(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像上に設定された一群の連続する多節線分または点列で規定される関心領域の形状を修正する関心領域形状の修正方法において、
前記多節線分または前記点列の内の一つを選択して、この選択した多節線分または点列をドラッグすることによって、選択した前記多節線分または前記点列に隣接する他の多節線分または点列の一つまたは複数を、隣接する他の多節線分または点列の移動量を決めるものであり、且つ、前記ドラッグにより選択された前記多節線分または前記点列の移動量に応じて設定される張力に応じて追随して移動させることにより、前記一群の連続する多節線分または点列で規定される関心領域の形状を修正することを特徴とする関心領域形状の修正方法。
【請求項２】
画像上に設定された一群の連続する多節線分または点列で規定される関心領域の形状を修正する関心領域形状の修正方法において、前記画像上に設定された多節線分の長さまたは点列の間隔を、所定の等しい長さまたは等しい間隔に変換し、この変換された等しい長さまたは等しい間隔の多節線分または点列の内の一つを選択して、選択した多節線分または点列をドラッグすることによって、選択した前記多節線分または前記点列に隣接する他の多節線分または点列の一つまたは複数を、隣接する他の多節線分または点列の移動量を決めるものであり、且つ、前記ドラッグにより選択された前記多節線分または前記点列の移動量に応じて設定される張力に応じて追随して移動させることにより、前記一群の連続する多節線分または点列で規定される関心領域の形状を修正することを特徴とする関心領域形状の修正方法。
【請求項３】
医用画像を表示するとともにその医用画像上に設定された一群の連続する多節線分または点列で規定される関心領域を生成して当該医用画像上に重ねて表示する医用画像表示装置において、前記多節線分または前記点列の内の一つを選択して、この選択した多節線分または点列をドラッグするドラッグ手段と、このドラッグ手段によってドラッグされる前記多節線分または前記点列に隣接する他の多節線分または点列の一つまたは複数を、隣接する他の多節線分または点列の移動量を決めるものであり、且つ、前記ドラッグにより選択された前記多節線分または前記点列の移動量に応じて設定される張力に応じて追随して移動させることにより、前記一群の連続する多節線分または点列で規定される関心領域の形状を修正する関心領域形状の修正手段とを具備することを特徴とる医用画像表示装置。
【請求項４】
医用画像を表示するとともにその医用画像上に設定された一群の連続する多節線分または点列で規定される関心領域を生成して当該医用画像上に重ねて表示する医用画像表示装置において、前記医用画像上に設定された多節線分の長さまたは点列の間隔を、所定の等しい長さまたは等しい間隔に変換する変換手段と、前記多節線分または前記点列の内の一つを選択して、この選択した多節線分または点列をドラッグするドラッグ手段と、このドラッグ手段によってドラッグされる前記多節線分または前記点列に隣接する他の多節線分または点列の一つまたは複数を、隣接する他の多節線分または点列の移動量を決めるものであり、且つ、前記ドラッグにより選択された前記多節線分または前記点列の移動量に応じて設定される張力に応じて追随して移動させることにより、前記一群の連続する多節線分または点列で規定される関心領域の形状を修正する関心領域形状の修正手段とを具備することを特徴とる医用画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像上に設定する関心領域の形状を修正する方法およびその方法を実施する医用画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医用画像診断装置としてよく知られているＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、磁気共鳴イメージング装置、核医学装置、超音波診断装置などにより得られる医用画像を、詳細な診断や治療計画のために利用する場合に、画像に描出されている臓器や腫瘍などを特定して切り出すことが行われており、その特定部位を画像上に指定することを関心領域（Ｒｅｇｉｏｎ  Ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ；以下ＲＯＩと略称する）を設定すると称している。このＲＯＩを設定する方法としては、予め用意されている円形、矩形などのＲＯＩを選択して設定する方法がある。しかしこの方法では複雑な形状をした臓器や腫瘍などを特定することは困難であり、十分なものではなかった。
【０００３】
そこで、マウス、トラックボール、スペースボールなどのポインティングデバイスを用いて、画像上で臓器や腫瘍などの周囲を細かく指定することにより、多節線分あるいは連続点（点列）から成る閉曲線を描いて、平面的または空間的領域をＲＯＩとして設定することも行われている。しかしながら、このような多節線分あるいは連続点から成る閉曲線でＲＯＩを設定する場合でも、複雑な形態をもった臓器や腫瘍などに、より詳細にＲＯＩを設定しようとすると、多くの線分や点列に対して微調整や微修正の処理を施すことが必要であった。
【０００４】
例えば、特開平１０−９１７５７号公報に記載されている関心領域形状の修正方法は、操作者がポインティングデバイスを用いて、ＲＯＩポイントまたは線分をドラッグすることによって行うものであり、その関心領域（ＲＯＩ）形状の修正処理を行う手順を、図５にフロー図で示してある。また、図６（ａ）、（ｂ）は、目的臓器Ｚの周りにＲＯＩポイントＰ１、Ｐ２、…Ｐ９によって既に設定されているＲＯＩについて、ＲＯＩポイントＰ１、Ｐ２、…Ｐ９をドラッグしてＲＯＩの形状を修正する手順を説明した説明図であり、これらの図を参照して、先ず、従来の関心領域形状の修正においてＲＯＩポイントをドラッグして行う場合について説明する。
【０００５】
先ず、ステップＳ１において、ＲＯＩポイントのいずれかがドラッグされたかを判定し、ドラッグされたならステップＳ２へ進み、ドラッグされなかったらステップＳ３へ進む。ステップＳ２では、図６（ａ）に示すように、例えばＲＯＩポイントＰ１がドラッグされたときには、ドラッグ終了時のカーソルＭの位置に新たなＲＯＩポイントＰ１０を追加する。そして、図６（ｂ）に示すように、ドラッグされたＲＯＩポイントＰ１の両側のＲＯＩポイントＰ２、Ｐ９と、追加されたＲＯＩポイントＰ１０とを線分Ｌ１０、Ｌ１１でそれぞれ結び、さらにドラッグしたＲＯＩポイントＰ１およびそれに結ばれていた線分Ｌ１、Ｌ９を削除する。このように、ＲＯＩポイントをドラッグすることによって、ＲＯＩ形状を修正する。
【０００６】
次に、線分をドラッグすることによってＲＯＩの形状を修正する方法について説明する。図７（ａ）、（ｂ）は目的臓器Ｚの周りのＲＯＩポイントＰ１、Ｐ２、…Ｐ９を結んだ線分Ｌ１、Ｌ２、…Ｌ９をドラッグすることによって、ＲＯＩの形状を修正する方法の説明図であり、これらの図は図６（ａ）を部分的に拡大したものである。そこで、図５のステップＳ３において、線分のいずれかがドラッグされたかを判定し、ドラッグされたならステップＳ４へ進み、ドラッグされなかったらステップＳ５へ進む。ステップＳ４では、図７（ａ）に示すように、例えば線分Ｌ１０について、Ｑ１の位置にポインティングデバイスのカーソルＭを位置づけて、これを目的臓器Ｚの輪郭上の位置まで移動したときに、ドラッグ終了時のカーソルＭの位置（目的臓器Ｚの輪郭上の位置）に新たなＲＯＩポイントＰ１１を追加する。そして、図７（ｂ）に示すように、ドラッグした線分Ｌ１０の両側のＲＯＩポイントＰ２、Ｐ１０と追加したＲＯＩポイントＰ１１とを線分Ｌ１２、Ｌ１３でそれぞれ結び、さらにドラッグした線分Ｌ１０を削除する。このように、線分をドラッグすることによっても、ＲＯＩ形状を修正する。
【０００７】
なお、ステップＳ５において、操作者が関心領域の修正処理の終了を指示したかどうかを判定し、指示していないならばステップＳ１へ戻り、指示したならば処理を終了させる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のようなＲＯＩ形状の修正方法にあっては、個々のＲＯＩポイントまたは線分について、一つ一つ修正処理を施していかなければならないため、複雑な形態をもった臓器や腫瘍などＲＯＩポイントの数が多くなると修正に長時間を要することとなり、また、微調整や微修正も困難となるものであった。本発明は、このような問題を解決するためになされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、画像上に設定された一群の連続する多節線分または点列で規定される関心領域の形状を修正する関心領域形状の修正方法において、
前記多節線分または前記点列の内の一つを選択して、この選択した多節線分または点列をドラッグすることによって、選択した前記多節線分または前記点列に隣接する他の多節線分または点列の一つまたは複数を、隣接する他の多節線分または点列の移動量を決めるものであり、且つ、前記ドラッグにより選択された前記多節線分または前記点列の移動量に応じて設定される張力に応じて追随して移動させることにより、前記一群の連続する多節線分または点列で規定される関心領域の形状を修正することを特徴とするものである。
これにより、関心領域の形状の修正を、操作する多節線分または点列の数を軽減して、短時間に容易に実施することができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、画像上に設定された一群の連続する多節線分または点列で規定される関心領域の形状を修正する関心領域形状の修正方法において、前記画像上に設定された多節線分の長さまたは点列の間隔を、所定の等しい長さまたは等しい間隔に変換し、この変換された等しい長さまたは等しい間隔の多節線分または点列の内の一つを選択して、選択した多節線分または点列をドラッグすることによって、選択した前記多節線分または前記点列に隣接する他の多節線分または点列の一つまたは複数を、隣接する他の多節線分または点列の移動量を決めるものであり、且つ、前記ドラッグにより選択された前記多節線分または前記点列の移動量に応じて設定される張力に応じて追随して移動させることにより、前記一群の連続する多節線分または点列で規定される関心領域の形状を修正することを特徴とするものである。
これにより、操作対象となる多節線分または点列よりも遠い対象外の多節線分または点列は動かないようにして、関心領域の形状の修正を、短時間に容易に実施することができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、医用画像を表示するとともにその医用画像上に設定された一群の連続する多節線分または点列で規定される関心領域を生成して当該医用画像上に重ねて表示する医用画像表示装置において、前記多節線分または前記点列の内の一つを選択して、この選択した多節線分または点列をドラッグするドラッグ手段と、このドラッグ手段によってドラッグされる前記多節線分または前記点列に隣接する他の多節線分または点列の一つまたは複数を、隣接する他の多節線分または点列の移動量を決めるものであり、且つ、前記ドラッグにより選択された前記多節線分または前記点列の移動量に応じて設定される張力に応じて追随して移動させることにより、前記一群の連続する多節線分または点列で規定される関心領域の形状を修正する関心領域形状の修正手段とを具備することを特徴とるものである。
これにより、関心領域の形状の修正を、操作する多節線分または点列の数を軽減して、短時間に容易に実施することができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、医用画像を表示するとともにその医用画像上に設定された一群の連続する多節線分または点列で規定される関心領域を生成して当該医用画像上に重ねて表示する医用画像表示装置において、前記医用画像上に設定された多節線分の長さまたは点列の間隔を、所定の等しい長さまたは等しい間隔に変換する変換手段と、前記多節線分または前記点列の内の一つを選択して、この選択した多節線分または点列をドラッグするドラッグ手段と、このドラッグ手段によってドラッグされる前記多節線分または前記点列に隣接する他の多節線分または点列の一つまたは複数を、隣接する他の多節線分または点列の移動量を決めるものであり、且つ、前記ドラッグにより選択された前記多節線分または前記点列の移動量に応じて設定される張力に応じて追随して移動させることにより、前記一群の連続する多節線分または点列で規定される関心領域の形状を修正する関心領域形状の修正手段とを具備することを特徴とするものである。
【００１６】
これにより、操作対象となる多節線分または点列よりも遠い対象外の多節線分または点列は動かないようにして、関心領域の形状の修正を、短時間に容易に実施することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る関心領域形状の修正方法および医用画像表示装置の実施の形態について、図１ないし図４を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る医用画像表示装置の一実施の形態を示した系統図である。この医用画像表示装置１０は、ＣＴ装置、磁気共鳴イメージング装置、核医学装置、超音波診断装置などの医用画像診断装置１により得られる医用画像に適宜処理を施す装置である。医用画像表示装置１０は、医用画像診断装置１により得られた医用画像を記憶する医用画像記憶部１１と、操作者が医用画像上に多節線分あるいは連続点（点列）から成る閉曲線のＲＯＩを描画するＲＯＩ描画部１２と、描画されたＲＯＩのポイント（多節線分を含むものとし、以下同様とする）の位置を記憶するとともに、ＲＯＩのポイントを等間隔に設定するＲＯＩデータ設定記憶部１３と、操作者によって選定され移動させられた任意のＲＯＩのポイント（以下これを操作点と称する）の、移動前の位置と移動後の位置とから、操作点の移動量と移動方向を算出する操作点移動処理部１４と、操作点の移動量と移動方向とから、操作点が図形の内部に向ったものか、外部へ向ったものかを判定する操作点移動データ判定演算部１５と、移動された操作点とこの操作点に隣接するＲＯＩのポイント（以下これを隣接点と称する）との差を計算し、以前の距離を保つ位置に隣接点を移動させる隣接点移動演算処理部１６と、隣接点の移動に際してＲＯＩを形成する閉曲線に張力を設定する張力設定部１７と、医用画像を表示する表示部１８と、操作者が各種の指示や情報を入力する操作部１９と、これら各部を有機的に結合して制御する制御部２０とから構成されている。
【００２０】
次に、上記のように構成された医用画像表示装置１０において、関心領域の形状を修正する処理の手順について、図２に示したフローチャートに沿って、図３ないし図４を参照して説明する。
【００２１】
ステップ１として、表示部１８に表示されている医用画像上に、複雑な形状をした臓器などを特定するために、操作者が操作部１９に設けられている図示しないマウス、トラックボール、スペースボールなどのポインティングデバイスを操作して、目的臓器Ｚの周りの平面的或いは空間的領域に、多節線分あるいは連続点（点列）から成るＲＯＩポイントを設定して閉曲線を描画する。図３（ａ）は、目的臓器Ｚの周り設定されたＲＯＩポイントを示したものであり、ＲＯＩポイントは、通常目的臓器Ｚなどの形状に応じて、緩やかに変化している部位には粗く、急峻に変化している部位には密に設定される。ここでは、Ｐ１からＰ２０の２０個のＲＯＩポイントが設定されたものとする。
【００２２】
そこで、ステップ２では、閉曲線を形成している全てのＲＯＩポイントの間隔を等間隔に設定する。この隣接するＲＯＩポイント間の距離は、設定されたＲＯＩポイントの数と閉曲線の長さから計算されるが、このとき、ＲＯＩポイントの数を自動的に追加してある固定した数（例えば１００個）にして、そこから逆算して設定したり、或いはＲＯＩポイント間の距離を固定にして必要なＲＯＩポイントの数を自動的に追加してもよく、さらに、操作者の指示により任意に設定してもよい。図３（ｂ）は、ステップ２においてＲＯＩポイントをＰ１からＰ１００の１００個に増加させたものとして等間隔（この間隔寸法をｌとする）に設定した様子を示している。
【００２３】
次にステップ３へ進み、設定されたＲＯＩの形状を切り出す臓器Ｚなどの形状に近づけるために、操作者がポインティングデバイスによって任意のＲＯＩポイントすなわち操作点を選定し、これをドラッグして操作点を所望の方向へ移動させる。図３（ｃ）はこの様子を示したもので、例えばＲＯＩポイントＰ１０すなわち操作点Ｐ１０を選定し、これをＭ１０の位置へ移動したものである。この操作点Ｐ１０の位置座標と移動後のＭ１０の位置座標とから、ステップ４にて、操作点の移動量と移動方向を算出する。次にステップ５へ進み、ステップ４で算出した操作点の移動量と移動方向とが、ＲＯＩを形成する閉曲線の内側に向うものか外側に向うものかを、例えば重心計算或いは外接図形から中心点を求める方法などを用いて判定する。そして、移動方向が内側に向うものであればステップ６へ進み、移動方向が外側に向うものであればステップ７へ進む。
【００２４】
ところで、操作点を移動させると閉曲線の張力を１とすれば、隣接点の幾つかも操作点の移動量や移動方向に応じて一緒に移動することになる。そこで、移動方向が内側に向うものであれば、ステップ６で移動量に応じて張力を強くして、隣接点の移動量を抑制する。このことは、閉曲線の長さを短縮することを意味している。一方、逆に移動方向が外側に向うものであれば、ステップ７で移動量に応じて張力を弱くして、この場合も隣接点の移動量を抑制する。このことは、閉曲線の長さを延ばすことを意味している。
【００２５】
そこで、図３（ｃ）を部分的に拡大した図４（ａ）に示してあるように、操作点Ｐ１０を移動させたことにより、操作点Ｐ１０の両側の隣接点Ｐ８、Ｐ９とＰ１１、Ｐ１２が追随して移動したものとして、これらの移動後の位置をそれぞれＭ８、Ｍ９、Ｍ１１、Ｍ１２とする。例えば隣接点Ｐ９について着目すれば、操作点Ｐ１０との距離は当初ｌに設定されていたものが、移動後の点Ｍ１０とＭ９との間の距離はｌよりもＴ１だけ短いｌ９（ｌ９＝ｌ−Ｔ１）となる。そこで、ステップ８において、この移動後の操作点Ｍ１０と隣接点Ｍ９との間の距離を計算し、図４（ｂ）に示すように、隣接点Ｍ９を元の距離ｌを保つ位置Ｎ９に移動させる。すなわち、距離ｌから距離ｌ９を減じた差の分Ｔ１だけ隣接点Ｍ９を移動前の隣接点Ｐ９側へ移動させ、新たな点Ｎ９を設定する。なお、このときの張力は１とする。
【００２６】
また、点Ｎ９を設定することにより、点Ｎ９に隣接する点Ｍ８も点Ｎ８へと移動することになる。そこで、ステップ９へ進み、閉曲線の張力を調整する（この例では、操作点Ｐ１０を閉曲線の内側へ移動させたため、ステップ６で張力を強めたので、ステップ９では張力を若干減少させる）。そして、ステップ１０で張力の影響が無くなったか否かを判定し、無くなっていなければステップ８へ戻って、点Ｎ９を操作点として点Ｎ８についても点Ｍ９と同様の方法で新たな点へと移動させる。このような処理がＭ１１、Ｍ１２を含む移動した全ての隣接点について施され、ステップ１０において張力の影響が無くなったと判定されれば一連の処理を終了し、その結果操作点Ｍ１０に向って周囲の点が収束する。
【００２７】
なお、操作点を閉曲線の外側へ向けて移動させた場合には、隣接点も外側へ広がるので、このときは、張力を弱くして閉曲線の長さを延ばすことになる。よって、移動後の操作点に隣接する隣接点を元の距離を保つ位置へ移動させる場合には、元の距離以上に設定してもよい。
【００２８】
本発明は、医用画像または医用装置にのみ適用されるものではなく、例えば工業用ＣＴ装置などで得られる画像をはじめとして、各種の画像を処理する場合にも適用できることは言うまでもない。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、関心領域について編集しようとするＲＯＩポイントの周囲のポイントを、操作点の移動に連動させて移動させるとともに、操作点よりも遠い対象外のポイントは動かないようにするので、操作する数を軽減することができ、関心領域の形状の修正が短時間に容易に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る医用画像表示装置の一実施の形態を示した系統図である。
【図２】本発明における関心領域形状を修正する処理の手順を説明するために示したフローチャートである。
【図３】本発明におけるＲＯＩポイントの設定と、ＲＯＩポイントのドラッグを説明するために示した説明図である。
【図４】ＲＯＩポイントのドラッグによる関心領域の修正処理を説明するために、図３の一部を拡大して示した説明図である。
【図５】従来の関心領域の修正処理の手順を説明したフローチャートである。
【図６】従来のＲＯＩポイントのドラッグによるＲＯＩの修正を説明した説明図である。
【図７】従来のＲＯＩポイントを結んだ線分のドラッグによるＲＯＩの修正を説明した説明図である。
【符号の説明】
１  医用画像診断装置
１０  医用画像表示装置
１１  医用画像記憶部
１２  ＲＯＩ描画部
１３  ＲＯＩデータ設定記憶部
１４  操作点移動処理部
１５  操作点移動データ判定演算部
１６  隣接点移動演算処理部
１７  張力設定部
１８  表示部
１９  操作部
２０  制御部
【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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【図６】
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【図７】
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