特開 2024-164616 医用画像処理装置、医用画像処理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】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024164616

(43)【公開日】2024-11-27

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

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/00 20240101AFI20241120BHJP

   A61B 6/03 20060101ALI20241120BHJP

【ＦＩ】

A61B6/00 350D

A61B6/03 360J

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023080227

(22)【出願日】2023-05-15

(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】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】野辺 昌史

(72)【発明者】

【氏名】西高 慎也

(72)【発明者】

【氏名】沓名 康成

(72)【発明者】

【氏名】田代 順一

(72)【発明者】

【氏名】橋本 知美

(72)【発明者】

【氏名】柳田 陽介

【テーマコード（参考）】

4C093

【Ｆターム（参考）】

4C093AA01

4C093AA22

4C093AA26

4C093CA21

4C093FF13

4C093FF17

4C093FF42

4C093FF45

(57)【要約】

【課題】患者に対する病状説明を支援すること。
【解決手段】実施形態に係る医用画像処理装置は、取得部と、抽出部と、画像データ生成部と、膨張部と、画像生成部とを具備する。取得部は、患者の組織における病変部分を含む３次元医用画像データを取得する。抽出部は、前記３次元医用画像データから前記病変部分に相当する画像領域を抽出する。画像データ生成部は、前記抽出された画像領域を含む前記３次元医用画像データを用いて、２次元線画像データを生成する。膨張部は、前記２次元線画像データにおいて、前記抽出された画像領域を膨張する。画像生成部は、前記膨張された画像領域を含む前記２次元線画像データに基づいて、２次元線画像を生成する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

患者の組織における病変部分を含む３次元医用画像データを取得する取得部と、
前記３次元医用画像データから前記病変部分に相当する画像領域を抽出する抽出部と、
前記抽出された画像領域を含む前記３次元医用画像データを用いて、２次元線画像データを生成する画像データ生成部と、
前記２次元線画像データにおいて、前記抽出された画像領域を膨張する膨張部と、
前記膨張された画像領域を含む前記２次元線画像データに基づいて、２次元線画像を生成する画像生成部と、
を具備する医用画像処理装置。

【請求項2】

前記抽出部は、前記患者の血管におけるプラークを含む前記３次元医用画像データから、前記プラークに相当する前記画像領域を抽出し、
前記画像データ生成部は、前記抽出された画像領域を含む前記３次元医用画像データを用いて、前記血管の長軸断面に相当する第１の２次元線画像データを生成し、
前記膨張部は、前記第１の２次元線画像データにおいて、前記抽出された画像領域を膨張し、
前記画像生成部は、前記膨張された画像領域を含む前記第１の２次元線画像データに基づいて、前記２次元線画像を生成する、
請求項１に記載の医用画像処理装置。

【請求項3】

前記画像データ生成部は、前記抽出された画像領域を含む前記３次元医用画像データを用いて、前記血管の短軸断面に相当する第２の２次元線画像データを更に生成し、
前記膨張部は、前記第２の２次元線画像データにおける前記抽出された画像領域の大きさに応じて、前記第１の２次元線画像データにおける前記抽出された画像領域を膨張する、
請求項２に記載の医用画像処理装置。

【請求項4】

前記抽出部は、前記患者の骨における骨折線を含む前記３次元医用画像データから、前記骨折線に相当する前記画像領域を抽出し、
前記画像データ生成部は、前記抽出された画像領域を含む前記３次元医用画像データを用いて、前記骨の所定の断面に相当する第３の２次元線画像データを生成し、
前記膨張部は、前記第３の２次元線画像データにおいて、前記抽出された画像領域を膨張し、
前記画像生成部は、前記膨張された画像領域を含む前記第３の２次元線画像データに基づいて、前記２次元線画像を生成する、
請求項１に記載の医用画像処理装置。

【請求項5】

前記膨張部は、ユーザが設定した膨張率に応じて、前記抽出された画像領域を膨張する、
請求項１に記載の医用画像処理装置。

【請求項6】

前記取得部は、前記３次元医用画像データに設定された関心領域又はアノテーションに関する第１位置情報を更に取得し、
前記画像生成部は、前記２次元線画像において前記第１位置情報に相当する第２位置情報を特定し、前記特定した第２位置情報が所定の態様により表現された前記２次元線画像を生成する、
請求項１に記載の医用画像処理装置。

【請求項7】

患者の組織における病変部分を含む３次元医用画像データを取得する取得部と、
前記３次元医用画像データから前記病変部分に相当する画像領域を抽出する抽出部と、
前記３次元医用画像データにおいて、前記抽出された画像領域を膨張する膨張部と、
前記膨張された画像領域を含む前記３次元医用画像データを用いて、２次元線画像データを生成する画像データ生成部と、
前記２次元線画像データに基づいて、２次元線画像を生成する画像生成部と、
を具備する医用画像処理装置。

【請求項8】

患者の組織における病変部分を含む３次元医用画像データを取得することと、
前記３次元医用画像データから前記病変部分に相当する画像領域を抽出することと、
前記抽出された画像領域を含む前記３次元医用画像データを用いて、２次元線画像データを生成することと、
前記２次元線画像データにおいて、前記抽出された画像領域を膨張することと、
前記膨張された画像領域を含む前記２次元線画像データに基づいて、２次元線画像を生成することと、
を具備する医用画像処理方法。

【請求項9】

患者の組織における病変部分を含む３次元医用画像データを取得することと、
前記３次元医用画像データから前記病変部分に相当する画像領域を抽出することと、
前記３次元医用画像データにおいて、前記抽出された画像領域を膨張することと、
前記膨張された画像領域を含む前記３次元医用画像データを用いて、２次元線画像データを生成することと、
前記２次元線画像データに基づいて、２次元線画像を生成することと、
を具備する医用画像処理方法。

【請求項10】

コンピュータに、
患者の組織における病変部分を含む３次元医用画像データを取得する取得機能と、
前記３次元医用画像データから前記病変部分に相当する画像領域を抽出する抽出機能と、
前記抽出された画像領域を含む前記３次元医用画像データを用いて、２次元線画像データを生成する画像データ生成機能と、
前記２次元線画像データにおいて、前記抽出された画像領域を膨張する膨張機能と、
前記膨張された画像領域を含む前記２次元線画像データに基づいて、２次元線画像を生成する画像生成機能と、
を実現させる医用画像処理プログラム。

【請求項11】

コンピュータに、
患者の組織における病変部分を含む３次元医用画像データを取得する取得機能と、
前記３次元医用画像データから前記病変部分に相当する画像領域を抽出する抽出機能と、
前記３次元医用画像データにおいて、前記抽出された画像領域を膨張する膨張機能と、
前記膨張された画像領域を含む前記３次元医用画像データを用いて、２次元線画像データを生成する画像データ生成機能と、
前記２次元線画像データに基づいて、２次元線画像を生成する画像生成機能と、
を実現させる医用画像処理プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書及び図面に開示の実施形態は、医用画像処理装置、医用画像処理方法及び医用画像処理プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

医師は、患者の病状を視覚的に表現するために、当該患者のシェーマ又は医用画像（モダリティ画像）を使用することがある。例えば、医師は患者のシェーマ又は医用画像を診療録に貼付し、この診療録を当該患者に提示しながら病状等を説明する。

【0003】

しかしながら、医師が患者のシェーマを手描きすることは、時間及び手間を要する。代わりに、医師がテンプレート化されたシェーマを使用する場合、当該シェーマは個々の患者に特有の形態を表現できない。一方、医用画像は過剰な情報を含むので、患者は当該医用画像中のどの部分に注目すべきかを判断しがたい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】国際公開第２０２２／００４８９８号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、患者に対する病状説明を支援することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態に係る医用画像処理装置は、取得部と、抽出部と、画像データ生成部と、膨張部と、画像生成部とを具備する。取得部は、患者の組織における病変部分を含む３次元医用画像データを取得する。抽出部は、前記３次元医用画像データから前記病変部分に相当する画像領域を抽出する。画像データ生成部は、前記抽出された画像領域を含む前記３次元医用画像データを用いて、２次元線画像データを生成する。膨張部は、前記２次元線画像データにおいて、前記抽出された画像領域を膨張する。画像生成部は、前記膨張された画像領域を含む前記２次元線画像データに基づいて、２次元線画像を生成する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本実施形態に係る医用画像処理システムの構成例を示すブロック図。

【図2】本実施形態に係る医用画像処理装置の構成例を示すブロック図。

【図3】本実施形態に係る操作端末の構成例を示すブロック図。

【図4】本実施形態に係る医用画像処理装置の動作例を示すフローチャート。

【図5】本実施形態に係る病変領域の膨張の第１例を示す図。

【図6】本実施形態に係る病変領域の膨張の第２例を示す図。

【図7】本実施形態に係る病変領域の膨張の第３例を示す図。

【図8】変形例に係る病変領域の置換の例を示す図。

【図9】変形例に係る医用画像処理装置の動作例を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照しながら実施形態に係る医用画像処理装置、医用画像処理方法及び医用画像処理プログラムについて説明する。以下の実施形態では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作を行うとして、重複する説明を適宜、省略する。

【0009】

図１は、本実施形態に係る医用画像処理システム１００の構成例を示すブロック図である。医用画像処理システム１００は、患者の医用画像データを処理するシステムである。医用画像処理システム１００は、各構成として医用画像処理装置１、複数の操作端末２、医用画像生成装置３及び医用画像記憶装置４を備える。各構成は、共通の信号通信路であるバス（ＢＵＳ）を介して、互いに通信可能に接続される。

【0010】

医用画像処理装置１は、患者の医用画像データを処理する装置である。医用画像処理装置１は、医用画像処理システム１００におけるサーバとして機能する。医用画像処理装置１は、高速な情報処理を実行し得るワークステーションでもよい。医用画像処理装置１は、医用画像記憶装置４から送信された医用画像データを処理し、処理した医用画像データを操作端末２又は医用画像記憶装置４に送信する。

【0011】

操作端末２は、医師等のユーザにより操作される端末である。操作端末２は、医用画像処理システム１００におけるクライアントとして機能する。操作端末２は、デスクトップＰＣ、ノートＰＣ、スマートフォン、タブレット端末又はウェアラブル端末でもよい。

【0012】

医用画像生成装置３は、患者の医用画像データを生成する装置である。医用画像生成装置３は、患者を撮像する医用画像診断装置（例：Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、超音波診断装置、核医学検査装置）でもよい。医用画像生成装置３は、生成した医用画像データを医用画像記憶装置４に送信する。

【0013】

医用画像記憶装置４は、各種の医用画像データを記憶する装置である。医用画像記憶装置４は、記憶媒体（例：磁気的記憶媒体、電磁的記憶媒体、光学的記憶媒体、半導体メモリ）でもよいし、記憶媒体との間で情報を読み書きする駆動装置でもよい。医用画像記憶装置４は、医用画像処理装置１、操作端末２又は医用画像生成装置３との間で、医用画像データを通信する。

【0014】

例えば、医用画像記憶装置４は、２次元又は３次元の医用画像データを記憶する。医用画像データは、Ｘ線投影データ、Ｘ線ＣＴデータ、磁気共鳴データ、超音波データ又は核医学データでもよい。

【0015】

図２は、本実施形態に係る医用画像処理装置１の構成例を示すブロック図である。医用画像処理装置１は、各構成として処理回路１１、記憶装置１２及び通信装置１３を備える。各構成は、共通の信号通信路であるバス（ＢＵＳ）を介して、互いに通信可能に接続される。

【0016】

処理回路１１は、医用画像処理装置１の全体の動作を制御する回路である。処理回路１１は、少なくとも１つのプロセッサを含む。プロセッサは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）、プログラマブル論理デバイス（例：単純プログラマブル論理デバイス（ＳＰＬＤ：Simple Programmable Logic Device）、複合プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ：Complex Programmable Logic Device）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Field Programmable Gate Array））などの回路を意味する。プロセッサがＣＰＵである場合、ＣＰＵは記憶装置１２に記憶された各プログラムを読み出して実行することで、各機能を実現する。プロセッサがＡＳＩＣである場合、各機能がＡＳＩＣの回路内に論理回路として直接、組み込まれる。プロセッサは、単一の回路として構成されてもよいし、独立した複数の回路を互いに組み合わせて構成されてもよい。処理回路１１は、各機能（取得機能１１１、抽出機能１１２、画像データ生成機能１１３、膨張機能１１４、画像生成機能１１５、システム制御機能１１６）を実現する。

【0017】

取得機能１１１は、各種のデータ又は情報を取得する機能である。例えば、取得機能１１１は、患者の組織における病変部分を含む３次元医用画像データＤ１を取得する。取得機能１１１は、３次元医用画像データＤ１に設定された関心領域又はアノテーションに関する第１位置情報Ｐ１を更に取得してもよい。取得機能１１１は、取得部の一例である。

【0018】

抽出機能１１２は、各種のデータ又は情報を抽出する機能である。例えば、抽出機能１１２は、取得機能１１１により取得された３次元医用画像データＤ１から病変部分に相当する画像領域（以下「病変領域」ともいう。）Ａを抽出する。第一に、抽出機能１１２は、患者の血管におけるプラークを含む３次元医用画像データＤ１から、当該プラークに相当する画像領域Ａ（プラーク領域）を抽出してもよい。第二に、抽出機能１１２は、患者の骨における骨折線を含む３次元医用画像データＤ１から、当該骨折線に相当する画像領域Ａ（骨折線領域）を抽出してもよい。抽出機能１１２は、抽出部の一例である。

【0019】

画像データ生成機能１１３は、各種の画像データを生成する機能である。例えば、画像データ生成機能１１３は、抽出機能１１２により抽出された画像領域Ａを含む３次元医用画像データＤ１を用いて、２次元線画像データＤ２を生成する。第一に、画像データ生成機能１１３は、血管の長軸断面に相当する２次元線画像データＤ２を生成してもよい。第二に、画像データ生成機能１１３は、血管の短軸断面に相当する２次元線画像データＤ２を生成してもよい。第三に、画像データ生成機能１１３は、骨の所定の断面に相当する２次元線画像データＤ２を生成してもよい。画像データ生成機能１１３は、画像データ生成部の一例である。

【0020】

膨張機能１１４は、各種の画像領域を膨張する機能である。例えば、膨張機能１１４は、画像データ生成機能１１３により生成された２次元線画像データＤ２において、画像領域Ａを膨張する。第一に、膨張機能１１４は、血管の長軸断面に相当する２次元線画像データＤ２において、画像領域Ａ（プラーク領域）を膨張してもよい。特に、膨張機能１１４は、血管の短軸断面に相当する２次元線画像データＤ２における画像領域Ａの大きさに応じて、血管の長軸断面に相当する２次元線画像データＤ２における画像領域Ａを膨張してもよい。第二に、膨張機能１１４は、骨の所定の断面に相当する２次元線画像データＤ２において、画像領域Ａ（骨折線領域）を膨張してもよい。第三に、膨張機能１１４は、ユーザが設定した膨張率に応じて、画像領域Ａを膨張してもよい。膨張機能１１４は、膨張部の一例である。

【0021】

画像生成機能１１５は、各種の画像を生成する機能である。例えば、画像生成機能１１５は、膨張機能１１４により膨張された画像領域Ａを含む２次元線画像データＤ２に基づいて、２次元線画像Ｇを生成する。第一に、画像生成機能１１５は、膨張されたプラーク領域を含む２次元線画像データＤ２に基づいて、２次元線画像Ｇを生成してもよい。第二に、画像生成機能１１５は、膨張された骨折線領域を含む２次元線画像データＤ２に基づいて、２次元線画像Ｇを生成してもよい。第三に、画像生成機能１１５は、２次元線画像Ｇにおいて、取得機能１１１により取得された第１位置情報Ｐ１に相当する第２位置情報Ｐ２を特定してもよい。さらに、画像生成機能１１５は、特定した第２位置情報Ｐ２が所定の態様により表現された２次元線画像Ｇを生成してもよい。画像生成機能１１５は、画像生成部の一例である。

【0022】

システム制御機能１１６は、処理回路１１が行う各種の動作を制御する機能である。例えば、システム制御機能１１６は、処理回路１１が各機能（取得機能１１１、抽出機能１１２、画像データ生成機能１１３、膨張機能１１４、画像生成機能１１５）を実現するためのオペレーティングシステム（ＯＳ）を提供する。システム制御機能１１６は、システム制御部の一例である。

【0023】

記憶装置１２は、各種のデータ又は情報を記憶する装置である。記憶装置１２は、プロセッサにより読取可能な記憶媒体（例：磁気的記憶媒体、電磁的記憶媒体、光学的記憶媒体、半導体メモリ）でもよいし、記憶媒体との間でデータ又は情報を読み書きする駆動装置でもよい。記憶装置１２は、処理回路１１に各機能（取得機能１１１、抽出機能１１２、画像データ生成機能１１３、膨張機能１１４、画像生成機能１１５、システム制御機能１１６）を実現させる各プログラムを記憶する。記憶装置１２は、記憶部の一例である。

【0024】

通信装置１３は、医用画像処理システム１００に含まれる各構成との間で、各種のデータ又は情報を通信する装置である。例えば、通信装置１３は、操作端末２又は医用画像記憶装置４との間で、各種のデータ又は情報を通信する。通信装置１３は、通信部の一例である。

【0025】

図３は、本実施形態に係る操作端末２の構成例を示すブロック図である。操作端末２は、各構成として処理回路２１、記憶装置２２、入力装置２３、表示装置２４及び通信装置２５を備える。各構成は、共通の信号通信路であるバス（ＢＵＳ）を介して、互いに通信可能に接続される。

【0026】

処理回路２１は、操作端末２の全体の動作を制御する回路である。操作端末２の処理回路２１は、医用画像処理装置１の処理回路１１と同様なハードウェア構成を有する。処理回路２１は、各機能（通信機能２１１、表示制御機能２１２、システム制御機能２１３）を実現する。

【0027】

通信機能２１１は、各種のデータ又は情報を通信する機能である。例えば、通信機能２１１は、医用画像処理装置１又は医用画像記憶装置４との間で、各種のデータ又は情報を通信する。通信機能２１１は、通信部の一例である。

【0028】

表示制御機能２１２は、各種の装置に各種のデータ又は情報を表示する機能である。例えば、表示制御機能２１２は、通信機能２１１により取得された各種のデータ又は情報を表示装置２４に表示する。表示制御機能２１２は、表示制御部の一例である。

【0029】

システム制御機能２１３は、処理回路２１が行う各種の動作を制御する機能である。例えば、システム制御機能２１３は、処理回路２１が各機能（通信機能２１１、表示制御機能２１２）を実現するためのオペレーティングシステム（ＯＳ）を提供する。システム制御機能２１３は、システム制御部の一例である。

【0030】

記憶装置２２は、各種のデータ又は情報を記憶する装置である。操作端末２の記憶装置２２は、医用画像処理装置１の記憶装置１２と同様なハードウェア構成を有する。記憶装置２２は、処理回路２１に各機能（通信機能２１１、表示制御機能２１２、システム制御機能２１３）を実現させる各プログラムを記憶する。記憶装置２２は、記憶部の一例である。

【0031】

入力装置２３は、ユーザから各種の入力操作を受け付ける装置である。入力装置２３は、ユーザから受け付けた各種の入力操作を電気信号に変換し、この電気信号を処理回路２１に出力する。入力装置２３は、マウス、キーボード、ボタン、パネルスイッチ、スライダースイッチ、トラックボール、操作パネル又はタッチパネルでもよい。入力装置２３は、入力部の一例である。

【0032】

表示装置２４は、各種のデータ又は情報を表示する装置である。表示装置２４は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ又はＬＥＤディスプレイでもよい。表示装置２４は、入力装置２３としても機能するタッチパネル式ディスプレイでもよい。表示装置２４は、表示部の一例である。

【0033】

通信装置２５は、医用画像処理システム１００に含まれる各構成との間で、各種のデータ又は情報を通信する装置である。例えば、通信装置２５は、医用画像処理装置１又は医用画像記憶装置４との間で各種のデータ又は情報を通信する。通信装置２５は、通信部の一例である。

【0034】

図４は、本実施形態に係る医用画像処理装置１の動作例を示すフローチャートである。本動作例によれば、医用画像処理装置１は、２次元線画像データＤ２における病変領域Ａを膨張することで、病変領域Ａの視認性を向上させる。

【0035】

（ステップＳ１）まず、医用画像処理装置１は、３次元医用画像データＤ１を取得する。具体的には、医用画像処理装置１は取得機能１１１により、患者の組織における病変部分を含む３次元医用画像データＤ１を取得する。例えば、取得機能１１１は、医用画像記憶装置４にアクセスすることで、３次元医用画像データＤ１を取得する。３次元医用画像データＤ１は、縦、横及び高さの３次元位置情報を有するボリュームデータでもよい。ボリュームデータは、それぞれに３次元位置情報と、属性値とが与えられた複数のボクセルを含む。

【0036】

（ステップＳ２）次に、医用画像処理装置１は、病変領域Ａを抽出する。具体的には、医用画像処理装置１は抽出機能１１２により、ステップＳ１において取得された３次元医用画像データＤ１から、病変部分に相当する画像領域（病変領域）Ａを抽出する。例えば、抽出機能１１２は、ボリュームデータに含まれる全てのボクセルのうち、所定範囲の属性値を有する複数のボクセルを、病変領域Ａとして抽出する。抽出機能１１２は、病変領域Ａに限らず、所定の解剖学的構造に相当する画像領域を抽出してもよい。画像領域の抽出には、既知の手法が適用されてもよい。

【0037】

なお、抽出機能１１２は、ユーザが選択した解析アプリケーションの種類に応じて、３次元医用画像データＤ１から病変領域Ａを抽出してもよい。第一に、ユーザが冠動脈用の解析アプリケーションを選択した場合、抽出機能１１２は、ボリュームデータから冠動脈領域と、プラーク領域（病変領域Ａの一例）とを抽出する。第二に、ユーザが脳動脈瘤用の解析アプリケーションを選択した場合、抽出機能１１２は、ボリュームデータから母血管領域と、動脈瘤領域（病変領域Ａの一例）とを抽出する。第三に、ユーザが骨解析用の解析アプリケーションを選択した場合、抽出機能１１２は、ボリュームデータから骨領域と、骨折線領域（病変領域Ａの一例）とを抽出する。

【0038】

（ステップＳ３Ａ）続いて、医用画像処理装置１は、２次元線画像データＤ２を生成する。具体的には、医用画像処理装置１は画像データ生成機能１１３により、ステップＳ２において病変領域Ａが抽出された３次元医用画像データＤ１を用いて、２次元線画像データＤ２を生成する。例えば、画像データ生成機能１１３は、ボリュームデータをトゥーンレンダリング等することで、２次元線画像データＤ２を生成する。すなわち、画像データ生成機能１１３は、ボリュームデータから陰影を除去し、かつ輪郭線（エッジ）を抽出した後、このボリュームデータを所定の投影面に投影することで、２次元線画像データＤ２を生成する。

【0039】

なお、画像データ生成機能１１３は、ボリュームデータを前処理し、前処理したボリュームデータをトゥーンレンダリング等してもよい。例えば、画像データ生成機能１１３は、前処理としてボリュームデータを平滑化（例：オープニング、クロージング）してもよい。平滑化により、後続のトゥーンレンダリングにおいて不要な輪郭線が抽出されることによるノイズが低減される。

【0040】

（ステップＳ４Ａ）続いて、医用画像処理装置１は、病変領域Ａを膨張する。具体的には、医用画像処理装置１は膨張機能１１４により、ステップＳ３Ａにおいて生成された２次元線画像データＤ２において、病変領域Ａを膨張する（図５、図６及び図７参照）。

【0041】

（ステップＳ５Ａ）最後に、医用画像処理装置１は、２次元線画像Ｇを生成する。具体的には、医用画像処理装置１は画像生成機能１１５により、ステップＳ４Ａにおいて膨張された病変領域Ａを含む２次元線画像データＤ２に基づいて、２次元線画像Ｇを生成する。このとき、画像生成機能１１５は、病変領域Ａに対して所定のパラメータ（例：色値、不透明度）を与えた後、この病変領域Ａをレンダリングしてもよい。画像生成機能１１５は、生成した２次元線画像Ｇを操作端末２に送信してもよい。操作端末２は、送信された２次元線画像Ｇを表示装置２４に表示してもよい。医師又は患者は、表示装置２４に表示された２次元線画像Ｇを観察してもよい。ステップＳ５Ａの後、医用画像処理装置１は一連の処理を終了する。

【0042】

なお、医用画像処理装置１は、複数の画像領域に対して同時に画像処理を行ってもよいし、複数の画像領域のそれぞれに対して順番に画像処理を行ってもよい。さらに、医用画像処理装置１は、順番に画像処理が行われた複数の画像領域を互いに重畳してもよい。

【0043】

図５は、本実施形態に係る病変領域Ａの膨張の第１例を示す図である。本例は、膨張される前の病変領域Ａに基づく２次元線画像Ｇと、膨張された後の病変領域Ａに基づく２次元線画像Ｇとを示す。

【0044】

図５（Ａ）は、患者の血管５１１の長軸断面に相当する２次元線画像５１０Ａ及び５１０Ｂを示す。この長軸断面は、円筒形を成す血管５１１の長軸方向に沿う断面である。２次元線画像５１０Ａ及び５１０Ｂは、血管５１１の内部にプラーク５１２が存在することを示す。２次元線画像５１０Ａにおいて、プラーク５１２は芯線５１３を超えない。一方、２次元線画像５１０Ｂにおいて、プラーク５１２は芯線５１３を超えるように膨張される。

【0045】

図５（Ｂ）は、患者の冠動脈５２１の所定の断面に相当する２次元線画像５２０Ａ及び５２０Ｂを示す。冠動脈５２１は、複数の血管５１１を含む。複数の血管５１１のそれぞれにおけるプラーク５１２に対して、図５（Ａ）に示す膨張処理が行われる。膨張処理前の２次元線画像５２０Ａにおいては、冠動脈５２１におけるプラーク５１２が視認されにくい。一方、膨張処理後の２次元線画像５２０Ｂにおいては、冠動脈５２１におけるプラーク５１２が容易に視認される。膨張された複数のプラーク５１２の位置は、複数の円５２２により示される。

【0046】

図６は、本実施形態に係る病変領域Ａの膨張の第２例を示す図である。２次元線画像６１０Ａは、患者の血管６１１の長軸断面を示す。２次元線画像６１０Ｂは、患者の血管６１１の短軸断面を示す。この短軸断面は、円筒形を成す血管６１１の長軸方向に対して垂直な短軸方向に沿う断面である。２次元線画像６１０Ａ及び６１０Ｂは、血管６１１の内部にプラーク６１２が存在することを示す。

【0047】

医用画像処理装置１は膨張機能１１４により、２次元線画像６１０Ａ及び６１０Ｂのそれぞれにおけるプラーク６１２の大きさ（面積）を算出する。例えば、膨張機能１１４は、血管６１１の内部の画像領域（すなわち、血管壁の内側の領域）に対してプラーク６１２が占める画像領域の割合を、血管６１１の狭窄率として算出する。これにより、血管６１１の狭窄率は、２次元線画像６１０Ａについては「５０％」、２次元線画像６１０Ｂについては「７５％」と算出される。

【0048】

膨張機能１１４は、２次元線画像６１０Ｂにおける血管６１１の狭窄率「７５％」に応じて、２次元線画像６１０Ａにおけるプラーク６１２を膨張する。例えば、膨張機能１１４は、２次元線画像６１０Ａにおける血管６１１の狭窄率が「７５％」になるように、プラーク６１２を膨張することで、２次元線画像６１０Ｃが得られる。

【0049】

一般に、３次元医用画像データＤ１における病変領域Ａが２次元の投影面に投影された場合、２次元線画像Ｇにおける病変領域Ａが過小になり得る。そこで、医用画像処理装置１は、短軸断面における血管６１１の狭窄率に応じて、長軸断面における血管６１１の狭窄率が実際よりも増大するように、長軸断面におけるプラーク６１２を膨張する。これにより、医用画像処理装置１は、２次元線画像Ｇにおいて病変領域Ａが過小になる事態を回避し、病変領域Ａの視認性を向上できる。

【0050】

図７は、本実施形態に係る病変領域Ａの膨張の第３例を示す図である。２次元線画像７１０Ａ及び７１０Ｂは、患者の骨７１１の長軸断面を示す。２次元線画像７１０Ａ及び７１０Ｂは、骨７１１の表面に骨折線７１２が存在することを示す。特に、２次元線画像７１０Ａにおいて骨折線７１２は、不明瞭に描画される。

【0051】

医用画像処理装置１は膨張機能１１４により、２次元線画像７１０Ａにおける骨折線７１２を膨張する（すなわち、太くする）。膨張処理前の２次元線画像７１０Ａにおいて、骨折線７１２が視認されにくい。一方、膨張処理後の２次元線画像７１０Ｂにおいては、骨折線７１２が容易に視認される。

【0052】

なお、膨張機能１１４は、骨折線７１２を膨張する代わりに、骨折線７１２の色を変更してもよいし、骨折線７１２を挟んで対向する２つの骨７１１を互いに離間してもよい。これにより、骨７１１における骨折線７１２又は骨折部分が容易に視認される。

【0053】

以上説明した本実施形態によれば、医用画像処理装置１は、患者の３次元医用画像データＤ１から病変領域Ａを抽出し、抽出した病変領域Ａが膨張される等により誇張された２次元線画像Ｇを生成する。したがって、医用画像処理装置１は、医師が患者のシェーマを手描きする時間及び手間を省略できる。さらに、医用画像処理装置１は、個々の患者に特有の形態を表現した２次元線画像Ｇを生成できる。患者は、２次元線画像Ｇを観察することで、２次元線画像Ｇ中のどの部分に病変領域Ａが存在するかを容易に判断できる。

【0054】

（変形例）
以下、本実施形態に係る医用画像処理装置１の変形例について説明する。第一に、医用画像処理装置１は、ユーザが設定した膨張率に応じて、病変領域Ａを膨張してもよい。例えば、ユーザは入力装置２３を用いて、膨張率を数値として入力する。あるいは、ユーザは表示装置２４に表示されたスライダーバー等のＧＵＩ（Graphical User Interface）を操作することで、膨張率を直感的に入力してもよい。これにより、医用画像処理装置１は、ユーザの嗜好に応じて病変領域Ａが膨張された２次元線画像Ｇを生成できる。

【0055】

第二に、医用画像処理装置１は、ユーザにより３次元医用画像データＤ１に設定された関心領域又はアノテーションを、２次元線画像Ｇにおいて表現してもよい。本処理を実現するため、医用画像処理装置１は、３次元医用画像データＤ１に設定された関心領域又はアノテーションに関する第１位置情報Ｐ１を取得する。次に、医用画像処理装置１は、２次元線画像Ｇにおいて第１位置情報Ｐ１に相当する第２位置情報Ｐ２を特定する。最後に、医用画像処理装置１は、特定した第２位置情報Ｐ２が所定の態様（例：線、領域）により表現された２次元線画像Ｇを生成する。ユーザは、関心領域又はアノテーションが表現された２次元線画像Ｇを用いて、患者の病状等をより正確に判断できる。

【0056】

第三に、医用画像処理装置１は、ユーザからの指示に応じて、２次元線画像Ｇを含む読影レポートを生成してもよい。例えば、ユーザは表示装置２４に表示された解析アプリケーションウィンドウ（不図示）において、「読影レポートの作成」に係るＧＵＩボタンを選択する。この選択に応じて、医用画像処理装置１は、２次元線画像Ｇを含む読影レポートを自動的に生成する。これにより、医用画像処理装置１は、ユーザが読影レポートを手動で作成する時間及び手間を省略できる。

【0057】

図８は、変形例に係る病変領域Ａの置換の例を示す図である。図８に示す２次元線画像５１０Ａは、図５に示す２次元線画像５１０Ａと同一である。本例によれば、２次元線画像５１０Ａにおけるプラーク５１２がマーク５１５に置換されることで、２次元線画像５１０Ｃが得られる。２次元線画像５１０Ｃは、プラーク５１２をマーク５１５により記号的に表現することで、血管５１１における狭窄部分が容易に視認される。

【0058】

なお、医用画像処理装置１は膨張機能１１４により、２次元線画像５１０Ａにおけるプラーク５１２の大きさ（面積）を算出してもよい。例えば、膨張機能１１４は、血管５１１の内部の画像領域（すなわち、血管壁の内側の領域）に対してプラーク５１２が占める画像領域の割合を、血管５１１の狭窄率として算出する。膨張機能１１４は、血管５１１の狭窄率が閾値以上である場合、プラーク５１２をマーク５１５により置換してもよい。

【0059】

図９は、変形例に係る医用画像処理装置１の動作例を示すフローチャートである。本動作例によれば、医用画像処理装置１は、３次元医用画像データＤ１における病変領域Ａを膨張することで、病変領域Ａの視認性を向上させる。

【0060】

（ステップＳ１）まず、医用画像処理装置１は、３次元医用画像データＤ１を取得する。図９のステップＳ１は、図４のステップＳ１と同一である。

【0061】

（ステップＳ２）次に、医用画像処理装置１は、病変領域Ａを抽出する。図９のステップＳ２は、図４のステップＳ２と同一である。

【0062】

（ステップＳ３Ｂ）続いて、医用画像処理装置１は、病変領域Ａを膨張する。具体的には、医用画像処理装置１は膨張機能１１４により、ステップＳ１において取得された３次元医用画像データＤ１において、ステップＳ２において抽出された病変領域Ａを膨張する。この病変領域Ａの膨張には、既知の手法が適用されてもよい。

【0063】

（ステップＳ４Ｂ）続いて、医用画像処理装置１は、２次元線画像データＤ２を生成する。具体的には、医用画像処理装置１は画像データ生成機能１１３により、ステップＳ３Ｂにおいて膨張された病変領域Ａを含む３次元医用画像データＤ１を用いて、２次元線画像データＤ２を生成する。例えば、画像データ生成機能１１３は、ボリュームデータをトゥーンレンダリング等することで、２次元線画像データＤ２を生成する。

【0064】

（ステップＳ５Ｂ）最後に、医用画像処理装置１は、２次元線画像Ｇを生成する。具体的には、医用画像処理装置１は画像生成機能１１５により、ステップＳ４Ｂにおいて生成された２次元線画像データＤ２に基づいて、２次元線画像Ｇを生成する。ステップＳ５Ｂの後、医用画像処理装置１は一連の処理を終了する。

【0065】

以上説明した変形例によれば、医用画像処理装置１は、患者の３次元医用画像データＤ１から病変領域Ａを抽出し、抽出した病変領域Ａが膨張される等により誇張された２次元線画像Ｇを生成する。すなわち、変形例に係る医用画像処理装置１によれば、本実施形態に係る医用画像処理装置１と同様な効果が得られる。

【0066】

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、患者に対する病状説明を支援することができる。

【0067】

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0068】

１ 医用画像処理装置
２ 操作端末
３ 医用画像生成装置
４ 医用画像記憶装置
１１，２１ 処理回路
１２，２２ 記憶装置
１３，２５ 通信装置
２３ 入力装置
２４ 表示装置
１００ 医用画像処理システム
１１１ 取得機能
１１２ 抽出機能
１１３ 画像データ生成機能
１１４ 膨張機能
１１５ 画像生成機能
１１６，２１３ システム制御機能
２１１ 通信機能
２１２ 表示制御機能
５１０Ａ，５１０Ｂ，５１０Ｃ，５２０Ａ，５２０Ｂ，６１０Ａ，６１０Ｂ，６１０Ｃ，７１０Ａ，７１０Ｂ ２次元線画像
５１１，６１１ 血管
５１２，６１２ プラーク
５１３ 芯線
５１５ マーク
５２１ 冠動脈
５２２ 円
７１１ 骨
７１２ 骨折線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】