WO2010074058A1 - 医用画像表示装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図2は、展開画像中に死角領域が有るか無いかを判定し、判定結果を操作者に報知する本実施形態の処理の流れを示す図である。以下、図2の各ステップについて詳細に説明する。
CPU2は、操作者がマウス8やキーボード9を操作して選択した被検体のボリューム画像データを医用画像撮影装置13または医用画像データベース14からネットワーク12を介して取得する。ここでボリューム画像データとは被検体を撮影して得られた数枚から数百枚の断層画像であり、ある方向、例えば断層面に垂直な方向に連続して並んで構成されるものである。
CPU2は、ステップS201にて取得したボリューム画像データの中から観察対象となる管腔臓器とその芯線を抽出する。管腔臓器の抽出方法としては、抽出対象の管腔臓器に相当する画素値の上限値と下限値を用いた閾値処理によって抽出する方法や、公知の領域拡張法(Region Growing法)などがある。芯線の抽出方法としては、例えば特許文献3に記載の方法がある。
CPU2は、ステップS202の抽出結果に基づき展開画像を作成し、表示メモリ5を介して表示装置6に作成した展開画像を表示させる。展開画像の作成には、例えば特許文献2に記載の方法を用いれば良い。ここでは展開画像の作成方法について図3を用いて概要を説明する。図3(a)に管腔臓器300をその芯線302に沿って切った断面図を示す。CPU2は芯線302上に複数の視点303を設定し、各視点303において芯線302と直交する断面内で、各視点303から管腔壁方向に向かって放射状にレイ(仮想光線)を放射してレイキャスティングを行い、レンダリング処理をすることで、図3(c)に示すような展開画像301を作成する。なお、図3(c)に示すような展開画像301において、芯線302と平行な方向をX方向とし、管腔内壁304の周方向をY方向とする。CPU2は前記レンダリング処理の過程で、各視点303から管腔内壁304または内壁上に存在する襞までの距離を表す深さデータも同時に取得する。
CPU2は、ステップS203にて取得された深さデータに基づいて管腔内の構造物、例えば大腸内の襞を検出する。各視点303から管腔内壁304までの深さデータDwallに対して、各視点303から管腔内の構造物である襞305や襞308までの深さデータDplicaは小さい。そこで、予め定めた1以下の係数αをDwallに乗じて得られるα・Dwallよりも深さデータが小さい領域を構造物領域として検出する。図3(c)では、襞308周辺で検出された構造物領域310が展開画像301上でハッチング表示により示されている。
ここで、Aは規格化定数、λ1とλ2は展開画像上の各点における主曲率である。式(1)で表される形状指数Sは、対象の構造物が半球形(凸)か、半円筒形(凸)か、平坦かによって変化する。従って、閾値処理により、例えば半円筒形(凸)の構造物のみを検出することができる。特定の形状の構造物のみを検出することにより、本ステップの後段である死角領域の検出を行う際の検出精度を向上させることができる。
CPU2は、ステップS204にて検出された構造物により形成される死角領域を検出する。図4に死角領域を検出する処理の流れの第一の例を示し、図5を参照しながら以下で各ステップについて説明する。なお、図5においてもX方向とY方向は図3と同様である。
CPU2は、ステップS204にて検出された各構造物に対して、構造物領域のX方向の中心位置を算出する。X方向の中心位置としては、Y座標ごとに算出しても良いし、Y方向で求めた平均値を構造物毎の代表値としても良い。図5(a)には、Yi座標におけるX方向の中心位置Xi0の点を503で示している。
CPU2は、ステップS204にて検出された各構造物に対して、深さデータに基づき構造物のX方向の頂点位置を算出する。X方向の頂点位置としては、Y座標ごとに算出しても良いし、Y方向で求めた平均値を構造物毎の代表値としても良い。図5(a)には、Yi座標におけるX方向の頂点位置Xiの点を502で示している。なお、本ステップはステップS401よりも先に実行されても良い。
CPU2は、ステップS401にて算出された構造物領域の中心位置とステップS402にて算出された構造物の頂点位置のずれ量を算出する。図5(a)では、中心位置Xi0の点503と頂点位置Xiの点502のずれ量をΔi=|Xi0- Xi|として示している。ステップS401及びステップS402において中心位置及び頂点位置がY座標ごとに算出された場合は、式(2)を用いてずれ量の平均値Δaveを算出しても良い。
ここで、Nはずれ量を求めるためのY方向のサンプリング数であり、サンプリング間隔は1画素毎でも良いし、それ以上でも良い。
CPU2は、ステップS403で算出されたずれ量Δiを予め定められた閾値と比較する。図5(b)に示すようなレイ505に対して略平行に存在し死角領域を形成しない襞504の場合は、構造物の頂点位置407が構造物領域406の中心位置と略等しいのでずれ量が小さくなる。それに対して図5(c)に示すようなレイ509に対して斜めに存在し死角領域510を形成する襞508の場合は、構造物の頂点位置512と構造物領域511の中心位置とのずれ量が大きくなる。したがって閾値処理により死角領域の検出が可能となる。閾値処理には式(3)の条件式を用いても良い。
ここで、Lは構造物のX方向の平均距離、Tは予め定められた閾値である。
CPU2は、ステップS204にて検出された各構造物に対して、構造物領域の幅を算出する。図7(a)に襞701に対する構造物領域の幅Wを示す。幅Wは各構造物に対してY方向の平均値で算出しても良いし、最頻値を用いても良い。
CPU2は、ステップS601で算出された構造物領域の幅Wを予め定められた閾値と比較する。図7(b)に示すような死角領域を形成しない襞702の場合は構造物領域705の幅Wが小さくなり、図7(c)に示すような死角領域704を形成する襞703の場合は構造物領域706の幅Wが大きくなる。したがって閾値処理により死角領域の検出が可能となる。
CPU2は、ステップS205の検出結果に基づき、展開画像中に死角領域が存在するか否かを判定する。死角領域が存在する場合にはステップS207へ進み、無い場合は終了へ進む。
CPU2は、死角領域の存在を操作者に報知する。報知の方法は、表示装置6への画面表示でも良いし、音声メッセージでも良い。画面表示の一例を図8に示す。図8に示した例では、表示装置6の画面600上に展開画像800とともに、展開画像中に死角領域が存在することを示す文字情報を表示している。このような画面表示をすることにより、操作者は死角領域の存在を知ることができる。
図10は、展開画像中に死角領域が有るか無いかを判定し、判定結果を操作者に報知するとともに、展開画像中に死角領域が存在する場合には、死角領域の様子を表示させた死角領域低減画像を作成し、展開画像中もしくは展開画像とは別に死角領域低減画像を表示する本実施形態の処理の流れを示す図である。以下、図10の各ステップについて詳細に説明する。なお、第1の実施形態と同じステップには同じステップ符号を付け、説明を割愛する。
第1の実施形態と同じである。
CPU2は、死角領域を低減して作成された死角領域低減画像の表示が必要か否かを判定する。判定結果が要であればステップS1009に進み、不要であれば終了となる。本ステップの判定の方法としては、例えばステップS403で算出したずれ量やステップS601で算出した幅が予め定められた閾値より小さい場合に不要とし、それ以外は要と判定しても良い。また、操作者に死角領域低減画像の表示の要否を質問し、その質問に対する操作者の入力に基づいても良い。
CPU2は、死角領域低減画像を作成する。以下、死角領域低減画像の作成例について説明する。
図11を用いて、死角領域低減画像の作成例1について説明する。図11(a)は通常の展開画像を作成する際のレイの方向を示す図である。襞1102はレイに対して斜めに存在するため、作成される展開画像は図11(c)に示すようになり、襞1102の死角領域となる部分に位置するポリープ1105は展開画像1104中には表示されない。そこで本作成例では、死角領域に位置するポリープ1105が展開画像中に表示されるように一部のレイの方向を変更する。図11(b)は一部のレイの方向を変更した様子を示す図である。図11(a)中のレイ1101の方向を図11(b)中のレイ1103のような襞1102と略平行となる方向に変更することにより、図11(d)に示すようなポリープ1105が表示された死角領域低減画像1106を作成することができる。
図13を用いて、死角領域低減画像の作成例2について説明する。本作成例では、死角領域を形成する構造物の一部の透明度を変更し、展開画像を作成する。例えば図13(a)に示すように、管腔臓器の芯線1302から距離Lの領域の透過率を100%として展開画像を作成すると、図13(b)に示すような展開画像となる。すなわち、芯線1302から距離Lの領域の透過率を100%とすることにより、死角領域を形成する構造物である襞の一部1300が実質的に存在しないことになるので、レイ1301はポリープ1304に到達することができる。その結果、襞の一部1300の影にあるポリープ1304は展開画像上に表示され、図13(b)に示すように死角領域低減画像1303が作成される。なお、透過率は100%に限定されず、襞の一部1300の影にあるポリープ1304を操作者が確認できる程度の透過率であっても良い。
また、透過率が変更される領域を死角領域に限定せず、管腔臓器の芯線1302から距離L内の全領域の透過率を変更しても良い。
CPU2は、ステップS1009で作成した死角領域低減画像を、表示メモリ5を介して表示装置6に表示させる。以下、表示例について説明する。
本表示例を図14に示す。本表示例では、表示装置6の画面600にステップS1009で作成された死角領域低減画像1106が表示される。画面600に表示される画像は死角領域低減画像1106に限定されず、例えば襞の一部1300の透明度を変更して作成された死角領域低減画像1303であっても良いし、その他の死角領域低減画像であっても良い。
死角領域低減画像が表示されることにより、操作者は通常の展開画像では死角領域に隠れているポリープ1105等を観察することが容易となり、病変を見落とすことを低減できるようになる。
本表示例を図15に示す。本表示例では、ステップS1009で作成された死角領域低減画像1106に、図9に示したような死角領域の位置を色づけしたマーカ901を重畳した画像1500が表示装置6の画面600に表示される。本表示例においても死角領域低減画像は死角領域低減画像506に限定されない。
本表示例により、操作者は死角領域の位置を参照しつつ、死角領域低減画像を観察することができる。
本表示例を図16に示す。本表示例では、展開画像900中に存在する死角領域の位置をマーカ901により色づけして表示した画像上に、死角領域の周辺部に対してのみ死角領域を低減して作成した死角領域低減画像1600を重畳した画像が表示装置6の画面600に表示される。
本表示例により、操作者は死角領域を低減していない展開画像900と死角領域低減画像1600を比較しながら観察することができる。
本表示例を図17に示す。本表示例では展開画像900中に存在する死角領域の位置をマーカ901により色づけして表示した画像と、死角領域の周辺部に対してのみ死角領域を低減して作成した死角領域低減画像1600をさらに拡大した死角領域低減画像1700とを並べた画像が表示装置6の画面600に表示される。
本表示例により、操作者は死角領域を低減していない展開画像900全体と死角領域低減画像1700を比較しながら観察することができるとともに、死角領域低減画像1700の詳細観察も容易となる。
本表示例を図18に示す。本表示例では、ステップS1009で作成された死角領域低減画像1106とともに、死角領域に存在するポリープ1105が表示された仮想内視鏡画像1801やMPR画像1802とを並べた画像が表示装置6の画面600に表示される。仮想内視鏡画像1801とMPR画像1802は同時に表示されても良いし、操作者の入力に基づき選択的に表示されても良い。また、例えば操作者がマウス8やキーボード9などを用いて、死角領域低減画像1106上でポインタ1803を操作することにより、線1804などの関心領域を設定することで、仮想内視鏡画像1801やMPR画像1802の作成位置などを任意に決定できるようにしてもよい。
本表示例により、操作者は死角領域低減画像1100だけでなく、仮想内視鏡画像1801とMPR画像1802を観察できるので多角的な診断を実施することができるようになる。
Claims (7)
- 被検体の管腔臓器の展開画像を作成する展開画像作成部と、前記展開画像を表示する表示部とを備える医用画像表示装置において、前記展開画像中の死角領域を検出する死角領域検出部と、前記死角部の有無を操作者に報知する報知部と、を備えることを特徴とする医用画像表示装置。
- 請求項1に記載の医用画像表示装置において、前記死角領域検出部は、前記管腔臓器の内壁に存在する構造物の中心位置と頂点位置に基づいて前記死角領域を検出することを特徴とする医用画像表示装置。
- 請求項1に記載の医用画像表示装置において、前記死角領域検出部は、前記管腔臓器の内壁に存在する構造物の幅に基づいて前記死角領域を検出することを特徴とする医用画像表示装置。
- 請求項1に記載の医用画像表示装置において、前記死角領域が低減された死角領域低減画像を作成する死角領域低減画像作成部をさらに備えることを特徴とする医用画像表示装置。
- 請求項4に記載の医用画像表示装置において、前記死角領域低減画像作成部は前記死角領域に応じて視線方向を変更して死角領域低減画像を作成することを特徴とする医用画像表示装置。
- 請求項4に記載の医用画像表示装置において、前記死角領域低減画像作成部は前記構造物の少なくとも一部の透明度を変更して死角領域低減画像を作成することを特徴とする医用画像表示装置。
- 被検体の管腔臓器の展開画像を作成する展開画像作成ステップと、前記展開画像を表示する表示ステップとを備える医用画像表示方法において、前記展開画像中の死角領域を検出する死角領域検出ステップと、前記死角部の有無を操作者に報知する報知ステップと、を備えることを特徴とする医用画像表示方法。
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Legal Events
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NENP | Non-entry into the national phase |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
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