JP5566657B2 - 3次元画像処理装置及びx線診断装置 - Google Patents
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Description
本発明の第1の態様は、関心対象に対して撮影方向が相違する複数の投影画像のデータを記憶する記憶部と、前記複数の投影画像のうち少なくとも2枚の画像上での前記関心対象の軸に関する特徴情報と撮影方向とに基づいて前記関心対象の軸に関する3次元座標情報を取得する座標取得部と、前記3次元座標情報をもとに前記関心対象の軸を一軸とする3次元座標系を設定する座標変換部と、前記複数の投影画像から前記3次元座標系を基準とした3次元画像のデータを再構成する再構成部とを具備する3次元画像処理装置を提供する。
図1は第1の実施形態に係る3次元画像処理装置を装備したX線撮影装置の構成図である。X線撮影装置は、Cアーム装置5を有する。Cアーム装置5は、Cアーム16と、Cアーム16を直交3軸に関して回転自在に支持する床置き又は天井吊り支持機構と、回転駆動源とを有する。Cアーム16の一端にはX線管1が取り付けられる。X線制御部4は、システム制御部9の制御に従って、X線管1からX線を発生するために、X線管1の電極間に管電圧を印加し、またX線管1の陰極フィラメントに加熱電流を供給する。Cアーム16の他端にはX線検出器2が取り付けられる。X線管1とX線検出器2とは天板3上の被検体Pを挟んで対向する。X線検出器2は、例えばイメージインテンシファイアとTVカメラとの組み合わせから構成される。または、X線検出器2は、マトリクス状に配列された半導体検出素子を有するフラットパネルディテクタ(FPD:平面型X線検出器)で構成される。Cアーム回転機構6は、システム制御部9の制御に従って、Cアーム16を回転するためにその駆動源に電力を供給する。Cアーム5が回転しながら撮影を繰り返すことで、3次元画像再構成に必要な多方向のX線画像(投影画像)を取得することができる。
図6において、3次元画像処理部100は、複数の投影画像のデータうち、撮影方向が異なる少なくとも2枚の投影画像を選択する(ステップS1a)。3次元画像処理部100は、選択した投影画像上で2つの特徴点の指定を受け付ける(ステップS2a)。例えば、オペレータが投影画像上でステントマーカーを特徴点として指定したものとする。特徴点座標取得部101は、選択された投影画像の撮影方向と特徴点の2次元座標とに基づいて2つの特徴点の3次元座標を取得する(ステップS3a)。座標変換部102は、2つの特徴点の3次元座標を結ぶ直線を一軸とした3次元座標系を設定する(ステップS4a)。
第2の実施形態では、天板座標系で再構成された第1のボリュームデータをもとに、ステントの中心軸方向に沿った第2のボリュームデータをリスライスにより生成する手法を説明する。
図7は、第2の実施形態に係る3次元画像処理装置を装備したX線撮影装置の構成図である。なお、上記図1と同一部分には同一符号を付し、詳しい説明は省略する。
画像データ記憶部11に記憶された第1のボリュームデータにおける天板座標系での2つの特徴点の3次元座標を取得する。(ステップS1b)。座標変換部112は、上記取得された2つの特徴点の3次元座標を結ぶ直線を一軸とした3次元座標系を設定する(ステップS2b)。画像変換部113は、図9に示すように、上記設定された3次元座標系を基準にして、画像データ記憶部11に記憶された第1のボリュームデータを上記一軸に直交する面でリスライスして新たなボリュームデータを生成する(ステップS3b)。このリスライス処理の際に、Interpolationなどの補間処理を行うようにしてもよい。
第3の実施形態は、天板座標系で再構成されたボリュームデータをもとに、ステントの中心軸方向に沿った表示を行うものである。
第3の実施形態の3次元画像処理装置を装備したX線撮影装置は、上記図7に示したX線撮影装置から画像変換部113を除いた構成とする。以下、図7を参照しながら説明を行う。
変形例1は、第2及び第3の実施形態において、上記2つの特徴点の3次元座標をボリュームデータから取得するようにしたものである。なお、この手法はごく一般的な3次元画像に対して適用できる。もちろんCTやMRI画像などにも適用できる。
上記各実施形態では、2つの特徴点が取得される場合について述べた。ステントの場合は、多くはステントの上側と下側のふたつのマーカーがあるので、特徴点は2つである。変形例2では、特徴点が1つの場合について記載する。
変形例3は、上記第1の実施形態において再構成処理を行う際に、2つの特徴点を結ぶ直線を軸として、この軸を中心とする領域のみのボリュームデータを生成するようにしたものである。
変形例4は、上記第1の実施形態において再構成処理を行う際に、2つの特徴点を結ぶ直線を一軸として、この一軸の方向の画素ピッチをこの一軸に直交する方向の画素ピッチより大きくしてボリュームデータを生成するようにしたものである。
変形例5は、上記第1の実施形態において再構成処理を行う際に、2つの特徴点を結ぶ直線を軸として、この軸から外周に向かって3次元画像のデータを生成するようにしたものである。
Claims (13)
- 関心対象に対して撮影方向が相違する複数の投影画像のデータを記憶する記憶部と、
前記複数の投影画像のうち少なくとも2枚の画像上での前記関心対象の軸に関する特徴情報と撮影方向とに基づいて前記関心対象の軸に関する3次元座標情報を取得する座標取得部と、
前記3次元座標情報をもとに前記関心対象の軸を一軸とする3次元座標系を設定する座標変換部と、
前記複数の投影画像から前記3次元座標系を基準とした3次元画像のデータを再構成する再構成部と
を具備することを特徴とする3次元画像処理装置。 - 医療器具に関する第1の3次元画像のデータを記憶する記憶部と、
前記第1の3次元画像上での前記医療器具の軸に関する特徴情報に基づいて前記医療器具の軸に関する3次元座標情報を取得する座標取得部と、
前記3次元座標情報をもとに前記医療器具の軸を一軸とする3次元座標系を設定する座標変換部と
を具備し、
前記特徴情報は、前記医療器具の軸に対応する1つの特徴点と、前記特徴点における前記医療器具の接線情報であることを特徴とする3次元画像処理装置。 - 医療器具に関する第1の3次元画像のデータを記憶する記憶部と、
前記第1の3次元画像上での前記医療器具の軸に関する特徴情報に基づいて前記医療器具の軸に関する3次元座標情報を取得する座標取得部と、
前記3次元座標情報をもとに前記医療器具の軸を一軸とする3次元座標系を設定する座標変換部と
を具備し、
前記3次元座標系を基準にして前記第1の3次元画像を前記一軸に直交する面の複数のスライス画像を有する第2の3次元画像に変換する画像変換部をさらに具備することを特徴とする3次元画像処理装置。 - 医療器具に関する第1の3次元画像のデータを記憶する記憶部と、
前記第1の3次元画像上での前記医療器具の軸に関する特徴情報に基づいて前記医療器具の軸に関する3次元座標情報を取得する座標取得部と、
前記3次元座標情報をもとに前記医療器具の軸を一軸とする3次元座標系を設定する座標変換部と、
前記3次元座標系を基準にして前記3次元画像を前記一軸の方向で表示する表示処理部と
を具備することを特徴とする3次元画像処理装置。 - 前記特徴情報は、前記関心対象の軸に対応する2つの特徴点の位置であることを特徴とする請求項1記載の3次元画像処理装置。
- 前記特徴情報は、前記関心対象の軸に対応する1つの特徴点と、前記特徴点における前記関心対象の接線情報であることを特徴とする請求項1記載の3次元画像処理装置。
- 前記複数の投影画像は、周期的に運動する部位に関する複数の周期にわたるものであって、
前記座標取得部は、略同一の位相に対応する複数の画像から前記2つの特徴点の3次元座標を取得することを特徴とする請求項1記載の3次元画像処理装置。 - 前記再構成部は、前記一軸の近傍領域に限定して3次元画像のデータを生成することを特徴とする請求項1記載の3次元画像処理装置。
- 前記再構成部は、前記一軸の方向の画素間を前記一軸に直交する方向の画素間より間隔をあけて前記3次元画像のデータを生成することを特徴とする請求項1記載の3次元画像処理装置。
- 前記再構成部は、前記一軸から外周に向かって前記3次元画像のデータを生成することを特徴とする請求項1記載の3次元画像処理装置。
- 前記特徴情報は、前記医療器具の軸に対応する2つの特徴点の位置であることを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の3次元画像処理装置。
- 前記2つの特徴点は、ステントの軸に対応する位置であることを特徴とする請求項5又は11記載の3次元画像処理装置。
- X線を発生するX線管と、
医療器具が留置された被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、
前記X線管を前記X線検出器とともに前記被検体の周囲を回転する回転機構と、
前記X線管が前記X線検出器とともに前記被検体の周囲を回転しながら繰り返し撮影した撮影方向が相違する複数の投影画像のデータを記憶する記憶部と、
前記複数の投影画像のうち医療器具に関する少なくとも2枚の画像上での前記医療器具の軸に関する特徴情報と撮影方向とに基づいて前記医療器具の軸に関する3次元座標情報を取得する座標取得部と、
前記3次元座標情報をもとに前記医療器具の軸を一軸とする3次元座標系を設定する座標変換部と、
前記複数の投影画像から前記3次元座標系を基準とした3次元画像のデータを再構成する再構成部と
を具備することを特徴とするX線診断装置。
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