CN101739708B - 医用图像处理装置、超声波图像取得装置和医用图像处理方法 - Google Patents
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Abstract
在本发明的医用图像处理装置中，存储由窗口变换部件设定的窗口水平和窗口宽度的参数。不透明度曲线设定部件在对体数据的体绘制中，根据该存储的参数，设定不透明度曲线的OWL、OWW的设置。医用图像处理装置由此来设定3维图像的不透明度。
Description
技术领域
本发明涉及一种对摄像了的医用图像数据设定显示条件的技术。
背景技术
在医疗机关中，通过使用医用图像取得装置取得被检体内的透视图像、断层图像、血流等被检体内的组织的信息，将取得的组织的信息图像化，生成医用图像。另外，在医疗机关中，根据该医用图像，进行检查和诊断。该医用图像处理装置有各种各样。例如，有X射线CT(X-ray Computed Tomography)装置、MRI(Magnetic ResonanceImaging)装置、超声波图像取得装置(Ultrasound diagnosticequipment)、核医学诊断装置(NM：Nuclear Medicine)、PET-CT(Positron Emission Tomography-X-ray Computed Tomography)装置等。
另外，这些医用图像取得装置通过对被检体进行摄影，收集体内组织的信息。进而，医用图像取得装置根据收集到的该信息，生成被检体的体内组织的医用图像。
例如，在X射线CT装置中，一边使X射线管和X射线检测器旋转，一边进行扫描。X射线CT装置通过该扫描，检测出透过了被检体的X射线。进而，X射线CT装置将该检测出的X射线作为投影数据，进行重构处理等。进而，X射线CT装置通过进行重构处理，生成多个2维图像或3维图像。另外，在MRI装置中，通过将被检体配置在静磁场中，使被检体内的原子核自旋(nuclear spin)(例如氢原子，即质子)朝向静磁场方向。然后，MRI装置向被检体施加RF脉冲(radio frequency pulse)(脉冲状的高频磁场)，激励该原子核自旋，并且施加倾斜磁场而赋予位置信息。MRI装置根据伴随着该激励而从被检体产生的MR(Magnetic Resonance)信号和其位置信息，重构图像。
另外，在超声波图像取得装置中，通过超声波探头向被检体的诊断部位发送超声波。然后，在超声波图像取得装置中，从声阻抗(acoustic impendance)不同的被检体内的组织边界，接收反射波。超声波图像取得装置通过该超声波探头(ultrasound probe)扫描超声波，得到被检体的体内组织的信息，生成图像。
这样生成的医用图像为表示被检体的断面的2维(2D)图像、3维(3D)图像。在X射线CT装置中，进行使用多列检测器的MDCT(Multi-Raw Detector CT)中的螺旋扫描(helical scanning)，或通过使用了256列以上的检测器的ADCT(Area Detector CT)进行常规扫描(conventional scan)。在X射线CT装置中，通过这些扫描，收集用于生成3维图像的数据(以下称为体数据(volume data))。
另外，在MRI装置中，根据通过自旋回波法(spin echo)的多切片摄像收集到的多个2维图像数据，生成3维图像。另外，在MRI装置中，主要通过高速梯形回波法(Fast Gradient Echo method)(FGE)，利用向切片方向的相位编码进行了3维摄像。另外，近年来，在MRI装置中，谋求了高磁场化、倾斜磁场的性能提高、阵列发送接收线圈(transceiver ciol array)的信道数增加、并行成像的性能提高等。由此，近年来，MRI装置能够在短时间内进行3维摄像。
在超声波图像取得装置中，近年来，使用了使超声波探头的1维阵列(one-dimensional array)的超声波发送接收器(ultrasoundtransducer)旋转或摇动的方法。该超声波发送接收器3维地进行超声波图像的收集、显示。另外，在超声波图像取得装置中，使用了以下这样的系统，即通过使用了将压电元件排列为矩阵状(matrix state)的2维阵列的超声波发送接收器的电子扫描式的超声波探头，3维地进行超声波图像的收集、显示。这样的3维显示的医用图像对在2维图像中容易错过的部位的诊断是有用的，能够得到使用了医用图像的诊断精度的提高。另外，例如，对于观察在2维摄像中不显示的断面，也需要MPR(Multi Planar Reconstruction)图像等任意断面图像。
另外，在显示通过医用图像处理装置生成的2维图像和3维图像时，由该装置的操作者进行图像处理、显示条件的调整，使得容易阅览该图像。例如，在X射线CT装置中，对任意断面的每个像素，根据CT值(HU/Hounsfield Unit)来分配像素值(pixel intensity)。在2维图像中，与基于该CT值的各像素值对应地，例如设置灰度等级(GrayLevel)(浓淡(contrast))。
在2维图像中，以各像素为基准，设定与像素值对应的灰度等级。在此，如果是X射线CT装置，则CT值将水确定为0，将空气确定为-1000。其中，2维图像中的灰度等级例如有只能用0～255的256灰度等级表示的情况。在MR图像、超声波图像中，为了表现全部的像素值，2维图像的256灰度等级是不足的。
因此，以前，在2维图像的显示条件的设定中，为了能够识别对比度小的图像，设定了窗口水平WL(Window Level)、窗口宽度WW(Window Width)。如果设定了该窗口水平、窗口宽度，则在医用图像处理装置要显示2维图像时，使包含在图像数据中的每个像素的像素值中的灰度显示的该像素值的范围收敛到某范围中。在该图像数据中，灰度显示的像素值的范围是窗口宽度。另外，将与灰度显示的中央值对应的像素值称为窗口水平。
医用图像处理装置针对3维图像，例如进行将体数据投影显示到2维面上的绘制(render)。一般，作为该绘制(rendering processing)，由于有助于显示对象物的内部的状态等对全体像的观察，所以使用了体绘制(VR/Volume Rendering)。
在医用图像处理装置中的体绘制中，假想地在3维空间中构筑体数据。该3维空间具有座标轴(X，Y，Z)。在此，将该体数据中的每个座标的信息作为体素数据(voxel data)。另外，在体绘制中，定义针对显示对象物的任意的视点、光线的方向，并且定义用于从该视点将3维的体数据投影为模拟3维图像的投影面等。另外，定义从该视点朝向投影面的视线。在该视线的定义的同时，在从视点朝向投影面的该视线上，按照体素的顺序，根据体数据的每个体素的体素值(体素的像素值)，确定投影面上的灰度等级。体绘制中的该视线有多个，医用图像处理装置在体绘制中的各视线上，与说明了的处理同样地逐次地确定像素值。
在医用图像处理装置中的体绘制中，在确定该投影面上的灰度等级时，设定每个体素值的不透明度(opacity)。在体绘制中，与该不透明度对应地，确定从视点的对象物的显示形态。即，针对从定义的视点看投影面时所定义的光线怎样透过对象物，另外光线怎样进行反射，进行设定。由此，来表现作为模拟3维图像的体绘制图像(以下简称为“3维图像”)。
在3维图像中，如上那样以各体素值为基准设定不透明度。以前，在3维图像的显示条件即灰度等级的设定中，设定OWL(OpacityWindow Level)、OWW(Opacity Window Width)。另外，通过设定该OWL、OWW，设定不透明曲线(opacity curve)。OWW在不透明度的刻度(scale)中是表现的像素值的范围。另外，OWL是该范围的像素值的中央值。
以前，通过日本特开平11-283052号公报中的图7～图10所示那样的GUI(Graphical User Interface)等，设定该不透明曲线。在该公报所示的GUI上，操作者能够经由操作部件设定成为OWW的上限值和下限值的像素值。
另外，以前，提出了作成关注区域的像素值的直方图，通过对其进行分析，来设定不透明曲线的技术(例如日本特开2008-6274号公报)。即，该公报所记载的医用图像处理装置确定关注区域，进行所确定的区域的图像的像素值的统计处理。另外，该医用图像处理装置进行统计处理的结果，生成直方图。如果生成了直方图，则该医用图像处理装置对直方图进行分析。进而，该医用图像处理装置根据分析结果，设定不透明曲线。
在这些医用图像取得装置中，图像阅览者需要与2维图像的显示条件的设定分别地，进行不透明度曲线的设定操作。因此，图像阅览者分别进行用于阅览2维图像的图像的显示条件的设定、用于阅览3维图像的图像的显示条件的设定，这些操作需要很多时间。这些操作在图像阅览操作中是不高效的，因此有可能成为使读图、图像诊断的效率恶化的原因。
发明内容
本发明就是鉴于以上情况而提出的。本发明的目的在于：提供一种在将通过医用图像处理装置取得的被检体的组织信息作为3维图像进行阅览时，通过简单地设定不透明曲线，来消除该设定操作的不高效，另外，能够提高图像诊断效率的医用图像处理装置、超声波图像取得装置和医用图像处理方法。
本发明的第一形式是一种医用图像处理装置，其特征在于包括：取得被检体的医用图像数据的窗口水平值和窗口宽度值的信息取得部件；根据上述窗口水平值和上述窗口宽度值，设定体绘制的不透明度曲线的不透明度设定部件；根据由上述不透明度设定部件设定的上述不透明度曲线，对医用图像数据进行体绘制处理的体绘制部件。
本发明的第二形式是一种超声波图像取得装置，其特征在于包括：取得在被检体的超声波图像收集中进行了增益调整和STC调整的至少一方时的、增益调整值或STC调整值的信息取得部件；根据上述增益调整值和STC调整值，设定不透明度曲线的不透明度设定部件；根据上述不透明度曲线，对医用图像数据进行体绘制处理的体绘制处理部件。
本发明的第三形式是一种医用图像处理方法，其特征在于包括：信息取得部件取得被检体的医用图像数据的窗口水平值和窗口宽度值的步骤；不透明度设定部件根据上述窗口水平值和上述窗口宽度值，设定体绘制的不透明度曲线的步骤；体绘制处理部件根据由上述不透明度设定部件设定的上述不透明度曲线，对医用图像数据进行体绘制处理的步骤。
根据本发明的第一～第三形式，将医用图像数据的灰度等级显示中使用的参数作为体绘制中的不透明度曲线的参数而利用。
提出本发明的发明者确认了将由本发明的医用图像处理装置设定的不透明度曲线作为3维图像的不透明度的设定是有效的。即，在本发明中，通过进行窗口变换、增益调整、STC调整这样的灰度等级处理的操作，来进行不透明度曲线的有效的预设置。因此，能够使图像预览者的3维图像的不透明度的显示调整操作最小限或省略。进而，能够消除体绘制中的不透明度的设定操作的困难性。作为结果，能够减轻图像阅览者的负担，提高读图操作的操作性，由此能够提高读图、图像诊断的效率。
附图说明
图1是表示本发明的实施例1的医用图像处理装置的概要结构的概要框图。
图2(A)是表示窗口变换的窗口水平和窗口宽度的图的一个例子。
图2(B)是表示3维图像的体绘制的像素值与不透明度的关系的一个例子的概要图。
图2(C)是表示3维图像的体绘制的像素值与不透明度的关系的一个例子的概要图。
图3是表示本实施例的医用图像处理装置的窗口变换设定画面的概要的概要图。
图4是表示体绘制的视点、视线和投影面的一个例子的概要图。
图5是表示用于说明摄影技师等用户使用实施例1的医用图像处理装置进行3维图像的显示处理的操作的医用图像处理装置的一连串动作的流程图。
图6是表示本发明的实施例2的医用图像处理系统的概要结构的框图。
图7是表示用于说明摄影技师等用户使用实施例2的医用图像处理装置进行3维图像的显示处理的操作的医用图像处理装置的一连串动作的流程图。
图8是表示本发明的实施例4的医用图像处理系统的概要结构的框图。
具体实施方式
[实施例1]
以下，参考图1～5，说明本发明的实施例1的医用图像处理装置。图1是表示本发明的实施例1的医用图像处理装置的概要结构的框图。实施例1通过医用图像处理装置进行2维显示处理和3维显示处理的双方。
另外，本实施例的医用图像处理装置不只进行图像数据的显示处理，还进行被检体的摄像、重构处理、体数据生成。对此，本发明的医用图像处理装置并不一定只限于进行这些步骤。作为本发明的医用图像处理装置，例如也可以如后述的实施例4那样，只针对预先生成的体数据进行图像处理等显示处理。另外，本实施例的医用图像处理装置进行被检体的摄像、重构处理、体数据生成，还进行2维图像处理、3维图像处理，相当于本发明的“医用图像处理装置”的一个例子。
(体数据生成步骤)
如图1所示，实施例1的医用图像处理装置的摄像控制部件110经由发送接收部件111进行与图像取得部件112的被检体的摄像有关的控制。即，如果摄像控制部件110经由操作部件201接受了摄像技师的摄影条件的设定和摄影开始的指示，则该摄像控制部件110经由发送接收部件111向图像取得部件112发送与摄像有关的控制信号。图像取得部件112接收控制信号，并且根据该控制信号，在所设定的摄影条件下开始被检体的摄像步骤。
另外，医用图像处理装置取得表示通过摄像取得的被检体内的组织的状态的组织信息。该组织信息是指：例如，如果医用图像处理装置是MRI装置则是从被检体产生的MR信号，如果是超声波图像取得装置则是基于来自被检体的超声波脉冲的反射波的回波信号(echo signal)。该组织信息被作为图像信号而发送到发送接收部件111。发送接收部件111对该图像信号实施适当处理，发送到图像处理部件100。如果图像处理部件100接收到来自发送接收部件111的图像信号，则该图像信号被图像处理部件100的重构部件120进行重构处理而成为2维图像数据。此处的2维图像数据例如是指堆栈数据(stack data)。
这样进行了重构处理的2维图像数据被存储在图像存储部件121中。该图像存储部件121由硬盘、存储器等构成。经时地执行从该摄像到图像重构的一连串处理，并时序地逐次将所生成的图像数据存储在图像存储部件121中。另外，在图1中，为了方便，将摄像控制部件110、图像处理部件100显示为分别的结构，但这只是一个例子。即，在医用图像处理装置中将它们构成为一个控制部件也可以。
体数据生成部件122读出存储在图像存储部件121中的不同的被检体的位置的2维图像数据，生成在3维的实空间中表示的体数据(体素数据群)。另外，体数据生成部件122也可以在生成体数据时进行2维图像数据的补插处理，或者也可以不进行。在使用能够直接收集体数据的医用图像处理装置收集到图像数据的情况下，重构部件120通过根据从发送接收部件111接收到的图像信号进行重构处理，而生成体数据。另外，在该情况下，由重构部件120进行了重构处理的体数据被存储在图像存储部件121中，并且体数据生成部件122不进行上述处理。
(2维显示处理步骤)
接着，使用图2(A)和图3说明与2维显示有关的图像处理、显示条件的设定(窗口变换)。图2(A)是表示2维图像的窗口变换中的像素值与灰度等级的关系的一个例子的概要图。图3是表示本发明的实施例的窗口变换设定画面的一个例子的概要图。在此，像素值是指生成的体数据的各体素所具有的表示被检体的组织的状态的值。
用户接口(User Interface)200具有操作部件201和显示部件202。进而，用户接口200构成为包含显示控制部件(未图示)。显示控制部件向各部件传送操作部件201的指示信息，并且将该各部件的处理结果传送到显示部件202。
如图1所示，2维显示处理部件130构成为包含2维图像生成部件131和窗口变换部件132。其中，2维图像生成部件131与摄影技师经由操作部件201进行的操作对应地，针对存储在图像存储部件121中的体数据，进行2维图像处理。作为一个例子，说明2维图像生成部件131的MPR图像的生成处理。MPR图像是摄影技师需要针对体数据切断了体数据那样的任意的位置、方向的断面的图像时有用的图像。
在摄影技师要阅览MPR图像时，摄影技师在2维图像生成相关的处理选择画面(未图示)中，经由操作部件201进行表示进行MPR处理的操作。在此，例如在摄影技师指定任意断面，进行了显示包含该指定断面的正交3断面的操作的情况下，接受该操作，2维图像生成部件131进行显示该正交3断面的处理。即，2维图像生成部件131针对体数据进行断面变换处理，根据指定断面生成轴向像(Axial Image)、径向像(Sagittal Image)、顶向像(Coronal Image)、斜向像(ObliqueImage)，进行显示。
窗口变换部件132设定2维图像数据的窗口宽度(WW)、窗口水平(WL)。该2维图像数据是存储在图像存储部件121中的数据，或者是被重构而由2维图像生成部件131生成的数据。窗口宽度是2维图像数据中的被分配给各像素的各个像素值中的应该作为2维图像进行灰度等级显示的像素值的宽度。窗口水平是在该窗口宽度中成为中心的像素值。另外，对于本实施例的医用图像处理装置的医用图像的灰度等级显示，示例了能够调整图像中的黑白成分的浓度、对其分布分配了0～255的值的256等级的灰度等级的情况。另外，也可以将在此所述的灰度等级换言为图像的显示亮度值。另外，窗口变换部件132也有进行断层像的窗口变换的情况。
在此，使用图2(A)、图3说明在本实施例的医用图像处理装置中摄影技师进行的窗口变换。图2(A)是表示窗口变换的窗口水平和窗口宽度的图的一个例子。图3表示本实施例的窗口变换设定画面的概要。在图2(A)中，横轴表示图像数据的0～1023等级的像素值，纵轴表示能够显示的256等级的灰度等级。另外，图2(A)中的粗线所示的折线图表示出像素值与灰度等级的对应关系。
摄影技师可以经由操作部件201，在图3所示的窗口变换设定画面中，进行变更该图所示那样的表示像素值与灰度等级的对应关系的图的形状的操作。通过该操作，能够调整2维图像的显示(例如亮度值)。即，如果摄影技师经由操作部件201进行了表示开始2维图像的调整的操作，则2维显示处理部件130从未图示的存储部件中读出图3所示那样的窗口变换设定画面的画面格式。进而，2维显示处理部件130如图3所示那样，针对窗口变换设定画面的画面格式中的2维图像显示区域310，分配要进行窗口变换的图像数据，并发送到显示部件202。
如果显示部件202接收窗口变换设定画面而显示图像，则能够进行窗口变换操作。摄影技师例如可以使用指示设备(pointing device)(鼠标等)作为操作部件201，在窗口变换设定画面上进行窗口变换操作。摄影技师可以参照2维图像显示区域310所示的图像、窗口显示图320，经由操作部件201根据窗口变换设定区域330执行窗口变换操作。
分等级地向窗口变换设定区域330中的WL调整条331、WW调整条332的组S1、或者WW最小值调整条333、WW最大值调整条334的组S2分配2维图像的像素值的值。例如，按照图3中的从下方朝向上方的方向，分别向WL调整条331、WW调整条332、WW最小值调整条333、WW最大值调整条334分配例如0～1023等级的像素值。另外，分别向图3中的各调整条分配的“●”的位置表示各调整条的像素值。
例如，在组S1中，在摄影技师首先要设定2维图像中的与灰度等级的中央值对应的像素值时，摄影技师调整窗口变换设定画面中的窗口变换设定区域330中的WL调整条331。如果由摄影技师在WL调整条331中进行了调整灰度等级的中央值的操作，则窗口变换部件132将与调整后的窗口水平对应的像素值反映到窗口显示图320中。进而，窗口变换部件132变更2维图像数据，使得用中央的灰度等级显示2维图像的具有与该窗口水平对应的像素值的部分。
接着，如果由摄影技师在WW调整条332中进行了调整窗口宽度的操作，则窗口变换部件132将调整后的窗口宽度反映到窗口显示图320中。进而，窗口变换部件132变更2维图像数据，使得在2维图像数据中，例如用黑色显示具有用WW最小值调整条333设定了的像素值以下的强度的部分。同样，窗口变换部件132变更2维图像数据并变更灰度等级显示，使得例如用白色显示具有用WW最大值调整条334设定了的像素值以上的强度的部分。
在摄影技师要通过组S2设定2维图像的窗口宽度的最小值和最大值时，摄影技师分别调整窗口变换设定画面中的WW最小值调整条333、WW最大值调整条334。如果由摄影技师在WW最小值调整条333、WW最大值调整条334中进行了分别调整窗口宽度的最小值、最大值的操作，则窗口变换部件132将调整后的窗口宽度反映到窗口显示图320中。进而，窗口变换部件132变更2维图像数据，使得在2维图像数据中例如用黑色显示用WW最小值调整条333设定了的像素值以下的部分。同样，窗口变换部件132变更2维图像数据并变更灰度等级显示，使得例如用白色显示用WW最大值调整条334设定了的像素值以上的部分。
另外，在示例了上述窗口变换的图2(A)中，作为窗口水平，将灰度等级“127”的像素值设定为“512”。另外，将“340”设定为窗口宽度M的下限值，将“640”设定为上限值。该340≤M≤640的范围是窗口宽度。由窗口变换部件132，在该范围中与像素值成正比地分等级地进行灰度等级显示。
在MRI装置中，例如在体绘制处理之前，进行窗口变换处理。另外，窗口变换的对象例如是T1强调图像(T1-Weighted Image)、T2强调图像(T2-Weighted Image)、T2＊强调图像(T2＊-Weighted Image)。另外，在超声波图像取得装置中，不进行窗口变换，进行增益调整、STC(Sensitivity time Control)调整。但是，通过将本实施例的窗口变换部件132、窗口变换设定画面中的窗口宽度和窗口水平调整概念性地置换为增益调整、STC调整，也可以适用于超声波图像取得装置。以下，在将该医用图像处理装置适用于超声波图像取得装置时，将“窗口宽度”、“窗口水平”的记载置换为“增益”、“STC”。同样，在将该医用图像处理装置适用于超声波图像取得装置时，将“窗口变换”的记载置换为“增益调整和/或STC调整”。另外，上述的STC调整与TGC(Time Gain Compensation)调整同义。
另外，上述窗口变换部件132对“存储在图像存储部件121中的数据、由2维图像生成部件131生成的数据”进行窗口变换。但是，在将本实施例的医用图像处理装置适用于超声波图像取得装置的情况下，在摄像时进行增益调整、STC调整。因此，在将上述医用图像处理装置适用于超声波图像取得装置的情况下，不由窗口变换部件132，而是由摄像控制部件110和图像取得部件112(包含超声波探头)进行增益调整、STC调整。例如，根据操作部件201的操作，摄像控制部件110等对基于接收到的超声波的信号进行增益调整、STC调整。超声波图像取得装置根据该增益调整值、STC调整值，对超声波图像进行灰度等级显示。
如果根据摄影技师经由操作部件201的操作，指示了窗口变换步骤结束，则2维显示处理部件130将存储在存储部件(未图示)的所设定的窗口宽度、窗口水平的参数，与成为设定对象的2维图像对应起来进行存储。在2维显示处理部件130进行的窗口宽度、窗口水平的参数的存储中，包含存储窗口显示图320所示那样的窗口变换相关的窗口曲线的形状的操作。
另外，将上述窗口变换处理说明为针对2维图像的处理，但对3维图像的窗口变换处理也同样。即，通过由摄影技师等在窗口变换设定画面中进行调整，窗口变换部件132对3维图像进行窗口变换。另外，作为窗口变换的操作，也可以是直接在画面上变更窗口显示图320所示那样的窗口曲线的形状的操作。
(3维显示处理步骤)
接着，使用图2(B)、(C)和图4说明与3维显示有关的图像处理、显示条件的设定。图2(B)、(C)是表示3维图像的体绘制中的像素值与不透明度的关系的一个例子的概要图。图4是表示体绘制中的视点、视线和投影面的一个例子的概要图。
以体绘制为例说明3维显示处理步骤。如果由摄影技师经由操作部件201进行了3维图像的显示指示，则3维显示处理部件140从存储部件(未图示)读出图4所示那样的3维显示设定画面的画面格式。另外，3维显示处理部件140从图像存储部件121读出体数据。进而，3维显示处理部件140通过向3维显示设定画面的画面格式分配该体数据，生成3维显示设定画面。进而，3维显示处理部件140向显示部件202发送3维显示设定画面的数据，而显示在显示部件202上。
摄影技师可以经由操作部件201，在所显示的3维显示设定画面上，进行体绘制的各种设定(参考图4)。作为各种设定，例如有对体数据300的视点310、视线320、光源、阴影等的设定。在视点等设定部件141中，针对从所设定的视点310看到的对象物(300)，根据所设定的光源、阴影和不透明度的信息，进行所谓的光线发射(raycasting)，确定投影面330中的每个像素的像素值。如果确定了像素值，则3维显示处理部件140将3维图像投影到投影面330上。在此，投影面330是指相对于所设定的视点310夹着体数据300而在相反侧所假想的2维平面。
在该体绘制中，除了视点等的设定以外，还进行了不透明度曲线的设定。在本实施例的医用图像处理装置中，3维显示处理部件140的不透明度曲线设定部件142利用先设定了的窗口变换的设定值，如下这样执行不透明度曲线的设定、光线发射。
首先，不透明度曲线设定部件142从存储部件(未图示)读出由2维显示处理部件130的窗口变换部件132设定的窗口宽度、窗口水平的参数。另外，在这样由不透明度设定部件142读出这些参数时，参考在图像数据中附带的附带信息等。进而，不透明度曲线设定部件142针对体数据的每个体素301的像素值与3维图像的显示上的不透明度(opacity)的对应关系，根据读出的窗口宽度、窗口水平进行设定。另外，对于该每个体素301的像素值，以下记载为“体素值”。在此，在0～1.0的范围中分等级地设定图2(B)所示的不透明度，将0作为完全的透明，将1.0作为完全的不透明。另外，通过针对该范围的不透明度的各等级，设定各体素值，来进行不透明度曲线设定部件142的设定。另外，本实施例的不透明度曲线设定部件142相当于本发明的“信息取得部件”、“不透明度设定部件”的一个例子。另外，在超声波图像取得装置中，有进行增益调整、STC调整的至少任意一方的情况，不透明度曲线设定部件142取得增益调整值和STC调整值的至少任意一方。
即，不透明度曲线设定部件142检索具有与窗口水平对应的像素值相同的体素值的各部分(例如体素301)。不透明度曲线设定部件142针对具有与该窗口水平对应的体素值的各部分，分配上述不透明度的中央值(例如不透明度0.5)。进而，不透明度曲线设定部件通过该分配，设定OWL(参考图2(B))。通过该OWL的设定，在3维图像中确定分配不透明度的中央值的体素(301等)。
另外，不透明度曲线设定部件142检索具有如图2(B)所示那样与窗口宽度的最小值以下的体素值的各部分(例如体素301)。进而，不透明度曲线设定部件142针对具有该最小值以下的体素值的各部分，分配上述不透明度的0。由此，确定在3维图像中显示为透明的体素。同样，不透明度曲线设定部件142针对具有窗口宽度的最大值以上的体素值的各部分，分配上述不透明度的1.0。由此，确定在3维图像中显示为不透明的部分。另外，针对具有位于窗口宽度的范围内的体素值的各部分，分配与体素值成正比的不透明度。这样，对3维图像设定OWW。进而，根据由不透明度曲线设定部件142设定的OWW、OWL，设定不透明度曲线(参考图2(B))。
在示例了上述不透明度设定的图2(B)中，原样地将图2(A)的窗口水平“512”作为OWL使用，并且使窗口变换中的灰度等级与不透明度的刻度对应起来。即，与OWL对应的图像数据的像素值与窗口水平相同，是“512”，设定了与窗口变换中的灰度等级“127”对应的不透明度“0.5”。另外，原样地将窗口变换中的窗口宽度340～640作为OWW使用。在该OWW的范围中，由不透明度曲线设定部件142与体数据内的各部分的体素值成正比地，分等级地进行不透明度的显示。
即，本实施例的不透明度曲线设定部件142一边使窗口变换的参数与不透明度曲线中的不透明度的刻度对应起来，一边将图2(A)所示的窗口变换的图的形状(窗口曲线)置换为图2(B)所示那样的不透明度曲线的形状，由此设定不透明度曲线。通过该不透明度曲线的设定，来执行每个体素的透明度的显示的设定。
进而，在本实施例的医用图像处理装置中，也可以变更表示图2(B)所示那样的体素值与不透明度的对应关系的图(不透明度曲线)的形状，进行3维图像中的不透明度的显示的微调整。即，如果摄影技师经由操作部件201进行了表示开始进行3维图像的不透明度曲线的调整的操作，则3维显示处理部件140从未图示的存储部件读出不透明度曲线的变更设定画面(未图示)的画面格式，并显示在显示部件202上。
进而，摄影技师可以经由操作部件201，例如指示设备(鼠标等)，与上述窗口变换同样地，在该不透明度曲线的变换设定画面上进行不透明度曲线的变更操作。接受该变更操作，3维显示处理部件140进行不透明度曲线的变更。另外，对于窗口变换和不透明度曲线的变更操作，也可以进行以下的操作等，即通过指示设备等，在图2(A)、(B)所示那样的图上拖动(drag)阈值(窗口宽度、OWW的最小值、最大值等)的显示。
以上结构中的摄像控制部件110、重构部件120、体数据生成部件、2维显示处理部件130、3维显示处理部件140分别由存储记载了上述动作的内容的程序的存储器、和执行该程序的CPU构成。
另外，也可以如图2(C)所示那样，由3维显示处理部件140的不透明度曲线设定部件142只将OWL设定为与窗口水平一样，而对于与其对应的OWW的宽度，相对于窗口宽度进行增减。即，针对设定的窗口宽度的参数的最小值和最大值，也可以乘以任意的系数，变更OWW的宽度。
另外，在示例了上述不透明度设定的图2(C)中，原样地将图2(A)的窗口水平“512”作为OWL使用，并且使窗口变换中的灰度等级与不透明度的刻度对应起来。即，OWL与窗口水平一样，是“512”，设定与灰度等级“127”对应的不透明度“0.5”。与此相对，在图2(C)中，将窗口变换中的窗口宽度的下限值、上限值和该范围的体素值与系数“0.5”的乘积作为不透明度曲线设定中的OWW使用。因此，在这样的结构的情况下，与原样地利用窗口宽度的图2(B)的情况相比，相对于窗口宽度340～640，将OWW的范围设定得窄了。在该结构中，也由不透明度曲线设定部件142在该窄的范围中，与体数据内的各部分的体素值成正比地，分等级地进行不透明度的显示。
(作用、效果)
在上述说明了的本实施例的医用图像处理装置中，在摄影技师进行2维图像的显示时，设定窗口水平、窗口宽度的参数。不透明度曲线设定部件142构成为将所设定的该参数在3维图像的显示条件的设定即体绘制中使用。更详细地说，构成为不透明度曲线设定部件142在不透明度曲线的设定中利用该参数。
因此，在本实施例的医用图像处理装置中，只通过由摄影技师对2维图像进行窗口变换，就能够容易地对3维图像进行不透明度的设定。或者，只通过由摄影技师对2维图像进行窗口变换，就能够省略该不透明度的设定。
<MRI装置>
在MRI装置中，除了被检体内的组织和状态以外，根据脉冲时序的种类、每个该种类的TE(echo time)、TR(repetition time)等参数的不同，发送接收线圈对患者的设定的不同，像素值有很大变动。另外，在MRI装置中，由于确定像素值的因素很多，所以难以进行窗口变换的预设置。另外，在不透明度曲线的设定中也难以进行预设置。另外，假设在窗口变换或不透明度曲线的设定中设置预设置，只通过进行与预设置对应的窗口变换或不透明度曲线的设定，也有很多时候无法得到适合阅览的图像。
由于这样的理由，以前，图像阅览者需要在窗口变换、不透明度曲线的设定中花费很多劳力。另外，为了适当地进行MRI装置中的窗口变换、不透明度曲线的设定，需要很多个人经验，难以进行设定操作。
另外，在MRI装置中，在根据多切片进行3维图像的摄像的情况下，一般针对2维的T1强调图像、T2强调图像、T2＊强调图像，进行窗口变换操作。另外，在MRI装置中，有在3维图像的摄像中进行窗口变换的情况。
如果将本实施例的医用图像处理装置适用为MRI装置，则在体绘制中的不透明度曲线的设定中，利用在此设定的窗口变换相关的参数。提出了本发明的发明者确认了将该不透明度曲线的设定作为体绘制时的预设置是有效的。其结果是以前非常困难的不透明度曲线的设定变得简单了。或者，可以省略不透明度曲线的设定。因此，适用了本实施例的医用图像处理装置的MRI装置能够减轻图像阅览者的负担，并且能够提高读图或者图像诊断效率。
<超声波图像取得装置>
在超声波图像取得装置中，由于只针对发送音压水平、接收增益、深度方向的一部分多等级地独立地进行用于增益修正的STC调整等，像素值有很大变动。即，在超声波图像取得装置中，也难以进行窗口变换、不透明度曲线的设定的预设置。由于这样的理由，以前，图像阅览者需要在窗口变换、不透明度曲线的设定中花费很多劳力。另外，为了适当地进行超声波图像取得装置中的窗口变换、不透明度曲线的设定，需要很多个人经验，难以进行设定操作。
另外，在超声波图像取得装置中，在利用1维阵列的超声波发送接收器进行3维摄像的情况下，由摄影技师进行增益调整和STC调整。在进行该增益调整和STC调整的情况下，首先，摄影技师在固定了1维阵列的超声波发送接收器的波束面的状态(不进行晃动的状态)下，进行调整使得一边观察实时显示的2维图像，一边进行适当的显示。在此，在将本实施例的医用图像处理装置适用于超声波图像取得装置的情况下，暂时存储通过增益调整和STC调整所设定的参数(增益调整值、STC调整值)。然后，由于是3维摄像，所以开始超声波的波束面的晃动。通过该晃动的开始，来对每个单侧方向的晃动更新体绘制显示图像。这时，在每次超声波图像取得装置进行3维图像的初始显示时，在不透明度曲线的设定中利用该存储了的参数，进行体绘制。
另外，在2维阵列的超声波发送接收器的情况下，超声波图像取得装置也只在中央断面的断面位置形成平面波束面，针对该断面进行增益调整和STC调整。在该情况下，适用了本实施例的结构的超声波图像取得装置也暂时存储通过该增益调整和STC调整所设定的参数。然后，超声波图像取得装置通过切换到块发送/接收等3维扫描模式，来一边实时地进行图像的更新，一边进行3维图像的显示。这时在不透明度曲线的设定中利用该存储了的参数，由超声波图像取得装置进行体绘制。
在本实施例的医用图像处理装置是超声波图像取得装置的情况下，以前非常困难的不透明度曲线的设定变得简单，或者可以省略。作为结果，该超声波图像取得装置能够减轻图像阅览者的负担，并且能够提高读图或者图像诊断效率。
(动作)
说明以上那样的本实施例的医用图像管理装置的动作。图5是表示用于说明摄影技师等用户使用本实施例的医用图像处理装置进行3维图像的显示处理的操作的医用图像处理装置的一连串动作的流程图。根据该图5，说明将本实施例的医用图像处理装置适用于MRI装置的情况下的动作的一个例子。
(步骤1)
首先，由用户(摄影技师等)设定脉冲时序等摄影条件，进而经由操作部件201执行表示开始摄影的指示。如果有了该摄影开始的指示，则由MRI装置的图像取得部件112，例如生成多个切片的T2强调图像。该T2强调图像被暂时存储在图像存储部件121中。
(步骤2)
接着，由用户根据所生成的图像数据，经由操作部件201执行表示阅览T2强调的2维图像的指示。如果有了该阅览的指示，则MRI装置中的2维显示处理部件130读出窗口变换设定画面(参考图3)的画面格式和要阅览的图像数据，生成窗口变换设定画面。进而，2维显示处理部件130将生成的窗口变换画面显示在显示部件202上。进而，如果由用户在窗口变换设定画面上进行了窗口变换操作，则窗口变换部件132与窗口变换操作对应地变更与该2维图像数据的像素值对应的灰度等级显示。进而，窗口变换部件132变更在窗口显示图320中变更了的窗口水平和窗口宽度。在此设定的参数与被检体的附带信息(患者ID、摄影日期时间、摄影条件相关的信息等)一起存储在存储部件(未图示)。
(步骤3)
在由用户阅览了T2强调的2维图像后，在由用户例如进行了表示显示T1强调图像的指示的情况下，通过与直到步骤2为止相同的步骤，生成T1强调图像。进而，在该情况下，由窗口变换部件132进行T1强调的2维图像的窗口变换等。然后，如果由用户例如进行了表示显示T2强调的3维图像的指示，则根据在步骤2中存储了的被检体的附带信息等，读出在步骤2中设定的窗口变换的参数。
(步骤4)
3维显示处理部件140将与操作对应的T2强调的3维图像显示在显示部件202上。进而，3维显示处理部件140在每次进行体绘制时，根据读出的窗口变换的参数，进行不透明度曲线的设定。即，由不透明度曲线设定部件142一边使与窗口水平和窗口宽度对应的灰度等级与不透明度曲线的不透明度的刻度对应起来，一边在不透明度曲线的设定中原样地利用窗口水平和窗口宽度的参数。由此，进行不透明度曲线的设定。
(步骤5)
进而，3维显示处理部件140根据所设定的不透明度曲线和由用户设定的视点310等(参考图4)，进行体绘制。如果3维显示处理部件140进行了体绘制，则将体数据投影到投影面330，在由用户指定的T2强调的3维图像中调整显示条件。
[实施例2]
接着，参考图6和图7，说明本发明的实施例2的医用图像处理系统。图6是表示本发明的实施例2的医用图像处理系统的概要结构的框图。
实施例2的医用图像处理系统通过医用图像处理装置中的图像取得部件112生成图像数据。生成的图像数据通过医用图像处理装置的发送接收部件111被发送到图像服务器400，并存储在图像服务器400中。另外，可以将存储在图像服务器400中的图像数据从图像服务器中读出，并显示在图像显示终端500中。
以下，根据图7，说明将本实施例的医用图像处理系统中的医用图像处理装置适用于超声波图像取得装置的情况的动作的一个例子。图7是表示用于说明摄影技师等用户使用本实施例的医用图像处理装置进行3维图像的显示处理的操作的医用图像处理装置的一连串动作的流程图。另外，在本动作的说明中，为了方便，将窗口变换部件132改写为增益/STC变换部件来进行说明。
(步骤1)
首先，由摄影技师设定多普勒模式、B模式(B Mode/BrightnessMode)等摄像法的摄影条件，进而，经由操作部件201执行表示开始摄像的指示。如果有了摄像开始的指示，则由超声波图像取得装置中的图像取得部件112开始被检体的体内信息的收集。
(步骤2)
在利用1维阵列的超声波发送接收器进行3维摄像的情况下，摄影技师在固定了波束面的状态下，一边观察实时显示的2维图像，一边进行增益调整和STC调整。即，如果由摄影技师针对所生成的图像数据，经由操作部件201设定了增益调整值、STC调整值，则超声波图像取得装置的2维显示处理部件130与增益调整操作对应地，对该2维图像数据执行增益调整。另外，2维显示处理部件130与STC调整操作对应地，执行STC调整。在此设定的参数与被检体的附带信息(患者ID、摄影日期时间、摄影条件相关的信息等)一起存储在存储部件(未图示)中。
(步骤3)
如果3维摄像结束了，则作为医用图像处理装置的超声波图像取得装置经由发送接收部件111将预先存储的增益调整值、STC调整值和附带信息、生成的体数据发送到图像服务器400。在图像服务器400中，与附带信息对应地存储该体数据和参数。
(步骤4)
用户为了在图像显示终端500中阅览在超声波图像取得装置中生成的3维图像，而进行与附带信息一起读出3维图像的指示的操作。图像显示终端500接受该操作，将读出指示发送给图像服务器400。图像服务器400根据与读出指示有关的附带信息，将存储的体数据和参数发送到图像显示终端500。另外，图像显示终端500中的3维显示处理部件140与操作对应地，根据接收到的体数据，显示3维图像。
(步骤5)
进而，3维显示处理部件140在每次进行体绘制时，进行不透明度曲线的设定。3维显示处理部件140根据读出的增益调整值和STC调整值，进行该不透明度曲线的设定。即不透明度曲线设定部件142一边使基于增益调整值和STC调整值的灰度等级与不透明度曲线的不透明度的刻度对应起来，一边在不透明度曲线的设定中原样地利用增益调整的参数和STC调整的参数。由此，进行不透明度曲线的设定。
(步骤6)
进而，3维显示处理部件140根据所设定的不透明度曲线和由用户设定的视点310等(参考图4)，进行体绘制。如果3维显示处理部件140进行体绘制处理，则体数据被投影到投影面330，在由摄影技师指定的3维图像中调整显示条件。
(作用、效果)
如以上说明的那样，在实施例2的医用图像处理装置中，以前非常困难的不透明度曲线的设定变得简单，或者可以省略。作为结果，通过本实施例的医用图像处理装置，能够减轻图像阅览者的负担，能够提高读图或者图像诊断效率。
进而，在实施例2的医用图像处理装置中，在将体数据存储到图像服务器400中时，将体数据、增益调整/STC调整或者窗口变换的参数与附带信息一起存储。因此，在医用图像处理装置的外部的显示装置中，即使为了以后阅览3维图像而变更显示条件时，也能使以前非常困难的不透明度曲线的设定变得简单，或者可以省略。
当然可以将上述说明了的实施例1和实施例2的医用图像处理装置适用于X射线CT装置。接着一边将上述医用图像处理装置适用于X射线CT装置，一边说明变更为特别适合于X射线CT装置的结构的实施例。
[实施例3]
接着，作为本发明的实施例3的医用图像处理装置，说明X射线CT装置。在作为实施例3的医用图像处理的X射线CT装置中，也与上述的体数据生成步骤同样地，由图像取得部件112生成图像数据。另外，针对该图像数据，作为2维显示处理进行窗口变换，但在该X射线CT装置中，如下这样进行窗口变换。
在X射线CT装置中，为了取得X射线CT图像，在图像取得部件112的扫描之前，经由操作单元201设定扫描条件、重构条件、显示条件等各种条件的参数。例如，在本实施例的X射线CT装置中，在取得X射线CT图像之前，设定切片位置、摄像范围、管电压、管电流作为该参数。另外，与这些参数一起，预先设定窗口条件的参数，即窗口变换中的窗口水平值、窗口宽度值的预设置。在本实施例的X射线CT装置中，使用该窗口水平值、窗口宽度值，设定体绘制处理的不透明度曲线。如下这样进行不透明度曲线的设定。
在该X射线CT装置中，将预先设定的窗口水平、窗口宽度的参数的预设置存储在未图示的存储部件中。窗口变换部件132在进行在体数据生成步骤中生成的图像数据的窗口变换时，读出该窗口变换的预设置。窗口变换部件132根据读出的预设置，对图像数据进行窗口变换，进行图像数据的灰度等级处理。另外，在考虑到由于摄影条件、温度、波束硬化修正等而CT值变动的情况，调整预设置的值的情况下，根据调整值，进行图像数据的灰度等级处理。
另外，在本实施例的X射线CT装置中，可以在上述窗口变换设定画面中，由摄影技师调整窗口变换的参数。例如，在X射线CT装置中，在窗口变换的预设置中执行了2维图像的灰度等级显示后，摄影技师可以通过窗口变换设定画面等来进行窗口变换的微调整。
在本实施例中，在窗口变换步骤中设定的参数也与图像数据对应地作为附带信息被存储。另外，将与图像数据对应地存储的窗口变换的参数适用于不透明度曲线的步骤如上述那样。
在由X射线CT装置生成的X射线CT图像中，由于被检体的组织，而表示像素值的CT值(HU)是大致一定的值。因此，在X射线CT图像中，与MRI装置、超声波图像取得装置相比，大致唯一地确定图像的各部分的图像信号的强度与灰度等级/不透明度的关系。其结果，X射线CT装置由于该结构而变得适合。
(作用/效果)
如以上说明的那样，在实施例3的医用图像处理装置中，以前非常困难的不透明度曲线的设定变得简单，或者可以省略。作为结果，通过本实施例的医用图像处理装置，能够减轻图像阅览者的负担，能够提高读图或者图像诊断效率。
进而，在实施例3的医用图像处理装置中，由于预先设定了窗口变换的预设置，所以能够进一步减轻图像阅览者的负担。另外，在本实施例中，说明了医用图像处理装置是X射线CT装置的情况，但也可以将本实施例的医用图像处理装置作为MRI装置、超声波图像取得装置。
[实施例4]
接着，参考图8，说明本发明的实施例4的医用图像处理系统。图8是表示本发明的实施例4的医用图像处理系统的概要结构的框图。
如图8所示，实施例4的医用图像处理系统构成为具有医用图像取得装置、医用图像处理装置、图像服务器400。在此，在本实施例的医用图像处理系统中，医用图像取得装置主要是取得医用图像，并不一定进行体绘制等用于阅览的3维显示处理。对于体绘制，由进行图像数据的显示处理的医用图像处理装置进行。以下，根据图8，说明本实施例的医用图像处理系统。
如图8所示，医用图像处理系统的医用图像取得装置从摄影技师接受摄影条件的设定。摄像控制部件110控制图像取得部件112，使其进行被检体的摄像，并且检测出图像信号。进而，医用图像取得装置的重构部件120对该图像信号进行重构处理，由此生成图像数据，并被存储在图像存储部件121中。进而，医用图像取得装置通过体数据生成部件122，根据该存储的图像数据，生成体数据。
医用图像取得装置通过发送接收部件111将生成的体数据发送到图像服务器400。图像服务器400存储所接收到的体数据。图像服务器400可读出地存储体数据。另外，在体数据中，附带有调整前的窗口水平、窗口宽度、不透明度的参数。
医用图像处理装置能够读出存储在图像服务器400中的图像数据。体数据如果被医用图像处理装置读出，则为了能够进行阅览，而实施3维显示处理。医用图像处理装置通过2维显示处理部件130进行与灰度等级显示有关的窗口变换。对于该窗口变换处理，如以上所述那样。
另外，医用图像处理装置通过3维显示处理部件，对体数据进行体绘制。这时的不透明度的设定利用在窗口变换中设定的参数。对于这点，如以上所述那样。另外，在本实施例的医用图像处理装置中，构成为由医用图像处理装置进行窗口变换。但是，在本实施例的医用图像处理系统中，并不只限于该结构。例如，也可以采用由医用图像取得装置进行窗口变换的结构。在该情况下，将在窗口变换中设定的参数作为DICOM(Digital Imaging and Communication in Medicine)等附带信息而附带在体数据中。该附带信息与体数据一起存储在图像服务器400中。
(作用/效果)
如以上说明的那样，在实施例4的医用图像取得装置中，以前非常困难的不透明度曲线的设定也变得简单，或者可以省略。作为结果，通过本实施例的医用图像处理装置，能够减轻图像阅览者的负担，能够提高读图或者图像诊断效率。
Claims (10)
1.一种医用图像处理装置，其特征在于包括：
信息取得部件，取得针对被检体的医用图像数据设定的窗口水平值和窗口宽度值；
不透明度设定部件，根据上述窗口水平值和窗口宽度值，设定体绘制的不透明度曲线；
体绘制部件，根据由上述不透明度设定部件设定的上述不透明度曲线，对医用图像数据进行体绘制处理。
2.根据权利要求1所述的医用图像处理装置，其特征在于：
上述医用图像数据是MRI图像数据或X射线CT图像数据，
上述信息取得部件取得针对上述被检体的医用图像数据进行了窗口调整的窗口水平值和窗口宽度值。
3.根据权利要求1所述的医用图像处理装置，其特征在于：
上述不透明度设定部件使基于窗口变换的灰度等级与不透明度曲线的不透明度的刻度对应起来，并且将上述窗口水平值设定为上述不透明度曲线的不透明度的中央值。
4.根据权利要求2所述的医用图像处理装置，其特征在于：
上述不透明度设定部件对上述窗口宽度值乘以规定的系数，而作为上述不透明度曲线的不透明度的宽度值来利用。
5.根据权利要求1所述的医用图像处理装置，其特征在于：
上述不透明度设定部件将附加在上述医用图像数据中的附带信息的上述窗口水平值和窗口宽度值用作上述不透明度曲线设定的参数。
6.根据权利要求2所述的医用图像处理装置，其特征在于：
上述不透明度设定部件根据针对MPR图像或断层像进行了窗口调整时的窗口水平值和窗口宽度值，设定上述不透明度曲线。
7.根据权利要求1所述的医用图像处理装置，其特征在于：
上述信息取得部件取得在取得上述医用图像数据之前预先设定的上述窗口水平值和窗口宽度值。
8.一种超声波图像取得装置，其特征在于包括：
信息取得部件，取得在被检体的超声波图像收集中进行了增益调整和STC调整的至少一方时的、增益调整值和STC调整值；
不透明度设定部件，使基于上述增益调整值和STC调整值的灰度等级与不透明度曲线的不透明度的刻度对应起来，并且原样地利用增益调整的参数和STC调整的参数来设定不透明度曲线；
体绘制处理部件，根据上述不透明度曲线，对医用图像数据进行体绘制处理。
9.根据权利要求8所述的超声波图像取得装置，其特征在于：
上述不透明度设定部件将附加在上述医用图像数据中的附带信息的上述增益调整值或STC调整值用作上述不透明度曲线设定的参数。
10.一种医用图像处理方法，其特征在于包括：
信息取得部件取得针对被检体的医用图像数据设定的窗口水平值和窗口宽度值的步骤；
不透明度设定部件根据上述窗口水平值和窗口宽度值，设定体绘制的不透明度曲线的步骤；
体绘制处理部件根据由上述不透明度设定部件设定的上述不透明度曲线，对医用图像数据进行体绘制处理的步骤。
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