JP2015123250A - Medical image display control device, method and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、観察対象である管腔状組織を表す観察用画像の生成に関するものであり、更に詳細には、芯線に沿って移動する視点に対応した一連の観察用画像を適切に表示させる医用画像生成装置、方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to generation of an observation image representing a tubular tissue to be observed, and more specifically, medical use for appropriately displaying a series of observation images corresponding to viewpoints moving along a core line. The present invention relates to an image generation apparatus, a method, and a program.
近年、癌における死亡原因のうち大腸癌による死亡率が上昇しており、これを受けて大腸癌の早期発見および治療のため、内視鏡検査等を利用した検診プログラムが開発されている。そのうち、ＣＴ（computed tomography）を利用して大腸を撮影して得られた医用画像データを基にして、仮想内視鏡機能を用いて腸管内を診断する手法は、CT−Colonography（ＣＴＣ）と呼ばれ、様々な施設で用いられている（例えば、特許文献１を参照）。 In recent years, mortality due to colorectal cancer has risen among the causes of death in cancer, and in response to this, a screening program using endoscopy or the like has been developed for early detection and treatment of colorectal cancer. Among them, based on medical image data obtained by imaging the large intestine using CT (computed tomography), a technique for diagnosing the intestinal tract using a virtual endoscope function is CT-Colonography (CTC). It is called and used in various facilities (see, for example, Patent Document 1).
診断対象である大腸の内部には、大腸ヒダが長手方向（芯線方向）に所定間隔で並んで存在し、この大腸ヒダが密集した状態をそのまま仮想内視鏡表示させたのでは精度良く観察を行うことが難しい。そこで、大腸内部に医療用ガスを注入して大腸を膨張させ、径方向および芯線方向に大腸ヒダを拡げた状態で撮影を行い、大腸内部を見やすくした仮想内視鏡表示を行うことが一般に行われている。ここで、肛門側から医療用ガスを注入する場合、医療用ガスは手前側の肛門に近い部分よりも奥側の小腸に近い部分に溜まりやすいため、肛門に近い部分に比べて小腸に近い部分が大きく膨張される。 Inside the large intestine to be diagnosed, colon folds are arranged at predetermined intervals in the longitudinal direction (core line direction), and if the colon folds are densely displayed as they are in a virtual endoscope as they are, observation with high accuracy is possible. Difficult to do. Therefore, it is common practice to inject a medical gas into the large intestine to expand the large intestine, and take a picture with the colon folds expanded in the radial direction and the core line direction to display a virtual endoscope that makes the inside of the large intestine easier to see. It has been broken. Here, when medical gas is injected from the anal side, the medical gas tends to collect in the portion closer to the back small intestine than the portion closer to the anus on the near side, so the portion closer to the small intestine than the portion close to the anus Is greatly expanded.
ところで、仮想内視鏡表示は、芯線上に設定された視点位置に対応した仮想内視鏡画像を表示させるようにして行われるが、この視点の移動形態として、手動操作により視点を芯線に沿って移動させる形態と、自動で視点を芯線に沿って一定の移動速度で移動させる形態とが考えられる。 By the way, the virtual endoscope display is performed so as to display a virtual endoscope image corresponding to the viewpoint position set on the core line. As a moving form of this viewpoint, the viewpoint is manually operated along the core line. And a form in which the viewpoint is automatically moved along the core line at a constant moving speed.
観察者の操作負担軽減という観点から、視点を自動で移動させる形態が選択される場合が多いが、この形態においては、十分に膨張されていない部分（肛門に近い部分）も、十分に膨張された部分（小腸に近い部分）も、同一の移動速度で視点が移動されることとなる。このため、十分に膨張されていない部分における視点の移動速度が速すぎて、特に大腸ヒダ同士の間を十分に観察することが難しかったり、もしくは十分に拡張された部分における視点の移動速度が遅すぎて、大腸全体の観察に時間がかかることがあるという課題があった。 From the viewpoint of reducing the operation burden on the observer, a form in which the viewpoint is automatically moved is often selected. In this form, a part that is not sufficiently inflated (part close to the anus) is also inflated sufficiently. The viewpoint is also moved at the same movement speed in the part (the part close to the small intestine). For this reason, the moving speed of the viewpoint in a portion that is not sufficiently expanded is too high, and it is difficult to observe particularly between the colon folds, or the moving speed of the viewpoint in a sufficiently expanded portion is slow. Thus, there is a problem that it may take time to observe the entire large intestine.
本発明は上記のような課題に鑑みてなされたものであり、管腔状組織を精度良く且つ効率良く観察できる画像を生成し得る医用画像生成装置、方法およびプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a medical image generation apparatus, method, and program capable of generating an image capable of accurately and efficiently observing a tubular tissue. .
上記目的を達成するため、本発明に係る医用画像生成装置、方法およびプログラムは、以下のように構成されている。 In order to achieve the above object, a medical image generating apparatus, method and program according to the present invention are configured as follows.
すなわち、本発明に係る医用画像生成装置は、
被検体を撮像して得られた医用画像データを基にして、観察対象である管腔状組織を表す一連の観察用画像からなる観察用画像群を生成して表示する医用画像生成装置であって、
前記医用画像データから前記管腔状組織に対応する管腔状組織データを特定するデータ特定手段と、
前記特定された管腔状組織データを基にして、前記管腔状組織の芯線を設定する芯線設定手段と、
前記特定された管腔状組織データを基にして、前記芯線に直交する面内における前記管腔状組織の径を算出する管腔径算出手段と、
前記芯線上に設定された表示基準点を前記芯線に沿って移動させるときの、前記表示基準点各々の位置に対応した前記管腔状組織を表す前記観察用画像を、前記特定された管腔状組織データを基にして生成することにより、一連の当該観察用画像からなる前記観察用画像群を生成する観察用画像群生成手段と、
前記芯線に沿って移動する前記表示基準点の移動位置に応じて前記生成された一連の観察用画像を表示させるときの、前記芯線に沿った前記表示基準点の移動速度を、当該表示基準点の移動位置における、前記算出された管腔状組織の径を基にして設定する移動速度設定手段と、を備えたことを特徴とする。
That is, the medical image generation apparatus according to the present invention is
A medical image generating apparatus that generates and displays an observation image group including a series of observation images representing a tubular tissue to be observed based on medical image data obtained by imaging a subject. And
Data specifying means for specifying the tubular tissue data corresponding to the tubular tissue from the medical image data;
A core wire setting means for setting a core wire of the tubular tissue based on the identified tubular tissue data;
Based on the identified tubular tissue data, a lumen diameter calculating means for calculating a diameter of the tubular tissue in a plane orthogonal to the core wire;
When the display reference point set on the core line is moved along the core line, the observation image representing the tubular tissue corresponding to the position of each of the display reference points is used as the specified lumen. An observation image group generation means for generating the observation image group consisting of a series of the observation images by generating based on the state tissue data;
The movement speed of the display reference point along the core line when displaying the generated series of images for observation according to the movement position of the display reference point moving along the core line is the display reference point. And a moving speed setting means for setting based on the calculated diameter of the tubular tissue at the moving position.
上述の医用画像生成装置において、前記移動速度設定手段は、前記表示基準点の移動位置における、前記算出された管腔状組織の径に比例するように前記移動速度を設定する構成が好ましい。 In the above-described medical image generation apparatus, it is preferable that the moving speed setting unit sets the moving speed so as to be proportional to the calculated diameter of the tubular tissue at the moving position of the display reference point.
上述の医用画像生成装置において、
前記観察用画像群生成手段は、複数の前記観察用画像群を生成し、当該複数の観察用画像群を、前記芯線上の同一移動位置の前記表示基準点に対応した前記観察用画像を並列して表示させる構成であり、
前記複数の観察用画像群が、
前記特定された管腔状組織データを基にして生成され、前記表示基準点としての視点から前記管腔状組織の内部を観察した場合に観察されると想定される状態を表す仮想内視鏡画像群と、
前記特定された管腔状組織データを基にして生成され、実際の前記管腔状組織の状態を表す実管腔状組織画像群と、からなる構成が好ましい。
In the above-described medical image generation apparatus,
The observation image group generation unit generates a plurality of observation image groups, and the plurality of observation image groups are arranged in parallel with the observation images corresponding to the display reference points at the same movement position on the core line. And display the
The plurality of observation image groups are
A virtual endoscope that is generated based on the identified tubular tissue data and represents a state assumed to be observed when the inside of the tubular tissue is observed from the viewpoint as the display reference point Images and
A configuration including an actual tubular tissue image group generated based on the identified tubular tissue data and representing the actual state of the tubular tissue is preferable.
また、観察対象である前記管腔状組織が大腸であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the tubular tissue to be observed is the large intestine.
本発明に係る医用画像生成方法は、
被検体を撮像して得られた医用画像データを基にして、観察対象である管腔状組織を表す一連の観察用画像からなる観察用画像群の生成処理を行う医用画像生成方法であって、
前記医用画像データから前記管腔状組織に対応する管腔状組織データを特定する管腔状組織特定ステップと、
前記特定された管腔状組織データを基にして、前記管腔状組織の芯線を設定する芯線設定ステップと、
前記特定された管腔状組織データを基にして、前記芯線に直交する面内における前記管腔状組織の径を算出する管腔径算出ステップと、
前記芯線上に設定された表示基準点を前記芯線に沿って移動させるときの、前記表示基準点各々の位置に対応した前記管腔状組織を表す前記観察用画像を、前記特定された管腔状組織データを基にして生成することにより、一連の当該観察用画像からなる前記観察用画像群を生成する観察用画像群生成ステップと、
前記芯線に沿って移動する前記表示基準点の移動位置に応じて前記生成された一連の観察用画像を表示させるときの、前記芯線に沿った前記表示基準点の移動速度を、当該表示基準点の移動位置における、前記算出された管腔状組織の径を基にして設定する移動速度設定ステップと、をこの順に行うことを特徴とする。
A medical image generation method according to the present invention includes:
A medical image generation method for generating an observation image group including a series of observation images representing a tubular tissue to be observed based on medical image data obtained by imaging a subject. ,
A luminal tissue identification step for identifying luminal tissue data corresponding to the luminal tissue from the medical image data;
A core setting step for setting a core of the tubular tissue based on the identified tubular tissue data;
A lumen diameter calculating step for calculating a diameter of the tubular tissue in a plane orthogonal to the core line based on the identified tubular tissue data;
When the display reference point set on the core line is moved along the core line, the observation image representing the tubular tissue corresponding to the position of each of the display reference points is used as the specified lumen. An observation image group generation step for generating the observation image group composed of a series of the observation images by generating based on the state tissue data;
The movement speed of the display reference point along the core line when displaying the generated series of images for observation according to the movement position of the display reference point moving along the core line is the display reference point. And a moving speed setting step for setting based on the calculated diameter of the luminal tissue at the moving position in this order.
本発明に係る医用画像生成プログラムは、
被検体を撮像して得られた医用画像データを基にして、観察対象である管腔状組織を表す一連の観察用画像からなる観察用画像群の生成処理を、コンピュータにおいて実行せしめる医用画像生成プログラムであって、
前記医用画像データから前記管腔状組織に対応する管腔状組織データを特定する管腔状組織特定ステップと、
前記特定された管腔状組織データを基にして、前記管腔状組織の芯線を設定する芯線設定ステップと、
前記特定された管腔状組織データを基にして、前記芯線に直交する面内における前記管腔状組織の径を算出する管腔径算出ステップと、
前記芯線上に設定された表示基準点を前記芯線に沿って移動させるときの、前記表示基準点各々の位置に対応した前記管腔状組織を表す前記観察用画像を、前記特定された管腔状組織データを基にして生成することにより、複数の当該観察用画像からなる前記観察用画像群を生成する観察用画像群生成ステップと、
前記芯線に沿って移動する前記表示基準点の移動位置に応じて前記生成された一連の観察用画像を表示させるときの、前記芯線に沿った前記表示基準点の移動速度を、当該表示基準点の移動位置における、前記算出された管腔状組織の径を基にして設定する移動速度設定ステップと、を前記コンピュータにおいて実行せしめることを特徴とする。
A medical image generation program according to the present invention includes:
Based on medical image data obtained by imaging a subject, medical image generation that enables a computer to generate an observation image group consisting of a series of observation images representing a tubular tissue that is an observation target A program,
A luminal tissue identification step for identifying luminal tissue data corresponding to the luminal tissue from the medical image data;
A core setting step for setting a core of the tubular tissue based on the identified tubular tissue data;
A lumen diameter calculating step for calculating a diameter of the tubular tissue in a plane orthogonal to the core line based on the identified tubular tissue data;
When the display reference point set on the core line is moved along the core line, the observation image representing the tubular tissue corresponding to the position of each of the display reference points is used as the specified lumen. An observation image group generation step for generating the observation image group consisting of a plurality of the observation images by generating based on the state tissue data;
The movement speed of the display reference point along the core line when displaying the generated series of images for observation according to the movement position of the display reference point moving along the core line is the display reference point. And a moving speed setting step of setting based on the calculated diameter of the luminal tissue at the moving position in the computer.
本発明に係る医用画像生成装置は、一連の観察用画像を表示させるときの、芯線に沿った表示基準点の移動速度を、当該表示基準点の移動位置における管腔状組織の径を基にして設定するように構成されている。このため、管腔状組織の径に応じた移動速度の設定、例えば管腔状組織の径が相対的に小さな部分は、表示基準点の移動速度を相対的に低く、管腔状組織の径が相対的に大きな部分は、表示基準点の移動速度を相対的に高くする設定が可能である。 The medical image generating apparatus according to the present invention uses the moving speed of the display reference point along the core line when displaying a series of observation images based on the diameter of the tubular tissue at the moving position of the display reference point. Is configured to set. For this reason, setting of the moving speed according to the diameter of the tubular tissue, for example, a portion where the diameter of the tubular tissue is relatively small, the moving speed of the display reference point is relatively low, and the diameter of the tubular tissue is In a relatively large portion, the moving speed of the display reference point can be set to be relatively high.
これにより、管腔状組織の大径部分（大腸ヒダが径方向および芯線方向に広がった部分であって観察しやすい部分）においては、観察精度を確保しつつ表示基準点の移動速度が高く設定されるので、観察用画像群の表示に要する時間を短縮して、診断効率を向上させることができる。一方、管腔状組織の小径部分（大腸ヒダが径方向および芯線方向に密集した部分であって観察し難い部分）においては、表示基準点の移動速度が低く設定されるので、密集した大腸ヒダをじっくりと観察することができる。よって、管腔状組織における小径部分の観察精度を確保することができる。 As a result, the moving speed of the display reference point is set high while ensuring the observation accuracy in the large-diameter portion of the luminal tissue (the portion where the colon folds expand in the radial direction and the core line direction and is easy to observe). Thus, the time required for displaying the observation image group can be shortened, and the diagnostic efficiency can be improved. On the other hand, in the small-diameter portion of the luminal tissue (portion where colon folds are dense in the radial direction and core line direction and difficult to observe), the moving speed of the display reference point is set low. Can be observed carefully. Therefore, it is possible to ensure the observation accuracy of the small diameter portion in the tubular tissue.
以下、本発明の実施形態について、上述の図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、図１を参照しながら、本発明に係る医用画像生成装置１の装置構成について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the above-mentioned drawings. First, the apparatus configuration of the medical image generation apparatus 1 according to the present invention will be described with reference to FIG.
図１に示す医用画像生成装置１は、医用画像撮像装置４（例えばＣＴ）により得られた被検体の医用画像データに基づいて、マウスやキーボード等からなる操作装置３により選択された部位を観察するための観察用画像を、表示装置２に表示させるものである。この医用画像生成装置１は、特に大腸等の管腔状組織の観察に好適な表示を行わせることができる点に特徴を有する。 A medical image generation apparatus 1 shown in FIG. 1 observes a region selected by an operation device 3 such as a mouse or a keyboard based on medical image data of a subject obtained by a medical image imaging device 4 (for example, CT). An image for observation to be displayed is displayed on the display device 2. This medical image generation apparatus 1 is characterized in that it can display particularly suitable for observation of a tubular tissue such as a large intestine.
医用画像生成装置１は、コンピュータ等から構成されており、図１に示すように、制御部１１、データ記憶部１２、表示データ出力インタフェース１４、操作入力インタフェース１５および画像データ入力インタフェース１６を備えて構成される。 The medical image generation apparatus 1 includes a computer or the like, and includes a control unit 11, a data storage unit 12, a display data output interface 14, an operation input interface 15, and an image data input interface 16, as shown in FIG. Composed.
制御部１１は、各種の演算処理を行うＣＰＵおよび所定のプログラムが格納されたメモリにより構成され、データ特定手段２０、芯線設定手段２１、管腔径算出手段２２、画像群生成手段２３、移動速度設定手段２４および画像表示手段２５を備える（詳細は後述）。データ記憶部１２は、ハードディスク、ＲＡＭまたはＲＯＭ等の記憶装置により構成され、制御部１１との間で各種データの送受信が可能に構成される。 The control unit 11 includes a CPU for performing various arithmetic processes and a memory in which a predetermined program is stored, and includes a data specifying unit 20, a core line setting unit 21, a lumen diameter calculating unit 22, an image group generating unit 23, a moving speed. Setting means 24 and image display means 25 are provided (details will be described later). The data storage unit 12 is configured by a storage device such as a hard disk, RAM, or ROM, and is configured to be able to transmit and receive various data to and from the control unit 11.
表示データ出力インタフェース１４は、制御部１１から出力される表示データを表示装置２に伝達するインタフェースである。操作入力インタフェース１５は、操作装置３から入力される各種操作信号を制御部１１に伝達するインタフェースである。画像データ入力インタフェース１６は、医用画像撮像装置４からの医用画像データを制御部１１に伝達するインタフェースである。 The display data output interface 14 is an interface that transmits display data output from the control unit 11 to the display device 2. The operation input interface 15 is an interface that transmits various operation signals input from the operation device 3 to the control unit 11. The image data input interface 16 is an interface that transmits medical image data from the medical image capturing apparatus 4 to the control unit 11.
次に、医用画像生成装置１の作動、すなわち、表示装置２に出力される表示データの生成手順について、図３〜図７を参照しつつ、図２に示すフローチャートに沿って説明する。 Next, the operation of the medical image generation apparatus 1, that is, the generation procedure of display data output to the display apparatus 2 will be described along the flowchart shown in FIG. 2 with reference to FIGS.
以下においては、被検体を医用画像撮像装置４により断層撮影し、断層撮影して得られた断層画像群からなる医用画像データ（例えばＣＴ値）に基づいて、診断対象である大腸を観察するための画像（観察用画像）を表示装置２に表示させる場合について説明する。本発明に係る医用画像生成装置１は、大腸等の管腔状組織を精度良く且つ効率良く診断できる表示を行わせることができる点に特徴を有する。なお、次述する表示データの生成および表示装置２への出力手順は、本発明の一実施形態に係る医用画像生成プログラムに従って実行されるものである。 In the following, a tomographic image of a subject is taken with the medical image pickup device 4, and the large intestine to be diagnosed is observed based on medical image data (for example, CT value) composed of a group of tomographic images obtained by tomography. A case where the image (observation image) is displayed on the display device 2 will be described. The medical image generating apparatus 1 according to the present invention is characterized in that a display capable of accurately and efficiently diagnosing a tubular tissue such as a large intestine can be performed. Note that the following display data generation and output procedure to the display device 2 is executed according to the medical image generation program according to the embodiment of the present invention.
〈１〉まず、医用画像撮像装置４から医用画像生成装置１に、被検体を断層撮影して得られた医用画像データが入力される（医用画像データ入力ステップ；図２のステップＳ１０参照）。医用画像生成装置１に入力された医用画像データは、データ記憶部１２に記憶される。なお、本実施形態では、被検体の医用画像データを医用画像撮像装置４から取得する構成を想定しているが、この構成に代えて、ＣＤやＤＶＤ等の情報記憶媒体に記憶された医用画像データを必要に応じて読み出して取得するようにしても良い。 <1> First, medical image data obtained by tomographic imaging of a subject is input from the medical image capturing apparatus 4 to the medical image generating apparatus 1 (medical image data input step; see step S10 in FIG. 2). The medical image data input to the medical image generation apparatus 1 is stored in the data storage unit 12. In the present embodiment, it is assumed that the medical image data of the subject is acquired from the medical image capturing apparatus 4, but instead of this configuration, a medical image stored in an information storage medium such as a CD or a DVD is used. Data may be read and acquired as necessary.
ところで、大腸内部には、大腸ヒダが芯線方向に所定間隔（一定の間隔である必要はない）をおいて配列され、この大腸ヒダの間隔が狭い状態を撮像して観察用画像（仮想内視鏡画像）として表示させると、特に大腸ヒダ間の観察がし難くなる。そこで、肛門側から医療用ガスを注入して、大腸（大腸ヒダ）を径方向および芯線方向に拡張させ、この状態で医用画像撮像装置４により断層撮影される。なお、本実施形態においては、医療用ガスを注入して大腸を膨張させることにより、径方向へ膨張すると同時に芯線方向へも膨張し、大腸ヒダの芯線方向における間隔は腸管径に応じて広がるものとして説明を行う。 By the way, colon folds are arranged inside the large intestine at a predetermined interval in the core line direction (it is not necessary to have a constant interval), and an image for observation (virtual endoscopy) is picked up when the interval between the colon folds is narrow. When it is displayed as a mirror image), it becomes difficult to observe especially the colon folds. Therefore, medical gas is injected from the anal side to expand the large intestine (colon fold) in the radial direction and the core line direction, and in this state, tomography is performed by the medical image capturing apparatus 4. In the present embodiment, by inflating the large intestine by injecting medical gas, it expands in the radial direction simultaneously with the expansion in the core line direction, and the interval in the core line direction of the large intestine folds widens according to the intestinal tract diameter. Will be described.
〈２〉制御部１１のデータ特定手段２０は、操作装置３から入力される観察対象を選択する操作信号（この場合は大腸を選択する操作信号）に基づいて、データ記憶部１２に記憶された医用画像データを読み出す。そして、この読み出した医用画像データ（ＣＴ値）に基づいて、大腸に対応する医用画像データを特定する（データ特定ステップ；図２のステップＳ２０参照）。ここで、医用画像データ（ＣＴ値）に基づいて、大腸に対応する医用画像データを特定する方法としては、例えばＣＴ値の閾値を設定しておき、ＣＴ値をその閾値と比較し、その比較の結果に基づいて特定することが可能である。 <2> The data specifying means 20 of the control unit 11 is stored in the data storage unit 12 based on an operation signal (in this case, an operation signal for selecting the large intestine) for selecting an observation target input from the operation device 3. Read medical image data. Based on the read medical image data (CT value), the medical image data corresponding to the large intestine is specified (data specifying step; see step S20 in FIG. 2). Here, as a method for identifying medical image data corresponding to the large intestine based on medical image data (CT value), for example, a threshold value of CT value is set, the CT value is compared with the threshold value, and the comparison is performed. It is possible to specify based on the result.
ここで図３に、データ特定手段２０により特定された医用画像データを基にして表した大腸を示している。大腸３０は、小腸側から順に、結腸３２と、Ｓ状結腸３６と、直腸３７とに大別される。さらに結腸３２は、上方に延びる上行結腸３３と、上行結腸３３に繋がって左右に延びる横行結腸３４と、横行結腸３４に繋がって下方に延びる下行結腸３５とに分けられる。上行結腸３３の小腸側には、内部に回腸弁（図示せず）を備える盲腸３１が存在し、この回腸弁の作用によって、小腸から上行結腸３３に進んだ食物が小腸に還流しないようになっている。 Here, FIG. 3 shows the large intestine represented based on the medical image data specified by the data specifying means 20. The large intestine 30 is roughly divided into a colon 32, a sigmoid colon 36, and a rectum 37 in order from the small intestine side. Further, the colon 32 is divided into an ascending colon 33 that extends upward, a transverse colon 34 that is connected to the ascending colon 33 and extends to the left and right, and a descending colon 35 that is connected to the transverse colon 34 and extends downward. On the small intestine side of the ascending colon 33 is a cecum 31 having an ileal valve (not shown) inside, and the action of this ileal valve prevents food that has advanced from the small intestine to the ascending colon 33 from returning to the small intestine. ing.
また、肛門側から大腸３０に医療用ガスを注入するときには回腸弁が閉じているため、小腸に近い上行結腸３３に医療用ガスが溜まり易く、また組織的にも伸び易いものとされているので、この部分は比較的膨張され易い。一方、肛門に近い下行結腸３５、Ｓ状結腸３６および直腸３７は、ガスが奥に向かって流れていき易く、また組織的にも伸び難いものとされているので、これらの部分は比較的膨張され難い。このため、医療用ガスを注入した状態では、図３に示すように、大腸３０の太さが部分的に異なっている。 In addition, when the medical gas is injected into the large intestine 30 from the anal side, the ileal valve is closed, so that the medical gas is likely to accumulate in the ascending colon 33 close to the small intestine, and it is also easy to extend in terms of organization. This part is relatively easy to expand. On the other hand, the descending colon 35, the sigmoid colon 36, and the rectum 37 close to the anus are relatively inflated because the gas easily flows toward the back and is difficult to stretch systematically. It is hard to be done. For this reason, when the medical gas is injected, the thickness of the large intestine 30 is partially different as shown in FIG.
〈３〉制御部１１の芯線設定手段２１は、データ特定手段２０によって特定された医用画像データを基にして、大腸３０の芯線を設定する（芯線設定ステップ；図２のステップＳ３０参照）。本実施形態では、非特許文献である「Stephen R. Aylward, Member, IEEE and Elizabeth Bullitt, “Initialization, Noise, Singularities, and Scale in Height Ridge Traversal for Tubular Object Centerline Extraction” IEEE TRANSACTIONS ON MEDICAL IMAGING, VOL. 21, NO.2, FEBRUARY 2002」に開示された手法により、芯線を設定する。 <3> The core wire setting means 21 of the control unit 11 sets the core wire of the large intestine 30 based on the medical image data specified by the data specifying means 20 (core wire setting step; see step S30 in FIG. 2). In this embodiment, non-patent literature `` Stephen R. Aylward, Member, IEEE and Elizabeth Bullitt, `` Initialization, Noise, Singularities, and Scale in Height Ridge Traversal for Tubular Object Centerline Extraction '' IEEE TRANSACTIONS ON MEDICAL IMAGING, VOL. 21, NO.2, FEBRUARY 2002 ", the core wire is set.
具体的には、まず、医用画像データの各データ値（ＣＴ値）に基づき、画像データ空間内の局所領域において大腸３０の芯線上に位置すると推定される点（以下「経由点」と称する）を設定する。次に、経由点を含む局所領域におけるヘッセ（Hesse）行列の固有値を算出し、算出された固有値に基づき大腸３０の芯線の主軸方向（芯線の延びる方向）を求め、その主軸方向に新たな経由点を設定する。この手順を繰り返すことにより多数の経由点を順次設定し、設定された経由点同士を滑らかに連結することにより、大腸３０の全体的な芯線を設定する。 Specifically, first, based on each data value (CT value) of medical image data, a point estimated to be located on the core line of the large intestine 30 in a local region in the image data space (hereinafter referred to as “via point”). Set. Next, the eigenvalue of the Hesse matrix in the local region including the via point is calculated, the main axis direction (the direction in which the core line extends) of the large intestine 30 is obtained based on the calculated eigen value, and a new via is added in the main axis direction. Set a point. By repeating this procedure, a number of waypoints are set in sequence, and the set waypoints are smoothly connected to each other to set the overall core of the large intestine 30.
〈４〉制御部１１の管腔径算出手段２２は、データ特定手段２０によって特定された医用画像データを基にして、ステップＳ３０で設定された芯線に直交する面内における腸管径を算出する（腸管径算出ステップ；図２のステップＳ４０参照）。ここで、腸管径算出の具体例について、図４を参照しながら説明する。 <4> The lumen diameter calculating means 22 of the control unit 11 calculates the intestinal diameter in the plane perpendicular to the core line set in step S30 based on the medical image data specified by the data specifying means 20 ( Intestinal diameter calculation step; see step S40 in FIG. Here, a specific example of intestinal diameter calculation will be described with reference to FIG.
図４（ａ）には、屈曲した大腸３０を真っ直ぐにして展開し、紙面右側を小腸側、紙面左側を肛門側とした展開図を示している。ステップＳ４０において管腔径算出手段２２は、この図４（ａ）に示す大腸３０の芯線上の各位置における腸管径を算出し、算出した腸管径を、芯線上の位置に対応付けてデータ記憶部１２に記憶させる。このようにして記憶された、芯線上の位置と腸管径との関係をグラフに表したものが、図４（ｂ）である。これら図４（ａ）および図４（ｂ）から分かるように、大腸３０のうちで、上行結腸３３は膨張されて太くなっているが、特に下行結腸３５およびＳ状結腸３６は膨張されておらず、膨張された上行結腸３３と比較して腸管径が細い。腸管径に対応するように、上行結腸３３では芯線方向における大腸ヒダの間隔が広くなっているが、下行結腸３５およびＳ状結腸３６では、膨張された上行結腸３３と比較して芯線方向における大腸ヒダの間隔が狭くなっている。 FIG. 4 (a) shows a developed view in which the bent large intestine 30 is straightened and the right side of the drawing is the small intestine side and the left side of the drawing is the anal side. In step S40, the lumen diameter calculating means 22 calculates the intestinal tract diameter at each position on the core of the large intestine 30 shown in FIG. 4A, and stores the calculated intestinal tract diameter in association with the position on the core. Store in the unit 12. FIG. 4B is a graph showing the relationship between the position on the core wire and the intestinal tract diameter stored as described above. As can be seen from FIGS. 4 (a) and 4 (b), in the large intestine 30, the ascending colon 33 is expanded and thickened. In particular, the descending colon 35 and the sigmoid colon 36 are not expanded. In comparison with the expanded ascending colon 33, the intestinal tract diameter is narrow. In order to correspond to the diameter of the intestinal tract, in the ascending colon 33, the space between the colon folds in the core line direction is widened, but in the descending colon 35 and the sigmoid colon 36, the colon in the core line direction is larger than the expanded ascending colon 33. The space between the folds is narrow.
〈５〉制御部１１の画像群生成手段２３は、データ特定手段２０によって特定された医用画像データを基にして、大腸内部を表す仮想内視鏡画像を生成する（画像群生成ステップ；図２のステップＳ５０参照）。ここでは、芯線上を移動する視点を想定し、この視点から見えると想定される大腸内部を表す仮想内視鏡画像を視点位置毎に生成することにより、一連の（複数の）仮想内視鏡画像からなる仮想内視鏡画像群（観察用画像群）を生成する。 <5> The image group generating unit 23 of the control unit 11 generates a virtual endoscopic image representing the inside of the large intestine based on the medical image data specified by the data specifying unit 20 (image group generating step; FIG. 2). Step S50). Here, a series of (multiple) virtual endoscopes are assumed by generating a virtual endoscopic image representing the inside of the large intestine, which is assumed to be visible from this viewpoint, for each viewpoint position. A virtual endoscopic image group (observation image group) composed of images is generated.
なお、本発明に係る医用画像生成装置１は、ステップＳ５０で生成された一連の仮想内視鏡画像を、視点の移動位置に対応させて表示装置２に表示させるものである。そのときの視点の移動形態として、操作手段３を操作して手動で移動させる形態と、制御部（移動速度設定手段２４）により設定された速度により自動で移動させる形態とを選択可能に構成されている。以下の説明では、上記２つの視点の移動形態のうち、自動で移動させる形態を中心に説明を行う。 The medical image generation apparatus 1 according to the present invention displays the series of virtual endoscopic images generated in step S50 on the display apparatus 2 in association with the viewpoint movement position. As the viewpoint movement mode at that time, it is possible to select a mode in which the operating unit 3 is manually moved and a mode in which the viewpoint is automatically moved at a speed set by the control unit (moving speed setting unit 24). ing. In the following description, the description will focus on the automatic movement mode of the two viewpoints.
従来構成のように、視点を自動で一定速度で移動させて仮想内視鏡画像を表示させる場合、腸管径の細い部分（大腸ヒダが芯線方向に密集する部分）を精度良く観察できるように視点の移動速度を低く設定すると、腸管径の太い部分（大腸ヒダが芯線方向に広がった部分）の視点の移動速度が遅くなりすぎることがある。よって、大腸３０全体に亘る仮想内視鏡画像の表示に時間がかかり、効率良く診断を行うことが困難になる。これとは反対に、腸管径の太い部分に合わせて視点の移動速度を高く設定すると、迅速に診断を行うことができるものの、腸管径の細い部分において視点の移動速度が速くなりすぎて、精度良く観察を行うことが困難になる。 When displaying the virtual endoscopic image by automatically moving the viewpoint at a constant speed as in the conventional configuration, the viewpoint allows the thin portion of the intestinal tract diameter (the portion where the colon folds are concentrated in the direction of the core) to be observed accurately. If the moving speed is set to be low, the moving speed of the viewpoint of the portion having a large intestinal diameter (the portion where the colon folds spread in the core line direction) may become too slow. Therefore, it takes time to display a virtual endoscopic image over the entire large intestine 30, and it is difficult to perform diagnosis efficiently. On the other hand, if the viewpoint moving speed is set to be high according to the thick part of the intestinal tract, diagnosis can be performed quickly, but the viewpoint moving speed becomes too fast in the thin part of the intestinal tract. It becomes difficult to observe well.
〈６〉このようなことから、観察精度を確保しつつ診断効率を高めるためには、腸管径の太い部分では視点の移動速度を上げ、反対に腸管径の細い部分では視点の移動速度を下げて、仮想内視鏡画像を表示させる構成が望まれる。そこで、本発明に係る医用画像生成装置１では、プログラムＳ４０で算出した腸管径を基にして、芯線上の各位置における視点の移動速度を設定する（視点の移動速度設定ステップ；図２のステップＳ６０参照）。 <6> For this reason, in order to increase the diagnostic efficiency while ensuring observation accuracy, the viewpoint moving speed is increased in the thick intestine diameter, and the viewpoint moving speed is decreased in the thin intestinal diameter. Thus, a configuration for displaying a virtual endoscopic image is desired. Therefore, in the medical image generation apparatus 1 according to the present invention, the viewpoint moving speed at each position on the core line is set based on the intestinal tract diameter calculated by the program S40 (viewpoint moving speed setting step; step in FIG. 2). (See S60).
ステップＳ６０における視点移動速度の設定について、詳しく説明する。視点移動速度の設定に際しては、大腸３０の腸管径Ｒと、観察精度および観察効率の点から大腸３０内部の観察に適した視点移動速度Ｖとの関係を予め求めておき、例えば図５（ａ）に示すような一次関数として、制御部１１のメモリに記憶させておく。ステップＳ６０に進むと、制御部１１の移動速度設定手段２４がこの一次関数を読み出し、この一次関数とステップＳ４０で算出された腸管径Ｒとから、芯線上の視点位置毎の視点移動速度Ｖを、大腸３０全体に亘って算出する。このようにして視点位置毎の視点移動速度Ｖを設定することにより、相対的に腸管径Ｒの大きな位置ほど相対的に高い視点移動速度Ｖ、すなわち、図４（ｂ）の腸管径と視点位置との関係を示すグラフに沿うような視点移動速度Ｖが設定される。 The setting of the viewpoint movement speed in step S60 will be described in detail. When setting the viewpoint movement speed, the relationship between the intestinal tract diameter R of the large intestine 30 and the viewpoint movement speed V suitable for observation inside the large intestine 30 from the viewpoint of observation accuracy and observation efficiency is obtained in advance, for example, FIG. ) And stored in the memory of the control unit 11 as a linear function as shown in FIG. In step S60, the moving speed setting means 24 of the control unit 11 reads this linear function, and from this linear function and the intestinal tract diameter R calculated in step S40, the viewpoint moving speed V for each viewpoint position on the core line is obtained. And calculated over the entire large intestine 30. By setting the viewpoint movement speed V for each viewpoint position in this manner, a relatively large viewpoint movement speed V is obtained at a position where the intestinal tract diameter R is relatively large, that is, the intestinal tract diameter and the viewpoint position in FIG. A viewpoint moving speed V is set so as to follow a graph indicating the relationship between
ここで、医療用ガス注入により膨張する部分の視点移動速度の設定について、図６を参照しながら詳細に説明する。なお、ここでは、視点の移動位置に応じた仮想内視鏡画像を表示させるときのフレームレート（単位時間あたりの画像書換回数）を一定（例えば３０回／秒）として説明する。すなわち、１秒間に３０枚の画像を切り換えて表示させることにより、動画として表示させる場合について説明する。 Here, the setting of the viewpoint movement speed of the portion that expands due to medical gas injection will be described in detail with reference to FIG. Here, description will be made assuming that the frame rate (number of times of image rewriting per unit time) when displaying a virtual endoscopic image corresponding to the moving position of the viewpoint is constant (for example, 30 times / second). That is, a case will be described in which 30 images are switched and displayed per second to be displayed as a moving image.
図６（ａ）は、膨張前の腸管径Ｒ１の大腸３０を示しており、仮にこの腸管径Ｒ１の部分に図５（ａ）の一次関数を適用すれば、この部分の視点移動速度はＶ１に設定される。そして、例えば断面３０ａ〜断面３０ｂまでの範囲の視点位置に対応した仮想内視鏡画像Ｇ（合計３０枚）が、動画として１秒間に表示されることとなる。一方で、大腸３０に医療用ガスを注入することにより、この腸管径Ｒ１の部分（断面３０ａ〜断面３０ｂ）が腸管径Ｒ２（＞Ｒ１）に膨張した場合を想定する。この腸管径Ｒ２を図５（ａ）の一次関数に代入することにより、この部分の視点移動速度がＶ２（＞Ｖ１）に設定される。このように、腸管径Ｒに応じて視点移動速度Ｖを設定することにより、膨張後も膨張前と同様に、断面３０ａ〜断面３０ｂまでの範囲の視点位置に対応した仮想内視鏡画像Ｇ（合計３０枚）が、動画として１秒間に表示されることになる。このため、腸管が膨張される部分においても、観察者に視点移動速度の低下を感じさせることがなく、違和感の少ない表示を行うことができる。 FIG. 6A shows the large intestine 30 having the intestine diameter R1 before expansion. If the linear function of FIG. 5A is applied to the part of the intestine diameter R1, the viewpoint moving speed of this part is V1. Set to Then, for example, virtual endoscopic images G (a total of 30 images) corresponding to viewpoint positions in the range from the cross section 30a to the cross section 30b are displayed as moving images for one second. On the other hand, by injecting medical gas into the large intestine 30, it is assumed that the portion of the intestinal tract diameter R1 (section 30a to section 30b) expands to the intestinal tract diameter R2 (> R1). By substituting the intestinal tract diameter R2 into the linear function of FIG. 5A, the viewpoint moving speed of this portion is set to V2 (> V1). Thus, by setting the viewpoint movement speed V according to the intestinal tract diameter R, the virtual endoscopic image G (corresponding to the viewpoint position in the range from the cross-section 30a to the cross-section 30b after the expansion is the same as before the expansion. A total of 30 images) are displayed as moving images per second. For this reason, even in a portion where the intestinal tract is inflated, it is possible to perform a display with less sense of incongruity without causing the observer to feel a decrease in viewpoint movement speed.
〈７〉制御部１１の画像表示手段２５は、ステップＳ５０で生成された仮想内視鏡画像群を、ステップＳ６０で設定された視点移動速度で表示させるように、生成された画像データを表示装置２に出力する。図７には、この画像データに基づいて表示装置２に表示される、仮想内視鏡画像の一例を示している。図７（ａ）は、膨張されて大腸ヒダＨ同士が芯線方向に離れて位置する上行結腸３３部分の仮想内視鏡画像であり、図７（ｂ）は、十分に膨張されず大腸ヒダＨ同士が芯線方向に密集して位置する下行結腸３５もしくはＳ状結腸３６部分の仮想内視鏡画像である。 <7> The image display unit 25 of the control unit 11 displays the generated image data so that the virtual endoscopic image group generated in step S50 is displayed at the viewpoint moving speed set in step S60. Output to 2. FIG. 7 shows an example of a virtual endoscopic image displayed on the display device 2 based on this image data. FIG. 7A is a virtual endoscopic image of the portion of the ascending colon 33 that is inflated and the colon folds H are located apart from each other in the direction of the core line, and FIG. It is a virtual endoscopic image of the descending colon 35 or the sigmoid colon 36, which are densely positioned in the core line direction.
大腸３０のうちで相対的に腸管径の小さな下行結腸３５およびＳ状結腸３６は、相対的に低い視点移動速度で表示されるので、大腸ヒダＨ同士が密集していても仮想内視鏡画像をじっくりと観察できて、観察精度を確保できる。一方、大腸３０のうちで相対的に腸管径の大きな上行結腸３３は、相対的に高い視点移動速度で表示されるので、芯線方向に離れて位置する大腸ヒダＨを効率良く観察することができる。また、このように腸管径に応じて視点移動速度を設定することにより、大腸ヒダＨ同士の間隔に拘わらず一定速度で視点を移動させているように観察者に感じさせることができ、観察者が感じる違和感を低減することができる。 Since the descending colon 35 and the sigmoid colon 36 having a relatively small intestinal diameter in the large intestine 30 are displayed at a relatively low viewpoint moving speed, a virtual endoscopic image is obtained even when the large intestinal folds H are densely packed. Can be observed carefully, ensuring observation accuracy. On the other hand, the ascending colon 33 having a relatively large intestinal diameter in the large intestine 30 is displayed at a relatively high viewpoint moving speed, so that the large intestine fold H located away in the core line direction can be efficiently observed. . In addition, by setting the viewpoint movement speed according to the intestinal tract diameter in this way, the observer can feel as if the viewpoint is moving at a constant speed regardless of the interval between the colon folds H. Can reduce the sense of incongruity.
上述の実施形態においては、仮想内視鏡画像を単独で表示装置２に表示させる構成を例示して説明したが、この構成に代えて、仮想内視鏡画像とともにＣＴ関連画像を表示させる構成も可能である。ここで、ＣＴ関連画像とは、例えば医用画像データ（ＣＴ値）によるＣＴ原画像、医用画像データを基にした多断面再構成画像（ＭＰＲ：Multi Planer Reformation Image）、および医用画像データを基にしたＣＰＲ（curved planar reconstruction）表示による画像等である。
また、表示装置２には、同一の視点位置に対応した仮想内視鏡画像とＣＴ関連画像とを同期して表示することが可能である。この場合には、例えば仮想内視鏡画像を観察して病変の可能性がある部分の位置を大まかに、且つ容易に特定しながら、ＣＴ関連画像でその部分を詳細に観察できるので、精度良く且つ効率良く診断を行うことができる。
In the above-described embodiment, the configuration in which the virtual endoscopic image is displayed alone on the display device 2 is described as an example. However, instead of this configuration, a configuration in which a CT related image is displayed together with the virtual endoscopic image is also possible. Is possible. Here, the CT-related image is based on, for example, a CT original image based on medical image data (CT value), a multi-section reconstruction image (MPR: Multi Planer Reformation Image) based on medical image data, and medical image data. An image or the like obtained by CPR (curved planar reconstruction) display.
In addition, the display device 2 can display the virtual endoscopic image and the CT related image corresponding to the same viewpoint position in synchronization. In this case, for example, by observing a virtual endoscopic image to roughly and easily identify the position of a portion that may be a lesion, the portion can be observed in detail with a CT-related image. In addition, diagnosis can be performed efficiently.
さらに、仮想内視鏡画像と実際の内視鏡画像とを並べて表示させる構成も可能である。または、仮想内視鏡画像と、超音波検査によって得られた画像とを並べて表示させる構成も可能である。このように、実際の仮想内視鏡画像もしくは超音波検査により得られた画像を並べて表示させることにより、診断情報を互いに補完し合うことができ、精度の高い診断が可能になる。なお、仮想内視鏡画像と並べて表示される画像、例えば、ＣＴ原画像、多断面再構成画像、ＣＰＲ表示による画像、実際の内視鏡画像、および超音波検査によって得られた画像（画像群）等が、特許請求の範囲における「実管腔状組織画像群」に対応する。 Furthermore, a configuration in which a virtual endoscopic image and an actual endoscopic image are displayed side by side is also possible. Alternatively, a configuration in which a virtual endoscopic image and an image obtained by ultrasonic examination are displayed side by side is also possible. In this way, by displaying the actual virtual endoscopic image or the image obtained by the ultrasonic examination side by side, the diagnostic information can be complemented to each other, and a highly accurate diagnosis is possible. An image displayed side by side with the virtual endoscopic image, for example, an original CT image, a multi-section reconstructed image, an image by CPR display, an actual endoscopic image, and an image obtained by ultrasonic examination (image group) ) And the like correspond to the “real tubular tissue image group” in the claims.
また、上記のように複数の画像（例えば、仮想内視鏡画像および実際の内視鏡画像）を同時表示させる代わりに、例えばこれら２つの画像を所定の時間間隔毎に交互に切り替えて表示させるようにしても良い。 Further, instead of simultaneously displaying a plurality of images (for example, a virtual endoscopic image and an actual endoscopic image) as described above, for example, these two images are alternately switched and displayed at predetermined time intervals. You may do it.
上述の実施形態において、異なる体位（例えば仰臥位と腹臥位）で撮影を行い、体位毎の仮想内視鏡画像を並べて表示装置２に表示させる構成としても良い。この構成によれば、体位毎の仮想内視鏡画像間において、診断情報が互いに補完され、診断精度を向上させることができる。 In the above-mentioned embodiment, it is good also as a structure which image | photographs from a different body posture (for example, a supine position and a prone position), and displays the virtual endoscopic image for every body body side by side on the display apparatus 2. FIG. According to this configuration, diagnostic information is complemented between virtual endoscopic images for each body position, and diagnostic accuracy can be improved.
上述の実施形態において、表示装置２に、同一被検体を異なる時期に撮影して得られた仮想内視鏡画像を並べて表示させる構成としても良い。この構成によれば、例えば前回の撮影から今回の撮影までの間に管腔状組織に生じた変化を、精度良く診断することができる。 In the above-described embodiment, the display device 2 may be configured to display the virtual endoscopic images obtained by imaging the same subject at different times side by side. According to this configuration, for example, it is possible to accurately diagnose a change that has occurred in the luminal tissue between the previous imaging and the current imaging.
上述の実施形態において、図５（ａ）に示すような一次関数を予め求めて記憶させておき、この一次関数に腸管径Ｒを代入して、腸管径Ｒに比例した視点移動速度Ｖを設定する方法を例示して説明した。この方法に代えて、図５（ｂ）に示すようなべき乗関数を予め求めて制御部１１のメモリに記憶させておき、このべき乗関数に腸管径Ｒを代入して、腸管径Ｒのべき乗に比例した視点移動速度Ｖを設定することも可能である。この方法によれば、例えば図６（ｂ）に示すように、視点移動速度Ｖ３（＞Ｖ２）に基づいて、断面３０ａ〜断面３０ｂ´に対応する例えば合計３０枚／秒の仮想内視鏡画像Ｇを動画として表示させることができ、この手法によっても効率の良い診断が可能になる。
また、視点移動速度Ｖの設定について、図５（ａ）に示す一次関数以外の他の線形関数を用いて設定することが可能である。
In the above-described embodiment, a linear function as shown in FIG. 5A is obtained in advance and stored, and the viewpoint moving speed V proportional to the intestinal tract diameter R is set by substituting the intestinal tract diameter R into this linear function. The method of doing this has been illustrated and described. Instead of this method, a power function as shown in FIG. 5 (b) is obtained in advance and stored in the memory of the control unit 11, and the intestinal tract diameter R is substituted into the power function to obtain the power of the intestinal tract diameter R. It is also possible to set a proportional viewpoint movement speed V. According to this method, for example, as shown in FIG. 6B, based on the viewpoint movement speed V3 (> V2), for example, a total of 30 virtual endoscopic images corresponding to the cross-section 30a to the cross-section 30b ′, for example. G can be displayed as a moving image, and an efficient diagnosis can be performed also by this method.
The viewpoint movement speed V can be set using a linear function other than the linear function shown in FIG.
上述の実施形態では、ＣＴにより得られた医用画像データを用いる構成を例示して説明したが、ＣＴ以外に、例えばＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）、ＣＴスペクト、ポジトロン断層法（ＰＥＴ：positron emission tomography）、カプセル内視鏡等の他の医療用撮像手法に得られた医用画像データを用いることも可能である。 In the above-described embodiment, the configuration using medical image data obtained by CT has been described as an example, but other than CT, for example, MRI (Magnetic Resonance Imaging), CT spectroscopy, positron emission tomography (PET) It is also possible to use medical image data obtained by other medical imaging methods such as a capsule endoscope.
上述の実施形態においては、大腸を観察対象とした場合を例示して説明したが、本発明に係る医用画像生成装置１を用いて、例えば造影血管、小腸、気管支、脊椎等の管腔状組織を表す観察用画像を生成して表示させることも可能である。 In the above-described embodiment, the case where the large intestine is an observation target has been described as an example. However, using the medical image generation apparatus 1 according to the present invention, for example, a tubular tissue such as a contrasted blood vessel, a small intestine, a bronchus, and a spine It is also possible to generate and display an observation image representing
上述の実施形態においては、腸管径に応じて視点移動速度を設定する構成を例示して説明したが、この構成に代えて、芯線方向における大腸ヒダ間隔を算出し、この大腸ヒダ間隔に応じて視点移動速度を設定する構成でも良い。 In the above-described embodiment, the configuration for setting the viewpoint movement speed according to the intestinal tract diameter has been described as an example, but instead of this configuration, the colon fold interval in the core line direction is calculated, and the colon fold interval is determined according to the colon fold interval. It may be configured to set the viewpoint movement speed.
１ 医用画像生成装置
２ 表示装置
３ 操作装置
４ 画像撮像装置
１１ 制御部
１２ データ記憶部
１４ 表示データ出力インタフェース
１５ 操作入力インタフェース
１６ 画像データ入力インタフェース
２０ データ特定手段
２１ 芯線設定手段
２２ 管腔径算出手段
２３ 画像群生成手段
２４ 移動速度設定手段
２５ 画像表示手段
３０ 大腸
３０ａ 断面
３０ｂ 断面
３１ 盲腸
３２ 結腸
３３ 上行結腸
３４ 横行結腸
３５ 下行結腸
３６ Ｓ状結腸
３７ 直腸
Ｇ 仮想内視鏡画像
Ｈ 大腸ヒダ
Ｒ 腸管径
Ｖ 視点移動速度
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Medical image generation apparatus 2 Display apparatus 3 Operation apparatus 4 Image pick-up apparatus 11 Control part 12 Data storage part 14 Display data output interface 15 Operation input interface 16 Image data input interface 20 Data identification means 21 Core wire setting means 22 Lumen diameter calculation means 23 image group generating means 24 moving speed setting means 25 image display means 30 large intestine 30a cross section 30b cross section 31 cecum 32 colon 33 ascending colon 34 transverse colon 35 descending colon 36 sigmoid colon 37 rectum G virtual endoscopic image H large intestine fold R intestine Diameter V Viewpoint movement speed
本発明に係る医用画像生成装置、方法およびプログラムは、一連の観察用画像を表示させるときの、芯線に沿った表示基準点の移動速度を、当該表示基準点の移動位置における管腔状組織の径を基にして設定するように構成されている。このため、管腔状組織の径に応じた移動速度の設定、例えば管腔状組織の径が相対的に小さな部分は、表示基準点の移動速度を相対的に低く、管腔状組織の径が相対的に大きな部分は、表示基準点の移動速度を相対的に高くする設定が可能である。 The medical image generating apparatus , method, and program according to the present invention provide the moving speed of the display reference point along the core line when displaying a series of observation images, and the luminal tissue at the moving position of the display reference point. It is comprised so that it may set based on a diameter. For this reason, setting of the moving speed according to the diameter of the tubular tissue, for example, a portion where the diameter of the tubular tissue is relatively small, the moving speed of the display reference point is relatively low, and the diameter of the tubular tissue is In a relatively large portion, the moving speed of the display reference point can be set to be relatively high.
本発明は、観察対象である管腔状組織を表す観察用画像の表示制御に関するものであり、更に詳細には、芯線に沿って移動する視点に対応した一連の観察用画像を適切に表示させる医用画像表示制御装置、方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to display control of an observation image representing a tubular tissue to be observed, and more specifically, appropriately displays a series of observation images corresponding to a viewpoint moving along a core line. The present invention relates to a medical image display control apparatus, method, and program.
本発明は上記のような課題に鑑みてなされたものであり、ヒダを有する管腔状組織を精度良く且つ効率良く観察できる画像を表示させ得る医用画像表示制御装置、方法およびプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems as described above, and provides a medical image display control apparatus, method, and program capable of displaying an image capable of accurately and efficiently observing a tubular tissue having folds. With the goal.
上記目的を達成するため、本発明に係る医用画像表示制御装置、方法およびプログラムは、以下のように構成されている。 In order to achieve the above object, a medical image display control device, method and program according to the present invention are configured as follows.
すなわち、本発明に係る医用画像表示制御装置は、
被検体における、ヒダを有する管腔状組織を膨張させた状態で前記被検体を撮像して得られた医用画像データを基にして、観察対象である前記管腔状組織の画像を、当該管腔状組織の芯線に沿って表示基準点の位置を移動させながら表示させる医用画像表示制御装置であって、
前記医用画像データから前記管腔状組織に対応する管腔状組織の芯線を構成する点のそれぞれにおいて、前記芯線に直交する前記管腔状組織の径を特定する管腔径特定手段と、
前記芯線に沿って前記表示基準点が移動するように当該表示基準点の位置に対応した前記管腔状組織を表す観察用画像を表示させるときの前記表示基準点の移動速度を、前記表示基準点の位置に対応した管腔状組織の径が大きくなるにつれて速くなるように、前記管腔径特定手段で特定された径を基にして設定する移動速度設定手段と、を備えたことを特徴とする。
That is, the medical image display control apparatus according to the present invention is
In the subject, based on the medical image data obtained by imaging the subject in a state of inflating the luminal tissue with pleats, an image of the tube luminal tissue to be observed, the tube A medical image display control device that displays while moving the position of a display reference point along the core of a hollow tissue ,
In each of the points constituting the core of the corresponding luminal tissue into the tube luminal tissue from the medical image data, and the lumen diameter specifying means for specifying the size before Symbol tube luminal tissue you orthogonal to the core wire ,
The moving speed of the front Symbol display reference point when displaying the images for observation before Symbol display reference point along the front SL core represents the tube luminal tissue corresponding to the position of the display reference point so as to move, A moving speed setting means for setting based on the diameter specified by the lumen diameter specifying means, so as to increase as the diameter of the tubular tissue corresponding to the position of the display reference point increases . It is characterized by that.
上述の医用画像表示装置において、前記移動速度設定手段は、前記管腔状組織のヒダの間隔に拘わらず一定速度で視点が移動しているように観察者が感じるように、前記表示基準点の位置における、前記特定された管腔状組織の径に比例するように前記移動速度を設定する構成が好ましい。
また、前記移動速度設定手段で設定された移動速度で前記表示基準点が移動するように、当該表示基準点の位置に対応した前記管腔状組織を表す観察用画像を表示させるように制御する表示制御手段を更に有することが好ましい。
In the above-described medical image display device, the moving speed setting unit is configured to set the display reference point so that the observer feels that the viewpoint is moving at a constant speed regardless of the crease interval of the tubular tissue . position in location, arrangement for setting the moving speed in proportion to the diameter of the identified luminal tissue is preferred.
Further, control is performed to display an observation image representing the tubular tissue corresponding to the position of the display reference point so that the display reference point moves at the movement speed set by the movement speed setting means. It is preferable to further have a display control means.
上述の医用画像表示制御装置において、
前記表示画像制御手段は、前記表示基準点を視点として観察される前記管腔状組織を表す観察用画像を、視点を移動させながら表示させるとともに、当該観察用画像の視点と同一の視点位置に対応する他の観察用画像を、視点を移動させながら同期させて並べて表示させるように制御する構成が好ましい。
一方、前記表示画像制御手段は、前記表示基準点を視点として観察される前記管腔状組織を表す観察用画像と、当該観察用画像の視点と同一の視点位置に対応する他の観察用画像とを交互に切り替えて表示させるように制御する構成としてもよい。
前記他の観察用画像は、前記医用画像データの原画像、前記医用画像データを基にした多断面再構成画像、前記医用画像データを基にしたＣＰＲ表示による画像、実際の内視鏡画像、超音波検査によって得られた画像、異なる体位で撮像された医用画像データの前記表示基準点の位置に対応した前記管腔状組織を表す観察用画像、異なる時期に撮像された医用画像データの前記表示基準点の位置に対応した前記管腔状組織を表す観察用画像の少なくとも１つの画像であることが好ましい。
In the above-described medical image display control device,
The display image control means displays an observation image representing the tubular tissue observed with the display reference point as a viewpoint while moving the viewpoint, and at the same viewpoint position as the viewpoint of the observation image. A configuration in which other corresponding images for observation are controlled to be displayed side by side in synchronization while moving the viewpoint is preferable.
On the other hand, the display image control means includes an observation image representing the tubular tissue observed with the display reference point as a viewpoint, and another observation image corresponding to the same viewpoint position as the viewpoint of the observation image. It is good also as a structure which controls so that it may switch and display alternately.
The other observation images include an original image of the medical image data, a multi-section reconstruction image based on the medical image data, an image by CPR display based on the medical image data, an actual endoscopic image, An image obtained by ultrasonic examination, an image for observation representing the tubular tissue corresponding to the position of the display reference point of medical image data taken at different positions, and the medical image data taken at different times It is preferable that the image is at least one of the observation images representing the tubular tissue corresponding to the position of the display reference point.
本発明に係る医用画像表示制御方法は、
被検体における、ヒダを有する管腔状組織を膨張させた状態で前記被検体を撮像して得られた医用画像データを基にして、観察対象である前記管腔状組織の画像を、当該管腔状組織の芯線に沿って表示基準点の位置を移動させながら表示させる医用画像表示制御方法であって、
前記医用画像データから前記管腔状組織に対応する管腔状組織の芯線を構成する点のそれぞれにおいて、前記芯線に直交する前記管腔状組織の径を特定する管腔径特定ステップと、
前記芯線に沿って前記表示基準点が移動するように当該表示基準点の位置に対応した前記管腔状組織を表す観察用画像を表示させるときの前記表示基準点の移動速度を、前記表示基準点の位置に対応した管腔状組織の径が大きくなるにつれて速くなるように、前記管腔径特定ステップで特定された径を基にして設定する移動速度設定ステップと、をこの順に行うことを特徴とする。
A medical image display control method according to the present invention includes:
In the subject, based on the medical image data obtained by imaging the subject in a state of inflating the luminal tissue with pleats, an image of the tube luminal tissue to be observed, the tube A medical image display control method for displaying while moving the position of a display reference point along the core of a hollow tissue ,
In each of the points constituting the core of the corresponding luminal tissue into the tube luminal tissue from the medical image data, and the lumen diameter specifying step of specifying the size before Symbol tube luminal tissue you orthogonal to the core wire ,
The moving speed of the front Symbol display reference point when displaying the images for observation before Symbol display reference point along the front SL core represents the tube luminal tissue corresponding to the position of the display reference point so as to move, A moving speed setting step that is set based on the diameter specified in the lumen diameter specifying step so as to increase as the diameter of the tubular tissue corresponding to the position of the display reference point increases. It is characterized by performing.
本発明に係る医用画像表示制御プログラムは、
被検体における、ヒダを有する管腔状組織を膨張させた状態で前記被検体を撮像して得られた医用画像データを基にして、観察対象である前記管腔状組織の画像を、当該管腔状組織の芯線に沿って表示基準点の位置を移動させながら表示させる処理を、コンピュータにおいて実行せしめる医用画像表示制御プログラムであって、
前記医用画像データから前記管腔状組織に対応する管腔状組織の芯線を構成する点のそれぞれにおいて、前記芯線に直交する前記管腔状組織の径を特定する管腔径特定ステップと、
前記芯線に沿って前記表示基準点が移動するように当該表示基準点の位置に対応した前記管腔状組織を表す観察用画像を表示させるときの前記表示基準点の移動速度を、前記表示基準点の位置に対応した管腔状組織の径が大きくなるにつれて速くなるように、前記管腔径特定ステップで特定された径を基にして設定する移動速度設定ステップと、を前記コンピュータにおいて実行せしめることを特徴とする。
A medical image display control program according to the present invention includes:
In the subject, based on the medical image data obtained by imaging the subject in a state of inflating the luminal tissue with pleats, an image of the tube luminal tissue to be observed, the tube A medical image display control program for causing a computer to execute a process of displaying while moving the position of the display reference point along the core of the hollow tissue ,
In each of the points constituting the core of the corresponding luminal tissue into the tube luminal tissue from the medical image data, and the lumen diameter specifying step of specifying the size before Symbol tube luminal tissue you orthogonal to the core wire ,
The moving speed of the front Symbol display reference point when displaying the images for observation before Symbol display reference point along the front SL core represents the tube luminal tissue corresponding to the position of the display reference point so as to move, A moving speed setting step for setting based on the diameter specified in the lumen diameter specifying step so as to increase as the diameter of the tubular tissue corresponding to the position of the display reference point increases. It is made to perform in.
本発明に係る医用画像表示制御装置、方法およびプログラムは、芯線に沿って表示基準点が移動するように表示基準点の位置に対応した管腔状組織を表す観察用画像を表示させるときの表示基準点の移動速度を、表示基準点の位置に対応した管腔状組織の径が大きくなるにつれて速くなるように、管腔径特定手段で特定された径を基にして設定するように構成されている。このため、管腔状組織の径に応じた移動速度の設定、例えば管腔状組織の径が相対的に小さな部分は、表示基準点の移動速度を相対的に低く、管腔状組織の径が相対的に大きな部分は、表示基準点の移動速度を相対的に高くする設定が可能である。 The medical image display control apparatus, method, and program according to the present invention provide a table for displaying an observation image representing a tubular tissue corresponding to the position of the display reference point so that the display reference point moves along the core line. The moving speed of the display reference point is set based on the diameter specified by the lumen diameter specifying means so as to increase as the diameter of the luminal tissue corresponding to the position of the display reference point increases. Has been. For this reason, setting of the moving speed according to the diameter of the tubular tissue, for example, a portion where the diameter of the tubular tissue is relatively small, the moving speed of the display reference point is relatively low, and the diameter of the tubular tissue is In a relatively large portion, the moving speed of the display reference point can be set to be relatively high.
以下、本発明の実施形態について、上述の図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、図１を参照しながら、本発明に係る医用画像表示制御装置の一実施形態である医用画像生成装置１の装置構成について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the above-mentioned drawings. First, an apparatus configuration of a medical image generation apparatus 1 that is an embodiment of a medical image display control apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
Claims (6)
前記医用画像データから前記管腔状組織に対応する管腔状組織データを特定するデータ特定手段と、
前記特定された管腔状組織データを基にして、前記管腔状組織の芯線を設定する芯線設定手段と、
前記特定された管腔状組織データを基にして、前記芯線に直交する面内における前記管腔状組織の径を算出する管腔径算出手段と、
前記芯線上に設定された表示基準点を前記芯線に沿って移動させるときの、前記表示基準点各々の位置に対応した前記管腔状組織を表す前記観察用画像を、前記特定された管腔状組織データを基にして生成することにより、一連の当該観察用画像からなる前記観察用画像群を生成する観察用画像群生成手段と、
前記芯線に沿って移動する前記表示基準点の移動位置に応じて前記生成された一連の観察用画像を表示させるときの、前記芯線に沿った前記表示基準点の移動速度を、当該表示基準点の移動位置における、前記算出された管腔状組織の径を基にして設定する移動速度設定手段と、を備えたことを特徴とする医用画像生成装置。 A medical image generating apparatus that generates and displays an observation image group including a series of observation images representing a tubular tissue to be observed based on medical image data obtained by imaging a subject. And
Data specifying means for specifying the tubular tissue data corresponding to the tubular tissue from the medical image data;
A core wire setting means for setting a core wire of the tubular tissue based on the identified tubular tissue data;
Based on the identified tubular tissue data, a lumen diameter calculating means for calculating a diameter of the tubular tissue in a plane orthogonal to the core wire;
When the display reference point set on the core line is moved along the core line, the observation image representing the tubular tissue corresponding to the position of each of the display reference points is used as the specified lumen. An observation image group generation means for generating the observation image group consisting of a series of the observation images by generating based on the state tissue data;
The movement speed of the display reference point along the core line when displaying the generated series of images for observation according to the movement position of the display reference point moving along the core line is the display reference point. And a moving speed setting means for setting based on the calculated diameter of the tubular tissue at the moving position.
前記複数の観察用画像群が、
前記特定された管腔状組織データを基にして生成され、前記表示基準点としての視点から前記管腔状組織の内部を観察した場合に観察されると想定される状態を表す仮想内視鏡画像群と、
前記特定された管腔状組織データを基にして生成され、実際の前記管腔状組織の状態を表す実管腔状組織画像群と、からなることを特徴とする請求項１または２記載の医用画像生成装置。 The observation image group generation unit generates a plurality of observation image groups, and the plurality of observation image groups are arranged in parallel with the observation images corresponding to the display reference points at the same movement position on the core line. And display the
The plurality of observation image groups are
A virtual endoscope that is generated based on the identified tubular tissue data and represents a state assumed to be observed when the inside of the tubular tissue is observed from the viewpoint as the display reference point Images and
3. The real tubular tissue image group that is generated based on the specified tubular tissue data and represents the actual state of the tubular tissue, and comprising: Medical image generation device.
前記医用画像データから前記管腔状組織に対応する管腔状組織データを特定する管腔状組織特定ステップと、
前記特定された管腔状組織データを基にして、前記管腔状組織の芯線を設定する芯線設定ステップと、
前記特定された管腔状組織データを基にして、前記芯線に直交する面内における前記管腔状組織の径を算出する管腔径算出ステップと、
前記芯線上に設定された表示基準点を前記芯線に沿って移動させるときの、前記表示基準点各々の位置に対応した前記管腔状組織を表す前記観察用画像を、前記特定された管腔状組織データを基にして生成することにより、一連の当該観察用画像からなる前記観察用画像群を生成する観察用画像群生成ステップと、
前記芯線に沿って移動する前記表示基準点の移動位置に応じて前記生成された一連の観察用画像を表示させるときの、前記芯線に沿った前記表示基準点の移動速度を、当該表示基準点の移動位置における、前記算出された管腔状組織の径を基にして設定する移動速度設定ステップと、をこの順に行うことを特徴とする医用画像生成方法。 A medical image generation method for generating an observation image group including a series of observation images representing a tubular tissue to be observed based on medical image data obtained by imaging a subject. ,
A luminal tissue identification step for identifying luminal tissue data corresponding to the luminal tissue from the medical image data;
A core setting step for setting a core of the tubular tissue based on the identified tubular tissue data;
A lumen diameter calculating step for calculating a diameter of the tubular tissue in a plane orthogonal to the core line based on the identified tubular tissue data;
When the display reference point set on the core line is moved along the core line, the observation image representing the tubular tissue corresponding to the position of each of the display reference points is used as the specified lumen. An observation image group generation step for generating the observation image group composed of a series of the observation images by generating based on the state tissue data;
The movement speed of the display reference point along the core line when displaying the generated series of images for observation according to the movement position of the display reference point moving along the core line is the display reference point. And a moving speed setting step of setting based on the calculated diameter of the tubular tissue at the moving position in this order.
前記医用画像データから前記管腔状組織に対応する管腔状組織データを特定する管腔状組織特定ステップと、
前記特定された管腔状組織データを基にして、前記管腔状組織の芯線を設定する芯線設定ステップと、
前記特定された管腔状組織データを基にして、前記芯線に直交する面内における前記管腔状組織の径を算出する管腔径算出ステップと、
前記芯線上に設定された表示基準点を前記芯線に沿って移動させるときの、前記表示基準点各々の位置に対応した前記管腔状組織を表す前記観察用画像を、前記特定された管腔状組織データを基にして生成することにより、複数の当該観察用画像からなる前記観察用画像群を生成する観察用画像群生成ステップと、
前記芯線に沿って移動する前記表示基準点の移動位置に応じて前記生成された一連の観察用画像を表示させるときの、前記芯線に沿った前記表示基準点の移動速度を、当該表示基準点の移動位置における、前記算出された管腔状組織の径を基にして設定する移動速度設定ステップと、を前記コンピュータにおいて実行せしめることを特徴とする医用画像生成プログラム。
Based on medical image data obtained by imaging a subject, medical image generation that enables a computer to generate an observation image group consisting of a series of observation images representing a tubular tissue that is an observation target A program,
A luminal tissue identification step for identifying luminal tissue data corresponding to the luminal tissue from the medical image data;
A core setting step for setting a core of the tubular tissue based on the identified tubular tissue data;
A lumen diameter calculating step for calculating a diameter of the tubular tissue in a plane orthogonal to the core line based on the identified tubular tissue data;
When the display reference point set on the core line is moved along the core line, the observation image representing the tubular tissue corresponding to the position of each of the display reference points is used as the specified lumen. An observation image group generation step for generating the observation image group consisting of a plurality of the observation images by generating based on the state tissue data;
The movement speed of the display reference point along the core line when displaying the generated series of images for observation according to the movement position of the display reference point moving along the core line is the display reference point. And a moving speed setting step for setting based on the calculated diameter of the luminal tissue at the moving position in the computer.
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