JP4036987B2 - 医用画像の表示パラメータ値設定方法、医用画像診断装置およびmri装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、医用画像の表示パラメータ値設定方法、医用画像診断装置およびMRI装置に関し、さらに詳しくは、ユーザに不自然な印象を与えずに、連続する複数の医用画像を表示し得る表示パラメータ値を設定できる医用画像の表示パラメータ値設定方法、医用画像診断装置およびMRI装置に関する。特に、MR(Magnetic Resonance)画像やCT(Computed Tomography)画像のWW(Window Width)値またはWL(Window Level)値を設定するのに有用である。
【0002】
【従来の技術】
一般に、MR画像やCT画像などの医用画像の表示に際して、WW値やWL値などの表示パラメータを設定する必要がある。WW値やWL値の設定によって画像の見え方が全く異なるため、医用画像を表示する度に、ユーザ(操作技師や医師)は、適正なWW値やWL値を設定する。
しかし、画像ごとに設定を行うのは作業負担が大きいので、設定を支援して作業負担を軽減した次の従来技術が知られている。
(1)図6に示すように、係数パラメータテーブル50に、撮像部位ごとに係数パラメータPww/PwLを予め格納しておき、表示する画像の撮像部位が指定されると、前記係数パラメータテーブル50から該当する係数パラメータPww/PwLを読み出し、それらを用いて、
WW=Pww×S1
WL=PwL×S2
(S1,S2はMR画像から得られる統計量)
によりWW/WL値を算出し、WW/WL値を自動設定する技術が知られている。なお、前記S1は、例えばMR画像の画素値の標準偏差である。前記S2は、例えばMR画像の画素値の平均値である。
(2)特開平9−299349号公報には、図7,図8に示すように、トレーニングシリーズと呼ばれる一連の断層画像上で適正に設定されたWW/WL値をテーブル曲線WW(X’),WL(X’)として持ち、設定対象シリーズと呼ばれる一連の断層画像の画素値の統計量(標準偏差/平均値)を基にして算出されたWWオフセット量/WLオフセット量で前記テーブル曲線WW(X’),WL(X’)を修正して出力テーブル曲線WWA(X’),WLA(X’)を作成し、その出力テーブル曲線WWA(X’),WLA(X’)を用いて、前記設定対象シリーズの各断層画像のスライス位置X’(頭下部,頭中部,頭上部)対応のWW/WL値を出力するようにした技術が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記(1)の従来技術では、撮像部位に対応付けした係数パラメータPww,PwLでWW/WL値を自動設定するので、連続する複数の医用画像を順に表示する場合、各医用画像に設定されるWW/WL値のバラツキに起因して輝度やコントラストが不連続となりやすく、ユーザに不自然な印象を与えやすい。
上記(2)の従来技術では、トレーニングシリーズの一連の断層画像について予め設定されたWW/WL値の傾向を反映して設定対象シリーズの断層画像のWW/WL値を設定するので、設定対象シリーズの断層画像の状態によってはWW/WL値を適切に設定することができず、ユーザに不自然な印象を与える。
そこで、本発明の目的は、ユーザに不自然な印象を与えずに、連続する複数の医用画像を表示し得る表示パラメータ値を設定できる医用画像の表示パラメータ値設定方法、医用画像診断装置およびMRI装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
第1の観点では、本発明は、連続する複数の医用画像のうちから指定された設定対象の医用画像およびそれよりも前方向に存在する医用画像の表示パラメータ値の移動平均値を算出し、前記設定対象の医用画像およびそれよりも後方向に存在する医用画像の表示パラメータ値の移動平均値を算出し、前後両方向の移動平均値を平均し当該平均値を前記設定対象の医用画像の表示パラメータ値として設定することを特徴とする医用画像の表示パラメータ値設定方法を提供する。
上記第1の観点による医用画像の表示パラメータ値設定方法では、設定対象の医用画像より前方向に存在する医用画像の表示パラメータ値の変化を反映した前方向の移動平均値と,設定対象の医用画像より後方向に存在する医用画像の表示パラメータ値の変化を反映した後方向の移動平均値をそれぞれ算出する。ただし、先頭の医用画像に関しては前方向に医用画像が存在しないので、移動平均値として、例えば先頭の医用画像の表示パラメータ値それ自体を採用する。また、最後尾の医用画像に関しては後方向に医用画像が存在しないので、移動平均値として、例えば最後尾の医用画像の表示パラメータ値それ自体を採用する。
そして、前後両方向の移動平均値を平均することで、設定対象のMR画像の前後に存在する医用画像の表示パラメータ値の変化を平等に反映した表示パラメータ値を算出でき、設定対象の医用画像とそれ以外の医用画像(特に前後に隣接する画像)との不連続性を十分に緩和した表示パラメータ値を設定することが出来る。この結果、ユーザ(操作技師や医師)に不自然な印象を与えずに、連続する複数の医用画像を表示できるようになる。
また、前後どちらの方向の移動平均値にも表示対象の医用画像の表示パラメータ値が反映されるから、設定値に与える影響度は、一般に、表示対象の医用画像の表示パラメータ値が最も大きい。したがって、各医用画像についてユーザサイドで予め決定した表示パラメータ値に比較的に忠実な設定値を算出でき、医用画像についてのユーザ好みに十分対応することが出来る。
【0005】
第2の観点では、本発明は、上記構成の医用画像の表示パラメータ値設定方法において、前記医用画像はMR画像またはCT画像であり、前記表示パラメータ値はWW値またはWL値であることを特徴とする医用画像の表示パラメータ値設定方法を提供する。
上記第2の観点による医用画像の表示パラメータ値設定方法では、MR画像やCT画像に関してWW値やWL値を設定するものなので、ユーザに不自然な印象を与えずに、連続する複数のMR画像やCT画像を表示し得るWW値やWL値を設定することが出来る。
【0006】
第3の観点では、本発明は、上記構成の医用画像の表示パラメータ値設定方法において、前記連続する複数の医用画像間の形態的変化が大きい場合にはWW値とWL値のうちWW値のみを請求項1にかかる設定方法により設定し、前記複数の医用画像間の形態的変化が小さい場合にはWW値とWL値の両方を請求項1にかかる設定方法により設定することを特徴とする医用画像の表示パラメータ値設定方法を提供する。
上記第3の観点による医用画像の表示パラメータ値設定方法では、MR画像やCT画像間の形態的変化が大きい場合には、画像間で輝度やコントラストなどが大きく変化することに物理的な意味がある点に鑑みて、WL値を平滑化するとかえって画質が低下する可能性がある。このため、あえてWL値を平滑化せず、WW値のみを上記第1の観点にかかる設定方法で設定する。一方、MR画像やCT画像間の形態的変化が小さい場合には、画像間で輝度やコントラストに大きな差異を付けることに物理的な意味がないため、WW値とWL値の両方を上記第1の観点にかかる設定方法で設定することで、画像間の輝度やコントラストの不連続性を十分に緩和して、ユーザに不自然な印象を与えずに、連続する複数のMR画像やCT画像を表示できる。
【0007】
第4の観点では、本発明は、上記構成の医用画像の表示パラメータ値設定方法において、撮像部位が頭部かつ撮像角がアキシャルのMR画像またはCT画像に対しては前記形態的変化が大きい場合の設定を行ない、他のMR画像またはCT画像に対しては前記形態的変化が小さい場合の設定を行うことを特徴とする医用画像の表示パラメータ値設定方法を提供する。
上記第4の観点による医用画像の表示パラメータ値設定方法では、撮像部位が頭部かつ撮像角がアキシャル場合、MR画像やCT画像間で輝度やコントラストの変化が大きくなることに物理的な意味がある点に鑑みて、形態的変化が大きい場合の設定を行なう。一方、他のMR画像またはCT画像の場合には、MR画像やCT画像間で輝度やコントラストに大きな差異を付けることに物理的な意味がないと判断し、形態的変化が小さい場合の設定を行う。
【0008】
第5の観点では、本発明は、連続する複数の医用画像のうちから指定された設定対象の医用画像およびそれよりも前方向に存在する医用画像の移動平均値を算出する前方向移動平均値算出手段と、前記設定対象の医用画像およびそれよりも後方向に存在する医用画像の移動平均値を算出する後方向移動平均値算出手段と、前後両方向の移動平均値を平均して当該平均値を設定対象の医用画像の表示パラメータ値として設定する表示パラメータ値設定手段とを具備したことを特徴とする医用画像診断装置を提供する。
上記第5の観点による医用画像診断装置では、上記第1の観点による医用画像の表示パラメータ値設定方法を好適に実施することが出来るため、ユーザに不自然な印象を与えずに、連続する複数のMR画像やCT画像を表示し得る表示パラメータ値を設定することが出来る。
【0009】
第6の観点では、本発明は、連続する複数のMR画像のWW値またはWL値の少なくとも一方を取得するWW/WL値取得手段と、前記複数のMR画像のうちから指定された設定対象のMR画像およびそれよりも前方向に存在するMR画像のWW値またはWL値の移動平均値を算出する前方向移動平均値算出手段と、前記設定対象のMR画像およびそれよりも後方向に存在するMR画像のWW値またはWL値を算出する後方向移動平均値算出手段と、前後両方向の移動平均値を平均して当該平均値を前記設定対象の医用画像のWW値またはWL値として設定するWW/WL値設定手段と、前記設定されたWW値またはWL値により画面上にMR画像を表示するMR画像表示手段とを具備したことを特徴とするMRI装置を提供する。
上記第6の観点によるMRI装置では、上記第2の観点にかかる医用画像の表示パラメータ値設定方法を実施してMR画像を表示するものなので、ユーザに不自然な印象を与えずに、連続する複数のMR画像を表示することが出来る。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
図1は、本発明の一実施形態にかかるMRI装置を示すブロック図である。
このMRI装置100は、撮像装置1と、処理装置2と、記憶装置3と、表示装置4と、入力装置5とを具備している。
前記撮像装置1は、被検体Kをスキャンし、得られたスキャンデータを処理装置2に渡す。
前記処理装置2は、前記撮像装置1からスキャンデータを取得するデータ取得部2aと、スキャンデータからMR画像の画像データを生成する画像データ生成部2bと、WW値,WL値を設定するためのWW/WL値設定部2cとを含んでいる。
前記記憶装置3は、前記スキャンデータや前記画像データなどを記憶する。
前記表示装置4は、前記MR画像や各種の情報を表示する。
前記入力装置5は、操作者が入力する情報を受け付ける。
【0011】
図2は、前記WW/WL値設定部2cによりWW値およびWL値を設定する処理を示すフロー図である。
ステップST1では、記憶装置3から、連続する複数のMR画像に関するWW値およびWL値を読み出す。前記連続するMR画像は、例えば、被検体の脊椎に沿って一定間隔で撮像した一群のマルチスライスイメージである。説明の都合上、連続するN枚のMR画像のWW値をWW1,WW2,…,WWi,…,WWN-1,WWNとし、WL値をWL1,WL2,…,WLi,…,WLN-1,WLNとする。
ステップST2では、設定対象のMR画像の識別番号iを、1に初期化する。
【0012】
ステップST3では、N≧i≧2のとき、識別番号iに対応したMR画像およびそれよりも前方向に存在するMR画像のWW値の移動平均値WW’iを、(数1)式により算出する。
(数1)
N≧i≧3のとき、上記(数1)式は、(数2)式のように変形される。
(数2)
なお、i=1のときは、前方向にMR画像が存在しないので、WW’i=WW1とする。
図3の(a)〜(f)に、N=6のとき、移動平均値WW’1,WW’2,…,WW’Nごとに、各MR画像の重みα’を示す。図3より、設定対象のMR画像に近いほど重みα’が大きいことが判る。
【0013】
ステップST4では、1≦i≦N−1のとき、識別番号iに対応したMR画像およびそれよりも後方向に存在するMR画像のWW値の移動平均値WW”iを、(数3)式により算出する。
(数3)
1≦i≦N−2のとき、上記(数3)式は、(数4)式のように変形される。(数4)
なお、i=Nのときは、後方向にMR画像が存在しないので、WW’i=WWNとする。
図4の(a)〜(f)に、N=6のとき、移動平均値WW”1,WW”2,…,WW”Nごとに、各MR画像の重みα”を示す。図4より、設定対象のMR画像に近いほど重みα”が大きいことが判る。
【0014】
ステップST5では、前後両方向の移動平均値を平均した平均WW値=Ave{WWi}を(数5)式により算出し、識別番号iに対応したMR画像のWW値として設定する。ただし、iは、1≦i≦Nである。
(数5)
3≦i≦N−2,N≧5のとき、上記(数5)は、(数6)式のように変形される。
(数6)
図5の(a)〜(f)に、N=6のとき、平均WW値=Ave{WW1},Ave{WW2},…,Ave{WWN}ごとに、各MR画像の重みαを示す。図5より、設定対象のMR画像に近いほど重みαが大きくなり、設定対象のMR画像から前後に離れるほど重みαが小さくなることが判る(各MR画像のWW値は、設定対象のMR画像に近づくほど、平均WW値に反映される)。
【0015】
ステップST6では、識別番号iに対応したMR画像に関するヘッダ情報を読み込む。
ステップST7では、ヘッダ情報を参照し、MR画像の撮像情報がHead/Axial(撮像部位が頭部かつ撮像角がアキシャル)であるか否か判定する。Head/AxialであればステップST11に進み、Head/Axialでなければ(例えばHead/SagitalやSpine/Coronalであれば)ステップST8に進む。すなわち、Head/Axialの場合には、MR画像間の形態的変化が大きく、輝度やコントラストが大きく変化することに物理的な意味がある点に鑑みて、WL値を平滑化するとかえって画質が低下する可能性がある。このため、あえてWL値を平滑化しない。一方、Head/Axial以外の場合にはMR画像間の形態的変化が小さく、輝度やコントラストに大きな差異を付けることに物理的な意味がないため、WW値とWL値の両方を平滑化するための処理に進む。
【0016】
ステップST8では、N≧i≧2のとき、識別番号iに対応したMR画像およびそれよりも前方向に存在するMR画像のWL値の移動平均値WL’を、(数7)式により算出する。
(数7)
N≧i≧3のとき、上記(数7)式は、(数8)式のように変形される。
(数8)
なお、i=1のときは、前方向にMR画像が存在しないので、WL’i=WL1とする。
移動平均値WL”1,WL”2,…,WL”Nにおける各MR画像の重みβ’は、上記図3の(a)〜(f)に示した重みα’と同じになる。
【0017】
ステップST9では、1≦i≦N−1のとき、識別番号iに対応したMR画像およびそれよりも後方向に存在するMR画像のWL値の移動平均値WL”を、(数9)式により算出する。
(数9)
1≦i≦N−2のとき、上記(数9)式は、(数10)式のように変形される。
(数10)
なお、i=Nのときは、後方向にMR画像が存在しないので、WL’i=WLNとする。
移動平均値WL”1,WL”2,…,WL”Nにおける各MR画像の重みβ”は、上記図4の(a)〜(f)に示した重みα”と同じになる。
【0018】
ステップST10では、前後両方向の移動平均値を平均した平均WL値Ave{WLi}を(数11)式により算出し、識別番号iに対応したMR画像のWL値として設定する。ただし、iは、1≦i≦Nである。
(数11)
3≦i≦N−2,N≧5のとき、上記(数11)は、(数12)式のように変形される。
(数12)
平均WL値Ave{WL1},Ave{WL2},…,Ave{WLN}における各MR画像の重みβは、上記図5の(a)〜(f)に示す重みαと同じになる。すなわち、設定対象のMR画像に近いほど重みβが大きくなり、設定対象のMR画像から前後に離れるほど重みβが小さくなる(各MR画像のWL値は、設定対象のMR画像に近づくほど、平均WL値に反映される)。
【0019】
ステップST11では、識別番号i=Nとなったか否か判定する。i=Nとなったら全てのMR画像についてWW値(およびWL値)の設定を完了したと判定してWW/WL値設定処理を終了し、i=NになっていなければWW値(またはWL値)を設定すべきMR画像が残っていると判定してステップST12に進む。
ステップST12では、識別番号iに1を加え、上記ステップST3に戻る。
【0020】
図1に戻り、ユーザ(操作技師や医師)が前記入力装置5を介して前記複数のMR画像を表示するように指示すると、上記WW/WL値設定処理により設定されたWW/WL値で、表示装置4に各MR画像が順に表示される。
【0021】
以上のMRI装置100によれば、設定対象のMR画像から見て前後両方向のMR画像のWW値,WL値の移動平均値をそれぞれ算出し、それら移動平均値を平均したものをWW値,WL値として設定するので、MR画像間の不連続性を十分に緩和できる。
また、各MR画像のWW値,WL値は、設定対象のMR画像に近づくほど、より強く設定値に反映されるから、ユーザサイドで予め決定したWW値,WL値に比較的に忠実なWW値,WL値を設定でき、MR画像についてのユーザ好みに十分対応することが出来る。
【0022】
なお、以上のMRI装置100では、前方向または後方向の移動平均値を、先頭または最後尾のMR画像から設定対象のMR画像に至るすべてのMR画像のWW値,WL値を用いて算出したが、設定対象のMR画像から見て所定の枚数分(例えば5枚分)のMR画像のWW値,WL値のみを用いて算出してもよい。この場合には、演算処理を簡略化して、各移動平均値をいっそう高速に算出できる。
【0023】
【発明の効果】
本発明の医用画像の表示パラメータ値設定方法、医用画像診断装置およびMRI装置によれば、設定対象の医用画像(MR画像やCT画像)から見て前方向および後方向の医用画像の表示パラメータ(WW値やWL値)の移動平均値をそれぞれ算出し、前後両方向の移動平均値を平均したものを表示パラメータ値として設定するので、医用画像を順に表示した場合の画像特性(輝度やコントラスト)の不連続性を十分に緩和できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかるMRI装置を示すブロック図である。
【図2】図1のMRI装置によるWW/WL値設定処理を示すフロー図である。
【図3】前方向の移動平均値における各MR画像の重みを示す説明図である。
【図4】後方向の移動平均値における各MR画像の重みを示す説明図である。
【図5】前方向の移動平均値と後方向の移動平均値との平均値における各MR画像の重みを示す説明図である。
【図6】従来のWW/WL値設定方法に用いる係数パラメータテーブルを示す説明図である。
【図7】出力WWテーブル曲線の説明図である。
【図8】出力WLテーブル曲線の説明図である。
【符号の説明】
100 MRI装置
2 処理装置
2a データ取得部
2b 画像データ生成部
2c WW/WL値設定部
4 表示装置
5 入力装置
Claims (6)
- 連続する複数の医用画像のうちから指定された設定対象の医用画像およびそれよりも前方向に存在する医用画像の表示パラメータ値の移動平均値を算出し、前記設定対象の医用画像およびそれよりも後方向に存在する医用画像の表示パラメータ値の移動平均値を算出し、前後両方向の移動平均値を平均し当該平均値を前記設定対象の医用画像の表示パラメータ値として設定することを特徴とする医用画像の表示パラメータ値設定方法。
- 請求項1に記載の医用画像の表示パラメータ値設定方法において、前記医用画像はMR画像またはCT画像であり、前記表示パラメータ値はWW値またはWL値であることを特徴とする医用画像の表示パラメータ値設定方法。
- 請求項2に記載の医用画像の表示パラメータ値設定方法において、前記連続する複数の医用画像間の形態的変化が大きい場合にはWW値とWL値のうちWW値のみを請求項1にかかる設定方法により設定し、前記複数の医用画像間の形態的変化が小さい場合にはWW値とWL値の両方を請求項1にかかる設定方法により設定することを特徴とする医用画像の表示パラメータ値設定方法。
- 請求項3に記載の医用画像の表示パラメータ値設定方法において、撮像部位が頭部かつ撮像角がアキシャルのMR画像またはCT画像に対しては前記形態的変化が大きい場合の設定を行ない、他のMR画像またはCT画像に対しては前記形態的変化が小さい場合の設定を行うことを特徴とする医用画像の表示パラメータ値設定方法。
- 連続する複数の医用画像のうちから指定された設定対象の医用画像およびそれよりも前方向に存在する医用画像の移動平均値を算出する前方向移動平均値算出手段と、前記設定対象の医用画像およびそれよりも後方向に存在する医用画像の移動平均値を算出する後方向移動平均値算出手段と、前後両方向の移動平均値を平均して当該平均値を設定対象の医用画像の表示パラメータ値として設定する表示パラメータ値設定手段とを具備したことを特徴とする医用画像診断装置。
- 連続する複数のMR画像のWW値またはWL値の少なくとも一方を取得するWW/WL値取得手段と、前記複数のMR画像のうちから指定された設定対象のMR画像およびそれよりも前方向に存在するMR画像のWW値またはWL値の移動平均値を算出する前方向移動平均値算出手段と、前記設定対象のMR画像およびそれよりも後方向に存在するMR画像のWW値またはWL値を算出する後方向移動平均値算出手段と、前後両方向の移動平均値を平均して当該平均値を前記設定対象の医用画像のWW値またはWL値として設定するWW/WL値設定手段と、前記設定されたWW値またはWL値により画面上にMR画像を表示するMR画像表示手段とを具備したことを特徴とするMRI装置。
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