專利名稱：圖像處理裝置以及圖像處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠?qū)τ孟嗤蛘卟煌脑O(shè)備類型(modality)取得的體數(shù)據(jù)之間適宜地執(zhí)行位置對準(zhǔn)的圖像處理裝置以及圖像處理方法。
背景技術(shù)：
在近年來的醫(yī)療用圖像領(lǐng)域中使用的圖像處理裝置通過組合超聲波診斷裝置、X射線CT掃描裝置、磁共振成像裝置等的醫(yī)療用圖像設(shè)備來使用，在很多的醫(yī)院、檢查機(jī)關(guān)等中被廣泛使用。該圖像處理裝置由于圖像處理的高速化和解像度的提高，能夠提供作為臨床信息有用的各種圖像，例如在手術(shù)前的模擬等中，在血管的走向、消化管的腫瘤、斑塊(斑點(diǎn))的形成、在調(diào)查狹窄癥等的原因時(shí)進(jìn)行的消化管腔的圖像化等中利用。
在利用這樣的圖像處理裝置的圖像診斷中，有通過比較在不同定時(shí)(時(shí)期)或不同設(shè)備類型等中收集到的圖像群(由多個(gè)二維圖像數(shù)據(jù)構(gòu)成的圖像群。也稱為體數(shù)據(jù))彼此之間，觀察患部隨時(shí)間變化等的情況。在這種情況下，需要對圖像群之間附加對應(yīng)關(guān)系(例如，位置對準(zhǔn)等)。以往，存在這樣的圖像處理裝置，例如，通過對作為1張確定圖像(數(shù)字圖像)的一部分的診斷區(qū)域和作為與該診斷區(qū)域?qū)?yīng)的另一圖像的一部分的對應(yīng)區(qū)域的局部圖像進(jìn)行差分處理，制成局部差分圖像，讀影像者可以一邊確認(rèn)診斷區(qū)域隨時(shí)間的變化或者和正常的不同一邊讀影像(例如，參照特開平7-37074號公報(bào))的裝置；對拍攝時(shí)期不同的第1圖像組、第2圖像組的各自進(jìn)行MPR處理，使用MPR圖像進(jìn)行位置對準(zhǔn)的裝置(例如，參照特開2004-96417號公報(bào))。
但是，在以往的圖像處理裝置中，原則上需要一張一張地對圖像進(jìn)行位置對準(zhǔn)。因而，如果用以往的方法在由多張圖像數(shù)據(jù)構(gòu)成的圖像群之間，特別是體數(shù)據(jù)之間附加對應(yīng)關(guān)系，則原則上需要確認(rèn)構(gòu)成體數(shù)據(jù)的全部的圖像并進(jìn)行位置對準(zhǔn)，給操作者以很大的操作負(fù)擔(dān)。
另外，當(dāng)使用MPR像對由多張圖像構(gòu)成的圖像組之間進(jìn)行附加對應(yīng)關(guān)系處理的情況下，因?yàn)镸PR像是表示任意切面的圖像，所以當(dāng)在該切面上不存在的特征的某部位在MPR對象區(qū)域外的情況下，存在不能說精度充分的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種和以往相比能夠簡單并且適宜地對圖像群之間附加對應(yīng)關(guān)系的圖像處理裝置以及圖像處理方法。
依照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種圖像處理裝置，具備存儲多個(gè)體數(shù)據(jù)的存儲單元；對于上述多個(gè)體數(shù)據(jù)的至少2個(gè)，生成沿著第1基準(zhǔn)方向把體數(shù)據(jù)具有的信息疊加的作為二維圖像的第1疊加圖像的第1圖像生成單元；使用上述第1疊加圖像，對上述至少2個(gè)體數(shù)據(jù)之間附加空間對應(yīng)關(guān)系的附加對應(yīng)關(guān)系單元；使用附加對應(yīng)關(guān)系后的上述至少2個(gè)體數(shù)據(jù)，生成把和上述第1基準(zhǔn)方向不同的方向作為其切片方向的、在不同的體數(shù)據(jù)之間對應(yīng)于相同位置或者相同區(qū)域的圖像的第2圖像生成單元；顯示生成后的上述圖像的顯示單元。
依照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種圖像處理方法，具備對多個(gè)體數(shù)據(jù)的至少2個(gè)，生成沿著第1基準(zhǔn)方向把體數(shù)據(jù)具有的信息疊加起來的作為二維圖像的第1疊加圖像，使用上述第1疊加圖像，對上述至少2個(gè)體數(shù)據(jù)之間附加空間對應(yīng)關(guān)系，使用附加對應(yīng)關(guān)系后的上述至少2個(gè)體數(shù)據(jù)，生成把和上述第1基準(zhǔn)方向不同的方向作為其切片方向的在不同的體數(shù)據(jù)之間對應(yīng)于相同位置或者相同區(qū)域的圖像；顯示已生成的上述圖像。


圖1是表示實(shí)施方式1的圖像處理裝置1的構(gòu)成的方框圖。
圖2A、B用于說明對實(shí)施方式1的圖像處理裝置1具有的圖像數(shù)據(jù)附加對應(yīng)關(guān)系的功能的概念。
圖3A、B用于說明對實(shí)施方式1的圖像處理裝置1具有的圖像數(shù)據(jù)附加對應(yīng)關(guān)系的功能的概念。
圖4表示采用對圖像數(shù)據(jù)附加對應(yīng)關(guān)系的功能而附加了對應(yīng)關(guān)系的圖像的顯示形態(tài)的一例。
圖5表示對使用了與另一方向有關(guān)的疊加圖像的圖像數(shù)據(jù)附加對應(yīng)關(guān)系的一例。
圖6是表示對實(shí)施方式1的圖像處理裝置1的圖像數(shù)據(jù)附加對應(yīng)關(guān)系處理中執(zhí)行的各處理的流程的流程圖。
圖7是表示實(shí)施方式2的圖像處理裝置1的構(gòu)成的方框圖。
圖8用于說明實(shí)施方式2的圖像處理裝置1具有的近似圖像生成功能的概念。
圖9是用于說明使用了該近似圖像生成功能的處理(近似圖像生成處理)的流程的流程圖。
圖10是表示在實(shí)施方式2的圖像處理裝置1的近似圖像生成處理中執(zhí)行的各處理的流程的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)

本發(fā)明的實(shí)施方式1以及實(shí)施方式2。而且，在以下的說明中，對于具有大致相同的功能以及構(gòu)成的構(gòu)成要素標(biāo)注相同符號，重復(fù)說明只在需要時(shí)進(jìn)行。
另外，在本實(shí)施方式中，以經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)和醫(yī)療用圖像設(shè)備或圖像服務(wù)器等連接的作為單個(gè)裝置的圖像處理裝置為例子進(jìn)行說明。但是，并不局限于此，本發(fā)明的技術(shù)思想也可以通過內(nèi)置該圖像處理裝置(或者，實(shí)現(xiàn)和該圖像處理裝置同樣的功能)的醫(yī)療用圖像設(shè)備(例如，X射線計(jì)算機(jī)斷層攝像裝置、磁共振成像裝置、超聲波診斷裝置、X射線診斷裝置、核醫(yī)學(xué)診斷裝置等)來實(shí)現(xiàn)。另外，也可以通過在醫(yī)療用工作站等的計(jì)算機(jī)中安裝和該圖像處理裝置執(zhí)行同樣功能的程序，在存儲器上打開它們來實(shí)現(xiàn)。此時(shí)，能夠讓計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)該方法的程序也可以存儲在磁盤(軟盤(注冊商標(biāo))，硬盤等)、光盤(CD-ROM，DVD等)、半導(dǎo)體存儲器等的記錄介質(zhì)中進(jìn)行發(fā)布。
(實(shí)施方式1)圖1是表示實(shí)施方式1的圖像處理裝置1的構(gòu)成的方框圖。如同一圖所示，本圖像處理裝置1具備操作部2、顯示部3、發(fā)送接收部4、控制部5、圖像數(shù)據(jù)存儲部6、圖像處理部7。
操作部2具有把來自操作者的各種指示、條件等取入到該裝置1中的跟蹤球、各種開關(guān)、鼠標(biāo)、鍵盤等。
顯示部3以規(guī)定的形態(tài)顯示圖像、用于進(jìn)行規(guī)定操作的輸入畫面等。
發(fā)送接收部4經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)和其他裝置進(jìn)行包含圖像數(shù)據(jù)的信息的發(fā)送接收。
控制部5動(dòng)態(tài)或者靜態(tài)地控制構(gòu)成該圖像處理裝置1的各單元。特別是，控制部5在以后說明的圖像數(shù)據(jù)附加對應(yīng)關(guān)系處理中，總體控制圖像數(shù)據(jù)存儲部6、圖像處理部7、操作部2、顯示部3等。另外，控制部5根據(jù)規(guī)定的程序生成用于多張圖像的并列顯示、重疊顯示、合成圖像顯示的合成圖像等。
圖像數(shù)據(jù)存儲部6存儲用發(fā)送接收部4經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)取得的多個(gè)體數(shù)據(jù)。該多個(gè)體數(shù)據(jù)用同一或者不同的醫(yī)用圖像設(shè)備(可以是同一設(shè)備類型/同種設(shè)備類型/異種設(shè)備類型中的某個(gè))取得。另外，各體數(shù)據(jù)不需要必須是與同一被檢體有關(guān)的數(shù)據(jù)，也可以是與不同的被檢體有關(guān)的數(shù)據(jù)。
圖像處理部7是執(zhí)行各種圖像處理，特別是以后說明的圖像數(shù)據(jù)附加對應(yīng)關(guān)系處理的部分，具有疊加圖像生成部71、附加對應(yīng)關(guān)系處理部72。
疊加圖像生成部71對每個(gè)體數(shù)據(jù)生成利用了該體數(shù)據(jù)的疊加圖像。
附加對應(yīng)關(guān)系處理部72使用由疊加圖像生成部71生成的每個(gè)體數(shù)據(jù)的疊加圖像，對不同的體數(shù)據(jù)間附加空間性對應(yīng)關(guān)系(位置對準(zhǔn))。
(圖像數(shù)據(jù)附加對應(yīng)功能)以下說明本圖像處理裝置1具有的圖像數(shù)據(jù)附加對應(yīng)功能。該功能生成作為把成為附加對應(yīng)對象的各體數(shù)據(jù)具有的信息沿著規(guī)定的方向疊加的二維圖像的疊加圖像，使用該圖像進(jìn)行不同的體數(shù)據(jù)間的附加空間性對應(yīng)。
圖2A、圖2B以及圖3A、圖3B是用于說明本圖像處理裝置1具有的圖像數(shù)據(jù)附加對應(yīng)功能的概念的圖。圖2A模式化表示通過用醫(yī)用圖像設(shè)備A拍攝被檢體A取得的體數(shù)據(jù)A，圖2B模式化表示通過用醫(yī)用圖像設(shè)備B拍攝被檢體B取得的體數(shù)據(jù)B。而且，如果體數(shù)據(jù)A和體數(shù)據(jù)B是物理上不同的圖像數(shù)據(jù)，則其他沒有特別限定。因而，例如，被檢體A和被檢體B可以是同一人也可以是另一人，另外，醫(yī)用圖像設(shè)備A和醫(yī)用圖像設(shè)備B也可以是同一、同種、異種三者之一。進(jìn)而，也不拘泥于在拍攝中有無使用造影劑。
在本圖像數(shù)據(jù)附加對應(yīng)功能中，首先，生成把各體數(shù)據(jù)A、B具有的信息沿著基準(zhǔn)方向疊加起來的疊加圖像。在此，在該疊加圖像的生成中使用的基準(zhǔn)方向選擇成和在診斷中最終利用的圖像(診斷圖像)的切片方向垂直。例如，在診斷圖像是軸向圖像的情況下，因?yàn)槠淝衅较驗(yàn)轶w軸(z軸)方向，所以基準(zhǔn)方向成為和體軸垂直的方向(即，x軸方向或者y軸方向)。
而且，在本實(shí)施方式中，為了具體地說明，假設(shè)診斷圖像是軸向圖像，基準(zhǔn)方向是y軸方向。因而，把各體數(shù)據(jù)A、B具有的信息沿著y軸方向(基準(zhǔn)方向)疊加生成的疊加圖像成為冠狀圖像。但是，并不拘泥于此，例如也可以把基準(zhǔn)方向設(shè)置成x軸方向，生成作為數(shù)字圖像的疊加圖像。
另外，作為生成與基準(zhǔn)方向有關(guān)的疊加圖像的方法，例如，可以采用最大值MIP處理、最小值MIP處理、與體素?cái)?shù)據(jù)有關(guān)的平均值計(jì)算等。另外，在生成疊加圖像時(shí)，不需要必須使用體素?cái)?shù)據(jù)的全部，例如，也可以是使用把基準(zhǔn)方向設(shè)置在厚度方向而切出的一部分的體數(shù)據(jù)(分層(slab))的構(gòu)成。
以下，使用與各體數(shù)據(jù)A、B有關(guān)的疊加圖像，進(jìn)行體數(shù)據(jù)間的位置對準(zhǔn)。圖3A模式化表示與體數(shù)據(jù)A有關(guān)的疊加圖像a1，圖3B模式化表示與體數(shù)據(jù)B有關(guān)的疊加圖像b1。如同一圖所示，疊加圖像a1和疊加圖像b1位置不對應(yīng)，因而體數(shù)據(jù)A和體數(shù)據(jù)B位置不對應(yīng)。因而，把疊加圖像a1和疊加圖像b1之間的位置關(guān)系作為基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)體數(shù)據(jù)A和體數(shù)據(jù)B之間的位置對準(zhǔn)。
即，比較疊加圖像a1和疊加圖像b1，例如用各疊加圖像檢測包含在各體數(shù)據(jù)中的特征性部分的至少一個(gè)，計(jì)算出使這些位置對應(yīng)的移動(dòng)量或者變換式。通過使用該移動(dòng)量或變換式使體數(shù)據(jù)A以及體數(shù)據(jù)B的至少一方移動(dòng)或者變換，能夠?qū)崿F(xiàn)附加兩者間的空間對應(yīng)關(guān)系。
作為在移動(dòng)量或者變換式的計(jì)算時(shí)使用的特征性部分，例如，能夠采用頭頂上、肩頭、肺的前端、肺的下端、心臟的上端等。對作為基準(zhǔn)的特征性部分的數(shù)量沒有限定，通過把盡可能多的部分用于基準(zhǔn)，能夠進(jìn)行更高精度的位置對準(zhǔn)和微調(diào)整等。另外，把該特征量作為基準(zhǔn)的體數(shù)據(jù)之間的附加對應(yīng)關(guān)系除了在附加對應(yīng)關(guān)系處理部72中的自動(dòng)處理外，還可以通過經(jīng)由操作部2執(zhí)行的手工操作實(shí)現(xiàn)。另外，其構(gòu)成也可以是由附加對應(yīng)關(guān)系處理部72的自動(dòng)處理實(shí)施的附加對應(yīng)關(guān)系和由手工操作實(shí)施的附加對應(yīng)關(guān)系的組合。在這種情況下，例如在采用自動(dòng)處理的附加對應(yīng)關(guān)系后，通過手動(dòng)進(jìn)行微調(diào)整等，能夠擴(kuò)展對體數(shù)據(jù)之間附加對應(yīng)關(guān)系中的作業(yè)的自由度。
如果通過本功能執(zhí)行附加空間上的對應(yīng)關(guān)系，則能夠從另一體數(shù)據(jù)中自動(dòng)地選擇和在一個(gè)體數(shù)據(jù)中選擇出的圖像對應(yīng)的位置的圖像。例如，假設(shè)在空間上附加對應(yīng)后，通過由操作部2的規(guī)定操作，從構(gòu)成體數(shù)據(jù)A的二維圖像中選擇了所希望的圖像(選擇圖像)?？刂撇?接受該選擇操作，從構(gòu)成體B的二維圖像中自動(dòng)地選擇其位置和選擇圖像對應(yīng)的圖像(對應(yīng)圖像)。該選擇圖像和對應(yīng)圖像用規(guī)定的形態(tài)顯示在顯示部3上。
圖4是表示并列顯示選擇圖像和對應(yīng)圖像的一例的圖。選擇圖像和對應(yīng)圖像的顯示形態(tài)并不拘泥于圖5的并列顯示的例子。例如，可以采用把選擇圖像和對應(yīng)圖像位置對應(yīng)起來重疊顯示；在重疊顯示中把畫面跟前一側(cè)的圖像設(shè)置成半透明；顯示根據(jù)選擇圖像和對應(yīng)圖像生成的差分圖像；只在重疊顯示中指定的關(guān)心區(qū)域內(nèi)顯示一方的圖像(即，選擇圖像或者對應(yīng)圖像)等各種顯示形態(tài)。本圖像處理裝置1把用于指示其中一種顯示形態(tài)的I/F設(shè)置在操作部2上。操作者通過操作所希望的I/F，能夠采用任意的顯示方法。
而且，通過使用了這種疊加圖像a1和疊加圖像b1的位置關(guān)系的附加體之間的空間對應(yīng)，對于與疊加圖像a1、b1垂直方向(即，基準(zhǔn)方向)以外的2個(gè)方向(在圖2的例子中是x方向以及z方向)，能夠在空間上正確地把體數(shù)據(jù)A和體數(shù)據(jù)B對應(yīng)起來。但是，對于基準(zhǔn)方向，體數(shù)據(jù)A、B的附加空間對應(yīng)有時(shí)并不充分。這是因?yàn)榀B加圖像a1、b1把與基準(zhǔn)方向有關(guān)的信息投影在一張圖像上的緣故。在這種情況下，例如能夠用以下的二種方法相對基準(zhǔn)方向附加對應(yīng)關(guān)系。
第1種方法是，生成把和疊加圖像a1、b1的基準(zhǔn)方向以及切片方向不同的方向作為基準(zhǔn)方向的疊加圖像，使用它執(zhí)行體數(shù)據(jù)A和體數(shù)據(jù)B相對基準(zhǔn)方向的附加空間對應(yīng)關(guān)系處理。即，疊加圖像a1、b1(冠狀像)把y軸方向作為基準(zhǔn)方向。因而，如圖5所示，生成把和y軸方向，以及切片方向(z軸方向)不同的x軸方向作為基準(zhǔn)方向的疊加圖像(弧矢像)a2、b2，使用它進(jìn)一步在體數(shù)據(jù)A和體數(shù)據(jù)B的空間上附加對應(yīng)。由此，對x、y、z軸的全部的方向都可以正確地把體數(shù)據(jù)A和體數(shù)據(jù)B對應(yīng)起來。
第2種方法是，在附加了對應(yīng)的二維圖像間，獨(dú)立執(zhí)行相對基準(zhǔn)方向的空間的附加對應(yīng)。例如，在并列顯示(參照圖4)的選擇圖像和對應(yīng)圖像之間，假設(shè)在上下方向上存在偏差。該上下方向的偏差與基準(zhǔn)方向的偏差對應(yīng)。這種情況下，通過經(jīng)由操作部2的手工操作，或者自動(dòng)地執(zhí)行選擇圖像和對應(yīng)圖像相對基準(zhǔn)方向的附加空間對應(yīng)關(guān)系處理。而且，當(dāng)自動(dòng)地進(jìn)行相對該基準(zhǔn)方向的附加空間對應(yīng)關(guān)系處理的情況下，能夠利用在疊加圖像a1和疊加圖像b1的位置對準(zhǔn)中使用的已說明的方法(參照圖3)。
(動(dòng)作)以下，說明使用了本圖像處理裝置1的圖像數(shù)據(jù)附加對應(yīng)功能的處理(圖像數(shù)據(jù)附加對應(yīng)關(guān)系處理)中的動(dòng)作。
圖6是表示在實(shí)施方式1的圖像處理裝置1的圖像數(shù)據(jù)附加對應(yīng)關(guān)系處理中執(zhí)行的各處理的流程的流程圖。如同一圖所示，首先，發(fā)送接收部4經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)從同一或者不同的醫(yī)用圖像設(shè)備中取得不同的體數(shù)據(jù)A以及體數(shù)據(jù)B?；蛘?，應(yīng)答來自操作部2的選擇操作，從圖像數(shù)據(jù)存儲部6中讀出體數(shù)據(jù)A以及體數(shù)據(jù)B(步驟S1)。
接著，疊加圖像生成部71生成與各體數(shù)據(jù)A、B有關(guān)的疊加圖像a1、B(步驟S2)，附加對應(yīng)關(guān)系處理部72以在疊加圖像a1和疊加圖像b1之間特征性部分的位置一致的方式，例如通過仿射變換等的平行移動(dòng)，進(jìn)行體數(shù)據(jù)A和體數(shù)據(jù)B之間的位置對準(zhǔn)(步驟S3)。
接著，控制部5例如按照來自操作部2的操作者的指示，以規(guī)定的形態(tài)顯示(例如，并列顯示，重疊顯示，合成圖像顯示等)在體數(shù)據(jù)A和體數(shù)據(jù)B之間與同一位置對應(yīng)的2個(gè)二維圖像(軸向圖像)(步驟S4)。另外，根據(jù)需要，控制部5在體數(shù)據(jù)A和體數(shù)據(jù)B之間根據(jù)與同一位置對應(yīng)的2個(gè)二維圖像生成差分圖像，并顯示該差分圖像。
如果采用以上構(gòu)成，則可以得到以下的效果。
如果采用本圖像處理裝置，則使用疊加圖像進(jìn)行體數(shù)據(jù)間的位置對準(zhǔn)。疊加圖像因?yàn)榘谠摨B加圖像中使用的體數(shù)據(jù)的全部的特征，所以可以說和該疊加圖像使用的體數(shù)據(jù)間的位置對準(zhǔn)和使用了體數(shù)據(jù)的全部的位置信息的間接的位置對準(zhǔn)等同。因而與只使用(不是疊加圖像的)一個(gè)剖面的以往的方法相比，能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的體數(shù)據(jù)間的位置對準(zhǔn)。
另外，如果采用本圖像處理裝置，則通過采用疊加圖像進(jìn)行位置對準(zhǔn)，能夠進(jìn)行不同的體數(shù)據(jù)的位置對準(zhǔn)。因而，對于構(gòu)成體數(shù)據(jù)的二維圖像的各自不需要進(jìn)行位置對準(zhǔn)，通過簡單的操作能夠?qū)崿F(xiàn)體數(shù)據(jù)間的位置對準(zhǔn)。
另外，使用本圖像處理裝置的圖像數(shù)據(jù)附加對應(yīng)功能，例如把與現(xiàn)在取得的規(guī)定患者的規(guī)定部位有關(guān)的體數(shù)據(jù)和與過去取得的同一患者的同一患部有關(guān)的體數(shù)據(jù)對應(yīng)起來，通過同時(shí)或者以規(guī)定的形態(tài)顯示在兩體數(shù)據(jù)間位置對應(yīng)的圖像，能夠以高精度視認(rèn)該患部隨時(shí)間的變化。因而，醫(yī)生等的觀察者通過觀察同時(shí)顯示的圖像，能夠容易觀察該患部隨時(shí)間的變化。
而且，當(dāng)比較不同的體數(shù)據(jù)的情況下，一般不限于構(gòu)成它們的斷層圖像的切片幅度。因而，在上述各實(shí)施方式中，也有這種情況，例如，構(gòu)成體數(shù)據(jù)A的斷層圖像的切片幅度和構(gòu)成體數(shù)據(jù)B的斷層圖像的切片幅度不同。但是，即使在這種情況下，不管各體數(shù)據(jù)的切片幅度如何都能夠確定特征性部位的位置。因此，如果采用本方法，則可以不被構(gòu)成各體數(shù)據(jù)的斷層圖像的切片幅度所左右，始終實(shí)現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)的對應(yīng)。
(實(shí)施方式2)以下，說明本發(fā)明的實(shí)施方式2。本實(shí)施方式根據(jù)疊加圖像生成變形圖案，使用它使一方的體數(shù)據(jù)的規(guī)定位置或者在規(guī)定區(qū)域中的斷層圖像盡可能與另一方的體數(shù)據(jù)的對應(yīng)位置或者區(qū)域上的斷層圖像近似。
圖7表示實(shí)施方式2的圖像處理裝置1的構(gòu)成的方框圖。當(dāng)比較該圖所示的圖像處理裝置1和圖1所示的圖像處理裝置1的情況下，在圖像處理部7中進(jìn)一步具備變形圖案計(jì)算部73、近似圖像生成部74這一點(diǎn)不同。
變形圖案計(jì)算部73例如比較通過實(shí)施方式1的圖像數(shù)據(jù)附加對應(yīng)關(guān)系處理而附加了對應(yīng)關(guān)系的疊加圖像之間，計(jì)算使一方的體數(shù)據(jù)(在以后說明的近似圖像生成中成為基準(zhǔn)的數(shù)據(jù))盡可能近似于另一方的體數(shù)據(jù)(為了近似圖像生成而接受變形處理的數(shù)據(jù))的變形圖案。該變形圖案的生成例如是通過把各疊加圖像分割為同一圖案的小區(qū)域，計(jì)算用于使對應(yīng)的小區(qū)域之間對應(yīng)起來的線性變換式或者非線性變換式而成。另外，例如通過使用圖案匹配等的技術(shù)，生成用于使一方的疊加圖像近似于另一方的疊加圖像的每一體素的移動(dòng)映象(移動(dòng)圖案的雛形)等也可以實(shí)現(xiàn)。
而且，在本實(shí)施方式中，為了具體地說明，把在近似圖像生成中作為基準(zhǔn)的數(shù)據(jù)設(shè)置成體數(shù)據(jù)A，把為了近似圖像生成而接受變形處理的數(shù)據(jù)設(shè)置成體數(shù)據(jù)B。因而，這種情況下的變形圖案通過用于使疊加圖像b1近似于疊加圖像a1的變換式計(jì)算或者移動(dòng)圖案的雛形生成而取得。
近似圖像生成部74使用在變形圖案計(jì)算部73中計(jì)算出的變形圖案和與體數(shù)據(jù)的規(guī)定位置或者規(guī)定區(qū)域有關(guān)的圖像，生成近似圖像。
(近似圖像生成功能)以下，說明本圖像處理裝置1具有的近似圖像生成功能。
圖8是用于說明實(shí)施方式2的圖像處理裝置1具有的近似圖像生成功能的概念的圖。如同一圖所示，用變換式計(jì)算等生成用于使疊加圖像b1盡可能近似于疊加圖像a1的變形圖案C。生成的變形圖案C例如當(dāng)在體數(shù)據(jù)A以及疊加圖像a1上指定了診斷圖像的情況下，為了使用變形圖案C確定在疊加圖像b1以及體數(shù)據(jù)B上和診斷圖像對應(yīng)的位置(在圖8中是曲線b)而使用。另外，近似圖像使用在體數(shù)據(jù)B中確定的對應(yīng)位置的數(shù)據(jù)生成。
而且，與在體數(shù)據(jù)A上指定的軸向像對應(yīng)，并且根據(jù)體數(shù)據(jù)B制成的疊加圖像b1上的位置數(shù)據(jù)有時(shí)如曲線b那樣(不是直線)成為曲線。這種情況下，近似圖像作為曲線MPR圖像制成。
圖9是用于說明使用了本近似圖像生成功能的處理(近似圖像生成處理)的流程的流程圖。在同一圖中，首先，應(yīng)答來自操作部2的輸入，顯示部2顯示使用了體數(shù)據(jù)A的規(guī)定的斷層像(例如，軸向像A)(步驟S11)。而且，假設(shè)體數(shù)據(jù)A和體數(shù)據(jù)B實(shí)施了附加空間對應(yīng)關(guān)系處理。
以下，附加對應(yīng)關(guān)系處理部72在使體數(shù)據(jù)A重疊的疊加圖像a1(冠狀像)上確定與軸向像A對應(yīng)的位置(例如直線a)(步驟S12)，進(jìn)而，使用在與變形圖案C上的直線a對應(yīng)的剖面D上定義的信息(例如，每個(gè)小區(qū)域的變換式，變換表等)確定進(jìn)一步與疊加圖像b1上的直線a對應(yīng)的曲線b(步驟S13)。
接著，近似圖像生成部74，從與疊加圖像b1重疊的體數(shù)據(jù)B中抽出沿著曲線b的數(shù)據(jù)，使用它生成近似圖像(步驟S14)。
而且，在上述近似圖像生成處理中，與曲線b對應(yīng)的數(shù)據(jù)用近似圖像生成部74自動(dòng)地確定體數(shù)據(jù)B上對應(yīng)的位置并收集。但是，體數(shù)據(jù)B上對應(yīng)的位置的確定除了自動(dòng)的處理外，還可以通過經(jīng)由操作部2執(zhí)行的手工操作來實(shí)現(xiàn)。另外，也可以是組合采用附加對應(yīng)關(guān)系處理部72的自動(dòng)處理實(shí)施的附加對應(yīng)和采用手工操作實(shí)施的附加對應(yīng)的構(gòu)成。這種情況下，例如在采用自動(dòng)的處理的附加對應(yīng)后，能夠通過手動(dòng)微調(diào)整等，擴(kuò)展體數(shù)據(jù)之間的附加對應(yīng)中的作業(yè)的自由度。
(動(dòng)作)以下，說明在使用了本圖像處理裝置1的近似圖像生成功能的處理(近似圖像生成處理)中的動(dòng)作。
圖10是表示在實(shí)施方式2的圖像處理裝置1的近似圖像生成處理中執(zhí)行的各處理流程的流程圖。而且，在同一圖中，步驟S1～步驟S4和在圖6中表示的內(nèi)容大致相同。
接著，變形圖案計(jì)算部73根據(jù)疊加圖像a1和疊加圖像b1生成變形圖案(步驟S5)。
近似圖像生成部74使用變形圖案以及體數(shù)據(jù)B生成近似于與經(jīng)由操作部2指定的體數(shù)據(jù)A的規(guī)定位置有關(guān)的斷層圖像的近似圖像(步驟S6)。而且，在該步驟中的具體的處理如圖9的步驟S11～S14所示。
以下，控制部5例如按照來自操作部2的操作者的指示，以規(guī)定的形態(tài)(例如，并行顯示、重疊顯示、合成圖像顯示等)顯示與體數(shù)據(jù)A的規(guī)定位置有關(guān)的軸向像A和與它有關(guān)的近似圖像(步驟S7)。另外，根據(jù)需要，控制部5根據(jù)軸向像A和與它有關(guān)的近似圖像生成差分圖像，并顯示該差分圖像。
如果采用以上說明的構(gòu)成，則使用本圖像處理裝置的近似圖像生成功能，能夠把在一方的體數(shù)據(jù)的規(guī)定位置中的斷層圖像根據(jù)在另一方的體數(shù)據(jù)的對應(yīng)的位置中的斷層圖像而生成近似圖像。因而，例如通過同時(shí)顯示現(xiàn)在取得的規(guī)定患者的規(guī)定位置或者規(guī)定區(qū)域上的斷層圖像和使用在過去取得的同一患者的體數(shù)據(jù)的對應(yīng)位置或者區(qū)域中的斷層圖像的近似圖像，能夠以高精度視認(rèn)該患部隨時(shí)間的變化。因而，醫(yī)生等的觀察者利用近似圖像，能夠更簡單并且明確地觀察該患部隨時(shí)間的變化。
而且，本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式本身，在實(shí)施階段中能夠在不脫離其主旨的范圍中變形構(gòu)成要素并具體化。作為具體的變形例子，例如有以下的例子。
(1)在上述各實(shí)施方式中說明的附加空間對應(yīng)關(guān)系處理之前，也可以進(jìn)行用于把體間的象素尺寸、象素間距對應(yīng)起來的附加尺寸對應(yīng)關(guān)系處理。例如，用X射線計(jì)算機(jī)斷層攝像裝置取得的體數(shù)據(jù)A用512象素×512象素的二維圖像數(shù)據(jù)以象素間距L1構(gòu)成，另一方面，用磁共振成像裝置取得的體數(shù)據(jù)B用256象素×256象素的二維圖像數(shù)據(jù)以象素間距L2構(gòu)成。這種情況下，例如附加對應(yīng)關(guān)系處理部72通過對體數(shù)據(jù)B進(jìn)行仿射變換等規(guī)定的計(jì)算處理，能夠把其象素尺寸以及象素間距設(shè)置成和體數(shù)據(jù)A相同。通過進(jìn)行這樣的體數(shù)據(jù)間的附加尺寸對應(yīng)關(guān)系處理，能夠進(jìn)行更正確的空間對應(yīng)。
(2)在上述各實(shí)施方式中，以體數(shù)據(jù)A和體數(shù)據(jù)B之間附加空間對應(yīng)關(guān)系處理為例子進(jìn)行了說明。但是，作為附加對應(yīng)的對象的體數(shù)據(jù)數(shù)并不限于2個(gè)，進(jìn)而也可以在多個(gè)數(shù)量的體數(shù)據(jù)之間進(jìn)行附加上述空間對應(yīng)的處理。
另外，在多個(gè)體數(shù)據(jù)存在的情況下，也可以直接或者間接地進(jìn)行各處理。例如，假設(shè)在體數(shù)據(jù)E1、E2、F1、F2合計(jì)4個(gè)體數(shù)據(jù)之間進(jìn)行附加空間對應(yīng)的處理。在此，體數(shù)據(jù)E1由用磁共振成像裝置E取得的T1強(qiáng)調(diào)圖像構(gòu)成，體數(shù)據(jù)E2是用使用了設(shè)備類型E的fMRI(功能MRI)拍攝取得的數(shù)據(jù)。另外，體數(shù)據(jù)F1是由用設(shè)備類型F取得的T1強(qiáng)調(diào)圖像構(gòu)成的數(shù)據(jù)，體數(shù)據(jù)F2是通過使用了磁共振成像裝置E的fMRI拍攝取得的數(shù)據(jù)。
這種情況下，體數(shù)據(jù)E1和體數(shù)據(jù)E2(或者體數(shù)據(jù)F1和體數(shù)據(jù)F2)因?yàn)槭怯猛谎b置取得的數(shù)據(jù)，所以在其間附加了空間對應(yīng)。因而，例如通過在體數(shù)據(jù)E1和體數(shù)據(jù)F1之間執(zhí)行附加空間對應(yīng)關(guān)系處理，能夠直接或者間接地進(jìn)行體數(shù)據(jù)E1、E2、F1、F2之間的附加空間對應(yīng)關(guān)系處理。
(3)在二個(gè)及二個(gè)以上的體數(shù)據(jù)之間，在進(jìn)行在實(shí)施方式1中說明的附加空間對應(yīng)關(guān)系處理、在實(shí)施方式2中說明的近似圖像生成處理、在上述(1)中說明的附加尺寸對應(yīng)關(guān)系處理等時(shí)，有時(shí)把其中之一的體數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)體數(shù)據(jù)，如與基準(zhǔn)體數(shù)據(jù)一致那樣只對其他體數(shù)據(jù)(基準(zhǔn)體數(shù)據(jù)以外的體數(shù)據(jù))進(jìn)行變換等。這種情況下，控制部5例如用以下的方法確定基準(zhǔn)體數(shù)據(jù)。
第1種方法是根據(jù)時(shí)間軸確定基準(zhǔn)體數(shù)據(jù)。在這種方法中，例如，以時(shí)間上最新(或者舊)的體數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)體數(shù)據(jù)，對其他體數(shù)據(jù)進(jìn)行各種處理以便與該基準(zhǔn)體數(shù)據(jù)一致。
第2種方法是根據(jù)圖像的種類確定基準(zhǔn)體數(shù)據(jù)。在這種方法中，例如當(dāng)在與T1強(qiáng)調(diào)圖像有關(guān)的體數(shù)據(jù)和用fMRI拍攝取得的體數(shù)據(jù)之間進(jìn)行位置對準(zhǔn)處理的情況下，對用fMRI拍攝取得的體數(shù)據(jù)執(zhí)行前處理以便使與T1強(qiáng)調(diào)圖像有關(guān)的體數(shù)據(jù)的象素尺寸以及象素間距一致。
第3種方法是把與標(biāo)準(zhǔn)圖像(例如從解剖學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)作為標(biāo)準(zhǔn)的模式化的圖像)有關(guān)的體數(shù)據(jù)作為基準(zhǔn)體。在這種方法中，執(zhí)行各種處理，使得通過拍攝取得的體數(shù)據(jù)和與該標(biāo)準(zhǔn)圖像有關(guān)的體數(shù)據(jù)一致。
(4)在上述各實(shí)施方式中，是以從在空間附加了對應(yīng)關(guān)系的各體數(shù)據(jù)中切出相同位置的軸向像，使用它進(jìn)行圖像診斷的情況為例子。但是，并沒有把在空間上附加了對應(yīng)關(guān)系的各體數(shù)據(jù)的利用形態(tài)限定于此的意思，例如也可以使用各體數(shù)據(jù)生成MPR像、體描繪圖像等并進(jìn)行觀察。
(5)在上述各實(shí)施方式中，說明了診斷圖像的切片方向和在圖像數(shù)據(jù)附加對應(yīng)關(guān)系處理中使用的基準(zhǔn)方向相垂直的例子。但是，并不拘泥于此，即使診斷圖像的切片方向和上述基準(zhǔn)方向不垂直的情況下，也可以適用本發(fā)明的技術(shù)思想。
另外，通過在上述實(shí)施方式中公開的多個(gè)構(gòu)成要素的適宜的組合，可以形成各種發(fā)明。例如也可以從實(shí)施方式所示的全部構(gòu)成要素中去除幾個(gè)構(gòu)成要素。進(jìn)而，也可以適宜地組合涉及不同實(shí)施方式的構(gòu)成要素。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理裝置，具備存儲多個(gè)體數(shù)據(jù)的存儲單元；對于上述多個(gè)體數(shù)據(jù)的至少2個(gè)，生成沿著第1基準(zhǔn)方向把體數(shù)據(jù)具有的信息疊加的作為二維圖像的第1疊加圖像的第1圖像生成單元；使用上述第1疊加圖像，對上述至少2個(gè)體數(shù)據(jù)之間附加空間對應(yīng)關(guān)系的附加對應(yīng)關(guān)系單元；使用附加對應(yīng)關(guān)系后的上述至少2個(gè)體數(shù)據(jù)，生成把和上述第1基準(zhǔn)方向不同的方向作為其切片方向的、在不同的體數(shù)據(jù)之間對應(yīng)于相同位置或者相同區(qū)域的圖像的第2圖像生成單元；顯示生成后的上述圖像的顯示單元。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述附加對應(yīng)關(guān)系單元生成用于對體數(shù)據(jù)之間附加空間對應(yīng)關(guān)系的變形圖案，并且根據(jù)上述變形圖案對至少2個(gè)不同的體數(shù)據(jù)附加空間對應(yīng)關(guān)系。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述第1圖像生成單元進(jìn)一步生成沿著和上述第1基準(zhǔn)方向以及上述切片方向不同的第2基準(zhǔn)方向疊加了體數(shù)據(jù)具有的信息的作為二維圖像的第2疊加圖像，上述附加對應(yīng)關(guān)系單元使用上述第1疊加圖像以及上述第2疊加圖像對上述至少2個(gè)體數(shù)據(jù)之間附加空間對應(yīng)關(guān)系。
4.如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，進(jìn)一步具備對已顯示的上述圖像進(jìn)行與上述第1基準(zhǔn)方向以及上述切片方向不同的第2基準(zhǔn)方向有關(guān)的位置調(diào)整的位置調(diào)整單元。
5.如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述第1疊加圖像是最大值亮度投影像、最小值亮度投影像、使用構(gòu)成上述體數(shù)據(jù)的體素的平均值的平均值圖像中的一種。
6.如權(quán)利要求3所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述第2疊加圖像是最大值亮度投影像、最小值亮度投影像、使用構(gòu)成上述體數(shù)據(jù)的體素的平均值的平均值圖像中的一種。
7.如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述第2圖像生成單元根據(jù)在不同體數(shù)據(jù)之間對應(yīng)于相同位置或者相同區(qū)域的上述多個(gè)圖像，生成合成圖像、疊加圖像、差分圖像。
8.如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述第1疊加圖像是根據(jù)上述體數(shù)據(jù)的一部分制成的圖像。
9.如權(quán)利要求3所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述第2疊加圖像是根據(jù)上述體數(shù)據(jù)的一部分制成的圖像。
10.如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述切片方向是與上述第1基準(zhǔn)方向垂直的方向。
11.如權(quán)利要求3所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述切片方向、上述第1基準(zhǔn)方向、上述第2基準(zhǔn)方向相互正交。
12.如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述附加對應(yīng)關(guān)系單元執(zhí)行對上述至少2個(gè)體數(shù)據(jù)間的象素間距以及象素尺寸附加對應(yīng)關(guān)系的附加尺寸對應(yīng)關(guān)系處理，使用實(shí)施了上述附加尺寸對應(yīng)關(guān)系處理的體數(shù)據(jù)，生成上述第1疊加圖像。
13.如權(quán)利要求12所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述附加對應(yīng)關(guān)系單元根據(jù)與取得體數(shù)據(jù)的時(shí)間有關(guān)的時(shí)間信息或者構(gòu)成體數(shù)據(jù)的圖像的種類，從上述多個(gè)體數(shù)據(jù)中選擇基準(zhǔn)體數(shù)據(jù)，對其他的體數(shù)據(jù)執(zhí)行上述附加尺寸對應(yīng)關(guān)系處理以對應(yīng)于上述基準(zhǔn)體數(shù)據(jù)的象素尺寸以及象素間距。
14.如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述附加對應(yīng)關(guān)系單元根據(jù)與取得體數(shù)據(jù)的時(shí)間有關(guān)的時(shí)間信息或者構(gòu)成體數(shù)據(jù)的圖像的種類，從上述多個(gè)體數(shù)據(jù)中選擇基準(zhǔn)體數(shù)據(jù)，對其他的體數(shù)據(jù)執(zhí)行平行移動(dòng)處理，以在空間上對應(yīng)于上述基準(zhǔn)體數(shù)據(jù)。
15.如權(quán)利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，上述存儲單元存儲與標(biāo)準(zhǔn)圖像有關(guān)的體數(shù)據(jù)，上述第1圖像生成單元生成把與標(biāo)準(zhǔn)圖像有關(guān)的體數(shù)據(jù)具有的信息疊加起來的作為二維圖像的第3疊加圖像，上述附加對應(yīng)關(guān)系單元使用上述第1疊加圖像和上述第3疊加圖像，對上述體數(shù)據(jù)之間附加空間對應(yīng)關(guān)系。
16.一種圖像處理方法，具備對多個(gè)體數(shù)據(jù)的至少2個(gè)，生成沿著第1基準(zhǔn)方向把體數(shù)據(jù)具有的信息疊加起來的作為二維圖像的第1疊加圖像，使用上述第1疊加圖像，對上述至少2個(gè)體數(shù)據(jù)之間附加空間對應(yīng)關(guān)系，使用附加對應(yīng)關(guān)系后的上述至少2個(gè)體數(shù)據(jù)，生成把和上述第1基準(zhǔn)方向不同的方向作為其切片方向的、在不同的體數(shù)據(jù)之間對應(yīng)于相同位置或者相同區(qū)域的圖像；顯示已生成的上述圖像。
全文摘要
疊加圖像生成部對成為附加對應(yīng)關(guān)系的對象的多個(gè)體數(shù)據(jù)的各自，生成沿著規(guī)定的方向(例如，和體軸正交的方向)把各體數(shù)據(jù)具有的信息疊加起來的二維疊加圖像。附加對應(yīng)關(guān)系處理部進(jìn)行不同的體數(shù)據(jù)之間的附加對應(yīng)關(guān)系處理(位置對準(zhǔn))，使得疊加圖像上的特征性部位的位置對應(yīng)。
文檔編號A61B8/00GK1881254SQ20061009256
公開日2006年12月20日 申請日期2006年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月15日
發(fā)明者杉山直樹 申請人:株式會社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會社