JP2013121449A

JP2013121449A - 医療用画像処理システム

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Publication number: JP2013121449A
Application number: JP2011271252A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Nemoto; 茂根本; Koji Yumiba; 孝治弓場
Original assignee: Nemoto Kyorindo Co Ltd
Current assignee: Nemoto Kyorindo Co Ltd
Priority date: 2011-12-12
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2013-06-20
Anticipated expiration: 2031-12-12
Also published as: JP6000539B2

Abstract

【課題】ＴｏｔａｌＶａｒｉａｔｉｏｎ法等に代表される逐次近似法を用いてＣＴ画像の高画質化、又はＣＴ撮影時の低線量化の一方或いは双方を可能にする医療用画像処理システムにおいて、３次元表示画像の画質を効率的に改善する。
【解決手段】逐次近似法を用いてＣＴ再構成処理後のＣＴ画像のノイズを低減することにより、ＣＴ画像の高画質化又はＣＴ撮影時の低線量化の一方或いは双方を可能にするシステムにおいて、再構成後のＣＴ画像の逐次近似法の単数又は複数のパラメータ設定による断層画像処理の結果を断層画像の集合体である該ＣＴ検査のＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体にリアルタイムに、必要に応じて連続的に適用し、それと同時にリアルタイムに、必要に応じて連続的にＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇ等で構築した３次元画像に反映させ、対話的にパラメータ設定を変更して、所望の３次元表示画像の画質と最適なパラメータ設定を効率的に得る手段を備えた。
【選択図】図５

Description

ＣＴ画像の画像処理により、ＣＴ断層画像とその３次元表示画像の高画質化、またはＣＴ撮影時の低線量化のいずれか、或いはその両方の効果を得ることを可能にする医療用画像処理システムに関する。

１９６７年に発明され、１９７１年に実用化されたＸ線を用いたコンピュータ断層撮影装置はＣＴ装置として知られ、重なりの無い鮮明な断層画像を得られることから、医療分野、産業分野において広く普及している。その後、ヘリカル撮影や、多列検出器搭載、１秒以下の高速撮影、３次元表示処理、４次元表示処理などが次々と実現されたことから、医療分野においては、それまでの透視画像による単純Ｘ線撮影に代わって、ＣＴ撮影が多くの疾病の診断に必要な画像診断の第一選択となっている。

また、当初は２次元断層画像での診断が主体であったが、立体的な形態情報を直感的に見て取ることができるＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇに代表される３次元表示画像が用いられる様になった。最近のＣＴ装置の進化により、ＣＴ撮影で得られる断層画像の枚数が爆発的に増加したことで、断層画像ではなく、その集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体にＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元表示画像を診断に用いることがますます一般的となって来ている。

しかしながら、近年のＣＴ装置の進化はＸ線被曝線量の増大を招き、特にヘリカル撮影と多列検出器の列数の増加とボリューム撮影と呼ばれる１回転での撮影枚数の増加は、撮影枚数の増加にほぼ比例したＸ線被曝線量の増加を招来した。この傾向は、３次元表示画像を一般的に用いる様になってからますます加速している。また、造影剤を用いた複数回撮影や、動的な機能画像を得るための継続的回転撮影の出現も、大きなＸ線被曝線量の増加の原因となっている。世界で５万台を超えるＣＴ装置が稼働する様になり、このＸ線被曝線量の問題が大きく取り上げられている。一部の学術論文では、発生する癌の一部がＣＴ装置によるＸ線被曝によるものであることが示唆されている。

最近になって、撮影される患者の体型や、撮影部位を考慮して、撮影時のＸ線管電流、または管電圧を最適化して撮影時のＸ線被曝線量を抑える機能が追加される様になった。これには、予め撮影したスカウト画像や専用の準備撮影によって、事前に撮影時のＸ線管電流、または管電圧を決定する静的な方法と、撮影時の取得データを瞬時に解析してフィードバックを掛け、撮影の最中にＸ線管電流、または管電圧を動的に変化させる方法とがある。

また、ＣＴ画像の再構成処理の手法を、一般的なフィルタを用いた逆投映法から、逐次近似方式を用いた画像再構成法に変更することにより、低い管電流でも通常の管電流により撮影したＣＴ装置と同等の断層画像を得られるシステムも実現され、一部のＣＴ装置にオプション設定されている。例えば、特許文献１には、逐次近似法を利用して面像の再構成を行うＣＴスキャナが記載されている。しかしながら、逐次近似方式を用いた画像再構成法では、一般的なフィルタを用いた逆投映法と比較して膨大な演算処理が必要とされ、演算処理時間が長くなり、ＣＴ装置の価格も大きく上昇する。

こうした最新のＣＴ装置におけるＸ線被曝線量を抑える機能の追加は望ましいものであるが、現在世界中で稼働している大多数のＣＴ装置では、後付けでこうした機能を付加することは出来ず、その恩恵を得ることが出来ているＣＴ装置はごく限られた台数に留まっている。また、ＣＴ装置メーカー各社の独自の機能であるため、画像診断に臨床の現場で関わる医師や技師が、そうした機能や特徴を十分に理解することができず、所望の画質のＣＴ撮影による断層画像を得られない場合がある。

ＣＴ装置本体によるＸ線被曝線量を抑える試みとは別に、一般的なフィルタを用いた逆投映法による画像再構成法によって生成されたＣＴ断層画像に対して、事後的に逐次近似法による画像処理を行ってノイズ成分を減じて画質を向上させ、結果としてＣＴ撮影時のＸ線管電流や管電圧を減じることを可能とし、Ｘ線被曝線量を低減させる手法が考案されている。どの様なＣＴ装置であってもＣＴ撮影時のＸ線管電流や管電圧を調整する機能は備わっているため、この方法であれば既に販売され、現在世界中で稼働している全てのＣＴ装置に対して適用することができる。

実際に、事後的に逐次近似法による画像処理を行ってノイズ成分を減じて画質を向上させ、結果としてＣＴ撮影時のＸ線管電流や管電圧を減じることを可能とし、Ｘ線被曝線量を低減させる後付けのシステムが２０１０年に製品化され実用化されている。しかし、逐次近似法によるパラメータ変更が静的にしか行えないという大きな問題が存在する。予め選択した幾つかのパラメータ設定のセットにより、ＣＴ撮影装置から転送されたデータの全てを処理しなくてはならないために、十分に最適化されたパラメータ設定による画像処理結果を得られることは稀である。

また、既存のシステムは２次元の断層画像のみに着目しており、現在一般的になって来ている３次元表示画像レベルでの処理パラメータの最適化は全く考慮されていない。これは、２次元の断層画像の処理においても処理時間が掛かることに加えて、その断層画像の集合体である大きなＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体を別の処理システムに転送し、３次元表示処理することに、更に長い処理時間が必要であることが原因であったと考えられる。本来、画像の中において、ノイズ成分となる画素を排除しながら、近接する画素間の連続性を改善して形態情報を保持、増幅させることが大きな特徴である逐次近似処理は、２次元断層画像でもその意味を有するが、３次元画像においては画素の連続性を３次元的に改善する効果を期待できるため、形態情報の保持、増幅効果は２次元断層画像よりも格段に大きなものが期待できる。逆に言えば、３次元画像における逐次近似法の効果を確認しながら逐次近似法のパラメータ設定を最適化させる方が、２次元断層画像でパラメータ設定を最適化させるよりもより最適な設定が得られることとなる。

特開平５−１６８６２０号公報

図１は、本発明に関連する病院内画像処理システムの画像の概要を説明するブロック図である。通常、病院内では複数のＣＴ装置の撮影画像データは、ＰＡＣＳサーバーと呼ばれる、画像データ保存装置とデーターベース機能からなるＣＴ画像サーバー２０１に転送され、保存される。ＣＴ画像サーバーは、画像閲覧装置からの検索問い合わせと転送依頼に応じて、必要なデータを選択し、この画像データ全体を画像閲覧装置に転送する。図１では、複数のＣＴ撮影装置１０１、１０２、１０３で撮影された画像データはＣＴ撮影装置とＣＴ画像サーバー２０１を繋ぐネットワーク回線１１１−１１３を経由してＣＴ画像サーバーに付随する画像データ保存装置２１１に保存されている。病院内ネットワーク４０１に接続されている複数の画像閲覧装置３０１−３０５で画像を閲覧する場合、病院内ネットワークに接続する有線または無線の局所ネットワーク接続４１１−４１５を介して画像閲覧装置からＣＴ画像サーバーに対して検索問い合わせと画像データ転送依頼を掛け、必要な画像データを選択し、この画像データ全体を画像閲覧装置に付随する保存装置３１１−３１５に転送して保存し、保存装置から都度読み出して画像閲覧装置上で画像を閲覧する。

図２は、逐次近似法によるパラメータ変更が静的にしか行えない画像処理装置を組み込んだ本発明に関連する病院内画像処理システムの画像の概要を説明するブロック図である。図１の病院内画像処理システムの複数のＣＴ撮影装置とＣＴ画像サーバーの間にＣＴ画像処理装置５０１を設置し、ＣＴ撮影装置で生成される全てのまたは指定した一部の再構成画像データに対して、事後的に逐次近似法による画像処理を行ってノイズ成分を減じて画質を向上させてからＣＴ画像処理装置からＣＴ画像サーバーへのデータ転送経路５５１を経由してＣＴ画像サーバーに画像を転送している。画像閲覧装置で画像を閲覧する際には、ノイズ成分が減じられて画質が向上した画像が閲覧されるので、その画質向上分を見越したＣＴ撮影時のＸ線管電流や管電圧を減じることを可能とし、Ｘ線被曝線量を低減させることができる。しかしながら、これは予め体の部位毎、あるいは臓器毎に設定された固定のパラメータによって事後的に逐次近似法による画像処理を一括して行うシステムであり、画像閲覧者がパラメータを都度調整して所望の画像処理を得ることが出来ないために、Ｘ線被曝線量を低減することは出来るが、画像診断に臨床の現場で関わる医師や技師が、所望の画質を持ったＣＴ撮影による断層画像を得ることができない。また、医師や技師は元の画像を確認する手段も与えられず、逐次近似法による画像処理が過不足なく行われたものかどうかを確認することが出来ない。

逐次近似法による画像処理は、多くの画像処理パラメータが存在し、これらを事前に固定した値に設定しておくことは、様々な被撮影者の体型や各臓器の多様性に十分に対応することを不可能にしている。結果として、逐次近似法による画像処理をパラメータ設定で強く掛け過ぎると、画像のノイズ成分とともに詳細な形態情報も同時に失われてしまうため、Ｘ線被曝線量を低減できても、十分な診断が行えない断層画像しか得られないこととなる。また、逐次近似法による画像処理をパラメータ設定で弱く掛けてしまった場合には、Ｘ線被曝線量を低減するプロトコールによる撮影でノイズ成分が増えてしまっている断層画像に対して十分なノイズ除去が行えず、この場合も十分な診断が行えない断層画像しか得られないこととなる。

これらの問題を解決するためには、医師や技師である画像閲覧者が、ＣＴ撮影装置が生成した元の画像を確認することが出来るようにし、また同時に画像処理結果も確認した上で、それが適切であるかどうかを個別に判断できる環境が提供されなくてはならない。この判断を効率的に行うためには、画像処理結果がパラメータ設定の変更をリアルタイムに、必要に応じて連続的にＣＴ断層画像に反映させることが必要で、対話的にパラメータ設定を変更して所望のＣＴ断層画像の画像処理結果を得ることが求められる。

これに対して、再構成後のＣＴ断層画像の逐次近似法のパラメータ設定をリアルタイムに、対話的に、必要に応じて差分画像や計測処理情報を参照しながら動的に変更して、所望のＣＴ断層画像の画質を効率的に最適な形で得る手段を設け、ＣＴ断層画像の画像処理によりＣＴ断層画像の高画質化またはＣＴ撮影時の低線量化を効率的に可能にする後付けの医療用画像処理システムが考えられる。

図３は、逐次近似法によるパラメータ変更を動的に、また対話的に行うことができる画像処理装置６０１を組み込んだ、本発明に関連する病院内画像処理ネットワークシステムの画像の概要を説明するブロック図である。また図４は、図３の画像処理装置６０１の内部の基本構成を説明するブロック図である。図２の、逐次近似法によるパラメータ変更が静的にしか行えない画像処理装置を組み込んだ病院内画像処理ネットワークシステムでは、複数のＣＴ撮影装置とＣＴ画像サーバーの間に設置しているが、図３の病院内画像処理ネットワークシステムでは複数のＣＴ撮影装置で生成された再構成画像は全てＣＴ画像サーバーに一旦保存される。通常の画像閲覧装置と同じように、ＣＴ画像処理装置６０１はＣＴ画像サーバー２０１に都度、画像データの検索問い合わせと転送を依頼して、必要な画像データ全体を、データ転送経路２５１を経て取得する。ＣＴ画像処理装置５０１と異なり、ＣＴ画像処理装置６０１には画像閲覧装置６１１が付随しており、再構成後のＣＴ断層画像の逐次近似法のパラメータ設定をリアルタイムに、対話的に、必要に応じて差分画像や計測処理情報を参照しながら変更して、所望のＣＴ断層画像の画質を効率的に最適な形で得ることが出来る。この結果を踏まえて、ＣＴ画像処理装置６０１からは、各ＣＴ撮影装置に対してパラメータ設定情報の転送経路４３１−４３３を経由して最適なパラメータ設定が通知される。

近年、一回の撮影で取得されるＣＴ断層画像が膨大な枚数となっていることもあり、臨床の現場ではＣＴ断層画像に加えてＣＴ画像を３次元ボリュームレンダリングで３次元立体化して対話的に条件を変更してリアルタイムに観察を行うなど、各種の３次元画像処理が日常的に行われる様になっている。この場合にも、ＣＴ画像の高画質化またはＣＴ撮影時の低線量化のための逐次近似法による画像処理のパラメータ設定による３次元ボリュームレンダリング画像の画質への影響は小さくなく、３次元表示画像では、画素の連続性を３次元的に改善できることから、更に大きな画質改善が期待できる。結果として、逐次近似法による画像処理のパラメータ設定を、ＣＴ断層画像のみならず３次元表示画像を観察しながら調整することは、更なるパラメータ設定の最適化を可能とする。

しかしながら、逐次近似法による断層画像処理に加えて、ＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇに代表される３次元表示処理についても膨大なデータ量を処理する必要があり、これが別々の画像処理システムとして存在すると、逐次近似法のパラメータ設定を変更する度に膨大なＣＴ画像データの転送を行わなくてはならず、現実的なシステム構成ではない。

共に膨大なデータ量を処理する必要があり、その都度ＣＴ画像データを転送しなくてはならない問題を抱え、共にリアルタイムに、動的で、対話的な処理を行う必要がある二つの異なる医療用画像処理システムは、その二つの異なるシステム間でも密接な連携を取る必要があり、これを独立した異なるシステムとして運用することは現実的ではない。

以上述べたように、最近の医療用ＣＴ装置の進歩に伴って、一回のＣＴ撮影検査で被検者が受けるＸ線被曝線量は大きなものとなっている。各ＣＴ装置メーカーはＣＴ撮影装置の性能を上げつつ、Ｘ線被曝線量を低減する試みを行っているが、これが必ずしも十分に機能しているとは言えず、またその恩恵を得られるのは一部の新たに販売されているＣＴ装置に限定されており、過去に販売されて世界で稼働している５万台規模のＣＴ装置でのＸ線被曝線量の低減は果たされていない。最近、逐次近似法による画像処理によって、ＣＴ再構成処理後のＣＴ断層画像のノイズを低減することにより、ＣＴ撮影時の低線量化を可能にするシステムが実用化されたが、パラメータの設定が多様で複雑であるために固定のパラメータによって事後的に逐次近似法による画像処理を一括して行うため、画像閲覧者がパラメータを都度調整して所望の画像処理を得ることが出来ない。結果としてＸ線被曝線量を低減することは出来るが、画像診断に臨床の現場で関わる医師や技師が、所望の画質を持ったＣＴ撮影による断層画像を得ることができない。或いは、画像診断に十分な画質を常に確保できるためのパラメータ設定を行った場合には、結果として十分なＸ線被曝線量の低減が得られない。この問題を解決するために、再構成後のＣＴ断層画像の逐次近似法のパラメータ設定を一括で行うのではなく、検査毎に、また被検者の体型や撮影部位と臓器毎に、そして閲覧する断層画像の毎に、処理の各パラメータ設定を最適化し、効率的に反映出来る医用画像処理システムが考えられるが、逐次近似法の大きな特徴である、画素間の連続性の改善が２次元断層画像でしか活用されない。近年の３次元表示画像の一般化により、断層画像の集合体である当該ＣＴ検査のＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に３次元画像処理を行う重要性は高まる一方であり、ＣＴ断層画像の逐次近似処理と、ＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に３次元画像処理を緊密に連携させ、画像閲覧者が一元的に、リアルタイムに、連続的に、対話的に逐次近似処理のパラメータ設定変更の結果を３次元表示画像上に反映させて確認しながら、３次元表示画像の画質を効率的に改善することができる医用画像処理システムが提供されることが要求されている。

本発明は、ＴｏｔａｌＶａｒｉａｔｉｏｎ法などに代表される逐次近似法を用いてＣＴ画像の高画質化、またはＣＴ撮影時の低線量化のどちらか或いはその双方の可能にするシステムにおいて、再構成後のＣＴ画像の逐次近似法の単数または複数のパラメータ設定による断層画像処理の結果を断層画像の集合体である当該ＣＴ検査のＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体にリアルタイムに、必要に応じて連続的に適用し、それと同時にリアルタイムに、必要に応じて連続的にＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元画像に反映させ、対話的にパラメータ設定を変更して、所望の３次元表示画像の画質と最適なパラメータ設定を効率的に得る手段を設けたことを特徴とする、３次元表示画像の画質を効率的に改善する医療用画像処理システムを実現するものである。ただし、本発明は、ＣＴ撮影装置で撮影された画像データ以外にも適用することができる。例えば、本発明は、ＭＲＩ装置、ＰＥＴ装置、ＳＰＥＣＴ装置、超音波診断装置、ＣＴアンギオ装置、ＭＲアンギオ装置、血管撮影装置等の医療用撮影装置で撮影された画像データにも適用することができる。

本発明は上記の課題を解決するために考案したもので、逐次近似法を用いてＣＴ再構成処理後のＣＴ断層画像のノイズを低減することにより、ＣＴ断層画像の高画質化またはＣＴ撮影時の低線量化のどちらか或いは双方を可能にするシステムにおいて、再構成後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に逐次近似法のパラメータ設定による画像処理の結果をリアルタイムに、また連続的にＣＴ画像データに反映させ、引き続いて同じシステム内でこのＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体にＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどの３次元画像処理を、逐次近似処理のパラメータ設定変更の度にリアルタイムに行える様にすることより、自動的または対話的に逐次近似処理のパラメータ設定を変更して所望のＣＴ画像の３次元表示画像の画質を効率的に得る手段を具備し、また各種の３次元画像比較や３次元画像表示パラメータ設定変更などが行える専用画像表示機能を具備することによって、最も有用であると考えられる逐次近似法のパラメータ設定の結果を、３次元表示画像でリアルタイムに、必要に応じて連続的に確認しながら、効率的に最適な逐次近似法のパラメータ設定の最終判断を実現させることが出来る医用画像処理システムを構築することが可能になった。

ＣＴ撮影装置が生成する再構成画像データは、ＣＴ画像サーバーに転送され、付随する画像データ保存装置に蓄積される。本発明によるＣＴ画像処理装置は、ＣＴ画像サーバーの近傍、ＣＴ画像サーバーから病院内ネットワークで接続された場所、或いはＣＴ撮影装置の近傍に設置され、ＣＴ画像サーバーに付随する画像データ保存装置から必要な画像データを受け取ってＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に対する逐次近似法による画像処理と、引き続いて同じシステム内でこのＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体にＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどの３次元画像処理を、逐次近似処理のパラメータ設定変更の度にリアルタイムに行える仕組みを具備する。また、ＣＴ画像処理装置に独自の画像データ保存装置を持たせて、ＣＴ撮影装置から直接、またはＣＴ画像サーバーから常に画像データの転送を受けて、逐次近似法による画像処理を行う際に、ＣＴ画像サーバーから画像の転送を受けずに、独自の画像データ保存装置から直接画像データを読み出す仕組みを具備することもできる。

ＣＴ画像処理装置には逐次近似処理のパラメータ設定機能ユニットと３次元表示画像処理パラメータ設定機能ユニットを具備し、画像閲覧装置の処理用パラメータ設定コントロールで指定されたパラメータセットを逐次近似処理用エンジンに送出する他に、逐次近似処理後のＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体にＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどの３次元画像処理を行うために必要な３次元表示画像処理用パラメータ設定を３次元表示画像処理用エンジンに送出する機能を有する。ＣＴ画像処理装置には処理装置コントロールユニットを具備し、画像閲覧装置からのデータ選択の指示と処理用パラメータ設定コントロールからの指示を、データ選択機能ユニットと、逐次近似処理のパラメータ設定機能ユニットと３次元表示画像処理パラメータ設定機能ユニットに振り分けて指示する機能と、最終の３次元表示画像処理用エンジンの処理結果を処理結果画像表示機能ユニットから画像閲覧装置に送出させる機能を司る。

ＣＴ画像処理装置内には、リアルタイムに逐次近似処理を行うための逐次近似処理用エンジンと、その後段には逐次近似処理後のＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体を十分高速に転送することが出来る形で接続された、ＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体にＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどの３次元画像処理を行うために必要な３次元表示画像処理用の画像処理エンジンを保持する。ＣＴ画像処理装置内では逐次近似処理用エンジンと後段の３次元表示画像処理用エンジンは密に接続されているだけでなく、処理装置コントロールユニットの機能により連携して、逐次近似処理のパラメータ設定変更の度に逐次近似処理後のＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体にＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどの３次元画像処理を行い、最終結果画像を遅滞なく対話的に表示する機能を具備する。

ＣＴ画像処理装置には画像閲覧装置を具備し、処理を行う画像データをデータ選択用リスト表示画面から指定する機能と、逐次近似法による画像処理の複数のパラメータと、それに引き続いてＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体にＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどの３次元画像処理を行うために必要な３次元表示画像処理パラメータとを設定コントロール画面から指定する機能と、それらの情報に基づきＣＴ画像処理装置でリアルタイムに処理を行う機能と、処理後３次元表示画像を画像閲覧装置の画面にリアルタイムに表示し、画像閲覧者が自動的または対話的にパラメータ設定を変更して、逐次近似法による画像処理の結果を３次元表示画像で、リアルタイムに、必要に応じて連続的に確認できる仕組みを具備する。

ＣＴ画像処理装置には、必要に応じて、ＣＴ撮影時の低線量化を実現するために、３次元表示による処理結果画像を元に、最も望ましいと判断されたＣＴ撮影装置の撮影条件設定を、各ＣＴ撮影装置に通知する機能を具備する。

本発明は、逐次近似法による画像処理を十分高速に行うエンジンと、引き続きその結果の断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａに対してＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇに代表される３次元画像処理を十分高速に行うエンジンの両方を連携して動作させる機構を保持したＣＴ画像処理装置において、ＣＴ画像処理装置の画像処理データと逐次近似処理用エンジンと３次元表示画像処理用エンジンとをリアルタイムに、対話的に、必要に応じて連続的にコントロールして、処理結果の３次元表示画像で処理の効果を確認しつつ、最適な逐次近似処理の複数のパラメータ設定を効率的に行って、最適な３次元表示画像と、そのために必要な逐次近似処理のパラメータセットを短時間に、容易に得ることを可能にした。

これらにより、複数のＣＴ撮影装置から転送されたデータを保存しているＣＴ画像処理装置を用いて、任意のＣＴ撮影装置の画像を処理させて、その結果として最適な形でＣＴ再構成処理後のＣＴ画像のノイズを低減することにより、３次元表示画像の高画質化、または個々のＣＴ撮影装置におけるＣＴ撮影時の低線量化のための設定を導くことを可能とした。

また必要に応じて、ＣＴ画像処理装置上の対話的な作業によって導き出されたＣＴ撮影装置における個別のＣＴ撮影時の低線量化のための設定情報を、病院内の離れた場所にある各ＣＴ撮影装置に対して通知することを可能とした。

病院内画像処理システムの概要を説明するブロック図逐次近似法によるパラメータ変更が静的にしか行えない画像処理装置を組み込んだ病院内画像処理システムの概要を説明するブロック図動的なパラメータ設定と画像確認を可能としたＣＴ画像処理装置を組み込んだ病院内画像処理システムの概要を説明するブロック図動的なパラメータ設定と画像確認を可能としたＣＴ画像処理装置の構成を説明するブロック図画像処理システムを実現するＣＴ画像処理装置の基本的な構成を説明するブロック図ＣＴ画像処理装置を組み込んだ病院内画像処理システムの別の構成を説明するブロック図ＣＴ画像処理装置を組み込んだ病院内画像処理システムの更に別の構成を説明するブロック図画像処理システムを実現するＣＴ画像処理装置の３次元表示画像閲覧装置の基本的な画面構成例画像処理システムを実現するＣＴ画像処理装置の３次元表示画像閲覧装置の別の画面構成例画像処理システムを実現するＣＴ画像処理装置の３次元表示画像閲覧装置の基本的な画面構成例画像処理システムを実現するＣＴ画像処理装置の３次元表示画像閲覧装置の基本的な画面構成例画像処理システムを実現するＣＴ画像処理装置の３次元表示画像閲覧装置の基本的な画面構成例画像処理システムを実現するＣＴ画像処理装置の３次元表示画像閲覧装置の基本的な画面構成例画像処理システムを実現するＣＴ画像処理装置の３次元表示画像閲覧装置の別の画面構成例画像処理システムを実現するＣＴ画像処理装置の３次元表示画像閲覧装置の更に別の画面構成例画像処理システムを実現するＣＴ画像処理装置の３次元表示画像閲覧装置の更に別の画面構成例

以下、本発明を実施するための構成を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下に説明する寸法、材料、形状、構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置又はシステムの構成、若しくは様々な条件に応じて変更できる。また、特別な記載がない限り、本発明の範囲は、以下に説明される構成で具体的に記載された形態に限定されるものではない。

以下、医用画像処理システムについて説明する。図５は画像処理システムを実現するＣＴ画像処理装置の基本的な構成を説明するブロック図ある。７０１は医用画像処理システムの中核をなすＣＴ画像処理装置である。７０２はその内部に設けられた専用の画像データ一時保存装置である。７４１はその内部に設けられた画像データの逐次近似処理用に設けられた高速処理エンジンであり、断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａに対しても十分高速に処理を行うことが出来る。７３１は７０２の画像データ一時保存装置から、７４１の逐次近似処理用エンジンに対して処理を行う画像データを転送する経路である。７６１は７４１の逐次近似処理エンジンで処理されたＶｏｌｕｍｅＤａｔａをデータ転送経路である７５１を介して瞬時に受け取り、引き続いてＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどに代表される３次元画像処理をリアルタイムに処理することができる３次元表示画像処理用エンジンである。７９１はその内部に設けられた処理装置コントロールユニットであり、７９２のデータ選択機能ユニットと７９３のパラメータ設定機能ユニット、７９４の３次元表示画像処理パラメータ設定機能ユニットそして７９９の処理結果画像の表示機能ユニットを含有し、これらを連携させて動作させ、遅滞なく連続的に処理結果を返す機能を司る。

７１１はＣＴ画像処理装置の構成要素であり、医師や技師が作業を行う画像閲覧装置である。７２３はデータ選択用リスト表示画面であり、７２２は逐次近似処理と３次元画像処理の双方の画像処理用パラメータ設定コントロール機能である。７２１は処理結果である３次元表示画像をリアルタイムに表示して、その処理結果を確認するための画面である。
４０１は病院内ネットワークであり、２５１はＣＴ画像サーバーとその近傍に置かれたＣＴ画像処理装置を接続する専用画像データ転送経路である。

病院内に単数または複数設置され運用されているＣＴ撮影装置のうちの１台であるＣＴ撮影装置１０１で撮影されたＣＴ断層画像データは、ＣＴ撮影装置からＣＴ画像サーバーへのデータ転送経路１１１を経由してＣＴ画像サーバー２０１に転送され、付随する画像データ保存装置２１１に保存される。これと同時に、または予約設定された事後に、或いはＣＴ画像処理装置の求めに応じて、ＣＴ断層画像データはＣＴ画像サーバー２０１からＣＴ画像処理装置７０１の内部に設置された専用の画像データ一時保存装置７０２に、専用画像データ転送経路２５１を経由して転送されて保存される。

画像閲覧装置７１１のデータ選択用のリスト表示画面７２３から画像処理を行いたいＣＴ画像データを選択すると、その指示は指示転送経路である７９０を介して７９１の処理装置コントロールユニットに伝達され、データ選択機能ユニット７９２によって、画像データ一時保存装置７０２に対して、データ選択用信号経路７９５を介してデータを選択して逐次近似処理用エンジン７４１に選択されたデータを転送する様に指示する。

画像閲覧装置７１１の逐次近似処理のため処理用パラメータ設定コントロール７２２を操作して単数または複数のパラメータを設定し、そのパラメータセットを処理装置コントロールユニット７９１の逐次近似処理パラメータ設定機能ユニット７９３と３次元表示画像処理パラメータ設定機能ユニット７９４によって、同じくＣＴ画像処理装置７０１内に設けられた逐次近似処理用エンジン７４１と３次元表示画像処理用エンジン７６１に対してパラメータ設置信号経路７９６を経由して送信する。作業者は、パラメータ設定機能ユニット７９３によって自動で選択され画像閲覧装置７１１の処理用パラメータ設定コントロール７２２に通知されたパラメータセットを必要に応じて参考にして、パラメータ設定コントロール７２２を操作して単数または複数のパラメータを設定する。或いは作業者は、パラメータ設定機能ユニット７９３によって自動で選択されてパラメータ設定信号経路７９６を経由して送信されたパラメータセットによる逐次近似処理用エンジン７４１での処理結果と、引き続いて３次元表示画像処理エンジン７６１での処理結果３次元表示画像を参考にして、パラメータ設定コントロール７２２を操作して単数または複数のパラメータを設定する。

画像閲覧装置７１１の逐次近似処理のためパラメータ設定コントロール７２２で設定され、ＣＴ画像処理装置内の処理装置コントロール７９１から逐次処理用エンジン７４１に送られたパラメータセットを用いて、逐次近似処理用エンジン７４１は逐次近似処理を行い、その結果であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａは、転送経路７５１を経由して３次元表示画像処理用エンジン７６１に送られて、即座にＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどに代表される３次元画像処理が行われ、結果画像は転出経路７７１を経由して処理装置コントロールユニット７９１の処理結果画像表示機能ユニット７９９に送出される。処理コントロールユニット７９１の処理結果画像表示機能ユニット７９９は、処理結果画像を即座に処理後３次元表示画像表示用画面７２１に表示する。

画像閲覧装置７１１を操作する医師や技師などの作業者は、処理後３次元表示画像表示用画面７２１に表示された処理結果３次元画像を確認し、逐次近似処理や３次元表示画像処理の処理結果が所望のもので無い場合には、処理用パラメータ設定コントロール７２２を操作してパラメータセットを変更し、これを再び処理装置コントロール７９１へ送出し、逐次処理用エンジン７４１と３次元表示画像処理用エンジン７６１で処理されたその処理結果画像を瞬時に処理結果画像表示機能７９９から受け取り、再びこれを処理後３次元表示画像表示用画面７２１に表示して確認を行い、逐次近似処理の処理が所望のものとなるまで、この作業を短時間のうちに対話的に、必要に応じて連続的に繰り返し、所望のパラメータ設定とその処理結果３次元画像を得る。

最初から逐次近似処理の処理結果と、それに対する３次元表示画像処理結果が所望のものであると考えられる場合も、それが本当に最適な結果であるかどうかを確認するためには、処理用パラメータ設定コントロール７２２を操作してパラメータセットを僅かに変更し、これを再び処理装置コントロール７９１へ送出し、逐次処理用エンジン７４１と３次元表示画像処理用エンジン７６１で処理されたその処理結果３次元画像を瞬時に処理結果画像表示機能７９９から受け取り、再びこれを処理後３次元表示画像表示用画面７２１に表示して確認を行い、画質が更に良くなるかどうかを、短時間のうちに対話的に、必要に応じて連続的に繰り返し行って、確認をすることが出来る。或いは作業者は、パラメータ設定機能ユニット７９３によって自動で選択されてパラメータ設置信号経路７６１を経由して送信されたパラメータセットによる逐次近似処理用エンジン７４１での処理結果に３次元表示画像処理用エンジン７６１で処理した３次元画像と比較して、パラメータ設定コントロール７２２を操作して単数または複数のパラメータの設定と処理結果３次元画像を最適化する。

図１２は、ＣＴ画像処理装置７０１の構成要素である画像閲覧装置７１１の代表的な画面構成である。データ選択用リスト表示画面７２３で画像処理を行う患者と検査データを選択し、ＣＴ撮影装置で撮影された、逐次近似処理前の３次元表示画像８０１を、画像閲覧装置内の処理後画像表示用画面に表示している。同じ画面の逐次近似法による画像処理の為の処理用パラメータ設定コントロール７２２を操作することにより、その画像処理結果がリアルタイムに反映された逐次近似処理と３次元表示処理を行った後の３次元表示画像８１１が、逐次近似処理前の３次元表示画像８０１の隣の画面表示領域に表示される。また、逐次近似処理前のＶｏｌｕｍｅＤａｔａとその画像に対して逐次近似処理を行った後のＶｏｌｕｍｅＤａｔａのＣＴ値差分ＶｏｌｕｍｅＤａｔａに対して３次元表示処理を行った３次元表示画像８２１を、同時に隣接する画面表示領域に表示させることで、より直感的に画像処理の強さと効果を確認することが出来る。画像処理の結果や、差分画像を確認して、画像処理に過不足があれば、再び逐次近似法による画像処理の為の処理用パラメータ設定コントロール７２２を操作して、逐次近似処理を行った後の３次元表示画像８１１を更新する。この繰り返し処理は十分に高速であるので、対話的に行うことが可能である。或いは、画像処理が十分に速い速度を有する場合には、この繰り返し処理を、断続的にではなく、連続的に行うことが可能であり、処理用パラメータ設定コントロール７２２内のスライダー、またはマウスコントロールによって、処理用パラメータを連続的に変更させ、その結果をリアルタイムに逐次近似処理と３次元表示処理を行った後の３次元表示画像８１１に連続的に反映させて、より対話的な作業を行うことができる。

逐次近似処理の強さと効果を３次元表示画像で確認しながら、最終的に最適なパラメータセットが確定され、最適な処理結果画像が得られた後には、必要に応じて、その結果をＣＴ画像処理装置７０１からＣＴ撮影装置１０１に、パラメータ設定情報の転送経路４３１を経由して送ることができる。この結果を参考にして、ＣＴ撮影装置１０１の操作を行う作業者は、ＣＴ撮影を行う際のＸ線管電流やＸ線管電圧の設定値を変更して、被検者の被曝線量を最小限に留めることや、許容される被曝線量の中での最高のＣＴ画像を得ることが可能となる。或いは、ＣＴ画像処理装置７０１において、ＣＴ撮影を行う際のＸ線管電流やＸ線管電圧の設定値の推奨値をＣＴ画像処理装置７０１からＣＴ撮影装置１０１に、パラメータ設定情報の転送経路４３１を経由して送ることができる。単に３次元表示画像やＣＴ断層画像の高画質化を行うだけで、ＣＴ撮影を行う際のＸ線管電流やＸ線管電圧の設定値を変更する必要がない場合には、ＣＴ画像処理装置７０１からＣＴ装置へのパラメータ設定情報の転送経路４３１と転送プロセスは不要である。

図６は他の実施例を示す。図５と同一の番号は図５と同一の機能を持つ。これまでの説明では図５のＣＴ画像処理装置７０１は、ＣＴ画像サーバー２０１の近傍に設置されていたが、図６の実施例は、ＣＴ画像処理装置７０１は一般の病院内ネットワーク４０１に画像データ転送経路４２１を介して接続されている例である。一般の病院内ネットワークが十分高速である場合、或いは当該病院施設でそれ程検査件数が多くない場合、検査毎のスライス枚数が多くない場合などはこの実施例でも十分な運用が可能である。

図７は他の実施例を示す。図５と同一の番号は図５と同一の機能を持つ。これまでの説明では図５のＣＴ画像処理装置７０１は、ＣＴ画像サーバー２０１の近傍に設置されていたが、図７の実施例は、ＣＴ撮影装置１０１の近傍に接続されている例、或いはＣＴ撮影装置１０１内に設置されている例である。ＣＴ撮影装置メーカーが採用する場合などには、こうした運用形態が考えられる。ＣＴ撮影装置の近傍に接続されている例、或いはＣＴ撮影装置内に設置されている例であっても、その他のＣＴ撮影装置で撮影された画像データを転送して貰い、その画像データに対して画像処理を行うことが可能である。

図８は他の実施例の画面構成を示す。図１２と同一の番号は図１２と同一の機能を持つ。これまでの説明で、図１２では逐次近似処理前の３次元表示画像と逐次近似処理後の３次元表示画像、それらのＣＴ値差分ＶｏｌｕｍｅＤａｔａの３次元表示画像を全て表示していたが、図８の画面構成では最初は逐次近似処理前の３次元表示画像８０１を表示しておき、逐次近似法による画像処理の為の処理用パラメータ設定コントロール７２２を操作することにより、その画像処理結果がリアルタイムに反映された逐次近似処理を行った後の３次元表示画像８１１が逐次近似処理前の３次元表示画像８０１に代わって表示される。逐次近似処理を行った後の３次元表示画像８１１と逐次近似処理前の３次元表示画像８０１は、必要に応じて切り替えて表示することが可能である。

図９は他の実施例の画面構成を示す。図１２と同一の番号は図１２と同一の機能を持つ。これまでの説明で図１２では逐次近似処理前の３次元表示画像と逐次近似処理後の３次元表示画像、それらのＣＴ値差分ＶｏｌｕｍｅＤａｔａの３次元表示画像を全て表示していたが、図９の画面構成では逐次近似処理を行った後の３次元表示画像８１１と逐次近似処理前の３次元表示画像８０１を並列して表示している。

図１０は他の実施例の画面構成を示す。図１２と同一の番号は図１２と同一の機能を持つ。これまでの説明で、図１２では逐次近似処理前の３次元表示画像と逐次近似処理後の３次元表示画像、それらのＣＴ値差分ＶｏｌｕｍｅＤａｔａの３次元表示画像を全て表示していたが、図１０の画面構成では逐次近似処理前のＶｏｌｕｍｅＤａｔａと逐次近似処理後のＶｏｌｕｍｅＤａｔａのＣＴ値差分ＶｏｌｕｍｅＤａｔａの３次元表示画像８２１と、それを参照して作業者が設定したパラメータセットで逐次近似処理と３次元画像処理を行った後の３次元表示画像８１１を並列して表示している。

図１１は他の実施例の画面構成を示す。図１２と同一の番号は図１２と同一の機能を持つ。これまでの説明で、図１２では逐次近似処理前の３次元表示画像と逐次近似処理後の３次元表示画像、それらのＣＴ値差分ＶｏｌｕｍｅＤａｔａの３次元表示画像を全て表示していたが、図１１の画面構成ではＣＴ値の平均値と標準偏差、周波数分析などの計測処理結果などを用いて自動で計算された逐次近似法のパラメータセットの値を反映した逐次近似処理と３次元画像処理を行った後の３次元表示画像８３１と、それを参照して作業者が設定したパラメータセットで逐次近似処理と３次元画像処理を行った後の３次元表示画像８１１を並列して表示している。

図１３は他の実施例の画面構成を示す。図１２と同一の番号は図１２と同一の機能を持つ。これまでの説明で、図１２では単一のＣＴ撮影結果の画像データに関して、逐次近似処理前の３次元表示画像と逐次近似処理後の３次元表示画像、それらのＣＴ値差分ＶｏｌｕｍｅＤａｔａの３次元表示画像を表示していたが、図１３の画面構成では別な条件でＣＴ撮影を行った２つのデータを処理して、逐次近似処理前の３次元表示画像と逐次近似処理後の３次元表示画像について、それぞれ２つの合計４画像を表示している。すなわち、ＣＴ撮影装置において他の条件で撮影された、逐次近似処理前のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元表示画像８０２と、ＣＴ撮影装置において他の条件で撮影された、逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元表示画像８１２とを、さらに表示している。

図１４は他の実施例の画面構成を示す。図１２と同一の番号は図１２と同一の機能を持つ。これまでの説明で、図１２では単一のＣＴ撮影結果の画像データに関して、逐次近似処理前の３次元表示画像と逐次近似処理後の３次元表示画像、それらのＣＴ値差分ＶｏｌｕｍｅＤａｔａの３次元表示画像を表示していたが、図１４の画面構成では別な条件でＣＴ撮影を行った３つ以上の複数のデータを処理して、逐次近似処理前の３次元表示画像と逐次近似処理後の３次元表示画像について、それぞれ３つ以上の複数の画像を表示している。すなわち、ＣＴ撮影装置において他の条件で撮影された、逐次近似処理前のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元表示画像８０２、８０３と、ＣＴ撮影装置において他の条件で撮影された、逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元表示画像８１２、８１３とを、さらに表示している。

図１５は他の実施例の画面構成を示す。図１２と同一の番号は図１２と同一の機能を持つ。これまでの説明で、図１２では単一のＣＴ撮影結果の画像データに関して、逐次近似処理前の３次元表示画像と逐次近似処理後の３次元表示画像、それらのＣＴ値差分ＶｏｌｕｍｅＤａｔａの３次元表示画像を表示していたが、図１５の画面構成では別な条件でＣＴ撮影を行った２つのデータを処理して、逐次近似処理前の３次元表示画像と逐次近似処理後の３次元表示画像、それらのＣＴ値差分ＶｏｌｕｍｅＤａｔａの３次元表示画像について、それぞれ２つの合計６画像を表示している。すなわち、ＣＴ撮影装置において他の条件で撮影された、逐次近似処理前のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元表示画像８０２と、ＣＴ撮影装置において他の条件で撮影された、逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元表示画像８１２と、ＣＴ撮影装置において他の条件で撮影された、逐次近似処理前のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａと、その画像に対して逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａのＣＴ値の差分ＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元表示画像８２２とを、さらに表示している。

図１６は他の実施例の画面構成を示す。図１２と同一の番号は図１２と同一の機能を持つ。これまでの説明で、図１２では単一のＣＴ撮影結果の画像データに関して、逐次近似処理前の３次元表示画像と逐次近似処理後の３次元表示画像、それらのＣＴ値差分ＶｏｌｕｍｅＤａｔａの３次元表示画像を表示していたが、図１６の画面構成では逐次近似処理前の３次元表示画像と、ＣＴ値の平均値と標準偏差、周波数分析などの計測処理結果などを用いて自動で計算された逐次近似法のパラメータセットの値を反映した逐次近似処理と３次元画像処理を行った後の３次元表示画像と、それを参照して作業者が設定したパラメータセットで逐次近似処理と３次元画像処理を行った後の３次元表示画像について、それぞれ２つの合計６画像を表示している。すなわち、ＣＴ撮影装置で撮影されたＣＴ体軸断層画像に対して、自動で計算されたパラメータセットの値を反映した逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元表示画像８３１と、ＣＴ撮影装置において他の条件で撮影された、逐次近似処理前のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元表示画像８０２と、ＣＴ撮影装置において他の条件で撮影された、逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元表示画像８１２と、ＣＴ撮影装置において他の条件で撮影されたＣＴ体軸断層画像に対して、自動で計算されたパラメータセットの値を反映した逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元表示画像８３２とを、さらに表示している。

以上説明した医療用画像処理システムは、換言すると以下のシステムである。すなわち、ＴｏｔａｌＶａｒｉａｔｉｏｎ法などに代表される逐次近似法を用いてＣＴ再構成処理後のＣＴ断層画像のノイズを低減することにより、ＣＴ断層画像の高画質化またはＣＴ撮影時の低線量化のどちらか或いは双方を可能にするシステムにおいて、再構成後のＣＴ断層画像の逐次近似法の単数または複数のパラメータ設定による断層画像処理の結果を断層画像の集合体である当該ＣＴ検査のＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体にリアルタイムに、必要に応じて連続的に適用し、それと同時にリアルタイムに、必要に応じて連続的にＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元画像表示に反映させ、また必要に応じて逐次近似法による処理前の元の断層画像からＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元表示画像と比較しながら、対話的にパラメータ設定を変更して所望のＣＴ断層画像のパラメータ設定と、それによる最適なＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元表示画像を効率的に得る手段を具備した医療用画像処理システムである。

また、ＴｏｔａｌＶａｒｉａｔｉｏｎ法などに代表される逐次近似法を用いてＣＴ再構成処理後のＣＴ断層画像のノイズを低減することにより、ＣＴ断層画像の高画質化またはＣＴ撮影時の低線量化のどちらか或いは双方を可能にするシステムにおいて、再構成後のＣＴ断層画像の逐次近似法の単数または複数のパラメータ設定による断層画像処理の結果を断層画像の集合体である当該ＣＴ検査のＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体にリアルタイムに、必要に応じて連続的に適用し、それと同時にリアルタイムに、必要に応じて連続的にＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元画像表示に反映させ、また必要に応じて逐次近似法による処理前の元の断層画像からＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元表示画像と比較しながら、対話的にパラメータ設定を変更して所望のＣＴ断層画像のパラメータ設定と、それによる最適なＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元表示画像を効率的に得る手段を具備した医療用画像処理システムで、処理前の元の断層画像の集合体である当該ＣＴ検査のＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体と、逐次近似法の単数または複数のパラメータ設定による断層画像処理の結果の集合体である処理後ＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体との差分ＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体からＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した差分３次元画像表示画像を画面上に同時に表示させて参考にしながら、逐次近似法の単数または複数のパラメータ設定の調整をより効率的に、最適な形で行う手段を具備した医療用画像処理システムである。

また、ＴｏｔａｌＶａｒｉａｔｉｏｎ法などに代表される逐次近似法を用いてＣＴ再構成処理後のＣＴ断層画像のノイズを低減することにより、ＣＴ断層画像の高画質化またはＣＴ撮影時の低線量化のどちらか或いは双方を可能にするシステムにおいて、再構成後のＣＴ断層画像の逐次近似法の単数または複数のパラメータ設定による断層画像処理の結果を断層画像の集合体である当該ＣＴ検査のＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体にリアルタイムに、必要に応じて連続的に適用し、それと同時にリアルタイムに、必要に応じて連続的にＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元画像表示に反映させ、また必要に応じて逐次近似法による処理前の元の断層画像からＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元表示画像と比較しながら、対話的にパラメータ設定を変更して所望のＣＴ断層画像のパラメータ設定と、それによる最適なＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元表示画像を効率的に得る手段を具備した医療用画像処理システムで、都度、自動で計算された最も有用であると考えられるパラメータ設定の結果をＣＴ断層画像の集合体である当該ＣＴ検査のＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に適用し、同時にＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元画像表示に反映させて、これを画像閲覧者が対話的にパラメータ設定を変更して閲覧している主たる３次元画像表示領域に隣接して表示させ、二つの３次元表示画像間、或いは処理前の元の３次元表示画像を含めた三つの３次元表示画像間で比較しながら効率的に最適なパラメータ設定の最終判断を行える手段を具備した医療用画像処理システムである。

さらに、上記システムは、撮影条件または時間の異なる複数のＣＴ撮影検査の結果画像に対して、同時にＣＴ断層画像の逐次近似法の単数または複数のパラメータ設定による断層画像処理を行い、そのそれぞれの結果を断層画像の集合体である当該ＣＴ検査のＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体にリアルタイムに、必要に応じて連続的に適用し、それと同時にリアルタイムに、必要に応じて連続的にＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元画像表示に反映させ、そのそれぞれの３次元画像表示結果を同じ画像閲覧装置の表示用画面に並べて表示して、比較を行いながら対話的にパラメータ設定を変更して所望のＣＴ断層画像のパラメータ設定と、それによる最適なＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元表示画像を効率的に得る手段を具備した医療用画像処理システムである。

以上、本発明について説明したが、本発明は上記実施形態又は実施例に限定されるものではない。本発明に反しない範囲で変更された発明、及び本発明と均等な発明も本発明に含まれる。例えば、上記各実施形態及び実施例において、画像閲覧装置が複数のディスプレイを備えると共に、複数の画像又はプロファイル曲線等を異なるディスプレイに同時に表示させることもできる。また、上述の各実施形態及び実施例は、本発明に反しない範囲で適宜組み合わせることができる。

１０１−１０３ＣＴ撮影装置
１１１−１１３ＣＴ撮影装置からＣＴ画像サーバー、またはＣＴ画像処理装置へのデータ転送経路
２０１ＣＴ画像サーバー
２１１ＣＴ画像サーバーに付随する画像データ保存装置
２５１ＣＴ画像サーバーから本発明によるＣＴ画像処理装置への専用画像データ転送経路
３０１−３０５画像閲覧装置
３１１−３１５画像閲覧装置のデータ保存装置
４０１病院内ネットワーク
４１１−４１５病院内ネットワークから画像閲覧装置の画像データ転送経路
４２１病院内ネットワークからＣＴ画像処理装置への画像データ転送経路
４３１−４３３ＣＴ画像処理装置からＣＴ装置へのパラメータ設定情報等の転送経路
５０１ＣＴ撮影装置とＣＴ画像サーバー間に設置するタイプのＣＴ画像処理装置
６０１動的なパラメータ設定と画像確認を可能としたＣＴ画像処理装置
６０２ＣＴ画像処理装置に付随する画像データ一時保存装置
６１１ＣＴ画像処理装置に付随する画像閲覧装置
６２１ＣＴ画像処理装置に付随する画像閲覧装置内の処理後画像表示用画面
６２２ＣＴ画像処理装置に付随する画像閲覧装置内の処理用パラメータ設定コントロール
６２３ＣＴ画像処理装置に付随する画像閲覧装置内のデータ選択用リスト表示画面
６３１画像データ一時保存装置から逐次近似処理用エンジンへのデータ転送経路
６４１逐次近似処理用エンジン
６５１逐次近似処理用エンジンからの処理結果である画像データの転出経路
６９０指示転送経路
６９１ＣＴ画像処理装置内のコントロールユニット
６９２ＣＴ画像処理装置内のデータ選択機能ユニット
６９３ＣＴ画像処理装置内の逐次近似処理パラメータ設定機能ユニット
６９５ＣＴ画像処理装置内のデータ選択機能ユニットから画像データ一時保存装置へのデータ選択用信号経路
６９６逐次近似処理用エンジンへの、パラメータ設定信号経路
６９９逐次近似処理用エンジンによる最終処理結果画像の表示機能ユニット
７０１動的なパラメータ設定で３次元表示画像での画像確認を可能としたＣＴ画像処理装置
７０２ＣＴ画像処理装置に付随する画像データ一時保存装置
７１１ＣＴ画像処理装置に付随する３次元画像閲覧装置
７２１ＣＴ画像処理装置に付随する３次元画像閲覧装置内の処理後３次元表示画像表示用画面
７２２ＣＴ画像処理装置に付随する３次元画像閲覧装置内の処理用パラメータ設定コントロール
７２３ＣＴ画像処理装置に付随する３次元画像閲覧装置内のデータ選択用リスト表示画面
７３１ＣＴ画像処理装置内の画像データ一時保存装置から逐次近似処理用エンジンへのデータ転送経路
７４１ＣＴ画像処理装置内の逐次近似処理用エンジン
７５１逐次近似処理用エンジンからの処理結果である断層画像データの集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａの３次元表示画像処理用エンジンへの転出経路
７６１逐次近似処理後の断層画像データの集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａに対する、３次元表示画像処理用エンジン
７７１３次元表示画像処理用エンジンからの３次元表示画像データの転送経路
７９０指示転送経路
７９１ＣＴ画像処理装置内のコントロールユニット
７９２ＣＴ画像処理装置内のデータ選択機能ユニット
７９３ＣＴ画像処理装置内の逐次近似処理パラメータ設定機能ユニット
７９４ＣＴ画像処理装置内の３次元表示画像処理パラメータ設定機能ユニット
７９５ＣＴ画像処理装置内のデータ選択機能ユニットから画像データ一時保存装置へのデータ選択用信号経路
７９６逐次近似処理用エンジンへの、パラメータ設定信号経路
７９７３次元表示画像処理用エンジンへの、３次元表示画像処理パラメータ設定信号経路
７９９逐次近似処理後の断層画像データの集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａに対する、３次元表示画像処理用エンジンによる３次元表示画像の表示機能ユニット
８０１ＣＴ撮影装置で撮影された、逐次近似処理前のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元画像
８０２−８０３ＣＴ撮影装置で、他の条件で撮影された逐次近似処理前のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元画像
８１１ＣＴ撮影装置で撮影された、逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元画像
８１２−８１３ＣＴ撮影装置で、他の条件で撮影された逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元画像
８２１ＣＴ撮影装置で撮影された、逐次近似処理前のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａと、その画像に対して逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａのＣＴ値の差分ＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元画像
８２２ＣＴ撮影装置で、他の条件で撮影された逐次近似処理前のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａと、その画像に対して逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａのＣＴ値の差分ＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元画像
８３１ＣＴ撮影装置で撮影された、ＣＴ体軸断層画像に対して、自動で計算されたパラメータセットの値を反映した逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元画像
８３２ＣＴ撮影装置で、他の条件で撮影されたＣＴ体軸断層画像に対して、自動で計算されたパラメータセットの値を反映した逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅＤａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅＲｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元画像

Claims

再構成処理後の画像データに逐次近似法を用いて画像処理を行う医療用画像処理装置であって、画像閲覧装置と第１及び第２の画像処理用エンジンを有し、前記画像閲覧装置で選択された画像データを前記第１の画像処理用エンジンに受け渡す機能と、該第１の画像処理用エンジンで処理された画像を連続的に前記画像閲覧装置に送出する機能とを実現し、前記第１の画像処理用エンジンは、前記画像閲覧装置で設定又は変更されたパラメータ設定を反映した逐次近似法による画像処理を行い、前記第２の画像処理用エンジンは、前記第１の画像処理用エンジンで処理した画像を受け取り３次元画像処理を行う、医療用画像処理装置。
前記医療用画像処理装置は、第１及び第２の画像処理パラメータ設定機能ユニットと、処理結果画像表示機能ユニットをさらに備え、
前記画像閲覧装置は、前記画像データを選択するリストを画面に表示する機能と、逐次近似法による画像処理のパラメータを設定又は変更して前記第１の画像処理パラメータ設定機能ユニットに送信する機能と、前記処理結果画像表示機能ユニットから前記３次元画像処理後の３次元表示画像を取得して画面に表示する機能と、前記３次元表示画像の表示条件を設定又は変更して前記第２の画像処理パラメータ設定機能ユニットに送信する機能と、前記表示条件を反映した３次元画像処理後の３次元表示画像を前記処理結果画像表示機能ユニットから取得して画面に表示する機能とを実現する、請求項１に記載の医療用画像処理装置。
撮影装置で撮影された画像データを、該撮影装置から直接受け取る請求項１又は２に記載の医療用画像処理装置。
撮影装置で撮影された画像データを保存する画像サーバーから、画像データを直接受け取る、又は画像データを専用あるいは共用の回線を介して受け取る、請求項１又は２に記載の医療用画像処理装置。
前記画像閲覧装置は、前記逐次近似法による画像処理前の複数の画像からなる第１の集合体に３次元画像処理を行って構築した３次元表示画像、前記逐次近似法による画像処理後の複数の画像からなる第２の集合体に３次元画像処理を行って構築した３次元表示画像、及び前記第１の集合体と前記第２の集合体の差分に３次元画像処理を行って構築した差分３次元表示画像のうち少なくとも１つの画像を表示する、請求項１乃至４のいずれかに記載の医療用画像処理装置。
前記画像閲覧装置は、前記第１の集合体に３次元画像処理を行って構築した３次元表示画像と前記第２の集合体に３次元画像処理を行って構築した３次元表示画像を同時に表示する、請求項５に記載の医療用画像処理装置。
前記画像閲覧装置は、自動で計算されたパラメータ設定を反映した逐次近似法による画像処理後の複数の画像からなる第３の集合体に３次元画像処理を行って構築した３次元表示画像をさらに表示する、請求項５又は６に記載の医療用画像処理装置。
前記画像閲覧装置は、前記第１の集合体とは撮影条件又は撮影時間が異なり且つ前記逐次近似法による画像処理前の複数の画像からなる第４の集合体に３次元画像処理を行って構築した３次元表示画像をさらに表示する、請求項５乃至７のいずれかに記載の医療用画像処理装置。
前記画像閲覧装置は、前記第２の集合体とは撮影条件又は撮影時間が異なり且つ前記逐次近似法による画像処理後の複数の画像からなる第５の集合体に３次元画像処理を行って構築した３次元表示画像をさらに表示する、請求項５乃至８のいずれかに記載の医療用画像処理装置。