医用图像显示装置、医用图像显示方法
【专利摘要】本发明提供一种医用图像显示装置等，可充分显示诊断所需的信息，可实现短时间地进行无失察诊断。医用图像显示装置(1)进行关心区域设定处理、显示图像生成处理和图像显示处理，关心区域设定处理中，设定体数据中的观察部位区域、以及观察部位所涉及的病变候选的区域；显示图像生成处理中，在关注投影线上的具有基准像素值的像素是观察部位区域的像素的情况下，生成与关注投影线上的该观察部位区域相邻的病变候选的区域的大小能被识别出的显示图像；图像显示处理中，使所生成的显示图像进行显示。
【专利说明】医用图像显示装置、医用图像显示方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示从包含X射线CT装置、MRI装置、超声波装置、核医学诊断装置在内的医用图像诊断装置所获得的医用图像的医用图像显示装置等。更详细而言，本发明涉及提取空腔脏器以及空腔脏器周边的区域，并显示空腔脏器的位置信息、形状信息以及图像浓度信息、和空腔脏器周边区域的组成信息等的医用图像显示装置等。
【背景技术】
[0002]在血管的诊断中，不仅需观察基于斑块(Plaque)等所引起的血管直径变化的有无、程度以及血管直径的变化是同心性还是偏心性的差异，而且还需观察不与血管直径的变化相伴的代偿性扩大、斑块的性质和状态(类脂质的比例)以及这些异常的存在位置等的、异常的有无存在/位置信息/组成信息。近年来，随着医用图像诊断装置的空间分辨率、时间分辨率的提高，已能够从医用图像中取得异常有无存在/位置信息/组成信息。[0003]一般来说，难以在I个图像中同时提供异常的有无存在/位置信息/组成信息。以往，例如组合多个与血管正交的截面图像、专利文献I中的通过沿着血管的行进方向的曲面实施切断后的图像等来进行观察。
[0004]另外，专利文献2中记载着:针对作为PCI (Percutaneous CoronaryIntervention:经由皮肤的冠状动脉形成技术)治疗时的引导图像而显示的X射线透视投影图像，使进深相关的信息进行重叠地显示。
[0005]在先技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:专利第4200546号公报
[0008]专利文献2 JP特开2009-034494号公报
[0009]发明概要
[0010]发明所要解决的课题
[0011]但是，在与血管正交的截面图像中，异常的存在位置不明，另外不能观察到相对于血管的行进方向是在哪个范围内存在异常。
[0012]相对于此，专利文献I中的通过沿着血管的行进方向的曲面而进行切断得到的图像中，能够相对于血管的行进方向，获知异常所存在的范围。但是，在偏心性的异常的情况下，由于切断曲面的方向，会发生在图像上不显示异常位置，进而发生失察，或者因需要一边改变曲面一边观察，进而诊断需要大量时间。
[0013]另外，在单纯的最大像素值投影法、体绘制法中，不能描绘出沿着投影线的方向上偏在的斑块区域。
[0014]对此，在专利文献2中的技术中，能够获知血管病变部位相对于投影方向是处于较三维血管芯线更近前还是处于更深处。但是，如前所述，在血管的诊断中，不仅需要观察基于斑块等的血管直径变化的有无、程度和血管直径的变化是同心性还是偏心性的差异，还需观察不与血管直径变化相伴的代偿性扩大、斑块的性质和状态(类脂质的比例)以及这些异常的存在位置等的异常的有无存在/位置信息/组成信息。因此，专利文献2中的仅与进深相关的信息，难说成是血管的诊断所需的信息已得到了充分显不。
【发明内容】
[0015]本发明是鉴于前述问题点而开发的，其目的在于提供一种充分显示诊断所需的信息且可支援短时间地进行无失察诊断的医用图像显示技术。
[0016]解决课题的技术手段
[0017]为了达成前述的目的，第I发明的医用图像显示装置具备:关心区域设定部，其设定作为体数据中的观察部位区域的第I关心区域、以及作为所述观察部位所涉及的病变候选的区域的第2关心区域；显示图像生成部，其在关注投影线上的具有基准像素值的像素是所述第I关心区域的像素的情况下，生成相邻第2关心区域的大小能被识别出的显示图像，该相邻第2关心区域是与所述关注投影线上的该第I关心区域相邻的所述第2关心区域；和显示部，其显示所述显示图像。
[0018]第2发明的医用图像显示方法包括:关心区域设定步骤，设定作为体数据中的观察部位区域的第I关心区域、以及作为所述观察部位所涉及的病变候选的区域的第2关心区域；显示图像生成步骤，在关注投影线上的具有基准像素值的像素是所述第I关心区域的像素的情况下，生成相邻第2关心区域的大小能被识别出的显示图像，该相邻第2关心区域是与所述关注投影线上的该第I关心区域相邻的所述第2关心区域；和显示步骤，显示所述显示图像。
[0019]发明效果
[0020]根据本发明，能提供一种可充分显示诊断所需的信息且可实现短时间地进行无失察诊断的医用图像显示技术。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1是医用图像显示装置的硬件构成图。
[0022]图2是表示医用图像显示装置的处理概要的流程图。
[0023]图3是表示第I实施方式中的显示图像生成处理的流程图。
[0024]图4是用于说明图像投影方向设定处理的示意图。
[0025]图5是用于说明最大像素值存在区域搜索处理的示意图。
[0026]图6是用于说明与最大像素值存在区域相邻的关心区域搜索处理的示意图。
[0027]图7是第I实施方式中的显示图像的一个示例。
[0028]图8是表示第2实施方式中的显示图像生成处理的流程图。
[0029]图9是第2实施方式中的显示图像的一个示例。
[0030]图10是表示第3实施方式中的显示图像生成处理的流程图。
[0031]图11是表示第4实施方式中的显示图像生成处理的流程图。
[0032]图12是二维彩色图的一个示例。
【具体实施方式】
[0033]以下，基于附图，对本发明的实施方式详细说明。以下，对具有相同功能的部件赋予相同标号并省略重复的说明。
[0034]首先，参照图1、图2，对全部实施方式中共通的医用图像显示装置I的硬件构成以及处理的概要进行说明。
[0035]如图1所示，医用图像显示装置I中，控制器12、键盘14、主存储器15、磁盘16、显示存储器17的各部件经由数据传送总线19与CPUll之间可实现信号发送接受地进行连接。CPUll经由数据传送总线19以及局域网(LAN)21还与医用图像摄影装置20可实现信号发送接受地进行连接。鼠标13与控制器12可实现信号发送接受地进行连接。显示存储器17与显示器18可实现信号发送接受地进行连接。在此，“可实现信号发送接受”是表示不论电气性、光学性有线或无线，相互间或者从一方向另一方可进行信号发送接受的状态。
[0036]CPUll执行计算机程序，对连接的各构件进行控制。计算机程序例如是按照能够获得医用图像数据中所含的空腔脏器区域的提取、与空腔脏器内部以及周边的病变候选(斑块等)相当的区域的提取、空腔脏器区域周边的其他脏器区域的提取、和基于提取出的区域信息的显示图像的生成等的执行结果的方式组合得到的相对于CPUll的指令。
[0037]控制器12将通过设于鼠标13的传感器所获得的位置的位移量数据、设于鼠标13的按钮开关的输入数据等的各种数据，经由数据传送总线19向CPUll进行传达。
[0038]鼠标13支持由操作者进行的数据输入。操作者在显示于显示器18的图像、或通过无线电开关等的软件所形成的开关等上移动鼠标13的光标，在点击该移动目的地的位置时，向CPUll传达规定的输入数据。
[0039]键盘14是输入用于确定要从磁盘16中读出的医用图像的ID信息、显不于显不器18的医用图像的诊断报告书等的、主要适合文字输入的情况下的输入装置。
[0040]主存储器15作为从磁盘16加载各种计算机程序、或者在CPUll执行各种计算机程序时存储医用图像数据或运算的中途经过等的CPUll的工作区域而进行使用。
[0041]磁盘16存储各种计算机程序。另外，磁盘16经由LAN21以及数据传送总线19，接收并存储通过医用图像摄影装置20进行摄影得到的被检体的断层像。磁盘16是计算机系统中的外部存储装置的一个示例。作为外部存储装置，只要是软盘、光(磁)盘，ZIP存储器、USB存储器等存储介质，可包含所有的存储介质。
[0042]显示存储器17在向显示器18进行信号传送之前临时存储CPUll的运算结果之中用于进行画面显示的数据。
[0043]显示器18显示从显示存储器17进行信号传送而来的医用图像和附带于该医用图像的各种信息。
[0044]数据传送总线19进行与数据传送总线19连接的各构件彼此间的数据传送。
[0045]医用图像摄影装置20是X射线CT装置、MRI装置、超声波装置、闪烁照相机装置、PET装置、SPECT装置等可获得被检体的断层像的装置。
[0046]LAN21将医用图像摄影装置20和医用图像显示装置I按照可进行信号发送接受的方式进行连接。此外，取代LAN21，也可以是因特网等公共线路。
[0047]在前述的说明中，将作为显示装置的显示器18、以及作为输入装置的鼠标13、键盘14分别设为不同物体，但显示装置以及输入装置也可以是触摸面板式显示器等那样的一体化物体。
[0048]其次，对医用图像显示装置I的处理概要进行说明。在此，作为观察对象，以通过X射线CT装置摄影得到的心脏以及冠状动脉为例进行说明。此外，医用图像摄影装置20并不限于X射线CT装置。另外，作为观察对象的脏器，并不限于心脏以及冠状动脉，也可以是冠状动脉以外的血管、支气管等其他的脏器。
[0049]如图2所示那样，操作者对鼠标13、键盘14等的输入设备进行操作，从通过医用图像摄影装置20摄影得到的体数据群中选择成为观察对象的体数据。对此，医用图像显示装置I的CPUll受理所选择的体数据(步骤11)。
[0050]其次，CPUll进行关心区域设定处理(步骤12)。CPUll从受理的体数据中提取出作为本实施方式的观察对象脏器的心脏区域、血管/冠状动脉区域、血管/冠状动脉区域周边的斑块区域，将所提取出的区域设定为关心区域。此时，各关心区域被设定为可识别出是心脏区域、血管/冠状动脉区域、血管/冠状动脉区域周边的斑块区域的任意一者。
[0051]CPUll例如通过利用了 CT值等的像素值信息的阈值处理来进行区域的提取。例如，在利用了造影剂的CT摄影的情况下，注入了造影剂的血管/冠状动脉的CT值、存在于血管/冠状动脉周边的斑块的CT值将存在较大的差异。因此，CPUll能够容易地区分血管/冠状动脉区域、血管/冠状动脉区域周边的斑块区域。此外，在MRI装置的情况下，因摄影方法的不同，像素值发生变化，因此，可与摄影方法相匹配地适宜变更阈值处理中的阈值。
[0052]或者，在操作者针对显示于显示器18的观察对象的图像而利用鼠标13等的输入设备对关心区域的位置信息进行指定时，CPUll也可基于指定的位置信息来进行区域的提取。
[0053]在前述说明中，假定CPUll将心脏区域、血管/冠状动脉区域、血管/冠状动脉区域周边的斑块区域的3个区域设定为关心区域，但所设定的关心区域并不限于该例。CPUll只要设定体数据中的观察部位的区域(例如，血管/冠状动脉区域)、以及观察部位所涉及的病变候选的区域(例如，血管/冠`状动脉区域周边的斑块区域)即可。
[0054]其次，CPUll进行显示图像生成处理(步骤13)。CPUll以通过步骤12所设定的关心区域为基础来生成显示图像。
[0055]CPUll例如在关注投影线上的具有基准像素值的像素是观察部位的区域的像素的情况下，生成与该观察部位的区域相邻的病变候选区域的大小可被识别出的显示图像。基准像素值例如是关注投影线上的最大像素值、关注投影线上的最小像素值、与关注投影线上的预先确定的像素值最接近的像素值等。
[0056]显示图像生成处理因各实施方式而不同，详细情况后述。在各实施方式中，以基准像素值是关注投影线上的最大像素值的情况为例进行说明。这是由于一般血管的诊断中大量利用最大像素值投影法(MIP: Maxi mum Intensity Proj ection)。
[0057]此外,支气管的诊断中也存在利用最小像素值投影法(MINIP:Minimum IntensityProj ection)等。于是，在观察对象是支气管的情况下，可以将基准像素值设为关注投影线上的最小像素值。
[0058]其次，CPUll进行图像显示处理(步骤14)。CPUll使通过步骤13所生成的显示图像，经由显示存储器17而显示在显示器18。
[0059]CPUll例如可以仅显示从某I个投影方向所观察到的显示图像。或者，CPUll也可以同时显示从预先设定的多个投影方向所观察到的显示图像。或者，CPUll也可以时间上连续地显示从预先设定的多个投影方向观察到的显示图像。
[0060]此外，本发明中，如后所述，即使仅是I张显示图像，也能够充分显示诊断所需的信息。
[0061]〈第I实施方式〉
[0062]参照图3至图7，针对应用了本发明的第I实施方式进行说明。
[0063]第I实施方式中，医用图像显示装置I的CPUl I在步骤13的显示图像生成处理中，利用观察部位(血管/冠状动脉等)的区域的距离(血管直径)和相邻的病变候选(斑块等)的区域的距离，来设定投影像素值，生成显示图像。
[0064]更详细而言，CPUll在关注投影线上的具有基准像素值的像素是观察部位的区域的像素的情况下，根据关注投影线上的相邻的病变候选的区域的大小来决定权重系数，并将通过权重系数对基于关注投影线上的相邻的病变候选的区域的像素群的像素值、以及关注投影线上的基准像素值进行了加权后的值，设定为相对于关注投影线的投影像素值。
[0065]特别是，CPUll基于关注投影线上的相邻的病变候选的区域的像素数、以及关注投影线上的包含基准像素值的观察部位的区域的像素数，来决定权重系数。
[0066]如图3所示那样，医用图像显示装置I的CPUll进行图像投影方向设定处理(步骤21)。关于图像投影方向设定处理，参照图4进行说明。
[0067]图4示出了步骤12中所设定的关心区域。图4中，作为关心区域，示出了心脏区域30、血管/冠状动脉区域31、斑块区域32。
[0068]在操作者经由输入装置对用于投影图像的方向进行指示时，CPUll根据指示，设定投影方向33以及投影面34。与所指示的投影方向33垂直，按照每一投影方向而设定投影面34。例如，操作者也可操作鼠标13、键盘14等，输入用于规定投影方向33的投影角度。另外，也可通过操作者的利用了鼠标13的拖拽操作，来一边使投影方向、投影面的朝向旋转一边进行指定。而且，CPUll也可以设定为经验性预先确定的投影角度。
[0069]投影角度例如能够由表示水平方向的角度的方位角、以及表示垂直方向的角度的俯仰角(朝上的角度为仰角，朝下的角度为俯角)来进行定义。
[0070]投影方向33如图4所示那样可仅设定一个方向，也可设定多个方向。
[0071]返回至图3的说明。其次，CPUll进行最大像素值存在区域搜索处理(步骤22)。关于最大像素值存在区域搜索处理，参照图5进行说明。图5(a)是用于说明投影面和投影方向的说明图，图5(b)是表示沿着投影方向而取出的像素群的图。
[0072]如图5(a)所示那样，CPUll基于投影方向33的方向，按照投影面34的每一像素来设定投影线40。
[0073]投影法可以是透视投影，也可以是平行投影。在透视投影的情况下，能够获得与人所见到的相同的投影像。另外，在平行投影的情况下，由于投影线彼此平行，所以能够简化CPUll所进行的处理。
[0074]如图5(b)所示那样，在投影线40上，包含步骤12中设定的关心区域的多个像素
41。CPUll从多个关心区域的像素41中搜索具有最大像素值Ic的像素42 (以下，表述为“最大像素值像素42”。) ο然后,CPUll对包含最大像素值像素42的关心区域43 (以下，表述为“最大像素值存在区域50”。)进行确定。最大像素值存在区域50是作为步骤12中所设定的关心区域的心脏区域30、血管/冠状动脉区域31、斑块区域32的任意一者。[0075]返回至图3的说明。其次，CPUll进行最大像素值存在区域判定处理(步骤23)。CPUll对步骤22中所确定的最大像素值存在区域50是心脏区域30、血管/冠状动脉区域
31、斑块区域32的哪一者进行判定。而且，在是作为观察部位区域的血管/冠状动脉区域31的情况下(步骤23的“血管/冠状动脉区域”)，前进至步骤24，在作为其他的区域的心脏区域30或者斑块区域32的情况下(步骤23的“心脏区域或斑块区域”)，前进至步骤26。
[0076]CPUll在最大像素值存在区域50是作为观察部位区域的血管/冠状动脉区域31的情况下(步骤23的“血管/冠状动脉区域”)，进行与最大像素值存在区域相邻的关心区域搜索处理(步骤24)。关于与最大像素值存在区域相邻的关心区域搜索处理，参照图6进行说明。
[0077]如图6所示那样，CPUll在存在有与最大像素值存在区域50相邻的关心区域的情况下，确定该区域51 (以下，表述为“相邻关心区域51”)是心脏区域30以及斑块区域32的哪一个区域。在图6所示的例中，相邻关心区域51仅存在于相对于投影线40的投影方向而处于进深侧(图6中的左侧)。
[0078]除图6所示的示例以外，相邻关心区域51也有相对于投影线40的投影方向仅存在于近前侧(图6中右侧)的情形、和存在于进深侧以及近前侧的两方的情形。
[0079]CPUll在相邻关心区域51仅存在于近前侧的情况下，与仅存在于进深侧的情况相同地，确定相邻关心区域51。
[0080]另外，CPUll在 相邻关心区域51存在于进深侧以及近前侧的两方的情况下，如果两方均为相同的关心区域(例如，两方均为斑块区域32)，则将两方合在一起而确定为相邻关心区域51。
[0081]另外，CPUll在相邻关心区域51存在于进深侧以及近前侧的两方的情况下，如果是相互不同的关心区域(例如，心脏区域30、斑块区域32)，则优先斑块区域32，将其确定为相邻关心区域51。
[0082]返回至图3的说明。其次，CPUll进行权重系数设定处理(步骤25)。CPUll首先计算出投影线40上的最大像素值存在区域50的作为投影方向的距离的像素数Nc。其次，CPUll计算出投影线40上的相邻关心区域51的作为投影方向的距离的像素数NP。在此，在相邻关心区域51是病变候选的区域以外的区域，即心脏区域30或者血管/冠状动脉区域31的情况下，CPUll设为NP=0。BP,CPUll仅对相邻关心区域51是病变候选的区域，即斑块区域32的情况下的像素数Np进行计数。而且，与最大像素值存在区域50对应的权重系数W。、以及与相邻关心区域51对应的权重系数Wp按照下述式进行设定。
[0083][数式I]
【权利要求】
1.一种医用图像显示装置，具备: 关心区域设定部，其设定作为体数据中的观察部位区域的第I关心区域、以及作为所述观察部位所涉及的病变候选的区域的第2关心区域； 显示图像生成部，其在关注投影线上的具有基准像素值的像素是所述第I关心区域的像素的情况下，生成相邻第2关心区域的大小能被识别出的显示图像，该相邻第2关心区域是与所述关注投影线上的该第I关心区域相邻的所述第2关心区域；和 显示部，其显示所述显示图像。
2.根据权利要求1所述的医用图像显示装置，其特征在于， 在所述关注投影线上的具有基准像素值的像素是所述第I关心区域的像素的情况下，所述显示图像生成部根据所述相邻第2关心区域的大小来决定权重系数，将通过所述权重系数对基于所述相邻第2关心区域的像素群的像素值以及所述关注投影线上的基准像素值进行了加权而得到的值，设定为相对于所述关注投影线的投影像素值。
3.根据权利要求1所述的医用图像显示装置，其特征在于， 所述显示图像生成部，在将所述关注投影线上的基准像素值设定为相对于所述关注投影线的投影像素值，所述关注投影线上的具有基准像素值的像素是所述第I关心区域的像素的情况下，根据所述相邻第2关心区域的大小来决定与所述投影像素值不同的颜色属性的颜色值， 所述显示部使所述颜色值重叠于所述显示图像进行显示。
4.根据权利要求2所述的医用图像显示装置，其特征在于，` 所述显示图像生成部基于所述相邻第2关心区域的像素数、以及包含所述基准像素值的所述第I关心区域的像素数，来决定所述权重系数。
5.根据权利要求3所述的医用图像显示装置，其特征在于， 所述显示图像生成部基于位于所述关注投影线上且包含具有所述基准像素值的像素在内的所述第I关心区域的像素数、以及位于与所述关注投影线相邻的投影线上且位于具有所述基准像素值的像素的周边的所述第I关心区域的像素数，来决定所述颜色值。
6.根据权利要求2所述的医用图像显示装置，其特征在于， 所述显示图像生成部计算出表示在所述相邻第2关心区域中示出关注组织的像素的比例的第I指标值，并根据所述第I指标值来决定与所述投影像素值不同的颜色属性的颜色值， 所述显示部使所述颜色值重叠于所述显示图像进行显示。
7.根据权利要求2所述的医用图像显示装置，其特征在于， 所述显示图像生成部计算出表示在所述相邻第2关心区域中示出关注组织的像素的比例的第I指标值，还计算出表示位于所述关注投影线上且包含具有所述基准像素值的像素在内的所述第I关心区域的像素数、和位于与所述关注投影线相邻的投影线上且位于具有所述基准像素值的像素的周边的所述第I关心区域的像素数之比的第2指标值，并根据所述第I指标值以及所述第2指标值来决定与所述投影像素值不同的颜色属性的颜色值， 所述显示部使所述颜色值重叠于所述显示图像进行显示。
8.根据权利要求2所述的医用图像显示装置，其特征在于， 所述显示图像生成部，在所述基准像素值是所述关注投影线上的最大像素值的情况下，设定所述相邻第2关心区域的平均像素值或者所述相邻第2关心区域的最小像素值，作为基于所述相邻第2关心区域的像素群的像素值，在所述基准像素值是所述关注投影线上的最小像素值的情况下，设定所述相邻第2关心区域的平均像素值或者所述相邻第2关心区域的最大像素值，作为基于所述相邻第2关心区域的像素群的像素值。
9.一种医用图像显示方法，包括: 关心区域设定步骤，设定作为体数据中的观察部位区域的第I关心区域、以及作为所述观察部位所涉及的病变候选的区域的第2关心区域； 显示图像生成步骤，在关注投影线上的具有基准像素值的像素是所述第I关心区域的像素的情况下，生成相邻第2关心区域的大小能被识别出的显示图像，该相邻第2关心区域是与所述关注投影线上的该第I关心区域相邻的所述第2关心区域；和显示步骤，显示所述显示图像。
【文档编号】A61B5/055GK103491877SQ201280019337
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2012年2月22日 优先权日:2011年4月20日
【发明者】白旗崇 申请人:株式会社日立医疗器械