JP5049654B2 - 医用画像処理装置、及び医用画像処理方法 - Google Patents
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Description
John Pawasauskas; Volume Visualization With Ray Casting CS563 - Advanced Topics in Computer Graphics February 18, 1997
一実施形態に係る医用画像処理方法は、医用画像機器を用いて取得された画像中の処理対象領域を特定し、表示画像種を選択し、前記領域特定ユニットによって特定された処理対象領域内の関心領域に関するヒストグラムを生成し、選択された前記表示画像種を基準として設定される所定範囲内の前記ヒストグラムを用いて、確率密度関数によるフィッティング、平均値及び分散値を含む統計量を計算し、前記統計量に基づいてボリュームレンダリング処理におけるオパシティカーブを設定し、当該オパシティカーブを含む画像生成パラメータを設定し、前記画像生成パラメータを用いたボリュームレンダリング処理を実行することで、三次元画像を生成すること、を具備するものである。
図1は、本実施形態に係るコンピュータ支援画像診断処理装置1のブロック構成図を示している。同図に示すように、本コンピュータ支援画像診断処理装置1は、制御部10、画像処理部12、表示部14、操作部16、記憶部18、送受信部19、肺野領域抽出部17、前景背景分割部20、データ解析部21を具備している。
マルチスライスCT2は、診断対象となる被検体の肺を含む胸部全体を撮影し、所定の画像再構成等を行うことで、三次元画像データを取得する。なお、撮影法(例えば、コンベンショナルスキャン、ヘリカルスキャンのいずれを採用するか)、画像再構成方法には特に拘泥されない。また、取得された三次元画像データは、ネットワーク通信又は可搬な外部メディア等を介して、コンピュータ支援画像診断処理装置1の記憶部18に格納される。
図3Aは、肺野領域抽出処理の流れを示したフローチャートである。同図に示すように、まず、肺野領域抽出部17は、例えばマルチスライスCT装置によって取得された三次元画像データを、記憶部18から読み出す(ステップS21)。次に、肺野領域抽出部17は、上記の三次元画像データから肺に相当する領域を分割する(ステップS22)。この処理には、例えば既存の方法(Hu S, Hoffman EA, Reinhardt JM. Automatic lung segmentation for accurate quantitation of volumetric X-ray CT images. IEEE Trans Med Imaging 2001; 20:490-498)を利用可能である。
図5は、VRパラメータ設定処理の流れを示したフローチャートである。同図に示すように、まず、データ解析部21は、ステップS23において生成された領域分割画像において、例えば特開2006−239005公報に記載の手法によって得られる楕円情報を用いて、直方体のVOIの中心及びサイズを決定する。図6(a)に図4(a)のVOI断面を、図6(b)に図4(b)のVOI断面を、図6(c)に図4(b)を用いた前景抽出断面をそれぞれ示した。また、図7、図8に、ステップS31において抽出されたVOIをそれぞれ示した。
ステップS3において算出されたVRパラメータを適応してVR処理を実行し、VR画像を生成する。この処理にはJohn Pawasauskas; Volume Visualization With Ray Casting CS563 - Advanced Topics in Computer Graphics February 18、1997)に開示されている手法を用いることが可能である。
表示部14は、ステップS4において生成されたVR画像を所定の形態で表示する。すなわち、表示部14は、結節候補領域を優先して表示する場合には、図15に示すオパシティカーブに従って生成されたVR画像(図17参照)を表示する。また、表示部14は、拡張結節候補領域を優先して表示する場合には、図16に示すオパシティカーブに従って生成されたVR画像(図18参照)を表示する。
上記実施形態においては、典型的な例として、一次関数であるオパシティカーブを設定する場合について説明した。しかしながら、オパシティカーブは、一次関数に拘泥されず、所望の関数や概形によっても定義することができる。図19に、オパシティカーブの他の典型的な例を示した。このとき、操作性の観点から、例えば図20に示すようなユーザインタフェースにより、予め設定されたオパシティカーブの中から所望のものを選択できることが好ましい。
上記実施形態に従って設定されたVRパラメータ(オパシティカーブ)は、所定の操作により、他の設定に変更することができる。以下、その内容について、オパシティカーブが一次関数である場合を例に説明する。
以上述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。本実施形態は、VRパラメータ設定において、ヒストグラムのbin幅を例えば操作部16からの操作により任意の値に設定することができるものである。ここで、bin幅とは、ヒストグラム横軸の各階級の幅である。例えば、図31に示すようなbin幅1のヒストグラムをbin幅20に変更すると、図32に示すようなヒストグラムになる。
すなわち、結節候補領域優先モードが選択された場合には、データ解析部21は、図34に示すようなbin幅20、横軸範囲を−1000[H.U.]から200[H.U.]としたヒストグラムを用いて、ガウス分布関数、そのピーク値等を計算する。また、拡張結節候補領域優先モードが選択された場合には、データ解析部21は、図35に示すようなbin幅20、横軸範囲を−1000[H.U.]から−500[H.U.]としたヒストグラムを用いて、ガウス分布関数、そのピーク値等を計算する。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。本実施形態は、第1又は第2の実施形態に係る手法によって得られた画像種毎のオパシティカーブ(すなわち、画像種毎のOWL値、OWW値)をVR画像と対応付けて記憶し、これを一定期間後に同一部位について観察する場合において利用するものである。本実施形態に係る構成は、例えば術後の経過を画像診断する場合や、腫瘍の経時的な変化を観察する場合等に実益がある。
Claims (14)
- 医用画像機器を用いて取得されたデータに基づいて画像を生成する医用画像処理装置であって、
画像中の処理対象領域を特定する領域特定ユニットと、
表示画像種を選択するための選択ユニットと、
前記領域特定ユニットによって特定された処理対象領域内の関心領域に関するヒストグラムを生成し、選択された前記表示画像種を基準として設定される所定範囲内の前記ヒストグラムを用いて、確率密度関数によるフィッティング、平均値及び分散値を含む統計量を計算し、前記統計量に基づいてボリュームレンダリング処理におけるオパシティカーブを設定し、当該オパシティカーブを含む画像生成パラメータを設定するパラメータ設定ユニットと、
前記画像生成パラメータを用いたボリュームレンダリング処理を実行することで、三次元画像を生成する画像生成手段と、
を具備する医用画像処理装置。 - 前記選択ユニットは、異常候補領域を優先的に映像化する第1の画像種又は前記異常候補領域及びその周辺領域を優先的に映像化する第2の画像種を選択するものである請求項1記載の医用画像処理装置。
- 前記オパシティカーブの形状を指定するための指定ユニットをさらに具備し、
前記パラメータ設定ユニットは、前記指定された形状を有するオパシティカーブを設定する請求項1又は2記載の医用画像処理装置。 - 前記パラメータ設定ユニットによって設定された前記オパシティカーブを変更する変更ユニットをさらに具備し、
前記画像生成ユニットは、前記変更ユニットによって変更されたオパシティカーブを用いたボリュームレンダリング処理を実行することで、前記三次元画像を生成する請求項1乃至3のうちいずれか一項記載の医用画像処理装置。 - 生成された三次元画像と共に、前記画像生成処理において用いられた前記オパシティカーブを表示する表示ユニットをさらに具備する請求項1乃至3のうちいずれか一項記載の医用画像処理装置。
- 前記関心領域に対応する画像のみを表示する表示ユニットをさらに具備する請求項1乃至5のうちいずれか一項記載の医用画像処理装置。
- 前記ヒストグラムと共に、前記設定されたオパシティカーブの特性情報を表示する表示ユニットをさらに具備する請求項1乃至6のうちいずれか一項記載の医用画像処理装置。
- 前記パラメータ設定ユニットは、
ウィンドウの幅及び位置を設定し、
前記設定されたウィンドウ内のヒストグラムの変化に対応してオパシティの値が変化するように前記オパシティカーブを設定する請求項1乃至7のうちいずれか一項記載の医用画像処理装置。 - 前記領域特定ユニットは、結節及び肺血管に実質的に対応する領域を抽出する請求項1乃至8のうちいずれか一項記載の医用画像処理装置。
- 前記パラメータ設定ユニットは、設定ユニットを介してユーザにより設定される任意のbin幅、又は初期設定された所定のbin幅により、前記ヒストグラムを生成する請求項1乃至9のうちいずれか一項記載の医用画像処理装置。
- 前記パラメータ設定ユニットは、10以上20未満のbin幅により前記前記ヒストグラムを生成する請求項1乃至10のうちいずれか一項記載の医用画像処理装置。
- 前記パラメータ設定ユニットによって設定された前記画像生成パラメータを、前記三次元画像と対応付けて記憶する記憶ユニットをさらに具備する請求項1乃至11のうちいずれか一項記載の医用画像処理装置。
- 前記画像生成ユニットは、前記画像生成パラメータと、前記生成された三次元画像に対応する第1のボリュームデータとは異なる第2のボリュームデータと、を用いて、新たな三次元画像を生成する請求項1乃至12のうちいずれか一項記載の医用画像処理装置。
- 医用画像機器を用いて取得された画像中の処理対象領域を特定し、
表示画像種を選択し、
前記領域特定ユニットによって特定された処理対象領域内の関心領域に関するヒストグラムを生成し、
選択された前記表示画像種を基準として設定される所定範囲内の前記ヒストグラムを用いて、確率密度関数によるフィッティング、平均値及び分散値を含む統計量を計算し、
前記統計量に基づいてボリュームレンダリング処理におけるオパシティカーブを設定し、
当該オパシティカーブを含む画像生成パラメータを設定し、
前記画像生成パラメータを用いたボリュームレンダリング処理を実行することで、三次元画像を生成すること、
を具備する医用画像処理方法。
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