JP6013037B2 - 医用画像処理装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、医用画像処理装置に関する。

Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（以下、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）と記す）、その他のモダリティを用いて３次元データが収集される。

例えば、ＣＴにより収集された３次元データ（ボリュームデータ）を基に、消化管や気管、血管などの管状体の管内に視点を置いた３次元画像を作成することができる。なお、３次元画像というときは、３次元データを含む場合がある。

ＣＴによる大腸解析（ＣＴＣ：ＣＴ ｃｏｌｏｎｏｇｒａｐｈｙ）を一例とするスクリーニング検査（ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ｔｅｓｔ）を含む術前診断を行うための大腸解析システムがある。

ＣＴＣでは、一例として、管状体の管内に置かれた視点位置に基づいて内視鏡的観察を行うことができる仮想内視鏡（ＶＥ：Ｖｉｒｔｕａｌ Ｅｎｄｏｓｃｏｐｙ）による表示方法が用いられている。なお、仮想内視鏡により表示された画像を仮想内視鏡画像という場合がある。

一般的に、大腸の管内を観察する内視鏡においては、管の内部に向って半月状の襞（ひだ）が死角となって観察できない領域ができる。これは、内視鏡における視点位置を任意に設定できないためである。

これに対し、仮想内視鏡（ＶＥ）では視点位置を任意に設定することが可能である。仮想内視鏡においては、視点位置によっては死角となって観察できない領域（非観察領域）を生じさせるが、視点位置を移動することにより、観察できる領域（観察領域）にすることができる。

また、ＣＴＣでは、３次元画像を用いて任意断面を抽出して表示することができる多断面再構成（ＭＰＲ：Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）による表示方法が用いられている。なお、多断面再構成により表示された画像をＭＰＲ画像という場合がある。

多断面再構成では、ＭＰＲ画像上に仮想内視鏡における視点位置を表示することで、仮想内視鏡における視点位置や病変候補の有無を把握することができる。

特開２０１０−１６７０３２号公報

しかしながら、ＭＰＲ画像は断面像であるため、ＭＰＲ画像上に視点位置を表示するだけでは、何が仮想内視鏡で観察中の領域か否かを判別することが困難となる場合がある。

この実施形態は、上記の問題を解決するものであり、ＭＰＲ画像上で観察領域と非観察領域との判別を容易にすることが可能な医用画像処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、実施形態の医用画像処理装置は、被検体内の管状体の３次元画像を記憶する記憶部と、前記管状体の３次元画像を用いて、前記管状体の管内に設定された、視点位置、視線方向及び視野角を含む観察情報に基づいて前記管内を観察したときの前記視点位置における仮想内視鏡画像を生成する仮想内視鏡画像生成部と、前記観察情報を基に、前記管状体についての断面であって前記仮想内視鏡画像と交差する断面を有する断面画像を生成する画像生成部と、前記断面画像において、前記観察情報に基づいて、前記管内で観察される観察領域、または観察されない非観察領域のいずれかの領域を求める領域特定手段と、前記観察領域または前記非観察領域のいずれかの領域を、識別可能に前記断面画像上に表示させる表示制御部と、を有する。

第１の実施形態に係る医用画像処理装置の構成ブロック図。 管状体を示す斜視図。 観察領域及び非観察領域を示す図。 コロナル断面における観察領域及び非観察領域を示す図。 アキシャル断面における観察領域及び非観察領域を示す図。 医用画像処理装置の一連の動作を示すフローチャート。 仮想内視鏡画像を示す図。 ＭＰＲ画像を示す図。 ＭＰＲ画像を示す図。 仮想内視鏡画像及びＭＰＲ画像の組を示す図。 仮想内視鏡画像及びＭＰＲ画像の組を示す図。 第２の実施形態に係る医用画像処理装置の一連の動作を示すフローチャート。 スクリーニング検査を停止したときのＭＰＲ画像を示す図。 非観察領域を確認するときのＭＰＲ画像を示す図。 スクリーニング検査を再開したときのＭＰＲ画像を示す図。 見落とし防止の表示例を示す図。

次に、医用画像処理装置の実施形態について各図を参照して説明する。

［第１の実施形態］
第１の実施形態に係る医用画像処理装置について説明する。

モダリティの一例としてはＣＴが用いられる。ＣＴにより管状体の３次元画像が収集される。

一般にモダリティは、ＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）に準拠したネットワークを介して、ディジタル画像を転送、表示することが可能なシステムであるＰＡＣＳ（医用画像管理システム）に接続されている。モダリティにより収集された管状体の３次元画像は、ネットワークを介してＰＡＣＳに転送される。なお、管状体の３次元画像をモダリティの記憶部（図示省略）に記憶させてもよい。

（記憶装置）
管状体の３次元画像を記憶する記憶装置１の一例としては、前述したＰＡＣＳ及びモダリティの記憶部である。記憶装置１には医用画像処理装置が接続されている。なお、記憶装置１は医用画像処理装置に設けられてもよい。

次に、医用画像処理装置について図１を参照して説明する。図１は医用画像処理装置の構成ブロック図である。

医用画像処理装置は、仮想内視鏡画像生成部１１、ＭＰＲ画像生成部１２、観察領域算出部１３、非観察領域算出部１４、観察情報設定部１５、及びＧＵＩ（ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）２０を含む。なお、ＭＰＲ画像生成部を単に画像生成部という場合がある。また、観察領域算出部１３及び非観察領域算出部１４を領域特定手段という場合がある。

これらの構成は、コンピュータ装置に搭載されたマイクロプロセッサに画像処理プログラムを実行させることにより実現することができる。なお、画像表示処理プログラムはコンピュータ装置に予めインストールされてもよい。さらに、画像表示処理プログラムは記憶媒体（磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリなど）に記録され、コンピュータ装置に適宜インストールされてもよい。さらに、画像表示処理プログラムはネットワークを介して配布されるようにしておき、コンピュータ装置に適宜インストールされてもよい。

なお、これらの構成は、その一部または全部をロジック回路などのハードウェアにより、また、ハードウェアとソフトウェア制御との組み合わせにより実現することも可能である。

（仮想内視鏡画像生成部）
図２は管状体を示す斜視図である。図２では、管状体、視点位置、視線、及び視線方向をＴ、Ｖ、ＬＶ、及びＤでそれぞれ示す。

仮想内視鏡画像生成部１１は、記憶装置１に記憶された管状体の３次元画像を用いて、同じく、管状体の管内に置かれた視点位置Ｖ、視線方向Ｄ及び視野角ＶＡを含む観察情報に基づき管内の観察をしたときの仮想内視鏡画像を生成する。ここで、管内の観察とは、仮想内視鏡画像生成部１１により生成された仮想内視鏡画像が表示されたときの管内の観察をいう。したがって、死角等の領域であって仮想内視鏡画像に描画されない領域は観察されたとはいわない。

仮想内視鏡画像生成部１１は、３次元データの収集後であって、後述するＭＰＲ画像の生成に移行する前に、例えば、管状体の芯線に沿って所定間隔で置かれた視点位置に基づき管内を観察したときの仮想内視鏡画像を生成する。記憶部（例えば医用画像処理装置の内部メモリ）は、生成された仮想内視鏡画像を観察情報と関連付けて記憶する。また、これらの視点位置とは異なる視点位置に基づいて、仮想内視鏡画像生成部１１は、ＭＰＲ画像の生成に移行した後でも仮想内視鏡画像を生成する。このときも、記憶部は、生成された仮想内視鏡画像を観察情報と関連付けて記憶する。

（観察領域算出部）
次に、観察領域算出部１３について説明する。

観察領域算出部１３は、仮想内視鏡画像生成部１１が視点位置に基づき仮想内視鏡画像を生成するのに伴い、その視線位置に基づく観察領域を求める。ここで、仮想内視鏡画像における観察領域とは、管状体Ｔの内部に視点位置が置かれるとき、その視点位置に入射される光の出射元としての管状体Ｔの内部の領域をいう。また、非観察領域とは、管状体Ｔの内部の全体領域から観察領域を差し引いた領域をいう。

観察領域算出部１３は、先ず、管状体Ｔの３次元画像は、画素値が空気に相当する値の領域であって、かつ、閉じられた領域のうちで一番大きなものとして求められる。次に、管状体Ｔの３次元画像を用いて、仮想内視鏡画像における観察情報（視点位置、視線方向、視野角）に基づき、観察領域（３次元データ）を求める。さらに、後述するように、観察領域（３次元データ）としての観察領域を用いて、観察情報に基づき、ＭＰＲ画像（２次元データ（断面画像）としての観察領域を含む）が求められる。ここで、観察領域には、現在表示されている仮想内視鏡画像の中で観察される領域（観察中の領域）、及び以前に表示された仮想内視鏡画像の中で観察された領域（観察済みの領域）が含まれる。

以上のように、管状体Ｔの３次元画像を用いて、観察情報に基づき、観察領域（３次元データ）が求められ、その後に、観察領域を用いて、ＭＰＲ画像が求められるようにしたが、これに限らない、管状体Ｔの３次元画像を用いて、ＭＰＲ画像が求められ、その後に、ＭＰＲ画像を用いて、観察情報に基づき、ＭＰＲ画像（２次元データ（断面画像）としての観察領域を含む）が求められるようにしてもよい。

図３は、３次元画像上で特定の視点位置から見たときの仮想内視鏡における観察領域及び非観察領域を示す図である。図３では、視野角をＶＡで示す。

図３に示すように、視点位置Ｖから視線方向Ｄに所定の視野角ＶＡで光線を照射したと仮定したとき、管状体Ｔの内壁において光があたる領域と、光が当たらない領域とができる。前者を観察領域Ａ１で表す。後者を非観察領域Ａ２で表す。

観察領域算出部１３は、管状体Ｔの内壁に相当する３次元画像及び観察情報に基づき、管状体Ｔの内壁における観察領域Ａ１を求める。記憶部（例えば医用画像処理装置の内部メモリ）は、求められた観察領域Ａ１を観察情報と関連付けて記憶する。

（非観察領域算出部）
次に、非観察領域算出部１４について説明する。

非観察領域算出部１４は、観察領域算出部１３と同様なタイミングで非観察領域を求める。

非観察領域算出部１４は、観察領域算出部１３により求められた観察領域Ａ１に基づき非観察領域を求める。ここで、非観察領域には、現在表示されている仮想内視鏡画像の中で観察されない領域、及び仮想内視鏡画像として未だ表示されていない領域（観察前の領域）が含まれる。

非観察領域算出部１４は、管状体Ｔの内壁に相当する３次元画像及び観察領域Ａ１に基づき、管状体Ｔの内壁における非観察領域Ａ２を求める。ここで、管状体Ｔの内壁の全体領域をＡ０とすると、全体領域Ａ０から観察領域Ａ１を差し引いた領域が非観察領域Ａ２となる（Ａ２＝Ａ０−Ａ１）。記憶部は、求められた非観察領域Ａ２を観察情報と関連付けて記憶する。

なお、非観察領域算出部１４は、観察領域算出部１３と同様に、非観察領域算出部１４は、管状体Ｔの３次元画像及び仮想内視鏡画像における観察情報に基づき、非観察領域を求めるようにしてもよい。

（ＭＰＲ画像生成部）
ＭＰＲ画像生成部１２は、管状体を所定の断面で切ったＭＰＲ画像を生成する。

所定の断面の例として、アキシャル（Ａｘｉａｌ）断面（図２で示すＡＰ）、サジタル（Ｓａｉｔｔａｌ）断面（図２で示すＳＰ）、及びコロナル（Ｃｏｒｏｎａｌ）断面（図２で示すＣＰ）がある。また、アキシャル断面、コロナル断面、及びサジタル断面におけるＭＰＲ画像をアキシャル画像、コロナル画像、サジタル画像という場合がある。

ＭＰＲ画像生成部１２は、記憶装置１に記憶された３次元画像、及び仮想内視鏡画像生成部１１によって得られた仮想内視鏡画像に関連付けられた付帯情報に基づいてＭＰＲ画像を生成する。付帯情報の一例として仮想内視鏡画像における視点位置、視線方向、及び視野角が含まれる。付帯情報を観察情報という場合がある。なお、ここで、ＭＰＲ画像とは、観察領域及び／または非観察領域のＭＰＲ画像をいう場合、これらの領域と管状体とを組み合わせたＭＰＲ画像をいう場合、管状体のＭＰＲ画像をいう場合がある。

図２に示すように、視点位置Ｖをアキシャル断面ＡＰ、サジタル断面ＳＰ及びコロナル断面ＣＰの交点とする。これにより、任意の断面上で仮想内視鏡における視点位置Ｖを表示することができるようになる。

また、図２に示すように、視線方向Ｄに垂直な断面をアキシャル断面ＡＰとする。さらに、視線ＬＶを含み、互いに直交する断面をサジタル断面ＳＰ及びコロナル断面ＣＰとする。これにより、仮想内視鏡において観察中の管状体の管内を奥行き方向に観察することができるようになる。なお、アキシャル断面ＡＰ、サジタル断面ＳＰ及びコロナル断面ＣＰの交点、視線方向Ｄ、アキシャル断面ＡＰ、サジタル断面ＳＰ、及びコロナル断面ＣＰを含む情報をＭＰＲ画像の画像情報という場合がある。

ＭＰＲ画像生成部１２は、アキシャル断面ＡＰ、サジタル断面ＳＰ及びコロナル断面ＣＰの交点及び視線方向Ｄに基づき、アキシャル断面ＡＰ、サジタル断面ＳＰ、及びコロナル断面ＣＰの各断面における管状体のＭＰＲ画像を生成することが可能となる。なお、いずれの管状体のＭＰＲ画像にも視点位置Ｖが含まれることとなる。

図４は、サジタル断面ＳＰにおける観察領域及び非観察領域を示す図である。図４では、サジタル断面ＳＰにおいて観察領域Ａ１に相当する領域ＰＡ１、及び、非観察領域Ａ２に相当する領域ＰＡ２を示す。なお、コロナル断面ＣＰにおける観察領域Ａ１及び非観察領域Ａ２も図４と同様に示される。

図５は、図３のＸ１−Ｘ１線で示す断面（アキシャル断面ＡＰ）におけるアキシャル画像を表す図である。図５では、アキシャル断面ＡＰにおいて観察領域に相当する領域ＰＡ１、及び、非観察領域に相当する領域ＰＡ２を示す。

図４及び図５に示すように、ＭＰＲ画像生成部１２は、記憶部から読み出された観察領域Ａ１を基に、アキシャル断面ＡＰ、サジタル断面ＳＰ、及びコロナル断面ＣＰの各断面における観察領域Ａ１のＭＰＲ画像（領域ＰＡ１の画像）を生成する。記憶部は、生成された観察領域Ａ１のＭＰＲ画像を記憶する。

なお、ＭＰＲ画像生成部１２が観察領域Ａ１のＭＰＲ画像を生成するものを述べたが、ＭＰＲ画像生成部１２が非観察領域Ａ２のＭＰＲ画像を生成するようにしてもよい。すなわち、ＭＰＲ画像生成部１２は、記憶部から読み出された非観察領域Ａ２を基に、アキシャル断面ＡＰ、サジタル断面ＳＰ、及びコロナル断面ＣＰの各断面における非観察領域Ａ２のＭＰＲ画像（領域ＰＡ２の画像）を生成する。記憶部は、生成された非観察領域Ａ２のＭＰＲ画像を記憶する。また、例えば、サジタル断面ＳＰにおける非観察領域ＰＡ２のＭＰＲ画像は、ＭＰＲ画像における全体の領域ＰＡ０から領域ＰＡ１を差し引いた領域としても生成される（ＰＡ２＝ＰＡ０−ＰＡ１）。

以上、画像生成部として、観察領域及び／または非観察領域と管状体とを組み合わせたＭＰＲ画像、並びに、管状体のＭＰＲ画像を生成するＭＰＲ画像生成部１２を示したが、これに限らない。画像生成部により生成される画像として、蛇行した面や曲面に沿って再構成をする方法であるカーブドＭＰＲ（ｃｕｒｖｅｄ ｐｌａｎａｒ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ：ＣＰＲ）を用いて作成された画像であってもよい。ＣＰＲの画像は、大腸、血管などの管状体の曲面に沿って観察する場合に用いられる。

（ＧＵＩ）
ＧＵＩ２０は、入力部２１、表示制御部２２、及び表示部２３を有している。
入力部２１の一例としては、マウス、ジョイスティック、タッチパネルなどのポインティングデバイスを含む。

表示制御部２２は、仮想内視鏡画像中の観察領域Ａ１、及び／または非観察領域Ａ２をＭＰＲ画像として表示部２３に表示させる。

〔動作〕
次に、医用画像処理装置の一連の動作について図６を参照して説明する。図６は、医用画像処理装置の一連の動作を示すフローチャートである。

（Ｓ１０１）
Ｓ１０１では、被検体の病変候補が明瞭に描出されるようにするために、ＣＴにおいて造影剤を血管に投与して、組織間のＣＴ値を変化させて検査し、また、炭酸ガスを大腸に注入して大腸を拡張させた状態で検査する。ＣＴにおいて収集された３次元画像は記憶装置１に記憶される。

（Ｓ１０２）
Ｓ１０２では、仮想内視鏡画像生成部１１は、管状体の３次元画像、管状体の管内に置かれた視点位置、視線方向、及び視野角を含む観察情報に基づき管内を観察したときの仮想内視鏡画像を生成する。管状体の３次元画像は記憶装置１に記憶されている。

（Ｓ１０３）
Ｓ１０３では、ＭＰＲ画像生成部１２は、管状体をアキシャル断面ＡＰ、サジタル断面ＳＰ、及びコロナル断面ＣＰの各断面で切ったＭＰＲ画像を生成する。それにより、アキシャル断面ＡＰ、サジタル断面ＳＰ、及びコロナル断面ＣＰの各断面のＭＰＲ画像を得ることができる。

（Ｓ１０４）
Ｓ１０４において、観察領域算出部１３は、管状体Ｔの内壁の３次元画像の画像情報及び仮想内視鏡画像における観察情報（視点位置Ｖ、視線方向Ｄ、視野角）に基づき、管状体Ｔの内壁における観察領域Ａ１を求める。

なお、非観察領域算出部１４が非観察領域を求めるようにしてもよい。この場合、非観察領域算出部１４は、管状体Ｔの内壁の画像情報及び観察領域Ａ１に基づき、管状体Ｔの内壁における非観察領域Ａ２を求める。ここで、管状体Ｔの内壁の全体領域をＡ０とすると、全体領域Ａ０から観察領域Ａ１を差し引いた領域が非観察領域Ａ２となる（Ａ２＝Ａ０−Ａ１）。

さらに、ＭＰＲ画像生成部１２は、観察領域Ａ１で、かつ、アキシャル断面ＡＰ、サジタル断面ＳＰ、及びコロナル断面ＣＰに含まれる領域ＰＡ１をそれぞれ求める。

なお、非観察領域Ａ２において、アキシャル断面ＡＰ、サジタル断面ＳＰ、及びコロナル断面ＣＰに含まれる領域ＰＡ２をそれぞれ求めてもよい。ＭＰＲ画像においても、ＭＰＲ画像における全体の領域ＰＡ０から領域ＰＡ１を差し引いた領域が領域ＰＡ２となる（ＰＡ２＝ＰＡ０−ＰＡ１）。

（Ｓ１０５）
Ｓ１０５では、ＭＰＲ画像生成部１２は、Ｓ１０４で求めた領域ＰＡ１、ＰＡ２に色付けをする。表示制御部２２は、色付けされた領域Ａ１、Ａ２の画像をＭＰＲ画像として表示させる。

また、ＭＰＲ画像生成部１２は、仮想内視鏡画像の観察情報及びＭＰＲ画像の画像情報に基づき、ＭＰＲ画像における視線方向Ｄを移動及び／または回転させることにより、仮想内視鏡画像における視線方向Ｄと位置合わせし、さらに、仮想内視鏡画像における視点位置Ｖに相当するＭＰＲ画像における視点位置Ｖを求める。表示制御部２２は、ＭＰＲ画像上に視点位置Ｖを表示させる。

領域Ａ１、Ａ２及び視点位置Ｖの表示は、アキシャル断面ＡＰ、サジタル断面ＳＰ、コロナル断面ＣＰのそれぞれについて行われる。

以上に説明した医用画像処理装置の一連の動作により得られた効果について図７Ａ〜図８Ｂを参照して説明する。

図７Ａ〜図７Ｃは仮想内視鏡で観察中の領域と観察できない領域との表示例を示す図である。図７Ａは仮想内視鏡画像を示す図、図７ＢはＭＰＲ画像を示す図、図７ＣはＭＰＲ画像を示す図である。図７Ａでは、仮想内視鏡画像の中央部に視点位置Ｖ及びコロナル断面ＣＰが表示されている。また、図７Ｂでは、ＭＰＲ画像の中に視点位置Ｖが表示されている。さらに、図７Ｃでは、ＭＰＲ画像の中に視点位置Ｖ、及び仮想内視鏡画像の中で観察されている観察領域Ａ１に相当する領域ＰＡ１が表示されている。

図７ＢのＭＰＲ画像に示すように、ユーザは、ＭＰＲ画像の中に表示されている視点位置Ｖに基づき、仮想内視鏡画像の中で観察されている観察領域Ａ１に相当する領域ＰＡ１と、死角等により仮想内視鏡画像の中で観察されない非観察領域Ａ２に相当する領域ＰＡ２とをそれぞれ予想した上で、両者を判別するため、両者の判別が困難となる。さらに、観察領域外が表示されていることもあり、両者の判断が一層困難となる。

これに対し、図７ＣのＭＰＲ画像に示すように、観察領域Ａ１に相当する領域ＰＡ１をＭＰＲ画像として表示させたので、ユーザが観察領域Ａ１と非観察領域Ａ２とを容易に判別することができる。

図８Ａ、Ｂは現在観察中の領域をＭＰＲ画像として表示させた例を示す図である。図８Ａでは、仮想内視鏡画像及びコロナル断面のＭＰＲ画像の組を示す。仮想内視鏡画像の端には視点位置Ｖが表示され、仮想内視鏡画像にかからない（交差しない）コロナル断面ＣＰが表示されている。それにより、ＭＰＲ画像には視点位置Ｖだけが表示され、観察領域Ａ１に相当する領域ＰＡ１が表示されていない。そのため、視点位置Ｖの表示だけでは、現在観察中の領域を判別することが困難となる。

図８Ｂでは、仮想内視鏡画像及びコロナル断面のＭＰＲ画像の組を示す。仮想内視鏡画像の端に視点位置Ｖが表示されているものの、コロナル断面ＣＰが仮想内視鏡画像にかかるように（交差するように）表示されている。それにより、ＭＰＲ画像には視点位置Ｖだけでなく、観察領域Ａ１に相当する領域ＰＡ１が表示されている。

表示制御部２２は、観察情報に基づき断面画像生成部１２により断面画像として生成された観察領域Ａ１を表示させる。例えば、図８Ａに示すように、視線方向（コロナル断面ＣＰの位置）を変更することで、観察中の観察領域Ａ１をＭＰＲ画像として表示させたので、現在観察中の領域であるかどうかを容易に判別することが可能となる。

このように、視線方向を含む観察情報に連動する観察領域Ａ１をＭＰＲ画像として表示させたので、効率的な術前診断（スクリーニング検査を含む）を行うことが可能となる。

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態に係る医用画像処理装置について説明する。なお、医用画像処理装置の構成において、第２の実施形態が第１の実施形態と異なる構成について主に説明し、同じものについては同一番号を付してその説明を省略する。

図１に示すように、第２の実施形態では、非観察領域を観察することが可能なように、視点位置Ｖ、視線方向、視野角を含む観察情報を設定する観察情報設定部１５を設けた点が異なる。

（観察情報設定部）
観察情報設定部１５は、非観察領域を観察することが可能なように、視点位置Ｖ、視線方向、視野角のいずれか１つ、または、２つ以上の組み合わせを設定する。設定された観察情報は記憶部（例えば医用画像処理装置の内部メモリ）に記憶される。

次に、医用画像処理装置の一連の動作について図９を参照して説明する。図９は医用画像処理装置の一連の動作を示すフローチャートである。

（Ｓ１０１）〜（Ｓ１０５）
図９を図６と比較すればわかるように、Ｓ１０１〜Ｓ１０５までの動作において、第２実施形態は第１の実施形態と同じであるため、それらの動作の説明を省略する。

図１０Ａはスクリーニングを停止した図、図１０Ｂは、非観察領域観察中の図、図１０Ｃは、スクリーニングを再開する図である。図１０Ａ〜図１０Ｃで、ＧＵＩ２０の一例として、進むボタン、戻るボタン、現在位置に戻るボタンを、“２０ａ”、“２０ｂ”、“２０ｃ”で示す。マウスのクリック操作による各ボタン２０ａ、２０ｂ、及び、２０ｃの指定を受けて、表示制御部２２は、予め定められた順番で次の視点位置、一つ前の視点位置、及び、現在の視点位置（移動前の視点位置）における非観察領域Ａ２を表示させる。各ボタン２０ａ、２０ｂ、及び、２０ｃを用いて、非観察領域Ａ２を確認することができる。

スクリーニング検査を一旦停止し、病変候補や死角等によって現在の視点位置Ｖから観察できない非観察領域Ａ２を確認するときは次のようにする。

（Ｓ１０６）
Ｓ１０６では、病変候補や死角等によって現在の視点位置Ｖから観察できない非観察領域Ａ２を算出する。

観察領域算出部１３は、仮想内視鏡画像の付帯情報である観察情報（視点位置Ｖ、視線方向Ｄ、視野角ＶＡ）とＭＰＲ画像の画像情報からＭＰＲ画像上に表示された観察中の管状体（全体）Ａ０を算出する。

次に、ＭＰＲ画像生成部１２は、観察領域算出部１３により求められた観察領域Ａ１とＭＰＲ画像の画像情報から、観察領域Ａ１で、かつ、ＭＰＲ画像の断面に含まれる領域ＰＡ１を求める。また、管状体（全体）Ａ０で、かつ、ＭＰＲ画像の断面に含まれる領域ＰＡ０を求める。

次に、非観察領域算出部１４は、求められた管状体（全体）ＰＡ０から、ＭＰＲ画像の断面に含まれる領域ＰＡ１を差し引くことで、非観察領域ＰＡ２を算出する（ＰＡ２＝ＰＡ０−ＰＡ１）。

なお、ＭＰＲ画像の断面によって非観察領域Ａ２が異なるため、非観察領域Ａ２を算出する際には、予めＧＵＩ２０によってＭＰＲ画像の断面が特定されている必要がある。

（Ｓ１０７）
Ｓ１０７では、観察情報設定部１５は、非観察領域算出部１４によって得られた非観察領域Ａ２を観察することができる観察情報（視点位置、視線方向、及び視野角）を求め、その観察情報を設定（例えば、医用画像処理装置の内部メモリに記憶）する。

ＧＵＩ２０は、設定された観察情報に基づいて、非観察領域Ａ２を観察できる位置へ視点位置Ｖを移動させる。このように視点位置Ｖを移動させることにより、非観察領域Ａ２をもれなく観察することができるので、非観察領域Ａ２の見落としを確実に防止することが可能となる。

なお、図１０ＢのＭＰＲ画像に示すように、非観察領域Ａ２が複数個存在する場合には、ＧＵＩ２０は、非観察領域Ａ２を観察することができるそれぞれの位置に視点位置Ｖを予め定められた順番で移動させる。このとき、ＧＵＩ２０は、非観察領域Ａ２が複数個存在する場合において、それらの非観察領域Ａ２を観察可能な視点位置Ｖの中から、観察中における視点位置Ｖに対し最も近い視点位置Ｖを次の視点位置Ｖとする。

視点位置Ｖを移動させていくなかで、移動させられた視点位置Ｖと観察中の視点位置Ｖとの相対関係が把握できるようにするため、表示制御部２２は、ＭＰＲ画像上に観察中の観察領域Ａ１を表示させたままにする。

視点位置Ｖを順番に移動することにより、全ての非観察領域Ａ２を確認した後は、図１０Ｃに示すように、視点位置Ｖを移動前の位置に戻すようにする。

それにより、図１０Ａ及び図１０Ｃからわかるように、スクリーニング検査の途中で非観察領域Ａ２を観察するために、視点位置Ｖを移動させた場合であっても、引き続き、移動前の位置からスクリーニング検査が再開できるようになる。

図１０のＢに示すＭＰＲ画像からわかるように、仮想内視鏡での視点位置Ｖを考慮しながら死角等による非観察領域Ａ２を確認することができるようになり、スクリーニング検査において、非観察領域Ａ２の見落としを防止できる。

［変形例］
次に、見落とし防止の表示例について図１１を参照して説明する。

上記実施形態では、観察中の観察領域をＭＰＲ画像上に表示する例として記載しているが、スクリーニング検査において観察すべき領域の見落としを防止するために、これまで観察した領域もＭＰＲ画像上に表示するようにしてもよい。表示方法は、現在観察中の領域と同様の方法とする。

観察領域算出部１３及び非観察領域算出部１４を含む領域特定手段は、視点位置または視点方向の移動に伴って、観察領域及び非観察領域を累積する。例えば、観察領域の加算は、新たに観察される領域を、既に観察済みの領域に加算することをいう。

また、例えば、非観察領域の累積は、新たに確認される領域を、未だ確認されていない非観察領域に加算することをいう。例えば、未だ確認されていない非観察領域を“ＰＡ２１”、“ＰＡ２２”、“ＰＡ２３”とし、それらの中で、非観察領域ＰＡ２１が新たに確認された領域（−ＰＡ２１）とすると、加算の式は、ＰＡ２１＋ＰＡ２２＋ＰＡ２３＋（−ＰＡ２１）となり、加算した結果は、ＰＡ２２＋ＰＡ２３となる。それにより、見落とし領域の発生を防止することが可能となる。

図１１は見落とし防止の表示例を示す図である。図１１に示すように、観察中の領域ＰＡ１１と観察済みの領域ＰＡ１２とを区別できるようにするため、表示する色を異ならせる。なお、図１１では、色の違いをハッチングを異ならせて示す。

すなわち、ＭＰＲ画像生成部１２は、観察中における視点位置Ｖ及び所定の断面に含まれる領域ＰＡ１に基づき、観察中の領域ＰＡ１１を生成する。領域ＰＡ１から観察中の領域ＰＡ１１を差し引いた領域が観察済みの領域ＰＡ１２となる（ＰＡ１２＝ＰＡ１−ＰＡ１１）。

表示制御部２２は、表示部２３に観察中の領域ＰＡ１１と観察済みの領域ＰＡ１２とを表示させる。なお、両領域ＰＡ１１、ＰＡ１２を異なる表示パターン（柄）により表示させるようにしてもよい。

以上説明した実施形態によれば、ＣＴを用いたＣＴクロノグラフ（ＣＴ Ｃｏｌｏｎｏｇｒａｐｈｙ）を例にとって記載しているが、最近では、ＭＲＩを用いたＭＲクロノグラフの有用性が報告されており、そのＭＲクロノグラフを用いてもよい。ＭＲクロノグラフは、ＣＴクロノグラフの問題点（前処置や検査時に患者が強いられる苦痛やＸ線被ばくなど）を改善する診断方法としても報告されており、今後は、より高画質なＭＲクロノグラフが得られることが期待されている。

以上に、医用画像処理装置の実施形態を説明したが、この医用画像処理装置を有するＣＴその他のモダリティ（医用画像診断装置）であってもよい。

また、実施形態では、観察領域及び／または非観察領域をＭＰＲ画像上に表示させたが、３次元画像上に表示させてもよい。ここで、３次元画像の一例としては、各ＣＴ画像のＣＴ値に応じて様々な色付けをし、連続した多数のＣＴ画像を重ね合わせて表示したものであるボリュームレンダリング（ｖｏｌｕｍｅ ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）が用いられる。

観察領域及び非観察領域は画像上に識別可能に表示されてもよい。例えば、３次元画像上に非観察領域を表示させる場合、非観察領域の全部を表示させるのではなく、例えば非観察領域の中央部の位置にマークを付することにより非観察領域の存在を識別可能に表示させるようにしてもよい。３次元画像上に非観察領域の全部を表示させると、非観察領域が互いに重なり合って、各非観察領域の位置や大きさがわかり難くなるためである。

さらに、実施形態では、仮想内視鏡画像の観察情報（視点位置、視線方向、視野角）に基づき、観察領域及び／または非観察領域を求めたが、これらの領域を視点位置及び視線方向に基づいて求めるようにしてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、書き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるととともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 記憶装置
１１ 仮想内視鏡画像生成部
１２ ＭＰＲ画像生成部
１３ 観察領域算出部
１４ 非観察領域算出部
１５ 観察情報設定部
２０ ＧＵＩ
２１ 入力部
２２ 表示制御部
２３ 表示部

Claims (5)

1. 被検体内の管状体の３次元画像を記憶する記憶部と、
   前記管状体の３次元画像を用いて、前記管状体の管内に設定された、視点位置、視線方向及び視野角を含む観察情報に基づいて前記管内を観察したときの前記視点位置における仮想内視鏡画像を生成する仮想内視鏡画像生成部と、
   前記観察情報を基に、前記管状体についての断面であって前記仮想内視鏡画像と交差する断面を有する断面画像を生成する画像生成部と、
   前記断面画像において、前記観察情報に基づいて、前記管内で観察される観察領域、または観察されない非観察領域のいずれかの領域を求める領域特定手段と、
   前記観察領域または前記非観察領域のいずれかの領域を、識別可能に前記断面画像上に表示させる表示制御部と、
   を有することを特徴とする医用画像処理装置。
2. 前記断面画像の断面は、前記視点位置で前記仮想内視鏡画像の面と交差する面であることを特徴とする請求項１に記載の医用画像処理装置。
3. 前記画像生成部は、前記仮想内視鏡画像を生成するための前記視線方向の位置に前記断面についての視線方向の位置を合わせた前記断面画像を生成することを特徴とする請求項１または２に記載の医用画像処理装置。
4. 前記視点位置は、前記管状体の長さ方向に沿って複数設定されており、
   前記領域特定手段は、前記複数の視点位置の中の特定の視点位置で前記観察情報に基づいて前記領域を求めるとき、前記領域に先に他の視点位置で生成された仮想内視鏡画像で観察された前記観察領域があるときは、前記特定の視点位置における前記観察領域に含めることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
5. 前記画像生成部は、指定された特定の断面画像を生成し、
   前記領域特定手段は、前記観察情報に基づいて、前記特定の断面画像における前記非観察領域を求め、
   前記表示制御部は、前記特定の断面画像上に非観察領域を表示させ、
   さらに、前記特定の断面画像における前記非観察領域を観察するための視点位置、視線方向及び視野角を含む新たな観察情報を求めて、前記仮想内視鏡画像生成部に設定する観察情報設定部を有し、
   前記仮想内視鏡画像生成部は、新たな観察情報に基づいて新たな仮想内視鏡画像を生成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。

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