(57)【要約】【課題】  容易に、誤差が少なく重ね合わせることが出来る画像重ね合せ装置を実現する。【解決手段】  脳機能測定装置と医用画像装置の測定画像結果とを重ね合わせる画像重ね合せ装置において、  頭部形状を測定する三次元デジタイザと、前記脳機能測定装置と三次元デジタイザとの相対位置測定信号を用い脳機能測定装置の信号と三次元デジタイザの信号を互いの対応する座標系信号に変換する信号変換式を求める第１の変換演算回路と、前記三次元デジタイザの測定信号と対応する位置の前記医用画像装置からの測定信号を用い前記三次元デジタイザの信号と医用画像装置の信号を互いの対応する座標系信号に変換する信号変換式を求める第２の変換演算回路と、前記第１，第２の変換演算回路の変換式を用い前記脳機能測定装置の信号と医用画像装置の信号を互いの対応する座標系信号に変換する信号変換式を求める第３の変換演算回路とを具備したことを特徴とする画像重ね合せ装置である。【選択図】                    図１
2006026066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
脳機能測定装置の測定画像結果と医用画像装置の測定画像結果とを重ね合わせる画像重ね合せ装置において、
頭部形状を測定する三次元デジタイザと、
前記脳機能測定装置と三次元デジタイザとの相対位置測定信号を用い脳機能測定装置の信号と三次元デジタイザの信号を互いの対応する座標系信号に変換する信号変換式を求める第１の変換演算回路と、
前記三次元デジタイザの測定信号と対応する位置の前記医用画像装置からの測定信号を用い前記三次元デジタイザの信号と医用画像装置の信号を互いの対応する座標系信号に変換する信号変換式を求める第２の変換演算回路と、
前記第１，第２の変換演算回路の変換式を用い前記脳機能測定装置の信号と医用画像装置の信号を互いの対応する座標系信号に変換する信号変換式を求める第３の変換演算回路と
を具備したことを特徴とする画像重ね合せ装置。
【請求項２】
脳機能測定装置の測定画像結果と医用画像装置の測定画像結果とを重ね合わせる画像重ね合せ装置において、
頭部に貼り付けられたマーカの位置を測定する脳機能測定装置と、
頭部形状と前記マーカ位置の測定をする三次元デジタイザと、
前記脳機能測定装置と三次元デジタイザとのマーカ位置測定信号を用い脳機能測定装置の信号と三次元デジタイザの信号を互いの対応する座標系信号に変換する信号変換式を求める第１の変換演算回路と、
前記三次元デジタイザの測定信号と対応する位置の前記医用画像装置からの測定信号を用い前記三次元デジタイザの信号と医用画像装置の信号を互いの対応する座標系信号に変換する信号変換式を求める第２の変換演算回路と、
前記第１，第２の変換演算回路の変換式を用い前記脳機能測定装置の信号と医用画像装置の信号を互いの対応する座標系信号に変換する信号変換式を求める第３の変換演算回路と
を具備したことを特徴とする画像重ね合せ装置。
【請求項３】
脳機能測定装置の測定画像結果と医用画像装置の測定画像結果とを重ね合わせる画像重ね合せ装置において、
外観とセンサの位置関係が求められている脳機能測定装置と、
脳機能測定装置に頭部を入れた状態で頭部形状と脳機能測定装置の外観を測定する三次元デジタイザと、
前記脳機能測定装置のセンサの位置測定信号と前記三次元デジタイザの頭部形状および脳機能測定装置の外観の測定信号を用い脳機能測定装置の信号と三次元デジタイザの信号を互いの対応する座標系信号に変換する信号変換式を求める第１の変換演算回路と、
前記三次元デジタイザの頭部形状測定信号と対応する位置の前記医用画像装置からの測定信号を用い三次元デジタイザの信号と前記医用画像装置の信号を互いの対応する座標系信号に変換する信号変換式を求める第２の変換演算回路と、
前記第１１，第１２の変換演算回路の変換式から前記脳機能測定装置の信号と医用画像装置の信号を互いの対応する座標系信号に変換する信号変換式を求める第３の変換演算回路と
を具備したことを特徴とする画像重ね合せ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、脳機能測定装置の測定画像を医用画像装置の測定画像に容易にかつ誤差が少なく重ね合わせることが出来る画像重ね合せ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像重ね合せ装置に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【０００３】
【非特許文献１】原宏、栗城真也編、「脳磁気科学」、第１版、オーム社、平成９年１月２５日発行
【非特許文献２】（社）日本電子機械工業会編、改定版、コロナ社、１９９６年４月５日発行
【非特許文献３】日商エレクトロニクスホームページ／製品情報／３Ｄシステム／３次元デジタイザ／ＦａｓｔＳＣＡＮ Ｃｏｂｒａ、［平成１６年６月２５日検索］インターネット＜ＵＲＬ：http://www.nissho-ele.co.jp/product/fastscan/index.html。＞
【０００４】
図１２はこのような従来の、脳機能測定装置の測定画像結果を医用画像装置の測定画像結果に重ね合わせる画像重ね合せ装置で、脳磁図（ＭＥＧ：Magneto encephalo graph  、以下「ＭＥＧ」と称する。）を磁気共鳴画像（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging  、以下「ＭＲＩ」と称する。）に重ね合わせる画像重ね合せ装置の一例を示す構成ブロック図である。
【０００５】
図１３から図１７は図１２の動作説明図である。
図において、１は、ＭＥＧの装置、２はＭＲＩの装置である。
３はＭＥＧの画像を、ＭＲＩの画像に重ね合わすための変換演算回路である。
【０００６】
以上の構成において、従来は、ＭＥＧ、ＭＲＩともに専用マーカを使用して、そのマーカ間の位置合わせを変換演算回路３を使用して行っていた。
即ち、
【０００７】
(Ａ)  図１３に示す如く、ＭＥＧを測定する前に、頭部Ａに３個以上のマーカコイル４を貼り付ける。
(Ｂ)  図１４に示す如く、ＭＥＧ測定器１に頭を入れた状態で、マーカコイル４１，４２，４３，４４，４５に電流を流しマーカコイルから磁場を発生させる。
【０００８】
(Ｃ)  図１５に示す如く、ＭＥＧのセンサＢでその磁場を測定し、マーカコイル４１，４２，４３，４４，４５の位置を計算する。
図１５において、(ａ)は上下方向の投影図、(ｂ)は左右方向の投影図、(ｃ)は前後方向の投影図を示す。
(Ｄ)ＭＥＧを計測する。
【０００９】
(Ｅ)  一方、図１６に示す如く、(Ａ)と同じ場所にＭＲＩ用マーカ(ビタミン剤など)５１，５２，５３，５４，５５を貼り付ける。
【００１０】
(Ｆ)  図１７に示す如く、ＭＲＩを測定する
(Ｇ)  図１７に示す如く、ＭＲＩ測定結果から、マーカ５１，５２，５３，５４，５５の位置を測定する。
図１７において、(ａ)は水平断面（Ａｘｉａｌ  ｓｌｉｃｅ）、(ｂ)は矢状断面（Ｓａｇｉｔｔａｌ  Ｓｌｉｃｅ）、(ｃ)は冠状断面（Ｃｏｒｏｎａｌ  Ｓｌｉｃｅ）を示す。
【００１１】
(Ｈ)  （Ｃ）と（Ｇ）の結果から、
対応するマーカの測定位置を用いて、ＭＥＧの結果をＭＲＩに重ね合わせるための変換式を求める。
(Ｉ)  （Ｈ）で求めた変換行列を用いて、変換演算回路３によりＭＥＧの計測結果（Ｄ）をＭＲＩへ重ね合わせる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、このような装置においては、
（１）ＭＥＧ用にＭＲＩを測定しなおさなければならない。
（２）ＭＥＧマーカ，ＭＲＩマーカをそれぞれ同じ位置に誤差なく貼り付けるのは困難である。特に、ＭＥＧとＭＲＩを別の日に測定するときは、誤差が大きくなる。
【００１３】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、脳機能測定装置の測定画像と医用画像装置の測定画像とを容易にかつ誤差が少なく重ね合わせることが出来る画像重ね合せ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような課題を達成するために、本発明では、請求項１の画像重ね合せ装置においては、
脳機能測定装置の測定画像結果を医用画像装置の測定画像結果に重ね合わせる画像重ね合せ装置において、
頭部形状を測定する三次元デジタイザと、前記脳機能測定装置と三次元デジタイザとの相対位置測定信号を用い脳機能測定装置の信号と三次元デジタイザの信号を互いの対応する座標系信号に変換する信号変換式を求める第１の変換演算回路と、前記三次元デジタイザの測定信号と対応する位置の前記医用画像装置からの測定信号を用い前記三次元デジタイザの信号と医用画像装置の信号を互いの対応する座標系信号に変換する信号変換式を求める第２の変換演算回路と、前記第１，第２の変換演算回路の変換式を用い前記脳機能測定装置の信号と医用画像装置の信号を互いの対応する座標系信号に変換する信号変換式を求める第３の変換演算回路とを具備したことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項２の画像重ね合せ装置においては、
脳機能測定装置の測定画像結果を医用画像装置の測定画像結果に重ね合わせる画像重ね合せ装置において、
頭部に貼り付けられたマーカの位置を測定する脳機能測定装置と、頭部形状と前記マーカ位置の測定をする三次元デジタイザと、前記脳機能測定装置と三次元デジタイザとのマーカ位置測定信号を用い脳機能測定装置の信号と三次元デジタイザの信号を互いの対応する座標系信号に変換する信号変換式を求める第１の変換演算回路と、前記三次元デジタイザの測定信号と対応する位置の前記医用画像装置からの測定信号を用い前記三次元デジタイザの信号と医用画像装置の信号を互いの対応する座標系信号に変換する信号変換式を求める第２の変換演算回路と、前記第１，第２の変換演算回路の変換式を用い前記脳機能測定装置の信号と医用画像装置の信号を互いの対応する座標系信号に変換する信号変換式を求める第３の変換演算回路とを具備したことを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項３の画像重ね合せ装置においては、
脳機能測定装置の測定画像結果を医用画像装置の測定画像結果に重ね合わせる画像重ね合せ装置において、
外観とセンサの位置関係が求められている脳機能測定装置と、脳機能測定装置に頭部を入れた状態で頭部形状と脳機能測定装置の外観を測定する三次元デジタイザと、前記脳機能測定装置のセンサの位置測定信号と前記三次元デジタイザの頭部形状および脳機能測定装置の外観の測定信号を用い脳機能測定装置の信号と三次元デジタイザの信号を互いの対応する座標系信号に変換する信号変換式を求める第１の変換演算回路と、前記三次元デジタイザの頭部形状測定信号と対応する位置の前記医用画像装置からの測定信号を用い三次元デジタイザの信号と前記医用画像装置の信号を互いの対応する座標系信号に変換する信号変換式を求める第２の変換演算回路と、前記第１１，第１２の変換演算回路の変換式から前記脳機能測定装置の信号と医用画像装置の信号を互いの対応する座標系信号に変換する信号変換式を求める第３の変換演算回路とを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
三次元デジタイザを介在させることにより、脳機能測定装置の測定画像と医用画像装置の測定画像とを容易にかつ誤差が少なく重ね合わせることが出来る画像重ね合せ装置が得られる。
【００１８】
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
三次元デジタイザを介在させることにより、脳機能測定装置と医用画像装置を直接対応させる必要がなくなったので、
【００１９】
医用画像装置にマーカを貼り付ける必要がない。すなわち、脳機能測定装置用のためだけに医用画像を測定しなおす必要がない画像重ね合せ装置が得られる。
脳機能測定装置のマーカまたは医用画像装置のマーカの貼り付け方による誤差がない画像重ね合せ装置が得られる。
【００２０】
本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
三次元デジタイザを介在させることにより、脳機能測定装置と医用画像装置を直接対応させる必要がなくなったので、
医用画像装置にマーカを貼り付ける必要がない。すなわち、脳機能測定装置用のためだけに医用画像を測定しなおす必要がない画像重ね合せ装置が得られる。
【００２１】
脳機能測定装置のマーカまたは医用画像装置のマーカの貼り付け方による誤差がない画像重ね合せ装置が得られる。
更に、脳機能測定装置にマーカを貼り付ける必要がない画像重ね合せ装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図、図２から図６は図１の動作説明図で、脳磁図（ＭＥＧ：Magneto encephalo graph  、以下「ＭＥＧ」と称する。）を磁気共鳴画像（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging  、以下「ＭＲＩ」と称する。）に重ね合わせる画像重ね合せ装置の一例を示す構成ブロック図である。
【００２３】
図において、三次元デジタイザ１１は、測定対象の頭部形状およびＭＥＧにおける頭部位置検出のためのマーカ貼り付け位置の測定をする。
ＭＥＧの装置１は、測定対象の頭部にマーカ１２１，１２２，１２３，１２４，１２５を貼り付け、頭部を装置内に入れ、マーカ１２１，１２２，１２３，１２４，１２５の位置を測定し頭部位置を計測する。
【００２４】
第１の変換演算回路１３は、ＭＥＧの装置１からの測定信号と、対応する位置の三次元デジタイザ１１の測定信号とからＭＥＧの装置１の信号と三次元デジタイザ１１の信号を互いの座標系信号に変換する信号変換式を求める。
ＭＲＩの装置２は、測定対象の頭部を測定する。
【００２５】
第２の変換演算回路１４は、三次元デジタイザ１１の測定信号と対応する位置の、ＭＲＩの装置２からの測定信号とから、三次元デジタイザ１１の信号とＭＲＩの装置２の信号を互いの座標系信号に変換する信号変換式を求める。
第３の変換演算回路１５は、第１，第２の変換演算回路１３，１４の変換式から、ＭＥＧの装置１とＭＲＩの装置２の互いの信号変換式を求める。
【００２６】
以上の構成において、
（１）図２に示す如く、三次元デジタイザ１１を用いて頭部形状およびＭＥＧマーカコイル１５を貼り付ける個所を測定する。
（２）図３に示す如く、ＭＥＧマーカコイル１２１，１２２，１２３，１２４，１２５を頭部Ａに貼り付ける。
【００２７】
（３）図３に示す如く、ＭＥＧの装置１に頭を入れた状態で、マーカコイル１２１，１２２，１２３，１２４，１２５に電流を流しマーカコイルから磁場を発生させる。
（４）図４に示す如く、ＭＥＧのセンサＢでその磁場を測定し、マーカコイル１２１，１２２，１２３，１２４，１２５の位置を計算する。
【００２８】
（５）装置でＭＥＧを計測する。
図４において、(ａ)は上下方向の投影図、(ｂ)は左右方向の投影図、(ｃ)は前後方向の投影図である。
（６）図５に示す如く、一方のＭＲＩの装置２では、ＭＲＩ用マーカを貼り付けずにそのまま測定する。
図５において、(ａ)は水平断面（Ａｘｉａｌ  ｓｌｉｃｅ）、(ｂ)は矢状断面（Ｓａｇｉｔｔａｌ  Ｓｌｉｃｅ）、(ｃ)は冠状断面（Ｃｏｒｏｎａｌ  Ｓｌｉｃｅ）を示す。
【００２９】
（７）図６に示す如く、以下の方法でＭＥＧの結果をＭＲＩに重ね合わせるための変換式を求める。
（ａ）ＭＥＧマーカコイルの位置情報を用いて、ＭＥＧ→三次元デジタイザ１１の変換式を求める。
（ｂ）頭部形状の情報を用いて、三次元デジタイザ１１→ＭＲＩの変換式を求める。
（ｃ）。（ａ）,（ｂ）を用いて、ＭＥＧ→ＭＲＩの変換式を求め、第３の変換演算回路１５によりＭＥＧの計測結果（５）をＭＲＩへ重ね合わせる。
【００３０】
この結果、
三次元デジタイザ１１を介在させることにより、ＭＥＧの装置１とＭＲＩの装置２を直接対応させる必要がなくなったので、
【００３１】
ＭＲＩの装置２にマーカを貼り付ける必要がない。すなわち、ＭＥＧの装置１用のためだけにＭＲＩの装置２を測定しなおす必要がない画像重ね合せ装置が得られる。
ＭＥＧの装置１のマーカまたはＭＲＩの装置２のマーカの貼り付け方による誤差がない画像重ね合せ装置が得られる。
【００３２】
図７は本発明の他の実施例の要部構成説明図、図８から図１１は図１の動作説明図で、脳磁図（ＭＥＧ：Magneto encephalo graph  、以下「ＭＥＧ」と称する。）を磁気共鳴画像（ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging  、以下「ＭＲＩ」と称する。）に重ね合わせる画像重ね合せ装置の一例を示す構成ブロック図である。
【００３３】
図において、ＭＥＧの装置１は、ＭＥＧの装置１の外観とセンサの位置関係が測長器等により、すでに求められている。
三次元デジタイザ１１は、ＭＥＧの装置１に頭部を入れた状態で、頭部形状およびＭＥＧの装置１の外観を測定する。
【００３４】
第１１の変換演算回路２１は、ＭＥＧの装置１からの測定信号と対応する位置の三次元デジタイザ１１の測定信号とから、ＭＥＧの装置１の信号と三次元デジタイザ１１の信号を互いの座標系信号に変換する信号変換式を求める。
ＭＲＩの装置２は、測定対象の頭部を測定する。
【００３５】
第１２の変換演算回路２２は、三次元デジタイザ１１の測定信号と対応する位置のＭＲＩの装置２からの測定信号とから、三次元デジタイザ１１の信号とＭＲＩの装置２の信号を互いの座標系信号に変換する。
第１３の変換演算回路２３は、第１１，第１２の変換演算回路２１，２２の変換式から、ＭＥＧの装置１からＭＲＩの装置２への信号変換式を求める。
【００３６】
以上の構成において、
（１）図８に示す如く、ＭＥＧの装置１の外観とＭＥＧの装置１のセンサの位置関係を求めて置く。
（２）図９に示す如く、ＭＥＧ測定器１に頭を入れた状態で、三次元デジタイザ１１を用いて、頭部形状およびＭＥＧの装置１の外観を測定する。
【００３７】
（３）装置１でＭＥＧを計測する。
（４）図１０に示す如く、一方のＭＲＩの装置２では、ＭＲＩ用マーカを貼り付けずにそのまま測定する。
図１０において、(ａ)は水平断面（Ａｘｉａｌ  ｓｌｉｃｅ）、(ｂ)は矢状断面（Ｓａｇｉｔｔａｌ  Ｓｌｉｃｅ）、(ｃ)は冠状断面（Ｃｏｒｏｎａｌ  Ｓｌｉｃｅ）を示す。
【００３８】
（５）図１１に示す如く、以下の方法でＭＥＧの結果をＭＲＩに重ね合わせるための変換式を求める。
（ａ）上記（１）（２）を用いて、ＭＥＧの装置１→三次元デジタイザ１１の変換式を求める。
（ｂ）頭部形状の情報を用いて、三次元デジタイザ１１→ＭＲＩの装置２の変換式を求める。
（ｃ）  （ａ）,（ｂ）を用いて、ＭＥＧ→ＭＲＩの変換式を求め、第１３の変換演算回路２３によりＭＥＧの計測結果（３）をＭＲＩへ重ね合わせる。
【００３９】
この結果、
三次元デジタイザ１１を介在させることにより、ＭＥＧの装置１とＭＲＩの装置２を直接対応させる必要がなくなったので、
ＭＲＩの装置２にマーカを貼り付ける必要がない。すなわち、ＭＥＧの装置１用のためだけにＭＲＩの装置２を測定しなおす必要がない画像重ね合せ装置が得られる。
【００４０】
ＭＥＧの装置１のマーカまたはＭＲＩの装置２のマーカの貼り付け方による誤差がない画像重ね合せ装置が得られる。
更に、ＭＥＧの装置１にマーカを貼り付ける必要がない画像重ね合せ装置が得られる。
【００４１】
なお、前述の実施例においては、三次元デジタイザ１１と説明したが、三次元デジタイザ１１としては、三次元測長器および三次元表面形状画像化装置のいずれか一方または両方を意味する。
【００４２】
また、ＭＥＧ→頭部形状の位置合わせ情報が独立しているので、ＭＥＧ→ＭＲＩの重ね合わせに限らず、例えば、ＭＥＧ→Ｘ線ＣＴ、ＰＥＴ、ＳＰＥＣＴなど他の画像診断結果に重ね合わせることができる。また、ＭＥＧではなく、脳波計(ＥＥＧ)、ＮＩＲＳにも応用することができる。
即ち、三次元デジタイザ１１でＭＥＧマーカ位置を測定する代わりに、例えば、脳波電極の位置を測定すれば脳波→ＭＲＩへの位置合わせが可能となる。
【００４３】
ここで、
ＭＥＧ：Magneto encephalo graph（脳磁図）
ＥＥＧ：Electro encephalo graph（脳波）
ＭＲＩ：Magnetic Resonance Imaging（磁気共鳴画像）
ＣＴ：computed tomography（コンピュータ断層法）
ＰＥＴ：Positron Emission Tomography（陽電子放出断層撮影）
ＳＰＥＣＴ：Single Photon Emission Computed Tomography（シングルフォトン断層法）
ＮＩＲＳ：Near Infrared Spectroscopy（近赤外分光法）
を表す。
【００４４】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】図１の動作説明図である。
【図３】図１の動作説明図である。
【図４】図１の動作説明図である。
【図５】図１の動作説明図である。
【図６】図１の動作説明図である。
【図７】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図８】図１の動作説明図である。
【図９】図１の動作説明図である。
【図１０】図１の動作説明図である。
【図１１】図１の動作説明図である。
【図１２】従来より一般に使用されている従来例の構成説明図である。
【図１３】図１２の動作説明図である。
【図１４】図１２の動作説明図である。
【図１５】図１２の動作説明図である。
【図１６】図１２の動作説明図である。
【図１７】図１２の動作説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
１        ＭＥＧの装置
２        ＭＲＩの装置
３        変換演算回路
４        マーカコイル
４１      マーカコイル
４２      マーカコイル
４３      マーカコイル
４４      マーカコイル
４５      マーカコイル
５        ＭＲＩ用マーカ
５１      ＭＲＩ用マーカ
５２      ＭＲＩ用マーカ
５３      ＭＲＩ用マーカ
５４      ＭＲＩ用マーカ
５５      ＭＲＩ用マーカ
１１      三次元デジタイザ
１２１    マーカ
１２２    マーカ
１２３    マーカ
１２４    マーカ
１２５    マーカ
１３      第１の変換演算回路
１４      第２の変換演算回路
１５      第３の変換演算回路
２１      第１１の変換演算回路
２２      第１２の変換演算回路
２３      第１３の変換演算回路
Ａ        頭部
Ｂ        センサ
【図１】
2006026066.tif 000003
【図２】
2006026066.tif 000004
【図３】
2006026066.tif 000005
【図６】
2006026066.tif 000006
【図７】
2006026066.tif 000007
【図８】
2006026066.tif 000008
【図９】
2006026066.tif 000009
【図１１】
2006026066.tif 000010
【図１２】
2006026066.tif 000011
【図１３】
2006026066.tif 000012
【図１４】
2006026066.tif 000013
【図１６】
2006026066.tif 000014
【図４】
2006026066.tif 000015
【図５】
2006026066.tif 000016
【図１０】
2006026066.tif 000017
【図１５】
2006026066.tif 000018
【図１７】
2006026066.tif 000019