JP2009119000A - Auxiliary controller for processing medical image,image processing system, and method for processing medical image - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば医用ワークステーションに接続されて使用される補助コントローラ等に関し、特には、操作者がより直感的に操作することができる、医療画像処理用の補助コントローラ、画像処理システム、及び、医療画像の処理方法に関する。
に関する。
The present invention relates to an auxiliary controller used by being connected to a medical workstation, for example, and in particular, an auxiliary controller for medical image processing, an image processing system, and an operator that can be operated more intuitively, and The present invention relates to a medical image processing method.
About.
医療用の透視撮像装置としては、X線CT(Computed Tomography)スキャナ、MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置、PET(Positron
Emission Tomography)装置、超音波診断装置、CTアンギオ装置、MRアンギオ装置等がある。
Medical fluoroscopic imaging devices include an X-ray CT (Computed Tomography) scanner, an MRI (Magnetic Resonance Imaging) device, and a PET (Positron).
Emission Tomography) device, ultrasonic diagnostic device, CT angiography device, MR angiography device and the like.
近年、これら透視撮像装置(例えばX線CTスキャナ)から得られた複数の断面画像(元画像)を用いて、患者体内の所定の関心部位を3次元化することが行われている。このような技術によれば、断層画像だけでは分かりにくい患者内部の関心部位を立体的に可視化できるので、病気の早期発見などに大いに役立っている(例えば特許文献1参照)。
ところで、例えば血管の3次元画像を得るためには、医用ワークステーション等を用いて、ボクセルデータ中から対象とする血管を抽出する作業が必要となる。この場合、通常、操作者が血管をなぞるように複数の制御点を指示する必要がある。従来、マウス等を使用して、この制御点の指示するのが一般的であるが、操作者がより直感的に操作できるようにするためには、新たな入力装置の提案が望まれる。 Incidentally, for example, in order to obtain a three-dimensional image of a blood vessel, it is necessary to extract a target blood vessel from voxel data using a medical workstation or the like. In this case, it is usually necessary for the operator to instruct a plurality of control points so as to trace the blood vessel. Conventionally, the control point is generally indicated using a mouse or the like, but in order to allow the operator to operate more intuitively, a proposal for a new input device is desired.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、操作者がより直感的に操作することができる、医療画像処理用の補助コントローラ、画像処理システム、及び、医療画像の処理方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an auxiliary controller for medical image processing, an image processing system, and medical image processing that can be operated more intuitively by an operator. It is to provide a method.
上記課題を解決するための本発明の補助コントローラは、医療画像を処理するための医用ワークステーションに接続されて使用される、タッチパネル式ディスプレイを備えた補助コントローラであって、
前記医用ワークステーションと有線接続又は無線接続するためのインターフェースと、
動作プログラム及び所定のデータを保持する記憶部と、
前記記憶部に保持された動作プログラムを実行する演算処理部と、を備え、
前記演算処理部が、
前記医用ワークステーションのモニタに表示される医療画像の一部を、同モニタに表示される画像よりも拡大して前記ディスプレイに表示させる画像拡大表示手段として機能することを特徴とする。
The auxiliary controller of the present invention for solving the above-mentioned problem is an auxiliary controller having a touch panel display, which is used by being connected to a medical workstation for processing medical images,
An interface for wired or wireless connection with the medical workstation;
A storage unit for holding an operation program and predetermined data;
An arithmetic processing unit that executes an operation program held in the storage unit,
The arithmetic processing unit is
A part of the medical image displayed on the monitor of the medical workstation functions as an image enlargement display unit that enlarges the image displayed on the monitor and displays the enlarged image on the display.
このように構成された本発明の補助コントローラによれば、医用ワークステーションに接続して補助的な入力機器として利用することができる。従来、例えば、医療画像に所定の画像処理を行う場合、操作者が医用ワークステーションのモニタを見ながら、マウスなどを用いて入力を行う必要があった。特に、細かい作業を行う場合には、モニタ上の画像を拡大して作業を行うことがあったが、このように、医用ワークステーションのモニタで画像を拡大すると、次の作業を行う際に、再び画像全体が表示されるように、表示倍率を元に戻すなどの工程が必要となることがある。これに対して、本発明の補助コントローラを用いれば、医用ワークステーション側のモニタで全体を確認しつつ、補助コントローラ側のディスプレイで細部の確認を行うことができる。特に、補助コントローラのディスプレイには、医用ワークステーションのモニタに表示されるものよりも拡大して画像が表示されるようになっているので、操作者は効率よく作業を行うことができる。また、補助コントローラへの入力は、タッチパネルを介して行うことができるので、指又はタッチペンを使って、操作者はより直感的かつ簡単に入力を行うことができる。 According to the auxiliary controller of the present invention configured as described above, the auxiliary controller can be connected to a medical workstation and used as an auxiliary input device. Conventionally, for example, when performing predetermined image processing on a medical image, it has been necessary for an operator to input using a mouse or the like while looking at a monitor of a medical workstation. In particular, when performing fine work, the image on the monitor was sometimes enlarged, but in this way, when the image is enlarged on the monitor of the medical workstation, when performing the next work, A process such as restoring the display magnification may be required so that the entire image is displayed again. On the other hand, if the auxiliary controller of the present invention is used, it is possible to check details on the display on the auxiliary controller side while checking the whole on the monitor on the medical workstation side. In particular, the display of the auxiliary controller displays an image larger than that displayed on the monitor of the medical workstation, so that the operator can work efficiently. In addition, since input to the auxiliary controller can be performed via the touch panel, the operator can perform input more intuitively and easily using a finger or a touch pen.
本発明の補助コントローラは、また、前記演算処理部が、前記タッチパネル式のディスプレイ上で操作者が指又はペンで触れた位置の座標データに基づいて、直線又は曲線の入力軌跡を作成する軌跡作成手段として更に機能するものであってもよい。 In the auxiliary controller of the present invention, the arithmetic processing unit generates a trajectory for generating an input trajectory of a straight line or a curve based on coordinate data of a position touched by an operator with a finger or a pen on the touch panel display. It may further function as a means.
このような構成によれば、補助コントローラが作成したこの入力軌跡に基づいて種々の画像処理(例えば、この入力軌跡を切断基準線として新たな断面画像を作成する)を行うことができる。 According to such a configuration, various image processing (for example, creating a new cross-sectional image using the input trajectory as a cutting reference line) can be performed based on the input trajectory created by the auxiliary controller.
また、前記ディスプレイ上に被験者の体の3D画像が表示されるようになっていてもよい。また、ディスプレイ上に表示される被験者の体の画像はMPR(Multi Planer Reconstruction)画像であってもよいし、CPR(curved Multi Planer
Reconstruction)画像であってもよい。
Further, a 3D image of the subject's body may be displayed on the display. The body image of the subject displayed on the display may be an MPR (Multi Planer Reconstruction) image, or a CPR (curved Multi Planer) image.
Reconstruction) image.
本発明の医療画像の処理方法は、
医療画像を処理するための医用ワークステーションに接続されて使用される、タッチパネル式ディスプレイを備えた補助コントローラを用いた医療画像の処理方法であって、
コンピュータが、前記医用ワークステーションのモニタに表示される医療画像の一部を同モニタに表示される画像よりも拡大して前記ディスプレイに表示させるステップと、
コンピュータが、前記タッチパネル式のディスプレイ上で操作者が指又はペンで触れた位置の座標データに基づいて、直線又は曲線の入力軌跡を作成するステップと、
コンピュータが、該入力軌跡に基づいて、前記医療画像に所定の画像処理を行うステップと、
を含む。
The medical image processing method of the present invention includes:
A medical image processing method using an auxiliary controller having a touch panel display, which is used by being connected to a medical workstation for processing medical images,
A computer causing a part of a medical image displayed on the monitor of the medical workstation to be enlarged and displayed on the display than the image displayed on the monitor;
A step of creating an input locus of a straight line or a curve based on coordinate data of a position touched by an operator with a finger or a pen on the touch panel display;
A computer performing predetermined image processing on the medical image based on the input trajectory;
including.
また、上記本発明の医用画像の処理方法は、
コンピュータが、前記入力軌跡を基準線として被験者の体の画像を切断して新たな断面画像を作成すると共に、それを前記ディスプレイに表示させるステップをさらに含む、ものであってもよい。
In addition, the medical image processing method of the present invention described above,
The computer may further include a step of cutting the image of the subject's body using the input trajectory as a reference line to create a new cross-sectional image and displaying it on the display.
上述したように、本発明によれば、操作者がより直感的に操作することができる、医療画像処理用の補助コントローラ、画像処理システム、及び、医療画像の処理方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an auxiliary controller for medical image processing, an image processing system, and a medical image processing method that can be operated more intuitively by an operator.
以下、図面を参照して本発明の実施の一形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る医療画像処理用の補助コントローラの一例を示す概観斜視図である。 FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of an auxiliary controller for medical image processing according to the present invention.
図1に示すように、この補助コントローラ10は、全体として平たいやや横長のボード状であり、タッチパネル式のディスプレイ15と、その外周を取り囲む筐体11とを備えている。この例では、筐体11の角部に押しボタン式のスイッチ18が設けられおり、このスイッチ18を押すことでコントローラ10の電源が入るようになっている。
As shown in FIG. 1, the
図2に示すように、この補助コントローラ10は、医療画像を処理するための医用ワークステーション30に接続されて使用される。医用ワークステーション30は従来公知のものであり、例えば種々の画像処理を行うコンピュータ31と、それにより画像処理された医療画像を表示するモニタ33と、を備えている。医用ワークステーション30に補助コントローラ10を接続することにより画像処理システム1が構成されている。
As shown in FIG. 2, the
なお、医用ワークステーション30で取り扱われる被験者の断面画像としては、特に限定されるものではないが、例えばX線CTスキャナで撮像されたものであってもよい。
The cross-sectional image of the subject handled by the
再び図1を参照する。補助コントローラ10のディスプレイ15としては、例えば8.4インチの液晶ディスプレイを利用することができる。ディスプレイ15の表面に設けられたタッチパネル17(図3のブロック図も参照)は、例えば、抵抗膜方式、光学式(赤外線方式)、静電容量結合式等のいずれであってもよい。タッチパネル17は、指又はペンにより入力可能である。
Refer to FIG. 1 again. As the
図3に示すように、補助コントローラ10は、医用ワークステーション30と有線又は無線接続するための入出力インターフェース22を有している。有線接続の場合、この入出力インターフェース22は例えばUSB(Universal Serial Bus)インターフェースであってもよい。このようにUSB接続を利用する場合、外部からの給電が可能となり、補助コントローラ10側に電源を設ける必要がなくなる。
As shown in FIG. 3, the
補助コントローラ10は更に、CPU等からなる演算処理部23と、所定のシステムバスを介してそれに接続されたメモリ26を有している。上述したタッチパネル17及びスイッチ18は、同じく所定のシステムバスを介して、上記演算処理部23及びメモリ26に繋がっている。ディスプレイ15は、不図示のグラフィック用メモリを介在させた状態で演算処理部23に接続されている。
The
メモリ26には、補助コントローラ10の各部を動作させるための動作プログラム(起動プログラム等も含む)が格納されている。補助コントローラ10は、インターフェース22を介して外部のプログラムを読み込んで、それをメモリ26に格納することもできる。また、メモリ26には、タッチパネル17からの入力情報(座標データ等)や、ディスプレイ15に表示すべき医療画像のデータも保持される。
The
演算処理部23は、図2に示すように、医用ワークステーション30のモニタ33に表示される医療画像の一部(この例では、血管3aと骨3bとが表示されている)を、同モニタ33に表示される画像よりも拡大してコントローラ側のディスプレイ15に表示させる機能を有する。
As shown in FIG. 2, the
また、ディスプレイ15上で操作者が指又はペンで触れた位置(詳細後述)の座標データに基づいて、直線又は曲線の入力軌跡(基準線)を作成する機能を有する。また、これにより作成された基準線のデータを、インターフェース22(及びUSBケーブル等)を介して、医用ワークステーションのコンピュータ31に送信する機能を有する。
Further, it has a function of creating an input locus (reference line) of a straight line or a curve based on coordinate data of a position (details will be described later) where the operator touches the
補助コントローラ10から、USBケーブル等を介して入力軌跡(基準線)のデータを受け取った医用ワークステーションのコンピュータ31は、その基準線で被験者の体の画像を切断した新たな断面画像を作成する。この新たな断面画像のデータはコントローラ10に送り返され、そのディスプレイ15に表示される。
The
なお、断面画像としては、MPR(Multi Planer Reconstruction)画像又はCPR(curved Multi Planer
Reconstruction)画像等であってもよい。
In addition, as a cross-sectional image, MPR (Multi Planer Reconstruction) image or CPR (curved Multi Planer)
Reconstruction) image or the like.
演算処理部23は、また、コントローラ側のディスプレイ15に、操作者によってタッチ(ドラッグ等の操作も含む)される電子的なボタンを表示させる機能を有する。このボタンとしては、モード選択用のボタン(後述する図5のボタン41a、41b参照)、部位選択用のボタン(後述する図6のボタン43参照)、画像を上下させたりするのに用いられるスライダー45等がある。
The
他にも、CT値のウィンドウ幅(WW)、ウィンドウレベル(WL)を調整するための電子的なボタンが表示されてもよい。このボタンは、例えば、ディスプレイ正面から見て半円状でありその外周付近を指又はペンで周方向になぞることで、ウィンドウ幅又はウィンドウレベルの値を調整できるものであってもよい。 In addition, electronic buttons for adjusting the window width (WW) and window level (WL) of the CT value may be displayed. This button may be, for example, a semicircle when viewed from the front of the display, and the value of the window width or window level can be adjusted by tracing the vicinity of the outer periphery with a finger or a pen in the circumferential direction.
次に、上記のように構成にされた本実施形態のコントローラの使用方法について説明する。図4は一連の動作を説明するためのフローチャートである。 Next, a method of using the controller of the present embodiment configured as described above will be described. FIG. 4 is a flowchart for explaining a series of operations.
補助コントローラ10を使用するため、操作者はまず、USBケーブルにより補助コントローラ10を医用ワークステーションのコンピュータ31に接続する。これにより、補助コントローラ10がコンピュータ31から給電される。
In order to use the
次いで、操作者が補助コントローラ10の電源スイッチ18を押すと、コントローラが起動され、ディスプレイ15が点灯する(ステップS1)。この起動は、メモリ26に予め格納されたブートプログラムに従って行われる。
Next, when the operator presses the
補助コントローラ10は、起動後、ディスプレイ15に所定の初期画面(不図示)を表示させる。また、インターフェース22にどのような外部機器が接続されているかを判別する(ステップS2)。
The
そして、その判別結果に基づいて、必要であれば、外部機器(この例ではワークステーション)から所定のプログラムの読込みを行う(ステップS3)。例えば、画像処理ソフトウェアのGUI画面のデータ(特には、コマンドを実行するための電子的なボタン(アイコン)を表示するためのデータ等)が読み込まれる。これらのデータに基づく画像は、演算処理部23からの指令に従って、適宜、ディスプレイ15上に表示される(ステップS3)。
Based on the determination result, if necessary, a predetermined program is read from an external device (a workstation in this example) (step S3). For example, GUI screen data (particularly, data for displaying an electronic button (icon) for executing a command) of the image processing software is read. An image based on these data is appropriately displayed on the
なお、操作者が直感的に補助コントローラ10を操作できるようにするには、こうした画面上のデザインに加え、ボタンの操作性などが工夫されていること(インターフェースが工夫されていること)が重要である。本実施形態の補助コントローラ10では、外部のソフトウェアのデータをコントローラ内のメモリ26に読み込んでそれを表示することができるので、ソフトウェアの内容を変更するだけで、画面上のボタンを変更したり、コントローラの操作性を操作者の好みに応じたものにしたりすることが可能である。
In addition to these on-screen designs, it is important that the operability of the buttons is devised (the interface is devised) so that the operator can intuitively operate the
再び、補助コントローラ10の動作の説明に戻る。
Returning to the description of the operation of the
補助コントローラ10が起動されると、コントローラのディスプレイ15には、例えば図5に示すようなモード選択用の画面が現れる。この画面には、操作者によりタッチされることで選択される選択ボタン41a、41bが表示されている。
When the
この画面で、例えば「3D」用の選択ボタン41bがタッチされると、図6に示すように、ディスプレイには、医用ワークステーション30側から取得する画像の種別(部位の種別)を選択するための複数の画像選択ボタン43が表示される(ステップS5)。
When the
なお、図6の例では、画面の横端に、指で上下になぞることで画像を上下に動かしたりすることができるスライダー45が表示されている。
In the example of FIG. 6, a
図6の画面で、操作者が所定の画像選択ボタン43を押すと(ステップS6)、それに対応する画像がディスプレイ15に画像が表示される(ステップS7、図7参照)。
When the operator presses a predetermined
図7(A)では、被験者を撮像して得られた、被験者の体の横方向の断面画像4aが表示されている。本実施形態の補助コントローラ10は、下記のような簡単な操作により、図7(A)に示すような横方向の断面画像4aを、図7(B)に示すような縦方向の画像4bへと切り替えることができる。
In FIG. 7A, a
この切替えを行うには、まず、操作者は画面切替モードとするためのボタン(不図示)を押し(ステップS8)、
次いで、図7(A)に示すように、表示された被験者の体の画像4aの任意の部位に触れて、そのまま指を任意の方向に動かす。操作者が触れた画面上の位置は、タッチパネルにより所定の時間間隔で検出され、これにより、連続する座標データが得られる。コントローラ10の演算処理部23は、この座標データに基づいて所定の基準線L1(この例では横に真っ直ぐ伸びる直線である)を作成する(ステップS9)。
To perform this switching, first, the operator presses a button (not shown) for setting the screen switching mode (step S8),
Next, as shown in FIG. 7A, an arbitrary part of the displayed
次いで、コントローラの演算処理部23は、この基準線L1を切断基準線として被験者の体の画像4aを、縦方向に切断した新たな断面画像4bを作成する(ステップS9)。そして、それをモニタ33及びディスプレイ15に表示させる(ステップS10)。なお、この新たな断面画像も、上記同様、医用ワークステーションのモニタのものよりも拡大して表示される。
Next, the
上記のように、本実施形態の補助コントローラ10によれば、被験者の体の拡大画像が表示されたディスプレイ上で、画像を見ながら、指又はペンを任意の位置でスライドさせるだけで、その位置で切断された別方向からの断面画像をディスプレイ上に新たに表示させることができる。このような画面切替方法は、操作者にとって非常に直感的かつ簡単である。
As described above, according to the
次に、斜めの切断基準線を指示して、それに沿った新たな断面画像を表示させる操作について図8を参照して説明する。 Next, an operation of instructing an oblique cutting reference line and displaying a new cross-sectional image along the reference line will be described with reference to FIG.
図8(A)の画像は図7(B)と同じである。操作者はまず、上記同様、画面切替モードとするためのボタン(不図示)を押す。次いで、図8(A)の画面で被験者の体の画像の任意の部位に触れて、そのまま指を斜め方向にスライドさせる。タッチパネルにより検出された座標データに基づいて、上記同様、コントローラの演算処理部23が斜め方向の基準線L2を作成する。
The image in FIG. 8A is the same as that in FIG. The operator first presses a button (not shown) for setting the screen switching mode as described above. Next, an arbitrary part of the subject's body image is touched on the screen of FIG. 8A, and the finger is slid in an oblique direction. Based on the coordinate data detected by the touch panel, the
次いで、コントローラの演算処理部23は、この基準線L2を切断基準線として被験者の体の画像4bを、斜め横方向に切断した新たな断面画像4cを作成する(ステップS9)。そして、図8(B)に示すように、それをモニタ及びディスプレイ15に表示させる。
Next, the
このように、本実施形態の補助コントローラ10によれば、縦横方向のみでなく、斜め方向の基準線(L2)で切断した被験者の体の断面画像も診ることが可能であり、しかも、操作者はタッチパネル上で指等をスライドさせることだけで、切断基準線の位置や方向を指定できるので、非常に直感的かつ簡単である。
As described above, according to the
なお、断面画像を作成するための切断基準線(L1、L2)は、直線に限らず曲線であってもよい。 Note that the cutting reference lines (L1, L2) for creating the cross-sectional image are not limited to straight lines but may be curved lines.
上記の他にも、本実施形態の補助コントローラによれば、指又はタッチペンを用いて簡単に曲線を入力することができるので、例えば図9に示すような血管3aと骨3bが表示された画像において、血管3aの輪郭線L3を指定するといった作業も容易に行うことができる。
In addition to the above, according to the auxiliary controller of the present embodiment, it is possible to easily input a curve using a finger or a touch pen. For example, an image displaying
以上、本発明の一形態について説明したが、本発明は上記の構成に限定されるものではない。 As mentioned above, although one form of this invention was demonstrated, this invention is not limited to said structure.
例えば、図10に示す補助コントローラ10′のように、2つのディスプレイ15A、15Bを有した折り畳み可能なものとすることもできる。この場合、例えば、正面のディスプレイ15Aに医用画像のみを表示させ、手元側のディスプレイ15Bに画像処理用のボタン(アイコン)等を表示させてもよい。
For example, like the auxiliary controller 10 'shown in FIG. 10, it can be made foldable with two
3a 血管
3b 骨
10 補助コントローラ
11 筐体
15 ディスプレイ
17 タッチパネル
18 ボタン
22 インターフェース
30 医用ワークステーション
31 コンピュータ
33 モニタ
Claims (7)
前記医用ワークステーションと有線接続又は無線接続するためのインターフェースと、
動作プログラム及び所定のデータを保持する記憶部と、
前記記憶部に保持された動作プログラムを実行する演算処理部と、を備え、
前記演算処理部が、
前記医用ワークステーションのモニタに表示される医療画像の一部を、同モニタに表示される画像よりも拡大して前記ディスプレイに表示させる画像拡大表示手段として機能することを特徴とする補助コントローラ。 Auxiliary controller with a touch panel display used in connection with a medical workstation for processing medical images,
An interface for wired or wireless connection with the medical workstation;
A storage unit for holding an operation program and predetermined data;
An arithmetic processing unit that executes an operation program held in the storage unit,
The arithmetic processing unit is
An auxiliary controller that functions as an image enlargement display unit that causes a part of a medical image displayed on the monitor of the medical workstation to be enlarged from the image displayed on the monitor and displayed on the display.
前記タッチパネル式のディスプレイ上で操作者が指又はペンで触れた位置の座標データに基づいて、直線又は曲線の入力軌跡を作成する軌跡作成手段として更に機能する、請求項1に記載の補助コントローラ。 The arithmetic processing unit is
The auxiliary controller according to claim 1, further functioning as trajectory creation means for creating an input trajectory of a straight line or a curve based on coordinate data of a position touched by an operator with a finger or pen on the touch panel display.
Reconstruction)画像である、請求項1又は2に記載の補助コントローラ。 The subject's body image displayed on the display is an MPR (Multi Planer Reconstruction) image or CPR (curved Multi Planer).
The auxiliary controller according to claim 1, wherein the auxiliary controller is a reconstruction image.
該補助コントローラが接続される医用ワークステーションと、を備えた画像処理システム。 The auxiliary controller according to any one of claims 1 to 4,
A medical workstation to which the auxiliary controller is connected.
コンピュータが、前記医用ワークステーションのモニタに表示される医療画像の一部を同モニタに表示される画像よりも拡大して前記ディスプレイに表示させるステップと、
コンピュータが、前記タッチパネル式のディスプレイ上で操作者が指又はペンで触れた位置の座標データに基づいて、直線又は曲線の入力軌跡を作成するステップと、
コンピュータが、該入力軌跡に基づいて、前記医療画像に所定の画像処理を行うステップと、
を含む医療画像の処理方法。 A medical image processing method using an auxiliary controller having a touch panel display, which is used by being connected to a medical workstation for processing medical images,
A computer causing a part of a medical image displayed on the monitor of the medical workstation to be enlarged and displayed on the display than the image displayed on the monitor;
A step of creating an input locus of a straight line or a curve based on coordinate data of a position touched by an operator with a finger or a pen on the touch panel display;
A computer performing predetermined image processing on the medical image based on the input trajectory;
A method for processing medical images.
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