JP6346032B2 - 画像処理装置、画像処理方法および画像処理プログラム - Google Patents
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Description
(撮影装置および画像処理装置によるシステム構成)
図1は、撮影装置50および画像処理装置100を示す概略図である。撮影装置50は、被検体M(特定の被検体)に対してX線CT撮影および蛍光イメージング(生体光イメージング)を行うことができる。撮影装置50で撮影されたX線CT画像および生体光像は、画像処理装置100により画像処理され、統合して表示されることが可能である。なお、生体光イメージングには、蛍光イメージングおよび発光イメージングが含まれる。
図2(a)、(b)は、それぞれ撮影装置のX線CT撮影用の構成および蛍光イメージング用の構成を示す概略図である。図2(a)は、撮影装置50内の被検体MのX線CT像を撮影するための構成を示している。撮影装置50は、X線CT撮影用の構成としてガントリ61と、制御部62とを有している。ガントリ61は、回転アーム63、ステージ64、X線管65、2次元検出器66およびアーム回転モータ67を備えている。
図3は、画像処理装置100の機能的構成を示すブロック図である。画像処理装置100は、特に被検体の異常部位(例えば、病変部位)の特定に用いられ、3次元データ再構成部105、CT画像データ蓄積部110、生体光像データ蓄積部120、算出部130、断面画像生成部140、表示処理部150および操作部160を備えている。
図4は、画像処理装置100の動作の一例を示すフローチャートである。まず、画像処理装置100は、撮影済みの透視画像データおよび3次元X線CT画像データを読み込む(ステップS1)。そして、読み込んだ透視画像データから被検体の輪郭を抽出する(ステップS2)。一方で、撮影済みの写真画像データおよび2次元生体光像データを読み込む(ステップS3)。そして、写真画像データから被検体の輪郭を抽出する(ステップS4)。
図5(a)、(b)は、それぞれ透視画像および輪郭が抽出された画像を示す図である。図5(a)に示す透視画像201は、被検体のマウスを一定方向(0°)から撮影されたものである。そして、図5(b)に示す輪郭画像202は、透視画像201からマウスの輪郭を抽出したものである。
図7は、各輪郭が抽出された画像の重ね合わせの手順を示す図である。まず、各輪郭画像の大きさを調整する。図7に示す例では、透視画像から抽出された輪郭画像202より写真画像から抽出された輪郭画像212の方が小さいため、輪郭画像212を輪郭画像202と重なる大きさに調整する。具体的には、拡大率は、X線透視画像の画素サイズと写真画像の画素サイズとの比から得られる。
図8は、CT画像と2次元蛍光像の重ね合わせの処理を示す図である。上記のようにして得られた位置合わせデータを用いて、3次元X線CT画像データ231と2次元蛍光像データ241とを重ね合わせ、断面画像251を得ることができる。
上記の実施形態では、3次元X線CT画像および2次元生体光像を重ね合わせた画像において任意の断面上でユーザが範囲指定し最大値投影法を適用しているが、予め3次元X線CT画像に所定の範囲で最大値投影法を自動で適用し、当初からユーザにある程度の精度で被検体の異常部位を特定できる断面を提示することとしてもよい。
図9(a)〜(c)は、それぞれ2次元生体光像の冠状面図、最大値投影画像の矢状面図および冠状断面図である。図9(a)では、被検体内に蛍光262、263が表示されている。図9(b)に示す矢状面図は、矢状面から見た被検体270の所定の範囲272の中で最大値をとる断面273を投影することで図9(c)に示す冠状断面図が得られることを示している。被検体270に異常部位274、275がある場合に、範囲272で最大値投影法を適用し、断面273で表示すると、異常部位275が検知されない。そのため、さらに局所的な最大値投影法の適用が有効となる。
図10は、画像処理装置100の動作の一例を示すフローチャートである。ステップT1〜T5までは、第1の実施形態におけるステップS1〜S5と同様であり、2つの輪郭画像を用いて位置合わせデータを計算する。次に、3次元X線CT画像データに最大値投影法を適用して得られた断面画像データを準備する(ステップT6)。そして、位置合わせデータを用いて断面画像データと2次元生体光像データとを重ね合わせる(ステップT7)。
次に、実際に重ね合わせの処理を行ったときの画面表示を説明する。図11は、重ね合わせの処理後の画面を示す図である。図11において、画像P1〜P4は、それぞれ被検体の冠状断面、矢状断面、体軸断面、蛍光像面を示している。図11の例では、重ね合わせ画像の右上段の矢状断面P2においてマウス等のポインティング・デバイスで円の範囲R1が指定されている。また、右中段の体軸断面P3において円の範囲R2が指定されている。
61 ガントリ
62 制御部
63 回転アーム
64 ステージ
65 X線管
66 2次元検出器
67 アーム回転モータ
72 対物レンズ系
74 光源
74a フィルター
76 カメラ
78 ダイクロイックミラー
100 画像処理装置
105 3次元データ再構成部
110 画像データ蓄積部
120 生体光像データ蓄積部
130 算出部
140 断面画像生成部
150 表示処理部
160 操作部
201 透視画像
202 輪郭画像
211 写真画像
212 輪郭画像
231 画像データ
241 生体光像データ
251 断面画像
262、263 蛍光
270 被検体
272 範囲
273 断面
274、275 異常部位
R1、R2 範囲
M 被検体
Claims (5)
- 被検体の異常部位の特定に用いられる画像処理装置であって、
特定の被検体を撮影することにより得られたX線透視画像および写真画像の各画像から抽出された前記特定の被検体の輪郭データ間について位置合わせデータを算出する算出部と、
前記算出された位置合わせデータを用いて、前記X線透視画像に関連付けられた3次元X線CT画像および前記写真画像に関連付けられた2次元生体光像を重ね合わせて表示する表示処理部と、
前記2次元生体光像における受光面に平行な面で、前記3次元X線CT画像の断面画像を生成する断面画像生成部と、
ユーザによる前記断面画像上の範囲指定操作を受け付ける操作受付部と、を備え、
前記断面画像生成部は、2次元生体光像の受光面に垂直な方向の所定範囲内について前記3次元X線CT画像に対して最大値投影法を適用し、前記3次元X線CT画像の断面画像を生成し、
前記表示処理部は、前記生成された3次元X線CT画像の断面画像および前記写真画像に関連付けられた2次元生体光像を重ね合わせて表示し、
前記断面画像生成部は、前記重ね合わせた画像の表示後に受け付けた範囲指定操作に基づいて、前記指定された範囲について2次元生体光像の受光面に垂直な方向について前記3次元X線CT画像に対して最大値投影法を適用し、前記3次元X線CT画像の断面画像を生成することを特徴とする画像処理装置。 - 前記算出部は、前記X線透視画像および前記写真画像の各画素サイズの比から、前記輪郭データ間についての位置合わせデータとして拡大率を算出することを特徴とする請求項1記載の画像処理装置。
- 前記算出部は、前記拡大率を用いて前記輪郭データ間のサイズを調整した後、前記輪郭データ間の相関値が所定の条件を満たすように、前記輪郭データ間の位置合わせデータとして、平面上の相対位置、特定の軸回りの回転角を算出することを特徴とする請求項2記載の画像処理装置。
- コンピュータにより実行され、被検体の異常部位の特定に用いられる画像処理方法であって、
特定の被検体を撮影することにより得られたX線透視画像および写真画像の各画像から抽出された前記特定の被検体の輪郭データ間について位置合わせデータを算出するステップと、
前記算出された位置合わせデータを用いて、前記X線透視画像に関連付けられた3次元X線CT画像および前記写真画像に関連付けられた2次元生体光像を重ね合わせて表示するステップと、
前記2次元生体光像における受光面に平行な面で、前記3次元X線CT画像の断面画像を生成するステップと、
を含み、
前記断面画像を生成するステップでは、2次元生体光像の受光面に垂直な方向の所定範囲内について前記3次元X線CT画像に対して最大値投影法を適用し、前記3次元X線CT画像の断面画像を生成し、前記生成された3次元X線CT画像の断面画像および前記写真画像に関連付けられた2次元生体光像を重ね合わせて表示し、
ユーザによる前記断面画像上の範囲指定操作を受け付け、
前記重ね合わせた画像の表示後に受け付けた範囲指定操作に基づいて、前記指定された範囲について2次元生体光像の受光面に垂直な方向について前記3次元X線CT画像に対して最大値投影法を適用し、前記3次元X線CT画像の断面画像を生成することを特徴とする画像処理方法。 - 被検体の異常部位の特定に用いられる画像処理プログラムであって、
特定の被検体を撮影することにより得られたX線透視画像および写真画像の各画像から抽出された前記特定の被検体の輪郭データ間について位置合わせデータを算出する処理と、
前記算出された位置合わせデータを用いて、前記X線透視画像に関連付けられた3次元X線CT画像および前記写真画像に関連付けられた2次元生体光像を重ね合わせて表示する処理と、
前記2次元生体光像における受光面に平行な面で、前記3次元X線CT画像の断面画像を生成する処理と、を含む一連の処理をコンピュータに実行させ、
前記断面画像を生成する処理では、2次元生体光像の受光面に垂直な方向の所定範囲内について前記3次元X線CT画像に対して最大値投影法を適用し、前記3次元X線CT画像の断面画像を生成し、前記生成された3次元X線CT画像の断面画像および前記写真画像に関連付けられた2次元生体光像を重ね合わせて表示し、
ユーザによる前記断面画像上の範囲指定操作を受け付け、
前記重ね合わせた画像の表示後に受け付けた範囲指定操作に基づいて、前記指定された範囲について2次元生体光像の受光面に垂直な方向について前記3次元X線CT画像に対して最大値投影法を適用し、前記3次元X線CT画像の断面画像を生成することを特徴とする画像処理プログラム。
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