JP6351959B2 - 画像処理装置、磁気共鳴イメージング装置及び画像処理方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、画像処理装置、磁気共鳴イメージング装置及び画像処理方法に関する。

従来、磁気共鳴イメージング装置やＸ線ＣＴ（Computed Tomography）装置、超音波診断装置等の医用画像診断装置による撮像では、対象部位の撮像を行って３次元のデータを収集し、収集したデータから断面像を生成する場合がある。

例えば、心臓の撮像では、垂直長軸像、水平長軸像、二腔（2chamber）断面像、三腔（3chamber）断面像、四腔（4chamber）断面像等の「基本断面像」が診断に用いられる。この基本断面像の撮像位置を適切に設定するために、例えば、医用画像診断装置は、診断用の画像を収集するイメージングスキャンの前に３次元のデータを収集し、収集した３次元のデータから、「基本断面像」と、基本断面像の設定に用いられる「補助断面像」とを生成する。そして、医用画像診断装置は、これらの断面像を表示部に表示し、操作者から修正や確認等の操作を受け付けることで、「基本断面像」の撮像位置を設定する。

特開２００２−１４０６８９号公報 特許第４０１８３０３号公報

本発明が解決しようとする課題は、断面像の設定を適切に行うことができる画像処理装置、磁気共鳴イメージング装置及び画像処理方法を提供することである。

実施形態に係る画像処理装置は、生成部と、表示制御部とを備える。前記生成部は、第１の断面像と、前記第１の断面像と交差する第２の断面像とを、３次元の医用画像データから生成する。前記表示制御部は、前記第２の断面像上における前記第１の断面像との交差線の延長方向に、前記第１の断面像を配置して表示部に表示する。前記表示制御部は、前記第１の断面像及び前記第２の断面像が前記表示部上に配置される位置の相対的な関係と、前記第１の断面像及び前記第２の断面像の交差位置とを連動させて変更する。

図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置の構成を示す機能ブロック図。 図２は、第１の実施形態における基本断面像を説明するための図。 図３は、第１の実施形態における補助断面像を説明するための図。 図４は、第１の実施形態における全体の処理手順を示すフローチャート。 図５は、第１の実施形態に係る断面位置導出部の構成を示す機能ブロック図。 図６は、第１の実施形態における基本断面位置導出処理の処理手順を示すフローチャート。 図７は、第１の実施形態における断面像の表示例を説明するための図。 図８は、第１の実施形態における基本断面位置や補助断面位置の修正を説明するための図。 図９は、第１の実施形態の他の表示例１を説明するための図。 図１０は、第１の実施形態の他の表示例２を説明するための図。 図１１は、第１の実施形態の他の表示例３を説明するための図。 図１２は、第１の実施形態の他の表示例４を説明するための図。 図１３Ａは、その他の実施形態における表示例を説明するための図。 図１３Ｂは、その他の実施形態における表示例を説明するための図。 図１４は、その他の実施形態における表示例を説明するための図。 図１５は、実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成を示す図。

以下、図面を参照しながら、実施形態に係る画像処理装置、磁気共鳴イメージング装置（以下、適宜「ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置」）及び画像処理方法を説明する。なお、実施形態は、以下の実施形態に限られるものではない。また、各実施形態において説明する内容は、原則として、他の実施形態においても同様に適用することができる。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＭＲＩ装置１００の構成を示す機能ブロック図である。図１に示すように、ＭＲＩ装置１００は、静磁場磁石１０１と、静磁場電源１０２と、傾斜磁場コイル１０３と、傾斜磁場電源１０４と、寝台１０５と、寝台制御部１０６と、送信コイル１０７と、送信部１０８と、受信コイル１０９と、受信部１１０と、シーケンス制御部１２０と、計算機１３０（「画像処理装置」とも称される）とを備える。なお、ＭＲＩ装置１００に、被検体Ｐ（例えば、人体）は含まれない。また、図１に示す構成は一例に過ぎない。例えば、シーケンス制御部１２０及び計算機１３０内の各部は、適宜統合若しくは分離して構成されてもよい。

静磁場磁石１０１は、中空の円筒形状に形成された磁石であり、内部の空間に静磁場を発生する。静磁場磁石１０１は、例えば、超伝導磁石等であり、静磁場電源１０２から電流の供給を受けて励磁する。静磁場電源１０２は、静磁場磁石１０１に電流を供給する。なお、静磁場磁石１０１は、永久磁石でもよく、この場合、ＭＲＩ装置１００は、静磁場電源１０２を備えなくてもよい。また、静磁場電源１０２は、ＭＲＩ装置１００とは別に備えられてもよい。

傾斜磁場コイル１０３は、中空の円筒形状に形成されたコイルであり、静磁場磁石１０１の内側に配置される。傾斜磁場コイル１０３は、互いに直交するＸ、Ｙ、及びＺの各軸に対応する３つのコイルが組み合わされて形成されており、これら３つのコイルは、傾斜磁場電源１０４から個別に電流の供給を受けて、Ｘ、Ｙ、及びＺの各軸に沿って磁場強度が変化する傾斜磁場を発生する。傾斜磁場コイル１０３によって発生するＸ、Ｙ、及びＺの各軸の傾斜磁場は、例えば、スライス用傾斜磁場Ｇs、位相エンコード用傾斜磁場Ｇe、及び読み出し用傾斜磁場Ｇrである。傾斜磁場電源１０４は、傾斜磁場コイル１０３に電流を供給する。

寝台１０５は、被検体Ｐが載置される天板１０５ａを備え、寝台制御部１０６による制御の下、天板１０５ａを、被検体Ｐが載置された状態で、傾斜磁場コイル１０３の空洞（撮像口）内へ挿入する。通常、寝台１０５は、長手方向が静磁場磁石１０１の中心軸と平行になるように設置される。寝台制御部１０６は、計算機１３０による制御の下、寝台１０５を駆動して天板１０５ａを長手方向及び上下方向へ移動する。

送信コイル１０７は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置され、送信部１０８からＲＦパルスの供給を受けて、高周波磁場を発生する。送信部１０８は、対象とする原子の種類及び磁場強度で定まるラーモア（Larmor）周波数に対応するＲＦ（Radio Frequency）パルスを送信コイル１０７に供給する。

受信コイル１０９は、傾斜磁場コイル１０３の内側に配置され、高周波磁場の影響によって被検体Ｐから発せられる磁気共鳴信号（以下、適宜「ＭＲ信号」）を受信する。受信コイル１０９は、ＭＲ信号を受信すると、受信したＭＲ信号を受信部１１０へ出力する。

なお、上述した送信コイル１０７及び受信コイル１０９は一例に過ぎない。送信機能のみを備えたコイル、受信機能のみを備えたコイル、若しくは送受信機能を備えたコイルのうち、１つ若しくは複数を組み合わせることによって構成されればよい。

受信部１１０は、受信コイル１０９から出力されるＭＲ信号を検出し、検出したＭＲ信号に基づいてＭＲデータを生成する。具体的には、受信部１１０は、受信コイル１０９から出力されるＭＲ信号をデジタル変換することによってＭＲデータを生成する。また、受信部１１０は、生成したＭＲデータをシーケンス制御部１２０へ送信する。なお、受信部１１０は、静磁場磁石１０１や傾斜磁場コイル１０３等を備える架台装置側に備えられてもよい。

シーケンス制御部１２０は、計算機１３０から送信されるシーケンス情報に基づいて、傾斜磁場電源１０４、送信部１０８及び受信部１１０を駆動することによって、被検体Ｐの撮像を行う。ここで、シーケンス情報は、撮像を行うための手順を定義した情報である。シーケンス情報には、傾斜磁場電源１０４が傾斜磁場コイル１０３に供給する電流の強さや電流を供給するタイミング、送信部１０８が送信コイル１０７に供給するＲＦパルスの強さやＲＦパルスを印加するタイミング、受信部１１０がＭＲ信号を検出するタイミング等が定義される。例えば、シーケンス制御部１２０は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）等の電子回路である。

なお、シーケンス制御部１２０は、傾斜磁場電源１０４、送信部１０８及び受信部１１０を駆動して被検体Ｐを撮像した結果、受信部１１０からＭＲデータを受信すると、受信したＭＲデータを計算機１３０へ転送する。

計算機１３０は、ＭＲＩ装置１００の全体制御や、画像の生成等を行う。計算機１３０は、インタフェース部１３１、記憶部１３２、制御部１３３、入力部１３４、表示部１３５、及び画像生成部１３６を備える。また、制御部１３３は、断面位置導出部１３３ａを備える。

インタフェース部１３１は、シーケンス情報をシーケンス制御部１２０へ送信し、シーケンス制御部１２０からＭＲデータを受信する。また、インタフェース部１３１は、ＭＲデータを受信すると、受信したＭＲデータを記憶部１３２に格納する。記憶部１３２に格納されたＭＲデータは、制御部１３３によってｋ空間に配置される。この結果、記憶部１３２は、ｋ空間データを記憶する。

記憶部１３２は、インタフェース部１３１によって受信されたＭＲデータや、制御部１３３によってｋ空間に配置されたｋ空間データ、画像生成部１３６によって生成された画像データ等を記憶する。例えば、記憶部１３２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等である。

入力部１３４は、操作者からの各種指示や情報入力を受け付ける。入力部１３４は、例えば、マウスやトラックボール等のポインティングデバイス、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスである。表示部１３５は、制御部１３３による制御の下、撮像条件の入力を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）や、画像生成部１３６によって生成された画像等を表示する。表示部１３５は、例えば、液晶表示器等の表示デバイスである。

制御部１３３は、ＭＲＩ装置１００の全体制御を行い、撮像や画像の生成、画像の表示等を制御する。例えば、制御部１３３は、撮像条件（撮像パラメータ等）の入力をＧＵＩ上で受け付け、受け付けた撮像条件に従ってシーケンス情報を生成する。また、制御部１３３は、生成したシーケンス情報をシーケンス制御部１２０へ送信する。例えば、制御部１３３は、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等の集積回路、ＣＰＵ、ＭＰＵ等の電子回路である。なお、断面位置導出部１３３ａによる処理の詳細は、後述する。

画像生成部１３６は、ｋ空間データを記憶部１３２から読み出し、読み出したｋ空間データにフーリエ変換等の再構成処理を施すことで、画像を生成する。

図２は、第１の実施形態における基本断面像を説明するための図であり、図３は、第１の実施形態における補助断面像を説明するための図である。なお、第１の実施形態においては、対象部位として「心臓」、基本断面像として「四腔断面像」、補助断面像として「左室短軸像」を例に挙げて説明する。なお、基本断面像は、「四腔断面像」に限られるものではなく、診断に用いられる所望の部位を含むように設定された断面像であればよい。例えば、基本断面像は、垂直長軸像、水平長軸像、二腔断面像、三腔断面像等の長軸像や、左室短軸像等でもよい。また、同様に、補助断面像は、「左室短軸像」に限られるものではなく、基本断面像と交差する断面像であればよい。

図２（ａ）は、四腔断面像Ｉ１０の解剖学的な位置付けを示し、図２（ｂ）は、四腔断面像Ｉ１０の例を示す。図２（ｂ）に示すように、四腔断面像Ｉ１０は、４つの腔（左心室ＬＶ（left ventricle）、左心房ＬＡ（left atrium）、右心室ＲＶ（right ventricle）、及び右心房ＲＡ（right atrium））の全てを観察できる断面像である。また、四腔断面像Ｉ１０は、心臓の特徴部位である僧帽弁ＭＶ（mitral valve）及び心尖部ＣＡ（cardiac apex）を通る断面像である。図２（ｂ）に示すＣは、「左室中心」と呼ばれる部位であり、僧房弁ＭＶと心尖部ＣＡとの中点に位置する。左室中心Ｃから心尖部ＣＡへと向かうベクトルを「長軸Ｙ」と呼び、四腔断面像Ｉ１０上で長軸Ｙと直交するベクトルを「短軸Ｘ」と呼ぶ。

図３（ａ）は、左室短軸像Ｉ２０の解剖学的な位置付けを示し、図３（ｂ）は、左室短軸像Ｉ２０の例を示す。図２及び図３から分かるように、左室短軸像Ｉ２０は、長軸Ｙに対して直交する断面像である。

次に、図４は、第１の実施形態における全体の処理手順を示すフローチャートである。

まず、制御部１３３が、操作者による撮像条件の入力を、入力部１３４を介してＧＵＩ上で受け付け、受け付けた撮像条件に従ってシーケンス情報を生成する（ステップＳ１０１）。例えば、制御部１３３は、ＧＵＩとして、人体模型図上で撮像部位毎の選択を受け付ける領域や、一群のプロトコル（パルスシーケンス）の総称を表示する領域、各総称に含まれるプロトコルの一覧を表示する領域を含む画面を表示する。このようなＧＵＩ上で、例えば、操作者は、各領域の階層構造に従って、人体模型図上で「心臓」を選択し、次に、総称として「Heart（4chamber）」を選択する。続いて、操作者は、プロトコルの一覧の中から、各種準備スキャンのプロトコル（例えば、位置決め用の画像データを収集するための準備スキャンのプロトコル）や、イメージングスキャンのプロトコルを選択する。

次に、被検体Ｐに受信コイル１０９が装着され、被検体Ｐが寝台１０５の天板１０５ａ上に載置され、受信コイル１０９がＭＲＩ装置１００に電気的に接続される（ステップＳ１０２）。例えば、受信コイル１０９は、複数のコイルエレメントを有するボディコイルである。

続いて、寝台制御部１０６が、寝台１０５を移動する（ステップＳ１０３）。具体的には、寝台制御部１０６が、天板１０５ａを所定位置に移動させると、投光器（図示を省略）の光が被検体Ｐに当てられる。操作者は、この投光器の光が、撮像部位である心臓に当てられたタイミングで、入力部１３４を介して、撮像部位の位置の指定を入力する。すると、寝台制御部１０６は、指定された撮像部位が磁場中心に位置付けられるように、天板１０５ａを移動させる。

そして、シーケンス制御部１２０が、シーケンス情報に基づきパルスシーケンスの実行を制御することによって、心臓を含む範囲の３次元のＭＲデータを収集する（ステップＳ１０４）。この収集においては、通常、被検体Ｐが息止めしている状態で、比較的広範囲の撮像範囲全体のＭＲデータが収集される。このため、シーケンス制御部１２０は、高速且つ低分解能の収集を実現する撮像パラメータ（フリップ角、スライス厚、位相エンコード数等）に従って、３次元のＭＲデータを高速に収集する。例えば、シーケンス制御部１２０は、ＧＥ（Gradient Echo）系のパルスシーケンスを用いてＭＲデータを収集する。ＧＥ系のパルスシーケンスは、小さなフリップ角の励起パルス及び傾斜磁場パルスを印加する手法であるので、ＳＥ（Spin Echo）系のパルスシーケンスに比較して、ＴＲ（Repetition Time）が短い。例えば、シーケンス制御部１２０は、３Ｄ ＦＦＥ（Fast Field Echo）を用いて、ＭＲデータを収集する。

なお、３次元のＭＲデータを収集するパルスシーケンスは、３Ｄ ＦＦＥに限られるものではない。シーケンス制御部１２０は、３次元のＭＲデータを収集する場合に、パルスシーケンスとして、例えば、３Ｄ ＳＳＦＰ（Steady−State Free Precession）や、３Ｄ ＦＡＳＥ（Fast Asymmetric Spin Echo）を用いてもよい。また、例えば、シーケンス制御部１２０は、２Ｄ ＦＦＥ、２Ｄ ＳＳＦＰ、２Ｄ ＦＡＳＥを用いたマルチスライス撮像によって、３次元のＭＲデータを収集してもよい。また、例えば、シーケンス制御部１２０は、これらのパルスシーケンスの実行に先行して、Ｔ２プリパレーション（preparation）パルスを印加するパルスシーケンスを付加してもよい。Ｔ２プリパレーションパルスを印加することで、画像のコントラストを強調することができる。

また、例えば、シーケンス制御部１２０は、磁場中心を中心に、被検体Ｐの頭足方向、左右方向、及び背腹方向、それぞれ２５ｃｍ以上の撮像範囲で３次元のＭＲデータを収集する。第１の実施形態において、３次元のＭＲデータは、他のスキャンに先立って収集されるので、被検体Ｐの心臓が３次元のＭＲデータ内のどの位置にどの大きさで入るかは不明であり、ある程度撮像範囲を大きく設定する必要がある。この点、心臓の大きさは頭足方向が１３ｃｍ程度であると考えられるので、第１の実施形態においては、その倍程度の２５ｃｍ以上とした。なお、被検体Ｐが小児の場合には、心臓の大きさも小さくなると考えられるので、例えば、２０ｃｍ以上としてもよい。なお、撮像範囲の大きさは任意に変更することができる。例えば、シーケンス制御部１２０は、ＭＲＩ装置１００として設定可能な最大ＦＯＶ（Field Of View）（例えば、静磁場強度の均一性を担保可能な範囲）で３次元のＭＲデータを収集してもよい。

このように収集された３次元のＭＲデータは、第１の実施形態において、後続の準備スキャンにおける撮像範囲を導出するために用いられる。具体的には、マルチスライス像を収集するための準備スキャンにおける撮像範囲を導出するために用いられる。なお、第１の実施形態において、マルチスライス像は、イメージングスキャンで収集される基本断面像の撮像位置（以下、適宜「基本断面位置」）を導出するための「位置決め用のデータ」として用いられる。また、ステップＳ１０４で収集される３次元のＭＲデータと、後続の準備スキャンで収集されるマルチスライス像とを比較した場合、通常、マルチスライス像の方が、前者の３次元のＭＲデータよりも高い空間分解能で収集される。

続いて、図４に示すように、シーケンス制御部１２０が、各種準備スキャンを実行する（ステップＳ１０５）。マルチスライス像を収集するための準備スキャンについて説明すると、例えば、まず、制御部１３３が、ステップＳ１０４で収集された３次元のＭＲデータに対して、テンプレートマッチングや、識別器を用いたパターン認識等の画像処理技術を適宜適用することで、心臓の上端位置及び下端位置を検出する。次に、制御部１３３は、心臓の上端位置及び下端位置を含む所定範囲、すなわち、心臓の上端位置から頭方向に所定のオフセットを取った位置と、心臓の下端位置から足方向に所定のオフセットを取った位置とを、スライス方向の撮像範囲として導出する。なお、制御部１３３は、左右方向及び背腹方向の撮像範囲については、例えば、少なくとも心臓が含まれる範囲となるように予め定めた固定の値を用いる。また、制御部１３３は、確認画面を表示部１３５に表示して、操作者による確認や修正を受け付けてから撮像範囲を決定してもよい。また、オフセットの長さには、固定の値、可変の値、操作者から受け付けた値等を任意に設定することができる。

そして、シーケンス制御部１２０は、制御部１３３によって導出された撮像範囲に従い、例えば、２Ｄ ＦＦＥや２Ｄ ＳＳＦＰ、２Ｄ ＦＡＳＥを用いて、マルチスライス像のＭＲデータを収集する。この収集においては、心臓の断面像を特定できるような高分解能でＭＲデータが収集される。このため、シーケンス制御部１２０は、高分解能の収集を実現する撮像パラメータ（フリップ角、スライス厚、スライスピッチ、位相エンコード数等）に従って、マルチスライス像のＭＲデータを収集する。その後、画像生成部１３６が、収集されたＭＲデータから被検体Ｐの体軸方向に沿った複数のアキシャル断面像を再構成することで、ボリュームデータを生成する。例えば、ボリュームデータは、画像生成部１３６によって再構成された２０枚のアキシャル断面像群である。なお、画像生成部１３６は、再構成後のボリュームデータに対して、等方化処理（ｘ、ｙ、ｚの３方向がそれぞれ等距離間隔となるように行う補間処理）を施した上で、後段の処理にボリュームデータとして提供してもよい。あるいは、画像生成部１３６は、等方化処理を施さないボリュームデータを後段の処理に提供してもよい。

また、シーケンス制御部１２０は、その他の準備スキャンを実行する。例えば、シーケンス制御部１２０は、各コイルエレメント（若しくはチャネル）の配列方向の感度を示すプロファイルデータを収集するための準備スキャン、各コイルエレメント（若しくはチャネル）の感度分布を示す感度マップを収集するための準備スキャン、ＲＦパルスの中心周波数を求めるためのスペクトラムデータを収集するための準備スキャン、静磁場の均一性を調整するために補正コイル（図示を省略）に流す電流値を求めるための準備スキャン等を実行する。

続いて、断面位置導出部１３３ａが、ステップＳ１０５で生成されたボリュームデータを用いて、イメージングスキャンで収集される基本断面像の撮像位置、すなわち、基本断面位置を導出するための一連の処理を実行する（ステップＳ１０６）。なお、基本断面位置の導出処理の詳細については、後述する。

そして、シーケンス制御部１２０は、ステップＳ１０６で導出された基本断面位置を設定の上、イメージングスキャンを実行する（ステップＳ１０７）。その後、画像生成部１３６が、シーケンス制御部１２０によって収集されたＭＲデータから、所望の基本断画像を生成し（ステップＳ１０８）、生成した基本断面像を表示部１３５に表示する（ステップＳ１０９）。

なお、上述した処理手順は、一例に過ぎない。例えば、各種準備スキャンの実行は、その順序を任意に変更することができる。例えば、シーケンス制御部１２０は、基本断面位置の導出に用いられるマルチスライス像の収集のみを、基本断面位置の導出よりも前段で実行し、他の準備スキャンについては、基本断面位置の導出よりも後段で実行してもよい。また、感度マップは、通常、画像生成処理までに収集されればよいので、必ずしもイメージングスキャンに先行して収集されなくてもよい。更に、少なくとも一部の準備スキャンについては、ステップＳ１０４の３次元のＭＲデータの収集に先行して実行されてもよい。

また、第１の実施形態においては、ステップＳ１０４で収集した３次元のＭＲデータを用いてマルチスライス像の収集の撮像範囲を導出する例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、アキシャル像やコロナル像を収集して表示部１３５に表示し、操作者から、マルチスライス像の収集の撮像範囲を受け付けてもよい。さらに、例えば、イメージングスキャンの実行後に、基本断面像を生成する処理や、生成した基本断面像を表示部１３５に表示する処理等は、適宜、運用の形態に応じて割愛することができる。

また、第１の実施形態においては、マルチスライス像の撮像範囲を導出するために３次元のＭＲデータを収集するスキャン（ステップＳ１０４）と、マルチスライス像を収集するスキャン（ステップＳ１０５）とをそれぞれ実行する例を説明した。しかしながら、実施形態はこれに限られるものではなく、いずれか一方のスキャンのみを実行する態様でもよい。この場合、この一方のスキャンで収集され、生成されたボリュームデータから、「マルチスライス像の撮像範囲」及び「基本断面位置」の両方を導出することになるので、シーケンス制御部１２０は、この一方のスキャンを、高速且つ高分解能で実行することが望ましい。また、更に、シーケンス制御部１２０は、この一方のスキャンを、高コントラストを実現するように実行することが望ましい。ここでいう高コントラストとは、例えば血液と心筋との間の輝度分布差が大きいことをいう。例えば、第１の実施形態において、シーケンス制御部１２０は、マルチスライス像の撮像範囲を導出するために３次元のＭＲデータを収集する場合、コントラストよりも高速を優先して、比較的小さいフリップ角（例えば１５°程度）の設定に従って撮像を行う。一方、第１の実施形態において、シーケンス制御部１２０は、マルチスライス像を収集する場合、比較的大きいフリップ角（例えば６０°程度）の設定に従って、高コントラストを実現するように撮像を行う。このように、撮像パラメータであるフリップ角の設定に従ってコントラストを調整することが可能であるので、一方のスキャンのみを実行する態様においても、シーケンス制御部１２０は、高コントラストを実現するように設定されたフリップ角に従って、高コントラストに撮像を行うことができる。

続いて、図５は、第１の実施形態に係る断面位置導出部１３３ａの構成を示す機能ブロック図であり、図６は、第１の実施形態における基本断面位置導出処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図６に示す処理手順は、図４に示すステップＳ１０６の処理に対応する。

図５に示すように、第１の実施形態に係る断面位置導出部１３３ａは、基本断面位置算出部１３３ｂと、補助断面位置算出部１３３ｃと、交差線算出部１３３ｄと、断面像生成部１３３ｅと、表示位置算出部１３３ｆと、表示制御部１３３ｇと、修正受付部１３３ｈとを備える。

基本断面位置算出部１３３ｂは、記憶部１３２からボリュームデータを読み出し、読み出したボリュームデータを用いて、基本断面像の空間的な位置を示す基本断面位置を算出する。また、基本断面位置は、イメージングスキャンで収集される基本断面像の撮像位置である。なお、基本断面位置算出部１３３ｂによって算出された基本断面位置は、補助断面位置算出部１３３ｃや交差線算出部１３３ｄ、断面像生成部１３３ｅによる処理に用いられる。

補助断面位置算出部１３３ｃは、基本断面位置算出部１３３ｂから基本断面位置を受け取ると、この基本断面位置によって示される基本断面像と交差する補助断面像の空間的な位置を示す補助断面位置を算出する。なお、補助断面位置算出部１３３ｃによって算出された補助断面位置は、交差線算出部１３３ｄや断面像生成部１３３ｅによる処理に用いられる。

交差線算出部１３３ｄは、基本断面位置算出部１３３ｂから受け取った基本断面位置と、補助断面位置算出部１３３ｃから受け取った補助断面位置とに基づいて、両断面像の交差位置を示す交差線情報を算出する。交差線情報は、基本断面像と補助断面像とが交差する線の空間的な位置を示す情報である。また、交差線算出部１３３ｄは、修正受付部１３３ｈから、基本断面像や補助断面像の表示位置の変更指示や、交差線の変更指示を受け取ると、変更後の内容に応じた交差線情報を算出する。なお、交差線算出部１３３ｄによって算出された交差線情報は、表示位置算出部１３３ｆや表示制御部１３３ｇによる処理に用いられる。

断面像生成部１３３ｅは、記憶部１３２から読み出したボリュームデータと、基本断面位置算出部１３３ｂから受け取った基本断面位置とに基づいて、基本断面像を生成する。また、断面像生成部１３３ｅは、記憶部１３２から読み出したボリュームデータと、補助断面位置算出部１３３ｃから受け取った補助断面位置とに基づいて、補助断面像を生成する。また、断面像生成部１３３ｅは、修正受付部１３３ｈから、基本断面像や補助断面像の表示位置の変更指示や、交差線の変更指示を受け取ると、変更後の内容に応じた基本断面位置や補助断面位置を算出する。すなわち、断面像生成部１３３ｅは、両断面像が表示された表示位置の相対的な位置関係の変化に応じて、基本断面位置や補助断面位置を算出する。そして、断面像生成部１３３ｅは、算出後の基本断面位置や補助断面位置に基づいて、基本断面像や補助断面像を改めて生成（再生成）する。なお、断面像生成部１３３ｅによって生成された基本断面像や補助断面像は、表示制御部１３３ｇによる処理に用いられる。

表示位置算出部１３３ｆは、交差線算出部１３３ｄから交差線情報を受け取り、補助断面像上における交差線の延長方向に基本断面像が位置付けられるように、基本断面像及び補助断面像の表示位置を算出する。なお、表示位置算出部１３３ｆによって算出された表示位置は、表示制御部１３３ｇによる処理に用いられる。

表示制御部１３３ｇは、基本断面像及び補助断面像を、両断面像の交差位置に応じて相対的な関係が定まる表示位置にそれぞれ配置して、表示部１３５に表示する。言い換えると、表示制御部１３３ｇは、基本断面像及び補助断面像の表示位置と、両断面像の交差位置とを連動させて変更する。具体的には、表示制御部１３３ｇは、断面像生成部１３３ｅから受け取った基本断面像及び補助断面像を、表示位置算出部１３３ｆから受け取った表示位置に従って、表示部１３５に表示する。また、表示制御部１３３ｇは、基本断面像及び補助断面像を表示する場合に、交差線の延長方向を示すガイド情報を合成して表示する。

修正受付部１３３ｈは、操作者から、入力部１３４を介して、基本断面像や補助断面像の表示位置の変更指示や、交差線の変更指示を受け付ける。なお、修正受付部１３３ｈによって受け付けられた変更指示は、交差線算出部１３３ｄや、断面像生成部１３３ｅによる処理に用いられる。

上述した各部の処理の詳細を、図６に示す処理手順に従って説明すると、まず、基本断面位置算出部１３３ｂが、記憶部１３２からボリュームデータを読み出し（ステップＳ１０６−１）、基本断面位置を算出する（ステップＳ１０６−２）。基本断面位置は、３次元画像空間における基本断面像の空間的な位置のことであり、ボリュームデータから基本断面像を一意に特定できるパラメータで表される。

例えば、パラメータは、基本断面像の中心座標点ｏ（（１）式）と、基本断面像上にある２本のベクトルｕ及びｖ（（２）式）とで表される。２本のベクトルｕ及びｖは、平行でなければ、基本断面位置を一意に特定することができる。

基本断面位置算出部１３３ｂは、診断に用いる所望の部位が基本断面像上に含まれるように、これらのパラメータｏ、ｕ、及びｖを算出する。また、第１の実施形態において、基本断面位置算出部１３３ｂは、左室中心Ｃを基本断面像の中心座標点ｏとして算出し、短軸Ｘをベクトルｕとして算出し、長軸Ｙをベクトルｖとして算出する。ベクトルｕ及びｖは、直交する２本のベクトルとなる。なお、ベクトルｕ及びｖは、直交する２本のベクトルに限られるものではない。

ここで、基本断面位置算出部１３３ｂは、公知の技術を用いて基本断面位置を算出する。例えば、基本断面位置算出部１３３ｂは、基本断面像のテンプレート画像を予め用意し、ボリュームデータとテンプレート画像とのテンプレートマッチングによって、左室中心Ｃ、短軸Ｘ、及び長軸Ｙを特定する。そして、基本断面位置算出部１３３ｂは、特定した左室中心Ｃ、短軸Ｘ、及び長軸Ｙを表すパラメータｏ、ｕ、及びｖを算出する。

また、例えば、基本断面位置算出部１３３ｂは、基本断面像を識別する識別器を予め用意し、ボリュームデータにこの識別器を適用することで、左室中心Ｃ、短軸Ｘ、及び長軸Ｙを特定してもよい。その他、例えば、基本断面位置算出部１３３ｂは、操作者から、左室中心Ｃ、短軸Ｘ、及び長軸Ｙの指定を受け付けることで、左室中心Ｃ、短軸Ｘ、及び長軸Ｙを特定してもよい。

なお、パラメータは、左室中心Ｃ、短軸Ｘ、及び長軸Ｙに対応するものに限られるものではない。パラメータは、例えば、僧帽弁ＭＶ、心尖部ＣＡ、及び短軸Ｘ等、基本断面像上の異なる３点の位置を表すものでもよい。また、パラメータは、例えば、断面を示す長方形の４頂点の座標点を表すものでもよい。すなわち、パラメータは、ボリュームデータから基本断面像を一意に特定できるものであればよい。

次に、補助断面位置算出部１３３ｃが、ステップＳ１０６−２で算出された基本断面位置を用いて、補助断面位置を算出する（ステップＳ１０６−３）。補助断面像は、基本断面像の設定を支援するために（例えば、操作者に対して基本断面位置を確認し易くするために）補助的に用いられる断面像であって、基本断面像と交差する断面像である。補助断面位置は、３次元画像空間における補助断面像の空間的な位置のことであり、ボリュームデータから補助断面像を一意に特定できるパラメータで表される。

例えば、パラメータは、補助断面像である左室短軸像の中心点座標点ｏ´（（３）式）と、補助断面像上にある２本のベクトルｕ´及びｖ´（（４）式）とで表される。２本のベクトルｕ´及びｖ´は、平行でなければ、補助断面位置を一意に特定することができる。なお、変数ａは、任意の定数であり、「×」は、外積計算である。なお、第１の実施形態のように、基本断面像と直交する断面像を補助断面像とすることで、操作者は、より効果的に、基本断面位置を確認することができる。

続いて、交差線算出部１３３ｄが、ステップＳ１０６−２で算出された基本断面位置と、ステップＳ１０６−３で算出された補助断面位置とを用いて、両断面像の交差位置を示す交差線情報を算出する（ステップＳ１０６−４）。例えば、補助断面像上における交差線情報は、基本断面像と補助断面像との交差線ベクトルを補助断面像に射影することで、算出することができる。

例えば、交差線算出部１３３ｄは、（５）式によって、交差線ベクトルｌを算出する。なお、ベクトルｎは、基本断面像の法線ベクトルであり、ベクトルｎ´は、補助断面像の法線ベクトルである。また、変数ｂは、任意の定数であり、「ｐ」は、基本断面像と補助断面像とが交差する線上の任意の点であり、基本断面像及び補助断面像の平面の方程式を解くことで、算出することができる。そして、交差線算出部１３３ｄは、（５）式によって算出した交差線ベクトルｌを補助断面像に射影することで、補助断面像上における交差線情報を算出する。

次に、表示位置算出部１３３ｆが、補助断面像上における交差線の延長方向に基本断面像が位置付けられるように、基本断面像及び補助断面像の表示位置を算出する（ステップＳ１０６−５）。

そして、表示制御部１３３ｇが、ステップＳ１０６−５で算出された表示位置に従って、基本断面像及び補助断面像を表示部１３５に表示する（ステップＳ１０６−６）。また、表示制御部１３３ｇは、基本断面像及び補助断面像を表示する場合に、交差線の延長方向を示すガイド情報を生成し、生成したガイド情報を合成して表示する。

なお、断面像生成部１３３ｅは、このステップＳ１０６−６の表示処理までに、記憶部１３２から読み出したボリュームデータと、ステップＳ１０６−２で算出された基本断面位置とを用いて、基本断面像を生成する。また、断面像生成部１３３ｅは、このステップＳ１０６−６の表示処理までに、記憶部１３２から読み出したボリュームデータと、ステップＳ１０６−３で算出された補助断面位置とを用いて、補助断面像を生成する。例えば、断面像生成部１３３ｅは、算出された基本断面位置や補助断面位置に基づきボリュームデータに対するＭＰＲ（Multi Planer Reconstruction）処理を適用することで、基本断面像や補助断面像を生成する。

ここで、図７は、第１の実施形態における断面像の表示例を説明するための図である。図７（ａ）は、各断面像の表示位置を説明するための図であり、図７（ｂ）は、表示例（ＧＵＩ）を示す図である。表示制御部１３３ｇは、図７（ａ）に示すように、補助断面像Ｉ１及び基本断面像Ｉ２を、補助断面像Ｉ１上における交差線の延長方向に基本断面像Ｉ２が位置付けられるように配置する。すなわち、第１の実施形態において、表示制御部１３３ｇは、補助断面像Ｉ１上における短軸Ｘの方向に基本断面像Ｉ２が位置付けられるように、両断面像を配置する。更に言い換えると、第１の実施形態において、表示制御部１３３ｇは、補助断面像Ｉ１をスライスした角度の直線上に、そのスライスに対応する基本断面像Ｉ２が位置付けられるように、両断面像を配置する。

図７（ｂ）においては、表示制御部１３３ｇが、１つの補助断面像Ｉ１と１つの基本断面像Ｉ２とを表示部１３５に表示する例を示す。また、第１の実施形態においては、上述したように、左室中心Ｃを基本断面像の中心座標点ｏとし、また、（３）式によって補助断面像の中心座標点ｏ´を算出している。このため、図７（ｂ）に示すように、補助断面像Ｉ１及び基本断面像Ｉ２は、いずれもその中心が左室中心Ｃとなるように生成される。補助断面像Ｉ１において、丸の印は、左室中心Ｃに対応する。一方、基本断面像Ｉ２において、丸の印は、左室中心Ｃに対応し、四角の印は、僧帽弁ＭＶに対応し、三角の印は、心尖部ＣＡに対応する。また、図７においては、表示制御部１３３ｇが、基本断面像Ｉ２上に、四角の印、丸の印、三角の印を結ぶ点線と、基本断面像Ｉ２上における補助断面像Ｉ１との交差線を示す点線とを表示する例を示す。

また、図７（ｂ）に示すように、表示制御部１３３ｇは、補助断面像Ｉ１上における交差線の延長方向を示すガイド情報Ｌ１を合成して表示する。ガイド情報Ｌ１は、補助断面像Ｉ１上における交差線の延長方向、すなわち、第１の実施形態において、補助断面像Ｉ１上における短軸Ｘの方向を示す。また、第１の実施形態において、表示制御部１３３ｇは、このガイド情報Ｌ１を、補助断面像Ｉ１と基本断面像Ｉ２とを結ぶように、補助断面像Ｉ１上における短軸Ｘを、補助断面像Ｉ１の範囲外まで更に延長した線で表示する。例えば、表示制御部１３３ｇは、図７（ｂ）に示すように、補助断面像Ｉ１の中心点と基本断面像Ｉ２の中心点とを結ぶように、ガイド情報Ｌ１を表示する。

両断面像をこのように配置して表示することで、両断面像を見ながら操作を行う操作者は、視点の移動が少ない状態で、基本断面位置の修正や確認を連続的に行うことができる。また、表示制御部１３３ｇが、両断面像の表示位置の間の距離を、断面像同士が重複しない範囲内（若しくは、各断面像上での注目部位が重複しない範囲内）でできるだけ近づけた場合、操作者の視点の移動は更に少なくなり、より効果的である。また、操作者は、この表示を見ることで、基本断面位置の短軸Ｘが空間的にどの方向に設定されているかを直感的に理解することができる。

なお、図７（ｂ）に示す表示例は一例に過ぎない。例えば、表示制御部１３３ｇは、左室中心Ｃや、僧帽弁ＭＶ、心尖部ＣＡを示す印を、各断面像上に表示しなくてもよい。また、例えば、表示制御部１３３ｇは、基本断面像Ｉ２上に示した２種類の点線を表示しなくてもよい。また、例えば、表示制御部１３３ｇは、ガイド線Ｌ１を省略してもよい。また、第１の実施形態において、ガイド線Ｌ１は、両断面像の中心点同士を結ぶものとなったが、実施形態はこれに限られるものではなく、中心点と中心点以外の点とを結ぶものや、中心点以外の点同士を結ぶものであってもよい。また、例えば、表示制御部１３３ｇは、補助断面像Ｉ１と、基本断面像Ｉ２との表示位置の上下の関係を変更してもよい。また、例えば、表示制御部１３３ｇは、ガイド情報Ｌ１とともに、若しくはガイド情報Ｌ１の替わりに、交差線自体を補助断面像Ｉ１上に表示してもよい。すなわち、表示制御部１３３ｇは、各種情報の表示や非表示、配置等について、任意に変更することができる。

図６に戻り、表示制御部１３３ｇによって基本断面像及び補助断面像が表示された後、修正受付部１３３ｈが、操作者から修正指示を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０６−７）。そして、修正受付部１３３ｈが、操作者から修正指示を受け付けた場合には（ステップＳ１０６−７，Ｙｅｓ）、その後、修正指示に基づいて、基本断面位置や補助断面位置の修正が行われ（ステップＳ１０６−８）、再び、ステップＳ１０６−４の処理に戻る。なお、修正受付部１３３ｈが、操作者から修正指示を受け付けなかった場合（ステップＳ１０６−７，Ｎｏ）、断面位置導出部１３３ａによる処理は終了し、図４に示すステップＳ１０７の処理へと移行する。

図８は、第１の実施形態における基本断面位置や補助断面位置の修正を説明するための図である。補助断面像である左室短軸像上において、基本断面像である四腔断面像の短軸Ｘの方向は、右心室ＲＶの角と長軸Ｙとを通るという医学的知見がある。しかしながら、心臓の形状には個人差がある。このため、操作者は、四腔断面像の短軸Ｘが左室短軸像上において右心室ＲＶの角と長軸Ｙとを通るように、長軸Ｙを軸に短軸Ｘを回転させるという微修正を行う。

例えば、操作者は、図８に示すように、入力部１３４のマウスを介して、表示部１３５に表示されている基本断面像Ｉ２の表示位置を移動させる。修正受付部１３３ｈは、表示位置の変更指示としてこれを受け付け、受け付けた変更指示を、交差線算出部１３３ｄや断面像生成部１３３ｅに送る。交差線情報と表示位置との関係は既知である。このため、交差線算出部１３３ｄは、移動後の表示位置（両断面像の相対的な関係）に基づいて、短軸Ｘに相当する交差線情報を改めて算出し、算出した交差線情報を表示制御部１３３ｇに送る。また、断面像生成部１３３ｅは、改めて算出された交差線情報に基づいて基本断面位置のパラメータを改めて算出し、ボリュームデータから基本断面像Ｉ２を改めて生成する。こうして、表示制御部１３３ｇは、移動後の表示位置に、改めて生成された基本断面像Ｉ２を更新して表示し、補助断面像Ｉ１の中心点と、移動後の基本断面像Ｉ２の中心点とを結ぶように、ガイド情報Ｌ１を表示する。

また、例えば、操作者は、図８に示すように、入力部１３４のマウスを介して、表示部１３５に表示されているガイド情報Ｌ１を移動させる。修正受付部１３３ｈは、交差線の変更指示としてこれを受け付け、受け付けた変更指示を、交差線算出部１３３ｄや断面像生成部１３３ｅに送る。交差線算出部１３３ｄは、移動後のガイド情報Ｌ１に基づいて、短軸Ｘに相当する交差線情報を改めて算出し、算出した交差線情報を、表示位置算出部１３３ｆや表示制御部１３３ｇに送る。表示位置算出部１３３ｆは、改めて算出された交差線の延長方向に基本断面像が位置付けられるように、基本断面像の表示位置を改めて算出する。また、断面像生成部１３３ｅは、改めて算出された交差線情報に基づいて基本断面位置のパラメータを改めて算出し、ボリュームデータから基本断面像Ｉ２を改めて生成する。こうして、表示制御部１３３ｇは、移動後の表示位置に、改めて生成された基本断面像Ｉ２を更新して表示し、補助断面像Ｉ１の中心点と、移動後の基本断面像Ｉ２の中心点とを結ぶように、ガイド情報Ｌ１を表示する。なお、ガイド情報Ｌ１とともに、若しくはガイド情報Ｌ１の替わりに交差線自体が補助断面像Ｉ１の上に表示されていた場合、修正受付部１３３ｈは、操作者によるこの交差線の移動を、そのまま交差線の変更指示として受け付けてもよい。この場合、表示制御部１３３ｇは、交差線の変更指示に従って算出された表示位置に、改めて生成された基本断面像Ｉ２を更新して表示し、補助断面像Ｉ１上には、変更後の交差線を表示する。

こうして、操作者は、長軸Ｙを軸に短軸Ｘを回転させるという微修正を行いながら、基本断面位置の設定を適切に行うことができる。なお、基本断面位置や補助断面位置の修正は、上述した実施形態に限られるものではない。例えば、第１の実施形態においては、基本断面像Ｉ２を移動し、移動した基本断面像Ｉ２側を更新する手法を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、補助断面像Ｉ１側の表示位置の変更指示を受け付けて、基本断面像Ｉ２側を更新してもよい。また、例えば、表示制御部１３３ｇは、操作者の指示に従い、基本断面像Ｉ２を累積して表示（移動前の基本断面像Ｉ２を継続して表示）し、複数の基本断面像Ｉ２を並べて表示してもよい。また、例えば、第１の実施形態においては、基本断面像側を更新する例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではなく、必要に応じて、補助断面像側を更新したり、両断面像を更新してもよい。

上述してきたように、第１の実施形態によれば、基本断面像の位置決めを簡易に行うことができる。基本断面像が、補助断面像における交差線の延長方向に位置付けられるので、両断面像を見ながら操作を行う操作者は、視点の移動が少ない状態で、基本断面位置の修正や確認を連続的に行うことができる。また、第１の実施形態によれば、両断面像を結ぶガイド線も合成して表示される。このガイド線は、補助断面像上では交差線を示しているので、操作者は、基本断面位置の短軸Ｘが空間的にどの方向に設定されているかを直感的に理解することができる。また、ガイド線は両断面像を結んでいるので、操作者は、このガイド線に沿って視点を移動することができる。

更に、第１の実施形態によれば、操作者は、基本断面像の表示位置やガイド線を移動する操作を行うだけで、基本断面位置が変更された新たな基本断面像を確認することができる。また、第１の実施形態によれば、操作者によって移動された基本断面像側のみを更新するので、操作者とって分かり易いＧＵＩを提供することができる。

（第１の実施形態の他の表示例１）
図９は、第１の実施形態の他の表示例１を説明するための図である。上述した第１の実施形態では、表示制御部１３３ｇが、１つの補助断面像Ｉ１と１つの基本断面像Ｉ２とを表示する例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、表示制御部１３３ｇは、１つの補助断面像Ｉ１に対して、複数の基本断面像Ｉ２〜Ｉ４を、それぞれ、交差線の延長方向に配置して表示してもよい。

（第１の実施形態の他の表示例２）
図１０は、第１の実施形態の他の表示例２を説明するための図である。例えば、表示制御部１３３ｇは、長軸Ｙを軸として短軸Ｘを回転させた複数の基本断面像を、１つの補助断面像の全周囲に配置して表示してもよい。ここで、図１０において、『ｓａｘ』は、左室短軸像の意味である。また、図１０において、『２７０』等の数字は、短軸Ｘの角度を示す。また、図１０において、補助断面像の中心から放射状に基本断面像に結ばれている点線が、ガイド線である。各基本断面像上に引かれた横方向の実線は、基本断面像上における交差線を示す。例えば、表示制御部１３３ｇは、操作者から、『３０°』毎に全周分の基本断面像の表示を所望する旨の指示を受け付け、この指示に従って図１０のような表示を行う。なお、例えば、１つの基本断面像の全周囲に、複数の補助断面像を配置して表示してもよい。

（第１の実施形態の他の表示例３）
図１１は、第１の実施形態の他の表示例３を説明するための図である。例えば、表示制御部１３３ｇは、１つの基本断面像Ｉ５に対して、複数の補助断面像Ｉ６〜Ｉ８を表示してもよい。この場合、例えば、表示制御部１３３ｇは、図１１に示すように、補助断面像Ｉ６〜Ｉ８それぞれの中心点と、基本断面像Ｉ５の中心点とを一直線で結ぶガイド線を合成して表示する。

（第１の実施形態の他の表示例４）
図１２は、第１の実施形態の他の表示例４を説明するための図である。例えば、表示制御部１３３ｇは、１つの補助断面像に対して、複数種類の基本断面像を表示してもよい。図１２において、『ｓａｘ』は左室短軸像の意味であり、『ｖｅｒ』は垂直長軸像の意味であり、『ｈｏｒ』は水平長軸像である。また、『４ｃｈ』は四腔断面像であり、『２ｃｈ』は二腔断面像であり、『３ｃｈ』は三腔断面像である。図１２においては、補助断面像である左室短軸像の周囲に、複数種類の基本断面像が表示されている。

また、図１２に示すように、例えば、表示制御部１３３ｇは、ＧＵＩ上に、『ｖｅｒ』、『ｈｏｒ』、『ｓａｘ』、『４ｃｈ』、『２ｃｈ』、及び『３ｃｈ』の押下ボタンを表示してもよい。表示制御部１３３ｇは、この押下ボタンが操作者によって押下されているか否かに応じて、該当する種類の断面像の表示・非表示を切り替えることができる。ＧＵＩ上の表示領域は限られているので、操作者は、適宜表示・非表示を切り替えながら、断面像を表示させることができる。あるいは、表示制御部１３３ｇは、この押下ボタンが操作者によって押下されているか否かに応じて、断面像の表示順（例えば、複数の断面像が重複した場合に、最前面・最背面に表示するといった表示順）を切り替えてもよい。

（第１の実施形態の他の表示例５）
また、上述してきた様々な表示例は、いずれも、カラー表示することで、より視覚的に分かり易い表示とすることができる。例えば、図１０の表示例２の場合、表示制御部１３３ｇは、補助断面像『ｓａｘ』の枠の色と、各基本断面像上の交差線の色とを一致させる（例えば、『水色』で一致させる）ことで、両者の関係を操作者に直感的に理解させることができる。また、例えば、表示制御部１３３は、僧帽弁ＭＶの色（例えば、『赤色』）と、左室中心Ｃの色（例えば、『緑色』）と、心尖部ＣＡの色（例えば、『黄色』）とを区別して表示してもよい。なお、色の選択は任意に変更することができる。

また、例えば、図１２の表示例４の場合、表示制御部１３３ｇは、断面像の種類を指定する押下ボタンの色と、各断面像の枠の色とを一致させる。例えば、表示制御部１３３ｇは、『ｖｅｒ』、『ｈｏｒ』、『ｓａｘ』、『４ｃｈ』、『２ｃｈ』、及び『３ｃｈ』を、それぞれ、『薄黄色』、『桃色』、『水色』、『赤色』、『緑色』、『黄色』で表示し、これらに該当する各断面像の枠を、対応する色で表示する。この場合、表示制御部１３３ｇは、各断面像と結ばれるガイド線も、対応する色で表示してもよい。なお、色の選択は任意に変更することができる。

（その他の実施形態）
なお、実施形態は、上述した実施形態に限られるものではない。

（立体交差の表示例）
図１３Ａ及び図１３Ｂは、その他の実施形態における表示例を説明するための図である。第１の実施形態においては、基本断面像及び補助断面像の両断面像が、一方の断面像上における交差線の延長方向に他方の断面像が位置付けられるように配置される例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。表示制御部１３３ｇは、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、複数の断面像を立体的に交差させるように配置して表示してもよい。この場合も、表示制御部１３３ｇは、２つの断面像を、両断面像の交差位置に応じて相対的な関係が定まる表示位置にそれぞれ配置して、表示部１３５に表示するものである。

図１３Ａと図１３Ｂとでは、両断面像の交差位置、すなわち交差線情報が異なる。断面像生成部１３３ｅは、第１の実施形態と同様、交差線情報に基づいて断面位置を算出し、ボリュームデータから断面像を生成する。表示制御部１３３ｇは、両断面像の交差線情報に応じて、対応する断面像を表示する。また、断面像生成部１３３ｅは、両断面像が表示された表示位置の相対的な関係の変化に応じて（例えば、図１３Ａから図１３Ｂへの変化に応じて）、少なくとも一方の断面像をボリュームデータから再生成する。そして、表示制御部１３３ｇは、少なくとも一方の断面像を、再生成された断面像に置き換えて表示する。

（その他の表示例）
上述した実施形態においては、補助断面像における交差線の延長方向に基本断面像を配置する例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、各断面像は、横一列に並べて表示されてもよい。この場合、例えば、表示制御部１３３ｇは、補助断面像上に表示する複数の交差線と、各交差線に対応する基本断面像とをそれぞれ結ぶガイド線を、合成して表示する。操作者は、このガイド線に沿って視点を移動することで、交差線に対応する基本断面像を見つけることができる。

また、図１４は、その他の実施形態における表示例を説明するための図である。これまでは、基本断面像や補助断面像の表示例として、準備スキャン時にこれらの断面像を表示して、基本断面位置や補助断面位置の修正を受け付ける手法を説明した。しかしながら、実施形態はこれに限られるものではない。これまで説明してきた表示例（例えば、図７〜１３等）は、イメージングスキャン後の表示例として適用することが可能である。

表示制御部１３３ｇは、イメージングスキャンで収集された基本断面像を、イメージングスキャン後に表示する場合に、基本断面像及びこの基本断面像と交差する補助断面像の表示位置と、両断面像の交差位置とを連動させて変更する。例えば、イメージングスキャンが実行されて、基本断面像が生成されると、表示制御部１３３ｇは、イメージングスキャンで収集された基本断面像を、準備スキャンで収集された補助断面像における交差線の延長方向に位置付けて、表示する。例えば、イメージングスキャンを実行した後、改めて基本断面位置を再調整してイメージングスキャンを再実行し、基本断面像を収集し直す場合には、イメージングスキャン後に上述したような形態で表示することが有効である。

以下では、イメージングスキャンで基本断面像のシネ撮像（連続する時系列の撮像）が行われた場合を想定して説明する。例えば、表示制御部１３３ｇは、図１４に示すように、準備スキャンで収集されたボリュームデータから算出された補助断面像Ｉ１１に対して、イメージングスキャンで収集された複数（若しくは、複数種類）の基本断面像Ｉ１２〜Ｉ１４を、それぞれ、交差線の延長方向に配置して表示する。このとき、表示制御部１３３ｇは、補助断面像Ｉ１１を静止画表示し、基本断面像Ｉ１２〜Ｉ１４をシネ表示（動画表示）する。なお、表示制御部１３３ｇは、基本断面像Ｉ１２〜Ｉ１４をシネ表示する際に、基本断面像間で心位相を同期させて再生することもできる。基本断面像間で位相の数（シネ撮像で収集された断面像の数に相当）が同じ場合、表示制御部１３３ｇは、例えば、各基本断面像の再生開始タイミングを揃えることで、基本断面像間で心位相を同期させて再生することができる。また、心電同期下のシネ撮像により収集された各断面像には、心電（ＥＣＧ：Electrocardiogram）情報が付帯されるので、基本断面像間で位相の数が異なる場合でも、表示制御部１３３ｇは、例えば、この付帯された心電情報を用いて、基本断面像間で心位相を同期させて再生することができる。

例えば、操作者は、実際に収集され、シネ表示されている基本断面像Ｉ１２〜Ｉ１４を確認しながら、図１４に示すように、入力部１３４のマウスを介して、基本断面像Ｉ１３の表示位置（若しくはガイド情報）を移動させる。すると、交差線算出部１３３ｄは、移動中（若しくは移動後）の表示位置に基づいて交差線情報を改めて算出し、また、断面像生成部１３３ｅは、改めて算出された交差線情報に基づいて基本断面位置のパラメータを改めて算出し、「準備スキャンで収集されたボリュームデータから」基本断面像Ｉ１３を生成する。この基本断面像Ｉ１３は、準備スキャンで収集されたボリュームデータから生成されるものであるので、シネ表示ではなく、静止画表示される。例えば、操作者が、基本断面像Ｉ１３のシネ表示を確認し、基本断面位置を少し修正して撮り直した方がよいと考えた場合、このようなＧＵＩにおいて、実際に収集された基本断面像と、基本断面位置を修正した後の基本断面像とを表示する手法は、有効である。また、準備スキャン時と、イメージングスキャン時とで、同じＧＵＩを用いることで、操作性も向上する。

また、図１４においては、基本断面像Ｉ１３の移動中、断面像の表示サイズを変更する手法を併せて示している。ＧＵＩの表示領域は限られているので、ＧＵＩに表示する断面像の数が増えれば増えるほど、１つの断面像の表示サイズは、小さくなる。そこで、表示制御部１３３ｇは、表示中の複数の断面像のうち、操作者が着目するであろう断面像の表示サイズが、他の断面像に比較して相対的に大きくなるように、各断面像の表示サイズを調整する。例えば、表示制御部１３３ｇは、図１４に示すように、操作者の操作により表示位置を移動中の基本断面像Ｉ１３の表示サイズを拡大して（図１４において基本断面像Ｉ１５）、表示する。また、表示制御部１３３ｇは、他の基本断面像Ｉ１２及び基本断面像Ｉ１４については、表示サイズを縮小して表示する。また、表示制御部１３３ｇは、補助断面像Ｉ１１については、表示サイズを変更しない。そして、表示制御部１３３ｇは、基本断面像Ｉ１３の移動が完了すると、元の表示サイズに戻して表示する。

なお、図１４に示した表示サイズの変更は、一例に過ぎない。表示制御部１３３ｇは、操作中の断面像、及び、操作中の断面像と関連する断面像（例えば、操作中の断面像と交差する断面像）のうち、少なくとも一方の表示サイズが他の断面像に比較して相対的に大きくなるように、各断面像の表示サイズを調整すればよい。

また、上述した表示例では、補助断面像Ｉ１１を静止画表示し、基本断面像Ｉ１２〜Ｉ１４をシネ表示（動画表示）する例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、イメージングスキャンで補助断面像Ｉ１１のシネ撮像も行われている場合には、表示制御部１３３ｇは、基本断面像Ｉ１２〜Ｉ１４をシネ表示するとともに補助断面像Ｉ１１もシネ表示することができる。補助断面像と基本断面像との双方をシネ表示することは、基本断面位置の再調整にあたり有効である。なお、上述した表示例と同様、表示制御部１３３ｇは、基本断面像Ｉ１２〜Ｉ１４及び補助断面像Ｉ１１をシネ表示する際に、断面像間で心位相を同期させて再生することもできる。

また、上述した表示サイズの変更は、イメージングスキャン後の表示に限られるものではなく、上述した実施形態で説明してきた他の表示例（例えば、図７〜１３等）においても、同様に適用することができる。また、表示サイズの変更に限られるものではなく、表示制御部１３３ｇは、操作中の断面像、及び、操作中の断面像と関連する断面像のうち、少なくとも一方を表示し、他の断面像については非表示とするように、制御してもよい。この場合、例えば、表示制御部１３３ｇは、操作の終了とともに、非表示に制御していた他の断面像を、表示する。

（３次元のＭＲデータ（図４のステップＳ１０４参照）の利用法）
上述した第１の実施形態においては、ステップＳ１０４で収集した３次元のＭＲデータを用いてマルチスライス像の収集の撮像範囲を導出する例を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。制御部１３３は、ステップＳ１０４で収集した３次元のＭＲデータから、その他の撮像範囲を導出してもよい。例えば、制御部１３３は、は、ステップＳ１０４で収集した３次元のＭＲデータから被検体Ｐに外接する直方体領域を検出し、この直方体領域よりも広い範囲を感度マップ撮像の撮像範囲として導出してもよい。また、例えば、制御部１３３は、は、ステップＳ１０４で収集した３次元のＭＲデータから心臓に外接する直方体領域を検出し、この直方体領域を含む所定範囲をシミング撮像の撮像範囲として導出してもよい。

（その他の部位）
上述した第１の実施形態においては、対象部位として「心臓」を例に挙げて説明したが、実施形態はこれに限られるものではなく、他の対象部位を撮像する場合にも、同様に適用することができる。例えば、「肩」や「膝」といった関節の撮像にも、同様に適用することができる。肩関節の撮像においては、例えば、位置決め用のアキシャル断面像上で、肩甲骨に平行な斜位コロナル断面像や、肩甲骨に直交する斜位サジタル断面像の撮像位置の位置決めが行われる場合がある。例えば、ＭＲＩ装置１００は、位置決め用に収集したボリュームデータから、アキシャル断面像や、このアキシャル断面像と交差する斜位コロナル断面像、斜位サジタル断面像を生成する。また、ＭＲＩ装置１００は、アキシャル断面像における斜位コロナル断面像との交差線の延長方向に、斜位コロナル断面像を配置して表示し、アキシャル断面像における斜位サジタル断面像との交差線の延長方向に、斜位サジタル断面像を配置して表示する。そして、例えば、ＭＲＩ装置１００は、２つの断面像（例えば、アキシャル断面像及び斜位コロナル断面像）の表示位置の相対的な関係の変化に応じて、少なくとも一方の断面像（例えば、斜位コロナル断面像）を更新する。

（他の医用画像診断装置）
上述した第１の実施形態においては、ＭＲＩ装置１００を例に挙げて説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。Ｘ線ＣＴ装置や超音波診断装置等の医用画像診断装置においても、上述した各処理を同様に適用することができる。例えば、Ｘ線ＣＴ装置は、収集したボリュームデータに対する後処理としてＭＰＲを適用し、所望の断面像を生成し、表示する場合がある。このような場合に、Ｘ線ＣＴ装置は、互いに交差する複数の断面像を、両断面像の交差位置に応じて相対的な関係が定まる表示位置にそれぞれ配置して、表示部に表示することができる。

（具体的な数値、処理の順序）
また、上述した実施形態において例示した具体的な数値や処理の順序は、原則として、一例に過ぎない。例えば、上述した実施形態においては、心臓を診断の対象部位として想定したが、実施形態はこれに限られるものではなく、心臓以外の部位を対象部位としてもよい。また、複数の部位を同時に対象部位としてもよい。また、処理の順序や具体的なパルスシーケンスについても、任意に変更することができる。

（画像処理システム）
また、上述した実施形態においては、医用画像診断装置が各種処理を実行する場合を説明したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、医用画像診断装置と画像処理装置とを含む画像処理システムが、上述した各種処理を実行してもよい。ここで、画像処理装置とは、例えば、ワークステーション、ＰＡＣＳ（Picture Archiving and Communication System）の画像保管装置（画像サーバ）やビューワ、電子カルテシステムの各種装置等である。この場合、例えば、医用画像診断装置は、ＭＲデータ、投影データ等のｌａｗデータや、ボリュームデータの収集を行う。一方、画像処理装置は、医用画像診断装置によって収集されたｌａｗデータやボリュームデータを、医用画像診断装置から、若しくは、画像サーバからネットワーク経由で受信することで、あるいは、記録媒体を介して操作者から入力されること等で受け付けて、記憶部に記憶する。そして、画像処理装置は、記憶部に記憶したこのｌａｗデータやボリュームデータを対象として、上述した各種処理（例えば、画像生成部１３６や断面位置導出部１３３ａによる処理）を実行すればよい。画像処理装置によって導出された断面位置等の情報は、必要に応じて再び医用画像診断装置に入力され、続くイメージングスキャン等で用いられる。

（プログラム）
また、上述した実施形態の中で示した処理手順に示された指示は、ソフトウェアであるプログラムに基づいて実行されることが可能である。汎用コンピュータが、このプログラムを予め記憶しておき、このプログラムを読み込むことにより、上述した実施形態のＭＲＩ装置１００による効果と同様の効果を得ることも可能である。上述した実施形態で記述された指示は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フレキシブルディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ±Ｒ、ＤＶＤ±ＲＷなど）、半導体メモリ、又はこれに類する記録媒体に記録される。コンピュータ又は組み込みシステムが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であってもよい。コンピュータは、この記録媒体からプログラムを読み込み、このプログラムに基づいてプログラムに記述されている指示をＣＰＵで実行させれば、上述した実施形態のＭＲＩ装置１００と同様の動作を実現することができる。また、コンピュータがプログラムを取得する場合又は読み込む場合は、ネットワークを通じて取得又は読み込んでもよい。

また、記憶媒体からコンピュータや組み込みシステムにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているＯＳ（Operating System）や、データベース管理ソフト、ネットワーク等のＭＷ（Middleware）等が、上述した実施形態を実現するための各処理の一部を実行してもよい。更に、記憶媒体は、コンピュータあるいは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶又は一時記憶した記憶媒体も含まれる。また、記憶媒体は１つに限られず、複数の媒体から、上述した実施形態における処理が実行される場合も、実施形態における記憶媒体に含まれ、媒体の構成は何れの構成であってもよい。

なお、実施形態におけるコンピュータ又は組み込みシステムは、記憶媒体に記憶されたプログラムに基づき、上述した実施形態における各処理を実行するためのものであって、パソコン、マイコン等の１つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であってもよい。また、実施形態におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって実施形態における機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。

（ハードウェア構成）
図１５は、実施形態に係る画像処理装置のハードウェア構成を示す図である。上述した実施形態に係る画像処理装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１０等の制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２０やＲＡＭ（Random Access Memory）２３０等の記憶装置と、ネットワークに接続して通信を行う通信Ｉ／Ｆ２４０と、各部を接続するバス２０１とを備えている。

上述した実施形態に係る画像処理装置で実行されるプログラムは、ＲＯＭ２２０等に予め組み込まれて提供される。また、上述した実施形態に係る画像処理装置で実行されるプログラムは、コンピュータを上述した画像処理装置の各部（例えば、断面位置導出部１３３ａ）として機能させ得る。このコンピュータは、ＣＰＵ２１０がコンピュータ読取可能な記憶媒体からプログラムを主記憶装置上に読み出して実行することができる。

以上述べた少なくとも一つの実施形態の画像処理装置、磁気共鳴イメージング装置及び画像処理方法によれば、断面像の設定を適切に行うことができる。

本発明の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。

１００ ＭＲＩ装置
１２０ シーケンス制御部
１３３ 制御部
１３３ａ 断面位置導出部

Claims (14)

1. 第１の断面像と、前記第１の断面像と交差する第２の断面像とを、３次元の医用画像データから生成する生成部と、
   前記第２の断面像上における前記第１の断面像との交差線の延長方向に、前記第１の断面像を配置して表示部に表示する表示制御部とを備え、
   前記表示制御部は、前記第１の断面像及び前記第２の断面像が前記表示部上に配置される位置の相対的な関係と、前記第１の断面像及び前記第２の断面像の交差位置とを連動させて変更する、画像処理装置。
2. 前記生成部は、前記第１の断面像及び前記第２の断面像が表示された表示位置の相対的な関係の変化に応じて、少なくとも一方の断面像を前記医用画像データから再生成し、
   前記表示制御部は、前記表示部に表示された前記第１の断面像及び前記第２の断面像のうち少なくとも一方の断面像を、再生成された断面像に置き換えて表示する、請求項１に記載の画像処理装置。
3. 前記表示制御部は、前記第２の断面像上における前記第１の断面像との交差線の延長方向であって、前記第２の断面像と重複しない表示位置に、前記第１の断面像を配置する、請求項１又は２に記載の画像処理装置。
4. 前記表示制御部は、前記第１の断面像及び前記第２の断面像を表示するとともに、前記交差線の延長方向を示すガイド線を表示する、請求項３に記載の画像処理装置。
5. 前記表示制御部は、前記ガイド線を、前記第１の断面像と前記第２の断面像とを結ぶように表示する、請求項４に記載の画像処理装置。
6. 前記第１の断面像及び前記第２の断面像のうち少なくとも一方の断面像が前記表示部上に配置される位置の相対的な関係の変更を受け付ける受付部を更に備える、請求項１〜５のいずれかひとつに記載の画像処理装置。
7. 前記生成部は、前記表示部上に配置される位置の相対的な関係の変更を受け付けた側の断面像について、前記医用画像データから再生成する、請求項６に記載の画像処理装置。
8. 前記第２の断面像における前記第１の断面像との交差線の延長方向を示すガイド線の変更を受け付ける受付部を更に備える、請求項１〜５のいずれかひとつに記載の画像処理装置。
9. 前記生成部は、心臓の診断に用いられる基本断面像である第１の断面像と、前記基本断面像の撮像位置の設定に用いられる補助断面像である第２の断面像とを、３次元の医用画像データから生成し、
   前記表示制御部は、前記補助断面像における前記基本断面像との交差線の延長方向に、前記基本断面像を配置して表示するとともに、前記交差線の延長方向を示すガイド線を、前記基本断面像と前記補助断面像とを結ぶように表示する、請求項１に記載の画像処理装置。
10. 前記表示制御部は、操作中の断面像、及び、操作中の断面像と関連する断面像のうち、少なくとも一方の表示サイズが他の断面像に比較して相対的に大きくなるように、各断面像の表示サイズを調整する、請求項１〜９のいずれかひとつに記載の画像処理装置。
11. 前記表示制御部は、操作中の断面像、及び、操作中の断面像と関連する断面像のうち、少なくとも一方を表示し、他の断面像については非表示とするように制御する、請求項１〜９のいずれかひとつに記載の画像処理装置。
12. イメージングスキャンで収集される断面像の撮像位置の設定に用いられる３次元の医用画像データを収集するシーケンス制御部と、
    第１の断面像と、前記第１の断面像と交差する第２の断面像とを、前記医用画像データから生成する生成部と、
    前記第２の断面像上における前記第１の断面像との交差線の延長方向に、前記第１の断面像を配置して表示部に表示する表示制御部とを備え、
    前記表示制御部は、前記第１の断面像及び前記第２の断面像が前記表示部上に配置される位置の相対的な関係と、前記第１の断面像及び前記第２の断面像の交差位置とを連動させて変更する、磁気共鳴イメージング装置。
13. 前記表示制御部は、前記イメージングスキャンで収集された第３の断面像を、イメージングスキャン後に前記表示部に表示する場合に、前記第３の断面像及び前記第３の断面像と交差する他の断面像が前記表示部上に配置される位置の相対的な関係と、前記第３の断面像及び前記他の断面像の交差位置とを連動させて変更する、請求項１２に記載の磁気共鳴イメージング装置。
14. 画像処理装置で実行される画像処理方法であって、
    第１の断面像と、前記第１の断面像と交差する第２の断面像とを、３次元の医用画像データから生成し、
    前記第２の断面像上における前記第１の断面像との交差線の延長方向に、前記第１の断面像を配置して表示部に表示し、
    前記第１の断面像及び前記第２の断面像が前記表示部上に配置される位置の相対的な関係と、前記第１の断面像及び前記第２の断面像の交差位置とを連動させて変更する、画像処理方法。