JPH07246195A - 画像処理方法 - Google Patents

画像処理方法

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JPH07246195A
JPH07246195A JP6041087A JP4108794A JPH07246195A JP H07246195 A JPH07246195 A JP H07246195A JP 6041087 A JP6041087 A JP 6041087A JP 4108794 A JP4108794 A JP 4108794A JP H07246195 A JPH07246195 A JP H07246195A
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Yasuhiko Ozawa
康彦 小沢
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Hitachi Medical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 MRI装置で撮影された3次元画像データか
ら人体体表の血管や筋肉組織を選択的に描出する簡便な
画像処理方法を与える。 【構成】 3次元画像の各ボクセルの持つ値(画像濃
度)の違いを利用して関心組織を含む所望の組織を形成
するボクセルの集合を画像全体から区別した後、この区
別された組織の最も外側を形成するボクセルの集合を区
別し、さらにそれより所望の数だけ内側に存在するボク
セルの集合を抽出して、これら抽出されたボクセルの集
合を投影処理して画像を形成する。関心領域の切出し処
理を不要とし、人体表層の血管や筋肉組織など特定領域
の画像を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気共鳴イメージング装
置(以下、MRI装置という)により撮影された3次元
情報を有する画像データの画像処理方法に関り、特に人
体の表層部分の血管、または筋肉組織などの診断に適す
る画像処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】MRI装置で撮影された3次元画像から
特定の組織、例えば血管や脳などの特定の組織を選択的
に抽出して投影画像や立体画像として表示することは既
に実施されている。通常MRI装置で撮影された3次元
画像データは、複数枚のスライス(2次元)画像データ
を、必要に応じてスライス間のデータ補間を行ないなが
らスライス方向に積み上げた3次元ボクセルデータで、
各ボクセルは各画素の画素濃度に対応する値(ボクセル
値という)を有している。このようなボクセルデータか
ら投影画像や立体画像を形成するには、例えば、ボクセ
ルデータ全体または関心領域を含む部分的領域を切出し
たデータを用いて、このデータを貫通し投影面に至る投
影方向に平行な光線を考え、この光線が通過するボクセ
ルに対して(a)強度の高い所定数のボクセル値の和、
(b)最も強度の高いボクセル値、(c)最も強度の低
いボクセル値、或いは(d)全ボクセル値の分散を演算
して求め、表示する。(b)は最大画素値投影法(MI
P)、(c)は最小画素値投影法と呼ばれ、それぞれ血
管の描出に利用されている。このような投影画像の投影
方向を少しずつ変えながら連続表示することにより、診
断に有効な画像を作成することができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
MRI装置で撮影された3次元画像データを画像処理す
る際に、3次元画像データ全体を用いた場合には関心領
域以外の情報も含まれているため、診断が困難になる可
能性がある。一方、関心領域を含む部分的なデータを用
いて画像処理を実施する場合には、データ全体から関心
領域のデータを切出しておくことが必要であるが、切出
す領域が直方体や円柱などの単純な形状であれば、3次
元画像データから切出す領域を直接指定できるため、画
像処理を行いたい領域の切出し処理は対話的な手法によ
り比較的容易に実施できる。
【0004】しかし、関心領域が例えば人体の表層であ
る場合には部分領域の切出し処理は、3次元画像データ
から直接領域が指定できないため、3次元画像を2次元
画像データを展開してから1枚毎に領域を指定する必要
があり、多くの手間や時間がかかる。従って本発明の目
的は、MRI装置で撮影された3次元画像データから、
関心領域の抽出処理を実施することなく、容易に人体の
表層部分の血管や筋肉組織など所望の領域の画像を得る
ことができる画像処理方法を提供することにある。
【0005】
【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、本発明の画像処理方法は、3次元ボクセルから
成る画像データの全部またはその一部を使用して人体の
特定の組織を選択的に新たな画像として作成するステッ
プを備えた画像処理方法において、画像データを構成す
る各ボクセルの持つ値の違いにより所望の関心領域の画
像データを他の画像データから区別し、関心領域の画像
データの最も外側のボクセルの集合を区別し、該区別さ
れた最も外側のボクセルから所望の数のボクセル分だけ
内側のボクセルの集合を区別し、該区別された内側のボ
クセルの集合を使用して投影処理を実施するものであ
る。
【0006】投影処理は、平均値投影、最大値投影、最
小値投影のいずれであってもよく、描出しようとする対
象によって適宜選択する。
【0007】
【作用】3次元ボクセルデータの各ボクセルの持つ値
(画像濃度)の違いを利用して関心領域を含む所望の組
織を形成するボクセルの集合を画像全体から区別するこ
とにより、人体の組織とそれ以外の主に雑音からなる背
景部分とを分離する。次に、人体の組織を形成するボク
セルの集合に対して輪郭抽出法により最も外側を形成す
るボクセルの集合を区別することにより、人体組織の最
も外側の部分、すなわち体表部分を抽出する。さらに最
も外側のボクセルの集合から所望の数だけ内側に存在す
るボクセルの集合を区別することにより、人体の体表の
内側にある組織を抽出する。最後にこのボクセルの集合
に対して投影処理を実施することにより、人体表層の組
織に存在する血管や筋肉組織を選択的に描出する。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図2は、本発明の画像処理方法が適用される装置の
構成を示すもので、MRI装置(図示せず)によって撮
影された3次元画像データを格納する磁気ディスク等の
記憶手段201と、メモリを備え本発明による画像処理
のための演算を行なう中央処理装置(以下、CPUとい
う)202と、CPU202へ所定の入力を行なうため
のキーボード203及びマウス204と、CPU201
によって処理された画像を表示するためのディスプレイ
205を備えている。CPU202は上述の演算のほか
画像処理全体のための制御を行なうもので、MRI装置
の中央処理装置を兼ねていてもよい。
【0009】磁気ディスク201には図3(a)に示す
ような3次元画像データ301が格納されている。この
3次元画像データ301は、図示するような2次元画像
データの積み上げられたもので、2次元画像データは画
素に対応する複数のボクセルが2次元方向に、例えば2
56×256個、配列したもので、各ボクセルは画素濃
度に対応する値(強度)を持っている。
【0010】このような装置において本発明の画像処理
方法を実施するための処理のフローチャートを図1に示
す。まず、磁気ディスク201に格納されている3次元
画像データ301をCPU202の制御によりCPU2
02に付随するメモリに読込む(ステップ100)。
【0011】次にメモリに読込まれた画像データから人
体組織を抽出するための閾値をキーボード204または
マウス205からの入力により指定する(ステップ10
1)。この閾値は、人体組織にデータとそれ以外領域の
データを区別するための最適な値が設定される。これに
よりメモリ202に読込まれた画像データ301のう
ち、閾値以上の値を持つボクセルの領域を人体組織と
し、それ以外の領域を雑音として画像の値を特定の値
(例えばゼロ)に置き換える(ステップ102)。次い
でステップ102で抽出された人体組織302(図3
(b))に対し、任意の輪郭追跡法により輪郭を抽出す
る(ステップ103、図3(c))。尚、輪郭追跡法と
しては、輪郭上の1点を求め、その点に対する隣接点が
輪郭点か否かを判定しながら輪郭の一定方向に順次輪郭
線を描出する方法や、画像データにに対し、一階差分の
演算を行い、閾値処理を行って概略の輪郭を描出し、そ
の後細線化によって輪郭化するという方法などがある。
【0012】次にキーボード204またはマウス205
により所望の表層の厚みまたはボクセルの数を入力する
(ステップ104)。ここで表層の厚みが入力される場
合には、この厚みに相当するボクセル数を演算し、ボク
セル数が入力される場合にはそのボクセル数を用いて、
人体組織の輪郭303からその内側へ拡張する領域を決
定する。即ち、ステップ103で抽出した人体組織の輪
郭303を構成するボクセル(の集合)を含み、入力さ
れたボクセル数分だけ輪郭の内側へ拡張したボクセルの
集合を人体の表層組織とする。このとき表層組織として
抽出されたボクセル以外の部分のボクセルの値を特別な
値(通常はゼロ)に置き換える(ステップ105)。こ
れにより図3(d)に示すような人体表層部分のみの画
像データ304を得ることができる。
【0013】最後にこのようにして得られた表層部分の
画像データ304を使用して所望の投影処理を実施し
(ステップ106)、図4(a)及び(b)に示すよう
な投影画像を得る。ここで実施される投影処理として
は、全ボクセル値の平均値(或いは分散)を求め、表示
する平均値投影法、最大画素値投影法(MIP)、或い
は最小画素値投影法のいずれでもよく、必要とする画像
により適宜選択される。例えば図4(a)に示すような
血管画像305が必要な場合には、最大画素値投影処理
がなされ、同図(b)に示すような筋肉組織306が必
要な場合には通常の平均値投影処理が用いられる。ま
た、血管が低い画像値を持ち、黒く現れている場合には
最小画素値投影処理が用いられる場合がある。ステップ
106で得られた処理画像は通常ディスプレイ205に
表示される(ステップ107)。このとき必要に応じ、
得られた画像を磁気ディスク201に格納する。
【0014】尚、以上の実施例においては表層を含み表
層から指定された厚み層の画像を表示するようにした
が、本発明の画像処理方法によれば表層から特定の深さ
の層を投影画像を得ることも可能である。その場合に
は、図1のステップ104において表層の厚み或いはボ
クセル数を2段階に分けて入力する。これにより、まず
第1段階に入力された厚み或いはボクセル数に基づき、
輪郭303から所定の厚さd1の領域の画像データを得
る(ステップ105と同様)。次いで第2段階で入力さ
れた厚み或いはボクセル数に基づき、輪郭303から所
定の厚さd2(<d1 の領域のボクセルの値を特別な値
(ゼロ)に置き換える。これにより、表層から厚みd2
から厚みd1までの領域についての画像データを得るこ
とができる。その後は、図1の実施例のステップ10
6、107と同様にして投影画像をディスプレイ205
に表示する。
【0015】尚、これらの実施例において表層からの厚
み又はボクセル数は、診断の対象によって、また経験的
に決めることができる。
【0016】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように本発明
の画像処理方法によれば、MRI装置により撮影した3
次元画像データから人体の組織を区別した後、この区別
された人体の組織の表面を抽出し、さらに抽出された人
体の表面から所望の厚さだけ内側の組織を抽出し、抽出
された組織のデータに基づき画像を形成するようにした
ので、2次元画像ごとに関心領域の切出し処理を行なう
必要がなく、人体表層の血管や筋肉組織など特定領域の
画像を得ることができる。従って、特に人体の表層に生
じた血管の閉塞や走行異常、また筋肉の断裂や走行異常
などの診断が容易かつ短時間で実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の画像処理方法の1実施例を示すフロ
ーチャート。
【図2】 本発明の画像処理方法が適用される装置の構
成を示す図。
【図3】 本発明の画像処理方法によって抽出される画
像データを示す図で、(a)は3次元画像データ全体を
示し、(b)は関心領域の画像データを示し、(c)は
関心領域の輪郭を示し、(d)は表層部分の画像データ
を示す。
【図4】 本発明の画像処理方法によって表示される投
影画像を示す図で、(a)は最大画素値投影画像を示
し、(b)は平均値投影画像を示す。
【符号の説明】
201・・・磁気ディスク 202・・・中央処理装置およびメモリ 203・・・キーボード 204・・・マウス 205・・・ディスプレイ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01N 24/02 530 Y G06F 15/62 390 C

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】磁気共鳴イメージング装置で撮影された3
    次元ボクセルから成る画像データの全部またはその一部
    を使用して人体の特定の組織を選択的に新たな画像とし
    て作成するステップを備えた画像処理方法において、前
    記画像データを構成する各ボクセルの持つ値の違いによ
    り所望の関心領域の画像データを他の画像データから区
    別し、前記関心領域の画像データの最も外側のボクセル
    の集合を区別し、該区別された最も外側のボクセルから
    所望の数のボクセル分だけ内側のボクセルの集合を区別
    し、該区別された内側のボクセルの集合を使用して投影
    処理を実施することを特徴とする画像処理方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050034503A (ko) * 2003-10-09 2005-04-14 (주)메비시스 다면 재구성 영상을 활용한 3차원 영상 분할 방법
JP2006055631A (ja) * 2004-07-19 2006-03-02 Pie Medical Imaging Bv 分割結果の3次元位置情報を用いた生物学的構造を視覚化するための方法と装置
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JP2012045226A (ja) * 2010-08-27 2012-03-08 Canon Inc 眼科用画像処理装置及びその方法

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