JP5415245B2 - MEDICAL IMAGE DISPLAY DEVICE, METHOD, AND PROGRAM - Google Patents
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Images
Description
本発明は、３次元医用画像を表示する医用画像表示装置および方法、並びに医用画像表示方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関するものである。 The present invention relates to a medical image display apparatus and method for displaying a three-dimensional medical image, and a program for causing a computer to execute the medical image display method.
近年、医療画像の分野においては、Ｘ線撮影装置の他、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置、超音波（ＵＳ）診断装置、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）装置、およびＳＰＥＴ（Single-Photon Emission Tomography）装置等の様々な技術を用いたモダリティが利用されている。このようなモダリティの高速化およびマルチスライス対応といった高性能化に伴い、１つの撮影シリーズにおいて被検者の複数の部位の撮影を行い、数百から数千の高精細な断層画像を取得することが可能になってきている。しかしながら、すべての断層画像を１枚ずつ観察するには時間がかかり、また、断層画像のみから観察対象となる構造物（体表、骨、心臓、肺野および肝臓等の臓器および組織）の３次元形状を理解するには医師の熟練を要する。 In recent years, in the field of medical imaging, in addition to X-ray imaging apparatuses, X-ray CT (Computed Tomography) apparatuses, ultrasonic (US) diagnostic apparatuses, MRI (Magnetic Resonance Imaging) apparatuses, PET (Positron Emission Tomography) apparatuses, and Modality using various technologies such as a single-photon emission tomography (SPET) apparatus is used. Accomplishing high performance such as high-speed modality and multi-slice support, imaging multiple areas of a subject in one imaging series and acquiring hundreds to thousands of high-definition tomographic images Is becoming possible. However, it takes time to observe all the tomographic images one by one, and 3 of the structures (organs and tissues such as the body surface, bone, heart, lung field and liver) to be observed from only the tomographic images. Doctors' skill is required to understand the dimensional shape.
このため、注目する構造物を認識し、注目する構造物を含む断層画像から、例えば最大値投影法（ＭＩＰ法）、最小値投影法（ＭｉｎＩＰ法）および多断面再構成法（ＭＰＲ法）等の方法を用いて断層画像を解析して、注目する構造物の３次元医用画像を作成してＭＩＰ表示等を行ったり、３次元医用画像のボリュームレンダリング（ＶＲ）表示を行ったりすることにより、構造物全体、さらには構造物に含まれる病変の視認性を向上させる各種技術が提案されている。なお、３次元医用画像を用いることにより、注目する構造物の３軸断面画像を表示できる。３軸断面としては、体軸に垂直なアキシャル断面、人体が正面を向いたときの左右方向を向く軸に垂直なサジタル断面、および正面方向を向く軸に垂直なコロナル断面を用いることができる。また、３軸断面画像のみならず、任意の断面の画像も表示できる。 For this reason, the target structure is recognized, and from the tomographic image including the target structure, for example, the maximum value projection method (MIP method), the minimum value projection method (MinIP method), the multi-section reconstruction method (MPR method), etc. By analyzing the tomographic image using this method, creating a three-dimensional medical image of the structure of interest and performing MIP display, etc., or performing volume rendering (VR) display of the three-dimensional medical image, Various techniques for improving the visibility of the entire structure and also the lesions included in the structure have been proposed. In addition, by using a three-dimensional medical image, a three-axis cross-sectional image of a structure of interest can be displayed. As the triaxial cross section, an axial cross section perpendicular to the body axis, a sagittal cross section perpendicular to the axis facing the left-right direction when the human body faces the front, and a coronal cross section perpendicular to the axis facing the front direction can be used. Moreover, not only a triaxial cross-sectional image but also an image of an arbitrary cross section can be displayed.
一方、画像診断を行う際には、過去に撮影された医用画像を参照する比較読影も行われている。このため、１つの候補疾患に対して取得された複数のモダリティによる医用画像および過去の医用画像を比較しながら画像診断を行う比較読影が頻繁に行われるようになってきており、その結果、統合的に診断を行うことが可能となってきている。ところで、このような比較読影を行うに際し、医用画像を上述したＭＩＰ表示等により表示させる場合には、比較する複数の３次元医用画像において同一断面を表示する必要がある。 On the other hand, when performing image diagnosis, comparative interpretation that refers to medical images taken in the past is also performed. For this reason, comparative interpretation in which image diagnosis is performed while comparing a medical image obtained by a plurality of modalities acquired for one candidate disease and a past medical image has been frequently performed. It has become possible to make a diagnosis. By the way, when performing such comparative interpretation, when displaying a medical image by the above-described MIP display or the like, it is necessary to display the same cross section in a plurality of three-dimensional medical images to be compared.
しかしながら、比較読影を行う２つの画像間の撮影範囲が異なる場合があり、また、モダリティの種類も異なる場合がある。このため、２つの画像において同一位置の断面像を表示することは容易ではない。また、撮影範囲が同一であったとしても、ＤＩＣＯＭ規格のＦＯＲ（Frame Of Referemce）を利用し、患者が寝ているベッドの位置に基づいて画像を規格化して位置合わせを行う場合、呼吸の影響により対象とする臓器が変形してしまうため、断面像の位置が合わなくなるおそれがある。また、位置のみならず表示する断面の角度についても同様に合わなくなるおそれがある。 However, there are cases where the shooting range between the two images for comparative interpretation is different, and the types of modalities are also different. For this reason, it is not easy to display cross-sectional images at the same position in two images. In addition, even if the imaging range is the same, if the image is normalized based on the position of the bed where the patient is sleeping using the DICOM standard FOR (Frame Of Referemce), the influence of breathing As a result, the target organ is deformed, so that the position of the cross-sectional image may not match. Further, not only the position but also the angle of the cross section to be displayed may not be matched similarly.
このため、比較読影を行う２つの画像間において、１つの画像を他の画像に変換するレジストレーションを行って、同一位置の断面像を求めることが行われている（特許文献１参照）。また、アキシャル方向のスライス位置を指定することにより、スライス厚を考慮して同一のスライス位置の画像を表示する手法も提案されている（特許文献２参照）。 For this reason, a registration of converting one image into another image is performed between two images to be subjected to comparative interpretation, and a cross-sectional image at the same position is obtained (see Patent Document 1). In addition, a technique has been proposed in which an image at the same slice position is displayed in consideration of the slice thickness by specifying a slice position in the axial direction (see Patent Document 2).
しかしながら、一般にレジストレーションは処理に長時間を要し、また画像によっては高精度の位置合わせが難しい場合がある。また、特許文献２に記載された手法は、アキシャル方向のスライス位置を合わせることができるが、３次元医用画像をＭＩＰ表示等する場合のように、任意の断面の位置を合わせることはできない。このため、３次元医用画像において任意の断面の画像を比較読影する場合には、図１０に示すように２つの３次元医用画像について、異なる断面の画像を表示した状態において、ユーザは自身で２つの３次元医用画像の断面を一致させるように、表示する断面を調整する必要があることから、ユーザの負担が非常に大きい。
However, in general, registration requires a long time for processing, and depending on the image, it may be difficult to perform high-precision positioning. In addition, the technique described in
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、３次元医用画像において任意の断面の画像を比較読影するに際し、ユーザの負荷を軽減することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to reduce a user's load when comparatively interpreting an image of an arbitrary cross section in a three-dimensional medical image.
本発明による医用画像表示装置は、同一部位についての複数シリーズの３次元医用画像における互いに対応する断面の画像を表示する医用画像表示装置において、
前記複数シリーズの３次元医用画像のうちの第１の３次元医用画像における、少なくとも１つの基準断面の位置を特定する第１の条件を取得する第１の条件取得手段と、
前記複数シリーズの３次元医用画像のうちの前記第１の３次元医用画像以外の第２の３次元医用画像における、前記少なくとも１つの基準断面と解剖学的に同一位置の少なくとも１つの対応基準断面の位置を特定する第２の条件を取得する第２の条件取得手段と、
前記第１の３次元医用画像における、表示断面を特定する第３の条件を取得する第３の条件取得手段と、
前記第１の条件、前記第２の条件および前記第３の条件に基づいて、前記第２の３次元医用画像における、前記第１の３次元医用画像の前記表示断面と解剖学的に同一位置の対応表示断面を特定する第４の条件を取得する第４の条件取得手段とを備えたことを特徴とするものである。
A medical image display device according to the present invention is a medical image display device that displays images of cross sections corresponding to each other in a plurality of series of three-dimensional medical images of the same part.
First condition acquisition means for acquiring a first condition for specifying a position of at least one reference cross section in a first three-dimensional medical image of the plurality of series of three-dimensional medical images;
At least one corresponding reference cross section anatomically identical to the at least one reference cross section in a second three-dimensional medical image other than the first three-dimensional medical image of the plurality of series of three-dimensional medical images. Second condition acquisition means for acquiring a second condition for specifying the position of
Third condition acquisition means for acquiring a third condition for specifying a display section in the first three-dimensional medical image;
Based on the first condition, the second condition, and the third condition, the second three-dimensional medical image has the same anatomical position as the display cross section of the first three-dimensional medical image. And a fourth condition acquisition means for acquiring a fourth condition for specifying the corresponding display section.
なお、本発明による医用画像表示装置においては、前記第１の条件取得手段を、前記第１の３次元医用画像における、あらかじめ定められた複数の特徴点の位置に基づいて、前記第１の条件を取得する手段とし、
前記第２の条件取得手段を、前記第２の３次元医用画像における、前記複数の特徴点に対応する複数の対応特徴点の位置に基づいて、前記第２の条件を取得する手段としてもよい。
Note that in the medical image display device according to the present invention, the first condition acquisition unit performs the first condition based on the positions of a plurality of predetermined feature points in the first three-dimensional medical image. As a means of obtaining
The second condition acquisition unit may be a unit that acquires the second condition based on positions of a plurality of corresponding feature points corresponding to the plurality of feature points in the second three-dimensional medical image. .
また、本発明による医用画像表示装置においては、前記第１の条件取得手段を、前記基準断面の中心位置および該基準断面を特定する軸を前記第１の条件として取得する手段とし、
前記第２の条件取得手段を、前記対応基準断面の中心位置および該対応基準断面を特定する軸を前記第２の条件として取得する手段とし、
前記第３の条件取得手段を、前記表示断面の中心位置および該表示断面を特定する軸を前記第３の条件として取得する手段とし、
前記第４の条件取得手段を、前記対応表示断面の中心位置および該対応表示断面を特定する軸を前記第４の条件として取得する手段としてもよい。
Further, in the medical image display device according to the present invention, the first condition acquisition unit is a unit that acquires, as the first condition, a center position of the reference section and an axis that specifies the reference section.
The second condition acquisition means is means for acquiring, as the second condition, a center position of the corresponding reference cross section and an axis for specifying the corresponding reference cross section.
The third condition acquisition means is means for acquiring, as the third condition, a center position of the display section and an axis for specifying the display section,
The fourth condition acquisition unit may be a unit that acquires a center position of the corresponding display section and an axis that specifies the corresponding display section as the fourth condition.
この場合、前記第４の条件算出手段を、前記基準断面の中心位置と前記表示断面の中心位置とのシフト量である第１のシフト量、および前記基準断面を特定する軸の角度と前記表示断面を特定する軸の角度とのシフト量である第２のシフト量を算出し、前記対応基準断面の中心位置を前記第１のシフト量シフトさせるとともに、前記対応基準断面を特定する軸の方向を前記第２のシフト量シフトさせることにより、前記対応表示断面の中心位置および該対応表示断面を特定する軸を取得する手段としてもよい。 In this case, the fourth condition calculating means performs the first shift amount that is the shift amount between the center position of the reference section and the center position of the display section, and the angle of the axis that specifies the reference section and the display. A second shift amount that is a shift amount with respect to an angle of an axis that specifies a cross section is calculated, a center position of the corresponding reference cross section is shifted by the first shift amount, and an axis direction that specifies the corresponding reference cross section The second shift amount may be shifted to obtain a center position of the corresponding display section and an axis for specifying the corresponding display section.
３次元医用画像においては、画像内の位置の座標を定めるための軸は３次元となり、例えばｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を座標軸として用いることができる。「軸」とは、３次元を定める３つの座標軸の少なくとも１つの軸を意味する。 In the three-dimensional medical image, the axis for determining the coordinates of the position in the image is three-dimensional, and for example, the x axis, the y axis, and the z axis can be used as coordinate axes. “Axis” means at least one of three coordinate axes defining three dimensions.
また、本発明による医用画像表示装置においては、前記基準断面が複数の場合、１つの基準断面を特定する特定手段をさらに備えるものとしてもよい。 In the medical image display device according to the present invention, when there are a plurality of the reference cross sections, the medical image display apparatus may further include a specifying unit that specifies one reference cross section.
特定手段は、あらかじめ定められた優先度に基づいて自動で１つの基準断面を特定するものであってもよく、ユーザからの入力を受け付けることにより、１つの基準断面を特定するものであってもよい。 The specifying means may automatically specify one reference section based on a predetermined priority, or may specify one reference section by receiving an input from a user. Good.
また、本発明による医用画像表示装置においては、前記３次元医用画像を心臓を含む画像としてもよい。 In the medical image display device according to the present invention, the three-dimensional medical image may be an image including a heart.
この場合、前記基準断面を、心尖部左心室長軸断面、心尖部四腔断面、心尖部二腔断面および左室短軸断面の少なくとも１つとしてもよい。 In this case, the reference cross section may be at least one of the apex left ventricular long-axis cross section, the apex four-chamber cross section, the apex double-chamber cross section, and the left ventricular short-axis cross section.
心尖部左室長軸断面とは、心臓全体および周辺構造物の異常の有無を観察記録するための断面である。心尖部四腔断面とは、右房右室、左房左室のそれぞれの異常の有無を観察記録するための断面である。心尖部二腔断面とは、左室壁の動き、壁厚の異常の有無を観察記録するための断面である。左室短軸断面とは、大動脈弁および大動脈の異常の有無を観察記録するための断面である。 The apical left ventricular long-axis cross section is a cross section for observing and recording the presence or absence of abnormalities in the entire heart and surrounding structures. The apex four-chamber cross-section is a cross-section for observing and recording the presence or absence of abnormalities in the right atrium right ventricle and the left atrium left ventricle. The apex two-chamber cross section is a cross section for observing and recording the motion of the left ventricular wall and the presence or absence of abnormal wall thickness. The left ventricular short-axis cross section is a cross section for observing and recording the presence or absence of abnormalities in the aortic valve and the aorta.
また、本発明による医用画像表示装置においては、前記第４の条件の調整を受け付ける調整手段をさらに備えるものとしてもよい。 The medical image display apparatus according to the present invention may further include an adjusting unit that receives the adjustment of the fourth condition.
本発明による医用画像表示方法は、同一部位についての複数シリーズの３次元医用画像における互いに対応する断面の画像を表示する医用画像表示方法において、
第１の条件取得手段が、前記複数シリーズの３次元医用画像のうちの第１の３次元医用画像における、少なくとも１つの基準断面の位置を特定する第１の条件を取得し、
第２の条件取得手段が、前記複数シリーズの３次元医用画像のうちの前記第１の３次元医用画像以外の第２の３次元医用画像における、前記少なくとも１つの基準断面と解剖学的に同一位置の少なくとも１つの対応基準断面の位置を特定する第２の条件を取得し、
第３の条件取得手段が、前記第１の３次元医用画像における、表示断面を特定する第３の条件を取得し、
第４の条件取得手段が、前記第１の条件、前記第２の条件および前記第３の条件に基づいて、前記第２の３次元医用画像における、前記第１の３次元医用画像の前記表示断面と解剖学的に同一位置の対応表示断面を特定する第４の条件を取得することを特徴とするものである。
A medical image display method according to the present invention is a medical image display method for displaying images of cross sections corresponding to each other in a plurality of series of three-dimensional medical images of the same part.
A first condition acquisition unit acquires a first condition for specifying a position of at least one reference cross section in a first three-dimensional medical image of the plurality of series of three-dimensional medical images;
The second condition acquisition means is anatomically identical to the at least one reference cross section in a second three-dimensional medical image other than the first three-dimensional medical image among the plurality of series of three-dimensional medical images. Obtaining a second condition specifying a position of at least one corresponding reference cross section of the position;
A third condition acquiring unit acquires a third condition for specifying a display section in the first three-dimensional medical image;
The fourth condition acquisition means is configured to display the first three-dimensional medical image in the second three-dimensional medical image based on the first condition, the second condition, and the third condition. A fourth condition for specifying a corresponding display section that is anatomically identical to the section is acquired.
なお、本発明による医用画像表示方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。 In addition, you may provide as a program for making a computer perform the medical image display method by this invention.
本発明によれば、複数シリーズの３次元医用画像のうちの第１の３次元医用画像における、少なくとも１つの基準断面の位置を特定する第１の条件が取得され、第１の３次元医用画像以外の第２の３次元医用画像における、少なくとも１つの基準断面と解剖学的に同一位置の少なくとも１つの対応基準断面の位置を特定する第２の条件が取得される。そして、第１の３次元医用画像における表示断面を特定する第３の条件が取得され、第１の条件、第２の条件および第３の条件に基づいて、第２の３次元医用画像における、第１の３次元医用画像における表示断面と解剖学的に同一位置の対応表示断面を特定する第４の条件が取得される。 According to the present invention, a first condition specifying the position of at least one reference cross section in a first three-dimensional medical image among a plurality of series of three-dimensional medical images is acquired, and the first three-dimensional medical image is acquired. A second condition that specifies the position of at least one corresponding reference cross section that is anatomically identical to the at least one reference cross section in the second three-dimensional medical image other than is acquired. And the 3rd condition which specifies the display section in the 1st three-dimensional medical image is acquired, and based on the 1st condition, the 2nd condition, and the 3rd condition, in the 2nd 3d medical image, A fourth condition for specifying a corresponding display section anatomically identical to the display section in the first three-dimensional medical image is acquired.
したがって、第４の条件に基づいて、第１の３次元医用画像の表示断面に対応する、第２の３次元医用画像における対応表示断面を表示することができるため、比較読影を行う際のユーザの負担を軽減することができる。 Therefore, since the corresponding display section in the second three-dimensional medical image corresponding to the display section of the first three-dimensional medical image can be displayed based on the fourth condition, the user who performs comparative interpretation Can be reduced.
また、第１および第２の条件を、第１および前記第２の３次元医用画像における、あらかじめ定められた複数の特徴点および複数の対応特徴点の位置に基づいて取得することにより、例えばAda boost等のマシンラーニングの手法により得られた、特徴点を判別するための判別器を用いて、特徴点および対応特徴点、さらには第１および第２の条件を取得することができるため、第１および第２の条件の取得を容易に行うことができる。 Further, by acquiring the first and second conditions based on the positions of a plurality of predetermined feature points and a plurality of corresponding feature points in the first and second three-dimensional medical images, for example, Ada Using the discriminator for discriminating the feature points obtained by the machine learning method such as boost, the feature points and the corresponding feature points, as well as the first and second conditions can be obtained. Acquisition of the 1st and 2nd conditions can be performed easily.
また、基準断面の中心位置および基準断面を特定する軸を第１の条件として、対応基準断面の中心位置および対応基準断面を特定する軸を第２の条件として、表示断面の中心位置および表示断面を特定する軸を第３の条件として、対応表示断面の中心位置および対応表示断面を特定する軸を第４の条件として取得することにより、基準断面、対応基準断面、表示断面および対応表示断面を容易に特定することができる。 Further, the center position of the display section and the display section are set with the center position of the reference section and the axis specifying the reference section as the first condition, and the center position of the corresponding reference section and the axis specifying the corresponding reference section as the second condition. Is obtained as the third condition, and the center position of the corresponding display cross section and the axis specifying the corresponding display cross section are acquired as the fourth condition, so that the reference cross section, the corresponding reference cross section, the display cross section, and the corresponding display cross section are obtained. Can be easily identified.
また、基準断面の中心位置と表示断面の中心位置とのシフト量である第１のシフト量、および基準断面を特定する軸角度と表示断面を特定する軸の角度とのシフト量である第２のシフト量を算出し、対応基準断面の中心位置を第１のシフト量シフトさせるとともに、対応基準断面を特定する軸の方向を第２のシフト量シフトさせることにより、対応表示断面の中心位置および対応表示断面を特定する軸を取得することにより、第４の条件を容易に取得することができる。 Also, a first shift amount that is a shift amount between the center position of the reference cross section and the center position of the display cross section, and a second shift amount that is the shift angle between the axis angle specifying the reference cross section and the axis angle specifying the display cross section. And the center position of the corresponding reference cross section is shifted by the first shift amount, and the direction of the axis that specifies the corresponding reference cross section is shifted by the second shift amount, whereby the center position of the corresponding display cross section and The fourth condition can be easily acquired by acquiring the axis that specifies the corresponding display section.
また、特定の基準断面が複数の場合、１つの基準断面を特定することにより、特定した基準断面の位置に基づいて、対応表示断面を表示するための第４の条件を算出することができる。 Further, when there are a plurality of specific reference cross sections, the fourth condition for displaying the corresponding display cross section can be calculated based on the position of the specified reference cross section by specifying one reference cross section.
また、３次元医用画像を心臓を含む画像とすることにより、心臓を含む３次元医用画像を用いての比較診断を行う際に、ユーザに負担をかけることなく、第１の３次元医用画像の表示断面と解剖学的に同一位置の、第２の３次元医用画像の対応表示断面の画像を表示することができる。 Further, by making the three-dimensional medical image an image including the heart, the comparison of the first three-dimensional medical image without burdening the user when performing a comparative diagnosis using the three-dimensional medical image including the heart. An image of the corresponding display section of the second three-dimensional medical image at the same anatomical position as the display section can be displayed.
なお、とくに３次元医用画像が心臓を含む画像の場合、心尖部左心室長軸断面、心尖部四腔断面、心尖部二腔断面および左室短軸断面は比較的求めることが容易である。したがって、基準断面を、心尖部左心室長軸断面、心尖部四腔断面、心尖部二腔断面および左室短軸断面の少なくとも１つとすることにより、容易に基準断面および対応基準断面の位置を特定することができるため、対応表示断面を表示するための第４の条件を容易に取得することができる。 In particular, when the three-dimensional medical image is an image including the heart, the apex left ventricle long-axis cross section, apex four-chamber cross section, apex two-chamber cross section, and left ventricular short-axis cross section can be relatively easily obtained. Therefore, the position of the reference cross section and the corresponding reference cross section can be easily determined by setting the reference cross section to at least one of the apex left ventricular long axis cross section, the apex four chamber cross section, the apex two chamber cross section, and the left ventricular short axis cross section. Since it can specify, the 4th condition for displaying a corresponding display section can be acquired easily.
また、第４の条件の調整を受け付けることにより、対応表示断面の位置を表示断面の位置と正確に位置合わせすることができる。 In addition, by accepting the adjustment of the fourth condition, the position of the corresponding display section can be accurately aligned with the position of the display section.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明の実施形態による医用画像表示装置を適用した読影ワークステーションを含む医療情報システムの概略構成を示す図である。図１に示すように本実施形態による医療情報システムは、医用画像の撮影装置（モダリティ）１、読影ワークステーション（ＷＳ）２、画像サーバ３、および画像データベース４が、ネットワーク１０を介して互いに通信可能な状態で接続されて構成されている。また、本実施形態における各機器は、ＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体からインストールされたプログラムによって制御される。また、プログラムは、インターネット等のネットワーク経由で接続されたサーバからダウンロードされた後にインストールされたものであってもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a medical information system including an image interpretation workstation to which a medical image display apparatus according to an embodiment of the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the medical information system according to the present embodiment includes a medical image photographing device (modality) 1, an image interpretation workstation (WS) 2, an image server 3, and an image database 4 that communicate with each other via a
モダリティ１には、被検体の検査対象部位を撮影することにより、その部位を表す画像の画像データを生成し、その画像データに、検査情報および患者情報等の付帯情報を付加して出力する装置が含まれる。付帯情報は、ＤＩＣＯＭ規格等の標準化された規格およびそのモダリティ等のメーカー独自の規格に準拠したフォーマットのものである。モダリティ１の具体例としては、ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、ＰＥＴ装置および超音波撮影装置等が挙げられる。なお、本実施形態では、画像データは、各種モダリティにおいて取得された被検体の検査対象部位を表す３次元医用画像の画像データであり、所定のスライス間隔およびスライス厚による軸位断（アキシャル）画像の画像データの集合体として構成されるものとするが、これに限定されるものではない。また、図１においては、モダリティ１を１つのみ示しているが、複数種類のモダリティ１が接続されてなるものであってもよい。 The modality 1 is a device that generates an image data of an image representing a part of the subject by photographing the part to be examined, adds the incidental information such as examination information and patient information to the image data, and outputs the image data. Is included. The incidental information is in a format that complies with a standardized standard such as the DICOM standard and a manufacturer-specific standard such as a modality thereof. Specific examples of the modality 1 include a CT apparatus, an MRI apparatus, a PET apparatus, and an ultrasonic imaging apparatus. In the present embodiment, the image data is image data of a three-dimensional medical image representing the examination target portion of the subject obtained in various modalities, and an axial image based on a predetermined slice interval and slice thickness. However, the present invention is not limited to this. In FIG. 1, only one modality 1 is shown, but a plurality of types of modalities 1 may be connected.
読影ワークステーション２は、画像読影医および技師等のユーザが、画像の読影および読影レポートの作成に利用する装置である。図２は読影ワークステーション２の構成を示す概略図である。図２に示すように読影ワークステーション２は、ＣＰＵ、ハードディスク等の記憶装置、メモリおよび各種インターフェース等を備えた処理装置２１、１台または２台の高精細ディスプレイ２２（１台のみ図示）、並びにキーボード２３およびマウス２４等の入力機器２５により構成される。読影ワークステーション２は、処理装置２１にインストールされたプログラムにより、画像サーバ３に対する画像の閲覧要求、画像サーバ３から受信した画像に対する各種画像処理、画像中の構造物および病変らしき部分の自動検出および強調表示を含む各種解析処理、画像の表示、読影レポートの作成の支援、読影レポートサーバ（図示なし）に対する読影レポートの登録要求および閲覧要求、並びに読影レポートサーバから受信した読影レポートの表示等を行う。
The
画像サーバ３は、汎用の比較的処理能力の高いコンピュータにデータベース管理システム（DataBase Management System: DBMS）の機能を提供するソフトウェアプログラムがインストールされたものである。また、画像サーバ３は画像データベース４が構成される大容量ストレージを備えている。このストレージは、画像サーバ３とデータバスによって接続された大容量のハードディスク装置であってもよいし、ネットワーク１０に接続されているＮＡＳ（Network Attached Storage）およびＳＡＮ（Storage Area Network）に接続されたディスク装置であってもよい。画像サーバ３も、モダリティ１および読影ワークステーション２等とネットワーク１０を介して通信を行う通信インターフェースを有している。
The image server 3 is obtained by installing a software program that provides a function of a database management system (DataBase Management System: DBMS) on a general-purpose computer having a relatively high processing capability. The image server 3 includes a large-capacity storage in which the image database 4 is configured. This storage may be a large-capacity hard disk device connected to the image server 3 by a data bus, or connected to a NAS (Network Attached Storage) and a SAN (Storage Area Network) connected to the
画像サーバ３は、モダリティ１からの画像の登録要求を受け付けると、その画像をデータベース用のフォーマットに整えて画像データベース４に登録する。 When receiving the image registration request from the modality 1, the image server 3 arranges the image in the database format and registers it in the image database 4.
画像データベース４には、上述した３次元医用画像の画像データと付帯情報とが登録される。付帯情報には、例えば、個々の画像を識別するための画像ＩＤ、被写体を識別するための患者ＩＤ、検査を識別するための検査ＩＤ、画像毎に割り振られるユニークなＩＤ（ＵＩＤ）、その画像が生成された検査日、検査時刻、その画像を取得するための検査で使用されたモダリティの種類、患者氏名、年齢、性別等の患者情報、検査部位（撮影部位）、撮影情報（撮影プロトコル、撮影シーケンス、撮像手法、撮影条件、造影剤の使用等）、１回の検査で複数の画像を取得したときのシリーズ番号あるいは採取番号等の情報が含まれうる。 In the image database 4, image data of the above-described three-dimensional medical image and incidental information are registered. The accompanying information includes, for example, an image ID for identifying individual images, a patient ID for identifying a subject, an examination ID for identifying examinations, a unique ID (UID) assigned to each image, and the image Examination date, examination time, type of modality used in the examination to obtain the image, patient information such as patient name, age, gender, examination site (imaging site), imaging information (imaging protocol, (Sequence of imaging, imaging method, imaging conditions, use of contrast agent, etc.) Information such as a series number or collection number when a plurality of images are acquired in one examination can be included.
また、画像サーバ３は、読影ワークステーション２からの閲覧要求をネットワーク１０経由で受信すると、上記画像データベース４に登録されている画像を検索し、抽出された画像を要求元の読影ワークステーション２に送信する。
When the image server 3 receives a browsing request from the
読影ワークステーション２は、ユーザによって読影対象画像の閲覧を要求する操作が行われると、画像サーバ３に対して閲覧要求を送信し、読影に必要な画像を取得する。そして、その画像に対して、ユーザからの要求に応じて病変の自動検出処理等の解析処理を実行する。また、ユーザからの要求に応じて、比較読影を行うために、シリーズが異なる３次元医用画像について、表示する断面の位置を複数の３次元医用画像間で一致させる処理を行う。
When an operation for requesting browsing of an image to be interpreted is performed by the user, the
次いで、本実施形態において行われる処理について説明する。なお、本発明は、読影ワークステーション２において行われる、比較読影のための画像の表示処理に特徴を有するため、以降読影ワークステーション２における画像表示処理についてのみ説明する。また、読影ワークステーション２には画像データベース４から、比較読影を行うためにシリーズが異なる２つの胸部の３次元医用画像（以下、第１および第２の３次元医用画像Ｓ１，Ｓ２とする）の画像データが送信されているものとする。なお、画像データについてもＳ１，Ｓ２の参照符号を用いる場合があるものとする。
Next, processing performed in the present embodiment will be described. Since the present invention is characterized by an image display process for comparative interpretation performed in the
図３は本実施形態において基準断面を特定する第１および第２の条件の取得時に行われる処理を示すフローチャートである。なお、本実施形態においては、心尖部左室長軸断面、心尖部四腔断面、心尖部二腔断面および左室短軸断面を基準断面として用いるものとする。ユーザが読影の指示を行うことにより読影ワークステーション２の処理装置２１が処理を開始し、まず、第１の３次元医用画像における心尖部左室長軸断面を特定するための第１の条件を取得するために、３次元医用画像Ｓ１から大動脈を検出する（ステップＳＴ１）。なお、大動脈を検出するのは、３次元医用画像Ｓ１における心臓の位置を特定するためである。
FIG. 3 is a flowchart showing processing performed when acquiring the first and second conditions for specifying the reference cross section in the present embodiment. In the present embodiment, the apex left ventricular long-axis cross section, apex four-chamber cross section, apex two-chamber cross section, and left ventricular short-axis cross section are used as reference cross sections. When the user gives an instruction for interpretation, the
ここで、大動脈の検出は、マシンラーニングの手法の１つであるAdaBoostを利用して算出された判別器を用いる手法を用いることができる。この場合、判別器の学習は、大動脈であることが分かっている多数の画像を正の教師データ、大動脈でないことが分かっている多数の画像（例えば大動脈以外の組織の画像）を負の教師データとして行われる。なお、大動脈は人に応じて様々な形状を有するため、正の教師データとしては大量のデータを使用して種々の形状の大動脈を検出できるようにするものとする。また、特徴量としては、ランダムに選択されたｎ個（ｎは１以上の整数）の画素ペアの値の組合せを用いるものとする。 Here, for the detection of the aorta, a method using a discriminator calculated using AdaBoost, which is one of the machine learning methods, can be used. In this case, the learning of the discriminator is such that a large number of images that are known to be aortas are positive teacher data, and a large number of images that are known not to be aortas (for example, images of tissues other than the aorta) are negative teacher data. As done. Since the aorta has various shapes depending on the person, a large amount of data is used as positive teacher data so that various shapes of the aorta can be detected. Further, as the feature amount, a combination of values of n pixel pairs (n is an integer of 1 or more) selected at random is used.
本実施形態における大動脈の検出処理は、３次元医用画像Ｓ１におけるアキシャル断面の各画像について、上記判別器を用いて大動脈が存在するか否かを判別し、大動脈が存在する場合に、各画像における大動脈が存在すると判定された画素からなるスコア画像を取得し、３次元医用画像Ｓ１内における３次元のスコア画像の重心位置を大動脈の位置として検出し、その位置を処理装置２１が記憶しておくものとする。なお、大動脈が検出されなかった場合には、処理を終了する。
In the present embodiment, the aorta detection process determines whether or not the aorta exists for each image of the axial cross section in the three-dimensional medical image S1 by using the discriminator. A score image consisting of pixels determined to have an aorta is acquired, the center of gravity of the three-dimensional score image in the three-dimensional medical image S1 is detected as the position of the aorta, and the
３次元医用画像Ｓ１から大動脈が検出されると、処理装置２１は、３次元医用画像Ｓ１上における心臓領域を特定する（ステップＳＴ２）。ステップＳＴ２においては、３次元医用画像Ｓ１における最もＦＥＥＴ側（足側）にある大動脈の位置を基準としたあらかじめ定められた３次元領域を心臓領域に特定する。具体的には、３次元医用画像Ｓ１における体軸方向（足から頭方向）をｚ軸、コロナル断面における左から右方向をｘ軸、サジタル断面における背中から正面に向かう軸をｙ軸とした場合、大動脈の位置を基準としてｘ方向に１５〜２５ｃｍ、ｙ方向に１５〜２５ｃｍ、ｚ方向に１０〜２０ｃｍの範囲を心臓領域に特定する。
When the aorta is detected from the three-dimensional medical image S1, the
次いで、特定された心臓領域の範囲内においてコロナル断面の断層画像を用いて特徴点を検出する（ステップＳＴ３）。本実施形態における特徴点としては、心基部、心尖部および大動脈弁部下部の３点を用いる。また、特徴点の検出は、マシンラーニングの手法の１つであるAdaBoostを利用して算出された判別器を用いる手法を用いることができる。この場合、判別器の学習は、図４に示すように、心臓のコロナル断面の画像における、心基部Ｐ１（図４（ａ））、心尖部Ｐ２（図４（ｂ））および大動脈弁部下部Ｐ３（図４（ｃ））を含む領域Ａ１〜Ａ３についての多数の画像を正の教師データ、心基部、心尖部および大動脈弁部下部でないことが分かっている多数の画像を負の教師データとして行われる。なお、判別器は、心基部、心尖部および大動脈弁部下部のそれぞれについて用意される。 Next, feature points are detected using a tomographic image of the coronal section within the specified heart region (step ST3). As feature points in the present embodiment, three points of the base of the heart, the apex of the heart, and the lower part of the aortic valve are used. The feature points can be detected using a method using a discriminator calculated using AdaBoost, which is one of the machine learning methods. In this case, as shown in FIG. 4, the discriminator learns in the image of the coronal cross section of the heart, the base P1 (FIG. 4 (a)), the apex P2 (FIG. 4 (b)), and the lower part of the aortic valve. A large number of images for areas A1 to A3 including P3 (FIG. 4C) are positive teacher data, and a large number of images that are known not to be at the base of the heart, apex and lower part of the aortic valve are negative teacher data. Done. A discriminator is prepared for each of the base of the heart, the apex and the lower part of the aortic valve.
また、本実施形態における心基部、心尖部および大動脈弁部下部の検出処理は、３次元医用画像Ｓ１におけるコロナル断面の各画像について、上記判別器を用いて心基部、心尖部および大動脈弁部下部のそれぞれが存在するか否かを判別し、心基部、心尖部および大動脈弁部下部が存在する場合に、各画像における心基部、心尖部および大動脈弁部下部が存在すると判定された画素からなるスコア画像を取得し、３次元医用画像Ｓ１内における３次元のスコア画像の重心位置を心基部、心尖部および大動脈弁部下部の位置として検出するものとする。なお、検出した位置は処理装置２１が記憶しておくものとする。また、スコア画像の重心位置を検出する際に、心基部、心尖部および大動脈弁部下部が存在すると判定された画素からなるスコア画像をラベリングし、最も体積が大きいラベルの重心位置を、心基部、心尖部および大動脈弁部下部の位置として検出するようにしてもよい。
In addition, the detection processing of the base of the heart, the apex and the lower part of the aortic valve in the present embodiment is performed for each image of the coronal cross section in the three-dimensional medical image S1 using the discriminator. Each pixel is determined, and when the base, apex, and lower aortic valve are present, the pixel is determined to have the base, apex, and lower aortic in each image. A score image is acquired, and the position of the center of gravity of the three-dimensional score image in the three-dimensional medical image S1 is detected as the position of the base of the heart, the apex, and the lower part of the aortic valve. The detected position is stored in the
ここで、検出された心基部、心尖部および大動脈弁部下部の位置をそれぞれＰ１〜Ｐ３とすると、処理装置２１は、３次元医用画像Ｓ１上において、図５に示すように、３つの位置Ｐ１〜Ｐ３を通る平面および位置Ｐ１〜Ｐ３の中心位置Ｏ１を決定する（ステップＳＴ４）。ここで、位置Ｐ１〜Ｐ３の中心位置Ｏ１は、位置Ｐ１〜Ｐ３の座標値の平均値となる。そして、決定した平面において、決定した中心位置Ｏ１および位置Ｐ１〜Ｐ３を通る平面を特定する３軸の方向を、心尖部左室長軸断面を特定する条件として取得する（ステップＳＴ５）。
Here, assuming that the detected positions of the base of the heart, the apex and the lower part of the aortic valve are P1 to P3, the
なお、３軸の方向としては、中心位置Ｏ１を原点とし、図５に示すように、位置Ｐ１〜Ｐ３を通る平面において、位置Ｐ２を基準として、位置Ｐ２から位置Ｐ１へ向かうベクトルＶ１および位置Ｐ２から位置Ｐ３へ向かうベクトルＶ２のなす角度の範囲における、あらかじめ定められた方向のベクトルをｙ方向とし、中心位置を通りこのベクトルに平行な方向をｙ軸の方向とする。そしてｙ軸に直交する方向をｘ軸、位置Ｐ１〜Ｐ３を通る平面に垂直な軸をｚ軸とする。なお、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸の正負の方向については、あらかじめ定めておけばよい。このようにして取得される条件により特定される断面が、心尖部左室長軸断面となる。心尖部左室長軸断面像を図６（ａ）に示す。図６（ａ）には、心基部、心尖部および大動脈弁部下部の位置Ｐ１〜Ｐ３を示している。なお、心尖部左室長軸断面像においては、上方が足側となるようにしている。 As the directions of the three axes, the vector V1 and the position P2 from the position P2 to the position P1 with respect to the position P2 on the plane passing through the positions P1 to P3 as shown in FIG. A vector in a predetermined direction in the range of an angle formed by the vector V2 from the position P3 to the position P3 is defined as a y direction, and a direction passing through the center position and parallel to the vector is defined as a y axis direction. A direction orthogonal to the y-axis is taken as the x-axis, and an axis perpendicular to the plane passing through the positions P1 to P3 is taken as the z-axis. Note that the positive and negative directions of the x-axis, y-axis, and z-axis may be determined in advance. The cross section specified by the conditions acquired in this way is the apical left ventricular long-axis cross section. An apex left ventricular long-axis cross-sectional image is shown in FIG. FIG. 6A shows positions P1 to P3 of the base of the heart, the apex, and the lower part of the aortic valve. In the apex left ventricle long-axis cross-sectional image, the upper side is the foot side.
続いて、心尖部四腔断面を特定する条件を取得する（ステップＳＴ６）。ここで、心尖部四腔断面は、心尖部左室長軸断面において、心尖部を通る垂直軸を心臓の長軸とし、３次元医用画像Ｓ１において心尖部左室長軸断面を長軸の周囲に、心基部から心尖部に向かうベクトルから見て時計回りに第１の角度回転することにより得られる。したがって、心尖部四腔断面を特定する条件としては、例えば３軸については、長軸をｙ軸、ｙ軸に直交する方向の軸をｘ軸、心尖部左室長軸断面のｚ軸を上記第１の角度回転した軸をｚ軸とすればよく、中心位置については、心尖部左室長軸断面の中心位置を心尖部四腔断面に投影させた位置とすればよい。なお、第１の角度は、１００〜１４０度の範囲において経験的に決定すればよい。心尖部四腔断面像を図６（ｂ）に示す。 Subsequently, conditions for specifying the apex four-chamber cross section are acquired (step ST6). Here, the apex four-chamber cross-section, the vertical axis passing through the apex in the apex left ventricular long-axis cross section, the long axis of the heart in the three-dimensional medical image S1, the apex left ventricular long-axis cross-section around the long axis, It is obtained by rotating the first angle clockwise as seen from the vector from the base to the apex. Therefore, as conditions for specifying the apex four-chamber cross section, for example, for the three axes, the long axis is the y axis, the axis in the direction perpendicular to the y axis is the x axis, and the z axis of the apical left ventricular long axis cross section is the above-mentioned The axis rotated by an angle of 1 may be the z-axis, and the center position may be the position where the center position of the apex left ventricular long-axis cross section is projected onto the apex four-chamber cross section. The first angle may be determined empirically in the range of 100 to 140 degrees. The apex four-chamber cross-sectional image is shown in FIG.
続いて、心尖部二腔断面を特定する条件を取得する（ステップＳＴ７）。ここで、心尖部二腔断面は、心尖部左室長軸断面において、心尖部を通る垂直軸を心臓の長軸とし、３次元医用画像Ｓ１において心尖部左室長軸断面を長軸の周囲に、心基部から心尖部に向かうベクトルから見て時計回りに第２の角度回転することにより得られる。したがって、心尖部二腔断面を特定する条件としては、例えば３軸については、長軸をｙ軸、ｙ軸に直交する方向の軸をｘ軸、心尖部左室長軸断面のｚ軸を上記第２の角度回転した軸をｚ軸とすればよく、中心位置については、心尖部左室長軸断面の中心位置を心尖部二腔断面に投影させた位置とすればよい。なお、第２の回転角度は、３０〜７０度の範囲において経験的に決定すればよい。心尖部四腔断面像を図６（ｃ）に示す。 Subsequently, a condition for specifying the apex two-chamber cross section is acquired (step ST7). Here, the apex portion two-chamber cross section, in the apex left ventricular long-axis cross section, the vertical axis passing through the apex is the long axis of the heart, in the three-dimensional medical image S1, the apex left ventricular long-axis cross section around the long axis, It is obtained by rotating a second angle clockwise as seen from the vector from the base to the apex. Therefore, as conditions for specifying the apex two-chamber cross section, for example, for the three axes, the long axis is the y axis, the axis in the direction perpendicular to the y axis is the x axis, and the z axis of the apex left ventricular long axis cross section is the above-mentioned The axis rotated at an angle of 2 may be the z-axis, and the center position may be a position obtained by projecting the center position of the apical left ventricular long-axis cross section onto the apex two-chamber cross section. Note that the second rotation angle may be determined empirically in the range of 30 to 70 degrees. The apex four-chamber cross-sectional image is shown in FIG.
さらに、左室短軸断面を特定する条件を取得する（ステップＳＴ８）。ここで、左室短軸断面は、心尖部左室長軸断面において、大動脈弁部下部および大動脈弁上部の２点を通り、かつ心尖部左室長軸断面に垂直な断面となる。したがって、左室長軸断面を特定する条件としては、例えば３軸については、大動脈弁部下部および大動脈弁部上部の２点を結ぶベクトルの方向をｙ軸、ｙ軸に直交する方向の軸をｘ軸、心尖部左室長軸断面のｚ軸に直交する軸をｚ軸とすればよく、中心位置については、心尖部左室長軸断面の中心位置を左室長軸断面に投影させた位置とすればよい。なお、大動脈弁部上部の位置の検出は、マシンラーニングの手法の１つであるAdaBoostを利用して算出された判別器を用いる手法を用いることができる。左室長軸断面像を図６（ｄ）に示す。 Further, a condition for specifying the left ventricular short-axis cross section is acquired (step ST8). Here, the left ventricular short-axis cross-section is a cross-section perpendicular to the apex left ventricular long-axis cross-section in the apex left ventricular long-axis cross-section passing through two points of the lower part of the aortic valve and the upper part of the aortic valve. Therefore, as a condition for specifying the left ventricular long-axis cross section, for example, for the three axes, the direction of the vector connecting the two points of the lower part of the aortic valve part and the upper part of the aortic valve part is the y axis, and the axis perpendicular to the y axis is x The axis orthogonal to the z-axis of the apex left ventricular long-axis cross section may be the z-axis, and the center position is the position where the central position of the apex left ventricular long-axis cross-section is projected onto the left ventricular long-axis cross section. Good. For detecting the position of the upper part of the aortic valve, a method using a discriminator calculated by using AdaBoost, which is one of machine learning methods, can be used. A left ventricular long-axis cross-sectional image is shown in FIG.
なお、心尖部左室長軸断面、心尖部四腔断面、心尖部二腔断面および左室短軸断面を特定する各条件が、本発明の第１の条件となる。 Each condition specifying the apex left ventricular long-axis cross section, apex four-chamber cross section, apex two-chamber cross section, and left ventricular short-axis cross section is the first condition of the present invention.
続いて、３次元医用画像Ｓ２についても、同様に心尖部左室長軸断面、心尖部四腔断面、心尖部二腔断面および左室短軸断面を特定する条件（第２の条件）を取得し（ステップＳＴ９）、処理を終了する。 Subsequently, for the three-dimensional medical image S2, similarly, a condition (second condition) for specifying the apex left ventricular long-axis cross section, apex four-chamber cross section, apex two-chamber cross section, and left ventricular short-axis cross section is acquired. (Step ST9), the process ends.
なお、検出した基準断面は、第１および第２の３次元医用画像Ｓ１，Ｓ２のそれぞれにおいて、心尖部左室長軸断面、心尖部四腔断面、心尖部二腔断面および左室短軸断面の４つあり、基準断面のそれぞれが中心位置および基準となる３軸を有するものとする。 The detected reference cross sections are the apex left ventricular long-axis cross section, apex four-chamber cross section, apex two-chamber cross section, and left ventricular short-axis cross section in each of the first and second three-dimensional medical images S1 and S2. There are four, and each of the reference cross sections has a center position and a reference three axes.
次いで、本実施形態における同一断面の表示時に行われる処理について説明する。図７は同一断面の画像の表示時に行われる処理を示すフローチャートである。まず、本実施形態においては、心尖部左室長軸断面、心尖部四腔断面、心尖部二腔断面および左室短軸断面の４つの基準断面が特定されていることから、１つの基準断面を選択する（ステップＳＴ１１）。１つの基準断面の選択はユーザが行ってもよく、あらかじめ定められた優先度に基づいて選択してもよい。 Next, processing performed when displaying the same cross section in the present embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart showing processing performed when displaying an image of the same cross section. First, in the present embodiment, since four reference cross sections of the apex left ventricle long-axis cross section, apex four-chamber cross section, apex two-chamber cross section and left ventricular short-axis cross section are specified, one reference cross section is obtained. Select (step ST11). One reference cross section may be selected by the user or may be selected based on a predetermined priority.
次いで、第１の３次元医用画像Ｓ１において表示する断面の画像（第１の断面の画像）を表示し（ステップＳＴ１２）、第１の断面の中心位置および３軸を第３の条件として取得する（ステップＳＴ１３）。第１の断面の３軸としては、ディスプレイ２２に第１の断面の画像を表示した状態における、上下方向をｙ軸、左右方向をｘ軸、ディスプレイ２２に垂直な方向をｚ軸とする。なお、軸の正負の方向はあらかじめ定めておけばよい。第１の断面の中心位置としては、ディスプレイ２２に表示されている画像の中心位置とする。なお、比較読影を開始した直後は、第１の断面はあらかじめ定められた初期断面となるため、初期断面の画像が第１の断面の画像として表示される。
Next, a cross-sectional image (first cross-sectional image) to be displayed in the first three-dimensional medical image S1 is displayed (step ST12), and the center position and the three axes of the first cross-section are acquired as the third condition. (Step ST13). As the three axes of the first cross section, in the state where the image of the first cross section is displayed on the
そして、第１の断面の中心位置および３軸について、選択した１つの基準断面の中心位置および３軸とのシフト量を算出する（ステップＳＴ１４）。具体的には、基準断面の中心位置と第１の断面の中心位置とのシフト量である第１のシフト量、並びに基準断面を特定する軸の角度と第１の断面を特定する軸の角度とのシフト量である第２のシフト量を算出する。ここで、第１のシフト量としては、図８に示す基準断面Ｂ０の中心位置Ｏ２からの表示する断面Ｇ０の中心位置Ｏ３への変位量とすればよく、第２のシフト量としては基準断面Ｂ０の３軸と表示する断面Ｇ０の３軸との角度の相違とすればよい。なお、３軸の角度の相違としては、基準断面Ｂ０および表示する断面Ｇ０における互いに対応する軸、すなわちｘ軸同士、ｙ軸同士およびｚ軸同士の角度の相違とする。ここで、計算を簡単に行うために、３軸のうちの断面に垂直なｚ軸の角度の相違のみを求めるようにしてもよい。具体的には、図８における基準断面Ｂ０のｚ軸と、表示する断面Ｇ０のｚ軸との内積を第２のシフト量とすればよい。 Then, with respect to the center position and the three axes of the first cross section, the shift amount between the center position of the selected one reference cross section and the three axes is calculated (step ST14). Specifically, the first shift amount, which is the shift amount between the center position of the reference section and the center position of the first section, and the angle of the axis that specifies the reference section and the angle of the axis that specifies the first section The second shift amount that is the shift amount is calculated. Here, the first shift amount may be a displacement amount from the center position O2 of the reference section B0 shown in FIG. 8 to the center position O3 of the section G0 to be displayed, and the second shift amount may be the reference section. The angle difference between the three axes B0 and the three axes of the section G0 to be displayed may be used. The difference in the angles of the three axes is the difference between the axes corresponding to each other in the reference cross section B0 and the displayed cross section G0, that is, the angles between the x axes, the y axes, and the z axes. Here, in order to simplify the calculation, only the difference in the angle of the z axis perpendicular to the cross section of the three axes may be obtained. Specifically, the inner product of the z axis of the reference cross section B0 in FIG. 8 and the z axis of the cross section G0 to be displayed may be set as the second shift amount.
そして、比較読影の対象となる第２の３次元医用画像Ｓ２について、選択した１つの基準断面の中心位置および３軸を、算出した第１および第２のシフト量それぞれ変位させることにより、第１の断面画像と解剖学的に同一位置の第２の断面画像の中心位置および３軸の方向を第４の条件として取得し（ステップＳＴ１５）、第４の条件に基づいて、第２の断面の画像を第１の断面の画像とともにディスプレイ２２に表示する（ステップＳＴ１６）。図９は第１および第２の断面の画像を表示した状態を示す図である。図９に示すように、表示画面３０には、第１の断面画像Ｇ１および第２の断面画像Ｇ２が表示されており、図９より第１および第２の断面画像Ｇ１，Ｇ２が解剖学的に同一位置の断面を表すものであることが分かる。
Then, with respect to the second three-dimensional medical image S2 to be subjected to comparative interpretation, the first and second shift amounts calculated by displacing the center position and the three axes of the selected one reference cross section are respectively used. The center position and the direction of the three axes of the second cross-sectional image anatomically identical to the cross-sectional image of the first cross-sectional image are acquired as the fourth condition (step ST15), and based on the fourth condition, The image is displayed on the
なお、図９においては、第１および第２の断面画像Ｇ１，Ｇ２の断面は同一となっているが、基準断面を特定する第１および第２の条件取得時の演算の誤差、シフト量算出時の誤差、あるいは第４の条件取得時の演算の誤差等により、第１および第２の断面が対応するものとならない場合がある。このため、表示画面３０にリセットボタン３２を設け、ユーザがリセットボタン３２をクリックすることにより、第２の断面画像Ｇ２の断面の位置を修正できるようにすることが好ましい。この際、修正したシフト量を記憶しておき、第１の断面を変更した際に、修正したシフト量を考慮して、第２の断面を特定するための第４の条件を修正することが好ましい。
In FIG. 9, the cross sections of the first and second cross-sectional images G1 and G2 are the same, but the calculation error and shift amount calculation at the time of obtaining the first and second conditions for specifying the reference cross-section are calculated. In some cases, the first and second cross sections do not correspond to each other due to an error in time or an arithmetic error in obtaining the fourth condition. For this reason, it is preferable to provide a
次いで、処理装置２１は、第１の３次元医用画像Ｓ１に対して、表示する断面の変更の指示がなされたか否かを判定し（ステップＳＴ１７）、ステップＳＴ１７が肯定されると、ステップＳＴ１２に戻り、ステップＳＴ１２以降の処理を行う。ステップＳＴ１７が否定されると、終了指示がなされたか否かを判定し（ステップＳＴ１８）、ステップＳＴ１８が否定されるとステップＳＴ１７に戻る。ステップＳＴ１８が肯定されると、処理を終了する。
Next, the
このように、本実施形態においては、第４の条件に基づいて、第１の３次元医用画像Ｓ１の表示断面に対応する、第２の３次元医用画像Ｓ２における対応表示断面を表示することができるため、比較読影を行う際のユーザの負担を軽減することができる。 As described above, in the present embodiment, the corresponding display section in the second three-dimensional medical image S2 corresponding to the display section of the first three-dimensional medical image S1 can be displayed based on the fourth condition. Therefore, the burden on the user when performing comparative interpretation can be reduced.
また、第１および第２の条件を、第１および前記第２の３次元医用画像Ｓ１，Ｓ２における、あらかじめ定められた複数の特徴点および複数の対応特徴点の位置に基づいて取得することにより、例えばAda boost等のマシンラーニングの手法により得られた、特徴点を判別するための判別器を用いて、特徴点および対応特徴点、さらには第１および第２の条件を取得することができるため、第１および第２の条件の取得を容易に行うことができる。 Also, by acquiring the first and second conditions based on the positions of a plurality of predetermined feature points and a plurality of corresponding feature points in the first and second three-dimensional medical images S1 and S2. The feature point and the corresponding feature point, and further the first and second conditions can be obtained using a discriminator for discriminating the feature point obtained by a machine learning method such as Ada boost. Therefore, acquisition of the first and second conditions can be easily performed.
なお、本実施形態においては、胸部の３次元医用画像を用いているが、腹部および頭部等の他の３次元医用画像の比較読影のために画像を表示する場合にも本発明を適用できることはもちろんである。この際、３次元医用画像の部位毎に１以上の基準断面を決定するが、とくに複数の基準断面を決定した場合には、胸部の３次元医用画像と同様にユーザが１つの基準断面を選択してもよく、あらかじめ定められた優先度に基づいて１つの基準断面を選択してもよい。 In the present embodiment, the three-dimensional medical image of the chest is used. However, the present invention can also be applied when displaying an image for comparative interpretation of other three-dimensional medical images such as the abdomen and the head. Of course. At this time, one or more reference cross sections are determined for each part of the three-dimensional medical image. In particular, when a plurality of reference cross sections are determined, the user selects one reference cross section in the same manner as the three-dimensional medical image of the chest. Alternatively, one reference cross section may be selected based on a predetermined priority.
また、上記実施形態においては、心尖部左室長軸断面、心尖部四腔断面、心尖部二腔断面および左室短軸断面の４つの基準断面を特定しているが、いずれか１つの基準断面のみを特定するようにしてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the four reference | standard cross sections of the apex part left ventricular long-axis cross section, the apex part four-chamber cross section, the apex part two-chamber cross section, and the left ventricular short-axis cross section are specified, any one reference cross section You may make it identify only.
また、上記実施形態においては、４つの基準断面から１つの基準断面を選択し、選択した基準断面を特定する第１の条件と第３の条件とのシフト量を算出して第４の条件を取得しているが、第３の条件における中心位置と、４つの基準断面のそれぞれを特定する４つの第１の条件における中心位置とを比較し、第３の条件における中心位置に最も近い中心位置となる基準断面を基準として、第４の条件を取得するようにしてもよい。 In the above embodiment, one reference cross section is selected from the four reference cross sections, the shift amount between the first condition and the third condition for specifying the selected reference cross section is calculated, and the fourth condition is set. The center position that is acquired, but the center position in the third condition is compared with the center position in the four first conditions that specify each of the four reference cross sections, and is the closest to the center position in the third condition The fourth condition may be acquired with reference to the reference cross section.
また、上記実施形態において、第２の断面の画像を表示する際に、第４の条件、すなわち第２の断面の中心位置および軸を微少量移動させつつ、各移動により特定される断面の画像と、第１の断面の画像との相関を算出し、相関が最も大きくなる断面の画像を第２の断面の画像として表示するようにしてもよい。これにより、第１の断面と第２の断面との解剖学的特徴をより精度良く一致させることができる。 In the above embodiment, when displaying the image of the second cross section, the fourth condition, that is, the image of the cross section specified by each movement while slightly moving the center position and the axis of the second cross section. And the first cross-sectional image may be calculated, and the cross-sectional image having the largest correlation may be displayed as the second cross-sectional image. Thereby, the anatomical features of the first cross section and the second cross section can be matched more accurately.
また、上記実施形態においては、第２の３次元医用画像Ｓ２において、対応基準断面を特定する第２の条件を取得する前に部位認識処理を行い、所望とする部位（例えば上記実施形態においては心臓）が３次元医用画像Ｓ２に含まれない場合には、比較読影ができないことから、３次元医用画像Ｓ２に対する部位認識処理を行い、所望とする部位が含まれない場合には、それ以降の処理を中止するようにしてもよい。また、その旨の情報をディスプレイ２２に表示するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, in the second three-dimensional medical image S2, a part recognition process is performed before acquiring the second condition for specifying the corresponding reference cross section, and a desired part (for example, in the above-described embodiment, is performed). If the heart is not included in the 3D medical image S2, comparative interpretation is not possible. Therefore, a part recognition process is performed on the 3D medical image S2, and if the desired part is not included, the subsequent steps are performed. The process may be stopped. Further, information indicating that may be displayed on the
なお、部位認識処理としては、例えば特開平２００８−２５９６８２号公報に記載された手法を用いることができる。特開平２００８−２５９６８２号公報に記載された手法は、入力された複数の断層画像を正規化し、正規化された断層画像から多数の特徴量を算出し、正規化した断層画像毎に算出された特徴量を、AdaBoostの手法によって得られた判別器に入力して、部位らしさを表す部位毎のスコアを算出し、算出された部位スコアを入力として、動的計画法を用いて、人体の体部の並び順が保たれるように各断層画像に表された部位を決定する手法である。また、カラーテンプレートマッチングによる方法（例えば特開２００２−２５３５３９号公報参照）および、各部位の固有画像を用いた方法（例えば特開２００３−１０１６６号公報参照）等を用いることもできる。 In addition, as a site | part recognition process, the method described, for example in Unexamined-Japanese-Patent No. 2008-259682 can be used. The method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2008-259682 normalizes a plurality of input tomographic images, calculates a large number of feature amounts from the normalized tomographic images, and calculates each normalized tomographic image. The feature amount is input to the discriminator obtained by the AdaBoost method, a score for each part representing the part-likeness is calculated, and the body part of the human body is calculated using the calculated part score as an input and using dynamic programming. This is a method for determining the portion represented in each tomographic image so that the arrangement order of the parts is maintained. Also, a method using color template matching (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-253539), a method using a unique image of each part (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-10166), or the like can be used.
１ モダリティ
２ 読影ワークステーション
３ 画像サーバ
４ 画像データベース
２１ 処理装置
２２ ディスプレイ
1
Claims (9)
前記複数シリーズの３次元医用画像のうちの第１の３次元医用画像における、少なくとも１つの基準断面の中心位置および該基準断面を特定する軸を第１の条件として取得する第１の条件取得手段と、
前記複数シリーズの３次元医用画像のうちの前記第１の３次元医用画像以外の第２の３次元医用画像における、前記少なくとも１つの基準断面と解剖学的に同一位置の少なくとも１つの対応基準断面の中心位置および該対応基準断面を特定する軸を第２の条件として取得する第２の条件取得手段と、
前記第１の３次元医用画像における、表示断面の中心位置および該表示断面を特定する軸を第３の条件として取得する第３の条件取得手段と、
前記第１の条件、前記第２の条件および前記第３の条件に基づいて、前記第２の３次元医用画像における、前記第１の３次元医用画像の前記表示断面と解剖学的に同一位置の対応表示断面の中心位置および該対応表示断面を特定する軸を第４の条件として取得する第４の条件取得手段とを備えたことを特徴とする医用画像表示装置。 In a medical image display device that displays images of cross sections corresponding to each other in a plurality of series of three-dimensional medical images of the same part,
First condition acquisition means for acquiring, as a first condition , a center position of at least one reference section and an axis for specifying the reference section in a first three-dimensional medical image of the plurality of series of three-dimensional medical images. When,
At least one corresponding reference cross section anatomically identical to the at least one reference cross section in a second three-dimensional medical image other than the first three-dimensional medical image of the plurality of series of three-dimensional medical images. A second condition acquisition means for acquiring, as a second condition , an axis that specifies the center position of the reference position and the corresponding reference cross section ;
Third condition acquisition means for acquiring, as a third condition , a center position of a display section and an axis for specifying the display section in the first three-dimensional medical image;
Based on the first condition, the second condition, and the third condition, the second three-dimensional medical image has the same anatomical position as the display cross section of the first three-dimensional medical image. A medical image display device comprising: a fourth condition acquisition unit that acquires, as a fourth condition , a center position of the corresponding display section and an axis that specifies the corresponding display section .
前記第２の条件取得手段は、前記第２の３次元医用画像における、前記複数の特徴点に対応する複数の対応特徴点の位置に基づいて、前記第２の条件を取得する手段であることを特徴とする請求項１記載の医用画像表示装置。 The first condition acquisition means is means for acquiring the first condition based on positions of a plurality of predetermined feature points in the first three-dimensional medical image,
The second condition acquisition means is means for acquiring the second condition based on positions of a plurality of corresponding feature points corresponding to the plurality of feature points in the second three-dimensional medical image. The medical image display apparatus according to claim 1.
第１の条件取得手段が、前記複数シリーズの３次元医用画像のうちの第１の３次元医用画像における、少なくとも１つの基準断面の中心位置および該基準断面を特定する軸を第１の条件として取得し、
第２の条件取得手段が、前記複数シリーズの３次元医用画像のうちの前記第１の３次元医用画像以外の第２の３次元医用画像における、前記少なくとも１つの基準断面と解剖学的に同一位置の少なくとも１つの対応基準断面の中心位置および該対応基準断面を特定する軸を第２の条件として取得し、
第３の条件取得手段が、前記第１の３次元医用画像における、表示断面の中心位置および該表示断面を特定する軸を第３の条件として取得し、
第４の条件取得手段が、前記第１の条件、前記第２の条件および前記第３の条件に基づいて、前記第２の３次元医用画像における、前記第１の３次元医用画像の前記表示断面と解剖学的に同一位置の対応表示断面の中心位置および該対応表示断面を特定する軸を第４の条件として取得することを特徴とする医用画像表示方法。 In a medical image display method for displaying images of cross sections corresponding to each other in a plurality of series of three-dimensional medical images of the same part,
The first condition obtaining unit, in the first three-dimensional medical image of the three-dimensional medical images of the plurality series, the axes for specifying the center position and the reference section of the at least one reference cross section as the first condition Acquired,
The second condition acquisition means is anatomically identical to the at least one reference cross section in a second three-dimensional medical image other than the first three-dimensional medical image among the plurality of series of three-dimensional medical images. the axis of identifying at least one corresponding reference section center position and the corresponding reference section of the position acquired as a second condition,
Third condition acquiring unit acquires in the first three-dimensional medical image, an axis identifies the center position and the display section of the display section as a third condition,
The fourth condition acquisition means is configured to display the first three-dimensional medical image in the second three-dimensional medical image based on the first condition, the second condition, and the third condition. A medical image display method characterized in that a center position of a corresponding display section that is anatomically identical to a cross section and an axis that specifies the corresponding display section are acquired as a fourth condition.
前記複数シリーズの３次元医用画像のうちの第１の３次元医用画像における、少なくとも１つの基準断面の中心位置および該基準断面を特定する軸を第１の条件として取得する手順と、
前記複数シリーズの３次元医用画像のうちの前記第１の３次元医用画像以外の第２の３次元医用画像における、前記少なくとも１つの基準断面と解剖学的に同一位置の少なくとも１つの対応基準断面の中心位置および該対応基準断面を特定する軸を第２の条件として取得する手順と、
前記第１の３次元医用画像における、表示断面の中心位置および該表示断面を特定する軸を第３の条件として取得する手順と、
前記第１の条件、前記第２の条件および前記第３の条件に基づいて、前記第２の３次元医用画像における、前記第１の３次元医用画像の前記表示断面と解剖学的に同一位置の対応表示断面の中心位置および該対応表示断面を特定する軸を第４の条件として取得する手順とをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。 In a program for causing a computer to execute a medical image display method for displaying cross-sectional images corresponding to each other in a plurality of series of three-dimensional medical images of the same part,
A procedure for acquiring, as a first condition , a center position of at least one reference section and an axis for specifying the reference section in a first three-dimensional medical image of the plurality of series of three-dimensional medical images;
Wherein the first non-three-dimensional medical image second three-dimensional medical image, the at least one reference section and anatomically at least one corresponding reference of the same position of the three-dimensional medical image before Symbol plurality Series A procedure for acquiring a center position of a cross section and an axis for identifying the corresponding reference cross section as a second condition;
And procedures for obtaining prior Symbol first three-dimensional medical image, an axis identifies the center position and the display section of the display section as a third condition,
Before SL first condition, the second condition and on the basis of the third condition, in the second three-dimensional medical image, the display section as anatomically identical of the first three-dimensional medical image A program for causing a computer to execute a procedure for acquiring, as a fourth condition , a center position of a corresponding display section of a position and an axis for specifying the corresponding display section .
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