特許 6032610 表示処理プログラム、表示処理方法及び表示処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6032610

(24)【登録日】2016年11月4日

(45)【発行日】2016年11月30日

(54)【発明の名称】表示処理プログラム、表示処理方法及び表示処理装置

(51)【国際特許分類】

   G06T 15/08 20110101AFI20161121BHJP

   A61B 8/00 20060101ALI20161121BHJP

   A61B 6/03 20060101ALI20161121BHJP

   A61B 5/055 20060101ALI20161121BHJP

【ＦＩ】

   G06T15/08

   A61B8/00

   A61B6/03 360D

   A61B5/05 380

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-85277(P2013-85277)

(22)【出願日】2013年4月15日

(65)【公開番号】特開2014-206931(P2014-206931A)

(43)【公開日】2014年10月30日

【審査請求日】2016年1月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】504137912

【氏名又は名称】国立大学法人 東京大学

(74)【代理人】

【識別番号】100103528

【弁理士】

【氏名又は名称】原田 一男

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 正宏

(72)【発明者】

【氏名】渕上 聡

(72)【発明者】

【氏名】安宅 正

(72)【発明者】

【氏名】門岡 良昌

(72)【発明者】

【氏名】久田 俊明

(72)【発明者】

【氏名】杉浦 清了

(72)【発明者】

【氏名】鷲尾 巧

(72)【発明者】

【氏名】岡田 純一

【審査官】 千葉 久博

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−４０８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−６１０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１０４１３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−４７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２８３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２５９６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２１０４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−６３０２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１０−５３７７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０２０１５９８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 久田俊明, 外４名，”医療・創薬のためのマルチスケール・マルチフィジクス心臓シミュレータ”，情報処理，日本，社団法人情報処理学会，２００７年１０月１５日，第４８巻, 第１０号，p.1074-1080

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｔ １５／０８

Ａ６１Ｂ ５／０５５

Ａ６１Ｂ ６／０３

Ａ６１Ｂ ８／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

データ格納部に格納された、物体についてのボクセルデータと前記物体についての形状モデルのデータとの位置を合わせる位置合わせ処理を実行し、
前記ボクセルデータ及び前記形状モデルに対して設定された断面と、前記データ格納部に格納され、前記形状モデルに含まれる複数の要素の各々に設定され且つ前記物体の内部構造の方向を表すベクトルとの関係に基づき、前記ボクセルデータに含まれる複数のボクセルのうち前記断面によって規定される範囲に含まれる各ボクセルについて、前記各ボクセルの所定の範囲に含まれる、前記形状モデルの要素における物理値から、前記各ボクセルにおけるボクセル値を算出し、
算出された前記各ボクセルにおけるボクセル値を用いて描画を実行する
処理を、コンピュータに実行させるための表示処理プログラム。

【請求項2】

前記ボクセル値を算出する処理が、
前記断面に前記内部構造の方向を表すベクトルを射影した際のベクトルの長さに応じて、前記ボクセルの第２の所定の範囲に含まれる、前記形状モデルの各要素における物理値を重み付けして、前記ボクセル値を算出する
処理を含む請求項１記載の表示処理プログラム。

【請求項3】

重み付けされた前記物理値の平均値を、前記ボクセル値として用いる
請求項２記載の表示処理プログラム。

【請求項4】

データ格納部に格納された、物体についてのボクセルデータと前記物体についての形状モデルのデータとの位置を合わせる位置合わせ処理を実行し、
前記ボクセルデータ及び前記形状モデルに対して設定された断面と、前記データ格納部に格納され、前記形状モデルに含まれる複数の要素の各々に設定され且つ前記物体の内部構造の方向を表すベクトルとの関係に基づき、前記ボクセルデータに含まれる複数のボクセルのうち前記断面によって規定される範囲に含まれる各ボクセルについて、前記ボクセルの所定の範囲に含まれる、前記形状モデルの要素における物理値から、前記各ボクセルにおけるボクセル値を算出し、
算出された前記各ボクセルにおけるボクセル値を用いて描画を実行する
処理を、コンピュータにより実行される表示処理方法。

【請求項5】

データ格納部に格納された、物体についてのボクセルデータと前記物体についての形状モデルのデータとの位置を合わせる位置合わせ処理を実行する手段と、
前記ボクセルデータ及び前記形状モデルに対して設定された断面と、前記データ格納部に格納され、前記形状モデルに含まれる複数の要素の各々に設定され且つ前記物体の内部構造の方向を表すベクトルとの関係に基づき、前記ボクセルデータに含まれる複数のボクセルのうち前記断面によって規定される範囲に含まれる各ボクセルについて、前記ボクセルの所定の範囲に含まれる、前記形状モデルの要素における物理値から、前記各ボクセルにおけるボクセル値を算出する手段と、
算出された前記各ボクセルにおけるボクセル値を用いて描画を実行する手段と、
を有する表示処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本技術は、表示処理プログラム、表示処理方法及び表示処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、人間の臓器、特に心臓について様々な分析が行われている。具体的には、電気的な信号により収縮する心臓の心筋により、全身に向けて血液が拍出されるが、この心臓の現象を再現する数値解析（すなわちシミュレーション）が行われている。そして、数値解析の結果により心筋の挙動を、３次元のコンピュータグラフィックス（ＣＧ）技術を用いて表示する。

【0003】

一方、医療の現場において、医療向け測定機器である超音波エコー装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、ＣＴスキャン（Computed Tomography scan）装置等を利用して、心臓の心筋の断面等、臓器の情報を直接測定することが行われている。心筋の断面の情報は、一般的には２次元のデータである。

【0004】

両方とも心筋の挙動を表すものであるから、両方の結果を対比したいという要望があっても、両者のデータ形式は異なっているので、左右に並べることはできても、両者を時間経過に従って適切な位置に配置して重畳して表示することは容易ではない。すなわち、原点合わせ及びスケーリングだけでは容易に重ならず、一部手動にて重ね合わせる場合が多い。

【0005】

また、空間を細分化している要素形状が両者で異なる。すなわち、医療データはボクセルデータであり、シミュレーションにおいて用いられる形状データは四面体要素の集合で表される。このような場合、心臓の外形を合わせ、片側のデータをＣＧの技術により透過することは可能である。しかし、従来医療ではボクセルデータによる観察を行っているため、見慣れたボクセルデータによる表示により物理値の分布を観察できた方が良い場合がある。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0006】

【非特許文献1】Yoko Eto, et. al., Automated Mitral Annular Tracking: A Novel Method for Evaluating Mitral Annular Motion Using Two-dimensional Echocardiography, Journal of the American Society of Echocardiography, pp.306-312, Volume 18 Number 4, (2005)

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

従って、本技術の目的は、一側面によれば、形状モデルのデータをボクセルデータとして表示できるようにするための技術を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本技術に係る表示処理方法は、（Ａ）データ格納部に格納された、物体についてのボクセルデータと当該物体についての形状モデルのデータとの位置を合わせる位置合わせ処理を実行し、（Ｂ）ボクセルデータ及び形状モデルに対して設定された断面と、データ格納部に格納され、形状モデルに含まれる複数の要素の各々に設定され且つ物体の内部構造の方向を表すベクトルとの関係に基づき、ボクセルデータに含まれる複数のボクセルのうち上記断面によって規定される範囲に含まれる各ボクセルについて、当該各ボクセルの所定の範囲に含まれる、形状モデルの要素における物理値から、各ボクセルにおけるボクセル値を算出し、（Ｃ）算出された各ボクセルにおけるボクセル値を用いて描画を実行する処理を含む。

【発明の効果】

【0009】

一側面によれば、形状モデルのデータをボクセルデータとして表示できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施の形態に係る表示処理装置の機能ブロック図である。

【図2】図２は、ボクセルデータから生成された画像の一例を示す図である。

【図3】図３は、ボクセルデータを説明するための図である。

【図4A】図４Ａは、形状モデルの一例を示す図である。

【図4B】図４Ｂは、形状モデルの断面における応力を表す画像の一例を示す図である。

【図5】図５は、平面における形状モデルの三角形分割を表す図である。

【図6】図６は、心筋の繊維方向を表すベクトル群の一例を示す図である。

【図7】図７は、実施の形態に係る処理フローを示す図である。

【図8】図８は、タイムステップの調整を説明するための図である。

【図9】図９は、特定のボクセルから所定距離内に含まれる四面体要素の例を示す図である。

【図10】図１０は、断面と心筋の繊維方向を表すベクトルとの関係を表す図である。

【図11】図１１は、実施の形態に係る処理フローを示す図である。

【図12】図１２は、実施の形態に係る表示例を示す図である。

【図13】図１３は、断面における、心筋の繊維方向を表すベクトルの状態を示す図である。

【図14】図１４は、コンピュータの機能ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本技術の実施の形態に係る表示処理装置の機能ブロック図を図１に示す。表示処理装置１００は、超音波エコー装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、ＣＴスキャン（Computed Tomography scan）装置等の測定機器２００に接続されており、入力部１４０及び表示部１５０も接続されている。また、表示処理装置１００は、測定機器２００から受信したボクセルデータを格納するボクセルデータ格納部１１０と、３次元の形状モデルのデータ等を格納する形状モデルデータ格納部１２０と、処理途中のデータを格納するデータ格納部１３０と、本実施の形態に係る処理を実行する処理部１６０とを有する。

【0012】

ボクセルデータ格納部１１０には、例えば、測定機器２００が出力した、所定時間間隔で並ぶ複数タイムステップにおけるボクセルデータが格納される。ボクセルデータはボクセルの集合を示している。図２に、ボクセルデータから生成された画像データの一例を示す。図２の右上は、心臓（一部）を示しており、断面Ｘで切断して描画すると、図２の左下部分のような画像が得られる。なお、図２の左下部分の画像において、右側の丸くなっている部分は左心室の心筋が表されている。なお、物体を３次元格子状に分割した際に得られる１つ１つの立方体を、２次元画像における「ピクセル」と対応させて「ボクセル」と呼ぶ。すなわち、各ボクセルは、平面的に描けば図３に模式的に示すように正方形となり、その中心部分に物理値（スカラー値又はベクトル値）が配置されているものである。

【0013】

形状モデルデータ格納部１２０には、例えば心臓の場合には、心臓一拍分の期間における、シミュレータにより生成された時系列の形状モデルデータ（例えば四面体要素データ）が格納されている。形状モデルデータには、例えば形状を特定するための四面体要素の各頂点の座標、要素情報、要素上の物理値等を含む。心臓の場合には、形状モデルデータには、心筋データ及び血流データが含まれる。

【0014】

心筋データの物理値は、スカラー値又はテンソル値である。スカラー値の場合には、各四面体要素毎に１つのスカラー値が配置されている。テンソル値の場合には、３つの対角要素のいずれかの大きさを要素に配置したもの、或いはミーゼス応力値など、テンソルの９つの値から導かれるスカラー値が配置されているものとする。

【0015】

図４Ａは、心臓全体の形状モデルの一例を示しており、図４Ａ中、濃淡の境界線が、図２における断面Ｘに相当する。図４Ｂは、この断面を、四面体要素における応力値が大きいほど濃い色となるように描画した例を示している。右側の左心室の心筋内部の応力が高いことが分かる。

【0016】

なお、形状モデルは、図５に模式的に示すように、四面体要素（図５では二次元なので三角形）に分割されている。

【0017】

また、形状モデルデータ格納部１２０には、心筋の繊維方向を表すデータ（心筋繊維データと呼ぶ）も格納されている。心筋の繊維方向を表す単位ベクトルが、各四面体要素に設定されている。例えば、心臓の場合に心筋繊維の方向を表す単位ベクトルを重ねて表示すると、例えば図６に示すようになる。心筋の繊維方向を表す単位ベクトルは、物体（ここでは心臓）の内部構造の方向を表す単位ベクトルとも言える。

【0018】

処理部１６０は、タイムステップ調整部１６１と、配置処理部１６２と、断面生成部１６３と、ボクセル値算出部１６４と、描画処理部１６５とを有する。

【0019】

タイムステップ調整部１６１は、例えば心臓一拍分の期間におけるボクセルデータのタイムステップ数と形状モデルのタイムステップ数とは異なっているので、例えばボクセルデータのタイムステップ間隔に合わせて形状モデルのデータを抽出する。

【0020】

配置処理部１６２は、仮想的な三次元空間において、形状モデルデータ及びボクセルデータを配置し、入力部１４０からの指示等に応じて両方の位置合わせ処理を実行する。この位置合わせ処理では、既存の手法が適用可能である。例えば、複数の制御点を両データに配置し、対応する制御点同士が同じ位置にくるように片側のデータをスケーリング、平行移動、回転を行う。

【0021】

さらに、断面生成部１６３は、ユーザからの指示に応じて、ボクセルデータにおける指定断面内のボクセルデータと、形状モデルデータにおける指定断面内の四面体要素データとを特定する。

【0022】

また、ボクセル値算出部１６４は、指定断面における四面体要素データと対応する心筋繊維データとから、指定断面におけるボクセルにおけるボクセル値を算出する。ボクセル値は１つのボクセルの中心における値である。

【0023】

また、描画処理部１６５は、ボクセル値算出部１６４により算出されたボクセル値を用いて、指定断面についての画像データを生成し、表示部１５０に表示を行わせる。

【0024】

次に、図７乃至図１３を用いて表示処理装置１００の処理内容について説明する。

【0025】

まず、処理部１６０のタイムステップ調整部１６１は、ボクセルデータ格納部１１０に格納されているボクセルデータのタイムステップ間隔と、形状モデルデータ格納部１２０に格納されている形状モデルのタイムステップ間隔とから、ボクセルデータ及び形状モデルのタイムステップを調整する処理を実行する（図７：ステップＳ１）。

【0026】

一般に、ボクセルデータのタイムステップ間隔の方が長いので、例えばボクセルデータのタイムステップ間隔に合うように、形状モデルのデータを抽出する。この処理については、図８に模式的に示す。例えば心臓一拍分のボクセルデータ及び形状モデルのデータを並べると、ボクセルデータのタイムステップ数よりも多くのタイムステップ数の形状モデルが用意されている。そこで、ボクセルデータと同時刻（縦方向の点線）の形状モデルのデータを抽出することで、処理対象の形状モデルとして用いる。図８の例では、同時刻の形状モデルのデータが存在する例を示しているが、存在しない場合には例えばその時刻の前後の形状モデルを補間することで、同時刻の形状モデルのデータを生成する。但し、時刻の差が小さい場合には、補間せずにその時刻の形状モデルを抽出するようにしても良い。また、ボクセルデータのタイムステップ間隔の方が短い場合には、ボクセルデータを形状モデルの時刻に合わせて抽出するようにしても良い。

【0027】

次に、処理部１６０は、時刻ｔを０に設定する（ステップＳ３）。そして、配置処理部１６２は、仮想的な３次元空間に、ボクセルデータ及び形状データを配置し（ステップＳ５）、位置合わせのための処理を実行する（ステップＳ７）。上でも述べたように、既存の手法が適用可能であるので、これ以上説明しない。入力部１４０からユーザの指示を受け付けて位置合わせを行うようにしても良い。

【0028】

また、断面生成部１６３は、入力部１４０から受け付けた、ユーザからの指示に応じて断面を設定し、ボクセルデータにおける設定断面内のボクセルデータを特定する（ステップＳ９）。

【0029】

そして、ボクセル値算出部１６４は、設定された断面における未処理のボクセルを１つ特定する（ステップＳ１１）。例えば、設定された断面に係るボクセルのリストを生成して、当該リストに従って未処理のボクセルを特定する。

【0030】

その後、ボクセル値算出部１６４は、ステップＳ１１で特定されたボクセルの中心から、予め設定されている距離ｄ内に重心が含まれる四面体要素を特定する（ステップＳ１３）。図９の例では、１つのボクセルＶの中心Ｖ1から距離ｄの範囲Ｗ内に重心が含まれる四面体要素（ここでは三角形）Ｔ₁乃至Ｔ₄が特定される。なお、四面体要素Ｔ₁の重心はｐ₁であり、四面体要素Ｔ₂の重心はｐ₂であり、四面体要素Ｔ₃の重心はｐ₃であり、四面体要素Ｔ₄の重心はｐ₄である。この処理によって、四面体要素のインデックスのリストが生成される。これによって、１つのボクセルよりも四面体要素が大きい場合にも、ボクセルに対応する四面体要素を特定できる。

【0031】

そして、ボクセル値算出部１６４は、ステップＳ１１で特定されたボクセルについて、心筋の繊維方向を表す単位ベクトルを設定断面へ射影した際の長さで重み付けした結果の平均値をボクセル値ｖ_cとして算出する（ステップＳ１５）。図１０に示すように、断面Ｃｓが設定されれば、その法線ベクトルｆが決定される。そして、上で述べたように各四面体要素には心筋の繊維方向を表す単位ベクトルＳが設定されているので、平面Ｃｓに対して射影すれば、平面Ｃｓ上のベクトルＳｐが得られる。

【0032】

そうすると、ステップＳ１５では、以下のような演算がなされる。

【0033】

【数1】

なお、ｖ_iは、ｉ番目の四面体要素に設定されているスカラー値を表している。また、ｎは、ステップＳ１３で特定された四面体要素の数を表す。さらに、Ｔ（Ｓi）は、ｉ番目の四面体要素に設定されている単位ベクトルＳiを断面Ｃｓに射影した際の長さ（≦１）を返す関数である。

【0034】

例えば、心筋内では四面体要素単位で細胞が変形し、その変形が最終的に四面体要素の変形となるようにシミュレーションが実行されている。このとき、心筋繊維の方向を表す単位ベクトルがモデルとして入力されている。例えば、シミュレーションの出力結果が四面体要素の各軸方向の応力テンソルで出力される場合、どの方向にどのような応力が存在するかというデータが得られることになる。このような応力データで表される心筋の活動状態を、設定断面上において、上で述べたような新たなボクセル値ｖ_cで表すことができるようになる。

【0035】

処理は端子Ａを介して図１１に示す処理に移行して、ボクセル値算出部１６４は、設定断面内のボクセルのうち未処理のボクセルが存在するか判断する（ステップＳ１９）。未処理のボクセルが存在する場合には、端子Ｂを介して図７のステップＳ１１に戻る。一方、未処理のボクセルが存在しない場合には、描画処理部１６５は、ステップＳ１５で算出されたボクセル値を用いて描画処理を実行する（ステップＳ２１）。この際、算出されたボクセル値の各々を、予め設定されているカラーマップに応じた色に変換した上で、表示部１５０に表示を行わせる。描画処理自体は従来と変わらないので、これ以上述べない。

【0036】

例えば、図２のような表示の代わりに、図１２に示すような画像が表示される。なお、上で述べた断面における、心筋の繊維方向を表す単位ベクトルの状態は、図１３に示すようなものである。線で囲われた領域は、断面とほぼ平行なベクトルが多く存在する領域を表している。従って、図１２に示すような画像においても、対応する位置の画素に濃い値が出現するようになっている。ボクセル値が応力を表している場合には、シミュレーション結果に含まれる心筋の活動が、断面との関係で画素値に反映されて表現されるようになっている。

【0037】

そして、処理部１６０は、時刻ｔが最大値（例えばボクセルデータ格納部１１０に格納されているボクセルデータの最後のデータから決まる値）となったか判断する（ステップＳ２３）。時刻ｔが最大値ではない場合には、処理部１６０は、ｔを１インクリメントして（ステップＳ２５）、処理は端子Ｃを介して図７のステップＳ５に移行する。

【0038】

以上のような処理を行うことで、シミュレーション結果を、ボクセルデータとして表示させることができるようになる。

【0039】

以上本技術の実施の形態を説明したが、本技術はこれに限定されるものではない。図１の機能ブロック図は一例であって、プログラムモジュール構成とは一致しない場合もある。処理フローについても、処理結果が変わらない限り、ステップの順番を入れ替えたり、複数ステップを並列に実行するようにしても良い。

【0040】

さらに、上では心臓を一例にして説明したが、心臓以外の臓器その他の物体を対象とするようにしても良い。また、上で述べた例では、時刻ｔ毎に、断面を設定し直す例を示したが、ｔ＝１以降は初回の設定に従って同じ断面を用いるようにしても良い。位置合わせ処理についても、初回はユーザの指示に従って位置合わせを行うが、ｔ＝１以降は初回の位置合わせ処理と同じ処理を行うことで、ユーザの指示を省略するようにしても良い。

【0041】

また、形状モデルデータの要素は四面体である例を示したが、他の形状であっても良い。

【0042】

なお、上で述べた表示処理装置１００は、例えばコンピュータ装置であって、図１４に示すように、メモリ２５０１とＣＰＵ２５０３とハードディスク・ドライブ（ＨＤＤ）２５０５と表示装置２５０９に接続される表示制御部２５０７とリムーバブル・ディスク２５１１用のドライブ装置２５１３と入力装置２５１５とネットワークに接続するための通信制御部２５１７とがバス２５１９で接続されている。オペレーティング・システム（ＯＳ：Operating System）及び本実施例における処理を実施するためのアプリケーション・プログラムは、ＨＤＤ２５０５に格納されており、ＣＰＵ２５０３により実行される際にはＨＤＤ２５０５からメモリ２５０１に読み出される。ＣＰＵ２５０３は、アプリケーション・プログラムの処理内容に応じて表示制御部２５０７、通信制御部２５１７、ドライブ装置２５１３を制御して、所定の動作を行わせる。また、処理途中のデータについては、主としてメモリ２５０１に格納されるが、ＨＤＤ２５０５に格納されるようにしてもよい。本技術の実施例では、上で述べた処理を実施するためのアプリケーション・プログラムはコンピュータ読み取り可能なリムーバブル・ディスク２５１１に格納されて頒布され、ドライブ装置２５１３からＨＤＤ２５０５にインストールされる。インターネットなどのネットワーク及び通信制御部２５１７を経由して、ＨＤＤ２５０５にインストールされる場合もある。このようなコンピュータ装置は、上で述べたＣＰＵ２５０３、メモリ２５０１などのハードウエアとＯＳ及びアプリケーション・プログラムなどのプログラムとが有機的に協働することにより、上で述べたような各種機能を実現する。

【0043】

以上述べた本実施の形態をまとめると、以下のようになる。

【0044】

本実施の形態に係る表示処理方法は、（Ａ）データ格納部に格納された、物体についてのボクセルデータと当該物体についての形状モデルのデータとの位置を合わせる位置合わせ処理を実行し、（Ｂ）ボクセルデータ及び形状モデルに対して設定された断面と、データ格納部に格納され、形状モデルに含まれる複数の要素の各々に設定され且つ物体の内部構造の方向を表すベクトルとの関係に基づき、ボクセルデータに含まれる複数のボクセルのうち上記断面によって規定される範囲に含まれる各ボクセルについて、当該各ボクセルの所定の範囲に含まれる、形状モデルの要素における物理値から、各ボクセルにおけるボクセル値を算出し、（Ｃ）算出された各ボクセルにおけるボクセル値を用いて描画処理を実行する処理を含む。

【0045】

このようにすれば、物体の内部構造の方向を表すベクトルと断面との関係に応じて、形状モデルのデータをボクセルデータとして描画できるようになる。

【0046】

また、上で述べた第２の値を算出する処理が、上記断面に上記内部構造の方向を表すベクトルを射影した際のベクトルの長さに応じて、ボクセルの第２の所定の範囲に含まれる、形状モデルの各要素における第１の値を重み付けして、第２の値を算出する処理を含むようにしても良い。このようにすれば、断面に平行なベクトルが設定されている要素ほど大きな重みが設定されるようになる。すなわち、内部構造の方向を表すベクトルの状態を、描画すべき設定断面に反映させることができるようになる。例えば、心筋の繊維方向を表すベクトルであれば、設定断面と平行なベクトルについての例えば心筋の応力の大きさを強調できるようになる。

【0047】

さらに、重み付けされた上記第１の値の平均値を、第２の値として用いるようにしても良い。各ボクセルに関係する、形状モデルの要素の物理値等が反映されるようになる。

【0048】

なお、上で述べたような処理をコンピュータに実施させるためのプログラムを作成することができ、当該プログラムは、例えばフレキシブル・ディスク、ＣＤ−ＲＯＭなどの光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ（例えばＲＯＭ）、ハードディスク等のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体又は記憶装置に格納される。なお、処理途中のデータについては、ＲＡＭ等の記憶装置に一時保管される。

【0049】

以上の実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。

【0050】

（付記１）
データ格納部に格納された、物体についてのボクセルデータと前記物体についての形状モデルのデータとの位置を合わせる位置合わせ処理を実行し、
前記ボクセルデータ及び前記形状モデルに対して設定された断面と、前記データ格納部に格納され、前記形状モデルに含まれる複数の要素の各々に設定され且つ前記物体の内部構造の方向を表すベクトルとの関係に基づき、前記ボクセルデータに含まれる複数のボクセルのうち前記断面によって規定される範囲に含まれる各ボクセルについて、前記各ボクセルの所定の範囲に含まれる、前記形状モデルの要素における物理値から、前記各ボクセルにおけるボクセル値を算出し、
算出された前記各ボクセルにおけるボクセル値を用いて描画を実行する
処理を、コンピュータに実行させるための表示処理プログラム。

【0051】

（付記２）
前記ボクセル値を算出する処理が、
前記断面に前記内部構造の方向を表すベクトルを射影した際のベクトルの長さに応じて、前記ボクセルの第２の所定の範囲に含まれる、前記形状モデルの各要素における物理値を重み付けして、前記ボクセル値を算出する
処理を含む付記１記載の表示処理プログラム。

【0052】

（付記３）
重み付けされた前記物理値の平均値を、前記ボクセル値として用いる
付記２記載の表示処理プログラム。

【0053】

（付記４）
データ格納部に格納された、物体についてのボクセルデータと前記物体についての形状モデルのデータとの位置を合わせる位置合わせ処理を実行し、
前記ボクセルデータ及び前記形状モデルに対して設定された断面と、前記データ格納部に格納され、前記形状モデルに含まれる複数の要素の各々に設定され且つ前記物体の内部構造の方向を表すベクトルとの関係に基づき、前記ボクセルデータに含まれる複数のボクセルのうち前記断面によって規定される範囲に含まれる各ボクセルについて、前記ボクセルの所定の範囲に含まれる、前記形状モデルの要素における物理値から、前記各ボクセルにおけるボクセル値を算出し、
算出された前記各ボクセルにおけるボクセル値を用いて描画を実行する
処理を、コンピュータにより実行される表示処理方法。

【0054】

（付記５）
データ格納部に格納された、物体についてのボクセルデータと前記物体についての形状モデルのデータとの位置を合わせる位置合わせ処理を実行する手段と、
前記ボクセルデータ及び前記形状モデルに対して設定された断面と、前記データ格納部に格納され、前記形状モデルに含まれる複数の要素の各々に設定され且つ前記物体の内部構造の方向を表すベクトルとの関係に基づき、前記ボクセルデータに含まれる複数のボクセルのうち前記断面によって規定される範囲に含まれる各ボクセルについて、前記ボクセルの所定の範囲に含まれる、前記形状モデルの要素における物理値から、前記各ボクセルにおけるボクセル値を算出する手段と、
算出された前記各ボクセルにおけるボクセル値を用いて描画を実行する手段と、
を有する表示処理装置。

【符号の説明】

【0055】

１００ 表示処理装置
１１０ ボクセルデータ格納部
１２０ 形状モデルデータ格納部
１３０ データ格納部
１４０ 入力部
１５０ 表示部
１６０ 処理部
１６１ タイムステップ調整部
１６２ 配置処理部
１６３ 断面生成部
１６４ ボクセル値算出部
１６５ 描画処理部
２００ 測定機器

【図1】

【図3】

【図5】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図14】

【図2】

【図4A】

【図4B】

【図6】

【図12】

【図13】