JP2010284405A - Medical image processor, medical image diagnostic device and medical image processing program - Google Patents

Medical image processor, medical image diagnostic device and medical image processing program Download PDF

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敏哉 和久
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently perform proper medical observation by enabling a user to recognize a region difficult to observe in a generated image for observation. <P>SOLUTION: An image processing part 27 generates an image for endoscopic display of a form of an inner wall surface of an intestine based on volume data representing the form of the intestine. The image processing part 27 imparts an evaluation point representing the difficulty in observing in the above image to each of a plurality of intestine inner wall surface voxels corresponding to the intestine inner wall surface. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ボリュームデータに基づいて管状器官の内壁表面の形態画像を生成する機能を備えた医用画像処理装置および医用画像診断装置と、上記の機能をコンピュータに実現させるための医用画像処理プログラムに関する。   The present invention relates to a medical image processing apparatus and a medical image diagnostic apparatus having a function of generating a morphological image of the inner wall surface of a tubular organ based on volume data, and a medical image processing program for causing a computer to realize the above functions. .

CT(computed tomography)画像診断装置やMRI(magnetic resonance imaging)画像診断装置などで収集されたボリュームデータに基づいて、管状器官の内壁表面を内視鏡により観察するのと同様な画像を生成する技術が知られている。   Technology for generating images similar to observing the inner wall surface of a tubular organ with an endoscope based on volume data collected by a computed tomography (CT) diagnostic imaging device or magnetic resonance imaging (MRI) diagnostic imaging device It has been known.

例えば、CT画像診断装置による大腸検査(CT Colonography、以下、CTCと称する)では、透視投影法(PVR:perspective volume rendering)や魚眼投影法による内視鏡的表示、合わせて腸管内腔面の展開表示などにより大腸癌検出のための腸管内スクリーニングが行なわれている。   For example, in a colon examination (CT Colonography, hereinafter referred to as CTC) using a CT image diagnostic apparatus, endoscopic display using a perspective projection method (PVR) or fish-eye projection method, and in addition to the intestinal lumen surface Intestinal screening for colorectal cancer detection is performed by using an expanded display.

腸管の内視鏡的表示においては、腸管の湾曲や半月襞による癌の見落としを防ぐため、腸管を往復して観察することも行なわれている。また、往復観察でも腸管形状により見落とし箇所が発生するため、内視鏡的表示実行時の腸管内壁の未表示領域(視野に入らなかった領域)の表示や、未表示領域が発生しにくい経路の設定も行なわれる場合がある(非特許文献1を参照)。   In the endoscopic display of the intestinal tract, in order to prevent overlooking of the cancer due to curvature of the intestinal tract and meniscus, it is also observed to reciprocate through the intestinal tract. In addition, oversight occurs due to the shape of the intestinal tract in reciprocal observation, so that the display of undisplayed areas (areas that did not enter the field of view) on the inner wall of the intestinal tract when endoscopic display is performed, Setting may also be performed (see Non-Patent Document 1).

CTCによる大腸スクリーニング検査における、上記の従来技術についての問題点を以下に記述する。   The problems associated with the above-mentioned prior art in the large intestine screening test by CTC are described below.

(1) PVRによる内視鏡的表示では、視野角を90度前後とするのが一般的であり、角度が大きすぎても小さすぎても不自然な画像となる。視野角90度の場合、他の270度の範囲が死角となる。特に大腸の場合は図17に示すように、半月襞が視線方向と垂直な方向に隆起しているため、この半月襞の裏側が死角となりやすい。この死角による癌の見落としを防ぐため、腸管を往復して観察するが、半月襞の大きさや襞と襞の間隔、また腸管の湾曲具合によっては、往路および復路のいずれにおいても死角となる恐れがあった。また、腸管を往復して観察することで、観察者への負担増加やスループットの低下といった不具合も生じる。   (1) In endoscopic display by PVR, the viewing angle is generally set to around 90 degrees, and an unnatural image is produced even if the angle is too large or too small. When the viewing angle is 90 degrees, the other range of 270 degrees is a blind spot. In particular, in the case of the large intestine, as shown in FIG. 17, the meniscus is raised in a direction perpendicular to the line of sight, so the back side of the meniscus tends to be a blind spot. In order to prevent oversight of cancer due to this blind spot, reciprocal observation of the intestinal tract is performed. there were. In addition, by reciprocating the intestinal tract, problems such as increased burden on the observer and decreased throughput also occur.

(2) 魚眼投影法による内視鏡的表示は、PVRの死角に対処すべく行なわれる場合がある。また魚眼投影法による内視鏡的表示は、実際の内視鏡と同様の表示画像が得られる利点がある。しかしながら、視野は広範囲になるものの、歪みが大きくなるために小さなポリープを見落とす可能性があり、また、腸管の形状や半月襞の大きさ、向き、位置によっては、例えば図18に示すようにまだ死角が生じる場合があり、スクリーニングにおける見落としを完全に防ぐには至らない。   (2) Endoscopic display by fisheye projection may be performed to deal with blind spots of PVR. Endoscopic display by the fisheye projection method has an advantage that a display image similar to that of an actual endoscope can be obtained. However, although the field of view is wide, there is a possibility that a small polyp may be overlooked due to the large distortion, and depending on the shape of the intestinal tract and the size, orientation, and position of the meniscus, for example, as shown in FIG. Blind spots may occur and do not completely prevent oversight in screening.

(3) 腸管内壁表面展開表示は、腸管内壁全体を俯瞰できるが、歪みが大きいため、球形のポリープが引き伸ばされて半月襞のように見えてしまう恐れがある。また腸管全体を俯瞰するために縮小表示を行うと、小さなポリープを見逃しやすくなってしまう。   (3) The intestinal inner wall surface development display can give a bird's-eye view of the entire intestinal inner wall, but because of the large distortion, there is a risk that the spherical polyp will be stretched and look like a meniscus. In addition, if a reduced display is used to look down on the entire intestinal tract, it will be easy to miss a small polyp.

(4) 未表示領域の表示や、未表示エリアが発生しないような視線移動経路を使用することで、ある程度の大きさのポリープの見落としは防ぐことができると思われる。しかし、微小ポリープや平坦型癌は、その壁面が表示視野に入っただけでは必ずしも検出できるとは限らない。微小ポリープは、表示スクリーンへの投影サイズが小さければ検出困難である。PVRや魚眼投影法の場合、画面への投影サイズは視点からポリープまでの距離に依存する。また、ポリープの突起方向と視線方向の角度によっても検出困難となる場合がある。かくして、例えば図19に示すような状況では、ポリープを正しく見分けることが困難である。   (4) It seems that the oversight of a polyp of a certain size can be prevented by displaying a non-display area and using a line-of-sight movement route that does not generate a non-display area. However, micropolyps and flat cancers are not always detected only when the wall surface enters the display field of view. A micropolyp is difficult to detect if the projection size on the display screen is small. In the case of PVR or fish-eye projection, the projection size on the screen depends on the distance from the viewpoint to the polyp. In addition, detection may be difficult depending on the angle between the projection direction of the polyp and the line-of-sight direction. Thus, for example, in the situation shown in FIG. 19, it is difficult to correctly identify the polyp.

(5) 平坦型癌は、腸管内壁表面の表示だけでは検出困難であるので、図20に示すような状態に関して図21に示すようにフロントクリッピングを併用して腸管断面をMPR(multi planar reconstruction)で表示することにより、癌の検出精度の向上を図る場合がある。この場合、腸管の湾曲と芯線との状態により、腸管に対して適切な断面角度が得られず癌を見落としてしまう可能性がある。具体的には、腸管と芯線とが図22に示す状態にあれば、MPR面が癌に対して適正に設定されて癌の検出精度を向上することが可能である。しかしながら、例えば腸管と芯線とが図23に示すような状態にあるには、MPR面が癌に対して適正ではなくなり、癌の検出精度を向上することができない恐れがある。   (5) Since flat cancer is difficult to detect only by displaying the surface of the inner wall of the intestinal tract, as shown in FIG. 21, the frontal clipping is used together with the front clipping as shown in FIG. In some cases, the accuracy of cancer detection may be improved. In this case, there is a possibility that an appropriate cross-sectional angle cannot be obtained with respect to the intestinal tract and the cancer may be overlooked due to the curvature of the intestinal tract and the core wire. Specifically, if the intestinal tract and the core wire are in the state shown in FIG. 22, the MPR surface can be appropriately set for cancer and the cancer detection accuracy can be improved. However, for example, if the intestinal tract and the core wire are in the state shown in FIG. 23, the MPR surface may not be appropriate for cancer, and the cancer detection accuracy may not be improved.

林雄一郎 他、「仮想化内視鏡システムにおける未提示領域の検出機能の開発」、MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY Vol.20 No.5 September 2002Yuichiro Hayashi et al., “Development of detection function for unpresented area in virtualized endoscope system”, MEDICAL IMAGING TECHNOLOGY Vol.20 No.5 September 2002

以上のように従来の技術においては、管状器官の内壁表面の構造を観察するのに適した画像を生成することができずに、検出対象とする病変などを観察者が見逃してしまう恐れがあった。   As described above, in the prior art, an image suitable for observing the structure of the inner wall surface of the tubular organ cannot be generated, and the observer may miss a lesion to be detected. It was.

本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、生成された観察用の画像において観察が困難となる領域をユーザに認識させることを可能とし、これにより適正な医用観察を効率的に実施可能とすることにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the object of the present invention is to allow a user to recognize a region that is difficult to observe in the generated image for observation. It is to enable appropriate medical observation to be performed efficiently.

本発明の第1の態様による医用画像処理装置は、管状の器官の形態を表したボリュームデータに基づいて、前記器官の内壁表面の形態を表す形態画像を生成する形態画像生成手段と、前記器官の内壁表面を複数に分割して設定された複数の評価領域のそれぞれに関して、前記形態画像での見えにくさを表す評価点を付与する付与手段とを備える。   The medical image processing apparatus according to the first aspect of the present invention includes a morphological image generating means for generating a morphological image representing the morphology of the inner wall surface of the organ based on the volume data representing the morphology of the tubular organ, and the organ And an assigning means for assigning an evaluation point representing difficulty in viewing in the morphological image with respect to each of a plurality of evaluation regions set by dividing the inner wall surface into a plurality of regions.

本発明の第2の態様による医用画像診断装置は、被検体内の管状の器官の形態を表したボリュームデータを収集する収集手段と、前記ボリュームデータに基づいて、前記器官の内壁表面の形態を表す形態画像を生成する形態画像生成手段と、前記器官の内壁表面を複数に分割して設定された複数の評価領域のそれぞれに関して、前記形態画像での見えにくさを表す評価点を付与する付与手段とを備える。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a medical diagnostic imaging apparatus that collects volume data representing the shape of a tubular organ in a subject, and forms the shape of the inner wall surface of the organ based on the volume data. Giving a morphological image generating means for generating a morphological image to be expressed and an evaluation point indicating difficulty in viewing the morphological image for each of a plurality of evaluation regions set by dividing the inner wall surface of the organ into a plurality of portions Means.

本発明の第3の態様による医用画像処理プログラムは、管状の器官の形態を表したボリュームデータを記憶した記憶媒体にアクセス可能なコンピュータを、前記ボリュームデータを前記記憶媒体から読み出し、当該ボリュームデータに基づいて前記器官の内壁表面の形態を表す形態画像を生成する形態画像生成手段と、前記器官の内壁表面を複数に分割して設定された複数の評価領域のそれぞれに関して、前記形態画像での見えにくさを表す評価点を付与する付与手段として機能させる。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a medical image processing program that reads a computer capable of accessing a storage medium storing volume data representing a tubular organ form, reads the volume data from the storage medium, and stores the volume data in the volume data. Morphological image generation means for generating a morphological image representing the morphology of the inner wall surface of the organ on the basis thereof, and the appearance of the morphological image for each of a plurality of evaluation regions set by dividing the inner wall surface of the organ into a plurality of parts It is made to function as an assigning means for assigning an evaluation point representing the difficulty.

本発明によれば、生成された観察用の画像において観察が困難となる領域をユーザに認識させることを可能とし、これにより適正な医用観察を効率的に実施可能とすることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to make a user recognize the area | region where observation becomes difficult in the produced | generated image for observation, and, thereby, appropriate medical observation can be implemented efficiently.

本発明の一実施形態に係るCT装置の主要部の構成を示す図。The figure which shows the structure of the principal part of CT apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 図1中の記憶部および画像処理部の機能を示すブロック図。The block diagram which shows the function of the memory | storage part in FIG. 1, and an image process part. 図1中の画像処理部による大腸スクリーニング検査を実施する際の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence at the time of implementing the large intestine screening test | inspection by the image process part in FIG. 大腸セグメントデータから腸管内壁セグメントを抽出する処理の概念を示す図。The figure which shows the concept of the process which extracts an intestinal tract inner wall segment from large intestine segment data. 内視鏡的表示の視野に入った回数または累積時間の評価の様子を示す図。The figure which shows the mode of the evaluation of the frequency | count or accumulation time which entered the visual field of endoscopic display. 内視鏡的表示での視線方向と法線方向との角度を表す図。The figure showing the angle of the gaze direction and normal direction in endoscopic display. 内視鏡的表示での投影画面中心から腸管内壁表面ボクセルまでの画面上の距離を表す図。The figure showing the distance on the screen from the projection screen center in an endoscopic display to the intestinal tract inner wall surface voxel. 観察に適切なクリッピング面の一例を示す図。The figure which shows an example of the clipping surface suitable for observation. 観察に不適切なクリッピング面の一例を示す図。The figure which shows an example of the clipping surface unsuitable for observation. 内視鏡的表示での投影画面に対する観察者の視線位置から腸管内壁表面ボクセルまでの画面上での距離を表す図。The figure showing the distance on the screen from an observer's eyes | visual_axis position with respect to the projection screen in an endoscopic display to the intestine inner-wall surface voxel. 腸管内に腸管内残渣が存在する様子の一例を示す図。The figure which shows an example of a mode that the residue in an intestinal tract exists in an intestinal tract. 評価画像の一例を示す図。The figure which shows an example of an evaluation image. 追加観察のための視点や視線方向を決定する第1の具体例を示す図。The figure which shows the 1st specific example which determines the viewpoint and line-of-sight direction for additional observation. 追加観察のための視点や視線方向を決定する第2の具体例を示す図。The figure which shows the 2nd specific example which determines the viewpoint and line-of-sight direction for additional observation. 追加観察のための視点や視線方向を決定する第3の具体例を示す図。The figure which shows the 3rd specific example which determines the viewpoint and line-of-sight direction for additional observation. 追加観察のための視点や視線方向を決定する第3の具体例を示す図。The figure which shows the 3rd specific example which determines the viewpoint and line-of-sight direction for additional observation. CTCによる大腸スクリーニング検査における問題点を示す図。The figure which shows the problem in the colon screening test | inspection by CTC. CTCによる大腸スクリーニング検査における問題点を示す図。The figure which shows the problem in the colon screening test | inspection by CTC. CTCによる大腸スクリーニング検査における問題点を示す図。The figure which shows the problem in the colon screening test | inspection by CTC. CTCによる大腸スクリーニング検査における問題点を示す図。The figure which shows the problem in the colon screening test | inspection by CTC. CTCによる大腸スクリーニング検査における問題点を示す図。The figure which shows the problem in the colon screening test | inspection by CTC. CTCによる大腸スクリーニング検査における問題点を示す図。The figure which shows the problem in the colon screening test | inspection by CTC. CTCによる大腸スクリーニング検査における問題点を示す図。The figure which shows the problem in the colon screening test | inspection by CTC.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は本実施形態に係るCT装置100の主要部の構成を示す図である。このCT装置は、スキャンガントリ1とコンピュータ装置2とから構成される。スキャンガントリ1は、被検体に関する投影データを収集するための構成要素である。スキャンガントリ1で収集された投影データは、コンピュータ装置2での画像再構成等の処理に供される。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of main parts of a CT apparatus 100 according to the present embodiment. This CT apparatus includes a scan gantry 1 and a computer apparatus 2. The scan gantry 1 is a component for collecting projection data related to a subject. The projection data collected by the scan gantry 1 is used for processing such as image reconstruction in the computer device 2.

スキャンガントリ1は、寝台10、X線管装置11、X線検出器12、架台回転駆動部13、高電圧発生部14、寝台駆動部15およびデータ収集部16を含む。   The scan gantry 1 includes a bed 10, an X-ray tube device 11, an X-ray detector 12, a gantry rotation drive unit 13, a high voltage generation unit 14, a bed drive unit 15, and a data collection unit 16.

スキャンガントリ1には、X線管装置11およびX線検出器12は、図示しない円環状の回転架台に対向関係で搭載されている。回転架台は、架台回転駆動部13により駆動されて回転する。このとき、X線管装置11とX線検出器12とが、同一の回転軸RAの軸周りを回転する。スキャンガントリ1は、X線管装置11およびX線検出器12の回転軌道の内側に、空洞(撮影口)を形成している。   In the scan gantry 1, the X-ray tube device 11 and the X-ray detector 12 are mounted on an annular rotary mount (not shown) in an opposing relationship. The rotating gantry is driven to rotate by the gantry rotation driving unit 13. At this time, the X-ray tube device 11 and the X-ray detector 12 rotate around the same rotation axis RA. The scan gantry 1 forms a cavity (imaging port) inside the rotation trajectory of the X-ray tube device 11 and the X-ray detector 12.

X線管装置11は、X線管11aおよびX線フィルタ11bを含む。X線管11aは、高電圧発生部14から電力供給を受けて、X線検出器12に向けてX線を放射する。X線フィルタ11bは、被曝低減のために低エネルギー成分を除去する。高電圧発生部14は、高電圧変圧器、フィラメント電流発生器および整流器を備える。この他に高電圧発生部14は、管電圧およびフィラメント電流を任意にまたは段階的に調整するために、管電圧切換器およびフィラメント電流切換器等を備えている。   The X-ray tube device 11 includes an X-ray tube 11a and an X-ray filter 11b. The X-ray tube 11 a receives power supply from the high voltage generator 14 and emits X-rays toward the X-ray detector 12. The X-ray filter 11b removes low energy components to reduce exposure. The high voltage generator 14 includes a high voltage transformer, a filament current generator, and a rectifier. In addition to this, the high voltage generator 14 includes a tube voltage switch, a filament current switch, and the like in order to adjust the tube voltage and the filament current arbitrarily or stepwise.

X線検出器12は、複数のX線検出素子列を回転軸RAに沿う方向に配列して構成される。X線検出器12は、入射するX線を検出して、その強度に応じた電気信号を出力する。   The X-ray detector 12 is configured by arranging a plurality of X-ray detection element arrays in a direction along the rotation axis RA. The X-ray detector 12 detects incident X-rays and outputs an electrical signal corresponding to the intensity.

被検体は、寝台10の天板10aに載置される。寝台10は、寝台駆動部15により駆動されて、天板10aをその長手方向(図1中の左右方向)に移動する。通常、この長手方向が回転軸RAと平行になるように寝台10が設置される。また通常、被検体は、その体軸が回転軸RAに沿うように天板10aに載置される。かくして被検体は、天板10aの移動に伴ってスキャンガントリ1の空洞内に挿入される。   The subject is placed on the top 10 a of the bed 10. The bed 10 is driven by the bed driving unit 15 to move the top plate 10a in the longitudinal direction (left and right direction in FIG. 1). Usually, the bed 10 is installed such that the longitudinal direction thereof is parallel to the rotation axis RA. Usually, the subject is placed on the top board 10a so that the body axis is along the rotation axis RA. Thus, the subject is inserted into the cavity of the scan gantry 1 as the top plate 10a moves.

データ収集部16は、X線検出器12の出力を収集し、生データとしてコンピュータ装置2に供給する。なお、X線検出器12とデータ収集部16との間には、スリップリングや光通信などを用いたインタフェースが介挿される。これによりデータ収集部16は、回転架台を連続回転させながら、X線検出器12の出力を収集できる。   The data collection unit 16 collects the output of the X-ray detector 12 and supplies it to the computer apparatus 2 as raw data. Note that an interface using slip ring, optical communication, or the like is interposed between the X-ray detector 12 and the data collection unit 16. As a result, the data collection unit 16 can collect the output of the X-ray detector 12 while continuously rotating the rotary mount.

コンピュータ装置2は、ガントリ制御部21、前処理部22、画像再構成部23、表示部24、操作卓25、記憶部26、画像処理部27および視線検出部28を備える。これらのガントリ制御部21、前処理部22、画像再構成部23、表示部24、操作卓25、記憶部26、画像処理部27および視線検出部28は、データ/制御バス29を介して互いに接続されている。   The computer apparatus 2 includes a gantry control unit 21, a preprocessing unit 22, an image reconstruction unit 23, a display unit 24, a console 25, a storage unit 26, an image processing unit 27, and a line-of-sight detection unit 28. These gantry control unit 21, preprocessing unit 22, image reconstruction unit 23, display unit 24, console 25, storage unit 26, image processing unit 27, and line-of-sight detection unit 28 are mutually connected via a data / control bus 29. It is connected.

スキャンガントリ1からコンピュータ装置2に供給された生データは、前処理部22を介して記憶部26に送られて保管される。画像再構成部23は、上記の生データに基づいてボリュームデータを生成する。ボリュームデータは、記憶部26に保管される。   The raw data supplied from the scan gantry 1 to the computer apparatus 2 is sent to the storage unit 26 via the preprocessing unit 22 and stored therein. The image reconstruction unit 23 generates volume data based on the raw data. Volume data is stored in the storage unit 26.

操作卓25は、操作者が例えばスキャン条件などの様々な情報や各種指示を入力するために設けられている。操作卓25は、操作画面を備える。   The console 25 is provided for the operator to input various information such as scanning conditions and various instructions. The console 25 includes an operation screen.

ガントリ制御部21は、診断に必要な投影データが得られるようなスキャンが行われるようにスキャンガントリ1の動作を制御する。   The gantry control unit 21 controls the operation of the scan gantry 1 so that scanning is performed so that projection data necessary for diagnosis is obtained.

視線検出部28は、表示部24の表示画面上での観察者の視線位置を検出する。この視線位置の検出には、人の瞳孔や角膜などの位置、方向をスキャンして、画面上での視線位置を求めるなどの従来技術を使用する。そして視線検出部28は、視線位置を示す視線位置情報を出力する。   The line-of-sight detection unit 28 detects the position of the observer's line of sight on the display screen of the display unit 24. For the detection of the line-of-sight position, a conventional technique such as scanning the position and direction of a human pupil or cornea to obtain the line-of-sight position on the screen is used. The line-of-sight detection unit 28 outputs line-of-sight position information indicating the line-of-sight position.

図2は記憶部26および画像処理部27の機能を示すブロック図である。記憶部26は、CTボリューム/生データ保管機能26a、表示条件保管機能26b、抽出セグメント管理・保管機能26c、大腸芯線管理・保管機能26d、腸管内壁位置情報管理・保管機能26eおよび評価/表示状態管理・保管機能26fを含む。画像処理部27は、表示機能/表示状態出力機能27a、大腸抽出機能27b、大腸芯線抽出機能27c、腸管内壁面ボクセル抽出機能27d、表示条件設定機能27e、表示状態評価機能27f、3次元クリッピング機能27g、表示位置・角度算出機能27h、大腸芯線修正機能27i、大腸CAD機能27jおよび視線追跡機能27kを含む。   FIG. 2 is a block diagram illustrating functions of the storage unit 26 and the image processing unit 27. The storage unit 26 includes a CT volume / raw data storage function 26a, a display condition storage function 26b, an extracted segment management / storage function 26c, a colon core line management / storage function 26d, an intestinal lining position information management / storage function 26e, and an evaluation / display state. A management / storage function 26f is included. The image processing unit 27 includes a display function / display state output function 27a, a large intestine extraction function 27b, a large intestine core line extraction function 27c, an intestinal inner wall voxel extraction function 27d, a display condition setting function 27e, a display state evaluation function 27f, and a three-dimensional clipping function. 27g, a display position / angle calculation function 27h, a colon core line correction function 27i, a colon CAD function 27j, and a line-of-sight tracking function 27k.

なお、記憶部26は、半導体メモリやハードディスク装置などの記憶デバイス、あるいは磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスクなどのようなリムーバブルな記録媒体などを適宜利用して実現することができる。そして記憶部26が有する上記の各機能は、上記の記憶デバイスあるいは記録媒体に物理的または仮想的に設定した記憶領域として実現できる。画像処理部27は、例えば汎用のプロセッサを基本ハードウェアとして用いることができる。そして上記の各機能は、上記のプロセッサ画像処理プログラムを実行させることにより実現することができる。   The storage unit 26 can be realized by appropriately using a storage device such as a semiconductor memory or a hard disk device, or a removable recording medium such as a magnetic disk, a magneto-optical disk, or an optical disk. Each function of the storage unit 26 can be realized as a storage area physically or virtually set in the storage device or the recording medium. The image processing unit 27 can use, for example, a general-purpose processor as basic hardware. Each of the above functions can be realized by executing the above processor image processing program.

CTボリューム/生データ保管機能26aは、生データおよびボリュームデータを保管する。   The CT volume / raw data storage function 26a stores raw data and volume data.

表示機能/表示状態出力機能27aは、大腸などを、並行投影またはPVRによるボリュームレンダリングや、大腸内壁展開表示や、腸管のクリッピング面でのMPR表示、腸管芯線に沿ったCPR(curved planar reconstruction)、SPR(stretched CPR)などの各種レンダリングにて表示するために表示部24を制御する。また表示機能/表示状態出力機能27aは、レンダリング画像上に文字やマーカなどのオーバレイ表示を行うように表示部24を制御する。さらに表示機能/表示状態出力機能27aは、腸管内壁表面の表示状態評価のための表示状態出力機能も有する。   The display function / display state output function 27a includes volume rendering by parallel projection or PVR, display of the inner wall of the large intestine, MPR display on the clipping plane of the intestine, CPR (curved planar reconstruction) along the intestinal core line, The display unit 24 is controlled for display by various renderings such as SPR (stretched CPR). In addition, the display function / display state output function 27a controls the display unit 24 to perform overlay display of characters and markers on the rendered image. Furthermore, the display function / display state output function 27a also has a display state output function for evaluating the display state of the inner wall of the intestinal tract.

表示条件保管機能26bは、方向、位置、オパシティ、カラー、拡大率、あるいは断面位置などの表示条件を管理・保管する。   The display condition storage function 26b manages and stores display conditions such as direction, position, opacity, color, magnification, or cross-sectional position.

大腸抽出機能27bは、ボリュームデータに基づいて、当該ボリュームデータの収集範囲内に含まれる大腸を抽出する。より具体的には、大腸抽出機能27bは、内視鏡的表示用の腸管内壁表面箇所だけの内壁セグメントデータと、大腸外観表示や芯線抽出に使用される腸管内腔領域の内腔セグメントデータとをそれぞれ抽出する。なお、ボリュームデータの収集時には大腸にガスを注入して腸管とガスとのコントラストが高められているために、大腸はしきい値処理にて容易に抽出可能である。   The large intestine extraction function 27b extracts the large intestine included in the collection range of the volume data based on the volume data. More specifically, the large intestine extraction function 27b includes the inner wall segment data only for the surface portion of the intestinal inner wall for endoscopic display, and the lumen segment data of the intestinal lumen area used for large intestine appearance display and core line extraction. Are extracted respectively. Note that when the volume data is collected, gas is injected into the large intestine to increase the contrast between the intestinal tract and the gas, so that the large intestine can be easily extracted by threshold processing.

抽出セグメント管理・保管機能26cは、内壁セグメントデータおよび内腔セグメントデータを管理・保管する。   The extracted segment management / storage function 26c manages and stores the inner wall segment data and the lumen segment data.

大腸芯線抽出機能27cは、内腔セグメントデータに基づいて、大腸の芯線を抽出し、大腸の芯線の形態および位置を表した大腸芯線情報を生成する。   The large intestine core line extraction function 27c extracts the large intestine core line based on the lumen segment data, and generates large intestine core line information representing the form and position of the large intestine core line.

大腸芯線管理・保管機能26dは、大腸芯線情報を管理・保管する。   The large intestine core wire management / storage function 26d manages and stores large intestine core wire information.

腸管内壁面ボクセル抽出機能27dは、観察状態の評価対象としての腸管内壁の表面に相当するボクセル(以下、腸管内壁表面ボクセルと称する)を抽出する。   The intestinal inner wall surface voxel extraction function 27d extracts voxels (hereinafter referred to as intestinal inner wall surface voxels) corresponding to the surface of the intestinal inner wall as an evaluation target of the observation state.

腸管内壁位置情報管理・保管機能26eは、腸管内壁表面ボクセルの位置情報を保管する。この位置情報の保管には、空間座標をビットデータで保持する方法や、座標テーブルで保持する方法が利用できる。   The intestinal inner wall position information management / storage function 26e stores the position information of the intestinal inner wall surface voxels. For the storage of the position information, a method of holding spatial coordinates as bit data or a method of holding them in a coordinate table can be used.

評価/表示状態管理・保管機能26fは、表示または事前ナビゲーションにより各腸管内壁表面ボクセルを評価した結果を保管する。   The evaluation / display state management / storage function 26f stores the result of evaluating each intestinal inner wall surface voxel by display or prior navigation.

表示条件設定機能27eは、各腸管内壁表面ボクセルへの評価結果に基づいた表示条件を設定する。   The display condition setting function 27e sets display conditions based on the evaluation result for each intestinal inner wall surface voxel.

表示状態評価機能27fは、表示または事前ナビゲーションにより各腸管内壁表面ボクセルを評価する。   The display state evaluation function 27f evaluates each intestinal inner wall surface voxel by display or prior navigation.

3次元クリッピング機能27gは、三次元物体の一部をクリップ(表示しない)する。3次元クリッピング機能27gは、予め目的の臓器に限定した表示にするためや、表示位置に応じてクリッピング位置を変更するために利用する。本発明では特に、内視鏡的表示において、視点からある一定距離の平面でクリッピングするフロントクリッピングとして利用し、腸管断面を表示することに用いる。   The three-dimensional clipping function 27g clips (does not display) a part of the three-dimensional object. The three-dimensional clipping function 27g is used to display in advance limited to the target organ or to change the clipping position according to the display position. In the present invention, in particular, in endoscopic display, it is used as front clipping for clipping at a plane at a certain distance from the viewpoint, and used for displaying a cross section of the intestinal tract.

表示位置・角度算出機能27hは、表示または事前ナビゲーションにより各腸管内壁表面ボクセルを評価した結果に基づき、表示(視点)位置や表示角度方向を算出する。   The display position / angle calculation function 27h calculates a display (viewpoint) position and a display angle direction based on the result of evaluating each intestinal inner wall surface voxel by display or prior navigation.

大腸芯線修正機能27iは、大腸観察後、あるいは事前評価後に特にクリッピング角度が適切でない状態であると評価された箇所に関して適切な角度でクリッピングした断面の観察を行なうための内壁表面に平行な芯線を算出する。   The large intestine core line correction function 27i provides a core line parallel to the inner wall surface for observing a cross-section clipped at an appropriate angle with respect to a place where the clipping angle is evaluated to be in an appropriate state after observation of the large intestine or after prior evaluation. calculate.

大腸CAD機能27jは、周知のCAD(computer-aided detection)技術によって大腸癌の候補を検出し、その位置を提示する。本実施形態では、この大腸CAD機能27jで得られた候補の位置に評価点を加えることや、CAD機能に加えて候補の確からしさの度合いも提供される場合は、その度合いに応じた評価点を加えるなどによりスクリーニング検査での網羅率を上げることに用いる。   The colorectal CAD function 27j detects a colorectal cancer candidate by a well-known CAD (computer-aided detection) technique and presents its position. In this embodiment, when an evaluation point is added to the position of the candidate obtained by the large intestine CAD function 27j, or the degree of probability of the candidate is provided in addition to the CAD function, the evaluation point corresponding to the degree is provided. It is used to increase the coverage rate in screening tests by adding.

視線追跡機能27kは、視線検出部28で得られた視線位置情報に基づいて観察者の視線位置を追跡する。この追跡の結果は、観察者が大腸内壁表面を万遍なく観察できたかどうかの評価に用いられる。   The line-of-sight tracking function 27k tracks the line-of-sight position of the observer based on the line-of-sight position information obtained by the line-of-sight detection unit 28. The result of this tracking is used to evaluate whether or not the observer can observe the large intestine inner wall surface uniformly.

次に以上のように構成されたCT装置100の動作について説明する。   Next, the operation of the CT apparatus 100 configured as described above will be described.

図3は大腸スクリーニング検査を実施する際の画像処理部27の処理手順を示すフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of the image processing unit 27 when performing a large intestine screening test.

大腸スクリーニング検査を実施するのに先立って、被検体の大腸領域をスキャンガントリ1にてスキャンする。このスキャンは通常、下剤を用いた腸管洗浄を事前に行なった上で、ブスコパンなどの鎮痙薬を患者に投薬し内蔵の痙攣を抑え、かつ大腸にガスを注入した状態にて行なわれる。このスキャンにより収集された生データをCTボリューム/生データ保管機能26aにより保管される。また、画像再構成部23が、当該収集された生データに基づいてボリュームデータを生成する。このボリュームデータもCTボリューム/生データ保管機能26aにより保管される。   Prior to performing the large intestine screening test, the large intestine region of the subject is scanned with the scan gantry 1. This scan is usually performed in a state in which intestinal lavage is performed in advance using a laxative, an antispasmodic agent such as buscopan is administered to the patient to suppress built-in convulsions, and gas is injected into the large intestine. The raw data collected by this scan is stored by the CT volume / raw data storage function 26a. Further, the image reconstruction unit 23 generates volume data based on the collected raw data. This volume data is also stored by the CT volume / raw data storage function 26a.

さて、ステップSa1において画像処理部27は大腸抽出機能27bを用いて、上記のようにCTボリューム/生データ保管機能26aにより保管されているボリュームデータから大腸領域に含まれたボクセルの集合(大腸セグメント)のデータを抽出する。なお大腸領域とは、腸管内の空気領域を表す。ここで抽出した大腸セグメントを表す大腸セグメントデータは、抽出セグメント管理・保管機能26cにより保管される。   In step Sa1, the image processing unit 27 uses the large intestine extraction function 27b to collect a set of voxels contained in the large intestine area (the large intestine segment from the volume data stored by the CT volume / raw data storage function 26a as described above. ) Data is extracted. The large intestine region represents an air region in the intestinal tract. The large intestine segment data representing the large intestine segment extracted here is stored by the extracted segment management / storage function 26c.

ステップSa2において画像処理部27は大腸芯線抽出機能27cを用いて、ステップSa1で生成した大腸セグメントデータから腸管の中心線として大腸芯線を抽出し、当該大腸芯線の形態および位置を表した大腸芯線情報を生成する。腸管の中心線を求めるための処理としては、周知の細線化処理などが利用できる。大腸芯線情報は、大腸芯線管理・保管機能26dにより保管される。大腸芯線情報は、腸管内腔の内視鏡的表示のナビゲーションに使用される。   In step Sa2, the image processing unit 27 uses the large intestine core line extraction function 27c to extract the large intestine core line as the central line of the intestinal tract from the large intestine segment data generated in step Sa1, and the large intestine core line information representing the form and position of the large intestine core line. Is generated. As a process for obtaining the center line of the intestinal tract, a known thinning process can be used. The large intestine core wire information is stored by the large intestine core wire management / storage function 26d. Colon core information is used for navigation of an endoscopic display of the intestinal lumen.

ステップSa3において画像処理部27は腸管内壁面ボクセル抽出機能27dを用いて、ステップSa1で生成した大腸セグメントデータから、腸管内壁に相当するボクセルの集合(腸管内壁セグメント)を抽出する。腸管内壁セグメントに含まれる腸管内壁表面ボクセルの位置情報は、腸管内壁位置情報管理・保管機能26eにより保管される。   In step Sa3, the image processing unit 27 uses the intestinal inner wall surface voxel extraction function 27d to extract a set of voxels (intestinal inner wall segment) corresponding to the intestinal inner wall from the large intestine segment data generated in step Sa1. The position information of the intestinal inner wall surface voxels included in the intestinal inner wall segment is stored by the intestinal inner wall position information management / storage function 26e.

図4は大腸セグメントデータから腸管内壁セグメントを抽出する処理の概念を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing a concept of processing for extracting an intestinal inner wall segment from large intestine segment data.

腸管内壁セグメント41は、膨張処理を施した大腸セグメント42から大腸セグメント43を差し引くことによって抽出できる。ただし膨張処理とは、物体の表面から指定されたボクセル数(膨張サイズ)の厚みだけ膨張させる処理である。なお、大腸セグメントは腸管内の空気領域を抽出したものであるので、膨張サイズを「1」とすることで、内壁表面に相当するボクセル(腸管内壁表面ボクセル)の集合が抽出される。より正確な腸管内壁表面ボクセルを求めるため、膨張サイズを「2」以上として内壁を抜け無く抽出しておいてから、これにより抽出されたボクセル群の中で不透明度が高く(ボクセル値が0.8以上など)、かつ隣接ボクセルの中に空気のボクセルが含まれる(空気面に接する)ボクセルを腸管内壁表面ボクセルとしても良い。なお隣接ボクセルは典型的には、上下左右方向に隣接する6個のボクセルとするか、あるいはそれに斜め方向に隣接する20個のボクセルを加えた26個のボクセルとする。また、データサイズ削減と処理高速化のため、後述するステップSa5での評価対象ボクセルを削減する場合がある。削減の方法としては、座標または格納テーブルの位置が、ある定数の倍数のものだけに限定する方法がある。   The intestinal inner wall segment 41 can be extracted by subtracting the large intestine segment 43 from the large intestine segment 42 that has been subjected to the expansion process. However, the expansion process is a process of expanding the thickness of the designated number of voxels (expansion size) from the surface of the object. Since the large intestine segment is an air region extracted from the intestinal tract, by setting the expansion size to “1”, a set of voxels (intestinal inner wall surface voxels) corresponding to the inner wall surface is extracted. In order to obtain a more accurate intestinal inner wall surface voxel, the expansion size is set to “2” or more, and the inner wall is extracted without passing through, and the opacity is high in the extracted voxel group (the voxel value is 0. 0). 8 or more), and voxels containing air voxels in adjacent voxels (in contact with the air surface) may be intestinal inner wall surface voxels. The adjacent voxels are typically six voxels adjacent in the vertical and horizontal directions, or 26 voxels obtained by adding 20 adjacent voxels obliquely thereto. In addition, there are cases where the evaluation target voxels in step Sa5 described later are reduced in order to reduce the data size and increase the processing speed. As a reduction method, there is a method in which the coordinates or the position of the storage table is limited to a multiple of a certain constant.

ステップSa4において画像処理部27は表示機能/表示状態出力機能27aを用いて、ステップSa3で抽出した腸管内壁表面ボクセルを対象とした内視鏡的表示によって腸管内をスクリーニングを開始する。具体的には表示機能/表示状態出力機能27aは、大腸芯線上の任意の視点位置から所定の視線方向中心とした所定の視野角度内の範囲を視野として見たときの大腸内壁の表面や断面の様子を表した画像を生成し、これを表示部24に表示させる。このときに視点位置は、大腸芯線に沿って自動的に移動させても良いし、ユーザによる指示に応じて移動させても良い。また視線方向中心は、大腸芯線に沿った方向を基本とするが、大腸芯線から傾いた方向としても良い。このときに視線方向中心と大腸芯線に沿った方向とがなす角度は、ユーザによる変更指示に応じて決定しても良いし、予め設定された傾き角度を複数の視野位置において共通に適用して決定しても良い。つまり、従来のPVRの技術をそのまま用いることができる。また、魚眼投影法による内視鏡的表示や、腸管内腔面の展開表示などのCTCで従来より利用されている各種の技術を適用することも可能である。   In step Sa4, the image processing unit 27 uses the display function / display state output function 27a to start screening in the intestinal tract by endoscopic display for the intestinal inner wall surface voxel extracted in step Sa3. Specifically, the display function / display state output function 27a is a surface or cross section of the inner wall of the large intestine when viewing a range within a predetermined visual field angle centered on a predetermined visual axis direction from an arbitrary viewpoint position on the large intestine core line. Is generated and displayed on the display unit 24. At this time, the viewpoint position may be automatically moved along the large intestine core line, or may be moved according to an instruction from the user. The center of the line-of-sight direction is basically the direction along the large intestine core line, but may be a direction inclined from the large intestine core line. At this time, the angle formed by the center of the line-of-sight direction and the direction along the large intestine core line may be determined according to a change instruction from the user, or a preset inclination angle is commonly applied to a plurality of visual field positions. You may decide. That is, the conventional PVR technique can be used as it is. It is also possible to apply various techniques conventionally used in CTC, such as endoscopic display by a fish-eye projection method and unfolded display of the intestinal lumen surface.

ステップSa5において画像処理部27は表示状態評価機能27fを用いて、ステップSa3で抽出した腸管内壁表面ボクセルを対象とした評価点の付与を開始する。ここで、評価点とは、スクリーニングに基づいて、各腸管内壁表面ボクセルを観察者が十分に観察できたかどうかを表す指標値である。本実施形態においては、以下の(a)〜(g)に示す項目の値をそれぞれ単独、複数、あるいは複数を組み合わせた値を用いて、1つの腸管内壁表面ボクセルに1つまたは複数の評価点を与える。   In step Sa5, the image processing unit 27 uses the display state evaluation function 27f to start providing evaluation points for the intestinal inner wall surface voxels extracted in step Sa3. Here, the evaluation score is an index value indicating whether or not the observer has sufficiently observed each intestinal inner wall surface voxel based on screening. In this embodiment, one or a plurality of evaluation points for one intestinal inner wall surface voxel using the values of the items shown in the following (a) to (g) individually, a plurality, or a combination of a plurality of values. give.

評価点の計算ルールは任意であって良いが、本実施形態においては例えば各腸管内壁表面ボクセルに初期値「100」を与え、以下の評価により、各腸管内壁表面ボクセルの評価値を、適切に観察されたと評価できるほどに減少させる。従って本実施形態においては、スクリーニング後に評価点が高いボクセルほど見落としの可能性が高いという評価となる。なお、適切に観察されなかった評価できる腸管内壁表面ボクセルの評価値を増加させても良い。   Although the calculation rule of the evaluation points may be arbitrary, in this embodiment, for example, an initial value “100” is given to each intestinal inner wall surface voxel, and the evaluation value of each intestinal inner wall surface voxel is appropriately set by the following evaluation. Decrease to such an extent that it can be evaluated as observed. Therefore, in this embodiment, the evaluation is such that a voxel having a higher evaluation score after screening is more likely to be overlooked. It should be noted that the evaluation value of the intestinal inner wall surface voxel that could not be properly observed can be increased.

(a)内視鏡的表示の視野に入った回数または累積時間
上記のスクリーニングにおいては、視点位置や視野方向などの変更に伴って視野が変更される毎に表示画像が更新されて行く。そこで視野が変更される毎に、変更後の視野に入っている腸管内壁表面ボクセルについての回数をカウントアップする。例えば図5に示す視野についての表示画像が表示されたことに応じては、ボクセルB3〜B9,B15,B16についての回数を1つずつカウントアップするが、ボクセルB1,B2,B10〜B14,B17,B18についての回数はカウントアップしない。これによりカウントされる回数は、各腸管内壁表面ボクセルがスクリーニング中における内視鏡的表示の視野に入った回数に相当し、これが少ないほど見落としの可能性が高いことになる。ただし、視野が変更される時間周期が不定である場合には、各腸管内壁表面ボクセルについてその腸管内壁表面ボクセルが含まれている画像が表示されている時間を累積する。これにより求められる時間は、各腸管内壁表面ボクセルがスクリーニング中における内視鏡的表示の視野に入った累積時間に相当し、これが少ないほど見落としの可能性が高いことになる。そして、回数または累積時間に対してある固定値でスケーリングを行なった値で評価点を減算する。
(A) Number of times or cumulative time of entering endoscopic display field of view In the above screening, the display image is updated each time the field of view is changed in accordance with changes in the viewpoint position, the field of view direction, and the like. Therefore, every time the field of view is changed, the number of times of the intestinal inner wall surface voxels in the field of view after the change is counted up. For example, in response to the display image for the visual field shown in FIG. 5 being displayed, the number of times for voxels B3 to B9, B15, and B16 is counted up one by one, but voxels B1, B2, B10 to B14, B17 are counted. , B18 does not count up. The number of times counted by this corresponds to the number of times that each intestinal inner wall surface voxel has entered the field of view of the endoscopic display during screening, and the smaller the number, the higher the possibility of oversight. However, when the time period when the visual field is changed is indefinite, the time during which the image including the intestinal inner wall surface voxel is displayed is accumulated for each intestinal inner wall surface voxel. The time required in this way corresponds to the cumulative time that each intestinal inner wall surface voxel has entered the field of view of the endoscopic display during screening, and the smaller this is, the higher the possibility of oversight. Then, the evaluation score is subtracted by a value obtained by scaling with a certain fixed value with respect to the number of times or the accumulated time.

(b)内視鏡的表示での視線方向と法線方向との角度
微小ポリープを検出するためには、ポリープに対する視線角度も重要な要素となる場合がある。そこで図6に示すように、ある腸管内壁表面ボクセルの位置における腸管内壁表面の法線方向と当該腸管内壁表面ボクセルへの視線方向との角度θ1を算出する。そして、当該角度θ1の方向ベクトルあるいはその単位ベクトル同士の内積値が小さいほど検出困難とし、バイアス値(例えば0.5)とスケーリング値で補正した値にて評価値を減算する。
(B) Angle between viewing direction and normal direction in endoscopic display In order to detect a minute polyp, the viewing angle with respect to the polyp may be an important factor. Therefore, as shown in FIG. 6, the angle θ1 between the normal direction of the intestinal inner wall surface at the position of a certain intestinal inner wall surface voxel and the viewing direction to the intestinal inner wall surface voxel is calculated. Then, the smaller the direction vector of the angle θ1 or the inner product value of the unit vectors, the more difficult the detection is, and the evaluation value is subtracted by a value corrected with a bias value (for example, 0.5) and a scaling value.

(c)内視鏡的表示での視点位置から腸管内壁表面ボクセルまでの距離
PVRや魚眼投影法では、各腸管内壁表面ボクセルが画面に投影される大きさは視点から各腸管内壁表面ボクセルまでの距離に依存し、この距離が近いほど微小ポリープを検出しやすくなる。そこで、図6に示す距離D1を算出して、このD1の値に対してある固定値でスケーリングした値にて評価点を減算する。
(C) Distance from viewpoint position in endoscopic display to intestinal inner wall surface voxel In PVR and fisheye projection, the size of each intestinal inner wall surface voxel projected on the screen is from the viewpoint to each intestinal inner wall surface voxel Depending on the distance, the smaller the distance, the easier it is to detect a micropolyp. Therefore, the distance D1 shown in FIG. 6 is calculated, and the evaluation score is subtracted by a value scaled by a certain fixed value with respect to the value of D1.

(d)内視鏡的表示での投影画面中心から腸管内壁表面ボクセルまでの画面上の距離
内視鏡的表示では、視点位置を移動しながら、大腸内壁の表面や断面を観察していくが、表示される画像が刻々と変化していくため、癌を見落としてしまう可能性がある。特に画面の辺縁位置に表示されている箇所は見落とされる可能性が高い。そこで図7に示すように画面中心から腸管内壁表面ボクセルの画面投影位置までの画面上での距離D2を算出して、このD2の値をスケーリングした値にて評価点を減算する。
(D) Distance on the screen from the projection screen center to the intestinal inner wall surface voxel in the endoscopic display In the endoscopic display, the surface and cross section of the large intestine wall are observed while moving the viewpoint position. Because the displayed image changes every moment, there is a possibility of overlooking cancer. In particular, a portion displayed at the edge position of the screen is likely to be overlooked. Therefore, as shown in FIG. 7, the distance D2 on the screen from the screen center to the screen projection position of the intestinal inner wall surface voxel is calculated, and the evaluation point is subtracted by a value obtained by scaling the value of D2.

(e)クリッピング位置となった腸管内壁表面ボクセルの腸管内壁表面に対するクリッピング角度
内視鏡的表示において、癌の検出あるいは、癌の浸潤度合いや範囲を見るために手前側をクリッピング(消去)し、そのクリッピング後の断面にMPRを表示する場合がある。このクリッピングは3次元クリッピング機能27gにより行われ、クリッピング位置および角度情報が3次元クリッピング機能27gから表示状態評価機能27fに送られる。クリッピング面は、図8に示すように腸管内壁表面に垂直方向となるのが望ましいが、腸管芯線の形状や腸管の形状によっては例えば図9に示すように適切な断面が得られず、癌検出を妨げる場合がある。そこで、腸管内壁表面の法線方向とクリッピング方向とがなす角度θ2を算出し、このθ2の値をスケーリングした値にて評価点を減算する。
(E) Clipping angle of the intestinal inner wall surface voxel at the clipping position with respect to the intestinal inner wall surface In the endoscopic display, the front side is clipped (erased) in order to detect cancer or to see the degree and range of cancer invasion, In some cases, the MPR is displayed on the section after clipping. This clipping is performed by the three-dimensional clipping function 27g, and the clipping position and angle information is sent from the three-dimensional clipping function 27g to the display state evaluation function 27f. As shown in FIG. 8, the clipping plane is preferably perpendicular to the inner wall surface of the intestinal tract. However, depending on the shape of the intestinal lining and the shape of the intestinal tract, an appropriate cross section cannot be obtained as shown in FIG. May interfere. Therefore, the angle θ2 formed by the normal direction of the inner wall of the intestinal tract and the clipping direction is calculated, and the evaluation score is subtracted by a value obtained by scaling the value of θ2.

(f)内視鏡的表示での投影画面に対する観察者の視線位置から腸管内壁表面ボクセルまでの画面上での距離
上記の(d)は、画面の中心部がよく観察されているという前提に基づく。しかしながら、観察者によっては、画面の中心部以外の部分を重点的に観察する場合もある。そこで観察者の実際の観察位置を考慮するために、図10に示すように視線検出部28で検出された観察者の視線位置から腸管内壁表面ボクセルの画面投影位置までの画面上での距離D3を算出して、このD3の値をスケーリングした値にて評価点を減算する。
(F) Distance on the screen from the observer's line-of-sight position to the projection screen in the endoscopic display to the intestinal inner wall surface voxel The above (d) is based on the premise that the center of the screen is often observed Based. However, depending on the observer, there may be a case where a portion other than the central portion of the screen is intensively observed. Therefore, in order to consider the actual observation position of the observer, a distance D3 on the screen from the observer's line-of-sight position detected by the line-of-sight detection unit 28 to the screen projection position of the intestinal inner wall surface voxel as shown in FIG. And the evaluation score is subtracted by a value obtained by scaling the value of D3.

なお、観察者の視線位置は頻繁に移動するため、視線検出部28での検出結果は頻繁に変化する。そこで距離D3を算出するために使用する視線位置は、図10に示すように複数の検出結果を内包する移動範囲の中心位置として定めるようにしても良い。   Since the observer's line-of-sight position moves frequently, the detection result of the line-of-sight detection unit 28 changes frequently. Therefore, the line-of-sight position used for calculating the distance D3 may be determined as the center position of the movement range including a plurality of detection results as shown in FIG.

(g)大腸CAD機能で得られた大腸癌候補の確信度
大腸CAD機能27jは、周知の処理により主に腸管内壁表面からポリープ形状のものを抽出して大腸癌候補とする。さらに大腸CAD機能27jは、上記の抽出した大腸癌候補について、その形状や大きさなどに基づいてポリープである度合い(確信度)を算出することも可能である。そこで、この大腸CAD機能27jにより検出された大腸癌候補の有無あるいは大腸癌候補の確信度から評価点に変換して用いる。具体的には例えば、CADではポリープの代表的位置を示す1点、あるいはポリープ全体の位置が算出されるので、その算出された位置に対応する内壁面ボクセルについての評価点から一定値を減算する。また、CADにおいて上記のように算出された位置のそれぞれに関してポリープである度合い(確信度)が算出される場合には、その確信度に応じた値(スケーリング値)を評価点から減算しても良い。なお、大腸CADは、大腸スクリーニングの内視鏡的表示や腸管内壁表面展開表示に先立って行なわれる。
(G) Certainty factor of colorectal cancer candidate obtained by large intestine CAD function The large intestine CAD function 27j extracts polyp-shaped ones mainly from the inner wall surface of the intestinal tract by well-known processing and makes it a colon cancer candidate. Further, the large intestine CAD function 27j can also calculate the degree of polyp (confidence) based on the shape and size of the extracted colon cancer candidate. In view of this, the presence or absence of a colorectal cancer candidate detected by the colorectal CAD function 27j or the certainty of the colorectal cancer candidate is converted into an evaluation score. Specifically, for example, in CAD, one point indicating a representative position of a polyp or the position of the entire polyp is calculated, and therefore, a constant value is subtracted from the evaluation point for the inner wall voxel corresponding to the calculated position. . Further, when the degree of polyp (confidence) is calculated for each of the positions calculated as described above in CAD, the value (scaling value) corresponding to the certainty can be subtracted from the evaluation score. good. The large intestine CAD is performed prior to the endoscopic display of the large intestine screening and the intestinal inner wall surface expansion display.

そして各大腸内壁表面ボクセルのそれぞれに関して求められた評価点は、評価/表示状態管理・保管機能26fにより保管される。   The evaluation points obtained for each of the inner wall surface voxels of the large intestine are stored by the evaluation / display state management / storage function 26f.

ところで、腸管内には図11に示すように腸管内残渣が存在する恐れがある。この腸管内残渣は、腸管表面を観察するためには除去することが望ましいが、腸管内残渣を除去しない状態でスクリーニングすることもできる。この場合には、残渣表面が内壁表面として抽出されてしまうので、残渣表面は評価対象外とする。残渣の抽出は、しきい値処理や残渣液面(平面)の形状認識を単独あるいは併用して行なうことができる。   By the way, in the intestinal tract, there may be a residue in the intestinal tract as shown in FIG. This intestinal residue is desirably removed in order to observe the intestinal surface, but screening can also be performed without removing the intestinal residue. In this case, since the residue surface is extracted as the inner wall surface, the residue surface is excluded from the evaluation target. The extraction of the residue can be performed alone or in combination with threshold processing and shape recognition of the residue liquid surface (plane).

以上のようなスクリーニングおよび評価点の付与を行っているのと並行して、ステップSa6において画像処理部27は、スクリーニングが終了するのを待ち受ける。そしてスクリーニングが終了したならば画像処理部27は、ステップSa6からステップSa7へ進む。   In parallel with the above screening and evaluation point assignment, in step Sa6, the image processing unit 27 waits for the screening to end. If the screening is completed, the image processing unit 27 proceeds from step Sa6 to step Sa7.

ステップSa7において画像処理部27は表示機能/表示状態出力機能27aを用いて、各腸管内壁表面ボクセルに付与した評価点に基づいて、上記の実施済みのスクリーニングにより腸管のどの箇所についての見落としの可能性が高いかを表した評価画像を生成し、この評価画像を表示部24に表示させる。   In step Sa7, the image processing unit 27 can use the display function / display state output function 27a to overlook any part of the intestinal tract by the above-described screening based on the evaluation points assigned to the inner wall surface voxels of each intestinal tract. An evaluation image representing whether the property is high is generated, and this evaluation image is displayed on the display unit 24.

図12は評価画像の一例を示す図である。図12に示す表か画像は腸管の外観面の構造を表した2次元画像上の見落としの可能性が高い1箇所にマーカMを示している。   FIG. 12 is a diagram illustrating an example of an evaluation image. The table or image shown in FIG. 12 shows the marker M at one place where the possibility of oversight on the two-dimensional image representing the structure of the appearance surface of the intestinal tract is high.

このように1箇所のみにマーカを示す場合は例えば、各腸管内壁表面ボクセルを予め定められたルールに従って順次に選択し、その選択した腸管内壁表面ボクセルの位置にマーカを示せば良い。上記のルールは任意であって良いが、例えば、評価点の高い順とする。あるいは、各腸管内壁表面ボクセルの評価点を確認可能に表したリストを表示した上で、このリストに基づいてのユーザ指示の順とすることも考えられる。   Thus, when a marker is shown only at one place, for example, each intestinal inner wall surface voxel may be sequentially selected according to a predetermined rule, and the marker may be indicated at the position of the selected intestinal inner wall surface voxel. Although the above rules may be arbitrary, for example, the evaluation score is in descending order. Alternatively, it is also possible to display a list showing the evaluation points of the intestinal inner wall surface voxels so that the evaluation points can be confirmed, and to make the order of user instructions based on this list.

マーカは、複数が同時に評価画像に示されても良い。例えば、評価点がしきい値以上である腸管内壁表面ボクセルが複数存在するならば、それらの腸管内壁表面ボクセルのそれぞれの位置にマーカを示す。あるいは、評価点の高い順に上位のいくつかの腸管内壁表面ボクセルのそれぞれの位置にマーカを示す。さらには、各腸管内壁表面ボクセルの評価点を確認可能に表したリストを表示した上で、このリスト上でユーザにより指定された腸管内壁表面ボクセルや、ユーザ指示に応じて編集したのちの上記リストの所定範囲に含まれる腸管内壁表面ボクセルのそれぞれの位置にマーカを示すことも考えられる。   A plurality of markers may be simultaneously shown in the evaluation image. For example, if there are a plurality of intestinal inner wall surface voxels whose evaluation points are equal to or greater than a threshold value, a marker is indicated at each position of the intestinal inner wall surface voxels. Alternatively, a marker is shown at each position of the upper intestinal inner wall surface voxels in descending order of evaluation score. Furthermore, a list showing the evaluation points of each intestinal inner wall surface voxel is displayed, and the intestinal inner wall surface voxel designated by the user on this list or the list after editing according to the user instruction It is also conceivable to show a marker at each position of the intestinal inner wall surface voxel included in the predetermined range.

マーカは、その大きさ、色および形状の少なくともいずれか1つを評価点に応じて変化させても良い。   The marker may change at least one of its size, color, and shape according to the evaluation point.

評価画像は、各腸管内壁ボクセルをその評価点に応じて色付けして得られる画像としても良い。色付けは、評価点の値に応じて色相、彩度および明度のいずれか1つまたは複数を異ならせる。   The evaluation image may be an image obtained by coloring each intestinal inner wall voxel according to the evaluation point. In the coloring, one or more of hue, saturation, and brightness are made different depending on the value of the evaluation point.

評価画像は、腸管内壁表面や腸管芯線などの形態を表す画像をベースとしても良い。腸管芯線の形態を表す画像に色付けする場合では、腸管芯線上の点に対して最短位置にある腸管内壁表面ボクセル群あるいは腸管芯線の垂直面に位置する腸管内壁表面ボクセル群の最大値、平均値、あるいは評価の種類に応じた色を設定する。   The evaluation image may be based on an image representing a form such as the intestinal inner wall surface or the intestinal core wire. When coloring an image representing the form of the intestinal tract core line, the maximum and average values of the intestinal inner wall surface voxel group located at the shortest position with respect to the point on the intestinal tract core line or the intestinal inner wall surface voxel group positioned in the vertical plane of the intestinal tract core line Or, set the color according to the type of evaluation.

評価画像は、あるしきい値以上の評価点の腸管内壁表面ボクセルを連結したブロックにひとまとめにして、当該ブロックごとにその最大値、平均値、あるいは評価の種類に応じたマーカ表示や色付けを行って生成しても良い。   Evaluation images are grouped into blocks connecting intestinal inner wall surface voxels with evaluation points above a certain threshold value, and markers are displayed and colored according to the maximum value, average value, or evaluation type for each block. May be generated.

さらに評価画像は、陰面消去した状態で手前側だけに表示するものとしても良いし、物体の奥側のものを含めた全てを可視化したものとしても良い。   Furthermore, the evaluation image may be displayed only on the near side after the hidden surface is erased, or may be the entire visualization including the object on the back side.

なお、上記のような評価画像についての様々な条件は、任意に適用されて良く、評価画像の表示条件を示す情報は表示条件保管機能26bにより保管される。当該情報は、デフォルトの表示条件を示すものが固定的に表示条件保管機能26bにより保管されても良いし、表示条件設定機能27eにて例えばユーザの支持に応じて設定した表示条件を示す情報を表示条件保管機能26bにより保管しても良い。   Various conditions for the evaluation image as described above may be arbitrarily applied, and information indicating the display condition of the evaluation image is stored by the display condition storage function 26b. The information indicating the default display conditions may be fixedly stored by the display condition storage function 26b, or information indicating the display conditions set by the display condition setting function 27e according to the user's support, for example. You may store by the display condition storage function 26b.

ステップSa8において画像処理部27は、再スクリーニングを開始する。この再スクリーニングは、評価点が高く見落としの可能性の高い箇所を追加観察させるためのスクリーニングであり、例えば以下のようにして行われる。   In step Sa8, the image processing unit 27 starts rescreening. This re-screening is a screening for additionally observing a portion having a high evaluation score and a high possibility of being overlooked, and is performed as follows, for example.

1つ目の例は、観察者が評価画像をもとに指定した追加観察位置をスクリーニングする方法である。観察者が腸管外観像、腸管の内視鏡的表示上、腸管内壁表面展開表示などの画像上で位置を指定すると、その内壁表面側、あるいは、そのボクセルから最短距離の芯線上の点、あるいは芯線に垂直となる芯線上の点に視点をおいて内視鏡的表示を開始する。さらにその視点位置から観察者が指定した位置あるいは、ある範囲内にて評価点が最大のボクセルの方向へ視線方向を向けることも行なわれる場合がある。この範囲は、ある一定の距離以内での指定か、視野の範囲などが用いられる。   The first example is a method of screening an additional observation position designated by the observer based on the evaluation image. When an observer designates a position on an image such as an intestinal appearance image, an endoscopic display of the intestinal tract, an intestinal inner wall surface development display, or the like, a point on the inner wall surface side, or a point on the core line closest to the voxel, or Endoscopic display is started with a viewpoint at a point on the core line perpendicular to the core line. Furthermore, there is a case where the line-of-sight direction is directed from the viewpoint position to the position designated by the observer or the voxel having the maximum evaluation point within a certain range. As this range, designation within a certain distance or a field of view is used.

2つ目の例は、評価点の高い位置の追加観察のための自動移動を行う方法である。評価点があるしきい値以上である腸管内壁表面ボクセルあるいは前述したブロックを追加観察位置とする。そして追加観察位置が複数存在する場合のその選択や順番の指定方法としては、例えば以下に示す例がある。   The second example is a method of performing automatic movement for additional observation of a position with a high evaluation score. The intestinal inner wall surface voxel or the above-mentioned block whose evaluation score is equal to or greater than a certain threshold is set as an additional observation position. Examples of the selection and order designation method when there are a plurality of additional observation positions include the following.

(a)全ての追加観察ボクセルあるいはブロックをリスト表示し、その順番で選択。ただしリストには、ステップSa5での処理の際に適用した評価項目とその評価点なども表示する。またリストは、ソートやフィルタリングにて順番変更や区分け、絞込みを行なうことも可能である。   (A) List all additional observation voxels or blocks and select them in that order. However, the list also displays the evaluation items applied during the process in step Sa5, their evaluation points, and the like. The list can also be reordered, sorted, and narrowed down by sorting and filtering.

(b)肛門側またはその逆から(芯線の順方向または逆方向)の順番で選択。   (B) Selection in the order from the anal side or vice versa (forward direction or reverse direction of the core wire).

(c)評価点の高い順番で選択。   (C) Selection in order of highest evaluation score.

観察者は、ある箇所を観察が終了したら、次の観察箇所への移動を指示する。画像処理部27は、この指示に応じて内視鏡的表示の対象とする追加観察位置を変更する。   When the observer finishes observing a certain location, the observer instructs movement to the next observation location. In response to this instruction, the image processing unit 27 changes the additional observation position to be subjected to endoscopic display.

ところで追加観察位置を内視鏡的表示する際に、視点や視線方向をステップSa4におけるスクリーニングの際と同じにしたのでは、追加観察位置の観察に適する画像が得られない可能性がある。そこで、例えば次のようにして視点や視線方向を決定することが好ましい。   By the way, when the additional observation position is displayed endoscopically, if the viewpoint and the line-of-sight direction are the same as those in the screening at step Sa4, an image suitable for observation of the additional observation position may not be obtained. Therefore, for example, it is preferable to determine the viewpoint and the line-of-sight direction as follows.

図13はブロックに対する視点と視線方向とを定める例を示す図である。先ず追加観察の対象となるブロックの代表点は、そのブロックの全ボクセルの座標の平均位置、重心位置、あるいは外接円の中心などとして求める。視点は、そのブロック代表点に一番近い腸管芯線上の点とし、その視点からブロック代表点に向かう方向を視線方向とする。なお、視点からボクセルまでの距離の評価点が高い場合には、この視点から視線方向線上の腸管内壁表面ボクセルまでの線上のある位置、例えばその腸管内壁表面ボクセルからその線上距離の30%の位置まで視点を移動するなどの処理を行っても良い。   FIG. 13 is a diagram illustrating an example of determining the viewpoint and the line-of-sight direction for a block. First, a representative point of a block to be subjected to additional observation is obtained as an average position of coordinates of all voxels of the block, a center of gravity position, or a center of a circumscribed circle. The viewpoint is the point on the intestinal tract that is closest to the block representative point, and the direction from the viewpoint toward the block representative point is the line-of-sight direction. When the evaluation point of the distance from the viewpoint to the voxel is high, a certain position on the line from the viewpoint to the intestinal inner wall surface voxel on the line of sight line, for example, a position of 30% of the distance from the intestinal inner wall surface voxel to the line Processing such as moving the viewpoint may be performed.

図14は視線方向と腸管内壁表面ボクセルの法線方向の角度の評価点が高い場合において視点と視線方向とを定める例を示す図である。図14に示すように、腸管芯線に沿った視点と視線方向の内視鏡的表示では、その腸管内壁表面ボクセルへの角度が浅いので、その腸管内壁表面ボクセルに一番近い腸管芯線上の点に視点を移し、そこからその腸管内壁表面ボクセルに向かう方向に視線を向けることを行なう。   FIG. 14 is a diagram illustrating an example in which the viewpoint and the line-of-sight direction are determined when the evaluation point of the angle between the line-of-sight direction and the normal direction of the intestinal inner wall surface voxel is high. As shown in FIG. 14, in the endoscopic display of the viewpoint along the intestinal tract and the gaze direction, since the angle to the intestinal inner wall surface voxel is shallow, the point on the intestinal tract closest to the intestinal inner wall surface voxel The viewpoint is moved to and the line of sight is directed toward the voxel on the inner wall of the intestinal tract from there.

図15および図16はクリッピング角度による評価点が高い場合において視点と視線方向とを定める例を示す図である。図15に示すように、腸管形状と腸管芯線形状との組み合わせによって、クリッピング面が腸管に対して垂直とならない腸管内壁表面ボクセルが生じる。ここではそれらを追加観察の対象ブロックとする。この対象ブロックの各腸管内壁表面ボクセル位置において最適なクリッピング角度とするため、追加観察用芯線を設ける。追加観察用芯線は、図16に示すように元の芯線を内壁表面方向に投射して求める。例えば、対象ブロックに含まれた各腸管内壁表面ボクセルから一番近い芯線上の点をそれぞれのボクセル方向に移動させた点群をもとにスプライン処理などにて一本の滑らかな曲線を求め、それを追加観察用芯線とする。このとき、それぞれのボクセルからある一定の距離をおいた点に移動させ、追加観察用芯線を内壁表面からある一定の距離だけ離れたものとしても良い。そして、この追加観察用芯線に沿って内視鏡的表示およびクリッピング面でのMPR表示を行う。   15 and 16 are diagrams illustrating an example in which the viewpoint and the line-of-sight direction are determined when the evaluation score based on the clipping angle is high. As shown in FIG. 15, the combination of the intestinal tract shape and the intestinal tract core shape results in an intestinal inner wall surface voxel in which the clipping plane is not perpendicular to the intestinal tract. Here, these are the blocks to be additionally observed. In order to obtain an optimal clipping angle at the position of each intestinal inner wall surface voxel of the target block, an additional observation core wire is provided. The additional observation core wire is obtained by projecting the original core wire toward the inner wall surface as shown in FIG. For example, a single smooth curve is obtained by spline processing etc. based on a point group in which the points on the core line closest to each intestinal inner wall surface voxel included in the target block are moved in the respective voxel direction, This is the additional observation core wire. At this time, the additional observation core wire may be moved away from the inner wall surface by a certain distance by moving the voxel to a point at a certain distance. Then, endoscopic display and MPR display on the clipping plane are performed along the additional observation core line.

なお、上記の3つの具体例のような複数の状況を見極めて適切な視点および視線方向を決定するためには、表示状態評価機能27fでの各評価項目毎の評価結果を参照すれば良い。例えば、追加観察の対象となる腸管内壁表面ボクセルの評価点に関してクリッピング角度の評価に伴う減点量が規定量以下であった場合には、上記の3例目の措置を講ずるようにすれば良い。   In order to determine a proper viewpoint and line-of-sight direction by looking at a plurality of situations as in the above three specific examples, the evaluation result for each evaluation item in the display state evaluation function 27f may be referred to. For example, when the deduction amount accompanying the evaluation of the clipping angle with respect to the evaluation point of the intestinal inner wall surface voxel to be subjected to the additional observation is less than or equal to the prescribed amount, the above third example may be taken.

以上のような視点や視線方向の決定は、表示位置・角度算出機能27hにて行われ、決定された視点や視線方向を示す情報は表示条件保管機能26bによって保管される。また、追加観察用芯線は大腸芯線修正機能27iにて算出され、それを示す情報は大腸芯線管理・保管機能26dによって保管される。そしてこのように表示条件保管機能26bや大腸芯線管理・保管機能26dによって保管された情報に基づいて、表示機能/表示状態出力機能27aが追加観察のための表示処理を行う。内視鏡的表示にて使用される。   The determination of the viewpoint and line-of-sight direction as described above is performed by the display position / angle calculation function 27h, and information indicating the determined viewpoint and line-of-sight direction is stored by the display condition storage function 26b. Further, the additional observation core wire is calculated by the large intestine core wire correction function 27i, and information indicating this is stored by the large intestine core wire management / storage function 26d. Based on the information stored by the display condition storage function 26b and the large intestine core management / storage function 26d as described above, the display function / display state output function 27a performs display processing for additional observation. Used for endoscopic display.

ステップSa9において画像処理部27は、ステップSa8での再スクリーニングの結果を反映させるために評価点の再計算を開始する。この評価点の再計算は、ステップSa5に関して説明したのと同様な処理であって良い。   In step Sa9, the image processing unit 27 starts recalculation of evaluation points in order to reflect the result of the rescreening in step Sa8. This recalculation of the evaluation points may be the same processing as that described with respect to step Sa5.

以上のように本実施形態によれば、実施済みのスクリーニングにおける見落としの危険性の度合いを表す評価点が腸管内壁表面ボクセルのそれぞれについて付与される。従ってユーザは、実施済みの観察で見落としの危険性の高い部位がどこであるかを評価点を参照することによって認識できる。かくして、実施済みの観察で見落としの危険性の高い部位を効率的に再観察することが可能となり、CTCの内視鏡的観察による大腸癌のスクリーニング検査を効率的に実施可能となる。   As described above, according to the present embodiment, an evaluation point indicating the degree of risk of oversight in the screening that has already been performed is given to each of the intestinal inner wall surface voxels. Therefore, the user can recognize where the site having a high risk of being overlooked in the observations that have already been made by referring to the evaluation points. In this way, it is possible to efficiently re-observe a site that has a high risk of being overlooked by the observation that has already been performed, and it is possible to efficiently carry out a screening test for colon cancer by endoscopic observation of CTC.

さらに本実施形態によれば、評価点を反映した評価画像を表示するから、実施済みの観察で見落としの危険性の高い部位がどこであるかを容易に認識できる。   Furthermore, according to the present embodiment, since the evaluation image reflecting the evaluation point is displayed, it is possible to easily recognize where the portion having a high risk of oversight in the observation that has already been performed.

さらに本実施形態によれば、評価点が高く見落としの可能性の高い箇所を追加観察させるためのスクリーニングを行うので、上記追加観察のための観察者の手間が省かれて、CTCの内視鏡的観察による大腸癌のスクリーニング検査を効率的に実施可能となる。CTCの内視鏡的観察による大腸癌のスクリーニング検査をさらに効率的に実施可能となる。   Furthermore, according to the present embodiment, screening for additionally observing a portion having a high evaluation score and a high possibility of being overlooked is performed, so that the labor of the observer for the additional observation is saved, and the CTC endoscope Screening screening for colorectal cancer can be performed efficiently. A screening test for colon cancer by endoscopic observation of CTC can be performed more efficiently.

さらに本実施形態によれば、再スクリーニングにおいては、追加観察の対象となる腸管内壁表面ボクセルの評価結果に応じて視点および視線方向を自動的に決定するので、観察者に手間を掛けることなく適切な追加観察を行わせることが可能となり、CTCの内視鏡的観察による大腸癌のスクリーニング検査をさらに効率的に実施可能となる。   Furthermore, according to the present embodiment, in the re-screening, the viewpoint and the line-of-sight direction are automatically determined according to the evaluation result of the intestinal inner wall surface voxel to be subjected to the additional observation. Additional observations can be performed, and a screening test for colorectal cancer by endoscopic observation of CTC can be performed more efficiently.

この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。   This embodiment can be variously modified as follows.

上記実施形態では、観察者による観察を伴うスクリーニングに際して評価点の付与を行い、観察終了後にその観察での見落としの可能性を観察者に提示する例である。しかしながら、観察者による観察に先立ってスクリーニングを模擬的に実施して評価点を付与し、観察での見落としの可能性を観察前に観察者に提示しても良い。具体的には、ステップSa4にて開始するスクリーニングを、表示部24での表示を行わないで模擬的に行うようにすれば良い。   The above embodiment is an example in which evaluation points are assigned during screening involving observation by the observer, and the possibility of oversight in the observation is presented to the observer after the observation is completed. However, prior to observation by the observer, screening may be performed in a simulated manner to give an evaluation point, and the possibility of oversight in observation may be presented to the observer before observation. Specifically, the screening started in step Sa4 may be performed in a simulated manner without displaying on the display unit 24.

大腸以外の管状の器官の観察においても本発明を適用できる。   The present invention can also be applied to observation of tubular organs other than the large intestine.

MRI画像診断装置などの他の医用モダリティ装置においても本発明を適用できる。あるいは、各種の医用モダリティ装置で得られたボリュームデータを処理する医用画像処理装置において本発明を実施することもできる。   The present invention can also be applied to other medical modality apparatuses such as an MRI image diagnostic apparatus. Alternatively, the present invention can be implemented in a medical image processing apparatus that processes volume data obtained by various medical modality apparatuses.

評価点は、複数の腸管内壁表面ボクセルを含んだ領域毎に付与しても良い。   The evaluation point may be assigned to each region including a plurality of intestinal inner wall surface voxels.

評価点は、全ての腸管内壁表面ボクセルのうちの一部のみを対象として付与しても良い。例えば、評価点の付与対象を、ある領域に含まれる複数の腸管内壁表面ボクセルのうちの一部の代表的な腸管内壁表面ボクセルのみとしても良い。   The evaluation points may be given for only a part of all the intestinal inner wall surface voxels. For example, the evaluation point may be assigned only to some representative intestinal inner wall surface voxels of a plurality of intestinal inner wall surface voxels included in a certain region.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

1…スキャンガントリ、2…コンピュータ装置、10…寝台、11…X線管装置、12…X線検出器、13…架台回転駆動部、14…高電圧発生部、15…寝台駆動部、16…データ収集部、21…ガントリ制御部、22…前処理部、23…画像再構成部、24…表示部、25…操作卓、26…記憶部、27…画像処理部、26a…生データ保管機能、26b…表示条件保管機能、26c…抽出セグメント管理・保管機能、26d…大腸芯線管理・保管機能、26e…腸管内壁位置情報管理・保管機能、26f…表示状態管理・保管機能、27a…表示状態出力機能、27b…大腸抽出機能、27c…大腸芯線抽出機能、27d…腸管内壁面ボクセル抽出機能、27e…表示条件設定機能、27f…表示状態評価機能、27g…3次元クリッピング機能、27h…表示位置・角度算出機能、27i…大腸芯線修正機能、27j…大腸CAD機能、27k…視線追跡機能、28…視線検出部、29…制御バス、100…CT装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Scan gantry, 2 ... Computer apparatus, 10 ... Bed, 11 ... X-ray tube apparatus, 12 ... X-ray detector, 13 ... Mount rotation drive part, 14 ... High voltage generation part, 15 ... Bed drive part, 16 ... Data collection unit, 21 ... Gantry control unit, 22 ... Pre-processing unit, 23 ... Image reconstruction unit, 24 ... Display unit, 25 ... Console, 26 ... Storage unit, 27 ... Image processing unit, 26a ... Raw data storage function 26b ... display condition storage function, 26c ... extracted segment management / storage function, 26d ... colon core line management / storage function, 26e ... gut inner wall position information management / storage function, 26f ... display state management / storage function, 27a ... display state Output function, 27b ... large intestine extraction function, 27c ... large intestine core line extraction function, 27d ... intestinal inner wall voxel extraction function, 27e ... display condition setting function, 27f ... display state evaluation function, 27g ... three-dimensional click Bridging functions, 27h ... display position and angle calculating function, 27i ... colon core correction function, 27j ... colon CAD functions, 27k ... eye tracking function, 28 ... line-of-sight detecting unit, 29 ... control bus, 100 ... CT apparatus.

Claims (23)

管状の器官の形態を表したボリュームデータに基づいて、前記器官の内壁表面の形態を表す形態画像を生成する形態画像生成手段と、
前記器官の内壁表面を複数に分割して設定された複数の評価領域のそれぞれに関して、前記形態画像での見えにくさを表す評価点を付与する付与手段とを具備したことを特徴とする医用画像処理装置。
Morphological image generation means for generating a morphological image representing the morphology of the inner wall surface of the organ based on volume data representing the morphology of the tubular organ;
A medical image, comprising: an assigning unit that assigns an evaluation point representing difficulty of being seen in the morphological image for each of a plurality of evaluation regions set by dividing the inner wall surface of the organ into a plurality of parts. Processing equipment.
前記付与手段は、前記評価領域に関して、当該評価領域が前記形態画像内に入った回数に応じた評価点を付与することを特徴とする請求項1に記載の医用画像処理装置。   The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein the assigning unit assigns an evaluation score corresponding to the number of times the evaluation region has entered the morphological image with respect to the evaluation region. 前記付与手段は、前記評価領域に関して、当該評価領域が前記形態画像内に入った累積時間に応じた評価点を付与することを特徴とする請求項1に記載の医用画像処理装置。   The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein the assigning unit assigns an evaluation score corresponding to an accumulated time that the evaluation region has entered the morphological image with respect to the evaluation region. 前記付与手段は、前記評価領域に関して、当該評価領域の前記形態画像での視線方向と当該評価領域における前記器官の内壁表面の法線方向との間の角度に応じた評価点を付与することを特徴とする請求項1に記載の医用画像処理装置。   The assigning means assigns, for the evaluation region, an evaluation point corresponding to an angle between a line-of-sight direction in the morphological image of the evaluation region and a normal direction of the inner wall surface of the organ in the evaluation region. The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein: 前記形態画像生成手段は、任意の視点位置から前記器官の内壁表面を目視する状態の形態画像を生成し、
前記付与手段は、前記評価領域に関して、当該評価領域までの前記視点位置からの距離に応じた評価点を付与することを特徴とする請求項1に記載の医用画像処理装置。
The morphological image generation means generates a morphological image in a state in which the inner wall surface of the organ is viewed from an arbitrary viewpoint position,
The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein the assigning unit assigns an evaluation point corresponding to a distance from the viewpoint position to the evaluation region with respect to the evaluation region.
前記形態画像生成手段は、前記器官の内壁表面を投影して表した投影画面を表した形態画像を生成し、
前記付与手段は、前記評価領域に関して、当該評価領域までの前記投影画面中心からの距離に応じた評価点を付与することを特徴とする請求項1に記載の医用画像処理装置。
The morphological image generation means generates a morphological image representing a projection screen that is obtained by projecting the inner wall surface of the organ,
The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein the assigning unit assigns an evaluation point corresponding to a distance from the center of the projection screen to the evaluation region with respect to the evaluation region.
前記形態画像生成手段は、前記器官におけるクリッピング位置よりも視線方向奥側の内壁表面と前記クリッピング位置での前記器官の断面との形態を表した画像として前記形態画像を生成し、
前記付与手段は、前記評価領域に関して、当該評価領域が前記クリッピング位置となったときの前記器官の内壁表面に対するクリッピング角度に応じた評価点を付与することを特徴とする請求項1に記載の医用画像処理装置。
The morphological image generating means generates the morphological image as an image representing the morphology of the inner wall surface on the far side in the line of sight with respect to the clipping position in the organ and the cross section of the organ at the clipping position,
2. The medical device according to claim 1, wherein the assigning unit assigns an evaluation point according to a clipping angle with respect to an inner wall surface of the organ when the evaluation region becomes the clipping position with respect to the evaluation region. Image processing device.
観察者の前記形態画像上での視線位置を表す視線情報を入力する手段をさらに備え、
前記付与手段は、前記評価領域に関して、当該評価領域から前記視線情報が表す視線位置までの距離に応じた評価点を付与することを特徴とする請求項1に記載の医用画像処理装置。
Means for inputting line-of-sight information representing the line-of-sight position on the morphological image of the observer;
The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein the assigning unit assigns an evaluation point corresponding to a distance from the evaluation region to a visual line position represented by the visual line information with respect to the evaluation region.
前記評価領域のそれぞれに関して大腸癌候補の強度を示した強度情報を入力する手段をさらに備え、
前記付与手段は、前記評価領域に関して、当該評価領域に関して前記強度情報に示された強度に応じた評価点を付与することを特徴とする請求項1に記載の医用画像処理装置。
Means for inputting intensity information indicating the intensity of a colorectal cancer candidate for each of the evaluation areas;
The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein the assigning unit assigns an evaluation score corresponding to the strength indicated in the strength information regarding the evaluation region with respect to the evaluation region.
前記複数の評価領域とそれらの評価領域のそれぞれに付与された評価点との関係を表す評価画像を生成する評価画像生成手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の医用画像処理装置。   The medical image processing apparatus according to claim 1, further comprising an evaluation image generation unit configured to generate an evaluation image representing a relationship between the plurality of evaluation areas and evaluation points assigned to each of the evaluation areas. . 前記評価画像生成手段は、前記形態画像に前記評価点に応じて色付けした画像として前記評価画像を生成することを特徴とする請求項10に記載の医用画像処理装置。   The medical image processing apparatus according to claim 10, wherein the evaluation image generation unit generates the evaluation image as an image obtained by coloring the morphological image according to the evaluation points. 前記評価画像生成手段は、前記形態画像に前記評価点に応じたマーカを追加して示した画像として前記評価画像を生成することを特徴とする請求項10に記載の医用画像処理装置。   The medical image processing apparatus according to claim 10, wherein the evaluation image generation unit generates the evaluation image as an image obtained by adding a marker corresponding to the evaluation point to the morphological image. 前記評価画像生成手段は、前記評価点に応じて前記評価画像におけるマーカの表示/非表示を異ならせることを特徴とする請求項12に記載の医用画像処理装置。   The medical image processing apparatus according to claim 12, wherein the evaluation image generation unit changes display / non-display of the marker in the evaluation image according to the evaluation point. 前記評価画像生成手段は、前記評価点に応じて前記評価画像におけるマーカの大きさを異ならせることを特徴とする請求項12に記載の医用画像処理装置。   The medical image processing apparatus according to claim 12, wherein the evaluation image generation unit varies the size of the marker in the evaluation image according to the evaluation point. 前記評価画像生成手段は、前記評価点に応じて前記評価画像におけるマーカの色を異ならせることを特徴とする請求項12に記載の医用画像処理装置。   The medical image processing apparatus according to claim 12, wherein the evaluation image generation unit changes a color of a marker in the evaluation image according to the evaluation point. 前記評価画像生成手段は、前記評価点に応じて前記評価画像におけるマーカの形状を異ならせることを特徴とする請求項12に記載の医用画像処理装置。   The medical image processing apparatus according to claim 12, wherein the evaluation image generation unit changes the shape of the marker in the evaluation image according to the evaluation point. 前記評価点に基づいて、前記複数の評価領域のうちで既に前記形態画像生成手段により生成された形態画像において見えにくい評価領域を特定する特定手段と、
前記特定手段により特定された評価領域を含む形態画像を生成するように前記形態画像生成手段を制御する制御手段とをさらに具備したことを特徴とする請求項1に記載の医用画像処理装置。
Based on the evaluation point, a specifying unit that specifies an evaluation region that is difficult to see in the morphological image already generated by the morphological image generation unit among the plurality of evaluation regions;
The medical image processing apparatus according to claim 1, further comprising a control unit that controls the morphological image generation unit so as to generate a morphological image including the evaluation area specified by the specifying unit.
前記制御手段は、前記特定手段により複数の評価領域が特定されている場合には、それらの評価領域を予め定められたルールに従って順次に選択し、当該選択した評価領域を含む形態画像を生成するように前記形態画像生成手段を制御することを特徴とする請求項17に記載の医用画像処理装置。   When a plurality of evaluation areas are specified by the specifying means, the control means sequentially selects the evaluation areas according to a predetermined rule, and generates a morphological image including the selected evaluation areas. The medical image processing apparatus according to claim 17, wherein the morphological image generation unit is controlled as described above. 前記制御手段は、前記特定手段により特定された複数の評価領域のリストをユーザに提示するとともに当該リストを前記ユーザの指示に応じて編集した上で、この編集後のリストに示される評価領域を当該リストに示される順序で選択することを特徴とする請求項18に記載の医用画像処理装置。   The control means presents a list of a plurality of evaluation areas specified by the specifying means to the user, edits the list in accordance with the user's instruction, and then displays the evaluation areas indicated in the edited list. The medical image processing apparatus according to claim 18, wherein selection is performed in the order shown in the list. 前記制御手段は、前記特定手段により特定された複数の評価領域をその位置に応じて前記器官の芯線に沿った順序で選択することを特徴とする請求項18に記載の医用画像処理装置。   19. The medical image processing apparatus according to claim 18, wherein the control unit selects a plurality of evaluation regions specified by the specifying unit in order along the core line of the organ according to the position. 前記制御手段は、前記特定手段により特定された複数の評価領域を前記評価点に応じた順序で選択することを特徴とする請求項18に記載の医用画像処理装置。   The medical image processing apparatus according to claim 18, wherein the control unit selects a plurality of evaluation regions specified by the specifying unit in an order corresponding to the evaluation points. 被検体内の管状の器官の形態を表したボリュームデータを収集する収集手段と、
前記ボリュームデータに基づいて、前記器官の内壁表面の形態を表す形態画像を生成する形態画像生成手段と、
前記器官の内壁表面を複数に分割して設定された複数の評価領域のそれぞれに関して、前記形態画像での見えにくさを表す評価点を付与する付与手段とを具備したことを特徴とする医用画像診断装置。
A collecting means for collecting volume data representing the morphology of a tubular organ in the subject;
Morphological image generation means for generating a morphological image representing the morphology of the inner wall surface of the organ based on the volume data;
A medical image, comprising: an assigning unit that assigns an evaluation point representing difficulty of being seen in the morphological image for each of a plurality of evaluation regions set by dividing the inner wall surface of the organ into a plurality of parts. Diagnostic device.
管状の器官の形態を表したボリュームデータを記憶した記憶媒体にアクセス可能なコンピュータを、
前記ボリュームデータを前記記憶媒体から読み出し、当該ボリュームデータに基づいて前記器官の内壁表面の形態を表す形態画像を生成する形態画像生成手段と、
前記器官の内壁表面を複数に分割して設定された複数の評価領域のそれぞれに関して、前記形態画像での見えにくさを表す評価点を付与する付与手段として機能させることを特徴とする医用画像処理プログラム。
A computer capable of accessing a storage medium storing volume data representing the form of a tubular organ;
Morphological image generation means for reading the volume data from the storage medium and generating a morphological image representing the morphology of the inner wall surface of the organ based on the volume data;
Medical image processing characterized by functioning as an assigning means for assigning an evaluation point representing difficulty of being seen in the morphological image for each of a plurality of evaluation areas set by dividing the inner wall surface of the organ into a plurality of parts program.
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