JPS5917332A - 医用画像重ね合わせ方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、多種類の医用画像を処理する総合画像診断装
置における画像処理方式に関し、特にディスプレイに異
種画像を位置ずれなしに表示するに好適な、医用画像重
ね合わせ方式に関する。

総合画像診断装置の主機能は、画像化して表現している
内容の異なる異種画像を重ね合わせて位置合わせをし、
個々の画像からだけでは得られない診断情報を得ようと
するものである。例えば、Ｘ線コンピュータ断層像（以
下、Ｘ−ＣＴ像と略す）は、身体内各部のＸ線吸収率の
差を画像化したものであシ、エミッション・コンピュー
タ断層１１２（以下、Ｅ−ＣＴ像と略す）は、身体内の
放射性同位元素の分布を画像化したものである。両画像
を重ね合わせることによシ、放射性同位元素の組織内の
分布などを詳細に知ることが可能となる。

この時、重要なことは、撮影時刻や縮尺の異なる画像の
位置合わせが正確に行なえ、対応する臓器などが正確に
重ね合わせられることである。

従来の装置では、一方の画像を固定し、もう一方の画像
を移動、拡大、縮少１回転を行ないなから重ね合わせて
位置合わせをするため操作性が悪かった。さらに画像全
棒金移動、拡大、縮少１回転をするため、身体内の内臓
の部分的な動きや撮影断面のずれなどがあると、画像全
体の位置合わせを行なうことが困難であった。また、超
音波診断像では、音速が体内組織により異なるため、画
像が複雑な歪を持っており、棧動、拡大、縮少。

回転のような単純な変換では、Ｘ線コンピュータ断層像
などの歪のない画像と重ね合わせて位置合わせをするこ
とができない問題があった。

本発明の目的は、総合画像診断装置における異種画像の
重ね合わせに際し、異種画像の正確な位置合わせを行な
える医用画像重ね合わせ方式を提供することにある。

この目的を達成するため本発明では、それぞれの異種画
像上の対応する％微意（血管分岐、骨の端など］を人間
が指示入力し、これらの対応する特徴点の座標を最も近
くする座標変換を一方の画像に施し、異種画像をディス
プレイ上に重ね合わせ表示をし、その表示を見ながらさ
らに特徴点を追加し、画像の重１状態が人間（オペレー
タ）の満足できるまで繰シ返し処理を行なうことに特徴
がある。

以下、本発明を実施例にもとづき詳細に説明する。第１
図は本発明の方式による総合画像診断装置の全体構成で
ある。ＴＶ右カメラ、Ａ／Ｄコンバーク２．カメラ９．
自動現像機１０を除いた部分は、一般の画像処理用コン
ピュータシステムである。ＴＶ右カメラとＡ／Ｄコンバ
ータ２は、Ｘ線フィルムなとの画像入力装置として設け
られておシ、既存のＴＶ右カメラＡ／Ｄコンバークを利
用できる。カメラ９と自動現像機１０は、ディスプレイ
８に表示された画像の撮影を目的としたもので、やはり
既存の製品を利用できる。

次に動作を説明する。画１駅の重ね合わせ処理はコンピ
ュータ５が中心となり行なっているので、コンピュータ
５による処理手順をフローチャートで表わした第２図に
より全体動作を概説する。まずＴＶ右カメラまたはフロ
ッピィ・ディスク３より医用画像を入力してディスク４
に蓄積する（ステップ２１）。次にオペレータがキーボ
ード１１から人力した画像番号ＸおよびＹ０２種類の画
像をディスク４よυ入力し、モニタ・ディスクレイロに
別々の画像として表示する（ステップ２２）っ表示結果
の一例を弗３図（ａ）に示す。この時の画像は、例えば
、同一部位を撮影したＸ−ＣＴｉ象３１とＥ−ＣＴ像３
２である。オペレータは、この表示を見ｌがらライトペ
ン７を用いて、両１血像の同一部位と思われる特徴点を
対応させながら指示入力する（ステップ２３）。ａ３図
（ａ）では、Ｘ印にて特徴点の位置を表示しである。コ
ンピュータ５は、入力されｆｃ、％微意の座標をもとに
、両画像の重ね合わせを行ない、モニタティスゲレイロ
に第３図（１１１のように表示を行なう。第３図（ｂ）
において・点は設定済の特徴点を示し、Ｘ点は新たに追
加設定しｆｃＩｖｆ徴点を示微意この時のコンピュータ
５による重ね合わせの演算を以下に詳説する。第４図は
、画像番号Ｘの画像が座標系（ｕ、ｖ）により、画像番
号Ｙの画像が座標系（Ｘ、Ｙｌにより表現さ、疑１いる
ことを示している。両画像を重ね合わせるためには、座
標系（ｕ、ｖ）による画像番号Ｘの画像を、座標系（Ｘ
、）ｌの格子上の画素の点の温度値に変換して表現する
必要があり、このためには、両座標系の間の座標変換式
が必要となる。この座標変換式としては、例えば次の高
次多項式が使用できる。

１ｎ：特徴点の数以下の任意の整斂 この座標変換式の係数は最小２乗法により決定する。先
に入力した特徴点の座標の組 （’ｌ　＋　ｖｌ）ｉ（Ｘｌ＋　Ｙｌｉ　＝　１〜ｎ　
　を与えてつぎのＱを最小にする係数を、 卿Σ［（Ｌｉ＋　−１（Ｘ＋、ｖｔ３）２＋［ｖｔ　　
ｇ　（Ｘ＋、ｙ＋月２〕＋４ つぎの正規方程式を解くことによって算出する（ステッ
プ２４）。

このように特徴点の入力により求められた座標変換式を
利用することにより、第４図に示すように座標系（ｘ＋
　ｙ）の画素が、座標系（ｕ、ｖ）のどの位置に対応す
るかを知ることができる（ステップ２５）。そこでこの
点の濃度値を周辺の画素から内挿演算により算出する（
ステップ２６）。

内挿演算にはｎｅａｒｅｓｔ　ｎｅｉｇｈｂｏｒ法　ｂ
ｉ　１ｉｎｅａｒ法、　Ｃｕｂｉｃ　Ｃｏｎｖｏｌｖｔ
ｉｏｎ法など塊々の方法がある。ｎｅａｒｅＢ　ｎｅｉ
ｇｈｂｏｒ法は、第５図に示すように（ｕ、ｖ）にもつ
とも近い画素５１の濃度値をそのまま矢印のように当て
はめる方法である。

他の２方法については、下記の出版物に述べられている
ので説明を省略する。・・・　日本リモートセンシング
研究会編、共立出版１９８１年発行、「画像の処理と解
析Ｊ、ＰＰ１８２〜１８４゜ステップ２５と２６の演算
をｎｘｎ回繰返すことにより画像番号Ｘの画像が、座標
系（ｘ、ｙｌの画素の点の濃度値として表現される。両
画像の濃度値を加算してモニタ・ディスプレイ６に表示
す−ることによシ（ステップ２７）、第３図（ｂ）のよ
うな重ね合わせ像を得ることができる。オペレータは、
モニタ・ディスプレイ６上の重ね合わせ像を見て、重な
シ状態が満足できるか否か判断しくステップ２８）、満
足できない時は、ステップ２３にもとシさらに特徴点を
追加して、繰シ返し重ね合わせ処理を行なうことにょシ
、第３図（Ｃ）の重ね合わせ像が得られる。

以上説明したごとく本発明によれば、総合画像診断装置
の異種画像の重ね合わせ処理に際し、複雑な歪を持った
異種画像の位置合わせを逐次的に行なうことにより、正
確な位置合わせを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方式を用いた総合画像診断装置の全
体構成を示す図、第２図は本発明の方式をコンピュータ
制御で実行するときの処理手順を示すフローチャート、
第３図は重ね合わせ処理時のモニタ・ナイスプレイ上で
の時系列変化を示す図、第４図は、異種画像間の座標の
関係を示す図、第５図は、ｎｅａｒｅｓｔ　ｎｅｉｇｈ
ｂｏｒ法ニョル内挿の様子を示した図である。 ６・・・モニタ・ディスプレイ。 代理人　弁理士　薄田利幸 １２図 ７３図 第４図 第５図 川崎市麻生区王禅寺１０９９番地株 式会社日立製作所システム開発 研究所内 ０発　明　者　犬串明 相市新十余二２−１株式会社日 立メデイコ研究開発センタ内 ■出　願　人　株式会社日立メデイコ 東京都千代田区内神田−丁目１ 番１４号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ■、複数種類の医用画像を処理した結果を総合して診断
   をおこなう総合画像診断装置において、人体の同一部位
   に関する異種画像をディスプレイ上に表示する第１のス
   テップと、表示されたそれぞれの画像上の対応する特徴
   点をオペレータが指示する第２のステップと、指示され
   た特徴点に関する位置ずれが最小となるように上記異種
   画像を重ね合わせてディスプレイ上に表示する第３のス
   テップと、重ね合わせの良否をオペレータがＦＦ価する
   第４のステップと、評価結果に応じて必要な特徴点を追
   加して再び上記異種画像を重ね合わせてディスプレイ上
   に表示する第５のステップがらなり、上記第３のステッ
   プから第５のステップまでを所望の評価結果が得られる
   まで繰返すことを特徴とする医用画像重ね合わせ方式。