(57)【要約】【課題】断層画像内に存在する異常陰影と思われる箇所に丸印などのマークが付加された断層画像を用いて断層画像間の補間画像を作成する際に、濃度の異なるマークが作成されずに適切な補間画像を作成することができるようにする。【解決手段】補間画像を作成するために使用される元の断層画像（原画像）の一つに異常陰影と思われる箇所に丸印が付加さている場合において、原画像間における補間画像の位置を決める（ステップ３）。前記補間画像の或る補間画素のＣＴ値を決定する際に、補間画素と同じ位置の画素のＣＴ値を調べる（ステップ４）。調べたＣＴ値の１つが所定の閾値（丸印のＣＴ値）以上か否かを判別し（ステップ５）、閾値未満の場合には２枚の原画像からの距離比に応じてＣＴ値を補間画素のＣＴ値として決定し（ステップ６）、閾値以上の場合には丸印のＣＴ値を補間画素のＣＴ値としてそのまま埋め込む（ステップ７）。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を所定のスライス間隔で撮影して得た断層画像であって、断層画像内に存在する異常陰影と思われる箇所にマークが付加された断層画像を含む複数枚の断層画像のうちの任意の断層画像をモニタ画面に表示させることが可能な画像診断支援装置において、
前記マークが付加された断層画像を含む複数枚の断層画像に基づいて前記所定のスライス間隔内の任意の位置における補間画像を作成する補間画像作成手段を備え、
前記補間画像作成手段は、
前記補間画像を構成する各補間画素について、前記複数の断層画像から補間画素と同じ位置の画素の画素情報を抽出する手段と、
前記抽出した画素の画素情報のうちの１つの画素情報が前記マークと同じ画素情報か否かを判別する手段と、
前記抽出した画素の画素情報のうちの１つの画素情報が前記マークと同じ画素情報を有すると判別されると、補間画素の画素情報として前記マークと同じ画素情報を採用し、前記マークと同じ画素情報を有しないと判別されると、前記抽出した画素の画素情報と前記抽出した画素間における補間画素の位置とに基づいて補間画素の画素情報を作成する手段と、を有することを特徴とする画像診断支援装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像診断支援装置に係り、特にＸ線ＣＴ装置などにより得られる断層画像間を補間して補間画像を作成する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線ＣＴ装置等により得られる断層画像を積み重ねて３次元画像を構築する際に、画像の精度を上げるには断層間隔をだきるでけ狭くすることが要求される。即ち、連続性をよくするような画像処理が必要となる。その方法の一つとして、撮影された断層画像間を補間画像で埋める方法がある。
【０００３】
従来の断層画像補間技術の一つとしては、非特許文献１に記載されているような、補間する断層画像の画素値を前後の原画像からの距離比によって内挿する方法（線形補間法）がある。
【０００４】
【非特許文献１】
周藤安造著「医学における三次元画像処理」Ｐ８７〜８８
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、断層画像内に存在する異常陰影と思われる箇所に予め丸印を付した断層画像があり、その断層画像を用いて補間画像を作成する場合、従来の補間方法では、大きな画素情報（例えば、ＣＴ値として３０００）からなる丸印の影響が、実際には陰影のない領域まで及んでしまい、背景がぼやけてしまうなどの弊害を起こし、その結果、誤診を招くおそれがあった。例えば、図３の断層画像Ｓ１  、Ｓ２  の間で画像補間をすると、断層画像Ｓ２  に付加された丸印２０の濃度も補間されてしまう。その結果、濃度の異なる丸印が混在することになり、背景がぼやけてしまったり、医師の誤診を招く原因となる。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、断層画像内に存在する異常陰影と思われる箇所に丸印などのマークが付加された断層画像を用いて断層画像間の補間画像を作成する際に、濃度の異なるマークが作成されずに適切な補間画像を作成することができる画像診断支援装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために請求項１に係る発明は、被検体を所定のスライス間隔で撮影して得た断層画像であって、断層画像内に存在する異常陰影と思われる箇所にマークが付加された断層画像を含む複数枚の断層画像のうちの任意の断層画像をモニタ画面に表示させることが可能な画像診断支援装置において、前記マークが付加された断層画像を含む複数枚の断層画像に基づいて前記所定のスライス間隔内の任意の位置における補間画像を作成する補間画像作成手段を備え、前記補間画像作成手段は、前記補間画像を構成する各補間画素について、前記複数の断層画像から補間画素と同じ位置の画素の画素情報を抽出する手段と、前記抽出した画素の画素情報のうちの１つの画素情報が前記マークと同じ画素情報か否かを判別する手段と、前記抽出した画素の画素情報のうちの１つの画素情報が前記マークと同じ画素情報を有すると判別されると、補間画素の画素情報として前記マークと同じ画素情報を採用し、前記マークと同じ画素情報を有しないと判別されると、前記抽出した画素の画素情報と前記抽出した画素間における補間画素の位置とに基づいて補間画素の画素情報を作成する手段と、を有することを特徴としている。
【０００８】
本発明は、補間画像を作成するために使用される元の断層画像（原画像）の一つに異常陰影と思われる箇所に丸印などのマークが付加さている場合において、原画像間における補間画像を構成する各補間画素の画素情報を以下のようにして作成する。即ち、補間画像の或る補間画素の画素情報を作成する際に、その補間画素と同じ位置の画素の画像情報を複数の原画像から抽出する。この抽出した画素の画素情報のうちの１つの画素情報が前記マークと同じ画素情報を有している場合には、補間画素の画素情報として前記マークと同じ画素情報を採用する。一方、前記抽出した画素のうちのいずれの画素も前記マークと同じ画素情報を有しない場合には、前記抽出した画素の画素情報と前記抽出した画素間における補間画素の位置とに基づく補間処理にて補間画素の画素情報を作成する。
【０００９】
これにより、補間画像のうちのマークに対応する箇所は、そのマークの画素情報がそのまま複写され、マークを除く部分は前後の原画像を補間処理することで画素情報が作成される。尚、マークが付加された原画像の前後の所定の範囲内に作成される補間画像のみ前記マークの画像情報をそのまま複写した補間画像を作成するようにしてもよい。
【００１０】
上記のようにして補間画像を作成することで、断層画像の枚数を増やすことができ、特に異常陰影と思われる箇所の三次元画像を構成する際に、マークが付加された良好な三次元画像を作成することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る画像診断支援装置の好ましい実施の形態について詳説する。
【００１２】
図１は本発明に係る画像診断支援装置のハードウェア構成の実施の形態を示す概略図である。
【００１３】
この画像診断支援装置は、例えばパーソナルコンピュータによって構成されており、後述する様々な処理や各構成要素の全体を統括制御する中央処理装置（ＣＰＵ）５０と、ＣＰＵ５０による処理に必要なプログラムやデータが格納されたり、プログラム実行時の作業領域となる主メモリ５１と、Ｘ線ＣＴ装置５２などにより得られる断層画像を伝達するローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）５３と、その断層画像を原画像として格納したり、またＣＰＵ５０による処理で得られた画像を格納する磁気ディスク５４と、ＣＰＵ５０による処理で得られた画像などの表示に介在する表示メモリ５５と、この表示メモリ５５を介して出力される画像を表示するＣＲＴなどの表示装置５６と、コントローラ５７を介して入力を行うマウス５８と、キーボード５９とを含んでいる。
【００１４】
次に、本発明における画像補間に関する処理の流れを図２に示す。以下では、図３に示すようなＣＴ断層画像（原画像）Ｓ１  〜Ｓ５  が得られた場合を例に、図３及び図４を用いて各ステップにおける処理について説明する。
〔ステップ１〕
まず、Ｘ線ＣＴ装置５２で撮影した原画像をＬＡＮ５３を通して磁気ディスク５４に格納する。このとき、図３の原画像Ｓ２  に示すように異常陰影と思われる箇所は既に丸印２０で囲まれているものとする。尚、原画像の画素情報（ＣＴ値）は、その画素に対応する人体の箇所のＸ線吸収値に基づいて算出されるＣＴ値であり、ＣＴ値として−４０９６  〜４０９５が割り当てられている場合、前記丸印２０のＣＴ値を３０００とする。また、ＭＲＩ装置であればプロトン密度等の測定値が原画像の画素情報となる。
〔ステップ２〕
補間作業がすべて終了したかどうかを判断し、終了ならばステップ８に進み、まだ終了していない場合にはステップ３に進み、補間作業を続ける。尚、補間作業を行う原画像の範囲は、予め設定した関心領域の範囲のみでもよいし、原画像が存在する全ての範囲でもよい。
〔ステップ３〕
補間画像を作成する位置を決める。このとき、これから作成する補間画像がどの原画像の間に位置しており、それぞれの原画像からどの距離にあるのかが、以下の補間作業をする上で利用するパラメータとなる。
【００１５】
いま、スライス厚を１ｍｍ、スライス間隔を１０ｍｍとして原画像を撮影し、また、原画像上の隣接する画素間の間隔を１ｍｍとすると、２枚の原画像の間に９枚の補間画像を作成するのが好ましい。尚、図４に示す実施の形態では、原画像の間に４枚の補間画像を作成する場合について示している。
〔ステップ４〕
ステップ３で決めた補間したい画像位置の前後にある２枚の原画像について、これから補間する画素のＣＴ値がいくつであるかを調べる。図４において、Ｘ１  の位置に補間画像を作成する場合には、前後の原画像はＳ１  、Ｓ２  であり、これらの原画像Ｓ１  、Ｓ２  からの補間画像Ｘ１  の距離が重要になる。また、これから作成する補間画像Ｘ１  を構成する各補間画素について、原画像Ｓ１  、Ｓ２  上での同じ位置の画素のＣＴ値を調べる。
〔ステップ５〕
補間画像Ｘ１  を構成する或る補間画素のＣＴ値を決定する際に、その補間画素に対応して調べた原画像Ｓ１  、Ｓ２  上での同じ位置の画素のうちのいずれか一方のＣＴ値が、閾値（３０００）以上かどうかを判別し、閾値未満の場合には、ステップ６に進み、閾値以上の場合にはステップＳ７に進む。
【００１６】
尚、原画像Ｓ１  、Ｓ２  の各画素のＣＴ値としては、丸印２０を除いて３０００以上のものはないものとする。従って、或る補間画素に対応して調べた原画像Ｓ１  、Ｓ２  のＣＴ値のうちの一方が、３０００以上の場合には、原画像Ｓ２  の丸印２０の画素が選択されたことになる。
〔ステップ６〕
原画像において注目した画素のＣＴ値が閾値未満の場合、図４に示すように原画像Ｓ１  、Ｓ２  間の距離を１．０  とし、原画像Ｓ１  から補間画像Ｘ１  までの距離をｄｒ（＜１．０）とすると、補間画像Ｘ１  の補間画素のＣＴ値Ｉは、次式のように求められる。
【００１７】
【数１】
Ｉ＝（１．０−ｄｒ）＊Ｉ１＋ｄｒ＊Ｉ２  
ここで、Ｉ１  、Ｉ２  は、それぞれ原画像Ｓ１  、Ｓ２  の対応する画素のＣＴ値を表す。これはつまり、２枚の原画像Ｓ１  、Ｓ２  にそれぞれ重みをつけて（距離が近い方をより重みを大きくして）補間を行っていることになる。
〔ステップ７〕
原画像において注目した画素のＣＴ値が閾値以上（丸印２０の画素のＣＴ値を含む場合）、補間画像Ｘ１  の補間画素のＣＴ値として、丸印２０の画素のＣＴ値（３０００）  をそのまま埋め込む。尚、このステップ７の処理は、原画像Ｓ２  から±ａの距離の補間画像についてのみ行うようにしてもよい。また、この距離ａは、コントローラ５７及びマウス５８やキーボード５９を用いて制御可能な外部入力パラメータとすることができる。
【００１８】
ステップ５〜７で説明したように、補間画像の前後にある原画像において、注目する画素が丸印２０のＣＴ値をもっているかどうかで、補間の際に異なる処理（ステップ６の処理又はステップ７の処理）を行う。
〔ステップ８〕
すべての補間画像の作成が完了すると、図５に示すように原画像４０〜４２及び補間画像４３〜４６を３次元的に積み上げたボリューム画像が構成される。尚、原画像４１に付けられた異常陰影と思われる箇所を囲む丸印４７は、原画像から距離±ａの範囲でそのまま埋め込まれた丸印群４９が作られる。
【００１９】
このようにして生成されたボリューム画像を、投影面上に陰影付けして投影することで３次元画像を構築することができる。上記ボリューム画像から３次元画像を構築する技術としては、ボリュームレンダリング法、サーフェース法、デプス法等が知られている。
〔ステップ９〕
ステップ８で生成された３次元画像は、表示メモリ５５を介して表示装置５６に出力されて表示装置５６の画面に表示される。
【００２０】
尚、この実施の形態では、異常陰影と思われる箇所を示す丸印に対して大きなＣＴ値を付けることで、断層画像と識別可能にしたため、このＣＴ値を表示装置５６の階調（例えば、２５６階調）に変換した場合には、白い丸印として表示されることになるが、丸印は白色に限らず、赤や緑などの色で表示するようにしてもよく、また３次元画像の投影角度によっては丸印によって異常陰影と思われる箇所が隠れるおそれがあるため、半透明にしてもよい。更に、異常陰影と思われる箇所を示すマークは、丸印に限らない。
【００２１】
また、この実施の形態では、Ｘ線ＣＴ装置によって撮影された断層画像から補間画像を作成する場合について説明したが、これに限らず、ＭＲＩ装置や超音波診断装置によって撮影された断層画像から補間画像を作成する場合にも適用できる。
【００２２】
更に、補間画像は良好な３次元的画像を作成するために補間画像を生成するようにしたが、補間画像をそのまま２次元画像として表示してもよいし、ＭＰＲ（ｍｕｌｔｉｐｌａｎａｒ  ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）  画像の作成にも使用することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、断層画像内に存在する異常陰影と思われる箇所に丸印などのマークが付加された断層画像を用いて断層画像間の補間画像を作成する際に、予め断層画像内に作成されたマークの画素情報をそのまま補間画像内に作成されるマークの画素情報として埋め込むようにしたため、断層画像内のマークの濃度とその断層画像の前後の補間画像内のマークの濃度とが一致し、良好なマークが付加された適切な補間画像を作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る画像診断支援装置のハードウェア構成の実施の形態を示す概略図
【図２】本発明における画像補間に関する処理の流れを示すフローチャート
【図３】Ｘ線ＣＴ装置によって得られる断層画像（原画像）の概念図
【図４】２枚の原画像から補間画像を作成する際の補間方法を説明するために用いた図
【図５】原画像と補間画像とを３次元的に積み上げたボリューム画像を示す概念図
【符号の説明】
２０、４７…丸印、４０〜４２、Ｓ１  〜Ｓ５  …原画像、４３〜４６、Ｘ１  …補間画像、４９…丸印群、５０…中央処理装置（ＣＰＵ）、５１…主メモリ、５２…Ｘ線ＣＴ装置、５３…ＬＡＮ、５４…磁気ディスク、５５…表示メモリ、５６…表示装置、５７…コントローラ、５８…マウス、５９…キーボード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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