JP4920260B2 - Image diagnostic apparatus, image display apparatus, and image data generation method - Google Patents
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Description
本発明は、画像診断装置、画像表示装置及び画像データ生成方法に係り、特にフライスルー画像データの表示を可能とする画像診断装置、画像表示装置及び画像データ生成方法に関する。 The present invention relates to an image diagnosis apparatus, an image display apparatus, and an image data generation method, and more particularly to an image diagnosis apparatus, an image display apparatus, and an image data generation method that enable display of fly-through image data.
医用画像診断技術は、1970年代のコンピュータ技術の発展に伴って実用化されたX線CT装置やMRI装置などによって急速な進歩を遂げ、今日の医療において必要不可欠なものとなっている。特に近年のX線CT装置やMRI装置では生体情報の検出装置や演算処理装置の高速化、高性能化に伴なって画像データのリアルタイム表示が可能となり、更に、3次元画像データの生成と表示も容易に行なわれるようになった。 Medical image diagnostic technology has made rapid progress with X-ray CT apparatuses and MRI apparatuses that have been put into practical use with the development of computer technology in the 1970s, and is indispensable in today's medical care. In particular, recent X-ray CT apparatuses and MRI apparatuses are capable of real-time display of image data as the biological information detection apparatus and arithmetic processing apparatus increase in speed and performance, and further, generation and display of three-dimensional image data. Became easy to do.
例えば、X線CT装置においては、被検体の周囲に対向して配置されたX線管とX線検出器を高速回転すると共に前記被検体をその体軸方向に連続移動することにより複数のスライス断面におけるX線投影データを収集し、これらのX線投影データを再構成処理することにより3次元データ(ボリュームデータ)の生成が行なわれている。又、近年では、検出素子が2次元的に配列されたX線検出器を用いたマルチスライス方式によりX線投影データの収集に要する時間は更に短縮され3次元画像データのリアルタイム表示が可能となった。 For example, in an X-ray CT apparatus, an X-ray tube and an X-ray detector arranged opposite to the periphery of a subject are rotated at a high speed, and the subject is continuously moved in the body axis direction to obtain a plurality of slices. Three-dimensional data (volume data) is generated by collecting X-ray projection data in a cross section and reconstructing these X-ray projection data. In recent years, the time required for collecting X-ray projection data is further reduced by the multi-slice method using an X-ray detector in which detection elements are two-dimensionally arranged, and real-time display of three-dimensional image data becomes possible. It was.
一方、上述の方法によって得られたボリュームデータの例えば管腔臓器内に観察者の視点を仮想的に設定し、この視点から観察される臓器表面の3次元画像データ(以下では、フライスルー画像データと呼ぶ。)を生成して表示する仮想内視鏡モード(以下では、フライスルーモードと呼ぶ。)が既に実用化されている(例えば、特許文献1参照。)。 On the other hand, an observer's viewpoint is virtually set in the volume data obtained by the above method, for example, in a hollow organ, and three-dimensional image data (hereinafter referred to as fly-through image data) of the organ surface observed from this viewpoint. A virtual endoscope mode (hereinafter referred to as a fly-through mode) that generates and displays the image has already been put into practical use (see, for example, Patent Document 1).
そして、フライスルーモードの開発により、内視鏡的な画像を体外から収集されたボリュームデータに基づいて生成することが可能となり被検体に対する侵襲度が大幅に低減された。又、このフライスルーモードによれば、従来の内視鏡検査では不可能であった部位に対する視線設定が容易となるため、高精度の検査を安全且つ効率的に行なうことができるようになった。
ところで上述のフライスルー画像データは、ボリュームデータに対して設定された視点と視線方向に基づいて生成されるが、視点及び視線方向の設定は、従来、ボリュームデータの3次元情報処理によって行なわれてきた。このため、これらの設定に多くの時間を要しリアルタイムで収集されるボリュームデータの各々に対して好適な視線や視線方向を設定することが困難であった。特に、ボリュームデータにおける管腔臓器内に予め設定された視点が被検体の呼吸性移動や拍動性移動等に伴う管腔臓器の移動により管腔臓器外に相対的に移動した場合には、その位置補正を短時間で行なうことが不可能であった。このため安定したフライスルー画像データをリアルタイムで得ることができなかった。 The fly-through image data described above is generated based on the viewpoint and line-of-sight direction set for the volume data. Conventionally, the viewpoint and line-of-sight direction are set by three-dimensional information processing of volume data. It was. For this reason, it takes a long time for these settings, and it is difficult to set a suitable line of sight and line of sight for each of the volume data collected in real time. In particular, when the viewpoint set in advance in the luminal organ in the volume data relatively moves outside the luminal organ due to the movement of the luminal organ accompanying the respiratory movement or pulsatile movement of the subject, It was impossible to correct the position in a short time. For this reason, stable fly-through image data could not be obtained in real time.
又、表示部に表示されたフライスルー画像データを観察した操作者が手動によって管腔臓器外に相対移動した視点を好適な位置に再設定する方法が考えられるが、この方法では移動頻度の高い管腔臓器に対して良質なフライスルー画像データを得ることは困難であり、又、操作者に多大な負荷を課するという問題点を有していた。 In addition, a method in which the operator who has observed the fly-through image data displayed on the display unit manually resets the viewpoint moved relative to the outside of the luminal organ to a suitable position is conceivable. It has been difficult to obtain good quality fly-through image data for a luminal organ, and it has a problem of imposing a great load on the operator.
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被検体に対して得られたボリュームデータに基づき安定したフライスルー画像データの表示を可能とする画像診断装置、画像表示装置及び画像データ生成方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an image diagnostic apparatus and an image that enable stable display of fly-through image data based on volume data obtained for a subject. A display device and an image data generation method are provided.
上記課題を解決するために、請求項1に係る本発明の画像診断装置は、被検体から時系
列的に得られたボリュームデータに対し視点及び視線方向を設定して時系列的なフライス
ルー画像データを生成する画像診断装置において、時間方向に隣接した2つの時相におけ
る前時相のフライスルー画像データの生成に用いた第1の視点が、後時相のボリュームデ
ータにおける管腔臓器の輪郭データの外部に存在するか否かを判定する判定手段と、前記
第1の視点が前記輪郭データの外部に存在する場合、前記輪郭データの内部に第2の視点
を新たに設定し、前記第1の視点及び前記第1の視点を起点として設定された第1の視線
方向によって決定される注目点と前記第2の視点を結ぶ線上に第2の視線方向を設定する
視点・視線方向設定手段と、前記第2の視点及び前記第2の視線方向の情報に基づいて前
記後時相のボリュームデータを画像処理し後時相のフライスルー画像データを生成するフ
ライスルー画像データ生成手段と、前記後時相のフライスルー画像データを表示する表示
手段を備えたことを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, the diagnostic imaging apparatus according to the first aspect of the present invention sets a viewpoint and a line-of-sight direction with respect to volume data obtained in a time series from a subject, and provides a time-series fly-through image. In the diagnostic imaging apparatus for generating data, the first viewpoint used for generating fly-through image data of the previous time phase in two time phases adjacent in the time direction is the contour of the luminal organ in the volume data of the later time phase determining means for determining whether or not present in the external data, if the first view point is present outside the outline data, the second viewpoint newly set inside the contour data, wherein the 1 viewpoint and the first line of sight set from the first viewpoint
Based on viewpoint / line-of-sight direction setting means for setting a second line-of-sight direction on a line connecting the attention point determined by the direction and the second viewpoint, and information on the second viewpoint and the second line-of-sight direction A fly-through image data generation unit that performs image processing on the volume data of the later time phase and generates fly-through image data of the later time phase, and a display unit that displays the fly-through image data of the later time phase. It is said.
又、請求項6に係る本発明の画像表示装置は、画像診断装置によって生成された被検体
の時系列的なボリュームデータに対し視点及び視線方向を設定して時系列的なフライスル
ー画像データの生成と表示を行なう画像表示装置において、時間方向に隣接した2つの時
相における前時相のフライスルー画像データの生成に用いた第1の視点が、後時相のボリ
ュームデータにおける管腔臓器の輪郭データの外部に存在するか否かを判定する判定手段
と、前記第1の視点が前記輪郭データの外部に存在する場合、前記輪郭データの内部に第
2の視点を新たに設定し、前記第1の視点及び前記第1の視点を起点として設定された第
1の視線方向によって決定される注目点と前記第2の視点を結ぶ線上に第2の視線方向を
設定する視点・視線方向設定手段と、前記第2の視点及び前記第2の視線方向の情報に基
づいて前記後時相のボリュームデータを画像処理し後時相のフライスルー画像データを生
成するフライスルー画像データ生成手段と、前記後時相のフライスルー画像データを表示
する表示手段を備えたことを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image display apparatus according to the present invention, wherein a viewpoint and a line-of-sight direction are set for time-series volume data of a subject generated by an image diagnostic apparatus, and time-series fly-through image data is displayed. In the image display device that performs generation and display, the first viewpoint used to generate fly-through image data of the previous time phase in two time phases adjacent in the time direction is the lumen organ in the volume data of the later time phase. determining means for determining whether or not exist outside of the contour data, when said first viewpoint is present on the outside of the contour data, the second viewpoint newly set inside the contour data, wherein The first viewpoint and the first viewpoint set from the first viewpoint
Viewpoint / line-of-sight direction setting means for setting a second line-of-sight direction on a line connecting the point of interest determined by one line- of-sight direction and the second viewpoint, and information on the second viewpoint and the second line-of-sight direction A fly-through image data generating means for processing the volume data of the later time phase based on the image data to generate fly-through image data of the later time phase, and a display means for displaying the fly-through image data of the later time phase. It is characterized by that.
一方、請求項8に係る本発明の画像データ生成方法は、被検体から時系列的に得られた
ボリュームデータに対し視点及び視線方向を設定して時系列的なフライスルー画像データ
を生成する画像データ生成方法であって、判定手段が、時間方向に隣接した2つの時相に
おける前時相のフライスルー画像データの生成に用いた第1の視点が、後時相のボリュー
ムデータにおける管腔臓器の輪郭データの外部に存在するか否かを判定するステップと、
視点・視線方向設定手段が、前記判定手段の判定結果に基づいて前記輪郭データの内部に
第2の視点を新たに設定し、前記第1の視点及び前記第1の視点を起点として設定された
第1の視線方向によって決定される注目点と前記第2の視点を結ぶ線上に第2の視線方向
を設定するステップと、フライスルー画像データ生成手段が、前記第2の視点及び前記視
線方向の情報に基づいて前記後時相のボリュームデータを画像処理し後時相のフライスル
ー画像データを生成するステップを有することを特徴としている。
On the other hand, the image data generation method of the present invention according to claim 8 is an image for generating time-series fly-through image data by setting a viewpoint and a line-of-sight direction for volume data obtained from a subject in time series. In the data generation method, the first viewpoint used by the determination unit to generate fly-through image data of the previous time phase in two time phases adjacent in the time direction is a luminal organ in the volume data of the later time phase Determining whether it exists outside the contour data of
The viewpoint / line-of-sight direction setting means newly sets a second viewpoint in the contour data based on the determination result of the determination means, and is set with the first viewpoint and the first viewpoint as the starting point.
A step of setting a second line-of-sight direction on a line connecting the point of interest determined by the first line-of-sight direction and the second viewpoint, and a fly-through image data generating means for the second viewpoint and the line-of-sight direction The method includes a step of performing image processing on the volume data of the later time phase based on the information to generate fly-through image data of the later time phase.
本発明によれば、被検体に対して得られたボリュームデータを用いて行なわれるフライスルーモードにおいて、安定したフライスルー画像データの表示が可能となる。 According to the present invention, stable fly-through image data can be displayed in a fly-through mode performed using volume data obtained for a subject.
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
以下に述べる本発明の第1の実施例では、先ず、当該被検体の診断対象部位に対して時系列的に得られたボリュームデータにおける最初の時相(第1時相)のボリュームデータを用いてボリュームレンダリング画像データを生成し、このボリュームレンダリング画像データの管腔臓器に対し第1時相の視点及び視線方向を設定する。そして、上述のボリュームデータと視点及び視線方向に基づいて第1時相のフライスルー画像データの生成と表示を行なう。 In the first embodiment of the present invention described below, first, volume data of the first time phase (first time phase) in the volume data obtained in time series with respect to the diagnosis target region of the subject is used. Volume rendering image data is generated, and the first time point viewpoint and line-of-sight direction are set for the luminal organ of the volume rendering image data. Then, the first time phase fly-through image data is generated and displayed based on the volume data, the viewpoint, and the line-of-sight direction.
次に、第1時相の視点を含み第1時相の視線方向に垂直な平面(以下では、視点平面と呼ぶ。)と前記第1時相に後続する第2時相のボリュームデータにおける管腔臓器の輪郭との交線に基づいて第2時相の2次元輪郭データ(以下では、輪郭データと呼ぶ。)を生成し、第1時相の視点が第2時相の輪郭データの内部に存在するか否かを判定する。 Next, a pipe in the plane data including the first time phase viewpoint and perpendicular to the viewing direction of the first time phase (hereinafter referred to as the viewpoint plane) and volume data of the second time phase following the first time phase. Second-phase two-dimensional contour data (hereinafter referred to as contour data) is generated based on the intersection line with the cavity organ contour, and the first time-phase viewpoint is the interior of the second time-phase contour data. It is determined whether or not it exists.
そして、第1時相の視点が第2時相の輪郭データの外部にある場合には、管腔臓器の中心位置(管腔中心)を検出し、この中心位置に対して新たに設定した第2時相の視点及び視線方向と第2時相のボリュームデータに基づいて第2時相のフライスルー画像データを生成する。一方、第1時相の視点が第2時相の輪郭データの内部にある場合には、第1時相の視点及び視線方向をそのまま第2時相の視点及び視線方向に設定し、この第2時相の視点及び視線方向と第2時相のボリュームデータに基づいて第2時相におけるフライスルー画像データを生成する。更に、同様の手順を繰り返すことにより第3時相以降のフライスルー画像データの生成を行なう。 When the viewpoint of the first time phase is outside the contour data of the second time phase, the center position (lumen center) of the luminal organ is detected, and the newly set second position with respect to this center position is detected. The second time phase fly-through image data is generated based on the second time phase viewpoint and line-of-sight direction and the second time phase volume data. On the other hand, when the viewpoint of the first time phase is inside the contour data of the second time phase, the viewpoint and the line-of-sight direction of the first time phase are set to the viewpoint and the line-of-sight direction of the second time phase as they are. Fly-through image data in the second time phase is generated based on the viewpoint and line-of-sight direction in the two time phases and the volume data in the second time phase. Further, by repeating the same procedure, fly-through image data after the third time phase is generated.
尚、以下に述べる本実施例の画像診断装置はX線CT装置を例に説明するが、例えば、MRI装置や超音波診断装置等の他の画像診断装置であってもよい。又、本実施例では時系列的なボリュームデータに対して視点及び視線方向を設定する場合について述べるが、時系列的なボリュームデータに限定されるものではなく所定時相の静止したボリュームデータであってもよい。 The image diagnostic apparatus of the present embodiment described below will be described by taking an X-ray CT apparatus as an example, but may be another image diagnostic apparatus such as an MRI apparatus or an ultrasonic diagnostic apparatus. In this embodiment, the case where the viewpoint and the line-of-sight direction are set for time-series volume data will be described. However, the present invention is not limited to time-series volume data, but is stationary volume data of a predetermined time phase. May be.
(画像診断装置の構成)
以下、本発明の実施例における画像診断装置の構成につき図1を用いて説明する。
(Configuration of diagnostic imaging equipment)
Hereinafter, the configuration of the diagnostic imaging apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図1は、本実施例における画像診断装置の全体構成を示すブロック図であり、画像診断装置100は、マルチスライス方式により被検体の複数スライス面において略同時に得られた投影データに基づきボリュームデータを生成するデータ生成部1と、得られたボリュームデータを保存するデータ記憶部2と、このボリュームデータを読み出してボリュームレンダリング画像データやフライスルー画像データを生成するためのデータ処理を行なうフライスルー処理部3と、ボリュームレンダリング画像データ及びフライスルー画像データを表示する表示部4と、表示されたボリュームレンダリング画像データに対しフライスルー画像データ用の視点位置や視線方向を指定する入力部5と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部6を備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an image diagnostic apparatus according to the present embodiment. The image
図2は、本実施例におけるデータ生成部1の構成を示すブロック図であり、X線CT法によるボリュームデータの生成機能を有したデータ生成部1は、被検体150の周囲で回転動作する架台回転部11と、被検体150を載置し前記架台回転部11の開口部において体軸方向に移動する寝台12と、架台回転部11の回転及び寝台12の移動を行なう寝台・架台移動機構部13を備え、更に、寝台・架台移動機構部13を制御する機構制御部14と、被検体150に対してX線を照射するX線発生部15と、被検体150を透過したX線を投影データとして収集する投影データ収集部16と、この投影データを再構成処理してボリュームデータを生成するボリュームデータ生成部17を備えている。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
寝台12は、寝台・架台移動機構部13の駆動によりその長手方向にスライド可能な図示しない天板を有し、被検体150は、その体軸方向がこの天板の長手方向に略一致するように載置される。又、機構制御部14は、システム制御部6からの制御信号により、前記天板の長手方向への移動や架台回転部11の回転を制御する。
The
一方、X線発生部15は、被検体150に対しX線を照射するX線管152と、このX線管152の陽極と陰極の間に印加する高電圧を発生する高電圧発生器151と、X線管152から照射されたX線をコリメートするX線絞り器153と、架台回転部11に据付けられたX線管152に対し高電圧発生器151の高電圧を供給するスリップリング154を備えている。
On the other hand, the X-ray generation unit 15 includes an
X線管152は、X線を発生する真空管であり、高電圧発生器151から供給された高電圧により電子を加速してタングステンターゲットに衝突させX線を発生させる。又、X線絞り器153は、X線管152と被検体150の間に位置し、X線管152から放射されたX線ビームを所定の撮像サイズに絞り込む機能を有している。例えば、X線管152から放射されたX線ビームを有効視野領域に対応したコーンビーム(四角錐)状X線ビームあるいはファンビーム状X線ビームを形成する。
The
一方、架台回転部11に装着された投影データ収集部16は、被検体150を透過したX線を検出するX線検出器161と、このX線検出器161における検出信号を所定のチャンネル数に束ねるスイッチ群162と、スイッチ群162からの出力信号をA/D変換するDAS(Data Acquisition System)163と、DAS163の出力を架台固定部10に設けられたボリュームデータ生成部17に非接触で供給するデータ伝送回路164を備えている。
On the other hand, the projection
即ち、X線管152、X線絞り器153、スリップリング154及び投影データ収集部16は、架台固定部10に対して回転可能な架台回転部11に設けられ、機構制御部14の駆動制御信号により、被検体150の体軸にほぼ平行な回転中心軸(Z軸)の周囲で1回転/秒乃至2回転/秒の高速回転が行なわれる。
That is, the
そして、投影データ収集部16のX線検出器161では、シンチレータとフォトダイオードを有したX線検出素子が2次元配列され、例えば、被検体150の体軸方向に設定されたスライス方向(Z方向)に対し80素子、又、前記スライス方向に直交するチャンネル方向に対し約900素子のX線検出素子が配置されている。但し、チャンネル方向に配列されたX線検出素子は、X線管152の焦点を中心とした円弧に沿って架台回転部11に装着されている。
In the
次にスイッチ群162は、X線検出器161が出力した検出信号をDAS163へ供給する際、スライス方向におけるX線検出素子からの検出信号を所定チャンネル数に「データ束ね」してDAS163に供給する。即ち、スライス方向のスライス間隔は、この「データ束ね」によって決定される。そして、DAS163は、図示しない複数チャンネルの受信部を有し、この受信部は、X線検出器161からスイッチ群162を介して出力された電流信号を電圧信号に変換し、更に、この電圧信号をA/D変換して投影データを生成する。
Next, when the
データ伝送回路164は、DAS163から出力された投影データを、例えば、光通信手段によりボリュームデータ生成部17に供給する。尚、このデータ伝送方法は、回転体と固定体の間の信号伝送が可能であれば他の方法に替えることが可能であり、例えば、既に述べたスリップリングを使用してもよい。但し、X線検出器161では、1回転(約1秒)の間に2次元投影データの検出が行われており、このような膨大な投影データの伝送を実現するために、DAS163及びデータ伝送回路164には高速処理機能が要求される。
The
次に、ボリュームデータ生成部17は、投影データ記憶部171と、再構成演算部172を備えている。投影データ記憶部171は、X線検出器161にて検出されデータ伝送回路164等を介して供給された投影データを保存する記憶回路であり、被検体150の複数スライス面に対して収集された投影データが保存される。一方、再構成演算部172は、投影データ記憶部171に一旦保存された投影データを読み出し、スライス方向に対してデータ補間処理を行なった後再構成処理してボリュームデータを生成する。そして、生成されたボリュームデータを図1のデータ記憶部2に保存する。
Next, the volume data generation unit 17 includes a projection
図1に戻って、フライスルー処理部3は、ボリュームレンダリング画像データ生成部31と、視点・視線方向設定部32と、フライスルー画像データ生成部33と、視点平面設定部34と、視点位置判定部35と、管腔中心検出部36を備えている。
Returning to FIG. 1, the fly-through processing unit 3 includes a volume rendering image
ボリュームレンダリング画像データ生成部31は、図示しない不透明度・色調設定部とレンダリング処理部を備えている。そして、前記不透明度・色調設定部は、データ記憶部2に保存された第1時相のボリュームデータを読み出し、例えば、このボリュームデータの各画素値(ボクセル値)に基づいて不透明度や色調を画素単位で設定する。一方、前記レンダリング処理部は、前記不透明度・色調設定部が設定した不透明度や色調の情報に基づいて第1時相のボリュームデータをレンダリング処理しボリュームレンダリング画像データを生成する。
The volume rendering image
一方、視点・視線方向設定部32は、表示部4に表示された上述のボリュームレンダリング画像データにおける管腔臓器に対して入力部5が指定した視点及び視線方向の位置情報に基づき、第1時相のフライスルー画像データの生成における視点及び視線方向を初期設定する。更に、視点・視線方向設定部32は、時系列的なフライスルー画像データの生成中にその視点が被検体の呼吸性移動や拍動性移動に伴って管腔臓器の外部に相対移動した場合には、管腔臓器の中心位置情報に基づいて視点と視線方向を更新する。
On the other hand, the viewpoint / line-of-sight
図3は、視点・視線方向設定部32によって設定された視点及び視線方向を模式的に示したものであり、ボリュームレンダリング画像データの管腔臓器における所望の位置に視点Vpと視線方向VLが設定される。この場合、視点Vpから所定距離Zx離れた位置に視線方向VLに垂直なフライスルー画像データの投影面PPが設定され、更に、視線方向VLと投影面PPとの交点に注目点P0が設定される。
FIG. 3 schematically shows the viewpoint and line-of-sight direction set by the viewpoint / line-of-sight
次に、図1のフライスルー画像データ生成部33は、データ生成部1が生成した各時相のボリュームデータとこのボリュームデータに対して視点・視線方向設定部32が設定した視点及び視線方向の情報を用いて所定の画像処理を行ない,フライスルー画像データを生成する。例えば、上述のボリュームレンダリング画像データを用いて設定された第1時相の視点及び視線方向に基づいて第1時相のフライスルー画像データを生成し、更に、被検体の呼吸性移動や拍動性移動に伴って新たに設定(更新)された視点及び視線方向の情報に基づき第2時相以降のフライスルー画像データを生成する。
Next, the fly-through image
一方、視点平面設定部34は、時間方向に隣接する2つの時相(以下では、先行する時相を前時相と呼び、この前時相に後続する時相を後時相と呼ぶ。)における前時相のフライスルー画像データの生成に用いた視点及び視線方向の情報に基づき、前記視点を含み前記視線方向に垂直な視点平面をデータ記憶部2から読み出した後時相のボリュームデータに設定する。
On the other hand, the viewpoint
視点位置判定部35は、後時相のボリュームデータにおける管腔臓器の輪郭と視点平面設定部34が前記ボリュームデータに設定した視点平面との交線に基づいて輪郭データを生成する。そして、前時相の視点が前記輪郭データの内部に存在するか否かを判定し、その判定結果を管腔中心検出部36あるいは視点・視線方向設定部32に供給する。
The viewpoint
図4は、視点平面設定部34によって設定された視点平面に形成される管腔臓器の輪郭データを説明するための図であり、前時相の視点Vp及び視線方向VLが図示の位置及び方向に設定されている場合、視点平面設定部34は、視点Vpを含み視線方向VLに垂直な視点平面PLを設定する。このとき、視点平面PLには後時相のボリュームデータにおける管腔臓器Daの輪郭データCtが形成される。
FIG. 4 is a diagram for explaining the contour data of the luminal organ formed on the viewpoint plane set by the viewpoint
一方、図5は、視点位置判定部35による視点位置の判定方法を示したものであり、図5(a)は、前時相の視点Vpが輪郭データCtの内部にある場合を、又、図5(b)は、前記視点Vpが輪郭データCtの外部にある場合を示している。そして、輪郭データCtに対する視点Vpの存在位置を判定するために、視点位置判定部35は、視点Vpを起点として任意の方向に半直線(以下では、判定ラインと呼ぶ。)を設定し、この判定ラインと輪郭データCtとの交点の数を計数する。そして、交点が奇数個の場合,視点は輪郭データの内部に存在し、交点が遇数個の場合,輪郭データの外部に存在しているものと判定する。
On the other hand, FIG. 5 shows a viewpoint position determination method by the viewpoint
即ち、図5(a)のように視点Vpが輪郭データCtの内部に存在する場合、視点Vpを起点とした半直線で設定された判定ラインL1は交点Pc1で、又、判定ラインL2は交点Pc2で輪郭データCtと交わる。一方、図5(b)のように視点Vpが輪郭データCtの外部に存在する場合、視点Vpを起点として設定された判定ラインL3は交点Pc31及び交点Pc32の2箇所において輪郭データCtと交わり、同様にして設定された判定ラインL4も交点Pc41及び交点Pc42の2箇所において輪郭データCtと交わる。 That is, when the viewpoint Vp exists inside the contour data Ct as shown in FIG. 5A, the determination line L1 set as a half line starting from the viewpoint Vp is the intersection Pc1, and the determination line L2 is the intersection. Crosses the contour data Ct at Pc2. On the other hand, when the viewpoint Vp exists outside the contour data Ct as shown in FIG. 5B, the determination line L3 set with the viewpoint Vp as the starting point intersects with the contour data Ct at two points of the intersection Pc31 and the intersection Pc32. The determination line L4 set in the same manner also intersects the contour data Ct at two points of the intersection point Pc41 and the intersection point Pc42.
次に、図1の管腔中心算出部36は、視点位置判定部35の判定結果に基づいて新たに設定(更新)する視点の位置座標を検出する。即ち、視点位置判定部35において前時相の視点が視点平面上に生成された輪郭データの外部に存在していることが判明した場合、管腔中心検出部36は、例えば、視点平面上に形成された前記輪郭データの中心位置を検出し、この中心位置の情報を視点・視線方向設定部32に供給する。
Next, the lumen
図6は、前時相の視点Vpが輪郭データCtの外部に存在する場合、管腔中心検出部36による輪郭データCtの中心位置検出方法を示したものであり、管腔中心検出部36は、先ず、図6(a)に示すように視点Vpを中心として輪郭データCtに内接する円Caの半径raと前記輪郭データCtに外接する円Cbの半径rbを算出し、次いで、視点Vpを中心とした半径r3(r3=(r1+r2)/2)の円Cmを設定する。
FIG. 6 shows a method of detecting the center position of the contour data Ct by the lumen
次いで管腔中心検出部36は、図6(b)に示すように円Cmの円周上に評価点P1乃至PNを所定間隔で設定し、これらの評価点P1乃至PNの夫々が輪郭データCtの内部に存在するか否かを図5に示した方法と同様の方法によって判定する。そして、評価点P1乃至PM(PM<PN)が輪郭データCtの内部に存在することが判明した場合、評価点P1乃至PMの中央部にある評価点Pm(例えば、m=M/2)の位置座標を輪郭データCtの中心座標(即ち、管腔臓器の中心位置座標)として検出する。
Next, as shown in FIG. 6B, the lumen
図1に戻って、表示部4は、図示しない表示データ生成回路と変換回路とモニタを備えている。前記表示データ生成回路は、ボリュームレンダリング画像データ生成部31が生成したボリュームレンダリング画像データあるいはフライスルー画像データ生成部33が生成したフライスルー画像データに対し、これらの画像データに関連した付帯情報を重畳して表示用データを生成する。そして、前記変換回路は、上述の表示用データに対してD/A変換とテレビフォーマット変換を行ない前記モニタに表示する。尚、この表示部4と入力部5を用いることによって、操作者は画像診断装置100との対話が可能になっている。
Returning to FIG. 1, the
次に、入力部5は、表示パネルやキーボード、各種スイッチ、選択ボタン、マウス等の入力デバイスを備えたインターラクティブなインターフェースであり、操作者は、入力部5に設けられた上述の入力デバイスを用いてボリュームデータの生成における投影データ収集条件や再構成条件等の設定を行なう。更に、表示部4に表示されたボリュームレンダリング画像データを用いた第1時相の視点及び視線方向の指定や各種のコマンド信号の入力等も入力部5の入力デバイスを用いて行なう。
Next, the
システム制御部6は、図示しないCPUと記憶回路を備え、前記記憶回路には図3の視点・投影面間距離Zx、図5の判定ライン方向、図6の評価点間隔等の情報が予め保管されており、更に、入力部5にて設定された上述の投影データ収集条件や再構成条件等の各種情報も前記記憶回路に保存される。そして、前記CPUは、これらの情報に基づいてデータ生成部1、フライスルー処理部3及び表示部4の各ユニットを統括的に制御しフライスルー画像データの生成と表示を行なう。
The
(フライスルー画像データの生成手順)
次に、本発明の第1の実施例におけるフライスルー画像データの生成手順につき図7のフローチャートに沿って説明する。
(Fly-through image data generation procedure)
Next, a procedure for generating fly-through image data in the first embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG.
画像診断装置の操作者は、フライスルー画像データの生成に先立って、ボリュームデータ生成における投影データ収集条件や再構成条件等を入力部5にて設定し、システム制御部6は、設定されたこれらの条件を自己の記憶回路に保存する(図7のステップS1)。
Prior to the generation of fly-through image data, the operator of the diagnostic imaging apparatus sets projection data collection conditions, reconstruction conditions, and the like in volume data generation using the
ここで本実施例におけるボリュームデータの生成方法につき図8を用いて説明する。この実施例では、スライス方向(被検体の体軸方向)に80個のX線検出素子が配列されたX線検出器161を用い、寝台12を固定した状態で80スライス面における投影データを収集する場合について述べる。例えば、スライス方向の配列間隔が1mmのX線検出素子を有したX線検出器161を被検体の周囲で回転させながらX線管152が照射するX線を検出することにより、スライス間隔ΔZが1mmのスライス位置Z1乃至Z80における投影データを収集する。
Here, a volume data generation method according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, the
上述のステップS1における装置の初期設定が終了したならば、操作者は寝台12の天板上に被検体を載置し、この被検体の検査部位に架台回転部11のスライス位置Z=Z1乃至Z80が対応するように、被検体をスライス方向の好適な位置に移動する。
When the initial setting of the apparatus in step S1 is completed, the operator places the subject on the top plate of the
次いで、操作者は、入力部5においてボリュームデータの生成を行なうためのコマンド信号を入力する。このコマンド信号を入力部5から受信したシステム制御部6は、機構制御部14を介して寝台・架台機構部13に制御信号を供給し、X線管152とX線検出器161が対向して取りつけられた架台回転部11を被検体の周囲で1回転/秒乃至2回転/秒の速度で回転させた状態でX線の照射と検出を繰り返して最初の時相(第1時相)における投影データの収集を開始する。
Next, the operator inputs a command signal for generating volume data at the
被検体へのX線照射に際し高電圧発生器151は、システム制御部6の記憶回路に保存されている管電圧及び管電流の設定条件に従ってX線照射に必要な電力(管電圧と管電流)をX線管152に供給し、この電力の供給を受けたX線管152は被検体に対してファンビームX線を照射する。
When the subject is irradiated with X-rays, the high-
X線管152から照射され被検体を透過したX線は、投影データ収集部16のX線検出器161によって検出される。即ち、被検体を透過したX線は、スライス方向の素子数が80、チャンネル方向の素子数が900のX線検出器161において透過線量に比例した電荷(電流)に変換される。更に、この電流は、スイッチ群162を介してDAS163に供給されて電圧に変換された後A/D変換され、80スライス分の投影データが収集される。
X-rays irradiated from the
収集された投影データは、架台回転部11に装着されたデータ伝送回路164の送信部に送られて光信号に変換され、空中を介して架台固定部10に取りつけられたデータ伝送回路164の受信部にて受信される。そして、受信された投影データは、ボリュームデータ生成部17の投影データ記憶部171に一旦保存される。
The collected projection data is sent to the transmission unit of the
被検体に対するX線の照射とX線透過データの検出は、X線管152及びX線検出器161を被検体の周囲で回転させながら連続的に行なわれ、例えば、1000回/回転の頻度で被検体にX線が照射される場合には、80のスライスに対して80000/秒乃至160000/秒の投影データが収集される。そして、各スライス位置(Z=Z1乃至Z80)において収集された第1時相の投影データは投影データ記憶部171に保存される。
X-ray irradiation and X-ray transmission data detection on the subject are continuously performed while the
次に、ボリュームデータ生成部17の再構成演算部172は、投影データ記憶部171に保存された第1時相の投影データを、例えば180度+ファンビーム角度の範囲で読み出す。そして、必要に応じてスライス方向の補間処理を行なった後再構成処理して第1時相におけるボリュームデータを生成し、データ記憶部2に保存する(図7のステップS2)。
Next, the reconstruction calculation unit 172 of the volume data generation unit 17 reads out the first time phase projection data stored in the projection
一方、フライスルー処理部3のボリュームレンダリング画像データ生成部31は、データ記憶部2に保存されたボリュームデータを読み出して所定のレンダリング処理を行ない、管腔臓器の輪郭が強調された第1時相のボリュームレンダリング画像データを生成する。そして、生成したボリュームレンダリング画像データを表示部4に供給し、表示部4に備えられたモニタに表示する(図7のステップS3)。
On the other hand, the volume rendering image
次に、表示部4に表示された第1時相のボリュームレンダリング画像データを観察した操作者は、このボリュームレンダリング画像データにおける管腔臓器の略中心部に対しフライスルー画像データを生成するための視点及び視線方向の位置や方向を指定する。そして、入力部5から出力された第1時相における視点の位置情報及び視線方向の方向情報を、システム制御部6を介して受信した視点・視線方向設定部32は、これらの情報に基づいて第1時相における視点及び視線方向を設定し、この視点及び視線方向の情報をフライスルー画像データ生成部33と視点平面設定部34に供給する(図7のステップS4)。
Next, the operator who has observed the volume rendering image data of the first time phase displayed on the
視点及び視線方向の情報を視点・視線方向設定部32から受信したフライスルー画像データ生成部33は、データ記憶部2に保存されている第1時相のボリュームデータを再度読み出し、上述の視点及び視線方向の情報に基づいて前記ボリュームデータを処理し第1時相のフライスルー画像データを生成する。そして、生成したフライスルー画像データを表示部4のモニタに表示する(図7のステップS5)。
The fly-through image
一方、データ生成部1は、第1時相におけるボリュームデータの生成に後続して第2時相におけるボリュームデータをステップS2と同様の手順によって生成し、得られたボリュームデータをデータ記憶部2に保存する(図7のステップS6)。
On the other hand, the
又、視点平面設定部34は、データ記憶部2に保存されている第2時相のボリュームデータを読み出し、視点・視線方向設定部32から供給された第1時相の視点及び視線方向の情報に基づいて前記視点を含み前記視線方向に垂直な視点平面を前記第2時相のボリュームデータに設定する。この視点平面の位置情報を視点位置判定部35に供給する(図7のステップS7)。
Further, the viewpoint
次いで、視点位置判定部35は、第2時相のボリュームデータにおける管腔臓器の輪郭と視点平面設定部34が設定した視点平面との交線に基づいて輪郭データを生成する。そして、第1時相の視点が輪郭データの内部に存在するか否かを判定する(図7のステップS8)。
Next, the viewpoint
そして、図5に示した方法によって第1時相の視点が輪郭データの外部に存在していると判定した場合、その判定結果を管腔中心検出部36に供給する。この判定結果が供給された管腔中心検出部36は、視点平面上に形成された輪郭データの中心位置を、例えば、図6に示した方法によって検出し、この中心位置情報を視点・視線方向設定部32に供給する(図7のステップS9)。
Then, when it is determined that the viewpoint of the first time phase exists outside the contour data by the method illustrated in FIG. 5, the determination result is supplied to the lumen
次いで、視点・視線方向設定部32は、前記中心位置情報に基づいて第1時相の視点及び視線方向を更新し第2時相の視点及び視線方向を設定する(図7のステップS10)。そして、フライスルー画像データ生成部33は、データ記憶部2から読み出した第2時相のボリュームデータを前記第2時相の視点及び視線方向に基づいて処理し第2時相におけるフライスルー画像データを生成して表示部4のモニタに表示する(図7のステップS11)。
Next, the viewpoint / line-of-sight
一方、上述のステップS8において、第1時相の視点が輪郭データの内部に存在していると判定された場合、視点位置判定部35はその判定結果を視点・視線方向設定部32に供給する。次いで、視点・視線方向設定部32は、第1時相の視点及び視線方向をそのまま第2時相の視点及び視線方向に設定し、フライスルー画像データ生成部33は、この第2時相の視点及び視線方向に基づき第2時相のフライスルー画像データを生成して表示部4のモニタに表示する(図7のステップS11)。
On the other hand, when it is determined in step S8 described above that the viewpoint of the first time phase exists within the contour data, the viewpoint
以下、ステップS6乃至ステップS11の手順を繰り返して第3時相以降のフライスルー画像データの生成と表示を行なうことにより、常に管腔臓器の内部に視点が設定された状態でのフライスルー画像データが略リアルタイムで表示される。 Hereinafter, the steps S6 to S11 are repeated to generate and display fly-through image data after the third time phase, so that the fly-through image data in a state where the viewpoint is always set inside the luminal organ. Is displayed in approximately real time.
尚、上述のステップS10において、視点・視線方向設定部32は、既に述べたように管腔臓器の中心位置情報に基づいて視点位置を更新し次時相の視点を設定するが、この視点位置の更新に伴う視線方向の具体的な更新方法につき図9を用いて説明する。
In step S10 described above, the viewpoint / line-of-sight
図9(a)及び図9(b)は、更新前の前時相における視点Vp1及び視線方向VL1と更新後の後時相における視点Vp2及び視線方向VL2を示したものであり、図9(a)における更新後の視線方向VL2は更新後の視点Vp2を起点とし、更新前の視点Vp1及び視線方向VL1によって一義的に決定される注目点P0(図3参照)と前記視点Vp2を結ぶ線上に設定される。 FIGS. 9A and 9B show the viewpoint Vp1 and the line-of-sight direction VL1 in the previous time phase before the update, and the viewpoint Vp2 and the line-of-sight direction VL2 in the later time phase after the update. The updated line-of-sight direction VL2 in a) starts from the updated viewpoint Vp2, and is on the line connecting the viewpoint Vp2 (see FIG. 3) uniquely determined by the viewpoint Vp1 before the update and the line-of-sight direction VL1 and the viewpoint Vp2. Set to
一方、図9(b)における更新後の視線方向VL2は更新後の視点Vp2を起点とし、更新前の視線方向VL1と略平行な線上に設定される。 On the other hand, the updated line-of-sight direction VL2 in FIG. 9B is set on a line substantially parallel to the line-of-sight direction VL1 before the update, starting from the updated viewpoint Vp2.
以上述べた本発明の第1の実施例によれば、当該被検体に対して時系列的に得られたボリュームデータに基づいてフライスルー画像データの生成と表示を行なう際、安定した良質のフライスルー画像データを略リアルタイムで表示することが可能となる。 According to the first embodiment of the present invention described above, when generating and displaying fly-through image data based on volume data obtained in time series for the subject, a stable and high-quality fly Through image data can be displayed in substantially real time.
特に、フライスルー画像データの生成における視点及び視線方向は被検体の呼吸性移動や拍動性移動等に関わらず、常にボリュームデータの管腔臓器内に設定することができるため安定したフライスルー画像データの表示が可能となる。 In particular, since the viewpoint and line-of-sight direction in generating fly-through image data can always be set in the luminal organ of the volume data regardless of the respiratory movement or pulsatile movement of the subject, stable fly-through image Data can be displayed.
又、視点及び視線方向の更新は、前記視点を含み前記視線方向に垂直な視点平面上に形成された管腔臓器の輪郭データと前記視点の位置情報に基づいて、更に言えば、視点を中心とし管腔臓器へ内接する円および外接する円を用いて行なわれるため、血管のように断面がほぼ円形と単純な形状ではなく、図5及び図6に示すように管腔臓器が複雑な形状を呈しているような場合においても、時系列的なボリュームデータの各々に対する視点を正確に更新することが可能となり、安定した良質のフライスルー画像データを略リアルタイムで表示することができる。尚、血管のように断面がほぼ円形と単純な形状に限って適用し得る他の構成については後述する。 In addition, the update of the viewpoint and the line-of-sight direction is based on the contour data of the luminal organ formed on the viewpoint plane that includes the viewpoint and is perpendicular to the line-of-sight direction, and more specifically, the viewpoint is centered. Since this is performed using a circle inscribed and circumscribed to the luminal organ, the cross-sectional shape is not a simple shape such as a blood vessel, but the luminal organ has a complicated shape as shown in FIGS. Even in such a case, it is possible to accurately update the viewpoint for each of the time-series volume data, and it is possible to display stable and high-quality fly-through image data in substantially real time. Other configurations that can be applied only to a simple shape such as a blood vessel having a substantially circular cross section will be described later.
以上の理由により本実施例によれば診断精度や診断効率が改善され、更に、操作者の負担を軽減することができる。 For the above reasons, according to the present embodiment, diagnostic accuracy and diagnostic efficiency can be improved, and the burden on the operator can be reduced.
尚、上述の本実施例における画像診断装置100の説明では、データ生成部1が生成したボリュームデータを一旦保存するデータ記憶部2が備えられている場合について述べたが、フライスルー処理部3の各ユニットにおける処理速度が十分速い場合にはデータ記憶部2は必ずしも必要ではなく、データ生成部1が生成したボリュームデータをフライスルー処理部3に直接供給してもよい。
In the above description of the
又、既に述べたように、本実施例の画像診断装置はX線CT装置を例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、MRI装置や超音波診断装置等の他の画像診断装置であってもよい。 As described above, the image diagnostic apparatus of the present embodiment has been described by taking the X-ray CT apparatus as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, other images such as an MRI apparatus and an ultrasonic diagnostic apparatus may be used. It may be a diagnostic device.
次に、本発明の第2の実施例について説明する。この実施例の第1の実施例との差異は、フライスルー画像データの生成と表示を行なう画像表示装置がボリュームデータを生成する画像診断装置に対して独立に設けられていることにある。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. The difference of this embodiment from the first embodiment is that an image display device that generates and displays fly-through image data is provided independently of an image diagnostic device that generates volume data.
(画像表示装置の構成)
本実施例における画像表示装置の構成につき図10を用いて説明する。尚、図10に示した画像表示装置の全体構成を示すブロック図において、図1に示した第1の実施例の各ユニットと同様な機能を有するユニットは、同一番号で示し、詳細な説明を省略する。
(Configuration of image display device)
The configuration of the image display apparatus in this embodiment will be described with reference to FIG. In the block diagram showing the overall configuration of the image display device shown in FIG. 10, units having the same functions as those of the units of the first embodiment shown in FIG. Omitted.
即ち、図10に示した画像表示装置150は、当該被検体のボリュームデータが予め保管されているデータ記憶部20と、このボリュームデータを読み出してボリュームレンダリング画像データやフライスルー画像データを生成するための画像処理を行なうフライスルー処理部3と、ボリュームレンダリング画像データ及びフライスルー画像データを表示する表示部4と、表示されたボリュームレンダリング画像データに基づきフライスルー画像データを生成するための視点及び視線方向の位置や方向を指定する入力部50と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部60を備えている。
In other words, the
データ記憶部20は、多くの画像データの保管が可能な大容量記憶回路を有し、別途設置された画像診断装置によって生成され図示しないネットワークあるいはMO(光磁気ディスク)等の記憶媒体を介して供給された当該被検体の時系列的なボリュームデータを保管している。
The
一方、入力部50は、表示パネルやキーボード、各種スイッチ、選択ボタン、マウス等の入力デバイスを備えたインターラクティブなインターフェースであり、操作者は、上述の入力デバイスを用い表示部4に表示されたボリュームレンダリング画像データに対して第1時相の視点及び視線方向の位置や方向の指定を行なう。
On the other hand, the input unit 50 is an interactive interface including input devices such as a display panel, a keyboard, various switches, selection buttons, and a mouse, and the operator uses the input device described above to display the volume displayed on the
又、システム制御部60は、図示しないCPUと記憶回路を備え、前記記憶回路には視点・投影面間距離Zx、判定ライン方向、評価点間隔等の情報が予め保管されている。そして、前記CPUは、これらの情報に基づいてフライスルー処理部3及び表示部4の各ユニットを統括的に制御しフライスルー画像データの生成と表示を行なう。
The system control unit 60 includes a CPU and a storage circuit (not shown), and information such as the viewpoint / projection plane distance Zx, the determination line direction, and the evaluation point interval is stored in advance in the storage circuit. The CPU performs overall control of each unit of the fly-through processing unit 3 and the
尚、この画像表示装置によるフライスルー画像データの生成手順は、ボリュームデータの生成を除けば上述の第1の実施例と同様であるため説明を省略する。 Note that the generation procedure of fly-through image data by this image display device is the same as that in the first embodiment except for the generation of volume data, and thus the description thereof is omitted.
以上述べた第2の実施例によれば、別途設置された画像診断装置から供給された当該被検体の時系列的なボリュームデータを用いてフライスルー画像データの生成と表示を行なう際、安定した良質のフライスルー画像データの動画像表示が可能となり、更に、前記画像診断装置と直接接続することにより上述のフライスルー画像データを略リアルタイムで表示することも可能となる。 According to the second embodiment described above, when generating and displaying fly-through image data using the time-series volume data of the subject supplied from a separately installed diagnostic imaging apparatus, it is stable. High-quality fly-through image data can be displayed as a moving image, and the above-described fly-through image data can be displayed in substantially real time by directly connecting to the image diagnostic apparatus.
特に、フライスルー画像データの生成における視点及び視線方向は被検体の呼吸性移動や拍動性移動等に関わらず、常にボリュームデータの管腔臓器内に設定されるため安定したフライスルー画像データの表示が可能となる。 In particular, the viewpoint and line-of-sight direction in generating fly-through image data are always set in the luminal organ of the volume data regardless of the respiratory movement or pulsatile movement of the subject. Display is possible.
又、視点及び視線方向の更新は、前記視点を含み前記視線方向に垂直な視点平面上に形成された管腔臓器の輪郭データと前記視点の位置情報に基づいて行なわれるため、時系列的なボリュームデータの各々に対する視点を短時間で更新することが可能となり、フライスルー画像データの動画像表示やリアルタイム表示を容易に行なうことができる。 Further, since the viewpoint and the line-of-sight direction are updated based on the contour data of the luminal organ formed on the viewpoint plane that includes the viewpoint and is perpendicular to the line-of-sight direction, and the position information of the viewpoint, The viewpoint for each of the volume data can be updated in a short time, and the moving image display and real-time display of the fly-through image data can be easily performed.
更に、本実施例における画像表示装置は、種類の異なる複数の画像診断装置から得られたボリュームデータに対しても対応可能なため、所望の画像診断装置によって得られたボリュームデータを用いてフライスルー画像データの生成と表示を行なうことができる。 Furthermore, since the image display apparatus according to the present embodiment can cope with volume data obtained from a plurality of different types of image diagnostic apparatuses, fly-through using volume data obtained by a desired image diagnostic apparatus. Image data can be generated and displayed.
以上、本発明の実施例について述べてきたが、本発明は、上述の実施例に限定されるものでは無く変形して実施してもよい。例えば、上述の実施例の画像診断装置100あるいは画像表示装置200は、ボリュームレンダリング画像データを用いて第1時相の視点及び視線方向を設定する場合について述べたが、フライスルー処理部3は前記ボリュームデータを用いて任意の2次元画像データ(MPR画像データ:Multi-Planar-Reconstruction)を生成するMPR画像データ生成部を備え、表示部4に表示されたMPR画像データを用いて第1時相の視点及び視線方向を設定してもよい。この方法によれば、特に、細い管腔臓器に対する視点/視線方向の設定を精度よく行なうことができる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments and may be modified. For example, the image
又、ボリュームレンダリング画像データ生成部31や上述のMPR画像データ生成部によって第2時相以降のボリュームレンダリング画像データやMPR画像データを時系列的に生成し、これらの画像データと同一時相におけるフライスルー画像データを表示部4において並列表示あるいは合成表示してもよい。この方法により更に多くの有効な情報を得ることができる。
In addition, volume rendering image data and MPR image data after the second time phase are generated in time series by the volume rendering image
更に、上述の実施例では時系列的に得られるボリュームデータを用いてフライスルー画像データを生成する場合について述べたが、これに限定されるものではなく、所定時相の静止したボリュームデータに対して視点及び視線方向を更新しフライスルー画像データを生成してもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the case where fly-through image data is generated using volume data obtained in time series has been described. However, the present invention is not limited to this. For stationary volume data of a predetermined time phase, The fly-through image data may be generated by updating the viewpoint and the line-of-sight direction.
一方、上述の実施例の視点位置の判定では複数の判定ラインを用い、複数方向において得られた交点数を統計的処理することにより視点位置の判定精度を向上することができるが、鮮明な輪郭データが得られている場合には1つの判定ラインによって視点位置の判定を行なっても構わない。 On the other hand, in the determination of the viewpoint position in the above-described embodiment, the determination accuracy of the viewpoint position can be improved by using a plurality of determination lines and statistically processing the number of intersection points obtained in a plurality of directions. When data is obtained, the viewpoint position may be determined by one determination line.
又、上述の実施例では、図6に示した輪郭データの中心位置検出方法により複雑な形状を有した管腔臓器に対しても視点を正確に設定あるいは更新することが可能となるが、血管のように単純な形状をしている管腔臓器に対しては、例えば、図11に示すような方法により視点を設定してもよい。即ち、図11に示すように略円形の断面を有した管腔臓器の輪郭データCtの外部に視点Vpが存在する場合、管腔中心検出部36は、視点Vpを起点とし輪郭データCtに垂直な判定ラインL5を設定し、この判定ラインL5と輪郭データCtとの交点Q1及びQ2の座標を算出する。そして、交点Q1と交点Q2の位置情報に基づいて管腔臓器における内部位置Pxの座標を算出し、この内部位置Pxを新たな視点に設定する。この場合、点Q1と点Q2を結ぶ線分の中点を内部位置Pxに設定することが好適であるがこれに限定されない。単純な形状を有する管腔臓器に対して上述の方法を適用することにより、視線位置の更新を短時間かつ安定して行なうことが可能となる。
In the above-described embodiment, the viewpoint can be accurately set or updated even for a hollow organ having a complicated shape by the center position detection method of the contour data shown in FIG. For a hollow organ having a simple shape as described above, for example, the viewpoint may be set by a method as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 11, when the viewpoint Vp exists outside the contour data Ct of the luminal organ having a substantially circular cross section, the lumen
1…データ生成部
2、20…データ記憶部
3…フライスルー処理部
4…表示部
5、50…入力部
6、60…システム制御部
31…ボリュームレンダリング画像データ生成部
32…視点・視線方向設定部
33…フライスルー画像データ生成部
34…視点平面設定部
35…視点位置判定部
36…管腔中心検出部
11…架台回転部
12…寝台
13…寝台・架台移動機構部
14…機構制御部
15…X線発生部
16…投影データ収集部
17…ボリュームデータ生成部
151…高電圧発生器
152…X線管
153…X線絞り器
154…スリップリング
161…X線検出器
162…スイッチ群
163…DAS
164…データ伝送回路
171…投影データ記憶部
172…再構成演算部
100…画像診断装置
200…画像表示装置
DESCRIPTION OF
164 ...
Claims (8)
系列的なフライスルー画像データを生成する画像診断装置において、
時間方向に隣接した2つの時相における前時相のフライスルー画像データの生成に用いた
第1の視点が、後時相のボリュームデータにおける管腔臓器の輪郭データの外部に存在す
るか否かを判定する判定手段と、
前記第1の視点が前記輪郭データの外部に存在する場合、前記輪郭データの内部に第2の
視点を新たに設定し、前記第1の視点及び前記第1の視点を起点として設定された第1の
視線方向によって決定される注目点と前記第2の視点を結ぶ線上に第2の視線方向を設定
する視点・視線方向設定手段と、
前記第2の視点及び前記第2の視線方向の情報に基づいて前記後時相のボリュームデータ
を画像処理し後時相のフライスルー画像データを生成するフライスルー画像データ生成手
段と、
前記後時相のフライスルー画像データを表示する表示手段を
備えたことを特徴とする画像診断装置。 In an image diagnostic apparatus for generating time-series fly-through image data by setting a viewpoint and a line-of-sight direction for volume data obtained in time series from a subject,
Whether or not the first viewpoint used for generating fly-through image data of the previous time phase in two time phases adjacent in the time direction is outside the contour data of the luminal organ in the volume data of the later time phase Determining means for determining
When the first viewpoint exists outside the contour data, a second viewpoint is newly set inside the contour data, and the first viewpoint and the first viewpoint are set as the starting points. 1's
Viewpoint / line-of-sight direction setting means for setting the second line-of-sight direction on a line connecting the point of interest determined by the line-of-sight direction and the second viewpoint ;
Fly-through image data generating means for performing image processing on the volume data of the later time phase based on the information on the second viewpoint and the second line-of-sight direction, and generating fly-through image data of the later time phase;
An image diagnostic apparatus comprising display means for displaying the fly-through image data of the later time phase.
定手段は、前記管腔中心検出手段が検出した前記輪郭データの中心位置に前記第2の視点
を設定することを特徴とする請求項1記載の画像診断装置。 A lumen center detecting unit configured to detect a center position of the contour data; and the viewpoint / line-of-sight direction setting unit sets the second viewpoint at the center position of the contour data detected by the lumen center detecting unit. The diagnostic imaging apparatus according to claim 1.
との交点の数に基づいて前記第1の視点の前記輪郭データに対する存在位置を判定するこ
とを特徴とする請求項1記載の画像診断装置。 The determination means determines an existence position of the first viewpoint with respect to the contour data based on the number of intersections between the determination line set with the first viewpoint as a starting point and the contour data. The diagnostic imaging apparatus according to claim 1.
及びMPR画像データ生成手段の少なくとも何れかを備え、前記入力手段は、前記ボリュ
ームレンダリング画像データ生成手段が生成したボリュームレンダリング画像データある
いはMPR画像データ生成手段が生成したMPR画像データに対して初期時相の視点及び
視線方向を指定することを特徴とする請求項1記載の画像診断装置。 Input means for designating a viewpoint and a line-of-sight direction; and at least one of volume rendering image data generation means and MPR image data generation means, wherein the input means includes volume rendering image data generated by the volume rendering image data generation means or 2. The diagnostic imaging apparatus according to claim 1, wherein the viewpoint and line-of-sight direction of the initial time phase are designated for the MPR image data generated by the MPR image data generation means.
くとも何れかと前記フライスルー画像データを、時相を対応させて並列表示あるいは合成
表示することを特徴とする請求項4記載の画像診断装置。 5. The diagnostic imaging apparatus according to claim 4 , wherein the display means displays at least one of the volume rendering image data and MPR image data and the fly-through image data in parallel or in a composite manner in correspondence with time phases. .
視線方向を設定して時系列的なフライスルー画像データの生成と表示を行なう画像表示装
置において、
時間方向に隣接した2つの時相における前時相のフライスルー画像データの生成に用いた
第1の視点が、後時相のボリュームデータにおける管腔臓器の輪郭データの外部に存在す
るか否かを判定する判定手段と、
前記第1の視点が前記輪郭データの外部に存在する場合、前記輪郭データの内部に第2の
視点を新たに設定し、前記第1の視点及び前記第1の視点を起点として設定された第1の
視線方向によって決定される注目点と前記第2の視点を結ぶ線上に第2の視線方向を設定
する視点・視線方向設定手段と、
前記第2の視点及び前記第2の視線方向の情報に基づいて前記後時相のボリュームデータ
を画像処理し後時相のフライスルー画像データを生成するフライスルー画像データ生成手
段と、
前記後時相のフライスルー画像データを表示する表示手段を
備えたことを特徴とする画像表示装置。 In an image display device for generating and displaying time-series fly-through image data by setting a viewpoint and a line-of-sight direction for time-series volume data of a subject generated by an image diagnostic apparatus,
Whether or not the first viewpoint used for generating fly-through image data of the previous time phase in two time phases adjacent in the time direction is outside the contour data of the luminal organ in the volume data of the later time phase Determining means for determining
When the first viewpoint exists outside the contour data, a second viewpoint is newly set inside the contour data, and the first viewpoint and the first viewpoint are set as the starting points. 1's
Viewpoint / line-of-sight direction setting means for setting the second line-of-sight direction on a line connecting the point of interest determined by the line-of-sight direction and the second viewpoint ;
Fly-through image data generating means for performing image processing on the volume data of the later time phase based on the information on the second viewpoint and the second line-of-sight direction, and generating fly-through image data of the later time phase;
An image display device comprising display means for displaying the fly-through image data of the later time phase.
何れかによって生成されることを特徴とする請求項6記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to claim 6 , wherein the volume data is generated by any one of an X-ray CT apparatus, an MRI apparatus, an X-ray apparatus, and an ultrasonic diagnostic apparatus.
系列的なフライスルー画像データを生成する画像データ生成方法であって、
判定手段が、時間方向に隣接した2つの時相における前時相のフライスルー画像データの
生成に用いた第1の視点が、後時相のボリュームデータにおける管腔臓器の輪郭データの
外部に存在するか否かを判定するステップと、
視点・視線方向設定手段が、前記判定手段の判定結果に基づいて前記輪郭データの内部に
第2の視点を新たに設定し、前記第1の視点及び前記第1の視点を起点として設定された
第1の視線方向によって決定される注目点と前記第2の視点を結ぶ線上に第2の視線方向
を設定するステップと、
フライスルー画像データ生成手段が、前記第2の視点及び前記視線方向の情報に基づいて
前記後時相のボリュームデータを画像処理し後時相のフライスルー画像データを生成する
ステップを
有することを特徴とするは画像データ生成方法。 An image data generation method for generating time-series fly-through image data by setting a viewpoint and a line-of-sight direction for volume data obtained in a time series from a subject,
The first viewpoint used by the determination means to generate fly-through image data of the previous time phase in two time phases adjacent in the time direction exists outside the contour data of the luminal organ in the volume data of the later time phase Determining whether or not to do;
The viewpoint / line-of-sight direction setting means newly sets a second viewpoint in the contour data based on the determination result of the determination means, and is set with the first viewpoint and the first viewpoint as the starting point.
Setting a second line-of-sight direction on a line connecting the point of interest determined by the first line-of-sight direction and the second viewpoint ;
The fly-through image data generation means has a step of generating image data of the later time phase by processing the volume data of the later time phase based on the information on the second viewpoint and the line-of-sight direction. Is an image data generation method.
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