JP5525797B2 - 医用画像処理装置、超音波診断装置および医用画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、撮像された医用画像データに対する表示条件設定についての技術に関する。

医療機関では、医用画像取得装置を用いて被検体内の透視画像、断層画像、血流など、被検体内の組織の情報を取得することにより、取得された組織の情報を画像化し医用画像を生成し、この医用画像により検査や診断が行われている。この医用画像処理装置は様々である。例えば、Ｘ線ＣＴ（Ｘ-ｒａｙ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置、超音波診断装置（Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ）、核医学診断装置（ＮＭ：Ｎｕｃｌｅａｒ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）、ＰＥＴ−ＣＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ−Ｘ-ｒａｙ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置等がある。

またこれらの医用画像取得装置は、被検体を撮影することにより体内組織の情報を収集する。さらに医用画像取得装置は、収集した当該情報から被検体の体内組織の医用画像を生成する。

例えばＸ線ＣＴ装置においては、Ｘ線管とＸ線検出器を回転させつつスキャンを行うことにより、被検体を透過したＸ線を検出する。さらにＸ線ＣＴ装置はこの検出したＸ線を投影データとし、再構成処理等を行う。さらにＸ線ＣＴ装置は再構成処理を行うことにより、複数の２次元画像や３次元画像を生成する。また、ＭＲＩ装置では、被検体を静磁場中に置くことで、被検体内の原子核スピン（例えば、水素原子、つまり陽子）を静磁場方向に向かせる。その後ＭＲＩ装置は、被検体にＲＦパルス（パルス状の高周波磁場）を印加してその原子核スピンを励起するとともに傾斜磁場をかけて位置情報を与える。ＭＲＩ装置は、この励起に伴って被検体から発生するＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）信号とその位置情報により画像を再構成する。

また超音波診断装置では、超音波プローブにより被検体の診断部位に超音波を送波し、音響インピーダンスの異なる被検体内の組織境界から反射波を受信する。超音波診断装置は、この超音波プローブにより超音波を走査して、被検体の体内組織の情報を得て画像を生成する。

このようにして生成される医用画像は、被検体の断面を示す２次元（２Ｄ）画像、および３次元画像（３Ｄ）画像となる。Ｘ線ＣＴ装置では、多列検出器を用いたＭＤＣＴ（Ｍｕｌｔｉ−Ｒｏｗ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ ＣＴ）でのヘリカルスキャンや、２５６列以上の検出器が用いられたＡＤＣＴ（Ａｒｅａ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ ＣＴ）によるコンベンショナルスキャンにより、３次元画像生成のためのデータ（以下、「ボリュームデータ」という）を収集する。

またＭＲＩ装置では、スピンエコー法（Ｓｐｉｎ Ｅｃｈｏ）でのマルチスライス撮像により収集された複数の２次元画像データにより３次元画像を生成してきた。また、ＭＲＩ装置では、主に高速グラディエントエコー法（ＦＧＥ／Ｆａｓｔ Ｇｒａｄｉｅｎｔ Ｅｃｈｏ）にてスライス方向への位相エンコードを用いて３次元的な撮像が行われてきた。また近年、ＭＲＩ装置においては高磁場化、傾斜磁場の性能向上、アレイ送受信コイルのチャネル数増加や、パラレルイメージングの性能向上等が図られている。これにより、近年ＭＲＩ装置は３次元的な撮像において短時間で行われるようになってきている。

超音波診断装置では、近年、超音波プローブにおける１次元アレイの超音波トランスデューサを回転または揺動させる方法、または圧電素子をマトリックス状に配列した２次元アレイの超音波トランスデューサを用いた電子走査式の超音波プローブによって、３次元で超音波画像収集、表示を行うシステムが用いられるようになってきている。このような３次元的に示される医用画像は、２次元画像において見逃されやすい部位の診断に有用であり、診断精度の向上が期待できる。また、例えばＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）画像等の任意断面画像も２次元撮像画像に表せないような断面の観察に必要となる。

また、医用画像処理装置によって生成される２次元画像および３次元画像を表示するにあたって画像の閲覧に適した表示となるように、画像処理や表示条件の調整が行われる。例えばＸ線ＣＴ装置では、任意断面におけるピクセルごとに、ＣＴ値（ＨＵ／Ｈｏｕｎｓｆｉｅｌｄ Ｕｎｉｔ）等に基づく画素値(ｐｉｘｅｌ ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ)が割り当てられており、２次元画像においては各画素値に応じて階調レベル（濃淡／例えばＧｒａｙ Ｌｅｖｅｌ）が設定される。

２次元画像においては各ピクセルを基準に画素値に応じた階調が設定される。ここでＸ線ＣＴ装置であれば、ＣＴ値は水を０とし、空気を−１０００となるように定められているのに対し、２次元画像における階調は例えば０〜２５５の２５６階調でしか表すことができない場合がある。ＭＲ画像や超音波画像においても全ての画素値を表現するために、２次元画像の２５６階調では不足である。

そこで従来、２次元画像の表示条件の設定においては、コントラストの小さい画像を識別可能とするためにウインドレベル（ＷＬ／Ｗｉｎｄｏｗ Ｌｅｖｅｌ）、ウインド幅（ＷＷ／Ｗｉｎｄｏｗ Ｗｉｄｔｈ）が設定されている。このウインドレベル、ウインド幅が設定されると、医用画像処理装置が２次元画像を表示しようとする時に、画像データに含まれたピクセルごとの画素値のうち、階調表示される当該画素値の範囲がある範囲に留められる。この画像データにおいて階調表示される画素値の範囲がウインド幅である。また階調表示の中央値に対応する画素値をウインドレベルという。

また、３次元画像に対しては、例えばボリュームデータを２次元面上に投影表示するレンダリングを行う。一般に、このレンダリングとしては、表示対象物の内部の状態等、全体像の観察に資することからボリュームレンダリング（ＶＲ／Ｖｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）が用いられる。

ボリュームレンダリングでは、ボリュームデータを３次元空間上に仮想的に構築する。この３次元空間は座標軸（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を有する。ここで当該ボリュームデータにおける各座標ごとの情報をボクセルデータとする。また、ボリュームレンダリングでは、表示対象物に対しての任意の視点、光線の方向が定義されるとともに、当該視点から３次元のボリュームデータを擬似３次元画像として投影するための投影面等が定義される。またその視点から投影面へ向かう視線が定義される。この視線の定義とともに、視点から投影面へ向かう当該視線上においてボクセルの順に、ボリュームデータの各ボクセルごとのボクセル値（ボクセルにおける画素値）に基づいて投影面上の階調レベルを定めていく。ボリュームレンダリングにおける当該視線は複数あり、医用画像処理装置は、ボリュームレンダリングにおける各視線において、説明した処理と同様に投影面上の階調レベルを逐次定めていく。

ボリュームレンダリングでは、この投影面上の階調レベルを定める際に、ボクセル値ごとの不透明度（オパシティ）が設定される。ボリュームレンダリングでは、この不透明度に応じて、視点からの対象物の表示態様が定まる。つまり、定義された視点から投影面を見たときに定義された光線が、どのように対象物を透過し、また光線がどのように反射するかについて設定される。これによって擬似３次元画像としてのボリュームレンダリング画像（以下、単に「３次元画像」という）が表現される。

３次元画像においては上記のように各ボクセル値を基準に不透明度が設定される。従来、３次元画像の表示条件である階調レベルの設定においては、ＯＷＬ（Ｏｐａｃｉｔｙ Ｗｉｎｄｏｗ Ｌｅｖｅｌ）、ＯＷＷ（Ｏｐａｃｉｔｙ Ｗｉｎｄｏｗ Ｗｉｄｔｈ）を設定することにより、不透明度のカーブであるオパシティカーブを設定する。ＯＷＷは不透明度のスケールにおいて表現する画素値の範囲である。またＯＷＬは当該範囲の画素値の中央値である。

従来、このオパシティカーブは特許文献１における図７〜図１０に示されるようなＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）等によって設定されている。特許文献１のようなＧＵＩ上では、操作手段によりＯＷＷの上限値および下限値となる画素値を設定することができる。

また従来、関心領域の画素値のヒストグラムを作成し、それを解析することによりオパシティカーブを設定する技術が提案されている（特許文献２）。すなわち、特許文献２に記載の医用画像処理装置は、関心領域を特定して特定した領域の画像における画素値の統計処理を行う。また統計処理の結果、ヒストグラムを生成する。ヒストグラムが生成されると、当該医用画像処理装置はヒストグラムを解析する。さらに当該医用画像処理装置は、解析結果に基づきオパシティカーブを設定する。

特開平１１−２８３０５２号公報 特開２００８−６２７４号公報

これらの医用画像取得装置においては、画像閲覧者は２次元画像の表示条件の設定とは別に、オパシティカーブの設定操作を行う必要があった。したがって、画像閲覧者は２次元画像を閲覧するための画像の表示条件の設定と、３次元画像を閲覧するための画像の表示条件の設定とをそれぞれ行い、これらの作業に多くの時間を要していた。これらの作業は、画像閲覧作業において非効率であることから、読影や画像診断の効率を悪化させる原因になるおそれがある。

この発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、医用画像処理装置によって取得された被検体の組織情報を３次元画像として閲覧するにあたり、オパシティカーブの設定を簡易にすることにより、当該設定作業の非効率を解消し、ひいては画像診断効率を向上させることが可能な、医用画像処理装置、超音波診断装置および医用画像処理方法を提供することにある。

上記の問題を解決するための一実施形態は、被検体の医用画像データのウインドレベル値およびウインド幅値を取得する情報取得手段と、前記ウインドレベル値およびウインド幅値に基づいて、ボリュームレンダリングのオパシティカーブを設定するオパシティ設定手段と、前記オパシティ設定手段により設定されたオパシティカーブに基づき、医用画像データをボリュームレンダリング処理するボリュームレンダリング手段と、を具備すること、を特徴とする医用画像処理装置である。
上記の問題を解決するための他の実施形態は、被検体の体内組織の情報収集のときに行われたゲイン調整およびＳＴＣ調整の一方または双方に対応した、ゲイン調整値およびＳＴＣ調整値を、超音波画像データに付加された付帯情報から取得する情報取得手段と、前記ゲイン調整値またはＳＴＣ調整値に基づいて、オパシティカーブを設定するオパシティ設定手段と、前記オパシティカーブに基づき医用画像データをボリュームレンダリング処理するボリュームレンダリング処理手段と、を具備すること、を特徴とする超音波診断装置である。
また、上記の問題を解決するための更に他の実施形態は、情報取得手段が、被検体の医用画像データのウインドレベル値およびウインド幅値を取得するステップと、オパシティ設定手段が、前記ウインドレベル値およびウインド幅値に基づいて、ボリュームレンダリングのオパシティカーブを設定するステップと、ボリュームレンダリング処理手段が、前記オパシティ設定手段により設定された前記オパシティカーブに基づき医用画像データをボリュームレンダリング処理するステップと、を具備すること、を特徴とする医用画像処理方法である。

請求項１、８、１１におけるそれぞれの発明の構成によれば、医用画像データの階調表示に用いられたパラメータを、ボリュームレンダリングにおけるオパシティカーブのパラメータとして利用する。

本発明を提案する発明者は、本発明により設定されたオパシティカーブが３次元画像における不透明度の設定として有効であることを確認した。すなわち本発明では、ウインド変換、ゲイン調整、ＳＴＣ調整といった階調処理にかかる作業を行うことによって、オパシティカーブの有効なプリセットがなされる。したがって、画像閲覧者による３次元画像の不透明度の表示調整作業を最小限もしくは省略化することができる。さらにボリュームレンダリングにおける不透明度の設定作業の困難性を解消することが可能となる。結果として画像閲覧者の負担を軽減することができ、読影操作の操作性を向上させることにより、読影や画像診断の効率を向上させることが可能となる。

この発明の第１実施形態にかかる医用画像処理装置の概略構成を示す概略ブロック図である。 （ａ）ウインド変換におけるウインドレベルおよびウインド幅を示すグラフの一例である。（ｂ）３次元画像のボリュームレンダリングにおける、画素値と不透明度との関係の一例を示す概略図である。（ｃ）３次元画像のボリュームレンダリングにおける、画素値と不透明度との関係の一例を示す概略図である。 本実施形態にかかる医用画像処理装置におけるウインド変換設定画面の一例を示す概略図である。 ボリュームレンダリングにおける視点、視線および投影面の一例を示す概略図である。 撮影技師等のユーザが第１実施形態における医用画像処理装置を用いて３次元画像の表示処理を行う作業を説明するための医用画像処理装置の一連の動作を表すフローチャートである。 この発明の第２実施形態にかかる医用画像処理システムの概略構成を示す概略ブロック図である。 撮影技師等のユーザが第２実施形態における医用画像処理装置を用いて３次元画像の表示処理を行う作業を説明するための医用画像処理装置の一連の動作を表すフローチャートである。 この発明の第４実施形態にかかる医用画像処理システムの概略構成を示す概略ブロック図である。

［第１実施形態］
以下、この発明の第１実施形態にかかる医用画像処理装置につき、図１〜５を参照して説明する。図１は、この発明の第１実施形態にかかる医用画像処理装置の概略構成を示すブロック図である。第１実施形態は、２次元表示処理および３次元表示処理の双方を医用画像処理装置により行うものである。なお、本実施形態の医用画像処理装置は、被検体の撮像、再構成処理、ボリュームデータ生成を行うものである。これに対し、本発明にかかる医用画像処理装置は、必ずしもこれらの工程を行うものに限られない。本発明にかかる医用画像処理装置としては、例えば後述の第４実施形態のように、あらかじめ生成されたボリュームデータに対し画像処理等の表示処理のみを行うものであってもよい。また、本実施形態の医用画像処理装置は、被検体の撮像、再構成処理、ボリュームデータ生成から、２次元画像処理、３次元画像処理までを行うものであり、本発明にかかる「医用画像処理装置」の一例に該当するものである。

（ボリュームデータ生成工程）
図１に示すように、第１実施形態の医用画像処理装置における撮像制御手段１１０は、送受信手段１１１を介して画像取得手段１１２による被検体の撮像に関する制御を行う。すなわち撮像制御手段１１０が、操作手段２０１を介して撮影技師による撮影条件の設定および撮影開始の指示を受けると、撮像制御手段１１０は、送受信手段１１１を介して撮像に関する制御信号を画像取得手段１１２に送信する。画像取得手段１１２は、制御信号を受信するとともに、当該制御信号に基づき、設定された撮影条件下において被検体の撮像工程を開始する。

また、医用画像処理装置は、撮像により取得した被検体内の組織の状態を示す組織情報を取得する。この組織情報とは例えば医用画像処理装置がＭＲＩ装置であれば被検体から発生するＭＲ信号であり、また超音波診断装置であれば被検体からの超音波パルスの反射波に基づくエコー信号である。この組織情報は、画像信号として送受信手段１１１に送られる。送受信手段１１１は、この画像信号に適宜処理を施し、画像処理手段１００に送信する。画像処理手段１００が送受信手段１１１からの画像信号を受信すると、この画像信号は画像処理手段１００における再構成手段１２０により、２次元画像データとして再構成処理される。ここでの２次元画像データとは、例えばスタックデータである。

このように再構成処理された２次元画像データは、ハードディスクやメモリ等によって構成される画像記憶手段１２１に記憶される。この撮像から画像再構成までの一連の処理は経時的に実行されるものであり、逐次、生成された画像データは画像記憶手段１２１に対し時系列に記憶されていく。なお、図１においては便宜上、撮像制御手段１１０、画像処理手段１００を別構成として表示しているが、これらが１つの制御手段として構成されることを妨げるものではない。

ボリュームデータ生成手段１２２は、画像記憶手段１２１に記憶された異なる位置の２次元画像データを読み出し、３次元の実空間で表されるボリュームデータ（ボクセルデータ群）を生成する。なお、ボリュームデータ生成手段１２２は、ボリュームデータを生成するにあたり、２次元画像データの補間処理を行ってもよく、もしくは行わなくてもよい。また、ボリュームデータを直接、収集することが可能な医用画像処理装置を用いて画像データを収集した場合は、再構成手段１２０は送受信手段１１１から受けた画像信号に基づき再構成処理を行ってボリュームデータを生成する。また再構成手段１２０によって再構成処理されたボリュームデータは、画像記憶手段１２１に記憶され、かつボリュームデータ生成手段１２２は、上述の処理を行わない。

（２次元表示処理工程）
次に、２次元表示に関する画像処理や、表示条件の設定（ウインド変換）について、図２（ａ）および図３を用いて説明する。図２（ａ）は、２次元画像のウインド変換における、画素値と階調との関係の一例を示す概略図である。図３は、本発明の実施形態におけるウインド変換設定画面の一例を示す概略図である。ここで画素値とは、生成したボリュームデータの各ボクセルが有する、被検体の組織の状態を示す値である。

ユーザインターフェース２００は、操作手段２０１および表示手段２０２を有する。さらに、ユーザインターフェース２００は、表示制御手段（不図示）を含んで構成される。表示制御手段は、操作手段２０１の指示情報を各部へ伝えるとともに、当該各部の処理結果を表示手段２０２へ伝える

図１に示すように、２次元表示処理手段１３０は、２次元画像生成手段１３１およびウインド変換手段１３２を含んで構成されている。このうち、２次元画像生成手段１３１は、撮影技師による操作手段２０１を介した操作に応じ、画像記憶手段１２１に記憶されたボリュームデータに対して２次元画像処理を行う。一例として２次元画像生成手段１３１によるＭＰＲ画像の生成処理について説明する。ＭＰＲ画像は、ボリュームデータに対してボリュームデータを切断したような任意の位置、方向における断面の画像を、撮影技師が必要とするときに有用な画像である。

撮影技師がＭＰＲ画像を閲覧しようとする時は、撮影技師は、２次元画像生成にかかる処理選択画面（不図示）において、操作手段２０１を介してＭＰＲ処理を行う旨の操作を行う。ここで、例えば撮影技師が任意断面を指定し、この指定断面を含む直交３断面を表示させる操作を行った場合、当該操作を受けて２次元画像生成手段１３１は、当該直交３断面を表示する処理を行う。すなわち２次元画像生成手段１３１はボリュームデータに対し断面変換処理を行って、指定断面に基づきアキシャル像、サジタル像、コロナル像、オブリーク像を生成し、表示させる。

ウインド変換手段１３２は、２次元画像データにおけるウインド幅（ＷＷ）、ウインドレベル（ＷＬ）を設定するものである。この２次元画像データは、画像記憶手段１２１に記憶されたデータであるか、または再構成され、２次元画像生成手段１３１によって生成されたデータである。ウインド変換手段１３２は、ウインドレベルおよびウインド幅を設定する。ウインド幅は、２次元画像データにおける各ピクセルに割り当てられた画素値それぞれのうち、２次元画像として階調表示すべき画素値の幅である。ウインドレベルは、当該ウインド幅において中心となる画素値である。なお、本実施形態の医用画像処理装置における医用画像の階調表示については、画像中の白黒成分の濃度、その分布に対し０〜２５５の値が割り当てられた２５６段階の階調が調整可能な場合について例示する。また、ここでいう階調とは画像の表示輝度値と言い換えることも可能である。ウインド変換手段１３２は、断層像のウインド変換を行う場合もある。

ここで、本実施形態の医用画像処理装置において撮影技師が行うウインド変換について、図２（ａ）、図３を用いて説明する。図２（ａ）は、ウインド変換におけるウインドレベルおよびウインド幅を示すグラフの一例である。図３は、本実施形態におけるウインド変換設定画面の概略を示す。図２（ａ）では、横軸において画像データにおける０〜１０２３段階の画素値を示し、縦軸において表示可能な２５６段階の階調を示している。また、図２（ａ）における太線に示される折れ線グラフは、画素値と階調との対応関係を示している。

撮影技師は、操作手段２０１を介して図３に示すようなウインド変換設定画面においてこのグラフに示すような画素値と階調との対応関係を示すグラフの形状を変更させ、２次元画像の表示（例えば輝度値）を調整することができる。すなわち、撮影技師が操作手段２０１を介して２次元画像の調整を開始する旨の操作を行うと、２次元表示処理手段１３０は、図示しない記憶手段から図３に示すようなウインド変換設定画面の画面フォーマットを読み出す。さらに２次元表示処理手段１３０は、図３に示すようにウインド変換設定画面の画面フォーマットにおける２次元画像表示領域３１０に対し、ウインド変換しようとする画像データを割り当て、表示手段２０２に送信する。

表示手段２０２がウインド変換設定画面を受け、画像が表示されると、ウインド変換操作が可能となる。撮影技師は、操作手段２０１として、例えばポインティングデバイス（マウス等）を用いて、ウインド変換設定画面上でウインド変換操作を行うことが可能である。撮影技師は、２次元画像表示領域３１０に表示された画像やウインド表示グラフ３２０を参照し、操作手段２０１を介してウインド変換設定領域３３０によりウインド変換操作を実行可能である。

ウインド変換設定領域３３０におけるＷＬ調整バー３３１、ＷＷ調整バー３３２のセットＳ１、またはＷＷ最小値調整バー３３３、ＷＷ最大値調整バー３３４のセットＳ２には、２次元画像における画素値の値が段階的に割り当てられている。例えば、ＷＬ調整バー３３１、ＷＷ調整バー３３２、ＷＷ最小値調整バー３３３、ＷＷ最大値調整バー３３４にはそれぞれ、図３における下方から上方へ向かって例えば０〜１０２３段階の画素値が割り当てられている。また、図３における各調整バーそれぞれに割り当てられている「●」の位置は、各調整バーにおける画素値を表している。

例えばセットＳ１において、撮影技師がまず２次元画像における階調の中央値に対応する画素値を設定しようとするときは、撮影技師はウインド変換設定画面におけるウインド変換設定領域３３０におけるＷＬ調整バー３３１を調整する。撮影技師によりＷＬ調整バー３３１において階調の中央値が調整されると、ウインド変換手段１３２は、調整されたウインドレベルに対応する画素値をウインド表示グラフ３２０に反映させる。さらにウインド変換手段１３２は、２次元画像における当該ウインドレベルに対応する画素値をもつ部分が、中央の階調で表示されるように、２次元画像データを変更する。次いで、撮影技師によりＷＷ調整バー３３２が調整されることで、ウインド変換手段１３２は、調整されたウインド幅をウインド表示グラフ３２０に反映させる。さらにウインド変換手段１３２は、２次元画像データにおいて、ＷＷ最小値調整バー３３３で設定された画素値以下の部分が、例えば黒で表示されるように、２次元画像データを変更する。同様にウインド変換手段１３２は、ＷＷ最大値調整バー３３４で設定された画素値以上の部分が、例えば白で表示されるように、２次元画像データを変更し階調表示を変更する。

撮影技師がセットＳ２によって２次元画像におけるウインド幅の最小値および最大値を設定しようとするとき、撮影技師はウインド変換設定画面におけるＷＷ最小値調整バー３３３、ＷＷ最大値調整バー３３４をそれぞれ調整する。撮影技師によりＷＷ最小値調整バー３３３、ＷＷ最大値調整バー３３４において、ウインド幅の最小値、最大値がそれぞれ調整されると、ウインド変換手段１３２は、調整されたウインド幅をウインド表示グラフ３２０に反映させる。さらにウインド変換手段１３２は、２次元画像データにおいて、ＷＷ最小値調整バー３３３で設定された画素値以下の部分が、例えば黒で表示されるように、２次元画像データを変更する。同様にウインド変換手段１３２は、ＷＷ最大値調整バー３３４で設定された画素値以上の部分が例えば白で表示されるように、２次元画像データを変更し階調表示を変更する。

なお、上記ウインド変換を例示した図２（ａ）では、ウインドレベルとして階調「１２７」となる画素値が「５１２」に設定されている。また、ウインド幅Ｍの下限値として「３４０」が、上限値として「６４０」が設定されている。この３４０≦Ｍ≦６４０の範囲がウインド幅である。ウインド変換手段１３２により、この範囲において画素値に比例して段階的に階調表示がなされる。

ＭＲＩ装置では、例えばボリュームレンダリング処理の前にウインド変換処理を行う。またウインド変換の対象は例えば、Ｔ１強調画像（Ｔ１-Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｉｍａｇｅｓ），Ｔ２強調画像（Ｔ２-Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｉｍａｇｅｓ）、Ｔ２*強調画像（Ｔ２*-Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ｉｍａｇｅｓ）である。なお、超音波診断装置においてはウインド変換が行われず、ゲイン調整と、ＳＴＣ（Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ Ｔｉｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）調整を行う。ただし、本実施形態のウインド変換手段１３２、ウインド変換設定画面におけるウインド幅およびウインドレベル調整を、概念的にゲイン調整、ＳＴＣ調整に置き換えることで、超音波診断装置に適用することも可能である。以下、この医用画像処理装置を超音波診断装置に適用するときには、「ウインド幅」、「ウインドレベル」との記載は、「ゲイン調整値」、「ＳＴＣ調整値」と置き換えるものとする。同じく、この医用画像処理装置を超音波診断装置に適用するときには、「ウインド変換」との記載は、「ゲイン調整および／またはＳＴＣ調整」と置き換えるものとする。なお、上述のＳＴＣ調整はＴＧＣ（Ｔｉｍｅ Ｇａｉｎ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ）調整と同義である。

また、上述したウインド変換手段１３２は、「画像記憶手段１２１に記憶されたデータや、２次元画像生成手段１３１によって生成されたデータ」にウインド変換を行うものである。しかし、本実施形態の医用画像処理装置を超音波診断装置に適用する場合、ゲイン調整、ＳＴＣ調整は撮像の時に行われるものである。したがって、上記医用画像処理装置を超音波診断装置に適用する場合、ウインド変換手段１３２ではなく、撮像制御手段１１０および画像取得手段１１２（超音波プローブを含む）が、ゲイン調整、ＳＴＣ調整を行うものとする。例えば、操作手段２０１の操作に基づいて、撮像制御手段１１０等は受信した超音波に基づく信号に対しゲイン調整、ＳＴＣ調整を行う。超音波診断装置は、当該ゲイン調整値、ＳＴＣ調整値に基づき、超音波画像を階調表示する。

操作手段２０１を介した撮影技師の操作により、ウインド変換工程が完了された旨の指示がなされると、２次元表示処理手段１３０は、記憶手段（不図示）に記憶されている、設定されたウインド幅、ウインドレベルのパラメータを、設定の対象となった２次元画像に対応付けて記憶させる。２次元表示処理手段１３０が行うウインド幅、ウインドレベルのパラメータの記憶には、ウインド表示グラフ３２０に示されるようなウインド変換にかかるウインドカーブの形状を記憶させることを含んでもよい。
なお、上述したウインド変換処理は、２次元画像に対しての処理として説明したが、３次元画像に対してのウインド変換処理も同様である。すなわち、撮影技師等がウインド変換設定画面において調整を行うことにより、ウインド変換手段１３２が３次元画像に対しウインド変換を行う。また、ウインド変換の操作としては、ウインド表示グラフ３２０に示されるようなウインドカーブの形状を直接画面上で変更させる操作であってもよい。

（３次元表示処理工程）
次に、３次元表示に関する画像処理や、表示条件の設定について、図２（ｂ）、（ｃ）および図４を用いて説明する。図２（ｂ）、（ｃ）は、３次元画像のボリュームレンダリングにおける、画素値と不透明度との関係の一例を示す概略図である。図４は、ボリュームレンダリングにおける視点、視線および投影面の一例を示す概略図である。

３次元表示処理工程についてボリュームレンダリングを例として説明する。撮影技師により、操作手段２０１を介して３次元画像の表示指示がなされると、３次元表示処理手段１４０は、記憶手段（不図示）から図４に示すような３次元表示設定画面の画面フォーマットを読み出す。また３次元表示処理手段１４０は、画像記憶手段１２１からボリュームデータを読み出す。さらに３次元表示処理手段１４０は、３次元表示設定画面の画面フォーマットに当該ボリュームデータを割り当てることにより３次元表示設定画面を生成する。さらに３次元表示処理手段１４０は、３次元表示設定画面のデータを表示手段２０２へ送信し、表示手段２０２に表示させる。

撮影技師は操作手段２０１を介して、表示された３次元表示設定画面上において、ボリュームレンダリングにおける各種設定を行うことが可能である（図４参照）。各種設定としては例えば、ボリュームデータ３００に対する視点３１０、視線３２０、光源や陰影等の設定がある。視点等設定手段１４１では、設定された視点３１０から見た対象物（３００）に対し、設定された光源、陰影および不透明度の情報に基づき、いわゆるレイキャスティングを行って、投影面３３０におけるピクセルごとの階調レベルを定める。階調レベルが定まると３次元表示処理手段１４０は、３次元画像を投影面３３０に投影する。ここで投影面３３０とは、設定された視点３１０に対し、ボリュームデータ３００を挟んで反対側に仮想された２次元平面である。

このボリュームレンダリングでは、視点等の設定の他、オパシティカーブの設定がなされる。本実施形態における医用画像処理装置では、３次元表示処理手段１４０におけるオパシティカーブ設定手段１４２が、先に設定されたウインド変換の設定値を利用してオパシティカーブの設定、レイキャスティングを、以下のように実行する。

まず、オパシティカーブ設定手段１４２は、２次元表示処理手段１３０におけるウインド変換手段１３２によって設定されたウインド幅、ウインドレベルのパラメータを、記憶手段（不図示）から読み出す。なお、このようにオパシティカーブ設定手段１４２がこれらのパラメータを読み出すときは、画像データに付帯された付帯情報等を参照する。さらにオパシティカーブ設定手段１４２は、ボリュームデータにおけるボクセル３０１ごとの画素値（以下、「ボクセル値」という）と、３次元画像の表示上の不透明度（ｏｐａｃｉｔｙ）との対応関係について、読み出したウインド幅、ウインドレベルに基づいて設定する。ここで、図２（ｂ）に示す不透明度は、０〜１.０の範囲において段階的に設定されており、０を完全な透明、１.０を完全な不透明としている。また、オパシティカーブ設定手段１４２による設定は、この範囲の不透明度の各段階に対し、各ボクセル値を設定することにより行われる。なお、本実施形態におけるオパシティカーブ設定手段１４２は、本発明における「情報取得手段」、「オパシティ設定手段」の一例に該当する。また超音波画像取得装置においては、ゲイン調整、ＳＴＣ調整は、少なくともいずれか一方が行われる場合があり、オパシティカーブ設定手段１４２はゲイン調整値、ＳＴＣ調整値の少なくともいずれか一方を取得する。

すなわち、オパシティカーブ設定手段１４２は、ウインドレベルに対応する画素値と同一のボクセル値を持つ各部分（例えばボクセル３０１）を検索する。オパシティカーブ設定手段１４２は、このウインドレベルに対応するボクセル値を有する各部分に対し、上記不透明度の中央値（例えば不透明度０．５）を割り当てる。さらにオパシティカーブ設定手段１４２はこの割り当てによりＯＷＬを設定する（図２（ｂ）参照）。このＯＷＬの設定によって、３次元画像において不透明度の中央値が割り当てられるボクセル（３０１等）が定まる。

また、オパシティカーブ設定手段１４２は、図２（ｂ）に示すようにウインド幅の最小値以下のボクセル値を持つ各部分（例えばボクセル３０１）を検索する。さらにオパシティカーブ設定手段１４２は、この最小値に対応する画素値以下のボクセル値を有する各部分に対し、上記不透明度の０を割り当てる。これによって、３次元画像において透明に表示されるボクセルが定まる。同じように、オパシティカーブ設定手段１４２は、ウインド幅の最大値以上のボクセル値を持つ各部分に対し、上記不透明度の１.０を割り当てる。これによって、３次元画像において不透明に表示される部分が定まる。また、ウインド幅の範囲内にあるボクセル値を持つ各部分に対し、ボクセル値に比例した不透明度を割り当てる。このようにして、３次元画像に対するＯＷＷが設定される。さらにオパシティカーブ設定手段１４２により設定されたＯＷＷ、ＯＷＬに基づいてオパシティカーブが設定される（図２（ｂ）参照）。

なお、上記オパシティ設定を例示した図２（ｂ）では、図２（ａ）のウインドレベル「５１２」がそのままＯＷＬとして利用されているとともに、ウインド変換における階調と不透明度のスケールとが対応付けられている。すなわちＯＷＬに対応する画像データの画素値はウインドレベルと同じ「５１２」であり、階調「１２７」に対応する不透明度「０.５」が設定されている。また、ウインド変換におけるウインド幅３４０〜６４０がそのままＯＷＷとして利用されている。オパシティカーブ設定手段１４２により、このＯＷＷの範囲において、ボリュームデータ内の各部分のボクセル値に比例して段階的に不透明度の表示がなされる。

つまり、本実施形態におけるオパシティカーブ設定手段１４２は、ウインド変換のパラメータと、オパシティカーブにおける不透明度のスケールとを対応させつつ、図２（ａ）に示されるウインド変換のグラフの形状を、図２（ｂ）に示すようなオパシティカーブの形状に置き換えることによってオパシティカーブを設定し、これによって、ボクセルごとの透明度の表示の設定を実行する。

さらに本実施形態における医用画像処理装置においては、図２（ｂ）に示すようなボクセル値と不透明度との対応関係を示すグラフ（オパシティカーブ）の形状を変更させ、３次元画像における不透明度の表示の微調整を行うことも可能である。すなわち、撮影技師が操作手段２０１を介して３次元画像のオパシティカーブの調整を開始する旨の操作を行うと、３次元表示処理手段１４０は、図示しない記憶手段からオパシティカーブの変更設定画面（不図示）の画面フォーマットを読み出し、表示手段２０２に表示させる。

さらに撮影技師は、操作手段２０１、例えばポインティングデバイス（マウス等）を介して、上述したウインド変換と同様に当該オパシティカーブの変換設定画面上でオパシティカーブの変更操作を行うことが可能である。当該変更操作を受け３次元表示処理手段１４０は、オパシティカーブの変更を行う。なお、ウインド変換およびオパシティカーブの変更操作については、図２（ａ）、（ｂ）に示すようなグラフ上で閾値（ウインド幅、ＯＷＷの最小値、最大値等）の表示をポインティングデバイス等によりドラッグさせる等の操作であってもよい。

以上の構成における、撮像制御手段１１０、再構成手段１２０、ボリュームデータ生成手段１２２、２次元表示処理手段１３０、３次元表示処理手段１４０はそれぞれ、上記動作の内容が記載されたプログラムを記憶するメモリと、そのプログラムを実行するＣＰＵで構成される。

なお、図２（ｃ）に示すように、３次元表示処理手段１４０におけるオパシティカーブ設定手段１４２が、ＯＷＬのみウインドレベルと同一と設定し、これに対するＯＷＷの幅については、ウインド幅に対し増減させるように構成してもよい。すなわち、設定されたウインド幅のパラメータの最小値および最大値に対し、任意の係数を掛け、ＯＷＷの幅を変更するように構成してもよい。

なお、上記オパシティ設定を例示した図２（ｃ）では、図２（ａ）のウインドレベル「５１２」がそのままＯＷＬとして利用されているとともに、ウインド変換における階調と不透明度のスケールとが対応付けられている。すなわちＯＷＬはウインドレベルと同じ「５１２」であり、階調「１２７」に対応する不透明度「０.５」が設定されている。これに対し、図２（ｃ）では、ウインド変換におけるウインド幅の下限値、上限値およびこの範囲のボクセル値と係数「０.５」との積がオパシティカーブ設定におけるＯＷＷとして利用されている。したがって、このような構成の場合は、ウインド幅をそのまま利用する図２（ｂ）の場合と比較して、ウインド幅３４０〜６４０に対し、ＯＷＷの範囲を狭く設定している。この構成においてもオパシティカーブ設定手段１４２により、この狭い範囲において、ボリュームデータ内の各部分のボクセル値に比例して段階的に不透明度の表示がなされる。

（作用・効果）
上記説明した本実施形態における医用画像処理装置においては、撮影技師が２次元画像の表示を行う際にウインドレベル、ウインド幅のパラメータを設定する。オパシティカーブ設定手段１４２は設定されたこのパラメータを３次元画像の表示条件の設定すなわちボリュームレンダリングに利用するように構成されている。より詳しくはオパシティカーブ設定手段１４２がこのパラメータをオパシティカーブの設定に利用するように構成されている。

したがって、本実施形態の医用画像理装置においては、撮影技師が２次元画像に対するウインド変換を行うことのみによって、３次元画像に対する不透明度の設定を行うことが容易となる。もしくは撮影技師が２次元画像に対するウインド変換を行うことのみによって、当該不透明度の設定を省略することができる。

〈ＭＲＩ装置〉
ＭＲＩ装置においては、被検体内の組織や状態の他、パルスシーケンスの種類、当該種類ごとのＴＥ（ｅｃｈｏ Ｔｉｍｅ）、ＴＲ（ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ ｔｉｍｅ）等のパラメータの違い、送受信コイルの患者への設定の違いによっても画素値は大きく変動する。すなわち、ＭＲＩ装置においては、画素値を定める要因が多いことから、ウインド変換のプリセットをすることが困難である。またオパシティカーブの設定においてもプリセットが困難である。また、仮にウインド変換またはオパシティカーブの設定においてプリセットを設けても、プリセットに応じたウインド変換またはオパシティカーブの設定がされたのみでは、閲覧に耐えうる画像が得られないことが多い。

このような理由から従来、画像閲覧者はウインド変換やオパシティカーブの設定に大きな労力を必要としていた。また、ＭＲＩ装置におけるウインド変換、オパシティカーブの設定を適切に行うには、個人の経験によるところが大きくなってしまっていたことが、設定作業を困難にしていた。

また、ＭＲＩ装置においては、マルチスライスによって３次元画像の撮像を行う場合に、Ｔ１強調画像，Ｔ２強調画像、Ｔ２*強調画像に対してウインド変換操作が行われることが一般的である。またＭＲＩ装置では、３次元画像の撮像においてウインド変換がなされる場合がある。

ＭＲＩ装置として本実施形態の医用画像処理装置を適用するならば、そこで設定されたウインド変換にかかるパラメータは、ボリュームレンダリングにおけるオパシティカーブの設定に利用される。本発明を提案した発明者は、このオパシティカーブの設定が、ボリュームレンダリング時のプリセットとして有効であることを確認している。その結果、従来、非常に困難であったオパシティカーブの設定が簡便になる。もしくはオパシティカーブの設定を省略することが可能となる。したがって、本実施形態の医用画像処理装置を適用したＭＲＩ装置は、画像閲覧者の負担を軽減することができ、かつ読影または画像診断効率を向上させることが可能となる。

〈超音波診断装置〉
超音波診断装置においては送信音圧レベル、受信ゲイン、深さ方向の一部だけに対し多段階に独立にゲイン補正を行うＳＴＣ調整等によって画素値が大きく変動する。つまり超音波診断装置においても、ウインド変換、オパシティカーブの設定のプリセットが困難である。このような理由から従来、画像閲覧者はウインド変換やオパシティカーブの設定に大きな労力を必要としていた。また、超音波診断装置におけるウインド変換やオパシティカーブの設定を適切に行うには、個人の経験によるところが大きくなってしまっていたことが、設定作業を困難にしていた。

また超音波診断装置では、１次元アレイの超音波トランスデューサを利用して３次元撮像を行う場合、撮影技師によりゲイン調整とＳＴＣ調整が行われる。このゲイン調整とＳＴＣ調整を行う場合、まず撮影技師は、１次元アレイの超音波トランスデューサのビーム面を固定した状態（煽動をしない状態）で、リアルタイム表示された２次元画像を観察しながら適正な表示となるように調整する。ここで本実施形態の医用画像処理装置を超音波診断装置に適用した場合、ゲイン調整とＳＴＣ調整で設定されたパラメータ（ゲイン調整値、ＳＴＣ調整値）が、一旦記憶される。その後３次元撮像のため、超音波のビーム面の煽動が開始される。この扇動の開始により、片側方向の煽動毎にボリュームレンダリング表示画像が更新される。このとき超音波診断装置が３次元画像の初期表示をするにあたり、当該記憶されたパラメータがオパシティカーブの設定に利用されボリュームレンダリングがなされる。

また、２次元アレイの超音波トランスデューサの場合でも、超音波診断装置は中央断面となる断面位置にのみ平面ビーム面を形成して、その断面に対してゲイン調整とＳＴＣ調整を行う。この場合でも本実施形態の構成を適用した超音波診断装置は、当該ゲイン調整とＳＴＣ調整で設定されたパラメータを、一旦記憶する。その後超音波診断装置は、ブロック送信、受信など３次元走査モードに切り替えることにより、リアルタイムに画像の更新をしつつ、３次元画像の表示を行う。このとき当該記憶されたパラメータがオパシティカーブの設定に利用され、超音波診断装置によりボリュームレンダリングがなされる。

本実施形態における医用画像処理装置が超音波診断装置である場合も、従来、非常に困難であったオパシティカーブの設定が簡便になるか、もしくは省略することが可能となる。結果として、当該超音波診断装置は画像閲覧者の負担を軽減することができ、読影や画像診断効率を向上させることが可能となる。

（動作）
以上のような本実施形態の医用画像管理装置の動作について説明する。図５は、撮影技師等のユーザが本実施形態における医用画像処理装置を用いて３次元画像の表示処理を行う作業を説明するための医用画像処理装置の一連の動作を表すフローチャートである。この図５に基づいて本実施形態の医用画像処理装置をＭＲＩ装置に適用した場合の動作の一例を説明する。

（ステップ１）
まず、ユーザ（撮影技師等）により、パルスシーケンス等の撮影条件が設定され、さらに撮像を開始する旨の指示が操作手段２０１を介して実行される。この撮像開始の指示があると、ＭＲＩ装置における画像取得手段１１２によって、例えば複数スライスのＴ２強調画像が生成される。このＴ２強調画像は、一旦画像記憶手段１２１に記憶される。

（ステップ２）
次に、ユーザにより、生成した画像データに基づき、Ｔ２強調の２次元画像を閲覧する旨の指示が操作手段２０１を介して実行される。この閲覧の指示があると、ＭＲＩ装置における２次元表示処理手段１３０は、ウインド変換設定画面（図３参照）の画面フォーマットおよび閲覧しようとする画像データを読み出し、ウインド変換設定画面を生成する。さらに２次元表示処理手段１３０は、生成したウインド変換画面を表示手段２０２に表示させる。さらに、ユーザによりウインド変換設定画面上で、ウインド変換操作がなされると、ウインド変換手段１３２は、ウインド変換操作に応じて当該２次元画像データの画素値に応じた階調表示を変更させる。加えてウインド変換手段１３２はウインド表示グラフ３２０に変更されたウインドレベルおよびウインド幅を変更させる。ここで設定されたパラメータは、被検体の付帯情報（患者ＩＤ、撮影日時、撮影条件にかかる情報等）とともに記憶手段（不図示）に記憶される。

（ステップ３）
ユーザにより、Ｔ２強調の２次元画像が閲覧された後、ユーザによって例えばＴ１強調画像を表示する旨の指示がなされた場合、ステップ２までと同様の工程によりＴ１強調画像が生成される。さらにこの場合、ウインド変換手段１３２により、Ｔ１強調の２次元画像のウインド変換等がなされる。その後、ユーザによって例えばＴ２強調の３次元画像を表示する旨の指示がなされると、ステップ２で記憶した被検体の付帯情報等に基づき、ステップ２で設定されたウインド変換のパラメータが読み出される。

（ステップ４）
３次元表示処理手段１４０は、操作に応じたＴ２強調の３次元画像を表示手段２０２に表示させる。さらに３次元表示処理手段１４０は、ボリュームレンダリングを行うにあたり、読み出したウインド変換のパラメータにより、オパシティカーブの設定を行う。すなわち、オパシティカーブ設定手段１４２が、ウインドレベルおよびウインド幅に対応する階調と、オパシティカーブにおける不透明度のスケールとを対応させつつ、ウインドレベルおよびウインド幅のパラメータをオパシティカーブの設定にそのまま当てはめる。これによってオパシティカーブの設定がなされる。

（ステップ５）
さらに３次元表示処理手段１４０は、設定されたオパシティカーブおよびユーザにより設定された視点３１０等（図４参照）に基づいて、ボリュームレンダリングを行う。３次元表示処理手段１４０がボリュームレンダリングを行うと、ボリュームデータが投影面３３０に投影され、ユーザにより指定されたＴ２強調の３次元画像において表示条件が調整される。

[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態にかかる医用画像処理システムについて図６および図７を参照して説明する。図６は、この発明の第２実施形態にかかる医用画像処理システムの概略構成を示すブロック図である。

第２実施形態にかかる医用画像処理システムは、医用画像処理装置における画像取得手段１１２よって画像データが生成される。生成された画像データは医用画像処理装置における送受信手段１１１によって画像サーバ４００に送信されて、画像サーバ４００に記憶される。また、画像サーバ４００に記憶された画像データを、画像サーバ４００から読み出して画像表示端末５００において表示することが可能である。

以下、図７に基づいて本実施形態の医用画像処理システムにおける医用画像処理装置を超音波診断装置に適用した場合の動作の一例を説明する。図７は、撮影技師等のユーザが本実施形態における医用画像処理装置を用いて３次元画像の表示処理を行う作業を説明するための医用画像処理装置の一連の動作を表すフローチャートである。なお、本動作説明においては、便宜上、ウインド変換手段１３２をゲイン・ＳＴＣ変換手段と読み替えて説明する。

（ステップ１）
まず、撮影技師により、ドプラモードやＢモード等撮像法の撮影条件が設定され、さらに撮像を開始する旨の指示が操作手段２０１を介して実行される。撮像開始の指示があると、超音波診断装置における画像取得手段１１２によって、被検体の体内情報の収集が開始される。

（ステップ２）
１次元アレイの超音波トランスデューサを利用して３次元撮像を行う場合においては、撮影技師は、ビーム面を固定した状態で、リアルタイム表示された２次元画像を観察しながらゲイン調整とＳＴＣ調整を行う。すなわち、撮影技師により、生成された画像データに対し、ゲイン調整値、ＳＴＣ調整値が操作手段２０１を介して設定されると、超音波診断装置における２次元表示処理手段１３０は、ゲイン調整操作に応じて当該２次元画像データに対しゲイン調整を実行する。また２次元表示処理手段１３０はＳＴＣ調整操作に応じてＳＴＣ調整を実行する。ここで設定されたパラメータは、被検体の付帯情報（患者ＩＤ、撮影日時、撮影条件にかかる情報等）とともに記憶手段（不図示）に記憶される。

（ステップ３）
３次元撮像が完了すると、医用画像処理装置としての超音波診断装置は、記憶しておいたゲイン調整値、ＳＴＣ調整値および付帯情報と、生成したボリュームデータとを、送受信手段１１１を介して画像サーバ４００に送信する。画像サーバ４００では当該ボリュームデータおよびパラメータを付帯情報に対応付けて記憶する。

（ステップ４）
ユーザは画像表示端末５００において、超音波診断装置で生成された３次元画像を閲覧するために、付帯情報とともに３次元画像の読み出し指示の操作を行う。画像表示端末５００は、当該操作を受け、読み出し指示を画像サーバ４００に送信する。画像サーバ４００は読み出し指示にかかる付帯情報に基づいて記憶していたボリュームデータとパラメータとを画像表示端末５００に送信する。また、画像表示端末５００における３次元表示処理手段１４０は、操作に応じて受信したボリュームデータに基づき３次元画像を表示させる。

（ステップ５）
さらに３次元表示処理手段１４０は、ボリュームレンダリングを行うにあたり、オパシティカーブの設定を行う。３次元表示処理手段１４０は、このオパシティカーブの設定を、読み出したゲイン調整値およびＳＴＣ調整値に基づいて行う。すなわち、オパシティカーブ設定手段１４２は、ゲイン調整およびＳＴＣ調整に基づく階調と、オパシティカーブにおける不透明度のスケールとを対応させつつ、ゲイン調整のパラメータおよびＳＴＣ調整のパラメータをオパシティカーブの設定にそのまま当てはめる。これによってオパシティカーブの設定がなされる。

（ステップ６）
さらに３次元表示処理手段１４０は、設定されたオパシティカーブおよびユーザにより設定された視点３１０等（図４参照）に基づいて、ボリュームレンダリングを行う。３次元表示処理手段１４０がボリュームレンダリング処理を行うと、ボリュームデータが投影面３３０に投影され、撮影技師により指定された３次元画像において表示条件が調整される。

（作用・効果）
上記説明したように、第２実施形態による医用画像処理装置であっても、従来、非常に困難であったオパシティカーブの設定が簡便になるか、もしくは省略することが可能となる。結果として本実施形態の医用画像処理装置により、画像閲覧者の負担を軽減することができ、読影や画像診断効率を向上させることが可能となる。

さらに、第２実施形態における医用画像処理装置では、画像サーバ４００にボリュームデータを記憶させるときに、ボリュームデータおよびゲイン調整・ＳＴＣ調整またはウインド変換のパラメータを付帯情報とともに記憶させるように構成されている。したがって、医用画像処理装置の外部の表示装置において、後日、３次元画像を閲覧するために表示条件を変更するときであっても、従来、非常に困難であったオパシティカーブの設定を簡便にし、もしくは省略することが可能となる。

なお、上記説明した第１実施形態および第２実施形態における医用画像処理装置を、Ｘ線ＣＴ装置に適用することは当然可能である。次に、上述した医用画像処理装置をＸ線ＣＴ装置に適用しつつ、Ｘ線ＣＴ装置に特に適合した構成に変更した実施形態について説明する。

[第３実施形態]
次に、本発明の第３実施形態にかかる医用画像処理装置として、Ｘ線ＣＴ装置について説明する。第３実施形態にかかる医用画像処理としてのＸ線ＣＴ装置においても、上述のボリュームデータ生成工程と同様に、画像取得手段１１２よって画像データが生成される。また、この画像データに対しては、２次元表示処理としてウインド変換がなされるが、このＸ線ＣＴ装置においては、次のようにウインド変換がなされる。

Ｘ線ＣＴ装置では、Ｘ線ＣＴ画像を取得するため、画像取得手段１１２のスキャン前にスキャン条件、再構成条件、表示条件などの種々の条件のパラメータが操作手段２０１を介して設定される。例えば本実施形態のＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線ＣＴ画像を取得する前に当該パラメータとしてスライス位置、撮像範囲、管電圧、管電流が設定される。またこれらのパラメータとともに、あらかじめウインド条件のパラメータ、すなわちウインド変換におけるウインドレベル値、ウインド幅値のプリセットが設定される。本実施形態のＸ線ＣＴ装置では、このウインドレベル値、ウインド幅値を用いてボリュームレンダリング処理のオパシティカーブを設定する。オパシティカーブの設定については、以下のように行われる。

このＸ線ＣＴ装置においては、あらかじめ設定されたウインドレベル、ウインド幅のパラメータのプリセットが図示しない記憶手段に記憶されている。ウインド変換手段１３２は、ボリュームデータ生成工程において生成された画像データのウインド変換を行うときに、このウインド変換にかかるプリセットを読み出す。ウインド変換手段１３２は読み出したプリセットに基づいて、画像データに対し、ウインド変換を行って画像データの階調処理を行う。なお、撮影条件、温度、ビームハードニング補正等によってＣＴ値が変動することを考慮して、プリセットの値を調整する場合は、調整値に基づいて画像データの階調処理を行う。

なお、本実施形態のＸ線ＣＴ装置においても、上述のウインド変換設定画面において、撮影技師がウインド変換のパラメータを調整することが可能である。例えば、Ｘ線ＣＴ装置において、２次元画像における階調表示をウインド変換のプリセットにおいて実行した後、撮影技師がウインド変換の微調整をウインド変換設定画面等によって行うことが可能である。

この実施形態においてもウインド変換工程において設定されたパラメータは、画像データに対応付けられ付帯情報として記憶される。また画像データに対応づけて記憶されたウインド変換のパラメータを、オパシティカーブに適用する工程は上述の通りである。

Ｘ線ＣＴ装置によって生成されるＸ線ＣＴ画像では、画素値を示すＣＴ値（ＨＵ）が被検体の組織によってほぼ一定の値となる。したがってＸ線ＣＴ画像では、ＭＲＩ装置や超音波診断装置と比較して、画像の各部における画素値と階調・不透明度との関係がほぼ一義的に定まる。その結果、Ｘ線ＣＴ装置は、当該構成により適合する。

（作用・効果）
上記説明したように、第３実施形態による医用画像処理装置であっても、従来、非常に困難であったオパシティカーブの設定が簡便になるか、もしくは省略することが可能となる。結果として本実施形態の医用画像処理装置により、画像閲覧者の負担を軽減することができ、読影や画像診断効率を向上させることが可能となる。

さらに第３実施形態による医用画像処理装置では、ウインド変換のプリセットがあらかじめ設定されているので、さらに画像閲覧者の負担を軽減することが可能となる。なお、本実施形態では、医用画像処理装置がＸ線ＣＴ装置である場合について説明したが、本実施形態の医用画像処理装置を、ＭＲＩ装置、超音波診断装置とすることも可能である。

[第４実施形態]
次に、本発明の第４実施形態にかかる医用画像処理システムについて図８を参照して説明する。図８は、この発明の第４実施形態にかかる医用画像処理システムの概略構成を示すブロック図である。

図８に示すように第４実施形態にかかる医用画像処理システムは、医用画像取得装置と医用画像処理装置と、画像サーバ４００とを有して構成される。ここで、本実施形態の医用画像処理システムでは、医用画像取得装置は、主に医用画像の取得を行うものであって、必ずしもボリュームレンダリング等、閲覧するための３次元表示処理は行うものではない。ボリュームレンダリングについては、画像データの表示処理を行う医用画像処理装置によって行われる。以下、図８に基づいて本実施形態の医用画像処理システムについて説明する。

図８に示すように、医用画像処理システムにおける医用画像取得装置は、撮影技師により撮影条件の設定を受ける。撮像制御手段１１０は画像取得手段１１２を制御して、被検体の撮像を行わせ、かつ画像信号を検出する。さらに医用画像取得装置は再構成手段１２０が当該画像信号に再構成処理を行うことにより、画像データを生成する。生成された画像記憶手段１２１に記憶される。さらに医用画像取得装置は、ボリュームデータ生成手段１２２によって、当該記憶された画像データに基づいてボリュームデータを生成する。

医用画像取得装置は、生成したボリュームデータを、送受信手段１１１によって画像サーバ４００に送信する。画像サーバ４００は受信したボリュームデータを記憶する。画像サーバ４００はボリュームデータを、読み出し可能に記憶する。なお、ボリュームデータには調整前のウインドレベル、ウインド幅、不透明度のパラメータが付帯されている。

医用画像処理装置は、画像サーバ４００に記憶された画像データを読み出すことが可能である。ボリュームデータは、医用画像処理装置に読み出されると、閲覧可能とするため、３次元表示処理が施される。医用画像処理装置は、２次元表示処理手段１３０により、階調表示にかかるウインド変換を行う。このウインド変換処理については、上述の通りである。

また、医用画像処理装置は、３次元表示処理手段１４０により、ボリュームデータにボリュームレンダリングを行う。このときのオパシティの設定は、ウインド変換において設定されたパラメータを利用する。この点についても上述の通りである。なお、本実施形態における医用画像処理装置では、ウインド変換について医用画像処理装置で行う構成である。しかし、本実施形態における医用画像処理システムにおいては、この構成に限られない。例えば、ウインド変換について医用画像取得装置で行う構成を採用することも可能である。この場合、ウインド変換において設定されたパラメータは、ＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ ＣＯｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）等の付帯情報としてボリュームデータに付帯される。この付帯情報は、ボリュームデータとともに、画像サーバ４００に記憶される。

（作用・効果）
上記説明したように、第４実施形態による医用画像処理装置であっても、従来、非常に困難であったオパシティカーブの設定が簡便になるか、もしくは省略することが可能となる。結果として本実施形態の医用画像処理装置により、画像閲覧者の負担を軽減することができ、読影や画像診断効率を向上させることが可能となる。

１００ 画像処理手段
１１０ 撮像制御手段
１１１ 送受信手段
１１２ 画像取得手段
１２０ 再構成手段
１２１ 画像記憶手段
１２２ ボリュームデータ生成手段
１３０ ２次元表示処理手段
１３１ ２次元画像生成手段
１３２ ウインド変換手段
１４０ ３次元表示処理手段
１４１ 視点等設定手段
１４２ オパシティカーブ設定手段
２００ ユーザインターフェース
２０１ 操作手段
２０２ 表示手段
３００ ボリュームデータ
３０１ ボクセル
３１０ ２次元画像表示領域
３１０ 視点
３２０ ウインド表示グラフ
３２０ 視線
３３０ ウインド変換設定領域
３３１ ＷＬ調整バー
３３２ ＷＷ調整バー
３３３ ＷＷ最小値調整バー
３３４ ＷＷ最大値調整バー
３３０ 投影面
４００ 画像サーバ
５００ 画像表示端末
Ｓ１、Ｓ２ セット

Claims (11)

1. 被検体の医用画像データのウインドレベル値およびウインド幅値を取得する情報取得手段と、
   前記ウインドレベル値およびウインド幅値に基づいて、ボリュームレンダリングのオパシティカーブを設定するオパシティ設定手段と、
   前記オパシティ設定手段により設定されたオパシティカーブに基づき、医用画像データをボリュームレンダリング処理するボリュームレンダリング手段と、を具備すること、
   を特徴とする医用画像処理装置。
2. 前記医用画像データは、ＭＲＩ画像データまたはＸ線ＣＴ画像データであり、
   前記情報取得手段は、前記被検体の医用画像データに対してウインド調整が行われた前記ウインドレベル値およびウインド幅値を取得すること、
   を特徴とする請求項１に記載の医用画像処理装置。
3. 前記オパシティ設定手段は、前記ウインドレベル値を前記オパシティカーブにおける不透明度の中央値に利用すること、
   を特徴とする請求項１に記載の医用画像処理装置。
4. 前記オパシティ設定手段は、前記ウインド幅値に対し所定の係数を掛け、前記オパシティカーブにおける不透明度の幅値として利用すること、
   を特徴とする請求項２に記載の医用画像処理装置。
5. 前記オパシティ設定手段は、前記医用画像データに付加された付帯情報の前記ウインドレベル値およびウインド幅値を、前記オパシティカーブ設定のパラメータとして利用すること、
   を特徴とする請求項１に記載の医用画像処理装置。
6. 前記オパシティ設定手段は、ＭＰＲ画像または断層像に対してウインド調整された際の前記ウインドレベル値およびウインド幅値に基づいて前記オパシティカーブを設定すること、
   を特徴とする請求項２に記載の医用画像処理装置。
7. 前記情報取得手段は、前記医用画像データの取得前にあらかじめ設定された前記ウインドレベル値およびウインド幅値を取得すること、
   を特徴とする請求項１に記載の医用画像処理装置。
8. 被検体の体内組織の情報収集のときに行われたゲイン調整およびＳＴＣ調整の一方または双方に対応した、ゲイン調整値およびＳＴＣ調整値を、超音波画像データに付加された付帯情報から取得する情報取得手段と、
   前記ゲイン調整値またはＳＴＣ調整値に基づいて、オパシティカーブを設定するオパシティ設定手段と、
   前記オパシティカーブに基づき医用画像データをボリュームレンダリング処理するボリュームレンダリング処理手段と、
   を具備すること、
   を特徴とする超音波診断装置。
9. 前記オパシティ設定手段は、前記ゲイン調整値を前記オパシティカーブにおける不透明度の中央値に利用すること、
   を特徴とする請求項８に記載の超音波診断装置。
10. 前記オパシティ設定手段は、前記ＳＴＣ調整値に対し所定の係数を掛け、前記オパシティカーブにおける不透明度の幅値とすること、
    を特徴とする請求項８に記載の超音波診断装置。
11. 情報取得手段が、被検体の医用画像データのウインドレベル値およびウインド幅値を取得するステップと、
    オパシティ設定手段が、前記ウインドレベル値およびウインド幅値に基づいて、ボリュームレンダリングのオパシティカーブを設定するステップと、
    ボリュームレンダリング処理手段が、前記オパシティ設定手段により設定された前記オパシティカーブに基づき医用画像データをボリュームレンダリング処理するステップと、 を具備すること、
    を特徴とする医用画像処理方法。