JP2012235983A - 医療用画像表示システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】立体観察装置101と、立体画像の表示装置107と、断層画像を取得する断層画像取得手段102と、複数の断層画像からボリューム画像を構築するボリューム画像構築手段103と、立体画像とボリューム画像の相対位置を検出する相対位置検出手段104,106と、相対位置に基づきボリューム画像を立体画像に重畳させる画像重畳手段105とを具備し、相対位置検出手段は、立体画像から被検体上の各点までの距離情報を演算する演算部と、立体画像から距離情報を用いて表面形状画像を構築する表面形状画像構築部と、表面形状画像とボリューム画像の相対位置を求める相関部と、表面形状画像の変形に応じてボリューム画像を変形する変形部と、を含む。
【選択図】図1
Description
図1は本発明の一実施形態の医療用画像表示システムの構成を示すブロック図である。
磁気センサ内蔵の超音波内視鏡102は、患部の断層画像を取得する断層画像取得手段として機能する。その出力は、ビデオプロセッサ部を有するCCU109へ供給される。なお、超音波内視鏡102に代えて、術中の断層画像を取得可能なCT装置やMRI装置であっても良い。
画像相関演算部104は、前記立体画像と前記ボリューム画像の相対位置を検出する相対位置検出手段の一部として機能する。
表面画像生成部106は、前記立体画像から表面形状画像としてのサーフェスレンダリング画像を構築する表面形状画像構築部として機能する。
3D硬性鏡側のCCU108は、3D硬性鏡101からの右眼及び左眼用の二系統の3D撮像信号を入力し、3D映像信号として出力する一方、ズームやフォーカスなどの光学パラメータを生成し出力する。
磁気ナビ装置110は、3D硬性鏡101,超音波内視鏡102,及び手術器具などの処置具(図示略)にそれぞれ取り付けた磁気センサからの磁気を、例えばタイムシェアリングで受信して各装置からの磁気の強さ及び方向を検出することによって、各装置の位置や向きを検出し、位置情報として出力する位置検出装置として機能する。なお、位置検出装置としては、磁気式のナビゲーション装置に代えて光学式のナビゲーション装置を用いる構成としてもよい。
1.3D硬性鏡101の3D画像に、超音波(US)の3Dボリューム画像を位置合わせして重ねて表示するので、被検体の患部の外観(表面)画像もその内部の奥行き画像も立体的に観察することができる。超音波の3Dボリューム画像については、血管像、腫瘍などを選択して表示することも可能である。
3.画像相関演算部104が、3Dボリューム画像(例えば内包された血管像)だけでなく、超音波内視鏡102のバーチャル3Dイメージ(例えばUSプローブの像)を3D画像の中に重ね合わせることもできる。これに加えて、超音波内視鏡102によるスキャン断面や、ボリューム画像を取得した範囲を3D表示で重ね合わせることもできる。
これにより、実画像とこれに重畳される画像との区別がしやすくなり、術者の疲労軽減に効果がある。従って、深さを含む奥行き方向の情報も認識しやすくなる。
これにより、画面全体に色々な色が存在する場合や、画面が特定臓器などの特定の色にかたよる場合に、重畳しようとする画像に対してより認識しやすい色設定が可能となる。
これにより、重畳しようとする画像が複数存在する場合などに、演算が比較的容易であり、複数の重畳するもの毎に色を変えることができ、かつ観察実画像とは区別しやすい。
ステップS1:3D内視鏡の左右画像から被写体の各点までの距離情報を演算する。例えば、磁気ナビ装置による内視鏡位置,内視鏡方向,距離,倍率,フォーカスにより演算する。
ステップS3:注目したい対象臓器のボリューム画像を予め生成しておく。
ステップS4:表面形状情報とボリューム画像情報との位置合わせをする。
ステップS6:ボリューム画像を、内視鏡の左右眼に対応する視点から見た左右画像に生成する。
ステップS7:内視鏡画像の色を測定する。
ステップS8:左右のボリューム画像を、内視鏡画像の色の補色で生成する。
ステップS10:処置具の形状データから、内視鏡視野に対する処置具の表示位置を演算する。この演算は、左右眼に対応してそれぞれ行う。
ステップS12:内視鏡の右眼画像に右のボリューム画像を重畳し、内視鏡の左眼画像に左のボリューム画像を重畳する。
Claims (5)
- 患部を立体観察する立体観察装置と、
この立体観察装置で得られる立体画像を表示する表示装置と、
患部の断層画像を取得する断層画像取得手段と、
前記断層画像取得手段で取得した複数の断層画像からボリューム画像を構築するボリューム画像構築手段と、
前記立体画像と前記ボリューム画像の相対位置を検出する相対位置検出手段と、
前記ボリューム画像を前記表示装置に、前記相対位置に基づいて前記立体画像と重ねて表示する画像重畳手段と、を具備し、
前記相対位置検出手段は、
処置が進行する過程で、前記立体観察装置で取得される立体画像から、患部を含む被検体上の各点までの距離情報を演算する演算部と、
前記立体画像から前記距離情報を用いて前記被検体の表面形状画像を構築する表面形状画像構築部と、
前記表面形状画像と前記ボリューム画像の相対位置を求める相関部と、
前記表面形状画像から、処置の進行に伴って生ずる前記表面形状画像の変形に対応して、前記ボリューム画像構築手段で構築される前記ボリューム画像を変形させる変形部と、
を含むことを特徴とする医療用画像表示システム。 - 前記相対位置検出手段は、前記断層画像取得手段で取得したボリューム画像と、前記立体画像から構築した表面形状画像との輪郭の特徴点の相関を取ることによって、2つの画像の重ね合わせをマッチングさせる
ことを特徴とする請求項1に記載の医療用画像表示システム。 - 前記画像重畳手段は、重畳画像の色調を前記立体画像の対応位置の色調に基づいて決定する色調設定手段を有すること、
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の医療用画像表示システム。 - 患部に挿入される手術器具の前記立体画像に対する相対位置を検出する第2の相対位置検出手段を更に有し、
前記手術器具が表示される領域には前記重畳されるボリューム画像を表示しないように制御する表示制御手段を有すること、
を特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の医療用画像表示システム。 - 前記色調設定手段は、前記重畳画像の色調を前記立体画像の対応位置の補色関係にある色に決定する
ことを特徴とする請求項3に記載の医療用画像表示システム。
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