JP2010246862A - Medical image generation apparatus and program - Google Patents
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Classifications
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Abstract
Description
本発明は、医用画像作成装置とコンピュータを医用画像作成装置として機能させるプログラムに関する。 The present invention relates to a program for causing a medical image creation apparatus and a computer to function as a medical image creation apparatus.
Ｘ線装置、ＣＴ装置、核磁気共鳴装置等を用いて被験者の体内を撮像した医用画像を、被験者の病状の診断等に利用することが広く行われている。医用画像を診断に利用することにより、被験者に外的なダメージを与えることなく、被験者の病状の進行状態などを把握することができ、治療方針の決定などに必要な情報を得ることができる。 2. Description of the Related Art A medical image obtained by imaging an inside of a subject using an X-ray apparatus, CT apparatus, nuclear magnetic resonance apparatus, or the like is widely used for diagnosis of a subject's medical condition. By using the medical image for diagnosis, it is possible to grasp the progress state of the medical condition of the subject without causing external damage to the subject, and to obtain information necessary for determining the treatment policy.
撮像には、一定の時間がかかる。一方、撮像対象は多くの場合、生体であり、呼吸性移動や体動を伴う。しかし、撮像中に呼吸性移動や体動が生ずると、撮像画像はぼけ画像となり、診断能を低下させる。このため、撮像した画像を、各検査依頼科に転送する前に呼吸性移動や体動がないか確認する検像が必要となる。 Imaging takes a certain amount of time. On the other hand, in many cases, the imaging target is a living body and is accompanied by respiratory movement and body movement. However, if respiratory movement or body movement occurs during imaging, the captured image becomes a blurred image, and the diagnostic ability is reduced. For this reason, before transferring the captured image to each examination request department, it is necessary to perform an image inspection for confirming that there is no respiratory movement or body movement.
検像の手法として、大きなモニターを用いて目視で確認していくことが考えられる。しかし、この確認方法は個人による主観的評価であり、属人性が高く、客観性に欠ける。このため、被写体の動きをおさえるため、被写体である患者を撮像台にベルト等で固定すること等も行われているが（特許文献１参照）、呼吸性移動や体動を完全に停止させることはできず、十分ではない。 As a method of image inspection, it is conceivable to visually confirm using a large monitor. However, this confirmation method is a subjective evaluation by an individual, has a high personality, and lacks objectivity. For this reason, in order to suppress the movement of the subject, the subject patient is fixed to the imaging stand with a belt or the like (see Patent Document 1), but the respiratory movement and body movement are completely stopped. I can't do it.
また、ＣＴ検査では、一断面ではなく複数の断面を取得する。その複数のＣＴ画像のなかに数枚のみ体動のある画像が発生することがある。例えば、造影剤を用いた検査では、撮像タイミング（動脈相、静脈相等）で造影効果は変化するため、複数の画像の一部のみがぼけ画像となり、再撮像時間が遅れることでその時間分解能が低下することがある。再撮像が必要な場合、時間分解能を配慮することと、全体を再撮像することになり、被ばく線量が多くなってしまう。 In CT examination, a plurality of sections are acquired instead of one section. Only a few images with body movement may be generated among the plurality of CT images. For example, in an examination using a contrast agent, the contrast effect changes depending on the imaging timing (arterial phase, venous phase, etc.), so only a part of a plurality of images becomes a blurred image, and the re-imaging time is delayed, so that the time resolution is reduced. May decrease. When re-imaging is necessary, consideration is given to time resolution and the entire image is re-imaged, resulting in an increase in exposure dose.
ＭＲＩ検査においては、画像のＳ／Ｎ比を高めるために、同じ断面で繰り返し撮像し画像を加算し良質な画像を得る手法が一般的である。この手法では、加算される画像のなかにぼけ画像が含まれた場合、最終結果もぼけ画像となってしまう。 In the MRI examination, in order to increase the S / N ratio of an image, a method of obtaining a good image by repeatedly capturing images in the same cross section and adding the images is common. In this method, when a blurred image is included in the added image, the final result is also a blurred image.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、被写体の動きの影響の有無を簡単にかつ的確に判別することができる或いは判別することを支援できる装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an apparatus that can easily and accurately determine the presence or absence of the influence of the movement of a subject, or can support the determination.
また、本発明は、被写体の動きの影響の少ない良質な画像を撮像することができる医用画像作成装置を提供することを目的とする。 It is another object of the present invention to provide a medical image creation apparatus that can capture a high-quality image that is less affected by the movement of a subject.
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点にかかる医用画像作成装置は、
医用画像を撮像する撮像手段と、
前記医用画像の品質を評価し、該画像を採用するか否かを指示する評価手段と、
前記医用画像を採用しないと指示された場合に、前記撮像手段に再撮像を指示する手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a medical image creation apparatus according to a first aspect of the present invention includes:
An imaging means for imaging a medical image;
Evaluation means for evaluating the quality of the medical image and instructing whether to adopt the image;
Means for instructing the imaging means to re-image when instructed not to employ the medical image;
It is characterized by providing.
前記評価手段は、例えば、前記医用画像に含まれる被写体の動きの影響を評価する指標値を表示する手段と、オペレータからの指示を受け付け、受け付けた指示に従って、前記撮像手段に再撮像を指示する手段と、を備える。 The evaluation unit, for example, displays an index value for evaluating the influence of the movement of the subject included in the medical image, receives an instruction from an operator, and instructs the imaging unit to perform re-imaging according to the received instruction. Means.
前記評価手段は、例えば、前記医用画像に含まれる被写体の動きの影響を評価し、影響が基準よりも大きいときに、前記撮像手段に再撮像を指示する。 For example, the evaluation unit evaluates the influence of the movement of the subject included in the medical image, and instructs the imaging unit to perform re-imaging when the influence is larger than a reference.
前記評価手段は、例えば、前記医用画像を２次元フーリエ変換して、周波数成分を求め、求めた周波数成分に基づいて、被写体の動きの影響を評価する。 For example, the evaluation unit performs two-dimensional Fourier transform on the medical image to obtain a frequency component, and evaluates the influence of the motion of the subject based on the obtained frequency component.
前記撮像手段は、例えば、前記医用画像の濃度に基づいて、撮像条件を設定する。 For example, the imaging unit sets imaging conditions based on the density of the medical image.
前記評価手段により採用すると指示された複数枚の医用画像を合成する合成手段を備えてもよい。 You may provide the synthetic | combination means which synthesize | combines the several medical image instruct | indicated that it employ | adopts by the said evaluation means.
前記合成手段は、例えば、各医用画像の位置を調整して、複数枚の医用画像を合成する。 For example, the synthesizing unit adjusts the position of each medical image to synthesize a plurality of medical images.
上記目的を達成するため、本発明の第２の観点にかかる医用画像作成装置は、
２次元断層画像を積層して３次元医用画像を形成する医用画像作成装置であって、
第ｉ（ｉは２以上の自然数）の２次元断層画像をシフトするシフト手段と、
前記シフト手段によりシフトされた２次元断層画像と第（ｉ−１）の２次元断層画像との一致度を求めるマッチング手段と、
一致度が最大となるシフト量を特定し、特定したシフト量で第ｉの２次元断層画像の位置を補正して第（ｉ−１）の２次元断層画像に積層する手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a medical image creation apparatus according to a second aspect of the present invention includes:
A medical image creation apparatus that forms a three-dimensional medical image by stacking two-dimensional tomographic images,
Shift means for shifting the i-th (i is a natural number of 2 or more) two-dimensional tomographic image;
Matching means for obtaining a degree of coincidence between the two-dimensional tomographic image shifted by the shifting means and the (i-1) -th two-dimensional tomographic image;
Means for identifying the shift amount that maximizes the degree of coincidence, correcting the position of the i-th two-dimensional tomographic image with the identified shift amount, and stacking it on the (i-1) -th two-dimensional tomographic image;
It is characterized by providing.
前記シフト手段は、例えば、２次元断層画像上に互いに直交するＸ軸とＹ軸を設定し、２次元断層画像の面に垂直にＺ軸を設定し、２次元断層画像を、Ｘ軸方向とＹ軸方向にシフトし、Ｚ軸周りに回転シフトさせる。 The shift means sets, for example, an X axis and a Y axis that are orthogonal to each other on the two-dimensional tomographic image, sets a Z axis perpendicular to the plane of the two-dimensional tomographic image, and sets the two-dimensional tomographic image in the X-axis direction. Shift in the Y-axis direction and rotationally shift around the Z-axis.
コンピュータを、上述の医用画像作成装置として機能させるコンピュータプログラムを提供してもよい。 You may provide the computer program which functions a computer as the above-mentioned medical image production apparatus.
本発明によれば、適切な医用画像を得ることが容易となる。 According to the present invention, it is easy to obtain an appropriate medical image.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態に係る医用システムについて説明する。
本実施の形態の医用システムは、図１に示すように、複数のモダリティ１１と、医用情報ＤＢ（データベース）１２と、複数の医用端末装置１３と、通信ネットワーク１４と、を備えている。
Hereinafter, a medical system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIG. 1, the medical system according to the present embodiment includes a plurality of modalities 11, a medical information DB (database) 12, a plurality of medical terminal devices 13, and a communication network 14.
モダリティ１１は、例えば、Ｘ線装置、ＣＲ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）装置、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置等を備え、医用ディジタル画像を生成する。モダリティ１１の詳細な構成については、後述する。 The modality 11 includes, for example, an X-ray apparatus, a CR (Computed Radiography) apparatus, a CT (Computed Tomography) apparatus, an MRI (Magnetic Resonance Imaging) apparatus, and the like, and generates a digital medical image. The detailed configuration of the modality 11 will be described later.
医用情報ＤＢ１２は、カルテ等の情報と共にモダリティ１１で取得された医用画像を記憶する。 The medical information DB 12 stores medical images acquired by the modality 11 together with information such as medical records.
医用端末装置１３は、例えば、ワークステーションから構成され、医用画像に種々の処理を施して表示し、或いは、医用情報ＤＢ１２に格納する。 The medical terminal device 13 is composed of, for example, a workstation, displays various medical images after performing various processes, or stores them in the medical information DB 12.
通信ネットワーク１４は、院内或いは広域に設置されたネットワークであり、データを伝送する。 The communication network 14 is a network installed in the hospital or in a wide area, and transmits data.
各モダリティ１１は、図２に示すように、撮像装置１０１と、制御装置１０２と、記憶装置１０３と、操作装置１０４と、表示装置１０５と、通信装置１０６とを備えている。 As shown in FIG. 2, each modality 11 includes an imaging device 101, a control device 102, a storage device 103, an operation device 104, a display device 105, and a communication device 106.
撮像装置１０１は、ＣＲ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）装置、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置等から構成され、制御装置１０２の制御に従って、ディジタルの医用画像を生成する。 The imaging device 101 includes a CR (Computed Radiography) device, a CT (Computed Tomography) device, an MRI (Magnetic Resonance Imaging) device, and the like, and generates a digital medical image according to the control of the control device 102.
制御装置１０２は、コンピュータ、プロセッサ等から構成され、記憶装置１０３に記憶されている撮像制御プログラムと画像評価プログラム等を実行し、撮像装置１０１により、明瞭な医用画像を取得する。 The control device 102 includes a computer, a processor, and the like, executes an imaging control program and an image evaluation program stored in the storage device 103, and acquires a clear medical image by the imaging device 101.
記憶装置１０３は、図３に示すように、撮像制御プログラムと画像評価プログラムを記憶すると共に撮像装置１０１により撮像されたディジタル医用画像等を記憶する。
操作装置１０４は、入力装置と表示装置を備え、種々の情報や指示を入力する。
表示装置１０５は、表示画面を備え、種々の画像、ＧＵＩ（Graphical User Interface）を表示する。
通信装置１０６は、外部装置とこのモダリティ１１との間で通信を行う。
As illustrated in FIG. 3, the storage device 103 stores an imaging control program and an image evaluation program, and stores a digital medical image and the like captured by the imaging device 101.
The operation device 104 includes an input device and a display device, and inputs various information and instructions.
The display device 105 includes a display screen and displays various images and GUI (Graphical User Interface).
The communication device 106 performs communication between the external device and the modality 11.
次に、医用端末装置１３の構成を説明する。 Next, the configuration of the medical terminal device 13 will be described.
医用端末装置１３は、図４に示すように、制御装置２０１と、記憶装置２０２と、操作装置２０３と、表示装置２０４と、通信装置２０５と、を備えている。 As illustrated in FIG. 4, the medical terminal device 13 includes a control device 201, a storage device 202, an operation device 203, a display device 204, and a communication device 205.
制御装置２０１は、プロセッサ、メモリ等から構成されており、ＯＳ（オペレーティングシステム）に従って入出力動作を始めとする基本動作を行って、医用端末装置１３全体の制御を行う。また、制御装置２０１は、記憶装置２０２にあらかじめインストールされている画像処理プログラムに従って、画像を処理する。なお、制御装置２０１は、画像処理、演算処理専用のプロセッサを備える等してもよい。 The control device 201 includes a processor, a memory, and the like, and performs basic operations including input / output operations according to an OS (operating system) to control the entire medical terminal device 13. Further, the control device 201 processes an image according to an image processing program installed in advance in the storage device 202. Note that the control device 201 may include a processor dedicated to image processing and arithmetic processing.
記憶装置２０２は、半導体メモリ、磁気ディスク記録装置などから構成され、各種の情報やプログラムを記録する。記憶装置２０２は、モダリティ１１と同様に、例えば、各種画像処理プログラム、画像評価プログラム、医用情報ＤＢ１２から読み込んだ医用画像、処理過程にある医用画像等のデータ、等を記憶する。 The storage device 202 includes a semiconductor memory, a magnetic disk recording device, and the like, and records various types of information and programs. Similar to the modality 11, the storage device 202 stores, for example, various image processing programs, image evaluation programs, medical images read from the medical information DB 12, data such as medical images being processed, and the like.
また、図４に示す操作装置２０３は、キーボードやマウス等から構成され、任意のデータ・指示を入力する。 Further, the operation device 203 shown in FIG. 4 includes a keyboard, a mouse, and the like, and inputs arbitrary data and instructions.
表示装置２０４は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）等から構成され、画像やデータを表示する。
通信装置２０５は、通信ネットワーク１４を介して、外部装置との間で、各種データ（情報）の送受信を行う。
The display device 204 includes an LCD (Liquid Crystal Display) or the like, and displays images and data.
The communication device 205 transmits / receives various data (information) to / from an external device via the communication network 14.
次に、上記構成を有する医用システムの動作を説明する。
まず、モダリティ１１による撮像動作を説明する。
Next, the operation of the medical system having the above configuration will be described.
First, the imaging operation by the modality 11 will be described.
モダリティ１１は、患者の医用画像を撮像するだけでなく、撮像した医用画像の画像品質（撮像時に患者が動いたか否か）をオペレータに評価させ、オペレータの指示に従って、再撮像する機能を備える。以下、この特有の機能を中心に説明する。 The modality 11 has a function of not only capturing a medical image of a patient, but also allowing an operator to evaluate the image quality of the captured medical image (whether the patient has moved at the time of imaging) and re-imaging in accordance with an instruction from the operator. Hereinafter, this unique function will be mainly described.
まず、前提として、患者（被写体）は、撮像装置１０１の、例えば、撮像台に横たわり、撮像装置１０１によるスキャンを待機しているものとする。 First, as a premise, it is assumed that a patient (subject) is lying on an imaging stand of the imaging apparatus 101, for example, and is waiting for scanning by the imaging apparatus 101.
オペレータは操作装置１０４を操作して、制御装置１０２に撮像（スキャン）の開始位置を指示・調整する。続いて、オペレータは、操作装置１０４を操作して、制御装置１０２に、撮像開始を指示する。 The operator operates the operation device 104 to instruct and adjust the imaging (scanning) start position to the control device 102. Subsequently, the operator operates the operation device 104 to instruct the control device 102 to start imaging.
指示に応答し、制御装置１０２は、図５に示す撮像処理１を開始し、まず、撮像装置１０１を制御し、最初の撮像位置を指示された開始位置に設定する（ステップＳ１１）。
続いて、制御装置１０２は、撮像装置１０１を制御し、患者を撮像させ、撮像画像（ディジタル画像データ）を出力させる（ステップＳ１２）。
In response to the instruction, the control device 102 starts the imaging process 1 shown in FIG. 5 and first controls the imaging device 101 to set the first imaging position to the instructed start position (step S11).
Subsequently, the control device 102 controls the imaging device 101 to image the patient and output a captured image (digital image data) (step S12).
続いて、制御装置１０２は、出力された撮像画像の品質を評価するために、画像を周波数解析する（ステップＳ１３）。例えば、撮像中に、撮像対象である患者の体が、呼吸性移動や体動により動いた場合、撮像された画像は一種のぼけた状態となる。このような画像を検査依頼科に転送しても、正確な診断は困難である。 Subsequently, the control device 102 performs frequency analysis on the image in order to evaluate the quality of the output captured image (step S13). For example, when the body of a patient who is an imaging target moves due to respiratory movement or body movement during imaging, the captured image is in a kind of blurred state. Even if such an image is transferred to the examination request department, accurate diagnosis is difficult.
一般にこのような画像は、被写体の動きによって、撮像画像のコントラストが低下し、画像の周波数解析を行うと、高周波成分が少なく、低周波成分が多い画像となる。 In general, such an image has a reduced contrast of the captured image due to the movement of the subject, and when the frequency analysis of the image is performed, the image has a small amount of high frequency components and a large amount of low frequency components.
一例として、図６（ａ）に動きの無い胸部の画像（被写体が静止している状態で撮像した画像）、（ｂ）に動きのある胸部の画像（被写体が動いている状態で撮像した画像）、を対比して示す。図６（ａ）と（ｂ）とを比較すると、（ｂ）の動きのある画像では、（ａ）に示す動きの無い画像と比べて、画像がぼけており、コントラストが低い。このため、画像を周波数解析すると、動きのある画像は、低周波成分が多く、高周波成分が少なく、動きの無い画像は、相対的に高周波成分が多い。 As an example, FIG. 6A shows an image of a chest that does not move (image taken while the subject is stationary), and FIG. 6B shows an image of a chest that moves (image taken while the subject is moving). ), In comparison. Comparing FIG. 6A and FIG. 6B, the image with the motion of FIG. 6B is blurred and the contrast is lower than the image with no motion shown in FIG. For this reason, when frequency analysis is performed on an image, an image with motion has many low-frequency components and few high-frequency components, and an image without motion has relatively many high-frequency components.
そこで、図６（ａ）、（ｂ）の画像をフーリエ変換し、パワースペクトルを求めて画像化すると、図６（ａ）の動きのない画像のパワースペクトルは図６（ｃ）に示すように、図６（ｂ）の動きのある画像のパワースペクトルは図６（ｄ）に示すようになる。なお、図６（ｃ）と（ｄ）は、図７に示すように、中心の空間周波数が０ｃｙｃｌｅ／ｍｍであり、中心から離れるほど高い空間周波数となる。また、空間周波数の最大値は画像のサンプリング周波数の１／２で与えられるナイキスト周波数である。さらに、各点は、そのパワーを示す。ただし、図６（ｃ）、（ｄ）は、そのパワーを二値化したものである。 Therefore, when the images of FIGS. 6A and 6B are Fourier transformed to obtain a power spectrum and imaged, the power spectrum of the motionless image of FIG. 6A is as shown in FIG. 6C. The power spectrum of the moving image in FIG. 6B is as shown in FIG. 6 (c) and 6 (d), the spatial frequency at the center is 0 cycle / mm as shown in FIG. 7, and the higher the frequency from the center, the higher the spatial frequency. The maximum value of the spatial frequency is a Nyquist frequency given by 1/2 of the sampling frequency of the image. Further, each point indicates its power. However, FIGS. 6C and 6D are binarized powers.
図６（ｃ）、（ｄ）の比較からわかるように、動きのある画像は、周波数成分が低周波に集まり、周波数分布の面積は動きの無い画像に比べ３分の１程度となる。そこで、患者の撮像部位毎に予め標準的な周波数分布の面積を求めておき、この基準値より面積が大きいか、小さいかにより、動きがある画像であるか否かをある程度判別することができる。 As can be seen from the comparison between FIGS. 6C and 6D, the moving image has frequency components gathered at a low frequency, and the area of the frequency distribution is about one-third that of the non-moving image. Therefore, an area of a standard frequency distribution is obtained in advance for each imaging region of the patient, and it can be determined to some extent whether the image is in motion depending on whether the area is larger or smaller than this reference value. .
そこで、制御装置１０２は、図５のステップＳ１３において撮像された画像を２次元フーリエ変換し、さらに、元の画像とパワースペクトルとを並べて配置した評価用画像を図８に例示するように生成し、表示装置１０５に表示させ（ステップＳ１４）。この際、図８に例示するように、今回のパワースペクトルの周波数分布の面積と、基準値とをあわせて表示することが望ましい。 Therefore, the control device 102 performs a two-dimensional Fourier transform on the image captured in step S13 in FIG. 5, and further generates an evaluation image in which the original image and the power spectrum are arranged side by side as illustrated in FIG. Is displayed on the display device 105 (step S14). At this time, as illustrated in FIG. 8, it is desirable to display the area of the frequency distribution of the current power spectrum and the reference value together.
オペレータは、表示装置１０５に表示された評価用画像に含まれている、撮像画像とパワースペクトル及び周波数分布の面積、基準面積を参照し、今回の撮像画像を採用するか否かを判別し、操作装置１０４を操作し、指示を入力する。 The operator refers to the captured image, the area of the power spectrum and the frequency distribution, and the reference area included in the evaluation image displayed on the display device 105, determines whether or not to adopt the current captured image, The operating device 104 is operated to input an instruction.
制御装置１０２は、指示内容を判別し（ステップＳ１５）、画像の不採用が指示されている場合（ステップＳ１５；不採用）、即ち、今回の撮像画像が動きを含む場合、制御装置１０２は、今回の画像を廃棄し、撮像装置１０１を制御して再度撮像を行わせる（ステップＳ１２〜Ｓ１４）。 The control device 102 discriminates the instruction content (step S15), and when the non-adoption of the image is instructed (step S15; non-adoption), that is, when the current captured image includes a motion, the control device 102 The current image is discarded, and the imaging apparatus 101 is controlled to perform imaging again (steps S12 to S14).
一方、ステップＳ１５で、画像の採用が指示されていると判別された場合（ステップＳ１５；採用）には、その画像を記憶装置１０３に撮像条件等の情報と共に保存する（ステップＳ１６）。 On the other hand, if it is determined in step S15 that the use of the image is instructed (step S15; adoption), the image is stored in the storage device 103 together with information such as the imaging conditions (step S16).
続いて、その画像が最後の画像であるか否かを判別し（ステップＳ１７）、最後の画像であれば（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、即ち、指示された撮像位置全体の画像を取得し終わっていれば、今回の撮像処理を終了する。 Subsequently, it is determined whether or not the image is the last image (step S17), and if it is the last image (step S17; Yes), that is, the acquisition of the entire image of the designated imaging position has been completed. Then, the current imaging process is terminated.
一方、制御装置１０２は、撮像装置１０１による撮像が終了していないと判別すると（ステップＳ１７；Ｎｏ）、撮像装置１０１と撮像台とを相対的に移動し、撮像位置を更新・調整し（ステップＳ１１）、上述と同様の動作を繰り返す。 On the other hand, if the control device 102 determines that the imaging by the imaging device 101 has not ended (step S17; No), the control device 102 relatively moves the imaging device 101 and the imaging stand to update / adjust the imaging position (step). S11), the same operation as described above is repeated.
そして、最後の撮像位置（スキャンの最終位置）での撮像を行って（ステップＳ１２）、動きのない画像が得られ、採用と判別されると（ステップＳ１５；採用）、その画像を保存して（ステップＳ１６）、今回の撮像処理を終了する。 Then, imaging is performed at the last imaging position (final scanning position) (step S12), an image having no motion is obtained, and when it is determined to be adopted (step S15; adopted), the image is stored. (Step S16), the current imaging process is terminated.
こうして、記憶装置１０３には、被写体である患者の、動きの無い３次元画像が格納される。
記憶装置１０３に格納された画像データは、適宜、医用情報ＤＢ１２に転送・格納され、適宜、各検査依頼科に転送される。
Thus, the storage device 103 stores a three-dimensional image of the patient as a subject without movement.
The image data stored in the storage device 103 is appropriately transferred / stored in the medical information DB 12 and appropriately transferred to each examination request department.
以上の説明では、撮像画像とパワースペクトル解析図とをオペレータに表示して、その画像を採用するか否かをオペレータに判断させる例を示した。この発明はこれに限定されず、これらの手順を全て自動化することも可能である。 In the above description, an example in which the captured image and the power spectrum analysis diagram are displayed to the operator and the operator determines whether to adopt the image has been shown. The present invention is not limited to this, and all of these procedures can be automated.
この場合には、制御装置１０２は、例えば、オペレータからの撮像開始の指示に応答し、図９の処理を開始し、まず、撮像装置１０１を制御し、最初の撮像位置を指示された開始位置に設定する（ステップＳ２１）。 In this case, for example, the control apparatus 102 responds to an imaging start instruction from the operator and starts the processing of FIG. 9. First, the control apparatus 102 controls the imaging apparatus 101 to start the initial imaging position. (Step S21).
続いて、制御装置１０２は、撮像装置１０１を制御し、患者を撮像させ、撮像画像（画像データ）を出力させる（ステップＳ２２）。 Subsequently, the control device 102 controls the imaging device 101 to image the patient and output a captured image (image data) (step S22).
続いて、制御装置１０２は、出力された撮像画像の品質を評価する（ステップＳ２３）。即ち、制御装置１０２は、画像が動きを含む等の低品質な画像であるか否かを評価する（ステップＳ２３）。 Subsequently, the control device 102 evaluates the quality of the output captured image (step S23). In other words, the control device 102 evaluates whether or not the image is a low quality image including motion (step S23).
例えば、制御装置１０２は、撮像画像のパワースペクトル図の面積が基準面積以下であるか否かを判別し（ステップＳ２４）、パワースペクトル図の面積が基準面積以下であると判別した場合には、画像に動きが含まれているので、画像の品質が基準レベル以下であると判別し（ステップＳ２４；Ｎｏ）、処理をステップＳ２２に戻し、再度、撮像を行って（ステップＳ２２）、再度、画像の品質を評価する（ステップＳ２３）。こうして、ある撮像位置で取得した画像の品質が基準レベルを超えると、ステップＳ２４でＹｅｓと判別され、撮像画像が、撮像位置の情報と共に記憶装置１０３に格納される（ステップＳ２５）。 For example, the control device 102 determines whether or not the area of the power spectrum diagram of the captured image is equal to or less than the reference area (step S24), and when determining that the area of the power spectrum diagram is equal to or less than the reference area, Since motion is included in the image, it is determined that the quality of the image is below the reference level (step S24; No), the process returns to step S22, imaging is performed again (step S22), and the image is again processed. Is evaluated (step S23). Thus, when the quality of the image acquired at a certain imaging position exceeds the reference level, Yes is determined in step S24, and the captured image is stored in the storage device 103 together with information on the imaging position (step S25).
続いて、制御装置１０２は、撮像装置１０１による撮像が終了したか否かを判別し（ステップＳ２６）、終了していないと判別すると（ステップＳ２６；Ｎｏ）、撮像装置と撮像台とを相対的に移動し、撮像位置を更新し（ステップＳ２１）、以後、上述と同様の動作を繰り返す。 Subsequently, the control device 102 determines whether or not the imaging by the imaging device 101 has been completed (step S26). If it is determined that the imaging has not been completed (step S26; No), the imaging device and the imaging stand are relative to each other. The image pickup position is updated (step S21), and thereafter the same operation as described above is repeated.
そして、最後の撮像位置（スキャンの最終位置）での撮像を行って（ステップＳ２２）、品質が基準レベル以上であると判別された画像が得られると（ステップＳ２４；Yes）、その画像を保存して（ステップＳ２５）、今回の撮像制御処理を終了する。 Then, imaging is performed at the last imaging position (final scanning position) (step S22), and when an image whose quality is determined to be higher than the reference level is obtained (step S24; Yes), the image is saved. In step S25, the current imaging control process is terminated.
こうして、記憶装置１０３には、被写体である患者の、体動の影響の少ない３次元画像が格納される。 In this manner, the storage device 103 stores a three-dimensional image of the patient as a subject with little influence of body movement.
次に、医用端末装置１３の動作を説明する。
医用情報ＤＢ１２には、様々なモダリティで取得された画像データが格納されており、高品質な画像だけとは限らない。医用端末装置１３は、医用情報ＤＢ１２に格納されている各画像について、その画像が医用画像として適切なものか否かを判別して、画像の付帯情報として付加する機能を備える。この場合の処理動作は、例えば、図５或いは図９を参照して説明した処理と同様である。
Next, the operation of the medical terminal device 13 will be described.
The medical information DB 12 stores image data acquired with various modalities, and is not limited to high-quality images. The medical terminal device 13 has a function of determining whether each image stored in the medical information DB 12 is appropriate as a medical image and adding it as supplementary information of the image. The processing operation in this case is the same as the processing described with reference to FIG. 5 or FIG. 9, for example.
上記説明においては、理解を容易にするため、呼吸性移動や体動に起因するぼけ画像を除去する例を中心に説明したが、本願発明はこれに限定されず、ぼけの原因によらず、ぼけ画像を除去可能である。例えば、造影剤を用いた検査では、造影効果はその時間により変化（動脈相、静脈相等）する。このため、撮像した複数の画像のうちのぼけ画像を判断し、新たな画像を撮像することで、その時間分解能を低下させることなく撮像できる。また、モダリティ１１で撮像とほぼ同時にぼけ画像のみを確認することで、ぼけのある画像の部位のみ再度撮像することが可能となり、放射線を使用する検査では、短時間に再撮像できると同時に必要な画像のみを撮像するため、不要な放射線被ばくを避けることができる。 In the above description, in order to facilitate understanding, the example has been described mainly for removing the blur image caused by respiratory movement or body movement, but the present invention is not limited to this, regardless of the cause of the blur, A blurred image can be removed. For example, in an examination using a contrast agent, the contrast effect changes with time (arterial phase, venous phase, etc.). For this reason, by determining a blurred image among a plurality of captured images and capturing a new image, it is possible to capture the image without reducing its time resolution. In addition, by confirming only the blurred image almost simultaneously with the imaging by the modality 11, it becomes possible to re-image only the part of the blurred image. In the examination using radiation, it is possible to re-image in a short time and at the same time. Since only an image is captured, unnecessary radiation exposure can be avoided.
また、画像の信号強度を分析し、最適線量に修正し、撮像することで被ばく線量を低減してもよい。即ち、一般撮像検査において、被験者毎に体型および病状（胸水ありなど）は異なる。このため、最適な撮像条件（管電圧、管電流、時間）は、被験者毎さらに検査部位毎に異なり、一義的に決定することは困難である。 Further, the exposure dose may be reduced by analyzing the signal intensity of the image, correcting it to an optimum dose, and imaging the image. That is, in the general imaging examination, the body type and the pathological condition (such as pleural effusion) are different for each subject. For this reason, the optimal imaging conditions (tube voltage, tube current, time) differ from subject to subject and from site to site and are difficult to determine uniquely.
本実施の形態の画像評価手法を使用することにより、撮像条件を自動的に最適化することも可能である。 By using the image evaluation method of this embodiment, it is possible to automatically optimize the imaging conditions.
この場合、例えば、Ｘ線照射型のモダリティ１１の制御装置１０２は、図１０に示すように、例えば、図５のステップＳ１１を実行した後或いは図９のステップＳ２２を実行した後、撮像を実行する前に、過去に取得した撮像画像の平均濃度を求める（ステップＳ３１）。 In this case, for example, as shown in FIG. 10, the control device 102 of the X-ray irradiation type modality 11 performs imaging after executing step S11 of FIG. 5 or after executing step S22 of FIG. Before performing, the average density of the captured images acquired in the past is obtained (step S31).
次に、制御装置１０２は、求めた平均濃度と基準濃度とを比較し、平均濃度を基準濃度とするために、撮像条件を設定する（ステップＳ３２）。例えば、前回の撮像画像の平均濃度が基準濃度より低い場合には、例えば、撮像条件のうち、管電圧をΔＶだけ上昇させ、管電流をΔＩだけ上昇させ、時間をΔＴだけ増加させる。Δは微小値を表す。或いは、平均濃度と基準濃度の偏差ｅを求めて、比例法、比例積分、比例積分分法などを用いて、目標管電圧、目標管電流、目標時間を求めて、これらの値を撮影条件として設定するようにしてもよい。 Next, the control device 102 compares the obtained average density with the reference density, and sets an imaging condition in order to use the average density as the reference density (step S32). For example, when the average density of the previous captured image is lower than the reference density, for example, among the imaging conditions, the tube voltage is increased by ΔV, the tube current is increased by ΔI, and the time is increased by ΔT. Δ represents a minute value. Alternatively, the deviation e between the average density and the reference density is obtained, and the target tube voltage, target tube current, and target time are obtained using a proportional method, proportional integral, proportional integral division method, etc., and these values are used as shooting conditions. You may make it set.
続いて、設定された撮像条件で撮像を行う（ステップＳ３３）。 Subsequently, imaging is performed under the set imaging conditions (step S33).
その後、例えば、図５のステップＳ１３或いは図９のステップＳ２３を実行し、必要に応じて、撮像画像の画質を評価する。 Thereafter, for example, step S13 in FIG. 5 or step S23 in FIG. 9 is executed, and the image quality of the captured image is evaluated as necessary.
なお、ステップＳ３１で実行する撮像画像の評価に関し、評価対象の画像は、例えば、画質が低いとして廃棄された撮像画像、直前の撮像画像、過去数枚の撮像画像等を適宜設定できる。また、撮像画像の平均濃度に限定されず、最大濃度、最小濃度、画素数が最も多い濃度、コントラスト、等に基づいて、撮影条件を変更してもよい。 Note that regarding the evaluation of the captured image executed in step S31, as the evaluation target image, for example, a captured image discarded due to low image quality, the immediately preceding captured image, the past several captured images, and the like can be appropriately set. Further, the shooting conditions may be changed based on the maximum density, the minimum density, the density having the largest number of pixels, the contrast, and the like, without being limited to the average density of the captured image.
また、ステップＳ３１で、直前の撮像画像を表示装置１０５に表示し、ステップＳ３２でオペレータが撮像条件を設定し、ステップＳ３３で撮像を行うようにしてもよい。
このような構成とすれば、最適撮像条件（管電圧、管電流、時間）を自動的に再設定して撮像するので、被験者の被ばく量を低減しつつ撮像画像の画質を向上できる。
Alternatively, the previous captured image may be displayed on the display device 105 in step S31, the operator may set the imaging conditions in step S32, and the image may be captured in step S33.
With such a configuration, since the optimum imaging conditions (tube voltage, tube current, time) are automatically reset and imaged, the image quality of the captured image can be improved while reducing the exposure dose of the subject.
また、撮像画像の画質を評価して採用・不採用（再撮像）を決定する処理とは切り離して、同一被験者について複数回撮像する場合に、過去に撮像した画像の濃度を用いて、撮像条件を設定するようにしてもよい。 In addition, when imaging multiple times for the same subject, separate from the process of evaluating the image quality of the captured image and determining adoption / non-adoption (re-imaging), the imaging condition is determined using the density of the image captured in the past. May be set.
なお、被ばく量を抑えるという効果は得られないが、ＭＲＩで同様の処理を行って、高品質の画像を得るようにしてもよい。 Although the effect of suppressing the exposure dose cannot be obtained, a high-quality image may be obtained by performing the same processing with MRI.
ＭＲＩ検査においては、画像のＳ／Ｎ比を高めるために、同じ断面で繰り返し撮像し画像を加算し良質な画像を得る手法が一般的である。この手法では、例えば、図１１（ａ）に例示するように、加算される画像（ａ−１）〜（ａ−ｎ）のなかにぼけた画像（ａ−ｎ）が含まれた場合、最終的に得られる画像（Ａ）もぼけ画像となってしまう。
そのため、図１１（ｂ）に示すように、加算対象の画像（ｂ−１）〜（ｂ−ｎ）の「ぼけ」の程度を判別し、ぼけ画像を除いて合成し、高品質の画像（Ｂ）を得るようにしても良い。
In the MRI examination, in order to increase the S / N ratio of an image, a method of obtaining a good image by repeatedly capturing images in the same cross section and adding the images is common. In this method, for example, as illustrated in FIG. 11A, when a blurred image (an) is included in the images (a-1) to (an) to be added, The resulting image (A) is also a blurred image.
Therefore, as shown in FIG. 11B, the degree of “blur” of the images (b-1) to (bn) to be added is determined, and the high-quality image ( B) may be obtained.
さらに、ぼけ画像の除かれた回数を追加撮像させて合成することにより、要求した信号強度で動きのない画像を得るようにしてもよい。
この場合、制御装置１０２は、例えば、図１２に示すように、まず、ポインタＰに画像の合成数ｎ（２以上の自然数）をセットし（ステップＳ４１）、撮像を行う（ステップＳ４２）。次に、制御装置１０２は、撮像した画像の品質（ぼけ度）を評価し（ステップＳ４３）、品質が低ければ（ぼけ度が高ければ）（ステップＳ４４；Ｎｏ）、ステップＳ４２にリターンし、再度撮像を行う。
Furthermore, an image with no motion may be obtained with the required signal strength by performing additional imaging of the number of times the blurred image is removed and compositing.
In this case, for example, as shown in FIG. 12, the control apparatus 102 first sets the composite number n (natural number of 2 or more) of the image to the pointer P (step S41), and performs imaging (step S42). Next, the control device 102 evaluates the quality (degree of blur) of the captured image (step S43). If the quality is low (if the degree of blur is high) (step S44; No), the control apparatus 102 returns to step S42, and again. Take an image.
基準レベル以上の品質の画像が得られると（ステップＳ４４；Ｙｅｓ）、得られた画像を従前の画像に合成する（１枚目の画像については、そのまま保存）（ステップＳ４５）。ここで合成とは、例えば、従前の合成画像の各画素の濃度（階調）と今回の画像の対応する画素の濃度とを所定の重み付けで加算することを意味する。 When an image having a quality higher than the reference level is obtained (step S44; Yes), the obtained image is combined with the previous image (the first image is stored as it is) (step S45). Here, combining means, for example, adding the density (gradation) of each pixel of the previous combined image and the density of the corresponding pixel of the current image with a predetermined weight.
続いて、Ｐ＝０、即ち、規定枚数（ｎ）の画像を合成したか否かを判別し（ステップＳ４６）、規定枚数に達していなければ（ステップＳ４６；Ｎｏ）、ポインタＰを−１して（ステップＳ４７）、ステップＳ４２にリターンし、同様の処理を行う。 Subsequently, it is determined whether P = 0, that is, whether the prescribed number (n) of images has been combined (step S46). If the prescribed number has not been reached (step S46; No), the pointer P is decremented by -1. (Step S47), the process returns to Step S42, and the same processing is performed.
最終的に、ステップＳ４６でＰ＝０と判別されると、ぼけの無いｎ枚の画像が合成された１枚の断層画像が完成する。 Finally, if P = 0 is determined in step S46, one tomographic image in which n images without blur are combined is completed.
なお、図１２の処理は、ぼけの無いｎ枚の画像を１枚に合成する場合に限らず、ｎ枚の断層画像を順次積層して１つの立体画像を合成する場合にも同様に適用できる。 The process of FIG. 12 is not limited to the case where n images without blur are combined into one, but can be similarly applied to a case where n tomographic images are sequentially stacked to combine one stereoscopic image. .
上述の処理を実行したとしても、体動や呼吸性移動は避けられない。即ち、撮像装置が被写体をスキャンしている間に体の位置がずれたりねじれたりしてしまう。
このような事態を避けるため、ねじれたり、ずれて撮像された画像の位置を調整して立体画像データ（ボクセルデータ）を生成（合成）することが有効である。
Even if the above processing is executed, body movement and respiratory movement are inevitable. That is, the body position is shifted or twisted while the imaging device scans the subject.
In order to avoid such a situation, it is effective to generate (synthesize) stereoscopic image data (voxel data) by adjusting the position of an image that is twisted or shifted.
このような処理は、例えば、複数の２次元断層画像を積層して立体画像を生成する場合にも、複数の２次元断層画像を合成して１枚の２次元断層画像を生成する場合にも有効である。 Such processing is performed, for example, when a plurality of two-dimensional tomographic images are stacked to generate a stereoscopic image, or when a plurality of two-dimensional tomographic images are combined to generate a single two-dimensional tomographic image. It is valid.
そこで、以下、断層画像を複数毎積層してボクセルデータを生成する際に、断層画像を重ねる位置や向きを調整して重ねる処理を例に、画像位置の調整方法について説明する。 Therefore, an image position adjustment method will be described below by taking as an example processing for adjusting the position and orientation of overlapping tomographic images when generating voxel data by stacking a plurality of tomographic images.
この処理は、モダリティ１１の制御装置１０２が、１）撮像装置１０１が画像を撮像する度に実行しても、２）記憶装置１０３に蓄積された画像に実行しても、３）医用端末装置１３の制御装置２０１が医用情報ＤＢ１２に格納されている画像に実行してもよい。 This process may be executed by the control device 102 of the modality 11 1) every time the imaging device 101 captures an image, 2) it is performed on an image stored in the storage device 103, or 3) a medical terminal device The thirteen control devices 201 may execute the image stored in the medical information DB 12.
以下では、医用端末装置１３が、医用情報ＤＢ１２に蓄積されている画像を処理する場面を例に説明する。 Hereinafter, a scene in which the medical terminal device 13 processes images stored in the medical information DB 12 will be described as an example.
制御装置２０１は、医用情報ＤＢ１２から処理対象の３次元画像を読み込み、図１３のフローチャートに示す画像位置補正処理を開始する。
まず、制御装置２０１は、処理対象の断層面を示すポインタｉを２に設定する（ステップＳ５１）。即ち、処理対象を２番目（２層目）の断層画像とする。
The control device 201 reads the three-dimensional image to be processed from the medical information DB 12 and starts the image position correction process shown in the flowchart of FIG.
First, the control device 201 sets a pointer i indicating a tomographic plane to be processed to 2 (step S51). That is, the processing target is the second (second layer) tomographic image.
次に、制御装置２０１は、第ｉの画像と、第ｉ−１の画像とが最も一致する位置を見つけるためのマッチング処理を実行する（ステップＳ５２）。即ち、図１５に例示するように、第ｉの画像をＸ軸方向に−Ｘｓｈｉｆｔ〜＋Ｘｓｈｉｆｔの範囲内で、ΔＸの解像度でシフトしながら、Ｙ軸方向に−Ｙｓｈｉｆｔ〜＋Ｙｓｈｉｆｔの範囲内で、ΔＹの解像度でシフトしながら、回転角θを−θｓｈｉｆｔ〜＋θｓｈｉｆｔの範囲内で、Δθの解像度でシフトしながら（回転しながら）、第（ｉ−１）の画像と第ｉ画像とが最も一致するときのシフト量ｓｈｉｆｔＸ， ｓｈｉｆｔＹ，ｓｈｉｆｔθを求める。 Next, the control device 201 executes a matching process for finding a position where the i-th image and the i-th image most closely match (step S52). That is, as illustrated in FIG. 15, while shifting the i-th image within the range of −Xshift to + Xshift in the X-axis direction with a resolution of ΔX, ΔY within the range of −Yshift to + Yshift in the Y-axis direction. While shifting at a resolution of λ, the rotation angle θ is within the range of −θshift to + θshift, while shifting at a resolution of Δθ (while rotating), the (i−1) -th image and the i-th image most closely match. Shift amounts shiftX, shiftY, shiftθ at the time are obtained.
次に、求めたシフト量ｓｈｉｆｔＸだけ第ｉの画像をＸ軸方向に移動し、ｓｈｉｆｔＹだけ第ｉの画像をＹ軸方向に移動し、ｓｈｉｆｔθだけ第ｉの画像をシフト（回転）させ、これを第（ｉ−１）の画像と重ねる第ｉの画像とする（ステップＳ５３）。 Next, the i-th image is moved in the X-axis direction by the determined shift amount shiftX, the i-th image is moved in the Y-axis direction by shiftY, and the i-th image is shifted (rotated) by shiftθ. The i-th image is superimposed on the (i-1) -th image (step S53).
続いて、画像の番号ｉが最終値に達しているか否かが判別され（ステップＳ５４）、最終値でなければ（ステップＳ５４；Ｎｏ）、ｉを＋１して（ステップＳ５５）、ステップＳ５２にリターンし、同様の処理を繰り返す。 Subsequently, it is determined whether or not the image number i has reached the final value (step S54). If it is not the final value (step S54; No), i is incremented by 1 (step S55), and the process returns to step S52. The same process is repeated.
図１３の画像位置補正処理により、隣接する２枚の断層画像の間の位置のずれ（シフト）やねじれの無い状態で画像を積層することができ、ねじれやずれの少ない３次元画像を得ることができる。従って、この３次元画像をＺ軸に平行な断面で切断しても、ずれの少ない画像が得られる。 By the image position correction process of FIG. 13, images can be stacked without any positional shift (shift) or twist between two adjacent tomographic images, and a three-dimensional image with little twist or shift can be obtained. Can do. Therefore, even if this three-dimensional image is cut along a cross section parallel to the Z axis, an image with little deviation can be obtained.
次に、ステップＳ５２で実行されるマッチング処理の詳細を図１４を参照して説明する。 Next, details of the matching process executed in step S52 will be described with reference to FIG.
まず、ポインタｊ、ｋ、ｍをそれぞれ０に設定する（ステップＳ６１，６２，６３）。
次に、第ｉの画像を、Ｘ軸方向に−Ｘｓｈｉｆｔ＋ｊ・ΔＸだけ、Ｙ軸方向に−Ｙｓｈｉｆｔ＋ｋ・ΔＹだけ、Ｚ軸周りに−θｓｈｉｆｔ＋ｍ・Δθだけシフトする（ステップＳ６４）。
ここで、−Ｘｓｈｉｆｔは、Ｘ軸方向のシフト量の負の最大値、ΔＸは、シフト量をＸ軸方向に変化させる単位量、−Ｙｓｈｉｆｔは、Ｙ軸方向のシフト量の負の最大値、ΔＹは、シフト量をＹ軸方向に変化させる単位量、−θｓｈｉｆｔは、Ｚ軸方向のシフト量（回転量）の負の最大値、Δθは、シフト量をＸ軸周りに変化させる単位量である。
First, pointers j, k, and m are set to 0 (steps S61, 62, and 63).
Next, the i-th image is shifted by −Xshift + j · ΔX in the X-axis direction, by −Yshift + k · ΔY in the Y-axis direction, and by −θshift + m · Δθ around the Z-axis (step S64).
Here, -Xshift is a negative maximum value of the shift amount in the X-axis direction, ΔX is a unit amount for changing the shift amount in the X-axis direction, -Yshift is a negative maximum value of the shift amount in the Y-axis direction, ΔY is a unit amount for changing the shift amount in the Y-axis direction, −θshift is a negative maximum value of the shift amount (rotation amount) in the Z-axis direction, and Δθ is a unit amount for changing the shift amount around the X-axis. is there.
次に、制御装置２０１は、第（ｉ−１）の画像と第ｉの画像との一致度を判別する（ステップＳ６５）。一致度は、例えば、最小２乗法を用いて、位置補正された第ｉの画像の、例えば、注目部分（中心部等）ｎ個の各画素の濃度Ｇｉと、重ねたときに同一位置となる第（ｉ−１）の画像の重ねたときに同一位置となる画素の濃度Ｇ（ｉ−１）との差の２乗の和（Σ（Ｇｉ−Ｇ（ｉ−１））２）を求める。なお、第（ｉ−１）の画像に該当する画素が存在しない場合には、補完法によりもとめればよい。 Next, the control device 201 determines the degree of coincidence between the (i−1) -th image and the i-th image (step S65). The degree of coincidence is, for example, the same position when superimposed, for example, on the density G i of each of n pixels of interest (center portion, etc.) of the i-th image whose position has been corrected using the least square method. The sum of the squares of the difference from the density G (i-1) of the pixel located at the same position when the (i-1) th image is superimposed (Σ (G i -G (i-1) ) 2 ) Ask for. If there is no corresponding pixel in the (i-1) th image, it can be obtained by a complementing method.
続いて、求めた２乗和をポインタ値ｊ，ｋ，ｍと共に保存する（ステップＳ６６）。 Subsequently, the obtained sum of squares is stored together with the pointer values j, k, m (step S66).
続いて、ｍが最大値か否か、即ち、回転角θが最大値に達したか否かを判別し（ステップＳ６７）、最大値に達していなければ（ステップＳ６７；Ｎｏ）、ｍ＝ｍ＋１として（ステップＳ６８）、ステップＳ６４にリターンし、同様の処理を繰り返す。 Subsequently, it is determined whether or not m is the maximum value, that is, whether or not the rotation angle θ has reached the maximum value (step S67). If the maximum value has not been reached (step S67; No), m = m + 1. (Step S68), the process returns to Step S64, and the same processing is repeated.
また、ｍが最大値に達していると判別された場合（ステップＳ６７；Ｙｅｓ）、ｋが最大値か否か、即ち、Ｙ軸方向のシフト量が最大値に達したか否かを判別し（ステップＳ６９）、最大値に達していなければ（ステップＳ６９；Ｎｏ）、ｋ＝ｋ＋１として（ステップＳ７０）、ステップＳ６３にリターンし、同様の処理を繰り返す。 If it is determined that m has reached the maximum value (step S67; Yes), it is determined whether k is the maximum value, that is, whether the shift amount in the Y-axis direction has reached the maximum value. (Step S69) If the maximum value has not been reached (Step S69; No), k = k + 1 is set (Step S70), the process returns to Step S63, and the same processing is repeated.
また、ｋが最大値に達していると判別された場合（ステップＳ６９；Ｙｅｓ）、ｊが最大値か否か、即ち、Ｘ軸方向のシフト量が最大値に達したか否かを判別し（ステップＳ７１）、最大値に達していなければ（ステップＳ７１；Ｎｏ）、ｊ＝ｊ＋１として（ステップＳ７２）、ステップＳ６２にリターンし、同様の処理を繰り返す。 If it is determined that k has reached the maximum value (step S69; Yes), it is determined whether j is the maximum value, that is, whether the shift amount in the X-axis direction has reached the maximum value. (Step S71) If the maximum value has not been reached (Step S71; No), j = j + 1 is set (Step S72), the process returns to Step S62, and the same processing is repeated.
また、ｊが最大値に達していると判別された場合（ステップＳ７１；Ｙｅｓ）、ステップＳ６６で保存した２乗和のうち、最小のものを抽出し、そのときのシフト量−Ｘｓｈｉｆｔ＋ｊ・ΔＸ；−Ｙｓｈｉｆｔ＋ｋ・ΔＹ；−θｓｈｉｆｔ＋ｍ・Δθ を第ｉの画像のシフト量とする（ステップＳ７３）。 If it is determined that j has reached the maximum value (step S71; Yes), the smallest one of the sums of squares stored in step S66 is extracted, and the shift amount at that time -Xshift + j · ΔX; −Yshift + k · ΔY; −θshift + m · Δθ is set as the shift amount of the i-th image (step S73).
以上の説明においては、画像品質の判別・再画像取得処理と、画像位置の補正とを別個の処理として説明した。この発明はこれに限定されず、画像のスペクトルを解析して、動きのある画像であると判別したときにはその画像を廃棄して（再撮像するようにしてもよい）、動きのない画像であると判別されたときに、上述の画像の位置の補正を行うようにしてもよい。 In the above description, the image quality determination / re-image acquisition process and the image position correction are described as separate processes. The present invention is not limited to this, and when it is determined that the image has a motion by analyzing the spectrum of the image, the image is discarded (may be re-imaged), and the image has no motion. When the image position is determined, the above-described image position correction may be performed.
また、画像の品質を評価する手法の一例として、周波数に注目したが、例えば、コントラストに注目する等してもよい。
また、画像品質をオペレータに表示する態様は任意であり、図８の表示形態は一例である。
In addition, as an example of a method for evaluating the quality of an image, attention is paid to frequency, but attention may be paid to contrast, for example.
Moreover, the aspect which displays an image quality to an operator is arbitrary, and the display form of FIG. 8 is an example.
上記実施の形態においては、「撮像」を行う場合を例にこの発明を説明したが、治療時に同様の処理を行っても良い。例えば、放射線治療装置の制御装置が、放射線治療における患者を透過した放射線を利用して、治療中に患者の画像を連続的に取得し、さらに、取得した画像のスペクトルを解析して連続的に品質を評価することで、被写体の動きを検出し、動きを検出すると、装置又は放射線源を自動停止して、正常組織への照射を避けるようにしてもよい。 In the above embodiment, the present invention has been described by taking the case of performing “imaging” as an example, but the same processing may be performed during treatment. For example, the control device of the radiotherapy device uses the radiation transmitted through the patient in the radiotherapy, continuously acquires the patient image during the treatment, and further analyzes the spectrum of the acquired image continuously. By evaluating the quality, the movement of the subject is detected, and when the movement is detected, the apparatus or the radiation source may be automatically stopped to avoid irradiation of normal tissue.
また、以上の説明では、撮像から画像の処理・表示までを一貫して行う医用システムを例に説明したが、この発明は、画像処理装置の画像処理方法の部分のみを実施可能である。また、一般のスタンドアロン型のコンピュータ、ネットワークコンピュータ、ワークステーションなどに、上述の画像処理を実行させるためのコンピュータプログラムを記録媒体に格納し、これを配布し、コンピュータプログラムをインストール及び実行して、上述の画像処理を実行するようにしてもよい。
その他、装置構成、フローチャート、具体的な関数や数値は適宜変更可能である。
In the above description, a medical system that consistently performs from imaging to image processing / display has been described as an example. However, the present invention can implement only the image processing method portion of the image processing apparatus. In addition, a general stand-alone computer, a network computer, a workstation, or the like stores a computer program for executing the above-described image processing on a recording medium, distributes the computer program, installs and executes the computer program, and The image processing may be executed.
In addition, the device configuration, the flowchart, specific functions and numerical values can be changed as appropriate.
１１ モダリティ
１２ 医用情報ＤＢ
１３ 医用端末装置
１４ 通信ネットワーク
１０１ 撮像装置
１０２ 制御装置
１０３ 記憶装置
１０４ 操作装置
１０５ 表示装置
１０６ 通信装置
２０１ 制御装置
２０２ 記憶装置
２０３ 操作装置
２０４ 表示装置
２０５ 通信装置
11 Modality 12 Medical Information DB
13 Medical Terminal Device 14 Communication Network 101 Imaging Device 102 Control Device 103 Storage Device 104 Operation Device 105 Display Device 106 Communication Device 201 Control Device 202 Storage Device 203 Operation Device 204 Display Device 205 Communication Device
Claims (11)
前記医用画像の品質を評価し、該画像を採用するか否かを指示する評価手段と、
前記医用画像を採用しないと指示された場合に、前記撮像手段に再撮像を指示する指示手段と、
を備えることを特徴とする医用画像作成装置。 An imaging means for imaging a medical image;
Evaluation means for evaluating the quality of the medical image and instructing whether to adopt the image;
An instruction means for instructing the imaging means to re-image when instructed not to employ the medical image;
A medical image creating apparatus comprising:
前記医用画像に含まれる被写体の動きの影響を評価する指標値を表示する手段と、
オペレータからの指示を受け付け、受け付けた指示に従って、前記撮像手段に再撮像を指示する手段と、
を備える、ことを特徴とする請求項１に記載の医用画像作成装置。 The evaluation means includes
Means for displaying an index value for evaluating the influence of movement of a subject included in the medical image;
Means for receiving an instruction from an operator and instructing the imaging means to perform re-imaging in accordance with the received instruction;
The medical image creation apparatus according to claim 1, further comprising:
前記医用画像に含まれる被写体の動きの影響を評価し、影響が基準よりも大きいときに、前記撮像手段に再撮像を指示する、
ことを特徴とする請求項１に記載の医用画像作成装置。 The evaluation means includes
Evaluating the influence of the movement of the subject included in the medical image, and instructing the imaging means to re-image when the influence is larger than the reference,
The medical image creation apparatus according to claim 1.
前記医用画像を２次元フーリエ変換して、周波数成分を求め、求めた周波数成分に基づいて、被写体の動きの影響を評価する、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の医用画像作成装置。 The evaluation means includes
The medical image is subjected to two-dimensional Fourier transform to obtain a frequency component, and the influence of the movement of the subject is evaluated based on the obtained frequency component.
The medical image creation apparatus according to claim 1, wherein the medical image creation apparatus is a medical image creation apparatus.
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の医用画像作成装置。 The imaging means sets imaging conditions based on the density of the medical image;
The medical image creation apparatus according to claim 1, wherein the medical image creation apparatus is a medical image creation apparatus.
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の医用画像作成装置。 Comprising combining means for combining a plurality of medical images instructed to be adopted by the evaluation means;
The medical image creation apparatus according to claim 1, wherein the medical image creation apparatus is a medical image creation apparatus.
ことを特徴とする請求項６に記載の医用画像作成装置。 The synthesizing unit adjusts the position of each medical image to synthesize a plurality of medical images;
The medical image creation apparatus according to claim 6.
第ｉ（ｉは２以上の自然数）の２次元断層画像をシフトするシフト手段と、
前記シフト手段によりシフトされた２次元断層画像と第（ｉ−１）の２次元断層画像との一致度を求めるマッチング手段と、
一致度が最大となるシフト量を特定し、特定したシフト量で第ｉの２次元断層画像の位置を補正して第（ｉ−１）の２次元断層画像に積層する手段と、
を備えることを特徴とする医用画像作成装置。 A medical image creation apparatus that forms a three-dimensional medical image by stacking two-dimensional tomographic images,
Shift means for shifting the i-th (i is a natural number of 2 or more) two-dimensional tomographic image;
Matching means for obtaining a degree of coincidence between the two-dimensional tomographic image shifted by the shifting means and the (i-1) -th two-dimensional tomographic image;
Means for identifying the shift amount that maximizes the degree of coincidence, correcting the position of the i-th two-dimensional tomographic image with the identified shift amount, and stacking it on the (i-1) -th two-dimensional tomographic image;
A medical image creating apparatus comprising:
ことを特徴とする請求項８に記載の医用画像作成装置。 The shift means sets an X axis and a Y axis orthogonal to each other on the two-dimensional tomographic image, sets a Z axis perpendicular to the plane of the two-dimensional tomographic image, and converts the two-dimensional tomographic image into the X-axis direction and the Y-axis. Shift in the direction and rotate around the Z axis,
The medical image creation apparatus according to claim 8.
医用画像を撮像する撮像手段、
前記医用画像の品質を評価し、該画像を採用するか否かを指示する評価手段、
前記医用画像を採用しないと指示された場合に、前記撮像手段に再撮像を指示する手段、
として機能させるコンピュータプログラム。 Computer
Imaging means for imaging medical images;
Evaluation means for evaluating the quality of the medical image and instructing whether to adopt the image;
Means for instructing the imaging means to re-image when instructed not to employ the medical image;
A computer program that functions as a computer program.
２次元断層画像を積層して３次元医用画像を形成する医用画像作成装置であって、
第ｉ（ｉは２以上の自然数）の２次元断層画像をシフトするシフト手段、
前記シフト手段によりシフトされた２次元断層画像と第（ｉ−１）の２次元断層画像との一致度を求めるマッチング手段、
一致度が最大となるシフト量を特定し、特定したシフト量で第ｉの２次元断層画像の位置を補正して第（ｉ−１）の２次元断層画像に積層する手段、
として機能させるコンピュータプログラム。 Computer
A medical image creation apparatus that forms a three-dimensional medical image by stacking two-dimensional tomographic images,
Shift means for shifting the i-th (i is a natural number of 2 or more) two-dimensional tomographic image;
Matching means for obtaining a degree of coincidence between the two-dimensional tomographic image shifted by the shifting means and the (i-1) -th two-dimensional tomographic image;
Means for identifying the shift amount that maximizes the degree of coincidence, correcting the position of the i-th two-dimensional tomographic image with the identified shift amount, and stacking it on the (i-1) -th two-dimensional tomographic image;
A computer program that functions as a computer program.
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