JP5478832B2 - Medical image processing apparatus and medical image processing program - Google Patents
Medical image processing apparatus and medical image processing program Download PDFInfo
- Publication number
- JP5478832B2 JP5478832B2 JP2008073708A JP2008073708A JP5478832B2 JP 5478832 B2 JP5478832 B2 JP 5478832B2 JP 2008073708 A JP2008073708 A JP 2008073708A JP 2008073708 A JP2008073708 A JP 2008073708A JP 5478832 B2 JP5478832 B2 JP 5478832B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pixel value
- image data
- image
- voxel
- mask information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000011298 ablation treatment Methods 0.000 claims description 33
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 claims description 31
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 claims description 29
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 27
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 26
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 claims description 24
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 23
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 20
- 238000002679 ablation Methods 0.000 claims description 8
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 101
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 description 48
- 230000002980 postoperative effect Effects 0.000 description 47
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 45
- 208000014018 liver neoplasm Diseases 0.000 description 26
- 206010019695 Hepatic neoplasm Diseases 0.000 description 25
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 22
- 210000003240 portal vein Anatomy 0.000 description 19
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 19
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 7
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 7
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 5
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 5
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 5
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- PXFBZOLANLWPMH-UHFFFAOYSA-N 16-Epiaffinine Natural products C1C(C2=CC=CC=C2N2)=C2C(=O)CC2C(=CC)CN(C)C1C2CO PXFBZOLANLWPMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 239000000994 contrast dye Substances 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 201000007270 liver cancer Diseases 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 238000004393 prognosis Methods 0.000 description 1
- 238000007674 radiofrequency ablation Methods 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Description
この発明は、医用画像診断装置にて取得された複数の医用画像の位置を合わせる医用画像処理装置、及び医用画像処理プログラムに関する。 The present invention relates to a medical image processing apparatus for aligning positions of a plurality of medical images acquired by a medical image diagnostic apparatus, and a medical image processing program.
肝癌は癌疾患のなかで約10%を占め、その数は増加の傾向にある。また、予後が比較的悪いため、診断と治療とに対する社会的な要請が強い。腫瘍の診断には、超音波診断装置、MRI装置、又はX線CT装置などの医用画像診断装置が用いられている。これらの医用画像診断装置は、3次元画像や造影画像の取得が可能となっており、腫瘍の早期発見が可能となってきている。 Liver cancer accounts for about 10% of cancer diseases, and the number is increasing. Moreover, since the prognosis is relatively poor, there is a strong social demand for diagnosis and treatment. For diagnosis of a tumor, a medical image diagnostic apparatus such as an ultrasonic diagnostic apparatus, an MRI apparatus, or an X-ray CT apparatus is used. These medical image diagnostic apparatuses can acquire a three-dimensional image and a contrast image, and can detect tumors at an early stage.
腫瘍の治療として、ラジオ波焼灼法(Radio−Frequency Ablation;以下「RFA」と称する場合がある)や、強力エネルギー集束超音波法(High Intensity Focused Ultrasound;以下「HIFU」と称する場合がある)などの低浸襲治療法が施行されている。なお、HIFUは、集束超音波法(Focused Ultrasound;以下「FUS」と称する場合がある)と称される場合もある。 Examples of tumor treatment include radiofrequency ablation (Radio-Frequency Abbreviation; sometimes referred to as “RFA”), high-energy focused ultrasound (hereinafter sometimes referred to as “HIFU”), and the like. A low invasive treatment method is being implemented. The HIFU may also be referred to as focused ultrasound (hereinafter sometimes referred to as “FUS”).
そして、低浸襲治療法によって腫瘍などの病変部を焼灼した後、術前に取得された病変部の画像と術後に取得された病変部の画像とを同時に表示し、それらの画像に基づいて治療効果の判定を行っている。例えば、超音波診断装置を用いて2次元のBモード画像を取得し、そのBモード画像に基づいて病変部の診断を行っている。また、X線CT装置を用いて断層像を取得し、その断層像に基づいて病変部の診断を行っている。また、3次元の領域を撮影してボリュームデータを取得した場合、術前の画像の位置と術後の画像の位置とを合わせるために、医師などの操作者が、画像を生成する断面の位置の変更や、画像の拡大・縮小や、画面上における画像の移動などを手動で行って、両方の画像を並列して表示していた。このような場合、操作者の目視によって位置合わせが行われるため、位置合わせの誤差が大きくなり、正確な術後診断が困難になる。焼灼の残しや不十分な焼灼が原因となる再発を防ぐために、治療効果の判定をより正確に行うことが求められている。従来においては、複数の画像の位置合わせを行うための様々な方法が提案されている。 Then, after cauterizing a lesion such as a tumor by the low invasive treatment method, an image of the lesion acquired before the operation and an image of the lesion acquired after the operation are simultaneously displayed, and based on the images. To determine the therapeutic effect. For example, a two-dimensional B-mode image is acquired using an ultrasonic diagnostic apparatus, and a lesion is diagnosed based on the B-mode image. In addition, a tomographic image is acquired using an X-ray CT apparatus, and a lesion is diagnosed based on the tomographic image. In addition, when volume data is acquired by photographing a three-dimensional region, an operator such as a doctor positions the position of a cross section where an image is generated in order to match the position of the preoperative image and the position of the postoperative image. Both images were displayed in parallel by manually changing the image, enlarging / reducing the image, moving the image on the screen, and the like. In such a case, since the alignment is performed by the visual observation of the operator, the alignment error increases, and accurate postoperative diagnosis becomes difficult. In order to prevent recurrence caused by residual cautery or insufficient cauterization, it is required to more accurately determine the therapeutic effect. Conventionally, various methods for aligning a plurality of images have been proposed.
画像の位置合わせを行う方法としては、画像に表わされた形態の情報を用いる方法と、形態の情報を用いない方法とがある。形態の情報を用いる方法としては、3次元の形態の位置をパターンマッチングによって合わせることで、画像の位置合わせを行う方法が提案されている(例えば特許文献1)。また別の方法として、骨部や軟部組織などの特定の構造物を表す像同士を、アフィン変換によって位置合わせした後、テンプレートマッチングで得られたシフト量をワーピング(非線形歪変換)することにより、再度、局所的に位置合わせを行う方法が提案されている(例えば特許文献2)。 As a method of aligning images, there are a method using information in the form represented in the image and a method not using information in the form. As a method using form information, there has been proposed a method for aligning images by matching the position of a three-dimensional form by pattern matching (for example, Patent Document 1). As another method, after aligning images representing specific structures such as bone and soft tissue by affine transformation, warping (nonlinear distortion transformation) the shift amount obtained by template matching, Again, a method of performing local alignment has been proposed (for example, Patent Document 2).
また、形態の情報を用いない方法としては、画像の画素値に対してMutual infomation法(以下、「MI法」と称する場合がある)を適用し、2つの画像の位置を合わせる方法が提案されている(例えば特許文献3及び特許文献4)。
Further, as a method that does not use form information, a method is proposed in which a mutual information method (hereinafter sometimes referred to as “MI method”) is applied to pixel values of an image to align the positions of the two images. (For example,
手動で複数の画像の位置を合わせる場合、画像を表示する断面の位置を検索するための作業が煩雑で時間がかかってしまう。さらに、新たな画像を表示するたびに断面の位置が変わるため、同じ条件で繰り返し比較することが困難である。また、手動で位置合わせを行う場合には、断面の位置や角度の誤差が大きくなるため、焼灼計画の領域と実際に焼灼された領域とを正確に比較することが困難である。 When manually aligning the positions of a plurality of images, the work for searching for the position of the cross section for displaying the images is complicated and takes time. Furthermore, since the position of the cross section changes each time a new image is displayed, it is difficult to compare repeatedly under the same conditions. In addition, when the alignment is performed manually, errors in the position and angle of the cross section increase, and it is difficult to accurately compare the ablation plan area and the actually ablated area.
また、形態情報を用いて位置合わせを行う方法では、比較対象の2つの画像において、形態が変化しない部位の像を用いて位置合わせを行う。従って、2つの画像において、形態が変化しない部位が存在しない場合には、画像の位置合わせを正確に行うことは困難である。 Further, in the method of performing alignment using morphological information, alignment is performed using an image of a part whose shape does not change in the two images to be compared. Therefore, when there is no portion where the form does not change in the two images, it is difficult to accurately align the images.
また、RFAを用いた治療で主に使用される超音波画像では、組織の輪郭が比較的不明瞭に表わされており、また、焼灼の前後において焼灼対象の形態が著しく変化する。そのため、形態情報を用いた方法では、画像の位置合わせの精度を向上させることは困難である。 Further, in an ultrasonic image mainly used in the treatment using RFA, the outline of the tissue is relatively unclear, and the form of the ablation object changes significantly before and after the ablation. Therefore, it is difficult to improve the accuracy of image alignment by a method using morphological information.
また、MI法を用いた位置合わせ方法では、画像に表わされた組織の輪郭が不明瞭であっても、画像が類似していれば、画像の位置合わせを比較的精度良く行うことができる。しかしながら、焼灼治療では、焼灼の前後において、患部を表す像の輝度値が著しく変化する。そのため、術前の画像の位置と術後の画像の位置とを合わせるためにMI法を適用しても、画像が類似していないため、位置合わせを精度良く行うことは困難である。 Further, in the registration method using the MI method, even if the outline of the tissue represented in the image is unclear, if the images are similar, the registration of the images can be performed with relatively high accuracy. . However, in the cauterization treatment, the luminance value of the image representing the affected part changes significantly before and after the cauterization. Therefore, even if the MI method is applied to match the position of the pre-operative image and the post-operative image, the images are not similar, so that it is difficult to perform alignment with high accuracy.
この発明は上記の問題点を解決するものであり、医用画像診断装置によって取得された複数の画像の位置合わせをより正確に行うことが可能な医用画像処理装置、及び医用画像処理プログラムを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems and provides a medical image processing apparatus and a medical image processing program capable of more accurately aligning a plurality of images acquired by a medical image diagnostic apparatus. For the purpose.
請求項1に記載の発明は、造影剤が注入された被検体を、前記被検体に対する医学的処置の以前と以後で撮影したそれぞれのボリュームデータを含む複数の4D造影画像データを記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている前記以前と前記以後の4D造影画像データのそれぞれに基づいて、各ボクセルにおける画素値の時間変化を表す、前記以前の画素値曲線と前記以後の画素値曲線を作成するカーブ作成手段と、前記以前と前記以後のそれぞれについて前記被検体の各部位における画素値の時間変化を表す画素値曲線モデルを取得するカーブモデル作成手段と、前記以前と前記以後のそれぞれについて、前記ボクセルの画素値曲線と前記各部位の画素値曲線モデルとを比較して、前記ボクセルの画素値曲線を前記被検体の部位ごとに分類することで、各部位の領域を示す、前記以前の第1マスク情報と前記以後の第1のマスク情報を作成する第1分類手段と、前記以前と前記以後の4D造影画像データの間で、前記画素値曲線モデルの形状がほぼ一致する部位以外の部位の領域を、前記以前と前記以後の各第1マスク情報から除外することで前記以前の第2マスク情報と前記以後の第2マスク情報を作成する第2分類手段と、前記以前と前記以後のそれぞれの前記第2マスク情報が示す各部位の領域に含まれる各ボクセルに、前記以前と前記以後の画素値曲線のそれぞれから特定される特徴量を割り当てることで前記以前の特徴量画像データと前記以後の特徴量画像データを生成する特徴量画像生成手段と、前記以前と前記以後の特徴量画像のそれぞれの位置を合わせる画像位置合わせ手段と、前記以前と前記以後の4D造影画像データのそれぞれに含まれるボリュームデータに基づき、前記位置合わせに従って位置が合わされた表示用画像データを、前記4D造影画像データごとに生成する表示画像生成手段と、前記4D造影画像データごとの表示用画像データに基づく表示用画像を並べて表示手段に表示させる表示制御手段と、を有することを特徴とする医用画像処理装置である。
請求項8に記載の発明は、コンピュータに、造影剤が注入された被検体を、前記被検体に対する医学的処置の以前と以後で撮影したそれぞれのボリュームデータを含む複数の4D造影画像データを受け付けて、前記以前と前記以後の4D造影画像データのそれぞれに基づいて、各ボクセルにおける画素値の時間変化を表す、前記以前の画素値曲線と前記以後の画素値曲線を作成するカーブ作成機能と、前記以前と前記以後のそれぞれについて、前記被検体の各部位における画素値の時間変化を表す画素値曲線モデルを取得するカーブモデル作成手段と、前記以前と前記以後のそれぞれについて、前記ボクセルの画素値曲線と前記各部位の画素値曲線モデルとを比較して、前記ボクセルの画素値曲線を前記被検体の部位ごとに分類することで、各部位の領域を示す、前記以前の第1マスク情報と前記以後の第1のマスク情報を作成する第1分類機能と、前記以前と前記以後の4D造影画像データの間で、前記画素値曲線モデルの形状がほぼ一致する部位以外の部位の領域を、前記以前と前記以後の各第1マスク情報から除外することで前記以前の第2マスク情報と前記以後の第2マスク情報を作成する第2分類機能と、前記以前と前記以後のそれぞれの前記第2マスク情報が示す各部位の領域に含まれる各ボクセルに、前記以前と前記以後の画素値曲線のそれぞれから特定される特徴量を割り当てることで前記以前の特徴量画像データと前記以後の特徴量画像データを生成する特徴量画像生成機能と、前記以前と前記以後の特徴量画像のそれぞれの位置を合わせる画像位置合わせ機能と、前記以前と前記以後の4D造影画像データのそれぞれに含まれるボリュームデータに基づき、前記位置合わせに従って位置が合わされた表示用画像データを、前記4D造影画像データごとに生成する表示画像生成機能と、前記4D造影画像データごとの表示用画像データに基づく表示用画像を並べて表示装置に表示させる表示制御機能と、を実行させることを特徴とする医用画像処理プログラムである。
The invention according to
According to the eighth aspect of the present invention, a computer receives a plurality of 4D contrast image data including volume data obtained by imaging a subject into which a contrast medium has been injected before and after medical treatment of the subject. A curve creation function for creating the previous pixel value curve and the subsequent pixel value curve, each representing a temporal change of the pixel value in each voxel based on each of the previous and subsequent 4D contrast image data; Curve model creation means for obtaining a pixel value curve model representing a temporal change of pixel values in each part of the subject for each of the previous and the following, and a pixel value of the voxel for each of the previous and the subsequent wherein the curve is compared with the pixel value curve model of each site to classify the pixel value curve of the voxels for each region of the subject, The pixel value curve model between the first classification function for creating the previous first mask information and the subsequent first mask information indicating the region of the part, and the previous and subsequent 4D contrast image data The second mask information before and the second mask information after the second are created by excluding the regions of the parts other than the parts where the shapes of the first and second masks substantially coincide with each other from the previous and subsequent first mask information. A feature amount specified from each of the previous and subsequent pixel value curves is assigned to each voxel included in each region indicated by the classification function and each of the second mask information before and after the second mask information. A feature amount image generation function for generating the previous feature amount image data and the subsequent feature amount image data, and an image registration function for aligning the positions of the previous and subsequent feature amount images. A display image generation function for generating, for each 4D contrast image data, display image data that is aligned according to the alignment based on volume data included in each of the previous and subsequent 4D contrast image data; A medical image processing program for executing a display control function for arranging display images based on display image data for each 4D contrast image data and displaying the images on a display device.
この発明によると、各ボクセルにおける画素値の時間変化を表す画素値曲線を求めることで、その画素値曲線に基づいて、各部位の領域を抽出することが可能となる。そして、各4D造影画像データの間で、画素値曲線モデルの形状がほぼ一致する部位以外の部位の領域を、各部位の領域を表す第1マスク情報から除外することで第2マスク情報を作成する。これにより、画像の位置合わせ処理に適さない領域をマスク情報から除外することができる。その第2マスク情報に基づいて特徴量画像を求め、その特徴量画像によって画像の位置合わせを行うことで、位置合わせ処理に適さない領域を除いて、画像の位置合わせを行うことが可能となる。このように、位置合わせ処理に適さない領域を除いて画像の位置合わせが可能となるため、画像の位置合わせをより正確に行うことが可能となる。 According to the present invention, by obtaining a pixel value curve representing a temporal change in pixel value in each voxel, it is possible to extract the region of each part based on the pixel value curve. Then, between each 4D contrast image data, the second mask information is created by excluding the region other than the region where the shape of the pixel value curve model substantially matches from the first mask information representing each region. To do. As a result, an area that is not suitable for image alignment processing can be excluded from the mask information. By obtaining a feature amount image based on the second mask information and performing image alignment using the feature amount image, it is possible to perform image alignment except for an area that is not suitable for alignment processing. . As described above, since it is possible to perform image alignment except for a region that is not suitable for the alignment processing, it is possible to perform image alignment more accurately.
この発明の実施形態に係る医用画像処理装置について図1を参照して説明する。図1は、この発明の実施形態に係る医用画像処理装置を示すブロック図である。 A medical image processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing a medical image processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
医用画像診断装置100は、超音波診断装置、X線CT装置、又はMRI装置などの撮影装置で構成されて、被検体の医用画像データを取得する。医用画像診断装置100にて取得された医用画像データは、医用画像処理装置1に出力されて、画像記憶部9に記憶される。例えば、医用画像診断装置100は、被検体の3次元領域を撮影することで、撮影された時間が異なる複数のボリュームデータを取得し、画像記憶部9は、医用画像診断装置100によって取得された複数のボリュームデータを記憶する。
The medical image
この実施形態では、いわゆる造影撮影を行う。点滴又は血管注射によって被検体内に注入された造影剤は血流に乗って体内を移動し、目的臓器に達する。造影剤が浸透する際の造影効果の有無又は程度の違いを観察し、また、造影された部分の形状を観察することにより、病変又は臓器の異常を発見することができる。この実施形態では、肝臓を撮影対象とし、RFA法を用いた焼灼治療を1例にして説明する。具体的には、焼灼治療前(術前)に、医用画像診断装置100によって造影撮影を行うことで、撮影された時間が異なる複数のボリュームデータを取得する。さらに、焼灼治療後(術後)に、医用画像診断装置100によって造影撮影を行うことで、撮影された時間が異なる複数のボリュームデータを取得する。術前の撮影と術後の撮影とにおいて、被検体に注入された造影剤は肝臓に流入する。その間、医用画像診断装置100は撮影しているため、造影剤が肝臓に流入する様子が表された複数のボリュームデータを取得することができる。
In this embodiment, so-called contrast imaging is performed. The contrast agent injected into the subject by drip or blood vessel injection travels in the bloodstream and reaches the target organ. By observing the presence or absence of the contrast effect when the contrast agent permeates or the difference in the degree thereof, and observing the shape of the contrasted portion, it is possible to discover abnormalities in the lesion or organ. In this embodiment, a liver is taken as an imaging target, and ablation treatment using the RFA method will be described as an example. Specifically, before the ablation treatment (before surgery), the medical image
また、医用画像診断装置100は、各ボリュームデータが撮影された時間を付帯情報として各ボリュームデータに付帯させる。
Further, the medical image
医用画像処理装置1は、医用画像診断装置100にて取得されたが複数の画像の位置を合わせる。この実施形態では1例として、焼灼治療前(術前)に取得された画像の位置と、焼灼治療後(術後)に取得された画像の位置とを合わせる場合について説明する。例えば、焼灼治療の効果を確認するために、術前に取得された画像の位置と、術後に取得された画像の位置とを合わせて表示する。
The medical
ここで、術前に造影撮影することで取得された画像であって、組織を表わす画像を図2に示す。図2は、造影剤が流入する様子を順番に表わす画像を示す図である。図2に示す画像は、医用画像診断装置100に超音波診断装置を用いて撮影することで取得された画像である。画像201は、造影剤が肝臓に流入する前に撮影された画像である。そして、早期相、門脈相、及び後期相と時間が経過するに従って、血管、腫瘍、及び周辺組織へと造影剤が流入していく。例えば、早期相に取得された画像202には、造影剤が血管に流入している様子が表されている。また、門脈相に取得された画像203には、造影剤が腫瘍に流入している様子が表されている。また、後期相に取得された画像204には、造影剤が周辺組織に流入している様子が表されている。このように、早期相から後期相にかけて、造影剤の濃染領域が、血管、腫瘍、及び周辺組織へと移行していくことがわかる。ここで、造影剤の濃染の時間変化を表す曲線を、Time−Density Curve(TDC)と称する。例えば、各部位における輝度値(画素値)の時間変化を表す曲線をTDCとする。TDCにおいては、組織に造影剤が流入した場合にその組織の輝度値が大きくなる。そのため、輝度値の大きさが造影剤の濃染の状態を表している。従って、各部位における輝度値の時間変化を表すTDCは、各部位における造影剤の濃染の時間変化(造影剤の濃染過程)を表していることになる。
Here, FIG. 2 shows an image representing tissue obtained by contrast imaging before surgery. FIG. 2 is a diagram showing images sequentially representing the state in which the contrast medium flows. The image shown in FIG. 2 is an image acquired by photographing the medical image
また、焼灼治療後(術後)においては、焼灼された腫瘍は造影剤によって濃染されない。そのため、術前と術後とにおいて、腫瘍の輝度値(画素値)の時間変化が著しく異なる。すなわち、腫瘍においては、Time−Density Curveの形状が、術前と術後とで著しく異なる。この実施形態に係る医用画像処理装置1は、造影剤の濃染領域の時間変化を用いて、医用画像から各部位の領域を抽出し、各部位を表すマスク情報を用いて、複数の医用画像の位置を合わせる。
In addition, after the ablation treatment (after surgery), the ablated tumor is not darkly stained by the contrast medium. Therefore, the temporal change in the brightness value (pixel value) of the tumor is significantly different before and after the operation. That is, in the tumor, the shape of the Time-Density Curve is remarkably different between before and after the operation. The medical
なお、この実施形態における被検体の部位には、病変部位も含まれるものとする。例えば、血管や肝実質などの他、肝腫瘍や焼灼された後の腫瘍もこの実施形態の部位に含まれる。 It should be noted that the site of the subject in this embodiment includes a lesion site. For example, in addition to blood vessels and liver parenchyma, liver tumors and tumors after cauterization are also included in the site of this embodiment.
(医用画像処理装置1)
医用画像処理装置1は、データ処理部2と、画像処理部5と、画像記憶部9と、データ記憶部10と、表示制御部11と、ユーザインターフェース(UI)12とを備えている。医用画像処理装置1は、撮影された時間がそれぞれ異なる複数のボリュームデータに基づいて、複数の画像の位置を合わせる。この実施形態では、焼灼治療前(術前)に取得された画像の位置と、焼灼治療後(術後)に取得された画像の位置とを合わせる。なお、術前の画像と術後の画像とは、同じ種類の医用画像診断装置にて取得された画像であっても良いし、異なる種類の医用画像診断装置にて取得された画像であっても良い。以下、医用画像処理装置1の各部について説明する。
(Medical image processing apparatus 1)
The medical
(画像記憶部9)
画像記憶部9は、医用画像診断装置100による造影撮影によって取得された、撮影された時間が異なる複数のボリュームデータを記憶する。ここで、造影撮影によって取得された複数のボリュームデータであって、撮影された時間が異なる複数のボリュームデータを、「4D造影画像データ」と称する。例えば、焼灼治療前(術前)に、医用画像診断装置100によって造影撮影を行うことで、焼灼治療前における4D造影画像データを取得する。同様に、焼灼治療後(術後)に、医用画像診断装置100によって造影撮影を行うことで、焼灼治療後における4D造影画像データを取得する。術前と術後とにおいてそれぞれ取得された4D造影画像データは、画像記憶部9に記憶される。なお、術前に取得された4D造影画像データには、術前に取得された画像であることを示す識別情報が付帯されている。同様に、術後に取得された4D造影画像データには、術後に取得された画像であることを示す識別情報が付帯されている。これにより、識別情報に基づいて、術前又は術後に取得された4D造影画像データを画像記憶部9から読み出すことができる。なお、画像記憶部9がこの発明の「記憶手段」の1例に相当する。また、焼灼治療前(術前)に取得された4D造影画像データが、この発明の「第1の4D造影画像データ」の1例に相当し、焼灼治療後(術後)に取得された4D造影画像データが、この発明の「第2の4D造影画像データ」の1例に相当する。
(Image storage unit 9)
The image storage unit 9 stores a plurality of volume data acquired by contrast imaging by the medical image
(データ処理部2)
データ処理部2は、カーブモデル作成部3とマスク作成部4とを備えて、各部位におけるTime−Density Curveのモデル(以下、「TDCモデル」と称する)を特定し、そのTDCモデルと4D造影画像データとに基づいて、各部位の領域を表すマスク情報を生成する。以下、カーブモデル作成部3とマスク作成部4とについて説明する。
(Data processing unit 2)
The
(カーブモデル作成部3)
カーブモデル作成部3は、カーブ作成部31と、分類部32と、平均カーブ作成部33と、カーブモデル特定部34とを備えて、各部位におけるTDCモデルを作成する。
(Curve model creation part 3)
The curve
ここで、術前における肝臓のTDCモデルの一般例と、術後における肝臓のTDCモデルの一般例とを図3を参照して説明する。図3は、時間に対する各部位の輝度の変化を表すグラフ(TDC)を示す図である。図3(a)に、術前における肝臓のTDCモデルの一般例を示し、図3(b)に、術後における肝臓のTDCモデルの一般例を示す。図3(a)と図3(b)とにおいて、横軸が時間を示し、縦軸が画像の輝度を示している。図3(a)において、TDCモデル301は、血管における輝度値(画素値)の一般的な時間変化を表している。すなわち、TDCモデル301は、血管における造影剤の一般的な濃染過程を表している。また、TDCモデル302は、正常な肝実質における輝度値の一般的な時間変化を表している。また、TDCモデル303は、肝腫瘍における輝度値の一般的な時間変化を表している。一方、図3(b)において、TDCモデル401は、血管における輝度値の一般的な時間変化を表している。また、TDCモデル402は、正常な肝実質における輝度値の一般的な時間変化を表している。また、TDCモデル403は、肝腫瘍における輝度値の一般的な時間変化を表している。TDCモデル301〜303と、TDCモデル401〜403とは、例えば統計的にも求められたグラフである。
Here, a general example of the TDC model of the liver before surgery and a general example of the TDC model of the liver after surgery will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing a graph (TDC) showing a change in luminance of each part with respect to time. FIG. 3A shows a general example of the TDC model of the liver before the operation, and FIG. 3B shows a general example of the TDC model of the liver after the operation. 3A and 3B, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates image brightness. In FIG. 3A, a
図3(a)と図3(b)とに示すように、TDCモデル301とTDCモデル401とは、ほぼ同じ形状のグラフとなっており、形状が著しく異なることはない。このように、血管においては、濃染の過程が術前と術後とで著しく異なることはなく、ほぼ一致する。同様に、TDCモデル302とTDCモデル402とは、ほぼ同じ形状のグラフとなっており、形状が著しく異なることはない。このように、正常な肝実質においては、濃染の過程が術前と術後とで著しく異なることはない。血管においては、早期相で輝度値が最大となり、時間とともに緩やかに輝度値が小さくなる。また、正常な肝実質においては、門脈相以降で輝度値が最大になり、その直後に輝度値が小さくなって元の大きさに下がる。
As shown in FIGS. 3A and 3B, the
一方、TDCモデル303とTDCモデル403とを比べると、形状が著しく異なっていることがわかる。すなわち、術前と術後とでは、腫瘍における造影剤の濃染の過程は著しく異なっている。術前では、早期相で輝度値が最大となり、直後に急激に輝度値が小さくなる。一方、術後では、焼灼によって組織が破壊されているため造影剤の濃染が発生せず、その結果、輝度値は変化しない。 On the other hand, when the TDC model 303 and the TDC model 403 are compared, it can be seen that the shapes are significantly different. That is, the process of dark staining of the contrast medium in the tumor is significantly different before and after surgery. Before the operation, the luminance value becomes maximum in the early phase, and immediately after that, the luminance value decreases rapidly. On the other hand, after the operation, since the tissue is destroyed by cauterization, dark staining of the contrast agent does not occur, and as a result, the luminance value does not change.
カーブモデル作成部3は、焼灼治療前(術前)と焼灼治療後(術後)とにおける血管のTDCモデル、正常な肝実質のTDCモデル、及び肝腫瘍のTDCモデルを作成する。この実施形態では、カーブモデル作成部3は、図3(a)と図3(b)とに示す一般的に推定されるTDCモデルを用いても良いし、実際に撮影された4D造影画像データに基づいて術前と術後とにおける各部位のTDCモデルを作成しても良い。図3に示す一般的に推定される各部位のTDCモデルは、データ記憶部10に予め記憶されている。各部位のTDCモデルには、各部位を示す識別情報が付帯されている。なお、カーブモデル作成部3が、この発明の「カーブモデル作成手段」の1例に相当し、TDCモデルが、この発明の「画素値曲線モデル」の1例に相当する。また、焼灼治療前(術前)におけるTDCモデルが、この発明の「第1の画素値曲線モデル」の1例に相当し、焼灼治療後(術後)におけるTDCモデルが、この発明の「第2の画素値曲線モデル」の1例に相当する。以下では、実際に撮影された4D造影画像データに基づいて各部位のTDCモデルを作成するための処理について説明する。
The curve
(カーブ作成部31)
カーブ作成部31は、術前に取得された4D造影画像データと、術後に取得された4D造影画像データとを画像記憶部9から読み込む。そして、カーブ作成部31は、ボリュームデータを構成する各ボクセルのTDCをそれぞれ求める。すなわち、カーブ作成部31は、4D造影画像データを構成する各時間におけるボリュームデータに基づいて、ボリュームデータを構成する各ボクセルの輝度値(画素値)の時間変化をボクセルごとに求める。この輝度値の時間変化がボクセルのTDCとして定義される。カーブ作成部31は、術前における4D造影画像データに基づいて術前における各ボクセルのTDCを求め、さらに、術後における4D造影画像データに基づいて術後における各ボクセルのTDCを求める。そして、カーブ作成部31は、術前と術後とにおける各ボクセルのTDCを、分類部32とマスク作成部4の第1分類部41とに出力する。また、カーブ作成部31は、術前と術後とにおける各ボクセルのTDCをデータ記憶部10に記憶させる。なお、カーブ作成部31は、術前における各ボクセルのTDCに、術前に取得された画像に基づくデータであることを示す識別情報を付帯させ、術後における各ボクセルのTDCに、術後の取得された画像に基づくデータであることを示す識別情報を付帯させる。なお、カーブ作成部31が、この発明の「カーブ作成手段」の1例に相当し、各ボクセルのTDCがこの発明の「輝度曲線」の1例に相当する。また、焼灼治療前(術前)における各ボクセルのTDCが、この発明の「第1の画素値曲線」の1例に相当し、焼灼治療後(術後)における各ボクセルのTDCが、この発明の「第2の画素値曲線」の1例に相当する。
(Curve creation unit 31)
The
また、各部位における輝度値(輝度値)の変化率の時間変化を表す曲線をTDCとしても良い。この場合、カーブ作成部31は、各ボクセルにおける輝度値の変化率の時間変化を求め、変化率の時間変化を表す曲線を、各ボクセルのTDCとして定義する。この実施形態では1例として、輝度値の時間変化を表す曲線をTDCとして、各処理について説明する。
Further, a curve representing the change over time of the change rate of the luminance value (luminance value) in each part may be TDC. In this case, the
(分類部32)
分類部32は、公知の方法によって、術前における各ボクセルのTDCを類似するカーブごとに分類し、さらに、術後における各ボクセルのTDCを類似するカーブごとに分類する。例えば、分類部32は、各ボクセルのTDCをフィッティングさせ、輝度値(曲線の形状)の差異が所定の範囲内に含まれるTDCを類似するカーブとして分類する。なお、分類部32が、この発明の「分類手段」の1例に相当する。
(Classification part 32)
The
(平均カーブ作成部33)
そして、平均カーブ作成部33は、分類ごとにTDCの輝度値(画素値)の平均値を求めることで、輝度値の平均値を有する平均TDCを分類ごとに求める。これにより、平均カーブ作成部33は、輝度値が平均値となる平均TDCを、術前のTDCと術後のTDCとについてそれぞれ求める。そして、平均カーブ作成部33は、術前における各平均TDCと、術後における各平均TDCとをカーブモデル特定部34に出力する。なお、平均カーブ作成部33が、この発明の「平均カーブ作成手段」の1例に相当し、平均TDCが、この発明の「平均画素値曲線」の1例に相当する。
(Average curve creation unit 33)
Then, the average
(カーブモデル特定部34)
カーブモデル特定部34は、一般的に推定される各部位におけるTDCモデルをデータ記憶部10から読み込み、各平均TDCと一般的に推定される各部位におけるTDCモデルとを比較して、各平均TDCがいずれの部位におけるTDCに該当するかを特定する。カーブモデル特定部34は、術前の平均TDCと術後の平均TDCとについてそれぞれ、各平均TDCがいずれの部位におけるTDCに該当するかを特定する。すなわち、カーブモデル特定部34は、術前の各平均TDCと、術前の各部位における一般的なTDCモデルとを比較して、術前の各平均TDCがいずれの部位におけるTDCに該当するかを特定する。同様に、カーブモデル特定部34は、術後の各平均TDCと、術後の各部位における一般的なTDCモデルとを比較して、術後の各平均TDCがいずれの部位におけるTDCに該当するかを特定する。
(Curve model specifying unit 34)
The curve
具体的には、カーブモデル特定部34は、術前と術後とにおける各平均TDCが、血管におけるTDCモデル、腫瘍におけるTDCモデル、又は正常肝実質におけるTDCモデルのうち、いずれのTDCモデルに該当するかを特定する。これにより、術前と術後とにおける各平均TDCを、部位ごとに分類することができる。そして、カーブモデル特定部34は、部位ごとに分類した各平均TDCを、各部位におけるTDCモデルとして定義する。なお、カーブモデル特定部34は、各部位におけるTDCモデルに、各部位を示す識別情報を付帯させる。例えば、平均TDCが、血管におけるTDCモデルに該当する場合は、その平均TDCは血管における輝度値の時間変化を表していることになる。この場合、カーブモデル特定部34は、血管におけるTDCモデルとして定義された平均TDCに、血管を示す識別情報を付帯させる。このようにして、カーブモデル特定部34は、術前と術後とにおける各平均TDCを、各部位に分類する。
Specifically, in the curve
例えば、カーブモデル特定部34は、各平均TDCが表す曲線の特徴を特定し、一般的に推定されるTDCモデルが表す曲線の特徴を特定する。そして、カーブモデル特定部34は、各平均TDCが表す曲線の特徴と、一般的に推定されるTDCモデルが表す曲線の特徴とを比べることで、各平均TDCがいずれのTDCモデルに該当するかを特定する。1例として、カーブモデル特定部34は、所定時相間における輝度値の変化量を各平均TDCについて求め、さらに、所定時相間における輝度値の変化量を各TDCモデルについて求める。そして、カーブモデル特定部34は、各平均TDCの変化量とTDCモデルの変化量との差を求め、変化量の差が所定値以内に含まれる平均TDCを、そのTDCモデルとして定義する。
For example, the curve
分類された平均TDCは、その部位のTDCモデルを表していることになり、その部位のTDCモデルとして定義される。これにより、実際に撮影された4D造影画像データに基づくTDCモデルが作成されたことになる。そして、術前と術後とにおける各部位のTDCモデルは、データ記憶部10に記憶される。なお、カーブモデル特定部34が、この発明の「カーブモデル特定手段」の1例に相当する。また、一般的に推定されるTDCモデルが、この発明の「推定画素値曲線モデル」の1例に相当する。
The classified average TDC represents the TDC model of the part, and is defined as the TDC model of the part. As a result, a TDC model based on actually captured 4D contrast image data is created. The TDC model of each part before and after the operation is stored in the
(マスク作成部4)
マスク作成部4は、第1分類部41と第2分類部42とを備えて、ボリュームデータを構成する各ボクセルを各部位に分類することで、各部位の領域を示すマスク情報を作成する。以下、第1分類部41の処理内容と第2分類部42の処理内容とについて説明する。
(Mask creation unit 4)
The mask creation unit 4 includes a
(第1分類部41)
第1分類部41は、術前と術後とにおける各ボクセルのTDCをカーブ作成部31から受け付け、さらに、術前と術後とにおける各部位のTDCモデルをデータ記憶部10から読み込む。そして、第1分類部41は、各ボクセルのTDCと、各部位のTDCモデルとを比較して、各ボクセルのTDCがいずれの部位のTDCモデルに該当するかを特定することで、各ボクセルのTDCを各部位に分類する。例えば、第1分類部41は、各ボクセルのTDCと、各部位のTDCモデルとを比較して、各ボクセルのTDCがそれぞれ類似するTDCモデルを特定することで、各ボクセルのTDCがいずれの部位のTDCモデルに該当するかを特定する。1例として、第1分類部41は、所定時相間における輝度値の変化量を各ボクセルのTDCについて求め、さらに、所定時相間における輝度値の変化量を各部位のTDCモデルについて求める。そして、第1分類部41は、各ボクセルの変化量とTDCモデルの変化量との差を求め、変化量の差が所定値以内に含まれるボクセルのTDCを、その部位のTDCモデルに類似するTDCとする。このようにして、第1分類部41は、各ボクセルのTDCに類似するTDCモデルを特定する。なお、各ボクセルのTDCと、TDCモデルとの類似度の分析は、公知の類似評価関数を用いて行うことができる。
(First classification unit 41)
The
第1分類部41は、術前における各ボクセルのTDCと、術前における各部位のTDCモデルとを比較することで、術前における各ボクセルのTDCを各部位に分類する。同様に、第1分類部41は、術後における各ボクセルのTDCと、術後における各部位のTDCモデルとを比較することで、術後における各ボクセルのTDCを各部位に分類する。これにより、第1分類部41は、各ボクセルが各部位に分類された第1マスク情報を作成する。第1分類部41は、術前における第1マスク情報と、術後における第1マスク情報とを作成する。このとき、第1分類部41は、カーブモデル特定部34によって定義された各部位のTDCモデルを用いて特定しても良いし、一般的に推定されるTDCモデルを用いて特定しても良い。
The
例えば、第1分類部41は、各ボクセルの位置に、該当する部位を示す識別情報を割り当てる。具体的には、第1分類部41は、TDCが血管のTDCモデルに該当するボクセルの位置に、血管を示す識別情報を割り当てる。また、第1分類部41は、TDCが肝腫瘍のTDCモデルに該当するボクセルの位置に、肝腫瘍を示す識別情報を割り当てる。さらに、第1分類部41は、TDCが正常肝実質のTDCモデルに該当するボクセルの位置に、正常肝実質を示す識別情報を割り当てる。さらに、第1分類部41は、TDCが、血管、肝腫瘍、及び正常肝実質のいずれにも該当しないボクセルの位置に、非画像領域(処理対象外の領域)を示す識別情報を割り当てる。非画像領域は、画像の位置合わせに用いられない画像領域を表している。これにより、第1マスク情報は、各部位の領域を表すことになる。第1マスク情報は、3次元のボリュームデータを構成する各ボクセルに、部位を示す識別情報を割り当てた情報であるため、3次元のマスク情報である。
For example, the
例えば、識別情報として数値を用いる。1例として、血管を表す数値(識別情報)を「0」とし、肝腫瘍を表す数値を「1」とし、正常肝実質を表す数値を「2」とし、非画像領域を表す数値を「−1」とする。そして、第1分類部41は、TDCが血管のTDCモデルに該当するボクセルの位置に、血管を示す数値「0」を割り当てる。また、第1分類部41は、TDCが肝腫瘍のTDCモデルに該当するボクセルの位置に、肝腫瘍を示す数値「1」を割り当てる。また、第1分類部41は、TDCが正常肝実質に該当するボクセルの位置に、正常肝実質を示す数値「2」を割り当てる。さらに、第1分類部41は、TDCが、血管、肝腫瘍、及び正常肝実質のいずれにも該当しないボクセルの位置に、非画像領域を示す数値「−1」を割り当てる。なお、識別情報として用いる数値を、以下では「クラスタリング値」と称する場合がある。
For example, a numerical value is used as identification information. As an example, a numerical value (identification information) representing a blood vessel is “0”, a numerical value representing a liver tumor is “1”, a numerical value representing a normal liver parenchyma is “2”, and a numerical value representing a non-image area is “−”. 1 ”. Then, the
以上のように、第1分類部41は、部位を示す識別情報が各ボクセルの位置に割り当てられた第1マスク情報を作成する。第1分類部41は、術前における各ボクセルのTDCと、術前における各部位のTDCモデルとを比較することで、術前における第1マスク情報を作成する。同様に、第1分類部41は、術後における各ボクセルのTDCと、術後における各部位のTDCモデルとを比較することで、術後における第1マスク情報を作成する。
As described above, the
ここで、マスク情報について図4を参照して説明する。図4は、マスク情報を模式的に示す図である。画像500は、術前に取得されたボリュームデータに基づく画像である。マスク501は、第1分類部41によって各部位の識別情報が割り当てられる前のマスクを示しており、ボリュームデータの各ボクセルの位置を模式的に表している。第1マスク情報510は、第1分類部41によって作成された術前における第1マスク情報である。また、画像600は、術後に取得されたボリュームデータに基づく画像である。マスク510は、第1分類部41によって各部位の識別情報が割り当てられる前のマスクを示しており、ボリュームデータの各ボクセルの位置を模式的に表している。第1マスク情報610は、第1分類部41によって作成された術後における第1マスク情報である。なお、図4においては、説明の便宜上、第1マスク情報510と第2マスク情報610とを平面的に表わしている。この実施形態では、ボリュームデータを構成する各ボクセルに部位を示す識別情報を割り当てることで第1マスク情報を作成しているため、第1マスク情報510と第2マスク情報610とは、部位を示す識別情報が3次元の領域に分布して割り当てられた情報である。
Here, the mask information will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram schematically showing mask information. The
第1マスク情報510と第2マスク情報610とにおいて、数値「0」が割り当てられている領域が血管の領域を示し、数値「1」が割り当てられている領域が肝腫瘍の領域を示し、数値「2」が割り当てられている領域が「正常肝実質」の領域を表している。また、数値「−1」が割り当てられている領域が「非画像領域」を表している。腫瘍の領域においては、術前と術後とで輝度値(画素値)が変化するが、腫瘍以外の領域においては、術前と術後とで輝度値(画素値)は変化しない。
In the
第1分類部41は、術前と術後とにおける第1マスク情報を、第2分類部42とデータ記憶部10とに出力する。データ記憶部10は、術前と術後とにおける第1マスク情報を記憶する。なお、第1分類部41が、この発明の「第1分類手段」の1例に相当する。
The
(第2分類部42)
第2分類部42は、第1分類部41から出力された第1マスク情報を受け付けて、第1マスク情報に表わされた領域のうち、画像の位置合わせの対象に適さない領域を、非画像領域に再分類する。この再分類によって作成されたマスク情報を第2マスク情報とする。例えば、第2分類部42は、TDCモデルの形状が術前と術後とにおいてほぼ一致する部位以外の部位の領域を、第1マスク情報から除外することで第2マスク情報を作成する。TDCモデルの形状が術前と術後とにおいてほぼ一致する部位以外の部位では、輝度値(画素値)が著しく変化するため、画像の位置合わせの対象に適さない。そのため、輝度値が著しく変化する部位の領域を第1マスク情報から除外する。
(Second classification unit 42)
The
この実施形態では、第1分類部41によって肝腫瘍に分類された領域を第1マスク情報から除外するために、肝腫瘍に分類された領域を非画像領域に再分類する。具体的には、第2分類部42は、数値「1」が割り当てられているボクセルの位置に、非画像領域を示す数値「−1」を割り当てる。腫瘍の領域においては、術前と術後とで輝度値(画素値)が著しく変化するため、腫瘍の領域は、画像の位置合わせの対象に適さない。例えば図3に示すように、腫瘍の領域においては、術前と術後とでTDCモデルの形状が著しく異なり、その形状がほぼ一致することはない。そのため、肝腫瘍に分類されたボクセルを位置合わせの対象から外すために、肝腫瘍に該当するボクセル(領域)を非画像領域に再分類する。第2分類部42は、第2マスク情報を画像処理部5の特徴量画像生成部6に出力する。また、第2マスク情報をデータ記憶部10に記憶させる。なお、第2分類部42が、この発明の「第2分類手段」の1例に相当する。
In this embodiment, in order to exclude the region classified as a liver tumor by the
(画像処理部5)
画像処理部5は、特徴量画像生成部6と、位置合わせ部51と、表示画像生成部52とを備えて、画像の位置合わせに用いられる特徴量画像データの生成、画像の位置合わせ、及び、表示用の画像データの作成を行う。以下、特徴量画像生成部6と、位置合わせ部51と、表示画像生成部52とについて説明する。
(Image processing unit 5)
The image processing unit 5 includes a feature amount
(特徴量画像生成部6)
特徴量画像生成部6は、第1画像生成部7と第2画像生成部8とを備えている。特徴量画像生成部6は、マスク作成部4から出力された第2マスク情報を受け付けて、その第2マスク情報に基づいて、画像の位置合わせに用いられる特徴量画像データを生成する。このとき、特徴量画像生成部6は、術前における第2マスク情報に基づいて術前における特徴量画像データを生成し、術後における第2マスク情報に基づいて術後における特徴量画像データを生成する。この実施形態では、第1画像生成部7と第2画像生成部8とで、それぞれ特徴量画像データを生成する。画像の位置合わせに用いる特徴量画像データとしては、第1画像生成部7によって生成された特徴量画像データを用いても良いし、第2画像生成部8によって生成された特徴量画像データを生成しても良い。なお、医用画像処理装置1は、第1画像生成部7と第2画像生成部8とを両方備えていても良いし、いずれか一方の画像生成部を備えていても良い。なお、特徴量画像生成部6が、この発明の「特徴量画像生成手段」の1例に相当する。
(Feature image generator 6)
The feature amount
(第1画像生成部7)
第1画像生成部7は、第2マスク情報が示す各部位の領域に含まれる各ボクセルに、各ボクセルのTDCから特定される特徴量を割り当てることで、特徴量画像データを生成する。例えば、第1画像生成部7は、各ボクセルのTDCをデータ記憶部10から読み込み、任意時相間における輝度値(画素値)の変化量をボクセルごとに求める。ここでは、輝度値(画素値)の変化量が特徴量の1例に相当する。また、任意の時相は、操作者が操作部14を用いて指定することができる。操作者は操作部14を用いて所望の時相を指定する。具体的には、2つの異なる時相を指定する。操作部14によって指定された2つの時相を示す情報は、ユーザインターフェース(UI)12から画像処理部5に出力される。第1画像生成部7は、操作部14によって指定された2つの時相を示す情報を受け付けて、それら2つの時相の間における輝度値の変化量をボクセルごとに求める。この実施形態では、第1画像生成部7は、術前における各ボクセルのTDCをデータ記憶部10から読み込み、任意時相間における輝度値の変化量をボクセルごとに求め、さらに、術後における各ボクセルのTDCをデータ記憶部10から読み込み、任意時相間における輝度値の変化量をボクセルごとに求める。そして、第1画像生成部7は、マスク作成部4から出力された第2マスク情報を受け付け、その第2マスク情報に表わされている各部位の領域であって、非画像領域を除いた領域の各ボクセルの位置に、輝度値の変化量をマッピングする。具体的には、第1画像生成部7は、第2マスク情報のうち、非画像領域を示す値「−1」が割り当てられている領域(ボクセル)を除いて、血管を示す値「0」が割り当てられている領域と、正常肝実質を示す値「2」が割り当てられている領域とにそれぞれ、輝度値の変化量をマッピングする。上述したように、肝腫瘍に特定された領域には、非画像領域を示す値「−1」が割り当てられているため、肝腫瘍の領域には、輝度値の変化量はマッピングされない。非画像領域を除いて輝度値の変化量がマッピングされた画像データが、画像の位置合わせに用いられる特徴量画像データとなる。なお、説明の便宜上、第1画像生成部7によって生成された特徴量画像データを、「第1特徴量画像データ」と称することとする。第1画像生成部7は、第1特徴量画像データを位置合わせ部51と画像記憶部9とに出力する。画像記憶部9は、第1特徴量画像データを記憶する。
(First image generation unit 7)
The first image generation unit 7 generates feature amount image data by assigning a feature amount specified from the TDC of each voxel to each voxel included in each region indicated by the second mask information. For example, the first image generation unit 7 reads the TDC of each voxel from the
また、第1画像生成部7は、第2マスク情報が示す各部位の領域のうち、非画像領域を除いた領域で表わされる画像データを第1特徴量画像データとしても良い。すなわち、第1画像生成部7は、クラスタリング値(識別情報)が割り当てられている第2マスク情報をそのまま第1特徴量画像データとして用いても良い。ここでは、クラスタリング値(識別情報)が特徴量の1例に相当する。具体的には、第1画像生成部7は、第2マスク情報が示す領域のうち、非画像領域を示す値「−1」が割り当てられている領域を除いた画像データを、第1特徴量画像データと定義する。 In addition, the first image generation unit 7 may use, as the first feature amount image data, image data represented by a region excluding the non-image region among regions of each part indicated by the second mask information. That is, the first image generation unit 7 may use the second mask information to which the clustering value (identification information) is assigned as it is as the first feature amount image data. Here, the clustering value (identification information) corresponds to an example of the feature amount. Specifically, the first image generation unit 7 uses, as the first feature amount, image data obtained by excluding an area to which a value “−1” indicating a non-image area is assigned among the areas indicated by the second mask information. Defined as image data.
(第2画像生成部8)
第2画像生成部8は、変化量算出部81と画素値変換部82とを備えて、第1画像生成部7とは異なる処理によって特徴量画像データを生成する。第2画像生成部8によって生成された特徴量画像データを、「第2特徴量画像データ」と称することとする。医用画像診断装置の種類や造影濃染の時相などの撮影条件が異なる医用画像同士の位置を合わせたり、組織的に変化する領域の有無や焼灼された腫瘍領域の有無などの撮影対象が異なる医用画像同士の位置を合わせたりする場合がある。この実施形態では、(1)医用画像診断装置特有の輝度分布を考慮した輝度値(画素値)の調整、(2)撮影された時相が異なる画像同士の位置を合わせるための輝度値(画素値)の調整、及び、(3)位置合わせに適さない領域に対する輝度値(画素値)の設定を行って、位置合わせ用の特徴量画像データを生成する。この実施形態では、第2マスク情報において、肝腫瘍の領域が位置合わせに適さない領域に分類されているため、輝度値の設定(3)は、第2マスク情報によって行われている。第2画像生成部8は、輝度値の設定(1)と輝度値の設定(2)とを行って、位置合わせ用の特徴量画像データを生成する。
(Second image generation unit 8)
The second image generation unit 8 includes a change
この実施形態では1例として、焼灼治療前(術前)においては、医用画像診断装置100にX線CT装置を用いて造影撮影することで4D造影画像データ(以下、「4DCT造影画像データ」と称する)を取得する。また、焼灼治療後(術後)においては、医用画像診断装置100に超音波診断装置を用いて造影撮影することで4D造影画像データ(以下、「4D超音波造影画像データ」と称する)を取得する。ここでは1例として、門脈相におけるCT造影画像の位置と、後期相における超音波画像の位置とを合わせる場合について説明する。第2画像生成部8は、医用画像診断装置の種類が異なる画像であって、撮影された時相が異なる画像の位置を合わせるために用いられる第2特徴量画像データを生成する。
In this embodiment, as an example, before ablation (preoperative), 4D contrast image data (hereinafter referred to as “4DCT contrast image data”) is obtained by performing contrast imaging using the X-ray CT apparatus for the medical image
第2画像生成部8が第2特徴量画像データを生成する前の段階として、カーブモデル作成部3は、上述した処理と同様に、4DCT造影画像データに基づいて各ボクセルのTDCを求め、各ボクセルのTDCを類似するカーブごとに分類する。そして、カーブモデル作成部3は、分類ごとに平均TDCを求めて、術前における各部位のTDCモデルを特定する。同様に、カーブ作成部3は、4D超音波造影画像データに基づいて各ボクセルのTDCを求め、各ボクセルのTDCを類似するカーブごとに分類する。そして、カーブモデル作成部3は、分類ごとに平均TDCを求めて、術後における各部位のTDCモデルを特定する。上述したように、術前における各部位のTDCモデルと、術後における各部位のTDCモデルとを、データ記憶部10に記憶させる。
As a stage before the second image generation unit 8 generates the second feature amount image data, the curve
また、マスク作成部4は、上述した処理と同様に、術前と術後とにおける各ボクセルのTDCを各部位に分類することで、術前の第1マスク情報と術後の第1マスク情報とを作成する。さらに、マスク作成部4は、肝腫瘍に分類された領域を非画像領域に分類することで、術前の第2マスク情報と術後の第2マスク情報とを作成する。術前の第2マスク情報は、4DCT造影画像データに基づいて作成されたマスク情報であり、術後の第2マスク情報は、4D超音波造影画像データに基づいて作成されたマスク情報である。上述したように、術前の第2マスク情報と術後の第2マスク情報とを、データ記憶部10に記憶させる。
Moreover, the mask preparation part 4 classify | categorizes TDC of each voxel before and after operation into each site | part similarly to the process mentioned above, The 1st mask information before an operation and the 1st mask information after an operation And create. Further, the mask creation unit 4 creates the pre-operative second mask information and the post-operative second mask information by classifying the region classified as a liver tumor into a non-image region. The second mask information before surgery is mask information created based on 4DCT contrast image data, and the second mask information after surgery is mask information created based on 4D ultrasound contrast image data. As described above, the preoperative second mask information and the postoperative second mask information are stored in the
ここで、術前における各部位のTDCモデルと、術後における各部位のTDCモデルとを図5を参照して説明する。図5は、時間に対する各部位の輝度の変化を表すグラフ(TDC)を示す図である。図5において、横軸が時間を示し、縦軸が画像の輝度を示している。TDCモデル701、702、703は、術前における4DCT造影画像データに基づいて作成されたTDCモデルである。TDCモデル711、712、713は、術後における4D超音波造影画像データに基づいて作成されたTDCモデルである。TDCモデル701は、術前における血管の輝度値(画素値)の時間変化を表している。また、TDCモデル702は、術前における正常な肝実質の輝度値の時間変化を表している。また、TDCモデル703は、術前における肝腫瘍の輝度値の時間変化を表している。一方、TDCモデル711は、術後における血管の輝度値の時間変化を表している。また、TDCモデル712は、術後における正常肝実質の輝度値の時間変化を表している。また、TDCモデル713は、術後における肝腫瘍の輝度値の時間変化を表している。
Here, a TDC model of each part before surgery and a TDC model of each part after surgery will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram showing a graph (TDC) showing a change in luminance of each part with respect to time. In FIG. 5, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the luminance of the image.
(変化量算出部81)
変化量算出部81は、各部位について、術前のTDCモデルと術後のTDCモデルとの間の変化量を求める。1例として、術前の門脈相(時相t1)におけるCT造影画像の位置と、術後の後期相(時相t2)における超音波造影画像の位置とを合わせる場合について説明する。例えば、操作者が操作部14を用いて術前と術後とにおける所望の時相を指定すると、指定された時相は変化量算出部81に出力される。変化量算出部81は、術前の各部位におけるTDCモデルに基づいて、指定された時相における各部位の輝度値(画素値)を特定する。同様に、変化量算出部81は、術後の各部におけるTDCモデルに基づいて、指定された時相における各部位の輝度値(画素値)を特定する。なお、時相t1がこの発明の「第1時相」の1例に相当し、時相t2がこの発明の「第2時相」の1例に相当する。
(Change amount calculation unit 81)
The change
例えば、操作者が操作部14を用いて術前の門脈相(時相t1)を指定すると、変化量算出部81は、術前の各部位のTDCモデルに基づいて、門脈相における各部位の輝度値(画素値)を特定する。具体的には、変化量算出部81は、術前における血管のTDCモデル701に基づいて、門脈相(時相t1)における血管の輝度値(画素値)を特定する。また、変化量算出部81は、術前における正常肝実質のTDCモデル702に基づいて、門脈相(時相t1)における正常肝実質の輝度値(画素値)を特定する。
For example, when the operator designates the preoperative portal vein phase (time phase t1) using the
また、操作者が操作部14を用いて術後の後期相(時相t2)を指定すると、変化量算出部81は、術後の各部のTDCモデルに基づいて、後期相における各部位の輝度値(画素値)を特定する。具体的には、変化量算出部81は、術後における血管のTDCモデル711に基づいて、後期相(時相t2)における血管の輝度値(画素値)を特定する。また、変化量算出部81は、術後における正常肝実質のTDCモデル712に基づいて、後期相(時相t2)における正常肝実質の輝度値(画素値)を特定する。
Further, when the operator designates the later phase (time phase t2) after the operation using the
そして、変化量算出部81は、術前の輝度値(画素値)と術後の輝度値(画素値)との差分を、各部位についてそれぞれ求める。例えば血管における輝度値の差分を求める場合、図5に示すように、変化量算出部81は、術前の門脈相(時相t1)における血管の輝度値と、術後の後期相(時相t2)における血管の輝度値との差分b1を求める。同様に、正常肝実質における輝度値の差分を求める場合、変化量算出部81は、術前の門脈相(時相t1)における正常肝実質の輝度値と、術後の後期相(時相t2)における正常肝実質の輝度値との差分b2を求める。
Then, the change
さらに、変化量算出部81は、後期相(時相t2)と門脈相(時相t1)との時間差Δtを求める。そして、変化量算出部81は、血管の輝度値(画素値)の差分b1を時間差Δtで除算することで、血管についての変化量(b1/Δt)を求める。同様に、変化量算出部81は、正常肝実質の差分b2を時間差Δtで除算することで、正常肝実質についての変化量(b2/Δt)を求める。変化量算出部81は、血管の変化量(b1/Δt)と、正常肝実質の変化量(b2/Δt)とを画素値変換部82に出力する。なお、変化量算出部81が、この発明の「変化量算出手段」の1例に相当する。
Further, the change
(画素値変換部82)
画素値変換部82は、位置合わせを行う2つの画像データのうち、一方の画像データの輝度値(画素値)を上記の変化量を用いることで、位置合わせの相手方となる他方の画像データの輝度値(画素値)に相当する輝度値(画素値)に変換する。この変換によって、医用画像診断装置の差異による輝度値の調整と、時相が異なることによる輝度値の調整とが行われたことになる。なお、変化量を用いて変換された輝度値が、この発明の「特徴量」の1例に相当する。
(Pixel value converter 82)
The pixel
例えば、術前の門脈相(時相t1)におけるCT造影画像の位置と、術後の後期相(時相t2)における超音波造影画像の位置とを合わせる場合、画素値変換部82は、術前の門脈相(時相t1)におけるCT造影画像データ(ボリュームデータ)を画像記憶部9から読み込み、さらに、術後の後期相(時相t2)における超音波造影画像データ(ボリュームデータ)を画像記憶部9から読み込む。さらに、画素値変換部82は、術前の第2マスク情報と術後の第2マスク情報とをデータ記憶部10から読み込む。
For example, when the position of the CT contrast image in the portal vein phase (time phase t1) before surgery and the position of the ultrasound contrast image in the later phase after surgery (time phase t2) are matched, the pixel
そして、画素値変換部82は、術前の第2マスク情報を用いることで、術前の門脈相(時相t1)のCT造影画像データにおいて、血管の領域と正常肝実質の領域とを特定する。そして、画素値変換部82は、術前の門脈相のCT造影画像データにおける血管領域に含まれる各ボクセルの輝度値(画素値)を、血管の変化量(b1/Δt)を用いることで、術後の後期相における超音波造影画像データの輝度値(画素値)に相当する輝度値(画素値)に変換する。同様に、画素値変換部82は、術前の門脈相のCT造影画像データにおける正常肝実質の領域に含まれる各ボクセルの輝度値(画素値)を、正常肝実質の変化量(b2/Δt)を用いることで、術後の後期相における超音波造影画像データの輝度値(画素値)に相当する輝度値(画素値)に変換する。画素値変換部82によって変換された画像データを、「変換画像データ」と称することにする。
Then, the pixel
例えば、画素値変換部82は、術前の門脈相のCT造影画像データにおける血管領域に含まれる各ボクセルの輝度値(画素値)に、血管の変化量(b1/Δt)を乗算する。その乗算によって、術前の門脈相のCT造影画像データにおける血管領域に含まれる各ボクセルの輝度値(画素値)を、術後の後期相における超音波造影画像データの輝度値(画素値)に相当する輝度値(画素値)に変換する。同様に、画素値変換部82は、術前の門脈相のCT造影画像データにおける正常肝実質の領域に含まれる各ボクセルの輝度値(画素値)に、正常肝実質の変化量(b2/Δt)を乗算する。その乗算によって、術前の門脈相のCT造影画像データにおける正常肝実質に含まれる各ボクセルの輝度値(画素値)を、術後の後期相における超音波造影画像データの輝度値(画素値)に相当する輝度値(画素値)に変換する。
For example, the pixel
この変換処理によって、時相差に起因する輝度値(画素値)の差を調整し、さらに、医用画像診断装置の差異に起因する輝度値(画素値)の差を調整して、CT造影画像の位置と超音波造影画像の位置とを合わせることが可能となる。 This conversion process adjusts the difference in luminance value (pixel value) due to the time phase difference, and further adjusts the difference in luminance value (pixel value) due to the difference in the medical image diagnostic apparatus, so that the CT contrast image It becomes possible to match the position with the position of the ultrasound contrast image.
そして、画素値変換部82は、変換処理が施された術前の変換画像データ(ボリュームデータ)を術前の第2特徴量画像データとして定義し、術後の後期相における超音波造影画像データ(ボリュームデータ)を術後の第2特徴量画像データとして定義する。画素値変換部82は、術前と術後とにおける第2特徴量画像データを位置合わせ部51に出力する。
Then, the pixel
また、画素値変換部82は、術前の門脈相のCT造影画像データの輝度値(画素値)を変換する代わりに、術後の後期相における超音波造影画像データの輝度値(画素値)を変換しても良い。この場合、画素値変換部82は、術後の後期相の超音波造影画像データにおける血管領域に含まれる各ボクセルの輝度値を、血管の変化量(b1/Δt)を用いることで、術前の門脈相におけるCT造影画像データの輝度値に相当する輝度値に変換する。同様に、画素値変換部82は、術後の後期相の超音波造影画像データにおける正常肝実質の領域に含まれる各ボクセルの輝度値を、正常肝実質の変化量(b2/Δt)を用いることで、術前の門脈相におけるCT造影画像データの輝度値に相当する輝度値に変換する。このように、術後の超音波造影画像データの輝度値を変換した場合も、時相差に起因する輝度値の差を調整し、さらに、医用画像診断装置の差異に起因する輝度値の差を調整して、CT造影画像の位置と超音波造影画像の位置とを合わせることが可能となる。そして、画素値変換部82は、術前の門脈相におけるCT造影画像データを術前の第2特徴量画像データとして定義し、変換処理が施された術後の変換画像データを術後の第2特徴量画像データとして定義する。画素値変換部82は、術前と術後とにおける第2特徴量画像データを位置合わせ部51に出力する。なお、画素値変換部82が、この発明の「画素値変換手段」の1例に相当する。
In addition, the pixel
なお、この実施形態では、第2画像生成部8は、異なる医用画像診断装置にて取得された術前の画像と術後の画像とを対象として、異なる時相で取得された画像の輝度値を調整したが、この発明はその処理に限定されない。例えば、第2画像生成部8は、同じ医用画像診断装置にて取得された術前の画像と術後の画像とを対象として、異なる時相で取得された画像の輝度値を調整しても良い。 In this embodiment, the second image generation unit 8 targets the pre-operative image and the post-operative image acquired by different medical image diagnostic apparatuses, and the luminance values of the images acquired at different time phases. However, the present invention is not limited to the processing. For example, even if the second image generation unit 8 adjusts the luminance values of images acquired at different time phases for a preoperative image and a postoperative image acquired by the same medical image diagnostic apparatus. good.
(位置合わせ部51)
位置合わせ部51は、特徴量画像生成部6から術前の特徴量画像データと術後の特徴量画像データとを受け付けて、術前の特徴量画像の位置と術後の特徴量画像の位置とを合わせる。
(Positioning part 51)
The
第1画像生成部7によって第1特徴量画像データを生成した場合は、位置合わせ部51は、第1画像生成部7によって生成された術前の第1特徴量画像データと術後の第1特徴量画像データとを受け付けて、術前の第1特徴量画像の位置と術後の第1特徴量画像の位置とを合わせる。また、第2画像生成部8によって第2特徴量画像データを生成した場合は、位置合わせ部51は、第2画像生成部7によって生成された術前の第2特徴量画像データと術後の第2特徴量画像データとを受け付けて、術前の第2特徴量画像の位置と術後の第2特徴量画像の位置とを合わせる。
When the first feature amount image data is generated by the first image generation unit 7, the
この実施形態では、位置合わせ部51は、特徴量画像に対してMI法(Mutual infomation法)を適用して画像の位置合わせを行う。例えば、位置合わせ部51は、術前の第1特徴量画像と術後の第1特徴量画像とに対してMI法を適用することで、画像の位置合わせを行う。また、位置合わせ部51は、術前の第2特徴量画像と術後の第2特徴量画像とに対してMI法を適用することで、画像の位置合わせを行う。なお、MI法は、文献:Mutimodality Image Registration by Maximization of Mutual Information(1997)に記載されている公知の方法を用いれば良い。
In this embodiment, the
また、位置合わせ部51は、術前の第2マスク情報と術後の第2マスク情報とをデータ記憶部10から読み込み、第2マスク情報から各部位の形態情報を抽出し、テンプレートマッチングなどの形態情報を用いた公知の方法によって、画像の位置合わせを行っても良い。なお、位置合わせ部51が、この発明の「位置合わせ手段」の1例に相当する。
In addition, the
そして、位置合わせ部51は、位置合わせ後における術前の特徴量画像と術後の特徴量画像との相対的な位置関係を示す位置情報を表示画像生成部52に出力する。
Then, the
(表示画像生成部52)
表示画像生成部52は、画像記憶部9に記憶されているボリュームデータに所定の画像処理を施すことで、表示用の画像データを生成する。例えば、表示画像生成部52は、ボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、組織が立体的に表わされる3次元画像データを生成する。また、表示画像生成部52は、撮像画像にMPR(Multi Planar Reconstruction)処理を施すことで、任意の断面における画像データ(MPR画像データ)を生成しても良い。そして、表示画像生成部52は、3次元画像データやMPR画像データなどの医用画像データを表示制御部11に出力する。表示制御部11は、3次元画像データに基づく3次元画像やMPR画像データに基づくMPR画像を表示部13に表示させる。なお、表示画像生成部52が、この発明の「表示画像生成手段」の1例に相当し、表示制御部11が、この発明の「表示制御手段」の1例に相当する。
(Display Image Generation Unit 52)
The display
例えば、表示画像生成部52は、術前と術後とに取得された4D造影画像データの各ボリュームデータにボリュームレンダリングを施すことで、各時相の3次元画像データを生成する。また、表示画像生成部52は、術前と術後とに取得された4D造影画像データにMPR処理を施すことで、各時相の任意断面におけるMPR画像データを生成しても良い。このとき、表示画像生成部52は、位置合わせ部51から出力された位置情報が示す相対的な位置関係に従って、術前のボリュームデータの位置と術後のボリュームデータの位置とを合わせてレンダリングなどの処理を施すことで、術前と術後とで位置が一致する3次元画像データや、術前と術後とで断面の位置が一致するMPR画像データを生成する。そして、表示制御部11は、位置が合わされた3次元画像やMPR画像を表示部13に表示させる。また、焼灼治療前(術前)における表示用の画像データが、この発明の「第1表示用画像データ」の1例に相当し、焼灼治療後(術後)における表示用の画像データが、この発明の「第2表示用画像データ」の1例に相当する。
For example, the display
ここで、位置合わせされた画像の1例を図6に示す。図6は、位置合わせされた画像を示す図である。画像800は、術前に超音波診断装置によって取得されたMPR画像であり、画像810は、術後に超音波診断装置によって取得されたMPR画像である。画像800には、焼灼前に造影された腫瘍801が表されている。一方、画像810には、焼灼後の腫瘍811が表されている。表示制御部11は、位置合わせされた画像800と画像810とを表示部13に並べて表示させる。術前の画像800と術後の画像810とは位置が合わされているため、腫瘍の形状の比較や、周辺組織の比較などを容易に行うことができる。
Here, an example of the aligned image is shown in FIG. FIG. 6 is a diagram showing a registered image. An
また、操作者が操作部13を用いて、一方の画像に対して断面の変更指示、画像の拡大又は縮小の指示、平面内での移動指示、回転の指示などの表示条件の変更指示を与えると、他方の画像もその変更指示に連動して各処理が施されるようにしても良い。例えば、断面の変更指示が操作部13によって与えられると、表示画像生成部52は、その指示に従って断面の位置を変えてMPR処理を施すことで、術前と術後とで新たな断面におけるMPR画像データを術前と術後とでそれぞれ生成する。そして、表示制御部11は、新たな断面におけるMPR画像を表示部13に表示させる。また、表示制御部11は、画像の拡大又は縮小の指示、移動指示、又は回転指示に従って表示条件を変えて、術前の画像と術後の画像とを表示部13に表示させる。さらに、操作者が操作部13を用いて画像上の所望の位置を指定した場合に、指定された位置の座標情報が表示制御部11に出力され、表示制御部11は指定された座標(ボクセル)のTDCをデータ記憶部10から読み込み、そのTDCを表示部13に表示させても良い。
Further, the operator gives an instruction to change display conditions such as an instruction to change a cross section, an instruction to enlarge or reduce an image, an instruction to move in a plane, an instruction to rotate, etc. to one image using the
ユーザインターフェース(UI)12は、表示部13と操作部14とを備えている。表示部13は、CRTや液晶ディスプレイなどのモニタで構成され、画面上に3次元画像やMPR画像が表示される。操作部14は、ジョイスティックやトラックボールなどのポインティングデバイス、スイッチ、各種ボタン、又はキーボードなどで構成されている。
The user interface (UI) 12 includes a
なお、カーブモデル作成部3、マスク作成部4、特徴量画像生成部6、位置合わせ部51、表示画像生成部52、及び表示制御部11はそれぞれ、図示しないCPUと、ROM、RAMなどの記憶装置とによって構成されている。記憶装置には、カーブモデル作成部3の機能を実行するためのカーブモデル作成プログラム、マスク作成部4の機能を実行するためのマスク作成プログラム、特徴量画像生成部6の機能を実行するための特徴量画像生成プログラム、位置合わせ部51の機能を実行するための位置合わせプログラム、表示画像生成部52の機能を実行するための表示画像生成プログラム、及び、表示制御部11の機能を実行するための表示制御プログラムが記憶されている。
The curve
また、カーブモデル作成プログラムには、カーブ作成部31の機能を実行するためのカーブ作成プログラム、分類部32の機能を実行するための分類プログラム、平均カーブ作成部33の機能を実行するための平均カーブ作成プログラム、及び、カーブモデル特定部34の機能を実行するためのカーブモデル特定プログラムが含まれている。また、マスク作成プログラムには、第1分類部41の機能を実行するための第1分類プログラムと、第2分類部42の機能を実行するための第2分類プログラムとが含まれている。また、特徴量画像生成プログラムには、第1画像生成部7の機能を実行するための第1画像生成プログラムと、第2画像生成部8の機能を実行するための第2画像生成プログラムとが含まれている。また、第2画像生成プログラムには、変化量算出部81の機能を実行するための変化量算出プログラムと、画素値変換部82の機能を実行するための画素値変換プログラムとが含まれている。
The curve model creation program includes a curve creation program for executing the function of the
そして、CPUがカーブ作成プログラムを実行することで、各ボクセルのTDCを作成する。また、CPUが分類プログラムを実行することで、各ボクセルのTDCを類似するカーブに分類する。また、CPUが平均カーブ作成プログラムを実行することで、分類された各TDCの平均値を表す平均TDCを作成する。そして、CPUがカーブモデル特定プログラムを実行することで、各部位のTDCモデルを定義する。 Then, the CPU executes the curve creation program to create a TDC for each voxel. Further, the CPU executes a classification program to classify the TDC of each voxel into a similar curve. Further, the CPU executes an average curve creation program to create an average TDC that represents the average value of each classified TDC. Then, the CPU executes the curve model specifying program to define the TDC model of each part.
また、CPUが第1分類プログラムを実行することで、クラスタリング値が各ボクセルの位置に割り当てられた第1マスク情報を作成する。また、CPUが第2分類プログラムを実行することで、腫瘍として割り当てられたクラスタリング値を非画像領域のクラスタリング値に再度割り当てることで第2マスク情報を作成する。 Further, the CPU executes the first classification program to create first mask information in which the clustering value is assigned to the position of each voxel. Further, the CPU executes the second classification program, so that the second mask information is created by reassigning the clustering value assigned as the tumor to the clustering value of the non-image region.
また、CPUが第1画像生成プログラムを実行することで、第1特徴量画像データを生成する。また、CPUが変化量算出プログラムを実行することで、術前のTDCモデルと術後のTDCモデルとの間の変化量を求める。また、CPUが画素値変換プログラムを実行することで、変化量を用いて、位置合わせ対象の画像データのうち一方の画像データの画素値を変換する。 In addition, the CPU executes the first image generation program to generate first feature amount image data. In addition, the CPU executes the change amount calculation program to obtain the change amount between the pre-operative TDC model and the post-operative TDC model. In addition, the CPU executes a pixel value conversion program to convert the pixel value of one of the image data to be aligned using the change amount.
また、CPUが位置合わせプログラムを実行することで、2つの特徴量画像の位置を合わせる。また、CPUが表示画像生成プログラムを実行することで、ボリュームデータに基づく表示用の3次元画像データやMPR画像データなどを生成する。そして、CPUが表示制御プログラムを実行することで、3次元画像データに基づく3次元画像などを表示部13に表示させる。
Further, the CPU executes the alignment program to align the positions of the two feature amount images. In addition, the CPU executes a display image generation program to generate three-dimensional image data for display and MPR image data based on volume data. Then, the CPU executes a display control program to display a three-dimensional image based on the three-dimensional image data on the
(動作)
次に、この実施形態に係る医用画像処理装置1による一連の動作について図7を参照して説明する。図7は、この発明の実施形態に係る医用画像処理装置による一連の動作を示すフローチャートである。
(Operation)
Next, a series of operations by the medical
(ステップS01)
まず、術前と術後とにおいて医用画像診断装置100によって造影撮影を行うことで、術前の4D造影画像データと術後の4D造影画像データとを取得する。術前の4D造影画像データと術後の4D造影画像データとは、医用画像診断装置100から医用画像処理装置1に出力され、医用画像処理装置1の画像記憶部9に記憶される。なお、同じ種類の医用画像診断装置によって術前の4D造影画像データと術後の4D造影画像データとを取得しても良いし、異なる種類の医用画像診断装置によって術前の4D造影画像データと術後の4D造影画像データとを取得しても良い。
(Step S01)
First, preoperative 4D contrast image data and postoperative 4D contrast image data are acquired by performing contrast imaging by the medical image
(ステップS02)
カーブモデル作成部3は、術前における各部位のTDCモデルを作成する。この実施形態では、カーブモデル作成部3は、術前における血管のTDCモデル、正常な肝実質のTDCモデル、及び肝腫瘍のTDCモデルを作成する。例えば、カーブモデル作成部3は、一般的に推定される各部位のTDCモデルをデータ処理部2から読み込んで、一般的に推定される各部位のTDCモデルを、各部位のTDCモデルとして定義する。または、カーブモデル作成部3は、実際に撮影された4D造影画像データに基づいて各部位のTDCモデルを作成しても良い。この場合、カーブモデル作成部3は、各ボクセルのTDCを作成し、各TDCを類似するカーブごとに分類し、分類したTDCの平均である平均TDCを作成する。そして、カーブモデル作成部3は、各平均TDCと、一般的に推定される各部位のTDCモデルとを比較して、各平均TDCがいずれの部位におけるTDCに該当するかを特定する。分類された平均TDCは、その部位のTDCモデルを表していることになり、カーブモデル作成部3は、分類した平均TDCをTDCモデルとして定義する。各部位のTDCモデルはデータ記憶部10に記憶される。
(Step S02)
The curve
(ステップS03)
次に、カーブ作成部31は、術前における各ボクセルのTDCを作成する。なお、ステップS02において、実際に取得された4D造影画像データからTDCモデルを作成した場合には、その作成過程で各ボクセルのTDCが作成されているため、ステップS03の処理を省略しても良い。各ボクセルのTDCはデータ記憶部10に記憶される。
(Step S03)
Next, the
(ステップS04)
第1分類部41は、各ボクセルのTDCと、各部位のTDCモデルとを比較して、各ボクセルのTDCがいずれの部位のTDCモデルに該当するかを特定することで、各ボクセルのTDCを各部位に分類する。この分類によって、第1分類部41は、術前における第1マスク情報を生成する。例えば、第1分類部41は、TDCが血管のTDCモデルに該当するボクセルの位置に、血管を示す数値「0」を割り当てる。このように、第1分類部41は、部位を示す数値を各ボクセルの位置に割り当てることで、術前の第1マスク情報を作成する。第1マスク情報はデータ記憶部10に記憶される。
(Step S04)
The
(ステップS05)
そして、第2分類部42は、第1マスク情報に表わされた領域のうち、画像の位置合わせの対象に適さない領域を、非画像領域に再分類することで、第2マスク情報を作成する。この実施形態では、第2分類部42は、肝腫瘍を示す数値「1」が割り当てられているボクセルの位置に、非画像領域を示す数値「−1」を割り当てる。これにより、肝腫瘍に分類された領域が位置合わせの対象から外されたことになる。第2マスク情報はデータ記憶部10に記憶される。
(Step S05)
Then, the
(ステップS06)
そして、データ処理部2は、位置合わせの対象となるすべての画像について、マスク情報を作成したか否かを判断する。例えば、術前の第2マスク情報を作成し、術後の第2マスク情報を作成していない場合は(ステップS06、No)、術後の4D造影画像データを対象にして、ステップS02からステップS05の処理を実行することで、術後における第2マスク情報を作成する。そして、すべての画像についてマスク情報を作成した場合(ステップS06、Yes)、ステップS07以降の処理を実行する。
(Step S06)
Then, the
(ステップS07、ステップS08)
次に、特徴量画像生成部6が、術前と術後とにおける第2マスク情報を用いて、位置合わせ用の特徴量画像データを生成する。この実施形態に係る医用画像処理装置1では、第1画像生成部7によって第1特徴量画像データを生成しても良いし(ステップS07)、第1特徴量画像データの代わりに、第2画像生成部8によって第2特徴量画像データを生成しても良い(ステップS08)。特徴量画像生成部6は、第1画像生成部7によって生成した術前と術後とにおける第1特徴量画像データ、又は、第2画像生成部8によって生成した術前と術後とにおける第2特徴量画像データを位置合わせ部51に出力する。
(Step S07, Step S08)
Next, the feature amount
(ステップS09)
位置合わせ部51は、術前の特徴量画像と術後の特徴量画像とに対してMI法を適用して画像の位置合わせを行う。第1画像生成部7によって第1特徴量画像データが生成された場合、位置合わせ部51は、術前の第1特徴量画像の位置と術後の第1特徴量画像の位置とをMI法によって合わせる。また、第2画像生成部8によって第2特徴量画像データが生成された場合、位置合わせ部51は、術前の第2特徴量画像の位置と術後の第2特徴量画像の位置とをMI法によって合わせる。そして、位置合わせ部51は、術前の特徴量画像の位置と術後の特徴量画像の位置との相対的な位置関係を示す位置情報を表示画像生成部52に出力する。
(Step S09)
The
(ステップS10)
表示画像生成部52は、位置合わせ部51から出力された位置情報が示す相対的な位置関係に従って、術前のボリュームデータの位置と術後のボリュームデータの位置とを合わせて、ボリュームレンダリングやMPR処理などの画像処理を施す。これにより、術前と術後とで位置が一致する3次元画像データや、術前と術後とで断面の位置が一致するMPR画像データが生成される。表示制御部11は、例えば、断面の位置が一致する術前のMPR画像と術後のMPR画像とを表示部13に表示させる。
(Step S10)
In accordance with the relative positional relationship indicated by the positional information output from the
以上のように、この実施形態に係る医用画像処理装置1によると、各ボクセルのTDCを作成して、各部位の造影濃染の特徴を用いることで、各部位の領域とその形態を特定することが可能となる。そして、画像の位置合わせに適さない領域を位置合わせ処理から除外することで、術前と術後とで画像の一部が変化している場合であっても、より正確に複数の画像の位置合わせを行うことが可能となる。具体的には、焼灼された腫瘍の領域を除外した第2マスク情報を作成し、その第2マスク情報に基づく特徴量画像に基づいて術前の画像の位置と術後の画像の位置とを合わせることで、術前と術後とで腫瘍の輝度値が変化している場合であっても、術前の画像の位置と術後の画像の位置とをより正確に合わせることが可能となる。すなわち、この実施形態に係る医用画像処理装置1によると、輝度値が変化する領域を除外した第2マスク情報を用いているため、形態情報を必要としないMI法を用いた画像の位置合わせが可能となり、その結果、より正確に画像の位置合わせが可能となる。
As described above, according to the medical
また、各ボクセルのTDCを作成して、各部位の造影濃染の特徴を用いることで、各部位の領域とその形態を特定することが可能となる。そのため、公知の位置合わせ方法のように、形態情報を用いた位置合わせも可能となる。 In addition, by creating a TDC for each voxel and using the features of contrast-enhanced dyeing at each site, it is possible to specify the region of each site and its form. Therefore, it is possible to perform alignment using form information as in a known alignment method.
また、TDCモデルに基づいて作成されたマスク情報はすべての時相に共通して用いることができるため、各時相における画像データから各部位の領域を抽出することができる。さらに、早期相と後期相といったように、異なる時相における画像同士の位置合わせも可能となる。さらに、各医用画像診断装置にて取得された造影画像に基づいてマスク情報を作成することができるため、異なる医用画像診断装置によって取得された画像同士の位置合わせも可能となる。 Further, since the mask information created based on the TDC model can be used in common for all time phases, it is possible to extract the region of each part from the image data in each time phase. Further, it is possible to align images in different time phases, such as an early phase and a late phase. Furthermore, since mask information can be created based on the contrast image acquired by each medical image diagnostic apparatus, it is possible to align the images acquired by different medical image diagnostic apparatuses.
さらに、各医用画像診断装置の特性や各時相における特徴を考慮した位置合わせを行うことで、その位置合わせをより正確に行うことができる。具体的には、第2画像生成部8によって生成された第2特徴量画像に基づいて画像の位置合わせを行うことで、医用画像診断装置の差異に起因する輝度値の差を調整し、さらに、時相差に起因する輝度値の差を調整することができる。そして、輝度調整がなされた第2特徴量画像を用いて位置合わせを行うことで、異なる医用画像診断装置によって異なる時相に取得された複数の画像同士の位置を、より正確に合わせることが可能となる。 Furthermore, the alignment can be performed more accurately by performing the alignment in consideration of the characteristics of each medical image diagnostic apparatus and the characteristics in each time phase. Specifically, by adjusting the position of the image based on the second feature amount image generated by the second image generation unit 8, the difference in the luminance value caused by the difference in the medical image diagnostic apparatus is adjusted, The difference in luminance value due to the time phase difference can be adjusted. Then, by performing alignment using the second feature image that has been subjected to brightness adjustment, it is possible to more accurately align the positions of a plurality of images acquired at different time phases by different medical image diagnostic apparatuses. It becomes.
以上のようにこの実施形態に係る医用画像処理装置1によると、煩雑な操作を行わずに、焼灼前の腫瘍領域と焼灼後の腫瘍領域とを同じ位置にて比較することが可能となるため、より正確な術後診断が可能となる。例えば、焼灼前の腫瘍領域と焼灼後の腫瘍領域とを同じ断面にて比較することができるため、より正確な術後診断が可能となる。
As described above, according to the medical
1 医用画像処理装置
2 データ処理部
3 カーブモデル作成部
4 マスク作成部
5 画像処理部
6 特徴量画像生成部
7 第1画像生成部
8 第2画像生成部
9 画像記憶部
10 データ記憶部
11 表示制御部
12 ユーザインターフェース(UI)
13 表示部
14 操作部
31 カーブ作成部
32 分類部
33 平均カーブ作成部
34 カーブモデル特定部
41 第1分類部
42 第2分類部
51 位置合わせ部
52 表示画像生成部
81 変化量算出部
82 画素値変換部
100 医用画像診断装置
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記記憶手段に記憶されている前記以前と前記以後の4D造影画像データのそれぞれに基づいて、各ボクセルにおける画素値の時間変化を表す、前記以前の画素値曲線と前記以後の画素値曲線を作成するカーブ作成手段と、
前記以前と前記以後のそれぞれについて前記被検体の各部位における画素値の時間変化を表す画素値曲線モデルを取得するカーブモデル作成手段と、
前記以前と前記以後のそれぞれについて、前記ボクセルの画素値曲線と前記各部位の画素値曲線モデルとを比較して、前記ボクセルの画素値曲線を前記被検体の部位ごとに分類することで、各部位の領域を示す、前記以前の第1マスク情報と前記以後の第1のマスク情報を作成する第1分類手段と、
前記以前と前記以後の4D造影画像データの間で、前記画素値曲線モデルの形状がほぼ一致する部位以外の部位の領域を、前記以前と前記以後の各第1マスク情報から除外することで前記以前の第2マスク情報と前記以後の第2マスク情報を作成する第2分類手段と、
前記以前と前記以後のそれぞれの前記第2マスク情報が示す各部位の領域に含まれる各ボクセルに、前記以前と前記以後の画素値曲線のそれぞれから特定される特徴量を割り当てることで前記以前の特徴量画像データと前記以後の特徴量画像データを生成する特徴量画像生成手段と、
前記以前と前記以後の特徴量画像のそれぞれの位置を合わせる画像位置合わせ手段と、
前記以前と前記以後の4D造影画像データのそれぞれに含まれるボリュームデータに基づき、前記位置合わせに従って位置が合わされた表示用画像データを、前記4D造影画像データごとに生成する表示画像生成手段と、
前記4D造影画像データごとの表示用画像データに基づく表示用画像を並べて表示手段に表示させる表示制御手段と、
を有することを特徴とする医用画像処理装置。 Storage means for storing a plurality of 4D contrast image data including volume data obtained by imaging a subject into which a contrast medium is injected before and after medical treatment of the subject;
Based on each of the previous and subsequent 4D contrast image data stored in the storage means, the previous pixel value curve and the subsequent pixel value curve representing the temporal change of the pixel value in each voxel are created. Curve creation means to
A curve model creating means for obtaining a pixel value curve model representing a temporal change of a pixel value in each part of the subject for each of the before and after,
By comparing the voxel pixel value curve and the pixel value curve model of each part for each of the previous and the subsequent, and classifying the voxel pixel value curve for each part of the subject, First classification means for creating the previous first mask information and the subsequent first mask information indicating a region of a part;
By excluding a region other than the region where the shape of the pixel value curve model substantially matches between the previous and subsequent 4D contrast image data from the first and subsequent first mask information, Second classification means for creating the previous second mask information and the subsequent second mask information;
By assigning a feature amount specified from each of the previous and subsequent pixel value curves to each voxel included in each region indicated by the second mask information before and after the previous, Feature amount image generation means for generating feature amount image data and the subsequent feature amount image data; and
Image alignment means for aligning the positions of the feature image before and after the image;
Display image generation means for generating, for each 4D contrast image data, display image data aligned according to the alignment based on volume data included in each of the previous and subsequent 4D contrast image data;
Display control means for displaying display images side by side on the display means based on display image data for each of the 4D contrast image data;
A medical image processing apparatus comprising:
前記各ボクセルの画素値曲線を類似するカーブごとに分類する分類手段と、
前記分類ごとに画素値曲線の平均を求めることで画素値の平均値を有する平均画素値曲線を前記分類ごとに作成する平均カーブ作成手段と、
予め推定された前記各部位における画素値の時間変化を表す推定画素値曲線モデルと、前記分類ごとの平均画素値曲線とを比較して、平均画素値曲線の形状が前記推定画素値曲線モデルの形状に類似する部位を前記分類ごとに特定することで、各平均画素値曲線を前記各部位の画素値曲線モデルとして定義するカーブモデル特定手段と、
を有することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の医用画像処理装置。 The curve model creating means includes
Classification means for classifying the pixel value curve of each voxel for each similar curve;
Average curve creating means for creating an average pixel value curve having an average value of pixel values by obtaining an average of the pixel value curves for each of the classifications,
The estimated pixel value curve model representing the temporal change of the pixel value in each part estimated in advance and the average pixel value curve for each classification are compared, and the shape of the average pixel value curve is that of the estimated pixel value curve model. A curve model specifying unit that defines each average pixel value curve as a pixel value curve model of each part by specifying a part similar to a shape for each of the classifications;
The medical image processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
前記以前又は以後の一方の第1の4D造影画像データを基に作成された前記各部位の画素値曲線モデルに基づいて、任意に指定された第1時相における前記各部位の画素値を求め、さらに、前記以前又は以後の他方の第2の4D造影画像データを基に作成された前記各部の画素値曲線モデルに基づいて、任意に指定された第2時相における前記各部位の画素値を求め、同じ部位について、前記第1時相における画素値と前記第2時相における画素値との差分を求めることで、前記各部位の画素値の変化量を求める変化量算出手段と、
前記第1の4D造影画像データに含まれるボリュームデータであって、前記第1時相に取得されたボリュームデータに含まれる領域のうち、該当する第2マスク情報が示す各部位の領域に含まれる各ボクセルの画素値を前記変化量に基づいて変換した画素値を前記特徴量として求め、前記画素値が変換されたボリュームデータを前記一方の前記特徴量画像データとして定義し、さらに、前記第2の4D造影画像データに含まれるボリュームデータであって、該当する前記第2時相に取得されたボリュームデータを前記他方の前記特徴量画像データとして定義する画素値変換手段と、
を有することを特徴とする請求項4に記載の医用画像処理装置。 The feature image generation unit includes:
Based on the pixel value curve model of each part created based on the first 4D contrast image data of one of the previous or subsequent ones, the pixel value of each part in the arbitrarily specified first time phase is obtained. Further, the pixel value of each part in the second time phase arbitrarily specified based on the pixel value curve model of each part created based on the other second 4D contrast image data before or after the previous or subsequent Change amount calculation means for obtaining a change amount of the pixel value of each part by obtaining a difference between the pixel value in the first time phase and the pixel value in the second time phase for the same part,
Volume data included in the first 4D contrast image data, and included in the region of each part indicated by the corresponding second mask information among the regions included in the volume data acquired in the first time phase. A pixel value obtained by converting a pixel value of each voxel based on the change amount is obtained as the feature amount, volume data obtained by converting the pixel value is defined as the one feature amount image data, and the second Pixel value conversion means for defining the volume data included in the 4D contrast image data and the volume data acquired in the corresponding second time phase as the other feature amount image data;
The medical image processing apparatus according to claim 4, further comprising:
前記記憶手段は、焼灼治療前に撮影された第1の4D造影画像データと、焼灼治療後に撮影された第2の造影画像データとを記憶し、
前記カーブ作成手段は、前記第1の4D造影画像データの各ボクセルにおける画素値の時間変化を表す第1の画素値曲線と、前記第2の4D造影画像データの各ボクセルにおける画素値の時間変化を表す第2の画素値曲線とを作成し、
前記カーブモデル作成手段は、前記焼灼治療前における前記各部位の画素値の時間変化を表す第1の画素値曲線モデルと、前記焼灼治療後における前記各部位の画素値の時間変化を表す第2の画素値曲線モデルとを取得し、
前記第1分類手段は、前記第1の画素値曲線と前記各部位の第1の画素値曲線モデルとを比較して、前記第1の4D造影画像データの各ボクセルを部位ごとに分類することで、焼灼治療前における第1マスク情報を作成し、前記第2の画素値曲線と前記各部位の第2の画素値曲線モデルとを比較して、前記第2の4D造影画像データの各ボクセルを部位ごとに分類することで、焼灼治療後における第1マスク情報を作成し、
前記第2分類手段は、前記焼灼治療前における第1マスク情報と前記焼灼治療後における第1マスク情報とから、焼灼対象の部位に分類された領域を除外することで、前記焼灼対象の部位に分類された領域が除かれた前記焼灼治療前における第2マスク情報と前記焼灼治療後における第2マスク情報とを作成し、
前記特徴量画像生成手段は、前記焼灼治療前における第2マスク情報が示す各部位の領域に含まれる各ボクセルに、前記第1の4D造影画像データの各ボクセルの画素値曲線から特定される特徴量を割り当てることで、前記焼灼治療前の特徴量画像データを生成し、さらに、前記焼灼治療後における第2マスク情報が示す各部位の領域に含まれる各ボクセルに、前記第2の4D造影画像データの各ボクセルの画素値曲線から特定される特徴量を割り当てることで、前記焼灼治療後の特徴量画像データを生成し、
前記画像位置合わせ手段は、前記焼灼治療前の特徴量画像の位置と、前記焼灼治療後の特徴量画像の位置とを合わせ、
前記表示画像生成手段は、前記第1の4D造影画像データに含まれるボリュームデータに基づいて第1表示用画像データを生成し、前記第2の4D造影画像データに含まれるボリュームデータに基づいて、前記位置合わせに従って前記第1表示用画像データとの位置が合わされた第2表示用画像データを生成し、
前記表示制御手段は、前記第1表示用画像データに基づく第1表示用画像と、前記第2表示用画像データに基づく第2表示用画像とを並べて前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項1に記載の医用画像処理装置。 The medical treatment is cauterization treatment, the previous is before the cauterization treatment, and the subsequent is after the cauterization treatment,
The storage means stores first 4D contrast image data photographed before cauterization treatment, and second contrast image data photographed after cauterization treatment,
The curve creation means includes a first pixel value curve representing a temporal change of a pixel value in each voxel of the first 4D contrast image data, and a temporal change of a pixel value in each voxel of the second 4D contrast image data. And a second pixel value curve representing
The curve model creation means includes a first pixel value curve model that represents a temporal change in the pixel value of each part before the ablation treatment, and a second that represents a temporal change in the pixel value of the part after the ablation treatment. And a pixel value curve model of
The first classifying means classifies each voxel of the first 4D contrast image data for each part by comparing the first pixel value curve and the first pixel value curve model of each part. Then, the first mask information before the ablation treatment is created, the second pixel value curve is compared with the second pixel value curve model of each part, and each voxel of the second 4D contrast image data is compared. By classifying by region, create the first mask information after ablation treatment,
The second classifying means excludes the region classified as the ablation target region from the first mask information before the ablation treatment and the first mask information after the ablation treatment. Creating the second mask information before the ablation treatment and the second mask information after the ablation treatment from which the classified region is removed;
The feature amount image generation unit is characterized in that each voxel included in each region indicated by the second mask information before the ablation treatment is specified from a pixel value curve of each voxel of the first 4D contrast image data. By assigning an amount, feature image data before the ablation treatment is generated, and further, the second 4D contrast image is applied to each voxel included in each region indicated by the second mask information after the ablation treatment. By assigning a feature amount specified from the pixel value curve of each voxel of data, the feature amount image data after the ablation treatment is generated,
The image alignment means aligns the position of the feature amount image before the ablation treatment and the position of the feature amount image after the ablation treatment,
The display image generation unit generates first display image data based on volume data included in the first 4D contrast image data, and based on volume data included in the second 4D contrast image data, Generating second display image data aligned with the first display image data according to the alignment;
The display control means displays a first display image based on the first display image data and a second display image based on the second display image data side by side on the display means. The medical image processing apparatus according to claim 1.
造影剤が注入された被検体を、前記被検体に対する医学的処置の以前と以後で撮影したそれぞれのボリュームデータを含む複数の4D造影画像データを受け付けて、前記以前と前記以後の4D造影画像データのそれぞれに基づいて、各ボクセルにおける画素値の時間変化を表す、前記以前の画素値曲線と前記以後の画素値曲線を作成するカーブ作成機能と、
前記以前と前記以後のそれぞれについて、前記被検体の各部位における画素値の時間変化を表す画素値曲線モデルを取得するカーブモデル作成手段と、
前記以前と前記以後のそれぞれについて、前記ボクセルの画素値曲線と前記各部位の画素値曲線モデルとを比較して、前記ボクセルの画素値曲線を前記被検体の部位ごとに分類することで、各部位の領域を示す、前記以前の第1マスク情報と前記以後の第1のマスク情報を作成する第1分類機能と、
前記以前と前記以後の4D造影画像データの間で、前記画素値曲線モデルの形状がほぼ一致する部位以外の部位の領域を、前記以前と前記以後の各第1マスク情報から除外することで前記以前の第2マスク情報と前記以後の第2マスク情報を作成する第2分類機能と、
前記以前と前記以後のそれぞれの前記第2マスク情報が示す各部位の領域に含まれる各ボクセルに、前記以前と前記以後の画素値曲線のそれぞれから特定される特徴量を割り当てることで前記以前の特徴量画像データと前記以後の特徴量画像データを生成する特徴量画像生成機能と、
前記以前と前記以後の特徴量画像のそれぞれの位置を合わせる画像位置合わせ機能と、
前記以前と前記以後の4D造影画像データのそれぞれに含まれるボリュームデータに基づき、前記位置合わせに従って位置が合わされた表示用画像データを、前記4D造影画像データごとに生成する表示画像生成機能と、
前記4D造影画像データごとの表示用画像データに基づく表示用画像を並べて表示装置に表示させる表示制御機能と、
を実行させることを特徴とする医用画像処理プログラム。 On the computer,
A plurality of 4D contrast image data including volume data obtained by imaging a subject into which a contrast medium is injected before and after medical treatment for the subject are received, and before and after the 4D contrast image data. A curve creation function for creating the previous pixel value curve and the subsequent pixel value curve, each representing a temporal change in pixel value in each voxel,
Curve model creating means for obtaining a pixel value curve model representing a temporal change of a pixel value in each part of the subject for each of the before and after,
By comparing the voxel pixel value curve and the pixel value curve model of each part for each of the previous and the subsequent, and classifying the voxel pixel value curve for each part of the subject, A first classification function for creating the previous first mask information and the subsequent first mask information indicating a region of a part;
By excluding a region other than the region where the shape of the pixel value curve model substantially matches between the previous and subsequent 4D contrast image data from the first and subsequent first mask information, A second classification function for creating the previous second mask information and the subsequent second mask information;
By assigning a feature amount specified from each of the previous and subsequent pixel value curves to each voxel included in each region indicated by the second mask information before and after the previous, A feature amount image generation function for generating feature amount image data and the subsequent feature amount image data;
An image alignment function for aligning the positions of the feature image before and after the image;
A display image generation function for generating, for each 4D contrast image data, display image data that is aligned according to the alignment based on volume data included in each of the previous and subsequent 4D contrast image data;
A display control function for displaying on the display device a display image based on the display image data for each of the 4D contrast image data;
A medical image processing program characterized in that
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008073708A JP5478832B2 (en) | 2008-03-21 | 2008-03-21 | Medical image processing apparatus and medical image processing program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008073708A JP5478832B2 (en) | 2008-03-21 | 2008-03-21 | Medical image processing apparatus and medical image processing program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009225943A JP2009225943A (en) | 2009-10-08 |
JP5478832B2 true JP5478832B2 (en) | 2014-04-23 |
Family
ID=41242066
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008073708A Active JP5478832B2 (en) | 2008-03-21 | 2008-03-21 | Medical image processing apparatus and medical image processing program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5478832B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106659465A (en) * | 2014-12-18 | 2017-05-10 | 皇家飞利浦有限公司 | Ultrasound imaging system and method |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6034194B2 (en) * | 2009-11-16 | 2016-11-30 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | Method for operating medical image processing apparatus, medical image processing apparatus, and computer-readable storage medium |
JP5537261B2 (en) * | 2010-05-25 | 2014-07-02 | 株式会社東芝 | Medical image diagnostic apparatus, image information processing apparatus, and treatment support data display control program |
JP5925576B2 (en) * | 2012-04-23 | 2016-05-25 | 株式会社日立製作所 | Image processing apparatus and image processing method |
JP6320758B2 (en) * | 2014-01-06 | 2018-05-09 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | Medical image processing apparatus, X-ray diagnostic apparatus, and medical image processing program |
JP6626344B2 (en) * | 2015-09-29 | 2019-12-25 | キヤノン株式会社 | Image processing apparatus, control method for image processing apparatus, and program |
JP6608110B2 (en) * | 2016-04-13 | 2019-11-20 | 富士フイルム株式会社 | Image alignment apparatus and method, and program |
JP6611660B2 (en) | 2016-04-13 | 2019-11-27 | 富士フイルム株式会社 | Image alignment apparatus and method, and program |
JP6833533B2 (en) * | 2017-01-31 | 2021-02-24 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | Ultrasonic diagnostic equipment and ultrasonic diagnostic support program |
JP6491391B1 (en) * | 2018-11-22 | 2019-03-27 | 国立大学法人信州大学 | Blood flow dynamics analysis system, blood flow dynamics analysis method, and program |
JP6807981B2 (en) * | 2019-05-22 | 2021-01-06 | 富士フイルム株式会社 | Image alignment equipment and methods and programs |
CN114299009A (en) * | 2021-12-27 | 2022-04-08 | 杭州佳量医疗科技有限公司 | Medical image-based ablation region determination method, device and storage medium |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6745066B1 (en) * | 2001-11-21 | 2004-06-01 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Measurements with CT perfusion |
US7583857B2 (en) * | 2005-08-24 | 2009-09-01 | Siemens Medical Solutions Usa, Inc. | System and method for salient region feature based 3D multi modality registration of medical images |
JP2009522004A (en) * | 2005-12-30 | 2009-06-11 | ケアストリーム ヘルス インク | Follow-up inspection method for medical diagnosis |
-
2008
- 2008-03-21 JP JP2008073708A patent/JP5478832B2/en active Active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106659465A (en) * | 2014-12-18 | 2017-05-10 | 皇家飞利浦有限公司 | Ultrasound imaging system and method |
CN106659465B (en) * | 2014-12-18 | 2018-07-31 | 皇家飞利浦有限公司 | Ultrasonic image-forming system and method |
US10188370B2 (en) | 2014-12-18 | 2019-01-29 | Koninklijke Philips N.V. | Ultrasound imaging system and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009225943A (en) | 2009-10-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5478832B2 (en) | Medical image processing apparatus and medical image processing program | |
CN107645927B (en) | Apparatus and method for assisting tissue ablation | |
JP4931027B2 (en) | Medical image diagnosis support apparatus and method, and program | |
JP4786307B2 (en) | Image processing device | |
US9066654B2 (en) | Medical image processing apparatus, an X-ray CT scanner, and a medical image processing program | |
US8295913B2 (en) | Method and device for planning and/or monitoring an interventional high-frequency thermoablation | |
JP6448356B2 (en) | Image processing apparatus, image processing method, image processing system, and program | |
JP5269543B2 (en) | Medical image processing apparatus, ultrasonic diagnostic apparatus, and medical image processing program | |
JP5053606B2 (en) | Medical image diagnostic apparatus and medical image processing apparatus | |
US20180300890A1 (en) | Ultrasonic image processing system and method and device thereof, ultrasonic diagnostic device | |
KR20220026534A (en) | Deep learning-based tissue resection planning method | |
WO2011151752A1 (en) | Automated quantification of intravascular embolization success | |
JP6415903B2 (en) | Medical image processing device | |
JP6745998B2 (en) | System that provides images to guide surgery | |
JP2010154982A (en) | X-ray computer tomographic imaging apparatus and image processor | |
EP2484286B1 (en) | Device and method for displaying medical image and program | |
JP5215444B2 (en) | Medical image diagnostic apparatus and medical image processing apparatus | |
JP5486616B2 (en) | MEDICAL IMAGE DIAGNOSIS SUPPORT DEVICE, ITS OPERATION METHOD, AND PROGRAM | |
JP6188379B2 (en) | Medical image processing apparatus, medical image processing system, medical image diagnostic apparatus | |
JP2019098167A (en) | Information processing device, information processing system, information processing method, and program | |
JP5750381B2 (en) | Region extraction processing system | |
Laura et al. | Accurate physics-based registration for the outcome validation of minimal invasive interventions and open liver surgeries | |
US11941808B2 (en) | Medical image processing device, medical image processing method, and storage medium | |
Alfano et al. | Tumor localization using prone to supine surface based registration for breast cancer surgical planning | |
KR102291824B1 (en) | Method for skeleton surgical assessment using mean normal skeleton model |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110310 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121010 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121016 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121212 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130604 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130722 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140114 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140212 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5478832 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313115 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |