JP4138034B2 - 医用画像診断装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３次元イメージ作成方法，３次元イメージ作成装置および医用画像診断装置に関し、さらに詳しくは、最適の３次元イメージを短時間で作成することが出来る３次元イメージ作成方法，３次元イメージ作成装置および医用画像診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、従来のＸ線ＣＴ（Ｃomputed Tomography）装置の一例を示す構成図である。
このＸ線ＣＴ装置５００は、スキャナ装置１と，処理装置５２と，表示装置３と，入力装置４とを具備して構成されている。
前記処理装置５２は、２次元イメージ作成部２ａと，ＣＴ値範囲入力部５２ｅと，３次元イメージ作成部２ｆとを含んでいる。
【０００３】
スキャナ装置１は、患者Ｋを異なるスライス（平板状の断層撮像領域）位置でスキャンし、複数のスライスのスキャンデータを収集する。
処理装置５２の２次元イメージ作成部２ａは、前記複数のスライスのスキャンデータを処理して、各スライスの２次元イメージを作成し、表示装置３に表示する。
操作者は、２次元イメージ中の関心領域のＣＴ値を読み取って、３次元イメージを作成したいＣＴ値範囲を決定し、入力装置４から入力する。
処理装置５２のＣＴ値範囲入力部５２ｅは、入力されたＣＴ値範囲を受け取り、３次元イメージ作成部２ｆに渡す。
処理装置５２の３次元イメージ作成部２ｆは、前記ＣＴ値範囲の画素を各スライスの２次元イメージのデータから抽出して、３次元イメージを作成し、その３次元イメージを表示装置３に表示する。
【０００４】
図９は、上記Ｘ線ＣＴ装置５００を用いて３次元イメージを作成する手順のフロー図である。
ステップＶ１では、操作者が、入力装置４を用いて、表示装置３に表示された各スライスの２次元イメージの中から３次元イメージの基となる複数の２次元イメージを選択する。図１０に、選択された２次元イメージＳ１〜Ｓ７を例示する。
ステップＶ２では、操作者が、入力装置４を用いて、上記選択した２次元イメージＳ１〜Ｓ７中の適当な一つの２次元イメージを選択する。図１１に、選択された２次元イメージＳ３を例示する。図中、Ｚは、臓器である。
ステップＶ５４では、操作者が、上記選択した２次元イメージＳ３中の関心部位（３次元イメージを作成したい部位。例えば臓器Ｚ）に含まれる画素のＣＴ値を読み取って、ＣＴ値範囲を定め、それを入力装置４から入力する。例えば、臓器Ｚに含まれる画素のＣＴ値範囲が“３００以上”であったなら、ＣＴ値範囲の下限値Ｌとして“３００”を入力する（必要なら、さらに上限値を入力してもよい）。
ステップＶ５９では、処理装置５２の３次元イメージ作成部２ｆは、入力されたＣＴ値範囲の画素を２次元イメージＳ１〜Ｓ７のデータから抽出して、３次元イメージを作成する。図１２に、作成された３次元イメージＴを例示する。図中、Ｂは、臓器Ｚの表面を走行する比較的大きな血管である。Ｂｓは、臓器Ｚの表面を走行する微小血管である。
ステップＶ１０では、処理装置５２の３次元イメージ作成部２ｆは、作成した３次元イメージＴを表示装置３に表示する。
ステップＶ６１では、操作者が、表示装置３に表示された３次元イメージＴを見て、最適か否か判断する。最適の３次元イメージＴが得られたら処理を終了し、得られなかったら上記ステップＶ５４に戻り、ＣＴ値範囲を設定し直す。
このようにして、上記ステップＶ５４，Ｖ５５，Ｖ１０の処理を繰り返し、最適の３次元イメージＴを得る。
【０００５】
例えば、図１２の例では、ＣＴ値“３１０”を持つ微小血管Ｂｓまでも表示されているために観察しづらい。そこで、上記ステップＶ５４に戻り、ＣＴ値範囲の下限値Ｌとして“３２５”を入力し直し直すと、図１３に示すように微小血管Ｂｓが消えて、見やすい最適の３次元イメージＴを得ることが出来る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のＸ線ＣＴ装置５００では、ＣＴ値範囲を入力し直して、何回も３次元イメージを作成・表示し、最適の３次元イメージを得ている。これは、最適の３次元イメージＴを得ることが出来るＣＴ値範囲は、基になる２次元イメージデータ（または３次元ボリュームデータ）が同じでも臓器によって異なり、また、同じ臓器でも基になる２次元イメージデータ（または３次元ボリュームデータ）が異なれば異なるため、試行を繰り返さないと決定できないからである。
ところが、２次元イメージデータ（または３次元ボリュームデータ）のデータ量が膨大であるため、１回の３次元イメージの作成にもかなりの長時間がかかる。従って、何回も３次元イメージを作成・表示していると、最適の３次元イメージを得られるまでに非常に長時間を要する問題点がある。例えば、ＣＴ値範囲の下限値Ｌを“３００”,“３５０”,“３２５”と順に入力し直した場合、３回の３次元イメージの作成を行うことになるから、１回の３次元イメージの作成に５分間かかるとすると、最適の３次元イメージを得られるまでに１５分間を要することになる。
そこで、本発明の目的は、最適の３次元イメージを短時間で作成することが出来る３次元イメージ作成方法，３次元イメージ作成装置および医用画像診断装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、局所領域用画素値範囲を設定する局所領域用画素値範囲設定ステップと、前記設定された局所領域用画素値範囲の画素を複数の２次元イメージデータ又は３次元ボリウムデータの一部からなる局所領域から抽出して局所３次元イメージを作成する局所３次元イメージ作成ステップと、前記局所３次元イメージを表示する局所３次元イメージ表示ステップと、前記局所領域用画素値範囲設定ステップと前記局所３次元イメージ作成ステップと前記３次元イメージ表示ステップとを繰り返すことにより全領域用画素値範囲を決定する全領域用画素値範囲決定ステップと、前記決定された全領域用画素値範囲の画素を前記複数の２次元イメージデータ又は前記３次元ボリウムデータの全体から抽出して３次元イメージを作成する３次元イメージ作成ステップとを有することを特徴とする３次元イメージ作成方法を提供する。
上記第１の観点による３次元イメージ作成方法では、画素値範囲を入力し直して何回も３次元イメージを作成・表示する試行処理と，最適の３次元イメージを作成・表示する最終処理とを別の処理とする。そして、前記試行処理では、局所領域のデータのみを用いて局所３次元イメージを作成し表示する。局所領域のデータのみならデータ量が少ないため、処理時間は短時間ですみ、何回も繰り返しても気にならない。そして、前記最終処理では、全体のデータを用いて３次元イメージを作成するから、目的の３次元イメージが得られる。従って、最適の３次元イメージを短時間で作成できることとなる。
【０００８】
第２の観点では、本発明は、局所領域用画素値範囲を設定する局所領域用画素値範囲設定手段と、前記設定された局所領域用画素値範囲の画素を複数の２次元イメージデータ又は３次元ボリウムデータの一部からなる局所領域から抽出して局所３次元イメージを作成する局所３次元イメージ作成手段と、前記局所３次元イメージを表示する局所３次元イメージ表示手段と、前記局所３次元イメージの表示に基づいて決定された全領域用画素値範囲を設定する全領域用画素値範囲設定手段と、前記設定された全領域用画素値範囲の画素を前記複数の２次元イメージデータ又は前記３次元ボリウムデータの全体から抽出して３次元イメージを作成する３次元イメージ作成手段とを具備することを特徴とする３次元イメージ作成装置を提供する。
上記第２の観点による３次元イメージ作成装置では、局所領域用画素値範囲設定手段と，局所３次元イメージ作成手段と，局所３次元イメージ表示手段とを用いて、局所領域用画素値範囲を入力し直して、何回も局所３次元イメージを作成・表示する。そして、満足できる局所３次元イメージを作成できる画素値範囲が判ったら、全領域用画素値範囲設定手段と，３次元イメージ作成手段とを用いて、最適の３次元イメージを作成する。前記局所３次元イメージの作成を試行する処理では、局所領域のデータのみを用いて局所３次元イメージを作成し表示するが、局所領域のデータのみならデータ量が少ないため、局所３次元イメージの作成時間は短時間ですみ、何回も繰り返しても気にならない。そして、前記最適の３次元イメージを作成する処理では、全体のデータを用いて３次元イメージを作成するから、目的の３次元イメージが得られる。従って、最適の３次元イメージを短時間で作成できることとなる。
【０００９】
第３の観点では、本発明は、被検体を撮像して得られた複数の２次元イメージ中から選択されるか又は３次元ボリウムデータから作成された１以上の２次元イメージを用いて前記複数の２次元イメージデータ又は３次元ボリウムデータの一部からなる局所領域を設定する局所領域設定手段と、局所領域用画素値範囲を設定する局所領域用画素値範囲設定手段と、前記局所領域用画素値範囲の画素を前記局所領域から抽出して局所３次元イメージを作成する局所３次元イメージ作成手段と、前記局所３次元イメージを表示する局所３次元イメージ表示手段と、前記局所３次元イメージの表示に基づいて決定した全領域用画素値範囲を設定する全領域用画素値範囲設定手段と、前記設定された全領域用画素値範囲の画素を前記複数の２次元イメージデータ又は前記３次元ボリウムデータの全体から抽出して３次元イメージを作成する３次元イメージ作成手段とを具備することを特徴とする医用画像診断装置を提供する。
上記第３の観点による医用画像診断装置では、局所領域設定手段と，局所領域用画素値範囲設定手段と，局所３次元イメージ作成手段と，局所３次元イメージ表示手段とを用いて、局所領域用画素値範囲を入力し直して、何回も局所３次元イメージを作成・表示する。そして、満足できる局所３次元イメージを作成できる画素値範囲が判ったら、全領域用画素値範囲設定手段と，３次元イメージ作成手段とを用いて、最適の３次元イメージを作成する。前記局所３次元イメージの作成を試行する処理では、局所領域のデータのみを用いて局所３次元イメージを作成し表示するが、局所領域のデータのみならデータ量が少ないため、局所３次元イメージの作成時間は短時間ですみ、何回も繰り返しても気にならない。そして、前記最適の３次元イメージを作成する処理では、全体のデータを用いて３次元イメージを作成するから、目的の３次元イメージが得られる。従って、最適の３次元イメージを短時間で作成することが出来る。このように、診断に好都合な３次元イメージを短時間で入手できるようになるから、診断効率を向上できることとなる。
【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しく説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置を示す構成図である。
このＸ線ＣＴ装置１００は、スキャナ装置１と，処理装置２と，表示装置３と，入力装置４とを具備して構成されている。
前記処理装置２は、２次元イメージ作成部２ａと，局所領域設定部２ｂと，局所領域用ＣＴ値範囲入力部２ｃと，局所３次元イメージ作成部２ｄと，全領域用ＣＴ値範囲入力部２ｅと，３次元イメージ作成部２ｆとを含んでいる。
【００１２】
スキャナ装置１は、患者Ｋを異なるスライス位置でスキャンし、複数のスライスのスキャンデータを収集する。
処理装置２の２次元イメージ作成部２ａは、前記複数のスライスのスキャンデータを処理して、各スライスの２次元イメージを作成し、表示装置３に表示する。
処理装置２の局所領域設定部２ｂは、２次元イメージ中の一部に局所領域（図３のＹ）を設定する。
操作者は、２次元イメージ中の関心部位（臓器Ｚ）のＣＴ値を読み取って、局所領域用ＣＴ値範囲を決定し、入力装置４から入力する。
処理装置２の局所領域用ＣＴ値範囲入力部２ｃは、入力された局所領域用ＣＴ値範囲を受け取り、局所３次元イメージ作成部２ｄに渡す。
処理装置２の局所３次元イメージ作成部２ｄは、前記局所領域用ＣＴ値範囲の画素を前記各スライスの２次元イメージの局所領域（図４のＹ）のデータから抽出して、局所３次元イメージ（図５のＰ）を作成し、その局所３次元イメージを表示装置３に表示する。
操作者は、局所３次元イメージを見て、局所領域用ＣＴ値範囲を入力装置４から入力し直し、最適の３次元イメージを得られるようなＣＴ値範囲すなわち全領域用ＣＴ値範囲を決定し、それらを入力装置４から入力する。
処理装置２の全領域用ＣＴ値範囲入力部２ｅは、入力された全領域用ＣＴ値範囲を受け取り、３次元イメージ作成部２ｆに渡す。
処理装置２の３次元イメージ作成部２ｆは、前記全領域用ＣＴ値範囲の画素を前記各スライスの２次元イメージの全領域のデータから抽出して、３次元イメージ（図７のＴ）を作成し、その３次元イメージを表示装置３に表示する。
【００１３】
図２は、このＸ線ＣＴ装置１００を用いて３次元イメージを作成する手順のフロー図である。
ステップＶ１では、操作者が、入力装置４を用いて、表示装置３に表示された各スライスの２次元イメージの中から３次元イメージの基となる複数の２次元イメージを選択する。説明の都合上、先に図１０を参照して説明した２次元イメージＳ１〜Ｓ７を選択したものとする。これらの２次元イメージＳ１〜Ｓ７は、スライス位置が近接し且つ連続しているものを選択するのが好ましい。
ステップＶ２では、操作者が、入力装置４を用いて、上記選択した２次元イメージＳ１〜Ｓ７中の適当な一つの２次元イメージ（例えば図１０のＳ３）を選択する。この２次元イメージは、関心部位（臓器Ｚ）が明確に現れたものを選択するのが好ましい。
ステップＶ３では、上記ステップＶ２で選択した２次元イメージ上で局所領域を設定する。例えば、図３に示すように、関心部位（臓器Ｚ）の特徴を最もよく表していると思われる一部を局所領域Ｙとして設定する。この設定は、例えば、操作者が、２次元イメージ上で、局所領域Ｙの輪郭をカーソルで描くことにより行う。設定された局所領域Ｙは、図４に示すように、全ての２次元イメージＳ１〜Ｓ７に適用される。図中のＹＴは、３次元に拡張した局所領域である。
【００１４】
ステップＶ４では、操作者が、関心部位（臓器Ｚ）に含まれる画素のＣＴ値を読み取って、局所領域用ＣＴ値範囲を定め、それを入力装置４から入力する。例えば、関心部位（臓器Ｚ）に含まれる画素のＣＴ値範囲が“３００以上”であったなら、局所領域用ＣＴ値範囲の下限値Ｊとして“３００”を入力する（必要なら、さらに上限値を入力してもよい）。
【００１５】
ステップＶ５では、処理装置２の局所３次元イメージ作成部２ｄは、２次元イメージＳ１〜Ｓ７のデータの局所領域Ｙに存在し且つ局所領域用ＣＴ値範囲の画素を抽出し、局所３次元イメージを作成する。なお、局所３次元イメージは、局所領域Ｙに限定して作成されるから、短時間で作成できる（ほぼリアルタイムで処理できる）。
ステップＶ６では、処理装置２の局所３次元イメージ作成部２ｄは、作成した局所３次元イメージＰを表示装置３に表示する。
図５に、作成・表示された局所３次元イメージＰを例示する。図中、Ｂは、臓器Ｚの表面を走行する比較的大きな血管である。Ｂｓは、臓器Ｚの表面を走行する微小血管である。
【００１６】
ステップＶ７では、操作者が、表示装置３の画面を見て、最適の３次元イメージが得られるＣＴ値範囲が判ったか否か判断する。最適の３次元イメージが得られるＣＴ値範囲が判ったらステップＶ８に進み、判らなかったら（つまり、さらに試行が必要なら）上記ステップＶ４に戻る。
例えば、図５の例では、微小血管Ｂｓまでも表示されているために観察しづらい。しかし、最適の３次元イメージが得られるＣＴ値範囲が判らないので、上記ステップＶ４に戻り、例えば、局所領域用ＣＴ値範囲の下限値Ｊとして“３５０”を入力し直す。
図６に、下限値Ｊとして“３５０”を入力し直した局所領域用ＣＴ値範囲を用いて作成された局所３次元イメージＰ’を例示する。図６の例では、臓器Ｚの表面を走行する比較的大きな血管Ｂまで表示されなくなり、下限値Ｊとして“３５０”は高すぎることが判る。従って、最適の３次元イメージが得られるＣＴ値範囲の下限値Ｊとして“３００”と“３５０”の間の“３２５”がよいと判断できる。そこで、ステップＶ７からステップＶ８へ進む。
【００１７】
ステップＶ８では、操作者が、全領域用ＣＴ値範囲を定め、それを入力装置４から入力する。例えば、上記ステップＶ７で、最適の３次元イメージが得られるＣＴ値範囲の下限値Ｊとして“３２５”がよいと判断したなら、全領域用ＣＴ値範囲の下限値Ｌとして“３２０”を入力する。
【００１８】
ステップＶ９では、処理装置２の３次元イメージ作成部３ｆは、入力されたＣＴ値範囲の画素を２次元イメージＳ１〜Ｓ７の全領域から抽出して、３次元イメージを作成する。図７に、作成された３次元イメージＴを例示する。この３次元イメージＴは、臓器Ｚの表面を走行する比較的大きな血管Ｂは表示されるが、微小血管Ｂｓは消えて、見やすい最適の３次元イメージになっている。
ステップＶ１０では、処理装置２の３次元イメージ作成部３ｆは、作成した３次元イメージＴを表示装置３に表示する。
【００１９】
以上のＸ線ＣＴ装置１００によれば、ステップＶ５で局所領域Ｙのデータのみを用いて局所３次元イメージＰ，Ｐ’を作成するが、局所領域Ｙのデータのみならデータ量が少ないため、処理時間は短時間ですむ。そして、最終的には全体のデータを用いた最適の３次元イメージＴが得られる。従って、最適の３次元イメージＴを短時間で作成できることとなる。
【００２０】
なお、上記実施形態では、図２のステップＶ７からステップＶ４に戻るとしたが、ステップＶ３に戻って局所領域Ｙを設定し直すようにしてもよい。
また、上記実施形態では、３次元イメージを作成するのに複数の２次元イメージデータを用いた場合について説明したが、３次元ボリウムデータを用いてもよい。
さらに、上記実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置について説明したが、例えばＭＲＩ（Ｍagnetic Ｒesonance Imaging）装置などの他の医用画像診断装置に対しても、本発明を適用できる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の３次元イメージ作成方法および３次元イメージ作成装置によれば、最適の３次元イメージを得るための試行時間を短縮できる。この結果、最適の３次元イメージを短時間で作成できる。
また、本発明の医用画像診断装置によれば、診断に最適の３次元イメージを短時間で作成できるので、診断効率を向上することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置を示す構成図である。
【図２】図１のＸ線ＣＴ装置を用いて３次元イメージを作成する手順を示すフロー図である。
【図３】一つの２次元イメージの模式図である。
【図４】局所領域の説明図である。
【図５】局所３次元イメージの概念図である。
【図６】局所３次元イメージの別の概念図である。
【図７】図１のＸ線ＣＴ装置で得られた３次元イメージの概念図である。
【図８】従来のＸ線ＣＴ装置の一例を示す構成図である。
【図９】図８のＸ線ＣＴ装置を用いて３次元イメージを作成する手順を示すフロー図である。
【図１０】選択された複数の２次元イメージを示す模式図である。
【図１１】一つの２次元イメージの模式図である。
【図１２】図８のＸ線ＣＴ装置で得られた３次元イメージの概念図である。
【図１３】図８のＸ線ＣＴ装置で得られた３次元イメージの別の概念図である。
【符号の説明】
１００ Ｘ線ＣＴ装置
１ スキャナ装置
２ 処理装置
２ａ ２次元イメージ作成部
２ｂ 局所領域設定部
２ｃ 局所領域用ＣＴ値範囲入力部
２ｄ 局所３次元イメージ作成部
２ｅ 全領域用ＣＴ値範囲入力部
２ｆ ３次元イメージ作成部
３ 表示装置
４ 入力装置
Ｓ１〜Ｓ７ ２次元イメージ
Ｐ，Ｐ’ 局所３次元イメージ
Ｔ ３次元イメージ
Ｙ 局所領域

Claims (1)

1. 被検体を撮像して得られた複数の２次元イメージの中から選択されるか又は３次元ボリウムデータから作成された１以上の２次元イメージを用いて前記複数の２次元イメージデータ又は３次元ボリウムデータの一部からなる局所領域を設定する局所領域設定手段と、
   局所領域用画素値範囲を設定する局所領域用画素値範囲設定手段と、
   前記局所領域用画素値範囲の画素を前記局所領域の中から抽出して局所３次元イメージを作成する局所３次元イメージ作成手段と、
   前記局所３次元イメージを表示する局所３次元イメージ表示手段と、
   前記局所３次元イメージの表示に基づいて決定された全領域用画素値範囲を設定する全領域用画素値範囲設定手段と、
   前記設定された全領域用画素値範囲の画素を前記複数の２次元イメージデータ又は前記３次元ボリウムデータの全体から抽出して３次元イメージを作成する３次元イメージ作成手段とを具備することを特徴とする医用画像診断装置。

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