JP2007135843A - 画像処理装置、画像処理プログラム、及び画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】診断部位と周辺組織との位置関係の把握を可能としつつ、診断部位の詳細な画像を得ることが可能な画像処理装置を提供する。
【解決手段】ボリュームデータについて、３ＤＲＯＩ１８内を対象としてＭＩＰ処理を行うことでＭＩＰ画像データを作成する。３ＤＲＯＩ１８以外の領域については、２ＤＲＯＩ１５を投影方向（画面１３ａの奥行き方向）に投影することで形成された領域以外を対象としてボリュームレンダリングを行うことでＶＲ画像データを作成する。ＭＩＰ画像とＶＲ画像とを重畳させて表示部に表示させる。ＭＩＰ画像の前後の領域については画像が形成されていないため、３ＤＲＯＩ１８内の病変部について詳細な画像が得られ、ＶＲ画像を観察することで周辺組織との位置関係を把握することができる。
【選択図】図３

Description

この発明は、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、又は超音波診断装置などの医用画像診断装置にて収集された画像データに対して画像処理を施す画像処理装置に関する。特に、病変部の診断を行うための３次元情報を有する画像データを作成するための画像処理装置に関する。

従来から、Ｘ線ＣＴ装置などの医用画像診断装置を用いて被検体のボリュームデータ（ボクセルデータ）を収集し、そのボリュームデータに対して所定の画像処理を施し、得られた画像を参照することで病変部の診断が行われている。

例えば、３次元画像を作成するための代表的な手法として、ボリュームレンダリング（Ｖｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇ）が知られている。このボリュームレンダリングは、ボリュームデータに対して所定の視線方向（投影光線の投影方向）を決めて、任意の視点から光線追跡処理を行い、視線上のボクセル値（輝度値等）の積分値や重み付き累積加算値を投影面上の画像ピクセルに出力することによって、臓器等を立体的に抽出してボリュームレンダリング画像データ（以下、「ＶＲ画像データ」と称する場合がある）を作成する処理である。

また、ボリュームレンダリングの他に、用途によって、ＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎｅ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）処理、ＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）処理、又は、ＭｉｎＩＰ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）処理などが施される。以下、ＭＰＲ処理によって得られた画像データを「ＭＰＲ画像データ」と称し、ＭＩＰ処理によって得られた画像データを「ＭＩＰ画像データ」と称し、ＭｉｎＩＰ処理によって得られた画像データを「ＭｉｎＩＰ画像データ」と称することにする。

ＭＰＲ処理は、ボリュームデータを切断する任意の平面（切断平面）の画像データを求める処理である。ＭＩＰ処理は、投影光線によって貫かれた各ボクセル値から最大値を計算し、得られた最大値を投影面上の画像ピクセルに出力する処理である。また、ＭｉｎＩＰ処理は、各ボクセル値から最小値を計算し、得られた最小値を投影面上の画像ピクセルに出力する処理である。

また、ＭＰＲ画像を用いる診断では、厚み方向に複数のＭＰＲ画像を加算して平均することによって厚み付きＭＰＲ画像データを作成し、その厚み付きＭＰＲ画像を参照して診断を行う場合もある。

例えば、造影剤を用いて大動脈の動脈癌を診断する場合、造影剤が注入された血管（大動脈）及び骨（アバラ骨や背骨など）のＣＴ値の範囲（およそ２００以上）については、オパシティ（不透明度）を「１」にしてボリュームレンダリングを行うことによりＶＲ画像データを作成する。そして、ＶＲ画像を表示装置に表示し、大動脈の大まかな形状と周辺領域に存在する組織（骨）との位置関係などを把握する。

次に、病変部位である動脈癌の径や血管の内径などを視覚的に又は定量的に把握するために、ボリュームデータに対してＭＰＲ処理やＭＩＰ処理などを施してＭＰＲ画像データやＭＩＰ画像データなどを作成し、ＭＰＲ画像やＭＩＰ画像などを表示装置に表示して詳細な診断を行う。ＭＩＰ画像等はＣＴ値が反映されているため、病変部の詳細な診断に有用である。

病変部と周辺組織との位置関係の把握や形状の大まかな把握のために、ＶＲ画像を用いることは有用であるが、一般的に、病変部の詳細な診断には用いられない。通常、ＶＲ画像についてはカラー画像として着色して表示するため、ＶＲ画像そのものには実際のＣＴ値が反映されていないからである。また、ボリュームレンダリングを行う際のオパシティ（不透明度）を調整しても、動脈癌と血管内部との領域の区別を視覚的に判断することは困難だからである。従って、病変部の詳細な診断を行う場合にはＭＩＰ画像やＭＰＲ画像が用いられ、ＶＲ画像は補助的な画像として用いられていた。

詳細な診断を行う場合は、病変部を表す厚み付きＭＰＲ画像やＭＩＰ画像などを表示装置に表示し、その厚み付きＭＰＲ画像やＭＩＰ画像上で動脈癌の径や血管の内径などを計測している。

しかしながら、ＭＩＰ画像では、投影方向（表示装置の画面の奥行き方向に相当する）のＣＴ値が反映されて表示されており、また、厚み付きＭＰＲ画像では、その厚さ方向について所定の領域の情報のみが表示される。従って、こられの画像では、病変部と周辺領域に存在する組織との位置関係が把握し難く、手術の計画に用いる画像には適さない。

従来においては、位置関係を把握する場合はＶＲ画像を表示装置に表示し、病変部の詳細な診断を行う場合は、ＶＲ画像からＭＩＰ画像に切り換えて表示装置に表示していた。また、ＶＲ画像とＭＩＰ画像とを表示装置に並べて表示することで、位置関係の把握と病変部の詳細な診断とを行っていた。さらに、ＶＲ画像とＭＰＲ画像とを合成して表示装置に表示する試みがなされている（例えば特許文献１）。

特開平１１−７６２２８号公報

しかしながら、上述した従来技術に係る画像処理においては、ＭＩＰ画像とＶＲ画像とを表示装置に並べて表示したり、切り換えて表示したりしていたため、病変部の詳細な診断と、病変部についての位置関係の把握とを、別々の画面に表示された画像を観察しながら行う必要があった。そのため、医師などの診断者は、頭のなかでそれらの情報を整理しながら診断を行ったり、手術計画を作成したりする必要があったため、診断などが容易ではなかった。特に、従来技術に係る手法では、病変部と周辺組織との位置関係の把握が困難であった。

また、診断の際にＭＩＰ画像を使用する場合であって、注目する病変部の手前にＣＴ値が近い骨などが存在する場合、その骨が病変部と重なって表示されてしまうため、病変部の観察が困難になる。

この発明は上記の問題を解決するものであり、病変部と周辺組織との位置関係の把握を可能としつつ、病変部の詳細な画像を得ることが可能な画像処理装置、画像処理プログラム、及び画像処理方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、医用画像診断装置にて収集されたボリュームデータに対して、所望の３次元関心領域を所定方向の視点から見た投影面に投影することで第１の３次元画像データを作成する第１の画像作成手段と、前記ボリュームデータのうち前記所望の３次元関心領域、及び前記所定方向の視点から見て前記所望の３次元関心領域の前後の領域、以外の領域を、前記投影面に投影することで第２の３次元画像データを作成する第２の画像作成手段と、前記第１の３次元画像データに基づく画像と前記第２の３次元画像データに基づく画像とを重畳させ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画像処理装置である。

請求項１３に記載の発明は、コンピュータに、医用画像診断装置にて収集されたボリュームデータに対して、所望の３次元関心領域を所定方向の視点から見た投影面に投影することで第１の３次元画像データを作成する第１の画像作成機能と、前記ボリュームデータのうち前記所望の３次元関心領域を除くとともに、前記所定方向の視点から見て、前記所望の３次元関心領域の前後の領域を除く領域を、前記投影面に投影することで第２の３次元画像データを作成する第２の画像作成機能と、前記第１の３次元画像データに基づく画像と前記第２の３次元画像データに基づく画像とを重畳させて表示手段に表示させる表示制御機能と、を実行させることを特徴とする画像処理プログラムである。

請求項１４に記載の発明は、医用画像診断装置にて収集されたボリュームデータに対して、所望の３次元関心領域を所定方向の視点から見た投影面に投影することで第１の３次元画像データを作成する第１の画像作成ステップと、前記ボリュームデータのうち前記所望の３次元関心領域を除くとともに、前記所定方向の視点から見て、前記所望の３次元関心領域の前後の領域を除く領域を、前記投影面に投影することで第２の３次元画像データを作成する第２の画像作成ステップと、前記第１の３次元画像データに基づく画像と前記第２の３次元画像データに基づく画像とを重畳させて表示手段に表示させる表示ステップと、を含むことを特徴とする画像処理方法である。

この発明によると、関心領域に含まれる病変部については詳細な画像が得られ、さらに、病変部と周辺組織との位置関係についても容易に把握することが可能となる。

［第１の実施の形態］
この発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の構成について図１を参照して説明する。図１は、この発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。

この実施形態に係る画像処理装置１は、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、又は超音波診断装置などの医用画像診断装置にて収集されたボリュームデータに対して、ボリュームレンダリングやＭＰＲ処理やＭＩＰ処理などを施すことにより、ＶＲ画像データやＭＩＰ画像データなどを生成する。画像処理装置１は、医用画像診断装置内に設置されていても良く、医用画像診断装置の外部に設置されていても良い。

ボリュームデータ記憶部５には、Ｘ線ＣＴ装置などの医用画像診断装置にて収集され、再構成されたボリュームデータ（ボクセルデータ）が記憶されている。画像処理装置１はボリュームデータ記憶部５に記憶されているボリュームデータに対して画像処理を施すことにより所望の画像データを作成する。

入力部２は、マウスはキーボードなどの入力装置で構成されている。入力部２にて入力された操作情報は入力解析部３に出力される。

入力解析部３は、入力部２にて操作された操作内容を解読して、続いて行われる各種処理に必要なパラメータを算出する。例えば、表示部１３に設定画面が表示されている状態で、その設定画面のボタンがマウス（入力部２）で押下されたり、表示部１３に医用画像が表示されている状態で、その医用画像がマウス（入力部２）でドラッグされたりした場合に、入力解析部３はマウス（入力部２）による操作内容を解読して、続いて行われる各種処理に必要なパラメータを算出する。ここで、入力解析部２による具体的な処理について図２を参照して説明する。図２は、血管、周辺組織（骨）、及び表示部の画面の位置関係を説明するための模式図である。

２次元の関心領域（２ＤＲＯＩ）の中心点を指定するモードにおいては、表示部１３にＶＲ画像が表示されている。そして、表示部１３に表示されているＶＲ画像上でマウス（入力部２）がクリックされると、入力解析部３は、そのクリックされた位置について、２次元の画面の座標系（直交座標系）における座標を求め、その座標を２ＤＲＯＩの中心点の座標とする。例えば、図２に示すように、表示部１３の画面１３ａ上でマウス（入力部２）にて点１４が指定されると、入力解析部３は、その点１４を２ＤＲＯＩの中心点として、２次元の画面の座標系（直交座標系）における座標を求める。２ＤＲＯＩの中心点１４の座標は、ＲＯＩ情報算出部４とＲＯＩ情報記憶部６に出力され、ＲＯＩ情報記憶部６に記憶される。

２次元の関心領域（２ＤＲＯＩ）の形状を指定するモードにおいては、表示部１３に表示されているＶＲ画像上でマウス（入力部２）がドラッグされると、入力解析部３は、そのドラッグされた範囲の形状及び大きさを２ＤＲＯＩの形状及び大きさとする。また、大きさについては、２ＤＲＯＩの形状が円形の場合、入力解析部３はその円の半径を求め、矩形状の場合は、矩形の各頂点の座標を求める。例えば、図２に示すように、表示部１３の画面１３ａ上でマウス（入力部２）がドラッグされることにより２ＤＲＯＩ１５が描画されると、入力解析部３は、２ＤＲＯＩ１５の形状及び大きさを求める。図２に示す例においては、２ＤＲＯＩ１５の形状は円形であるため、入力解析部３はその円の半径を求める。２ＤＲＯＩ１５の形状及び大きさを示す情報は、ＲＯＩ情報算出部４とＲＯＩ情報記憶部６に出力され、ＲＯＩ情報記憶部６に記憶される。

３次元の関心領域（３ＤＲＯＩ）の投影方向の厚さを変更するモードにおいては、表示部１３に表示されているＶＲ画像上でマウス（入力部２）がドラッグされると、入力解析部３は、そのマウスの移動量に応じた厚さを、３次元関心領域（３ＤＲＯＩ）の投影方向の厚さとする。例えば、厚み付きＭＰＲ画像の厚さを変更する場合、表示部１３に表示されているＶＲ画像上でマウス（入力部２）がドラッグされると、入力解析部３は、そのマウスの移動量に応じた厚さを、厚み付きＭＰＲ画像を作成する際の範囲とする。３ＤＲＯＩの投影方向への厚さを示す情報は、ＲＯＩ情報算出部４に出力される。

２ＤＲＯＩを表示部１３の画面上で移動させるモードにおいては、表示部１３に表示されている２ＤＲＯＩ１５内でマウス（入力部２）がドラッグされると、入力解析部３は、２次元画面の座標系（直交座標系）における２ＤＲＯＩの中心点の座標を求める。例えば、図２に示すように、表示部１３の画面１３ａに表示されている２ＤＲＯＩ１５内でマウス（入力部２）がドラッグされて２ＤＲＯＩ１５が移動させられると、入力解析部３は、２次元の画面の座標系における２ＤＲＯＩ１５の新たな中心点１４の座標を求める。新たな中心点１４の座標は、ＲＯＩ情報算出部４とＲＯＩ情報記憶部６に出力され、ＲＯＩ情報記憶部６に記憶される。

表示部１３に表示されているＶＲ画像を回転させて表示させるモードにおいては、表示部１３に表示されているＶＲ画像上でマウス（入力部２）がドラッグされると、入力解析部３は、ＶＲ画像データの回転行列を求める。回転行例を示す情報は表示条件記憶部８に出力されて記憶される。

または、表示部１３に表示されているオパシティカーブをマウス（入力部２）でドラッグすると、入力解析部３はボリュームレンダリングにおけるオパシティカーブ値を求める。オパシティカーブ値はＶＲ条件記憶部７に出力されて記憶される。

上記の各モードの変更については、表示部１３に表示されている設定画面のモード指定ボタンを押下することにより、所望のモードを選択することができる。また、あるモードにおける入力や処理などが完了すると、自動的に次のモードが実行されるようにしても良い。さらに、マウス（入力部２）に設置されている複数のボタンを組み合わせ、異なる組み合わせに各モードの実行を割り当てておき、その組み合わせに従ってボタンを押下することで各モードを実行するようにしても良い。

ＲＯＩ情報算出部４は、入力解析部３から２ＤＲＯＩの中心点１４の座標、２ＤＲＯＩの形状及び大きさを示す情報を受けて、３次元関心領域（３ＤＲＯＩ）のボリューム座標系（直交座標系）における位置、３ＤＲＯＩの形状及び大きさを求める。つまり、ＲＯＩ情報算出部４は３ＤＲＯＩの位置及び範囲を求める。

ＲＯＩ情報算出部４における処理について図３を参照して説明する。図３は、３次元関心領域（３ＤＲＯＩ）の範囲を求める処理を説明するための模式図である。ＲＯＩ情報算出部４は、ボリュームデータにおいて、オパシティ（不透明度）が所定値以上（例えば０．８以上）に設定された領域を基準として３ＤＲＯＩの範囲を求める。ここでは、造影剤が注入された血管１６が所定値以上のオパシティ（不透明度）が設定されているものとする。また、所定値以上のオパシティ（不透明度）が設定されている組織を、「不透明な組織」と称する場合がある。

ＲＯＩ情報算出部４は、２ＤＲＯＩ１５の中心点１４を、投影方向（画面の奥行き方向に相当する）に投影し、その投影方向に存在する不透明な組織（血管１６）の中心点Ｐを３ＤＲＯＩの中心点とし、ボリューム座標系での中心点Ｐの座標を求める。つまり、ＲＯＩ情報算出部４は、２ＤＲＯＩ１５の中心点１４を投影方向に投影し、その投影方向に存在する、オパシティ（不透明度）の値が例えば０．８以上に設定された範囲の中心点Ｐを３ＤＲＯＩの中心点とする。また、図３に示す例においては、オパシティ（不透明度）が０．８以上に設定された範囲、つまり不透明な組織（血管１６）の投影方向の厚さを厚さＬ１とする。

さらに、ＲＯＩ情報算出部４は３ＤＲＯＩの形状及び大きさを決定する。図３に示す例においては、３ＤＲＯＩ１８の形状は円柱状の形状をなしている。表示部１３の画面１３ａ上に描画された２ＤＲＯＩ１５の形状が円形状であるため、その円形状の２ＤＲＯＩ１５を投影方向（画面の奥行き方向）に投影することで円柱状が形成される。そして、投影方向の厚さが決定されることで、３ＤＲＯＩ１８の形状及び大きさが決定される。ここで、ＲＯＩ情報算出部４は、３ＤＲＯＩ１８の投影方向（画面の奥行き方向）の厚さＬ２を、不透明な組織（血管１６）の投影方向の厚さＬ１以上の厚さとする。この３ＤＲＯＩ１８の投影方向の厚さＬ２は、操作者によって任意に決定することができる。

３ＤＲＯＩ１８の投影方向の厚さＬ２をＲＯＩ情報算出部４が自動的に決定する場合は、以下の式にて厚さＬ２を求める。
３ＤＲＯＩの厚さＬ２＝厚さＬ１×係数ｋ
ここで、係数ｋは予め決定された定数であり、例えばｋ＝１．５などの値が用いられる。

図３に示す３ＤＲＯＩの形状は円柱状であったが、円柱以外の形状であっても良い。例えば、表示部１３の画面１３ａ上に描画された２ＤＲＯＩの形状が矩形状であった場合は、３ＤＲＯＩの形状は角柱状となる。また、図６の模式図に示すように、３ＤＲＯＩ１８Ａの形状を球状としても良い。３ＤＲＯＩの中心の座標の算出方法など、上述した方法と同じである。３ＤＲＯＩ１８Ａは球状の形状をなしているため、投影方向の厚さＬ２は３ＤＲＯＩ１８Ａの直径となる。

以上のようにして求められた、３ＤＲＯＩ１８の中心点Ｐの座標、３ＤＲＯＩの形状を示す情報、及び３ＤＲＯＩの大きさを示す情報は、ＲＯＩ情報記憶部６に出力されて記憶される。

ＲＯＩ情報記憶部６には、入力解析部２及びＲＯＩ情報算出部４にて求められた関心領域（ＲＯＩ）に関する情報が記憶されている。例えば、ＲＯＩ情報算出部４にて求められた、３ＤＲＯＩの中心点Ｐについてボリューム座標系における座標、３ＤＲＯＩの形状を示す情報（例えば円柱状など）、及び、３ＤＲＯＩの大きさを示す情報がＲＯＩ情報記憶部６に記憶される。３ＤＲＯＩの大きさを示す情報として、３ＤＲＯＩの投影方向（画面の奥行き方向）への厚さＬ２が記憶される。また、入力解析部２にて求められた、２ＤＲＯＩの中心点の座標、２ＤＲＯＩの形状及び大きさを示す情報（例えば、円形状の２ＤＲＯＩであれば、その円の半径など）が記憶される。

ＶＲ条件記憶部７には、入力部２にて指定されて入力解析部３にて求められた、ボリュームレンダリングに用いられるオパシティカーブ値が記憶される。

表示条件記憶部８には、入力部２にて指定されて入力解析部３にて求められた、ボリュームデータの回転行列が記憶される。

２ＤＲＯＩ画像データ作成部９は、ＲＯＩ情報記憶部６に記憶されている２ＤＲＯＩの形状を示す情報（円形状の２ＤＲＯＩであれば、その円の半径など）に基づいて表示部１３で表示するための２ＤＲＯＩ画像データを作成する。

ＶＲ画像データ作成部１０は、ボリュームデータ記憶部５から操作者によって指定されたボリュームデータを読み込み、さらに、ＲＯＩ情報記憶部６から３ＤＲＯＩの中心位置の座標、３ＤＲＯＩの形状を示す情報、及び、３ＤＲＯＩの大きさを示す情報を読み込み、ボリュームデータに対してボリュームレンダリングを施すことによりＶＲ画像データを作成する。

ＶＲ画像データ作成部１０は、ボリュームデータのうち３ＤＲＯＩ１８が占める領域を除くとともに、投影方向（画面の奥行き方向）の視点から見て、３ＤＲＯＩ１８の前後の領域を除く領域を対象としてボリュームレンダリングを行う。つまり、３ＤＲＯＩ１８に含まれるボリュームデータ、及び、投影方向（画面の奥行き方向）における３ＤＲＯＩ１８の前後に存在するボリュームデータに対してはボリュームレンダリングを行わず、その他の領域にあるボリュームデータに対してボリュームレンダリングを施す。これにより、３ＤＲＯＩ１８が占める領域、及び投影方向（画面の奥行き方向）における３ＤＲＯＩ１８の前後の領域を含まないＶＲ画像データが作成されることになる。なお、ＶＲ画像データ作成部１０が、この発明の「第２の画像作成手段」の１例として機能する。ＶＲ画像データは表示制御部１２に出力される。

なお、ＲＯＩ情報記憶部６に３ＤＲＯＩに関する情報が存在しなければ、ＶＲ画像データ作成部１０は、ボリュームデータ全体に対してボリュームレンダリングを施すことにより、ボリュームデータ全体のＶＲ画像データを作成する。

ＭＩＰ画像データ作成部１１は、ボリュームデータ記憶部５からボリュームデータを読み込み、さらに、ＲＯＩ情報記憶部６から３ＤＲＯＩの中心位置の座標、３ＤＲＯＩの形状を示す情報、及び３ＤＲＯＩの大きさを示す情報を読み込み、３ＤＲＯＩ内に存在するボリュームデータを対象としてＭＩＰ処理を施すことによりＭＩＰ画像データを作成する。このＭＩＰ画像データ作成部１１が、この発明の「第１の画像作成手段」の１例として機能する。ＭＩＰ画像データは表示制御部１２に出力される。

具体的には、ＭＩＰ画像データ作成部１１は、図３に示すように、３ＤＲＯＩ１８内を対象としてＭＩＰ処理を施すことによりＭＩＰ画像データを作成する。

また、ＭＩＰ画像データ作成部１１は、ＭＩＰ処理を行う代わりに、３ＤＲＯＩ１８が占める範囲を対象として、ＭｉｎＩＰ処理を施すことによりＭｉｎＩＰ画像データを作成したり、ＭＰＲ処理を施すことによりＭＰＲ画像データを作成したり、厚み付きＭＰＲ画像データを作成したりしても良い。

なお、ＲＯＩ情報記憶部６に３ＤＲＯＩに関連する情報が存在しない場合は、ＭＩＰ画像データ作成部１１はＭＩＰ処理やＭＰＲ処理などを行うことはない。

表示制御部１２は、２ＤＲＯＩ画像データ、ＶＲ画像データ、及びＭＩＰ画像データを重ねて表示部１３の画面１３ａ上に表示させる。このとき、ＭＩＰ画像が作成されていれば、表示制御部１２はＶＲ画像とＭＩＰ画像とを重畳させて表示部１３に表示させる。一方、ＭＩＰ画像が作成されていない場合は、ＶＲ画像のみが表示部１３に表示されることになる。また、ＭＩＰ画像データ作成部１１にて、ＭＩＰ画像データの代わりに、ＭｉｎＩＰ画像データ、ＭＰＲ画像データ、又は厚み付きＭＰＲ画像データが作成されていた場合は、表示制御部１２はそれらの画像とＶＲ画像とを重畳させて表示部１３に表示させる。

表示部１３は、液晶ディスプレイやＣＲＴなどで構成されており、ＶＲ画像や、ＶＲ画像とＭＩＰ画像との重畳画像などを表示する。

画像処理装置１は、画像処理プログラムを読み込むことにより、入力解析部３の機能、ＲＯＩ情報算出部４の機能、画像処理部に属する２ＤＲＯＩ画像データ作成部９の機能、ＶＲ画像データ作成部１０の機能、及びＭＩＰ画像データ作成部１１の機能を実行する。

（作用）
次に、この発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の動作（画像処理方法）について図４を参照して説明する。図４は、この発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の動作を順番に示すフローチャートである。

画像処理装置１による処理を行う前提として、Ｘ線ＣＴ装置などの医用画像診断装置にて被検体のボリュームデータを予め収集して、そのボリュームデータをボリュームデータ記憶部５に記憶しておく。ここでは１例として、被検体の血管に造影剤を注入した状態でスキャンを行ない、造影剤が注入された血管を観察する場合について説明する。

（ステップＳ０１）
まず、ステップＳ０１では、操作者が入力部２を用いて、造影剤が注入された血管及び骨のＣＴ値の範囲（およそ２００以上）が不透明となるようにオパシティ（不透明度）を設定する。

（ステップＳ０２）
ステップＳ０２では、ＶＲ画像データ作成部１０がボリュームデータ記憶部５からボリュームデータを読み込み、そのボリュームデータに対してボリュームレンダリングを施すことによりＶＲ画像データを作成する。このとき、ＶＲ画像データ作成部１０は、ステップＳ０１にて設定されたオパシティ（不透明度）でボリュームレンダリングを施し、ＶＲ画像データを作成する。ステップＳ０１では、操作者が入力部２を用いてオパシティ（不透明度）を設定し、ＶＲ画像データ作成部１０はそのオパシティ（不透明度）を用いてボリュームレンダリングを行ったが、予め設定されて画像処理装置１に記憶されているオパシティ（不透明度）を用いてボリュームレンダリングを行っても良い。

ＶＲ画像データは表示制御部１２に出力され、表示制御部１２はそのＶＲ画像データに基づくＶＲ画像を表示部１３に表示させる。血管や骨が不透明となるようにオパシティ（不透明度）が設定されているため、表示部１３には血管や骨を表すＶＲ画像が表示され、操作者は血管や骨を観察することができる。

（ステップＳ０３）
ステップＳ０３では、操作者が表示部１３に表示されているＶＲ画像を観察しながら、病変部を指定する。ここでは、造影剤が注入された血管に病変部が存在する場合について説明する。操作者は入力部２（マウス）を用いて表示部１３の画面上の病変部をクリックする。例えば、骨と血管とが重なって表示部１３に表示され、かつ、血管の手前に骨が存在する場合は、血管を観察できるようにＶＲ画像を回転させて表示部１３に表示させる。そして、血管が表示されている状態で、操作者はマウス（入力部２）を用いて血管上の病変部を指定する。

（ステップＳ０４）
ステップＳ０４では、入力解析部３が２次元の画面の座標系（直交座標系）における、クリックされた位置の座標を求め、この座標を２ＤＲＯＩの中心の座標とする。例えば、図２に示すように、表示部１３の画面１３ａ上でマウス（入力部２）にて２ＤＲＯＩの中心点１４がクリックされると、入力解析部３は、その中心点１４について、２次元の画面の座標系（直交座標系）における座標を求める。２ＤＲＯＩの中心点１４の座標は、ＲＯＩ情報算出部４及びＲＯＩ情報記憶部６に出力され、ＲＯＩ情報記憶部６に記憶される。

操作者によって中心点１４が指定されると、表示制御部１２はその中心点１４を中心とした円形状のデフォルトの２ＤＲＯＩ１５を表示部１３の画面１３ａ上に表示させる。この２ＤＲＯＩ１５の形状及び大きさは操作者によって変えることができる。この場合、操作者がマウス（入力部２）をドラッグすると、入力解析部３は、そのドラッグされた範囲の形状及び大きさを２ＤＲＯＩの形状及び大きさとする。２ＤＲＯＩ１５の形状及び大きさを示す情報は、ＲＯＩ情報算出部４及びＲＯＩ情報記憶部６に出力され、ＲＯＩ情報記憶部６に記憶される。また、２ＤＲＯＩ１５を移動させた場合は、入力解析部３は、画面の座標系（直交座標系）における２ＤＲＯＩ１５の新たな中心点１４の座標を算出する。この新たな中心点１４の座標は、ＲＯＩ情報算出部４及びＲＯＩ情報記憶部６に出力され、ＲＯＩ情報記憶部６に記憶される。

（ステップＳ０５）
ステップＳ０５では、ＲＯＩ情報算出部４が３次元関心領域（３ＤＲＯＩ）の中心の座標を求める。ＲＯＩ情報算出部４は、入力解析部３から２ＤＲＯＩ１５の中心点１４の座標を受けて、３ＤＲＯＩの中心の座標を求める。具体的には、ＲＯＩ情報算出部４は、図３に示すように、２ＤＲＯＩ１５の中心点１４を、投影方向（画面の奥行き方向）に投影し、その投影方向に存在する不透明な組織（血管１６）の中心点Ｐを３ＤＲＯＩの中心点とし、その中心点Ｐのボリューム座標系（直交座標系）での座標を求める。ここでは、オパシティ（不透明度）が所定値（例えば０．８以上）に設定された範囲を不透明な組織とし、血管１６がその範囲に含まれる。３ＤＲＯＩの中心の座標は、ＲＯＩ情報記憶部６に出力されて記憶される。

（ステップＳ０６）
ステップＳ０６では、ＲＯＩ情報算出部４が３ＤＲＯＩの形状及び大きさを決定することで３ＤＲＯＩの範囲を決定する。図３に示すように、表示部１３の画面１３ａ上に描画された２ＤＲＯＩ１５の形状が円形状であるため、ＲＯＩ情報算出部４は、その円形状の２ＤＲＯＩ１５を投影方向（画面の奥行き方向）に投影することで円柱状を形成する。そして、投影方向の厚さＬ２が決定されることで、３ＤＲＯＩ１８の形状及び大きさが決定される。

３ＤＲＯＩ１８の投影方向の厚さＬ２については、操作者によって任意に指定されても良く、ＲＯＩ情報算出部４が自動的に決定しても良い。自動的に決定する場合は、図３に示すように不透明な組織（血管１６）の投影方向の厚さを厚さＬ１とした場合、ＲＯＩ情報算出部４は、３ＤＲＯＩ１８の厚さＬ２を式「厚さＬ２＝厚さＬ１×係数ｋ」によって求める。

以上のように３ＤＲＯＩ１８の範囲（形状及び大きさ）が決定されると、３ＤＲＯＩ１８の範囲を示す情報（形状及び大きさ）は、ＲＯＩ情報記憶部６に出力されて記憶される。

（ステップＳ０７）
ステップＳ０７では、２ＤＲＯＩ画像データ作成部９はＲＯＩ情報記憶部６から２ＤＲＯＩの形状及び大きさを示す情報を読み込んで、その情報に基づいて２ＤＲＯＩ画像データを作成する。

またステップＳ０７では、ＶＲ画像データ作成部１０は、ボリュームデータ記憶部５からボリュームデータを読み込んで、そのボリュームデータに対してボリュームレンダリングを施すことによりＶＲ画像データを作成する。このとき、ＲＯＩ情報記憶部６に記憶されている３ＤＲＯＩ１８の中心点Ｐの座標、３ＤＲＯＩ１８の範囲を示す情報（形状及び大きさ）を読み込む。そして、ＶＲ画像データ作成部１０は、ボリュームデータのうち３ＤＲＯＩ１８が占める領域を除くとともに、投影方向（画面の奥行き方向）の視点から見て、３ＤＲＯＩ１８の前後の領域を除く領域を対象としてボリュームレンダリングを行う。これにより、３ＤＲＯＩ１８が占める領域、及び投影方向（画面の奥行き方向）における３ＤＲＯＩ１８の前後の領域を含まないＶＲ画像データが作成されることになる。

さらにステップＳ０７では、ＭＩＰ画像データ作成部１１は、ボリュームデータ記憶部５からボリュームデータを読み込み、ＲＯＩ情報記憶部６から３ＤＲＯＩ１８の中心点Ｐ
の座標、及び３ＤＲＯＩ１８の範囲を示す情報（形状及び大きさ）を読み込み、３ＤＲＯＩ１８内を対象としてＭＩＰ処理を施すことによりＭＩＰ画像データを作成する。具体的には、図３に示すように、ＭＩＰ画像データ作成部１１は、３ＤＲＯＩ１８内を対象としてＭＩＰ処理を施すことによりＭＩＰ画像データを作成する。なお、ＭＩＰ処理の代わりに、ＭｉｎＩＰ処理、ＭＰＲ処理、又は厚み付きＭＰＲ処理を行っても良い。

（ステップＳ０８）
ステップＳ０８では、表示制御部１２が、２ＤＲＯＩ画像データに基づく２ＤＲＯＩ画像、ＶＲ画像データに基づくＶＲ画像、及びＭＩＰ画像データに基づくＭＩＰ画像を重畳させて表示部１３に表示させる。これにより、表示部１３の画面には、ＶＲ画像上にＭＩＰ画像が重ねられて表示され、さらに２ＤＲＯＩマーカが表示される。

重畳表示された画像について図５を参照して説明する。図５は、この発明の第１の実施形態に係る画像処理装置によって重畳表示された画像を示す図である。表示部１３の画面１３ａ上には、ＶＲ画像２１、ＭＩＰ画像２２、及び２ＤＲＯＩ画像２３が重畳されて表示されている。ＶＲ画像２１には骨と造影剤が注入された血管とが表されており、ＭＩＰ画像２２には造影剤が注入された血管のうち３ＤＲＯＩ１８内に存在する血管が表されている。３ＤＲＯＩ１８内に存在する血管の手前側には骨が存在するが、３ＤＲＯＩ１８と重なる範囲については、ボリュームレンダリングが行われていないため、３ＤＲＯＩ１８内に存在する血管の手前側に存在する骨については描画されることはない。

以上のように、３ＤＲＯＩ１８に含まれる領域についてはＭＩＰ処理が施されて、詳細な診断に適したＭＩＰ画像２２が表示され、３ＤＲＯＩ１８の前後に存在する領域についてはボリュームレンダリングが施されないため、３ＤＲＯＩ１８内に存在する病変部の詳細な画像を観察することが可能となる。また、病変部の周辺組織についてはＶＲ画像２１として表示されるため、病変部と周辺組織との位置関係を容易に把握することが可能となる。これにより、病変部の詳細な診断を行いつつ、病変部と周辺組織との位置関係を容易に把握することが可能となる。

なお、操作者が表示部１３の画面上で２ＤＲＯＩを移動させたり、ＶＲ画像を回転させたりする場合は、以下に説明するステップＳ０９の処理及びステップＳ１０の処理が実行される。

（ステップＳ０９）
ステップＳ０９では、操作者が表示部１３に表示されている２ＤＲＯＩ画像２３をマウス（入力部２）でドラッグして２ＤＲＯＩ画像２３を移動させる。入力解析部３は、その移動に伴って、２ＤＲＯＩの新たな中心の座標を求める（ステップＳ０４）。そして、上述したようにステップＳ０５からステップＳ０８までの処理が実行されて、異なる関心領域のＭＩＰ画像が表示部１３に表示されることになる。

（ステップＳ１０）
ステップＳ１０では、操作者が表示部１３に表示されているＶＲ画像２１をマウス（入力部２）でドラッグしてＶＲ画像を回転させる。入力解析部３は、３ＤＲＯＩ１８の中心点Ｐを中心として、操作者によって指定された回転量だけ、ＶＲ画像が回転するように回転行列を求め、表示条件記憶部８に記憶させる。

ＶＲ画像データ作成部１０は、この回転行列に従ってボリュームデータに対してボリュームレンダリングを施すことにより、指定された回転量だけ回転させられたＶＲ画像データを作成する（ステップＳ０７）。そして、上述したように、ステップＳ０７にて２ＤＲＯＩ画像データ及びＭＩＰ画像データが作成され、ステップＳ０８にて合成されて表示部１２に表示される。

なお、表示部１３の画面１３ａ上の２ＤＲＯＩの位置、形状及び大きさについては変更されないため、新たに３ＤＲＯＩが作成され、その範囲についてＭＩＰ処理が施されてＭＩＰ画像データが作成される。それ以外の領域については、ボリュームレンダリングが施されてＶＲ画像データが作成される。

上記のステップＳ０９とステップＳ１０における処理は、操作者によって操作が行われた場合のみ実行される。従って、この実施形態においては、ステップＳ０９とステップＳ１０における処理を実行しなくても、この発明の効果を奏することが可能である。

また、ＶＲ画像データ作成部１０が実行するボリュームレンダリングは、平行投影法によるボリュームレンダリングであっても良く、等角投影法によるボリュームレンダリングであっても良い。さらに、３ＤＲＯＩ１８以外の領域においても、ＭＩＰ画像データや厚み付きＭＰＲ画像データを作成しても良い。

（変形例）
次に、第１の実施形態に係る画像処理装置の変形例について説明する。操作者が入力部２を用いて表示部１３の画面１３ａ上の点を指定した場合に、その指定された点の位置に存在する診断部位に応じて、デフォルトの２ＤＲＯＩの形状及び大きさを決定しても良い。例えば、医用画像診断装置で収集したボリュームデータに、被検体のどの範囲をスキャンしたか示す情報（頭部、胸部、腹部、又は全身など）を付帯情報として予め付加しておく。そして、ボリュームデータの各領域（各クラスタ）と診断部位とを対応付けたクラスタリングデータを予め作成して記憶しておく。例えば、心臓や腎臓などを含む範囲で腹部をスキャンした場合、得られたボリュームデータの各領域（クラスタ）と診断部位（心臓や腎臓など）とを対応付けておく。さらに、各診断部位と２ＤＲＯＩの形状及び大きさとを対応付けておく。

ＲＯＩ情報算出部４は、操作者によって指定された画面１３ａ上の点が、ボリュームデータのどの領域（クラスタ）に属するかを判断し、クラスタリングデータに基づいて、その領域（クラスタ）に対応する診断部位（例えば心臓や腎臓など）を決定する。そして、ＲＯＩ情報算出部４は、その診断部位（心臓や腎臓など）に対応付けられている２ＤＲＯＩをデフォルトの２ＤＲＯＩの形状及び大きさとする。例えば、腹部で大動脈が指定された場合、大動脈用に登録されている横幅約５ｃｍ、縦幅約１０ｃｍの楕円状の２ＤＲＯＩをデフォルトの２ＤＲＯＩとする。なお、デフォルトの２ＤＲＯＩの形状及び大きさは、操作者によって新たに登録できるようにしても良い。

また、症状に合わせて３ＤＲＯＩの情報（形状及び大きさ）を予め設定しておき、その３ＤＲＯＩをデフォルトの３ＤＲＯＩとして用いても良い。

なお、診断部位や症状に合わせたデフォルトの２ＤＲＯＩや３ＤＲＯＩを特定するための情報を表示部１３に表示させて、操作者にそれらを選択させるようにしても良い。

［第２の実施の形態］
次に、この発明の第２の実施形態に係る画像処理装置の構成について図７を参照して説明する。図７は、この発明の第２の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。

この第２の実施形態に係る画像処理装置３０は、ＲＯＩ情報算出部４の代わりにオブジェクトデータ作成部３１を備えている点が第１の実施形態に係る画像処理装置１と異なる。そして、オブジェクトデータ作成部３１にて作成されたオブジェクトデータは、オブジェクトデータ記憶部３２に記憶される。また、入力解析部３は、第１の実施形態における処理に加えて、オブジェクトデータ作成の条件を作成する。オブジェクトデータ作成部３１及びオブジェクトデータ記憶部３２以外の構成については、第１の実施形態に係る画像処理装備１の構成と同じであり、同じ処理を実行することが可能である。

第２の実施形態に係る画像処理装置３０は、３ＤＲＯＩの範囲の決定手法が第１の実施形態に係る画像処理装置１と異なり、ＶＲ画像にＭＩＰ画像やＭＰＲ画像などを重畳させて表示部１３に表示される点は、第１の実施形態に係る画像処理装置１と同じである。

入力部２にてＣＴ値の閾値が入力されると、入力解析部３は、その閾値以上のＣＴ値を持つボクセルを「１」、その閾値未満のＣＴ値を持つボクセルを「０」とするオブジェクトデータ作成条件を作成する。オブジェクトデータ作成条件は、オブジェクトデータ作成部３１に出力される。

また、入力部２にて３ＤＲＯＩについての膨張幅が入力されると、入力解析部３は、入力された幅を３ＤＲＯＩの膨張幅とし、その膨張幅をＲＯＩ情報記憶部６に出力して記憶させる。

オブジェクトデータ作成部３１は、入力解析部３から送られるオブジェクトデータ作成条件と、ボリュームデータ記憶部５に記憶されているボリュームデータとに基づいて、オブジェクトデータを作成する。例えば、オブジェクトデータ作成部３１は、ボリュームデータについて、設定された閾値以上のＣＴ値を持つボクセルを「１」とし、その閾値未満のＣＴ値を持つボクセルを「０」としてオブジェクトデータを作成する。オブジェクトデータはオブジェクトデータ記憶部３２に出力されて記憶される。

造影剤が注入された血管の場合、ＣＴ値がおよそ２００以上を閾値の範囲とすることにより、造影剤が注入された血管領域を表すオブジェクトデータを作成することができる。但し、血管領域のＣＴ値の範囲には骨領域のＣＴ値の範囲が重なるため、骨領域をＭＩＰ処理の対象領域としないように、オブジェクトデータから骨領域を削除して血管領域のみが抽出されたオブジェクトデータを作成する。血管領域のオブジェクトデータを抽出する方法は、既知の方法によって行われる。

２ＤＲＯＩ画像データ作成部９は、オブジェクトデータ記憶部３２に記憶されているオブジェクトデータと、ＲＯＩ情報記憶部６に記憶されている膨張幅とを読み込み、オブジェクトデータをその膨張幅分だけ膨張させた範囲を、投影方向（画面に向かう方向）に投影し、得られた輪郭を２ＤＲＯＩ画像データとする。例えば、図８の模式図に示すように、オブジェクトデータが占める範囲（血管１６に相当する範囲）を膨張幅分だけ膨張させた範囲を３ＤＲＯＩ３３とし、その範囲を投影方向（画面１３ａに向かう方向）に投影して得られた輪郭３４を２ＤＲＯＩ画像とする。

ＶＲ画像データ作成部１０は、ボリュームデータ記憶部５からボリュームデータを読み込み、図８の模式図に示すように、３ＤＲＯＩ３３を投影方向（画面の奥行き方向）に投影した領域についてはボリュームレンダリングを行わず、それ以外の領域に対してボリュームレンダリングを施す。これにより、３ＤＲＯＩ３３が占める領域、及び投影方向（画面の奥行き方向）における３ＤＲＯＩ３３の前後の領域を含まないＶＲ画像データが作成されることになる。

ＭＩＰ画像データ作成部１１は、ボリュームデータ記憶部５からボリュームデータを読み込み、オブジェクトデータ記憶部３２からオブジェクトデータを読み込み、さらにＲＯＩ情報記憶部６から膨張幅を読み込んで、オブジェクトデータをその膨張幅分だけ膨張させた範囲を３ＤＲＯＩ３３として、その３ＤＲＯＩ３３を対象としてＭＩＰ処理を施すことによりＭＩＰ画像データを作成する。

（作用）
次に、この発明の第２の実施形態に係る画像処理装置の動作（画像処理方法）について図９を参照して説明する。図９は、この発明の第２の実施形態に係る画像処理装置の動作を順番に示すフローチャートである。

第１の実施形態と同様に、医用画像診断装置にて被検体のボリュームデータを予め収集して、そのボリュームデータをボリュームデータ記憶部５に記憶しておく。

（ステップＳ２０）
まず、ステップＳ２０では、操作者が、造影剤が注入された血管及び骨のＣＴ値の範囲（およそ２００以上）が不透明となるようにオパシティ（不透明度）を設定する。

（ステップＳ２１）
ステップＳ２１では、ＶＲ画像データ作成部１０がボリュームデータ記憶部５からボリュームデータを読み込み、そのボリュームデータに対してボリュームレンダリングを施すことによりＶＲ画像データを作成する。このとき、ＶＲ画像データ作成部１０は、ステップＳ２０にて設定されたオパシティ（不透明度）でボリュームレンダリングを施し、ＶＲ画像データを作成する。このＶＲ画像データは表示制御部１２に出力され、表示制御部１２はそのＶＲ画像データに基づく画像を表示部１３に表示させる。

（ステップＳ２２）
ステップＳ２２では、入力部２にてＣＴ値の閾値が入力され、入力解析部３が入力された閾値以上のＣＴ値を持つボクセルを「１」、その閾値未満のＣＴ値を持つボクセルを「０」とするオブジェクトデータ作成条件を作成する。オブジェクトデータ作成条件はオブジェクトデータ作成部３１に出力される。

（ステップＳ２３）
ステップＳ２３では、オブジェクトデータ作成部３１がボリュームデータ記憶部５からボリュームデータを読み込み、入力解析部３から出力されたオブジェクトデータ作成条件に従って、オブジェクトデータを作成する。具体的には、オブジェクトデータ作成部３１は、読み込んだボリュームデータについて、設定された閾値以上のＣＴ値を持つボクセルを「１」とし、その閾値未満のＣＴ値を持つボクセルを「０」としたオブジェクトデータを作成する。そして、オブジェクトデータ作成部３１は、オブジェクトデータをオブジェクトデータ記憶部３２に出力して記憶させる。

（ステップＳ２４）
ステップＳ２４では、操作者が入力部２を用いて３ＤＲＯＩについての膨張幅を入力する。入力解析部３は入力された幅を３ＤＲＯＩの膨張幅とし、その膨張幅をＲＯＩ情報記憶部６に出力して記憶させる。なお、３ＤＲＯＩの膨張幅の初期値を予め設定してＲＯＩ情報記憶部６に記憶させておいても良い。膨張幅を予め設定した場合は、操作者は膨張幅を入力する必要がないため、ステップＳ２４での処理は操作者によって膨張幅が入力されたときのみ実行される。

（ステップＳ２５）
ステップＳ２５では、ＭＩＰ画像データ作成部１１が、オブジェクトデータ記憶部２２からオブジェクトデータを読み込み、ＲＯＩ情報記憶部６から膨張幅を読み込んで、オブジェクトデータをその膨張幅分だけ膨張させた範囲を３ＤＲＯＩとする。例えば、図８の模式図に示すように、オブジェクトデータが占める範囲（血管１６に相当する範囲）を膨張幅分だけ膨張させた範囲を３ＤＲＯＩ３３とする。

（ステップＳ２６）
ステップＳ２６では、ＭＩＰ画像データ作成部１１は、ボリュームデータ記憶部５からボリュームデータを読み込み、そのボリュームデータに対して３ＤＲＯＩ３３の範囲を対象としてＭＩＰ処理を施すことによりＭＩＰ画像データを作成する。

また、ステップＳ２６では、ＶＲ画像データ作成部１０は、ボリュームデータ記憶部５からボリュームデータを読み込み、そのボリュームデータに対してボリュームレンダリングを施すことによりＶＲ画像データを作成する。このとき、図８の模式図に示すように、３ＤＲＯＩ３３を投影方向（画面の奥行き方向）に投影した領域についてはボリュームレンダリングを行わず、それ以外の領域に対してボリュームレンダリングを施す。これにより、３ＤＲＯＩ３３が占める領域、及び投影方向（画面の奥行き方向）における３ＤＲＯＩ３３の前後の領域を含まないＶＲ画像データが作成されることになる。

また、２ＤＲＯＩ画像データ作成部９は、オブジェクトデータ記憶部３２に記憶されているオブジェクトデータを読み込み、さらにＲＯＩ情報記憶部６から膨張幅を読み込んで、オブジェクトデータをその膨張幅分だけ膨張させた範囲（３ＤＲＯＩ３３が占める範囲）を、投影方向（画面に向かう方向）に投影して得られた輪郭を２ＤＲＯＩ画像とする。例えば、図８に示すように、３ＤＲＯＩ３３を投影方向（画面１３ａに向かう方向）に投影した輪郭３４を２ＤＲＯＩ画像とする。

（ステップＳ２７）
ステップＳ２７では、表示制御部１２が、２ＤＲＯＩ画像データに基づく２ＤＲＯＩ画像、ＶＲ画像データに基づくＶＲ画像、及びＭＩＰ画像データに基づくＭＩＰ画像を重畳させて表示部１３に表示される。これにより、表示部１３の画面には、ＶＲ画像上にＭＩＰ画像が重ねられて表示され、さらに２ＤＲＯＩマーカが表示される。

重畳表示された画像について図１０を参照して説明する。図１０は、この発明の第２の実施形態に係る画像処理装置によって重畳表示された画像を示す図である。表示部１３の画面１３ａ上には、ＶＲ画像３５、ＭＩＰ画像３６、及び２ＤＲＯＩ画像３７が重畳されて表示されている。ＶＲ画像３５には骨と造影剤が注入された血管とが表されており、ＭＩＰ画像３６には造影剤が注入された血管のうち、３ＤＲＯＩ３３内に存在する血管が表されている。３ＤＲＯＩ３３内に存在する血管の手前側には骨が存在するが、３ＤＲＯＩ３３と重なる範囲については、ボリュームレンダリングが行われていないため、３ＤＲＯＩ３３内に存在する血管の手前側に存在する骨については描画されない。

以上のように、３ＤＲＯＩ３３に含まれる領域についてはＭＩＰ処理が施されて、詳細な診断に適したＭＩＰ画像３６が表示され、３ＤＲＯＩ３３の前後に存在する領域についてはボリュームレンダリングが施されないため、３ＤＲＯＩ３３内に存在する病変部の詳細な画像を観察することが可能となる。また、病変部の周辺組織についてはＶＲ画像３５として表示されるため、病変部と周辺組織との位置関係を容易に把握することが可能となる。これにより、病変部の詳細な診断を行いつつ、病変部と周辺組織との位置関係を容易に把握することが可能となる。

なお、ＶＲ画像を回転させる場合は、以下に説明するステップＳ２８の処理が実行される。

（ステップＳ２８）
ステップＳ２８では、操作者が表示部１３に表示されているＶＲ画像をマウス（入力部２）でドラッグしてＶＲ画像を回転させる。入力解析部３は、所定の回転中心点を中心として、操作者によって指定された回転量だけ、ＶＲ画像が回転するように回転行列を求め、表示条件記憶部８に記憶させる。

ＶＲ画像データ作成部１０は、この回転行列に従ってボリュームデータに対してボリュームレンダリングを施すことにより、指定された回転量だけ回転させられたＶＲ画像データを作成する（ステップＳ２６）。そして、上述したように、ステップＳ２６にて２ＤＲＯＩ画像データ、ＭＩＰ画像データ、及びＶＲ画像データが作成され、ステップＳ２７にて合成されて表示部１２に表示される。

この発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。 血管、周辺組織（骨）、及び表示部の画面の位置関係を説明するための模式図である。 ３次元関心領域（３ＤＲＯＩ）の範囲を求める処理を説明するための模式図である。 この発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の動作を順番に示すフローチャートである。 この発明の第１の実施形態に係る画像処理装置によって重畳表示された画像を示す図である。 この発明の第１の実施形態に係る画像処理装置の変形例において、３次元関心領域（３ＤＲＯＩ）の範囲を求める処理を説明するための模式図である。 この発明の第２の実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。 オブジェクトデータを説明するための模式図である。 この発明の第２の実施形態に係る画像処理装置の動作を順番に示すフローチャートである。 この発明の第２の実施形態に係る画像処理装置によって重畳表示された画像を示す図である。

符号の説明

１ 画像処理装置
２ 入力部
３ 入力解析部
４ ＲＯＩ情報算出部
５ ボリュームデータ記憶部
６ ＲＯＩ情報記憶部
７ ＶＲ条件記憶部
８ 表示条件記憶部
９ ２ＤＲＯＩ画像データ作成部
１０ ＶＲ画像データ作成部
１１ ＭＩＰ画像データ作成部
１２ 表示制御部
１３ 表示部
３１ オブジェクトデータ作成部
３２ オブジェクトデータ記憶部

Claims (14)

1. 医用画像診断装置にて収集されたボリュームデータに対して、所望の３次元関心領域を所定方向の視点から見た投影面に投影することで第１の３次元画像データを作成する第１の画像作成手段と、
   前記ボリュームデータのうち前記所望の３次元関心領域、及び前記所定方向の視点から見て前記所望の３次元関心領域の前後の領域、以外の領域を、前記投影面に投影することで第２の３次元画像データを作成する第２の画像作成手段と、
   前記第１の３次元画像データに基づく画像と前記第２の３次元画像データに基づく画像とを重畳させ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画像処理装置。
2. 前記第１の画像作成手段は、前記所望の３次元関心領域を対象として、ＭＩＰ処理、ＭｉｎＩＰ処理、又はＭＰＲ処理を施すことにより前記第１の３次元画像データを作成することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記第１の画像作成手段は、前記所望の３次元関心領域を対象としてＭＰＲ処理を施すことによりＭＰＲ画像データを作成し、前記所定方向に複数のＭＰＲ画像データを加算して平均することで厚み付きＭＰＲ画像データを作成することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
4. 前記第２の画像作成手段は、ボリュームレンダリングを施すことにより第２の３次元画像データを作成することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像処理装置。
5. 前記表示制御手段は、前記ボリュームデータの全範囲に対してボリュームレンダリングが施されたことにより得られた３次元画像データに基づく画像を前記表示手段に表示させ、さらに、入力手段から前記表示手段の画面上における任意の点の指定を受け付けて、前記表示手段の画面上に前記指定された点を中心とした２次元のＲＯＩマーカを表示させ、
   前記第１の画像作成手段は、
   前記２次元のＲＯＩマーカが占める範囲を前記所定方向に投影させ、前記ボリュームデータと交わる不透明な組織を基準として３次元関心領域の範囲を求め、前記３次元関心領域を前記投影面に投影することで第１の３次元画像データを作成することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像処理装置。
6. 前記第１の画像作成手段は、前記不透明な組織の前記所定方向における中心位置を求め、その中心位置を中心とした所定の厚さの範囲を３次元関心領域の範囲とし、前記３次元関心領域を前記投影面に投影することで第１の３次元画像データを作成することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
7. 前記不透明な組織は、オパシティ（不透明度）が所定値以上に設定された領域であることを特徴とする請求項５又は請求項６のいずれかに記載の画像処理装置。
8. 前記２次元のＲＯＩマーカが前記表示手段の画面上で移動させられると、前記第１の画像作成手段は、前記移動に応じて前記３次元関心領域の位置を変えて第１の３次元画像データを作成することを特徴とする請求項５から請求項７のいずれかに記載の画像処理装置。
9. 前記第２の３次元画像データが前記表示手段の画面上で回転させられると、前記第１の画像作成手段は、前記回転に応じて前記所定方向の向きを変えて前記所望の３次元関心領域を投影面に投影することで第１の３次元画像データを作成することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の画像処理装置。
10. 前記第１の画像作成手段は、予め設定されたオブジェクトデータに基づく領域を３次元関心領域として、その３次元関心領域を対象とした第１の３次元画像データを作成することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像処理装置。
11. 前記第１の画像作成手段は、前記オブジェクトデータが占める領域を所定範囲分、膨張させた範囲を３次元関心領域とし、その３次元関心領域を対象とした第１の３次元画像データを作成することを特徴とする請求項１０に記載の画像処理装置。
12. 前記第１の画像作成手段は、診断部位又は症状に合わせて予め設定された３次元関心領域を対象とした第１の３次元画像データを作成することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像処理装置。
13. コンピュータに、
    医用画像診断装置にて収集されたボリュームデータに対して、所望の３次元関心領域を所定方向の視点から見た投影面に投影することで第１の３次元画像データを作成する第１の画像作成機能と、
    前記ボリュームデータのうち前記所望の３次元関心領域を除くとともに、前記所定方向の視点から見て、前記所望の３次元関心領域の前後の領域を除く領域を、前記投影面に投影することで第２の３次元画像データを作成する第２の画像作成機能と、
    前記第１の３次元画像データに基づく画像と前記第２の３次元画像データに基づく画像とを重畳させて表示手段に表示させる表示制御機能と、
    を実行させることを特徴とする画像処理プログラム。
14. 医用画像診断装置にて収集されたボリュームデータに対して、所望の３次元関心領域を所定方向の視点から見た投影面に投影することで第１の３次元画像データを作成する第１の画像作成ステップと、
    前記ボリュームデータのうち前記所望の３次元関心領域を除くとともに、前記所定方向の視点から見て、前記所望の３次元関心領域の前後の領域を除く領域を、前記投影面に投影することで第２の３次元画像データを作成する第２の画像作成ステップと、
    前記第１の３次元画像データに基づく画像と前記第２の３次元画像データに基づく画像とを重畳させて表示手段に表示させる表示ステップと、
    を含むことを特徴とする画像処理方法。

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