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医用图像处理装置及医用图像处理程序制作方法

  • 专利名称
    医用图像处理装置及医用图像处理程序制作方法
  • 发明者
    木本达也
  • 公开日
    2012年7月11日
  • 申请日期
    2011年10月6日
  • 优先权日
    2010年10月6日
  • 申请人
    东芝医疗系统株式会社, 株式会社东芝
  • 文档编号
    A61B5/055GK102573640SQ20118000282
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种医用图像处理装置,其特征在于,具有第1提取机构,接受表示包含关注脏器在内的区域的体数据,从上述体数据中提取空气区域;加法机构,通过沿规定的投影方向将上述体数据中上述空气区域内的各像素的像素值进行加法运算,生成表示上述像素值的加法值的分布的投影图像数据;第1确定机构,从上述投影图像数据中确定第1特征点;以及第2确定机构,将上述空气区域中经过上述第1特征点的线上的点确定为第2特征点2.根据权利要求1所述的医用图像处理装置,其中,上述第2确定机构求取上述线与上述空气区域的轮廓的交点作为上述第2特征点3.根据权利要求1或2所述的医用图像处理装置,其中,上述第1确定机构求取上述投影图像数据的各像素中所述加法值最大的像素作为上述第1特征点4.根据权利要求1 3中任一项所述的医用图像处理装置,其中,还具有第2提取机构,该第2提取机构将上述第2特征点作为开始点,通过区域扩张法从上述体数据中确定上述关注脏器5.根据权利要求1 4中任一项所述的医用图像处理装置,其中,还具有显示控制机构,该显示控制机构将表示上述第2特征点的标记重叠到基于上述体数据的医用图像上并使显示机构进行显示6.一种医用图像处理程序,使计算机执行如下功能第1提取功能,从表示包含关注脏器在内的区域的体数据中提取空气区域;加法功能,通过沿规定的投影方向对上述体数据中上述空气区域内的各像素的像素值进行加法运算,生成表示上述像素值的加法值的分布的投影图像数据;第1确定功能,从上述投影图像数据中确定第1特征点;以及第2确定功能,将上述空气区域中经过上述第1特征点的线上的点确定为第2特征点
  • 技术领域
    本发明的实施方式涉及医用图像处理装置及医用图像处理程序
  • 背景技术
  • 具体实施例方式
    参照图1说明本实施方式的医用图像处理装置该实施方式的医用图像处理装置 1例如与医用图像摄影装置90连接 医用图像摄影装置90使用了 X线CT装置或MRI装置等摄影装置医用图像摄影装置90通过对被检体进行摄影,生成表示被检体的医用图像数据例如,医用图像摄影装置 90通过对三维的摄影区域进行摄影,生成表示三维的摄影区域的体数据(volumn data)例如作为医用图像摄影装置90的X线CT装置对三维的摄影区域进行摄影,从而生成位置各自不同的多个剖面的CT图像数据X线CT装置使用多个CT图像数据,生成体数据医用图像摄影装置90将体数据输出到医用图像处理装置1在本实施方式中,通过医用图像摄影装置90对肺、大肠、或胃等关注脏器进行摄影,取得表示包含关注脏器的区域的体数据 作为一例,对通过医用图像摄影装置90摄影被检体的胸部、取得表示包含肺野区域的区域的体数据的情况进行说明医用图像处理装置1具有图像存储部2、第1提取部3、加法部4、第1确定部5、 线状区域算出部6、第2确定部7、第2提取部8、图像生成部9、显示控制部10、和显示部11图像存储部2存储由医用图像摄影装置90生成的体数据另外也可以,医用图像摄影装置90不生成体数据、而医用图像处理装置1生成体数据该情况下,医用图像处理装置1接受由医用图像摄影装置90生成的多个医用图像数据(例如CT图像数据),并基于多个医用图像数据生成体数据该情况下,图像存储部2存储由医用图像处理装置1生成的体数据第1提取部3从图像存储部2读入体数据,通过阈值处理从体数据中提取低像素值区域(空气区域)例如第1提取部3通过2值化处理提取低像素值区域具体来说,第 1提取部3通过将预先设定的CT值或亮度值等像素值为阈值以下的区域设为浓度值“1”, 将像素值比阈值大的区域设为浓度值“0”,从而提取像素值(例如CT值)低的区域(空气区域)像素值可以是CT值也可以是亮度值另外,阈值处理的范围设为体表内在图2 中表示提取结果图2中表示的低像素值区域100是由第1提取部3从体数据中提取出的三维区域该低像素值区域100例如相当于空气区域加法部4通过沿规定的投影方向对体数据中、低像素值区域内的各像素的像素值进行加法运算,从而生成表示像素值的加法值的分布的投影图像数据这里定义相互正交的冠状面、轴位面及矢状(sagittal)面并且将与冠状面正交的轴设为Y轴,将与轴位面正交的轴设为Z轴,将与矢状面正交的轴设为X轴Z轴相当于被检体的体轴加法部4例如通过将与冠状面正交的方向(Y轴方向)设为投影方向、沿与冠状面正交的投影方向(Y轴方向)对各冠状面的各像素的像素值进行加法运算,从而生成表示像素值的加法值的分布的投影图像数据该投影图像数据是将各冠状面中的低像素值区域加法投影到与冠状面平行的平面后得到的图像数据图3中表示投影图像的一例上述的加法部4的处理能够如下面这样说明通过在某个坐标(X、ι、Z)中固定X坐标和Z坐标、设y坐标中的所有像素的像素和为XZ平面 (冠状面)的各像素的像素值,从而做出投影图像数据投影图像数据的各像素值Map (χ,ζ)能够由下面的式(1)定义式(1) =Map (χ, ζ) = Σ Mask (χ, Yi, ζ)这里,Mask (χ, y,ζ)为低像素值区域内的各像素的像素值加法运算的范围(yi的范围)作为一例设为i = 1 512即通过对512个冠状面进行加法投影生成投影图像数据图3中表示的投影图像200是与式(1)的Map(x,ζ)对应的图像第1确定部5从投影图像数据中确定第1特征点具体来说,第1确定部5将投影图像数据的各像素中加法值最大的像素设为第1特征点在图4中表示投影图像与第1特征点第1确定部5将投影图像200中加法值最大的像素(Xm,Zm)确定为第1特征点210 在投影图像200中加法值最大的像素意味着是肺野区域内的像素的可能性高因此,在该实施方式中,在投影图像数据中确定加法值最大的像素另外,在将肺作为对象而进行处理吋,第1确定部5可以在X轴方向的中心分割投影图像200,将ー个区域中包含的投影图像设为对象来确定加法值成为最大的像素艮ロ, 第1确定部5可以将X轴方向的中心作为间隔使右侧肺部及左侧肺部分别为独立的处理对象此时,第1确定部5在右侧肺部中将加法值最大的像素确定为右侧肺部中的第1特征点,在左侧肺部中将加法值最大的像素确定为左侧肺部中的第1特征点第1确定部5也可以将仅右侧肺部或仅左侧肺部作为对象来确定第1特征点,也可以将两侧的肺部设为对象确定各自的第1特征点例如可以是操作者通过未图示的操作部确定右侧的肺部或左侧的肺部另外,虽然将加法值(像素值)最大的像素设为第1特征点,但不限于此,也可以将具有从该最大值下降规定值的范围内的加法值的像素作为第1特征点线状区域算出部6求取经过第1特征点、沿上述投影方向延伸的线状区域S卩,线状区域算出部6通过将第1特征点的坐标(Xm,Zm)沿投影方向逆投影到原先的三维空间中, 求取线状区域在该实施方式中,作为一例,线状区域算出部6经过第1特征点、沿投影方向(Y轴方向)向原先的三维空间进行逆投影线状区域的位置以坐标群(Χω,Υ ,Ζω)表示 在图5中表示低像素值区域与线状区域图5中示出了轴位面的低像素值区域300线状区域310经过第1特征点的坐标(Xm,Zffl),以坐标群(Xm,Yi, Zffl)表示如上所述,在投影图像200中加法值最大的像素是肺野区域内的像素的可能性高,因此在将投影图像200中具有最大值的像素的坐标(Xm,Zm)投影到三维空间中而得到的线状区域(坐标群(Χω,ΥρΖω)) 中存在肺野区域内的1个像素的可能性高第2确定部7求取低像素值区域中线状区域上的点作为第2特征点具体来说, 第2确定部7求取线状区域与低像素值区域的轮廓的交点(X,y, ζ),并将该交点定义为第2 特征点例如图6所示,第2确定部7求取低像素值区域300的轮廓与线状区域310的交点320该交点320由于在低像素值区域300中位于肺野区域内的可能性高,因此将该交点320的像素定义为肺野区域内的像素(第2特征点)第2确定部7将表示第2特征点的坐标(X,1, ζ)的坐标信息向显示控制部输出另外,在图6所示的例中,低像素值区域300的轮廓和线状区域310通过2个交点 (交点320和交点321)交叉这样在存在多个交点的情况下,第2确定部7将任一交点设为第2特征点例如可以是,操作者使用未图示的操作部从多个交点中指定1个交点后述的显示控制部10将表示第2特征点的标记重叠到医用图像上并显示于显示部11,操作者只要使用操作部来指定期望的交点即可另外,如上所述,低像素值区域中线状区域上的点存在肺野区域内的1个像素的可能性高因此,第2确定部7可以将低像素值区域中线状区域上的任意点作为第2特征
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专利名称:医用图像处理装置及医用图像处理程序的制作方法已知使用X线CT装置或MRI装置等医用图像摄像装置来取得医用图像并使用该医用图像进行诊断。例如使用医用图像进行肺气肿的诊断。在使用了医用图像的肺气肿诊断中,需要从医用图像确定(提取)肺野区域。作为从医用图像确定(提取)肺野区域的手法,有区域扩张(region growing)法。区域扩张法是决定位于想提取的区域内的1个像素、将该像素作为开始点(种子(seed)点)、逐个提取被视为区域内的像素的方法。这样在区域扩张法中,只要确定位于要提取区域(例如肺野区域)内的1个像素即可。以往,观察者參照医用图像通过目视决定位于肺野区域内的1个像素。例如,观察者通过目视确认冠状面(coronal)图像或轴位面(axial)图像,决定位于肺野区域内的1个像素。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2010-167067号公报
发明要解决的技术问题但是,在观察者通过目视决定位于肺野区域内的1个像素的情况下,在该决定中会比较费吋。并且由于观察者通过目视决定1个像素,因此诊断速度降低,结果导致诊断时间变长。并且由于观察者决定1个像素,因此有该決定的再现性降低的担心。此外存在观察者之间判断发生变化或即使是同一观察者在经过了时间后判断发生变化的担心。这样, 存在观察者之间及观察者自身判断发生变化的担心。本实施方式的目的在干,提供ー种能够从医用图像自动确定关注脏器的医用图像处理装置及医用图像处理程序。用于解决问题的手段本实施方式的医用图像处理装置具有第1提取机构、加法机构、第1确定机构、和第2确定机构。第1提取机构接受表示包含关注脏器在内的区域的体数据,从体数据中提取空气区域。加法机构通过沿规定的投影方向对体数据中上述空气区域内的各像素的像素值进行加法运算,生成表示像素值的加法值的分布的投影图像数据。第1确定机构从投影图像数据中确定第1特征点。第2确定机构将空气区域中经过第1特征点的线上的点确定为第2特征点。图1是表示本实施方式的医用图像处理装置的框图。图2是表示低像素值区域的图。图3是表示投影图像的图。图4是表示投影图像的图。图5是表示低像素值区域与线状区域的图。图6是表示低像素值区域与线状区域的图。图7是表示医用图像的图。图8是表示医用图像的图。图9是表示本实施方式的医用图像处理装置的动作的流程图。
点ο另外,虽然将经过第1特征点沿投影方向延伸的线上的点确定为第2特征点,但用于确定第2特征点的线不限于在投影方向上延伸的线。即,只要将经过第1特征点的线上的点确定为第2特征点即可。第2提取部8例如使用区域扩张法从体数据中提取肺野区域。在该实施方式中, 第2提取部8从第2确定部7接受第2特征点的坐标(X,y, ζ),并从图像存储部2读入体数据。然后,第2提取部8将第2特征点作为领域扩张法的开始点(种子点),从体数据提取被视为肺野区域的像素。第2提取部8将表示肺野区域的图像的肺野区域图像数据向显示控制部10输出。图像生成部9从图像存储部2读入体数据,对该体数据执行体绘制,从而生成三维图像数据。或者,图像生成部9对体数据执行MPR处理(Multiplanar Reconstruction,多平面重建),从而可以生成任意剖面的图像数据(MPR图像数据)。图像生成部9将三维图像数据或MPR图像数据等医用图像数据向显示控制部10输出。显示控制部10从图像生成部9接受医用图像数据,使基于医用图像数据的医用图像显示在显示部11上。并且,显示控制部10可以从第2确定部7接受第2特征点的坐标信息,将表示第2特征点的标记重叠到医用图像上而使显示部11进行显示。并且,如图8 所示,显示控制部10可以将表示第2特征点的标记510重叠到冠状图像500上而使显示部 11进行显示。另外在存在多个第2特征点的情况下,显示控制部可以将表示多个第2特征点的各个第2特征点的标记重叠到医用图像上而使显示部11进行显示。另外,显示控制部10可以从第2提取部8接受表示肺野区域的图像的肺野区域图像数据,而使表示肺野区域的图像显示于显示部11。显示部11由CRT或液晶显示器等监视器构成。显示部11显示医用图像和/或肺野区域等。上述第1提取部3、加法部4、第1确定部5、线状区域算出部6、第2确定部7、第2 提取部8、图像生成部9及显示控制部10的各自的功能可以通过程序执行。作为一例,可以使第1提取部3、加法部4、第1确定部5、线状区域算出部6、第2确定部7、第2提取部8、图像生成部9及显示控制部10分别通过CPU、GPU或ASIC等未图示的处理装置、和ROM、RAM 或HDD等未图示的存储装置构成。在存储装置中存储有用于执行第1提取部3的功能的第1提取程序、用于执行加法部4的功能的加法程序、用于执行第1确定部5的功能的第1 确定程序、用于执行线状区域算出部6的功能的线状区域算出程序、用于执行第2确定部7的功能的第2确定程序、用于执行图像生成部9的功能的图像生成程序、用于执行显示控制部10的功能的显示控制程序。CPU等处理装置通过执行存储部中存储的各程序,执行各部分的功能。另外通过第1提取程序、加法程序、第1确定程序、线状区域算出程序、第2确定程序构成“医用图像处理程序”的一例。參照图9说明本实施方式的医用图像处理装置1的动作。在步骤SOl中,第1提取部3从图像存储部2读入体数据。在步骤S02中,第1提取部3通过阈值处理从体数据中提取低像素值区域(空气区域)。在步骤S03中,加法部4通过将体数据中低像素值区域内的各像素的像素值沿规定的投影方向进行加法运算,生成表示像素值的加法值的分布的投影图像数据。作为一例, 加法部4通过将与冠状面正交的方向(Y轴方向)设为投影方向、将各冠状面中的各像素的像素值沿投影方向(Y轴方向)进行加法运算,生成表示像素值的加法值的分布的投影图像数据。在步骤S04中,第1确定部5将投影图像数据的各像素中、加法值(像素值)最大的像素设为第1特征点(Xm,Zffl)。在步骤S05中,线状区域算出部6通过将第1特征点的坐标(Xm,Zm)沿投影方向(Y 轴方向)逆投影到原先的三维空间,求取线状区域(Χω,Υ”Ζω)。即,线状区域算出部6求取经过第1特征点沿投影方向延伸的线状区域。在步骤S06中,第2确定部7求取低像素值区域与线状区域的交点U,y,z),并将该交点定义为第2特征点。由于该交点在低像素值区域中位于肺野区域内的可能性高,因此将该交点的像素定义为肺野区域内的像素(第2特征点)。在步骤S07中,图像生成部9从图像存储部2读入体数据,并基于该体数据生成医用图像数据。显示控制部10将表示第2特征点的标记重叠到医用图像上而使显示部11进行显示。例如显示控制部10将表示第2特征点的标记重叠到轴位图像或冠状图像上而使显示部11进行显示。在步骤S08中,第2提取部8从图像存储部2读入体数据,将第2特征点(x,y,z) 作为区域扩张法的开始点(种子点),从体数据中提取被视为肺野区域的像素。在步骤S09中,显示控制部10使提取出的表示肺野区域的图像显示于显示部11。另外,步骤S07的处理与步骤S08的处理的順序可以是相反的,也可以同时进行。 并且也可以不执行步骤S07的处理但执行步骤S08及步骤S09的处理,也可以不执行步骤 S08及步骤S09的处理但执行步骤S07的处理。如上,根据本实施方式的医用图像处理装置1,能够自动决定肺野区域中包含的1 个像素(第2特征点)。因此,能够自动提取肺野区域。結果,能够节省通过目视决定肺野区域中包含的1个像素的时间,能够缩短诊断时间。并且,与目视相比,确定1个像素(第2特征点)的再现性变高。結果,由于提取肺野区域的再现性变高,因此在解剖学上能够提取相同区域,可能有利于预后过程的诊断。并且,由于能够自动决定肺野区域中包含的1个像素(第2特征点),因此能够降低观察者间的错误及观察者自身的错误。这样,能够在不依赖观察者的经验等的情况下对诊断进行支援。
另外,在本实施方式中对提取肺野区域的情况进行了说明,但在以大肠或胃为对象的情况下,也能够通过执行上述处理提取大肠或胃等的区域。另外,医用图像摄影装置90可以具备医用图像处理装置1的功能。虽然对本发明的实施方式进行了说明,但上述实施方式是作为示例进行提示而使用的,不意在限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式实施,在不脱离发明的主旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形被包含在发明的范围与主旨中,并且被包含于权利要求书所记载的发明及其等价范围中。符号说明
1医用图像处理装置
2图像存储部
3第1提取部
4加法部
5第1确定部
6线状区域确定部
7第2确定部
8第2提取部
9图像生成部
10显示控制部
11显示部


一种医用图像处理装置,能够从医用图像自动确定观察区域。本实施方式的医用图像处理装置具有第1提取部(3)、加法部(4)、第1确定部(5)和第2确定部(7)。第1提取部(3)接受表示包含关注脏器的区域的体数据,从体数据中提取空气区域。加法部(4)通过沿规定的投影方向对体数据的各像素的像素值进行加法运算,生成表示像素值的加法值的分布的投影图像数据。第1确定部(5)从投影图像数据中确定第1特征点。第2确定部(7)将空气区域中经过第1特征点的线上的点确定为第2特征点。



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