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JP2009018048A - 医用画像表示装置、方法及びプログラム - Google Patents

医用画像表示装置、方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】３次元医用画像を構成する一連のスライス画像の中から異常陰影領域を含む複数のスライス画像を、効率的かつ読影しやすい表示形態で表示可能にする。
【解決手段】３Ｄスライス画像取得手段１０Ａにより読影対象の一連のスライス画像を取得し、３Ｄ腫瘍領域抽出手段１０Ｂにより、前記取得した一連のスライス画像に含まれる異常陰影領域（３Ｄ腫瘍候補領域）を抽出し、３Ｄ腫瘍候補領域の外形形状を示す３Ｄ情報を取得する。分割画面／レイアウト決定手段１０Ｃは、３Ｄ腫瘍候補領域の３Ｄ情報に基づいて一連のスライス画像のうちの３Ｄ腫瘍候補領域を含む複数のスライス画像を、マルチ画面表示するための表示形態（分割画面／レイアウト）を決定する。前記決定された表示形態の情報に基づいて、３Ｄ腫瘍候補領域の画像を含む複数のスライス画像が分割画面に配置してなるマルチ画面表示用の表示画面を作成してモニタ装置に出力する。
【選択図】 図３

Description

本発明は医用画像表示装置、方法及びプログラムに係り、特にＸ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置等によって撮影された一連のスライス画像をマルチ画面で表示する技術に関する。
従来、医用画像を含む画像ファイルに、画面分割及び医用画像のコマ位置の情報を有する表示形態情報を付加しておき、この画像ファイルに含まれる医用画像をビューアに表示する際に、前記表示形態情報に含まれる画面分割にしたがってビューアの画面を分割し、前記表示形態情報に含まれるコマ位置の情報にしたがって前記分割された画面分割の対応する位置に医用画像を表示するようにした医用画像管理表示システムが提案されている（特許文献１）。
ここで、画面分割の情報とは、例えば、［２×２］、［３×３］のように１画面をマトリクス状に分割するための情報であり、コマ位置の情報とは、その画面分割によって分割された各表示領域の位置（例えば、［２×２］の画面分割の場合には、(1,1),(1,2),(2,1),(2,2)）を示す情報である。また、上記表示形態情報は、ユーザによって適宜入力されるようになっている。
また、特許文献２には、画面分割数や画像配置等の表示条件に従って、医用画像を表示画面に表示させる医療画像表示システムが記載されている。例えば、医師が表示画面を９分割してＣＴ画像を表示したい場合に、実際に表示された表示画面が４分割であった場合等、医師の望む表示条件でなかった場合は、医師が所望の表示形式を画像表示装置に設定し直して改めて表示させるようにしている。
特開２００５−３３４６３４号公報 特開２００２−１４３０９５号公報
しかしながら、特許文献１に記載の医用画像管理表示システムは、予めユーザが各医用画像に対して表示形態情報を付加させる必要があり、煩雑であるという問題がある。
また、特許文献２に記載の医療画像表示システムの場合も、複数のＣＴ画像をマルチ画面で表示させる場合に、医師が画面分割数や画像配置等の表示条件を設定する必要がある。
更に、近年、マルチスライスＸ線ＣＴ装置等によって１回の撮影で膨大な枚数のスライス画像が撮影されるため、効率のよい読影が要求されるが、特許文献１、２に記載の発明は、このような要求を満足させることはできない。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、３次元医用画像を構成する一連のスライス画像の中から異常陰影領域を含む複数のスライス画像を、効率的かつ読影しやすい表示形態で表示させることができ、これにより読影の効率化に寄与することができる医用画像表示装置、方法及びプログラムを提供することを目的とする。
前記目的を達成するために請求項１に係る医用画像表示装置は、診断対象となる３次元医用画像を構成する一連のスライス画像を取得する画像取得手段と、前記取得した一連のスライス画像に含まれる異常陰影領域の３次元情報を取得する異常陰影領域取得手段と、前記取得した異常陰影領域の３次元情報に基づいて前記一連のスライス画像のうちの前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像をマルチ画面表示するため表示形態を決定する決定手段と、前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像と前記決定した表示形態の情報とに基づいて前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像をマルチ画面表示するための表示画面を作成する表示画面作成手段と、前記作成した表示画面を表示手段に出力する出力手段と、を備えたことを特徴としている。
異常陰影領域の取得結果（異常陰影領域の３次元情報）に基づいて異常陰影領域を含む複数のスライス画像をマルチ画面表示するため表示形態を決定するようにしたため、ユーザ（医師）による表示形態の設定操作が不要となり、異常陰影領域を含む複数のスライス画像を効率的にかつ読影しやすい表示形態で表示させることができる。
ここで、前記表示形態の情報は、画面分割数が異なる複数の分割画面のうちの種類を特定する情報と、前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像の前記分割画面への配置を示す情報とを含み、前記決定手段は、少なくとも異常陰影領域を含む複数のスライス画像の分割画面への配置を決定する。
尚、異常陰影領域の３次元情報に基づいて一連のスライス画像の中から異常陰影領域の画像を含む複数のスライス画像のスライス位置、各スライス画像上の異常陰影領域の面積、異常陰影領域のスライス方向の長さ等を求めることができる。また、異常陰影領域としては、脳腫瘍、胸部結節、肝臓腫瘍、肝臓嚢胞、腎嚢胞等の候補領域が含まれる。
請求項２に示すように請求項１に記載の医用画像表示装置において、前記取得した一連のスライス画像を解析して各スライス画像に含まれる異常陰影領域を自動抽出する抽出手段と、前記抽出した異常陰影領域の外形形状を示す３次元情報を取得する外形情報取得手段と、を有することを特徴としている。
請求項３に示すように請求項１に記載の医用画像表示装置において、前記取得した一連のスライス画像のうちの少なくとも１枚のスライス画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示されたスライス画像上で異常陰影領域内のシード点を指定する指定手段と、前記指定されたシード点を基準にして異常陰影領域を抽出する抽出手段と、前記抽出した異常陰影領域の外形形状の３次元情報を取得する外形情報取得手段と、を有することを特徴としている。
請求項４に示すように請求項２又は３に記載の医用画像表示装置において、前記外形情報取得手段によって取得した異常陰影領域の外形形状を示す３次元情報を前記一連のスライス画像に関連づけて記録媒体に記録する記録手段を備え、前記異常陰影領域取得手段は、前記記録媒体に記録された異常陰影領域の外形形状を示す３次元情報を読み出すことにより前記異常陰影領域の３次元情報を取得することを特徴としている。これにより、次回の読影時にその記録した抽出結果を利用することができる。
請求項５に示すように請求項１から４のいずれかに記載の医用画像表示装置において、前記表示形態の情報は、画面分割数が異なる複数の分割画面のうちの種類を特定する情報と、前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像の前記分割画面への配置を示す情報とを含み、前記決定手段は、前記取得した異常陰影領域の３次元情報に基づいて前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像の枚数を算出する手段と、前記算出したスライス画像の枚数に基づいて前記スライス画像の枚数に対応する画面分割数を有する分割画面を決定することを特徴としている。
例えば、異常陰影領域の画像が連続して存在するスライス画像の枚数以上の画面分割数を有する分割画面の中で最小の画面分割数を有する分割画面に決定する。これによれば、異常陰影領域を含む複数のスライス画像を１画面で表示することができる。
また、異常陰影領域が連続して存在するスライス画像の枚数が多い場合には、全ての異常陰影領域の画像を１画面内に配置できなくなるが、この場合には、最も画面分割数の多い分割画面に決定する。
請求項６に示すように請求項１から５のいずれかに記載の医用画像表示装置において、前記表示形態の情報は、画面分割数が異なる複数の分割画面のうちの種類を特定する情報と、前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像の前記分割画面への配置を示す情報とを含み、前記決定手段は、前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像のうちの最大面積の異常陰影領域を有するスライス画像が表示画面中央に配置されるように前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像の分割画面への配置を決定することを特徴としている。
これにより、最も注目すべきスライス画像を、表示画面中の見やすい位置（画面中央）に表示させることができる。
請求項７に示すように請求項１から５のいずれかに記載の医用画像表示装置において、前記表示形態の情報は、画面分割数が異なる複数の分割画面のうちの種類を特定する情報と、前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像の前記分割画面への配置を示す情報とを含み、前記決定手段は、前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像のうちの中央位置のスライス画像が表示画面中央に配置されるように前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像の分割画面への配置を決定することを特徴としている。
請求項８に示すように請求項１から５のいずれかに記載の医用画像表示装置において、前記表示形態の情報は、画面分割数が異なる複数の分割画面のうちの種類を特定する情報と、前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像の前記分割画面への配置を示す情報とを含み、前記決定手段は、前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像のうちの最初のスライス画像が表示画面の隅に配置されるように前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像の分割画面への配置を決定することを特徴としている。
請求項９に係る医用画像表示方法は、診断対象となる３次元医用画像を構成する一連のスライス画像を取得する工程と、前記取得した一連のスライス画像に含まれる異常陰影領域の３次元情報を取得する工程と、前記取得した異常陰影領域の３次元情報に基づいて前記一連のスライス画像のうちの前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像をマルチ画面表示するため表示形態を決定する工程と、前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像と前記決定した表示形態の情報とに基づいて前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像をマルチ画面表示するための表示画面を作成する工程と、前記作成した表示画面を表示手段に出力する工程と、を含むことを特徴としている。
請求項１０に係る医用画像表示プログラムは、診断対象となる３次元医用画像を構成する一連のスライス画像を取得する機能と、前記取得した一連のスライス画像に含まれる異常陰影領域の３次元情報を取得する機能と、前記取得した異常陰影領域の３次元情報に基づいて前記一連のスライス画像のうちの前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像をマルチ画面表示するため表示形態を決定する機能と、前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像と前記決定した表示形態の情報とに基づいて前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像をマルチ画面表示するための表示画面を作成する機能と、前記作成した表示画面を表示手段に出力する機能と、をコンピュータに実現させることを特徴としている。
本発明によれば、３次元医用画像を構成する一連のスライス画像の中から異常陰影領域を含む複数のスライス画像を、効率的かつ読影しやすい表示形態で自動的に表示させることができ、これにより読影の効率化に寄与することができる。
以下、添付図面に従って本発明に係る医用画像表示装置、方法及びプログラムの好ましい実施の形態について説明する。
＜システム構成＞
図１は本発明に係る医用画像表示装置を含むＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）等の医用画像管理システムのシステム構成図である。
この医用画像管理システムは、主として読影医、臨床医等が操作する医用画像表示装置１０と、Ｘ線ＣＴ装置５０と、ＭＲＩ装置５２と、画像データベース（画像ＤＢ）６０と、これらを接続する院内ＬＡＮなどのネットワーク網７０とによって構成されている。
医用画像表示装置１０は、パーソナルコンピュータ（パソコン）によって構成されており、主として各構成要素の動作を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）１２と、装置の制御プログラムが格納されたり、プログラム実行時の作業領域となる主メモリ１４と、液晶ディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ等のモニタ装置３０の表示を制御するグラフィックボード１６と、ネットワーク網７０と接続される通信インターフェース（通信Ｉ／Ｆ）１８と、パソコンのオペレーティングシステム（ＯＳ）、パソコンに接続された周辺機器のデバイスドライバ、本発明に係る医用画像表示プログラムを含む各種のアプリケーションソフト等が格納されるハードディスク装置２０と、ＣＤ−ＲＯＭドライブ２２と、キーボード３２のキー操作を検出して指示入力としてＣＰＵ１２に出力するキーボードコントローラ２４と、位置入力装置としてのマウス３４の状態を検出してモニタ装置３０上のマウスポインタの位置やマウス３４の状態等の信号をＣＰＵ１２に出力するマウスコントローラ２６とから構成されている。
尚、上記構成のパソコンは、ハードディスク装置２０に格納されている、本発明に係る医用画像表示プログラムを除いて周知のものであるため、各構成要素の詳細な説明については省略する。
Ｘ線ＣＴ装置５０及びＭＲＩ装置５２は、それぞれ図２に示すようにｚ軸方向（被検体の体軸方向）に沿って連続した多数のスライス画像を撮影する。Ｘ線ＣＴ装置５０及びＭＲＩ装置５２による１回の撮影によって撮影された一連のスライス画像は、画像ＤＢ６０に格納される。
画像ＤＢ６０は、患者、撮影日時、撮影部位、及びＸ線ＣＴ装置５０やＭＲＩ装置５２などのモダリティの種類に関連づけて、各モダリティによって撮影された一連のスライス画像を保存・管理する。
読影医や臨床医は、医用画像表示装置１０を操作し、画像ＤＢ６０からネットワーク網７０を介して一連のスライス画像を取得させ、後述するように異常陰影領域の画像を含むスライス画像等をモニタ装置３０に表示させ、モニタ装置３０に表示された画像を読影し、読影レポートやカルテを作成する。
＜医用画像表示装置＞
図３は上記構成の医用画像表示装置１０の機能を示す機能ブロック図である。
この医用画像表示装置１０は、３Ｄスライス画像取得手段１０Ａと、３Ｄ腫瘍候補領域抽出手段１０Ｂと、分割画面／レイアウト決定手段１０Ｃと、表示画面作成手段１０Ｄと、出力手段１０Ｅとから構成されている。
３Ｄスライス画像取得手段１０Ａは、画像ＤＢ６０からネットワーク網７０を介して３次元（３Ｄ）医用画像を構成する一連のスライス画像を取得する。
３Ｄ腫瘍候補領域抽出手段１０Ｂは、前記取得した一連のスライス画像に含まれる異常陰影領域（３Ｄ腫瘍候補領域）を抽出し、この抽出した３Ｄ腫瘍候補領域の外形形状を示す３Ｄ情報を取得する。３Ｄ腫瘍候補領域の外形形状を示す３Ｄ情報としては、例えば、各スライス画像上での３Ｄ腫瘍候補領域の画像の輪郭点の２Ｄ座標（ｘｙ座標）、その３Ｄ腫瘍候補領域の画像を含むスライス画像のスライス位置（ｚ座標）が考えられる。この３Ｄ腫瘍候補領域の外形形状を示す３Ｄ情報から、一連のスライス画像の中から３Ｄ腫瘍候補領域の画像を含む複数のスライス画像のスライス位置、各スライス画像上の３Ｄ腫瘍候補領域の面積、３Ｄ腫瘍候補領域のスライス方向の長さ等を求めることができる。３Ｄ腫瘍候補領域抽出手段１０Ｂによる３Ｄ腫瘍候補領域の抽出方法の詳細については後述する。
分割画面／レイアウト決定手段１０Ｃは、３Ｄ腫瘍候補領域抽出手段１０Ｂによって抽出された３Ｄ腫瘍候補領域の３Ｄ情報に基づいて一連のスライス画像のうちの３Ｄ腫瘍候補領域を含む複数のスライス画像を、マルチ画面表示するための表示形態（分割画面／レイアウト）を決定するもので、例えば、２×３の６分割画面、３×５の１５分割画面、４×５の２０分割画面等の分割画面の種類を決定したり、決定した分割画面上での３Ｄ腫瘍候補領域を含む複数のスライス画像の配置（レイアウト）を決定する。尚、分割画面の種類又は画面分割数は、ユーザが設定してもよい。
表示画面作成手段１０Ｄは、分割画面／レイアウト決定手段１０Ｃによって決定された表示形態の情報に基づいて、３Ｄスライス画像のうちの３Ｄ腫瘍候補領域の画像を含む複数のスライス画像を分割画面に配置してなるマルチ画面表示用の表示画面を作成する。
出力手段１０Ｅは、表示画面作成手段１０Ｄによって作成された表示画面をモニタ装置３０に出力する。
＜第１の実施の形態＞
図４は本発明に係る医用画像表示方法の第１の実施の形態を示すフローチャートであり、この処理は、医用画像表示プログラムを起動することによって実施される。
読影医は、医用画像表示装置１０のキーボード３２やマウス３４を操作し、患者名、撮影日時、撮影部位、及び３Ｄモダリティの種類等を入力し、この入力した情報に基づいて画像ＤＢ６０から読影対象のスライス画像群（一連のスライス画像）を取得させる（ステップＳ１０）。
続いて、上記取得した一連のスライス画像のうちの複数のスライス画像をモニタ装置３０にマルチ画面表示させる（ステップＳ１２）。ここで、複数のスライス画像をマルチ画面表示させる際の分割画面として、１画面を３×５に分割した１５分割画面が設定されている場合には、一連のスライス画像のうちの１枚目から１５枚目までの１５枚のスライス画像を、１５分割画面の左上隅(1,1)から右下隅(3,5)にスライス位置順に配置して表示させる。
次に、医用画像表示装置１０は、医用画像表示プログラムによる画像解析により前記取得した一連のスライス画像からある異常陰影領域（３Ｄ腫瘍候補領域）の外形形状を示す３次元情報（３Ｄ情報）を半自動又は全自動で取得する（ステップＳ１４）。
ここで、異常陰影領域を半自動で抽出する抽出方法について説明する。
まず、読影医は、キーボード３２やマウス３４を操作してモニタ装置３０に表示させる複数のスライス画像を変更させる指示（例えば、マウスホイールを前方又は後方に回したり、キーボード３２の上下キー等を操作してマルチ画面を切り換える指示、又はスライス画像をスクロールさせる指示）を行いながら画像診断を行い、所望のスライス画像（例えば、異常陰影領域が比較的大きく撮影されているスライス画像）を選択する。
続いて、図５に示すようにモニタ装置３０に表示されたスライス画像上の異常陰影領域８０の中心（シード点）にカーソル８２をマウス操作によって移動させ、１クリック３Ｄ計測でマーキングし、異常陰影領域の半自動抽出を実行させる。
異常陰影領域の１クリック３Ｄ計測は、以下のようにして行う。
まず、図６の（ａ）に示すように、指示された点Ｃを中心とした、異常陰影領域（腫瘍候補領域）を抽出する。この点Ｃは、腫瘍候補領域の中心に近い点を指示するのが望ましい。
腫瘍候補領域を充分に含む一定半径の領域を判別領域ＴＴとして決定する。
次に、図６（ａ）に示すような判別領域ＴＴの画像を、点Ｃからの距離と、点Ｃを通る所定の直線とのなす角度θで表す極座標平面上に展開した判別画像ＰＰに変換する。例えば、図６（ａ）に示す画像の半径方向の線分ＣＤを基準とし、時計回りの方向の角度θとして極座標変換して得られた図６（ｂ）の極座標画像を用いて、判別領域内の各画素に対して腫瘍候補領域の輪郭であるか否かの判定を行なう。
判別領域内の各画素（ｘ、ｙ）と点Ｃを通る直線上の１次元輝度プロファイル内の輝度情報から抽出される特徴量に基づいて、判別領域内の各画素（ｘ、ｙ）が輪郭を表す画素であるかどうかの評価値を算出する。
各画素（ｘ、ｙ）と点Ｃを通る直線上の１次元輝度プロファイルは、腫瘍候補領域の輪郭であるところの前後で輝度値が急激に変化する。そこで、輝度値から特徴量を算出して、この特徴量を用いた判別器を生成する。判別器から得られた結果に基づいて、図６（ｃ）の太線Ｂで示すような輪郭を構成する画像（ｘ、ｙ）を求める。そこで、極座標系で表されている判別領域ＰＰを通常の座標系に逆変換して図６（ｄ）に示すように判別領域ＴＴの画像上の輪郭を決定する。この輪郭に囲まれた領域を腫瘍候補領域（つまり、異常陰影領域）として抽出する。
あるいは、“Wormanns D, Kohl G, Klotz E, et al. Volu- metric measurements of pulmonary nodules at multi-row detector CT: in vivo reproducibility. Eur Radiol 2004;14(1):86-92.”などに示されている領域分離技術を用いて、異常陰影領域を抽出してもよい。
上記の異常陰影領域の抽出を、連続するスライス画像にわたって行うことによって異常陰影領域の外形形状を示す３Ｄ情報を取得する。
また、異常陰影領域を自動抽出する場合には、スライス画像を解析し、注目領域の特徴を分析する。
注目領域が肺野に現れる腫瘍や肺結節などの異常陰影である場合、異常陰影は形態、大きさ、辺縁や領域内の濃度に特徴が表れる。また、各異常陰影が現れた解剖学的な位置もその異常陰影の特徴であると考えられる。そこで、注目領域を解析して、形態の特徴、大きさの特徴、注目領域内の濃度の特徴、注目領域の辺縁部の濃度の特徴、解剖学的な位置などを求める。
(１) 形態の特徴
異常陰影の形態は、図７に示すような、類円形、分葉状、多角形、星型、スピクラ、鋸歯状、不整形に分けられる（詳細は、“岩野他、孤立性肺結節の良悪性コンピュータ支援診断、JRC2006”などを参照）。
これらの形態は、円形度（周囲長と面積の比）、二次重心モーメント（結節重心と結節内画素点間距離の２乗総和を面積の２乗で正規化したもの）を用いて分類することができる。
円形度と二次モーメントは図８に示すような分布を示し、各楕円で囲まれた範囲内にそれぞれ類円形、分葉状、多角形、星型、スピクラ、鋸歯状、不整形（前述のいずれにも
属さないもの）に分類される。そこで、既存の非線形判別手法、設計判別手法などを用いて、円形度と二次モーメントなどの特徴量を入力することによってどのような形態であるかを出力する判別器を実現することができる。
(２) 大きさの特徴
異常陰影の大きさは、面積、体積、長軸および短軸径などによって表され、抽出された注目領域から自動的に計測することができる。
(３) 注目領域内の濃度の特徴
異常陰影は、濃度によってPure GGO（スリガラス影）、Mixed GGO（スリガラス影と高
濃度）、Solid（高濃度）に分けられる。前述の抽出手段４３によって抽出された注目領
域内の平均値、偏差、最大値、最小値を特徴量として、既存の非線形判別手法、設計判別手法などを用いて判別することができる。
更に、濃度値から、異常陰影の領域内に石灰化有無や空洞有無で分けることができる。石灰化は、注目領域内の濃度の最大値が一定のしきい値（例えば、目安CT値500）以上の場合は、石灰化が存在するものと判定する。空洞は、注目領域内の濃度の最小値が一定のしきい値（例えば、目安CT値500）以下の場合に空洞が存在すると判定する。
(４) 注目領域の辺縁部の濃度の特徴
異常陰影の辺縁部は、明瞭であるか、不明瞭であるかに分けることができる。辺縁部が、明瞭であるか不明瞭であるかは、分析プログラム１４によって抽出された注目領域の輪郭内外の濃度差を用いて分類を行う。図９に示す太線を輪郭とする注目領域の内部領域（輪郭の内側）と周囲（輪郭の外側の斜線部）の濃度値から濃度差を、次式で求める。
濃度差＝[濃度値の平均値(周囲)-平均値(内部)]/[分散(周囲)＋分散(内部)]
(５) 解剖学的な位置
次に、注目領域の解剖学的な位置を認識する。例えば、胸部画像では、図１０に示すように、まず、入力された胸部画像（同図(a)参照）より自動的に肺野の抽出（同図(b)参照）と気管支の抽出（同図(d)）を行う。更に、気管支の形状から葉間裂を抽出して（同
図(c)(e)参照）、肺野を分けた肺葉分類（右上、中、下葉、左上、下葉）を行う(詳細は、文献１“林 達郎，周 向栄，原 武史，藤田広志，横山龍二郎，桐生拓司，星 博昭：胸部マルチスライスＣＴ画像における葉間裂の自動抽出手順の開発と性能評価，電子情報通信学会技術研究報告, MI2003-53, 39-44 (2003)”、文献２“中田他、３次元胸部CT像から抽出された気管支の葉分類に関する検討、第15回コンピュータ支援画像学会、pp275-276、2005.11”、文献３“田中他、血管と気管支の空間的配置特徴に基づく胸部X線CT像からの肺動脈・肺静脈自動分類、電子情報通信学会論文誌、DII、Vol.J88、PP1421-1431、2005.4”、文献４“:Shyu C, Brodley CE, Kak A, Kosaka A,Aisen A, Broderick L. ASSERT, a physician-in-the-loop content-based image retrieval system for HRCT image databases.Computer Vision and Image Understanding,1999;74: 111-132”などを参照）。例えば、図１０（ａ）に示す、注目領域（黒矢印が指す部分）の解剖学的位置は、「左肺・上葉・S2」として認識される。
上記のようにしてスライス画像内の注目領域の特徴量を求めることにより、その注目領域が異常陰影領域か否かを判別し、その後、上記と同様に連続するスライス画像にわたって異常陰影領域を抽出することにより、異常陰影領域（３Ｄ腫瘍候補領域）の外形形状を示す３Ｄ情報を取得する。
図４に戻って、異常陰影領域の外形形状を示す３Ｄ情報を取得すると、医用画像表示プログラムにより異常陰影領域を含む複数のスライス画像の中から最大面積の異常陰影領域を有するスライス画像を求める。尚、スライス画像毎に異常陰影領域の輪郭（３Ｄ情報）を求めているため、この輪郭内の画素数を算出することにより、各スライス画像に含まれる異常陰影領域の面積を求めることができる。
そして、最大面積の異常陰影領域を有するスライス画像を基準にして、異常陰影領域を含む複数のスライス画像の分割画面への配置（レイアウト）を決定し、異常陰影領域を含む複数のスライス画像をマルチ画面表示するための表示画面を作成する（ステップＳ１６）。
即ち、図１１に示すように最大面積の異常陰影領域を有するスライス画像を基準スライス画像とし、この基準スライス画像が１５分割画面の中心(2,3)に配置されるように調整する。
読影医は、図１１に示すように最大面積の異常陰影領域を有するスライス画像が画面中心に配置された、異常陰影領域の画像が連続して存在する複数のスライス画像を１画面で観察することができ、これにより異常陰影領域の大きさ、形状、濃度の変化等を容易に認識することができる。
また、異常陰影領域を含むスライス画像の枚数が１５枚を越えている場合には、読影医は、キーボード３２やマウス３４を操作して表示画面を切り換えたり、スライス画像をスクロールさせたりすることができる。更に、スライス画像を拡大させる操作を行うことにより、マルチ画面表示されている全ての画像を同時に拡大表示させることができるとともに、拡大表示された異常陰影領域を画面中心に移動できるように画像を移動させることができる。
尚、異常陰影領域を含むスライス画像の枚数が１５枚よりも少なく、異常陰影領域を含まないスライス画像も表示する場合には、両者のスライス画像が容易に区別できるように、例えば、表示枠等を変更して表示することが好ましい。
＜第２の実施の形態＞
図１２は本発明に係る医用画像表示方法の第２の実施の形態を示すフローチャートである。尚、図４に示した第１の実施の形態と共通するステップには同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
ステップＳ１４により異常陰影領域の外形形状を示す３Ｄ情報を取得すると、この３Ｄ情報に基づいて異常陰影領域を含む複数のスライス画像のうちの中央位置のスライス画像（異常陰影領域のスライス方向（ｚ軸方向）の長さの半分の位置のスライス画像)を求める。
そして、異常陰影領域のスライス方向の長さの半分の位置のスライス画像を基準にして、異常陰影領域を含む複数のスライス画像の分割画面への配置（レイアウト）を決定し、異常陰影領域を含む複数のスライス画像をマルチ画面表示するための表示画面を作成する（ステップＳ２０）。
即ち、異常陰影領域のスライス方向の長さの半分の位置のスライス画像を基準スライス画像とし、この基準スライス画像が１５分割画面の中心(2,3)に配置されるように調整する。
第１の実施の形態では、最大面積の異常陰影領域を有するスライス画像が１５分割画面の中心(2,3)に配置されるように調整したため、例えば、最大面積の異常陰影領域を有するスライス画像が異常陰影領域の端部に位置している場合には、異常陰影領域を有するスライス画像の表示枚数が少なくなることがあるが、第２の実施の形態では、異常陰影領域のスライス方向の長さの半分の位置のスライス画像を１５分割画面の中心(2,3)に配置されるように調整したため、より多くの異常陰影領域を有するスライス画面を１５分割画面にマルチ表示することができる。
＜第３の実施の形態＞
図１３は本発明に係る医用画像表示方法の第３の実施の形態を示すフローチャートである。尚、図４に示した第１の実施の形態と共通するステップには同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
ステップＳ１４により異常陰影領域の外形形状を示す３Ｄ情報を取得すると、この３Ｄ情報に基づいて異常陰影領域を含む複数のスライス画像のうちの最初のスライス画像を求める。例えば、異常陰影領域を含む複数のスライス画像のうちのスライス方向の位置（ｚ座標）が最も小さいスライス画像を求めるか、または、スライス画像にはｚ軸方向のスライス位置毎にスライス番号が付されているが、異常陰影領域を含む複数のスライス画像のうちの最も小さいスライス番号が付されているスライス画像を求める。
そして、異常陰影領域を含む複数のスライス画像のうちの最初のスライス画像を基準にして、異常陰影領域を含む複数のスライス画像の分割画面への配置（レイアウト）を決定し、異常陰影領域を含む複数のスライス画像をマルチ画面表示するための表示画面を作成する（ステップＳ３０）。
即ち、異常陰影領域を含む複数のスライス画像のうちの最初のスライス画像を基準スライス画像とし、この基準スライス画像が１５分割画面の左上隅(1,1)に配置されるように調整する。
第３実施の形態によれば、第２に実施の形態と同様に、より多くの異常陰影領域を有するスライス画面を１５分割画面にマルチ表示することができ、また、異常陰影領域を有するスライス画面の枚数が多く、１画面に表示されていない場合には、次頁に画面切り替えを行うか、コマ送り方向にスライス画像をスクロールさせればよい。
＜第４の実施の形態＞
図１４は本発明に係る医用画像表示方法の第３の実施の形態を示すフローチャートである。尚、図４に示した第１の実施の形態と共通するステップには同一のステップ番号を付し、その詳細な説明は省略する。
ステップＳ１４により異常陰影領域の外形形状を示す３Ｄ情報を取得すると、この３Ｄ情報に基づいて異常陰影領域を含む複数のスライス画像の枚数を算出する（ステップＳ４０）。例えば、異常陰影領域の外形形状を示す３Ｄ情報のうちの最も大きなｚ座標を有するスライス画像のスライス番号と、最も小さなｚ座標を有するスライス画像のスライス番号との差に１を加算することで、異常陰影領域を含む複数のスライス画像の枚数を算出することができる。また、異常陰影領域のスライス方向の長さを、スライス画像のスライス間隔で除算することにより異常陰影領域を含む複数のスライス画像の枚数を算出することができる。
次に、上記のようにして算出した異常陰影領域を含む複数のスライス画像の枚数に基づいて予め決められたルールにしたがってスライス画像の枚数に対応する画面分割数を有する分割画面を決定する。そして、決定した分割画面が、ステップＳ１２で設定された［３×５］の１５分割画面と異なる場合には、決定した分割画面に変更する（ステップＳ４２）。
例えば、異常陰影領域を含む複数のスライス画像の枚数が６枚の場合には、［２×３］の６分割画面に変更し、異常陰影領域を含む複数のスライス画像の枚数が１４枚の場合には、［３×５］の１５分割画面をそのまま使用し、異常陰影領域を含む複数のスライス画像の枚数が２０枚の場合には、［４×５］の２０分割画面に変更する。
即ち、異常陰影領域を含む複数のスライス画像の枚数に基づいて、そのスライス画像の枚数以上の画面分割数を有する分割画面の中で最小の画面分割数を有する分割画面に決定する。これによれば、異常陰影領域を含む複数のスライス画像を、可能な限り大きく、かつ１画面で表示することができる。
また、異常陰影領域を含むスライス画像の枚数が多い場合には、全ての異常陰影領域の画像を１画面内に配置できなくなるが、この場合には、最も画面分割数の多い分割画面に決定する。尚、最も画面分割数の多い分割画面は、モニタの画面サイズ、又はユーザによって設定できるようにしてもよい。
＜変形例＞
第１から第３の実施の形態では、予め［３×５］の１５分割画面に設定されている場合について説明したが、これに限らず、ユーザが必要に応じて、分割画面の種類（１画面を縦横に分割する画面分割数が異なる分割画面）を任意に設定、変更できるようにしてもよい。また、第１から第３の実施の形態に第４の実施の形態を適用し、第４の実施の形態で決定した画面分割数を有する分割画面になるように自動的に設定してもよい。
また、この実施の形態では、Ｘ線ＣＴ装置５０、又はＭＲＩ装置５２によって撮影された一連のスライス画像を読影対象としたが、これに限らず、陽電子断層撮影装置（Positron Emission Tomography (PET装置)、核医学診断装置(Single Photon Emission Computed Tomography (SPECT装置)）等の他のモダリティによって取得された一連のスライス画像、ＰＥＴ画像とＣＴ画像の重ね合わせ画像（FUSION画像）も読影対象とすることができる。
異常陰影領域の外形形状を示す３Ｄ情報に基づいて基準スライス画像を決定する方法もこの実施の形態に限らず、例えば、異常陰影領域の重心位置を計測し、この重心位置に最も近いスライス画像を基準スライス画像として決定し、分割画面への配置を変更してもよい。
更に、一連のスライス画像は、院内ＬＡＮなどのネットワーク網７０を介して院内の画像ＤＢ６０から取得する場合に限らず、IPSec，SSL-VPN等のセキュアな外部ネットワーク網を介して外部の画像ＤＢから取得してもよい。
図１は本発明に係る医用画像表示装置を含むＰＡＣＳ等の医用画像管理システムのシステム構成図である。 図２は一連のスライス画像を説明するために用いた図である。 図３は図１に示した医用画像表示装置の機能を示す機能ブロック図である。 図４は本発明に係る医用画像表示方法の第１の実施の形態を示すフローチャートである。 図５は異常陰影領域を半自動抽出する際のシード点の指定を説明するために用いた図である。 図６は異常陰影領域の自動抽出の方法を説明するために用いた図である。 図７は異常陰影領域の形態の分類の一例を示す図である。 図８は異常陰影の形態の分類と２次モーメントと円形度との関係を表す図である。 図９は注目領域とその周囲の領域を示す図である。 図１０は胸部画像の解剖学的な位置を解析する方法を説明するために用いた図である。 図１１は異常陰影領域を含む複数のスライス画像が１５分割画面にマルチ表示されたモニタ画面のイメージ図である。 図１２は本発明に係る医用画像表示方法の第２の実施の形態を示すフローチャートである。 図１３は本発明に係る医用画像表示方法の第３の実施の形態を示すフローチャートである。 図１４は本発明に係る医用画像表示方法の第４の実施の形態を示すフローチャートである。
符号の説明
１０…医用画像表示装置（パソコン）、１２…中央処理装置（ＣＰＵ）、１４…主メモリ、１６…グラフィックボード、１８…通信インターフェース、２０…ハードディスク装置、２２…ＣＤ−ＲＯＭドライブ、２４…キーボードコントローラ、２６…マウスコントローラ、３０…モニタ装置、３２…キーボード、３４…マウス、５０…Ｘ線ＣＴ装置、５２…ＭＲＩ装置、６０…画像ＤＢ、７０…ネットワーク網、８０…異常陰影領域、８２…カーソル

Claims (10)

  1. 診断対象となる３次元医用画像を構成する一連のスライス画像を取得する画像取得手段と、
    前記取得した一連のスライス画像に含まれる異常陰影領域の３次元情報を取得する異常陰影領域取得手段と、
    前記取得した異常陰影領域の３次元情報に基づいて前記一連のスライス画像のうちの前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像をマルチ画面表示するため表示形態を決定する決定手段と、
    前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像と前記決定した表示形態の情報とに基づいて前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像をマルチ画面表示するための表示画面を作成する表示画面作成手段と、
    前記作成した表示画面を表示手段に出力する出力手段と、
    を備えたことを特徴とする医用画像表示装置。
  2. 前記異常陰影領域取得手段は、前記取得した一連のスライス画像を解析して各スライス画像に含まれる異常陰影領域を自動抽出する抽出手段と、前記抽出した異常陰影領域の外形形状を示す３次元情報を取得する外形情報取得手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載の医用画像表示装置。
  3. 前記異常陰影領域取得手段は、前記取得した一連のスライス画像のうちの少なくとも１枚のスライス画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示されたスライス画像上で異常陰影領域内のシード点を指定する指定手段と、前記指定されたシード点を基準にして異常陰影領域を抽出する抽出手段と、前記抽出した異常陰影領域の外形形状の３次元情報を取得する外形情報取得手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載の医用画像表示装置。
  4. 前記外形情報取得手段によって取得した異常陰影領域の外形形状を示す３次元情報を前記一連のスライス画像に関連づけて記録媒体に記録する記録手段を備え、
    前記異常陰影領域取得手段は、前記記録媒体に記録された異常陰影領域の外形形状を示す３次元情報を読み出すことにより前記異常陰影領域の３次元情報を取得することを特徴とする請求項２又は３に記載の医用画像表示装置。
  5. 前記表示形態の情報は、画面分割数が異なる複数の分割画面のうちの種類を特定する情報と、前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像の前記分割画面への配置を示す情報とを含み、
    前記決定手段は、前記取得した異常陰影領域の３次元情報に基づいて前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像の枚数を算出する手段と、前記算出したスライス画像の枚数に基づいて前記スライス画像の枚数に対応する画面分割数を有する分割画面を決定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の医用画像表示装置。
  6. 前記表示形態の情報は、画面分割数が異なる複数の分割画面のうちの種類を特定する情報と、前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像の前記分割画面への配置を示す情報とを含み、
    前記決定手段は、前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像のうちの最大面積の異常陰影領域を有するスライス画像が表示画面中央に配置されるように前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像の分割画面への配置を決定することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の医用画像表示装置。
  7. 前記表示形態の情報は、画面分割数が異なる複数の分割画面のうちの種類を特定する情報と、前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像の前記分割画面への配置を示す情報とを含み、
    前記決定手段は、前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像のうちの中央位置のスライス画像が表示画面中央に配置されるように前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像の分割画面への配置を決定することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の医用画像表示装置。
  8. 前記表示形態の情報は、画面分割数が異なる複数の分割画面のうちの種類を特定する情報と、前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像の前記分割画面への配置を示す情報とを含み、
    前記決定手段は、前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像のうちの最初のスライス画像が表示画面の隅に配置されるように前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像の分割画面への配置を決定することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の医用画像表示装置。
  9. 診断対象となる３次元医用画像を構成する一連のスライス画像を取得する工程と、
    前記取得した一連のスライス画像に含まれる異常陰影領域の３次元情報を取得する工程と、
    前記取得した異常陰影領域の３次元情報に基づいて前記一連のスライス画像のうちの前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像をマルチ画面表示するため表示形態を決定する工程と、
    前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像と前記決定した表示形態の情報とに基づいて前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像をマルチ画面表示するための表示画面を作成する工程と、
    前記作成した表示画面を表示手段に出力する工程と、
    を含むことを特徴とする医用画像表示方法。
  10. 診断対象となる３次元医用画像を構成する一連のスライス画像を取得する機能と、
    前記取得した一連のスライス画像に含まれる異常陰影領域の３次元情報を取得する機能と、
    前記取得した異常陰影領域の３次元情報に基づいて前記一連のスライス画像のうちの前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像をマルチ画面表示するため表示形態を決定する機能と、
    前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像と前記決定した表示形態の情報とに基づいて前記異常陰影領域を含む複数のスライス画像をマルチ画面表示するための表示画面を作成する機能と、
    前記作成した表示画面を表示手段に出力する機能と、
    をコンピュータに実現させることを特徴とする医用画像表示プログラム。
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