KR20120033247A - 의료 시스템 - Google Patents

의료 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20120033247A
KR20120033247A KR1020110095564A KR20110095564A KR20120033247A KR 20120033247 A KR20120033247 A KR 20120033247A KR 1020110095564 A KR1020110095564 A KR 1020110095564A KR 20110095564 A KR20110095564 A KR 20110095564A KR 20120033247 A KR20120033247 A KR 20120033247A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
opacity
reference value
layer
value
retina
Prior art date
Application number
KR1020110095564A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101405153B1 (ko
Inventor
야스후미 타카마
Original Assignee
캐논 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 캐논 가부시끼가이샤 filed Critical 캐논 가부시끼가이샤
Publication of KR20120033247A publication Critical patent/KR20120033247A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101405153B1 publication Critical patent/KR101405153B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T11/00—2D [Two Dimensional] image generation
    • G06T11/003—Reconstruction from projections, e.g. tomography
    • G06T11/008—Specific post-processing after tomographic reconstruction, e.g. voxelisation, metal artifact correction
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/102—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for optical coherence tomography [OCT]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/12—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0059—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons using light, e.g. diagnosis by transillumination, diascopy, fluorescence
    • A61B5/0062—Arrangements for scanning
    • A61B5/0066—Optical coherence imaging
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/10—Eye inspection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T15/00—3D [Three Dimensional] image rendering
    • G06T15/08—Volume rendering
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T19/00—Manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T19/20—Editing of 3D images, e.g. changing shapes or colours, aligning objects or positioning parts
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/0002—Inspection of images, e.g. flaw detection
    • G06T7/0012—Biomedical image inspection
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T2219/00—Indexing scheme for manipulating 3D models or images for computer graphics
    • G06T2219/20—Indexing scheme for editing of 3D models
    • G06T2219/2012—Colour editing, changing, or manipulating; Use of colour codes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)
  • Image Analysis (AREA)

Abstract

3차원의 망막의 단층 화상의 각 층 중 적어도 하나의 층을 선택하는 선택 유닛과, 상기 선택된 층을 구성하는 복수의 복셀의 휘도값의 빈도 분포에 의거하여 상기 복수의 복셀 각각의 불투명도를 나타내는 불투명도 함수를 생성하는 생성 유닛을 구비하는 의료 시스템.

Description

의료 시스템{MEDICAL SYSTEM}
본 발명은 의료 시스템에 관한 것이다.
최근, 안과의 의료현장에 있어서는, 광 간섭 단층계(Optical Coherence Tomography ：이하, OCT라고 부른다)이라고 불리는 장치가 도입되어 있다. 이 장치에 의해, 망막의 복수의 2차원 단층 화상으로 이루어진 볼륨 화상을 취득할 수 있다.
안과의 의료현장에 있어서, 유저(기사나 의사)는, 볼륨 화상으로부터 층 구조를 독영(讀影)(interpret)하고, 병변(病變)의 상태와 분포, 안저(眼底) 혈관의 3차원적인 주행을 관찰한다. 그 때문에 볼륨 화상을 사용해서 병변의 분포와 혈관을 용이하게 관찰 할 수 있게 표시할 필요가 있다.
이러한 표시를 실현하기 위한 기술로서, 불투명도 함수에 따라 복셀(voxels)에 불투명도를 할당하고, 대상의 볼륨 데이터를 반투명 표시함으로써, 내부 구조를 가시화하는 볼륨 렌더링(volume rednering)이 알려져 있다. 일반적으로, 유저 인터페이스를 사용하여, 유저가, 함수의 형태와 피크의 위치, 폭 등을 수동으로 설정함으로써 불투명도 함수를 생성한다. 일본국 공개특허공보 특개2008-006274호에는, 이러한 불투명도 함수를 자동으로 생성하는 기술이 개시되어 있다. 이 기술에 의해, CT값 히스토그램(histogram)에 가우스(Gaussian) 함수를 피팅(fitting)하고, 그 결과의 데이터의 평균값과 표준편차로부터 산출한 CT값의 범위를 불투명하게 표시할 수 있다.
이 경우, 망막의 볼륨 화상 내에 있어서의 조직을 관찰하기 쉽게 볼륨 렌더링하기 위해서, 불투명도 함수를 자동으로 생성하도록 구성된 구성에서는, 이하의 문제점이 발생한다.
혈관을 표시할 경우에 대해서 생각해 보자. 이 경우, OCT에 의해 취득된 단층 화상에 있어서는, 혈관 영역의 휘도값이 높다. 또한, 혈관이 주행하는 신경 섬유층의 하단 부근의 영역도 고휘도값을 가지므로, 혈관이 주행하는 영역의 콘트라스트가 낮다. 그 때문에 자동으로 생성한 불투명도 함수를 사용하여, 볼륨 렌더링에 의해 혈관을 관찰하기 쉽게 표시하는 것은 어렵다.
또한, 신경 섬유층보다는 하층에, 망막 색소 상피보다는 상층에 많이 분포되는 백반에 대해서 생각해 보자. 백반의 휘도값은, 이들 층의 휘도값과 마찬가지로 높다. 그 때문에, 휘도값을 불투명도로 변환해도, 백반 외측에 있는 신경 섬유층과 망막 색소 상피 영역이 표시되어, 보다 내측에 있는 백반이 표시되기 어렵다.
이와 같이, OCT에 의해 촬상된 단층 화상에 근거해 망막의 조직(혈관과 백반)을 표시할 경우, 불투명도 함수를 자동으로 생성했다고 해도, 해당 조직을 유저(기사나 의사)를 향해서 유효하게 표시할 수 없다.
본 발명은 표시 대상에 따라 불투명도 함수를 자동으로 생성하는 기술을 제공한다.
본 발명의 일 국면에 의하면, 3차원의 망막의 단층 화상의 층들 중 적어도 하나의 층을 선택하는 선택 유닛과, 상기 선택된 층을 구성하는 복수의 복셀의 휘도값의 빈도 분포에 의거하여 상기 복수의 복셀 각각의 불투명도를 나타내는 불투명도 함수를 생성하는 생성 유닛을 구비하는 의료 시스템이 제공된다.
본 발명의 그 외의 특징들은 (첨부도면을 참조하면서) 이하의 예시적인 실시예의 설명으로부터 밝혀질 것이다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 지원 시스템의 전체 구성의 일례를 도시한 블럭도이다.
도 2는, 도 1에 나타낸 화상표시장치(20)의 기능적인 구성의 일례를 도시한 블럭도이다.
도 3은, 망막의 층 구조의 일례를 도시한 모식도이다.
도 4는, 도 1에 나타낸 화상표시장치(20)의 처리 순서의 일례를 도시한 플로차트이다.
도 5a는 선택된 층에 있어서의 휘도값의 분포의 일례를 도시한 그래프이다.
도 5b는 불투명도 함수의 일례를 도시한 그래프이다.
도 6a 및 6b는, 표시 형태의 일례를 도시한 도면이다.
도 7a는 제3 실시예에 따른 불투명도 함수의 일례를 도시한 그래프이다.
도 7b는 제3 실시예에 따른 표시 형태의 일례를 도시한 도면이다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 대해서 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 이들 실시예에서 설명된 구성소자, 수치적 표현 및 수치는 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
(제1 실시예)
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 진단 지원 시스템(의료 시스템)의 전체구성의 일례를 도시한 블럭도이다.
이 진단 지원 시스템에는, LAN (Local Area Network) 등으로 구성된 네트워크(40)를 거쳐서, 단층 화상 촬상장치(10)와, 화상 표시장치(20)와, 데이터 서버(30)가 접속되어 있다. 한편, 각 장치는, 서로 통신을 행할 수 있으면, 반드시 네트워크(40)를 거쳐서 접속될 필요는 없다. 예를 들면, 그들은 USB(Universal Serial Bus), IEEE1394, 또는 WAN (Wide Area Network)을 거쳐서 서로 접속되어 있어도 된다.
이 경우, 단층 화상 촬상장치(광 간섭 단층 촬상장치)(10)는, 예를 들면, 타임 도메인 방식의 OCT나 푸리에(Fourier) 도메인 방식의 OCT에 의해 실현되고, 망막의 단층 화상을 촬상하는 기능을 갖는다. 단층 화상 촬상장치(10)(OCT)는, 1회의 촬영 동작으로 복수의 단층 화상을 취득하고, 이들 단층 화상을 순차적으로 배열한다. 이에 따라, 망막의 볼륨 화상(3차원의 단층 화상)을 취득할 수 있다.
단층 화상 촬상장치(10)는, 유저(기사나 의사)의 조작에 따라, 피검자(환자)의 단층 화상을 촬상하고, 취득한 볼륨 화상을 화상 표시장치(20)에 송신한다. 한편, 경우에 따라서는, 이 장치는 볼륨 화상 데이터를 데이터 서버(30)에 송신하는 경우도 있다.
데이터 서버(30)는, 각종 데이터를 저장하는 기능을 갖는다. 본 실시예에 따른 데이터 서버(30)에는, 단층 화상 촬상장치(10)에 의해 촬상된 망막의 볼륨 화상이 기억되어 있다.
화상표시장치(20)는, 각종 정보를 유저에게 제시한다. 좀더 구체적으로는, 화상표시장치(20)는 단층 화상 촬상장치(10)에 의해 촬상된 볼륨 화상, 또는 데이터 서버(30)로부터 취득한 볼륨 화상을 유저에게 표시한다.
다음에, 도 2를 참조해서, 도 1에 나타낸 화상표시장치(20)의 기능적인 구성의 일례에 관하여 설명한다.
화상표시장치(20)는, 화상표시장치(20)의 기능적인 구성을 구성하는, 입력부(51)와, 표시부(52)와, 기억부(53)와, 통신부(54)와, 제어부(55)를 구비한다.
입력부(51)는, 예를 들면 키보드나 마우스 등으로 실현되어, 유저(의사나 기사)로부터의 지시를 장치 내에 입력한다. 표시부(52)는, 예를 들면 모니터 등의 표시기로 실현되어, 각종 정보를 유저에게 표시한다. 한편, 표시부(52)는, 화상표시장치(20)의 외부에 설치되어 있어도 된다. 즉, 화상표시장치 대신에, 외부의 표시기에 대하여 표시 처리를 행하는 정보처리장치를 이용하는 것이 가능하다. 또한, 입력부(51) 및 표시부(52)는, 터치 패널로서 실현되어도 된다.
기억부(53)는, 예를 들면 하드 디스크 등으로 실현되고, 각종 정보를 기억한다. 통신부(54)는, 예를 들면 네트워크 카드 등으로 실현되고, 단층 화상 촬상장치(10) 및 데이터 서버(30)와 각종 데이터를 주고받는다. 제어부(55)는, CPU, ROM(Read Only Memory), 및 RAM (Random Access Memory) 등으로 실현되고, 화상표시장치(20)에 있어서의 처리를 통괄 제어한다.
이 경우, 제어부(55)는, 화상 취득부(21)와, 화상 해석부(22)와, 표시 모드 설정부(23)와, 표시 모드 취득부(24)와, 층 선택부(25)와, 불투명도 함수 생성부(26)와, 볼륨 렌더링부(27)를 구비한다. 한편, 제어부(55) 내에 있어서의 각 구성부는, 예를 들면 CPU(Central Processing Unit)가 ROM 등에 기억된 프로그램을 판독해 실행함으로써 실현된다.
화상 취득부(21)는, 단층 화상 촬상장치(10)에 의해 촬상된 화상과, 데이터 서버에 기억된 화상을, 통신부(54) 및 네트워크(40)를 거쳐서 취득한다. 이 화상 취득부(21)는 이러한 화상을 외부의 기억매체(예를 들면, USB 메모리)로부터 직접 취득해도 된다.
화상 해석부(22)는, 화상 취득부(21)에 의해 취득된 볼륨 화상을 해석한다. 좀더 구체적으로는, 화상 해석부(22)는 볼륨 화상 내(망막의 단층 화상 내)에 있어서의 망막의 층 구조를 해석하고, 각 층의 경계를 추출한다. 이 처리에서는, 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 화상 해석부(22)는 예를 들면 내경계막(Inner Limiting Membrane:ILM), 신경 섬유층(Nerve Fiber Layer:NFL), 내망상층(Inner Plexiform Layer:IPL), 외망상층(Outer Plexiform Layer:OPL), 내과립층(Inner Nuclear Layer:INL), 외과립층(Outer Nuclear Layer:ONL), 시세포 내절/외절 접합부(Inner Segment:IS/Outer Segment:OS), 및 망막 색소 상피(Retinal Pigment Epithelium:RPE)를 추출한다.
표시 모드 설정부(23)는, 유저로부터의 입력부(51)를 통한 지시에 의거하여 표시 모드를 설정한다. 이 경우, 표시 모드는, 볼륨 화상 내(망막의 단층 화상 내)에 있어서의 표시 대상이 되는 조직을 나타낸다. 표시 대상이 되는 조직으로서는, 예를 들면 혈관, 백반, 또는 낭포(cyst) 등을 들 수 있다.
표시 모드 취득부(24)는, 표시 모드 설정부(23)에 의해 설정되어 있는 표시 모드를 취득한다. 표시 모드로서는, 예를 들면 혈관 모드(표시 대상이 되는 조직이 혈관), 백반 모드(표시 대상이 되는 조직이 백반), 및 낭포 모드 등(표시 대상이 되는 조직이 낭포)을 들 수 있다. 한편, 물론, 이외의 표시 모드가 설정되어 있어도 된다.
층 선택부(25)는, 표시 모드 설정부(23)에 의해 설정된 표시 모드와, 화상 해석부(22)에 의해 추출된 각 층의 경계에 의거하여 불투명도 함수를 생성하는데도 사용하는 층을 선택한다. 예를 들면, 표시 대상이 되는 조직이 혈관이면(즉, 혈관 모드), 내망상층(IPL)에 혈관의 주행이 자주 보이기 때문에, 층 선택부(25)는, IPL을 선택한다.
불투명도 함수 생성부(26)는, 층 선택부(25)에 의해 선택된 층에 근거해서 (상이한) 불투명도 함수를 생성한다. 좀더 구체적으로는, 불투명도 함수 생성부(26)는, 층 선택부(25)에 의해 선택된 층 내에 있어서의 복수의 복셀(voxel)의 휘도값에 의거하여, 표시 대상이 되는 조직에 대응하는 복셀의 불투명도를 높게 하고, 그 이외의 조직에 대응하는 복셀의 불투명도를 낮게 하는 불투명도 함수를 생성한다. 불투명도 함수는, 각 복셀의 특징량(예를 들면, 휘도값)을 불투명도로 변화시키는 함수이다. 예를 들면, 투명을 "0,0"로 표현하고, 불투명을 "1.0"로 표현한다.
볼륨 렌더링부(27)는, 불투명도 함수 생성부(26)에 의해 생성된 불투명도 함수를 사용하여, 표시기 위(입출력 유닛)에 볼륨 화상을 볼륨 렌더링한다. 이에 따라 유저가, 표시 대상이 되는 조직을 용이하게 관찰 가능한 표시를 제공할 수 있다.
다음에, 도 4를 참조하여, 도 1에 나타낸 화상표시장치(20)에 있어서의 처리 순서의 일례에 관하여 설명한다. 여기에서는, 혈관 모드(표시 대상이 되는 조직이 혈관)가 설정되어 있을 경우의 동작을 예로 들어서 설명한다.
이 처리가 시작하면, 화상표시장치(20)는, 우선, 화상 취득부(21)에 있어서, 단층 화상 촬상장치(10)에 의해 촬상된 볼륨 화상이나, 데이터 서버(30)에 기억되어 있는 볼륨 화상을 취득한다(S101). 그리고, 화상 해석부(22)는, 해당 취득된 볼륨 화상에 있어서의 망막의 층 구조를 해석하고, 각 층의 경계를 추출한다(S102).
다음에, 화상표시장치(20)는, 층 선택부(25)에 있어서, 유저에 의해 지시된 표시 모드를 취득한다. 그리고, 층 선택부(25)는 해당 취득한 표시 모드에 따라, 불투명도 함수를 생성하기 위해서 사용하는 층을 선택한다(S103). 예를 들면, 유저가 혈관의 표시를 소망할 경우, 유저에 의해 표시 모드로서 혈관 모드가 설정된다. 이 경우, 층 선택부(25)는, IPL에 혈관의 주행이 자주 보이기 때문에, 혈관 모드로 IPL을 설정한다.
층의 선택이 완료하면, 화상표시장치(20)는, 불투명도 함수 생성부(26)에 있어서, 볼륨 렌더링 시에 필요한 불투명도 함수를 생성한다(S104). 불투명도 함수가 생성되면, 불투명도 함수 생성부(26)는, 우선, 스텝 S103의 처리에서 선택된 층을 구성하는 복수의 복셀의 휘도값 히스토그램을 생성하고, 그 히스토그램의 평균값과 표준 편차를 산출한다. 그리고, 해당 산출한 평균값과 표준 편차를 사용하여, 불투명도 함수 생성부(26)는, 저휘도값의 복셀을 좀더 투명하게 하고, 고휘도값의 복셀을 좀더 불투명하게 하는 불투명도 함수를 생성한다.
이 경우, 혈관 모드가 설정되어 있기 때문에, 불투명도 함수 생성부(26)는 IPL 내의 복셀의 휘도값 히스토그램(도 5a 참조)을 생성하고, 그 히스토그램의 평균값과 표준 편차를 산출한다. 한편, IPL 내의 복셀은, 화상 해석부(22)의 추출 결과로서 취득되는 NFL 하단과 IPL 하단과의 사이에 위치하는 복셀이다. OCT에서는, 혈관이 주행하고 있는 영역이라고 생각되는 영역에 고휘도가 나타난다. 그 때문에, 도 5a에 나타낸 히스토그램의 제1의 기준값 A(이 경우, 평균값)보다도 휘도값이 낮은 범위에 혈관 이외의 조직이 많이 분포되어 있다고 생각된다. 또한, 제1의 기준값 A(평균값)와 제2의 기준값 B(평균값 + n x 표준편차)와의 사이에 있어서의 휘도값의 범위에는, 혈관의 조직이 많이 분포되어 있다고 생각된다.
여기에서, A와 B 사이의 정보를 관찰하기 쉽게 표시하기 위해서, 불투명도 함수 생성부(26)는, 도 5b에 나타낸 불투명도 함수를 생성한다. 좀더 구체적으로는, 불투명도 함수 생성부(26)는, 제1의 기준값(평균값) 이하의 휘도값을 갖는 영역(복셀)을 투명하게 하고, 제2의 기준값(평균값 + n x 표준편차)을 초과하는 휘도값을 갖는 영역을 불투명하게 하는 불투명도 함수를 생성한다. 또한, 이 불투명도 함수는, A와 B 사이에 있어서는, 휘도값의 증가에 따라 불투명도를 높게 하도록 구성되어 있다. 즉, A와 B 사이에 위치하는 휘도값을 갖는 복셀은, 반투명하게 처리된다. 이 경우, 값 n은, 복셀이 반투명해지는 휘도값의 범위를 제어하는 기능을 갖는다.
이때, 도 5b에 나타낸 불투명도 함수의 일례에 의하면, 불투명도의 변화의 모양을 선형으로서 나타내고 있다. 물론, 이 장치를 2차 함수와 같은 비선형의 함수를 생성하도록 구성해도 된다. 2차 함수를 사용했을 경우에는, 저휘도값의 영역의 불투명도가 더 낮아져, 고휘도값의 영역의 불투명도가 더 높아진다. 이에 따라 혈관 영역을 좀더 콘트라스트 높게 표시할 수 있게 된다.
다음에, 화상표시장치(20)는, 볼륨 렌더링부(27)에 있어서, 볼륨 화상을 볼륨 렌더링한다(S105). 볼륨 렌더링부(27)는 스텝 S102에 있어서의 층 추출 결과, 스텝 S104에서 생성된 불투명도 함수, 및 스텝 S103에서 선택된 층을 사용해서, 이 처리를 행한다. 볼륨 렌더링 알고리즘으로서는, 일반적으로 알려져 있는 볼륨 레이 캐스팅(volume ray casting) 방법을 사용할 수 있다. 그렇지만, 휘도값에 근거해서 불투명도를 산출하는 대상 복셀은, 혈관 모드에 근거해 선택된 층 내의 복셀이다. 그 대상 복셀 이외의 복셀은, 불투명도를 "0.0"으로 하고, 즉, 투명하게 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의하면, 예를 들면 유저가 혈관 모드를 선택했을 경우, 이 장치는 혈관 조직의 불투명도를 높게 하고, 혈관 조직 이외의 조직의 불투명도를 낮게 하는 불투명도 함수를 자동으로 생성한다. 그리고, 이 불투명도 함수를 사용하여 볼륨 렌더링함으로써, 도 6a에 나타낸 표시를 유저에게 제시할 수 있다. 그 때문에, 유저는 망막층에서 주행하는 혈관의 3차원 주행을 용이하게 관찰하는 것이 가능해 진다. 한편, 도 6a는, 도 3에 나타낸 망막을 위쪽(y방향)으로부터 본 혈관의 3차원 주행을 표시한 모식도다.
(제2 실시예)
다음에, 제2 실시예에 관하여 설명한다. 제2 실시예에 있어서는, 백반의 3차원 분포를 볼륨 렌더링하는 백반 모드 설정시의 동작에 관하여 설명한다. 한편, 제2 실시예에 따른 진단 지원 시스템 및 화상표시장치(20)의 구성은, 전술한 제1 실시예를 설명한 도 1 및 도 2와 같기 때문에, 그 설명에 대해서 생략한다. 여기에서는, 제1 실시예의 처리와 다른 처리에 대해서는, 도 4에 나타낸 플로차트를 참조하여, 중점적으로 설명한다.
화상표시장치(20)는, 전술한 제1 실시예와 마찬가지로, 볼륨 화상을 취득한 후, 해당 볼륨 화상을 해석한다(S101 및 S102).
이 경우, 백반 모드가 설정되어 있으면, 화상표시장치(20)는, 층 선택부(25)에 있어서, NFL 하단과 IS/OS와의 사이에 위치하는 층에 백반이 많이 분포되기 때문에, NFL 하단과 IS/OS와의 사이에 위치하는 층을 선택한다(S103).
다음에, 화상표시장치(20)는, 불투명도 함수 생성부(26)에 있어서, 스텝 S103의 처리에서 선택된 층을 구성하는 복수의 복셀의 휘도값 히스토그램을 생성하고, 그 히스토그램의 평균값과 표준 편차를 산출한다. 그리고, 해당 산출한 평균값과 표준 편차를 사용하여, 불투명도 함수 생성부(26)는 저휘도값의 복셀을 좀더 투명하게 하고, 고휘도값의 복셀을 좀더 불투명하게 하는 불투명도 함수를 생성한다(S104). 한편, 휘도값 히스토그램의 생성에 사용하는 복셀은, NFL 하단과 IS/OS와의 사이에 위치하는 복셀이다. OCT에서는, 백반의 휘도값이 높다. 그 때문에, 휘도값 히스토그램에 있어서는, 높은 휘도값의 범위에 백반이 많이 분포되고, 낮은 휘도값의 범위에 백반 이외의 조직이 많이 분포되어 있다고 생각된다. 불투명도 함수 생성부(26)는, 제1 실시예와 마찬가지로, 제1의 기준값 A(평균값) 이하의 휘도값을 갖는 복셀을 투명하게 하고, 제2의 기준값 B(평균값 + n x 표준편차)을 초과하는 휘도값을 갖는 복셀을 불투명하게 하는 불투명도 함수를 생성한다. 또한, 불투명도 함수 생성부(26)는, 기준값 A와 B 사이의 휘도값을 갖는 복셀의 불투명도를, 제1 실시예와 마찬가지로, 변화시키는 불투명도 함수를 생성한다.
다음에, 화상표시장치(20)는, 볼륨 렌더링부(27)에 있어서, 제1 실시예와 마찬가지로, 볼륨 화상을 볼륨 렌더링한다(S105). 이 경우, 휘도값으로부터 불투명도를 산출하는 복셀은, 백반 모드에 근거해 선택된 층 내의 복셀을 대상으로 한다. 대상 복셀 이외의 복셀은, 불투명도를 "0.0"으로 하고, 즉, 투명하게 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 제2 실시예에 의하면, 유저가 백반 모드를 선택했을 경우, 이 장치는 백반 조직의 불투명도를 높게 하고, 백반 조직 이외의 조직의 불투명도를 낮게 하는 불투명도 함수를 자동으로 생성한다. 그리고, 이 불투명도 함수를 사용하여 볼륨 렌더링함으로써, 도 6b에 나타내는 표시를 유저에 제시할 수 있다. 그 때문에, 유저는, 망막층 내의 백반과 고휘도 조직의 3차원 분포를 용이하게 관찰하는 것이 가능해 진다.
(제3 실시예)
다음에, 제3 실시예에 관하여 설명한다. 제3 실시예에 있어서는, 낭포의 3차원 분포를 볼륨 렌더링할 때 행해지는 동작에 관하여 설명할 것이다. 한편, 제3 실시예에 따른 진단 지원 시스템 및 화상표시장치(20)의 구성은, 전술한 제1 실시예를 설명한 도 1 및 도 2와 같기 때문에, 그 설명에 대해서 생략한다. 제1 실시예의 처리와 다른 처리에 대해서는 제1 실시예를 설명한 도 4의 플로차트를 참조하여 중점적으로 설명한다.
여기에서, 백반 모드나 혈관 모드를 설정할 때에는, 이 장치는 고휘도값의 영역(복셀)의 불투명도를 높게 하고, 저휘도값의 영역의 불투명도를 낮게 하는 불투명도 함수를 생성한다. 이것에 대해서, 낭포 모드에서, OCT를 행하는 경우에는, 이 장치는 낭포 영역이 저휘도값을 갖기 때문에, 저휘도값의 영역의 불투명도를 높게 하고, 고휘도값의 영역의 불투명도를 낮게 하는 불투명도 함수를 생성한다.
여기에서, 낭포 모드가 설정되어 있는 경우, 화상표시장치(20)는, 층 선택부(25)에 있어서, INL, OPL, ONL에 낭포가 많이 분포되기 때문에, INL, OPL, ONL 중의 적어도 1개를 선택한다(S103).
다음에, 화상표시장치(20)는, 불투명도 함수 생성부(26)에 있어서, 스텝 S103에서의 처리에서 선택된 층을 구성하는 복수의 복셀의 휘도값 히스토그램을 생성하고, 그 히스토그램의 평균값과 표준편차를 산출한다. 그리고, 산출한 평균값과 표준편차를 사용하여, 불투명도 함수 생성부(26)는 저휘도값의 복셀을 좀더 투명하게 하고, 고휘도값의 복셀을 좀더 불투명에 하는 불투명도 함수를 생성한다(S104). 한편, 휘도값 히스토그램의 생성에 사용되는 복셀은, INL의 상측 경계와 ONL의 하측 경계 사이에 위치하는 복셀이라는 점에 유념한다. 전술한 바와 같이, 낭포영역의 휘도값은 낮으므로, 저휘도의 영역을 관찰해 쉽게 표시할 필요가 있다.
불투명도 함수 생성부(26)는, 도 7a에 나타나 있는 바와 같이, 제1의 기준값 A 이하(이 경우, 평균값 - n x 표준편차)의 휘도값을 갖는 복셀을 불투명하게 하고, 제2의 기준값 B(평균값)을 초과하는 휘도값을 갖는 복셀을 투명하게 하는 불투명도 함수를 생성한다. 또한, 이 불투명도 함수는, A와 B(제1의 기준값을 초과하고, 또 제2의 기준값 이하의 휘도값을 갖는 복셀) 사이에 있는 휘도값을 갖는 복셀의 불투명도를 휘도값의 증가에 따라 낮게 처리하도록 구성되어 있다. 즉, A와 B 사이에 위치하는 휘도값을 갖는 복셀은, 반투명하게 처리된다. n은, 상기한 바와 마찬가지로, 복셀이 반투명해지는 휘도값의 범위를 제어하는 기능을 갖는다.
다음에, 화상표시장치(20)는, 볼륨 렌더링부(27)에 있어서, 제1 실시예와 마찬가지로, 볼륨 화상을 볼륨 렌더링한다(S105).
이상에서 설명한 바와 같이, 제3 실시예에 의하면, 유저가 낭포 모드를 선택했을 경우에, 이 장치는 낭포의 조직의 불투명도를 높게 하고, 낭포 조직 이외의 조직의 불투명도를 낮게 처리하는 불투명도 함수를 자동으로 생성한다. 그리고, 이 불투명도 함수를 사용하여 볼륨 렌더링함으로써, 도 7b에 나타내는 표시를 유저에게 제시할 수 있다. 그 때문에, 유저는 망막층 내의 낭포와 고휘도 조직의 3차원 분포를 용이하게 관찰하는 것이 가능하다.
이상이 본 발명의 대표적인 실시예의 예이다. 그렇지만, 본 발명은, 상기 및 도면에 나타내는 실시예에 한정하는 않고, 그 요지를 변경하지 않는 범위에서 적당하게 변형해서 실시할 수 있다.
예를 들면, 표시 대상이 되는 망막의 단층 화상에 있어서의 조직을 망막 전체로 해도 된다. 이 경우, 화상표시장치(20)는, 전 망막층 내의 복셀로부터 불투명도 함수를 생성하고, 해당 불투명도 함수를 사용해서 볼륨 렌더링한다. 이에 따라 망막을 관찰하기 쉽게 망막 전체를 자동으로 표시할 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 표시 대상에 따라 불투명도 함수를 자동으로 생성한다. 이에 따라, 예를 들면 표시 대상이 되는 조직을 유저가 용이하게 관찰할 수 있는 볼륨 렌더링이 가능하게 되어, 진단 정밀도를 향상시킬 수 있다.
그 외의 실시예
본 발명의 실시예들은, 상술한 실시예(들)의 기능들을 행하도록 메모리 디바이스 상에 기록된 프로그램을 판독 및 실행하는 시스템 또는 장치의 컴퓨터(또는 CPU 혹은 MPU와 같은 디바이스)에 의해서도 실현될 수 있고, 또 예를 들면 상술한 실시예의 기능을 행하도록 메모리 디바이스 상에 기록된 프로그램을 판독 및 실행함으로써 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 의해 행해지는 방법의 스텝들에 의해 실현될 수 있다. 이 목적을 위해서, 이 프로그램을, 예를 들면 메모리 디바이스(예를 들면, 컴퓨터 판독가능한 매체)로서 기능을 하는 다양한 형태의 기록매체로부터 또는 네트워크를 통해서 컴퓨터에 제공한다.
본 발명은 예시적인 실시 예를 참조하면서 설명되었지만, 본 발명은 이 개시된 예시적인 실시 예에 한정되는 것이 아니라는 것이 이해될 것이다. 이하의 특허청구범위의 범주는 모든 변형 및 균등구조 및 기능을 포함하도록 가장 넓게 해석되어야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 3차원의 망막의 단층 화상의 층들 중 적어도 하나의 층을 선택하는 선택 유닛과,
    상기 선택된 층을 구성하는 복수의 복셀의 휘도값의 빈도 분포에 의거하여 상기 복수의 복셀의 각각의 불투명도를 나타내는 불투명도 함수를 생성하는 생성 유닛을 구비하는, 의료 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 생성 유닛은, 상기 선택된 층에 따라, 미리 정한 값보다 높은 휘도값을 갖는 복셀들의 불투명도를, 다른 복셀들보다 높게 하거나 혹은 낮게 하는 불투명도 함수를 생성하는, 의료 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 불투명도 함수에 의거하여 상기 망막의 단층 화상을 볼륨 렌더링하는 볼륨 렌더링 유닛과,
    상기 볼륨 렌더링된 화상을 표시 유닛에 표시시키는 표시 제어 유닛을 더 구비하는, 의료 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    광 간섭 단층 촬상장치에 의해 취득한 상기 망막의 단층 화상의 층 구조를 해석하고, 각 층의 경계를 추출하는 해석 유닛을 더 구비하고,
    상기 선택 유닛은, 상기 해석 유닛에 의해 추출된 상기 망막의 층들의 경계를 이용하여, 상기 망막의 단층 화상에 있어서의 표시 대상이 되는 조직에 의거하여 적어도 하나의 층을 선택하는, 의료 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 생성 유닛은, 상기 복수의 복셀의 휘도값에 의거하여, 상기 망막의 단층 화상에 있어서의 표시 대상이 되는 조직에 대응하는 복셀들의 불투명도를 높게 하고, 그 이외의 조직에 대응하는 복셀들의 불투명도를 낮게 하는 불투명도 함수를 생성하는, 의료 시스템.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 망막의 단층 화상에 있어서의 표시 대상이 되는 조직을 나타내는 표시 모드를 설정하는 설정 유닛을 더 구비하고,
    상기 선택 유닛은, 상기 해석 유닛에 의해 추출된 상기 망막의 층들의 경계를 이용해서 상기 설정 유닛에 의해 설정된 표시 모드에 근거하여 상기 망막의 층들 중의 하나를 선택하는, 의료 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택 유닛은, 상기 망막의 단층 화상에 있어서의 표시 대상이 되는 조직이 혈관인 경우, 내망상층을 선택하는, 의료 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택 유닛은, 상기 망막의 단층 화상에 있어서의 표시 대상이 되는 조직이 백반인 경우, 신경 섬유층의 하단과 망막 색소 상피 사이의 적어도 한 개의 층을 선택하는, 의료 시스템.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 생성 유닛은, 상기 복수의 복셀의 휘도값에 의거하여 산출한 평균값과 표준 편차를 이용해서, 상기 휘도값에 대하여 제1의 기준값과 상기 제1의 기준값보다도 큰 값을 나타내는 제2의 기준값을 산출하고,
    상기 제1의 기준값 이하의 휘도값을 갖는 복셀을 투명하게 하고, 상기 제2의 기준값을 초과하는 휘도값을 갖는 복셀을 불투명하게 하며, 상기 제1의 기준값을 초과하고 상기 제2의 기준값 이하의 휘도값을 갖는 복셀의 불투명도를, 상기 제1의 기준값으로부터 상기 제2의 기준값으로 휘도값이 증가함에 따라 증가시키는 불투명도 함수를 생성하는, 의료 시스템.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 선택 유닛은, 상기 망막의 단층 화상에 있어서의 표시 대상이 되는 조직이 낭포인 경우, 내과립층, 외망상층, 및 외과립층 중의 적어도 한 개의 층을 선택하는, 의료 시스템.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 생성 유닛은, 상기 선택된 층 내에 있어서의 복수의 복셀의 휘도값에 의거하여 산출한 평균값과 표준편차를 이용해서, 상기 휘도값에 대하여 제1의 기준값과 상기 제1의 기준값보다도 큰 값을 나타내는 제2의 기준값을 산출하고,
    상기 제1의 기준값 이하의 휘도값을 갖는 복셀을 불투명하게 하고, 상기 제2의 기준값을 초과하는 휘도값을 갖는 복셀을 투명하게 하며, 상기 제1의 기준값을 초과하고 상기 제2의 기준값 이하의 휘도값을 갖는 복셀의 투명도를, 상기 제1의 기준값으로부터 상기 제2의 기준값으로 휘도값이 증가함에 따라 증가시키는 불투명도 함수를 생성하는, 의료 시스템.
  12. 청구항 1에 기재된 의료 시스템의 각 기능을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램을 기억한 비일시(non-transitory) 컴퓨터 판독가능한 기억매체.
KR1020110095564A 2010-09-29 2011-09-22 의료 시스템 KR101405153B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2010-219765 2010-09-29
JP2010219765A JP5588291B2 (ja) 2010-09-29 2010-09-29 情報処理装置、情報処理方法、情報処理システム、及びプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120033247A true KR20120033247A (ko) 2012-04-06
KR101405153B1 KR101405153B1 (ko) 2014-06-10

Family

ID=44763872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110095564A KR101405153B1 (ko) 2010-09-29 2011-09-22 의료 시스템

Country Status (5)

Country Link
US (2) US8638992B2 (ko)
EP (1) EP2437218B1 (ko)
JP (1) JP5588291B2 (ko)
KR (1) KR101405153B1 (ko)
CN (1) CN102525407B (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5588291B2 (ja) * 2010-09-29 2014-09-10 キヤノン株式会社 情報処理装置、情報処理方法、情報処理システム、及びプログラム
JP2013075035A (ja) * 2011-09-30 2013-04-25 Canon Inc 光断層像撮像方法、光断層像撮像装置およびプログラム
US9357916B2 (en) * 2012-05-10 2016-06-07 Carl Zeiss Meditec, Inc. Analysis and visualization of OCT angiography data
US9677869B2 (en) * 2012-12-05 2017-06-13 Perimeter Medical Imaging, Inc. System and method for generating a wide-field OCT image of a portion of a sample
US10497124B2 (en) * 2013-03-15 2019-12-03 Kabushiki Kaisha Topcon Optic disc image segmentation method and apparatus
WO2015017536A1 (en) * 2013-07-31 2015-02-05 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Method and system for evaluating progression of age-related macular degeneration
WO2016176410A1 (en) * 2015-04-29 2016-11-03 University Of Pittsburgh - Of The Commonwealth System Of Higher Education Image enhancement using virtual averaging
CN105997152A (zh) * 2016-06-13 2016-10-12 杭州融超科技有限公司 一体式瞳孔测量装置、使用该装置的数据处理方法和系统
EP3917376A4 (en) * 2019-02-01 2022-11-16 The Johns Hopkins University LAYER BOUNDARY DEVELOPMENT FOR SEGMENTATION OF OPTICAL MACULA COHERENCE TOMOGRAPHY
WO2022177028A1 (ja) * 2021-02-22 2022-08-25 株式会社ニコン 画像処理方法、画像処理装置、及びプログラム

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5279296A (en) * 1991-01-04 1994-01-18 Oculon Corporation Method and apparatus for detecting cataractogenesis
US6137585A (en) * 1998-05-15 2000-10-24 Laser Diagnostic Technologies, Inc. Method and apparatus for recording three-dimensional distribution of light backscattering potential in transparent and semi-transparent structures
JP2000090283A (ja) * 1998-09-09 2000-03-31 Toshiba Iyo System Engineering Kk ボリュームレンダリング画像表示方法及び画像処理装置並びにボリュームレンダリング画像表示方法のプログラムを記憶した記憶媒体
US6658080B1 (en) * 2002-08-05 2003-12-02 Voxar Limited Displaying image data using automatic presets
JP4563326B2 (ja) * 2006-02-09 2010-10-13 ザイオソフト株式会社 画像処理方法および画像処理プログラム
WO2007101026A2 (en) * 2006-02-24 2007-09-07 The General Hospital Corporation Methods and systems for performing angle-resolved fourier-domain optical coherence tomography
JP5049654B2 (ja) * 2006-05-29 2012-10-17 株式会社東芝 医用画像処理装置、及び医用画像処理方法
EP1862120B1 (en) * 2006-05-29 2016-11-09 Toshiba Medical Systems Corporation Computer-aided imaging diagnostic processing apparatus and computer-aided imaging diagnostic processing method
US20070291277A1 (en) * 2006-06-20 2007-12-20 Everett Matthew J Spectral domain optical coherence tomography system
US8508546B2 (en) * 2006-09-19 2013-08-13 Adobe Systems Incorporated Image mask generation
JP2008086658A (ja) * 2006-10-04 2008-04-17 Fujifilm Corp 画像表示装置および画像表示プログラム
JP4859648B2 (ja) * 2006-12-11 2012-01-25 株式会社日立メディコ 超音波診断装置及びプログラム
WO2008090599A1 (ja) * 2007-01-22 2008-07-31 School Juridical Person Kitasato Institute オプティカル・コヒーレンス・トモグラフィー装置
JP2008253549A (ja) * 2007-04-05 2008-10-23 Toshiba Corp 超音波診断装置
JP5832744B2 (ja) * 2007-06-15 2015-12-16 ユニヴァーシティー オブ サザン カリフォルニア 光干渉断層撮影による視神経障害の診断のための網膜マップ（ｍａｐｓ）のパターン解析
JP4940069B2 (ja) * 2007-09-10 2012-05-30 国立大学法人 東京大学 眼底観察装置、眼底画像処理装置及びプログラム
JP4940070B2 (ja) * 2007-09-10 2012-05-30 国立大学法人 東京大学 眼底観察装置、眼科画像処理装置及びプログラム
US8401246B2 (en) * 2007-11-08 2013-03-19 Topcon Medical Systems, Inc. Mapping of retinal parameters from combined fundus image and three-dimensional optical coherence tomography
JP5371949B2 (ja) * 2008-02-29 2013-12-18 株式会社日立メディコ 医用画像表示装置、医用画像撮影装置、及び、医用画像表示方法
WO2009139722A1 (en) * 2008-05-14 2009-11-19 Agency For Science, Technology And Research Automatic cup-to-disc ratio measurement system
JP4850892B2 (ja) 2008-12-19 2012-01-11 キヤノン株式会社 眼底画像表示装置及びその制御方法、コンピュータプログラム
JP5733962B2 (ja) * 2010-02-17 2015-06-10 キヤノン株式会社 眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム
JP5451492B2 (ja) 2010-03-31 2014-03-26 キヤノン株式会社 画像処理装置、その制御方法及びプログラム
JP5588291B2 (ja) * 2010-09-29 2014-09-10 キヤノン株式会社 情報処理装置、情報処理方法、情報処理システム、及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012071043A (ja) 2012-04-12
EP2437218B1 (en) 2015-11-11
JP5588291B2 (ja) 2014-09-10
KR101405153B1 (ko) 2014-06-10
CN102525407B (zh) 2015-12-16
US20120076381A1 (en) 2012-03-29
US8638992B2 (en) 2014-01-28
CN102525407A (zh) 2012-07-04
EP2437218A1 (en) 2012-04-04
US9084563B2 (en) 2015-07-21
US20140111514A1 (en) 2014-04-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20120033247A (ko) 의료 시스템
JP5733962B2 (ja) 眼科装置、眼科装置の制御方法、及びプログラム
US8687863B2 (en) Image processing apparatus, control method thereof and computer program
JP5702991B2 (ja) 画像処理装置及び画像処理方法
JP5127897B2 (ja) 眼科用画像処理装置及びその方法
JP6427059B2 (ja) 眼科画像表示装置及び眼科撮影装置
KR101478396B1 (ko) 화상 처리 장치, 화상 처리 방법, 및 프로그램 기록 매체
JP2023133539A (ja) 眼科情報処理装置及び眼科撮影装置
JP6533687B2 (ja) 医用画像処理装置、医用画像処理方法、及び医用画像処理プログラム
JP5484425B2 (ja) 眼科装置及びその制御方法、コンピュータプログラム
JP5701272B2 (ja) 眼科用画像処理装置及びその方法
JP5947497B2 (ja) 眼科画像処理装置、眼科画像処理方法、及び該方法を実行させるためのプログラム
JP7297133B2 (ja) 眼科情報処理装置及び眼科撮影装置
WO2011062108A1 (ja) 画像処理装置及び画像処理方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170526

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180525

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190603

Year of fee payment: 6