JP2008000261A - Method, apparatus, and program for preparing image for observing lumen-like tissue - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像診断を支援する技術に関するものであり、特に、MRI(magnetic
resonance imaging)、CT(computed tomography)、核医学等の画像診断システムにより得られた生体内の3次元画像データに基づき、観察対象とされる、血管、リンパ管、腸管、気管、食道管等の管腔状組織の長軸方向(長さ方向、長尺方向、延伸方向)に亘る観察用画像を作成する管腔状組織の観察用画像作成方法、装置およびプログラムに関する。
The present invention relates to a technique for supporting image diagnosis, and in particular, MRI (magnetic
Resonance imaging (CT), computed tomography (CT), nuclear medicine, and other in-vivo 3D image data obtained from in vivo images of blood vessels, lymphatic vessels, intestinal tracts, trachea, esophageal tubes, etc. The present invention relates to a method for creating an image for observation of a tubular tissue, an apparatus, and a program for creating an image for observation over the long axis direction (length direction, long direction, stretching direction) of the tubular tissue.
近年、CPR(curved planar reconstruction)と称される画像再構成手法が、画像診断システムにおいて広く用いられるようになっている。CPRとは、指定された任意の曲面上の3次元画像データを2次元画像に再構成する手法であり、最終的な画像の取得方法の違いにより、ProjectedCPR、StretchedCPR、StraightenedCPR等に分類される(下記非特許文献1の第380-382頁参照)。 In recent years, an image reconstruction technique called CPR (curved planar reconstruction) has been widely used in diagnostic imaging systems. CPR is a technique for reconstructing 3D image data on a specified arbitrary curved surface into a 2D image, and is classified into Projected CPR, Stretched CPR, Straightened CPR, etc., depending on the final image acquisition method ( (See pages 380-382 of Non-Patent Document 1 below).
このCPR手法は、生体内を複雑に走行する管腔状組織の情報を2次元画像上に集約して表示するのに適しており、近年では特に、心臓の冠状血管や脳血管等の観察用画像の作成に適用され、血管内の狭窄部位の診断等に供されている。 This CPR method is suitable for collecting and displaying information on a luminal tissue that travels in a living body in a complex manner on a two-dimensional image. In recent years, the CPR method is particularly useful for observing coronary blood vessels and cerebral blood vessels of the heart. It is applied to the creation of images and is used for diagnosis of stenotic sites in blood vessels.
従来、CPR手法を用いて血管の観察用画像を作成するには、観察対象となる血管の長軸方向に沿った芯線(中心線)を、その観察対象領域の全域に亘って予め特定する必要があるとされており、そのための手法が種々提案されている(下記特許文献1、2参照)。
Conventionally, in order to create a blood vessel observation image using the CPR technique, it is necessary to specify in advance the core line (center line) along the long axis direction of the blood vessel to be observed over the entire region to be observed. There are various methods for this purpose (see
下記特許文献1には、画像診断システムにより得られた各断層画像上において、観察対象となる血管内に位置する2つの点(始点および終点)を、医師や技師等の操作者(実者)が指定することにより、血管の芯線を3次元的に特定することが可能な手法が記載されている。 In Patent Document 1 below, on each tomographic image obtained by an image diagnosis system, two points (start point and end point) located in a blood vessel to be observed are defined as an operator (actual person) such as a doctor or an engineer. Describes a technique that can specify the core of a blood vessel three-dimensionally.
一方、下記特許文献2には、画像診断システムにより得られた所定の画像上において、観察対象となる血管内の点を操作者が指定することにより、芯線の延伸方向を探索しつつ血管の芯線を3次元的に特定することが可能な手法が記載されている。
On the other hand, in
上記特許文献1、2に記載された手法では、血管の芯線を特定するために、画像診断システムにより得られた画像の濃度値に基づく2値化処理や細線化処理等の画像処理を行うことが必要となる。このような画像処理は、CT画像のように、撮像された物質毎に画像濃度値(CT値)が予め確定されているものにおいては高精度に行うことが可能であるが、MRI画像のように、撮像条件によって物質毎の画像濃度値が変動し、また血管と隣接する脂肪等の他の生体組織との画像濃度値に基づく峻別が難しいものにおいては高精度に行うことが困難である。
In the methods described in
このため、管腔状組織の観察用画像を作成する技術は、CT画像診断システムにおいては実用化され診断等に利用されているのに対し、MRI画像診断システムにおいては未だ実用化に至っていない。 For this reason, a technique for creating an image for observation of a luminal tissue is put into practical use in a CT image diagnostic system and used for diagnosis and the like, but has not yet been put into practical use in an MRI diagnostic imaging system.
また、上記特許文献1、2に記載された手法では、芯線の特定および観察用画像の作成が装置により自動的に一括して行われるため、観察用画像の作成過程が医師等の操作者にとって分かり難いという側面があり、作成された観察用画像が操作者の指定した管腔状組織を適正に表示しているのかについて、判断することが難しいという問題がある。
Further, in the methods described in
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、MRI画像診断システムにより得られた3次元画像データを用いた場合でも、管腔状組織の観察用画像を適正に作成することが可能であり、かつ、観察用画像の作成過程が医師等の操作者にとって分かり易く、作成された観察用画像の適否を、操作者が容易に判断することが可能な管腔状組織の観察用画像作成方法、装置およびプログラム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 even when three-dimensional image data obtained by an MRI image diagnostic system is used, an image for observation of a luminal tissue can be appropriately created. In addition, a method for creating an image for observation of a luminal tissue in which the creation process of an image for observation is easy to understand for an operator such as a doctor and the operator can easily determine whether the created image for observation is appropriate. An object is to provide an apparatus and a program.
本発明に係る管腔状組織の観察用画像作成方法は、生体内の3次元画像データに基づき、観察対象とされる管腔状組織の長軸方向に亘る観察用画像を作成する管腔状組織の観察用画像作成方法であって、
元画像に示された前記管腔状組織の長軸方向に沿って延びる経路線の一部を指定する外部からの指定操作を受けて、指定された部分の前記経路線に沿った経路画像を表示する経路画像表示処理を行った後、
前記経路画像に示された前記経路線を補正する外部からの補正操作を受けて、補正された前記経路線に沿った更新後の経路画像を表示する更新後経路画像表示処理を少なくとも1回行い、
前記観察用画像を作成することを特徴とする。
The method for creating an image for observation of a luminal tissue according to the present invention is based on three-dimensional image data in a living body, and creates a luminal shape for creating an observation image in the longitudinal direction of a luminal tissue to be observed. A method for creating an image for observing a tissue,
A route image along the route line of the designated portion is received in response to a designation operation from the outside that designates a part of the route line extending along the long axis direction of the tubular tissue shown in the original image. After performing route image display processing to display,
In response to an external correction operation for correcting the route line indicated in the route image, an updated route image display process for displaying the updated route image along the corrected route line is performed at least once. ,
The observation image is created.
前記経路画像表示処理は、
前記3次元画像データに基づき、前記管腔状組織の少なくとも一部が示された前記元画像を作成する元画像作成処理と、
前記元画像上において、前記経路線を表示する経路線表示処理と、
表示された前記経路線を含んでなる経路曲面を設定する経路曲面設定処理と、
設定された前記経路曲面上の画像情報が担持されてなる前記経路画像を作成する経路画像作成処理と、を行うものであり、
前記更新後経路画像表示処理は、
前記経路画像上において、前記補正された経路線を表示する補正後経路線表示処理と、
前記補正された経路線を含んでなる補正後の経路曲面を設定する補正後経路曲面設定処理と、
設定された前記補正後の経路曲面上の画像情報が担持されてなる前記更新後の経路画像を作成する更新後経路画像作成処理と、を行うものであるとすることができる。
The route image display process includes:
Based on the three-dimensional image data, an original image creating process for creating the original image showing at least a part of the tubular tissue;
A route line display process for displaying the route line on the original image;
A route curved surface setting process for setting a route curved surface including the displayed route line;
A route image creation process for creating the route image in which image information on the set route curved surface is carried, and
The updated route image display process includes:
A corrected route line display process for displaying the corrected route line on the route image;
A corrected path curved surface setting process for setting a corrected path curved surface including the corrected path line;
It is possible to perform an updated route image creation process for creating the updated route image in which the image information on the set route curved surface after correction is carried.
また、この管腔状組織の観察用画像作成方法において、前記経路画像に示された前記管腔状組織の観察方向を変更する外部からの変更操作を受けて、前記管腔状組織を他の方向から観察した状態が示された変更後の経路画像を表示する変更後経路画像表示処理、を行うようにすることが好ましい。 Further, in this method for creating an image for observation of a luminal tissue, the luminal tissue is subjected to a change operation from outside to change the observation direction of the luminal tissue shown in the path image, It is preferable to perform a post-change route image display process for displaying a post-change route image showing a state observed from the direction.
この場合、前記変更後経路画像表示処理は、
前記変更操作に従って前記経路曲面の向きを変更する経路曲面向き変更処理と、
向き変更後の前記経路曲面上の画像情報が担持されてなる前記変更後の経路画像を作成する変更後経路画像作成処理と、を行うものとすることができる。
In this case, the route image display process after change is
A path curved surface direction changing process for changing the direction of the path curved surface according to the change operation;
The post-change route image creation process for creating the post-change route image in which the image information on the route curved surface after the orientation change is carried can be performed.
また、本発明に係る管腔状組織画像作成プログラムは、本発明に係る管腔状組織画像作成方法における各処理を、コンピュータにおいて実行せしめる各ステップを備えてなることを特徴とする。 In addition, the tubular tissue image creation program according to the present invention is characterized by comprising each step of causing a computer to execute each process in the tubular tissue image creation method according to the present invention.
また、本発明に係る管腔状組織画像作成装置は、生体内の3次元画像データに基づき、観察対象とされる管腔状組織の長軸方向に亘る観察用画像を作成する管腔状組織の観察用画像作成装置であって、
画像処理手段と、画像表示手段と、操作手段とを備え、
前記画像処理手段は、
元画像に示された前記管腔状組織の長軸方向に沿って延びる経路線の一部を指定する、前記操作手段を介した外部からの指定操作を受けて、指定された部分の前記経路線に沿った経路画像を、前記画像表示手段に表示せしめる経路画像表示指令手段と、
前記経路画像に示された前記経路線を補正する、前記操作手段を介した外部からの補正操作を受けて、補正された前記経路線に沿った更新後の経路画像を、前記画像表示手段に表示せしめる更新後経路画像表示指令手段と、を備えてなることを特徴とする。
Further, the tubular tissue image creation device according to the present invention creates a tubular tissue that creates an observation image in the long axis direction of a tubular tissue to be observed based on in-vivo three-dimensional image data. An image forming apparatus for observation,
An image processing unit, an image display unit, and an operation unit;
The image processing means includes
The route of the designated portion in response to a designation operation from the outside via the operation means, which designates a part of a route line extending along the long axis direction of the tubular tissue shown in the original image A route image display command means for displaying a route image along the line on the image display means;
In response to an external correction operation via the operation unit that corrects the route line indicated in the route image, the updated route image along the corrected route line is displayed on the image display unit. And an updated route image display command means for displaying.
前記経路画像表示指令手段は、
前記3次元画像データに基づき、前記管腔状組織の少なくとも一部が示された前記元画像を作成する元画像作成手段と、
前記元画像上において前記指定操作に従った前記経路線を表示せしめる経路線表示指令手段と、
表示された前記経路線を含んでなる経路曲面を設定する経路曲面設定手段と、
設定された前記経路曲面上の画像情報が担持されてなる前記経路画像を作成する経路画像作成手段と、を備えてなり、
前記更新後経路画像表示指令手段は、
前記経路画像上において前記補正操作に従った補正後の経路線を表示せしめる補正後経路線表示指令手段と、
前記補正後の経路線を含んでなる補正後の経路曲面を設定する補正後経路曲面設定手段と、
設定された前記補正後の経路曲面上の画像情報が担持されてなる前記更新後の経路画像を作成する更新後経路画像作成手段と、を備えてなるとすることができる。
The route image display command means includes:
Based on the three-dimensional image data, original image generating means for generating the original image showing at least a part of the tubular tissue;
Route line display command means for displaying the route line according to the designation operation on the original image;
Route curved surface setting means for setting a route curved surface including the displayed route line;
Route image creation means for creating the route image in which image information on the set route curved surface is carried, and
The updated route image display command means includes:
A corrected route line display command means for displaying a corrected route line according to the correction operation on the route image;
A corrected path curved surface setting means for setting a corrected path curved surface including the corrected path line;
And an updated route image creating means for creating the updated route image in which image information on the set route curved surface after correction is carried.
また、この管腔状組織画像作成装置において、前記経路画像表示指令手段は、前記経路画像に示された前記管腔状組織の観察方向を変更する、前記操作手段を介した外部からの変更操作に基づき、前記管腔状組織を他の方向から観察した状態が示された変更後の経路画像を、前記画像表示手段に表示せしめる変更後経路画像表示指令手段、を備えてなるものとすることが好ましい。 Further, in this tubular tissue image creating device, the route image display command means changes the observation direction of the tubular tissue shown in the route image from the outside via the operation means. And a changed route image display command means for displaying the changed route image showing the state of the tubular tissue observed from other directions on the image display means. Is preferred.
この場合、前記変更後経路画像表示指示手段は、
前記変更操作に従って前記経路曲面の向きを変更する経路曲面向き変更手段と、
向き変更後の前記経路曲面上の画像情報が担持されてなる前記変更後の経路画像を作成する変更後経路画像作成手段と、を備えてなるものとすることができる。
In this case, the post-change route image display instruction means
Path curved surface direction changing means for changing the direction of the path curved surface according to the changing operation;
And a post-change route image creating means for creating the post-change route image in which the image information on the route curved surface after the change of direction is carried.
上記「経路線」とは、画像上に示された管腔状組織の内部に位置しつつ、該管腔状組織の長軸方向に沿って延びる曲線(直線を含む)を意味するものであり、芯線または中心線と称される曲線のように管腔状組織の横断面の中心位置を通るものとは概念を異にするものである。ただし、経路線が芯線(中心線)に相当するものである場合を排除するものではない。 The above-mentioned “route line” means a curve (including a straight line) extending along the longitudinal direction of the tubular tissue while being located inside the tubular tissue shown on the image. The concept differs from that passing through the central position of the cross-section of the luminal tissue, such as a curve called a core line or a center line. However, the case where the route line corresponds to the core line (center line) is not excluded.
本発明によれば、上記構成を備えていることにより、医師や技師等の操作者による外部からの操作に従って、指定された管腔状組織を経路線に沿って順次表示しながら、その長軸方向に亘る観察用画像を作成することが可能となる。 According to the present invention, the long axis of the designated tubular tissue is sequentially displayed along the route line in accordance with an external operation by an operator such as a doctor or an engineer by providing the above configuration. It is possible to create an image for observation over the direction.
本発明では、経路線の指定や補正は操作者の判断に基づいて行われることになるので、観察対象とされる管腔状組織を正しく探索し得るか否かは、操作者の知見等に影響を受けることになる。しかし、画像濃度値に基づく管腔状組織の特定が困難なMRI画像においても、操作者の知見等に基づき管腔状組織を探索することが可能となるので、これまで実用化が困難とされていたMRI画像診断システムにおいても、管腔状組織の長軸方向に沿った観察用画像を適正に作成することが可能となる。 In the present invention, the route line is specified and corrected based on the operator's judgment, so whether or not the luminal tissue to be observed can be searched correctly depends on the operator's knowledge and the like. Will be affected. However, even in an MRI image in which it is difficult to identify a luminal tissue based on the image density value, it is possible to search for a luminal tissue based on the operator's knowledge and the like. Even in the MRI diagnostic imaging system, the observation image along the long axis direction of the luminal tissue can be appropriately created.
また、操作者にとっては、経路線の指定や補正が自身の判断に基づいて行われるので、観察用画像の作成過程が分かり易く、得られた観察用画像が所望の管腔状組織を適正に表示しているかについて自ら判断することが容易となり、観察用画像の診断等への利用が可能となる。 In addition, since the operator specifies and corrects the route line based on his / her own judgment, the process of creating the observation image is easy to understand, and the obtained observation image appropriately sets the desired luminal tissue. It becomes easy to determine whether the image is displayed, and the observation image can be used for diagnosis or the like.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態に係る管腔状組織の観察用画像作成装置の構成を示すブロック図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a luminal tissue observation image creation apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1に示す画像作成装置は、MRI、CT、核医学等の画像診断システムにより得られた生体内の3次元画像データに基づき、観察対象とされる、血管、リンパ管、腸管、気管、食道管等の管腔状組織の長軸方向に亘る観察用画像を作成するものであり、コンピュータ等からなる、画像処理手段としての画像処理装置1と、液晶パネル等からなる表示画面を有する、画像表示手段としての画像表示装置2と、マウスやキーボード等からなる、操作手段としての操作装置3とを備えてなる。
The image creating apparatus shown in FIG. 1 is a blood vessel, lymph vessel, intestinal tract, trachea, esophagus to be observed based on in-vivo three-dimensional image data obtained by an image diagnostic system such as MRI, CT, or nuclear medicine. An image for creating an image for observation in the long axis direction of a tubular tissue such as a tube, and having an image processing device 1 as an image processing means composed of a computer or the like, and a display screen composed of a liquid crystal panel or the like An
画像処理装置1は、各種の演算処理を行うCPUおよびRAMやROM等の記憶装置などから構成される制御部11と、画像診断システムにより得られた生体内の3次元画像データを記憶する画像データ記憶部12と、画像処理された画像を記憶する作成画像記憶部13とを備えている。また、画像処理された画像を画像表示装置2に出力する作成画像出力インタフェース14と、操作装置3からの各種の操作入力を制御部に伝達する操作入力インタフェース15と、通信や記憶媒体等を介して入力された生体内の3次元画像データを制御部11に伝達する画像データインタフェース16とを備えている。
The image processing apparatus 1 includes a CPU 11 that performs various arithmetic processes and a storage unit such as a RAM and a ROM, and image data that stores in-vivo three-dimensional image data obtained by an image diagnostic system. A
なお、制御部11内の記憶装置内には、後述する各処理を画像処理装置1に実行せしめるための、本発明の一実施形態に係る管腔状組織画像作成プログラムが格納されており、この管腔状組織画像作成プログラムを実行する制御部11により、本実施形態装置における経路画像表示指令手段、更新後経路画像表示指令手段、元画像作成手段、経路線表示指令手段、経路曲面設定手段、経路画像作成手段、補正後経路線表示指令手段、補正後経路曲面設定手段、更新後経路画像作成手段、変更後経路画像表示指令手段、経路曲面向き変更手段、および変更後経路画像作成手段、が構成されている。 The storage device in the control unit 11 stores a luminal tissue image creation program according to an embodiment of the present invention for causing the image processing device 1 to execute each process described later. By the control unit 11 that executes the luminal tissue image creation program, the route image display command means, the updated route image display command means, the original image creation means, the route line display command means, the route curved surface setting means, Route image creation means, post-correction route line display command means, post-correction route curved surface setting means, post-update route image creation means, post-change route image display command means, route curved surface direction change means, and post-change route image creation means It is configured.
次に、本発明の管腔状組織画像作成方法について説明する。図2〜図5は本発明の一実施形態に係る管腔状組織画像作成方法の手順を示す図であり、図2は観察用画像作成処理のフローチャート、図3は経路画像表示処理のフローチャート、図4は変更後経路画像表示処理のフローチャート、図5は更新後経路画像表示処理のフローチャートである。なお、本実施形態に係る管腔状組織画像作成方法は、図1に示す管腔状組織画像作成装置1を用いて行われる。 Next, the method for creating a tubular tissue image of the present invention will be described. 2 to 5 are diagrams showing a procedure of a luminal tissue image creation method according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart of observation image creation processing, FIG. 3 is a flowchart of route image display processing, 4 is a flowchart of the post-change route image display process, and FIG. 5 is a flowchart of the post-update route image display process. Note that the tubular tissue image creating method according to the present embodiment is performed using the tubular tissue image creating apparatus 1 shown in FIG.
本実施形態における管腔状組織の観察用画像作成処理は、生体内の3次元画像データに基づき、観察対象とされる管腔状組織の長軸方向に亘る観察用画像を作成するものであり、まず、後述する元画像に示された管腔状組織の長軸方向に沿って延びる経路線の一部を指定する外部からの(操作者による)指定操作を受けて、指定された部分の経路線に沿った経路画像を表示する経路画像表示処理を行う(図2のステップS10)。 The processing for creating an image for observation of a tubular tissue in the present embodiment is to create an image for observation in the long axis direction of a tubular tissue to be observed based on in-vivo three-dimensional image data. First, in response to an external designation operation (by the operator) that designates a part of a route line extending along the long axis direction of the tubular tissue shown in the original image to be described later, A route image display process for displaying a route image along the route line is performed (step S10 in FIG. 2).
次いで、経路画像に示された経路線を補正する外部からの(操作者による)補正操作を受けて、補正された経路線に沿った更新後の経路画像を表示する更新後経路画像表示処理を行う(図2のステップS20)。この更新後経路画像表示処理は、表示された更新後の経路画像を観察用画像とするという操作者からの指示があるまで繰り返し行われるが(図2のステップS30)、1回で終了する場合もある。 Next, an updated route image display process for displaying an updated route image along the corrected route line in response to an external correction operation (by the operator) that corrects the route line indicated in the route image. This is performed (step S20 in FIG. 2). This updated route image display process is repeatedly performed until an instruction from the operator is given that the displayed updated route image is an observation image (step S30 in FIG. 2). There is also.
図3に示すように上記経路画像表示処理では、まず、3次元画像データに基づき、管腔状組織の少なくとも一部が示された元画像を作成する元画像作成処理例が行われる(図3のステップS11)。この元画像の一例を図6に示す。図6に例示されている元画像20は、人体の心臓の3D画像であり、例えば、MRI画像診断システムを用いて、人体を断層撮影することにより得られた3次元画像データ(ボリュームデータ)に基づき、作成されたものである。なお、この元画像20は、図1に示す操作装置3において操作者が所定の操作を行うことにより、表示された心臓の観察方向を変えられるようになっており、操作者は、観察対象とする管腔状組織21(この例では冠状血管。図中斜線を付して示す)が見やすいように観察方向を調整することができる。
As shown in FIG. 3, in the route image display process, first, an example of an original image creation process for creating an original image showing at least a part of a tubular tissue is performed based on three-dimensional image data (FIG. 3). Step S11). An example of this original image is shown in FIG. The
次に、元画像20上において、上記経路線を表示する経路線表示処理が行われる(図3のステップS12)。この経路線表示処理は、上述のように、元画像20に示された管腔状組織21の長軸方向に沿って延びる経路線の一部を指定する、操作者による指定操作を受けて行われる。
Next, a route line display process for displaying the route line is performed on the original image 20 (step S12 in FIG. 3). As described above, this route line display processing is performed in response to a designation operation by an operator that designates a part of a route line extending along the long axis direction of the
この指定操作の一例を図7、図8に示す。図7、図8は上記指定操作の手順を(a)、(b)、(c)の順に示すものである。なお、図7、図8では、上記管腔状組織21のみを拡大して示している。
An example of this designation operation is shown in FIGS. 7 and 8 show the procedure of the designation operation in the order of (a), (b), and (c). 7 and 8, only the
図7に示す指定操作は、上記操作装置3(図1参照)を用いて、元画像20上に示された矢印状のポインタ22の先端部を管腔状組織21内に位置させつつ、該管腔状組織21内を長軸方向に沿って移動させるものである。この指定操作により元画像20上には、ポインタ22の先端部の移動軌跡に沿って経路線23が表示されるようになっている。
The designation operation shown in FIG. 7 is performed using the operation device 3 (see FIG. 1) while positioning the tip of the arrow-shaped
図8に示す他の指定操作は、元画像20上に示されたポインタ22の先端部を、上記操作装置3を用いて管腔状組織21内に移動し、該管腔状組織21内において複数のポイントを指定するものである。この指定操作により元画像20上には、指定された各ポイント(図中×印で示す)をスプライン曲線等により滑らかに繋いでなる経路線23が表示されるようになっている。
In another designation operation shown in FIG. 8, the tip of the
次いで、表示された経路線23を含んでなる経路曲面を設定する経路曲面設定処理が行われる(図3のステップS13)。この経路曲面設定処理は、例えば以下のように行われる。図9は経路曲面設定処理の一例を示す図である。
Next, a route curved surface setting process for setting a route curved surface including the displayed
すなわち、表示された経路線23の位置を3次元的に特定し、この経路線23を含むように経路曲面24を設定する。この経路曲面24は、例えば、各々が経路線23と交わる互いに平行な直線群25(図中一部のみ図示)によって構成される。この直線群25の3次元空間上での方向を変えることにより、経路曲面24の形状および向きが変化する。後述する経路曲面24の向きを変更する処理は、例えば、直線群25の方向を変えることにより行われる。
That is, the position of the displayed
次に、設定された経路曲面24上の画像情報が担持されてなる経路画像を作成する経路画像作成処理が行われる(図3のステップS14)。この経路画像作成処理は、例えば、CPR(curved planar reconstruction)手法を用いて行われる。CPR手法は、指定された任意の曲面上の3次元画像データを2次元画像に再構成する手法であり、本実施形態では、経路曲面24上の3次元画像を2次元画像に再構成するために用いられる。なお、経路曲面24は、厚みを持たないものとして設定することが可能であるが、最大輝度投影法(maximum intensity projection;MIP)等を用いることにより、所定の厚みを持つものとして設定することも可能である(上掲の非特許文献1の第379頁等参照)。以下の説明において「経路曲面24上に位置する」とは、経路曲面24が所定の厚みを有するものとして設定される場合には、その厚みの範囲内に位置するという意味で用いることとする。また、本発明において「経路曲面上の」とは、上述の意味において「経路曲面上に位置する」と同義である。
Next, a route image creation process for creating a route image in which image information on the set route curved
次いで、作成された経路画像が上記画像表示装置2(図1参照)の画面上に表示される(図3のステップS15)。図10は経路画像の表示例を示すものであり、この表示例では、StretchedCPR画像26、StraightenedCPR画像27、および断面画像28の3種類の画像が、画像表示装置2の画面上に表示されるようになっている。StretchedCPR画像26は、図9の経路曲面24を平面に伸展させた状態の画像であり、StretchedCPR画像26上には、経路曲面24上に位置する管腔状組織21および他の生体組織29の画像情報が、経路線23と共に表示されている。
Next, the created route image is displayed on the screen of the image display device 2 (see FIG. 1) (step S15 in FIG. 3). FIG. 10 shows a display example of a route image. In this display example, three types of images, a stretched
StraightenedCPR画像27は、StretchedCPR画像26上の経路線23が直線となるように画像を再構成したものであり、StraightenedCPR画像27上には、画像の中心部を左右方向に直線的に延びた経路線23と共に、再構成された管腔状組織21および他の生体組織29の画像情報が表示されている。また、StraightenedCPR画像27には、管腔状組織21を図中上下から挟む各一対の矢印からなる2組の位置表示線30、31が表示されている。位置表示線30、31は、管腔状組織21の長軸方向に互いに離間した2つの位置を指し示すものであり、上記操作装置3(図1参照)を用いて操作者が画面上において移動させることができるようになっている。本実施形態では、2組の位置表示線30、31を所定の2位置に移動させると、その間の距離(管腔状組織21の長軸方向に沿った2位置間の長さに相当する)が測定され、その測定値が表示されるように構成されている。なお、StretchedCPR画像26上にも2組の位置表示線30、31が表示されるように構成されており、StretchedCPR画像26とStraightenedCPR画像27との各位置の対応付けができるようになっている。
The straightened
断面画像28は、StretchedCPR画像26に示された管腔状組織21の長軸方向の所定位置において経路線23と直交する断面上の画像である。断面画像28には、管腔状組織21および他の生体組織29と共に、平面に伸展された経路曲面24の傾きを示す直線状の傾斜線32が表示されている。この傾斜線32は、上記操作装置3(図1参照)を用いて操作者が画面上において傾きを変更することができるようになっている。本実施形態では、操作者により傾斜線32の傾きが変更されると、後述する経路曲面向き変更処理が実施されるように構成されている。
The
経路画像(StretchedCPR画像26、StraightenedCPR画像27)が表示されると、操作者により経路画像を変更するか否かが判断され(図3のステップS16)、変更すると判断された場合には変更後経路画像表示処理が行われる(図3のステップS40)。一方、変更しないと判断された場合には経路画像作成処理が終了し、上述の更新後経路画像表示処理(図2のステップS20)に移行する。なお、経路画像(StretchedCPR画像26、StraightenedCPR画像27)を変更するという判断がなされるのは、経路線23を補正するのに必要な情報が現経路画像上には示されていない場合等である。
When the route image (Stretched
図4に示すように変更後経路画像表示処理は、経路画像(StretchedCPR画像26、StraightenedCPR画像27)に示された管腔状組織21の観察方向を変更する外部からの(操作者による)変更操作を受けて、管腔状組織21を他の方向から観察した状態が示された変更後の経路画像を表示する処理であり、本実施形態では、まず、上記変更操作に従って経路曲面24(図9参照)の向きを変更する経路曲面向き変更処理が行われる(図4のステップS41)。
As shown in FIG. 4, the post-change route image display process is performed by an external change operation (by the operator) that changes the observation direction of the
本実施形態において上記変更操作とは、図10に示す断面画像28に示された傾斜線32の傾きを、上記操作装置3(図1参照)を用いて操作者が変更する操作のことであり、この変更操作に従って図9に示す経路曲面24の向き(直線群25の方向)が変更される。
In the present embodiment, the change operation is an operation in which the operator changes the inclination of the
次いで、向き変更後の経路曲面24上の画像情報が担持されてなる変更後の経路画像を作成する変更後経路画像作成処理が行われ(図4のステップS42)、作成された変更後の経路画像が上記画像表示装置2(図1参照)の画面上に表示される(図4のステップS43)。なお、変更後経路画像作成処理は、上述の経路画像作成処理と同様の手法を用いて実施される。
Next, a post-change route image creation process for creating a post-change route image in which image information on the post-change route curved
図11は変更後の経路画像の表示例を示すものである。図11には、向き変更後の経路曲面24に基づき作成されたStretchedCPR画像26、StraightenedCPR画像27、および断面画像28が表示されている。なお、図11では簡略化のため、管腔状組織21のみを図示し、図10に示した他の生体組織29の図示は省略している。また、図10に示した位置表示線30、31の図示も省略している。このことは、以下の図12〜図15についても同様とする。
FIG. 11 shows a display example of the route image after the change. In FIG. 11, a stretched
図11に示されたStretchedCPR画像26およびStraightenedCPR画像27においては、図10に示されたものとは表示状態(形状、画像濃度値等)が異なる管腔状組織21が表示されている。具体的には、図10においては一部分断されて示されていた管腔状組織21が、図11では繋がって表示されている。この、管腔状組織21の表示形状の変化は、経路曲面24の向き変更に伴うものであり、向き変更前の経路曲面24上には位置していなかった画像データが、向き変更後の経路曲面24上に位置したことにより生じるものである。すなわち、断面画像28に示された傾斜線32の傾きを操作者が変更する都度、経路曲面24の向きが変更され、それに従ってStretchedCPR画像26およびStraightenedCPR画像27における管腔状組織21の表示状態が変化し、これにより経路線23を補正するのに必要な情報が得られるようになっている。
In the stretched
次に、上述の更新後経路画像表示処理について説明する。図5に示すように更新後経路画像表示処理は、経路画像(StretchedCPR画像26、StraightenedCPR画像27)に示された経路線23を補正する外部からの(操作者による)補正操作を受けて、補正された経路線23に沿った更新後の経路画像を表示する処理であり、本実施形態では、まず、上記補正操作に従って補正された経路線23を表示する補正後経路線表示処理が行われる(図5のステップS21)。
Next, the updated route image display process will be described. As shown in FIG. 5, the post-update route image display process is corrected by receiving an external correction operation (by the operator) for correcting the
本実施形態において上記補正操作とは、図11のStretchedCPR画像26またはStraightenedCPR画像27に示された経路線23を、上記操作装置3(図1参照)を用いて操作者が補正する(延長、形状の一部修正を含む)操作のことである。この補正操作は、図7または図8に示す元画像20上での経路線23の指定操作と同様に行うことが可能である。図11のStretchedCPR画像26に、経路線23の延長部分23aを破線で示す。
In the present embodiment, the correction operation means that the operator corrects the
次いで、補正された経路線23を含んでなる補正後の経路曲面24を設定する補正後経路曲面設定処理が行われる(図5のステップS22)。なお、この補正後経路曲面設定処理は、上述の経路曲面設定処理と同様の手法を用いて実施される。
Next, a corrected route curved surface setting process for setting a corrected route curved
次に、設定された補正後の経路曲面24上の画像情報が担持されてなる更新後の経路画像を作成する更新後経路画像作成処理が行なわれ(図5のステップS23)、作成された更新後の経路画像が上記画像表示装置2(図1参照)の画面上に表示される(図5のステップS24)。図12は更新後の経路画像の表示例を示している。なお、更新後経路画像作成処理は、上述の経路画像作成処理と同様の手法を用いて実施される。
Next, an updated route image creation process for creating an updated route image in which image information on the set corrected route curved
次いで、表示された更新後の経路画像(StretchedCPR画像26、StraightenedCPR画像27)に示された管腔状組織21の観察方向を変更するという指示が操作者によりなされたか否かが判断され(図5のステップS25)、指示がなされたと判断した場合には上述した変更後経路画像表示処理が行われる(図5のステップS40)。一方、指示がなされていないと判断した場合には1回目の更新後経路画像作成処理が終了する。
Next, it is determined whether or not the operator has given an instruction to change the observation direction of the
1回目の更新後経路画像作成処理が終了すると、更新後の経路画像を観察用画像とするという指示が操作者によりなされたか否かが判断され(図2のステップ30)、指示がなされたと判断した場合には、観察用画像作成処理が終了する。一方、指示がなされていないと判断した場合には、上述の更新後経路画像作成処理が再度行われる。
When the first post-update route image creation process is completed, it is determined whether or not an instruction has been given by the operator to use the updated route image as an observation image (
図13は観察用画像の表示例を示している。観察用画像とされたStretchedCPR画像26およびStraightenedCPR画像27には、観察対象とされた管腔状組織21の長軸方向に亘る画像が表示されており、管腔状組織21の狭窄部位の診断等に供されるようになっている。
FIG. 13 shows a display example of the observation image. In the stretched
なお、観察用画像の作成過程における経路線23の指定は、経路曲面24(図9参照)の位置を仮指定する意味合いを持つものであって、管腔状組織21が画像上に示されているか否かに関わらず行うことが可能である。図14に経路線設定の他の例を示す。図14(a)は、StretchedCPR画像26において、一部が分断されたように示された管腔状組織21に対し、経路線23がその分断されている部分も含めて指定された例を示している。また、同図(b)は、このような経路線23の指定に従って更新された経路画像(StraightenedCPR画像27)上に、分断されていない管腔状組織21が表示され、そこで経路線23が一部修正された例を示している(修正部分23bを破線で示す)。
The designation of the
このように本実施形態においては、経路線23の指定を操作者が行うとともに、指定した経路線23を、更新された経路画像上において操作者が順次補正することにより、観察対象としている管腔状組織21の観察用画像が徐々に作成されるようになっている。このため、画像濃度値に基づいて管腔状組織を特定することが困難なMRI画像においても、操作者の知見に基づき管腔状組織を探索することができるので、観察用画像を作成することが可能となる。また、操作者にとっては、経路線の指定や補正が自身の判断に基づいて行われるので、観察用画像の作成過程が分かり易いとともに、観察対象としている管腔状組織を着実に追跡しているという実感を得ることも可能となるので、得られた観察用画像の適否を自ら判断することが容易となり、観察用画像を診断等へ積極的に利用することが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the operator designates the
なお、図14(b)において新たに指定された修正部分23bは、直線表示された元の経路線23と交わっていないが、このような場合でも、スプライン曲線等により修正部分23bと元の経路線23との間を補完することにより、更新後の経路曲面24(図9参照)を設定することが可能である。
In FIG. 14B, the newly designated modified
また、本実施形態において、上記説明にはない他の機能を付加することが可能である。例えば、図13のStraightenedCPR画像27(観察用画像)において、管腔状組織21の芯線(中心線)を特定し、それを表示するような機能を付加することが可能である。この場合、中心線の特定には、従来公知の手法を用いることができる。
In the present embodiment, other functions not described above can be added. For example, in the Straightened CPR image 27 (observation image) in FIG. 13, it is possible to add a function of specifying the core line (center line) of the
また、管腔状組織21を互いに異なる方向から観察した状態の複数の観察用画像を、1つの画面上に表示する機能を付加することも可能である。図15はこのような観察用画像の表示例を示している。図15に示す例では、経路線23の周りに観察方向が互いに90度ずつ異なる4つの観察用画像(StraightenedCPR画像27A〜27D)と、観察方向を示す2つの方向線33、34が示された断面画像28とが、操作者の指示に基づき図示されるように構成されている。なお、観察方向は任意の方向に設定することが可能である。
In addition, it is possible to add a function of displaying a plurality of observation images in a state where the
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、種々に態様を変更することが可能である。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to this Embodiment, A mode can be variously changed.
例えば、上記実施形態では、元画像20を、画像処理により再構築された3D画像としているが、他の画像を元画像として用いてもよい。例えば、MRI画像診断システムにより得られた断層画像(原画像)を元画像として用いることも可能である。
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、CPR手法を用いて作成されたStretchedCPR画像26およびStraightenedCPR画像27を経路画像として用いているが、例えば、ボリュームレンダリング(VR)手法を用いて作成された画像を経路画像として用いるようにすることも可能である。その場合、管腔状組織を異なる方向から観察した状態が示された変更後の経路画像を表示する変更後経路画像表示処理は、例えば、VR手法において設定される視線の方向を変更する処理として実施することが可能である。
In the above embodiment, the stretched
また、上述の説明では、本発明を心臓の冠状血管の観察用画像作成に適用しているが、本発明は脳血管などの他の部位の血管や、リンパ管、腸管、気管、食道管等の他の管腔状組織の観察用画像を作成するために用いることも可能である。 In the above description, the present invention is applied to the creation of an image for observation of the coronary blood vessels of the heart. It can also be used to create an image for observation of other tubular tissue.
また、本発明は、MRI画像診断システムにより得られた3次元画像データに基づいて管腔状組織の観察用画像を作成する場合に特に有用であるが、CTや核医学等の他の画像診断システムにより得られた画像データに基づき、管腔状組織の観察用画像を作成することも可能である。 The present invention is particularly useful when creating an image for observation of a tubular tissue based on three-dimensional image data obtained by an MRI diagnostic imaging system. It is also possible to create an image for observation of a tubular tissue based on image data obtained by the system.
1 画像処理装置
2 画像表示装置
3 操作装置
11 制御部
12 画像データ記憶部
13 作成画像記憶部
14 作成画像出力インタフェース
15 操作入力インタフェース
16 画像データインタフェース
20 元画像
21 管腔状組織
22 ポインタ
23 経路線
23a 延長部分
23b 修正部分
24 経路曲面
25 直線群
26 StretchedCPR画像
27、27A〜27D StraightenedCPR画像
28 断面画像
29 他の生体組織
30、31 位置表示線
32 傾斜線
33、34 方向線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (9)
元画像に示された前記管腔状組織の長軸方向に沿って延びる経路線の一部を指定する外部からの指定操作を受けて、指定された部分の前記経路線に沿った経路画像を表示する経路画像表示処理を行った後、
前記経路画像に示された前記経路線を補正する外部からの補正操作を受けて、補正された前記経路線に沿った更新後の経路画像を表示する更新後経路画像表示処理を少なくとも1回行い、
前記観察用画像を作成することを特徴とする管腔状組織の観察用画像作成方法。 A method for creating an image for observation of a luminal tissue that creates an image for observation over the longitudinal direction of a luminal tissue to be observed based on three-dimensional image data in a living body,
A route image along the route line of the designated portion is received in response to a designation operation from the outside that designates a part of the route line extending along the long axis direction of the tubular tissue shown in the original image. After performing route image display processing to display,
In response to an external correction operation for correcting the route line indicated in the route image, an updated route image display process for displaying the updated route image along the corrected route line is performed at least once. ,
A method for creating an image for observation of a luminal tissue, wherein the image for observation is created.
前記3次元画像データに基づき、前記管腔状組織の少なくとも一部が示された前記元画像を作成する元画像作成処理と、
前記元画像上において、前記経路線を表示する経路線表示処理と、
表示された前記経路線を含んでなる経路曲面を設定する経路曲面設定処理と、
設定された前記経路曲面上の画像情報が担持されてなる前記経路画像を作成する経路画像作成処理と、を行うものであり、
前記更新後経路画像表示処理は、
前記経路画像上において、前記補正された経路線を表示する補正後経路線表示処理と、
前記補正された経路線を含んでなる補正後の経路曲面を設定する補正後経路曲面設定処理と、
設定された前記補正後の経路曲面上の画像情報が担持されてなる前記更新後の経路画像を作成する更新後経路画像作成処理と、を行うものであることを特徴とする請求項1記載の管腔状組織の観察用画像作成方法。 The route image display process includes:
Based on the three-dimensional image data, an original image creating process for creating the original image showing at least a part of the tubular tissue;
A route line display process for displaying the route line on the original image;
A route curved surface setting process for setting a route curved surface including the displayed route line;
A route image creation process for creating the route image in which image information on the set route curved surface is carried, and
The updated route image display process includes:
A corrected route line display process for displaying the corrected route line on the route image;
A corrected path curved surface setting process for setting a corrected path curved surface including the corrected path line;
The post-update route image creation process for creating the updated route image in which the image information on the set route curved surface after the correction is carried is performed. A method for creating an image for observation of a tubular tissue.
前記変更操作に従って前記経路曲面の向きを変更する経路曲面向き変更処理と、
向き変更後の前記経路曲面上の画像情報が担持されてなる前記変更後の経路画像を作成する変更後経路画像作成処理と、を行うものであることを特徴とする請求項3記載の管腔状組織の観察用画像作成方法。 The post-change route image display process includes:
A path curved surface direction changing process for changing the direction of the path curved surface according to the change operation;
The lumen according to claim 3, wherein the post-change route image generation processing for generating the changed route image in which the image information on the route curved surface after the direction change is carried is performed. For creating an image for observing a tissue.
画像処理手段と、画像表示手段と、操作手段とを備え、
前記画像処理手段は、
元画像に示された前記管腔状組織の長軸方向に沿って延びる経路線の一部を指定する、前記操作手段を介した外部からの指定操作を受けて、指定された部分の前記経路線に沿った経路画像を、前記画像表示手段に表示せしめる経路画像表示指令手段と、
前記経路画像に示された前記経路線を補正する、前記操作手段を介した外部からの補正操作を受けて、補正された前記経路線に沿った更新後の経路画像を、前記画像表示手段に表示せしめる更新後経路画像表示指令手段と、
を備えてなることを特徴とする管腔状組織の観察用画像作成装置。 An apparatus for creating an image for observation of a luminal tissue that creates an image for observation over the long axis direction of a luminal tissue to be observed based on in-vivo three-dimensional image data,
An image processing unit, an image display unit, and an operation unit;
The image processing means includes
The route of the designated portion in response to a designation operation from the outside via the operation means, which designates a part of a route line extending along the long axis direction of the tubular tissue shown in the original image A route image display command means for displaying a route image along the line on the image display means;
In response to an external correction operation via the operation unit that corrects the route line indicated in the route image, the updated route image along the corrected route line is displayed on the image display unit. Updated route image display command means for displaying; and
An image forming apparatus for observing a luminal tissue, comprising:
前記3次元画像データに基づき、前記管腔状組織の少なくとも一部が示された前記元画像を作成する元画像作成手段と、
前記元画像上において前記指定操作に従った前記経路線を表示せしめる経路線表示指令手段と、
表示された前記経路線を含んでなる経路曲面を設定する経路曲面設定手段と、
設定された前記経路曲面上の画像情報が担持されてなる前記経路画像を作成する経路画像作成手段と、を備えてなり、
前記更新後経路画像表示指令手段は、
前記経路画像上において前記補正操作に従った補正後の経路線を表示せしめる補正後経路線表示指令手段と、
前記補正後の経路線を含んでなる補正後の経路曲面を設定する補正後経路曲面設定手段と、
設定された前記補正後の経路曲面上の画像情報が担持されてなる前記更新後の経路画像を作成する更新後経路画像作成手段と、を備えてなることを特徴とする請求項6記載の管腔状組織の観察用画像作成装置。 The route image display command means includes:
Based on the three-dimensional image data, original image generating means for generating the original image showing at least a part of the tubular tissue;
Route line display command means for displaying the route line according to the designation operation on the original image;
Route curved surface setting means for setting a route curved surface including the displayed route line;
Route image creation means for creating the route image in which image information on the set route curved surface is carried, and
The updated route image display command means includes:
A corrected route line display command means for displaying a corrected route line according to the correction operation on the route image;
A corrected path curved surface setting means for setting a corrected path curved surface including the corrected path line;
The tube according to claim 6, further comprising: an updated route image creating unit that creates the updated route image in which image information on the set route curved surface after correction is carried. An image creation device for observation of a cavity tissue.
前記経路画像に示された前記管腔状組織の観察方向を変更する、前記操作手段を介した外部からの変更操作に基づき、前記管腔状組織を他の方向から観察した状態が示された変更後の経路画像を、前記画像表示手段に表示せしめる変更後経路画像表示指令手段、を備えてなることを特徴とする請求項6または7記載の管腔状組織の観察用画像作成装置。 The route image display command means includes:
Based on a change operation from the outside via the operation means, which changes the observation direction of the tubular tissue shown in the path image, the state of observing the tubular tissue from another direction is shown. The luminal tissue observation image creation device according to claim 6 or 7, further comprising a post-change route image display command unit that causes the image display unit to display a route image after the change.
前記変更操作に従って前記経路曲面の向きを変更する経路曲面向き変更手段と、
向き変更後の前記経路曲面上の画像情報が担持されてなる前記変更後の経路画像を作成する変更後経路画像作成手段と、を備えてなることを特徴とする請求項8記載の管腔状組織の観察用画像作成装置。
The post-change route image display instruction means includes:
Path curved surface direction changing means for changing the direction of the path curved surface according to the changing operation;
9. A lumen-like shape according to claim 8, comprising: a post-change route image creation means for creating the post-change route image in which image information on the route curved surface after the orientation change is carried. Tissue observation image creation device.
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