JP5371703B2 - 医用画像生成装置、医用画像保管装置、医用画像表示装置及び医用画像表示システム - Google Patents

Description

本発明は、画像生成装置で撮影された被検体内部の画像を加工し、操作者の求める医用画像を医用画像表示装置の性能を問わずに表示することができるようにされた医用画像生成装置、医用画像保管装置、医用画像表示装置及び医用画像表示システムに関する。

近年、被検体内部の情報を収集し、この収集された情報に基づいて被検体内部を画像化して医用画像を生成する医用画像診断装置が用いられるようになっている。この医用画像診断装置としては、例えば、Ｘ線ＣＴ装置（computed tomography：コンピュータ断層撮影装置）や、磁気共鳴診断装置（ＭＲＩ：magnetic resonance imaging）等が該当する。生成された医用画像は例えば、医用画像診断装置とネットワークを介して接続された医用画像表示装置上に表示される。

これらの医用画像については、医用画像表示装置によって、例えば、時系列に複数の３次元（以下、適宜「３Ｄ（３ dimensional）」と表わす。）データを読み込んでＭＰＲ（Multi-Planar Reconstruction）処理やボリュームレンダリング処理が施される。そして、そのＭＰＲ画像の表示や３Ｄデータの表示、或いはそれらの４Ｄ（以下、適宜「４Ｄ（４ dimensional）」と表わす。）データの表示が行われてきた。

但し、このうち３Ｄデータに含まれる一部分（注目部位）の時間的な変化を簡便に把握することが困難な場合もあった。そこで、以下の特許文献１に開示される発明では、特定部分に係る注目部位の時間的な変位を一画面上で把握することができる医用画像診断装置が提案されている。

特開２００８−１４８８４９号公報

しかしながら、上記特許文献１において開示されている発明では、次の点について配慮がなされていない。

すなわち、上述したような医用画像診断装置によって撮影されたデータを基に例えば、４Ｄの画像データを生成しても、ネットワークに接続された医用画像表示装置において閲覧することができないといった弊害を生ぜしめる可能性があった。

通常４Ｄの画像データは、そのデータ量が非常に大きくなる。そのため、例えば、診察医が診察の際に医用画像表示装置に４Ｄの画像を表示させようとしても、表示させる医用画像表示装置のメモリ容量不足等、医用画像表示装置の性能が足らず表示させることができないということも起こり得る。

このようにせっかく生成した４Ｄの画像を利用しない、或いは、利用できないのは無駄であるばかりでなく、４Ｄの画像の処理能力や４Ｄの画像を再生することができるソフトウェアを備えるか否かといった表示装置の性能によって閲覧できる場所が限られることにもなる。そのため診察医が患者に対して症状を理解させる有効な機会を損なうことにもなりかねない。

一方、４Ｄの画像データを表示できない替わりに時間軸における３Ｄの画像データのみを読み込んで表示するということも可能である。この場合は数ある時間軸上に並ぶ複数の３Ｄ画像データの中から操作者が必要とする注目する３Ｄ画像データを特定して表示させることが必要となる。但し、この特定は非常に煩雑であり簡易に特定することができないことも多い。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、使用される表示装置の性能の如何を問わず簡易な操作でデータ量の大きな画像データを表示させることのできる医用画像生成装置、医用画像保管装置、医用画像表示装置及び医用画像表示システムを提供することにある。

請求項１に記載の発明の特徴は、医用画像生成装置において、被検体を撮影することにより取得された画像情報を用いて、それぞれが時間軸における順番を示す情報を持つ複数の３次元画像データからなる４次元画像データを生成する４次元画像データ生成部と、４次元画像データを構成する３次元画像データから生成される複数の２次元画像データからなる動画データを生成し、動画データを構成する各２次元画像データと基となった３次元画像データを関連付ける関連情報を生成する画像生成部とを備える。

請求項４に記載の発明の特徴は、医用画像保管装置において、それぞれが時間軸における順番を示す情報を持つ複数の３次元画像データからなる４次元画像データを記憶する記憶部と、４次元画像データを構成する３次元画像データから生成される複数の２次元画像データからなる動画データを生成し、動画データを構成する各２次元画像データと基となった３次元画像データを関連付ける関連情報を生成する画像生成部とを備える。

請求項８に記載の発明の特徴は、医用画像表示装置において、画像を表示する表示部と、動画データを表示部に表示させる表示制御部と、表示部に表示された動画データを構成する２次元画像データを指定するための指定部と、指定部により指定された２次元画像データの生成の基となった３次元画像データを読み出すための関連情報に基づいて３次元画像データを取得する処理部とを備える。

請求項１２に記載の発明の特徴は、医用画像表示システムにおいて、被検体を撮影することにより取得された画像情報を用いて、それぞれが時間軸における順番を示す情報を持つ複数の３次元画像データからなる４次元画像データを生成する４次元画像データ生成部と、４次元画像データを構成する３次元画像データから生成される複数の２次元画像データからなる動画データを生成し、動画データを構成する各２次元画像データと基となった３次元画像データを関連付ける関連情報を生成する画像生成部と、画像を表示する表示部と、動画データを前記表示部に表示させる表示制御部と、表示部に表示された動画データを構成する２次元画像データを指定するための指定部と、関連情報に基づいて３次元画像データを取得する処理部とを備える。

本発明によれば、使用される表示装置の性能の如何を問わず簡易な操作でデータ量の大きな画像データを表示させることのできる医用画像生成装置、医用画像保管装置、医用画像表示装置及び医用画像表示システムを提供することができる。

本発明の実施の形態における画像表示システムの全体構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態における医用画像生成装置の内部構成を示すブロック図である。 医用画像生成装置内の画像生成装置の内部構成を示すブロック図である。 医用画像生成装置において撮影されたスキャンデータを基にした４Ｄ画像データの生成及び、４Ｄ画像データから２Ｄの動画データが生成される流れを医用画像生成装置における各機能の働きとともに示すシーケンス図である。 ２Ｄ動画データの生成の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施の形態における動画データと関連する３Ｄデータとの関連づけの概念を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態における医用画像表示装置の内部構成を示すブロック図である。 医用画像表示装置における画像表示の流れを医用画像表示装置における各機能の働きとともに示すシーケンス図である。 表示部上に表示された動画データを示す画面例である。 本発明の実施の形態において操作者が動画データから関連づけられる３Ｄ画像データを取得する際の概念を説明するための説明図である。 本発明の第２の実施の形態における画像表示システムの全体構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態における医用画像発生装置の内部構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態における医用画像保管装置の内部構成を示すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態における画像表示システムＳ１の全体構成を示すブロック図である。画像表示システムＳ１は、被検体を撮影することにより取得された画像情報を用いて時系列な複数の３次元画像データを生成するとともに、時系列な複数の３次元画像データから２次元の動画データを生成する医用画像生成装置１と、医用画像生成装置１によって生成された画像データ及び動画データを保管する医用画像保管装置２と、医用画像生成装置１によって生成された動画データの閲覧が可能な医用画像表示装置３がそれぞれネットワーク４に接続されることによって成立している。時系列的な複数の３次元画像データそれぞれは、時間軸における順番を示す情報、例えば、撮影時刻等を付帯情報として持っている。なお、時刻情報ではなく、単に順番を示す数字であっても良い。

なお、図１に示す画像表示システムＳ１では、ネットワーク４に３つの医用画像表示装置３Ａないし３Ｃ（以下、適宜これら複数の医用画像表示装置をまとめて「医用画像表示装置３」と表わす。）が接続されているが、ネットワーク４に接続される医用画像表示装置の数は単数、或いは複数のいずれでも良く、その数は任意である。また、医用画像表示装置３については、最低限３次元の画像データを表示できるだけの性能があれば良く、時系列な複数の３次元画像データ、すなわち４次元の画像データの再生処理が可能な性能を有している必要はない。

さらに、本発明の第１の実施の形態における医用画像生成装置１は、被検体を撮影することにより被検体内部の情報を収集する機能と、併せてその収集された被検体の内部情報を基に医用画像表示装置３において閲覧するための画像データ、動画データを生成する機能とを備えている。但し、これらの機能が分離して別の医用画像生成装置に付与されており、それら別々の医用画像生成装置で撮影、データの生成が行われるようにされていても構わない。

［医用画像生成装置の構成及び機能］
次に、画像表示システムＳ１を構成する装置のうちまず医用画像生成装置１の構成及び機能について説明を行う。

図２は、本発明の第１の実施の形態における医用画像生成装置１の内部構成を示すブロック図である。医用画像生成装置としては、上述したＭＲＩのように様々な装置があるが、本発明の実施の形態においては、医用画像生成装置１としてＸ線ＣＴ装置を例に挙げて以下説明を行う。

医用画像生成装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１ａと、ＲＯＭ(Read Only Memory)１ｂと、ＲＡＭ（Random Access Memory）１ｃ及び入出力インターフェイス１ｄがバス１ｅを介して接続されている。入出力インターフェイス１ｄには、入力部１ｆと、表示部１ｇと、通信制御部１ｈと、記憶部１ｉと、リムーバブルディスク１ｊと、駆動部制御部１ｋとが接続されている。この駆動部１ｌには、例えば、Ｘ線ＣＴ装置を構成するＸ線管やＸ線を受光するＸ線検出器等が含まれ、駆動部制御部１ｋによって制御される。さらに、入出力インターフェイス１ｄを介して４次元画像データ生成部１ｍ及び画像生成部１０も接続されている。

ＣＰＵ１ａは、入力部１ｆからの入力信号に基づいてＲＯＭ１ｂから医用画像生成装置１を起動するためのブートプログラムを読み出して実行し、記憶部１ｉに格納されている各種オペレーティングシステムを読み出す。またＣＰＵ１ａは、入力部１ｆや入出力インターフェイス１ｄを介して、図１において図示していないその他の外部機器からの入力信号に基づいて各種装置の制御を行う。さらにＣＰＵ１ａは、ＲＡＭ１ｃや記憶部１ｉ等に記憶されたプログラム及びデータを読み出してＲＡＭ１ｃにロードするとともに、ＲＡＭ１ｃから読み出されたプログラムのコマンドに基づいて、画像生成のための処理やデータの計算、加工等、一連の処理を実現する処理装置である。

入力部１ｆは、医用画像生成装置１の操作者（例えば、医師や検査技師）が各種の操作を入力するキーボード、ダイヤル等の入力デバイスにより構成されており、操作者の操作に基づいて入力信号を作成しバス１ｅを介してＣＰＵ１ａに送信される。また、医用画像生成装置１には、キーボード等だけでなく専用の操作パネルが設けられており、その操作パネル上の入力デバイスを介して操作画面に対する操作を行うこともできる。

表示部１ｇは、例えば液晶ディスプレイである。この表示部１ｇは、ＣＰＵ１ａからバス１ｅを介して出力信号を受信し、例えば撮影の際や画像処理を行う際の諸条件の設定を行うにあたって必要な画像等、或いはＣＰＵ１ａの処理結果等を表示する。

通信制御部１ｈは、ＬＡＮカードやモデム等であり、医用画像生成装置１をインターネットやＬＡＮ等の通信ネットワークに接続することを可能とする。通信制御部１ｈを介して通信ネットワークと送受信したデータは入力信号または出力信号として、入出力インターフェイス１ｄ及びバス１ｅを介してＣＰＵ１ａに送受信される。

記憶部１ｉは、半導体や磁気ディスクで構成されており、ＣＰＵ１ａで実行されるプログラムやデータが記憶されている。

リムーバブルディスク１ｊは、光ディスクやフレキシブルディスクのことであり、ディスクドライブによって読み書きされた信号は、入出力インターフェイス１ｄ及びバス１ｅを介してＣＰＵ１ａに送受信される。

４次元画像データ生成部１ｍは、Ｘ線管から被検体に照射され、被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器によって生成される電気信号から被検体の内部情報に関するボリュームデータを収集する。そして、このボリュームデータを基に３Ｄ画像データを生成し、この３Ｄ画像データを時系列に並べこれら複数の３Ｄ画像データを基に４Ｄ画像データを生成する。

画像生成部１０は入出力インターフェイス１ｄに接続され、４次元画像データ生成部１ｍによって生成された４Ｄ画像データを基に、２Ｄの動画データを生成する。なお、「２Ｄ画像データ」とは、２次元空間に対応する画素を配置した画像データをいい、「３Ｄ画像データ」とは、３次元空間に対応する画素（空間的な３軸方向に対応する画素）を配置した画像データをいう。

なお、本発明の第１の実施の形態では、画像生成部１０を医用画像生成装置１に搭載した例を挙げて以下、説明を行う。但し、この画像生成部１０は、医用画像生成装置１から独立して存在し、ネットワーク４を介して医用画像生成装置１と接続されるようにされていても良い。この場合には、さらに画像生成部１０が例えば、病院情報管理システム（ＨＩＳ：Hospital Information System）、放射線部門情報管理システム（ＲＩＳ：Radiological Information System）、医用画像管理システム（ＰＡＣＳ：Picture Archiving Communication System）といった医療機関内に構築された各種管理システムと組み合わされて用いられても良い。

このネットワーク４の例としては、ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット等のネットワークを挙げることができる。また、このネットワーク４で使用される通信規格は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communication in Medicine）等、いずれの規格であっても良い。

また、本発明の実施の形態においては画像生成部１０が画像処理を行うが、その処理は画像生成部１０によってではなく、記憶部１ｉ、或いはリムーバブルディスク１ｊに格納されている画像生成プログラムを利用することで行うこともできる。この場合は、これらに格納されているプログラムがＣＰＵ１ａに読み込まれ実行されることにより、画像生成部が医用画像生成装置１に実装されることになる。

図３は、本発明の実施の形態における画像生成部１０の内部の全体構成を示すブロック図である。画像生成部１０は、４次元画像データ生成部１ｍにおいて生成された４Ｄ画像データから２Ｄの動画データを生成する装置である。画像生成部１０は、受信部１１と、条件設定部１２と、確認部１３と、２Ｄデータ作成部１４と、判断部１５と、カウンタ１６と、保存部１７と、動画作成部１８と、送信部１９とから構成されている。

条件設定部１２は、４Ｄ画像データを用いて、この４Ｄ画像データをどのように見せるか、すなわち、医用画像表示装置３においてどのように表示させるかの条件を設定する手段である。この４Ｄ画像データは、上述したように、医用画像生成装置１において撮影されたＸ線ＣＴ画像を基に４次元画像データ生成部１ｍにおいて生成されたデータである。

確認部１３は、生成する２Ｄ動画データの基となる４Ｄ画像データを構成するいずれの３Ｄ画像データであるかを確認する。２Ｄデータ作成部１４は、動画データを生成する前段階となる２Ｄ画像データを生成する。

２Ｄデータ作成部１４において２Ｄの画像データが生成されると、判断部１５が全ての３Ｄ画像データから２Ｄの画像データが生成されたか否かを判断する。カウンタ１６は、３Ｄ画像データの時間軸における順番をカウントする。生成された２Ｄの画像データは、保存部１７に保存されるとともに、動画作成部１８は判断部１５からの指示に基づいてこの２Ｄ画像データから２Ｄの動画データを生成する。

次に、医用画像生成装置１において撮影されたボリュームデータを基にした４Ｄ画像データの生成及び、４Ｄ画像データから２Ｄの動画データが生成される流れを説明する。図４は、医用画像生成装置１における各機能の働きを示すシーケンス図であり、図５は２Ｄ動画データの生成の流れを示すフローチャートである。

まず、操作者が被検体の内部情報を収集するべく、医用画像生成装置１における入力部１ｆから撮影の指示が出される（ＳＴ１）。この指示を受信したＣＰＵ１ａは、駆動部制御部１ｋを介してＸ線管やＸ線を受光するＸ線検出器等の駆動部１ｌを駆動して被検体の撮影を行う（ＳＴ２）。ここで図４におけるシーケンス図では、駆動部制御部１ｋの制御によって被検体を撮影する駆動部１ｌをまとめて画像撮影部と表わす。また、図４のシーケンス図では画像生成部１０を代表させて表わしているが、この画像生成部１０が行う作用には、実際には例えば医用画像生成装置１におけるＣＰＵ１ａが行う処理も含まれ、併せて示している。

画像撮影部において被検体の撮影が行われ被検体の内部情報の収集が終了すると（ＳＴ３）、ＣＰＵ１ａに撮影が終了した旨を表わす信号が送られ、ＣＰＵ１ａは撮影されたスキャンデータを記憶部１ｉに記憶させる（ＳＴ４）。

次に、生成され記憶部１ｉに記憶されたスキャンデータを基に４次元画像データ生成部１ｍによって４Ｄ画像データが生成される（ＳＴ５）。この４Ｄ画像データの生成は、スキャンデータからまず３Ｄ画像データを生成する。

ここで、スキャンデータは、診察対象となる部位を複数回又は所定の時間連続的に撮影することによって得られる。従って、収集されたスキャンデータには複数の異なる時間において得られたスキャンデータが存在することになる。すなわち、撮影される時間ごとにあるまとまったスキャンデータが得られるが、このまとまりを１つの撮影単位と把握することができる。これら複数の異なる時間において得られたスキャンデータそれぞれを用いて時間ごとに３Ｄの画像データを生成する。その後、この生成された複数の３Ｄ画像データを基に４Ｄ画像データを生成する。すなわち、３Ｄ画像データを時系列に並べることにより４Ｄ画像データが得られる。

なお、時間としては、各撮影単位の始点から何秒後というように時間で把握してもよい。また、時間以外に、例えば心臓であれば収縮期、拡張期といった時相ごとに３Ｄ画像データを生成し、これらに基づいて時系列に配置することで４Ｄ画像データを生成しても良い。以下、これら「時間」或いは「時相」を適宜まとめて「撮影単位」と表わす。

４次元画像データ生成部１ｍによって４Ｄ画像データが生成された後、次に２Ｄの動画データが画像生成部１０において生成される（ＳＴ６）。後述するように操作者はこの２Ｄの動画データを医用画像表示装置３において閲覧することになる。そこで２Ｄの動画データの生成に当たっては、まず、操作者が対象となる部位（患部）を閲覧するに適切な位置等を特定するための条件が条件設定部１２によって設定される。

すなわち、ステップ５において生成された４Ｄ画像データのうち、例えば、最初に表示される４Ｄ画像データを利用して条件設定が行われる。但し、４Ｄ画像データは３Ｄ画像データを時間軸に沿って並べた画像データであることから、実際には４Ｄ画像データを構成するある撮影単位の３Ｄ画像データを利用して条件設定が行なわれることになる。

この条件としては、例えば、部位（患部）の疾患が明瞭に現われるように表示されるための４Ｄ画像データの回転、切断、視点の変更等が挙げられる。この条件設定は予め設定されており記憶部１ｉに記憶されている。従って、４Ｄ画像データが生成されると、画像生成部１０における条件設定部１２が記憶部１ｉから設定条件を引き出し、設定されている条件に基づいて４Ｄ画像データ（３Ｄ画像データ）が加工される。なお、この条件設定は操作者が行う設定としてあっても良い。

４Ｄ画像データの加工が終了すると、実際に動画データの生成が開始される。図５のフローチャートに示されるように、まず、確認部１３が対象となる４Ｄ画像データの撮影単位Ｎを１に設定する（ＳＴ６１）。これは、最初に表示される加工済み４Ｄ画像データの撮影単位の３Ｄ画像データから順次２Ｄの画像データを生成するためである。そこで、上述したように撮影単位は「時間」でも「時相」でも構わないが、２Ｄデータ作成部１４が、Ｎ番目に該当する３Ｄ画像データを利用して撮影単位がＮ番目の２Ｄ画像データを生成する（ＳＴ６２）。

２Ｄ画像データは、例えば、４Ｄ画像データを構成する各撮影単位の３Ｄ画像データから１枚ずつ、ＶＲ（volume rendering）処理やＭＰＲ処理を行って生成される。生成された２Ｄ画像データは保存部１７にＮ番目の２Ｄ画像データとして保存される一方、判断部１５によって生成された４Ｄ画像データに付与されている撮影単位の番号分２Ｄ画像データが生成されたか、すなわちＮ番目の撮影単位が最後の撮影単位であるか否かが判断される（ＳＴ６３）。生成される２Ｄ画像データの基となる３Ｄ画像データが最後の撮影単位ではないと判断部１５が判断した場合には（ＳＴ６３のＮｏ）、カウンタに順序を表わす「Ｎ」に１を加えるように指示を出し次に、「Ｎ＋１」番目の３Ｄ画像データを利用して２Ｄ画像データを生成する（ＳＴ６２）。

判断部１５が「Ｎ番目の撮影単位が最後の撮影単位である」と判断した場合には（ＳＴ６３のＹｅｓ）、全ての３Ｄ画像データを利用して２Ｄ画像データが生成されたと判断することができる。従って、判断部１５は動画作成部１８に対して動画を作成するように指示を出す（ＳＴ６５）。動画データは、例えば、ＤＩＣＯＭのマルチフレーム画像やＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）標準のＡＶＩといった形式によって作成される。動画作成部１８は、生成された２Ｄ画像データを１コマとして動画を作成する。すなわちＮ番目までの２Ｄ画像データを生成していることから、Ｎコマの２Ｄ画像データを連続して並べることにより動画データが作成される。操作者はこの作成された動画データを医用画像表示装置３において再生して見ることになる。

なお、後述する動画データを保管する医用画像保管装置２によっては医用画像生成装置１から送信される動画データのプロトコルが異なる場合もある。そのためには、動画データを作成する際に各医用画像保管装置２において受信可能プロトコルを考慮に入れておく必要がある。また、この医用画像保管装置２はネットワーク４に複数接続されるようにしても良い。また、例えば、動画データのみを保管する医用画像保管装置２、４Ｄ画像データ及び動画データのいずれも保管する医用画像保管装置２というように、それぞれの医用画像保管装置２で保管する医用画像の対象を分けることも可能である。

さらに動画作成部１８は、作成した動画データと、動画データの基となった３Ｄ画像データとの関連づけを行う（ＳＴ６６）。

具体的には、例えば、動画データがＤＩＣＯＭのマルチフレーム画像で作成された場合には、画像に関する付帯情報が格納されるＤＩＣＯＭのタグ（領域）内に関連する３Ｄ画像データへのリンク、すなわち関連情報を格納する。また、Ｗｉｎｄｏｗｓ（登録商標）標準のＡＶＩ形式を利用して動画データを作成した場合には、新たにオブジェクトファイルを作成し、そのような外部オブジェクトファイルに関連する３Ｄ画像データへのリンク情報を格納する。これによって、動画の各コマが関連する３Ｄ画像データを特定することができる。リンク情報としては、例えば、ＳＯＰインスタンスＵＩＤやシリーズインタンスＵＩＤ（Unique Identifier）（ＤＩＣＯＭを利用した場合）等、関連する３Ｄ画像データを特定できる情報であればよい。なお、格納場所としてはこのように２つの場合を挙げて説明したが、動画データとその関連する３Ｄ画像データとが確実に関連づけられていればその他の場所に格納されるように設定されていても良い。

図６は、上述した動画データと３Ｄ画像データとの関連づけの概念を説明するための説明図である。左側には、１個からＮ個の各撮影単位における３Ｄ画像データが概念的に示されている。図６においてはこれら複数の３Ｄ画像データを時系列に並べることにより４Ｄ画像データが得られる。一方右側には、２Ｄ画像データを時系列に並べることにより作成された動画データが概念的に示されている。この動画データを構成する２Ｄ画像データそれぞれと関連する３Ｄ画像データへのリンクが設定される。図６では、この両者の関連性を示すために、動画データから各関連する３Ｄ画像データへと破線で示す矢印が伸びている。

なお、動画データを構成する２Ｄ画像データに関連づけられる３Ｄ画像データは、４Ｄ画像データを生成する際に用いられる撮影収集されたスキャンデータに基づいて生成された元々の３Ｄ画像データである。上述したように４Ｄ画像データを加工するステップにおいて実際に加工される画像データは３Ｄ画像データであり、２Ｄ画像データを生成する際に用いられる３Ｄ画像データは元々の３Ｄ画像データではなく、加工後の３Ｄ画像データである。従って、この加工後の３Ｄ画像データに関連づけを行うことも可能である。

作成された動画データ、この動画データを構成する各２Ｄ画像データと関連づけられる３Ｄ画像データに関する情報及び４Ｄ画像データは、記憶部１ｉに記憶される（ＳＴ６７及びＳＴ７）なお、４Ｄ画像データについては、この段階で記憶部１ｉに記憶しているが、例えば、上述した４Ｄ画像データの生成後、動画データ作成前に一旦記憶部１ｉに記憶させるようにしても良い。さらに、動画データ及び４Ｄ画像データは、送信部１９及び通信制御部１ｈを介して、ネットワーク４に接続される医用画像保管装置２に送信されるようにしても構わない（ＳＴ８及びＳＴ９）。医用画像保管装置２では、４Ｄ画像データ及びこの４Ｄ画像データの基となる３Ｄ画像データに関連づけられた動画データを併せて保管する。

［医用画像表示装置の構成及び機能］
次に、画像表示システムＳ１を構成する医用画像表示装置３の構成及び機能について説明する。

図７は、本発明の実施の形態における医用画像表示装置３の内部構成を示すブロック図である。医用画像表示装置としては、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）といった情報端末を利用することができる。この医用画像表示装置３は、４Ｄ画像データを表示することは要求されず、３Ｄ画像データを表示することができるだけの性能が備えられていれば足りる。

医用画像表示装置３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３ａと、ＲＯＭ(Read Only Memory)３ｂと、ＲＡＭ（Random Access Memory）３ｃ及び入出力インターフェイス３ｄがバス３ｅを介して接続されている。入出力インターフェイス３ｄには、入力部３ｆと、表示部３ｇと、通信制御部３ｈと、記憶部３ｉと、リムーバブルディスク３ｊと、駆動部制御部３ｋとが接続されている。この駆動部制御部３ｋは、例えば、ＣＤドライブを駆動する駆動部３ｌを制御する。

ＣＰＵ３ａは、入力部３ｆからの入力信号に基づいてＲＯＭ３ｂから医用画像表示装置３を起動するためのブートプログラムを読み出して実行し、記憶部３ｉに格納されている各種オペレーティングシステムを読み出す。またＣＰＵ３ａは、入力部３ｆや入出力インターフェイス３ｄを介して、図７において図示していないその他の外部機器からの入力信号に基づいて各種装置の制御を行う。さらにＣＰＵ３ａは、ＲＡＭ３ｃや記憶部３ｉ等に記憶されたプログラム及びデータを読み出してＲＡＭ３ｃにロードするとともに、ＲＡＭ３ｃから読み出されたプログラムのコマンドに基づいて、画像表示のための処理やデータの計算、加工等、一連の処理を実現する処理装置である。また、後述する表示部に動画データを表示させる表示制御部としての役割も果たす。

入力部３ｆは、医用画像表示装置３の操作者が各種の操作を入力するキーボード、マウス等の入力デバイスにより構成されており、操作者の操作に基づいて入力信号を作成しバス３ｅを介してＣＰＵ３ａに送信される。また、表示部に表示される動画データを構成する２次元画像データを指定する際も入力部３ｆを介して行われ、この場合、入力部３ｆは２次元画像データを指定する指定部として機能する。

表示部３ｇは、例えば液晶ディスプレイである。この表示部３ｇは、ＣＰＵ３ａからバス３ｅを介して出力信号を受信し、例えば動画データやこの動画データに関連づけられた３Ｄ画像データを表示することやＣＰＵ３ａの処理結果等を表示する。

通信制御部３ｈは、ＬＡＮカードやモデム等であり、医用画像表示装置３をインターネットやＬＡＮ等の通信ネットワークに接続することを可能とする。通信制御部３ｈを介して通信ネットワークと送受信したデータは入力信号または出力信号として、入出力インターフェイス３ｄ及びバス３ｅを介してＣＰＵ３ａに送受信される。

記憶部３ｉは、半導体や磁気ディスクで構成されており、ＣＰＵ３ａで実行されるプログラムやデータが記憶されている。

リムーバブルディスク３ｊは、光ディスクやフレキシブルディスクのことであり、ディスクドライブによって読み書きされた信号は、入出力インターフェイス３ｄ及びバス３ｅを介してＣＰＵ３ａに送受信される。

医用画像表示装置３において上述したように動画データや３Ｄ画像データの表示を行うが、その表示は記憶部３ｉ、或いはリムーバブルディスク３ｊに格納されている画像表示プログラムを利用することで行われる。この場合これらに格納されているプログラムがＣＰＵ３ａに読み込まれ実行されることにより、画像表示部が医用画像表示装置３に実装されることになる。

図８は、医用画像表示装置３における画像表示の流れを示すシーケンス図である。なお、図８では、ＣＰＵ３ａ、ＲＯＭ３ｂ、ＲＡＭ３ｃを医用画像表示装置３において画像を表示する処理を行う部としてまとめて「処理部」と表わしている。操作者は入力部３ｆを用いて被検体の撮影画像の表示を求める（ＳＴ２１）。ここで操作者が表示要求を出す対象となる画像データは、４Ｄ画像データ、３Ｄ画像データ、或いは動画データのいずれであっても構わない。

但し、上述したように４Ｄ画像データを表示するのに、本発明の実施の形態における医用画像表示装置３の性能は、十分ではない。また、３Ｄ画像データについては、１つの撮影検査において生成される複数の３Ｄ画像データは膨大な量にのぼる。そのため、これら膨大な３Ｄ画像データを表示させてこの中から操作者にとって適切な３Ｄ画像データを選択させることは困難である。

そこで、４Ｄ画像データの表示指示を受けた処理部は、記憶部３ｉに対して表示指示された４Ｄ画像データに関する動画データを表示するために利用する表示プログラムの読み出しを指示する（ＳＴ２２）。また、処理部は、併せて通信制御部３ｈを介して医用画像保管装置２に対して動画データの読み出しを要求する（ＳＴ２３）。指示を受けた記憶部１ｉからは表示プログラムが読み出され、医用画像保管装置２からは表示対象となる動画データを取得する。処理部は、取得した動画データを表示部３ｇ上に表示させる（ＳＴ２４）。

図９は、表示部３ｇ上に表示された動画データを示す画面例である。この画面例では、表示部３ｇ上に動画データが表示され、その動画データの下部に動画データの再生を指示することのできるボタンが設けられている。操作者は適宜このボタンを操作することによって動画データを再生することが可能とされている。また、必要とする撮影単位の画像を検索する際には一時停止のボタンを操作することによって動画データの再生を止めることができる。

なお、図９に示すように、本発明の実施の形態においては表示部３ｇ上にて操作可能な状態にされているが、例えば、入力部３ｆを用いて上述した操作を行う設定とすることも可能である。また、図９に示す画面例はあくまでも例であって、その画面デザインや動画再生方法等は任意に設定することができる。

操作者が再生される動画データの中で必要とする撮影単位の２Ｄ画像を見つけた場合は、一時停止ボタンを押して動画データの再生を中止する。すなわち、これによってある撮影単位が特定されることになる。そして操作者が、例えば図９に示す表示部３ｇ上の動画データをクリックするとその撮影単位における３Ｄ画像データを表示させることが可能となる。３Ｄ画像データの表示要求は、例えば、別途設けられたボタンをクリックすることによって行えるように設定されていても良い。

すなわち、例えば、動画データをクリックすることによってその撮影単位における３Ｄ画像データの表示要求が行われると（ＳＴ２５）、その要求を受けた処理部は表示されている２Ｄ画像データと関連付けられた３Ｄ画像データに関する情報に基づいて該当する３Ｄ画像データを特定する（ＳＴ２６）。

図１０は、操作者が動画データから関連づけられる３Ｄ画像データを取得する際の概念を説明するための説明図である。例えば、操作者が図９に示す表示部３ｇ上の動画データを一時停止し、そのとき表示されている画像をクリックすることによって図１０の左側に示されている２Ｄ画像データの中から例えば２枚目が特定される。これにより、この２Ｄ画像データと関連付けられているリンク情報から、指定された撮影単位における３Ｄ画像データが特定され、医用画像保管装置２から該当する３Ｄ画像データが読み出される。図１０の真ん中に示されているのは、４Ｄ画像データ、すなわち３Ｄ画像データ列である。特定された２Ｄ画像データと関連づけられている３Ｄ画像データがリンク情報によって読み出される。

すなわち、３Ｄ画像データが特定されると、次に処理部はこの３Ｄ画像データを表示させるための３Ｄ画像データ表示プログラムを記憶部３ｉから読み出す（ＳＴ２７）。また処理部は、併せて通信制御部３ｈを介して医用画像保管装置２に対して３Ｄ画像データの読み出しを要求する（ＳＴ２８）。指示を受けた記憶部３ｉからは３Ｄ画像データ表示プログラムが読み出され、医用画像保管装置２からは表示対象となる３Ｄ画像データを取得する。処理部は、取得した３Ｄ画像データを表示部３ｇ上に表示させる（ＳＴ２９）（図１０の右側の図を参照）。

図１０では、再生される動画データから特定されたある撮影単位における３Ｄ画像データと表示部３ｇ上に表示される３Ｄ画像データとの関連をわかりやすく示すため、互いの間には関連を示す破線の矢印が示されている。なお、図１０の右側に示される３Ｄ画像データを表示する画面例は、あくまでも例に過ぎず、どのようなデザインを採用しても良い。

以上説明したように、まず医用画像生成装置１では、生成した３Ｄ画像データから４Ｄ画像データ及び動画データを生成する。一方、医用画像表示装置３では、４Ｄ画像データに比べてデータ量の小さな動画データを再生する。表示された動画データから、操作者が必要する撮影単位を特定する。すなわち、動画データを構成する２Ｄ画像データを特定する。特定後その２Ｄ動画データに関連づけられている３Ｄ画像データを表示させる。このような処理を行うことによって、使用される医用画像表示装置の性能の如何を問わず簡易な操作でデータ量の大きな画像データから必要な画像データを表示させることのできる医用画像生成装置、医用画像表示装置及び医用画像表示システムを提供することができる。

すなわち、これまでは多数の３Ｄ画像データを例えば一覧表示させてその中から必要な画像データを選択、表示させていたことに起因する選択の煩雑さ、困難さを解消し、再生される動画データを見ながら必要な画像データが表示された時に選択特定することによって簡易に必要な画像データを表示させることが可能となる。また、データ量の大きな４Ｄ画像データを２Ｄ画像データからなる動画データに加工してデータ量を小さくし、医用画像表示装置ではこの動画データを表示させ、必要な３Ｄ画像データのみを選択的に表示させることによって、ネットワークに接続される医用画像表示装置の性能の如何を問わず必要とされる画像データを表示させることを可能にしている。

（第２の実施の形態）
次に本発明における第２の実施の形態について説明する。なお、第２の実施の形態において、上述の第１の実施の形態において説明した構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、同一の構成要素の説明は重複するので省略する。

上述した第１の実施の形態においては、医用画像生成装置１が３Ｄ画像データを基に動画データを作成していたが、第２の実施の形態においては、この動画データ作成を医用画像保管装置２０が行うこととしたものである。

図１１は、本発明の第２の実施の形態における画像表示システムＳ２の全体構成を示すブロック図である。画像表示システムＳ２は、被検体を撮影することにより画像情報を取得する医用画像発生装置３０と、医用画像発生装置３０によって取得された画像情報を保管するとともに、保管する時系列な複数の３次元画像データから２次元の動画データを生成する医用画像保管装置２０と、医用画像保管装置２０によって生成された動画データの閲覧が可能な医用画像表示装置３がそれぞれネットワーク４に接続されることによって成立している。

なお、医用画像保管装置２０に保管される画像データは、医用画像発生装置３０によって得られたものだけでなく、光ディスク等の記憶メディアから読み取ったものであっても良い。

図１２は、医用画像発生装置３０の内部構成を示すブロック図である。上述した第１の実施の形態における医用画像生成装置１との違いは、第２の実施の形態における医用画像発生装置３０では、被検体の内部を示す画像情報を取得するのみで動画データの生成は行わない点である。従って、医用画像生成装置１が備えていた４次元画像データ生成部１ｍ及び画像生成部１０は備えておらず、これらは医用画像保管装置２０内に設けられている。なお、その他の医用画像保管装置２０の構成は全て医用画像生成装置１に該当する構成と同一であるのでその説明を省略する。

図１３は、医用画像保管装置２０の内部構成を示すブロック図である。医用画像保管装置２０は、医用画像発生装置３０が取得（撮影）した画像情報を保管する記憶部２２と、医用画像表示装置３からの指示を受けて記憶部２２から必要な動画データ等を抜き出し送信する判断部２３と、この判断部２３の指示を受けて動画データを作成する４次元画像データ生成部１ｍと画像生成部１０とから構成される。当然のことながら、情報を送受信する受信部２１と送信部２４も備えている。

記憶部２２には、医用画像発生装置３０から送られてきた画像情報が記憶される。また、画像生成部１０において生成された動画データや設定された関連する３Ｄ画像データへのリンクの情報も記憶される。

判断部２３は、医用画像表示装置３の通信制御部３ｈを介して送信される動画データの読み出しの要求（ＳＴ２３参照）を受信し、記憶部２２から該当する動画データを取得して送信部２４を介して要求元である医用画像表示装置３へと送信する。

４次元画像データ生成部１ｍ及び画像生成部１０に関する機能は第１の実施の形態において説明した通りである。従って、第２の実施の形態においては、医用画像保管装置２０が医用画像発生装置３０から供給された画像情報に基づいて、４次元画像データ生成部１ｍが４Ｄ画像データを生成するとともに、画像生成部１０は動画データの生成及び関連する３Ｄ画像データへのリンクを設定する。

なお、この動画データに関連する３Ｄ画像データへのリンクの設定に当たっては、ＤＩＣＯＭのタグ（付帯情報）内への格納する方法が考えられる。或いは、新たなオブジェクトファイルを作成し、そのオブジェクトファイルへ格納する方法が考えられる。その他に、医用画像保管装置２０内には、記憶する画像データの付帯情報をデータベースとして記憶部２２に記憶しておいてもよい。その場合には、そのデータベースに動画データを構成する２Ｄ画像データそれぞれに関連する３Ｄ画像データへのリンク情報を格納する方法が考えられる。これにより、動画データの読み出し要求があった場合に、併せて関連する３Ｄ画像データへのリンク（関連情報）も読み出すことができる。

このように、格納場所としてはこのように３つの場合を挙げて説明したが、動画データを構成する２Ｄ画像データとその関連する３Ｄ画像データとが確実に関連づけられていればその他の場所に格納されるように設定されていても良い。

以上のような構成を採用することによって、特に医用画像発生装置３０に動画データを生成できるほど高度な性能を備えなくとも、医用画像保管装置２０の機能を拡充するのみで実施例１と同様の効果が得られる。

この発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

１ 医用画像生成装置
１ｍ ４次元画像データ生成部
２ 医用画像保管装置
３ 医用画像表示装置
４ ネットワーク
１０ 画像生成装置
１１ 受信部
１２ 条件設定部
１３ 確認部
１４ ２Ｄデータ作成部
１５ 判断部
１６ カウンタ
１７ 保存部
１８ 動画作成部
１９ 送信部
２０ 医用画像保管装置
３０ 医用画像発生装置

Claims (12)

1. 被検体を撮影することにより取得された画像情報を用いて、それぞれが時間軸における順番を示す情報を持つ複数の３次元画像データからなる４次元画像データを生成する４次元画像データ生成部と、
   前記４次元画像データを構成する前記３次元画像データから生成される複数の２次元画像データからなる動画データを生成し、前記動画データを構成する各２次元画像データと基となった前記３次元画像データを関連付ける関連情報を生成する画像生成部と、
   を備えることを特徴とする医用画像生成装置。
2. 前記関連情報は、前記２次元画像データの付帯情報として格納されることを特徴とする請求項１に記載の医用画像生成装置。
3. 前記関連情報は、前記２次元画像データと関連付けられたオブジェクトファイルに格納されることを特徴とする請求項１に記載の医用画像生成装置。
4. それぞれが時間軸における順番を示す情報を持つ複数の３次元画像データからなる４次元画像データを記憶する記憶部と、
   前記４次元画像データを構成する前記３次元画像データから生成される複数の２次元画像データからなる動画データを生成し、前記動画データを構成する各２次元画像データと基となった前記３次元画像データを関連付ける関連情報を生成する画像生成部と、
   を備えることを特徴とする医用画像保管装置。
5. 前記関連情報は、前記２次元画像データの付帯情報として格納されることを特徴とする請求項４に記載の医用画像保管装置。
6. 前記関連情報は、前記２次元画像データと関連付けられたオブジェクトファイルに格納されることを特徴とする請求項４に記載の医用画像保管装置。
7. 前記関連情報は、前記記憶部に格納される画像データを検索するためのデータベースに格納されることを特徴とする請求項４に記載の医用画像保管装置。
8. 画像を表示する表示部と、
   動画データを前記表示部に表示させる表示制御部と、
   前記表示部に表示された前記動画データを構成する２次元画像データを指定するための指定部と、
   前記指定部により指定された前記２次元画像データの生成の基となった３次元画像データを読み出すための関連情報に基づいて前記３次元画像データを取得する処理部と、
   を備えることを特徴とする医用画像表示装置。
9. 前記処理部は、前記２次元画像データの付帯情報から前記関連情報を取得することを特徴とする請求項８の医用画像表示装置。
10. 前記処理部は、前記２次元画像データに関連付けられたオブジェクトファイルから前記関連情報を取得することを特徴とする請求項８の医用画像表示装置。
11. 前記処理部は、画像データを検索するデータベースから前記関連情報を取得することを特徴とする請求項８の医用画像表示装置。
12. 被検体を撮影することにより取得された画像情報を用いて、それぞれが時間軸における順番を示す情報を持つ複数の３次元画像データからなる４次元画像データを生成する４次元画像データ生成部と、
    前記４次元画像データを構成する前記３次元画像データから生成される複数の２次元画像データからなる動画データを生成し、前記動画データを構成する各２次元画像データと基となった前記３次元画像データを関連付ける関連情報を生成する画像生成部と、
    画像を表示する表示部と、
    前記動画データを前記表示部に表示させる表示制御部と、
    前記表示部に表示された前記動画データを構成する前記２次元画像データを指定するための指定部と、
    前記関連情報に基づいて前記３次元画像データを取得する処理部と、
    を備えることを特徴とする医用画像表示システム。

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