JPH0696189A - 医用画像診断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ノイズの影響を大幅に少なくして確実に特定
領域を抽出する。 【構成】 表示装置の表示面に表示された診断画像の特
定領域の画素値の範囲を示す条件を設定する手段と、該
表示面に点列からなる閉じた枠を設定する手段と、前記
点列の一の点において前記画素値の範囲を示す条件に適
合するか否かを判定する第１手段と、この第１手段によ
って該一の点が前記画素値の範囲を示す条件に適合する
と判定された場合に該一の点を前記枠の重心から遠のく
側の他の点に置き換える第２手段と、前記第１手段によ
って該一の点が前記画素値の範囲を示す条件に適合しな
いと判定された場合に該一の点を前記枠の重心から近づ
く側の他の点に置き換える第３手段と、前記点列の全て
の点において前記第１ないし第３手段を駆動させかつこ
の駆動を繰り返す手段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、医用画像診断装置に係
り、特に、診断画像の中から臓器領域あるいは病巣領域
等を抽出するに好適な医用画像診断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】このように診断画像の中から臓器領域あ
るいは病巣領域等を抽出する医用画像診断装置として
は、たとえば単純領域拡張法等を用いたものが知られて
いる。

【０００３】この単純領域拡張法にあっては、次のよう
な処理によって臓器領域あるいは病巣領域等を抽出でき
るようになっている。

【０００４】（１）．画像をラスター操作し、どの領域
にも属していない画素を探す。

【０００５】（２）．その画素の濃淡レベルと、その近
傍（４連結または８連結）で、どの領域にもまだ属して
いない画素の濃淡レベルとを比較し、その差があるしき
い値θ以下ならば１つの領域として統合し、ラベルを付
加する。

【０００６】（３）．新たに統合された画素に注目して
（２）．の操作を行なう。

【０００７】（４）．上記（２）．（３）．の操作をそ
れ以上広げられなくなるまで反復する。

【０００８】（５）．上記（１）．に戻って新たな画素
を探し、処理を繰り返す。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに構成された医用画像診断装置によれば、各画素の濃
淡レベルだけを基準として行なっているものである。す
なわち、ある画素の濃淡レベルがある濃淡レベルを満た
しておれば抽出の対象となるようになっている。

【００１０】このため、診断画像にノイズの発生がある
場合等において、このノイズによって、抽出の対象でな
いものも抽出の対象となってしまい、極めてノイズの影
響を受けやすいという問題が残されていた。

【００１１】それ故、本発明はこのような事情に基づい
てなされたものであり、その目的とするところのもの
は、ノイズの影響を大幅に少なくして確実に特定領域を
抽出することのできる医用画像診断装置を提供すること
にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明による医用画像診断装置は、表示装置
の表示面に表示された診断画像の特定領域の画素値の範
囲を示す条件を設定する手段と、該表示面に点列からな
る閉じた枠を設定する手段と、前記点列の一の点におい
て前記画素値の範囲を示す条件に適合するか否かを判定
する第１手段と、この第１手段によって該一の点が前記
画素値の範囲を示す条件に適合すると判定された場合に
該一の点を前記枠の重心から遠のく側の他の点に置き換
える第２手段と、前記第１手段によって該一の点が前記
画素値の範囲を示す条件に適合しないと判定された場合
に該一の点を前記枠の重心から近づく側の他の点に置き
換える第３手段と、前記点列の全ての点において前記第
１ないし第３手段を駆動させかつこの駆動を繰り返す手
段と、を備えることを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】このように構成した医用画像診断装置は、ま
ず、表示装置の表示面に表示された診断画像の臓器ある
いは病巣領域等の特定領域における画素値の範囲を示す
条件を設定する。

【００１４】次に、該表示面に点列からなる閉じた枠を
たとえばマウス等で設定する。この場合、該特定領域を
完全に囲むようにして、あるいは該特定領域内に、さら
には、該特定領域の一部を囲むようにして設定してもよ
い。

【００１５】そして、前記点列の一の点において前記画
素値の範囲を示す条件に適合するか否かが判定され、こ
の判定によって該一の点が前記画素値の範囲を示す条件
に適合すると判定された場合には該一の点を前記枠の重
心から遠のく側の他の点に置き換えられる。

【００１６】また、前記判定によって該一の点が前記画
素値の範囲を示す条件に適合しないと判定された場合に
は該一の点を前記枠の重心から近づく側の他の点に置き
換えられる。

【００１７】このような操作は、たとえば一方向に隣接
する側に順次なされ、点列の全ての点においてなされた
後もさらに同様に繰り返される。これにより、前記枠は
その大きさを変えながら移動等をし、最終的には特定領
域の外輪郭に完全に一致づけられるようになる。

【００１８】そして、このように構成することによっ
て、枠を構成する点列の移動は、画素値の範囲を示す条
件に適合するか否かの判定のみでなく、該判定に基づい
て該枠の重心から近づく側あるいは遠のく側の他の点に
置き換えるようになっていることから、ノイズの影響を
極めて受け難くなる。

【００１９】したがって、ノイズの影響を大幅に少なく
して確実に特定領域を抽出することができるようにな
る。

【００２０】

【実施例】以下、本発明による画像診断装置の実施例に
ついて説明する。

【００２１】本発明による画像診断装置は、たとえばＸ
線ＣＴ装置あるいは磁気共鳴イメージング装置等のよう
に、被検体の断層面の情報を検知し、その検知情報をＣ
ＰＵ（中央演算装置）を備える画像処理装置を介して表
示装置に入力して該断層像を映像する画像診断装置に適
用される。

【００２２】〔実施例Ｉ〕画像処理装置に組み込まれる
ＣＰＵの動作の一実施例を図１に示すフローチャートに
基づいて説明する。以下、各ステップ毎に順次説明す
る。

【００２３】ステップ１．たとえばＣＲＴ等からなる表
示装置の表示面に映像されている診断画像のうち特定領
域となる臓器等に初期図形（初期点列）を設定する。図
２は、初期点列の設定を示した説明図である。表示装置
の表示面２０に診断画像２１が表示され、この診断画像
２１の一部の臓器２２を抽出したい場合に、該臓器２２
の領域（特定領域）内に、閉じられたほぼ円形の図形か
らなる初期図形２３をたとえば図示しないマウス等で描
く。

【００２４】ここで、前記円形の図形からなる初期図形
２３はたとえば画素を一点とする点列で形成されるもの
である。

【００２５】そして、この点列の各点の情報は、図３
（ａ）に示すように、メモリ３０上でチェーンテーブル
として格納されることになる。

【００２６】すなわち、該点列の各点の総数がｘ個の場
合、並列された順序に従いアドレス１、２、３、……、
ｘにそれぞれ座標（Ｘ，Ｙ）と、次（ｎｅｘｔ）に読み
だすアドレスとが格納される。なお、このメモリ３０に
は、新たに加わる点の座標および次に読みだすアドレス
を格納させるための空白部３１を備えるが、このことに
関しては後述する。

【００２７】ステップ２．点列に含まれる点の移動カウ
ンタをゼロにする。ポインタは１にし、最初の点を指定
する。

【００２８】ステップ３．指定された前記点の周囲に存
在する８個の画素（この際、隣接する他の点が含まれる
場合がある）の座標をそれぞれ求める。

【００２９】ステップ１６．指定された前記点の移動で
きる点を、前記８個の点から選択しその個数と座標を求
める。

【００３０】この場合、指定された前記点の移動は、点
列における両隣の各点（Ｐ₁およびＰ₂）に制約を受ける
ことになり、また、設定した条件に基づいて移動できる
点が限定されることになる。

【００３１】ここでの条件設定は、たとえば、Ｐ₁から
の距離＜Ｐ₁を中心とする設定半径Ｒ₁（たとえばＲ₁＝
２）を満足するとともにＰ₂からの距離＜Ｐ₂を中心とす
る設定半径Ｒ₂（たとえばＲ₂＝２）を満足する等とす
る。

【００３２】ステップ５．移動先の点が前記メモリ３０
に有るか無いかを判定する。ここで、１（有り）ならス
テップ１３．にとび、０（無し）ならステップ６．にい
く。

【００３３】ステップ６．対象点の性質を調べる。すな
わち、点のＣＴ値あるいはＣＴ値の濃度勾配等が所定の
値になっているか否かを調べる。

【００３４】たとえば、しきい値としてＣＴ₁、ＣＴ₂を
指定しておき、ＣＴ₁＜ＣＴ値＜ＣＴ₂であるか否かを検
出し、ＣＴ₁＜ＣＴ値＜ＣＴ₂である場合には、移動可能
とする。

【００３５】ここで、移動可能な点が二点以上有る場合
には、そのいずれか一方を選択するために点列の重心か
らの距離を算出する。そして、点列の重心から遠い方を
選択する。

【００３６】ステップ１２．移動したほうがよいか否か
を判定する。移動するのがよくなければ何もせずにステ
ップ１３．にとぶ。移動したほうがよい場合にはステッ
プ７．にとぶ。

【００３７】ステップ７．カウンタに１を加える。

【００３８】ステップ８．前隣の画素との間に隙間が生
じたか否かを判定する。隙間が生じている場合にはステ
ップ１０．にいく。隙間が無い場合にはステップ９．に
いく。

【００３９】たとえば、図４に示すように、画素１と画
素５との間に移動される点Ｐがあり、この点Ｐが画素８
に移動した際に、画素６において点列上の隙間が生じる
ことになる。このステップではこのような隙間があるか
否かを判定するものである。

【００４０】ステップ１０．新たに座標Ｘ，Ｙを設定し
てチェーンで結ぶ。すなわち、図３（ｂ）に示すよう
に、メモリ３０の予め設けられた空白部に座標（Ｘ
ｎ₀，Ｙｎ₀）と、この座標（Ｘｎ₀，Ｙｎ₀）の隣接する
次の点のアドレスを格納する。なお、この際、新たに追
加された点の隣接する前の点の次（ｎｅｘｔ）に読みだ
すアドレスをｎ₀に変更する。

【００４１】このようにすることによって、次に（二巡
目）点列を順次読みだしていく際に、この新たに付け加
えられた点をも順次読みだすことができるようになる。

【００４２】ステップ９．後隣の画素との間に隙間が生
じたか否かを判定する。隙間が生じている場合にはステ
ップ１１．にいく。隙間が無い場合にはステップ１３．
にいく。

【００４３】ステップ１１．座標Ｘ，Ｙを設定してチェ
ーンで結ぶ。

【００４４】ステップ１３．移動可能な全ての点につい
て調べたか否かを判定する。いまだ調べていない点があ
ればステップ１６．にいき、全ての点について調べてい
る場合はステップ１４．にいく。

【００４５】ステップ１４．点列上の全ての点について
調べたか否かを判定する。いまだ調べていない点があれ
ばステップ１７．にいき、全ての点について調べている
場合はステップ１５．にいく。

【００４６】ステップ１７．ポインタに１を加えて、ス
テップ３．にとぶ。

【００４７】ステップ１５．カウンタがゼロか否かを判
定する。ゼロでない場合にはステップ２．にとび、ゼロ
である場合は処理を終了する。

【００４８】〔実施例II〕実施例Ｉに示した実施例で
は、抽出しようとする特定臓器が示されている領域の内
に初期図形を設定したものであるが、該特定臓器が示さ
れている領域を囲むようにして該領域の外側に設定して
も、図１に示すフローチャートの動作で該特定臓器が抽
出されるようになる。この場合、初期図形は特定臓器に
近接しながらその枠を縮めながら移動することになる。

【００４９】また、図５に示すように、初期図形２３
を、その一部において該特定臓器２２が示されている領
域に存在し、他の部分において該特定臓器２２が示され
ていない領域に存在するように設定するようにしても、
図１に示すフローチャートの動作で該特定臓器２２が抽
出されるようになる。この場合、特定臓器２２が示され
ている領域に存在する初期図形２３は広がる方向に移動
し、特定臓器２２が示されていない領域に存在する初期
図形２３は縮まる方向に移動するからである。

【００５０】〔実施例III〕図６（ａ）に示すように、
表示装置の表示面２０に映像された断層像２６内に互い
に分離されて表示されている二個の特定臓器２２Ａ、２
２Ｂがあり、これらを一括して囲むようにして初期図形
２３を設定した場合、該初期図形２３は、図６（ｂ）に
示すように各特定臓器２２Ａ、２２Ｂの各該輪郭に一致
づけられるとともに、それらを結ぶようにして各特定臓
器２２Ａ、２２Ｂ以外の領域に点列２３Ａが残存してし
まう。

【００５１】本実施例は、このような点列２３Ａを消滅
させるための手段が施されたものである。

【００５２】図７および図８に示すように、チェーンテ
ーブル７１Ａ（図７（ａ））で構成される点列８１Ｂ
（図８（ａ））が、チェーンテーブル７２Ａ（図７
（ｂ））で構成される点列８２Ｂ（図８（ｂ））と、チ
ェーンテーブル７３Ａ（図７（ｃ））で構成される点列
８３Ｂ（図８（ｂ））とに分離される場合を説明する。

【００５３】点の座標はＸ，Ｙの欄に格納されており、
点列上の隣の点を指定するポインタはＮＥＸＴの欄に格
納されている。たとえば、点（Ｘ₂，Ｙ₂）の隣（順序に
関する近さを「順序距離」で表し、「空間距離」と区別
する。）は点（Ｘ₃，Ｙ₃）であるが、これは、ＮＥＸＴ
欄のポインタがｎｘ₃であることにより判る。

【００５４】いま、順序距離が４を越える（３以下では
領域を囲めない）点列内の二点（Ｘａ，Ｙａ）と（Ｘ
ａ’，Ｙａ’）が隣接すると（空間距離は１）、一つの
点列が二つの領域を囲むことになる。このときは点（Ｘ
ａ，Ｙａ）の一つ前の点のポインタを変更して点（Ｘ
ａ’，Ｙａ’）を指すようにし、さらに点（Ｘａ，Ｙ
ａ）から（Ｘａ’，Ｙａ’）の一つ前までを独立したチ
ェーンとする。

【００５５】診断画像装置に組み込まれるＣＰＵは図９
に示すフローチャートのように動作するようになってい
る。

【００５６】ステップ１．一つのチェーンを調べる。

【００５７】ステップ２．順序距離が４以上で空間距離
が１以上の点が存在するか否かを判定する。存在してい
る場合はなにもせず、存在している場合はステップ３．
にいく。

【００５８】ステップ３．結合したばかりの点ではない
ことを認識する。

【００５９】ステップ４．ポインタを入れ替える。

【００６０】ステップ５．点列を二つに分離する。

【００６１】〔実施例IV〕特定領域内にて、あるいは特
定領域外にて、二つ（あるいはそれ以上であってもよ
い）の分離された初期図形を形成した場合、それぞれの
初期図形が特定領域の外輪郭に一致づけられる段階にお
いて、各初期図形の一部が互いに近接して、それらが残
存されてしまうこととになる。

【００６２】本実施例は、このような点列を消滅させる
ための手段が施されたものである。

【００６３】図１０（ａ）に示すチェーンテーブル９１
Ａは、図１１（ａ）の点列１０Ａに該当し、図１０
（ｂ）に示すチェーンテーブル９１Ｂは、図１１（ｂ）
の点列１０Ｂに該当している。

【００６４】点列１０Ａ、１０Ｂが次第に大きくなって
いき、点列１０Ａの点（Ｘａ，Ｙａ）と隣の点列１０Ｂ
の点（Ｘａ’，Ｙｂ’）が接するようになると、点（Ｘ
ａ，Ｙａ）のポインタ（あとのためにｐｌとしておく）
を変更して、隣の点列の点（Ｘａ’，Ｙａ’）を指すよ
うにする。さらに、点（ｘａ’，ｙａ’）の一つ前の点
のポインタ（あとのためにｐｌとしておく）を変更し
て、前記のｐｌとする。こうすることで、図１１（ｂ）
に示すように、二つの点列は一つになりそれ以後は一つ
の領域を囲むことになる。

【００６５】診断画像装置に組み込まれるＣＰＵは図１
２に示すフローチャートのように動作するようになって
いる。

【００６６】ステップ１．独立した複数個の点列を調べ
る。

【００６７】ステップ２．点列の間に空間距離が１の点
が存在するか否かを判定する。存在しない場合はなにも
しないが、存在する場合は次のステップ３にいく。

【００６８】ステップ３．分離したばかりの点ではない
ことを確認する。

【００６９】ステップ４．ポインタを変更する。

【００７０】ステップ５．点列を一つに結合する。

【００７１】以上説明した各実施例によれば、まず、表
示装置の表示面に表示された診断画像の臓器あるいは病
巣領域等の特定領域における画素値の範囲を示す条件を
設定する。

【００７２】次に、該表示面に点列からなる閉じた枠を
たとえばマウス等で設定する。この場合、該特定領域を
完全に囲むようにして、あるいは該特定領域内に、さら
には、該特定領域の一部を囲むようにして設定してもよ
い。

【００７３】そして、前記点列の一の点において前記画
素値の範囲を示す条件に適合するか否かが判定され、こ
の判定によって該一の点が前記画素値の範囲を示す条件
に適合すると判定された場合には該一の点を前記枠の重
心から遠のく側の他の点に置き換えられる。

【００７４】また、前記判定によって該一の点が前記画
素値の範囲を示す条件に適合しないと判定された場合に
は該一の点を前記枠の重心から近づく側の他の点に置き
換えられる。

【００７５】このような操作は、たとえば一方向に隣接
する側に順次なされ、点列の全ての点においてなされた
後もさらに同様に繰り返される。これにより、前記枠は
その大きさを変えながら移動等をし、最終的には特定領
域の外輪郭に完全に一致づけられるようになる。

【００７６】そして、このように構成することによっ
て、枠を構成する点列の移動は、画素値の範囲を示す条
件に適合するか否かの判定のみでなく、該判定に基づい
て該枠の重心から近づく側あるいは遠のく側の他の点に
置き換えるようになっていることから、ノイズの影響を
極めて受け難くなる。

【００７７】したがって、ノイズの影響を大幅に少なく
して確実に特定領域を抽出することができるようにな
る。

【００７８】上述した各実施例では、それぞれ、診断画
像の特定領域の範囲を示す条件をＣＴ値に基づいて定め
たものであるが、これに限定されることはなく、濃度値
を含む画素値であればよいことはいうまでもない。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明による医用画像診断装置によれば、ノイズの影響
を大幅に少なくして確実に特定領域を抽出することがで
きるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による医用画像診断装置に組み込まれる
ＣＰＵの動作の一実施例を示すフローチャートである。

【図２】本発明による医用画像診断装置において、初期
図形の設定の一実施例を示す説明図である。

【図３】（ａ）、（ｂ）は本発明による医用画像診断装
置において、点列の情報を格納するメモリの該格納状態
を示す説明図である。

【図４】本発明による医用画像診断装置において、点の
移動により点列が切断する場合を説明する説明図であ
る。

【図５】本発明による医用画像診断装置において、初期
図形の設定の他の実施例を示す説明図である。

【図６】（ａ）、（ｂ）は本発明による医用画像診断装
置において、初期図形の設定の他の実施例とその問題点
を示す説明図である。

【図７】図６に示した問題点を解消するための実施例を
示した説明図である。

【図８】図７に示した実施例による点列の動作を示した
説明図である。

【図９】図６に示した問題点を解消するためのＣＰＵの
動作フローを示した説明図である。

【図１０】他の問題点を解消するための実施例を示した
説明図である。

【図１１】図１０に示した実施例による点列の動作を示
した説明図である。

【図１２】図１０に示した問題点を解消するためのＣＰ
Ｕの動作フローを示した説明図である。

【符号の説明】

２０ 表示面（表示装置の） ２１ 断層像 ２２ 特定臓器 ２３ 初期図形（点列）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示装置の表示面に表示された診断画像
   の特定領域の画素値の範囲を示す条件を設定する手段
   と、該表示面に点列からなる閉じた枠を設定する手段
   と、前記点列の一の点において前記画素値の範囲を示す
   条件に適合するか否かを判定する第１手段と、この第１
   手段によって該一の点が前記画素値の範囲を示す条件に
   適合すると判定された場合に該一の点を前記枠の重心か
   ら遠のく側の他の点に置き換える第２手段と、前記第１
   手段によって該一の点が前記画素値の範囲を示す条件に
   適合しないと判定された場合に該一の点を前記枠の重心
   から近づく側の他の点に置き換える第３手段と、前記点
   列の全ての点において前記第１ないし第３手段を駆動さ
   せかつこの駆動を繰り返す手段と、を備えることを特徴
   とする医用画像診断装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の発明において、互いに分
   離された特定領域を対象とし、点列からなる閉じた枠は
   各特定領域を一括して囲むように設定するものとし、そ
   れぞれの各特定領域の外輪郭に一致づけられたそれぞれ
   の枠を結ぶ前記特定領域外の点列を、一方の点列の点に
   対する他方の点列の点の空間距離の判定によって消滅さ
   せることを特徴とする医用画像診断装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の発明において、互いに分
   離された点列からなる閉じた枠を設定するものとし、こ
   れら各枠が特定領域の外輪郭に一致づけられる段階で各
   枠の点列が近接する際に、互いに近接された点列を、一
   方の点列の点に対する他方の点列の点の空間距離の判定
   によって消滅させることを特徴とする医用画像診断装
   置。