JPH0685773B2 - Region of interest setting device for medical image diagnostic equipment - Google Patents
Region of interest setting device for medical image diagnostic equipmentInfo
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Description
この発明は、Ｘ線CT装置やMRI装置などの医用画像診断
装置に関し、とくにその医用画像診断装置用の関心領域
設定装置に関する。The present invention relates to a medical image diagnostic apparatus such as an X-ray CT apparatus or an MRI apparatus, and particularly to a region of interest setting apparatus for the medical image diagnostic apparatus.
【従来の技術】 Ｘ線CT装置やMRI装置（核磁気共鳴を利用したイメージ
ング装置）などの医用画像診断装置では、撮影した診断
画像に対して関心領域を設定し、その領域内部のCT値や
面積、体積を求めたり、あるいはその設定された関心領
域を用いて３次元画像を作成することなどが頻繁に行わ
れる。そのため、従来より、診断画像をCRT表示装置に
表示して、その画像に対して関心領域を円や方形などの
単純な形状を上書きしたり、あるいはトラックボールや
マウスなどを用いて任意形状を上書きしたりして関心領
域の設定ができるようにされている。2. Description of the Related Art In a medical image diagnostic apparatus such as an X-ray CT apparatus or an MRI apparatus (an imaging apparatus utilizing nuclear magnetic resonance), a region of interest is set for a captured diagnostic image, and a CT value inside the region is set. Frequently, the area and volume are obtained, or a three-dimensional image is created using the set region of interest. Therefore, conventionally, a diagnostic image is displayed on a CRT display device, and the region of interest is overwritten with a simple shape such as a circle or a square, or an arbitrary shape is overwritten with a trackball or a mouse. You can set the region of interest.
しかしながら、従来の医用画像診断装置用関心領域設定
装置では、トラックボールやマウスなどを用いて所望の
形状の関心領域を作成・設定しても、それをつぎの診断
画像に対して利用することができず、つぎの画像につい
てはまた新たに関心領域を設定しなければならないとい
う不便があった。すなわち、任意形状の関心領域を設定
するには、診断画像をCRT表示装置に表示してその上に
所望の形状を書いていく必要があり、その作業は通常ト
ラックボールやマウス等を用いて行われ、時間のかかる
大変面倒な作業となっているが、その関心領域情報はそ
の診断画像限りに使用されるに過ぎず、他の診断画像に
ついてはまた新たに画像表示した上で同様な作業を繰り
返して設定する必要があった。ところが、実際には、マ
ルチスライスのＸ線CT画像のように、スライス位置が少
しずつずれた多数の診断画像を撮影することが大半であ
り、それらの画像では臓器などの形状が相似的に変化し
て行くに過ぎず、それに合わせて関心領域を相似的に変
化させればよいことがしばしばである。 この発明は、一旦設定した任意の関心領域はこれを記憶
して後に読み出し、縮小・拡大したり、移動させたりし
て、再利用可能とすることにより、関心領域設定の手間
を省き、関心領域設定作業の時間と効率とを改善するよ
うにした、医用画像診断装置用関心領域設定装置を提供
することを目的とする。However, in the conventional region-of-interest setting apparatus for a medical image diagnostic apparatus, even if a region of interest having a desired shape is created and set using a trackball or a mouse, it can be used for the next diagnostic image. However, there is an inconvenience that a region of interest must be newly set for the next image. In other words, in order to set a region of interest of any shape, it is necessary to display the diagnostic image on the CRT display device and write the desired shape on it, which is usually done using a trackball or mouse. However, the region of interest information is only used for the diagnostic image, and other diagnostic images are displayed again and the same work is performed. It was necessary to repeat the setting. However, in reality, many diagnostic images, such as multi-slice X-ray CT images, whose slice positions are slightly shifted are taken, and in these images, the shapes of organs and the like change in a similar manner. It is often the case that the region of interest is changed in a similar manner in accordance with that. According to the present invention, an arbitrary region of interest once set can be stored, read out later, reduced / enlarged, moved, and made reusable, thereby saving the trouble of setting the region of interest, thereby reducing the region of interest. It is an object of the present invention to provide a region of interest setting device for a medical image diagnostic apparatus, which is configured to improve the time and efficiency of setting work.
上記目的を達成するため、この発明による医用画像診断
装置用関心領域設定装置においては、撮影した診断画像
を表示する表示手段と、その画面上で座標を入力するこ
とにより関心領域を表わす任意の形状を作成する手段
と、この作成された任意形状を記憶する手段と、記憶さ
れた形状を読み出して上記表示手段に表示させるととも
に、この表示された形状の移動及び変形のための計算を
行う手段と、その移動及び変形のパラメータを入力する
手段とが備えられる。To achieve the above object, in a region of interest setting device for a medical image diagnostic device according to the present invention, a display means for displaying a photographed diagnostic image and an arbitrary shape representing the region of interest by inputting coordinates on the screen. And a means for storing the created arbitrary shape, a means for reading the stored shape and displaying it on the display means, and a calculation for moving and deforming the displayed shape. , Means for inputting parameters of its movement and deformation.
たとえば、MRI装置では磁場発生手段や高周波送受系な
どにより診断画像が撮影されるようになっており、そこ
で得た診断画像が表示手段によって表示される。その画
面上での座標をトラックボールやマウスなどによって入
力することにより、任意形状が作成できる。これにより
任意形状の関心領域の設定ができる。 この作成された任意形状は記憶され、且つ読み出すこと
ができる。この任意形状を読み出して、トラックボール
やマウスなどを用いて移動及び変形のためのパラメータ
を与え、それに基づいて移動及び変形のための計算を行
えば、任意に修正した関心領域を得ることができる。 Ｘ線CT装置やMRI装置で少しずつ位置の異なる多数のス
ライス画像を得るとき、その画像における臓器の形状は
各スライスごとに相似的に変化するだけであるので、こ
のような場合、１つのスライス画像について臓器に対応
した関心領域設定を行えば、他のスライス画像について
はその設定した関心領域を変形・移動させるだけでよい
ので、操作が非常に簡単になり、関心領域設定のための
手間と時間とを節約することができる。For example, in the MRI apparatus, a diagnostic image is taken by a magnetic field generating means, a high frequency transmission / reception system, etc., and the diagnostic image obtained there is displayed by the display means. An arbitrary shape can be created by inputting the coordinates on the screen with a trackball or a mouse. As a result, a region of interest having an arbitrary shape can be set. This created arbitrary shape can be stored and read. By reading out this arbitrary shape, giving parameters for movement and deformation using a trackball or mouse, and performing calculations for movement and deformation based on it, it is possible to obtain an arbitrarily modified region of interest. . When a large number of slice images with slightly different positions are obtained with an X-ray CT apparatus or MRI apparatus, the shape of the organ in that image only changes in a similar manner for each slice. If you set the region of interest corresponding to the organ in the image, you can simply deform and move the set region of interest for other slice images, which greatly simplifies the operation and saves time and labor for setting the region of interest. You can save time and.
つぎにこの発明をMRI装置に適用した一実施例について
図面を参照しながら説明する。第１図にMRI装置の全体
の概略的な構成が示されている。この第１図において、
被検体１は静磁場用マグネット２及び傾斜磁場用コイル
３がつくる静磁場と傾斜磁場とが重畳する空間内に配置
される。傾斜磁場コイル３には傾斜磁場制御装置31によ
って制御された傾斜磁場電源32が接続され、所定の波形
の傾斜磁場が形成される。他方、被検体１の近傍に送受
信コイル４が配置され、このコイル４に、高周波制御装
置41から発生した所定波形のエンベロープを有する高周
波信号が高周波アンプ42を介して送られ、被検体１の原
子核スピンの励起が行われる。この後発生するNMR信号
は送受信コイル４によって受信され、プリアンプ51を経
て受信装置52に送られる。この受信装置52は、受信信号
を直交位相検波方式などにより検波し、検波後の信号を
サンプリング及びA/D変換してホストコンピュータ６に
送る。ホストコンピュータ６では、フーリエ変換などの
処理が行われ、画像が作成される。シーケンスコントロ
ーラ７はホストコンピュータ６との協調のもとに傾斜磁
場制御装置31、高周波制御装置41及び受信装置52を制御
する。 作成された画像はホストコンピュータ６より画像処理装
置８に送られ、CRT表示装置81により表示される。このC
RT表示装置81に映し出された画像を見ながら、トラック
ボール82を操作してその画像上に任意の座標をプロット
し、所望の関心領域を作成する。こうして設定された関
心領域に関する情報は、画像メモリ９に格納される。た
とえば、第２図のような画像が得られた場合、その斜線
部で示すような関心領域の設定を行う。この関心領域が
画像メモリ９に蓄えられ、つぎのスライスで第３図のよ
うな画像が得られたときに、先の関心領域を画像メモリ
９から読み出して修正を加えることにより、第３図の斜
線部のような関心領域を簡単に得ることができる。 この関心領域の修正について詳しく説明する。この実施
例では、画像処理装置８は画像の一次変換の計算を行う
ことにより画像の変形・移動を行うものとする。すなわ
ち、画像の平行移動、回転移動、ある点を基準点とした
画像の拡大・縮小の組合せによって画像の変形・移動が
行えるようになっている。つぎにこれらのそれぞれにつ
き説明する。 まず、第４図の関心領域画像を平行移動させるとして、
もっとも容易であるのはトラックボール82の動きに連動
させて移動させることであるが、ここでは回転移動との
連動を考慮して、第５図のように十字カーソルを表示さ
せる。そしてこの十字カーソルをトラックボール82によ
り移動させて、その十字カーソルの交点により移動させ
るべき基準点を定める。つぎに移動先の基準点を同様に
決定し（第６図）、関心領域画像に対する平行移動の一
次変換の計算を行えば、第４図の関心領域画像を平行移
動させた画像（第７図）を得ることができる。 第４図の関心領域画像を回転移動させたい場合、まず、
回転のためにその関心領域画像のどの点を基準に回転さ
せるかを決定する必要があるので、第５図に示すよう
に、平行移動の場合と同様に十字カーソルによって回転
中心となる基準点を設定する。その後、回転角度を第８
図のように十字カーソルを傾けることによって決定し、
関心領域画像に対する回転移動の一次変換を行えば、第
９図のように回転移動した関心領域画像が得られる。 拡大・縮小については、まず第10図のように十字カーソ
ルの各軸を関心領域に合わせて設定し、その後第11図の
ように各軸の長さを拡大（縮小）したい長さに応じて定
める（第11図では点線を延ばし、実線を短くしてい
る）。この各軸の長さの変化に応じて、たとえば点線の
長さが２倍になればその方向は２倍に拡大するというよ
うに、拡大（縮小）率を決定し、その拡大（縮小）率に
応じて関心領域のデータを各軸方向にそれぞれ拡大（縮
小）する一次変換を行う。これによって第12図のように
各軸方向に拡大または縮小した関心領域を得ることがで
きる。 対称移動については、第13図にように移動させたい関心
領域画像に対して十字カーソルを設定し、対称移動させ
る方向を指定する。たとえば縦軸（実線）に対して対称
に移動させたい場合、第14図のように横軸（点線）の矢
印を逆にすることでこのことの指定を行う。そして関心
領域のデータを対称移動させる一次変換を行うことによ
り、第15図のように対称移動させた関心領域画像を得る
ことができる。 上記では平行移動、回転移動、拡大・縮小、対称移動を
個別に説明したが、実際にはこれらを組み合わせて一度
に行うことができる。たとえば第16図の実線で示された
関心領域を移動・回転させ、且つ変形させて点線で示す
ような関心領域を得る場合、まず第17図のように十字カ
ーソルによって基準点の設定を行い、つぎに第18図のよ
うに十字カーソルを移動させて移動先の基準点を指定す
る。この位置で十字カーソルを回転させ、回転角度の指
定を行うとともに、各軸の長さを任意に設定して拡大・
縮小の設定を行う。こうして簡単な操作で平行移動距
離、回転角度、各軸方向の拡大・縮小率の設定ができる
ので、これにしたがって画像データの各一次変換の計算
をつぎつぎに行えば、第19図に示したような関心領域を
得ることができる。 なお、上記では十字カーソルを用いているが、トラック
ボール82の操作によって直接関心領域画像の移動・回転
を行う構成とすることもでき、その場合は操作はより簡
単になる。その場合、回転については関心領域画像の重
心を回転中心とするなどあらかじめ回転中心を定めてお
く必要がある。この場合も含めて、画像の一次変換の計
算はソフトウェアでも可能であるが、座標点数が多い場
合でも高速に実時間で移動・変換させるには一次変換の
演算専用のハードウェアによる方が有利である。よく使
用される関心領域画像が存在するなら（たとえば臓器の
形状が大抵同じであるような場合のその臓器についての
関心領域画像）、それをあらかじめ画像メモリ９に蓄積
させておいて、それを使用する際読み出し、変形した
り、移動させたりすれば所望の関心領域画像が得られる
よう構成することもできる。こうすると、関心領域設定
の手間・時間を大幅に節約できる。また、上記ではトラ
ックボール82を使用することとしているが、マウスなど
の他の座標入力装置を用いることももちろん可能であ
る。さらに上記ではMRI装置に適用した実施例について
説明したが、Ｘ線CT装置などの他の医用画像診断装置に
も適用できる。Next, an embodiment in which the present invention is applied to an MRI apparatus will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the overall schematic configuration of the MRI apparatus. In FIG. 1,
The subject 1 is arranged in a space where the static magnetic field and the gradient magnetic field created by the static magnetic field magnet 2 and the gradient magnetic field coil 3 are superposed. A gradient magnetic field power supply 32 controlled by a gradient magnetic field controller 31 is connected to the gradient magnetic field coil 3 to form a gradient magnetic field having a predetermined waveform. On the other hand, a transmission / reception coil 4 is arranged in the vicinity of the subject 1, and a high-frequency signal having an envelope of a predetermined waveform generated from the high-frequency controller 41 is sent to the coil 4 via a high-frequency amplifier 42, and the atomic nucleus of the subject 1 is sent. Spin excitation is performed. The NMR signal generated thereafter is received by the transmission / reception coil 4 and sent to the receiving device 52 via the preamplifier 51. The receiving device 52 detects the received signal by a quadrature phase detection method or the like, samples and A / D-converts the detected signal, and sends the signal to the host computer 6. The host computer 6 performs processing such as Fourier transform to create an image. The sequence controller 7 controls the gradient magnetic field controller 31, the high frequency controller 41 and the receiver 52 in cooperation with the host computer 6. The created image is sent from the host computer 6 to the image processing device 8 and displayed on the CRT display device 81. This C
While watching the image displayed on the RT display device 81, the trackball 82 is operated to plot arbitrary coordinates on the image to create a desired region of interest. Information about the region of interest set in this way is stored in the image memory 9. For example, when the image as shown in FIG. 2 is obtained, the region of interest is set as shown by the shaded area. This region of interest is stored in the image memory 9, and when an image as shown in FIG. 3 is obtained in the next slice, the region of interest is read out from the image memory 9 and the correction is added to the region of FIG. A region of interest such as a shaded area can be easily obtained. The correction of the region of interest will be described in detail. In this embodiment, it is assumed that the image processing device 8 transforms / moves the image by calculating the primary transformation of the image. That is, the image can be deformed / moved by a combination of parallel movement, rotation movement of the image, and enlargement / reduction of the image with a certain point as a reference point. Next, each of these will be described. First, assuming that the region of interest image in FIG. 4 is translated,
The easiest thing is to move the trackball 82 in conjunction with the movement of the trackball 82, but here, in consideration of the interlocking with the rotational movement, a cross cursor is displayed as shown in FIG. Then, the cross cursor is moved by the track ball 82, and the reference point to be moved is determined by the intersection of the cross cursors. Next, the reference point of the moving destination is similarly determined (FIG. 6), and if the primary conversion of the parallel movement with respect to the ROI image is calculated, the ROI image of FIG. 4 is translated (FIG. 7). ) Can be obtained. If you want to rotate and move the region of interest image in Figure 4, first,
Since it is necessary to determine which point in the ROI image is to be used as the reference for the rotation, as shown in FIG. Set. After that, the rotation angle is
Decide by tilting the crosshair cursor as shown,
If the primary conversion of the rotational movement is performed on the ROI image, the ROI image that is rotationally moved as shown in FIG. 9 is obtained. For enlargement / reduction, first set each axis of the crosshair cursor according to the region of interest as shown in Fig. 10, and then set the length of each axis according to the length you want to enlarge (reduce) as shown in Fig. 11. Determined (in Figure 11, the dotted line is extended and the solid line is shortened). Depending on the change in the length of each axis, for example, if the length of the dotted line doubles, the direction is doubled, and the enlargement (reduction) rate is determined, and the enlargement (reduction) rate is determined. In accordance with the above, primary conversion is performed to expand (reduce) the data of the region of interest in each axial direction. As a result, a region of interest enlarged or reduced in each axial direction can be obtained as shown in FIG. Regarding symmetrical movement, as shown in FIG. 13, the cross cursor is set for the region of interest image to be moved, and the direction of symmetrical movement is designated. For example, if you want to move symmetrically with respect to the vertical axis (solid line), specify this by reversing the arrow on the horizontal axis (dotted line) as shown in FIG. Then, by performing a linear transformation that symmetrically moves the data of the region of interest, it is possible to obtain a region of interest image that is symmetrically moved as shown in FIG. Although the parallel movement, the rotational movement, the enlargement / reduction, and the symmetrical movement have been individually described above, they can be combined and performed at one time in practice. For example, when moving and rotating the region of interest shown by the solid line in FIG. 16 and deforming it to obtain the region of interest shown by the dotted line, first set the reference point with the cross cursor as shown in FIG. Next, as shown in Fig. 18, move the crosshair cursor to specify the reference point of the movement destination. Rotate the crosshair cursor at this position to specify the rotation angle, and set the length of each axis to enlarge /
Set the reduction. In this way, the translation distance, rotation angle, and enlargement / reduction ratio in each axis direction can be set by simple operations, so if each linear transformation of the image data is calculated one after another, as shown in Fig. 19, It is possible to obtain various regions of interest. Although the cross cursor is used in the above description, the region of interest image can be directly moved / rotated by operating the trackball 82, and in that case, the operation becomes simpler. In that case, regarding the rotation, it is necessary to determine the center of rotation in advance, such as using the center of gravity of the ROI image as the center of rotation. Including this case, the primary conversion of the image can be calculated by software, but even if the number of coordinate points is large, it is more advantageous to use the dedicated hardware for the primary conversion in order to move and convert it in real time at high speed. is there. If a region-of-interest image that is frequently used exists (for example, a region-of-interest image of an organ when the shapes of organs are almost the same), it is stored in the image memory 9 in advance and used. The desired region-of-interest image can be obtained by reading, transforming, or moving the image when performing. By doing so, the labor and time for setting the region of interest can be greatly saved. Further, although the trackball 82 is used in the above, it is of course possible to use another coordinate input device such as a mouse. Furthermore, although the embodiment applied to the MRI apparatus has been described above, the present invention can also be applied to other medical image diagnostic apparatus such as an X-ray CT apparatus.
この発明の医用画像診断装置用関心領域設定装置によれ
ば、いったん任意形状の関心領域を設定してしまえば、
これを記憶しておき、後に読み出して再利用できる便利
さが得られる。とくにマルチスライスでの関心領域は互
いに似たものとなっていて多少の変形・移動を加えるだ
けでよい場合が多いので、関心領域の設定をきわめて短
時間で効率良く行なえる。According to the region of interest setting device for a medical image diagnostic apparatus of the present invention, once the region of interest of any shape is set,
This is convenient because it can be stored and read out later for reuse. In particular, the regions of interest in multi-slices are similar to each other, and it is often necessary to add some deformation / movement, so that the regions of interest can be set efficiently in an extremely short time.
第１図はこの発明の一実施例にかかるMRI装置の概略的
な構成を示すブロック図、第２図ないし第19図は関心領
域の変形・移動を説明するための図である。 １……被検体、２……静磁場用マグネット、３……傾斜
磁場用コイル、31……傾斜磁場制御装置、32……傾斜磁
場用電源、４……送受信コイル、41……高周波制御装
置、42……高周波アンプ、51……プリアンプ、52……受
信装置、６……ホストコンピュータ、７……シーケンス
コントローラ、８……画像処理装置、81……CRT表示装
置、82……トラックボール、９……画像メモリ。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an MRI apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 19 are diagrams for explaining deformation / movement of a region of interest. 1 ... Subject, 2 ... Magnet for static magnetic field, 3 ... Coil for gradient magnetic field, 31 ... Gradient magnetic field control device, 32 ... Power source for gradient magnetic field, 4 ... Transceiver coil, 41 ... High frequency control device , 42 ... High frequency amplifier, 51 ... Preamplifier, 52 ... Receiving device, 6 ... Host computer, 7 ... Sequence controller, 8 ... Image processing device, 81 ... CRT display device, 82 ... Trackball, 9 ... Image memory.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３９０ Ｚ 9287−5Ｌ ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location G06F 15/62 390 Z 9287-5L
Claims (1)
その画面上で座標を入力することにより関心領域を表わ
す任意の形状を作成する手段と、この作成された任意形
状を記憶する手段と、記憶された形状を読み出して上記
表示手段に表示させるとともに、この表示された形状の
移動及び変形のための計算を行う手段と、その移動及び
変形のパラメータを入力する手段とを備えることを特徴
とする医用画像診断装置用関心領域設定装置。1. Display means for displaying a photographed diagnostic image,
A means for creating an arbitrary shape representing a region of interest by inputting coordinates on the screen, a means for storing the created arbitrary shape, a stored shape is read out and displayed on the display means, A region-of-interest setting apparatus for a medical image diagnostic apparatus, comprising: means for performing calculation for moving and deforming the displayed shape; and means for inputting parameters of the movement and deformation.
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