JP6054043B2 - 医用画像診断装置、医用画像表示装置、医用画像処理装置、及び医用画像処理プログラム - Google Patents
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Description
この医用画像診断装置の実施形態について各図を参照して説明する。
図1は、医用画像診断装置の構成を示すブロック図である。図1に示すように、撮影手段11は通信手段12を介して医用画像表示装置と接続されている。
医用画像表示装置は、制御手段13、記憶手段14、データ変換手段15、画像生成手段16、画像合成手段17、操作手段18、表示制御手段21、及び表示手段22を有している。なお、画像処理装置は、一例として、上記の制御手段13、記憶手段14、データ変換手段15、画像生成手段16、画像合成手段17、操作手段18により構成される。
厚さT3は次の式から求めることができる。
T3=T1+T2 (1)
なお上式(1)の右辺に管状部1の壁部の厚さ(予め定められた厚さ)tを加えてもよい。
次に、X線CT装置により撮影された3次元の医用画像データを基に、管状部1の展開画像及び、展開画像上に病変部の画像を生成し、生成された各画像を表示させる医用画像診断装置の動作について図12を参照して説明する。図12は画像処理装置の動作を示すフローチャートである。
図12に示すように、X線CT装置により撮影され、サーバ(図示省略)に保存された被検体の3次元の医用画像データが通信手段12を介して記憶手段14に記憶される。
操作手段18による指定を受けて、制御手段13は、表示手段22に表示された管状部1の近傍画像を抽出する。
次に、操作手段18による操作を受けて、抽出された管状部1の近傍画像の始点を指定する。
次に、画像生成手段16は、管状部1の芯線4を抽出する。管状部1の中心4aの座標(xg,yg)は、例えば、次の式から求めることができる。
xg=Sy/A (2)
yg=Sx/A (3)
ここで、Sxはx軸に関する断面一次モーメント、Syはy軸に関する断面一次モーメント、Aは管状部(病変部及び腔を含む)1の全断面積をいう。
次に、内壁抽出手段162は、管状部1の画像を基に、管状部1の内壁2を抽出する。このときの内壁2には、冠動脈の内壁ではなく実際の壁であるから管状部1の内方向に隆起する第1隆起部Nの内壁も含まれる。
次に、外壁抽出手段163は、管状部1の画像を基に、管状部1の外壁3を抽出する。このときの外壁3は、第2隆起部Pにより管状部1の外方向に隆起する外壁3も含まれる。
次に、正常内壁推定手段164は、実際の壁である管状部1の内壁2を基に隆起前の内壁2の形状である正常内壁2aを推定する。また、正常外壁推定手段165は、管状部1の外壁3を基に、隆起前の外壁3の形状である正常外壁3aを推定する。
第1隆起部算出手段166は、第1隆起部Nの内壁2及び正常内壁2aを基に、第1隆起部Nの高さである第1厚さT1を求める。
カラーマッピング手段168は、第1厚さT1に対する第1色(例えば青)を作成する。例えば、カラーマッピング手段168は、第1隆起部Nの領域を表す各画素に対し第1色の色番号を割り当て、制御手段13は、色番号を各画素に対応させて記憶手段14に記憶させる。
第2隆起部算出手段167は、第2隆起部Pの外壁3及び正常外壁3aを基に、第2隆起部P高さである第2厚さT2を求める。
カラーマッピング手段168は、第2厚さT2に対する第2色(例えば赤)を作成する。例えば、カラーマッピング手段168は、第2隆起部Pの領域を表す各画素に対し第2色の色番号を割り当て、制御手段13は、色番号を各画素に対応させて記憶手段14に記憶させる。
前記ステップS1〜S11に平行して、展開画像生成手段161は、管状部1の画像データを基に、管状部1を展開した展開画像を生成する。
画像合成手段17は、管状部1の展開画像に第1隆起部Nの情報及び第2隆起部Pの情報を重ねて表示する。
管状部1の画像に第1隆起部N及び第2隆起部Pを同時に表示させるとき、第1隆起部N及び第2隆起部Pの両方が生じていることを表すために第3隆起部Bの範囲を第3色(紫)で色づけ、また、第3隆起部Bの厚さT3に応じて第3色の彩度を高くすることにより第3隆起部Bの範囲を色づけするようにしたが、第1隆起部N及び第2隆起部Pを区別することが困難であるため、第1隆起部N及び第2隆起部Pの各病変部の進行状態を判断し難い。
前記第1及び第2実施形態では、生体組織の内壁を表示させるときに、外壁が隆起する隆起部を生体組織の画像に同時に表示させるものを示した。これに対し、以下の実施形態では、その成分の領域が色分けされた生体組織の画像を表示させるものを示す。それにより、石灰成分あるいは脂質成分となった生体組織を容易に視認することで、病変部を確実に見つけ出すことができる。そのため、疾患の早期発見、早期治療を実現することが可能となる。
次に、第3実施形態の変形例について図16を参照して説明する。図16は、図15に示す展開画像上の生体組織の成分の領域を色分けしたときの表示態様の一例を示す図である。
前記第3実施形態においては、断面画像を共に表示させる生体組織の画像として、展開画像を示した。これに対して、この第4実施形態では、さらにMPR(Multi Planar Reconstruction)画像を表示させるものを示す。なお、展開画像に代えてMPR画像を表示させてもよい。
前記第4実施形態では、断面画像を共に表示させる生体組織の画像として、展開画像及びMPR画像を示した。これに対して、この第5実施形態では、展開画像及びMPR画像と併せてビュー画像を表示させるものを示す。なお、ビュー画像を展開画像及び/またはMPR画像に代えて表示させてもよい。
したがって、表示制御手段21は、操作手段(入力部)18の操作を受けて、展開画像及びMPR画像の一方の視点を移動させると、その視点位置を受けて、他方の画像上の視点を移動して表示させることができる。
前記第5実施形態では、断面画像を共に表示させる生体組織の画像として、展開画像、MPR画像及びビュー画像を示した。これに対して、第6実施形態では、MPR画像及び外壁展開画像を表示させるものを示す。なお、外壁展開画像をMPR画像に代えて表示させてもよく、展開画像及び/またはビュー画像と併せて表示させてもよい。
前記第6実施形態では、断面画像と共にMPR画像及び外壁展開画像を表示させるものを示した。これに対して、この第7実施形態では、展開画像と共にMPR画像及び外壁展開画像を表示させるものを示す。
N 第1隆起部 P 第2隆起部 B 第3隆起部
11 撮影手段 12 通信手段 13 制御手段 14 記憶手段
15 データ変換手段 16 画像生成手段 17 画像合成手段
18 操作手段
21 表示制御手段 22 表示手段
161 展開画像生成手段 162 内壁抽出手段
163 外壁抽出手段 164 正常内壁推定手段 165 正常外壁推定手段
166 第1隆起部算出手段 167 第2隆起部算出手段
168 カラーマッピング手段
171 断面画像生成手段 172 色分け手段 173 MPR画像生成手段
174 ビュー画像生成手段 175 外壁展開画像生成手段
Claims (22)
- 内壁及び外壁を有する生体組織を撮影することにより生体組織の3次元の医用画像データを取得する画像取得手段と、
前記医用画像データを基に、前記生体組織の内壁を抽出する内壁抽出手段と、
前記医用画像データを基に、前記生体組織の外壁を抽出する外壁抽出手段と、
前記抽出された前記生体組織の内壁を基に、前記生体組織の内壁が内側に隆起する第1隆起部の存在を含む情報を求める第1隆起部算出手段と、
前記抽出された前記生体組織の外壁を基に、前記生体組織の外壁が外側に隆起する第2隆起部の存在を含む情報を求める第2隆起部算出手段と、
前記第1隆起部算出手段により求められた前記第1隆起部の前記情報及び前記第2隆起部算出手段により求められた前記第2隆起部の前記情報を前記生体組織の画像に重ねて表示手段に表示させる表示制御手段と、
前記抽出された前記生体組織の外壁を基に、隆起前の外壁の形状である正常外壁を推定する正常外壁推定手段と、
を有し、
前記第2隆起部算出手段は、前記第2隆起部の前記情報として、前記第2隆起部が前記正常外壁から隆起する高さである第2厚さを求める
ことを特徴とする医用画像診断装置。 - 前記表示制御手段は、前記第1隆起部及び前記第2隆起部の各情報を区別可能に表示させることを特徴とする請求項1に記載の医用画像診断装置。
- 前記抽出された生体組織の内壁を基に、隆起前の内壁の形状である正常内壁を推定する正常内壁推定手段をさらに有し、
前記第1隆起部算出手段は、前記第1隆起部の前記情報として、前記第1隆起部が前記正常内壁から隆起する高さである第1厚さを求めることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の医用画像診断装置。 - 前記第1厚さに対する第1色、及び、前記第1色とは異なる、前記第2厚さに対応する第2色を作成するカラーマッピング手段をさらに有し、
前記表示制御手段は、前記第1色及び前記第2色により、前記第1隆起部及び前記第2隆起部の各情報を表示させることを特徴とする請求項3に記載の医用画像診断装置。 - 前記カラーマッピング手段は、前記第1厚さの厚さ方向を段階的に分け、各段階を色分けすることにより前記第1色を作成するとともに、前記第2厚さの厚さ方向を段階的に分け、各段階を色分けすることにより前記第2色を作成することを特徴とする請求項4に記載の医用画像診断装置。
- 前記内壁抽出手段は、管状部を含む前記生体組織の内壁を抽出し、
前記外壁抽出手段は、管状部を含む前記生体組織の外壁を抽出し、
前記表示制御手段は、前記管状部の内壁の画像に重ねて前記第2隆起部の情報を表示させることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の医用画像診断装置。 - 前記医用画像データを基に、前記生体組織を指定された位置で断面にしたときの断面画像を作成する断面画像生成手段と、
前記作成された断面画像において、前記生体組織の成分を分類し、前記分類ごとに色分けする色分け手段と、
をさらに有し、
前記表示制御手段は、前記色分け手段により前記色分けされた前記断面画像を表示させる
ことを特徴とする請求項6に記載の医用画像診断装置。 - 前記管状部の内壁を平面状に展開した展開画像を生成する展開画像生成手段をさらに有し、
前記表示制御手段は、前記生成された前記展開画像を表示させるとともに、入力部の操作により前記展開画像上に前記位置を指定可能に表示させ、
前記断面画像生成手段は、前記指定を受けて、前記指定された前記位置で前記生体組織を断面にしたときの前記断面画像を作成し、
前記表示制御手段は、前記作成された前記展開画像を前記断面画像と共に表示させる
ことを特徴とする請求項7に記載の医用画像診断装置。 - 前記色分け手段は、前記展開画像において、前記生体組織の成分を分類し、前記分類毎に色分けし、
前記表示制御手段は、前記色分けされた前記展開画像を表示させる
ことを特徴とする請求項8に記載の医用画像診断装置。 - 前記医用画像データを基に、前記生体組織の複数の断面を表したMPR画像を作成するMPR画像生成手段をさらに有し、
前記表示制御手段は、前記MPR画像を、前記断面画像及び前記展開画像と共に表示させる
ことを特徴とする請求項8または請求項9に記載の医用画像診断装置。 - 前記色分け手段は、前記MPR画像において、前記生体組織の成分を分類し、前記分類毎に色分けし、
前記表示制御手段は、前記色分けされた前記MPR画像を表示させる
ことを特徴とする請求項10に記載の医用画像診断装置。 - さらに、前記表示制御手段は、前記医用画像データに基づいて指定された視点を前記MPR画像上に表示させる
ことを特徴とする請求項11に記載の医用画像診断装置。 - さらに、前記表示制御手段は、入力部の操作を受けて、前記視点を移動可能に表示させる
ことを特徴とする請求項12に記載の医用画像診断装置。 - さらに、前記表示制御手段は、前記視点を前記展開画像上に表示させるとともに、前記展開画像上の前記視点を前記MPR画像上の前記視点と連動させて表示させる
ことを特徴とする請求項13に記載の医用画像診断装置。 - 前記管状部の外壁を前記断面画像の外側に開いたように表される外壁展開画像を生成する外壁展開画像生成手段をさらに有し、
前記表示制御手段は、前記生成された外壁展開画像を、前記断面画像及び前記MPR画像と共に表示させる
ことを特徴とする請求項10に記載の医用画像診断装置。 - さらに、前記表示制御手段は、前記外壁展開画像において前記管状部の外壁の凹部及び/または凸部を含む形態を表示させるとともに、前記凹部及び前記凸部を区別可能に表示させる
ことを特徴とする請求項15に記載の医用画像診断装置。 - 前記医用画像データを基に、指定された視点から前記管状部を見たときの前記管状部の外側を示すビュー画像を作成するビュー画像生成手段をさらに有し、
前記表示制御手段は、前記作成されたビュー画像を、前記断面画像、前記展開画像、及び前記MPR画像と共に表示させる
ことを特徴とする請求項10に記載の医用画像診断装置。 - さらに、前記表示制御手段は、前記ビュー画像において前記管状部の外壁の凹部及び/または凸部を含む形態を表示させるとともに、前記凹部及び前記凸部を区別可能に表示させる
ことを特徴とする請求項17に記載の医用画像診断装置。 - 前記色分け手段は、前記生体組織の成分としてのカルシウム又は脂肪を輝度値を基に分類する
ことを特徴とする請求項7から請求項18のいずれかに記載の医用画像診断装置。 - 外部から取得される、内壁及び外壁を有する生体組織の3次元の医用画像データを基に、前記生体組織の内壁を抽出する内壁抽出手段と、
前記医用画像データを基に、前記生体組織の外壁を抽出する外壁抽出手段と、
前記抽出された生体組織の内壁を基に、前記生体組織の内壁が内側に隆起する第1隆起部の存在を含む情報を求める第1隆起部算出手段と、
前記抽出された生体組織の内壁を基に、前記生体組織の外壁が外側に隆起する第2隆起部の存在を含む情報を求める第2隆起部算出手段と、
前記第1隆起部算出手段により求められた前記第1隆起部の前記情報及び前記第2隆起部算出手段により求められた前記第2隆起部の前記情報を前記生体組織の画像に重ねて表示手段に表示させる表示制御手段と、
前記抽出された前記生体組織の外壁を基に、隆起前の外壁の形状である正常外壁を推定する正常外壁推定手段と、
を有し、
前記第2隆起部算出手段は、前記第2隆起部の前記情報として、前記第2隆起部が前記正常外壁から隆起する高さである第2厚さを求める
ことを特徴とする医用画像表示装置。 - 外部から取得される、内壁及び外壁を有する生体組織の3次元の医用画像データを基に、前記生体組織の内壁を抽出する内壁抽出手段と、
前記医用画像データを基に、前記生体組織の外壁を抽出する外壁抽出手段と、
前記抽出された生体組織の内壁を基に、前記生体組織の内壁が内側に隆起する第1隆起部の存在を含む情報を求める第1隆起部算出手段と、
前記抽出された生体組織の内壁を基に、前記生体組織の外壁が外側に隆起する第2隆起部の存在を含む情報を求める第2隆起部算出手段と、
前記第1隆起部算出手段により求められた前記第1隆起部の前記情報及び前記第2隆起部算出手段により求められた前記第2隆起部の前記情報を関連付けて記憶手段に記憶させる記憶制御手段と、
前記抽出された前記生体組織の外壁を基に、隆起前の外壁の形状である正常外壁を推定する正常外壁推定手段と、
を有し、
前記第2隆起部算出手段は、前記第2隆起部の前記情報として、前記第2隆起部が前記正常外壁から隆起する高さである第2厚さを求める
ことを特徴とする医用画像処理装置。 - 外部から取得される、内壁及び外壁を有する生体組織の3次元の医用画像データを基に、前記生体組織の内壁を抽出するステップと、
前記医用画像データを基に、前記生体組織の外壁を抽出するステップと、
前記抽出された生体組織の内壁を基に、前記生体組織の内壁が内側に隆起する第1隆起部の存在を含む情報を求める第1隆起部算出ステップと、
前記抽出された生体組織の内壁を基に、前記生体組織の外壁が外側に隆起する第2隆起部の存在を含む情報を求める第2隆起部算出ステップと、
前記第1隆起部算出ステップにより求められた前記第1隆起部の前記情報及び前記第2隆起部算出ステップにより求められた前記第2隆起部の前記情報を関連付けて記憶手段に記憶させる記憶制御ステップと、
前記抽出された前記生体組織の外壁を基に、隆起前の外壁の形状である正常外壁を推定する正常外壁推定ステップと、
をコンピュータに実行させ、
前記第2隆起部算出ステップは、前記第2隆起部の前記情報として、前記第2隆起部が前記正常外壁から隆起する高さである第2厚さを求めることを特徴とする医用画像処理プログラム。
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