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WO2012121368A1 - 医用画像診断装置、医用画像表示装置、医用画像処理装置、及び医用画像処理プログラム - Google Patents

医用画像診断装置、医用画像表示装置、医用画像処理装置、及び医用画像処理プログラム Download PDF

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WO2012121368A1
WO2012121368A1 PCT/JP2012/056109 JP2012056109W WO2012121368A1 WO 2012121368 A1 WO2012121368 A1 WO 2012121368A1 JP 2012056109 W JP2012056109 W JP 2012056109W WO 2012121368 A1 WO2012121368 A1 WO 2012121368A1
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WO
WIPO (PCT)
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wall
image
raised portion
medical image
color
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2012/056109
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English (en)
French (fr)
Inventor
美紗子 若井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Medical Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Medical Systems Corp filed Critical Toshiba Corp
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Priority to US13/981,451 priority patent/US9196057B2/en
Publication of WO2012121368A1 publication Critical patent/WO2012121368A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G06T2210/00—Indexing scheme for image generation or computer graphics
    • G06T2210/41—Medical

Definitions

  • Embodiments described herein relate generally to a medical image diagnostic apparatus, a medical image display apparatus, a medical image processing apparatus, and a medical image processing program that acquire three-dimensional medical image data of a living tissue by imaging the living tissue.
  • Patent Document 1 There is an application for processing a medical image for displaying a wall surface of a living tissue based on three-dimensional medical image data (for example, Patent Document 1). By using this application, for example, it is possible to observe unevenness of the inner wall of a living tissue having a tubular form.
  • a fly-through image that allows observation of the wall surface shape inside the tube while moving along the core line set in the tube of biological tissue
  • a tomographic image in which the tubular tissue is cross-sectioned along a predetermined cross-section
  • a developed image phye review that allows the inner wall of the tubular tissue to be overlooked by setting the boundary of the specific tissue represented in the tomographic image, and developing the specific tissue along the boundary, for example, There is a fish eye view or the like that can observe the wall shape in the tube at a wide angle of 170 degrees.
  • a plaque formed on the inner wall of a coronary artery may be bulged inward so as to narrow the lumen of the blood vessel, or may be bulged outward so as to increase the diameter of the blood vessel.
  • Negative remodeling that protrudes inward may be referred to as a first protrusion.
  • positive remodeling that protrudes outward may be referred to as a second protrusion.
  • the modeling in which each bulges inward and outward may be referred to as a third bulge.
  • the inside of the blood vessel is observed using the above-described application, it is possible to find the first raised portion that appears convex to the inner wall of the blood vessel, but the second that does not appear convex to the inner wall of the blood vessel.
  • the raised portion has a problem that it is overlooked only by observation within the blood vessel.
  • the second protuberance is often a soft plaque and often causes an acute disease, so early detection and early treatment of the disease are necessary. Moreover, since it often occurs at an early stage when plaques begin to form, early detection and early treatment of a disease can be realized by reliably finding out.
  • This embodiment solves the above-described problem, and when displaying the inner wall of a living tissue, the medical image diagnostic apparatus, the medical image display apparatus, and the medical device capable of simultaneously displaying the raised portion where the outer wall is raised.
  • An object is to provide an image processing apparatus and a medical image processing program.
  • the medical image diagnostic apparatus includes an image acquisition unit, an inner wall extraction unit, an outer wall extraction unit, a first bulge calculation unit, a second bulge calculation unit, and a display control unit.
  • the image acquisition means acquires the three-dimensional medical image data of the living tissue by photographing the living tissue having the inner wall and the outer wall.
  • the inner wall extracting means extracts the inner wall of the living tissue based on the medical image data.
  • the outer wall extracting means extracts the outer wall of the living tissue based on the medical image data.
  • the first protruding portion calculating means obtains information including the presence of the first protruding portion where the inner wall of the living tissue protrudes inward.
  • the second protruding portion calculating means Based on the extracted outer wall of the living tissue, the second protruding portion calculating means obtains information including the presence of the second protruding portion where the outer wall of the living tissue protrudes outward.
  • the display control means superimposes the information on the first raised portion obtained by the first raised portion calculating means and the information on the second raised portion obtained by the second raised portion calculating means on the image of the living tissue. Display on the display means.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 3 for explaining a first color created by color-coding each stage. It is a top view of the 1st protruding part displayed on a development picture of a tubular part in piles.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VIII-VIII in FIG. 4 for explaining a second color created by color-coding each stage. It is a top view of the 2nd protruding part displayed on a development picture of a tubular part in piles.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 5 for explaining a third color to be created. It is a top view which shows the range of the 1st protruding part displayed on the expansion image of a tubular part, and the 2nd protruding part. It is a flowchart which shows operation
  • FIG. 15 It is a figure which shows an example of the display mode when displaying the 1st protruding part and the 2nd protruding part simultaneously in the medical image diagnostic apparatus which concerns on 2nd Embodiment. It is a figure which shows the other example of a display mode when displaying a 1st protruding part and a 2nd protruding part simultaneously. It is a figure which shows an example of the display mode when a cross-sectional image is displayed with a expansion
  • FIG. 5 It is a figure which shows an example of the display mode when a cross-sectional image is displayed with the expansion
  • the medical image diagnostic apparatus it is a diagram illustrating an example of a display mode when a cross-sectional image is displayed together with a developed image, an MPR image, and a view image.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a medical image diagnostic apparatus. As shown in FIG. 1, the imaging unit 11 is connected to a medical image display device via a communication unit 12.
  • the imaging unit 11 is called a modality, and is a device that inspects a subject and generates three-dimensional medical image data (digital data).
  • a modality any conventionally used apparatus such as an X-ray CT (Computer Tomography) apparatus, an MRI (Magnetic Resonance Imaging) apparatus, an ultrasonic diagnostic apparatus, or the like is applied.
  • the X-ray CT apparatus reconstructs an internal image (tomographic image or three-dimensional image) of a subject by scanning the subject with radiation, detecting radiation transmitted through the subject, and performing computer processing.
  • the MRI apparatus reconstructs an internal image of a subject using a nuclear magnetic resonance phenomenon.
  • An ultrasonic diagnostic apparatus irradiates a subject with ultrasonic waves, analyzes the echo state, and images the inside of the body.
  • the communication means 12 performs data communication via a LAN (Local area network).
  • the communication unit 12 includes a communication device such as a LAN card.
  • the medical image display apparatus includes a control unit 13, a storage unit 14, a data conversion unit 15, an image generation unit 16, an image synthesis unit 17, an operation unit 18, a display control unit 21, and a display unit 22.
  • the image processing apparatus includes, for example, the control unit 13, the storage unit 14, the data conversion unit 15, the image generation unit 16, the image synthesis unit 17, and the operation unit 18.
  • the storage unit 14 stores various types of information.
  • the storage unit 14 stores medical image data and incidental information received by the communication unit 12 from a server (not shown).
  • the control unit 13 executes processing for storing information in the storage unit 14 and processing for reading out information stored in the storage unit 14.
  • the storage unit 14 includes a writable storage device such as a hard disk drive.
  • Data conversion means 15 converts medical image data into monochrome image data.
  • the monochrome image data is gradation image data expressed by luminance values in a predetermined gradation range (for example, 0 to 255).
  • the operating means 18 is used by the operator to operate the display means 22 and input various information.
  • the operation means 18 includes an arbitrary operation device or input device such as a mouse, a keyboard, a joystick, a trackball, and a dedicated control panel.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the image generation means 16.
  • the image generating means 16 includes a developed image generating means 161, an inner wall extracting means 162, an outer wall extracting means 163, a normal inner wall estimating means 164, a normal outer wall estimating means 165, a first raised portion calculating means 166, a first 2 ridge calculating means 167 and color mapping means 168.
  • the image generation means 16 generates a desired image based on the image data of the subject imaged by the above modality.
  • the image generation means 16 that generates a developed image of a living tissue and an image of a lesioned part on the developed image based on three-dimensional medical image data captured by an X-ray CT apparatus will be described.
  • a tubular part in which a tissue is formed in a tubular shape such as a coronary artery will be described as an example of a biological tissue.
  • the CT value acquired for each contrast medium flowing in the tubular part, the tubular part (including the lesioned part), and the chest cavity is different (projection data).
  • the image generation means 16 generates image data of the living tissue based on this CT value. Thereby, it becomes possible to extract a living tissue from the generated image data.
  • FIGS. 3 to 5 are partial perspective views of the tubular portion 1 in which a lesion is generated.
  • the tubular part 1 has a lesion part where plaque is deposited locally.
  • a lesion part where the inner wall 2 of the tubular part 1 is raised inward is referred to as a first raised part N.
  • the lesioned part in which the outer wall 3 of the tubular part 1 is raised outward is referred to as a second raised part P.
  • a lesion having both the first raised portion N and the second raised portion P is referred to as a third raised portion B.
  • the developed image generation means 161 sets a boundary for the tomographic image along the predetermined cross section of the tubular part 1, sets a viewpoint at a predetermined position for the tomographic image data along the predetermined cross section of the tubular part 1, and the viewpoint A volume rendering is performed on the volume data along the line-of-sight direction from to the boundary, thereby generating a developed image in which the tubular portion 1 is developed along the boundary.
  • the control unit 13 stores the generated developed image in the storage unit 14.
  • the inner wall extraction means 162 extracts the inner wall 2 of the tubular part 1 based on the medical image data (the vicinity image of the tubular part 1, the starting point of the tubular part 1, and the core wire 4 of the tubular part 1).
  • the inner wall of the lesioned part corresponds to the “inner wall of the living tissue” at the site where the lesioned part occurs.
  • the core wire 4 corresponds to a line passing through the center 4a of each transverse section of the tubular portion 1 (see FIGS. 3 to 5).
  • control means 13 receives the designation by the operation means 18 and extracts the neighborhood image of the tubular portion 1 displayed on the display means 22 and stores the extracted neighborhood image of the tubular portion 1 in the storage means 14 (tubular) (Neighboring image extraction of part 1).
  • control means 13 receives an operation by the operation means 18 and causes the display means 22 to display the vicinity image of the tubular portion 1, designates the displayed start point of the tubular portion 1, and stores the designated start point as the storage means 14. (Starting point detection of the tubular portion 1).
  • a predetermined application for obtaining the starting point based on the extracted tubular portion 1 may be used.
  • the image generation means 16 executes a predetermined application and extracts the core wire 4 of the tubular portion 1.
  • the control means 13 stores the extracted core wire 4 of the tubular portion 1 in the storage means 14 (extraction of the core wire 4 of the tubular portion 1).
  • an image of the tubular portion 1 that is a diagnosis target is extracted.
  • the above-described extraction of the vicinity of the tubular portion 1 to the extraction of the core wire 4 of the tubular portion 1 are performed for each diagnosis target when there are two diagnosis targets such as the left coronary artery and the right coronary artery.
  • the inner wall extraction means 162 extracts the boundary of the inner wall 2 of the tubular part 1 by alternately applying a smoothing filter and a sharpening filter, for example, based on the image of the tubular part 1. In addition, since it is an actual wall, stenosis etc. are also included.
  • the control means 13 causes the storage means 14 to store the extracted inner wall 2 of the tubular portion 1 (including the inner wall of the first raised portion N) as information on the first raised portion N.
  • the outer wall extracting means 163 alternately applies a smoothing filter and a sharpening filter on the basis of the vicinity image of the tubular part 1 and the inner wall 2 of the tubular part 1 extracted by the inner wall extracting means 162.
  • the outer wall 3 is extracted.
  • the control unit 13 causes the storage unit 14 to store the extracted outer wall 3 (including the second raised portion P) 3 of the tubular portion 1 as information on the second raised portion P.
  • the normal inner wall estimating means 164 estimates the normal inner wall 2a that is the shape of the inner wall 2 before the bulge shown by the imaginary line in FIGS. .
  • the normal inner wall estimation means 164 interpolates the surroundings of the first bulge portion N (region before the bulge) with a smooth surface in the first bulge portion N that is convex inward of the tubular portion 1.
  • the normal inner wall 2a is estimated.
  • the normal inner wall estimation means 164 may estimate an arc-shaped region that is spaced apart from the core wire 4 by a predetermined length as the normal inner wall 2a.
  • the control means 13 stores the estimated normal inner wall 2a in the storage means 14.
  • the normal outer wall estimating means 165 estimates the normal outer wall 3a that is the shape of the outer wall 3 before the bulging indicated by the imaginary line in FIGS. .
  • the normal outer wall estimation means 165 is configured to surround the second bulge portion P (region before the bulge) in the second bulge portion P that is convex outward of the tubular portion 1. )
  • the normal outer wall 3a is estimated by interpolating each other with a smooth surface.
  • the normal outer wall estimation means 165 may estimate an arc-shaped region separated from the core wire 4 by a predetermined length in the outward direction as the normal outer wall 3a.
  • the control means 13 stores the estimated normal outer wall 3a in the storage means 14.
  • the first bulge calculation means 166 has a height at which the first bulge N bulges from the normal inner wall 2a based on the inner wall and the normal inner wall 2a of the first bulge N read from the storage means 14.
  • the thickness T1 is obtained.
  • the control means 13 stores the obtained first thickness T1 in the storage means 14 as information on the first raised portion N.
  • the information (T1> 0) is information indicating that the first raised portion N exists.
  • the second raised portion calculating means 167 Based on the inner wall and normal outer wall 3a of the second raised portion P read from the storage means 14, the second raised portion calculating means 167 has a height at which the second raised portion P rises from the normal outer wall 3a.
  • the thickness T2 is obtained.
  • the control unit 13 stores the obtained second thickness T2 in the storage unit 14 as information on the second raised portion P.
  • the information (T2> 0) is information indicating that the second raised portion P exists.
  • the color mapping means 168 creates a first color for the first thickness T1 and a second color for the second thickness T2.
  • the color mapping unit 168 has a table (color map) that defines the correspondence between the color numbers (0 to 15) and the actual colors. For example, the color mapping unit 168 assigns a color number to the first color (for example, blue). 1 is assigned, and color number 2 is assigned to the second color (for example, red). For example, the color mapping unit 168 assigns color number 1 to the first color (for example, blue) and assigns color number 2 to the second color (for example, red).
  • the control unit 13 stores the assigned color number in the storage unit 14 in association with the picture element (pixel) representing the region of the tubular portion 1.
  • the color mapping means 168 creates the first color by dividing the thickness direction of the first thickness T1 stepwise, for example, every 2 [mm], and color-coding the regions of each step.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI in FIG. 3, and is a diagram for explaining a first color created by color-coding each stage.
  • the color mapping means 168 has colors (N1 to N1) such that the saturation of the first color (blue) is increased in the thickness direction with respect to the regions of the first ridges N. Assign a color number of N3).
  • the control unit 13 stores the assigned color number in the storage unit 14 in association with the pixel representing the region of each stage of the first raised portion N.
  • the image synthesizing unit 17 creates an image obtained by synthesizing the developed image of the tubular portion 1 read from the storage unit 14 and the information of the first raised portion N read from the storage unit 14.
  • the control unit 13 stores the synthesized image in the storage unit 14.
  • the display control unit 21 causes the display unit 22 to display the synthesized image.
  • FIG. 7 is a plan view of the first raised portion N displayed so as to be superimposed on the developed image of the tubular portion 1. As shown in FIG. 7, the first raised portion N displayed on the display means 22 is colored with the first colors (N1 to N3) with different saturations.
  • the color mapping means 168 creates the first color by dividing the thickness direction of the first thickness T1 stepwise, for example, every 2 [mm], and color-coding the regions of each step. It is possible to represent the height of the first raised portion N by coloring the first raised portion N with the first color that is changed stepwise. In addition, you may represent the height of the 1st protruding part N with a contour line.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII in FIG. 4, and is a view for explaining a second color created by color-coding each stage.
  • the color mapping means 168 has a color (P1 ⁇ P) in which the saturation of the second color (red) is increased in the thickness direction for each stage region of the second raised portion P. Assign the color number of P6).
  • the control unit 13 stores the assigned color number in the storage unit 14 in association with the pixels representing the regions of the respective stages of the second raised portion P.
  • the image synthesizing unit 17 creates an image obtained by synthesizing the developed image of the tubular portion 1 read from the storage unit 14 and the information of the second raised portion P read from the storage unit 14.
  • the control unit 13 stores the synthesized image in the storage unit 14.
  • the display control unit 21 causes the display unit 22 to display the synthesized image.
  • FIG. 9 is a plan view of the second raised portion P displayed superimposed on the developed image of the tubular portion 1.
  • the second raised portion P displayed on the display means 22 is colored with the second color (P1 to P6) with the saturation being changed stepwise. Thereby, the height of the second raised portion P can be expressed.
  • first bulge portion N is generally generated after the second bulge portion P is generated in the tubular portion 1, in practice, only the first bulge portion N is rarely displayed.
  • the second raised portion P is often displayed together. If both the first raised portion N and the second raised portion P are displayed at the same time, they may be confused and difficult to see each other.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG. 5 and is a diagram for explaining the third color to be created.
  • the third raised portion B (the first raised portion N and the second raised portion P) is generated in the tubular portion 1.
  • the color mapping means 168 has the third raised portion B generated. Judge that there is.
  • the color mapping means 168 creates a third color for the region where the third raised portion B is generated.
  • the color mapping means 168 assigns color number 3 to the third color (for example, purple).
  • the control unit 13 stores the assigned color number in the storage unit 14 in association with the picture element (pixel) representing the region of the tubular portion 1.
  • the image synthesizing unit 17 creates an image obtained by synthesizing the developed image of the tubular portion 1 read out from the storage unit 14 and the information on the third raised portion B read out from the storage unit 14.
  • the control unit 13 stores the synthesized image in the storage unit 14.
  • the display control unit 21 causes the display unit 22 to display the synthesized image.
  • FIG. 11 is a plan view of the third raised portion B displayed so as to overlap the developed image of the tubular portion 1.
  • the range of the 3rd protruding part B displayed on the display means 22 is colored with the 3rd color (purple).
  • the color mapping means 168 may color the third raised portion B by increasing the saturation of the third color according to the thickness T3 of the third raised portion B.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the image processing apparatus.
  • CT image acquisition step S1
  • a server not shown
  • Step S2 extraction of the vicinity image of the tubular portion: Step S2
  • the control means 13 extracts the vicinity image of the tubular portion 1 displayed on the display means 22.
  • Step S3 (Starting point detection of tubular portion: Step S3) Next, in response to an operation by the operation means 18, the start point of the extracted neighborhood image of the tubular portion 1 is designated.
  • the image generation means 16 extracts the core wire 4 of the tubular portion 1.
  • the coordinates (xg, yg) of the center 4a of the tubular portion 1 can be obtained from the following equation, for example.
  • xg Sy / A
  • yg Sx / A (3)
  • Sx is the cross-sectional primary moment about the x-axis
  • Sy is the cross-sectional primary moment about the y-axis
  • A is the total cross-sectional area of the tubular part (including the lesioned part and the cavity) 1.
  • the inner wall extraction means 162 extracts the inner wall 2 of the tubular part 1 based on the image of the tubular part 1.
  • the inner wall 2 at this time also includes the inner wall of the first raised portion N that is raised inward of the tubular portion 1 because it is not an inner wall of the coronary artery but an actual wall.
  • Step S6 External wall extraction of tubular portion: Step S6
  • the outer wall extraction means 163 extracts the outer wall 3 of the tubular part 1 based on the image of the tubular part 1.
  • the outer wall 3 at this time also includes the outer wall 3 that protrudes outward from the tubular portion 1 by the second protruding portion P.
  • the normal inner wall estimation means 164 estimates the normal inner wall 2a which is the shape of the inner wall 2 before the bulging based on the inner wall 2 of the tubular portion 1 which is an actual wall.
  • the normal outer wall estimation means 165 estimates the normal outer wall 3a which is the shape of the outer wall 3 before the bulging based on the outer wall 3 of the tubular portion 1.
  • Step S8 Based on the inner wall 2 and the normal inner wall 2a of the first raised portion N, the first raised portion calculating means 166 obtains a first thickness T1 that is the height of the first raised portion N.
  • the color mapping unit 168 creates a first color (for example, blue) for the first thickness T1. For example, the color mapping unit 168 assigns a color number of the first color to each pixel representing the region of the first raised portion N, and the control unit 13 stores the color number in the storage unit 14 in association with each pixel. .
  • a first color for example, blue
  • the control unit 13 stores the color number in the storage unit 14 in association with each pixel.
  • Step S10 Based on the outer wall 3 and the normal outer wall 3a of the second raised portion P, the second raised portion calculating means 167 obtains a second thickness T2 that is the height of the second raised portion P.
  • the color mapping means 168 creates a second color (for example, red) for the second thickness T2.
  • the color mapping unit 168 assigns a color number of the second color to each pixel representing the region of the second raised portion P, and the control unit 13 stores the color number in the storage unit 14 in association with each pixel. .
  • the developed image generating means 161 In parallel with the steps S1 to S11, the developed image generating means 161 generates a developed image in which the tubular portion 1 is developed based on the image data of the tubular portion 1.
  • the image synthesizing unit 17 displays the information on the first raised portion N and the information on the second raised portion P on the developed image of the tubular portion 1.
  • the information of the first raised portion N includes an image of the first raised portion N, information that the first raised portion N is present in the tubular portion 1, and the first thickness T1. And information indicating the degree of the thickness T1.
  • the information of the second raised portion P includes an image of the second raised portion P, information that the second raised portion P exists in the tubular portion 1 (existence information), and the second thickness T2 and Information indicating the degree of the thickness T2 is included.
  • image processing program is configured to cause the computer to execute the processing from step S1 to step S12 as an example.
  • the third bulge portion B is shown to indicate that both the first bulge portion N and the second bulge portion P are generated.
  • the range of the third ridge B is colored by increasing the saturation of the third color in accordance with the thickness T3 of the third ridge B.
  • it is difficult to distinguish the first bulge portion N and the second bulge portion P it is difficult to determine the progress of each lesion in the first bulge portion N and the second bulge portion P.
  • FIG. 13 is a diagram showing an example of a display mode when the first raised portion N and the second raised portion P are displayed simultaneously.
  • a first ridge N indicated by a first color (for example, blue) in a tomographic image (image of the tubular portion 1) in which the wall of the tubular portion 1 is sectioned along the core line 4 and
  • the second raised portion P indicated by the second color (for example, red) is displayed in an overlapping manner.
  • the control means 13 specifying the position of the tubular part 1, receiving the specified position
  • the image generating means 16 creates a tomographic image in which the tubular portion 1 has a cross section at that position.
  • the image generation means 16 creates a tomographic image as an image of the tubular portion 1, creates a first raised portion N and a second raised portion P for the tomographic image, and creates a tomographic image and the first raised portion N and the second raised portion. Synthesize P.
  • the display control unit 21 causes the display unit 22 to display the synthesized image. Note that the first color and the second color may have different chromatic colors step by step.
  • control means 13 changes the cross section when creating the tomographic image
  • the image generating means 16 receives the changed cross section
  • the image generating means 16 receives the tomographic image of the tubular portion 1, the first raised part. N and the second raised portion P are created
  • the display control means 21 causes the display means 22 to display the first raised portion N and the second raised portion P on the tomographic image. Accordingly, the progress of each lesion is observed from a different angle, and the progress of the lesion can be visually recognized more accurately.
  • FIG. 14 is a diagram showing another example of the display mode when the first raised portion N and the second raised portion P are displayed simultaneously.
  • the 2nd protruding part P shown by the 2nd color for example, red
  • the first color and the second color may have different chromatic colors step by step.
  • the first bulge portion N and the second bulge portion P are simultaneously displayed on the image of the tubular portion 1.
  • the first bulge portion N and the second bulge portion are displayed. Since it is difficult to distinguish the part P, it is difficult to determine the progress of each lesion in the first raised part N and the second raised part P.
  • the image composition means 17 superimposes both the composite image obtained by superimposing the image of the first raised portion N on the image of the tubular portion 1 and the composite image obtained by superimposing the image of the second raised portion P on the image of the tubular portion 1. Then, the display control unit 21 switches and displays both composite images on the display unit 22. Thereby, it becomes possible to make it easy to determine the progress of each lesion in the first raised portion N and the second raised portion P.
  • the image generation means 16 is based on information (T1> 0) when the first bulge portion N exists and information (T2> 0) when the second ridge portion P exists.
  • a first identification mark for identifying the presence of the first raised portion N and a second identification mark for identifying the presence of the second raised portion P are created, and the display control means 21 serves as the display means.
  • the first identification mark and the second identification mark are superimposed and displayed on the image. Thereby, it becomes possible to distinguish the 1st protruding part N and the 2nd protruding part P.
  • the display control means 21 includes information (for example, a numerical value) indicating the first thickness T1, information (for example, N1, N2, N3...) Indicating the degree of the first thickness T1, Information indicating the thickness T2 (for example, a numerical value) and information indicating the degree of the second thickness T2 (for example, P1, P2, P3,...) May be displayed in an overlapping manner.
  • the first thickness T1 of the first raised portion N and the second thickness T2 of the second raised portion P are displayed in comparison, for example, 2 [mm] / 3 [mm], or the first thickness T1.
  • the second thickness T2 are displayed in comparison with each other as N3 / P5, for example, so that it is easy to determine the progress of the lesion.
  • the raised portion where the outer wall is raised is displayed on the image of the living tissue at the same time.
  • region of the component was color-coded is shown.
  • biological tissue images include any one of a cross-sectional image, a developed image, an MPR image, a view image, and an outer wall developed image, or a combination of these images. Details of the cross-sectional image, the developed image, the MPR image, the view image, and the outer wall developed image will be described later.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a display mode when a cross-sectional image is displayed together with a developed image.
  • 3rd Embodiment mainly demonstrates the structure different from the said embodiment, The description is abbreviate
  • the image generation unit 16 includes a cross-sectional image creation unit 171 and a color classification unit 172.
  • the cross-sectional image creation means 171 creates an image when the biological tissue is cross-sectioned at a specified position (including a predetermined position) based on the three-dimensional medical image data.
  • the three-dimensional medical image data may be referred to as three-dimensional data or volume data.
  • the position of the cross section is determined by the three-dimensional coordinates designated based on the three-dimensional medical image data.
  • the developed image generating means 161 generates a developed image in which the inner wall 2 of the tubular portion 1 is developed in a planar shape based on the three-dimensional medical image data (described above).
  • An example of the developed image is based on the three-dimensional medical image data, the value of the projection processing performed along the radial direction from the central axis of the tubular portion 1, and the horizontal axis around the central axis as the horizontal axis.
  • the image is distributed with the position on the central axis as the vertical axis.
  • the position on the central axis is determined by three-dimensional coordinates specified based on three-dimensional medical image data.
  • the color classification unit 172 classifies (discriminates) the components (for example, calcium and fat) of the biological tissue based on the luminance value in the cross-sectional image created by the cross-sectional image creation unit 171 and color-codes the region of the component for each classification. To do. For example, the calcium component region and the fat component region of the living tissue are displayed so as to be distinguishable by different colors of “white” and “yellow”.
  • the display control means 21 displays the developed image together with the cross-sectional image in which the region of the component of the biological tissue is color-coded (see FIG. 15).
  • the display control means 21 displays the position of the cross section on the developed image so that it can be designated by the operation of the operation means (input unit) 18.
  • the position specified on the developed image (position on the central axis) and the position of the cross section are associated with each other by three-dimensional coordinates.
  • the cross-sectional image generation unit 171 receives a position designated on the developed image, and creates a cross-sectional image when the generation information is made a cross-section at the position of the cross-section associated with the position.
  • the display control means 21 displays a developed image, a position designated on the developed image, and a cross-sectional image when the biological information is taken as a cross-section at the position of the cross-section corresponding to the position (see FIG. 15).
  • FIG. 15 shows the cross-sectional image as “S”, the developed image as “D”, the calcium component region as “C”, and the fat component region as “F”. Further, in FIG. 15, the designated position shown on the developed image is “A”, the central axis of the tubular portion 1 is “L0”, the line along the central axis L0 is “L1”, and passes through the position A. A line orthogonal to the line L1 is indicated by “L2”. The central axis L0 may be referred to as the core wire 4.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a display mode when the region of the component of the biological tissue on the developed image illustrated in FIG. 15 is color-coded.
  • the color classification unit 172 color-codes the region of the biological tissue component on the cross-sectional image for each classification. In this modification, the color classification unit 172 further determines the region of the biological tissue component on the developed image. Color by category.
  • the same component region has the same color as the color image on the cross-sectional image described above (for example, the calcium component region is “white” and the fat component region is the same). “yellow”).
  • the cross-sectional image and the developed image it is possible to easily visually recognize the components (for example, lime component and / or lipid component) of the living tissue.
  • FIG. 16 shows a developed image “D” that is color-coded similar to the cross-sectional image “S”.
  • deployment image was shown as an image of the biological tissue which displays a cross-sectional image together.
  • an MPR (Multi Planar Reconstruction) image is further displayed. Note that an MPR image may be displayed instead of the developed image.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of a display mode when a cross-sectional image is displayed together with a developed image and an MPR image in the medical image diagnostic apparatus according to the fourth embodiment.
  • the fourth embodiment will mainly describe the configuration different from the above-described embodiment, and the description of the same configuration as the above-described embodiment will be omitted.
  • the image generation means 16 has an MPR image generation means 173.
  • the MPR image generation unit 173 receives the designation of the position of the cross section by the operation of the operation unit (input unit) 18 and generates an MPR image representing a plurality of cross sections of the living tissue based on the three-dimensional medical image data. .
  • the color classification means 172 further classifies (determines) the components of the living tissue on the MPR image based on the luminance value, and colors the component areas for each classification.
  • the color coding on the MPR image is preferably the same as the color coding on the cross-sectional image and / or developed image described above (for example, the calcium component region is “white” and the fat component region is “yellow”). . Thereby, it becomes easy to compare the components of the living tissue between the MPR image and the cross-sectional image and / or the developed image, and the living tissue that has become the lime component or the lipid component can be easily visually recognized.
  • FIG. 17 shows an MPR image “M” when the tubular portion 1 is sectioned along the central axis at the position “A” of the section. Further, in FIG. 17, the central axis of the tubular portion 1 shown on the MPR image is indicated by “L0”, the line along the central axis L0 is indicated by “L1”, and the line orthogonal to the line L1 is indicated by “L2”.
  • the developed image and the MPR image are shown as the images of the living tissue on which the cross-sectional images are displayed together.
  • a view image is displayed together with a developed image and an MPR image. Note that the view image may be displayed instead of the developed image and / or the MPR image.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a display mode when a cross-sectional image is displayed together with a developed image, an MPR image, and a view image in the medical image diagnostic apparatus according to the fifth embodiment.
  • the fifth embodiment will mainly describe the configuration different from the above-described embodiment, and the description of the same configuration as the above-described embodiment will be omitted.
  • the image generation means 16 has a view image generation means 174.
  • the view image generation means 174 creates a view image showing the outside of the tubular part 1 when the tubular part 1 is viewed from the viewpoint based on the three-dimensional medical image data. Further, a view image showing the inside of the tubular portion 1 may be created with the viewpoint in the tubular portion 1.
  • a known technique for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-346177 is used for creating the view image.
  • the publication discloses a means for setting a plurality of viewpoints in a predetermined mode (fly-through mode) based on the MPR image data, and renders the wall information volume data based on the set viewpoint information to obtain the fly-through image data. And means for generating. It is possible to create a view image using this fly-through image generation technique.
  • the viewpoint and the visual field range can be specified by the user, and the control unit 13 stores the viewpoint and the visual field range in the storage unit 14 in response to the operation of the operation unit (input unit) 18 by the user.
  • FIG. 18 shows the cross-sectional image as “S”, the developed image as “D”, the MPR image as “M”, the view image as “V”, the central axis of the tubular portion 1 as “L0”, and the viewpoint as “VP”.
  • the uppermost position is the origin “0”
  • the clockwise angle from the origin 0 is “ ⁇ ”
  • the distance from the central axis L0 to the viewpoint VP is “R”.
  • the vertical axis along the central axis L0 is the distance (P) from the origin 0
  • the horizontal axis is the clockwise rotation angle ( ⁇ ) from the origin 0
  • the viewpoint VP is moved ( The movement from “Q1” to “Q2” at the position on the line L1 is indicated by an arrow.
  • the movement of the viewpoint VP (movement from “Q1” to “Q2” at the position on the central axis L0) is indicated by an arrow.
  • the position of the viewpoint VP on the cross-sectional image S is represented by a rotation angle ⁇ around the central axis L0 and a distance R from the central axis L0.
  • the position of the viewpoint VP on the developed image D is represented by a position Q (distance from the origin 0) on the central axis L0 and a rotation angle ⁇ from the origin 0.
  • the positions of the viewpoint VP on the developed image D and the viewpoint VP on the MPR image M can be represented by P, ⁇ , and R, respectively. That is, if the expression of the position of the viewpoint VP on the developed image D is f (P, ⁇ , R), the position of the viewpoint VP on the developed image D is obtained by substituting P, ⁇ , and R into the expression. be able to. This means that P, ⁇ , and R can be derived from the position of the viewpoint VP on the developed image D using f (P, ⁇ , R).
  • the expression of the position of the viewpoint VP on the MPR image M is g (P, ⁇ , R)
  • the position of the viewpoint VP on the MPR image M is obtained by substituting P, ⁇ , and R into the expression. be able to.
  • P, ⁇ , and R can be derived from the position of the viewpoint VP on the MPR image M using g (P, ⁇ , R).
  • the position of the viewpoint VP on the MPR image M can be obtained from the position of the viewpoint VP on the developed image D. Further, the position of the viewpoint VP on the developed image D can be obtained from the position of the viewpoint VP on the MPR image M.
  • the display control means 21 receives the operation of the operation means (input unit) 18 and displays the viewpoint on the MPR image so as to be movable.
  • the display control means 21 displays the viewpoint on the developed image and displays the viewpoint on the developed image in conjunction with the viewpoint on the MPR image. Therefore, when the display control means 21 receives an operation of the operation means (input unit) 18 and moves one viewpoint of the developed image and the MPR image, the display control means 21 receives the viewpoint position and moves the viewpoint on the other image. Can be displayed.
  • the display control means 21 displays a form including a concave portion and / or a convex portion of the outer wall 3 of the tubular portion 1 in the view image (indicated by “V” in FIG. 18). At this time, the display control means 21 displays the concave portion and the convex portion in a distinguishable manner.
  • a concave portion and a convex portion (indicated by “U” in FIG. 18) may be distinguished by different colors, or may be distinguished by different shadows or hatching.
  • the concave portion in the inner wall 2 of the tubular portion 1 refers to a portion that is recessed from the estimated normal inner wall 2a
  • the convex portion refers to a portion that protrudes from the normal inner wall 2a.
  • the concave portion refers to a portion recessed from the estimated normal outer wall 3 a
  • the convex portion refers to a portion raised from the normal outer wall 3 a
  • both the concave portion and the convex portion are 3 of the medical image. Judgment is made based on the dimension data.
  • the developed image, the MPR image, and the view image are shown as the images of the living tissue on which the cross-sectional images are displayed together.
  • an MPR image and an outer wall development image are displayed.
  • the outer wall developed image may be displayed instead of the MPR image, or may be displayed together with the developed image and / or the view image.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an example of a display mode when a cross-sectional image is displayed together with an MPR image and an outer wall development image in the medical image diagnostic apparatus according to the sixth embodiment. Note that the sixth embodiment will mainly describe the configuration different from the above-described embodiment, and the description of the same configuration as the above-described embodiment will be omitted.
  • the image generation means 16 has an outer wall expanded image generation means 175.
  • the outer wall developed image generation means 175 generates an outer wall developed image that is expressed as if the outer wall 3 of the tubular portion 1 is opened to the outside of the cross-sectional image (as if it is extended in the radial direction with the central axis L0).
  • the extended length is the length of the portion of the outer wall 3 that falls within the visual field range.
  • the display control means 21 displays the cross-sectional image together with the MPR image and the outer wall development image.
  • the display control means 21 displays a form including a concave portion and / or a convex portion of the outer wall 3 of the tubular portion 1 in the outer wall developed image.
  • the display control means 21 displays the concave portion and the convex portion (indicated by “U” in FIG. 18) in a distinguishable manner.
  • the concave portion and the convex portion may be distinguished by different colors, or may be distinguished by different shadows or hatching.
  • the concave portion in the inner wall 2 of the tubular portion 1 refers to a portion that is recessed from the estimated normal inner wall 2a
  • the convex portion refers to a portion that protrudes from the normal inner wall 2a. Both concave and convex portions are determined based on the three-dimensional data of the medical image.
  • the concave portion refers to a portion recessed from the estimated normal outer wall 3 a
  • the convex portion refers to a portion raised from the normal outer wall 3 a
  • both the concave portion and the convex portion are 3 of the medical image. Judgment is made based on the dimension data.
  • FIG. 19 shows the outer wall development image “OD”.
  • the MPR image and the outer wall development image are displayed together with the cross-sectional image.
  • an MPR image and an outer wall developed image are displayed together with the developed image.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating an example of a display mode when the developed image is displayed together with the MPR image and the outer wall developed image in the medical image diagnostic apparatus according to the seventh embodiment.
  • the seventh embodiment will mainly describe the configuration different from the above-described embodiment, and the description of the same configuration as the above-described embodiment will be omitted.
  • the display control means 21 displays the developed image together with the MPR image and the outer wall developed image.
  • the display control means 21 displays the unfolded image and the unfolded image of the outer wall.

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Abstract

　内壁抽出手段は医用画像データを基に生体組織の内壁を抽出する。外壁抽出手段は医用画像データを基に生体組織の外壁を抽出する。第１隆起部算出手段は抽出された生体組織の内壁を基に生体組織の内壁が内側に隆起する第１隆起部の存在を含む情報を求める。第２隆起部算出手段は抽出された生体組織の外壁を基に生体組織の外壁が外側に隆起する第２隆起部の存在を含む情報を求める。表示制御手段は第１隆起部算出手段により求められた第１隆起部の情報及び第２隆起部算出手段により求められた第２隆起部の情報を生体組織の画像に重ねて表示手段に表示させる。

Description

医用画像診断装置、医用画像表示装置、医用画像処理装置、及び医用画像処理プログラム
　本発明の実施形態は、生体組織を撮影することにより生体組織の３次元の医用画像データを取得する医用画像診断装置、医用画像表示装置、医用画像処理装置、及び医用画像処理プログラムに関する。
　３次元の医用画像データを基に、生体組織の壁面を表示する医用画像を処理するためのアプリケーションがある（例えば特許文献１）。このアプリケーションを用いることにより、例えば、管状の形態を有する生体組織の内壁の凹凸を観察することが可能となる。
　このアプリケーションの一例としては、生体組織の管内に設定された芯線に沿って移動しながら、管内の壁面形状の観察ができるフライスルー画像、また、管状組織を所定断面に沿って断面にした断層像を生成し、断層像に表される特定組織の境界を設定し、特定組織を境界に沿って展開することで、管状組織の内壁を一望することが可能となる展開像フィレビュー、さらに、例えば１７０度の広角で管内の壁面形状を観察することができるフィッシュアイビュー等がある。
特開２００９－７２４００号公報
　しかしながら、例えば、冠動脈の血管内壁に形成されるプラークは、血管の内腔を狭窄させるように内向きに隆起する場合と、血管の径を大きくするように外向きに隆起する場合とがある。内向きに隆起するネガティブリモデリング（Ｎｅｇａｔｉｖｅ　Ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ）を第１隆起部という場合がある。また、外向きに隆起するポジティブリモデリング（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ　Ｒｅｍｏｄｅｌｉｎｇ）を第２隆起部という場合がある。さらに、内向き及び外向きにそれぞれ隆起するモデリングを第３隆起部という場合がある。
　したがって、前述のアプリケーションを用いて血管内を観察したとき、血管内壁に対し凸となって現れる第１隆起部を発見することが可能であるが、血管内壁に対し凸となって現れない第２隆起部は、血管内の観察だけでは、見逃してしまうという問題点があった。
　第２隆起部はソフトプラークの場合が多く、急性疾患を起こすことが多いため、疾患の早期発見、早期治療が必要である。また、プラークが形成し始める初期に生じることが多いので、確実に見つけ出すことにより、疾患の早期発見、早期治療を実現することが可能となる。
　この実施形態は、上記の問題を解決するものであり、生体組織の内壁を表示するときに、外壁が隆起する隆起部を同時に表示することが可能な医用画像診断装置、医用画像表示装置、医用画像処理装置、及び医用画像処理プログラムを提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために、実施形態の医用画像診断装置は、画像取得手段、内壁抽出手段、外壁抽出手段、第１隆起部算出手段、第２隆起部算出手段、及び表示制御手段を有し、画像取得手段は内壁及び外壁を有する生体組織を撮影することにより生体組織の３次元の医用画像データを取得する。内壁抽出手段は前記医用画像データを基に、前記生体組織の内壁を抽出する。外壁抽出手段は前記医用画像データを基に、前記生体組織の外壁を抽出する。第１隆起部算出手段は前記抽出された前記生体組織の内壁を基に、前記生体組織の内壁が内側に隆起する第１隆起部の存在を含む情報を求める。第２隆起部算出手段は前記抽出された前記生体組織の外壁を基に、前記生体組織の外壁が外側に隆起する第２隆起部の存在を含む情報を求める。表示制御手段は前記第１隆起部算出手段により求められた前記第１隆起部の情報及び前記第２隆起部算出手段により求められた前記第２隆起部の情報を前記生体組織の画像に重ねて表示手段に表示させる。
医用画像診断装置の構成を示すブロック図である。 画像生成手段の構成を示すブロック図である。 第１隆起部が生じた管状部の斜視図である。 第２隆起部が生じた管状部の斜視図である。 第１隆起部及び第２隆起部が生じた管状部の斜視図である。 図３のＶＩ－ＶＩ線断面図であって、各段階を色分けすることにより作成される第１色を説明するための図である。 管状部の展開画像に重ねて表示される第１隆起部の平面図である。 図４のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面図であって、各段階を色分けすることにより作成される第２色を説明するための図である。 管状部の展開画像に重ねて表示される第２隆起部の平面図である。 図５のＸ－Ｘ線断面図であって、作成される第３色を説明するための図である。 管状部の展開画像に重ねて表示される第１隆起部及び第２隆起部の範囲を示す平面図である。 医用画像表示装置の動作を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る医用画像診断装置において、第１隆起部及び第２隆起部を同時に表示するときの表示態様の一例を示す図である。 第１隆起部及び第２隆起部を同時に表示するときの表示態様の他の例を示す図である。 第３実施形態に係る医用画像診断装置において、断面画像を展開画像と共に表示させたときの表示態様の一例を示す図である。 図１５に示す展開画像上の生体組織の成分の領域を色分けしたときの表示態様の一例を示す図である。 第４実施形態に係る医用画像診断装置において、断面画像を展開画像及びＭＰＲ画像と共に表示させたときの表示態様の一例を示す図である。 第５実施形態に係る医用画像診断装置において、断面画像を展開画像、ＭＰＲ画像及びビュー画像と共に表示させたときの表示態様の一例を示す図である。 第６実施形態に係る医用画像診断装置において、断面画像をＭＰＲ画像及び外壁展開画像と共に表示させたときの表示態様の一例を示す図である。 第７実施形態に係る医用画像診断装置において、展開画像をＭＰＲ画像及び外壁展開画像と共に表示させたときの表示態様の一例を示す図である。
［第１の実施形態］
　この医用画像診断装置の実施形態について各図を参照して説明する。
〔構成〕
　図１は、医用画像診断装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、撮影手段１１は通信手段１２を介して医用画像表示装置と接続されている。
　撮影手段１１は、モダリティと称され、被検体に対して検査を行って３次元の医用画像データ（デジタルデータ）を生成する装置である。モダリティとしては、従来から用いられている任意の装置、たとえばＸ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｉｍａｇｉｎｇ）装置、超音波診断装置などが適用される。
　Ｘ線ＣＴ装置は、被検体を放射線で走査し、被検体を透過した放射線を検出してコンピュータ処理を施すことにより被検体の内部画像（断層像や３次元画像）を再構成する。ＭＲＩ装置は、核磁気共鳴現象を利用して被検体の内部画像を再構成する。超音波診断装置は、被検体に超音波を照射し、その反響状態を解析して体内を画像化する。なお、これらの装置は従来から広く使用されているものであり、詳細な説明は省略する。
　通信手段１２は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　ａｒｅａ　ｎｅｔｗｏｒｋ）を介してデータ通信を行う。通信手段１２は、ＬＡＮカード等の通信デバイスを含んで構成される。
〔医用画像表示装置〕
　医用画像表示装置は、制御手段１３、記憶手段１４、データ変換手段１５、画像生成手段１６、画像合成手段１７、操作手段１８、表示制御手段２１、及び表示手段２２を有している。なお、画像処理装置は、一例として、上記の制御手段１３、記憶手段１４、データ変換手段１５、画像生成手段１６、画像合成手段１７、操作手段１８により構成される。
　記憶手段１４は、各種の情報を記憶する。特に、記憶手段１４は、通信手段１２がサーバ（図示省略）から受信した医用画像データ及び付帯情報を記憶する。制御手段１３は、情報を記憶手段１４に記憶させる処理、記憶手段１４に記憶された情報を読み出す処理を実行する。記憶手段１４は、ハードディスクドライブ等の書き込み可能な記憶装置を含んで構成される。
　データ変換手段１５は、医用画像データをモノクロ画像データに変換する。モノクロ画像データは、所定の階調範囲（たとえば、０～２５５）の輝度値で表現された階調画像データであることが多い。
　操作手段１８は、オペレータが表示手段２２を操作したり、各種の情報を入力したりするために用いられる。操作手段１８は、マウス、キーボード、ジョイスティック、トラックボール、専用のコントロールパネル等の任意の操作デバイスや入力デバイスを含んで構成される。
　図２は、画像生成手段１６の構成を示すブロック図である。図２に示すように、画像生成手段１６は、展開画像生成手段１６１、内壁抽出手段１６２、外壁抽出手段１６３、正常内壁推定手段１６４、正常外壁推定手段１６５、第１隆起部算出手段１６６、第２隆起部算出手段１６７、及びカラーマッピング手段１６８を有する。
　画像生成手段１６は、上記モダリティにより撮影された被検体の画像データを基に所望の画像を生成するものである。ここでは、Ｘ線ＣＴ装置により撮影された３次元の医用画像データを基に、生体組織の展開画像及び、展開画像上に病変部の画像を生成する画像生成手段１６について説明する。さらに、冠動脈等のように組織が管状に形成される管状部を生体組織の一例として説明する。被検体に造影剤を投与して行われるＸ線撮影では、管状部内を流れる造影剤、管状部（病変部を含む）、胸腔毎に取得されるＣＴ値が異なる（投影データ）。画像生成手段１６は、このＣＴ値を基に生体組織の画像データを生成する。これにより、生成された画像データから生体組織を抽出することが可能となる。
　図３～図５は病変部が生じた管状部１の部分斜視図である。図３～図５に示すように、管状部１にはプラークが堆積する病変部が局所に存在する。ここで、管状部１の内壁２が内方向に隆起する病変部を第１隆起部Ｎという。また、管状部１の外壁３が外方向に隆起する病変部を第２隆起部Ｐという。さらに、第１隆起部Ｎ及び第２隆起部Ｐの両方を有する病変部を第３隆起部Ｂという。
　展開画像生成手段１６１は、管状部１の所定断面に沿った断層像に対し境界を設定し、管状部１の所定断面に沿った断層像データに対し、所定位置に視点を設定し、その視点から境界に向けた視線方向に沿ってボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、管状部１を境界に沿って展開した展開画像を生成する。制御手段１３は、生成された展開画像を記憶手段１４に記憶させる。
　内壁抽出手段１６２は、医用画像データ（管状部１の近傍画像、管状部１の始点、管状部１の芯線４）を基に、管状部１の内壁２を抽出する。ここで、病変部が生じている箇所において、病変部の内壁が「生体組織の内壁」に相当する。
　次に、管状部１の近傍画像抽出、管状部１の始点検出、及び管状部１の芯線４の抽出について説明する。ここで、芯線４とは、管状部１の各横断面の中心４ａを通る線に相当する（図３～図５参照）。
　例えば、制御手段１３は、操作手段１８による指定を受けて、表示手段２２に表示された管状部１の近傍画像を抽出し、抽出した管状部１の近傍画像を記憶手段１４に記憶させる（管状部１の近傍画像抽出）。
　例えば、制御手段１３は、操作手段１８による操作を受けて、表示手段２２に管状部１の近傍画像を表示させるとともに、表示された管状部１の始点を指定し、指定した始点を記憶手段１４に記憶させる（管状部１の始点検出）。なお、抽出された管状部１を基に始点を求める所定のアプリケーションを用いてもよい。
　例えば、画像生成手段１６は、所定のアプリケーションを実行して、管状部１の芯線４を抽出する。制御手段１３は、抽出した管状部１の芯線４を記憶手段１４に記憶させる（管状部１の芯線４の抽出）。
　以上により、診断対象である管状部１の画像を抽出する。なお、上述する管状部１の近傍抽出～管状部１の芯線４の抽出は、左冠動脈、右冠動脈のように診断対象が２つあるとき、診断対象毎に行う。
　内壁抽出手段１６２は、管状部１の画像を基に、例えば、平滑化フィルタ及び鮮鋭化フィルタを交互に掛け合わせることにより、管状部１の内壁２の境界を抽出する。なお、実際の壁であるから狭窄等も含まれる。制御手段１３は、抽出された管状部１の内壁（第１隆起部Ｎの内壁を含む）２を第１隆起部Ｎの情報として記憶手段１４に記憶させる。
　外壁抽出手段１６３は、管状部１の近傍画像、及び内壁抽出手段１６２により抽出された管状部１の内壁２を基に、平滑化フィルタ及び鮮鋭化フィルタを交互に掛け合わせることにより管状部１の外壁３を抽出する。制御手段１３は、抽出された管状部１の外壁（第２隆起部Ｐを含む）３を第２隆起部Ｐの情報として記憶手段１４に記憶させる。
　正常内壁推定手段１６４は、内壁抽出手段１６２により抽出された管状部１の内壁２を基に、図４及び図５で想像線により示す隆起前の内壁２の形状である正常内壁２ａを推定する。たとえば、正常内壁推定手段１６４は、管状部１の内方向に凸である第１隆起部Ｎでは、その第１隆起部Ｎの周囲（隆起前の領域）同士を滑らかな面で補間することにより、正常内壁２ａを推定する。なお、正常内壁推定手段１６４は、芯線４から外方向に所定長さ離間した円弧状の領域を正常内壁２ａとして推定してもよい。制御手段１３は、推定された正常内壁２ａを記憶手段１４に記憶させる。
　正常外壁推定手段１６５は、外壁抽出手段１６３により抽出された管状部１の外壁３を基に、図４及び図５で想像線により示す隆起前の外壁３の形状である正常外壁３ａを推定する。正常内壁２ａを推定する場合と同様に、たとえば、正常外壁推定手段１６５は、管状部１の外方向に凸である第２隆起部Ｐでは、その第２隆起部Ｐの周囲（隆起前の領域）同士を滑らかな面で補間することにより、正常外壁３ａを推定する。また、同様に、正常外壁推定手段１６５は、芯線４から外方向に所定長さ離間した円弧状の領域を正常外壁３ａとして推定してもよい。制御手段１３は、推定された正常外壁３ａを記憶手段１４に記憶させる。
　第１隆起部算出手段１６６は、記憶手段１４から読み出された第１隆起部Ｎの内壁及び正常内壁２ａを基に、第１隆起部Ｎが正常内壁２ａから隆起する高さである第１厚さＴ１を求める。制御手段１３は、求められた第１厚さＴ１を第１隆起部Ｎの情報として記憶手段１４に記憶させる。第１厚さＴ１が０より大きいとき、その情報（Ｔ１＞０）は第１隆起部Ｎが存在することを示す情報となる。
　第２隆起部算出手段１６７は、記憶手段１４から読み出された第２隆起部Ｐの内壁及び正常外壁３ａを基に、第２隆起部Ｐが正常外壁３ａから隆起する高さである第２厚さＴ２を求める。制御手段１３は、求められた第２厚さＴ２を第２隆起部Ｐの情報として記憶手段１４に記憶させる。第２厚さＴ２が０より大きいとき、その情報（Ｔ２＞０）は第２隆起部Ｐが存在することを示す情報となる。
　カラーマッピング手段１６８は、第１厚さＴ１に対する第１色、及び第２厚さＴ２に対する第２色を作成する。カラーマッピング手段１６８は、色の番号（０～１５）と実際の色の対応を定義する表（カラーマップ）を有し、例えば、カラーマッピング手段１６８は、第１色（例えば青）に色番号１を割り当て、第２色（例えば赤）に色番号２を割り当てる。例えば、カラーマッピング手段１６８は、第１色（例えば青）に色番号１を割り当て、第２色（例えば赤）に色番号２を割り当てる。制御手段１３は、割り当てられた色番号を管状部１の領域を表す画素（ピクセル）に対応させて記憶手段１４に記憶させる。
　カラーマッピング手段１６８は、第１厚さＴ１の厚さ方向を例えば２［ｍｍ］毎に段階的に分け、各段階の領域を色分けすることにより第１色を作成する。
　図６は図３のＶＩ－ＶＩ線断面図であって、各段階を色分けすることにより作成される第１色を説明するための図である。図６に示すように、例えば、カラーマッピング手段１６８は、第１隆起部Ｎの各段階の領域に対し、第１色（青）の彩度が厚さ方向に高くなるような色（Ｎ１～Ｎ３）の色番号を割り当る。制御手段１３、割り当てられた色番号を第１隆起部Ｎの各段階の領域を表す画素に対応させて記憶手段１４に記憶させる。
　画像合成手段１７は、記憶手段１４から読み出された管状部１の展開画像と、記憶手段１４から読み出された第１隆起部Ｎの情報とを合成した画像を作成する。制御手段１３は、合成された画像を記憶手段１４に記憶させる。表示制御手段２１は、合成された画像を表示手段２２に表示させる。
　図７は管状部１の展開画像に重ねて表示される第１隆起部Ｎの平面図である。図７に示すように、表示手段２２に表示される第１隆起部Ｎは、彩度を段階的に異ならせた第１色（Ｎ１～Ｎ３）で色づけされる。
　カラーマッピング手段１６８は、第１厚さＴ１の厚さ方向を例えば２［ｍｍ］毎に段階的に分け、各段階の領域を色分けすることにより第１色を作成する。段階的に異ならせた第１色で第１隆起部Ｎを色づけすることにより第１隆起部Ｎの高さを表すことが可能となる。なお、第１隆起部Ｎの高さを等高線により表してもよい。
　図８は図４のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ線断面図であって、各段階を色分けすることにより作成される第２色を説明するための図である。図８に示すように、例えば、カラーマッピング手段１６８は、第２隆起部Ｐの各段階の領域に対し、第２色（赤）の彩度が厚さ方向に高くなるような色（Ｐ１～Ｐ６）の色番号を割り当る。制御手段１３は、割り当てられた色番号を第２隆起部Ｐの各段階の領域を表す画素に対応させて記憶手段１４に記憶させる。
　画像合成手段１７は、記憶手段１４から読み出された管状部１の展開画像と、記憶手段１４から読み出された第２隆起部Ｐの情報とを合成した画像を作成する。制御手段１３は、合成された画像を記憶手段１４に記憶させる。表示制御手段２１は、合成された画像を表示手段２２に表示させる。
　図９は、管状部１の展開画像に重ねて表示される第２隆起部Ｐの平面図である。図９に示すように、表示手段２２に表示される第２隆起部Ｐは、彩度を段階的に異ならせた第２色（Ｐ１～Ｐ６）で色づけされる。それにより、第２隆起部Ｐの高さを表すことが可能となる。なお、第２隆起部Ｐの高さを等高線により表してもよい。
　以上に、管状部１の展開画像に重ねて表示される第１隆起部Ｎ及び第２隆起部Ｐのいずれか一方を説明した。
　しかし、管状部１に第２隆起部Ｐが生じた後に、第１隆起部Ｎが生じことが一般的であることから、実際には、第１隆起部Ｎのみが表示されることは少なく、第１隆起部Ｎが表示されると、第２隆起部Ｐも共に表示されることが多い。第１隆起部Ｎ及び第２隆起部Ｐの両者を同時に表示させると、両者を混同して相互に視認し難くなるおそれがある。
　図１０は、図５のＸ－Ｘ線断面図であって、作成される第３色を説明するための図である。図１０に示すように、管状部１に第３隆起部Ｂ（第１隆起部Ｎ及び第２隆起部Ｐ）が生じている。なお、カラーマッピング手段１６８は、第１厚さＴ１が０より大きいとき（Ｔ１＞０）、かつ、第２厚さＴ２が０より大きいとき（Ｔ２＞０）、第３隆起部Ｂが生じていることを判断する。
　カラーマッピング手段１６８は、第３隆起部Ｂが生じている領域に対する第３色を作成する。カラーマッピング手段１６８は、第３色（例えば紫）に色番号３を割り当てる。制御手段１３は、割り当てられた色番号を管状部１の領域を表す画素（ピクセル）に対応させて記憶手段１４に記憶させる。
　画像合成手段１７は、記憶手段１４から読み出された管状部１の展開画像と、記憶手段１４から読み出された第３隆起部Ｂの情報とを合成した画像を作成する。制御手段１３は、合成された画像を記憶手段１４に記憶させる。表示制御手段２１は、合成された画像を表示手段２２に表示させる。
　図１１は管状部１の展開画像に重ねて表示される第３隆起部Ｂの平面図である。図１１に示すように、表示手段２２に表示される第３隆起部Ｂの範囲が第３色（紫）で色づけされる。なお、カラーマッピング手段１６８は、第３隆起部Ｂの厚さＴ３に応じて、第３色の彩度を高くすることにより第３隆起部Ｂを色づけしてもよい。
　厚さＴ３は次の式から求めることができる。
　Ｔ３＝Ｔ１＋Ｔ２　　　　（１）
　なお上式（１）の右辺に管状部１の壁部の厚さ（予め定められた厚さ）ｔを加えてもよい。
〔動作〕
　次に、Ｘ線ＣＴ装置により撮影された３次元の医用画像データを基に、管状部１の展開画像及び、展開画像上に病変部の画像を生成し、生成された各画像を表示させる医用画像診断装置の動作について図１２を参照して説明する。図１２は画像処理装置の動作を示すフローチャートである。
（ＣＴ画像の取得：ステップＳ１）
　図１２に示すように、Ｘ線ＣＴ装置により撮影され、サーバ（図示省略）に保存された被検体の３次元の医用画像データが通信手段１２を介して記憶手段１４に記憶される。
（管状部の近傍画像の抽出：ステップＳ２）
　操作手段１８による指定を受けて、制御手段１３は、表示手段２２に表示された管状部１の近傍画像を抽出する。
（管状部の始点検出：ステップＳ３）
　次に、操作手段１８による操作を受けて、抽出された管状部１の近傍画像の始点を指定する。
（管状部の芯線抽出：ステップＳ４）
　次に、画像生成手段１６は、管状部１の芯線４を抽出する。管状部１の中心４ａの座標（ｘｇ，ｙｇ）は、例えば、次の式から求めることができる。
　ｘｇ＝Ｓｙ／Ａ　　　　（２）
　ｙｇ＝Ｓｘ／Ａ　　　　（３）
　ここで、Ｓｘはｘ軸に関する断面一次モーメント、Ｓｙはｙ軸に関する断面一次モーメント、Ａは管状部（病変部及び腔を含む）１の全断面積をいう。
（管状部の内壁抽出：ステップＳ５）
　次に、内壁抽出手段１６２は、管状部１の画像を基に、管状部１の内壁２を抽出する。このときの内壁２には、冠動脈の内壁ではなく実際の壁であるから管状部１の内方向に隆起する第１隆起部Ｎの内壁も含まれる。
（管状部の外壁抽出：ステップＳ６）
　次に、外壁抽出手段１６３は、管状部１の画像を基に、管状部１の外壁３を抽出する。このときの外壁３は、第２隆起部Ｐにより管状部１の外方向に隆起する外壁３も含まれる。
（正常内壁推定、及び正常外壁推定：ステップＳ７）
　次に、正常内壁推定手段１６４は、実際の壁である管状部１の内壁２を基に隆起前の内壁２の形状である正常内壁２ａを推定する。また、正常外壁推定手段１６５は、管状部１の外壁３を基に、隆起前の外壁３の形状である正常外壁３ａを推定する。
（第１厚さの算出：ステップＳ８）
　第１隆起部算出手段１６６は、第１隆起部Ｎの内壁２及び正常内壁２ａを基に、第１隆起部Ｎの高さである第１厚さＴ１を求める。
（第１厚さのカラーマッピング：ステップＳ９）
　カラーマッピング手段１６８は、第１厚さＴ１に対する第１色（例えば青）を作成する。例えば、カラーマッピング手段１６８は、第１隆起部Ｎの領域を表す各画素に対し第１色の色番号を割り当て、制御手段１３は、色番号を各画素に対応させて記憶手段１４に記憶させる。
（第２厚さの算出：ステップＳ１０）
　第２隆起部算出手段１６７は、第２隆起部Ｐの外壁３及び正常外壁３ａを基に、第２隆起部Ｐ高さである第２厚さＴ２を求める。
（第２厚さのカラーマッピング：ステップＳ１１）
　カラーマッピング手段１６８は、第２厚さＴ２に対する第２色（例えば赤）を作成する。例えば、カラーマッピング手段１６８は、第２隆起部Ｐの領域を表す各画素に対し第２色の色番号を割り当て、制御手段１３は、色番号を各画素に対応させて記憶手段１４に記憶させる。
（展開画像生成：ステップＳ１３）
　前記ステップＳ１～Ｓ１１に平行して、展開画像生成手段１６１は、管状部１の画像データを基に、管状部１を展開した展開画像を生成する。
（画像の合成表示：ステップＳ１２）
　画像合成手段１７は、管状部１の展開画像に第１隆起部Ｎの情報及び第２隆起部Ｐの情報を重ねて表示する。
　ここで、第１隆起部Ｎの情報とは、第１隆起部Ｎの画像、第１隆起部Ｎが管状部１に存在していることの情報（存在情報）、並びに、第１厚さＴ１及びその厚さＴ１の程度を示す情報を含む。同じく、第２隆起部Ｐの情報とは、第２隆起部Ｐの画像、第２隆起部Ｐが管状部１に存在していることの情報（存在情報）、並びに、第２厚さＴ２及びその厚さＴ２の程度を示す情報を含む。
　なお、画像処理プログラムは、一例として上記ステップＳ１からステップＳ１２の処理をコンピュータに実行させるように構成されるものである。
［第２の実施形態］
　管状部１の画像に第１隆起部Ｎ及び第２隆起部Ｐを同時に表示させるとき、第１隆起部Ｎ及び第２隆起部Ｐの両方が生じていることを表すために第３隆起部Ｂの範囲を第３色（紫）で色づけ、また、第３隆起部Ｂの厚さＴ３に応じて第３色の彩度を高くすることにより第３隆起部Ｂの範囲を色づけするようにしたが、第１隆起部Ｎ及び第２隆起部Ｐを区別することが困難であるため、第１隆起部Ｎ及び第２隆起部Ｐの各病変部の進行状態を判断し難い。
　次に、第２の実施形態に係る医用画像診断装置について説明する。なお、以下の説明では、第１の実施形態の構成と同じものについては同一番号を付してその説明を省略する。
　図１３は第１隆起部Ｎ及び第２隆起部Ｐを同時に表示するときの表示態様の一例を示す図である。図１３に示すように、管状部１の壁を芯線４に沿って断面にした断層像（管状部１の画像）に第１色（例えば青）により示された第１隆起部Ｎ、及び、第２色（例えば赤）により示された第２隆起部Ｐが重ねて表示される。
　管状部１のどこの断層像を作成するかは、操作手段１８による表示手段２２上での操作を受けて、制御手段１３が管状部１の位置を指定し、指定された位置を受けて、画像生成手段１６がその位置で管状部１を断面にした断層像を作成する。
　画像生成手段１６は、管状部１の画像として断層像を作成し、その断層像に対する第１隆起部Ｎ及び第２隆起部Ｐを作成し、断層像と第１隆起部Ｎ及び第２隆起部Ｐとを合成する。表示制御手段２１は、表示手段２２に合成した画像を表示させる。なお、第１色、第２色は、段階的に彩色が異なるようにしてもよい。
　以上のように、断層像に第１隆起部Ｎ及び第２隆起部Ｐを重ねて表示させることにより、第１隆起部Ｎ及び第２隆起部Ｐの各病変部の進行状況を容易に視認することが可能となる。
　さらに、操作手段１８による操作を受けて、制御手段１３が断層像を作成するときの断面を変更し、変更された断面を受けて画像生成手段１６が管状部１の断層像、第１隆起部Ｎ及び第２隆起部Ｐを作成し、表示制御手段２１が表示手段２２に、断層像に第１隆起部Ｎ及び第２隆起部Ｐを重ねて表示させる。それにより、各病変部の進行状況を別の角度から観察することととなり、病変部の進行状況をより正確に視認することが可能となる。
　図１４は第１隆起部Ｎ及び第２隆起部Ｐを同時に表示するときの表示態様の他の例を示す図である。図１４に示すように、管状部１の壁を芯線４と直交する方向で断面にした断層像（管状部１の画像）に第１色（例えば青）により示された第１隆起部Ｎ、及び、第２色（例えば赤）により示されたれた第２隆起部Ｐが重ねて表示される。なお、第１色、第２色は、段階的に彩色が異なるようにしてもよい。
　なお、上記実施形態では、管状部１の画像に第１隆起部Ｎ及び第２隆起部Ｐを同時に表示させたが、共に平面上に表示する表示態様では、第１隆起部Ｎ及び第２隆起部Ｐを区別するのが困難なため、第１隆起部Ｎ及び第２隆起部Ｐの各病変部の進行状況が判断し難い。
　そこで、画像合成手段１７は、管状部１の画像に第１隆起部Ｎの画像を重ねた合成画像、並びに、管状部１の画像に第２隆起部Ｐの画像を重ねて合成画像の両方を作成し、表示制御手段２１が表示手段２２に両方の合成画像を切り替えて表示させる。それにより、第１隆起部Ｎ及び第２隆起部Ｐの各病変部の進行状況を判断し易くすることが可能となる。
　また、実施形態では、画像生成手段１６は、第１隆起部Ｎが存在するときの情報（Ｔ１＞０）及び、第２隆起部Ｐが存在するときの情報（Ｔ２＞０）を基に、第１隆起部Ｎの存在を識別するための第１識別標識及び、第２隆起部Ｐの存在を識別するための第２識別標識を作成し、表示制御手段２１が表示手段に、管状部１の画像に第１識別標識及び第２識別標識を重ねて表示させる。それにより、第１隆起部Ｎ及び第２隆起部Ｐを区別することが可能となる。
　さらに、表示制御手段２１は、管状部１の画像に第１厚さＴ１を表す情報（例えば数値）及び第１厚さＴ１の程度を表す情報（例えばＮ１、Ｎ２、Ｎ３…）、並びに、第２厚さＴ２を表す情報（例えば数値）及び第２厚さＴ２の程度を表す情報（例えばＰ１、Ｐ２、Ｐ３…）を重ねて表示させてもよい。第１隆起部Ｎの第１厚さＴ１と第２隆起部Ｐの第２厚さＴ２とが例えば２［ｍｍ］／３［ｍｍ］のように対比して表示され、または第１厚さＴ１の程度と第２厚さＴ２の程度とが例えば、Ｎ３／Ｐ５のように対比して表示されるので、病変部の進行状況を判断し易くなる。
［第３実施形態］
　前記第１及び第２実施形態では、生体組織の内壁を表示させるときに、外壁が隆起する隆起部を生体組織の画像に同時に表示させるものを示した。これに対し、以下の実施形態では、その成分の領域が色分けされた生体組織の画像を表示させるものを示す。それにより、石灰成分あるいは脂質成分となった生体組織を容易に視認することで、病変部を確実に見つけ出すことができる。そのため、疾患の早期発見、早期治療を実現することが可能となる。
　生体組織の画像の例としては、断面画像、展開画像、ＭＰＲ画像、ビュー画像、及び、外壁展開画像のいずれか一つ、または、これらの画像が組み合わされたものを挙げることができる。なお、断面画像、展開画像、ＭＰＲ画像、ビュー画像、及び、外壁展開画像の詳細については後述する。
　次に、第３実施形態に係る医用画像診断装置について図１５を参照して説明する。図１５は断面画像を展開画像と共に表示させたときの表示態様の一例を示す図である。なお、第３実施形態が前記実施形態と異なる構成につて主に説明し、前記実施形態と同様の構成についてはその説明を省略する。
　第３実施形態において、画像生成手段１６は、断面画像作成手段１７１及び色分け手段１７２を有している。
　断面画像作成手段１７１は、３次元の医用画像データに基づいて、生体組織を指定された位置（予め定められた位置を含む）で断面にしたときの画像を作成する。なお、３次元の医用画像データを、３次元データまたはボリュームデータという場合がある。その断面の位置は、３次元の医用画像データに基づいて指定された３次元座標により定まる。
　展開画像生成手段１６１は、３次元の医用画像データを基に管状部１の内壁２を平面状に展開した展開画像を生成する（前述）。展開画像の一例は、３次元の医用画像データを基に、管状部１の中心軸から半径方向に沿って行った投影処理の値を、中心軸の回りの円周方向の角度を横軸とし、中心軸上の位置を縦軸として分布した画像である。なお、中心軸上の位置は、３次元の医用画像データに基づいて指定される３次元座標で定まる。
　色分け手段１７２は、断面画像作成手段１７１により作成された断面画像において、生体組織の成分（例えば、カルシウム、脂肪）を輝度値を基に分類（判別）し、その成分の領域を分類毎に色分けする。例えば、生体組織のカルシウム成分の領域及び脂肪成分の領域は、”白”及び”黄”の異なる色により区別可能に表示される。
　表示制御手段２１は、生体組織の成分の領域が色分けされた断面画像と共に、展開画像を表示させる（図１５参照）。
　さらに、表示制御手段２１は、操作手段（入力部）１８の操作により、展開画像上に断面の位置を指定可能に表示させる。展開画像上で指定された位置（中心軸上の位置）と、断面の位置は、３次元座標で対応付けられている。したがって、断面画像生成手段１７１は、展開画像上で指定された位置を受けて、その位置に対応付けられた断面の位置で生成情報を断面にしたときの断面画像を作成する。
　表示制御手段２１は、展開画像、展開画像上で指定された位置、その位置に対応する断面の位置で生体情報を断面にしたときの断面画像を表示させる（図１５参照）。
　図１５に、断面画像を”Ｓ”、展開画像を”Ｄ”、カルシウム成分の領域を”Ｃ”、脂肪成分の領域を”Ｆ”でそれぞれ示す。さらに、図１５に、展開画像上に表された、指定された位置を”Ａ”、管状部１の中心軸を”Ｌ０”、中心軸Ｌ０に沿った線を”Ｌ１”、位置Ａを通り、線Ｌ１と直交する線を”Ｌ２”で示す。なお、中心軸Ｌ０を芯線４という場合がある。
〔変形例〕
　次に、第３実施形態の変形例について図１６を参照して説明する。図１６は、図１５に示す展開画像上の生体組織の成分の領域を色分けしたときの表示態様の一例を示す図である。
　前記実施形態では、色分け手段１７２が断面画像上の生体組織の成分の領域を分類毎に色分けしたが、この変形例では、色分け手段１７２が、さらに、展開画像上の生体組織の成分の領域を分類毎に色分けする。
　展開画像上での色分けについては、前述する断面画像上での色分けと同様に、同じ成分の領域は同じ色にすることが好ましい（例えば、カルシウム成分の領域を”白”、脂肪成分の領域を”黄”）。それにより、断面画像と展開画像とを対比することで、生体組織の成分（例えば、石灰成分及び／または脂質成分）を容易に視認することが可能となる。図１６に、断面画像”Ｓ”と同様の色分けがされた展開画像”Ｄ”を示す。
［第４実施形態］
　前記第３実施形態においては、断面画像を共に表示させる生体組織の画像として、展開画像を示した。これに対して、この第４実施形態では、さらにＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ　Ｐｌａｎａｒ　Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）画像を表示させるものを示す。なお、展開画像に代えてＭＰＲ画像を表示させてもよい。
　次に、第４実施形態に係る医用画像診断装置について図１７を参照して説明する。図１７は、第４実施形態に係る医用画像診断装置において、断面画像を展開画像及びＭＰＲ画像と共に表示させたときの表示態様の一例を示す図である。なお、第４実施形態が前記実施形態と異なる構成につて主に説明し、前記実施形態と同様の構成についてはその説明を省略する。
　この実施形態では、画像生成手段１６はＭＰＲ画像生成手段１７３を有している。ＭＰＲ画像生成手段１７３は、操作手段（入力部）１８の操作による断面の位置の指定を受けて、３次元の医用画像データに基づいて、生体組織の複数の断面を表したＭＰＲ画像を作成する。
　色分け手段１７２は、さらに、ＭＰＲ画像上の生体組織の成分を輝度値を基に分類（判別）し、その成分の領域を分類毎に色分けする。
　ＭＰＲ画像上での色分けについては、前述する断面画像及び／または展開画像上での色分けと同様にすることが好ましい（例えば、カルシウム成分の領域を”白”、脂肪成分の領域を”黄”）。それにより、生体組織の成分をＭＰＲ画像と断面画像および／または展開画像とで対比することが容易となって、石灰成分あるいは脂質成分となった生体組織を容易に視認することが可能となる。
　図１７に、断面の位置”Ａ”で中心軸に沿って管状部１を断面にしたときのＭＰＲ画像”Ｍ”を示す。さらに、図１７に、ＭＰＲ画像上に表された管状部１の中心軸を”Ｌ０”、中心軸Ｌ０に沿った線を”Ｌ１”、線Ｌ１と直交する線を”Ｌ２”で示す。
［第５実施形態］
　前記第４実施形態では、断面画像を共に表示させる生体組織の画像として、展開画像及びＭＰＲ画像を示した。これに対して、この第５実施形態では、展開画像及びＭＰＲ画像と併せてビュー画像を表示させるものを示す。なお、ビュー画像を展開画像及び／またはＭＰＲ画像に代えて表示させてもよい。
　次に、第５実施形態に係る医用画像診断装置について図１８を参照して説明する。図１８は、第５実施形態に係る医用画像診断装置において、断面画像を展開画像、ＭＰＲ画像及びビュー画像と共に表示させたときの表示態様の一例を示す図である。なお、第５実施形態が前記実施形態と異なる構成につて主に説明し、前記実施形態と同様の構成についてはその説明を省略する。
　この実施形態では、画像生成手段１６はビュー画像生成手段１７４を有している。ビュー画像生成手段１７４は、３次元の医用画像データを基に、視点から管状部１を見たときの管状部１の外側を示すビュー画像を作成する。また、視点を管状部１内において、管状部１の内側を示すビュー画像を作成してもよい。
　ビュー画像の作成には、公知の技術（例えば、特開２００６－３４６１７７号公報）を用いる。同公報には、ＭＰＲ画像データに基づいて、所定モード（フライスルーモード）における複数の視点を設定する手段と、設定された視点情報に基づき壁情報ボリュームデータをレンダリング処理してフライスルー画像データを生成する手段とが示されている。このフライスルー画像の生成する技術を用いて、ビュー画像を作成することが可能である。なお、視点及び視野範囲はユーザが指定可能であり、制御手段１３は、ユーザによる操作手段（入力部）１８の操作を受けて、視点及び視野範囲を記憶手段１４に記憶させる。
　ここで、視点について図１８を参照して説明する。図１８に、断面画像を”Ｓ”、展開画像を”Ｄ”、ＭＰＲ画像を”Ｍ”、ビュー画像を”Ｖ”、管状部１の中心軸を”Ｌ０”、視点を”ＶＰ”で示す。また、断面画像Ｓにおいて、最上位置を原点”０”とし、原点０から時計回りの角度を”θ”とし、中心軸Ｌ０から視点ＶＰまでの距離を”Ｒ”とする。さらに、展開画像Ｄにおいて、中心軸Ｌ０に沿った縦軸に原点０からの距離（Ｐ）をとり、横軸に原点０から時計方向への回転角（θ）をとり、視点ＶＰの移動（線Ｌ１上の位置では”Ｑ１”から”Ｑ２”への移動）を矢印で示す。さらに、ＭＰＲ画像Ｍにおいて、視点ＶＰの移動（中心軸Ｌ０上の位置では”Ｑ１”から”Ｑ２”への移動）を矢印で示す。
　断面画像Ｓ上の視点ＶＰの位置は、中心軸Ｌ０回りの回転角度θ、及び中心軸Ｌ０からの距離Ｒで表される。これに対して、展開画像Ｄ上の視点ＶＰの位置は、中心軸Ｌ０上の位置Ｑ（原点０からの距離）、及び原点０からの回転角度θで表される。さらに、ＭＰＲ画像Ｍ上の視点ＶＰの位置は、中心軸Ｌ０上の位置Ｑ、及び、高さＨ（線Ｌ２からの距離）で表される。なお、Ｈ＝Ｒ＊ｃｏｓθで表される。
　したがって、展開画像Ｄ上の視点ＶＰ及びＭＰＲ画像Ｍ上の視点ＶＰの各位置は、共にＰ、θ及びＲで表すことができる。すなわち、展開画像Ｄ上の視点ＶＰの位置の式をｆ（Ｐ、θ、Ｒ）とすると、その式にＰ、θ及びＲを代入することで、展開画像Ｄ上の視点ＶＰの位置を求めることができる。これは、展開画像Ｄ上の視点ＶＰの位置からｆ（Ｐ、θ、Ｒ）を用いてＰ、θ及びＲを導き出すことができるということである。
　また、ＭＰＲ画像Ｍ上の視点ＶＰの位置の式をｇ（Ｐ、θ、Ｒ）とすると、その式にＰ、θ及びＲを代入することで、ＭＰＲ画像Ｍ上の視点ＶＰの位置を求めることができる。これは、ＭＰＲ画像Ｍ上の視点ＶＰの位置からｇ（Ｐ、θ、Ｒ）を用いてＰ、θ及びＲを導き出すことができるということである。
　すなわち、展開画像Ｄ上の視点ＶＰの位置からＭＰＲ画像Ｍ上の視点ＶＰの位置を求めることができる。また、ＭＰＲ画像Ｍ上の視点ＶＰの位置から展開画像Ｄ上の視点ＶＰの位置を求めることができる。
　表示制御手段２１は、操作手段（入力部）１８の操作を受けて、視点を移動可能にＭＰＲ画像上に表示させる。
　さらに、表示制御手段２１は、視点を展開画像上に表示させるとともに、展開画像上の視点をＭＰＲ画像上の視点と連動させて表示させる。
　したがって、表示制御手段２１は、操作手段（入力部）１８の操作を受けて、展開画像及びＭＰＲ画像の一方の視点を移動させると、その視点位置を受けて、他方の画像上の視点を移動して表示させることができる。
　さらに、表示制御手段２１は、ビュー画像（図１８に”Ｖ”で示す）において管状部１の外壁３の凹部及び／または凸部を含む形態を表示させる。このとき、表示制御手段２１は、凹部と凸部とを区別可能に表示させる。凹部と凸部（図１８に”Ｕ”で示す）を、互いに異なる色で区別してもよく、互いに異なる影やハッチングで区別してもよい。なお、管状部１の内壁２において凹部とは推定された正常内壁２ａから凹んだ部位をいい、凸部とは正常内壁２ａから隆起した部位をいい、凹部及び凸部は共に、医用画像の３次元データを基に判断される。さらに、管状部１の外壁３において凹部とは推定された正常外壁３ａから凹んだ部位をいい、凸部とは正常外壁３ａから隆起した部位をいい、凹部及び凸部は共に、医用画像の３次元データを基に判断される。
［第６実施形態］
　前記第５実施形態では、断面画像を共に表示させる生体組織の画像として、展開画像、ＭＰＲ画像及びビュー画像を示した。これに対して、第６実施形態では、ＭＰＲ画像及び外壁展開画像を表示させるものを示す。なお、外壁展開画像をＭＰＲ画像に代えて表示させてもよく、展開画像及び／またはビュー画像と併せて表示させてもよい。
　次に、第６実施形態に係る医用画像診断装置について図１９を参照して説明する。図１９は、第６実施形態に係る医用画像診断装置において、断面画像をＭＰＲ画像及び外壁展開画像と共に表示させたときの表示態様の一例を示す図である。なお、第６実施形態が前記実施形態と異なる構成につて主に説明し、前記実施形態と同様の構成についてはその説明を省略する。
　この実施形態では、画像生成手段１６は外壁展開画像生成手段１７５を有している。外壁展開画像生成手段１７５は、管状部１の外壁３を断面画像の外側に開いたように（中心軸Ｌ０とする放射方向に延ばされたように）表される外壁展開画像を生成する。なお、延ばされる長さは、視野範囲内に入る外壁３の部分の長さである。
　表示制御手段２１は、断面画像をＭＰＲ画像及び外壁展開画像と共に表示させる。表示制御手段２１は、外壁展開画像において、管状部１の外壁３の凹部及び／または凸部を含む形態を表示させる。このとき、表示制御手段２１は、凹部と凸部（図１８に”Ｕ”で示す）とを区別可能に表示させる。凹部と凸部を、互いに異なる色で区別してもよく、互いに異なる影やハッチングで区別してもよい。なお、外壁展開画像においても、ビュー画像と同様に、管状部１の内壁２において凹部とは推定された正常内壁２ａから凹んだ部位をいい、凸部とは正常内壁２ａから隆起した部位をいい、凹部及び凸部は共に、医用画像の３次元データを基に判断される。さらに、管状部１の外壁３において凹部とは推定された正常外壁３ａから凹んだ部位をいい、凸部とは正常外壁３ａから隆起した部位をいい、凹部及び凸部は共に、医用画像の３次元データを基に判断される。
　図１９に、外壁展開画像”ＯＤ”を示す。外壁展開画像を表示させたことにより、内壁２の生体組織を視認する中で、外壁３に生じた病変部（図１９に”Ｕ”で示す部位に相当）を見つけ出すことができる。
［第７実施形態］
　前記第６実施形態では、断面画像と共にＭＰＲ画像及び外壁展開画像を表示させるものを示した。これに対して、この第７実施形態では、展開画像と共にＭＰＲ画像及び外壁展開画像を表示させるものを示す。
　次に、第７実施形態に係る医用画像診断装置について図２０を参照して説明する。図２０は、第７実施形態に係る医用画像診断装置において、展開画像をＭＰＲ画像及び外壁展開画像と共に表示させたときの表示態様の一例を示す図である。なお、第７実施形態が前記実施形態と異なる構成について主に説明し、前記実施形態と同様の構成についてはその説明を省略する。
　図２０に示すように、表示制御手段２１は、展開画像をＭＰＲ画像及び外壁展開画像と共に表示させる。展開画像及び外壁展開画像を表示させることにより、管状部１の内壁２及び外壁３の各生体組織を同時に確認することが可能となる。それにより、内壁２または外壁３の一方に生じた病変部を基に、その病変部が生じた一方の壁とは反対側の壁に病変部が生じているかどうかを、他方の生体組織が同時に見ることにより、容易に確認することが可能となる。
　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、書き換え、変更を行うことができる。これら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。
１　管状部　　２　内壁　　３　外壁　　４　芯線　　４ａ　図心
Ｎ　第１隆起部　　Ｐ　第２隆起部　　Ｂ　第３隆起部
１１　撮影手段　　１２　通信手段　　１３　制御手段　　１４　記憶手段
１５　データ変換手段　　１６　画像生成手段　　１７　画像合成手段
１８　操作手段　　
２１　表示制御手段　　２２　表示手段
１６１　展開画像生成手段　　１６２　内壁抽出手段
１６３　外壁抽出手段　　１６４　正常内壁推定手段　　１６５　正常外壁推定手段
１６６　第１隆起部算出手段　　１６７　第２隆起部算出手段
１６８　カラーマッピング手段
１７１　断面画像生成手段　　１７２　色分け手段　　１７３　ＭＰＲ画像生成手段
１７４　ビュー画像生成手段　　１７５　外壁展開画像生成手段

Claims (21)

  1. 　内壁及び外壁を有する生体組織を撮影することにより生体組織の３次元の医用画像データを取得する画像取得手段と、
    　前記医用画像データを基に、前記生体組織の内壁を抽出する内壁抽出手段と、
    　前記医用画像データを基に、前記生体組織の外壁を抽出する外壁抽出手段と、
    　前記抽出された前記生体組織の内壁を基に、前記生体組織の内壁が内側に隆起する第１隆起部の存在を含む情報を求める第１隆起部算出手段と、
    　前記抽出された前記生体組織の外壁を基に、前記生体組織の外壁が外側に隆起する第２隆起部の存在を含む情報を求める第２隆起部算出手段と、
    　前記第１隆起部算出手段により求められた前記第１隆起部の情報及び前記第２隆起部算出手段により求められた前記第２隆起部の情報を前記生体組織の画像に重ねて表示手段に表示させる表示制御手段と、
    　を有する
    　ことを特徴とする医用画像診断装置。
  2. 　前記表示制御手段は、前記第１隆起部及び前記第２隆起部の各情報を区別可能に表示させることを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
  3. 　前記抽出された生体組織の内壁を基に、隆起前の内壁の形状である正常内壁を推定する正常内壁推定手段と、
    　前記抽出された生体組織の外壁を基に、隆起前の外壁の形状である正常外壁を推定する正常外壁推定手段と、
    　をさらに有し、
    　第１隆起部算出部は、前記第１隆起部が前記正常内壁から隆起する高さである第１厚さを求め、
    　前記第２隆起部算出部は、前記第２隆起部が前記正常外壁から隆起する高さである第２厚さを求め、
    　前記表示制御手段は、前記求められた前記第１厚さを前記第１隆起部の情報として表示させ、前記求められた前記第２厚さを前記第２隆起部の情報として表示させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の医用画像診断装置。
  4. 　前記第１厚さに対する第１色、及び、前記第１色とは異なる、前記第２厚さに対応する第２色を作成するカラーマッピング手段をさらに有し、
    　前記表示制御手段は、前記第１色及び前記第２色により、前記第１隆起部及び前記第２隆起部の各情報を表示させることを特徴とする請求項３に記載の医用画像診断装置。
  5. 　前記カラーマッピング手段は、前記第１厚さの厚さ方向を段階的に分け、各段階を色分けすることにより前記第１色を作成するとともに、前記第２厚さの厚さ方向を段階的に分け、各段階を色分けすることにより前記第２色を作成することを特徴とする請求項４に記載の医用画像診断装置。
  6. 　前記内壁抽出手段は、管状部を含む前記生体組織の内壁を抽出し、
    　前記外壁抽出手段は、管状部を含む前記生体組織の外壁を抽出し、
    　前記表示制御手段は、前記管状部の内壁の画像に重ねて前記第２隆起部の情報を表示させることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の医用画像診断装置。
  7. 　前記医用画像データを基に、前記生体組織を指定された位置で断面にしたときの断面画像を作成する断面画像生成手段と、
    　前記作成された断面画像において、前記生体組織の成分を分類し、前記分類ごとに色分けする色分け手段と、
    　をさらに有し、
    　前記表示制御手段は、前記色分け手段により前記色分けされた前記断面画像を表示させる
    　ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の医用画像診断装置。
  8. 　前記管状部の内壁を平面状に展開した展開画像を生成する展開画像生成手段をさらに有し、
    　前記表示制御手段は、前記生成された前記展開画像を表示させるとともに、入力部の操作により前記展開画像上に前記位置を指定可能に表示させ、
    　前記断面画像生成手段は、前記指定を受けて、前記指定された前記位置で前記生体組織を断面にしたときの前記断面画像を作成し、
    　前記表示制御手段は、前記作成された前記展開画像を前記断面画像と共に表示させる
    　ことを特徴とする請求項７に記載の医用画像診断装置。
  9. 　前記色分け手段は、前記展開画像において、前記生体組織の成分を分類し、前記分類毎に色分けし、
    　前記表示制御手段は、前記色分けされた前記展開画像を表示させる
    　ことを特徴とする請求項８に記載の医用画像診断装置。
  10. 　前記医用画像データを基に、前記生体組織の複数の断面を表したＭＰＲ画像を作成するＭＰＲ画像生成手段をさらに有し、
    　前記表示制御手段は、前記ＭＰＲ画像を、前記断面画像及び前記展開画像と共に表示させる
    　ことを特徴とする請求項７から請求項９のいずれかに記載の医用画像診断装置。
  11. 　前記色分け手段は、前記ＭＰＲ画像において、前記生体組織の成分を分類し、前記分類毎に色分けし、
    　前記表示制御手段は、前記色分けされた前記ＭＰＲ画像を表示させる
    　ことを特徴とする請求項１０に記載の医用画像診断装置。
  12. 　さらに、前記表示制御手段は、前記医用画像データに基づいて指定された視点を前記ＭＰＲ画像上に表示させる
    　ことを特徴とする請求項１１に記載の医用画像診断装置。
  13. 　さらに、前記表示制御手段は、入力部の操作を受けて、前記視点を移動可能に表示させる
    　ことを特徴とする請求項１２に記載の医用画像診断装置。
  14. 　さらに、前記表示制御手段は、前記視点を前記展開画像上に表示させるとともに、前記展開画像上の前記視点を前記ＭＰＲ画像上の前記視点と連動させて表示させる
    　ことを特徴とする請求項１３に記載の医用画像診断装置。
  15. 　前記管状部の外壁を前記断面画像の外側に開いたように表される外壁展開画像を生成する外壁展開画像生成手段をさらに有し、
    　前記表示制御手段は、前記生成された外壁展開画像を、前記断面画像及び前記ＭＰＲ画像と共に表示させる
    　ことを特徴とする請求項７から請求項１４のいずれかに記載の医用画像診断装置。
  16. 　さらに、前記表示制御手段は、前記外壁展開画像において前記管状部の外壁の凹部及び／または凸部を含む形態を表示させるとともに、前記凹部及び前記凸部を区別可能に表示させる
    　ことを特徴とする請求項１５に記載の医用画像診断装置。
  17. 　前記医用画像データを基に、指定された視点から前記管状部を見たときの前記管状部の外側を示すビュー画像を作成するビュー画像生成手段をさらに有し、
    　前記表示制御手段は、前記作成されたビュー画像を、前記断面画像、前記展開画像、及びＭＰＲ画像と共に表示させる
    　ことを特徴とする請求項７から請求項１６のいずれかに記載の医用画像診断装置。
  18. 　さらに、前記表示制御手段は、前記ビュー画像において前記管状部の外壁の凹部及び／または凸部を含む形態を表示させるとともに、前記凹部及び前記凸部を区別可能に表示させる
    　ことを特徴とする請求項１７に記載の医用画像診断装置。
  19. 　外部から取得される、内壁及び外壁を有する生体組織の３次元の医用画像データを基に、前記生体組織の内壁を抽出する内壁抽出手段と、
    　前記医用画像データを基に、前記生体組織の外壁を抽出する外壁抽出手段と、
    　前記生体組織の内壁を基に、前記生体組織の内壁が内側に隆起する第１隆起部の情報を求める第１隆起部算出手段と、
    　前記生体組織の内壁を基に、前記生体組織の外壁が外側に隆起する第２隆起部の情報を求める第２隆起部算出手段と、
    　前記第１隆起部算出手段により求められた前記第１隆起部の情報及び前記第２隆起部算出手段により求められた前記第２隆起部の情報を前記生体組織の画像に重ねて表示手段に表示させる表示制御手段と、
    　を有する
    　ことを特徴とする医用画像表示装置。
  20. 　外部から取得される、内壁及び外壁を有する生体組織の３次元の医用画像データを基に、前記生体組織の内壁を抽出する内壁抽出手段と、
    　前記医用画像データを基に、前記生体組織の外壁を抽出する外壁抽出手段と、
    　前記生体組織の内壁を基に、前記生体組織の内壁が内側に隆起する第１隆起部の情報を求める第１隆起部算出手段と、
    　前記生体組織の内壁を基に、前記生体組織の外壁が外側に隆起する第２隆起部の情報を求める第２隆起部算出手段と、
    　前記第１隆起部の情報及び前記第２隆起部の情報を関連付けて記憶手段に記憶させる記憶制御手段と、
    　を有する
    　ことを特徴とする医用画像処理装置。
  21. 　外部から取得される、内壁及び外壁を有する生体組織の３次元の医用画像データを基に、前記生体組織の内壁を抽出するステップと、
    　前記医用画像データを基に、前記生体組織の外壁を抽出するステップと、
    　前記生体組織の内壁を基に、前記生体組織の内壁が内側に隆起する第１隆起部の情報を求める第１隆起部算出ステップと、
    　前記生体組織の内壁を基に、前記生体組織の外壁が外側に隆起する第２隆起部の情報を求める第２隆起部算出ステップと、
    　前記第１隆起部の情報及び前記第２隆起部の情報を関連付けて記憶手段に記憶させる記憶制御ステップと、
    　をコンピュータに実行させることを特徴とする医用画像処理プログラム。
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