WO2022202203A1

WO2022202203A1 - 画像処理装置、画像処理システム、画像表示方法、及び画像処理プログラム

Info

Publication number: WO2022202203A1
Application number: PCT/JP2022/009242
Authority: WO
Inventors: 泰一坂本; 克彦清水; 弘之石原; 俊祐吉澤
Original assignee: テルモ株式会社
Priority date: 2021-03-26
Filing date: 2022-03-03
Publication date: 2022-09-29
Also published as: JPWO2022202203A1; US20240016474A1

Abstract

画像処理装置は、生体組織の内腔を移動するセンサによって取得された断層データに基づいて、前記生体組織を表す画像をディスプレイに表示させるとともに、前記画像と同じ画面上で前記センサの位置を表す要素を前記ディスプレイに表示させる画像処理装置であって、前記画面上で前記センサの移動先を指定するユーザ操作が行われると、前記ユーザ操作に従って、前記センサの移動を制御するとともに、前記要素の相対位置を変更して前記センサの移動後の位置を表させる制御部を備える。

Description

画像処理装置、画像処理システム、画像表示方法、及び画像処理プログラム

　本開示は、画像処理装置、画像処理システム、画像表示方法、及び画像処理プログラムに関する。

　特許文献１から特許文献３には、ＵＳ画像システムを用いて心腔又は血管の３次元画像を生成する技術が記載されている。「ＵＳ」は、ultrasoundの略語である。

米国特許出願公開第２０１０／０２１５２３８号明細書米国特許第６３８５３３２号明細書米国特許第６２５１０７２号明細書

　心腔内、心臓血管、及び下肢動脈領域などに対してＩＶＵＳを用いる治療が広く行われている。「ＩＶＵＳ」は、intravascular ultrasoundの略語である。ＩＶＵＳとはカテーテル長軸に対して垂直平面の２次元画像を提供するデバイス又は方法のことである。

　ＩＶＵＳは、しばしばアブレーションなど、ＩＶＵＳカテーテルとは別のカテーテルを用いた手技に使用される。基本的に医師及び臨床工学技士などのスタッフで構成されたチームで手技が行われることが多いが、スタッフ数が少ない状態で手技が行われることもある。そのような場合、カテーテルを操作しながら手技を行っている医師、又はディスプレイを見ながらＩＶＵＳのシステムを操作している臨床工学技士が、ＩＶＵＳのプルバックユニットを操作する役割を果たすことは難しい。

　本開示の目的は、画面上でセンサを操作できるようにすることである。

　本開示の一態様としての画像処理装置は、生体組織の内腔を移動するセンサによって取得された断層データに基づいて、前記生体組織を表す画像をディスプレイに表示させるとともに、前記画像と同じ画面上で前記センサの位置を表す要素を前記ディスプレイに表示させる画像処理装置であって、前記画面上で前記センサの移動先を指定するユーザ操作が行われると、前記ユーザ操作に従って、前記センサの移動を制御するとともに、前記要素の相対位置を変更して前記センサの移動後の位置を表させる制御部を備える。

　一実施形態として、前記制御部は、予め定められたキーを押しながら前記要素をクリック又はタップする事前操作が前記ユーザ操作の前に行われた場合に、前記ユーザ操作を受け付ける。

　一実施形態として、前記制御部は、前記ユーザ操作として、前記要素をドラッグし、前記センサの移動先に対応する位置に前記要素をドロップする操作を受け付ける。

　一実施形態として、前記制御部は、前記要素がドロップされた後に、前記センサの移動を制御する。

　一実施形態として、前記制御部は、前記センサの移動速度を調整して、前記要素のドラッグ前の位置から前記要素のドロップ後の位置までの距離に関わらず一定の時間で前記センサを移動先に到達させる。

　一実施形態として、前記制御部は、前記要素がドラッグされている間、前記センサの移動を制御する。

　一実施形態として、前記制御部は、前記センサの移動速度の上限に合わせて、前記要素がドラッグされる速度を制限する。

　一実施形態として、前記制御部は、前記要素がドラッグされることで前記要素が変位する度に、前記要素の変位後の位置に対応する位置で前記センサによって取得された断層データで示される断面を表す２次元画像を前記ディスプレイに更に表示させる。

　一実施形態として、前記制御部は、前記要素がドラッグされることで前記要素が変位する度に、前記画像である３次元画像において、前記要素の変位後の位置に対応する位置にあるボクセル群のうち、少なくとも前記生体組織の内表面を表すボクセル、又は当該内表面を表すボクセルに隣接し前記内腔を表すボクセルを、予め定められた色で色付けする。

　一実施形態として、前記制御部は、前記要素がドラッグされている間、前記要素のドラッグ前の位置から前記要素のドラッグ後の位置までの距離に対応する前記センサの移動距離を示す数値を前記ディスプレイに更に表示させる。

　一実施形態として、前記制御部は、前記ユーザ操作として、前記要素から前記センサの移動距離に対応する距離だけ離れた位置をクリック又はタップする操作を受け付ける。

　一実施形態として、前記制御部は、前記センサの移動速度を調整して、前記要素のクリック又はタップ前の位置からクリック又はタップの位置までの距離に関わらず一定の時間で前記センサを移動先に到達させる。

　一実施形態として、前記制御部は、前記要素である第１グラフィック要素と、前記センサの移動範囲を表す第２グラフィック要素とを組み合わせて前記ディスプレイに表示させる。

　一実施形態として、前記制御部は、前記画像である３次元画像における前記内腔の長手方向と、前記第２グラフィック要素の長軸方向とが平行になる向きで前記第２グラフィック要素を前記ディスプレイに表示させる。

　一実施形態として、前記制御部は、前記画像である３次元画像において、前記センサにより新たに取得された断層データで示される断面に対応する第１ボクセル群のうち、少なくとも前記生体組織の内表面を表すボクセル、又は当該内表面を表すボクセルに隣接し前記内腔を表すボクセルを前記要素として、前記生体組織の他の断面に対応する第２ボクセル群と区別して色付けする。

　本開示の一態様としての画像処理システムは、前記画像処理装置と、前記センサを有するプローブとを備える。

　一実施形態として、前記画像処理システムは、前記ディスプレイを更に備える。

　本開示の一態様としての画像表示方法は、生体組織の内腔を移動するセンサによって取得された断層データに基づいて、前記生体組織を表す画像をディスプレイに表示するとともに、前記画像と同じ画面上で前記センサの位置を表す要素を前記ディスプレイに表示する画像表示方法であって、前記画面上で前記センサの移動先を指定するユーザ操作が行われると、コンピュータが、前記ユーザ操作に従って、前記センサの移動を制御するとともに、前記要素の相対位置を変更して前記センサの移動後の位置を表させる、というものである。

　本開示の一態様としての画像処理プログラムは、生体組織の内腔を移動するセンサによって取得された断層データに基づいて、前記生体組織を表す画像をディスプレイに表示させるとともに、前記画像と同じ画面上で前記センサの位置を表す要素を前記ディスプレイに表示させるコンピュータに、前記画面上で前記センサの移動先を指定するユーザ操作が行われると、前記ユーザ操作に従って、前記センサの移動を制御する処理とともに、前記要素の相対位置を変更して前記センサの移動後の位置を表させる処理を実行させる。

　本開示によれば、画面上でセンサを操作できるようになる。

本開示の実施形態に係る画像処理システムの斜視図である。本開示の実施形態に係る画像処理システムによりディスプレイに表示される画面の例を示す図である。本開示の実施形態に係る画像処理システムによりディスプレイに表示される２次元画像の例を示す図である。本開示の実施形態に係る画像処理システムにより形成される切断領域の例を示す図である。本開示の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。本開示の実施形態の一変形例に係る画像処理システムによりディスプレイに表示される画面の例を示す図である。本開示の実施形態に係るプローブ及び駆動ユニットの斜視図である。本開示の実施形態に係る画像処理システムの動作を示すフローチャートである。本開示の実施形態に係る画像処理システムの動作を示すフローチャートである。本開示の実施形態において生体組織の断面画像を２値化した結果を示す図である。本開示の実施形態において生体組織の内表面の点群を抽出した結果を示す図である。本開示の実施形態において生体組織の断面の重心位置を算出した結果を示す図である。本開示の実施形態において生体組織の複数断面の重心位置を算出した結果を示す図である。図１３の結果に対してスムージングを実行した結果を示す図である。本開示の実施形態に係る画像処理システムの動作を示すフローチャートである。本開示の実施形態の一変形例に係る画像処理システムによりディスプレイに表示される画面の例を示す図である。

　以下、本開示の幾つかの実施形態について、図を参照して説明する。

　各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付している。それぞれの実施形態の説明において、同一又は相当する部分については、説明を適宜省略又は簡略化する。

　図１から図５を参照して、本実施形態の概要を説明する。

　本実施形態に係る画像処理装置１１は、生体組織６０の内腔６３を移動するセンサによって取得された断層データ５１に基づいて、生体組織６０を表す画像をディスプレイ１６に表示させるとともに、当該画像と同じ画面８０上でセンサの位置を表す要素をディスプレイ１６に表示させるコンピュータである。生体組織６０を表す画像は、本実施形態では、図２の右側に示すような３次元画像５３であるが、図２の左側に示すような断面画像などの２次元画像５６でもよい。センサの位置を表す要素は、本実施形態では、第１グラフィック要素８７として図２に示すようなスライダーの摘みなどのグラフィック要素であるが、センサの位置に対応する第１ボクセル群５４のうち、図２に示すように緑色などの第１色で色付けされたボクセルでもよい。画面８０上でセンサの移動先を指定するユーザ操作が行われると、画像処理装置１１は、ユーザ操作に従って、センサの移動を制御するとともに、当該要素の相対位置を変更してセンサの移動後の位置を表させる。

　本実施形態によれば、画面８０上でセンサを操作できるようになる。したがって、例えば、ＩＶＵＳを使用したアブレーションなどの手技が行われる際には、カテーテルを操作しながら手技を行っている医師が、画面８０上でＩＶＵＳのプルバックユニットを簡単に操作することができる。あるいは、ディスプレイ１６を見ながらＩＶＵＳのシステムを操作している臨床工学技士が、画面８０上でプルバックユニットを簡単に操作することができる。そのため、スタッフ数が少ない状態でも手技を行いやすくなる。

　画像処理装置１１は、生体組織６０を表す３次元データ５２を３次元画像５３としてディスプレイ１６に表示させる。画像処理装置１１は、図４に示すように、３次元画像５３において生体組織６０の内腔６３を露出させる切断領域６２を３次元データ５２に形成する。画像処理装置１１は、図２に示すように、生体組織６０の断面６４と、断面６４において切断領域６２に相当する領域６５とを表す２次元画像５６を３次元画像５３とともにディスプレイ１６に表示させる。

　本実施形態によれば、どのように生体組織６０の構造の一部が切り取られているかを示すことができる。したがって、３次元画像５３において生体組織６０の切り取られて表示されていない部分がどのような構造であるかを、ユーザが２次元画像５６から把握することができる。例えば、ユーザが術者であれば、生体組織６０の内部に対する施術を行いやすくなる。

　画像処理装置１１は、断層データ５１に基づいて、３次元データ５２を生成及び更新する。画像処理装置１１は、図２に示すように、３次元画像５３において、センサにより新たに取得された断層データ５１で示される断面６４に対応する第１ボクセル群５４のうち、少なくとも生体組織６０の内表面６１を表すボクセル、又は内表面６１を表すボクセルに隣接し内腔６３を表すボクセルを、生体組織６０の他の断面に対応する第２ボクセル群５５と区別して色付けする。

　本実施形態によれば、センサによって新たに取得された断層データ５１で示される生体組織６０の断面６４が３次元画像５３内のどの部分に当たるかを示すことができる。したがって、センサで現在得られている情報、すなわち、最新情報が３次元画像５３内のどの部分に当たるかが、３次元画像５３を用いて生体組織６０の内腔６３を観察しているユーザにとってわかりやすくなる。

　本実施形態の一変形例として、第１ボクセル群５４だけでなく、第１ボクセル群５４が対応する断面６４に隣接する断面に対応するボクセル群のうち、少なくとも内表面６１を表すボクセル、又は内表面６１を表すボクセルに隣接し内腔６３を表すボクセルも、生体組織６０の他の断面に対応するボクセル群と区別して色付けしてもよい。この変形例によれば、他の断面に対応するボクセル群と区別して色付けされるボクセル群のセンサの移動方向における幅が広くなり、３次元画像５３内で当該ボクセル群をユーザが認識しやすくなる。

　本実施形態の一変形例として、図６に示すように、第１ボクセル群５４のうち、生体組織６０を表すボクセル全てを第２ボクセル群５５と区別して色付けしてもよい。この変形例によれば、生体組織６０の内腔６３を観察するために形成される生体組織６０の切断面上でも第１ボクセル群５４が第２ボクセル群５５と区別して色付けされるため、最新情報が３次元画像５３内のどの部分に当たるかが、ユーザにとってよりわかりやすくなる。

　本実施形態では、画像処理装置１１は、断面６４を表す２次元画像５６を、断面６４に対応する第１ボクセル群５４のうち、少なくとも生体組織６０の内表面６１を表すボクセル、又は内表面６１を表すボクセルに隣接し内腔６３を表すボクセルが他の断面に対応する第２ボクセル群５５と区別して色付けされた３次元画像５３とともにディスプレイ１６に表示させる。よって、２次元画像５６と３次元画像５３との関係性を示すことができる。

　生体組織６０は、例えば、血管、又は心臓などの臓器を含む。生体組織６０は、解剖学的に単一の器官又はその一部のみに限らず、複数の器官を跨いで内腔を有する組織も含む。そのような組織の一例として、具体的には、下大静脈の上部から右心房を抜けて上大静脈の下部に至る血管系組織の一部が挙げられる。図２から図４の例では、生体組織６０は、血管である。

　図２において、画面８０に、操作パネル８１と、２次元画像５６と、３次元画像５３と、第１グラフィック要素８７と、第２グラフィック要素８６とが表示されている。

　操作パネル８１は、切断領域６２を設定するためのＧＵＩコンポーネントである。「ＧＵＩ」は、graphical user interfaceの略語である。操作パネル８１には、切断領域６２の設定をアクティブにするかどうかを選択するためのチェックボックス８２と、ベース角度を設定するためのスライダー８３と、開き角度を設定するためのスライダー８４と、重心を利用するかどうかを選択するためのチェックボックス８５とが設けられている。

　ベース角度とは、生体組織６０の断面６４を表す断面画像において１つの点Ｍから延びる２本の直線Ｌ１，Ｌ２のうち一方の直線Ｌ１の回転角度のことである。よって、ベース角度を設定することは、直線Ｌ１の向きを設定することに相当する。開き角度とは、２本の直線Ｌ１，Ｌ２間の角度のことである。よって、開き角度を設定することは、２本の直線Ｌ１，Ｌ２のなす角を設定することに相当する。点Ｍは、断面６４の重心である。点Ｍは、重心を利用しないことが選択されている場合は、断面６４上の重心以外の点に設定されてもよい。

　２次元画像５６は、断面画像を加工して得られた画像である。２次元画像５６では、断面６４のどの部分が切り取られているかを明示するために、切断領域６２に相当する領域６５の色が変えられている。

　本実施形態では、切断領域６２の位置に応じて、３次元画像５３を画面８０に表示する際の視点が調整される。視点とは、３次元空間に配置される仮想のカメラ７１の位置のことである。２次元画像５６では、断面６４に対するカメラ７１の位置が表示されている。

　本実施形態では、２次元画像５６を使用して切断領域６２を決定することができる。具体的には、図３に示すように、ベース角度又は開き角度を調整して、２次元画像５６において２本の直線Ｌ１，Ｌ２で区切られた領域６５の位置又は大きさを設定することで、切断領域６２の位置又は大きさを設定することができる。例えば、直線Ｌ１が反時計回りに約９０度回転するようにベース角度を変更すると、２次元画像５６ａにおいて、ベース角度の変更に応じて移動した領域６５ａが得られる。そして、領域６５ａの位置に応じて、切断領域６２の位置が調整される。あるいは、２本の直線Ｌ１，Ｌ２間の角度が大きくなるように開き角度を変更すると、２次元画像５６ｂにおいて、開き角度の変更に応じて拡大した領域６５ｂが得られる。そして、領域６５ｂの大きさに応じて、切断領域６２の大きさが調整される。ベース角度及び開き角度の両方を調整して、２次元画像５６において領域６５の位置及び大きさの両方を設定することで、切断領域６２の位置及び大きさの両方を設定することもできる。カメラ７１の位置は、切断領域６２の位置又は大きさに応じて適宜調整されてもよい。

　本実施形態では、常に、センサの現在位置に対応する画像、すなわち、最新の画像が２次元画像５６として表示されるが、本実施形態の一変形例として、切断領域６２が決定された後は、センサの現在位置以外の位置に対応する画像が２次元画像５６として表示されてもよい。

　本実施形態の一変形例として、ベース角度は、スライダー８３を操作することで設定される代わりに、直線Ｌ１をドラッグすることで設定されてもよいし、又は数値を入力することで設定されてもよい。同様に、開き角度は、スライダー８４を操作することで設定される代わりに、直線Ｌ２をドラッグすることで設定されてもよいし、又は数値を入力することで設定されてもよい。

　３次元画像５３では、２次元画像５６を使用して決定された切断領域６２が非表示又は透明になっている。また、３次元画像５３では、内腔６３の長手方向において現在センサが存在しており、現在リアルタイムで更新が行われている位置を表現するために、センサの現在位置に対応する第１ボクセル群５４の色彩が変えられている。

　本実施形態では、図２に示すように、第１ボクセル群５４のうち、生体組織６０の内表面６１を表すボクセルが第２ボクセル群５５とは異なる色に設定されることで、第２ボクセル群５５と区別して色付けされるが、本実施形態の一変形例として、図６に示すように、第１ボクセル群５４のうち、生体組織６０を表すボクセル全てが異なる色に設定されてもよい。更なる変形例として、第１ボクセル群５４と第２ボクセル群５５とが異なる色に設定される代わりに、第１ボクセル群５４と第２ボクセル群５５とのコントラストが調整されることで、第１ボクセル群５４が第２ボクセル群５５と区別して色付けされてもよい。

　第１グラフィック要素８７は、センサの位置を表すグラフィック要素である。第２グラフィック要素８６は、センサの移動範囲を表すグラフィック要素である。本実施形態では、第１グラフィック要素８７及び第２グラフィック要素８６の組合せがスライダーとして構成されている。第１グラフィック要素８７及び第２グラフィック要素８６は、任意の位置に表示されてよいが、本実施形態では、３次元画像５３の右側に表示されている。

　本実施形態では、ユーザ操作として、第１グラフィック要素８７をドラッグし、センサの移動先に対応する位置に第１グラフィック要素８７をドロップする操作が行われると、ユーザ操作に従って、センサの移動が制御されるとともに、第１グラフィック要素８７の相対位置が変更される。例えば、現時点ではユーザ操作が行われていないとすると、図２に示すように、センサの現在位置に対応する第１ボクセル群５４のうち、生体組織６０の内表面６１を表すボクセルが緑色などの第１色で色付けされる。第１グラフィック要素８７は、第１ボクセル群５４と同じ高さに位置することでセンサの現在位置を表す。その後、ユーザ操作として、第１グラフィック要素８７を上方にドラッグし、ある位置に第１グラフィック要素８７をドロップする操作が行われたとすると、その位置に対応する位置までセンサが自動的に移動する。そして、センサの移動後の位置に対応する第１ボクセル群５４ａのうち、生体組織６０の内表面６１を表すボクセルが緑色などの第１色で色付けされる。ドロップされた第１グラフィック要素８７ａは、ドロップ先、すなわち、第１ボクセル群５４ａと同じ高さに位置することでセンサの移動後の位置を表す。

　本実施形態の一変形例として、ユーザ操作は、ドラッグ及びドロップ操作の代わりに、クリック又はタップ操作でもよい。すなわち、ユーザ操作として、第１グラフィック要素８７からセンサの移動距離に対応する距離だけ離れた位置をクリック又はタップする操作が行われてもよい。例えば、現時点ではユーザ操作が行われていないとすると、図２に示すように、センサの現在位置に対応する第１ボクセル群５４のうち、生体組織６０の内表面６１を表すボクセルが緑色などの第１色で色付けされる。第１グラフィック要素８７は、第１ボクセル群５４と同じ高さに位置することでセンサの現在位置を表す。その後、ユーザ操作として、第１グラフィック要素８７から上方に離れた位置をクリック又はタップする操作が行われたとすると、その位置に対応する位置までセンサが自動的に移動する。そして、センサの移動後の位置に対応する第１ボクセル群５４ａのうち、生体組織６０の内表面６１を表すボクセルが緑色などの第１色で色付けされる。クリック又はタップされた位置には、第１ボクセル群５４ａと同じ高さに位置することでセンサの移動後の位置を表す第１グラフィック要素８７ａが表示される。誤操作を防ぐために、ユーザ操作に、クリック又はタップ操作と同時にシフトキーなどの特定キーを押す操作を含めてもよい。

　本実施形態の一変形例として、第１グラフィック要素８７がドラッグ及びドロップされる代わりに、第１ボクセル群５４のうち、緑色などの第１色で色付けされたボクセルがドラッグ及びドロップされてもよい。その場合、第１色で色付けされたボクセルを、第１色のラインとみなすことができる。すなわち、ユーザ操作として、緑色などの第１色のラインをドラッグし、センサの移動先に対応する位置に第１色のラインをドロップする操作が行われると、ユーザ操作に従って、センサの移動が制御されるとともに、第１色のラインの相対位置が変更される。例えば、現時点ではユーザ操作が行われていないとすると、図２に示すように、センサの現在位置に対応する第１ボクセル群５４のうち、生体組織６０の内表面６１を表すボクセルが緑色などの第１色で色付けされ、センサの現在位置を表すラインとして機能する。その後、ユーザ操作として、このラインを上方にドラッグし、ある位置にラインをドロップする操作が行われたとすると、その位置に対応する位置までセンサが自動的に移動する。そして、センサの移動後の位置に対応する第１ボクセル群５４ａのうち、生体組織６０の内表面６１を表すボクセルが緑色などの第１色で色付けされ、センサの移動後の位置を表すラインとして機能する。

　この変形例の更なる変形例として、ユーザ操作は、ドラッグ及びドロップ操作の代わりに、単純なクリック又はタップ操作でもよい。すなわち、ユーザ操作として、緑色などの第１色のラインからセンサの移動距離に対応する距離だけ離れた位置をクリック又はタップする操作が行われてもよい。例えば、現時点ではユーザ操作が行われていないとすると、図２に示すように、センサの現在位置に対応する第１ボクセル群５４のうち、生体組織６０の内表面６１を表すボクセルが緑色などの第１色で色付けされ、センサの現在位置を表すラインとして機能する。その後、ユーザ操作として、このラインから上方に離れた位置をクリック又はタップする操作が行われたとすると、その位置に対応する位置までセンサが自動的に移動する。そして、センサの移動後の位置に対応する第１ボクセル群５４ａのうち、生体組織６０の内表面６１を表すボクセルが緑色などの第１色で色付けされ、センサの移動後の位置を表すラインとして機能する。誤操作を防ぐために、ユーザ操作に、クリック又はタップ操作と同時にシフトキーなどの特定キーを押す操作を含めてもよい。

　図４において、Ｘ方向、及びＸ方向に直交するＹ方向は、それぞれ生体組織６０の内腔６３の短手方向に相当する。Ｘ方向及びＹ方向に直交するＺ方向は、生体組織６０の内腔６３の長手方向に相当する。

　図４の例では、操作パネル８１のチェックボックス８５がチェック状態、すなわち、重心を利用することが選択されているとする。画像処理装置１１は、３次元データ５２を用いて生体組織６０の断面Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４それぞれの重心Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の位置を算出する。画像処理装置１１は、重心Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の位置を通る１本の線Ｌｂで交わり、かつ２本の直線Ｌ１，Ｌ２をそれぞれ含む２つの平面を切断面Ｐ１，Ｐ２として設定する。例えば、図２に示した点Ｍが点Ｂ３であるとすると、直線Ｌ１は断面Ｃ３と切断面Ｐ１との交線、直線Ｌ２は断面Ｃ３と切断面Ｐ２との交線となる。画像処理装置１１は、３次元画像５３において切断面Ｐ１，Ｐ２に挟まれ、生体組織６０の内腔６３を露出させる領域を切断領域６２として３次元データ５２に形成する。

　図４のように屈曲した血管の３次元モデルの場合、１つの平面をもって３次元モデルを切断して内腔６３を表示すると、正しく血管内を表示し得ないケースがある。本実施形態では、図４のように、血管の重心を捕捉し続けることにより、確実に血管の中を表示し得るように３次元モデルを切断することが可能となる。

　図４では、便宜上、生体組織６０の内腔６３の短手方向の複数断面として、４つの断面Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４を示しているが、重心位置の算出対象となる断面の数は４つに限らず、好適にはＩＶＵＳで取得される断面画像の数と同数である。

　図４とは別の例として、操作パネル８１のチェックボックス８５がチェックされていない状態、すなわち、重心を利用しないことが選択されているとする。そのような例において、画像処理装置１１は、点Ｍを通ってＺ方向に延びる直線など、点Ｍを通る１本の任意の線で交わり、かつ２本の直線Ｌ１，Ｌ２をそれぞれ含む２つの平面を切断面Ｐ１，Ｐ２として設定する。

　図１を参照して、本実施形態に係る画像処理システム１０の構成を説明する。

　画像処理システム１０は、画像処理装置１１、ケーブル１２、駆動ユニット１３、キーボード１４、マウス１５、及びディスプレイ１６を備える。

　画像処理装置１１は、本実施形態では画像診断に特化した専用のコンピュータであるが、ＰＣなどの汎用のコンピュータでもよい。「ＰＣ」は、personal computerの略語である。

　ケーブル１２は、画像処理装置１１と駆動ユニット１３とを接続するために用いられる。

　駆動ユニット１３は、図７に示すプローブ２０に接続して用いられ、プローブ２０を駆動する装置である。駆動ユニット１３は、ＭＤＵとも呼ばれる。「ＭＤＵ」は、motor drive unitの略語である。プローブ２０は、ＩＶＵＳに適用される。プローブ２０は、ＩＶＵＳカテーテル又は画像診断用カテーテルとも呼ばれる。

　キーボード１４、マウス１５、及びディスプレイ１６は、任意のケーブルを介して、又は無線で画像処理装置１１と接続される。ディスプレイ１６は、例えば、ＬＣＤ、有機ＥＬディスプレイ、又はＨＭＤである。「ＬＣＤ」は、liquid crystal displayの略語である。「ＥＬ」は、electro luminescenceの略語である。「ＨＭＤ」は、head-mounted displayの略語である。

　画像処理システム１０は、オプションとして、接続端子１７及びカートユニット１８を更に備える。

　接続端子１７は、画像処理装置１１と外部機器とを接続するために用いられる。接続端子１７は、例えば、ＵＳＢ端子である。「ＵＳＢ」は、Universal Serial Busの略語である。外部機器は、例えば、磁気ディスクドライブ、光磁気ディスクドライブ、又は光ディスクドライブなどの記録媒体である。

　カートユニット１８は、移動用のキャスタ付きのカートである。カートユニット１８のカート本体には、画像処理装置１１、ケーブル１２、及び駆動ユニット１３が設置される。カートユニット１８の最上部のテーブルには、キーボード１４、マウス１５、及びディスプレイ１６が設置される。

　図７を参照して、本実施形態に係るプローブ２０及び駆動ユニット１３の構成を説明する。

　プローブ２０は、駆動シャフト２１、ハブ２２、シース２３、外管２４、超音波振動子２５、及び中継コネクタ２６を備える。

　駆動シャフト２１は、生体の体腔内に挿入されるシース２３と、シース２３の基端に接続した外管２４とを通り、プローブ２０の基端に設けられたハブ２２の内部まで延びている。駆動シャフト２１は、信号を送受信する超音波振動子２５を先端に有してシース２３及び外管２４内に回転可能に設けられる。中継コネクタ２６は、シース２３及び外管２４を接続する。

　ハブ２２、駆動シャフト２１、及び超音波振動子２５は、それぞれが一体的に軸方向に進退移動するように互いに接続される。そのため、例えば、ハブ２２が先端側に向けて押される操作がなされると、駆動シャフト２１及び超音波振動子２５がシース２３の内部を先端側へ移動する。例えば、ハブ２２が基端側に引かれる操作がなされると、駆動シャフト２１及び超音波振動子２５は、矢印で示すように、シース２３の内部を基端側へ移動する。

　駆動ユニット１３は、スキャナユニット３１、スライドユニット３２、及びボトムカバー３３を備える。

　スキャナユニット３１は、プルバックユニットとも呼ばれる。スキャナユニット３１は、ケーブル１２を介して画像処理装置１１と接続する。スキャナユニット３１は、プローブ２０と接続するプローブ接続部３４と、駆動シャフト２１を回転させる駆動源であるスキャナモータ３５とを備える。

　プローブ接続部３４は、プローブ２０の基端に設けられたハブ２２の差込口３６を介して、プローブ２０と着脱自在に接続する。ハブ２２の内部では、駆動シャフト２１の基端が回転自在に支持されており、スキャナモータ３５の回転力が駆動シャフト２１に伝えられる。また、ケーブル１２を介して駆動シャフト２１と画像処理装置１１との間で信号が送受信される。画像処理装置１１では、駆動シャフト２１から伝わる信号に基づき、生体管腔の断層画像の生成、及び画像処理が行われる。

　スライドユニット３２は、スキャナユニット３１を進退自在に載せており、スキャナユニット３１と機械的かつ電気的に接続している。スライドユニット３２は、プローブクランプ部３７、スライドモータ３８、及びスイッチ群３９を備える。

　プローブクランプ部３７は、プローブ接続部３４よりも先端側でこれと同軸的に配置して設けられており、プローブ接続部３４に接続されるプローブ２０を支持する。

　スライドモータ３８は、軸方向の駆動力を生じさせる駆動源である。スライドモータ３８の駆動によってスキャナユニット３１が進退動し、それに伴って駆動シャフト２１が軸方向に進退動する。スライドモータ３８は、例えば、サーボモータである。

　スイッチ群３９には、例えば、スキャナユニット３１の進退操作の際に押されるフォワードスイッチ及びプルバックスイッチ、並びに画像描写の開始及び終了の際に押されるスキャンスイッチが含まれる。ここでの例に限定されず、必要に応じて種々のスイッチがスイッチ群３９に含まれる。

　フォワードスイッチが押されると、スライドモータ３８が正回転し、スキャナユニット３１が前進する。一方、プルバックスイッチが押されると、スライドモータ３８が逆回転し、スキャナユニット３１が後退する。

　スキャンスイッチが押されると画像描写が開始され、スキャナモータ３５が駆動するとともに、スライドモータ３８が駆動してスキャナユニット３１を後退させていく。術者などのユーザは、事前にプローブ２０をスキャナユニット３１に接続しておき、画像描写開始とともに駆動シャフト２１が回転しつつ軸方向基端側に移動するようにする。スキャナモータ３５及びスライドモータ３８は、スキャンスイッチが再度押されると停止し、画像描写が終了する。

　ボトムカバー３３は、スライドユニット３２の底面及び底面側の側面全周を覆っており、スライドユニット３２の底面に対して近接離間自在である。

　図５を参照して、画像処理装置１１の構成を説明する。

　画像処理装置１１は、制御部４１と、記憶部４２と、通信部４３と、入力部４４と、出力部４５とを備える。

　制御部４１は、少なくとも１つのプロセッサ、少なくとも１つのプログラマブル回路、少なくとも１つの専用回路、又はこれらの任意の組合せを含む。プロセッサは、ＣＰＵ若しくはＧＰＵなどの汎用プロセッサ、又は特定の処理に特化した専用プロセッサである。「ＣＰＵ」は、central processing unitの略語である。「ＧＰＵ」は、graphics processing unitの略語である。プログラマブル回路は、例えば、ＦＰＧＡである。「ＦＰＧＡ」は、field-programmable gate arrayの略語である。専用回路は、例えば、ＡＳＩＣである。「ＡＳＩＣ」は、application specific integrated circuitの略語である。制御部４１は、画像処理装置１１を含む画像処理システム１０の各部を制御しながら、画像処理装置１１の動作に関わる処理を実行する。

　記憶部４２は、少なくとも１つの半導体メモリ、少なくとも１つの磁気メモリ、少なくとも１つの光メモリ、又はこれらの任意の組合せを含む。半導体メモリは、例えば、ＲＡＭ又はＲＯＭである。「ＲＡＭ」は、random access memoryの略語である。「ＲＯＭ」は、read only memoryの略語である。ＲＡＭは、例えば、ＳＲＡＭ又はＤＲＡＭである。「ＳＲＡＭ」は、static random access memoryの略語である。「ＤＲＡＭ」は、dynamic random access memoryの略語である。ＲＯＭは、例えば、ＥＥＰＲＯＭである。「ＥＥＰＲＯＭ」は、electrically erasable programmable read only memoryの略語である。記憶部４２は、例えば、主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能する。記憶部４２には、断層データ５１など、画像処理装置１１の動作に用いられるデータと、３次元データ５２及び３次元画像５３など、画像処理装置１１の動作によって得られたデータとが記憶される。

　通信部４３は、少なくとも１つの通信用インタフェースを含む。通信用インタフェースは、例えば、有線ＬＡＮインタフェース、無線ＬＡＮインタフェース、又はＩＶＵＳの信号を受信及びＡ／Ｄ変換する画像診断用インタフェースである。「ＬＡＮ」は、local area networkの略語である。「Ａ／Ｄ」は、analog to digitalの略語である。通信部４３は、画像処理装置１１の動作に用いられるデータを受信し、また画像処理装置１１の動作によって得られるデータを送信する。本実施形態では、通信部４３に含まれる画像診断用インタフェースに駆動ユニット１３が接続される。

　入力部４４は、少なくとも１つの入力用インタフェースを含む。入力用インタフェースは、例えば、ＵＳＢインタフェース、ＨＤＭＩ（登録商標）インタフェース、又はBluetooth（登録商標）などの近距離無線通信規格に対応したインタフェースである。「ＨＤＭＩ（登録商標）」は、High-Definition Multimedia Interfaceの略語である。入力部４４は、画像処理装置１１の動作に用いられるデータを入力する操作などのユーザの操作を受け付ける。本実施形態では、入力部４４に含まれるＵＳＢインタフェース、又は近距離無線通信に対応したインタフェースにキーボード１４及びマウス１５が接続される。タッチスクリーンがディスプレイ１６と一体的に設けられている場合、入力部４４に含まれるＵＳＢインタフェース又はＨＤＭＩ（登録商標）インタフェースにディスプレイ１６が接続されてもよい。

　出力部４５は、少なくとも１つの出力用インタフェースを含む。出力用インタフェースは、例えば、ＵＳＢインタフェース、ＨＤＭＩ（登録商標）インタフェース、又はBluetooth（登録商標）などの近距離無線通信規格に対応したインタフェースである。出力部４５は、画像処理装置１１の動作によって得られるデータを出力する。本実施形態では、出力部４５に含まれるＵＳＢインタフェース又はＨＤＭＩ（登録商標）インタフェースにディスプレイ１６が接続される。

　画像処理装置１１の機能は、本実施形態に係る画像処理プログラムを、制御部４１としてのプロセッサで実行することにより実現される。すなわち、画像処理装置１１の機能は、ソフトウェアにより実現される。画像処理プログラムは、画像処理装置１１の動作をコンピュータに実行させることで、コンピュータを画像処理装置１１として機能させる。すなわち、コンピュータは、画像処理プログラムに従って画像処理装置１１の動作を実行することにより画像処理装置１１として機能する。

　プログラムは、非一時的なコンピュータ読取り可能な媒体に記憶しておくことができる。非一時的なコンピュータ読取り可能な媒体は、例えば、フラッシュメモリ、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、又はＲＯＭである。プログラムの流通は、例えば、プログラムを記憶したＳＤカード、ＤＶＤ、又はＣＤ－ＲＯＭなどの可搬型媒体を販売、譲渡、又は貸与することによって行う。「ＳＤ」は、Secure Digitalの略語である。「ＤＶＤ」は、digital versatile discの略語である。「ＣＤ－ＲＯＭ」は、compact disc read only memoryの略語である。プログラムをサーバのストレージに格納しておき、サーバから他のコンピュータにプログラムを転送することにより、プログラムを流通させてもよい。プログラムをプログラムプロダクトとして提供してもよい。

　コンピュータは、例えば、可搬型媒体に記憶されたプログラム又はサーバから転送されたプログラムを、一旦、主記憶装置に格納する。そして、コンピュータは、主記憶装置に格納されたプログラムをプロセッサで読み取り、読み取ったプログラムに従った処理をプロセッサで実行する。コンピュータは、可搬型媒体から直接プログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行してもよい。コンピュータは、コンピュータにサーバからプログラムが転送される度に、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行してもよい。サーバからコンピュータへのプログラムの転送は行わず、実行指示及び結果取得のみによって機能を実現する、いわゆるＡＳＰ型のサービスによって処理を実行してもよい。「ＡＳＰ」は、application service providerの略語である。プログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるものを含む。例えば、コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータは、「プログラムに準ずるもの」に該当する。

　画像処理装置１１の一部又は全ての機能が、制御部４１としてのプログラマブル回路又は専用回路により実現されてもよい。すなわち、画像処理装置１１の一部又は全ての機能が、ハードウェアにより実現されてもよい。

　図８及び図９を参照して、本実施形態に係る画像処理システム１０の動作を説明する。画像処理システム１０の動作は、本実施形態に係る画像表示方法に相当する。

　図８のフローの開始前に、ユーザによって、プローブ２０がプライミングされる。その後、プローブ２０が駆動ユニット１３のプローブ接続部３４及びプローブクランプ部３７に嵌め込まれ、駆動ユニット１３に接続及び固定される。そして、プローブ２０が血管又は心臓などの生体組織６０内の目的部位まで挿入される。

　ステップＳ１０１において、スイッチ群３９に含まれるスキャンスイッチが押され、更にスイッチ群３９に含まれるプルバックスイッチが押されることで、いわゆるプルバック操作が行われる。プローブ２０は、生体組織６０の内部で、プルバック操作によって軸方向に後退する超音波振動子２５により超音波を送信する。超音波振動子２５は、生体組織６０の内部を移動しながら放射線状に超音波を送信する。超音波振動子２５は、送信した超音波の反射波を受信する。プローブ２０は、超音波振動子２５により受信した反射波の信号を画像処理装置１１に入力する。画像処理装置１１の制御部４１は、入力された信号を処理して生体組織６０の断面画像を順次生成することで、複数の断面画像を含む断層データ５１を取得する。

　具体的には、プローブ２０は、生体組織６０の内部で超音波振動子２５を周方向に回転させながら、かつ軸方向に移動させながら、超音波振動子２５により、回転中心から外側に向かう複数方向に超音波を送信する。プローブ２０は、生体組織６０の内部で複数方向のそれぞれに存在する反射物からの反射波を超音波振動子２５により受信する。プローブ２０は、受信した反射波の信号を、駆動ユニット１３及びケーブル１２を介して画像処理装置１１に送信する。画像処理装置１１の通信部４３は、プローブ２０から送信された信号を受信する。通信部４３は、受信した信号をＡ／Ｄ変換する。通信部４３は、Ａ／Ｄ変換した信号を制御部４１に入力する。制御部４１は、入力された信号を処理して、超音波振動子２５の超音波の送信方向に存在する反射物からの反射波の強度値分布を算出する。制御部４１は、算出した強度値分布に相当する輝度値分布を持つ２次元画像を生体組織６０の断面画像として順次生成することで、断面画像のデータセットである断層データ５１を取得する。制御部４１は、取得した断層データ５１を記憶部４２に記憶させる。

　本実施形態において、超音波振動子２５が受信する反射波の信号は、断層データ５１の生データに相当し、画像処理装置１１が反射波の信号を処理して生成する断面画像は、断層データ５１の加工データに相当する。

　本実施形態の一変形例として、画像処理装置１１の制御部４１は、プローブ２０から入力された信号をそのまま断層データ５１として記憶部４２に記憶させてもよい。あるいは、制御部４１は、プローブ２０から入力された信号を処理して算出した反射波の強度値分布を示すデータを断層データ５１として記憶部４２に記憶させてもよい。すなわち、断層データ５１は、生体組織６０の断面画像のデータセットに限られず、超音波振動子２５の各移動位置における生体組織６０の断面を何らかの形式で表すデータであればよい。

　本実施形態の一変形例として、周方向に回転しながら複数方向に超音波を送信する超音波振動子２５の代わりに、回転することなく複数方向に超音波を送信する超音波振動子を用いてもよい。

　本実施形態の一変形例として、断層データ５１は、ＩＶＵＳを用いて取得される代わりに、ＯＦＤＩ又はＯＣＴを用いて取得されてもよい。「ＯＦＤＩ」は、optical frequency domain imagingの略語である。「ＯＣＴ」は、optical coherence tomographyの略語である。ＯＦＤＩ又はＯＣＴが用いられる場合、生体組織６０の内腔６３を移動しながら断層データ５１を取得するセンサとして、生体組織６０の内腔６３で超音波を送信して断層データ５１を取得する超音波振動子２５の代わりに、生体組織６０の内腔６３で光を放射して断層データ５１を取得するセンサが用いられる。

　本実施形態の一変形例として、画像処理装置１１が生体組織６０の断面画像のデータセットを生成する代わりに、他の装置が同様のデータセットを生成し、画像処理装置１１はそのデータセットを当該他の装置から取得してもよい。すなわち、画像処理装置１１の制御部４１が、ＩＶＵＳの信号を処理して生体組織６０の断面画像を生成する代わりに、他の装置が、ＩＶＵＳの信号を処理して生体組織６０の断面画像を生成し、生成した断面画像を画像処理装置１１に入力してもよい。

　ステップＳ１０２において、画像処理装置１１の制御部４１は、ステップＳ１０１で取得した断層データ５１に基づいて生体組織６０の３次元データ５２を生成する。すなわち、制御部４１は、センサによって取得された断層データ５１に基づいて３次元データ５２を生成する。ここで、既に生成済みの３次元データ５２が存在する場合、全ての３次元データ５２を一から生成し直すのではなく、更新された断層データ５１が対応する箇所のデータのみを更新することが好ましい。その場合、３次元データ５２を生成する際のデータ処理量を削減し、後のステップＳ１０３における３次元画像５３のリアルタイム性を向上させることができる。

　具体的には、画像処理装置１１の制御部４１は、記憶部４２に記憶された断層データ５１に含まれる生体組織６０の断面画像を積層して３次元化することで、生体組織６０の３次元データ５２を生成する。３次元化の手法としては、サーフェスレンダリング又はボリュームレンダリングなどのレンダリング手法、並びにそれに付随した、環境マッピングを含むテクスチャマッピング、及びバンプマッピングなどの種々の処理のうち任意の手法が用いられる。制御部４１は、生成した３次元データ５２を記憶部４２に記憶させる。

　ステップＳ１０３において、画像処理装置１１の制御部４１は、ステップＳ１０２で生成した３次元データ５２を３次元画像５３としてディスプレイ１６に表示させる。この時点では、制御部４１は、３次元画像５３を表示させる角度を任意の角度に設定してよい。制御部４１は、ステップＳ１０１で取得した断層データ５１に含まれる最新の断面画像を３次元画像５３とともにディスプレイ１６に表示させる。

　具体的には、画像処理装置１１の制御部４１は、記憶部４２に記憶された３次元データ５２から３次元画像５３を生成する。制御部４１は、記憶部４２に記憶された断層データ５１に含まれる生体組織６０の断面画像のうち、最新の断面画像と、生成した３次元画像５３とを、出力部４５を介してディスプレイ１６に表示させる。

　本実施形態では、画像処理装置１１の制御部４１は、３次元画像５３において、センサにより新たに取得された断層データ５１で示される断面６４に対応する第１ボクセル群５４のうち、生体組織６０の内表面６１を表すボクセルを、生体組織６０の他の断面に対応する第２ボクセル群５５と区別して色付けする。具体的には、制御部４１は、図２に示したように、第１ボクセル群５４のうち、生体組織６０の内表面６１を表すボクセルの色を、第２ボクセル群５５のいずれの色とも異なる色に設定することで、第１ボクセル群５４のうち、生体組織６０の内表面６１を表すボクセルを第２ボクセル群５５と区別して色付けする。

　本実施形態の一変形例として、画像処理装置１１の制御部４１は、図６に示したように、第１ボクセル群５４のうち、生体組織６０を表すボクセル全てを第２ボクセル群５５と区別して色付けしてもよい。具体的には、制御部４１は、第１ボクセル群５４のうち、生体組織６０を表すボクセル全ての色を、第２ボクセル群５５のいずれの色とも異なる色に設定することで、第１ボクセル群５４のうち、生体組織６０を表すボクセル全てを第２ボクセル群５５と区別して色付けしてもよい。

　本実施形態では、画像処理装置１１の制御部４１は、第１グラフィック要素８７と第２グラフィック要素８６とを組み合わせて３次元画像５３とともにディスプレイ１６に表示させる。具体的には、制御部４１は、図２に示したように、第１グラフィック要素８７と第２グラフィック要素８６とを組み合わせて構成したスライダーを、出力部４５を介して３次元画像５３の右側に表示させる。

　本実施形態では、画像処理装置１１の制御部４１は、３次元画像５３における内腔６３の長手方向と、第２グラフィック要素８６の長軸方向とが平行になる向きで第２グラフィック要素８６をディスプレイ１６に表示させる。具体的には、制御部４１は、図２に示したように、画面８０の縦方向において、第２グラフィック要素８６で示されるセンサの移動範囲と、３次元画像５３の表示範囲とを一致させるとともに、第１グラフィック要素８７で示されるセンサの位置と、第１ボクセル群５４の位置とを一致させる。

　ステップＳ１０４において、ユーザの変更操作として、３次元画像５３を表示させる角度を設定する操作があれば、ステップＳ１０５の処理が実行される。ユーザの変更操作がなければ、ステップＳ１０６の処理が実行される。

　ステップＳ１０５において、画像処理装置１１の制御部４１は、３次元画像５３を表示させる角度を設定する操作を、入力部４４を介して受け付ける。制御部４１は、３次元画像５３を表示させる角度を、設定された角度に調整する。そして、ステップＳ１０３において、制御部４１は、ステップＳ１０５で設定された角度で３次元画像５３をディスプレイ１６に表示させる。

　具体的には、画像処理装置１１の制御部４１は、ディスプレイ１６に表示されている３次元画像５３をユーザがキーボード１４、マウス１５、又はディスプレイ１６と一体的に設けられたタッチスクリーンを用いて回転させる操作を、入力部４４を介して受け付ける。制御部４１は、３次元画像５３をディスプレイ１６に表示させる角度を、ユーザの操作に応じてインタラクティブに調整する。あるいは、制御部４１は、３次元画像５３を表示させる角度の数値をユーザがキーボード１４、マウス１５、又はディスプレイ１６と一体的に設けられたタッチスクリーンを用いて入力する操作を、入力部４４を介して受け付ける。制御部４１は、３次元画像５３をディスプレイ１６に表示させる角度を、入力された数値に合わせて調整する。

　ステップＳ１０６において、断層データ５１の更新があれば、ステップＳ１０７及びステップＳ１０８の処理が実行される。断層データ５１の更新がなければ、ステップＳ１０４において、ユーザの変更操作の有無が再度確認される。

　ステップＳ１０７において、画像処理装置１１の制御部４１は、ステップＳ１０１の処理と同様に、プローブ２０から入力された信号を処理して生体組織６０の断面画像を新たに生成することで、少なくとも１つの新たな断面画像を含む断層データ５１を取得する。

　ステップＳ１０８において、画像処理装置１１の制御部４１は、ステップＳ１０７で取得した断層データ５１に基づいて生体組織６０の３次元データ５２を更新する。すなわち、制御部４１は、センサによって取得された断層データ５１に基づいて３次元データ５２を更新する。そして、ステップＳ１０３において、制御部４１は、ステップＳ１０８で更新した３次元データ５２を３次元画像５３としてディスプレイ１６に表示させる。制御部４１は、ステップＳ１０７で取得した断層データ５１に含まれる最新の断面画像を３次元画像５３とともにディスプレイ１６に表示させる。ステップＳ１０８においては、更新された断層データ５１が対応する箇所のデータのみを更新することが好ましい。その場合、３次元データ５２を生成する際のデータ処理量を削減し、ステップＳ１０８において、３次元画像５３のリアルタイム性を向上させることができる。

　ステップＳ１１１において、ユーザの設定操作として、切断領域６２を設定する操作があれば、ステップＳ１１２の処理が実行される。

　ステップＳ１１２において、画像処理装置１１の制御部４１は、切断領域６２を設定する操作を、入力部４４を介して受け付ける。

　具体的には、画像処理装置１１の制御部４１は、ステップＳ１０３でディスプレイ１６に表示させた断面画像に対して、切断領域６２に相当する領域６５を設定する操作を、入力部４４を介して受け付ける。本実施形態では、制御部４１は、切断領域６２に相当する領域６５を設定する操作として、断面画像において１つの点Ｍから延びる２本の直線Ｌ１，Ｌ２を設定する操作を受け付ける。

　より具体的には、画像処理装置１１の制御部４１は、図２に示したような操作パネル８１上で、ベース角度及び開き角度をユーザがキーボード１４、マウス１５、又はディスプレイ１６と一体的に設けられたタッチスクリーンを用いて指定する操作を、入力部４４を介して受け付ける。すなわち、制御部４１は、２本の直線Ｌ１，Ｌ２を設定する操作として、２本の直線Ｌ１，Ｌ２のうち一方の直線Ｌ１の向きと、２本の直線Ｌ１，Ｌ２のなす角とを指定する操作を受け付ける。ここでは、操作パネル８１のチェックボックス８５がチェック状態、すなわち、重心を利用することが選択されているものとする。

　本実施形態の一変形例として、画像処理装置１１の制御部４１は、ディスプレイ１６に表示された断面画像上で、２本の直線Ｌ１，Ｌ２をユーザがキーボード１４、マウス１５、又はディスプレイ１６と一体的に設けられたタッチスクリーンを用いて描画する操作を、入力部４４を介して受け付けてもよい。すなわち、制御部４１は、２本の直線Ｌ１，Ｌ２を設定する操作として、断面画像に対して２本の直線Ｌ１，Ｌ２を描画する操作を受け付けてもよい。

　ステップＳ１１３において、画像処理装置１１の制御部４１は、記憶部４２に記憶された最新の３次元データ５２を用いて生体組織６０の内腔６３の短手方向の複数断面の重心位置を算出する。最新の３次元データ５２とは、ステップＳ１０８の処理が実行されていなければ、ステップＳ１０２で生成された３次元データ５２のことであり、ステップＳ１０８の処理が実行されていれば、ステップＳ１０８で更新された３次元データ５２のことである。ここで、既に生成済みの３次元データ５２が存在する場合、３次元データ５２を一から全て生成し直すのではなく、更新された断層データ５１が対応する箇所のデータのみを更新することが好ましい。その場合、３次元データ５２を生成する際のデータ処理量を削減し、後のステップＳ１１７における３次元画像５３のリアルタイム性を向上させることができる。

　具体的には、画像処理装置１１の制御部４１は、図１０に示すように、ステップＳ１０１で生成した複数の断面画像のそれぞれを、ステップＳ１０７で対応する新たな断面画像を生成していれば、その新たな断面画像に置き換えた上で２値化する。制御部４１は、図１１に示すように、２値化した断面画像から生体組織６０の内表面の点群を抽出する。例えば、制御部４１は、ｒ軸を横軸、θ軸を縦軸とする断面画像の縦方向に沿って主血管の内表面に該当する点を１つずつ抽出することで、血管の内表面の点群を抽出する。制御部４１は、単に、抽出した内表面の点群の重心を求めてもよいが、その場合、点群が内表面に亘って均一にサンプリングされないため、重心位置にズレが生じる。そこで、本実施形態では、制御部４１は、抽出した内表面の点群の凸包を算出し、以下のように多角形の重心を求める式を用いて重心位置Ｃ_ｎ＝（Ｃ_ｘ，Ｃ_ｙ）を算出する。ただし、以下の式においては、図１１に示すような内表面の点群としてｎ個の頂点（ｘ_０，ｙ_０），（ｘ_１，ｙ_１），・・・，（ｘ_ｎ－１，ｙ_ｎ－１）が反時計回りに凸包上に存在するものとし、（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ）は（ｘ_０，ｙ_０）とみなす。

　結果として得られる重心位置を図１２に示す。図１２において、点Ｃｎは、断面画像の中心である。点Ｂｐは、内表面の点群の重心である。点Ｂｖは、多角形の頂点の重心である。点Ｂｘは、凸包としての多角形の重心である。

　血管の重心位置を算出する手法として、凸包としての多角形の重心位置を算出する手法とは別の手法が用いられてもよい。例えば、２値化されていない元の断面画像において、主血管に収まる最大円の中心位置を重心位置として算出する手法が用いられてもよい。あるいは、ｒ軸を横軸、θ軸を縦軸とする２値化された断面画像において、主血管領域のピクセルの平均位置を重心位置として算出する手法が用いられてもよい。生体組織６０が血管でない場合についても、これらと同様の手法を用いることができる。

　ステップＳ１１４において、画像処理装置１１の制御部４１は、ステップＳ１１３の重心位置の算出結果に対してスムージングを実行する。

　図１３に示すように、重心位置の算出結果を時間関数として見た場合、拍動の影響が大きく生じることがわかる。そこで、本実施形態では、画像処理装置１１の制御部４１は、図１４に破線で示すように、移動平均を用いることで重心位置の算出結果に対してスムージングを実行する。

　スムージングの手法として、移動平均とは別の手法が用いられてもよい。例えば、指数平滑法、カーネル法、局所回帰、Ramer-Douglas-Peuckerアルゴリズム、サビツキーゴーレイ法、平滑化スプライン、又はＳＧＭが用いられてもよい。あるいは、高速フーリエ変換を実行してから高周波成分を除去する手法が用いられてもよい。あるいは、カルマンフィルタ、又はバターワースフィルタ、チェビシェフフィルタ、デジタルフィルタ、楕円フィルタ、若しくはＫＺフィルタなどのローパスフィルタが用いられてもよい。「ＳＧＭ」は、stretched grid methodの略語である。「ＫＺ」は、Kolmogorov-Zurbenkoの略語である。

　単にスムージングを実行すると、重心位置が組織の中に入ってしまう場合がある。その場合、制御部４１は、生体組織６０の内腔６３の長手方向における、生体組織６０の内腔６３の短手方向の複数断面の位置に応じて重心位置の算出結果を分割し、分割した算出結果ごとにスムージングを実行してもよい。すなわち、制御部４１は、図１４に破線で示すような重心位置の曲線が組織領域に重なった場合、重心位置の曲線を複数の区間に分割し、区間ごとに個別のスムージングを実行してもよい。あるいは、制御部４１は、生体組織６０の内腔６３の長手方向における、生体組織６０の内腔６３の短手方向の複数断面の位置に応じて重心位置の算出結果に対して実行するスムージングの度合いを調整してもよい。すなわち、制御部４１は、図１４に破線で示すような重心位置の曲線が組織領域に重なった場合、重なった点を含む一部の区間に対して実行するスムージングの度合いを減少させてもよい。

　ステップＳ１１５において、画像処理装置１１の制御部４１は、図４に示したように、ステップＳ１１３で算出した重心位置を通る１本の線Ｌｂで交わる２つの平面を切断面Ｐ１，Ｐ２として設定する。本実施形態では、制御部４１は、ステップＳ１１４で重心位置の算出結果に対してスムージングを実行した上で切断面Ｐ１，Ｐ２を設定するが、ステップＳ１１４の処理は省略してもよい。

　具体的には、画像処理装置１１の制御部４１は、ステップＳ１１４のスムージングの結果として得られた重心位置の曲線を線Ｌｂとして設定する。制御部４１は、設定した線Ｌｂで交わり、かつステップＳ１１２で設定された２本の直線Ｌ１，Ｌ２をそれぞれ含む２つの平面を切断面Ｐ１，Ｐ２として設定する。制御部４１は、記憶部４２に記憶された最新の３次元データ５２において、生体組織６０の切断面Ｐ１，Ｐ２と交差する３次元座標を、３次元画像５３において生体組織６０の内腔６３を露出させる開口の縁の３次元座標として特定する。制御部４１は、特定した３次元座標を記憶部４２に記憶させる。

　ステップＳ１１６において、画像処理装置１１の制御部４１は、３次元画像５３において切断面Ｐ１，Ｐ２に挟まれ、生体組織６０の内腔６３を露出させる領域を切断領域６２として３次元データ５２に形成する。

　具体的には、画像処理装置１１の制御部４１は、記憶部４２に記憶された最新の３次元データ５２において、記憶部４２に記憶された３次元座標で特定される部分を、３次元画像５３をディスプレイ１６に表示させる際に非表示又は透明になるように設定する。すなわち、制御部４１は、ステップＳ１１２で設定された領域６５に合わせて切断領域６２を形成する。

　ステップＳ１１７において、画像処理装置１１の制御部４１は、ステップＳ１１６で切断領域６２を形成した３次元データ５２を３次元画像５３としてディスプレイ１６に表示させる。制御部４１は、ステップＳ１０３でディスプレイ１６に表示させた断面画像で表される、センサにより新たに取得された断層データ５１で示される断面６４と、断面６４において切断領域６２に相当する領域６５とを表す２次元画像５６を３次元画像５３とともにディスプレイ１６に表示させる。

　具体的には、画像処理装置１１の制御部４１は、記憶部４２に記憶された断層データ５１に含まれる生体組織６０の断面画像のうち、最新の断面画像を加工して、図２に示したような２次元画像５６を生成する。制御部４１は、記憶部４２に記憶された３次元座標で特定される部分が非表示又は透明になっている、図２に示したような３次元画像５３を生成する。制御部４１は、生成した２次元画像５６及び３次元画像５３を、出力部４５を介してディスプレイ１６に表示させる。

　本実施形態では、画像処理装置１１の制御部４１は、図２に示したように、２次元画像５６として、切断領域６２に相当する領域６５の色を、残りの領域とは異なる色で表す画像を生成する。例えば、一般的なＩＶＵＳ画像における白色部分を、領域６５では赤色に変えることが考えられる。

　ステップＳ１１８において、ユーザの変更操作として、切断領域６２を設定する操作があれば、ステップＳ１１９の処理が実行される。ユーザの変更操作がなければ、ステップＳ１２０の処理が実行される。

　ステップＳ１１９において、画像処理装置１１の制御部４１は、ステップＳ１１２の処理と同様に、切断領域６２を設定する操作を、入力部４４を介して受け付ける。そして、ステップＳ１１５以降の処理が実行される。

　ステップＳ１２０において、断層データ５１の更新があれば、ステップＳ１２１及びステップＳ１２２の処理が実行される。断層データ５１の更新がなければ、ステップＳ１１８において、ユーザの変更操作の有無が再度確認される。

　ステップＳ１２１において、画像処理装置１１の制御部４１は、ステップＳ１０１又はステップＳ１０７の処理と同様に、プローブ２０から入力された信号を処理して生体組織６０の断面画像を新たに生成することで、少なくとも１つの新たな断面画像を含む断層データ５１を取得する。

　ステップＳ１２２において、画像処理装置１１の制御部４１は、ステップＳ１２１で取得した断層データ５１に基づいて生体組織６０の３次元データ５２を更新する。その後、ステップＳ１１３以降の処理が実行される。ステップＳ１２２においては、更新された断層データ５１が対応する箇所のデータのみを更新することが好ましい。その場合、３次元データ５２を生成する際のデータ処理量を削減し、ステップＳ１１３以降のデータ処理のリアルタイム性を向上させることができる。

　図１５を参照して、本実施形態に係る画像処理システム１０の動作を更に説明する。

　ステップＳ２０１において、予め定められたキーを押しながら第１グラフィック要素８７をクリック又はタップする事前操作が行われると、画像処理装置１１の制御部４１は、事前操作を、入力部４４を介して受け付ける。事前操作は、例えば、キーボード１４のシフトキーを押しながらマウス１５で第１グラフィック要素８７をクリックする操作、又はキーボード１４のシフトキーを押しながらディスプレイ１６と一体的に設けられたタッチスクリーンで第１グラフィック要素８７をタップする操作である。事前操作にシフトキーなどの特定キーを押す操作を含めることで、誤操作を防ぐことができる。

　ステップＳ２０２において、ユーザ操作として、第１グラフィック要素８７をドラッグし、センサの移動先に対応する位置に第１グラフィック要素８７をドロップする操作が行われると、画像処理装置１１の制御部４１は、ユーザ操作を、入力部４４を介して受け付ける。ユーザ操作は、例えば、マウス１５、又はディスプレイ１６と一体的に設けられたタッチスクリーンで第１グラフィック要素８７をドラッグ及びドロップする操作である。

　本実施形態では、画像処理装置１１の制御部４１は、事前操作がユーザ操作の前に行われた場合に、ユーザ操作を受け付ける。制御部４１は、事前操作が行われるまではユーザ操作を受け付けない。制御部４１は、事前操作が行われても、一定時間内にユーザ操作が行われなければ、再び事前操作が行われるまではユーザ操作を受け付けない。したがって、誤操作を確実に防ぐことができる。

　ステップＳ２０３において、画像処理装置１１の制御部４１は、ユーザ操作に従って、センサの移動を、通信部４３を介して制御するとともに、第１グラフィック要素８７の相対位置を、出力部４５を介して変更して、第１グラフィック要素８７にセンサの移動後の位置を表させる。

　具体的には、画像処理装置１１の制御部４１は、画面８０上で第１グラフィック要素８７がドロップされた位置に、センサの移動後の位置を表す第１グラフィック要素８７ａを表示する制御を行う。同時に、制御部４１は、第１グラフィック要素８７のドラッグ前の位置から第１グラフィック要素８７のドロップ後の位置、すなわち、第１グラフィック要素８７ａの位置までの距離を算出する。制御部４１は、予め定義された換算式又は換算用を用いて、算出した距離に対応するセンサの移動距離を算出する。制御部４１は、算出した移動距離だけスキャナユニット３１を進退させることを指示する信号を、画像診断用インタフェースを介して駆動ユニット１３に送信する。ユーザ操作において第１グラフィック要素８７が上方にドラッグされたのであれば、スキャナユニット３１を前進させることを指示する信号が送信される。駆動ユニット１３では、送信された信号に従って、スライドモータ３８が正回転し、スキャナユニット３１が前進する。すなわち、スイッチ群３９に含まれるフォワードスイッチが押されたときと同じ動作が行われる。ユーザ操作において第１グラフィック要素８７が下方にドラッグされたのであれば、スキャナユニット３１を後退させることを指示する信号が送信される。駆動ユニット１３では、送信された信号に従って、スライドモータ３８が逆回転し、スキャナユニット３１が後退する。すなわち、スイッチ群３９に含まれるプルバックスイッチが押されたときと同じ動作が行われる。

　本実施形態では、画像処理装置１１の制御部４１は、第１グラフィック要素８７がドロップされた後に、センサの移動を制御する。制御部４１は、第１グラフィック要素８７がドラッグされても、第１グラフィック要素８７がドロップされるまではセンサの移動を開始しない。

　画像処理装置１１の制御部４１は、センサの移動速度を調整して、第１グラフィック要素８７のドラッグ前の位置から第１グラフィック要素８７のドロップ後の位置までの距離に関わらず一定の時間でセンサを移動先に到達させてもよい。例えば、制御部４１は、第１グラフィック要素８７がドラッグされた距離に関わらず、２秒前後でスキャナユニット３１の進退が終了するようにスキャナユニット３１の進退速度を調整してもよい。

　本実施形態では、画像処理装置１１の制御部４１は、図１６に示すように、第１グラフィック要素８７がドラッグされることで第１グラフィック要素８７が変位する度に、３次元画像５３において、第１グラフィック要素８７の変位後の位置に対応する位置にある第３ボクセル群５７のうち、少なくとも生体組織６０の内表面６１を表すボクセル、又は内表面６１を表すボクセルに隣接し内腔６３を表すボクセルを、予め定められた色で色付けする。例えば、現時点ではドラッグ操作が行われている最中であり、ドロップ操作は行われていないとすると、図１６に示すように、センサの現在位置に対応する第１ボクセル群５４のうち、生体組織６０の内表面６１を表すボクセルが緑色などの第１色で色付けされる。第１グラフィック要素８７の変位後の位置、すなわち、ドラッグされている第１グラフィック要素８８の位置に対応する位置にある第３ボクセル群５７のうち、生体組織６０の内表面６１を表すボクセルが橙色などの第２色で色付けされる。すなわち、第１色のラインとともに第２色のラインが表示される。第１グラフィック要素８８は、第３ボクセル群５７と同じ高さに位置することでセンサの仮の移動後の位置を表す。センサの現在位置を表す第１グラフィック要素８７は、ドラッグされている第１グラフィック要素８８とは異なる色で表示される。例えば、センサの現在位置を表す第１グラフィック要素８７が第１色で表示され、ドラッグされている第１グラフィック要素８８が第２色で表示される。本実施形態の一変形例として、第１色のラインを非表示にしてもよい。センサの現在位置を表す第１グラフィック要素８７を更に非表示にしてもよい。

　画像処理装置１１の制御部４１は、第１グラフィック要素８７がドラッグされることで第１グラフィック要素８７が変位する度に、第１グラフィック要素８７の変位後の位置に対応する位置でセンサによって取得された断層データ５１で示される断面を表す２次元画像をディスプレイ１６に更に表示させてもよい。例えば、ドラッグされている第１グラフィック要素８８の位置に対応する最近の断面画像が、その位置に吹き出しで表示されてもよい。

　画像処理装置１１の制御部４１は、第１グラフィック要素８７がドラッグされている間、第１グラフィック要素８７のドラッグ前の位置から第１グラフィック要素８７のドラッグ後の位置、すなわち、ドラッグされている第１グラフィック要素８８の位置までの距離に対応するセンサの移動距離を示す数値をディスプレイ１６に更に表示させてもよい。例えば、卵円窩の縦方向の一端付近にセンサが位置していること、及び卵円窩の縦の長さが１０ミリメートル程度であることがわかっているとする。この場合、画面８０上に表示される数値が１０ミリメートルになるように第１グラフィック要素８７をドラッグしてから第１グラフィック要素８７をドロップすることで、卵円窩の縦方向の他端付近にセンサを簡単かつ確実に移動させることができる。アブレーションでＳＶＣの付け根から１０ミリメートルなど、一定の距離離れた箇所を焼灼する場合にも、所望の位置にセンサを簡単かつ確実に移動させることができる。「ＳＶＣ」は、superior vena cavaの略語である。

　本実施形態の一変形例として、画像処理装置１１の制御部４１は、第１グラフィック要素８７がドロップされた後に、センサの移動を制御する代わりに、第１グラフィック要素８７がドラッグされている間、センサの移動を制御してもよい。制御部４１は、第１グラフィック要素８７がドラッグされ始めたときにセンサの移動を開始してもよい。例えば、制御部４１は、第１グラフィック要素８７がドラッグされる速度に応じて、スキャナユニット３１の進退速度を調整してもよい。すなわち、制御部４１は、第１グラフィック要素８７がドラッグされる速度が速いほど、スキャナユニット３１の進退速度を速くしてもよい。

　この変形例において、画像処理装置１１の制御部４１は、センサの移動速度の上限に合わせて、第１グラフィック要素８７がドラッグされる速度を制限してもよい。例えば、制御部４１は、第１グラフィック要素８７がドラッグされる速度がどんなに速くても、スキャナユニット３１の進退速度を、４０ミリメートル／秒を超えないように調整してもよい。

　上述のように、本実施形態では、画像処理装置１１の制御部４１は、生体組織６０の内腔６３を移動するセンサによって取得された断層データ５１に基づいて、生体組織６０を表す画像をディスプレイ１６に表示させるとともに、当該画像と同じ画面８０上でセンサの位置を表す要素をディスプレイ１６に表示させる。制御部４１は、画面８０上でセンサの移動先を指定するユーザ操作が行われると、ユーザ操作に従って、センサの移動を制御するとともに、当該要素の相対位置を変更してセンサの移動後の位置を表させる。

　本実施形態によれば、画面８０上でセンサを操作できるようになる。したがって、例えば、ＩＶＵＳを使用したアブレーションなどの手技が行われる際には、カテーテルを操作しながら手技を行っている医師が、画面８０上で簡単にプルバック操作を行うことができる。あるいは、ディスプレイ１６を見ながらＩＶＵＳのシステムを操作している臨床工学技士が、画面８０上で簡単にプルバック操作を行うことができる。そのため、スタッフ数が少ない状態でも手技を行いやすくなる。

　本実施形態の一変形例として、ユーザ操作は、ドラッグ及びドロップ操作の代わりに、クリック又はタップ操作でもよい。すなわち、ステップＳ２０１の処理が省略され、ステップＳ２０２において、画像処理装置１１の制御部４１は、ユーザ操作として、第１グラフィック要素８７からセンサの移動距離に対応する距離だけ離れた位置をクリック又はタップする操作を、入力部４４を介して受け付けてもよい。その場合、ユーザ操作は、例えば、マウス１５で第２グラフィック要素８６の任意の位置をクリックする操作、又はディスプレイ１６と一体的に設けられたタッチスクリーンで第２グラフィック要素８６の任意の位置をタップする操作である。

　この変形例において、画像処理装置１１の制御部４１は、センサの移動速度を調整して、第１グラフィック要素８７のクリック又はタップ前の位置からクリック又はタップの位置までの距離に関わらず一定の時間でセンサを移動先に到達させてもよい。例えば、制御部４１は、クリック又はタップされた位置に関わらず、２秒前後でスキャナユニット３１の進退が終了するようにスキャナユニット３１の進退速度を調整してもよい。

　本実施形態の一変形例として、画像処理装置１１の制御部４１は、始点と終点とを設定する操作を、入力部４４を介して受け付けてもよい。そして、制御部４１は、設定された始点と終点との間をセンサが繰り返し往復するようにセンサの移動を制御してもよい。

　ステップＳ１０１において、手動でプルバック操作が行われる代わりに、図１５に示した動作を適用して、画面８０上でプルバック操作が行われてもよい。

　本実施形態の一変形例として、ユーザ操作は、画面８０上でセンサの移動距離の数値を入力することで、センサの移動先を指定する操作でもよい。ユーザ操作は、センサの移動方向を選択する操作を含んでもよい。

　本実施形態では、画像処理装置１１の制御部４１は、生体組織６０を表す３次元データ５２を３次元画像５３としてディスプレイ１６に表示させる。制御部４１は、３次元画像５３において生体組織６０の内腔６３を露出させる切断領域６２を３次元データ５２に形成する。制御部４１は、生体組織６０の断面６４と、断面６４において切断領域６２に相当する領域６５とを表す２次元画像５６を３次元画像５３とともにディスプレイ１６に表示させる。

　本実施形態では、画像処理装置１１の制御部４１は、生体組織６０の内腔６３を移動しながら生体組織６０の断層データ５１を取得するセンサによって取得された断層データ５１に基づいて、生体組織６０を表す３次元データ５２を生成及び更新する。制御部４１は、３次元データ５２を３次元画像５３としてディスプレイ１６に表示させる。制御部４１は、３次元画像５３において、センサにより新たに取得された断層データ５１で示される断面６４に対応する第１ボクセル群５４のうち、少なくとも生体組織６０の内表面６１を表すボクセル、又は内表面６１を表すボクセルに隣接し内腔６３を表すボクセルを、生体組織６０の他の断面に対応する第２ボクセル群５５と区別して色付けする。

　本開示は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、ブロック図に記載の２つ以上のブロックを統合してもよいし、又は１つのブロックを分割してもよい。フローチャートに記載の２つ以上のステップを記述に従って時系列に実行する代わりに、各ステップを実行する装置の処理能力に応じて、又は必要に応じて、並列的に又は異なる順序で実行してもよい。その他、本開示の趣旨を逸脱しない範囲での変更が可能である。

　例えば、ステップＳ２０１の処理を省略してもよい。すなわち、ステップＳ２０２において、画像処理装置１１の制御部４１は、事前操作がユーザ操作の前に行われたかどうかに関わらず、ユーザ操作を受け付けてもよい。

　１０　画像処理システム
　１１　画像処理装置
　１２　ケーブル
　１３　駆動ユニット
　１４　キーボード
　１５　マウス
　１６　ディスプレイ
　１７　接続端子
　１８　カートユニット
　２０　プローブ
　２１　駆動シャフト
　２２　ハブ
　２３　シース
　２４　外管
　２５　超音波振動子
　２６　中継コネクタ
　３１　スキャナユニット
　３２　スライドユニット
　３３　ボトムカバー
　３４　プローブ接続部
　３５　スキャナモータ
　３６　差込口
　３７　プローブクランプ部
　３８　スライドモータ
　３９　スイッチ群
　４１　制御部
　４２　記憶部
　４３　通信部
　４４　入力部
　４５　出力部
　５１　断層データ
　５２　３次元データ
　５３　３次元画像
　５４，５４ａ　第１ボクセル群
　５５　第２ボクセル群
　５６，５６ａ，５６ｂ　２次元画像
　５７　第３ボクセル群
　６０　生体組織
　６１　内表面
　６２　切断領域
　６３　内腔
　６４　断面
　６５，６５ａ，６５ｂ　領域
　７１　カメラ
　８０　画面
　８１　操作パネル
　８２　チェックボックス
　８３　スライダー
　８４　スライダー
　８５　チェックボックス
　８６　第２グラフィック要素
　８７，８７ａ，８８　第１グラフィック要素

Claims

　生体組織の内腔を移動するセンサによって取得された断層データに基づいて、前記生体組織を表す画像をディスプレイに表示させるとともに、前記画像と同じ画面上で前記センサの位置を表す要素を前記ディスプレイに表示させる画像処理装置であって、
　前記画面上で前記センサの移動先を指定するユーザ操作が行われると、前記ユーザ操作に従って、前記センサの移動を制御するとともに、前記要素の相対位置を変更して前記センサの移動後の位置を表させる制御部を備える画像処理装置。
　前記制御部は、予め定められたキーを押しながら前記要素をクリック又はタップする事前操作が前記ユーザ操作の前に行われた場合に、前記ユーザ操作を受け付ける請求項１に記載の画像処理装置。
　前記制御部は、前記ユーザ操作として、前記要素をドラッグし、前記センサの移動先に対応する位置に前記要素をドロップする操作を受け付ける請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置。
　前記制御部は、前記要素がドロップされた後に、前記センサの移動を制御する請求項３に記載の画像処理装置。
　前記制御部は、前記センサの移動速度を調整して、前記要素のドラッグ前の位置から前記要素のドロップ後の位置までの距離に関わらず一定の時間で前記センサを移動先に到達させる請求項４に記載の画像処理装置。
　前記制御部は、前記要素がドラッグされている間、前記センサの移動を制御する請求項３に記載の画像処理装置。
　前記制御部は、前記センサの移動速度の上限に合わせて、前記要素がドラッグされる速度を制限する請求項６に記載の画像処理装置。
　前記制御部は、前記要素がドラッグされることで前記要素が変位する度に、前記要素の変位後の位置に対応する位置で前記センサによって取得された断層データで示される断面を表す２次元画像を前記ディスプレイに更に表示させる請求項３から請求項７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
　前記制御部は、前記要素がドラッグされることで前記要素が変位する度に、前記画像である３次元画像において、前記要素の変位後の位置に対応する位置にあるボクセル群のうち、少なくとも前記生体組織の内表面を表すボクセル、又は当該内表面を表すボクセルに隣接し前記内腔を表すボクセルを、予め定められた色で色付けする請求項３から請求項８のいずれか１項に記載の画像処理装置。
　前記制御部は、前記要素がドラッグされている間、前記要素のドラッグ前の位置から前記要素のドラッグ後の位置までの距離に対応する前記センサの移動距離を示す数値を前記ディスプレイに更に表示させる請求項３から請求項９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
　前記制御部は、前記ユーザ操作として、前記要素から前記センサの移動距離に対応する距離だけ離れた位置をクリック又はタップする操作を受け付ける請求項１又は請求項２に記載の画像処理装置。
　前記制御部は、前記センサの移動速度を調整して、前記要素のクリック又はタップ前の位置からクリック又はタップの位置までの距離に関わらず一定の時間で前記センサを移動先に到達させる請求項１１に記載の画像処理装置。
　前記制御部は、前記要素である第１グラフィック要素と、前記センサの移動範囲を表す第２グラフィック要素とを組み合わせて前記ディスプレイに表示させる請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の画像処理装置。
　前記制御部は、前記画像である３次元画像における前記内腔の長手方向と、前記第２グラフィック要素の長軸方向とが平行になる向きで前記第２グラフィック要素を前記ディスプレイに表示させる請求項１３に記載の画像処理装置。
　前記制御部は、前記画像である３次元画像において、前記センサにより新たに取得された断層データで示される断面に対応する第１ボクセル群のうち、少なくとも前記生体組織の内表面を表すボクセル、又は当該内表面を表すボクセルに隣接し前記内腔を表すボクセルを前記要素として、前記生体組織の他の断面に対応する第２ボクセル群と区別して色付けする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の画像処理装置。
　請求項１から請求項１５のいずれか１項に記載の画像処理装置と、
　前記センサを有するプローブと
を備える画像処理システム。
　前記ディスプレイを更に備える請求項１６に記載の画像処理システム。
　生体組織の内腔を移動するセンサによって取得された断層データに基づいて、前記生体組織を表す画像をディスプレイに表示するとともに、前記画像と同じ画面上で前記センサの位置を表す要素を前記ディスプレイに表示する画像表示方法であって、
　前記画面上で前記センサの移動先を指定するユーザ操作が行われると、コンピュータが、前記ユーザ操作に従って、前記センサの移動を制御するとともに、前記要素の相対位置を変更して前記センサの移動後の位置を表させる画像表示方法。
　生体組織の内腔を移動するセンサによって取得された断層データに基づいて、前記生体組織を表す画像をディスプレイに表示させるとともに、前記画像と同じ画面上で前記センサの位置を表す要素を前記ディスプレイに表示させるコンピュータに、
　前記画面上で前記センサの移動先を指定するユーザ操作が行われると、前記ユーザ操作に従って、前記センサの移動を制御する処理とともに、前記要素の相対位置を変更して前記センサの移動後の位置を表させる処理を実行させる画像処理プログラム。