JP6797557B2 - 医用画像診断装置、医用画像処理装置および画像表示プログラム - Google Patents

Description

本発明の一態様としての本実施形態は、医用画像診断装置、医用画像処理装置および画像表示プログラムに関する。

従来、医用画像の撮影を行う医用画像診断装置において、３次元医用画像を観察する際、例えば、観察方向を直感的に理解するための補助として、被検体の全身を示す疑似人体モデルを表示する技術が知られている。

この技術は、医用画像診断装置に設けられたディスプレイに、撮影した３次元医用画像とともに、全身に対応する疑似人体モデルを表示し、３次元医用画像の回転とともに疑似人体モデルを同時に回転表示させている。従来の医用画像診断装置では、その疑似人体モデルの回転表示によって３次元医用画像が表示されている状態の操作者の視線方向や観察方向の理解を補助するようになっている。

しかしながら、被検体の全身を示す疑似人体モデルでは、３次元医用画像が人体の局所を示している場合は、３次元医用画像の局所部位と、疑似人体モデルの全身との位置関係が直感的に把握しづらく、操作者の観察の補助になりにくい場合があった。また、ディスプレイに表示された疑似人体モデルを、操作者が手動で切り替える方法も考えられるが、操作者にとって大きな手間や負担になる可能性が高かった。

特開平８−１６７０４７号公報

本発明が解決しようとする課題は、３次元医用画像を観察する際、操作者の視線方向や観察方向の直観的な理解を補助することができる医用画像診断装置、医用画像処理装置および画像表示プログラムを提供することである。

本実施形態の医用画像診断装置は、上述した課題を解決するために、ディスプレイと、人体の各部位に対応した複数の部分人体モデルを記憶する記憶部と、被検体を撮影して医用画像を収集する撮影部と、前記医用画像に対応する部位の情報を取得する部位情報取得部と、前記部位の情報に基づいて、前記複数の部分人体モデルの中から少なくとも１つの部分人体モデルを選択する選択部と、選択した前記部分人体モデルと、前記医用画像とを、前記ディスプレイに表示させる表示制御部と、を備え、前記表示制御部は、前記医用画像の回転表示に伴って、選択した前記部分人体モデルも回転表示させる。

本実施形態の医用画像処理装置の構成を示す図。 本実施形態の医用画像診断装置が、画像に対応する部分人体モデルを複数の部分人体モデルの中から少なくとも１つを選択し、その選択した部分人体モデルをディスプレイに表示させる画像表示処理の動作を示すフローチャート。 第１の実施形態に係る医用画像診断装置が、ディスプレイに、腹胸部を示す部分人体モデルと、腎臓を示す医用画像とを表示させた場合の表示画面例を示す説明図。 本実施形態に係る患者座標系について説明する図。 本実施形態に係る医用画像診断装置が、ディスプレイに、医用画像の回転表示に伴って、部分人体モデルを回転表示させた場合の表示画面例を示す説明図。 図３（ｂ）の画像に表示された部分人体モデルと医用画像を拡大して、ディスプレイに表示させた場合の表示画面例を示す説明図。 本実施形態に係る医用画像診断装置が、ディスプレイに、拡大表示した医用画像を回転表示させるとともに、拡大した部分人体モデルも回転表示させた場合の表示画面例を示す説明図。 本実施形態に係る医用画像診断装置が、ディスプレイに、頭部を示す部分人体モデルと、脳を示す医用画像とを表示させた場合の表示画面例を示す説明図。 本実施形態に係る処理回路の取得機能が、撮影部によって撮影された医用画像から、解剖学的位置を抽出する概念を示した説明図。 本実施形態に係る医用画像診断装置が撮影範囲を示す解剖学的特徴を抽出し、その解剖学的特徴に基づいて、部分人体モデルをディスプレイに表示させる処理の動作を示すフローチャート。 第２の実施形態に係る医用画像診断装置が、ディスプレイに、撮影された医用画像から抽出した右冠動脈、左冠動脈回旋枝および左冠動脈前下行枝と、心臓を示す部分人体モデルとを、表示させた場合の表示画面例を示す説明図。 体内画像に表示された部分人体モデルと、腹胸部を示す部分人体モデルに、右冠動脈、左冠動脈回旋枝および左冠動脈前下行枝を、重畳表示させた場合の表示画面例を示す説明図。 従来の医用画像診断装置が、医用画像と、全身を示す人体モデルとをディスプレイに表示させた場合の表示画面例を示す説明図。 従来の医用画像診断装置において、医用画像Ｍ１の回転に応じて、人体モデルＭ２も回転することを示す表示画面の一例を示す説明図。 従来の医用画像診断装置が、医用画像を回転させるとともに人体モデルも回転表示させたところ、操作者の視線方向や観察方向の直観的な理解を、補助することができないことを示した表示画面の一例を示す説明図。

本実施形態に係る医用画像診断装置、医用画像処理装置および画像表示プログラムについて、図面を参照して説明する。

なお、本実施形態では、医用画像処理装置に撮影部を備えた医用画像診断装置を用いて第１の実施形態および第２の実施形態を説明することにするが、特許請求の範囲に記載された医用画像診断装置は、撮影部を有さない医用画像処理装置であっても、本実施形態を実現することができる。

図１は、本実施形態の医用画像診断装置２００の構成を示す図である。

本実施形態に係る医用画像診断装置２００は、撮影部１７０と医用画像処理装置１００とを備えている。

撮影部１７０は、被検体を撮影して医用画像を収集する。撮影部１７０は、被検体を撮影して医用画像を収集する機能（撮影機能）を有していれば良く、モダリティの種類を問わない。撮影部１７０は、例えば、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、或いは、超音波診断装置の医用画像収集部であっても良い。撮影部１７０は、撮影した医用画像を記憶回路１５０に記憶させる。

医用画像処理装置１００は、処理回路１１０、部分人体モデルデータベース１２０、入力回路１３０、ディスプレイ１４０、記憶回路１５０、ネットワークインターフェース１６０および内部バス１８０を備えている。

処理回路１１０は、プログラムをメモリ（記憶回路１５０）から読み出し、実行することにより、プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。具体的には、処理回路１１０（プロセッサ）は、読み出したプログラムを実行することによって、取得機能１１２、選択機能１１４、表示制御機能１１６及び画像処理機能１１８を実現する。

ここで、「プロセッサ」という文言は、例えば、専用又は汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、或いは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）などの回路を意味する。

プロセッサは、メモリに保存された、もしくはプロセッサの回路内に直接組み込まれたプログラムを読み出し、実行することで各機能を実現する。プロセッサが複数設けられ場合、プログラムを記憶するメモリは、プロセッサごとに個別に設けられるものであっても構わないし、或いは、図１の記憶回路１５０が各プロセッサの機能に対応するプログラムを記憶するものであっても構わない。

部分人体モデルデータベース１２０は、例えば、人体の各部位に対応した複数の部分人体モデルを記憶するように構成されている。部分人体モデルデータベース１２０は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＨＤＤ（Hard Disk Drive）等を含む記憶装置によってデータベースとして構成される。

ここで、人体の部位とは、例えば、頭部、胸部、腹部、或いは脚部といった、人体の部分領域のことである。この場合、部分人体モデルデータベース１２０は、部分人体モデルとして、例えば、頭部、胸部、腹部、或いは脚部などの部位人体モデルを備える。これらの部位人体モデルは、頭部、胸部、腹部、或いは脚部の形状を模式的に示すモデルであり、各部位の形状を詳細に示す必要はない。なお、例えば、腹部であっても、男性や女性の種別、あるいは大人や子供の種別などに応じた、複数の部位人体モデルを備えてもよい。

この他、人体の部位は、例えば、心臓、冠動脈、腎臓、胃腸などの臓器に対応する部位であってもよい。この場合、部分人体モデルデータベース１２０は、部分人体モデルとして、上記の部位人体モデルに加え、心臓、冠動脈、腎臓、胃腸などの形状を模式的に示す臓器人体モデルも備えている。

また、部分人体モデルのそれぞれは、被検体の撮影部位の３次元画像と重畳表示することのできるように、３次元データとして構成されている。

なお、本実施形態では、部分人体モデルデータベース１２０は医用画像処理装置１００に設けられるようになっているが、本実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、部分人体モデルデータベース１２０は、外部の画像サーバや画像管理装置等に設けられ、ネットワークインターフェース１６０を介して、外部の装置から部分人体モデルを選択するようにしてもよい。

処理回路１１０の取得機能１１２は、収集した医用画像に対応する部位の情報を取得する機能のことである。なお、医用画像は、例えば、撮影部位を３次元的に表示可能なボリュームデータによって構成される。処理回路１１０は、例えば、医用画像の付帯情報に基づいて、被検体の撮影部位の情報を取得する。取得機能１１２の詳細は後述する。

医用画像の付帯情報の一例としては、例えば、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）という医用画像システムの標準規格において、検査部位を示す（００１８，００１５）というＤＩＣＯＭタグが知られている。このＤＩＣＯＭタグには医用画像に関する検査部位情報を記載しておくことができる。処理回路１１０は、このＤＩＣＯＭタグから、例えば、ＡＢＤＯＭＥＮ(腹部)やＨＥＡＤ（頭部）などが記載された検査部位情報を取得する。また、（００１８，００１５）のＤＩＣＯＭタグは、記述される内容に制限はなく、例えば、撮影時において検査部位を示す部位情報を自由に記述することができる。

なお、ＤＩＣＯＭタグには、検査記述を示す（００１８，１０３０）というタグもあり、このＤＩＣＯＭタグに検査部位情報を記載して、このＤＩＣＯＭタグから取得してもよい。（００１８，１０３０）のＤＩＣＯＭタグは、（００１８，００１５）のＤＩＣＯＭタグと同様に自由に記述をすることができ、さらに文字制限がないという特徴があり、より多くの検査に関する情報を記載することができる。これらのＤＩＣＯＭタグは、例えば、人体における領域が部位レベルで入力されており、医用画像の付帯情報として画像とともに記憶回路１５０に記憶されている。なお、人体の部位レベルとは、頭部、胸部、腹部、下肢などが該当する。

処理回路１１０の選択機能１１４は、取得した部位の情報に基づいて、複数の部分人体モデルの中から少なくとも１つの部分人体モデルを選択する機能のことである。処理回路１１０は、例えば、撮影された撮影部位の情報に基づいて、複数の部分人体モデルの中から少なくとも１つの部分人体モデルを選択する。

処理回路１１０は、例えば、ＤＩＣＯＭタグから「ＡＢＤＯＭＥＮ」（腹部）という部位の情報を取得した場合、部分人体モデルデータベース１２０に格納された複数の部分人体モデルの中から少なくとも１つの腹部を示す部分人体モデルを選択する。また、腹部は体内において広範囲に亘るため、部分人体モデルの腹部のみに限定せず、例えば、ＣＨＥＳＴを示す胸部の部分人体モデルも同時に選択するようにしてもよい。

処理回路１１０の表示制御機能１１６は、選択した部分人体モデルと、医用画像とを、ディスプレイ１４０に表示させる機能のことである。表示制御機能は、例えば、部分人体モデルと医用画像との位置合わせを行って、ディスプレイ１４０に部分人体モデルを表示する、表示制御機能を担っている。また、表示制御機能１１６は、医用画像の回転表示に伴って、選択した部分人体モデルも回転表示させる機能も備えている。

処理回路１１０の画像処理機能１１８は、操作者が入力回路１３０を操作して、部分人体モデルの画像や、医用画像に対して処理を行う機能のことである。画像処理機能１１８は、任意の構成要素であり、例えば、医用画像や部分人体モデルの拡大、縮小をはじめ、表示制御機能１１６とも協業して、重畳表示や強調表示などを実行する。

なお、本実施形態における撮影部１７０、取得機能１１２、選択機能１１４、表示制御機能１１６及び画像処理機能１１８は、特許請求の範囲における撮影部、部位情報取得部、選択部、表示制御部及び画像処理部の一例である。

入力回路１３０は、医師や検査技師などの操作者によって操作が可能なポインティングデバイス（マウスなど）やキーボードなどの入力デバイスからの信号を入力する回路であり、ここでは入力デバイス自体も入力回路１３０に含まれるものとする。この場合、操作に従った入力信号が、入力回路１３０から処理回路１１０に送られる。また、入力回路１３０は、撮影部１７０により被検体を撮影するための信号も入力することができるようになっている。

ディスプレイ１４０は、被検体を撮影した撮影部位の医用画像を表示する機能を備える表示装置である。ディスプレイ１４０は、図示しない画像合成回路、ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）、及び画面等を含んでいる。画像合成回路は、画像データに種々のパラメータの文字データ等を合成した合成データを生成する。ＶＲＡＭは、合成データをディスプレイに展開する。ディスプレイ１４０は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等によって構成され、部分人体モデルデータベース１２０に格納された部分人体モデルや、記憶回路１５０に記憶された医用画像などを表示することができる。

記憶回路１５０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＨＤＤ等を含む記憶装置により構成されている。記憶回路１５０は、ＩＰＬ（Initial Program Loading）、ＢＩＯＳ（Basic Input／Output System）及びデータを記憶したり、処理回路１１０のワークメモリとして使用されたり、または、データを一時的に記憶する場合に用いられる。ＨＤＤは、医用画像処理装置１００にインストールされたプログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（Operating System）等も含まれる）やデータを記憶する記憶装置である。また、医師や検査技師などの操作者に対するディスプレイ１４０への情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力回路１３０によって行なうことができるＧＵＩ（Graphical User Interface）を、ＯＳに提供することもできる。

ネットワークインターフェース１６０は、通信規格に応じた通信制御を行ない、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズに準拠した無線ＬＡＮ（Local Area Network）、近距離無線通信又は電話回線等を通じて、医用画像処理装置１００を、図示しないネットワークに接続する機能を有している。また、例えば、ＲＳ−２３２ＣやＲＳ−４２２Ａなどの通信規格や、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの標準化された通信プロトコルも用いることができ、本実施形態では、有線接続であっても無線接続であっても適用できる。具体的には、ネットワークインターフェース１６０は、カード型の拡張装置や医用画像処理装置１００の筐体背面の拡張スロット、ＵＳＢポートに差し込むネットワークアダプタなどが該当する。

内部バス１８０は、処理回路１１０によって医用画像処理装置１００が統括制御されるように、各構成要素に接続されている。内部バス１８０は、例えば、医用画像処理装置１００内で、データや信号を伝達するための回路や通路により構成される。

ここで、従来の問題点を明確にするために、従来の疑似人体モデルである、全身を示した人体モデルをディスプレイ１４０に表示させた場合の表示画面例について、説明する。

図１３は、従来の医用画像診断装置が、医用画像Ｍ１と、全身を示す人体モデルＭ２とをディスプレイ１４０Ａに表示させた場合の表示画面例を示す説明図である。

図１３に示すように、従来の医用画像診断装置では、ディスプレイ１４０Ａに、医用画像Ｍ１を含む、被検体の体内を示す体内画像Ｐ１と、全身を示す人体モデルＭ２の全身画像Ｐ２とを同時に表示させている。体内画像Ｐ１と全身画像Ｐ２は同期しており、操作者が医用画像Ｍ１を回転させると、人体モデルＭ２も同時に回転する。なお、医用画像Ｍ１は、一例として腎臓を示している。

図１４は、従来の医用画像診断装置において、医用画像Ｍ１の回転に応じて、人体モデルＭ２も回転することを示す表示画面の一例を示す説明図である。

図１４（ａ）は、ディスプレイ１４０Ａにおいて、腎臓を示す医用画像Ｍ１を紙面に対して右側に回転させた場合を示している。この場合、体内画像Ｐ３は、体内画像Ｐ１よりも医用画像Ｍ１が右側に回転していることを示すとともに、全身画像Ｐ４は、全身画像Ｐ２よりも、人体モデルＭ２が右側に回転していることを示している。なお、一例として、体内画像Ｐ３は、体内画像Ｐ１の中心を起点として、入力回路であるマウスによって回転させた画像となっている。

また、図１４（ｂ）は、ディスプレイ１４０Ａにおいて、腎臓を示す医用画像Ｍ１を紙面に対して左側に回転させた場合を示している。この場合、体内画像Ｐ５は、体内画像Ｐ１よりも医用画像Ｍ１が左側に回転していることを示すとともに、全身画像Ｐ６は、全身画像Ｐ２よりも、人体モデルＭ２が左側に回転していることを示している。なお、図１４（ａ）と同様に、体内画像Ｐ５は、体内画像Ｐ１の中心を起点として、入力回路であるマウスによって回転させた画像となっている。

このように、図１４では、図１４（ａ）および図１４（ｂ）とも、医用画像Ｍ１を回転させることにより人体モデルＭ２を回転表示させ、操作者に対し、操作者の視線方向や観察方向の直観的な理解を、補助することができることを示している。例えば、この場合、操作者がディスプレイ１４０Ａの医用画像Ｍ１を見ている方向を視線方向とすると、人体モデルＭ２を回転させることにより、客観的な観察方向を全身画像Ｐ２、Ｐ６により認識することができる。なお、医用画像Ｍ１の回転に伴い、人体モデルＭ２を回転させることを回転表示ともいう。

しかしながら、従来の医用画像診断装置では、人体モデルＭ２を回転させた場合でも、操作者の視線方向や観察方向の直観的な理解を、補助することができない場合も生じ得る。

図１５は、従来の医用画像診断装置が、医用画像Ｍ１を回転させるとともに人体モデルＭ２も回転表示させたところ、操作者の視線方向や観察方向の直観的な理解を、補助することができないことを示した表示画面の一例を示す説明図である。

図１５では、ディスプレイ１４０Ａにおいて、例えば、被検体の足裏側から頭部側方向に向けて腎臓を示す医用画像Ｍ１を観察する場合、全身画像Ｐ８には人体モデルＭ２の足の裏が表示されてしまうことを示している。体内画像Ｐ７は、被検体の足裏側から頭部側方向に向けて医用画像Ｍ１を回転させた場合を示しているが、全身画像Ｐ８は、全身の人体モデルＭ２の足裏側がディスプレイ１４０Ａの前面側に回転表示されてしまうことを示している。

このような場合、人体モデルＭ２の足の裏の領域が、全身画像Ｐ８の領域のかなりの部分を占めることになり、足の裏が邪魔となり、操作者に対し、視線方向や観察方向の直観的な理解を補助しているとは言い難い。

そこで、本実施形態では、撮影した医用画像に対応する部位の情報を取得して、その部位の情報に基づいて、複数の部分人体モデルの中から少なくとも１つの部分人体モデルを選択し、選択した部分人体モデルと、医用画像とを、ディスプレイ１４０に表示させる。

（第１の実施形態）
次に、本実施形態に係る医用画像診断装置２００の詳細な動作について、図２に示すフローチャートを用いて説明する。

（画像表示処理）
図２は、本実施形態の医用画像診断装置２００が、医用画像に対応する部分人体モデルを複数の部分人体モデルの中から少なくとも１つを選択し、その選択した部分人体モデルをディスプレイ１４０に表示させる画像表示処理の動作を示すフローチャートである。なお、図２において、Ｓに数字を付した符号は、フローチャートの各ステップを示している。

図２に示すように、まず、本実施形態に係る医用画像診断装置２００の処理回路１１０は、操作者が入力回路１３０を操作することによって、撮影部１７０が被検体を撮影し、被検体の医用画像を収集する（ステップＳ００１）。なお、撮影された医用画像は、記憶回路１５０に記憶される。ステップＳ００１は、撮影部１７０の機能に対応する処理である。

次に、処理回路１１０は、被検体を撮影した医用画像に対応する部位の情報を取得する（ステップＳ００３）。処理回路１１０は、例えば、医用画像の付帯情報に基づいて、部位の情報を取得することができる。ステップＳ００３は、取得機能１１２に対応する処理である。処理回路１１０は、例えば、ＤＩＣＯＭタグから部位の情報を取得する。

次に、処理回路１１０は、取得した部位の情報に基づいて、複数の部分人体モデルの中から少なくとも１つの部分人体モデルを選択する（ステップＳ００５）。ステップＳ００５は、選択機能１１４に対応する処理である。

処理回路１１０は、例えば、ＤＩＣＯＭタグから「ＡＢＤＯＭＥＮ」（腹部）という部位の情報を取得した場合、部分人体モデルデータベース１２０に格納された複数の部分人体モデルの中から少なくとも１つの腹部を示す部分人体モデルを選択する。また、腹部は体内において広範囲に亘るため、部分人体モデルの腹部のみに限定せず、例えば、ＣＨＥＳＴを示す胸部の部分人体モデルも同時に選択することもできる。

そして、処理回路１１０は、部分人体モデルデータベース１２０から選択した部分人体モデルと、医用画像とを、ディスプレイ１４０に表示させる（ステップＳ００７）。処理回路１１０は、例えば、部分人体モデルデータベース１２０から選択した、腹胸部を示す部分人体モデルと、腹部の医用画像を表示する。

図３は、第１の実施形態に係る医用画像診断装置２００が、ディスプレイ１４０に、腹胸部を示す部分人体モデルＳＭ１と、腎臓を示す医用画像Ｍ１とを表示させた場合の表示画面例を示す説明図である。

図３に示すように、医用画像診断装置２００は、ディスプレイ１４０に、医用画像Ｍ１を表示する体内画像ＰＴ１と、腹胸部を示す部分人体モデルＳＭ１の画像ＳＧ（ＳＧ１またはＳＧ２など）とを表示させるようになっている。なお、医用画像Ｍ１は、図１３で示した腎臓を示す医用画像と同一とする。

図３（ａ）では、画像ＳＧ１において、腹胸部を示す部分人体モデルＳＭ１のみを表示しているが、図３（ｂ）では、画像ＳＧ２において、部分人体モデルＳＭ１における被検体の対応する位置に、医用画像Ｍ１を重畳表示させている。この場合、医用画像Ｍ１は、部分人体モデルＳＭ１において、患者座標系による位置合わせがなされて表示される。なお、図３（ａ）と図３（ｂ）の体内画像ＰＴ１は、同一の画像である。

図４は、本実施形態に係る患者座標系について説明する図である。図４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（軸方向により図示）、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る。

図３（ｂ）の画像ＳＧ２では、このような患者座標系を適用して、部分人体モデルＳＭ１における被検体の対応する位置に、体内画像ＰＴ１の医用画像Ｍ１を割り当てて、視線方向や観察方向を合わせることができる。

このように、本実施形態では、医用画像診断装置２００が、ディスプレイ１４０に腹胸部を示す部分人体モデルＳＭ１と医用画像Ｍ１とを表示させることができるので（ステップＳ００７）、例えば、腎臓のような３次元医用画像を観察する際に、操作者の視線方向や観察方向の直観的な理解を補助することができる。

また、処理回路１１０は、表示制御機能１１６と画像処理機能１１８とを備えているので、例えば、図３（ａ）において、操作者が体内画像ＰＴ１の医用画像Ｍ１を回転表示させたとき、その医用画像Ｍ１の回転表示に伴って、腹胸部を示す部分人体モデルＳＭ１も回転表示させることができる。なお、この回転表示は、表示制御機能１１６単独で行ってもよく、また、表示制御機能１１６と画像処理機能１１８とが協業し、画像処理を施しながら部分人体モデルＳＭ１を回転表示させてもよい。

図５は、本実施形態に係る医用画像診断装置２００が、ディスプレイ１４０に、医用画像Ｍ１の回転表示に伴って、部分人体モデルＳＭ１を回転表示させた場合の表示画面例を示す説明図である。

図５に示すように、医用画像診断装置２００は、ディスプレイ１４０の体内画像ＰＴ１において、医用画像Ｍ１を回転表示させたときの画像を表示させるとともに、画像ＳＧ１において、部分人体モデルＳＭ１も回転表示させたときの画像を表示させることができる。

本実施形態では、部分人体モデルＳＭ１を表示させることにより、操作者に対し、視線方向や観察方向の直観的な理解を補助することが可能な画面表示を提供することが可能である。また、図３（ｂ）の画像ＳＧ２に対し、例えば、部分人体モデルＳＭ１について、医用画像Ｍ１の外形が容易に分かる大きさまで拡大し、この部分人体モデルＳＭ１の拡大に伴って、医用画像Ｍ１を拡大させて重畳表示させるようにしてもよい。

図６は、図３（ｂ）の画像ＳＧ２に表示された部分人体モデルＳＭ１と医用画像Ｍ１を拡大して、ディスプレイ１４０に表示させた場合の表示画面例を示す説明図である。なお、部分人体モデルＳＭ１と医用画像Ｍ１は、それぞれ拡大して表示されるため、処理回路１１０は、画像処理機能１１８により、ディスプレイ１４０に表示させる表示サイズを所定のサイズに変更する。

図６に示すように、処理回路１１０は、画像処理機能１１８により、例えば、画像ＳＧ３において、腹胸部の部分人体モデルＳＭ１の全体を表示するように拡大表示するとともに、医用画像Ｍ１も部分人体モデルＳＭ１と等倍にて拡大表示する。これにより、処理回路１１０は、腎臓を示す医用画像Ｍ１を部分人体モデルＳＭ１に重畳させ、その医用画像Ｍ１を強調させるように、ディスプレイ１４０に表示させることができる。例えば、重畳表示された医用画像Ｍ１を、部分人体モデルＳＭ１よりも濃い色で表示したり、あるいは、部分人体モデルＳＭ１に透過性を付与することにより、医用画像Ｍ１を強調させることができる。

また、図７は、本実施形態に係る医用画像診断装置２００が、ディスプレイ１４０に、拡大表示した医用画像Ｍ１を回転表示させるとともに、拡大した部分人体モデルＳＭ１も回転表示させた場合の表示画面例を示す説明図である。

図７に示すように、医用画像診断装置２００は、ディスプレイ１４０の画像ＳＧ３において、図６において示した拡大した部分人体モデルＳＭ１と、等倍による拡大表示した医用画像Ｍ１とを回転表示させることができる。なお、処理回路１１０は、部分人体モデルＳＭ１と医用画像Ｍ１との同期が取れているため、例えば、部分人体モデルＳＭ１か医用画像Ｍ１のいずれか一方を回転表示させることにより、他方の医用画像Ｍ１か部分人体モデルＳＭ１も同時に回転表示させることができる。

以上一連の処理を行うことにより、医用画像診断装置２００は、３次元医用画像を観察する際、操作者の視線方向や観察方向の直観的な理解を補助することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る医用画像診断装置２００は、撮影部１７０により被検体を撮影して医用画像を収集して、その医用画像に対応する部位の情報を取得する。医用画像診断装置２００は、取得した部位の情報に基づいて、複数の部分人体モデルの中から少なくとも１つの部分人体モデルを選択して、選択した部分人体モデルと、医用画像とを、ディスプレイ１４０に表示させる。

これにより、本実施形態に係る医用画像診断装置２００によれば、処理回路１１０は、少なくとも１つの部分人体モデルと、医用画像とを、ディスプレイ１４０に表示させることができるので、操作者が３次元医用画像を観察する際、操作者の視線方向や観察方向の直観的な理解を補助することができる。

また、本実施形態では、腎臓を示す医用画像Ｍ１を用いて、操作者の視線方向や観察方向の直観的な理解を説明したが、医用画像Ｍ１は腎臓を示す画像に限定されるものではない。本実施形態は、他の部位や臓器であっても適用することができ、例えば、被検体の脳を、被検体の足裏側から頭部側方向に観察した場合であっても適用できる。この場合、ＤＩＣＯＭタグには、例えば、ＢＲＡＩＮ（脳）と記載されている。

図８は、本実施形態に係る医用画像診断装置２００が、ディスプレイ１４０に、頭部を示す部分人体モデルＳＭ２と、脳を示す医用画像Ｍ２とを表示させた場合の表示画面例を示す説明図である。

図８に示すように、医用画像診断装置２００は、ディスプレイ１４０に、脳を示す医用画像Ｍ２を表示する体内画像ＰＴ（ＰＴ２またはＰＴ３）と、頭部を示す部分人体モデルＳＭ２の画像ＳＧ４とを表示するようになっている。なお、医用画像Ｍ２は、脳を足裏側から頭部側方向に見た画像であって、医用画像Ｍ３は視交叉とする。

図８（ａ）および図８（ｂ）は、ディスプレイ１４０の画像ＳＧ４において頭部を示す部分人体モデルＳＭ２のみを表示している。また、図８（ａ）の体内画像ＰＴ２は、医用画像Ｍ３を含む医用画像Ｍ２のみを表示している。

一方、図８（ｂ）の体内画像ＰＴ３は、図８（ｂ）の画像ＳＧ４の頭部を示す部分人体モデルＳＭ２を拡大し、図８（ａ）の医用画像Ｍ３を含む医用画像Ｍ２に重畳表示させるようになっている。なお、この場合も図６と同様に、医用画像Ｍ２は、部分人体モデルＳＭ２において、患者座標系による位置合わせがなされている。

処理回路１１０は、例えば、脳内の視交叉を示す医用画像Ｍ３を関心領域（Region Oｆ Interest）として設定し、この医用画像Ｍ３を見やすい位置に医用画像Ｍ２を回転させるとともに、部分人体モデルＳＭ２を回転表示させる。

このように、処理回路１１０は、体内画像ＰＴ３に表示される医用画像Ｍ２の表示サイズを、体内画像ＰＴ２に表示される医用画像Ｍ２と同一の表示サイズに設定し、画像ＳＧ４の部分人体モデルＳＭ２のみ表示サイズを拡大して、医用画像Ｍ２に重畳表示させる。

これにより、本実施形態に係る医用画像診断装置２００の処理回路１１０は、ディスプレイ１４０に頭部を示す部分人体モデルＳＭ２を表示させた場合でも、操作者の視線方向や観察方向の直観的な理解を補助することができる。なお、医用画像Ｍ３は、ＲＯＩとして設定する概念を想起するため、視交叉をＲＯＩに設定することにしたが、これに限定されるものではない。医用画像Ｍ３に相当する部位は、例えば、血管や瘤であってもよい。

（第２の実施形態）
第１の実施形態の処理回路１１０は、ＤＩＣＯＭタグから、撮影された医用画像に対応する部位の情報を取得するものとして説明した。第２の実施形態では、例えば、撮影部１７０によって撮影された医用画像から、処理回路１１０が撮影範囲を示す解剖学的特徴を抽出し、その解剖学的特徴に基づいて、部位の情報を取得する場合について説明する。

第２の実施形態では、例えば、処理回路１１０の取得機能１１２が、解剖学的位置を抽出し、その医用画像から撮影された部位を特定するとともに、特定されたその部位の部分人体モデルを表示させる場合について説明する。なお、以下の例では、例えば、医用画像から、肺部や心臓を撮影したものと特定する例により説明する。

図９は、本実施形態に係る処理回路１１０の取得機能１１２が、撮影部１７０によって撮影された医用画像から、解剖学的位置を抽出する概念を示した説明図である。

図９に示すように、黒丸で示した解剖学的位置ＡＬ１、ＡＬ２、ＡＬ３、ＡＬ４、ＬＡ５、ＡＬ６、ＡＬ７が、撮影された医用画像から検出されたことが示されている。

処理回路１１０は、例えば、解剖学的特徴を検出するモデルを使用し、パターン認識やマッチングによって、医用画像から解剖学的特徴を抽出するとともに、その位置を特定する。なお、処理回路１１０は、解剖学的位置を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。

そして、処理回路１１０は、解剖学的特徴とその位置から、該当する解剖学的特徴が含まれる人体の部位を特定する。この結果、医用画像が、人体のどの部位を撮影したものであるかを特定することができる。例えば、医用画像から抽出した解剖学的特徴に、右肺尖部及び左肺尖部のような解剖学的特徴が含まれる場合は、その医用画像の撮影部位は「胸部」である、と特定する。或いは、医用画像から抽出した解剖学的特徴に、右腎上極、左腎上極、右腎下極、左腎下極のような解剖学的特徴が含まれる場合は、その医用画像は「腹部」を撮影したものである、と特定する。

次に、第２の実施形態の処理回路１１０の処理について、フローチャートを用いて説明する。

図１０は、本実施形態に係る医用画像診断装置２００が撮影範囲を示す解剖学的特徴を抽出し、その解剖学的特徴に基づいて、部分人体モデルをディスプレイ１４０に表示させる処理の動作を示すフローチャートである。

図１０のフローチャートが図２のフローチャートと異なる点は、図２に示したステップＳ００３の処理の代わりに、ステップＳ１０１の処理が実行される点である。他の処理は図２のフローチャートと同一であるため、ステップＳ１０１の処理について、説明する。

処理回路１１０は、被検体を撮影した医用画像から、撮影範囲を示す解剖学的特徴を抽出し、その解剖学的特徴に基づいて、部位の情報を取得する（ステップＳ１０１）。処理回路１１０は、例えば、撮影部１７０によって撮影された医用画像から、解剖学的特徴を抽出する処理を実行する。

第２の実施形態に係る処理回路１１０の取得機能１１２は、例えば、医用画像から抽出した解剖学的特徴が、右冠動脈（ＲＣＡ：Right Coronary Artery）、左冠動脈回旋枝（ＬＣＸ：Left Circumflex Coronary）、左冠動脈前下行枝等である場合、その医用画像は、心臓を撮影したものである、と特定する。

図１１は、第２の実施形態に係る医用画像診断装置２００が、ディスプレイ１４０に、撮影された医用画像から抽出した右冠動脈ＲＣＡ、左冠動脈回旋枝ＬＣＸおよび左冠動脈前下行枝ＬＡＤと、心臓を示す部分人体モデルＳＭ３とを、表示させた場合の表示画面例を示す説明図である。

図１１に示すように、医用画像診断装置２００は、ディスプレイ１４０に、右冠動脈ＲＣＡ、左冠動脈回旋枝ＬＣＸおよび左冠動脈前下行枝ＬＡＤを表示する体内画像ＰＴ（ＰＴ４またはＰＴ５）と、心臓を示す部分人体モデルＳＭ３の画像ＳＧ５とを、表示させるようになっている。

第２の実施形態では、処理回路１１０は、解剖学的特徴に基づいて部位の情報を抽出することができるので、例えば、右冠動脈ＲＣＡ、左冠動脈回旋枝ＬＣＸおよび左冠動脈前下行枝ＬＡＤに対応する解剖学的を抽出した場合には、部位の情報として、「心臓」を取得する。その結果、心臓を示す部分人体モデルＳＭ（ＳＭ３またはＳＭ４）を表示させることができる。

図１１（ａ）および図１１（ｂ）では、ディスプレイ１４０の画像ＳＧ５において、心臓を示す部分人体モデルＳＭ３が表示されている。また、図１１（ａ）の体内画像ＰＴ４では、右冠動脈ＲＣＡ、左冠動脈回旋枝ＬＣＸおよび左冠動脈前下行枝ＬＡＤが、被検体の撮影部位の画像として表示されている。

一方、図１１（ｂ）の体内画像ＰＴ５では、画像ＳＧ５の心臓を示す部分人体モデルＳＭ３を拡大した部分人体モデルＳＭ４を表示させるとともに、図１１（ａ）の体内画像ＰＴ４に示した右冠動脈ＲＣＡ、左冠動脈回旋枝ＬＣＸおよび左冠動脈前下行枝ＬＡＤが、重畳表示されている。

このように、第２の実施形態では、処理回路１１０は、解剖学的特徴に基づいて、撮影された臓器や部位に関連する部分人体モデルをディスプレイ１４０に表示させることができるので、操作者の視線方向や観察方向の直観的な理解を補助することができる。なお、体内画像ＰＴ５では、部分人体モデルＳＭ４において、患者座標系による位置合わせが行われているものとする。

また、部分人体モデルＳＭ４は、操作者からの視線方向や観察方向によっては、心臓の右側か左側かの判断が即座にしにくいことも想定されるため、例えば、構造上の特徴により、右側と左側で異なる点を強調表示するようにしてもよい。

さらに、医用画像診断装置２００の処理回路１１０が、複数の部分人体モデルの中から、異なる部位を示す２つ以上の部分人体モデルを選択し、その２つ以上の部分人体モデルに医用画像を重畳させ、その画像を表示させるようにしてもよい。

図１２は、体内画像ＰＴ５に表示された部分人体モデルＳＭ４と、腹胸部を示す部分人体モデルＳＭ１に、右冠動脈ＲＣＡ、左冠動脈回旋枝ＬＣＸおよび左冠動脈前下行枝ＬＡＤを、重畳表示させた場合の表示画面例を示す説明図である。

図１２に示すように、右冠動脈ＲＣＡ、左冠動脈回旋枝ＬＣＸおよび左冠動脈前下行枝ＬＡＤは、体内画像ＰＴ４の医用画像であり、腹胸部を示す部分人体モデルＳＭ１と、心臓を示す部分人体モデルＳＭ４とに重畳表示させることにより、より一層操作者の視線方向や観察方向の直観的な理解を補助することができる。

また、右冠動脈ＲＣＡ、左冠動脈回旋枝ＬＣＸおよび左冠動脈前下行枝ＬＡＤは、体内画像ＰＴ４の医用画像に限定されるものではなく、右冠動脈ＲＣＡ、左冠動脈回旋枝ＬＣＸおよび左冠動脈前下行枝ＬＡＤについても部分人体モデルを適用し、ディスプレイ１４０に重畳表示させるようにしてもよい。

なお、上記のように、処理回路１１０は、解剖学的特徴を利用した場合であっても、解剖学的位置を利用して、心臓のような臓器だけでなく胸部や腹部など関連する部分人体モデルを選択することもできる。

また、第２の実施形態は、撮影範囲を示す解剖学的特徴を抽出して、その解剖学的特徴に基づいて、部位の情報を取得するようになっていたが、この解剖学的特徴を抽出するタイミングは、本実施形態に限定されるものではない。

（その他の実施形態）
医用画像の撮影対象部位を特定する方法は、上述したＤＩＣＯＭ情報から取得する方法（第１の実施形態）や、解剖学的特徴から取得する方法（第２の実施形態）に限定されない。

例えば、操作者が、撮影された医用画像に基づいて診断する場合、医用画像診断装置２００に設けられているアプリケーションを起動した際にそのアプリケーションに関連づけられた臓器の種類や撮影範囲に基づいて、診断対象部位を特定することもできる。この場合、診断対象部位に対応する部分人体モデルを、部分人体モデルデータベース１２０から読み出し、読み出した部分人体モデルをディスプレイ１４０に、診断対象画像と共に表示させることができる。

また、操作者が、ＣＴ装置で撮影された医用画像に基づいて診断する際に、ウィンドウ機能の設定値によって、診断対象部位を特定可能な場合がある。ここで、例えば、ＷＬ／ＷＷは、ウィンドウ機能のウィンドウ設定を示しており、ＷＷでは、ウィンドウ幅（Window Width）を示すとともに、ＷＬでは、ウィンドウレベル（Window Level）を示している。ＷＷやＷＬの設定値は、診断対象部位によって異なるため、ＷＷやＷＬの設定値から、診断対象部位を推定することも可能である。そこで、推定した診断対象部位に対応する部分人体モデルを、部分人体モデルデータベース１２０から読み出し、読み出した部分人体モデルをディスプレイ１４０に、診断対象画像と共に表示させることができる。

医用画像診断装置２００は、例えば、ＷＬを５０に設定して、ＷＷを１００に設定した場合、ＣＴ値５０を中心として、幅１００の範囲、すなわち、ＣＴ値０から１００の範囲の解剖学的位置や解剖学的特徴を抽出して、その部位の領域や臓器を特定することもできる。

また、撮影部１７０を用いて被検体を撮影するためのスキャンパラメータにより、医用画像診断装置２００の処理回路１１０が、部位の情報を取得するようにしてもよい。スキャンパラメータと撮影対象部位とは、互いに関連付けられていることが多いからである。

なお、医用画像診断装置２００は、処理回路１１０の画像処理機能１１８により、画像や部分人体モデルを拡大、縮小する処理を行った場合に、複数の部分人体モデルの中から、部分人体モデルを再度選択したり、表示画面を切り替える際に、部分人体モデルを変更するようにしてもよい。

さらに、上述した各実施形態では、３次元医用画像を観察する場合について説明したが、これらに限定されるものではない。例えば、３次元医用画像にさらに経時的変化を加味した連続撮影（所謂、４Ｄ撮影）が可能な医用画像診断装置において、３次元医用画像の動きに追従させ、部分人体モデルも動くようにさせてもよい。

また、医用画像診断装置２００は、医用画像も部分人体モデルに置き換えて、その置き換えた部分人体モデルを強調表示させるようにしてもよい。例えば、患者が年少者や年配者などの場合には、医用画像の部位や視線方向を説明することが困難なことも想定される。このような場合において、医用画像さえも部分人体モデルに置き換えて、その置き換えた部分人体モデルを強調表示させながら、医師が患者に説明することにより、医用画像の部位を容易に認識することができ、また、視線方向や観察方向も容易に認識することができる。

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、３次元医用画像を観察する際、操作者の視線方向や観察方向の直観的な理解を補助することができる。

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

１００…医用画像処理装置
１１０…処理回路
１１２…取得機能
１１４…選択機能
１１６…表示制御機能
１１８…画像処理機能
１２０…部分人体モデルデータベース
１３０…入力回路
１４０…ディスプレイ
１５０…記憶回路
１６０…ネットワークインターフェース
１７０…撮影部
２００…医用画像診断装置

Claims (10)

1. 人体の全身の外観構造のうち複数部分の外観構造をそれぞれ模式的に示す複数の部分モデルを記憶する記憶部と、
   被検体を撮影して医用画像を収集する撮影部と、
   前記医用画像に対応する部位の情報を取得する部位情報取得部と、
   前記部位の情報に基づいて、前記複数の部分モデルの中から少なくとも１つの部分モデルを選択する選択部と、
   選択した前記部分モデルと、前記医用画像とをディスプレイに表示させる表示制御部と、を備え、
   前記表示制御部は、
   前記医用画像の回転表示に伴って、選択した前記部分モデルも回転表示させる
   医用画像診断装置。
2. 前記部位情報取得部は、
   前記医用画像の付帯情報に基づいて、前記部位の情報を取得する
   請求項１に記載の医用画像診断装置。
3. 前記部位情報取得部は、
   前記医用画像から解剖学的特徴を抽出し、抽出した前記解剖学的特徴に基づいて、前記部位の情報を取得する
   請求項１に記載の医用画像診断装置。
4. 前記部位情報取得部は、
   前記医用画像における臓器の種類や人体における領域を示す位置に基づいて、前記部位の情報を取得する
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。
5. 前記医用画像に対して所定の処理を行う画像処理部をさらに備え、
   前記選択部は、
   前記画像処理部が行う前記所定の処理に基づいて、前記複数の部分モデルの中から、前記部分モデルを選択し、
   前記表示制御部は、
   選択した前記部分モデルと、前記医用画像とを、前記ディスプレイに表示させる
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。
6. 前記表示制御部は、
   前記医用画像を前記部分モデルに重畳させ、その前記医用画像を強調して表示させる
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。
7. 前記選択部は、
   前記複数の部分モデルの中から、異なる部位を示す２つ以上の部分モデルを選択し、
   前記表示制御部は、
   前記２つ以上の部分モデルに前記医用画像を重畳させ、前記医用画像を表示させる
   請求項６に記載の医用画像診断装置。
8. 前記医用画像は、
   ボリュームデータによって形成される
   請求項１乃至７のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。
9. 人体の全身の外観構造のうち複数部分の外観構造をそれぞれ模式的に示す複数の部分モデルを記憶する記憶部と、
   被検体を撮影した医用画像を入力する入力部と、
   前記医用画像に対応する部位の情報を取得する部位情報取得部と、
   前記部位の情報に基づいて、前記複数の部分モデルの中から少なくとも１つの部分モデルを選択する選択部と、
   選択した前記部分モデルと、前記医用画像とをディスプレイに表示させる表示制御部と、を備え、
   前記表示制御部は、
   前記医用画像の回転表示に伴って、選択した前記部分モデルも回転表示させる
   医用画像処理装置。
10. コンピュータに、
    被検体を撮影した医用画像を入力するステップと、
    前記医用画像から対応する部位の情報を取得するステップと、
    前記部位の情報に基づいて、人体の全身の外観構造のうち複数部分の外観構造をそれぞれ模式的に示す複数の部分モデルの中から少なくとも１つの部分モデルを選択するステップと、
    選択した前記部分モデルと、前記医用画像とをディスプレイに表示させる表示制御ステップと、を含み、
    前記表示制御ステップは、
    前記医用画像の回転表示に伴って、選択した前記部分モデルも回転表示させる
    画像表示プログラム。

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