JP6293619B2 - 画像処理方法および装置並びにプログラム - Google Patents
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Description
血管を含む部位を表す3次元医用画像において関心が持たれるスライスを特定する特定工程と、
前記3次元医用画像における前記スライスを含み該スライスのスライス幅より幅広である領域について、該スライスのスライス軸方向に画素値の投影処理を行う投影工程と、を備えた画像処理方法を提供する。
前記投影処理により得られた投影画像を表示する表示工程をさらに備えており、
前記特定工程が、前記部位を表す第1の3次元医用画像における第1のスライスと、前記部位を表す第2の3次元医用画像における第2のスライスであって前記第1のスライスに含まれる血管部分構造体と同一の血管部分構造体を含む可能性がある第2のスライスとを特定し、
前記投影工程が、前記第1の3次元医用画像における前記第1のスライスを含み該第1のスライスより幅広である第1の領域について、前記第1のスライスのスライス軸方向に第1の投影処理を行うとともに、前記第2の3次元医用画像における前記第2のスライスを含み該第2のスライスより幅広である第2の領域について、前記第2のスライスのスライス軸方向に第2の投影処理を行い、
前記表示工程が、前記第1の投影処理により得られた第1の投影画像と、前記第2の投影処理により得られた第2の投影画像とを表示する、上記第1の観点の画像処理方法を提供する。
前記特定工程が、前記第1の3次元医用画像における第1の血管分岐を含むスライスを前記第1のスライスとして特定するとともに、前記第2の3次元医用画像における前記第1の血管分岐と同一の血管分岐である可能性がある第2の血管分岐を含むスライスを前記第2のスライスとして特定する、上記第2の観点の画像処理方法を提供する。
前記第1の血管分岐と前記第2の血管分岐とが重なるように、前記第1の3次元医用画像と前記第2の3次元医用画像との位置合せを行う位置合せ工程をさらに備えた、上記第3の観点の画像処理方法を提供する。
前記特定工程が、前記第1の血管分岐と前記第2の血管分岐とによる複数の組合せを特定し、
操作者による所定の操作に応答して、前記複数の組合せの中から1つの組合せを選択する選択工程をさらに備え、
前記位置合せ工程が、前記選択された1つの組合せを構成する前記第1の血管分岐と前記第2の血管分岐とが重なるように、前記第1の3次元医用画像と前記第2の3次元医用画像との位置合せを行う、上記第4の観点の画像処理方法を提供する。
血管を含む部位を表す3次元医用画像において関心が持たれるスライスを特定する特定手段と、
前記3次元医用画像における前記スライスを含み該スライスのスライス幅より幅広である領域について、該スライスのスライス軸方向に画素値の投影処理を行う投影手段と、
前記投影処理により得られた投影画像を表示する表示手段と、を備えた画像処理装置を提供する。
前記特定手段が、前記部位を表す第1の3次元医用画像における第1のスライスと、前記部位を表す第2の3次元医用画像における第2のスライスであって前記第1のスライスに含まれる血管部分構造体と同一の血管部分構造体を含む可能性がある第2のスライスとを特定し、
前記投影手段が、前記第1の3次元医用画像における前記第1のスライスを含み該第1のスライスより幅広である第1の領域について、前記第1のスライスのスライス軸方向に第1の投影処理を行うとともに、前記第2の3次元医用画像における前記第2のスライスを含み該第2のスライスより幅広である第2の領域について、前記第2のスライスのスライス軸方向に第2の投影処理を行い、
前記表示手段が、前記第1の投影処理により得られた第1の投影画像と、前記第2の投影処理により得られた第2の投影画像とを表示する、上記第6の観点の画像処理装置を提供する。
前記特定手段が、前記第1の3次元医用画像における第1の血管分岐を含むスライスを前記第1のスライスとして特定するとともに、前記第2の3次元医用画像における前記第1の血管分岐と同一の血管分岐である可能性がある第2の血管分岐を含むスライスを前記第2のスライスとして特定する、上記第7の観点の画像処理装置を提供する。
前記第1の血管分岐と前記第2の血管分岐とが重なるように、前記第1の3次元医用画像と前記第2の3次元医用画像との位置合せを行う位置合せ手段をさらに備えた、上記第8の観点の画像処理装置を提供する。
前記特定手段が、前記第1の血管分岐と前記第2の血管分岐とによる複数の組合せを特定し、
操作者による所定の操作に応答して、前記複数の組合せの中から1つの組合せを選択する選択手段をさらに備え、
前記位置合せ手段が、前記選択された1つの組合せを構成する前記第1の血管分岐と前記第2の血管分岐とが重なるように、前記第1の3次元医用画像と前記第2の3次元医用画像との位置合せを行う、上記第9の観点の画像処理装置を提供する。
前記特定手段が、一定レベル以上の類似度が算出された血管分岐の組合せを、前記第1及び第2の血管分岐として特定する、請求項7から請求項10のいずれか一項に記載の画像処理装置。
前記特定手段が、操作者により指定された血管分岐の組合せを、前記第1及び第2の血管分岐として特定する、上記第7の観点から第10の観点のいずれか一つの観点の画像処理装置を提供する。
前記投影手段が、前記投影処理として、最大値投影処理、最小値投影処理または平均値投影処理を行う、上記第7の観点から第12の観点のいずれか一つの観点の画像処理装置を提供する。
前記投影手段が、血管に対応する画素値が他の組織に対応する平均的な画素値よりも高くなるような3次元医用画像に対しては、前記最大値投影処理を行う、上記第13の観点の画像処理装置を提供する。
前記投影手段が、血管に対応する画素値が他の組織に対応する平均的な画素値よりも低くなるような3次元医用画像に対しては、前記最小値投影処理を行う、上記第13の観点の画像処理装置を提供する。
前記第1及び第2の3次元医用画像が、撮像モダリティ(modality)が互いに異なる画像である、上記第7の観点から第15の観点のいずれか一つの観点の画像処理装置を提供する。
前記第1及び第2の3次元医用画像の一方が、超音波画像である、上記第16の観点の画像処理装置を提供する。
前記部位が、肝臓または肺である、上記第6の観点から第17の観点のいずれか一つの観点の画像処理装置を提供する。
前記第1及び第2のスライスの幅は、実空間における3mm以下の幅に
前記第1及び第2の領域の幅は、実空間における5mm以上、30mm以下の幅に相当する、上記第6の観点から第18の観点のいずれか一つの観点の画像処理装置を提供する。
コンピュータ(computer)を、上記第6の観点から第19の観点のいずれか一つの観点の画像処理装置として機能させるためのプログラム(program)を提供する。
図1は、本実施形態に係る画像処理装置1aの構成を概略的に示す機能ブロック(block)図である。画像処理装置1aは、例えば、コンピュータ(computer)CPに所定のプログラム(program)を実行させることにより実現させることができる。
W=U×V′=[wx wy wz]
V=(U×V′)×U=[vx vy vz]
そして、上記したマッチング評価処理を、MR血管分岐とUS血管分岐との組合せの数、すなわちm×nの数だけ行う。ただし、MR血管分岐を構成するどちらの血管部分とUS血管分岐を構成するどちらの血管部分とが共通の同じ血管となる可能性があるのかは、マッチング評価を行うまで不明である。そのため、実際には、MR血管分岐とUS血管分岐との組合せごとに、MR血管分岐またはUS血管分岐のいずれかに対して、血管分岐を形成する二本の血管部分の一方と他方とを位置的に入れ換えた場合についても、マッチング評価を行う必要がある。したがって、厳密には、上記マッチング評価処理は、m×n×2の数だけ行うことになる。
本実施形態に係る画像処理装置1bは、血管ツリーにおいて、血管分岐点から枝分かれする血管部分が一本しか見つからないような場合であっても、画像の位置合せを可能にするものである。本実施形態では、第一実施形態による画像処理装置1aをベース(base)として、血管部分構造体検出部4、及びマッチング評価部5が、第一実施形態とは異なる処理を行う。
ここで、sは連続可変のパラメータ値である。
w=P0−Q0
であるから、
P(s)−Q0=w+s・u
という式が成り立つ。
Q(t)−P0=−w+t・v
という式が成り立つ。ここで、tは、連続可変のパラメータ値である。
(P(s)−Q(t))+(P0−Q0)=2・w+s・u−t・v
(P(s)−Q(t))+w=2・w+s・u−t・v (i)
となる。
u・(P(s1)−Q(t1))=0
となる。
u・(w+s1・u−t1・v)=0
となる。
s1=(u・v)[s1・(u・v)+v・w]−u・w
=s1・(u・v)2+(u・v)(v・w)−u・w
s1=[(u・v)(v・w)−u・w]/[1−(u・v)2]
となる。
t1=[v・w−(u・v)(u・w)]/[1−(u・v)2]
となる。
L=P(s1)−Q(t1)
であり、ベクトルu,v,wから求めることができる。
本実施形態に係る画像処理装置1cは、血管ツリーにおいて、血管分岐点が見つからず、互いに近接する血管部分しか見つからないような場合であっても、画像の位置合せを可能にするものである。本実施形態では、第一実施形態による画像処理装置1aをベースとして、血管部分構造体検出部4、及びマッチング評価部5が、第一実施形態とは異なる処理を行う。
第四実施形態に係る画像処理装置1dは、同一の血管部分構造体(血管分岐、不完全血管分岐ペア、または血管部分ペア)を表すと思われるMR血管部分構造体(MR血管分岐、MR不完全血管分岐ペア、またはMR血管部分ペア)とUS血管部分構造体(US血管分岐、US不完全血管分岐ペア、またはUS血管部分ペア)との組合せを、手動で特定するものである。
2 画像取得部
3 血管抽出部
4 血管部分構造体検出部
5 マッチング評価部
6 処理対象スライス特定部(特定手段)
7 スライス幅広領域投影部(投影手段)
8 投影画像表示部(表示手段)
9 マッチング確定部(位置合せ手段)
10 座標変換部(位置合せ手段)
11 位置合せ調整部(位置合せ手段)
12 対応断層画像生成部
13 画像出力部
Claims (17)
- 血管を含む部位を表す3次元医用画像において関心が持たれるスライスを特定する特定工程であって、前記部位を表す第1の3次元医用画像における第1の血管分岐を含む第1のスライスと、前記部位を表す第2の3次元医用画像における前記第1の血管分岐と同一の血管分岐である可能性がある第2の血管分岐を含む第2のスライスとを特定する特定工程と、
前記第1の3次元医用画像における前記第1のスライスを含み該第1のスライスより幅広である第1の領域について、前記第1のスライスのスライス軸方向に画素値の第1の投影処理を行うとともに、前記第2の3次元医用画像における前記第2のスライスを含み該第2のスライスより幅広である第2の領域について、前記第2のスライスのスライス軸方向に画素値の第2の投影処理を行う投影工程と、を備えた画像処理方法。 - 前記第1の投影処理により得られた第1の投影画像と、前記第2の投影処理により得られた第2の投影画像とを表示する表示工程を備える、請求項1に記載の画像処理方法。
- 前記第1の血管分岐と前記第2の血管分岐とが重なるように、前記第1の3次元医用画像と前記第2の3次元医用画像との位置合せを行う位置合せ工程をさらに備えた、請求項1又は2に記載の画像処理方法。
- 前記特定工程は、前記第1の血管分岐と前記第2の血管分岐とによる複数の組合せを特定し、
操作者による所定の操作に応答して、前記複数の組合せの中から1つの組合せを選択する選択工程をさらに備え、
前記位置合せ工程は、前記選択された1つの組合せを構成する前記第1の血管分岐と前記第2の血管分岐とが重なるように、前記第1の3次元医用画像と前記第2の3次元医用画像との位置合せを行う、請求項3に記載の画像処理方法。 - 血管を含む部位を表す3次元医用画像において関心が持たれるスライスを特定する特定手段であって、前記部位を表す第1の3次元医用画像における第1の血管分岐を含む第1のスライスと、前記部位を表す第2の3次元医用画像における前記第1の血管分岐と同一の血管分岐である可能性がある第2の血管分岐を含む第2のスライスとを特定する特定手段と、
前記第1の3次元医用画像における前記第1のスライスを含み該第1のスライスより幅広である第1の領域について、前記第1のスライスのスライス軸方向に画素値の第1の投影処理を行うとともに、前記第2の3次元医用画像における前記第2のスライスを含み該第2のスライスより幅広である第2の領域について、前記第2のスライスのスライス軸方向に画素値の第2の投影処理を行う投影手段と、
前記第1の投影処理により得られた第1の投影画像と、前記第2の投影処理により得られた第2の投影画像とを表示する表示手段と、を備えた画像処理装置。 - 前記第1の血管分岐と前記第2の血管分岐とが重なるように、前記第1の3次元医用画像と前記第2の3次元医用画像との位置合せを行う位置合せ手段をさらに備えた、請求項5に記載の画像処理装置。
- 前記特定手段は、前記第1の血管分岐と前記第2の血管分岐とによる複数の組合せを特定し、
操作者による所定の操作に応答して、前記複数の組合せの中から1つの組合せを選択する選択手段をさらに備え、
前記位置合せ手段は、前記選択された1つの組合せを構成する前記第1の血管分岐と前記第2の血管分岐とが重なるように、前記第1の3次元医用画像と前記第2の3次元医用画像との位置合せを行う、請求項6に記載の画像処理装置。 - 前記特定手段は、一定レベル以上の類似度が算出された血管分岐の組合せを、前記第1及び第2の血管分岐として特定する、請求項5から請求項7のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記特定手段は、操作者により指定された血管分岐の組合せを、前記第1及び第2の血管分岐として特定する、請求項5から請求項7のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記投影手段は、前記投影処理として、最大値投影処理、最小値投影処理または平均値投影処理を行う、請求項5から請求項9のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記投影手段は、血管に対応する画素値が他の組織に対応する平均的な画素値よりも高くなるような3次元医用画像に対しては、前記最大値投影処理を行う、請求項10に記載の画像処理装置。
- 前記投影手段は、血管に対応する画素値が他の組織に対応する平均的な画素値よりも低くなるような3次元医用画像に対しては、前記最小値投影処理を行う、請求項10に記載の画像処理装置。
- 前記第1及び第2の3次元医用画像は、撮像モダリティが互いに異なる画像である、請求項5から請求項12のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記第1及び第2の3次元医用画像の一方は、超音波画像である、請求項13に記載の画像処理装置。
- 前記部位は、肝臓または肺である、請求項5から請求項14のいずれか一項に記載の画像処理装置。
- 前記第1及び第2のスライスの幅は、実空間における3mm以下の幅に
前記第1及び第2の領域の幅は、実空間における5mm以上、30mm以下の幅に相当する、請求項5から請求項15のいずれか一項に記載の画像処理装置。 - コンピュータを、請求項5から請求項16のいずれか一項に記載の画像処理装置として機能させるためのプログラム。
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