JP2019153180A - Image processing apparatus, 3d modeling apparatus and data structure - Google Patents

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Abstract

To accurately reproduce the softness of organs in a smaller unit than that for anatomical parts.SOLUTION: The image processing apparatus according to an embodiment includes a memory, a creation unit, and an output unit. The memory stores one or more medical 3D images having a plurality of voxels indicating an organ of a subject. The creation unit individually creates design drawing data indicating two or more of a shape, hardness, density, and effective atomic number of the organ for substantially each voxel based on the medical 3D images. The output unit outputs the design drawing data.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、画像処理装置、3D造形装置及びデータ構造に関する。   Embodiments described herein relate generally to an image processing apparatus, a 3D modeling apparatus, and a data structure.

近年、医療分野では、3Dプリンタの応用が飛躍的に進みつつある。例えば、2016年の米国心臓協会学術集会(AHA2016)及び第102回北米放射線学会(RSNA2016)によれば、3Dプリンタにより治具及び手術デバイスを造形し、当該治具を用いた手術による手術デバイスの留置試験の研究が進められてきている。これに限らず、3Dプリンタにより造形した臓器を手術前の説明や練習、医学教育などに用いることが広く知られている。   In recent years, the application of 3D printers has been dramatically advanced in the medical field. For example, according to the American Heart Association Academic Meeting in 2016 (AHA2016) and the 102nd North American Radiological Society (RSNA2016), a jig and a surgical device are modeled by a 3D printer, and a surgical device is operated by surgery using the jig. Research on indwelling tests has been underway. Not limited to this, it is widely known that an organ formed by a 3D printer is used for explanation and practice before surgery, medical education, and the like.

ここで、最新型の3Dプリンタは、素材の混合比を変えることにより柔らかい造形物を作成することが可能である。素材の混合比と柔らかさとの関係は3Dプリンタメーカーが保有している。造形対象である臓器の柔らかさを測定する技術は画像処理メーカーなどが保有している。また、臓器ごと、又は臓器内の部分ごとに柔らかさテーブルを3Dプリンタに保持し、造形物の柔らかさを変更する技術が知られている。なお、ここでいう「臓器内の部分」は、臓器を構成する脂肪や血管といった解剖学的な部分を意味する。   Here, the latest 3D printer can create a soft model by changing the mixing ratio of materials. The relationship between the mixing ratio of materials and softness is held by 3D printer manufacturers. Technology for measuring the softness of the organ that is the object of modeling is owned by image processing manufacturers. In addition, a technique is known in which a softness table is held in a 3D printer for each organ or for each part in the organ to change the softness of the modeled object. Here, “part in the organ” means an anatomical part such as fat or blood vessel constituting the organ.

しかしながら、この種の技術は、「臓器ごと、又は臓器内の部分ごと」よりも小さい単位で柔らかさを正しく再現できない状況にある。これに伴い、例えば「臓器ごと、又は臓器内の部分ごと」に分類できない奇形の部分を含む臓器をもつ患者については、患者ごとに部分ごとに柔らかさを正しく再現することができない。   However, this type of technology is in a situation where the softness cannot be correctly reproduced in units smaller than “every organ or every part in the organ”. Accordingly, for example, for a patient having an organ including a malformed part that cannot be classified as “for each organ or for each part in the organ”, the softness cannot be accurately reproduced for each part for each patient.

特許第5239037号公報Japanese Patent No. 5239037 特開2014−74938号公報JP 2014-74938 A

発明が解決しようとする課題は、解剖学的な部分よりも小さい単位で、臓器の柔らかさを正確に再現することである。   The problem to be solved by the invention is to accurately reproduce the softness of organs in smaller units than anatomical parts.

実施形態に係る画像処理装置は、メモリと、作成部と、出力部とを具備する。前記メモリは、被検体の臓器を示す複数のボクセルを有する1つ以上の医用3D画像を記憶する。前記作成部は、前記医用3D画像に基づいて、前記臓器の形状、硬さ、密度及び実効原子番号のうちの2つ以上を個別に略ボクセル毎に示す設計図データを作成する。前記出力部は、前記設計図データを出力する。   The image processing apparatus according to the embodiment includes a memory, a creation unit, and an output unit. The memory stores one or more medical 3D images having a plurality of voxels indicating the organ of the subject. The creation unit creates design drawing data indicating two or more of the shape, hardness, density, and effective atomic number of the organ individually for each approximately voxel based on the medical 3D image. The output unit outputs the design drawing data.

図1は、第1の実施形態に係る画像処理装置及び3D造形装置を含む造形システムの構成例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a modeling system including an image processing apparatus and a 3D modeling apparatus according to the first embodiment. 図2は、第1の実施形態における医用3D画像を説明するための模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a medical 3D image according to the first embodiment. 図3は、第1の実施形態における硬さを示す第1画像を説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the first image indicating the hardness in the first embodiment. 図4は、第1の実施形態における密度を示す第2画像を説明するための模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the second image indicating the density in the first embodiment. 図5は、第1の実施形態における実効原子番号を示す第3画像を説明するための模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining a third image showing an effective atomic number in the first embodiment. 図6は、第1の実施形態における形状を示す第4画像を説明するための模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a fourth image showing a shape in the first embodiment. 図7は、第1の実施形態の変形例における形状を示す情報を説明するための模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram for explaining information indicating a shape in a modified example of the first embodiment. 図8は、第1の実施形態における設計図データの構成例を説明するための模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram for explaining a configuration example of the design drawing data in the first embodiment. 図9は、第1の実施形態における3D造形装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the 3D modeling apparatus according to the first embodiment. 図10は、第1の実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation in the first embodiment. 図11は、第2の実施形態に係る3D造形装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of the 3D modeling apparatus according to the second embodiment. 図12は、第2の実施形態における硬さに関する第1テーブルの構成例を示す模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a first table related to hardness in the second embodiment. 図13は、第2の実施形態における密度に関する第2テーブルの構成例を示す模式図である。FIG. 13 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a second table relating to the density in the second embodiment. 図14は、第2の実施形態における実効原子番号に関する第3テーブルの構成例を示す模式図である。FIG. 14 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a third table related to effective atomic numbers in the second embodiment. 図15は、第2の実施形態における設計図データの構成例を説明するための模式図である。FIG. 15 is a schematic diagram for explaining a configuration example of design drawing data in the second embodiment. 図16は、第2の実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 16 is a flowchart for explaining the operation in the second embodiment. 図17は、第2の実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 17 is a flowchart for explaining the operation in the second embodiment. 図18は、第2の実施形態における3D造形用データを説明するための模式図である。FIG. 18 is a schematic diagram for explaining data for 3D modeling in the second embodiment. 図19は、第2の実施形態における3D造形用データを説明するための模式図である。FIG. 19 is a schematic diagram for explaining data for 3D modeling according to the second embodiment. 図20は、第3の実施形態に係る画像処理装置及び3D造形装置を含む造形システムの構成例を示すブロック図である。FIG. 20 is a block diagram illustrating a configuration example of a modeling system including an image processing device and a 3D modeling device according to the third embodiment. 図21は、第3の実施形態に係る画像処理装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 21 is a block diagram illustrating a configuration example of an image processing device according to the third embodiment. 図22は、第3の実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 22 is a flowchart for explaining the operation in the third embodiment. 図23は、第3の実施形態における動作の変形例を説明するためのフローチャートである。FIG. 23 is a flowchart for explaining a modified example of the operation in the third embodiment. 図24は、第3の実施形態における他の変形例を示すブロック図である。FIG. 24 is a block diagram illustrating another modification of the third embodiment.

以下、図面を参照しながら、画像処理装置、データ構造及び3D造形装置の実施形態について詳細に説明する。以下の画像処理装置及び3D造形装置は、それぞれハードウェア構成、又はハードウェア資源とソフトウェアとの組合せ構成のいずれでも実施可能となっている。組合せ構成のソフトウェアとしては、予めネットワーク又は非一過性のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体からコンピュータにインストールされ、画像処理装置又は3D造形装置の各機能を当該コンピュータに実現させるためのプログラムが用いられる。   Hereinafter, embodiments of an image processing apparatus, a data structure, and a 3D modeling apparatus will be described in detail with reference to the drawings. The following image processing apparatus and 3D modeling apparatus can each be implemented with either a hardware configuration or a combination configuration of hardware resources and software. As the software of the combined configuration, a program that is installed in the computer from a network or a non-transitory computer-readable storage medium in advance and causes the computer to realize each function of the image processing apparatus or the 3D modeling apparatus is used.

以下の画像処理装置は、モダリティ(医用画像診断装置)により生成された医用3D画像から設計図データを作成するためのコンピュータ装置である。画像処理装置は、モダリティに組み込まれていても良いし、モダリティとは別体のワークステーション等のコンピュータ装置であっても良い。以下、説明を簡潔に行うため、画像処理装置としては、モダリティに組み込まれている形態か、モダリティとは別体に設けた形態のいずれかの形態を例示して述べる。但し、画像処理装置は、例示しない方の形態でも実施可能である。   The following image processing apparatus is a computer apparatus for creating design drawing data from a medical 3D image generated by a modality (medical image diagnostic apparatus). The image processing apparatus may be incorporated in the modality, or may be a computer apparatus such as a workstation separate from the modality. Hereinafter, for the sake of brevity, the image processing apparatus will be described by exemplifying either the form incorporated in the modality or the form provided separately from the modality. However, the image processing apparatus can be implemented in a form not illustrated.

モダリティとしては、CT(computed tomography)装置、MRI(magnetic resonance imaging)装置、超音波診断装置などのように、被検体をスキャンして医用3D画像を生成可能な医用画像診断装置であれば適用可能である。このようなCT装置としては、スペクトラムCT、ダイナミックCT及びトラディショナルCTが適宜、使用可能となっている。また、MRI装置としては、トラディショナルMRが適宜、使用可能となっている。以下の説明では、主に、CT装置をモダリティの例に挙げて述べる。   Modality can be applied to any medical diagnostic imaging device that can scan a subject and generate a medical 3D image, such as a computed tomography (CT) device, a magnetic resonance imaging (MRI) device, or an ultrasound diagnostic device. It is. As such a CT apparatus, spectrum CT, dynamic CT, and traditional CT can be used as appropriate. As the MRI apparatus, a traditional MR can be used as appropriate. In the following description, the CT apparatus will be mainly described as an example of a modality.

<第1の実施形態>
図1は、第1の実施形態に係る画像処理装置及び3D造形装置を含む造形システムの構成例を示すブロック図である。この造形システムは、CT装置1及び3D造形装置40が互いにネットワークNwを介して接続されている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a modeling system including an image processing apparatus and a 3D modeling apparatus according to the first embodiment. In this modeling system, the CT apparatus 1 and the 3D modeling apparatus 40 are connected to each other via a network Nw.

CT装置1は、CTガントリ10、寝台20及びコンソール装置30を備えている。   The CT apparatus 1 includes a CT gantry 10, a bed 20, and a console apparatus 30.

CTガントリ10は、X線管11、X線検出器12、回転フレーム13、X線高電圧装置14、CT制御装置15、ウェッジ16、コリメータ17及びDAS18を有する。   The CT gantry 10 includes an X-ray tube 11, an X-ray detector 12, a rotating frame 13, an X-ray high voltage device 14, a CT control device 15, a wedge 16, a collimator 17, and a DAS 18.

X線管11は、X線を発生する。具体的には、X線管11は、熱電子を発生する陰極と、陰極から飛翔する熱電子を受けてX線を発生する陽極とを保持する真空管を含む。X線管11は高圧ケーブルを介してX線高電圧装置14に接続されている。陰極と陽極との間には、X線高電圧装置14により管電圧が印加される。管電圧の印加により陰極から陽極に向けて熱電子が飛翔する。陰極から陽極に向けて熱電子が飛翔することにより管電流が流れる。X線高電圧装置14からの高電圧の印加及びフィラメント電流の供給により、陰極から陽極に向けて熱電子が飛翔し、熱電子が陽極に衝突することによりX線が発生される。X線管11で発生したX線は、コリメータ17を介して、例えばコーンビーム形に成形され、被検体Pに照射される。   The X-ray tube 11 generates X-rays. Specifically, the X-ray tube 11 includes a vacuum tube that holds a cathode that generates thermoelectrons and an anode that generates X-rays by receiving thermoelectrons flying from the cathode. The X-ray tube 11 is connected to an X-ray high voltage device 14 via a high voltage cable. A tube voltage is applied between the cathode and the anode by the X-ray high voltage device 14. Thermionic electrons fly from the cathode toward the anode by applying the tube voltage. Tube current flows by thermionic electrons flying from the cathode toward the anode. By applying a high voltage from the X-ray high voltage device 14 and supplying a filament current, thermoelectrons fly from the cathode toward the anode, and X-rays are generated when the thermoelectrons collide with the anode. The X-rays generated in the X-ray tube 11 are formed into, for example, a cone beam shape via the collimator 17 and are irradiated to the subject P.

X線検出器12は、X線管11から発生され被検体Pを通過したX線を検出し、検出されたX線の線量に対応した電気信号をDAS18へと出力する。X線検出器12は、チャネル方向に複数のX線検出素子が配列されたX線検出素子列がスライス方向(列方向、row方向)に複数配列された構造を有する。X線検出器12は、例えば、グリッド、シンチレータアレイ及び光センサアレイを有する間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有する。シンチレータは、入射X線量に応じた光量の光を出力する。グリッドは、シンチレータアレイのX線入射面側に配置され、散乱X線を吸収するX線遮蔽板を有する。光センサアレイは、シンチレータからの光の光量に応じた電気信号に変換する。光センサとしては、例えば、光電子増倍管が用いられる。なお、X線検出器12は、入射X線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器(半導体検出器)であっても構わない。   The X-ray detector 12 detects X-rays generated from the X-ray tube 11 and passing through the subject P, and outputs an electrical signal corresponding to the detected X-ray dose to the DAS 18. The X-ray detector 12 has a structure in which a plurality of X-ray detection element arrays in which a plurality of X-ray detection elements are arrayed in the channel direction are arrayed in the slice direction (column direction, row direction). The X-ray detector 12 is, for example, an indirect conversion type detector having a grid, a scintillator array, and an optical sensor array. The scintillator array has a plurality of scintillators. The scintillator outputs light having a light amount corresponding to the incident X-ray dose. The grid is disposed on the X-ray incident surface side of the scintillator array and has an X-ray shielding plate that absorbs scattered X-rays. The optical sensor array converts an electrical signal corresponding to the amount of light from the scintillator. For example, a photomultiplier tube is used as the optical sensor. The X-ray detector 12 may be a direct conversion type detector (semiconductor detector) having a semiconductor element that converts incident X-rays into an electrical signal.

回転フレーム13は、X線管11とX線検出器12とを回転軸Z回りに回転可能に支持する円環状のフレームである。具体的には、回転フレーム13は、X線管11とX線検出器12とを対向支持する。回転フレーム13は、固定フレーム(図示せず)に回転軸Z回りに回転可能に支持される。CT制御装置15により回転フレーム13が回転軸Z回りに回転することによりX線管11とX線検出器12とを回転軸Z回りに回転させる。回転フレーム13は、CT制御装置15の駆動機構からの動力を受けて回転軸Z回りに一定の角速度で回転する。回転フレーム13の開口部には、画像視野(FOV)が設定される。   The rotating frame 13 is an annular frame that supports the X-ray tube 11 and the X-ray detector 12 so as to be rotatable about the rotation axis Z. Specifically, the rotating frame 13 supports the X-ray tube 11 and the X-ray detector 12 so as to face each other. The rotating frame 13 is supported by a fixed frame (not shown) so as to be rotatable around the rotation axis Z. The X-ray tube 11 and the X-ray detector 12 are rotated about the rotation axis Z by rotating the rotation frame 13 about the rotation axis Z by the CT control device 15. The rotating frame 13 receives power from the drive mechanism of the CT control device 15 and rotates around the rotation axis Z at a constant angular velocity. An image field of view (FOV) is set at the opening of the rotating frame 13.

なお、本実施形態では、非チルト状態での回転フレーム13の回転軸又は寝台20の天板の長手方向をZ軸方向、Z軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をX軸方向、Z軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をY軸方向と定義する。   In the present embodiment, the longitudinal direction of the rotation axis of the rotary frame 13 or the top plate of the bed 20 in the non-tilt state is orthogonal to the Z-axis direction and the Z-axis direction, and the axial direction that is horizontal to the floor surface is X An axial direction perpendicular to the axial direction and the Z-axis direction and perpendicular to the floor surface is defined as a Y-axis direction.

X線高電圧装置14は、変圧器(トランス)及び整流器等の電気回路を有し、X線管11に印加する高電圧及びX線管11に供給するフィラメント電流を発生する高電圧発生装置と、X線管11が照射するX線に応じた出力電圧の制御を行うX線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。X線高電圧装置14は、CTガントリ10内の回転フレーム13に設けられてもよいし、CTガントリ10内の固定フレーム(図示しない)に設けられても構わない。   The X-ray high voltage device 14 includes an electric circuit such as a transformer and a rectifier, and generates a high voltage to be applied to the X-ray tube 11 and a filament current to be supplied to the X-ray tube 11. And an X-ray control device that controls the output voltage in accordance with the X-rays irradiated by the X-ray tube 11. The high voltage generator may be a transformer system or an inverter system. The X-ray high voltage apparatus 14 may be provided on the rotating frame 13 in the CT gantry 10 or may be provided on a fixed frame (not shown) in the CT gantry 10.

ウェッジ16は、被検体Pに照射されるX線の線量を調節する。具体的には、ウェッジ16は、X線管11から被検体Pへ照射されるX線の線量が予め定められた分布になるようにX線を減衰する。例えば、ウェッジ16としては、ウェッジフィルタ(wedge filter)やボウタイフィルタ(bow-tie filter)等のアルミニウム等の金属板が用いられる。   The wedge 16 adjusts the X-ray dose irradiated to the subject P. Specifically, the wedge 16 attenuates X-rays so that the dose of X-rays irradiated from the X-ray tube 11 to the subject P has a predetermined distribution. For example, a metal plate such as aluminum such as a wedge filter or a bow-tie filter is used as the wedge 16.

コリメータ17は、ウェッジ16を透過したX線の照射範囲を限定する。コリメータ17は、X線を遮蔽する複数の鉛板をスライド可能に支持し、複数の鉛板により形成されるスリットの形態を調節する。コリメータ17は、X線の照射範囲を限定することにより、例えば、コーンビーム形にX線を成形する。   The collimator 17 limits the irradiation range of X-rays that have passed through the wedge 16. The collimator 17 slidably supports a plurality of lead plates that shield X-rays, and adjusts the shape of the slit formed by the plurality of lead plates. The collimator 17 shapes the X-rays into, for example, a cone beam shape by limiting the X-ray irradiation range.

DAS18(Data Acquisition System)は、X線検出器12により検出されたX線の線量に応じた電気信号をX線検出器12から読み出し、読み出した電気信号を可変の増幅率で増幅し、ビュー期間に亘り電気信号を積分することにより当該ビュー期間に亘るX線の線量に応じたデジタル値を有するCT生データを収集する。DAS18は、例えば、CT生データを生成可能な回路素子を搭載したASIC(Application Specific Integrated Circuit)により実現される。CT生データは、非接触データ伝送装置等を介してコンソール装置30に伝送される。   The DAS 18 (Data Acquisition System) reads out an electrical signal corresponding to the X-ray dose detected by the X-ray detector 12 from the X-ray detector 12, amplifies the read-out electrical signal with a variable amplification factor, and a view period. CT raw data having a digital value corresponding to the X-ray dose over the view period is collected by integrating the electrical signal over a period of time. The DAS 18 is realized by, for example, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) equipped with a circuit element capable of generating CT raw data. The CT raw data is transmitted to the console device 30 via a non-contact data transmission device or the like.

CT制御装置15は、システム制御回路36からの制御に従いX線CT撮像を実行するためにX線高電圧装置14やDAS18を制御する。CT制御装置15は、CPU(Central Processing Unit)等を有する処理回路と、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構とを有する。処理回路は、ハードウェア資源として、CPUやMPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサとROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等のメモリとを有する。また、CT制御装置15は、ASICやFPGA(Field Programmable Gate Array)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、SPLD(Simple Programmable Logic Device)により実現されてもよい。   The CT control device 15 controls the X-ray high voltage device 14 and the DAS 18 in order to execute X-ray CT imaging in accordance with the control from the system control circuit 36. The CT control device 15 includes a processing circuit having a CPU (Central Processing Unit) and the like, and a driving mechanism such as a motor and an actuator. The processing circuit includes, as hardware resources, a processor such as a CPU or MPU (Micro Processing Unit) and a memory such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory). The CT control device 15 may be realized by an ASIC, an FPGA (Field Programmable Gate Array), a CPLD (Complex Programmable Logic Device), or an SPLD (Simple Programmable Logic Device).

なお、CTガントリ10は、X線発生部とX線検出部とが一体として被検体の周囲を回転するRotate/Rotate-Type(第3世代CT)、リング状にアレイされた多数のX線検出素子が固定され、X線発生部のみが被検体の周囲を回転するStationary/Rotate-Type(第4世代CT)等の様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本実施形態へ適用可能である。   The CT gantry 10 has a Rotate / Rotate-Type (third generation CT) in which an X-ray generation unit and an X-ray detection unit are integrally rotated around a subject, and a large number of X-ray detections arrayed in a ring shape. There are various types such as Stationary / Rotate-Type (fourth generation CT) in which the element is fixed and only the X-ray generation unit rotates around the subject, and any type is applicable to the present embodiment.

コンソール装置30は、メモリ31、CTデータメモリ32、ディスプレイ33、入力インタフェース34、画像生成回路35、システム制御回路36、ネットワークインタフェース37及び処理回路38を備えている。メモリ31、ディスプレイ33、入力インタフェース34、ネットワークインタフェース37及び処理回路38は、画像処理装置39を構成している。但し、本実施形態のように、画像処理装置をモダリティに組み込む場合、メモリ31、ディスプレイ33、入力インタフェース34及びネットワークインタフェース37は、コンソール装置30の処理と、画像処理装置39の処理との両者に用いられる。また、メモリ31、CTデータメモリ32、ディスプレイ33、入力インタフェース34、画像生成回路35、システム制御回路36、ネットワークインタフェース37及び処理回路38間のデータ通信は、バス(bus)を介して行われる。また、本実施形態のように画像処理装置をモダリティに組み込む場合、システム制御回路36を処理回路38に含めてもよい。但し、本実施形態では、画像処理装置をモダリティと別体に設けた形態としてもよい旨の前述した説明と整合させる観点から、システム制御回路36と処理回路38とを別々に設けた構成例について述べている。   The console device 30 includes a memory 31, a CT data memory 32, a display 33, an input interface 34, an image generation circuit 35, a system control circuit 36, a network interface 37, and a processing circuit 38. The memory 31, the display 33, the input interface 34, the network interface 37, and the processing circuit 38 constitute an image processing device 39. However, when the image processing apparatus is incorporated into the modality as in this embodiment, the memory 31, the display 33, the input interface 34, and the network interface 37 are used for both the processing of the console apparatus 30 and the processing of the image processing apparatus 39. Used. Data communication among the memory 31, CT data memory 32, display 33, input interface 34, image generation circuit 35, system control circuit 36, network interface 37, and processing circuit 38 is performed via a bus. Further, when the image processing apparatus is incorporated into the modality as in the present embodiment, the system control circuit 36 may be included in the processing circuit 38. However, in the present embodiment, a configuration example in which the system control circuit 36 and the processing circuit 38 are separately provided from the viewpoint of matching with the above description that the image processing apparatus may be provided separately from the modality. Says.

メモリ31は、種々の情報を記憶するHDD(Hard Disk Drive)やSSD(Solid State Drive)、集積回路記憶装置等の記憶装置である。また、メモリ31は、CD−ROMドライブやDVD(Digital Versatile Disc)ドライブ、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置等であっても良い。また、メモリ31の保存領域は、X線CT装置1内にあってもよいし、ネットワークで接続された外部記憶装置内にあってもよい。   The memory 31 is a storage device such as an HDD (Hard Disk Drive), an SSD (Solid State Drive), or an integrated circuit storage device that stores various information. The memory 31 may be a drive device that reads / writes various information from / to a portable storage medium such as a CD-ROM drive, a DVD (Digital Versatile Disc) drive, or a flash memory. The storage area of the memory 31 may be in the X-ray CT apparatus 1 or in an external storage device connected by a network.

メモリ31は、例えば、被検体Pの臓器を示す複数のボクセルを有する1つ以上の医用3D画像を記憶する。例えば図2に示すように、医用3D画像g0は、付帯情報及び医用3D画像データを含んでいる。3D画像データは、ボリュームデータと呼んでもよい。医用3D画像データを構成する各々のボクセルの値は、被検体のスキャン結果から得られる。1つ以上の医用3D画像は、例えば、時系列に沿った一連の画像を含んでいてもよい。医用3D画像g0としては、第1の実施形態ではCT画像が用いられるものの、これに限らず、画像処理装置が設けられるモダリティに応じた医用画像が適宜、使用可能となっている。   The memory 31 stores, for example, one or more medical 3D images having a plurality of voxels indicating the organ of the subject P. For example, as shown in FIG. 2, the medical 3D image g0 includes supplementary information and medical 3D image data. The 3D image data may be called volume data. The value of each voxel constituting the medical 3D image data is obtained from the scan result of the subject. The one or more medical 3D images may include, for example, a series of images along a time series. As the medical 3D image g0, a CT image is used in the first embodiment. However, the medical 3D image g0 is not limited thereto, and a medical image corresponding to the modality in which the image processing apparatus is provided can be used as appropriate.

また例えば、メモリ31は、設計図データ、CT生データ、処理途中のデータ、表示画像、本実施形態に係る制御プログラム、テーブル、処理回路38用のプログラム等を記憶する。   Further, for example, the memory 31 stores design drawing data, CT raw data, data in the middle of processing, a display image, a control program according to the present embodiment, a table, a program for the processing circuit 38, and the like.

設計図データは、医用3D画像に基づいて作成され、臓器の形状、硬さ、密度及び実効原子番号のうちの2つ以上を個別に略ボクセル毎に示すデータである。「略ボクセル毎」は、「1〜数100個程度のボクセル単位」でもよく、「1〜数mm単位」といった単位距離でもよい。例えば、XYZ方向にそれぞれ8個のボクセルを集めた場合、「略ボクセル毎」は、512個のボクセル単位となる。すなわち、XYZ方向にそれぞれi個、j個、k個のボクセルを集めた場合、「略ボクセル毎」は、i×j×k個のボクセル単位となる。「略ボクセル」は、ボクセルセットと呼んでもよい。また、ボクセルの個数や距離ではなく、近い範囲の値を分類してセグメント化(区分化)することにより、略ボクセル毎に値をまとめてもよい。いずれにしても、「略ボクセル毎」に含まれるボクセルが複数個の場合、略ボクセル毎の値(代表値)を求める必要がある。略ボクセル毎の値の求め方としては、例えば、「略ボクセル毎」に含まれる複数個のボクセルの値から中央値、最大値又は最小値を抽出する抽出方法、又は当該複数個のボクセルの値から平均値を算出する算出方法などが適宜、使用可能となっている。なお、抽出方法は、ボクセルの値には基づかずに、予め設定された相対位置をもつボクセルの値を抽出してもよい。この場合、例えば「略ボクセル毎」に含まれる複数個のボクセルのうち、相対的に中央に位置するボクセルから値を抽出してもよい。一方、「略ボクセル毎」に含まれるボクセルが1個の場合、前述した抽出方法及び算出方法を実行する必要はない。設計図データは、例えば、硬さ、密度及び実効原子番号を個別に略ボクセル毎に示す3つの画像のうちの1つ以上を含むように作成されてもよい。例えば図3に示すように、硬さを示す第1画像g1は、付帯情報及び3D画像データを含んでいる。第1画像g1の3D画像データを構成する各々の略ボクセル毎の値は、硬さを示している。ここでいう「硬さ」は、圧力に対する変形率に対応する指標であり、「柔らかさ」と読み替えてもよい。このような「硬さ」の指標としては、例えば、弾性率、可撓性、強度、硬度(硬さ)、靱性などが適宜、使用可能となっている。弾性率は、例えば、ヤング率やポアソン比である。強度は、例えば、剛性、引張強さ、圧縮強さ、せん断強さ、などを示す。硬度としての硬さは、例えば、ビッカース硬さ、ブリネル硬さ、ロックウェル硬さ、ショア硬さ、ヌープ硬さ、モース硬さ、などを示す。靭性は、物質破壊に対する仕事量、粘り強さ、脆性(もろさ)などを示す。このような設計図データは、医用3D画像から略ボクセル毎の値(代表値)を求めた後に、略ボクセル毎の値から、指標(硬さ、密度、実効原子番号)の値を求めることにより、作成されてもよい。あるいは、設計図データは、医用3D画像の各ボクセルの指標(硬さ、密度、実効原子番号)の値を求めた後に、各ボクセルの指標の値から略ボクセル毎の値(代表値)を求めることにより、作成されてもよい。   The design drawing data is data created based on a medical 3D image and individually indicating two or more of the shape, hardness, density, and effective atomic number of an organ for each voxel. The “substantially every voxel” may be “a unit of about 1 to several hundreds of voxels” or a unit distance such as “a unit of 1 to several mm”. For example, when eight voxels are collected in the XYZ directions, “substantially every voxel” is a unit of 512 voxels. That is, when i, j, and k voxels are collected in the XYZ directions, “substantially every voxel” is a unit of i × j × k voxels. The “substantially voxel” may be called a voxel set. In addition, the values may be collected for each voxel by classifying and segmenting (segmenting) values in a close range instead of the number and distance of voxels. In any case, when there are a plurality of voxels included in “approximately every voxel”, it is necessary to obtain a value (representative value) for each approximately voxel. As a method for obtaining a value for each approximate voxel, for example, an extraction method for extracting a median value, a maximum value, or a minimum value from a plurality of voxel values included in “approximately each voxel”, or a value for the plurality of voxels A calculation method for calculating an average value from the above can be used as appropriate. Note that the extraction method may extract the value of a voxel having a preset relative position without being based on the value of the voxel. In this case, for example, a value may be extracted from a voxel positioned relatively at the center among a plurality of voxels included in “approximately every voxel”. On the other hand, when there is one voxel included in “substantially for each voxel”, it is not necessary to execute the extraction method and the calculation method described above. The design drawing data may be created so as to include, for example, one or more of three images individually indicating hardness, density, and effective atomic number for each voxel. For example, as shown in FIG. 3, the first image g <b> 1 indicating the hardness includes incidental information and 3D image data. The value for each approximately voxel constituting the 3D image data of the first image g1 indicates the hardness. Here, “hardness” is an index corresponding to a deformation rate with respect to pressure, and may be read as “softness”. As such an index of “hardness”, for example, elastic modulus, flexibility, strength, hardness (hardness), toughness, and the like can be used as appropriate. The elastic modulus is, for example, Young's modulus or Poisson's ratio. The strength indicates, for example, rigidity, tensile strength, compressive strength, shear strength, and the like. The hardness as hardness indicates, for example, Vickers hardness, Brinell hardness, Rockwell hardness, Shore hardness, Knoop hardness, Mohs hardness, and the like. Toughness refers to the work load, tenacity, brittleness (brittleness), etc. for material destruction. Such design drawing data is obtained by calculating the value of each voxel (representative value) from a medical 3D image and then obtaining the value of an index (hardness, density, effective atomic number) from the value for each approximate voxel. , May be created. Alternatively, the design drawing data obtains a value (representative value) for each voxel from the value of each voxel index after obtaining the value of each voxel (hardness, density, effective atomic number) of the medical 3D image. It may be created.

同様に、図4に一例を示すように、密度を示す第2画像g2は、付帯情報及び3D画像データを含んでいる。第2画像g2の3D画像データを構成する各々の略ボクセル毎の値は、密度を示している。   Similarly, as shown in an example in FIG. 4, the second image g <b> 2 indicating the density includes incidental information and 3D image data. The value for each approximately voxel constituting the 3D image data of the second image g2 indicates the density.

同様に、図5に一例を示すように、実効原子番号を示す第3画像g3は、付帯情報及び3D画像データを含んでいる。第3画像g3の3D画像データを構成する各々の略ボクセル毎の値は、実効原子番号(Zeff)を示している。   Similarly, as shown in FIG. 5, the third image g <b> 3 showing the effective atomic number includes incidental information and 3D image data. The value for each approximately voxel constituting the 3D image data of the third image g3 indicates an effective atomic number (Zeff).

また、図6に一例を示すように、形状を示す第4画像g4としては、前述した医用3D画像を用いてもよい。あるいは、図7に一例を示すように、形状を示す情報g4iとして、前述した医用3D画像の1つに対応するSTLファイルを用いてもよい。補足すると、設計図データは、第4画像g4又は情報g4iを含むように作成されてもよい。第1の実施形態の設計図データは、図8に示すように、第1画像g1及び第4画像を含むように作成される。   Further, as illustrated in FIG. 6, the above-described medical 3D image may be used as the fourth image g4 indicating the shape. Alternatively, as shown in FIG. 7, an STL file corresponding to one of the aforementioned medical 3D images may be used as the information g4i indicating the shape. Supplementally, the design drawing data may be created so as to include the fourth image g4 or the information g4i. As shown in FIG. 8, the design drawing data of the first embodiment is created so as to include the first image g1 and the fourth image.

また例えば、メモリ31は、設計図データの出力先である3D造形装置40の仕様を記憶してもよい。3D造形装置40の仕様は、ネットワークインタフェース37を介して3D造形装置40から受信され、処理回路38からメモリ31に書き込まれる。ここでいう3D造形装置40の仕様は、硬さ、密度及び実効原子番号のうち、3D造形物の造形に適用可能な指標を意味している。   For example, the memory 31 may store the specification of the 3D modeling apparatus 40 that is the output destination of the design drawing data. The specifications of the 3D modeling apparatus 40 are received from the 3D modeling apparatus 40 via the network interface 37 and written into the memory 31 from the processing circuit 38. The specification of 3D modeling apparatus 40 here means the index applicable to modeling of 3D modeling thing among hardness, density, and effective atomic number.

CTデータメモリ32は、CTガントリ10から伝送されたCT生データを記憶する記憶装置である。CTデータメモリ32は、HDDやSSD、集積回路記憶装置等の記憶装置である。   The CT data memory 32 is a storage device that stores the CT raw data transmitted from the CT gantry 10. The CT data memory 32 is a storage device such as an HDD, SSD, or integrated circuit storage device.

ディスプレイ33は、システム制御回路36や処理回路38の制御を受けて、種々の情報を表示する。例えば、ディスプレイ33は、メモリ31内の医用3D画像の表示データや、ユーザからの各種操作を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)等を出力する。ディスプレイ33としては、例えば、CRTディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、LEDディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は当技術分野で知られている他の任意のディスプレイが適宜利用可能である。   The display 33 displays various information under the control of the system control circuit 36 and the processing circuit 38. For example, the display 33 outputs display data of a medical 3D image in the memory 31, GUI (Graphical User Interface) for receiving various operations from the user, and the like. As the display 33, for example, a CRT display, a liquid crystal display, an organic EL display, an LED display, a plasma display, or any other display known in the art can be used as appropriate.

入力インタフェース34は、ユーザからの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換してシステム制御回路36や処理回路38に出力する。例えば、入力インタフェース34は、CT生データを収集する際の収集条件や、医用3D画像を再構成する際の再構成条件、医用3D画像から設計図データを生成する際の条件、3D造形装置40への設計図データの出力指令等をユーザから受け付ける。入力インタフェース34としては、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等が適宜、使用可能となっている。なお、本実施形態において、入力インタフェース34は、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等の物理的な操作部品を備えるものに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路38へ出力する電気信号の処理回路も入力インタフェース34の例に含まれる。   The input interface 34 receives various input operations from the user, converts the received input operations into electric signals, and outputs them to the system control circuit 36 and the processing circuit 38. For example, the input interface 34 is a collection condition for collecting CT raw data, a reconstruction condition for reconstructing a medical 3D image, a condition for generating design drawing data from a medical 3D image, and the 3D modeling apparatus 40. A design drawing data output command or the like is received from the user. As the input interface 34, for example, a mouse, a keyboard, a trackball, a switch, a button, a joystick, a touch pad, a touch panel display, and the like can be used as appropriate. In the present embodiment, the input interface 34 is not limited to a physical operation component such as a mouse, keyboard, trackball, switch, button, joystick, touch pad, and touch panel display. For example, an example of the input interface 34 includes an electric signal processing circuit that receives an electric signal corresponding to an input operation from an external input device provided separately from the apparatus and outputs the electric signal to the processing circuit 38. .

画像生成回路35は、本スキャン時のプロトコルと、CTガントリ10から伝送されたCT生データとに基づいて再構成処理を行い、被検体Pに関するCT値の空間分布を表現する医用3D画像(CT画像)を生成する。本スキャン時のプロトコルは、例えば、シングルエナジーCTスキャン又はデュアルエナジーCTスキャンを示す。画像再構成アルゴリズムとしては、FBP(filtered back projection)法や逐次近似再構成法等の既存の画像再構成アルゴリズムが用いられれば良い。また、画像生成回路35は、生成した医用3D画像に種々の画像処理を施す。例えば、画像生成回路35は、医用3D画像にボリュームレンダリングや、サーフェスボリュームレンダリング、画素値投影処理、MPR(Multi-Planer Reconstruction)処理、CPR(Curved MPR)処理等の3次元画像処理を施して表示画像を生成する。生成した医用3D画像及び表示画像は、メモリ31に保存される。   The image generation circuit 35 performs a reconstruction process based on the protocol at the time of the main scan and the CT raw data transmitted from the CT gantry 10, and a medical 3D image (CT that represents the spatial distribution of CT values related to the subject P. Image). The protocol at the time of the main scan indicates, for example, a single energy CT scan or a dual energy CT scan. As the image reconstruction algorithm, an existing image reconstruction algorithm such as an FBP (filtered back projection) method or a successive approximation reconstruction method may be used. The image generation circuit 35 performs various image processes on the generated medical 3D image. For example, the image generation circuit 35 performs 3D image processing such as volume rendering, surface volume rendering, pixel value projection processing, MPR (Multi-Planer Reconstruction) processing, and CPR (Curved MPR) processing on a medical 3D image for display. Generate an image. The generated medical 3D image and display image are stored in the memory 31.

システム制御回路36は、入力インタフェース34を介してユーザから受け付けた入力操作に基づいて、メモリ41内の制御プログラムを読み出して処理回路38内のメモリ上に展開し、展開された制御プログラムに従ってX線CT装置1の各部を制御する。例えば、システム制御回路36は、シングルエナジーCTスキャン又はデュアルエナジーCTスキャンといった本スキャン時にCT撮像を行うためCTガントリ10と寝台20とを同期的に制御する。また、システム制御回路36は、CTガントリ10による位置決めスキャンを実行可能である。システム制御回路36は、位置決めスキャンのために、CTガントリ10と寝台20とを同期的に制御する。また、システム制御回路36は、画像生成回路35の処理に応じて、表示画像等をディスプレイ33に表示させる。   The system control circuit 36 reads out the control program in the memory 41 based on the input operation received from the user via the input interface 34 and develops it on the memory in the processing circuit 38, and X-rays according to the developed control program. Each part of the CT apparatus 1 is controlled. For example, the system control circuit 36 controls the CT gantry 10 and the bed 20 synchronously in order to perform CT imaging during a main scan such as a single energy CT scan or a dual energy CT scan. The system control circuit 36 can execute a positioning scan by the CT gantry 10. The system control circuit 36 controls the CT gantry 10 and the bed 20 synchronously for positioning scanning. Further, the system control circuit 36 displays a display image or the like on the display 33 in accordance with the processing of the image generation circuit 35.

ネットワークインタフェース37は、コンソール装置30内の画像処理装置39をネットワークNwに接続して3D造形装置40と通信するための回路である。ネットワークインタフェース37としては、例えば、ネットワークインタフェースカード(NIC)が使用可能となっている。以下の説明では、画像処理装置39及び3D造形装置40の間の通信にネットワークインタフェース37が介在する旨の記載を省略する。   The network interface 37 is a circuit for connecting the image processing device 39 in the console device 30 to the network Nw and communicating with the 3D modeling device 40. As the network interface 37, for example, a network interface card (NIC) can be used. In the following description, description that the network interface 37 is interposed in the communication between the image processing device 39 and the 3D modeling device 40 is omitted.

処理回路38は、入力インタフェース34から出力される入力操作の電気信号に応じて画像処理装置39の動作を制御する。例えば、処理回路38は、ハードウェア資源として、CPUやMPU、GPU(Graphics Processing Unit)等のプロセッサとROMやRAM等の(内部)メモリとを有する。処理回路38は、例えばメモリ31からプログラムを読み出し、(内部)メモリに展開されたプログラムを実行するプロセッサにより、取得機能381、作成機能382及び出力機能383を実行する。各機能は、処理に関するデータをディスプレイ33に表示させる表示制御機能を含んでもよい。また、各機能は一例であり、全体として同様の機能であればよいため、全てを1つの機能にまとめてもよく、より細かい機能に分散して実施してもよい。   The processing circuit 38 controls the operation of the image processing device 39 according to the electric signal of the input operation output from the input interface 34. For example, the processing circuit 38 includes, as hardware resources, a processor such as a CPU, MPU, or GPU (Graphics Processing Unit) and an (internal) memory such as a ROM or RAM. The processing circuit 38 reads out a program from the memory 31, for example, and executes an acquisition function 381, a creation function 382, and an output function 383 by a processor that executes the program loaded in the (internal) memory. Each function may include a display control function for displaying data related to processing on the display 33. Moreover, each function is an example, and it is sufficient if the functions are the same as a whole. Therefore, all the functions may be combined into one function, or may be distributed and implemented in smaller functions.

ここで、取得機能381は、医用3D画像を取得する機能であり、例えば、図示しない他のモダリティ又は画像サーバ等からネットワークNwを介して医用3D画像を取得してメモリ31内に保存する。なお、本実施形態では、取得機能381を用いていない。   Here, the acquisition function 381 is a function for acquiring a medical 3D image. For example, the acquisition function 381 acquires a medical 3D image from another modality (not shown) or an image server via the network Nw and stores it in the memory 31. In the present embodiment, the acquisition function 381 is not used.

作成機能(作成部)382は、図2に示すように、当該医用3D画像g0に基づいて、臓器の形状、硬さ、密度及び実効原子番号のうちの2つ以上を個別に略ボクセル毎に示す設計図データを作成する機能である。   As shown in FIG. 2, the creation function (creation unit) 382 generates two or more of the organ shape, hardness, density, and effective atomic number individually for each voxel based on the medical 3D image g0. This is a function for creating the design drawing data shown.

例えば、作成機能382は、硬さ、密度及び実効原子番号を個別に略ボクセル毎に示す3つの画像g1〜g3のうちの1つ以上を含むように設計図データを作成してもよい。   For example, the creation function 382 may create design drawing data so as to include one or more of three images g1 to g3 that individually indicate the hardness, density, and effective atomic number for each voxel.

また例えば、1つ以上の医用3D画像が時系列に沿った一連の画像を含んでいる場合に、作成機能382は、当該一連の画像に基づいて、臓器の周期的な運動に伴う変形量を計測することにより、硬さを示す第1画像g1を得ると共に、第1画像g1を含むように設計図データを作成してもよい。臓器が血管の場合、例えば、作成機能382は、時系列のCT画像から血管を抽出して動きを補正し、血管の断面積の時間方向の変形量を計測し、構造解析を用いて血管の硬さを推定し、推定値をボクセルに含む第1画像g1を生成すればよい。変形量としては、例えば、心拍等の運動に伴う臓器もしくは人体内に留置されたデバイスの変形量が使用可能となっている。具体的には例えば、変形量としては、変形量、動き量(変動量)、断面積変動量、硬さ、剛性(Stiffness)などが適宜、使用可能となっている。   In addition, for example, when one or more medical 3D images include a series of images along a time series, the creation function 382 calculates a deformation amount associated with a periodic motion of the organ based on the series of images. By measuring, the first image g1 indicating the hardness may be obtained, and the design drawing data may be created so as to include the first image g1. When the organ is a blood vessel, for example, the creation function 382 corrects the motion by extracting the blood vessel from the time-series CT image, measures the deformation amount in the time direction of the cross-sectional area of the blood vessel, and uses structural analysis to analyze the blood vessel. The first image g1 may be generated by estimating the hardness and including the estimated value in the voxel. As the amount of deformation, for example, the amount of deformation of an organ placed in an organ or a human body accompanying an exercise such as a heartbeat can be used. Specifically, for example, as the deformation amount, a deformation amount, a motion amount (variation amount), a cross-sectional area variation amount, hardness, stiffness, and the like can be used as appropriate.

詳しくは、作成機能382は、時系列のCT画像に基づいて力学モデルを構築し、力学モデルを利用して心臓の血管についての構造流体解析を実行し、血管内の力学的指標を高精度に算出し、算出値をボクセルに含む第1画像g1を生成してもよい。このような時系列のCT画像に基づく力学的指標の算出には、公知の手法を用いればよい。力学的指標は、血管壁に関する力学的な指標を意味する。血管壁に関する力学的指標としては、例えば、血管壁の変位に関する指標、血管壁に生じる応力やひずみに関する指標、血管内腔に負荷される内圧分布に関する指標、血管の硬さなどをあらわす材料特性に関する指標等に分類される。血管の硬さなどをあらわす材料特性に関する指標は、血管組織の応力とひずみの関係を示す曲線の平均的な傾き等が挙げられる。力学モデルは、血管や血液の挙動を表現するための数値モデルである。力学モデルは、構造流体解析の手法に応じて異なるタイプを有している。例えば、力学モデルは、連続体力学モデルと簡易的力学モデルとに分類される。連続体力学モデルは、例えば、有限要素法(FEM:finite element method)や境界要素法に用いられる。簡易的力学モデルは、例えば、材料力学に基づく材料力学モデルと流れ学に基づく流体力学モデルとに分類される。なお、以下の説明において特に言及しない場合、力学モデルのタイプについては特に限定しないものとする。   Specifically, the creation function 382 builds a dynamic model based on time-series CT images, performs structural fluid analysis on the blood vessels of the heart using the dynamic model, and accurately determines mechanical indices in the blood vessels. The first image g1 may be generated by calculating and including the calculated value in the voxel. A known method may be used to calculate the mechanical index based on such time-series CT images. The mechanical index means a mechanical index related to the blood vessel wall. Examples of the mechanical index related to the blood vessel wall include an index related to the displacement of the blood vessel wall, an index related to the stress and strain generated in the blood vessel wall, an index related to the distribution of internal pressure applied to the blood vessel lumen, and a material property representing the hardness of the blood vessel. Classified into indicators. Examples of the index relating to the material characteristics representing the hardness of the blood vessel include an average slope of a curve indicating the relationship between the stress and strain of the blood vessel tissue. The dynamic model is a numerical model for expressing the behavior of blood vessels and blood. The mechanical model has different types depending on the method of structural fluid analysis. For example, the dynamic model is classified into a continuum dynamic model and a simple dynamic model. The continuum mechanical model is used, for example, in a finite element method (FEM) or a boundary element method. The simple dynamic model is classified into, for example, a material dynamic model based on material dynamics and a hydrodynamic model based on rheology. Note that the type of the dynamic model is not particularly limited unless otherwise specified in the following description.

また、医用3D画像g0がCT画像を含んでいる場合に、作成機能382は、当該CT画像に基づいて密度を示す第2画像g2を得ると共に、第2画像g2を含むように設計図データを作成してもよい。CT画像から密度を算出するには、エネルギー弁別可能なスペクトラムCTによる公知の手法を用いればよい。   In addition, when the medical 3D image g0 includes a CT image, the creation function 382 obtains a second image g2 indicating the density based on the CT image, and the design drawing data so as to include the second image g2. You may create it. In order to calculate the density from the CT image, a known technique using spectrum CT capable of energy discrimination may be used.

同様に、医用3D画像g0がCT画像を含んでいる場合に、作成機能382は、当該CT画像に基づいて実効原子番号を示す第3画像g3を得ると共に、第3画像g3を含むように設計図データを作成してもよい。CT画像から実効原子番号を算出するには、エネルギー弁別可能なスペクトラムCTによる公知の手法を用いればよい。   Similarly, when the medical 3D image g0 includes a CT image, the creation function 382 obtains a third image g3 indicating an effective atomic number based on the CT image, and is designed to include the third image g3. You may create figure data. In order to calculate the effective atomic number from the CT image, a known method using spectrum CT capable of energy discrimination may be used.

また、作成機能382は、形状を示す第4画像g4として医用3D画像g0の1つを含むように設計図データを作成してもよい。あるいは、作成機能382は、形状を示す情報g4iとして医用3D画像の1つに対応するSTLファイルを含むように設計図データを作成してもよい。STL(Standard Triangulated Language)ファイルは、3Dプリンタの分野で広く用いられており、ファセットと呼ばれる微小な三角形の集合により形状を近似的に表現する形式のデータ構造を有している。STLファイルは、ファセット毎に、法線ベクトルデータと、三角形の頂点の座標とを含んでいる。なお、形状については、他の画像g1〜g3からでも分かるので、形状を示す第4画像g4及び情報g4iは省略してもよい。   The creation function 382 may create design drawing data so as to include one of the medical 3D images g0 as the fourth image g4 indicating the shape. Alternatively, the creation function 382 may create design drawing data so as to include an STL file corresponding to one of the medical 3D images as the information g4i indicating the shape. An STL (Standard Triangulated Language) file is widely used in the field of 3D printers, and has a data structure in which a shape is approximately expressed by a set of minute triangles called facets. The STL file includes normal vector data and coordinates of vertices of triangles for each facet. Since the shape can be understood from other images g1 to g3, the fourth image g4 and the information g4i indicating the shape may be omitted.

また、作成機能382は、メモリ31が設計図データの出力先である3D造形装置の仕様を更に記憶する場合に、当該仕様に適合するように設計図データを作成してもよい。この仕様は、設計図データの作成前に、作成機能(通信部)382が、ネットワークインタフェース37を介して、3D造形装置40との間で通信を実行することにより、3D造形装置40から受信した当該仕様をメモリ31に書き込むようにしてもよい。   In addition, when the memory 31 further stores the specification of the 3D modeling apparatus that is the output destination of the design drawing data, the creation function 382 may create the design drawing data so as to conform to the specification. This specification is received from the 3D modeling apparatus 40 by the creation function (communication unit) 382 communicating with the 3D modeling apparatus 40 via the network interface 37 before creating the design drawing data. The specification may be written in the memory 31.

このような作成機能382は、設計図データの出力先を含む要求の入力を契機として、設計図データを作成してもよい。設計図データの出力先としては、例えば、3D造形装置40又はシミュレーション装置(図示せず)が適宜、使用可能となっている。出力先の3D造形装置40としては、メタルプリンタ、有機プリンタ、無機プリンタなどの任意の3Dプリンタが適用可能である。   Such a creation function 382 may create design drawing data triggered by the input of a request including the output destination of the design drawing data. As an output destination of design drawing data, for example, the 3D modeling apparatus 40 or a simulation apparatus (not shown) can be used as appropriate. As the output destination 3D modeling apparatus 40, an arbitrary 3D printer such as a metal printer, an organic printer, or an inorganic printer is applicable.

出力機能(出力部)383は、作成された設計図データを出力する機能である。例えば、出力機能383は、設計図データを出力先に向けて出力する。出力先は、前述したように、例えば、入力インタフェースにより入力された要求により指定された3D造形装置40又はシミュレーション装置(図示せず)である。   The output function (output unit) 383 is a function for outputting the created design drawing data. For example, the output function 383 outputs the design drawing data toward the output destination. As described above, the output destination is, for example, the 3D modeling apparatus 40 or the simulation apparatus (not shown) designated by the request input through the input interface.

なお、取得機能381、作成機能382及び出力機能383は、一つの基板の処理回路38により実装されてもよいし、複数の基板の処理回路38により分散して実装されてもよい。同様に、コンソール装置30は、単一のコンソールにて複数の機能を実行するものとして説明したが、複数の機能を別々のコンソールが実行することにしても構わない。   The acquisition function 381, the creation function 382, and the output function 383 may be implemented by the processing circuit 38 for a single substrate, or may be implemented by being distributed by the processing circuits 38 for a plurality of substrates. Similarly, although the console device 30 has been described as performing a plurality of functions with a single console, a plurality of functions may be performed by separate consoles.

一方、3D造形装置40は、図9に示すように、メモリ41、処理回路42、造形部43及びネットワークインタフェース44を備えている。3D造形装置40は、「3Dプリンタ」と呼んでもよい。   On the other hand, as illustrated in FIG. 9, the 3D modeling apparatus 40 includes a memory 41, a processing circuit 42, a modeling unit 43, and a network interface 44. The 3D modeling apparatus 40 may be referred to as a “3D printer”.

メモリ41は、種々の情報を記憶するHDDやSSD、集積回路記憶装置等の記憶装置である。メモリ41は、例えば、設計図データ、処理途中のデータ、本実施形態に係るプログラムやテーブルを記憶する。   The memory 41 is a storage device such as an HDD, an SSD, or an integrated circuit storage device that stores various information. The memory 41 stores, for example, design drawing data, data being processed, programs and tables according to the present embodiment.

処理回路42は、ネットワークNwを介して受信した命令又はデータに応じて造形部43の動作を制御する。例えば、処理回路38は、ハードウェア資源として、CPUやMPU、GPU(Graphics Processing Unit)等のプロセッサとROMやRAM等のメモリとを有する。処理回路42は、メモリに展開されたプログラムを実行するプロセッサにより、通信機能421及び制御機能422を実行可能となっている。   The processing circuit 42 controls the operation of the modeling unit 43 according to the command or data received via the network Nw. For example, the processing circuit 38 includes, as hardware resources, a processor such as a CPU, MPU, or GPU (Graphics Processing Unit) and a memory such as a ROM or RAM. The processing circuit 42 can execute the communication function 421 and the control function 422 by a processor that executes a program loaded in the memory.

通信機能421は、ネットワークインタフェース44を介し、画像処理装置39の間で通信を実行する機能である。通信機能421は、画像処理装置39から設計図データを受信してメモリ41に書き込む。また、通信機能は、画像処理装置39からの要求に基づき、3D造形装置40の仕様を画像処理装置39に送信してもよい。   The communication function 421 is a function for executing communication between the image processing apparatuses 39 via the network interface 44. The communication function 421 receives design drawing data from the image processing apparatus 39 and writes it in the memory 41. Further, the communication function may transmit the specification of the 3D modeling apparatus 40 to the image processing apparatus 39 based on a request from the image processing apparatus 39.

制御機能422は、通信機能421により受信された設計図データに基づいて、造形部43を制御する。例えば、制御機能422は、3D造形するときの各層の厚さに対応して、設計図データに含まれる3D画像を複数の断面画像に分割し、得られた断面画像の各々を順次、造形部43に送出することにより、造形部43の動作を制御する。なお、制御機能422は、造形部43に設けてもよい。   The control function 422 controls the modeling unit 43 based on the design drawing data received by the communication function 421. For example, the control function 422 divides the 3D image included in the design drawing data into a plurality of cross-sectional images corresponding to the thickness of each layer when 3D modeling is performed, and sequentially obtains each of the obtained cross-sectional images. The operation of the modeling unit 43 is controlled by sending it to 43. The control function 422 may be provided in the modeling unit 43.

造形部43は、3D造形物を製造する公知の装置である。造形部43は、3D造形物を造形可能であればよく、例えば、熱溶解積層方式(FDM)、インクジェット方式(マテリアルジェッティング方式)、粉末固着方式(SLS/SLM)、光造形方式(SLA)の何れを用いてもよい。造形部43は、処理回路42からの制御に応じて、3D造形物を造形する。造形部43は、「造形機構部」又は「3Dプリンティング部」といった他の名称に読み替えてもよい。   The modeling unit 43 is a known device for manufacturing a 3D modeled object. The modeling unit 43 only needs to be able to model a 3D model. For example, a hot melt lamination method (FDM), an ink jet method (material jetting method), a powder fixing method (SLS / SLM), and an optical modeling method (SLA). Any of these may be used. The modeling unit 43 models a 3D model according to control from the processing circuit 42. The modeling unit 43 may be read as another name such as “modeling mechanism unit” or “3D printing unit”.

ネットワークインタフェース44は、3D造形装置40をネットワークNwに接続して画像処理装置39と通信するための回路である。ネットワークインタフェース44としては、例えば、ネットワークインタフェースカード(NIC)が使用可能となっている。以下の説明では、3D造形装置40及び画像処理装置39の間の通信にネットワークインタフェース44が介在する旨の記載を省略する。   The network interface 44 is a circuit for connecting the 3D modeling apparatus 40 to the network Nw and communicating with the image processing apparatus 39. As the network interface 44, for example, a network interface card (NIC) can be used. In the following description, a description that the network interface 44 is interposed in communication between the 3D modeling apparatus 40 and the image processing apparatus 39 is omitted.

次に、以上のように構成された造形システムの動作について図10のフローチャートを用いて説明する。   Next, operation | movement of the modeling system comprised as mentioned above is demonstrated using the flowchart of FIG.

始めに、CT装置1は、スキャン計画に従って、被検体Pの位置決め撮影の後、CT撮影を実行し、時系列に沿って、被検体の3D医用画像を生成する。3D医用画像はメモリ31に保存される。   First, the CT apparatus 1 executes CT imaging after positioning imaging of the subject P according to the scan plan, and generates a 3D medical image of the subject along a time series. The 3D medical image is stored in the memory 31.

次に、ステップST1において、CT装置1内の画像処理装置39では、ユーザにより入力インタフェース34が操作され、設計図データの出力先を含む要求が入力される。   Next, in step ST1, in the image processing apparatus 39 in the CT apparatus 1, the input interface 34 is operated by the user, and a request including the output destination of the design drawing data is input.

ステップST1の後、ステップST2において、処理回路38の作成機能382は、当該要求の入力を契機として、設計図データを作成する。但し、その前に、作成機能382は、ネットワークインタフェース37を介して、3D造形装置40との間で通信を実行することにより、3D造形装置40の仕様を要求するための問い合わせ要求を3D造形装置40に送信する。   After step ST1, in step ST2, the creation function 382 of the processing circuit 38 creates design drawing data triggered by the input of the request. However, before that, the creation function 382 performs an inquiry request for requesting the specification of the 3D modeling apparatus 40 by executing communication with the 3D modeling apparatus 40 via the network interface 37. 40.

ステップST2の後、ステップST3において、作成機能382は、3D造形装置40から仕様を受信し、当該仕様をメモリ31に書き込む。   After step ST2, in step ST3, the creation function 382 receives the specification from the 3D modeling apparatus 40 and writes the specification in the memory 31.

ステップST3の後、ステップST4〜ST5において、作成機能382は、メモリ31から医用3D画像を読み出す。また、作成機能382は、メモリ31に記憶された当該仕様に適合するように、医用3D画像に基づいて設計図データを作成する。例えば、作成機能382は、医用3D画像が時系列に沿った一連の画像を含んでいる場合に、作成機能382は、当該一連の画像に基づいて、臓器の周期的な運動に伴う変形量を計測することにより、硬さを示す第1画像g1を得る。また、作成機能382は、一連の医用3D画像g0のうちの1つを、形状を示す第4画像g4とする。しかる後、作成機能382は、硬さを示す第1画像g1と、形状を示す第4画像g4とを含む設計図データを作成する。なお、形状を示す第4画像g4を含めず、形状を示すSTLファイルを設計図データに含めてもよい。   After step ST3, the creation function 382 reads a medical 3D image from the memory 31 in steps ST4 to ST5. The creation function 382 creates design drawing data based on the medical 3D image so as to conform to the specification stored in the memory 31. For example, when the medical 3D image includes a series of images along a time series, the creation function 382 calculates the deformation amount associated with the periodic movement of the organ based on the series of images. By measuring, the 1st image g1 which shows hardness is obtained. In addition, the creation function 382 sets one of the series of medical 3D images g0 as the fourth image g4 indicating the shape. Thereafter, the creation function 382 creates design drawing data including a first image g1 indicating hardness and a fourth image g4 indicating shape. Note that the STL file indicating the shape may be included in the design drawing data without including the fourth image g4 indicating the shape.

ステップST5の後、ステップST6において、出力機能383は、作成された設計図データを、ステップST1で入力された要求内の出力先である3D造形装置40に向けて出力する。   After step ST5, in step ST6, the output function 383 outputs the created design drawing data to the 3D modeling apparatus 40 that is the output destination in the request input in step ST1.

ステップST6の後、ステップST7において、3D造形装置40の通信機能421は、画像処理装置39から設計図データを受信してメモリ41に書き込む。   After step ST6, in step ST7, the communication function 421 of the 3D modeling apparatus 40 receives the design drawing data from the image processing apparatus 39 and writes it in the memory 41.

ステップST7の後、ステップST8において、制御機能422は、この設計図データに基づいて、造形部43を制御する。造形部43は、制御機能422からの制御により、設計図データに基づいて、3D造形物を造形する。   After step ST7, in step ST8, the control function 422 controls the modeling unit 43 based on the design drawing data. The modeling unit 43 models a 3D modeled object based on the design drawing data under the control of the control function 422.

上述したように本実施形態によれば、被検体の臓器を示す複数のボクセルを有する1つ以上の医用3D画像を記憶する。医用3D画像に基づいて、臓器の形状、硬さ、密度及び実効原子番号のうちの2つ以上を個別に略ボクセル毎に示す設計図データを作成する。設計図データを出力する。これにより、解剖学的な部分よりも小さい単位(略ボクセル単位)で、臓器の柔らかさを正確に再現することができる。   As described above, according to the present embodiment, one or more medical 3D images having a plurality of voxels indicating the organ of the subject are stored. Based on the medical 3D image, design drawing data indicating two or more of the shape, hardness, density, and effective atomic number of the organ is shown for each approximately voxel individually. Output blueprint data. Thereby, the softness of the organ can be accurately reproduced in a unit (substantially voxel unit) smaller than the anatomical portion.

ここで、本実施形態によれば、例えば、臓器の形状及び硬さを個別に略ボクセル毎に示す2つの画像を含むように設計図データを作成することができる。これにより、臓器の形状及び硬さに対応して、小さい単位で臓器の柔らかさを正確に再現することができる。   Here, according to the present embodiment, for example, the design drawing data can be created so as to include two images individually showing the shape and hardness of the organ for each substantially voxel. Thereby, the softness of the organ can be accurately reproduced in a small unit corresponding to the shape and hardness of the organ.

また、本実施形態によれば、例えば、時系列に沿った一連の画像に基づいて、臓器の周期的な運動に伴う変形量を計測することにより、硬さを示す第1画像を得ると共に、第1画像を含むように設計図データを作成することができる。また、本実施形態によれば、例えば、形状を示す第4画像として医用3D画像の1つを含むように設計図データを作成することができる。但し、本実施形態は、説明に用いた2つの指標(硬さ及び形状)に限らず、前述した通り、形状、硬さ、密度及び実効原子番号のうちの任意の2つ以上を示す設計図データを作成するように実施して、同様の作用効果を得ることができる。このことは以下の各実施形態及び変形例でも同様である。   In addition, according to the present embodiment, for example, based on a series of images along a time series, by measuring the amount of deformation accompanying the periodic movement of the organ, a first image showing hardness is obtained, Blueprint data can be created to include the first image. Further, according to the present embodiment, for example, the design drawing data can be created so as to include one of the medical 3D images as the fourth image indicating the shape. However, this embodiment is not limited to the two indices (hardness and shape) used in the description, and as described above, a design diagram showing any two or more of the shape, hardness, density, and effective atomic number It is possible to obtain the same effect by implementing the method so as to create data. The same applies to the following embodiments and modifications.

また、本実施形態によれば、メモリが設計図データの出力先である3D造形装置の仕様を更に記憶する場合に、仕様に適合するように設計図データを作成することができる。これにより、3D造形装置の仕様に適合しない設計図データの作成を阻止することができる。   Further, according to the present embodiment, when the memory further stores the specification of the 3D modeling apparatus that is the output destination of the design drawing data, the design drawing data can be created so as to conform to the specification. Thereby, creation of design drawing data that does not conform to the specifications of the 3D modeling apparatus can be prevented.

また、本実施形態によれば、設計図データの出力先を含む要求の入力を契機として、設計図データを作成し、設計図データを出力先の3D造形装置に向けて出力することができる。これにより、設計図データを所望の3D造形装置に出力することができる。   Further, according to the present embodiment, it is possible to create design drawing data triggered by the input of a request including the output destination of the design drawing data, and output the drawing drawing data to the output 3D modeling apparatus. Thereby, design drawing data can be output to a desired 3D modeling apparatus.

<第2の実施形態>
次に、第2の実施形態に係る画像処理装置及び3D造形装置を含む造形システムについて説明する。なお、造形システムの全体構成は、図1に示した通りである。
<Second Embodiment>
Next, a modeling system including the image processing apparatus and the 3D modeling apparatus according to the second embodiment will be described. The overall configuration of the modeling system is as shown in FIG.

第2の実施形態は、第1の実施形態に比べ、図11に示すように、3D造形装置40の処理回路42に、設計図データから3D造形用データを作成するためのデータ作成機能423が付加されている。これに伴い、3D造形装置40内の他の構成も若干、変更されている。   Compared to the first embodiment, the second embodiment has a data creation function 423 for creating 3D modeling data from the design drawing data in the processing circuit 42 of the 3D modeling apparatus 40, as shown in FIG. It has been added. Along with this, other configurations in the 3D modeling apparatus 40 are also slightly changed.

例えば、メモリ41は、被検体の臓器(造形対象物)の指標の値毎に、当該指標を近似的に表現する素材の混合比、及び当該混合比から得られた3D造形物の指標の値と当該臓器の指標の値との差分、を記憶する。具体的には、被検体の臓器が実物の臓器であり、指標が硬さ、密度及び実効原子番号であり、素材が樹脂であるとする。このとき、メモリ41は、図12乃至図14に一例を示すように、硬さに関する第1テーブルT1、密度に関する第2テーブルT2、及び実効原子番号に関する第3テーブルT3を記憶している。なお、メモリ41は、3つのテーブルT1〜T3を記憶している必要はなく、2つ以上のテーブルを記憶していればよい。   For example, for each index value of the organ (modeling object) of the subject, the memory 41 has a mixing ratio of the material that approximately represents the index, and a value of the index of the 3D modeling object obtained from the mixing ratio. And the difference between the index value of the organ and the organ. Specifically, the organ of the subject is a real organ, the indices are hardness, density, and effective atomic number, and the material is resin. At this time, the memory 41 stores a first table T1 related to hardness, a second table T2 related to density, and a third table T3 related to effective atomic number, as shown in FIG. 12 to FIG. Note that the memory 41 does not need to store the three tables T1 to T3, and may store two or more tables.

第1テーブルT1は、硬さ、樹脂の混合比、及び実物の硬さとの差分、を対応つけて記憶している。ここで、左列の「硬さ」は、設計図データに示される「硬さ」に対応する。中央列の「樹脂の混合比」は、左列の「硬さ」を近似的に表現する樹脂の混合比を示している。右列の「実物の硬さとの差分」は、「当該混合比から得られた3D造形物の硬さと臓器の硬さ(実物の硬さ)との差分」を示している。ここで、実物の硬さは、例えば、エラストグラフィ画像から臓器の硬さを推定する手法により、予め医用画像から推定可能である。3D造形物の硬さは、例えば以下の(i)〜(ii)に示すように、混合比から算出可能である。   The first table T1 stores the hardness, the resin mixing ratio, and the difference from the actual hardness in association with each other. Here, the “hardness” in the left column corresponds to the “hardness” shown in the design drawing data. The “resin mixing ratio” in the center column indicates the resin mixing ratio that approximately represents the “hardness” in the left column. The “difference from actual hardness” in the right column indicates “the difference between the hardness of the 3D object obtained from the mixing ratio and the hardness of the organ (hardness of the actual object)”. Here, the hardness of the real object can be estimated from the medical image in advance by, for example, a method of estimating the hardness of the organ from the elastography image. The hardness of the 3D structure can be calculated from the mixing ratio, for example, as shown in the following (i) to (ii).

(i)複数の樹脂のうちの各々の樹脂を個別にプリントしたときの硬さを実験的に取得する。取得される硬さは、樹脂の数だけある。   (I) The hardness when each of the plurality of resins is individually printed is experimentally acquired. There are as many hardnesses as there are resins.

(ii)複数の樹脂を混合させてプリントしたときの硬さは、上記(i)で取得した各々の樹脂の硬さについて、混合比を用いて重み付け加算する。   (Ii) The hardness when printing is performed by mixing a plurality of resins is weighted and added using the mixing ratio for the hardness of each resin obtained in (i) above.

ここで、上記推定した実物の硬さから、上記算出した3D造形物の硬さを引き算することにより、右列の「実物の硬さとの差分」を算出可能である。   Here, by subtracting the calculated hardness of the 3D object from the estimated actual hardness, the “difference from the actual hardness” in the right column can be calculated.

第2テーブルT2は、密度、樹脂の混合比、及び実物の密度との差分、を対応つけて記憶している。ここで、左列の「密度」は、設計図データに示される「密度」に対応する。中央列の「樹脂の混合比」は、左列の「密度」を近似的に表現する樹脂の混合比を示している。右列の「実物の密度との差分」は、「当該混合比から得られた3D造形物の密度と臓器の密度(実物の密度)との差分」を示している。   The second table T2 stores the density, the resin mixing ratio, and the difference from the actual density in association with each other. Here, “density” in the left column corresponds to “density” shown in the design drawing data. The “resin mixing ratio” in the center column indicates the resin mixing ratio that approximately represents the “density” in the left column. “Difference with actual density” in the right column indicates “difference between density of 3D object and organ density (real density) obtained from the mixing ratio”.

第3テーブルT3は、実効原子番号、樹脂の混合比、及び実物の実効原子番号との差分、を対応つけて記憶している。ここで、左列の「実効原子番号」は、設計図データに示される「実効原子番号」に対応する。中央列の「樹脂の混合比」は、左列の「実効原子番号」を近似的に表現する樹脂の混合比を示している。右列の「実物の実効原子番号との差分」は、「当該混合比から得られた3D造形物の実効原子番号と臓器の実効原子番号(実物の実効原子番号)との差分」を示している。   The third table T3 stores the effective atomic number, the mixing ratio of the resin, and the difference from the actual effective atomic number in association with each other. Here, the “effective atomic number” in the left column corresponds to the “effective atomic number” indicated in the design drawing data. The “resin mixing ratio” in the center column indicates the resin mixing ratio that approximately represents the “effective atomic number” in the left column. The “difference from the effective atomic number of the actual object” in the right column indicates “the difference between the effective atomic number of the 3D object obtained from the mixture ratio and the effective atomic number of the organ (effective effective atomic number of the actual object)” Yes.

補足すると、例えば3D造形物の密度が、実際の臓器の密度と近くなるように樹脂の混合比を定めた場合、樹脂の混合比は「密度が実際に近くなること」をターゲットに定めるので、その場合に3D造形物の実効原子番号や硬さなどの他のパラメータは、実際の臓器から離れることになる。この場合、「実物の密度との差分」が小さくなる一方、「実物の硬さとの差分」及び「実物の実効原子番号との差分」がそれぞれ大きくなる。同様に、3D造形物の実効原子番号が、実際の臓器の実効原子番号の実物と近くなるように樹脂の混合比を定めた場合、「実物の実効原子番号との差分」が小さくなる一方、「実物の硬さとの差分」及び「実物の密度との差分」がそれぞれ大きくなる。なお、3D造形物の用途によっては、2つのパラメータの差分が両方とも小さくなるように樹脂混合比を設定してもよい。   Supplementally, for example, when the resin mixing ratio is determined so that the density of the 3D object is close to the density of the actual organ, the resin mixing ratio is determined to be “the density is actually close”. In that case, other parameters such as the effective atomic number and hardness of the 3D object are separated from the actual organ. In this case, the “difference from the actual density” decreases, while the “difference from the actual hardness” and the “difference from the actual effective atomic number” increase. Similarly, when the mixing ratio of the resin is determined so that the effective atomic number of the 3D object is close to the actual effective atomic number of the actual organ, the “difference from the effective atomic number of the actual object” becomes smaller, “Difference with actual hardness” and “Difference with actual density” increase. Depending on the application of the 3D object, the resin mixing ratio may be set so that the difference between the two parameters is reduced.

例えばユーザが手術練習などのために「実物の硬さとの差分」が小さい3D造形物を造形したい場合には、「硬さ」が実物と近くなるように樹脂混合比を定め、3D造形物の実効原子番号や密度の実物との差分が大きくなることを容認する。これに対し、ユーザが「実物と近いX線画像を撮影可能な3D造形物」を造形したい場合には、「実物の実効原子番号との差分」及び「実物の密度との差分」が小さい樹脂の混合比を選び、「実物の硬さとの差分」が大きくなることを容認するようにしてもよい。   For example, when a user wants to model a 3D model with a small “difference from actual hardness” for surgical practice, etc., the resin mixing ratio is determined so that the “hardness” is close to the actual model. The difference between the effective atomic number and the actual density is allowed to increase. On the other hand, when the user wants to model a “3D model that can capture an X-ray image close to the actual object”, a resin that has a small “difference from the effective atomic number of the actual object” and “difference from the actual density”. It is also possible to accept that the “difference from the actual hardness” becomes large.

あるいは、処理回路42は、1つ以上の画像が個別に示す硬さ、密度及び実効原子番号の各々に対し、略ボクセル毎にメモリ内の差分を互いに比較し、比較した結果に基づいて、最小の差分に対応する硬さ、密度又は実効原子番号の値を略ボクセル毎に選択してもよい。   Alternatively, the processing circuit 42 compares the difference in the memory for each voxel with respect to each of the hardness, density, and effective atomic number individually indicated by one or more images, and based on the comparison result, the minimum The value of hardness, density, or effective atomic number corresponding to the difference of may be selected for each voxel.

以上のように、硬さ、密度又は実効原子番号は、手術練習などの用途に応じてユーザが選択してもよく、差分同士の比較結果に応じて処理回路42が選択してもよい。ユーザが選択する場合、設計図データから作成される3D造形用データには、硬さ、密度又は実効原子番号が、全てのボクセルに共通した指標として用いられる。処理回路42が選択する場合、設計図データから作成される3D造形用データには、硬さ、密度及び実効原子番号の3種類が用いられ、略ボクセル毎に、硬さ、密度又は実効原子番号の値が割り当てられる。本実施形態では、処理回路42が選択する場合を例に挙げて述べる。   As described above, the hardness, density, or effective atomic number may be selected by the user according to the use such as surgical practice, or may be selected by the processing circuit 42 according to the comparison result between the differences. When the user selects, the hardness, density, or effective atomic number is used as an index common to all voxels in the 3D modeling data created from the design drawing data. When the processing circuit 42 selects, three types of hardness, density, and effective atomic number are used for the 3D modeling data created from the design drawing data. For each voxel, the hardness, density, or effective atomic number is used. The value of is assigned. In the present embodiment, a case where the processing circuit 42 selects is described as an example.

処理回路42の通信機能(受信部)421は、前述同様に、臓器の硬さ、密度及び実効原子番号を臓器の3つの指標とし、当該指標毎に、当該指標の値を略ボクセル毎に示す3つの医用3D画像のうちの2つ以上を含む設計図データを画像処理装置39から受信する。   As described above, the communication function (reception unit) 421 of the processing circuit 42 uses the organ hardness, density, and effective atomic number as the three indicators of the organ, and shows the value of the indicator for each voxel for each voxel. Blueprint data including two or more of the three medical 3D images is received from the image processing device 39.

ここで、設計図データは、3D造形装置40から所望の3D造形物を出力させるための3D造形データの作成に用いるデータである。図15に一例を示すように、設計図データは複数の医用3D画像を組み合わせて構成される。医用3D画像は立方体形状のボクセルの集合として表現され、略ボクセル毎に3D空間中のその位置における指標の値が割り当てられている。例えば、第2画像g2は3D造形物の密度の空間分布を表す画像であり、略ボクセル毎に指標の値として密度の値が割り当てられている。同様に、第3画像g3は3D造形物の実効原子番号の分布を表す画像であり、略ボクセル毎に指標の値として「Zeff」の値が割り当てられている。どの画像にどの種類の指標の値が割り当てられているかは、各画像に付帯された付帯情報によって定義されている。なお、本実施形態では画像ごとに異なる種類の指標の値が割り当てられる例を示したが、設計図データは、この例に限定されない。例えば、設計図データが1つの医用3D画像として構成され、1つの医用3D画像の略ボクセル毎に密度や実効原子番号など複数種類の指標の値を個別に割り当ててもかまわない。設計図データのデータ構造は、複数の付帯情報と、複数の医用3D画像とを含み、3D造形装置40のデータ作成機能423による比較処理、選択処理及び作成処理に用いられる。複数の付帯情報は、被検体の臓器の指標を当該臓器の硬さ、密度及び実効原子番号のうちの2つ以上としたとき、当該指標を個別に定義する。複数の医用3D画像は、付帯情報が個別に付帯され、当該指標の値を略ボクセル毎に示す。比較処理は、3D造形装置40のデータ作成機能(比較部)423が、医用3D画像の各々に対し、略ボクセル毎に3D造形物の指標の値と実際の臓器の指標の値との差分を求め、各々の医用3D画像の同一位置における差分同士を比較する処理である。選択処理は、3D造形装置40のデータ作成機能(選択部)423が、比較処理によって差分を比較した結果に基づいて、各々の医用3D画像の同一位置における各々の指標の値のうち、最小の差分に対応する指標の値を選択する処理である。作成処理は、3D造形装置40のデータ作成機能(作成部)323が、選択処理によって選択した指標の値を当該同一位置の略ボクセルの値とした新たな3D画像を作成することにより、当該新たな3D画像を有し、3D造形物を造形するための3D造形用データを作成する処理である。   Here, the design drawing data is data used to create 3D modeling data for outputting a desired 3D modeling object from the 3D modeling apparatus 40. As shown in FIG. 15, the design drawing data is configured by combining a plurality of medical 3D images. The medical 3D image is expressed as a set of cubic voxels, and an index value at the position in the 3D space is assigned to each voxel. For example, the second image g2 is an image representing the spatial distribution of the density of the 3D object, and a density value is assigned as an index value for each voxel. Similarly, the third image g3 is an image representing the distribution of effective atomic numbers of the 3D structure, and a value of “Zeff” is assigned as an index value for each voxel. Which type of index value is assigned to which image is defined by the accompanying information attached to each image. In the present embodiment, an example in which different types of index values are assigned to each image has been shown. However, the design drawing data is not limited to this example. For example, the design drawing data may be configured as one medical 3D image, and a plurality of types of index values such as density and effective atomic number may be individually assigned to substantially each voxel of one medical 3D image. The data structure of the design drawing data includes a plurality of incidental information and a plurality of medical 3D images, and is used for comparison processing, selection processing, and creation processing by the data creation function 423 of the 3D modeling apparatus 40. The plurality of incidental information individually defines the index when the organ index of the subject is two or more of the hardness, density, and effective atomic number of the organ. In the plurality of medical 3D images, the accompanying information is individually attached, and the value of the index is indicated for each voxel. In the comparison process, the data creation function (comparison unit) 423 of the 3D modeling apparatus 40 calculates the difference between the index value of the 3D model and the index value of the actual organ for each voxel for each medical 3D image. This is a process of obtaining and comparing differences at the same position of each medical 3D image. The selection process is based on the result of the data creation function (selection unit) 423 of the 3D modeling apparatus 40 comparing the differences by the comparison process, and the smallest of the index values at the same position of each medical 3D image is selected. This is a process of selecting an index value corresponding to the difference. In the creation process, the data creation function (creating unit) 323 of the 3D modeling apparatus 40 creates a new 3D image using the value of the index selected by the selection process as the value of the approximate voxel at the same position. It is a process which has a 3D image and creates 3D modeling data for modeling a 3D modeled object.

このように、3D造形用データは、設計図データ内の各々の医用3D画像の同一位置における各々の指標の値から、最小の差分に対応する指標の値を選択し、選択した指標の値を当該同一位置の略ボクセルの値とした新たな3D画像を作成することにより、作成される。3D造形用データは、3D造形物を最下層から順に造形する際には、3D画像から抽出可能な最下層から最上層までの断面画像のうち、最下層から順に1層ずつの断面画像が用いられる。   In this way, the 3D modeling data selects the index value corresponding to the smallest difference from the index values at the same position of each medical 3D image in the design drawing data, and the selected index value is set. It is created by creating a new 3D image with the value of the approximate voxel at the same position. When 3D modeling data is formed in order from the bottom layer, 3D modeling data uses cross-sectional images from the bottom layer to the top layer that can be extracted from the 3D image. It is done.

例えば図16及び図17に示すように、3D造形用データdpは、設計図データ中の複数の指標(密度及びZeff)のうち、小さい差分の方の指標(密度又はZeff)の値を略ボクセル毎に含んでいる。ここで、図16は、3D造形用データdpの3D画像データと、当該3D画像データから抽出可能な最下層L_1から最上層L_nまでの断面画像との関係を示している。また、図16は、3D画像データの複数の位置(図示は5箇所)の略ボクセル毎に、選択された指標の値を示している。図17は、3D造形用データdpの最下層からi番目の層L_iの断面画像に関し、複数の位置(図示は9箇所)の略ボクセル毎に、選択された指標の値を示している。図16及び図17に示すように、3D造形用データdpは、各層の略ボクセル毎に、小さい差分の方の指標の値を含んでいる。なお、3D造形用データ内の3D画像は、最小の差分に対応する指標の値を略ボクセル毎に含む場合に限らず、最小の差分に対応する樹脂の混合比を略ボクセル毎に含んでもよい。   For example, as shown in FIGS. 16 and 17, the 3D modeling data dp has a value of an index (density or Zeff) of a smaller difference among a plurality of indices (density and Zeff) in the design drawing data approximately voxel. Includes every. Here, FIG. 16 shows a relationship between 3D image data of the 3D modeling data dp and cross-sectional images from the lowest layer L_1 to the highest layer L_n that can be extracted from the 3D image data. FIG. 16 shows the value of the selected index for each of approximately voxels at a plurality of positions (five places in the drawing) of the 3D image data. FIG. 17 shows the value of the selected index for each of approximately voxels at a plurality of positions (nine in the drawing) regarding the cross-sectional image of the i-th layer L_i from the lowest layer of the 3D modeling data dp. As shown in FIGS. 16 and 17, the 3D modeling data dp includes an index value of a smaller difference for each approximately voxel of each layer. Note that the 3D image in the 3D modeling data is not limited to the case where the index value corresponding to the minimum difference is included for each voxel, but may include the resin mixing ratio corresponding to the minimum difference for each approximately voxel. .

制御機能422は、第1の実施形態と同様である。   The control function 422 is the same as that of the first embodiment.

データ作成機能423は、上記比較処理、上記選択処理及び上記作成処理を実行する機能である。なお、データ作成機能423は、例えば、比較処理を実行する比較機能と、選択処理を実行する選択機能と、作成処理を実行する作成機能に分散して実施してもよい。   The data creation function 423 is a function for executing the comparison process, the selection process, and the creation process. Note that the data creation function 423 may be implemented in a distributed manner, for example, a comparison function that executes comparison processing, a selection function that executes selection processing, and a creation function that executes creation processing.

他の構成は、第1の実施形態と同様である。   Other configurations are the same as those of the first embodiment.

次に、以上のように構成された造形システムの動作について図18及び図19のフローチャートを用いて説明する。   Next, the operation of the modeling system configured as described above will be described using the flowcharts of FIGS.

始めに、CT装置1は、例えば、デュアルエナジーCTスキャンを示すスキャン計画に従って、被検体Pの位置決め撮影の後、CT撮影を実行し、被検体の3D医用画像(CT画像)を生成する。3D医用画像はメモリ31に保存される。   First, the CT apparatus 1 executes CT imaging after positioning imaging of the subject P, for example, according to a scan plan showing a dual energy CT scan, and generates a 3D medical image (CT image) of the subject. The 3D medical image is stored in the memory 31.

次に、ステップST11において、CT装置1内の画像処理装置39では、ユーザにより入力インタフェース34が操作され、設計図データの出力先を含む要求が入力される。   Next, in step ST11, in the image processing apparatus 39 in the CT apparatus 1, the input interface 34 is operated by the user, and a request including the output destination of the design drawing data is input.

ステップST11の後、ステップST12において、処理回路38の作成機能382は、当該要求の入力を契機として、設計図データの作成を開始する。作成機能382は、メモリ31から医用3D画像であるCT画像を読み出す。   After step ST11, in step ST12, the creation function 382 of the processing circuit 38 starts creation of design drawing data triggered by the input of the request. The creation function 382 reads a CT image that is a medical 3D image from the memory 31.

ステップST12の後、ステップST13において、作成機能382は、当該CT画像に基づいて密度を略ボクセル毎に示す第2画像g2を得る。また、作成機能382は、当該CT画像に基づいて実効原子番号を略ボクセル毎に示す第3画像g3を得る。しかる後、作成機能382は、第2画像g2及び第3画像g3を含むように設計図データを作成する。   After step ST12, in step ST13, the creation function 382 obtains a second image g2 indicating the density for each voxel based on the CT image. In addition, the creation function 382 obtains a third image g3 indicating the effective atomic number for each voxel based on the CT image. Thereafter, the creation function 382 creates design drawing data so as to include the second image g2 and the third image g3.

ステップST13の後、ステップST14において、出力機能383は、作成された設計図データを、ステップST1で入力された要求内の出力先である3D造形装置40に向けて出力する。   After step ST13, in step ST14, the output function 383 outputs the created design drawing data to the 3D modeling apparatus 40 that is the output destination in the request input in step ST1.

ステップST14の後、ステップST21において、3D造形装置40の通信機能421は、画像処理装置39から設計図データを受信してメモリ41に書き込む。   After step ST14, in step ST21, the communication function 421 of the 3D modeling apparatus 40 receives the design drawing data from the image processing apparatus 39 and writes it in the memory 41.

ステップST21の後、ステップST22において、データ作成機能423は、設計図データの付帯情報に含まれる識別情報の各々に対し、略ボクセル毎に3D造形物の指標の値と臓器の指標の値との差分を比較する。具体的には、データ作成機能423は、同一の略ボクセル毎に、第2テーブルT2の「密度」の値に対応する「実物の密度との差分」の値と、第3テーブルT3の「実効原子番号」の値に対応する「実物の実効原子番号との差分」の値とを比較する。   After step ST21, in step ST22, the data creation function 423 calculates the index value of the 3D object and the index value of the organ for each voxel for each identification information included in the incidental information of the design drawing data. Compare the differences. Specifically, the data creation function 423 performs the “difference from the actual density” corresponding to the “density” value of the second table T2 and the “effective” of the third table T3 for each of the substantially same voxels. The value of “difference from effective atomic number of actual object” corresponding to the value of “atomic number” is compared.

ステップST22の後、ステップST23において、データ作成機能423は、比較した結果に基づいて、最小の差分に対応する指標の値を選択する。   After step ST22, in step ST23, the data creation function 423 selects an index value corresponding to the minimum difference based on the comparison result.

ステップST23の後、ステップST24において、データ作成機能423は、選択した結果に基づいて、互いに異なる識別情報に対応する指標の値を混在させて含むように、3D造形物を造形するための3D造形用データを作成する。   After step ST23, in step ST24, based on the selected result, the data creation function 423 performs 3D modeling for modeling a 3D model so as to include a mixture of index values corresponding to different identification information. Create data.

ステップST24の後、ステップST25において、データ作成機能423は、全ての略ボクセル毎の比較が完了したか否かにより、3D造形用データの作成が完了したか否を判定する。判定の結果、否の場合には、ステップST22に戻って処理を続ける。判定の結果、3D造形用データの作成が完了した場合には、ステップST26に進む。   After step ST24, in step ST25, the data creation function 423 determines whether the creation of 3D modeling data has been completed based on whether or not the comparison has been completed for each of the substantially voxels. If the result of determination is no, the process returns to step ST22 and continues processing. As a result of the determination, if the creation of the 3D modeling data is completed, the process proceeds to step ST26.

ステップST25の後、ステップST26において、制御機能422は、この設計図データに基づいて、造形部43を制御する。造形部43は、制御機能422からの制御により、設計図データに基づいて、3D造形物を造形する。   After step ST25, in step ST26, the control function 422 controls the modeling unit 43 based on the design drawing data. The modeling unit 43 models a 3D modeled object based on the design drawing data under the control of the control function 422.

上述したように本実施形態によれば、3D造形装置において、硬さ、密度及び実効原子番号を個別に略ボクセル毎に示す3つの画像の設計図データを画像処理装置から受信する。1つ以上の画像が個別に示す硬さ、密度及び実効原子番号の各々に対し、略ボクセル毎にメモリ内の差分を比較する。比較した結果に基づいて、最小の差分に対応する硬さ、密度又は実効原子番号を選択する。選択した結果に基づいて、臓器の3D造形物を略ボクセル毎に造形するための3D造形用データを作成する。   As described above, according to the present embodiment, in the 3D modeling apparatus, design drawing data of three images each indicating the hardness, density, and effective atomic number for each voxel are received from the image processing apparatus. For each of the hardness, density, and effective atomic number individually indicated by one or more images, the difference in the memory is compared for each voxel. Based on the comparison result, the hardness, density or effective atomic number corresponding to the smallest difference is selected. Based on the selected result, 3D modeling data for modeling an organ 3D modeling object for each voxel is created.

このように、複数の指標の値のうち、最小の差分に対応する指標の値を選択的に含む3D造形用データを作成するので、第1の実施形態の効果に加え、より正確に臓器の柔らかさを再現することができる。   As described above, since the 3D modeling data that selectively includes the index value corresponding to the smallest difference among the plurality of index values is created, in addition to the effects of the first embodiment, more accurately the organ Softness can be reproduced.

<第3の実施形態>
図20は、第3の実施形態に係る画像処理装置及び3D造形装置を含む造形システムの構成例を示すブロック図である。
<Third Embodiment>
FIG. 20 is a block diagram illustrating a configuration example of a modeling system including an image processing device and a 3D modeling device according to the third embodiment.

第3の実施形態は、第1又は第2の実施形態の変形例であり、画像処理装置50がモダリティとは別体に設けられている。これに伴い、CT装置1aは、図1に示した構成に比べ、処理回路38の各機能381〜383が省略されている。   The third embodiment is a modification of the first or second embodiment, and the image processing apparatus 50 is provided separately from the modality. Accordingly, in the CT apparatus 1a, the functions 381 to 383 of the processing circuit 38 are omitted as compared with the configuration shown in FIG.

図20に示す造形システムは、前述した3D造形装置40、画像処理装置50、CT装置1a、MRI装置60、超音波診断装置70及びX線アンギオ装置75が互いにネットワークNwを介して接続されている。なお、造形システムとしては、オフライン等で医用3D画像を画像処理装置50が取得できるのであれば、CT装置1a、MRI装置60、超音波診断装置70及びX線アンギオ装置75といったモダリティ(医用画像診断装置)を省略してもよい。   In the modeling system shown in FIG. 20, the 3D modeling apparatus 40, the image processing apparatus 50, the CT apparatus 1a, the MRI apparatus 60, the ultrasonic diagnostic apparatus 70, and the X-ray angio apparatus 75 described above are connected to each other via a network Nw. . As a modeling system, if the image processing apparatus 50 can acquire a medical 3D image offline or the like, modalities such as the CT apparatus 1a, the MRI apparatus 60, the ultrasonic diagnostic apparatus 70, and the X-ray angio apparatus 75 (medical image diagnosis). (Apparatus) may be omitted.

ここで、画像処理装置50は、図21に示すように、メモリ51、ディスプレイ52、入力インタフェース53、ネットワークインタフェース54及び処理回路55を備えている。処理回路55は、メモリに展開されたプログラムを実行するプロセッサにより、取得機能551、作成機能552及び出力機能553を実行する。   Here, the image processing apparatus 50 includes a memory 51, a display 52, an input interface 53, a network interface 54, and a processing circuit 55, as shown in FIG. The processing circuit 55 executes an acquisition function 551, a creation function 552, and an output function 553 by a processor that executes a program loaded in the memory.

メモリ51、ディスプレイ52、入力インタフェース53、ネットワークインタフェース54及び処理回路55の構成は、前述したメモリ31、ディスプレイ33、入力インタフェース34、ネットワークインタフェース37及び処理回路38と同様の構成である。取得機能551、作成機能552及び出力機能553は、前述した取得機能381、作成機能382及び出力機能383と同様の機能である。   The configurations of the memory 51, the display 52, the input interface 53, the network interface 54, and the processing circuit 55 are the same as those of the memory 31, the display 33, the input interface 34, the network interface 37, and the processing circuit 38 described above. The acquisition function 551, the creation function 552, and the output function 553 are the same functions as the acquisition function 381, the creation function 382, and the output function 383 described above.

CT装置1aは、X線管から被検体に対してX線を照射し、当該照射されたX線をX線検出器で検出し、当該X線検出器からの出力に基づいて、被検体に関する医用3D画像(CT画像)を生成する。CT装置1aは、生成した医用3D画像をメモリ(図示せず)に保存し、送信要求などに応じて、画像処理装置50に送信する。このようなCT装置1aとしては、スペクトラムCT、ダイナミックCT及びトラディショナルCTが適宜、使用可能となっている。   The CT apparatus 1a irradiates the subject with X-rays from the X-ray tube, detects the irradiated X-rays with an X-ray detector, and relates to the subject based on the output from the X-ray detector A medical 3D image (CT image) is generated. The CT apparatus 1a stores the generated medical 3D image in a memory (not shown) and transmits it to the image processing apparatus 50 in response to a transmission request or the like. As such a CT apparatus 1a, spectrum CT, dynamic CT, and traditional CT can be used as appropriate.

MRI装置60は、静磁場中に置かれた被検体の原子核スピンをラーモア周波数の高周波(RF:radio frequency)信号で励起し、励起に伴って被検体から発生する磁気共鳴信号を再構成して医用3D画像(MR画像)を生成する。MRI装置60は、生成した医用3D画像をメモリ(図示せず)に保存し、送信要求などに応じて、画像処理装置50に送信する。このようなMRI装置60としては、トラディショナルMRが適宜、使用可能となっている。   The MRI apparatus 60 excites a nuclear spin of a subject placed in a static magnetic field with a radio frequency (RF) signal having a Larmor frequency, and reconstructs a magnetic resonance signal generated from the subject upon excitation. A medical 3D image (MR image) is generated. The MRI apparatus 60 stores the generated medical 3D image in a memory (not shown) and transmits it to the image processing apparatus 50 in response to a transmission request or the like. As such an MRI apparatus 60, a conventional MR can be used as appropriate.

超音波診断装置70は、超音波プローブ内の振動素子から超音波パルスを被検体内に放射し、被検体内からの反射波を上記振動素子により電気信号に変換し、この電気信号に基づいて医用3D画像(ULのエラストグラフィ画像)を生成する。超音波診断装置70は、生成した医用3D画像をメモリ(図示せず)に保存し、送信要求などに応じて、画像処理装置50に送信する。   The ultrasonic diagnostic apparatus 70 radiates an ultrasonic pulse from the vibration element in the ultrasonic probe into the subject, converts a reflected wave from the subject into an electric signal by the vibration element, and based on the electric signal. A medical 3D image (UL elastography image) is generated. The ultrasonic diagnostic apparatus 70 stores the generated medical 3D image in a memory (not shown) and transmits it to the image processing apparatus 50 in response to a transmission request or the like.

X線アンギオ装置75は、アームに対向配置したX線管及びX線検出器を被検体の周囲で回転させつつ、多方向から被検体の投影データを収集し、投影データを再構成することにより、CT装置1aと同じく、医用3D画像を生成可能となっている。なお、この医用3D画像は、CBCT(Cone Beam CT)画像と呼んでもよい。X線アンギオ装置75は、生成した医用3D画像をメモリ(図示せず)に保存し、送信要求などに応じて、画像処理装置50に送信する。   The X-ray angio device 75 collects projection data of the subject from multiple directions while revolving the X-ray tube and the X-ray detector arranged opposite to the arm around the subject, and reconstructs the projection data. Similarly to the CT apparatus 1a, a medical 3D image can be generated. The medical 3D image may be called a CBCT (Cone Beam CT) image. The X-ray angio device 75 stores the generated medical 3D image in a memory (not shown) and transmits it to the image processing device 50 in response to a transmission request or the like.

次に、以上のように構成された造形システムの動作について図22のフローチャートを用いて説明する。   Next, operation | movement of the modeling system comprised as mentioned above is demonstrated using the flowchart of FIG.

始めに、CT装置1a、MRI装置60、超音波診断装置70及びX線アンギオ装置75といった各モダリティは、それぞれ被検体をスキャンして生成した医用3D画像を保存しているとする。   First, it is assumed that each modality such as the CT apparatus 1a, the MRI apparatus 60, the ultrasonic diagnostic apparatus 70, and the X-ray angio apparatus 75 stores a medical 3D image generated by scanning a subject.

次に、ステップST31において、画像処理装置50では、ユーザにより入力インタフェース53が操作され、設計図データの出力先を含む要求が入力される。   Next, in step ST31, in the image processing apparatus 50, the user operates the input interface 53, and a request including an output destination of the design drawing data is input.

ステップST31の後、ステップST32において、処理回路55の取得機能551は、当該要求の入力を契機として、ネットワークインタフェース54を介して、複数のモダリティに対して医用3D画像の取得要求を送信する。この取得要求は、例えば、CT装置1a及びMRI装置60に送信される。   After step ST31, in step ST32, the acquisition function 551 of the processing circuit 55 transmits a request for acquiring a medical 3D image to a plurality of modalities via the network interface 54 when the request is input. This acquisition request is transmitted to the CT apparatus 1a and the MRI apparatus 60, for example.

ステップST32の後、ステップST33において、取得機能551は、CT装置1a及びMRI装置60からそれぞれ医用3D画像を受信し、当該医用3D画像をメモリ51に書き込む。   After step ST32, in step ST33, the acquisition function 551 receives medical 3D images from the CT apparatus 1a and the MRI apparatus 60, and writes the medical 3D images in the memory 51.

ステップST33の後、ステップST34において、取得機能551は、設計図データを作成するための前処理として、当該書き込んだ医用3D画像同士の位置合わせ処理を実行する。位置合わせ処理は、レジストレーション(Registration)処理とも呼ばれ、撮影対象物が同一であって、異なる撮像状況で得られた画像同士の解剖学的位置関係が同じになるように、画像同士の位置(及び画像に割り当てる座標系)を揃えるための処理である。ここでいう「異なる撮像状況」は、同一のモダリティを用いた異なる条件下での撮像状況、又は異なるモダリティを用いた撮像状況、を意味している。なお、第1の実施形態のように、同一の撮像状況で得られた画像同士の場合、位置合わせ処理は不要である。また、レジストレーション処理としては、剛体レジストレーション及び非剛体レジストレーションが適宜、使用可能となっている。剛体レジストレーションは、例えば、2つの画像の形状同士を比較して、両者の形状が一致するように一方の画像の回転・平行移動・拡大縮小を実行する処理である。非剛体レジストレーションは、例えば、2つの画像の形状同士を比較して、両者の形状が一致するように一方の画像を歪ませる処理である。位置合わせ処理が完了すると、取得機能551は、位置合わせ処理後の医用3D画像をメモリ51に書き込む。   After step ST33, in step ST34, the acquisition function 551 executes alignment processing between the written medical 3D images as preprocessing for creating design drawing data. The registration process is also called a registration process, and the positions of the images are set so that the anatomical positional relationship between the images obtained in the same imaging target and in different imaging situations is the same. This is a process for aligning (and a coordinate system assigned to an image). “Different imaging situations” here means imaging situations under different conditions using the same modality, or imaging situations using different modalities. Note that, in the case of images obtained in the same imaging situation as in the first embodiment, alignment processing is not necessary. As registration processing, rigid registration and non-rigid registration can be used as appropriate. Rigid registration is, for example, a process of comparing the shapes of two images and performing rotation, translation, and enlargement / reduction of one image so that the shapes of the two images match. Non-rigid registration is, for example, a process of comparing the shapes of two images and distorting one image so that the shapes of the two images match. When the alignment process is completed, the acquisition function 551 writes the medical 3D image after the alignment process in the memory 51.

ステップST34の後、ステップST35において、作成機能552は、メモリ51内の位置合わせ処理後の医用3D画像に基づいて設計図データを作成する。例えば、作成機能552は、MRI装置60から取得した医用3D画像が時系列に沿った一連の画像を含んでいる場合に、当該一連の画像に基づいて、臓器の周期的な運動に伴う変形量を計測することにより、硬さを示す第1画像g1を得る。あるいは、作成機能552は、超音波診断装置70から取得した医用3D画像(エラストグラフィ画像)に基づいて、硬さを示す第1画像g1を得る。また、作成機能552は、CT装置1aから取得した医用3D画像(CT画像)から密度を示す第2画像g2(又は実効原子番号を示す第3画像g3)を得る。あるいは、作成機能552は、MRI装置60から取得した医用3D画像(MR画像)から実効原子番号を示す第3画像g3を得る。さらに、作成機能552は、X線アンギオ装置75から取得した医用3D画像から形状を示す第4画像g4を得る。   After step ST34, in step ST35, the creation function 552 creates design drawing data based on the medical 3D image after the alignment processing in the memory 51. For example, when the medical 3D image acquired from the MRI apparatus 60 includes a series of images along a time series, the creation function 552 generates a deformation amount due to the periodic motion of the organ based on the series of images. Is measured to obtain a first image g1 indicating the hardness. Alternatively, the creation function 552 obtains a first image g1 indicating hardness based on a medical 3D image (elastography image) acquired from the ultrasound diagnostic apparatus 70. Further, the creation function 552 obtains a second image g2 indicating density (or a third image g3 indicating effective atomic number) from the medical 3D image (CT image) acquired from the CT apparatus 1a. Alternatively, the creation function 552 obtains the third image g3 indicating the effective atomic number from the medical 3D image (MR image) acquired from the MRI apparatus 60. Further, the creation function 552 obtains a fourth image g4 indicating the shape from the medical 3D image acquired from the X-ray angio apparatus 75.

すなわち、作成機能552は、設計図データを作成する際に、各モダリティの医用3D画像から計測が得意な種類のパラメータを抜き出す。例えば、形状データをX線アンギオ装置75の医用3D画像から取得し、硬さ情報をCT画像又はエラストグラフィ画像から取得し、実効原子番号をMR画像から取得する。これにより、作成機能552は、第1画像g1乃至第4画像g4のうち、任意の複数の画像を含む設計図データを作成する。   That is, when creating the design drawing data, the creation function 552 extracts parameters of a type that is good at measurement from the medical 3D image of each modality. For example, shape data is acquired from a medical 3D image of the X-ray angio device 75, hardness information is acquired from a CT image or an elastography image, and an effective atomic number is acquired from an MR image. Thereby, the creation function 552 creates design drawing data including a plurality of arbitrary images among the first image g1 to the fourth image g4.

本実施形態の例では、作成機能552は、硬さを示す第1画像g1と、密度を示す第2画像g2とを含む設計図データを作成する。   In the example of this embodiment, the creation function 552 creates design drawing data including a first image g1 indicating hardness and a second image g2 indicating density.

ステップST35の後、ステップST36において、出力機能553は、作成された設計図データを、ステップST31で入力された要求内の出力先である3D造形装置40に向けて出力する。   After step ST35, in step ST36, the output function 553 outputs the created design drawing data to the 3D modeling apparatus 40 that is the output destination in the request input in step ST31.

ステップST36の後、3D造形装置40は、前述したステップST7〜ST8と同様に処理を実行する。   After step ST36, the 3D modeling apparatus 40 performs processing in the same manner as steps ST7 to ST8 described above.

上述したように本実施形態によれば、画像処理装置をモダリティとは別体に設けた構成としても、第1の実施形態と同様に、被検体の臓器を示す複数のボクセルを有する1つ以上の医用3D画像を記憶する。医用3D画像に基づいて、臓器の形状、硬さ、密度及び実効原子番号のうちの2つ以上を個別に略ボクセル毎に示す設計図データを作成する。設計図データを出力する。これにより、解剖学的な部分よりも小さい単位(略ボクセル単位)で、臓器の柔らかさを正確に再現することができる。   As described above, according to the present embodiment, even if the image processing apparatus is provided separately from the modality, as in the first embodiment, one or more having a plurality of voxels indicating the organ of the subject. 3D medical images are stored. Based on the medical 3D image, design drawing data indicating two or more of the shape, hardness, density, and effective atomic number of the organ is shown for each approximately voxel individually. Output blueprint data. Thereby, the softness of the organ can be accurately reproduced in a unit (substantially voxel unit) smaller than the anatomical portion.

補足すると、第1の実施形態では、モダリティ内において、医用3D画像の記憶から設計図データの作成までの処理を実行している。これに対し、第3の実施形態では、別体のモダリティから医用3D画像を取得することにより、画像処理装置内において、医用3D画像の記憶から設計図データの作成までの処理を実行している。   Supplementally, in the first embodiment, processing from storage of a medical 3D image to creation of design drawing data is executed in the modality. In contrast, in the third embodiment, processing from storage of medical 3D images to creation of design drawing data is executed in the image processing apparatus by acquiring medical 3D images from separate modalities. .

なお、第3の実施形態は、図23に示すように、変形してもよい。すなわち、ステップST32に代えて、ステップST2〜ST3と同様に、3D造形装置40から仕様を取得し(ステップST32−1〜ST32−2)、当該仕様に応じて、複数のモダリティに医用3D画像の取得要求を送信してもよい(ステップST32−3)。他のステップST31,ST33〜ST36は、前述同様である。このような変形例によれば、第3の実施形態の効果に加え、3D造形装置の仕様に適合しない設計図データの作成を阻止することができる。   Note that the third embodiment may be modified as shown in FIG. That is, instead of step ST32, as in steps ST2 to ST3, specifications are acquired from the 3D modeling apparatus 40 (steps ST32-1 to ST32-2), and a medical 3D image is displayed on a plurality of modalities according to the specifications. An acquisition request may be transmitted (step ST32-3). The other steps ST31 and ST33 to ST36 are the same as described above. According to such a modification, in addition to the effects of the third embodiment, creation of design drawing data that does not conform to the specifications of the 3D modeling apparatus can be prevented.

また、第3の実施形態は、図24に示すように、変形してもよい。すなわち、設計図データの出力先を3D造形装置40に代えて、ネットワークNwに接続されたシミュレーション装置80としてもよい。シミュレーション装置80としては、例えば、臓器の柔らかさを再現する必要がある観点から、数値流体力学(CFD:computed flow dynamics)を用いて流体解析を行う装置が好ましい。この場合、画像処理装置50は、各モダリティから取得した医用3D画像から設計図データを作成し、当該設計図データをシミュレーション装置80に向けて出力する。シミュレーション装置80は、設計図データに含まれる第1画像g1、第2画像g2又は第3画像g3を表示し、適宜、シミュレーション処理を実行する。このような変形例によれば、第3の実施形態の効果に加え、解剖学的な部分よりも小さい単位(略ボクセル単位)で、臓器の柔らかさを正確に再現した指標の画像を表示することができる。また、シミュレーションの精度の向上を期待することができる。   Further, the third embodiment may be modified as shown in FIG. That is, instead of the 3D modeling apparatus 40, the design drawing data output destination may be the simulation apparatus 80 connected to the network Nw. As the simulation apparatus 80, for example, an apparatus that performs fluid analysis using CFD (computed flow dynamics) is preferable from the viewpoint of reproducing the softness of an organ. In this case, the image processing device 50 creates design drawing data from the medical 3D image acquired from each modality, and outputs the design drawing data to the simulation device 80. The simulation device 80 displays the first image g1, the second image g2, or the third image g3 included in the design drawing data, and appropriately executes a simulation process. According to such a modified example, in addition to the effects of the third embodiment, an index image that accurately reproduces the softness of the organ is displayed in units smaller than the anatomical part (substantially voxel units). be able to. In addition, improvement in simulation accuracy can be expected.

また、第3の実施形態及びその各変形例は、第1の実施形態に限らず、第2の実施形態に適用することにより、第2及び第3の実施形態の両方の効果を得ることができる。   In addition, the third embodiment and the respective modifications thereof are not limited to the first embodiment, and the effects of both the second and third embodiments can be obtained by applying the second embodiment to the second embodiment. it can.

以上述べた少なくとも一つの実施形態によれば、被検体の臓器を示す複数のボクセルを有する1つ以上の医用3D画像を記憶する。医用3D画像に基づいて、臓器の形状、硬さ、密度及び実効原子番号のうちの2つ以上を個別に略ボクセル毎に示す設計図データを作成する。設計図データを出力する。これにより、解剖学的な部分よりも小さい単位(略ボクセル単位)で、臓器の柔らかさを正確に再現することができる。   According to at least one embodiment described above, one or more medical 3D images having a plurality of voxels indicating the organ of the subject are stored. Based on the medical 3D image, design drawing data indicating two or more of the shape, hardness, density, and effective atomic number of the organ is shown for each approximately voxel individually. Output blueprint data. Thereby, the softness of the organ can be accurately reproduced in a unit (substantially voxel unit) smaller than the anatomical portion.

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC))、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサはメモリに保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、メモリにプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、各実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図1、図9及び図21における複数の構成要素を1つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。   The term “processor” used in the above description is, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), or an application specific integrated circuit (ASIC)), a programmable logic device (for example, It means a circuit such as a simple programmable logic device (SPLD), a complex programmable logic device (CPLD), and a field programmable gate array (FPGA). The processor implements the function by reading and executing the program stored in the memory. Instead of storing the program in the memory, the program may be directly incorporated into the processor circuit. In this case, the processor realizes the function by reading and executing the program incorporated in the circuit. Each processor in each embodiment is not limited to being configured as a single circuit for each processor, but may be configured as a single processor by combining a plurality of independent circuits to realize the function. Good. Furthermore, a plurality of components shown in FIGS. 1, 9 and 21 may be integrated into one processor to realize the function.

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   In addition, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and equivalents thereof in the same manner as included in the scope and gist of the invention.

31,41,51 メモリ
33,52 ディスプレイ
34,53 入力インタフェース
37,44,54 ネットワークインタフェース
38,42,55 処理回路
381,551 取得機能
382,552 作成機能
383,553 出力機能
39,50 画像処理装置
40 3D造形装置
421 通信機能
422 制御機能
423 データ作成機能
43 造形部
80 シミュレーション装置
P 被検体
31, 41, 51 Memory 33, 52 Display 34, 53 Input interface 37, 44, 54 Network interface 38, 42, 55 Processing circuit 381, 551 Acquisition function 382, 552 Creation function 383, 553 Output function 39, 50 Image processing device 40 3D modeling apparatus 421 Communication function 422 Control function 423 Data creation function 43 Modeling unit 80 Simulation apparatus P Subject

Claims (12)

被検体の臓器を示す複数のボクセルを有する1つ以上の医用3D画像を記憶するメモリと、
前記医用3D画像に基づいて、前記臓器の形状、硬さ、密度及び実効原子番号のうちの2つ以上を個別に略ボクセル毎に示す設計図データを作成する作成部と、
前記設計図データを出力する出力部と
を具備する画像処理装置。
A memory for storing one or more medical 3D images having a plurality of voxels indicative of the organ of the subject;
Based on the medical 3D image, a creation unit that creates design drawing data that individually shows two or more of the shape, hardness, density, and effective atomic number of the organ for each approximately voxel;
An image processing apparatus comprising: an output unit that outputs the design drawing data.
前記作成部は、前記硬さ、前記密度及び前記実効原子番号を個別に略ボクセル毎に示す3つの画像のうちの1つ以上を含むように前記設計図データを作成する、請求項1に記載の画像処理装置。   The said creation part creates the said blueprint data so that one or more of the three images which show the said hardness, the said density, and the said effective atomic number for every voxel separately may be included. Image processing apparatus. 前記1つ以上の医用3D画像は、時系列に沿った一連の画像を含んでおり、
前記作成部は、前記一連の画像に基づいて、前記臓器の周期的な運動に伴う変形量を計測することにより、前記硬さを示す第1画像を得ると共に、前記第1画像を含むように前記設計図データを作成する、請求項2に記載の画像処理装置。
The one or more medical 3D images include a series of images in time series;
The creation unit obtains a first image indicating the hardness by measuring a deformation amount associated with a periodic motion of the organ based on the series of images, and includes the first image. The image processing apparatus according to claim 2, wherein the design drawing data is created.
前記医用3D画像はCT画像を含んでおり、
前記作成部は、前記CT画像に基づいて前記密度を示す第2画像を得ると共に、前記第2画像を含むように前記設計図データを作成する、請求項2又は3に記載の画像処理装置。
The medical 3D image includes a CT image,
The image processing apparatus according to claim 2, wherein the creation unit obtains a second image indicating the density based on the CT image and creates the design drawing data so as to include the second image.
前記医用3D画像はCT画像を含んでおり、
前記作成部は、前記CT画像に基づいて前記実効原子番号を示す第3画像を得ると共に、前記第3画像を含むように前記設計図データを作成する、請求項2乃至4のいずれか一項に記載の画像処理装置。
The medical 3D image includes a CT image,
The creation unit obtains a third image indicating the effective atomic number based on the CT image, and creates the design drawing data so as to include the third image. An image processing apparatus according to 1.
前記作成部は、前記形状を示す第4画像として前記医用3D画像の1つを含むように前記設計図データを作成する、請求項2乃至5のいずれか一項に記載の画像処理装置。   The image processing device according to claim 2, wherein the creation unit creates the design drawing data so as to include one of the medical 3D images as a fourth image indicating the shape. 前記作成部は、前記形状を示す情報として前記医用3D画像の1つに対応するSTLファイルを含むように前記設計図データを作成する、請求項2乃至5のいずれか一項に記載の画像処理装置。   The image processing according to claim 2, wherein the creation unit creates the design drawing data so as to include an STL file corresponding to one of the medical 3D images as information indicating the shape. apparatus. 前記メモリは、前記設計図データの出力先である3D造形装置の仕様を更に記憶し、
前記作成部は、前記仕様に適合するように前記設計図データを作成する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像処理装置。
The memory further stores the specification of the 3D modeling apparatus that is the output destination of the design drawing data,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the creation unit creates the design drawing data so as to conform to the specification.
前記3D造形装置との間で通信を実行することにより、前記3D造形装置から受信した前記仕様を前記メモリに書き込む通信部、を備えた請求項8に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 8, further comprising: a communication unit that writes the specifications received from the 3D modeling apparatus into the memory by executing communication with the 3D modeling apparatus. 前記作成部は、前記設計図データの出力先を含む要求の入力を契機として、前記設計図データを作成し、
前記出力部は、前記設計図データを前記出力先に向けて出力し、
前記出力先は、3D造形装置又はシミュレーション装置である、
請求項1乃至請求項7のいずれか一項に記載の画像処理装置。
The creation unit creates the design drawing data triggered by an input of a request including an output destination of the design drawing data,
The output unit outputs the design drawing data toward the output destination,
The output destination is a 3D modeling apparatus or a simulation apparatus.
The image processing apparatus according to claim 1.
被検体の臓器の指標の値毎に、前記指標を近似的に表現する素材の混合比、及び前記混合比から得られた3D造形物の指標の値と前記臓器の指標の値との差分、を記憶するメモリと、
前記臓器の硬さ、密度及び実効原子番号を前記臓器の3つの指標とし、前記指標毎に、当該指標の値を略ボクセル毎に示す3つの医用3D画像のうちの2つ以上を含む設計図データを画像処理装置から受信する受信部と、
前記設計図データ内の医用3D画像の各々に対し、前記略ボクセル毎に前記メモリ内の差分を求め、前記各々の医用3D画像の同一位置における差分同士を比較する比較部と、
前記比較した結果に基づいて、前記同一位置における各々の指標の値のうち、最小の差分に対応する前記指標の値を選択する選択部と、
前記選択した指標の値を当該同一位置の略ボクセルの値とした新たな3D画像を作成することにより、前記新たな3D画像を有し、前記臓器の3D造形物を造形するための3D造形用データを作成する作成部と、
を具備する3D造形装置。
For each index value of the organ of the subject, the mixing ratio of the material that approximately represents the index, and the difference between the index value of the 3D object and the index value of the organ obtained from the mixing ratio, A memory for storing
A design drawing including two or more of three medical 3D images in which the hardness, density, and effective atomic number of the organ are used as three indicators of the organ, and the value of the indicator is indicated for each voxel for each indicator. A receiving unit for receiving data from the image processing apparatus;
For each of the medical 3D images in the design drawing data, a comparison unit that obtains a difference in the memory for each of the approximately voxels and compares the differences at the same position of each of the medical 3D images;
Based on the result of the comparison, a selection unit that selects the value of the index corresponding to the smallest difference among the values of the respective indexes at the same position;
By creating a new 3D image in which the value of the selected index is set to the value of the approximate voxel at the same position, the 3D model for modeling the 3D model of the organ having the new 3D image A creation section for creating data;
3D modeling apparatus.
3D造形物を造形する3D造形装置に用いられる設計図データのデータ構造であって、
被検体の臓器の指標を前記臓器の硬さ、密度及び実効原子番号のうちの2つ以上としたとき、前記指標を個別に定義する複数の付帯情報と、
前記付帯情報が個別に付帯され、前記指標の値を略ボクセル毎に示す複数の医用3D画像と、
を含み、
前記3D造形装置の比較部が、前記医用3D画像の各々に対し、前記略ボクセル毎に前記3D造形物の指標の値と前記臓器の指標の値との差分を求め、前記各々の医用3D画像の同一位置における差分同士を比較する比較処理と、
前記3D造形装置の選択部が、前記比較した結果に基づいて、前記同一位置における各々の指標の値のうち、最小の差分に対応する前記指標の値を選択する選択処理と、
前記3D造形装置の作成部が、前記選択した指標の値を当該同一位置の略ボクセルの値とした新たな3D画像を作成することにより、前記新たな3D画像を有し、前記臓器の3D造形物を造形するための3D造形用データを作成する作成処理と、
に用いられる、設計図データのデータ構造。
A data structure of design drawing data used in a 3D modeling apparatus that models a 3D model,
When the index of the organ of the subject is two or more of the hardness, density and effective atomic number of the organ, a plurality of incidental information defining the index individually,
A plurality of medical 3D images in which the accompanying information is individually attached, and the value of the index is shown for each voxel;
Including
The comparison unit of the 3D modeling apparatus obtains a difference between the index value of the 3D model and the index value of the organ for each of the approximately 3 voxels for each of the medical 3D images, and each of the medical 3D images. A comparison process for comparing differences at the same position of
A selection process in which the selection unit of the 3D modeling apparatus selects the index value corresponding to the smallest difference among the index values at the same position based on the comparison result;
The creation unit of the 3D modeling apparatus creates the new 3D image using the selected index value as the value of the approximate voxel at the same position, thereby having the new 3D image and the 3D modeling of the organ. A creation process for creating 3D modeling data for modeling an object;
Data structure of blueprint data used for.
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