JP2009273886A5

JP2009273886A5 -

Info

Publication number: JP2009273886A5
Application number: JP2009115479A
Authority: JP
Filing date: 2009-05-12
Publication date: 2012-06-28

Description

本発明は、適応的に決定される画像（および別の）特徴に応じて、もしくは予め決められた構成データに応じて、２次元（２Ｄ）Ｘ線医用画像内のピクセル分解能を適応的に変化させることにより画像データを処理するシステムに関する。

スマートマトリクスシステムは、ユーザまたは実行アプリケーションによって予め決められた構成データに応じて、もしくは画像内容の特徴に応じて、２次元（２Ｄ）の解剖学的医用画像内のピクセル分解能を適応的に変化させる。構成データは、心臓手術の撮像において使用するために、画像の中心部分により高い分解能を割り当てる。心臓手術は、一般的に画像の中心部において最も高い分解能を要求し、この画像の中心では、器官を観察する必要があるか、もしくは高空間分解能の介入対象（例えばワイヤ、ステント、バルーン）を観察する必要がある。この画像の外側のエリアは重要度が低く、同じく高いピクセル分解能は必要としない。このシステムは、２次元画像内のピクセル分解能を、ピクセル分解能検出プロセスを用いて、画像内容の特徴に応じて適応的に変化させる。前記ピクセル分解能検出プロセスは、画像の局所的エリアのために使用するのに最適なピクセル分解能を決定する。スマートマトリクスシステムは有利には、処理、保存すべき画像データの量を低減し、特定のハードウェアプラットフォームにおけるより複雑かつより計算集約的な画像処理機能を使用可能にし、特定の画像処理機能のためのハードウェアコストを低減可能にする。

図１はＸ線撮像システム１０を示し、該Ｘ線撮像システムは、２次元Ｘ線医用画像内のピクセル分解能を適応的に変化させることによって画像データを処理するシステムを含む。システム１０は、１つ以上の処理装置１２（例えばノートブックや、携帯情報端末ＰＤＡ、電話機等のワークステーションまたはポータブルデバイス）を含み、この処理装置１２は、それぞれメモリ２８とユーザインターフェース２６と、予め設定されたユーザ（例えば医師）特有優先事項とを含む。ユーザインターフェース２６は、タッチパネル３９によって入力されたユーザコマンドに応じて画像表示をサポートする。システム１０は、少なくとも１つのリポジトリ１７と、Ｘ線画像形成モダリティシステム２５（択一的実施形態においては、例えばＭＲ（磁気共鳴）、ＣＴスキャン、または超音波システムを含む）と、ネットワーク２１を介して相互通信するサーバ２０とを含む。ユーザインターフェース２６は、ディスプレイ画像を表示するデータを提供し、このディスプレイ画像は、処理装置１２に表示するためのグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を含む。少なくとも１つのリポジトリ１７は、多数の患者に関する医用画像研究を、ＤＩＣＯＭに適合したデータフォーマット（または別のデータフォーマット）で保存する。医用画像研究は、それぞれ患者の解剖学的構造部分の一連の多数の画像を含み、これらの画像そのものも、それぞれ多数の画像を含んでいる。サーバ２０は、画像データ処理装置１５と、システム・撮像制御装置３４とを含む。

図５は、Ｘ線検出装置アレイの中央部分がフル画像ピクセル分解能で読み出されており、一方で外側のリング形エリアは、連続して低くなっていく画像ピクセル分解能で階層的に読み出されている配列を示す。詳細に言えば、画像エリア３３０、３３３、３３６には、画像の中心から周囲に向かって連続的に低減される予め決められた画像ピクセル分解能が割り当てられており、エリア３３０は最も高い画像ピクセル分解能を有する。画像データ処理装置１５（図１）は予め決められた構成データに応じて、第１画像エリア３３０、第２画像エリア３３３、第３画像エリア３３６をそれぞれ決定する。この予め決められた構成データは、第１エリア３３０を、２次元画像３２９内において中央に集中したエリアであると識別し、第２エリア３３３は第１エリア３３０の外側に位置していると識別し、第３エリア３３６は第１エリア３３０および第２エリア３３３の外側に位置していると識別する。

図８は、胸部６０３のＸ線画像のスマートマトリクス画像データ検出を示す。画像データ処理装置１５は、ユーザが予め解剖学的特徴を胸部（胸部８０３により図示）と選択したことに応じて、第１エリア８０５を適応的に選択する。詳細に言えば、画像データ処理装置１５は、ユーザが予め決定した解剖学的特徴（胸部）の選択に応じて、第１エリア８０５の形状を適応的に選択する。画像データ処理装置１５は、（ａ）ユーザコマンドおよび（ｂ）予め決められたユーザ優先事項、のうちの少なくとも１つに応じて、第１エリア８０５の形状（例えば胸部の形状）を適応的に選択する。形状は、リポジトリ１７に予め保存された多数の形状またはパターンから選択される。選択可能な形状またはパターンは、１つ以上のエリアまたは関連したピクセル分解能を示し、所期の解剖学的特徴の形状、例えば胸部８０３を含む。画像エリア８０７および８１１は、連続的にそれぞれ低減された分解能、およびエリア８０５よりも低い分解能を有する。さらに形状は、例えば正方形、長方形、楕円形、環形または別の所期の規則的な形状または不規則な形状を含む複数の形状ないしパターンから選択することができる。

図９は、２次元Ｘ線医用画像内のピクセル分解能を適応的に変化させることによって画像データを処理するプロセスを示すフローチャートである。ステップ９１１におけるスタートの後、ステップ９１２において、撮像検出装置２３（図１）が、患者の解剖体を通過するＸ線を検出する。前記撮像検出装置は、検出装置ピクセル分解能を有する検出画素マトリクスアレイを含む。ステップ９１５においてデータ処理装置１５は、２次元画像内にて第１ピクセル分解能が割り当てられる第１エリアを、解剖学的特徴についてのユーザ選択に応じて、もしくはこの２次元画像内のピクセル輝度変化に応じて適応的に選択し、そして前記第１エリアの形状を、前記解剖学的特徴についてのユーザ選択に応じて決定する。画像データ処理装置１５は、ステップ９１９において、前記２次元画像内にて前記第１ピクセル分解能よりも低い第２ピクセル分解能が割り当てられる第２エリアを決定する。ステップ９２３にて、撮像検出装置２３内にある結合処理装置は、（ａ）ユーザコマンド、（ｂ）予め決められたユーザ優先事項、（ｃ）解剖学的特徴についてのユーザ選択、のうちの少なくとも１つに応じて、第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供するために結合される複数の隣接する検出画素の数を適応的に変化させることによって、第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供する複数の隣接する検出画素の画像データを結合する。結合処理装置はまた、複数の隣接する検出画素の画像データを結合し、第１ピクセル分解能の各ピクセルも提供する。別の実施例では、結合処理装置は、２次元画像内のピクセル輝度変化に応じて、または解剖学的特徴についてのユーザ選択に応じて、第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供するために結合される複数の隣接する検出画素の数を適応的に変化させる。

図１〜９のシステムおよびプロセスは、これに限られない。同じ目的を達成するために別のシステムおよびメニューを本発明の基本設計にしたがって導き出すことが可能である。上では本発明を特定の実施形態に基づいて説明してきたが、ここで示しまた説明したこれらの実施形態および変形実施形態は説明のためだけのものであるこというまでもない。当業者は、本発明の範囲から逸脱することなく現在の設計に対する変更を実現することができる。このスマートマトリクスシステムは、ユーザまたは実行アプリケーションによって予め決められた構成データに応じて、もしくは、画像内容の特徴に応じて、２次元（２Ｄ）の解剖学的医用画像（例えばＸ線、ＭＲ、ＣＴスキャン、超音波または別の医用画像）内のピクセル分解能を、適応的に変化させる。プロセスおよびアプリケーションは、択一的実施形態において、図１の構成要素にリンクするネットワークにアクセスする１つ以上の（例えば分散型の）処理装置に設けることができる。さらに、図１〜９にて示された全ての機能およびステップを、ハードウェア、ソフトウェア、またはこれらの組み合わせにおいて実行することができ、図１の構成要素にリンクするネットワーク、またはインターネットを含むリンクされた別のネットワークのあらゆる場所に配置された１つ以上の処理装置に設けることができる。

Claims

２次元Ｘ線医用画像内のピクセル分解能を変更することによって画像データを処理するシステムにおいて、
撮像検出装置と、画像データ処理装置と、結合処理装置と、ユーザインターフェースとを有し、
前記撮像検出装置は、患者の解剖体を通過するＸ線を検出するために検出画素マトリクスアレイを含み、前記検出画素マトリクスアレイは、それぞれ異なる検出ピクセル分解能を有し得る複数のエリアを含み、
前記画像データ処理装置は、２次元画像内にて第１ピクセル分解能が割り当てられる第１エリアを決定し、前記２次元画像内にて前記第１ピクセル分解能よりも低い第２ピクセル分解能が割り当てられる第２エリアを決定し、
前記結合処理装置は、複数の隣接する検出画素の画像データを結合して前記第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供し、
前記ユーザインターフェースは、前記第１ピクセル分解能を有する前記第１エリアと、前記第１ピクセル分解能よりも低い前記第２ピクセル分解能を有する前記第２エリアとを含む２次元Ｘ線医用画像を表すデータを形成する、
ことを特徴とするシステム。
前記画像データ処理装置は、前記第１エリアと前記第２エリアとを、予め決められた構成データに応じて決定し、
該構成データは、前記第１エリアを前記２次元画像内の中心部に集中したエリアとして特定し、前記第２エリアを前記第１エリアの外側に位置するものとして特定する、
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
前記画像データ処理装置は、前記第１エリアを、予め決められた解剖学的特徴についてのユーザ選択に応じて選択する、
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
前記画像データ処理装置は、前記第１エリアの形状を、予め決められた解剖学的特徴についてのユーザ選択に応じて選択する、
ことを特徴とする請求項３記載のシステム。
前記画像データ処理装置は、前記第１エリアの形状を、（ａ）ユーザコマンド、および、（ｂ）予め決められたユーザ優先事項、のうちの少なくとも１つに応じて選択する、
ことを特徴とする請求項３記載のシステム。
前記画像データ処理装置は、前記第１エリアを、前記２次元画像内のピクセル輝度変化に応じて決定する、
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
前記画像データ処理装置は、前記第１エリアを、該第１エリアを含む１つ以上の画像エリア内における累積ピクセル輝度変化が所定の閾値を超えたことの検出に応じて決定し、
前記第２エリアは、少なくとも部分的に、前記第１エリアの外側に位置していることに基づいて決定される、
ことを特徴とする請求項６記載のシステム。
前記画像データ処理装置は、前記第１エリアを、該第１エリアを含む１つ以上の画像エリア内における累積ピクセル輝度変化が所定の閾値を超えたことの検出に応じて決定する、
ことを特徴とする請求項７記載のシステム。
前記結合処理装置は、複数の隣接する検出画素の画像データを結合して前記第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供する、
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
前記結合処理装置は、前記２次元画像内のピクセル輝度変化に応じて、前記第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供するために結合される前記複数の隣接する検出画素の数を変化させる、
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
前記結合処理装置は、（ａ）ユーザコマンド、（ｂ）予め決められたユーザ優先事項、（ｃ）解剖学的特徴についての予め決められたユーザ選択、のうちの少なくとも１つに応じて、前記第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供するために結合される前記複数の隣接する検出画素の数を変化させる、
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
前記結合処理装置は、複数の隣接する検出画素の画像データを結合して前記第１ピクセル分解能の各ピクセルを提供する、
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
前記画像データ処理装置は、前記２次元画像内にて前記第２ピクセル分解能よりも低い第３ピクセル分解能が割り当てられる第３エリアを決定し、
前記結合処理装置は、複数の隣接する検出画素の画像データを結合して前記第３ピクセル分解能の各ピクセルを提供し、
前記ユーザインターフェースは、前記第３エリアを含む２次元Ｘ線医用画像を表すデータを形成する、
ことを特徴とする請求項１記載のシステム。
２次元Ｘ線医用画像内にてピクセル分解能を変化させることによって画像データを処理する方法において、
それぞれ異なるピクセル分解能を有し得る複数のエリアを含む画素マトリクスアレイを備える撮像検出装置を用いて、患者の解剖体を通過するＸ線を検出し、
２次元画像内にて第１ピクセル分解能が割り当てられる第１エリアを、解剖学的特徴についてのユーザ選択に応じて選択し、
前記２次元画像内にて前記第１ピクセル分解能よりも低い第２ピクセル分解能が割り当てられる第２エリアを決定し、
前記第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供するために結合される複数の隣接する検出画素の数を変化させることによって、複数の隣接する検出画素の画像データを結合し、第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供し、
前記第１ピクセル分解能を有する前記第１エリアと、前記第１ピクセル分解能よりも低い前記第２ピクセル分解能を有する前記第２エリアとを含む２次元Ｘ線医用画像を表すデータを形成する、
ことを特徴とする方法。
前記第１エリアの形状を、前記解剖学的特徴についてのユーザ選択に応じて選択する、
ことを特徴とする請求項１４記載の方法。
複数の隣接する検出画素の画像データを、前記解剖学的特徴についてのユーザ選択に応じて結合する、
ことを特徴とする請求項１５記載の方法。
前記解剖学的特徴についてのユーザ選択は、予め決められたユーザ優先事項である、
ことを特徴とする請求項１６記載の方法。
２次元Ｘ線医用画像内にてピクセル分解能を変化させることによって画像データを処理する方法において、
それぞれ異なる検出ピクセル分解能を有し得る複数のエリアを含む画素マトリクスアレイを備える撮像検出装置を用いて、患者の解剖体を通過するＸ線を検出し、
２次元画像内にて第１ピクセル分解能が割り当てられる第１エリアを、前記２次元画像内のピクセル輝度変化に応じて選択し、
２次元画像内にて前記第１ピクセル分解能よりも低い第２ピクセル分解能が割り当てられる第２エリアを決定し、
前記第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供するために結合される複数の隣接する検出画素の数を変化させることによって、前記第２ピクセル分解能の各ピクセルを提供するために、複数の隣接する検出画素の画像データを結合し、
前記第１ピクセル分解能を有する前記第１エリアと、前記第１ピクセル分解能よりも低い前記第２ピクセル分解能を有する前記第２エリアとを含む２次元Ｘ線医用画像を表すデータを形成する、
ことを特徴とする方法。
前記複数の隣接する検出画素の数を、２次元画像内のピクセル輝度変化に応じて変化させる、
ことを特徴とする請求項１８記載の方法。