JP2023156934A - Medical image processing device, medical image processing method, and medical image processing program - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、医用画像処理装置、医用画像処理方法、及び医用画像処理プログラムに関する。 The present disclosure relates to a medical image processing device, a medical image processing method, and a medical image processing program.
従来、2つの医用画像データの位置合わせ(レジストレーション)に関して、非剛体位置合わせが行われている。例えば、胸部の3D PET-CTレジストレーションを行うことが知られている(非特許文献1参照)。また、異なる時期に取得された医療ボリュームデータや、異なる種類のボリュームデータを非剛体位置合わせすることが知られている(非特許文献2参照)。 Conventionally, non-rigid registration has been performed for registration of two pieces of medical image data. For example, it is known to perform 3D PET-CT registration of the chest (see Non-Patent Document 1). Furthermore, it is known to non-rigidly align medical volume data acquired at different times or different types of volume data (see Non-Patent Document 2).
従来の非剛体位置合わせでは、複数の医用画像データの非剛体位置合わせの精度が不十分であり、改善の余地がある。 In conventional non-rigid registration, the accuracy of non-rigid registration of multiple pieces of medical image data is insufficient, and there is room for improvement.
本開示は、上記事情に鑑みてされたものであって、複数の医用画像データの非剛体位置合わせの精度を向上できる医用画像処理装置、医用画像処理方法、及び医用画像処理プログラムを提供する。 The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and provides a medical image processing device, a medical image processing method, and a medical image processing program that can improve the precision of non-rigid positioning of a plurality of medical image data.
本開示の一態様は、医用画像処理装置であって、処理部を備え、前記処理部は、被検体を示す2次元又は3次元の画素で構成される第1の医用画像データ及び第2の医用画像データを取得し、固定した前記第1の医用画像データに対して前記第2の医用画像データを変形することで、前記第1の医用画像データと前記第2の医用画像データとを非剛体位置合わせする非剛体位置合わせ処理を実行し、非剛体位置合わせされた前記第1の医用画像データと前記第2の医用画像データとを表示部に表示させ、前記第2の医用画像データの空間領域は、前記第1の医用画像データの空間領域に含まれない部分を含み、前記非剛体位置合わせ処理は、前記第2の医用画像データが変形により到達し得る領域である到達可能領域を少なくとも含む領域での前記第2の医用画像データの変形に関する変形情報を生成する処理と、前記変形情報に基づいて、前記第2の医用画像データを変形させる処理と、を含み、前記変形情報は、前記第1の医用画像データの空間領域に含まれない領域において、前記第2の医用画像データに含まれる少なくとも1つの画素の移動に関する移動情報を含む、医用画像処理装置である。 One aspect of the present disclosure is a medical image processing apparatus, which includes a processing section, and the processing section is configured to process first medical image data and second medical image data that are composed of two-dimensional or three-dimensional pixels indicating a subject. By acquiring medical image data and transforming the second medical image data with respect to the fixed first medical image data, the first medical image data and the second medical image data are transformed. Execute a non-rigid alignment process to perform rigid body alignment, display the non-rigid aligned first medical image data and second medical image data on a display unit, and display the second medical image data on a display unit. The spatial region includes a portion of the first medical image data that is not included in the spatial region, and the non-rigid alignment process determines a reachable region that is a region that the second medical image data can reach by deformation. A process of generating deformation information regarding deformation of the second medical image data in at least a region including the deformation information, and a process of deforming the second medical image data based on the deformation information, wherein the deformation information is , a medical image processing apparatus including movement information regarding movement of at least one pixel included in the second medical image data in an area not included in the spatial area of the first medical image data.
本開示の一態様は、被検体を示す2次元又は3次元の画素で構成される第1の医用画像データ及び第2の医用画像データを取得するステップと、固定した前記第1の医用画像データに対して前記第2の医用画像データを変形することで、前記第1の医用画像データと前記第2の医用画像データとの非剛体位置合わせを行うステップと、非剛体位置合わせされた前記第1の医用画像データと前記第2の医用画像データとを表示部に表示させるステップと、を有し、前記第2の医用画像データの空間領域は、前記第1の医用画像データの空間領域に含まれない部分を含み、前記非剛体位置合わせを行うステップは、前記第2の医用画像データが変形により到達し得る領域である到達可能領域を少なくとも含む領域での前記第2の医用画像データの変形に関する変形情報を生成するステップと、前記変形情報に基づいて、前記第2の医用画像データを変形させるステップと、を含み、前記変形情報は、前記第1の医用画像データの空間領域に含まれない領域において、前記第2の医用画像データに含まれる少なくとも1つの画素の移動に関する移動情報を含む、医用画像処理方法である。 One aspect of the present disclosure includes a step of acquiring first medical image data and second medical image data that are composed of two-dimensional or three-dimensional pixels indicating a subject, and a step of acquiring the first medical image data that is fixed. performing non-rigid registration of the first medical image data and the second medical image data by deforming the second medical image data; displaying the first medical image data and the second medical image data on a display unit, wherein the spatial region of the second medical image data is the same as the spatial region of the first medical image data. The step of performing the non-rigid alignment includes the non-rigid alignment of the second medical image data in an area that includes at least a reachable area that is an area that the second medical image data can reach by deformation. the step of generating deformation information regarding deformation; and the step of deforming the second medical image data based on the deformation information, the deformation information being included in a spatial region of the first medical image data. The medical image processing method includes movement information regarding movement of at least one pixel included in the second medical image data in a region where the second medical image data does not move.
本開示の一態様は、上記の医用画像処理方法をコンピュータに実行させるための医用画像処理プログラムである。 One aspect of the present disclosure is a medical image processing program for causing a computer to execute the above medical image processing method.
本開示によれば、複数の医用画像データの非剛体位置合わせの精度を向上できる。 According to the present disclosure, it is possible to improve the accuracy of non-rigid alignment of multiple pieces of medical image data.
以下、本開示の実施形態について、図面を用いて説明する。 Embodiments of the present disclosure will be described below with reference to the drawings.
(本開示の一実施形態を得るに至った経緯) (How one embodiment of the present disclosure was obtained)
非特許文献1,2では、非剛体位置合わせにおいて変形メッシュMSXが用いられる。図12は、従来の変形メッシュMSXを用いた非剛体位置合わせを説明するための図である。 In Non-Patent Documents 1 and 2, a deformed mesh MSX is used in non-rigid positioning. FIG. 12 is a diagram for explaining non-rigid positioning using a conventional deformed mesh MSX.
変形メッシュMSXは、複数の医用画像データのうちの1つの医用画像データを基準に生成される。この医用画像データは、位置合わせされる側の医用画像データであり、変形せず、形状が固定されることから、固定画像データVFXとも称する。変形メッシュMSXの大きさは、固定画像データVFXの大きさと原則同一で、利用している補間式によっては外周に固定点を1ないし2列加えている。また、変形対象の医用画像データを、変形画像データVMXとも称する。変形画像データVMXの各画素は、変形メッシュMSXの各ノードNDXを補間することによって表現される移動ベクトルに対応している。そのため、医用画像処理装置は、変形メッシュMSXのノードNDXの移動に伴って、このノードNDXに対応する変形画像データVMXの画素を移動させて変形させることができる。 The deformed mesh MSX is generated based on one piece of medical image data out of a plurality of pieces of medical image data. This medical image data is the medical image data to be aligned, and is not deformed and has a fixed shape, so it is also referred to as fixed image data VFX. The size of the deformed mesh MSX is basically the same as the size of the fixed image data VFX, and one or two rows of fixed points are added to the outer periphery depending on the interpolation formula used. Furthermore, the medical image data to be modified is also referred to as modified image data VMX. Each pixel of the deformed image data VMX corresponds to a movement vector expressed by interpolating each node NDX of the deformed mesh MSX. Therefore, as the node NDX of the deformed mesh MSX moves, the medical image processing apparatus can move and deform the pixels of the deformed image data VMX corresponding to this node NDX.
ここで、固定画像データVFXよりも変形画像データVMXが3次元空間(仮想3次元空間)において大きい場合、固定画像データVFXの範囲内に変形画像データVMXが収まらず、固定画像データVFXの範囲外にはみ出し、変形画像データVMXの画素に対応する変形メッシュMSXのノードNDXが不在である場合がある。この場合、対応する変形メッシュMSXのノードNDXが不在である変形画像データVMXにおける領域は、変形できない。そのため、変形画像データVMXの少なくとも一部が変形できないことがあり、この場合には、複数の医用画像データの非剛体位置合わせの精度が不十分となる。 Here, if the deformed image data VMX is larger than the fixed image data VFX in the three-dimensional space (virtual three-dimensional space), the deformed image data VMX does not fit within the range of the fixed image data VFX, and is outside the range of the fixed image data VFX. There are cases where nodes NDX of the deformed mesh MSX corresponding to pixels of the deformed image data VMX are absent. In this case, an area in the deformed image data VMX where the node NDX of the corresponding deformed mesh MSX is absent cannot be deformed. Therefore, at least a portion of the deformed image data VMX may not be deformable, and in this case, the precision of non-rigid positioning of the plurality of medical image data becomes insufficient.
なお、従来は固定画像データVFXと変形画像データVMXの双方が含まれる領域が重要な関心の対象であり、重複しない領域についての精度については関心が無かったものと思われる。また、非剛体位置合わせの主な用途としてPET-CTレジストレーションであってはCTデータの撮像範囲の外は関心の対象では無かったと考えられる(非特許文献1の事例では、PET装置で撮像されている患者の両腕がCT装置では撮像されていないが問題とされていない)。また、非剛体位置合わせの主な用途として4D(4次元)データのフェーズ間レジストレーションであっては全ボリュームの領域が同一であったので問題とはならなかったことが考えられる(非特許文献2の事例)。 Note that, conventionally, the area that includes both the fixed image data VFX and the modified image data VMX has been an important target of interest, and it seems that there has been no interest in the accuracy of non-overlapping areas. In addition, in PET-CT registration, which is the main application of non-rigid body alignment, it is considered that areas outside the imaging range of CT data are not of interest (in the case of Non-Patent Document 1, the area outside the imaging range of CT data is Both arms of the patient were not imaged by the CT machine, but this is not considered a problem). Furthermore, in the case of phase-to-phase registration of 4D (four-dimensional) data, which is the main application of non-rigid registration, it is thought that this did not pose a problem because the area of all volumes was the same (Non-patent Document Case 2).
以下の実施形態では、複数の医用画像データの非剛体位置合わせの精度を向上できる医用画像処理装置、医用画像処理方法、及び医用画像処理プログラムについて説明する。 In the following embodiments, a medical image processing apparatus, a medical image processing method, and a medical image processing program that can improve the accuracy of non-rigid alignment of a plurality of medical image data will be described.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態における医用画像処理装置100の構成例を示すブロック図である。医用画像処理装置100は、ポート110、UI120、ディスプレイ130、プロセッサ140、及びメモリ150を備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a medical
医用画像処理装置100には、CT装置200が接続される。医用画像処理装置100は、CT装置200からボリュームデータを取得し、取得されたボリュームデータに対して処理を行う。医用画像処理装置100は、PCとPCに搭載されたソフトウェアにより構成されてもよい。
A
CT装置200は、被検体へX線を照射し、体内の組織によるX線の吸収の違いを利用して、画像(CT画像)を撮像する。被検体は、生体、人体、又は動物等を含んでよい。CT装置200は、X線検出器からシノグラムを取得し、シノグラムに基づいて、画像再構成によって被検体の断層画像(スライス画像、スライスデータともいう)を生成する。CT装置200は、スライスデータに基づいて、例えばスライスデータを積層して、ボリュームデータを生成する。スライスデータ及びボリュームデータは、被検体内部の任意の箇所の情報を含む。CT装置200は、CT画像としてのボリュームデータを医用画像処理装置100へ、有線回線又は無線回線を介して送信する。CT画像の撮像には、CT撮像に関する撮像条件や造影剤の投与に関する造影条件が考慮されてよい。なお、造影は、血管の他、消化器官、胆管等に対して行われてよい。造影は、臓器の特性に応じて異なるタイミングで複数回実施されてよい。
The
医用画像処理装置100内のポート110は、通信ポート、外部装置接続ポート、又は組み込みデバイスへの接続ポート等を含み、CT画像から得られたボリュームデータを取得する。取得されたボリュームデータは、直ぐにプロセッサ140に送られて各種処理されてもよいし、メモリ150において保管された後、必要時にプロセッサ140へ送られて各種処理されてもよい。また、ボリュームデータは、記録媒体や記録メディアを介して取得されてもよい。また、ボリュームデータは中間データ、圧縮データ、シノグラム、又はスライスデータ等の形で取得されてもよい。また、ボリュームデータは医用画像処理装置100に取り付けられたセンサーデバイスからの情報から取得されてもよい。ポート110は、ボリュームデータ等の各種データを取得する取得部として機能する。
A
UI120は、タッチパネル、ポインティングデバイス、キーボード、又はマイクロホンを含んでよい。UI120は、医用画像処理装置100のユーザから、任意の入力操作を受け付ける。ユーザは、医師、放射線技師、学生、又はその他医療従事者(Paramedic Staff)を含んでよい。
UI 120 may include a touch panel, pointing device, keyboard, or microphone. The UI 120 accepts any input operation from the user of the medical
UI120は、各種操作を受け付ける。例えば、ボリュームデータやボリュームデータに基づく画像(例えば後述する3次元画像、2次元画像)における、関心領域(ROI)の指定や輝度条件の設定等の操作を受け付ける。関心領域は、各種組織(例えば、血管、気管支、臓器、器官、骨、脳)の領域を含んでよい。組織は、病変組織、正常組織、又は腫瘍組織等を含んでよい。
The
ディスプレイ130は、例えばLCDを含んでよく、各種情報を表示する。各種情報は、ボリュームデータから得られる3次元画像や2次元画像を含んでよい。3次元画像は、ボリュームレンダリング画像、サーフェスレンダリング画像、仮想内視鏡画像、仮想超音波画像、又はCPR画像等を含んでもよい。ボリュームレンダリング画像は、レイサム(RaySum)画像、MIP画像、MinIP画像、平均値画像、又はレイキャスト画像等を含んでもよい。2次元画像は、アキシアル画像、サジタル画像、コロナル画像、又はMPR画像等を含んでよい。
メモリ150は、各種ROMやRAMの一次記憶装置を含む。メモリ150は、HDDやSSDの二次記憶装置を含んでもよい。メモリ150は、USBメモリやSDカードの三次記憶装置を含んでもよい。メモリ150は、各種情報やプログラムを記憶する。各種情報は、ポート110により取得されたボリュームデータ、プロセッサ140により生成された画像、プロセッサ140により設定された設定情報、各種プログラムを含んでもよい。メモリ150は、プログラムが記録される非一過性の記録媒体の一例である。
The
プロセッサ140は、CPU、DSP、又はGPUを含んでもよい。プロセッサ140は、メモリ150に記憶された医用画像処理プログラムを実行することにより、各種処理や制御を行う処理部160として機能する。
図2は、処理部160の機能構成例を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the
処理部160は、領域処理部161、画像生成部162、位置合わせ処理部163、及び表示制御部165を備える。処理部160は、医用画像処理装置100の各部を統括する。処理部160は、例えば、複数の医用画像データ(例えばボリュームデータ)の位置合わせに関する処理を行う。なお、処理部160に含まれる各部は、1つのハードウェアにより異なる機能として実現されてもよいし、複数のハードウェアにより異なる機能として実現されてもよい。また、処理部160に含まれる各部は、専用のハードウェア部品により実現されてもよい。
The
領域処理部161は、例えばポート110を介して、被検体のボリュームデータを取得する。領域処理部161は、ボリュームデータに含まれる任意の領域を抽出する。領域処理部161は、例えばボリュームデータのボクセル値に基づいて、自動で関心領域を指定し、関心領域を抽出してよい。領域処理部161は、例えばUI120を介して、手動で関心領域を指定し、関心領域を抽出してよい。
The
画像生成部162は、各種画像を生成する。画像生成部162は、取得されたボリュームデータの少なくとも一部(例えば抽出された領域のボリュームデータ)に基づいて、3次元画像や2次元画像や断層画像を生成する。画像生成部162は、各種レンダリング(例えばボリュームレンダリング又はサーフィスレンダリング)を行って、画像を生成してよい。
The
位置合わせ処理部163は、複数の医用画像データを位置合わせする。医用画像データは、例えば、ボリュームデータ、スライスデータ、ボリュームデータ又スライスデータ等に基づく3次元画像や2次元画像を含んでよい。また、ボリュームデータは時系列的に作成された複数のボリュームデータであってよい。よって、位置合わせは、3次元空間(仮想3次元空間)での位置合わせ又は2次元平面(仮想2次元平面)での位置合わせを含んでよい。ここでの位置合わせは、少なくとも非剛体位置合わせ(non rigid registration)を含み、剛体位置合わせ(rigid registration)をさらに含んでもよい。
The
剛体位置合わせは、医用画像データ内の臓器等の領域の形状が変化しない位置合わせであり、例えば、平行移動又は回転を用いた線形変換による位置合わせを含んでよい。剛体位置合わせは、例えば、骨や脳などに適用される。位置合わせ処理部163は、公知の方法により、剛体位置合わせを実施してよい。
Rigid body alignment is alignment in which the shape of a region such as an organ in medical image data does not change, and may include alignment by linear transformation using translation or rotation, for example. Rigid body registration is applied to bones, brains, etc., for example. The
非剛体位置合わせは、医用画像データ内の臓器の領域の形状が変化する位置合わせである。非剛体位置合わせは、例えば、平行移動又は回転だけではなく拡大又は縮小を用いた線形変換による位置合わせや、線形変換ではない非線形変換による位置合わせを含んでよい。位置合わせ処理部163は、例えば変形メッシュ上のノードを有限要素として表現し、ノードの移動で画素の移動を表現してよい。位置合わせ処理部163は、画素の移動をノード間をBスプライン法に従って補間することによって表現してもよい。位置合わせ処理部163は、非線形変換による位置合わせを行うことで、非剛体位置合わせを実施してよい。位置合わせ処理部163は、有限要素法を用いた大変形シミュレーションによって、非剛体位置合わせを実施してよい。
Non-rigid registration is registration in which the shape of the region of the organ within the medical image data changes. Non-rigid alignment may include, for example, alignment by linear transformation using not only translation or rotation but also enlargement or reduction, or alignment by non-linear transformation instead of linear transformation. For example, the
なお、画像生成部162は、位置合わせ処理部163により位置合わせされた複数の医用画像データとしてのボリュームデータに基づいて、レンダリングを行って画像を生成してよい。また、位置合わせ処理部163は、画像生成部162により生成された複数の医用画像データとしての画像同士を、剛体位置合わせや非剛体位置合わせを含む位置合わせを行ってよい。
Note that the
表示制御部165は、各種データ、情報、又は画像をディスプレイ130に表示させる。画像は、被検体内の組織の一部を表現した画像であり、例えば、画像生成部162で生成された画像、又は所定の断層の断層画像を含んでよい。表示制御部165は、例えば、位置合わせ(例えば非剛体位置合わせ)された複数の医用画像データに基づく画像を表示させる。
The
次に、位置合わせに関する処理について詳述する。
本実施形態では、医用画像データがボリュームデータであることを主に例示する。また、3次元空間でのボリュームデータ同士の位置合わせを主に例示する。
Next, processing related to alignment will be described in detail.
In this embodiment, the medical image data is mainly exemplified as volume data. Further, alignment of volume data in three-dimensional space will be mainly illustrated.
位置合わせ処理部163は、非剛体位置合わせにおいて、変形側ボリューム(moving volume)が、固定側ボリューム(fixed volume)より大きいときに生じる不整合に対して、対策する。変形側ボリュームVMは、形状が変形し得るボリュームデータである。固定側ボリュームVFは、形状が変形しない(固定された)ボリュームデータである。位置合わせ処理部163は、どのボリュームデータを変形側ボリュームVMとするか固定側ボリュームVFとするかを、手動で設定しても自動で設定してもよい。例えば、UI120を介して、ユーザ操作を基にどのボリュームデータを変形側ボリュームVMとするか固定側ボリュームVFとするかを決定してもよい。例えば、ボリュームデータに含まれる臓器や器官や組織の特性に基づいて、どのボリュームデータを変形側ボリュームVMとするか固定側ボリュームVFとするかを決定してもよい。例えば、臓器や血管が変形側ボリュームVMとされ、骨が固定側ボリュームVFとされてよい。
The
位置合わせ処理部163は、非剛体位置合わせでは、3次元空間において固定側ボリュームVFと変形側ボリュームVMとを含む領域に対応して、変形メッシュMSを生成して設定する。位置合わせ処理部163は、ボリュームデータ同士で多少の位置ずれがある場合でも、固定側ボリュームVFに対して変形側ボリュームVMを変形して非剛体位置合わせすることで、位置ずれを抑制できる。よって、表示される3次元画像や2次元画像では、ボリュームデータ同士の位置ずれが抑制された状態の画像となり、ユーザにとって自然な見え方となり、治療診断の選択肢が増える。
In non-rigid alignment, the
次に、変形メッシュMSを用いた非剛体位置合わせについて説明する。 Next, non-rigid positioning using the deformed mesh MS will be explained.
図3Aは、固定側ボリュームVF及び変形側ボリュームVMの変形前後の変形メッシュMSとボリュームデータとの形状の一例を示す図である。なお、図中、固定側ボリュームVFは「fixed」、変形側ボリュームVMは「moving」として示されている。また、図3Aでは、ボリュームデータがレンダリングされて二次元平面に画像として表示されることをイメージしている。 FIG. 3A is a diagram showing an example of the shapes of the deformed mesh MS and volume data before and after deformation of the fixed volume VF and the deformed volume VM. Note that in the figure, the fixed volume VF is shown as "fixed" and the modified volume VM is shown as "moving". Furthermore, in FIG. 3A, it is imagined that volume data is rendered and displayed as an image on a two-dimensional plane.
変形側ボリュームVMは、非剛体位置合わせ時には非剛体変形する。非剛体変形は、変形メッシュMSの変形として表現される。変形メッシュMSは、固定側ボリュームVFで規定される座標に対応して設置される。変形メッシュMSは、複数のノードNDを含む。非剛体位置合わせが行われる3次元空間に複数のノードNDが配列されることで、変形メッシュMSが形成される。複数のノードNDは、例えば3次元空間において格子状に配列されるが、他の形状となるように配置されてもよい。 The deformation-side volume VM undergoes non-rigid deformation during non-rigid alignment. Non-rigid deformation is expressed as deformation of the deformed mesh MS. The deformed mesh MS is installed corresponding to the coordinates defined by the fixed side volume VF. The deformed mesh MS includes a plurality of nodes ND. A deformed mesh MS is formed by arranging a plurality of nodes ND in a three-dimensional space where non-rigid alignment is performed. The plurality of nodes ND are arranged, for example, in a grid in a three-dimensional space, but may be arranged in other shapes.
位置合わせ処理部163は、変形メッシュMSを用いて変形される変形側ボリュームVMの変形に関する変形情報を生成する。変形情報は、変形メッシュMSの各ノードNDに対応する変形側ボリュームVMの各ボクセルの移動に関する移動情報を含む。つまり、変形情報は、変形側ボリュームVMにおける変形前(現状)のどのボクセルが、固定側ボリュームにおけるどのボクセルに(対応するか)移動するかを示す移動情報が含まれる。つまり、変形情報は、変形側ボリュームVMの変形前後における各点の対応関係の情報を示す。また、変形情報には、固定側ボリュームVFの座標を基準とした変形側ボリュームVMの各ボクセルでの初期状態からの変位の情報が含まれていてよい。
The
位置合わせ処理部163は、変形メッシュMSの各ノードを固定側ボリュームVFの座標に対応して設定して、変形メッシュMSを生成し、変形情報を生成する。図3Aでは、固定側ボリュームVFに対して各ノードNDが格子状になるように、変形メッシュMSが設定されている。なお、固定側ボリュームVFは変形しないので、図3Aでは、一例として、変形前後における形状が三角形状のまま変形していない。一方、変形側ボリュームVMは、変形前には、固定側ボリュームVFとは異なる形状を呈しており、図3Aでは三角形が歪んだ形状を呈している。そのため、変形前の変形メッシュMSは、基準形状(固定側ボリュームVFの座標を基準とした形状)と比較すると歪んだ形状を呈している。
The
位置合わせ処理部163は、変形情報に基づいて、変形メッシュMSの各ノードNDを移動させることで、変形側ボリュームVMの対応するボクセルを移動させて、変形側ボリュームVMを固定側ボリュームVFの形状に沿うように変形し、非剛体位置合わせする。よって、位置合わせ処理部163は、変形情報に基づいて、変形前の変形側ボリュームVM(変形前ボリュームデータVMB)から変形後の変形側ボリュームVM(変形後ボリュームデータVMA)を得る。これにより、図3Aに示すように、変形側ボリュームVMは、固定側ボリュームVFと同様の三角形状に変形される。
The
また、固定側ボリュームVFにおける全てのボクセルに対応して細かく変形メッシュMSのノードが設けられなくてもよい。この場合、変形情報には、変形側ボリュームVMにおいて移動情報が存在しないボクセルが存在しえる。この場合、位置合わせ処理部163は、変形メッシュMSの各ノードNDに対応する変形側ボリュームVMの各ボクセルにおける移動情報を基に、移動情報が得られなかったボクセルでの移動情報を補間(例えば線形補間)によって算出してよい。
Further, nodes of the finely deformed mesh MS may not be provided corresponding to all voxels in the fixed volume VF. In this case, the transformation information may include voxels for which movement information does not exist in the transformation volume VM. In this case, the
例えば、変形メッシュMSのグリッドは、64ボクセル単位(64ボクセルに1つ)でよい。また、変形メッシュMSの各ノードNDの配置密度は画一的でなくてもよく、変形メッシュMS内の位置(領域)に応じて異なってもよい。例えば、変形側ボリュームにおいて細かく変形可能な領域又は細かく変形させたい領域では、変形メッシュMSのノードNDの密度を大きくし、この領域での変形情報(領域内のボクセルの移動情報)を多く得られるようにしてよい。例えば、変形側ボリュームにおいて大きく移動させたい領域では、変形メッシュMSのノードNDの密度を小さくし、この領域での変形情報(領域内のボクセルの移動情報)が安定するようにしてよい。このように、位置合わせ処理部163は、固定側ボリュームVFで規定される座標点に対応する変形側ボリュームVMのボクセルの移動情報に基づいて、変形側ボリュームVMを変形する。
For example, the grid of the deformed mesh MS may be in units of 64 voxels (one for every 64 voxels). Furthermore, the arrangement density of each node ND in the deformed mesh MS does not have to be uniform, and may differ depending on the position (region) within the deformed mesh MS. For example, in a region that can be finely deformed or that is desired to be finely deformed in the deformation side volume, the density of the nodes ND of the deformation mesh MS can be increased to obtain a large amount of deformation information (movement information of voxels within the region) in this region. You can do it like this. For example, in a region in the deformation side volume where a large movement is desired, the density of the nodes ND of the deformation mesh MS may be made small so that the deformation information (movement information of voxels within the region) in this region is stabilized. In this way, the
図3Bは、変形側ボリュームVMの変形前後での各点の移動例を示す図である。図3Bでは、各矢印で示すように、変形メッシュMS上のノードND(頂点)毎に、ノードNDの移動がベクトルで表現されている。このような変形メッシュMSの各ノードNDに対応する変形側ボリュームVMの各ボクセルの移動情報が、変形情報に含まれる。図3Bでは、変形前のノードNDBに対応するボクセルVXBが、変形後のノードNDAに対応するボクセルVXAに移動していることが理解できる。 FIG. 3B is a diagram showing an example of movement of each point before and after the transformation of the transformation volume VM. In FIG. 3B, as indicated by each arrow, the movement of the node ND is expressed by a vector for each node ND (vertex) on the deformed mesh MS. The movement information of each voxel of the deformation side volume VM corresponding to each node ND of such a deformation mesh MS is included in the deformation information. In FIG. 3B, it can be seen that voxel VXB corresponding to node NDB before transformation has moved to voxel VXA corresponding to node NDA after transformation.
図4は、本実施形態における変形メッシュMSの第1例を示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing a first example of the deformed mesh MS in this embodiment.
位置合わせ処理部163は、少なくとも変形側ボリュームVMの領域を含むように、変形メッシュMSを生成し、変形情報を生成する。具体的には、変形側ボリュームVMが変形により到達し得る領域である到達可能領域VMRを含む変形メッシュMSを生成する。到達可能領域VMRは、例えば、変形前ボリュームデータVMBと変形後ボリュームデータVMAとを含み、更に変形途中の変形側ボリュームVMの領域を含んでもよい。例えば、固定側ボリュームVFに一致するように変形側ボリュームVM(変形前ボリュームデータVMB)を変形する場合、図4における固定側ボリュームVFと変形側ボリュームVMとを少なくとも含む領域が、到達可能領域VMRとなる。
The
また、位置合わせ処理部163は、固定側ボリュームVFと変形側ボリュームVMの到達可能領域VMRの双方の領域を含むように、変形メッシュMSを生成してもよい。固定側ボリュームVFの領域や変形側ボリュームVMの到達可能領域VMRの情報は、予めメモリ150に保持されていてもよいし、ポート110を介して外部装置から取得されてもよい。また、変形情報は、固定側ボリュームVFの領域に含まれない領域において、変形側ボリュームVMに含まれる少なくとも1つの画素(ボクセル)の移動に関する移動情報を含む。
Furthermore, the
これにより、変形メッシュMSのノードNDは、変形前ボリュームデータVMBのいずれかのボクセルに対応して存在しており、更に、変形後ボリュームデータVMAのいずれかのボクセルにも対応して存在している。よって、変形側ボリュームVMの端部が変形メッシュMSの外側に位置することがなくなる。よって、医用画像処理装置100は、変形側ボリュームVMの端部に至るまで好適に変形でき、変形不可能となることを抑制できる。
As a result, the node ND of the deformed mesh MS exists corresponding to any voxel in the pre-deformed volume data VMB, and also exists corresponding to any voxel in the post-deformed volume data VMA. There is. Therefore, the end of the deformation side volume VM will not be located outside the deformation mesh MS. Therefore, the medical
図5は、本実施形態における変形メッシュMSの第2例を示す図である。 FIG. 5 is a diagram showing a second example of the deformed mesh MS in this embodiment.
図5の例では、変形メッシュMSが図4よりも小さくされている。具体的には、変形側ボリュームVMが移動し得ない領域、つまり到達可能領域VMRの外側では変形メッシュMSのノードNDが不在である。よって、位置合わせ処理部163は、変形側ボリュームVMの変形に必要な最小限の大きさの変形メッシュを生成する。よって、図4と図5とで変形メッシュMSにおいて同じ密度(細かさ)でノードNDが配置される場合、図5の場合には、図4の場合の変形メッシュMSよりもノードNDの数が少なくなる。そのため、変形メッシュMSの各ノードNDに対応する変形側ボリュームVMの各ボクセルでの移動情報の導出に係る計算量が少なくなり、変形情報の導出に係る計算量が少なくなり、変形側ボリュームVMの変形に係る計算量が少なくなる。このように、医用画像処理装置100は、変形メッシュMSを縮小でき、変形メッシュMSを用いた非剛体位置合わせに係る計算量も削減できる。
In the example of FIG. 5, the deformed mesh MS is made smaller than that of FIG. Specifically, the node ND of the deformed mesh MS is absent in a region where the deformed volume VM cannot move, that is, outside the reachable region VMR. Therefore, the
図5では、変形メッシュMSは、到達可能領域VMRよりも1マス分大きく、つまり変形メッシュMSがノードNDで1つ分大きくされていてよい。変形メッシュMSが到達可能領域VMRよりもやや大きく設定されているのは、スプライン補間処理(例えばBスプライン補間)のための境界とし、スプライン補完処理を円滑に実施可能とするためである。なお、図4においても、変形メッシュMSは、到達可能領域VMRよりも少なくとも1マス分大きくされてよい。また、到達可能領域VMRより外側に移動不能な固定点を設置してもよい。この固定点はスプライン補完処理を円滑に実施可能にするために用いることができる。 In FIG. 5, the deformed mesh MS may be larger by one square than the reachable region VMR, that is, the deformed mesh MS may be made larger by one at the node ND. The reason why the deformed mesh MS is set to be slightly larger than the reachable region VMR is to serve as a boundary for spline interpolation processing (for example, B-spline interpolation) and to enable smooth execution of spline interpolation processing. Note that, also in FIG. 4, the deformed mesh MS may be made larger by at least one square than the reachable region VMR. Furthermore, an immovable fixed point may be installed outside the reachable region VMR. This fixed point can be used to facilitate the spline interpolation process.
また、位置合わせ処理部163は、変形メッシュMSを縮小してノードNDの数を削減するところ、削減したノードNDの代わりに移動不能な固定点を設定してもよい。これにより、医用画像処理装置100は、非剛体位置合わせに係る計算量も削減できる。また、位置合わせ処理部163は、固定点とノードNDとの間において変形側ボリュームVMの各ボクセルの移動を補間してもよい。なお、固定点及び、補間によって求められた各ボクセルの移動は変形メッシュMSには含めないと考える。
Further, when the
図6は、変形側ボリュームVMと固定側ボリュームVFとを含む凸包領域VCの一例を示す図である。凸包領域VCは、変形側ボリュームVMと固定側ボリュームVFとを含む包含領域の一例である。 FIG. 6 is a diagram showing an example of a convex hull region VC including a deformable volume VM and a fixed volume VF. The convex hull region VC is an example of a containing region including a deformable volume VM and a fixed volume VF.
位置合わせ処理部163は、図5に示したように到達可能領域VMRの外側では変形メッシュMSを不在として省略する場合、変形側ボリュームVMと固定側ボリュームVFとを含む(両ボリュームの和領域の)凸包領域VCを生成してよい。位置合わせ処理部163は、凸包領域VCの大きさに対応して、変形メッシュMSを生成してよい。この場合、変形メッシュMSは、上述と同様に、凸包領域VCよりも1マス分大きくされてよく、補間が加味されてよい。そして、この凸包領域VCに対応して、変形情報に基づいて、変形側ボリュームVMの各ボクセルを変形して固定側ボリュームVFの各ボクセルに非剛体位置合わせする。図6では、変形側ボリュームVMから固定側ボリュームVFに位置合わせするので、凸包領域VCが、到達可能領域VMRを包含する。
When omitting the deformed mesh MS as being absent outside the reachable region VMR as shown in FIG. ) may generate a convex hull region VC. The
また、変形側ボリュームVMと固定側ボリュームVFとを含む格子状の変形メッシュMSを想定する場合、変形側ボリュームVMと固定側ボリュームVFとに外接する外接直方体領域を生成してよい。外接直方体領域は、包含領域の一例である。そして、この外接直方体領域の大きさに対応して、変形メッシュMSを生成してよい。変形側ボリュームVMから固定側ボリュームVFに位置合わせされるので、この外接直方体領域が到達可能領域VMRを包含する。 Further, when assuming a lattice-like deformed mesh MS that includes a deformed volume VM and a fixed volume VF, a circumscribed rectangular parallelepiped area that circumscribes the deformed volume VM and the fixed volume VF may be generated. The circumscribed rectangular parallelepiped area is an example of a containing area. Then, the deformed mesh MS may be generated in accordance with the size of this circumscribed rectangular parallelepiped region. Since the deformation side volume VM is aligned with the fixed side volume VF, this circumscribed rectangular parallelepiped area includes the reachable area VMR.
次に、変形側ボリュームVMと固定側ボリュームVFとの具体例について説明する。なお、変形側ボリュームVMと固定側ボリュームVFに対応する二次元のデータについては、変形側画像、固定側画像として説明する。 Next, a specific example of the deformable volume VM and the fixed volume VF will be described. The two-dimensional data corresponding to the deformed volume VM and the fixed volume VF will be described as a deformed image and a fixed image.
ここでは、例えばポート110を介して、CT装置200に限らず、各種のモダリティ装置により3次元データ(例えばボリュームデータ)や2次元データが取得可能であることを想定する。各種のモダリティ装置は、例えば、MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置、PET(Positron Emission Tomography)装置、血管造影装置(Angiography装置)、又はその他のモダリティ装置を含む。また、変形側ボリュームVMの3次元空間でのサイズが固定側ボリュームVFの3次元空間でのサイズよりも大きいことを想定している。
Here, it is assumed that three-dimensional data (for example, volume data) and two-dimensional data can be acquired not only by the
第1具体例は以下である。固定側ボリュームVFは、動脈相(例えば早期動脈相)で、撮像可能なタイミング(時間)が短いので、狭い範囲で撮像されて得られたものである。変形側ボリュームVMは、遅延相で、撮像可能な時間が動脈相よりも長いので、動脈相よりも広い範囲で撮像されて得られたものである。ここで、動脈相の方が細かい血管が写っており診断において主に用いるので、ユーザは、動脈相については撮像したままの画像を観察したい。つまり、変形側ボリュームVMが固定側ボリュームVFよりも3次元空間でのサイズが大きい。 The first specific example is as follows. The fixed side volume VF is obtained by imaging in a narrow range because the timing (time) at which it can be imaged is short in the arterial phase (for example, early arterial phase). The deformation side volume VM is a delayed phase, and the imaging time is longer than that of the arterial phase, so it is obtained by imaging a wider range than the arterial phase. Here, since the arterial phase shows finer blood vessels and is mainly used in diagnosis, the user would like to observe the image as it is captured in the arterial phase. In other words, the deformable volume VM is larger in size in three-dimensional space than the fixed volume VF.
図7Aは、動脈相の画像G31を示す図である。図7Bは、遅延相の画像G32を示す図である。動脈相の画像G31は、画像G32よりも高精細であり、画像G32よりもCT装置200により狭い撮像範囲で撮像されたCT画像に基づく画像である。遅延相の画像G32は、画像G31よりも低精細であり、画像G31よりもCT装置200により広い撮像範囲で撮像されたCT画像に基づく画像である。この場合、動脈相の画像G31が診断の基準となるので、変形させないことが好ましい。また、よって、3次元空間での画像(データ)の大きさは、画像G31よりも画像G32の方が大きい。位置合わせ処理部163は、動脈相の画像G31と遅延相の画像G32とを非剛体位置合わせする場合、第1具体例では、動脈相の画像T31を固定側ボリュームVFとし、遅延相の画像G32を変形側ボリュームVMとする。
FIG. 7A is a diagram showing an image G31 of the arterial phase. FIG. 7B is a diagram showing a delayed phase image G32. The arterial phase image G31 has higher definition than the image G32, and is an image based on a CT image captured by the
第2具体例は以下である。固定側ボリュームVFが、CT装置200で撮像されたCT画像である。変形側ボリュームVMが、MRI装置で撮像されたMRI画像としてのボリュームデータである。MRI装置は、アキシアル面に対して斜めに撮像することがあるので、CT画像に対応する3次元空間の領域から、MRI画像がはみ出していることがある。ここで、CT画像の方が高解像度であり主に用いるので、ユーザは、CT画像については撮像したままの画像を観察したい。この場合、変形側ボリュームVMが固定側ボリュームVFよりも3次元空間でのサイズが大きい。また、MRI画像は、磁場に起因して歪んで得られることが多い。このような場合でも、医用画像処理装置100は、本実施形態の非剛体位置合わせによって、固定側ボリュームVFと変形側ボリュームVMとをスムーズにつなげて描画でき、信用度の高い画像を得ることができる。
The second specific example is as follows. The fixed volume VF is a CT image captured by the
第3具体例は以下である。固定側画像が、MRI装置により撮像されて得られた単一断面の2D動画もしくは複数断面の2D動画である。また、変形側ボリュームVMが、CT装置200により撮像されたCT画像である。例えば、単一断面の動画ないし複数断面の2D動画は、心機能を診断するための画像である。CT画像は、位置関係及び心室体積を計測するための補助的な画像である。そのため、ユーザは、単一断面の2D動画ないし複数断面の2D動画については撮像したままの画像を観察したい。この場合は、位置合わせ処理部163は、心電同期によりCT画像の撮像に用いた心臓フェーズに対応する複数断面の2D動画のフェーズを固定側画像として用いる。
The third specific example is as follows. The fixed side image is a 2D moving image of a single cross section or a 2D moving image of multiple cross sections obtained by imaging with an MRI apparatus. Further, the deformed volume VM is a CT image captured by the
第4具体例は以下である。固定側ボリュームVFは、CT装置200によりFOV(Field Of View)を絞って撮像されたCT画像である。FOVは、スライス上(同一断面上)の撮像範囲に相当する。変形側ボリュームVMは、XA装置(血管造影X線診断装置、Cアーム機)により上述の固定側ボリュームVFよりも広めの撮像範囲で撮像されたXA画像としてのボリュームデータである。XA装置は、小型軽量であり、手術中に使用可能である。また、XA装置は、XA装置のアームを固定して動画を撮像することで2DT画像を撮像可能である。また、XA装置は、アームを回転させて動画を撮像することで4D(4次元)データも撮像可能である。術前に撮像されたCT画像の方が高解像度であり、CT画像を用いて手術計画を立てる。そのため、ユーザは、CT画像については撮像したままの画像を観察したい。
The fourth specific example is as follows. The fixed volume VF is a CT image captured by the
第5具体例は以下である。固定側画像は、単純X線装置により撮像されたX線画像としての2次元データ(2次元画像)である。また、固定側画像は、CT装置200により撮像されたCT画像を基に生成されたMIP画像でもよい。変形側画像は、XA装置により撮像された2D動画である。術前に撮像されたX線画像の方が高解像度であり、X線画像を用いて手術計画を立てる。そのため、ユーザは、X線画像については撮像したままの画像を観察したい。
The fifth specific example is as follows. The fixed side image is two-dimensional data (two-dimensional image) as an X-ray image captured by a simple X-ray device. Further, the fixed side image may be an MIP image generated based on a CT image captured by the
第6具体例は以下である。固定側ボリュームVFは、心電同期して得られた心臓の4D(4次元)データであり、狭い撮像範囲で撮像されたデータである。4次元データは、3次元データとしてのボリュームデータやスライスデータ等が時系列で複数配列されたデータであり、つまり3次元データの動画である。変形側ボリュームVMは、心臓を含む胸部データであり、上述の固定側ボリュームVFよりも撮像範囲が広い3次元データである。心臓の4Dデータは、心機能を診断するためのデータである。胸部データは、カテーテルのルートの確認などのための補助的な画像である。そのため、ユーザは、4Dデータについては撮像したままの画像を観察したい。 The sixth specific example is as follows. The fixed volume VF is 4D (four-dimensional) data of the heart obtained in electrocardiographic synchronization, and is data imaged in a narrow imaging range. The 4-dimensional data is data in which a plurality of volume data, slice data, etc. as 3-dimensional data are arranged in time series, that is, it is a moving image of 3-dimensional data. The deformed volume VM is chest data that includes the heart, and is three-dimensional data that has a wider imaging range than the above-described fixed volume VF. The 4D data of the heart is data for diagnosing cardiac function. Chest data is an auxiliary image for confirming the catheter route, etc. Therefore, the user wants to observe the 4D data as it is captured.
次に、医用画像処理装置100の動作例について説明する。
Next, an example of the operation of the medical
医用画像処理装置100による位置合わせ時の動作例として、第1動作例と第2動作例の2種類ある。 There are two types of operation examples during alignment by the medical image processing apparatus 100: a first operation example and a second operation example.
第1動作例では、位置合わせ処理部163は、変形側ボリュームVMと固定側ボリュームVFとを含む包含領域に対応する変形メッシュMS(大きな変形メッシュMS)を生成し、この変形メッシュMSを用いて変形側ボリュームVMと固定側ボリュームVFとの位置合わせを行う。
In the first operation example, the
第2動作例では、位置合わせ処理部163は、従来と同様に固定側ボリュームVFに対応する第1の変形メッシュMS1を生成し、第1の変形メッシュMS1を用いて変形側ボリュームVMと固定側ボリュームVFとの位置合わせを行う。その後、位置合わせ処理部163は、第1の変形メッシュMS1ではカバーされていなかった変形側ボリュームVMの少なくとも一部に対応する第2の変形メッシュMS2を生成し、第2の変形メッシュMS2を用いて変形側ボリュームVMと固定側ボリュームVFとの位置合わせを行う。そして、画像生成部162は、第1の変形メッシュMS1で位置合わせされた画像と第2の変形メッシュMS2で位置合わせされた画像とを連結して、全体が位置合わせされた画像を生成する。
In the second operation example, the
図8は、医用画像処理装置100の位置合わせ時の第1動作例を示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart illustrating a first operation example during alignment of the medical
まず、ポート110は、例えば、早期動脈相(動脈相)で、撮像範囲の小さい被検体(例えば患者)のボリュームデータを、固定側ボリュームVFとして取得する(S11)。また、ポート110は、静脈相(遅延相)で、撮像範囲の大きい被検体のボリュームデータを、変形前の変形側ボリュームVM(つまり変形前ボリュームデータVMB)として取得する(S11)。
First, the
位置合わせ処理部163は、取得された固定側ボリュームVFと変形前ボリュームデータVMBとを剛体位置合わせする(S12)。位置合わせ処理部163は、固定側ボリュームVFと変形前ボリュームデータVMBを包含する包含領域に対応する変形メッシュMSを生成する(S13)。位置合わせ処理部163は、固定側ボリュームVFと変形前ボリュームデータVMBとを非剛体位置合わせをし、変形メッシュMSに、変形メッシュMSの各ノードNDに対応する変形前ボリュームデータVMBから変形後ボリュームデータVMAへの各ボクセルの移動に関する移動情報を記録する(S14A)。そして、位置合わせ処理部163は、変形メッシュMSに記録された移動情報を用いて、変形前ボリュームデータVMBから変形後ボリュームデータVMAを生成する(S14B)。なお、変形メッシュMSにおいて、固定側ボリュームVFと変形前ボリュームデータVMBのいずれにも含まれないないしいずれかのみに含まれる領域の変形では、位置合わせ処理部163は、肺などスポンジ状組織に準じるノードNDを設定して、変形前ボリュームデータVMBに含まれるノードNDの変形に追従させて良い。なお、変形メッシュMSにおいて、固定側ボリュームVFと変形前ボリュームデータVMBのいずれにも含まれないないしいずれかのみに含まれる領域の変形では、位置合わせ処理部163は、ポアソン比0、微少弾性の有限要素ノードを設定して、変形前ボリュームデータVMBに含まれるノードNDの変形に追従させて良い。
The
表示制御部165は、位置合わせされた固定側ボリュームVFと変形後ボリュームデータVMAとに基づく画像をディスプレイ130に表示(例えば重畳表示)させる(S15)。なお、表示制御部165は、固定ボリュームデータと変形後ボリュームデータとを、所定のブレンド比(混合比)でブレンドし、ブレンドされたデータに基づく画像を表示させてよい。これにより、固定側ボリュームと変形後ボリュームデータとの境界部分が目立たなくなり、不連続さが一層抑制される。
The
これにより、医用画像処理装置100は、固定側ボリュームVF及び変形側ボリュームVMの双方を包含する凸包領域VCの大きさに対応する変形メッシュMSを用いて非剛体位置合わせできる。よって、医用画像処理装置100は、一度の非剛体位置合わせによって、到達可能領域VMRを加味した変形側ボリュームVMの変形に対応でき、好適に非剛体位置合わせできる。
Thereby, the medical
図9A及び図9Bは、医用画像処理装置100の位置合わせ時の第2動作例を示すフローチャートである。図9A及び図9Bでは、図8と同様の処理については、その説明を省略又は簡略化する。図9Cは、第2動作例を説明するための図である。
9A and 9B are flowcharts showing a second operation example during alignment of the medical
まず、ポート110は、CT装置200で撮像されて得られた撮像範囲の小さい被検体のボリュームデータを、固定側ボリュームVFとして取得する(S21)。また、ポート110は、PET装置で撮像されて得られた撮像範囲の大きい被検体のボリュームデータを、変形前ボリュームデータVMBとして取得する(S21)。
First, the
位置合わせ処理部163は、取得された固定側ボリュームVFと変形前ボリュームデータVMBとを剛体位置合わせする(S22)。位置合わせ処理部163は、固定側ボリュームVFを包含する第1の変形メッシュMS1を生成する(S23)。位置合わせ処理部163は、固定側ボリュームVFと変形前ボリュームデータVMBとを非剛体位置合わせをし、第1の変形メッシュMS1に、第1の変形メッシュMS1の各ノードNDに対応する変形前ボリュームデータVMBから変形後ボリュームデータVMAへの各ボクセルの移動に関する移動情報を記録する(S24)。この移動情報には、固定側ボリュームVFに対する変形前ボリュームデータの位置の情報(変形前の初期位置の情報)も含まれている。
The
なお、第1の変形メッシュMS1は、従来の変形メッシュMSXであるので、変形側ボリュームVMの到達可能領域VMRをカバーしきれずに、到達可能領域VMRが第1の変形メッシュMS1の領域の外側に位置することがあり得る。したがって、ステップS24A及びS24Bの時点では、非剛体位置合わせが不十分である。 Note that, since the first deformed mesh MS1 is a conventional deformed mesh MSX, the reachable region VMR of the deformed volume VM cannot be completely covered, and the reachable region VMR is outside the area of the first deformed mesh MS1. may be located. Therefore, at the time of steps S24A and S24B, non-rigid alignment is insufficient.
図9Bに進む。位置合わせ処理部163は、変形前ボリュームデータVMBの領域(3次元空間において変形前ボリュームデータVMBが存在する領域、空間領域ともいう)から固定側ボリュームVFの空間領域を引いた差分領域VSを算出する。そして、差分領域VSに対応する(差分領域VSを包含する)第2の変形メッシュMS2を生成する(S25)。位置合わせ処理部163は、非剛体位置合わせとして、第1の変形メッシュMS1を基準にして、第1の変形メッシュMS1に滑らかに第2の変形メッシュMS2が接続するように、第2の変形メッシュMS2に、第2の変形メッシュMS2の各ノードNDに対応する変形前ボリュームデータVMBから変形後ボリュームデータVMAへの各ボクセルの移動に関する移動情報を記録する(S26)。例えば、位置合わせ処理部163は、第1の変形メッシュMS1と第2の変形メッシュMS2の境界部分BPの第1の変形メッシュMS1のノードNDの移動を境界条件として、境界部分BPの第2の変形メッシュMS2のノードNDを移動させ、第2の変形メッシュMS2の他の箇所については肺などスポンジ状組織に準じるノードNDを設定して、第2の変形メッシュMS2を変形させる。これにより、第1の変形メッシュMS1と第2の変形メッシュMS2とが滑らかに接続する。例えば、第1の変形メッシュMS1と第2の変形メッシュMS2の境界部分BPの第1の変形メッシュMS1のノードNDの移動を境界条件として、境界部分BPの第2の変形メッシュMS2のノードNDを移動させ、第2の変形メッシュMS2の他の箇所についてはポアソン比0、微少弾性の有限要素ノードを設定して、第2の変形メッシュMS2を変形させてもよい。これにより、第1の変形メッシュMS1と第2の変形メッシュMS2とが滑らかに接続する。これにより、計算量を抑制しつつ第1動作例と同等の出力結果が得られる。
Proceed to Figure 9B. The
よって、第1の変形メッシュMS1を用いた変形に関する情報は、固定側ボリュームVFの空間領域での変形側ボリュームVMの変形に関する変形情報に相当する。また、第2の変形メッシュMS2を用いた変形に関する情報は、差分領域VSの空間領域での変形側ボリュームVMの変形に関する変形情報に相当する。 Therefore, information regarding deformation using the first deformation mesh MS1 corresponds to deformation information regarding deformation of the deformation volume VM in the spatial region of the fixed volume VF. Further, the information regarding the deformation using the second deformed mesh MS2 corresponds to the deformation information regarding the deformation of the deformation side volume VM in the spatial region of the difference region VS.
位置合わせ処理部163は、第1の変形メッシュMS1と第2の変形メッシュMS2とを接続して第3の変形メッシュMS3を作成し、第3の変形メッシュMS3を作成することにより、変形前ボリュームデータVMBの空間領域と固定側ボリュームVFの空間領域とを合わせた領域の非剛体位置合わせとする。(S27A)。つまり、位置合わせ処理部163は、上記の合わせた領域において固定側ボリュームVFと変形前ボリュームデータVMBとを非剛体位置合わせをし、第1の変形メッシュMS1及び第2の変形メッシュMS2を用いて、第3の変形メッシュMS3に、第3の変形メッシュMS3の各ノードNDに対応する変形前ボリュームデータVMBから変形後ボリュームデータVMAへの各ボクセルの移動に関する移動情報を記録する。位置合わせ処理部163は、第3の変形メッシュMS3に記録された移動情報を用いて、変形前ボリュームデータVMBから変形後ボリュームデータVMAを生成する(S27B)。
The
表示制御部165は、固定側ボリュームVFと変形後ボリュームデータVMAとに基づく画像をディスプレイ130に表示(例えば重畳表示させる(S28)。
The
これにより、医用画像処理装置100は、固定側ボリュームVFの大きさを基準とした第1の変形メッシュMS1を用いた非剛体位置合わせ後、第1の変形メッシュMS1ではカバーできなかった変形側ボリュームVMの一部を第2の変形メッシュMS2を用いて非剛体位置合わせできる。よって、医用画像処理装置100は、従来の非剛体位置合わせと同等の計算量で、不足する部分を補うことができる。
As a result, the medical
(比較例と本実施形態とで得られる画像の比較)
図10Aは、比較例における被検体における腹部を含む広範囲の領域の位置合わせ結果の一例を示す図である。図10Bは、比較例における被検体における腹部の領域の位置合わせ結果の一例を示す図である。図10Aでは、被検体の体表は描画されていない状態である。図10A及び図10Bに示す画像は、例えば従来の非特許文献1又は非特許文献2の方法で非剛体位置合わせが実施された場合に得られる画像である。
(Comparison of images obtained in the comparative example and this embodiment)
FIG. 10A is a diagram illustrating an example of the alignment result of a wide area including the abdomen of a subject in a comparative example. FIG. 10B is a diagram illustrating an example of the alignment result of the abdominal region of the subject in the comparative example. In FIG. 10A, the body surface of the subject is not drawn. The images shown in FIGS. 10A and 10B are images obtained when non-rigid alignment is performed, for example, by the conventional method of Non-Patent Document 1 or Non-Patent Document 2.
図10Aでは、ボリュームデータ同士の位置ずれが骨盤で発生しており、比較例で非剛体位置合わせされたボリュームデータに基づく画像G11において、骨盤を横断する不連続線L11となって表れている。図10Bでは、ボリュームデータ同士の位置ずれが腹部で発生しており、比較例で非剛体位置合わせされたボリュームデータに基づく画像G12において、腹部を横断する不連続線L12となって表れている。 In FIG. 10A, a positional shift between the volume data occurs in the pelvis, and appears as a discontinuous line L11 that crosses the pelvis in the image G11 based on the volume data that has been non-rigidly aligned in the comparative example. In FIG. 10B, the positional deviation between the volume data occurs in the abdomen, and appears as a discontinuous line L12 that crosses the abdomen in the image G12 based on the volume data that has been non-rigidly aligned in the comparative example.
図11Aは、本実施形態における被検体における腹部を含む広範囲の領域の位置合わせ結果の一例を示す図である。図11Bは、本実施形態における被検体における腹部の領域の位置合わせ結果の一例を示す図である。図11Aでは、被検体の体表は描画されていない状態である。図11Aで示された被検体の領域は、図10Aで示された被検体の領域と同様の領域である。図11Bで示された被検体の領域は、図10Bで示された被検体の領域と同様の領域である。 FIG. 11A is a diagram illustrating an example of the alignment result of a wide area including the abdomen of a subject in this embodiment. FIG. 11B is a diagram illustrating an example of the alignment result of the abdominal region of the subject in this embodiment. In FIG. 11A, the body surface of the subject is not drawn. The region of the object shown in FIG. 11A is similar to the region of the object shown in FIG. 10A. The region of the object shown in FIG. 11B is similar to the region of the object shown in FIG. 10B.
図11A及び図11Bでの位置合わせは、上述の非剛体位置合わせが実施されており、剛体位置合わせが実施されていてもよい。図11Aでは、ボリュームデータ同士の位置ずれが抑制され、図10Aに示した位置ずれが解消している。そのため、本実施形態で非剛体位置合わせされたボリュームデータに基づく画像G21において、図10Aに示した不連続線L11が存在しない。図11Bでは、ボリュームデータ同士の位置ずれが抑制され、図10Bに示した位置ずれが解消している。そのため、本実施形態で非剛体位置合わせされたボリュームデータに基づく画像G22において、図10Bに示した不連続線L12が存在しない。 The alignment in FIGS. 11A and 11B is performed by the above-mentioned non-rigid alignment, and may also be performed by rigid alignment. In FIG. 11A, the positional deviation between the volume data is suppressed, and the positional deviation shown in FIG. 10A is eliminated. Therefore, in the image G21 based on the volume data subjected to non-rigid registration in this embodiment, the discontinuous line L11 shown in FIG. 10A does not exist. In FIG. 11B, the positional deviation between the volume data is suppressed, and the positional deviation shown in FIG. 10B is eliminated. Therefore, in the image G22 based on the volume data subjected to non-rigid alignment in this embodiment, the discontinuous line L12 shown in FIG. 10B does not exist.
次に、本実施形態のバリエーションについて説明する。 Next, variations of this embodiment will be explained.
位置合わせ処理部163は、変形側ボリュームVMの変形では、変形前ボリュームデータVMBを直接変形させて変形後ボリュームデータVMAを導出してよい。この場合、変形前ボリュームデータVMBがメモリ150に保持されず変形後ボリュームデータVMAのみがメモリ150に保持されてよい。また、位置合わせ処理部163は、変形前ボリュームデータVMBを基に新たな変形後ボリュームデータVMAを作成してもよい。この場合、変形前ボリュームデータVMBと新たな変形後ボリュームデータVMAとの両方がメモリ150に保持されてよい。また、位置合わせ処理部163は、直ちに変形後ボリュームデータVMAを作成せずに、変形後ボリュームデータVMAのボクセル値を計算する際に、変形前ボリュームデータVMBのボクセル値を参照してもよい。
In transforming the transformation volume VM, the
位置合わせ処理部163は、ボリュームデータの少なくとも一部(関心領域)同士を非剛体位置合わせをしてもよい。つまり、固定側ボリュームVFの一部と変形側ボリュームVMの一部とを非剛体位置合わせしてもよい。例えば、胸部画像(ボリュームデータにおける胸部の領域)について、左心室のみ位置合わせが出来ていれば十分な場合、固定側ボリュームVFの胸部の領域と変形側ボリュームVMの胸部の領域とを非剛体位置合わせしてもよい。この場合、位置合わせ処理部163は、関心領域の外側を第2動作例の手法により変形させてよい。
The
また、変形メッシュMSは、複数用意され、メモリ150に保持されていてよい。変形メッシュMSは、変形メッシュMSのグリッドの細かさが複数種類(multi-resolution)用意されていてよい。また、変形メッシュMSの種類毎に、変形メッシュMSのサイズが異なってもよく、変形メッシュMSがカバーする領域が異なってもよい。また、変形メッシュMSは、医用画像データが3次元データである場合には3次元で構成され、医用画像データが2次元データである場合には3次元で構成されてよい。
Further, a plurality of deformed meshes MS may be prepared and held in the
また、変形メッシュMSは、医用画像データが3次元データと2次元データの組み合わせである場合には、3次元ないし2次元のいずれで構成されても良い。また、固定側2次元画像と変形側ボリュームVMの組み合わせの場合、位置合わせ処理部163は、変形側ボリュームVMの変形では、固定側2次元画像の変形側ボリュームVMにおける断面について非剛体位置合わせを行った後に、その断面の奥行き方向について同様の変形を外挿することによって、変形側ボリュームVMを変形させて良い。また、固定側複数断面の2次元画像と変形側ボリュームVMの組み合わせの場合、位置合わせ処理部163は、変形側ボリュームVMの変形では、固定側複数断面の2次元画像の各断面の2次元画像について変形側ボリュームVMにおける対応する断面について非剛体位置合わせを行った後に、その断面の奥行き方向について複数断面間の変形を内挿することによって、変形側ボリュームVMを変形させて良い。
Furthermore, when the medical image data is a combination of three-dimensional data and two-dimensional data, the deformed mesh MS may be configured in either three-dimensional or two-dimensional form. In addition, in the case of a combination of the fixed side two-dimensional image and the deformed volume VM, the
また、位置合わせ処理部163は、非剛体位置合わせを繰り返し実施してもよい。例えば、グリッドが大雑把な変形メッシュMSを用いた非剛体位置合わせを行った後に、グリッドが細かな変形メッシュMSを用いた非剛体位置合わせを行ってもよい。また、変形メッシュMSの細かさが多段階で用意され、位置合わせ処理部163は、グリッドが大雑把な変形メッシュMSを用いた非剛体位置合わせから開始して、徐々に細かな変形メッシュMSを用いた非剛体位置合わせを順次行ってもよい。
Further, the
このように、本実施形態の医用画像処理装置100は、変形側ボリュームVMが変形により到達し得る到達可能領域VMRを含む範囲で変形メッシュMSを生成するので、変形しようとする変形側ボリュームVMが変形不可能となる領域が存在しない。そのため、変形側ボリュームVMを好適に変形させて固定側ボリュームVFに対して非剛体位置合わせできるので、非剛体位置合わせの精度を向上できる。
In this way, the medical
以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。 Although various embodiments have been described above with reference to the drawings, it goes without saying that the present disclosure is not limited to such examples. It is clear that those skilled in the art can come up with various changes or modifications within the scope of the claims, and these naturally fall within the technical scope of the present disclosure. Understood.
また、医用画像処理装置100は、少なくともプロセッサ140及びメモリ150を備えてよい。ポート110、UI120、及びディスプレイ130は、医用画像処理装置100に対して外付けであってもよい。
Further, the medical
また、撮像されたCT画像としてのボリュームデータは、CT装置200から医用画像処理装置100へ送信されることを例示した。この代わりに、ボリュームデータが一旦蓄積されるように、ネットワーク上のサーバ(例えば画像データサーバ(PACS)(不図示))等へ送信され、保管されてもよい。この場合、必要時に医用画像処理装置100のポート110が、ボリュームデータを、有線回線又は無線回線を介してサーバ等から取得してもよいし、任意の記憶媒体(不図示)を介して取得してもよい。
Further, the volume data as a captured CT image is transmitted from the
また、撮像されたCT画像としてのボリュームデータは、CT装置200から医用画像処理装置100へポート110を経由して送信されることを例示した。これは、実質的にCT装置200と医用画像処理装置100とを併せて一製品として成立している場合も含まれるものとする。また、医用画像処理装置100がCT装置200のコンソールとして扱われている場合も含む。
Further, the volume data as a captured CT image is transmitted from the
また、CT装置200により画像を撮像し、被検体内部の情報を含むボリュームデータを生成することを例示したが、他の装置により画像を撮像し、ボリュームデータを生成してもよい。他の装置は、各種のモダリティ装置を含む。また、PET装置は、他のモダリティ装置と組み合わせて用いられてもよい。
Moreover, although the
また、医用画像処理装置100における動作が規定された医用画像処理方法として表現可能である。また、コンピュータに医用画像処理方法の各ステップを実行させるためのプログラムとして表現可能である。
Further, the operation of the medical
(上記実施形態の概要)
以上のように、上記実施形態の医用画像処理装置100は、処理部160を備える。処理部160は、被検体を示す2次元又は3次元の画素で構成される第1の医用画像データ(例えば固定側ボリュームVF)及び第2の医用画像データ(例えば変形側ボリュームVM)を取得する。処理部160は、固定した第1の医用画像データに対して第2の医用画像データを変形することで、第1の医用画像データと第2の医用画像データとを非剛体位置合わせする非剛体位置合わせ処理を実行する。処理部160は、非剛体位置合わせされた第1の医用画像データと第2の医用画像データとをディスプレイ130(表示部の一例)に表示させる。第2の医用画像データの空間領域は、第1の医用画像データの空間領域に含まれない部分を含む。非剛体位置合わせ処理は、第2の医用画像データが変形により到達し得る領域である到達可能領域VMRを少なくとも含む領域での第2の医用画像データの変形に関する変形情報を生成する処理と、変形情報に基づいて、第2の医用画像データを変形させる処理と、を含む。変形情報は、第1の医用画像データの空間領域に含まれない領域において、第2の医用画像データに含まれる少なくとも1つの画素の移動に関する移動情報を含む。
(Summary of the above embodiment)
As described above, the medical
これにより、医用画像処理装置100は、到達可能領域VMRを含む範囲での変形側ボリュームVMの変形に関する変形情報に基づいて、変形側ボリュームVMを変形する。そのため、変形しようとする変形側ボリュームVMが変形不可能となる領域が存在しない。そのため、医用画像処理装置100は、変形側ボリュームVMを好適に変形させて固定側ボリュームVFに対して非剛体位置合わせできるので、非剛体位置合わせの精度を向上できる。
Thereby, the medical
また、変形情報は、第1の医用画像データの空間領域と第2の医用画像データの空間領域との和領域の凸包領域VCでの第2の医用画像データの変形に関する変形情報を含んでよい。 Further, the deformation information includes deformation information regarding deformation of the second medical image data in the convex hull region VC of the sum region of the spatial region of the first medical image data and the spatial region of the second medical image data. good.
これにより、医用画像処理装置100は、変形情報として、1度で凸包領域VCの全体での変形に関する変形情報を得て、凸包領域VCの全体で変形側ボリュームVMを変形させて非剛体位置合わせでできる。よって、非剛体位置合わせに要する時間を短縮できる。
As a result, the medical
また、変形情報は、第1の医用画像データの空間領域での第2の医用画像データの変形に関する第1の変形情報と、変形前の第2の医用画像データの空間領域から第1の医用画像データの空間領域を除いた差分領域VSでの第2の医用画像データの変形に関する第2の変形情報と、を含んでよい。 Further, the deformation information includes first deformation information regarding deformation of the second medical image data in the spatial region of the first medical image data, and first deformation information regarding deformation of the second medical image data in the spatial region of the second medical image data before deformation. and second deformation information regarding deformation of the second medical image data in the difference region VS excluding the spatial region of the image data.
これにより、医用画像処理装置100は、従来と同様に固定側ボリュームVFをカバーする領域での変形側ボリュームVMの変形を行ってから、残存した変形対象の領域での変形側ボリュームVMの変形を行う。したがって、医用画像処理装置100は、従来方法で非剛体位置合わせを行った後に、従来方法では不十分であった部分の変形及び非剛体位置合わせも実施できる。
As a result, the medical
また、第1の医用画像データ及び第2の医用画像データは、CT装置により撮像されたボリュームデータの少なくとも一部でよい。これにより、医用画像処理装置100は、同じモダリティ装置で撮像されたCT画像同士を非剛体位置合わせする場合でも、非剛体位置合わせの精度を向上できる。
Further, the first medical image data and the second medical image data may be at least part of volume data imaged by a CT apparatus. Thereby, the medical
また、第1の医用画像データは、CT装置により撮像された第1のボリュームデータの少なくとも一部でよい。第2の医用画像データは、MRI装置により撮像された第2のボリュームデータの少なくとも一部でよい。これにより、医用画像処理装置100は、異なるモダリティ装置で撮像されたCT画像とMRI画像とを非剛体位置合わせする場合でも、非剛体位置合わせの精度を向上できる。
Further, the first medical image data may be at least a portion of the first volume data imaged by the CT apparatus. The second medical image data may be at least a portion of the second volume data captured by the MRI apparatus. Thereby, the medical
また、第1の医用画像データは、1つ以上の2次元の医用画像データでよい。第2の医用画像データは、3次元の医用画像データでよい。これにより、医用画像処理装置100は、2次元の医用画像データと3次元の医用画像データとを非剛体位置合わせする場合でも、非剛体位置合わせの精度を向上できる。
Further, the first medical image data may be one or more two-dimensional medical image data. The second medical image data may be three-dimensional medical image data. Thereby, the medical
本開示は、複数の医用画像データの非剛体位置合わせの精度を向上できる医用画像処理装置、医用画像処理方法、及び医用画像処理プログラム等に有用である。 The present disclosure is useful for a medical image processing device, a medical image processing method, a medical image processing program, etc. that can improve the accuracy of non-rigid positioning of multiple pieces of medical image data.
100 医用画像処理装置
110 ポート
120 ユーザインタフェース(UI)
130 ディスプレイ
140 プロセッサ
150 メモリ
160 処理部
161 領域処理部
162 画像生成部
163 位置合わせ処理部
165 表示制御部
200 CT装置
MS 変形メッシュ
MS1 第1の変形メッシュ
MS2 第2の変形メッシュ
ND ノード
VC 凸包領域
VF 固定側ボリューム
VS 差分領域
VM 変形側ボリューム
VMA 変形後ボリュームデータ
VMB 変形前ボリュームデータ
100 Medical
130
Claims (8)
処理部を備え、
前記処理部は、
被検体を示す2次元又は3次元の画素で構成される第1の医用画像データ及び第2の医用画像データを取得し、
固定した前記第1の医用画像データに対して前記第2の医用画像データを変形することで、前記第1の医用画像データと前記第2の医用画像データとを非剛体位置合わせする非剛体位置合わせ処理を実行し、
非剛体位置合わせされた前記第1の医用画像データと前記第2の医用画像データとに基づく画像を表示部に表示させ、
前記第2の医用画像データの空間領域は、前記第1の医用画像データの空間領域に含まれない部分を含み、
前記非剛体位置合わせ処理は、
前記第2の医用画像データが変形により到達し得る領域である到達可能領域を少なくとも含む領域での前記第2の医用画像データの変形に関する変形情報を生成する処理と、
前記変形情報に基づいて、前記第2の医用画像データを変形させる処理と、を含み、
前記変形情報は、前記第1の医用画像データの空間領域に含まれない領域において、前記第2の医用画像データに含まれる少なくとも1つの画素の移動に関する移動情報を含む、
医用画像処理装置。 A medical image processing device,
Equipped with a processing section,
The processing unit includes:
Obtaining first medical image data and second medical image data composed of two-dimensional or three-dimensional pixels indicating the subject,
a non-rigid position where the first medical image data and the second medical image data are aligned in a non-rigid manner by deforming the second medical image data with respect to the fixed first medical image data; Execute the matching process,
Displaying on a display unit an image based on the first medical image data and the second medical image data that are non-rigidly aligned;
The spatial region of the second medical image data includes a portion not included in the spatial region of the first medical image data,
The non-rigid alignment process includes:
a process of generating deformation information regarding deformation of the second medical image data in an area that includes at least a reachable area that is an area that the second medical image data can reach by deformation;
a process of transforming the second medical image data based on the transformation information,
The deformation information includes movement information regarding movement of at least one pixel included in the second medical image data in a region not included in the spatial region of the first medical image data.
Medical image processing device.
請求項1に記載の医用画像処理装置。 The deformation information includes deformation information regarding deformation of the second medical image data in a convex hull region of a sum region of a spatial region of the first medical image data and a spatial region of the second medical image data. ,
The medical image processing device according to claim 1.
前記第1の医用画像データの空間領域での前記第2の医用画像データの変形に関する第1の変形情報と、
変形前の前記第2の医用画像データの空間領域から前記第1の医用画像データの空間領域を除いた差分領域での前記第2の医用画像データの変形に関する第2の変形情報と、を含む、
請求項1に記載の医用画像処理装置。 The deformation information is
first deformation information regarding deformation of the second medical image data in the spatial domain of the first medical image data;
second transformation information regarding transformation of the second medical image data in a difference region obtained by removing the spatial region of the first medical image data from the spatial region of the second medical image data before transformation; ,
The medical image processing device according to claim 1.
請求項2又は3に記載の医用画像処理装置。 The first medical image data and the second medical image data are at least a part of volume data imaged by a CT device.
The medical image processing device according to claim 2 or 3.
前記第2の医用画像データは、MRI装置により撮像された第2のボリュームデータの少なくとも一部である、
請求項2又は3に記載の医用画像処理装置。 The first medical image data is at least part of first volume data imaged by a CT device,
The second medical image data is at least a part of second volume data imaged by an MRI apparatus.
The medical image processing device according to claim 2 or 3.
前記第2の医用画像データは、3次元の医用画像データである、
請求項2又は3に記載の医用画像処理装置。 The first medical image data is one or more two-dimensional medical image data,
the second medical image data is three-dimensional medical image data;
The medical image processing device according to claim 2 or 3.
固定した前記第1の医用画像データに対して前記第2の医用画像データを変形することで、前記第1の医用画像データと前記第2の医用画像データとの非剛体位置合わせを行うステップと、
非剛体位置合わせされた前記第1の医用画像データと前記第2の医用画像データとに基づく画像を表示部に表示させるステップと、
を有し、
前記第2の医用画像データの空間領域は、前記第1の医用画像データの空間領域に含まれない部分を含み、
前記非剛体位置合わせを行うステップは、
前記第2の医用画像データが変形により到達し得る領域である到達可能領域を少なくとも含む領域での前記第2の医用画像データの変形に関する変形情報を生成するステップと、
前記変形情報に基づいて、前記第2の医用画像データを変形させるステップと、を含み、
前記変形情報は、前記第1の医用画像データの空間領域に含まれない領域において、前記第2の医用画像データに含まれる少なくとも1つの画素の移動に関する移動情報を含む、
医用画像処理方法。 acquiring first medical image data and second medical image data composed of two-dimensional or three-dimensional pixels indicating the subject;
performing non-rigid registration of the first medical image data and the second medical image data by deforming the second medical image data with respect to the fixed first medical image data; ,
displaying on a display unit an image based on the first medical image data and the second medical image data that are non-rigidly aligned;
has
The spatial region of the second medical image data includes a portion not included in the spatial region of the first medical image data,
The step of performing the non-rigid alignment includes:
generating deformation information regarding deformation of the second medical image data in an area that includes at least a reachable area that is an area that the second medical image data can reach by deformation;
deforming the second medical image data based on the deformation information,
The deformation information includes movement information regarding movement of at least one pixel included in the second medical image data in a region not included in the spatial region of the first medical image data.
Medical image processing method.
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