JP2015171437A - 医用画像処理装置、医用画像処理システム、および医用画像処理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】解剖学的位置を用いて、比較読影において複数の医用画像を追従表示する医用画像処理装置を提供する。
【解決手段】本実施形態に係る医用画像処理装置は、複数のスライス画像から構成される読影対象医用画像と、同じく複数スライス画像から構成される比較対象医用画像とが入力される医用画像処理装置であって、入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれから、人体内の特徴的な局所構造の解剖学的位置を検出する解剖学的位置検出部と、入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれに含まれる前記複数のスライス画像の中から、前記解剖学的位置に基づいて、解剖学的に対応する読影対象スライス画像と比較対象スライス画像を、それぞれ特定する対比画像特定部と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明の一態様としての実施形態は、医用画像処理装置、医用画像処理システム、および医用画像処理プログラムに関する。

画像診断において使用される各種検査装置（以下、モダリティ装置と呼ぶ）は、低侵襲に体内の検査を行うことができるため、現在の医療において不可欠である。モダリティ装置の高性能化により解像度の高い良質な画像を取得できるようになり、正確かつ精密な検査が画像診断において可能となった。たとえば、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置は、被検体の内部組織の３次元情報を高解像度で取得することができ、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置は、造影剤が入っていない新鮮な血液をＭＲＩで画像化する非造影血管撮像法（ＭＲＡ：MR Angiography）など、モダリティ装置ごとに様々な撮像方法がある。また、医用画像のデジタル化が進み、電子ネットワークを介して医師からの検査依頼を処理するオーダリングシステムである病院システム（ＨＩＳ：Hospital Information System）、または放射線科情報システム（ＲＩＳ：Radiology Information System）や、モダリティ装置で取得された画像を電子データとして蓄積する医用画像一元管理システム（ＰＡＣＳ：Picture Archiving and Communication Systems）などが発展してきている。

このように、モダリティ装置の発展により生体内を容易にかつ詳細に観察することが可能となった。一方、取得可能なデータ量は膨大になり、多くのモダリティ装置では、複数の画像から構成されるボリュームデータの形式でデータが取得される。ボリュームデータのデータ量は、全身を撮像した場合数千枚にもおよび、これらのデータを用いて読影を行い、診断を下す読影医等の負担が大きくなっている。読影は病気の診断や、治療方針を決定するために重要な作業であり、早期発見が望まれる中、大量の医用画像を分析し、早期に判断を下すことは容易ではない。そこで、画像診断を支援する発明として、セグメンテーション技術などを用いて解剖学的な部位を特定し、異常のある領域とその悪性度を判定する医用画像処理装置（たとえば、特許文献１等）や、脊椎など周期性を持った構造物により、異なる２つの検査において取得された画像の位置対応関係を決定する画像解析装置（たとえば、特許文献２等）が提供されている。

また、読影および診断には正確性が求められ、質の高い診断を下すためには、取得した医用画像について、異常部位や治療部位を的確に把握する必要がある。しかしながら、解剖学的な部位を医用画像から読み取ることは熟練の技術や知識が必要である。そこで、人体の解剖学的位置を、数学的手法を用いて表現、構築する技術の提供や研究が行われている。

解剖学的位置とは、医用画像を理解するうえで重要な役割を担う人体の特徴的な局所構造（以下、局所構造とよぶ）の位置のことであり、人体を解剖学的にマッピングする際の目印となる。局所構造には、たとえば、頭部においては、第１頚椎（頚椎Ｉ）の前弓（結節）が、胸部においては気管分岐部が、腹部においては右腎上極等が該当する。解剖学的位置は、一般的な画像解析、パターン認識技術などにより、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置などのモダリティ装置で取得した医用画像から自動検出される。

さらに、診断を正確に行うためには、同様の症例と比較しながら読影したり、経過観察などを行う場合、過去と最新の医用画像を比較しながら読影したりする、比較読影と呼ばれる方法が用いられる。比較読影においては、解剖学的部位を同期させた状態で複数の医用画像を表示し（以下、追従表示と呼ぶ）、読影することが求められる。しかしながら、異なる検査間では、たとえばスライス間隔や撮像開始位置、撮像方法などの撮像条件が異なっている場合がある。そこで、このような比較読影において複数の医用画像を基準となるスライス面を決定し、体軸方向にスライス対の位置合わせを行う画像表示システムが提供されている（たとえば、特許文献３等）。

特許第５１９７０２９号公報 特許第５１３８４３１号公報 特開平８−２９４４８５号公報

しかしながら、被検体が異なる場合は、個体差によって生じる臓器の大きさや位置の違いなどがあるため、膨大な量のスライス画像を有する医用画像の中から、同じ解剖学的位置を有するスライス画像を探すことは難しい。また、同一被検体の場合であっても、肺や、心臓など動きのある臓器について、同じように撮像されているとは限らない。たとえば、肺は空気の吸い込み量の違いによってその大きさが毎回異なる臓器である。このような臓器について、異なる検査間あるいは異なるシリーズ間で比較読影を行う場合、スライス厚やスライス間隔などが一致していても位置ずれが生じてしまう。また、いったん位置を揃えても、追従表示を継続すると徐々に位置ずれが生じてしまい、再度位置合わせが必要な場合もある。さらに、同じ疾患について異なるモダリティ装置で多角的に診断を行うこともある。異なるモダリティ間で取得された医用画像は、異なる態様で臓器等が撮像されているため、解剖学的位置を揃えて追従表示することは難しい。このように、患者、検査、あるいはシリーズが異なる複数の医用画像において、同じ解剖学的位置を常に同期させて追従表示することは煩雑かつ困難な作業である。

そこで、上述の解剖学的位置を用いて、比較読影において複数の医用画像を追従表示する医用画像処理装置が要望されている。

本実施形態に係る医用画像処理装置は、複数のスライス画像から構成される読影対象医用画像と、同じく複数スライス画像から構成される比較対象医用画像とが入力される医用画像処理装置であって、入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれから、人体内の特徴的な局所構造の解剖学的位置を検出する解剖学的位置検出部と、入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれに含まれる前記複数のスライス画像の中から、前記解剖学的位置に基づいて、解剖学的に対応する読影対象スライス画像と比較対象スライス画像を、それぞれ特定する対比画像特定部と、を備えたことを特徴とする。

実施形態に係る医用画像処理装置の一例を示す概念的な構成図。 実施形態に係る医用画像処理装置の機能構成例を示す機能ブロック図。 実施形態に係る医用画像処理装置の第１の実施形態の動作の一例を示すフローチャート。 解剖学的位置の検出方法を説明する図。 局所構造の種類を説明する図。 解剖学的位置情報を説明する図。 実施形態に係る医用画像処理装置の第１の実施形態における表示例を説明する図。 実施形態に係る医用画像処理装置の第１の実施形態における読影対象医用画像データの解剖学的位置を説明する図。 実施形態に係る医用画像処理装置の第１の実施形態における第１の実施形態における比較対象スライス画像の特定を説明する図。 実施形態に係る医用画像処理装置の第１の実施形態における読影対象医用画像データと比較対象医用画像データを同時に表示した際の表示例を説明する図。 実施形態に係る医用画像処理装置の第１の実施形態における局所構造を入力する際の表示例を説明する図。 実施形態に係る医用画像処理装置において読影対象スライス画像に対応する解剖学的位置が近傍にない場合を説明する図。 実施形態に係る医用画像処理装置の第２の実施形態の動作の一例を示すフローチャート。 実施形態に係る医用画像処理装置の第２の実施形態に係る上端位置と下端位置を説明する図。 実施形態に係る医用画像処理装置の第２の実施形態に係る上端位置と下端位置の解剖学的位置を説明する図。 実施形態に係る医用画像処理装置の第２の実施形態における対応スライス画像を算出する第１の算出方法を説明する図。 実施形態に係る医用画像処理装置の第２の実施形態における対応スライス画像を算出する第１の算出方法により算出された比較対象スライス画像を説明する図。 実施形態に係る医用画像処理装置の第２の実施形態における対応スライス画像を算出する第２の算出方法を説明する図。 実施形態に係る医用画像処理装置の画像処理における動作の一例を示すフローチャート。 実施形態に係る医用画像処理装置の表示拡大処理を説明する図。 実施形態に係る医用画像処理装置の表示拡大処理の同期方法を説明する図。

以下、医用画像処理装置の実施の形態について添付図面を参照して説明する。

（１）構成
図１は、実施形態に係る医用画像処理装置１００の一例を示す概念的な構成図である。

図１に示すように、医用画像処理装置１００は、通信制御装置１０、記憶部２０、主制御部３０、表示部４０、入力部５０を備えた構成である。通信制御装置１０を介して電子ネットワーク経由で医用画像一元管理サーバ２００、モダリティ装置３００、および、ＨＩＳ／ＲＩＳ４００と接続している。通信制御装置１０は、ネットワーク形態に応じた種々の通信プロトコルを実装する。ここで、電子ネットワークとは、電気通信技術を利用した情報通信網全体を意味し、病院基幹ＬＡＮ、無線／有線ＬＡＮやインターネット網のほか、電話通信回線網、光ファイバー通信ネットワーク、ケーブル通信ネットワークおよび衛星通信ネットワークなどを含む。医用画像処理装置１００は医用画像一元管理サーバ２００または、モダリティ装置３００から検査データを電子ネットワーク経由で取得する。

なお、医用画像一元管理サーバ２００、ＨＩＳ／ＲＩＳ４００、医用画像処理装置１００は、クラウド上のシステムとして構成されていてもよい。

モダリティ装置３００には、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置あるいは、超音波診断装置などの各種医用画像撮像装置が含まれる。医用画像処理装置１００に入力されるデータは複数のスライス画像から構成されたボリュームデータである。

また、医用画像処理装置１００は、ＨＩＳ／ＲＩＳ４００と接続している。ＨＩＳ／ＲＩＳ４００は、検査オーダと呼ばれる医師等が作成した検査依頼等を処理するシステムである。ＨＩＳ／ＲＩＳ４００からは患者を一意に特定するための患者ＩＤ、または、患者名、患者の性別や体格などの患者情報や、検査種類、検査目的、モダリティ装置種別などの検査情報を電子ネットワーク経由で取得できる。

記憶部２０に格納されたプログラムが、主制御部３０によって実行されることで、入力されたボリュームデータについて解剖学的位置の特定や、比較読影における追従表示といった画像表示処理が行われる。

記憶部２０は、ＲＡＭとＲＯＭをはじめとする記憶媒体などにより構成され、磁気的もしくは光学的記憶媒体または半導体メモリなどの、主制御部３０により読み取り可能な記憶媒体を含んだ構成を有し、これらの記憶媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は電子ネットワークを介してダウンロードされるように構成してもよい。また、医用画像処理装置１００で行われる解剖学的位置の特定は、予め記憶部２０に格納されたプログラムやデータを用いて行われてもよく、通信制御装置１０を介して外部の記憶装置に格納されたデータ等を用いて実行されてもよいし、外部の記憶装置等に格納されたプログラムで実行されてもよい。

表示部４０は、たとえば液晶ディスプレイやＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ディスプレイなどの一般的な表示装置により構成されるほか、主制御部３０の制御に従って画像をディスプレイ表示する。

入力部５０は、たとえばキーボード、タッチパネル、テンキー、マウスなどの一般的な入力装置により構成される。入力部５０はユーザの検査や表示画像の選択といった操作や、画像処理などに対応した入力信号を主制御部３０に出力する。

図２は、実施形態に係る医用画像処理装置１００の機能構成例を示す機能ブロック図である。図２が示すように、医用画像処理装置１００は、医用画像入力部３１、解剖学的位置検出部３２、対比画像特定部３３、対応スライス算出部３４、画像処理同期制御部３５、表示生成部３６、表示部４０、入力部５０を有する。

上記構成のうち、医用画像入力部３１、解剖学的位置検出部３２、対比画像特定部３３、対応スライス算出部３４、画像処理同期制御部３５、表示生成部３６の各機能は記憶部２０に格納されたプログラムを主制御部３０が実行することによって実現される機能である。

医用画像入力部３１は、医用画像一元管理サーバ２００やモダリティ装置３００から医用画像データが入力される。医用画像入力部３１には比較読影のため、複数の医用画像データが入力される。たとえば、読影対象の医用画像データと、１または２以上の比較対象の医用画像データが入力される。以下、読影対象の医用画像データを、「読影対象医用画像データ」と、比較対象の医用画像データを、「比較対象医用画像データ」と呼ぶこととする。医用画像入力部３１に入力される医用画像データは、複数のスライス画像から構成されたボリュームデータである。なお、医用画像入力部３１に入力される読影対象医用画像データと比較対象医用画像データは、ＨＩＳ／ＲＩＳ４００に格納された検査情報や患者情報などを用いて自動で選択されもよいし、ユーザにより選択されてもよい。

解剖学的位置検出部３２は、入力された医用画像データの解剖学的位置を検出し、検出した解剖学的位置に関する情報（以下、解剖学的位置情報とよぶ）を、入力された医用画像データに付与する。解剖学的位置検出部３２は、入力された読影対象医用画像データと比較対象医用画像データとから解剖学的位置を検出する。

なお、入力された医用画像データには、予め解剖学的位置情報が付与されている場合もある。たとえば、医用画像データへの解剖学的位置情報の付与は、モダリティ装置３００で画像が取得されたタイミングで実行されてもよいし、医用画像一元管理サーバ２００に格納するタイミングで実行されてもよい。その場合、解剖学的位置検出部３２での解剖学的位置の検出処理や、解剖学的位置情報の医用画像データへの付与処理は省略できる。解剖学的位置検出部３２における解剖学的位置の検出方法については、後述する。

医用画像データに付与される解剖学的位置情報は、たとえば、ＸＭＬデータやバイナリデータなどのデータ形式で、対応する医用画像データなどと関連付けされた状態で保持されていてもよい。また、入力された医用画像データは、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communication in Medicine）形式に準拠したデータであり、解剖学的位置情報はＤＩＣＯＭ規格における付帯情報として保持されていてもよい。

対比画像特定部３３は、医用画像入力部３１に入力された読影対象医用画像データと比較対象医用画像データのそれぞれの医用画像データに含まれる複数のスライス画像の中から、解剖学的位置に基づいて、解剖学的に対応する、読影対象スライス画像と比較対象スライス画像とをそれぞれ特定する。以下、読影対象医用画像データの中から選択されたスライス画像を「読影対象スライス画像」と呼び、比較読影対象医用画像データの中から選択されたスライス画像を、「比較対象スライス画像」と呼ぶこととする。

また、対比画像特定部３３は、入力部５０から入力された局所構造の種類、部位および臓器などに基づいて解剖学的位置を特定し、入力された読影対象医用画像データと比較対象医用画像データのそれぞれの医用画像データに含まれる複数のスライス画像の中から、解剖学的位置に基づいて、解剖学的に対応する、読影対象スライス画像と比較対象スライス画像とをそれぞれ特定する。また、対応スライス算出部３４で算出されたスライス画像の対応関係に応じて、読影対象スライス画像と比較対象スライス画像とを連動させる、追従表示を制御する。対比画像特定部３３は、読影対象スライス画像と比較対象スライス画像の表示変更速度や、スライス画像の表示変更タイミングなどのページめくり動作を制御する。対比画像特定部３３によるスライス画像の特定方法については後述する。

対応スライス算出部３４は、入力されたそれぞれの医用画像データに含まれる解剖学的位置に基づき、読影対象医用画像と比較対象医用画像のスライス対応関係を算出する。スライス対応関係は、読影対象医用画像と比較対象医用画像のスライス番号から導き出した補間式を用いて算出する。対応スライス算出部３４における対応するスライス画像の決定方法については、後述する。

画像処理同期制御部３５は、読影対象医用画像データまたは比較対象医用画像データのいずれか１つについて実行された画像処理を、他の医用画像に同様に施す。たとえば、ある医用画像に対してスライス画像を拡大する操作が実行された場合、他の医用画像のスライス画像についても、同様の比率で拡大処理が行われるように制御する。画像処理同期制御部３５における画像処理の同期制御については、後述する。

表示生成部３６は、複数の医用画像のスライス画像と、医用画像に含まれるスライス枚数を示す表示と、複数の医用画像について特定された解剖学的位置に対応する局所構造の種類の一覧などから構成された表示用画像を生成する。表示生成部３６で生成される表示については後述する。

（２）動作
実施形態に係る医用画像処理装置１００の動作について、表示するスライス画像の特定方法の違いで分けて説明する。第１の実施形態は、入力された局所構造の種類や、表示された読影対象スライス画像に対応する解剖学的位置に基づいて解剖学的に対応するスライス画像を特定する。第２の実施形態では、解剖学的位置から特定したスライス番号に基づいて導き出した補間式により、対応するスライス画像を特定し、解剖学的に対応するスライス画像を特定する。

（第１の実施形態）
図３は、実施形態に係る医用画像処理装置１００の第１の実施形態の動作の一例を示すフローチャートである。

ＳＴ１０１では、医用画像入力部３１に、医用画像一元管理サーバ２００またはモダリティ装置３００から読影対象医用画像データが入力される。入力される読影対象医用画像データは、ＨＩＳ／ＲＩＳ４００などに登録されている検査情報や患者情報などを用いて、同一患者における今回の検査に関する医用画像が自動で選択されてもよいし、ユーザが手動で選択してもよい。たとえば、検査情報等から検索された医用画像データの中から、ユーザが選択することによって入力される読影対象医用画像データが決定されてもよい。

ＳＴ１０３では、医用画像入力部３１に、医用画像一元管理サーバ２００またはモダリティ装置３００から比較対象医用画像データが入力される。入力される比較対象医用画像データは、読影対象医用画像データと同様に、ＨＩＳ／ＲＩＳ４００などに登録されている検査情報や患者情報などを用いて、同一患者における前回の検査に関する医用画像が自動で選択されてもよいし、ユーザが手動で選択してもよい。たとえば、検査情報等から検索された医用画像データの中から、ユーザが選択することによって入力される比較対象医用画像データが決定されてもよい。

ＳＴ１０５では、入力された医用画像データについて、解剖学的位置検出部３２により、解剖学的位置が検出される。具体的には、読影対象医用画像データと比較対象医用画像データとに対して解剖学的位置が検出される。なお、入力された読影対象医用画像データと比較対象医用画像データとに対してすでに解剖学的位置が検出されている場合は、この処理は省略できる。

図４は、解剖学的位置の検出方法を説明する図である。図４（ａ）は解剖学的位置の検出に使用するモデルａ５の生成方法の例を示している。図４（ａ）に示されるモデルａ５は、予め医用画像処理装置１００の記憶部２０に格納されていてもよいし、外部の記憶装置に格納されていてもよい。

図４（ａ）に示すように、解剖学的位置の検出に使用するモデルａ５は、一般的な機械学習やパターン認識により生成される。図４（ａ）には、画像データベースａ１と、解剖学的位置正解データａ２とを用いてモデルａ５が生成される例が示されている。画像データベースａ１とは、異なる体形の被検体について、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置によって取得されたボリュームデータの集合である。図４（ａ）に例示されるように、画像データベースａ１には、全身のボリュームデータ（画像Ａ）に限らず、体の一部分を撮像したボリュームデータ（画像ＢおよびＣ）が含まれる。解剖学的位置正解データａ２は、画像データベースａ１のそれぞれの画像について、医師等の専門家により予め正しい解剖学的位置が判定されたデータである。図４（ａ）で示すように、特徴抽出部ａ３が、画像データベースａ１のそれぞれのボリュームデータから特徴を抽出し、解剖学的位置正解データａ２を用いて、学習アルゴリズムａ４によりモデルａ５を生成する。モデルａ５は、学習アルゴリズムａ４の結果生成され、画像データベースａ１から抽出された特徴と、解剖学的位置とを対応付けるための方法を示すものである。このモデルａ５には、たとえば、機械学習など用いたモデルがある。また、このようなモデルは、性別、年齢、人種や体格などに応じて異なるモデルが生成されていてもよいし、これらの違いを吸収できるようなモデルであってもよい。

図４（ｂ）は解剖学的位置検出部３２で実行される処理の例を示している。解剖学的位置検出部３２は、解剖学的位置が未知の解析対象画像データｂ１（たとえば、読影対象医用画像データや比較対象医用画像データ）について、図４（ａ）の特徴抽出部ａ３と同様に、特徴を抽出し、すでに生成済みのモデルａ５を用いて解剖学的位置を検出する。より具体的には、局所構造を検出するとともに、検出した局所構造の医用画像中における位置を解剖学的位置として算出する。このようにして算出された解剖学的位置情報ｂ２は、解析対象画像データｂ１に付与される。

なお、上記解剖学的位置は、上述した方法に限られず、計算解剖学と呼ばれる数理統計的枠組み（計算解剖モデル）により検出することもできる。

図５は、局所構造の種類を説明する図である。局所構造は、医用画像を理解するうえで重要な役割を担う人体の特徴的な構造のことであり、解剖学的ランドマーク（ＡＬ：Anatomical Landmark）と呼ばれることもある。たとえば、図５（ａ）は頭部および頸部の局所構造の例を示している。図５（ａ）には、上から順に第１頚椎（頚椎Ｉ）の前弓（結節）、歯突起の上端（頚椎ＩＩ）、右眼球上面、左眼球上面、右眼球中心、左眼球中心、が例示されている。同様に、図５（ｂ）には、胸部の局所構造について、気管分岐部、右肺尖部、左肺尖部、右肩甲骨下角、左肩甲骨下角、左鎖骨下動脈始点、が例示されている。図５（ｃ）には、腹部の局所構造について、右腎上極、左腎上極、右腎下極、左腎下極、膵頭、膵尾先端、が例示されている。図５（ｄ）には、下肢の局所構造として、右大腿骨の外側上顆、右大腿骨の内側上顆、左大腿骨の外側上顆、左大腿骨の内側上顆、右脛骨の外側顆、右脛骨の内側顆、が例示されている。局所構造は、たとえば、図５に示したような粒度で全身に定義されており、人体を構成する種々の骨や筋肉、臓器等について複数の局所構造が定められている。解剖学的位置は、これらの局所構造のそれぞれについて検出される。

このような解剖学的位置は、解剖学的位置情報として医用画像データと関連付けた状態で保持される。解剖学的位置情報は、たとえば、医用画像を一意に特定するためのＩＤなどと関連付けされてＸＭＬやテキスト形式等で記憶部２０等にデータベースとして保持されてもよいし、ＤＩＣＯＭの付帯情報として医用画像データと一体となって保持されていてもよい。

解剖学的位置情報は、解剖学的位置の情報に加えて、その解剖学的位置に対応する局所構造が属する胸部や腹部といった部位情報や、骨系や呼吸器系など、その解剖学的位置に対応する局所構造の人体における機能系統に応じた体組織情報などを含むことができる。

図６は、解剖学的位置情報を説明する図である。図６（ａ）の表は、解剖学的位置情報の例を示している。図６（ａ）の解剖学的位置情報を示す表には、左から、解剖学的位置の、識別子、名称、信頼度、部位、体組織、患者座標系（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）での位置が示されている。図６（ａ）には腹部の解剖学的位置情報の一部が例示されている。図６（ａ）の表は左から、識別子（ＡＢＤＯ２５．Ｃ））、名称（Ｌ５の身体の中心）、信頼度（０．８７）、部位（腹部）、体組織（骨系）、患者座標系（Ｘ軸（−３．１）、Ｙ軸（２３．４）、Ｚ軸（９０．０））が示されている。同様に、２段目は、識別子（ＡＢＤＯ３２．Ｃ））、名称（右腸骨棘上面）、信頼度（０．８２）、部位（腹部）、体組織（骨系）、患者座標系（Ｘ軸（−１１．１）、Ｙ軸（−５４．４）、Ｚ軸（８４．１））、３段目は、識別子（ＡＢＤＯ３９．Ｃ））、名称（左腸骨棘上面）、信頼度（０．８３）部位、（腹部）、体組織（骨系）、患者座標系（Ｘ軸（−３．０）、Ｙ軸（３０．０）、Ｚ軸（１０４．０））が示されている。

識別子は解剖学的位置を一意に特定するためのＩＤである。名称は、局所構造の名称を示しており、解剖学的、医学的に専門的な用語で示されている。信頼度は、解剖学的位置の正確性を示す数値である。解剖学的位置は機械学習アルゴリズムやパターン認識などによって、計算により推定されたデータであることから、解剖学的位置それぞれについて、それらの位置がどれくらいの正確性を持って算出されたかを示す数値が与えられる。図６（ａ）に示した例では、０から１の間の数値で表現しており、１に近い数値であるほど信頼性が高いことを示している。部位は、局所構造が属する人体の部位を示しており、たとえば、胸部や腹部のように分類される。体組織は、局所構造の機能に応じて分類されており、たとえば、神経系、骨系、呼吸器系などである。このような、部位や体組織以外にも、心臓、肺、大腿骨など、臓器名や解剖学的な構造体の単位に関する情報を、解剖学的位置情報として有することもできる。患者座標系は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標により、解剖学的位置を示している。

図６（ｂ）は、患者座標系について説明する図である。図６（ｂ）に示すように、患者座標系は、患者の左右方向をＸ軸、患者の背腹側方向をＹ軸、患者の頭足方向をＺ軸とする座標系である。Ｘ軸は患者の中心から右方向を、Ｙ軸は患者の中心から背側方向を正として増加し、Ｚ軸は患者の足部から頭部の方向に増加する。このような患者座標系は、ボリュームデータが有する基準位置など、任意の位置により相対的に表されている。

なお、図６の例は、解剖学的位置情報に含まれる情報やデータ形式の一例を示すものである。

図３のフローチャートに戻って説明する。

ＳＴ１０７では、局所構造の種類などが入力されたか否かが判断される。局所構造の種類に限らず、部位または臓器などであってもよい。解剖学的位置情報の入力が無かった場合はＳＴ１０９からＳＴ１１１の処理が、局所構造の種類などの入力があった場合はＳＴ１１３の処理が実行される。

まず、局所構造の種類などの入力が無かった場合の処理（ＳＴ１０９からＳＴ１１１）について説明する。

ＳＴ１０９では、読影対象医用画像データから読影対象スライス画像が選択され、表示部４０に表示される。

ＳＴ１１１では、対比画像特定部３３が、選択された読影対象スライス画像から解剖学的位置を特定する。

ＳＴ１１５では、対比画像特定部３３が、特定された解剖学的位置に基づいて比較対象医用画像データの中から、比較対象スライス画像を特定する。

ＳＴ１１７では、表示部４０が、読影対象スライス画像と、比較対象スライス画像とを並べて表示する。

図７は、実施形態に係る医用画像処理装置１００の第１の実施形態における表示例を説明する図である。図７（ａ）は、表示部４０の例を示している。表示部４０にはウィンドウ４０ａとウィンドウ４０ｂの２つのウィンドウが示されており、２つの医用画像を比較読影する場合の表示例を示している。なお、比較読影において比較対象となる医用画像の数は２つに限らず、３つ以上あってもよい。

図７（ａ）の例では、ウィンドウ４０ａ、ウィンドウ４０ｂの上部に患者情報や、医用画像入力部３１に入力された２つの医用画像データを示すウィンドウ４０ｃが表示されている。図７（ａ）のウィンドウ４０ａは、ウィンドウ４０ｃから選択された医用画像データが表示された例を示している。図７（ａ）の例ではウィンドウ４０ａに表示された医用画像データを読影対象医用画像データとする。読影対象医用画像データが図７（ａ）のウィンドウ４０ａに表示される際は、一番初めのスライス画像が自動で表示されてもよいし、患者情報や検査情報から、検査目的や疾患名を取得し、該当するスライス画像を解剖学的位置から検索し、自動で表示してもよい。また、対象となる患者の過去の検査において診断に利用された画像（キー画像）に対応するスライス画像を自動で表示してもよい。

図７（ａ）のウィンドウ４０ａに示した例では、読影対象医用画像データのスライス番号が４２のスライス画像が表示されている。表示されたスライス画像が所望のスライス画像ではない場合は、ユーザは入力部５０の操作によりスライス画像を変更する。変更する手段として、たとえば、図７（ａ）のウィンドウ４０ａの下部に示すように、スライダーＧ１を表示してもよい。スライダーＧ１は、医用画像に含まれる全体のスライス枚数を示しており、図７（ａ）の例では、スライダーＧ１を左右に移動させることで、表示するスライス画像を変更することができる。また、表示されたスライス画像上で、マウスのトラックボールなどを上下させることにより、スライス画像が変更されてもよい。スライダーＧ１などのユーザーインターフェースは、表示生成部３６で生成される。

図７（ｂ）は、図７（ａ）の変形例である。バーＧ２は、全スライス枚数に対応したバーであり、スライダーＧ４を上下に移動させることで、スライス画像を変更することができる。また、上述のような連続的な移動だけなく、バーＧ２の所望の位置をマウス等の入力手段で押下することで、スライス位置を瞬時に移動することもできる。さらに、バーＧ２に解剖学的位置や部位ごとの目盛りを付与し、表示を移動する際の目安としてもよい。

図７（ｂ）の範囲表示Ｇ３は、解剖学的位置情報に含まれる部位や臓器等の情報を利用して、医用画像データに含まれる部位や臓器のまとまりを、全スライスに占める範囲として表示するユーザーインターフェースの例を示している。図７（ｂ）の例では１つの部位（たとえば、胸部）のみが撮像されたボリュームデータを示しているが、２つの部位（たとえば、胸部と腹部）が撮像されたボリュームデータでは、範囲表示Ｇ３の表示が２つ表示される。また、範囲表示Ｇ３が複数ある場合に、いずれかの範囲表示Ｇ３をマウスなどの入力手段により選択することで、選択した部位に対応するスライス位置に移動してもよい。

図７（ｃ）も同様に、図７（ａ）および図７（ｂ）の変形例である。図７（ｃ）は、図７（ｂ）のバーＧ２に加えて、解剖学的位置情報に含まれる名称（局所構造）を示すラベルＧ５が一覧で表示された例を示している。マウスのトラックボールやバーＧ２に示されたスライダーＧ４を上下させることで、スライス画像が切り替わると同時に、ラベルＧ５に表示された局所構造の表示が変化する。図７（ｃ）のスライス番号４２の解剖学的位置が、たとえば「右肺尖部」に対応する場合、ラベルＧ５で示された局所構造の一覧のうち、「右肺尖部」を示す表示が、他の表示より拡大される、あるいは異なる色でハイライト表示されるなど、強調して表示される。また、図７（ｃ）のラベルＧ５に示した局所構造の一覧は、たとえば、マウスオーバーするなどにより矢印Ａの方向に回転移動し、選択している局所構造が強調して表示されてもよい。また、スライダーＧ４を上下に移動させる動作に連動して、ラベルＧ５に示した局所構造の一覧が回転してもよい。さらに、マウスなどの入力手段によりラベルＧ５を回転させる操作に応じてウィンドウ４０ａに表示されたスライス画像を、ラベルＧ５の回転によって中央に表示された局所構造に対応するスライス画像に変更されてもよい。また、ラベルＧ５に表示された局所構造を押下することで、選択した局所構造に対応するスライス画像に移動してもよい。

図７に示したユーザーインターフェース以外にも、局所構造を記号や画像、人体の模式図などで示してもよい。また、局所構造だけではなく、識別子などとともに一覧で表示してもよい。

対比画像特定部３３は、図７に示したユーザーインターフェースなどを用いて、ウィンドウ４０ａに表示された読影対象医用画像データの中からユーザが選択したスライス画像の解剖学的位置を特定する（ＳＴ１１１）。

図８は、実施形態に係る医用画像処理装置１００の第１の実施形態における読影対象医用画像データの解剖学的位置を説明する図である。図８に例示した読影対象医用画像データは、複数のスライス画像を含むボリュームデータであり、矢印Ａはスライス方向を示している。図８において、網掛けで表示したスライス画像は、図７（ａ）のウィンドウ４０ａに表示された読影対象スライス画像を示している。図８に例示したボリュームデータに含まれるそれぞれの丸は解剖学的位置を示しおり、二重丸の解剖学的位置を「ＡＬ１」、黒丸の解剖学的位置を「ＡＬ２」、白丸の解剖学的位置を「ＡＬ３」、網掛け丸の解剖学的位置を「ＡＬ４」で示している。図８の例では、読影対象スライス画像の中に解剖学的位置「ＡＬ１」が含まれていることが示されている。

図９は、実施形態に係る医用画像処理装置１００の第１の実施形態における第１の実施形態における比較対象スライス画像の特定を説明する図である。図９の左図は読影対象医用画像のボリュームデータを、右図は比較対象医用画像のボリュームデータを示している。図６で例示したように、解剖学的位置はそれぞれ、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸座標を有する。図９の左下に示すように、医用画像のボリュームデータの横軸をＸ、奥行をＹ、スライス方向をＺとすると、解剖学的位置のＺ座標は、スライス番号に対応する。医用画像データや検査情報から取得される撮像条件に含まれるスライス厚、スライス間隔で、解剖学的位置のＺ座標をスライス番号に換算できる。

図８で説明したとおり、読影対象スライス画像について特定された解剖学的位置は「ＡＬ１」である。対比画像特定部３３は、この解剖学的位置に基づいて、比較対象医用画像のボリュームデータの比較対象スライス画像を特定する。図９右図に示すように、比較対象医用画像データにも、読影対象医用画像データと同じ解剖学的位置が存在する。対比画像特定部３３は、読影対象スライス画像から特定した解剖学的位置に基づいて、比較対象医用画像データの解剖学的位置情報を検索し、同一の解剖学的位置を含むスライス画像を、比較対象スライス画像として特定する（ＳＴ１１５）。すなわち、読影対象スライス画像から特定した解剖学的位置「ＡＬ１」が含まれるスライス画像を、比較対象医用画像の中から特定する。図９の右図は、このように特定された比較対象スライス画像のスライス番号が３３のスライス画像が特定された例を示している。

なお、図８および図９の例では、読影対象スライス画像または比較対象スライス画像に対応する解剖学的位置が１つである例を示したが、１つのスライス画像には複数の解剖学的位置が関連付けされていてもよい。複数の解剖学的位置が関連付けされている場合は、信頼度の高い解剖学的位置に基づいてスライス画像を決定してもよい。

図１０は、実施形態に係る医用画像処理装置１００の第１の実施形態における読影対象医用画像データと比較対象医用画像データを同時に表示した際の表示例を説明する図である。図１０の表示部４０は、図７（ａ）と同様の画面を示している。図７（ａ）では、ウィンドウ４０ａに読影対象スライス画像が表示されており、ウィンドウ４０ｂには画像が表示されていない。図１０は、ウィンドウ４０ｂに読影対象スライス画像から特定された比較対象スライス画像が表示された例を示している。したがって、図１０のウィンドウ４０ａには読影対象スライス画像が表示され、ウィンドウ４０ｂに対比画像特定部３３で特定された比較対象スライス画像が表示されている。図１０に示すように、ウィンドウ４０ｂに表示された比較対象スライス画像は、スライス番号３３のスライス画像である。

図３に戻って、局所構造の種類などの入力があった場合の処理（ＳＴ１１３）について説明する。

ＳＴ１１３では、対比画像特定部３３が入力部５０から入力された局所構造、部位または臓器などに対応する解剖学的位置情報を特定し、特定された解剖学的位置情報に含まれる解剖学的位置に基づいて、読影対象スライス画像を読影対象医用画像データの中から特定する。

ＳＴ１１５では、ＳＴ１１３と同様に、対比画像特定部３３が入力部５０から入力された局所構造、部位または臓器などに対応する解剖学的位置情報を特定し、特定された解剖学的位置情報に含まれる解剖学的位置に基づいて、比較対象医用画像データの中から、比較対象スライス画像が特定する。

ＳＴ１１７では、表示部４０が、読影対象スライス画像と、比較対象スライス画像とを並べて表示する。

図１１は、実施形態に係る医用画像処理装置１００の第１の実施形態における局所構造を入力する際の表示例を説明する図である。

図１１のウィンドウ４０ｄは、部位で示された一覧のうち１つを選択すると、その部位に属する局所構造が一覧で表示される例を示している。たとえば、図１１の例では、部位として「胸部」が選択され、胸部に属する局所構造が一覧で表示されている。図１１では、さらに、胸部に属する局所構造から、「右肺尖部」が選択された例が示されている。

図１１の例では、ウィンドウ４０ｄの表示により局所構造や部位を選択する例を示したが、プルダウンメニューやリンクなど、異なる選択方法で表示してもよい。

また、解剖学的位置の名称は臓器などで分類され表示してもよい。さらに、部位や、臓器などに対応する解剖学的位置情報を予め定めておき、部位や臓器などを入力部５０からの入力により選択することで、解剖学的位置情報が自動で特定されてもよい。

対比画像特定部３３は、図１１に示した方法により入力された、解剖学的位置情報に基づいて、読影対象医用画像データと比較読影対象医用画像データの中から、読影対象スライス画像（ＳＴ１１３）と、比較対象スライス画像とを特定する（ＳＴ１１５）。

上述のように特定された読影対象スライス画像と、比較対象スライス画像は、図１０に例示した表示部４０のウィンドウ４０ａとウィンドウ４０ｂにそれぞれ表示される（ＳＴ１１７）。

第１の実施形態に係る医用画像処理装置では、比較読影を開始する部位や臓器を、解剖学的位置情報により特定し、読影対象医用画像データと比較対象医用画像データの中から該当するスライス画像を特定し表示することができる。このような機能により、読影対象スライス画像と比較対象スライス画像の解剖学的部位の位置をあわせたり、同じ解剖学的部位の位置にあるスライス画像を探したりする作業を省略することができる。

また、解剖学的位置情報を使用することで、スライス厚やスライス間隔などの撮像条件や、呼吸の周期や治療の経過などによる撮像時の被検体の臓器の状態の違いや、被検体ごとに異なる体格の違いなどに依存しない、正確な位置合わせを行うことができる。

また、図１０に示すように、読影対象スライス画像と、比較対象スライス画像が表示された後、一方のスライス画像が変更されると、対比画像特定部３３により、他方のスライス画像が特定され、読影対象スライス画像と比較対象スライス画像とが連動して表示変更制御される（以下、この制御を追従表示制御と呼ぶ）。本実施形態に係る医用画像表示装置１００では、この追従表示制御により、ボリュームデータに含まれる解剖学的位置ごとに位置合わせが行われるため、読影対象スライス画像と比較対象スライス画像が表示された後、追従表示を継続しても位置ずれが発生しにくい。

また、本実施形態に係る医用画像表示装置１００では、従来の方法により追従表示したときに発生する位置ずれを、解剖学的位置を用いて補正し、正しい位置で追従表示が継続できるように補完する機能として、利用することもできる。また、追従表示中に位置ずれが発生したとユーザが認識した後、ユーザの判断により位置ずれ補正のために本実施形態に係る医用画像表示装置１００の対比画像特定部３３の追従表示制御が実行されてもよい。

さらに、異なるモダリティ装置で取得された画像であっても、解剖学的位置情報を使用すれば、同じ部位や解剖学的位置を表示することができる。したがって、モダリティ装置によって異なる部位や解剖学的位置の読影方法や知識がなくとも、比較読影を行うことが可能となる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、複数の医用画像に含まれる複数の解剖学的位置に基づき、読影対象医用画像と比較対象医用画像とのスライス画像の対応関係を、対応スライス算出部３４が算出する。また、対比画像特定部３３は、スライス画像の対応関係に基づいて、特定された読影対象スライス画像に解剖学的に対応する比較対象スライス画像を、比較対象医用画像中から抽出する。より具体的には、解剖学的位置情報に基づき生成された補間式により、解剖学的に対応するスライス画像を特定する。

第１の実施形態では、表示した読影対象スライス画像に含まれる解剖学的位置や、入力した内容から特定された解剖学的位置が同一のスライス画像を特定することができる。しかしながら、図１２に示すように、解剖学的位置を含まないスライス画像も存在する。

図１２は、実施形態に係る医用画像処理装置１００において解剖学的位置が近傍にない場合を説明する図である。図１２（ａ）の例では、網掛けで表示したスライス番号５５のスライス画像は、ユーザが選択した読影対象スライス画像を示している。図１２に例示された読影対象医用画像データには、二重丸（ＡＬ１）、黒丸（ＡＬ２）、白丸（ＡＬ３）で示された３つの解剖学的位置が示されている。しかしながら、検出された解剖学的位置は、いずれも読影対象スライス画像として選択されたスライス画像から離れた箇所にあり、読影対象スライス画像には解剖学的位置が含まれていない。

図１２（ｂ）右側に示したように、読影対象スライス画像の近傍に解剖学的位置がない場合でも、いちばん近い解剖学的位置（図１２の例では、ＡＬ２）を使用して、第１の実施形態と同様に、比較対象スライス画像を特定することは可能である。しかしながら、このような場合、図１２（ｂ）左側の比較対象医用画像データからはＡＬ２を含む薄い網掛けで示したスライス画像が比較対象スライス画像として選択される。本来、図１２（ｂ）の左図の読影対象スライス画像と対応する比較対象スライス画像が破線で示したスライス画像である場合、図１２（ｂ）の左図の読影対象スライス画像と位置ずれが生じることとなる。

第２の実施形態では、図１２のような場合でも読影対象スライス画像と比較対象スライス画像との対比を正確に行うため、解剖学的位置情報を使用して読影対象医用画像データと比較対象医用画像データそれぞれのスライス画像の対応関係を算出することで、比較対象スライス画像を特定する。

図１３は、実施形態に係る医用画像処理装置１００の第２の実施形態の動作の一例を示すフローチャートである。図３で説明した第１の実施形態と同一処理には同一の符号を付し、説明を省略する。なお、第２の実施形態の構成自体は、図２に示した第１の実施形態と同じである。

ＳＴ２０１では、対比画像特定部３３が、読影対象医用画像データから、ユーザが選択した読影対象スライス画像を挟む解剖学的位置を、上端位置と下端位置として抽出する。

ＳＴ２０３では、対比画像特定部３３が、読影対象医用画像データと比較対象医用画像データについて抽出された上端位置と下端位置の解剖学的位置に対応するスライス番号を特定する。

ＳＴ２０５では、対応スライス算出部３４が、上端位置と下端位置の解剖学的位置に対応するスライス画像のスライス番号から、補間式を生成し、読影対象医用画像データと比較対象医用画像データのスライス対応関係を算出する。

図１４は、実施形態に係る医用画像処理装置１００の第２の実施形態に係る上端位置と下端位置を説明する図である。図１４は読影対象医用画像のボリュームデータを示しており、その中には肝臓が示されている。図１４の濃い網掛けは、読影対象スライス画像を例示している。

対比画像特定部３３は、読影対象スライス画像に対応する上端位置と下端位置の解剖学的位置を、読影対象スライス画像を中心に、近傍の上下の解剖学的位置を抽出してもよい。この場合、図１４の例では、読影対象スライス画像に対応する上端位置と下端位置の解剖学的位置は、ＡＬ１とＡＬ２である。また、スライス画像の近傍の解剖学的位置（ＡＬ２）を中心に、上端位置と下端位置の解剖学的位置を特定した場合は、それぞれＡＬ１とＡＬ３である。

また、対比画像特定部３３は、たとえば、読影対象スライス画像の最近傍の解剖学的位置であるＡＬ２の解剖学的位置情報から、ＡＬ２の部位や臓器等の情報を取得することができる。図６で例示したように、解剖学的位置情報は、その解剖学的位置が属する臓器や構造などの情報を有する。図１４の例では、読影対象スライス画像の解剖学的位置（ＡＬ２）が属する臓器は「肝臓」である。したがって、図１４に示すように、たとえば、読影対象スライス画像の近傍の解剖学的位置が「肝臓」に属する場合、肝臓の頭足方向における上端位置と下端位置を示す解剖学的位置をそれぞれ抽出してもよい。このように、読影対象スライス画像に対応する上端位置と下端位置の解剖学的位置は、読影対象スライス画像の近傍の解剖学的位置が属する臓器などから求めてもよい。また、上端位置と下端位置とに限らず、たとえば信頼度などから医用画像データに含まれる解剖学的位置が選択されてもよい。

なお、第２の実施形態では、読影対象スライス画像から上端位置および下端位置を特定する方法を示しているが、上端位置および下端位置の特定は、臓器や部位の入力によっても可能である。すなわち、読影対象医用画像データの中から特定のスライス画像を選択する方法（ＳＴ１０９）以外にも、直接、読影を開始したい臓器や部位を選択することで、上端位置および下端位置に対応する解剖学的位置が特定されてもよい。

図１５は、実施形態に係る医用画像処理装置１００の第２の実施形態に係る上端位置と下端位置の解剖学的位置を説明する図である。図１５（ａ）は読影対象医用画像データから特定された上端位置と下端位置に対応する解剖学的位置を、図１５（ｂ）は比較対象医用画像データから特定された上端位置と下端位置に対応する解剖学的位置をそれぞれ例示している。解剖学的位置はそれぞれ、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸座標を有する。図１５で説明したように、医用画像のボリュームデータの横軸をＸ、奥行をＹ、スライス方向をＺとすると、解剖学的位置のＺ軸は、スライス番号に対応する。検査情報や医用画像の付帯情報に含まれる撮像条件からスライス画像のピクセルサイズ、スライス厚やスライス間隔を用いて、患者座標系から解剖学的位置のスライス番号を算出することができる。

図１５（ａ）および図１５（ｂ）に例示した表には、順に、位置、解剖学的位置、患者座標系、スライス番号が示されている。図１５（ａ）表から、読影対象医用画像データの、「上端位置」は、解剖学的位置「ＡＬ１」、患者座標系「（Ｘ１ａ、Ｙ１ａ，Ｚ１ａ）」、スライス番号「４５」であること、「下端位置」が解剖学的位置「ＡＬ３」、患者座標系「（Ｘ２ａ、Ｙ２ａ，Ｚ２ａ）」、スライス番号「６５」であることが特定される。同様に、図１５（ｂ）の表から、比較対象医用画像データの「上端位置」は、解剖学的位置「ＡＬ１」、患者座標系「（Ｘ１ｂ、Ｙ１ｂ，Ｚ１ｂ）」、スライス番号「３５」であること、「下端位置」が解剖学的位置「ＡＬ３」、患者座標系「（Ｘ２ｂ、Ｙ２ｂ，Ｚ２ｂ）」、スライス番号「５５」であることが特定される。

対比画像特定部３３は、図１５に示された上端位置と下端位置の解剖学的位置に対応するスライス画像を特定し（ＳＴ２０３）、対応スライス算出部３４はスライス番号から読影対象医用画像データと比較対象医用画像データのスライス対応関係を算出する（ＳＴ２０５）。

以下、図１６および図１８で、解剖学的位置に基づく対応スライス画像の算出方法について説明する。

図１６は、実施形態に係る医用画像処理装置１００の第２の実施形態における対応スライス画像を算出する第１の算出方法を説明する図である。図１６のＸ軸は、比較対象医用画像データに含まれるスライス画像のスライス番号を示している。Ｙ軸は、読影対象医用画像データに含まれるスライス画像のスライス番号を示している。比較対象スライス画像と読影対象スライス画像のそれぞれの解剖学的位置から特定されたスライス番号に基づき、対応するスライス番号を算出する補間式を作成する。

図１６の例では１次関数による補間式が示されている。１次関数による補間式は、２種類の解剖学的位置により算出することができる。

たとえば、図１５に示した上端位置と下端位置の２つの解剖学的位置のスライス番号により補間式を求めた場合、ａおよびｂを定数として、以下の式を求めることができる。
Ｙ＝ａＸ＋ｂ ・・・（１）

上記式（１）に当てはめることで、読影対象スライス画像として選択されたスライス画像と解剖学的に対応する比較対象スライス画像のスライス番号を算出することができる。なお、上記補間式は、上端と下端のスライス番号に限らず医用画像データに含まれる２つの解剖学的位置に対応するスライス番号に基づき、算出することができる。また、算出に使用する解剖学的ランドマークは信頼度などに応じて選択されてもよい。

たとえば、図１５（ａ）に示した上端位置と下端位置のスライス番号により算出する方法を一例として説明する。図１５（ａ）に例示した表から読影対象医用画像データの上端位置と下端位置のスライス番号は、それぞれ４５と６５である。図１５（ｂ）に例示した表から比較対象医用画像データの上端位置と下端位置のスライス番号は、それぞれ３５と５５である。これらのスライス番号から、（１）の式の定数ａおよびｂは、それぞれａ＝１、ｂ＝１０と算出される。この１次関数による補間式により、読影対象スライス画像のスライス番号が５５であった場合、図１６のグラフに一点鎖線の矢印で示すように、比較対象スライス画像のスライス番号は４５と算出される。

図１７は、実施形態に係る医用画像処理装置１００の第２の実施形態における対応スライス画像を算出する第１の算出方法により算出された比較対象スライス画像を説明する図である。図１６の例と同様に、読影対象スライス画像としてスライス番号５５のスライス画像が選択された場合、比較対象スライス画像としてスライス番号４５のスライス画像が特定された例を示している。図１７の左図は読影対象医用画像データを、図１７の右図は比較対象医用画像データをそれぞれ示している。図１７の左図において、濃い網掛けで示したスライス画像が読影対象スライス画像として選択されたスライス番号５５の画像である。読影対象スライス画像を挟む薄い網掛けで示されたスライス画像は、それぞれ上端位置と下端位置のスライス画像を示している。図１７の右図に示すように、読影対象医用画像データと対応する比較対象医用画像データの上端位置と下端位置は、薄い網掛けで示したスライス画像である。このように、薄い網掛けで示した上端位置と下端位置のスライス画像のスライス番号から図１６で示した補間式を生成し、スライス番号５５番の読影対象スライス画像に対応する比較対象スライス画像を特定する。図１７の右図において濃い網掛けで示したスライス画像が、補間式で特定された比較対象スライス画像である。

図１８は、実施形態に係る医用画像処理装置１００の第１の実施形態における対応スライス画像を算出する第２の算出方法を説明する図である。図１７は１次関数による補間式を説明したが、図１８では、３次関数による補間式を説明する。

図１８のＸ軸は、図１６と同様、Ｘ軸は、比較対象医用画像データに含まれるスライス画像のスライス番号を示している。Ｙ軸は、読影対象医用画像データに含まれるスライス番号を示している。３次関数の補間式は、４種類の解剖学的位置のスライス番号から算出される。

たとえば、読影対象スライス画像と比較対象スライス画像のそれぞれについて、ＡＬ１、ＡＬ２、ＡＬ３、ＡＬ４の解剖学的位置のスライス番号により補間式を求めた場合、ａ、ｂ、ｃおよびｄを定数として、以下の式を求めることができる。

Ｙ＝ａＸ^３＋ｂＸ^２＋ｃＸ＋ｄ ・・・（２）

上記式（２）に当てはめることで、図１７の１次補間式と同様に、読影対象スライス画像のスライス番号から、比較対象スライス画像のスライス番号を算出することができる。

医用画像について特定される解剖学的位置は複数存在するため、解剖学的位置の信頼度に応じて補間式の算出に使用する解剖学的位置を決定してもよい。

なお、対応スライス算出部で使用する補間式としては、上述の１次関数、３次関数による補間式のほかに、Ｎ次関数、Ｎ次スプライン補間、最小二乗法、最近傍補間、ニュートンの補間公式、ラグランジュの補間多項式など、種々の補間方法を適用することができる。このような様々な補間式の中から、臓器等の形状や大きさ等に応じて適切な補間式を選択し、スライス画像同士の対応関係の算出を行うことで、より正確な対応関係を算出することができる。

上述のように算出された補間式は、第１の実施形態および第２の実施形態いずれにおいても、読影対象スライス画像と比較対象スライス画像が表示された後、いずれか一方のスライス画像が変更された場合、他方のスライス画像を連動して変更する追従表示制御に使用することができる。以下、スライス画像の変更などの操作対象となる一方の医用画像を「操作画像」、追従表示により操作画像に連動して表示変更が実行される他方の医用画像を「追従画像」と呼ぶこととする。操作画像は表示部４０に表示された複数の医用画像の１つであり、ユーザによる操作によって特定される。

上述の補間式に当てはめることで、操作画像のスライス番号が変更されたときに、追従画像のスライス番号を算出することができる。対比画像特定部３３は、操作画像のスライス画像のめくり変更に応じて、追従画像のスライス番号を補間式により算出し、スライス画像の変更を調整して表示を制御する。

たとえば、対比画像特定部３３は、上記の補間式により操作画像がスライス番号５６に変更された場合、それに対応する追従画像のスライス番号が４３．６と算出されたとする。この場合、追従画像であるスライス番号４３番のスライス画像の表示を維持してもよいし、スライス番号が４４番のスライス画像を表示してもよい。

また、連続して操作画像が変更された場合、操作画像と追従画像とのスライス画像の変更タイミングをずらして表示してもよい。たとえば、操作画像のスライス画像がスライス番号５６から５７に変更された場合、対応する追従画像のスライス番号が、４３、４４、４５であったとする。操作画像の表示はスライス番号５６から５７の２枚の画像が変更されるのに対して、追従画像では４３、４４、４５の３枚の画像が変更される。すなわち、補間式により、操作画像の５５．５と追従画像の４４が対応すると算出され、追従画像のスライス画像の変更を、補間式で算出されたタイミングに応じて調整することもできる。このように、対比画像特定部３３は、操作画像のスライス画像の変更に対する追従画像のスライス画像の表示変更を滑らかに表現できる。

このように、解剖学的位置を用いることで、それぞれのスライス画像の対応関係を解剖学的位置間で部分的に補正しつつ、追従表示を行うことができ、表示のズレが起こりにくい。従来の比較読影における位置合わせは、基準となるスライス画像を読影対象医用画像データと比較対象医用画像データとのそれぞれについて決定して行われる。そのため、基準となるスライス画像から離れるにしたがって、位置ズレが発生し、また、発生した位置ずれは徐々に拡大する。たとえば、複数の臓器を含む医用画像について追従表示を行おうとすると、位置合わせを行っていない臓器は同時に表示されず、その都度表示位置をあわせる必要がある。一方、本発明に係る医用画像処理装置１００では、位置合わせを解剖学的位置ごとに行っている。解剖学的位置は、各臓器について複数定義されているため、医用画像に検出される解剖学的位置ごとに補正されるため、煩雑な位置合わせの必要がなく、位置合わせが行われた医用画像について連続して追従表示を行ってもズレが発生しない。

上述のような追従表示のほかに、本実施形態に係る医用画像処理装置１００では、操作画像に対して様々な画像処理が施される。たとえば、拡大、縮小、回転、表示位置の移動、階調処理、あるいは、前記医用画像から任意断面を取得するＭＰＲ（multiplanar reconstruction）法による画像処理、２次元面上に立体的に見えるように投影表示するレンダリング法、ＭＲＡなど、様々な画像処理が実行される。画像処理同期制御部３５は、操作画像に対して実行された画像処理と同様の処理を追従画像にも実行する。

図１９は、実施形態に係る医用画像処理装置１００の画像処理における動作の一例を示すフローチャートである。図１９の例では、画像の拡大処理を例として説明する。

ＳＴ３０１では、表示部４０に読影対象スライス画像と、比較対象スライス画像とが表示される。

ＳＴ３０３では、読影対象スライス画像と比較対象スライス画像のいずれかに対して画像処理（拡大）が実行される。画像処理の対象となった画像を、追従表示制御におけるスライス画像の変更と同様に操作画像と呼ぶこととする。同様に、画像処理同期制御部３５によって操作画像と同じ画像処理が実行される画像を追従画像と呼ぶこととする。

図２０は、実施形態に係る医用画像処理装置１００の表示拡大処理を説明する図である。図２０（ａ）は操作画像について、一点鎖線で示された領域Ａの部分が選択された例を示している。図２０（ｂ）は操作画像について、領域Ａに対して実際に拡大処理が実行された後の例を示している。このように領域を指定して拡大する場合、操作画像について指定された領域を特定するために解剖学的位置を使用することができる。より具体的には、操作画像について特定された解剖学的位置と同じ解剖学的位置に基づいて、追従画像の拡大する領域および、その拡大率を算出することができる。また、解剖学的位置を用いれば、所望の解剖学的位置を指定して、観察したい解剖学的部位に対して拡大処理を実行することもできる。読影対象スライス画像と比較対象スライス画像とに存在する解剖学的部位が同じであっても、たとえば、同じピクセル座標上の位置にその解剖学的部位が表示されているとは限らない。このような場合でも、解剖学的位置に基づき、拡大する位置を指定すればそのような位置の違いに依存せず、拡大処理を実行することができる。
図１９に戻って説明する。

ＳＴ３０５では、画像処理同期制御部３５が操作画像の拡大処理実行後の解剖学的位置を抽出する。

ＳＴ３０７では、画像処理同期制御部３５が操作画像について抽出された解剖学的位置間の距離の比率や相対位置が算出される。

ＳＴ３０９では、画像処理同期制御部３５が操作画像について抽出された解剖学的位置と同じ解剖学的位置を追従画像から抽出する。

ＳＴ３１１では、画像処理同期制御部３５が操作画像について抽出された解剖学的位置間の距離の比率や相対位置に基づいて、追従画像の解剖学的位置間の距離の比率や相対位置が同じになる拡大率を算出し、画像の拡大処理を行う。

図２１は、実施形態に係る医用画像処理装置１００の表示拡大処理の同期方法を説明する図である。図２１（ａ）は操作画像を示しており、操作画像の中には二重丸で示した解剖学的位置（ＡＬ１）、黒丸で示した解剖学的位置（ＡＬ２）、白丸で示した解剖学的位置（ＡＬ３）の３つの解剖学的位置が例示されている。図２１（ａ）に示した操作画像は、拡大処理が実行された後を示しており、領域Ａに対応するボリュームデータを例示している。一点鎖線で示した領域は、図２０と同様に拡大対象の領域Ａを示している。図２１（ａ）の例では、画像処理同期制御部３５はこの領域Ａに対応するボリュームデータ内に存在する解剖学的位置を抽出する例を示している。抽出される解剖学的位置は、領域Ａの外にある解剖学的位置であってもよい。図２１（ａ）下部には、ＡＬ１、ＡＬ２、ＡＬ３の解剖学的位置を、領域Ａに平行な平面Ａに射影した例が示されている。

図２１（ｂ）は拡大前の追従画像のボリュームデータを示しており、解剖学的位置として二重丸で示した解剖学的位置（ＡＬ１）、黒丸で示した解剖学的位置（ＡＬ２）、白丸で示した解剖学的位置（ＡＬ３）、網掛け丸で示した解剖学的位置（ＡＬ４）が例示されている。操作画像の解剖学的位置と対応する解剖学的位置は同じ丸印で示されている。このうち、図２１（ａ）は操作画像と共通する解剖学的位置は、ＡＬ１、ＡＬ２、ＡＬ３であり、これらの相対的な位置関係から画像処理同期制御部３５は領域Ａを特定することができる。また、図２１（ｂ）の下部には、図２１（ａ）の下部と同様に、ＡＬ１、ＡＬ２、ＡＬ３の解剖学的位置を領域Ａに平行な平面Ｂに射影した例が示されている。

図２１（ｃ）は、図２１（ａ）下部に示したＡＬ１、ＡＬ２、ＡＬ３の解剖学的位置を、領域Ａに平行な平面Ａに射影した図と同様の平面Ａを示している。同様に、図２１（ｄ）は、図２１（ｂ）に示したＡＬ１、ＡＬ２、ＡＬ３の解剖学的位置を、領域Ａに平行な平面Ｂに射影した図と同様の平面Ｂを示している。図２１（ｃ）に示した平面Ａに射影された解剖学的位置間の距離を、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３とし、図２１（ｄ）に示した平面Ｂに射影された解剖学的位置間の距離を、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６とし、図２１（ｃ）と図２１（ｄ）とから算出した距離から、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３＝ａ（Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６）となるように拡大率ａを算出する。また、いずれかの辺から拡大率を算出してもよい。

このように、解剖学的位置を用いることで、操作画像に対して実行された画像処理と同じ画像処理を、追従画像に対して実行することができる。たとえば、心臓において心筋梗塞が発生している場合は、梗塞を起こしている部位は正常に拡張せず、断面を観察した際、正常な心臓と比較していびつな形状で観察される。また、体格などに応じて臓器の大きさや位置には個体差があり、異なる被検体同士で確認する際、単純に同じ位置を拡大した場合、拡大する解剖学的部位にズレが生じる場合がある。このような場合においても、解剖学的位置を用いることで、操作画像と追従画像とで連動した拡大処理を施すことができる。

また、解剖学的位置を用いれば、操作画像上の選択した領域の大きさや長さあるいは体積などを正確に測り、比較することも可能である。

ＭＰＲ法など、ボリュームデータにおいて任意方向の断面（たとえば、オブリーク断面）をボクセル値を補間して生成する場合においても、断面を決定する場合などに、解剖学的位置間の距離や位置関係に基づき、異なる医用画像データから同一断面を生成することができる。また、歪みの少ない高画質な断面画像を生成することができる。

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、置き換え、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同様に、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ものである。

１００ 医用画像処理装置
２００ 医用画像一元管理サーバ
３００ モダリティ装置
４００ ＨＩＳ／ＲＩＳ
１０ 通信制御装置
２０ 記憶部
３０ 主制御部
４０ 表示部
５０ 入力部
３１ 医用画像入力部
３２ 解剖学的位置検出部
３３ 対比画像特定部
３４ 対応スライス算出部
３５ 画像処理同期制御部
３６ 表示生成部

Claims (15)

1. 複数のスライス画像から構成される読影対象医用画像と、同じく複数スライス画像から構成される比較対象医用画像とが入力される医用画像処理装置であって、
   入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれから、人体内の特徴的な局所構造の解剖学的位置を検出する解剖学的位置検出部と、
   入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれに含まれる前記複数のスライス画像の中から、前記解剖学的位置に基づいて、解剖学的に対応する読影対象スライス画像と比較対象スライス画像を、それぞれ特定する対比画像特定部と、
   を備えたことを特徴とする医用画像処理装置。
2. 複数の医用画像に含まれる複数の解剖学的位置に基づき、前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のスライス画像の対応関係を算出する、対応スライス算出部をさらに備え、
   前記対比画像特定部は、前記スライス画像の対応関係に基づいて、前記読影対象スライス画像に解剖学的に対応する前記比較対象スライス画像を、前記比較対象医用画像中から特定すること、
   を特徴とする請求項１に記載の医用画像処理装置。
3. 前記対比画像特定部は、前記スライス画像の対応関係に基づいて、前記読影対象スライス画像の表示と前記比較対象スライス画像の表示を連動させる追従表示を制御すること、
   を特徴とする請求項２に記載の医用画像処置装置。
4. 前記対比画像特定部は、入力された前記局所構造の種類、入力された部位および臓器のすくなくともいずれか１つに対応する前記解剖学的位置を特定し、入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれに含まれる前記複数のスライス画像の中から、特定された前記解剖学的位置に基づいて、解剖学的に対応する読影対象スライス画像と比較対象スライス画像を、それぞれ特定すること、
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の医用画像処理装置。
5. 前記対応スライス算出部は、前記スライス画像の対応関係を、前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれに含まれる前記複数のスライス画像のスライス番号から導き出した補間式を用いて算出すること、
   を特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の医用画像処置装置。
6. 複数の医用画像のうち、いずれかの医用画像について施された画像処理を、他の医用画像に同様に施す同期制御を制御する画像処理同期制御部をさらに備え、
   前記画像処理同期制御部は、前記解剖学的位置間の相対的な関係、および、前記解剖学的位置間の距離の比率、のすくなくともいずれか１つに応じて同期制御を行うこと、
   を特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の医用画像処理装置。
7. 前記画像処理には、拡大、縮小、回転、移動、階調処理、前記医用画像から任意断面を生成するmultiplanar reconstruction法、および、２次元面上に立体的に見えるように投影表示するレンダリング法のすくなくともいずれか１つが含まれること、
   を特徴とする請求項６に記載の医用画像処理装置。
8. 複数の医用画像のスライス画像と、前記医用画像に含まれるスライス枚数を示す表示と、前記複数の医用画像について特定された前記解剖学的位置に対応する前記局所構造の種類の一覧と、から構成された表示用画像を生成する表示生成部をさらに備えたこと、
   を特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の医用画像処理装置。
9. 前記表示生成部は、前記局所構造の種類の一覧は、前記局所構造を示す、名称、記号、識別子、画像、および、模式図のすくなくともいずれか１つから構成されることこと、
   を特徴とする請求項８に記載の医用画像処理装置。
10. 前記表示生成部は、前記医用画像に含まれるスライス枚数と、表示中のスライス画像の前記医用画像におけるスライス位置を示す表示を生成すること、
    を特徴とする請求項８に記載の医用画像処理装置。
11. 前記表示生成部は、表示中のスライス画像に含まれる前記解剖学的位置に基づいて、前記表示中のスライス画像が属する前記局所構造、部位および臓器のすくなくともいずれか１つに対応するスライス画像の枚数を、前記医用画像に含まれるスライス枚数に占める範囲として示す表示を生成すること、
    を特徴とする請求項８に記載の医用画像処理装置。
12. 前記対比画像特定部は、前記表示生成部で生成された前記表示用画像に対する操作に応じて、表示する医用画像を特定すること、
    を特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載の医用画像処理装置。
13. 複数のスライス画像から構成される読影対象医用画像と、同じく複数スライス画像から構成される比較対象医用画像とが入力される医用画像処理プログラムであって、
    コンピュータを、
    入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれから、人体内の特徴的な局所構造の解剖学的位置を検出する解剖学的位置検出手段、
    入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれに含まれる前記複数のスライス画像の中から、前記解剖学的位置に基づいて、解剖学的に対応する読影対象スライス画像と比較対象スライス画像を、それぞれ特定する対比画像特定手段、
    として機能させるための医用画像処理プログラム。
14. 前記対比画像特定手段は、スライス画像の対応関係に基づいて、前記読影対象スライス画像の表示と前記比較対象スライス画像の表示を連動させる追従表示を制御すること、
    を特徴とする請求項１３に記載の医用画像処理プログラム。
15. 複数のスライス画像から構成される読影対象医用画像と、同じく複数スライス画像から構成される比較対象医用画像とが入力される、電子ネットワーク上で動作する医用画像処理システムであって、
    入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれから、人体内の特徴的な局所構造の解剖学的位置を検出する解剖学的位置検出部と、
    入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれに含まれる前記複数のスライス画像の中から、前記解剖学的位置に基づいて、解剖学的に対応する読影対象スライス画像と比較対象スライス画像を、それぞれ特定する対比画像特定部と、
    を備えたことを特徴とする医用画像処理システム。

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