JP5595750B2 - Medical image processing apparatus and medical image processing program - Google Patents
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Description
この発明は、病変部を表す医用画像データを生成す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 that generates medical image data representing a lesioned part, and a medical image processing program.
X線CT装置やMRI装置などの医用画像撮影装置を用いて被検体を撮影し、その撮影で得られた医用画像データを用いた診断が行われている。例えばスクリーニング検査を含む術前診断においては、医用画像データを用いてCTコロノグラフィー(CT Colonography)が行われている。 A subject is imaged using a medical image imaging apparatus such as an X-ray CT apparatus or an MRI apparatus, and diagnosis using medical image data obtained by the imaging is performed. For example, in preoperative diagnosis including screening examination, CT colonography is performed using medical image data.
CTコロノグラフィーにおける画像表示方法としては、展開画像表示(Virtual Gross Pathology:VGP)、又は仮想内視鏡表示(Virtual Endoscopy:VE)がある。 As an image display method in CT colonography, there is a developed image display (Virtual Grossology: VGP) or a virtual endoscope display (Virtual Endoscope: VE).
展開画像は、大腸や血管や胃などの管腔体が切り開かれた状態を表す。すなわち、展開画像は、管腔体の内部の表面が展開された状態を表す画像であり、管腔体の内部の表面を表す。 The developed image represents a state in which luminal bodies such as the large intestine, blood vessels, and stomach are cut open. That is, the developed image is an image representing a state in which the inner surface of the luminal body is developed, and represents the inner surface of the luminal body.
仮想内視鏡画像は、大腸や血管などの管腔体の内部の表面を3次元的に表す仮想的な内視鏡画像である。仮想内視鏡画像を用いた画像の表示方法は、フライスルーと称されている。フライスルーは、大腸や血管などの管腔体の内部の表面を、内視鏡と同じ視線で観察する技術である。 The virtual endoscopic image is a virtual endoscopic image that three-dimensionally represents the inner surface of a lumen body such as a large intestine or a blood vessel. A method for displaying an image using a virtual endoscopic image is called fly-through. Fly-through is a technique for observing the inner surface of a luminal body such as the large intestine or blood vessel with the same line of sight as an endoscope.
フライスルーを用いた例として、特許文献1に記載の方法がある。特許文献1に記載の方法は、観察対象領域の表面の各ボクセルに対する法線ベクトルを求める。そして、基準となる法線ベクトルと各法線ベクトルとがなす角度を求め、角度の分散を表面の凹凸度として求める。このように表面の凹凸度を求めることで病変部候補を検出する。 As an example using a fly-through, there is a method described in Patent Document 1. The method described in Patent Literature 1 obtains a normal vector for each voxel on the surface of the observation target region. Then, an angle formed by the normal vector serving as a reference and each normal vector is obtained, and the dispersion of the angle is obtained as the degree of surface unevenness. In this way, a lesion candidate is detected by obtaining the surface roughness.
従来においては、医師などの術者が、展開画像又は仮想内視鏡画像に表された大腸の内壁の表面を観察し、表面の形状に基づいて腫瘍の有無を判断していた。隆起型の腫瘍であれば、術者が表面の形状を観察することで、腫瘍の有無を比較的容易に判断することができる。隆起型の腫瘍には、有茎型の腫瘍、亜悠茎型の腫瘍、及び無茎型の腫瘍がある。 Conventionally, a surgeon such as a doctor observes the surface of the inner wall of the large intestine represented in a developed image or a virtual endoscopic image, and determines the presence or absence of a tumor based on the shape of the surface. In the case of a bulging type tumor, the operator can determine the presence or absence of the tumor relatively easily by observing the shape of the surface. Raised tumors include pedunculated tumors, subcarpal tumors, and sessile tumors.
しかしながら腫瘍が非隆起型の腫瘍(表面型腫瘍)の場合には、表面の形状を術者が観察するだけでは、腫瘍の有無を判断することは困難である。非隆起型の腫瘍(表面型腫瘍)には、表面隆起型の腫瘍、表面平坦型の腫瘍、及び表面陥凹型の腫瘍がある。表面隆起型の腫瘍が形成されると、内壁の表面に低い隆起が形成されるが、腫瘍の形状はほぼ平坦である。表面平坦型の腫瘍が形成されても、内壁の表面に隆起が形成されず、腫瘍の形状は平坦である。表面陥凹型の腫瘍が形成されると、内壁の表面にくぼみが形成される。このように非隆起型の腫瘍は、大腸の内壁の表面から突起した形状を有しない。表面隆起型の腫瘍であっても隆起の程度は低く、腫瘍の形状はほぼ平坦である。そのため、表面の形状を術者が観察するだけでは、腫瘍の有無を判断することは困難である。一般的に、スクリーニング検査において、非隆起型の腫瘍は隆起型の腫瘍と比べて発見されにくい。 However, when the tumor is a non-protruding type tumor (surface type tumor), it is difficult for the operator to determine the presence or absence of the tumor only by observing the surface shape. Non-protruding type tumors (surface type tumors) include surface type tumors, surface type tumors, and surface depression type tumors. When a surface-bulged tumor is formed, a low bump is formed on the surface of the inner wall, but the shape of the tumor is almost flat. Even if a flat surface type tumor is formed, no bulge is formed on the surface of the inner wall, and the shape of the tumor is flat. When a surface-recessed tumor is formed, a recess is formed on the surface of the inner wall. Thus, the non-bulged tumor does not have a shape protruding from the surface of the inner wall of the large intestine. Even a surface bulging tumor has a low degree of bulging and the shape of the tumor is almost flat. Therefore, it is difficult to determine the presence or absence of a tumor simply by observing the shape of the surface. In general, non-protruding tumors are less likely to be found in screening tests than bulging tumors.
非隆起型の腫瘍は隆起型の腫瘍とは異なり、多段階発がん過程を経ずに癌化することが多い。そのため、非隆起型の腫瘍を早期に発見して早期に切除することが重要である。 Non-bulged tumors, unlike bulged tumors, often become cancerous without going through a multi-stage carcinogenic process. Therefore, it is important to detect a non-lifting tumor early and remove it early.
この発明は上記の問題を解決するものであり、非隆起型の病変部の形状が把握しやすい情報を生成する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特徴とする。 The present invention solves the above problem, and provides a medical image processing apparatus and a medical image processing program capable of generating information that makes it easy to grasp the shape of a non-raised lesion. To do.
請求項1に記載の発明は、管腔体を表すボリュームデータを受けて、前記ボリュームデータに基づいて前記管腔体の内壁の第1の輪郭を求める輪郭抽出手段と、前記第1の輪郭を基準にして前記内壁よりも外側の領域における画素の画素値に基づいて、病変部の位置を求める病変部抽出手段と、前記病変部の位置と前記第1の輪郭とに基づいて、前記病変部が存在しない場合における前記内壁の第2の輪郭を推定する推定手段と、前記第1の輪郭と前記第2の輪郭とに基づいて、前記病変部の凹凸の程度を求める隆起レベル算出手段と、前記ボリュームデータに基づいて前記管腔体を表す画像データを生成する画像生成手段と、前記凹凸の程度を示す情報と前記画像データに基づく画像とを表示手段に表示させる表示制御手段とを備え、前記病変部抽出手段は、前記内壁の位置から前記外側の領域に向けて所定距離、前記第1の輪郭を平行移動させ、前記平行移動後の前記第1の輪郭上の画素の画素値に基づいて、前記病変部が存在する箇所を求める医用画像処理装置である。
請求項7に記載の発明は、コンピュータに、管腔体を表すボリュームデータを受けて、前記ボリュームデータに基づいて前記管腔体の内壁の第1の輪郭を求める輪郭抽出機能と、前記第1の輪郭を基準にして前記内壁よりも外側の領域における画素の画素値に基づいて、病変部の位置を求める病変部抽出機能と、前記病変部の位置と前記第1の輪郭とに基づいて、前記病変部が存在しない場合における前記内壁の第2の輪郭を推定する推定機能と、前記第1の輪郭と前記第2の輪郭とに基づいて、前記病変部の凹凸の程度を求める隆起レベル算出機能と、前記ボリュームデータに基づいて前記管腔体を表す画像データを生成する画像生成機能と、前記凹凸の程度を示す情報と前記画像データに基づく画像とを表示装置に表示させる表示制御機能と、を実行させ、前記内壁の位置から前記外側の領域に向けて所定距離、前記第1の輪郭を平行移動させ、前記平行移動後の前記第1の輪郭上の画素の画素値に基づいて、前記病変部が存在する箇所を求めることを特徴とする医用画像処理プログラムである。
According to the first aspect of the present invention, there is provided contour extracting means for receiving volume data representing a luminal body and obtaining a first contour of an inner wall of the luminal body based on the volume data, and the first contour. Based on a pixel value of a pixel in a region outside the inner wall with respect to a reference, a lesion part extraction means for obtaining a position of a lesion part, and based on the position of the lesion part and the first contour, the lesion part Estimating means for estimating the second contour of the inner wall in the case where there is not, and a ridge level calculating means for determining the degree of unevenness of the lesion based on the first contour and the second contour; Image generating means for generating image data representing the luminal body based on the volume data, and display control means for displaying on the display means information indicating the degree of unevenness and an image based on the image data , Above The transformation part extracting unit translates the first contour from the position of the inner wall toward the outer region by a predetermined distance, and based on the pixel value of the pixel on the first contour after the translation. A medical image processing apparatus for obtaining a location where the lesioned part exists .
According to the seventh aspect of the present invention, the computer receives volume data representing a luminal body, and obtains a first contour of an inner wall of the luminal body based on the volume data, and the first Based on the pixel value of the pixel in the area outside the inner wall with reference to the contour of the lesion, based on the lesion extraction function to determine the position of the lesion, the position of the lesion and the first contour, Based on the estimation function for estimating the second contour of the inner wall when the lesion is not present, and the first contour and the second contour, the ridge level calculation for determining the degree of unevenness of the lesion A display controller for displaying a function, an image generation function for generating image data representing the lumen body based on the volume data, and information indicating the degree of unevenness and an image based on the image data When, by the execution, predetermined distance from the position of the inner wall toward the outer region, the first by translating the contour, based on the pixel values of the pixels on the first contour after the translation A medical image processing program characterized by obtaining a location where the lesion is present .
この発明によると、内壁の第1の輪郭と推定された第2の輪郭とに基づいて病変部の凹凸の程度を求めて、病変部の凹凸の程度を画像とともに表示する。このように病変部の凹凸の程度を求めることで、非隆起型の病変部の形状が把握しやすい情報を提供することが可能となる。 According to the present invention, the degree of unevenness of the lesioned part is obtained based on the first contour of the inner wall and the estimated second contour, and the degree of unevenness of the lesioned part is displayed together with the image. Thus, by obtaining the degree of unevenness of the lesioned part, it is possible to provide information that makes it easy to grasp the shape of the non-raised lesioned part.
図1を参照して、この発明の実施形態に係る医用画像処理装置について説明する。この実施形態に係る医用画像処理装置1には、例えば医用画像撮影装置90が接続されている。
A medical image processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. For example, a medical
(医用画像撮影装置90)
医用画像撮影装置90には、X線CT装置やMRI装置などの撮影装置が用いられる。医用画像撮影装置90は、観察対象を含む撮影領域を撮影することで医用画像データを生成する。例えば医用画像撮影装置90は、3次元の撮影領域を撮影することでボリュームデータを生成する。観察対象の1例は管腔体である。管腔体は、管状の組織と袋状の組織とを含む。管状の組織の1例は、大腸や血管である。袋状の組織の1例は、胃である。例えば管状組織を観察対象とした場合、医用画像撮影装置90は、管状組織を含む撮影領域を撮影することで、管状組織を含む撮影領域を表すボリュームデータを生成する。
(Medical image capturing device 90)
As the medical
例えば医用画像撮影装置90としてのX線CT装置は、3次元の撮影領域を撮影することで、位置がそれぞれ異なる複数の断面におけるCT画像データを生成する。X線CT装置は、複数のCT画像データを用いてボリュームデータを生成する。管状組織の1例として大腸を観察対象とした場合、X線CT装置は、大腸を含む3次元の撮影領域を撮影することで大腸を含む撮影領域を表すボリュームデータを生成する。医用画像撮影装置90はボリュームデータを医用画像処理装置1に出力する。以下では、大腸を観察対象の1例とし、腫瘍を病変部の1例として説明する。
For example, an X-ray CT apparatus as the medical
(医用画像処理装置1)
医用画像処理装置1は、画像記憶部2と、画像処理部3と、画像生成部4と、表示制御部5と、ユーザインターフェース(UI)6と、条件記憶部7とを備えている。
(Medical image processing apparatus 1)
The medical image processing apparatus 1 includes an image storage unit 2, an image processing unit 3, an image generation unit 4, a
(画像記憶部2)
画像記憶部2は、医用画像撮影装置90から出力された医用画像データを記憶する。例えば、画像記憶部2は、大腸を含む撮影領域を表すボリュームデータを記憶する。
(Image storage unit 2)
The image storage unit 2 stores medical image data output from the medical
医用画像撮影装置90がボリュームデータを生成せずに、医用画像処理装置1がボリュームデータを生成しても良い。この場合、医用画像撮影装置90は、複数の医用画像データ(例えばCT画像データ)を医用画像処理装置1に出力する。医用画像処理装置1は、医用画像撮影装置90によって生成された複数の医用画像データを受ける。画像記憶部2は、複数の医用画像データを記憶する。画像生成部4は、複数の医用画像データを画像記憶部2から読み込み、複数の医用画像データに基づいてボリュームデータを生成する。画像記憶部2は、画像生成部4によって生成されたボリュームデータを記憶する。
The medical image processing apparatus 1 may generate volume data without the medical
(画像処理部3)
画像処理部3は、観察対象抽出部31と、輪郭抽出部32と、病変部抽出部33と、推定部34と、隆起レベル算出部35と、変換部36とを備えている。画像処理部3はボリュームデータを画像記憶部2から読み込み、ボリュームデータに基づいて病変部の凹凸の程度(隆起レベル)を求める。腫瘍を病変部の1例とする。大腸を観察対象とした場合、画像処理部3は、大腸に存在する腫瘍の凹凸の程度(隆起レベル)を求める。具体的には画像処理部3は、ボリュームデータから大腸の内壁の輪郭を抽出し、腫瘍の位置を求め、正常な内壁の輪郭を推定する。画像処理部3は、抽出された内壁の輪郭と、推定された正常な内壁の輪郭とに基づいて、腫瘍の凹凸の程度(隆起レベル)を求める。正常な内壁とは、大腸に腫瘍が形成されていない状態における内壁である。
(Image processing unit 3)
The image processing unit 3 includes an observation
図2から図5を参照して、画像処理部3による処理について説明する。図2から図4は、大腸の長手方向に沿った断面を示す断面図である。図5は、隆起レベルと色との対応関係の1例を示す図である。 Processing performed by the image processing unit 3 will be described with reference to FIGS. 2 to 4 are sectional views showing a section along the longitudinal direction of the large intestine. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a correspondence relationship between the bulge level and the color.
(観察対象抽出部31)
観察対象抽出部31は、ボリュームデータを画像記憶部2から読み込み、そのボリュームデータから大腸を表すボリュームデータを抽出する。この抽出には公知の方法を用いることができる。例えば観察対象抽出部31は、公知のセグメンテーション処理を実行することで、大腸を表すボリュームデータを抽出する。1例として、観察対象抽出部31は、CT値などの画素値に基づいて大腸を表すボリュームデータを抽出する。観察対象抽出部31は、大腸を表すボリュームデータを、輪郭抽出部32と病変部抽出部33とに出力する。
(Observation target extraction unit 31)
The observation
(輪郭抽出部32)
輪郭抽出部32は、大腸を表すボリュームデータに基づいて、3次元空間における大腸の内壁(腸壁)の輪郭を求める。輪郭を求める方法には公知の方法を用いることができる。例えば輪郭抽出部32は、CT値などの画素値に基づいて大腸の内壁の輪郭を求める。以下において、輪郭抽出部32によって求められた内壁の輪郭を、第1の輪郭と称する場合がある。また輪郭抽出部32は、大腸を表すボリュームデータに基づいて、3次元空間における大腸の外壁の輪郭を求めてもよい。また輪郭抽出部32は、大腸を表すボリュームデータに基づいて、3次元空間における大腸の心線の位置を求めてもよい。例えば輪郭抽出部32は、大腸の長手方向に沿って大腸の中心を通る線を心線として求めてもよい。輪郭抽出部32は、内壁の輪郭(第1の輪郭)の位置を示す第1の内壁情報(座標情報)と、外壁の輪郭の位置を示す外壁情報と、心線の位置を示す心線情報とを、病変部抽出部33と隆起レベル算出部35とに出力する。
(Outline extraction unit 32)
The
図2に、輪郭抽出部32によって抽出された輪郭の1例を示す。例えば図2(a)には、内壁の輪郭10(第1の輪郭)と外壁の輪郭11とが表されている。1例として、内壁と外壁との間の領域(大腸壁の内部の領域)に腫瘍12が存在する。厚さTは、内壁の輪郭10と外壁の輪郭11との間の長さに相当する。1例として、厚さTは2mm程度である。
FIG. 2 shows an example of the contour extracted by the
(病変部抽出部33)
病変部抽出部33は、大腸の内壁よりも外側の領域における画素値(例えばCT値)を求める。すなわち、病変部抽出部33は、大腸壁の内部の組織における画素値を求める。病変部抽出部33は、画素値に基づいて腫瘍の位置を求める。具体的に病変部抽出部33は、大腸の内壁から外壁の方向に向かって所定距離離れた位置の画素値を求める。病変部抽出部33は、その画素値に基づいて腫瘍の位置を求める。
(Lesion extraction unit 33)
The lesion extraction unit 33 obtains pixel values (for example, CT values) in a region outside the inner wall of the large intestine. That is, the lesion part extraction part 33 calculates | requires the pixel value in the structure | tissue inside a colon wall. The lesion extraction unit 33 obtains the tumor position based on the pixel value. Specifically, the lesion extraction unit 33 obtains a pixel value at a position away from the inner wall of the large intestine by a predetermined distance in the direction of the outer wall. The lesion extraction unit 33 obtains the tumor position based on the pixel value.
腫瘍は、大腸の内壁の表面に形成されず、内壁の表面に最も近い粘膜層に形成される。そのため、粘膜層における画素値を求めることで、大腸に腫瘍が形成されているか否かを判別することができる。しかしながら、医用画像撮影装置90の空間分解能によっては、画素値に基づいて粘着層の位置を求めることは困難である。
Tumors are not formed on the surface of the inner wall of the large intestine, but in the mucosal layer closest to the surface of the inner wall. Therefore, it is possible to determine whether or not a tumor is formed in the large intestine by obtaining the pixel value in the mucosal layer. However, depending on the spatial resolution of the medical
そこで病変部抽出部33は、第1の内壁情報が示す内壁の輪郭(第1の輪郭)から、外壁に向かう方向に所定距離離れた位置を、腫瘍を検索する位置として定義する。例えば図2(a)に示すように、病変部抽出部33は、内壁の輪郭10(第1の輪郭)から外壁の輪郭11に向かう方向(図中のX方向)に、所定の移動距離、輪郭10を平行移動させる。病変部抽出部33は、移動後の輪郭10を検索線13(破線で示す線)として定義する。所定の移動距離の1例は、1ピクセル(1画素)に相当する距離である。すなわち病変部抽出部33は、輪郭10上のすべての点を、輪郭11に向かう方向(X方向)へ同一距離(1ピクセルに相当する距離)移動させ、移動先の輪郭10を検索線13として定義する。検索線13は、内壁の輪郭10を平行移動させた仮想の線である。そのため、検索線13の形状は、内壁の輪郭10の形状と同じである。
Therefore, the lesion extraction unit 33 defines a position that is separated from the inner wall contour (first contour) indicated by the first inner wall information by a predetermined distance in the direction toward the outer wall as a position to search for a tumor. For example, as shown in FIG. 2A, the lesion part extraction unit 33 is configured to move a predetermined moving distance in a direction (X direction in the drawing) from the inner wall contour 10 (first contour) to the
1例として、1ピクセルの1辺の長さを0.25mmとする。X線CT装置を用いた場合、0.25mmは最小のスライス厚に相当する。病変部抽出部33は、内壁の輪郭10から外壁の輪郭11に向かう方向に、輪郭10を0.25mm平行移動させ、移動後の位置を検索線13として定義する。内壁の輪郭10から0.25mm離れた位置には、粘膜層が存在すると推定される。そのため、検索線13の位置には、粘膜層が存在すると推定される。移動距離は0.25mmに限定されず、数ピクセルに相当する距離であっても良い。
As an example, the length of one side of one pixel is 0.25 mm. When an X-ray CT apparatus is used, 0.25 mm corresponds to the minimum slice thickness. The lesion extraction unit 33 translates the
病変部抽出部33は、検索線13上における各画素の画素値(CT値)を求める。病変部抽出部33は、画素値に基づいて腫瘍の位置を求める。例えば病変部抽出部33は、検索線13上における各画素の画素値が、予め設定された所定範囲内の値に含まれているか否かを判定する。所定範囲の値は、画素に表されている組織が病変部(腫瘍)か否かを判定するための基準である。所定範囲の値は、病変部(腫瘍)の画素値(CT値)に相当する値である。所定範囲の値は、図示しない記憶部に予め記憶されている。操作者は操作部62を用いて所定範囲の値を任意に変更することができる。
The lesion extraction unit 33 obtains a pixel value (CT value) of each pixel on the
病変部抽出部33は、画素値が所定範囲内の値に含まれる画素を、腫瘍に含まれる画素であると判定する。病変部抽出部33は、検索線13上の各画素を対象にして、所定範囲内の値に画素値が含まれるか否かを判定する。これにより、病変部抽出部33は、検索線13上における腫瘍の位置を求める。病変部抽出部33は、検索線13の位置を示す検索線情報(位置情報)と、病変部(腫瘍)の位置を示す病変部情報(座標情報)とを、推定部34に出力する。
The lesion extraction unit 33 determines that a pixel whose pixel value is included in a value within a predetermined range is a pixel included in the tumor. The lesion extraction unit 33 determines whether or not a pixel value is included in a value within a predetermined range for each pixel on the
以上により、大腸の内壁の表面に近い領域における画素値を求めて、腫瘍の位置を求めることができる。すなわち、検索線13の位置には、粘膜層が存在すると推定される。そのため、検索線13上の各画素の画素値は、粘膜層の画素値であると推定される。その結果、検索線13上の各画素の画素値に基づいて、粘着層に腫瘍が形成されているか否かを判定することができる。
As described above, the pixel value in the region close to the surface of the inner wall of the large intestine can be obtained to obtain the position of the tumor. That is, it is estimated that a mucous membrane layer exists at the position of the
(推定部34)
推定部34は、大腸の正常な内壁の輪郭を求める。推定部34は、検索線情報と病変部情報とを受けて、検索線13において腫瘍が存在する範囲を除く。推定部34は、腫瘍が存在していない箇所の検索線13であって、隣り合う検索線13同士を繋げる。例えば図2(a)に示すように、推定部34は、検索線13において腫瘍12が存在している範囲を除く。推定部34は、腫瘍12の両側に延びる検索線13同士を繋げる。図2(a)、(b)に示すように、推定部34は、腫瘍12の一方側に延びる検索線13の端点Aと、腫瘍12の他方側に延びる検索線13の端点Bとを、直線で結ぶことで、連結線13Aを求める。
(Estimation unit 34)
The
図2(b)に示すように、推定部34は、外壁の輪郭11から内壁の輪郭10に向かう方向(図中のY方向)に、上記の所定の移動距離(例えば1ピクセル分の距離)、連結線13Aを平行移動させる。Y方向は、X方向とは反対の方向である。図2(c)に示すように、推定部34は、移動後の輪郭を輪郭13Bとして定義する。すなわち推定部34は、輪郭10が移動させられた方向とは反対の方向に、輪郭10が移動させられた距離と同じ距離、連結線13Aを平行移動させる。このようにして、推定部34は、大腸の正常な内壁の輪郭13Bを求める。
As shown in FIG. 2 (b), the
以上のように、推定部34は、検索線13から腫瘍12が存在する範囲を除き、腫瘍の範囲が除かれた検索線13を繋げることで連結線13Aを生成する。推定部34は、その連結線13Aを平行移動前の位置に戻すことで、大腸の正常な輪郭13Bを求める。
As described above, the
以下において、推定部34によって推定された内壁の輪郭13Bを、第2の輪郭と称する場合がある。推定部34は、内壁の輪郭13B(第2の輪郭)の位置を示す第2の内壁情報(座標情報)を、隆起レベル算出部35に出力する。
Hereinafter, the
図3に、推定された輪郭13Bの1例を示す。図3には、内壁の輪郭10(第1の輪郭)と、外壁の輪郭11と、推定された内壁の輪郭13B(第2の輪郭)とが表されている。内壁の輪郭10は、輪郭抽出部32によって求められた輪郭である。輪郭13Bは、推定部34によって求められた輪郭である。例えば、内壁と外壁との間の領域(大腸壁の内部の領域)に、腫瘍12と腫瘍14とが存在する。腫瘍12の存在により、腫瘍12の周辺における輪郭10が、外壁の輪郭11に向かう方向とは反対の方向に隆起している。腫瘍14の存在により、腫瘍14の周辺における輪郭10が、外壁の輪郭11に向かう方向に凹んでいる。腫瘍が存在しない正常な大腸であれば、腫瘍12と腫瘍14とがそれぞれ存在している箇所の周辺における内壁は、平坦であると推定される。腫瘍12と腫瘍14とがそれぞれ存在する箇所において、推定された輪郭13Bは平坦になっている。なお、説明を簡便にするために、腫瘍12及び腫瘍14は模式的に示されている。
FIG. 3 shows an example of the estimated
(隆起レベル算出部35)
隆起レベル算出部35は、輪郭抽出部32によって求められた内壁の輪郭10(第1の輪郭)と、推定部34によって推定された内壁の輪郭13B(第2の輪郭)とに基づいて、病変部(腫瘍)の凹凸の程度(隆起レベル)を求める。例えば、腫瘍の大きさと腫瘍の方向とが、腫瘍の凹凸の程度(隆起レベル)に相当する。
(Uplift level calculator 35)
Based on the inner wall contour 10 (first contour) obtained by the
まず、隆起レベル算出部35は、輪郭抽出部32によって求められた輪郭10(第1の輪郭)の位置と、推定部34によって推定された輪郭13B(第2の輪郭)の位置との差を求める。この差が、腫瘍の凹凸の程度に相当する。隆起レベル算出部35は、輪郭に差が生じている領域を、病変部(腫瘍)として求める。
First, the ridge
腫瘍の周辺においては、輪郭抽出部32によって求められた輪郭10(第1の輪郭)の位置と、推定部34によって推定された輪郭13B(第2の輪郭)の位置とに差がある。すなわち、大腸に腫瘍が存在する場合には、腫瘍の形状及び大きさに応じて、輪郭抽出部32によって求められた輪郭10は、隆起しているか、又は陥凹している。一方、推定部34によって推定された輪郭13Bは、腫瘍が存在する範囲が除かれた輪郭である。そのため、輪郭13Bは、腫瘍が存在しないと仮定した場合における正常な内壁の輪郭を表している。従って、輪郭抽出部32によって求められた輪郭10の位置と、推定部34によって推定された輪郭13Bの位置との差を求めることで、腫瘍の位置と凹凸の程度とを求めることができる。
In the vicinity of the tumor, there is a difference between the position of the contour 10 (first contour) obtained by the
次に、隆起レベル算出部35は、輪郭に差がある領域(腫瘍)を対象にして、腫瘍の大きさを求める。具体的には、隆起レベル算出部35は、輪郭に差がある領域(腫瘍)を対象にして、推定された輪郭13Bから実際の輪郭10までの距離を腫瘍ごとに求める。すなわち、隆起レベル算出部35は、正常な内壁から実際の内壁までの距離を腫瘍ごとに求める。隆起レベル算出部35は、その距離を腫瘍の大きさとして定義する。
Next, the ridge
図4を参照して、腫瘍の凹凸の程度を求める方法について説明する。窪み部15は、推定された輪郭13Bの位置と実際の輪郭10の位置とに差がある領域である。窪み部15においては、輪郭10が、外壁の輪郭11に向かう方向に凹んでいる。窪み部15の凹みは、腫瘍に起因する。隆起レベル算出部35は、腫瘍が存在する領域(窪み部15)において、輪郭13Bに直交する直交線を設定する。隆起レベル算出部35は、その直交線と実際の輪郭10とが交差する交点を求める。隆起レベル算出部35は、直交線に沿って輪郭13Bから交点までの距離を求める。隆起レベル算出部35は、腫瘍が存在する領域(窪み部15)において位置を変えて、それぞれの位置において輪郭13Bに直交する直交線を設定する。隆起レベル算出部35は、各直交線と実際の輪郭10とが交差する交点を求める。隆起レベル算出部35は、輪郭13Bから交点までの距離を直交線ごとに求める。隆起レベル算出部35は、各直交線について求められた距離のうち、最大となる距離(長さL1)を求める。すなわち、隆起レベル算出部35は、輪郭13Bと輪郭10との間において最大となる距離(長さL1)を求める。最大の距離(長さL1)は、窪み部15における腫瘍の大きさに対応している。隆起レベル算出部35は、最大の距離(長さL1)を、窪み部15における腫瘍の大きさとして定義する。
With reference to FIG. 4, a method for determining the degree of unevenness of the tumor will be described. The
突起部16は、推定された輪郭13Bの位置と実際の輪郭10とに差がある領域である。突起部16においては、輪郭10が、大腸の心線CLに向かう方向に突出している。突起部16の突起は、腫瘍に起因する。隆起レベル算出部35は、腫瘍が存在する領域(突起部16)において位置を変えて、それぞれの位置において輪郭13Bに直交する直交線を設定する。隆起レベル算出部35は、各直交線と輪郭10とが交差する交点を直交線ごとに求める。隆起レベル算出部35は、輪郭13Bから交点までの距離を直交線ごとに求める。隆起レベル算出部35は、各直交線について求められた距離のうち、最大となる距離(長さL2)を求める。最大の距離(長さL2)は、突起部16における腫瘍の大きさに対応している。隆起レベル算出部35は、最大の距離(長さL2)を、突起部16における腫瘍の大きさとして定義する。
The
また、隆起レベル算出部35は、輪郭に差がある領域(腫瘍)を対象にして、腫瘍の方向を腫瘍ごとに求める。具体的には、隆起レベル算出部35は、推定された輪郭13Bの位置を基準にして、実際の内壁の輪郭10が存在している方向を腫瘍ごとに求める。
Further, the bulge
例えば図4に示すように、推定された輪郭13Bから外壁の輪郭11に向かう方向を、マイナス方向(−方向)と定義する。マイナス方向(−方向)とは反対の方向を、プラス方向(+方向)と定義する。換言すると、輪郭13Bから大腸の心線CLに向かう方向を、プラス方向(+方向)と定義する。輪郭13Bの位置を基準にした輪郭10の方向は、腫瘍の種類に対応している。輪郭13Bよりもマイナス方向に輪郭10が位置している腫瘍は、1例として表面陥凹型の腫瘍に対応する。輪郭13Bよりもプラス方向に輪郭10が位置している領域は、1例として表面隆起型の腫瘍に対応する。
For example, as shown in FIG. 4, the direction from the estimated
隆起レベル算出部35は、輪郭13Bの位置を基準にして、腫瘍が存在する領域(窪み部15)における輪郭10の方向を求める。窪み部15においては、輪郭10は、輪郭13Bよりも外壁の輪郭11側に位置している。すなわち、窪み部15においては、輪郭10は、輪郭13Bよりもマイナス方向に位置している。隆起レベル算出部35は、窪み部15における腫瘍の方向を、マイナス方向と決定する。従って、窪み部15における腫瘍は、表面陥凹型の腫瘍であると判断できる。
The ridge
同様に、隆起レベル算出部35は、輪郭13Bの位置を基準にして、腫瘍が存在する領域(突起部16)における輪郭10の方向を求める。突起部16においては、輪郭10は、輪郭13Bよりも心線CL側に位置している。すなわち、突起部16においては、輪郭10は、輪郭13Bよりもプラス方向に位置している。隆起レベル算出部35は、突起部16における腫瘍の方向を、プラス方向と決定する。従って、突起部16における腫瘍は、表面隆起型の腫瘍であると判断できる。
Similarly, the ridge
以上のようにして、隆起レベル算出部35は、腫瘍の大きさと腫瘍の方向とを腫瘍ごとに求める。上述したように、腫瘍の大きさと腫瘍の方向とが、腫瘍の凹凸の程度(隆起レベル)に相当する。例えば窪み部15における腫瘍については、長さL1が腫瘍の大きさに相当し、マイナス方向が腫瘍の方向に相当する。また、突起部16における腫瘍については、長さL2が腫瘍の大きさに相当し、プラス方向が腫瘍の方向に相当する。
As described above, the bulge
隆起レベル算出部35は、腫瘍の位置を示す位置情報(座標情報)と、腫瘍の大きさ(長さ)を示す長さ情報と、腫瘍の方向を示す方向情報とを含む隆起レベル情報を、腫瘍ごとに生成する。隆起レベル算出部35は、隆起レベル情報を変換部36に出力する。
The bulge
図4に示す例では、隆起レベル算出部35は、窪み部15における腫瘍について、腫瘍の位置を示す位置情報と、腫瘍の大きさ(長さL1)の値と、腫瘍の方向(マイナス方向)を示す方向情報とを含む隆起レベル情報を生成する。また、隆起レベル算出部35は、突起部16における腫瘍については、腫瘍の位置を示す位置情報と、腫瘍の大きさ(長さL2)の値と、腫瘍の方向(プラス方向)を示す方向情報とを含む隆起レベル情報を生成する。隆起レベル算出部35は、各隆起レベル情報を変換部36に出力する。
In the example shown in FIG. 4, for the tumor in the
隆起レベル算出部35は、腫瘍の方向に基づいて腫瘍の種類を判断しても良い。具体的には、隆起レベル算出部35は、方向がマイナス方向である腫瘍を、表面陥凹型の腫瘍であると判断する。また、隆起レベル算出部35は、方向がプラス方向である腫瘍を、表面隆起型の腫瘍であると判断する。隆起レベル算出部35は、判断結果を隆起レベル情報に含ませて、隆起レベル情報を変換部36に出力しても良い。
The
(変換部36)
変換部36は、隆起レベル情報を隆起レベル算出部35から受ける。変換部36は、隆起レベル情報が示す腫瘍の大きさと腫瘍の方向とに基づいて、腫瘍の凹凸の程度に応じた色を決定する。例えば、腫瘍の凹凸の程度を色に変換するためのルックアップテーブル(LUT)が、条件記憶部7に記憶されている。ルックアップテーブルは、腫瘍の凹凸の程度と色とが対応付けられたテーブルである。変換部36は、条件記憶部7に記憶されているルックアップテーブルを参照して、腫瘍の凹凸の程度を色に変換する。
(Conversion unit 36)
The
図5に、ルックアップテーブルの1例を示す。ルックアップテーブル20は、腫瘍の大きさ(長さ)と、腫瘍の方向と、色とが対応付けられたテーブルである。0mmの点が基準点である。基準点(0mm)を基準にして、+方向と−方向とが腫瘍の方向に対応する。+方向が、表面隆起型の腫瘍に対応する。−方向が、表面陥凹型の腫瘍に対応する。基準点(0mm)が、表面平坦型の腫瘍に対応する。基準点からの距離が、腫瘍の大きさ(長さ)に対応する。基準点から離れるほど、腫瘍の大きさ(長さ)が大きいことを示している。図5においては説明を簡便にするために、ルックアップテーブル20の色をハッチングで模式的に表している。ルックアップテーブル20における色は、腫瘍の大きさ(長さ)に応じて段階的に変化している。 FIG. 5 shows an example of a lookup table. The lookup table 20 is a table in which a tumor size (length), a tumor direction, and a color are associated with each other. A point of 0 mm is a reference point. With reference to the reference point (0 mm), the + direction and the − direction correspond to the direction of the tumor. The + direction corresponds to a surface raised tumor. The direction corresponds to a tumor with a surface depression. The reference point (0 mm) corresponds to a flat surface tumor. The distance from the reference point corresponds to the size (length) of the tumor. The farther away from the reference point, the larger the tumor size (length). In FIG. 5, the color of the lookup table 20 is schematically represented by hatching for the sake of simplicity. The color in the look-up table 20 changes stepwise according to the size (length) of the tumor.
腫瘍の凹凸の程度に対応する色は、凹凸の程度に応じて異なる色であっても良いし、白黒の濃淡の程度であっても良い。すなわち、腫瘍の凹凸の程度に応じて色を変えても良いし、白黒の濃淡の程度を変えても良い。 The color corresponding to the degree of unevenness of the tumor may be a different color depending on the degree of unevenness, or may be a black and white shade. That is, the color may be changed according to the degree of unevenness of the tumor, or the degree of black and white shading may be changed.
操作者が操作部62を用いて、ルックアップテーブル20を変更できるようにしても良い。すなわち、操作者が操作部62を用いて、腫瘍の凹凸の程度と色との対応関係を変更できるようにしても良い。
The operator may be able to change the lookup table 20 using the
変換部36は、隆起レベル情報が示す腫瘍の大きさと方向とに対応する色を、ルックアップテーブル20から選択する。例えば、変換部36は、窪み部15における腫瘍について、腫瘍の大きさ(長さL1)と腫瘍の方向(−方向)とに対応する色を、ルックアップテーブル20から選択する。また、変換部36は、突起部16における腫瘍について、腫瘍の大きさ(長さL2)と腫瘍の方向(+方向)とに対応する色を、ルックアップテーブル20から選択する。
The
変換部36は、隆起レベル情報に含まれる腫瘍の位置情報と、腫瘍の凹凸の程度に応じた色を示す色情報とを含むカラーデータを生成する。変換部36は、カラーデータを表示制御部5に出力する。
The
(画像生成部4)
画像生成部4は、画像記憶部2からボリュームデータを読み込み、ボリュームデータに基づいて3次元画像データなどの画像データを生成する。例えば画像生成部4は、ボリュームデータに表された組織の内部を平面状に展開して、内部の表面を平面的に表す展開画像データを生成する。また、画像生成部4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、管状組織の内部の表面を3次元的に表す仮想内視鏡画像データを生成しても良い。例えば操作者が操作部62を用いて視点の位置と視線方向とを指定すると、視点の位置を示す視点情報と視線方向を示す視線方向情報とが、ユーザインターフェース(UI)6から画像生成部4に出力される。画像生成部4は、その視点の位置から視線方向に向けてボリュームレンダリングを施すことで、仮想内視鏡画像データを生成する。また、画像生成部4は、ボリュームデータにMPR(Multi Planar Reconstruction)処理を施すことで、任意の断面におけるMPR画像データを生成しても良い。例えば操作者が操作部62を用いて断面の位置を指定すると、断面の位置を示す位置情報が、ユーザインターフェース(UI)6から画像生成部4に出力される。画像生成部4は、指定された断面におけるMPR画像データを生成する。画像生成部4は、展開画像データ、仮想内視鏡画像データ、又はMPR画像データなどの画像データを表示制御部5に出力する。
(Image generation unit 4)
The image generation unit 4 reads volume data from the image storage unit 2 and generates image data such as three-dimensional image data based on the volume data. For example, the image generation unit 4 expands the inside of the tissue represented by the volume data into a planar shape, and generates expanded image data that represents the internal surface in a planar manner. The image generation unit 4 may generate virtual endoscopic image data that three-dimensionally represents the internal surface of the tubular tissue by performing volume rendering on the volume data. For example, when the operator designates the position of the viewpoint and the line-of-sight direction using the
画像生成部4は、展開画像データ又は仮想内視鏡画像データのうち、いずれか一方の画像データのみを生成しても良いし、両方の画像データを生成しても良い。操作者が操作部62を用いて画像データの種類を指定した場合に、画像生成部4は、操作者によって指定された画像データを生成しても良い。
The image generation unit 4 may generate only one of the developed image data and the virtual endoscopic image data, or may generate both image data. When the operator uses the
(表示制御部5)
表示制御部5は、画像生成部4から画像データを受けて、画像データに基づく画像を表示部61に表示させる。例えば表示制御部5は、画像生成部4から展開画像データを受けて、展開画像データに基づく展開画像を表示部61に表示させる。また、表示制御部5は、画像生成部4から仮想内視鏡画像データを受けて、仮想内視鏡画像データに基づく仮想内視鏡画像を表示部61に表示させる。
(Display control unit 5)
The
表示制御部5は、変換部36からカラーデータを受けて、カラーデータが示す色を、展開画像においてカラーデータが示す位置に着色する。また表示制御部5は、カラーデータが示す色を、仮想内視鏡画像においてカラーデータが示す位置に着色しても良い。カラーデータが示す色は、腫瘍の凹凸の程度を示す。すなわち、カラーデータが示す色は、腫瘍の大きさと腫瘍の方向とを示す。腫瘍の方向は、腫瘍の種類に対応している。腫瘍の種類には、1例として、表面隆起型、表面平坦型、及び表面陥凹型がある。
The
表示制御部5は、腫瘍の凹凸の程度に応じた色が付けられた展開画像を、表示部61に表示させる。また表示制御部5は、腫瘍の凹凸の程度に応じた色が付けられた仮想内視鏡画像を、表示部61に表示させても良い。
The
表示制御部5は、展開画像又は仮想内視鏡画像のうち、いずれか一方の画像のみを表示部61に表示しても良いし、両方の画像を並べて表示部61に表示しても良い。操作者が操作部62を用いて画像の種類を指定した場合に、表示制御部5は、操作者によって指定された画像を表示部61に表示させても良い。
The
図6に、色が付けられた画像の1例を示す。図6(a)には、展開画像100が表されている。展開画像100には、大腸の内壁が平面的に表されている。表示制御部5は、腫瘍(病変部)が存在する領域110と領域120とに、それぞれのカラーデータが示す色を付けて、展開画像100を表示部61に表示させる。カラーデータが示す色は、腫瘍の凹凸の程度を示す。従って、領域110と領域120とに付けられた色は、それぞれの位置における腫瘍の凹凸の程度を表している。例えば領域110の色は、領域110における腫瘍が表面隆起型の腫瘍であることを示している。また領域110の色は、表面隆起型の腫瘍の隆起の程度を示している。領域120の色は、領域120における腫瘍が表面陥凹型の腫瘍であることを示している。また領域120の色は、表面陥凹型の腫瘍の凹みの程度を示している。
FIG. 6 shows an example of a colored image. FIG. 6A shows a
また、図6(b)には、仮想内視鏡画像200が表されている。図6(c)には、仮想内視鏡画像300が表されている。仮想内視鏡画像200と仮想内視鏡画像300とには、大腸の内壁が立体的に表されている。図6(b)に示すように、表示制御部5は、腫瘍が存在する領域210に、カラーデータが示す色を付けて、仮想内視鏡画像200を表示部61に表示させる。また図6(c)に示すように、表示制御部5は、腫瘍が存在する領域310に、カラーデータが示す色を付けて、仮想内視鏡画像300を表示部61に表示させる。例えば領域210の色は、領域210における腫瘍が表面隆起型の腫瘍であることを示している。また領域210の色は、表面隆起型の腫瘍の隆起の程度を示している。領域310の色は、領域310における腫瘍が表面陥凹型の腫瘍であることを示している。また領域310の色は、表面陥凹型の腫瘍の凹みの程度を示している。
FIG. 6B shows a virtual
例えば展開画像100に表された領域110と、仮想内視鏡画像200に表された領域210とが対応している。展開画像100に表された領域120と、仮想内視鏡画像300に表された領域310とが対応している。
For example, the
表示制御部5は、展開画像100と仮想内視鏡画像200(又は仮想内視鏡画像300)とを並べて表示部61に表示させても良い。または、表示制御部5は、展開画像100及び仮想内視鏡画像200(又は仮想内視鏡画像300)のうち、いずれか一方の画像を表示部61に表示させても良い。
The
操作者は、展開画像又は仮想内視鏡画像に表示された色を参照することで、腫瘍の凹凸の程度(隆起レベル)を把握することが可能となる。すなわち、操作者は、画像に表示された色によって、腫瘍が、表面隆起型の腫瘍であるのか、表面平坦型の腫瘍であるのか、表面陥凹型の腫瘍であるのかを判断することが可能となる。これにより、腫瘍の種類が非隆起型であっても、操作者は、腫瘍の有無及び腫瘍の種類を把握することが可能となる。例えば、スクリーニング検査を含む術前診断に医用画像処理装置1を適用した場合、術前診断を効率的に行うことができる。 By referring to the color displayed in the developed image or the virtual endoscopic image, the operator can grasp the degree of unevenness (bump level) of the tumor. That is, the operator can determine whether the tumor is a surface-bulged type tumor, a surface-flat type tumor, or a surface-concave type tumor by the color displayed in the image. Become. Thereby, even if the kind of tumor is a non-lifting type, the operator can grasp the presence or absence of the tumor and the kind of tumor. For example, when the medical image processing apparatus 1 is applied to a preoperative diagnosis including a screening test, the preoperative diagnosis can be performed efficiently.
(変形例)
図7を参照して、変形例について説明する。隆起レベル算出部35は、輪郭に差がある領域(腫瘍)において、複数箇所の凹凸の程度を求めても良い。窪み部15は、推定された輪郭13Bの位置と実際の輪郭10の位置とに差がある領域である。隆起レベル算出部35は、腫瘍が存在する領域(窪み部15)において位置を変えて、それぞれの位置において輪郭13Bに直交する直交線を設定する。隆起レベル算出部35は、各直交線と輪郭10とが交差する交点を直交線ごとに求める。隆起レベル算出部35は、輪郭13Bから交点までの距離を直交線ごとに求める。また、隆起レベル算出部35は、各位置における腫瘍の方向を求める。
(Modification)
A modification will be described with reference to FIG. The ridge
例えば隆起レベル算出部35は、輪郭13B上においてそれぞれ異なる位置に、点41、点42、点43、点44、及び点45を設定する。隆起レベル算出部35は、点41から点45のそれぞれの点において、輪郭13Bに直交する直交線を設定する。隆起レベル算出部35は、各直交線と輪郭10とが交差する交点を直交線ごとに求める。隆起レベル算出部35は、輪郭13Bから交点までの距離を直交線ごとに求める。図7に示す例では、隆起レベル算出部35は、点41における距離(長さL3)、点42における距離(長さL4)、点43における距離(長さL5)、点44における距離(長さL6)、及び点45における距離(長さL7)を求める。
For example, the ridge
隆起レベル算出部35は、輪郭13B上に設定された各点における腫瘍の方向を求める。図7に示す例では、隆起レベル算出部35は、点41から点45のそれぞれの点において、腫瘍の方向を求める。
The ridge
以上のようにして、隆起レベル算出部35は、複数箇所の長さと方向とを求める。隆起レベル算出部35は、輪郭13B上に設定された点の位置を示す位置情報(座標情報)と、その点における腫瘍の大きさ(長さ)を示す長さ情報と、その点における腫瘍の方向を示す方向情報とを含む隆起レベル情報を、輪郭13B上に設定された点ごとに生成する。図7に示す例では、隆起レベル算出部35は、点41から点45のそれぞれの点について隆起レベル情報を生成する。隆起レベル算出部35は、各点についての隆起レベル情報を変換部36に出力する。
As described above, the bulge
変換部36は、各点についての隆起レベル情報に従って、腫瘍の凹凸の程度に応じた色を各点について決定する。図7に示す例では、変換部36は、点41から点45のそれぞれの点に対する色を決定する。変換部36は、輪郭13B上に設定された点の位置を示す位置情報と、腫瘍の凹凸の程度に応じた色を示す色情報とを含むカラーデータを、輪郭13B上に設定された各点について生成する。変換部36は、カラーデータを表示制御部5に出力する。
The
表示制御部5は、各点についてのカラーデータが示す色を、展開画像又は仮想内視鏡画像においてカラーデータが示す位置に着色する。表示制御部5は、腫瘍内の各点において凹凸の程度に応じた色が付けられた展開画像又は仮想内視鏡画像を、表示部61に表示させる。
The
以上のように、腫瘍内の複数箇所において凹凸の程度を求めることで、腫瘍内での凹凸の分布を表示することが可能となる。そのことにより、操作者は、腫瘍の凹凸の程度をより詳細に把握することが可能となる。 As described above, it is possible to display the unevenness distribution in the tumor by obtaining the degree of unevenness in a plurality of locations in the tumor. As a result, the operator can grasp the degree of unevenness of the tumor in more detail.
観察対象は大腸以外の部位であっても良い。例えば血管を観察対象とした場合であっても、上述した画像処理部3による処理を行うことで、大腸を観察対象とした場合と同じ作用及び効果を奏することができる。また、胃などの袋状の組織を観察対象にした場合も、大腸を観察対象とした場合と同じ作用及び効果を奏することができる。 The observation target may be a site other than the large intestine. For example, even when a blood vessel is an observation target, the same operations and effects as when the large intestine is the observation target can be achieved by performing the processing by the image processing unit 3 described above. In addition, even when a bag-like tissue such as the stomach is an observation target, the same actions and effects as when the large intestine is the observation target can be achieved.
(ユーザインターフェース(UI)6)
ユーザインターフェース(UI)6は、表示部61と操作部62とを備えている。表示部61は、CRTや液晶ディスプレイなどのモニタで構成されている。操作部62は、キーボードやマウスなどの入力装置で構成されている。
(User interface (UI) 6)
The user interface (UI) 6 includes a display unit 61 and an
画像処理部3と画像生成部4と表示制御部5とはそれぞれ、CPU、GPU、又はASICなどの図示しない処理装置と、ROM、RAM、又はHDDなどの図示しない記憶装置とによって構成されていても良い。記憶装置には、画像処理部3の機能を実行するための画像処理プログラムが記憶されている。画像処理プログラムには、観察対象抽出部31の機能を実行するための観察対象抽出プログラムと、輪郭抽出部32の機能を実行するための輪郭抽出プログラムと、病変部抽出部33の機能を実行するための病変部抽出プログラムと、推定部34の機能を実行するための推定プログラムと、隆起レベル算出部35の機能を実行するための隆起レベル算出プログラムと、変換部36の機能を実行するための変換プログラムとが含まれている。また記憶装置には、画像生成部4の機能を実行するための画像生成プログラムが記憶されている。また記憶装置には、表示制御部5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。CPUなどの処理装置が、記憶装置に記憶されている各プログラムを実行することで、各部の機能が実行される。
Each of the image processing unit 3, the image generation unit 4, and the
(動作)
図8を参照して、医用画像処理装置1による一連の動作について説明する。観察対象は大腸である。例えば被検体に造影剤を投与し、大腸内に炭酸ガスを注入する。医用画像撮影装置90としてのX線CT装置が被検体を撮影することで、大腸を含む撮影領域を表すボリュームデータを生成する。
(Operation)
A series of operations performed by the medical image processing apparatus 1 will be described with reference to FIG. The observation object is the large intestine. For example, a contrast medium is administered to a subject, and carbon dioxide is injected into the large intestine. The X-ray CT apparatus as the medical
(ステップS01)
医用画像処理装置1は、大腸を含む撮影領域を表すボリュームデータを医用画像撮影装置90から取得する。画像記憶部2は、ボリュームデータを記憶する。
(Step S01)
The medical image processing apparatus 1 acquires volume data representing an imaging region including the large intestine from the medical
(ステップS02)
観察対象抽出部31は、ボリュームデータを画像記憶部2から読み込み、セグメンテーション処理を実行することで、そのボリュームデータから大腸を表すボリュームデータを抽出する。
(Step S02)
The observation
(ステップS03)
輪郭抽出部32は、大腸を表すボリュームデータに基づいて、大腸の内壁の輪郭(第1の輪郭)を求める。
(Step S03)
The
(ステップS04)
病変部抽出部33は、大腸壁の内部の画素値を求める。例えば図2(a)に示すように、病変部抽出部33は、内壁の輪郭10(第1の輪郭)から外壁の輪郭11に向かう方向に、1ピクセル分の距離、輪郭10を平行移動させる。病変部抽出部33は、移動後の輪郭10を検索線13として定義する。病変部抽出部33は、検索線13上における各画素の画素値(CT値)を求める。
(Step S04)
The lesion part extraction part 33 calculates | requires the pixel value inside a colon wall. For example, as illustrated in FIG. 2A, the lesion extraction unit 33 translates the
(ステップS05)
病変部抽出部33は、画素値が所定範囲内の値に含まれる画素を、腫瘍に含まれる画素であると判定する。これにより、病変部抽出部33は、検索線13上における腫瘍の位置を求める。
(Step S05)
The lesion extraction unit 33 determines that a pixel whose pixel value is included in a value within a predetermined range is a pixel included in the tumor. Thereby, the lesion part extraction part 33 calculates | requires the position of the tumor on the
(ステップS06)
推定部34は、大腸の正常な内壁の輪郭を求める。例えば図2(a)、(b)に示すように、推定部34は、検索線13において腫瘍12が存在している範囲を除く。推定部34は、腫瘍12の一方側に延びる検索線13の端点Aと、腫瘍12の他方側に延びる検索線13の端点Bとを、直線で結ぶことで、連結線13Aを求める。そして図2(b)に示すように、推定部34は、外壁の輪郭11から内壁の輪郭10に向かう方向に、1ピクセル分の距離、連結線13Aを平行移動させる。図2(c)に示すように、推定部34は、移動後の輪郭を、正常な内膜の輪郭13Bとして定義する。
(Step S06)
The
(ステップS07)
隆起レベル算出部35は、内壁の輪郭10(第1の輪郭)と、推定された輪郭13B(第2の輪郭)とに基づいて、腫瘍の凹凸の程度(隆起レベル)を求める。例えば図4に示すように、隆起レベル算出部35は、窪み部15における腫瘍の大きさ(長さL1)と、腫瘍の方向(マイナス方向)とを求める。また、隆起レベル算出部35は、突起部16における腫瘍の大きさ(長さL2)と、腫瘍の方向(プラス方向)とを求める。隆起レベル算出部35は、腫瘍の位置を示す位置情報、腫瘍の大きさ(長さ)を示す長さ情報と、腫瘍の方向を示す方向情報とを含む隆起レベル情報を、腫瘍ごとに生成する。
(Step S07)
The bulge
(ステップS08)
変換部36は、条件記憶部7に記憶されているルックアップテーブルを参照して、隆起レベル情報が示す腫瘍の大きさと腫瘍の方向とに基づいて、腫瘍の凹凸の程度に応じた色を、腫瘍ごとに決定する。このように変換部36は、腫瘍の凹凸の程度を色に変換する。変換部36は、腫瘍の位置情報と、腫瘍の凹凸の程度に応じた色を示す色情報とを含むカラーデータを生成する。
(Step S08)
The
(ステップS09)
画像生成部4は、画像記憶部2からボリュームデータを読み込み、ボリュームデータに基づいて展開画像データ又は仮想内視鏡画像データを生成する。
(Step S09)
The image generation unit 4 reads volume data from the image storage unit 2 and generates developed image data or virtual endoscopic image data based on the volume data.
(ステップS10)
表示制御部5は、カラーデータが示す色を、展開画像又は仮想内視鏡画像においてカラーデータが示す位置に着色する。表示制御部5は、腫瘍の凹凸の程度に応じた色が付けられた展開画像又は仮想内視鏡画像を、表示部61に表示させる。
(Step S10)
The
以上の処理によると、腫瘍の凹凸の程度(隆起レベル)に応じた色が、展開画像又は仮想内視鏡画像などの画像に表される。操作者は画像に表示された色を参照することで、腫瘍の凹凸の程度を把握することが可能となる。そのことにより、腫瘍の種類が非隆起型であっても、操作者は、腫瘍の有無及び腫瘍の種類を把握することが可能となる。 According to the above processing, a color corresponding to the degree of unevenness (protrusion level) of the tumor is represented in an image such as a developed image or a virtual endoscopic image. The operator can grasp the degree of unevenness of the tumor by referring to the color displayed in the image. Thereby, even if the type of tumor is a non-protruding type, the operator can grasp the presence or absence of the tumor and the type of tumor.
ステップS02からステップS08までの処理とステップS09の処理とは、順番が逆であっても良い。すなわち、ステップS09の処理は、ステップS02の処理より前に実行されていても良いし、ステップS02からステップS08までの処理の途中で実行されていても良い。 The order of the process from step S02 to step S08 and the process of step S09 may be reversed. That is, the process of step S09 may be executed before the process of step S02, or may be executed in the middle of the process from step S02 to step S08.
上述した実施形態及び変形例では、X線CT装置を用いたCTコロノグラフィーを例にして説明している。別の例として、MRI装置を用いたMRコロノグラフィーを用いても良い。 In the above-described embodiments and modifications, CT colonography using an X-ray CT apparatus is described as an example. As another example, MR colonography using an MRI apparatus may be used.
1 医用画像処理装置
2 画像記憶部
3 画像処理部
4 画像生成部
5 表示制御部
6 ユーザインターフェース(UI)
7 条件記憶部
31 観察対象抽出部
32 輪郭抽出部
33 病変部抽出部
34 推定部
35 隆起レベル算出部
36 変換部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Medical image processing apparatus 2 Image storage part 3 Image processing part 4
7
Claims (7)
前記第1の輪郭を基準にして前記内壁よりも外側の領域における画素の画素値に基づいて、病変部の位置を求める病変部抽出手段と、
前記病変部の位置と前記第1の輪郭とに基づいて、前記病変部が存在しない場合における前記内壁の第2の輪郭を推定する推定手段と、
前記第1の輪郭と前記第2の輪郭とに基づいて、前記病変部の凹凸の程度を求める隆起レベル算出手段と、
前記ボリュームデータに基づいて前記管腔体を表す画像データを生成する画像生成手段と、
前記凹凸の程度を示す情報と前記画像データに基づく画像とを表示手段に表示させる表示制御手段とを備え、
前記病変部抽出手段は、前記内壁の位置から前記外側の領域に向けて所定距離、前記第1の輪郭を平行移動させ、前記平行移動後の前記第1の輪郭上の画素の画素値に基づいて、前記病変部が存在する箇所を求める医用画像処理装置。 Contour extracting means for receiving volume data representing a luminal body and obtaining a first contour of the inner wall of the luminal body based on the volume data;
A lesion portion extraction means for obtaining a position of a lesion portion based on a pixel value of a pixel in a region outside the inner wall with respect to the first contour;
Estimating means for estimating a second contour of the inner wall when the lesion does not exist based on the position of the lesion and the first contour;
Based on the first contour and the second contour, a bulge level calculating means for determining the degree of unevenness of the lesioned part,
Image generating means for generating image data representing the lumen body based on the volume data;
Display control means for causing the display means to display information indicating the degree of unevenness and an image based on the image data ;
The lesion portion extraction means translates the first contour from the position of the inner wall toward the outer region by a predetermined distance, and is based on pixel values of pixels on the first contour after the translation. A medical image processing apparatus for obtaining a location where the lesion is present .
前記表示制御手段は、前記変換された色を前記凹凸の程度を示す情報として、前記画像に重ねて前記表示手段に表示させる請求項1から請求項4のいずれかに記載の医用画像処理装置。 Further comprising conversion means for converting the degree of unevenness into a color;
Wherein the display control unit, the converted color as the information indicating the degree of the unevenness, the medical image processing apparatus according to any one of claims 1 to 4 to be displayed on the display unit superposed on the image.
前記表示制御手段は、前記変換された色を前記凹凸の程度を示す情報として、前記画像に重ねて前記表示手段に表示させる請求項4に記載の医用画像処理装置。 Based on the distance and the direction, the image processing apparatus further includes conversion means for converting the degree of the unevenness into a color corresponding to any one of a raised type, a planar type, and a recessed type that is a type of the shape of the lesioned part. ,
The medical image processing apparatus according to claim 4 , wherein the display control unit causes the display unit to display the converted color as information indicating the degree of unevenness on the display unit.
管腔体を表すボリュームデータを受けて、前記ボリュームデータに基づいて前記管腔体の内壁の第1の輪郭を求める輪郭抽出機能と、
前記第1の輪郭を基準にして前記内壁よりも外側の領域における画素の画素値に基づいて、病変部の位置を求める病変部抽出機能と、
前記病変部の位置と前記第1の輪郭とに基づいて、前記病変部が存在しない場合における前記内壁の第2の輪郭を推定する推定機能と、
前記第1の輪郭と前記第2の輪郭とに基づいて、前記病変部の凹凸の程度を求める隆起レベル算出機能と、
前記ボリュームデータに基づいて前記管腔体を表す画像データを生成する画像生成機能と、
前記凹凸の程度を示す情報と前記画像データに基づく画像とを表示装置に表示させる表示制御機能と、
を実行させ、
前記内壁の位置から前記外側の領域に向けて所定距離、前記第1の輪郭を平行移動させ、前記平行移動後の前記第1の輪郭上の画素の画素値に基づいて、前記病変部が存在する箇所を求めることを特徴とする医用画像処理プログラム。 On the computer,
A contour extraction function that receives volume data representing a lumen body and obtains a first contour of the inner wall of the lumen body based on the volume data;
A lesion extraction function for determining a position of a lesion based on a pixel value of a pixel in a region outside the inner wall with respect to the first contour;
Based on the position of the lesioned part and the first contour, an estimation function for estimating the second contour of the inner wall when the lesioned part does not exist;
Based on the first contour and the second contour, a raised level calculation function for determining the degree of unevenness of the lesion,
An image generation function for generating image data representing the lumen body based on the volume data;
A display control function for causing the display device to display information indicating the degree of unevenness and an image based on the image data;
Was executed,
The first contour is translated by a predetermined distance from the position of the inner wall toward the outer region, and the lesioned part is present based on the pixel value of the pixel on the first contour after the translation A medical image processing program characterized by obtaining a location to be performed .
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