JP5042533B2 - Medical image display device - Google Patents
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Description
本発明は、医用画像の表示特性を調整することが可能な医用画像表示装置に関する。 The present invention relates to a medical image display apparatus capable of adjusting display characteristics of medical images.
X線CT(Computed Tomography)装置やMRI(Magnetic Resonance Imaging)装置は、ウインドウ機能を用いて医療画像を表示する。表示パラメータとして、観察する画素値の幅(WW:Window Width)及び観察する画素値の中央値(WL:Window Level)が設定される。画素値幅(WW)の範囲内にある画素値は、線形に変化する輝度値に変換される。 An X-ray CT (Computed Tomography) apparatus and an MRI (Magnetic Resonance Imaging) apparatus display a medical image using a window function. As a display parameter, a width of a pixel value to be observed (WW: Window Width) and a median value of the pixel value to be observed (WL: Window Level) are set. Pixel values within the range of the pixel value width (WW) are converted into luminance values that change linearly.
画素値が「WL+WW/2」以上である画素は、最高輝度値(例えば「255」)で表示され、画素値が「WL−WW/2」以下の画素は最低輝度値(例えば「0」)で表示される。臨床では目的の臓器と疾患に合わせて画素値幅(WW)と画素値中央値(WL)とが調整される。 Pixels with a pixel value of “WL + WW / 2” or higher are displayed with the highest luminance value (eg “255”), and pixels with a pixel value of “WL−WW / 2” or lower are the lowest luminance value (eg “0”). Is displayed. In clinical practice, the pixel value width (WW) and the median pixel value (WL) are adjusted according to the target organ and disease.
画素値幅(WW)と画素値中央値(WL)の設定次第で画像の印象が大きく異なる。例えば、「WW=200、WL=100」の場合、画素値が「0〜200」の範囲の画素が256階調で表示される。画素値が「10」異なる画素同士を比較すると、階調は「12.8」異なって観察される。
「WW=400、WL=100」として画素値幅(WW)を広く設定した場合、画素値が「−100〜300」の範囲の画素が256階調で表示される。画素値が「10」異なる画素同士を比較すると、階調は「6.4」異なって観察される。
「WW=100、WL=100」として画素値幅(WW)を狭く設定した場合、画素値が「50〜150」の範囲の画素が256階調で表示される。画素値が「10」異なる画素同士を比較すると、階調は「25.6」異なって観察される。
このように画素値幅(WW)を狭く設定することで画素値の差を顕著な階調差として観察することが可能となる。
The impression of the image varies greatly depending on the setting of the pixel value width (WW) and the pixel value median value (WL). For example, when “WW = 200, WL = 100”, pixels in a pixel value range of “0 to 200” are displayed in 256 gradations. When pixels having different pixel values by “10” are compared, the gradation is observed differently by “12.8”.
When the pixel value width (WW) is set wide with “WW = 400, WL = 100”, pixels in a range of pixel values “−100 to 300” are displayed in 256 gradations. When pixels having different pixel values “10” are compared, the gradation is observed differently by “6.4”.
When the pixel value width (WW) is set to be narrow with “WW = 100, WL = 100”, pixels in the pixel value range of “50 to 150” are displayed in 256 gradations. When pixels having different pixel values “10” are compared, the gradation is observed by “25.6” differently.
Thus, by setting the pixel value width (WW) to be narrow, it becomes possible to observe the difference in pixel value as a significant gradation difference.
また、表示された画像の一部の領域について画素値幅(WW)や画素値中央値(WL)の値を変更することのできる医用画像表示装置が提案されている(「特許文献1」参照)。また、被検体の撮影時の収集条件に対応する適正な画素値幅(WW)や画素値中央値(WL)を予め登録しておくオートウインドウ装置が提案されている(「特許文献2」参照)。また、画素値幅(WW)と画素値中央値(WL)の少なくともいずれかの値を所定の範囲内で自動的に変化させる画像表示装置が提案されている(「特許文献3」参照)。 Further, a medical image display device has been proposed that can change the value of the pixel value width (WW) and the median pixel value (WL) for a partial region of the displayed image (see “Patent Document 1”). . In addition, an auto window device has been proposed in which an appropriate pixel value width (WW) and pixel value median value (WL) corresponding to collection conditions at the time of imaging of a subject are registered in advance (see “Patent Document 2”). . In addition, an image display device that automatically changes at least one of a pixel value width (WW) and a median pixel value (WL) within a predetermined range has been proposed (see “Patent Document 3”).
しかしながら、「特許文献1」の医用画像表示装置は、画素値幅(WW)や画素値中央値(WL)の値は操作者が直接入力する方法をとる。「特許文献2」によるオートウインドウ装置では、予め撮影部位に応じた適正な画素値幅(WW)や画素値中央値(WL)を操作者が予め登録する。「特許文献3」による画像表示装置は、操作者が登録した画素値幅(WW)や画素値中央値(WL)の値を自動的に時間変化させる。このように「特許文献1」〜「特許文献3」の技術は、いずれも操作者が表示パラメータ(WW、WL)を直接入力することによって表示パラメータの変更を行うものである。従って、操作者が所望の表示コントラストや表示輝度で画像を表示するためには、表示パラメータの入力作業が必然となり、操作が繁雑になるという問題点がある。 However, the medical image display apparatus disclosed in “Patent Document 1” uses a method in which the operator directly inputs the pixel value width (WW) and the pixel value median value (WL). In the automatic window device disclosed in “Patent Document 2”, an operator registers in advance an appropriate pixel value width (WW) and a pixel value median value (WL) corresponding to an imaging region. The image display device according to “Patent Document 3” automatically changes the value of the pixel value width (WW) and the median pixel value (WL) registered by the operator over time. As described above, the techniques of “Patent Document 1” to “Patent Document 3” all change the display parameters when the operator directly inputs the display parameters (WW, WL). Therefore, in order for the operator to display an image with a desired display contrast and display luminance, there is a problem that an operation of inputting display parameters is inevitably required, and the operation becomes complicated.
また、ノイズ(画素値のばらつき)を含んだ画像に対して不用意に画素値幅(WW)を狭く設定すると、画素値幅(WW)の範囲内に収まる画素が少なくなりノイズが強調された画像になってしまうという問題点がある。従ってノイズを過度に強調させずに画素値の差を観察するためにはノイズに応じた画素値幅(WW)を適切に設定する必要がある。 In addition, if the pixel value width (WW) is carelessly set for an image including noise (pixel value variation), the number of pixels that fall within the range of the pixel value width (WW) decreases, and the noise is emphasized. There is a problem of becoming. Therefore, in order to observe the difference in pixel value without excessively enhancing the noise, it is necessary to appropriately set the pixel value width (WW) corresponding to the noise.
ノイズの指標としては、画像SD(Standard Deviation:画素値の標準偏差)等が挙げられる。「特許文献1」〜「特許文献3」の技術には、画像SDに応じて表示パラメータを自動調整する機能はなく、適正な画像表示を得るための表示パラメータを設定するには操作者の経験等の要素が大きい。 Examples of the noise index include an image SD (Standard Deviation: standard deviation of pixel values) and the like. The techniques of “Patent Document 1” to “Patent Document 3” do not have a function of automatically adjusting display parameters in accordance with the image SD, and an operator's experience is necessary to set display parameters for obtaining an appropriate image display. Etc. are big.
本発明は、このような問題を鑑みてなされたもので、その目的とするところは、画像特徴量を基にして医用画像の表示パラメータを調整する医用画像表示装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a medical image display apparatus that adjusts display parameters of a medical image based on an image feature amount.
前述した目的を達成するために本発明は、被検体内の画像情報を取得する画像情報取得部と取得した前記画像情報を演算処理する演算処理部と前記画像情報及び演算処理結果を保持する保持部と前記画像情報及び前記演算処理結果を表示する表示部とを備える医用画像表示装置であって、被検体撮影前に入力或いは予め設定されている画質指標値に基づいて前記被検体に照射する線量を調整する線量最適化処理手段と、前記線量最適化処理手段において用いられる前記画質指標値に基づいて前記画像情報を前記表示部に表示するための表示パラメータを設定する表示パラメータ設定手段と、を備え、前記画像情報取得部は、前記線量最適化処理手段によって調整された線量で前記被検体の画像情報を取得し、前記演算処理部は、前記表示パラメータ設定手段によって設定された表示パラメータで前記画像情報を前記表示部に表示するよう演算処理することを特徴とする医用画像表示装置である。 In order to achieve the above-described object, the present invention provides an image information acquisition unit that acquires image information in a subject, an arithmetic processing unit that performs arithmetic processing on the acquired image information, and a storage that holds the image information and arithmetic processing results A medical image display device including a display unit and a display unit that displays the image information and the calculation processing result, and irradiates the subject based on an image quality index value that is input or set in advance before subject imaging A dose optimization processing means for adjusting a dose; a display parameter setting means for setting a display parameter for displaying the image information on the display unit based on the image quality index value used in the dose optimization processing means ; The image information acquisition unit acquires image information of the subject with a dose adjusted by the dose optimization processing unit, and the calculation processing unit is configured to display the display parameter. Is a medical image display apparatus, characterized in that the processing to display the image information on the display unit in the display parameters set by chromatography data setting means.
画像情報は、被検体の内部情報を示す画像データである。画像情報は、例えば、X線CT装置により撮影された断層像である。
表示パラメータ設定手段は、表示パラメータ(画素値幅(WW)や画素値中央値(WL))を算出する手段である。画質指標値に所定の係数を乗じて表示パラメータを設定するようにしても良い。
The image information is image data indicating internal information of the subject. The image information is, for example, a tomographic image taken by an X-ray CT apparatus .
Viewing parameter setting means is means for calculating the display parameters (pixel value width (WW) and the pixel Median (WL)). The display parameter may be set by multiplying the image quality index value by a predetermined coefficient.
本発明の医用画像表示装置は、被検体撮影前に入力或いは予め設定されている画質指標値に基づいて前記被検体に照射する線量を調整するとともに、前記画質指標値に基づいて前記画像情報を前記表示部に表示するための表示パラメータを設定する。
これにより事前設定された画質指標値に基づいて最適な線量で撮影するとともに、その画質指標値に基づいて表示パラメータを設定する。
The medical image display device of the present invention adjusts the dose to be irradiated to the subject based on an image quality index value that is input or set in advance before imaging of the subject, and the image information based on the image quality index value. Display parameters for display on the display unit are set.
As a result, an image is captured at an optimal dose based on a preset image quality index value, and display parameters are set based on the image quality index value .
また、医用画像表示装置は、前記画像情報を前記表示部へ表示した後、前記表示パラメータの変更を受け付ける表示パラメータ変更手段を更に備え、前記表示パラメータ変更手段によって表示パラメータが変更された場合は、前記演算処理部は、変更された表示パラメータで前記画像情報を再表示するよう演算処理するようにしてもよい。 The medical image display device further includes a display parameter changing unit that receives the change of the display parameter after the image information is displayed on the display unit, and when the display parameter is changed by the display parameter changing unit, The arithmetic processing unit may perform arithmetic processing to redisplay the image information with the changed display parameter .
さらに、前記画質指標値は、撮影部位毎或いは操作者毎に事前に登録されるようにしてもよい。
Further, the image quality index value may be registered in advance for each imaging region or for each operator.
本発明によれば、画像特徴量を基にして医用画像を表示するための表示パラメータを自動的に調整する医用画像表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the medical image display apparatus which adjusts automatically the display parameter for displaying a medical image based on an image feature-value can be provided.
以下添付図面を参照しながら、本発明に係る医用画像表示装置の好適な実施形態について詳細に説明する。医用画像表示装置としてX線CT装置を取り上げて説明する。 Exemplary embodiments of a medical image display apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. An X-ray CT apparatus will be described as a medical image display apparatus.
(1.医用画像表示装置100の構成)
最初に、図1を参照しながら、医用画像表示装置100の構成について説明する。
図1は、医用画像表示装置100の構成図である。
(1. Configuration of medical image display apparatus 100)
First, the configuration of the medical
FIG. 1 is a configuration diagram of a medical
医用画像表示装置100は、X線で被検体をスキャンしX線CT画像データを得るスキャナ部103と、操作者の入力を受け付ける入力機器等の操作部105と、取得したX線CT画像データの画素値を用いて演算処理を行い表示用画像データを生成する演算部107(CPU:Central Processing Unit)と、表示用画像データを表示するディスプレイ等の表示部109と、取得したX線CT画像データや演算処理結果や制御用プログラム等を記憶する記憶部111等から構成される。
The medical
演算部207は、所望の画像SD値を持つ画像を取得するために被写体サイズに応じて線量最適化を行う線量最適化手段201と、取得したX線CT画像データから画像を再構成する画像再構成処理手段203と、当該画像再構成処理手段で作成された画像を表示するために表示パラメータを設定する表示処理手段205の機能を備える。
尚、画像SD(Standard Deviation)は、画素値の標準偏差である。画像SDは、ノイズの指標として用いられる。
The calculation unit 207 includes a
Note that an image SD (Standard Deviation) is a standard deviation of pixel values. The image SD is used as an index of noise.
スキャナ部103は、被検体の生体内に対してX線ビームを照射走査して生体を透過する透過X線を検出する装置である。スキャナ部103は、透過X線強度の計測値を電気信号に変換しX線CT画像データとして演算部107に送る。
The
操作部105は、医用画像表示装置100に配置されているキーボード、マウス、トラックボール、タッチパネル等の入力機器である。操作者は、操作部105を介して画質の調整や計測の指示や情報の入力等を行う。
The
演算部107は、記憶部111等に格納される医用画像表示装置100の制御プログラムをロードして実行する。演算部107は、タイミング制御や演算処理を行う。
The
表示部109は、画面上に画像データ、計測値、及び当該計測値をグラフ化した画像等を表示するCRTや液晶表示装置等である。
記憶部111は、画像データや制御プログラム等を保存する装置である。記憶部111は、例えば、ハードディスクや汎用メモリやフレームメモリ等である。記憶部111は、照射X線強度値、取得した透過X線強度値、演算後のX線吸収係数値、表示パラメータや画像形式のファイル等を保存する。
The
The
線量最適化処理手段201は、所望のノイズレベル(即ち所望の画像SD値)を持つ画像を得るために、被写体サイズに応じてX線管の管電流を調整して線量最適化を行う機能を有する。画像SD値が小さければ被写体への被曝量は大きいが良好な画像画質が得られる。逆に画像SD値が大きければ被写体への被曝量は小さいが得られる画像画質の品質は劣る。操作者は、被検体の撮像前に、適正な画像SD値を設定することができる。
The dose
画像再構成処理手段203は、スキャナ部103が取得した被写体の透過X線強度の計測値から目的とする被写体断層面のX線吸収係数を算出し、X線CT画像を再構成する機能を有する。
The image
表示処理手段205は、画像再構成処理手段203で構成された画像を表示するために表示パラメータ(画素値幅(WW)や画素値中央値(WL))を設定する機能を有する。表示パラメータが適切に設定されることにより、所望の表示コントラストや表示輝度で画像を表示することができる。
The
(2.表示パラメータ)
次に、図2を参照しながら、表示パラメータについて説明する。
図2は、画素値幅(WW)と画素値中央値(WL)の説明図である。
画素値幅7は、観察する画素値3の幅(WW:Window Width)である。画素値中央値9は、観察する画素値3の中央値(WL:Window Level)である。画素値幅7(WW)の範囲内にある画素値3は線形に変化する輝度値5に変換される。
図2では、画素値幅7(WW=200)、画素値中央値9(WL=100)である。画素値3が「0」〜「200」の範囲にある画素の輝度値5は、「0」〜「255」に線形変換される。
(2. Display parameters)
Next, display parameters will be described with reference to FIG.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a pixel value width (WW) and a pixel value median value (WL).
The pixel value width 7 is the width of the observed pixel value 3 (WW: Window Width). The pixel value median value 9 is the median value (WL: Window Level) of the pixel value 3 to be observed. Pixel value 3 within the range of pixel value width 7 (WW) is converted to
In FIG. 2, the pixel value width is 7 (WW = 200), and the median pixel value is 9 (WL = 100). A
(3.表示パラメータ設定処理)
(3−1.第1の実施形態による表示パラメータ設定処理)
次に、図3及び図4を参照しながら、第1の実施の形態に係る表示パラメータ設定処理について説明する。第1の実施の形態は、取得したX線CT画像全体の画素の画像SD値から表示パラメータを算出する医用画像表示装置を示す。
図3は、表示パラメータ設定処理のフローチャートである。
図4は、画像SD値によるX線CT画像の画像品質の比較を示す図である。
(3. Display parameter setting process)
(3-1. Display Parameter Setting Process According to First Embodiment)
Next, display parameter setting processing according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. 1st Embodiment shows the medical image display apparatus which calculates a display parameter from the image SD value of the pixel of the whole acquired X-ray CT image.
FIG. 3 is a flowchart of the display parameter setting process.
FIG. 4 is a diagram showing a comparison of image quality of X-ray CT images based on image SD values.
操作者は、被写体の撮像部位形状や被曝量等を考慮し、被写体撮影前に操作部105から所望の画像SD値を入力する。前述したように、設定した画像SD値により被写体への被曝量と画像品質とは相反する関係にある。医用画像表示装置100の演算部107の線量最適化処理手段201は入力された画像SD値に基づいてスキャナ部103の線量を調整する。スキャナ部103は撮像処理を行い、撮像データ(被写体の透過X線強度の計測値)を取得し、演算部107は取得した撮像データを画像再構成処理手段203によりX線CT画像として再構成する。
The operator inputs a desired image SD value from the
得られたX線CT画像の全画素値の画像SD値は、事前に操作者に設定された画像SD値に近似する値が得られる。尚、被写体撮影前に設定する画像SD値は、撮影部位ごと、或いは操作者ごとに事前に登録されているものであっても良い。 As the image SD value of all pixel values of the obtained X-ray CT image, a value approximating the image SD value set in advance by the operator is obtained. Note that the image SD value set before photographing the subject may be registered in advance for each imaging region or for each operator.
表示パラメータの画素値幅7(WW)及び画素値中央値9(WL)は、
WW=SD × k1 ・・・・・・(1)
WL=SD × k2 ・・・・・・(2)
の式で算出される。但しSDは、画像SD値。k1、k2は実数係数。
The display parameter pixel value width 7 (WW) and pixel value median value 9 (WL) are:
WW = SD x k 1 (1)
WL = SD x k 2 (2)
It is calculated by the following formula. SD is the image SD value. k 1 and k 2 are real coefficients.
演算部107の表示処理手段205は、操作者が独自に設定する表示パラメータ係数(k1、k2)を取得する(ステップ1001)。操作者が操作部105から表示パラメータ係数(k1、k2)の値を入力しても良いし、事前に記憶部111に登録してあるものを用いても良い。
The display processing means 205 of the
表示処理手段205は、事前に操作者から設定されている画像SD値(予測値)に基づき、式(1)及び式(2)及びステップ1001で取得した表示パラメータ係数(k1、k2)を用いて表示パラメータ(WW、WL)を算出してプリセットする(ステップ1002)。
演算部107はプリセットした表示パラメータ(WW、WL)でX線CT画像を表示部109に表示させる(ステップ1003)。
The
The
操作者が、表示されたX線CT画像を観察し、表示パラメータが適切でないと判断した場合(ステップ1004のNO)、操作者は最適な表示パラメータを設定する(ステップ1005)。表示された画像に対して、表示パラメータを自由に変更することによって、操作者自身が最も適切であると思われる条件を設定することが可能である。設定方法としては、例えば、操作者が表示されている画像に対してトラックバーの移動や数値入力等の作業を通して表示パラメータの変更を行う。 When the operator observes the displayed X-ray CT image and determines that the display parameter is not appropriate (NO in step 1004), the operator sets an optimal display parameter (step 1005). By freely changing the display parameters for the displayed image, it is possible for the operator himself to set conditions that seem to be most appropriate. As a setting method, for example, the display parameter is changed through an operation such as moving a track bar or inputting a numerical value for an image displayed by the operator.
図4(a)に示すX線CT画像11の表示画質を変更する場合、操作者は、表示パラメータの画素値幅7(WW)の値を再設定して図4(b)に示すX線CT画像13を得る。この処理は、表示パラメータ係数(k1)を「k1=25」から「k1=6」に変更するのと同等である。図4(a)では画素値幅7(WW)が大きく低コントラストの識別対象物14を明瞭に識別することができない。一方、図4(b)に示すように画素値幅7(WW)を小さく設定することで、ノイズ12は多少強調されるが識別対象物14をより強調して表示することが可能になる。
When changing the display image quality of the X-ray CT image 11 shown in FIG. 4A, the operator resets the value of the pixel value width 7 (WW) of the display parameter, and the X-ray CT shown in FIG. An image 13 is obtained. This process is equivalent to changing the display parameter coefficient (k 1 ) from “k 1 = 25” to “k 1 = 6”. In FIG. 4A, the identification object 14 having a large pixel value width 7 (WW) and low contrast cannot be clearly identified. On the other hand, as shown in FIG. 4B, by setting the pixel value width 7 (WW) to be small, the
演算部107は再設定した表示パラメータ(WW、WL)でX線CT画像を表示部109に再表示させる(ステップ1006)。
操作者が、表示されたX線CT画像を観察し、表示パラメータが適切であると判断した場合(ステップ1004のYES)、演算部107は表示パラメータ(WW、WL)を更新し記憶部111に記憶して(ステップ1007)、処理を終了する。尚、表示パラメータの更新に伴い、表示パラメータ係数(k1、k2)を更新するようにしても良い。
The
When the operator observes the displayed X-ray CT image and determines that the display parameter is appropriate (YES in step 1004), the
尚、表示パラメータを算出する計算に使用する画像SD値は、撮影前に設定した画像SD値(予測値)ではなく、撮影後のX線CT画像の画素値を用いて算出するようにしても良い。 Note that the image SD value used for the calculation for calculating the display parameter may be calculated using the pixel value of the X-ray CT image after imaging instead of the image SD value (predicted value) set before imaging. good.
画素値中央値9(WL)に関しては、被検体の撮影部位ごとに予めプリセット値を設定しておいても良いし、実際に撮像したX線CT画像の画素値を用いて算出するようにしても良い。 Regarding the median pixel value 9 (WL), a preset value may be set in advance for each imaging region of the subject, or may be calculated using the pixel value of the actually captured X-ray CT image. Also good.
また、表示パラメータ係数(k1、k2)のプリセット値に関しては、被検体の撮影部位ごとに適切な値を設定するようにしても良い。例えば、腹部では「k=20」、頭部では「k=30」のように異なる値の表示パラメータ係数を設定するようにしても良い。 In addition, regarding the preset values of the display parameter coefficients (k 1 , k 2 ), appropriate values may be set for each imaging region of the subject. For example, display parameter coefficients having different values such as “k = 20” for the abdomen and “k = 30” for the head may be set.
造影検査を行う場合には、造影対象物の予想画素値などを画素値中央値9(WL)として設定しても良い。表示パラメータ係数(k)の値は予め設定されていても良いし、過去に撮影されたノイズレベルの異なる画像を参照して操作者ごとに表示パラメータ係数(k)の値を自動設定するようにしても良い。
尚、画素値幅7(WW)或いは画素値中央値9(WL)の値は、式(1)や式(2)に示す算出式に限定されない。
When performing a contrast examination, the predicted pixel value of the contrast object may be set as the median pixel value 9 (WL). The value of the display parameter coefficient (k) may be set in advance, or the value of the display parameter coefficient (k) is automatically set for each operator with reference to images with different noise levels taken in the past. May be.
Note that the value of the pixel value width 7 (WW) or the pixel value median value 9 (WL) is not limited to the calculation formulas shown in the formulas (1) and (2).
このように、第1の実施の形態の医用画像表示装置は、設定された画像SD値に基づいた表示パラメータを自動的に算出して医用画像を表示するので、識別対象物の識別性を高めて視認性及び診断能を向上させることができる。識別対象物と背景とのコントラスト差が小さい場合であっても最適な表示パラメータで表示することができる。
また、操作者は表示パラメータを逐次調整可能である。撮影部位ごとに予め適正な表示パラメータ係数をプリセットすることにより、操作性を向上させることができる。
As described above, the medical image display apparatus according to the first embodiment automatically calculates the display parameters based on the set image SD value and displays the medical image. Visibility and diagnostic ability can be improved. Even if the contrast difference between the identification object and the background is small, it is possible to display with the optimum display parameters.
In addition, the operator can sequentially adjust the display parameters. The operability can be improved by presetting an appropriate display parameter coefficient in advance for each imaging region.
(3−2.第2の実施形態による表示パラメータ設定処理)
次に、図5及び図6を参照しながら、第2の実施の形態に係る表示パラメータ設定処理について説明する。第2の実施の形態は、X線CT画像に設定するROI(Region Of Interest:関心領域)に含まれる画素の画像特徴量を基にして表示パラメータを算出する医用画像表示装置を示す。
図5は、表示パラメータ設定処理のフローチャートである。
図6は、X線CT画像15に設定されるROI17を示す図である。
(3-2. Display Parameter Setting Process According to Second Embodiment)
Next, display parameter setting processing according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. The second embodiment shows a medical image display apparatus that calculates display parameters based on image feature amounts of pixels included in a ROI (Region Of Interest) set in an X-ray CT image.
FIG. 5 is a flowchart of the display parameter setting process.
FIG. 6 is a diagram showing the ROI 17 set in the X-ray CT image 15.
演算部107の線量最適化処理手段201は、被写体撮影前に入力された画像SD値に基づいてスキャナ部103の線量を調整する。医用画像表示装置100のスキャナ部103は撮像処理を行い、撮像データを取得し演算部107に送る。演算部107は取得した撮像データを画像再構成処理手段203によりX線CT画像として再構成する。更に演算部107は表示処理手段205により表示用処理を行い、表示部109にX線CT画像15(図6参照)を表示させる(ステップ2001)。
The dose
演算部107は、操作者が設定するROI17領域の画像データを取得する(ステップ2002)。操作者は表示されたX線CT画像15の識別対象領域(観察したい領域)付近に、マウス操作等によりROI17を設定する。設定するROI17の数は任意であり、図6では2つのROI17−1、ROI17−2が設定される。
演算部107は、設定されるROI17に含まれる画素値の平均画素値と画像SD値とを算出する(ステップ2003)。
The
The
演算部107は、算出したROI17の平均画素値と画像SD値に基づいて表示パラメータ(WW、WL)を算出しプリセットする(ステップ2004)。例えば、演算部107は、画素値中央値9(WL)の値をROI17の平均画素値にプリセットする。また、演算部107は、第1の実施形態で説明した式(1)を用いて、表示パラメータ係数(k1)を適切な値に設定し、画素値幅7(WW)の値をプリセットする。
演算部107はプリセットした表示パラメータ(WW、WL)でX線CT画像15を表示部109に表示させる(ステップ2005)。
The
The
ステップ2006〜ステップ2009の処理は、第1の実施の形態のステップ1004〜ステップ1007の処理と同様である。 The processing from step 2006 to step 2009 is the same as the processing from step 1004 to step 1007 of the first embodiment.
第2の実施の形態では、ROI17の形状は円形の例を挙げたが、自由曲線・矩形や多角形など、操作者の所望の形状を指定することが可能である。また、X線CT画像15上に設定したROI17は、操作者がマウス操作等を行い移動や大きさの調整をすることが可能である。また、ROI17の移動先の画像情報を基にして画像特性を変化させる機能を併せ持っていても良い。 In the second embodiment, the ROI 17 has a circular shape, but an operator's desired shape such as a free curve, a rectangle, or a polygon can be designated. Further, the ROI 17 set on the X-ray CT image 15 can be moved and adjusted in size by the operator operating the mouse. Further, it may have a function of changing the image characteristics based on the image information of the movement destination of the ROI 17.
また、ステップ2002において設定したROI17が複数ある場合には、それぞれのROI17の解析結果に応じて画像を表示させる。例えば、操作者がROI17−1、17−2に付された番号等を選択することによって、演算部107は観察したいほうのROI17の画像特徴量に基づいて算出する表示パラメータで画像を表示する。
If there are a plurality of ROIs 17 set in step 2002, an image is displayed according to the analysis result of each ROI 17. For example, when the operator selects a number assigned to the ROIs 17-1 and 17-2, the
このように、第2の実施の形態の医用画像表示装置は、対象物に関心領域を設定し、当該関心領域の画像特徴量に基づいて表示パラメータを算出して医用画像を表示するので、識別対象物の識別性を高めて視認性及び診断能を向上させることができる。 As described above, the medical image display apparatus according to the second embodiment sets a region of interest in an object, calculates a display parameter based on an image feature amount of the region of interest, and displays a medical image. Visibility and diagnostic ability can be improved by improving the discrimination of the object.
(3−3.第3の実施形態による表示パラメータ設定処理)
次に、図7及び図8を参照しながら、第3の実施の形態に係る表示パラメータ設定処理について説明する。第3の実施の形態は、X線CT画像等を対象としたCAD(Computer Aided Detection:コンピュータ支援診断)システムにおけるCAD画像表示処理の表示パラメータを算出する。
図7は、表示パラメータ設定処理のフローチャートである。
図8は、CADシステムによってX線CT画像19に設定される候補点21とそれを囲むROI22を示す図である。
(3-3. Display Parameter Setting Process According to Third Embodiment)
Next, display parameter setting processing according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. In the third embodiment, display parameters for CAD image display processing in a CAD (Computer Aided Detection) system for X-ray CT images and the like are calculated.
FIG. 7 is a flowchart of the display parameter setting process.
FIG. 8 is a diagram showing candidate points 21 set on the X-ray CT image 19 by the CAD system and the ROI 22 surrounding the candidate points.
医用画像表示装置100は、表示部109に取得したX線CT画像19(図8参照)を表示する(ステップ3001)。医用画像表示装置100は、X線CT画像19に異常候補点21を表示する(ステップ3002)。異常候補点21は、X線CT画像19の画素値情報に基づいて異常と判定された領域である。異常候補点21は、CADシステムによって自動的に抽出される。異常候補点21の数は任意である。図8では2つの異常候補点21−1、21−2が設定される。
The medical
演算部107は、異常候補点21を含む領域にROI22を設定し、当該ROI22に含まれる画素の平均画素値と画像SD値とを算出する(ステップ3003)。
演算部107は、算出した平均画素値と画像SD値に基づいて表示パラメータ(WW、WL)を算出しプリセットする(ステップ3004)。例えば、演算部107は、ROI22の平均画素値を画素値中央値9(WL)にプリセットする。また、演算部107は、第1の実施形態で説明した式(1)を用いて、表示パラメータ係数(k1)を適切な値に設定し、画素値幅7(WW)の値をプリセットする。
演算部107はプリセットした表示パラメータ(WW、WL)でX線CT画像19を表示部109に表示させる(ステップ3005)。
The
The
The
ステップ3006〜ステップ3009の処理は、第1の実施の形態のステップ1004〜ステップ1007の処理と同様である。 The processing from step 3006 to step 3009 is the same as the processing from step 1004 to step 1007 of the first embodiment.
図8において、操作者が異常候補点21−1を選択すると、当該異常候補点21−1を囲むROI22−1の解析結果に応じて表示パラメータを変更してX線CT画像19を表示する。操作者が異常候補点21−2を選択すると、当該異常候補点21−2を囲むROI22−2の解析結果に応じて表示パラメータを変更してX線CT画像19を表示する。 In FIG. 8, when the operator selects the abnormality candidate point 21-1, the display parameter is changed according to the analysis result of the ROI 22-1 surrounding the abnormality candidate point 21-1, and the X-ray CT image 19 is displayed. When the operator selects the abnormality candidate point 21-2, the display parameter is changed according to the analysis result of the ROI 22-2 surrounding the abnormality candidate point 21-2, and the X-ray CT image 19 is displayed.
第3の実施の形態では、表示パラメータを最適に設定した後の画像と、最適化前の画像(原画像)とを同時に表示部109に表示しても良い。また、異常候補点21が複数存在する場合には、それぞれの異常候補点21におけるROI22の解析結果に応じて画像を表示させる。操作者は異常候補点21の位置或いは番号などを指定することによって、観察したい領域の最適な画像を表示させることができる。
In the third embodiment, an image after optimally setting display parameters and an image before being optimized (original image) may be displayed on the
また、異常候補点21を囲むROI22の形状や大きさは、被検体の病巣検知時の形状(例えば、円)から操作者が自由に変更することができる。例えば、病巣検知時のROI22が、画素値の極めて異なる領域にまたがっている場合などに、ROI22の形状等を修正し、適正なROI22を再設定して画像特徴量の再解析を行う。 Further, the shape and size of the ROI 22 surrounding the abnormality candidate point 21 can be freely changed by the operator from the shape (for example, a circle) at the time of detecting the lesion of the subject. For example, when the ROI 22 at the time of detecting a lesion extends over an area having very different pixel values, the shape of the ROI 22 is corrected, the appropriate ROI 22 is reset, and the image feature amount is reanalyzed.
また、ROI22が複数箇所ある場合には、原画像とともにそれぞれのROI22の画像特徴量で最適化された画像を複数表示しても良い。また、表示パラメータ設定作業において、表示された医用画像ではなく、シミュレーション画像やファントム撮影画像を用いて予め最適な表示パラメータ(WW、WL)を被検体の部位ごとに設定しても良い。 Further, when there are a plurality of ROIs 22, a plurality of images optimized with the image feature amount of each ROI 22 may be displayed together with the original image. Further, in the display parameter setting operation, optimal display parameters (WW, WL) may be set for each part of the subject in advance using a simulation image or a phantom image instead of the displayed medical image.
このように、第3の実施の形態の医用画像表示装置は、CADシステムによって検知された異常候補点の周辺に関心領域を設定し、当該関心領域の画像特徴量に基づいて画像表示を行うので、関心領域を効率的に設定することができ、異常候補点の識別性を高めて視認性及び診断能を向上させることができる。 As described above, the medical image display apparatus according to the third embodiment sets a region of interest around the abnormal candidate point detected by the CAD system, and displays an image based on the image feature amount of the region of interest. The region of interest can be set efficiently, and the distinguishability of abnormal candidate points can be improved to improve the visibility and diagnostic ability.
また、複数のROI22が設定されている場合には、操作者が目的とするROI22を順次指定することにより、表示パラメータが変更される。従って同じX線CT画像19であっても異なる画像イメージで画像を観察することができ、より正確な診断を行うことができる。 When a plurality of ROIs 22 are set, the display parameters are changed by sequentially specifying the target ROIs 22 by the operator. Therefore, even with the same X-ray CT image 19, images can be observed with different image images, and more accurate diagnosis can be performed.
(3−4.第4の実施形態による表示パラメータ設定処理)
次に、図9〜図11を参照しながら、第4の実施の形態に係る表示パラメータ設定処理について説明する。第4の実施の形態は、設定するROIに含まれる画素値の画像特徴量と、当該ROIの背景領域の画素値の画像特徴量とから表示パラメータを算出する医用画像表示装置を示す。
図9は、表示パラメータ設定処理のフローチャートである。
図10は、X線CT画像23に設定されるROI27とその背景領域にある比較領域25を示す図である。
図11は、ROI27と比較領域25の画素値3の画素値頻度31を基にした輝度補正線35の設定を示す図である。
(3-4. Display Parameter Setting Process According to Fourth Embodiment)
Next, display parameter setting processing according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. The fourth embodiment shows a medical image display device that calculates display parameters from image feature amounts of pixel values included in a set ROI and image feature amounts of pixel values of a background region of the ROI.
FIG. 9 is a flowchart of the display parameter setting process.
FIG. 10 is a diagram showing the ROI 27 set in the X-ray CT image 23 and the
FIG. 11 is a diagram showing the setting of the luminance correction line 35 based on the
医用画像表示装置100のスキャナ部103は撮像処理を行い、撮像データを取得し演算部107に送る。演算部107は取得した撮像データを画像再構成処理手段203によりX線CT画像として再構成する。更に演算部107は表示処理手段205により表示用処理を行い、表示部109にX線CT画像23(図10参照)を表示させる(ステップ4001)。
The
演算部107は、操作者が設定する比較領域25、及びROI27に関する画素値を取得する。図10では、操作者は比較領域25−1を特定の臓器の輪郭に沿って設定し、関心領域であるROI27−1を臓器内の腫瘍などに設定する。或いは大まかな領域として比較領域25−2を設定し、その内側に関心領域としてROI27−2を設定するようにしても良い。設定する比較領域25とROI27の数は任意である。演算部107は、比較領域25、及びROI27の画素値の平均画素値と画像SD値とを算出する(ステップ4002)。
The
演算部107は、比較領域25−1の画素値3の画素値頻度31を示すヒストグラム29−1を作成する(ステップ4003)。図11に示すヒストグラム29−1では、最小画素値PMIN33−1、最大画素値PMAX33−2、平均画素値PAVR33−3である。
The
演算部107は、ROI27−1の画素値3の画素値頻度31を示すヒストグラム29−2を作成する(ステップ4003)。図11に示すヒストグラム29−2では、平均画素値QAVR33−4、画像SD値QSD33−5である。
The
演算部107は、算出したヒストグラム29−1及びヒストグラム29−2に基づいて輝度値補正を行う(ステップ4004)。
輝度値補正を行うことにより、比較領域25−1の内部に設定するROI27−1の領域を強調するような画像を表示することが可能になる。
The
By performing the luminance value correction, it is possible to display an image that emphasizes the region of the ROI 27-1 set inside the comparison region 25-1.
具体的にはステップ4004の処理において、演算部107は、図11に示す輝度補正線35を作成して、画素値3と輝度値5とを対応付ける。輝度値補正線35は、輝度補正線35−1〜輝度補正線35−3からなる折れ線である。画素値3の値を「X」、輝度値5の値を「Y」とすると、輝度補正線35−1〜輝度補正線35−3は、それぞれ、以下の式(3)〜式(5)で表される。
Specifically, in the process of step 4004, the
「PMIN≦X<QAVG−QSD/2」の範囲において
Y=a(X−x1)+y1 ・・・・・(3)
「QAVG−QSD/2≦X<QAVG+QSD/2」の範囲において、
Y=b(X−x2)+y2 ・・・・・(4)
「QAVG+QSD/2≦X<PMAX」の範囲において、
Y=a(X−x3)+y3 ・・・・・(5)
In the range of “P MIN ≦ X <Q AVG -Q SD / 2”
Y = a (X−x 1 ) + y 1 (3)
In the range of “Q AVG -Q SD / 2 ≦ X <Q AVG + Q SD / 2”,
Y = b (X−x 2 ) + y 2 (4)
In the range of “Q AVG + Q SD / 2 ≦ X <P MAX ”,
Y = a (X−x 3 ) + y 3 (5)
「a」、「b」は、直線の傾きを示す。「a」<「b」である。x1〜x3、y1〜y3は、それぞれ、x切片、y切片である。「X=PMIN」の時「Y=0」であり、「X=PMAX」の時「Y=255」である。 “A” and “b” indicate the inclination of the straight line. “A” <“b”. x1 to x3 and y1 to y3 are an x intercept and a y intercept, respectively. When “X = P MIN ”, “Y = 0”, and when “X = P MAX ”, “Y = 255”.
関心領域であるROI27−1の画像SD値QSD33−5の範囲において、輝度補正線35−2の傾き(b)は、輝度補正線35−1及び輝度補正線35−3の傾き(a)と比較して大きく設定される。即ち、表示パラメータの画素値幅7(WW)を狭く設定することにより、ROI27−1の画素値3に割り当てられる輝度値5の階調数が多くなる。一方その他の領域の画素値に対しては、表示パラメータの画素値幅7(WW)を広く設定することにより、画素値3に割り当てられる輝度値5の階調数が少なくなる。このようにして、ROI27−1の表示を強調することができる。
In the range of the image SD value Q SD 33-5 of the ROI 27-1 that is the region of interest, the slope (b) of the brightness correction line 35-2 is the slope of the brightness correction line 35-1 and the brightness correction line 35-3 (a ) And larger than that. That is, by setting the pixel value width 7 (WW) of the display parameter to be narrow, the number of gradations of the
図9に戻り、演算部107は、設定した表示パラメータ(WW、WL)でX線CT画像23を表示部109に表示させる(ステップ4005)。
Returning to FIG. 9, the
ステップ4006〜ステップ4009の処理は、第1の実施の形態のステップ1004〜ステップ1007の処理と同様である。尚、ステップ4007において、演算部107は、操作者に応じた輝度補正曲線35を作成して表示パラメータを更新する。
The processing from
医用画像表示装置100は、図11に示すヒストグラム29と輝度補正線35を表示部109に表示させ、操作者が輝度補正線35の形状をマウス操作などによって自由に変化させることにより表示パラメータ(WW、WL)を変更するようにしても良い。また、輝度補正線35は直線に限らず曲線形状など自由に設定するようにしても良い。
また、輝度補正線35は、臓器の部位ごとに予めプリセットするようにしても良い。
The medical
The luminance correction line 35 may be preset for each organ site.
このように、第4の実施の形態の医用画像表示装置は、関心領域の画像特徴量と比較領域の画像特徴量とを比較して表示パラメータを算出し、医用画像を表示する。周辺臓器の輝度値も解析結果に反映され、周辺情報を著しく失うことなく最適な表示パラメータを設定することができるので、関心領域の識別性を高めて視認性及び診断能を向上させることができる。例えば、比較領域として臓器を設定し、関心領域として腫瘍を設定することにより、腫瘍を強調表示するように表示パラメータを設定することができる。 As described above, the medical image display apparatus according to the fourth embodiment compares the image feature amount of the region of interest with the image feature amount of the comparison region, calculates the display parameter, and displays the medical image. The brightness values of the surrounding organs are also reflected in the analysis results, and optimal display parameters can be set without significantly losing the surrounding information. Therefore, the visibility of the region of interest can be improved and the visibility and diagnostic ability can be improved. . For example, by setting an organ as the comparison region and setting a tumor as the region of interest, the display parameters can be set to highlight the tumor.
(4.その他)
本発明では、画像特徴量として画像SD値を用いて説明したが、CNR(Contrast to Noise Ratio:コントラスト対ノイズ比)やウィナースペクトルなどを用いることも可能である。ウィナースペクトルとは、画像の雑音変動を周波数解析する方法である。
(4. Other)
In the present invention, the image SD value is used as the image feature amount, but a CNR (Contrast to Noise Ratio), a Wiener spectrum, or the like can also be used. The Wiener spectrum is a method for frequency analysis of noise fluctuations in an image.
また、二次元画像における表示パラメータの最適化だけではなく、三次元画像にも本発明は適用が可能である。即ち、三次元画像を形成するための複数の二次元画像に対してそれぞれ本実施の形態による画像特徴量を基にした表示パラメータの算出を適用する。当該複数の二次元画像を用いて三次元画像を再構成する際には識別対象部位をより明確に表示することができる。
また、本発明はX線CT画像以外の医用画像にも適用が可能である。上述の実施の形態では、医用画像表示装置としてX線CT装置を取り上げたが、MR装置等の他の装置に適用することもできる。
Further, the present invention can be applied not only to optimization of display parameters in a two-dimensional image but also to a three-dimensional image. That is, the display parameter calculation based on the image feature amount according to the present embodiment is applied to a plurality of two-dimensional images for forming a three-dimensional image. When reconstructing a three-dimensional image using the plurality of two-dimensional images, the identification target part can be displayed more clearly.
The present invention can also be applied to medical images other than X-ray CT images. In the above-described embodiment, the X-ray CT apparatus is taken up as the medical image display apparatus, but the present invention can also be applied to other apparatuses such as an MR apparatus.
尚、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に限られるものではない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The technical scope of the present invention is not limited to the embodiment described above. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea disclosed in the present application, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
3………画素値
5………輝度値
7………画素値幅(WW)
9………画素値中央値(WL)
11、13、15、19、23………X線CT画像
12………ノイズ
14………識別対象物
17−1、17−2、22−1、22−2、27−1、27−2………ROI
21−1、21−2………異常候補点
25−1、25−2………比較領域
29−1、29−2………ヒストグラム
31………画素値頻度
33−1………PMIN(ヒストグラム29−1の最小値)
33−2………PMAX(ヒストグラム29−1の最大値)
33−3………PAVG(ヒストグラム29−1の平均値)
33−4………QAVG(ヒストグラム29−2の平均値)
33−5………QSD(ヒストグラム29−2の標準偏差)
35−1〜35−3………輝度補正線
100………医用画像表示装置
103………スキャナ部
105………操作部
107………演算部(CPU)
109………表示部
111………記憶部
201………線量最適化処理手段
203………画像再構成処理手段
205………表示処理手段
3 ...
9 ..... Median pixel value (WL)
11, 13, 15, 19, 23 .........
21-1, 21-2 .... Abnormal candidate points 25-1, 25-2 .... Comparison areas 29-1, 29-2 ....
33-2... P MAX (maximum value of histogram 29-1)
33-3... P AVG (average value of histogram 29-1)
33-4 ... Q AVG (average value of histogram 29-2)
33-5 .... Q SD (standard deviation of histogram 29-2)
35-1 to 35-3...
109 .........
Claims (3)
被検体撮影前に入力或いは予め設定されている画質指標値に基づいて前記被検体に照射する線量を調整する線量最適化処理手段と、
前記線量最適化処理手段において用いられる前記画質指標値に基づいて前記画像情報を前記表示部に表示するための表示パラメータを設定する表示パラメータ設定手段と、を備え、
前記画像情報取得部は、前記線量最適化処理手段によって調整された線量で前記被検体の画像情報を取得し、
前記演算処理部は、前記表示パラメータ設定手段によって設定された表示パラメータで前記画像情報を前記表示部に表示するよう演算処理することを特徴とする医用画像表示装置。 An image information acquisition unit that acquires image information in the subject, an arithmetic processing unit that performs arithmetic processing on the acquired image information, a holding unit that holds the image information and arithmetic processing results, and displays the image information and the arithmetic processing results A medical image display device comprising:
Dose optimization processing means for adjusting a dose to be irradiated to the subject based on an image quality index value input or set in advance before subject imaging; and
Display parameter setting means for setting a display parameter for displaying the image information on the display unit based on the image quality index value used in the dose optimization processing means ,
The image information acquisition unit acquires image information of the subject at a dose adjusted by the dose optimization processing unit,
The medical image display device, wherein the arithmetic processing unit performs arithmetic processing to display the image information on the display unit with the display parameter set by the display parameter setting unit.
前記表示パラメータ変更手段によって表示パラメータが変更された場合は、前記演算処理部は、変更された表示パラメータで前記画像情報を再表示するよう演算処理することを特徴とする請求項1に記載の医用画像表示装置。 After displaying the image information on the display unit, further comprising a display parameter changing means for accepting the change of the display parameter,
The medical processing according to claim 1, wherein when the display parameter is changed by the display parameter changing unit, the arithmetic processing unit performs arithmetic processing so that the image information is re-displayed with the changed display parameter. Image display device.
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