説明

画像重ね合せ装置

【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。

【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


【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。



【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図6】
image rotate

【図7】
image rotate

【図8】
image rotate

【図9】
image rotate

【図11】
image rotate

【図12】
image rotate

【図13】
image rotate

【図14】
image rotate

【図16】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate

【図10】
image rotate

【図15】
image rotate

【図17】
image rotate


【公開番号】特開2006−26066(P2006−26066A)
【公開日】平成18年2月2日(2006.2.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−208527(P2004−208527)
【出願日】平成16年7月15日(2004.7.15)
【出願人】(000006507)横河電機株式会社 (4,443)
【Fターム(参考)】