CN101336844A - 医用图像处理装置以及医用图像诊断装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种医用图像处理装置以及医用图像诊断装置，该医用图像处理装置的特征在于，具备：取得单元，取得由第1装置形成的表示被检体的脏器的形态的形态图像和由与上述第1装置不同的第2装置形成的表示上述脏器的状态的功能图像；显示单元；以及处理单元，使基于上述形态图像以及上述功能图像的合成图像显示在上述显示单元上。

Description

医用图像处理装置以及医用图像诊断装置

技术领域

本发明涉及医用图像处理装置以及医用图像诊断装置，特别涉及合成被检体的形态图像和功能图像来显示的技术。

背景技术

近年来，取得表示被检体的形态和功能的图像的医用图像诊断装置得到了普及。作为医用图像诊断装置，有X射线诊断装置、X射线CT(Computed Tomography，计算机断层摄影)装置、MRI(MagneticResonance Imaging，核磁共振成像)装置、超声波诊断装置、核医学诊断装置等。

作为发挥出医用图像诊断装置的有效性的疾病之一，有缺血性心脏病。缺血性心脏病由于动脉硬化和血栓等的影响而在冠动脉中产生狭窄，由此造成向心肌的氧和营养的供给缺乏。

在缺血性心脏病的诊断和治疗中，以往广泛使用参照表示被检体的心脏的形态的图像(形态图像)来计测血管的狭窄率的方法。但是，已知的是，产生动脉硬化等的血管(责任血管)与狭窄率的相关一般不高，因此，仅参照狭窄率难以以较高的准确度进行诊断和治疗。

另外，还考虑参照表示被检体的心脏的功能的图像(功能图像)来进行诊断。但是，仅通过功能图像无法正确地确定出责任血管的位置，难以准确地进行诊断和治疗。

鉴于上述情况，开发出了合成形态图像和功能图像来显示的技术。这样合成多个图像(也可以是形态图像彼此或功能图像彼此)而取得的图像被称为融合图像等。

在日本特开平10-127623号公报和日本特开2003-153877号公报中，公开了可以显示融合图像的技术。在日本特开平10-127623号公报记载的技术中，生成并显示将由X射线CT装置取得的断层图像和由超声波诊断装置取得的血流分布图像合成后的融合图像。在日本特开2003-153877号公报记载的技术中，生成并显示将由MRI装置取得的形态图像和由超声波诊断装置取得的血流分布图像合成后的融合图像。

但是，在上述的以往技术中，由于如下的理由难以以良好的准确度进行诊断和治疗。

首先，在仅参照形态图像或仅参照功能图像的情况下，如上所述，存在诊断的准确度的问题。特别是，在参照形态图像的情况下，有可能遗漏图像中的狭窄部位。

另外，在求出投放造影剂而摄影得到的形态图像(造影图像)与通常的形态图像之差后提取出血管的图像来显示的手法也是已知的(被称为数字减影血管造影等)，但该手法一般不适合于具有细的血管系统的心脏的检查。

另外，在日本特开平10-127623公报和日本特开2003-153877号公报记载的参照融合图像的情况下，由于作为功能图像仅取得血流分布图像，所以难以正确地确定责任血管的位置，因此难以准确地进行诊断和治疗。

另外，在以往，需要进行用于确定责任血管的位置的检查和基于该结果的治疗这两者。但是，在两者的过程中都需要实施导管检查，存在对被检者造成较大负担的问题。另外，还存在被检者在两者的过程中都受到放射线辐射的问题。进而，还存在检查和治疗的间隔长(例如2周左右)的问题。

发明内容

本发明是为了解决以上那样的问题而完成的，其目的在于提供可以准确地进行心脏等脏器的诊断和治疗的医用图像处理装置以及医用图像诊断装置。

本发明是为了解决以上那样的问题而完成的，其目的在于提供可以准确地进行心脏等脏器的诊断和治疗的医用图像处理装置以及医用图像诊断装置。

本发明的第1方面的医用图像处理装置的特征在于，具备：取得单元，取得由第1装置形成的、表示被检体的脏器的形态的形态图像和由与上述第1装置不同的第2装置形成的、表示上述脏器的状态的功能图像；显示单元；以及处理单元，使基于上述形态图像以及上述功能图像的合成图像显示在上述显示单元上。

第1方面的作用在于，分别取得由不同装置形成的脏器的形态图像以及功能图像，显示基于这些图像的合成图像。根据这样的第1方面，可以利用形态图像来详细地观察脏器的形态，并且可以参照功能图像来详细地掌握脏器的状态。另外，由于可以合成显示形态图像和功能图像，所以可以以较高的准确度来掌握心脏的哪个部位的功能良好、哪个部位的功能不佳。因此，根据第1方面，可以实现脏器的诊断和治疗的准确度提高。

本发明的第2方面的医用图像处理装置的特征在于，具备：取得单元，取得表示被检体的心脏的形态的形态图像和表示上述心脏的壁运动的状态的功能图像；显示单元；以及处理单元，使基于上述形态图像以及上述功能图像的合成图像显示在上述显示单元上，并且根据上述功能图像确定上述合成图像中的责任血管区域，使表示上述确定的责任血管区域的信息与上述合成图像一起显示。

在第2方面中，取得心脏的形态图像和表示其壁运动的状态的功能图像，显示基于这些图像的合成图像。进而，在第2方面中，根据功能图像来确定合成图像中的责任血管区域，将表示所确定的责任血管区域的信息与合成图像一起显示。根据第2方面，可以实现心脏的诊断和治疗的准确度提高，并且可以实现确定责任血管的作业的高效化和省力化。

本发明的第3方面的医用图像诊断装置的特征在于，具备：形态图像形成单元，对反映被检体内的形态的数据进行检测，根据上述检测出的数据形成表示包括上述被检体的脏器的范围的形态的形态图像；接收由其它医用图像诊断装置形成的表示上述脏器的状态的功能图像的单元；显示单元；以及处理单元，使基于上述形态图像以及上述功能图像的合成图像显示在上述显示单元上。

第3方面的作用在于，对反映被检体内的形态的数据进行检测来形成脏器的形态图像，从外部接收表示该脏器的状态的功能图像，进而，显示基于形态图像以及功能图像的合成图像。根据第3方面，可以实现脏器的诊断和治疗的准确度提高。

本发明的第4方面的医用图像诊断装置的特征在于，具备：接收由其它医用图像诊断装置形成的表示包括被检体的脏器的范围的形态的形态图像的单元；对反映上述脏器的功能或形态的数据进行检测，根据上述检测出的数据来形成表示上述脏器的状态的功能图像的单元；显示单元；以及处理单元，使基于上述形态图像以及上述功能图像的合成图像显示在上述显示单元上。

第4方面的作用在于，从外部接收脏器的形态图像，对反映该脏器的功能或形态的数据进行检测来形成功能图像，进而，显示基于形态图像以及功能图像的合成图像。根据第4方面，可以实现脏器的诊断和治疗的准确度提高。

本发明的第5方面的医用图像诊断装置的特征在于，具备：形态图像形成单元，对反映被检体内的形态的数据进行检测，根据上述检测出的数据形成表示包括上述被检体的心脏的范围的形态的形态图像；接收由其它医用图像诊断装置形成的表示上述心脏的壁运动的状态的功能图像的单元；显示单元；以及处理单元，使基于上述形态图像以及上述功能图像的合成图像显示在上述显示单元上，并且根据上述功能图像确定上述合成图像中的责任血管区域，使表示上述确定的责任血管区域的信息与上述合成图像一起显示。

在第5方面中，对反映被检体内的形态的数据进行检测来形成心脏的形态图像，从外部接收表示该心脏的壁运动的状态的功能图像，显示基于形态图像以及功能图像的合成图像。进而，在第5方面中，根据功能图像来确定合成图像中的责任血管区域，将表示所确定的责任血管区域的信息与合成图像一起显示。根据第5方面，可以实现心脏的诊断和治疗的准确度提高，并且可以实现确定责任血管的作业的高效化和省力化。

本发明的第6方面的医用图像诊断装置的特征在于，具备：接收由其它医用图像诊断装置形成的表示包括被检体的心脏的范围的形态的形态图像的单元；对表示上述心脏的功能或形态的数据进行检测，根据上述检测出的数据形成表示上述心脏的壁运动的状态的功能图像的单元；显示单元；以及处理单元，使基于上述形态图像以及上述功能图像的合成图像显示在上述显示单元上，并且根据上述功能图像确定上述合成图像中的责任血管区域，使表示上述确定的责任血管区域的信息与上述合成图像一起显示。

在第6方面中，从外部接收心脏的形态图像，对表示该心脏的功能或形态的数据进行检测来形成表示该心脏的壁运动的状态的功能图像，显示基于形态图像以及功能图像的合成图像。进而，在第6方面中，根据功能图像来确定合成图像中的责任血管区域，将表示所确定的责任血管区域的信息与合成图像一起显示。根据第6方面，可以实现心脏的诊断和治疗的准确度提高，并且可以实现确定责任血管的作业的高效化和省力化。

附图说明

图1是示出本发明的医用图像处理装置的第1实施方式的结构的一个例子的概略框图。

图2是示出本发明的医用图像处理装置的第1实施方式的动作方式的一个例子的流程图。

图3是示出由本发明的医用图像处理装置的第1实施方式显示的图像的一个例子的概略图。

图4是示出本发明的医用图像处理装置的第2实施方式的结构的一个例子的概略框图。

图5是示出本发明的医用图像处理装置的第2实施方式的动作方式的一个例子的流程图。

图6是示出由本发明的医用图像处理装置的第2实施方式显示的图像的一个例子的概略图。

图7是示出本发明的医用图像处理装置的第3实施方式的结构的一个例子的概略框图。

图8是示出本发明的医用图像处理装置的第3实施方式所执行的处理的一个例子的流程图。

图9是示出本发明的医用图像处理装置的第3实施方式所执行的处理的一个例子的流程图。

图10是示出本发明的医用图像处理装置的第3实施方式的动作方式的一个例子的流程图。

图11是示出由本发明的医用图像处理装置的第3实施方式显示的图像的一个例子的概略图。

图12是示出本发明的医用图像处理装置的第4实施方式的结构的一个例子的概略框图。

图13是示出本发明的医用图像处理装置的第4实施方式的动作方式的一个例子的流程图。

图14是示出由本发明的医用图像处理装置的第4实施方式显示的图像的一个例子的概略图。

图15是示出本发明的医用图像处理装置的实施方式的结构的一个例子的概略框图。

图16是示出本发明的医用图像处理装置的实施方式的结构的一个例子的概略框图。

图17是示出本发明的医用图像处理装置的实施方式的结构的一个例子的概略框图。

具体实施方式

参照附图对本发明的医用图像处理装置以及医用图像诊断装置的实施方式进行详细说明。以下，对本发明的医用图像处理装置的第1～第4实施方式进行说明，之后，对本发明的医用图像诊断装置的实施方式进行说明。

(第1实施方式)

第1实施方式的医用图像处理装置取得表示心脏的形态的形态图像和表示心脏的壁运动的状态的功能图像，并显示它们的合成图像，从而实现高准确度的诊断和治疗。

图1示出本实施方式的医用图像处理装置的结构例子。图1所示的医用图像处理装置1经由LAN(Local Area Network，局域网)等通信线路与医用图像数据库300连接。

医用图像数据库300对由各种医用图像诊断装置取得的医用图像等医用信息进行保管、管理。医用图像数据库300构成为包括硬盘驱动器等大容量的存储装置和对存储在该存储装置中的医用信息进行管理的计算机程序。

医用图像数据库300例如构成为包括PACS(Picture Archivingand Communication System，影像存档与通信系统)。另外，也可以包括RIS(Radiology Information System，放射信息系统)、HIS(Hospital Information System，医院信息系统)等医疗信息系统。

医用图像数据库300经由通信线路与各种医用图像诊断装置连接。在本实施方式中，医用图像数据库300分别与医用图像诊断装置100以及医用图像诊断装置200连接。

医用图像诊断装置100形成表示被检体的体内的形态的图像。特别是，医用图像诊断装置100对反映被检体内的形态的数据进行检测，根据该数据形成包括被检体的心脏的范围的形态图像。医用图像诊断装置100形成包括心脏的范围的静止图像、运动图像。

医用图像诊断装置100例如由象X射线诊断装置、X射线CT装置、MRI装置、超声波诊断装置、核医学诊断装置那样可以取得被检体的形态图像的任意的医用图像诊断装置构成。

医用图像诊断装置200形成供给被检体的体内功能的检查的图像(功能图像)。特别是，医用图像诊断装置200形成供给被检体的心脏的壁运动的解析的图像。医用图像诊断装置200例如形成包括被检体的心脏的范围的运动图像。

医用图像诊断装置200例如由X射线诊断装置、X射线CT装置、MRI装置、超声波诊断装置、核医学诊断装置(PET、SPECT等)那样的装置构成，形成供给心脏的壁运动的解析的图像。一般，心脏的壁运动解析是利用超声波诊断装置、MRI装置、心肌SPECT(singlephoton emission computed tomography，单光子发射计算机断层摄影)、心肌PET(positron emission tomography，正电子发射断层摄影)等来进行的。特别是，作为表示壁运动的状态的功能图像，常常使用利用超声波诊断装置取得的图像(超声波图像)。在使用超声波诊断装置的情况下，例如还可以形成多普勒图像等功能图像。

另外，医用图像诊断装置的台数不限于2台。例如可以构成为使用3台以上的医用图像诊断装置来形成形态图像和功能图像。另外，也可以利用单一的医用图像诊断装置来形成形态图像和功能图像这两者。

各医用图像诊断装置100、200向医用图像数据库300发送所形成的图像(的图像数据)。此时，在各图像中，附带有被检体信息、检查信息等信息。

被检体信息是与被检体(患者)相关的信息。在被检体信息中，例如包括患者ID、姓名、性别、年龄等。

检查信息是与使用了医用图像诊断装置的检查相关的信息。在检查信息中，例如包括检查日期时间、摄影条件、表示图像中的被检体的朝向(头部方向、下肢方向等)的体位信息等。另外，在实施了与心拍同步地取得图像的心电同步摄影(electrocardiogram gatedradiography，心电门控摄影)的情况下，在检查信息中，包括表示与各图像对应的心脏的时相的心电同步信息。

这些信息例如作为DICOM附带信息(patient demographicdata，患者人口数据)而附带在图像中。另外，DICOM(Digital Imagingand Communications in Medicine，医学数字成像及通信)是数字医用图像领域中的标准规格。

另外，在取得了被检体(特别是心脏)的形态图像和功能图像这两者、且这些图像的位置对准已经完成的情况下，医用图像数据库300可以保管通过该位置对准处理取得的参数。

图像的位置对准是通过将定义了形态图像的坐标系(第1坐标系)和定义了功能图像的坐标系(第2坐标系)对应起来的坐标转换来进行的。该坐标转换参数例如作为表现坐标转换的转换矩阵来给出。

作为具体例子，在形态图像以及功能图像这两者是三维图像的情况下，将定义了形态图像的体数据的第1三维坐标系和定义了功能图像的体数据的第2三维坐标系对应起来的3×3矩阵被应用为坐标转换参数。

另外，图像的位置对准例如可以使用进行各图像中的特征点(landmark)的位置对准的手法、使用图像的相关系数的手法等任意的公知技术来进行。

医用图像数据库300对从医用图像诊断装置100、200发送的图像和附带信息进行保管、管理。医用图像数据库300接受来自医用图像处理装置1等的通信线路上的装置的请求，检索出图像等而发送到作为请求源的装置。

(医用图像处理装置)

对医用图像处理装置1进行说明。医用图像处理装置1从医用图像数据库300接受图像的供给，生成并显示形态图像和功能图像的合成图像。

医用图像处理装置1具有与一般的计算机相同的结构。即，医用图像处理装置1具备CPU等微处理器、RAM、ROM、硬盘驱动器、通信接口(LAN卡等)、显示设备(LCD、CRT等)、操作设备(键盘、鼠标等)。

在硬盘驱动器等存储装置中，预先存储有用于使医用图像处理装置1执行本实施方式的特征性动作的计算机程序和各种信息。

医用图像处理装置1如图1所示具备控制部2、数据取得部3、数据处理部4、显示条件设定部5、显示部6以及操作部7。

控制部2对医用图像处理装置1的各部分进行控制。控制部2构成为包括根据上述计算机程序动作的微处理器、RAM、ROM、硬盘驱动器等。

数据取得部3执行用于取得表示心脏的形态的形态图像和表示心脏的壁运动的状态的功能图像的各种处理。数据取得部3是本发明的“取得单元”的一个例子。

在数据取得部3中，设有数据接收部31、心脏区域提取部32、壁运动解析部33以及功能图像生成部34。

数据接收部31经由通信线路与医用图像数据库300通信，接收医用图像和附带信息等。

更具体而言，数据接收部31由控制部2控制，向医用图像数据库300发送数据发送请求。在数据发送请求中，例如包括患者ID、检查日期时间、请求源(医用图像处理装置1)的网络地址等信息。

医用图像数据库300根据患者ID和检查日期时间等检索出发送对象的数据，根据网络地址向医用图像处理装置1发送所检索出的数据。数据接收部31接收从医用图像数据库300发送的数据。所接收到的数据例如存储到硬盘驱动器等存储装置中。

数据接收部31构成为包括微处理器、RAM、ROM、硬盘驱动器、通信接口等。数据接收部31是本发明的“接收单元”的一个例子。

数据接收部31如果接收到包括心脏的范围的图像，则向心脏区域提取部32发送该图像。心脏区域提取部32例如针对形成图像的像素的像素值执行阈值处理，提取出相当于心脏的图像区域(心脏区域)。该阈值预先存储在硬盘驱动器等中。心脏区域提取部32特别是从三维图像(体数据)提取出心脏区域。

也可以由操作者指定心脏区域，来代替如上述那样自动地提取心脏区域。在该情况下，首先使图像显示在显示部6上。另外，在图像是三维图像的情况下，对体数据进行绘制(rendering)而显示伪三维图像。操作者例如通过鼠标的拖拽操作，来指定显示图像中的心脏区域。心脏区域提取部32从该图像提取所指定的区域。

提取心脏区域的处理不限于上述，而可以应用任意的公知技术。心脏区域提取部32向图像位置对准部41发送所提取的心脏区域。心脏区域提取部32构成为包括微处理器、RAM、ROM、硬盘驱动器等。心脏区域提取部32是本发明的“心脏区域提取单元”的一个例子。

对壁运动解析部33进行说明。数据接收部31向壁运动解析部33发送供给心脏的壁运动的解析的图像。作为这样的图像，有由超声波诊断装置取得的心脏的运动图像。

壁运动解析部33针对形成运动图像的多个帧来追踪心脏壁的各位置的动作等，取得心脏的壁运动的状态(变位量、变位方向、变位速度等)。这样的壁运动解析可以应用以往的任意的手法来进行。壁运动解析部33向功能图像生成部34发送壁运动的解析结果。

另外，在由医用图像诊断装置200等已经实施了壁运动的解析的情况下，无需进行这样的壁运动解析。壁运动解析部33构成为包括微处理器、RAM、ROM、硬盘驱动器等。

功能图像生成部34根据由壁运动解析部33取得的壁运动的解析结果，来生成心脏的功能图像。该功能图像例如是用颜色或浓淡来表现出表示壁运动的状态的变位量或变位速度等的值的分布的图像。

作为一个例子，可以生成用第1颜色表现变位量大于预定值的部位、用第2颜色表现该预定值以下的部位的功能图像。这样的颜色区分图像被称为彩色图(color map)等。功能图像生成部34构成为包括微处理器、RAM、ROM、硬盘驱动器等。

接下来，对数据处理部4进行说明。数据处理部4生成基于心脏的形态图像以及功能图像的合成图像。数据处理部4与控制部2一起作为本发明的“处理单元”的一个例子来发挥功能。

在数据处理部4中，设有图像位置对准部41和显示图像生成部42。另外，在显示图像生成部42中，设有合成图像生成部43和断层图像生成部44。

图像位置对准部41执行心脏的形态图像和功能图像的位置对准。该位置对准处理例如可以如下述那样进行。

对已经得到定义了形态图像的第1坐标系和定义了功能图像的第2坐标系之间的坐标转换参数的情况进行说明。在该情况下，如上所述，该坐标转换参数保管在医用图像数据库300中。数据接收部31从医用图像数据库300取得该坐标转换参数，发送到数据处理部4。

图像位置对准部41使用该坐标转换参数将第2坐标系的坐标值转换成第1坐标系的坐标值，用第1坐标系的坐标值来表现功能图像，从而用相同坐标系(此处为第1坐标系)来定义形态图像和功能图像。

另外，还可以处理成与此相反地用第2坐标系来定义形态图像。另外，也可以利用可以与第1坐标系、第2坐标系这两者转换的第3坐标系来定义形态图像和功能图像。

在形态图像和功能图像这两者是三维图像的情况下，利用相同的三维坐标系来定义两者的图像的体数据。

在坐标转换参数没有保存在医用图像数据库300中的情况下，图像位置对准部41使用上述那样的任意公知技术来进行形态图像和功能图像的位置对准。

图像位置对准部41向显示图像生成部42发送形态图像和功能图像的位置对准结果。图像位置对准部41构成为包括微处理器、RAM、ROM、硬盘驱动器等。

另外，例如在使用心脏的特征点(心基部、心尖部、乳头肌、血管等)等已经完成了形态图像和功能图像的位置对准的情况下，可以省略图像位置对准部41的位置对准处理。

显示图像生成部42生成要显示在显示部6上的各种图像。在显示图像生成部42中，设有合成图像生成部43和断层图像生成部44。显示图像生成部42构成为包括微处理器、RAM、ROM、硬盘驱动器等。

对合成图像生成部43进行说明。形态图像和功能图像是由图像位置对准部41利用相同的坐标系来定义的。例如在两者的图像是三维图像的情况下，利用相同的三维坐标系来定义两者的体数据。

合成图像生成部43通过合成这样利用相同坐标系定义的形态图像和功能图像，生成一个图像(图像数据)。另外，合成图像生成部43适当地进行将该生成的图像转换成显示用的图像的处理。

在两者的图像是三维图像的情况下，合成图像生成部43融合两者的图像的各体素的体素(voxel)信息(亮度、RGB值等)，用一个体数据(合成体数据)来表现两者的图像。即，对合成体数据的各体素，分配形态图像的该体素的体素信息和功能图像的该体素的体素信息。因此，合成体数据的各体素包括表示形态的体素信息和表示功能的体素信息。

合成图像生成部43对合成体数据实施体绘制等绘制处理，来生成显示用图像(图像数据)。这样生成的显示用图像是从预定的视线方向观察心脏等的状态下的伪三维图像。

另外，合成图像生成部43根据需要对显示用图像设定显示颜色和灰度等级(gradation)等。

例如还可以个别地生成形态图像的显示用图像和功能图像的显示用图像，来代替以上说明的处理。在该情况下，由图像位置对准部41将这些显示用图像的相互的位置对应起来。因此，通过使一方的显示用图像重叠显示在另一方的显示用图像上，可以取得与上述相同的显示效果。此时，可以调整显示在上面的图像的透明度，来透视观察下面的图像。

对断层图像生成部44进行说明。断层图像生成部44在形态图像和功能图像是三维图像的情况下，根据该体数据生成断层图像。例如，断层图像生成部44根据功能图像的体数据、合成体数据，生成心脏的断层图像。这样生成断层图像的处理例如是使用MPR(multiplanarreconstruction，多平面重建)、曲线MPR等任意的公知技术来执行的。另外，还可以将为了形成三维图像而使用的断层图像(二维断层图像)直接使用为显示用图像。断层图像生成部44是本发明的“断层图像生成单元”的一个例子。

对显示条件设定部5进行说明。显示条件设定部5用于设定要显示在显示部6上的图像的各种显示条件。作为显示条件，有绘制条件、几何条件、投影条件等。

绘制条件是在用于象体绘制和MIP(maximum intensityprojection，最大密度投影)等那样根据体数据生成伪三维图像的绘制处理中设定的条件。作为绘制条件，例如有图像的分辨率等。

几何条件是针对定义了图像的坐标系设定的条件。作为几何条件，例如有图像的显示范围和显示倍率等。

投影条件是与伪三维图像的显示方式相关的条件。作为投影条件，有投影方法(远近法、平行投影等)、视线方向、移动(变位、方向)、旋转(角度、方向)等。另外，在重叠显示2个以上的图像的情况下，图像的透明度等也包含在投影条件中。

这些显示条件例如由操作者来指定。如果操作者使用操作部7来设定了显示条件，则控制部2向显示条件设定部5发送其设定内容。显示条件设定部5向控制部2发送与该设定内容相关的信息(设定信息)。该设定信息包括用于应用该显示条件的公式和各种数据等。

控制部2向数据取得部3、数据处理部4输入该设定信息。该输入目的地根据该设定信息来执行处理。例如，合成图像生成部43根据几何条件的设定信息来生成合成图像。另外，显示图像生成部42根据投影条件的设定信息来设定合成图像的显示方式。

还可以应用被默认设定的显示条件。该默认的显示条件的设定信息预先存储在显示条件设定部5中。控制部2例如对应于来自数据取得部3、数据处理部4的请求，从显示条件设定部5取得该显示条件的设定信息而输入到该请求源。

显示部6由控制部2控制，显示各种画面、图像、数据等。显示部6构成为包括LCD、CRT显示器等显示设备。显示部6是本发明的“显示单元”的一个例子。

操作者为了进行医用图像处理装置1的操作、进行显示条件等的设定、或进行患者ID等各种数据的输入，而对操作部7进行操作。操作部7构成为包括鼠标和键盘等操作设备和输入设备。操作部7是本发明的“操作单元”的一个例子。

(动作方式)

对医用图像处理装置1的动作方式进行说明。图2所示的流程图示出医用图像处理装置1的动作方式的一个例子。另外，图3示出由医用图像处理装置1显示的图像的一个例子。

首先，操作者对操作部7进行操作，输入患者ID等患者识别信息(S1)。控制部2向数据取得部3发送所输入的患者识别信息。

数据接收部31根据该患者识别信息，向医用图像数据库300请求数据的发送。医用图像数据库300根据该请求来检索数据(形态图像、功能图像、附带信息等)，发送到医用图像处理装置1。数据接收部31接收来自医用图像数据库300的数据(S2)。

在该动作方式下，数据接收部31接收到该患者的包括心脏的范围的三维形态图像的体数据(及其附带信息)和心脏的三维运动图像(及其附带信息)。数据接收部31向心脏区域提取部32输入体数据，向壁运动解析部33输入运动图像。

心脏区域提取部32从形态图像的体数据中提取心脏区域(S3)。心脏区域提取部32向图像位置对准部41发送所提取的心脏区域。

另外，壁运动解析部33根据心脏的运动图像，取得表示心脏的壁运动的状态的信息(变位量、变位方向、变位速度等)(S4)。壁运动解析部33向功能图像生成部34发送所取得的表示壁运动的状态的信息。

功能图像生成部34根据表示壁运动的状态的信息，生成表示壁运动的状态的功能图像(S5)。功能图像生成部34向图像位置对准部41发送所生成的功能图像。

另外，对于上述的步骤3和步骤4、5，先进行哪个处理都可以。另外，也可以并行进行这些处理。

图像位置对准部41针对在步骤3中提取出的心脏区域和在步骤5中生成的功能图像，判断基于心脏的特征点等的位置对准是否已经完成(S6)。该处理例如通过判断基于心脏区域的体数据和基于功能图像的体数据是否已经完成了位置对准来进行。

在判断为已经完成了位置对准的情况下(S6：“是”)，图像位置对准部41向合成图像生成部43发送心脏区域和功能图像。

合成图像生成部43合成这些图像(两者都是体数据)，生成合成体数据(S7)。此时，合成图像生成部43根据预先设定的几何条件，来设定合成体数据的范围和倍率等。另外，合成图像生成部43根据体素大小来放大/缩小各图像的体数据后再次进行采样。此时，形态图像(心脏区域)的信息和功能图像的信息以与预先设定的显示条件对应的比率而对各体素指定。

接下来，合成图像生成部43对该合成体数据实施绘制处理来生成三维合成图像(是伪三维图像)(S8)。该处理是根据预先设定的绘制条件来执行的。

进而，显示图像生成部42变更该合成图像的投影方法、视线方向、移动、旋转等，来生成显示用图像(S9)。该处理是根据预先设定的投影条件来执行的。显示图像生成部42向控制部2发送所生成的显示用图像。

断层图像生成部44对由数据接收部31取得的心脏的运动图像的帧实施MPR处理等，来生成心脏的断层图像(S10)。另外，也可以根据在步骤7中生成的合成体数据来生成断层图像。此时，例如生成心基部、心尖部以及乳头肌的各部位处的断层图像。

控制部2使在步骤9中生成的显示用图像和在步骤10中生成的断层图像显示在显示部6上(S11)。通过以上，在步骤6中判断为“是”的情况的处理结束。

接下来，对在步骤6中判断为“否”的情况的处理进行说明。在步骤6中，如果判断为仍未完成心脏区域和功能图像的位置对准(S6：“否”)，则图像位置对准部41取得坐标转换参数(S21)。

该坐标转换参数可以如上述那样由数据接收部31从医用图像数据库300取得，也可以由图像位置对准部41求出。

进而，图像位置对准部41根据该坐标转换参数来进行心脏区域和功能图像的位置对准(S22)。图像位置对准部41将心脏图像和功能图像与该位置对准结果(坐标值的对应关系)一起发送到合成图像生成部43。

合成图像生成部43合成这些图像，来生成合成体数据(S7)。

合成图像生成部43对该合成体数据实施绘制处理来生成三维合成图像(S8)。

进而，显示图像生成部42生成基于该合成图像的显示用图像(S9)。

断层图像生成部44根据心脏的运动图像，来生成心脏的断层图像(S10)。

控制部2使在步骤9中生成的显示用图像和在步骤10中生成的断层图像显示在显示部6上(S11)。通过以上，在步骤6中判断为“否”的情况的处理结束。

对在步骤11中显示出的图像的显示方式进行说明。图3示出该显示方式的一个例子。在显示部6的屏幕6A中，设有合成图像显示区域61A和断层图像显示区域61B。

在合成图像显示区域61A中，显示出在步骤9中生成的显示用图像G。该显示用图像G是将心脏区域(形态图像)Ga和功能图像Gb合成后的图像。心脏区域Ga是示出从预定的视线方向观察心脏时的外观的图像。功能图像Gb是用显示颜色和浓淡来表现出壁运动的状态的图像。

功能图像Gb以预定的透明度来显示，由此，可以透视观察位于功能图像Gb之下的心脏区域Ga的部分。

在断层图像显示区域61B中，并列显示出心脏的心基部处的断层图像H1、乳头肌处的断层图像H2、以及心尖部处的断层图像H3。另外，这些断层图像H1～H3例如是与心脏的长轴(将心基部和心尖部连接的直线)正交的断面中的断层图像。

各断层图像H1～H3可以是某时相(例如心脏的舒张末期)的静止图像，也可以是运动图像。

在显示运动图像的情况下，根据从医用图像数据库300取得的心脏的运动图像的各帧，分别生成断层图像H1～H3(也可以对帧进行间隔)。另外，在显示运动图像的情况下，希望同时显示表示时相的心电图等。

另外，还可以确定与各断层图像H1～H3相同的断面位置处的功能图像的部分区域，而以与该部分区域相同的显示方式显示各断层图像H1。另外，由于各断层图像H1～H3是根据与功能图像相同的体数据生成的，所以可以容易地将两者在图像中的位置对应起来。

由此，可以与基于合成体数据的断层图像同样地，显示表示心脏的壁运动的状态的功能图像和断层图像H1～H3的合成断层图像。根据这样的合成断层图像，可以观察心脏的断面的形态和该断面中的壁运动的状态这两者。

(作用·效果)

对医用图像处理装置1的作用以及效果进行说明。

医用图像处理装置1的作用在于，如以上详述的那样，取得表示被检体的心脏的形态的形态图像和表示壁运动的状态的功能图像，显示基于这些形态图像以及功能图像的合成图像。

根据这样的医用图像处理装置1，可以利用形态图像(心脏区域)来详细观察心脏的形态，并且可以参照功能图像来详细地掌握壁运动的状态。另外，由于合成显示形态图像和功能图像，所以可以以较高的准确度来掌握心脏的哪个部位的壁运动良好、哪个部位的壁运动不佳。

因此，根据医用图像处理装置1，可以准确地进行心脏疾病的诊断和治疗。另外，可以一眼就掌握心脏中的壁运动的状态的分布。

另外，在缺血性心脏病的诊断中的责任血管的位置确定中，已知与血管狭窄率相比，心脏的壁运动与责任血管的位置的关联更强。因此，根据医用图像处理装置1，可以以与以往相比更高的准确度来确定责任血管的位置。

另外，根据医用图像处理装置1，可以从体数据中提取出心脏的形态图像(心脏区域)，显示该心脏区域和功能图像的合成图像，所以可以详细地观察心脏的形态。特别是，可以详细地掌握冠动脉的分布状态。由此，可以容易地进行责任血管的位置确定。

另外，在作为形态图像使用二维图像(断层图像)的情况下，无需提取出心脏区域。

另外，根据医用图像处理装置1，可以与心脏的形态图像和功能图像的合成图像一起显示心脏的断层图像。由此，可以详细地掌握心脏壁的形态和动作。

另外，对于断层图像，无需将心基部、心尖部、乳头肌的各部分设为断面。例如，可以显示它们中的至少一个断层图像。另外，还可以适当显示这些以外的断面位置处的断层图像。

在上述的动作方式下，取得事先所取得的心脏的形态图像和功能图像，并显示它们的合成图像，但也可以构成为一边拍摄心脏的形态图像和功能图像一边显示合成图像。

在该情况下，无需如以往那样实施责任血管的位置确定的检查和治疗这两者，而可以通过一系列的过程来进行。因此，例如可以如下述那样进行处理。

首先，事先仅取得功能图像(也可以与形态图像同时取得)。一边对被检体插入导管一边拍摄形态图像。显示所拍摄的形态图像和功能图像的合成图像。在该形态图像中映出导管的阴影。检查者参照合成图像来确定责任血管的位置，向该确定位置引导导管而进行治疗。

通过以这样的过程进行治疗，降低了检查期间和检查次数、造影剂的投放次数、辐射量，由此可以减轻患者的负担。

(第2实施方式)

本发明的第2实施方式的医用图像处理装置取得表示心脏的形态的形态图像和表示心脏的壁运动的状态的功能图像，从形态图像提取出冠动脉区域，显示冠动脉区域和功能图像的合成图像。

图4示出本实施方式的医用图像处理装置的结构例子。在该医用图像处理装置10中，除了第1实施方式的医用图像处理装置1(参照图1)的结构以外，在数据取得部3中设有冠动脉区域提取部35。

冠动脉区域提取部35从由心脏区域提取部32从形态图像提取的心脏区域中，进一步提取出冠动脉区域。冠动脉区域是在该心脏区域中相当于心脏的冠动脉的图像区域。

冠动脉区域提取部35通过针对形成心脏区域的像素的像素值执行阈值处理来提取出冠动脉区域。该阈值预先存储在硬盘驱动器等中。冠动脉区域提取部35特别是从由三维图像(体数据)构成的心脏区域提取出冠动脉区域。该冠动脉区域是三维图像(体数据)。

另外，还可以通过提取出冠动脉的起点、分支点、前端等特征点，生成将它们连接的曲线(树形图)，来提取出冠动脉区域。

例如也可以通过鼠标的拖拽操作由操作者指定冠动脉区域，而代替如上所述那样自动地提取出冠动脉区域。冠动脉区域提取部35从该图像提取出所指定的区域。

提取冠动脉区域的处理不限于上述，而可以应用任意的公知技术。冠动脉区域提取部35向图像位置对准部41发送所提取出的冠动脉区域。冠动脉区域提取部35构成为包括微处理器、RAM、ROM、硬盘驱动器等。冠动脉区域提取部35是本发明的“冠动脉区域提取单元”的一个例子。

(动作方式)

对医用图像处理装置10的动作方式进行说明。图5所示的流程图示出医用图像处理装置10的动作方式的一个例子。另外，图6示出由医用图像处理装置10显示的图像的一个例子。

首先，操作者输入患者识别信息(S31)。控制部2向数据取得部3发送所输入的患者识别信息。

数据接收部31根据该患者识别信息，从医用图像数据库300取得数据(形态图像、功能图像、附带信息等)(S32)。在该动作方式下，接收到该患者的包括心脏的范围的三维形态图像的体数据(及其附带信息)和心脏的三维运动图像(及其附带信息)。数据接收部31向心脏区域提取部32输入体数据，向壁运动解析部33输入运动图像。

心脏区域提取部32从形态图像的体数据提取出心脏区域(S33)。心脏区域提取部32向冠动脉区域提取部35发送所提取出的心脏区域。

冠动脉区域提取部35从心脏区域提取出冠动脉区域(S34)。冠动脉区域提取部35向图像位置对准部41发送所提取出的冠动脉区域。

另外，壁运动解析部33根据心脏的运动图像，取得表示心脏的壁运动的状态的信息(变位量、变位方向、变位速度等)(S35)。壁运动解析部33向功能图像生成部34发送所取得的表示壁运动的状态的信息。

功能图像生成部34根据表示壁运动的状态的信息，生成表示壁运动的状态的功能图像(S36)。功能图像生成部34向图像位置对准部41发送所生成的功能图像。

另外，对于上述的步骤33、34和步骤35、36，先进行哪个处理都可以。另外，也可以并行进行这些处理。

图像位置对准部41针对在步骤34中提取出的冠动脉区域和在步骤36中生成的功能图像，判断基于心脏的特征点等的位置对准是否已经完成(S37)。该处理是通过判断基于冠动脉区域的体数据和基于功能图像的体数据是否已经完成了位置对准来进行。

在判断为已经完成了位置对准的情况下(S37：“是”)，图像位置对准部41向合成图像生成部43发送冠动脉区域和功能图像。

合成图像生成部43合成这些图像(两者都是体数据)，生成合成体数据(S38)。

接下来，合成图像生成部43对该合成体数据实施绘制处理来生成三维合成图像(是伪三维图像)(S39)。

进而，显示图像生成部42变更该合成图像的投影方法、视线方向、移动、旋转等，来生成显示用图像(S40)。

断层图像生成部44对心脏的运动图像的帧实施MPR处理等，来生成心脏的断层图像(S41)。另外，也可以根据在步骤38中生成的合成体数据来生成断层图像。此时，例如生成心基部、心尖部以及乳头肌的各部位处的断层图像。

控制部2使在步骤40中生成的显示用图像和在步骤41中生成的断层图像显示在显示部6上(S42)。通过以上，在步骤37中判断为“是”的情况的处理结束。

接下来，对在步骤37中判断为“否”的情况的处理进行说明。在步骤37中，如果判断为仍未完成冠动脉区域和功能图像的位置对准(S37：“否”)，则图像位置对准部41取得坐标转换参数(S51)。坐标转换参数的取得方法与第1实施方式相同。

进而，图像位置对准部41根据该坐标转换参数来进行冠动脉区域和功能图像的位置对准(S52)。图像位置对准部41将冠动脉图像和功能图像与该位置对准结果(坐标值的对应关系)一起发送到合成图像生成部43。

合成图像生成部43合成这些图像，来生成合成体数据(S38)。

合成图像生成部43对该合成体数据实施绘制处理来生成三维合成图像(S39)。

进而，显示图像生成部42生成基于该合成图像的显示用图像(S40)。

断层图像生成部44根据心脏的运动图像，来生成心脏的断层图像(S41)。

控制部2使在步骤40中生成的显示用图像和在步骤41中生成的断层图像显示在显示部6上(S42)。通过以上，在步骤37中判断为“否”的情况的处理结束。

对在步骤42中显示的图像的显示方式进行说明。图6示出该显示方式的一个例子。在显示部6的屏幕6A中，与第1实施方式同样地，设有合成图像显示区域61A和断层图像显示区域61B。

在合成图像显示区域61A中，显示出在步骤40中生成的显示用图像G。该显示用图像G是将冠动脉区域(形态图像)Ja和功能图像Jb合成后的图像。冠动脉区域Ja是示出从预定的视线方向观察冠动脉时的外观的图像。另外，在图6中用虚线示出的区域表示心脏区域。在实际的显示画面中，可以不显示该心脏区域，也可以用较淡的颜色来进行显示。功能图像Jb是用显示颜色和浓淡来表现出壁运动的状态的图像。

功能图像Jb以预定的透明度来显示，由此，可以透视观察位于功能图像Jb之下的冠动脉区域Ja的部分。

在断层图像显示区域61B中，与第1实施方式同样地，分别显示出心脏的心基部、乳头肌、心尖部处的断层图像H1、H2、H3。这些断层图像H1～H3可以是基于心脏的功能图像的断层图像，也可以是基于合成体数据的断层图像。

(作用·效果)

对医用图像处理装置10的作用以及效果进行说明。

医用图像处理装置10的作用在于，如以上所详述的那样，取得表示被检体的心脏的冠动脉的形态的形态图像(冠动脉区域)和表示壁运动的状态的功能图像，显示基于这些形态图像以及功能图像的合成图像。

根据这样的医用图像处理装置10，可以利用形态图像(冠动脉区域)来详细观察冠动脉的形态，并且可以参照功能图像来详细地掌握壁运动的状态。另外，由于合成显示形态图像和功能图像，所以可以以较高的准确度来掌握在冠动脉的哪个部位中心脏的壁运动良好、在哪个部位中壁运动不佳。

因此，根据医用图像处理装置10，可以准确地进行心脏疾病的诊断和治疗。另外，可以一眼就掌握壁运动的状态的分布。

另外，根据医用图像处理装置10，可以不显示心脏的实质部分(parenchyma)、或用较淡的颜色来显示实质部分，所以可以特别详细地观察冠动脉的形态和分布状态。由此，例如可以容易地进行责任血管的位置确定。

(第3实施方式)

本发明的第3实施方式的医用图像处理装置取得表示心脏的形态的形态图像和表示心脏的壁运动的状态的功能图像，从形态图像提取出心脏区域，显示心脏区域和功能图像的合成图像。进而，本实施方式的医用图像处理装置还可以根据功能图像，显示出心脏的期望的断面位置处的断层图像。

图7示出本实施方式的医用图像处理装置的结构例子。在该医用图像处理装置20中，除了第1实施方式的医用图像处理装置1(参照图1)的结构以外，在数据取得部3中设有特征部位提取部36。另外，在医用图像处理装置20的数据处理部4中，设有断面设定部45、狭窄率运算部46。

特征部位提取部36根据由心脏区域提取部32提取出的心脏区域，提取出心脏的特征部位。作为该特征部位，有心基部、心尖部、乳头肌等。将相当于这些部位的图像中的位置分别称为心基部位置、心尖部位置、乳头肌位置。特征部位提取部36的作用在于，确定心脏区域中的心基部位置、心尖部位置以及乳头肌位置。

对特征部位提取部36所执行的处理进行说明。以下，分成提取出心基部位置以及心尖部位置的处理和提取出乳头肌位置的处理来进行说明。

参照图8对提取出心基部位置以及心尖部位置的处理进行说明。图8所示的流程表示该处理的一个例子。

首先，数据接收部31从医用图像数据库300取得形态图像的体数据及其附带信息和功能信息的体数据及其附带信息(S61)。另外，功能图像的体数据及其附带信息在特征部位的提取处理中不是处理对象。

在形态图像的附带信息中，包括针对该形态图像的体位信息。如上所述，体位信息是表示图像中的被检体的朝向(头部方向、下肢方向等)的信息。

接下来，心脏区域提取部32从形态图像的体数据提取出心脏区域(S62)。

特征部位提取部36确定所提取出的心脏区域的长轴(S63)。该处理例如可以通过求出对心脏区域的形状进行近似的椭圆体、求出该椭圆体的长轴并将其定义为心脏区域的长轴来进行。另外，也可以提取出心脏区域的边界区域并求出在该边界区域上距离最大的二个点，将连接这二个点的直线定义为长轴。步骤63的处理可以使用能够确定心脏区域的长轴的任意的公知技术来进行。

进而，特征部位提取部36求出心脏区域中的心基部位置以及心尖部位置的候补位置(S64)。该处理例如可以如下述那样进行。

首先，求出与心脏区域的长轴正交的平面。接下来，使该平面在长轴方向上移动，搜索与该平面相接的心脏区域的边界区域上的位置。由此，确定出心脏区域的边界区域与长轴的二个交叉位置。然后，将这二个交叉位置设为心基部位置以及心尖部位置的候补位置。

接下来，特征部位提取部36根据在步骤61中取得的体位信息，来判定在步骤64中求出的各候补位置(交叉位置)是心基部位置还是心尖部位置(S65)。

如上所述，体位信息是表示形态图像中的头部方向和下肢方向的信息。另外，心脏(心脏区域)的长轴一般相对于被检体的体轴方向倾斜，其倾斜角度并非90度。因此，在步骤64中求出的二个候补位置存在于体轴方向上的不同的位置处。

特征部位提取部36确定二个候补位置中的哪一个位于头部方向、哪一个位于下肢方向。然后，特征部位提取部36将头部方向的候补位置判定为心基部位置，将下肢方向的候补位置判定为心尖部位置。通过以上，提取出心基部位置以及心尖部位置的处理结束。

接下来，参照图9对提取出乳头肌位置的处理进行说明。图9所示的流程表示该处理的一个例子。

首先，数据接收部31从医用图像数据库300取得形态图像的体数据及其附带信息和功能信息的体数据及其附带信息(S71)。

另外，功能图像的体数据及其附带信息在特征部位的提取处理中不是处理对象。另外，步骤71的处理与上述的步骤61的处理相同。

接下来，心脏区域提取部32从形态图像的体数据提取出心脏区域(S72)。该处理与上述的步骤62的处理相同。

特征部位提取部36提取出心脏区域中的乳头肌的附近区域(S73)。该附近区域是包括乳头肌位置的图像区域。步骤73的处理例如如下述那样进行。

心脏的乳头肌由前乳头肌、中乳头肌、后乳头肌这三个突起构成。这三个乳头肌位于心脏的特定范围。特征部位提取部36预先存储有表示该特定范围的信息(乳头肌范围信息)。该乳头肌范围信息例如通过针对多个被检体的心脏检查出乳头肌的位置，并统计性地处理该检查结果而求出乳头肌的标准位置来取得。

乳头肌范围信息例如是模仿心脏的形状的模板图像，是记录了该模板图像中的各乳头肌所处的范围(乳头肌范围)的信息。

在该情况下，特征部位提取部36首先针对心脏区域，结合模板图像的尺寸和朝向，来确定与乳头肌范围对应的心脏区域中的位置。由此，提取出心脏区域中的各乳头肌的附近区域。

另外，乳头肌范围信息也可以是表示乳头肌相对于心基部以及心尖部的位置的信息。该乳头肌范围信息例如是表示乳头肌在将心基部和心尖部连接的直线(长轴)上所处的范围的信息。该信息也通过针对多个被检体的心脏检查出乳头肌的位置来取得。

在该情况下，特征部位提取部36首先如上述那样求出心脏区域的长轴。接下来，特征部位提取部36根据乳头肌范围信息，确定乳头肌在该长轴上所处的范围。由此，提取出心肌区域中的各乳头肌的附近区域。通过以上，结束步骤73的说明。

接下来，特征部位提取部36对在步骤73中提取出的乳头肌的附近区域应用平滑滤波(S74)。

该平滑滤波被设定成，不消除与乳头肌的突起的曲率半径相同程度的凹凸，而消除与乳头肌相比曲率半径小相当程度的凹凸。

另外，各乳头肌分别具有特有的形状。特别是，各乳头肌的表面分别具有特有的曲率半径(曲率)。因此，可以临床上取得各乳头肌的曲率半径的标准值(均值、方差等)。上述的平滑滤波可以根据这样取得的各乳头肌的曲率半径来设定。

通过应用这样的平滑滤波，可以消除乳头肌的附近区域中的较小的凹凸。

接下来，特征部位提取部36确定被应用了平滑滤波的附近区域中的乳头肌位置(S75)。该处理例如下述那样进行。

特征部位提取部36预先存储有基于如上述那样临床取得的各乳头肌的曲率半径(曲率)的标准值的、各乳头肌的曲率半径的容许范围(乳头肌的形状信息)。特征部位提取部36从被应用了平滑滤波的附近区域中，搜索具有包含在该容许范围内的曲率半径的突起部分，将搜索出的突起部分设为乳头肌位置。通过以上，提取出乳头肌位置的处理结束。

(动作方式)

对本实施方式的医用图像处理装置20的动作方式进行说明。图10所示的流程图示出医用图像处理装置20的动作方式的一个例子。

首先，数据接收部31从医用图像数据库300取得形态图像的体数据及其附带信息和功能信息的体数据(三维运动图像)及其附带信息(S81)。该处理与上述的步骤61的处理相同。

接下来，心脏区域提取部32从形态图像的体数据提取出心脏区域(S83)。该处理与上述的步骤62的处理相同。所提取出的心脏区域分别发送到特征部位提取部36和图像位置对准部41。

特征部位提取部36按照上述的要领，提取出心脏区域中的特征部位，即心基部位置、心尖部位置以及乳头肌位置(S83)。特征部位提取部36取得定义了形态图像的三维坐标系中的各特征部位的坐标值，并发送到数据处理部4。

另外，壁运动解析部33根据心脏的三维运动图像(体数据)，取得表示心脏的壁运动的状态的信息(变位量、变位方向、变位速度等)(S84)。壁运动解析部33向功能图像生成部34发送所取得的表示壁运动的状态的信息。

功能图像生成部34根据表示壁运动的状态的信息，生成表示壁运动的状态的功能图像(S85)。功能图像生成部34向图像位置对准部41发送所生成的功能图像。

另外，对于上述的步骤82、83和步骤84、85先进行哪个处理都可以。另外，也可以并行进行这些处理。

图像位置对准部41与第1实施方式同样地，进行在步骤82中提取出的心脏区域和在步骤85中生成的功能图像的位置对准(S86)。另外，对于事先完成了位置对准的情况，也执行与第1、第2实施方式同样的处理，此处省略说明。

合成图像生成部43合成心脏区域和功能图像(两者都是体数据)，生成合成体数据(S87)。

接下来，合成图像生成部43对该合成体数据实施绘制处理来生成三维合成图像(是伪三维图像)(S88)。

进而，显示图像生成部42变更该合成图像的投影方法、视线方向、移动、旋转等，来生成显示用图像(S89)。

断层图像生成部44通过根据在步骤83中取得心基部位置、心尖部位置以及乳头肌位置的坐标值和心脏区域以及功能图像的位置对准结果，对三维运动图像的帧实施MPR处理，来分别生成心基部位置、心尖部位置以及乳头肌位置处的断层图像(S90)。另外，也可以根据在步骤87中生成的合成体数据来生成这些断层图像。

控制部2使在步骤89中生成的显示用图像和在步骤90中生成的三个断层图像显示在显示部6上(S91)。

其显示方式与第1实施方式相同(参照图3)。即，在显示部6的屏幕6A中，设有显示出显示用图像的合成图像显示区域61A和显示出三个断层图像的断层图像显示区域61B。

另外，控制部2根据在步骤83中取得的坐标值和位置对准结果，使断面位置图像显示在显示用图像上(S92)。该断面位置图像示出显示用图像中的上述三个断层图像的断面位置(参照后述的图11)。

另外，控制部2使用于计测血管的狭窄率的计测工具图像(参照后述的图11)显示在断层图像显示区域61B中(S93)。

图11示出在本实施方式中显示出的图像的样式的一个例子。在合成图像显示区域61A中，通过步骤91的处理，显示出显示用图像G。显示用图像G是基于心脏区域Ga和功能图像Gb的合成图像的图像。

另外，在断层图像显示区域61B中，通过步骤91的处理，并列显示出第1断层图像H1、第2断层图像H2、第3断层图像H3。

在显示用图像G上，通过步骤92的处理，显示出分别表示第1、第2、第3断面位置的断面位置图像C1、C2、C3。在步骤92的阶段，各断面位置图像C1～C3作为与心脏区域的长轴(前述)正交的平面来显示。另外，在步骤92的阶段，断面位置图像C1显示在心基部位置，断面位置图像C2显示在乳头肌位置，断面位置图像C3显示在心尖部位置。

断面位置图像C1表示显示用图像G中的第1断层图像H1的断面位置(第1断面位置)。同样地，断面位置图像C2、C3分别表示显示用图像G中的第2断层图像H2、第3断层图像H3的断面位置(第2、第3断面位置)。

操作者可以使用操作部7来变更各断面位置图像C1～C3的位置、即断面位置。该操作例如通过鼠标的拖拽操作等来进行。另外，在断面位置图像C1～C3的位置变更中，不仅仅是各断面位置图像C1～C3的平行移动，而且还包括各断面位置图像C1～C3的朝向的变更。

如果操作者变更了断面位置图像Ci(i＝1、2、3)的位置(S94)，则控制部2向数据处理部4发送表示变更后的断面位置图像Ci的位置的坐标信息。该坐标信息例如用定义了合成体数据的三维坐标系中的坐标值来表现。

断面设定部45根据该坐标信息，生成确定变更后的断面位置图像Ci的位置(包括朝向)的信息(断面位置变更信息)(S95)。断面设定部45向断层图像生成部44发送所生成的断面位置变更信息。

断面位置变更信息例如包括表示变更后的断面位置图像Ci的位置的坐标值、断面的法线方向(表示断面的朝向)。另外，还可以求出断面位置图像Ci所形成的平面的方程式，来生成包括该方程式的断面位置变更信息。

这些信息用定义了合成体数据的三维坐标系来表现。另外，将定义了合成体数据的三维坐标系与定义了形态图像的体数据的三维坐标系、以及定义了功能图像的体数据的三维坐标系对应起来(参照上述的坐标转换参数)。

断层图像生成部44生成将利用断面位置变更信息确定的位置设为断面的断层图像(S96)。该新的断层图像是通过对功能图像的体数据、合成体数据设位置对准置变更后的断面并实施MPR处理等来取得的。

控制部2使在步骤S96中生成的新的断层图像显示，而代替断面位置变更前的第i断层图像Hi(S97)。由此，断层图像被更新显示。

操作者可以通过观察显示用图像G来掌握责任血管的位置。另外，可以通过观察显示用图像G、断层图像来发现冠动脉的狭窄部位。在步骤94中，操作者对狭窄部位、正常部位(并非狭窄部位的部位)设定断面位置图像Ci。

通过步骤93的处理，在断层图像显示区域61B中显示出计测工具图像。图11所示的计测工具图像M是两侧箭头形状的图像。操作者可以使计测工具图像M移动到希望计测断层图像Hi上的距离的部位、或变更计测工具图像M的长度。该操作例如通过鼠标的拖拽操作等来进行。

另外，如果操作者指定了断层图像Hi中的二个位置，则医用图像处理装置20可以求出这二个位置之间的距离。图11所示的计测工具图像M1、M2表示这样指定出的二个位置。

操作者可以使例如冠动脉的断层图像(也可以放大显示)显示在断层图像显示区域61B中，并且利用计测工具图像M、M1、M2来指定该断面位置处的冠动脉的血管直径的计测位置。

如果这样由操作者指定了血管直径的计测位置(S98)，则控制部2向数据处理部4发送表示该指位置对准置的坐标信息。该坐标信息例如用定义了合成体数据的三维坐标系中的坐标值来表示。

狭窄率运算部46根据该坐标信息来运算出血管的狭窄率(S99)。该运算处理例如如下那样进行。

此处，对利用被称为Length法的手法来运算出狭窄率的情况的处理进行说明。在Length法中，使用以下的运算式来求出血管狭窄率SL。

[式1]

$\mathrm{SL}(\%)=\frac{\mathrm{Ln}-\mathrm{Ls}}{\mathrm{Ln}}\×100---\left(1\right)$

此处，Ln表示正常部位的血管直径，Ls表示狭窄部位的血管直径。狭窄率SL的值越大则狭窄的程度越高，SL＝100％意味着完全狭窄。

在使用Length法的情况下，在步骤98中，分别指定出正常部位处的计测位置和狭窄部位处的计测位置。向狭窄率运算部46分别输入正常部位处的计测位置的坐标信息和狭窄部位处的计测部位的坐标信息。

狭窄部位运算部46根据正常部位处的计测装置的坐标信息，来运算出该正常部位处的血管直径Ln。同样地，狭窄部位运算部46运算出狭窄部位处的血管直径Ls。进而，狭窄部位运算部46通过将这二个血管直径Ln、Ls代入上述运算式(1)，来运算出该狭窄部位处的血管狭窄率SL。

控制部2使所运算出的血管狭窄率SL显示在显示部6上(S100)。通过以上，该动作方式的说明结束。

另外，狭窄部位运算部46是本发明的“运算单元”的一个例子。

(作用·效果)

对本实施方式的医用图像处理装置20的作用以及效果进行说明。

医用图像处理装置20的作用在于，与第1实施方式的医用图像处理装置1同样地，取得表示被检体的心脏的形态的形态图像(心脏区域)和表示壁运动的状态的功能图像，显示基于这些形态图像以及功能图像的合成图像，所以可以准确地进行心脏疾病的诊断和治疗。另外，可以一眼就掌握心脏中的壁运动的状态的分布。

进而，医用图像处理装置20的作用在于，自动地确定心脏区域的特征部位，并显示该特征部位处的心脏的断层图像。因此，通过预先设定如心基部位置、心尖部位置、乳头肌位置那样参照频度高的特征部位，无需通过手动作业来指定该特征部位，就可以容易地观察该特征部位的断层图像。

另外，医用图像处理装置20的作用在于，对应于由操作者变更了显示用图像上的断面位置图像的位置，自动地生成并显示变更后的断面位置的断层图像。由此，操作者可以容易地观察期望的断面位置处的断层图像。

另外，医用图像处理装置20的作用在于，对应于由操作者使用计测工具图像指定了断层图像中的计测位置，自动地运算出该计测位置处的血管的狭窄率。由此，可以通过简单的操作来进行血管狭窄率的计测。

(第4实施方式)

本发明的第4实施方式的医用图像处理装置与第2实施方式同样地显示冠动脉区域和功能图像的合成图像，并且显示出表示心脏的外观的外观图像。

仅利用冠动脉区域和功能图像的合成图像，例如难以掌握冠动脉区域以什么样的朝向显示。另外，在注目于冠动脉区域的特定部位时，难以掌握该特定部位位于心脏的哪一带。在本实施方式中，通过显示外观图像来解决这一问题。

图12示出本实施方式的医用图像处理装置的结构例子。在该医用图像处理装置30中，除了第3实施方式的医用图像处理装置20(参照图7)的结构以外，设有与第2实施方式同样的冠动脉区域提取部35。

(动作方式)

对医用图像处理装置30的动作方式进行说明。图13所示的流程图示出医用图像处理装置30的动作方式的一个例子。

首先，数据接收部31从医用图像数据库300取得形态图像的体数据及其附带信息和功能信息的体数据(三维运动图像)及其附带信息(S111)。

接下来，心脏区域提取部32从形态图像的体数据提取出心脏区域(S112)。该处理与上述的步骤62的处理相同。所提取出的心脏区域分别发送到冠动脉区域提取部35、特征部位提取部36以及数据处理部4。

冠动脉区域提取部35从心脏区域提取出冠动脉区域(S113)。冠动脉区域提取部35向图像位置对准部41发送所提取出的冠动脉区域。

特征部位提取部36提取出心脏区域中的特征部位(心基部位置、心尖部位置以及乳头肌位置)(S114)。特征部位提取部36取得定义了形态图像的三维坐标系中的各特征部位的坐标值，并发送到数据处理部4。

另外，壁运动解析部33根据心脏的三维运动图像(体数据)，取得表示心脏的壁运动的状态的信息(S115)。壁运动解析部33向功能图像生成部34发送所取得的信息。

功能图像生成部34根据表示壁运动的状态的信息，生成表示壁运动的状态的功能图像(S116)。功能图像生成部34向图像位置对准部41发送所生成的功能图像。

另外，对于上述的步骤112、113、步骤114、步骤115、116，先进行哪个处理都可以。另外，也可以并行进行这些处理。

图像位置对准部41进行在步骤113中提取出的冠动脉区域和在步骤116中生成的功能图像的位置对准(S117)。

合成图像生成部43合成冠动脉区域和功能图像(两者都是体数据)，生成合成体数据(S118)。

接下来，合成图像生成部43对该合成体数据实施绘制处理来生成三维合成图像(是伪三维图像)(S119)。

进而，显示图像生成部42变更该合成图像的投影方法、视线方向、移动、旋转等，来生成显示用图像(S120)。

断层图像生成部44通过根据在步骤114中取得的特征部位的坐标值、冠动脉区域以及功能图像的位置对准结果，对三维运动图像的帧实施MPR处理，来分别生成心基部位置、心尖部位置以及乳头肌位置处的断层图像(S121)。另外，也可以根据在步骤118中生成的合成体数据来生成这些断层图像。

控制部2使在步骤120中生成的显示用图像和在步骤90中生成的三个断层图像显示在显示部6上(S121)。

另外，控制部2与第3实施方式同样地，使断面位置图像显示在显示用图像上(S123)，使计测工具图像显示在断层图像上(S124)。

进而，显示图像生成部42根据在步骤112中提取出的心脏区域(体数据)，生成心脏区域的外观图像(伪三维图像)(S125)。该处理可以象合成图像生成部43那样通过对心脏区域的体数据进行绘制并根据需要生成其显示用图像来进行。控制部2使该外观图像显示在显示部6上(S126)。

图14示出在本实施方式中显示出的图像的样式的一个例子。在合成图像显示区域61A中，通过步骤121的处理，显示出显示用图像J。显示用图像J是基于冠动脉区域Ja和功能图像Jb的合成图像的图像。另外，在本实施方式中，仅显示出冠动脉区域Ja，而不显示心脏的实质部分(图中的虚线部分)。

另外，在断层图像显示区域61B中，通过步骤122的处理，并列显示出第1断层图像H1、第2断层图像H2、第3断层图像H3。

在显示用图像J上，通过步骤123的处理，显示出断面位置图像C1、C2、C3。另外，在断层图像Hi(i＝1、2、3)上，通过步骤124的处理，显示出计测工具图像M。进而，如果操作者指定了计测位置，则控制部2使计测工具图像M1、M2显示在断层图像Hi上。

进而，在合成图像显示区域61A中，通过步骤126的处理，显示出外观图像GS。该外观图像GS例如是心脏区域的伪三维图像的缩略图。在该情况下，在步骤S125的显示用图像生成处理中，执行缩略图生成处理。另外，外观图像GS不限于缩略图。但是，外观图像GS用于掌握显示用图像J的朝向等，主要的观察对象是显示用图像J，所以优选外观图像GS的尺寸较小，以便不限制显示用图像J的显示尺寸。

另外，在图14的外观图像GS中，还包括表示断层图像Hi的断面位置的断面位置图像。

如果操作者变更了断面位置图像Ci(i＝1、2、3)的位置(S127)，则控制部2根据变更后的断面位置图像Ci的坐标信息，生成确定变更后的断面位置图像Ci的位置的断面位置变更信息。断层图像生成部44生成利用该断面位置变更信息确定的断面中的断层图像(S128)。控制部2使该新的断层图像显示(S129)。

另外，显示图像生成部42根据变更后的断面位置图像Ci的坐标信息，变更外观图像GS的断面位置图像的显示位置(S130)。该处理可以利用基于显示用图像J的合成体数据的坐标系和基于外观图像GS的体数据(心脏图像的体数据)的坐标系的对应来容易地进行。

另外，如果操作者使用操作部7变更了显示用图像J的朝向(S131)，则控制部2向数据处理部4发送表示变更后的朝向的信息。显示图像生成部42根据该信息来生成变更后的朝向的外观图像(S132)。该处理通过将变更后的朝向作为视线方向来对心脏区域的体数据进行绘制而得到。控制部2使该新的外观图像显示，来代替变更前的朝向的外观图像GS(S133)。

另外，对于冠动脉的狭窄率的运算，由于与第3实施方式相同，所以省略说明。通过以上，该动作方式的说明结束。

(作用·效果)

对本实施方式的医用图像处理装置30的作用以及效果进行说明。

医用图像处理装置30的作用在于，与冠动脉区域和功能图像的合成图像一起显示心脏的外观图像。另外，根据医用图像处理装置30，对应于合成图像的朝向被变更，心脏的外观图像的朝向也被变更。由此，可以容易地掌握合成图像的朝向、心脏区域中的冠动脉区域的位置。

另外，根据医用图像处理装置30，与合成图像一起显示的表示断层图像的断面位置的断面位置图像附在心脏的外观图像上显示。进而，根据医用图像处理装置30，对应于合成图像上的断面位置图像的位置被变更，外观图像上的断面位置图像的位置也被变更。由此，可以容易且正确地掌握断层图像的断面位置位于心脏区域的何处。

(变形例)

以上详述的实施方式只不过是用于实施本发明的医用图像处理装置的一个例子。因此，可以适当地实施本发明的要旨的范围内的任意变形。

在第3实施方式中，由操作者通过手动作业来指定断面图像中的血管狭窄率的计测位置，但不限于此。例如，可以通过进行如下那样的处理来实现血管狭窄率的计测的自动化(应用Length法的情况)。

(1)从心脏区域提取出冠动脉区域；(2)确定该冠动脉区域中的狭窄部位和正常部位；(3)设定与该狭窄部位以及正常部位分别对应的断面位置；(4)生成各断面位置处的心脏的断层图像；(5)确定各断层图像中的冠动脉的断面区域；(6)求出各断面区域的直径；(7)根据狭窄部位的断面区域的直径的值和正常部位的断面区域的直径的值来运算出狭窄率。

(1)的处理可以与第2实施方式同样地执行。(2)的处理例如可以如下述那样执行。预先设定狭窄部位的特征量(例如在X射线CT装置的情况下为CT值)的阈值。数据处理部4可以通过对形成冠动脉区域的体素的体素值进行基于该阈值的阈值处理来确定狭窄部位和正常部位。

(3)的处理可以通过求出通过所确定的狭窄部位的平面(例如与心脏区域的长轴正交的平面)，来设定与狭窄部位对应的断面位置。对于正常部位也同样。

(4)的处理可以通过根据合成图像(显示用图像)的坐标系与功能图像的坐标系的对应来求出功能图像中的断面位置，并且利用MPR处理等生成该断面位置处的断层图像来执行。(5)的处理可以通过确定与在(1)中提取出的冠动脉区域的位置(坐标值)对应的、断层图像中的位置来执行。

(6)的处理可以通过求出断面区域的例如最大直径来执行。(7)的处理可以与第3实施方式同样地执行。

根据本变形例，可以容易地求出血管狭窄率。另外，也可以通过手动作业来进行上述(1)～(7)的处理中的任意一个。例如，可以构成为通过手动作业来进行(2)、(3)、(5)等的处理。

在上述的实施方式中，对形态图像和功能图像这两者是三维图像(体数据)的情况进行了说明，但至少一方的图像也可以是二维图像(断层图像)。

例如象形态图像是二维断层图像(断层形态图像)的情况那样形态图像是二维图像的情况下，无需进行提取心脏区域或冠动脉区域的处理。即，在形态图像是三维图像的情况下，有时无法利用存在于心脏周围的身体部位(例如肋骨)的图像来视觉辨认心脏区域等，所以期望提取出心脏区域等。而在形态图像是二维图像的情况下，只要其断面通过心脏区域等，可以视觉辨认心脏区域等的断面，所以无需提取出心脏区域等。

另外，在功能图像是二维图像的情况下，如以往那样，可以根据该二维图像取得壁运动的状态。另外，在功能图像是二维图像的情况下，无法显示其它断面的断层图像。另外，在针对多个断面取得了断层图像的情况下，有时可以在邻接的断层图像之间进行插值来生成体数据。在该情况下，可以新生成新的断面的断层图像。

在如上述那样使用二维图像作为形态图像或功能图像的情况下，也可以确定责任血管的大体的位置，可以利用于导管治疗等。

在上述的实施方式中，作为功能图像使用了运动图像，这是为了求出心脏的壁运动的状态。因此，在心脏的静止图像(三维图像或断层图像)和表示该心脏的壁运动的状态的信息(壁运动信息)保管在医用图像数据库300中的情况下，可以将该静止图像以及壁运动信息用作功能图像。

根据上述的实施方式的医用图像处理装置，可以通过观察合成图像来容易且高准确度地确定责任血管。可以设置对如上述那样确定的责任血管进行标记(指定)的单元。作为该单元，例如可以应用操作部7(鼠标)。所标记出的责任血管的位置作为合成图像或合成体数据的坐标系的坐标值而取得。希望将该坐标值保存在硬盘驱动器或医用图像数据库300等中。所保存的信息例如在治疗时被读出，作为表示责任血管的位置的信息来利用(在治疗时的图像中呈现位置等)。由此，可以实现导管治疗的容易化。

另外，当在合成图像上指定了相当于责任血管的图像区域(责任血管区域)时，可以明示出与该责任血管区域对应的断层图像中的区域。由数据处理部4例如如下述那样执行该处理。

在显示部6中，显示出合成图像和断层图像。首先，操作者使用操作部7，在合成图像上指定责任血管区域。数据处理部4确定与该责任血管区域对应的三维功能图像中的区域(血管区域)。该处理可以通过参照合成图像的坐标系与功能图像的坐标系的对应来进行。

接下来，数据处理部4参照该坐标系的对应，来确定血管区域与断层图像的公共区域。该公共区域相当于断层图像中的责任血管的断面。控制部2使表示该公共区域的信息显示在断层图像上。作为该信息，例如有显示颜色和浓淡等。另外，还可以显示包围公共区域的图像。

根据本变形例，可以容易地掌握在合成图像上指定的责任血管区域存在于断层图像中的哪个位置。

在上述的实施方式中，从外部接收被检体的三维图像以及三维运动图像来取得了形态图像和功能图像，但不限于此。

例如，可以将医用图像处理装置构成为，从装置外部接收被检体的多个断面位置处的断层图像，根据这多个断层图像来生成三维图像(体数据)，并根据该三维图像来取得形态图像。此时，从装置外部接收成为功能图像的基础的三维运动图像。

同样地，还可以将医用图像处理装置构成为，接收被检体的多个断面位置处的断层图像(运动图像)，根据这多个断层图像来生成三维运动图像(体数据)，并根据该三维运动图像来取得功能图像。此时，从装置外部接收成为形态图像的基础的三维图像。

另外，也可以从装置外部接收成为形态图像的基础的多个断层图像和成为功能图像的基础的多个断层图像(断层运动图像)这两者。在该情况下，医用图像处理装置根据所接收到的多个断层图像来生成三维图像(体数据)，根据该三维图像来取得形态图像。进而，医用图像处理装置根据所接收到的多个断层运动图像来生成三维运动图像(体数据)，根据该三维运动图像来生成功能图像。

在上述的实施方式中，特别详细地说明了观察合成图像来确定责任血管的手法，但还可以构成为自动地确定责任血管(的候补)。该处理例如可以根据冠动脉的枝与壁运动的异常部位的相位置对准置关系来进行。以下，对该处理的4个例子进行说明。

近年来，确定冠动脉的枝的解剖学位置的技术得到了发展(例如参照因特网主页http://www.inria.fr/chir)。在第1例子中，首先，对功能图像进行解析来确定壁运动的异常部位。接下来，通过利用上述技术，来确定与该异常部位的解剖学位置相当的冠动脉区域中的枝。将该确定的枝设为责任血管的候补。责任血管的候补在合成图像中以可以识别的状态显示。

作为第2例子，可以根据心肌梗塞的模拟结果来确定责任血管的候补。另外，关于心肌梗塞的模拟，例如记载于电子信息通信学会论文集D-II Vol.J88-D-II No.5 pp.943-953社团法人电子信息通信学会2005(http://www.bme.sys.i.kyoto-u.ac.jp/～amano/publications/j88-d2_5_943.pdf)等中。

在第3例子中，首先，对功能图像进行解析来确定壁运动的异常部位。进而，使用图像形态滤波(morphological filter)来逐步放大该异常部位，将与该放大区域最先交叉的枝设为责任血管的候补。另外，图像形态滤波是在图像处理领域中以往以来被广泛利用的技术。另外，不仅仅是与放大区域最先交叉的枝，对于此后与放大区域交叉的枝也可以适当地设为责任血管的候补。

在第4例子中，首先，对功能图像进行解析来确定壁运动的异常部位。进而，计算出从冠动脉区域的枝到该异常部位的距离，将所计算出的距离是预定阈值以内的枝设为责任血管的候补。

通过这样自动地确定责任血管的候补，可以实现确定责任血管的作业的高效化和省力化。即，通过自动地缩小责任血管的候补的范围，可以实现责任血管的确定作业的容易化和时间缩短。

如上所述，本发明的医用图像处理装置的作用在于，取得心脏的形态图像和功能图像，显示基于这些图像的合成图像，并且根据功能图像来确定合成图像中的责任血管区域，使表示所确定出的责任血管区域的信息与合成图像一起显示。由此，可以实现心脏的诊断和治疗的准确度提高。

另外，本发明的医用图像处理装置还可以如在上述的实施方式中说明的那样，根据形态图像来生成心脏的断层图像，确定该断层图像与责任血管区域的公共区域，使表示该公共区域的信息显示在断层图像上。由此，还可以与合成图像一起参照断层图像，可以实现诊断和治疗的准确度的进一步提高。

在上述的实施方式中，对心脏的检查进行了详细说明，但对于心脏以外的脏器，只要是可以取得形态图像和功能图像这两者的脏器，就也可以实施同样的检查。例如，通过应用取得反映出血流动态的数据的、被称为灌注(perfusion)的手法，不仅是心脏，还可以形成脑、肝脏、胆囊、胰脏等脏器的功能图像。然后，可以与上述的实施方式同样地，显示形态图像和功能图像的合成图像。另外，关于灌注，例如公开在日本特开平6-269424号公报等中。另外，在该变形例中处理的图像可以是三维图像，也可以是二维图像。

本变形例的医用图像处理装置构成为具备：取得单元，取得分别由不同的医用图像诊断装置形成的、表示被检体的脏器的形态的形态图像和表示该脏器的状态的功能图像；以及显示单元，显示基于该形态图像以及该功能图像的合成图像。

功能图像被分类成如下的2种：(1)对反映脏器的功能的数据进行检测、将该数据的检测结果图像化而得到的图像；(2)解析对反映脏器的形态的数据进行检测而形成的形态图像而得到的图像。(1)的功能图像是对脏器的功能状态进行计测并图像化而得到的。作为(1)的功能图像的形成方法，例如有核医学诊断(PET、SPECT等)、利用MRI装置的光谱法(spectroscopy)和扩散(diffusionimaging)等。(2)的功能图像是通过对形态图像(特别是运动图像)进行解析来将脏器的运动等的功能状态图像化而得到的。作为(2)的功能图像的形成方法，例如有造影摄影中的血流速度图像、灌注、功能MRI(f-MRI)等。

根据本变形例的医用图像处理装置，可以利用形态图像详细地观察脏器的形态，并且可以参照功能图像来详细地掌握脏器的状态。另外，由于可以合成显示形态图像和功能图像，所以可以以较高的准确度来掌握心脏的哪个部位的功能良好、哪个部位的功能不佳。因此，可以准确地进行脏器的诊断和治疗。

(关于医用图像诊断装置)

对本发明的医用图像诊断装置的实施方式进行说明。以下，参照图15～图17来对三个实施方式进行说明。另外，此处仅对具有符合第1实施方式的结构的医用图像诊断装置进行说明，但也可以应用符合第2～第4实施方式以及上述变形例的结构。

本发明的医用图像诊断装置是X射线诊断装置、X射线CT装置、MRI装置、超声波诊断装置、核医学诊断装置、或这些装置的组合(例如PET-CT、SPECT-CT等)等。

图15所示的医用图像诊断装置50具备形态图像形成部8。形态图像形成部8对反映被检体内的形态的数据进行检测，根据该数据形成表示包括被检体的心脏的范围的形态的形态图像。形态图像形成部8是本发明的“形态图像形成单元”的一个例子。

例如在医用图像诊断装置50是X射线CT装置的情况下，形态图像形成部8构成为包括机架、床、重构基板等。机架具有相互对置地配置的X射线管和X射线检测器。另外，在机架上，设有使X射线管以及X射线检测器一体地旋转的旋转机构。进而，在机架上，设有收集X射线检测器的检测数据的DAS(data acquisition system，数据采集系统)。DAS向重构基板发送所收集到的数据。重构基板执行将来自DAS的数据转换成投影数据的前处理、根据该投影数据重构图像的重构处理。

由形态图像形成部8形成的图像(形态图像)被发送到心脏区域提取部32。

另一方面，功能图像与第1实施方式同样地，由医用图像诊断装置200形成并保管到医用图像数据库300中。医用图像诊断装置50的数据接收部31从医用图像数据库300取得功能图像及其附带信息。

以后的处理与第1实施方式相同。

根据这样的医用图像诊断装置50，可以利用形态图像来详细地观察心脏的形态，并且可以参照功能图像来详细地掌握壁运动的状态。另外，由于合成显示形态图像和功能图像，所以可以以较高的准确度来掌握心脏的哪个部位的壁运动良好、哪个部位的壁运动不佳。

因此，根据医用图像诊断装置50，可以准确地进行心脏疾病的诊断和治疗。另外，可以一眼就掌握心脏中的壁运动的状态的分布。

图16所示的医用图像诊断装置60具备运动图像形成部9。运动图像形成部9对反映被检体内的形态的数据进行检测，根据该数据形成包括被检体的心脏的范围的运动图像。运动图像形成部9是本发明的“运动图像形成单元”的一个例子。

例如在医用图像诊断装置60是超声波诊断装置的情况下，运动图像形成部9构成为包括超声波探头、超声波发送接收基板、信号处理基板、图像处理基板等。超声波探头由超声波发送接收基板控制，以预定的扫描形式发送接收超声波束。信号处理基板根据超声波束的接收结果，生成B模式图像、多普勒图像、CFM(color flow mapping，彩色血流成像)图像等各种超声波图像。图像处理基板具有DSC(digital scan converter，数字扫描转换器)。DSC将由信号处理基板生成的与超声波扫描同步的数据转换成显示用的数据(电视扫描方式的数据等)。另外，图像处理基板对多个B模式图像实施插值处理来生成体数据。

由运动图像形成部9生成的运动图像(体数据)被发送到壁运动解析部33。

另一方面，形态图像与第1实施方式同样地，由医用图像诊断装置100形成并保管到医用图像数据库300中。医用图像诊断装置60的数据接收部31从医用图像数据库300取得形态图像及其附带信息。

以后的处理与第1实施方式相同。

根据这样的医用图像诊断装置60，与上述的医用图像诊断装置50同样地，可以准确地进行心脏疾病的诊断和治疗。另外，可以一眼就掌握心脏中的壁运动的状态的分布。

图17所示的医用图像诊断装置70具备形态图像形成部8和运动图像形成部9这两者。医用图像诊断装置70无需与医用图像数据库300和其它医用图像诊断装置连接。因此，无需具备数据接收部31。

根据这样的医用图像诊断装置60，与上述医用图像诊断装置50、60同样地，可以准确地进行心脏疾病的诊断和治疗，并且，可以一眼就掌握心脏中的壁运动的状态的分布。

在本发明的医用图像诊断装置是可以形成形态图像的装置的情况下，该医用图像诊断装置构成为包括形成形态图像的单元(形态图像形成单元)、从外部接收功能图像的单元、显示单元以及处理单元。

形态图像形成单元与上述实施方式同样地，对反映被检体内的形态的数据进行检测，根据所检测出的数据来形成表示包括被检体的脏器的范围的形态的形态图像。

接收功能图像的单元接收由其它医用图像诊断装置形成的该表示脏器的状态的功能图像。例如在该医用图像诊断装置是X射线CT装置的情况下，该X射线CT装置接收由超声波诊断装置形成的心脏的功能图像。该功能图像可以从超声波诊断装置直接输入，也可以经由PACS等存储装置而输入，还可以经由记录介质(DVD-R等)而输入。

处理单元使基于所形成的形态图像和所接收到的功能图像的合成图像显示在显示单元上。

根据这样的医用图像诊断装置，可以利用形态图像来详细地观察脏器的形态，并且可以参照功能图像来详细地掌握脏器的状态。另外，由于可以合成显示形态图像和功能图像，所以可以以较高的准确度来掌握心脏的哪个部位的功能良好、哪个部位的功能不佳。因此，可以准确地进行脏器的诊断和治疗。

相反，在本发明的医用图像诊断装置是可以形成功能图像的装置的情况下，该医用图像诊断装置构成为包括形成功能图像的单元、从外部接收形态图像的单元、显示单元以及处理单元。

形成功能图像的单元与上述实施方式同样地，对反映脏器的功能或形态的数据进行检测，根据所检测出的数据来形成表示该脏器的状态的功能图像。作为对表示脏器的功能的数据进行检测来形成功能图像的手法，例如有多普勒超声波诊断、核医学诊断(PET、SPECT等)、利用MRI装置的光谱法和扩散等。另一方面，作为对表示脏器的形态的数据进行检测来形成功能图像的手法，例如有造影摄影中的血流速度图像、灌注、功能MRI等。

接收形态图像的单元接收由其它医用图像诊断装置形成的该表示脏器的形态的形态图像。例如在该医用图像诊断装置是超声波诊断装置的情况下，该超声波诊断装置接收由X射线CT装置形成的心脏的形态图像。该形态图像可以从X射线CT装置直接输入，也可以经由PACS等存储装置输入，还可以经由记录介质输入。

处理单元使基于所接收到的形态图像和所形成的功能图像的合成图像显示在显示单元上。

根据这样的医用图像诊断装置，可以利用形态图像来详细地观察脏器的形态，并且可以参照功能图像来详细地掌握脏器的状态。另外，由于可以合成显示形态图像和功能图像，所以可以以较高的准确度来掌握心脏的哪个部位的功能良好、哪个部位的功能不佳。因此，可以准确地进行脏器的诊断和治疗。

另外，本发明的医用图像诊断装置可供心脏的图像的处理，可以具备与上述同样的形态图像形成单元、接收功能图像的单元以及显示单元，并且还可以具备如下那样的处理单元。即，该处理单元使基于形态图像以及功能图像的合成图像显示在显示单元上，并且根据功能图像来确定合成图像中的责任血管区域，使表示所确定的责任血管区域的信息与合成图像一起显示。

根据这样的医用图像诊断装置，可以实现心脏的诊断和治疗的准确度提高。特别是，由于可以自动地确定责任血管的候补，所以可以实现确定责任血管的作业的高效化和省力化。

另外，本发明的医用图像诊断装置可供心脏的图像的处理，具备与上述同样的接收形态图像的单元、形成功能图像的单元以及显示单元，并且还可以具备如下那样的处理单元。即，该处理单元使基于形态图像以及功能图像的合成图像显示在显示单元上，并且根据功能图像来确定合成图像中的责任血管区域，使表示所确定的责任血管区域的信息与合成图像一起显示。

根据这样的医用图像诊断装置，可以实现心脏的诊断和治疗的准确度提高。特别是，由于可以自动地确定责任血管的候补，所以可以实现确定责任血管的作业的高效化和省力化。

Claims (33)

1.一种医用图像处理装置，其特征在于，具备：

取得单元，取得由第1装置形成的、表示被检体的脏器的形态的形态图像和由与上述第1装置不同的第2装置形成的、表示上述脏器的状态的功能图像；

显示单元；以及

处理单元，使基于上述形态图像以及上述功能图像的合成图像显示在上述显示单元上。

2.根据权利要求1所述的医用图像处理装置，其特征在于，

上述功能图像是对反映上述脏器的功能的数据进行检测并将上述数据的检测结果图像化而得到的图像，或者是解析对反映上述脏器的形态的数据进行检测而形成的形态图像而得到的图像。

3.根据权利要求1所述的医用图像处理装置，其特征在于，

上述形态图像以及上述功能图像分别是三维图像，

上述处理单元使基于上述形态图像以及上述功能图像的三维的上述合成图像显示。

4.根据权利要求1所述的医用图像处理装置，其特征在于，

上述脏器是心脏，

上述功能图像是表示上述心脏的壁运动的状态的图像。

5.一种医用图像处理装置，其特征在于，具备：

取得单元，取得表示被检体的心脏的形态的形态图像和表示上述心脏的壁运动的状态的功能图像；

显示单元；以及

处理单元，使基于上述形态图像以及上述功能图像的合成图像显示在上述显示单元上，并且根据上述功能图像确定上述合成图像中的责任血管区域，使表示上述确定的责任血管区域的信息与上述合成图像一起显示。

6.根据权利要求5所述的医用图像处理装置，其特征在于，

上述处理单元包括根据上述形态图像生成上述心脏的断层图像的断层图像生成单元，并且确定上述责任血管区域与上述断层图像的公共区域，使表示上述公共区域的信息显示在上述断层图像上。

7.根据权利要求5所述的医用图像处理装置，其特征在于，

上述取得单元包括：接收单元，接收被检体的静止图像以及运动图像；心脏区域提取单元，从上述静止图像提取出作为上述形态图像的心脏区域的图像；以及生成单元，根据上述运动图像生成上述功能图像。

8.根据权利要求5所述的医用图像处理装置，其特征在于，

上述取得单元包括：接收单元，接收被检体的多个断层图像；根据上述多个断层图像生成静止图像和/或运动图像的单元；心脏区域提取单元，在生成了上述静止图像时从上述静止图像提取出作为上述形态图像的心脏区域的图像；以及生成单元，在生成了上述运动图像时根据上述运动图像生成上述功能图像。

9.根据权利要求7所述的医用图像处理装置，其特征在于，

上述处理单元包括从上述形态图像提取冠动脉区域的图像的冠动脉区域提取单元，并且使合成了上述冠动脉区域的图像和上述功能图像的图像作为上述合成图像来显示。

10.根据权利要求9所述的医用图像处理装置，其特征在于，

上述处理单元根据上述静止图像生成表示上述心脏的外观的外观图像，使上述外观图像与上述冠动脉区域的图像和上述功能图像的合成图像一起显示。

11.根据权利要求7所述的医用图像处理装置，其特征在于，

上述处理单元包括根据上述运动图像生成心脏的断层图像的断层图像生成单元，并且使上述心脏区域的图像以及上述功能图像的合成图像和上述断层图像显示在上述显示单元上。

12.根据权利要求8所述的医用图像处理装置，其特征在于，

上述处理单元包括根据上述运动图像生成心脏的断层图像的断层图像生成单元，并且使上述心脏区域的图像以及上述功能图像的合成图像和上述断层图像显示在上述显示单元上。

13.根据权利要求11所述的医用图像处理装置，其特征在于，

上述断层图像生成单元根据上述运动图像，生成心脏的心基部、心尖部以及乳头肌中的至少一个部位处的断层图像。

14.根据权利要求12所述的医用图像处理装置，其特征在于，

上述断层图像生成单元根据上述运动图像，生成心脏的心基部、心尖部以及乳头肌中的至少一个部位处的断层图像。

15.根据权利要求13所述的医用图像处理装置，其特征在于，

上述接收单元接收表示上述静止图像中的被检体的朝向的体位信息；

上述处理单元根据上述心脏区域的图像的形状确定心脏的长轴，确定上述长轴与上述心脏区域的图像的边界的交叉位置，根据上述体位信息判定上述交叉位置是上述心基部还是上述心尖部；

上述断层图像生成单元根据上述运动图像生成将在与上述交叉位置对应的上述运动图像的位置处与上述长轴正交的平面作为断面的断层图像。

16.根据权利要求14所述的医用图像处理装置，其特征在于，

上述接收单元接收表示上述静止图像中的被检体的朝向的体位信息；

上述处理单元根据上述心脏区域的图像的形状确定心脏的长轴，确定上述长轴与上述心脏区域的图像的边界的交叉位置，根据上述体位信息判定上述交叉位置是上述心基部还是上述心尖部；

上述断层图像生成单元根据上述运动图像生成将在与上述交叉位置对应的上述运动图像的位置处与上述长轴正交的平面作为断面的断层图像。

17.根据权利要求13所述的医用图像处理装置，其特征在于，

上述处理单元预先存储心脏的乳头肌的形状信息，确定与上述形状信息符合的上述静止图像的部分区域，根据上述心脏区域的图像的形状确定心脏的长轴；

上述断层图像生成单元根据上述运动图像生成将在与上述部分区域对应的上述运动图像的位置处与上述长轴正交的平面作为断面的断层图像。

18.根据权利要求14所述的医用图像处理装置，其特征在于，

上述处理单元预先存储心脏的乳头肌的形状信息，确定与上述形状信息符合的上述静止图像的部分区域，根据上述心脏区域的图像的形状确定心脏的长轴；

上述断层图像生成单元根据上述运动图像生成将在与上述部分区域对应的上述运动图像的位置处与上述长轴正交的平面作为断面的断层图像。

19.根据权利要求11所述的医用图像处理装置，其特征在于，

还具备用于指定上述合成图像上的位置的操作单元；

上述断层图像生成单元根据上述运动图像生成将与上述指定的位置对应的上述运动图像的位置作为断面的断层图像。

20.根据权利要求12所述的医用图像处理装置，其特征在于，

还具备用于指定上述合成图像上的位置的操作单元；

上述断层图像生成单元根据上述运动图像生成将与上述指定的位置对应的上述运动图像的位置作为断面的断层图像。

21.根据权利要求11所述的医用图像处理装置，其特征在于，

上述处理单元使表示上述断层图像的断面位置的断面位置信息显示在上述合成图像上。

22.根据权利要求12所述的医用图像处理装置，其特征在于，

上述处理单元使表示上述断层图像的断面位置的断面位置信息显示在上述合成图像上。

23.根据权利要求11所述的医用图像处理装置，其特征在于，

还具备用于指定上述合成图像中的责任血管区域的操作单元；

上述处理单元确定与上述指定的责任血管区域对应的上述运动图像中的血管区域，确定上述血管区域与上述断层图像的公共区域，使表示上述公共区域的信息显示在上述断层图像上。

24.根据权利要求12所述的医用图像处理装置，其特征在于，

还具备用于指定上述合成图像中的责任血管区域的操作单元；

上述处理单元确定与上述指定的责任血管区域对应的上述运动图像中的血管区域，确定上述血管区域与上述断层图像的公共区域，使表示上述公共区域的信息显示在上述断层图像上。

25.根据权利要求11所述的医用图像处理装置，其特征在于，

还具备用于指定上述断层图像中的血管区域上的位置的操作单元；

上述处理单元包括运算出上述指定的位置处的上述血管区域的狭窄率的运算单元，并使上述狭窄率的运算结果显示在上述显示单元上。

26.根据权利要求12所述的医用图像处理装置，其特征在于，

还具备用于指定上述断层图像中的血管区域上的位置的操作单元；

上述处理单元包括运算出上述指定的位置处的上述血管区域的狭窄率的运算单元，并使上述狭窄率的运算结果显示在上述显示单元上。

27.根据权利要求5所述的医用图像处理装置，其特征在于，

上述取得单元取得心脏的断层形态图像作为上述形态图像；

上述处理单元使在上述断层形态图像上重叠了上述功能图像的图像作为上述合成图像来显示。

28.根据权利要求5所述的医用图像处理装置，其特征在于，

上述处理单元取得定义了上述形态图像的第1坐标系与定义了上述功能图像的第2坐标系之间的坐标转换参数，根据上述坐标转换参数对上述形态图像和上述功能图像进行位置对准来显示上述合成图像。

29.根据权利要求5所述的医用图像处理装置，其特征在于，

上述功能图像是超声波图像。

30.一种医用图像诊断装置，其特征在于，具备：

形态图像形成单元，对反映被检体内的形态的数据进行检测，根据上述检测出的数据形成表示包括上述被检体的脏器的范围的形态的形态图像；

接收由其它医用图像诊断装置形成的表示上述脏器的状态的功能图像的单元；

显示单元；以及

处理单元，使基于上述形态图像以及上述功能图像的合成图像显示在上述显示单元上。

31.一种医用图像诊断装置，其特征在于，具备：

接收由其它医用图像诊断装置形成的表示包括被检体的脏器的范围的形态的形态图像的单元；

对反映上述脏器的功能或形态的数据进行检测，根据上述检测出的数据形成表示上述脏器的状态的功能图像的单元；

显示单元；以及

处理单元，使基于上述形态图像以及上述功能图像的合成图像显示在上述显示单元上。

32.一种医用图像诊断装置，其特征在于，具备：

形态图像形成单元，对反映被检体内的形态的数据进行检测，根据上述检测出的数据形成表示包括上述被检体的心脏的范围的形态的形态图像；

接收由其它医用图像诊断装置形成的表示上述心脏的壁运动的状态的功能图像的单元；

显示单元；以及

处理单元，使基于上述形态图像以及上述功能图像的合成图像显示在上述显示单元上，并且根据上述功能图像确定上述合成图像中的责任血管区域，使表示上述确定的责任血管区域的信息与上述合成图像一起显示。

33.一种医用图像诊断装置，其特征在于，具备：

接收由其它医用图像诊断装置形成的表示包括被检体的心脏的范围的形态的形态图像的单元；

对表示上述心脏的功能或形态的数据进行检测，根据上述检测出的数据形成表示上述心脏的壁运动的状态的功能图像的单元；

显示单元；以及

处理单元，使基于上述形态图像以及上述功能图像的合成图像显示在上述显示单元上，并且根据上述功能图像确定上述合成图像中的责任血管区域，使表示上述确定的责任血管区域的信息与上述合成图像一起显示。

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