JP2015164595A - 医用画像処理装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、第1の実施形態に係る医用画像処理装置1の構成例を示すブロック図である。医用画像処理装置1は、撮影部10、X線透視画像生成部20、レンダリング画像生成部30、画像合成部40、サブトラクション部80、3次元画像データ再構成部81、3次元画像データ保存部82等を備えて構成される。
X線透視画像生成部20は、撮影部10から出力される撮影信号から2方向に対応する2つのX線透視画像を生成する。
3Dディスプレイ装置100は、眼鏡方式の3Dディスプレイでもよいし、専用の眼鏡を必要としない裸眼方式の3Dディスプレイでもよい。眼鏡方式では、画像合成部40から出力される2つの合成視差画像(1)、(2)、即ち、左視差用の画像と右視差用の2つの視差画像を、偏光フィルタ付の眼鏡や液晶シャッタ付の眼鏡で分離することにより、立体物の奥行き感を観察者に与える。
サブトラクション部80及び3次元画像データ再構成部81の動作は後述する。
図3のステップST10では、患者に造影剤を注入する前に、X線管球を患者の周りに回転させ、患者の透視画像を連続的に撮影する。そして、造影剤なしの状態での患者周りX線透視画像を取得する(ステップST11)。
医師等の操作により、X線ジオメトリに変更があった場合はステップST2の戻り、変更が無い場合には処理を終了する(ステップST8)。
図7は、第2の実施形態に係る医用画像処理装置1aの構成例を示すブロック図である。第2の実施形態の撮影部10aはバイプレーン方式によって2方向から患部をX線透視撮影する。バイプレーン方式の撮影部10aは、図9(a)に示すように、F側(Front側)とL側(Lateral側)の2つのアームを有しており、夫々のアームにはF側X線管球とF側X線検出部、及びL側X線管球とL側X線検出部が設けられている。バイプレーン方式の撮影部10aで患部をステレオ撮影する場合には、F側X線管球とL側X線管球とを可能な限り接近させ視差角度をなるべく小さく設定する。
そこで、ステップST26において、取得したX線透視画像から保存してある散乱線データを減算し、散乱線の影響が取り除かれる。
図10は、第3の実施形態に係る医用画像処理装置1bの構成例を示すブロック図である。第3の実施形態に係る医用画像処理装置1bは、第1、第2の実施形態におけるX線透視画像生成部20、20aに換えて、マスク画像生成部50とサブトラクション部52を有する。図11は、第3の実施形態に係る医用画像処理装置1bの動作例を示すフローチャートである。なお、第3の実施形態では、ステレオX線管球方式とバイプレーン方式との処理はほぼ同じであるため、共通のブロック図(図10)とフローチャート(図11)で説明する。
図11のステップST30からステップST32までの処理は第1、第2の実施形態と同じであり、説明を省略する。
図14は、第4の実施形態に係る医用画像処理装置1cの構成例を示すブロック図である。第4の実施形態に係る医用画像処理装置1cは、第3の実施形態の構成(図10)に加えて、ジオメトリ変換部60、ユーザインタフェース62、再構成部70、第1のレンダリング画像生成部90を有する構成である。なお、第2のレンダリング画像生成部30は、図10におけるレンダリング画像生成部30と実質的に同じものである。
第5の実施形態は第4の実施形態と類似するが、相違点は、1)撮影部としてステレオX線管球方式ではなくバイプレーン方式を使用する点と、2)第1のX線ジオメトリにおける交差角を比較的大きく設定してX線透視撮影を行う一方、第2のX線ジオメトリにおける交差角を第1のX線ジオメトリにおける交差角よりも小さく設定する点である。
一方、ステップST62では、第1のX線ジオメトリの交差角よりも小さな交差角をもつ第2のX線ジオメトリを設定する。
10 撮影部
20 X線透視画像生成部
30 レンダリング画像生成部(第2のレンダリング画像生成部)
40 画像合成部
50 マスク画像生成部
52 サブトラクション部
60 ジオメトリ変換部
70 再構成部
82 3次元画像データ保存部
90 第1のレンダリング画像生成部
Claims (10)
- 2方向から患部をX線撮影する撮影部と、
前記患部を治療するデバイスを前記患部に近接させる前に前記患部を撮影して前記2方向に対応する第1及び第2のマスク画像を生成するマスク画像生成部と、
前記デバイスを前記患部に近接させながら前記患部を撮影して前記2方向に対応する第1及び第2のX線透視画像を生成し、生成した前記第1及び第2のX線透視画像から前記第1及び第2のマスク画像をサブトラクションして、前記デバイスの動きが抽出された第1及び第2の治療デバイス画像を生成するサブトラクション処理部と、
予め取得した3次元画像データに含まれる前記患部を、前記第1及び第2のX線透視画像の撮影と同一のX線ジオメトリで2方向から投影した第1及び第2の患部レンダリング画像を生成するレンダリング画像生成部と、
対応する方向の前記第1及び第2の治療デバイス画像と前記第1及び第2の患部レンダリング画像とを夫々合成して前記2方向に対応する2つの視差方向の合成視差画像を生成し、生成した2つの前記合成視差画像を3Dディスプレイ装置に出力する画像合成部と、
を備えたことを特徴とする医用画像処理装置。 - 前記X線ジオメトリは、前記2方向のX線中心軌跡の交差角、前記2方向のX線中心軌跡の交差位置、及び前記2方向のX線撮影のそれぞれの拡大率、で定まる幾何学的位置関係である、
ことを特徴とする請求項1に記載の医用画像処理装置。 - 前記撮影部は、第1及び第2のX線焦点を有し、前記第1及び第2のX線焦点のそれぞれを切り替えながら出射されるX線を1つのX線検出部で検出するステレオ管球方式によって構成される、
ことを特徴とする請求項1に記載の医用画像処理装置。 - 前記撮影部は独立して回転可能な第1及び第2にアームを具備し、前記第1のアームには第1のX線管球と第1のX線検出部を有し、前記第2のアームには第2のX線管球と第2のX線検出部を有するバイプレーン方式によって構成され、
第1、第2のマスク画像及び前記第1、第2のX線透視画像は、前記第1、第2のX線管球を同時にオンして撮影される、
ことを特徴とする請求項1に記載の医用画像処理装置。 - 2方向から患部をX線撮影する撮影部と、
前記患部を治療するデバイスを前記患部に近接させる前に前記患部を撮影して前記2方向に対応する第1及び第2のマスク画像を生成するマスク画像生成部と、
前記デバイスを前記患部に近接させながら前記患部を撮影して前記2方向に対応する第1及び第2のX線透視画像を生成し、生成した前記第1及び第2のX線透視画像から前記第1及び第2のマスク画像をサブトラクションして、前記デバイスの動きが抽出された第1及び第2の治療デバイス画像を生成するサブトラクション処理部と、
前記第1及び第2の治療デバイス画像から、前記デバイスの画像を3次元データとして再構成して3次元デバイス画像データを生成する再構成部と、
前記3次元デバイス画像データを、前記第1及び第2のX線透視画像の撮影時の第1のX線ジオメトリとは異なる第2のX線ジオメトリで2方向から投影し、第1及び第2のデバイスレンダリング画像を生成する第1のレンダリング画像生成部と、
予め取得した3次元画像データに含まれる前記患部を、前記第2のX線ジオメトリで2方向から投影して第1及び第2の患部レンダリング画像を生成する第2のレンダリング画像生成部と、
対応する方向の前記第1及び第2のデバイスレンダリング画像と前記第1及び第2の患部レンダリング画像とを夫々合成して前記2方向に対応する2つの視差方向の合成視差画像を生成し、生成した2つ前記合成視差画像を3Dディスプレイ装置に出力する画像合成部と、
を備えたことを特徴とする医用画像処理装置。 - 前記第1及び第2のX線ジオメトリは、前記2方向のX線中心軌跡の交差角を含む幾何学的位置関係であり、
前記第2のX線ジオメトリにおける前記交差角は、前記第1のX線ジオメトリにおける前記交差角よりも大きい、
ことを特徴とする請求項5に記載の医用画像処理装置。 - 前記撮影部は、第1及び第2のX線焦点を有し、前記第1及び第2のX線焦点のそれぞれを切り替えながら出射されるX線を1つのX線検出部で検出するステレオ管球方式によって構成される、
ことを特徴とする請求6に記載の医用画像処理装置。 - 前記第1及び第2のX線ジオメトリは、前記2方向のX線中心軌跡の交差角を含む幾何学的位置関係であり、
前記第1のX線ジオメトリにおける前記交差角は、前記2のX線ジオメトリにおける前記交差角よりも大きい、
ことを特徴とする請求項5に記載の医用画像処理装置。 - 前記撮影部は独立して回転可能な第1及び第2にアームを具備し、前記第1のアームには第1のX線管球と第1のX線検出部を有し、前記第2のアームには第2のX線管球と第2のX線検出部を有するバイプレーン方式によって構成され、
第1、第2のマスク画像及び前記第1、第2のX線透視画像は、前記第1、第2のX線管球を同時にオンして撮影される、
ことを特徴とする請求項8に記載の医用画像処理装置。 - 前記第1及び第2のX線ジオメトリは、前記2方向のX線中心軌跡の交差角を含む幾何学的位置関係であり、
前記第2のX線ジオメトリにおける交差角は、ユーザ操作によって、前記第1のX線ジオメトリにおける交差角と同じ交差角及びより大きな交差角との間で交互に切り換え可能である、ことを特徴とする請求項5に記載の医用画像処理装置。
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