医用画像診断装置及びフュージョン画像生成方法
【課題】Ｘ線ＣＴ装置で撮影された画像情報とＰＥＴ装置で撮影された画像情報とを用いてフュージョン画像を生成し表示させることで、観察者の負担を軽減しつつ両画像の表示特性を最大限発揮させて腫瘍の簡易、及び早期発見に資する医用画像診断装置及びフュージョン画像生成方法を提供する。
【解決手段】Ｘ線ＣＴ装置２によって撮影された画像情報を用いてＣＴ画像を生成するＣＴ画像生成手段１２と、ＰＥＴ装置３によって撮影された画像情報を用いてＳＵＶ値で示されるＳＵＶ値画像を生成するＳＵＶ値画像生成手段１３と、ＣＴ画像生成手段１２及びＳＵＶ値画像生成手段１３によって生成された画像を重ねてフュージョン画像を生成するフュージョン画像生成手段１４とを備える。
【解決手段】Ｘ線ＣＴ装置２によって撮影された画像情報を用いてＣＴ画像を生成するＣＴ画像生成手段１２と、ＰＥＴ装置３によって撮影された画像情報を用いてＳＵＶ値で示されるＳＵＶ値画像を生成するＳＵＶ値画像生成手段１３と、ＣＴ画像生成手段１２及びＳＵＶ値画像生成手段１３によって生成された画像を重ねてフュージョン画像を生成するフュージョン画像生成手段１４とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断用のフュージョン画像を生成する医用画像診断装置及びフュージョン画像生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より一部の医用画像診断装置には、例えば、Ｘ線ＣＴ装置が撮影した画像情報から３次元ボリューム画像を生成し、例えば内視鏡を用いて観察した際に得られる画像と類似する画像（以下、このような画像を「仮想内視鏡画像」という）を得ることのできる技術が盛り込まれている。さらに、これら生成された仮想内視鏡画像の見難さを少しでも解消するべく、例えば、以下の特許文献１に開示された仮想化内視鏡装置においては仮想内視鏡画像に明暗をつけて十分な奥行き感を得ている。
【０００３】
また、ＰＥＴ（positron-emission tomography：ポジトロン放出断層撮影）装置では、腫瘍や体組織への標識薬剤の集積程度を評価する指標として例えば、ＳＵＶ（Standardized Uptake Value）という値を用いている。ＰＥＴ装置によって撮影した画像情報を用いて画像を表示させる場合、画面上このＳＵＶ値ごとに色分けされた状態で表示させることができる。
【特許文献１】特開２０００−１４８９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した例えば、仮想内視鏡画像では、表示対象が初期腫瘍などの小さな腫瘍や平坦型、或いは陥凹型の腫瘍である場合、表示されても観察者が突起物であるのか腫瘍であるかの判断が困難となることが多い。これでは、腫瘍を見落とす原因にもなりかねない。
【０００５】
一方、ＳＵＶ値を用いて表わすと一般的に腫瘍部分においてはＳＵＶ値が高くなる。そのため、ＰＥＴ画像をＳＵＶ値を用いて色分け表示させると、ＳＵＶ値の高い領域を表示させることはできても、腫瘍の詳細な輪郭を画面上に表示させることは困難であった。従って、腫瘍が存在する位置を正確に特定することが難しいことが多かった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、Ｘ線ＣＴ装置で撮影された画像情報とＰＥＴ装置で撮影された画像情報とを用いてフュージョン画像を生成し表示させることで、観察者の負担を軽減しつつ両画像の表示特性を最大限発揮させて腫瘍の簡易、及び早期発見に資する医用画像診断装置及びフュージョン画像生成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明の特徴は、医用画像診断装置において、Ｘ線ＣＴ装置によって撮影された画像情報を用いてＣＴ画像を生成するＣＴ画像生成手段と、ＰＥＴ装置によって撮影された画像情報を用いてＳＵＶ値で示されるＳＵＶ値画像を生成するＳＵＶ値画像生成手段と、ＣＴ画像生成手段及びＳＵＶ値画像生成手段によって生成された画像を重ねてフュージョン画像を生成するフュージョン画像生成手段とを備える。
【０００８】
請求項４に記載の発明の特徴は、フュージョン画像生成方法において、Ｘ線ＣＴ装置によって撮影された画像情報を用いてＣＴ画像を生成するステップと、ＰＥＴ装置によって撮影された画像情報を用いてＳＵＶ値で示されるＳＵＶ値画像を生成するステップと、生成されたＳＵＶ値画像から所定のＳＵＶ値を超える対象領域を抽出し確定させるステップと、対象領域に関する位置情報をＣＴ画像において反映させるステップと、ＣＴ画像上に反映された対象領域を計測するステップと、ＣＴ画像上に対象領域を表示させるステップとを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、Ｘ線ＣＴ装置で撮影された画像情報とＰＥＴ装置で撮影された画像情報とを用いてフュージョン画像を生成し表示させることで、観察者の負担を軽減しつつ両画像の表示特性を最大限発揮させて腫瘍の簡易、及び早期発見に資する医用画像診断装置及びフュージョン画像生成方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態における画像表示システムＳの全体構成を示すブロック図である。画像表示システムＳは、被検体を撮影することにより取得された画像情報を用いて観察者に提供する画像を生成する医用画像診断装置１と、医用画像診断装置１によって生成される画像の基となるＸ線ＣＴ画像（以下、「ＣＴ画像」と表わす）を撮影するＸ線ＣＴ（computed tomography：コンピュータ断層撮影）装置２と、同じく医用画像診断装置１によって生成される画像の基となるＰＥＴ画像を撮影するＰＥＴ装置３とがそれぞれネットワーク４に接続されることによって成立している。
【００１２】
なお、Ｘ線ＣＴ装置２、ＰＥＴ装置３については、それぞれ既に公知になっているＸ線ＣＴ装置、ＰＥＴ装置であることから、その内部構成や撮影方法等については説明を省略する。
【００１３】
ネットワーク４の例としては、ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット等のネットワークを挙げることができる。また、このネットワーク４で使用される通信規格は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communication in Medicine）等、いずれの規格であっても良い。
【００１４】
なお、図１に示す画像表示システムＳでは、ネットワーク４に２つの医用画像診断装置１Ａ及び１Ｂ（以下、これら複数の医用画像診断装置をまとめて「医用画像診断装置１」と表わす。）が接続されているが、ネットワーク４に接続される医用画像診断装置の数は単数、或いは複数のいずれでも良く、その数は任意である。また、Ｘ線ＣＴ装置２やＰＥＴ装置３についてもネットワーク４に接続される数は任意である。
【００１５】
図１に示す医用画像診断装置１は、例えば、診断用ワークステーション等の情報端末である。または、検査、診断に画像を用いるモダリティ等であることを否定するものではない。
【００１６】
図２は医用画像診断装置１の内部構成を示すブロック図である。医用画像診断装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１ａと、ＲＯＭ(Read Only Memory)１ｂと、ＲＡＭ（Random Access Memory）１ｃ及び入出力インターフェイス１ｄがバス１ｅを介して接続されている。入出力インターフェイス１ｄには、入力手段１ｆと、表示手段１ｇと、通信制御手段１ｈと、記憶手段１ｉと、リムーバブルディスク１ｊと、画像生成手段１０とが接続されている。
【００１７】
ＣＰＵ１ａは、入力手段１ｆからの入力信号に基づいてＲＯＭ１ｂから医用画像診断装置１を起動するためのブートプログラムを読み出して実行し、記憶手段１ｉに格納されている各種オペレーティングシステムを読み出す。またＣＰＵ１ａは、入力手段１ｆや入出力インターフェイス１ｄを介して、図２おいて図示していない外部機器からの入力信号に基づいて各種装置の制御を行う。さらにＣＰＵ１ａは、ＲＡＭ１ｃや記憶手段１ｉ等に記憶されたプログラム及びデータを読み出してＲＡＭ１ｃにロードするとともに、ＲＡＭ１ｃから読み出されたプログラムのコマンドに基づいて、フュージョン画像の生成、データの計算または加工等、一連の処理を実現する処理装置である。
【００１８】
入力手段１ｆは、図２に示すように、医用画像診断装置１の操作者（観察者）が各種の操作を入力するキーボード、ダイヤル等の入力デバイスにより構成されており、観察者の操作に基づいて入力信号を作成しバス１ｅを介してＣＰＵ１ａに送信される。また、医用画像診断装置１には、キーボード等だけでなく専用の操作パネルが設けられている場合もあり、その場合には操作パネル上の入力デバイスを介して操作画面に対する操作を行うこともできる。表示手段１ｇは、例えば液晶ディスプレイであり、例えばＣＰＵ１ａからバス１ｅを介して出力信号を受信し、生成されたフュージョン画像やＣＰＵ１ａの処理結果等を表示する手段である。
【００１９】
通信制御手段１ｈは、ＬＡＮカードやモデム等の手段であり、医用画像診断装置１をインターネットやＬＡＮ等のネットワーク４に接続することを可能とする手段である。通信制御手段１ｈを介してネットワーク４と送受信したデータは入力信号または出力信号として、入出力インターフェイス１ｄ及びバス１ｅを介してＣＰＵ１ａに送受信される。
【００２０】
記憶手段１ｉは、半導体や磁気ディスクで構成されており、ＣＰＵ１ａで実行されるプログラムやデータが記憶されている。
【００２１】
リムーバブルディスク１ｊは、光ディスクやフレキシブルディスクのことであり、ディスクドライブによって読み書きされた信号は、入出力インターフェイス１ｄ及びバス１ｅを介してＣＰＵ１ａに送受信される。
【００２２】
画像生成手段１０は、Ｘ線ＣＴ装置２及びＰＥＴ装置３において撮影された被検体の内部に関する画像情報を基にＣＴ画像、ＰＥＴ画像を生成し、さらにこれら両者の画像を重ねたフュージョン画像を生成する。
【００２３】
図３は、画像生成手段１０の内部構成を示すブロック図である。画像生成手段１０は、Ｘ線ＣＴ装置２、ＰＥＴ装置３から撮影された画像情報を受信する受信手段１１と、ＣＴ画像生成手段１２と、ＳＵＶ値画像生成手段１３と、フュージョン画像生成手段１４と、生成されたフュージョン画像を表示手段１ｇにおいて表示させるために表示手段１ｇへとその情報を送信する送信手段１５とから構成される。
【００２４】
なお、本発明の実施の形態における医用画像診断装置１では、画像生成手段１０を回路で構成しているが、記憶手段１ｉに画像生成プログラムとして記憶され、或いはリムーバブルディスク１ｊに格納されていても良い。この場合には、画像生成プログラムが医用画像診断装置１のＣＰＵ１ａに読み込まれ実行されることにより、画像生成手段が医用画像診断装置１に実装されることになる。
【００２５】
また、本発明の実施の形態では上述したように、画像生成手段１０を医用画像診断装置１に搭載した例を挙げて以下、説明を行う。但し、この画像生成手段１０は、医用画像診断装置１から独立して存在し、ネットワーク４を介して医用画像診断装置１と接続されるようにされていても良い。この場合には、さらに医用画像診断装置１と画像生成手段１０とが例えば、病院情報管理システム（ＨＩＳ：Hospital Information System）、放射線部門情報管理システム（ＲＩＳ：Radiological Information System）、医用画像管理システム（ＰＡＣＳ：Picture Archiving Communication System）といった医療機関内に構築された各種管理システムと組み合わされて用いられても良い。
【００２６】
以下、ＣＴ画像及びＰＥＴ画像を基にこれら両者のフュージョン画像を生成する手順を、画像生成手段１０の各構成の機能とともに（図３参照）、図４に示すフローチャート、図５及び図６の画面例を用いて説明する。
【００２７】
まず、被検体に対してＸ線ＣＴ装置２、ＰＥＴ装置３を用いた撮影が行われ、画像情報が取得される（ＳＴ１）。この段階で、Ｘ線ＣＴ装置２とＰＥＴ装置３において取得された画像情報は互いにリンクしており、それぞれの位置関係が同期されている（一致している）ことを前提とする。
【００２８】
但し、本発明の実施の形態における画像表示システムＳにおいては、フュージョン画像の生成及び、その生成に必要となるＣＴ画像やＰＥＴ画像の生成についても医用画像診断装置１において行うこととしている。そのため、Ｘ線ＣＴ装置２やＰＥＴ装置３において取得された画像情報は、Ｘ線ＣＴ装置２やＰＥＴ装置３でＣＴ画像、ＰＥＴ画像生成のために利用されるのではなく、そのままネットワーク４を介して医用画像診断装置１に送信される（ＳＴ２）。
【００２９】
なお、本発明の実施の形態における医用画像診断装置１の役割については上述の通り規定したが、Ｘ線ＣＴ装置２やＰＥＴ装置３においてもＸ線ＣＴ装置２やＰＥＴ装置３において取得された画像情報を用いて加工等を行うことによって、ＣＴ画像やＰＥＴ画像を生成し、それぞれの表示手段において表示させることが可能である。画像情報を取得したＸ線ＣＴ装置２やＰＥＴ装置３においてそれぞれＣＴ画像やＰＥＴ画像を生成し、できあがった画像を医用画像診断装置１に送信し、医用画像診断装置１においてはフュージョン画像の生成のみを行うように設定することも可能である。
【００３０】
受信手段１１を介して画像生成手段１０内に送られたＸ線ＣＴ装置２やＰＥＴ装置３において取得された画像情報は、ＣＴ画像生成手段１２、ＳＵＶ値画像生成手段１３においてそれぞれフュージョン画像を生成する上で必要な画像が生成されるために使用される。ＣＴ画像生成手段１２、ＳＵＶ値画像生成手段１３のいずれがさきにＣＴ画像、或いはＳＵＶ値画像を生成しても構わないが、ここでは、ＣＴ画像の生成を先に説明する。
【００３１】
ＣＴ画像生成手段１２はＸ線ＣＴ装置２から送信された画像情報を基にＣＴ画像を生成する（ＳＴ３）。ここで生成されるＣＴ画像は、例えば、上述した仮想内視鏡画像や管状組織の展開表示画像である。生成する画像が仮想内視鏡画像であるか、展開表示画像であるかは任意に設定することが可能である。
【００３２】
さらに、選択されて生成された画像が仮想内視鏡画像である場合には、表示手段１ｇにおける角度や向きといった表示位置の決定がなされる（ＳＴ４）。この表示位置決定は、表示させる腫瘍を観察者が希望する位置において表示させるためのものである。従って、腫瘍の存在する部位との関係で予め医用画像診断装置１の記憶手段１ｉに表示位置に関する情報を記憶させておき、その記憶されていた情報を基に自動的に表示位置の決定がなされる。なお、観察者が手動でその位置を決定することも可能である。
【００３３】
選択されて生成された画像が展開表示画像である場合には、このステップ４は省略される。展開表示画像は、抽出された管状の芯線を基にこの芯線から任意の等距離に存在する点を取り、この点を結んで画面上に表示させる画像であることから、仮想内視鏡画像のような表示位置を設定する必要がないからである。
【００３４】
以上のように、ＣＴ画像の表示位置が決定されることによって、後述するＳＵＶ値画像の表示位置も決定されたＣＴ画像の表示位置と同じとなる。従って、ＳＵＶ値画像の生成にあたってはそれまで表示手段１ｇに表示されていたＣＴ画像が切り替わってＰＥＴ画像が表示されるが、そのＰＥＴ画像はそれまで表示されていたＣＴ画像と同じ表示位置をもって表示される。
【００３５】
次に、ＰＥＴ装置３が取得した画像情報を用いて、ＳＵＶ値画像生成手段１３がＳＵＶ値画像を生成する（ＳＴ５）。上述したように、ＰＥＴ装置３を利用して被検体を撮影した画像情報を基にＳＵＶ値ごとに色分けされた状態を示す画像を表示することができる。従って、予め所定のＳＵＶ値（腫瘍と判断できる値）が記憶手段１ｉに記憶されている。このＳＵＶ値は部位ごと、或いは検査目的等を勘案して任意に設定されている。ここでのＳＵＶ値画像の生成に当たっては、腫瘍の存在が疑われる部分を抜き出すため、この所定のＳＵＶ値を超える領域のみを表示できるよう、ＳＵＶ値画像生成手段１３がＳＵＶ値画像を生成する。
【００３６】
ＳＵＶ値画像生成手段１３によってＳＵＶ値画像が生成されると、このＳＵＶ値画像には所定のＳＵＶ値を越える値をもつ領域が複数示されることになる。そして、さらにこれら複数の領域の中から腫瘍が存在すると思われる対象領域が抽出され、その範囲が確定される（ＳＴ６）。この対象領域の確定に当たっては、例えば、より高いＳＵＶ値を示す領域を抽出するように設定することも可能である。また、観察者が手動でその領域を確定させることも可能である。確定された対象領域の位置情報を含むＳＵＶ値画像は、フュージョン画像生成手段１４へと送られる。
【００３７】
対象領域が確定されることによって、ＳＵＶ値画像における対象領域の範囲がある程度明確になる。そこで、この対象領域を示すＳＵＶ値画像上の表示位置に関する情報をＣＴ画像上に反映させるべく、ＳＵＶ値画像生成手段１３からＣＴ画像生成手段１２へと位置情報が送られる（ＳＴ７）。上述した通り、元来ＣＴ画像とＰＥＴ画像の表示位置は同期しているため、ＳＵＶ値画像上の表示位置はすなわち、ＣＴ画像上の表示位置となる。後述するように、ＣＴ画像とＳＵＶ値画像とを基にフュージョン画像を生成するには、両画像の位置関係がずれていると正確な腫瘍の位置を表示させることができない。そのため、ＳＵＶ値画像における位置情報がＳＵＶ値画像生成手段１３からＣＴ画像生成手段１２へと送られる。
【００３８】
ＣＴ画像生成手段１２は、送られてきた位置情報を基に、ＣＴ画像上で該当する領域を抽出する（ＳＴ８）。ＳＵＶ値画像において対象領域として抽出された領域には腫瘍が存在する可能性が高いため、フュージョン画像を生成するに当たってＣＴ画像上において該当領域を抽出する。
【００３９】
なお、ここでは対象領域の位置情報に基づいてその対象領域に該当する領域全部を抽出しているが、例えば、管状組織において対象領域と重複する管状組織の壁の部分のみを抽出することも可能である。また、ＣＴ画像上でどの領域を抽出するかの領域の設定を観察者が任意に設定することもできる。
【００４０】
その後、抽出されたＣＴ画像上での領域を計測する（ＳＴ９）。この領域の位置座標は既にわかっているので、その座標を基に例えば、長さ、表面積、体積等を計測する。この状態で、ＣＴ画像生成手段１２からフュージョン画像生成手段１４へとＣＴ画像が送信される。
【００４１】
ＣＴ画像生成手段１２及びＳＵＶ値画像生成手段１３からそれぞれ送られてきた画像情報を基に、フュージョン画像生成手段１４はフュージョン画像を生成する（ＳＴ１０）。
【００４２】
図５は、フュージョン画像生成手段１４によって生成され、送信手段１５を介して表示手段１ｇ上に表示されたフュージョン画像を示す画面例である。この画面例では、画面左側上部にフュージョン画像が表示され、その下部には組織の全体を示すＣＴ画像が表示されている。また、画面右側には上から被検体の側面、正面、被検体を足側からスライスした状態を示すＰＥＴ画像が表示されている。なお、図５、或いは後述する図６に示す画面例はあくまでも例示であって、これら表示手段１ｇ上のレイアウトや表示させる画像等については任意に設定できることはもちろんである。
【００４３】
フュージョン画像は、ＣＴ画像上にＳＵＶ値画像において対象領域として抽出された領域が画面上重複するように表示されている。図５に示すフュージョン画像では、ＣＴ画像上に対象領域が線に囲まれた状態で示されている。このように、ＣＴ画像とＳＵＶ値画像とをフュージョンすることによって、ＣＴ画像上に突起状に示されている領域が明確に腫瘍であるとして画面上表示されることになる。
【００４４】
以上説明してきたように、Ｘ線ＣＴ装置で撮影された画像情報とＰＥＴ装置で撮影された画像情報とを用いてフュージョン画像を生成し表示させることで、観察者の負担を軽減しつつ両画像の表示特性を最大限発揮させて腫瘍の簡易、及び早期発見に資する医用画像診断装置及びフュージョン画像生成方法を提供することができる。
【００４５】
なお、図５は仮想内視鏡画像上にＳＵＶ値画像を重複して表示させたフュージョン画像であるが、例えば、展開表示画像の場合には、図６に示す画面例が図５に示すフュージョン画像の表示領域に表示される。この場合も上述したように観察者の負担を軽減しつつ両画像の表示特性を最大限発揮させて腫瘍の簡易、及び早期発見に資する医用画像診断装置及びフュージョン画像生成方法を提供することができる。
【００４６】
この発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態における画像表示システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における医用画像診断装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】医用画像診断装置内の画像生成手段の内部構成を示すブロック図である。
【図４】ＣＴ画像及びＰＥＴ画像を基にこれら両者のフュージョン画像を生成する手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係る仮想内視鏡画像上にＳＵＶ値画像を重複して表示させたフュージョン画像を示す画面例である。
【図６】本発明の実施の形態に係る展開表示画像上にＳＵＶ値画像を重複して表示させたフュージョン画像を示す画面例である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 医用画像診断装置
１ａ ＣＰＵ
１ｂ ＲＯＭ
１ｃ ＲＡＭ
１ｄ 入出力インターフェース
１ｅ バス
１ｆ 入力手段ーク作成手段
１ｇ 表示手段
１ｈ 通信制御手段
１ｉ 記憶手段
１ｊ リムーバブルディスク
１０ 画像生成手段
１１ 受信手段
１２ ＣＴ画像生成手段
１３ ＳＵＶ値画像生成手段
１４ フュージョン画像生成手段
１５ 送信手段
Ｓ 画像表示システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断用のフュージョン画像を生成する医用画像診断装置及びフュージョン画像生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より一部の医用画像診断装置には、例えば、Ｘ線ＣＴ装置が撮影した画像情報から３次元ボリューム画像を生成し、例えば内視鏡を用いて観察した際に得られる画像と類似する画像（以下、このような画像を「仮想内視鏡画像」という）を得ることのできる技術が盛り込まれている。さらに、これら生成された仮想内視鏡画像の見難さを少しでも解消するべく、例えば、以下の特許文献１に開示された仮想化内視鏡装置においては仮想内視鏡画像に明暗をつけて十分な奥行き感を得ている。
【０００３】
また、ＰＥＴ（positron-emission tomography：ポジトロン放出断層撮影）装置では、腫瘍や体組織への標識薬剤の集積程度を評価する指標として例えば、ＳＵＶ（Standardized Uptake Value）という値を用いている。ＰＥＴ装置によって撮影した画像情報を用いて画像を表示させる場合、画面上このＳＵＶ値ごとに色分けされた状態で表示させることができる。
【特許文献１】特開２０００−１４８９８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した例えば、仮想内視鏡画像では、表示対象が初期腫瘍などの小さな腫瘍や平坦型、或いは陥凹型の腫瘍である場合、表示されても観察者が突起物であるのか腫瘍であるかの判断が困難となることが多い。これでは、腫瘍を見落とす原因にもなりかねない。
【０００５】
一方、ＳＵＶ値を用いて表わすと一般的に腫瘍部分においてはＳＵＶ値が高くなる。そのため、ＰＥＴ画像をＳＵＶ値を用いて色分け表示させると、ＳＵＶ値の高い領域を表示させることはできても、腫瘍の詳細な輪郭を画面上に表示させることは困難であった。従って、腫瘍が存在する位置を正確に特定することが難しいことが多かった。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、Ｘ線ＣＴ装置で撮影された画像情報とＰＥＴ装置で撮影された画像情報とを用いてフュージョン画像を生成し表示させることで、観察者の負担を軽減しつつ両画像の表示特性を最大限発揮させて腫瘍の簡易、及び早期発見に資する医用画像診断装置及びフュージョン画像生成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明の特徴は、医用画像診断装置において、Ｘ線ＣＴ装置によって撮影された画像情報を用いてＣＴ画像を生成するＣＴ画像生成手段と、ＰＥＴ装置によって撮影された画像情報を用いてＳＵＶ値で示されるＳＵＶ値画像を生成するＳＵＶ値画像生成手段と、ＣＴ画像生成手段及びＳＵＶ値画像生成手段によって生成された画像を重ねてフュージョン画像を生成するフュージョン画像生成手段とを備える。
【０００８】
請求項４に記載の発明の特徴は、フュージョン画像生成方法において、Ｘ線ＣＴ装置によって撮影された画像情報を用いてＣＴ画像を生成するステップと、ＰＥＴ装置によって撮影された画像情報を用いてＳＵＶ値で示されるＳＵＶ値画像を生成するステップと、生成されたＳＵＶ値画像から所定のＳＵＶ値を超える対象領域を抽出し確定させるステップと、対象領域に関する位置情報をＣＴ画像において反映させるステップと、ＣＴ画像上に反映された対象領域を計測するステップと、ＣＴ画像上に対象領域を表示させるステップとを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、Ｘ線ＣＴ装置で撮影された画像情報とＰＥＴ装置で撮影された画像情報とを用いてフュージョン画像を生成し表示させることで、観察者の負担を軽減しつつ両画像の表示特性を最大限発揮させて腫瘍の簡易、及び早期発見に資する医用画像診断装置及びフュージョン画像生成方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態における画像表示システムＳの全体構成を示すブロック図である。画像表示システムＳは、被検体を撮影することにより取得された画像情報を用いて観察者に提供する画像を生成する医用画像診断装置１と、医用画像診断装置１によって生成される画像の基となるＸ線ＣＴ画像（以下、「ＣＴ画像」と表わす）を撮影するＸ線ＣＴ（computed tomography：コンピュータ断層撮影）装置２と、同じく医用画像診断装置１によって生成される画像の基となるＰＥＴ画像を撮影するＰＥＴ装置３とがそれぞれネットワーク４に接続されることによって成立している。
【００１２】
なお、Ｘ線ＣＴ装置２、ＰＥＴ装置３については、それぞれ既に公知になっているＸ線ＣＴ装置、ＰＥＴ装置であることから、その内部構成や撮影方法等については説明を省略する。
【００１３】
ネットワーク４の例としては、ＬＡＮ（Local Area Network）やインターネット等のネットワークを挙げることができる。また、このネットワーク４で使用される通信規格は、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communication in Medicine）等、いずれの規格であっても良い。
【００１４】
なお、図１に示す画像表示システムＳでは、ネットワーク４に２つの医用画像診断装置１Ａ及び１Ｂ（以下、これら複数の医用画像診断装置をまとめて「医用画像診断装置１」と表わす。）が接続されているが、ネットワーク４に接続される医用画像診断装置の数は単数、或いは複数のいずれでも良く、その数は任意である。また、Ｘ線ＣＴ装置２やＰＥＴ装置３についてもネットワーク４に接続される数は任意である。
【００１５】
図１に示す医用画像診断装置１は、例えば、診断用ワークステーション等の情報端末である。または、検査、診断に画像を用いるモダリティ等であることを否定するものではない。
【００１６】
図２は医用画像診断装置１の内部構成を示すブロック図である。医用画像診断装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１ａと、ＲＯＭ(Read Only Memory)１ｂと、ＲＡＭ（Random Access Memory）１ｃ及び入出力インターフェイス１ｄがバス１ｅを介して接続されている。入出力インターフェイス１ｄには、入力手段１ｆと、表示手段１ｇと、通信制御手段１ｈと、記憶手段１ｉと、リムーバブルディスク１ｊと、画像生成手段１０とが接続されている。
【００１７】
ＣＰＵ１ａは、入力手段１ｆからの入力信号に基づいてＲＯＭ１ｂから医用画像診断装置１を起動するためのブートプログラムを読み出して実行し、記憶手段１ｉに格納されている各種オペレーティングシステムを読み出す。またＣＰＵ１ａは、入力手段１ｆや入出力インターフェイス１ｄを介して、図２おいて図示していない外部機器からの入力信号に基づいて各種装置の制御を行う。さらにＣＰＵ１ａは、ＲＡＭ１ｃや記憶手段１ｉ等に記憶されたプログラム及びデータを読み出してＲＡＭ１ｃにロードするとともに、ＲＡＭ１ｃから読み出されたプログラムのコマンドに基づいて、フュージョン画像の生成、データの計算または加工等、一連の処理を実現する処理装置である。
【００１８】
入力手段１ｆは、図２に示すように、医用画像診断装置１の操作者（観察者）が各種の操作を入力するキーボード、ダイヤル等の入力デバイスにより構成されており、観察者の操作に基づいて入力信号を作成しバス１ｅを介してＣＰＵ１ａに送信される。また、医用画像診断装置１には、キーボード等だけでなく専用の操作パネルが設けられている場合もあり、その場合には操作パネル上の入力デバイスを介して操作画面に対する操作を行うこともできる。表示手段１ｇは、例えば液晶ディスプレイであり、例えばＣＰＵ１ａからバス１ｅを介して出力信号を受信し、生成されたフュージョン画像やＣＰＵ１ａの処理結果等を表示する手段である。
【００１９】
通信制御手段１ｈは、ＬＡＮカードやモデム等の手段であり、医用画像診断装置１をインターネットやＬＡＮ等のネットワーク４に接続することを可能とする手段である。通信制御手段１ｈを介してネットワーク４と送受信したデータは入力信号または出力信号として、入出力インターフェイス１ｄ及びバス１ｅを介してＣＰＵ１ａに送受信される。
【００２０】
記憶手段１ｉは、半導体や磁気ディスクで構成されており、ＣＰＵ１ａで実行されるプログラムやデータが記憶されている。
【００２１】
リムーバブルディスク１ｊは、光ディスクやフレキシブルディスクのことであり、ディスクドライブによって読み書きされた信号は、入出力インターフェイス１ｄ及びバス１ｅを介してＣＰＵ１ａに送受信される。
【００２２】
画像生成手段１０は、Ｘ線ＣＴ装置２及びＰＥＴ装置３において撮影された被検体の内部に関する画像情報を基にＣＴ画像、ＰＥＴ画像を生成し、さらにこれら両者の画像を重ねたフュージョン画像を生成する。
【００２３】
図３は、画像生成手段１０の内部構成を示すブロック図である。画像生成手段１０は、Ｘ線ＣＴ装置２、ＰＥＴ装置３から撮影された画像情報を受信する受信手段１１と、ＣＴ画像生成手段１２と、ＳＵＶ値画像生成手段１３と、フュージョン画像生成手段１４と、生成されたフュージョン画像を表示手段１ｇにおいて表示させるために表示手段１ｇへとその情報を送信する送信手段１５とから構成される。
【００２４】
なお、本発明の実施の形態における医用画像診断装置１では、画像生成手段１０を回路で構成しているが、記憶手段１ｉに画像生成プログラムとして記憶され、或いはリムーバブルディスク１ｊに格納されていても良い。この場合には、画像生成プログラムが医用画像診断装置１のＣＰＵ１ａに読み込まれ実行されることにより、画像生成手段が医用画像診断装置１に実装されることになる。
【００２５】
また、本発明の実施の形態では上述したように、画像生成手段１０を医用画像診断装置１に搭載した例を挙げて以下、説明を行う。但し、この画像生成手段１０は、医用画像診断装置１から独立して存在し、ネットワーク４を介して医用画像診断装置１と接続されるようにされていても良い。この場合には、さらに医用画像診断装置１と画像生成手段１０とが例えば、病院情報管理システム（ＨＩＳ：Hospital Information System）、放射線部門情報管理システム（ＲＩＳ：Radiological Information System）、医用画像管理システム（ＰＡＣＳ：Picture Archiving Communication System）といった医療機関内に構築された各種管理システムと組み合わされて用いられても良い。
【００２６】
以下、ＣＴ画像及びＰＥＴ画像を基にこれら両者のフュージョン画像を生成する手順を、画像生成手段１０の各構成の機能とともに（図３参照）、図４に示すフローチャート、図５及び図６の画面例を用いて説明する。
【００２７】
まず、被検体に対してＸ線ＣＴ装置２、ＰＥＴ装置３を用いた撮影が行われ、画像情報が取得される（ＳＴ１）。この段階で、Ｘ線ＣＴ装置２とＰＥＴ装置３において取得された画像情報は互いにリンクしており、それぞれの位置関係が同期されている（一致している）ことを前提とする。
【００２８】
但し、本発明の実施の形態における画像表示システムＳにおいては、フュージョン画像の生成及び、その生成に必要となるＣＴ画像やＰＥＴ画像の生成についても医用画像診断装置１において行うこととしている。そのため、Ｘ線ＣＴ装置２やＰＥＴ装置３において取得された画像情報は、Ｘ線ＣＴ装置２やＰＥＴ装置３でＣＴ画像、ＰＥＴ画像生成のために利用されるのではなく、そのままネットワーク４を介して医用画像診断装置１に送信される（ＳＴ２）。
【００２９】
なお、本発明の実施の形態における医用画像診断装置１の役割については上述の通り規定したが、Ｘ線ＣＴ装置２やＰＥＴ装置３においてもＸ線ＣＴ装置２やＰＥＴ装置３において取得された画像情報を用いて加工等を行うことによって、ＣＴ画像やＰＥＴ画像を生成し、それぞれの表示手段において表示させることが可能である。画像情報を取得したＸ線ＣＴ装置２やＰＥＴ装置３においてそれぞれＣＴ画像やＰＥＴ画像を生成し、できあがった画像を医用画像診断装置１に送信し、医用画像診断装置１においてはフュージョン画像の生成のみを行うように設定することも可能である。
【００３０】
受信手段１１を介して画像生成手段１０内に送られたＸ線ＣＴ装置２やＰＥＴ装置３において取得された画像情報は、ＣＴ画像生成手段１２、ＳＵＶ値画像生成手段１３においてそれぞれフュージョン画像を生成する上で必要な画像が生成されるために使用される。ＣＴ画像生成手段１２、ＳＵＶ値画像生成手段１３のいずれがさきにＣＴ画像、或いはＳＵＶ値画像を生成しても構わないが、ここでは、ＣＴ画像の生成を先に説明する。
【００３１】
ＣＴ画像生成手段１２はＸ線ＣＴ装置２から送信された画像情報を基にＣＴ画像を生成する（ＳＴ３）。ここで生成されるＣＴ画像は、例えば、上述した仮想内視鏡画像や管状組織の展開表示画像である。生成する画像が仮想内視鏡画像であるか、展開表示画像であるかは任意に設定することが可能である。
【００３２】
さらに、選択されて生成された画像が仮想内視鏡画像である場合には、表示手段１ｇにおける角度や向きといった表示位置の決定がなされる（ＳＴ４）。この表示位置決定は、表示させる腫瘍を観察者が希望する位置において表示させるためのものである。従って、腫瘍の存在する部位との関係で予め医用画像診断装置１の記憶手段１ｉに表示位置に関する情報を記憶させておき、その記憶されていた情報を基に自動的に表示位置の決定がなされる。なお、観察者が手動でその位置を決定することも可能である。
【００３３】
選択されて生成された画像が展開表示画像である場合には、このステップ４は省略される。展開表示画像は、抽出された管状の芯線を基にこの芯線から任意の等距離に存在する点を取り、この点を結んで画面上に表示させる画像であることから、仮想内視鏡画像のような表示位置を設定する必要がないからである。
【００３４】
以上のように、ＣＴ画像の表示位置が決定されることによって、後述するＳＵＶ値画像の表示位置も決定されたＣＴ画像の表示位置と同じとなる。従って、ＳＵＶ値画像の生成にあたってはそれまで表示手段１ｇに表示されていたＣＴ画像が切り替わってＰＥＴ画像が表示されるが、そのＰＥＴ画像はそれまで表示されていたＣＴ画像と同じ表示位置をもって表示される。
【００３５】
次に、ＰＥＴ装置３が取得した画像情報を用いて、ＳＵＶ値画像生成手段１３がＳＵＶ値画像を生成する（ＳＴ５）。上述したように、ＰＥＴ装置３を利用して被検体を撮影した画像情報を基にＳＵＶ値ごとに色分けされた状態を示す画像を表示することができる。従って、予め所定のＳＵＶ値（腫瘍と判断できる値）が記憶手段１ｉに記憶されている。このＳＵＶ値は部位ごと、或いは検査目的等を勘案して任意に設定されている。ここでのＳＵＶ値画像の生成に当たっては、腫瘍の存在が疑われる部分を抜き出すため、この所定のＳＵＶ値を超える領域のみを表示できるよう、ＳＵＶ値画像生成手段１３がＳＵＶ値画像を生成する。
【００３６】
ＳＵＶ値画像生成手段１３によってＳＵＶ値画像が生成されると、このＳＵＶ値画像には所定のＳＵＶ値を越える値をもつ領域が複数示されることになる。そして、さらにこれら複数の領域の中から腫瘍が存在すると思われる対象領域が抽出され、その範囲が確定される（ＳＴ６）。この対象領域の確定に当たっては、例えば、より高いＳＵＶ値を示す領域を抽出するように設定することも可能である。また、観察者が手動でその領域を確定させることも可能である。確定された対象領域の位置情報を含むＳＵＶ値画像は、フュージョン画像生成手段１４へと送られる。
【００３７】
対象領域が確定されることによって、ＳＵＶ値画像における対象領域の範囲がある程度明確になる。そこで、この対象領域を示すＳＵＶ値画像上の表示位置に関する情報をＣＴ画像上に反映させるべく、ＳＵＶ値画像生成手段１３からＣＴ画像生成手段１２へと位置情報が送られる（ＳＴ７）。上述した通り、元来ＣＴ画像とＰＥＴ画像の表示位置は同期しているため、ＳＵＶ値画像上の表示位置はすなわち、ＣＴ画像上の表示位置となる。後述するように、ＣＴ画像とＳＵＶ値画像とを基にフュージョン画像を生成するには、両画像の位置関係がずれていると正確な腫瘍の位置を表示させることができない。そのため、ＳＵＶ値画像における位置情報がＳＵＶ値画像生成手段１３からＣＴ画像生成手段１２へと送られる。
【００３８】
ＣＴ画像生成手段１２は、送られてきた位置情報を基に、ＣＴ画像上で該当する領域を抽出する（ＳＴ８）。ＳＵＶ値画像において対象領域として抽出された領域には腫瘍が存在する可能性が高いため、フュージョン画像を生成するに当たってＣＴ画像上において該当領域を抽出する。
【００３９】
なお、ここでは対象領域の位置情報に基づいてその対象領域に該当する領域全部を抽出しているが、例えば、管状組織において対象領域と重複する管状組織の壁の部分のみを抽出することも可能である。また、ＣＴ画像上でどの領域を抽出するかの領域の設定を観察者が任意に設定することもできる。
【００４０】
その後、抽出されたＣＴ画像上での領域を計測する（ＳＴ９）。この領域の位置座標は既にわかっているので、その座標を基に例えば、長さ、表面積、体積等を計測する。この状態で、ＣＴ画像生成手段１２からフュージョン画像生成手段１４へとＣＴ画像が送信される。
【００４１】
ＣＴ画像生成手段１２及びＳＵＶ値画像生成手段１３からそれぞれ送られてきた画像情報を基に、フュージョン画像生成手段１４はフュージョン画像を生成する（ＳＴ１０）。
【００４２】
図５は、フュージョン画像生成手段１４によって生成され、送信手段１５を介して表示手段１ｇ上に表示されたフュージョン画像を示す画面例である。この画面例では、画面左側上部にフュージョン画像が表示され、その下部には組織の全体を示すＣＴ画像が表示されている。また、画面右側には上から被検体の側面、正面、被検体を足側からスライスした状態を示すＰＥＴ画像が表示されている。なお、図５、或いは後述する図６に示す画面例はあくまでも例示であって、これら表示手段１ｇ上のレイアウトや表示させる画像等については任意に設定できることはもちろんである。
【００４３】
フュージョン画像は、ＣＴ画像上にＳＵＶ値画像において対象領域として抽出された領域が画面上重複するように表示されている。図５に示すフュージョン画像では、ＣＴ画像上に対象領域が線に囲まれた状態で示されている。このように、ＣＴ画像とＳＵＶ値画像とをフュージョンすることによって、ＣＴ画像上に突起状に示されている領域が明確に腫瘍であるとして画面上表示されることになる。
【００４４】
以上説明してきたように、Ｘ線ＣＴ装置で撮影された画像情報とＰＥＴ装置で撮影された画像情報とを用いてフュージョン画像を生成し表示させることで、観察者の負担を軽減しつつ両画像の表示特性を最大限発揮させて腫瘍の簡易、及び早期発見に資する医用画像診断装置及びフュージョン画像生成方法を提供することができる。
【００４５】
なお、図５は仮想内視鏡画像上にＳＵＶ値画像を重複して表示させたフュージョン画像であるが、例えば、展開表示画像の場合には、図６に示す画面例が図５に示すフュージョン画像の表示領域に表示される。この場合も上述したように観察者の負担を軽減しつつ両画像の表示特性を最大限発揮させて腫瘍の簡易、及び早期発見に資する医用画像診断装置及びフュージョン画像生成方法を提供することができる。
【００４６】
この発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態における画像表示システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における医用画像診断装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】医用画像診断装置内の画像生成手段の内部構成を示すブロック図である。
【図４】ＣＴ画像及びＰＥＴ画像を基にこれら両者のフュージョン画像を生成する手順を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係る仮想内視鏡画像上にＳＵＶ値画像を重複して表示させたフュージョン画像を示す画面例である。
【図６】本発明の実施の形態に係る展開表示画像上にＳＵＶ値画像を重複して表示させたフュージョン画像を示す画面例である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 医用画像診断装置
１ａ ＣＰＵ
１ｂ ＲＯＭ
１ｃ ＲＡＭ
１ｄ 入出力インターフェース
１ｅ バス
１ｆ 入力手段ーク作成手段
１ｇ 表示手段
１ｈ 通信制御手段
１ｉ 記憶手段
１ｊ リムーバブルディスク
１０ 画像生成手段
１１ 受信手段
１２ ＣＴ画像生成手段
１３ ＳＵＶ値画像生成手段
１４ フュージョン画像生成手段
１５ 送信手段
Ｓ 画像表示システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線ＣＴ装置によって撮影された画像情報を用いてＣＴ画像を生成するＣＴ画像生成手段と、
ＰＥＴ装置によって撮影された画像情報を用いてＳＵＶ値で示されるＳＵＶ値画像を生成するＳＵＶ値画像生成手段と、
前記ＣＴ画像生成手段及び前記ＳＵＶ値画像生成手段によって生成された画像を重ねてフュージョン画像を生成するフュージョン画像生成手段と、
を備えることを特徴とする医用画像診断装置。
【請求項２】
前記ＣＴ画像生成手段によって生成されるＣＴ画像は、仮想内視鏡画像であることを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
【請求項３】
前記ＣＴ画像生成手段によって生成されるＣＴ画像は、組織の展開表示画像であることを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
【請求項４】
Ｘ線ＣＴ装置によって撮影された画像情報を用いてＣＴ画像を生成するステップと、
ＰＥＴ装置によって撮影された画像情報を用いてＳＵＶ値で示されるＳＵＶ値画像を生成するステップと、
前記生成されたＳＵＶ値画像から所定のＳＵＶ値を超える対象領域を抽出し確定させるステップと、
前記対象領域に関する位置情報を前記ＣＴ画像において反映させるステップと、
前記ＣＴ画像上に反映された前記対象領域を計測するステップと、
前記ＣＴ画像上に前記対象領域を表示させるステップと、
を備えることを特徴とするフュージョン画像生成方法。
【請求項１】
Ｘ線ＣＴ装置によって撮影された画像情報を用いてＣＴ画像を生成するＣＴ画像生成手段と、
ＰＥＴ装置によって撮影された画像情報を用いてＳＵＶ値で示されるＳＵＶ値画像を生成するＳＵＶ値画像生成手段と、
前記ＣＴ画像生成手段及び前記ＳＵＶ値画像生成手段によって生成された画像を重ねてフュージョン画像を生成するフュージョン画像生成手段と、
を備えることを特徴とする医用画像診断装置。
【請求項２】
前記ＣＴ画像生成手段によって生成されるＣＴ画像は、仮想内視鏡画像であることを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
【請求項３】
前記ＣＴ画像生成手段によって生成されるＣＴ画像は、組織の展開表示画像であることを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
【請求項４】
Ｘ線ＣＴ装置によって撮影された画像情報を用いてＣＴ画像を生成するステップと、
ＰＥＴ装置によって撮影された画像情報を用いてＳＵＶ値で示されるＳＵＶ値画像を生成するステップと、
前記生成されたＳＵＶ値画像から所定のＳＵＶ値を超える対象領域を抽出し確定させるステップと、
前記対象領域に関する位置情報を前記ＣＴ画像において反映させるステップと、
前記ＣＴ画像上に反映された前記対象領域を計測するステップと、
前記ＣＴ画像上に前記対象領域を表示させるステップと、
を備えることを特徴とするフュージョン画像生成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１５４９４４（Ｐ２０１０−１５４９４４Ａ）
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３３４７０９（Ｐ２００８−３３４７０９）
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【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)
【出願人】（５９４１６４５３１）東芝医用システムエンジニアリング株式会社 (892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１５日（２０１０．７．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２６日（２００８．１２．２６）
【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)
【出願人】（５９４１６４５３１）東芝医用システムエンジニアリング株式会社 (892)
【Ｆターム（参考）】
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