JP5231791B2 - 医用画像診断装置、医用画像処理方法およびコンピュータプログラムプロダクト - Google Patents

Description

この発明は、被検体内から収集した情報に基づいて画像を再構成し、再構成した画像を表示する医用画像診断装置、医用画像処理方法およびコンピュータプログラムプロダクトに関する。

近年、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置やＣＴ（Computed Tomography）装置などの医用画像診断装置では、撮影技術や画像処理技術の進歩に伴い、診断対象である患者（被検体）に対して、さまざまな部位の画像を多様な位置や角度で撮影することが可能になっている。例えば、特許文献１に記載された技術では、３次元的に湾曲するため断面像の撮影が困難であった、脊椎や腰椎などの椎体の断面像を容易に撮影することを可能にするための技術が開示されている。

かかる医用画像診断装置では、装置を利用する上での位置や角度を示すために、装置を中心にして上下、左右、前後の３つの方向を示す座標系が定義される。この座標系は、装置に固有の座標系であり、「装置座標系」と呼ばれる。しかし、患者はさまざまな***や向きで撮影されるため、診断を行う上では、装置座標系とは別に、患者の***や方向を基準にした座標系が必要となる。そこで、医用画像診断装置では、撮影ごとに、患者の***（背臥位（仰向け）、腹臥位（うつ伏せ）、右側臥位、左側臥位）と装置への挿入方向（頭から、足から）とから決められる可変的な座標系が定義される。この座標系は、患者の撮影時の姿勢に基づいて一意に決められる座標系であり、「患者座標系」と呼ばれる。

特開２００３−２１０４３０号公報

ところで、医療上の検査の種類によっては、１人の患者に対して複数の部位を診断する場合がある。その場合には、診断に際して、部位ごとに撮影された画像が必要となるが、部位ごとに撮影を行ったのでは、撮影にかかる総時間が長くなるうえに、撮影される患者の負担も大きい。そこで、このような場合には、医用画像診断装置において１回の撮影で撮影する範囲を広く設定することにより、複数の部位を一度にまとめて撮影するのが一般的である。この場合、撮影された画像における部位の向きは、全て同一の患者座標系に基づいて示される。

しかしながら、部位ごとに診断を行う際に、画像に投影されている部位の向きが患者座標系に基づいて示されていたのでは、読影が困難になるという問題がある。通常、部位ごとに診断を行う場合は、解剖学的な観点で部位ごとに固有に定められる方向（上下、左右および前後の方向）を基準として多面的な角度から視診が行われるが、ここで基準となる方向は必ずしも患者座標系によって示される方向とは一致しないからである。

この問題は、例えば、体や上肢（腕）、下肢（足）を伸ばして寝ることができない患者を撮影した場合や、足部のように、自然な***でも体軸に対して複数方向に傾いてしまう部位を撮影範囲に含めて撮影した場合に特に顕著となる。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、解剖学的な観点に基づいて部位ごとに固有に定められる方向が示された画像を表示することができる医用画像診断装置、医用画像処理方法およびコンピュータプログラムプロダクトを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一形態にかかる医用画像診断装置は、被検体の医用画像を記憶する記憶部と、前記被検体の撮影時の姿勢に基づく第一の座標系と、当該第一の座標系とは異なる第二の座標系との相対関係に関する情報を、前記記憶部により記憶された医用画像に付帯させて保存する保存部と、を備える。

また、本発明の他の態様にかかる医用画像処理方法は、被検体の医用画像を記憶し、前記被検体の撮影時の姿勢に基づく第一の座標系と、当該第一の座標系とは異なる第二の座標系との相対関係に関する情報を、前記記憶部により記憶された医用画像に付帯させて保存する、ことを含む。

また、本発明の他の態様は、医用画像を処理するための複数の命令を含むコンピュータ読み取り可能な記録媒体を有するコンピュータプログラムプロダクトであって、被検体の医用画像を記憶し、前記被検体の撮影時の姿勢に基づく第一の座標系と、当該第一の座標系とは異なる第二の座標系との相対関係に関する情報を、前記記憶部により記憶された医用画像に付帯させて保存する。

本発明によれば、解剖学的な観点に基づいて部位ごとに固有に定められる方向が示された画像を表示することができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る医用画像診断装置、医用画像処理方法およびコンピュータプログラムプロダクトの好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下に示す実施例では、ＭＲＩ装置に本発明を適用した場合を中心に説明する。また、以下では、解剖学的な観点で部位ごとに固有に定められる方向を「解剖学的な方向」と呼ぶ。

まず、本実施例１に係るＭＲＩ装置による部位座標系設定の概念について説明する。図１は、本実施例１に係るＭＲＩ装置による部位座標系設定の概念を説明するための図である。同図（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、患者座標系を（ｘ_p，ｙ_p，ｚ_p）とした場合の画像を示しており、（ａ）は、頭部正面の画像を、（ｂ）は、足部側面および足部正面の画像を示している。また、（ｃ）は、（ａ）に示した頭部の断面像を示しており、（ｄ）は、（ｂ）に示した足部の断面図を示している。

ここで、同図（ｃ）および（ｄ）に示す「ＡＨＬ」、「ＬＡＨ」、「ＰＦＲ」および「ＲＰＦ」は、それぞれ、患者座標系方向に基づいて付与された方向情報であり、左右方向を示す文字をＲ／Ｌ（右／左）、上下方向を表す文字をＨ／Ｆ（上／下）、および、前後方向を表す文字をＡ／Ｐ（前／後）とした場合に、それぞれの文字を組み合わせることによって断面像の上下、左右および前後の傾きを表している。

このように、患者座標系に基づいて方向を示した画像では、部位が複数方向へ傾いているものとして表されるため、その部位が解剖学的な方向に対してどの程度傾いているのかを直感的に判断することができない。

そこで、本実施例１に係るＭＲＩ装置では、装置座標系および患者座標系とは別に、解剖学上で部位ごとに固有に定められる方向を表すための座標系を設定する。この座標系を、以下では「部位座標系」と呼ぶ。

本実施例１では、被検体を撮影した断面像の中から、操作者によって指定された１つの画像を基準面として登録し、さらに、その基準面の種類をアキシャル面、サジタル面またはコロナル面の中から特定し、特定した基準面の種類に基づいて、当該部位に固有の部位座標系を設定する。

図１（ｅ）および（ｆ）は、部位座標系を（ｘ_d，ｙ_d，ｚ_d）とした場合の画像を示しており、それぞれ、（ｃ）および（ｄ）に示した断面像を基準面として登録し、さらに、各基準面をアキシャル面として特定した場合を示している。

このように、部位座標系に基づいて方向を示した場合、基準面の画像では方向情報が１文字で表されるので、この断面像が、解剖学的な方向に含まれる３つの方向（上下、左右および前後の方向）のうちの１方向（この例では、上下方向）から見た断面像であると直感的に判断することができる。

このように、本実施例１に係るＭＲＩ装置では、解剖学的な観点に基づいて部位ごとに固有に定められる方向が示された画像を表示することができるようになる。

次に、本実施例１に係るＭＲＩ装置の構成について説明する。図２は、本実施例１に係るＭＲＩ装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、このＭＲＩ装置は、静磁場磁石１と、傾斜磁場コイル２と、ＲＦコイル３と、静磁場電源４と、傾斜磁場電源５と、送信器６と、受信器７と、シーケンス制御装置８と、コンピュータ１０とから構成される。

静磁場磁石１は、筒状に形成された磁石であり、静磁場電源４から供給される電流により、被検体Ｐが配置される筒内部の空間に静磁場Ｈ₀を発生させる。傾斜磁場コイル２は、静磁場磁石１の内側に配設された３対のコイルであり、傾斜磁場電源５から供給される電流により、静磁場磁石１の内側にｘ，ｙ，ｚの３方向に沿った傾斜磁場を発生させる。

ＲＦコイル３は、静磁場磁石１の開口部内で、被検体Ｐに対向するように配設されたコイルであり、送信器６から送信されるＲＦ波を被検体Ｐに照射し、また、励起によって被検体Ｐの水素原子核から放出されるＭＲ信号を受信する。静磁場電源４は、静磁場磁石１に電流を供給する電源であり、傾斜磁場電源５は、シーケンス制御装置８からの指示に基づいて、傾斜磁場コイル２に電流を供給する電源である。

送信器６は、シーケンス制御装置８からの指示に基づいて、ＲＦ波をＲＦコイル３に送信する装置であり、受信器７は、ＲＦコイル３により受信されたＭＲ信号を検出し、そのＭＲ信号をデジタル化することによって生データを生成する。なお、受信器７は、ＭＲ信号から生データを生成すると、生成した生データをシーケンス制御装置８に対して送信する。

シーケンス制御装置８は、コンピュータ１０から送信されるシーケンス情報に基づいて、傾斜磁場電源５、送信器６および受信器７を駆動することによって、被検体Ｐの撮影を行う装置である。ここで、シーケンス情報とは、傾斜磁場電源５が傾斜磁場コイル２に供給する電源の強さや電源を供給するタイミング、送信器６がＲＦコイル３に送信するＲＦ信号の強さやＲＦ信号を送信するタイミング、受信器７がＲＦ信号を検出するタイミングなど、撮影を行う際の手順を定義した情報である。

また、シーケンス制御装置８は、被検体Ｐの撮影を行った結果、送信器６から生データが送信されると、その生データをコンピュータ１０に対して転送する。

コンピュータ１０は、操作者からの指示に基づいてＭＲＩ装置の制御を行うとともに、シーケンス制御装置８から送信される生データから画像を再構成する装置である。このコンピュータ１０は、ネットワーク２０を介して、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and COmmunication in Medicine）サーバ３０と接続される。ＤＩＣＯＭサーバ３０は、コンピュータ１０によって再変換された画像を保存するサーバである。

次に、図２に示したコンピュータ１０により実行されるソフトウェアの構成について説明する。図３は、図２に示したコンピュータ１０により実行されるソフトウェアの構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、このソフトウェアは、概念的な機能部として、入力部１１と、表示部１２と、ＤＩＣＯＭサーバインタフェース部１３と、記憶部１４と、主制御部１５と、座標系設定部１６と、シーケンス制御部１７と、画像再構成部１８と、データ転送部１９とを有する。

入力部１１は、各種情報を入力する手段であり、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイスおよびキーボードなどにより実現され、後述する表示部１２と協働することによって、各種の指示を受け付けるためのユーザインタフェースを操作者に対して提供する。例えば、この入力部１１は、撮影に関する指示や、撮影時の撮影条件などを受け付ける。

表示部１２は、各種情報を表示する手段であり、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイや液晶ディスプレイなどにより実現される。例えば、この表示部１２は、後述する画像再構成部１８によって再構成された画像などを表示する。

ＤＩＣＯＭサーバインタフェース部１３は、ネットワーク２０を介してＤＩＣＯＭサーバ３０との間でやり取りされるデータの送受信を制御する処理部である。例えば、このＤＩＣＯＭサーバインタフェース部１３は、後述する画像再構成部１８により再構成されたデータなどをＤＩＣＯＭサーバ３０に対して送信する。

記憶部１４は、コンピュータ１０によって行われる各種処理に必要なデータやプログラムなどを記憶する手段である。例えば、この記憶部１４は、シーケンス制御装置８から送信された生データや、後述する画像再構成部１８により再構成された画像（医用画像）などを記憶する。

主制御部１５は、操作者からの指示に基づいて各機能部の動作を制御することによって、ＭＲＩ装置の制御を行う処理部である。例えば、この主制御部１５は、入力部１１を介して、操作者から画像の撮影指示を受け付けた場合には、指示された撮影条件に基づいて、撮影を行う際の手順を定義したシーケンス情報を生成し、生成したシーケンス情報をシーケンス制御部１７に対して送信する。これにより、シーケンス制御部装置８において、操作者の指示に応じた画像の撮影が行われる。そして、シーケンス制御部１７によって撮影が行われると、主制御部１５は、撮影後に画像再構成部１８によって再構成された画像を記憶部１４から読み出し、表示部１２に表示する。

また、主制御部１５は、操作者からの指示に基づいて、後述する座標系設定部１６を制御することにより、記憶部１４により記憶された画像について、被検体が有する部位の解剖学的な特徴に基づく部位座標系を設定する。なお、かかる部位座標系の設定における処理手順ついては、後に詳細に説明する。

そして、座標系設定部１６によって部位座標系が設定された後に、被検体の画像が撮影された場合には、主制御部１５は、当該被検体の撮影時の姿勢に基づく患者座標系と、部位座標系との相対関係に関する情報を生成し、生成した情報を、記憶部１４により記憶されている当該画像に付帯させて保存する。ここで、基準座標系と部位座標系との相関関係に関する情報とは、両座標系の相対的な位置関係を示す情報であり、例えば、いずれか一方の座標系を基準とした回転角度および移動量などで表される。

また、主制御部１５は、患者座標系と部位座標系との相関関係に関する情報を保存する際には、それぞれの座標系に関する情報も当該画像に付帯させて保存しておく。ここで、座標系に関する情報とは、当該座標系に基づいて表される画像の方向を示す情報であり、例えば、ベクトルなどで表される。

そして、主制御部１５は、撮影された画像を記憶部１４から画像を読み出して表示部１２に表示するとともに、当該画像に付帯する部位座標系に関する情報に基づいて、上下、左右および前後の方向を示す方向情報を生成して、当該画像とともに表示させる。これにより、画像の読影を行う際に、読影者が部位の方向を容易に把握できるようになる。

なお、ここでは、主制御部１５が、部位座標系に関する情報に基づいて方向情報を表示することとしたが、たとえば、操作者にからの指示に基づいて、患者座標系または部位座標系のいずれの座標系に従って方向情報を表示させるかを選択し、選択した座標系に関する情報に基づいて、方向情報を表示部１２表示させるようにしてもよい。これにより、操作者が、診断に適した画像の方向を適宜選択することができるようになる。

座標系設定部１６は、主制御部１５からの指示に基づいて、部位座標系の設定を行う処理部である。具体的には、この座標設定部１６は、解剖学的な見識に基づいて操作者によって指定された部位の断面像を基準面とし、この基準面の種類をアキシャル面、サジタル面またはコロナル面のうちいずれか一つに特定し、さらに、当該基準面部位断面像における上下、左右および前後の方向を特定し、特定した基準面の種類と、特定した基準面における各方向とに基づいて、部位座標系を設定する処理部である。なお、かかる部位座標系の設定における処理手順については、後に詳細に説明する。

シーケンス制御部１７は、シーケンス制御装置８との間でやり取りされるデータの送受信を制御する処理部である。例えば、このシーケンス制御部１７は、主制御部１５から受け付けたシーケンス情報をシーケンス制御装置８に対して送信し、これに対してシーケンス制御装置８から生データを受信し、受信した生データを記憶部１４に記憶させる。

画像再構成部１８は、シーケンス制御装置８から送信された生データから画像を再構成する処理部である。具体的には、この画像再構成部１８は、後述する主制御部１５からの指示に基づいて、記憶部１４に記憶された生データを読み出し、読み出した生データに対してフーリエ変換処理など所定の画像再構成処理を行うことによって、２次元や３次元の画像を再構成する。なお、画像再構成部１８は、３次元画像を再構成すると、再構成した画像を記憶部１４に記憶させる。

データ転送部１９は、記憶部１４により記憶されている画像（画像再構成部１８によって再構成された画像）を、ＤＩＣＯＭサーバインタフェース１３を介して、ＤＩＣＯＭサーバ３０に送信する処理部である。

次に、本実施例１に係る部位座標系設定の流れについて説明する。図４および５は、本実施例１に係る部位座標系設定の流れを示すフローチャートである。なお、ここでは、図３に示したコンピュータ１０によって行われる処理を中心に説明する。

コンピュータ１０では、まず、図４に示すように、主制御部１５が、入力部１１を介して位置決め画像の撮影指示を受け付けた場合に（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、指定された撮影条件に基づいて、位置決め画像を撮影する（ステップＳ１０２）。ここでいう「位置決め画像」とは、被検体を撮影するための撮影計画を設定する際に表示される画像である。

ここで、画像の撮影手順について具体的に説明すると、主制御部１５は、まず、指定された撮影条件に基づいてシーケンス情報を生成し、生成したシーケンス情報をシーケンス制御装置８に送信する。これにより、シーケンス制御装置８において撮影が行わる。そして、シーケンス制御装置８から生データが送信されると、シーケンス制御部１７が、送信された生データを記憶部１４に記憶させる。その後、画像再構成部１８が、記憶部１４から生データを読み出し、読み出した生データから位置決め画像を再構成して、記憶部１４に記憶させる。

画像再構成部１８によって記憶部１４に位置決め画像が記憶されると、主制御部１５は、その位置決め画像を読み出して、表示部１２に表示する（ステップＳ１０３）。

この後、主制御部１５は、入力部１１を介して、位置決め画像に対するオブリーク像（オブリーク断面を撮影した画像）の撮影指示を受け付けると（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、指示されたオブリーク像を撮影し（ステップＳ１０５）、撮影されたオブリーク像を表示部１２に表示する（ステップＳ１０６）。主制御部１５は、オブリーク像の撮影指示を受け付けている間は、指示されたオブリーク像の撮影および表示を繰り返し行う。

一方、入力部１１を介して基準面の指定を受け付けた場合には（ステップＳ１０７，Ｙｅｓ）、主制御部１５は、その時点で表示部１２に表示している断面像（位置決め画像またはオブリーク像）を基準面として登録するよう座標系設定部１６に対して指示する（ステップＳ１０８）。

ここで、図６を用いて、基準面を指定するまでの操作について説明する。なお、ここでは、操作者の視点に立って、ＭＲＩ装置に対する操作を説明する。同図（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ、被検体の足部を撮影した画像を示している。例えば、（ａ）に示す断面像を位置決め画像とすると、操作者は、この位置決め画像に対して、当該足部を直交するスライス面を指定する。この操作により、（ｂ）に示す断面像がオブリーク像として撮影されたとする。

操作者は、このオブリーク像に対して、当該足部を直交するスライス面をさらに指定することができる。このように、オブリーク像の撮影を繰り返すことによって、操作者は、解剖学的な見識に基づいて、解剖学的に足部に定められる方向のうちいずれか一つに直交する当該部位の断面像を探し当てる。そして、操作者は、探し当てた断面像を基準面として指定する（同図（ｃ）を参照）。

図４に戻って、基準面の登録を指示された座標系設定部１６は、患者座標系で定義された座標軸に直交する断面（アキシャル面、サジタル面およびコロナル面）の中から、指示された基準面に最も近い位置にある直交断面、すなわち、交差する角度が最も小さい直交断面を検出する（ステップＳ１０９）。

そして、検出した面がアキシャル面であった場合には（ステップＳ１１０，Ｙｅｓ）、座標系設定部１６は、基準面に垂直な方向をｚ軸、基準面の左右方向をｘ軸、基準面の上下方向をｙ軸として設定する（ステップＳ１１１）。また、検出した面がアキシャル面ではなく（ステップＳ１１０，Ｎｏ）、サジタル面であった場合には（ステップＳ１１２，Ｙｅｓ）、座標系設定部１６は、基準面に垂直な方向をｘ軸、基準面の左右方向をｙ軸、基準面の上下方向をｚ軸として設定する（ステップＳ１１３）。

さらに、検出した面がアキシャル面でもサジタル面でもなかった場合（コロナル面であった場合）には（ステップＳ１１２，Ｎｏ）、座標系設定部１６は、基準面に垂直な方向をｙ軸、基準面の左右方向をｘ軸、基準面の上下方向をｚ軸として設定する（ステップＳ１１４）。そして、座標系設定部１６は、設定したｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を、それぞれが基準面の中心で直交するように配置することによって、部位座標系を設定する。

このように、座標系設定部１６が、操作者によって解剖学的な見識に基づいて設定された基準面に対して、患者座標系の直交断面（アキシャル面、サジタル面およびコロナル面）の中から最も近いものを検出し、検出した断面に基づいて部位座標系を設定するので、操作者が、容易な操作で解剖学的に部位ごとに固有となる部位座標系を設定することができる。

この後、図５に示すように、主制御部１５が、入力部１１を介して画像の撮影指示を受け付けた場合には（ステップＳ１１５，Ｙｅｓ）、前述した位置決め画像の撮影手順と同様の手順で、指示された画像の撮影を行う（ステップＳ１１６）。そして、主制御部１５は、患者座標系と部位座標系との相対関係に関する情報、および、それぞれの座標系に関する情報を、付帯情報として当該画像に付帯させて保存する（ステップＳ１１７）。

続いて、主制御部１５は、撮影された画像を表示部１２に表示し（ステップＳ１１８）、さらに、当該画像に付帯する部位座標系に関する情報に基づいて、方向情報を表示させる（ステップＳ１１９）。

また、主制御部１５は、入力部１１を介して画像の転送指示を受け付けた場合には（ステップＳ１２０，Ｙｅｓ）、データ転送部１９に対して、当該画像の画像データを転送するように指示する。

この指示を受け付けたデータ転送部１９は、指示された画像の画像データを記憶部１４から読み出し、読み出した画像データを、当該画像に付帯する部位座標系に関する情報とともに、ＤＩＣＯＭサーバインタフェース部１３を介してＤＩＣＯＭサーバ３０に送信する（ステップＳ１２１）。

ここで、データ転送部１９が、記憶部１４により記憶された画像を、当該画像に付帯する部位座標系に関する情報とともにＤＩＣＯＭサーバ３０に対して転送するので、ＤＩＣＯＭサーバ３０においても、解剖学的な観点に基づいて部位ごとに固有に定められる方向が示された画像を表示することができる。

上述してきたように、本実施例１では、被検体が有する部位の解剖学的な特徴に基づいて、部位ごとに固有な座標系を設定するので、解剖学的な観点に基づいて部位ごとに固有に定められる方向が示された画像を表示することができる。

また、本実施例１では、主制御部１５が、入力部１１を介して、被検体の部位の断面を撮影した基準面の指定を操作者から受け付け、座標系設定部１６が、かかる基準面の部位断面像の種類をアキシャル面、サジタル面またはコロナル面のうちいずれか一つに特定する。そして、さらに、座標系設定部１６が、基準面における上下、左右および前後の方向を特定し、特定した基準面の種類と、特定した基準面における各方向とに基づいて、部位座標系を設定する。これにより、本実施例１では、操作者の解剖学的見識に基づいて、部位ごとに固有に定められる方向が示された画像を表示することができる。

ところで、上記実施例１では、操作者から基準面が指定された場合に、患者座標系で定義された座標軸に直交する断面（アキシャル面、サジタル面およびコロナル面）の中から、指定された基準面に最も近い面を検出することによって基準面の種類を特定し、特定した基準面の種類に基づいて部位座標系を自動的に設定する場合について説明した。

しかし、本発明はこれに限られるわけではなく、基準面の種類の特定など、部位座標系を設定するまでに必要となる各種判定を操作者の判断にゆだねるようにしてもよい。これにより、操作者の要求に応じて、柔軟に部位座標系を設定することができるようになる。

そこで、以下では、基準面の選択だけでなく、基準面の種類の特定や、座標軸の向きなどを操作者が入力できるようにした場合を、実施例２として説明する。ただし、本実施例２に係るＭＲＩ装置の構成は実施例１と同じであり、コンピュータ１０の主制御部１５と、座標系設定部１６によって行われる処理が異なるのみであるので、ここでは、本実施例２に係る部位座標系設定の流れについて説明する。

図７、８および９は、本実施例２に係る部位座標系設定の流れを示すフローチャートである。なお、ここでは、実施例１と同様に、図３に示したコンピュータ１０によって行われる処理を中心に説明することとし、図４および５で説明した処理と同様の処理については、説明を省略する。

まず、図７に示すステップＳ２０１〜Ｓ２０７の処理については、図４に示したステップＳ１０１〜Ｓ１０７の処理と同様であるので、説明を省略する。ただし、この中で操作者によって指定される基準面は、ここでは基準面Ａと呼ぶ。

主制御部１５は、入力部１１を介して基準面Ａの指定を受け付けた場合には（ステップＳ２０７，Ｙｅｓ）、続いて、基準面Ａの種類が指定されるのを待つ。そして、基準面Ａの種類の指定を受け付けた場合には（ステップＳ２０８，Ｙｅｓ）、主制御部１５は、その時点で表示部１２に表示している断面像（位置決め画像またはオブリーク像）を基準面Ａとして登録するよう座標系設定部１６に対して指示する（ステップＳ２０９）。

基準面Ａの登録を指示された座標系設定部１６は、表示部１２に表示されている基準面Ａの画像上にプランＲＯＩを表示するよう主制御部１５に対して指示する。ここで、プランＲＯＩとは、矩形形状の範囲を表す領域であり、操作者が、基準面Ａに対して、基準面Ａに直交する基準面Ｂ（断面像）の位置を指定するために用いられる。

プランＲＯＩの表示指示を受け付けると、主制御部１５は、表示部１２に表示された基準面Ａの上にプランＲＯＩを表示し（ステップＳ２１０）、基準面Ｂの位置の指定を待つ。

そして、図８に示すように、主制御部１５が、入力部１１を介して基準面Ｂの位置の指定を受け付けた場合には（ステップＳ２１１，Ｙｅｓ）、指定された位置の断面像を基準面Ｂとして登録するよう座標系設定部１６に対して指示する（ステップＳ２１２）。

基準面Ｂの登録を指示された座標系設定部１６は、操作者に基準面Ｂの種類の指定を求める。この時、座標系設定部１６は、すでに指定されている基準面Ａの種類に応じて、基準面Ｂの候補を絞り込み、その候補を表示部１２に表示する。

具体的には、座標系設定部１６は、基準面Ａがアキシャル面であった場合には（ステップＳ２１３，Ｙｅｓ）、基準面Ｂの候補として、サジタル面とコロナル面とを表示するよう主制御部１５に対して指示する（ステップＳ２１４）。

また、基準面Ａがアキシャル面ではなく（ステップＳ２１３，Ｎｏ）、サジタル面であった場合には（ステップＳ２１５，Ｙｅｓ）、座標系設定部１６は、基準面Ｂの候補として、アキシャル面とコロナル面とを表示するよう主制御部１５に対して指示する（ステップＳ２１６）。

さらに、検出した面がアキシャル面でもサジタル面でもなかった場合（コロナル面であった場合）には（ステップＳ２１５，Ｎｏ）、座標系設定部１６は、基準面Ｂの候補として、アキシャル面とサジタル面とを表示するよう主制御部１５に対して指示する（ステップＳ２１７）。

そして、主制御部１５が、入力部１１を介して、表示した候補の中から選択された基準面Ｂの種類を受け付けた場合に（ステップＳ２１８，Ｙｅｓ）、受け付けた基準面Ｂの種類を座標系設定部１６に通知する。

このように、主制御部１５が、アキシャル面、サジタル面またはコロナル面の中から、すでに基準面Ａの種類として特定されている断面像の種類を除外した残りの二つの断面像の種類を表示する。そして、表示した二つの断面像の種類のうちいずれか一つが操作者によって選択された場合に、座標系設定部１６が、選択された断面像の種類を基準面Ｂの種類として特定するので、操作者の操作を容易にすることができる。

ここで、図１０を用いて、基準面Ｂの種類を指定するまでの操作について説明する。なお、ここでは、操作者の視点に立って、ＭＲＩ装置に対する操作を説明する。同図（ａ）〜（ｇ）は、それぞれ、被検体の頭部を撮影した画像を示している。例えば、（ａ）に示す断面像を位置決め画像とすると、操作者は、この位置決め画像に対して、当該頭部を直交するスライス面を指定する。この操作により、（ｂ）に示す断面像がオブリーク像として撮影されたとする。

操作者は、このオブリーク像に対して、当該頭部を直交するスライス面をさらに指定する。この操作を繰り返し行うことによって（同図（ｃ）および（ｄ）を参照）、操作者は、解剖学的な方向のうちいずれか一つに直交する当該部位の断面像を探し当て、探し当てた断面像を基準面Ａとして指定する。

さらに、操作者は、基準面Ａの種類を指定する。例えば、操作者は、基準面Ａの種類としてコロナル面（ＣＯ）を指定したとする（同図（ｅ）を参照）。この段階で、ＭＲＩ装置によって、基準面Ａ上にプランＲＯＩが表示される。

操作者は、このプランＲＯＩを回転させることによって、基準面Ｂの撮影位置を指定する（同図（ｆ）を参照）。この時、ＭＲＩ装置によって、基準面Ｂの種類の候補が表示される。例えば、操作者が基準面Ａとしてコロナル面を指定していたとすると、基準面Ｂの種類の候補としては、アキシャル面（ＡＸ）とサジタル面（ＳＧ）とが表示される。操作者は、この中から、例えばサジタル面を選択する（同図（ｇ）を参照）。

図８に戻って、基準面Ｂの種類が通知されると、座標系設定部１６は、その種類に基づいて、表示装置１２に表示されているプランＲＯＩ（基準面Ｂ）によって分割される基準面Ａの領域の種別（上／下または下／上、左／右または右／左、前／後または後／前）の指定を操作者に対して求める。

具体的には、この時、座標系設定部１６は、すでに指定されている基準面Ｂの種類に基づいて、領域の種別の候補を絞り込み、その候補を表示部１２に表示するよう主制御部１５に対して指示する。ここで決められる領域の種別によって、後に部位座標系を定義する際に、３次元方向の座標軸（ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸）の向きをそれぞれ決めることができる。

具体的には、座標系設定部１６は、基準面Ｂがアキシャル面であった場合には（ステップＳ２１９，Ｙｅｓ）、分割される領域の種別の候補として、「Ｈ／Ｆ（上／下）」と「Ｆ／Ｈ（下／上）」とを表示するよう主制御部１５に対して指示する（ステップＳ２２０）。

また、基準面Ｂがアキシャル面ではなく（ステップＳ２１９，Ｎｏ）、サジタル面であった場合には（ステップＳ２２１，Ｙｅｓ）、座標系設定部１６は、分割される領域の候補として、「Ｒ／Ｌ（右／左）」と「Ｌ／Ｒ（左／右）」とを表示するよう主制御部１５に対して指示する（ステップＳ２２２）。

さらに、検出した面がアキシャル面でもサジタル面でもなかった場合（コロナル面であった場合）には（ステップＳ２２１，Ｎｏ）、座標系設定部１６は、分割される領域の候補として、「Ａ／Ｐ（前／後）」と「Ｐ／Ａ（後／前）」とを表示するよう主制御部１５に対して指示する（ステップＳ２２３）。

そして、主制御部１５が、入力部１１を介して、表示した候補の中から選択された領域の種別を受け付けた場合に（ステップＳ２２４，Ｙｅｓ）、受け付けた領域の種別を座標系設定部１６に通知する。

そして、領域の種別を受け付けると、座標系設定部１６は、その領域の種別と、すでに指定されている基準面Ａおよび基準面Ｂとに基づいて、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を設定する。

例えば、基準面Ａとしてアキシャル面が指定され、基準面Ｂとしてサジタル面が選択され、プランＲＯＩ（基準面Ｂ）によって分割される基準面Ａの領域の種別が「Ｌ／Ｒ（左／右）」であった場合には、基準面Ａに対して、垂直方向に奥から手前に向けてｚ軸を、横方向に左から右へ向けてｘ軸を、縦方向にしたから上へ向けてｙ軸を、それぞれ定義する（ステップＳ２２５）。

そして、座標系設定部１６は、設定したｘ軸、ｙ軸、ｚ軸を、それぞれがプランＲＯＩの中心で直交するように配置することによって、部位座標系を設定する。

以降、ステップＳ２２６〜Ｓ２３２の処理は、図５に示したステップＳ１１５〜Ｓ１２１の処理と同じであるので、ここでは説明を省略する。

上述してきたように、本実施例２では、主制御部１５が、入力部１１を介してアキシャル面、サジタル面またはコロナル面のうちいずれか一つの断面像の種類の入力を操作者から受け付け、座標系設定部１６が、入力を受け付けた断面像の種類を基準面Ａの種類として特定する。また、主制御部１５が、入力部１１を介して、基準面Ａに直交する基準面Ｂの指定を操作者から受け付け、基準面Ｂの指定を受け付けた場合に、座標系設定部１６が、基準面Ｂの種類をアキシャル面、サジタル面またはコロナル面のうちいずれか一つに特定する。そして、座標系設定部１６が、基準面Ａの種類と、基準面Ｂの種類とに基づいて、基準面Ａにおける上下、左右および前後の方向を特定するので、操作者の判断に応じて、柔軟に解剖学的な部位の方向を定義することができる。

以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる実施例にて実施されてもよいものである。

例えば、上記実施例では、操作者の解剖学的見識に基づいて部位座標系を設定する場合について説明したが、被検体を撮影した画像における解剖学的な特徴に基づいて、自動的に部位座標系を設定するようにしてもよい。この場合、座標系設定部１６が、被検体を撮影した画像から部位の形状（輪郭や長さ、太さなど）や方向に関する情報を検出し、検出した情報に基づいてアキシャル面、サジタル面およびコロナル面の方向を特定することによって、部位座標系を設定する。これにより、操作者の負担を軽減することが可能になる。

また、上記実施例では、座標系設定部１６が、部位ごとに部位座標系を設定する場合について説明したが、例えば、記憶部１４に記憶されている複数の画像について、被検体または撮影シリーズごとに同一の部位座標系を設定するようにしてもよい。これにより、同じ被検体を撮影した複数の画像、または、同じ撮影シリーズで撮影された複数の画像については同じ基準で方向が表されるので、それらの画像を用いて効率よく診断を行うことができるようになる。

また、上記実施例において、座標系設定部１６によって部位座標系が設定された際に、主制御部１５が、患者座標系に対する部位座標系の傾き（角度）を算出し、算出した傾きが所定の閾値を超えた場合には、表示部１２に警告を表示するようにしてもよい。具体的な例をあげると、例えば、頭部については、人体の構造上、体軸に対して一定角度（例えば、４５度）以上、傾くことはありえない。そこで、座標系設定部１６は、部位座標系が患者座標系に対して当該一定角度以上傾いていた場合には、警告を表示する。

ここで用いられる所定の閾値には、複数の角度をそれぞれ閾値として設定してもよい。これにより、例えば、角度に応じて警告の度合いを変更するなど、閾値ごとに異なる警告を行うことができる。

なお、胸部や腹部については、基本的に、患者座標系に対して部位座標系が傾くことはありえないが、心臓など体内の臓器については、傾きが生じる可能性がある。上記実施例では、被検体内の断層像を用いて基準面が設定されるので、体内にある臓器などについても、固有の座標系を設定することが可能である。

また、上記実施例では、ＭＲＩ装置について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、Ｘ線を照射して得られる被検体内の情報を収集し、収集したデータに基づいてコンピュータで画像を再構成するＸ線ＣＴ装置などにも、同様に適用することができる。

また、上記実施例では、１台のコンピュータを用いた場合について説明したが、上記で説明した各機能部は、複数のコンピュータに分散されて配置されてもよい。

以上のように、本発明に係る医用画像診断装置、医用画像処理方法およびコンピュータプログラムプロダクトは、ＭＲＩ装置やＣＴ装置に有用であり、特に、解剖学的な観点で部位ごとに固有に定められる方向が示された画像が求められる場合に適している。

本実施例１に係るＭＲＩ装置による部位座標系設定の概念を説明するための図である。 本実施例１に係るＭＲＩ装置の構成を示す機能ブロック図である。 図２に示したコンピュータ１０により実行されるソフトウェアの構成を示す機能ブロック図である。 本実施例１に係る部位座標系設定の流れを示すフローチャート（１）である。 本実施例１に係る部位座標系設定の流れを示すフローチャート（２）である。 基準面を指定するまでの操作を説明するための図である。 本実施例２に係る部位座標系設定の流れを示すフローチャート（１）である。 本実施例２に係る部位座標系設定の流れを示すフローチャート（２）である。 本実施例２に係る部位座標系設定の流れを示すフローチャート（３）である。 基準面Ｂの種類を指定するまでの操作を説明するための図である。

符号の説明

１ 静磁場磁石
２ 傾斜磁場コイル
３ ＲＦコイル
４ 静磁場電源
５ 傾斜磁場電源
６ 送信器
７ 受信器
８ シーケンス制御装置
１０ コンピュータ
１１ 入力部
１２ 表示部
１３ ＤＩＣＯＭサーバインタフェース部
１４ 記憶部
１５ 主制御部
１６ 座標系設定部
１７ シーケンス制御部
１８ 画像再構成部
１９ データ転送部
２０ ネットワーク
３０ ＤＩＣＯＭサーバ

Claims (25)

1. 被検体の医用画像を記憶する記憶部と、
   前記被検体の撮影時の姿勢に基づく患者座標系と、当該患者座標系とは異なる座標系であって解剖学上で部位毎に固有に定められる方向を表すための部位座標系との相対関係に関する情報を、前記記憶部により記憶された医用画像に付帯させて保存する保存部と、
   を備える、医用画像診断装置。
2. 前記記憶部により記憶された医用画像を表示する表示部をさらに備え、
   前記保存部は、前記患者座標系と、前記表示部により表示された医用画像に対して設定された部位座標系との相対関係に関する情報を、前記医用画像に付帯させて保存することを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
3. 前記保存部は、前記医用画像における解剖学的な特徴に基づいて、前記患者座標系と前記部位座標系との相対関係に関する情報を、前記医用画像に付帯させて保存することを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
4. 前記記憶部は、前記被検体の複数の医用画像を記憶し、
   前記保存部は、前記複数の医用画像について、前記患者座標系と、前記被検体または撮影シリーズごとに同一の部位座標系との相対関係に関する情報を、前記医用画像に付帯させて保存することを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
5. 前記保存部は、前記患者座標系に関する情報および前記部位座標系に関する情報を、それぞれ前記医用画像にさらに付帯させて保存することを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
6. 前記記憶部により記憶された医用画像を表示する表示部と、
   前記表示部により前記医用画像が表示される際に、当該医用画像に付帯する前記部位座標系に関する情報に基づいて、当該医用画像の方向を示す方向情報を表示させる制御部と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載の医用画像診断装置。
7. 前記方向情報を前記患者座標系または前記部位座標系のいずれの座標系に従って表示させるかを選択する選択部をさらに備え、
   前記制御部は、前記選択部により選択された座標系に関する情報に基づいて、前記方向情報を表示させることを特徴とする請求項６に記載の医用画像診断装置。
8. 前記記憶部により記憶された医用画像を、当該医用画像に付帯する前記部位座標系に関する情報とともに画像処理装置に対して転送するデータ転送部をさらに備えたことを特徴とする請求項５に記載の医用画像診断装置。
9. 前記被検体を撮影するための撮影計画を設定する際に表示される画像を用いて、前記被検体の解剖学的な特徴に関係する座標系を前記部位座標系として設定する座標系設定部をさらに備え、
   前記保存部は、前記患者座標系と、前記座標系設定部により設定された部位座標系との相対関係に関する情報を、前記医用画像に付帯させて保存することを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
10. 前記保存部は、前記患者座標系に関する情報および前記部位座標系に関する情報を、それぞれ前記医用画像にさらに付帯させて保存することを特徴とする請求項９に記載の医用画像診断装置。
11. 前記記憶部により記憶された医用画像を表示する表示部と、
    前記表示部により前記医用画像が表示される際に、当該医用画像に付帯する前記部位座標系に関する情報に基づいて、当該医用画像の方向を示す方向情報を表示させる制御部と、
    をさらに備えたことを特徴とする請求項１０に記載の医用画像診断装置。
12. 前記方向情報を前記患者座標系または前記部位標系のいずれの座標系に従って表示させるかを選択する選択部をさらに備え、
    前記制御部は、前記選択部により選択された座標系に関する情報に基づいて、前記方向情報を表示させることを特徴とする請求項１１に記載の医用画像診断装置。
13. 前記記憶部により記憶された医用画像を、当該医用画像に付帯する前記部位座標系に関する情報とともに画像処理装置に対して転送するデータ転送部をさらに備えたことを特徴とする請求項１０に記載の医用画像診断装置。
14. 前記被検体のオブリーク断面を撮影した画像、または、当該画像の直前に撮影された画像に対して設定された基準面に関する情報に基づいて、前記被検体の解剖学的な特徴に関係する座標系を前記部位座標系として設定する座標系設定部をさらに備え、
    前記保存部は、前記患者座標系と、前記座標系設定部により設定された部位座標系との相対関係に関する情報を、前記医用画像に付帯させて保存することを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
15. 前記保存部は、前記第患者座標系に関する情報および前記部位座標系に関する情報を、それぞれ前記医用画像にさらに付帯させて保存することを特徴とする請求項１４に記載の医用画像診断装置。
16. 前記記憶部により記憶された医用画像を表示する表示部と、
    前記表示部により前記医用画像が表示される際に、当該医用画像に付帯する前記部位座標系に関する情報に基づいて、当該医用画像の方向を示す方向情報を表示させる制御部と、
    をさらに備えたことを特徴とする請求項１５に記載の医用画像診断装置。
17. 前記方向情報を前記患者座標系または前記部位標系のいずれの座標系に従って表示させるかを選択する選択部をさらに備え、
    前記制御部は、前記選択部により選択された座標系に関する情報に基づいて、前記方向情報を表示させることを特徴とする請求項１６に記載の医用画像診断装置。
18. 前記記憶部により記憶された医用画像を、当該医用画像に付帯する前記部位座標系に関する情報とともに画像処理装置に対して転送するデータ転送部をさらに備えたことを特徴とする請求項１５に記載の医用画像診断装置。
19. 前記被検体の部位のオブリーク断面を撮影した第一の部位断面像の指定を操作者から受け付ける第一の基準面指定部と、
    前記第一の基準面指定部により前記第一の部位断面像の指定が受け付けられた場合に、当該第一の部位断面像の種類をアキシャル面、サジタル面またはコロナル面のうちいずれか一つに特定する第一の基準面種類特定部と、
    前記第一の部位断面像における上下、左右および前後の方向を特定する基準面方向特定部と、
    前記第一の基準面特定部により特定された前記第一の部位断面像の種類と、前記基準面方向特定部により特定された前記第一の部位断面像における各方向とに基づいて、部位ごとに固有な座標系を前記部位座標系として設定する座標系設定部とをさらに備え、
    前記保存部は、前記患者座標系と、前記座標系設定部により設定された部位座標系との相対関係に関する情報を、前記医用画像に付帯させて保存することを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
20. 前記第一の基準面種類特定部は、前記被検体の***および方向に応じて定義される患者座標系におけるアキシャル面、サジタル面またはコロナル面の中から前記第一の部位断面像に対して交差する角度が最も小さい面を検出し、検出した面の種類を前記第一の部位断面像の種類として特定することを特徴とする請求項１９に記載の医用画像診断装置。
21. 前記第一の基準面種類特定部は、アキシャル面、サジタル面またはコロナル面のうちいずれか一つの断面像の種類の入力を操作者から受け付け、入力を受け付けた断面像の種類を前記第一の部位断面像の種類として特定することを特徴とする請求項１９に記載の医用画像診断装置。
22. 前記第一の部位断面像に直交する第二の部位断面像の指定を操作者から受け付ける第二の基準面指定部と、
    前記第二の基準面指定部により前記第二の部位断面像の指定が受け付けられた場合に
    、当該第二の部位断面像の種類をアキシャル面、サジタル面またはコロナル面のうちいずれか一つに特定する第二の基準面種類特定部とをさらに備え、
    前記基準面方向特定部は、前記第一の基準面種類特定部により特定された第一の部位断面像の種類と、前記第二の基準面種類特定部により特定された第二の部位断面像の種類とに基づいて、前記第一の部位断面像における上下、左右および前後の方向を特定することを特徴とする請求項１９に記載の医用画像診断装置。
23. 前記第二の基準面種類特定部は、アキシャル面、サジタル面またはコロナル面の中から、すでに前記第一の部位断面像の種類として特定されている断面像の種類を除外した残りの二つの断面像の種類を表示し、表示した二つの断面像の種類のうちいずれか一つが操作者によって選択された場合に、選択された断面像の種類を前記第二の部位断面像の種類として特定することを特徴とする請求項２２に記載の医用画像診断装置。
24. 被検体の医用画像を記憶部に記憶し、
    前記被検体の撮影時の姿勢に基づく患者座標系と、当該患者座標系とは異なる座標系であって解剖学上で部位毎に固有に定められる方向を表すための部位座標系との相対関係に関する情報を、前記記憶部により記憶された医用画像に付帯させて保存する、
    ことを含む、医用画像処理方法。
25. コンピュータで実行可能な、医用画像を処理するための複数の命令を含むコンピュータ読み取り可能な記録媒体を有するコンピュータプログラムプロダクトであって、前記複数の命令は、
    被検体の医用画像を記憶部に記憶し、
    前記被検体の撮影時の姿勢に基づく患者座標系と、当該患者座標系とは異なる座標系であって解剖学上で部位毎に固有に定められる方向を表すための部位座標系との相対関係に関する情報を、前記記憶部により記憶された医用画像に付帯させて保存する、
    ことを前記コンピュータに実行させる、コンピュータプログラムプロダクト。

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