JP5068334B2 - Medical image conversion apparatus and method, and program - Google Patents
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Images
Description
本発明は、例えば造影剤を用いて撮影を行うことにより取得した、信号値が時間の経過に応じて変化するような一連の複数の医用画像を、ボリュームレンダリング表示等するために変換する医用画像変換装置および方法、並びに医用画像変換方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関するものである。 The present invention provides a medical image obtained by converting a series of medical images acquired by performing imaging using a contrast agent, for example, so that a signal value changes with time, for volume rendering display or the like. The present invention relates to a conversion apparatus and method, and a program for causing a computer to execute a medical image conversion method.
近年、医療機器(例えば多検出器型CT等)の進歩により質の高い3次元画像が画像診断に用いられるようになってきている。ここで、3次元画像は多数の2次元の断層画像から構成され情報量が多いため、医師が所望の観察部位を見つけ診断することに時間を要する場合がある。そこで、注目する構造物を認識し、注目する構造物を含む3次元画像から、例えば最大値投影法(MIP法)および最小値投影法(MinIP法)等の方法を用いて、注目する構造物の3次元画像を作成してMIP表示等を行ったり、3次元画像のボリュームレンダリング(VR)表示を行ったり、CPR(Curved Planer Reconstruction)表示を行ったりすることにより、構造物全体、さらには構造物に含まれる病変の視認性を向上させる各種技術が提案されている。 In recent years, high-quality three-dimensional images have been used for image diagnosis due to advances in medical equipment (for example, multi-detector CT). Here, since a three-dimensional image is composed of a large number of two-dimensional tomographic images and has a large amount of information, it may take time for a doctor to find and diagnose a desired observation site. Accordingly, the structure of interest is recognized by using a method such as a maximum value projection method (MIP method) and a minimum value projection method (MinIP method) from a three-dimensional image including the structure of interest, for example. By creating a 3D image and performing MIP display, 3D image volume rendering (VR) display, or CPR (Curved Planer Reconstruction) display, the entire structure, and further the structure Various techniques for improving the visibility of lesions contained in objects have been proposed.
ところで上述した多検出器型のCTにおいては、複数の検出器を用いて一度に多数の断層画像を取得することができ、現在では1回転で300スライスを超える断層画像を取得することが可能となっている。また、検出器1回転に要する時間は0.3秒程度であるため、特定の臓器のみであれば、複数の3次元画像を短い時間間隔により時系列で取得することが可能となっている。このように時系列で取得した3次元画像に含まれる注目する臓器を時系列順に表示する、すなわち、3次元に時間を含めた4次元表示することにより、注目する臓器が動く様子を動画像を見るように観察することが可能となる(特許文献1参照)。 By the way, in the multi-detector type CT described above, a large number of tomographic images can be acquired at once using a plurality of detectors, and it is now possible to acquire a tomographic image exceeding 300 slices in one rotation. It has become. Further, since the time required for one rotation of the detector is about 0.3 seconds, it is possible to acquire a plurality of three-dimensional images in time series at short time intervals if only a specific organ is used. In this way, the organs of interest included in the three-dimensional image acquired in time series are displayed in time series order, that is, by displaying the three-dimensional time including the time in three dimensions, the moving image can be displayed as the moving organ of interest. It is possible to observe as seen (see Patent Document 1).
このように3次元画像を4次元表示することにより、とくに循環器分野における心臓解析等が可能となる。また、心臓、肺等の動きのある臓器のみならず、造影剤を用いて3次元画像を取得するに際し、造影剤の流れる様子を4次元表示することにより、造影剤効果による肝臓、脳等の特定の臓器の診断を行うことが可能となる。 Thus, by displaying a three-dimensional image four-dimensionally, heart analysis and the like can be performed particularly in the cardiovascular field. Moreover, when acquiring a three-dimensional image using a contrast agent as well as organs with motion such as the heart and lungs, the flow of the contrast agent is displayed in four dimensions, so that the liver, brain, etc. It becomes possible to diagnose a specific organ.
なお、3次元画像をVR表示する場合、注目する臓器を抽出し、抽出した臓器の3次元画像の各画素位置の信号値(CT画像の場合はCT値)に応じて、各画素の信号値に色(R,G,B)および不透明度(オパシティ)を設定して3次元表示が行われる。3次元画像の4次元表示は、複数の3次元画像のそれぞれについて色および不透明度を設定してVR画像を作成し、作成したVR画像を時系列順に表示することにより行われる。 When a three-dimensional image is displayed in VR, the organ of interest is extracted, and the signal value of each pixel is determined according to the signal value (CT value in the case of a CT image) of each pixel position of the extracted three-dimensional image of the organ. A color (R, G, B) and opacity (opacity) are set for the three-dimensional display. Four-dimensional display of a three-dimensional image is performed by setting a color and opacity for each of a plurality of three-dimensional images, creating a VR image, and displaying the created VR images in chronological order.
ところで、心臓、肺等の動きのある臓器を時系列順に短い時間間隔で撮影することにより取得した、時相が異なる一連の3次元画像においては、そのそれぞれに含まれる臓器の対応する画素位置の信号値は同一となることが多い。一方、造影剤を用いて時系列順に短い時間間隔で撮影することにより取得した3次元画像は、信号値の時間的な変化を診断することが目的であるため、3次元画像のそれぞれに含まれる同一組織の画素位置の信号値は異なるものとなることが多い。また、組織によっては、ある時相の3次元医用画像において信号値は同一であるが、他の時相の3次元医用画像においては信号値が異なるものとなる場合もある。このように、時相に応じて同一組織であっても信号値が異なったり、異なる組織であっても信号値が同一であったりすると、VR画像を4次元表示した際に、異なる組織を区別して表示することができない。さらに、このように異なる組織を区別して表示できないと、正確な診断を行うことができなくなるおそれがある。 By the way, in a series of three-dimensional images obtained by photographing a moving organ such as the heart and lungs in a time series order at short time intervals, the corresponding pixel position of the organ included in each of the three-dimensional images having different time phases is obtained. Signal values are often the same. On the other hand, a three-dimensional image acquired by photographing at a short time interval in time series using a contrast agent is included in each of the three-dimensional images because the purpose is to diagnose temporal changes in signal values. Signal values at pixel positions of the same tissue are often different. Depending on the tissue, the signal value is the same in a three-dimensional medical image in a certain time phase, but the signal value may be different in a three-dimensional medical image in another time phase. As described above, if the signal value is different even in the same tissue according to the time phase, or if the signal value is the same even in different tissues, the different tissues are distinguished when the VR image is displayed four-dimensionally. It cannot be displayed separately. Further, if different tissues cannot be distinguished and displayed in this way, accurate diagnosis may not be possible.
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、一連の医用画像を例えば時系列順に表示する場合に、異なる組織を区別できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to make it possible to distinguish different tissues when displaying a series of medical images, for example, in chronological order.
本発明による医用画像変換装置は、特定部位についての一連の複数の医用画像を取得する画像取得手段と、
前記一連の医用画像のうちの変換対象となる対象医用画像について、該対象医用画像の各画素位置の信号値を、基準となる基準医用画像の対応する各画素位置の信号値との変化量に応じた表示画素値に変換する変換手段とを備えたことを特徴とするものである。
The medical image conversion apparatus according to the present invention includes an image acquisition means for acquiring a series of a plurality of medical images for a specific part;
For the target medical image to be converted in the series of medical images, the signal value of each pixel position of the target medical image is changed to the amount of change from the signal value of each corresponding pixel position of the reference standard medical image. Conversion means for converting to a corresponding display pixel value.
「一連の複数の医用画像」としては、同一被写体の特定部位を短い時間間隔で連続して撮影を行うことにより取得され、時系列順に表示することにより、医用画像における信号値の変化を表示することが可能な複数の医用画像を用いることができる。また、エネルギーが異なる複数種類の放射線を用いた撮影を行うことにより取得され、エネルギー順に表示することにより医用画像における信号値の変化を表示することが可能な複数の医用画像も用いることができる。また、医用画像の種類としては、任意の画像を用いることができる。具体的には、3次元画像、3次元画像から抽出した3次元の特定臓器の画像、3次元画像において特定臓器を含む特定のスライス位置における2次元画像、さらには単純X線撮影により取得した特定臓器の画像等を用いることができる。 “A series of medical images” is obtained by continuously capturing specific portions of the same subject at short time intervals, and displaying changes in signal values in the medical images by displaying them in time series order. A plurality of medical images capable of being used can be used. It is also possible to use a plurality of medical images that are acquired by performing imaging using a plurality of types of radiation having different energies and that can display changes in signal values in the medical images by displaying in order of energy. In addition, any type of medical image can be used. Specifically, a three-dimensional image, a three-dimensional specific organ image extracted from the three-dimensional image, a two-dimensional image at a specific slice position including the specific organ in the three-dimensional image, or a specific acquired by simple X-ray imaging An organ image or the like can be used.
なお、本発明による医用画像変換装置においては、基準となる第1の信号値、前記第1の信号値を変化させた第2の信号値、並びに前記第1および前記第2の信号値に対する表示画素値の関係を規定したカラーテンプレートを記憶する記憶手段をさらに備えるものとし、
前記変換手段を、前記基準医用画像を基準として、前記カラーテンプレートを参照して、前記対象医用画像の各画素位置の信号値を前記表示画素値に変換する手段としてもよい。
In the medical image conversion apparatus according to the present invention, a reference first signal value, a second signal value obtained by changing the first signal value, and a display for the first and second signal values. It further comprises storage means for storing a color template that defines the relationship between pixel values,
The conversion means may be means for converting the signal value of each pixel position of the target medical image into the display pixel value with reference to the color template with the reference medical image as a reference.
また、本発明による医用画像変換装置においては、基準となる第1の信号値および該第1の信号値に対する表示画素値の関係を規定したカラーテンプレートを記憶する記憶手段をさらに備えるものとし、
前記変換手段を、前記基準医用画像の各画素位置の信号値を前記カラーテンプレートを参照して前記表示画素値に変換し、前記対象医用画像の各画素位置の信号値と、前記基準医用画像の対応する画素位置の信号値との変化量を表す指標値に応じて、前記基準医用画像の各画素位置に対応する表示画素値を補正し、前記対象医用画像の各画素位置の信号値を前記補正した表示画素値となるように変換する手段としてもよい。
The medical image conversion apparatus according to the present invention further includes storage means for storing a reference first signal value and a color template that defines a relationship between display pixel values with respect to the first signal value,
The converting means converts the signal value at each pixel position of the reference medical image into the display pixel value with reference to the color template, and converts the signal value at each pixel position of the target medical image and the reference medical image. The display pixel value corresponding to each pixel position of the reference medical image is corrected according to the index value representing the amount of change from the signal value of the corresponding pixel position, and the signal value of each pixel position of the target medical image is Means for converting the display pixel value to be corrected may be used.
また、本発明による医用画像変換装置においては、基準となる第1の信号値および該第1の信号値に対する表示画素値の関係を表すカラーテンプレートを記憶する記憶手段をさらに備えるものとし、
前記変換手段を、前記基準医用画像の各画素位置の信号値を前記カラーテンプレートを参照して前記表示画素値に変換し、前記対象医用画像の各画素位置の信号値と、前記基準医用画像の対応する画素位置の信号値との変化量を表す指標値に応じて、前記基準医用画像の各画素位置に対応する表示画素値を補正し、前記基準医用画像の各画素位置の信号値を前記補正した表示画素値となるように変換する手段としてもよい。
The medical image conversion apparatus according to the present invention further includes storage means for storing a first signal value serving as a reference and a color template representing a relationship between display pixel values with respect to the first signal value,
The converting means converts the signal value at each pixel position of the reference medical image into the display pixel value with reference to the color template, and converts the signal value at each pixel position of the target medical image and the reference medical image. The display pixel value corresponding to each pixel position of the reference medical image is corrected according to the index value representing the amount of change from the signal value of the corresponding pixel position, and the signal value of each pixel position of the reference medical image is Means for converting the display pixel value to be corrected may be used.
「変化量を表す指標値」としては、対象医用画像の各画素位置の信号値と、基準医用画像の対応する画素位置の信号値との違いを表すことができるものであればよく、例えば基準医用画像の対応する画素位置の信号値との差分値の他、差分値の絶対値、差分値の対数値等を用いることができる。 The “index value representing the amount of change” may be any index value that can represent the difference between the signal value of each pixel position of the target medical image and the signal value of the corresponding pixel position of the reference medical image. In addition to the difference value from the signal value at the corresponding pixel position of the medical image, an absolute value of the difference value, a logarithmic value of the difference value, or the like can be used.
また、本発明による医用画像変換装置においては、前記医用画像が時系列順に取得されたものである場合、前記変換された一連の医用画像を、時系列順に表示する表示手段をさらに備えるものとしてもよい。 The medical image conversion apparatus according to the present invention may further include display means for displaying the converted series of medical images in time series when the medical images are acquired in time series. Good.
また、本発明による医用画像変換装置においては、前記医用画像が時系列順に取得されたものである場合、前記変換された基準医用画像を、補正した表示画素値を得た対象医用画像の時相に合わせて、時系列順に表示する表示手段をさらに備えるものとしてもよい。 In the medical image conversion apparatus according to the present invention, when the medical images are acquired in time series order, the time phase of the target medical image obtained by correcting the converted reference medical image with the corrected display pixel value. In addition, display means for displaying in chronological order may be further provided.
また、本発明による医用画像変換装置においては、前記一連の医用画像を、エネルギーが異なる複数種類の放射線を用いた撮影を行うことにより取得されてなるものとしてもよい。 In the medical image conversion apparatus according to the present invention, the series of medical images may be acquired by performing imaging using a plurality of types of radiation having different energies.
また、本発明による医用画像変換装置においては、前記一連の医用画像の画素位置を、前記一連の医用画像間において位置合わせする位置合わせ手段をさらに備えるものとしてもよい。 The medical image conversion apparatus according to the present invention may further include alignment means for aligning pixel positions of the series of medical images between the series of medical images.
この場合、前記位置合わせの前に、前記一連の医用画像を平滑化する平滑化手段をさらに備えるものとしてもよい。 In this case, smoothing means for smoothing the series of medical images may be further provided before the alignment.
また、本発明による医用画像変換装置においては、前記医用画像を、3次元医用画像としてもよい。 In the medical image conversion apparatus according to the present invention, the medical image may be a three-dimensional medical image.
また、本発明による医用画像変換装置においては、前記医用画像を、造影剤を用いて撮影されてなるものとしてもよい。 In the medical image conversion apparatus according to the present invention, the medical image may be taken using a contrast agent.
本発明による医用画像変換方法は、特定部位についての一連の複数の医用画像を取得し、
前記一連の医用画像のうちの変換対象となる対象医用画像について、該対象医用画像の各画素位置の信号値を、基準となる基準医用画像の対応する各画素位置の信号値との変化量に応じた表示画素値に変換することを特徴とするものである。
The medical image conversion method according to the present invention acquires a series of a plurality of medical images for a specific part,
For the target medical image to be converted in the series of medical images, the signal value of each pixel position of the target medical image is changed to the amount of change from the signal value of each corresponding pixel position of the reference standard medical image. The display pixel value is converted into a corresponding value.
なお、本発明による医用画像変換方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。 The medical image conversion method according to the present invention may be provided as a program for causing a computer to execute the method.
本発明によれば、特定部位についての一連の複数の医用画像を取得し、一連の医用画像のうちの変換対象となる対象医用画像について、対象医用画像の各画素位置の信号値を、基準となる基準医用画像の対応する各画素位置の信号値との変化量に応じた表示画素値に変換するようにしたものである。このため、ある対象医用画像において異なる組織の信号値が同一であったとしても、それが時間の経過等により変化すれば、異なる表示画素値により表示することができる。したがって、異なる組織を別の表示画素値により区別して表示でき、その結果、所定の順序で表示される一連の医用画像を用いての診断を正確に行うことができる。 According to the present invention, a series of a plurality of medical images for a specific part is acquired, and for a target medical image to be converted in the series of medical images, a signal value at each pixel position of the target medical image is used as a reference. The reference pixel image is converted into a display pixel value corresponding to the amount of change from the signal value at each corresponding pixel position of the reference medical image. For this reason, even if the signal values of different tissues are the same in a certain target medical image, display can be performed with different display pixel values if they change over time. Therefore, different tissues can be distinguished and displayed by different display pixel values, and as a result, diagnosis using a series of medical images displayed in a predetermined order can be performed accurately.
また、基準となる第1の信号値、第1の信号値を変化させた第2の信号値、並びに第1および第2の信号値に対する表示画素値の関係を規定したカラーテンプレートを参照して、基準医用画像を基準として、対象医用画像の各画素位置の信号値を表示画素値に変換することにより、例えば時間の経過により同じ信号値変化をする組織であっても、基準医用画像において信号値が異なっていれば、カラーテンプレートを適切に設定することにより、異なる表示画素値に変換することができる。また、同一組織の信号値が異なるものであっても、本来その組織は同一の信号値なるものであるから、信号値が同一の医用画像を基準医用画像とすれば、同一の表示画素値により表示できる。 Also, refer to a color template that defines a reference first signal value, a second signal value obtained by changing the first signal value, and a relationship between display pixel values with respect to the first and second signal values. By converting the signal value at each pixel position of the target medical image into the display pixel value with reference to the reference medical image, even in a tissue that changes the same signal value over time, for example, the signal in the reference medical image If the values are different, it can be converted into different display pixel values by appropriately setting the color template. Further, even if the signal values of the same tissue are different, the tissues originally have the same signal value. Therefore, if a medical image having the same signal value is used as a reference medical image, the same display pixel value is used. Can be displayed.
また、基準となる第1の信号値および第1の信号値に対する表示画素値の関係を表すカラーテンプレートを参照して、基準医用画像の各画素位置の信号値を表示画素値に変換し、対象医用画像の各画素位置の信号値と、基準医用画像の対応する画素位置の信号値との変化量を表す指標値に応じて、基準医用画像の各画素位置に対応する表示画素値を補正し、対象医用画像の各画素位置の信号値を補正した表示画素値となるように変換することにより、信号値の変化を表示画素値の変化に確実に反映させることができる。したがって、同一の組織は同一の信号値となり、異なる組織は異なる信号値となる医用画像を基準医用画像とすることにより、所定の順序で表示される一連の医用画像において、信号値の変化を確実に認識することができる。 In addition, referring to the first signal value as a reference and the color template representing the relationship between the display pixel value and the first signal value, the signal value at each pixel position of the reference medical image is converted into the display pixel value, and the target The display pixel value corresponding to each pixel position of the reference medical image is corrected according to the index value representing the amount of change between the signal value of each pixel position of the medical image and the signal value of the corresponding pixel position of the reference medical image. By converting the signal value at each pixel position of the target medical image to a corrected display pixel value, the change in the signal value can be reliably reflected in the change in the display pixel value. Therefore, by making a reference medical image a medical image in which the same tissue has the same signal value and different tissue has a different signal value, it is possible to reliably change the signal value in a series of medical images displayed in a predetermined order. Can be recognized.
また、基準となる第1の信号値および第1の信号値に対する表示画素値の関係を表すカラーテンプレートを参照して、基準医用画像の各画素位置の信号値を表示画素値に変換し、対象医用画像の各画素位置の信号値と、基準医用画像の対応する画素位置の信号値との変化量に応じて、基準医用画像の各画素位置に対応する表示画素値を補正し、基準医用画像の各画素位置の信号値を補正した表示画素値となるように変換することにより、信号値の変化を表示画素値の変化に確実に反映させることができる。したがって、同一の組織は同一の信号値となり、異なる組織は異なる信号値となる医用画像を基準医用画像とすることにより、補正した表示画素値を得た対象医用画像に合わせて、所定の順序で表示される一連の基準医用画像において、信号値の変化を確実に認識することができる。 In addition, referring to the first signal value as a reference and the color template representing the relationship between the display pixel value and the first signal value, the signal value at each pixel position of the reference medical image is converted into the display pixel value, and the target The reference medical image is corrected by correcting the display pixel value corresponding to each pixel position of the reference medical image according to the amount of change between the signal value of each pixel position of the medical image and the signal value of the corresponding pixel position of the reference medical image. By converting the signal value at each pixel position into the corrected display pixel value, the change in the signal value can be reliably reflected in the change in the display pixel value. Accordingly, the same tissue has the same signal value, and different tissues have different signal values as reference medical images, so that the corrected display pixel values are obtained in a predetermined order in accordance with the target medical image. It is possible to reliably recognize a change in signal value in a series of displayed reference medical images.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は本発明の第1の実施形態による医用画像変換装置の構成を示す概略ブロック図である。なお、図1に示す医用画像変換装置1の構成は、補助記憶装置に読み込まれた医用画像変換処理プログラムをコンピュータ上で実行することにより実現される。このとき、この医用画像変換処理プログラムは、CD−ROM等の記憶媒体に記憶され、もしくはインターネット等のネットワークを介して配布され、コンピュータにインストールされる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic block diagram showing the configuration of a medical image conversion apparatus according to the first embodiment of the present invention. The configuration of the medical
第1の実施形態による医用画像変換装置1は、ボリュームデータ取得部10、記憶部20、位置合わせ部30、変換部40、表示制御部50および入力部60を備える。
The medical
ボリュームデータ取得部10は、CT装置またはMRI装置等のモダリティ2において、所定の時間間隔Δtで被写体の特定部位を撮影して得られた複数の3次元ボリュームデータ100からなる3次元ボリュームデータ群110を取得する、通信インターフェースの機能を有する。なお、3次元ボリュームデータ群110はLAN経由でモダリティ2から送信される。また、本実施形態においては、特定部位を肝臓とし、被写体に造影剤を投与し、CT装置を用いて被写体の腹部を撮影することにより、造影剤が流れる様子を表す3次元ボリュームデータ群110を取得するものとする。
The volume
ここで、3次元ボリュームデータ100は、診断対象となる肝臓を断層面に垂直な方向に沿って順に得られる2次元の断層像データを積層することによって取得されるものであり、本実施形態においては、CT装置またはMRI装置等のモダリティ2において撮影された複数の断層画像を重ね合わせることにより生成される。なお、CT装置を用いて取得したボリュームデータは、ボクセル(すなわち画素位置)毎にX線の吸収量を蓄えたデータとなり、各画素位置に対して1つの信号値(CT装置で撮影した場合は、X線の吸収量を示す値)が与えられたデータとなる。
Here, the three-
3次元ボリュームデータ群110は、例えば、被写体を一定の時間間隔Δtからなる異なる時相t1、t2、・・・、tnで撮影を行うことにより取得した、一連の3次元ボリュームデータ100から構成される。
The three-dimensional
なお、3次元ボリュームデータ100には、DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)規格で規定された付帯情報が付加される。付帯情報は、例えば、個々の3次元ボリュームデータ100により表される3次元画像を識別するための画像ID、被写体を識別するための患者ID、検査を識別するための検査ID、画像情報毎に割り振られるユニークなID(UID)、その画像情報が生成された検査日、検査時刻、その画像情報を取得するための検査で使用されたモダリティの種類、患者氏名、年齢、性別等の患者情報、検査部位(撮影部位、本実施形態においては肝臓)、撮影条件(造影剤の使用有無や、放射線量等)、1回の検査で複数の画像を取得したときのシリーズ番号あるいは採取番号等の情報が含まれうる。
The three-
記憶部20は、ハードディスク等の大容量の記憶装置であり、3次元ボリュームデータ群110が記憶される。なお、記憶部20には、被写体が異なる(すなわち患者が異なる)、あるいは同一被写体で撮影時期が異なる複数の3次元ボリュームデータ群110が記憶される。また、後述するカラーテンプレート120も記憶される。なお、カラーテンプレートは、3次元ボリュームデータ100に含まれる部位のうち、抽出してVR表示したい部位に応じて複数用意されており、複数のカラーテンプレート120が記憶部20に記憶されている。
The
位置合わせ部30は、3次元ボリュームデータ100のそれぞれについて、肝臓部分における対応する画素位置を3次元ボリュームデータ100間において位置合わせする。具体的には、「W.M. Wells III, P. Viola, H. Atsumi, S. Nakajima, and R.Kikinis, Multi modal volume registration by maximization of mutual information , Med. Image Anal., vol.1, no.1, pp.35 51,1996.」(参考文献1)、「Rueckert, D., Sonoda, L.I., Hayes, C., Hill, D.L.G.,Leach, M.O., Hawkes, D.J., Nonrigid registration using free-form deformations: application to breast MR images. IEEE Transactions on Medical Imaging, vol.18, pp.712?721, 1999.」(参考文献2)、「Masumoto J, Sato Y, Hori M, Murakami T, Johkoh T, Nakamura H, Tamura S: A similarity measure for nonrigid volume registration using known joint distribution of target tissue: Application to dynamic CT data of the liver, Medical Image Analysis, vol.7, no.4, pp.553-564, 2003.」(参考文献3)、「Yongmei Wang, Lawrence H. Staib, Physical model-based non-rigid registration incorporating statistical shape information, Medical Image Analysis (2000) volume 4, number 1, pp 7-21」(参考文献4)に記載された手法を用いて対応する画素位置を対応づけることができる。
The
参考文献1に記載された手法は、剛体レジストレーション手法を用いた位置合わせを行うものであり、異なるモダリティにより取得した3次元医用画像間において、相互情報量が最大となるように、画素の位置および方向を調整することにより画素の位置合わせを行う手法である。参考文献2に記載された手法は、非剛体レジストレーション手法を用いた位置合わせを行うものであり、"free from deformation"(FFT)というBスプライン関数を基本とした変形推定手法により、MRI画像の位置合わせを行う手法である。参考文献3に記載された手法は、非剛体レジストレーション手法を用いた位置合わせを行うものであり、時系列順に取得されたCT画像において、肝臓等の対象とする組織の結合分布(joint distribution)を用いて、対象組織と非対象組織との境界において組織をスライドさせることにより類似度を測定して位置合わせを行う手法である。参考文献4に記載された手法は、非剛体レジストレーション手法を用いた位置合わせを行うものであり、物体の形状をあらかじめ与えておき、その形状となるように物体を変形させることにより、物体間の位置合わせを行う手法である。
The technique described in
また、特表2005−528974号公報および特表2007−516744号公報に記載された手法を用いることも可能である。特表2005−528974号公報に記載された手法は、対象の関心領域から第1および第2の画像データセットを取得し、関心領域に対する呼吸および心臓運動等の生理学的運動のモデルを作成し、生理学的モデルを第1の画像データセットに対して適合させ、変換のために対象特有の生理学的ファントムを第2の画像データセットに適用し、この変換を第1の画像データセットに対して適用することにより、位置合わせを行う手法である。 Moreover, it is also possible to use the technique described in the Japanese translations of PCT publication No. 2005-528974 gazette and the Japanese translations of PCT publication 2007-516744 gazette. The technique described in JP 2005-528974 A acquires first and second image data sets from a region of interest of a target, creates a model of physiological motion such as respiration and heart motion with respect to the region of interest, Fit a physiological model to the first image data set, apply an object-specific physiological phantom to the second image data set for conversion, and apply the conversion to the first image data set This is a technique for performing alignment.
また、特表2007−516744号公報に記載された手法は、2つの画像間における目印となる位置の類似性に基づいて、目印の位置を位置合わせすることにより画像の位置合わせを行う手法である。 The technique described in JP-T-2007-516744 is a technique for aligning images by aligning the positions of the landmarks based on the similarity of the positions of the landmarks between the two images. .
位置合わせ部30は、これらの手法を用いて3次元ボリュームデータ100により表される3次元画像の位置合わせを行う。これにより、3次元画像間において、同一位置を表す画素が互いに対応づけられる。
The
なお、位置合わせ手法は上記各種法に限定されるものではなく、公知の任意の手法を用いることができる。また、3次元ボリュームデータ100を順次モニタ4に表示し、入力部60からの入力により操作者が位置合わせを行うようにしてもよい。また、肝臓部分のみならず、3次元ボリュームデータ100の全画素位置の位置合わせを行うようにしてもよい。
The alignment method is not limited to the above-described various methods, and any known method can be used. Alternatively, the three-
変換部40は、3次元ボリュームデータ100のそれぞれの画素位置における信号値を、ボリュームレンダリング(VR)表示のために表示画素値に変換する。図2は3次元ボリュームデータ100を変換するためのカラーテンプレートを示す図である。カラーテンプレート120は、3次元ボリュームデータ100に含まれる部位のうち、抽出してVR表示したい部位に応じて複数用意されて記憶部20に記憶されている。本実施形態においては、肝臓のVR表示のためのカラーテンプレート120を選択するものとする。なお、第1の実施形態において、カラーテンプレート120は、図2に示すように基準となる第1の信号値を第1の軸Xに、第1の信号値を変化させた第2の信号値を第2の軸Yに、第1および第2の信号値に対する色(R,G,B)および不透明度を第3の軸Zに設定してなる2次元ルックアップテーブルからなる。なお、図2においては1つのカラーテンプレートのみを示しているが、実際には、R,G,Bの各色および不透明度のそれぞれについて4つのカラーテンプレートが用意されている。
The
以下、2次元ルックアップテーブルの作成について説明する。CT画像の場合、信号値の単位はHU(Hounsfield unit)であり、HUは組織に応じて固定された値となる。例えば本実施形態のように撮影部位が腹部の場合、肝臓、脾臓および血管等の組織に応じて信号値は固定された値となっている。すなわち、組織に応じて信号値は異なるものとなっている。一方、造影剤の投与による各組織の信号値の変化の仕方も既知である。なお、MRI画像の場合は、撮影装置に応じて信号値が異なるものとなるが、装置間の信号値の差異を補正することにより、組織に応じて固定された信号値を有するものとすることができる。したがって、造影剤が投与される前の3次元ボリュームデータ100の信号値を用いて、第1の軸Xに3次元ボリュームデータ100の信号値、第3の軸Zに組織に応じた色(R,G,B)および不透明度が設定された基準となる1次元の基準ルックアップテーブルB0を作成し、造影剤の投与等により変化する信号値を第2の軸Yとして設定し、信号値の変化に応じた組織の色および不透明度を第1および第2の軸X,Yにより規定される平面に対して、第3の軸Zの方向に2次元状に設定することにより、2次元ルックアップテーブルを作成することができる。
Hereinafter, creation of a two-dimensional lookup table will be described. In the case of a CT image, the unit of signal value is HU (Hounsfield unit), and HU is a fixed value according to the tissue. For example, when the imaging region is the abdomen as in the present embodiment, the signal value is a fixed value according to tissues such as the liver, spleen, and blood vessels. That is, the signal value differs depending on the tissue. On the other hand, how to change the signal value of each tissue by administration of a contrast agent is also known. In the case of an MRI image, the signal value differs depending on the imaging apparatus, but the signal value is fixed according to the tissue by correcting the difference in the signal value between the apparatuses. Can do. Therefore, using the signal value of the three-
変換部40は、カラーテンプレート120を参照して、3次元ボリュームデータ100の各画素位置の信号値を、R,G,Bおよび不透明度からなる表示画素値に変換する。この際、変換部40は、複数の3次元ボリュームデータ100のそれぞれの時相のうちの基準となる1つの基準時相Bを選択する。そして、基準時相Bの3次元ボリュームデータ100(以下、基準3次元ボリュームデータ130とする)については、カラーテンプレート120における基準ルックアップテーブルB0の部分を用いて、各画素位置の信号値を色および不透明度からなる表示画素値に変換する。一方、基準時相以外の時相における3次元ボリュームデータ100については、各画素位置の信号値をカラーテンプレート120の第2の軸Yに、基準3次元ボリュームデータ130の対応する画素位置における信号値を第1の軸Xにプロットし、そのプロットに対応する色および不透明度を第3の軸Zにおいて求め、その色および不透明度からなる表示画素値に変換する。
The
具体的に図3を参照して説明すると、基準3次元ボリュームデータ130のある画素位置(対象画素位置とする)の信号値がn0の場合、カラーテンプレート120を参照すると、対象画素位置の信号値は表示画素値D0に変換される。そして、他の時相の3次元ボリュームデータ100において、対象画素位置に対応する対応画素位置の信号値がn1に変化した場合、カラーテンプレート120を参照すると、対応画素位置の信号値は表示画素値D1に変換される。
Specifically, referring to FIG. 3, when the signal value at a certain pixel position (target pixel position) of the reference three-dimensional volume data 130 is n0, the signal value at the target pixel position is referred to by referring to the
なお、基準時相Bの選択は、例えば、3次元ボリュームデータ群110の時相における先頭の時相、中間の時相、最後の時相、あるいはノイズが最も少ない3次元ボリュームデータ100を取得した時相等、あらかじめ定められた時相を選択するようにすればよい。また、入力部60からの入力によりいずれの時相を基準時相Bとするかの選択を受け付けるようにしてもよい。本実施形態においては、造影剤を投与することによる信号値の変化を観察するものであるため、基準時相Bとしては造影剤の効果が現れておらず、同一の組織は同一の信号値となり、異なる組織は異なる信号値となる先頭の時相を選択することが好ましい。
The selection of the reference time phase B is, for example, the acquisition of the three-
そして、変換部40は、すべての3次元ボリュームデータ100の各画素位置の信号値をカラーテンプレート120を参照して表示画素値に変換する。これにより、3次元ボリュームデータ100は、肝臓が抽出されたVR画像を表すものとなる。
Then, the
表示制御部50は、変換された一連の3次元ボリュームデータ100により表されるVR画像を時系列順にディスプレイ4に表示する。なお、本実施形態においては、造影剤投与時の肝臓を表示するものであるため、肝臓における造影剤が流れる様子がディスプレイ4に表示されることとなる。
The
入力部60は、キーボードおよびマウス等の公知の入力装置からなる。
The
次いで、第1の実施形態において行われる処理について説明する。図4は第1の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。なお、3次元ボリュームデータ群110は、ボリュームデータ取得部10により取得されて、記憶部20に記憶されているものとする。また、複数のカラーテンプレート120も記憶部20に記憶されているものとする。操作者が入力部60を操作することにより、表示する3次元画像の選択がなされると(ステップST1肯定)、位置合わせ部30が、選択された3次元画像に対応する3次元ボリュームデータ群110を記憶部20から読み出し、3次元ボリュームデータ群110を構成する3次元ボリュームデータ100間の画素位置を位置合わせする(ステップST2)。これにより、3次元ボリュームデータ100間の画素位置が対応づけられる。
Next, processing performed in the first embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart showing processing performed in the first embodiment. It is assumed that the three-dimensional
そして、変換部40が、基準時相Bを選択し(ステップST3)、さらに変換に使用するカラーテンプレート120を選択する(ステップST4)。次いで、変換部40は、基準時相Bにおける基準3次元ボリュームデータ130の各画素位置の信号値を、カラーテンプレート120に含まれる基準ルックアップテーブルB0の部分を参照して表示画素値に変換する(ステップST5)。さらに、基準3次元ボリュームデータ130以外の他の3次元ボリュームデータ100の各画素位置の信号値を、選択したカラーテンプレート120により表示画素値に変換する(ステップST6)。そして、表示制御部50が、変換された3次元ボリュームデータ100により表されるVR画像をディスプレイ4に時系列順に表示し(ステップST7)、処理を終了する。
Then, the
このように、第1の実施形態においては、基準となる第1の信号値を第1の軸Xに、第1の信号値を変化させた第2の信号値を第2の軸Yに、第1および第2の信号値に対する色(R,G,B)および不透明度を第3の軸Zに設定してなる2次元ルックアップテーブルからなるカラーテンプレート120により、基準3次元ボリュームデータ130を基準として、3次元ボリュームデータ100の各画素位置の信号値を表示画素値に変換するようにしたものである。このため、適切なカラーテンプレート120を選択することにより、時間の経過により同じ信号値変化をする組織であっても、基準3次元ボリュームデータ130において信号値が異なっていれば、異なる表示画素値に変換することができる。また、同一組織の信号値が異なるものであったとしても、本来その組織は同一の信号値なるものであるから、信号値が同一の時相を基準時相Bとすれば、同一の表示画素値により表示できる。したがって、第1の実施形態によれば、時系列順に表示された3次元ボリュームデータ群110を用いての診断を正確に行うことができる。
Thus, in the first embodiment, the reference first signal value is on the first axis X, and the second signal value obtained by changing the first signal value is on the second axis Y. The reference three-dimensional volume data 130 is obtained from a
次いで、本発明の第2の実施形態について説明する。図5は本発明の第2の実施形態による医用画像変換装置の構成を示す概略ブロック図である。なお、第2の実施形態において第1の実施形態と同一の構成については同一の参照番号を付与し、ここでは詳細な説明は省略する。第2の実施形態による医用画像変換装置1Aは、2次元ルックアップテーブルからなるカラーテンプレート120に代えて、1次元ルックアップテーブルからなる基準カラーテンプレート140およびその差分カラーテンプレート150からなるペアカラーテンプレート160を記憶部20に記憶し、変換部40において、ペアカラーテンプレート160を用いて3次元ボリュームデータ100の信号値を表示画素値に変換するようにした点が第1の実施形態と異なる。なお、ペアカラーテンプレート160は、3次元ボリュームデータ100に含まれる部位のうち、抽出してVR表示したい部位に応じて複数用意されて記憶部20に記憶されている。また、第2の実施形態においても、肝臓のVR表示のためのペアカラーテンプレート160を選択するものとする。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a schematic block diagram showing the configuration of the medical image conversion apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here. The medical
図6は基準カラーテンプレートおよび差分テンプレートを示す図である。図6に示すように、基準カラーテンプレート140は横軸に3次元ボリュームデータ100の信号値、縦軸に色(R,G,B)および不透明度が設定された1次元のルックアップテーブルである。また、差分カラーテンプレート150は、横軸に信号値変化量、縦軸に色および不透明度の変化量が設定された1次元のルックアップテーブルである。なお、図6においては1つの基準カラーテンプレートおよび差分テンプレートのみを示しているが、実際には、R,G,Bの各色および不透明度のそれぞれについて4つの基準カラーテンプレートおよび差分テンプレートからなるペアカラーテンプレート160が用意されている。
FIG. 6 is a diagram showing a reference color template and a difference template. As shown in FIG. 6, the
変換部40は、複数の3次元ボリュームデータ100のそれぞれの時相のうちの基準となる1つの基準時相Bを選択する。そして、基準時相Bの基準3次元ボリュームデータ130については、基準カラーテンプレート140を参照して、各画素位置の信号値を色および不透明度からなる表示画素値に変換する。一方、基準時相以外の他の時相における3次元ボリュームデータ100については、まず、3次元ボリュームデータ100の各画素位置の信号値S0と、基準3次元ボリュームデータ130の対応する画素位置の信号値SBとの差分値(S0−SB)を信号値変化量ΔSとして算出し、差分カラーテンプレート150を参照して、基準3次元ボリュームデータ130の対応する画素位置の表示画素値(D10とする)の変化量ΔDを算出する。次いで、基準3次元ボリュームデータ130の対応する画素位置の表示画素値D10を、算出した表示画素値の変化量ΔDにより補正して、補正表示画素値(D10+ΔD)を算出する。そして、3次元ボリュームデータ100の各画素位置の信号値S0を補正表示画素値(D10+ΔD)に変換する。
The
具体的には、信号値を不透明度に変換する場合を考えると、3次元ボリュームデータ100における各画素位置において、基準3次元ボリュームデータ130の対応する画素位置との信号値の変化がない場合には、不透明度は変化しないように信号値が変換される。一方、信号値が大きくなるように変化する画素位置はより不透明になり、信号値が小さくなるように変化する画素位置はより透明になるように信号値が変換される。また、信号値をRの色に変換する場合、3次元ボリュームデータ100における各画素位置において、基準3次元ボリュームデータ130の対応する画素位置との信号値の変化がない場合には、赤味は変化しないように信号値が変換される。一方、信号値が大きくなるように変化する画素位置はより赤味が強くなり、信号値が小さくなるように変化する画素位置はより赤味が弱くなるように信号値が変換される。
Specifically, considering the case where the signal value is converted to opacity, there is no change in the signal value at each pixel position in the three-
なお、上記では3次元ボリュームデータ100の各画素位置の信号値S0と、基準3次元ボリュームデータ130の対応する画素位置の信号値SBとの差分値(S0−SB)を信号値変化量ΔSとして算出しているが、画素位置間の信号値の変化量を表す指標であれば、差分値(S0−SB)に限定されるものではない。例えば、差分値の絶対値、あるいは差分値の対数値等を差分値(S0−SB)に代えて用いるようにしてもよい。この場合、差分カラーテンプレート150は、差分値の絶対値、あるいは差分値の対数値等と表示画素値の変化量との関係を規定するように作成すればよい。
In the above description, the difference value (S0−SB) between the signal value S0 at each pixel position in the three-
また、複数の時相の信号値変化量を算出し、その信号値変化量を図7に示すようにプロットし、プロットにおける信号値変化量の勾配が最大となる箇所を求め、その箇所における表示画素値の変化量が他の箇所よりも大きくなるように、差分カラーテンプレート150を修正してもよい。これにより、信号値の変化が大きい部分においては表示画素値の変化が大きくなるため、変化をより認識しやすくすることができる。
Further, the signal value change amounts of a plurality of time phases are calculated, the signal value change amounts are plotted as shown in FIG. 7, and a portion where the gradient of the signal value change amount in the plot is maximized is obtained, and the display at the portion is displayed. The
次いで、第2の実施形態において行われる処理について説明する。図8は第2の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。なお、3次元ボリュームデータ群110は、ボリュームデータ取得部10により取得されて、記憶部20に記憶されているものとする。また、複数のペアカラーテンプレート160も記憶部20に記憶されているものとする。操作者が入力部60を操作することにより、表示する3次元画像の選択がなされると(ステップST11肯定)、位置合わせ部30が、選択された3次元画像に対応する3次元ボリュームデータ群110を記憶部20から読み出し、3次元ボリュームデータ群110を構成する3次元ボリュームデータ100間の画素位置を位置合わせする(ステップST12)。これにより、3次元ボリュームデータ100間の画素位置が対応づけられる。
Next, processing performed in the second embodiment will be described. FIG. 8 is a flowchart showing processing performed in the second embodiment. It is assumed that the three-dimensional
そして、変換部40が、基準時相Bを選択し(ステップST13)、さらに変換に使用するペアカラーテンプレート160を選択する(ステップST14)。次いで、変換部40は、基準時相Bにおける基準3次元ボリュームデータ130の各画素位置の信号値を、カラーテンプレート160に含まれる基準カラーテンプレート140を参照して表示画素値に変換する(ステップST15)。そして、基準時相以外のすべての3次元ボリュームデータ100について、各画素位置の信号値と基準3次元ボリュームデータ130における対応する画素位置の信号値との差分値を信号値変化量として算出する(ステップST16)。そして、信号値変化量に応じて差分カラーテンプレート150を参照して、基準3次元ボリュームデータ130における各画素位置に対応する表示画素値を補正し(ステップST17)、基準3次元ボリュームデータ130以外の他の3次元ボリュームデータ100の各画素位置の信号値を、補正表示画素値に変換する(ステップST18)。そして、表示制御部50が、変換された3次元ボリュームデータ100により表されるVR画像をディスプレイ4に時系列順に表示し(ステップST19)、処理を終了する。
Then, the
このように、第2の実施形態においては、基準カラーテンプレート140を参照して、基準3次元ボリュームデータ130の各画素位置の信号値を表示画素値に変換し、他の3次元ボリュームデータ100については、各画素位置の信号値の基準3次元ボリュームデータ130における対応する画素位置の信号値との変化量に基づいて、差分カラーテンプレート150を参照して表示画素値を補正し、補正表示画素値となるように各画素位置の信号値を変換するようにしたものである。このため、3次元ボリュームデータ100のそれぞれにおける、信号値の変化を表示画素値の変化に確実に反映させることができる。したがって、同一の組織は同一の信号値となり、異なる組織は異なる信号値となる時相を基準時相Bとすることにより、時系列順に表示される3次元ボリュームデータ群110において、信号値の変化を確実に認識することができることとなる。
Thus, in the second embodiment, with reference to the
なお、上記第2の実施形態においては、基準カラーテンプレート140および差分カラーテンプレート150からなるペアカラーテンプレート160を用いているが、差分カラーテンプレート150に代えて、信号値変化量を入力とし表示画素値の変化量を出力とする演算式を用いて、表示画素値の変化量を算出するようにしてもよい。この場合、基準カラーテンプレート140のみが記憶部20に記憶されることとなる。
In the second embodiment, the
また、上記第2の実施形態においては、基準3次元ボリュームデータ130以外の他の3次元ボリュームデータ100の各画素位置の信号値を補正表示画素値となるように変換しているが、基準3次元ボリュームデータ130の各画素位置の信号値を補正表示画素値となるように変換してもよい。以下これを第3の実施形態として説明する。なお、第3の実施形態においては、第2の実施形態とは行われる処理のみが異なるため、装置についての詳細な説明は省略する。
In the second embodiment, the signal value at each pixel position in the other three-
図9は第3の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。なお、3次元ボリュームデータ群110は、ボリュームデータ取得部10により取得されて、記憶部20に記憶されているものとする。また、複数のカラーテンプレート160も記憶部20に記憶されているものとする。操作者が入力部60を操作することにより、表示する3次元画像の選択がなされると(ステップST21肯定)、位置合わせ部30が、選択された3次元画像に対応する3次元ボリュームデータ群110を記憶部20から読み出し、3次元ボリュームデータ群110を構成する3次元ボリュームデータ100間の画素位置を位置合わせする(ステップST22)。これにより、3次元ボリュームデータ100間の画素位置が対応づけられる。
FIG. 9 is a flowchart showing processing performed in the third embodiment. It is assumed that the three-dimensional
そして、変換部40が、基準時相Bを選択し(ステップST23)、さらに変換に使用するペアカラーテンプレート160を選択する(ステップST24)。次いで、変換部40は、基準時相Bにおける基準3次元ボリュームデータの各画素位置の信号値を、カラーテンプレート160に含まれる基準カラーテンプレート140を参照して表示画素値に変換する(ステップST25)。そして、基準時相以外のすべての3次元ボリュームデータ100について、各画素位置の信号値と基準3次元ボリュームデータ130における対応する画素位置の信号値との差分値を信号値変化量として算出する(ステップST26)。そして、信号値変化量に応じて差分カラーテンプレート150を参照して、基準3次元ボリュームデータ130における各画素位置に対応する表示画素値を補正し(ステップST27)、基準3次元ボリュームデータ130の各画素位置の信号値を、対応する3次元ボリュームデータ100毎に補正表示画素値に変換する(ステップST28)。
Then, the
この場合、信号値が補正表示画素値に変換された基準3次元ボリュームデータ130は、基準3次元ボリュームデータ130以外の他の3次元ボリュームデータ100に対応して複数作成されることとなる。そして、表示制御部50が、変換された3次元ボリュームデータ100により表されるVR画像をディスプレイ4に時系列順に表示し(ステップST29)、処理を終了する。なお、第3の実施形態においては、基準3次元ボリュームデータ130から作成されたVR画像が、補正表示画素値を得た3次元ボリュームデータ100と同一の時相で表示画素値が変化するように、時系列順に表示されることとなる。
In this case, a plurality of reference three-dimensional volume data 130 whose signal values have been converted into corrected display pixel values are created corresponding to other three-
これにより、第3の実施形態においても、時系列順に表示される3次元ボリュームデータ群110において、信号値の変化を確実に認識することができる。
Thereby, also in 3rd Embodiment, the change of a signal value can be reliably recognized in the three-dimensional
なお、上記第1から第3の実施形態においては、腹部の3次元ボリュームデータ群を用いているが、頭部あるいは頚部の3次元ボリュームデータ群を用いてもよい。この場合、頭部あるいは頚部における血管への造影剤の投入による変化が現れるように、VR画像が4次元表示されることとなる。 In the first to third embodiments, the three-dimensional volume data group for the abdomen is used, but the three-dimensional volume data group for the head or neck may be used. In this case, the VR image is displayed in a four-dimensional manner so that a change due to the injection of the contrast agent into the blood vessel in the head or the neck appears.
また、上記第1の実施形態において、図10に示すように、平滑化部70を設け、3次元ボリュームデータ100間の画素位置を位置合わせする前に、各3次元ボリュームデータ100を平滑化するようにしてもよい。具体的には、所定サイズ(例えば3×3×3)の平滑化フィルタを用いて、3次元ボリュームデータ100の各画素位置の信号値の平均値を算出することにより、各3次元ボリュームデータ100を平滑化すればよい。これにより、位置合わせを行う場合に、3次元ボリュームデータ100に含まれるノイズの影響を低減できるため、より正確に位置合わせを行うことができる。また、第2および第3の実施形態においても同様に平滑化部70を設けるようにしてもよい。
Further, in the first embodiment, as shown in FIG. 10, a smoothing
また、上記第1から第3の実施形態においては、位置合わせ部30により各3次元ボリュームデータ100の位置合わせを行っているが、腹部、あるいは頭部および頚部等の部位は、動きが少ないかまたは動きがほとんどない。したがって、このような部位の3次元ボリュームデータ100については、位置合わせを行うことなく、信号値の変換を行うようにしてもよい。
In the first to third embodiments, the
また、上記第1から第3の実施形態においては、腹部の3次元ボリュームデータ群110を時系列順にVR表示する場合について説明しているが、各3次元ボリュームデータ100の同一位置のスライス面における腹部の断面を表す2次元画像を3次元ボリュームデータ100からそれぞれ抽出し、抽出した2次元画像の濃度および/または色を変換して時系列順に表示する場合にも、本発明を適用できることはもちろんである。また、時系列画像としては、3次元ボリュームデータ100に限定されるものではなく、単純X線撮影により所定の時間間隔により取得した一連の画像からなる画像群を用いることも可能である。
In the first to third embodiments, the case where the abdominal three-dimensional
また、例えば特開2009−178493号公報に記載されているように、エネルギーが異なる複数種類のX線を利用するCT装置で撮影された複数の3次元ボリュームデータを順次表示する場合にも本発明を適用することができる。この場合、上記第1から第3の実施形態と同様に、エネルギーが異なる複数の3次元ボリュームデータのそれぞれの信号値を表示画素値に変換することにより、撮影に使用する放射線のエネルギーの変化による信号値の変化に応じて表示画素値を変化させて、3次元ボリュームデータを撮影時のX線のエネルギーの変化に合わせて順次表示することができる。 In addition, as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-178493, the present invention is also used when sequentially displaying a plurality of three-dimensional volume data captured by a CT apparatus using a plurality of types of X-rays having different energies. Can be applied. In this case, as in the first to third embodiments, by converting the signal values of a plurality of three-dimensional volume data having different energies into display pixel values, it is possible to change the energy of radiation used for imaging. The display pixel value is changed in accordance with the change in the signal value, and the three-dimensional volume data can be sequentially displayed in accordance with the change in the X-ray energy at the time of imaging.
1 医用画像変換装置
2 モダリティ
4 ディスプレイ
10 ボリュームデータ取得部
20 記憶部
30 位置合わせ部
40 変換部
50 表示制御部
60 入力部
70 平滑化部
100 3次元ボリュームデータ
110 3次元ボリュームデータ群
120 カラーテンプレート
130 基準3次元ボリュームデータ
140 基準カラーテンプレート
150 差分カラーテンプレート
160 ペアカラーテンプレート
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記一連の医用画像のうちの変換対象となる対象医用画像について、該対象医用画像の各画素位置の信号値を、基準となる基準医用画像の対応する各画素位置の信号値との変化量に応じた表示画素値に変換する変換手段と、
基準となる第1の信号値、前記第1の信号値を変化させた第2の信号値、並びに前記第1および前記第2の信号値に対する表示画素値の関係を規定したカラーテンプレートを記憶する記憶手段とを備え、
前記変換手段は、前記基準医用画像を基準として、前記カラーテンプレートを参照して、前記対象医用画像の各画素位置の信号値を前記表示画素値に変換する手段であることを特徴とする医用画像変換装置。 Image acquisition means for acquiring a series of medical images for a specific part;
For the target medical image to be converted in the series of medical images, the signal value of each pixel position of the target medical image is changed to the amount of change from the signal value of each corresponding pixel position of the reference standard medical image. Conversion means for converting into a display pixel value according to,
A reference first signal value, a second signal value obtained by changing the first signal value, and a color template that defines a relationship of display pixel values with respect to the first and second signal values are stored. Storage means,
The converting means is means for converting a signal value at each pixel position of the target medical image into the display pixel value with reference to the color template with the reference medical image as a reference. Conversion device.
前記一連の医用画像のうちの変換対象となる対象医用画像について、該対象医用画像の各画素位置の信号値を、基準となる基準医用画像の対応する各画素位置の信号値との変化量に応じた表示画素値に変換する変換手段と、
基準となる第1の信号値および該第1の信号値に対する表示画素値の関係を規定したカラーテンプレートを記憶する記憶手段とを備え、
前記変換手段は、前記基準医用画像の各画素位置の信号値を前記カラーテンプレートを参照して前記表示画素値に変換し、前記対象医用画像の各画素位置の信号値と、前記基準医用画像の対応する画素位置の信号値との変化量を表す指標値に応じて、前記基準医用画像の各画素位置に対応する表示画素値を補正し、前記対象医用画像の各画素位置の信号値を前記補正した表示画素値となるように変換する手段であることを特徴とする医用画像変換装置。 Image acquisition means for acquiring a series of medical images for a specific part;
For the target medical image to be converted in the series of medical images, the signal value of each pixel position of the target medical image is changed to the amount of change from the signal value of each corresponding pixel position of the reference standard medical image. Conversion means for converting into a display pixel value according to,
Storage means for storing a first template signal value serving as a reference and a color template that defines a relationship between display pixel values with respect to the first signal value;
The conversion means converts the signal value at each pixel position of the reference medical image into the display pixel value with reference to the color template, and converts the signal value at each pixel position of the target medical image and the reference medical image. The display pixel value corresponding to each pixel position of the reference medical image is corrected according to the index value representing the amount of change from the signal value of the corresponding pixel position, and the signal value of each pixel position of the target medical image is A medical image conversion apparatus which is a means for converting to a corrected display pixel value.
基準となる第1の信号値および該第1の信号値に対する表示画素値の関係を規定したカラーテンプレートを記憶する記憶手段と、
前記一連の医用画像のうちの基準となる基準医用画像の各画素位置の信号値を前記カラーテンプレートを参照して前記表示画素値に変換し、前記一連の医用画像のうちの前記基準医用画像以外の他の医用画像の各画素位置の信号値と、前記基準医用画像の対応する画素位置の信号値との変化量を表す指標値に応じて、前記基準医用画像の各画素位置に対応する表示画素値を補正し、前記基準医用画像の各画素位置の信号値を前記補正した表示画素値となるように変換する変換手段とを備えたことを特徴とする医用画像変換装置。 Image acquisition means for acquiring a series of medical images for a specific part;
Storage means for storing a first template signal value serving as a reference and a color template defining a relationship between display pixel values relative to the first signal value ;
Converting the signal values at each pixel position in relation to the standard reference medical image of said series of medical image on the display pixel values by referring to the color template, except the reference medical image of said series of medical images Display corresponding to each pixel position of the reference medical image according to an index value representing a change amount between the signal value of each pixel position of the other medical image and the signal value of the corresponding pixel position of the reference medical image A medical image conversion apparatus comprising: a conversion unit that corrects a pixel value and converts a signal value at each pixel position of the reference medical image so as to be the corrected display pixel value.
前記一連の医用画像のうちの変換対象となる対象医用画像について、該対象医用画像の各画素位置の信号値を、基準となる基準医用画像の対応する各画素位置の信号値との変化量に応じた表示画素値に変換するに際し、前記基準医用画像を基準として、基準となる第1の信号値、前記第1の信号値を変化させた第2の信号値、並びに前記第1および前記第2の信号値に対する表示画素値の関係を規定したカラーテンプレートを参照して、前記対象医用画像の各画素位置の信号値を前記表示画素値に変換することを特徴とする医用画像変換方法。 Acquire a series of multiple medical images for a specific site,
For the target medical image to be converted in the series of medical images, the signal value of each pixel position of the target medical image is changed to the amount of change from the signal value of each corresponding pixel position of the reference standard medical image. When converting to the corresponding display pixel value, with the reference medical image as a reference, a reference first signal value, a second signal value obtained by changing the first signal value, and the first and the first A medical image conversion method comprising: converting a signal value at each pixel position of the target medical image into the display pixel value with reference to a color template that defines a relationship between the display pixel value and the signal value of 2.
前記一連の医用画像のうちの変換対象となる対象医用画像について、該対象医用画像の各画素位置の信号値を、基準となる基準医用画像の対応する各画素位置の信号値との変化量に応じた表示画素値に変換するに際し、前記基準医用画像の各画素位置の信号値を、基準となる第1の信号値および該第1の信号値に対する表示画素値の関係を規定したカラーテンプレートを参照して前記表示画素値に変換し、前記対象医用画像の各画素位置の信号値と、前記基準医用画像の対応する画素位置の信号値との変化量を表す指標値に応じて、前記基準医用画像の各画素位置に対応する表示画素値を補正し、前記対象医用画像の各画素位置の信号値を前記補正した表示画素値となるように変換することを特徴とする医用画像変換方法。 Acquire a series of multiple medical images for a specific site,
For the target medical image to be converted in the series of medical images, the signal value of each pixel position of the target medical image is changed to the amount of change from the signal value of each corresponding pixel position of the reference standard medical image. When converting to a display pixel value corresponding to the reference pixel value, a color template that defines a signal value at each pixel position of the reference medical image as a reference first signal value and a relationship between the display pixel value and the first signal value The reference pixel value is converted to the display pixel value with reference to the reference value according to an index value representing the amount of change between the signal value of each pixel position of the target medical image and the signal value of the corresponding pixel position of the reference medical image. A medical image conversion method, wherein display pixel values corresponding to respective pixel positions of a medical image are corrected, and signal values at respective pixel positions of the target medical image are converted to become the corrected display pixel values.
前記一連の医用画像のうちの基準となる基準医用画像の各画素位置の信号値を、基準となる第1の信号値および該第1の信号値に対する表示画素値の関係を規定したカラーテンプレートを参照して前記表示画素値に変換し、
前記一連の医用画像のうちの前記基準医用画像以外の他の医用画像の各画素位置の信号値と、前記基準医用画像の対応する画素位置の信号値との変化量を表す指標値に応じて、前記基準医用画像の各画素位置に対応する表示画素値を補正し、
前記基準医用画像の各画素位置の信号値を前記補正した表示画素値となるように変換することを特徴とする医用画像変換方法。 Acquire a series of multiple medical images for a specific site,
A color template that defines a signal value at each pixel position of a reference medical image serving as a reference in the series of medical images, a first signal value serving as a reference, and a relationship between display pixel values with respect to the first signal value. Refer to and convert to the display pixel value,
According to an index value representing a change amount between a signal value of each pixel position of a medical image other than the reference medical image in the series of medical images and a signal value of a corresponding pixel position of the reference medical image. , Correcting the display pixel value corresponding to each pixel position of the reference medical image,
A medical image conversion method, wherein a signal value at each pixel position of the reference medical image is converted to be the corrected display pixel value.
前記一連の医用画像のうちの変換対象となる対象医用画像について、該対象医用画像の各画素位置の信号値を、基準となる基準医用画像の対応する各画素位置の信号値との変化量に応じた表示画素値に変換する手順とを有し、
前記変換する手順は、前記基準医用画像を基準として、基準となる第1の信号値、前記第1の信号値を変化させた第2の信号値、並びに前記第1および前記第2の信号値に対する表示画素値の関係を規定したカラーテンプレートを参照して、前記対象医用画像の各画素位置の信号値を前記表示画素値に変換する手順であることを特徴とする医用画像変換方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。 Acquiring a series of multiple medical images for a specific site;
For the target medical image to be converted in the series of medical images, the signal value of each pixel position of the target medical image is changed to the amount of change from the signal value of each corresponding pixel position of the reference standard medical image. The display pixel value according to the procedure,
The converting step includes a first signal value serving as a reference with respect to the reference medical image, a second signal value obtained by changing the first signal value, and the first and second signal values. A method for converting a medical image into a computer by referring to a color template that defines a relationship of display pixel values with respect to the image, and converting a signal value at each pixel position of the target medical image into the display pixel value. A program to be executed.
前記一連の医用画像のうちの変換対象となる対象医用画像について、該対象医用画像の各画素位置の信号値を、基準となる基準医用画像の対応する各画素位置の信号値との変化量に応じた表示画素値に変換する手順とを有し、
前記変換する手順は、前記基準医用画像の各画素位置の信号値を、基準となる第1の信号値および該第1の信号値に対する表示画素値の関係を規定したカラーテンプレートを参照して前記表示画素値に変換し、前記対象医用画像の各画素位置の信号値と、前記基準医用画像の対応する画素位置の信号値との変化量を表す指標値に応じて、前記基準医用画像の各画素位置に対応する表示画素値を補正し、前記対象医用画像の各画素位置の信号値を前記補正した表示画素値となるように変換する手順であることを特徴とする医用画像変換方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。 Acquiring a series of multiple medical images for a specific site;
For the target medical image to be converted in the series of medical images, the signal value of each pixel position of the target medical image is changed to the amount of change from the signal value of each corresponding pixel position of the reference standard medical image. The display pixel value according to the procedure,
The converting step is performed by referring to a color template that defines a signal value at each pixel position of the reference medical image as a reference first signal value and a relationship between display pixel values with respect to the first signal value. Each of the reference medical images is converted into a display pixel value according to an index value representing a change amount between the signal value of each pixel position of the target medical image and the signal value of the corresponding pixel position of the reference medical image. A medical image conversion method comprising: correcting a display pixel value corresponding to a pixel position and converting a signal value at each pixel position of the target medical image to the corrected display pixel value. A program to make it run.
前記一連の医用画像のうちの基準となる基準医用画像の各画素位置の信号値を、基準となる第1の信号値および該第1の信号値に対する表示画素値の関係を規定したカラーテンプレートを参照して前記表示画素値に変換する手順と、
前記一連の医用画像のうちの前記基準医用画像以外の他の医用画像の各画素位置の信号値と、前記基準医用画像の対応する画素位置の信号値との変化量を表す指標値に応じて、前記基準医用画像の各画素位置に対応する表示画素値を補正する手順と、
前記基準医用画像の各画素位置の信号値を前記補正した表示画素値となるように変換する手順とを有することを特徴とする医用画像変換方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。 Acquiring a series of multiple medical images for a specific site;
A color template that defines a signal value at each pixel position of a reference medical image serving as a reference in the series of medical images, a first signal value serving as a reference, and a relationship between display pixel values with respect to the first signal value. A procedure for converting to the display pixel value with reference,
According to an index value representing a change amount between a signal value of each pixel position of a medical image other than the reference medical image in the series of medical images and a signal value of a corresponding pixel position of the reference medical image. Correcting a display pixel value corresponding to each pixel position of the reference medical image;
Program for executing the medical image conversion method characterized in that it comprises a procedure for converting a signal value of each pixel position of the reference medical image such that the corrected display pixel values to the computer.
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