説明

医用画像処理装置

【課題】3次元表示における立体深度を適切に調整することができる医用画像処理装置を提供する。
【解決手段】実施形態の医用画像処理装置は、医用画像の数値データを取得するデータ取得部と、3次元医用画像を作成するための視差画像の第1の輻輳角を設定する輻輳角設定部と、前記データ取得部で取得した数値データと、前記輻輳角設定部で設定された前記第1の輻輳角とに基づき、3次元医用画像を作成する3次元画像作成部と、前記3次元画像作成部で作成した3次元医用画像を表示する3次元表示部と、あらかじめ設定された条件を満たすか否かを判定する条件判定部と、を有し、前記条件判定部で条件を満たすと判定した場合、前記輻輳角設定部は、前記条件に対応する立体深度に基づいた、第1の輻輳角と異なる輻輳角を設定し、前記3次元画像作成部は、前記条件に対応する立体深度に基づいた当該輻輳角に基づく3次元医用画像を作成するよう構成される、ことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、医用画像処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
画像診断装置により撮影された医用画像を、再構築してボリューム画像データにし、2D画像としてモニタ上に表示するボリュームレンダリング(VR)技術が知られている。このボリューム画像に現実的な奥行き感を出すために、3D画像表示を行うことも考えられている。医用画像を3D画像表示することにより、手術前のカンファレンス、手術計画シミュレーション、術中ナビゲーション等、さまざまな場面での応用が期待される。
【0003】
3D画像は一般的に立体視用メガネを用いて立体視を行うことが知られているが、近年、立体視用メガネを使用せずとも裸眼で画像の立体視が可能である裸眼3Dモニタが開発されている。この裸眼3Dモニタを医用に用いることにより、例えば術中においても、煩わしいメガネが不要であり、また複数人が同時に医用画像を立体視することが考えられる。
【0004】
ところで、脳は焦点に対する角度が大きいと、近くにある物体と認識する傾向を持っている。つまり、左目用と右目用の画像の視差を生み出す角度である輻輳角の大きさを変えることによって、3Dの奥行きを示すパラメータである立体深度を上下させることができる。立体深度が大きければ映像が飛び出している感覚は大きく、立体深度が小さければ映像が飛び出している感覚は小さくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2009−101204号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、3D映像は脳の錯覚を利用して飛び出しているように見せているので、立体深度が大きいほど閲覧する操作者の脳や視覚にかかる負担は大きく、疲労が大きいという問題がある。
【0007】
本発明の実施形態はこのような点を考慮してなされたもので、3次元表示における立体深度を適切に調整することができる医用画像処理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】
【0008】
実施形態の医用画像処理装置は、医用画像の数値データを取得するデータ取得部と、3次元医用画像を作成するための視差画像の第1の輻輳角を設定する輻輳角設定部と、前記データ取得部で取得した数値データと、前記輻輳角設定部で設定された前記第1の輻輳角とに基づき、3次元医用画像を作成する3次元画像作成部と、前記3次元画像作成部で作成した3次元医用画像を表示する3次元表示部と、あらかじめ設定された条件を満たすか否かを判定する条件判定部と、を有し、前記条件判定部で条件を満たすと判定した場合、前記輻輳角設定部は、前記条件に対応する立体深度に基づいた、第1の輻輳角と異なる輻輳角を設定し、前記3次元画像作成部は、前記条件に対応する立体深度に基づいた当該輻輳角に基づく3次元医用画像を作成するよう構成される、ことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の一実施形態に係る医用画像処理装置と、画像診断装置とのネットワークシステムの概略構成を示すブロック図。
【図2】制御部の詳細を示すブロック図。
【図3】3次元医用画像の表示時間により立体深度を調整する動作を示すフローチャート。
【図4】3次元医用画像を表示するアプリケーションにより立体深度を調整する動作を示すフローチャート。
【図5】操作者の身体の動作を検知して立体深度を調整する動作を示すフローチャート。
【図6】9視差画像における(a)立体深度が大きい場合の輻輳角aおよび医用画像、(b)立体深度が小さい場合の輻輳角bおよび医用画像の概念図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【0011】
図1は、本発明の一実施形態に係る医用画像処理装置1と、画像診断装置2のネットワークシステムの概略構成を示すブロック図である。医用画像処理装置1は、画像診断装置2等他の装置と病院内のLANを介して相互に通信可能に接続される。
【0012】
画像診断装置2はX線CT装置等のモダリティであり、被検体をX線撮影し医用画像の数値データを有する。
【0013】
医用画像処理装置1は、制御部10、表示部12、操作部13、通信部15、記憶部16、情報記憶媒体17、画像処理部18、計時部19、画像データベース21、アプリケーションデータベース23を含み、バスによって相互に通信可能に接続されて構成されている。
【0014】
操作部13はタッチパネルや操作キー等の入力装置である。表示部12はモニタ等であり、3次元医用画像の表示を行う。通信部15は、病院内LANに接続し、画像診断装置2との通信を行う。
【0015】
画像データベース21は、画像処理部18で作成した3次元の医用画像を格納する。詳細は後述する。
【0016】
アプリケーションデータベース23は、3次元医用画像を表示するアプリケーションと対応する立体深度の大小を格納する。詳細は後述する。
【0017】
画像処理部18は、画像データの各種処理を行う。画像処理部18は、データ取得部181、輻輳角設定部182、3次元画像作成部183を含む。
【0018】
データ取得部181は、画像診断装置2が撮影した医用画像の数値データを、通信部15を介して取得する。
輻輳角設定部182は、データ取得部181で取得した医用画像の数値データに基づき、3次元画像を作成するための視差画像の輻輳角を設定する。
3次元画像作成部183は、データ取得部181で取得した医用画像の数値データ、および輻輳角設定部182で設定した視差画像の輻輳角に基づき、3次元医用画像を作成する。
【0019】
計時部19は、表示部12に表示された3次元医用画像の表示時間を計時する。
【0020】
記憶部16は、制御部10や通信部15などのワーク領域となるもので、RAM(Random Access Memory)などにより実現できる。
【0021】
情報記憶媒体17(コンピュータにより読み取り可能な媒体)は、プログラムやデータなどを格納するものであり、ハードディスク、或いはメモリ(Flash Memory、ROM:Read Only Memory)などにより実現できる。情報記憶媒体17には、本実施形態の各部としてコンピュータを機能させるためのプログラム(各部の処理をコンピュータに実行させるためのプログラム)、 3次元医用画像を表示する複数のアプリケーション等が記憶される。
【0022】
制御部10は、医用画像処理装置1の総括的な制御を行うとともに、その他の様々な演算処理や制御処理などを行う演算装置である。制御部10の機能は各種プロセッサ(CPU、DSP等)、ASIC(ゲートアレイ等)などのハードウェアや、プログラムにより実現できる。制御部10は、情報記憶媒体17に格納されるプログラム(データ)に基づいて本実施形態の種々の処理を行う。
【0023】
図2に制御部10の詳細を示す。制御部10は、時間判定部101、アプリケーション判定部102、動作検出部103、動作判定部104を含む。
時間判定部101は、計時部19で計時した3次元医用画像の表示時間が、所定の閾値を超えたか否かを判定する。
アプリケーション判定部102は、表示部12で3次元医用画像を表示するアプリケーションの種類を判定する。
動作検出部103は、操作者の身体の動作、例えば操作者の視線、眼球運動等を検出する。
動作判定部104は、動作検出部103が検出した操作者の身体の動作が異常か否かを判定する。
【0024】
次に、上記構成の医用画像処理システムの動作について説明する。
【0025】
<第1の実施例>
まず第1の実施例として、3次元医用画像の表示時間により立体深度を調整する動作の一例を、図3を参照して説明する。
【0026】
画像処理部18内のデータ取得部181は、通信部15を介して画像診断装置2から医用画像の数値データを取得する(ステップS101)。次に、輻輳角設定部182は、所定の立体深度に対応した輻輳角aを設定する(ステップS103)。
このときの輻輳角aは、医用画像が明らかに立体視可能である角度が設定されている。輻輳角aは操作者に依らない所定値を設定してもよいし、操作者自身であらかじめ固有の角度を設定しても良い。
【0027】
次に3次元画像作成部183は、ステップS101で取得した医用画像の数値データと、ステップS103で設定した輻輳角aとに基づき、左目用と右目用との視差画像を作成し、3次元医用画像Aを作成する(ステップS105)。
次に表示部12は、ステップS105で作成した3次元医用画像Aを表示する(ステップS107)。
【0028】
次に計時部19は、ステップS107で表示部12に表示した3次元医用画像Aの表示時間を計時する(ステップS108)。3次元医用画像Aの表示時間が所定の値を超えた場合(ステップS109で「Yes」)、輻輳角設定部182は、輻輳角aより小さい角度の輻輳角bを設定する(ステップS111)。
このときの輻輳角bは、医用画像がある程度立体視可能であるものの、輻輳角aの場合よりも画像の飛び出している感覚が小さい角度が設定される。輻輳角bは操作者に依らない所定値を設定してもよいし、操作者自身であらかじめ固有の角度を設定しても良い。また、輻輳角bが0度、つまり立体視を行わない角度であってもよい。
【0029】
次に3次元画像作成部183は、ステップS111で設定した輻輳角bに基づき左目用と右目用との視差画像を作成し、3次元医用画像Bを作成する(ステップS113)。そして、ステップS113で作成した3次元医用画像Bを表示部12に表示する(ステップS115)。
【0030】
これにより、立体深度の大きい3次元医用画像を表示してから一定時間が経過すると、
立体深度を小さくして3次元医用画像を表示するため、例えば術中で長時間画面を見る操作者の、視覚の疲労を軽減することができる。
【0031】
<第2の実施例>
次に第2の実施例として、3次元医用画像を表示するアプリケーションにより立体深度を調整する動作の一例を、図4を参照して説明する。
【0032】
ステップS201〜S205は、ステップS101〜105と同様であるので説明を省略する。次にアプリケーション判定部102は、アプリケーションデータベース23を参照して、3次元医用画像Aを表示するアプリケーションの種類を判定する(ステップS208)。アプリケーションデータベース23より、3次元医用画像を表示するアプリケーションが小さい立体深度の表示で良い場合(ステップS209で「Yes」)、輻輳角設定部182は、輻輳角aより小さい角度の輻輳角bを設定する(ステップS211)。
【0033】
以降、ステップS213,S215に示す3次元医用画像Bの作成、表示は、ステップS113、S115と同様であるので、説明を省略する。
【0034】
これにより、例えば血管解析用のアプリケーションでは立体深度を大きく、読影用のアプリケーションでは立体深度を小さくする等で、3次元医用画像を表示することができ、アプリケーションの種類に適した3次元表示を行うことができる。
【0035】
立体深度を大きくして3次元医用画像を表示する例として、CT装置とPET(positron emission computed tomography)とで生成されたフュージョン画像、冠動脈解析や大腸解析の際に生成されるVolume画像が挙げられる。
一方、立体深度を小さくして3次元医用画像を表示する例として、機能解析を行うための、冠動脈の石灰化スコアリングの画像、腹部の体脂肪解析画像が挙げられる。
【0036】
<第3の実施例>
次に第3の実施例として、操作者の身体の動作を検知して立体深度を調整する動作の一例を、図5を参照して説明する。
【0037】
ステップS301〜S307は、ステップS101〜107と同様であるので説明を省略する。次に動作検出部103は、例えば操作者の視線を検出する(ステップS308)。
次に動作判定部104は、ステップS308で検出した操作者の視線において、左右の視線の一致度を判定する。左右の視線の一致度が減少している場合(ステップS309で「Yes」)、輻輳角設定部182は、輻輳角aより小さい角度の輻輳角bを設定する(ステップS311)。
以降、ステップS313,S315に示す3次元医用画像Bの作成、表示は、ステップS113、S115と同様で有るので、説明を省略する。
【0038】
これにより、操作者の左右の視線が一致しなくなったと検知した場合、操作者が疲れていると判断することができ、3次元医用画像の立体深度を小さくすることができる。
【0039】
なお、動作検出部103は、上記図5の例に挙げた操作者の視線の他に、操作者の眼球運動の細かさ、瞳孔の大きさ、発汗、動悸を検出しても良い。
【0040】
図6に、例として9視差画像における(a)立体深度が大きい場合の輻輳角aおよび医用画像と、(b)立体深度が小さい場合の輻輳角bおよび医用画像の概念図を示す。同じ位置の視差であっても、輻輳角を小さくすることにより、立体深度が小さくなり、閲覧する操作者にとって医用画像が飛び出している感覚が小さくなる。
【0041】
また、上記実施例で示した、表示時間、アプリケーションの種類、操作者の動作以外の各種条件についても、対応する立体深度の大小をあらかじめ設定し、条件を満たした場合に立体深度を調整して、3次元医用画像を表示するようにしてもよい。
またこの場合、操作者毎にカスタマイズされた条件をデータベースに格納して、操作者毎の条件に応じて立体深度の大小を調整して、3次元医用画像を表示してもよい。
【0042】
以上説明した実施例によれば、画像診断装置から取得した医用画像の数値データと、あらかじめ設定した輻輳角aとに基づき、3次元医用画像Aを作成し表示する。3次元医用画像Aの表示時間が所定の時間を超えた場合、輻輳角aより小さい輻輳角bを設定し、立体深度の小さい3次元医用画像Bを作成して表示する。なお、表示時間のみならず、例えばアプリケーションの種類、操作者の身体動作等、操作者が設定した条件によって、立体深度の大小を設定し表示する。これにより、操作者の視覚や脳の疲労を軽減することができる。
【0043】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【0044】
1…医用画像処理装置、2…画像診断装置、10…制御部、12…表示部、13…操作部、15…通信部、16…記憶部、17…情報記憶媒体、18…画像処理部、19…計時部、21…画像データベース、23…アプリケーションデータベース、181…データ取得部、182…輻輳角設定部、183…3次元画像作成部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
医用画像の数値データを取得するデータ取得部と、
3次元医用画像を作成するための視差画像の第1の輻輳角を設定する輻輳角設定部と、
前記データ取得部で取得した数値データと、前記輻輳角設定部で設定された前記第1の輻輳角とに基づき、3次元医用画像を作成する3次元画像作成部と、
前記3次元画像作成部で作成した3次元医用画像を表示する3次元表示部と、
あらかじめ設定された条件を満たすか否かを判定する条件判定部と、
を有し、
前記条件判定部で条件を満たすと判定した場合、前記輻輳角設定部は、前記条件に対応する立体深度に基づいた、第1の輻輳角と異なる輻輳角を設定し、
前記3次元画像作成部は、前記条件に対応する立体深度に基づいた当該輻輳角に基づく3次元医用画像を作成するよう構成される、
ことを特徴とする医用画像処理装置。
【請求項2】
前記3次元表示部で3次元医用画像データを表示している時間を計時する計時部を有し、
前記条件判定部は、前記計時部で計時した時間が所定の閾値を超えたか否か判定し、
前記輻輳角設定部は、前記条件判定部で所定の閾値を超えたと判定した場合、第1の輻輳角より小さい第2の輻輳角を設定し、
前記3次元画像作成部は、前記輻輳角設定部で設定した前記第2の輻輳角に基づき、前記第1の輻輳角に基づいて作成した3次元医用画像より立体深度の小さい3次元医用画像を作成するよう構成される、
ことを特徴とする請求項1記載の医用画像処理装置。
【請求項3】
前記条件判定部は、前記3次元表示部で3次元医用画像を表示するアプリケーションの種類を判定し、
前記輻輳角設定部は、前記条件判定部で立体深度の小さい3次元医用画像を表示するアプリケーションの種類と判定した場合、前記第1の輻輳角より小さい第2の輻輳角を設定し、
前記3次元画像作成部は、前記輻輳角設定部で設定した前記第2の輻輳角に基づき、前記第1の輻輳角に基づいて作成された3次元医用画像より立体深度の小さい3次元医用画像を作成するよう構成される、
ことを特徴とする請求項1記載の医用画像処理装置。
【請求項4】
操作者の身体の動作を検出する動作検出部をさらに有し、
前記条件判定部は、前記動作検出部で検出した身体の動作が異常動作しているか否かを判定し、
前記輻輳角設定部は、前記条件判定部で身体が異常動作していると判定した場合、前記第1の輻輳角より小さい第2の輻輳角を設定し、
前記3次元画像作成部は、前記輻輳角設定部で設定した前記第2の輻輳角に基づき、前記第1の輻輳角に基づいて作成された3次元医用画像より立体深度の小さい3次元医用画像を作成するよう構成される、
ことを特徴とする請求項1記載の医用画像処理装置。
【請求項5】
前記動作検出部が検出する身体の動作は、左右視線の一致度、瞳孔の大きさ、眼球運動、発汗、および動悸の少なくとも1つを含む、
ことを特徴とする請求項4記載の医用画像処理装置。

【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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【公開番号】特開2012−221290(P2012−221290A)
【公開日】平成24年11月12日(2012.11.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−87328(P2011−87328)
【出願日】平成23年4月11日(2011.4.11)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【出願人】(594164542)東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Fターム(参考)】