CN103349554B - 医用图像处理装置 - Google Patents

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CN103349554B CN201310054323.4A CN201310054323A CN103349554B CN 103349554 B CN103349554 B CN 103349554B CN 201310054323 A CN201310054323 A CN 201310054323A CN 103349554 B CN103349554 B CN 103349554B
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Abstract

提供一种医用图像处理装置,即使在因体动而使观察对象的位置发生变化的情况下,也能够在医用图像中以规定的大小显示观察对象。医用图像处理装置具备构造确定部、图像生成部和显示控制部。构造确定部基于医用图像数据,确定被检体内部的管状构造和沿着该管状构造的轴向的芯线。图像生成部生成从管状构造内的所需的视点位置视向规定的观察对象的医用图像。显示控制部使显示部显示医用图像。此外,图像生成部按照每个定时确定使观察对象的位置与视点位置之间的相对距离在各定时之间恒定的一视点位置,按照每个定时生成来自该一视点位置的医用图像。此外,显示控制部使显示部按时间序列显示按照每个定时生成的多个该医用图像。

Description

医用图像处理装置
相关申请:本申请以日本特许申请2012-38712(申请日2012年2月24日)为基础,享有该申请的优先权。本申请通过参照该申请而包含其全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及基于由医用图像摄影装置取得的图像数据来显示医用图像的技术。
背景技术
具有显示由医用图像诊断装置收集到的三维图像数据的医用图像处理装置。在此所述的医用图像诊断装置是指,X射线计算机断层摄影(Computer Tomography:CT)装置、磁共振成像(Magnetic ResonanceImaging:MRI)装置、X射线诊断装置、超声波诊断装置等。
作为基于由这样的医用图像诊断装置取得的三维图像数据来显示医用图像的方法之一,有虚拟内视镜(Virtual Endoscopy:VE)。
VE能够与内视镜图像同样地,显示使处于与视点较近位置的物体较大而使处于与视点较远位置的物体较小的VE图像。此外,VE能够任意地设定视点的位置及方向,因此,也能够显示内视镜所不能观察的区域。并且,一般而言,VE中进行使视点在从预先抽取的大肠或食道那样的管状构造的内腔穿过的三维芯线的轨道上自动地移动的图像显示。这样的图像显示法被称作飞越(Flythrough)显示。在实际的诊断中,例如,操作者通过观察飞越显示中在视点移动过程中被更新的VE图像来进行诊断。
另一方面,有想要观察口腔内的声带的运动的期望。在这种情况下使用虚拟内视镜。具体地说,使用如飞越显示那样对管状构造内进行显示的显示方法,将摄像机固定在能够观察所希望的对象(即声带)的位置,由此获得用于进行诊断的医用图像。使用通过按时间序列取得这样的医用图像而生成的动态图像,能够观察到对象在如何变形。
然而,管状构造因体动而伸缩,所以,按每个定时而观察对象的位置前后偏移,观察对象的位置与摄像机的位置之间的距离不一定是恒定的。因此,与该距离相对应地,根据远近法而医用图像中的观察对象的大小会发生变化,有时很难观察声带的运动。
本发明的实施方式的目的在于提供一种医用图像图像处理装置,即使因体动而观察对象的位置发生变化的情况下,也能够在医用图像中以规定的大小显示观察对象。
发明内容
为了实现上述目的,该实施方式的第一方式是具备图像数据存储部、构造确定部、图像生成部、显示部和显示控制部的医用图像处理装置。图像数据存储部存储按照规定的定时对被检体内部进行摄影而取得的多个医用图像数据。构造确定部基于医用图像数据,确定被检体内部的管状构造和沿着该管状构造的轴向的芯线。图像生成部生成从管状构造内的所需的视点位置视向规定的观察对象的医用图像。显示控制部使显示部显示医用图像。此外,图像生成部按照每个定时确定使观察对象的位置与视点位置之间的相对距离在各定时之间恒定的一视点位置,按照每个定时生成来自该一视点位置的医用图像。此外,显示控制部使显示部按时间序列显示按照每个定时生成的多个该医用图像。
此外,该实施方式的第二方式是具备图像数据存储部、构造确定部、图像生成部、显示部和显示控制部的医用图像处理装置。图像数据存储部存储按照每个定时对被检体内部进行摄影而取得的多个医用图像数据。构造确定部基于医用图像数据,确定被检体内部的管状构造和沿着该管状构造的轴向的芯线。图像生成部生成从管状构造内的所需的视点位置视向规定的观察对象的对管状构造内进行表示的医用图像。显示控制部使显示部显示医用图像。此外,图像生成部针对与规定的定时对应的第一医用图像数据,接受观察对象的位置的指定,确定该第一医用图像数据中的与相对距离对应的一视点位置,生成来自该一视点位置的医用图像,作为基准医用图像。此外,图像生成部针对与不同于规定的定时的其他定时对应的第二医用图像数据,一边改变视点位置一边生成医用图像并将该医用图像与基准医用图像比较,由此,将与基准医用图像大致一致的医用图像作为来自一视点位置的医用图像。此外,显示控制部使显示部依次显示按照每个时相生成的多个医用图像。
附图说明
图1是本实施方式所涉及的医用图像处理装置的框图。
图2A是显示了声带附近的矢状位(sagittal)图像。
图2B是显示了声带附近的飞越(fly through)图像。
图3A是显示了声带附近的矢状位图像。
图3B是显示了声带附近的飞越图像。
图4A是用于对一视点位置进行说明的图。
图4B是用于对一视点位置的确定方法进行说明的图。
图5A是表示第一实施方式所涉及的医用图像处理装置的一系列动作的流程图。
图5B是表示第二实施方式所涉及的医用图像处理装置的一系列动作的流程图。
图6是用于对变形例2所涉及的医用图像处理装置中的一视点位置的确定方法进行说明的图。
图7A是在变形例2所涉及的医用图像处理装置中生成的医用图像的一个例子。
图7B是在变形例2所涉及的医用图像处理装置中生成的医用图像的一个例子。
图8A是表示变形例2所涉及的医用图像处理装置中的显示形态的一个例子的图。
图8B是用于对变形例2所涉及的医用图像处理装置中的显示形态的一个例子进行说明的图。
图8C是用于对变形例2所涉及的医用图像处理装置中的显示形态的一个例子进行说明的图。
图8D是用于对变形例2所涉及的医用图像处理装置中的显示形态的一个例子进行说明的图。
图9A是表示心脏及大动脈的概略形状的图。
图9B是显示了心脏的瓣的飞越图像的一个例子。
图10A是显示了心脏及大动脈的概略形状的图。
图10B是显示了大动脈内的飞越图像的一个例子。
图11A是表示大肠的概略形状的图。
图11B是显示了大肠内的飞越图像的一个例子。
图12A是用于对变形例3所涉及的一视点位置的确定方法进行说明的、表示大肠的概略形状的图。
图12B是显示了大肠内的飞越图像的一个例子。
图13A是用于对变形例4所涉及的一视点位置的确定方法进行说明的概略图。
图13B是用于对变形例4所涉及的一视点位置的确定方法进行说明的、表示心脏及大动脈的概略形状的图。
图13C是显示了大动脈内的图像的一个例子。
具体实施方式
(第一实施方式)
参照图1对第一实施方式所涉及的医用图像处理装置的结构进行说明。如图1所示,本实施方式所涉及的医用图像处理装置包括:图像数据存储部10、构造抽取部20、图像生成部30、图像存储部40、显示控制部50、U/I60。此外,构造抽取部20包括管状构造抽取部21、芯线抽取部22。此外,图像生成部30包括视点位置确定部31、图像处理部32。
在本实施方式所涉及的医用图像处理装置中,从操作者受理三维图像数据中的观察对象的指定,动态图像显示以规定的大小显示了该观察对象的飞越(fly through)图像。以下,分成“观察对象的指定”和“动态图像的生成及显示”,说明以各自为契机进行动作的结构。首先,说明以“观察对象的指定”为契机进行动作的结构。另外,关于以“观察对象的指定”为契机而说明了动态图像的结构,在没有特别说明的情况下,在“动态图像的生成及显示”时也同样地动作。
(观察对象的指定)
图像数据存储部10是存储每当由摄影部100检查时对被检体进行摄影而取得的多个定时的三维图像数据(例如体数据)的存储部。摄影部100例如是CT、MRI或者超声波诊断装置等那样能够取得三维图像数据的医用图像摄影装置。另外,以下,将该三维图像数据称为“医用图像数据”。此外,以下设为医用图像数据为由CT取得的体数据来进行说明。
首先,构造抽取部20在与预先指定的检查(以下称为“规定检查”)对应的多个定时的医用图像数据中读出与规定的定时(例如最早的定时)对应的医用图像数据。构造抽取部20将所读出的医用图像数据输出给管状构造抽取部21。
管状构造抽取部21接受医用图像数据,基于该医用图像数据中的体积元素数据(voxel data),抽取并确定如食道或血管等那样的、预先决定的组织的管状构造(即,如管状构造的位置、大小及朝向那样表示其构造的信息)。管状构造抽取部21将表示所确定的管状构造的信息输出给芯线抽取部22。
芯线抽取部22从管状构造抽取部21接受表示管状构造的信息。芯线抽取部22基于该信息,抽取并确定管状构造的管腔区域内的沿轴向的芯线。作为芯线抽取的一个方法,能够列举出对抽取了管腔区域内而得的二值化数据应用三维的细线化处理的方法(例如,细化法或骨架提取法)。由此,确定出表示芯线的信息(即芯线的位置及朝向)。
另外,构造抽取部20也可以将表示该管状构造及芯线的信息与规定的坐标系建立对应。例如,构造抽取部20将沿着芯线的方向设为z轴,将与z轴垂直的面设为xy平面。通过这样动作,能够确定出管状构造内的位置。另外,该坐标系为一个例子,只要能够确定出管状构造内的位置即可,不必须限定于该坐标系。若管状构造及芯线被确定,则构造抽取部20将表示该管状构造及芯线的信息和与该信息对应的医用图像数据建立关联地输出给图像生成部30。
图像生成部30从构造抽取部20接受与表示管状构造及芯线的信息建立了关联的与规定的定时对应的医用图像数据。图像生成部30使该医用图像数据存储在暂时存储部(未图示)中。由此,图像生成部30中包含的视点位置确定部31及图像处理部32能够在所需的定时读出医用图像数据和与其建立关联的各信息。接下来,图像生成部30使图像处理部32生成基于接受到的医用图像数据的医用图像。
图像处理部32接受来自图像生成部30的指示,从暂时存储部读出与规定的定时对应的医用图像数据、以及与该数据对应的表示管状构造及芯线的信息。图像处理部32基于这些信息,一边沿着芯线对摄像机的位置(即视点位置)进行变更,一边对同时读出的医用图像数据实施图像处理,由此,生成从芯线上的各视点位置对管状构造的管腔内部进行表示的医用图像。由此,一边使视点位置沿着芯线移动,一边生成对与该视点位置对应的管腔内部进行提示的飞越图像。
图像处理部32将所生成的飞越图像输出给显示控制部50。显示控制部50使U/I60的显示部显示从图像处理部32接受的飞越图像。U/I60是兼用作显示部和操作部的用户接口。由此,操作者能够一边参照显示于显示部的飞越图像一边经由操作部对管状构造内部的观察对象的位置进行指定。
在此,参照图2A及图2B。图2A所示的医用图像D121是对被检体的头部的声带附近进行了显示的矢状位(sagittal)图像。图2A中的V11表示视点,R1表示芯线。P11表示视点V11的位置(即视点位置),P12表示图2A中的声带的位置。此外,P13将后述,表示其他定时(图3A)的声带的位置。此外,图2B所示的医用图像D122示出了在图2A中从视点位置P11对位置P12进行了显示的情况的飞越图像。以下,说明由操作者指定了在位置P12处显示的声带来作为观察对象的情况。另外,上述说明了为了指定观察对象而显示飞越图像的例子,但是只要能够指定观察对象即可,显示形态不限于飞越图像。例如,也可以使用图2A所示那样的矢状位图像或从其他角度的图像。
U/I60将表示经由操作部指定的观察对象的位置(具体地说,管状构造内的位置或者区域)的信息(即位置信息),输出给视点位置确定部31。视点位置确定部31确定该信息所表示的坐标,作为观察对象的位置(以下称作“对象位置”)。
视点位置确定部31基于对象位置的位置信息,确定用于生成视向观察对象(朝向观察对象)的飞越图像的视点位置(以下将该确定出的视点位置称作“一视点位置”)。以下,参照图4A,说明一视点位置的确定方法。图4A是用于对一视点位置进行说明的图。图4A中的P12表示对象位置,对应于图2A的P12。此外,图4A中的R1表示芯线,对应于图2A的R1。视点位置确定部31基于与所指定的对象位置对应的医用图像数据所关联的表示芯线的信息,确定出芯线R1。
接下来,视点位置确定部31将从对象位置P12沿着芯线R1向规定方向(-z方向)离开了预先决定的距离L的位置P11确定为一视点位置P11(换言之,将位置P11设定为一视点位置P11)。另外,距离L可以由操作者指定,也可以作为固定值而预先存储在装置内。若确定了一视点位置P11,则视点位置确定部31生成从所确定的一视点位置P11视向对象位置P12的医用图像(即飞越图像),并存储在暂时存储部中。另外,以下,有时将接受对象位置P12的指定而生成的该医用图像称作“基准医用图像”。此外,图4A中的V11表示从一视点位置P11视向对象位置P12的视点V11,基准医用图像是基于该视点V11生成的。另外,作为基准医用图像的生成源(即接受了对象位置P12的指定的医用图像的生成源)的医用图像数据相当于“第一医用图像数据”。
(动态图像的生成及显示)
接下来,对动态图像的生成及显示所涉及的结构进行说明。本实施方式所涉及的医用图像处理装置对不同于接受了对象位置P12的指定的医用图像数据的、与其他定时(以下仅称作“其他定时”)对应的医用图像数据,确定一视点位置并生成医用图像。在此基础上,按每个定时,生成从所确定的一视点位置视向观察对象的医用图像。这样,该医用图像处理装置将所生成的与各定时对应的医用图像按时间序列进行显示,由此,使U/I60的显示部显示观察对象始终被以相同大小表示的动态图像。
因此,首先,在说明各构成的动作之前,参照图2A、图2B、图3A、图3B及图4B对与其他时相对应的一视点位置的确定方法进行说明。图3A所示的医用图像D131示出了基于在与图2A不同的时相取得的医用图像数据而生成的、对声带附近进行了显示的矢状位图像。图3A中的V11表示配置在与图2A的情况同样位置的视点,R1表示芯线。P11表示视点V11的位置(即视点位置),P13表示图3A中的声带的位置。另外,图2A及图2B中的P13对应于该图3A中的位置P13。此外,P12对应于图2A及图2B中的声带的位置P12。此外,图3B所示的医用图像D132示出了在图3A中从视点位置P11对位置P13进行了显示的情况下(换言之,将视点位置P11作为一视点位置P11对位置P13进行了显示的情况下)的飞越图像。比较图2A、图2B、图3A及图3B中的声带的位置P12及P13可知,被检体内部的组织因体动而伸缩及变形,有时其位置(坐标系上的位置)发生变化。
在此,参照图4B。图4B是用于对一视点位置的确定方法进行说明的图,示出了不同于生成基准医用图像的时相的其他时相的状态。图4B中的V11表示生成基准医用图像的视点,P11表示视点V11的视点位置。此外,P12表示生成基准医用图像的时相的对象位置,P13表示该时相的对象位置。此外,L’表示从视点位置P11至位置P13的沿着芯线R1的距离,该距离L’不同于从视点位置P11至位置P12的距离L。
如上所述,观察对象有时因体动而在每个时相其位置是不同的。因此,在各时相之间,若基于被固定在相同的视点位置P11处的视点V11来生成医用图像,则如图2B及图3B所示那样从一视点位置至对象位置的距离的不同(L’≠L),由此时相之间观察对象以不同大小被显示。因此,若在多个时相之间从相同的视点V11显示观察对象(例如声带),则如图2B及图3B所示,由于该距离的不同,使得医用图像中的观察对象的大小在时相之间发生变化,所以有时观察对象本身的运动变得不易观察。
因此,本实施方式所涉及的医用图像处理装置对不同于接受了对象位置P12的指定的医用图像数据的与其他时对应的医用图像数据,以使对象位置与一视点位置的距离和基准医用图像的情况下的距离相等的方式,确定出一视点位置。具体地说,如图4B所示,从对象位置P13沿着芯线确定出距离L的位置P14,将其作为一视点位置。视点V14表示用于从一视点位置P14显示对象位置P13的视点。这样,本实施方式所涉及的医用图像处理装置中,对与其他时相对应的医用图像数据,以使从对象位置P13沿着芯线的距离与生成基准医用图像的情况下的距离L相等的方式,确定出一视点位置P14。这样,在多个时相之间确定出一视点位置P14并生成从该一视点位置P14显示对象位置P13的医用图像,由此,能够在多个时相之间始终以相同的大小显示观察对象(例如声带)。
接下来,着眼于针对其他时相的医用图像数据确定一视点位置所涉及的处理,来说明各构成的动作。
若生成了基准医用图像,则图像生成部30指示构造抽取部20,对利用与对应于基准医用图像的医用图像数据同样的检查并且在与该数据不同的其他时相取得的医用图像数据,确定出管状构造及芯线。若接受该指示,则构造抽取部20从图像数据存储部10读出与其他时相对应的医用图像数据,使管状构造抽取部21及芯线抽取部22确定出该医用图像数据中的管状构造及芯线。若确定出管状构造及芯线,则构造抽取部20将表示该管状构造及芯线的信息和与该信息对应的医用图像数据建立关联地输出给图像生成部30。这样,构造抽取部20对与该检查的全部时相对应的医用图像数据,确定管状构造及芯线,将该信息与对应的医用图像数据建立关联地输出给图像生成部30。
图像生成部30从构造抽取部20依次接受与表示管状构造及芯线的信息建立了关联的、与其他时对应的医用图像数据。图像生成部30将这些信息及医用图像数据输出给图像处理部32。
图像处理部32若接受表示管状构造及芯线的信息及医用图像数据,则一边沿着芯线改变视点的位置,一边依次生成从该视点视向管状构造内部的医用图像(即飞越图像),并将其输出给视点位置确定部31。
视点位置确定部31从图像处理部32接受与芯线上的各视点对应的医用图像。视点位置确定部31对所接受的医用图像和存储在暂时存储部中的基准医用图像进行比较。此时,视点位置确定部31针对各个医用图像,检测如凹凸那样形状具有特征的部分(以下称为“形状特征”),确认形状特征在2个医用图像间是否一致。这样,视点位置确定部31按照各时相,从由图像处理部32发送的与各视点对应的医用图像之中,确定出与基准医用图像一致的医用图像。换言之,视点位置确定部31针对各时相,确定出对象位置与一视点位置的距离L和基准医用图像的情况下的距离L相等的医用图像。通过这样确定出医用图像,针对各时相,从多个医用图像之中,确定出该医用图像中显示的观察对象的大小与基准医用图像中显示的观察对象的大小相同的医用图像。
视点位置确定部31对确定为基准医用图像的每个时相的医用图像,分别关联有表示与生成源的医用图像数据对应的时相的信息,并将其存储在图像存储部40中。图像存储部40是存储医用图像的存储部。这样,针对与规定检查对应的多个时相的医用图像数据,生成一系列的医用图像,并存储在图像存储部40中。
显示控制部50从图像存储部40读出与规定检查对应的一系列的医用图像。显示控制部50参照所读出的各医用图像所附带的表示时相的信息,将这些一系列的医用图像按照时相的顺序排列而生成动态图像。显示控制部50使U/I60的显示部显示所生成的动态图像。
接下来,参照图5A对本实施方式所涉及的医用图像处理装置的一系列的动作进行说明。图5A是表示本实施方式所涉及的医用图像处理装置的一系列的动作的流程图。
(步骤S11)
首先,构造抽取部20从与规定检查对应的多个时相的医用图像数据之中,读出与规定的时相(例如最早的时相)对应的医用图像数据。构造抽取部20将所读出的医用图像数据输出给管状构造抽取部21。
管状构造抽取部21接受医用图像数据,对该医用图像数据中的体积元素数据进行解析,抽取如食道或血管等那样的、预先决定的组织的管状构造(即如管状构造的位置、大小及朝向那样表示其构造的信息)。管状构造抽取部21将所抽取的表示管状构造的信息输出给芯线抽取部22。
芯线抽取部22从管状构造抽取部21接受表示管状构造的信息。芯线抽取部22基于该信息,抽取管状构造的管腔区域内的沿着轴向的芯线。若抽取了管状构造及芯线,则构造抽取部20将表示该管状构造及芯线的信息和与该信息对应的医用图像数据输出给图像生成部30。
图像生成部30从构造抽取部20接受与表示管状构造及芯线的信息建立了关联的与规定的时相对应的医用图像数据。图像生成部30将该医用图像数据存储在暂时存储部(未图示)中。由此,图像生成部30中包含的视点位置确定部31及图像处理部32能够在所需的定时读出医用图像数据和与其建立关联的各信息。接下来,图像生成部30使图像处理部32生成基于所接受的医用图像数据的医用图像。
图像处理部32接受来自图像生成部30的指示,从暂时存储部读出与规定的时相对应的医用图像数据和与该数据对应的表示管状构造及芯线的信息。图像处理部32基于这些信息,一边沿着芯线改变摄像机的位置(即视点位置),一边对同时读出的医用图像数据实施图像处理,由此,生成从芯线上的各视点位置对管状构造的管腔内部进行表示的医用图像。由此,一边使视点位置沿着芯线移动,一边生成用于提示与该视点位置对应的管腔内部的飞越图像。
图像处理部32将所生成的飞越图像输出给显示控制部50。显示控制部50使U/I60的显示部显示从图像处理部32接受的飞越图像。U/I60是兼作为显示部和操作部的用户接口。由此,操作者能够一边参照显示于显示部的飞越图像,一边经由操作部对管状构造内部的观察对象的位置将进行指定。
(步骤S12)
U/I60将表示经由操作部而指定的观察对象的位置(具体地说,管状构造内的位置或者区域)的信息(即位置信息)输出给视点位置确定部31。视点位置确定部31将该信息所表示的坐标确定为对象位置。
视点位置确定部31基于对象位置的位置信息,确定出用于生成视向观察对象的飞越图像的一视点位置。在此,参照图4A。视点位置确定部31基于与所指定的对象位置对应的医用图像数据所关联的表示芯线的信息,确定出芯线R1。
接下来,视点位置确定部31将从对象位置P12沿着芯线R1向规定方向(-z方向)离开预先决定的距离L的位置P11,确定为一视点位置。若确定了一视点位置P11,则视点位置确定部31生成从所确定的一视点位置P11视向对象位置P12的医用图像(即基准医用图像),并存储在暂时存储部中。此外,图4A中的V11表示从一视点位置P11视向对象位置P12的视点V11,基准医用图像是基于该视点V11而生成的。
(步骤S13)
若生成了基准医用图像,则图像生成部30指示构造抽取部20,对利用与取得与基准医用图像对应的医用图像数据的检查同样的检查并且在与该数据不同的其他时相取得的医用图像数据,确定管状构造及芯线。若接受该指示,则构造抽取部20从图像数据存储部10读出与其他时相对应的医用图像数据,并使管状构造抽取部21及芯线抽取部22抽取该医用图像数据中的管状构造及芯线。若抽取到管状构造及芯线,则构造抽取部20将表示该管状构造及芯线的信息和与该信息对应的医用图像数据建立关联地输出给图像生成部30。这样,构造抽取部20针对与该检查的全部时相对应的医用图像数据,抽取管状构造及芯线,将该信息与所对应的医用图像数据建立关联地输出给图像生成部30。
(步骤S14)
图像生成部30从构造抽取部20接受与其他时相对应的医用图像数据、与该数据对应的表示管状构造及芯线的信息。图像生成部30将这些信息及医用图像数据输出给图像处理部32。
图像处理部32若接受表示管状构造及芯线的信息及医用图像数据,则一边沿着芯线改变视点的位置,一边依次生成从该视点视向管状构造内部的医用图像,并将该医用图像输出给视点位置确定部31。
(步骤S15)
视点位置确定部31从图像处理部32接受与芯线上的各视点对应的医用图像。视点位置确定部31比较所接受的医用图像和存储在暂时存储部中的基准医用图像。此时,视点位置确定部31针对各个医用图像分别检测形状特征,确定形状特征在2个医用图像间是否一致即可。
(步骤S16)
在所生成的医用图像与基准医用图像不一致的情况(步骤S17否),再次变更视点的位置来生成医用图像,比较该医用图像和基准医用图像。
(步骤S17)
在所生成的医用图像与基准医用图像一致的情况(步骤S17是),对该医用图像建立关联有与生成源的医用图像数据对应的表示时相的信息,并存储在图像存储部40中。通过这样确定出医用图像,针对各时相,从多个医用图像之中确定出该医用图像中显示的观察对象的大小与基准医用图像中显示的观察对象的大小相同(即对象位置与一视点位置的距离L和基准医用图像的情况相等)的医用图像,并存储在图像存储部40中。
(步骤S18)
在未针对全部时相确定出与基准医用图像一致的医用图像的情况(步骤S18否)下,图像生成部30指示构造抽取部20,对下一个时相的医用图像数据确定管状构造及芯线。这样,视点位置确定部31针对各时相,从由图像处理部32发送的与各视点对应的医用图像之中确定出与基准医用图像一致的医用图像。
(步骤S19)
若针对全部时相将与基准医用图像一致的医用图像存储在了图像存储部40中(步骤S18是),则显示控制部50从图像存储部40读出该一系列的医用图像(即与规定检查对应的一系列的医用图像)。显示控制部50参照所读出的各医用图像附带的表示时相的信息,将这些一系列的医用图像按照时相的顺序排列而生成动态图像。显示控制部50使U/I60的显示部显示所生成的动态图像。
另外,上述基于飞越图像针对其他时相确定出了从对象位置P12离开规定距离L的一视点位置P11(具体地说,来自一视点位置P11的医用图像),但是只要能够确定出对象位置P12或者一视点位置P11即可,不限于该方法。例如也可以是,基于图2A或者图3A所示那样的矢状位图像、来自其他方向的图像来进行确定,根据与各时相对应的表示管状构造的信息检测形状特征,通过比较这些形状特征来进行确定。
另外,上述说明了以支气管中的声带为观察对象的例子,但是除此之外,也可以应用在心脏、大动脈等那样的血管及肠(大肠或小肠)中。另外,这针对以下说明的其他实施方式及变形例也是同样的。以下,对应用在心脏、血管及肠中的情况下的具体例进行说明。
在应用在心脏中的情况下,例如,列举以心脏的瓣为观察对象的情况。例如,图9A及图9B示出了以心脏的瓣为观察对象的情况。图9A是表示心脏及大动脈的概略形状的图。在图9A所示的例子中,抽取由左心房、左心室、大动脈构成的管状构造,R31表示该管状构造的芯线。图9A中的位置P32表示左心室与大动脈之间的瓣的位置,该位置P32被确定为对象位置。此外,在图9A中,从对象位置P32沿着芯线R31向大动脈侧离开距离L的位置被确定为一视点位置P31,以从该位置视向对象位置P32的方式设定视点V31。图9B是从该视点V31视向对象位置P32的医用图像D321(飞越图像)的一个例子。图9B中的P32对应于图9A中的对象位置P32。
此外,在应用在血管中的情况下,例如,列举以血管中的肿瘤、狭窄、血管的节等为观察对象的情况。例如,图10A及图10B示出了应用在大动脈中的情况,在该例子中,将大动脈的节的部分作为观察对象。图10A是表示心脏及大动脈的概略形状的图。在图10A所示的例子中,抽取由左心房、左心室、大动脈构成的管状构造,R41表示该管状构造的芯线。图10A中的位置P42表示大动脈分支的节的位置,该位置P42被确定为对象位置。此外,在图10A中,从对象位置P42沿着芯线R41向上游侧离开距离L的位置被确定为一视点位置P41,以从该位置视向对象位置P42的方式设定视点V41。图10B是从该视点V41视向对象位置P42的医用图像D421(飞越图像)的一个例子。图10B中的P42对应于图10A中的对象位置P42。
此外,在应用在肠中的情况下,例如,列举出以在肠的内壁形成的褶皱、生长在肠内的肿瘤为观察对象的情况。例如,图11A及图11B示出了应用在大肠中的情况,以大肠内的一部分(例如,长有肿瘤的部分)为观察对象。图11A是表示大肠的概略形状的图。在图11A所示的例子中,抽取大肠作为管状构造,R51表示该管状构造的芯线。图11A中的位置P52表示大肠内的一部分(例如,长有肿瘤的部分),该位置P52被确定为对象位置。此外,在图11A中,从对象位置P52沿着芯线R51向上游侧离开距离L的位置被确定为一视点位置P51,以从该位置视向对象位置P52的方式设定视点V51。图11B是从该视点V51视向对象位置P52的医用图像D521(飞越图像)的一个例子。图11B中的P52对应于图11A中的对象位置P52。
如以上所述,在本实施方式所涉及的医用图像处理装置中,针对各时相确定与基准医用图像一致的医用图像。换言之,该医用图像处理装置以在各时相之间对象位置P12(或者P13)与一视点位置P11之间的距离L相等的方式对与各时相对应的医用图像数据确定一视点位置并生成医用图像(即飞越图像)。在此基础上,该医用图像处理装置将所生成的一系列的医用图像按照时相的顺序排列而生成动态图像,并对其进行显示。由此,在各时相,一视点位置与对象位置的距离被保持恒定,因此,即使因体动而使观察对象的位置发生变化的情况下,也能够在医用图像中以规定的大小显示观察对象,即能够将观察对象维持为规定的大小来进行动态图像显示。
(变形例1)
在第一实施方式中,仅对规定的时相进行了对象位置的指定,但是也可以针对全部时相进行对象位置的指定。在变形例1中,着眼于与第一实施方式的不同部分对该情况的动作进行说明。
构造抽取部20分别依次读出与规定检查对应的多个时相的医用图像数据,指示管状构造抽取部21及芯线抽取部22对所读出的医用图像数据确定管状构造及芯线。针对各医用图像数据的管状构造及芯线的抽取方法与第一实施方式同样。若抽取到管状构造及芯线,则构造抽取部20将表示该管状构造及芯线的信息和与该信息对应的医用图像数据建立关联地输出给图像生成部30。这样,构造抽取部20针对与规定检查对应的一系列的医用图像数据,抽取管状构造及芯线,将这些信息建立关联地输出给图像生成部30。
图像生成部30从构造抽取部2接受与规定检查对应的一系列的医用图像数据和与该数据对应的表示管状构造及芯线的信息。图像生成部30将这些信息与相应地接受的医用图像数据建立关联地存储在暂时存储部(未图示)中。接下来,图像生成部30使图像处理部32生成基于所接受的医用图像数据的医用图像。
图像处理部32接受来自图像生成部30的指示,从暂时存储部依次读出与各时相对应的医用图像数据、与该数据对应的表示管状构造及芯线的信息。图像处理部32基于这些信息,一边沿着芯线改变摄像机的位置(即视点位置)一边对同时读出的医用图像数据实施图像处理,由此,针对各时相生成从芯线上的各视点位置对管状构造的管腔内部进行表示的医用图像(即飞越图像)。
图像处理部32将所生成的与各时相对应的飞越图像分别输出给显示控制部50。显示控制部50使U/I60的显示部按时间序列来显示从图像处理部32接受的与各时相对应的飞越图像。由此,操作者能够一边依次参照与各定时对应的飞越图像,一边针对各定时来经由操作部对管状构造内部的观察对象的位置进行指定。
U/I60将表示经由操作部按每个定时指定的观察对象的位置(具体地说,管状构造内的位置或者区域)的信息(即位置信息),输出给视点位置确定部31。视点位置确定部31将按每个定时指定的位置信息所表示的坐标确定为与该定时对应的对象位置。
视点位置确定部31基于与各定时对应的对象位置的位置信息,针对各定时确定出用于生成视向观察对象的飞越图像的视点位置(即一视点位置)。具体地说,首先,视点位置确定部31从暂时存储部读出与处理对象的定时对应的医用图像数据。接下来,视点位置确定部31如图4A所示,基于与该医用图像数据建立关联的表示芯线的信息,确定出该医用图像数据中的芯线R1。
接下来,视点位置确定部31将从对象位置P12沿着芯线R1向规定方向(-z方向)离开预先决定的距离L的位置P11确定为一视点位置。
若确定了一视点位置P11,则视点位置确定部31将表示从所确定的一视点位置P11视向对象位置P12的视点V11的信息和所对应的医用图像数据输出给图像处理部32。图像处理部32基于表示该视点V11的信息和医用图像数据生成医用图像(即飞越图像),并将其存储在图像存储部40中。这样,视点位置确定部31针对全部定时,确定一视点位置P11,生成从所确定的一视点位置P11视向对象位置P12的医用图像,和与生成源的医用图像数据对应的表示定时的信息建立关联地,将该医用图像存储在图像存储部40中。这样,针对与规定检查对应的多个定时的医用图像数据,生成一系列的医用图像,并存储在图像存储部40中。
显示控制部50从图像存储部40读出与规定检查对应的一系列的医用图像。显示控制部50参照所读出的各医用图像附带的表示定时的信息,将这些一系列的医用图像按时间序列排列而生成动态图像。显示控制部50使U/I60的显示部显示所生成的动态图像。
如以上那样,变形例1所涉及的医用图像处理装置针对与各定时对应的医用图像数据,从操作者接受对象位置P12的指定,针对各定时,确定从对象位置P12沿着芯线R1离开规定距离L的一视点位置P11。通过这样的结构,在各定时之间,对象位置P12(或者P13)与一视点位置P11的距离相等。在此基础上,该医用图像处理装置将所生成的一系列的医用图像按时间序列排列而生成动态图像,并将其显示。因此,与第一实施方式所涉及的医用图像处理装置同样,即使因体动而观察对象的位置发生变化的情况下,也能够将观察对象维持为规定的大小进行动态图像显示。
(第二实施方式)
接下来,对第二实施方式所涉及的医用图像处理装置进行说明。在第一实施方式及变形例1所涉及的医用图像处理装置中,接受操作者的对对象位置P12的指定,但是在本实施方式中,医用图像处理装置本身自动地检测声带等那样具有形状特征的组织的位置,作为对象位置P12。以下,参照图5B对本实施方式所涉及的医用图像处理装置的动作,着眼于与第一实施方式不同的部分进行说明。图5B是表示第二实施方式所涉及的医用图像处理装置的一系列的动作的流程图。
(步骤S21)
构造抽取部20从与规定检查对应的多个定时的医用图像数据之中,读出与规定的定时对应的医用图像数据。构造抽取部20指示管状构造抽取部21及芯线抽取部22,对所读出的医用图像数据确定管状构造及芯线。对各医用图像数据的管状构造及芯线的抽取方法与第一实施方式同样。若抽取了管状构造及芯线,则构造抽取部20将表示该管状构造及芯线的信息和与该信息对应的医用图像数据输出给图像生成部30。
图像生成部30从构造抽取部20接受与表示管状构造及芯线的信息建立了关联的医用图像数据。图像生成部30将这些信息及医用图像数据输出给视点位置确定部31。
(步骤S22)
视点位置确定部31若接受到表示管状构造及芯线的信息及医用图像数据,则对这些信息进行解析,检测管状构造内的预先指定的观察对象(例如声带)的形状特征。另外,观察对象(例如声带、小肠或者大肠等部位)的指示可以是操作者经由U/I60来进行,也可以将预先决定的信息存储在装置内。视点位置确定部31将检测到的形状特征的位置确定为对象位置P12。
(步骤S23)
接下来,视点位置确定部31基于对象位置P12的位置信息,确定用于生成视向观察对象的飞越图像的视点位置(即一视点位置P11)。具体地说,首先,视点位置确定部31如图4A所示,基于与医用图像数据建立关联的表示芯线的信息,确定出该医用图像数据中的芯线R1。接下来,视点位置确定部31将从对象位置P12沿着芯线R1向规定方向(-z方向)离开预先决定的距离L的位置P11,确定为一视点位置。
(步骤S24)
若确定了一视点位置P11,则视点位置确定部31将表示从所确定的一视点位置P11视向对象位置P12的视点V11的信息和所对应的医用图像数据输出给图像处理部32。图像处理部32基于表示该视点V11的信息和医用图像数据生成医用图像(即飞越图像),将该医用图像和与生成源的医用图像数据对应的表示定时的信息建立关联地,存储在图像存储部40中。
(步骤S25)
在没有针对全部定时确定出一视点位置P11并生成所对应的医用图像的情况(步骤S25否)下,图像生成部30指示构造抽取部20对下一个定时的医用图像数据确定管状构造及芯线。这样,针对与规定检查对应的多个定时的医用图像数据,生成一系列的医用图像,并存储在图像存储部40中。
(步骤S26)
若针对全部定时确定了一视点位置P11并在图像存储部40中存储了与规定检查对应的一系列的医用图像(步骤S25是),则显示控制部50从图像存储部40读出该一系列的医用图像。显示控制部50参照所读出的各医用图像附带的表示定时的信息,将这些一系列的医用图像按时间序列排列而生成动态图像。显示控制部50使U/I60的显示部显示所生成的动态图像。
另外,上述基于表示管状构造的信息来确定对象位置P12,但是只要能够确定对象位置P12即可,其方法没有限定。例如,也可以如第一实施方式那样,生成飞越图像并基于该图像检测形状特征。此外,也可以是,基于图2A或者图3A所示那样的矢状位图像或来自其他方向的图像,来检测形状特征。
如以上那样,本实施方式所涉及的医用图像处理装置针对各定时,对基于医用图像数据的信息(例如表示管状构造的信息)进行解析来检测形状特征,并将其确定为对象位置P12。在基础上,该医用图像处理装置以在各定时之间对象位置P12(或者P13)与一视点位置P11的距离相等的方式确定一视点位置P11并生成医用图像。由此,即使因体动而观察对象的位置发生变化的情况下,医用图像表纸装置本身也能够自动地检测观察对象的位置,能够在医用图像中以规定的大小显示观察对象。
(变形例2)
接下来,对变形例2所涉及的医用图像处理装置进行说明。在所述的实施方式及变形例中,说明了显示来自从对象位置P12沿着芯线R1向规定方向(-z方向)离开预先决定的距离L的视点V11的医用图像的例子。在变形例2所涉及的医用图像处理装置中,除了来自该视点V11的医用图像之外,还将来自位于与视点V11相反一侧的视点V21的医用图像,以在多个定时之间观察对象的大小相等的方式进行显示。以下,参照图6对变形例2所涉及的医用图像表装置的结构,着眼于与所述实施方式及变形例不同的视点位置确定部31的动作来进行说明。图6是用于对变形例2所涉及的医用图像处理装置中的一视点位置的确定方法进行说明的图。
视点位置确定部31首先确定出对象位置P12及一视点位置P11。它们的确定方法与所述的实施方式及变形例同样。另外,在第一实施方式中的与其他定时对应的医用图像数据的情况下,确定与基准医用图像一致的医用图像的一视点位置P11,将从该一视点位置P11沿着芯线R1向视点所朝方向离开距离L的位置,确定为对象位置P12即可。
若确定了对象位置P12及一视点位置P11,则视点位置确定部31以对象位置P12为基点,沿着芯线R1向与视点位置P11相反一侧的方向(即+Z方向)离开距离L的位置P21,确定为又一个的一视点位置P21。若确定了一视点位置P11及一视点位置P21,则视点位置确定部31将表示从所确定的一视点位置P11视向对象位置P12的视点V11的信息、表示从一视点位置P21视向对象位置P12的视点V21的信息、以及所对应的医用图像数据输出给图像处理部32。图像处理部32基于表示该视点V11及V21的信息和医用图像数据,针对视点V11及V21这双方生成医用图像(即飞越图像),将该医用图像和与生成源的医用图像数据对应的表示定时的信息分别建立关联地存储在图像存储部40中。图7A及图7B示出了所生成的医用图像的一个例子。图7A所示的医用图像D122示出了从视点位置P11显示对象位置P12的情况下的飞越图像,即基于视点V11的医用图像。此外,图7B所示的医用图像D123示出了从视点位置P21显示对象位置P12的情况下的飞越图像,即基于视点V21的医用图像。这样,以对象位置P12作为基点,该基点与一视点位置P11的距离和该基点与一视点位置P21的距离相等(即成为距离L),因此,如图7A及图7B所示,观察对象(即声带)的大小在2个图像之间是相等的。这样,针对与规定检查对应的多个定时的医用图像数据,生成一系列的医用图像,并存储在图像存储部40中。
若与规定检查对应的一系列的医用图像被存储在了图像存储部40中,则显示控制部50从图像存储部40将基于视点V11的医用图像和基于视点V21的医用图像相区別地读出。显示控制部50参照所读出的各医用图像附带的表示定时的信息,将这些一系列的医用图像按时间序列排列而生成动态图像。由此,生成基于视点V11的动态图像和基于视点V21的动态图像。显示控制部50使U/I60的显示部显示所生成的这些动态图像。另外,此时也可以是,显示控制部50以使基于视点V11的动态图像的定时和基于视点V21的动态图像的定时相一致的方式显示各动态图像。
另外,上述说明了以对象位置P12为基点,确定沿着芯线R1离开距离L的一视点位置P11及P21的例子,但是各一视点位置只要是从对象位置P12离开距离L的位置即可,不必一定沿着芯线R1。
此外,也可以是,显示控制部50将基于视点V11的医用图像(或者动态图像)和基于视点V21的医用图像(或者动态图像)中的任意一方的左右反转来进行显示。关于这样的显示形态,参照图8A~图8D具体地进行说明。图8A所示的图像D30为这种显示形态的一个例子,示出了如下例子:对拍摄大肠而取得的医用图像数据,如上述那样,确定视点V11及V21,显示来自各个视点的医用图像。图8A中的医用图像D31对应于视点V11,医用图像D322是将对应于视点V21的医用图像D321反转显示后的图像。
在此,参照图8B及图8C。图8B示出了与视点V11对应的医用图像D31。此外,图8C示出了与视点V21对应的医用图像D321。在此,在双方的医用图像中,在将左方向设为“-x方向”、将右方向设为“+x方向”时,在医用图像D31的+x方向侧显示的内壁在医用图像D321侧被显示于-x方向侧。因此,在同时显示这些医用图像的情况下,关于各医用图像中的左右中的哪个部分对应于另一方的医用图像的哪里,欠缺直观性而不易懂。
因此,在图8A所示的显示形态中,将使医用图像D321的左右反转后的医用图像D322与医用图像D31同时进行显示。在此,参照图8D。图8D是用于对图8A所示的显示形态进行说明的图。这样,通过使左右反转后的医用图像D322与医用图像D31同时进行显示,如图8A所示那样,例如,在来自视点V11的医用图像D31中与+x方向对应的部分、和在与视点V21对应的医用图像(即医用图像D321及322)中的-x方向被显示在相同的方向(即右侧)上。因此,一方医用图像中的左右中的哪个部分对应于另一方医用图像的哪里是直观易懂的。
如以上那样,变形例2所涉及的医用图像处理装置针对各定时生成从多个方向对观察对象进行显示的医用图像。此时,用于生成各医用图像的视点的位置(即一视点位置P11及P21)以观察对象的位置(即对象位置P12)为基点,设定在从该基点离开相等距离L的位置。这样,针对各定时,确定视点V11及V21,生成基于各个视点的医用图像。由此,能够将来自多个方向的医用图像以观察对象的大小相等的方式进行显示,并且,即使因体动而观察对象的位置发生变化的情况下,也能够将观察对象维持成规定的大小进行动态图像显示。
(变形例3)
接下来,对变形例3所涉及的医用图像处理装置进行说明。在所述的实施方式及变形例中,说明了显示来自从对象位置P12沿着芯线R1离开预先决定的距离L的视点V11的医用图像的例子。然而,关于大肠或大动脈那样管状构造急剧地弯曲的部分,沿着芯线决定一视点位置时,视点与观察对象之间介有管状构造的壁面,有时无法从视点视向观察对象。在此,参照图12A。图12A是用于对变形例3所涉及的一视点位置的确定方法进行说明的图,示出了大肠的概略形状。图12A中的一视点位置P51及对象位置P52对应于图11A中的一视点位置P51及对象位置P52。在沿着芯线R1的一视点位置P11处设置视点V11、对视向对象位置P52的飞越图像进行显示的情况下,M52所示的部分被肠壁阻挡,而无法从视点V11观察到。因此,变形例3所涉及的医用图像处理装置在这样的情况下,例如,不限于芯线R1上地将从对象位置向规定方向离开距离L的位置确定为一视点位置。以下,关于变形例3所涉及的医用图像处理装置的一视点位置的确定方法,以图12A所示的大肠的情况为例,着眼于与其他实施方式或变形例的不同部分进行说明。
构造抽取部20分别读出与规定检查对应的多个定时的医用图像数据。构造抽取部20指示管状构造抽取部21及芯线抽取部22,对所读出的医用图像数据确定管状构造及芯线。由此,针对各图像数据确定管状构造及芯线R51。对各医用图像数据的管状构造及芯线的抽取方法与所述的实施方式及变形例同样。若抽取到管状构造及芯线R51,则构造抽取部20将表示该管状构造及芯线R51的信息和与该信息对应的医用图像数据输出给图像生成部30。
图像生成部30从构造抽取部20接受与表示管状构造及芯线R51的信息建立了关联的医用图像数据。图像生成部30将这些信息及医用图像数据输出给视点位置确定部31。
视点位置确定部31若接受表示管状构造及芯线R51的信息及医用图像数据,则对这些信息进行解析,鉴定观察对象并确定对象位置P52。该对象位置P52的确定方法与所述的实施方式及变形例同样。
接下来,视点位置确定部31基于对象位置P52的位置信息,确定用于生成视向观察对象的飞越图像的视点位置(即一视点位置)。具体地说,视点位置确定部31如图12A所示,将从对象位置P52向规定方向离开距离L的位置确定为一视点位置P51a。此时,用于确定一视点位置P51a的方向例如可以设定成对象位置P52处的芯线R51的切线R51a的方向、或对管状构造在对象位置P52进行了切断时形成的截面的法线方向。
此外,视点位置确定部31首先沿着芯线R51决定一视点位置P51,对是否能够从该一视点位置P51视向观察对象、即在一视点位置P51和对象位置P52之间是否存在障碍物(例如管状构造的壁面),基于表示管状构造的信息进行解析。在此基础上,在不能从一视点位置P51视向观察对象的情况下,也可以如上述那样确定出一视点位置P51a。另外,在该情况下,当然可以针对各图像数据统一一视点位置的确定方法(是确定为一视点位置P51及P51a中的哪个)。
若确定了一视点位置P51a,则视点位置确定部31将表示从所确定的一视点位置P51a视向对象位置P52的视点V51a的信息和所对应的医用图像数据输出给图像处理部32。图像处理部32基于表示该视点V51a的信息和医用图像数据,生成医用图像(即飞越图像),并将该医用图像和与生成源的医用图像数据对应的表示定时的信息建立关联地存储在图像存储部40中。图12B是从视点V51a视向对象位置P52的医用图像D522(飞越图像)的一个例子。图12B中的P52对应于图12A中的对象位置P52。此外,M52对应于图12A中的部分M52。这样,通过代替一视点位置P51而在一视点位置P51a处设置视点V51a(参照图12A),能够获得视向从一视点位置P51的话则被管状构造的壁面阻挡而很难观察到的部分M52的医用图像D522。
以下的处理与其他实施方式及变形例同样。即,若针对全部定时确定一视点位置P51a,与规定检查对应的一系列的医用图像被存储于图像存储部40,则显示控制部50从图像存储部40读出该一系列的医用图像。显示控制部50参照所读出的各医用图像附带的表示定时的信息,将这些一系列的医用图像按时间序列排列而生成动态图像。显示控制部50使U/I60的显示部显示所生成的动态图像。
如以上那样,变形例3所涉及的医用图像处理装置不限于在芯线R51上地将从对象位置P52向规定方向离开距离L的位置确定为一视点位置P51a。由此,在如大肠或大动脈那样管状构造急剧地弯曲的部分那样,从芯线R51上的一视点位置无法视向观察对象的情况下,也能够生成视向观察对象的图像,并且,也能够获得与上述的实施方式及变形例同样的作用效果。
(变形例4)
接下来,对变形例4所涉及的医用图像处理装置进行说明。在变形例3中,对确定管状构造内的一视点位置的例子进行了说明。然而,在管状构造比变形例3所示的例子更加弯曲的情况下,有时从对象位置离开距离L的位置已相当于管状构造的外部。针对这样的状况,参照图13A具体地进行说明。图13A是示意地表示图10A所示的大动脈的构造的例。图13A中的对象位置P42相当于图10A中的对象位置P42。此外,一视点位置P41相当于图10A中的一视点位置P41,R41相当于图10A中的芯线R41。此外,图13A中的M41及M42表示管状构造的壁面。
在一视点位置P41处设定视点V41,生成视向对象位置P42的飞越图像。在该情况下,管状构造中的内周侧的壁面M42上的部分M421被部分421的上游侧的壁面M42阻挡,从视点V41很难被看到。另一方面,设为如变形例3所示那样,将从对象位置P42向芯线R41的切线方向离开距离L的位置设为一视点位置P41a。在该情况下,如图13A所示,一视点位置P41a位于管状构造的外部。因此,被管状构造的外周侧的壁面M41阻挡,从而很难从设置在一视点位置P41a处的视点V41a视向对象位置P42。
因此,变形例4所涉及的医用图像处理装置如图13A所示,能够在管状构造外的一视点位置P41a处设置视点V41a,并且使管状构造的壁面中阻碍视点V41a的视野的区域M411不显示,由此生成视向对象位置P42的医用图像。以下,关于变形例4所涉及的医用图像处理装置的动作,以图13A及图13B所示的大动脈的情况为例,着眼于与变形例3不同的部分进行说明。图13B是用于对变形例4所涉及的一视点位置的确定方法进行说明的图,示出了心脏及大动脈的概略形状。
构造抽取部20分别读出与规定检查对应的多个定时的医用图像数据。构造抽取部20指示管状构造抽取部21及芯线抽取部22对所读出的医用图像数据确定管状构造及芯线。由此,针对各图像数据确定管状构造及芯线R41。对各医用图像数据的管状构造及芯线的抽取方法与所述的实施方式及变形例同样。若抽取了管状构造及芯线R41,则构造抽取部20将表示该管状构造及芯线R41的信息和与该信息对应的医用图像数据输出给图像生成部30。
图像生成部30从构造抽取部20接受与表示管状构造及芯线R41的信息建立了关联的医用图像数据。图像生成部30将这些信息及医用图像数据输出给视点位置确定部31。
视点位置确定部31若接受表示管状构造及芯线R41的信息及医用图像数据,则对这些信息进行解析,鉴定观察对象并确定出对象位置P42。该对象位置P42的确定方法与所述的实施方式及变形例同样。
接下来,视点位置确定部31基于对象位置P42的位置信息,确定用于生成视向观察对象的飞越图像的视点位置(即一视点位置)。具体地说,视点位置确定部31如图13A及图13B所示,将从对象位置P42向规定方向离开距离L的位置确定为一视点位置P41a。此时,用于确定一视点位置P41a的方向与变形例3同样,可以设为对象位置P42处的芯线R41的切线R41a的方向、或者将管状构造在对象位置P42进行了切断时形成的剖面的法线方向。此时,如图13A及图13B所示,一视点位置P41a位于管状构造的外部。
另外,视点位置确定部31首先沿着芯线R41决定一视点位置P41,对是否能够从该一视点位置P41视向观察对象、即在一视点位置P41与对象位置P42之间是否存在障碍物(例如管状构造的壁面),基于表示管状构造的信息进行解析。在此基础上,在不能够从一视点位置P41视向观察对象的情况下,也可以如上述那样确定一视点位置P41a。另外,在该情况下,关于各图像数据,当然可以统一一视点位置的确定方法(确定为是一视点位置P41及P41a的哪个)。
若确定了一视点位置P41a,则视点位置确定部31首先确定从一视点位置P41a视向对象位置P42的视点V41a。此外,视点位置确定部31比较表示管状构造的信息和一视点位置P41a的坐标,判定该位置相当于管状构造的内部及外部中的哪个。如图13A及图13B所示,在一视点位置P41a的坐标相当于管状构造的外部的情况下,视点位置确定部31基于一视点位置P41a的坐标、视点V41a的视野角及表示管状构造的信息,确定管状构造的壁面中的与视点V41a的视野重复的区域M411。即该区域M411是在从视点V41a视向对象位置P42的情况下阻碍其视野的部分。视点位置确定部31将表示所确定的视点V41a的信息、表示区域M411的信息、与这些对应的医用图像数据输出给图像处理部32。另外,关于一视点位置P41a的坐标相当于管状构造的内部的情况下的动作、以及后述的图像处理部32的动作,与变形例3同样。
图像处理部32基于表示该视点V41a的信息和医用图像数据,生成医用图像(即飞越图像)。此时,图像处理部32基于表示区域M411的信息,将管状构造的壁面中的与区域M411相当的部分设为非显示。图13C示出了从位于管状构造外部的视点V41a视向管状构造内的对象位置P42的医用图像D422的一个例子。如图13C所示,将管状构造的壁面中的介于视点V41a与对象位置P42之间的区域M411设为非显示,由此,能够从位于管状构造外部的视点V41a视向对象位置P42。图像处理部32将所生成的医用图像和与生成源的医用图像数据对应的表示定时的信息建立关联地存储在图像存储部40中。
以下的处理与其他实施方式及变形例同样。即,若针对全部定时确定了一视点位置P41a,与规定检查对应的一系列的医用图像被存储在图像存储部40中,则显示控制部50从图像存储部40读出该一系列的医用图像。显示控制部50参照所读出的各医用图像附带的表示定时的信息,将这些一系列的医用图像按时间序列排列而生成动态图像。显示控制部50使U/I60的显示部显示所生成的动态图像。
如以上那样,变形例4所涉及的医用图像处理装置在一视点位置P41a位于管状构造外部的情况下,确定管状构造的壁面中的对来自在该一视点位置P41a处设定的视点V41a的视野进行阻挡的区域M411,将该区域M411设为非显示。由此,即使在一视点位置P41a位于管状构造外部的情况下,也能够生成视向观察对象的医用图像,并且,能够获得与上述的实施方式及变形例同样的作用效果。
说明了本发明的几个实施方式,这些实施方式作为例子而提示,不意欲限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式实施,在不脱离发明宗旨的范围内能够进行各种省略、置换和变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围和宗旨内,同样包含在权利要求书所记载的发明及其等同的范围内。

Claims (10)

1.一种医用图像处理装置,具备:
图像数据存储部,存储按照规定的定时对被检体内部进行摄影而取得的多个医用图像数据;
构造确定部,基于所述医用图像数据,确定被检体内部的管状构造和沿着该管状构造的轴向的芯线;
图像生成部,生成从所述管状构造内的所需的视点位置视向规定的观察对象的、对所述管状构造内进行表示的医用图像;
显示部;以及
显示控制部,使所述显示部显示所述医用图像,其特征在于,
所述图像生成部按照每个所述定时来确定使得所述观察对象的位置与所述视点位置之间的相对距离在各所述定时之间恒定的一视点位置,按照每个所述定时生成来自该一视点位置的所述医用图像;
所述显示控制部使所述显示部按时间序列显示按照每个所述定时生成的多个该医用图像。
2.如权利要求1所述的医用图像处理装置,其特征在于,
所述相对距离是所述观察对象的位置与所述视点位置之间的沿着所述芯线的相对距离。
3.如权利要求1或2所述的医用图像处理装置,其特征在于,
所述图像生成部按照每个所述定时指定所述观察对象的位置,按照该指定的所述观察对象的每个位置确定与所述相对距离对应的所述一视点位置。
4.如权利要求1或2所述的医用图像处理装置,其特征在于,
所述图像生成部按照每个所述定时检测所述管状构造内的规定的形状特征,将检测到该形状特征的位置确定为所述观察对象的位置,进而,将从所述观察对象的位置离开所述相对距离的位置确定为所述一视点位置。
5.如权利要求1或2所述的医用图像处理装置,其特征在于,
所述图像生成部按照每个所述定时确定从所述观察对象的位置沿着所述芯线位于与所述一视点位置相反一侧的其他视点位置,针对所述一视点位置及所述其他视点位置分别生成视向所述观察对象的位置的所述医用图像,
所述显示控制部按照每个所述定时,使所述显示部依次显示针对与该定时对应的所述一视点位置及所述其他视点位置分别生成的所述医用图像。
6.如权利要求5所述的医用图像处理装置,其特征在于,
所述显示控制部使针对所述一视点位置及所述其他视点位置分别生成的所述医用图像中的任意一方的左右反转后使所述显示部进行显示。
7.如权利要求1所述的医用图像处理装置,其特征在于,
所述图像生成部在各所述定时,确定所述观察对象的位置,求出从所述观察对象的位置位移了所述相对距离的位置来作为所述一视点位置,按照每个所述定时生成来自该一视点位置的所述医用图像。
8.一种医用图像处理装置,具备:
图像数据存储部,存储按照每个定时对被检体内部进行摄影而取得的多个医用图像数据;
构造确定部,基于所述医用图像数据,确定被检体内部的管状构造和沿着该管状构造的轴向的芯线;
图像生成部,生成从所述管状构造内的所需的视点位置视向规定的观察对象的、对所述管状构造内进行表示的医用图像;
显示部;以及
显示控制部,使所述显示部显示所述医用图像;其特征在于,
所述图像生成部,
针对与规定的定时对应的第一医用图像数据,接受所述观察对象的位置的指定,确定该第一医用图像数据中的与所述观察对象的位置与所述视点位置之间的相对距离对应的一视点位置,生成来自该一视点位置的所述医用图像,作为基准医用图像;
针对与不同于所述规定的定时的其他定时对应的第二医用图像数据,一边以使所述观察对象的位置和所述视点位置之间的相对距离在各所述定时之间恒定的方式改变所述视点位置一边生成所述医用图像,并将所述医用图像与所述基准医用图像比较,由此将与所述基准医用图像大致一致的所述医用图像作为来自所述一视点位置的所述医用图像;
所述显示控制部使所述显示部依次显示按照每个所述定时生成的多个该医用图像。
9.如权利要求8所述的医用图像处理装置,其特征在于,
所述图像生成部按照每个所述定时确定从所述观察对象的位置沿着所述芯线位于与所述一视点位置相反一侧的其他视点位置,针对所述一视点位置及所述其他视点位置分别生成视向所述观察对象的位置的所述医用图像,
所述显示控制部按照每个所述定时,使所述显示部依次显示针对与该定时对应的所述一视点位置及所述其他视点位置分别生成的所述医用图像。
10.如权利要求9所述的医用图像处理装置,其特征在于,
所述显示控制部使针对所述一视点位置及所述其他视点位置分别生成的所述医用图像中的任意一方的左右反转后使所述显示部进行显示。
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