JPS63168152A

JPS63168152A - 医用画像処理方法

Info

Publication number: JPS63168152A
Application number: JP61313362A
Authority: JP
Inventors: 和彦福田
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1986-12-29
Filing date: 1986-12-29
Publication date: 1988-07-12

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】（産業上の利用分野〕この発明はディジタルｘｙ；ｉ画像、ＣＴ画像１ＭＲ１
画像、Ｒ１画像、超音波画像などの各種医用画像の診Ｗ
ｆｒ装置においで、画像診断をより容易かつ正確に行う
ための画像の処理方法に関する。

〔従来の技術〕

一般に、Ｘ線ディジタル画像、ＣＴ画（ｍ、ＭＲ■画像
、Ｒ１画像、超音波画像などの各種医用画像のｓＩｇｉ
ａｇにおいては、ＣＲＴ上に表示される画像に対して、
特に診断上、関心のある部分（Ｒｅｇｉｏｎ　ｏｆ　Ｉ
ｎｔ（！ｒｅＳｔ　：以下ＲＯＩと称す）を医師等がラ
イトベン、ジョイスティック、マウス等を用いて画面上
で指示し、そのＲＯＩ部分に関して画像処理、統計処理
等を施して、診断上有用な情報を得ることがしばしば行
われる。

第１０図に画像全体とＲＯＩの例を示す。このＲＯＩの
処理として、従来一般に行われてきているのはＲＯＩ内
の面積、ヒストグラム、ａ度値（あるいはＣＴ値等）の
平均値・標準偏差・最大値・最小値の計算やＲＯＩ内画
像画像大１反転。

断面変換あるいは体積６１篩なども必要に応じて行われ
る。ＲＯＩの形状は正方形１円形などが多く用いられて
いるが、一般には任意形状が用いられるようになってい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、このようなＲＯＩによる診断において、従来
技術によるＲＯＩの処理方式では、１つの画像の中のＲ
ＯＩの情報については十分把握できるが、１つの画像の
中のＲＯＩ内部の情報とＲＯ■外部の情報の比較や、多
くの１＠像間ｋまたがる同−ＲＯＩ領域の比較ができな
いと言う問題点があった。すなわち、医用画像の中でも
、例えば単純ｘｓａｉ影による画像などの場合は、画像
情報を構成するパラメータがＸａの吸収係数のみである
ため、前述のような処理方式で十分に診断に役立つ情報
が得られる場合が多い。しかし、例えばＭＨＩによる画
像などの場合は、画像情報を構成するパラメータが水素
原子ＩＩＡ！度、Ｔｔ時間。

■２時間、流速など４つ程あって、それらのパラメータ
情報が混在する形で１つの画像情報（濃度）が形成され
ており、また敵影（スキャン）条件も用いるパルスシー
ケンスによって異なり、同一部位の撮影でも、パルスシ
ーケンスが異なれば画像情報も異なってくる。また、Ｍ
ＲＩ以外の機器による撮影の場合でも、治療の効果や病
状の進展の具合を調べるために異なった日時で同一部位
を何回も撮影する場合や、また異なったモダリティ（例
えばＸＩＣＴとＭＲＩなど）で同一部位を躍影し、相互
比較する場合も多くなってきている。

これらの画像を診断する場合、部位の中の関心領域（Ｒ
ＯＩ）に着目して相互の画像比較をする場合が多い。ま
た、医用画像は一般にダイナミックレンジが広く、撮像
機器の種類や慰像条件により画像のＩＩｒ！ルベルもか
なり変化するため、診断の際にＲＯＩ部に着目した場合
の、各画ｍ間の相互比較をやりやすくする方式が必要に
なっており、従来方式では不十分な場合が多くなってき
ているのが現状である。

したがって、この発明は種類および条件が互いに異なる
各種画像に共通にＲＯＩ領域を設定してＲＯＩ領域内の
データのみを抽出し、ＲＯＩ領域同志で相互に評価でき
るようにすることにより、画像診断をより効率良くかつ
正確に行ない得ることにすることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

所定画像を基準画像としてこれをＣＲＴ画面上に表示し
、閏曲線で表わされる関心領域（ＲＯＩ　）を設定して
該ＲＯＩ領域に接する長方形領域を求め、該長方形領域
の所定垂直軸方向の各点から水平軸方向にＲＯＩ領域に
至る各線分の長さをそれぞれ計測し、これをファイルと
して格納した後、基準画像の輪郭に接するように水平、
垂直軸に平行な４本の外郭線を求め、この４本の外郭線
の交点と上記長方形領域の４つの角点との距離を求める
操作を予め行ない、しかる後診断の対象となる複数の対
象画像の各々について４本の外ｆ６線が設定されたとき
は、上記基準画像で求めた外郭線と長方形領域との距離
情報と前記ファイルに格納された長さ情報とにもとづき
基準画像と同じ位置にＲＯＩ領域を形成し、このＲＯＩ
領域内画像の計測、評価またはマルチフォーマット表示
を行なう。

（作用）この発明は、医用画餉のうら、同一の部位を撮影した複
数枚の画像群から、診断情報を得る場合に適用されるも
のである。このようなケースは最近多く、ＭＲＩのよう
に同一部位を異なるパルスシーケンスでＩ！影する場合
や、同一部位を異なった日時で撮影する場合、又異なっ
たモダリティ（例えばＸ線ＣＴとＭＲＩ）で撮影する場
合などがある。

その要点を以下箇条書きに示す。

■　診断の対象となる複数枚の画像群のうちの最初の画
像（以下、基準画像と呼ぶ）に対して、医師又は検査技
師等がその画像群の中で特に診所上有用と考えられる部
位に就きＲＯＩを作成する。

ＲＯＩはライトベン、ジョイスティック、マウス等の手
段により、画像上に閉曲線を描くことにより指定される
。

◎　次に、対象となる画像群の中から対象となる画像に
対して、■で拭準画像に指定したＲＯＩと同じムのを画
像上の同じ位置に生成する。オペレータは対象画像のフ
ァイル名（またはＩＤ（ａ別）コード等）を指示するだ
けで、ＲＯＩの生成は半自動的に行われる。ＲＯＩを自
動的に生成する方法としてはいろいろな方式が考えられ
るが、基本的には対象画像を基準画像に位置合わせして
、対象画像のＲＯＩ領域の位置を基準画像のＲＯＩ領域
の位置と同じになるように生成するものである。

以下、対象画像を次々に指定していき、診断の対象とな
る画像のすべてのＲＯＩ領域の生成を行う。

こうして、対象画像の各々に対してＲｏｌｆｒ４域の境
界点ファイルを作成する。

Ｏ各対象画像において、ＲＯＩ領域の画像からの切り出
しを行う。ＲＯＩ領域の切り出しは、対象ｉ！ｊ＆を原
点から通常のＴＶスキャンと同様の方法で走査し、ＲＯ
Ｉ領域の内側にある画像データを抽出する。

Ｏ切り出されたＲＯＩ画像を、マルチフォーマット表示
のために、矩形整形を行う。ｉＩｉ像のＣＲＴ上でのマ
ルチフォーマット表示は通常、４分割。

８分割、９分割、１６分割など、一般にｎｘｎの画面分
割で行われる。一方、マルチ表示すべぎ各ＲＯＩ画像は
任意形状であるから、矩形表示でき方形の領域を生成し
、その正方形又は長方形領域とＲＯＩ領域の間のすき間
の部分を黒レベルの画素で埋めておき、矩形形状にして
おく。

■　以上の■〜■において作成された、各画像の同−Ｒ
ＯＩ領域抽出画像群により、様々な画像表示・計測・評
価を行うことができる。以下に、その−例を示す。

■　各８０１画像のマルチフォーマット表示■　各８０
１画像の計測値の比較１）８１度平均値ｉｉ）　９度標準偏差ｉｉｉ　）濃度最大値、最小値 ■　各ＲＯＩ画像のヒストグラム算出とヒストグラムに
よる漠度調整１）基準画像ヒストグラムによる共通ｌｌ１ａルベルで
の各ＲＯＩ画像の表示１１）各ＲＯＩ画像自身のヒストグラムによる個別濃度
レベルでの各８０１画像の表示＠　各８０１画像の重ね合わせ〔実施例〕第１図はこの発明の実施例を示す概要フローチャート、
第２図〜ａ１９図はこの発明の詳細な説明するためのも
ので、第２図はＲＯＩ領域に対応する外接長り形を説明
するための説明図、ＩＩ！３図はＲＯＩ領域と外接長方
形との関係およびそのファイルを説明するための説明図
、第４図は外郭線と外接長方形との位置関係を説明する
ための説明図、第５図はＲＯＩ領域の境界点ファイルを
説明するための説明図、第６図は対象画像に対する１（
０■領域の切り出し方法を説明するための説明図、第７
図は抽出されたＲＯＩ領域の正規化方法を説明するため
の説明図、第８図はマルチフォーマット表示方法を説明
するための説明図、第９図は画像同志の演算方法を説明
するための説明図である。

■　まず、最初の画像（以下、基準画像と呼ぶ）につい
て、ＲＯＩの指定を行なう（第１図■参照）。なお、こ
の方法は、従来技術における場合と同じである。すなわ
ち、ライトベン２ジヨイステイツク、マウス等の入力機
器を用いて、ＣＲＴディスプレイ上に表示されている画
像に対して閉曲線でＲＯＩ領域を指定する。また、閉曲
線の形。

大きさは任意である。

■　次いで、ＲＯＩ領域に接するように、第２図の如＜
８０１図形を囲む外接長方形を生成する（第１図■参照
）。これは、画像を通常のＴＶスキャンと同様に走査し
、８０１図形と一致する点詳、のうち横軸（Ｘ軸とする
）の最大値Ｘｍａｘ。

最小ｆｉ１１Ｘ　ｓｉｎ及び縦軸（Ｙ軸とする）の最大
値Ｙｍａｘ　、　Ｒ小［Ｙｍｉ口を求めることであり、
これにより、ＲＯＩ図形に接する長方形１の４つの角点
Ｐ＋　、Ｐ２　、Ｐ３　、Ｐ４の各座標（Ｘｍｉｎ。

Ｙｍｉｎ）、　　　（Ｘｉｉｎ　　、　　Ｙｍａｘ）、
　　　（Ｘｍａｘ　　、　　’＋１ａｘ）。

（Ｘｍａｘ　、　Ｙｍｉｎ）がそれぞれ生成される。ま
た、長方形図形とＲＯｉ図形について第３図（イ）に示
すように、長方形図形１のＹ軸方向の各点Ｙｏ。

Ｙｌ、・・・Ｙｎから水平方向にＲＯＩ図形に至る線分
の長さ１↓、γ五を計測し、同図（ロ）の如くファイル
Ｆ１として格納しておくことにより、長方形図形とＲＯ
Ｉ領域との位１２圀係が１対１に対応付けられる（第１
図■参照）。

■　次に、第４図に示すように、基準画像の輪郭に接す
るようにＣＲＴ上でライトベン、ジョイスティック、マ
ウス等により基準画像を囲うようにＸ軸、Ｙ軸に平行な
４つの線を定める（以下、これらを外郭線と呼ぶ。第１
図■参照）。この４本の外郭線２の交点（４つの角点）
と、前記のＲｏｌｌｌｉＭを囲む長方形図形の４つの角
点との距離により、基準画像と特徴点の間の位置決めが
なされい゛る（第１図■参照）。特徴点ｖ２つ定められない場合は
、特徴点１つと長方形の１点との距離及び座標軸（Ｘ軸
又はＹ軸）とのなす角を計測することにより、画像と長
方形の間の位置決めがなされる。

■　対象画像におけるＲＯＩ図形の生成は、以下のよう
にして行われる。すなわら、まず対象画像において、前
述の■で述べたように、４本の外郭＄１２をオペレータ
がＣＲＴ上で指示をする（第１図■参照）。この外郭線
及び■で求めた塁摩画像の外郭線と長方形図形との距離
にもとづいて、システムが自動的に対象ｌ！Ｉｇ上の長
方形図形を、基準画像のＲＯＩ領域と同じ位置に生成す
ることができる（第１図■参照）。長方形図形が生成さ
れれば前述のように、長方形図形とＲＯＩ図形との対応
関係を示すファイルにもとづいて、対象画像上でＲＯＩ
領域が生成できることになる。以下、同様にすべての対
象図形に対してＲＯＩ（Ｊ域が生成され、ＲＯＩ図形の
各点の座標および濃度値のファイルが各対象画像ごとに
作成される（ＲＯＩ領域境界点ファイルＦ２：第５図参
照）。

■　対象画像からのＲＯＩｉ域の切り出しを、以下にの
べる。第６図に示すように、対象画像を原点より、ＴＶ
スキャンと同様に走査していく。各走査線において、Ｒ
ＯＩ図形の点と一致した時フラグを立て、以後の走査線
上の画素はＲＯＩ領域の画素であることが示される。再
び走査線がＲＯＩ図形の点と一致した時フラグがリセッ
トされ、これにより以後の走査線上の１ｊ素はＲｏｌｌ
域の画素ではないことが示される。ＲＯＩ領域の画素に
は、画素の１ワード中の空いているビット位置に符号を
立てるなどして、区別をする。このようにして、対象画
像を一画面分走査すれば、ＲＯＩ１１ｊｌ！に属する全
画素が抽出される（第１図の参照）。

■　画像表示のための矩形整形方法の手順を、以下に示
す。

ＲＯＩ領域を囲む矩形領域は前記■で示したように、Ｒ
ＯＩ領域を囲む長方形図形を用いる。この長方形図形と
ＲＯＩ領域の間の領域は、線分の形で■で説明したよう
にファイルＦ１として格納されており（第３図（ロ））
、この線分のｔｉｓを、例えば黒レベルの濃度を持つ画
素にａきかえて８０１画像と結合することにより、１（
０■画像を矩形画像に整形することができる。この様子
を第７図に斜線で示す。また、上記の矩形画像は一般に
長方形であるため、短い方の軸に黒レベルの画素を付加
して正方形画像に再整形し、また表示用の分割領域の大
ぎさに合わせて、Ｉｌｆ！ｉＩの拡大、縮小を行うこと
ができる。

■　ＲＯＩ０１画像計測１表示１合成（第１図■参照）上記■〜■までの処理により、各対象画像から抽出され
た同一部分のＲＯＩ画像が一定の矩形形状に規格化（正
規化）されるので、表示・計測・合成などが容易に実行
できる。

■　各ＲＯＩ画像のマルチフォーマット表示台ＲＯＩｔ
！ｉ像のマルチフォーマット表示は、前記の規格化され
たＲＯＩ画酸の大きさを適当にスケーリングし、第８図
（イ）、（ロ）、（ハ）の如く画面を例えば４．９．１
６個に分割して表示することにより実行できる。

■　各ＲＯＩ画像のｉｆ　１ｔｌｌｌ値の比較各ＲＯＩ
画像はイの大きさが規格化されているので、濃度に関す
る各轟１測値の相互比較を行うことができる。濃度＝１
測値の例としては濃度平均値。

標ｒ１！偏差、Ｒ人値、最小値などがある。

■　各ＲＯＩ画像のヒストグラム締出とｌｌｌ９調整濃
度調整としてはいろいろな方法があるが、以下例を示す
。これらは、診断目的により使いわけられるべきである
。

ｉ）各ＲＯＩ画像の中の最も基準となるＲＯＩ像の濃度
ヒストグラムにより最適表示濃度レベルを決め、そのレ
ベルですべてのＲＯＩ画象を表示する。

ｉｉ）各ＲＯＩｉｉｉ像それぞれについてヒストグラム
を求め、各ＲＯＩ画像表示のレベルを各自のヒストグラ
ムにより牌出し、表示する。

■　各ＲＯＩ画像の重ね合わせ第９図の如く各ＲＯＩ画像を（必要であれば係数を掛け
て）画素レベルで重ね合わせ（加Ｉ＠：同図（イ）参照
）、又は差分をとる（サブトラクションする二同図（ロ
）参照）ことにより新しい画像を作り出し、診断上有用
な情報を得るようにする。このとき、演算の対象となる
ＲＯＩ画像は、お互いに外枠の矩形の４つの角点の位置
合せをしてから処理するものとする。

（発明の効果）この発明によれば、医用画像待にＭＲＩ両像のように、
同一部位を異なった層形条件で何枚も撮影する場合やＭ
ＲＩ以外でも治療効果や病状の進展状態を調べる目的で
同一部位を異なった日時に何枚も撮影する場合などにお
いて、同一部位の複数枚の画像のＲＯＩを共通に設定で
きるようにし、また各ＲＯＩの部分を画像から抽出し、
抽出された各ＲＯＩ画像をＣＲＴ上にマルチ表示したり
、ＲＯＩ内の計ＭｔＢをＲＯＩ０１画像比較したり、ま
た各ＲＯＩ０１画像相互に加飾、減算して新しい画像を
作り出すことにより、診断上有益な情報を得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す概要フローチャート、
第２図はＲＯＩ領域に対応する外接長方形を説明するた
めの説明図、第３図はＲＯＩ領域と外接長方形との関係
およびそのファイルを説明するための説明図、第４図は
外郭線と外接長方形との位置関係を説明するための説明
図、第５図はＲｏｌｌ域の境界点ファイルを説明するた
めの説明図、第６図は対象画像に対するＲＯＩｆａ域の
切り出し方法を説明するための説明図、第７図は抽出さ
れたＲＯＩｉｉＡ域の正規化方法を説明するための説明
図、第８図はマルチフォーマット表示方法符号説明１・・・外接四角形、２・・・外郭線、Ｐ１〜Ｐ３・・
・角点、Ｆｌ、Ｆ２・・・ファイル、ＲＯＩ・・・圓心
領域。代理人　　弁理上　　並　木　昭　夫代理人　　弁理上　　松　崎　　清第１図第２図第３図第４図第５図面［１６６２画ｉｎ第６図第７図第８図第９図

Claims

【特許請求の範囲】種類または条件が互いに異なる各種医用画像にもとづき
所定の診断を行なうための医用画像処理方法であって、所定の画像を基準画像としてこれをＣＲＴ画面上に表示
し、閉曲線で表わされる関心領域（ＲＯＩ）を設定して
該ＲＯＩ領域に接する長方形領域を求め、該長方形領域
の所定垂直軸方向の各点から水平軸方向にＲＯＩ領域に
至る各線分の長さを計測し、これをファイルとして格納
した後、前記基準画像の輪郭に接するよう水平、垂直軸
に平行な４本の外郭線を求め、該４本の外郭線の交点と
前記長方形領域の４つの角点との距離を求める操作を予
め行ない、しかる後診断の対象となる複数の対象画像の各々につい
て４本の外郭線が設定されたときは、前記基準画像で求
めた外郭線と長方形領域との距離情報と前記ファイルに
格納された長さ情報とにもとづき基準画像と同じ位置に
ＲＯＩ領域を形成し、このＲＯＩ領域内画像の計測、評
価またはマルチフォーマット表示を行なうことを特徴と
する医用画像処理方法。