JP6419441B2 - Medical image processing apparatus, medical image processing system, and medical image processing program - Google Patents
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Images
Description
本発明の一態様としての実施形態は、医用画像処理装置、医用画像処理システム、および医用画像処理プログラムに関する。 Embodiments as one aspect of the present invention relate to a medical image processing apparatus, a medical image processing system, and a medical image processing program.
画像診断において使用される各種検査装置(以下、モダリティ装置と呼ぶ)は、低侵襲に体内の検査を行うことができるため、現在の医療において不可欠である。モダリティ装置の高性能化により解像度の高い良質な画像を取得できるようになり、正確かつ精密な検査が画像診断において可能となった。たとえば、X線CT(Computed Tomography)装置は、被検体の内部組織の3次元情報を高解像度で取得することができ、MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置は、造影剤が入っていない新鮮な血液をMRIで画像化する非造影血管撮像法(MRA:MR Angiography)など、モダリティ装置ごとに様々な撮像方法がある。また、医用画像のデジタル化が進み、電子ネットワークを介して医師からの検査依頼を処理するオーダリングシステムである病院システム(HIS:Hospital Information System)、または放射線科情報システム(RIS:Radiology Information System)や、モダリティ装置で取得された画像を電子データとして蓄積する医用画像一元管理システム(PACS:Picture Archiving and Communication Systems)などが発展してきている。 Various inspection devices (hereinafter referred to as modality devices) used in image diagnosis are indispensable in current medical care because they can inspect the body in a minimally invasive manner. The high-performance modality device has made it possible to acquire high-quality images with high resolution, enabling accurate and precise examinations in diagnostic imaging. For example, an X-ray CT (Computed Tomography) apparatus can acquire three-dimensional information of the internal tissue of a subject with high resolution, and an MRI (Magnetic Resonance Imaging) apparatus can acquire fresh blood containing no contrast medium. There are various imaging methods for each modality device, such as non-contrast angiography (MRA: MR Angiography) for imaging by MRI. In addition, as digitalization of medical images progresses, a hospital system (HIS: Hospital Information System) or radiology information system (RIS), which is an ordering system that processes examination requests from doctors via an electronic network, In addition, a medical image central management system (PACS: Picture Archiving and Communication Systems) that accumulates images acquired by modality devices as electronic data has been developed.
このように、モダリティ装置の発展により生体内を容易にかつ詳細に観察することが可能となった。一方、取得可能なデータ量は膨大になり、多くのモダリティ装置では、複数の画像から構成されるボリュームデータの形式でデータが取得される。ボリュームデータのデータ量は、全身を撮像した場合数千枚にもおよび、これらのデータを用いて読影を行い、診断を下す読影医等の負担が大きくなっている。読影は病気の診断や、治療方針を決定するために重要な作業であり、早期発見が望まれる中、大量の医用画像を分析し、早期に判断を下すことは容易ではない。そこで、画像診断を支援する発明として、セグメンテーション技術などを用いて解剖学的な部位を特定し、異常のある領域とその悪性度を判定する医用画像処理装置(たとえば、特許文献1等)や、脊椎など周期性を持った構造物により、異なる2つの検査において取得された画像の位置対応関係を決定する画像解析装置(たとえば、特許文献2等)が提供されている。 Thus, with the development of the modality device, it has become possible to observe the inside of the living body easily and in detail. On the other hand, the amount of data that can be acquired is enormous, and many modality devices acquire data in the form of volume data composed of a plurality of images. The volume of the volume data is as large as several thousand images when the whole body is imaged, and the burden on the interpreting doctor who makes a diagnosis by using these data is increasing. Interpretation is an important task for diagnosing diseases and deciding treatment strategies. While early detection is desired, it is not easy to analyze a large amount of medical images and make decisions at an early stage. Therefore, as an invention that supports image diagnosis, a medical image processing apparatus (for example, Patent Document 1) that identifies an anatomical region using a segmentation technique and the like, and determines an abnormal area and its malignancy, There is provided an image analysis apparatus (for example, Patent Document 2) that determines a positional correspondence between images acquired in two different examinations by a structure having periodicity such as a spine.
また、読影および診断には正確性が求められ、質の高い診断を下すためには、取得した医用画像について、異常部位や治療部位を的確に把握する必要がある。しかしながら、解剖学的な部位を医用画像から読み取ることは熟練の技術や知識が必要である。そこで、人体の解剖学的位置を、数学的手法を用いて表現、構築する技術の提供や研究が行われている。 Moreover, accuracy is required for interpretation and diagnosis, and in order to make a high-quality diagnosis, it is necessary to accurately grasp an abnormal site or a treatment site in the acquired medical image. However, reading an anatomical part from a medical image requires skilled techniques and knowledge. Therefore, the provision and research of techniques for expressing and constructing the anatomical position of the human body using mathematical techniques are being carried out.
解剖学的位置とは、医用画像を理解するうえで重要な役割を担う人体の特徴的な局所構造(以下、局所構造とよぶ)の位置のことであり、人体を解剖学的にマッピングする際の目印となる。局所構造には、たとえば、頭部においては、第1頚椎(頚椎I)の前弓(結節)が、胸部においては気管分岐部が、腹部においては右腎上極等が該当する。解剖学的位置は、一般的な画像解析、パターン認識技術などにより、X線CT装置やMRI装置などのモダリティ装置で取得した医用画像から自動検出される。 An anatomical position is the position of a characteristic local structure of the human body (hereinafter referred to as local structure) that plays an important role in understanding medical images. It becomes a landmark. Examples of the local structure include the anterior arch (nodule) of the first cervical vertebra (cervical vertebra I) in the head, the tracheal bifurcation in the chest, and the upper right kidney in the abdomen. The anatomical position is automatically detected from a medical image acquired by a modality apparatus such as an X-ray CT apparatus or an MRI apparatus by general image analysis, pattern recognition technology, or the like.
さらに、診断を正確に行うためには、同様の症例と比較しながら読影したり、経過観察などを行う場合、過去と最新の医用画像を比較しながら読影したりする、比較読影と呼ばれる方法が用いられる。比較読影においては、解剖学的部位を同期させた状態で複数の医用画像を表示し(以下、追従表示と呼ぶ)、読影することが求められる。しかしながら、異なる検査間では、たとえばスライス間隔や撮像開始位置、撮像方法などの撮像条件が異なっている場合がある。そこで、このような比較読影において複数の医用画像を基準となるスライス面を決定し、体軸方向にスライス対の位置合わせを行う画像表示システムが提供されている(たとえば、特許文献3等)。 Furthermore, in order to accurately diagnose, there is a method called comparative interpretation, in which interpretation is performed while comparing with similar cases, or when performing follow-up observation, interpretation is performed while comparing the past and latest medical images. Used. In comparative interpretation, it is required to display a plurality of medical images with the anatomical parts synchronized (hereinafter referred to as follow-up display) for interpretation. However, imaging conditions such as slice intervals, imaging start positions, imaging methods, and the like may differ between different examinations. In view of this, an image display system is provided that determines slice planes based on a plurality of medical images in such comparative interpretation and aligns slice pairs in the body axis direction (for example, Patent Document 3).
しかしながら、被検体が異なる場合は、個体差によって生じる臓器の大きさや位置の違いなどがあるため、膨大な量のスライス画像を有する医用画像の中から、同じ解剖学的位置を有するスライス画像を探すことは難しい。また、同一被検体の場合であっても、肺や、心臓など動きのある臓器について、同じように撮像されているとは限らない。たとえば、肺は空気の吸い込み量の違いによってその大きさが毎回異なる臓器である。このような臓器について、異なる検査間あるいは異なるシリーズ間で比較読影を行う場合、スライス厚やスライス間隔などが一致していても位置ずれが生じてしまう。また、いったん位置を揃えても、追従表示を継続すると徐々に位置ずれが生じてしまい、再度位置合わせが必要な場合もある。さらに、同じ疾患について異なるモダリティ装置で多角的に診断を行うこともある。異なるモダリティ間で取得された医用画像は、異なる態様で臓器等が撮像されているため、解剖学的位置を揃えて追従表示することは難しい。このように、患者、検査、あるいはシリーズが異なる複数の医用画像において、同じ解剖学的位置を常に同期させて追従表示することは煩雑かつ困難な作業である。 However, when the subject is different, there are differences in the size and position of the organ caused by individual differences, so search for slice images having the same anatomical position from among medical images having a huge amount of slice images It ’s difficult. Further, even in the case of the same subject, images of the organs that move, such as the lungs and the heart, are not always the same. For example, the lung is an organ that varies in size each time depending on the amount of air sucked. For such an organ, when comparative interpretation is performed between different examinations or between different series, positional deviation occurs even if the slice thickness, the slice interval, and the like match. Further, even if the positions are once aligned, if the follow-up display is continued, the position shift gradually occurs, and the position alignment may be necessary again. Furthermore, the same disease may be diagnosed from various modalities using various modality devices. Since medical images acquired between different modalities have organs or the like imaged in different modes, it is difficult to display following the anatomical positions. Thus, in a plurality of medical images of different patients, examinations, or series, it is a complicated and difficult task to always display the same anatomical position in synchronization with each other.
そこで、上述の解剖学的位置を用いて、比較読影において複数の医用画像を追従表示する医用画像処理装置が要望されている。 Therefore, there is a demand for a medical image processing apparatus that uses the above-described anatomical positions to display a plurality of medical images following the comparative interpretation.
本実施形態に係る医用画像処理装置は、複数のスライス画像から構成される読影対象医用画像と、同じく複数スライス画像から構成される比較対象医用画像とが入力される医用画像処理装置であって、入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれから、人体内の特徴的な局所構造の解剖学的位置を検出する解剖学的位置検出部と、入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれに含まれる前記複数のスライス画像の中から、前記解剖学的位置に基づいて、解剖学的に対応する読影対象スライス画像と比較対象スライス画像を、それぞれ特定する対比画像特定部と、を備えたことを特徴とする。 The medical image processing apparatus according to the present embodiment is a medical image processing apparatus to which an interpretation target medical image composed of a plurality of slice images and a comparison target medical image composed of a plurality of slice images are input. An anatomical position detection unit that detects an anatomical position of a characteristic local structure in the human body from each of the input medical image to be interpreted and the medical image to be compared, and the inputted medical image to be interpreted And the comparison target slice image respectively identified from the plurality of slice images included in each of the comparison target medical images based on the anatomical position. And an image specifying unit.
以下、医用画像処理装置の実施の形態について添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of a medical image processing apparatus will be described with reference to the accompanying drawings.
(1)構成
図1は、実施形態に係る医用画像処理装置100の一例を示す概念的な構成図である。
(1) Configuration FIG. 1 is a conceptual configuration diagram illustrating an example of a medical
図1に示すように、医用画像処理装置100は、通信制御装置10、記憶部20、主制御部30、表示部40、入力部50を備えた構成である。通信制御装置10を介して電子ネットワーク経由で医用画像一元管理サーバ200、モダリティ装置300、および、HIS/RIS400と接続している。通信制御装置10は、ネットワーク形態に応じた種々の通信プロトコルを実装する。ここで、電子ネットワークとは、電気通信技術を利用した情報通信網全体を意味し、病院基幹LAN、無線/有線LANやインターネット網のほか、電話通信回線網、光ファイバー通信ネットワーク、ケーブル通信ネットワークおよび衛星通信ネットワークなどを含む。医用画像処理装置100は医用画像一元管理サーバ200または、モダリティ装置300から検査データを電子ネットワーク経由で取得する。
As illustrated in FIG. 1, the medical
なお、医用画像一元管理サーバ200、HIS/RIS400、医用画像処理装置100は、クラウド上のシステムとして構成されていてもよい。
The medical image
モダリティ装置300には、X線CT(Computed Tomography)装置、MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置、PET(Positron Emission Tomography)装置あるいは、超音波診断装置などの各種医用画像撮像装置が含まれる。医用画像処理装置100に入力されるデータは複数のスライス画像から構成されたボリュームデータである。
The
また、医用画像処理装置100は、HIS/RIS400と接続している。HIS/RIS400は、検査オーダと呼ばれる医師等が作成した検査依頼等を処理するシステムである。HIS/RIS400からは患者を一意に特定するための患者ID、または、患者名、患者の性別や体格などの患者情報や、検査種類、検査目的、モダリティ装置種別などの検査情報を電子ネットワーク経由で取得できる。
The medical
記憶部20に格納されたプログラムが、主制御部30によって実行されることで、入力されたボリュームデータについて解剖学的位置の特定や、比較読影における追従表示といった画像表示処理が行われる。
By executing the program stored in the
記憶部20は、RAMとROMをはじめとする記憶媒体などにより構成され、磁気的もしくは光学的記憶媒体または半導体メモリなどの、主制御部30により読み取り可能な記憶媒体を含んだ構成を有し、これらの記憶媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は電子ネットワークを介してダウンロードされるように構成してもよい。また、医用画像処理装置100で行われる解剖学的位置の特定は、予め記憶部20に格納されたプログラムやデータを用いて行われてもよく、通信制御装置10を介して外部の記憶装置に格納されたデータ等を用いて実行されてもよいし、外部の記憶装置等に格納されたプログラムで実行されてもよい。
The
表示部40は、たとえば液晶ディスプレイやOLED(Organic Light Emitting Diode)ディスプレイなどの一般的な表示装置により構成されるほか、主制御部30の制御に従って画像をディスプレイ表示する。
The
入力部50は、たとえばキーボード、タッチパネル、テンキー、マウスなどの一般的な入力装置により構成される。入力部50はユーザの検査や表示画像の選択といった操作や、画像処理などに対応した入力信号を主制御部30に出力する。
The
図2は、実施形態に係る医用画像処理装置100の機能構成例を示す機能ブロック図である。図2が示すように、医用画像処理装置100は、医用画像入力部31、解剖学的位置検出部32、対比画像特定部33、対応スライス算出部34、画像処理同期制御部35、表示生成部36、表示部40、入力部50を有する。
FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a functional configuration example of the medical
上記構成のうち、医用画像入力部31、解剖学的位置検出部32、対比画像特定部33、対応スライス算出部34、画像処理同期制御部35、表示生成部36の各機能は記憶部20に格納されたプログラムを主制御部30が実行することによって実現される機能である。
Of the above configuration, the functions of the medical
医用画像入力部31は、医用画像一元管理サーバ200やモダリティ装置300から医用画像データが入力される。医用画像入力部31には比較読影のため、複数の医用画像データが入力される。たとえば、読影対象の医用画像データと、1または2以上の比較対象の医用画像データが入力される。以下、読影対象の医用画像データを、「読影対象医用画像データ」と、比較対象の医用画像データを、「比較対象医用画像データ」と呼ぶこととする。医用画像入力部31に入力される医用画像データは、複数のスライス画像から構成されたボリュームデータである。なお、医用画像入力部31に入力される読影対象医用画像データと比較対象医用画像データは、HIS/RIS400に格納された検査情報や患者情報などを用いて自動で選択されもよいし、ユーザにより選択されてもよい。
The medical
解剖学的位置検出部32は、入力された医用画像データの解剖学的位置を検出し、検出した解剖学的位置に関する情報(以下、解剖学的位置情報とよぶ)を、入力された医用画像データに付与する。解剖学的位置検出部32は、入力された読影対象医用画像データと比較対象医用画像データとから解剖学的位置を検出する。
The anatomical
なお、入力された医用画像データには、予め解剖学的位置情報が付与されている場合もある。たとえば、医用画像データへの解剖学的位置情報の付与は、モダリティ装置300で画像が取得されたタイミングで実行されてもよいし、医用画像一元管理サーバ200に格納するタイミングで実行されてもよい。その場合、解剖学的位置検出部32での解剖学的位置の検出処理や、解剖学的位置情報の医用画像データへの付与処理は省略できる。解剖学的位置検出部32における解剖学的位置の検出方法については、後述する。
The input medical image data may be preliminarily given anatomical position information. For example, the addition of the anatomical position information to the medical image data may be executed at the timing when the image is acquired by the
医用画像データに付与される解剖学的位置情報は、たとえば、XMLデータやバイナリデータなどのデータ形式で、対応する医用画像データなどと関連付けされた状態で保持されていてもよい。また、入力された医用画像データは、DICOM(Digital Imaging and Communication in Medicine)形式に準拠したデータであり、解剖学的位置情報はDICOM規格における付帯情報として保持されていてもよい。 The anatomical position information given to the medical image data may be held in a state associated with the corresponding medical image data in a data format such as XML data or binary data, for example. Further, the input medical image data is data conforming to DICOM (Digital Imaging and Communication in Medicine) format, and the anatomical position information may be held as incidental information in the DICOM standard.
対比画像特定部33は、医用画像入力部31に入力された読影対象医用画像データと比較対象医用画像データのそれぞれの医用画像データに含まれる複数のスライス画像の中から、解剖学的位置に基づいて、解剖学的に対応する、読影対象スライス画像と比較対象スライス画像とをそれぞれ特定する。以下、読影対象医用画像データの中から選択されたスライス画像を「読影対象スライス画像」と呼び、比較読影対象医用画像データの中から選択されたスライス画像を、「比較対象スライス画像」と呼ぶこととする。
The contrast
また、対比画像特定部33は、入力部50から入力された局所構造の種類、部位および臓器などに基づいて解剖学的位置を特定し、入力された読影対象医用画像データと比較対象医用画像データのそれぞれの医用画像データに含まれる複数のスライス画像の中から、解剖学的位置に基づいて、解剖学的に対応する、読影対象スライス画像と比較対象スライス画像とをそれぞれ特定する。また、対応スライス算出部34で算出されたスライス画像の対応関係に応じて、読影対象スライス画像と比較対象スライス画像とを連動させる、追従表示を制御する。対比画像特定部33は、読影対象スライス画像と比較対象スライス画像の表示変更速度や、スライス画像の表示変更タイミングなどのページめくり動作を制御する。対比画像特定部33によるスライス画像の特定方法については後述する。
Further, the contrast
対応スライス算出部34は、入力されたそれぞれの医用画像データに含まれる解剖学的位置に基づき、読影対象医用画像と比較対象医用画像のスライス対応関係を算出する。スライス対応関係は、読影対象医用画像と比較対象医用画像のスライス番号から導き出した補間式を用いて算出する。対応スライス算出部34における対応するスライス画像の決定方法については、後述する。
The corresponding
画像処理同期制御部35は、読影対象医用画像データまたは比較対象医用画像データのいずれか1つについて実行された画像処理を、他の医用画像に同様に施す。たとえば、ある医用画像に対してスライス画像を拡大する操作が実行された場合、他の医用画像のスライス画像についても、同様の比率で拡大処理が行われるように制御する。画像処理同期制御部35における画像処理の同期制御については、後述する。
The image processing
表示生成部36は、複数の医用画像のスライス画像と、医用画像に含まれるスライス枚数を示す表示と、複数の医用画像について特定された解剖学的位置に対応する局所構造の種類の一覧などから構成された表示用画像を生成する。表示生成部36で生成される表示については後述する。
The
(2)動作
実施形態に係る医用画像処理装置100の動作について、表示するスライス画像の特定方法の違いで分けて説明する。第1の実施形態は、入力された局所構造の種類や、表示された読影対象スライス画像に対応する解剖学的位置に基づいて解剖学的に対応するスライス画像を特定する。第2の実施形態では、解剖学的位置から特定したスライス番号に基づいて導き出した補間式により、対応するスライス画像を特定し、解剖学的に対応するスライス画像を特定する。
(2) Operation The operation of the medical
(第1の実施形態)
図3は、実施形態に係る医用画像処理装置100の第1の実施形態の動作の一例を示すフローチャートである。
(First embodiment)
FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the first embodiment of the medical
ST101では、医用画像入力部31に、医用画像一元管理サーバ200またはモダリティ装置300から読影対象医用画像データが入力される。入力される読影対象医用画像データは、HIS/RIS400などに登録されている検査情報や患者情報などを用いて、同一患者における今回の検査に関する医用画像が自動で選択されてもよいし、ユーザが手動で選択してもよい。たとえば、検査情報等から検索された医用画像データの中から、ユーザが選択することによって入力される読影対象医用画像データが決定されてもよい。
In ST 101, interpretation target medical image data is input to the medical
ST103では、医用画像入力部31に、医用画像一元管理サーバ200またはモダリティ装置300から比較対象医用画像データが入力される。入力される比較対象医用画像データは、読影対象医用画像データと同様に、HIS/RIS400などに登録されている検査情報や患者情報などを用いて、同一患者における前回の検査に関する医用画像が自動で選択されてもよいし、ユーザが手動で選択してもよい。たとえば、検査情報等から検索された医用画像データの中から、ユーザが選択することによって入力される比較対象医用画像データが決定されてもよい。
In ST 103, comparison target medical image data is input to the medical
ST105では、入力された医用画像データについて、解剖学的位置検出部32により、解剖学的位置が検出される。具体的には、読影対象医用画像データと比較対象医用画像データとに対して解剖学的位置が検出される。なお、入力された読影対象医用画像データと比較対象医用画像データとに対してすでに解剖学的位置が検出されている場合は、この処理は省略できる。
In ST105, the anatomical position is detected by the anatomical
図4は、解剖学的位置の検出方法を説明する図である。図4(a)は解剖学的位置の検出に使用するモデルa5の生成方法の例を示している。図4(a)に示されるモデルa5は、予め医用画像処理装置100の記憶部20に格納されていてもよいし、外部の記憶装置に格納されていてもよい。
FIG. 4 is a diagram illustrating a method for detecting an anatomical position. FIG. 4A shows an example of a method for generating the model a5 used for detecting the anatomical position. The model a5 shown in FIG. 4A may be stored in advance in the
図4(a)に示すように、解剖学的位置の検出に使用するモデルa5は、一般的な機械学習やパターン認識により生成される。図4(a)には、画像データベースa1と、解剖学的位置正解データa2とを用いてモデルa5が生成される例が示されている。画像データベースa1とは、異なる体形の被検体について、X線CT装置やMRI装置によって取得されたボリュームデータの集合である。図4(a)に例示されるように、画像データベースa1には、全身のボリュームデータ(画像A)に限らず、体の一部分を撮像したボリュームデータ(画像BおよびC)が含まれる。解剖学的位置正解データa2は、画像データベースa1のそれぞれの画像について、医師等の専門家により予め正しい解剖学的位置が判定されたデータである。図4(a)で示すように、特徴抽出部a3が、画像データベースa1のそれぞれのボリュームデータから特徴を抽出し、解剖学的位置正解データa2を用いて、学習アルゴリズムa4によりモデルa5を生成する。モデルa5は、学習アルゴリズムa4の結果生成され、画像データベースa1から抽出された特徴と、解剖学的位置とを対応付けるための方法を示すものである。このモデルa5には、たとえば、機械学習など用いたモデルがある。また、このようなモデルは、性別、年齢、人種や体格などに応じて異なるモデルが生成されていてもよいし、これらの違いを吸収できるようなモデルであってもよい。 As shown in FIG. 4A, the model a5 used for detecting the anatomical position is generated by general machine learning or pattern recognition. FIG. 4A shows an example in which the model a5 is generated using the image database a1 and the anatomical position correct answer data a2. The image database a1 is a set of volume data obtained by an X-ray CT apparatus or an MRI apparatus for subjects having different body shapes. As illustrated in FIG. 4A, the image database a1 includes not only whole body volume data (image A) but also volume data (images B and C) obtained by imaging a part of the body. The correct anatomical position data a2 is data in which the correct anatomical position is determined in advance by a specialist such as a doctor for each image in the image database a1. As shown in FIG. 4A, the feature extraction unit a3 extracts features from the respective volume data in the image database a1, and generates a model a5 by the learning algorithm a4 using the anatomical position correct answer data a2. . The model a5 shows a method for associating the feature generated as a result of the learning algorithm a4 and extracted from the image database a1 with the anatomical position. The model a5 includes a model using machine learning, for example. In addition, different models may be generated according to sex, age, race, physique, and the like, or a model that can absorb these differences.
図4(b)は解剖学的位置検出部32で実行される処理の例を示している。解剖学的位置検出部32は、解剖学的位置が未知の解析対象画像データb1(たとえば、読影対象医用画像データや比較対象医用画像データ)について、図4(a)の特徴抽出部a3と同様に、特徴を抽出し、すでに生成済みのモデルa5を用いて解剖学的位置を検出する。より具体的には、局所構造を検出するとともに、検出した局所構造の医用画像中における位置を解剖学的位置として算出する。このようにして算出された解剖学的位置情報b2は、解析対象画像データb1に付与される。
FIG. 4B shows an example of processing executed by the anatomical
なお、上記解剖学的位置は、上述した方法に限られず、計算解剖学と呼ばれる数理統計的枠組み(計算解剖モデル)により検出することもできる。 The anatomical position is not limited to the above-described method, and can be detected by a mathematical statistical framework (computational anatomical model) called computational anatomy.
図5は、局所構造の種類を説明する図である。局所構造は、医用画像を理解するうえで重要な役割を担う人体の特徴的な構造のことであり、解剖学的ランドマーク(AL:Anatomical Landmark)と呼ばれることもある。たとえば、図5(a)は頭部および頸部の局所構造の例を示している。図5(a)には、上から順に第1頚椎(頚椎I)の前弓(結節)、歯突起の上端(頚椎II)、右眼球上面、左眼球上面、右眼球中心、左眼球中心、が例示されている。同様に、図5(b)には、胸部の局所構造について、気管分岐部、右肺尖部、左肺尖部、右肩甲骨下角、左肩甲骨下角、左鎖骨下動脈始点、が例示されている。図5(c)には、腹部の局所構造について、右腎上極、左腎上極、右腎下極、左腎下極、膵頭、膵尾先端、が例示されている。図5(d)には、下肢の局所構造として、右大腿骨の外側上顆、右大腿骨の内側上顆、左大腿骨の外側上顆、左大腿骨の内側上顆、右脛骨の外側顆、右脛骨の内側顆、が例示されている。局所構造は、たとえば、図5に示したような粒度で全身に定義されており、人体を構成する種々の骨や筋肉、臓器等について複数の局所構造が定められている。解剖学的位置は、これらの局所構造のそれぞれについて検出される。 FIG. 5 is a diagram for explaining the types of local structures. The local structure is a characteristic structure of the human body that plays an important role in understanding medical images, and is sometimes called an anatomical landmark (AL). For example, FIG. 5A shows an example of the local structure of the head and neck. In FIG. 5 (a), the anterior arch (nodule) of the first cervical vertebra (cervical vertebra I), the upper end of the dental process (cervical vertebra II), the right upper surface, the left upper surface, the right eye center, the left eye center, Is illustrated. Similarly, FIG. 5B illustrates the tracheal bifurcation, right apex, left apex, right subscapular angle, left subscapular angle, and left subclavian artery starting point for the local structure of the chest. Yes. FIG. 5 (c) illustrates the right kidney upper pole, the left kidney upper pole, the right kidney lower pole, the left kidney lower pole, the pancreatic head, and the pancreatic tail tip for the local structure of the abdomen. In FIG. 5D, as the local structure of the lower limb, the lateral epicondyle of the right femur, the medial epicondyle of the right femur, the lateral epicondyle of the left femur, the medial epicondyle of the left femur, and the lateral side of the right tibia The condyle, the medial condyle of the right tibia is illustrated. For example, the local structure is defined for the whole body with a granularity as shown in FIG. 5, and a plurality of local structures are defined for various bones, muscles, organs, and the like constituting the human body. An anatomical location is detected for each of these local structures.
このような解剖学的位置は、解剖学的位置情報として医用画像データと関連付けた状態で保持される。解剖学的位置情報は、たとえば、医用画像を一意に特定するためのIDなどと関連付けされてXMLやテキスト形式等で記憶部20等にデータベースとして保持されてもよいし、DICOMの付帯情報として医用画像データと一体となって保持されていてもよい。
Such an anatomical position is held in association with medical image data as anatomical position information. The anatomical position information may be stored as a database in the
解剖学的位置情報は、解剖学的位置の情報に加えて、その解剖学的位置に対応する局所構造が属する胸部や腹部といった部位情報や、骨系や呼吸器系など、その解剖学的位置に対応する局所構造の人体における機能系統に応じた体組織情報などを含むことができる。 Anatomical position information includes anatomical position information, part information such as the chest and abdomen to which the local structure corresponding to the anatomical position belongs, and the anatomical position such as the bone system and respiratory system. The body tissue information according to the functional system in the human body of the local structure corresponding to can be included.
図6は、解剖学的位置情報を説明する図である。図6(a)の表は、解剖学的位置情報の例を示している。図6(a)の解剖学的位置情報を示す表には、左から、解剖学的位置の、識別子、名称、信頼度、部位、体組織、患者座標系(X軸、Y軸、Z軸)での位置が示されている。図6(a)には腹部の解剖学的位置情報の一部が例示されている。図6(a)の表は左から、識別子(ABDO25.C))、名称(L5の身体の中心)、信頼度(0.87)、部位(腹部)、体組織(骨系)、患者座標系(X軸(−3.1)、Y軸(23.4)、Z軸(90.0))が示されている。同様に、2段目は、識別子(ABDO32.C))、名称(右腸骨棘上面)、信頼度(0.82)、部位(腹部)、体組織(骨系)、患者座標系(X軸(−11.1)、Y軸(−54.4)、Z軸(84.1))、3段目は、識別子(ABDO39.C))、名称(左腸骨棘上面)、信頼度(0.83)部位、(腹部)、体組織(骨系)、患者座標系(X軸(−3.0)、Y軸(30.0)、Z軸(104.0))が示されている。 FIG. 6 is a diagram for explaining anatomical position information. The table in FIG. 6A shows an example of anatomical position information. The table showing the anatomical position information in FIG. 6A includes, from the left, the identifier, name, reliability, part, body tissue, patient coordinate system (X axis, Y axis, Z axis) of the anatomical position. ) Position is shown. FIG. 6A illustrates a part of the anatomical position information of the abdomen. 6A, from the left, the identifier (ABDO25.C)), name (center of body of L5), reliability (0.87), part (abdomen), body tissue (bone system), patient coordinates The system (X-axis (-3.1), Y-axis (23.4), Z-axis (90.0)) is shown. Similarly, the second row includes the identifier (ABDO32.C)), name (upper right iliac spine), reliability (0.82), site (abdomen), body tissue (bone system), patient coordinate system (X Axis (-11.1), Y-axis (-54.4), Z-axis (84.1)), 3rd stage is identifier (ABDO39.C)), name (left iliac spine upper surface), reliability (0.83) site, (abdomen), body tissue (bone system), patient coordinate system (X axis (−3.0), Y axis (30.0), Z axis (104.0)) are shown ing.
識別子は解剖学的位置を一意に特定するためのIDである。名称は、局所構造の名称を示しており、解剖学的、医学的に専門的な用語で示されている。信頼度は、解剖学的位置の正確性を示す数値である。解剖学的位置は機械学習アルゴリズムやパターン認識などによって、計算により推定されたデータであることから、解剖学的位置それぞれについて、それらの位置がどれくらいの正確性を持って算出されたかを示す数値が与えられる。図6(a)に示した例では、0から1の間の数値で表現しており、1に近い数値であるほど信頼性が高いことを示している。部位は、局所構造が属する人体の部位を示しており、たとえば、胸部や腹部のように分類される。体組織は、局所構造の機能に応じて分類されており、たとえば、神経系、骨系、呼吸器系などである。このような、部位や体組織以外にも、心臓、肺、大腿骨など、臓器名や解剖学的な構造体の単位に関する情報を、解剖学的位置情報として有することもできる。患者座標系は、X軸、Y軸、Z軸の座標により、解剖学的位置を示している。 The identifier is an ID for uniquely identifying the anatomical position. The name indicates the name of the local structure, and is expressed in terms of anatomical and medical terms. The reliability is a numerical value indicating the accuracy of the anatomical position. Since anatomical positions are data estimated by calculation using machine learning algorithms or pattern recognition, a numerical value indicating how accurately each position is calculated for each anatomical position. Given. In the example shown in FIG. 6A, a numerical value between 0 and 1 is used, and a numerical value closer to 1 indicates higher reliability. The site | part has shown the site | part of the human body to which a local structure belongs, for example, it classifies like a chest and an abdomen. The body tissue is classified according to the function of the local structure, and includes, for example, the nervous system, the bone system, and the respiratory system. In addition to such parts and body tissues, information on organ names and units of anatomical structures such as the heart, lungs, and femur can be included as anatomical position information. The patient coordinate system indicates the anatomical position by the coordinates of the X axis, the Y axis, and the Z axis.
図6(b)は、患者座標系について説明する図である。図6(b)に示すように、患者座標系は、患者の左右方向をX軸、患者の背腹側方向をY軸、患者の頭足方向をZ軸とする座標系である。X軸は患者の中心から右方向を、Y軸は患者の中心から背側方向を正として増加し、Z軸は患者の足部から頭部の方向に増加する。このような患者座標系は、ボリュームデータが有する基準位置など、任意の位置により相対的に表されている。 FIG. 6B is a diagram illustrating the patient coordinate system. As shown in FIG. 6B, the patient coordinate system is a coordinate system in which the patient's left-right direction is the X axis, the patient's dorsal ventral direction is the Y axis, and the patient's head and foot direction is the Z axis. The X axis increases to the right from the patient center, the Y axis increases from the patient center to the dorsal direction, and the Z axis increases from the patient's foot to the head. Such a patient coordinate system is relatively represented by an arbitrary position such as a reference position of the volume data.
なお、図6の例は、解剖学的位置情報に含まれる情報やデータ形式の一例を示すものである。 The example of FIG. 6 shows an example of information and data format included in the anatomical position information.
図3のフローチャートに戻って説明する。 Returning to the flowchart of FIG.
ST107では、局所構造の種類などが入力されたか否かが判断される。局所構造の種類に限らず、部位または臓器などであってもよい。解剖学的位置情報の入力が無かった場合はST109からST111の処理が、局所構造の種類などの入力があった場合はST113の処理が実行される。 In ST107, it is determined whether or not a local structure type has been input. It is not limited to the type of local structure, but may be a region or an organ. When there is no input of anatomical position information, the processing from ST109 to ST111 is executed, and when there is an input such as the type of local structure, the processing of ST113 is executed.
まず、局所構造の種類などの入力が無かった場合の処理(ST109からST111)について説明する。 First, processing (ST109 to ST111) when there is no input such as the type of local structure will be described.
ST109では、読影対象医用画像データから読影対象スライス画像が選択され、表示部40に表示される。
In ST109, an interpretation target slice image is selected from the interpretation target medical image data and displayed on the
ST111では、対比画像特定部33が、選択された読影対象スライス画像から解剖学的位置を特定する。
In ST111, the contrast
ST115では、対比画像特定部33が、特定された解剖学的位置に基づいて比較対象医用画像データの中から、比較対象スライス画像を特定する。
In ST115, the contrast
ST117では、表示部40が、読影対象スライス画像と、比較対象スライス画像とを並べて表示する。
In ST117, the
図7は、実施形態に係る医用画像処理装置100の第1の実施形態における表示例を説明する図である。図7(a)は、表示部40の例を示している。表示部40にはウィンドウ40aとウィンドウ40bの2つのウィンドウが示されており、2つの医用画像を比較読影する場合の表示例を示している。なお、比較読影において比較対象となる医用画像の数は2つに限らず、3つ以上あってもよい。
FIG. 7 is a diagram for explaining a display example in the first embodiment of the medical
図7(a)の例では、ウィンドウ40a、ウィンドウ40bの上部に患者情報や、医用画像入力部31に入力された2つの医用画像データを示すウィンドウ40cが表示されている。図7(a)のウィンドウ40aは、ウィンドウ40cから選択された医用画像データが表示された例を示している。図7(a)の例ではウィンドウ40aに表示された医用画像データを読影対象医用画像データとする。読影対象医用画像データが図7(a)のウィンドウ40aに表示される際は、一番初めのスライス画像が自動で表示されてもよいし、患者情報や検査情報から、検査目的や疾患名を取得し、該当するスライス画像を解剖学的位置から検索し、自動で表示してもよい。また、対象となる患者の過去の検査において診断に利用された画像(キー画像)に対応するスライス画像を自動で表示してもよい。
In the example of FIG. 7A, a
図7(a)のウィンドウ40aに示した例では、読影対象医用画像データのスライス番号が42のスライス画像が表示されている。表示されたスライス画像が所望のスライス画像ではない場合は、ユーザは入力部50の操作によりスライス画像を変更する。変更する手段として、たとえば、図7(a)のウィンドウ40aの下部に示すように、スライダーG1を表示してもよい。スライダーG1は、医用画像に含まれる全体のスライス枚数を示しており、図7(a)の例では、スライダーG1を左右に移動させることで、表示するスライス画像を変更することができる。また、表示されたスライス画像上で、マウスのトラックボールなどを上下させることにより、スライス画像が変更されてもよい。スライダーG1などのユーザーインターフェースは、表示生成部36で生成される。
In the example shown in the
図7(b)は、図7(a)の変形例である。バーG2は、全スライス枚数に対応したバーであり、スライダーG4を上下に移動させることで、スライス画像を変更することができる。また、上述のような連続的な移動だけなく、バーG2の所望の位置をマウス等の入力手段で押下することで、スライス位置を瞬時に移動することもできる。さらに、バーG2に解剖学的位置や部位ごとの目盛りを付与し、表示を移動する際の目安としてもよい。 FIG. 7B is a modification of FIG. The bar G2 is a bar corresponding to the total number of slices, and the slice image can be changed by moving the slider G4 up and down. In addition to the continuous movement as described above, the slice position can be instantaneously moved by pressing the desired position of the bar G2 with an input means such as a mouse. Furthermore, a scale for each anatomical position or part may be given to the bar G2, and it may be used as a guide when moving the display.
図7(b)の範囲表示G3は、解剖学的位置情報に含まれる部位や臓器等の情報を利用して、医用画像データに含まれる部位や臓器のまとまりを、全スライスに占める範囲として表示するユーザーインターフェースの例を示している。図7(b)の例では1つの部位(たとえば、胸部)のみが撮像されたボリュームデータを示しているが、2つの部位(たとえば、胸部と腹部)が撮像されたボリュームデータでは、範囲表示G3の表示が2つ表示される。また、範囲表示G3が複数ある場合に、いずれかの範囲表示G3をマウスなどの入力手段により選択することで、選択した部位に対応するスライス位置に移動してもよい。 The range display G3 in FIG. 7 (b) displays a group of sites and organs included in medical image data as a range that occupies all slices using information such as sites and organs included in the anatomical position information. An example of a user interface is shown. In the example of FIG. 7B, the volume data in which only one part (for example, the chest) is imaged is shown, but in the volume data in which two parts (for example, the chest and the abdomen) are imaged, range display G3 Two displays are displayed. When there are a plurality of range displays G3, any one of the range displays G3 may be selected by an input unit such as a mouse to move to a slice position corresponding to the selected part.
図7(c)も同様に、図7(a)および図7(b)の変形例である。図7(c)は、図7(b)のバーG2に加えて、解剖学的位置情報に含まれる名称(局所構造)を示すラベルG5が一覧で表示された例を示している。マウスのトラックボールやバーG2に示されたスライダーG4を上下させることで、スライス画像が切り替わると同時に、ラベルG5に表示された局所構造の表示が変化する。図7(c)のスライス番号42の解剖学的位置が、たとえば「右肺尖部」に対応する場合、ラベルG5で示された局所構造の一覧のうち、「右肺尖部」を示す表示が、他の表示より拡大される、あるいは異なる色でハイライト表示されるなど、強調して表示される。また、図7(c)のラベルG5に示した局所構造の一覧は、たとえば、マウスオーバーするなどにより矢印Aの方向に回転移動し、選択している局所構造が強調して表示されてもよい。また、スライダーG4を上下に移動させる動作に連動して、ラベルG5に示した局所構造の一覧が回転してもよい。さらに、マウスなどの入力手段によりラベルG5を回転させる操作に応じてウィンドウ40aに表示されたスライス画像を、ラベルG5の回転によって中央に表示された局所構造に対応するスライス画像に変更されてもよい。また、ラベルG5に表示された局所構造を押下することで、選択した局所構造に対応するスライス画像に移動してもよい。
Similarly, FIG. 7C is a modification of FIGS. 7A and 7B. FIG. 7C shows an example in which a label G5 indicating a name (local structure) included in the anatomical position information is displayed in a list in addition to the bar G2 of FIG. 7B. By moving the slider G4 shown on the mouse trackball or bar G2 up and down, the slice image is switched, and at the same time, the display of the local structure displayed on the label G5 is changed. When the anatomical position of slice number 42 in FIG. 7C corresponds to, for example, “right lung apex”, a display indicating “right lung apex” in the list of local structures indicated by label G5. Is displayed in an emphasized manner, such as being enlarged from other displays or highlighted in a different color. In addition, the list of local structures indicated by label G5 in FIG. 7C may be displayed by highlighting the selected local structure by rotating in the direction of arrow A, for example, by moving the mouse over. . Further, the local structure list shown in the label G5 may be rotated in conjunction with the operation of moving the slider G4 up and down. Furthermore, the slice image displayed in the
図7に示したユーザーインターフェース以外にも、局所構造を記号や画像、人体の模式図などで示してもよい。また、局所構造だけではなく、識別子などとともに一覧で表示してもよい。 In addition to the user interface shown in FIG. 7, the local structure may be indicated by a symbol, an image, a schematic diagram of a human body, or the like. Moreover, you may display with a list with not only a local structure but an identifier.
対比画像特定部33は、図7に示したユーザーインターフェースなどを用いて、ウィンドウ40aに表示された読影対象医用画像データの中からユーザが選択したスライス画像の解剖学的位置を特定する(ST111)。
The contrast
図8は、実施形態に係る医用画像処理装置100の第1の実施形態における読影対象医用画像データの解剖学的位置を説明する図である。図8に例示した読影対象医用画像データは、複数のスライス画像を含むボリュームデータであり、矢印Aはスライス方向を示している。図8において、網掛けで表示したスライス画像は、図7(a)のウィンドウ40aに表示された読影対象スライス画像を示している。図8に例示したボリュームデータに含まれるそれぞれの丸は解剖学的位置を示しおり、二重丸の解剖学的位置を「AL1」、黒丸の解剖学的位置を「AL2」、白丸の解剖学的位置を「AL3」、網掛け丸の解剖学的位置を「AL4」で示している。図8の例では、読影対象スライス画像の中に解剖学的位置「AL1」が含まれていることが示されている。
FIG. 8 is a diagram illustrating the anatomical position of the interpretation target medical image data in the first embodiment of the medical
図9は、実施形態に係る医用画像処理装置100の第1の実施形態における第1の実施形態における比較対象スライス画像の特定を説明する図である。図9の左図は読影対象医用画像のボリュームデータを、右図は比較対象医用画像のボリュームデータを示している。図6で例示したように、解剖学的位置はそれぞれ、X軸、Y軸、Z軸座標を有する。図9の左下に示すように、医用画像のボリュームデータの横軸をX、奥行をY、スライス方向をZとすると、解剖学的位置のZ座標は、スライス番号に対応する。医用画像データや検査情報から取得される撮像条件に含まれるスライス厚、スライス間隔で、解剖学的位置のZ座標をスライス番号に換算できる。
FIG. 9 is a diagram for describing identification of a comparison target slice image in the first embodiment of the first embodiment of the medical
図8で説明したとおり、読影対象スライス画像について特定された解剖学的位置は「AL1」である。対比画像特定部33は、この解剖学的位置に基づいて、比較対象医用画像のボリュームデータの比較対象スライス画像を特定する。図9右図に示すように、比較対象医用画像データにも、読影対象医用画像データと同じ解剖学的位置が存在する。対比画像特定部33は、読影対象スライス画像から特定した解剖学的位置に基づいて、比較対象医用画像データの解剖学的位置情報を検索し、同一の解剖学的位置を含むスライス画像を、比較対象スライス画像として特定する(ST115)。すなわち、読影対象スライス画像から特定した解剖学的位置「AL1」が含まれるスライス画像を、比較対象医用画像の中から特定する。図9の右図は、このように特定された比較対象スライス画像のスライス番号が33のスライス画像が特定された例を示している。
As described in FIG. 8, the anatomical position specified for the interpretation target slice image is “AL1”. The contrast
なお、図8および図9の例では、読影対象スライス画像または比較対象スライス画像に対応する解剖学的位置が1つである例を示したが、1つのスライス画像には複数の解剖学的位置が関連付けされていてもよい。複数の解剖学的位置が関連付けされている場合は、信頼度の高い解剖学的位置に基づいてスライス画像を決定してもよい。 In the example of FIGS. 8 and 9, an example in which there is one anatomical position corresponding to the interpretation target slice image or the comparison target slice image is shown, but one slice image has a plurality of anatomical positions. May be associated. When a plurality of anatomical positions are associated, a slice image may be determined based on an anatomical position with high reliability.
図10は、実施形態に係る医用画像処理装置100の第1の実施形態における読影対象医用画像データと比較対象医用画像データを同時に表示した際の表示例を説明する図である。図10の表示部40は、図7(a)と同様の画面を示している。図7(a)では、ウィンドウ40aに読影対象スライス画像が表示されており、ウィンドウ40bには画像が表示されていない。図10は、ウィンドウ40bに読影対象スライス画像から特定された比較対象スライス画像が表示された例を示している。したがって、図10のウィンドウ40aには読影対象スライス画像が表示され、ウィンドウ40bに対比画像特定部33で特定された比較対象スライス画像が表示されている。図10に示すように、ウィンドウ40bに表示された比較対象スライス画像は、スライス番号33のスライス画像である。
FIG. 10 is a diagram for explaining a display example when the medical image data to be interpreted and the medical image data to be compared are displayed simultaneously in the first embodiment of the medical
図3に戻って、局所構造の種類などの入力があった場合の処理(ST113)について説明する。 Returning to FIG. 3, the processing (ST113) when there is an input such as the type of local structure will be described.
ST113では、対比画像特定部33が入力部50から入力された局所構造、部位または臓器などに対応する解剖学的位置情報を特定し、特定された解剖学的位置情報に含まれる解剖学的位置に基づいて、読影対象スライス画像を読影対象医用画像データの中から特定する。
In ST113, the contrast
ST115では、ST113と同様に、対比画像特定部33が入力部50から入力された局所構造、部位または臓器などに対応する解剖学的位置情報を特定し、特定された解剖学的位置情報に含まれる解剖学的位置に基づいて、比較対象医用画像データの中から、比較対象スライス画像が特定する。
In ST115, as in ST113, the contrast
ST117では、表示部40が、読影対象スライス画像と、比較対象スライス画像とを並べて表示する。
In ST117, the
図11は、実施形態に係る医用画像処理装置100の第1の実施形態における局所構造を入力する際の表示例を説明する図である。
FIG. 11 is a diagram illustrating a display example when inputting a local structure in the first embodiment of the medical
図11のウィンドウ40dは、部位で示された一覧のうち1つを選択すると、その部位に属する局所構造が一覧で表示される例を示している。たとえば、図11の例では、部位として「胸部」が選択され、胸部に属する局所構造が一覧で表示されている。図11では、さらに、胸部に属する局所構造から、「右肺尖部」が選択された例が示されている。
A
図11の例では、ウィンドウ40dの表示により局所構造や部位を選択する例を示したが、プルダウンメニューやリンクなど、異なる選択方法で表示してもよい。
In the example of FIG. 11, an example in which a local structure or a part is selected by displaying the
また、解剖学的位置の名称は臓器などで分類され表示してもよい。さらに、部位や、臓器などに対応する解剖学的位置情報を予め定めておき、部位や臓器などを入力部50からの入力により選択することで、解剖学的位置情報が自動で特定されてもよい。
The names of anatomical positions may be classified and displayed by organs or the like. Further, anatomical position information corresponding to a part, an organ, or the like is determined in advance, and the part, organ, or the like is selected by input from the
対比画像特定部33は、図11に示した方法により入力された、解剖学的位置情報に基づいて、読影対象医用画像データと比較読影対象医用画像データの中から、読影対象スライス画像(ST113)と、比較対象スライス画像とを特定する(ST115)。
Based on the anatomical position information input by the method shown in FIG. 11, the contrast
上述のように特定された読影対象スライス画像と、比較対象スライス画像は、図10に例示した表示部40のウィンドウ40aとウィンドウ40bにそれぞれ表示される(ST117)。
The interpretation target slice image and the comparison target slice image specified as described above are respectively displayed in the
第1の実施形態に係る医用画像処理装置では、比較読影を開始する部位や臓器を、解剖学的位置情報により特定し、読影対象医用画像データと比較対象医用画像データの中から該当するスライス画像を特定し表示することができる。このような機能により、読影対象スライス画像と比較対象スライス画像の解剖学的部位の位置をあわせたり、同じ解剖学的部位の位置にあるスライス画像を探したりする作業を省略することができる。 In the medical image processing apparatus according to the first embodiment, a part or an organ from which comparative interpretation is started is specified by anatomical position information, and the corresponding slice image is selected from the medical image data to be interpreted and the medical image data to be compared. Can be identified and displayed. With such a function, it is possible to omit the work of aligning the positions of the anatomical parts of the interpretation target slice image and the comparison target slice image or searching for the slice image at the same anatomical part position.
また、解剖学的位置情報を使用することで、スライス厚やスライス間隔などの撮像条件や、呼吸の周期や治療の経過などによる撮像時の被検体の臓器の状態の違いや、被検体ごとに異なる体格の違いなどに依存しない、正確な位置合わせを行うことができる。 Also, by using anatomical position information, imaging conditions such as slice thickness and interval, differences in the state of the organ of the subject at the time of imaging due to the respiratory cycle and progress of treatment, etc. Accurate alignment can be performed without depending on differences in different physiques.
また、図10に示すように、読影対象スライス画像と、比較対象スライス画像が表示された後、一方のスライス画像が変更されると、対比画像特定部33により、他方のスライス画像が特定され、読影対象スライス画像と比較対象スライス画像とが連動して表示変更制御される(以下、この制御を追従表示制御と呼ぶ)。本実施形態に係る医用画像表示装置100では、この追従表示制御により、ボリュームデータに含まれる解剖学的位置ごとに位置合わせが行われるため、読影対象スライス画像と比較対象スライス画像が表示された後、追従表示を継続しても位置ずれが発生しにくい。
Also, as shown in FIG. 10, when one slice image is changed after the interpretation target slice image and the comparison target slice image are displayed, the contrast
また、本実施形態に係る医用画像表示装置100では、従来の方法により追従表示したときに発生する位置ずれを、解剖学的位置を用いて補正し、正しい位置で追従表示が継続できるように補完する機能として、利用することもできる。また、追従表示中に位置ずれが発生したとユーザが認識した後、ユーザの判断により位置ずれ補正のために本実施形態に係る医用画像表示装置100の対比画像特定部33の追従表示制御が実行されてもよい。
Further, in the medical
さらに、異なるモダリティ装置で取得された画像であっても、解剖学的位置情報を使用すれば、同じ部位や解剖学的位置を表示することができる。したがって、モダリティ装置によって異なる部位や解剖学的位置の読影方法や知識がなくとも、比較読影を行うことが可能となる。 Furthermore, even if the images are acquired by different modality devices, the same part or anatomical position can be displayed using the anatomical position information. Therefore, comparative interpretation can be performed without interpretation methods and knowledge of different parts and anatomical positions depending on the modality device.
(第2の実施形態)
第2の実施形態では、複数の医用画像に含まれる複数の解剖学的位置に基づき、読影対象医用画像と比較対象医用画像とのスライス画像の対応関係を、対応スライス算出部34が算出する。また、対比画像特定部33は、スライス画像の対応関係に基づいて、特定された読影対象スライス画像に解剖学的に対応する比較対象スライス画像を、比較対象医用画像中から抽出する。より具体的には、解剖学的位置情報に基づき生成された補間式により、解剖学的に対応するスライス画像を特定する。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, based on a plurality of anatomical positions included in a plurality of medical images, the corresponding
第1の実施形態では、表示した読影対象スライス画像に含まれる解剖学的位置や、入力した内容から特定された解剖学的位置が同一のスライス画像を特定することができる。しかしながら、図12に示すように、解剖学的位置を含まないスライス画像も存在する。 In the first embodiment, it is possible to specify an anatomical position included in the displayed interpretation target slice image or a slice image having the same anatomical position specified from the input content. However, as shown in FIG. 12, some slice images do not include an anatomical position.
図12は、実施形態に係る医用画像処理装置100において解剖学的位置が近傍にない場合を説明する図である。図12(a)の例では、網掛けで表示したスライス番号55のスライス画像は、ユーザが選択した読影対象スライス画像を示している。図12に例示された読影対象医用画像データには、二重丸(AL1)、黒丸(AL2)、白丸(AL3)で示された3つの解剖学的位置が示されている。しかしながら、検出された解剖学的位置は、いずれも読影対象スライス画像として選択されたスライス画像から離れた箇所にあり、読影対象スライス画像には解剖学的位置が含まれていない。
FIG. 12 is a diagram illustrating a case where the anatomical position is not in the vicinity in the medical
図12(b)右側に示したように、読影対象スライス画像の近傍に解剖学的位置がない場合でも、いちばん近い解剖学的位置(図12の例では、AL2)を使用して、第1の実施形態と同様に、比較対象スライス画像を特定することは可能である。しかしながら、このような場合、図12(b)左側の比較対象医用画像データからはAL2を含む薄い網掛けで示したスライス画像が比較対象スライス画像として選択される。本来、図12(b)の左図の読影対象スライス画像と対応する比較対象スライス画像が破線で示したスライス画像である場合、図12(b)の左図の読影対象スライス画像と位置ずれが生じることとなる。 As shown on the right side of FIG. 12B, even when there is no anatomical position in the vicinity of the interpretation target slice image, the first anatomical position (AL2 in the example of FIG. 12) is used to As in the embodiment, it is possible to specify the comparison target slice image. However, in such a case, from the comparison target medical image data on the left side of FIG. 12B, a slice image indicated by thin shading including AL2 is selected as the comparison target slice image. Originally, when the comparison target slice image corresponding to the interpretation target slice image in the left diagram of FIG. 12B is a slice image indicated by a broken line, the positional deviation from the interpretation target slice image of the left diagram in FIG. Will occur.
第2の実施形態では、図12のような場合でも読影対象スライス画像と比較対象スライス画像との対比を正確に行うため、解剖学的位置情報を使用して読影対象医用画像データと比較対象医用画像データそれぞれのスライス画像の対応関係を算出することで、比較対象スライス画像を特定する。 In the second embodiment, even in the case of FIG. 12, in order to accurately compare the interpretation target slice image and the comparison target slice image, the interpretation target medical image data and the comparison target medical image are used using the anatomical position information. The comparison target slice image is specified by calculating the correspondence between the slice images of the respective image data.
図13は、実施形態に係る医用画像処理装置100の第2の実施形態の動作の一例を示すフローチャートである。図3で説明した第1の実施形態と同一処理には同一の符号を付し、説明を省略する。なお、第2の実施形態の構成自体は、図2に示した第1の実施形態と同じである。
FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of the operation of the second embodiment of the medical
ST201では、対比画像特定部33が、読影対象医用画像データから、ユーザが選択した読影対象スライス画像を挟む解剖学的位置を、上端位置と下端位置として抽出する。
In ST201, the contrast
ST203では、対比画像特定部33が、読影対象医用画像データと比較対象医用画像データについて抽出された上端位置と下端位置の解剖学的位置に対応するスライス番号を特定する。
In ST203, the contrast
ST205では、対応スライス算出部34が、上端位置と下端位置の解剖学的位置に対応するスライス画像のスライス番号から、補間式を生成し、読影対象医用画像データと比較対象医用画像データのスライス対応関係を算出する。
In ST205, the corresponding
図14は、実施形態に係る医用画像処理装置100の第2の実施形態に係る上端位置と下端位置を説明する図である。図14は読影対象医用画像のボリュームデータを示しており、その中には肝臓が示されている。図14の濃い網掛けは、読影対象スライス画像を例示している。
FIG. 14 is a diagram illustrating the upper end position and the lower end position according to the second embodiment of the medical
対比画像特定部33は、読影対象スライス画像に対応する上端位置と下端位置の解剖学的位置を、読影対象スライス画像を中心に、近傍の上下の解剖学的位置を抽出してもよい。この場合、図14の例では、読影対象スライス画像に対応する上端位置と下端位置の解剖学的位置は、AL1とAL2である。また、スライス画像の近傍の解剖学的位置(AL2)を中心に、上端位置と下端位置の解剖学的位置を特定した場合は、それぞれAL1とAL3である。
The contrast
また、対比画像特定部33は、たとえば、読影対象スライス画像の最近傍の解剖学的位置であるAL2の解剖学的位置情報から、AL2の部位や臓器等の情報を取得することができる。図6で例示したように、解剖学的位置情報は、その解剖学的位置が属する臓器や構造などの情報を有する。図14の例では、読影対象スライス画像の解剖学的位置(AL2)が属する臓器は「肝臓」である。したがって、図14に示すように、たとえば、読影対象スライス画像の近傍の解剖学的位置が「肝臓」に属する場合、肝臓の頭足方向における上端位置と下端位置を示す解剖学的位置をそれぞれ抽出してもよい。このように、読影対象スライス画像に対応する上端位置と下端位置の解剖学的位置は、読影対象スライス画像の近傍の解剖学的位置が属する臓器などから求めてもよい。また、上端位置と下端位置とに限らず、たとえば信頼度などから医用画像データに含まれる解剖学的位置が選択されてもよい。
In addition, the contrast
なお、第2の実施形態では、読影対象スライス画像から上端位置および下端位置を特定する方法を示しているが、上端位置および下端位置の特定は、臓器や部位の入力によっても可能である。すなわち、読影対象医用画像データの中から特定のスライス画像を選択する方法(ST109)以外にも、直接、読影を開始したい臓器や部位を選択することで、上端位置および下端位置に対応する解剖学的位置が特定されてもよい。 In the second embodiment, the upper end position and the lower end position are specified from the interpretation target slice image. However, the upper end position and the lower end position can also be specified by inputting an organ or a part. That is, in addition to the method of selecting a specific slice image from the medical image data to be interpreted (ST109), the anatomy corresponding to the upper end position and the lower end position can be selected by directly selecting the organ or part where interpretation is desired. The target position may be specified.
図15は、実施形態に係る医用画像処理装置100の第2の実施形態に係る上端位置と下端位置の解剖学的位置を説明する図である。図15(a)は読影対象医用画像データから特定された上端位置と下端位置に対応する解剖学的位置を、図15(b)は比較対象医用画像データから特定された上端位置と下端位置に対応する解剖学的位置をそれぞれ例示している。解剖学的位置はそれぞれ、X軸、Y軸、Z軸座標を有する。図15で説明したように、医用画像のボリュームデータの横軸をX、奥行をY、スライス方向をZとすると、解剖学的位置のZ軸は、スライス番号に対応する。検査情報や医用画像の付帯情報に含まれる撮像条件からスライス画像のピクセルサイズ、スライス厚やスライス間隔を用いて、患者座標系から解剖学的位置のスライス番号を算出することができる。
FIG. 15 is a diagram illustrating the anatomical positions of the upper end position and the lower end position according to the second embodiment of the medical
図15(a)および図15(b)に例示した表には、順に、位置、解剖学的位置、患者座標系、スライス番号が示されている。図15(a)表から、読影対象医用画像データの、「上端位置」は、解剖学的位置「AL1」、患者座標系「(X1a、Y1a,Z1a)」、スライス番号「45」であること、「下端位置」が解剖学的位置「AL3」、患者座標系「(X2a、Y2a,Z2a)」、スライス番号「65」であることが特定される。同様に、図15(b)の表から、比較対象医用画像データの「上端位置」は、解剖学的位置「AL1」、患者座標系「(X1b、Y1b,Z1b)」、スライス番号「35」であること、「下端位置」が解剖学的位置「AL3」、患者座標系「(X2b、Y2b,Z2b)」、スライス番号「55」であることが特定される。 In the tables illustrated in FIG. 15A and FIG. 15B, the position, the anatomical position, the patient coordinate system, and the slice number are sequentially shown. From the table of FIG. 15A, the “top position” of the medical image data to be interpreted is the anatomical position “AL1”, the patient coordinate system “(X1a, Y1a, Z1a)”, and the slice number “45”. , The “lower end position” is specified as the anatomical position “AL3”, the patient coordinate system “(X2a, Y2a, Z2a)”, and the slice number “65”. Similarly, from the table of FIG. 15B, the “top position” of the medical image data to be compared is the anatomical position “AL1”, the patient coordinate system “(X1b, Y1b, Z1b)”, and the slice number “35”. That is, it is specified that the “lower end position” is the anatomical position “AL3”, the patient coordinate system “(X2b, Y2b, Z2b)”, and the slice number “55”.
対比画像特定部33は、図15に示された上端位置と下端位置の解剖学的位置に対応するスライス画像を特定し(ST203)、対応スライス算出部34はスライス番号から読影対象医用画像データと比較対象医用画像データのスライス対応関係を算出する(ST205)。
The contrast
以下、図16および図18で、解剖学的位置に基づく対応スライス画像の算出方法について説明する。 Hereinafter, the calculation method of the corresponding slice image based on the anatomical position will be described with reference to FIGS. 16 and 18.
図16は、実施形態に係る医用画像処理装置100の第2の実施形態における対応スライス画像を算出する第1の算出方法を説明する図である。図16のX軸は、比較対象医用画像データに含まれるスライス画像のスライス番号を示している。Y軸は、読影対象医用画像データに含まれるスライス画像のスライス番号を示している。比較対象スライス画像と読影対象スライス画像のそれぞれの解剖学的位置から特定されたスライス番号に基づき、対応するスライス番号を算出する補間式を作成する。
FIG. 16 is a diagram illustrating a first calculation method for calculating a corresponding slice image in the second embodiment of the medical
図16の例では1次関数による補間式が示されている。1次関数による補間式は、2種類の解剖学的位置により算出することができる。 In the example of FIG. 16, an interpolation formula using a linear function is shown. An interpolation formula using a linear function can be calculated from two types of anatomical positions.
たとえば、図15に示した上端位置と下端位置の2つの解剖学的位置のスライス番号により補間式を求めた場合、aおよびbを定数として、以下の式を求めることができる。
Y=aX+b ・・・(1)
For example, when the interpolation formula is obtained from the slice numbers of the two anatomical positions of the upper end position and the lower end position shown in FIG. 15, the following formula can be obtained using a and b as constants.
Y = aX + b (1)
上記式(1)に当てはめることで、読影対象スライス画像として選択されたスライス画像と解剖学的に対応する比較対象スライス画像のスライス番号を算出することができる。なお、上記補間式は、上端と下端のスライス番号に限らず医用画像データに含まれる2つの解剖学的位置に対応するスライス番号に基づき、算出することができる。また、算出に使用する解剖学的ランドマークは信頼度などに応じて選択されてもよい。 By applying the above equation (1), the slice number of the comparison target slice image anatomically corresponding to the slice image selected as the interpretation target slice image can be calculated. The interpolation formula can be calculated based on slice numbers corresponding to two anatomical positions included in the medical image data as well as the upper and lower slice numbers. Further, the anatomical landmark used for calculation may be selected according to the reliability or the like.
たとえば、図15(a)に示した上端位置と下端位置のスライス番号により算出する方法を一例として説明する。図15(a)に例示した表から読影対象医用画像データの上端位置と下端位置のスライス番号は、それぞれ45と65である。図15(b)に例示した表から比較対象医用画像データの上端位置と下端位置のスライス番号は、それぞれ35と55である。これらのスライス番号から、(1)の式の定数aおよびbは、それぞれa=1、b=10と算出される。この1次関数による補間式により、読影対象スライス画像のスライス番号が55であった場合、図16のグラフに一点鎖線の矢印で示すように、比較対象スライス画像のスライス番号は45と算出される。 For example, a method for calculating the slice number at the upper end position and the lower end position shown in FIG. 15A will be described as an example. From the table illustrated in FIG. 15A, the slice numbers at the upper end position and the lower end position of the medical image data to be interpreted are 45 and 65, respectively. From the table illustrated in FIG. 15B, the slice numbers of the upper end position and the lower end position of the comparison target medical image data are 35 and 55, respectively. From these slice numbers, the constants a and b in the equation (1) are calculated as a = 1 and b = 10, respectively. When the slice number of the interpretation target slice image is 55, the slice number of the comparison target slice image is calculated to be 45 as indicated by the one-dot chain line arrow in the graph of FIG. .
図17は、実施形態に係る医用画像処理装置100の第2の実施形態における対応スライス画像を算出する第1の算出方法により算出された比較対象スライス画像を説明する図である。図16の例と同様に、読影対象スライス画像としてスライス番号55のスライス画像が選択された場合、比較対象スライス画像としてスライス番号45のスライス画像が特定された例を示している。図17の左図は読影対象医用画像データを、図17の右図は比較対象医用画像データをそれぞれ示している。図17の左図において、濃い網掛けで示したスライス画像が読影対象スライス画像として選択されたスライス番号55の画像である。読影対象スライス画像を挟む薄い網掛けで示されたスライス画像は、それぞれ上端位置と下端位置のスライス画像を示している。図17の右図に示すように、読影対象医用画像データと対応する比較対象医用画像データの上端位置と下端位置は、薄い網掛けで示したスライス画像である。このように、薄い網掛けで示した上端位置と下端位置のスライス画像のスライス番号から図16で示した補間式を生成し、スライス番号55番の読影対象スライス画像に対応する比較対象スライス画像を特定する。図17の右図において濃い網掛けで示したスライス画像が、補間式で特定された比較対象スライス画像である。
FIG. 17 is a diagram for explaining the comparison target slice image calculated by the first calculation method for calculating the corresponding slice image in the second embodiment of the medical
図18は、実施形態に係る医用画像処理装置100の第1の実施形態における対応スライス画像を算出する第2の算出方法を説明する図である。図17は1次関数による補間式を説明したが、図18では、3次関数による補間式を説明する。
FIG. 18 is a diagram illustrating a second calculation method for calculating a corresponding slice image in the first embodiment of the medical
図18のX軸は、図16と同様、X軸は、比較対象医用画像データに含まれるスライス画像のスライス番号を示している。Y軸は、読影対象医用画像データに含まれるスライス番号を示している。3次関数の補間式は、4種類の解剖学的位置のスライス番号から算出される。 The X axis in FIG. 18 indicates the slice number of the slice image included in the medical image data to be compared as in FIG. The Y axis indicates the slice number included in the medical image data to be interpreted. The interpolation function of the cubic function is calculated from the slice numbers of the four types of anatomical positions.
たとえば、読影対象スライス画像と比較対象スライス画像のそれぞれについて、AL1、AL2、AL3、AL4の解剖学的位置のスライス番号により補間式を求めた場合、a、b、cおよびdを定数として、以下の式を求めることができる。 For example, for each of the interpretation target slice image and the comparison target slice image, when an interpolation formula is obtained from the slice numbers of the anatomical positions of AL1, AL2, AL3, and AL4, a, b, c, and d are set as constants, and Can be obtained.
Y=aX3+bX2+cX+d ・・・(2) Y = aX 3 + bX 2 + cX + d (2)
上記式(2)に当てはめることで、図17の1次補間式と同様に、読影対象スライス画像のスライス番号から、比較対象スライス画像のスライス番号を算出することができる。 By applying the above equation (2), the slice number of the comparison target slice image can be calculated from the slice number of the interpretation target slice image, similarly to the linear interpolation formula of FIG.
医用画像について特定される解剖学的位置は複数存在するため、解剖学的位置の信頼度に応じて補間式の算出に使用する解剖学的位置を決定してもよい。 Since there are a plurality of anatomical positions specified for the medical image, the anatomical position used for calculating the interpolation formula may be determined according to the reliability of the anatomical position.
なお、対応スライス算出部で使用する補間式としては、上述の1次関数、3次関数による補間式のほかに、N次関数、N次スプライン補間、最小二乗法、最近傍補間、ニュートンの補間公式、ラグランジュの補間多項式など、種々の補間方法を適用することができる。このような様々な補間式の中から、臓器等の形状や大きさ等に応じて適切な補間式を選択し、スライス画像同士の対応関係の算出を行うことで、より正確な対応関係を算出することができる。 As the interpolation formula used in the corresponding slice calculation unit, in addition to the above-described linear function and cubic function, the N-order function, N-order spline interpolation, least square method, nearest neighbor interpolation, Newton interpolation Various interpolation methods such as formulas and Lagrange interpolation polynomials can be applied. From these various interpolation formulas, select an appropriate interpolation formula according to the shape and size of the organ, etc., and calculate the correspondence between slice images, thereby calculating a more accurate correspondence. can do.
上述のように算出された補間式は、第1の実施形態および第2の実施形態いずれにおいても、読影対象スライス画像と比較対象スライス画像が表示された後、いずれか一方のスライス画像が変更された場合、他方のスライス画像を連動して変更する追従表示制御に使用することができる。以下、スライス画像の変更などの操作対象となる一方の医用画像を「操作画像」、追従表示により操作画像に連動して表示変更が実行される他方の医用画像を「追従画像」と呼ぶこととする。操作画像は表示部40に表示された複数の医用画像の1つであり、ユーザによる操作によって特定される。
In the interpolation formula calculated as described above, in either the first embodiment or the second embodiment, after the interpretation target slice image and the comparison target slice image are displayed, one of the slice images is changed. In this case, it can be used for follow-up display control in which the other slice image is changed in conjunction. Hereinafter, one medical image that is an operation target such as a slice image change is referred to as an “operation image”, and the other medical image whose display change is performed in conjunction with the operation image by tracking display is referred to as a “following image”. To do. The operation image is one of a plurality of medical images displayed on the
上述の補間式に当てはめることで、操作画像のスライス番号が変更されたときに、追従画像のスライス番号を算出することができる。対比画像特定部33は、操作画像のスライス画像のめくり変更に応じて、追従画像のスライス番号を補間式により算出し、スライス画像の変更を調整して表示を制御する。
By applying the above interpolation formula, the slice number of the follow-up image can be calculated when the slice number of the operation image is changed. The contrast
たとえば、対比画像特定部33は、上記の補間式により操作画像がスライス番号56に変更された場合、それに対応する追従画像のスライス番号が43.6と算出されたとする。この場合、追従画像であるスライス番号43番のスライス画像の表示を維持してもよいし、スライス番号が44番のスライス画像を表示してもよい。
For example, when the operation image is changed to the slice number 56 by the above-described interpolation formula, the contrast
また、連続して操作画像が変更された場合、操作画像と追従画像とのスライス画像の変更タイミングをずらして表示してもよい。たとえば、操作画像のスライス画像がスライス番号56から57に変更された場合、対応する追従画像のスライス番号が、43、44、45であったとする。操作画像の表示はスライス番号56から57の2枚の画像が変更されるのに対して、追従画像では43、44、45の3枚の画像が変更される。すなわち、補間式により、操作画像の55.5と追従画像の44が対応すると算出され、追従画像のスライス画像の変更を、補間式で算出されたタイミングに応じて調整することもできる。このように、対比画像特定部33は、操作画像のスライス画像の変更に対する追従画像のスライス画像の表示変更を滑らかに表現できる。
Further, when the operation image is continuously changed, the change timing of the slice image between the operation image and the follow-up image may be shifted and displayed. For example, when the slice image of the operation image is changed from the slice number 56 to 57, the slice numbers of the corresponding follow-up images are 43, 44, and 45. In the display of the operation image, two images of slice numbers 56 to 57 are changed, whereas in the follow-up image, three
このように、解剖学的位置を用いることで、それぞれのスライス画像の対応関係を解剖学的位置間で部分的に補正しつつ、追従表示を行うことができ、表示のズレが起こりにくい。従来の比較読影における位置合わせは、基準となるスライス画像を読影対象医用画像データと比較対象医用画像データとのそれぞれについて決定して行われる。そのため、基準となるスライス画像から離れるにしたがって、位置ズレが発生し、また、発生した位置ずれは徐々に拡大する。たとえば、複数の臓器を含む医用画像について追従表示を行おうとすると、位置合わせを行っていない臓器は同時に表示されず、その都度表示位置をあわせる必要がある。一方、本発明に係る医用画像処理装置100では、位置合わせを解剖学的位置ごとに行っている。解剖学的位置は、各臓器について複数定義されているため、医用画像に検出される解剖学的位置ごとに補正されるため、煩雑な位置合わせの必要がなく、位置合わせが行われた医用画像について連続して追従表示を行ってもズレが発生しない。
In this way, by using the anatomical position, it is possible to perform the follow-up display while partially correcting the correspondence relationship between the slice images between the anatomical positions, and display misalignment hardly occurs. Positioning in conventional comparative interpretation is performed by determining a reference slice image for each of the interpretation-target medical image data and the comparison-target medical image data. For this reason, as the distance from the reference slice image increases, a positional deviation occurs, and the generated positional deviation gradually increases. For example, when a follow-up display is performed on a medical image including a plurality of organs, organs that have not been aligned are not displayed at the same time, and the display position needs to be adjusted each time. On the other hand, in the medical
上述のような追従表示のほかに、本実施形態に係る医用画像処理装置100では、操作画像に対して様々な画像処理が施される。たとえば、拡大、縮小、回転、表示位置の移動、階調処理、あるいは、前記医用画像から任意断面を取得するMPR(multiplanar reconstruction)法による画像処理、2次元面上に立体的に見えるように投影表示するレンダリング法、MRAなど、様々な画像処理が実行される。画像処理同期制御部35は、操作画像に対して実行された画像処理と同様の処理を追従画像にも実行する。
In addition to the follow-up display as described above, the medical
図19は、実施形態に係る医用画像処理装置100の画像処理における動作の一例を示すフローチャートである。図19の例では、画像の拡大処理を例として説明する。
FIG. 19 is a flowchart illustrating an example of an operation in image processing of the medical
ST301では、表示部40に読影対象スライス画像と、比較対象スライス画像とが表示される。
In ST301, the interpretation target slice image and the comparison target slice image are displayed on the
ST303では、読影対象スライス画像と比較対象スライス画像のいずれかに対して画像処理(拡大)が実行される。画像処理の対象となった画像を、追従表示制御におけるスライス画像の変更と同様に操作画像と呼ぶこととする。同様に、画像処理同期制御部35によって操作画像と同じ画像処理が実行される画像を追従画像と呼ぶこととする。
In ST303, image processing (enlargement) is performed on either the interpretation target slice image or the comparison target slice image. The image subjected to image processing is referred to as an operation image similarly to the change of the slice image in the follow-up display control. Similarly, an image that is subjected to the same image processing as the operation image by the image processing
図20は、実施形態に係る医用画像処理装置100の表示拡大処理を説明する図である。図20(a)は操作画像について、一点鎖線で示された領域Aの部分が選択された例を示している。図20(b)は操作画像について、領域Aに対して実際に拡大処理が実行された後の例を示している。このように領域を指定して拡大する場合、操作画像について指定された領域を特定するために解剖学的位置を使用することができる。より具体的には、操作画像について特定された解剖学的位置と同じ解剖学的位置に基づいて、追従画像の拡大する領域および、その拡大率を算出することができる。また、解剖学的位置を用いれば、所望の解剖学的位置を指定して、観察したい解剖学的部位に対して拡大処理を実行することもできる。読影対象スライス画像と比較対象スライス画像とに存在する解剖学的部位が同じであっても、たとえば、同じピクセル座標上の位置にその解剖学的部位が表示されているとは限らない。このような場合でも、解剖学的位置に基づき、拡大する位置を指定すればそのような位置の違いに依存せず、拡大処理を実行することができる。
図19に戻って説明する。
FIG. 20 is a diagram for explaining a display enlargement process of the medical
Returning to FIG.
ST305では、画像処理同期制御部35が操作画像の拡大処理実行後の解剖学的位置を抽出する。
In ST305, the image processing
ST307では、画像処理同期制御部35が操作画像について抽出された解剖学的位置間の距離の比率や相対位置が算出される。
In ST307, the ratio and relative position of the distance between anatomical positions extracted for the operation image by the image processing
ST309では、画像処理同期制御部35が操作画像について抽出された解剖学的位置と同じ解剖学的位置を追従画像から抽出する。
In ST309, the image processing
ST311では、画像処理同期制御部35が操作画像について抽出された解剖学的位置間の距離の比率や相対位置に基づいて、追従画像の解剖学的位置間の距離の比率や相対位置が同じになる拡大率を算出し、画像の拡大処理を行う。
In ST311, the ratio and relative position of the distance between the anatomical positions of the follow-up image are the same based on the ratio and relative position of the distance between the anatomical positions extracted by the image processing
図21は、実施形態に係る医用画像処理装置100の表示拡大処理の同期方法を説明する図である。図21(a)は操作画像を示しており、操作画像の中には二重丸で示した解剖学的位置(AL1)、黒丸で示した解剖学的位置(AL2)、白丸で示した解剖学的位置(AL3)の3つの解剖学的位置が例示されている。図21(a)に示した操作画像は、拡大処理が実行された後を示しており、領域Aに対応するボリュームデータを例示している。一点鎖線で示した領域は、図20と同様に拡大対象の領域Aを示している。図21(a)の例では、画像処理同期制御部35はこの領域Aに対応するボリュームデータ内に存在する解剖学的位置を抽出する例を示している。抽出される解剖学的位置は、領域Aの外にある解剖学的位置であってもよい。図21(a)下部には、AL1、AL2、AL3の解剖学的位置を、領域Aに平行な平面Aに射影した例が示されている。
FIG. 21 is a diagram illustrating a synchronization method of display enlargement processing of the medical
図21(b)は拡大前の追従画像のボリュームデータを示しており、解剖学的位置として二重丸で示した解剖学的位置(AL1)、黒丸で示した解剖学的位置(AL2)、白丸で示した解剖学的位置(AL3)、網掛け丸で示した解剖学的位置(AL4)が例示されている。操作画像の解剖学的位置と対応する解剖学的位置は同じ丸印で示されている。このうち、図21(a)は操作画像と共通する解剖学的位置は、AL1、AL2、AL3であり、これらの相対的な位置関係から画像処理同期制御部35は領域Aを特定することができる。また、図21(b)の下部には、図21(a)の下部と同様に、AL1、AL2、AL3の解剖学的位置を領域Aに平行な平面Bに射影した例が示されている。
FIG. 21 (b) shows the volume data of the follow-up image before enlargement. As the anatomical position, an anatomical position (AL1) indicated by a double circle, an anatomical position (AL2) indicated by a black circle, An anatomical position (AL3) indicated by a white circle and an anatomical position (AL4) indicated by a shaded circle are illustrated. The anatomical position corresponding to the anatomical position of the operation image is indicated by the same circle. Among these, anatomical positions common to the operation image in FIG. 21A are AL1, AL2, and AL3, and the image processing
図21(c)は、図21(a)下部に示したAL1、AL2、AL3の解剖学的位置を、領域Aに平行な平面Aに射影した図と同様の平面Aを示している。同様に、図21(d)は、図21(b)に示したAL1、AL2、AL3の解剖学的位置を、領域Aに平行な平面Bに射影した図と同様の平面Bを示している。図21(c)に示した平面Aに射影された解剖学的位置間の距離を、L1、L2、L3とし、図21(d)に示した平面Bに射影された解剖学的位置間の距離を、L4、L5、L6とし、図21(c)と図21(d)とから算出した距離から、L1、L2、L3=a(L4、L5、L6)となるように拡大率aを算出する。また、いずれかの辺から拡大率を算出してもよい。 FIG. 21C shows a plane A similar to the diagram in which the anatomical positions of AL1, AL2, and AL3 shown in the lower part of FIG. 21A are projected onto the plane A parallel to the region A. Similarly, FIG. 21D shows a plane B similar to the diagram in which the anatomical positions of AL1, AL2, and AL3 shown in FIG. 21B are projected onto the plane B parallel to the region A. . The distance between the anatomical positions projected onto the plane A shown in FIG. 21C is L1, L2, and L3, and the distance between the anatomical positions projected onto the plane B shown in FIG. The distances are L4, L5, and L6, and the enlargement ratio a is set so that L1, L2, and L3 = a (L4, L5, and L6) from the distances calculated from FIGS. 21 (c) and 21 (d). calculate. Further, the enlargement ratio may be calculated from either side.
このように、解剖学的位置を用いることで、操作画像に対して実行された画像処理と同じ画像処理を、追従画像に対して実行することができる。たとえば、心臓において心筋梗塞が発生している場合は、梗塞を起こしている部位は正常に拡張せず、断面を観察した際、正常な心臓と比較していびつな形状で観察される。また、体格などに応じて臓器の大きさや位置には個体差があり、異なる被検体同士で確認する際、単純に同じ位置を拡大した場合、拡大する解剖学的部位にズレが生じる場合がある。このような場合においても、解剖学的位置を用いることで、操作画像と追従画像とで連動した拡大処理を施すことができる。 In this manner, by using the anatomical position, the same image processing as that performed on the operation image can be performed on the follow-up image. For example, when a myocardial infarction has occurred in the heart, the infarcted site does not expand normally, and when observed in a cross section, it is observed in a distorted shape compared to a normal heart. Also, there are individual differences in organ size and position depending on the physique, etc. When confirming between different subjects, if the same position is simply enlarged, there may be a deviation in the anatomical region to be enlarged . Even in such a case, by using the anatomical position, it is possible to perform enlargement processing linked with the operation image and the follow-up image.
また、解剖学的位置を用いれば、操作画像上の選択した領域の大きさや長さあるいは体積などを正確に測り、比較することも可能である。 If the anatomical position is used, it is possible to accurately measure and compare the size, length or volume of the selected region on the operation image.
MPR法など、ボリュームデータにおいて任意方向の断面(たとえば、オブリーク断面)をボクセル値を補間して生成する場合においても、断面を決定する場合などに、解剖学的位置間の距離や位置関係に基づき、異なる医用画像データから同一断面を生成することができる。また、歪みの少ない高画質な断面画像を生成することができる。 Even when a cross section in an arbitrary direction (for example, an oblique cross section) is generated by interpolating voxel values in volume data, such as the MPR method, the cross section is determined based on the distance and positional relationship between anatomical positions. The same cross section can be generated from different medical image data. In addition, a high-quality cross-sectional image with less distortion can be generated.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
100 医用画像処理装置
200 医用画像一元管理サーバ
300 モダリティ装置
400 HIS/RIS
10 通信制御装置
20 記憶部
30 主制御部
40 表示部
50 入力部
31 医用画像入力部
32 解剖学的位置検出部
33 対比画像特定部
34 対応スライス算出部
35 画像処理同期制御部
36 表示生成部
100 Medical
DESCRIPTION OF
Claims (18)
入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれから、人体内の特徴的な局所構造の解剖学的位置を検出する解剖学的位置検出部と、
入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれに含まれる前記複数のスライス画像の中から、前記解剖学的位置に基づいて、解剖学的に対応する読影対象スライス画像と比較対象スライス画像を、それぞれ特定する対比画像特定部と、
複数の医用画像のスライス画像と、前記医用画像に含まれるスライス枚数を示す表示と、前記複数の医用画像について特定された前記解剖学的位置に対応する前記局所構造の種類の一覧と、から構成された表示用画像を生成する表示生成部と、
を備えたことを特徴とする医用画像処理装置。 A medical image processing apparatus to which an interpretation target medical image composed of a plurality of slice images and a comparison target medical image composed of a plurality of slice images are input,
An anatomical position detection unit that detects an anatomical position of a characteristic local structure in the human body from each of the input medical image to be interpreted and the medical image to be compared;
Based on the anatomical position, the anatomically corresponding interpretation target slice image and the comparison target out of the plurality of slice images included in the input interpretation target medical image and the comparison target medical image, respectively. A contrast image specifying unit for specifying each slice image;
A slice image of a plurality of medical images, a display indicating the number of slices included in the medical image, and a list of types of the local structures corresponding to the anatomical positions specified for the plurality of medical images A display generation unit for generating the displayed display image;
A medical image processing apparatus comprising:
前記対比画像特定部は、前記スライス画像の対応関係に基づいて、前記読影対象スライス画像に解剖学的に対応する前記比較対象スライス画像を、前記比較対象医用画像中から特定すること、
を特徴とする請求項1に記載の医用画像処理装置。 A corresponding slice calculating unit that calculates a correspondence relationship between the interpretation target medical image and the slice image of the comparison target medical image based on a plurality of anatomical positions included in the plurality of medical images;
The comparison image specifying unit specifies the comparison target slice image corresponding to the interpretation target slice image anatomically based on the correspondence relationship of the slice images from the comparison target medical image;
The medical image processing apparatus according to claim 1.
を特徴とする請求項2に記載の医用画像処理装置。 The contrast image specifying unit controls the follow-up display that links the display of the interpretation target slice image and the display of the comparison target slice image based on the correspondence relationship of the slice images;
The medical image processing apparatus according to claim 2.
を特徴とする請求項2または3に記載の医用画像処理装置。 The corresponding slice calculation unit calculates a correspondence relationship between the slice images using an interpolation formula derived from slice numbers of the plurality of slice images included in each of the interpretation target medical image and the comparison target medical image. ,
The medical image processing apparatus according to claim 2 or 3 .
を特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の医用画像処理装置。 The contrast image specifying unit specifies the anatomical position corresponding to at least one of the type of the input local structure, the input part, and the organ, and the input medical image to be interpreted and the input Based on the identified anatomical position, the interpretation target slice image and the comparison target slice image are identified from the plurality of slice images included in each of the comparison target medical images, respectively. about,
The medical image processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in.
前記画像処理同期制御部は、前記解剖学的位置間の相対的な関係、および、前記解剖学的位置間の距離の比率、のすくなくともいずれか1つに応じて同期制御を行うこと、
を特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の医用画像処理装置。 An image processing synchronization control unit that controls synchronization control in which image processing performed on any one of the plurality of medical images is similarly performed on other medical images,
The image processing synchronization control unit performs synchronization control according to at least one of a relative relationship between the anatomical positions and a ratio of a distance between the anatomical positions;
The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein:
を特徴とする請求項6に記載の医用画像処理装置。 The image processing includes enlargement, reduction, rotation, movement, gradation processing, a multiplanar reconstruction method for generating an arbitrary cross-section from the medical image, and a rendering method for projecting and displaying the image so as to appear stereoscopically on a two-dimensional surface. Contain at least one of them,
The medical image processing apparatus according to claim 6.
を特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の医用画像処理装置。 The display generation unit is configured such that the list of types of the local structure includes at least one of a name, a symbol, an identifier, an image, and a schematic diagram indicating the local structure;
The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein:
を特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の医用画像処理装置。 The display generation unit generates a display indicating the number of slices included in the medical image and a slice position of the displayed slice image in the medical image;
The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein:
を特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の医用画像処理装置。 Based on the anatomical position included in the displayed slice image, the display generation unit generates a slice image corresponding to at least one of the local structure, part, and organ to which the displayed slice image belongs. Generating a display indicating the number of sheets as a range of the number of slices included in the medical image;
The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein:
を特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の医用画像処理装置。 The contrast image specifying unit specifies a medical image to be displayed in response to an operation on the display image generated by the display generation unit;
The medical image processing apparatus according to any one of claims 1 to 10, characterized in.
コンピュータを、
入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれから、人体内の特徴的な局所構造の解剖学的位置を検出する解剖学的位置検出手段、
入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれに含まれる前記複数のスライス画像の中から、前記解剖学的位置に基づいて、解剖学的に対応する読影対象スライス画像と比較対象スライス画像を、それぞれ特定する対比画像特定手段、および、
複数の医用画像のスライス画像と、前記医用画像に含まれるスライス枚数を示す表示と、前記複数の医用画像について特定された前記解剖学的位置に対応する前記局所構造の種類の一覧と、から構成された表示用画像を生成する表示生成手段、
として機能させるための医用画像処理プログラム。 A medical image processing program in which an interpretation target medical image composed of a plurality of slice images and a comparison target medical image composed of a plurality of slice images are input,
Computer
An anatomical position detecting means for detecting an anatomical position of a characteristic local structure in the human body from each of the input medical image to be interpreted and the medical image to be compared;
Based on the anatomical position, the anatomically corresponding interpretation target slice image and the comparison target out of the plurality of slice images included in the input interpretation target medical image and the comparison target medical image, respectively. Contrast image specifying means for specifying slice images, and
A slice image of a plurality of medical images, a display indicating the number of slices included in the medical image, and a list of types of the local structures corresponding to the anatomical positions specified for the plurality of medical images Display generating means for generating the displayed image for display,
Medical image processing program for functioning as
を特徴とする請求項12に記載の医用画像処理プログラム。 The contrast image specifying means controls a follow-up display that links the display of the interpretation target slice image and the display of the comparison target slice image based on the correspondence relationship of the slice images;
The medical image processing program according to claim 12 .
入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれから、人体内の特徴的な局所構造の解剖学的位置を検出する解剖学的位置検出部と、
入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれに含まれる前記複数のスライス画像の中から、前記解剖学的位置に基づいて、解剖学的に対応する読影対象スライス画像と比較対象スライス画像を、それぞれ特定する対比画像特定部と、
複数の医用画像のスライス画像と、前記医用画像に含まれるスライス枚数を示す表示と、前記複数の医用画像について特定された前記解剖学的位置に対応する前記局所構造の種類の一覧と、から構成された表示用画像を生成する表示生成部と、
を備えたことを特徴とする医用画像処理システム。 A medical image processing system operating on an electronic network, to which an interpretation target medical image composed of a plurality of slice images and a comparison target medical image composed of a plurality of slice images are input,
An anatomical position detection unit that detects an anatomical position of a characteristic local structure in the human body from each of the input medical image to be interpreted and the medical image to be compared;
Based on the anatomical position, the anatomically corresponding interpretation target slice image and the comparison target out of the plurality of slice images included in the input interpretation target medical image and the comparison target medical image, respectively. A contrast image specifying unit for specifying each slice image;
A slice image of a plurality of medical images, a display indicating the number of slices included in the medical image, and a list of types of the local structures corresponding to the anatomical positions specified for the plurality of medical images A display generation unit for generating the displayed display image;
A medical image processing system comprising:
入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれから、人体内の特徴的な前記局所構造の前記解剖学的位置を複数、各解剖学的位置の正確性を示す数値とともに検出し、
前記対比画像特定部は、
入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれに含まれる前記複数のスライス画像の中から、前記複数の解剖学的位置のうちの前記数値が高い解剖学的位置に基づいて、解剖学的に対応する読影対象スライス画像と比較対象スライス画像を、それぞれ特定する、
請求項1記載の医用画像処理装置。 The anatomical position detector is
From each of the inputted said interpreted medical image wherein said comparable medical image, detects the anatomical location of characteristic the local structure in the human body more, with numerical value indicating the accuracy of the anatomical location ,
The contrast image specifying unit includes:
Based on an anatomical position where the numerical value is high among the plurality of anatomical positions from among the plurality of slice images included in each of the input medical image to be interpreted and the medical image to be compared. the comparison target slice images and anatomically corresponding interpreted slice image, that identifies each
The medical image processing apparatus according to claim 1 .
を更に備え、
前記対比画像特定部は、
入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれに含まれる前記複数のスライス画像の中から、前記スライス画像の対応関係に基づいて、前記読影対象スライス画像に解剖学的に対応する前記比較対象スライス画像を、前記比較対象医用画像中から特定する、
請求項1記載の医用画像処理装置。 Based on the three or more anatomical position included in the plurality of medical images, the interpreted medical image and the comparison from the target medical image slice number of the plurality of slice images included in each for the curve interpolation interpolating A corresponding slice calculating unit that calculates a correspondence relationship between the interpretation target medical image and the slice target medical image by performing curve interpolation using the interpolation formula ,
Further comprising
The contrast image specifying unit includes:
Of the plurality of slice images included in each of the input medical image to be interpreted and the comparison target medical image, anatomically corresponds to the slice image to be interpreted based on the correspondence relationship of the slice images. the comparison slice image, that identifies from said in comparison medical image,
The medical image processing apparatus according to claim 1 .
入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれから、人体内の特徴的な前記局所構造の前記解剖学的位置の3次元座標を複数検出し、
前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれから検出された前記複数の解剖学的位置の3次元座標の位置関係にもとづいて、前記読影対象スライス画像と前記比較対象スライス画像の両画像内における前記複数の解剖学的位置の距離を等しくするための、前記読影対象スライス画像と前記比較対象スライス画像の一方に対する他方の拡大率を求め、この拡大率を用いて前記読影対象スライス画像と前記比較対象スライス画像の前記他方を拡大する画像処理同期制御部、
をさらに備えた、
請求項1記載の医用画像処理装置。 The anatomical position detector is
From each of the inputted said interpreted medical image wherein said comparable medical image, detects multiple 3-dimensional coordinates of the anatomical location of characteristic the local structure in the human body,
Based on the positional relationship of the three-dimensional coordinates of the plurality of anatomical positions detected from each of the interpretation target medical image and the comparison target medical image, both images of the interpretation target slice image and the comparison target slice image are included. In order to equalize the distances of the plurality of anatomical positions in the image, the other enlargement ratio of one of the interpretation target slice image and the comparison target slice image is obtained, and using the enlargement ratio, the interpretation target slice image and the An image processing synchronization control unit for enlarging the other of the comparison target slice images ;
Further equipped with ,
The medical image processing apparatus according to claim 1 .
入力された前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれから、人体内の特徴的な前記局所構造の前記解剖学的位置の3次元座標を複数検出し、
前記表示生成部は、
前記複数の解剖学的位置の3次元座標の位置関係にもとづいて、前記読影対象医用画像と前記比較対象医用画像のそれぞれから、前記スライス画像とは異なる傾きであって互いに互いに同一の傾きを有する同一断面の画像を生成する、
請求項1記載の医用画像処理装置。 The anatomical position detector is
From each of the inputted said interpreted medical image wherein said comparable medical image, detects multiple 3-dimensional coordinates of the anatomical location of characteristic the local structure in the human body,
The display generation unit
Based on the positional relationship of the three-dimensional coordinates of the plurality of anatomical positions, the slice image has a different inclination and the same inclination from each other from the interpretation target medical image and the comparison target medical image. that generates an image of the same cross-section,
The medical image processing apparatus according to claim 1 .
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