JP2011239796A - 医用画像処理装置及び医用画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】X線透過画像とＣＴ画像との位置合わせを的確に行い、両画像において対応する位置関係を容易に把握し得ること。
【解決手段】ＣＴ画像及びX線透過画像を入力する通信部１４と、入力されたＣＴ画像に基づいて、入力されたX線透過画像と同一撮影方向の仮想Ｘ線画像を生成し、当該生成した仮想Ｘ線画像とX線透過画像との位置合わせを行う制御部１１と、を備える医用画像処理装置１０とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、医用画像処理装置及び医用画像処理方法に関する。

X線透過像撮影装置による検査を行った後又は検査と並行して、ＣＴ（Computed Tomography）装置による検査を行う場合がある。これは、検査精度の向上を図るためである。
X線透過像撮影装置によって得られた医用画像（以下、「X線透過画像」という）に表示された病変をＣＴ装置によって得られた医用画像（以下、「ＣＴ画像」という）で確認する場合、両画像において対応する位置関係を把握する必要がある。

ここで、X線透過画像とＣＴ画像との位置関係を把握することは極めて煩雑な作業を要する。ＣＴ画像は膨大な枚数のスライス画像から構成されており、膨大な枚数の中からX線透過画像に対応するスライス画像を取捨選択しなければならないためである。
また、胸部検査の場合、X線透過像撮影装置では立位で撮影し、ＣＴ装置では臥位で撮影する。この場合、腕の挙げ降ろしの違いによってX線透過画像で表示された病変をＣＴ画像で確認することは困難である。更に、肺野以外の構造（肋骨の石灰化等）はX線透過画像で表示されるが、ＣＴ画像では表示されないため、両画像を比較読影することは難しい。

従来、同一被写体について３以上の画像のうち、少なくとも１つを固定的に常時表示しておき、他の画像を順次切り替えて比較読影を容易にする技術が開示されている（特許文献１参照）。
また、２枚の胸部単純Ｘ線画像の位置合わせを行う際、１枚の画像の画素を他方の画像で全く同一の解剖学的な構造に対応する画素から差し引いて位置合わせを行う経時差分処理の技術が開示されている（特許文献２参照）。
特開２００１−１５７６６７号公報 特開２００５−１７６４０２号公報

しかし、特許文献１及び特許文献２の技術では、X線透過画像とＣＴ画像との位置合わせを正確に行うことはできない。よって、X線透過画像に表示された病変をＣＴ画像で確認することは困難であり煩雑である。

本発明の目的は、X線透過画像とＣＴ画像との位置合わせを的確に行い、両画像において対応する位置関係を容易に把握し得ることである。

請求項１に記載の発明によれば、
ＣＴ画像及びＸ線透過画像を取得する取得手段と、
前記取得されたＣＴ画像に基づいて、前記取得されたX線透過画像と同一撮影方向の仮想Ｘ線画像を生成し、当該生成した仮想Ｘ線画像と前記X線透過画像との位置合わせを行う制御手段と、
を備える医用画像処理装置が提供される。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、
前記取得手段は、複数の撮影方向のX線透過画像を取得し、
前記制御手段は、前記取得された複数の撮影方向のX線透過画像に応じて、複数の撮影方向の仮想Ｘ線画像を生成する医用画像処理装置が提供される。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明において、
前記制御手段により位置合わせされた後に、前記X線透過画像上において任意の位置を指定するための指定手段と、
前記指定された任意の位置に対応する位置を前記仮想Ｘ線画像上において決定する決定手段と、
前記決定した位置を含むＣＴ画像を抽出する抽出手段と、
前記抽出したＣＴ画像を表示するとともに、前記決定された位置を当該抽出したＣＴ画像上で識別して表示する表示手段と、
を備える医用画像処理装置が提供される。

請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明において、
前記指定手段は、前記制御手段により位置合わせされた後に、前記ＣＴ画像において任意の位置を指定し、
前記決定手段は、前記指定された任意の位置に対応する位置を前記仮想Ｘ線画像上に投影し、当該投影した位置に基づいて前記指定された任意の位置を前記X線透過画像上において決定し、
前記表示手段は、前記X線透過画像を表示するとともに、前記決定された位置を当該X線透過画像上で識別して表示する医用画像処理装置が提供される。

請求項５に記載の発明によれば、
取得手段によって、ＣＴ画像及びX線透過画像を取得する工程と、
制御手段によって、前記取得されたＣＴ画像に基づいて、前記取得されたX線透過画像と同一撮影方向の仮想Ｘ線画像を生成し、当該生成した仮想Ｘ線画像と前記X線透過画像との位置合わせを行う工程と、
を含む医用画像処理方法が提供される。

請求項６に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明において、
指定手段によって、前記制御手段により位置合わせされた後に、前記X線透過画像上において任意の位置を指定する工程と、
決定手段によって、前記指定された任意の位置に対応する位置を前記仮想Ｘ線画像上において決定する工程と、
抽出手段によって、前記決定した位置を含むＣＴ画像を抽出する工程と、
表示手段によって、前記抽出したＣＴ画像を表示するとともに、前記決定された位置を当該抽出したＣＴ画像上で識別して表示する工程と、
を含む医用画像処理方法が提供される。

請求項７に記載の発明によれば、請求項５又は６に記載の発明において、
指定手段によって、前記制御手段により位置合わせされた後に、前記ＣＴ画像において任意の位置を指定する工程と、
決定手段によって、前記指定された任意の位置に対応する位置を前記仮想Ｘ線画像上に投影し、当該投影した位置に基づいて前記指定された任意の位置をX線透過画像上において決定する工程と、
表示手段によって、前記X線透過画像を表示するとともに、前記決定された位置を当該X線透過画像上で識別して表示する工程と、
を含む医用画像処理方法が提供される。

本発明によれば、ＣＴ画像とX線透過画像とを取得し、ＣＴ画像から、X線透過画像と同一撮影方向の仮想Ｘ線画像を生成することができる。また、生成した仮想Ｘ線画像とX線透過画像との位置合わせを行うことができる。よって、両画像において対応する位置関係を容易に把握することができる。

以下、本発明に係る医用画像処理装置、及び医用画像処理方法の最適な実施形態の構成及び動作について、図面を用いて詳細に説明する。

まず、構成について説明する。
図１に、本実施形態における医用画像処理装置１００の内部構成図を示す。
医用画像処理装置１００は、制御部１１、操作部１２、表示部１３、通信部１４、記憶部１５から構成される。

制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等から構成され、記憶部１５に格納されている所定のプログラムをＲＡＭに展開し、当該プログラムとの協働により処理動作を統括的に制御する。

操作部１２は、数字キー、文字キー、機能キー等を備えたキーボードや、マウス等を備えて構成され、操作されたキーに対応する操作信号を制御部１１に出力する。

表示部１３は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等を備えて構成され、制御部１１の表示制御に従って、医用画像や操作画面等の各種表示情報を表示する。なお、表示部１３は、操作部１２と一体型のタッチパネルを構成する態様としてもよい。

通信部１４は、ネットワークインターフェイスカードやモデム等の通信用のインターフェイスを備えて構成される。制御部１１は、通信部１４を介して、X線透過画像やＣＴ画像を取得する。

記憶部１５は、システムプログラムの他、制御部１１により実行される制御プログラムや画像処理プログラム等の各種プログラムを備える。また、記憶部１５は、各プログラムの実行に必要な各種パラメータを記憶し、実行された後に処理されたデータ等を記憶する。

次に、動作について説明する。
図２を参照して、医用画像処理装置１００による位置合わせ処理について説明する。
制御部１１は、通信部１４を介して、X線透過画像及びＣＴ画像を入力する（ステップＳ１、Ｓ２）。なお、ここで入力する両画像は、同一患者の同一部位である。

制御部１１は、ステップＳ１で入力したＣＴ画像から、ステップＳ１で入力したX線透過画像と同一撮影方向の仮想Ｘ線画像を生成する（ステップＳ３）。
制御部１１は、ＣＴ画像を構成する複数のスライス画像の画素値を足し合わせることで仮想Ｘ線画像を生成する。なお、ステップＳ１で複数の撮影方向のX線透過画像を入力した場合、制御部１１は、対応する複数の撮影方向の仮想Ｘ線画像を生成する。

制御部１１は、アフィン変換を用いて、入力したX線透過画像と、生成した仮想Ｘ線画像との位置合わせを行う（ステップＳ４）。
アフィン変換は、位置合わせを行う２つの画像についてそれぞれ複数の対応点を設定し、この２つの画像において設定された対応点がそれぞれ一致するように一方の画像を剛体変形するものである。

制御部１１は、X線透過画像を表示部１３に表示する（ステップＳ５）。
操作部１２から、X線透過画像上で表示される病変位置が指定されると、制御部１１は指定された病変位置を入力する（ステップＳ６）。

制御部１１は、入力した病変位置に対応する位置を仮想Ｘ線画像上において決定する（ステップＳ７）。
制御部１１は、決定した位置を含むＣＴ画像を抽出する（ステップＳ８）。つまり、制御部１１は、ＣＴ画像を構成する複数のスライス画像のうち、病変位置を含むスライス画像を抽出する。

制御部１１は、抽出したＣＴ画像を表示部１３に表示するとともに、ステップＳ７で決定した位置又は投影範囲を識別表示して（ステップＳ９）、位置合わせ処理を終了する。

次に、図３を参照して、位置合わせ処理の他の例について説明する。
図３に示す他の位置合わせ処理では、ＣＴ画像から病変位置を指定し、対応する位置をX線透過画像上に識別して表示する処理が行われる。

ステップＳ１１〜Ｓ１４までは、図２のステップＳ１〜Ｓ４までと同様であるため、ここでの説明は省略する。
制御部１１は、ＣＴ画像を表示部１３に表示する（ステップＳ１５）。
操作部１２から、ＣＴ画像上で表示される病変位置が指定されると、制御部１１は指定された病変位置を入力する（ステップＳ１６）。

制御部１１は、入力した病変位置を仮想Ｘ線画像上に投影する（ステップＳ１７）。制御部１１は、投影した病変位置に対応する位置をX線透過画像上において決定する（ステップＳ１８）。

制御部１１は、X線透過画像を表示部１３に表示するとともに、ステップＳ１８で決定した位置又は周辺領域を識別して表示し（ステップＳ１９）、他の位置合わせ処理を終了する。

図４Ａ〜図４Ｄに、位置合わせ処理の概念図を示す。
図４Ａに示すX線透過画像Ｇ１は、撮影方向が胸部正面のX線透過画像である。
また、ＣＴ画像Ｇ２は、胸部のＣＴ画像であり、複数のスライス画像から構成される。仮想Ｘ線画像Ｇ２１は、ＣＴ画像Ｇ２を構成する複数のスライス画像を合成して生成される擬似的なX線透過画像であって、撮影方向が胸部正面の擬似的なX線透過画像である。

X線透過画像Ｇ１と仮想Ｘ線画像Ｇ２１との位置合わせを行った後、X線透過画像Ｇ１に表示されている病変位置をマウス等で指定すると、対応する投影範囲がＣＴ画像Ｇ２上で識別表示される。

図４Ｂに示すX線透過画像Ｇ１１は、撮影方向が胸部側面のX線透過画像である。
また、仮想Ｘ線画像Ｇ２２は、仮想Ｘ線画像Ｇ２１と同様にして生成された擬似的なX線透過画像であって、撮影方向が胸部側面の擬似的なX線透過画像である。
図４Ａに示した場合と同様に、X線透過画像Ｇ１と仮想Ｘ線画像Ｇ２１とを位置合わせし、更に、X線透過画像Ｇ１１と仮想Ｘ線画像Ｇ２２とを位置合わせする。その後、X線透過画像Ｇ１又はX線透過画像Ｇ１１に表示されている病変位置をマウス等で指定すると、対応する病変位置がＣＴ画像Ｇ２上で識別表示される。

図４Ｃに示すX線透過画像Ｇ１、ＣＴ画像Ｇ２、及び仮想Ｘ線画像Ｇ２１は、図４Ａに示した画像と同様である。位置合わせした後、ＣＴ画像Ｇ２上に表示されている病変位置をマウス等で指定すると、対応する位置がX線透過画像Ｇ１上で識別表示される。

図４Ｄに示すX線透過画像Ｇ１、Ｇ１１、ＣＴ画像Ｇ２、及び仮想Ｘ線画像Ｇ２１、Ｇ２２は、図４Ｂに示した画像と同様である。X線透過画像Ｇ１と仮想Ｘ線画像Ｇ２１とを位置合わせし、X線透過画像Ｇ１１と仮想Ｘ線画像Ｇ２２とを位置合わせする。その後、ＣＴ画像Ｇ２上に表示されている病変位置をマウス等で指定すると、対応する位置がX線透過画像Ｇ１又はX線透過画像Ｇ１１上で識別表示される。

以上のように、本実施形態によれば、ＣＴ画像Ｇ２及びX線透過画像Ｇ１を入力し、両画像の位置合わせを行うことができる。よって、容易に比較読影することができる。

また、撮影方向の異なるX線透過画像Ｇ１（Ｇ１１）を入力した場合であっても、対応する撮影方向の仮想Ｘ線画像Ｇ２１（Ｇ２２）を生成して、両画像の位置合わせを行うことができる。

また、位置合わせ後に、X線透過画像Ｇ１（Ｇ１１）上に表示された病変位置を指定すると、指定された位置に対応する位置をＣＴ画像Ｇ２上に識別して表示することができる。よって、X線透過画像Ｇ１（Ｇ１１）上で確認できる病変をＣＴ画像Ｇ２上で容易に確認することができ、比較読影することができる。

また、位置合わせ後に、ＣＴ画像Ｇ２上に表示された病変位置を指定すると、指定された位置に対応する位置をX線透過画像Ｇ１（Ｇ１１）上に識別して表示することができる。よって、ＣＴ画像Ｇ２上で確認できる病変をX線透過画像Ｇ１（Ｇ１１）上で容易に確認することができ、比較読影することができる。

医用画像処理装置の内部構成図である。 位置合わせ処理を説明するフロー図である。 位置合わせ処理の他の例を説明するフロー図である。 位置合わせ処理の概念図である。 位置合わせ処理の概念図である。 位置合わせ処理の概念図である。 位置合わせ処理の概念図である。

符号の説明

１００ 医用画像処理装置
１１ 制御部
１２ 操作部
１３ 表示部
１４ 通信部
１５ 記憶部

Claims (7)

1. ＣＴ画像及びＸ線透過画像を取得する取得手段と、
   前記取得されたＣＴ画像に基づいて、前記取得されたX線透過画像と同一撮影方向の仮想Ｘ線画像を生成し、当該生成した仮想Ｘ線画像と前記X線透過画像との位置合わせを行う制御手段と、
   を備える医用画像処理装置。
2. 前記取得手段は、複数の撮影方向のX線透過画像を取得し、
   前記制御手段は、前記取得された複数の撮影方向のX線透過画像に応じて、複数の撮影方向の仮想Ｘ線画像を生成する請求項１に記載の医用画像処理装置。
3. 前記制御手段により位置合わせされた後に、前記X線透過画像上において任意の位置を指定するための指定手段と、
   前記指定された任意の位置に対応する位置を前記仮想Ｘ線画像上において決定する決定手段と、
   前記決定した位置を含むＣＴ画像を抽出する抽出手段と、
   前記抽出したＣＴ画像を表示するとともに、前記決定された位置を当該抽出したＣＴ画像上で識別して表示する表示手段と、
   を備える請求項１又は２に記載の医用画像処理装置。
4. 前記指定手段は、前記制御手段により位置合わせされた後に、前記ＣＴ画像において任意の位置を指定し、
   前記決定手段は、前記指定された任意の位置に対応する位置を前記仮想Ｘ線画像上に投影し、当該投影した位置に基づいて前記指定された任意の位置を前記X線透過画像上において決定し、
   前記表示手段は、前記X線透過画像を表示するとともに、前記決定された位置を当該X線透過画像上で識別して表示する請求項３に記載の医用画像処理装置。
5. 取得手段によって、ＣＴ画像及びX線透過画像を取得する工程と、
   制御手段によって、前記取得されたＣＴ画像に基づいて、前記取得されたX線透過画像と同一撮影方向の仮想Ｘ線画像を生成し、当該生成した仮想Ｘ線画像と前記X線透過画像との位置合わせを行う工程と、
   を含む医用画像処理方法。
6. 指定手段によって、前記制御手段により位置合わせされた後に、前記X線透過画像上において任意の位置を指定する工程と、
   決定手段によって、前記指定された任意の位置に対応する位置を前記仮想Ｘ線画像上において決定する工程と、
   抽出手段によって、前記決定した位置を含むＣＴ画像を抽出する工程と、
   表示手段によって、前記抽出したＣＴ画像を表示するとともに、前記決定された位置を当該抽出したＣＴ画像上で識別して表示する工程と、
   を含む請求項５に記載の医用画像処理方法。
7. 指定手段によって、前記制御手段により位置合わせされた後に、前記ＣＴ画像において任意の位置を指定する工程と、
   決定手段によって、前記指定された任意の位置に対応する位置を前記仮想Ｘ線画像上に投影し、当該投影した位置に基づいて前記指定された任意の位置をX線透過画像上において決定する工程と、
   表示手段によって、前記X線透過画像を表示するとともに、前記決定された位置を当該X線透過画像上で識別して表示する工程と、
   を含む請求項５又は６に記載の医用画像処理方法。