特許 6571472 医用画像処理装置、医用画像撮像装置、医用画像処理方法、医用画像撮像方法、及び医用画像処理プログラム

(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】6571472

(24)【登録日】2019年8月16日

(45)【発行日】2019年9月4日

(54)【発明の名称】医用画像処理装置、医用画像撮像装置、医用画像処理方法、医用画像撮像方法、及び医用画像処理プログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 5/00 20060101AFI20190826BHJP

   G06T 1/00 20060101ALI20190826BHJP

   A61B 6/03 20060101ALN20190826BHJP

【ＦＩ】

   A61B5/00 D

   G06T1/00 290

   !A61B6/03 360Q

【請求項の数】19

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2015-190112(P2015-190112)

(22)【出願日】2015年9月28日

(65)【公開番号】特開2017-63842(P2017-63842A)

(43)【公開日】2017年4月6日

【審査請求日】2018年6月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】500109320

【氏名又は名称】ザイオソフト株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002000

【氏名又は名称】特許業務法人栄光特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】安廣 憲一郎

(72)【発明者】

【氏名】瀬尾 信一郎

【審査官】 清水 裕勝

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０３７７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０５０６８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０９０９４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０００１３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１３６８００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ５／００−５／０１

Ａ６１Ｂ ６／００−６／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポート、プロセッサと、ディスプレイと、を備える医用画像処理装置であって、
前記ポートは、同一の生体から得られた２次元又は３次元の複数の画像データを取得し、
前記プロセッサは、
前記複数の画像データが生成された撮像時刻のうち第１の時間間隔で規定される第１の時刻成分に基づいて、前記複数の画像データを分類し、複数の画像グループを生成し、
前記複数の画像データが生成された撮像時刻のうち第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔で規定される第２の時刻成分に係る所定期間内では実時刻に基づいて、前記第２の時刻成分に係る前記所定期間と重複しない期間では時刻の割合に基づいて、各画像グループにおける各画像データを対応させ、
前記ディスプレイは、各画像グループにおける各画像データの前記対応に基づいて、前記複数の画像データに基づく画像を表示する、医用画像処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の医用画像処理装置であって、
前記プロセッサは、前記画像グループに含まれる複数の画像データを生成するための撮像期間に含まれる前記第２の時刻成分に係る前記所定期間内では、前記実時刻を基準として各画像グループにおける各画像データを対応させ、前記撮像期間に含まれる前記所定期間外では、前記撮像期間に対する前記時刻の割合を基準として各画像グループにおける各画像データを対応させる、医用画像処理装置。

【請求項3】

請求項２に記載の医用画像処理装置であって、
前記画像グループは、複数の第１の画像データを含む第１の画像グループと、複数の第２の画像データを含む第２の画像グループと、を含み、
前記プロセッサは、前記第２の画像データに対応付ける前記第１の画像データが不在である場合、前記複数の第１の画像データに基づいて、前記第２の画像データの撮像時刻に対応する時刻位置での補間画像データを生成し、
前記ディスプレイは、前記補間画像データに基づく補間画像を表示する、医用画像処理装置。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１項に記載の医用画像処理装置であって、
前記第２の時刻成分は、反復性を有する時刻を含む、医用画像処理装置。

【請求項5】

請求項４に記載の医用画像処理装置であって、
前記第２の時刻成分は、心拍フェーズを含む、医用画像処理装置。

【請求項6】

請求項５に記載の医用画像処理装置であって、
前記ポートは、心電計から心電計測情報を取得し、
前記プロセッサは、前記心電計測情報から心室の収縮を示す心室収縮時刻の情報を取得し、前記心室収縮時刻を前記第２の時刻成分の基準点に設定する、医用画像処理装置。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか１項に記載の医用画像処理装置であって、
前記第１の時刻成分は、前記生体の手術前の時刻と手術後の時刻とを含む、医用画像処理装置。

【請求項8】

請求項１〜７のいずれか１項に記載の医用画像処理装置であって、
前記ディスプレイは、前記プロセッサの制御により、各画像グループにおいて対応する各画像データに基づく画像を並べて表示する、医用画像処理装置。

【請求項9】

請求項１〜７のいずれか１項に記載の医用画像処理装置であって、
前記プロセッサは、各画像グループ間において対応する各画像データに基づいて合成画像を生成し、
前記ディスプレイは、前記合成画像を表示する、医用画像処理装置。

【請求項10】

請求項１〜７のいずれか１項に記載の医用画像処理装置であって、
前記ディスプレイは、前記プロセッサの制御により、各画像グループにおいて対応する各画像データ間の歪量の情報を表示する、医用画像処理装置。

【請求項11】

請求項１〜１０のいずれか１項に記載の医用画像処理装置であって、
前記３次元の画像データは、前記生体のボリュームデータを含む、医用画像処理装置。

【請求項12】

撮像ユニット及びプロセッサを備え、複数の撮像時刻に複数の画像データを生成する医用画像撮像装置であって、
前記撮像時刻は、第１の時間間隔で規定される第１の時刻成分と、前記第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔で規定される第２の時刻成分と、を含み、
前記プロセッサは、同一の生体の２次元又は３次元の複数の第１の画像データに係る前記第２の時刻成分に係る所定期間内では実時刻に基づいて、前記第２の時刻成分に係る前記所定期間と重複しない期間では時刻の割合に基づいて、前記複数の第１の画像データに係る各第２の時刻成分に対応付けて、複数の第２の画像データに係る各第２の時刻成分を決定し、
前記撮像ユニットは、決定された各第２の時刻成分を含む各撮像時刻に、前記同一の生体を撮像して撮像データを取得し、
前記プロセッサは、前記撮像データに基づいて、２次元又は３次元の前記複数の第２の画像データを生成する、医用画像撮像装置。

【請求項13】

請求項１２に記載の医用画像撮像装置であって、
前記第２の時刻成分は、反復性を有する時刻を含む、医用画像撮像装置。

【請求項14】

請求項１３に記載の医用画像撮像装置であって、
前記第２の時刻成分は、心拍フェーズを含む、医用画像撮像装置。

【請求項15】

請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の医用画像撮像装置であって、
前記第１の時刻成分は、前記生体の手術前の時刻と手術後の時刻とを含む、医用画像撮像装置。

【請求項16】

医用画像処理装置における医用画像処理方法であって、
同一の生体から得られた２次元又は３次元の複数の画像データを取得し、
前記複数の画像データが生成された撮像時刻のうち第１の時間間隔で規定される第１の時刻成分に基づいて、前記複数の画像データを分類し、複数の画像グループを生成し、
前記複数の画像データが撮像された撮像時刻のうち第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔で規定される第２の時刻成分に係る所定期間内では実時刻に基づいて、前記第２の時刻成分に係る前記所定期間と重複しない期間では時刻の割合に基づいて、各画像グループにおける各画像データを対応させ、
各画像グループにおける各画像データの前記対応に基づいて、前記複数の画像データに基づく画像をディスプレイに表示する、医用画像処理方法。

【請求項17】

複数の撮像時刻に複数の画像データを生成する医用画像撮像装置における医用画像撮像方法であって、
前記撮像時刻は、第１の時間間隔で規定される第１の時刻成分と、前記第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔で規定される第２の時刻成分と、を含み、
同一の生体の２次元又は３次元の複数の第１の画像データに係る前記第２の時刻成分に係る所定期間内では実時刻に基づいて、前記第２の時刻成分に係る前記所定期間と重複しない期間では時刻の割合に基づいて、前記複数の第１の画像データに係る各第２の時刻成分に対応付けて、複数の第２の画像データに係る各第２の時刻成分を決定し、
決定された各第２の時刻成分を含む各撮像時刻に、前記同一の生体を撮像して撮像データを取得し、
前記撮像データに基づいて、２次元又は３次元の前記複数の第２の画像データを生成する、医用画像撮像方法。

【請求項18】

請求項１６に記載の医用画像処理方法の各ステップをコンピュータに実行させるための医用画像処理プログラム。

【請求項19】

請求項１７に記載の医用画像撮像方法の各ステップをコンピュータに実行させるための医用画像撮像プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、医用画像処理装置、医用画像撮像装置、医用画像処理方法、医用画像撮像方法、及び医用画像処理プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、体内の組織を解析する組織解析システムが知られている。この組織解析システムは、解析対象の組織等から信号を取得し、この信号を組織特性の値に変換する。そして、組織解析システムは、他の組織特性に対する一の組織特性の差異を導出し、この差異を出力デバイスに表示する（例えば特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０１３／０２３１５４８号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に記載された組織解析システムでは、心臓等の短期的に変形する組織の、手術等の治療前後の変化を確認することが困難であった。従って、医師は、組織解析システムを用いても、治療によって組織の動作が改善したか否かを判断することが困難である。

【0005】

本開示は、上記事情に鑑みてなされたものであり、短期的に変形する観察対象の長期的な変化を容易に確認できる医用画像処理装置、医用画像撮像装置、医用画像処理方法、医用画像撮像方法、及び医用画像処理プログラムを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の医用画像処理装置は、ポート、プロセッサと、ディスプレイと、を備える医用画像処理装置であって、前記ポートは、同一の生体から得られた２次元又は３次元の複数の画像データを取得し、前記プロセッサは、前記複数の画像データが生成された撮像時刻のうち第１の時間間隔で規定される第１の時刻成分に基づいて、前記複数の画像データを分類し、複数の画像グループを生成し、前記複数の画像データが生成された撮像時刻のうち第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔で規定される第２の時刻成分に係る所定期間内では実時刻に基づいて、前記第２の時刻成分に係る前記所定期間と重複しない期間では時刻の割合に基づいて、各画像グループにおける各画像データを対応させ、前記ディスプレイは、各画像グループにおける各画像データの前記対応に基づいて、前記複数の画像データに基づく画像を表示する。

【0007】

本開示の医用画像撮像装置は、撮像ユニット及びプロセッサを備え、複数の撮像時刻に複数の画像データを生成する医用画像撮像装置であって、前記撮像時刻は、第１の時間間隔で規定される第１の時刻成分と、前記第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔で規定される第２の時刻成分と、を含み、前記プロセッサは、同一の生体の２次元又は３次元の複数の第１の画像データに係る前記第２の時刻成分に係る所定期間内では実時刻に基づいて、前記第２の時刻成分に係る前記所定期間と重複しない期間では時刻の割合に基づいて、前記複数の第１の画像データに係る各第２の時刻成分に対応付けて、複数の第２の画像データに係る各第２の時刻成分を決定し、前記撮像ユニットは、決定された各第２の時刻成分を含む各撮像時刻に、前記同一の生体を撮像して撮像データを取得し、前記プロセッサは、前記撮像データに基づいて、２次元又は３次元の前記複数の第２の画像データを生成する。

【0008】

本開示の医用画像処理方法は、医用画像処理装置における医用画像処理方法であって、
同一の生体から得られた２次元又は３次元の複数の画像データを取得し、前記複数の画像データが生成された撮像時刻のうち第１の時間間隔で規定される第１の時刻成分に基づいて、前記複数の画像データを分類し、複数の画像グループを生成し、前記複数の画像データが撮像された撮像時刻のうち第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔で規定される第２の時刻成分に係る所定期間内では実時刻に基づいて、前記第２の時刻成分に係る前記所定期間と重複しない期間では時刻の割合に基づいて、各画像グループにおける各画像データを対応させ、各画像グループにおける各画像データの前記対応に基づいて、前記複数の画像データに基づく画像をディスプレイに表示する。

【0009】

本開示の医用画像撮像方法は、複数の撮像時刻に複数の画像データを生成する医用画像撮像装置における医用画像撮像方法であって、前記撮像時刻は、第１の時間間隔で規定される第１の時刻成分と、前記第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔で規定される第２の時刻成分と、を含み、同一の生体の２次元又は３次元の複数の第１の画像データに係る前記第２の時刻成分に係る所定期間内では実時刻に基づいて、前記第２の時刻成分に係る前記所定期間と重複しない期間では時刻の割合に基づいて、前記複数の第１の画像データに係る各第２の時刻成分に対応付けて、複数の第２の画像データに係る各第２の時刻成分を決定し、決定された各第２の時刻成分を含む各撮像時刻に、前記同一の生体を撮像して撮像データを取得し、前記撮像データに基づいて、２次元又は３次元の前記複数の第２の画像データを生成する。

【0010】

本開示の医用画像処理プログラムは、上記医用画像処理方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。

【0011】

本開示の医用画像撮像プログラムは、上記医用画像撮像方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。

【発明の効果】

【0012】

本開示によれば、短期的に変形する観察対象の長期的な変化を容易に確認できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】第１の実施形態における医用画像処理装置の構成例を示すブロック図

【図2】心電図のデータの一例を示す模式図

【図3】図２の心電図のデータの拡大図

【図4】心周期の異なる複数の心電図のデータの一例を示す模式図

【図5】各心拍フェーズにおけるボリュームデータの配列例を示す模式図

【図6】術前及び術後におけるフェーズ間隔の調整例を示す模式図

【図7】医用画像処理装置による動作例を示すフローチャート

【図8】比較例におけるフェーズ間隔の調整を示す模式図

【図9】第２の実施形態におけるＣＴ装置の構成例を示すブロック図

【図10】術前及び術後における撮像タイミングの調整例を示す模式図

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本開示の実施形態について、図面を用いて説明する。

【0015】

（本開示の一形態を得るに至った経緯）
心臓の電気伝導系に疾患が疑われる場合、主に心電計を用いて検査される。心電計は心電図のデータを取得する。心電計を用いた検査では、患者に電極を取り付け、電気信号を取得し、心臓の電気的な活動の様子をグラフ形式で得られる。心電計を用いた検査結果は、心疾患の診断と治療に役立てられる。心電計により、人体への負担を少なく、心臓の電気的な活動を把握できるが、必ずしも心電図から心疾患の診断に必要な情報の全てを得られるとは限らない。

【0016】

また、心電計を用いた検査により精密検査が必要となった場合、ＥＰＳ（ＥｌｅｃｔｒｏＰｈｙｓｉｏｌｏｇｙ Ｓｔｕｄｙ：電気生理学的検査）が実施される。ＥＰＳでは、電極カテーテルが心房内や心室内に挿入され、心内膜の電位を測定し、又は人為的な電気刺激に対する反応を取得する。ＥＰＳにより、心疾患の詳細な情報を得られるが、人体に対する侵襲があり、患者の負担が大きい。

【0017】

心疾患が不整脈である場合、ＥＰＳは、頻拍の原因が、電気伝送系にループが生じるリエントリであるか、洞結節以外から刺激が発生する期外収縮であるか、の情報を取得できる。また、心疾患が不整脈である場合、ＥＰＳは、除脈の原因が、電気伝送系が遮断されるブロックであるか、洞結節から刺激が発生しなくなる洞結節機能不全であるか、の情報を取得できる。

【0018】

このような心電図による検査の手軽さと、ＥＰＳによる検査の精細さと、を両立することは困難である。また、不整脈とともに心筋梗塞を併発している場合は心電図及びＥＰＳでは詳細な病変部の情報が得られず、画像診断が必要になることもある。

【0019】

また、心臓の電気伝導系と同様に、心臓以外の観察対象に対しても、短期的に変形する観察対象の長期的な変化を容易に確認可能となることが好ましい。

【0020】

以下、短期的に変形する観察対象の長期的な変化を容易に確認できる医用画像処理装置、医用画像撮像装置、医用画像処理方法、医用画像撮像方法、及び医用画像処理プログラムについて説明する。

【0021】

（第１の実施形態）
［医用画像処理装置の構成］
図１は、第１の実施形態における医用画像処理装置１００の構成例を示すブロック図である。医用画像処理装置１００は、ポート１１０、ＵＩ（Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０、ディスプレイ１３０、プロセッサ１４０、及びメモリ１５０を備える。医用画像処理装置１００には、ＣＴ装置２００及び心電計３００が接続される。医用画像処理装置１００は、ＣＴ装置２００からボリュームデータを取得し、取得されたボリュームデータに対して処理を行う。医用画像処理装置１００は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）とＰＣに搭載されたソフトウェアにより構成されてもよい。

【0022】

ＣＴ装置２００は、生体へＸ線を照射し、体内の組織によるＸ線の吸収の違いを利用して、画像（ＣＴ画像）を撮像する。生体は人体を含んでもよい。ＣＴ画像は、時系列に複数撮像されてもよい。ＣＴ画像は、生体内部の任意の箇所の情報を含むボリュームデータを形成する。生体内部の任意の箇所は、心臓を含んでもよい。ＣＴ画像が撮像されることにより、ＣＴ画像における各画素（ボクセル）の画素値（ＣＴ値）が得られる。ＣＴ装置２００は、ＣＴ画像としてのボリュームデータを医用画像処理装置１００へ、有線回線又は無線回線を介して送信する。

【0023】

心電計３００は、生体から、心臓の電気的な活動の様子を心電図のデータとして取得する。

【0024】

ポート１１０は、ＣＴ画像としてのボリュームデータを取得する。取得されたボリュームデータは、直ぐにプロセッサ１４０へ送られて各種処理されてもよいし、メモリ１５０において保管された後、必要時にプロセッサ１４０へ送られて各種処理されてもよい。

【0025】

ポート１１０は、心電計３００から心電図のデータを取得してもよい。

【0026】

ＵＩ１２０は、タッチパネル、ポインティングデバイス、キーボード、又はマイクロホンを含んでもよい。ＵＩ１２０は、医用画像処理装置１００のユーザから、任意の入力操作を受け付ける。ユーザは、医師、放射線技師、又は読影医を含んでもよい。ＵＩ１２０は、ボリュームデータにおいて所定の領域の指定操作を受け付けてもよい。所定の領域は、心臓を含んでもよい。

【0027】

ディスプレイ１３０は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）を含んでもよく、各種情報を表示する。各種情報は、ボリュームデータから得られる３次元画像を含む。３次元画像は、ボリュームレンダリング画像、サーフェスレンダリング画像、及びＭＰＲ（Ｍｕｔｉ Ｐｌａｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）画像を含んでもよい。

【0028】

メモリ１５０は、各種ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。メモリ１５０、各種情報やプログラムを記憶する。各種情報は、ポート１１０により取得されたボリュームデータ、プロセッサ１４０により生成された画像、プロセッサ１４０により設定された設定情報、を含んでもよい。

【0029】

プロセッサ１４０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、又はＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を含んでもよい。プロセッサ１４０は、メモリ１５０に記憶された医用画像処理プログラムを実行することにより、各種処理や制御を行う。また、プロセッサ１４０は、医用画像処理装置１００の各部を統括する。

【0030】

プロセッサ１４０は、ボリュームデータにおいて、所定の領域を抽出してもよい。この場合、ＵＩ１２０がユーザからの領域指定を受け付け、領域指定の情報がプロセッサ１４０に送られる。プロセッサ１４０は、領域指定の情報に基づいて、公知の方法により、ボリュームデータから、指定された領域を抽出してもよい。または、プロセッサ１４０は、ＵＩ１２０からの入力よりユーザの手動操作により領域を設定し、設定情報をメモリ１５０に保持させてもよい。

【0031】

抽出される領域は、ユーザにより注目される関心領域（ＲＯＩ：Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）を含む。抽出される領域は、心臓の領域を含んでもよい。

【0032】

尚、ＣＴ装置２００により所定の領域のボリュームデータが取得されてもよい。所定の領域は、心臓を含んでもよい。この場合、医用画像処理装置１００は、ボリュームデータにおいて所定の領域を抽出する処理を省略できる。

【0033】

プロセッサ１４０は、ポート１１０により取得されたボリュームデータに基づいて、３次元画像を生成する。プロセッサ１４０は、ポート１１０により取得されたボリュームデータから、指定された領域に基づいて、３次元画像を生成してもよい。

【0034】

［心拍フェーズの詳細］
次に、心拍フェーズについて説明する。

【0035】

ＣＴ装置２００は、連続的に撮像することで、３次元のボリュームデータを複数取得する。複数の３次元のボリュームデータは、動画を構成する。複数の３次元画像による動画の表示を、４Ｄ（４次元）表示とも称する。

【0036】

図２は、心電計３００が得る心電図のデータの一例を示す模式図である。図３は、図２における心電図のデータの拡大図である。図４は、心周期の異なる複数の心電図のデータの一例を示す模式図である。ここでは、心電図のデータは、心電図の波形で示されている。

【0037】

図２及び図３に示すように、心拍は周期的な運動を示すので、心電図の波形は、周期的な変化を有する。心電図の波形は、心房収縮を示すＰ波、心室収縮を示すＱ波、Ｒ波、Ｓ波、心室緩和を示すＴ波を有する。ここでは、心周期における時間位置、つまり心周期に対する時刻の割合を、心拍フェーズとも称する。心拍フェーズは、０％〜１００％で表され、心電図の波形においてＲ波が出現するタイミングが０％とされる。心電図における各波のうち、Ｒ波の振幅レベルが最大であるため、Ｒ波の時間位置が心拍フェーズの基準位置とされている。ここで、心拍フェーズにおける０％〜１００％で表される位置を「フェーズ位置」と称する。

【0038】

また、図４に示すように、心電図の波形や心拍の様子は、時々刻々と変化する。この場合、Ｒ波が出現し、次にＲ波が出現するまでの期間（Ｒ−Ｒ間隔、Ｒ−Ｒ間隔’）の長さ、つまり心周期が変化する。この場合、術前及び術後のように、異なるタイミングで心電図の波形を取得すると、心周期の異なる波形が得られる。心周期が変化すると、同じ心拍フェーズであっても、反復される心拍に伴っておこる活動の、特にＲ波からの実際の時刻（実時刻）が異なる。

【0039】

心周期が変動すると、心周期における各実時間位置の間隔（実時間間隔）も変化する。ここで、心周期には、実時間間隔が変動し易い範囲と、実時間間隔が変動し難い範囲と、が存在する。それは、心拍数が変動しても、つまり心周期が変動しても、洞結節から一旦発生した刺激は、（電気伝達系が正常であれば）ほぼ同一の時間で伝達されるからである。一方、電気伝達系が損なわれたり、又は修復されたりした場合には、これらの時間が変化する。

【0040】

つまり、前後に連続する心周期におけるＰ波の開始からＴ波の終了までの区間（「ＰＴ区間」とも称する）の実時間の長さ（「ＰＴ時間」とも称する）は、変動し難い。一方、１つの心周期におけるＴ波の終了後からＰ波の開始前までの区間（「非ＰＴ区間」とも称する）の実時間の長さ（「非ＰＴ時間」とも称する）は、変動し易い。

【0041】

尚、ＰＴ時間は、Ｐ波の開始からＱ波の実時間位置までの時間（「ＰＱ時間」とも称する）と、Ｑ波の実時間位置からＴ波の終了までの時間（「ＱＴ時間」とも称する）と、の合計時間である。

【0042】

ＣＴ装置２００は、反復される心周期に対して均等な間隔（フェーズ間隔）で撮像する。ＣＴ装置２００は、心電計３００から得られる心拍に同期して、２０個のボリュームデータを取得してもよい。この場合、５％ずつフェーズ位置が移動してボリュームデータが得られる。

【0043】

また、１つの心周期につき２０回撮像することは一例であり、これに限られない。ＣＴ装置２００は、０％、２０％、４０％、６０％、８０％（１００％は０％と同一なので省略）の各心拍フェーズにおいて撮像し、ボリュームデータを取得してもよい。

【0044】

ＣＴ装置２００は、ディテクタの１回転に０．５秒程度かかり、そのままでは１回の心周期では２０フェーズの撮像を行えない。そこで、ＣＴ装置２００は、ディテクタを回転させながら心電図を取得し、シノグラムを取得した心拍フェーズに応じて、０％の時刻に収拾したシノグラムを、０％の心拍フェーズのボリュームデータを再構成するために分配し、２０％の時刻に収拾したシノグラムを、２０％の心拍フェーズのボリュームデータを再構成するために分配する。これを心電同期撮像という。

【0045】

医用画像処理装置１００は、ＣＴ装置２００により撮像された各心拍フェーズのボリュームデータを取得し、各心拍フェーズのボリュームデータから得られる３次元画像を連続的に再生すると、心臓の拍動の様子を表現して表示できる。

【0046】

［ボリュームデータの配列方法］
次に、心臓の拍動を観察するための画像の配列方法について説明する。

【0047】

図５は、各心拍フェーズにおけるボリュームデータの配列例を示す模式図である。図５では、心拍フェーズのフェーズ位置で規定される時間軸ｘと、術前や術後のように治療経過に係る時間の時間間隔で規定される時間軸ｙと、が用いられている。時間軸ｘで規定される時間間隔は、５％でもよい。時間軸ｙで規定される時間間隔は、例えば経過観察のための１週間や１月や半年でもよい。

【0048】

プロセッサ１４０は、ＣＴ装置２００から得られたボリュームデータを、術前のデータであるか術後のデータであるかに応じて分類し、複数の画像グループを生成する。ここでは、分類の結果、術前の画像グループと術後の画像グループとが形成される。

【0049】

プロセッサ１４０は、術前のボリュームデータを、心拍フェーズの順に従って時間軸ｘに沿って配列する。同様に、術後のボリュームデータを、心拍フェーズの順に従って時間軸ｘに沿って配列する。尚、ボリュームデータを、必ずしも実際に（実空間上に）配列しなくてよく、ボリュームデータの撮像時刻等に基づいて配列順が整理されればよい。

【0050】

このように、プロセッサ１４０は、心拍フェーズのような短期的時間の経過と、術前術後のような長期的時間の経過と、を加味して、ボリュームデータを座標面上に配列する。心拍フェーズは、周期性を有する動作であることが多いので、術前及び術後において、同一の心拍フェーズでボリュームデータを比較することに向いている。

【0051】

尚、フェーズの周期性は厳密でなくてもよい。肩を繰り返し回すような動作も、短期的時間の経過とともに周期的に変化する動作（フェーズを有する動作）として扱ってよい。

【0052】

短期的時間の経過による変動と長期的な時間経過による変動とを、１つの時間軸上に配列して観察すると、短期的な時間位置が対応する複数の変動の様子を比較することが困難である。これに対して、図５に示したように、時間を２次元に拡張してボリュームデータを配列すると、比較検証がし易くなる。

【0053】

［フェーズ間隔の調整及びフェーズ補間］
図６は、術前及び術後におけるフェーズ間隔の調整例を示す模式図である。図６では、術前の心拍フェーズの８３％〜１００％、０％〜１７％の区間が、ＰＴ区間であることを例示する。

【0054】

図６では、時間軸ｘに沿って、術前及び術後において、ボリュームデータが、等間隔の各心拍フェーズに配列される。図６では、等間隔の各心拍フェーズは、０％、２０％、４０％、６０％、８０％、である。

【0055】

プロセッサ１４０は、術前及び術後において、非ＰＴ区間における各心拍フェーズ（図６では４０％、６０％）のボリュームデータを、フェーズ間隔を調整せずにそのまま比較する。術前及び術後の心周期の実時間の長さの変動率と、非ＰＴ区間におけるフェーズ位置に対応する実時間位置の変動率と、が同じであるためである。

【0056】

一方、プロセッサ１４０は、術前及び術後において、ＰＴ区間における各心拍フェーズ（図６では０％、２０％、８０％）のボリュームデータを、フェーズ間隔を調整して比較する。図の例では、術後において０％から２０％にかけての時間は、術前において０％から１７％にかけての時間に相当する。

【0057】

フェーズ間隔が調整される際、プロセッサ１４０は、ＰＴ区間の各心拍フェーズ（図６では０％、２０％、８０％）では、術前の複数のボリュームデータに基づいて、術後のフェーズ位置に対応する補間位置での補間ボリュームデータを生成する。プロセッサ１４０は、術前の心周期の実時間の長さと、術後の心周期の実時間の長さと、ＲＴ区間の実時間の長さと、補間ボリュームデータと比較される術後のフェーズ位置と、に基づいて、この補間位置を導出する。導出には算出が含まれてもよい。

【0058】

プロセッサ１４０は、複数のボリュームデータの画素値に基づいて動き解析を行い、動き解析の情報を得る。プロセッサ１４０は、得られた動き解析の情報に基づいて、複数のフェーズ位置の間に位置する補間位置での補間ボリュームデータを生成する。この補間ボリュームデータの生成方法は、公知の方法であり、参考特許文献１の方法が用いられてもよい。
（参考特許文献１：米国特許出願公開第２０１１／００７５８８８号明細書）

【0059】

これにより、医用画像処理装置１００は、心拍に追従して、ＣＴ装置２００から得られなかったフェーズ位置でのボリュームデータを取得できる。そのため、ユーザは、より滑らかな心拍の過程を観察できる。

【0060】

図６では、プロセッサ１４０は、術前の８０％のフェーズ位置でのボリュームデータ及び術前の１００％（０％）でのフェーズ位置でのボリュームデータに基づいて、術前の８３％のフェーズ位置に相当する補間位置での補間ボリュームデータを生成する。この補間ボリュームデータが、術後の８０％のフェーズ位置でのボリュームデータの比較対象とされる。プロセッサ１４０は、補間ボリュームデータから補間位置での３次元画像（補間画像）を生成する。

【0061】

また、プロセッサ１４０は、術前の０％のフェーズ位置でのボリュームデータ及び術前の２０％でのフェーズ位置でのボリュームデータに基づいて、術前の１７％のフェーズ位置に相当する補間位置での補間ボリュームデータを生成する。この補間ボリュームデータが、術後の２０％のフェーズ位置でのボリュームデータの比較対象とされる。プロセッサ１４０は、補間ボリュームデータから補間位置での３次元画像（補間画像）を生成する。

【0062】

尚、術前の８３％のフェーズ位置と１７％のフェーズ位置との間の実時間の長さ（つまり、術前のＰＴ時間）と、術後の８０％のフェーズ位置と２０％のフェーズ位置との間の実時間の長さ（つまり、術後のＰＴ時間）と、は同じである。つまり、ＰＴ区間では、心周期の実時間の長さに応じてフェーズ間隔（相対時間間隔）が変化しても、実時間間隔は変化しない。

【0063】

このように、プロセッサ１４０は、術前及び術後において、ＰＴ時間を維持してフェーズ間隔を調整する。また、プロセッサ１４０は、術前及び術後において、３次元画像を比較し易いように、フェーズ補間（補間位置での補間ボリュームデータの生成）を行う。

【0064】

プロセッサ１４０は、フェーズ間隔を調整する際には、ＰＴ区間では実時間を優先し、非ＰＴ区間では心拍フェーズを優先して、比較対象としての術前及び術後のボリュームデータを対応させる。従って、プロセッサ１４０は、心周期におけるフェーズ位置毎に、非線形に（不均一に）、フェーズ間隔を調整する。これにより、ユーザは、医用画像処理装置１００を用いることで、心臓の拍動の生理学的なステージに従って、心臓の様子をフェーズ調整されたボリュームデータに基づいて比較観察できる。

【0065】

尚、ここでは、心電計３００と同期してＣＴ装置２００が動作し、所定の心拍フェーズにおいてボリュームデータを取得することを例示したが、医用画像処理装置１００は、心電計３００の出力結果を取得しなくてもよい。この場合、医用画像処理装置１００のプロセッサ１４０は、０％のフェーズ位置の前後の所定の実時間の範囲をＰＴ時間と推定してもよい。所定の実時間の範囲は、ＵＩ１２０により指定されてもよい。

【0066】

また、心周期に対するＱＴ時間が長い場合、Ｔ波のフェーズ範囲とＰ波のフェーズ範囲とが重複することがある。この場合、プロセッサ１４０は、ＰＱ時間を維持してＱＴ時間を維持しなくもよいし、ＱＴ時間を維持してＰＱ時間を維持しなくてもよい。ＰＱ時間を維持することで、医用画像処理装置１００は、心房の動作の観察を容易化できる。ＱＴ時間を維持することで、医用画像処理装置１００は、心室の動作の観察を容易化できる。

【0067】

また、ペースメーカが挿入された心臓を観察対象とする場合、心房の動きとＰ波の観察の必要性が低下する。そのため、プロセッサ１４０は、ＱＴ時間を維持してＰＱ時間を維持しなくてよい。Ｐ波が洞調律でない場合も同様である。

【0068】

［医用画像処理装置の動作］
次に、医用画像処理装置１００の動作例について説明する。
図７は、医用画像処理装置１００の動作例を示すフローチャートである。

【0069】

まず、ポート１１０が、ＣＴ装置２００から複数のボリュームデータを取得し（Ｓ１１）、メモリ１５０に保持させる。

【0070】

プロセッサ１４０は、複数のボリュームデータを術前のボリュームデータと術後のボリュームデータとに分類する。プロセッサ１４０は、術前として分類されたボリュームデータから、ＰＴ区間に含まれるボリュームデータを識別する（Ｓ１２）。

【0071】

尚、心周期におけるＰＴ区間の指定方法として、以下のような方法が考えられる。プロセッサ１４０が、ポート１１０により取得した心電図のデータから、ＰＴ区間の情報を抽出してもよい。また、医用画像処理装置１００が心電計３００と連携せず、ユーザが、心電計３００により既に得られている心電図の波形を見ながら、ＵＩ１２０を介してＰＴ区間の情報を入力してもよい。また、ユーザが、心電図の波形のＲ波を含む所定期間をＰＴ区間として、ＵＩ１２０を介して任意に入力してもよい。

【0072】

プロセッサ１４０は、ＰＴ区間では実時間で、非ＰＴ区間では心拍フェーズで、術前のボリュームデータ及び術後のボリュームデータを対応付ける（Ｓ１３）。Ｓ１３では、プロセッサ１４０は、術後のフェーズ間隔は変更せず、術前のフェーズ間隔を調整する。

【0073】

プロセッサ１４０は、術前の複数のボリュームデータに基づいて、補間位置での補間ボリュームデータを生成する（Ｓ１４）。この補間位置は、フェーズ間隔が調整され、術後のフェーズ位置と対応付けされた術前のフェーズ位置である。図６では、術前の８３％，１７％のフェーズ位置である。

【0074】

プロセッサ１４０は、術前については、ＰＴ区間では、術前のボリュームデータをレンダリングして３次元画像を生成し、非ＰＴ区間では、補間ボリュームデータをレンダリングして３次元画像を生成する。また、プロセッサ１４０は、術後については、ＰＴ区間及び非ＰＴ区間において、術後のボリュームデータをレンダリングして３次元画像を生成する。プロセッサ１４０は、生成された３次元画像を連続的にディスプレイ１３０に表示させる（Ｓ１５）。

【0075】

３次元画像の表示態様としては、以下のような方法が考えられる。

【0076】

プロセッサ１４０は、術前の画像グループと術後の画像グループとを並べて、ディスプレイ１３０に表示させもよい。つまり、プロセッサ１４０は、術前の複数の３次元画像と術後の複数の３次元画像とを対応付けて時系列に並べて表示させてもよい。この結果、図６のような配列で、３次元画像がディスプレイ１３０に表示される。

【0077】

プロセッサ１４０は、術前の画像グループに含まれる各３次元画像と術後の画像グループに含まれる各３次元画像とで、対応関係にある画像を合成し、各合成画像をディスプレイ１３０に表示させてもよい。ここでの対応関係にある画像とは、図６では、術前の６０％のフェーズ位置の３次元画像と術後の６０％のフェーズ位置の３次元画像とである。非ＰＴ区間だからである。また、術前の８３％のフェーズ位置の３次元画像と術後の８０％のフェーズ位置の３次元画像とである。ＰＴ区間だからである。合成画像として、例えば、差分画像、アルファブレンドした画像、その他様々な画像が考えられる。

【0078】

尚、プロセッサ１４０は、術前の画像グループに含まれる各ボリュームデータと術後の画像グループに含まれる各ボリュームデータとで、対応関係にあるボリュームデータの歪量の情報をディスプレイ１３０に表示させてもよい。

【0079】

ここでの歪量とは、前後の時系列のボリュームデータから導出した歪量を指す。例えば、プロセッサ１４０は、前後のボリュームデータをレジストレーションし、組織の変異に基づいてストレインテンソルを歪量とすることができる。歪量として、最大主歪、剪断歪、又は最小主歪も用いることが出来るし、それらを組み合わせた値を用いることも出来る。

【0080】

尚、プロセッサ１４０は、ボリュームデータのレイキャスト画像に対して、ストレインテンソルに応じて色を付けしてもよい。これにより、組織の形状とその動態が把握しやすくなる。また、プロセッサ１４０は、画像グループに含まれるボリュームデータを逐次表示してもよい。

【0081】

また、プロセッサ１４０は、画像グループから単一のボリュームデータを導出し、静止画として可視化してもよい。例えば、プロセッサ１４０が、画像グループのボリュームデータを全てレジストレーションによって位置関係を対応付けさせて、全フェーズに渡る動きの総量と、全フェーズに渡る最大速度と、を可視化することが考えられる。さらに、プロセッサ１４０は、術前の画像グループから導出した単一のボリュームデータと、術後の画像グループから導出した単一のボリュームデータと、をさらに合成して、一つのボリュームデータを生成し、それを可視化しても良い。

【0082】

［効果等］
図８は、比較例におけるフェーズ間隔の調整を示す模式図である。比較例では、医用画像処理装置は、術前及び術後において、同一のフェーズ位置のボリュームデータが対応付けられる。術前及び術後の心周期が異なる場合、図８では、術前の心周期の実時間の長さが術後の心周期の実時間の長さと異なることになる。従って、術前の心周期の実時間の長さがフェーズ全体にわたって変化するように対応がなされる。そのため、同一のフェーズ位置のボリュームデータであったとしても、心臓の拍動の生理学的なステージが対応していない。よって、術前及び術後で異なる心壁の移動を観察することとなり、術前及び術後での心壁の移動のタイミングを正確に比較することが困難である。

【0083】

これに対し、本実施形態の医用画像処理装置１００は、術前及び術後において、実時間の長さが変動し難いＰＴ区間では実時間を維持して、心周期の実時間の長さが変動し易い非ＰＴ区間では心拍フェーズを維持して、時間位置を対応付けする。従って、医用画像処理装置１００は、術前及び術後において心臓の拍動の生理学的なステージが一致し、心壁の移動タイミングを正確に比較表示できる。

【0084】

また、医用画像処理装置１００は、術前及び術後の心臓の拍動の生理学的なステージの対応の正確性を向上でき、術前及び術後における心臓の微小な動きに起因する差異を明確化できる。これにより、ユーザは、術前及び術後における心臓の様子を比較観察でき、術後の心疾患の改善状況等を容易に判別できる。尚、心疾患は、心臓の弁の不具合、血管のつまり、又は心臓の電気的な動作の不具合、を含んでもよい。

【0085】

また、医用画像処理装置１００によれば、心電図を用いた心臓の動作の観察と比較すると、術前及び術後の心臓の動作を非線形に対応付けて比較表示できるので、心疾患の詳細な情報を取得し易くなる。また、医用画像処理装置１００によれば、ＥＰＳによる心臓の動作の観察と比較すると、人体に対する侵襲を低減し、患者の負担を低減できる。このように、医用画像処理装置１００によれば、心電計３００を用いた検査の手軽さと、ＥＰＳによる検査の精細さと、を両立できる。

【0086】

また、ユーザは、心疾患の検査や診断や治療のために、医用画像処理装置１００を単独で用いてもよいし、医用画像処理装置１００と共に他の医療機器を用いてもよい。この場合、医用画像処理装置１００を用いた画像診断の他に、心電計３００を用いた心電図解析、カテーテル装置を用いたカテーテル検査（ＥＰＳ）、カテーテル装置を用いたカテーテル治療（アブレーション）、の少なくとも１つが実施される。尚、心疾患がある場合には、カテーテル治療の代わりに、又はカテーテル治療とともに心臓ペースメーカの埋置が行われることもある。特にＥＰＳからのアブレーション術を施した患者の予後の分析に有用であると考えられる。

【0087】

また、医用画像処理装置１００を用いた心疾患の検査及び治療として、以下のフローが考えられる。まず、ユーザは、心電計３００を用いて心電図を取得して解析し、医用画像処理装置１００を用いて対応する各画像を比較検証し、画像診断する。ここでの医用画像処理装置１００の使用は、術前の使用である。心電図解析又は画像診断の結果、心臓に異常が認められた場合、ユーザは、カテーテル装置を用いてカテーテル検査を行い、必要に応じてカテーテル治療やペースメーカの埋置を行う。そして、再度、ユーザは、心電計３００を用いて心電図を取得して解析し、医用画像処理装置１００を用いて対応する各画像を比較検証し、画像診断する。ここでの医用画像処理装置１００の使用は、術後の使用である。

【0088】

このようなフローが実施されることで、術前の医用画像処理装置１００の使用により、ユーザは、検査段階における心疾患の読取り精度を向上でき、心疾患の発見率を向上でき、検査後の適切な治療方針を策定できる。また、術後の医用画像処理装置１００の使用により、ユーザは、治療後の段階における心疾患の状態の読取り精度を向上でき、心疾患の改善具合を診断し易くなる。

【0089】

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ＣＴ装置２００が、一定のフェーズ間隔で撮像し、複数のボリュームデータを取得し、医用画像処理装置１００が、複数のボリュームデータを取得して、一部のボリュームデータのフェーズ間隔を調整することを例示した。第２の実施形態では、一部のフェーズ間隔が調整された状態で、ＣＴ装置２００Ａが撮像し、複数のボリュームデータを取得することを例示する。

【0090】

本実施形態の医用画像処理装置１００の構成は、第１の実施形態における医用画像処理装置１００の構成と同一であるので、説明を省略する。本実施形態では、第１の実施形態における医用画像処理装置１００が有する実時間及び心拍フェーズを加味した非線形なフェーズ間隔調整の機能を、ＣＴ装置２００Ａが有する。

【0091】

図９は、ＣＴ装置２００Ａの構成例を示すブロック図である。ＣＴ装置２００Ａは、ガントリ２６０及びコンソール２７０を備える。

【0092】

ガントリ２６０は、Ｘ線発生器やＸ線検出器を含む。ガントリ２６０は、コンソール２７０により指示された所定のタイミングで撮像することで、人体を透過したＸ線を検出し、Ｘ線検出データを得る。

【0093】

コンソール２７０は、ポート、ＵＩ、ディスプレイ、プロセッサ、及びメモリを含む。コンソール２７０は、医用画像処理装置１００及び心電計３００に接続される。コンソール２７０は、心電計３００から心電図のデータを取得する。また、コンソール２７０は、ガントリ２６０からＸ線検出データを複数取得し、Ｘ線検出データに基づいてボリュームデータを生成する。コンソール２７０は、生成されたボリュームデータを、医用画像処理装置１００へ送信する。

【0094】

コンソール２７０は、ガントリ２６０による撮像のタイミングを制御する。この場合、コンソール２７０は、心電計３００から得られた心電図の波形に基づいて、１つの心周期の実時間の長さ、ＰＴ区間の実時間の長さ、の情報を取得する。

【0095】

ガントリ２６０は、術前及び術後に所定の心拍フェーズにおいて撮像する。この際、コンソール２７０は、術前及び術後における撮像のタイミングを、ＰＴ区間では実時間により対応付け、非ＰＴ区間では心拍フェーズにより対応付け、対応付けの情報をガントリ２６０へ送る。

【0096】

図１０は、ＣＴ装置２００Ａによる術前及び術後の撮像タイミングの対応付けの一例を示す模式図である。図１０では、術前に、ガントリ２６０が、０％、２０％、４０％、６０％、８０％、の各心拍フェーズにおいて撮像し、コンソール２７０が、ボリュームデータをメモリに保持させているとする。この心拍フェーズにおいて撮像されることは一例であり、他の心拍フェーズで撮像されてもよい。尚、術前の８０％〜１００％、０％〜２０％のフェーズ位置が、ＰＴ区間であるとする。

【0097】

コンソール２７０は、心電計３００から術後の心電図のデータを取得する。また、コンソール２７０は、術前の心電図のデータを、心電計３００から取得し、この情報をメモリに保持済みである。

【0098】

コンソール２７０は、術前の心電図のデータから、術前の心周期の実時間の長さの情報を取得する。コンソール２７０は、術後の心電図のデータから、術後の心周期の実時間の長さの情報を取得する。コンソール２７０は、術前又は術後の心電図の波形のデータから、ＰＴ区間の実時間の長さの情報を取得する。

【0099】

コンソール２７０は、術前の心周期の実時間の長さ、術後の心周期の実時間の長さ、及びＰＴ区間の実時間の長さに基づいて、術前の各撮像タイミングに対応する術後の各撮像タイミングを算出する。この場合、コンソール２７０は、術前及び術後の各撮像タイミングを、ＰＴ区間では実時間により対応付け、非ＰＴ区間では心拍フェーズにより対応付ける。

【0100】

上記対応付けの結果、図１０では、術前の６０％のフェーズ位置を撮像タイミングとすると、術後の撮像タイミングは、６０％のフェーズ位置となる。術前の８０％のフェーズ位置を撮像タイミングとすると、術後の撮像タイミングは、８３％のフェーズ位置となる。術前の０％のフェーズ位置を撮像タイミングとすると、術後の撮像タイミングは、０％のフェーズ位置となる。術前の２０％のフェーズ位置を撮像タイミングとすると、術後の撮像タイミングは、１７％のフェーズ位置となる。術前の４０％のフェーズ位置を撮像タイミングとすると、術後の撮像タイミングは、４０％のフェーズ位置となる。

【0101】

コンソール２７０は、術前の撮像タイミングに対応付けされた術後の撮像タイミングの情報を、ガントリ２６０へ送る。ガントリ２６０は、コンソール２７０から取得した術後の各撮像タイミングにおいて撮像し、Ｘ線検出データを取得する。コンソール２７０は、ガントリ２６０からのＸ線検出データからボリュームデータを生成し、医用画像処理装置１００へ送信する。

【0102】

このように、ＣＴ装置２００Ａは、術前及び術後の心周期及びＰＴ区間の実時間の長さの情報を取得し、術前及び術後の心周期及びＰＴ区間の実時間の長さに基づいて、術後の撮像タイミングを決定する。これにより、ＣＴ装置２００Ａは、術前の撮像タイミングと術後の撮像タイミングとを非線形に対応付けできる。よって、ユーザは、心臓の拍動の生理学的なステージに従って、術前及び術後の心臓の様子を容易に比較観察できる。

【0103】

医用画像処理装置１００は、撮像タイミングが調整された状態での撮像により得られたボリュームデータを、ＣＴ装置２００Ａから取得する。従って、第１の実施形態のように術前と術後とでフェーズ間隔調整及びフェーズ補間を行う場合と比較すると、医用画像処理装置１００は、術前及び術後のボリュームデータを非線形に対応付けする処理負荷を低減できる。更に、医用画像処理装置１００は、実際には撮像されていないタイミング（補間位置）での補間ボリュームデータを生成する処理負荷を低減でき、術前及び術後の心臓の拍動を容易に比較検証できる。

【0104】

また、ＣＴ装置２００Ａは、シノグラムの術前の補間位置のフェーズ位置に相当する箇所から新たにボリュームデータを再構成し、医用画像処理装置１００へ送信してもよい。この例（図１０の例）では、８３％及び１７％のフェーズ位置のシノグラムから８３％及び１７％のフェーズ位置のボリュームデータが求められる。また、ＣＴ装置２００Ａは、シノグラムを医用画像処理装置１００へ送信し、医用画像処理装置１００がボリュームデータを再構成してもよい。

【0105】

（他の実施形態）
なお、本開示は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。

【0106】

上記実施形態では、短期的な時間経過による変動例として心臓の拍動を例示し、長期的な時間経過による変動例として術前及び術後を例示したが、これに限られない。短期的又は長期的な時間経過による他の変動例として、呼吸の過程、関節の動き（肩を回す動作等）、腫瘍の経過、造影及び非造影、その他のＣＴ装置２００による撮像条件の違い、就寝時及び非就寝時、が考えられる。造影及び非造影とは、造影剤を体内に注入した状態でのＣＴ装置２００による撮像と、造影剤を体内に注入しない状態でのＣＴ装置２００による撮像と、を指す。

【0107】

尚、肩以外でも、他の人体の部位（手、足、腰、肩、首など）を回す動作が観察されてもよい。この場合、観察される部位のデータが、ボリュームデータから抽出され、３次元画像が生成される。

【0108】

短期的な時間経過による変動と、長期的な時間経過による変動とは、上記の変動例から任意に２つ選択され得る。吸気時の心拍フェーズと、呼気時の心拍フェーズと、を組み合わせて、時間軸ｘ及び時間軸ｙで規定される座標面に、ボリュームデータが配列されてもよい。

【0109】

尚、心拍フェーズ、呼吸の過程、及び関節の動きは、短期的な時間経過による変動として扱うことが好ましい。また、腫瘍の経過、術前及び術後、造影及び非造影、その他の撮像条件の違い、就寝時及び非就寝時は、長期的な時間経過による変動として扱うことが好ましい。また、短期的な時間経過による変動は、周期的な変動つまり繰り返し動作を伴ってもよい。この場合、短期的な時間経過は、１周期に対する相対時間（位相、フェーズ）に相当する。

【0110】

上記実施形態では、医用画像処理装置１００は、術前のボリュームデータに基づいて、術後の所定のタイミングに対応する補間位置での補間ボリュームデータを生成し、比較することを例示した。尚、医用画像処理装置１００は、術後のボリュームデータに基づいて、術前の所定のタイミングに対応する補間位置での補間ボリュームデータを生成し、比較してもよい。

【0111】

上記実施形態では、医用画像処理装置１００が、画像データとして、ＣＴ装置２００から複数のボリュームデータ（３次元の画像データ）を取得し、複数のボリュームデータを座標面に配列し、上記の対応付けを行うことを例示した。尚、医用画像処理装置１００は、画像データとして、２次元の画像データを取得し、２次元の画像データを座標面に配列し、上記の対応付けを行ってもよい。２次元の画像データは、ＣＴ装置２００又は他の撮像装置が撮像した単一の断層のデータであってもよい。

【0112】

２次元の画像データを用いることで、３次元の画像データを用いる場合よりも時間分解能が向上する。従って、医用画像処理装置１００は、異なるタイミングで取得された変形可能な物体の同一フェーズでの比較をし易くなり、比較検証精度を向上できる。これは、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置で特に有効である。

【0113】

上記実施形態では、各ボリュームデータが配列され、対応付けされた後、ボリュームデータから三次元画像が生成され、三次元画像が表示されることを例示した。尚、各ボリュームデータが配列され、ボリュームデータから三次元画像が生成された後に、三次元画像が対応付けされ、表示されてもよい。また、ボリュームデータから三次元画像が生成された後に、三次元画像が配列され、対応付けされ、表示されてもよい。

【0114】

上記実施形態では、生体として人体を例示したが、動物の体でもよい。

【0115】

上記実施形態では、心臓に対する治療として、大動脈弁の弁置換を行うと、僧帽弁の動きもよくなると期待される。大動脈弁と増毛弁とは、同様に開閉動作を行うが、動作のタイミングや１回の動作の期間が異なる。従って、短期的な時間経過による変動及び長期的な時間経過による変動として、大動脈弁の変動及び僧帽弁の変動とを適用してもよい。

【0116】

尚、大動脈弁及び僧帽弁は、体内の弁の一例であり、医用画像処理装置１００が、術前及び術後の画像の比較により、他の複数の弁の間の相互作用の情報を導出してもよい。

【0117】

上記実施形態では、ペースメーカ埋置術の術前術後の心壁の動きの比較検討に用いることが出来る。

【0118】

上記実施形態では、医用画像処理装置１００，１００Ａ及びＣＴ装置２００，２００Ａを、冠動脈疾患の治療前治療後の心壁の動きの比較検討に用いることが出来る。特に、治療を行った冠動脈に対して、回復が期待される領域と、実際に回復した領域と、の検討が行える。

【0119】

上記実施形態では、医用画像処理装置１００，１００Ａ及びＣＴ装置２００，２００Ａを、刺激伝達系の治療前治療後の心壁の動きの比較検討に用いることが出来る。特に、伝達刺激は、ＣＴ装置の撮像速度と比較して速く、心臓の拍動の生理学的なステージを一致させての比較が治療の成果の判断に有効である。

【0120】

上記実施形態では、撮像されたＣＴ画像としてのボリュームデータは、ＣＴ装置２００から医用画像処理装置１００へ送信されることを例示した。この代わりに、ボリュームデータが一旦蓄積されるため、ＣＴ装置２００からネットワーク上のサーバ等へ送信され、保管されてもよい。この場合、必要時に医用画像処理装置１００のポート１１０が、ボリュームデータを、有線回線又は無線回線を介して取得してもよいし、任意の記憶媒体（不図示）を介して取得してもよい。

【0121】

上記実施形態では、撮像されたＣＴ画像としてのボリュームデータは、ＣＴ装置２００から医用画像処理装置１００へポート１１０を経由して送信されることを例示した。これには、実質的にＣＴ装置２００と医用画像処理装置１００とを併せて一製品として成立している場合も含まれるものとする。医用画像処理装置１００がＣＴ装置２００のコンソールとして扱われている場合も含む。

【0122】

上記実施形態では、ＣＴ装置２００により画像を撮像し、生体内部の情報を含むボリュームデータを生成することを例示したが、他の装置により画像を撮像し、ボリュームデータを生成してもよい。他の装置は、ＭＲＩ装置、ＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、血管造影装置（Ａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙ装置）、又はその他のモダリティ装置を含む。また、ＰＥＴ装置は、他のモダリティ装置と組み合わせて用いられてもよい。

【0123】

（本開示の一態様の概要）
本開示の一態様の医用画像処理装置は、ポート、プロセッサと、ディスプレイと、を備える。ポートは、同一の生体から得られた２次元又は３次元の複数の画像データを取得する。プロセッサは、複数の画像データが生成された撮像時刻のうち第１の時間間隔で規定される第１の時刻成分に基づいて、複数の画像データを分類し、複数の画像グループを生成し、複数の画像データが生成された撮像時刻のうち第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔で規定される第２の時刻成分の実時刻及び時刻の割合の双方に基づいて、各画像グループにおける各画像データを対応させる。ディスプレイは、各画像グループにおける各画像データの対応に基づいて、複数の画像データに基づく画像を表示する。時刻の割合は、例えば、フェーズ位置である。

【0124】

この構成によれば、医用画像処理装置は、生体において変形し易い時間と変形し難い時間との双方を加味して、撮像時期の異なる複数の画像グループにおける各画像データを非線形に対応付ける。よって、医用画像処理装置は、複数の画像グループにおける複数の画像を比較観察し易くできる。これにより、医用画像処理装置のユーザは、短期的に変形する観察対象の長期的な変化を容易に確認できる。この長期的な変化は、術後の生体の改善具合でもよい。

【0125】

本開示の一態様の医用画像処理装置は、プロセッサが、画像グループに含まれる複数の画像データを生成するための撮像期間に含まれる第２の時刻成分に係る所定期間内では、実時刻を基準として各画像グループにおける各画像データを対応させ、撮像期間に含まれる所定期間外では、撮像期間に対する時刻の割合を基準として各画像グループにおける各画像データを対応させてもよい。尚、撮像期間は、１回の心周期でもよい。所定期間は、ＰＴ区間でもよい。

【0126】

この構成によれば、医用画像処理装置は、各画像グループの撮像期間が異なる場合においても、生体が変形し難い所定期間については、実時刻を維持できる。そのため、医用画像処理装置は、各画像グループでの各画像を対応付けする際に、変動し難い所定期間での画像が歪むことを抑制できる。

【0127】

本開示の一態様の医用画像処理装置は、画像グループが、複数の第１の画像データを含む第１の画像グループと、複数の第２の画像データを含む第２の画像グループと、を含んでもよい。プロセッサは、第２の画像データに対応付ける第１の画像データが不在である場合、複数の第１の画像データに基づいて、第２の画像データの撮像時刻に対応する時刻位置での補間画像データを生成してもよい。ディスプレイは、補間画像データに基づく補間画像を表示してもよい。尚、補間画像データは、補間ボリュームデータでもよい。

【0128】

この構成によれば、医用画像処理装置は、複数の画像データを生成する医用画像撮像装置の時間分解能が比較的低い場合であっても、生成済みの画像データに基づいて任意の時刻位置での画像データを補間できる。従って、複数の画像グループ間で各画像データを対応付けた際に、一方の画像データが生成されておらず、不足する場合でも、比較対象となる画像データを補間できる。そのため、医用画像処理装置のユーザは、補間画像を用いて複数の画像グループ間の対応する画像を比較検証でき、診断精度を向上できる。

【0129】

本開示の一態様の医用画像処理装置は、第２の時刻成分が、反復性を有する時刻を含んでもよい。

【0130】

この構成によれば、医用画像処理装置は、異なる撮像時期に生成された反復性を有する動作を表現する各画像を、非線形に対応付けて表示できる。従って、ユーザは、異なる撮像時期における反復性を有する動作を、高精度に比較検証できる。

【0131】

本開示の一態様の医用画像処理装置は、第２の時刻成分が、心拍フェーズを含んでもよい。

【0132】

この構成によれば、医用画像処理装置は、異なる撮像時期に生成された心拍に伴う心臓の動作を表現する各画像を、非線形に対応付けて表示できる。従って、ユーザは、異なる撮像時期における心拍に伴う心臓の動作を、高精度に比較検証できる。

【0133】

本開示の一態様の医用画像処理装置は、ポートが、心電計から心電計測情報を取得してもよい。プロセッサが、心電計測情報から心室の収縮を示す心室収縮時刻の情報を取得し、心室収縮時刻を第２の時刻成分の基準点に設定してもよい。尚、心室収縮時刻は、Ｒ波が位置する時刻でもよい。

【0134】

この構成によれば、医用画像処理装置は、心電計に同期して各心拍フェーズを容易に認識できる。

【0135】

本開示の一態様の医用画像処理装置は、第１の時刻成分が、生体の術前の時刻と術後の時刻とを含んでもよい。

【0136】

この構成によれば、ユーザは、術前と術後とで生体の改善具合を比較検証できる。

【0137】

本開示の一態様の医用画像処理装置は、ディスプレイが、プロセッサの制御により、各画像グループにおいて対応する各画像データに基づく画像を並べて表示してもよい。

【0138】

この構成によれば、ユーザは、複数の画像グループ間の各画像データの対応関係を視覚的に理解し易くなるので、診断精度を向上できる。

【0139】

本開示の一態様の医用画像処理装置は、プロセッサが、各画像グループにおいて対応する各画像データに基づいて合成画像を生成してもよい。ディスプレイが、合成画像を表示してもよい。

【0140】

この構成によれば、ユーザは、１つの合成画像の表示によって、複数の画像グループ間で第２の時刻成分が対応する画像を確認できる。

【0141】

本開示の一態様の医用画像処理装置は、ディスプレイが、プロセッサの制御により、各画像グループにおいて対応する各画像データ間の歪量の情報を表示してもよい。

【0142】

本開示の一態様の医用画像処理装置は、３次元の画像データが、生体のボリュームデータであってもよい。

【0143】

この構成によれば、医用画像処理装置は、ユーザの意図に応じた立体的な表示形態でディスプレイに情報を表示できる。従って、ユーザは、疾患や病変の種別に適した表示態様を指示して、複数の画像グループ間で対応する画像を容易に確認できる。

【0144】

本開示の一態様の医用画像撮像装置は、撮像ユニット及びプロセッサを備え、複数の撮像時刻に複数の画像を撮像する。撮像時刻は、第１の時間間隔で規定される第１の時刻成分と、第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔で規定される第２の時刻成分と、を含む。プロセッサは、同一の生体の２次元又は３次元の複数の第１の画像データに係る第２の時刻成分の実時刻及び時刻の割合の双方に基づいて、複数の第１の画像データに係る各第２の時刻成分に対応付けて、複数の第２の画像データに係る各第２の時刻成分を決定する。撮像ユニットは、決定された各第２の時刻成分を含む各撮像時刻に、同一の生体を撮像して撮像データを取得する。プロセッサは、撮像データに基づいて、２次元又は３次元の複数の第２の画像データを生成する。

【0145】

尚、医用画像撮像装置は、ＣＴ装置２００Ａでもよい。撮像ユニットは、ガントリ２６０でもよい。プロセッサは、コンソール２７０に含まれてもよい。第１の画像データは、術前のボリュームデータでもよい。第２の画像データは、術後のボリュームデータでもよい。撮像データは、Ｘ線検出データでもよい。

【0146】

この構成によれば、医用画像撮像装置は、生体において変形し易い時間と変形し難い時間との双方を加味して、撮像時期の異なる複数の画像グループにおける各画像データを非線形に対応付けし、画像データを生成できる。よって、医用画像撮像装置は、複数の画像グループにおける複数の画像を比較観察し易くできる。これにより、医用画像撮像装置のユーザは、短期的に変形する観察対象の長期的な変化を容易に確認できる。

【0147】

本開示の一態様の医用画像撮像装置は、第２の時刻成分が、反復性を有する時刻を含んでもよい。

【0148】

この構成によれば、医用画像撮像装置は、異なる撮像時期に撮像された反復性を有する動作を表現する各画像を、非線形に対応付けて撮像できる。従って、ユーザは、撮像された画像を確認することで、異なる撮像時期に撮像された反復性を有する動作を、高精度に比較検証できる。

【0149】

本開示の一態様の医用画像撮像装置は、第２の時刻成分が、心拍フェーズを含んでもよい。

【0150】

この構成によれば、医用画像撮像装置は、異なる撮像時期における心拍に伴う心臓の動作を表現する各画像を、非線形に対応付けて撮像できる。従って、ユーザは、撮像された画像を確認することで、異なる撮像時期に撮像された心拍に伴う心臓の動作を、高精度に比較検証できる。

【0151】

本開示の一態様の医用画像撮像装置は、第１の時刻成分が、生体の手術前の時刻と手術後の時刻とを含んでもよい。

【0152】

この構成によれば、ユーザは、術前と術後とで生体の改善具合を比較検証できる。

【0153】

本開示の一態様の医用画像処理方法は、医用画像処理装置における医用画像処理方法であって、同一の生体から得られた２次元又は３次元の複数の画像データを取得し、複数の画像データが生成された撮像時刻のうち第１の時間間隔で規定される第１の時刻成分に基づいて、複数の画像データを分類し、複数の画像グループを生成し、複数の画像データが生成された撮像時刻のうち第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔で規定される第２の時刻成分の実時刻及び時刻の割合の双方に基づいて、各画像グループにおける各画像データを対応させ、各画像グループにおける各画像データの対応に基づいて、複数の画像データに基づく画像をディスプレイに表示する。

【0154】

この方法によれば、医用画像処理装置は、生体において変形し易い時間と変形し難い時間との双方を加味して、撮像時期の異なる複数の画像グループにおける各画像データを非線形に対応付ける。よって、医用画像処理装置は、複数の画像グループにおける複数の画像を比較観察し易くできる。これにより、医用画像処理装置のユーザは、短期的に変形する観察対象の長期的な変化を容易に確認できる。

【0155】

本開示の一態様の医用画像撮像方法は、複数の撮像時刻に複数の画像を撮像する医用画像撮像装置における医用画像撮像方法であって、撮像時刻は、第１の時間間隔で規定される第１の時刻成分と、第１の時間間隔よりも短い第２の時間間隔で規定される第２の時刻成分と、を含み、同一の生体の２次元又は３次元の複数の第１の画像データに係る第２の時刻成分の実時刻及び時刻の割合の双方に基づいて、複数の第１の画像データに係る各第２の時刻成分に対応付けて、複数の第２の画像データに係る各第２の時刻成分を決定し、決定された各第２の時刻成分を含む各撮像時刻に、同一の生体を撮像し、２次元又は３次元の複数の第２の画像データを生成する。

【0156】

この方法によれば、医用画像撮像装置は、生体において変形し易い時間と変形し難い時間との双方を加味して、撮像時期の異なる複数の画像グループにおける各画像データを非線形に対応付けし、画像データを生成できる。よって、医用画像撮像装置は、複数の画像グループにおける複数の画像を比較観察し易くできる。これにより、医用画像撮像装置のユーザは、短期的に変形する観察対象の長期的な変化を容易に確認できる。

【0157】

本開示の一態様の医用画像処理プログラムは、上記医用画像処理方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。

【0158】

このプログラムによれば、プログラムを実行する医用画像処理装置は、生体において変形し易い時間と変形し難い時間との双方を加味して、撮像時期の異なる複数の画像グループにおける各画像データを非線形に対応付ける。よって、医用画像処理装置は、複数の画像グループにおける複数の画像を比較観察し易くできる。これにより、医用画像処理装置のユーザは、短期的に変形する観察対象の長期的な変化を容易に確認できる。

【0159】

本開示の一態様の医用画像撮像プログラムは、上記医用画像撮像方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。

【0160】

このプログラムによれば、プログラムを実行する医用画像撮像装置は、生体において変形し易い時間と変形し難い時間との双方を加味して、撮像時期の異なる複数の画像グループにおける各画像データを非線形に対応付けし、生成できる。よって、医用画像撮像装置は、複数の画像グループにおける複数の画像を比較観察し易くできる。これにより、医用画像撮像装置のユーザは、短期的に変形する観察対象の長期的な変化を容易に確認できる。

【産業上の利用可能性】

【0161】

本開示は、短期的に変形する観察対象の長期的な変化を容易に確認できる医用画像処理装置、医用画像撮像装置、医用画像処理方法、医用画像撮像方法、及び医用画像処理プログラム等に有用である。

【符号の説明】

【0162】

１００ 医用画像処理装置
１１０ ポート
１２０ ＵＩ
１３０ ディスプレイ
１４０ プロセッサ
１５０ メモリ
２００ ＣＴ装置
２６０ ガントリ
２７０ コンソール
３００ 心電計

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】