JP6385210B2 - 画像診断支援装置および制御方法、プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像診断支援装置、その制御方法およびプログラムに関する。

医療現場では、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、ＰＥＴ装置などの医用画像撮影装置により、複数の断層画像（またはスライス画像）から成る３次元医用画像データを撮像している。医師がこれらの医用画像データを読影して画像診断する際には、複数の断層画像を連続的に切り替えながら表示することが多い。断層画像を連続的に切替表示することで、医師は３次元医用画像データ全体を観察し、一部の断層画像に写った異常陰影を発見することができる。

ところで、近年、高齢化社会を背景とする患者数の増大と医用画像撮影装置の高性能化によって、読影が必要な検査数、１検査当たりの医用画像の種類、１医用画像に含まれる断層画像枚数、画像の解像度のいずれも増大している。このため、医師は、限られた時間内に大量の断層画像を見なければならなくなっており、読影業務における医師の負担が急速に増大している。その結果、読影対象画像の一部を見逃す（読影漏れが発生する）危険がこれまで以上に増している。読影漏れが生じれば、異常陰影を見逃すリスクが増すため、患者の不利益につながる。

特許文献１には、読影業務において、読影者の視線情報とＧＵＩの操作記録を時系列に沿って記録する技術が記載されている。この技術によれば、システムによって読影対象画像に対する読影者の視線が計測及び記録されるので、読影者が観察済みの領域と未観察の領域を識別することができるようになり、未観察領域に対して読影漏れを指摘することが可能となる。

特開２００７−３１９３２７号公報

しかしながら、上記従来の技術では、視線の中心座標を含む一定の範囲を注目視野とし、注目視野が画像中を走査した領域を観察済みの領域としており、読影者の観察方法に応じて注目視野が変化することを考慮していない。すなわち、医師が１枚の断層画像をじっくり観察している場合は比較的狭い領域を注視しているのに対し、複数の断層画像を連続的に切換表示しながら異常陰影の有無を見ている場合は動体視力が働くためより広い範囲を見ている。従って、従来の技術では読影者の観察済み領域を正しく識別できない場合があり、こうした場合に観察済みの領域であるにも関わらず読影漏れを指摘してしまうという問題が生じる。あるいは逆に、未観察の領域であるにも関わらず読影漏れを指摘できないという問題が生じる。こうした誤った指摘により、読影者は読影業務を妨害されるため、観察済み領域を常に適切に識別することは読影業務を支援する上で重要な課題である。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、読影者の画像観察方法によらず適切に観察済み領域を決定できる画像診断支援装置及び方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明の一態様による画像診断支援装置は以下の構成を備える。すなわち、
医用画像を表示画面に表示する表示手段と、
ユーザの視線位置を取得する取得手段と、
前記表示画面に表示されている医用画像の観察状態を判定する判定手段と、
前記表示画面上における前記ユーザの観察範囲の大きさを、前記観察状態に基づいて変更する変更手段と、
前記視線位置と前記観察範囲に基づいて、前記医用画像における観察済みの領域を決定する決定手段と、を備える。

本発明によれば、読影者による医用画像の観察状態に応じて、より正確に観察済み領域を決定できる。

本発明の一実施形態に係る画像診断支援システムの全体構成例を示す図。 本発明の一実施形態の処理手順を示すフローチャート。 ユーザが視線を移動していない場合の視野の計測方法を説明する図。 ユーザが視線を移動している場合の視野の計測方法を説明する図。 ユーザが視線を移動している場合の視野角の変化を説明する図。 濃度値が経時変化している図形をユーザが観察している場合の視野角の変化を説明する図。 観察済み領域の計算方法を説明する図。 表示部の表示画面例と視線検出部の取り付け位置の例を示す図。

以下に、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。ただし、本発明の範囲は図示例に限定されるものではない。たとえば、以下では医用画像として３次元画像データを構成する断層画像（ＣＴ画像）を表示して読影を行う例を説明するが、読影対象の医用画像はこれに限られるものではない。通常の２次元のＸ線画像、ＯＣＴ画像、超音波診断装置による断層画像など、あらゆる医用画像の読影に適用できる。

実施形態に係る画像診断支援装置は、診断対象である症例に係る医用情報（医用画像や電子カルテの情報など）やユーザからの入力情報（ユーザの視線情報やＧＵＩの操作情報など）を取得し、当該症例に係る診断支援を行う。以下では、複数の断層画像から構成される３次元医用画像データを扱う例を用いて説明するが、画像診断支援対象はこれに限定されるものではなく、複数の画像を観察する場合であれば任意の画像データに対して本発明を適用することができる。以下に示す実施形態は、何れも画像診断支援装置の処理方法を説明するための一例に過ぎない。

図１は、本実施形態に係る画像診断支援装置を含む画像診断支援システムの全体構成図である。画像診断支援システムは、画像診断支援装置１０とデータベース２２を含んでおり、これらの装置は、通信構成を介して互いに通信可能に接続されている。本実施形態においては、通信構成はＬＡＮ２１（Local Area Network）で構成される。データベース２２は、医用画像などのデータを管理する。画像診断支援装置１０は、データベース２２で管理されている医用画像を、ＬＡＮ２１を介して取得する。画像診断支援装置１０は、その機能的な構成として、通信ＩＦ３１、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３３、記憶部３４、操作部３５、表示部３６、視線検出部３７、制御部３８を具備する。

画像診断支援装置１０において、通信ＩＦ（Interface）３１は、例えば、ＬＡＮカード等で実現され、ＬＡＮ２１を介した外部装置（例えば、データベース２２）と画像診断支援装置１０との間の通信を司る。ＲＯＭ（Read Only Memory）３２は、不揮発性のメモリ等で実現され、各種プログラム等を記憶する。ＲＡＭ（Random Access Memory）３３は、揮発性のメモリ等で実現され、各種情報を一時的に記憶する。記憶部３４は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等で実現され、各種情報を記憶する。操作部３５は、例えば、キーボードやマウス等で実現され、ユーザからの指示を装置に入力する。表示部３６は、例えば、液晶ディスプレイ等を具備し、各種情報をユーザに表示する。

視線検出部３７は、ユーザの視線を検出するもので、例えば、複数の視点から同期撮影可能なビデオカメラやアイトラッカー（視線追尾装置）等で実現される。より具体的には、ユーザの顔や目を複数の視点から撮影し、撮影により得られたステレオ画像に対して所定の画像認識処理を施すことにより、ユーザの視線情報を検出する。より具体的には、ユーザの顔の向きや両眼それぞれの虹彩の位置や移動方向等を３次元座標上で求めることにより、表示部３６に対するユーザの視線情報を検出する。この視線情報には、表示部３６の表示面上のどの位置を見ているかを示す位置情報と、ユーザと表示部３６との間の距離情報を含む。そして、視線情報は所定の時間間隔（例えば数ミリ秒）ごとに継続して検出される。

制御部３８は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等で実現され、ＲＯＭ３２やＲＡＭ３３に格納されたプログラムを実行することにより画像診断支援装置１０における処理を統括制御する。制御部３８には、その機能的な構成として、開始終了通知部４１、医用画像取得部４２、表示制御部４３、表示処理部４４、視線情報取得部４５、観察済み領域記録部４６、マーカ生成部４７を具備する。制御部３８内の各部の機能は、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することにより実現され、その詳細について図２のフローチャートを参照して説明する。

図２は画像診断支援装置１０の制御部３８によって制御される本実施形態の処理手順を示すフローチャートである。

ステップＳ２００において、開始終了通知部４１は、操作部３５から読影開始のユーザ指示が入力されるまで待機する。ユーザから読影開始の指示が入力された場合、開始終了通知部４１は、少なくとも医用画像取得部４２と観察済み領域記録部４６に読影開始を通知し、処理はステップＳ２０１へ進む。なお、開始終了通知部４１は、必要があれば制御部３８内の他の部にも読影開始を通知する。

ステップＳ２０１において、医用画像取得部４２は、操作部３５から入力されたユーザの指示に基づき、通信ＩＦ３１とＬＡＮ２１を介してデータベース２２から３次元画像データを読み出し、記憶部３４へ記憶する。そして、ステップＳ２０２において、医用画像取得部４２は、ステップＳ２００で読み出した３次元画像データに含まれる複数の断層画像それぞれの属性情報を取得し、表示制御部４３へ出力する。断層画像の属性情報には、ステップＳ２０１で記憶部３４に記憶された３次元画像データに含まれる各断層画像の記憶場所の情報も含まれる。

ステップＳ２０３において、表示制御部４３は、操作部３５から入力されたユーザの指示に基づいて表示する断層画像を選択し、その表示条件を決定し、選択した断層画像の属性情報およびその表示条件を表示処理部４４に出力する。ここで、画像の表示条件には、表示部３６における画像の表示エリア情報、前記表示エリアに対する画像の表示位置情報、画像の拡大縮小率、画像の左右反転や上下反転の有無、画像の回転角、画像の濃度変換方法などが含まれる。

以下のステップＳ２０４〜Ｓ２０７では、表示部３６の表示画面に表示されている医用画像の観察状態を判定する。本実施形態では、観察状態の例として、医用画像の切替速度と視線の移動速度を用いた場合を説明するが、これら以外の観察状態を用いてもよい。また、観察状態として切替速度と移動速度のいずれか一方のみを用いてもよい。まず、ステップＳ２０４において、表示制御部４３は、断層画像の変更頻度（切替速度）を計算し、観察済み領域記録部４６に出力する。なお、断層画像の切替速度の計算は、必ずしもステップＳ２０４において実行される必要はなく、制御部３８が備えるタイマ割り込み機能を利用して、定期的（一定時間毎）に実行されてもよい。ステップＳ２０５において、表示処理部４４は、表示制御部４３から渡された断層画像の属性情報に基づいて記憶部３４から断層画像を読み出し、指定された表示条件で断層画像を表示部３６に表示する。

ステップＳ２０６において、視線情報取得部４５は、視線検出部３７で連続的に検出された視線情報を連続的に取得し、観察済み領域記録部４６へ出力する。視線検出部３７の説明で述べた通り、視線情報には、表示部３６の表示面上のどの位置を見ているかを示す位置情報と、ユーザと表示部３６との間の距離情報が含まれる。

ステップＳ２０７において、視線情報取得部４５は、視線情報の経時変化に基づいて視線の移動速度を計算し、観察済み領域記録部４６へ出力する。ここで、視線の移動速度は、表示部３６の表示面上のどの位置をユーザが見ているかを示す位置情報の経時変化量として計算できる。なお、視線の移動速度の計算は、必ずしもステップＳ２０７において実行する必要はなく、制御部３８が備えるタイマ割り込み機能を利用して、定期的（一定時間毎）に実行してもよい。

ステップＳ２０８において、観察済み領域記録部４６は、ユーザが観察した断層画像の領域（観察済み領域）を計算する。この際、観察済み領域記録部４６は、ステップＳ２０４で計算した断層画像の切替速度、ステップＳ２０６で取得した視線情報、ステップＳ２０７で計算した視線の移動速度を利用して観察済み領域を計算する。観察済み領域の計算方法については後述する。さらにステップＳ２０８において、観察済み領域記録部４６は、計算した観察済み領域を時系列順に記憶部３４に記録する。

ステップＳ２０９において、表示制御部４３は、操作部３５から表示に関するユーザ指示が入力されていないか確認する。もし、表示する断層画像の変更（切替）や、断層画像の表示条件の変更などのユーザ指示が入力されていた場合は、処理はステップＳ２０３に戻る。一方、表示に関するユーザ指示が入力されていなかった場合は、処理はステップＳ２１０へ進む。

ステップＳ２１０において、開始終了通知部４１は、操作部３５から読影済み領域または未読影領域を示すマーカを表示するためのユーザ指示が入力されていないか確認する。マーカ表示のユーザ指示が入力されていた場合は、開始終了通知部４１は、観察済み領域記録部４６とマーカ生成部４７にマーカ表示実行を通知し、処理はステップＳ２１１へ進む。他方、マーカ表示のユーザ指示が入力されていなかった場合は、処理はステップＳ２１３へ進む。

ステップＳ２１１において、マーカ表示実行通知を受けた観察済み領域記録部４６は、ステップＳ２０８で計算し時系列順に記録した観察済み領域をマーカ生成部４７に出力する。さらにステップＳ２１１において、マーカ表示実行通知を受けたマーカ生成部４７は、ステップＳ２０８で計算した観察済み領域に基づいて、３次元画像データ上に重畳表示するための３次元マーカを生成し、表示処理部４４へ出力する。

ここで、３次元マーカとは、３次元画像データに含まれる各断層画像に対する２次元マーカの集合である。そして、２次元マーカとは、対応する断層画像における観察済み領域または未観察領域を識別するための図形または画像である。２次元マーカの例として、未観察領域を所定の色または模様で塗り潰す方法が挙げられる。所定の色または模様は、ユーザの指示により変更できるようにしてもよい。なお、３次元マーカを生成する場合、２次元マーカの厚み（断層画像の２次元面に直交する方向の長さ）は、たとえば断層画像のスライス厚と等しくする。或いは、隣接する所定枚数の断層画像にわたって観察済みとなる（たとえば、ｎ番目の断層画像に生成された２次元マーカを、ｎ＋１番目とｎ−１番目の断層画像にも反映させる）ようにしてもよい。

ステップＳ２１２において、表示処理部４４は、ステップＳ２１１で生成した３次元マーカを入力し、その３次元マーカから表示部３６に表示中の断層画像に対応する２次元マーカを取り出し、表示中の断層画像に予め決めた方法で合成する。例えば、断層画像と２次元マーカをそれぞれ５０％ずつの透過度で合成する。さらにステップＳ２１２において、表示処理部４４は、ステップＳ２１２で得られた合成画像を表示部３６に表示する。これにより、表示中の医用画像上（断層画像上）に、確認済みの領域を示す２次元マーカが重畳表示される。

ステップＳ２１３において、開始終了通知部４１は、操作部３５から読影終了のユーザ指示が入力されていないか確認する。読影終了のユーザ指示が入力されていた場合は、図２の処理を終了する。他方、読影終了のユーザ指示が入力されていなかった場合は、処理はステップＳ２０９へ戻り、上述の処理が繰り返される。

なお、ステップＳ２１３の実行後に処理がステップＳ２０９へ戻り、その後、前述したステップＳ２０３〜Ｓ２０８が再実行される場合は、ステップＳ２０５の処理をステップＳ２１２の処理に置き換えて実行できるようにする。ステップＳ２０５の処理をステップＳ２１２の処理に置き換えて実行するかどうかは、ユーザが切り換えられるようにする。これにより、ユーザは、観察済み領域にマーカが重畳表示された断層画像を観察することができるので、マーカが重畳表示されていない領域、すなわち未観察領域だけを効率よく読影しなおすことができる。つまり、効率的に読影漏れを防ぐことができる。

以上の処理に関し、制御部３８が具備する各部の少なくとも一部を独立した装置として実現してもよい。また、各部の機能を実現するソフトウェアとして実現してもよい。またさらに、制御部３８によって実現される機能の少なくとも一部をクラウドコンピューティングによって実現してもよい。すなわち、画像診断支援装置１０とは異なる場所にある演算装置とＬＡＮ２１を介して接続し、データの送受信を行うことで、前記演算装置に上述の処理を実行させてもよい。

次に、図３乃至図７を用いて、図２のステップＳ２０８における観察済み領域の計算方法について説明する。本実施形態では、ユーザによる断層画像の観察状態の変化に応じてユーザによる観察済み領域の計算方法を変更する。たとえば、ユーザの視線が静止している状態、視線が移動している状態、断層画像の切り替え表示が行われている状態などに応じて断層画像を観察するユーザの視野の大きさ、すなわち観察範囲を変更して確認済み領域を決定する。

図３は、ユーザが静止した画像を観察している場合、つまり視線を移動していない場合の視野の計測方法を説明する図である。図３において、ユーザ３０１は表示部３６の表示画面３０２の正面に着座しており、かつ表示画面３０２の中心に表示された注視図形３０３を見ているものとする。つまり、ユーザ３０１の視線方向３０５は表示画面３０２の中心（注視図形３０３）の方向に向いている。この状態で、表示画面３０２上に、予め決めた形状、サイズ、濃度パターン及び濃度値を持つ図形３０４を提示した時に、ユーザ３０１がその図形の存在に気付いたときの視角αを計測する。視角αは、視線方向３０５と図形３０４が存在する方向３０６との内角である。

ユーザ３０１と表示画面３０２の中心（注視図形３０３の表示位置）との間の距離をＬ１、表示画面３０２の中心（注視図形３０３の表示位置）と図形３０４の提示位置との間の距離をＬ２とすると、三角関数を用いた式（１）から視角αを求めることができる。なお、ｔａｎ^−１は、三角関数のアークタンジェントである。
α＝ｔａｎ^−１（Ｌ２／Ｌ１） ・・・（１）

視角αの最大値（視野角）α_ｍａｘを計測することで、視野（円形の範囲）を求めることができる。視野角α_ｍａｘはユーザごとに予め計測しておくことが望ましいが、ユーザごとの計測を省略して標準的な視野角を用いてもよい。さらに、視野角α_ｍａｘは水平方向と垂直方向で少し異なるため、それぞれ独立に計測しておくことにより、より正確な視野（楕円形の範囲）を求めることができる。

図２のステップＳ２０８では、上述の方法で予め定められた視野角α_ｍａｘと、図２のステップＳ２０６で取得された視線情報に含まれるユーザと表示部３６との間の距離Ｌ１’を用いて、式（２）から距離Ｌ２’を計算する。なお、ｔａｎは、三角関数のタンジェントである。
Ｌ２’＝ｔａｎ（α_ｍａｘ）＊Ｌ１’ ・・・（２）

表示部３６の表示画面上でのユーザの視野を円形領域と見なした場合、観察済み領域は、ユーザの注視点を中心とした半径Ｌ２’の円形領域として取得できる。もし、視野角α_ｍａｘを水平方向と垂直方向でそれぞれ独立に計測していた場合は、式（２）を用いて水平方向の半径と垂直方向の半径をそれぞれ求めることで、観察済み領域は、注視点を中心とした楕円形領域として取得できる。上述の通り、予め定めておくのは静止画像観察時の視野角α_ｍａｘなので、ユーザが観察位置を移動することによりユーザと表示部３６との間の距離Ｌ１’が変動しても、Ｌ１’に応じた適切な観察済み領域を取得できる。

図４は、ユーザが移動する図形を観察している場合、つまり視線を移動している場合の視野の計測方法を説明する図である。図４において、ユーザ３０１と表示部３６の表示画面３０２は、図３と同じ意味で用いており、同じ記号で示している。また、表示画面３０２上に、予め決めた形状、サイズ、濃度パターン及び濃度値を持つ図形３０４を提示すること、ユーザに対して図形３０４が存在する方向を３０６で示したことも、図３と同様である。

図４において図３と大きく異なる点は、ユーザが確実に観察できる（背景画像とのコントラスト差が大きい）注視用図形４０３を一定速度で移動させながら表示することである。その際、図形３０４も一定速度で移動させることにより、注視用図形４０３に対する相対的な位置（距離と方向）を保つように表示する。また、ユーザが注視用図形４０３を注視したときの視線方向４０５と図形３０４が存在する方向３０６との内角（視角）をβとする。

また、ユーザと注視用図形４０３との間の距離をＬ３、注視用図形４０３と図形３０４との間の距離をＬ４とする。そして、注視用図形４０３と一緒に一定速度で移動する図形３０４を提示した時に、ユーザが図形３０４の存在に気付いた場合の視角βを計測する。この際、注視用図形４０３を表示画面３０２の中心付近で移動するように制御すると、視角βは、三角関数を用いた式（３）から近似的に求めることができる。
β＝ｔａｎ^―１（Ｌ４／Ｌ３） ・・・（３）

視角βの最大値（視野角）β_ｍａｘを計測することで、視線を移動している時の視野（円形の範囲）を求めることができる。視野角β_ｍａｘはユーザごとに予め計測しておくことが望ましいが、予め複数名のユーザの視野角β_ｍａｘを計測しておき、その平均値を標準的な視野角と見なして用いてもよい。さらに、視野角β_ｍａｘは水平方向と垂直方向で少し異なるため、それぞれ独立に計測しておくことにより、より正確な視野（楕円形の範囲）を求めることができる。

また、注視用図形４０３の複数種類の移動速度について視野角β_ｍａｘを求めておく。図５は、ユーザが移動する図形を観察している場合、つまり視線を移動している場合の視線の移動速度に対する視野角の変化を説明する図である。図４を用いて説明した方法により、注視用図形４０３の移動速度を変更した時の視野角β_ｍａｘの変化を計測することで図５が得られる。

図５において、縦軸は視野角、横軸は視線の移動速度を表している。視野角の単位は度（°）であり、移動速度の単位は移動距離／単位時間（例えば、ｍｍ／秒）である。図５に示した通り、視線の移動速度が速くなると視野が狭くなり、移動速度が所定の閾値以上（Ｖ１以上）になると正常な観察ができなくなり、視野角０°（視野なし）となる。

次に、断層画像の切替表示を行った場合に、その切替速度による視野の大きさの判定について説明する。図６は、ユーザが、濃度値が経時変化している図形を観察している場合の視野角の変化を説明する図である。一般に、人間は静止物体を観察している時には、その視線位置はほぼ固定され、視野範囲は中心視野と呼ばれる比較的狭い範囲となる。一方、動体を観察している時には、視線位置がほぼ固定されている状態で、周辺視野と呼ばれるより広い視野範囲で観察対象の経時変化を捉えることができることが知られている。読影時に断層画像を切替表示している時の視野角の変化は、図６に示した例と原理的に同じである。

図６において、縦軸は視野角、横軸は時間周波数を表している。視野角の単位は度（°）であり、時間周波数の単位はヘルツ（Ｈｚ）である。図６の視覚特性の計測に当たっては、図３とほぼ同様の画像観察方法を用いる。ただし、図３の説明では図形３０４を静止画像として提示したのに対し、図６の視覚特性の計測に当たっては、図形３０４の表示／非表示を周期的に変化させる。この際、図形３０４を背景画像上に重畳表示する際の透過度を、一周期の間に１００％（透明）→０％（不透明）→１００％（透明）と変化させる。またこの際、図形３０４の透過度を、三角関数のサイン波と同じように変化させる。こうして周期的に濃度を経時変化させた図形３０４をユーザに提示した際に、ユーザがその図形の存在に気付いた場合の視角Θを計測し、視角Θの最大値Θ_ｍａｘを視野角とする。

図６に示した様に、人間の視野角Θ_ｍａｘは、ある時間周波数Ｔｘにおいて最大となる。一方、図６のＴ１及びＴ２で示した時間周波数は、動体視力の適用範囲の下限と上限を示している。Ｔ１以下の時間周波数では、ユーザは図３と同様に静止画像を見ているものと見なし、静止画像観察時の視野角を適用する。したがって、時間周波数がＴ１のときの視野角は、図３で説明した測定により求めた視野角α_ｍａｘとなる。また、Ｔ２以上の時間周波数では、ユーザは図形３０４の経時変化を正確に認識できない、つまり正しく観察できなくなるので、この場合の視野角は０°（視野なし）とする。なお、時間周波数は、表示部３６の表示画面における断層画像の表示の切替速度に対応する（たとえば、２秒ごとに断層像を切り替えている場合、切替速度（時間周波数）は０．５Ｈｚとなる）。

以上、図３乃至図６を用いて、図２のステップＳ２０８で説明した観察済み領域の計算方法を説明した。より詳細には、図３を用いて、視線が停止しており断層画像は切り替えていない場合の観察済み領域の計算方法を説明した。図４と図５を用いて、視線が移動しており断層画像は切り替えていない場合の観察済み領域の計算方法を説明した。図６を用いて、視線が停止しており断層画像を切り替えている場合の観察済み領域の計算方法を説明した。

こうして、図３〜図６により説明した手法により、さまざまな観察状態に応じた視野角が取得され、保持される。そして、表示中の断層画像における観察済み領域の決定（ステップＳ２０８）においては、まず、ステップＳ２０４で取得された断層画像の切替速度、ステップＳ２０６で取得された視線情報（視線の移動速度）に基づいてその時の観察状態が判定される。そして、判定された観察状態に対応する視野角が、保持されている各観察状態に応じた視野角の中から取得され、視線情報（ユーザと表示部３６との間の距離）に基づいて視野の範囲が決定される。そして、表示中の断層画像において、視線情報（視線位置）と決定された視野の範囲に基づいて観察領域が決定される。たとえば、視線位置を中心として、上記決定された視野の範囲を確認済み領域とする。

なお、視線が移動しており断層画像も切り替えている場合の視野角の計測は、原理的には図４の方法と図６の方法を合わせることにより計測可能である。つまり、図４で説明した一定速度で移動する図形３０４の透過率を、図６で説明したように所定の時間周波数で変化させた時の視野角を計測し、観察済み領域を計算すればよい。ただし、この方法では変動するパラメータが２つ（図形の移動速度と、図形の透過率を変える周期（時間周波数））になるため、実際にこの方法での視野角の変化を計測するためには非常に時間がかかるので、本実施形態では、以下の簡易な方法を用いている。

断層画像の切替速度が図６のＴ１より大きくＴ２より小さい場合（Ｔ１〜Ｔ２の間の場合）に、視線の移動速度が予め決めた閾値Ｖ０以下であれば、図６で説明した方法で視野角及び観察済み領域を計算する。一方、切替速度がＴ１〜Ｔ２の間であり、視線の移動速度が予め決めた閾値Ｖ０を超えた場合は、視線の移動と断層画像の切り替えが同時に起こっているので正常な観察が困難になったと判断し、視野角を０°と見なし、観察済み領域はなしとする。

図７に、以上で説明した観察済み領域の計算方法を一覧表にまとめて示す。図７によれば、切替速度が所定の閾値以下（Ｔ１以下）の場合には視線の移動速度に基づいて視野が変更され、視線の移動速度が所定の閾値以下（Ｖ０以下）の場合には切替速度に基づいて視野が変更される。また、切替速度が所定の閾値以上（Ｔ２以上）の場合、視線の移動速度が所定の閾値以上（Ｖ１以上）の場合、切替速度＞Ｔ１且つ移動速度＞Ｖ０の場合には、視野が無い（観察範囲が存在しない）とする。

一般に読影者であるユーザが３次元医用画像データの広い範囲を効率よく観察する際は、読影者は視点をあまり移動せずに断層画像を連続的に切替表示しながら観察する。この時、周辺視野も含めた広い視野で観察が行われている。この状態は、図７における、断層像の切替速度がＴ１〜Ｔ２の間、視点の移動速度がＶ０以下、の状態に相当する。

次に、読影者が、異常陰影が写っている断層画像を見つけた場合は、断層画像の切り替えを一旦停止して、異常陰影が写っている領域（注目領域）を詳細に観察する。この場合、中心視野を用いた狭い視野で、より正確な読影が行われている。この状態は、図７における、断層像の切替速度がＴ１以下、視点の移動速度がＶ１以下、の状態に相当する。このようにして、図７に示した観察済み領域の計算方法により、こうした読影者の様々な画像観察方法に対応した適切な観察済み領域を計算することができる。

図８に、表示部３６の表示画面と視線検出部の取り付け位置の例を示す。図８において、表示部３６の表示画面８００に隣接する位置に、視線検出部３７を取り付ける。図８の例では、表示画面８００の直下に視線検出部３７を取り付けている。表示画面８００には、読影開始ボタン８０２、マーカ表示ボタン８０３、読影終了ボタン８０４、画像表示エリア８０５などが表示されている。ユーザが各ボタンを押下することにより、上述した読影開始、マーカ表示、読影終了などのユーザ指示が発生する。画像表示エリア８０５には、ユーザ指示によって選択された断層画像が表示される。

また、画像表示エリア８０５には、観察済み領域を示すマーカが表示される。図８に示したマーカ８０６は、ユーザが断層画像を切替表示しながら観察している時の観察済み領域を例示している。マーカ８０７は、ユーザが断層画像の切り替えを一時停止して、特定の領域を注視している時の観察済み領域を例示している。したがって、マーカ８０７はマーカ８０６よりも小さくなっている。

また、図２のステップＳ２１２では、すべての観察済み領域に対してマーカが表示されるので、マーカ８０６とマーカ８０７は区別されずに表示される。なお、ユーザがマーカ表示ボタン８０３を押す度に、マーカの表示属性（色や網掛けパターンなど）を変更するようにすることもできる。こうした場合は、マーカ８０６とマーカ８０７は異なる表示属性を持つので、区別して表示される。

以上説明したように、本実施例に係る画像診断支援装置によれば、読影者の画像観察方法に対応した観察済み領域の計算方法が用いられるので、読影者の観察状態に応じて、より正確に観察済み領域を決定できる。また、そのようにして決定された観察済み領域に基づいた表示（たとえば、マーカ表示）を行うことにより、より適切に読影漏れを指摘することができる。

（変形例１）
上述の実施形態では、視線検出部３７と視線情報取得部４５を用いて表示部３６に対するユーザの視線情報を取得していた。本変形例では、ユーザが表示部３６の所定の位置（例えば中心）に視線を向けていると仮定することにより、視線検出部３７と視線情報取得部４５を用いずにユーザの観察済み領域を決定できることを示す。以下では、上述の実施形態と同じ部分の説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

本変形例では、画像診断支援装置１０は視線検出部３７と視線情報取得部４５を備えないか、または備えていても使用しない。視線情報取得部４５が不在または使用できないため、図２のフローチャートのステップＳ２０６とＳ２０７は実行しない。従って、本変形例では、ステップＳ２０５の実行後は、ステップＳ２０８へ進む。ステップＳ２０８において、観察済み領域記録部４６は、ユーザが表示部３６の中心に視線を向けているという仮定に基づき、ユーザが観察した断層画像の領域（観察済み領域）を計算する。この際、観察済み領域記録部４６は、ステップＳ２０４で計算した断層画像の切替速度と、前記仮定に基づくユーザの視線情報（表示部３６の中心に視線が留まっているという情報）を利用して観察済み領域を計算する。

観察済み領域の計算方法は、上述の実施形態の図３（静止した画像を観察している場合の視野）と図６（断層画像を切替表示している場合の視野）を用いて説明した通りである。つまり、図７において、視線の移動速度がＶ０以下の場合の計算方法を適用する。これにより、断層画像を切替表示していない場合は表示部３６の中心付近（中心視野の範囲）を観察済み領域とし、断層画像を所定の速度で切替表示している場合はより広い範囲（周辺視野の範囲）を観察済み領域とする。

以上説明したように、本変形例に係る画像診断支援装置によれば、ユーザが表示部３６の所定の位置に視線を向けていると仮定することにより、視線検出部３７と視線情報取得部４５を用いなくとも、上述の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、図３、図４を参照して説明した視角の計測を、読影開始（Ｓ２００）に先立って、表示部３６を用いて行うようにしてもよい。これにより、読影者の視角の個人差に応じた観察範囲を設定することが可能になる。

また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１０：画像診断支援装置、２１：ＬＡＮ、２２：データベース、３１：通信ＩＦ、３２：ＲＯＭ、３３：ＲＡＭ、３４：記憶部、３５：操作部、３６：表示部、３７：視線検出部、４１：開始終了通知部、４２：医用画像取得部、４３：表示制御部、４４：表示処理部、４５：視線情報取得部、４６：観察済み領域記録部、４７：マーカ生成部

Claims (13)

1. 医用画像を表示画面に表示する表示手段と、
   ユーザの視線位置を取得する取得手段と、
   前記表示画面に表示されている医用画像の観察状態を判定する判定手段と、
   前記表示画面上における前記ユーザの観察範囲の大きさを、前記観察状態に基づいて変更する変更手段と、
   前記視線位置と前記観察範囲に基づいて、前記医用画像における観察済みの領域を決定する決定手段と、を備えることを特徴とする画像診断支援装置。
2. 前記観察状態は、前記ユーザの視線の移動速度を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像診断支援装置。
3. 前記変更手段は、前記移動速度に基づいて前記観察範囲の大きさを変更することを特徴とする請求項２に記載の画像診断支援装置。
4. 前記変更手段は、前記移動速度が大きくなるほど前記観察範囲の大きさを小さくすることを特徴とする請求項３に記載の画像診断支援装置。
5. 前記変更手段は、
   前記移動速度が第１の閾値以下の場合には前記観察範囲の大きさを第１のサイズに固定し、
   前記移動速度が前記第１の閾値より大きい第２の閾値以上の場合には前記観察範囲がないとすることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の画像診断支援装置。
6. 前記観察状態は、前記表示画面における医用画像の表示の切替速度を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像診断支援装置。
7. 前記観察状態は、前記表示画面における医用画像の表示の切替速度を含み、
   前記変更手段は、
   前記切替速度が第１の閾値以下の場合には前記移動速度に基づいて前記観察範囲を変更し、
   前記移動速度が第２の閾値以下の場合には前記切替速度に基づいて前記観察範囲を変更することを特徴とする請求項２または３に記載の画像診断支援装置。
8. 前記観察状態は、前記表示画面における医用画像の表示の切替速度を含み、
   前記変更手段は、
   前記切替速度が第３の閾値以下の場合には前記観察範囲の大きさを前記移動速度に基づいて変更し、
   前記切替速度が前記第３の閾値より大きい第４の閾値以上の場合には前記観察範囲がないとし、
   前記移動速度が前記第１の閾値より大きい場合には前記観察範囲の大きさを前記切替速度に基づいて変更することを特徴とする請求項５に記載の画像診断支援装置。
9. 前記決定手段は、前記医用画像上の前記視線位置を含む前記観察範囲を前記観察済みの領域に決定することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の画像診断支援装置。
10. 前記医用画像は、３次元画像データを構成する複数の断層画像から選択されることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像診断支援装置。
11. 前記決定手段は、前記断層画像において決定された観察済みの領域に基づいて、前記３次元画像データの観察済み領域を決定することを特徴とする請求項１０に記載の画像診断支援装置。
12. 医用画像を表示画面に表示する表示手段を有する画像診断支援装置の制御方法であって、
    ユーザの視線位置を取得する取得工程と、
    前記表示画面に表示されている医用画像の観察状態を判定する判定工程と、
    前記表示画面上における前記ユーザの観察範囲の大きさを、前記観察状態に基づいて変更する変更工程と、
    前記視線位置と前記観察範囲に基づいて、前記医用画像における観察済みの領域を決定する決定工程と、を有することを特徴とする画像診断支援装置の制御方法。
13. 請求項１２に記載された画像診断支援装置の制御方法の各工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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