JP4617748B2 - 変換装置 - Google Patents
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Description
本発明は、三次元デジタイザの測定信号と医用画像装置の測定信号との位置合わせを行う変換装置に関するものである。
変換装置に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
原宏、栗城真也編、「脳磁気科学」、第１版、オーム社、平成９年１月２５日発行
（社）日本電子機械工業会編、改定版、コロナ社、１９９６年４月５日発行
日商エレクトロニクスホームページ／製品情報／３Ｄシステム／３次元デジタイザ／ＦａｓｔＳＣＡＮ Ｃｏｂｒａ、［平成１６年６月２５日検索］インターネット＜ＵＲＬ：http://www.nissho-ele.co.jp/product/fastscan/index.html。＞
図９は、従来の、脳機能測定装置の測定画像結果を医用画像装置の測定画像結果に重ね合わせる画像重ね合せ装置で、脳磁図（ＭＥＧ：Magneto encephalo graph 、以下「ＭＥＧ」と称する。）を磁気共鳴画像（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging 、以下「ＭＲＩ」と称する。）に重ね合わせる画像重ね合せ装置の一例を示す構成ブロック図である。
図１０から図１４は図９の動作説明図である。
図において、１は、ＭＥＧの装置、２はＭＲＩの装置である。
３はＭＥＧの画像を、ＭＲＩの画像に重ね合わすための変換演算回路である。
図において、１は、ＭＥＧの装置、２はＭＲＩの装置である。
３はＭＥＧの画像を、ＭＲＩの画像に重ね合わすための変換演算回路である。
以上の構成において、従来は、ＭＥＧ、ＭＲＩともに専用マーカを使用して、そのマーカ間の位置合わせを変換演算回路３を使用して行っていた。
即ち、
即ち、
(Ａ) 図１０に示す如く、ＭＥＧを測定する前に、頭部Ａに３個以上のマーカコイル４を貼り付ける。
(Ｂ) 図１１に示す如く、ＭＥＧ測定器１に頭を入れた状態で、マーカコイル４１，４２，４３，４４，４５に電流を流しマーカコイルから磁場を発生させる。
(Ｂ) 図１１に示す如く、ＭＥＧ測定器１に頭を入れた状態で、マーカコイル４１，４２，４３，４４，４５に電流を流しマーカコイルから磁場を発生させる。
(Ｃ) 図１２に示す如く、ＭＥＧのセンサＢでその磁場を測定し、マーカコイル４１，４２，４３，４４，４５の位置を計算する。
図１２において、(ａ)は上下方向の投影図、(ｂ)は左右方向の投影図、(ｃ)は前後方向の投影図を示す。
(Ｄ)ＭＥＧを計測する。
図１２において、(ａ)は上下方向の投影図、(ｂ)は左右方向の投影図、(ｃ)は前後方向の投影図を示す。
(Ｄ)ＭＥＧを計測する。
(Ｅ) 一方、図１３に示す如く、(Ａ)と同じ場所にＭＲＩ用マーカ(ビタミン剤など)５１，５２，５３，５４，５５を貼り付ける。
(Ｆ) 図１４に示す如く、ＭＲＩを測定する
(Ｇ) 図１４に示す如く、ＭＲＩ測定結果から、マーカ５１，５２，５３，５４，５５の位置を測定する。
図１４において、(ａ)は水平断面（Ａｘｉａｌ ｓｌｉｃｅ）、(ｂ)は矢状断面（Ｓａｇｉｔｔａｌ Ｓｌｉｃｅ）、(ｃ)は冠状断面（Ｃｏｒｏｎａｌ Ｓｌｉｃｅ）を示す。
(Ｇ) 図１４に示す如く、ＭＲＩ測定結果から、マーカ５１，５２，５３，５４，５５の位置を測定する。
図１４において、(ａ)は水平断面（Ａｘｉａｌ ｓｌｉｃｅ）、(ｂ)は矢状断面（Ｓａｇｉｔｔａｌ Ｓｌｉｃｅ）、(ｃ)は冠状断面（Ｃｏｒｏｎａｌ Ｓｌｉｃｅ）を示す。
(Ｈ) （Ｃ）と（Ｇ）の結果から、
対応するマーカの測定位置を用いて、ＭＥＧの結果をＭＲＩに重ね合わせるための変換式を求める。
(Ｉ) （Ｈ）で求めた変換行列を用いて、変換演算回路３によりＭＥＧの計測結果（Ｄ）をＭＲＩへ重ね合わせる。
対応するマーカの測定位置を用いて、ＭＥＧの結果をＭＲＩに重ね合わせるための変換式を求める。
(Ｉ) （Ｈ）で求めた変換行列を用いて、変換演算回路３によりＭＥＧの計測結果（Ｄ）をＭＲＩへ重ね合わせる。
しかしながら、このような装置においては、重ね合わせがＭＥＧとＭＲＩ間のみに限定されてしまう。現在の医用画像診断では、ＭＥＧやＭＲＩ以外の測定装置との重ね合わせによる、複合的な診断が必要とされている。
この複合的な診断を実現させるため、三次元デジタイザをＭＥＧとＭＲＩの間に介在させ、三次元デジタイザと医用画像装置との位置合わせを行う変換装置が必要とされる。
この複合的な診断を実現させるため、三次元デジタイザをＭＥＧとＭＲＩの間に介在させ、三次元デジタイザと医用画像装置との位置合わせを行う変換装置が必要とされる。
本発明の目的は、、三次元デジタイザと医用画像装置との位置合わせを行う変換装置を提供することを目的とする。
このような課題を達成するために、本発明では、請求項１の変換装置においては、
三次元デジタイザの測定画像信号と対応する医用画像装置の画像の画像信号との位置合わせをする変換装置において、第３の座標枠を介することなく直接に三次元デジタイザによる測定対象の形状の測定信号を医用画像装置の測定信号上の所定の１点における直交する３つの二次元情報である断層画像上に表示させ前記三次元デジタイザの測定信号が前記医用画像装置の対応する位置に重なるようにすることにより前記三次元デジタイザの測定信号と前記医用画像装置の測定信号が互いの座標系信号になるような変換式を求める変換器を具備したことを特徴とする。
三次元デジタイザの測定画像信号と対応する医用画像装置の画像の画像信号との位置合わせをする変換装置において、第３の座標枠を介することなく直接に三次元デジタイザによる測定対象の形状の測定信号を医用画像装置の測定信号上の所定の１点における直交する３つの二次元情報である断層画像上に表示させ前記三次元デジタイザの測定信号が前記医用画像装置の対応する位置に重なるようにすることにより前記三次元デジタイザの測定信号と前記医用画像装置の測定信号が互いの座標系信号になるような変換式を求める変換器を具備したことを特徴とする。
本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
三次元デジタイザの測定信号と医用画像装置の測定信号との位置合わせを行う際に、医用画像装置の測定信号上の所定の１点における直交する３つの二次元情報である断層画像上で位置合わせを行うので、操作が容易でかつ分かりやすく、また、三次元表示を必要としないので、三次元表示にともなう、三次元的な構造物全部を比較しなくても、三次元構造物を３つの断層画像の、つまり二次元情報の比較だけで三次元の位置合わせができ、計算負荷がかからないので、構成が容易な変換装置を得ることができる。
三次元デジタイザを利用することによって、測定対象物の他の位置情報、例えば、他の医用測定器のセンサやマーカ位置を同時に測定すれば、前記医用画像装置上に前記他の医用測定器の測定信号を重ね合わせることができる。
三次元デジタイザの測定信号と医用画像装置の測定信号との位置合わせを行う際に、医用画像装置の測定信号上の所定の１点における直交する３つの二次元情報である断層画像上で位置合わせを行うので、操作が容易でかつ分かりやすく、また、三次元表示を必要としないので、三次元表示にともなう、三次元的な構造物全部を比較しなくても、三次元構造物を３つの断層画像の、つまり二次元情報の比較だけで三次元の位置合わせができ、計算負荷がかからないので、構成が容易な変換装置を得ることができる。
三次元デジタイザを利用することによって、測定対象物の他の位置情報、例えば、他の医用測定器のセンサやマーカ位置を同時に測定すれば、前記医用画像装置上に前記他の医用測定器の測定信号を重ね合わせることができる。
本発明の請求項４によれば、次のような効果がある。
三次元デジタイザの測定信号と医用画像装置の測定信号との位置合わせを行う際に、前記それぞれの測定信号から三次元的に領域を指定してその領域の位置あわせを行うので、正確な位置合わせが可能となり、さらに、三次元として表示されるので、分かりやすい変換装置が得られる。
三次元デジタイザを利用することによって、測定対象物の他の位置情報、例えば、他の医用測定器のセンサやマーカ位置を同時に測定すれば、前記医用画像装置上に前記他の医用測定器の測定信号を重ね合わせることができる変換装置が得られる。
三次元デジタイザの測定信号と医用画像装置の測定信号との位置合わせを行う際に、前記それぞれの測定信号から三次元的に領域を指定してその領域の位置あわせを行うので、正確な位置合わせが可能となり、さらに、三次元として表示されるので、分かりやすい変換装置が得られる。
三次元デジタイザを利用することによって、測定対象物の他の位置情報、例えば、他の医用測定器のセンサやマーカ位置を同時に測定すれば、前記医用画像装置上に前記他の医用測定器の測定信号を重ね合わせることができる変換装置が得られる。
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図、図２から図４は図１の動作説明図で、三次元デジタイザと磁気共鳴画像（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging 、以下「ＭＲＩ」と称する。）との位置合わせを行う変換器の例を示す。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図、図２から図４は図１の動作説明図で、三次元デジタイザと磁気共鳴画像（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging 、以下「ＭＲＩ」と称する。）との位置合わせを行う変換器の例を示す。
図において、１は三次元デジタイザの装置、２はＭＲＩの装置である。
第１の変換器３は、少なくとも人体の三つの解剖学的特徴点の位置情報を含む測定対象の三次元デジタイザの測定信号と、少なくとも人体の三つの解剖学的特徴点を含む測定対象の医用画像装置（ここではＭＲＩの装置２）の測定信号とから、それぞれの少なくとも三つの解剖学的特徴点の測定信号を用い対応する点が一致するようにすることにより、三次元デジタイザの測定信号と医用画像装置（ここではＭＲＩの装置２）の測定信号が互いの座標系信号になるような変換式を求める。
第１の変換器３は、少なくとも人体の三つの解剖学的特徴点の位置情報を含む測定対象の三次元デジタイザの測定信号と、少なくとも人体の三つの解剖学的特徴点を含む測定対象の医用画像装置（ここではＭＲＩの装置２）の測定信号とから、それぞれの少なくとも三つの解剖学的特徴点の測定信号を用い対応する点が一致するようにすることにより、三次元デジタイザの測定信号と医用画像装置（ここではＭＲＩの装置２）の測定信号が互いの座標系信号になるような変換式を求める。
以上の構成において、第１の変換器３を使用して、三次元デジタイザの装置１とＭＲＩの装置２とを、３つの解剖学的特徴点を用いて、３次元的に位置合わせを行うには、各モダリティで３点指定する必要がある。
例えば、解剖学的に分かりやすい点、この場合は、図２から図４に示す如く、ナジオン（鼻根点）、耳の穴など、を用いて位置合わせを行う。
即ち、
例えば、解剖学的に分かりやすい点、この場合は、図２から図４に示す如く、ナジオン（鼻根点）、耳の穴など、を用いて位置合わせを行う。
即ち、
図２はナジオンの指定、図３は左耳穴の指定、図４は右耳穴の指定例を示す。
図２、図３、図４において、(ａ)は水平断面（Ａｘｉａｌ ｓｌｉｃｅ）、(ｂ)は矢状断面（Ｓａｇｉｔｔａｌ Ｓｌｉｃｅ）、(ｃ)は冠状断面（Ｃｏｒｏｎａｌ Ｓｌｉｃｅ）を示す。
即ち、３つの解剖学的特徴点を用いた位置合わせを行う。
図２、図３、図４において、(ａ)は水平断面（Ａｘｉａｌ ｓｌｉｃｅ）、(ｂ)は矢状断面（Ｓａｇｉｔｔａｌ Ｓｌｉｃｅ）、(ｃ)は冠状断面（Ｃｏｒｏｎａｌ Ｓｌｉｃｅ）を示す。
即ち、３つの解剖学的特徴点を用いた位置合わせを行う。
この結果、
三次元デジタイザの測定信号と医用画像装置の測定信号との位置合わせを行う際に、少なくとも三点の特徴点だけを指定すればよいので、操作が容易でかつ簡単な計算で実現できる変換装置が得られる。
三次元デジタイザを利用することによって、測定対象物の他の位置情報、例えば、他の医用測定器のセンサやマーカ位置を同時に測定すれば、前記医用画像装置上に前記医用測定器の測定信号を重ね合わせることができる変換装置が得られる。
三次元デジタイザの測定信号と医用画像装置の測定信号との位置合わせを行う際に、少なくとも三点の特徴点だけを指定すればよいので、操作が容易でかつ簡単な計算で実現できる変換装置が得られる。
三次元デジタイザを利用することによって、測定対象物の他の位置情報、例えば、他の医用測定器のセンサやマーカ位置を同時に測定すれば、前記医用画像装置上に前記医用測定器の測定信号を重ね合わせることができる変換装置が得られる。
図５は本発明の他の実施例の要部構成説明図、図６は図５の動作説明図で、三次元デジタイザと磁気共鳴画像（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging 、以下「ＭＲＩ」と称する。）との位置合わせを行う変換器の例を示す。
図において、１は三次元デジタイザの装置、２はＭＲＩの装置である。
第２の変換器１１は、三次元デジタイザ１による測定対象の形状の測定信号を医用画像装置（ここではＭＲＩの装置２）の測定信号上の所定の１点における直交する３つの断層画像上に表示させ、三次元デジタイザの測定信号が、医用画像装置（ここではＭＲＩの装置２）の対応する位置に重なるようにすることにより、三次元デジタイザの測定信号と、医用画像装置（ここではＭＲＩの装置２）の測定信号が互いの座標系信号になるような変換式を求める。
第２の変換器１１は、三次元デジタイザ１による測定対象の形状の測定信号を医用画像装置（ここではＭＲＩの装置２）の測定信号上の所定の１点における直交する３つの断層画像上に表示させ、三次元デジタイザの測定信号が、医用画像装置（ここではＭＲＩの装置２）の対応する位置に重なるようにすることにより、三次元デジタイザの測定信号と、医用画像装置（ここではＭＲＩの装置２）の測定信号が互いの座標系信号になるような変換式を求める。
以上の構成において、図６に示す如く、ある方法（例えば図１実施例の方法）などによって大まかに位置合わせを行った後、ある１点（例えばナジオン）上の直交する３つのＭＲＩスライス画面上に三次元デジタイザの測定結果を表示させ、そのスライス画面上で三次元デジタイザの測定結果が対応するＭＲＩ測定結果上に重なるように操作をすることにより、調整し位置合わせを行う。
図６において、(ａ)は水平断面（Ａｘｉａｌ ｓｌｉｃｅ）、(ｂ)は矢状断面（Ｓａｇｉｔｔａｌ Ｓｌｉｃｅ）、(ｃ)は冠状断面（Ｃｏｒｏｎａｌ Ｓｌｉｃｅ）を示す。
即ち、対象範囲内のある１点における、直交する３つのスライス上における位置合わせを行う。
即ち、対象範囲内のある１点における、直交する３つのスライス上における位置合わせを行う。
この結果、
三次元デジタイザの測定信号と医用画像装置の測定信号との位置合わせを行う際に、医用画像装置の測定信号上の所定の１点における直交する３つの断層画像上で位置合わせを行うので、操作が容易でかつ分かりやすく、また、三次元表示を必要としないので、三次元表示にともなう計算負荷がかからないので、構成が容易な変換装置を得ることができる。
三次元デジタイザを利用することによって、測定対象物の他の位置情報、例えば、他の医用測定器のセンサやマーカ位置を同時に測定すれば、前記医用画像装置上に前記医用測定器の測定信号を重ね合わせることができる。
三次元デジタイザの測定信号と医用画像装置の測定信号との位置合わせを行う際に、医用画像装置の測定信号上の所定の１点における直交する３つの断層画像上で位置合わせを行うので、操作が容易でかつ分かりやすく、また、三次元表示を必要としないので、三次元表示にともなう計算負荷がかからないので、構成が容易な変換装置を得ることができる。
三次元デジタイザを利用することによって、測定対象物の他の位置情報、例えば、他の医用測定器のセンサやマーカ位置を同時に測定すれば、前記医用画像装置上に前記医用測定器の測定信号を重ね合わせることができる。
図７は本発明の他の実施例の要部構成説明図、図８は図７の動作説明図で、三次元デジタイザと磁気共鳴画像（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging 、以下「ＭＲＩ」と称する。）との位置合わせを行う変換器の例を示す。
図において、１は三次元デジタイザの装置、２はＭＲＩの装置である。
第３の変換器２１は、三次元デジタイザ１による測定対象の形状の測定信号と、医用画像装置（ここではＭＲＩの装置２）の測定信号とから、それぞれの対応する部分を三次元的に領域を指定してその領域が重なるようにすることにより三次元デジタイザ１の測定信号と医用画像装置（ここではＭＲＩの装置２）の測定信号が互いの座標系信号になるような変換式を求める。
第３の変換器２１は、三次元デジタイザ１による測定対象の形状の測定信号と、医用画像装置（ここではＭＲＩの装置２）の測定信号とから、それぞれの対応する部分を三次元的に領域を指定してその領域が重なるようにすることにより三次元デジタイザ１の測定信号と医用画像装置（ここではＭＲＩの装置２）の測定信号が互いの座標系信号になるような変換式を求める。
以上の構成において、図８に示す如く、三次元表示された三次元デジタイザの測定信号から、位置合わせに使用する領域を三次元的に指定し、一方でＭＲＩを輪郭抽出などの画像処理により３次元的に表示し、対応する位置合わせを行う領域を指定して、指定された双方の領域が重なるように位置合わせを行う。
また、重ね合わせた結果も３次元的に表示する。
即ち、位置合わせを行う領域を３次元的に指定することによって位置合わせを行う。
また、重ね合わせた結果も３次元的に表示する。
即ち、位置合わせを行う領域を３次元的に指定することによって位置合わせを行う。
この結果、
三次元デジタイザの測定信号と医用画像装置の測定信号との位置合わせを行う際に、それぞれの測定信号から三次元的に領域を指定してその領域の位置あわせを行うので、正確な位置合わせが可能となり、さらに、三次元として表示されるので、作業者にとって分かりやすい変換装置が得られる。
三次元デジタイザを利用することによって、測定対象物の他の位置情報、例えば、他の医用測定器のセンサやマーカ位置を同時に測定すれば、医用画像装置上に医用測定器の測定信号を重ね合わせることができる変換装置が得られる。
三次元デジタイザの測定信号と医用画像装置の測定信号との位置合わせを行う際に、それぞれの測定信号から三次元的に領域を指定してその領域の位置あわせを行うので、正確な位置合わせが可能となり、さらに、三次元として表示されるので、作業者にとって分かりやすい変換装置が得られる。
三次元デジタイザを利用することによって、測定対象物の他の位置情報、例えば、他の医用測定器のセンサやマーカ位置を同時に測定すれば、医用画像装置上に医用測定器の測定信号を重ね合わせることができる変換装置が得られる。
なお、前述の実施例においては、三次元デジタイザ１１と説明したが、三次元デジタイザ１１としては、三次元測長器および三次元表面形状画像化装置のいずれか一方または両方を意味することは勿論である。
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
１ 三次元デジタイザの装置
２ ＭＲＩの装置
３ 第１の変換器
１１ 第２の変換器
２１ 第３の変換器
２ ＭＲＩの装置
３ 第１の変換器
１１ 第２の変換器
２１ 第３の変換器
Claims (1)
- 三次元デジタイザの測定画像信号と対応する医用画像装置の画像の画像信号との位置合わせをする変換装置において、
第３の座標枠を介することなく直接に三次元デジタイザによる測定対象の形状の測定信号を医用画像装置の測定信号上の所定の１点における直交する３つの二次元情報である断層画像上に表示させ前記三次元デジタイザの測定信号が前記医用画像装置の対応する位置に重なるようにすることにより前記三次元デジタイザの測定信号と前記医用画像装置の測定信号が互いの座標系信号になるような変換式を求める変換器
を具備したことを特徴とする変換装置。
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