JP2002542915A - ２つの放射線ディジタル画像の融合方法とシステム - Google Patents
２つの放射線ディジタル画像の融合方法とシステムInfo
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
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Abstract
(57)【要約】
走査により得られる第１の放射線ディジタル画像と磁気共鳴診断装置（ＭＲＩ）により得られる第２の放射線ディジタル画像の融合の方法である。グレーレベルのＣＴインターバルがスキャナ画像で最初に選択される。ついで、ＣＴインターバル内にあるグレーレベルをもつスキャナ画像の各画素が、ＭＲＩ画像と同じ座標の画素のディジタル処理によって得られる画素に置き換えられる。そのとき、最終画像は、ＣＴインターバル内にあるグレーレベルの画素が前記ディジタル処理されたスキャナ画像に相当する。
Description
【０００１】 （発明の背景） 本発明は、被写体の２つのディジタル画像、すなわち被写体の特定の要素を目
立たせる第１の画像、そして別の要素を目立たせる第２の画像の融合に関する。
立たせる第１の画像、そして別の要素を目立たせる第２の画像の融合に関する。
【０００２】 これは医療分野で特に重要な適用例があり、走査によって得られる体の器官の
第１の画像を、磁気共鳴診断装置（ＭＲＩ）によって得られる同器官の第２の画
像と融合するものである。
第１の画像を、磁気共鳴診断装置（ＭＲＩ）によって得られる同器官の第２の画
像と融合するものである。
【０００３】 実際に、スキャナによって得られる画像は特に骨のような部分を表現する。こ
のような画像における、骨のような部分は白色であり、他の全ての部分とりわけ
柔組織はコントラストのない均一な灰色になっている。一方、ＭＲＩによって得
られる画像は柔組織をいくつかのグレーレベルの様々な陰で表し、骨や空スペー
スのような他の部分は黒色である。
のような画像における、骨のような部分は白色であり、他の全ての部分とりわけ
柔組織はコントラストのない均一な灰色になっている。一方、ＭＲＩによって得
られる画像は柔組織をいくつかのグレーレベルの様々な陰で表し、骨や空スペー
スのような他の部分は黒色である。
【０００４】 一般に、医療分野においてはスキャナ画像をＭＲＩ画像と融合するが、これは
スキャナ画像の骨のような部分の画素をＭＲＩ画像中に統合することによる。
スキャナ画像の骨のような部分の画素をＭＲＩ画像中に統合することによる。
【０００５】 スキャナ画像はグレーレベルの絶対目盛を持っており、したがって、全てのス
キャナ画像は全て相互にコンパチブルである。すなわち、所与のグレーレベルは
常に特定の器官を表現する。この絶対目盛はハウンズフィールド（Ｈｏｕｎｓｆ
ｉｅｌｄ）目盛であり、正数および負数からなり、０レベルは水のグレーレベル
である。
キャナ画像は全て相互にコンパチブルである。すなわち、所与のグレーレベルは
常に特定の器官を表現する。この絶対目盛はハウンズフィールド（Ｈｏｕｎｓｆ
ｉｅｌｄ）目盛であり、正数および負数からなり、０レベルは水のグレーレベル
である。
【０００６】 一方、ＭＲＩ画像は絶対目盛をもたない。グレーレベルは受診者および画像取
得条件に依存する。そのため、例えば柔組織として筋肉は一のＭＲＩ画像から別
のものへ同じグレーレベルによっては表現されない。したがって、スキャナ画像
とＭＲＩ画像の融合により最終画像が生じるが、その目盛は絶対のものでない。
得条件に依存する。そのため、例えば柔組織として筋肉は一のＭＲＩ画像から別
のものへ同じグレーレベルによっては表現されない。したがって、スキャナ画像
とＭＲＩ画像の融合により最終画像が生じるが、その目盛は絶対のものでない。
【０００７】 換言すれば、絶対目盛をもつある画像と、絶対目盛をもたない別の画像の融合
により、いかなる絶対目盛ももたない最終画像を生じる。
により、いかなる絶対目盛ももたない最終画像を生じる。
【０００８】 さらに、いかなる絶対目盛ももたない画像は現行のいかなるスキャナ画像処理
ソフトウェアによっても使用することができない。実際にスキャナ画像の全ての
ソフトウェアは、ハウンズフィールド・スケールである標準グレーレベル・フォ
ーマットを使用している。したがって、スキャナとＭＲＩの両画像の融合から生
成する最終画像はいかなるスキャナ画像処理ソフトウェアともコンパチブルでは
ない。前記最終画像を使用することができるように、ハウンズフィールド・スケ
ールで目盛られる特定の画像処理ソフトウェアを開発することが必要となる。
ソフトウェアによっても使用することができない。実際にスキャナ画像の全ての
ソフトウェアは、ハウンズフィールド・スケールである標準グレーレベル・フォ
ーマットを使用している。したがって、スキャナとＭＲＩの両画像の融合から生
成する最終画像はいかなるスキャナ画像処理ソフトウェアともコンパチブルでは
ない。前記最終画像を使用することができるように、ハウンズフィールド・スケ
ールで目盛られる特定の画像処理ソフトウェアを開発することが必要となる。
【０００９】 本発明は、ＭＲＩ画像のグレーレベルをスケーリングすることによって、その
問題にある解決を導入しようと意図するもので、これにより最終画像をスキャナ
画像処理ソフトウェアの全てとコンパチブルにする。換言すれば、最終画像はハ
ウンズフィールド・スケールで目盛られることになる。
問題にある解決を導入しようと意図するもので、これにより最終画像をスキャナ
画像処理ソフトウェアの全てとコンパチブルにする。換言すれば、最終画像はハ
ウンズフィールド・スケールで目盛られることになる。
【００１０】 本発明の一の目的は、前記最終画像にディジタル処理を実施することを希望す
る場合に、特定のソフトウェアの開発における投資コストを低下することである
。
る場合に、特定のソフトウェアの開発における投資コストを低下することである
。
【００１１】 本発明の別の目的は、標準放射線療法ソフトウェア用の画像源として、当技術
分野の現状の融合された画像の場合でなく、本発明方法によって得られる融合の
最終画像を使用することである。
分野の現状の融合された画像の場合でなく、本発明方法によって得られる融合の
最終画像を使用することである。
【００１２】 したがって、本発明は、走査の結果として得られる第１の放射線ディジタル画
像と磁気共鳴診断装置（ＭＲＩ）によって得られる第２の放射線ディジタル画像
の融合の方法を提案する。
像と磁気共鳴診断装置（ＭＲＩ）によって得られる第２の放射線ディジタル画像
の融合の方法を提案する。
【００１３】 本発明の包括的特徴によれば、グレーレベルのＣＴインターバル（グレーレベ
ルの上下限範囲）がスキャナ画像内で選択され、ＣＴインターバル内にあるグレ
ーレベルをもつ前記スキャナ画像の各画素が、ＭＲＩ画像と同じ座標の画素のデ
ィジタル処理により得られる画素に置き換えられる。したがって、最終画像は、
ＣＴインターバル内にあるグレーレベルの画素が修正されたスキャナ画像に相当
している。
ルの上下限範囲）がスキャナ画像内で選択され、ＣＴインターバル内にあるグレ
ーレベルをもつ前記スキャナ画像の各画素が、ＭＲＩ画像と同じ座標の画素のデ
ィジタル処理により得られる画素に置き換えられる。したがって、最終画像は、
ＣＴインターバル内にあるグレーレベルの画素が修正されたスキャナ画像に相当
している。
【００１４】 さらに、有効なディジタル処理のため、ＭＲＩとスキャナ画像の両方の二次元
的な再センタリングが少なくとも１回の回転および／または並進の操作によって
実施されるので、座標（Ｘ，Ｙ）のスキャナ画像の画素と同じ座標（Ｘ，Ｙ）の
ＭＲＩ画像の画素は、Ｘ線照射された器官の同じ部位を表現する。
的な再センタリングが少なくとも１回の回転および／または並進の操作によって
実施されるので、座標（Ｘ，Ｙ）のスキャナ画像の画素と同じ座標（Ｘ，Ｙ）の
ＭＲＩ画像の画素は、Ｘ線照射された器官の同じ部位を表現する。
【００１５】 換言すれば、柔組織に相当するグレーレベルの範囲がグレーレベルの新しい範
囲に置き換えられる。この新しい範囲のグレーレベルの値はＭＲＩ画像のグレー
レベルを導入するアルゴリズムから得られる。アルゴリズムでは、スキャナ画像
のＣＴインターバルの所与の画素に対して、置き換えられるべきＣＴインターバ
ルの画素と同じ座標を有するＭＲＩ画像の画素から新しい画素のグレーレベル値
を計算する。
囲に置き換えられる。この新しい範囲のグレーレベルの値はＭＲＩ画像のグレー
レベルを導入するアルゴリズムから得られる。アルゴリズムでは、スキャナ画像
のＣＴインターバルの所与の画素に対して、置き換えられるべきＣＴインターバ
ルの画素と同じ座標を有するＭＲＩ画像の画素から新しい画素のグレーレベル値
を計算する。
【００１６】 本発明の使用の一方法によれば、ＣＴインターバルの上限ＢCTは、スキャナ画
像に可視化された柔組織を表現するグレーレベルの最高値に相当するハウンズフ
ィールド・スケールのグレーレベル値に固定される。ＣＴインターバルの下限Ａ CT は、スキャナ画像に可視化された柔組織を表現するグレーレベルの最低値に相
当するハウンズフィールド・スケールのグレーレベル値に固定される。
像に可視化された柔組織を表現するグレーレベルの最高値に相当するハウンズフ
ィールド・スケールのグレーレベル値に固定される。ＣＴインターバルの下限Ａ CT は、スキャナ画像に可視化された柔組織を表現するグレーレベルの最低値に相
当するハウンズフィールド・スケールのグレーレベル値に固定される。
【００１７】 より正確には、スキャナ画像内の柔組織に相当するＣＴインターバルを決める
２つのしきい値が固定される。
２つのしきい値が固定される。
【００１８】 実際には、ＢCTはスキャナ画像内の柔組織の最高値として固定され、ＡCTはス
キャナ画像内の柔組織の最低値として固定される。
キャナ画像内の柔組織の最低値として固定される。
【００１９】 したがって、スキャナ画像はそのハウンズフィールド・スケールで目盛られて
いるので、選択されたインターバルはハウンズフィールド・スケールに含まれる
インターバルとなる。
いるので、選択されたインターバルはハウンズフィールド・スケールに含まれる
インターバルとなる。
【００２０】 一般に本発明の使用の一方法によれば、ＭＲＩ画像内のグレーレベルのＭＲイ
ンターバルを、上限ＢMRがグレーレベルの上方で画素が白になるグレーレベルに
相当し、下限ＡMRがグレーレベルの下方で画素が黒になるグレーレベルに相当す
るように選択する。
ンターバルを、上限ＢMRがグレーレベルの上方で画素が白になるグレーレベルに
相当し、下限ＡMRがグレーレベルの下方で画素が黒になるグレーレベルに相当す
るように選択する。
【００２１】 換言すれば、そのインターバルはＭＲＩ画像のグレーレベルの変化を全て考慮
に入れる。この変化すなわちコントラストは、柔組織の有益な情報を表現する。
に入れる。この変化すなわちコントラストは、柔組織の有益な情報を表現する。
【００２２】 ついで２つのインターバル、すなわちハウンズフィールド・スケールに含まれ
るスキャナ画像の第１のＣＴインターバルと、ハウンズフィールド・スケールに
リンクされないＭＲＩ画像の第２のＭＲインターバルがある。これら２つのイン
ターバルは柔組織のフレーミングを表現する。
るスキャナ画像の第１のＣＴインターバルと、ハウンズフィールド・スケールに
リンクされないＭＲＩ画像の第２のＭＲインターバルがある。これら２つのイン
ターバルは柔組織のフレーミングを表現する。
【００２３】 本発明の使用方法によれば、ディジタル処理は、スキャナ画像のＣＴインター
バルの下限ＡCT、上限ＢCTの値とＭＲＩ画像のＭＲインターバルの下限ＡMR、上
限ＢMRの値を統合するアフィン関数による線形補間を含む。
バルの下限ＡCT、上限ＢCTの値とＭＲＩ画像のＭＲインターバルの下限ＡMR、上
限ＢMRの値を統合するアフィン関数による線形補間を含む。
【００２４】 線形補間法を実施することによりＭＲＩ画像のコントラストを選択することが
可能になる。
可能になる。
【００２５】 ＣＴインターバル内にあるグレーレベルＶCTをもつスキャナ画素に対して、Ｍ
ＲＩ画像の同じ座標の画素のグレーレベルＶMRが決定され、ついでＣＴインター
バル内のグレーレベルが前記アフィン関数および前記レベルＶMRから決定される
ことが好ましい。ついで、最終画像の各画素のグレーレベルＶOUTはつぎのアル
ゴリズムによって得られる。すなわち、 ＶCT＜ＡCTの場合、 １）ＶOUT＝ＶCT ＶCT＞ＢCTの場合、 ２）ＶOUT＝ＶCT ＡCT＜ＶCT＜ＢCTの場合、 ３）ＶOUT＝ＡCT＋（ＢCT−ＡCT）（ＶMR−ＡMR）／（ＢMR−ＡMR）
ＲＩ画像の同じ座標の画素のグレーレベルＶMRが決定され、ついでＣＴインター
バル内のグレーレベルが前記アフィン関数および前記レベルＶMRから決定される
ことが好ましい。ついで、最終画像の各画素のグレーレベルＶOUTはつぎのアル
ゴリズムによって得られる。すなわち、 ＶCT＜ＡCTの場合、 １）ＶOUT＝ＶCT ＶCT＞ＢCTの場合、 ２）ＶOUT＝ＶCT ＡCT＜ＶCT＜ＢCTの場合、 ３）ＶOUT＝ＡCT＋（ＢCT−ＡCT）（ＶMR−ＡMR）／（ＢMR−ＡMR）
【００２６】 換言すれば、ＭＲＩ画像の解像度を維持しながら、ＭＲＩ画像がスケーリング
されるので、ＭＲＩ画像の黒色レベルＡMRはスキャナ画像の柔組織の最低値ＡCT に相当する。同様に、ＭＲＩ画像の白色レベルＢMRはスキャナ画像の柔組織の最
高値ＢMRに相当する。
されるので、ＭＲＩ画像の黒色レベルＡMRはスキャナ画像の柔組織の最低値ＡCT に相当する。同様に、ＭＲＩ画像の白色レベルＢMRはスキャナ画像の柔組織の最
高値ＢMRに相当する。
【００２７】 実際に、 ＶMR＝ＢMR、ＭＲＩ画像のＭＲインターバルの灰色の最高レベルに対して、 それは３）のＶOUT＝ＢCT、すなわちスキャナ画像のＣＴインターバルの灰色
の最高値によって得られる。 そして、ＶMR＝ＡMR、ＭＲＩ画像のＭＲインターバルの灰色の最低レベルに対
して、 それは３）のＶOUT＝ＡCT、すなわちスキャナ画像のＣＴインターバルの灰色
の最低値によって得られる。
の最高値によって得られる。 そして、ＶMR＝ＡMR、ＭＲＩ画像のＭＲインターバルの灰色の最低レベルに対
して、 それは３）のＶOUT＝ＡCT、すなわちスキャナ画像のＣＴインターバルの灰色
の最低値によって得られる。
【００２８】 スケーリングすることにより、ＭＲＩ画像のハウンズフィールド・スケールで
目盛られないＭＲインターバルが、ハウンズフィールド・インターバル内にある
ＣＴインターバルに相当するディジタル処理を受けることができる。
目盛られないＭＲインターバルが、ハウンズフィールド・インターバル内にある
ＣＴインターバルに相当するディジタル処理を受けることができる。
【００２９】 したがって、最終画像のグレーレベル値ＶOUTは全てハウンズフィールド・ス
ケールに含まれることとなり、スキャナ画像処理の標準スケールになる。
ケールに含まれることとなり、スキャナ画像処理の標準スケールになる。
【００３０】 本発明はまた走査によって得られる第１の放射線ディジタル画像の、ＭＲＩに
より得られる第２の放射線ディジタル画像との融合のシステムに関し、グレーレ
ベルが所定のＣＴインターバル内にあるスキャナ画像の画素を読み出す手段と、 座標がスキャナ画像のＣＴインターバルの画素のそれと同一であるＭＲＩ画像
の画素を読み出す手段と、 柔組織と骨組織の可視化を可能にする画像を得るために、グレーレベルがＣＴ
インターバル内にある画素が、ＭＲＩ画像と同じ座標の画素のディジタル処理に
よって得られる画素によって置き換えられたスキャナ画像からなる第３の画像の
計算手段とを備える。
より得られる第２の放射線ディジタル画像との融合のシステムに関し、グレーレ
ベルが所定のＣＴインターバル内にあるスキャナ画像の画素を読み出す手段と、 座標がスキャナ画像のＣＴインターバルの画素のそれと同一であるＭＲＩ画像
の画素を読み出す手段と、 柔組織と骨組織の可視化を可能にする画像を得るために、グレーレベルがＣＴ
インターバル内にある画素が、ＭＲＩ画像と同じ座標の画素のディジタル処理に
よって得られる画素によって置き換えられたスキャナ画像からなる第３の画像の
計算手段とを備える。
【００３１】 得られる最終画像はスキャナ・タイプのものである。したがって、先行技術の
融合画像の場合ではなく、アドバンテージ・シムあるいはアドバンテージ・ウィ
ンドウズ３Ｄビューアなどの標準のソフトウェアによって処理できる。先行技術
の方法では、その融合画像を処理することができるために特別のソフトウェアを
使用する必要がある。
融合画像の場合ではなく、アドバンテージ・シムあるいはアドバンテージ・ウィ
ンドウズ３Ｄビューアなどの標準のソフトウェアによって処理できる。先行技術
の方法では、その融合画像を処理することができるために特別のソフトウェアを
使用する必要がある。
【００３２】 本発明の他の利点と特徴は、非限定の実施形態の詳細な説明と添付図面の吟味
で明らかになろう。
で明らかになろう。
【００３３】 （発明の詳細な説明） 特に３つの図１、図３および図４を参照すると、まず最初に、２つのディジタ
ル画像が取得されている。取得部１により図３に示されたスキャナ画像１１を取
得可能にしている。この画像は所与の平面に沿った受診者の頭部の画面を表して
いる。頭部の外側の部分はそこを、黒色で表現される空気１２と見分けることが
できる。白い領域１４は骨のような組織に相当し、灰色がかった領域１３はすべ
て柔組織に相当する。このスキャナ画像１１はそれが骨のような組織の可視像を
目立たせるので特に興味深い。したがって、その原理的特徴は骨のような組織１
４の完全なディスプレイである。一方、灰色がかった領域１３は解像度が低いの
で、柔組織のコントラストを見分けることは不可能である。
ル画像が取得されている。取得部１により図３に示されたスキャナ画像１１を取
得可能にしている。この画像は所与の平面に沿った受診者の頭部の画面を表して
いる。頭部の外側の部分はそこを、黒色で表現される空気１２と見分けることが
できる。白い領域１４は骨のような組織に相当し、灰色がかった領域１３はすべ
て柔組織に相当する。このスキャナ画像１１はそれが骨のような組織の可視像を
目立たせるので特に興味深い。したがって、その原理的特徴は骨のような組織１
４の完全なディスプレイである。一方、灰色がかった領域１３は解像度が低いの
で、柔組織のコントラストを見分けることは不可能である。
【００３４】 取得部２により磁気共鳴診断装置による画像１５を取得することができる。そ
れはスキャナ画像１１と同じ平面に沿った受診者の頭部の画面を表している。そ
こでは同様に黒い部分１６を見分けることができ、頭部の周囲全てが空気に相当
する。頭部の内側における黒い領域１７は骨のような組織および例えば空気のよ
うな柔組織以外のなんらかの要素に相当する。灰色がかった領域１８は柔組織を
表現する。この画像の原理的特徴は柔組織のディスプレイである。解像度はコン
トラストすなわち関心要素１９を見分けるのに十分である。一方、骨のような部
分１７の境界を定めるのは困難である。というのは、それは画像１５の空気や他
の各要素も黒色で現れて溶け込んでいるからである。
れはスキャナ画像１１と同じ平面に沿った受診者の頭部の画面を表している。そ
こでは同様に黒い部分１６を見分けることができ、頭部の周囲全てが空気に相当
する。頭部の内側における黒い領域１７は骨のような組織および例えば空気のよ
うな柔組織以外のなんらかの要素に相当する。灰色がかった領域１８は柔組織を
表現する。この画像の原理的特徴は柔組織のディスプレイである。解像度はコン
トラストすなわち関心要素１９を見分けるのに十分である。一方、骨のような部
分１７の境界を定めるのは困難である。というのは、それは画像１５の空気や他
の各要素も黒色で現れて溶け込んでいるからである。
【００３５】 取得部１と２の２つの異なる方法から生成したこれらの２つの画像１１と１５
は所与の切断面に沿った頭部の画面を表している。したがって、２つの画像１１
と１５を重ね合わせるために２次元の再センタリング３が行われる。このために
回転および／または並進操作を実施することができる。この再センタリング動作
３を制御することができる専門家に知られたツールがある。特に、例えば特定の
要素をスキャナ画像１１上で指示すると、ＭＲＩ画像１５上の同じ特定の要素の
上にカーソルが現れるポインタを用いるツールを挙げることができる。同じアイ
デアがマグニフィアを使用するツールでも開発されている。
は所与の切断面に沿った頭部の画面を表している。したがって、２つの画像１１
と１５を重ね合わせるために２次元の再センタリング３が行われる。このために
回転および／または並進操作を実施することができる。この再センタリング動作
３を制御することができる専門家に知られたツールがある。特に、例えば特定の
要素をスキャナ画像１１上で指示すると、ＭＲＩ画像１５上の同じ特定の要素の
上にカーソルが現れるポインタを用いるツールを挙げることができる。同じアイ
デアがマグニフィアを使用するツールでも開発されている。
【００３６】 ２つの画像１１と１５が再センタリングされると、ステージ４でスキャナ画像
の柔組織に最低値ＡCTとして、例えばハウンズフィールド・スケールの柔組織の
低い値である−１３０が決定される。またスキャナ画像の柔組織の最高値ＢCTと
して例えばハウンズフィールド・スケールの柔組織の高い値である８０が決定さ
れる。これら２つの値は両方ともＣＴ値である。あるＣＴ値は考慮している組織
の吸収係数と水の吸収係数から決められる。すなわち、 ＣＴ値＝（（μ0−μw）／μw）×１０００ ここで、μWは水の吸収係数 μ0は考慮する組織の吸収係数
の柔組織に最低値ＡCTとして、例えばハウンズフィールド・スケールの柔組織の
低い値である−１３０が決定される。またスキャナ画像の柔組織の最高値ＢCTと
して例えばハウンズフィールド・スケールの柔組織の高い値である８０が決定さ
れる。これら２つの値は両方ともＣＴ値である。あるＣＴ値は考慮している組織
の吸収係数と水の吸収係数から決められる。すなわち、 ＣＴ値＝（（μ0−μw）／μw）×１０００ ここで、μWは水の吸収係数 μ0は考慮する組織の吸収係数
【００３７】 ＣＴ値はハウンズフィールド単位で表現される。 ＣＴ値のテーブル 人体の要素 ＣＴ値 骨（皮質） ＞２５０ 骨（骨髄） １３０±１００ 凝血 ８０±１０ 甲状腺動脈 ７０±１０ 肝臓 ５０±１０ 筋肉 ４５±５ 血 ４０±１０ 脳（白質） ３５±５ 腎臓 ３０±１０ 脳（灰質） ２５±５ 脂肪組織 −１００±１０
【００３８】 ＭＲＩ画像に関する２つの値ＡMRとＢMRがステージ５で決定される。ＡMRは低
いグレーレベルが黒とみなされるようなグレーレベルである。ＢMRは高いグレー
レベルが白とみなされるようなグレーレベルである。
いグレーレベルが黒とみなされるようなグレーレベルである。ＢMRは高いグレー
レベルが白とみなされるようなグレーレベルである。
【００３９】 ついでＭＲインターバルのスケーリングするアルゴリズム部６が続行される。
本発明の好ましい実施形態によれば、アルゴリズム部６は図２に従って適用され
る。ＶCTに等しいグレーレベルのスキャナ画像のターゲット画素をステージ６ａ
の間にとる。最初の場所で、その値がＣＴインターバル内に含まれるかどうかを
決定する。そのため、下限ＡCTおよび上限ＢCTの両値が導入される。まず第１に
、値ＶCTはステージ６ｂで値ＡCTと比較される。ターゲット画素ＶCTのグレーレ
ベルがＡCTよりも小さい場合、ターゲット画素はＣＴインターバルの外側にあり
、ついで骨のような組織１４またはスキャナ画像の黒色背景１２に相当する。そ
の場合、ターゲット画素は最終画像２０にその値ＶCTを維持する。
本発明の好ましい実施形態によれば、アルゴリズム部６は図２に従って適用され
る。ＶCTに等しいグレーレベルのスキャナ画像のターゲット画素をステージ６ａ
の間にとる。最初の場所で、その値がＣＴインターバル内に含まれるかどうかを
決定する。そのため、下限ＡCTおよび上限ＢCTの両値が導入される。まず第１に
、値ＶCTはステージ６ｂで値ＡCTと比較される。ターゲット画素ＶCTのグレーレ
ベルがＡCTよりも小さい場合、ターゲット画素はＣＴインターバルの外側にあり
、ついで骨のような組織１４またはスキャナ画像の黒色背景１２に相当する。そ
の場合、ターゲット画素は最終画像２０にその値ＶCTを維持する。
【００４０】 そうでなく、グレーレベルＶCTがＡCTよりも高い場合、ステージ６ｃで値ＢCT と比較される。グレーレベルＶCTがＣＴインターバルの上限ＢCTよりも高い場合
、そのターゲット画素はその値ＶCTをステージ６ｆの最終画像２０に維持する、
すなわちＶOUTである最終画像２０のターゲット画素のグレーレベルはＶCTに等
しい。したがって、ＡCTよりも低いまたはＢCTよりも高い値ＶCTに対して、その
レベルＶCTが最終画像２０のグレーレベルＶOUTとして維持される。
、そのターゲット画素はその値ＶCTをステージ６ｆの最終画像２０に維持する、
すなわちＶOUTである最終画像２０のターゲット画素のグレーレベルはＶCTに等
しい。したがって、ＡCTよりも低いまたはＢCTよりも高い値ＶCTに対して、その
レベルＶCTが最終画像２０のグレーレベルＶOUTとして維持される。
【００４１】 一方、ＶCTがＡCTよりも高くＢCTよりも低い場合、スキャナ画像の前記ターゲ
ット画素と同じ座標のＭＲＩ画像の画素のグレーレベルＶMRがステージ６ｄで決
定される。ついでレベルＡCT、ＢCT、ＡMR、ＢMRを導入することによって、グレ
ーレベルＶMRが線形補間法を受ける。そのときＶCTと独立な新しい値ＶOUTがス
テージ６ｅで得られる。
ット画素と同じ座標のＭＲＩ画像の画素のグレーレベルＶMRがステージ６ｄで決
定される。ついでレベルＡCT、ＢCT、ＡMR、ＢMRを導入することによって、グレ
ーレベルＶMRが線形補間法を受ける。そのときＶCTと独立な新しい値ＶOUTがス
テージ６ｅで得られる。
【００４２】 その場合アルゴリズム部６はつぎのフォームで与えられる。 ＶCT＜−１３０の場合、 １）ＶOUT＝ＶCT ＶCT＞８０の場合、 ２）ＶOUT＝ＶCT −１３０＜ＶCT＜８０の場合、 ３）ＶOUT＝−１３０＋（８０＋１３０）（ＶMR−ＡMR）／（ＢMR−ＡMR）
【００４３】 どのような値ＡMR、ＢMRでも、最終画像２０はハウンズフィールド・スケール
に従うグレーレベルの範囲にある。図５は前記最終画像２０を示している。骨組
織１４および柔組織１８が見分けられている。画像１２の背景はスキャナ画像１
１におけるように黒のままである。
に従うグレーレベルの範囲にある。図５は前記最終画像２０を示している。骨組
織１４および柔組織１８が見分けられている。画像１２の背景はスキャナ画像１
１におけるように黒のままである。
【００４４】 しかしながら、肺の画面によって得られるスキャナ画像に対して、スキャナ画
像の肺を表しているグレーレベルＶCTの画素は、ＣＴインターバルに含まれる、
あるいは含まれない、いかなるグレーレベルＶCTでも最終画像のＶCTに等しい値
ＶOUTをもつことになる。換言すれば、最終画像の肺のグレーレベルはスキャナ
画像の肺のグレーレベルである場合、線形補間法は肺のグレーレベルに適用され
ない。これは、肺を表現するグレーレベルが動的であるので、スキャナ画像がＭ
ＲＩ画像よりも良い解像度もつことに起因する。
像の肺を表しているグレーレベルＶCTの画素は、ＣＴインターバルに含まれる、
あるいは含まれない、いかなるグレーレベルＶCTでも最終画像のＶCTに等しい値
ＶOUTをもつことになる。換言すれば、最終画像の肺のグレーレベルはスキャナ
画像の肺のグレーレベルである場合、線形補間法は肺のグレーレベルに適用され
ない。これは、肺を表現するグレーレベルが動的であるので、スキャナ画像がＭ
ＲＩ画像よりも良い解像度もつことに起因する。
【００４５】 このようにして、グレーレベルがハウンズフィールド・スケールに含まれる最
終画像２０が決定される。ついでこの最終画像はスキャナ画像の形式でステージ
７で保護される。それはステージ１０でプリントでき、また研究できるようにス
テージ８でスクリーン上にディスプレイすることもできる。しかしその方法の主
要な利点は、この画像をステージ９の標準の放射線療法治療システムの入口に届
けることができるということに存する。
終画像２０が決定される。ついでこの最終画像はスキャナ画像の形式でステージ
７で保護される。それはステージ１０でプリントでき、また研究できるようにス
テージ８でスクリーン上にディスプレイすることもできる。しかしその方法の主
要な利点は、この画像をステージ９の標準の放射線療法治療システムの入口に届
けることができるということに存する。
【００４６】 ＭＲＩ画像とスキャナ画像の融合から生成される最終画像は、柔組織および骨
組織を表し、アドバンテージ・シム（Ｓｉｍ）、イシス（Ｉｓｉｓ）、あるいは
アドバンテージ・ウィンドウズ（登録商標）・ビューア（Ｖｉｅｗｅｒ）などの 、標準の全てのスキャナ画像処理ソフトウェアのソースとして使用できる。
組織を表し、アドバンテージ・シム（Ｓｉｍ）、イシス（Ｉｓｉｓ）、あるいは
アドバンテージ・ウィンドウズ（登録商標）・ビューア（Ｖｉｅｗｅｒ）などの 、標準の全てのスキャナ画像処理ソフトウェアのソースとして使用できる。
【００４７】 構造および／またはステップおよび／または機能の様々な変形は、当業者が発
明の範囲を逸脱することなく行うことができる。
明の範囲を逸脱することなく行うことができる。
【図１】 本発明による方法の実施形態のフローチャートである。
【図２】 断層撮影システムによって得られる２つの画像を概略的に示す図である。
【図３】 ＣＴで得た画像
【図４】 ＭＲで得た画像
【図５】 上記二つの画像を融合した画像
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｔ 3/00 ３００ Ａ６１Ｂ 5/05 ３９０ Ｇ０１Ｎ 24/02 ５２０Ｙ (72)発明者 ラバール，ジャン フランス国・75014・パリ・リュ ベズ ー・32 Ｆターム(参考） 4C093 AA21 AA22 AA26 CA21 FF08 FF12 FF13 FF35 FF37 4C096 AA18 AB50 AD14 DC12 DC15 DC29 DC33 5B057 AA08 BA03 BA06 CA02 CA08 CA12 CA16 CB02 CB08 CB12 CB16 CC03 CE08 CE11 DA08 DA16 DB02 DB05 DB09 DC22 DC36
Claims (10)
- 【請求項１】 走査の結果として得られる第１の放射線ディジタル画像と、
磁気共鳴診断装置（ＭＲＩ）により得られる第２の放射線ディジタル画像とを融
合するに当たって、グレーレベルのＣＴインターバルがスキャナ画像で選択され
、前記ＣＴインターバル内にあるグレーレベルをもつ前記スキャナ画像の各画素
が、ＭＲＩ画像と同じ座標の画素のディジタル処理によって得られる画素によっ
て置き換えられ、前記ＣＴインターバル内のグレーレベル内にある画素のスキャ
ナ画像に相当する最終画像が修正される方法。 - 【請求項２】 ＭＲＩとスキャナ画像の両方の２次元の再センタリングが少
なくとも１回の回転および／または並進の操作によって実施されて、座標（Ｘ，
Ｙ）の前記スキャナ画像の画素と同じ座標（Ｘ，Ｙ）のＭＲＩ画像の画素が、Ｘ
線照射された器官の同じ部位を表現することを特徴とする請求項１に記載の方法
。 - 【請求項３】 ＣＴインターバルの上限ＢCTがハウンズフィールド・スケー
ルのグレーレベル値で固定され、前記グレーレベルがスキャナ画像に可視化され
た柔組織を表現するグレーレベルの最高値に相当することを特徴とする請求項１
または２に記載の方法。 - 【請求項４】 ＣＴインターバルの下限ＡCTがハウンズフィールド・スケー
ルのグレーレベル値に固定され、前記グレーレベルはスキャナ画像に可視化され
た柔組織を表現するグレーレベルの最低値に相当することを特徴とする請求項１
ないし３のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項５】 ＭＲＩ画像内のグレーレベルの別のＭＲインターバルを選択
し、その上限ＢMRがグレーレベルの上方で画素が白になるグレーレベルに相当す
ることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項６】 ＭＲインターバルの下限ＡMRがグレーレベルの下方で画素が
黒になるグレーレベルに相当することを特徴とする請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 ディジタル処理が線形補間法からなることを特徴とする請求
項１ないし５のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項８】 線形補間法が、スキャナ画像のＣＴインターバルの下限ＡCT と上限ＢCTの値、およびＭＲＩ画像のＭＲインターバルの下限ＡMRと上限ＢMRの
値を統合するアフィン関数を導入していることを特徴とする請求項７に記載の方
法。 - 【請求項９】 ＣＴインターバル内にあるグレーレベルＶCTをもつスキャナ
画素に対して、ＭＲＩ画像に対応する画素のグレーレベルＶMRが決定され、つい
でＣＴインターバル内のグレーレベルが前記アフィン関数および前記レベルＶMR から決定され、ついで最終画像の各画素のグレーレベルＶOUTが以下のアルゴリ
ズム ＶCT＜ＡCTの場合、 １）ＶOUT＝ＶCT ＶCT＞ＢCTの場合、 ２）ＶOUT＝ＶCT ＡCT＜ＶCT＜ＢCTの場合、 ３）ＶOUT＝ＡCT＋（ＢCT−ＡCT）（ＶMR−ＡMR）／（ＢMR−ＡMR） によって得られることを特徴とする請求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】 走査によって得られる第１の放射線ディジタル画像と、Ｍ
ＲＩにより得られる第２の放射線ディジタル画像との融合のシステムであって、 グレーレベルが所定のＣＴインターバル内にあるスキャナ画像の画素を読み出
す手段と、 座標が前記スキャナ画像のＣＴインターバルの画素のそれと同一であるＭＲＩ
画像の画素を読み出す手段と、 柔組織と骨組織の可視化を可能にする画像を得るために、グレーレベルがＣＴ
インターバル内にある画素が、ＭＲＩ画像と同じ座標の画素のディジタル処理に
よって得られる画素によって置き換えられたスキャナ画像からなる第３の画像の
計算手段と を備えることを特徴とするシステム。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9905438A FR2793055B1 (fr) | 1999-04-29 | 1999-04-29 | Procede et systeme de fusion de deux images radiographiques numeriques |
| FR99/05438 | 1999-04-29 | ||
| PCT/IB2000/000606 WO2000067202A1 (en) | 1999-04-29 | 2000-04-28 | Ct/mr fused image presentation algorithm |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002542915A true JP2002542915A (ja) | 2002-12-17 |
| JP4557437B2 JP4557437B2 (ja) | 2010-10-06 |
Family
ID=9545020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000615967A Expired - Lifetime JP4557437B2 (ja) | 1999-04-29 | 2000-04-28 | ２つの放射線ディジタル画像の融合方法とシステム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP4557437B2 (ja) |
| FR (1) | FR2793055B1 (ja) |
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