JPWO2006033377A1 - 医用画像表示装置及び方法並びにプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
なお、本実施形態の説明で使用する図面は、全図において同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
制御装置20は入力装置21および記憶装置22に接続された観察対象臓器領域抽出部30、観察対象領域における三次元画像データ作成部31、MPR画像作成部32、重畳画像作成部33からなる。本発明の医用画像表示装置は、各実施形態に示されるフローチャートの手順の方法で、コンピュータによって実行可能なプログラムにより動作する。
本発明の第1の実施形態について図を用いて説明する。図4は第1の実施形態を実現するグラフィカル・ユーザ・インターフェース(GUI)の一例を示す。図5に第1の実施形態の処理フローチャートの一例を示す。図5の各ステップについて以下に説明する。本実施形態では、心筋を観察対象臓器とする場合を例示する。
操作者はマウス16などの入力装置を操作して、GUI40の画像読込ボタン41を入力し、X線CT装置やMRI装置により撮影された医用断層画像群を入力する。入力画像は画像表示領域42に表示される。入力された医用断層画像群はそのうちどのスライスを表示されるかは、操作者がマウス16やキーボード17などの入力装置を用いてスライス送りスクロールバー43を操作することにより、任意に選択できるようにしてもよい。
また、操作者がマウス16やキーボード17などの入力装置を操作して階調変換スクロールバー44を操作することにより、入力画像を任意の階調で表示可能にしてもよい。
操作者はマウス16などの入力装置を操作して、GUI40の画像表示領域42に表示された、X線CT画像やMR画像などの医用断層画像上で観察対象となる臓器領域を指定する。
(ステップ52)
CPU10は、例えば特許第2845995号公報に示される領域抽出法(リージョングローイング法)を用いて、前記指定された臓器領域を抽出する。
CPU10はサーフェイスレンダリング法やボリュームレンダリング法などを用いて、ステップ52において抽出した観察対象となる臓器領域の三次元画像を作成する。操作者がサーフェイスレンダリング法を採用するかボリュームレンダリング法を採用するかは操作者がマウス16などの入力装置を用いてGUI40上のコンボボックス45を操作することにより任意に変えられるようにしてもよい。
例えば、CPU10が図6に示すような心筋を撮影した画像60からなる画像群61から観察対象臓器として心筋を抽出した場合の三次元画像の一例は画像62のようになる。
CPU10は積層された医用断層画像中の任意の座標を中心とし、任意の傾きをもつ断面で切断したMPR像を作成する。MPR像は、図6の心筋画像群について適用した場合、例えば図7の画像70のように作成される。
(ステップ55)
CPU10は前記観察対象臓器領域の三次元画像と、前記MPR像を重ね合わせた重畳画像を作成する。ここで三次元画像とMPR像の位置関係が実際の位置関係となるように座標を合わせる。図6の三次元画像62と図7のMPR像70からは例えば図8のような重畳画像80が得られる。
CPU10は前記作成した三次元画像とMPR像との重畳画像をGUI40上の重畳画像の表示領域46に表示する。
ここで、表示される三次元画像の角度は操作者が重畳画像の表示領域46上でマウス16をドラッグすることにより自由に変えられるようにしてもよい。三次元画像の回転と同時にMPR像も位置関係を保持したまま回転するようにしてもよい。あるいは、重畳画像表示領域46上で操作者がマウス16をドラッグすることにより、三次元画像の表示角度は固定したまま、MPR像を作成する断面のみが回転するようにしてもよい。もちろん、断面が回転すれば、表示されるMPR像も断面位置に応じて変化する。あるいは、重畳画像表示領域46上で操作者がマウス16をドラッグすることにより、三次元画像とMPR像を作成する断面の角度は固定したまま、MPR像を作成する断面の中心位置のみが移動するようにしてもよい。MPR像は前記移動に伴い、その表示されたMPR像が変化する。
これによって、三次元的な形態情報を任意の方向からの観察や三次元画像に隠れた部位の情報を同時に得ることができる。
本発明の第2の実施形態について図を用いて説明する。図9に本実施形態を実現するGUIの一例を示す。図10に本実施形態の処理フローチャートの一例を示す。以下に、図10の各ステップについて図を用いて説明する。
操作者はマウス16などの入力装置を操作して、GUI90の画像読込ボタン91を入力し、X線CT装置やMRI装置により撮影されたX線CT画像やMR画像などの医用断層画像群を入力する。入力画像は画像表示領域92に表示される。入力された医用断層画像群のうちどのスライスを表示するかは、操作者がマウス16やキーボード17などの入力装置を用いてスライス送りスクロールバー93を操作することにより、任意に選択できるようにしてもよい。また、操作者がマウス16やキーボード17などの入力装置を操作して階調変換スクロールバー94を操作することにより、入力画像を任意の階調で表示可能にしてもよい。
操作者はマウス16などの入力装置を操作して、GUI90の画像表示領域92に表示された、X線CT画像やMR画像などの医用断層画像上で観察対象となる臓器領域を指定する。
(ステップ102)
CPU10は例えばリージョングローイング法を用いて、前記指定された臓器領域を抽出する。
(ステップ103)
CPU10は積層された医用断層画像中の任意の座標を中心とし、任意の傾きをもつ断面で切断したMPR像を作成する。
CPU10は透明度設定スクロールバー95から透明度の値を取得する。
(ステップ105)
CPU10はサーフェイスレンダリング法やボリュームレンダリング法などを用いて、ステップ102において抽出した観察対象となる臓器領域の三次元画像を作成する。操作者がサーフェイスレンダリング法を採用するかボリュームレンダリング法を採用するかは、操作者がマウス16などの入力装置を用いてGUI90上のコンボボックス96を操作することにより任意に変えられるようにしてもよい。
CPU10は前記観察対象臓器領域の三次元画像と、前記MPR像を重ね合わせた重畳画像を作成する。ここで三次元画像とMPR像の位置関係が実際の位置関係と同一になるように座標を合わせる。また、ステップ104にて取得した透明度を用いて三次元画像を半透明表示して重ね合わせることで、重畳画像は図11の画像110のようになる。このようにすれば三次元画像が半透明表示されMPR像が透けた状態で表示される。
CPU10は前記作成した三次元画像とMPR像との重畳画像をGUI90上の重畳画像表示領域97に表示する。
ここで、表示する三次元画像の表示角度は操作者が重畳画像表示領域97上でマウス16をドラッグすることにより自由に変えられるようにしてもよい。三次元画像の回転と同時にMPR像も位置関係を保持したまま回転するようにしてもよい。あるいは、重畳画像の表示領域97上で操作者がマウス16をドラッグすることにより、三次元画像の角度は固定したまま、MPR像を作成する断面のみが回転するようにしてもよい。もちろん、断面が回転すれば、表示されるMPR像も断面位置に応じて変化する。あるいは、操作者が重畳画像の表示領域97上でマウス16をドラッグすることにより、三次元画像とMPR像を作成する断面の角度は固定したまま、MPR像を作成する断面の中心位置のみが移動するようにしてもよい。MPR像は前記移動に伴い、表示されるMPR像が変化する。
操作者はGUI90上の重畳画像表示領域97に表示された重畳画像を見ながら、必要に応じてマウス16やキーボード17などの入力装置で透明度設定スクロールバー95を操作することにより三次元画像の透明度を任意に変更してもよい。
三次元画像作成処理は三次元画像の透明度の変更が起こると直ちにステップ104が行われ、新たな重畳画像が作成される。
これによって、半透明に設定された三次元画像とMPR像を重畳して両者の情報を同時に得ることができる。
本発明の第3の実施形態について図を用いて説明する。図12に本実施形態を実現するGUIの一例を示す。図13に本実施形態の処理フローチャートの一例を示す。以下に、図13の各ステップについて図を用いて説明する。
操作者はマウス16などの入力装置を操作して、GUI120の画像読込ボタン121を入力し、X線CT装置やMRI装置により撮影されたX線CT画像やMR画像などの医用断層画像群を入力する。
入力画像は画像表示領域122に表示される。入力された医用断層画像群のうちどのスライスを表示するかは、操作者がマウス16やキーボード17などの入力装置を用いてスライス送りスクロールバー123を操作することにより、任意に選択できるようにしてもよい。また、操作者がマウス16やキーボード17などの入力装置を操作して階調変換スクロールバー124を操作することにより、入力画像を任意の階調で表示可能にしてもよい。
操作者はマウス16などの入力装置を操作して、GUI120の画像表示領域122に表示された、X線CT画像やMR画像などの医用断層画像上で観察対象となる臓器領域を指定する。
(ステップ132)
CPU10は例えばリージョングローイング法を用いて、前記指定された臓器領域を抽出する。
CPU10はサーフェイスレンダリング法やボリュームレンダリング法などを用いて、ステップ122において抽出した観察対象となる臓器領域の三次元画像を作成する。操作者がサーフェイスレンダリング法を採用するかボリュームレンダリング法を採用するかは、操作者がマウス16などの入力装置を用いてGUI120上のコンボボックス125を操作することにより任意に変えられるようにしてもよい。
CPU10は透明度設定スクロールバー126からMPR用透明度の値を取得する。
(ステップ135)
CPU10は積層された医用断層画像中の任意の座標を中心とし、任意の傾きをもつ断面で切断したMPR像を作成する。
CPU10は前記観察対象臓器領域の三次元画像とMPR像を重ね合わせた重畳画像を作成する。ここで三次元画像とMPR像の位置関係が実際の位置関係と同一になるように座標を合わせる。また、ステップ124にて取得した透明度を用いてMPR画像を半透明表示して重ね合わせる。重畳画像は図14の画像140のようになる。MPR画像が半透明表示され三次元画像が透けて見える。
CPU10は前記作成した三次元画像とMPR像との重畳画像をGUI120上の重畳画像表示領域127に表示する。
ここで、表示する三次元画像の表示角度は操作者が重畳画像表示領域127上でマウス16をドラッグすることにより自由に変えられるようにしてもよいし、三次元画像の回転と同時にMPR像も位置関係を保持したまま回転するようにしてもよい。あるいは、重畳画像表示領域127上で操作者がマウス16をドラッグすることにより、三次元画像の角度は固定したまま、MPR像を作成する断面のみが回転するようにしてもよい。もちろん、断面が回転すれば、表示されるMPR像も断面位置に応じて変化する。あるいは、重畳画像の表示領域127上で操作者がマウス16をドラッグすることにより、三次元画像とMPR像を作成する断面の角度は固定したまま、MPR像を作成する断面の中心位置のみが移動するようにしてもよい。MPR像は前記移動に伴い、表示されるMPR像が変化する。
操作者はGUI120上の重畳画像表示領域127に表示された重畳画像を見ながら、必要に応じてマウス16やキーボード17などの入力装置を操作し、透明度設定スクロールバー125を操作することにより三次元画像の透明度を任意に変更してもよい。MPR画像作成処理は透明度の変更が起こると直ちにステップ134が行われ、新たな重畳画像が作成される。
これによって、半透明に設定されたMPR像と三次元画像を重畳して両者の情報を同時に得ることができる。
本発明の第4の実施形態について図を用いて説明する。図15に本実施形態を実現するGUIの一例を示す。図16に本実施形態の処理フローチャートの一例を示す。以下に、図16の各ステップについて図を用いて説明する。
操作者はマウス16などの入力装置を操作して、GUI150の画像読込ボタン151を入力し、X線CT装置やMRI装置により撮影されたX線CT画像やMR画像などの医用断層画像群を入力する。
入力画像は画像表示領域152に表示される。入力された医用断層画像群のうちどのスライスを表示するかは、操作者がマウス16やキーボード17などの入力装置を用いてスライス送りスクロールバー153を操作することにより、任意に選択できるようにしてもよい。また、操作者がマウス16やキーボード17などの入力装置を操作して階調変換スクロールバー154を操作することにより、入力画像を任意の階調で表示可能にしてもよい。
操作者はマウス16などの入力装置を操作して、GUI150の画像表示領域152に表示された、X線CT画像やMR画像などの医用断層画像上で観察対象となる臓器領域を指定する。
(ステップ162)
CPU10は例えばリージョングローイング法を用いて、前記指定された臓器領域を抽出する。
(ステップ163)
CPU10は透明度設定スクロールバー155から三次元画像用透明度およびMPR像用透明度を取得する。
CPU10はサーフェイスレンダリング法やボリュームレンダリング法などを用いて、ステップ152において抽出した観察対象となる臓器領域の三次元画像を作成する。サーフェイスレンダリング法を採用するかボリュームレンダリング法を採用するかは操作者がマウス16などの入力装置を用いてGUI150上のコンボボックス156を操作することにより任意に変えられるようにしてもよい。
CPU10は積層された医用断層画像中の任意の座標を中心とし、任意の傾きをもつ断面で切断したMPR像を作成する。
CPU10は前記観察対象臓器領域の三次元画像と、前記MPR像を重ね合わせた重畳画像を作成する。ここで三次元画像とMPR像の位置関係が実際の位置関係と同一になるように座標を合わせる。また、ステップ153にて取得した透明度を用いて三次元画像およびMPR画像を半透明表示して重ね合わせる。重畳画像は図17の画像170のようになる。三次元画像およびMPR画像が共に半透明表示され透けて見える。
CPU10は前記作成した三次元画像とMPR像との重畳画像をGUI150上の重畳画像表示領域157に表示する。
ここで、表示する三次元画像の表示角度は操作者が重畳画像表示領域157上でマウス16をドラッグすることにより自由に変えられるようにしてもよいし、三次元画像の回転と同時にMPR像も位置関係を保持したまま回転するようにしてもよい。あるいは、重畳画像の表示領域157上で操作者がマウス16をドラッグすることにより、三次元画像の角度は固定したまま、MPR像を作成する断面のみが回転するようにしてもよい。もちろん、断面が回転すれば、表示されるMPR像も断面位置に応じて変化する。あるいは、重畳画像の表示領域157上で操作者がマウス16をドラッグすることにより、三次元画像とMPR像を作成する断面の角度は固定したまま、MPR像を作成する断面の中心位置のみが移動するようにしてもよい。MPR像は前記移動に伴い、表示されるMPR像が変化する。
これらのモードは例えばGUI150上の回転モードコンボボックス158で選択できるようにしてもよい。
操作者はGUI150上の重畳画像表示領域157に表示された重畳画像を見ながら、必要に応じてマウス16やキーボード17などの入力装置を操作し、透明度設定スクロールバー155を操作することにより三次元画像の透明度を任意に変更してもよい。透明度の変更が起こると直ちにステップ164の三次元画像作成処理以降の処理が行われ、新たな重畳画像が作成される。
これによって、半透明に設定する対象、つまり三次元画像又はMPR像を選択することができる。
さらに、三次元画像やMPR像に透明度を設定することにより、視点の方向に関して三次元画像の裏側に隠れた領域の情報や、MPR像の背面に隠れた領域の情報を同時に得ることが可能となる。
Claims (20)
- 医用画像撮影装置により得られた複数の断層像を入力する断層像入力手段と、該入力された複数の断層像を積上げて積上げ三次元画像を作成する三次元画像作成手段と、
前記積上げ三次元画像を任意断面で切断し、その切断された断面像を前記複数の断層像から作成する任意切断面像作成手段と、
前記断層像の位置情報に基づいて前記積上げ三次元画像と前記任意切断面像との重畳画像を作成する重畳画像作成手段と、
前記作成された重畳画像を表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とする医用画像表示装置。 - 前記表示手段によって表示された重畳画像のうちの積上げ三次元画像と任意切断面像の少なくとも一方の表示角度を設定する設定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1の医用画像表示装置。
- 前記三次元画像作成手段は、作成された積上げ三次元画像に透明度を設定する手段を含み、その設定された透明度の積上げ三次元画像を作成すると共に、
前記重畳画像作成手段は、前記設定された透明度の積上げ三次元画像と前記任意切断面像との重畳画像を作成することを特徴とする請求項1に記載の医用画像表示装置。 - 前記重畳画像作成手段は、前記設定手段によって前記積上げ三次元画像の透明度が変更設定されることで直ちに重畳画像を作成し、
前記表示手段はその作成された重畳画像を表示することを特徴とする請求項3に記載の医用画像表示装置。 - 前記任意切断面像作成手段は、作成された任意切断面像に透明度を設定する手段を含み、その設定された透明度の任意切断面像を作成すると共に、
前記重畳画像作成手段は、前記積上げ三次元画像と前記設定された透明度の任意切断面像との重畳画像を作成することを特徴とする請求項1に記載の医用画像表示装置。 - 前記重畳画像作成手段は、前記設定手段によって前記任意切断面像の透明度が変更設定されることで直ちに重畳画像を作成し、
前記表示手段はその作成された重畳画像を表示することを特徴とする請求項5に記載の医用画像表示装置。 - 前記三次元画像作成手段及び前記任意切断面像作成手段によって各々作成された積上げ三次元画像又は任意切断面像の双方に透明度を設定する手段を含み、前記三次元画像作成手段及び前記任意切断面像作成手段はそれぞれ設定された透明度の積上げ三次元画像又は任意切断面像を作成すると共に、
前記重畳画像作成手段は、前記設定された透明度の積上げ三次元画像と前記設定された透明度の任意切断面像との重畳画像を作成することを特徴とする請求項1に記載の医用画像表示装置。 - 前記透明度設定手段によって前記積上げ三次元画像及び前記任意切断面像の透明度が変更設定されることで直ちに前記積上げ三次元画像及び前記任意切断面像を作成し、それら作成された前記積上げ三次元画像及び前記任意切断面像から重畳画像を作成し、
前記表示手段はその作成された重畳画像を表示することを特徴とする請求項7に記載の医用画像表示装置。 - 前記断層像入力手段は、医用画像撮影装置により得られた異なる時相毎の複数の断層像を入力する断層像入力し、
前記三次元画像作成手段は、前記断層像入力手段によって入力された異なる時相毎の複数の断層像を積上げ、異なる時相毎の積上げ三次元画像を作成し、
前記任意切断面像作成手段は、異なる時相毎の積上げ三次元画像を任意断面で切断し、それぞれ切断された異なる時相毎の断面像を前記異なる心時相毎の複数の断層像から作成し、
前記重畳画像作成手段は、前記異なる時相毎の複数の断層像の位置情報に基づいて前記異なる時相毎の積上げ三次元画像と前記異なる時相毎の任意切断面像との異なる時相毎の重畳画像を作成し、
前記表示手段は、前記作成された異なる時相毎の重畳画像を表示することを特徴とする請求項1〜8の何れか一項に記載の医用画像表示装置。 - 前記表示手段は、前記積上げ三次元画像を作成した複数の断層像を表示することを特徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載の医用画像表示装置。
- 医用画像撮影装置により得られた複数の断層像を入力する断層像入力工程と、該入力された複数の断層像を積上げて積上げ三次元画像を作成する三次元画像作成工程と、前記積上げ三次元画像を任意断面で切断し、その切断された断面像を前記複数の断層像から作成する任意切断面像作成工程と、前記断層像の位置情報に基づいて前記積上げ三次元画像と前記任意切断面像との重畳画像を作成する重畳画像作成工程と、前記作成された重畳画像を表示する表示工程と、を含むことを特徴とする医用画像表示方法。
- 前記表示工程によって表示された重畳画像のうちの積上げ三次元画像と任意切断面像の少なくとも一方の表示角度を設定する設定工程をさらに含むことを特徴とする請求項11に記載の医用画像表示方法。
- 前記三次元画像作成工程又は前記任意切断面像作成工程によって各々作成された積上げ三次元画像又は任意切断面像の少なくとも一方に透明度を設定する工程を含み、前記透明度設定工程によって透明度が設定された少なくとも前記三次元画像又は前記任意切断面像を作成すると共に、
前記重畳画像作成工程は、前記積上げ三次元画像と任意切断面像との重畳画像を作成することを特徴とする請求項11に記載の医用画像表示方法。 - 前記積上げ三次元画像と前記任意切断面像少なくとも一方の画像の透明度が前記透明度設定工程によって変更設定されることで直ちに前記積上げ三次元画像及び前記任意切断面像を作成し、
前記重畳画像作成工程はそれら作成された前記積上げ三次元画像及び前記任意切断面像から重畳画像を作成し、
前記表示工程はその作成された重畳画像を表示することを特徴とする請求項13に記載の医用画像表示方法。 - 前記断層像入力工程は、医用画像撮影装置により得られた異なる時相毎の複数の断層像を入力する断層像入力し、
前記三次元画像作成工程は、前記入力された異なる時相毎の複数の断層像を積上げ、異なる時相毎の積上げ三次元画像を作成し、
前記任意切断面像作成工程は、異なる時相毎の積上げ三次元画像を任意断面で切断し、それぞれ切断された異なる時相毎の断面像を前記異なる時相毎の複数の断層像から作成し、
前記重畳画像作成工程は、前記異なる時相毎の複数の断層像の位置情報に基づいて前記異なる時相毎の積上げ三次元画像と前記異なる時相毎の任意切断面像との異なる時相毎の重畳画像を作成し、
前記表示工程は、前記作成された異なる時相毎の重畳画像を表示することを特徴とする請求項11〜14の何れか一項に記載の医用画像表示方法。 - 医用画像撮影装置により得られた複数の断層像を入力する断層像入力処理と、該入力された複数の断層像を積上げて積上げ三次元画像を作成する三次元画像作成処理と、前記積上げ三次元画像を任意断面で切断し、その切断された断面像を前記複数の断層像から作成する任意切断面像作成処理と、前記断層像の位置情報に基づいて前記積上げ三次元画像と前記任意切断面像との重畳画像を作成する重畳画像作成処理と、前記作成された重畳画像を表示する表示処理と、を有したことを特徴とするコンピュータに実行させるための医用画像表示プログラム。
- 前記表示処理によって表示された重畳画像のうちの積上げ三次元画像と任意切断面像の少なくとも一方の表示角度を設定する設定処理をさらに含むことを特徴とする請求項16に記載のコンピュータに実行させるための医用画像表示プログラム。
- 前記三次元画像作成処理又は前記任意切断面像作成処理によって各々作成された積上げ三次元画像又は任意切断面像の少なくとも一方に透明度を設定する処理を含み、前記透明度設定処理によって透明度が設定された少なくとも前記三次元画像又は前記任意切断面像を作成すると共に、
前記重畳画像作成処理は、前記積上げ三次元画像と任意切断面像との重畳画像を作成することを特徴とする請求項16に記載のコンピュータに実行させるための医用画像表示プログラム。 - 前記積上げ三次元画像と前記任意切断面像少なくとも一方の画像の透明度が前記透明度設定処理によって変更設定されることで直ちに前記積上げ三次元画像及び前記任意切断面像を作成し、
前記重畳画像作成処理はそれら作成された前記積上げ三次元画像及び前記任意切断面像から重畳画像を作成し、
前記表示処理はその作成された重畳画像を表示することを特徴とする請求項18に記載のコンピュータに実行させるための医用画像表示プログラム。 - 前記断層像入力処理は、医用画像撮影装置により得られた異なる時相毎の複数の断層像を入力する断層像入力し、
前記三次元画像作成処理は、前記入力された異なる時相毎の複数の断層像を積上げ、異なる時相毎の積上げ三次元画像を作成し、
前記任意切断面像作成処理は、異なる時相毎の積上げ三次元画像を任意断面で切断し、それぞれ切断された異なる時相毎の断面像を前記異なる時相毎の複数の断層像から作成し、
前記重畳画像作成処理は、前記異なる時相毎の複数の断層像の位置情報に基づいて前記異なる時相毎の積上げ三次元画像と前記異なる時相毎の任意切断面像との異なる時相毎の重畳画像を作成し、
前記表示処理は、前記作成された異なる時相毎の重畳画像を表示することを特徴とする請求項16〜19の何れか一項に記載のコンピュータに実行させるための医用画像表示プログラム。
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