JP6000539B2 - Medical image processing system - Google Patents
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Description
ＣＴ画像の画像処理により、ＣＴ断層画像とその３次元表示画像の高画質化、またはＣＴ撮影時の低線量化のいずれか、或いはその両方の効果を得ることを可能にする医療用画像処理システムに関する。 A medical image processing system that can obtain the effects of either high image quality of CT tomographic image and its three-dimensional display image, low dose during CT imaging, or both by image processing of CT image About.
１９６７年に発明され、１９７１年に実用化されたＸ線を用いたコンピュータ断層撮影装置はＣＴ装置として知られ、重なりの無い鮮明な断層画像を得られることから、医療分野、産業分野において広く普及している。その後、ヘリカル撮影や、多列検出器搭載、１秒以下の高速撮影、３次元表示処理、４次元表示処理などが次々と実現されたことから、医療分野においては、それまでの透視画像による単純Ｘ線撮影に代わって、ＣＴ撮影が多くの疾病の診断に必要な画像診断の第一選択となっている。 The computed tomography apparatus using X-rays, which was invented in 1967 and put into practical use in 1971, is known as a CT apparatus, and can obtain clear tomographic images without overlapping, so that it is widely spread in the medical and industrial fields. doing. Later, helical imaging, multi-row detector mounting, high-speed imaging for 1 second or less, 3D display processing, 4D display processing, etc. were realized one after another. Instead of X-ray imaging, CT imaging has become the first choice for diagnostic imaging necessary for the diagnosis of many diseases.
また、当初は２次元断層画像での診断が主体であったが、立体的な形態情報を直感的に見て取ることができるＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇに代表される３次元表示画像が用いられる様になった。最近のＣＴ装置の進化により、ＣＴ撮影で得られる断層画像の枚数が爆発的に増加したことで、断層画像ではなく、その集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体にＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元表示画像を診断に用いることがますます一般的となって来ている。 Initially, the diagnosis was mainly based on a two-dimensional tomographic image, but a three-dimensional display image represented by Volume Rendering that can intuitively see three-dimensional morphological information has come to be used. With the recent evolution of CT equipment, the number of tomographic images obtained by CT imaging has increased explosively, so that a 3D display image constructed by Volume Rendering etc. on the entire Volume Data, not the tomographic image. It is becoming more and more common to use for diagnosis.
しかしながら、近年のＣＴ装置の進化はＸ線被曝線量の増大を招き、特にヘリカル撮影と多列検出器の列数の増加とボリューム撮影と呼ばれる１回転での撮影枚数の増加は、撮影枚数の増加にほぼ比例したＸ線被曝線量の増加を招来した。この傾向は、３次元表示画像を一般的に用いる様になってからますます加速している。また、造影剤を用いた複数回撮影や、動的な機能画像を得るための継続的回転撮影の出現も、大きなＸ線被曝線量の増加の原因となっている。世界で５万台を超えるＣＴ装置が稼働する様になり、このＸ線被曝線量の問題が大きく取り上げられている。一部の学術論文では、発生する癌の一部がＣＴ装置によるＸ線被曝によるものであることが示唆されている。 However, recent advances in CT systems have led to an increase in the X-ray exposure dose. In particular, the increase in the number of images taken in one rotation called volumetric imaging and the increase in the number of rows of helical imaging and multi-row detectors is an increase in the number of imaging Increased X-ray exposure dose almost proportional to This tendency has been accelerated since the general use of three-dimensional display images. In addition, the appearance of multiple imaging using a contrast agent and continuous rotation imaging for obtaining a dynamic functional image also cause a large increase in X-ray exposure dose. More than 50,000 CT apparatuses are in operation around the world, and this X-ray exposure problem has been widely taken up. Some academic papers suggest that some of the cancers that develop are due to X-ray exposure with a CT device.
最近になって、撮影される患者の体型や、撮影部位を考慮して、撮影時のＸ線管電流、または管電圧を最適化して撮影時のＸ線被曝線量を抑える機能が追加される様になった。これには、予め撮影したスカウト画像や専用の準備撮影によって、事前に撮影時のＸ線管電流、または管電圧を決定する静的な方法と、撮影時の取得データを瞬時に解析してフィードバックを掛け、撮影の最中にＸ線管電流、または管電圧を動的に変化させる方法とがある。 Recently, taking into account the patient's body type and the part to be imaged, a function to reduce the X-ray exposure dose during imaging by optimizing the X-ray tube current or tube voltage during imaging will be added. Became. This includes a static method for determining the X-ray tube current or tube voltage at the time of imaging in advance by scout images or dedicated preparatory imaging, and instantaneous analysis of the acquired data at the time of imaging and feedback. And X-ray tube current or tube voltage is dynamically changed during imaging.
また、ＣＴ画像の再構成処理の手法を、一般的なフィルタを用いた逆投映法から、逐次近似方式を用いた画像再構成法に変更することにより、低い管電流でも通常の管電流により撮影したＣＴ装置と同等の断層画像を得られるシステムも実現され、一部のＣＴ装置にオプション設定されている。例えば、特許文献１には、逐次近似法を利用して面像の再構成を行うＣＴスキャナが記載されている。しかしながら、逐次近似方式を用いた画像再構成法では、一般的なフィルタを用いた逆投映法と比較して膨大な演算処理が必要とされ、演算処理時間が長くなり、ＣＴ装置の価格も大きく上昇する。 In addition, the CT image reconstruction processing method is changed from the reverse projection method using a general filter to the image reconstruction method using the successive approximation method, so that even a low tube current is captured with a normal tube current. A system capable of obtaining a tomographic image equivalent to the CT apparatus is also realized, and is set as an option for some CT apparatuses. For example, Patent Document 1 describes a CT scanner that reconstructs a plane image using a successive approximation method. However, the image reconstruction method using the successive approximation method requires a large amount of arithmetic processing as compared with the reverse projection method using a general filter, and the arithmetic processing time becomes long, and the price of the CT apparatus is large. To rise.
こうした最新のＣＴ装置におけるＸ線被曝線量を抑える機能の追加は望ましいものであるが、現在世界中で稼働している大多数のＣＴ装置では、後付けでこうした機能を付加することは出来ず、その恩恵を得ることが出来ているＣＴ装置はごく限られた台数に留まっている。また、ＣＴ装置メーカー各社の独自の機能であるため、画像診断に臨床の現場で関わる医師や技師が、そうした機能や特徴を十分に理解することができず、所望の画質のＣＴ撮影による断層画像を得られない場合がある。 Although it is desirable to add a function to reduce the X-ray exposure dose in these latest CT devices, the majority of CT devices currently operating around the world cannot add such a function later. There are only a limited number of CT devices that can benefit. In addition, because this is a unique function of each CT device manufacturer, doctors and engineers involved in clinical imaging cannot fully understand such functions and features, and a tomographic image obtained by CT imaging with a desired image quality. You may not get.
ＣＴ装置本体によるＸ線被曝線量を抑える試みとは別に、一般的なフィルタを用いた逆投映法による画像再構成法によって生成されたＣＴ断層画像に対して、事後的に逐次近似法による画像処理を行ってノイズ成分を減じて画質を向上させ、結果としてＣＴ撮影時のＸ線管電流や管電圧を減じることを可能とし、Ｘ線被曝線量を低減させる手法が考案されている。どの様なＣＴ装置であってもＣＴ撮影時のＸ線管電流や管電圧を調整する機能は備わっているため、この方法であれば既に販売され、現在世界中で稼働している全てのＣＴ装置に対して適用することができる。 In addition to attempts to reduce the X-ray exposure dose by the CT apparatus main body, image processing by the successive approximation method is performed afterwards on CT tomographic images generated by the image reconstruction method by the back projection method using a general filter In order to reduce the noise component and improve the image quality, as a result, it is possible to reduce the X-ray tube current and tube voltage during CT imaging, and a method for reducing the X-ray exposure dose has been devised. Since any CT device has a function to adjust the X-ray tube current and tube voltage at the time of CT imaging, this method has already been sold and all CTs currently operating around the world. It can be applied to the device.
実際に、事後的に逐次近似法による画像処理を行ってノイズ成分を減じて画質を向上させ、結果としてＣＴ撮影時のＸ線管電流や管電圧を減じることを可能とし、Ｘ線被曝線量を低減させる後付けのシステムが２０１０年に製品化され実用化されている。しかし、逐次近似法によるパラメータ変更が静的にしか行えないという大きな問題が存在する。予め選択した幾つかのパラメータ設定のセットにより、ＣＴ撮影装置から転送されたデータの全てを処理しなくてはならないために、十分に最適化されたパラメータ設定による画像処理結果を得られることは稀である。 Actually, the image processing by the successive approximation method is performed afterwards to improve the image quality by reducing the noise component. As a result, the X-ray tube current and tube voltage at the time of CT imaging can be reduced, and the X-ray exposure dose can be reduced. A retrofit system for reduction was commercialized and put into practical use in 2010. However, there is a big problem that the parameter change by the successive approximation method can only be performed statically. Since all of the data transferred from the CT imaging apparatus must be processed by a set of several parameter settings selected in advance, it is rare to obtain image processing results with sufficiently optimized parameter settings. It is.
また、既存のシステムは２次元の断層画像のみに着目しており、現在一般的になって来ている３次元表示画像レベルでの処理パラメータの最適化は全く考慮されていない。これは、２次元の断層画像の処理においても処理時間が掛かることに加えて、その断層画像の集合体である大きなＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体を別の処理システムに転送し、３次元表示処理することに、更に長い処理時間が必要であることが原因であったと考えられる。 本来、画像の中において、ノイズ成分となる画素を排除しながら、近接する画素間の連続性を改善して形態情報を保持、増幅させることが大きな特徴である逐次近似処理は、２次元断層画像でもその意味を有するが、３次元画像においては画素の連続性を３次元的に改善する効果を期待できるため、形態情報の保持、増幅効果は２次元断層画像よりも格段に大きなものが期待できる。逆に言えば、３次元画像における逐次近似法の効果を確認しながら逐次近似法のパラメータ設定を最適化させる方が、２次元断層画像でパラメータ設定を最適化させるよりもより最適な設定が得られることとなる。 In addition, existing systems focus only on two-dimensional tomographic images, and optimization of processing parameters at the three-dimensional display image level, which is now generally used, is not considered at all. In addition to the processing time required for processing a two-dimensional tomographic image, the entire large volume data, which is an aggregate of the tomographic images, is transferred to another processing system for three-dimensional display processing. It is thought that this was because longer processing time was required. Originally, the successive approximation process, which has the main feature of maintaining and amplifying the morphological information by improving the continuity between adjacent pixels while excluding pixels that are noise components, is a two-dimensional tomographic image. However, since it has the meaning, in the 3D image, since the effect of improving the continuity of the pixels in 3D can be expected, the retention and amplification effect of the morphological information can be expected to be much larger than that in the 2D tomographic image. . Conversely, optimizing the parameter setting of the successive approximation method while confirming the effect of the successive approximation method on the three-dimensional image provides a more optimal setting than optimizing the parameter setting on the two-dimensional tomographic image. Will be.
図１は、本発明に関連する病院内画像処理システムの画像の概要を説明するブロック図である。通常、病院内では複数のＣＴ装置の撮影画像データは、ＰＡＣＳサーバーと呼ばれる、画像データ保存装置とデーターベース機能からなるＣＴ画像サーバー２０１に転送され、保存される。ＣＴ画像サーバーは、画像閲覧装置からの検索問い合わせと転送依頼に応じて、必要なデータを選択し、この画像データ全体を画像閲覧装置に転送する。図１では、複数のＣＴ撮影装置１０１、１０２、１０３で撮影された画像データはＣＴ撮影装置とＣＴ画像サーバー２０１を繋ぐネットワーク回線１１１−１１３を経由してＣＴ画像サーバーに付随する画像データ保存装置２１１に保存されている。病院内ネットワーク４０１に接続されている複数の画像閲覧装置３０１−３０５で画像を閲覧する場合、病院内ネットワークに接続する有線または無線の局所ネットワーク接続４１１−４１５を介して画像閲覧装置からＣＴ画像サーバーに対して検索問い合わせと画像データ転送依頼を掛け、必要な画像データを選択し、この画像データ全体を画像閲覧装置に付随する保存装置３１１−３１５に転送して保存し、保存装置から都度読み出して画像閲覧装置上で画像を閲覧する。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an outline of an image of an in-hospital image processing system related to the present invention. Usually, in a hospital, the image data of a plurality of CT apparatuses are transferred to and stored in a
図２は、逐次近似法によるパラメータ変更が静的にしか行えない画像処理装置を組み込んだ本発明に関連する病院内画像処理システムの画像の概要を説明するブロック図である。図１の病院内画像処理システムの複数のＣＴ撮影装置とＣＴ画像サーバーの間にＣＴ画像処理装置５０１を設置し、ＣＴ撮影装置で生成される全てのまたは指定した一部の再構成画像データに対して、事後的に逐次近似法による画像処理を行ってノイズ成分を減じて画質を向上させてからＣＴ画像処理装置からＣＴ画像サーバーへのデータ転送経路５５１を経由してＣＴ画像サーバーに画像を転送している。画像閲覧装置で画像を閲覧する際には、ノイズ成分が減じられて画質が向上した画像が閲覧されるので、その画質向上分を見越したＣＴ撮影時のＸ線管電流や管電圧を減じることを可能とし、Ｘ線被曝線量を低減させることができる。しかしながら、これは予め体の部位毎、あるいは臓器毎に設定された固定のパラメータによって事後的に逐次近似法による画像処理を一括して行うシステムであり、画像閲覧者がパラメータを都度調整して所望の画像処理を得ることが出来ないために、Ｘ線被曝線量を低減することは出来るが、画像診断に臨床の現場で関わる医師や技師が、所望の画質を持ったＣＴ撮影による断層画像を得ることができない。また、医師や技師は元の画像を確認する手段も与えられず、逐次近似法による画像処理が過不足なく行われたものかどうかを確認することが出来ない。 FIG. 2 is a block diagram for explaining an outline of an image of an in-hospital image processing system related to the present invention in which an image processing apparatus that can only statically change parameters by the successive approximation method is incorporated. A CT image processing apparatus 501 is installed between a plurality of CT imaging apparatuses and a CT image server in the in-hospital image processing system of FIG. 1, and all or a part of designated reconstructed image data generated by the CT imaging apparatus is used. On the other hand, after the image processing by the successive approximation method is performed afterwards to improve the image quality by reducing the noise component, the image is transferred to the CT image server via the data transfer path 551 from the CT image processing apparatus to the CT image server. Forwarding. When browsing images with an image browsing device, images with improved image quality with reduced noise components are browsed, so reduce the X-ray tube current and tube voltage during CT imaging in anticipation of the improved image quality. X-ray exposure dose can be reduced. However, this is a system that performs image processing by the successive approximation method afterwards using fixed parameters set in advance for each part of the body or each organ, and the image viewer can adjust the parameters as desired X-ray exposure dose can be reduced because it is impossible to obtain the image processing, but doctors and technicians who are involved in image diagnosis in the clinical field obtain a tomographic image by CT imaging having a desired image quality. I can't. Also, doctors and engineers are not provided with means for confirming the original image, and cannot confirm whether or not the image processing by the successive approximation method has been performed without excess or deficiency.
逐次近似法による画像処理は、多くの画像処理パラメータが存在し、これらを事前に固定した値に設定しておくことは、様々な被撮影者の体型や各臓器の多様性に十分に対応することを不可能にしている。結果として、逐次近似法による画像処理をパラメータ設定で強く掛け過ぎると、画像のノイズ成分とともに詳細な形態情報も同時に失われてしまうため、Ｘ線被曝線量を低減できても、十分な診断が行えない断層画像しか得られないこととなる。また、逐次近似法による画像処理をパラメータ設定で弱く掛けてしまった場合には、Ｘ線被曝線量を低減するプロトコールによる撮影でノイズ成分が増えてしまっている断層画像に対して十分なノイズ除去が行えず、この場合も十分な診断が行えない断層画像しか得られないこととなる。 Image processing by the successive approximation method has many image processing parameters, and setting these values to fixed values in advance sufficiently corresponds to the variety of body shapes of various subjects and various organs. Making it impossible. As a result, if image processing by the successive approximation method is applied too much with parameter settings, detailed morphological information as well as image noise components will be lost at the same time, so sufficient diagnosis can be performed even if the X-ray exposure dose can be reduced. Only tomographic images that are not obtained can be obtained. In addition, when image processing by the successive approximation method is weakly applied by parameter setting, sufficient noise removal is performed for tomographic images in which noise components are increased by imaging using a protocol for reducing the X-ray exposure dose. In this case, only tomographic images that cannot be sufficiently diagnosed can be obtained.
これらの問題を解決するためには、医師や技師である画像閲覧者が、ＣＴ撮影装置が生成した元の画像を確認することが出来るようにし、また同時に画像処理結果も確認した上で、それが適切であるかどうかを個別に判断できる環境が提供されなくてはならない。この判断を効率的に行うためには、画像処理結果がパラメータ設定の変更をリアルタイムに、必要に応じて連続的にＣＴ断層画像に反映させることが必要で、対話的にパラメータ設定を変更して所望のＣＴ断層画像の画像処理結果を得ることが求められる。 In order to solve these problems, image viewers such as doctors and technicians can confirm the original image generated by the CT imaging apparatus, and at the same time confirm the image processing result, An environment must be provided that can individually determine whether or not is appropriate. In order to make this judgment efficiently, it is necessary for the image processing result to reflect the change in the parameter setting in real time and continuously in the CT tomographic image as necessary. It is required to obtain an image processing result of a desired CT tomographic image.
これに対して、再構成後のＣＴ断層画像の逐次近似法のパラメータ設定をリアルタイムに、対話的に、必要に応じて差分画像や計測処理情報を参照しながら動的に変更して、所望のＣＴ断層画像の画質を効率的に最適な形で得る手段を設け、ＣＴ断層画像の画像処理によりＣＴ断層画像の高画質化またはＣＴ撮影時の低線量化を効率的に可能にする後付けの医療用画像処理システムが考えられる。 On the other hand, the parameter setting of the successive approximation method of the CT tomographic image after reconstruction is dynamically changed in real time, interactively referring to the difference image and measurement processing information as necessary. A retrofit medical device that provides means for efficiently obtaining the image quality of CT tomographic images in an optimal manner, and that enables high-quality CT tomographic images or low dose during CT imaging by image processing of CT tomographic images. An image processing system can be considered.
図３は、逐次近似法によるパラメータ変更を動的に、また対話的に行うことができる画像処理装置６０１を組み込んだ、本発明に関連する病院内画像処理ネットワークシステムの画像の概要を説明するブロック図である。また図４は、図３の画像処理装置６０１の内部の基本構成を説明するブロック図である。図２の、逐次近似法によるパラメータ変更が静的にしか行えない画像処理装置を組み込んだ病院内画像処理ネットワークシステムでは、複数のＣＴ撮影装置とＣＴ画像サーバーの間に設置しているが、図３の病院内画像処理ネットワークシステムでは複数のＣＴ撮影装置で生成された再構成画像は全てＣＴ画像サーバーに一旦保存される。通常の画像閲覧装置と同じように、ＣＴ画像処理装置６０１はＣＴ画像サーバー２０１に都度、画像データの検索問い合わせと転送を依頼して、必要な画像データ全体を、データ転送経路２５１を経て取得する。ＣＴ画像処理装置５０１と異なり、ＣＴ画像処理装置６０１には画像閲覧装置６１１が付随しており、再構成後のＣＴ断層画像の逐次近似法のパラメータ設定をリアルタイムに、対話的に、必要に応じて差分画像や計測処理情報を参照しながら変更して、所望のＣＴ断層画像の画質を効率的に最適な形で得ることが出来る。この結果を踏まえて、ＣＴ画像処理装置６０１からは、各ＣＴ撮影装置に対してパラメータ設定情報の転送経路４３１−４３３を経由して最適なパラメータ設定が通知される。
FIG. 3 is a block for explaining an outline of an image of an in-hospital image processing network system related to the present invention, which incorporates an
近年、一回の撮影で取得されるＣＴ断層画像が膨大な枚数となっていることもあり、臨床の現場ではＣＴ断層画像に加えてＣＴ画像を３次元ボリュームレンダリングで３次元立体化して対話的に条件を変更してリアルタイムに観察を行うなど、各種の３次元画像処理が日常的に行われる様になっている。この場合にも、ＣＴ画像の高画質化またはＣＴ撮影時の低線量化のための逐次近似法による画像処理のパラメータ設定による３次元ボリュームレンダリング画像の画質への影響は小さくなく、３次元表示画像では、画素の連続性を３次元的に改善できることから、更に大きな画質改善が期待できる。結果として、逐次近似法による画像処理のパラメータ設定を、ＣＴ断層画像のみならず３次元表示画像を観察しながら調整することは、更なるパラメータ設定の最適化を可能とする。 In recent years, the number of CT tomographic images acquired by one imaging has become enormous, and in clinical practice, in addition to CT tomographic images, CT images are three-dimensionally rendered by three-dimensional volume rendering and interactive. Various three-dimensional image processing is performed on a daily basis, for example, in real time by changing the conditions. Also in this case, the influence on the image quality of the three-dimensional volume rendering image by the image processing parameter setting by the successive approximation method for improving the image quality of the CT image or reducing the dose at the time of CT imaging is not small. Then, since the continuity of pixels can be improved in a three-dimensional manner, a further improvement in image quality can be expected. As a result, adjusting parameter settings for image processing by the successive approximation method while observing not only CT tomographic images but also three-dimensional display images enables further optimization of parameter settings.
しかしながら、逐次近似法による断層画像処理に加えて、Ｖｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇに代表される３次元表示処理についても膨大なデータ量を処理する必要があり、これが別々の画像処理システムとして存在すると、逐次近似法のパラメータ設定を変更する度に膨大なＣＴ画像データの転送を行わなくてはならず、現実的なシステム構成ではない。 However, in addition to tomographic image processing by the successive approximation method, it is necessary to process an enormous amount of data for three-dimensional display processing represented by Volume Rendering, and if this exists as a separate image processing system, Every time the parameter setting is changed, a large amount of CT image data must be transferred, which is not a realistic system configuration.
共に膨大なデータ量を処理する必要があり、その都度ＣＴ画像データを転送しなくてはならない問題を抱え、共にリアルタイムに、動的で、対話的な処理を行う必要がある二つの異なる医療用画像処理システムは、その二つの異なるシステム間でも密接な連携を取る必要があり、これを独立した異なるシステムとして運用することは現実的ではない。 Two different medical applications that both need to process a huge amount of data, have the problem of having to transfer CT image data each time, and both need to perform dynamic and interactive processing in real time The image processing system needs to be closely coordinated between the two different systems, and it is not practical to operate the image processing system as independent different systems.
以上述べたように、最近の医療用ＣＴ装置の進歩に伴って、一回のＣＴ撮影検査で被検者が受けるＸ線被曝線量は大きなものとなっている。各ＣＴ装置メーカーはＣＴ撮影装置の性能を上げつつ、Ｘ線被曝線量を低減する試みを行っているが、これが必ずしも十分に機能しているとは言えず、またその恩恵を得られるのは一部の新たに販売されているＣＴ装置に限定されており、過去に販売されて世界で稼働している５万台規模のＣＴ装置でのＸ線被曝線量の低減は果たされていない。最近、逐次近似法による画像処理によって、ＣＴ再構成処理後のＣＴ断層画像のノイズを低減することにより、ＣＴ撮影時の低線量化を可能にするシステムが実用化されたが、パラメータの設定が多様で複雑であるために固定のパラメータによって事後的に逐次近似法による画像処理を一括して行うため、画像閲覧者がパラメータを都度調整して所望の画像処理を得ることが出来ない。結果としてＸ線被曝線量を低減することは出来るが、画像診断に臨床の現場で関わる医師や技師が、所望の画質を持ったＣＴ撮影による断層画像を得ることができない。或いは、画像診断に十分な画質を常に確保できるためのパラメータ設定を行った場合には、結果として十分なＸ線被曝線量の低減が得られない。この問題を解決するために、再構成後のＣＴ断層画像の逐次近似法のパラメータ設定を一括で行うのではなく、検査毎に、また被検者の体型や撮影部位と臓器毎に、そして閲覧する断層画像の毎に、処理の各パラメータ設定を最適化し、効率的に反映出来る医用画像処理システムが考えられるが、逐次近似法の大きな特徴である、画素間の連続性の改善が２次元断層画像でしか活用されない。近年の３次元表示画像の一般化により、断層画像の集合体である当該ＣＴ検査のＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に３次元画像処理を行う重要性は高まる一方であり、ＣＴ断層画像の逐次近似処理と、Ｖｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に３次元画像処理を緊密に連携させ、画像閲覧者が一元的に、リアルタイムに、連続的に、対話的に逐次近似処理のパラメータ設定変更の結果を３次元表示画像上に反映させて確認しながら、３次元表示画像の画質を効率的に改善することができる医用画像処理システムが提供されることが要求されている。 As described above, with the recent advancement of medical CT apparatuses, the X-ray exposure dose received by a subject in one CT imaging examination has become large. Although each CT device manufacturer is trying to reduce the X-ray exposure dose while improving the performance of the CT imaging device, it cannot be said that it is functioning sufficiently, and one of the benefits can be gained. The number of X-ray exposure doses has not been reduced in 50,000 scale CT apparatuses sold in the past and operating in the world. Recently, a system that can reduce the dose during CT imaging by reducing noise in CT tomographic images after CT reconstruction processing by image processing by the successive approximation method has been put into practical use. Since it is diverse and complicated, image processing by the successive approximation method is performed afterwards with fixed parameters, so that the image viewer cannot adjust the parameters each time to obtain desired image processing. As a result, the X-ray exposure dose can be reduced, but doctors and engineers involved in clinical diagnosis for image diagnosis cannot obtain a tomographic image by CT imaging having a desired image quality. Alternatively, when parameter setting is performed to always ensure image quality sufficient for image diagnosis, as a result, a sufficient reduction in X-ray exposure dose cannot be obtained. In order to solve this problem, parameter setting for the successive approximation method of CT tomographic images after reconstruction is not performed at once, but for each examination, and for each body type, imaging region and organ of the subject, and browsing For each tomographic image to be processed, a medical image processing system that optimizes each processing parameter setting and can be efficiently reflected is considered, but the improvement of continuity between pixels, which is a major feature of the successive approximation method, is a two-dimensional tomographic image. It is only used in images. With the generalization of 3D display images in recent years, the importance of performing 3D image processing on the entire volume data of the CT examination, which is a collection of tomographic images, is increasing. The 3D image processing is closely linked to the entire data, and the image viewer reflects the result of the parameter setting change of the successive approximation processing on the 3D display image in a centralized manner, in real time, continuously and interactively. It is required to provide a medical image processing system that can efficiently improve the image quality of a three-dimensional display image while confirming.
本発明は、Ｔｏｔａｌ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ法などに代表される逐次近似法を用いてＣＴ画像の高画質化、またはＣＴ撮影時の低線量化のどちらか或いはその双方の可能にするシステムにおいて、再構成後のＣＴ画像の逐次近似法の単数または複数のパラメータ設定による断層画像処理の結果を断層画像の集合体である当該ＣＴ検査のＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体にリアルタイムに、必要に応じて連続的に適用し、それと同時にリアルタイムに、必要に応じて連続的にＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元画像に反映させ、対話的にパラメータ設定を変更して、所望の３次元表示画像の画質と最適なパラメータ設定を効率的に得る手段を設けたことを特徴とする、３次元表示画像の画質を効率的に改善する医療用画像処理システムを実現するものである。ただし、本発明は、ＣＴ撮影装置で撮影された画像データ以外にも適用することができる。例えば、本発明は、ＭＲＩ装置、ＰＥＴ装置、ＳＰＥＣＴ装置、超音波診断装置、ＣＴアンギオ装置、ＭＲアンギオ装置、血管撮影装置等の医療用撮影装置で撮影された画像データにも適用することができる。 The present invention relates to a system that enables either high image quality of CT images and / or low dose during CT imaging using a successive approximation method typified by the Total Variation method. The result of tomographic image processing by setting one or a plurality of parameters of the CT image successive approximation method is continuously applied to the entire volume data of the CT examination, which is a set of tomographic images, in real time as needed, and at the same time In real time, if necessary, it is continuously reflected in the 3D image constructed by Volume Rendering, etc., and the parameter setting is changed interactively, so that the image quality of the desired 3D display image and the optimum parameter setting can be efficiently A medical image processing system for efficiently improving the image quality of a three-dimensional display image It realizes the Temu. However, the present invention can be applied to other than image data photographed by a CT imaging apparatus. For example, the present invention can also be applied to image data captured by a medical imaging apparatus such as an MRI apparatus, a PET apparatus, a SPECT apparatus, an ultrasonic diagnostic apparatus, a CT angio apparatus, an MR angio apparatus, and an angiographic apparatus. .
本発明は上記の課題を解決するために考案したもので、逐次近似法を用いてＣＴ再構成処理後のＣＴ断層画像のノイズを低減することにより、ＣＴ断層画像の高画質化またはＣＴ撮影時の低線量化のどちらか或いは双方を可能にするシステムにおいて、再構成後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に逐次近似法のパラメータ設定による画像処理の結果をリアルタイムに、また連続的にＣＴ画像データに反映させ、引き続いて同じシステム内でこのＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体にＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどの３次元画像処理を、逐次近似処理のパラメータ設定変更の度にリアルタイムに行える様にすることより、自動的または対話的に逐次近似処理のパラメータ設定を変更して所望のＣＴ画像の３次元表示画像の画質を効率的に得る手段を具備し、また各種の３次元画像比較や３次元画像表示パラメータ設定変更などが行える専用画像表示機能を具備することによって、最も有用であると考えられる逐次近似法のパラメータ設定の結果を、３次元表示画像でリアルタイムに、必要に応じて連続的に確認しながら、効率的に最適な逐次近似法のパラメータ設定の最終判断を実現させることが出来る医用画像処理システムを構築することが可能になった。 The present invention has been devised in order to solve the above-described problem. By reducing the noise of the CT tomographic image after the CT reconstruction processing using the successive approximation method, the image quality of the CT tomographic image is improved or the CT imaging is performed. In the system that enables either or both of the dose reduction of images, the results of image processing by successive approximation method parameter setting are applied to the entire Volume Data that is a collection of CT tomographic images after reconstruction in real time and continuously. By automatically reflecting the data in the CT image data and subsequently performing 3D image processing such as Volume Rendering on the entire Volume Data within the same system in real time each time the parameter setting of the successive approximation processing is changed, Or, interactively change the parameter setting of the successive approximation process to display the desired CT image in 3D The successive approximation method is considered to be most useful by providing a dedicated image display function capable of comparing various 3D images and changing 3D image display parameter settings. Image processing system capable of realizing final determination of optimal successive approximation parameter setting efficiently while continuously confirming the result of parameter setting in 3D display image in real time as necessary It became possible to build.
ＣＴ撮影装置が生成する再構成画像データは、ＣＴ画像サーバーに転送され、付随する画像データ保存装置に蓄積される。本発明によるＣＴ画像処理装置は、ＣＴ画像サーバーの近傍、ＣＴ画像サーバーから病院内ネットワークで接続された場所、或いはＣＴ撮影装置の近傍に設置され、ＣＴ画像サーバーに付随する画像データ保存装置から必要な画像データを受け取ってＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に対する逐次近似法による画像処理と、引き続いて同じシステム内でこのＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体にＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどの３次元画像処理を、逐次近似処理のパラメータ設定変更の度にリアルタイムに行える仕組みを具備する。また、ＣＴ画像処理装置に独自の画像データ保存装置を持たせて、ＣＴ撮影装置から直接、またはＣＴ画像サーバーから常に画像データの転送を受けて、逐次近似法による画像処理を行う際に、ＣＴ画像サーバーから画像の転送を受けずに、独自の画像データ保存装置から直接画像データを読み出す仕組みを具備することもできる。 The reconstructed image data generated by the CT imaging device is transferred to the CT image server and stored in the accompanying image data storage device. The CT image processing apparatus according to the present invention is installed in the vicinity of the CT image server, in a place connected to the hospital network from the CT image server, or in the vicinity of the CT imaging apparatus, and is required from the image data storage apparatus attached to the CT image server. Image processing by successive approximation method for the entire Volume Data that is a collection of CT tomographic images, and the successive approximation processing for 3D image processing such as Volume Rendering for the entire Volume Data in the same system. It has a mechanism that can be performed in real time whenever the parameter setting is changed. In addition, when the CT image processing apparatus has its own image data storage device and receives image data transfer directly from the CT imaging apparatus or always from the CT image server and performs image processing by the successive approximation method, It is also possible to provide a mechanism for directly reading image data from a unique image data storage device without receiving image transfer from the image server.
ＣＴ画像処理装置には逐次近似処理のパラメータ設定機能ユニットと３次元表示画像処理パラメータ設定機能ユニットを具備し、画像閲覧装置の処理用パラメータ設定コントロールで指定されたパラメータセットを逐次近似処理用エンジンに送出する他に、逐次近似処理後のＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体にＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどの３次元画像処理を行うために必要な３次元表示画像処理用パラメータ設定を３次元表示画像処理用エンジンに送出する機能を有する。ＣＴ画像処理装置には処理装置コントロールユニットを具備し、画像閲覧装置からのデータ選択の指示と処理用パラメータ設定コントロールからの指示を、データ選択機能ユニットと、逐次近似処理のパラメータ設定機能ユニットと３次元表示画像処理パラメータ設定機能ユニットに振り分けて指示する機能と、最終の３次元表示画像処理用エンジンの処理結果を処理結果画像表示機能ユニットから画像閲覧装置に送出させる機能を司る。 The CT image processing apparatus includes a parameter setting function unit for successive approximation processing and a three-dimensional display image processing parameter setting function unit, and the parameter set designated by the processing parameter setting control of the image browsing apparatus is used as the engine for successive approximation processing. In addition to sending, it has a function to send 3D display image processing parameter settings necessary for performing 3D image processing such as Volume Rendering to the entire Volume Data after successive approximation processing to the 3D display image processing engine. . The CT image processing apparatus is provided with a processing apparatus control unit, which receives a data selection instruction from the image browsing apparatus and an instruction from the processing parameter setting control, a data selection function unit, a parameter setting function unit for successive approximation processing, and 3 It manages the function of distributing and instructing the three-dimensional display image processing parameter setting function unit and the function of sending the processing result of the final three-dimensional display image processing engine from the processing result image display function unit to the image browsing apparatus.
ＣＴ画像処理装置内には、リアルタイムに逐次近似処理を行うための逐次近似処理用エンジンと、その後段には逐次近似処理後のＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体を十分高速に転送することが出来る形で接続された、Ｖｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体にＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどの３次元画像処理を行うために必要な３次元表示画像処理用の画像処理エンジンを保持する。ＣＴ画像処理装置内では逐次近似処理用エンジンと後段の３次元表示画像処理用エンジンは密に接続されているだけでなく、処理装置コントロールユニットの機能により連携して、逐次近似処理のパラメータ設定変更の度に逐次近似処理後のＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体にＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどの３次元画像処理を行い、最終結果画像を遅滞なく対話的に表示する機能を具備する。 In the CT image processing apparatus, a successive approximation processing engine for performing successive approximation processing in real time and a subsequent stage in which the entire volume data after successive approximation processing can be transferred at a sufficiently high speed are connected. The image processing engine for 3D display image processing necessary for performing 3D image processing such as Volume Rendering is held in the entire Volume Data. In the CT image processing apparatus, the successive approximation processing engine and the subsequent three-dimensional display image processing engine are not only closely connected, but also by the function of the processing device control unit, the parameter setting change of the successive approximation processing is performed. Each time, the entire volume data after successive approximation processing is subjected to three-dimensional image processing such as Volume Rendering, and the final result image is interactively displayed without delay.
ＣＴ画像処理装置には画像閲覧装置を具備し、処理を行う画像データをデータ選択用リスト表示画面から指定する機能と、逐次近似法による画像処理の複数のパラメータと、それに引き続いてＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体にＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどの３次元画像処理を行うために必要な３次元表示画像処理パラメータとを設定コントロール画面から指定する機能と、それらの情報に基づきＣＴ画像処理装置でリアルタイムに処理を行う機能と、処理後３次元表示画像を画像閲覧装置の画面にリアルタイムに表示し、画像閲覧者が自動的または対話的にパラメータ設定を変更して、逐次近似法による画像処理の結果を３次元表示画像で、リアルタイムに、必要に応じて連続的に確認できる仕組みを具備する。 The CT image processing apparatus includes an image browsing device, and a function for designating image data to be processed from the data selection list display screen, a plurality of parameters for image processing by the successive approximation method, and subsequently the entire Volume Data. A function for designating 3D display image processing parameters necessary for performing 3D image processing such as Volume Rendering from a setting control screen, a function for performing processing in real time by a CT image processing apparatus based on such information, and processing The subsequent 3D display image is displayed in real time on the screen of the image browsing device, and the image viewer changes the parameter setting automatically or interactively, and the result of image processing by the successive approximation method is displayed in 3D display image in real time. In addition, it has a mechanism that allows continuous confirmation as necessary.
ＣＴ画像処理装置には、必要に応じて、ＣＴ撮影時の低線量化を実現するために、３次元表示による処理結果画像を元に、最も望ましいと判断されたＣＴ撮影装置の撮影条件設定を、各ＣＴ撮影装置に通知する機能を具備する。 In the CT image processing apparatus, if necessary, in order to realize a low dose at the time of CT imaging, the imaging condition setting of the CT imaging apparatus determined to be the most desirable based on the processing result image by three-dimensional display is set. And a function of notifying each CT imaging apparatus.
本発明は、逐次近似法による画像処理を十分高速に行うエンジンと、引き続きその結果の断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａに対してＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇに代表される３次元画像処理を十分高速に行うエンジンの両方を連携して動作させる機構を保持したＣＴ画像処理装置において、ＣＴ画像処理装置の画像処理データと逐次近似処理用エンジンと３次元表示画像処理用エンジンとをリアルタイムに、対話的に、必要に応じて連続的にコントロールして、処理結果の３次元表示画像で処理の効果を確認しつつ、最適な逐次近似処理の複数のパラメータ設定を効率的に行って、最適な３次元表示画像と、そのために必要な逐次近似処理のパラメータセットを短時間に、容易に得ることを可能にした。 The present invention is an engine that performs image processing by the successive approximation method at a sufficiently high speed, and an engine that performs a three-dimensional image processing represented by Volume Rendering at a sufficiently high speed for Volume Data that is a collection of tomographic images as a result. In a CT image processing apparatus having a mechanism for operating both of them together, the image processing data of the CT image processing apparatus, the successive approximation processing engine, and the three-dimensional display image processing engine are necessary interactively in real time. In accordance with the control, the three-dimensional display image of the processing result is confirmed and the effect of the processing is confirmed. Therefore, it is possible to easily obtain a parameter set for the successive approximation process necessary for that purpose in a short time.
これらにより、複数のＣＴ撮影装置から転送されたデータを保存しているＣＴ画像処理装置を用いて、任意のＣＴ撮影装置の画像を処理させて、その結果として最適な形でＣＴ再構成処理後のＣＴ画像のノイズを低減することにより、３次元表示画像の高画質化、または個々のＣＴ撮影装置におけるＣＴ撮影時の低線量化のための設定を導くことを可能とした。 As a result, an image of an arbitrary CT imaging apparatus is processed using a CT image processing apparatus that stores data transferred from a plurality of CT imaging apparatuses, and as a result, after CT reconstruction processing in an optimal form By reducing the noise of the CT image, it is possible to guide the setting for improving the image quality of the three-dimensional display image or reducing the dose at the time of CT imaging in each CT imaging apparatus.
また必要に応じて、ＣＴ画像処理装置上の対話的な作業によって導き出されたＣＴ撮影装置における個別のＣＴ撮影時の低線量化のための設定情報を、病院内の離れた場所にある各ＣＴ撮影装置に対して通知することを可能とした。 In addition, if necessary, setting information for reducing the dose at the time of individual CT imaging in the CT imaging apparatus derived by interactive work on the CT image processing apparatus can be obtained for each CT in a remote place in the hospital. It was possible to notify the imaging device.
以下、本発明を実施するための構成を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下に説明する寸法、材料、形状、構成要素の相対的な位置等は任意であり、本発明が適用される装置又はシステムの構成、若しくは様々な条件に応じて変更できる。また、特別な記載がない限り、本発明の範囲は、以下に説明される構成で具体的に記載された形態に限定されるものではない。 Hereinafter, a configuration for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, dimensions, materials, shapes, and relative positions of components described below are arbitrary, and can be changed according to the configuration of an apparatus or system to which the present invention is applied or various conditions. Further, unless otherwise specified, the scope of the present invention is not limited to the form specifically described in the configuration described below.
以下、医用画像処理システムについて説明する。図５は画像処理システムを実現するＣＴ画像処理装置の基本的な構成を説明するブロック図ある。７０１は医用画像処理システムの中核をなすＣＴ画像処理装置である。７０２はその内部に設けられた専用の画像データ一時保存装置である。７４１はその内部に設けられた画像データの逐次近似処理用に設けられた高速処理エンジンであり、断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａに対しても十分高速に処理を行うことが出来る。７３１は７０２の画像データ一時保存装置から、７４１の逐次近似処理用エンジンに対して処理を行う画像データを転送する経路である。７６１は７４１の逐次近似処理エンジンで処理されたＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａをデータ転送経路である７５１を介して瞬時に受け取り、引き続いてＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどに代表される３次元画像処理をリアルタイムに処理することができる３次元表示画像処理用エンジンである。７９１はその内部に設けられた処理装置コントロールユニットであり、７９２のデータ選択機能ユニットと７９３のパラメータ設定機能ユニット、７９４の３次元表示画像処理パラメータ設定機能ユニットそして７９９の処理結果画像の表示機能ユニットを含有し、これらを連携させて動作させ、遅滞なく連続的に処理結果を返す機能を司る。
Hereinafter, the medical image processing system will be described. FIG. 5 is a block diagram illustrating a basic configuration of a CT image processing apparatus that implements an image processing system.
７１１はＣＴ画像処理装置の構成要素であり、医師や技師が作業を行う画像閲覧装置である。７２３はデータ選択用リスト表示画面であり、７２２は逐次近似処理と３次元画像処理の双方の画像処理用パラメータ設定コントロール機能である。７２１は処理結果である３次元表示画像をリアルタイムに表示して、その処理結果を確認するための画面である。
４０１は病院内ネットワークであり、２５１はＣＴ画像サーバーとその近傍に置かれたＣＴ画像処理装置を接続する専用画像データ転送経路である。
病院内に単数または複数設置され運用されているＣＴ撮影装置のうちの１台であるＣＴ撮影装置１０１で撮影されたＣＴ断層画像データは、ＣＴ撮影装置からＣＴ画像サーバーへのデータ転送経路１１１を経由してＣＴ画像サーバー２０１に転送され、付随する画像データ保存装置２１１に保存される。これと同時に、または予約設定された事後に、或いはＣＴ画像処理装置の求めに応じて、ＣＴ断層画像データはＣＴ画像サーバー２０１からＣＴ画像処理装置７０１の内部に設置された専用の画像データ一時保存装置７０２に、専用画像データ転送経路２５１を経由して転送されて保存される。
CT tomographic image data imaged by a
画像閲覧装置７１１のデータ選択用のリスト表示画面７２３から画像処理を行いたいＣＴ画像データを選択すると、その指示は指示転送経路である７９０を介して７９１の処理装置コントロールユニットに伝達され、データ選択機能ユニット７９２によって、画像データ一時保存装置７０２に対して、データ選択用信号経路７９５を介してデータを選択して逐次近似処理用エンジン７４１に選択されたデータを転送する様に指示する。
When CT image data to be subjected to image processing is selected from the
画像閲覧装置７１１の逐次近似処理のため処理用パラメータ設定コントロール７２２を操作して単数または複数のパラメータを設定し、そのパラメータセットを処理装置コントロールユニット７９１の逐次近似処理パラメータ設定機能ユニット７９３と３次元表示画像処理パラメータ設定機能ユニット７９４によって、同じくＣＴ画像処理装置７０１内に設けられた逐次近似処理用エンジン７４１と３次元表示画像処理用エンジン７６１に対してパラメータ設置信号経路７９６を経由して送信する。作業者は、パラメータ設定機能ユニット７９３によって自動で選択され画像閲覧装置７１１の処理用パラメータ設定コントロール７２２に通知されたパラメータセットを必要に応じて参考にして、パラメータ設定コントロール７２２を操作して単数または複数のパラメータを設定する。或いは作業者は、パラメータ設定機能ユニット７９３によって自動で選択されてパラメータ設定信号経路７９６を経由して送信されたパラメータセットによる逐次近似処理用エンジン７４１での処理結果と、引き続いて３次元表示画像処理エンジン７６１での処理結果３次元表示画像を参考にして、パラメータ設定コントロール７２２を操作して単数または複数のパラメータを設定する。
For the successive approximation processing of the
画像閲覧装置７１１の逐次近似処理のためパラメータ設定コントロール７２２で設定され、ＣＴ画像処理装置内の処理装置コントロール７９１から逐次処理用エンジン７４１に送られたパラメータセットを用いて、逐次近似処理用エンジン７４１は逐次近似処理を行い、その結果であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａは、転送経路７５１を経由して３次元表示画像処理用エンジン７６１に送られて、即座にＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどに代表される３次元画像処理が行われ、結果画像は転出経路７７１を経由して処理装置コントロールユニット７９１の処理結果画像表示機能ユニット７９９に送出される。処理コントロールユニット７９１の処理結果画像表示機能ユニット７９９は、処理結果画像を即座に処理後３次元表示画像表示用画面７２１に表示する。
The successive
画像閲覧装置７１１を操作する医師や技師などの作業者は、処理後３次元表示画像表示用画面７２１に表示された処理結果３次元画像を確認し、逐次近似処理や３次元表示画像処理の処理結果が所望のもので無い場合には、処理用パラメータ設定コントロール７２２を操作してパラメータセットを変更し、これを再び処理装置コントロール７９１へ送出し、逐次処理用エンジン７４１と３次元表示画像処理用エンジン７６１で処理されたその処理結果画像を瞬時に処理結果画像表示機能７９９から受け取り、再びこれを処理後３次元表示画像表示用画面７２１に表示して確認を行い、逐次近似処理の処理が所望のものとなるまで、この作業を短時間のうちに対話的に、必要に応じて連続的に繰り返し、所望のパラメータ設定とその処理結果３次元画像を得る。
An operator such as a doctor or an engineer who operates the
最初から逐次近似処理の処理結果と、それに対する３次元表示画像処理結果が所望のものであると考えられる場合も、それが本当に最適な結果であるかどうかを確認するためには、処理用パラメータ設定コントロール７２２を操作してパラメータセットを僅かに変更し、これを再び処理装置コントロール７９１へ送出し、逐次処理用エンジン７４１と３次元表示画像処理用エンジン７６１で処理されたその処理結果３次元画像を瞬時に処理結果画像表示機能７９９から受け取り、再びこれを処理後３次元表示画像表示用画面７２１に表示して確認を行い、画質が更に良くなるかどうかを、短時間のうちに対話的に、必要に応じて連続的に繰り返し行って、確認をすることが出来る。或いは作業者は、パラメータ設定機能ユニット７９３によって自動で選択されてパラメータ設置信号経路７６１を経由して送信されたパラメータセットによる逐次近似処理用エンジン７４１での処理結果に３次元表示画像処理用エンジン７６１で処理した３次元画像と比較して、パラメータ設定コントロール７２２を操作して単数または複数のパラメータの設定と処理結果３次元画像を最適化する。
When it is considered that the processing result of the successive approximation process from the beginning and the three-dimensional display image processing result corresponding to it are desired, in order to confirm whether or not the result is really the optimum result, the processing parameter The setting
図１２は、ＣＴ画像処理装置７０１の構成要素である画像閲覧装置７１１の代表的な画面構成である。データ選択用リスト表示画面７２３で画像処理を行う患者と検査データを選択し、ＣＴ撮影装置で撮影された、逐次近似処理前の３次元表示画像８０１を、画像閲覧装置内の処理後画像表示用画面に表示している。同じ画面の逐次近似法による画像処理の為の処理用パラメータ設定コントロール７２２を操作することにより、その画像処理結果がリアルタイムに反映された逐次近似処理と３次元表示処理を行った後の３次元表示画像８１１が、逐次近似処理前の３次元表示画像８０１の隣の画面表示領域に表示される。また、逐次近似処理前のＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａとその画像に対して逐次近似処理を行った後のＶｏｌｕｍｅ ＤａｔａのＣＴ値差分Ｖｏｌｕｍｅ Ｄａｔａに対して３次元表示処理を行った３次元表示画像８２１を、同時に隣接する画面表示領域に表示させることで、より直感的に画像処理の強さと効果を確認することが出来る。画像処理の結果や、差分画像を確認して、画像処理に過不足があれば、再び逐次近似法による画像処理の為の処理用パラメータ設定コントロール７２２を操作して、逐次近似処理を行った後の３次元表示画像８１１を更新する。この繰り返し処理は十分に高速であるので、対話的に行うことが可能である。或いは、画像処理が十分に速い速度を有する場合には、この繰り返し処理を、断続的にではなく、連続的に行うことが可能であり、処理用パラメータ設定コントロール７２２内のスライダー、またはマウスコントロールによって、処理用パラメータを連続的に変更させ、その結果をリアルタイムに逐次近似処理と３次元表示処理を行った後の３次元表示画像８１１に連続的に反映させて、より対話的な作業を行うことができる。
FIG. 12 shows a typical screen configuration of an
逐次近似処理の強さと効果を３次元表示画像で確認しながら、最終的に最適なパラメータセットが確定され、最適な処理結果画像が得られた後には、必要に応じて、その結果をＣＴ画像処理装置７０１からＣＴ撮影装置１０１に、パラメータ設定情報の転送経路４３１を経由して送ることができる。この結果を参考にして、ＣＴ撮影装置１０１の操作を行う作業者は、ＣＴ撮影を行う際のＸ線管電流やＸ線管電圧の設定値を変更して、被検者の被曝線量を最小限に留めることや、許容される被曝線量の中での最高のＣＴ画像を得ることが可能となる。或いは、ＣＴ画像処理装置７０１において、ＣＴ撮影を行う際のＸ線管電流やＸ線管電圧の設定値の推奨値をＣＴ画像処理装置７０１からＣＴ撮影装置１０１に、パラメータ設定情報の転送経路４３１を経由して送ることができる。単に３次元表示画像やＣＴ断層画像の高画質化を行うだけで、ＣＴ撮影を行う際のＸ線管電流やＸ線管電圧の設定値を変更する必要がない場合には、ＣＴ画像処理装置７０１からＣＴ装置へのパラメータ設定情報の転送経路４３１と転送プロセスは不要である。
While confirming the strength and effect of the successive approximation process on the three-dimensional display image, after the optimum parameter set is finally determined and the optimum processing result image is obtained, the result is converted into a CT image as necessary. It can be sent from the
図６は他の実施例を示す。図５と同一の番号は図５と同一の機能を持つ。これまでの説明では図５のＣＴ画像処理装置７０１は、ＣＴ画像サーバー２０１の近傍に設置されていたが、図６の実施例は、ＣＴ画像処理装置７０１は一般の病院内ネットワーク４０１に画像データ転送経路４２１を介して接続されている例である。一般の病院内ネットワークが十分高速である場合、或いは当該病院施設でそれ程検査件数が多くない場合、検査毎のスライス枚数が多くない場合などはこの実施例でも十分な運用が可能である。
FIG. 6 shows another embodiment. The same numbers as those in FIG. 5 have the same functions as those in FIG. In the above description, the CT
図７は他の実施例を示す。図５と同一の番号は図５と同一の機能を持つ。これまでの説明では図５のＣＴ画像処理装置７０１は、ＣＴ画像サーバー２０１の近傍に設置されていたが、図７の実施例は、ＣＴ撮影装置１０１の近傍に接続されている例、或いはＣＴ撮影装置１０１内に設置されている例である。ＣＴ撮影装置メーカーが採用する場合などには、こうした運用形態が考えられる。ＣＴ撮影装置の近傍に接続されている例、或いはＣＴ撮影装置内に設置されている例であっても、その他のＣＴ撮影装置で撮影された画像データを転送して貰い、その画像データに対して画像処理を行うことが可能である。
FIG. 7 shows another embodiment. The same numbers as those in FIG. 5 have the same functions as those in FIG. In the above description, the CT
図８は他の実施例の画面構成を示す。図１２と同一の番号は図１２と同一の機能を持つ。これまでの説明で、図１２では逐次近似処理前の３次元表示画像と逐次近似処理後の３次元表示画像、それらのＣＴ値差分Ｖｏｌｕｍｅ Ｄａｔａの３次元表示画像を全て表示していたが、図８の画面構成では最初は逐次近似処理前の３次元表示画像８０１を表示しておき、逐次近似法による画像処理の為の処理用パラメータ設定コントロール７２２を操作することにより、その画像処理結果がリアルタイムに反映された逐次近似処理を行った後の３次元表示画像８１１が逐次近似処理前の３次元表示画像８０１に代わって表示される。逐次近似処理を行った後の３次元表示画像８１１と逐次近似処理前の３次元表示画像８０１は、必要に応じて切り替えて表示することが可能である。
FIG. 8 shows a screen configuration of another embodiment. The same numbers as those in FIG. 12 have the same functions as those in FIG. In the above description, in FIG. 12, the three-dimensional display image before the successive approximation process, the three-dimensional display image after the successive approximation process, and the three-dimensional display image of their CT value difference Volume Data are all displayed. In the screen configuration of FIG. 8, first, a three-
図９は他の実施例の画面構成を示す。図１２と同一の番号は図１２と同一の機能を持つ。これまでの説明で図１２では逐次近似処理前の３次元表示画像と逐次近似処理後の３次元表示画像、それらのＣＴ値差分Ｖｏｌｕｍｅ Ｄａｔａの３次元表示画像を全て表示していたが、図９の画面構成では逐次近似処理を行った後の３次元表示画像８１１と逐次近似処理前の３次元表示画像８０１を並列して表示している。
FIG. 9 shows a screen configuration of another embodiment. The same numbers as those in FIG. 12 have the same functions as those in FIG. In the above description, in FIG. 12, the three-dimensional display image before the successive approximation process, the three-dimensional display image after the successive approximation process, and the three-dimensional display image of their CT value difference Volume Data are all displayed. In this screen configuration, the three-
図１０は他の実施例の画面構成を示す。図１２と同一の番号は図１２と同一の機能を持つ。これまでの説明で、図１２では逐次近似処理前の３次元表示画像と逐次近似処理後の３次元表示画像、それらのＣＴ値差分Ｖｏｌｕｍｅ Ｄａｔａの３次元表示画像を全て表示していたが、図１０の画面構成では逐次近似処理前のＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａと逐次近似処理後のＶｏｌｕｍｅ ＤａｔａのＣＴ値差分Ｖｏｌｕｍｅ Ｄａｔａの３次元表示画像８２１と、それを参照して作業者が設定したパラメータセットで逐次近似処理と３次元画像処理を行った後の３次元表示画像８１１を並列して表示している。
FIG. 10 shows a screen configuration of another embodiment. The same numbers as those in FIG. 12 have the same functions as those in FIG. In the above description, in FIG. 12, the three-dimensional display image before the successive approximation process, the three-dimensional display image after the successive approximation process, and the three-dimensional display image of their CT value difference Volume Data are all displayed. In the 10 screen configuration, the three-
図１１は他の実施例の画面構成を示す。図１２と同一の番号は図１２と同一の機能を持つ。これまでの説明で、図１２では逐次近似処理前の３次元表示画像と逐次近似処理後の３次元表示画像、それらのＣＴ値差分Ｖｏｌｕｍｅ Ｄａｔａの３次元表示画像を全て表示していたが、図１１の画面構成ではＣＴ値の平均値と標準偏差、周波数分析などの計測処理結果などを用いて自動で計算された逐次近似法のパラメータセットの値を反映した逐次近似処理と３次元画像処理を行った後の３次元表示画像８３１と、それを参照して作業者が設定したパラメータセットで逐次近似処理と３次元画像処理を行った後の３次元表示画像８１１を並列して表示している。
FIG. 11 shows a screen configuration of another embodiment. The same numbers as those in FIG. 12 have the same functions as those in FIG. In the above description, in FIG. 12, the three-dimensional display image before the successive approximation process, the three-dimensional display image after the successive approximation process, and the three-dimensional display image of their CT value difference Volume Data are all displayed. In the 11 screen configuration, the successive approximation processing and the three-dimensional image processing reflecting the parameter set values of the successive approximation method automatically calculated using the average and standard deviation of CT values, the results of measurement processing such as frequency analysis, etc. The three-
図１３は他の実施例の画面構成を示す。図１２と同一の番号は図１２と同一の機能を持つ。これまでの説明で、図１２では単一のＣＴ撮影結果の画像データに関して、逐次近似処理前の３次元表示画像と逐次近似処理後の３次元表示画像、それらのＣＴ値差分Ｖｏｌｕｍｅ Ｄａｔａの３次元表示画像を表示していたが、図１３の画面構成では別な条件でＣＴ撮影を行った２つのデータを処理して、逐次近似処理前の３次元表示画像と逐次近似処理後の３次元表示画像について、それぞれ２つの合計４画像を表示している。すなわち、ＣＴ撮影装置において他の条件で撮影された、逐次近似処理前のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元表示画像８０２と、ＣＴ撮影装置において他の条件で撮影された、逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元表示画像８１２とを、さらに表示している。
FIG. 13 shows a screen configuration of another embodiment. The same numbers as those in FIG. 12 have the same functions as those in FIG. In the description so far, in FIG. 12, regarding the image data of a single CT imaging result, the three-dimensional display image before the successive approximation process, the three-dimensional display image after the successive approximation process, and the three-dimensional of the CT value difference Volume Data thereof. Although the display image was displayed, in the screen configuration of FIG. 13, two data obtained by CT imaging under different conditions are processed, and the three-dimensional display image before the successive approximation process and the three-dimensional display after the successive approximation process A total of four images are displayed for each image. That is, a three-
図１４は他の実施例の画面構成を示す。図１２と同一の番号は図１２と同一の機能を持つ。これまでの説明で、図１２では単一のＣＴ撮影結果の画像データに関して、逐次近似処理前の３次元表示画像と逐次近似処理後の３次元表示画像、それらのＣＴ値差分Ｖｏｌｕｍｅ Ｄａｔａの３次元表示画像を表示していたが、図１４の画面構成では別な条件でＣＴ撮影を行った３つ以上の複数のデータを処理して、逐次近似処理前の３次元表示画像と逐次近似処理後の３次元表示画像について、それぞれ３つ以上の複数の画像を表示している。すなわち、ＣＴ撮影装置において他の条件で撮影された、逐次近似処理前のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元表示画像８０２、８０３と、ＣＴ撮影装置において他の条件で撮影された、逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元表示画像８１２、８１３とを、さらに表示している。
FIG. 14 shows a screen configuration of another embodiment. The same numbers as those in FIG. 12 have the same functions as those in FIG. In the description so far, in FIG. 12, regarding the image data of a single CT imaging result, the three-dimensional display image before the successive approximation process, the three-dimensional display image after the successive approximation process, and the three-dimensional of the CT value difference Volume Data thereof. Although the display image was displayed, in the screen configuration of FIG. 14, three or more pieces of data obtained by CT imaging under different conditions are processed, and the three-dimensional display image before the successive approximation process and after the successive approximation process For each of the three-dimensional display images, a plurality of three or more images are displayed. That is, three-
図１５は他の実施例の画面構成を示す。図１２と同一の番号は図１２と同一の機能を持つ。これまでの説明で、図１２では単一のＣＴ撮影結果の画像データに関して、逐次近似処理前の３次元表示画像と逐次近似処理後の３次元表示画像、それらのＣＴ値差分Ｖｏｌｕｍｅ Ｄａｔａの３次元表示画像を表示していたが、図１５の画面構成では別な条件でＣＴ撮影を行った２つのデータを処理して、逐次近似処理前の３次元表示画像と逐次近似処理後の３次元表示画像、それらのＣＴ値差分Ｖｏｌｕｍｅ Ｄａｔａの３次元表示画像について、それぞれ２つの合計６画像を表示している。すなわち、ＣＴ撮影装置において他の条件で撮影された、逐次近似処理前のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元表示画像８０２と、ＣＴ撮影装置において他の条件で撮影された、逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元表示画像８１２と、ＣＴ撮影装置において他の条件で撮影された、逐次近似処理前のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａと、その画像に対して逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ ＤａｔａのＣＴ値の差分Ｖｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元表示画像８２２とを、さらに表示している。
FIG. 15 shows a screen configuration of another embodiment. The same numbers as those in FIG. 12 have the same functions as those in FIG. In the description so far, in FIG. 12, regarding the image data of a single CT imaging result, the three-dimensional display image before the successive approximation process, the three-dimensional display image after the successive approximation process, and the three-dimensional of the CT value difference Volume Data thereof. Although the display image was displayed, in the screen configuration of FIG. 15, two data obtained by CT imaging under different conditions are processed, and the three-dimensional display image before the successive approximation process and the three-dimensional display after the successive approximation process A total of six images are displayed for each of the three-dimensional display images of the images and their CT value difference Volume Data. That is, a three-
図１６は他の実施例の画面構成を示す。図１２と同一の番号は図１２と同一の機能を持つ。これまでの説明で、図１２では単一のＣＴ撮影結果の画像データに関して、逐次近似処理前の３次元表示画像と逐次近似処理後の３次元表示画像、それらのＣＴ値差分Ｖｏｌｕｍｅ Ｄａｔａの３次元表示画像を表示していたが、図１６の画面構成では逐次近似処理前の３次元表示画像と、ＣＴ値の平均値と標準偏差、周波数分析などの計測処理結果などを用いて自動で計算された逐次近似法のパラメータセットの値を反映した逐次近似処理と３次元画像処理を行った後の３次元表示画像と、それを参照して作業者が設定したパラメータセットで逐次近似処理と３次元画像処理を行った後の３次元表示画像について、それぞれ２つの合計６画像を表示している。すなわち、ＣＴ撮影装置で撮影されたＣＴ体軸断層画像に対して、自動で計算されたパラメータセットの値を反映した逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元表示画像８３１と、ＣＴ撮影装置において他の条件で撮影された、逐次近似処理前のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元表示画像８０２と、ＣＴ撮影装置において他の条件で撮影された、逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元表示画像８１２と、ＣＴ撮影装置において他の条件で撮影されたＣＴ体軸断層画像に対して、自動で計算されたパラメータセットの値を反映した逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元表示画像８３２とを、さらに表示している。
FIG. 16 shows a screen configuration of another embodiment. The same numbers as those in FIG. 12 have the same functions as those in FIG. In the description so far, in FIG. 12, regarding the image data of a single CT imaging result, the three-dimensional display image before the successive approximation process, the three-dimensional display image after the successive approximation process, and the three-dimensional of the CT value difference Volume Data thereof. Although the display image was displayed, the screen configuration in FIG. 16 is automatically calculated using the three-dimensional display image before the successive approximation process, the average value and standard deviation of CT values, and the measurement processing results such as frequency analysis. The three-dimensional display image after performing the successive approximation processing and the three-dimensional image processing reflecting the value of the parameter set of the successive approximation method, and the successive approximation processing and the three-dimensional with the parameter set set by the operator with reference thereto For the three-dimensional display image after image processing, two total 6 images are displayed. That is, the entire volume data, which is an aggregate of CT tomographic images after performing successive approximation processing that reflects automatically calculated parameter set values on CT axial tomographic images captured by a CT imaging apparatus. On the other hand, the volume of the entire
以上説明した医療用画像処理システムは、換言すると以下のシステムである。すなわち、Ｔｏｔａｌ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ法などに代表される逐次近似法を用いてＣＴ再構成処理後のＣＴ断層画像のノイズを低減することにより、ＣＴ断層画像の高画質化またはＣＴ撮影時の低線量化のどちらか或いは双方を可能にするシステムにおいて、再構成後のＣＴ断層画像の逐次近似法の単数または複数のパラメータ設定による断層画像処理の結果を断層画像の集合体である当該ＣＴ検査のＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体にリアルタイムに、必要に応じて連続的に適用し、それと同時にリアルタイムに、必要に応じて連続的にＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元画像表示に反映させ、また必要に応じて逐次近似法による処理前の元の断層画像からＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元表示画像と比較しながら、対話的にパラメータ設定を変更して所望のＣＴ断層画像のパラメータ設定と、それによる最適なＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元表示画像を効率的に得る手段を具備した医療用画像処理システムである。 In other words, the medical image processing system described above is the following system. That is, by reducing the noise of the CT tomographic image after the CT reconstruction processing using a successive approximation method typified by the Total Variation method or the like, it is possible to improve the image quality of the CT tomographic image or reduce the dose during CT imaging. Alternatively, in a system that enables both, the result of tomographic image processing by setting one or a plurality of parameters in the successive approximation method of the CT tomographic image after reconstruction is applied to the entire volume data of the CT examination as a set of tomographic images. It is applied continuously in real time as needed, and at the same time, it is reflected in 3D image display constructed by Volume Rendering etc. continuously in real time as necessary, and before processing by the successive approximation method as necessary -Dimensional display image constructed from Volume Rendering etc. from the original tomographic image of In contrast, the medical image having means for efficiently obtaining the parameter setting of the desired CT tomographic image by interactively changing the parameter setting and the optimal volume rendering based on it, etc. It is a processing system.
また、Ｔｏｔａｌ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ法などに代表される逐次近似法を用いてＣＴ再構成処理後のＣＴ断層画像のノイズを低減することにより、ＣＴ断層画像の高画質化またはＣＴ撮影時の低線量化のどちらか或いは双方を可能にするシステムにおいて、再構成後のＣＴ断層画像の逐次近似法の単数または複数のパラメータ設定による断層画像処理の結果を断層画像の集合体である当該ＣＴ検査のＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体にリアルタイムに、必要に応じて連続的に適用し、それと同時にリアルタイムに、必要に応じて連続的にＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元画像表示に反映させ、また必要に応じて逐次近似法による処理前の元の断層画像からＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元表示画像と比較しながら、対話的にパラメータ設定を変更して所望のＣＴ断層画像のパラメータ設定と、それによる最適なＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元表示画像を効率的に得る手段を具備した医療用画像処理システムで、処理前の元の断層画像の集合体である当該ＣＴ検査のＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体と、逐次近似法の単数または複数のパラメータ設定による断層画像処理の結果の集合体である処理後Ｖｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体との差分Ｖｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体からＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した差分３次元画像表示画像を画面上に同時に表示させて参考にしながら、逐次近似法の単数または複数のパラメータ設定の調整をより効率的に、最適な形で行う手段を具備した医療用画像処理システムである。 Moreover, by reducing the noise of CT tomographic images after CT reconstruction processing using a successive approximation method typified by the Total Variation method or the like, it is possible to increase the image quality of CT tomographic images or reduce the dose during CT imaging. Alternatively, in a system that enables both, the result of tomographic image processing by setting one or a plurality of parameters in the successive approximation method of the CT tomographic image after reconstruction is applied to the entire volume data of the CT examination as a set of tomographic images. It is applied continuously in real time as needed, and at the same time, it is reflected in 3D image display constructed by Volume Rendering etc. continuously in real time as necessary, and before processing by the successive approximation method as necessary 3D display image constructed with Volume Rendering etc. from the original tomographic image of In comparison, the parameter setting of the desired CT tomographic image by interactively changing the parameter setting, and the medical image processing provided with means for efficiently obtaining the three-dimensional display image constructed by the optimal Volume Rendering, etc. In the system, the entire volume data of the CT examination, which is a collection of original tomographic images before processing, and the entire processed volume data, which is a collection of results of tomographic image processing by setting one or more parameters of the successive approximation method The difference 3D image display image constructed by Volume Rendering etc. from the entire Volume Data is simultaneously displayed on the screen for reference, and the adjustment of one or more parameter settings of the successive approximation method is optimized more efficiently. A medical image processing system having means for performing .
また、Ｔｏｔａｌ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ法などに代表される逐次近似法を用いてＣＴ再構成処理後のＣＴ断層画像のノイズを低減することにより、ＣＴ断層画像の高画質化またはＣＴ撮影時の低線量化のどちらか或いは双方を可能にするシステムにおいて、再構成後のＣＴ断層画像の逐次近似法の単数または複数のパラメータ設定による断層画像処理の結果を断層画像の集合体である当該ＣＴ検査のＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体にリアルタイムに、必要に応じて連続的に適用し、それと同時にリアルタイムに、必要に応じて連続的にＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元画像表示に反映させ、また必要に応じて逐次近似法による処理前の元の断層画像からＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元表示画像と比較しながら、対話的にパラメータ設定を変更して所望のＣＴ断層画像のパラメータ設定と、それによる最適なＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元表示画像を効率的に得る手段を具備した医療用画像処理システムで、都度、自動で計算された最も有用であると考えられるパラメータ設定の結果をＣＴ断層画像の集合体である当該ＣＴ検査のＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に適用し、同時にＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元画像表示に反映させて、これを画像閲覧者が対話的にパラメータ設定を変更して閲覧している主たる３次元画像表示領域に隣接して表示させ、二つの３次元表示画像間、或いは処理前の元の３次元表示画像を含めた三つの３次元表示画像間で比較しながら効率的に最適なパラメータ設定の最終判断を行える手段を具備した医療用画像処理システムである。 Moreover, by reducing the noise of CT tomographic images after CT reconstruction processing using a successive approximation method typified by the Total Variation method or the like, it is possible to increase the image quality of CT tomographic images or reduce the dose during CT imaging. Alternatively, in a system that enables both, the result of tomographic image processing by setting one or a plurality of parameters in the successive approximation method of the CT tomographic image after reconstruction is applied to the entire volume data of the CT examination as a set of tomographic images. It is applied continuously in real time as needed, and at the same time, it is reflected in 3D image display constructed by Volume Rendering etc. continuously in real time as necessary, and before processing by the successive approximation method as necessary 3D display image constructed with Volume Rendering etc. from the original tomographic image of In comparison, the parameter setting of the desired CT tomographic image by interactively changing the parameter setting, and the medical image processing provided with means for efficiently obtaining the three-dimensional display image constructed by the optimal Volume Rendering, etc. Three-dimensional system that is constructed by Volume Rendering etc. at the same time, applying the result of parameter setting considered to be the most useful automatically calculated by the system to the entire volume data of the CT examination that is a collection of CT tomographic images Reflected in the image display, this is displayed adjacent to the main 3D image display area that the image viewer interactively changes the parameter settings and browses, and between the two 3D display images or before processing Efficiently optimized parameters while comparing three three-dimensional display images including the original three-dimensional display image This is a medical image processing system provided with means for making a final determination of setting.
さらに、上記システムは、撮影条件または時間の異なる複数のＣＴ撮影検査の結果画像に対して、同時にＣＴ断層画像の逐次近似法の単数または複数のパラメータ設定による断層画像処理を行い、そのそれぞれの結果を断層画像の集合体である当該ＣＴ検査のＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体にリアルタイムに、必要に応じて連続的に適用し、それと同時にリアルタイムに、必要に応じて連続的にＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元画像表示に反映させ、そのそれぞれの３次元画像表示結果を同じ画像閲覧装置の表示用画面に並べて表示して、比較を行いながら対話的にパラメータ設定を変更して所望のＣＴ断層画像のパラメータ設定と、それによる最適なＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで構築した３次元表示画像を効率的に得る手段を具備した医療用画像処理システムである。 Further, the system performs tomographic image processing by setting one or a plurality of parameters in the successive approximation method of CT tomographic images simultaneously on a plurality of CT imaging examination result images having different imaging conditions or times, and the respective results are obtained. Is applied to the entire volume data of the CT examination, which is a collection of tomographic images, in real time, continuously as necessary, and at the same time, in real time, continuously as necessary, with 3D images such as Volume Rendering Reflecting on the display, the respective 3D image display results are displayed side by side on the display screen of the same image browsing apparatus, and the parameter setting is changed interactively while performing the comparison to set the parameter setting of the desired CT tomographic image. , 3D display image constructed by the optimal Volume Rendering etc. A medical image processing system comprising means for obtaining a rate basis.
以上、本発明について説明したが、本発明は上記実施形態又は実施例に限定されるものではない。本発明に反しない範囲で変更された発明、及び本発明と均等な発明も本発明に含まれる。例えば、上記各実施形態及び実施例において、画像閲覧装置が複数のディスプレイを備えると共に、複数の画像又はプロファイル曲線等を異なるディスプレイに同時に表示させることもできる。また、上述の各実施形態及び実施例は、本発明に反しない範囲で適宜組み合わせることができる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated, this invention is not limited to the said embodiment or Example. Inventions modified within the scope not departing from the present invention and inventions equivalent to the present invention are also included in the present invention. For example, in each of the above embodiments and examples, the image browsing apparatus can include a plurality of displays, and a plurality of images or profile curves can be simultaneously displayed on different displays. Moreover, each above-mentioned embodiment and an Example can be suitably combined in the range which is not contrary to this invention.
１０１−１０３ ＣＴ撮影装置
１１１−１１３ ＣＴ撮影装置からＣＴ画像サーバー、またはＣＴ画像処理装置へのデータ転送経路
２０１ ＣＴ画像サーバー
２１１ ＣＴ画像サーバーに付随する画像データ保存装置
２５１ ＣＴ画像サーバーから本発明によるＣＴ画像処理装置への専用画像データ転送経路
３０１−３０５ 画像閲覧装置
３１１−３１５ 画像閲覧装置のデータ保存装置
４０１ 病院内ネットワーク
４１１−４１５ 病院内ネットワークから画像閲覧装置の画像データ転送経路
４２１ 病院内ネットワークからＣＴ画像処理装置への画像データ転送経路
４３１−４３３ ＣＴ画像処理装置からＣＴ装置へのパラメータ設定情報等の転送経路
５０１ ＣＴ撮影装置とＣＴ画像サーバー間に設置するタイプのＣＴ画像処理装置
６０１ 動的なパラメータ設定と画像確認を可能としたＣＴ画像処理装置
６０２ ＣＴ画像処理装置に付随する画像データ一時保存装置
６１１ ＣＴ画像処理装置に付随する画像閲覧装置
６２１ ＣＴ画像処理装置に付随する画像閲覧装置内の処理後画像表示用画面
６２２ ＣＴ画像処理装置に付随する画像閲覧装置内の処理用パラメータ設定コントロール
６２３ ＣＴ画像処理装置に付随する画像閲覧装置内のデータ選択用リスト表示画面
６３１ 画像データ一時保存装置から逐次近似処理用エンジンへのデータ転送経路
６４１ 逐次近似処理用エンジン
６５１ 逐次近似処理用エンジンからの処理結果である画像データの転出経路
６９０ 指示転送経路
６９１ ＣＴ画像処理装置内のコントロールユニット
６９２ ＣＴ画像処理装置内のデータ選択機能ユニット
６９３ ＣＴ画像処理装置内の逐次近似処理パラメータ設定機能ユニット
６９５ ＣＴ画像処理装置内のデータ選択機能ユニットから画像データ一時保存装置へのデータ選択用信号経路
６９６ 逐次近似処理用エンジンへの、パラメータ設定信号経路
６９９ 逐次近似処理用エンジンによる最終処理結果画像の表示機能ユニット
７０１ 動的なパラメータ設定で３次元表示画像での画像確認を可能としたＣＴ画像処理装置
７０２ ＣＴ画像処理装置に付随する画像データ一時保存装置
７１１ ＣＴ画像処理装置に付随する３次元画像閲覧装置
７２１ ＣＴ画像処理装置に付随する３次元画像閲覧装置内の処理後３次元表示画像表示用画面
７２２ ＣＴ画像処理装置に付随する３次元画像閲覧装置内の処理用パラメータ設定コントロール
７２３ ＣＴ画像処理装置に付随する３次元画像閲覧装置内のデータ選択用リスト表示画面
７３１ ＣＴ画像処理装置内の画像データ一時保存装置から逐次近似処理用エンジンへのデータ転送経路
７４１ ＣＴ画像処理装置内の逐次近似処理用エンジン
７５１ 逐次近似処理用エンジンからの処理結果である断層画像データの集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａの３次元表示画像処理用エンジンへの転出経路
７６１ 逐次近似処理後の断層画像データの集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａに対する、３次元表示画像処理用エンジン
７７１ ３次元表示画像処理用エンジンからの３次元表示画像データの転送経路
７９０ 指示転送経路
７９１ ＣＴ画像処理装置内のコントロールユニット
７９２ ＣＴ画像処理装置内のデータ選択機能ユニット
７９３ ＣＴ画像処理装置内の逐次近似処理パラメータ設定機能ユニット
７９４ ＣＴ画像処理装置内の３次元表示画像処理パラメータ設定機能ユニット
７９５ ＣＴ画像処理装置内のデータ選択機能ユニットから画像データ一時保存装置へのデータ選択用信号経路
７９６ 逐次近似処理用エンジンへの、パラメータ設定信号経路
７９７ ３次元表示画像処理用エンジンへの、３次元表示画像処理パラメータ設定信号経路
７９９ 逐次近似処理後の断層画像データの集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａに対する、３次元表示画像処理用エンジンによる３次元表示画像の表示機能ユニット
８０１ ＣＴ撮影装置で撮影された、逐次近似処理前のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元画像
８０２−８０３ ＣＴ撮影装置で、他の条件で撮影された逐次近似処理前のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元画像
８１１ ＣＴ撮影装置で撮影された、逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元画像
８１２−８１３ ＣＴ撮影装置で、他の条件で撮影された逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元画像
８２１ ＣＴ撮影装置で撮影された、逐次近似処理前のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａと、その画像に対して逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ ＤａｔａのＣＴ値の差分Ｖｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元画像
８２２ ＣＴ撮影装置で、他の条件で撮影された逐次近似処理前のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａと、その画像に対して逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ ＤａｔａのＣＴ値の差分Ｖｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元画像
８３１ ＣＴ撮影装置で撮影された、ＣＴ体軸断層画像に対して、自動で計算されたパラメータセットの値を反映した逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元画像
８３２ ＣＴ撮影装置で、他の条件で撮影されたＣＴ体軸断層画像に対して、自動で計算されたパラメータセットの値を反映した逐次近似処理を行った後のＣＴ断層画像の集合体であるＶｏｌｕｍｅ Ｄａｔａ全体に対してＶｏｌｕｍｅ Ｒｅｎｄｅｒｉｎｇなどで処理して構築した３次元画像
101-103 CT imaging apparatus 111-113 Data transfer path 201 from CT imaging apparatus to CT image server or CT image processing apparatus 201 CT image server 211 Image data storage apparatus 251 associated with CT image server From CT image server according to the present invention Dedicated image data transfer path 301-305 to CT image processing apparatus 301-305 Image browsing apparatus 311-315 Data storage apparatus 401 of image browsing apparatus Hospital network 411-415 Image data transfer path 421 of image browsing apparatus from hospital network Image data transfer path 431-433 from the CT image processing apparatus to the CT image processing apparatus Transfer path 501 for parameter setting information, etc. from the CT image processing apparatus to the CT apparatus CT image processing apparatus 601 of the type installed between the CT imaging apparatus and the CT image server Parame CT image processing device 602 that enables data setting and image confirmation Image data temporary storage device 611 associated with the CT image processing device Image viewing device 621 associated with the CT image processing device In the image viewing device associated with the CT image processing device After-processing image display screen 622 Processing parameter setting control 623 in the image browsing device associated with the CT image processing device Data selection list display screen 631 in the image browsing device associated with the CT image processing device Image data temporary storage device Data transfer path 641 to successive approximation processing engine 641 Successive approximation processing engine 651 Transfer path 690 of image data that is a processing result from the successive approximation processing engine 690 Instruction transfer path 691 Control unit 692 in the CT image processing apparatus CT image Data selection function unit 693 CT image in the processing apparatus Successive approximation processing parameter setting function unit 695 in the processing apparatus 695 Signal selection signal path 696 from the data selection function unit in the CT image processing apparatus to the image data temporary storage apparatus Parameter setting signal path 699 to the successive approximation processing engine Display function unit 701 of final processing result image by approximation processing engine CT image processing device 702 capable of confirming a three-dimensional display image by dynamic parameter setting Image data temporary storage device 711 associated with the CT image processing device Three-dimensional image browsing apparatus 721 associated with the CT image processing apparatus 720 after processing three-dimensional display image display screen 722 in the three-dimensional image browsing apparatus associated with the CT image processing apparatus In the three-dimensional image browsing apparatus associated with the CT image processing apparatus Processing parameter setting control 723 of the CT image processing apparatus Data selection list display screen 731 in the 3D image browsing device Data transfer path 741 from the image data temporary storage device in the CT image processing device to the successive approximation processing engine 751 Sequential approximation processing engine 751 in the CT image processing device Transfer path 761 of Volume Data, which is a collection of tomographic image data as processing results from the approximation processing engine, to Volume 3D display image processing engine, for Volume Data, which is a collection of tomographic image data after successive approximation processing, 3D display image processing engine 771 3D display image data transfer path 790 from the 3D display image processing engine 790 Instruction transfer path 791 Control unit 792 in the CT image processing apparatus Data selection function unit 793 in the CT image processing apparatus A successive approximation processing parameter in a CT image processing apparatus. Data setting function unit 794 Three-dimensional display image processing parameter setting function unit 795 in the CT image processing device 795 Data selection signal path from the data selection function unit in the CT image processing device to the image data
Claims (9)
前記第１の画像処理用エンジンは、前記画像閲覧装置で設定又は変更されたパラメータ設定を反映した逐次近似法による画像処理を行い、
前記第２の画像処理用エンジンは、前記第１の画像処理用エンジンで処理した画像を受け取り３次元画像処理を行い、
前記画像閲覧装置は、前記第１の画像処理用エンジンに受け渡す前記画像データを選択するリストを画面に表示する機能を実現する、医療用画像処理装置。 A medical image processing apparatus that performs image processing on image data after reconstruction processing using a successive approximation method, the image processing apparatus having an image browsing apparatus and first and second image processing engines. A function of delivering selected image data to the first image processing engine, and a function of continuously sending images processed by the first image processing engine to the image browsing device;
The first image processing engine performs image processing by a successive approximation method reflecting parameter settings set or changed in the image browsing device,
The second image processing engine receives an image processed by the first image processing engine, performs three-dimensional image processing,
The image browsing apparatus realizes a function of displaying a list for selecting the image data to be transferred to the first image processing engine on a screen.
前記画像閲覧装置は、逐次近似法による画像処理のパラメータを設定又は変更して前記第１の画像処理パラメータ設定機能ユニットに送信する機能と、前記処理結果画像表示機能ユニットから前記３次元画像処理後の３次元表示画像を取得して画面に表示する機能と、前記３次元表示画像の表示条件を設定又は変更して前記第２の画像処理パラメータ設定機能ユニットに送信する機能と、前記表示条件を反映した３次元画像処理後の３次元表示画像を前記処理結果画像表示機能ユニットから取得して画面に表示する機能とを実現する、請求項１に記載の医療用画像処理装置。 The medical image processing apparatus further includes first and second image processing parameter setting function units, and a processing result image display function unit,
The image browsing device has a function of setting or changing image processing parameters by a successive approximation method and transmitting the parameters to the first image processing parameter setting function unit, and a three-dimensional image processing function from the processing result image display function unit. A function of acquiring the three-dimensional display image and displaying it on the screen, a function of setting or changing the display condition of the three-dimensional display image and transmitting the same to the second image processing parameter setting function unit, and the display condition The medical image processing apparatus according to claim 1, which realizes a function of acquiring a reflected three-dimensional image processed three-dimensional display image from the processing result image display function unit and displaying it on a screen.
前記第１の画像処理用エンジンは、前記画像閲覧装置で設定又は変更されたパラメータ設定を反映した逐次近似法による画像処理を行い、
前記第２の画像処理用エンジンは、前記第１の画像処理用エンジンで処理した画像を受け取り３次元画像処理を行い、
前記画像閲覧装置は、前記逐次近似法による画像処理前の複数の画像からなる第１の集合体に３次元画像処理を行って構築した３次元表示画像、前記逐次近似法による画像処理後の複数の画像からなる第２の集合体に３次元画像処理を行って構築した３次元表示画像、及び前記第１の集合体と前記第２の集合体の差分に３次元画像処理を行って構築した差分３次元表示画像のうち少なくとも１つの画像を表示する、医療用画像処理装置。 A medical image processing apparatus that performs image processing on image data after reconstruction processing using a successive approximation method, the image browsing apparatus , first and second image processing engines, and the first image processing Means for continuously sending images processed by the engine for use to the image browsing device,
The first image processing engine performs image processing by a successive approximation method reflecting parameter settings set or changed in the image browsing device,
The second image processing engine receives an image processed by the first image processing engine, performs three-dimensional image processing,
The image browsing device includes a three-dimensional display image constructed by performing three-dimensional image processing on a first aggregate including a plurality of images before image processing by the successive approximation method, and a plurality of images after image processing by the successive approximation method. A three-dimensional display image constructed by performing a three-dimensional image process on the second aggregate consisting of the images of the image, and a three-dimensional image process constructed by performing a difference between the first aggregate and the second aggregate A medical image processing apparatus that displays at least one of the three-dimensional difference display images.
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