JP2001351093A - 医用画像表示装置 - Google Patents
医用画像表示装置Info
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Landscapes
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- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
を提供する。 【解決手段】 ボリューム画像を含む複数の断層像11
〜1nから積み上げ画像11A〜11Cを生成し、該積
み上げ画像に対し任意の位置に視点eを設定し、該視点
eから前記各断層像11〜1nを投影面Pに投影して透
視変換像を構成し、視点eから投影面Pまでの投影線L
の通過点を前記透視変換像の画素値毎に分類し、分類し
た画素値毎に画素値標識ビットメモリMC1〜MCnへ
記憶し、記憶した画素値毎の重み付け情報と加算情報と
を設定し、該重み付け情報に基づいて画素値間の重み付
け処理し、該加算情報に基づき重み付け処理した画素値
を加算し、加算した画素値より陰影づけした透視変換像
を生成し、該透視変換画像の抽出対象部位を設定し、該
対象部位と前記断層像間の間隔情報と前記重み付け処理
のパラメータとを関連づけて記憶し、該パラメータで前
記重み付け処理を行う。
Description
RI装置あるいは超音波断層装置などの医用画像診断装
置から得られた断層像を積み上げて立体像を生成し、該
生成した立体像を透視変換した透視変換像を形成、表示
する医用画像表示装置に係り、特に前記透視変換像を形
成する際の操作性を向上した医用画像表示装置に関する
ものである。
用画像診断装置が使用されるようになってきた。この種
の医用画像診断装置は断層像が大量に得られるので、こ
れらの断層像を如何に効率良く読影するかが課題であっ
た。
を一度で見るために、前記断層像を積み上げて立体像を
生成し、該生成した立体像を透視変換し、その透視変換
像の画素値の最大値だけをMIP(Maximum Intensity
Projection)像として生成し、表示していた。
大値以外の様々な画素値になる得る肺内部の癌、肺炎、
肺気腫などの病変部を一度に全て表示させることは困難
であった。
6号公報に記載される方法によって、 最大値以外の透
視変換像を表示することが行われている。
来技術では、表示したい画素値(その画素値の範囲も含
む)及び画素値の重み付け係数を設定してからでないと
上記透視変換像が得られないので、観察者にとって画素
値の調査とその画素値の入力の操作が繁雑である点が配
慮されていなかった。
m程度の粗い間隔で断層像を得ることが行われ、前記検
診で病粗変部やそれに疑わしき部分が診断されたときな
ど、病変部の進行状態を診断するために、スライス間隔
を5mmあるいは1mmにして、細かい間隔で断層像を
得る精密検査(精検)が行われる。このような検診と精
検で重み付け加算の重み付け係数をスライス間隔に拘ら
ず同じものにしていたので、スライス間隔の変化により
透視変換画像が不鮮明となるおそれがあった。
分布がそれぞれ異なる断層像において一律に設定できな
いため、対象となる透視変換画像を表示するために調整
が必要であり、この調整は断層像毎に行わなければなら
ないので、観察者の操作が繁雑であるという問題があっ
た。
た医用画像表示装置を提供することにある。
画像を表示できる医用画像表示装置を提供することにあ
る。
画像を含む複数の断層像から積み上げ画像を生成する手
段と、該生成した積み上げ画像に対し任意の位置に視点
を設定する手段と、該設定した視点から前記各断層像を
投影面に投影して透視変換像を構成する手段と、該構成
した透視変換像の前記視点から前記投影面までを線分で
結んだ投影線の通過点を前記透視変換像の画素値毎に分
類する手段と、該分類した前記透視変換像の画素値毎に
記憶する手段と、該記憶した画素値毎の重み付け情報と
加算情報とを設定する手段と、該設定した重み付け情報
に基づいて画素値間の重み付け処理する手段と、該設定
した加算情報に基づき前記重み付け処理した画素値を加
算する手段と、該加算した画素値より陰影づけした透視
変換像を生成する手段とを備えた医用画像表示装置にお
いて、前記透視変換画像の抽出対象部位を設定する手段
と、該設定した抽出対象部位と前記断層像間の間隔情報
と前記重み付け処理のパラメータとを関連づけて記憶す
る手段と、前記抽出対象部位と前記断層像間の間隔情報
に関連したパラメータを前記記憶手段から読み出して前
記重み付け処理手段に出力する手段とを備えたことを特
徴とする医用画像表示装置によって達成される。
から積み上げ画像を生成する手段と、該生成した積み上
げ画像に対し任意の位置に視点を設定する手段と、該設
定した視点から前記各断層像を投影面に投影して透視変
換像を構成する手段と、該構成した透視変換像の前記視
点から前記投影面までを線分で結んだ投影線の通過点を
前記透視変換像の画素値毎に分類する手段と、該分類し
た前記透視変換像の画素値毎に記憶する手段と、該記憶
した画素値毎の重み付け情報と加算情報とを設定する手
段と、該設定した重み付け情報に基づいて画素値間の重
み付け処理する手段と、該設定した加算情報に基づき前
記重み付け処理した画素値を加算する手段と、該加算し
た画素値より陰影づけした透視変換像を生成する手段と
を備えた医用画像表示装置において、前記透視変換画像
の抽出対象部位を設定する手段と、前記複数の断層像の
それぞれの画素値の頻度から重み付け処理のパラメータ
を演算する手段と、前記抽出設定部位と前記重み付け処
理のパラメータと前記断層像間の間隔情報とを関連づけ
て記憶する手段と、前記抽出対象部位と前記断層像間の
間隔情報に関連した前記重み付け処理のパラメータを前
記記憶手段から読み出して前記重み付け処理手段に出力
する手段とを備えたことを特徴とする医用画像表示装置
によって達成される。
形態について図面を用いて説明する。図6は、本発明に
よる医用画像表示装置の概略構成の一実施形態を示すブ
ロック図である。図6において、20は磁気ディスク、
21は主メモリ、22はCPU(中央処理装置)、23
は表示メモリ、24はCRTモニタ、25はキーボー
ド、26はマウス、27はマウスコントローラ、28は
共通バスである。
であるCT像等の複数の断層像またはボリューム画像、
上述計数処理又は標識記録処理及び重み付け処理並びに
画素位置座標変換等の実行プログラム、オペレーション
プログラム、重み係数曲線等を格納するものである。ま
たこの磁気ディスク20は、各種プログラムの実行によ
り得られる各種データ、例えば構成後の透視変換像等も
格納する。主メモリ21はプログラム実行時に種々のプ
ログラム、データを一時的に格納するものである。な
お、磁気ディスクに代えて光ディスクを用いてもよい。
CPU22はプログラム実行時に必要な演算、処理及び
装置各部の制御を行うものである。
み付け処理のパラメータ(重み係数曲線)等のデータ、
マウスカーソルの表示用データ等を格納する。CRTモ
ニタ24は表示メモリ23に格納されたデータを画像と
して表示するものである。すなわちCRTモニタ24に
は、各種プログラムの実行に伴って、CT像や透視変換
像、重み係数曲線あるいはマウスカーソル等が表示され
る。
等を入力するものである。マウス26は例えば視点、投
影面、断層像等の位置入力、投影線方向、重み係数曲線
の選択や修正等を行うのに用いられるものであり、マウ
スコントローラ27はそのマウス26を制御するもので
ある。共通バス28は以上の装置各部を接続するもので
ある。
ード25やマウス26の操作により図2に示すフローチ
ャートを実行し、透視変換像を構成し表示する。また、
断層像のスライス厚とスライス間隔は画像付帯情報とし
て、断層像に対応づけて上記磁気ディスク等に記憶され
ている。
ス間隔毎のCT値に対する重み付け係数の設定について
図7を用いて説明する。
重み付け係数との関係を示す図である。この場合は、肺
野の検診を目的とし、CT値の上限は−600、下限は
−850とする。
間の間隔(スライス間隔)が1mmのように小さい場
合、下限に近い方のCT値と重み付け係数の特性を急峻
にすると鮮明な画像が得られた。次に、図7(b)で示
したように、スライス間隔が5mmのように中程度の場
合、下限に近い方のCT値と重み付け係数の特性を図7
(a)よりもやや緩やかにすると鮮明な画像が得られ
た。次に、図7(c)で示したように、スライス間隔が
10mmのように粗い場合、下限に近い方のCT値と重
み付け係数の特性を図7(b)よりもさらに緩やかにす
ると鮮明な画像が得られた。以上を総合して考えると、
ここではスライス間隔の大きさが重み付け係数の傾きの
緩急に作用し、スライス間隔が小さい程、CT値と重み
付け係数の特性を急峻な特性曲線となるような関数を、
スライス間隔が大きい程、CT値と重み付け係数の特性
を緩い特性曲線となるような関数を、それぞれ適宜選択
すればよい。ここでは、各関数はメモリや磁気ディスク
などの記憶手段に記憶してある。
て、図1、図2を用いて説明する。図1は本発明による
透視変換像構成表示方法の一実施形態の説明図である。
同図の符号で、eは視点、Lは投影線、Pは投影面、1
1〜1nは複数のX線CT像(以下単に「CT像」とい
う)である。これらのCT像11〜1nは、視点e及び
投影面Pの相互間において積み上げられて、その積み上
げ方向に配列されている。また、MC1〜MCnは画素
値毎に設けられたCT値標識用ビットメモリであり、M
C1〜MCnはCT像を構成する階調の数だけ有するこ
とになる。図2は図1の動作を示すフローチャートであ
る。
ップ41)。
Cnを初期化(クリア)する(ステップ42)。
出し、該読み出したCT値と対応するCT値標識用ビッ
トメモリMCに“1”を設定する。ここでは、肺野のC
T値だけが選択設定されるとする(ステップ43)。
レジスタ“sum”をクリアする(ステップ44)。
リ、例えばMC1を指定する(ステップ45)。
が“0”か否か判定する。判定結果が“yes”であれ
ばステップ48に移行し、“no”であればステップ4
7に移行する(ステップ46)。
されたCT値標識用ビットメモリMCに対応するCT値
について、CT値の差に基づいて重み付け計算を行った
後、それぞれの重み付け計算した結果を加算する。この
重み付け計算を行うにためには、図7に示すように、断
層像のスライス間隔に基づき、重み付け係数を設定する
(ステップ47)。
ビットメモリMC1〜MCnに対して行われたかを判定
する。判定結果が“yes”であればステップ50に移
行し、“no”であればステップ49に移行する(ステ
ップ48)。
標識用ビットメモリMC1〜MCnに対して行われてい
ない場合は、CT値標識用ビットメモリMCを更新指定
し、ステップ46に移行する(ステップ49)。
標識用ビットメモリMC1〜MCnに対して行われた場
合は、“sum”レジスタの値を表示メモリMBに格納
する(ステップ50)。
線について行われたかを判定する。判定結果が“ye
s”であれば処理を終了し、“no”であればステップ
52に移行する(ステップ51)。
ついて行われていないときは、投影線を更新設定し、ス
テップ43に移行する(ステップ52)。
に、CT値と重み付け係数の関係を示すグラフのように
示し、そのグラフの形状はマウスでグラフ部分を掴ん
で、様々な形へ修正することができる。そして、修正さ
れた重み付け係数が上記ステップ47の重み付け加算処
理に採用される。
置についてのCT値毎の通過の有無として分類する処理
(以下「標識記録処理」)を終え、全てのCT値標識用
ビットメモリMC1〜MCnの全ての画素位置(投影面
Pの全画素位置に対応する画素位置全て)についての標
識“1”の有無によって記録される。
長(投影線Lが投影面Pに向かって進み画素値を読み込
む場合の画素値読込み間隔(タイミング))とCT像1
…の相互間隔が同一の場合について説明したが、それら
は必ずしも全て一致するものではないので、そのときに
は、補間法(例えば、特開平8−335278号公報参
照)により一致するその画素値について上述計数処理を
行うようにしても良い。また、上記単位ステップ長は1
画素長でも良く、また1画素長より小さくてもよい。
録のCT値(CT値の範囲)、換言すれば臓器等、CT
像1…中の観察対象部位を分離表示、更には強調表示す
るために重み付け処理する。ここで重み付け処理は、ス
ライス間隔が異なるとき、本発明によりスライス間隔の
情報を読み出し、そのスライス間隔に基づいて重み付け
係数を例えば、図7に示すように設定する。このよう
に、各処理、各ステップの順序は適宜変更可能であり、
最終的に全ての投影線L(投影面5の全画素)に関し
て、計数処理、重み付け処理され、これらの各処理の結
果を表示メモリ(積和メモリ)MBに格納する。
は、例えば特開平7−210704号公報及び特開平7
−296184号公報に記載された方法が適用される。
以上の処理の結果、表示メモリ(積和メモリ)MBに透
視変換像51を図4(a)、(b)に示すようにモニタ
に表示する。
る角度)が0°と90°の透視変換像51a、51bの
同時表示例である。一旦、CT値(濃度)毎に計数処理
してあれば、どの濃度の部位(臓器等)を分離、強調表
示するかは、重み係数曲線(CT値別に重み係数をして
なる曲線)の形状を修正するだけで変更できることにな
り、強調部位を変えた再表示が容易に可能になる。図示
モニタ画面24aでは、初期設定している重み係数曲線
で重み付けされた透視変換像51a、51bが表示され
ている例を示す。この場合、マウスカーソル26aの操
作で重み係数曲線52aをピックアップして、重み係数
曲線52aの形状を自在に変えることができる。
その元となった複数のCT像11〜1nのうち適宜選択
されたCT像1aとの同時表示例である。ここでは、マ
ウスカーソル26aで指示するCT像1a中の任意箇所
の濃度値を山の頂のような部分と対応して重み付けされ
た透視変換像26aが表示されている例を示している。
に異なる例を示す図である。この図5は、重み係数曲線
52の山の頂部をマウスカーソル26aの操作により、
透視変換像51c、51d、51eをモニタ画面24a
上に横並びに3枚同時表示した例を示している。
重み係数曲線52aのモニタ表示時にモニタ画面横方向
にとられた濃度値(CT値)に対応する位置に、肝臓、
皮膚、骨、等のCT像1…中の観察対象部位の名前を付
加表示すれば、所望の部位を分離、強調表示させる際の
直感的な重み係数曲線52aの形状の修正に有効であ
る。
ビットメモリMCはそのCT値の領域の厚みデータを見
ることもできることから、そのデータに基づき、メモリ
に記憶されるCT値間の勾配を含ませて陰影付けした画
像データを得ることもできる。
各画素値(CT値)に対してしきい値処理を行って説明
したが、このしきい値処理は省略してもよい。その場合
には、画素値(CT値)の全範囲(全域)が構成表示対
象となり、X線透視変換像のような透視変換像が得られ
る。
(同一値の重み付けで)、図2に示す処理を行った透視
変換像を構成表示するようにしてもよい。
の場合を説明したが、視点eを所定距離ずらした位置に
一対設定し、各々について図2に示す処理を行えば視差
のある2つの透視変換像が構成表示でき、ステレオ視す
ることも可能になる。
a、51b、図4(b)に示す透視変換像51aと断層
像27あるいは図4に示す3つの透視変換像51c〜5
1e等のように、投影線方向や視点位置を違えて得られ
た複数の透視変換像、透視変換像と断層像あるいは重み
付け係数曲線の形状を異にして得られた複数の透視変換
像等、複数の画像を表示する場合、連続して表示(動画
表示)するようにしてもよい。
らず、3次元的なボリューム計測によるMRI像や超音
波断層像にも適用可能である。
1nの投影面Pへの投影法に中心投影法を用いたが、図
3に示すように平行投影法を用いて投影してもよい。ま
た、図3と図1の関係は投影法が異なることだけが相違
するので、詳細な説明は割合する。
臓器等、断層像中の観察対象部位の分離表示に優れ、各
部位が鮮明に分離された透視変換像が得られると共に、
観察者の操作性を向上できる。
の構成ならびに表示方法の説明図である。図8におい
て、eは視点、Lは視線(投影線)、Pは投影面、81
A〜81CはX線CT装置、MRI装置、超音波断層装
置などの医用画像診断装置から得られる複数の断層像を
積み上げた積み上げ画像である。また、視点位置、視線
(投影線)方向、投影面位置及び複数の断層像の位置は
設定される。
上げ画像81A〜81Cに対してCT値別に設けられた
CT値標識ビットメモリで、MC1は第1のCT値標識
用のビットメモリ、MC2は第2のCT値標識用のビッ
トメモリ、…、Mcnは第nのCT値標識用のビットメ
モリである。
Mcnの数は、撮影部位に応じてCT値が必要とされる
範囲等によって規定される。また、これらのCT値標識
ビットメモリMC1〜Mcnは、アドレスが連続する1
つのメモリ空間に割り当ててもよい。また、積和メモリ
MBも同様にCT値標識ビットメモリと1つのメモリ空間
に割り当ててもよい。
構成ならびに表示の手順を説明する。図9は図8の透視
変換画像の構成ならびに表示方法の手順の一例を示すフ
ローチャート、図10は図8の透視変換画像の構成なら
びに表示方法の原理を示す図である。
ップ91a)、解析用メモリをクリアする(ステップ9
1b)。
する断層像において、CT値が−500より小さいもの
を解析用メモリにCT値毎に分けて格納する(ステップ
92)。
多い順に並び変える(ステップ93)。
値HCT1から第10番目のCT値HCT10の平均C
T値HCTaを算出する。図10(a)に示すように1
枚目のCT画像のCT値頻度分布、2枚目のCT画像の
CT値頻度分布、…、n枚目のCT画像のCT値頻度分
布からそれぞれのCT画像について平均CT値を算出す
る(ステップ94)。
モリに格納する(ステップ95)。
の断層像について判定し終えたかを判定する。yesな
らばステップ97に進み、noならばステップ91aに
進む(ステップ96)。
Taの中で最小の平均CT値HCTmを得て、Low1
として図10(b)のように設定する。この場合、n枚
目のCT画像の平均CT値HCTanが最小の平均CT
値HCTmとなる(ステップ97)。
Low2とし、330(CT値)を加算した値をUPP
としてそれぞれ図10(b)のように設定する(ステッ
プ98)。この数値は肺野で有効な値であって、他の部
位では調整が必要であることはいうまでもない。
cnをクリアする(ステップ99)。
面に表示された左端の投影線をL1として設定する(ス
テップ100)。
〜81Cの各通過点での画素値(濃度値)が、図1で行
ったようなしきい値(上限、下限等)の条件を満たす場
合に、その画素値に対応するCT値の標識ビットメモリ
MCの、その通過点(画素位置)が投影される投影面P
の画素位置と同じ画素位置に、その通過があったことの
標識として「1」を設定する。すなわち、投影線L1が
通過する画素の値(画素値)別にその通過があったこと
を識別し、その識別結果に基づきCT値の標識ビットメ
モリに所定の数値を設定する。この設定は全ての積み上
げ画像81A〜81Cを通過後に行われる。なお、画素
値とCT値の対応は適宜定められるが、ここでは説明の
簡略化のため、画素値とCT値とが1対1対応となって
いる(ステップ101)。
ジスタ“sum”をクリアする(ステップ102)。
リ、例えばMC1を指定する(ステップ103)。
容が“0”か否か判定する。判定結果が“yes”であ
ればステップ106に移行し、“no”であればステッ
プ105に移行する(ステップ104)。
定されたCT値の標識用ビットメモリMCに対応するC
T値について、CT値の差に基づいて重み付け計算を行
った後、それぞれの重み付け計算した結果を加算する。
この重み付け計算を行うにためには、図7に示すよう
に、断層像のスライス間隔に基づき、重み付け係数を設
定する(ステップ105)。
用ビットメモリMC1〜MCnに対して行われたかを判
定する。判定結果が“yes”であればステップ107
に移行し、“no”であればステップ108に移行する
(ステップ106)。
値標識用ビットメモリMC1〜 MCnに対して行われ
ていない場合は、 CT値標識用ビットメモリMCを更
新指定し、ステップ104に移行する(ステップ10
7)。
値標識用ビットメモリMC1〜MCnに対して行われた
場合は、“sum”レジスタの値を表示メモリMBに格
納する(ステップ108)。
影線について行われたかを判定する。判定結果が“ye
s”であれば処理を終了し、“no”であればステップ
110に移行する(ステップ109)。
について行われていないときは、投影線を更新設定し、
ステップ101に移行する(ステップ110)。
に、CT値と重み付け係数の関係を示すグラフのように
示し、そのグラフの形状はマウスでグラフ部分を掴ん
で、様々な形へ修正することができる。そして、修正さ
れた重み付け係数が上記ステップ105の重み付け加算
処理に採用される。
均する数は具体的な数値を用いて説明したが、この数値
に制限されないことはいうまでもない。
用画像表示装置を提供するという効果を奏する。
用画像表示装置を提供するという効果を奏する。
した画像処理の原理を示す図。
した画像処理の原理を示す図。
示した表示例。
すブロック図。
との関係を示す図。
に表示方法の説明図。
手順の一例を示すフローチャート。
の原理を示す図。
(中央処理装置)、23…表示メモリ、24…CRTモニ
タ、24a…モニタ画面、25…キーボード、26…マ
ウス、26a…マウスカーソル、27…マウスコントロ
ーラ、28…共通バス、51a〜51e…透視変換像、
52a…重み係数曲線、e…視点、L…投影線、P…投
影面、11〜1n…CT像、MB…積和メモリ(表示メ
モリ)、MC1〜MCn…画素値標識ビットメモリ
Claims (2)
- 【請求項1】 ボリューム画像を含む複数の断層像から
積み上げ画像を生成する手段と、該生成した積み上げ画
像に対し任意の位置に視点を設定する手段と、該設定し
た視点から前記各断層像を投影面に投影して透視変換像
を構成する手段と、該構成した透視変換像の前記視点か
ら前記投影面までを線分で結んだ投影線の通過点を前記
透視変換像の画素値毎に分類する手段と、該分類した前
記透視変換像の画素値毎に記憶する手段と、該記憶した
画素値毎の重み付け情報と加算情報とを設定する手段
と、該設定した重み付け情報に基づいて画素値間の重み
付け処理する手段と、該設定した加算情報に基づき前記
重み付け処理した画素値を加算する手段と、該加算した
画素値より陰影づけした透視変換像を生成する手段とを
備えた医用画像表示装置において、前記透視変換画像の
抽出対象部位を設定する手段と、該設定した抽出対象部
位と前記断層像間の間隔情報と前記重み付け処理のパラ
メータとを関連づけて記憶する手段と、前記抽出対象部
位と前記断層像間の間隔情報に関連したパラメータを前
記記憶手段から読み出して前記重み付け処理手段に出力
する手段とを備えたことを特徴とする医用画像表示装
置。 - 【請求項2】 ボリューム画像を含む複数の断層像から
積み上げ画像を生成する手段と、該生成した積み上げ画
像に対し任意の位置に視点を設定する手段と、該設定し
た視点から前記各断層像を投影面に投影して透視変換像
を構成する手段と、該構成した透視変換像の前記視点か
ら前記投影面までを線分で結んだ投影線の通過点を前記
透視変換像の画素値毎に分類する手段と、該分類した前
記透視変換像の画素値毎に記憶する手段と、該記憶した
画素値毎の重み付け情報と加算情報とを設定する手段
と、該設定した重み付け情報に基づいて画素値間の重み
付け処理する手段と、該設定した加算情報に基づき前記
重み付け処理した画素値を加算する手段と、該加算した
画素値より陰影づけした透視変換像を生成する手段とを
備えた医用画像表示装置において、前記透視変換画像の
抽出対象部位を設定する手段と、前記複数の断層像のそ
れぞれの画素値の頻度から重み付け処理のパラメータを
演算する手段と、前記抽出設定部位と前記重み付け処理
のパラメータと前記断層像間の間隔情報とを関連づけて
記憶する手段と、前記抽出対象部位と前記断層像間の間
隔情報に関連した前記重み付け処理のパラメータを前記
記憶手段から読み出して前記重み付け処理手段に出力す
る手段とを備えたことを特徴とする医用画像表示装置。
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---|---|---|---|
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- 2000-08-02 JP JP2000234016A patent/JP4597331B2/ja not_active Expired - Lifetime
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