JP5305635B2 - 医用画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、磁気共鳴イメージング装置、超音波診断装置、核医学診断装置等により発生されたボリュームデータを処理する医用画像表示装置に関する。

心臓の壁運動異常や壁厚異常のような心臓機能の異常部位の診断には、主に超音波診断装置が用いられている。超音波診断装置により発生されるボリュームデータに含まれる異常部位は、例えば、組織ドプライメージング（Tissue Doppler Imaging：以下、ＴＤＩと呼ぶ）と呼ばれる技術を利用して特定される。以下、簡単にＴＤＩを用いた異常部位の診断に係る技術例を示す。

技術例１：表示画面を観察するだけで診断部位の組織の運動状態を容易に把握でき、組織の機能低下や異常を定量的、高精度かつ迅速に評価することが可能（例えば、特許文献１参照）。

技術例２：ＴＤＩで得られる低速度領域の表示能を向上させ、関心部位の正常／異常の判別を容易にする（例えば、特許文献２参照）。

超音波診断装置によって心臓の壁運動異常や壁厚異常の患部を診断する際、３次元画像の動画表示により、患部を大まかに観察できるが、患部のより詳細な状態を把握するためには、ＭＰＲ画像の動画表示が必要である。しかし、リアルタイムに発生されモニタに表示される画像を診断する場合、操作者は片手でプローブ操作、もう片方の手でモニタ上に映し出されている画像の断面位置の指定操作をしなければならず、断面位置の指定操作が複雑、煩雑である。また、３Ｄスキャンが可能なプローブは、プローブの位置や向きの他、断面の位置や向きをリアルタイムに自由に変更できる。そのため、２Ｄスキャンのみが可能なプローブに比して自由度は高いが、操作が複雑となる。
特開平０８―８４７２９号公報 特開平０８―６６３９７号公報

心臓等の機能情報の診断に適した画像を簡便に提供することが可能な医用画像表示装置に関する。

請求項１記載の医用画像表示装置は、超音波診断装置によって発生された、運動する特定部位を含む範囲の第１ボリュームデータファイルを記憶する第１記憶部と、前記第１ボリュームデータファイルから濃淡値と不透明度と色情報との少なくとも１つに基づいて前記特定部位の領域を抽出する特定部位抽出部と、前記特定部位の領域の形状に基づいて前記特徴部位の長軸を算出する軸算出部と、前記特定部位の運動情報に基づいて前記特定部位の領域に含まれる異常部位の領域を抽出する異常部位抽出部と、前記長軸に垂直かつ前記異常部位の領域に交差する断面の位置と向きとを算出する断面算出部と、前記算出された断面の位置と向きとに基づいて、前記第１ボリュームデータファイルから第１断面画像のデータを発生し、前記異常部位の領域から前記異常部位に関する異常部位画像のデータを発生する画像発生部と、前記発生された第１断面画像に前記異常部位画像を重ねて表示する表示部と、を具備する医用画像表示装置であって、前記断面算出部は、前記長軸に垂直、且つ前記異常部位の領域の範囲内における前記長軸の中心を通る断面、前記範囲内における前記異常部位の領域の面積が最大となる断面、前記範囲内における前記異常部位の領域の重心を通る断面、及び前記範囲の端を通る断面の何れか一つの断面の位置と向きとを算出する、ことを特徴とする。

請求項６記載の医用画像表示装置は、超音波診断装置によって発生された、運動する特定部位を含む範囲の第１ボリュームデータを記憶する記憶部と、前記第１ボリュームデータファイルから濃淡値と不透明度と色情報との少なくとも１つに基づいて前記特定部位の領域を抽出する特定部位抽出部と、前記特定部位の領域の形状に基づいて前記特徴部位の長軸を算出する軸算出部と、前記特定部位の運動情報に基づいて前記特定部位の領域に含まれる異常部位の領域を抽出する異常部位抽出部と、前記第１ボリュームデータから前記被検体の体表面に関する第１表示画像のデータを発生する画像発生部と、前記異常部位の領域に交差する断面の位置と向きとを算出する断面算出部と、前記断面の位置と向きとに基づいて前記断面をスキャン面とする超音波探触子の位置及び向きを示すマークを前記第１表示画像に重ねて表示する表示部と、を具備する医用画像表示装置であって、前記断面算出部は、前記長軸に垂直、且つ前記異常部位の領域の範囲内における前記長軸の中心を通る断面、前記範囲内における前記異常部位の領域の面積が最大となる断面、前記範囲内における前記異常部位の領域の重心を通る断面、及び前記範囲の端を通る断面の何れか一つの断面の位置と向きとを算出する、ことを特徴とする。

本発明によれば、心臓等の機能情報の診断に適した画像を簡便に提供することを可能とする。

以下、本発明の実施形態に係る医用画像表示装置を図面を参照しながら説明する。本医用画像表示装置は、超音波診断装置と、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、磁気共鳴イメージング装置、核医学診断装置等の医用画像発生装置とにより接続された医用画像表示システム内の医用画像表示装置であるとする。以下、医用画像発生装置は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置であるとする。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る医用画像表示システム及び医用画像表示装置１の構成を示す図である。図１に示すように、医用画像表示装置１は、超音波診断装置１００とＸ線コンピュータ断層撮影装置２００とに直接、又は電気的通信回線を介して電気的に接続される。

超音波診断装置１００は、被検体の心臓を含む３Ｄスキャン領域を超音波プローブでスキャンすることにより、組織ドプライメージング（以下、ＴＤＩと呼ぶ）処理するための、少なくとも一つの超音波ボリュームデータファイルを発生する。ＴＤＩスキャンに続いて、超音波診断装置１００は、同一のプローブ位置で、同一の３Ｄスキャン領域を超音波プローブで繰り返しスキャンすることにより、スキャン時刻の異なる複数のボリュームデータファイル（以下、超音波ボリュームデータファイルと呼ぶ）をリアルタイムに発生する。

Ｘ線コンピュータ断層撮影装置２００は、事前に、被検体の心臓を含む３Ｄスキャン領域をＸ線でスキャンすることにより、単一のボリュームデータファイル（以下、ＣＴボリュームデータファイルと呼ぶ）を発生する。ＣＴボリュームデータファイルは、心電同期再構成によって発生された、心臓の拡張末期に関するボリュームデータファイルとする。なお、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置２００は、医用画像表示装置１に接続されていなくても良い。

医用画像表示装置１は、超音波診断装置１００を用いた心臓の局所壁運動疾患の診断に最適な断面における断面画像を動画表示する。図１に示すように、医用画像表示装置１は、超音波ボリュームデータ記憶部１０、機能情報データ記憶部１２、ＣＴボリュームデータ記憶部１４、異常部位抽出部１６、特定部位抽出部１８、長軸算出部２０、位置合わせ部２２、断面算出部２４、画像発生部２６、入力部２８、表示制御部３０、表示部３２、及びシステム制御部３４を有する。

超音波ボリュームデータ記憶部１０は、超音波診断装置１００によって発生された複数の超音波ボリュームデータファイルを記憶する。超音波ボリュームデータファイルは、超音波診断装置１００からリアルタイムに伝送され、超音波ボリュームデータ記憶部１０に記憶される。

機能情報データ記憶部１２は、超音波診断装置１００よって超音波ボリュームデータファイルをＴＤＩ処理することによって生成された機能情報のデータ（以下、ＴＤＩデータと呼ぶ）を記憶する。機能情報は、心臓壁の運動情報（例えば心臓壁の移動速度）を示す数値（以下、ＴＤＩ値と呼ぶ）である。ＴＤＩデータは、超音波ボリュームデータファイルを構成する各ボクセルにＴＤＩ値が割り付けられたボリュームデータである。

ＣＴボリュームデータ記憶部１４は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置２００によって発生されたＣＴボリュームデータファイルを記憶する。ＣＴボリュームデータファイルは、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置２００から伝送され、又は、磁気ディスクや光ディスク、半導体メモリ等の記録媒体に記録され、この記録媒体からＣＴボリュームデータ記憶部１４に移される。

異常部位抽出部１６は、特許文献１や特許文献２記載の方法により、ＴＤＩデータに基づいて超音波ボリュームデータファイルに含まれる運動情報に関する異常部位領域を抽出する。例えば、異常部位抽出部１６は、予め設定されたＴＤＩ値の閾値より大きい又は小さいＴＤＩ値を有するボクセルを抽出することにより、心臓の壁運動の異常部位領域を抽出する。

特定部位抽出部１８は、濃淡値と不透明度と色情報との少なくとも一つに基づいて、超音波ボリュームデータファイルやＣＴボリュームデータファイルから特定部位の領域を抽出する。特定部位は、心臓全体や左心室、右心室等である。以下、抽出される特定部位の領域は左心室領域であるとする。左心室領域は壁運動の異常部位領域を含むとする。

長軸算出部２０は、抽出された左心室領域の形状に基づいて、超音波ボリュームデータファイルに由来する左心室領域の長軸（以下、ＵＳ長軸と呼ぶ）やＣＴボリュームデータファイルに由来する左心室領域の長軸（以下、ＣＴ長軸と呼ぶ）を算出する。長軸の算出方法としては、例えば、左心室領域の楕円体近似を用いる。

位置合わせ部２２は、算出されたＵＳ長軸とＣＴ長軸とに基づいて、超音波ボリュームデータファイルとＣＴボリュームデータとを位置合わせする。位置合わせ処理によって、ＴＤＩデータ（異常部位領域）とＣＴボリュームデータファイルと位置整合される。この位置合わせ処理は、各ボリュームデータファイルに含まれる心臓領域によるパターンマッチングによって行なわれてもよい。なお、ＴＤＩデータ（異常部位領域）と超音波ボリュームデータファイルとは、同一のプローブ位置、同一のスキャン範囲でのスキャンに由来するので、位置合わせ処理をしなくても位置整合されているとする。

断面算出部２４は、ＵＳ長軸又はＣＴ長軸に垂直かつ異常部位領域に交差する超音波ボリュームデータファイル又はＣＴボリュームデータファイルの断面の位置と向きとを算出する。この断面は、異常部位を診断するための断面であり、診断断面と呼ぶことにする。

画像発生部２６は、算出された診断断面の位置と向きとに基づいて、超音波ボリュームデータファイルをＭＰＲ処理し、診断断面における断面画像のデータを発生する。また、画像発生部２６は、診断断面の位置と向きとに基づいて、ＣＴボリュームデータファイルをＭＰＲ処理し、診断断面における断面画像のデータを発生する。ここで、超音波ボリュームデータファイルに由来する断面画像を超音波断面画像、ＣＴボリュームデータファイルに由来する断面画像をＣＴ断面画像と呼ぶことにする。画像発生部２６は、診断断面の位置と向きとに基づいて、異常部位領域から異常部位に関する画像（以下、異常部位画像と呼ぶ）のデータを発生する。また、画像発生部２６は、異常部位領域の範囲を設定するための画像として、超音波ボリュームデータファイルやＣＴボリュームデータファイルから、例えば、長軸に平行な断面の超音波断面画像やＣＴ断面画像のデータを発生する。発生された種々の画像のデータは、表示制御部３０に出力される。

入力部２８は、マウスやキーボード等の入力装置からなり、ＴＤＩ値の閾値、不透明度、色情報等の表示条件の設定指示や、表示されている画像の断面の位置や向きの変更指示が術者により入力される。これら表示条件の設定指示や、断面の位置や向きの変更指示が術者により入力されると、それら指示は画像発生部２６に出力され、指示に応じた超音波断面画像やＣＴ断面画像のデータが画像発生部２６によって発生される。また、入力部２８は、表示レイアウト（重畳表示や並列表示）の設定指示が術者により入力されると、表示制御部３０に出力される。また、入力部２８は、異常部位領域の範囲を設定するための画像上に、異常部位領域の範囲を設定する。設定された範囲は、断面算出部２４に出力される。

表示制御部３０は、画像発生部２６から入力された画像を表示部３２に表示する。具体的には、表示制御部３０は、診断断面における超音波断面画像に異常部位画像を重ね、超音波断面画像と異常部位画像とを色等で区別して表示部３２に表示する。また、表示制御部３０は、超音波断面画像とＣＴ断面画像とを重畳表示し、この重畳画像に異常部位画像を重ね合せて表示する。また、表示制御部３０は、超音波断面画像と異常部位画像との重畳画像と、ＣＴ断面画像と異常部位画像との重畳画像とを並列表示する。

表示部３２は、ＣＲＴや液晶ディスプレイ等からなる。

システム制御部３４は、医用画像表示装置１の中枢として機能し、医用画像表示装置１としての動作を実現するように医用画像表示装置１の各構成要素を制御する。

以下、医用画像表示装置１の動作を説明する。図２は、システム制御部３４による診断画像の表示処理の動作の流れを示す図である。

なお、ステップＳＡ１の前に、ＣＴボリュームデータファイルはＣＴボリュームデータ記憶部１４に記憶され、長軸算出部２０はＣＴボリュームデータファイルに基づいてＣＴ長軸を算出し、異常部位抽出部１６はＴＤＩデータに基づいて異常部位領域を抽出しているとする。

術者が超音波診断装置１００の超音波プローブを操作しながら被検体を繰り返しスキャンすることにより、超音波診断装置１００はスキャン時刻の異なる複数の超音波ボリュームデータファイルをリアルタイムに発生する。システム制御部３４は、超音波診断装置１００によりリアルタイムに発生される複数の超音波ボリュームデータファイルを入力する（ステップＳＡ１）。

超音波ボリュームデータファイルを入力すると、システム制御部３４は、特定部位抽出部１８に左心室抽出処理を行なわせる。左心室抽出処理において、特定部位抽出部１８は、各超音波ボリュームデータファイルから左心室領域を抽出する（ステップＳＡ２）。

左心室領域が抽出されると、システム制御部３４は、長軸算出部２０に長軸算出処理を行なわせる。長軸算出処理において、長軸算出部２０は、抽出した左心室領域のＵＳ長軸を算出する（ステップＳＡ３）。

ＵＳ長軸が算出されると、システム制御部３４は、位置合わせ部２２に、位置合わせ処理を行なわせる。位置合わせ処理において、位置合わせ部２２は、ＵＳ長軸とＣＴ長軸とに基づいて、超音波ボリュームデータファイルとＣＴボリュームデータファイルとの位置合わせを行なう（ステップＳＡ４）。

位置合わせ処理が行なわれると、システム制御部３４は、画像発生部２６に診断断面を設定するための断面設定画像の発生処理を行なわせる。断面設定画像発生処理において画像発生部２６は、超音波ボリュームデータファイルに基づいて、ＵＳ長軸に平行な断面の超音波断面画像（断面設定画像）と異常部位画像のデータとを発生する（ステップＳＡ５）。また、断面設定画像発生処理において画像発生部２６は、ＣＴボリュームデータファイルに基づいて、ＣＴ長軸に平行な断面のＣＴ断面画像（断面設定画像）のデータを発生する。

断面設定画像の発生処理が行なわれると、システム制御部３４は、表示制御部３０に断面設定画像の表示処理を行なわせる。断面設定画像の表示処理において表示制御部３０は、ステップＳＡ５にて発生された超音波断面画像とＣＴ断面画像と異常部位画像とを位置整合して表示部３２に重畳表示する（ステップＳＡ６）。表示制御部３０は、超音波断面画像の左心室領域とＣＴ断面画像の左心室領域とを術者がそれぞれを判別可能なように別々な色で表示させたり、各左心室領域に輪郭線やグリッド線を加えて表示させたりする。或いは、超音波断面画像かＣＴ断面画像のどちらか一方を、半透明表示しても良い。

表示部３０に断面設定画像が表示されると、術者による入力部２８を介した異常部位領域の範囲の設定を待機する（ステップＳＡ７）。異常部位領域の範囲の設定において術者は、スキャンを行なうために超音波プローブを片手で操作しながら、もう片方の手で入力部２８を操作して異常部位領域の範囲を設定する。

図３及び図４は、ステップＳＡ７において表示される断面設定画像を示す図である。図３及び図４に示すように、異常部位領域ＩＲの範囲は、長軸方向に垂直な２本の直線Ｌによって挟まれる、長軸方向の間隔である。術者は、この２本の直線Ｌを入力部２８を介して移動させることによって、異常部位領域ＩＲの範囲を設定する。図４に示すように、断面設定画像内に大小さまざまな複数の異常部位領域ＩＲが散在している場合は、ＴＤＩ値の閾値を調整することによって、異常部位領域ＩＲの絞込みを行なっても良い。また、クリッピング処理や連結領域抽出処理等によって異常部位領域ＩＲの絞込みを行なってもよい。

入力部２８を介して異常部位領域の範囲が設定されることを契機として（ステップＳＡ７：ＹＥＳ）、システム制御部３４は、断面算出部２４に診断断面算出処理を行なわせる。断面算出処理において断面算出部２４は、ＵＳ長軸に垂直かつ異常部位領域に交差する診断断面の位置と向きとを算出する（ステップＳＡ８）。

図５は、診断断面の位置と向きとの具体例を示す図である。図５（ａ）は、長軸に垂直かつ、異常部位領域ＩＲの範囲Ｒ内での長軸の中心を通る診断断面ＳＣを示す図である。図５（ｂ）は、長軸に垂直かつ、異常部位領域ＩＲの範囲Ｒ内において異常部位領域ＩＲの面積が最大となる診断断面ＳＣを示す図である。図５（ｃ）は、長軸に垂直かつ、異常部位領域ＩＲの重心を通る診断断面ＳＣである。図５（ｄ）は、長軸に垂直かつ、異常部位領域ＩＲの範囲Ｒの端Ｌを通る診断断面ＳＣを示す図である。これら診断断面ＳＣの位置と向きとの種類は、術者により入力部２８を介して任意に設定可能である。

断面算出処理が行なわれると、システム制御部３４は、画像発生部２６に診断画像発生処理を行なわせる。診断画像発生処理において画像発生部２６は、ステップＳＡ８にて算出した診断断面の位置と向きとに基づいて、超音波ボリュームデータファイルとＣＴボリュームデータファイルとにＭＰＲ処理を行なうことにより超音波断面画像とＣＴ断面画像とのデータをそれぞれ発生する（ステップＳＡ９）。また、画像発生部２６は、診断断面の位置及び向きに基づいて、異常部位領域から異常部位画像のデータを発生する。なお、ここで発生される断面画像は、厚みつき断面画像であってもよい。厚みつき画像の種類としては、厚みの範囲内での最大値投影、最小値投影、平均値投影等である。

診断断面における超音波断面画像とＣＴ断面画像と異常部位画像とのデータが発生されると、システム制御部３４は、表示制御部３０に診断画像表示処理を行なわせる。診断画像表示処理において、表示制御部３０は、表示部３２に、ステップＳＡ９にて発生された超音波断面画像とＣＴ断面画像と異常部位画像とを重ね合わせて表示する（ステップＳＡ１０）。

図６は、ステップＳＡ１０にて表示される、超音波断面画像とＣＴ断面画像と異常部位画像との重畳表示を示す図である。図６に示すように、表示制御部３０は、異常部位画像ＩＩを術者が判別可能なように、異常部位画像ＩＩを超音波断面画像に由来する左心室領域ＳＲ１やＣＴ断面画像に由来する左心室領域ＳＲ２と異なる色で表示させる。左心室領域ＳＲ１は、超音波スキャンと同時にリアルタイムに発生されるため、動画像として表示される。異常部位画像ＩＩと左心室領域ＳＲ２とは、静止画である。なお、表示制御部３０は、図７に示すように、超音波断面画像と異常部位画像ＩＩとの重畳画像ＵＩと、ＣＴ断面画像と異常部位画像ＩＩとの重畳画像ＣＩとを並列表示させてもよい。

図６や図７に示すような診断画像が表示されると、術者は、入力部２８を操作して、診断画像の断面位置の移動や回転、表示反転等を行い、心臓運動の異常部位の詳細な観察を行なう。断面移動は、長軸に沿って行なう。断面移動や回転の操作範囲は、ステップＳＡ７で設定した異常部位領域の範囲に限定するとよい。また、操作範囲を多少狭めたり広めたりしても良い。回転操作は、その回転中心軸として、表示画面の中心や心臓領域の中心、異常部位領域の範囲の中心、心室領域の中心、長軸と診断断面との交点等を含む軸とする。このように、断面の移動軸、移動範囲、回転軸、回転範囲を異常部位周辺に限定することにより、術者の操作を簡便にすることが可能となる。

かくして第１実施形態によれば、術者が異常部位領域の範囲を設定するだけで、医用画像表示装置１は心臓等の機能情報に関する異常部位の診断に適した診断画像を簡便に提供することが可能となる。

なお上記説明において、異常部位領域の範囲の設定は術者により入力部２８を介して行なわれるとした。しかしながらこれに限定する必要はなく、入力部２８を介さずに、異常部位領域の輪郭部分の座標等に基づいて異常部位領域の範囲を自動的に決定するとしてもよい。また異常部位領域の範囲の設定を行なわずに、診断断面の位置及び向きを算出するとしてもよい。この場合の診断断面は、例えば、長軸に垂直かつ異常部位領域の重心を通る断面等が考えられる。

また上記説明において、超音波断面画像とＣＴ断面画像とを表示するとした。しかしながらこれに限定する必要はなく、ＣＴ断面画像を用いずに超音波断面画像のみを表示するとしても良い。この場合、ＣＴボリュームデータ記憶部１４及び位置合わせ部２２は不要であり、ＣＴボリュームデータファイルに関する処理はなくなるため、ワークフローが簡素化される。

（第２実施形態）
第２実施形態に係る医用画像表示装置１は、心臓等の機能情報に関する異常部位の診断を支援するための、超音波プローブの位置及び向きを示す情報を術者に提供する。このような情報提供することにより、結果的に、術者は異常部位の診断に適した画像を得ることができる。なお以下の説明において、第１実施形態と略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

特定部位抽出部１８は、濃淡値と不透明度と色情報との少なくとも一つに基づいて、超音波ボリュームデータファイルやＣＴボリュームデータファイルから特定部位を抽出する。特定部位は、心臓全体や左心室、右心室、骨、体表面等である。

画像発生部２６は、ＣＴボリュームデータファイルから抽出された体表面のデータをレンダリング処理し、体表面画像のデータを発生する。体表面画像の視線方向は、例えば、被検体正面方向や左面方向等である。

表示制御部２８は、所望の断面をスキャン面とするような超音波プローブの位置及び向きを示すマーク（以下、プローブマークと呼ぶ）を、体表面画像等に重ねて表示部３２に表示させる。以下、所望の断面は第１実施形態で述べた診断断面とする。プローブマークの位置と向きとは、算出された診断断面の位置と向きとに応じて決定される。具体的には、体表面画像上における診断断面と体表面との交線上に超音波プローブの位置を示すプローブマークを表示し、位置を示すプローブマークから交線の法線方向にプローブの向きを示すプローブマークを表示する。より的確な位置としては、交線上かつ被検体の骨がなく超音波が通過しやすい音響窓が適当である。

以下、第２実施形態における医用画像表示装置１の動作を説明する。図８は、システム制御部３４によるプローブマークの表示処理の流れを示す図である。

図８に示すように、ステップＳＢ１〜ステップＳＢ８の処理内容は、図２のステップＳＡ１〜ステップＳＡ８の処理内容と同一であるため、説明を省略する。なお、ステップＳＢ１の開始以前に、体表面画像のデータは発生されているとする。

ステップＳＢ８にて診断断面の位置と向きとを算出すると、システム制御部３４は、表示制御部３０にプローブ位置・向き決定処理を行なわせる。プローブ位置・向き決定処理において表示制御部３０は、ステップＳＢ８にて算出した診断断面の位置と向きとに基づいて、診断断面をスキャン面とするような超音波プローブの位置と向きとを決定する（ステップＳＢ９）。

超音波プローブの位置と向きとを決定すると、システム制御部３４は、表示制御部３０に、プローブマーク表示処理を行なわせる。プローブマーク表示処理において、表示制御部３０は、決定した超音波プローブの位置と向きとに対応するプローブマークを体表面画像に重ねて、表示部２８に表示する（ステップＳＢ１０）。

図９は、被検体正面を視線方向として体表面画像に表示される、超音波プローブの位置を示すプローブマークＰＭと方向を示すプローブマークＤＭとを示す図である。図１０は、被検体左面を視線方向として体表面画像に表示される、超音波プローブの位置を示すプローブマークＰＭと方向を示すプローブマークＤＭとを示す図である。図９及び図１０に示すように、プローブマークＰＭとＤＭとが表示されることで、術者は、異常部位の診断に適したスキャン面を得るための超音波プローブの位置と向きとを知ることができる。術者は、このプローブマークＰＭとＤＭとが示す超音波プローブの位置と向きとに合わせて２次元スキャンを行うことで、３次元スキャンに比してよりスキャン速度が速くより解像度の高い断面画像を得ることができる。

なお、図９及び図１０に示すように、体表面ＳＲに、抽出した骨領域ＢＲや、心臓領域ＨＲ、左心室領域等を表示させるとよい。また、予め表示制御部３０等に記憶された骨や心臓、左心室を模式的に示すシェーマを体表面画像に重ねて表示させてもよい。

かくして第２実施形態によれば、医用画像表示装置１は超音波診断装置１００による心臓の機能情報に関する異常部位の診断に適した画像の提供を支援する画像を提供することが可能となる。

なお、上記の説明においては、体表面画像はＣＴボリュームデータファイルから抽出された体表面のデータに基づいて発生されるとした。しかしながらこれに限定する必要はなく、超音波ボリュームデータファイルから抽出された体表面のデータに基づいて発生されるとしてもよい。また、予め表示制御部３０等に記憶された体表面を示すシェーマでもよい。この場合、ＣＴボリュームデータ記憶部１４及び位置合わせ部２２は不要であり、ＣＴボリュームデータファイルに関する処理はなくなるため、ワークフローが簡素化される。

また、上記の説明においては、第１実施形態の診断断面をスキャン面とするようなプローブマークを表示する例を説明した。しかしながらこれに限定する必要はなく、プローブマークは、異常部位と交差する如何なる位置及び向きの断面をスキャン面としてもよい。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の第１実施形態に係る医用画像表示システム及び医用画像表示装置の構成を示す図。 図１のシステム制御部による、第１実施形態に係る診断画像の表示処理の流れを示す図。 図２のステップＳＡ７において表示される、異常部位領域を一つ含む断面設定画像を示す図。 図２のステップＳＡ７において表示される、異常部位領域を複数含む断面設定画像を示す図。 図２のステップＳＡ８に係る診断断面の位置と向きとの具体例を示す図。 ステップＳＡ１０に係る、超音波断面画像とＣＴ断面画像と異常部位画像との重畳表示を示す図 ステップＳＡ１０に係る、超音波断面画像と異常部位画像との重畳画像と、ＣＴ断面画像と異常部位画像との重畳画像との並列表示を示す図。 図１のシステム制御部による、本発明の第２実施形態に係るプローブマークの表示処理の流れを示す図 被検体正面を視線方向として体表面画像に表示される、超音波プローブの位置を示すプローブマークと方向を示すプローブマークとを示す図。 被検体左面を視線方向として体表面画像に表示される、超音波プローブの位置を示すプローブマークと方向を示すプローブマークとを示す図。

符号の説明

１…医用画像表示装置、１０…超音波ボリュームデータ記憶部、１２…機能情報（ＴＤＩ）データ記憶部、１４…ＣＴボリュームデータ記憶部、１６…異常部位抽出部、１８…特定部位抽出部、２０…長軸算出部、２２…位置合わせ部、２４…断面算出部、２６…画像発生部、２８…入力部、３０…表示制御部、３２…表示部、３４…システム制御部、１００…超音波診断装置、２００…Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、

Claims (9)

1. 超音波診断装置によって発生された、運動する特定部位を含む範囲の第１ボリュームデータファイルを記憶する第１記憶部と、
   前記第１ボリュームデータファイルから濃淡値と不透明度と色情報との少なくとも１つに基づいて前記特定部位の領域を抽出する特定部位抽出部と、
   前記特定部位の領域の形状に基づいて前記特徴部位の長軸を算出する軸算出部と、
   前記特定部位の運動情報に基づいて前記特定部位の領域に含まれる異常部位の領域を抽出する異常部位抽出部と、
   前記長軸に垂直かつ前記異常部位の領域に交差する断面の位置と向きとを算出する断面算出部と、
   前記算出された断面の位置と向きとに基づいて、前記第１ボリュームデータファイルから第１断面画像のデータを発生し、前記異常部位の領域から前記異常部位に関する異常部位画像のデータを発生する画像発生部と、
   前記発生された第１断面画像に前記異常部位画像を重ねて表示する表示部と、
   を具備する医用画像表示装置であって、
   前記断面算出部は、前記長軸に垂直、且つ前記異常部位の領域の範囲内における前記長軸の中心を通る断面、前記範囲内における前記異常部位の領域の面積が最大となる断面、前記範囲内における前記異常部位の領域の重心を通る断面、及び前記範囲の端を通る断面の何れか一つの断面の位置と向きとを算出する、
   ことを特徴とする医用画像表示装置。
2. 医用画像発生装置によって発生された、前記特定部位を含む範囲の第２ボリュームデータファイルを記憶する第２記憶部をさらに備え、
   前記画像発生部は、前記断面の位置と向きとに基づいて前記第２ボリュームデータファイルから第２断面画像のデータを発生し、
   前記表示部は、前記第２断面画像に前記異常部位画像を重ねて表示する、
   ことを特徴とする請求項１記載の医用画像表示装置。
3. 前記第１ボリュームデータファイルは、スキャン時刻の異なる複数の第１ボリュームデータファイルであることを特徴とする請求項１記載の医用画像表示装置。
4. 前記表示部は、前記第１断面画像と前記第２断面画像とを重畳表示又は並列表示することを特徴とする請求項２記載の医用画像表示装置。
5. 前記表示部は、前記異常部位の領域と前記長軸とが描出される画像を表示し、
   前記画像上に対して、前記長軸に沿った前記異常部位の領域の範囲を設定する範囲設定部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の医用画像表示装置。
6. 超音波診断装置によって発生された、運動する特定部位を含む範囲の第１ボリュームデータを記憶する記憶部と、
   前記第１ボリュームデータファイルから濃淡値と不透明度と色情報との少なくとも１つに基づいて前記特定部位の領域を抽出する特定部位抽出部と、
   前記特定部位の領域の形状に基づいて前記特徴部位の長軸を算出する軸算出部と、
   前記特定部位の運動情報に基づいて前記特定部位の領域に含まれる異常部位の領域を抽出する異常部位抽出部と、
   前記第１ボリュームデータから前記被検体の体表面に関する第１表示画像のデータを発生する画像発生部と、
   前記異常部位の領域に交差する断面の位置と向きとを算出する断面算出部と、
   前記断面の位置と向きとに基づいて前記断面をスキャン面とする超音波探触子の位置及び向きを示すマークを前記第１表示画像に重ねて表示する表示部と、
   を具備する医用画像表示装置であって、
   前記断面算出部は、前記長軸に垂直、且つ前記異常部位の領域の範囲内における前記長軸の中心を通る断面、前記範囲内における前記異常部位の領域の面積が最大となる断面、前記範囲内における前記異常部位の領域の重心を通る断面、及び前記範囲の端を通る断面の何れか一つの断面の位置と向きとを算出する、
   ことを特徴とする医用画像表示装置。
7. 前記記憶部は、医用画像発生装置によって発生された第２ボリュームデータを記憶し、
   前記画像発生部は、前記第２ボリュームデータから前記体表面に関する第２表面画像のデータを発生し、
   前記表示部は、前記発生された第２表面画像に前記マークを重ねて表示する、
   ことを特徴とする請求項６記載の医用画像表示装置。
8. 前記表示部は、前記第１又は第２ボリュームデータから抽出された前記被検体の骨領域と特定臓器領域との少なくとも一つ、又は、前記骨領域を模式的に示すシェーマと前記特定臓器領域を模式的に示すシェーマとの少なくとも一つを、第１表示画像と前記第２表示画像との少なくとも一つに重ねて表示する、
   ことを特徴とする請求項６又は７記載の医用画像表示装置。
9. 前記医用画像発生装置は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置、磁気共鳴イメージング装置、核医学診断装置の何れかであることを特徴とする請求項２又は７記載の医用画像表示装置。

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