WO2007129616A1 - 内視鏡挿入支援システム及び内視鏡挿入支援方法 - Google Patents

内視鏡挿入支援システム及び内視鏡挿入支援方法 Download PDF

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WO2007129616A1
WO2007129616A1 PCT/JP2007/059208 JP2007059208W WO2007129616A1 WO 2007129616 A1 WO2007129616 A1 WO 2007129616A1 JP 2007059208 W JP2007059208 W JP 2007059208W WO 2007129616 A1 WO2007129616 A1 WO 2007129616A1
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region
volume
voi
organ
area
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PCT/JP2007/059208
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kensaku Mori
Takayuki Kitasaka
Shunya Akimoto
Kouhei Ebe
Takeshi Wada
Original Assignee
National University Corporation Nagoya University
Olympus Medical Systems Corp.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Publication of WO2007129616A1 publication Critical patent/WO2007129616A1/ja
Priority to US12/260,630 priority patent/US8509877B2/en

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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B1/00—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor
    • A61B1/04—Instruments for performing medical examinations of the interior of cavities or tubes of the body by visual or photographical inspection, e.g. endoscopes; Illuminating arrangements therefor combined with photographic or television appliances
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    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
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    • A61B5/41—Detecting, measuring or recording for evaluating the immune or lymphatic systems
    • A61B5/414—Evaluating particular organs or parts of the immune or lymphatic systems
    • A61B5/418—Evaluating particular organs or parts of the immune or lymphatic systems lymph vessels, ducts or nodes

Definitions

  • the present invention relates to an endoscope insertion support system and an endoscope insertion support method that support insertion of an endoscope into a lumen path of a hollow organ.
  • a continuous scan in the direction of the body axis while continuously rotating the X-ray irradiation and detection, the spiral continuous scan (helical scan) about the three-dimensional region of the subject ) To create a 3D image from tomographic images of consecutive slices of the 3D region.
  • One such 3D image is a 3D image of the lung bronchus.
  • the 3D image of the bronchus is used, for example, to grasp the position of the abnormal part suspected of lung cancer in 3D.
  • a bronchoscope is inserted, and a biopsy needle, biopsy forceps, etc. are taken out from the distal end portion and a tissue sample is collected.
  • a three-dimensional image of a pipeline in the subject is created based on image data of a three-dimensional region of the subject, and (2) a route to the target point along the pipeline on the three-dimensional image (3) creating a virtual endoscopic image of the duct along the route based on the image data, and (4) displaying the virtual endoscopic image, The endoscope at the target site.
  • a device for pigging has been proposed.
  • a desired organ for example, the bronchial region from the three-dimensional region image data Information (information indicating how the bronchial branches are connected to form the entire bronchus) needs to be extracted.
  • the luminal organ having a tree structure in the body cavity has an inner diameter of the lower-layer luminal organ that is smaller than the inner diameter of the upper-layer luminal organ, and is deformed on the path of the luminal organ Part (e.g. stenosis)
  • the luminal organ Part e.g. stenosis
  • Non-Patent Document 1 cannot set a new VOI with an appropriate size. In such a case, there is a problem that it is not possible to extract optimal lumen organ region information. .
  • the present invention has been made in view of the above points, and for example, a VOI (Volume Of Interest) is effectively applied to a hollow organ having a deformed portion such as a stenosis.
  • An object is to provide an endoscope insertion support system and an endoscope insertion support method that can be set and correctly extract the lumen organ region information. Disclosure of the invention
  • An endoscope insertion support system includes:
  • Organ area information calculating means for extracting lumen area information in the volume area based on 3D image data of the luminal organ in the volume area and calculating segmentation data representing a lumen path shape;
  • the lumen area is included in the volume area set by the volume area setting means!
  • abnormal shape detection means for detecting an abnormal state of the lumen shape
  • a hierarchical volume area obtained by hierarchically connecting to the volume area set by the volume area setting means is a size based on a determination result of the inclusion state determination means and a detection result of the deformed state detection means.
  • a hierarchical volume region setting means for setting to.
  • the volume region is effectively set for the hollow organ having the deformed portion, and the region information of the hollow organ is correctly extracted. It has the effect of being able to
  • the hierarchical volume region setting means sets a next layer volume region that is further hierarchically connected to the hierarchical volume region,
  • the organ region information calculating means calculates segmentation data representing a lumen path shape in the next-stage layer volume region
  • the deformed state detecting means detects a deformed state of the lumen path shape in the hierarchical volume region based on the organ region information calculation result,
  • the hierarchical volume region control means controls the size of the next-stage layer volume region based on the detected deformed state.
  • the volume region is effectively set for a luminal organ having a portion bent with a curvature of a predetermined value or more, and the lumen is correctly set. There is an effect that it is possible to extract organ region information.
  • Volume area changing means for expanding and contracting the distance between the end faces of the volume area is provided.
  • the endoscope insertion support system of claim 3 it is possible to effectively set the volume region for the target portion of the luminal organ and to correctly extract the luminal organ region information. There is an effect that can be done.
  • the volume area changing means expands / contracts the distance between the end faces of the volume area or the hierarchical volume area based on the determination result of the direction determining means.
  • the expansion / contraction direction of the volume region or the hierarchical volume region is appropriately set according to the shape of the lumen path, and the processing time is shortened. If you can!
  • the endoscope insertion support system according to any one of claims 1 to 4, wherein the deformed state detection means is based on at least one of a diameter, an area, and a perimeter of the segmentation data.
  • a stenosis or dilation state of the lumen path in the end section of the hierarchical volume region is detected as at least the deformed state. It is configured as a feature.
  • the lumen path in the end section of the hierarchical volume region is related to at least one of the diameter, area, and perimeter of the segmentation data. Since the state of stenosis or dilation is detected as a deformed state, the deformed state can be detected in the same manner as in an actual system.
  • the endoscope insertion support system according to any one of claims 1 to 5, wherein the inclusion state determination unit is configured to branch the lumen path at an end face of the volume region or the hierarchical volume region. The inclusion state of the lumen path is determined based on the detection of the hole.
  • the endoscope insertion support system according to claim 6, it is possible to appropriately determine the inclusion state of the lumen path in the volume region or the hierarchical volume region, and to correctly extract the lumen organ region information. If you can!
  • the endoscope insertion support system according to claim 1, wherein the inclusion state determination unit detects the luminal organ on a side surface of the volume region or the hierarchical volume region. The internal state of the luminal organ is determined based on the above.
  • the route is the center of gravity of the lumen passage section.
  • the lumen passage insertion support route is configured by setting the approximate center line by performing curve correction.
  • the route is a smooth curve, the route is inferior to the locus of the endoscope tip at the time of actual endoscope insertion. This has the effect of becoming
  • the endoscope insertion support system according to any one of claims 1 to 9, wherein the multi-section reconstruction system generates a multi-section reconstructed image in the subject based on the three-dimensional image data of the subject. Construction image generation means;
  • Start point designating means for designating the start point on the generated multi-section reconstructed image
  • the endoscope insertion support system according to claim 11, it is possible to extract an organ from the vicinity of the start point, prevent an unintended range of the organ from being extracted, and shorten the processing time. There is an effect.
  • the endoscope insertion support system of claim 12 information on the lumen of any organ of at least bronchi, blood vessel, large intestine, small intestine, bile duct, knee tube, or lymphatic vessel is presented. Thus, there is an effect that diagnosis and treatment with an accurate endoscope can be performed.
  • a VOI Volume Of Interest
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a bronchoscope insertion support system according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of a VOI generation setting unit in FIG.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the bronchoscope insertion support system of FIG.
  • FIG. 4 A diagram showing a patient information selection screen developed by the process of FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing an MPR screen generated by the MPR image generator in FIG.
  • FIG.6 Bronchial schematic diagram schematically showing the starting point set on the MPR screen in Fig.5
  • FIG.7 Bronchial schematic diagram schematically showing the route set on the MPR screen in Fig.5
  • FIG. 8 is a flowchart showing a flow of bronchial region information extraction processing of FIG.
  • FIG. 10 is a first diagram illustrating the bronchial region information extraction process of FIG.
  • FIG. 11 is a second diagram illustrating the bronchial region information extraction process of FIG.
  • FIG. 12 is a third diagram illustrating the bronchial region information extraction process of FIG.
  • FIG. 13 is a fourth diagram illustrating the bronchial region information extraction process of FIG.
  • FIG. 14 is a fifth diagram illustrating the bronchial region information extraction process of FIG.
  • FIG. 15 is a sixth diagram illustrating the bronchial region information extraction process of FIG.
  • FIG. 16 is a seventh diagram illustrating the bronchial region information extraction process of FIG.
  • FIG. 17 is an eighth diagram illustrating the bronchial region information extraction process of FIG.
  • FIG. 18 is a ninth diagram illustrating the bronchial region information extraction process of FIG. ⁇ 19]
  • Fig. 10 illustrating the bronchial region information extraction process of Fig. 8 ⁇ 20]
  • Eleventh diagram illustrating the bronchial region information extraction process of Fig. 8
  • FIG.30 Figure 4 illustrates the new VOI placement and registration process in Fig. 9.
  • FIG. 33 is a first diagram illustrating the bronchial region cross-sectional determination process of FIG.
  • FIG. 34 is a second diagram for explaining the bronchial region cross-sectional determination process of FIG.
  • FIG. 35 is a third diagram illustrating the bronchial region cross-sectional determination process of FIG.
  • FIG. 36 is a fourth diagram illustrating the bronchial region cross-sectional determination process of FIG.
  • FIG. 37 is a fifth diagram illustrating the bronchial region cross-sectional determination process in FIG.
  • Figure 19 illustrates the bronchial region information extraction process of FIG.
  • FIG. 20 illustrates the bronchial region information extraction process of FIG. [46]
  • FIG. 21 illustrates the bronchial region information extraction process of FIG.
  • FIG. 47 is a first diagram illustrating route setting of the route setting unit in FIG.
  • FIG. 48 is a second diagram illustrating route setting of the route setting unit in FIG.
  • FIG. 49 is a third diagram illustrating the route setting of the route setting unit in FIG.
  • FIG. 50 is a fourth diagram illustrating the route setting of the route setting unit in FIG.
  • FIG. 51 is a diagram for explaining the curve curve processing of the route by the route setting unit in FIG.
  • FIG. 52 is a diagram showing the curved route in FIG.
  • FIG. 53 is a diagram showing an insertion support screen generated by the endoscope insertion support device of FIG.
  • FIG. 54 is a diagram showing a modified example of the VOI generated by the VOI generation setting unit in FIG.
  • FIGS. 1 to 54 relate to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the bronchoscope insertion support system
  • FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the VOI generation setting unit of FIG.
  • FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the bronchoscope insertion support system of FIG. 1
  • FIG. 4 is a diagram showing a patient information selection screen developed by the processing of FIG. 3
  • FIG. 5 is an MPR image generation unit of FIG. Fig. 6 shows the MPR screen generated by Fig. 6, Fig. 6 shows a schematic diagram of the bronchus that schematically shows the starting point set on the MPR (multi-section reconstruction image) screen of Fig. 5, and Fig.
  • FIG. 7 shows the MPR screen of Fig. 5.
  • Fig. 8 is a flow chart showing the flow of bronchial region information extraction processing in Fig. 3
  • Fig. 9 is a flow chart showing the flow of new VOI placement 'registration processing in Fig. 8.
  • FIG. 10 is a first diagram illustrating the bronchial region information extraction processing of FIG.
  • FIG. 11 is a second diagram illustrating the bronchial region information extraction process of FIG. 8
  • FIG. 12 is a third diagram illustrating the tracheal region information extraction process of FIG. 8, and
  • FIG. 13 is the bronchial region of FIG.
  • FIG. 14 is a fourth diagram illustrating the information extraction process
  • FIG. 14 is a fifth diagram illustrating the bronchial region information extraction process of FIG. 8
  • FIG. 17 is an eighth diagram illustrating the bronchial region information extraction process of FIG. 8
  • FIG. 18 is a diagram illustrating the bronchial region information extraction process of FIG. Ninth figure
  • figure 19 is a tenth diagram for explaining the bronchial region information extraction processing of FIG. 8
  • FIG. 20 is an eleventh diagram for explaining the bronchial region information extraction processing of FIG.
  • FIG. 21 is a twelfth diagram illustrating the bronchial region information extraction process of FIG. 8,
  • FIG. 22 is a thirteenth diagram illustrating the tracheal region information extraction process of FIG. 8, and
  • FIG. 23 is the bronchial region of FIG.
  • FIG. 14 illustrates the information extraction processing
  • FIG. 24 illustrates the fifteenth diagram illustrating the bronchial region information extraction processing of FIG. 8
  • FIG. 25 illustrates the sixteenth diagram illustrating the bronchial region information extraction processing of FIG.
  • Fig. 26 is the 17th diagram explaining the bronchial region information extraction process of Fig. 8
  • Fig. 27 is the first diagram explaining the new VOI placement / registration process of Fig. 9, and
  • Fig. 28 is the new VOI placement / registration of Fig. 9.
  • FIG. 29 is a third diagram for explaining the new VOI placement / registration process of FIG. 9, and
  • FIG. 30 is a fourth diagram for explaining the new VOI placement / registration process
  • FIG. 31 is a first diagram illustrating the branch point extraction process of FIG. 8, FIG. 32 is a second diagram illustrating the branch point extraction process of FIG. 8, and FIG. 33 is a bronchial region cross-sectional determination of FIG.
  • FIG. 34 is a second diagram illustrating the bronchial region cross-sectional determination process of FIG. 8
  • FIG. 35 is a third diagram illustrating the tracheal region cross-section determining process of FIG. 8, and
  • FIG. 37 is a fifth diagram illustrating the bronchial region cross-sectional determination process of FIG. 8
  • FIG. 38 is compared with the bronchial region information extraction process of FIG.
  • FIG. 39 is a first diagram illustrating the bronchial region information extraction process of FIG. 38
  • FIG. 40 is a second diagram illustrating the bronchial region information extraction process of FIG. FIG.
  • FIG. 41 is a third diagram illustrating the bronchial region information extraction process of FIG. 38
  • FIG. 42 is a fourth diagram illustrating the tracheal region information extraction process of FIG. 38
  • FIG. 43 is the bronchial region of FIG.
  • FIG. 18 illustrates the region information extraction processing
  • FIG. 44 illustrates FIG. 19 illustrates the bronchial region information extraction processing of FIG. 8
  • FIG. 47 is a 1st diagram explaining the route setting of the route setting unit of FIG. 1
  • Fig. 50 is a fourth diagram illustrating the route setting of the route setting unit of Fig. 1. It is.
  • FIG. 51 is a diagram for explaining the curve processing of the route by the route setting unit shown in FIG. 1
  • FIG. 52 is a diagram showing the curved route shown in FIG. 51
  • FIG. 53 is the insertion of the endoscope shown in FIG. Generated by support device
  • FIG. 54 is a diagram showing a modified example of the VOI generated by the VOI generation setting unit in FIG.
  • a bronchoscope insertion support system 1 as an endoscope insertion support system includes a bronchoscope apparatus 2 and an endoscope insertion support apparatus as a bronchial shape extraction device. It consists of six.
  • the endoscope insertion support apparatus 6 extracts a bronchial shape based on the CT image data, and generates a virtual endoscopic image (hereinafter referred to as a VBS image) inside the bronchus. Then, an endoscopic image (hereinafter referred to as a live image) obtained by the bronchial endoscopic device 2 and a VBS image are synthesized and a composite image is displayed on the monitor 5, and the bronchial endoscopic device 2 is inserted into the bronchus.
  • a VBS image virtual endoscopic image
  • the bronchial endoscope device 2 includes a bronchial endoscope having an imaging unit, a light source that supplies illumination light to the bronchial endoscope, and an imaging signal from the bronchial endoscope.
  • the camera control unit isotropic force for signal processing is also configured.
  • the bronchoscope 2 inserts the bronchoscope into the bronchus in the patient's body and biopsyes the target tissue while imaging the bronchi.
  • the endoscope insertion support apparatus 6 combines the live image and the VBS image and displays the combined image on the operation monitor 7.
  • the operation monitor 7 is provided with an input unit 8 having a touch panel force, so that the input unit 8 having a touch panel force can be easily operated while performing a bronchoscope insertion procedure.
  • the endoscope insertion support apparatus 6 includes a CT image data capturing unit 10, a CT image data storage unit 11, an MPR image generation unit 12 as a multi-section reconstruction image generation unit, a volume region setting unit, and a hierarchical volume.
  • VOI Volume Of Interest: hereinafter referred to simply as VOI
  • organ region extraction unit 14 as an abnormal state detection unit
  • route setting unit 14 A route setting unit 15, a VBS image generation unit 16, a VBS image storage unit 17, an image processing unit 18, an image display control unit 19, and a setting information input unit 20.
  • the CT image data capturing unit 10 generates 3D image data generated by a known CT apparatus (not shown) that captures an X-ray tomographic image of a patient, for example, an MO (Magnetic Optical disk). Importing is done via portable storage media such as devices and DVD (Digital Versatile Disk) devices.
  • a known CT apparatus not shown
  • Importing is done via portable storage media such as devices and DVD (Digital Versatile Disk) devices.
  • the CT image data storage unit 11 stores the CT image data acquired by the CT image data acquisition unit 10.
  • the MPR image generator 12 generates an MPR image (multi-section reconstructed image) based on the CT image data stored in the CT image data storage unit 11.
  • the VOI generation setting unit 13 generates a VOI having a predetermined size on the CT image data stored in the CT image data storage unit 12 including the start point set on the MPR image by the setting information input unit 20. Set.
  • the VOI generation setting unit 13 has a function of extending a set VOI, changing the direction by rotating it, or setting a new VOI starting from a new arbitrary position. Details will be described later.
  • the organ region extraction unit 14 extracts luminal tract region information (including at least the inner wall surface of the luminal passage) from the CT image data in the VOI set by the VOI generation setting unit 13 (hereinafter, including the inner wall surface of the luminal passage). , Referred to as segmentation processing). Further, the organ region extraction unit 14 links the luminal region information obtained by segmenting the organ structure for each of a plurality of VOIs set by the VOI generation setting unit 13 to obtain luminal region information of the entire bronchus Execute the extraction process. Specific processing in the organ region extraction unit 14 will be described later.
  • the organ region extraction unit 14 extracts the insertion start point that is optimal for the support in the bronchus to the target that is the support end point and the support start point for starting the insertion support by the setting information input unit 20. Set from luminal area information of the entire bronchus.
  • the VBS image generation unit 16 generates a continuous VBS image in the route set by the route setting unit 15 based on the CT image data stored in the CT image data storage unit 11 in units of frames.
  • the VBS image storage unit 17 stores the VBS image generated by the VBS image generation unit 16.
  • the image processing unit 18 receives an imaging signal from the bronchial endoscope device 2 and an input signal from the input unit 8, and is a composite image including a live image, a VBS image, and a plurality of thumbnail VBS image forces, which will be described later. An endoscope insertion support screen is generated.
  • the image display control unit 19 includes a route setting screen generated by the route setting unit 15 and image processing.
  • the insertion support screen generated by the unit 18 is displayed on the monitor 5.
  • the setting information input unit 20 includes a keyboard and a pointing device, etc., for inputting setting information to the VOI generation setting unit 13 and the route setting unit 15.
  • the bronchial endoscope apparatus 2 receives the VBS image and the thumbnail VBS image from the image processing unit 18 of the endoscope insertion support apparatus 6 and monitors the insertion support image which is a composite image synthesized with the live image on the operation monitor 7
  • the input information from the input unit 8 that also displays the touch sensor force of the operation monitor 7 is output to the image processing unit 18 of the endoscope insertion support apparatus 6.
  • the CT image data storage unit 11 and the VBS image storage unit 17 may be configured by a single hard disk.
  • the MPR image generation unit 12, the VOI generation setting unit 13, the organ region extraction unit 14, the route The setting unit 15, the VBS image generation unit 16, and the image processing unit 18 can be configured by one arithmetic processing circuit.
  • the CT image data capturing unit 10 is a force CT device that captures CT image data via a portable storage medium such as an MO or DVD, or a hospital server that stores CT image data on the hospital LAN. If connected, the CT image data capturing unit 10 may be configured by an interface circuit that can be connected to the in-hospital LAN, and CT image data may be captured through the in-hospital LAN.
  • the VOI generation setting unit 13 includes a VOI setting function unit 13a as a set point coordinate specifying unit and a volume region setting unit, a VOI extension function unit 13b as a volume region changing unit, and a VOI as a direction determining unit.
  • Direction determination function unit 13c VOI branch determination function unit 13d, VOI re-setting function unit 13e, VOI information storage function unit 13f, VOI size determination function unit 13g, and VOI branch as set point coordinate specification means and hierarchical volume area setting means It consists of an extraction function unit 13h. Details of these functional units will be described later.
  • the set point coordinate designating means is constituted by the VOI setting function unit 13a and the VOI resetting function unit 13e.
  • the inclusion state determination means includes the VOI direction determination function unit 13c, the VOI size determination function unit 13g, and the VOI branch extraction function unit 13h.
  • the endoscope insertion support captures the CT image data of the patient generated by the CT device by the CT image data capturing unit 10 in step SI, and stores the CT image data captured in step S2 in the CT image data storage unit 11.
  • step S3 when the setting information input unit 20 is operated in step S3, the VOI generation setting unit 13 is displayed on the monitor 5 via the image processing unit 18 (see FIG. 1) as shown in FIG.
  • the patient information selection screen 22 is displayed, and the patient information selection screen 22 waits for the user to select patient information.
  • the user selects patient information, and selects the VOI setting button 23 on the patient information selection screen 22 with the pointer 24 by operating the setting information input unit 20.
  • Selection of patient information on the patient information selection screen 22 is performed, for example, by inputting a patient ID for identifying a patient by the setting information input unit 20.
  • the MPR image generation unit 12 includes, for example, three different multi-section images of the selected patient via the image processing unit 18 (see FIG. 1) in step S4. Generate MPR images. That is, the MPR image generation unit 12 generates an MPR screen 26 having an MPR image 25 composed of an axial image 25a, a sagittal image 25b, and a coronal image 25c as shown in FIG. 5 and a VOI information screen 28 displaying VOI information. The image is displayed on the monitor 5 via the image processing unit 18 (see FIG. 1).
  • the endoscope insertion support apparatus 6 waits for the setting of the start point that is the setting position of the root VOI on the MPR image 25 by the user in step S5.
  • the start point marker 27 is displayed on the MPR image 25 at the specified position.
  • the starting point is specified in the bronchus that runs parallel to the body axis direction of Thrace etc. (the direction connecting the head and feet: the direction orthogonal to the slice image of the CT image).
  • the VOI generation setting unit 13 sets a root VOI that is a volume region in the start point marker 27, and a plurality of VOIs starting from this root VOI.
  • the segmentation process within the organ region extraction unit 14 force is executed.
  • the root VOI is set to have a top surface that is perpendicular to the body axis direction and includes the starting point. [0072] The details of this process will be described later. As shown schematically in FIG. 6, when the VOI generation setting unit 13 designates the start point marker 27 at a position in the desired bronchial branch of the bronchus 50, VOI generation is performed.
  • the setting unit 13 further sets a root VOI 102 of a predetermined size including the start point marker 27, extends VOI 102, or resets a new VOI, so that the organ region extraction unit 14 performs segmentation processing of the entire bronchi 50 I do.
  • step S 7 the route setting unit 15 inserts the insertion support from the insertion support start point 51 set by the setting information input unit 20 on the bronchus 50 displayed on the monitor 5 as shown in FIG. Set route 52 to target 500 which is the end point.
  • the VBS image generation unit 15 generates continuous VBS images of the set route 52 in units of frames.
  • the insertion support start point 51 does not necessarily match the start point marker 27, and the insertion support start point 51 is set at a position where the user needs to start the insertion support.
  • step S8 the VBS image generation unit 15 stores the generated VBS image in the VBS image storage unit 16, and in step S9, the image processing unit 18 and the image display control unit 19 store the VBS image.
  • the VBS image stored in the unit 16 can be displayed on the monitor 5 and the operation monitor 7 in accordance with the insertion procedure of the bronchoscope 2.
  • the start point (set point) is designated by the setting information input unit 20 according to the user's instruction in step S11, and the start point marker 27 is set as the start point (set point).
  • step S12 a new root VOI 102 is placed and registered.
  • the VOI placement / registration process in step S12 will be described later in detail.
  • the VOI setting function unit 13a A root VOI 102 having a predetermined size, for example, a quadrangular prism shape is set including the upper section 101 in which the start point marker 27 of the one-level bronchial branch 100 is set. And the coordinate data of each botacell that constitutes the root VOI102, which is the setting information of this root VOI102, is stored in the VOI information. Registered in function section 13f.
  • the root VOI 102 has a top surface including a starting point perpendicular to the body axis direction, and a bottom surface on the foot side from the starting point.
  • step S13 the organ region extraction unit 14 extracts the coordinate data of each botacell of the root VOI 102 registered in the VOI information storage function unit 13f. Then, in step S14, as shown in FIG. 11, the organ region extraction unit 14 executes segmentation processing on the root VOI 102 based on the CT image data from the CT image data storage unit 11, and thereby performs root processing.
  • the lumen path area information of the first-level bronchial branch 100 in the VOI 102 is extracted, and this lumen path area information is stored in a storage unit (not shown) in the organ area extraction unit 14.
  • step S15 the organ region extraction unit 14 determines the cross-sectional shape of the bronchial region based on the extracted lumen path region information, and the cross-sectional shape is stored in the storage unit in the organ region extraction unit 14 Store in (not shown).
  • step S 16 the VOI branch determination function unit 13 d determines whether the bottom surface of the root V OI 102 has reached the branch of the bronchial branch.
  • step S 17 the VOI size determination function unit 13 g determines whether the size of the root VOI 102 is equal to or less than a predetermined value. Details will be described later.
  • the VOI direction determination function unit 13c is set in step S18! It is determined whether the direction is appropriate for the direction 110 in which the first level bronchial branch 100 extends (hereinafter referred to as the first level branch extending direction) 110.
  • step S19 If it is determined that the direction of the root VOI 102 is oriented in the first hierarchy branch extension direction 110, in step S19, as shown in FIG. 12, the VOI extension function unit 13b converts the root VOI 102 into the first hierarchy branch 110. Extend by a predetermined amount At in the extension direction 110 and return to step S14.
  • step S 14 the organ region extraction unit 14 performs segmentation processing on the root VOI 102 that has been expanded by a predetermined amount At based on the CT image data to extract lumen region information, and the organ region extraction unit 14 Stored in a storage unit (not shown).
  • steps S14 to S19 are repeated, and the elongation of the root VOI 102 reaches ⁇ tXn as shown in Fig. 13, and the VOI branch determination function unit 13d is shown in Fig. 14 in step S16.
  • the process returns to step S12. That is, if it is determined in step S16 that the VOI branch determination function unit 13d has reached the branch at the bottom surface of the root VOI 102, the process returns to step S12.
  • step S12 the VOI resetting function unit 13e performs, for example, the first layer branch extension direction 110 and the centroids CI, 111 (1), 111 (2) As shown in Fig. 16 and Fig. 17, new VOI102 (1) and VOI102 (2) along each branch are arranged with the intersection with C2 as the new branch start point (set point) b. Then, the VOI resetting function unit 13e registers Z in the VOI information storage function unit 13f the coordinate data of each of the botasels constituting the VOI 102 (1) and VOI 102 (2).
  • the coordinate data of each botacell constituting the root VOI102 and the coordinate data of each botacell data constituting the VOI102 (1) and VOI102 (2) are subjected to a force S-link. And stored as a database. That is, the data is stored in a state in which the coordinate data of each of the botasels constituting the root VOI 102 and the coordinate data of each of the botasels constituting the VOI 102 (1) and VOI 102 (2) are connected.
  • At least the VOI information storage function unit 13f registers, in a memory (not shown), the coordinates at which the upper surface of the root VOI 102 is located on the three-dimensional data and which VOI is connected.
  • the V OI information storage function unit 13f connects the line segment connecting the start point indicated by the start point marker 27 and the branch start point b, the line segment connecting the branch start point b and the center of gravity C1, and connecting the branch start point b and the center of gravity C2.
  • Register the line segment as the VOI core line, which is the approximate center line of the root VOI102.
  • the branch start point b passes through the centroids CI and C2 of the branch sections 111 (1) and 111 (2), and the second hierarchy first bronchial branch 100 (1) having the branch section 111 (1).
  • a new VOI 102 (1) placed and registered in the second hierarchy first bronchial branch 100 (1) is registered on the first hierarchy bronchial branch 100 as shown in FIG. It is set as a quadrangular prism shape having a predetermined size including a cross-section 101 (1) having a branch start point b and a second layer first branch extending direction 110 (1) as a normal line on the upper surface.
  • the new VOI 102 (2) placed and registered in the second-level second bronchial branch 100 (2) has a branch start point b on the first-level bronchial branch 100 as shown in FIG.
  • the second-tier second branch extending direction 110 (2) is set as a quadrangular prism shape having a predetermined size including a cross section 101 (2) on the upper surface as a normal line.
  • the organ region extraction unit 14 executes segmentation extraction processing on the VOI 102 (1) based on the CT image data from the CT image data storage unit 11, and executes the VOI 102 Extract luminal area information of the second layer first bronchial branch 100 (1) in (1).
  • the organ region extraction unit 14 stores the lumen path region information in a storage unit (not shown) in the organ region extraction unit 14.
  • step S16 the VOI branch determination function unit 13d performs VOI102.
  • the VOI size determination function unit 13g determines whether or not the size of the VOI 102 (1) is equal to or smaller than a predetermined value in step S17. Details will be described later.
  • step S18 the VOI direction determination function unit 13c determines whether the set direction of the VOI 102 (1) is an appropriate direction force with respect to the second layer first branch extension direction 110 (1). To do.
  • step S19 If it is determined that the direction of VOI 102 (1) is in the second layer first branch extension direction 110 (1), as shown in FIG. 18 in step S19, the VOI extension function unit 13b The VOI 102 (1) is expanded by a predetermined amount in the second layer first branch extending direction 110 (1) and the process returns to step S14.
  • step S14 the organ region extraction unit 14 expands a predetermined amount based on the CT image data. A segmentation process is executed for VOI102 (1), and the processes of steps S14 to S17 are repeated.
  • step S16 when the VOI branch determination function unit 13d determines that the bottom surface of VOI102 (1) has reached the branch and returns to step S12, in step S12, in VOI (l) and VOI102 described above, The same processing as in the case of the arrangement (2) is performed. That is, as shown in FIG. 19 and FIG. 20, the VOI resetting function unit 13e includes the center of gravity C3, C4 of the second layer first branch extension direction 110 (1) and the branch cross sections 111 (11), 111 (12). A new VOI102 (11) (see Fig. 19) and VOI102 (12) (see Fig. 20) along each branch are placed with the intersection with the new branch start point bl as the new branch start point bl. Then, the registered Z is stored in the coordinate data force ⁇ VOI information storage function unit 13f of each of the botasels constituting the VOI102 (11) and VOI102 (12).
  • This VOI102 (11), VOI102 (12) force is the next layer volume region for VOI102 (1), which is the layer volume region.
  • the coordinate data of each of the botacells that make up is linked and stored in a database.
  • At least the VOI information storage function unit 13f registers which VOI is connected to the coordinates where the upper surface of the VOI 102 (1) is located on the three-dimensional data in a memory (not shown).
  • the VOI information storage function unit 13f connects the line segment connecting the branch start point b in VOI102 (1) with the branch start point bl in VOI102 (11), and the branch start point bl in VOI102 (11) and the center of gravity C3.
  • the line segment and the line segment connecting the branch start point bl and the center of gravity C2 are registered as the VOI core line, which is the approximate center line of VOI102 (1).
  • step S13 the organ region extraction unit 14 extracts the new VOI 102 (11) or VOI 102 (12) registered in the VOI information storage function unit 13f, and the above-described steps S14 to S14 in FIG. The process of S19 is repeated.
  • the organ region extraction unit 14 performs CT Based on the CT image data from the image data storage unit 11! /, The VOI102 (11) is subjected to segmentation processing and the luminal path of the third layer first bronchial branch 100 (11) in the VOI102 (11) Extract region information. Then, the organ region extraction unit 14 stores the lumen path region information in the organ region extraction unit 14. Is stored in a storage unit (not shown).
  • step S16 the VOI branch determination function unit 13d determines whether the bottom surface of VOI1 02 (11) has reached the branch of the bronchial branch.
  • step S18 If it is determined that the direction of VOI102 (11) is in the third layer first branch extension direction 110 (11), then after step S18, as shown in FIG.
  • the functional unit 13b expands the VOI 102 (11) by a predetermined amount in the third layer first branch extending direction 110 (11) and returns to step S14.
  • step S14 the organ region extracting unit 14 based on the CT image data A segmentation process is executed in the VOI 102 (11) extended by a predetermined amount, and the processes of steps S14 to S19 are repeated.
  • step S16 determines whether the bottom surface of the VOI102 (11) has exceeded a branch point that is not a branch.
  • the VOI branch determination function unit 13d determines whether it is a peripheral in step S20. As shown in FIG. 21, when it is determined that the periphery has been reached, the process proceeds to step S22 shown in FIG. If it is determined that it has not reached the periphery, the process proceeds to step S21. In step S21, a branch point extraction process described later is executed, and the process returns to step S12.
  • step S20 the VOI branch determination function unit 13d performs VOI102 as shown in FIG.
  • step S22 the VOI generation setting unit 13 links the coordinate data of the botacells constituting all VOIs to the VOI information storage function unit 13f and stores the registered Z.
  • the VOI information storage function unit 13f registers a line segment connecting the branch start point bl in the VOI 102 (11) and the peripheral point xl of the VOI 102 (11) as the VOI core line of the VOI 102 (11).
  • step S22 the organ region extraction unit 14 completes segmentation processing in the entire tracheal region based on the CT image data, and the lumen region information of all bronchial branches is stored in the organ region extraction unit 14. It is determined whether the force stored in the storage unit (not shown) (extraction complete).
  • VOI generation setting unit 13 and organ region extraction unit 14 have not completed extraction of all bronchial branches If it is determined, the process returns to step SI3, and the VOI having the branch that is registered in the VOI information storage function unit 13f and stored in the VOI information storage unit 13f and whose lumen path area information is not extracted is taken out. Then, the processes of steps S13 to S22 are executed.
  • step S22 If the VOI generation setting unit 13 and the organ region extraction unit 14 determine that the extraction of all bronchial branches has been completed in step S22, the process proceeds to step S23.
  • the VOI resetting function unit 13e confirms whether or not to extend the extraction region to the bronchial branch that has not been extracted, based on the user's judgment.
  • the process returns to step S11 to perform extraction processing on the unextracted bronchial branch. If the VOI resetting function unit 13e does not confirm the extracted region to the bronchial branch that has not been extracted, the process is terminated.
  • the organ region extraction unit 14 obtains a CT image.
  • Data storage unit 11 Based on the CT image data, segmentation processing is executed in the VOI 102 (2) to extract the lumen area information of the second layer second bronchial branch 100 (2) in the VOI 102 (2). Then, the lumen path area information is stored in a storage unit (not shown) in the organ area extraction unit 14.
  • step S16 the VOI branch determination function unit 13d determines whether the bottom surface of VOI1 02 (2) has reached the branch of the bronchial branch.
  • step S18 If it is determined that the branch of the bronchial branch has not been reached, the VOI 102 (2) in which the VOI direction determination function unit 13c is set in step S18 through step S17. It is determined whether the direction is appropriate for the second layer second branch extension direction 110 (2).
  • the VOI extension function unit 13b determines that the VOI 102 (2) Is expanded by a predetermined amount in the second layer second branch extending direction 110 (2) and the process returns to step S14.
  • the organ region extraction unit 14 expands the predetermined amount based on the CT image data to VOI102 (2). Then, the segmentation extraction process is executed, and the processes of steps S14 to S19 are repeated.
  • the second layer second bronchial branch 100 (2) is bent more than a predetermined angle (or curvature) from the middle.
  • V As a result of extending OI102 (2), as shown in FIG. 24, because VOI102 (2) has a cross section of the second layer 2nd bronchial branch 100 (2) on the side surface in addition to the bottom surface, in step S18, the VOI direction determination function unit 13c determines that the set direction of the VOI 102 (2) is inappropriate.
  • the VOI extension function unit 13b returns the extension of VOI102 (2) by one step, and the second layer second on the bottom of VOI102 (2) only. Locate the cross section of bronchial branch 100 (2). Then, as shown in FIG. 25, the second layer second bronchial branch 100 (2) was divided into a plurality of bronchial branches, and the cross section of the second layer second bronchial branch 100 (2) was positioned only on the bottom surface. The VOI 102 (2) is used to extract the luminal area information of the first-level second-layer second bronchial branch 100 (2a).
  • the upper side of the first level second layer second bronchial branch 100 (2a) is connected to the first layer bronchial branch 100, and the first level second layer second bronchial branch 100 (2a) is connected.
  • the lower side of the two bronchial branches 100 (2a) is connected to the second level second layer second bronchial branch 100 (2b).
  • step S12 the VOI resetting function unit 13e determines that the center of the upper surface is included in the VOI 102 (2) 101 (2a)
  • the center of gravity gl of the bronchial cross section 101 (2a1) is found to be included in the second level second bronchial branch 100 (2a) of the first level, and the center of the lower surface is the center of gravity g2 Newly placed VOI 102 (2a).
  • step S13 the coordinate data of each box constituting the VOI 102 (2a) is stored in the VOI information storage function unit 13f. Then, the processing after step S14 is executed.
  • the VOI information storage function unit 13f also uses the coordinate data of each of the botasels constituting the root VOI102, the coordinate data of each of the botasels constituting the VOI102 (2), The coordinate data of each of the botasels constituting the VOI 102 (2a) are linked and stored as a database.
  • step S16 force returns to step S12 according to the bending of the second layer second bronchial branch 100 (2), and, for example, as shown in Fig. 26, it is connected to the VOI 102 (2a) as described above.
  • a new VOI 102 (2b) is placed on the second-level second-layer second bronchial branch 100 (2b) connected to the first-level second-layer second-bronchial branch 100 (2a).
  • the VOI setting function unit 13a includes the VOI cross section including the set point and step S19.
  • Elongated stretched VOI section, new VOI section based on branch point detection at step S16, or new VOI section based on VOI size determination at step S17, or new VOI section based on VOI direction determination at step S18 Analyze the cross-sectional shape of the luminal organs.
  • step S12b the VOI setting function unit 13a sets a VOI start cross section having a cross section 101 of the luminal organ as shown in FIG. 27, for example, based on the cross section shape of the luminal organ.
  • step S12c the VOI setting function unit 13a calculates the centroid and radius!: Of the cross-section of the luminal organ in the VOI start cross-section based on the cross-sectional shape of the luminal organ, and further sets the VOI
  • step S 12d the functional unit 13a calculates a normal vector 750 (see FIG. 27) in the body axis direction (axial direction from the head to the foot) in the cross section of the luminal organ.
  • the VOI setting function unit 13a sets a VOI 102 (see FIG. 27) as a volume region having the cross-section 101 of the luminal organ on the upper surface based on the cross-sectional shape of the luminal organ.
  • step S12f the VOI setting function unit 13a calculates an extension amount At that is extended in the direction of the normal vector 750.
  • step S12g the VOI setting function unit 13a stores the VOI start sectional coordinates, the normal vector 750, and the extension amount At in a storage unit (not shown) in the organ region extraction unit 14. Register and finish the process.
  • FIG. 28 shows a cross-section of VOI102 obtained by slicing the luminal organ shown in FIG. 27 in a plane perpendicular to the VOI start cross-section and parallel to the body axis
  • FIG. 29 extends VOI102 of FIG.
  • VOI size determination function unit 13g determines that the size of VOI102 exceeds the predetermined size in step S17. .
  • step S17 the position of the center of gravity of the cross-section of the luminal organ on the extended end face of the VOI 102 where the VOI size determination function part 13g is further extended intersects the normal line 750 at the extended end face. It is determined whether or not the difference ⁇ : exceeds a predetermined value L.
  • the process returns to step S12, where the VOI setting function unit 13a expands the finally expanded VOI 102.
  • the center of gravity of the cross-section of the luminal organ on the end face to the position of the center of gravity of the cross-section of the luminal organ on the extension side end face of the VOI102 before one step extension, and the body axis direction (axial direction from head to foot) Set a new normal vector 750 '(see Fig. 29).
  • the VOI setting function unit 13a has a point orthogonal to the normal vector 750 ′, and finally sets the cross section of the luminal organ on the expansion side end surface of the expanded VOI 102 as the VOI start cross section.
  • the VOI setting function unit 13a sets a new VOI 102 '(see Fig. 29) as a lower volume region having a new VOI starting cross section in step S12.
  • the VOI setting function unit 13a corrects the gap and sets a new VOI 102 ′ (see FIG. 30) so as to keep the lumen path region information continuous.
  • the amount of elongation At is the radius of the cross section of the luminal organ! By setting to: In the case of bronchi, it is possible to shorten the acquisition time of lumen path area information of all bronchial areas to 1Z6, for example.
  • step S21 in FIG. 8 will be described with reference to FIGS. 31 and 32.
  • FIG. As described with reference to FIG. 8, when it is determined that the branch point has been exceeded (step S16) and that it is not the bronchial periphery (step S20), the branch point extraction process of step S21 is executed.
  • bronchial region cross-sectional processing by the organ region extraction unit 14 in step S15 of FIG. 8, which is a characteristic part of the present invention, will be described with reference to FIGS.
  • the organ region extraction unit 14 extracts the shape of the extension side cross section of the VOI 102, for example, whether the constriction portion 1000 exists in the extension side cross section of the VOI 102. Judge whether.
  • the stretched side section of the VOI 102 has a deformed circular shape.
  • the organ region extraction unit 14 constituting the deformed state detection means uses this stenosis occurrence unit information as information indicating the deformed state of the cross-sectional shape of the bronchus as a storage unit (not shown). ).
  • the organ region extraction unit 14 determines that the major axis length a of the elongated side section is short. Shaft length b If the difference exceeds a predetermined difference, the elongated side section is stored in the storage unit (not shown) in the organ region extraction unit 14 as stenosis occurrence unit information.
  • the organ region extraction unit 14 determines that the area of the substantially elliptical elongated side cross section is S, and the elongated side
  • the bronchial region cross-sectional processing is not limited to the stenosis portion 1000.
  • the organ region extracting unit 14 serving as a deformed state detection means Information indicating the deformed state is stored in a storage unit (not shown) in the organ region extraction unit 14.
  • the VOI is expanded as described above, and for example, a cross section having information on the stenosis occurrence portion, which is information indicating an abnormal state of the cross-sectional shape of the bronchi, is set as a new VOI by the VOI resetting function unit 13e.
  • Kitasaka, K.Mon, J.Hasegawa and J.Tonwaki A Method ror Extraction of Bronchus Regions from 3D and hest X-ray CT Image by Analyzing Structural Features of the Bronchus ", Forma 17, pp.321— 338 (2002 38), as shown in FIG. 38, the processing from step S11 to S17 is the same as the present embodiment, but when the direction determination processing in step S18 determines that the VOI direction is inappropriate. Processing is different.
  • the VOI extension function unit 13b extracts the luminal tract region information of the second layer second bronchial branch 100 (2) while extending the VOI 102 (2).
  • the VOI direction determination function unit 13c determines that the VOI direction is inappropriate.
  • step S32 the VOI102 (2) is squeezed into the second layer of the second bronchial branch 100 (2) in the VOI102 (2). Correct the direction. As shown in FIG. 42, the two-layer second bronchial branch 100 (in VOI102 (2) If 2) does not fit, there will be cases.
  • VOI102 ( 2) Extend and return to step S14 to repeat the process.
  • step S32 determines in step S32 that the two-layer second bronchial branch 100 (2) does not fit within the VOI 102 (2)
  • the process proceeds to step S22, and the process proceeds to the extraction completion determination.
  • the VOI generation setting unit 13 and the organ region extraction unit 14 determine that the extraction of the whole bronchus has been completed in step S22
  • the process is terminated through step S23, and it is determined that the extraction of all the bronchial branches has not been completed. Return to step S13 and repeat the process.
  • the new VOI 102 (2b) connected to the VOI 102 (2a) is connected to the second-level second-layer second bronchial branch 100 (2b ), And the organ region extraction unit 14 extracts the lumen region information using the VOI 102 (2b). Therefore, in this embodiment, it is possible to reliably extract continuous bronchial branches.
  • the extraction region expansion determination process in step S23 of Fig. 8 is performed, for example, as shown in Fig. 43, in which the third layer second bronchial branch 100 (22) is blocked at the periphery.
  • the VOI resetting function unit 13e confirms whether or not to extend the extraction area to the bronchus 200 of the obstructed target that has not been extracted, based on the user's judgment.
  • the process returns to step S11.
  • step S11 the setting information input unit 20 designates the start point for the bronchus 200 to be blocked by the user's instruction, and the start point marker 27a is set.
  • the upper surface 201 including the cross-section of the blocked bronchus 200 having the start point marker 27a is set in step S12. Further, as shown in FIG. Place and register VOI202. Then, extraction processing to the bronchus 200 at the obstruction destination is performed by the processing after step S13.
  • start point is not at the proximal end of the bronchus. It may be set in the treetop and the VOI may be placed and registered from the distal side to the upper part of the body axis for extraction into the bronchus 200.
  • VOIs are placed and registered in all bronchial branches that reach the distal end of the starting force, and VOI cores that are substantially center lines are registered in each VOI 102. .
  • the route setting unit 15 sets on the bronchus 50 displayed on the monitor 5 in step S7 of Fig. 3.
  • a VOI having a VOI core line with the target 500 is selected.
  • VOI102 (21 1) is selected as the target VOI
  • VOI 102 (21), VOI102 (2) and VOI102 connected according to this VOI102 (211) are automatically extracted, and these VOI102 (211), ⁇ 01102 (21), ⁇ 01102 (2), and 01102 ⁇ 01 core wires 110 (211), 110 (21), 110 (2), and 110 are supported by route setting unit 15 from support start point 51 It is set as Norate 52 to reach the target 500.
  • a VOI having a VOI core line at a distance ⁇ D closest to target 500 is selected as the target VOI.
  • VOI102 (211) is selected, and VOI102 (21), VOI102 (2) and VOI102 sequentially connected to this VOI102 (211) are automatically extracted, and these V01102 (211), ⁇ 01102 (21), ⁇ 01102 (2), and 01102 ⁇ 01 core wires 110 (211), 110 (21), 110 (2), and 110 are targets 500 from the support start point 51 to the support end point by the route setting unit 15 Set as route 52 to
  • a plurality of VOIs having a VOI core line closest to the target 500 and at a distance ⁇ D are selected.
  • the VOI 102 (212) is selected as the target VOI, and the VOI 102 (21), VOI 102 (2), and VOI 102 sequentially connected to the VOI 102 (212) are automatically extracted.
  • VOI102 (221) is first selected as the target VOI.
  • VOI102 (22), VOI102 (2), and VOI102 that are sequentially connected to 1102 (221) are automatically extracted.
  • the route setting unit 15 sets the route 52 having the shorter distance of the connected core line from the support start point 51 to the target 500 that is the support end point.
  • the VOI cores 110 (212), 110 (21), VOI1 02 (212), VOI102 (21), VOI102 (2), and VOI102 of VOI102 have short distances.
  • 110 (2) and 110 are set by the route setting unit 15 as the route 52 from the support start point 51 to the target 500 that is the support end point.
  • the route setting unit 15 sets the connected core line from the support start point 51 to the target end point 500 as the target end point 52 as the route 52, and then performs observation as shown in FIG. As appropriate, spline interpolation processing is performed to fine-tune each point, and a smooth curve 600 mm is corrected.
  • This curve 600 is set to be norate 52 as shown in FIG.
  • the endoscope insertion support device 6 and bronchoscope device 2 for which the route has been set in this way is used to simplify the explanation of the insertion support screen used for insertion support at the time of treatment.
  • the upper branch point is 10 power points.
  • an insertion assistance screen 151 As shown in FIG.
  • This insertion support screen 151 includes an endoscope live image display area 152 for displaying a live image 152a from the bronchoscope apparatus 2, a VBS image display area 153 for displaying a VBS image image 153a, and a route.
  • VBS image image 153a at all branch points of the image is reduced and displayed as branch thumbnail VBS image 154 (a) to 154 (j).
  • the first branch point VBS image 153a is displayed, and branch thumbnail VBS images 154 (a) to 154 (j) at all branch points are displayed in the branch thumbnail VBS image area 154.
  • VBS image 153a a navigation marker 155 is displayed superimposed on a route hole going to the route.
  • the same branch thumbnail as the VBS image 153a displayed in the VBS image display area 153 The frame of the VBS image is displayed in a thick frame or in color, and can be distinguished from other branch thumbnail VBS images.
  • a new VOI is set for each branch point, and also when it is determined that the bronchial branch cannot be stored in the VOI by the VOI extension processing.
  • Set the VOI even if the bronchial branch is stenotic or occluded, a new VOI is set with an appropriate size by excluding or correcting the cross-sectional information of the stenosis, and a new VOI is appropriately applied to the bronchial branch Can be set in various sizes. Since the VOI set at an appropriate size is stretched and the segmentation process is executed, it is possible to extract the lumen area information of all bronchial branches reliably without being affected by the stenosis.
  • the target VOI that is closest or has the target 500 to the target 500 that is the support end point is selected, and the support VOI connected to the target VOI is gathered and the support start point 51 Since the VOI core wire that leads to is used as a route, route setting can be performed easily and at high speed.
  • the VOI is a force described as a quadrangular prism shape, and is not limited to this. As shown in Fig. 54, it may be a cylindrical column shape having a cross-sectional shape that can include a cross-section of the bronchus in the upper and lower surfaces. .
  • the bronchial insertion support system 1 has been described as an example of a body cavity organ insertion support system, but it can also be applied to a colon insertion support system that supports insertion into a bent body cavity organ such as the large intestine. It is possible to set VOI appropriately.
  • the present embodiment is not limited to the bronchi and large intestine but can be applied to a body cavity organ having a tree structure such as a blood vessel, a small intestine, a bile duct, a knee tube, or a lymph vessel.
  • the expansion amount is set in units of pixels, it takes a long time to calculate the lumen area information.
  • New V OI placement ⁇ By the registration process, the extension amount At is set to the radius r of the cross-section of the luminal organ in the VOI start cross section, which has a large extension amount in pixel units. (Earth drawings: Fig. 27 to Fig. 30).
  • the branch point extraction process of the lumen insertion support system according to claim 16 can converge the elongated side section of the VOI 102 at the branch point at a high speed by a simple process (the basis drawing: FIG. 31 and FIG. 32).

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Abstract

　本発明では、内視鏡挿入支援装置内に設けられているＶＯＩ生成設定部１３は、ＶＯＩ設定機能部１３ａ、ＶＯＩ伸長機能部１３ｂ、ＶＯＩ方向判定機能部１３ｃ、ＶＯＩ分岐判定機能部１３ｄ、ＶＯＩ再設定機能部１３ｅ、ＶＯＩ情報格納機能部１３ｆ、ＶＯＩサイズ判定機能部１３ｇ及びＶＯＩ分岐抽出機能部１３ｈより構成される。この構成により、狭窄部を有する管腔臓器に対して、ＶＯＩ（Volume Of Interest：注目体積領域）を効果的に設定し、管腔臓器の管腔路領域情報を抽出することを可能とする。

Description

明 細 書
内視鏡揷入支援システム及び内視鏡揷入支援方法
技術分野
[0001] 本発明は、管腔臓器の管腔路内への内視鏡の挿入を支援する内視鏡挿入支援シ ステム及び内視鏡挿入支援方法に関するものである。
背景技術
[0002] 近年、画像による診断が広く行われるようになっており、例えば X線 CT (Compute d Tomography)装置等により被検体の断層像を撮像することにより被検体内に 3 次元画像データを得て、該 3次元画像データを用いて目的の診断が行われるよう〖こ なってきた。
[0003] CT装置では、 X線照射 ·検出を連続的に回転させつつ被検体を体軸方向に連続 送りすることにより、被検体の 3次元領域について螺旋状の連続スキャン (ヘリカルス キャン: helical scan)を行い、 3次元領域の連続するスライスの断層像から、 3次元 画像を作成することが行われる。
[0004] そのような 3次元画像の 1つに、肺の気管支の 3次元像がある。気管支の 3次元像 は、例えば肺癌等が疑われる異常部の位置を 3次元的に把握するのに利用される。 そして、異常部を生検によって確認するために、気管支内視鏡を挿入して先端部か ら生検針や生検鉗子等を出して組織のサンプル (sample)を採取することが行われ る。
[0005] 気管支のように、体内において多段階の分岐を有する管路では、異常部の所在が 分岐の末梢に近いとき、内視鏡の先端を短時間で正しく目的部位に到達させること は難しい。
[0006] このために、例えば文献 1としての「日本国特開 2000— 135215号公報等」では、
(1)被検体の 3次元領域の画像データに基づいて前記被検体内の管路の 3次元像 を作成し、（2)前記 3次元像上で前記管路に沿って目的点までの経路を求め、（3) 前記経路に沿った前記管路の仮想的な内視鏡像を前記画像データに基づいて作 成し、（4)前記仮想的な内視鏡像を表示することで、気管支内視鏡を目的部位にナ ピゲーシヨンする装置が提案されて 、る。
[0007] また、被検体の 3次元領域の画像データに基づいて被検体内の管路の 3次元像を 作成するためには 3次元領域の画像データより所望の臓器、例えば、前記気管支の 領域情報 (気管支枝がどのように繋がり気管支全体を形成しているかを表す情報)を 抽出する必要がある。
[0008] そこで、例えば文献 2としての「T.Kitasaka,K.Mori,J.Hasegawa and J.Toriwaki:"A M ethod for extraction or Bronchus Regions rrom όΌ し hest X-rayし T Image by Analyz ing Structural Features of the Bronchus", Forma 17, pp.321- 338(2002)」等において は、被検体の 3次元領域上に所定のボタセルよりなる所定の大きさの VOI (Volume O f Interest：注目体積領域)を設定し、この VOIを管腔臓器の走行方向に沿って設置 しながら VOI内の被検体の 3次元領域の画像データより所望の臓器、例えば、前記 気管支の領域情報を抽出する手法、いわゆるセグメンテーション処理が提案されて いる。
[0009] し力しながら、上記文献 2の技術においては、 VOI内の被検体の 3次元領域の画像 データより前記気管支の領域情報を抽出する際には、 VOIを伸長させたり、 VOIの 向きを変更しているが、気管支の分岐点先の気管支管腔が所定以上の曲率で曲が つている場合には、 VOIの伸長や向きの変更といった処理では、 VOI内に気管支管 腔を収納させることができず、必ずしも全ての気管支管腔の領域情報を取得すること ができない虞れがある。
[0010] また、体腔内の木構造をなす管腔臓器は、上階層の管腔臓器の内径に対して下階 層の管腔臓器の内径が狭くなると共に、管腔臓器の径路上に異形部 (例えば狭窄部
)がある場合、上記非特許文献 1の技術では、新たな VOIを適切な大きさで設定でき ず、このような場合、最適な管腔臓器の領域情報を抽出することができないといった 問題がある。
[0011] 本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、例えば狭窄部等の異形部を有す る管腔臓器に対して、 VOI (Volume Of Interest :注目体積領域)を効果的に設定し、 正しく管腔臓器の領域情報を抽出することのできる内視鏡挿入支援システム及び内 視鏡挿入支援方法を提供することを目的として!ヽる。 発明の開示
課題を解決するための手段
[0012] 本発明の請求項 1に記載の内視鏡挿入支援システムは、
被検体の 3次元画像データ内の管腔臓器の管腔路内に設定された開始点を有し、 前記管腔臓器を内含するように所定の大きさを持つ体積領域を設定する体積領域 設定手段と、
前記体積領域内の前記管腔臓器の 3次元画像データに基づき、前記体積領域内 の管腔領域情報を抽出し、管腔路形状を表すセグメンテーションデータを算出する 臓器領域情報算出手段と、
前記体積領域設定手段によって設定された前記体積領域に前記管腔路が内含さ れて!、る力否かを判定する内含状態判定手段と、
前記臓器領域情報算出結果に基づき、管腔路形状の異形状態を検出する異形状 態検出手段と、
前記体積領域設定手段が設定した前記体積領域に階層的に連結させることで得ら れる階層体積領域を、前記内含状態判定手段の判定結果及び前記異形状態検出 手段の検出結果に基づいた大きさに設定する階層体積領域設定手段と、 を備えることを特徴として構成される。
[0013] 請求項 1に記載の内視鏡挿入支援システムによれば、異形部を有する管腔臓器に 対して、体積領域を効果的に設定し、正しく管腔臓器の領域情報を抽出することがで きるという効果がある。
[0014] 請求項 2に記載の内視鏡挿入支援システムは、
請求項 1に記載の内視鏡挿入支援システムであって、
前記階層体積領域設定手段は、前記階層体積領域に対して、さらに階層的に連 結する次段階層体積領域を設定し、
前記臓器領域情報算出手段は、前記次段階層体積領域における管腔路形状を表 すセグメンテーションデータを算出し、
前記異形状態検出手段は、前記臓器領域情報算出結果に基づき、前記階層体積 領域内の管腔路形状の異形状態を検出し、 前記階層体積領域制御手段は、検出された前記異形状態に基づき、前記次段階 層体積領域の大きさを制御する
ことを特徴として構成される。
[0015] 請求項 2に記載の内視鏡挿入支援システムによれば、所定以上の曲率で曲がって いる部位を有す管腔臓器に対して、体積領域を効果的に設定し、正しく管腔臓器の 領域情報を抽出することができるという効果がある。
[0016] 請求項 3に記載の内視鏡挿入支援システムは、
請求項 1または 2に記載の内視鏡挿入支援システムであって、
前記体積領域の端面間の距離を伸縮させる体積領域変更手段を有する ことを特徴として構成される。
[0017] 請求項 3に記載の内視鏡挿入支援システムによれば、管腔臓器の着目部分に対し て、体積領域を効果的に設定し、正しく管腔臓器の領域情報を抽出することができる という効果がある。
[0018] 請求項 4に記載の内視鏡挿入支援システムは、
請求項 3に記載の内視鏡挿入支援システムであって、
前記体積領域あるいは前記階層体領域の伸縮方向を判定する方向判定手段をさ らに有し、
前記体積領域変更手段は、前記方向判定手段の判定結果に基づき、前記体積領 域あるいは前記階層体積領域の端面間の距離を伸縮させる
ことを特徴として構成される。
[0019] 請求項 4に記載の内視鏡挿入支援システムによれば、体積領域あるいは前記階層 体積領域の伸縮方向を管腔路の形状にあわせて適切に設定し、処理時間を短縮す ることができると!/、う効果がある。
[0020] 請求項 5に記載の内視鏡挿入支援システムは、
請求項 1ないし 4のいずれか一つに記載の内視鏡挿入支援システムであって、 前記異形状態検出手段は、前記セグメンテーションデータの径、面積、周囲長の少 なくともいずれか一に基づき、前記階層体積領域の端断面における前記管腔路の狭 窄または拡張の状態を、少なくとも前記異形状態として検出する ことを特徴として構成される。
[0021] 請求項 5に記載の内視鏡挿入支援システムによれば、セグメンテーションデータの 径、面積、周囲長の少なくともいずれか一の関係で、階層体積領域の端断面におけ る管腔路の狭窄または拡張の状態を、異形状態として検出するので、実際のシステ ムと同様に異形状態を検出できることになる。
[0022] 請求項 6に記載の内視鏡挿入支援システムは、
請求項 1ないし 5のいずれか一つに記載の内視鏡挿入支援システムであって、 前記内含状態判定手段は、前記体積領域あるいは前記階層体積領域の端面にお ける前記管腔路の分岐穴の検出に基づき前記管腔路の内含状態を判定する ことを特徴として構成される。
[0023] 請求項 6に記載の内視鏡挿入支援システムによれば、体積領域あるいは前記階層 体積領域における管腔路の内包状態を適切に判定し、正しく管腔臓器の領域情報 を抽出することができると!/、う効果がある。
[0024] 請求項 7に記載の内視鏡挿入支援システムは、
請求項 1ないし 6のいずれか一つに記載の内視鏡挿入支援システムであって、 前記内含状態判定手段は、前記体積領域あるいは前記階層体積領域の側面にお ける前記管腔臓器の検出に基づき前記管腔路臓器の内含状態を判定する ことを特徴として構成される。
[0025] 請求項 7に記載の内視鏡挿入支援システムによれば、体積領域あるいは前記階層 体積領域における管腔路の内包状態を適切に判定し、正しく管腔臓器の領域情報 を抽出することができると!/、う効果がある。
[0026] 請求項 8に記載の内視鏡挿入支援システムは、
請求項 1ないし 7のいずれか一つに記載の内視鏡挿入支援システムであって、 前記体積領域及び前記階層体積領域の、少なくとも端面近傍内の管腔路断面の 重心点を結ぶ線を略中心線として内視鏡挿入支援ルートに設定するルート設定手 段を
さらに有することを特徴として構成される。
[0027] 請求項 8に記載の内視鏡挿入支援システムによれば、ルートが管腔路断面の重心 点を通ることにより、実際の内視鏡挿入時の内視鏡先端の軌跡と比べて遜色のない ものになるという効果がある。
[0028] 請求項 9に記載の内視鏡挿入支援システムは、
請求項 8に記載の内視鏡挿入支援システムであって、
前記管腔路挿入支援ルートは、前記略中心線を曲線補正して設定される ことを特徴として構成される。
[0029] 請求項 9に記載の内視鏡挿入支援システムによれば、ルートが滑らかな曲線になる ことにより、実際の内視鏡挿入時の内視鏡先端の軌跡と比べて遜色のないものにな るという効果がある。
[0030] 請求項 10に記載の内視鏡挿入支援システムは、
請求項 1ないし 9のいずれか一つに記載の内視鏡挿入支援システムであって、 前記被検体の前記 3次元画像データに基づき前記被検体内の多断面再構築画像 を生成する多断面再構築画像生成手段と、
生成された前記多断面再構築画像上において前記開始点を指定する開始点指定 手段と、
をさらに有することを特徴として構成される。
[0031] 請求項 10に記載の内視鏡挿入支援システムによれば、開始点を多断面再構築画 像上で指定させることにより、使用者が意図した位置を正確に取得することができると いう効果がある。
[0032] 請求項 11に記載の内視鏡挿入支援システムは，
請求項 1ないし 10のいずれか一つに記載の内視鏡挿入支援システムであって、 前記開始点座標指定手段が指定する前記開始点の座標は、少なくとも前記体積 領域あるいは前記階層体積領域の端面の近傍座標である
ことを特徴として構成される。
[0033] 請求項 11に記載の内視鏡挿入支援システムによれば、開始点近傍より臓器抽出を 抽出し、臓器の意図しない範囲を抽出することを防ぎ、処理時間を短縮することがで きるという効果がある。
[0034] 請求項 12に記載の内視鏡挿入支援システムは、 請求項 1な!、し 11の 、ずれか一つに記載の内視鏡挿入支援システムであって、 前記管腔臓器は、気管支、血管、大腸、小腸、または、リンパ管のいずれかである ことを特徴として構成される。
[0035] 請求項 12に記載の内視鏡挿入支援システムによれば、少なくとも気管支、血管、 大腸、小腸、胆管、膝管または、リンパ管のいずれかの臓器の管腔の情報を提示す ることにより的確な内視鏡による診断、治療をすることができるという効果がある。
[0036] 本発明によれば、狭窄部を有する管腔臓器に対して、 VOI (Volume Of Interest：注 目体積領域)を効果的に設定し、管腔臓器の管腔路領域情報を抽出することができ るという効果がある。
図面の簡単な説明
[0037] [図 1]本発明の実施例 1に係る気管支内視鏡挿入支援システムの構成を示す構成図 [図 2]図 1の VOI生成設定部の構成を示す機能ブロック図
[図 3]図 1の気管支内視鏡挿入支援システムの作用を説明するフローチャート
[図 4]図 3の処理で展開される患者情報選択画面を示す図
[図 5]図 1の MPR画像生成部が生成する MPR画面を示す図
[図 6]図 5の MPR画面上で設定される始点を模式的に示す気管支模式図
[図 7]図 5の MPR画面上で設定されるルートを模式的に示す気管支模式図
[図 8]図 3の気管支領域情報抽出処理の流れを示すフローチャート
[図 9]図 8の新規 VOI配置 ·登録処理の流れを示すフローチャート
[図 10]図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 1の図
[図 11]図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 2の図
[図 12]図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 3の図
[図 13]図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 4の図
[図 14]図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 5の図
[図 15]図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 6の図
[図 16]図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 7の図
[図 17]図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 8の図
[図 18]図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 9の図 圆 19]図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 10の図 圆 20]図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 11の図
圆 21]図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 12の図
圆 22]図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 13の図
圆 23]図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 14の図
圆 24]図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 15の図
圆 25]図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 16の図
圆 26]図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 17の図
[図 27]図 9の新規 VOI配置 ·登録処理を説明する第 1の図
[図 28]図 9の新規 VOI配置 ·登録処理を説明する第 2の図
[図 29]図 9の新規 VOI配置 ·登録処理を説明する第 3の図
[図 30]図 9の新規 VOI配置 ·登録処理を説明する第 4の図
圆 31]図 8の分岐点抽出処理を説明する第 1の図
圆 32]図 8の分岐点抽出処理を説明する第 2の図
[図 33]図 8の気管支領域断面判定処理を説明する第 1の図
[図 34]図 8の気管支領域断面判定処理を説明する第 2の図
[図 35]図 8の気管支領域断面判定処理を説明する第 3の図
[図 36]図 8の気管支領域断面判定処理を説明する第 4の図
[図 37]図 8の気管支領域断面判定処理を説明する第 5の図
圆 38]図 8の気管支領域情報抽出処理と対比される従来の気管支領域情報抽出処 理の流れを示すフローチャート
圆 39]図 38の気管支領域情報抽出処理を説明する第 1の図
圆 40]図 38の気管支領域情報抽出処理を説明する第 2の図
圆 41]図 38の気管支領域情報抽出処理を説明する第 3の図
圆 42]図 38の気管支領域情報抽出処理を説明する第 4の図
圆 43]図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 18の図
圆 44]図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 19の図
圆 45]図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 20の図 圆 46]図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 21の図
[図 47]図 1のルート設定部のルート設定を説明する第 1の図
[図 48]図 1のルート設定部のルート設定を説明する第 2の図
[図 49]図 1のルート設定部のルート設定を説明する第 3の図
[図 50]図 1のルート設定部のルート設定を説明する第 4の図
[図 51]図 1のルート設定部によるルートの曲線ィ匕処理を説明する図
[図 52]図 51の曲線化処理されたルートを示す図
[図 53]図 1の内視鏡挿入支援装置により生成される挿入支援画面を示す図
[図 54]図 1の VOI生成設定部で生成される VOIの変形例を示す図
発明を実施するための最良の形態
[0038] 以下、図面を参照しながら本発明の実施例について述べる。
[0039] (実施例 1)
図 1ないし図 54は本発明の実施例 1に係わり、図 1は気管支内視鏡挿入支援シス テムの構成を示す構成図、図 2は図 1の VOI生成設定部の構成を示す機能ブロック 図、図 3は図 1の気管支内視鏡挿入支援システムの作用を説明するフローチャート、 図 4は図 3の処理で展開される患者情報選択画面を示す図、図 5は図 1の MPR画像 生成部が生成する MPR画面を示す図、図 6は図 5の MPR (多断面再構築画像)画 面上で設定される始点を模式的に示す気管支模式図、図 7は図 5の MPR画面上で 設定されるルートを模式的に示す気管支模式図、図 8は図 3の気管支領域情報抽出 処理の流れを示すフローチャート、図 9は図 8の新規 VOI配置'登録処理の流れを示 すフローチャート、図 10は図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 1の図であ る。
[0040] 図 11は図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 2の図、図 12は図 8の気管 支領域情報抽出処理を説明する第 3の図、図 13は図 8の気管支領域情報抽出処理 を説明する第 4の図、図 14は図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 5の図、 図 15は図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 6の図、図 16は図 8の気管支 領域情報抽出処理を説明する第 7の図、図 17は図 8の気管支領域情報抽出処理を 説明する第 8の図、図 18は図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 9の図、図 19は図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 10の図、図 20は図 8の気管支 領域情報抽出処理を説明する第 11の図である。
[0041] 図 21は図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 12の図、図 22は図 8の気管 支領域情報抽出処理を説明する第 13の図、図 23は図 8の気管支領域情報抽出処 理を説明する第 14の図、図 24は図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 15 の図、図 25は図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 16の図、図 26は図 8の 気管支領域情報抽出処理を説明する第 17の図、図 27は図 9の新規 VOI配置 ·登録 処理を説明する第 1の図、図 28は図 9の新規 VOI配置 ·登録処理を説明する第 2の 図、図 29は図 9の新規 VOI配置 ·登録処理を説明する第 3の図、図 30は図 9の新規 VOI配置 ·登録処理を説明する第 4の図である。
[0042] 図 31は図 8の分岐点抽出処理を説明する第 1の図、図 32は図 8の分岐点抽出処 理を説明する第 2の図、図 33は図 8の気管支領域断面判定処理を説明する第 1の図 、図 34は図 8の気管支領域断面判定処理を説明する第 2の図、図 35は図 8の気管 支領域断面判定処理を説明する第 3の図、図 36は図 8の気管支領域断面判定処理 を説明する第 4の図、図 37は図 8の気管支領域断面判定処理を説明する第 5の図、 図 38は図 8の気管支領域情報抽出処理と対比される従来の気管支領域情報抽出 処理の流れを示すフローチャート、図 39は図 38の気管支領域情報抽出処理を説明 する第 1の図、図 40は図 38の気管支領域情報抽出処理を説明する第 2の図である。
[0043] 図 41は図 38の気管支領域情報抽出処理を説明する第 3の図、図 42は図 38の気 管支領域情報抽出処理を説明する第 4の図、図 43は図 8の気管支領域情報抽出処 理を説明する第 18の図、図 44は図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 19 の図、図 45は図 8の気管支領域情報抽出処理を説明する第 20の図、図 46は図 8の 気管支領域情報抽出処理を説明する第 21の図、図 47は図 1のルート設定部のルー ト設定を説明する第 1の図、図 48は図 1のルート設定部のルート設定を説明する第 2 の図、図 49は図 1のルート設定部のルート設定を説明する第 3の図、図 50は図 1の ルート設定部のルート設定を説明する第 4の図である。
[0044] 図 51は図 1のルート設定部によるルートの曲線ィ匕処理を説明する図、図 52は図 51 の曲線化処理されたルートを示す図、図 53は図 1の内視鏡挿入支援装置により生成 される挿入支援画面を示す図、図 54は図 1の VOI生成設定部で生成される VOIの 変形例を示す図である。
[0045] 実施例 1 :
図 1に示すように、本実施例の内視鏡挿入支援システムとしての気管支内視鏡挿 入支援システム 1は、気管支内視鏡装置 2と、気管支形状抽出装置としての内視鏡 挿入支援装置 6とから構成される。
[0046] 内視鏡挿入支援装置 6は CT画像データに基づき気管支形状を抽出し、気管支内 部の仮想の内視鏡像 (以下、 VBS画像と記す)を生成する。そして、気管支内視鏡 装置 2により得られる内視鏡画像 (以下、ライブ画像と記す）と VBS画像を合成して合 成画像をモニタ 5に表示し気管支内視鏡装置 2の気管支への挿入支援を行う。
[0047] また、気管支内視鏡装置 2は、図示はしないが、撮像手段を有する気管支内視鏡と 、気管支内視鏡に照明光を供給する光源と、気管支内視鏡からの撮像信号を信号 処理するカメラコントロールユニット等力も構成される。そして、気管支内視鏡装置 2 は、気管支内視鏡を患者体内の気管支内に挿入し気管支内を撮像しながら目的組 織を生検する。
[0048] また、内視鏡挿入支援装置 6はライブ画像と VBS画像を合成して合成画像を操作 モニタ 7にも表示する。操作モニタ 7にはタツチパネル力もなる入力部 8が設けられ、 気管支内視鏡の挿入手技を行いながらタツチパネル力もなる入力部 8を容易に操作 することが可能となって 、る。
[0049] 内視鏡挿入支援装置 6は、 CT画像データ取り込み部 10、 CT画像データ格納部 1 1、多断面再構築画像生成手段としての MPR画像生成部 12、体積領域設定手段及 び階層体積領域設定手段としての VOI (Volume Of Interest：注目体積領域 =以下、 単に VOIと記す)生成設定部 13、臓器領域情報算出手段及び異形状態検出手段と しての臓器領域抽出部 14、ルート設定手段としてのルート設定部 15、 VBS画像生 成部 16、 VBS画像格納部 17、画像処理部 18、画像表示制御部 19及び設定情報 入力部 20とを備えて構成される。以下、上記各部を説明する。
[0050] CT画像データ取り込み部 10は、患者の X線断層像を撮像する図示しない公知の CT装置で生成された 3次元画像データを、例えば MO (Magnetic Optical disk) 装置や DVD (Digital Versatile Disk)装置等、可搬型の記憶媒体を介して取り 込みを行う。
[0051] CT画像データ格納部 11は、 CT画像データ取り込み部 10によって取り込まれた C T画像データを格納する。
[0052] MPR画像生成部 12は、 CT画像データ格納部 11に格納されて!、る CT画像デー タに基づき MPR画像 (多断面再構築画像)を生成する。
[0053] VOI生成設定部 13は、設定情報入力部 20により MPR画像上で設定された始点 等を含む CT画像データ格納部 12に格納されている CT画像データ上に所定の大き さの VOIを設定する。なお、 VOI生成設定部 13は、後述するように、設定した VOIを 伸長したり、回転させて向きを変更したり、あるいは新たな任意の位置を起点に新た な VOIを設定する機能を有する。詳細は後述する。
[0054] 臓器領域抽出部 14は、 VOI生成設定部 13が設定した VOI内の CT画像データよ り管腔臓器の管腔路領域情報 (少なくとも管腔路内壁面を含む)を抽出する (以下、 セグメンテーション処理と記す)。さらに、臓器領域抽出部 14は、 VOI生成設定部 13 が設定した複数の VOI毎に臓器構造をセグメンテーション処理して得られた前記管 腔路領域情報をリンクさせ、気管支全体の管腔路領域情報の抽出処理を実行する。 臓器領域抽出部 14での具体的な処理は後述する。
[0055] ルート設定部 15は、設定情報入力部 20により挿入支援を開始する支援開始点と 支援終点であるターゲットに至る気管支内の支援に最適な挿入ルートを臓器領域抽 出部 14が抽出した気管支全体の管腔路領域情報より設定する。
[0056] VBS画像生成部 16は、 CT画像データ格納部 11に格納されて ヽる CT画像データ に基づきルート設定部 15によって設定されたルートにおける連続した VBS画像をフ レーム単位で生成する。
[0057] VBS画像格納部 17は、 VBS画像生成部 16が生成した VBS画像を格納する。
[0058] 画像処理部 18は、気管支内視鏡装置 2からの撮像信号及び入力部 8からの入力 信号を入力し、ライブ画像、 VBS画像及び複数のサムネイル VBS画像力もなる合成 画像である後述する内視鏡挿入支援画面を生成する。
[0059] 画像表示制御部 19は、ルート設定部 15が生成したルート設定画面及び画像処理 部 18が生成した挿入支援画面をモニタ 5に表示させる。
[0060] 設定情報入力部 20は、 VOI生成設定部 13及びルート設定部 15に対して設定情 報を入力するキーボード及びポインティングデバイス等力 構成される。
[0061] 気管支内視鏡装置 2は、内視鏡挿入支援装置 6の画像処理部 18から VBS画像及 びサムネイル VBS画像を受け取りライブ画像と合成した合成画像である挿入支援画 像を操作モニタ 7に表示すると共に、操作モニタ 7のタツチセンサ力もなる入力部 8か らの入力情報が内視鏡挿入支援装置 6の画像処理部 18に出力するようになってい る。
[0062] なお、 CT画像データ格納部 11及び VBS画像格納部 17は、 1つのハードディスク によって構成してもよぐまた、 MPR画像生成部 12、 VOI生成設定部 13、臓器領域 抽出部 14、ルート設定部 15、 VBS画像生成部 16及び画像処理部 18は 1つの演算 処理回路で構成することができる。
[0063] また、 CT画像データ取り込み部 10は MOあるいは DVD等の可搬型の記憶媒体を 介して CT画像データを取り込みとした力 CT装置あるいは CT画像データを保存し ている院内サーバが院内 LANに接続されている場合には、 CT画像データ取り込み 部 10を該院内 LANに接続可能なインターフェイス回路により構成し、院内 LANを介 して CT画像データを取り込むようにしてもよい。 VOI生成設定部 13は、図 2に示す ように、設定点座標指定手段及び体積領域設定手段としての VOI設定機能部 13a、 体積領域変更手段としての VOI伸長機能部 13b、方向判定手段としての VOI方向 判定機能部 13c、 VOI分岐判定機能部 13d、設定点座標指定手段及び階層体積領 域設定手段としての VOI再設定機能部 13e、 VOI情報格納機能部 13f、 VOIサイズ 判定機能部 13g及び VOI分岐抽出機能部 13hより構成される。これらの各機能部の 詳細は後述する。
[0064] なお、設定点座標指定手段は、上記の VOI設定機能部 13a及び VOI再設定機能 部 13eにより構成される。また、内含状態判定手段は、上記の VOI方向判定機能部 1 3c、 VOIサイズ判定機能部 13g及び VOI分岐抽出機能部 13hより構成される。
[0065] このように構成された本実施例の作用につ 、て説明する。
[0066] 図 3に示すように、気管支内視鏡装置 2による観察 *処置に先立ち、内視鏡挿入支 援装置 6は、ステップ SIにて CT画像データ取り込み部 10により CT装置で生成され た患者の CT画像データを取り込み、ステップ S2にて取り込んだ CT画像データを C T画像データ格納部 11に格納する。
[0067] そして、ステップ S3にて設定情報入力部 20が操作されることにより、 VOI生成設定 部 13は、画像処理部 18を介して（図 1参照）、モニタ 5に図 4に示すような患者情報 選択画面 22を表示させ、患者情報選択画面 22にてユーザによる患者情報の選択を 待つ。
[0068] ここで、ユーザが患者情報を選択し、患者情報選択画面 22の VOI設定ボタン 23を 設定情報入力部 20の操作でポインタ 24により選択する。患者情報選択画面 22によ る患者情報の選択は、例えば設定情報入力部 20により患者を識別する患者 IDを入 力することで行われる。
[0069] ユーザによる選択操作が確認されると、ステップ S4にて画像処理部 18を介して（図 1参照） MPR画像生成部 12は、選択された患者の例えば 3つの異なる多断面像から なる MPR画像を生成する。すなわち、 MPR画像生成部 12は、図 5に示すようなアキ シャル画像 25a、サジタル画像 25b、コロナル画像 25cからなる MPR画像 25と VOI 情報を表示する VOI情報画面 28とを有する MPR画面 26を生成し、画像処理部 18 を介して（図 1参照)モニタ 5に表示する。
[0070] そして、内視鏡挿入支援装置 6は、ステップ S5にてユーザによる MPR画像 25上 での根 VOIの設定位置である始点の設定を待つ。ここで、ユーザが設定情報入力部 20を用いてポインタ 24により MPR画像 25上での根 VOIの設定位置である始点を指 定すると、指定した位置に始点マーカ 27が MPR画像 25上に表示される。なお、この 始点はトラキア等の体軸方向（頭と足を結ぶ方向： CT画像のスライス画像に直交する 方向）と平行に走行する気管支内に指定される。
[0071] 次に、ステップ S6にて後述する気管支領域情報抽出処理において、 VOI生成設 定部 13は、始点マーカ 27に体積領域である根 VOIを設定し、この根 VOIを起点に 複数の VOIを設定しつつ、臓器領域抽出部 14力 内のセグメンテーション処理を 実行する。なお、根 VOIは、体軸方向と垂直で始点を含む、上面を有するように設定 される。 [0072] この処理の詳細は後述する力 模式的には、図 6に示すように、 VOI生成設定部 1 3が気管支 50の所望の気管支枝内の位置に始点マーカ 27を指定すると、 VOI生成 設定部 13はさらに始点マーカ 27を含む所定の大きさの根 VOI102を設定し、 VOI1 02を伸長したり、新たな VOIを再設定することで、臓器領域抽出部 14が気管支 50 全体のセグメンテーション処理を行う。
[0073] そして、ステップ S7にてルート設定部 15が、図 7に示すように、モニタ 5に表示され ている気管支 50上で設定情報入力部 20により設定された挿入支援開始点 51から 挿入支援終了点であるターゲット 500に至るルート 52を設定する。このルート 52が設 定されると VBS画像生成部 15は、設定したルート 52の連続した VBS画像をフレー ム単位で生成する。
[0074] なお、挿入支援開始点 51は始点マーカ 27とは必ずしも一致せず、ユーザが挿入 支援の開始を必要とする位置に挿入支援開始点 51が設定される。
[0075] 次に、ステップ S8にて VBS画像生成部 15は、生成した VBS画像を VBS画像格納 部 16に格納し、ステップ S 9にて画像処理部 18及び画像表示制御部 19が VBS画像 格納部 16に格納されて ヽる VBS画像を気管支内視鏡装置 2の挿入手技に応じてモ ユタ 5及び操作モニタ 7に表示可能な状態とする。
[0076] 上記のステップ S1〜S9の処理により、気管支内視鏡による観察'処置時の内視鏡 挿入支援装置 6による挿入支援の準備が完了する。
[0077] 次に、上記ステップ S6の気管支領域情報抽出処理の詳細を図 8及び図 9のフロー チャートを用いて説明する。
[0078] 気管支領域情報抽出処理は、図 8に示すように、ステップ S11にてユーザの指示に よって設定情報入力部 20により始点 (設定点）が指定され、始点マーカ 27が始点（ 設定点）に設定されると、ステップ S12にて新規に根 VOI102を配置 '登録する。
[0079] ステップ S12の VOI配置 ·登録処理の詳細は後述する力 ここではまず、具体的に は、図 10に示すように、 VOI生成設定部 13において、 VOI設定機能部 13aが気管 支の第 1階層気管支枝 100の始点マーカ 27が設定された上部断面 101を含む、例 えば四角柱形状の所定の大きさの根 VOI102を設定する。そして、この根 VOI102 の設定情報である、根 VOI102を構成する各ボタセルの座標データが VOI情報格納 機能部 13fに登録 Z格納される。
[0080] なお、上述したように、根 VOI102は、体軸方向に垂直な始点を含む上面を有し、 始点よりも足側に底面を有する。
[0081] 次に、ステップ S13にて臓器領域抽出部 14は、 VOI情報格納機能部 13fに登録さ れている根 VOI102の各ボタセルの座標データを取り出す。そして、ステップ S14に て、図 11に示すように、臓器領域抽出部 14は、 CT画像データ格納部 11からの CT 画像データに基づ ヽて根 VOI102に対してセグメーテシヨン処理を実行して、根 VOI 102内の第 1階層気管支枝 100の管腔路領域情報を抽出し、この管腔路領域情報 を臓器領域抽出部 14内の記憶部（図示せず）に格納する。
[0082] 続いて、ステップ S15にて臓器領域抽出部 14は、抽出した管腔路領域情報に基づ き気管支領域の断面形状を判定し、この断面形状を臓器領域抽出部 14内の記憶部 (図示せず）に格納する。そして、ステップ S 16にて VOI分岐判定機能部 13dが根 V OI102の底面が気管支枝の分岐に到達したかどうか判定する。
[0083] ここで気管支枝の分岐に到達して 、な 、場合には、ステップ S 17にて VOIサイズ判 定機能部 13gが根 VOI102の大きさが所定以下かどうか判断する。詳細は後述する
[0084] 次に、 VOIサイズ判定機能部 13gが根 VOI102の大きさが所定以下と判定すると、 ステップ S 18にて VOI方向判定機能部 13cは、設定されて!ヽる根 VOI 102の方向が 第 1階層気管支枝 100が延びている方向（以下、第 1階層枝延長方向と記す） 110に 対して適切な向きかどうかを判定する。
[0085] 根 VOI102の方向が第 1階層枝延長方向 110に向いていると判定されると、ステツ プ S19にて図 12に示すように、 VOI伸長機能部 13bが根 VOI102を第 1階層枝延長 方向 110に所定量 A tだけ伸長してステップ S 14に戻る。ステップ S 14にて臓器領域 抽出部 14が CT画像データに基づいて所定量 A t伸長した根 VOI102に対してセグ メーテシヨン処理を実行して管腔路領域情報を抽出し、臓器領域抽出部 14内の記憶 部（図示せず）に格納する。
[0086] そして、ステップ S14〜S19の処理を繰り返し、図 13に示すように根 VOI102の伸 長が Δ t X nに達し、ステップ S 16にて VOI分岐判定機能部 13dが図 14に示すように 根 VOI102の底面に、例えば 2つの気管支枝の分岐断面 111 (1)、 111 (2)を検知 し、第 1階層気管支枝 100が分岐に到達したと判断すると、ステップ S12に戻る。す なわち、ステップ S 16にて VOI分岐判定機能部 13dが根 VOI 102の底面において分 岐に到達したと判断すると、ステップ S12に戻る。
[0087] そして、ステップ S 12では、図 15に示すように、 VOI再設定機能部 13eが、例えば 第 1階層枝延長方向 110と分岐断面 111 (1)、 111 (2)の各重心 CI, C2との交点と の交点を新たな分岐始点 (設定点) bとして、図 16及び図 17に示すように、それぞれ の分岐に沿った新たな VOI102 (1)、 VOI102 (2)を配置する。そして、 VOI再設定 機能部 13eが VOI102 (1)、 VOI102 (2)を構成する各ボタセルの座標データを VO I情報格納機能部 13fに登録 Z格納する。
[0088] この VOI102 (1)、 VOI102 (2)力 体積領域である根 VOI102に対する階層体積 領域となる。
[0089] このとき、 VOI情報格納機能部 13fでは、根 VOI102を構成する各ボタセルの座標 データと、 VOI102 (1)、 VOI102 (2)を構成する各ボタセルデータの座標データと 力 Sリンクされて、データベース化されて格納される。すなわち、根 VOI102を構成する 各ボタセルの座標データと、 VOI102 (1)、 VOI102 (2)を構成する各ボタセルの座 標データとが連結された状態でデータが格納される。
[0090] ここで、少なくとも、 VOI情報格納機能部 13fは、図示しないメモリに 3次元データ上 で根 VOI102の上面が位置する座標とどの VOIが接続されるかを登録する。また、 V OI情報格納機能部 13fは、始点マーカ 27が示す始点と分岐始点 bとを結ぶ線分と、 分岐始点 bと重心 C1とを結ぶ線分と、分岐始点 bと重心 C2とを結ぶ線分とを根 VOI1 02の略中心線である VOI芯線として登録する。
[0091] なお、分岐始点 bは分岐断面 111 (1)、 111 (2)の各重心 CI, C2を通り、分岐断面 111 (1)を有する第 2階層第 1気管支枝 100 (1)の第 2階層第 1枝延長方向 110 (1) (=第 2層第 1気管支枝 100 (1)が延びている方向）と第 1階層枝延長方向 110との 交点及び分岐断面 111 (2)を有する第 2階層第 2気管支枝 100 (2)の第 2階層第 2 枝延長方向 110 (2) (=第 2層第 2気管支枝 100 (2)が延びている方向）と第 1階層 枝延長方向 110との交点とにより決定される。 [0092] 具体的には、例えば第 2階層第 1気管支枝 100 (1)に配置 ·登録される新たな VOI 102 (1)は、図 16に示すように、第 1階層気管支枝 100上の分岐始点 bを有し第 2階 層第 1枝延長方向 110 (1)を法線とする断面 101 (1)を上面に含む所定の大きさ四 角柱形状として設定される。
[0093] 同様に、第 2階層第 2気管支枝 100 (2)に配置 ·登録される新たな VOI102 (2)は、 図 17に示すように、第 1階層気管支枝 100上の分岐始点 bを有し第 2階層第 2枝延 長方向 110 (2)を法線とする断面 101 (2)を上面に含む所定の大きさ四角柱形状と して設定される。
[0094] このように設定された新たな VOI (l)あるいは VOI102 (2)においても、上述した図 8のステップ S14〜S 19の処理を繰り返される。
[0095] すなわち、図 16の第 2層第 1気管支枝 100 (1)に配置 '登録される新たな VOI102
(1)を例に説明すると、ステップ S14にて臓器領域抽出部 14は、 CT画像データ格納 部 11からの CT画像データに基づいて VOI 102 ( 1 )に対してセグメーテシヨン抽出処 理を実行し VOI102 (1)内の第 2層第 1気管支枝 100 (1)の管腔路領域情報を抽出 する。そして臓器領域抽出部 14は、管腔路領域情報を臓器領域抽出部 14内の記 憶部（図示せず）に格納する。
[0096] そしてステップ S 15を経て、ステップ S16にて VOI分岐判定機能部 13dが VOI102
(1)の底面が気管支枝の分岐に到達した力どうか判定する。
[0097] ここで気管支枝の分岐に到達していないと判定された場合には、ステップ S 17にて VOIサイズ判定機能部 13gが VOI102 (1)の大きさが所定以下かどうか判断する。 詳細は後述する。
[0098] そして、ステップ S18にて VOI方向判定機能部 13cが、設定されている VOI102 (1 )の方向が第 2層第 1枝延長方向 110 (1)に対して適切な向き力どうかを判定する。
[0099] VOI102 (1)の方向が第 2層第 1枝延長方向 110 (1)に向いていると判定されると、 ステップ S 19にて図 18に示すように、 VOI伸長機能部 13bが VOI 102 ( 1 )を第 2層 第 1枝延長方向 110 (1)に所定量伸長してステップ S14に戻り、ステップ S14にて臓 器領域抽出部 14が CT画像データに基づいて所定量伸長した VOI102 (1)に対し てセグメーテシヨン処理を実行し、ステップ S14〜S17の処理を繰り返す。 [0100] ステップ S16にて VOI分岐判定機能部 13dが VOI102 (1)の底面が分岐に到達し たと判断しステップ S12に戻った場合には、ステップ S12では、上述した VOI (l)及 び VOI102 (2)の配置の場合と同様な処理が行われる。すなわち、図 19及び図 20 に示すように、 VOI再設定機能部 13eは、第 2層第 1枝延長方向 110 (1)と分岐断面 111 (11)、 111 (12)の各重心 C3, C4との交点との交点を新たな分岐始点 blとして それぞれの分岐に沿った新たな VOI102 (11) (図 19参照）、 VOI102 (12) (図 20 参照）を配置する。そして、 VOI102 (11)、 VOI102 (12)を構成する各ボタセルの 座標データ力 ^VOI情報格納機能部 13fに登録 Z格納される。
[0101] この VOI102 (11)、 VOI102 (12)力 階層体積領域である VOI102 (1)に対する 次段階層体積領域となる。
[0102] このとき、 VOI情報格納機能部 13fでは、根 VOI102を構成する各ボタセルの座標 データと、 VOI102 (1)を構成する各ボタセルの座標データと、 VOI102 (11)、 VOI 102 (12)を構成する各ボタセルの座標データとがリンクされて、データベース化され て格納される。
[0103] ここで、少なくとも、 VOI情報格納機能部 13fは、図示しないメモリに 3次元データ上 で VOI102 (1)の上面が位置する座標とどの VOIが接続されるかを登録する。また、 VOI情報格納機能部 13fは、 VOI102 (1)内の分岐始点 bと VOI102 (11)内の分岐 始点 blを結ぶ線分と、 VOI102 (11)内の分岐始点 blと重心 C3とを結ぶ線分と、分 岐始点 blと重心 C2とを結ぶ線分とを VOI102 (1)の略中心線である VOI芯線として 登録する。
[0104] そして、ステップ S13にて臓器領域抽出部 14は、 VOI情報格納機能部 13fに登録 されている新たな VOI102 (11)あるいは VOI102 (12)を取り出し、上述した図 8のス テツプ S14〜S 19の処理が繰り返される。
[0105] すなわち、図 19の第 3層第 1気管支枝 100 (11)に配置 '登録される新たな VOI10 2 (11)を例に説明すると、ステップ S14にて臓器領域抽出部 14は、 CT画像データ 格納部 11からの CT画像データに基づ!/、て VOI102 (11)に対してセグメーテシヨン 処理を実行し VOI102 (11)内の第 3層第 1気管支枝 100 (11)の管腔路領域情報を 抽出する。そして臓器領域抽出部 14は、管腔路領域情報を臓器領域抽出部 14内 の記憶部（図示せず）に格納する。
[0106] 続いて、ステップ S15を経て、ステップ S16にて VOI分岐判定機能部 13dが VOI1 02 (11)の底面が気管支枝の分岐に到達した力どうか判定する。
[0107] ここで気管支枝の分岐に到達していないと判定された場合には、ステップ S 17にて VOI方向判定機能部 13cが、設定されている VOI102 (11)の方向が第 3層第 1枝延 長方向 110 (11) (=第 3層第 1気管支枝 100 (11)が延びている方向）に対して適切 な向きかどうかを判定する。
[0108] VOI102 (11)の方向が第 3層第 1枝延長方向 110 (11)に向いていると判定される と、ステップ S18を経て、ステップ S19にて図 21に示すように、 VOI伸長機能部 13b が VOI102 (11)を第 3層第 1枝延長方向 110 (11)に所定量伸長してステップ S 14 に戻り、ステップ S 14にて臓器領域抽出部 14が CT画像データに基づいて所定量伸 長した VOI102 (11)においてセグメーテシヨン処理を実行し、ステップ S14〜S19の 処理を繰り返す。
[0109] ステップ S16にて VOI分岐判定機能部 13dが VOI102 (11)の底面が分岐ではな ぐ分岐点を超えたと判断すると、 VOI分岐判定機能部 13dはステップ S 20にて末梢 かどうか判断し、図 21に示すように、末梢に到達したと判断した場合には、図 8に示し たステップ S22に進む。また、末梢に到達していないと判断するとステップ S21に進 み、ステップ S21にて後述する分岐点抽出処理を実行しステップ S12に戻る。
[0110] なお、ステップ S20にて VOI分岐判定機能部 13dは、図 22に示すように、 VOI102
(11)の底面での気管支断面の数力^であると検知すると、末梢であると判定する。
[0111] ステップ S22では、 VOI生成設定部 13が全 VOIを構成するボタセルの座標データ が VOI情報格納機能部 13fにリンクして登録 Z格納する。また、 VOI情報格納機能 部 13fは、 VOI102 (11)内の分岐始点 blと VOI102 (11)の末梢点 xlを結ぶ線分 を VOI 102 (11)の VOI芯線として登録する。
[0112] さらに、ステップ S22では、臓器領域抽出部 14が CT画像データに基づいて全気管 支領域でのセグメーテシヨン処理が完了し、全気管支枝の管腔路領域情報を臓器領 域抽出部 14内の記憶部（図示せず）に格納した力どうか (抽出完了）を判断する。
[0113] VOI生成設定部 13及び臓器領域抽出部 14が全気管支枝の抽出完了していない と判断すると、ステップ SI 3に戻り、 VOI情報格納機能部 13fに登録 Z格納されてい て、管腔路領域情報が抽出されていない分岐を底面に有する VOIを取り出し、該 V OIの分岐に対して上記ステップ S13〜S22の処理を実行する。
[0114] また、ステップ S 22にて VOI生成設定部 13及び臓器領域抽出部 14が全気管支枝 の抽出が完了したと判断すると、ステップ S23に進む。
[0115] このステップ S23では、抽出されな力つた気管支枝への抽出領域を拡張するかどう かをユーザの判断により VOI再設定機能部 13eが確認する。抽出されなカゝつた気管 支枝への抽出領域を VOI再設定機能部 13eが確認するとステップ S11に戻り抽出さ れなかった気管支枝への抽出処理を行う。また、抽出されな力つた気管支枝への抽 出領域を VOI再設定機能部 13eが確認しない場合には処理を終了する。
[0116] なお、抽出領域拡張判断のステップ S23の処理の具体例の詳細は後述する。
[0117] また、図 17の第 2層第 2気管支枝 100 (2)に配置 ·登録される新たな VOI102 (2) を例に説明すると、ステップ S 14にて臓器領域抽出部 14が CT画像データ格納部 11 力もの CT画像データに基づいて VOI102 (2)においてセグメーテシヨン処理を実行 し VOI102 (2)内の第 2層第 2気管支枝 100 (2)の管腔路領域情報を抽出する。そし て管腔路領域情報を臓器領域抽出部 14内の記憶部（図示せず）に格納する。
[0118] 続いて、ステップ S15を経て、ステップ S16にて VOI分岐判定機能部 13dが VOI1 02 (2)の底面が気管支枝の分岐に到達した力どうか判定する。
[0119] ここで気管支枝の分岐に到達していないと判定された場合には、ステップ S 17を経 て、ステップ S18にて VOI方向判定機能部 13cが設定されている VOI102 (2)の方 向が第 2層第 2枝延長方向 110 (2)に対して適切な向きかどうかを判定する。
[0120] VOI102 (2)の方向が第 2層第 2枝延長方向 110 (2)に向 、て 、ると判定されると、 ステップ S 19にて VOI伸長機能部 13bが VOI 102 (2)を第 2層第 2枝延長方向 110 ( 2)に所定量伸長してステップ S 14に戻り、ステップ S14にて臓器領域抽出部 14が C T画像データに基づいて所定量伸長した VOI102 (2)に対してセグメーテシヨン抽出 処理を実行し、ステップ S14〜S19の処理を繰り返す。
[0121] ここで、ステップ S14〜S19の処理を繰り返し中に、図 23に示すように、第 2層第 2 気管支枝 100 (2)が途中から所定の角度 (あるいは曲率)以上に湾曲していると、 V OI102 (2)を伸長した結果、図 24に示すように、 VOI102 (2)にお!/、て底面以外に 側面側に第 2層第 2気管支枝 100 (2)の断面がはみ出すために、ステップ S18にて VOI方向判定機能部 13cが、設定されている VOI102 (2)の方向が不適切と判断す る。
[0122] VOI102 (2)の方向が不適切と判断されると、 VOI伸長機能部 13bが VOI102 (2) の伸長を 1ステップ分だけ戻し、 VOI102 (2)の底面のみに第 2層第 2気管支枝 100 (2)の断面を位置させる。そして、図 25に示すように、第 2層第 2気管支枝 100 (2)を 複数の気管支枝に分割し、底面のみに第 2層第 2気管支枝 100 (2)の断面を位置さ せた VOI102 (2)は第 1レベルの第 2層第 2気管支枝 100 (2a)の管腔路領域情報の 抽出に用いる。
[0123] なお、図 26に示すように、第 1レベルの第 2層第 2気管支枝 100 (2a)の上側は第 1 階層気管支枝 100に連結しており、第 1レベルの第 2層第 2気管支枝 100 (2a)の下 側は第 2レベルの第 2層第 2気管支枝 100 (2b)に連結している。
[0124] そして、ステップ S18からステップ S12に戻り、ステップ S 12にて VOI再設定機能部 13eは、上面中心が VOI102 (2)に含まれていることが判明している気管支断面 101 (2a)の重心 glであって、下面中心が第 1レベルの第 2層第 2気管支枝 100 (2a)に 含まれて 、ることが判明して 、る気管支断面 101 ( 2a 1 )の重心 g2である新し 、 VOI 102 (2a)を配置する。そして、ステップ S13にて VOI102 (2a)を構成する各ボクセ ルの座標データが VOI情報格納機能部 13fに登録 Z格納される。そして、ステップ S 14以降の処理を実行する。
[0125] なお、このステップ S 13の処理のときも、 VOI情報格納機能部 13fでは、根 VOI10 2を構成する各ボタセルの座標データと、 VOI102 (2)を構成する各ボタセルの座標 データと、 VOI102 (2a)を構成する各ボタセルの座標データとがリンクされて、デー タベース化されて格納される。
[0126] ここで、少なくとも、 VOI情報格納機能部 13fは、図示しないメモリに 3次元データ上 で VOI102 (2)の上面が位置する座標とどの VOIが接続されるかを登録する。また、 VOI情報格納機能部 13fは、 VOI102 (2)内の重心 glと VOI102 (2a)内の重心 g2 を結ぶ線分を VOI102 (2a)の VOI芯線として登録する。 [0127] 以下、第 2層第 2気管支枝 100 (2)の曲がりに応じて、ステップ S16力 ステップ S1 2に戻り、例えば図 26に示すように、上述したように VOI102 (2a)に連結する新たな VOI102 (2b)を第 1レベルの第 2層第 2気管支枝 100 (2a)に連結する第 2レベルの 第 2層第 2気管支枝 100 (2b)に配置する。
[0128] なお、 VOI方向判定機能部 13cが VOIの方向を不適切と判断する条件として、上 記では「底面以外に側面側に気管支枝の断面がはみ出した場合」としたが、これに 限らず、例えば
(1)「VOIの側面に気管支枝が接触した場合」
あるいは、
(2)「VOIの底面の重心が気管支断面の重心と一致しな 、場合」
等を条件として、 VOIの方向を不適切と判断するようにしてもょ 、。
[0129] 次に、図 9及び図 27ないし図 30を用いて、図 8のステップ S12の新規 VOI配置 '登 録処理について説明する。
[0130] 上記ステップ S 12の新規 VOI配置.登録処理では、図 9に示すように、ステップ S12 aにて、まず、 VOI設定機能部 13aが、設定点を含む、 VOI断面及びステップ S19に て伸長した伸長 VOI断面、さらにステップ S 16での分岐点検出に基づく新規 VOI断 面、あるいはステップ S17での VOI大きさ判定に基づく新規 VOI断面、またステップ S18での VOI方向判定に基づく新規 VOI断面等における管腔臓器の断面形状を解 析する。
[0131] そして、ステップ S12bにて、 VOI設定機能部 13aが管腔臓器の断面形状に基づき 、例えば図 27に示すような管腔臓器の断面 101を有する VOI開始断面を設定する。
[0132] 次に、ステップ S12cにて、 VOI設定機能部 13aが管腔臓器の断面形状に基づき、 VOI開始断面内の管腔臓器の断面の重心及び半径!:を算出し、さらに、 VOI設定機 能部 13aはステップ S 12dにて管腔臓器の断面にお 、て体軸方向（頭から足に向か う軸方向）の法線ベクトル 750 (図 27参照）を算出する。
[0133] そして、ステップ S12eにて、 VOI設定機能部 13aが管腔臓器の断面形状に基づき 、管腔臓器の断面 101を上面に有する体積領域としての VOI102 (図 27参照)を設 定する。この VOI102の大きさは、例えば、縦 =横=& ( = 51：)、長さ =bO (rく bOく a) に設定される。
[0134] 次に、ステップ S12fにて、 VOI設定機能部 13aが法線ベクトル 750方向に伸長さ せる伸長量 A tを算出する。ここで、 A tは、例えば A t=rに設定される。この A t (=r )は、少なくとも CT画像データの 1画素長さ以上に設定される。
[0135] さらに、ステップ S12gにて、 VOI設定機能部 13aが VOI開始断面座標、法線べタト ル 750及び伸長量 A tを臓器領域抽出部 14内の記憶部（図示せず）に格納し、登録 して処理を終了する。
[0136] 図 28は図 27に示した管腔臓器を VOI開始断面に垂直で、体軸に平行な面でスラ イスした VOI102の断面を示し、図 29は図 28の VOI102を伸長させ、 VOI102の大 きさ力 例えば、縦 =横=&( = 51：)、長さ =b0+4r( >a)となった VOI102の断面を 示している。
[0137] 図 29のように、 VOI102の長さ =b0+4r ( >a)となると、 VOIサイズ判定機能部 13 gがステップ S17にて VOI102の大きさが所定の大きさを超えたと判断する。このステ ップ S17では、 VOIサイズ判定機能部 13gがさらに伸長された VOI102の伸長側端 面上の管腔臓器の断面の重心位置と、法線べ外ル 750が伸長側端面で交差する 交点との差分 Δι:が所定値 Lを超えた力どうか判断する。
[0138] VOI102の大きさが所定の大きさを超え、かつ差分 Arが所定値 Lを超えた場合は 、ステップ S12に戻り、 VOI設定機能部 13aが、最終的に伸長された VOI102の伸長 側端面上の管腔臓器の断面の重心位置と、 1ステップ伸長前の VOI102の伸長側端 面上の管腔臓器の断面の重心位置とを結び、体軸方向（頭から足に向かう軸方向） に向力 新たな法線ベクトル 750' (図 29参照）を設定する。そして、 VOI設定機能部 13aがこの法線ベクトル 750'と直交する点を有し、最終的に伸長された VOI102の 伸長側端面上の管腔臓器の断面を VOI開始断面として設定する。
[0139] そして、 VOI設定機能部 13aがステップ S12にて新たな VOI開始断面有する下層 体積領域としての新たな VOI102' (図 29参照）を設定する。
[0140] なお、新たな VOI102'の VOI開始断面を単純に VOI102の最終断面の重心に連 結させると、図 29に示すように、新たな VOI102'の VOI開始断面と VOI102の最終 断面との間にギャップが生じ、 VOI102と新たな VOI102'内の管腔路領域情報が不 連続となる虞れがある。そこで、図 30のように、 VOI設定機能部 13aは管腔路領域情 報の連続を保つようにギャップを修正して新たな VOI102' (図 30参照）を設定する。
[0141] 従来は画素単位で伸長量を設定していたため管腔路領域情報の算出に多大な時 間を要していたが、上述の新規 VOI配置'登録処理により、伸長量 A tを従来の画素 単位伸長量も大きな、 VOI開始断面内の管腔臓器の断面の半径！:に設定するので、 高速に管腔路領域情報を得ることができる。
[0142] なお、伸長量 A tを管腔臓器の断面の半径！:に設定することで、気管支の場合、全 気管支領域の管腔路領域情報の取得時間を、例えば 1Z6に短縮することが可能で ある。
[0143] 次に、図 8のステップ S21における分岐点抽出処理について図 31及び図 32を用い て説明する。図 8で説明したように、分岐点を超え (ステップ S16)、かつ気管支末梢 ではない (ステップ S20)と判断されると、ステップ S21の分岐点抽出処理が実行され る。
[0144] この分岐点抽出処理では、図 31及び図 32に示すように、 VOI分岐抽出機能部 13 hにより、 r (= A t)ピッチで伸長した VOI102の伸長側断面を以下の手順で進退させ 、分岐点（=分岐穴が接する点)の抽出を行う。
[0145] (l) iを 1にセット。
[0146] (2)VOI102の伸長側断面を rZ (2 X i)の長さ分だけ退行して移動させる。
[0147] (3)移動させた VOI102の伸長側断面上に分岐点があるかどうか判断し、分岐点が あれば処理を終了する。
[0148] (4 1)退行させた VOI102の伸長側断面上に分岐点がなぐかつ分岐穴がないと 判断すると、 iをインクリメントして VOI102の伸長側断面を rZ (2 X i)の長さ分だけ伸 長し移動させ、上記（3)に戻る。
[0149] (4 2)退行させた VOI102の伸長側断面上に分岐点がなぐかつ分岐穴があると 判断すると、 iをインクリメントして VOI102の伸長側断面を rZ (2 X i)の長さ分だけ退 行し移動させ、上記（3)に戻る。
[0150] 以上の（1)〜（4 2)の処理を繰り返すことで、従来は分岐点の位置に VOI102の 伸長側断面を収束させることが困難であつたが、本実施例の分岐点抽出処理では、 簡単な処理により高速に分岐点の位置に VOI102の伸長側断面を収束させることが できる。
[0151] 次に、本発明の特徴部分である、図 8のステップ S15における臓器領域抽出部 14 による気管支領域断面処理について図 33ないし図 37を用いて説明する。
[0152] 図 33に示すように、気管支領域断面処理では、臓器領域抽出部 14は、 VOI102 の伸長側断面の形状を抽出し、 VOI102の伸長側断面に、例えば狭窄部 1000が存 在するかどうか判定する。
[0153] すなわち、狭窄部 1000が生じていない場合は、図 34に示すように、 VOI102の伸 長側断面は略円形となる。この場合、気管支領域断面処理では、臓器領域抽出部 1 4は、伸長側断面の面積 Sに対応する真円の周囲長（ = 2 X ( S) 1/2)と、伸長側断 面の周囲長との差分がわずかであるため、伸長側断面の半径を r= (SZ TU ) 1/2として 臓器領域抽出部 14内の記憶部（図示せず）に格納する。
[0154] また、狭窄部 1000での変形量が小さい場合は、図 35に示すように、 VOI102の伸 長側断面は変形円形となる。この場合、気管支領域断面処理では、臓器領域抽出 部 14は、伸長側断面の面積 Sに対応する真円の周囲長（ = 2 X ( S) 1/2)と、伸長側 断面の周囲長との差分が所定差分を超えていないため、伸長側断面の半径を r= (S / π ) 1/2として臓器領域抽出部 14内の記憶部（図示せず）に格納する。
[0155] さらに、狭窄部 1000での変形量が大きい場合は、図 36に示すように、 VOI102の 伸長側断面は円形とみなすことのできない形状となる。この場合、気管支領域断面 処理では、臓器領域抽出部 14は、伸長側断面の面積 Sに対応する真円の周囲長（ = 2 X S) 1/2)と、伸長側断面の周囲長との差分が所定差分を超えているため、伸 長側断面を狭窄発生部情報として臓器領域抽出部 14内の記憶部（図示せず)に格 納する。
[0156] すなわち、異形状態検出手段を構成する臓器領域抽出部 14が、この狭窄発生部 情報を気管支の断面形状の異形状態を示す情報として臓器領域抽出部 14内の記 憶部（図示せず）に格納する。
[0157] なお、図 37に示すように、 VOI102の伸長側断面が略楕円形状である場合、気管 支領域断面処理では、臓器領域抽出部 14は、伸長側断面の長軸長さ aと短軸長さ b の差分が所定差分を超えて 、るときは、伸長側断面を狭窄発生部情報として臓器領 域抽出部 14内の記憶部（図示せず）に格納する。また、長軸長さ aと短軸長さ bの差 分が所定差分を超えていないときは、臓器領域抽出部 14は、略楕円形状の伸長側 断面の面積を Sとした場合、伸長側断面の半径を r= (SZ π ) 1/2として臓器領域抽出 部 14内の記憶部（図示せず）に格納する。
[0158] なお、気管支領域断面処理は、狭窄部 1000に限らず、例えばポリープ状の組織 により断面が真円に対して異形と判断すると、異形状態検出手段である臓器領域抽 出部 14は、異形状態を示す情報を臓器領域抽出部 14内の記憶部（図示せず）に格 納する。
[0159] また、 VOIを上述したように伸長して、気管支の断面形状の異形状態を示す情報で ある、例えば狭窄発生部情報を有する断面が、 VOI再設定機能部 13eによる新たな VOIの設定断面となる場合には、 VOI再設定機能部 13eは、直前の伸長前の気管 支の断面形状が異形状態でな!、伸長側断面の半径 (r= (SZ π ) 1 2)を用いて新た な VOIの大きさを決定し、設定する。
[0160] 従来の VOIによる気管支領域情報抽出処理に関しては、例えば文献 2としての「Τ.
Kitasaka,K.Mon,J.Hasegawa and J.Tonwaki: A Method ror Extraction of Bronchus Regions from 3D し hest X-ray CT Image by Analyzing Structural Features of the Br onchus",Forma 17, pp.321— 338(2002)」では、図 38に示すように、ステップ S 11〜S1 7までの処理は、本実施例と同じであるが、ステップ S18の方向判定処理において、 VOIの方向を不適切と判断した際の処理が異なる。
[0161] 具体的には、図 39に示すように、例えば VOI伸長機能部 13bが VOI102 (2)を伸 長しつつ第 2層第 2気管支枝 100 (2)の管腔路領域情報を抽出する際に、 VOI102 (2)を伸長した結果、図 40に示すように、第 2層第 2気管支枝 100 (2)の側面力 SVOI 102 (2)と接触すると、ステップ S16の方向判定処理において、 VOI方向判定機能 部 13cが VOIの方向を不適切と判断する。
[0162] このとき従来は、 VOI生成設定部 13において、図 41に示すように、ステップ S32に て VOI102 (2)内に 2層第 2気管支枝 100 (2)力入るように VOI102 (2)の方向を修 正する。し力しながら、図 42に示すように、 VOI102 (2)内に 2層第 2気管支枝 100 ( 2)が収まらな 、場合が生じる。
[0163] VOI102 (2)の方向を修正し、ステップ S33にて VOI生成設定部 13が VOI102 (2 )内に 2層第 2気管支枝 100 (2)が収まると判定すると、ステップ S19で VOI102 (2) を伸長させステップ S 14に戻り処理を繰り返す。
[0164] しかし、ステップ S32にて VOI生成設定部 13が VOI102 (2)内に 2層第 2気管支枝 100 (2)が収まらないと判定するとステップ S22に進み、抽出完了の判定に移行する 。そして、ステップ S22にて VOI生成設定部 13及び臓器領域抽出部 14が全気管支 の抽出が完了したと判断するとステップ S23を経て処理を終了し、全気管支枝の抽 出完了していないと判断すると、ステップ S13に戻り処理を繰り返す。
[0165] このように従来例では、 VOIの方向を修正し VOIに気管支枝が収まらないと判定す ると、該気管支枝の臓器領域情報の抽出が行われない。
[0166] 本実施例では、このような場合、図 26に示したように、 VOI102 (2a)に連結する新 たな VOI102 (2b)を第 2レベルの第 2層第 2気管支枝 100 (2b)に配置し、この VOI 102 (2b)を用いて臓器領域抽出部 14が管腔路領域情報の抽出を行う。したがって 、本実施例では、確実に連続した全気管支枝の抽出を行うことが可能となる。
[0167] さらに、本実施例では、図 8のステップ S23の抽出領域拡張判断処理は、例えば図 43に示すように、第 3層第 2気管支枝 100 (22)が末梢ではなぐ閉塞している場合、 第 3層第 2気管支枝 100 (22)の閉塞先に、さらなる気管支枝 200が存在する。そこ で、ステップ S23では、抽出されな力つた閉塞先の気管支 200への抽出領域を拡張 するかどうかをユーザの判断により VOI再設定機能部 13eが確認する。閉塞先の気 管支 200への抽出領域を VOI再設定機能部 13eが確認するとステップ S 11に戻る。
[0168] そして、ステップ S11にてユーザの指示によって設定情報入力部 20により閉塞先 の気管支 200に始点が指定され、始点マーカ 27aが設定される。これにより図 44に 示すように、ステップ S12にて始点マーカ 27aを有する閉塞先の気管支 200の断面 を含む上面 201が設定され、さらに図 45に示すように、閉塞先の気管支 200を内蔵 する新たな VOI202を配置 '登録する。そして、ステップ S 13以降の処理により閉塞 先の気管支 200への抽出処理を行う。
[0169] なお、始点 (設定点）は気管支の基端側ではなぐ図 46に示すように、気管支の末 梢に設定し末梢側から体軸上部に VOIを配置 ·登録し、気管支 200への抽出処理を 行うようにしてもよい。
[0170] また、本実施例では、上述したように、始点力 末梢に至る全ての気管支枝に VOI が配置 ·登録されると共に、各 VOI102には略中心線である VOI芯線が登録されて いる。
[0171] そこで、始点力 末梢に至る全ての気管支の管腔路領域情報の抽出が完了すると 、図 3のステップ S7にてルート設定部 15が、モニタ 5に表示されている気管支 50上 で設定情報入力部 20により設定された支援開始点 51から支援終了点であるターゲ ッ卜 500に至るルー卜 52を設定する。
[0172] 具体的には、図 47に示すように、気管支内にターゲット 500が指定されると、該ター ゲット 500のある VOI芯線を有する VOIが選択される。図 47ではまず、 VOI102 (21 1)がターゲット VOIとして選択され、この VOI102 (211)に準じ連結されている VOI 1 02 (21)、 VOI102 (2)及び VOI102が自動的に抽出され、これら VOI102 (211)、 ¥01102 (21)、¥01102 (2)及び 01102の¥01芯線110 (211)、 110 (21)、 110 (2)及び 110がルート設定部 15により支援開始点 51から支援終了点であるターゲッ ト 500に至るノレート 52として設定される。
[0173] また、図 48に示すように、気管支外にターゲット 500が指定されると、該ターゲット 5 00に最も近い距離 Δ Dにある VOI芯線を有する VOIがターゲット VOIとして選択さ れる。図 48ではまず、 VOI102 (211)が選択され、この VOI102 (211)に順次連結 されている VOI102 (21)、 VOI102 (2)及び VOI102が自動的に抽出され、これら V 01102 (211)、¥01102 (21)、¥01102 (2)及び 01102の¥01芯線110 (211)、 110 (21)、 110 (2)及び 110がルート設定部 15により支援開始点 51から支援終了 点であるターゲット 500に至るルート 52として設定される。
[0174] 図 49及び図 50に示すように、気管支外にターゲット 500が指定された場合、該タ 一ゲット 500に最も近 、距離 Δ Dにある VOI芯線を有する VOIが複数選択される。図 49ではまず VOI102 (212)がターゲット VOIとして選択され、この VOI102 (212)に 順次連結されている VOI102 (21)、 VOI102 (2)及び VOI102が自動的に抽出さ れる。一方、図 50ではまず VOI102 (221)がターゲット VOIとして選択され、この VO 1102 (221)に順次連結されて ヽる VOI102 (22)、 VOI102 (2)及び VOI102が自 動的に抽出される。
[0175] この図 49及び図 50のような場合は、ルート設定部 15は、支援開始点 51から支援 終了点であるターゲット 500に至る連結された芯線の距離が短い方をルート 52として 設定する。図 49及び図 50の場合では、連結された芯線の距離が短い図 49の VOI1 02 (212)、 VOI102 (21)、 VOI102 (2)及び VOI102の VOI芯線 110 (212)、 110 (21)、 110 (2)及び 110がルート設定部 15により支援開始点 51から支援終了点で あるターゲット 500に至るルート 52として設定される。
[0176] また、ルート設定部 15は、このように支援開始点 51から支援終了点であるターゲッ ト 500に至る連結された芯線をルート 52として設定した後、図 51に示すように、観察 に適したように、スプライン補間処理を実行し各点を微調整し、滑らかな曲線 600〖こ 修正し、図 52に示すように、この曲線 600をノレート 52とする。
[0177] このようにしてルート設定がなされた内視鏡挿入支援装置 6及び気管支内視鏡装 置 2による観察 ·処置時の挿入支援に用いられる挿入支援画面について説明を簡略 化するため、ルート上の分岐点が 10力所の場合を例に説明する。
[0178] 内視鏡挿入支援装置 6による挿入支援下での気管支内視鏡検査を開始すると、モ ユタ 5に図 53に示すような挿入支援画面 151を表示する。
[0179] この挿入支援画面 151は、気管支内視鏡装置 2からのライブ画像 152aを表示する 内視鏡ライブ画像表示エリア 152と、 VBS画像像 153aを表示する VBS画像表示ェ リア 153と、ルートの全ての分岐点での VBS画像像 153aを縮小して分岐サムネイル VBS画像 154 (a)〜 154 (j)として表示する分岐サムネイル VBS画像エリア 154と力 らなり、 VBS画像表示エリア 153にはルートの最初の分岐点の VBS画像 153aが表 示され、分岐サムネイル VBS画像エリア 154には全ての分岐点での分岐サムネイル VBS画像 154 (a)〜 154 (j)が表示される。
[0180] なお、 VBS画像 153aにはルートに進む経路穴にナビマーカ 155を重畳して表示 している。また、 VBS画像表示エリア 153に表示される VBS画像 153aと同じ分岐サ ムネイル VBS画像の枠が太枠あるいはカラー表示され、他の分岐サムネイル VBS画 像と識別可能となっており、術者は VBS画像表示エリア 153に表示される VBS画像 力 Sどの分岐の画像かを容易に認識できるようになって!/、る。最初の段階では分岐サ ムネイル VBS画像 154 (a)の枠が太枠あるいはカラー表示される。
[0181] このように本実施例では、根 VOIの設定後に分岐点毎に新たな VOIを設定すると 共に、 VOIの伸長処理により VOI内に気管支枝が収納しきれないと判断した場合に も新たな VOIを設定する。さらに、気管支枝が狭窄あるいは閉塞していた場合にも、 狭窄部の断面情報を除外あるいは補正して新たな VOIを適切な大きさで設定すると 共に、閉塞先の気管支枝に新たに VOIを適切な大きさで設定することができる。そし て、適切な大きさで設定した VOIを伸長させ、セグメンテーション処理を実行するの で、少なくとも、狭窄部に影響されることなぐ確実に全ての気管支枝の管腔路領域 情報が抽出できる。
[0182] また、挿入支援を行うルート設定においては、支援終了点であるターゲット 500に 対して最も近接あるいはターゲット 500を有するターゲット VOIを選択して、ターゲット VOIに連結する VOIを迪つて支援始点 51に至る VOI芯線をルートとするので、ルー ト設定を容易かつ高速に行うことができる。
[0183] なお、 VOIは四角柱形状として説明した力 これに限らず、図 54に示すように円柱 形状でもよぐ気管支の断面を上下面に含むことができる断面形状の多角形柱形状 でも良い。
[0184] また本実施例では体腔臓器挿入支援システムとして気管支挿入支援システム 1を 例に説明したが、大腸等の屈曲した体腔臓器内への挿入を支援する大腸挿入支援 システム等にも適用でき、適切に VOIを設定することが可能である。
[0185] さらにまた、本実施例は、気管支や大腸に限らず、血管、小腸、胆管、膝管または、 リンパ管といった木構造をなす体腔臓器にも適用できることはいうまでもない。
[0186] なお、従来は画素単位で伸長量を設定していたため管腔路領域情報の算出に多 大な時間を要していたが、請求項 14の管腔路挿入支援システムでは、上述の新規 V OI配置 ·登録処理により、伸長量 A tを従来の画素単位伸長量も大きな、 VOI開始 断面内の管腔臓器の断面の半径 rに設定するので、高速に管腔路領域情報を得るこ とができる（根拠図面：図 27〜図 30)。
[0187] また、従来は分岐点の位置に VOI102の伸長側断面を収束させることが困難であ つたが、請求項 16の管腔路挿入支援システムの分岐点抽出処理では、簡単な処理 により高速に分岐点の位置に VOI102の伸長側断面を収束させることができる（根拠 図面：図 31及び図 32)。
[0188] 本発明は、上述した実施例に限定されるものではなぐ本発明の要旨を変えない範 囲において、種々の変更、改変等が可能である。
[0189] 本出願は、 2006年 5月 2日に日本国に出願された特願 2006— 128682号を優先 権主張の基礎として出願するものであり、上記の開示内容は、本願明細書、請求の 範囲に引用されるものである。

Claims

請求の範囲
[1] 被検体の 3次元画像データ内の管腔臓器の管腔路内に設定された開始点を有し、 前記管腔臓器を内含するように所定の大きさを持つ体積領域を設定する体積領域 設定手段と、
前記体積領域内の前記管腔臓器の 3次元画像データに基づき、前記体積領域内 の管腔領域情報を抽出し、管腔路形状を表すセグメンテーションデータを算出する 臓器領域情報算出手段と、
前記体積領域設定手段によって設定された前記体積領域に前記管腔路が内含さ れて!、る力否かを判定する内含状態判定手段と、
前記臓器領域情報算出結果に基づき、管腔路形状の異形状態を検出する異形状 態検出手段と、
前記体積領域設定手段が設定した前記体積領域に階層的に連結させることで得ら れる階層体積領域を、前記内含状態判定手段の判定結果及び前記異形状態検出 手段の検出結果に基いた大きさに設定する階層体積領域設定手段と、
を備えることを特徴とする内視鏡挿入支援システム。
[2] 前記階層体積領域設定手段は、前記階層体積領域に対して、さらに階層的に連 結する次段階層体積領域を設定し、
前記臓器領域情報算出手段は、前記次段階層体積領域における管腔路形状を表 すセグメンテーションデータを算出し、
前記異形状態検出手段は、前記臓器領域情報算出結果に基づき、前記階層体積 領域内の管腔路形状の異形状態を検出し、
前記階層体積領域制御手段は、検出された前記異形状態に基づき、前記次段階 層体積領域の大きさを制御する
ことを特徴とする請求項 1に記載の内視鏡挿入支援システム。
[3] 前記体積領域の端面間の距離を伸縮させる体積領域変更手段を有する
ことを特徴とする請求項 1または 2に記載の内視鏡挿入支援システム。
[4] 前記体積領域あるいは前記階層体領域の伸縮方向を判定する方向判定手段をさ らに有し、 前記体積領域変更手段は、前記方向判定手段の判定結果に基づき、前記体積領 域あるいは前記階層体積領域の端面間の距離を伸縮させる
ことを特徴とする請求項 3に記載の内視鏡挿入支援システム。
[5] 前記異形状態検出手段は、前記セグメンテーションデータの径、面積、周囲長の少 なくともいずれか一に基づき、前記階層体積領域の端断面における前記管腔路の狭 窄または拡張の状態を、少なくとも前記異形状態として検出する
ことを特徴とする請求項 1ないし 4のいずれか一つに記載の内視鏡挿入支援システム
[6] 前記内含状態判定手段は、前記体積領域あるいは前記階層体積領域の端面にお ける前記管腔路の分岐穴の検出に基づき前記管腔路の内含状態を判定する ことを特徴とする請求項 1ないし 5のいずれか一つに記載の内視鏡挿入支援システム
[7] 前記内含状態判定手段は、前記体積領域あるいは前記階層体積領域の側面にお ける前記管腔臓器の検出に基づき前記管腔路の内含状態を判定する
ことを特徴とする請求項 1ないし 6のいずれか一つに記載の内視鏡挿入支援システム
[8] 前記体積領域及び前記階層体積領域の、少なくとも端面近傍内の管腔路断面の 重心点を結ぶ線を略中心線として内視鏡挿入支援ルートに設定するルート設定手 段を
さらに有することを特徴とする請求項 1ないし 7のいずれか一つに記載の内視鏡挿 入支援システム。
[9] 前記管腔路挿入支援ルートは、前記略中心線を曲線補正して設定される
ことを特徴とする請求項 8に記載の内視鏡挿入支援システム。
[10] 前記被検体の前記 3次元画像データに基づき前記被検体内の多断面再構築画像 を生成する多断面再構築画像生成手段と、
生成された前記多断面再構築画像上において前記開始点を指定する開始点指定 手段と、をさらに有することを特徴とする請求項 1ないし 9のいずれか一つに記載の内 視鏡挿入支援システム。
[11] 前記開始点座標指定手段が指定する前記開始点の座標は、少なくとも前記体積 領域あるいは前記階層体積領域の端面の近傍座標である
ことを特徴とする請求項 1ないし 10のいずれか一つに記載の内視鏡挿入支援シス テム。
[12] 前記管腔臓器は、気管支、血管、大腸、小腸、胆管、膝管または、リンパ管のいず れかである
ことを特徴とする請求項 1な 、し 11の 、ずれか一つに記載の内視鏡挿入支援システ ム。
[13] 被検体の 3次元画像データ内の管腔臓器の管腔路内に設定された開始点を有し、 前記管腔臓器を内含するように所定の大きさを持つ体積領域を設定する体積領域 設定ステップと、
前記体積領域内の前記管腔臓器の 3次元画像データに基づき、前記体積領域内 の管腔領域情報を抽出し、管腔路形状を表すセグメンテーションデータを算出する 臓器領域情報算出ステップと、
前記体積領域設定ステップによって設定された前記体積領域に前記管腔路が内 含されて!ヽるカゝ否かを判定する内含状態判定ステップと、
前記臓器領域情報算出結果に基づき、管腔路形状の異形状態を検出する異形状 態検出ステップと、
前記体積領域設定ステップが設定した前記体積領域に階層的に連結させることで 得られる階層体積領域を、前記内含状態判定ステップの判定結果及び前記異形状 態検出ステップの検出結果に基いた大きさに設定する階層体積領域設定ステップと を備えることを特徴とする内視鏡挿入支援方法。
[14] 被検体の 3次元領域の画像データに基づき前記被検体内の多断面再構築画像を 生成する多断面再構築画像生成手段と、
前記多断面再構築画像上において前記被検体内の木構造をなす管腔臓器の管 腔路内に設定点の前記 3次元領域の座標を指定する設定点座標指定手段と、 前記設定点を有する、前記管腔臓器を内含する体積領域を設定する体積領域設 定手段と、
前記体積領域での前記管腔臓器の前記 3次元領域の画像データに基づき、前記 体積領域の管腔領域情報を分割して解析し、分割管腔路形状データであるセグメン テーシヨンデータを算出する臓器領域情報算出手段と、
前記体積領域設定手段による前記体積領域の前記管腔路の内含状態を判定する 内含状態判定手段と、
前記内含状態判定手段の判定結果に基づき、前記体積領域設定手段が設定した 前記体積領域に階層的に連結させた、階層体積領域を設定する階層体積領域設定 手段と
を備え、
前記臓器領域情報算出手段は、さらに前記階層体積領域の臓器構造データを分 割して前記セグメンテーションデータを算出し、
前記内含状態判定手段は、さらに前記体積領域の端面上の前記管腔路の断面積 に基づき内含状態を判定し、
前記階層体積領域設定手段は、さらに前記内含状態判定手段における前記管腔 路の断面積に基づき、前記階層体積領域の断面を設定して、前記体積領域に階層 的に連結させた、階層体積領域を設定する
ことを特徴とする内視鏡挿入支援システム。
[15] 前記階層体積領域設定手段は、さらに、前記内含状態判定手段における前記管 腔路の断面積に基づいた真円の半径を算出し、前記半径に基づき、前記階層体積 領域の断面を設定して、前記体積領域に階層的に連結させた、階層体積領域を設 定する
ことを特徴とする請求項 14に記載の内視鏡挿入支援システム。
[16] 前記階層体積領域設定手段は、さらに、前記管腔臓器の分岐点を抽出する分岐 点抽出手段を有し、
前記分岐点抽出手段は、前記半径に基づき、前記体積領域の端面を前記分岐点 に収束させる
ことを特徴とする請求項 14または 15に記載の内視鏡挿入支援システム。 被検体の 3次元領域の画像データに基づき前記被検体内の多断面再構築画像を 生成する多断面再構築画像生成ステップと、
前記多断面再構築画像上において前記被検体内の木構造をなす管腔臓器の管 腔路内に設定点の前記 3次元領域の座標を指定する設定点座標指定ステップと、 前記設定点を有する、前記管腔臓器を内含する体積領域を設定する体積領域設 定ステップと、
前記体積領域での前記管腔臓器の前記 3次元領域の画像データに基づき、前記 体積領域の管腔領域情報を分割して解析し、分割管腔路形状データであるセグメン テーシヨンデータを算出する臓器領域情報算出ステップと、
前記体積領域設定ステップによる前記体積領域の前記管腔路の内含状態を判定 する内含状態判定ステップと、
前記内含状態判定ステップの判定結果に基づき、前記体積領域設定ステップが設 定した前記体積領域に階層的に連結させた、階層体積領域を設定する階層体積領 域設定ステップと
を備え、
前記臓器領域情報算出ステップは、さらに前記階層体積領域の臓器構造データを 分割して前記セグメンテーションデータを算出し、
前記内含状態判定手段は、さらに前記体積領域の端面上の前記管腔路の断面積 に基づき内含状態を判定し、
前記階層体積領域設定ステップは、さらに前記内含状態判定ステップにおける前 記管腔路の断面積に基づき、前記階層体積領域の断面を設定して、前記体積領域 に階層的に連結させた、階層体積領域を設定する
ことを特徴とする内視鏡挿入支援方法。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010082269A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Toshiba Corp Ｘ線撮影装置
WO2010055815A1 (ja) * 2008-11-13 2010-05-20 株式会社 日立メディコ 医用画像処理装置及び方法
JP2012511380A (ja) * 2008-12-10 2012-05-24 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 血管分析
WO2013132820A1 (ja) * 2012-03-09 2013-09-12 富士フイルム株式会社 医用画像処理装置および方法、並びにプログラム
WO2014041789A1 (ja) * 2012-09-12 2014-03-20 富士フイルム株式会社 医用画像表示装置および方法並びにプログラム
JP2014076091A (ja) * 2012-10-09 2014-05-01 Toshiba Corp 医用画像処理装置、画像診断装置及び医用画像処理プログラム
JP2015519130A (ja) * 2012-05-14 2015-07-09 インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド 制限された探索空間を使用した医療装置のレジストレーションのためのシステム及び方法
JP2017074320A (ja) * 2015-10-16 2017-04-20 キヤノンマーケティングジャパン株式会社 医用画像処理装置、医用画像処理装置に搭載可能なプログラム、及び医用画像処理方法
JP2017123975A (ja) * 2016-01-13 2017-07-20 ザイオソフト株式会社 医用画像処理装置、医用画像処理方法、及び医用画像処理プログラム
US10039473B2 (en) 2012-05-14 2018-08-07 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for navigation based on ordered sensor records
CN109448633A (zh) * 2019-01-07 2019-03-08 卡莱特（深圳）云科技有限公司 一种异形led显示屏显示实现控制方法及实现***
JP2019522519A (ja) * 2016-06-16 2019-08-15 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 対象の身体の少なくとも一部の画像における構造の少なくとも一部をマッピングするための方法及び装置

Families Citing this family (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8595697B2 (en) * 2009-07-01 2013-11-26 International Business Machines Corporation Serializing a templated markup language representation of test artifacts
US8672837B2 (en) 2010-06-24 2014-03-18 Hansen Medical, Inc. Methods and devices for controlling a shapeable medical device
EP3679881A1 (en) 2012-08-14 2020-07-15 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for registration of multiple vision systems
CN108042092B (zh) * 2012-10-12 2023-02-28 直观外科手术操作公司 确定医疗器械在分支解剖结构中的位置
KR102087595B1 (ko) * 2013-02-28 2020-03-12 삼성전자주식회사 내시경 시스템 및 그 제어방법
US9057600B2 (en) 2013-03-13 2015-06-16 Hansen Medical, Inc. Reducing incremental measurement sensor error
US9014851B2 (en) 2013-03-15 2015-04-21 Hansen Medical, Inc. Systems and methods for tracking robotically controlled medical instruments
US9629595B2 (en) 2013-03-15 2017-04-25 Hansen Medical, Inc. Systems and methods for localizing, tracking and/or controlling medical instruments
US9271663B2 (en) 2013-03-15 2016-03-01 Hansen Medical, Inc. Flexible instrument localization from both remote and elongation sensors
US11020016B2 (en) 2013-05-30 2021-06-01 Auris Health, Inc. System and method for displaying anatomy and devices on a movable display
CA2953146A1 (en) 2014-07-02 2016-01-07 Covidien Lp System and method for segmentation of lung
US9754367B2 (en) 2014-07-02 2017-09-05 Covidien Lp Trachea marking
CA2953267C (en) 2014-07-02 2022-11-15 Covidien Lp Real-time automatic registration feedback
US20160000414A1 (en) 2014-07-02 2016-01-07 Covidien Lp Methods for marking biopsy location
US9607395B2 (en) 2014-07-02 2017-03-28 Covidien Lp System and method for detecting trachea
US9770216B2 (en) 2014-07-02 2017-09-26 Covidien Lp System and method for navigating within the lung
US9603668B2 (en) 2014-07-02 2017-03-28 Covidien Lp Dynamic 3D lung map view for tool navigation inside the lung
US11227427B2 (en) 2014-08-11 2022-01-18 Covidien Lp Treatment procedure planning system and method
EP3349649B1 (en) 2015-09-18 2022-03-09 Auris Health, Inc. Navigation of tubular networks
US10986990B2 (en) 2015-09-24 2021-04-27 Covidien Lp Marker placement
US10709352B2 (en) 2015-10-27 2020-07-14 Covidien Lp Method of using lung airway carina locations to improve ENB registration
US10143526B2 (en) 2015-11-30 2018-12-04 Auris Health, Inc. Robot-assisted driving systems and methods
US10244926B2 (en) 2016-12-28 2019-04-02 Auris Health, Inc. Detecting endolumenal buckling of flexible instruments
JP6702902B2 (ja) * 2017-02-24 2020-06-03 富士フイルム株式会社 マッピング画像表示制御装置および方法並びにプログラム
WO2018183727A1 (en) 2017-03-31 2018-10-04 Auris Health, Inc. Robotic systems for navigation of luminal networks that compensate for physiological noise
CN110769731B (zh) * 2017-06-15 2022-02-25 奥林巴斯株式会社 内窥镜***、内窥镜用处理***、图像处理方法
US10022192B1 (en) 2017-06-23 2018-07-17 Auris Health, Inc. Automatically-initialized robotic systems for navigation of luminal networks
US10555778B2 (en) 2017-10-13 2020-02-11 Auris Health, Inc. Image-based branch detection and mapping for navigation
US11058493B2 (en) 2017-10-13 2021-07-13 Auris Health, Inc. Robotic system configured for navigation path tracing
KR20200100613A (ko) 2017-12-14 2020-08-26 아우리스 헬스, 인코포레이티드 기구 위치 추정을 위한 시스템 및 방법
US11160615B2 (en) 2017-12-18 2021-11-02 Auris Health, Inc. Methods and systems for instrument tracking and navigation within luminal networks
US11224392B2 (en) 2018-02-01 2022-01-18 Covidien Lp Mapping disease spread
US10827913B2 (en) 2018-03-28 2020-11-10 Auris Health, Inc. Systems and methods for displaying estimated location of instrument
JP7214747B2 (ja) 2018-03-28 2023-01-30 オーリス ヘルス インコーポレイテッド 位置センサの位置合わせのためのシステム及び方法
WO2019220848A1 (ja) * 2018-05-17 2019-11-21 富士フイルム株式会社 内視鏡装置、内視鏡操作方法、及びプログラム
KR102499906B1 (ko) 2018-05-30 2023-02-16 아우리스 헬스, 인코포레이티드 위치 센서-기반 분지부 예측을 위한 시스템 및 방법
KR102567087B1 (ko) 2018-05-31 2023-08-17 아우리스 헬스, 인코포레이티드 생리학적 잡음을 검출하는 내강 네트워크의 내비게이션을 위한 로봇 시스템 및 방법
WO2019231891A1 (en) 2018-05-31 2019-12-05 Auris Health, Inc. Path-based navigation of tubular networks
KR102455671B1 (ko) * 2018-05-31 2022-10-20 아우리스 헬스, 인코포레이티드 이미지-기반 기도 분석 및 매핑
US11147633B2 (en) 2019-08-30 2021-10-19 Auris Health, Inc. Instrument image reliability systems and methods
CN114340542B (zh) 2019-08-30 2023-07-21 奥瑞斯健康公司 用于位置传感器的基于权重的配准的***和方法
KR20220123273A (ko) 2019-12-31 2022-09-06 아우리스 헬스, 인코포레이티드 해부학적 특징부 식별 및 표적설정
CN114901192A (zh) 2019-12-31 2022-08-12 奥瑞斯健康公司 用于经皮进入的对准技术
KR20220123087A (ko) 2019-12-31 2022-09-05 아우리스 헬스, 인코포레이티드 경피 접근을 위한 정렬 인터페이스

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004313736A (ja) * 2003-04-02 2004-11-11 Ziosoft Inc 医用画像処理装置、医用画像処理方法、および、プログラム
JP2004350791A (ja) * 2003-05-27 2004-12-16 Aloka Co Ltd 超音波画像処理装置及び三次元データ処理方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6343936B1 (en) * 1996-09-16 2002-02-05 The Research Foundation Of State University Of New York System and method for performing a three-dimensional virtual examination, navigation and visualization
JP2000135215A (ja) 1998-10-30 2000-05-16 Ge Yokogawa Medical Systems Ltd 管路案内方法および装置並びに放射線断層撮影装置
US7639855B2 (en) 2003-04-02 2009-12-29 Ziosoft, Inc. Medical image processing apparatus, and medical image processing method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004313736A (ja) * 2003-04-02 2004-11-11 Ziosoft Inc 医用画像処理装置、医用画像処理方法、および、プログラム
JP2004350791A (ja) * 2003-05-27 2004-12-16 Aloka Co Ltd 超音波画像処理装置及び三次元データ処理方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KITASAKA T. ET AL.: "A Method for Extraction of Bronchus Regions from 3D Chest X-ray CT Image by Analyzing Structural Features of the Bronchus", FORMA, vol. 17, 2002, pages 321 - 338, XP003016941 *

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010082269A (ja) * 2008-09-30 2010-04-15 Toshiba Corp Ｘ線撮影装置
JP5536664B2 (ja) * 2008-11-13 2014-07-02 株式会社日立メディコ 医用画像処理装置及び方法
WO2010055815A1 (ja) * 2008-11-13 2010-05-20 株式会社 日立メディコ 医用画像処理装置及び方法
JPWO2010055815A1 (ja) * 2008-11-13 2012-04-12 株式会社日立メディコ 医用画像処理装置及び方法
US8582844B2 (en) 2008-11-13 2013-11-12 Hitachi Medical Corporation Medical image processing device and method
JP2012511380A (ja) * 2008-12-10 2012-05-24 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 血管分析
WO2013132820A1 (ja) * 2012-03-09 2013-09-12 富士フイルム株式会社 医用画像処理装置および方法、並びにプログラム
US9390497B2 (en) 2012-03-09 2016-07-12 Fujifilm Corporation Medical image processing apparatus, method and program
US11633125B2 (en) 2012-05-14 2023-04-25 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for navigation based on ordered sensor records
US10154800B2 (en) 2012-05-14 2018-12-18 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for registration of a medical device using a reduced search space
JP2015519130A (ja) * 2012-05-14 2015-07-09 インテュイティブ サージカル オペレーションズ， インコーポレイテッド 制限された探索空間を使用した医療装置のレジストレーションのためのシステム及び方法
US11737682B2 (en) 2012-05-14 2023-08-29 Intuitive Surgical Operations, Inc Systems and methods for registration of a medical device using a reduced search space
US11375919B2 (en) 2012-05-14 2022-07-05 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for registration of a medical device using a reduced search space
US11266327B2 (en) 2012-05-14 2022-03-08 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for registration of a medical device using a reduced search space
US10299698B2 (en) 2012-05-14 2019-05-28 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for registration of a medical device using a reduced search space
US10039473B2 (en) 2012-05-14 2018-08-07 Intuitive Surgical Operations, Inc. Systems and methods for navigation based on ordered sensor records
WO2014041789A1 (ja) * 2012-09-12 2014-03-20 富士フイルム株式会社 医用画像表示装置および方法並びにプログラム
US9558589B2 (en) 2012-09-12 2017-01-31 Fujifilm Corporation Medical image display apparatus, method, and program
JP2014054359A (ja) * 2012-09-12 2014-03-27 Fujifilm Corp 医用画像表示装置および方法並びにプログラム
JP2014076091A (ja) * 2012-10-09 2014-05-01 Toshiba Corp 医用画像処理装置、画像診断装置及び医用画像処理プログラム
JP2017074320A (ja) * 2015-10-16 2017-04-20 キヤノンマーケティングジャパン株式会社 医用画像処理装置、医用画像処理装置に搭載可能なプログラム、及び医用画像処理方法
JP2017123975A (ja) * 2016-01-13 2017-07-20 ザイオソフト株式会社 医用画像処理装置、医用画像処理方法、及び医用画像処理プログラム
JP2019522519A (ja) * 2016-06-16 2019-08-15 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． 対象の身体の少なくとも一部の画像における構造の少なくとも一部をマッピングするための方法及び装置
CN109448633A (zh) * 2019-01-07 2019-03-08 卡莱特（深圳）云科技有限公司 一种异形led显示屏显示实现控制方法及实现***
CN109448633B (zh) * 2019-01-07 2020-12-08 卡莱特（深圳）云科技有限公司 一种异形led显示屏显示实现控制方法及实现***

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