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特開2024-144633画像処理装置、画像処理方法、画像処理システム及びプログラム
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024144633
(43)【公開日】2024-10-11
(54)【発明の名称】画像処理装置、画像処理方法、画像処理システム及びプログラム
(51)【国際特許分類】
A61B 6/46 20240101AFI20241003BHJP
A61B 6/03 20060101ALI20241003BHJP
A61B 5/055 20060101ALI20241003BHJP
A61B 8/14 20060101ALI20241003BHJP
【ＦＩ】
A61B6/46 536Q
A61B6/03 560G
A61B6/03 570E
A61B5/055 380
A61B8/14
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024121292
(22)【出願日】2024-07-26
(62)【分割の表示】P 2020027399の分割
【原出願日】2020-02-20
(71)【出願人】
【識別番号】000001007
【氏名又は名称】キヤノン株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】594164542
【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003281
【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】宮狭 和大
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 清秀
(57)【要約】
【課題】視認性の高い差分画像を生成すること。
【解決手段】被検体を撮像して得られた複数のスライスによって構成された３次元画像である第１の医用画像と第２の医用画像から差分画像を生成する画像処理装置は、第１の医用画像と第２の医用画像を取得する取得部と、被検体のスライス方向における差分画像の範囲内において、第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスに対応するスライスが差分画像に包含される間隔であり、かつ、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライス間隔以下の間隔を、前記差分画像のスライス間隔として決定する決定部と、決定部により決定されたスライス間隔で差分画像を生成する生成部と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】被検体を撮像して得られた複数のスライスによって構成された３次元画像である第１の医用画像と第２の医用画像から差分画像を生成する画像処理装置は、第１の医用画像と第２の医用画像を取得する取得部と、被検体のスライス方向における差分画像の範囲内において、第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスに対応するスライスが差分画像に包含される間隔であり、かつ、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライス間隔以下の間隔を、前記差分画像のスライス間隔として決定する決定部と、決定部により決定されたスライス間隔で差分画像を生成する生成部と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被検体を撮像して得られた複数のスライスによって構成された３次元画像である第１の医用画像と第２の医用画像から表示部に出力する差分画像を生成する画像処理装置であって、
前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得手段と、
前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定手段であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい、前記スライス間隔を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された前記スライス間隔を有する前記差分画像を生成し、前記差分画像から前記一方の医用画像のスライスに対応する少なくとも一つのスライスを派生差分画像として生成する生成手段と、
前記差分画像と前記派生差分画像とを異なる記憶部に保存する保存手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得手段と、
前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定手段であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい、前記スライス間隔を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された前記スライス間隔を有する前記差分画像を生成し、前記差分画像から前記一方の医用画像のスライスに対応する少なくとも一つのスライスを派生差分画像として生成する生成手段と、
前記差分画像と前記派生差分画像とを異なる記憶部に保存する保存手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項2】
前記決定手段は、前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔を自然数で割った値を前記差分画像を生成するためのスライス間隔として決定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項3】
前記決定手段は、設定された解像度を上限値として前記スライス間隔を決定することを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項4】
前記第１の医用画像および前記第２の医用画像の解像度を、設定された解像度に解像度変換を行う変換手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項5】
前記決定手段は、前記設定された解像度を基準解像度とし、前記基準解像度の近傍の値に基づいて前記差分画像のスライス間隔を決定することを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項6】
前記決定手段は、
前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔を第１の自然数で割った値と前記基準解像度との差分に基づいて取得される第１の値と、
前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔を第２の自然数で割った値と前記基準解像度との差分に基づいて取得される第２の値との比較により、絶対値の小さい方の値を前記近傍の値として設定することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔を第１の自然数で割った値と前記基準解像度との差分に基づいて取得される第１の値と、
前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔を第２の自然数で割った値と前記基準解像度との差分に基づいて取得される第２の値との比較により、絶対値の小さい方の値を前記近傍の値として設定することを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項7】
前記第１の自然数は、前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔を第１の自然数で割った値が前記基準解像度以下で最大の値を与える自然数であり、
前記第２の自然数は、前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔を第２の自然数で割った値が前記基準解像度以上で最小の値を与える自然数であることを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
前記第２の自然数は、前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔を第２の自然数で割った値が前記基準解像度以上で最小の値を与える自然数であることを特徴とする請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項8】
前記生成手段は、前記基準となる医用画像を前記スライス間隔に基づいた解像度に変換し、解像度変換後の基準となる医用画像に基づいて前記差分画像の生成処理を行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項9】
前記生成手段は、前記基準となる医用画像のスライスと前記差分画像のスライスとを対応づける対応情報を前記差分画像に付加することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項10】
解像度変換された後の第１の医用画像と第２の医用画像との間の位置合わせ処理を行い、画像間の位置を対応付ける変位場を取得する位置合わせ手段を更に備え、
前記生成手段は、前記変位場に基づいて前記第２の医用画像を前記第１の医用画像と一致させるように変形させた画像と、前記第１の医用画像との間の差分画像を生成することを特徴とする請求項４または５に記載の画像処理装置。
前記生成手段は、前記変位場に基づいて前記第２の医用画像を前記第１の医用画像と一致させるように変形させた画像と、前記第１の医用画像との間の差分画像を生成することを特徴とする請求項４または５に記載の画像処理装置。
【請求項11】
前記差分画像の画素値をスライス面に平行な方向に２次元投影した投影画像を生成する投影画像生成手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項12】
前記差分画像と前記派生差分画像と前記投影画像の少なくとも一つを表示手段に表示させる表示制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１１に記載の画像処理装置。
【請求項13】
前記保存手段は、前記差分画像を前記画像処理装置が備える記憶手段に保存し、前記派生差分画像を、ネットワークを介して該画像処理装置に接続されたデータサーバが備える記憶手段に保存することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項14】
請求項１に記載の画像処理装置と、前記画像処理装置を操作する操作者からの指示の入力を受け付け前記画像処理装置に入力する指示部と、前記生成された前記差分画像を表示する前記表示部と、を有する画像処理システム。
【請求項15】
被検体を撮像して得られた複数のスライスによって構成された３次元画像である第１の医用画像と第２の医用画像から表示部に出力する差分画像を生成する画像処理装置の画像処理方法であって、
取得手段が、前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得工程と、
決定手段が、前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定工程であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい、前記スライス間隔を決定する決定工程と、
生成手段が、前記決定工程で決定された前記スライス間隔を有する前記差分画像を生成し、前記差分画像から前記一方の医用画像のスライスに対応する少なくとも一つのスライスを派生差分画像として生成する生成工程と、
保存手段が、前記差分画像と前記派生差分画像とを異なる記憶部に保存する保存工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
取得手段が、前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得工程と、
決定手段が、前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定工程であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい、前記スライス間隔を決定する決定工程と、
生成手段が、前記決定工程で決定された前記スライス間隔を有する前記差分画像を生成し、前記差分画像から前記一方の医用画像のスライスに対応する少なくとも一つのスライスを派生差分画像として生成する生成工程と、
保存手段が、前記差分画像と前記派生差分画像とを異なる記憶部に保存する保存工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項16】
コンピュータに、請求項１５に記載の画像処理方法の各工程を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像処理装置、画像処理方法、画像処理システム及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
医療の分野において、種々のモダリティにより互いに異なる時刻に撮像して得られた２つの画像から生成される差分画像をユーザに提示することにより、病変等の経時変化を可視化する試みがなされている。
【0003】
非特許文献１では、ＣＴ装置により撮像して得られた２つの３次元画像から生成した差分画像を２次元の断層画像として表示する技術が開示されている。また、差分画像の画素値をスライス面と平行な方向（ＣＴでは一般に被検体の体軸と直交する方向）に投影した２次元の投影画像を生成・表示する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】Ｒ．Ｓａｋａｍｏｔｏ，ｅｔ．ａｌ，Ｔｅｍｐｏｒａｌ ｓｕｂｔｒａｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｂｏｎｅ ｍｅｔａｓｔａｓｉｓ ｕｓｉｎｇ ＬＤＤＭＭ ： ｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｙ ｓｔｕｄｙ，ＣＡＲＳ２０１４．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、非特許文献１の技術では、スライス間隔が粗い２つの３次元画像（原画像）から差分画像を生成した場合には、差分画像のスライス間隔も粗くなる。そのため、差分画像の画素値をスライス面と平行な方向に投影した投影画像を表示部に表示した場合に視認性が低下するという課題が生じ得る。
【0006】
本発明は、上記の課題に鑑み、視認性の高い差分画像を生成することが可能な画像処理技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の目的を達成するために、本発明の一態様による画像処理装置は、被検体を撮像して得られた複数のスライスによって構成された３次元画像である第１の医用画像と第２の医用画像から表示部に出力する差分画像を生成する画像処理装置であって、
前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得手段と、
前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定手段であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい、前記スライス間隔を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された前記スライス間隔を有する前記差分画像を生成し、前記差分画像から前記一方の医用画像のスライスに対応する少なくとも一つのスライスを派生差分画像として生成する生成手段と、
前記差分画像と前記派生差分画像とを異なる記憶部に保存する保存手段と、を備えることを特徴とする。
本発明の目的を達成するために、本発明の他の態様による画像処理方法は、被検体を撮像して得られた複数のスライスによって構成された３次元画像である第１の医用画像と第２の医用画像から表示部に出力する差分画像を生成する画像処理装置の画像処理方法であって、
取得手段が、前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得工程と、
決定手段が、前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定工程であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい、前記スライス間隔を決定する決定工程と、
生成手段が、前記決定工程で決定された前記スライス間隔を有する前記差分画像を生成し、前記差分画像から前記一方の医用画像のスライスに対応する少なくとも一つのスライスを派生差分画像として生成する生成工程と、
保存手段が、前記差分画像と前記派生差分画像とを異なる記憶部に保存する保存工程と、を有することを特徴とする。
前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得手段と、
前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定手段であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい、前記スライス間隔を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された前記スライス間隔を有する前記差分画像を生成し、前記差分画像から前記一方の医用画像のスライスに対応する少なくとも一つのスライスを派生差分画像として生成する生成手段と、
前記差分画像と前記派生差分画像とを異なる記憶部に保存する保存手段と、を備えることを特徴とする。
本発明の目的を達成するために、本発明の他の態様による画像処理方法は、被検体を撮像して得られた複数のスライスによって構成された３次元画像である第１の医用画像と第２の医用画像から表示部に出力する差分画像を生成する画像処理装置の画像処理方法であって、
取得手段が、前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得工程と、
決定手段が、前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定工程であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい、前記スライス間隔を決定する決定工程と、
生成手段が、前記決定工程で決定された前記スライス間隔を有する前記差分画像を生成し、前記差分画像から前記一方の医用画像のスライスに対応する少なくとも一つのスライスを派生差分画像として生成する生成工程と、
保存手段が、前記差分画像と前記派生差分画像とを異なる記憶部に保存する保存工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、視認性の高い差分画像を生成することが可能になる。すなわち、差分画像を原画像と同じスライスで断面表示でき、かつ差分画像の画素値をスライス面に平行に投影した場合でも視認性の高い投影画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
【図1】実施形態に係る画像処理システムの機能構成を示す図。
【図2】実施形態における全体の処理手順を示す図。
【図3】差分画像のスライス間隔を説明する図。
【図4】原画像と差分画像のアキシャル断面を例示する図。
【図5】原画像のコロナル断面と差分投影画像を例示する図。
【図6】実施形態における座標軸の設定を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る本発明を限定するものでなく、また本実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須のものとは限らない。
【0011】
[第１実施形態]
（画像処理システムの構成）
図１は、実施形態に係る画像処理システム１０の構成を示す図である。画像処理システム１０は画像処理装置１００を有しており、画像処理装置１００は、ネットワーク１２０を介してデータサーバ１３０と接続されている。実施形態に係る画像処理装置１００は、互いに異なる時刻に撮像された２つの画像間で位置合わせを行い、被検体を撮像して得られた３次元画像である２つの画像（第１の医用画像と第２の医用画像）から差分画像を生成することが可能な装置である。
（画像処理システムの構成）
図１は、実施形態に係る画像処理システム１０の構成を示す図である。画像処理システム１０は画像処理装置１００を有しており、画像処理装置１００は、ネットワーク１２０を介してデータサーバ１３０と接続されている。実施形態に係る画像処理装置１００は、互いに異なる時刻に撮像された２つの画像間で位置合わせを行い、被検体を撮像して得られた３次元画像である２つの画像（第１の医用画像と第２の医用画像）から差分画像を生成することが可能な装置である。
【0012】
データサーバ１３０は、複数の医用画像を保持している。データサーバ１３０は、例えば、モダリティで撮影された医用画像データを受信し、ネットワークを通じて保管・管理する医療用画像管理システム（ＰＡＣＳ：Ｐｉｃｔｕｒｅ Ａｒｃｈｉｖｉｎｇ ａｎｄ ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｓ）を表す。以下の説明では、データサーバ１３０には、第１の医用画像および第２の医用画像として、異なる条件（異なるモダリティ、撮影モード、日時、体位等）で被検体を予め撮像して得られた複数の３次元断層画像が保持されているとする。本実施形態では、医用画像の例として、第１の医用画像と第２の医用画像はＸ線ＣＴ装置により撮像して得られた３次元断層画像（３次元医用画像）であるとして説明する。
【0013】
図６は実施形態における座標軸の設定を例示する図である。図６に示すように、被検体６００の右手から左手への方向を表す軸をＸ軸、被検体６００の背面から正面への方向を表す軸をＹ軸、被検体の頭から足への方向を表す軸をＺ軸として定義する。また、ＸＹ断面をアキシャル面、ＹＺ断面をサジタル面、ＺＸ断面をコロナル面と定義する。すなわち、Ｘ軸方向は、サジタル面に直交する方向（以下、「サジタル方向」）である。また、Ｙ軸方向は、コロナル面に直交する方向（以下、「コロナル方向」）である。さらに、Ｚ軸方向は、アキシャル面に直交する方向（以下、「アキシャル方向」）である。このとき、２次元断層画像（スライス）の集合として構成された３次元画像であるＣＴ画像の場合は、画像のスライス面は、アキシャル面を表し、スライス面に直交する方向（以下、スライス方向）はアキシャル方向を表す。なお、図６に示した座標系の設定は一例であり、これ以外の定義により座標系を設定することも可能である。
【0014】
３次元断層画像を撮像するモダリティは、例えば、ＭＲＩ装置、Ｘ線ＣＴ装置、３次元超音波撮影装置、光音響トモグラフィ装置、ＰＥＴ／ＳＰＥＣＴ、ＯＣＴ装置などであってもよい。さらに、第１の医用画像および第２の医用画像は、差分画像を生成する対象となる３次元断層画像であれば、いかなる画像であってもよい。例えば、異なるモダリティや異なる撮影モードで同時期に撮像されたものであってもよい。また、経過観察のために、同一患者を同一モダリティ、同一体位で異なる日時に撮像した画像であってもよい。なお、第１の医用画像および第２の医用画像は、２次元断層画像の集合として構成された３次元医用画像（３次元断層画像）である。そして、各２次元断層画像の位置および姿勢は、基準座標系（被検体を基準とした空間中の座標系）に変換した上でデータサーバ１３０に保持されているものとする。このとき、基準座標系で表現された第１の医用画像および第２の医用画像は、指示部１４０を操作するユーザの指示に応じて、画像処理装置１００に入力される。
【0015】
画像処理装置１００は、指示部１４０からユーザによる処理の要求を受け付けて画像処理を行い、画像処理の結果を表示部１５０へ出力する装置であり、医師等のユーザが操作する読影用の端末装置として機能する。具体的には、指示部１４０を通じたユーザからの指示に基づいて、データサーバ１３０から、画像処理対象となる第１の医用画像と第２の医用画像を、画像処理を施す一対の画像（画像対）として取得する。そして、画像処理装置１００は、取得した第１の医用画像および第２の医用画像の位置合わせ処理を行い、差分画像等を生成して表示部１５０に出力する。
【0016】
画像処理装置１００は、以下に説明する構成要素により構成されている。以下の構成要素は、例えば、画像処理装置１００の制御部として機能する一つ又は複数のＣＰＵ（central processing unit）がプログラムを実行することにより各部の機能が構成される。画像処理装置１００の構成要素は、同様の機能を果たすのであれば、それらは集積回路などで構成してもよい。
【0017】
取得部１０１は、ネットワーク１２０を介して外部装置（例えば、データサーバ１３０等）と画像処理装置１００との通信を実現するインタフェースとして機能し、ネットワーク１２０を介して画像処理装置１００へと入力される第１の医用画像および第２の医用画像の情報を取得する。指示部１４０からユーザの指示が入力されると、取得部１０１は、データサーバ１３０から、画像処理対象となる第１の医用画像と第２の医用画像を画像対として取得する。
【0018】
変換部１０２は、第１の医用画像と第２の医用画像を予め決められた解像度（以下、「処理解像度」）に夫々解像度変換する。位置合わせ部１０３は、解像度変換された後の第１の医用画像と第２の医用画像（以下、「第１の変換画像」、「第２の変換画像」）との間の位置合わせ処理を行い、画像間の位置を対応付ける変位場を取得する。なお、ここでは、画像の解像度はＸＹＺ各軸方向の画素サイズを表す。
【0019】
決定部１０４は、出力する差分画像のＸＹＺ各軸方向の解像度（以下、「出力解像度」）を決定する。３次元医用画像のスライス方向における差分画像の範囲内において、第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスに対応するスライスが差分画像に包含されるような間隔であり、かつ、第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライス間隔以下の間隔を、差分画像のスライス間隔（すなわち、差分画像のＺ方向の出力解像度）として決定する。
【0020】
差分画像生成部１０５は、決定部１０４により決定された出力解像度で差分画像を生成する。具体的には、差分画像生成部１０５は、位置合わせ部１０３が取得した変位場に基づいて第２の医用画像を第１の医用画像と一致させるように変形させた画像（以下、「第２の変形画像」）と、第１の医用画像との間の差分画像を、出力解像度に基づいて生成する。なお、位置合わせ部１０３が取得した変位場に基づいて変形させる画像は第２の医用画像に限定されず、第１の医用画像を変形させてもよい。例えば、差分画像生成部１０５は、位置合わせ部１０３が取得した変位場に基づいて第１の医用画像を第２の医用画像と一致させるように変形させた画像（第１の変形画像）と、第２の医用画像との間の差分画像を、出力解像度に基づいて生成することも可能である。
【0021】
投影画像生成部１０６は、差分画像の画素値を２次元に投影した投影画像（以下、「差分投影画像」）を生成する。表示制御部１０７は、第１の医用画像と第２の医用画像の断面画像、生成された差分画像の断面画像や差分投影画像等を表示部１５０に出力する制御を行う。
【0022】
表示部１５０は、ＬＣＤやＣＲＴ等の任意の機器により構成されており、医師が読影するために医用画像等の表示を行う。具体的には、画像処理装置１００から取得した第１の医用画像と第２の医用画像の断面画像を表示する。また、画像処理装置１００で生成された差分画像の断面画像、および投影画像（差分投影画像）を表示する。ここで、表示部１５０には、医師等のユーザからの指示を取得するためのＧＵＩが配置されている。ユーザは、表示中の第１の医用画像と第２の医用画像の断面画像を、ＧＵＩを利用して差分画像の断面画像や差分投影画像に自由に切り替えることができる。また、ＧＵＩからの指示に基づいて、表示制御部１０７は、各画像を組み合わせて表示部１５０に表示するように制御することも可能である。
【0023】
図２は、画像処理装置１００が行う全体の処理手順を示すフローチャートである。
【0024】
（Ｓ２０１：画像を取得）
ステップＳ２０１において、取得部１０１は、データサーバ１３０から、指示部１４０を通じてユーザが指定した、第１の医用画像および第２の医用画像を取得する。そして、第１の医用画像および第２の医用画像を、画像処理を施す一対の画像として取得し、変換部１０２、決定部１０４、差分画像生成部１０５、および表示制御部１０７へと出力する。なお、所定の規則に基づいて自動取得された第１の医用画像および第２の医用画像を、ユーザが確認して取得を最終決定するようにしてもよい。ここで、所定の規則に基づいて画像を自動取得する処理の一例としては、例えば、第１の医用画像を検査対象の被検体の最も新しい検査画像、第２の医用画像を同一被検体の２番目に新しい検査画像として自動取得するようにできる。なお、自動取得の方法はこれに限らず、例えば第２の医用画像を同一被検体の最も古い検査画像として自動取得してもよい。また、第１の医用画像のみをユーザが指定し、第２の医用画像を上記と同様に所定の規則に基づいて自動取得する構成でもよい。
ステップＳ２０１において、取得部１０１は、データサーバ１３０から、指示部１４０を通じてユーザが指定した、第１の医用画像および第２の医用画像を取得する。そして、第１の医用画像および第２の医用画像を、画像処理を施す一対の画像として取得し、変換部１０２、決定部１０４、差分画像生成部１０５、および表示制御部１０７へと出力する。なお、所定の規則に基づいて自動取得された第１の医用画像および第２の医用画像を、ユーザが確認して取得を最終決定するようにしてもよい。ここで、所定の規則に基づいて画像を自動取得する処理の一例としては、例えば、第１の医用画像を検査対象の被検体の最も新しい検査画像、第２の医用画像を同一被検体の２番目に新しい検査画像として自動取得するようにできる。なお、自動取得の方法はこれに限らず、例えば第２の医用画像を同一被検体の最も古い検査画像として自動取得してもよい。また、第１の医用画像のみをユーザが指定し、第２の医用画像を上記と同様に所定の規則に基づいて自動取得する構成でもよい。
【0025】
（Ｓ２０２：画像の解像度を変換）
ステップＳ２０２において、変換部１０２は、取得部１０１から取得した、第１の医用画像および第２の医用画像を予め決められた処理解像度に解像度変換し、第１の変換画像および第２の変換画像を取得する。例えば、差分画像の原画像となる第１の医用画像および第２の医用画像の解像度（画素サイズ）が非等方な場合に、後段の処理で行う画像間の位置合わせを高精度に実施するために、変換部１０２は、各軸方向の解像度が等しくなるように解像度を等方化した第１の変換画像および第２の変換画像を取得する。より具体的には、例えば、第１の医用画像と第２の医用画像がＣＴ画像の場合には、スライス方向（アキシャル方向）の解像度に対してスライス面内（例えばサジタル方向、コロナル方向）の解像度が高い。そのため、変換部１０２は、スライス面内の解像度に合わせてスライス方向の画素をアップサンプリングする処理を行う。なお、解像度変換時の濃度値の補間には公知の画像処理手法を用いることができる。
ステップＳ２０２において、変換部１０２は、取得部１０１から取得した、第１の医用画像および第２の医用画像を予め決められた処理解像度に解像度変換し、第１の変換画像および第２の変換画像を取得する。例えば、差分画像の原画像となる第１の医用画像および第２の医用画像の解像度（画素サイズ）が非等方な場合に、後段の処理で行う画像間の位置合わせを高精度に実施するために、変換部１０２は、各軸方向の解像度が等しくなるように解像度を等方化した第１の変換画像および第２の変換画像を取得する。より具体的には、例えば、第１の医用画像と第２の医用画像がＣＴ画像の場合には、スライス方向（アキシャル方向）の解像度に対してスライス面内（例えばサジタル方向、コロナル方向）の解像度が高い。そのため、変換部１０２は、スライス面内の解像度に合わせてスライス方向の画素をアップサンプリングする処理を行う。なお、解像度変換時の濃度値の補間には公知の画像処理手法を用いることができる。
【0026】
本実施形態では、画像間の細部の差分が算出可能なように処理解像度を３次元の各軸方向に、例えば、１ｍｍとし、解像度変換により解像度が等方化された第１の変換画像と第２の変換画像とを取得する。なお、処理解像度は十分に画像間の細部の差分が算出可能な解像度であれば１ｍｍでなくともよい。また、必ずしも等方化しなくてもよく、後段の処理で行う画像間の位置合わせを高精度に実施できる程度に解像度を変換できればよい。さらに、ステップＳ２０１において取得された段階で第１の医用画像と第２の医用画像の解像度が既に処理解像度である場合等の解像度変換処理が必要ない場合には、必ずしも解像度変換をしなくてもよい。そして、変換部１０２は、生成された第１の変換画像および第２の変換画像を、位置合わせ部１０３へと出力する。
【0027】
（Ｓ２０３：２画像間を位置合わせ）
ステップＳ２０３において、位置合わせ部１０３は、第１の変換画像と第２の変換画像との間で同一部位を表す画素が略一致するように位置合わせを行い、画像間の位置を対応付ける変位場を取得する。そして、位置合わせの結果である変位場の情報を、差分画像生成部１０５へと出力する。
ステップＳ２０３において、位置合わせ部１０３は、第１の変換画像と第２の変換画像との間で同一部位を表す画素が略一致するように位置合わせを行い、画像間の位置を対応付ける変位場を取得する。そして、位置合わせの結果である変位場の情報を、差分画像生成部１０５へと出力する。
【0028】
本実施形態では、画像間の位置合わせとは、一方の画像の各画素位置を他方の画像の対応する画素位置に変位させるための変位場を算出する処理を示している。例えば、互いに異なる時刻に撮像された２つの画像がある場合、基準とする一方の画像の各画素位置に対して他方の画像の対応する画素位置を推定することにより、基準とする一方の画像から他方の画像への変位場を算出することができる。本実施形態において第１の医用画像を基準とすると、第１の変換画像上の各画素位置に対応する第２の変換画像上の画素位置を求めることで、夫々の画素位置における変位ベクトルを取得する。つまり、第１の医用画像を基準とする場合に、生成される変位場は、第１の変換画像の各画素位置における、第２の変換画像上の対応位置への変位ベクトルを格納した画像であり、基準とする第１の変換画像と同じ解像度、同じ画素数となる。従って、処理解像度が、例えば、１ｍｍ等方の場合は、変位場も１ｍｍで等方化された変位ベクトル場となる。これにより、変位場は画像間の細部の差分が算出可能な情報量を保持するものとなる。
【0029】
本実施形態において、位置合わせ部１０３は、位置合わせを公知の画像処理手法により行うことが可能である。例えば、画像間の画像類似度が高くなるように一方の画像を変形させることにより変位場を求めることにより位置合わせを行うことが可能である。画像類似度としては、一般的に用いられているＳｕｍ ｏｆ Ｓｑｕａｒｅｄ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ（ＳＳＤ）や相互情報量、相互相関係数などの公知の方法を用いることができる。また、画像の変形のモデルとしては、Ｔｈｉｎ Ｐｌａｔｅ Ｓｐｌｉｎｅ（ＴＰＳ）などの放射基底関数に基づく変形モデルやＦｒｅｅ Ｆｏｒｍ Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ（ＦＦＤ）、Ｌａｒｇｅ Ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｆｆｅｏｍｏｒｐｈｉｃ Ｍｅｔｒｉｃ Ｍａｐｐｉｎｇ（ＬＤＤＭＭ）等の公知の変形モデルを利用できる。
【0030】
（Ｓ２０４：出力解像度を決定）
ステップＳ２０４において、決定部１０４は、出力解像度を、第１の医用画像の解像度とステップＳ２０２において用いた処理解像度とに基づいて決定する。そして、決定した出力解像度の値を、差分画像生成部１０５へと出力する。
ステップＳ２０４において、決定部１０４は、出力解像度を、第１の医用画像の解像度とステップＳ２０２において用いた処理解像度とに基づいて決定する。そして、決定した出力解像度の値を、差分画像生成部１０５へと出力する。
【0031】
ここで、決定部１０４が出力解像度を決定する処理の詳細について説明する。２画像間の差分画像を生成する一般的な方法として、２つの画像（第１の医用画像および第２の医用画像）のうち位置合わせの基準となる医用画像（本実施形態では第１の医用画像）と、差分画像とが、画素毎に位置が対応付けられた形で差分画像を生成する方法がある。このとき、差分画像は、位置合わせの基準となる医用画像（本実施形態の場合、第１の医用画像）と同じ解像度で生成される。また、差分画像を生成する範囲内において、差分画像は、位置合わせの基準となる画像（第１の医用画像）と同じ画素数で生成される。これにより、例えば、第１の医用画像に含まれる２次元断層画像と差分画像に含まれる２次元断層画像の位置を対応付けて確認したい場合には、容易に対応付けて表示することができる。
【0032】
しかしながら、差分画像をスライス面に平行な方向に２次元投影した差分投影画像やボリュームレンダリング画像、あるいは、スライス面（アキシャル面）とは異なる、サジタル面やコロナル面を含む任意の断面で差分画像を切断した断面画像（以下、差分投影画像等）を生成して表示する場合には以下の課題が生じ得る。すなわち、基準となる第１の医用画像のスライス間隔が粗いと、差分画像のスライス間隔も粗くなる。これにより、差分画像のスライス面の断面画像を表示部に表示した場合には解像度が十分であるものの、上記の差分投影画像等を表示部に表示した場合には、スライス方向に粗い解像度で表示されるという課題が生じ得る。この課題は、種々のモダリティにより３次元断層画像を取得する場合に、全ての軸方向において解像度が必ずしも一致しないことが多いために生じ得る。例えば、Ｘ線ＣＴ装置の場合は、被ばく量の低減やデータ量削減のために、スライス方向（アキシャル方向）の解像度（スライス間隔）は、スライス面内方向（例えばサジタル方向やコロナル方向）の解像度（スライス面内解像度）に比べて粗いことが多い。
【0033】
そこで、本実施形態では、出力解像度のスライス面内（ＸＹ面内）の解像度を第１の医用画像のスライス面内の解像度に一致させる。そして、出力解像度のスライス間隔（Ｚ方向の値）を、第１の医用画像のスライスに対応するスライスが差分画像に包含され、かつ、設定された所定の解像度に比べて粗くならない値に差分画像のスライス間隔を決定する。すなわち、決定部１０４は、第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスに対応するスライスが差分画像に包含される間隔であり、かつ、第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライス間隔以下の間隔を、差分画像のスライス間隔として決定する決定手段の一例に相当する。このとき、所定の解像度は、画像間の細部の差分が算出可能な解像度であり、出力解像度のＺ方向の値（スライス間隔）の上限値（以下、「上限解像度」）として設定される。以下に具体的な設定方法を説明する。
【0034】
本実施形態において、決定部１０４は、出力解像度のＺ方向の値を、以下の２つの条件を満たす値に設定する。
【0035】
＜条件１＞第１の医用画像のスライス間隔を自然数で割った値であること
＜条件２＞上限解像度以下の最大の値であること
ここで、出力解像度のＺ方向の値をｓｚ、第１の医用画像のスライス間隔をｓ１、自然数をｎ、上限解像度をｓＭＡＸとすると、出力解像度のＺ方向の値ｓＺに関して、以下の式（１Ａ）が成り立つ。（１Ａ）式によれば、決定部１０４は、基準となる医用画像（本実施形態では、第１の医用画像）のスライスの間隔（ｓ１）を自然数（ｎ）で割った値を差分画像のスライス間隔として取得する。また、決定部１０４は、設定された解像度（上限解像度ｓＭＡＸ）を上限値として差分画像のスライス間隔を決定する。
＜条件２＞上限解像度以下の最大の値であること
ここで、出力解像度のＺ方向の値をｓｚ、第１の医用画像のスライス間隔をｓ１、自然数をｎ、上限解像度をｓＭＡＸとすると、出力解像度のＺ方向の値ｓＺに関して、以下の式（１Ａ）が成り立つ。（１Ａ）式によれば、決定部１０４は、基準となる医用画像（本実施形態では、第１の医用画像）のスライスの間隔（ｓ１）を自然数（ｎ）で割った値を差分画像のスライス間隔として取得する。また、決定部１０４は、設定された解像度（上限解像度ｓＭＡＸ）を上限値として差分画像のスライス間隔を決定する。
【0036】
ｓＺ＝ｓ１／ｎ ≦ ｓＭＡＸ ・・・（１Ａ）
さらに（１Ａ）式より、以下の（１Ｂ）が成り立つ。
さらに（１Ａ）式より、以下の（１Ｂ）が成り立つ。
【0037】
ｎ ≧ ｓ１／ｓＭＡＸ ・・・（１Ｂ）
ここで、出力解像度のＺ方向の値ｓＺを（１Ａ）式を満たす最大の値とするには、自然数ｎは（１Ｂ）式を満たす最小の値である必要がある。従って、第１の医用画像のスライス間隔ｓ１と上限解像度ｓＭＡＸが分かれば自然数ｎを算出できる。例えば、ｓ１＝３．５ｍｍ、ｓＭＡＸ＝１．０ｍｍ（＝処理解像度）とする。ここで、上限解像度ｓＭＡＸ＝処理解像度とした理由は後述する。この場合、（１Ｂ）式はｎ≧３．５となり、（１Ｂ）式を満たす最小の自然数ｎ＝４が求められる。従って、（１Ａ）式より、出力解像度のＺ方向の値は、ｓＺ＝３．５/４＝０．８７５ｍｍと求めることができる。
ここで、出力解像度のＺ方向の値ｓＺを（１Ａ）式を満たす最大の値とするには、自然数ｎは（１Ｂ）式を満たす最小の値である必要がある。従って、第１の医用画像のスライス間隔ｓ１と上限解像度ｓＭＡＸが分かれば自然数ｎを算出できる。例えば、ｓ１＝３．５ｍｍ、ｓＭＡＸ＝１．０ｍｍ（＝処理解像度）とする。ここで、上限解像度ｓＭＡＸ＝処理解像度とした理由は後述する。この場合、（１Ｂ）式はｎ≧３．５となり、（１Ｂ）式を満たす最小の自然数ｎ＝４が求められる。従って、（１Ａ）式より、出力解像度のＺ方向の値は、ｓＺ＝３．５/４＝０．８７５ｍｍと求めることができる。
【0038】
図３は出力解像度のＺ方向の値（差分画像のスライス間隔）を説明する図である。図３において、３次元断層画像３００は、差分画像を表している。そして、Ｚ方向における太線の間隔３０１は、第１の医用画像のスライス間隔を表し、点線の間隔３０２は、出力解像度のＺ方向の値ｓＺを表す。上述のとおり、太線の間隔３０１がｓ１＝３．５ｍｍの場合、点線の間隔３０２はそれをｎ＝４で割った値０．８７５ｍｍとなる。このとき、差分画像（３次元断層画像３００）のスライス方向（図３のＺ軸方向）において、太線の間隔３０１の位置では、第１の医用画像と同じスライス間隔となる、つまり、第１の医用画像のスライスに対応するスライスが差分画像に包含される。太線の間隔３０１以外の点線の間隔３０２の位置では、上限解像度ｓＭＡＸに比べて、より細かいスライス間隔（出力解像度のＺ方向の値ｓＺ）が設定される。
【0039】
このように、基準となる医用画像（本実施形態では第１の医用画像）のスライスに対応するスライスが差分画像に含まれるため、断面表示の際には、第１の医用画像と差分画像とを容易にスライス単位で対応づけて観察できるようになる。さらに、差分画像のスライス間隔は上限値（上限解像度ｓＭＡＸ）より粗くならないため、原画像のスライス間隔が粗い場合でもスライス方向に細かい解像度（出力解像度のＺ方向の値ｓＺ）を有する視認性の高い画像（差分投影画像等）を生成することができる。
【0040】
ここで、上限解像度として、処理解像度の値を用いることができる。つまり、出力解像度のＺ方向の値の上限値を処理解像度とする。出力解像度のＺ方向の値の上限値（上限解像度）を処理解像度に一致させることにより、ステップＳ２０３に記載した通り、上限解像度は位置合わせ処理によって得られた変位場の解像度とも一致する。ステップＳ２０３に記載した通り変位場は画像間の細部の差分が算出可能な解像度（例えば、１ｍｍ）で生成されている。従って、出力解像度のＺ方向の上限値は、単に差分投影画像の体軸方向の解像度が粗くならないように設定されているだけではなく、情報量としても画像間の細部の差分を表現できる値として設定されていることになる。
【0041】
なお、上限解像度として用いる値は一例であって、上記の例に限定されない。すなわち、上限解像度は処理解像度の値と一致していなくてもよく、処理解像度に所定の定数を乗算した値を上限解像度としてもよい。例えば、所定の定数の例として１．５とすることができる。ここで、所定の定数は、差分投影画像等が十分な解像感で表示されるような値を経験的に設定することができる。所定の定数を１以上に設定することで、差分画像の生成を高速化することができる。あるいは、予め定めた定数を上限解像度としてもよい。上限解像度は、望ましくは、不必要に細かくなく、かつ十分に細かい差分値を描出できる解像度として、０．５ｍｍ以上かつ２．０ｍｍ以下の範囲で所定の解像度を設定してもよい。
【0042】
なお、出力解像度のＺ方向の値ｓＺの算出において、所定の解像度を上限値とし、必ずその値以下に設定されるようにしたが、必ずしもそのような設定でなくともよい。すなわち、所定の解像度を基準値（以下、「基準解像度」）とし、基準解像度に対して所定の条件を満たす値をＺ方向の解像度としてもよい。すなわち、上記の上限解像度は基準解像度の一例であり、＜条件２＞は所定の条件の一例である。例えば、基準解像度に最も近い値をＺ方向の解像度に決めるようにしてもよい。つまり、＜条件１＞に組み合わせる条件として、上述の＜条件２＞の代わりに以下の＜条件２'＞を満たす値に設定することも可能である。
【0043】
＜条件２'＞基準解像度に最も近い値であること
このとき、基準解像度をｓＢとすると、＜条件２'＞について以下の（２）～（５）式が成り立つ。（２）～（５）式によれば、決定部１０４は、設定された解像度を基準解像度（ｓＢ）とし、基準解像度の近傍の値（ｄＭＩＮ）に基づいて差分画像のスライス間隔を決定する。決定部１０４は、基準となる医用画像のスライスの間隔を第１の自然数（ｎ－）で割った値（ｓ１／ｎ－）と基準解像度（ｓＢ）との差分に基づいて取得される第１の値（ｄ－）と、基準となる医用画像のスライスの間隔を第２の自然数（ｎ＋）で割った値（ｓ１／ｎ＋）と基準解像度（ｓＢ）との差分に基づいて取得される第２の値（ｄ＋）との比較により、絶対値の小さい方の値を近傍の値（ｄＭＩＮ）として設定する。ここで、第１の自然数（ｎ－）は、基準となる医用画像のスライスの間隔を第１の自然数（ｎ－）で割った値が基準解像度以下で最大の値を与える自然数である。また、第２の自然数（ｎ＋）は、基準となる医用画像のスライスの間隔を第２の自然数（ｎ＋）で割った値が基準解像度以上で最小の値を与える自然数である。
このとき、基準解像度をｓＢとすると、＜条件２'＞について以下の（２）～（５）式が成り立つ。（２）～（５）式によれば、決定部１０４は、設定された解像度を基準解像度（ｓＢ）とし、基準解像度の近傍の値（ｄＭＩＮ）に基づいて差分画像のスライス間隔を決定する。決定部１０４は、基準となる医用画像のスライスの間隔を第１の自然数（ｎ－）で割った値（ｓ１／ｎ－）と基準解像度（ｓＢ）との差分に基づいて取得される第１の値（ｄ－）と、基準となる医用画像のスライスの間隔を第２の自然数（ｎ＋）で割った値（ｓ１／ｎ＋）と基準解像度（ｓＢ）との差分に基づいて取得される第２の値（ｄ＋）との比較により、絶対値の小さい方の値を近傍の値（ｄＭＩＮ）として設定する。ここで、第１の自然数（ｎ－）は、基準となる医用画像のスライスの間隔を第１の自然数（ｎ－）で割った値が基準解像度以下で最大の値を与える自然数である。また、第２の自然数（ｎ＋）は、基準となる医用画像のスライスの間隔を第２の自然数（ｎ＋）で割った値が基準解像度以上で最小の値を与える自然数である。
【0044】
ｓＺ＝ｓＢ＋ｄＭＩＮ ・・・（２）
ｄＭＩＮ＝{ｄ－（ｉｆ ｜ｄ－｜≦｜ｄ＋｜）
ｄ＋（ｉｆ ｜ｄ－｜＞｜ｄ＋｜）}・・・（３）
ｄ－＝ｓ１／ｎ－ － ｓＢ ・・・（４）
ｄ＋＝ｓ１／ｎ＋ － ｓＢ ・・・（５）
ここで、（４）式において、ｎ－はｓ１を自身で割った時に基準解像度以下で最大の値を与える自然数（第１の自然数）であり、（５）式において、ｎ＋はｓ１を自身で割った時に基準解像度以上で最小の値を与える自然数（第２の自然数）である。そして、ｄ－は、基準解像度以下の最大の値と基準解像度との差、ｄ＋は、基準解像度以上の最小の値と基準解像度との差を表す。また、（３）式においてｄＭＩＮは、ｄ－の絶対値とｄ＋の絶対値との比較により、絶対値の小さい方の値が設定される。
ｄＭＩＮ＝{ｄ－（ｉｆ ｜ｄ－｜≦｜ｄ＋｜）
ｄ＋（ｉｆ ｜ｄ－｜＞｜ｄ＋｜）}・・・（３）
ｄ－＝ｓ１／ｎ－ － ｓＢ ・・・（４）
ｄ＋＝ｓ１／ｎ＋ － ｓＢ ・・・（５）
ここで、（４）式において、ｎ－はｓ１を自身で割った時に基準解像度以下で最大の値を与える自然数（第１の自然数）であり、（５）式において、ｎ＋はｓ１を自身で割った時に基準解像度以上で最小の値を与える自然数（第２の自然数）である。そして、ｄ－は、基準解像度以下の最大の値と基準解像度との差、ｄ＋は、基準解像度以上の最小の値と基準解像度との差を表す。また、（３）式においてｄＭＩＮは、ｄ－の絶対値とｄ＋の絶対値との比較により、絶対値の小さい方の値が設定される。
【0045】
例えば、ｓ１＝２．２５ｍｍ、ｓＢ＝１．０ｍｍの場合、（２）～（５）式より、ｎ－＝３、ｎ＋＝２、ｄ－＝０．２５、ｄ＋＝０．１２５となる。このとき、（３）式のｄＭＩＮ値は、ｄ－の絶対値とｄ＋の絶対値とのうち、絶対値の小さい方の値が設定され、ｄＭＩＮ＝０．１２５となる。基準解像度をｓＢ＝１．０ｍｍとした場合、出力解像度のＺ方向の値（ｓＺ）は、（２）式より、ｓＺ＝ｓＢ＋ｄＭＩＮ＝１．０＋０．１２５＝１．１２５となる。
【0046】
一方、上述の＜条件１＞と＜条件２＞を満たすようにパラメータを設定すると、この場合、（１Ｂ）式はｎ≧２．２５となり、（１Ｂ）式を満たす最小の自然数ｎ＝３が求められる。従って、（１Ａ）式より、出力解像度のＺ方向の値は、ｓＺ＝２．２５／３＝０．７５ｍｍと求めることができる。＜条件１＞と＜条件２＞を満たす出力解像度のＺ方向の値（ｓＺ）は、ｓＺ＝０．７５が設定される。この場合、基準解像度ｓＢ（＝１．０）との差は０．２５となり、＜条件２'＞を用いた場合における基準解像度ｓＢとの差（０．１２５）に比べて、＜条件２＞を用いた場合では基準解像度ｓＢからは、より遠い値が設定される。
【0047】
このように、所定の解像度をＺ方向の解像度の上限値として扱う場合に比べて、所定の解像度を基準値として扱い、基準値に最も近い値を設定するようにすることで、より所定の解像度に近い値に設定することができる。
【0048】
これは、例えば、以下の場合において有用である。上述の通り、位置合わせによる変位場が有する情報量は、例えば、処理解像度である１ｍｍ等方の解像度の情報量である。従って、＜条件２＞を用いた場合、出力解像度のＺ方向の値（ｓＺ）は処理解像度を超えることはないため、原画像のスライス間隔が粗い場合にも、粗い値に設定されることはない。しかし、場合によっては上述の場合のように、１ｍｍから離れた細かい値（０．７５ｍｍ）に設定されてしまい、変位場が有している情報量よりも細かい値に設定されてしまう場合が生じ得る。このような場合に、＜条件２'＞を用いて、設定された解像度（基準解像度）の近傍の値に差分画像のスライス間隔を決定する、すなわち、最も処理解像度に近い値を差分画像のスライス間隔（出力解像度の値）として設定することで、変位場が有している情報量よりも粗いものの、処理解像度に対して、より近い値（１．１２５ｍｍ）に出力解像度の値（ｓＺ）を設定することができる。
【0049】
（Ｓ２０５：差分画像を生成）
ステップＳ２０５において、差分画像生成部１０５は、第１の医用画像と第２の医用画像の間において、ステップＳ２０４で決定した出力解像度での差分処理を行うことで、出力解像度の差分画像を生成する。そして、生成された差分画像を、投影画像生成部１０６および表示制御部１０７へと出力する。以下に具体的な差分画像の生成方法を説明する。
ステップＳ２０５において、差分画像生成部１０５は、第１の医用画像と第２の医用画像の間において、ステップＳ２０４で決定した出力解像度での差分処理を行うことで、出力解像度の差分画像を生成する。そして、生成された差分画像を、投影画像生成部１０６および表示制御部１０７へと出力する。以下に具体的な差分画像の生成方法を説明する。
【0050】
一般的に、第１の医用画像と第２の医用画像の間の差分処理に基づく差分画像の生成は、以下の方法で実施される。すなわち、ステップＳ２０３で取得された変位場に基づいて、差分画像生成部１０５は、第１の医用画像上の各画素について、当該画素の位置（座標）に対応する第２の医用画像上の画素の位置（座標）を算出する。その後、第１の医用画像上の各画素について、対応する第２の医用画像上の画素の位置（座標）との間における画素値の差分値を取ることで差分画像を生成する。これにより、差分画像の各画素の位置（座標）は第１の医用画像と対応するため、差分画像は第１の医用画像と同一の解像度で取得できる。
【0051】
本実施形態における差分処理において、差分画像の出力解像度は第１の医用画像の解像度とは必ずしも一致しないため、差分画像生成部１０５は、最初に第１の医用画像の解像度を出力解像度に変換した後に、上記と同様の差分処理を実行して差分画像を生成する。差分画像生成部１０５は、上記の差分処理方法で説明した第１の医用画像の解像度を出力解像度に変換した後、解像度変換後の第１の医用画像に基づいて差分画像の生成処理を行う。
【0052】
すなわち、差分画像生成部１０５は、解像度変換後の第１の医用画像上の各画素について、当該画素の位置（座標）に対応する第２の医用画像上の画素の位置（座標）を算出する。その後、解像度変換後の第１の医用画像上の各画素について、対応する第２の医用画像上の画素の位置（座標）との間における画素値の差分値を取ることで差分画像を生成する。これにより、差分画像の各画素の位置（座標）は出力解像度に変換後の第１の医用画像と対応するため、差分画像は出力解像度で取得できる。
【0053】
なお、本実施形態における差分画像の生成処理の方法はこれに限られるものではない。例えば、最初に第１の医用画像を出力解像度に変換しない方法を用いてもよい。具体的には、まず、出力解像度を有する差分画像用の空の領域を最初に準備しておく。次に、その領域内の各画素の位置（座標）ごとに、元々位置が対応付いている第１の医用画像上の位置（座標）と、変位場を用いて対応付けられた第２の医用画像上の位置（座標）との間で、画素値の差分値を取得することで差分画像を生成するようにしてもよい。
【0054】
図３で説明したように、出力解像度で生成された差分画像は、太線の間隔３０１で表された第１の医用画像と同じスライス間隔ごとに、第１の医用画像のスライスに対応するスライスが含まれている。そこで、差分画像の中から、この第１の医用画像のスライスに対応するスライスを抜き出すことで、後述のステップＳ２０８での表示時に第１の医用画像のスライスと差分画像のスライスを対応させて表示することができる。これは、例えば、第１の医用画像と同じスライス間隔で差分画像のスライスを順に取得することで実現できる。
【0055】
なお、スライス単位ではなく、第１の医用画像と差分画像の夫々を物理空間の座標系で対応付けることにより、スライスを対応させて表示することも可能である。
【0056】
また、第１の医用画像のスライスと差分画像のスライスを対応させる方法は上記の方法に限らない。例えば、第１の医用画像のスライスに対応する差分画像のスライスに対して、「第１の医用画像の何番目のスライスに対応するか」といった対応情報を差分画像に付加することで、両画像のスライスを対応づけて表示することも可能である。すなわち、差分画像生成部１０５は、第１の医用画像のスライスと差分画像のスライスとを対応づける対応情報を差分画像に付加する。なお、例えば、第１の医用画像のスライス間隔に比べて差分画像のスライス間隔が細かい場合など、差分画像のスライスに対して対応する第１の医用画像のスライスがない場合がある。その場合、対応するスライスが存在しない差分画像には対応情報を付加しなくてもよいし、最も近い第１の医用画像のスライスを対応情報として付加してもよい。
【0057】
図４は、原画像（第１の医用画像、第２の医用画像）と差分画像のアキシャル断面を例示する図である。図４には、第１の医用画像のアキシャル断面４００、第２の医用画像のアキシャル断面４０１、差分画像のアキシャル断面４０２が示されている。また、第１の医用画像のアキシャル断面４００上の領域４０３は異常部位を表し、差分画像のアキシャル断面４０２上の領域４０４は領域４０３（異常部位）に対応する差分領域を表す。
【0058】
領域４０３（異常部位）は、第１の医用画像に存在するが、領域４０３（異常部位）に対応する第２の医用画像の領域には異常部位が存在しない領域である。また、領域４０３（異常部位）に対応する差分領域は、第１の医用画像および第２の医用画像の間で対応する領域における画素値の差分値として描出された領域である。このとき、差分画像と第１の医用画像は、スライス単位で対応付けられている。このため、第１の医用画像のアキシャル断面４００において元の領域４０３（異常部位）を指定すると対応する領域４０４（差分領域）の位置を特定することができ、特定された領域４０４（差分領域）を含む差分画像のアキシャル断面４０２を表示するといった、画像間での対応位置の表示を容易に行うことができる。
【0059】
ここで、差分画像は、第１の医用画像と第２の医用画像が位置合わせされた結果、両者の間で共通する領域でのみ生成されるものであるため、実際は第１の医用画像の領域の中には差分画像の範囲外の領域も存在する。つまり、上述の内容を厳密に表現すると、差分画像の範囲内においてのみ、差分画像と第１の医用画像が画素単位で対応付いている。従って、当然ながら、上述の画像同士の融合や画像間での対応位置の表示は、差分画像の範囲内において容易に行うことができる。
【0060】
なお、本実施形態では、生成された差分画像を不図示の記憶部に保存する。これにより、画像処理装置１００の処理が終わった後、差分画像を再度取得したい場合に、保存された差分画像を記憶部から読み込むことで、容易に差分画像を取得することができる。但し、必ずしも生成された差分画像を不図示の記憶部に保存しなくてもよい。
【0061】
（Ｓ２０６：差分投影画像を生成）
ステップＳ２０６において、投影画像生成部１０６は、ステップＳ２０５で生成した差分画像の画素値を２次元に投影した差分投影画像を生成する。そして、生成された差分投影画像を表示制御部１０７へと出力する。
ステップＳ２０６において、投影画像生成部１０６は、ステップＳ２０５で生成した差分画像の画素値を２次元に投影した差分投影画像を生成する。そして、生成された差分投影画像を表示制御部１０７へと出力する。
【0062】
より具体的には、投影画像生成部１０６は、差分投影画像として、３次元画像である第２の差分画像をスライス面（例えば、図６のｘｙ平面）に平行に投影した投影画像を生成する。差分画像の原画像がＸ線ＣＴ画像の場合、スライス方向は体軸方向（Ｚ軸）に一致するため、差分投影画像は、被検体６００（図６）の体軸方向（Ｚ軸）に直交する方向（例えば、図６のｙ方向）に投影された画像となる。例えば、体軸方向（Ｚ軸）に直交する方向として、被検体の正面方向（コロナル方向）に投影した差分投影画像を生成する。これにより、被検体の撮像部位全体の差分画像の情報を容易に把握することができる。
【0063】
投影画像生成部１０６は、差分投影画像を生成するための投影方法として、例えば、投影方向における画素値の最大値と最小値の平均値を算出することにより画像を生成することが可能である。以下ではこれを、ＭＩＰ／ＭｉｎＩＰ画像（最大値投影／最小値投影画像）と称する。これにより、差分画像における正の差分値、負の差分値の双方を考慮した値を投影画像上に反映することができる。また、差分投影画像を生成するための投影方法はこの方法に限られるものではなく、最大値投影（ＭＩＰ：Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）や最小値投影（ＭｉｎＩＰ：Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）を用いることができる。このとき、差分投影画像のスライス方向の解像度は、ステップＳ２０４で決定した出力解像度となる。
【0064】
図５は原画像のコロナル断面画像と差分投影画像を例示する図である。図５には、原画像（第１の医用画像）のコロナル断面画像５００と差分投影画像５０１とが示されている。また、第１の医用画像のコロナル断面画像５００上の領域５０２は異常部位を表し、差分投影画像５０１上の領域５０３は領域５０２（異常部位）に対応する差分領域を投影した差分投影領域を表す。
【0065】
【0066】
【0067】
しかしながら、差分投影画像５０１は、スライス方向の解像度が上限解像度（＝処理解像度、例えば１ｍｍ）であり、３次元画像の細部の差分の情報量を保持した画像として生成されるため、スライス方向に粗くならない。すなわち、原画像（第１の医用画像）のスライス間隔が粗いためコロナル断面画像５００上では領域５０２（異常部位）の表示は粗くなってしまうが、差分投影画像５０１上における領域５０３（差分投影領域）は、３次元画像における細部の差分の情報量を保持しているため、細かく描出される。
【0068】
上述の例では、体軸方向（Ｚ軸）に直交する方向として被検体の正面方向（例えば、図６のｙ方向）に投影した差分投影画像を生成する例を説明したが、この例に限定されず、更にこの方向を含み体軸（例えば、図６のｚ軸）の周囲を回転するように均一に投影方向を変えながら投影処理した複数の投影画像を生成することも可能である。そして、それらの投影画像の集合を一つにまとめたデータを生成（再構成）することも可能である。ここで、説明を簡単にするために、個々の投影画像の集合のデータも、差分投影画像と称するものとする。例えば、投影画像生成部１０６は、体軸の周囲を１０°間隔で分割した合計３６枚の投影画像からなる集合データを差分投影画像として生成する。なお、差分投影画像の生成方法はこの方法に限らず、任意の方向から差分画像の画素値を投影する処理であってもよい。
【0069】
画像処理装置１００の処理終了後、差分投影画像を再度観察する場合、投影画像生成部１０６は、保存された差分画像を記憶部から読み込んだ後、本ステップの処理を単体で行って差分投影画像を生成する処理を実行することにより、容易に差分投影画像を観察することが可能である。このため、本実施形態において、生成された差分投影画像を不図示の記憶部へ保存することは必須の処理ではない。記憶部には少なくとも差分画像が保存されていればよいため、差分投影画像を更に記憶部へ保存することにより、記憶部の保存容量が増加するのを防ぐことができる。この場合、記憶部には差分画像をまとめて保存しておけばよく、記憶部の保存容量を効率的に使用することができるとともに、データ管理も容易になる。なお、生成された差分投影画像を不図示の記憶部に保存するようにしてもよく、この場合、差分投影画像を再度観察する場合に、差分投影画像の生成に要する処理時間を削減することが可能になる。
【0070】
（Ｓ２０７：画像を表示）
ステップＳ２０７において、表示制御部１０７は、差分画像生成部１０５から取得した差分画像の断面画像と、投影画像生成部１０６から取得した差分投影画像を、表示部１５０に表示する制御を行う。また、表示制御部１０７は、取得部１０１から取得した第１の医用画像と第２の医用画像の断面画像を表示部１５０に表示する制御を行う。以上によって、画像処理装置１００の処理が実施される。
ステップＳ２０７において、表示制御部１０７は、差分画像生成部１０５から取得した差分画像の断面画像と、投影画像生成部１０６から取得した差分投影画像を、表示部１５０に表示する制御を行う。また、表示制御部１０７は、取得部１０１から取得した第１の医用画像と第２の医用画像の断面画像を表示部１５０に表示する制御を行う。以上によって、画像処理装置１００の処理が実施される。
【0071】
本実施形態によれば、差分画像を原画像と同じスライスで断面表示することができ、かつ差分画像の画素値をスライス面に平行に投影した投影画像を生成する場合に、原画像のスライス間隔が粗い場合でもスライス方向の解像度を細かい解像度で生成することができる。これにより、非特許文献１のように差分画像の画素値をスライス面に平行に投影した投影画像を生成する場合に、原画像のスライス間隔が粗い場合でもスライス方向に細かい解像度を有する投影画像を生成することができる。
【0072】
本実施形態によれば、視認性の高い差分画像を生成することが可能になり、差分画像を原画像と同じスライスで断面表示でき、かつ差分画像の画素値をスライス面に平行に投影した場合でも視認性の高い投影画像を表示することができる。
【0073】
（変形例１）
第１の実施形態では、差分画像の表示時に、差分画像の中から第１の医用画像に対応するスライスを抜き出して表示していた。しかし、必ずしも表示時に第１の医用画像のスライスと差分画像のスライスの対応付けを行う必要はない。例えば、ステップＳ２０７で差分画像を表示する前に、第１の医用画像に対応するスライスのみを抜き出した差分画像（以下、「派生差分画像」）を生成するようにしてもよい。この場合、差分画像の範囲内においては、第１の医用画像のスライスと派生差分画像のスライスは全て対応づいているため、ステップＳ２０７での表示時に毎回差分画像からスライスを抜き出す処理を行わずに済む。また、差分画像の範囲内においては、第１の医用画像と派生差分画像の間で全てのスライスが対応付いている、つまり画像同士が画素単位で対応付いているため、画像同士の融合も容易にできる。このように、派生差分画像を生成することで、より断面表示に適した画像を取得できる。
第１の実施形態では、差分画像の表示時に、差分画像の中から第１の医用画像に対応するスライスを抜き出して表示していた。しかし、必ずしも表示時に第１の医用画像のスライスと差分画像のスライスの対応付けを行う必要はない。例えば、ステップＳ２０７で差分画像を表示する前に、第１の医用画像に対応するスライスのみを抜き出した差分画像（以下、「派生差分画像」）を生成するようにしてもよい。この場合、差分画像の範囲内においては、第１の医用画像のスライスと派生差分画像のスライスは全て対応づいているため、ステップＳ２０７での表示時に毎回差分画像からスライスを抜き出す処理を行わずに済む。また、差分画像の範囲内においては、第１の医用画像と派生差分画像の間で全てのスライスが対応付いている、つまり画像同士が画素単位で対応付いているため、画像同士の融合も容易にできる。このように、派生差分画像を生成することで、より断面表示に適した画像を取得できる。
【0074】
なお、本変形例では、画像処理装置１００の処理終了後、断面表示用に派生差分画像を取得する場合、表示制御部１０７は、ステップＳ２０５で保存された差分画像を記憶部から読み込んだ後、本ステップの処理を単体で行って派生差分画像を生成する処理を実行することにより、容易に断面表示用に派生差分画像を取得することが可能である。このため、本変形例で生成した派生差分画像を不図示の記憶部へ保存することは必須の処理ではない。記憶部には少なくともステップＳ２０５で生成された差分画像が保存されていればよいため、断面表示用の派生差分画像を更に記憶部へ保存することにより、記憶部の保存容量が増加するのを防ぐことができる。この場合、記憶部には差分画像をまとめて保存しておけばよく、記憶部の保存容量を効率的に使用することができるとともに、データ管理も容易になる。なお、生成された派生差分画像を不図示の記憶部に保存するようにしてもよく、この場合、派生差分画像の生成に要する処理時間を削減することが可能になる。
【0075】
（変形例２）
第１の実施形態や変形例１では、出力解像度で生成された差分画像のみを不図示の記憶部に保存するようにし、派生差分画像や差分投影画像のような、差分画像を表示用に加工した差分画像から派生的に生成される画像は保存しないようにしていた。しかし、必ずしも保存方法はこれに限らない。例えば、逆に派生差分画像や差分投影画像のような表示用に加工した画像のみを保存し、出力解像度で生成された差分画像は保存しないようにしてもよい。これにより、画像処理装置１００の処理が終わった後、断面表示用や投影表示用に、派生差分画像や差分投影画像を取得したい場合は、変形例１の処理やステップＳ２０６の処理を実行せずとも、保存された派生差分画像や差分投影画像を記憶部から読み込むだけで必要とされる画像を取得することができる。また、保存されたデータは２つに分かれてしまうものの、元々の第１の医用画像が粗い場合は、保存する派生差分画像も粗くなるため、高解像度である出力解像度で生成された差分画像を保存する場合に比べて、記憶部の保存容量を削減することができる。また、出力解像度で生成された差分画像と、派生差分画像および差分投影画像との間で保存先を変えるようにしてもよい。画像処理装置１００は、差分画像と派生差分画像とを異なる記憶部に保存する保存部を更に備える。保存部は、差分画像を画像処理装置１００が備える記憶部に保存し、派生差分画像を、ネットワークを介して画像処理装置１００に接続されたデータサーバが備える記憶部に保存することも可能である。より具体的には、出力解像度で生成された差分画像は画像処理装置１００内の不図示の記憶部に保存し、派生差分画像および差分投影画像はＰＡＣＳのようなデータサーバ１３０内の不図示の記憶部に保存するようにすることも可能である。
第１の実施形態や変形例１では、出力解像度で生成された差分画像のみを不図示の記憶部に保存するようにし、派生差分画像や差分投影画像のような、差分画像を表示用に加工した差分画像から派生的に生成される画像は保存しないようにしていた。しかし、必ずしも保存方法はこれに限らない。例えば、逆に派生差分画像や差分投影画像のような表示用に加工した画像のみを保存し、出力解像度で生成された差分画像は保存しないようにしてもよい。これにより、画像処理装置１００の処理が終わった後、断面表示用や投影表示用に、派生差分画像や差分投影画像を取得したい場合は、変形例１の処理やステップＳ２０６の処理を実行せずとも、保存された派生差分画像や差分投影画像を記憶部から読み込むだけで必要とされる画像を取得することができる。また、保存されたデータは２つに分かれてしまうものの、元々の第１の医用画像が粗い場合は、保存する派生差分画像も粗くなるため、高解像度である出力解像度で生成された差分画像を保存する場合に比べて、記憶部の保存容量を削減することができる。また、出力解像度で生成された差分画像と、派生差分画像および差分投影画像との間で保存先を変えるようにしてもよい。画像処理装置１００は、差分画像と派生差分画像とを異なる記憶部に保存する保存部を更に備える。保存部は、差分画像を画像処理装置１００が備える記憶部に保存し、派生差分画像を、ネットワークを介して画像処理装置１００に接続されたデータサーバが備える記憶部に保存することも可能である。より具体的には、出力解像度で生成された差分画像は画像処理装置１００内の不図示の記憶部に保存し、派生差分画像および差分投影画像はＰＡＣＳのようなデータサーバ１３０内の不図示の記憶部に保存するようにすることも可能である。
【0076】
これにより、画像処理装置１００内には派生差分画像と差分投影画像の元となる差分画像が保存されている。従って、差分画像に基づいて、例えば、生成済みの派生差分画像には含まれないスライスを確認したり、生成済みの差分投影画像とは異なるパラメータで再度差分投影画像を生成し閲覧したりすることができる。一方、ＰＡＣＳ等のデータサーバ１３０には大量の画像が通常保存されており、保存容量に限りがある。そのため、派生差分画像と差分投影画像のみを保存しておくことで、差分画像を閲覧するための最低限の情報を保存しつつ、保存容量を抑えることができる。
【0077】
（変形例３）
第１の実施形態では、出力解像度のスライス方向の値を決定する際の上限値（上限解像度）と処理解像度は一致していた。しかし、必ずしも出力解像度の上限値と処理解像度は一致させなくともよい。例えば、処理解像度は出力解像度の上限値に対して近傍の値であってもよい。本変形例において、近傍の値とは、対象とする解像度に対して±０．５ｍｍ以内の値であると定義することが可能である。すなわち、上限解像度に基づいた、上限解像度を含む値である。例えば、ステップＳ２０４の出力解像度の決定処理において、出力解像度の上限値は、ステップＳ２０２に記載した通り、画像間の細部の差分が算出可能な解像度（１ｍｍ）とする。一方、ステップＳ２０２において、解像度変換する処理解像度を、１ｍｍの近傍の値である１．５ｍｍとする。
第１の実施形態では、出力解像度のスライス方向の値を決定する際の上限値（上限解像度）と処理解像度は一致していた。しかし、必ずしも出力解像度の上限値と処理解像度は一致させなくともよい。例えば、処理解像度は出力解像度の上限値に対して近傍の値であってもよい。本変形例において、近傍の値とは、対象とする解像度に対して±０．５ｍｍ以内の値であると定義することが可能である。すなわち、上限解像度に基づいた、上限解像度を含む値である。例えば、ステップＳ２０４の出力解像度の決定処理において、出力解像度の上限値は、ステップＳ２０２に記載した通り、画像間の細部の差分が算出可能な解像度（１ｍｍ）とする。一方、ステップＳ２０２において、解像度変換する処理解像度を、１ｍｍの近傍の値である１．５ｍｍとする。
【0078】
そして、ステップＳ２０３の２画像間を位置合わせ処理において、１．５ｍｍに解像度変換された第１の変換画像と第２の変換画像の間で位置合わせを行う。これにより、１ｍｍに解像度変換した場合に対して、その近傍の解像度で位置合わせすることで、位置合わせ精度を極力落とさずに（変位場の情報量を極力落とさずに）位置合わせを高速に行うことができる。
【0079】
そして、ステップＳ２０５の差分画像の生成処理において、１．５ｍｍの解像度の変位場を用いて、出力解像度の上限値を１ｍｍとする差分画像を生成し、ステップＳ２０６でその差分画像に基づく差分投影画像を生成する。このとき、差分画像を生成する際に用いた変位場は、１ｍｍの場合に比べ情報量があまり落ちていないため、差分投影画像を、スライス方向の情報量をあまり落とさずに生成することができる。このように、処理解像度が出力解像度の上限値より粗くとも近傍の値であれば、第１の実施形態で生成される差分投影画像に対して極力品質を落とさずに、差分投影画像を高速に出力することができる。
【0080】
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【0081】
本発明は上記実施形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。
【符号の説明】
【0082】
１０１ 取得部
１０２ 変換部
１０３ 位置合わせ部
１０４ 決定部
１０５ 差分画像生成部
１０６ 投影画像生成部
１０７ 表示制御部
１０２ 変換部
１０３ 位置合わせ部
１０４ 決定部
１０５ 差分画像生成部
１０６ 投影画像生成部
１０７ 表示制御部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【手続補正書】
【提出日】2024-08-22
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被検体を撮像して得られた複数のスライスによって構成された３次元画像である第１の医用画像と第２の医用画像から表示部に出力する差分画像を生成する画像処理装置であって、
前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得手段と、
前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定手段であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい前記スライス間隔であって、前記スライス間隔を、前記第１の医用画像と前記第２の医用画像との画像間の細部の差分を算出可能な所定の解像度として設定された基準解像度の近傍の値に基づいて決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された前記スライス間隔を有する複数のスライスを含む前記差分画像を生成する生成手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得手段と、
前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定手段であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい前記スライス間隔であって、前記スライス間隔を、前記第１の医用画像と前記第２の医用画像との画像間の細部の差分を算出可能な所定の解像度として設定された基準解像度の近傍の値に基づいて決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された前記スライス間隔を有する複数のスライスを含む前記差分画像を生成する生成手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項2】
前記決定手段は、前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔を自然数で割った値を前記差分画像を生成するためのスライス間隔として決定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項3】
前記決定手段は、設定された解像度を上限値として前記スライス間隔を決定することを特徴とする請求項１または２に記載の画像処理装置。
【請求項4】
前記第１の医用画像および前記第２の医用画像の解像度を、前記所定の解像度に解像度変換を行う変換手段を更に備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項5】
前記決定手段は、
前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔を第１の自然数で割った値と前記基準解像度との差分に基づいて取得される第１の値と、
前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔を第２の自然数で割った値と前記基準解像度との差分に基づいて取得される第２の値との比較により、絶対値の小さい方の値を前記近傍の値として設定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔を第１の自然数で割った値と前記基準解像度との差分に基づいて取得される第１の値と、
前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔を第２の自然数で割った値と前記基準解像度との差分に基づいて取得される第２の値との比較により、絶対値の小さい方の値を前記近傍の値として設定することを特徴とする請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項6】
前記第１の自然数は、前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔を第１の自然数で割った値が前記基準解像度以下で最大の値を与える自然数であり、
前記第２の自然数は、前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔を第２の自然数で割った値が前記基準解像度以上で最小の値を与える自然数であることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
前記第２の自然数は、前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔を第２の自然数で割った値が前記基準解像度以上で最小の値を与える自然数であることを特徴とする請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項7】
前記生成手段は、前記基準となる医用画像を前記スライス間隔に基づいた解像度に変換し、解像度変換後の基準となる医用画像に基づいて前記差分画像の生成処理を行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項8】
前記生成手段は、前記基準となる医用画像のスライスと前記差分画像のスライスとを対応づける対応情報を前記差分画像に付加することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項9】
前記生成手段は、前記差分画像から前記一方の医用画像のスライスに対応する少なくとも一つのスライスを派生差分画像として生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。
【請求項10】
前記第１の医用画像と前記第２の医用画像との間の位置合わせ処理を行い、画像間の位置を対応付ける変位場を取得する位置合わせ手段を更に備え、
前記生成手段は、前記変位場に基づいて前記第２の医用画像を前記第１の医用画像と一致させるように変形させた画像と、前記第１の医用画像との間の差分画像を生成することを特徴とする請求項１乃至３および５乃至９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
前記生成手段は、前記変位場に基づいて前記第２の医用画像を前記第１の医用画像と一致させるように変形させた画像と、前記第１の医用画像との間の差分画像を生成することを特徴とする請求項１乃至３および５乃至９のいずれか１項に記載の画像処理装置。
【請求項11】
前記第１の医用画像と前記第２の医用画像との間の位置合わせ処理を行い、画像間の位置を対応付ける変位場を取得する位置合わせ手段を更に備え、
前記位置合わせ手段は、前記解像度変換された前記第１の医用画像および前記第２の医用画像に基づいて画像間の位置合わせを行うことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
前記位置合わせ手段は、前記解像度変換された前記第１の医用画像および前記第２の医用画像に基づいて画像間の位置合わせを行うことを特徴とする請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項12】
前記差分画像の画素値をスライス面に平行な方向に２次元投影した投影画像を生成する投影画像生成手段を更に備えることを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項13】
前記差分画像と前記派生差分画像と前記投影画像の少なくとも一つを表示手段に表示させる表示制御手段を更に備えることを特徴とする請求項１２に記載の画像処理装置。
【請求項14】
前記差分画像と前記派生差分画像とを異なる記憶部に保存する保存手段を更に備えることを特徴とする請求項９に記載の画像処理装置。
【請求項15】
前記保存手段は、前記差分画像を前記画像処理装置が備える記憶手段に保存し、前記派生差分画像を、ネットワークを介して該画像処理装置に接続されたデータサーバが備える記憶手段に保存することを特徴とする請求項１４に記載の画像処理装置。
【請求項16】
請求項１に記載の画像処理装置と、前記画像処理装置を操作する操作者からの指示の入力を受け付け前記画像処理装置に入力する指示部と、前記生成された前記差分画像を表示する前記表示部と、を有する画像処理システム。
【請求項17】
被検体を撮像して得られた複数のスライスによって構成された３次元画像である第１の医用画像と第２の医用画像から表示部に出力する差分画像を生成する画像処理装置の画像処理方法であって、
前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得工程と、
前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定工程であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい前記スライス間隔であって、前記スライス間隔を、前記第１の医用画像と前記第２の医用画像との画像間の細部の差分を算出可能な所定の解像度として設定された基準解像度の近傍の値に基づいて決定する決定工程と、
前記決定工程で決定された前記スライス間隔を有する複数のスライスを含む前記差分画像を生成する生成工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得工程と、
前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定工程であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい前記スライス間隔であって、前記スライス間隔を、前記第１の医用画像と前記第２の医用画像との画像間の細部の差分を算出可能な所定の解像度として設定された基準解像度の近傍の値に基づいて決定する決定工程と、
前記決定工程で決定された前記スライス間隔を有する複数のスライスを含む前記差分画像を生成する生成工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項18】
被検体を撮像して得られた複数のスライスによって構成された３次元画像である第１の医用画像と第２の医用画像から表示部に出力する差分画像を生成する画像処理装置であって、
前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得手段と、
前記第１の医用画像および前記第２の医用画像の解像度を、前記第１の医用画像と前記第２の医用画像との画像間の細部の差分を算出可能な所定の解像度に解像度変換を行う変換手段と、
前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定手段であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい前記スライス間隔であって、前記スライス間隔を、前記所定の解像度として変換された基準解像度の近傍の値に基づいて決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された前記スライス間隔を有する複数のスライスを含む前記差分画像を生成する生成手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得手段と、
前記第１の医用画像および前記第２の医用画像の解像度を、前記第１の医用画像と前記第２の医用画像との画像間の細部の差分を算出可能な所定の解像度に解像度変換を行う変換手段と、
前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定手段であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい前記スライス間隔であって、前記スライス間隔を、前記所定の解像度として変換された基準解像度の近傍の値に基づいて決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された前記スライス間隔を有する複数のスライスを含む前記差分画像を生成する生成手段と、
を備えることを特徴とする画像処理装置。
【請求項19】
被検体を撮像して得られた複数のスライスによって構成された３次元画像である第１の医用画像と第２の医用画像から表示部に出力する差分画像を生成する画像処理装置の画像処理方法であって、
前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得工程と、
前記第１の医用画像および前記第２の医用画像の解像度を、前記第１の医用画像と前記第２の医用画像との画像間の細部の差分を算出可能な所定の解像度に解像度変換を行う変換工程と、
前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定工程であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい前記スライス間隔であって、前記スライス間隔を、前記所定の解像度として変換された基準解像度の近傍の値に基づいて決定する決定工程と、
前記決定工程で決定された前記スライス間隔を有する複数のスライスを含む前記差分画像を生成する生成工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得工程と、
前記第１の医用画像および前記第２の医用画像の解像度を、前記第１の医用画像と前記第２の医用画像との画像間の細部の差分を算出可能な所定の解像度に解像度変換を行う変換工程と、
前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定工程であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい前記スライス間隔であって、前記スライス間隔を、前記所定の解像度として変換された基準解像度の近傍の値に基づいて決定する決定工程と、
前記決定工程で決定された前記スライス間隔を有する複数のスライスを含む前記差分画像を生成する生成工程と、
を有することを特徴とする画像処理方法。
【請求項20】
コンピュータに、請求項１７または１９に記載の画像処理方法の各工程を実行させるプログラム。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0007】
本発明の目的を達成するために、本発明の一態様による画像処理装置は、被検体を撮像して得られた複数のスライスによって構成された３次元画像である第１の医用画像と第２の医用画像から表示部に出力する差分画像を生成する画像処理装置であって、
前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得手段と、
前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定手段であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい前記スライス間隔であって、前記スライス間隔を、前記第１の医用画像と前記第２の医用画像との画像間の細部の差分を算出可能な所定の解像度として設定された基準解像度の近傍の値に基づいて決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された前記スライス間隔を有する複数のスライスを含む前記差分画像を生成する生成手段と、
を備えることを特徴とする。
本発明の目的を達成するために、本発明の他の態様による画像処理方法は、被検体を撮像して得られた複数のスライスによって構成された３次元画像である第１の医用画像と第２の医用画像から表示部に出力する差分画像を生成する画像処理装置の画像処理方法であって、
前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得工程と、
前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定工程であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい前記スライス間隔であって、前記スライス間隔を、前記第１の医用画像と前記第２の医用画像との画像間の細部の差分を算出可能な所定の解像度として設定された基準解像度の近傍の値に基づいて決定する決定工程と、
前記決定工程で決定された前記スライス間隔を有する複数のスライスを含む前記差分画像を生成する生成工程と、
を有することを特徴とする。
本発明の目的を達成するために、本発明の他の態様による画像処理装置は、被検体を撮像して得られた複数のスライスによって構成された３次元画像である第１の医用画像と第２の医用画像から表示部に出力する差分画像を生成する画像処理装置であって、
前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得手段と、
前記第１の医用画像および前記第２の医用画像の解像度を、前記第１の医用画像と前記第２の医用画像との画像間の細部の差分を算出可能な所定の解像度に解像度変換を行う変換手段と、
前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定手段であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい前記スライス間隔であって、前記スライス間隔を、前記所定の解像度として変換された基準解像度の近傍の値に基づいて決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された前記スライス間隔を有する複数のスライスを含む前記差分画像を生成する生成手段と、
を備えることを特徴とする。
本発明の目的を達成するために、本発明の他の態様による画像処理方法は、被検体を撮像して得られた複数のスライスによって構成された３次元画像である第１の医用画像と第２の医用画像から表示部に出力する差分画像を生成する画像処理装置の画像処理方法であって、
前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得工程と、
前記第１の医用画像および前記第２の医用画像の解像度を、前記第１の医用画像と前記第２の医用画像との画像間の細部の差分を算出可能な所定の解像度に解像度変換を行う変換工程と、
前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定工程であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい前記スライス間隔であって、前記スライス間隔を、前記所定の解像度として変換された基準解像度の近傍の値に基づいて決定する決定工程と、
前記決定工程で決定された前記スライス間隔を有する複数のスライスを含む前記差分画像を生成する生成工程と、
を有することを特徴とする。
前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得手段と、
前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定手段であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい前記スライス間隔であって、前記スライス間隔を、前記第１の医用画像と前記第２の医用画像との画像間の細部の差分を算出可能な所定の解像度として設定された基準解像度の近傍の値に基づいて決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された前記スライス間隔を有する複数のスライスを含む前記差分画像を生成する生成手段と、
を備えることを特徴とする。
本発明の目的を達成するために、本発明の他の態様による画像処理方法は、被検体を撮像して得られた複数のスライスによって構成された３次元画像である第１の医用画像と第２の医用画像から表示部に出力する差分画像を生成する画像処理装置の画像処理方法であって、
前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得工程と、
前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定工程であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい前記スライス間隔であって、前記スライス間隔を、前記第１の医用画像と前記第２の医用画像との画像間の細部の差分を算出可能な所定の解像度として設定された基準解像度の近傍の値に基づいて決定する決定工程と、
前記決定工程で決定された前記スライス間隔を有する複数のスライスを含む前記差分画像を生成する生成工程と、
を有することを特徴とする。
本発明の目的を達成するために、本発明の他の態様による画像処理装置は、被検体を撮像して得られた複数のスライスによって構成された３次元画像である第１の医用画像と第２の医用画像から表示部に出力する差分画像を生成する画像処理装置であって、
前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得手段と、
前記第１の医用画像および前記第２の医用画像の解像度を、前記第１の医用画像と前記第２の医用画像との画像間の細部の差分を算出可能な所定の解像度に解像度変換を行う変換手段と、
前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定手段であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい前記スライス間隔であって、前記スライス間隔を、前記所定の解像度として変換された基準解像度の近傍の値に基づいて決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された前記スライス間隔を有する複数のスライスを含む前記差分画像を生成する生成手段と、
を備えることを特徴とする。
本発明の目的を達成するために、本発明の他の態様による画像処理方法は、被検体を撮像して得られた複数のスライスによって構成された３次元画像である第１の医用画像と第２の医用画像から表示部に出力する差分画像を生成する画像処理装置の画像処理方法であって、
前記第１の医用画像と前記第２の医用画像を取得する取得工程と、
前記第１の医用画像および前記第２の医用画像の解像度を、前記第１の医用画像と前記第２の医用画像との画像間の細部の差分を算出可能な所定の解像度に解像度変換を行う変換工程と、
前記被検体のスライス方向に前記３次元画像を分割することにより生成される前記差分画像のスライス間隔を決定する決定工程であって、前記第１の医用画像および第２の医用画像のうち基準となるいずれか一方の医用画像のスライスが、前記差分画像に包含され、かつ、前記差分画像におけるスライスの前記スライス間隔が前記一方の医用画像のスライスのスライス間隔よりも細かい前記スライス間隔であって、前記スライス間隔を、前記所定の解像度として変換された基準解像度の近傍の値に基づいて決定する決定工程と、
前記決定工程で決定された前記スライス間隔を有する複数のスライスを含む前記差分画像を生成する生成工程と、
を有することを特徴とする。