JP4732925B2 - 医用画像の表示方法およびそのプログラム - Google Patents

医用画像の表示方法およびそのプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP4732925B2
JP4732925B2 JP2006064623A JP2006064623A JP4732925B2 JP 4732925 B2 JP4732925 B2 JP 4732925B2 JP 2006064623 A JP2006064623 A JP 2006064623A JP 2006064623 A JP2006064623 A JP 2006064623A JP 4732925 B2 JP4732925 B2 JP 4732925B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
coordinate system
medical
reference coordinate
orientation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2006064623A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007236701A (ja
Inventor
漢俊 金
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Imagnosis Inc
Original Assignee
Imagnosis Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2006064623A priority Critical patent/JP4732925B2/ja
Application filed by Imagnosis Inc filed Critical Imagnosis Inc
Priority to PCT/JP2007/054340 priority patent/WO2007105545A1/ja
Priority to CN2007800081172A priority patent/CN101394790B/zh
Priority to CA002645112A priority patent/CA2645112A1/en
Priority to KR1020087021112A priority patent/KR20080110738A/ko
Priority to EP07737887A priority patent/EP1992287A4/en
Priority to US12/224,851 priority patent/US20100049036A1/en
Publication of JP2007236701A publication Critical patent/JP2007236701A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4732925B2 publication Critical patent/JP4732925B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T19/00Manipulating three-dimensional [3D] models or images for computer graphics
    • G06T19/20Editing of three-dimensional [3D] images, e.g. changing shapes or colours, aligning objects or positioning parts
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
    • A61B5/055Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/46Arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B6/461Displaying means of special interest
    • A61B6/466Displaying means of special interest adapted to display 3D data
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5229Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image
    • A61B6/5247Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from an ionising-radiation diagnostic technique and a non-ionising radiation diagnostic technique, e.g. X-ray and ultrasound
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computed tomography [CT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/12Arrangements for detecting or locating foreign bodies
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
    • A61B6/505Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of bone
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2219/00Indexing scheme for manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T2219/20Indexing scheme for editing of 3D models
    • G06T2219/2016Rotation, translation, scaling

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Description

この発明は、医用画像の表示に関し、特に、画像の表示向きを決める共通座標系を設定し、その座標系に従って医用画像を表示する方法およびプログラムに関する。
医療分野における三次元的画像診断として、CT、MRI等で撮影された三次元医用画像データが注目され、活発に臨床に応用されている。
しかし、医用三次元画像データは、撮影機種、撮影方法が異なると、得られた画像データの座標系(すなわち、画像データの表示向きや描出内容)が異なる。たとえば、CT画像では、骨のみ、皮膚のみを三次元的に表示させることができる。そのため、骨上または皮膚上の複数個のランドマーク(解剖学的な特徴点)を利用し、画像の表示向きを修正するために、共通座標系を構築することができる。
ところが、MRI画像では、骨上のランドマークは描出されない。すなちわ、MRI画像では、皮膚等の軟組織は表示されるが、骨等の硬組織は表示されない。
また、SPECT、PET等では、トレーサの集積像が主で、解剖学的な描出能(空間分解能)が悪いため、ランドマークを特定することが困難である。
このため、異なる撮影機種または撮影方法で撮られた医用画像を、共通の表示向きで表示させることは困難であった。
たとえばPETの画像だけでは、異常が発見されても、解剖学的な形態描出能が低いため、「病巣がどこにあるのか」という解剖学的な位置関係を把握することが困難であり、解決策として、PETの画像を評価する際には、必ず、CTやMRIといった、空間分解能の良い画像と対比させて診断する必要があった。(たとえば、非特許文献1参照)しかし、その場合において、PETの画像とCTやMRIの画像との表示向きが一致していなければならない。 そこで、PETとCTとを同時に撮影できる機種等が開発されているが、機材が高額であり、被爆量が増えるという課題がある。
http://www.shiga-med.ac.jp/hospital/houshasenbu/riweb/spect.htm
一般的には、別々に撮られたPETデータとCTデータとを重ね合わせる作業を行い、位置関係を観るが、その都度、重ね合わせ作業を行う必要がある。また、2つのデータは別々に撮影されており、かつ、軟組織の描出状態は撮影時の姿勢により多少変化するため、全体外形や断面上での重ね合わせが困難であったり、重ね合わせおよびそれに付随する処理時間を多く要する場合がある。そのため、各データ間に共通する不動のランドマークまたは造影マーカーに基づき座標系を作成する方法もとられている。しかし、いずれにしても、PETでは解剖学的なランドマークの描出能が低いため、解剖学的な向きを特定したPET画像を作成する際には、その都度、CT像と重ね合わせを行う必要があった。
つまり、CT、MRI、SPECT、RET等の撮影方法は、それぞれ描出する像が異なることから、従来は、異なる撮影機器(撮影方法またはモダリティ)で撮影された医用三次元画像を、それぞれ単独で、共通の表示向きで表示させることが困難であるという課題があった。
この発明は、このような課題を解決するためになされたもので、異なる撮影機器や撮影方法により得られた医用画像データに対して、共通の表示用座標系を設定して、同じ向き、角度の医用画像を表示するための方法およびコンピュータ用の表示用プログラムを提供することを主たる目的とする。
請求項1記載の発明は、第1の撮影方法によって撮った患者の第1医用三次元画像データに基づき、第1の画像を表示するステップと、前記第1の画像に含まれる複数個の第1ランドマークに基づいて、第1の画像の向きを定めるための第1の基準座標系を設定するステップと、前記第1の画像に含まれる前記第1ランドマークとは少なくとも1以上が異なる複数個の第2ランドマークに基づいて、前記第1の画像の向きを定めるための第2の基準座標系を設定するステップと、前記第1の基準座標系と第2の基準座標系との向きの差を演算し、その差に基づいて両座標系間の変換係数を算出するステップと、第2の撮影方法によって撮った患者の第2医用三次元画像データに基づき、第2の画像を表示するステップと、前記第2の画像に含まれる複数個の第3ランドマークに基づいて、第2の画像の向きを定めるための第3の基準座標系を設定するステップと、前記第3の基準座標系を前記算出した変換係数を用いて第4の基準座標系に修正するステップと、修正された前記第4の基準座標系に従った向きで前記第2の画像を表示するステップと、を含むことを特徴とする、異なる撮像方法により得られた画像データに基づく医用画像の表示方法である。
請求項2記載の発明は、予め算出された骨等の硬組織上のランドマークを基準とする座標系と、皮膚等の軟組織上のランドマークを基準とする座標系との差に基づく変換係数を準備するステップと、所定の撮影方法によって撮られた患者の医用画像が、皮膚等の軟組織を表示するが骨等の硬組織を表示しない画像の場合に、表示された軟組織の画像上の複数個のランドマークに基づいて、画像の向きを定めるための第1の基準座標系を作成するステップと、前記第1の基準座標系を、前記変換係数を用いて第2の基準座標系に修正するステップと、前記第2の基準座標系に従った向きで前記患者の画像を表示するステップと、を含むことを特徴とする医用画像の表示方法である。
請求項3記載の発明は、第1の撮影方法によって撮影された第1医用三次元画像データ上で設定された2つの座標系の差を演算し、その差に基づいて両座標系間の変換係数を算出するステップと、第2の撮影方法によって撮影された第2医用三次元画像データ上で、前記2つの座標系のいずれかと共通する座標系を設定するステップと、第2医用三次元画像データ上で設定された前記座標系を、算出された前記変換係数を用いて修正するステップと、を含むことを特徴とする、異なる撮影方法により得られた画像データに基づく医用画像の表示方法である。
請求項4記載の発明は、前記座標系の設定または作成ステップは、画像上に表われている解剖学的ランドマークまたは撮影用マーカーの表示像を用いて行うことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の医用画像の表示方法である。
請求項5記載の発明は、第1の撮影方法によって撮った患者の第1医用三次元画像データに基づき、第1の画像を表示するステップと、前記第1の画像に含まれる複数個の第1ランドマークに基づいて、第1の画像の向きを定めるための第1の基準座標系を設定するステップと、前記第1の画像に含まれる前記第1ランドマークとは少なくとも1以上が異なる複数個の第2ランドマークに基づいて、前記第1の画像の向きを定めるための第2の基準座標系を設定するステップと、前記第1の基準座標系と第2の基準座標系との向きの差を演算し、その差に基づいて両座標系間の変換係数を算出するステップと、第2の撮影方法によって撮った患者の第2医用三次元画像データに基づき、第2の画像を表示するステップと、前記第2の画像に含まれる複数個の第3ランドマークに基づいて、第2の画像の向きを定めるための第3の基準座標系を設定するステップと、前記第3の基準座標系を前記算出した変換係数を用いて第4の基準座標系に修正するステップと、修正された前記第4の基準座標系に従った向きで前記第2の画像を表示するステップと、を含むことを特徴とする、コンピュータを用いて医用画像を表示させるための医用画像表示用プログラムである。
請求項6記載の発明は、予め算出された骨等の硬組織上のランドマークを基準とする座標系と、皮膚等の軟組織上のランドマークを基準とする座標系との差に基づく変換係数を準備するステップと、所定の撮影方法によって撮られた患者の医用画像が、皮膚等の軟組織を表示するが骨等の硬組織を表示しない画像の場合に、表示された軟組織の画像上の複数個のランドマークに基づいて、画像の向きを定めるための第1の基準座標系を作成するステップと、前記第1の基準座標系を、前記変換係数を用いて第2の基準座標系に修正するステップと、前記第2の基準座標系に従った向きで前記患者の画像を表示するステップと、を含むことを特徴とする、コンピュータを用いて医用画像を表示させるための医用画像表示用プログラムである。
請求項7記載の発明は、第1の撮影方法によって撮影された第1医用三次元画像データ上で設定された2つの座標系の差を演算し、その差に基づいて両座標系間の変換係数を算出するステップと、第2の撮影方法によって撮影された第2医用三次元画像データ上で、前記2つの座標系のいずれかと共通する座標系を設定するステップと、第2医用三次元画像データ上で設定された前記座標系を、算出された前記変換係数を用いて修正するステップと、を含むことを特徴とする、コンピュータを用いて医用画像を表示させるための医用画像表示用プログラムである。
請求項8記載の発明は、前記座標系の設定または作成ステップは、画像上に表われている解剖学的ランドマークまたは撮影用マーカーの表示像を用いて行うことを特徴とする、請求項5〜7のいずれかに記載のコンピュータを用いて医用画像を表示させるための医用画像表示用プログラムである。
この発明の方法または医用画像表示用プログラムによれば、第1の撮影方法(たとえばCT)によって撮った患者の第1医用三次元データ(CTデータ)に基づき、第1の画像(CT画像)を表示する。
そして、表示されたCT画像において、ボリュームを調整し、たとえば骨表示層を表示させる。そして、骨上のランドマークを複数個、たとえば3つ指定することに基づいて、CT画像の向きを定める第1の基準座標系(骨のランドマークに基づく基準座標系)が設定される。そして、CT画像を第1の基準座標系に基づく表示向きCT1として表示できる。
次に、CT画像のボリュームを調整し、皮膚表示層とする。そして、皮膚上のランドマークを複数個指定することに基づき、当該CT画像の向きを定める第2の基準座標系(皮膚のランドマークに基づく基準座標系)が設定される。そして、CT画像を第2の基準座標系に基づく表示向きCT2として表示できる。
さらに、第1の基準座標系と第2の基準座標系との向きの差が演算により求められ、両座標系間の変換係数Tcが算出される。
次に、第2の撮影方法、たとえばMRIによって同じ患者の第2医用三次元画像データ(MRIデータ)が得られたとき、MRI画像を表示する。
そして、MRI画像に表示されている皮膚上のランドマークを複数個指定することに基づいて、MRI画像の向きを定める第3の基準座標系(この第3の基準座標系は、CT画像における表示向きCT2に対応する向きである。)を定める。この第3の基準座標系に基づくMRI画像を、表示向きMRI2とする。
MRI画像では、骨が表示されないから、骨上のランドマークを指定することによる基準座標系を設定することができない。しかし、表示向きMRI2の表示基準となる第3の基準座標系に対し、先に求められている変換係数Tcを用いることにより、第3の基準座標系を修正して、表示向きCT1を示す第1の基準座標系に対応する第4の基準座標系を作ることができる。
そして、第4の基準座標系に基づいてMRI画像を表示させることにより、表示向きCT1に対応する表示向きのMRI1を表示させることができる。
つまり、この発明に係る方法またはプログラムによれば、異なる撮影機器または撮影方法で得られた医用画像データにおいて、描出されるランドマークまたはマーカーに基づいて設定された座標系を基準座標系とし、その基準座標系を、CTやMRI等の解剖学的な向きを多様に設定できる撮影データ上で、複数の表示向きの各座標系と関連づけることによって、同じ患者のデータであれば、撮影機器や撮影方法が異なるデータであっても、所定の表示向きになるように基準座標系を修正して、所定の表示向きの画像を表示させることができる。
それゆえ、たとえば、MRI、PET等の撮影を繰り返し行っても、同一患者の過去のCTデータがあれば、そのCTデータと共通するランドマークまたは共通する位置に付与したマーカーを用いて、その患者の全ての撮影データを、CTデータ上で設定した向きに企画して表示でき、撮影データを有効活用することができる。
また、オリジナルの撮影データ自体は、データ量が多いため、他の撮影機器で撮影されたデータ同士をその都度探し出し、重ね合わせすることは、データの保管管理や操作処理のための時間と労力を必要とする。しかし、過去に作成した画像データは、通常の2次元画像データであるため、通常、電子カルテ等に貼り付ける等、データ量も少なく、探索も容易である。また、各基準面座標系データや変数データのみを保管しておけば、例えば、カルテ上に貼り付けたCT像の向きのPET像を簡単に作成し、並べて貼り付け比較評価できるなど、オリジナルデータの管理、データ量の多い2つのデータの重ね合わせ作業等の労力や作業時間、システムコストを大きく省略し、より効果的かつ効率的に画像データを臨床に活用できる。
さらに、たとえば、共通の位置にマーカーを付与して撮影したCTデータと、PETデータとにより得られた変換係数があれば、それ以前、もしくは、以降の異なる時期にマーカーを付けていない状態で撮影されたPETデータであっても、マーカーを付与したPETデータと共通する描画像上の特徴点があれば、その特徴点に基づきPDTデータ同士を関連づけることで、PETデータをCTデータに基づく表示向きで表示させることができる。つまり、PETデータを、同一の向きで表示でき、観察評価の資料として有効活用することができる。
以下には、図面を参照して、この発明の一実施形態について説明をする。
図1は、この発明の一実施形態に係る医用画像表示用プログラムが実行されるコンピュータシステム10の構成ブロック図である。このコンピュータシステム10は、公知のパーソナルコンピュータシステムまたはオフィスコンピュータシステムなどである。
システム10には、CPUを含む制御部1が備えられている。制御部1にはメモリ2(たとえばハードディスクメモリや固体メモリ等を例示できるが、種類は問わない。)、リーダ・ライタ3、操作部(たとえばキーボードや操作パネル等を例示できる)4、操作部材としてのマウス5、および、表示器(液晶表示器、CRT表示器、プラズマ表示器等を例示できる)6が接続されている。
リーダ・ライタ3は、たとえばディスク状記録媒体に記録されたCTデータ7やMRIデータ8がセットされることにより、それらディスク7、8からCTデータやMRIデータを読み取り、制御部1へ与えることができる。
また、リーダ・ライタ3を利用することにより、このコンピュータシステムに対してこの発明の一実施形態に係る医用画像の表示プログラムをインストールすることができる。医用画像表示用プログラムがインストールされたコンピュータシステムは、以下に説明するように、CTデータ7およびMRIデータ8から得られる医用画像を表示することができる。
図2および図3は、図1に示すコンピュータシステム10により実行されるこの発明の一実施形態に係る医用画像表示用プログラムに基づく表示動作を表わすフローチャートである。
制御がスタートすると、まず、表示器6にCTデータ7に基づくCT画像が表示される(ステップS1)。
ユーザは、操作部4またはマウス5を用いてCT画像の表示ボリュームを調整することにより(ステップS2)、表示器6に表示されたCT画像を、骨像の表示とすることができる(ステップS3)。
ステップS3で表示されるCT画像の骨像の一例を、図4に示す。
図4のCT画像の骨像において、骨上に存在する複数のランドマーク(解剖学的特徴点)が指定されることにより、図4のCT画像における第1の基準座標系(座標系1)を設定することができる(ステップS4)。たとえば、人体頭蓋の左右両側にある外耳洞上縁最上点a1、a2を指定し、その両指定点を通る軸を基準軸X0 とすることができる。さらに、人体図解の頭頂部にある骨縫合線上のランドマークa3を指定し、当該指定点a3を通り、基準軸X0 に直交する軸を基準軸Z0 と定めることができる。さらに、X0 およびZ0 の交点を通り、両基準軸に直交する線を基準軸Y0 と定めることができる。
骨へのランドマークに基づく第1基準座標系の設定の仕方は、上記に限らず、他の方法でもよい。たとえば、米国特許第6,888,546号公報に記載されているような、ランドマークに基づいて基準面を設定して第1の基準座標系を設定するやり方であってもよい。
第1の基準座標系(座標系1)により、次に、CT画像を所望の向き、たとえば左側面が現れる向きにして、表示器6に表示させる(ステップS5)。この表示向きを、CT1と呼ぶことにする。図5に、表示向きCT1の骨像を示す。
次に、表示器6に表示されるCT画像の向きを任意の向きにし、表示ボリュームを調整することにより(ステップS6)、CT画像の皮膚像を表示させる(ステップS7)。図6に、CT画像の皮膚像の一例を示す。
ユーザは、皮膚像を確認し、皮膚上の複数のランドマークを指定する。これにより、第2の基準座標系(座標系2)を設定することができる(ステップS8)。
たとえば、図6において、左右両眼の外側眼窩b1、b2が指定されることにより、これらb1、b2を通る直線を基準軸X1 とすることができる。
さらに、唇の中央上部b3が指定されることにより、b3を通り、基準軸X1 に直交する軸を基準軸Z1 とすることができる。
さらに、基準軸X1 、Z1 の交点を通り、両基準軸X1 、Z1 と直交する軸を基準軸Y1 とすることができる。
この基準軸の設定の仕方も、上述した内容に限らず、複数の皮膚上のランドマークを用いた別の方法で行われてもよい。
そして、第2の基準座標系(座標系2)に基づき、人体頭部の左側面側、すなわち表示向きCT2の像を表示させると(ステップS9)、図7に示すCT画像が得られる。
図7から明らかなように、第2の基準軸(基準軸2)は、皮膚上のランドマークに基づく基準軸であり、人体頭部の画像の表示向きが、図5に示す骨像の表示向きとは大きく異なっている。
このため、第1の基準座標系(座標系1)に基づく表示向きCT1(図5に示すもの)と、第2の基準座標系(座標系2)に基づく表示向きCT2の画像(図7に示すもの)とは、その表示向きが大きく異なり、両者を対比させて評価したいような場合に、座標系1と座標系2とが異なることから、両者の表示向きが異なり、対比が困難であるという課題がある。
そこで、この実施形態に係るプログラムでは、ステップS10において、表示向きCT1の画像と、表示向きCT2の画像との向きおよび位置の差を演算し、変換係数を算出して、それを記憶するようにしている。
具体的には、たとえば、表示向きCT1の画像の基準座標系X0 、Y0 、Z0 (座標系1)と、第2の表示向きCT2の基準座標系(第2の基準座標系、座標系2)であるX1 、Y1 、Z1 との差を演算し、角度差Δθx、Δθy、Δθzと、位置の差Δtx、Δty、Δtzとを求め、それらを変換係数Tcとして算出する。そして、変換係数Tcが記憶される。
そして、変換係数Tcを用いて、第2の表示向きCT2の基準座標系(第2の基準座標系、座標系2)に基づいて表示された画像を、座標系1の表示向きの画像に合わせるように修正すると、図8に示す画像が得られる。図8の画像を図5の画像と対比すると明らかなように、両画像はほぼ同じ表示向きとなり、両画像間の対比が容易に、かつ、正しく行える。
次に、リーダ・ライタ3によりCTデータとは異なる別のデータ、たとえばMRIデータ8が読み取られて、読み取られたMRIデータに基づくMRI画像が表示される(ステップS11)。
MRI画像では、骨は表示されないから、皮膚像に基づき、皮膚上の複数のランドマークが指定されることにより、第3の基準座標系(座標系2′)が設定される(ステップS12)。
たとえば、図9に、MRI画像の一例を示す。図9に示されるMRI画像において、左右両眼の外側眼窩c1、c2が指定され、これらc1、c2を通る直線が基準軸X2 とされる。さらに、鼻の頂点c3が指定されることにより、頂点c3を通り、基準軸X2 に直交する直線が基準軸X2 とされる。さらに、基準軸X2 、Z2 の交点を通り、両基準軸に直交する直線が基準軸Y2 とされる。
なお、この場合における基準軸X2 、Y2 、Z2 の決め方は、上記のやり方に限定されるものではなく、先に説明した基準軸の決め方と同様、複数の皮膚上のランドマークに基づく基準軸の設定方法であれば、どのような方法であってもよい。
このようにして、MRI画像の皮膚上のランドマークに基づく第3の基準座標系(座標系2′)が設定される(ステップS12)。
そして、第3の基準座標系(座標系2′)に基づいて人体頭部の画像の向きを変えて、頭部の左側面を表示すると、図10に示す表示向きMRI2の画像が得られる。
この画像は、前向きに傾いた画像であり、この画像を、たとえば図5に示すCT画像と対比しようとした場合に、両者の対比が極めて困難である。
そこで、この実施形態に係るプログラムでは、第3の基準座標系(座標系2′)を、ステップS10で算出した変換係数Tcに基づいて修正する(ステップS14)。
つまり、第3の基準座標系(座標系2′)に対し、変換係数Tcを掛けることにより、第3の基準座標系(座標系2′)の向きと位置を修正し、第4の基準座標系(座標系1′)に修正する。
図11に、変換された第4の基準座標系(座標系1′)の基準軸と、その座標系1′に基づいて表示されたMRI1の画像とを示す。この変換された後の基準軸X3 、Y3 、Z3 により表わされる第4の基準座標系(座標系1′)により表示されるMRI画像の表示向きは、表示向きMRI1となり、図5に示すCT画像と向きおよび位置を対比させるのに有効な(適正な)画像となっている。
以上の実施形態では、CT画像とMRI画像との間で、変換係数に基づく共通座標系を作成するやり方を説明したが、CT画像とPET画像、SPECT画像等の他の撮影機種、撮影方法により得られた画像との間の共通座標の作成にも利用することができる。
また、上記の実施形態では、異なった撮影機種、撮影方法により得られた画像上に、共通のランドマークが得られない場合に用いられる造影マーカーに基づく座標系を、CTやMRI等の解剖学的描出能の高いデータ上で決定された解剖学的な向きに基づく座標系への変換をする場合にも有効活用できる。
その他、この発明は、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
この発明の一実施形態に係る医用画像表示用プログラムが実行されるコンピュータシステムの構成ブロック図である。 コンピュータシステムにより実行されるこの発明の一実施形態に係る医用画像表示用プログラムに基づく表示動作を表わすフローチャートである。 コンピュータシステムにより実行されるこの発明の一実施形態に係る医用画像表示用プログラムに基づく表示動作を表わすフローチャートである。 CT画像の骨像の一例を示す図解図である。 表示向きCT1の骨像を示す図解図である。 CT画像の皮膚像の一例を示す図解図である。 座標系2に基づく表示向きCT2の画像を示す図解図である。 図7に示す座標系2に基づく表示向きCT2の画像の向きを修正して、図5に示す向きと合わせるようにした修正後の画像の図解図である。 MRI画像の一例を示す図解図である。 座標系2′に基づく表示向きMRI2の画像の一例を示す図解図である。 座標系2′に基づく表示向きMRI2の画像を座標系1′に基づく表示向きMRI1の画像に修正した状態を示す画像の図解図である。
符号の説明
1 制御部
2 メモリ
3 リーダ・ライタ
4 操作部
6 表示器
7 CTデータ
8 MRIデータ
10 コンピュータシステム

Claims (8)

  1. 第1の撮影方法によって撮った患者の第1医用三次元画像データに基づき、第1の画像を表示するステップと、
    前記第1の画像に含まれる複数個の第1ランドマークに基づいて、第1の画像の向きを定めるための第1の基準座標系を設定するステップと、
    前記第1の画像に含まれる前記第1ランドマークとは少なくとも1以上が異なる複数個の第2ランドマークに基づいて、前記第1の画像の向きを定めるための第2の基準座標系を設定するステップと、
    前記第1の基準座標系と第2の基準座標系との向きの差を演算し、その差に基づいて両座標系間の変換係数を算出するステップと、
    第2の撮影方法によって撮った患者の第2医用三次元画像データに基づき、第2の画像を表示するステップと、
    前記第2の画像に含まれる複数個の第3ランドマークに基づいて、第2の画像の向きを定めるための第3の基準座標系を設定するステップと、
    前記第3の基準座標系を前記算出した変換係数を用いて第4の基準座標系に修正するステップと、
    修正された前記第4の基準座標系に従った向きで前記第2の画像を表示するステップと、
    を含むことを特徴とする、異なる撮像方法により得られた画像データに基づく医用画像の表示方法。
  2. 予め算出された骨等の硬組織上のランドマークを基準とする座標系と、皮膚等の軟組織上のランドマークを基準とする座標系との差に基づく変換係数を準備するステップと、
    所定の撮影方法によって撮られた患者の医用画像が、皮膚等の軟組織を表示するが骨等の硬組織を表示しない画像の場合に、表示された軟組織の画像上の複数個のランドマークに基づいて、画像の向きを定めるための第1の基準座標系を作成するステップと、
    前記第1の基準座標系を、前記変換係数を用いて第2の基準座標系に修正するステップと、
    前記第2の基準座標系に従った向きで前記患者の画像を表示するステップと、
    を含むことを特徴とする医用画像の表示方法。
  3. 第1の撮影方法によって撮影された第1医用三次元画像データ上で設定された2つの座標系の差を演算し、その差に基づいて両座標系間の変換係数を算出するステップと、
    第2の撮影方法によって撮影された第2医用三次元画像データ上で、前記2つの座標系のいずれかと共通する座標系を設定するステップと、
    第2医用三次元画像データ上で設定された前記座標系を、算出された前記変換係数を用いて修正するステップと、を含むことを特徴とする、異なる撮影方法により得られた画像データに基づく医用画像の表示方法。
  4. 前記座標系の設定または作成ステップは、画像上に表われている解剖学的ランドマークまたは撮影用マーカーの表示像を用いて行うことを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の医用画像の表示方法。
  5. 第1の撮影方法によって撮った患者の第1医用三次元画像データに基づき、第1の画像を表示するステップと、
    前記第1の画像に含まれる複数個の第1ランドマークに基づいて、第1の画像の向きを定めるための第1の基準座標系を設定するステップと、
    前記第1の画像に含まれる前記第1ランドマークとは少なくとも1以上が異なる複数個の第2ランドマークに基づいて、前記第1の画像の向きを定めるための第2の基準座標系を設定するステップと、
    前記第1の基準座標系と第2の基準座標系との向きの差を演算し、その差に基づいて両座標系間の変換係数を算出するステップと、
    第2の撮影方法によって撮った患者の第2医用三次元画像データに基づき、第2の画像を表示するステップと、
    前記第2の画像に含まれる複数個の第3ランドマークに基づいて、第2の画像の向きを定めるための第3の基準座標系を設定するステップと、
    前記第3の基準座標系を前記算出した変換係数を用いて第4の基準座標系に修正するステップと、
    修正された前記第4の基準座標系に従った向きで前記第2の画像を表示するステップと、
    を含むことを特徴とする、コンピュータを用いて医用画像を表示させるための医用画像表示用プログラム。
  6. 予め算出された骨等の硬組織上のランドマークを基準とする座標系と、皮膚等の軟組織上のランドマークを基準とする座標系との差に基づく変換係数を準備するステップと、
    所定の撮影方法によって撮られた患者の医用画像が、皮膚等の軟組織を表示するが骨等の硬組織を表示しない画像の場合に、表示された軟組織の画像上の複数個のランドマークに基づいて、画像の向きを定めるための第1の基準座標系を作成するステップと、
    前記第1の基準座標系を、前記変換係数を用いて第2の基準座標系に修正するステップと、
    前記第2の基準座標系に従った向きで前記患者の画像を表示するステップと、
    を含むことを特徴とする、コンピュータを用いて医用画像を表示させるための医用画像表示用プログラム。
  7. 第1の撮影方法によって撮影された第1医用三次元画像データ上で設定された2つの座標系の差を演算し、その差に基づいて両座標系間の変換係数を算出するステップと、
    第2の撮影方法によって撮影された第2医用三次元画像データ上で、前記2つの座標系のいずれかと共通する座標系を設定するステップと、
    第2医用三次元画像データ上で設定された前記座標系を、算出された前記変換係数を用いて修正するステップと、を含むことを特徴とする、コンピュータを用いて医用画像を表示させるための医用画像表示用プログラム。
  8. 前記座標系の設定または作成ステップは、画像上に表われている解剖学的ランドマークまたは撮影用マーカーの表示像を用いて行うことを特徴とする、請求項5〜7のいずれかに記載のコンピュータを用いて医用画像を表示させるための医用画像表示用プログラム。
JP2006064623A 2006-03-09 2006-03-09 医用画像の表示方法およびそのプログラム Expired - Fee Related JP4732925B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006064623A JP4732925B2 (ja) 2006-03-09 2006-03-09 医用画像の表示方法およびそのプログラム
CN2007800081172A CN101394790B (zh) 2006-03-09 2007-03-06 医用图像的显示方法
CA002645112A CA2645112A1 (en) 2006-03-09 2007-03-06 Medical image display method and program thereof
KR1020087021112A KR20080110738A (ko) 2006-03-09 2007-03-06 의료용 화상의 표시 방법 및 그 프로그램
PCT/JP2007/054340 WO2007105545A1 (ja) 2006-03-09 2007-03-06 医用画像の表示方法およびそのプログラム
EP07737887A EP1992287A4 (en) 2006-03-09 2007-03-06 DISPLAY PROCEDURE FOR MEDICAL PICTURES AND PROGRAM THEREFOR
US12/224,851 US20100049036A1 (en) 2006-03-09 2007-03-06 Medical Image Display Method and Program Thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006064623A JP4732925B2 (ja) 2006-03-09 2006-03-09 医用画像の表示方法およびそのプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007236701A JP2007236701A (ja) 2007-09-20
JP4732925B2 true JP4732925B2 (ja) 2011-07-27

Family

ID=38509380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006064623A Expired - Fee Related JP4732925B2 (ja) 2006-03-09 2006-03-09 医用画像の表示方法およびそのプログラム

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20100049036A1 (ja)
EP (1) EP1992287A4 (ja)
JP (1) JP4732925B2 (ja)
KR (1) KR20080110738A (ja)
CN (1) CN101394790B (ja)
CA (1) CA2645112A1 (ja)
WO (1) WO2007105545A1 (ja)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10687785B2 (en) 2005-05-12 2020-06-23 The Trustees Of Columbia Univeristy In The City Of New York System and method for electromechanical activation of arrhythmias
WO2007035721A2 (en) * 2005-09-19 2007-03-29 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Ultrasound method to open blood brain barrier
WO2011035312A1 (en) 2009-09-21 2011-03-24 The Trustees Of Culumbia University In The City Of New York Systems and methods for opening of a tissue barrier
WO2010014977A1 (en) 2008-08-01 2010-02-04 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for matching and imaging tissue characteristics
US9402590B2 (en) * 2008-10-15 2016-08-02 Toshiba Medical Systems Corporation Three-dimensional image processing apparatus and X-ray diagnostic apparatus
EP2499972B1 (en) * 2009-11-13 2017-10-11 Imagnosis Inc. Medical three-dimensional image display-orientation adjustment device and adjustment program
JP5575491B2 (ja) * 2010-01-14 2014-08-20 株式会社東芝 医療画像診断装置
US8507868B2 (en) * 2011-03-04 2013-08-13 Landmark Graphics Corporation Systems and methods for determining fluid mobility in rock samples
EP2686831A1 (en) 2011-03-15 2014-01-22 Koninklijke Philips N.V. Correlated image mapping pointer
WO2012162664A1 (en) 2011-05-26 2012-11-29 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for opening of a tissue barrier in primates
WO2014059170A1 (en) 2012-10-10 2014-04-17 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for mechanical mapping of cardiac rhythm
US9642560B2 (en) 2013-04-03 2017-05-09 Brainlab Ag Method and device for determining the orientation of a co-ordinate system of an anatomical object in a global co-ordinate system
US10322178B2 (en) 2013-08-09 2019-06-18 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for targeted drug delivery
KR101538019B1 (ko) * 2013-08-27 2015-07-23 인하대학교 산학협력단 무릎뼈의 3차원 좌표 시스템 구축 장치 및 방법
US10028723B2 (en) 2013-09-03 2018-07-24 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York Systems and methods for real-time, transcranial monitoring of blood-brain barrier opening
US10061979B2 (en) 2014-09-28 2018-08-28 Koninklijke Philips N.V. Image processing apparatus and method
KR101717971B1 (ko) * 2015-11-06 2017-03-20 연세대학교 산학협력단 안면골 형태분석 방법, 기록매체 및 안면골 형태분석 장치
US11903691B2 (en) * 2017-07-18 2024-02-20 Siemens Healthineers Ag Combined steering engine and landmarking engine for elbow auto align
JP6490861B1 (ja) * 2018-08-17 2019-03-27 株式会社シャルマン 三次元顔画像の基準正面の設定方法、それを用いた眼鏡の選定方法及びそれを用いたカルテの作成方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5971852A (en) * 1994-06-20 1999-10-26 Kabushiki Kaisha Sega Enterprises Image processing method and apparatus
US5937083A (en) * 1996-04-29 1999-08-10 The United States Of America As Represented By The Department Of Health And Human Services Image registration using closest corresponding voxels with an iterative registration process
US6888546B1 (en) * 1999-06-30 2005-05-03 Han-Joon Kim Three-dimensional image display, display method, program for display
US7215325B2 (en) * 2000-06-16 2007-05-08 Imagnosis Inc. Point inputting device and method for three-dimensional images
JP4603195B2 (ja) * 2001-06-05 2010-12-22 イマグノーシス株式会社 医用三次元画像の表示制御装置および表示用プログラム
WO2004061775A2 (en) * 2002-11-29 2004-07-22 Bracco Imaging, S.P.A. System and method for displaying and comparing 3d models
US7505809B2 (en) * 2003-01-13 2009-03-17 Mediguide Ltd. Method and system for registering a first image with a second image relative to the body of a patient

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080110738A (ko) 2008-12-19
WO2007105545A1 (ja) 2007-09-20
CN101394790A (zh) 2009-03-25
CN101394790B (zh) 2012-01-04
US20100049036A1 (en) 2010-02-25
EP1992287A1 (en) 2008-11-19
CA2645112A1 (en) 2007-09-20
EP1992287A4 (en) 2010-02-17
JP2007236701A (ja) 2007-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101394790B (zh) 医用图像的显示方法
US11961193B2 (en) Method for controlling a display, computer program and mixed reality display device
US11983824B2 (en) System and method for augmenting and synchronizing a virtual model with a physical model
US12229900B2 (en) Augmented reality system and methods for stereoscopic projection and cross-referencing of live x-ray fluoroscopic and computed tomographic c-arm imaging during surgery
TWI595437B (zh) 術中追蹤方法
US9990744B2 (en) Image registration device, image registration method, and image registration program
CN113646808A (zh) 空间跟踪系统与增强现实显示器的配准
Reichard et al. Projective biomechanical depth matching for soft tissue registration in laparoscopic surgery
JP6493885B2 (ja) 画像位置合せ装置、画像位置合せ装置の作動方法および画像位置合せプログラム
TWI766253B (zh) 基於影像匹配決定手術路徑之方法與系統
CN108430376A (zh) 提供投影数据集
JP4603195B2 (ja) 医用三次元画像の表示制御装置および表示用プログラム
KR20200056855A (ko) 기복모델 생성방법, 장치 및 프로그램
CN111028326A (zh) 用于使3d对象的空间表面曲率可视化的方法、系统和介质
Karner et al. Single-shot deep volumetric regression for mobile medical augmented reality
Ho et al. Web-based Augmented Reality with Auto-Scaling and Real-Time Head Tracking towards Markerless Neurointerventional Preoperative Planning and Training of Head-mounted Robotic Needle Insertion
CN114270408B (zh) 用于控制显示器的方法、计算机程序和混合现实显示设备
CN119385686A (zh) 基于混合现实技术的颅底肿瘤手术治疗辅助系统
TW202302046A (zh) 用於處理黑骨mri資料的系統及方法
TW202131875A (zh) 用於擴增實體模型及使虛擬模型與實體模型同步之系統及方法
Wang et al. Augmented Reality for Digital Orthopedic Applications
HK40057713B (zh) 空间跟踪系统与增强现实显示器的配准
Silva Registration Techniques for Clinical Applications of Three-Dimensional Augmented Reality Devices

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080529

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20110414

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110421

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140428

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4732925

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees