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JP7832026B2 - Medical image processing device, medical image diagnostic device, ultrasound diagnostic device, medical image processing method, and medical image processing program - Google Patents
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JP7832026B2 - Medical image processing device, medical image diagnostic device, ultrasound diagnostic device, medical image processing method, and medical image processing program - Google Patents

Medical image processing device, medical image diagnostic device, ultrasound diagnostic device, medical image processing method, and medical image processing program

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Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、医用画像処理装置、医用画像診断装置、超音波診断装置、医用画像処理方法及び医用画像処理プログラムに関する。 The embodiments disclosed herein and in the drawings relate to medical image processing equipment, medical image diagnostic equipment, ultrasound diagnostic equipment, medical image processing methods, and medical image processing programs.

医学画像イメージング分野において、検査又は治療を行う際に、被検体の検査部位について、検査又は治療における該検査部位の三次元画像データと検査又は治療前に取得された三次元画像データとをレジストレーション(registration)する必要がある。即ち、位置合わせを行う必要がある。 In the field of medical imaging, when performing examinations or treatments, it is necessary to register the three-dimensional image data of the examination site on the subject with the three-dimensional image data acquired before the examination or treatment. In other words, alignment is required.

例えば、被検体の検査部位に対して診断や外科手術を行う前に、通常は、良好な解剖環境を有する三次元CT又はMRボリュームデータを取得するために、該被検体の検査部位に対してCT(Computed Tomography;コンピュータ断層撮影)又はMR(Magnetic Resonance;磁気共鳴)走査を予め行う。次に、被検体の検査部位に対して診断や外科手術を行う際に、リアルタイムな三次元USボリュームデータを取得するために、該被検体の検査部位に対して三次元US(Ultra-Sonic;超音波)走査を行う。その後、三次元CT又はMRボリュームデータと三次元USボリュームデータとをレジストレーションする。これにより、診断や外科手術を行う場合、検査部位のリアルタイムな三次元USボリュームデータの解剖面に対して、それに対応する鮮明度に優れた三次元CT又はMRボリュームデータにおける解剖面を高速に探し出すことができ、医師が正確に分析して判断しやく、正確な診断を行うか、或いは外科手術において正確な処理を行うことができる。 For example, before performing a diagnosis or surgery on a subject's examination site, a CT (Computed Tomography) or MR (Magnetic Resonance) scan is typically performed on the examination site to acquire three-dimensional CT or MR volume data with a good anatomical environment. Next, when performing a diagnosis or surgery on the examination site, a three-dimensional US (Ultra-Sonic) scan is performed on the examination site to acquire real-time three-dimensional US volume data. Subsequently, the three-dimensional CT or MR volume data and the three-dimensional US volume data are registered. This allows for rapid locating of the anatomical plane in the high-resolution three-dimensional CT or MR volume data corresponding to the real-time three-dimensional US volume data of the examination site during diagnosis or surgery. This facilitates accurate analysis and judgment by the physician, enabling accurate diagnosis or precise surgical procedures.

ここで、三次元CT又はMRボリュームデータと三次元USボリュームデータとのレジストレーション方法について、外科手術を行う場合を例として説明する。検査部位の三次元CT又はMRボリュームデータを取得し、且つ手術において該検査部位の三次元USボリュームデータを取得した際に、検査部位に対して手術を行う際に取得した手術情報に基づいてレジストレーション基準である目標構造を決定し、三次元CT又はMRボリュームデータから該目標構造を人為的に探し出す。その後、USプローブを操作して、三次元CT又はMRボリュームデータから探し出した目標構造に類似した構造を三次元USボリュームデータから探し出し、探し出したこの2つの構造を基準として三次元CT又はMRボリュームデータと三次元USボリュームデータとのレジストレーションを行う。 Here, we will explain the registration method for 3D CT or MR volume data and 3D US volume data using surgical procedures as an example. When 3D CT or MR volume data of the examination site is acquired, and 3D US volume data of the same examination site is acquired during surgery, a target structure, which serves as the registration criterion, is determined based on the surgical information obtained during the surgery on the examination site. This target structure is then artificially located in the 3D CT or MR volume data. Subsequently, the US probe is manipulated to find structures similar to the target structure found in the 3D CT or MR volume data in the 3D US volume data. These two structures are then used as the basis for registration between the 3D CT or MR volume data and the 3D US volume data.

しかし、医師は人工的に三次元CT又はMRボリュームデータから目標構造を正確に探し出すことが困難であるため、通常、三次元CT又はMRボリュームデータから探し出した該目標構造と三次元USボリュームデータから探し出した類似構造との間には大きなずれが存在する。また、レジストレーション演算で用いられる初期変換パラメータは目標構造と類似構造に基づいて算出されたものであるので、該初期変換パラメータは正確なものではない。正確な初期変換パラメータを取得するために、目標構造及びその類似構造を常に探す必要があるので、レジストレーションに要する時間が長くなってしまう。 However, because it is difficult for physicians to accurately locate target structures from three-dimensional CT or MR volume data, there is usually a significant discrepancy between the target structure found from three-dimensional CT or MR volume data and similar structures found from three-dimensional US volume data. Furthermore, the initial transformation parameters used in registration calculations are calculated based on the target structure and similar structures, and therefore these initial transformation parameters are not accurate. Because it is necessary to constantly search for the target structure and its similar structures to obtain accurate initial transformation parameters, the time required for registration becomes longer.

特開2014-239731号公報Japanese Patent Publication No. 2014-239731

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、レジストレーションを短時間で行うことである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決される課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。 One of the problems that the embodiments disclosed herein and in the drawings aim to solve is to perform registration in a short time. However, the problems solved by the embodiments disclosed herein and in the drawings are not limited to the above problem. Problems corresponding to the effects of each configuration shown in the embodiments described later can also be positioned as other problems.

本実施形態に係る医用画像処理装置は、第1取得部と、断面決定部と、第2取得部と、断面検出部と、断面取得部と、レジストレーション部と、を備える。前記第1取得部は、被検体の検査部位の第1ボリュームデータを取得する。前記断面決定部は、前記検査部位における断面を決定する。前記第2取得部は、前記被検体の前記検査部位の第2ボリュームデータを取得する。前記断面検出部は、前記第1ボリュームデータにおける前記断面を自動的に検出する。前記断面取得部は、前記第2ボリュームデータにおける前記断面を取得する。前記レジストレーション部は、前記第1ボリュームデータにおける前記断面と前記第2ボリュームデータにおける前記断面に基づいて、前記第1ボリュームデータと前記第2ボリュームデータとをレジストレーションする。 The medical image processing apparatus according to this embodiment comprises a first acquisition unit, a cross-section determination unit, a second acquisition unit, a cross-section detection unit, a cross-section acquisition unit, and a registration unit. The first acquisition unit acquires first volume data of the examination area of the subject. The cross-section determination unit determines the cross-section at the examination area. The second acquisition unit acquires second volume data of the examination area of the subject. The cross-section detection unit automatically detects the cross-section in the first volume data. The cross-section acquisition unit acquires the cross-section in the second volume data. The registration unit registers the first volume data and the second volume data based on the cross-section in the first volume data and the cross-section in the second volume data.

図1は、第1実施形態に係る医用画像処理装置の構成を示すブロック図である。Figure 1 is a block diagram showing the configuration of a medical image processing apparatus according to the first embodiment. 図2は、第1実施形態のレジストレーション処理のフローチャートである。Figure 2 is a flowchart of the registration process in the first embodiment. 図3は、第1実施形態の心臓を検査対象とする場合のレジストレーション処理のフローチャートである。Figure 3 is a flowchart of the registration process when the heart of the first embodiment is the subject of examination. 図4は、心臓の三次元CTボリュームデータから4CH面を探し出す方法を説明するための模式図である。Figure 4 is a schematic diagram illustrating a method for finding the 4CH plane from three-dimensional CT volume data of the heart. 図5Aは、三次元CTボリュームデータから得られた4CH面を示す図である。Figure 5A shows a 4CH plane obtained from three-dimensional CT volume data. 図5Bは、三次元USボリュームデータから得られた4CH面を示す図である。Figure 5B shows a 4CH plane obtained from three-dimensional US volume data. 図6は、第2実施形態の心臓を検査対象とする場合のレジストレーション処理のフローチャートである。Figure 6 is a flowchart of the registration process when the heart is the subject of examination according to the second embodiment. 図7は、第3実施形態に係る超音波診断装置の構成を示すブロック図である。Figure 7 is a block diagram showing the configuration of an ultrasound diagnostic apparatus according to the third embodiment. 図8は、第3実施形態に係る超音波診断装置の処理回路の構成を示すブロック図である。Figure 8 is a block diagram showing the configuration of the processing circuit of the ultrasound diagnostic apparatus according to the third embodiment.

以下、添付図面を参照して、実施形態に係る医用画像処理装置、医用画像診断装置、超音波診断装置、医用画像処理方法及び医用画像処理プログラムを説明する。なお、以下に説明する実施形態はあくまで一例であり、以下の実施形態に限定されるものではない。また、一つの実施形態に記載した内容は、原則として他の実施形態にも同様に適用可能である。 The following describes the medical image processing apparatus, medical image diagnostic apparatus, ultrasound diagnostic apparatus, medical image processing method, and medical image processing program according to the embodiment, with reference to the attached drawings. Note that the embodiments described below are merely examples and are not limited to the embodiments described below. Furthermore, the contents described in one embodiment are, in principle, applicable to other embodiments as well.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る医用画像処理装置1の構成を示すブロック図である。例えば、図1に示すように、医用画像処理装置1は、入力インターフェース102と、ディスプレイ103と、記憶回路150と、処理回路160とを有する。
(First Embodiment)
Figure 1 is a block diagram showing the configuration of a medical image processing apparatus 1 according to the first embodiment. For example, as shown in Figure 1, the medical image processing apparatus 1 includes an input interface 102, a display 103, a storage circuit 150, and a processing circuit 160.

入力インターフェース102は、種々の設定などを行うためのトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、及び音声入力回路等によって実現される。入力インターフェース102は、処理回路160に接続されており、操作者から受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路160に出力する。 The input interface 102 is implemented using a trackball for various settings, switch buttons, a mouse, a keyboard, a touchpad for input operations by touching the operating surface, a touchscreen integrating the display screen and touchpad, a non-contact input circuit using an optical sensor, and an audio input circuit. The input interface 102 is connected to the processing circuit 160 and converts the input operations received from the operator into electrical signals, which are then output to the processing circuit 160.

ディスプレイ103は、処理回路160に接続され、処理回路160から出力される各種情報及び各種画像データを表示する。例えば、ディスプレイ103は、液晶モニタやCRT(Cathode Ray Tube)モニタ、タッチパネル等によって実現される。例えば、ディスプレイ103は、操作者の指示を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)や、種々の表示画像、処理回路160による種々の処理結果を表示する。ディスプレイ103は、表示部の一例である。 The display 103 is connected to the processing circuit 160 and displays various information and image data output from the processing circuit 160. For example, the display 103 can be implemented as a liquid crystal monitor, a CRT (Cathode Ray Tube) monitor, a touch panel, etc. For instance, the display 103 displays a GUI (Graphical User Interface) for receiving operator instructions, various display images, and various processing results from the processing circuit 160. The display 103 is an example of a display unit.

記憶回路150は、処理回路160に接続され、各種データを記憶する。例えば、記憶回路150は、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子や、ハードディスク、光ディスク等によって実現される。また、記憶回路150は、処理回路160によって実行される各処理機能に対応するプログラムを記憶する。 The memory circuit 150 is connected to the processing circuit 160 and stores various types of data. For example, the memory circuit 150 can be implemented using semiconductor memory elements such as RAM (Random Access Memory) or flash memory, or by means of a hard disk or optical disc. The memory circuit 150 also stores programs corresponding to each processing function executed by the processing circuit 160.

処理回路160は、入力インターフェース102を介して操作者から受け付けた入力操作に応じて、医用画像処理装置1が有する各構成要素を制御する。処理回路160は、本実施形態に係る医用画像処理装置として機能する。 The processing circuit 160 controls each component of the medical image processing device 1 in response to input operations received from the operator via the input interface 102. The processing circuit 160 functions as a medical image processing device according to this embodiment.

例えば、処理回路160は、プロセッサによって実現される。図1に示すように、処理回路160は、三次元CTボリュームデータ取得機能11と、断面決定機能12と、三次元USボリュームデータ取得機能13と、断面検出機能14と、断面取得機能15と、レジストレーション機能16と、を実行する。ここで、図1に示す処理回路160の構成要素である三次元CTボリュームデータ取得機能11、断面決定機能12、三次元USボリュームデータ取得機能13、断面検出機能14、断面取得機能15、レジストレーション機能16が実行する各処理機能は、例えば、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で医用画像処理装置1の記憶回路150に記録されている。処理回路160は、各プログラムを記憶回路150から読み出し、実行することで各プログラムに対応する処理機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路160は、図1の処理回路160内に示された各機能を有することとなる。 For example, the processing circuit 160 is implemented by a processor. As shown in Figure 1, the processing circuit 160 performs the following functions: three-dimensional CT volume data acquisition function 11, cross-sectional determination function 12, three-dimensional US volume data acquisition function 13, cross-sectional detection function 14, cross-sectional acquisition function 15, and registration function 16. Here, each processing function performed by the components of the processing circuit 160 shown in Figure 1—the three-dimensional CT volume data acquisition function 11, cross-sectional determination function 12, three-dimensional US volume data acquisition function 13, cross-sectional detection function 14, cross-sectional acquisition function 15, and registration function 16—is recorded in the storage circuit 150 of the medical image processing device 1 in the form of a program that can be executed by a computer. The processing circuit 160 is a processor that reads each program from the storage circuit 150 and executes it to realize the processing function corresponding to each program. In other words, the processing circuit 160 in the state where each program has been read will have the functions shown in the processing circuit 160 of Figure 1.

次に、処理回路160が実行する三次元CTボリュームデータ取得機能11、断面決定機能12、三次元USボリュームデータ取得機能13、断面検出機能14、断面取得機能15、レジストレーション機能16の処理内容について説明する。 Next, we will explain the processing details of the three-dimensional CT volume data acquisition function 11, the cross-section determination function 12, the three-dimensional US volume data acquisition function 13, the cross-section detection function 14, the cross-section acquisition function 15, and the registration function 16, all of which are executed by the processing circuit 160.

三次元CTボリュームデータ取得機能11は、被検体の検査部位の三次元CTボリュームデータを取得する。ここで、被検体に対して検査又は治療を行う前に、検査部位の状况を全面的に知るために、通常は、検査部位に対して三次元走査を行うことにより、検査部位の、良好な解剖環境を有する明瞭な三次元CT(コンピュータ断層撮影)ボリュームデータ等を取得する必要がある。例えば、三次元CTボリュームデータ取得機能11は、被検体の検査部位に対してCT走査を予め行うことによって三次元CTボリュームデータを取得する。具体的には、三次元CTボリュームデータ取得機能11は、例えばメモリで構成され、X線CT装置により生成された被検体の検査部位の三次元CTボリュームデータを記憶することにより、被検体の検査部位の三次元CTボリュームデータを取得する。なお、三次元CTボリュームデータ取得機能11は、第1取得部の一例であり、三次元CTボリュームデータは、第1ボリュームデータの一例である。 The three-dimensional CT volume data acquisition function 11 acquires three-dimensional CT volume data of the examination site of the subject. Here, before performing an examination or treatment on the subject, in order to fully understand the condition of the examination site, it is usually necessary to acquire clear three-dimensional CT (computed tomography) volume data of the examination site with a good anatomical environment by performing a three-dimensional scan of the examination site. For example, the three-dimensional CT volume data acquisition function 11 acquires three-dimensional CT volume data by performing a CT scan on the examination site of the subject in advance. Specifically, the three-dimensional CT volume data acquisition function 11 is, for example, composed of memory and acquires three-dimensional CT volume data of the examination site of the subject by storing the three-dimensional CT volume data of the examination site of the subject generated by the X-ray CT device. Note that the three-dimensional CT volume data acquisition function 11 is an example of the first acquisition unit, and the three-dimensional CT volume data is an example of the first volume data.

ここで、該検査部位は、心臓、肝臓、前立腺などの一器官であってもよいが、肝臓を含む腹部などの1つの身体部位であってもよい。 Here, the examination site may be a single organ such as the heart, liver, or prostate, or it may be a single body part such as the abdomen including the liver.

断面決定機能12は、被検体の検査部位における断面を決定する。該断面は、検査部位の複数の代表的な解剖面のうちの1つの断面である。通常、検査部位の代表的な解剖面は、複数存在する。検査部位が心臓である場合、その代表的な解剖面は、4CH(チャンバー)面、3CH面、及び2CH面などである。検査部位が腹部である場合、その代表的な解剖面は、肋間面(intercostal plane)、肋下面(subcostal plane)などである。そこで、断面決定機能12は、検査部位の複数の代表的な解剖面から1つの断面を選択して、検査部位における断面として決定する。なお、断面決定機能12は、断面決定部の一例である。 The section determination function 12 determines the cross-section of the examination site of the subject. This cross-section is one of several representative anatomical planes of the examination site. Typically, there are multiple representative anatomical planes of the examination site. For example, if the examination site is the heart, the representative anatomical planes are the 4CH (chamber) plane, the 3CH plane, and the 2CH plane. If the examination site is the abdomen, the representative anatomical planes are the intercostal plane and the subcostal plane. Therefore, the section determination function 12 selects one cross-section from the multiple representative anatomical planes of the examination site and determines it as the cross-section of the examination site. Note that the section determination function 12 is an example of a section determination unit.

三次元USボリュームデータ取得機能13は、被検体の検査部位の三次元USボリュームデータを取得する。例えば、被検体の検査部位に対して手術を行う時、検査部位に対してUS走査を行うことによって、手術を支援する場合がある。検査部位に対してUS(Ultra-Sonic;超音波)走査を行う場合、三次元USボリュームデータ取得機能13は、被検体の検査部位の三次元USボリュームデータを取得する。なお、三次元USボリュームデータ取得機能13は、第2取得部の一例であり、三次元USボリュームデータは、第2ボリュームデータの一例である。 The three-dimensional US volume data acquisition function 13 acquires three-dimensional US volume data of the examination site of the subject. For example, when performing surgery on the examination site of a subject, US scanning of the examination site may be used to assist the surgery. When US (Ultra-Sonic; ultrasound) scanning is performed on the examination site, the three-dimensional US volume data acquisition function 13 acquires three-dimensional US volume data of the examination site of the subject. Note that the three-dimensional US volume data acquisition function 13 is an example of the second acquisition unit, and the three-dimensional US volume data is an example of the second volume data.

断面検出機能14は、三次元CTボリュームデータにおける、断面決定機能12により決定された断面を自動的に検出する。例えば、断面検出機能14は、三次元CTボリュームデータにおける複数の解剖点に基づいて、断面決定機能12により決定された断面を自動的に検出する。ここで、複数の解剖点を基に断面を検出する具体例については後述する。なお、断面検出機能14は、断面検出部の一例である。 The cross-section detection function 14 automatically detects the cross-sections determined by the cross-section determination function 12 in the three-dimensional CT volume data. For example, the cross-section detection function 14 automatically detects the cross-sections determined by the cross-section determination function 12 based on multiple anatomical points in the three-dimensional CT volume data. A specific example of detecting cross-sections based on multiple anatomical points will be described later. Note that the cross-section detection function 14 is an example of a cross-section detection unit.

断面取得機能15は、三次元USボリュームデータにおける、断面決定機能12により決定された断面を取得する。例えば、断面決定機能12により決定された断面を断面検出機能14が三次元CTボリュームデータにおいて検出した場合、断面取得機能15は、該断面を参照して、三次元USボリュームデータから、該断面に類似した断面を探し出す(取得する)ことができる。断面取得機能15は、断面決定機能12により決定された断面を断面検出機能14が自動的に検出する前に、該断面を取得することもできる。この場合、医師は、自分の経験でUSプローブを平行移動させるか、或いは回転させることで、断面決定機能12により決定された断面を探し出し、断面取得機能15によって該断面を取得することができる。なお、断面取得機能15は、断面取得部の一例である。 The cross-section acquisition function 15 acquires the cross-section determined by the cross-section determination function 12 in the three-dimensional US volume data. For example, if the cross-section detection function 14 detects a cross-section determined by the cross-section determination function 12 in the three-dimensional CT volume data, the cross-section acquisition function 15 can refer to that cross-section and find (acquire) a similar cross-section from the three-dimensional US volume data. The cross-section acquisition function 15 can also acquire the cross-section determined by the cross-section determination function 12 before the cross-section detection function 14 automatically detects it. In this case, the physician can find the cross-section determined by the cross-section determination function 12 by translating or rotating the US probe based on their experience, and then acquire that cross-section using the cross-section acquisition function 15. Note that the cross-section acquisition function 15 is an example of a cross-section acquisition unit.

レジストレーション機能16は、三次元CTボリュームデータにおける、断面検出機能14により検出された断面と、三次元USボリュームデータにおける、断面取得機能15により取得された断面とに基づいて、検査部位の三次元CTボリュームデータと三次元USボリュームデータとをレジストレーションする。具体的には、レジストレーション機能16は、三次元CTボリュームデータにおける断面検出機能14により検出された断面の位置と三次元USボリュームデータにおける断面取得機能15により取得された断面の位置をレジストレーションの基準位置として、検査部位の三次元CTボリュームデータと三次元USボリュームデータとをレジストレーションする。なお、レジストレーション機能16は、レジストレーション部の一例である。 The registration function 16 registers the three-dimensional CT volume data and three-dimensional US volume data of the inspection area based on the cross-sections detected by the cross-section detection function 14 in the three-dimensional CT volume data and the cross-sections acquired by the cross-section acquisition function 15 in the three-dimensional US volume data. Specifically, the registration function 16 uses the positions of the cross-sections detected by the cross-section detection function 14 in the three-dimensional CT volume data and the positions of the cross-sections acquired by the cross-section acquisition function 15 in the three-dimensional US volume data as registration reference positions to register the three-dimensional CT volume data and three-dimensional US volume data of the inspection area. Note that the registration function 16 is an example of a registration unit.

また、処理回路160において、断面取得機能15は、断面検出機能14により自動的に検出された三次元CTボリュームデータにおける断面をディスプレイ103に表示させてもよい。断面取得機能15は、ディスプレイ103に表示された三次元CTボリュームデータにおける断面に基づいて、三次元USボリュームデータにおける対応断面を取得する。具体的には、医師(ユーザ)は、ディスプレイ103に表示された三次元CTボリュームデータにおける断面を参照して、被検体の検査部位に対してUS走査を行うことで、断面取得機能15は、三次元USボリュームデータ取得機能13により取得された三次元USボリュームデータにおける複数の断面から、三次元CTボリュームデータにおける断面と類似度が最も高い断面を対応断面として選択する。 Furthermore, in the processing circuit 160, the cross-sectional acquisition function 15 may display the cross-sections in the three-dimensional CT volume data automatically detected by the cross-sectional detection function 14 on the display 103. The cross-sectional acquisition function 15 acquires the corresponding cross-sections in the three-dimensional US volume data based on the cross-sections in the three-dimensional CT volume data displayed on the display 103. Specifically, the physician (user) refers to the cross-sections in the three-dimensional CT volume data displayed on the display 103 and performs a US scan on the examination site of the subject. The cross-sectional acquisition function 15 then selects the cross-section with the highest similarity to the cross-section in the three-dimensional CT volume data from among multiple cross-sections in the three-dimensional US volume data acquired by the three-dimensional US volume data acquisition function 13 as the corresponding cross-section.

以下、図2を参照して、検査部位の三次元CTボリュームデータと三次元USボリュームデータとのレジストレーションプロセスを説明する。 The registration process between the three-dimensional CT volume data and the three-dimensional US volume data of the inspection site will be explained below, with reference to Figure 2.

図2のステップS1は、処理回路160が記憶回路150から三次元CTボリュームデータ取得機能11に対応するプログラムを呼び出して実行されるステップである。ステップS1において、医師(ユーザ)が被検体の検査部位に対してCT走査を行うことで、三次元CTボリュームデータ取得機能11は、被検体の検査部位の三次元CTボリュームデータを取得する。 Step S1 in Figure 2 is a step in which the processing circuit 160 calls and executes a program corresponding to the three-dimensional CT volume data acquisition function 11 from the memory circuit 150. In step S1, the physician (user) performs a CT scan on the examination area of the subject, and the three-dimensional CT volume data acquisition function 11 acquires three-dimensional CT volume data of the examination area of the subject.

図2のステップS2は、処理回路160が記憶回路150から断面決定機能12に対応するプログラムを呼び出して実行されるステップである。ステップS2において、検査部位の類型、例えば心臓、肝臓、前立腺、又は腹部などについて、断面決定機能12は、該検査部位における1つの代表的な解剖面を決定する。 Step S2 in Figure 2 is a step in which the processing circuit 160 calls and executes a program corresponding to the cross-sectional determination function 12 from the memory circuit 150. In step S2, for the type of examination site, such as the heart, liver, prostate, or abdomen, the cross-sectional determination function 12 determines one representative anatomical plane in the examination site.

図2のステップS3は、処理回路160が記憶回路150から断面検出機能14に対応するプログラムを呼び出して実行されるステップである。ステップS3において、断面検出機能14は、ステップS2にて決定された検査部位の代表的な解剖面について、ステップS1にて取得された三次元CTボリュームデータにおける複数の解剖点に基づいて、該解剖面を自動的に検出する。断面検出機能14は、検出した解剖面をディスプレイ103に表示させる。 Step S3 in Figure 2 is a step in which the processing circuit 160 calls and executes a program corresponding to the cross-sectional detection function 14 from the memory circuit 150. In step S3, the cross-sectional detection function 14 automatically detects a representative anatomical plane of the inspection area determined in step S2, based on multiple anatomical points in the three-dimensional CT volume data acquired in step S1. The cross-sectional detection function 14 displays the detected anatomical plane on the display 103.

図2のステップS4は、処理回路160が記憶回路150から三次元USボリュームデータ取得機能13及び断面取得機能15に対応するプログラムを呼び出して実行されるステップである。ステップS4において、医師が被検体の検査部位に対してUS走査を行うことで、三次元USボリュームデータ取得機能13は、検査部位の三次元USボリュームデータを取得する。そして、医師が経験で、或いはディスプレイ103に表示された解剖面を参照して、US走査を行うことによって、断面取得機能15は、ステップS3にて検出された解剖面に対応する解剖面(対応断面)を取得する。例えば、ステップS3にて検出された解剖面が患者(被検体)の心臓の4CH面である場合、該ステップS4において、心臓の三次元USボリュームデータにおける4CH面を取得する。 Step S4 in Figure 2 is a step in which the processing circuit 160 calls and executes programs corresponding to the three-dimensional US volume data acquisition function 13 and the cross-sectional acquisition function 15 from the memory circuit 150. In step S4, the physician performs a US scan on the examination site of the subject, and the three-dimensional US volume data acquisition function 13 acquires three-dimensional US volume data of the examination site. Then, the physician performs a US scan based on experience or by referring to the anatomical plane displayed on the display 103, and the cross-sectional acquisition function 15 acquires the anatomical plane (corresponding cross-section) corresponding to the anatomical plane detected in step S3. For example, if the anatomical plane detected in step S3 is the 4CH plane of the patient's (subject's) heart, then in step S4, the 4CH plane in the three-dimensional US volume data of the heart is acquired.

図2のステップS5は、処理回路160が記憶回路150からレジストレーション機能16に対応するプログラムを呼び出して実行されるステップである。ステップS5において、レジストレーション機能16は、ステップS3にて検出された三次元CTボリュームデータにおける解剖面、及び、ステップS4にて取得された三次元USボリュームデータにおける解剖面を基準として、三次元CTボリュームデータと三次元USボリュームデータとをレジストレーションする。 Step S5 in Figure 2 is a step in which the processing circuit 160 calls and executes a program corresponding to the registration function 16 from the storage circuit 150. In step S5, the registration function 16 registers the three-dimensional CT volume data and the three-dimensional US volume data based on the anatomical plane of the three-dimensional CT volume data detected in step S3 and the anatomical plane of the three-dimensional US volume data acquired in step S4.

図2に示す例では、まず、ステップS3において、断面検出機能14が三次元CTボリュームデータにおける断面を自動的に検出し、その後に、ステップS4において、断面取得機能15が三次元USボリュームデータにおける対応断面を取得するが、ステップS3とステップS4との処理の順番を逆にすることもできる。即ち、まず、ステップS4において、ステップS2にて決定された検査部位の代表的な解剖面について、医師が被検体の検査部位に対してUS走査を行うことで三次元USボリュームデータ取得機能13が検査部位の三次元USボリュームデータを取得すると共に、断面取得機能15が代表的な解剖面を取得し、その後、ステップS3において、断面検出機能14が、ステップS1にて取得された三次元CTボリュームデータから、対応する該解剖面を自動的に検出する。 In the example shown in Figure 2, first, in step S3, the cross-sectional detection function 14 automatically detects cross-sections in the three-dimensional CT volume data. Then, in step S4, the cross-sectional acquisition function 15 acquires the corresponding cross-sections in the three-dimensional US volume data. However, the order of processing in steps S3 and S4 can also be reversed. Specifically, in step S4, the physician performs a US scan on the examination site of the subject, using the representative anatomical planes of the examination site determined in step S2. The three-dimensional US volume data acquisition function 13 acquires three-dimensional US volume data of the examination site, and the cross-sectional acquisition function 15 acquires representative anatomical planes. Then, in step S3, the cross-sectional detection function 14 automatically detects the corresponding anatomical planes from the three-dimensional CT volume data acquired in step S1.

以下、図3を参照して、心臓を例として、三次元CTボリュームデータと三次元USボリュームデータとのレジストレーションプロセスを具体的に説明する。ここで、図3のステップS101、S102~S103、S104~S106、S107、S108は、それぞれ、図2のステップS1、S2、S3、S4、S5に相当する。 The registration process between three-dimensional CT volume data and three-dimensional US volume data will be specifically explained below, using the heart as an example, with reference to Figure 3. Here, steps S101, S102-S103, S104-S106, S107, and S108 in Figure 3 correspond to steps S1, S2, S3, S4, and S5 in Figure 2, respectively.

医師(ユーザ)は、心臓に対する手術中に、心臓に対してUS走査を行いながら、US走査画像に対応するCT画像又はMR画像を参照することにより、病変部位を正確に判断する必要がある。本実施形態では、CT画像を参照することを例として説明する。 During cardiac surgery, the physician (user) needs to accurately determine the location of the lesion by performing a ultrasound (US) scan of the heart while simultaneously referring to the corresponding CT or MRI images. In this embodiment, the use of CT images will be explained as an example.

例えば、医師は、患者(被検体)の心臓に対して手術を行う前に、予め患者の心臓に対してCT走査を行うことにより、患者の心臓の明瞭な三次元CTボリュームデータを得る必要がある。そこで、ステップS101において、医師が被検体の検査部位に対してCT走査を行うことで、三次元CTボリュームデータ取得機能11は、患者の心臓の三次元CTボリュームデータを取得する。 For example, before performing surgery on a patient's (subject's) heart, a physician needs to obtain clear three-dimensional CT volume data of the patient's heart by performing a CT scan on the patient's heart beforehand. Therefore, in step S101, the physician performs a CT scan on the examination area of the subject, and the three-dimensional CT volume data acquisition function 11 acquires three-dimensional CT volume data of the patient's heart.

次に、医師は、患者の心臓に対して手術を行う際、US走査を行う前に、US検査類型、例えば心臓、前立腺、腹部などの類型から目標US検査類型を選択する必要がある。そこで、ステップS102において、断面決定機能12は、目標US検査類型を選択する。具体的には、断面決定機能12は、心臓、前立腺、腹部などの類型から目標US検査類型の選択を受け付ける画面をディスプレイ103に表示させる。例えば、本実施形態では、医師は、目標US検査類型として、心臓を選択する。 Next, when a physician performs surgery on a patient's heart, before performing a ultrasound scan, they need to select a target ultrasound examination type from a list of ultrasound examination types, such as heart, prostate, or abdomen. Therefore, in step S102, the cross-sectional determination function 12 selects the target ultrasound examination type. Specifically, the cross-sectional determination function 12 displays a screen on the display 103 that accepts the selection of the target ultrasound examination type from the list of types such as heart, prostate, or abdomen. For example, in this embodiment, the physician selects the heart as the target ultrasound examination type.

次に、ステップS103において、医師が患者の心臓を選択した場合、断面決定機能12は、候補断面リストから目標断面を選択する。具体的には、断面決定機能12は、4CH面、3CH面、2CH面などの複数の代表的な解剖面のうちの1つの代表的な解剖面の選択を受け付ける候補断面リストをディスプレイ103に表示させる。本実施形態では、医師は、1つの代表的な解剖面として、候補断面リストから、心臓の収縮能を評価できる4CH面を選択する。この場合、断面決定機能12は、医師が選択した4CH面を目標断面として決定する。 Next, in step S103, if the physician selects the patient's heart, the section determination function 12 selects a target section from the candidate section list. Specifically, the section determination function 12 displays a candidate section list on the display 103 that accepts the selection of one representative anatomical plane from among several representative anatomical planes, such as the 4CH plane, 3CH plane, and 2CH plane. In this embodiment, the physician selects the 4CH plane, which can evaluate the cardiac contractility, from the candidate section list as one representative anatomical plane. In this case, the section determination function 12 determines the 4CH plane selected by the physician as the target section.

次に、4CH面を探し出すために、ステップS104において、断面検出機能14は、既存の画像分析アルゴリズムによって、患者の心臓の三次元CTボリュームデータにおける複数の解剖点として、少なくとも3つの解剖点を探し出す。具体的には、図4に示すように、断面検出機能14は、当該三次元CTボリュームデータから僧帽弁点(Mitral Valve)M、心尖点(LV Apex)A及び房室結合点(junction points)Jを探し出す。僧帽弁点M、心尖点A及び房室結合点Jは、同一の直線上に位置しない3つの解剖点である。なお、本実施形態では、探し出す解剖点として、3つの解剖点を例に挙げているが、例えば、探し出す解剖点は3つ以上であってもよい。また、本実施形態では、断面(平面)から解剖点を探し出すことを例に挙げているが、例えば、曲面から解剖点を探し出してもよい。 Next, in step S104, to locate the 4CH plane, the cross-sectional detection function 14 uses an existing image analysis algorithm to locate at least three anatomical points in the three-dimensional CT volume data of the patient's heart. Specifically, as shown in Figure 4, the cross-sectional detection function 14 locates the mitral valve point M, the apex point A, and the atrioventricular junction points J from the three-dimensional CT volume data. The mitral valve point M, the apex point A, and the atrioventricular junction points J are three anatomical points that are not located on the same straight line. In this embodiment, three anatomical points are given as an example of the anatomical points to be found, but for example, more than three anatomical points may be found. Also, in this embodiment, the anatomical points are found from a cross-section (plane) as an example, but for example, anatomical points may be found from a curved surface.

次に、ステップS105において、断面検出機能14は、僧帽弁点M及び心尖点Aの位置に基づいて長軸ベクトルV1を算出し、さらに長軸ベクトルV1及び房室結合点Jの位置に基づいて短軸ベクトルV2を算出する。 Next, in step S105, the cross-sectional detection function 14 calculates the long-axis vector V1 based on the positions of the mitral valve point M and the apex point A, and further calculates the short-axis vector V2 based on the long-axis vector V1 and the position of the atrioventricular junction point J.

次に、ステップS106において、断面検出機能14は、長軸ベクトルV1及び短軸ベクトルV2に基づいて、患者の心臓の三次元CTボリュームデータの断面を特定し、特定された断面を4CH面として検出する。そして、断面検出機能14は、検出した4CH面をディスプレイ103に表示させる。例えば、断面検出機能14は、検出した4CH面として、図5Aに示すような4CH面をディスプレイ103に表示させる。 Next, in step S106, the cross-sectional detection function 14 identifies cross-sections of the patient's heart's three-dimensional CT volume data based on the long-axis vector V1 and the short-axis vector V2, and detects the identified cross-sections as 4CH planes. The cross-sectional detection function 14 then displays the detected 4CH planes on the display 103. For example, the cross-sectional detection function 14 displays a 4CH plane as shown in Figure 5A on the display 103.

次に、ステップS107において、医師が患者の心臓に対するUS走査を行うことで、三次元USボリュームデータ取得機能13は、当該患者の心臓の三次元USボリュームデータを取得する。そして、医師が、ディスプレイ103に表示された三次元CTボリュームデータにおける4CH面を参照して、US走査を行うことによって、断面取得機能15は、三次元USボリュームデータ取得機能13によって取得された三次元USボリュームデータから、三次元CTボリュームデータにおける4CH面に類似する断面をディスプレイ103に表示させる。例えば、断面取得機能15は、三次元CTボリュームデータにおける4CH面に類似する断面として、図5Bに示すような断面をディスプレイ103に表示させる。これにより、医師は、三次元CTボリュームデータにおける4CH面に対応する断面(対応断面)を探し出すことで、断面取得機能15は、医師が探し出した断面を、三次元USボリュームデータにおける4CH面として取得する。 Next, in step S107, the physician performs a US scan of the patient's heart, and the three-dimensional US volume data acquisition function 13 acquires the three-dimensional US volume data of the patient's heart. Then, the physician performs a US scan referring to the 4CH plane in the three-dimensional CT volume data displayed on the display 103, and the cross-sectional acquisition function 15 displays a cross-section similar to the 4CH plane in the three-dimensional CT volume data from the three-dimensional US volume data acquired by the three-dimensional US volume data acquisition function 13 on the display 103. For example, the cross-sectional acquisition function 15 displays a cross-section similar to the 4CH plane in the three-dimensional CT volume data, as shown in Figure 5B, on the display 103. This allows the physician to find the cross-section corresponding to the 4CH plane in the three-dimensional CT volume data (corresponding cross-section), and the cross-sectional acquisition function 15 acquires the cross-section found by the physician as the 4CH plane in the three-dimensional US volume data.

最後に、ステップS108において、レジストレーション機能16は、三次元CTボリュームデータにおける4CH面、及び、三次元USボリュームデータにおける4CH面を基準として、三次元CTボリュームデータ及び三次元USボリュームデータをレジストレーションする。 Finally, in step S108, the registration function 16 registers the three-dimensional CT volume data and the three-dimensional US volume data based on the 4CH plane in the three-dimensional CT volume data and the 4CH plane in the three-dimensional US volume data.

これにより、第1実施形態に係る医用画像処理装置1では、患者の心臓に対して手術を行う際に、超音波プローブ走査時に示された断面について、それに対応する明瞭なCT画像を速やかに探し出すことができ、速やかで正確に判断するように医師を支援することができ、手術効率を大幅に向上させることができる。 As a result, the medical image processing device 1 according to the first embodiment can quickly find a clear CT image corresponding to a cross-section shown during ultrasound probe scanning when performing surgery on a patient's heart, thereby assisting the physician in making a quick and accurate decision and significantly improving surgical efficiency.

また、第1実施形態に係る医用画像処理装置1では、患者の心臓の三次元CTボリュームデータにおいて、同一の直線上に位置しない3つの解剖点である僧帽弁点M、心尖点A及び房室結合点Jに基づいて長軸ベクトルV1及び短軸ベクトルV2を特定し、そして長軸ベクトルV1及び短軸ベクトルV2に基づいて当該三次元CTボリュームデータにおける4CH面を特定している。ここで、同一の直線上に位置しない3つの解剖点である僧帽弁点M、心尖点A及び房室結合点Jに基づいて、直接、三次元CTボリュームデータにおける4CH面を特定すること、つまり、この3つの解剖点の位置する断面を三次元CTボリュームデータにおける4CH面として特定することもできる。 Furthermore, in the medical image processing device 1 according to the first embodiment, the major axis vector V1 and minor axis vector V2 are identified based on three anatomical points that are not located on the same straight line: the mitral valve point M, the apex point A, and the atrioventricular junction point J, in the three-dimensional CT volume data of the patient's heart. The 4CH plane in the three-dimensional CT volume data is then identified based on the major axis vector V1 and minor axis vector V2. Here, it is also possible to directly identify the 4CH plane in the three-dimensional CT volume data based on the three anatomical points that are not located on the same straight line: the mitral valve point M, the apex point A, and the atrioventricular junction point J; that is, the cross-section where these three anatomical points are located is identified as the 4CH plane in the three-dimensional CT volume data.

また、第1実施形態に係る医用画像処理装置1では、自動的に検出された三次元CTボリュームデータにおける4CH面を参照して、三次元USボリュームデータから、該4CH面に類似した面を探し出して三次元USボリュームデータにおける4CH面としている。ここで、自動的に検出された三次元CTボリュームデータにおける4CH面を参照せずに、医師は自分の経験で三次元USボリュームデータにおける4CH面を探し出すこともできる。 Furthermore, in the medical image processing device 1 according to the first embodiment, the 4CH plane in the automatically detected three-dimensional CT volume data is referenced, and a plane similar to the 4CH plane in the three-dimensional US volume data is searched for and designated as the 4CH plane in the three-dimensional US volume data. However, instead of referring to the automatically detected 4CH plane in the three-dimensional CT volume data, the physician can also search for the 4CH plane in the three-dimensional US volume data based on their own experience.

また、第1実施形態に係る医用画像処理装置1では、患者の心臓の三次元CTボリュームデータを予め取得し、その後に取得された該三次元CTボリュームデータと患者の心臓の三次元USボリュームデータとをレジストレーションするものを例として説明したが、これに限定されない。例えば、三次元MRボリュームデータも良好な解剖環境を有し、明瞭な三次元ボリュームデータであるため、患者の心臓の三次元MRボリュームデータを予め取得し、その後に取得された該三次元MRボリュームデータと心臓の三次元USボリュームデータとをレジストレーションすることもできる。 Furthermore, while the medical image processing device 1 according to the first embodiment was described as one in which three-dimensional CT volume data of the patient's heart is acquired in advance and then the acquired three-dimensional CT volume data and the patient's heart's three-dimensional US volume data are registered, the device is not limited to this. For example, since three-dimensional MR volume data also has a good anatomical environment and is clear three-dimensional volume data, it is also possible to acquire three-dimensional MR volume data of the patient's heart in advance and then register the acquired three-dimensional MR volume data and the heart's three-dimensional US volume data.

(第2実施形態)
以下、図6を用いて、医用画像処理装置1の第2実施形態について説明する。図6においても、心臓を例として、三次元CTボリュームデータと三次元USボリュームデータとのレジストレーションプロセスを説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the medical image processing device 1 will be described below with reference to Figure 6. In Figure 6, the registration process between three-dimensional CT volume data and three-dimensional US volume data will be explained using the heart as an example.

なお、第2実施形態においては、第1実施形態と同一の部分についての説明を省略する。第2実施形態におけるステップS201~ステップS208は第1実施形態におけるステップS101~ステップS108と同一であるため、説明を省略する。第2実施形態に係る医用画像処理装置1では、レジストレーションアルゴリズムを用いて、点群のレジストレーションを行う。 In the second embodiment, the description of parts identical to those in the first embodiment will be omitted. Steps S201 to S208 in the second embodiment are identical to steps S101 to S108 in the first embodiment, and therefore their description will be omitted. In the medical image processing apparatus 1 according to the second embodiment, point cloud registration is performed using a registration algorithm.

ステップS209において、レジストレーション機能16は、ステップS204にて探し出した僧帽弁点M、心尖点A及び房室結合点Jの情報を用いて、レジストレーションアルゴリズムにおけるレジストレーションパラメータを初期化させる。 In step S209, the registration function 16 initializes the registration parameters in the registration algorithm using the information of the mitral valve point M, apex point A, and atrioventricular junction point J found in step S204.

ステップS210において、レジストレーション機能16は、レジストレーションアルゴリズムを実行させ、三次元CTボリュームデータ及び三次元USボリュームデータにおける僧帽弁点M、心尖点A及び房室結合点Jの近傍に位置する点に対して付加的な重みを付けるように、三次元CTボリュームデータと三次元USボリュームデータとの対応点の類似度を算出する。 In step S210, the registration function 16 executes a registration algorithm and calculates the similarity of corresponding points between the three-dimensional CT volume data and the three-dimensional US volume data, assigning additional weights to points located near the mitral valve point M, the apex point A, and the atrioventricular junction point J in the three-dimensional CT volume data and the three-dimensional US volume data.

ステップS211において、レジストレーション機能16は、三次元CTボリュームデータと三次元USボリュームデータとの間の変換マトリックスを出力し、該変換マトリックスを用いて三次元CTボリュームデータと三次元USボリュームデータとをさらにレジストレーションする。 In step S211, the registration function 16 outputs a conversion matrix between the three-dimensional CT volume data and the three-dimensional US volume data, and further registers the three-dimensional CT volume data and the three-dimensional US volume data using this conversion matrix.

このように、第2実施形態に係る医用画像処理装置1では、三次元CTボリュームデータ及び三次元USボリュームデータにおける僧帽弁点M、心尖点A及び房室結合点Jの近傍に位置する点に対して付加的な重みを付ける。即ち、第2実施形態に係る医用画像処理装置1では、三次元CTボリュームデータ及び三次元USボリュームデータにおける3つの点の近傍に位置する点に対して他の点より高い重みを付ける。これにより、第2実施形態に係る医用画像処理装置1では、三次元CTボリュームデータと三次元USボリュームデータとの対応点の類似度を算出し、レジストレーションアルゴリズムの精度をより高くすることで、三次元CTボリュームデータと三次元USボリュームデータとの間の精確なレジストレーションを図ることができる。 Thus, in the medical image processing device 1 according to the second embodiment, additional weights are assigned to points located near the mitral valve point M, the apex point A, and the atrioventricular junction point J in the three-dimensional CT volume data and the three-dimensional US volume data. That is, in the medical image processing device 1 according to the second embodiment, points located near these three points in the three-dimensional CT volume data and the three-dimensional US volume data are given higher weights than other points. As a result, the medical image processing device 1 according to the second embodiment calculates the similarity of corresponding points between the three-dimensional CT volume data and the three-dimensional US volume data, and by improving the accuracy of the registration algorithm, accurate registration between the three-dimensional CT volume data and the three-dimensional US volume data can be achieved.

第1実施形態及び第2実施形態に係る医用画像処理装置1は、上述した形態に限られるものではない。例えば、処理回路160は、医用画像処理装置1とは別に設置されたワークステーションでもよい。この場合、ワークステーションが、処理回路160と同様の処理回路を有し、上述した処理を実行する。 The medical image processing apparatus 1 according to the first and second embodiments is not limited to the forms described above. For example, the processing circuit 160 may be a workstation installed separately from the medical image processing apparatus 1. In this case, the workstation has a processing circuit similar to that of the processing circuit 160 and performs the processing described above.

また、例えば、医用画像処理装置1は、被検体の検査部位の三次元CTボリュームデータ又は三次元MRボリュームデータを生成する医用画像診断装置に組み込まれてもよい。医用画像診断装置は、例えば、X線CT装置、磁気共鳴イメージング(MRI:Magnetic Resonance Imaging)装置等を含む。例えば、医用画像処理装置1がX線CT装置に組み込まれている場合、X線CT装置の処理回路160において、三次元CTボリュームデータ取得機能11は、医用画像診断装置内で生成された三次元CTボリュームデータを取得し、三次元USボリュームデータ取得機能13は、超音波診断装置により生成された三次元USボリュームデータを取得する。 Furthermore, for example, the medical image processing device 1 may be incorporated into a medical imaging diagnostic device that generates three-dimensional CT volume data or three-dimensional MR volume data of the examination site of a subject. The medical imaging diagnostic device includes, for example, an X-ray CT scanner, a magnetic resonance imaging (MRI) scanner, etc. For example, if the medical image processing device 1 is incorporated into an X-ray CT scanner, the processing circuit 160 of the X-ray CT scanner includes a three-dimensional CT volume data acquisition function 11 that acquires three-dimensional CT volume data generated within the medical imaging diagnostic device, and a three-dimensional US volume data acquisition function 13 that acquires three-dimensional US volume data generated by an ultrasound diagnostic device.

(第3実施形態)
第1実施形態及び第2実施形態に係る医用画像処理装置である処理回路160は、超音波診断装置に設けられてもよい。
(Third Embodiment)
The processing circuit 160, which is a medical image processing apparatus according to the first and second embodiments, may be provided in an ultrasound diagnostic apparatus.

図7は、第3実施形態に係る超音波診断装置2の構成を示すブロック図である。図7に示すように、第3実施形態における超音波診断装置2は、超音波診断装置2の本体である装置本体200と、超音波プローブ201と、入力装置202と、ディスプレイ203とを有する。超音波プローブ201、入力装置202、及びディスプレイ203は、装置本体200に接続される。 Figure 7 is a block diagram showing the configuration of the ultrasound diagnostic apparatus 2 according to the third embodiment. As shown in Figure 7, the ultrasound diagnostic apparatus 2 in the third embodiment includes a main body 200, an ultrasound probe 201, an input device 202, and a display 203. The ultrasound probe 201, the input device 202, and the display 203 are connected to the main body 200.

超音波プローブ201は、複数の振動子(例えば、圧電振動子)を有し、これら複数の振動子は、後述する装置本体200が有する送受信回路210から供給される駆動信号に基づき超音波を発生する。また、超音波プローブ201が有する複数の振動子は、被検体Pからの反射波を受信して電気信号に変換する。また、超音波プローブ201は、振動子に設けられる整合層と、振動子から後方への超音波の伝播を防止するバッキング材等を有する。また、超音波プローブ201には、当該超音波プローブ201の位置情報を取得するための磁気センサが取り付けられている。 The ultrasonic probe 201 has multiple transducers (e.g., piezoelectric transducers), which generate ultrasonic waves based on drive signals supplied from a transmitting/receiving circuit 210 in the main body 200 (described later). The transducers of the ultrasonic probe 201 also receive reflected waves from the subject P and convert them into electrical signals. Furthermore, the ultrasonic probe 201 has a matching layer provided on the transducers and a backing material to prevent the propagation of ultrasonic waves backward from the transducers. A magnetic sensor is also attached to the ultrasonic probe 201 to acquire its positional information.

入力装置202は、操作者が操作可能な入力デバイスと、入力デバイスからの信号を入力する入力回路とを含む。入力デバイスは、トラッキングボール、スイッチ、マウス、キーボード、操作面に触れることで入力操作を行うタッチパネル、表示画面とタッチパネルとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力デバイス、及び音声入力デバイス等により実現される。入力デバイスが操作者により操作される場合、入力回路は、当該操作に対応する信号を生成して処理回路に出力する。 The input device 202 includes an input device that can be operated by the operator and an input circuit that receives signals from the input device. The input device can be implemented as a tracking ball, switch, mouse, keyboard, touch panel (which allows input by touching the operating surface), touchscreen (which integrates a display screen and a touch panel), non-contact input device using an optical sensor, or voice input device. When the input device is operated by the operator, the input circuit generates a signal corresponding to that operation and outputs it to the processing circuit.

ディスプレイ203は、液晶モニタやCRT(Cathode Ray Tube)モニタ、タッチパネル等によって実現される。ディスプレイ203は、超音波診断装置2の操作者が入力装置202を用いて各種設定要求を入力するためのGUI(Graphical User Interface)を表示したり、装置本体200において生成されたUS(超音波)画像データ等を表示したりする。ディスプレイ203は、表示部の一例である。 The display 203 is implemented using a liquid crystal monitor, a CRT (Cathode Ray Tube) monitor, a touch panel, etc. The display 203 displays a GUI (Graphical User Interface) for the operator of the ultrasound diagnostic device 2 to input various setting requests using the input device 202, and also displays US (ultrasound) image data generated by the device body 200. The display 203 is an example of a display unit.

装置本体200は、超音波プローブ201が受信した反射波信号に基づいてUS画像データを生成する装置であり、図7に示すように、送受信回路210と、信号処理回路220と、画像生成回路230と、画像メモリ240と、記憶回路250と、処理回路260とを有する。送受信回路210、信号処理回路220、画像生成回路230、画像メモリ240、記憶回路250、及び処理回路260は、相互に通信可能に接続される。 The main unit 200 is a device that generates US image data based on the reflected wave signal received by the ultrasonic probe 201. As shown in Figure 7, it includes a transmitting/receiving circuit 210, a signal processing circuit 220, an image generation circuit 230, an image memory 240, a storage circuit 250, and a processing circuit 260. The transmitting/receiving circuit 210, the signal processing circuit 220, the image generation circuit 230, the image memory 240, the storage circuit 250, and the processing circuit 260 are interconnected and can communicate with each other.

送受信回路210は、超音波プローブ201による超音波の送信を制御する。例えば、送受信回路210は、処理回路260の指示に基づいて、振動子ごとに所定の送信遅延時間が付与されたタイミングで超音波プローブ201に上述の駆動信号(駆動パルス)を印加する。これにより、送受信回路210は、超音波がビーム状に集束された超音波ビームを超音波プローブ201に送信させる。また、送受信回路210は、超音波プローブ201による反射波信号の受信を制御する。反射波信号は、上述のように、超音波プローブ201から送信された超音波が被検体Pの体内組織で反射された信号である。例えば、送受信回路210は、処理回路260の指示に基づいて、超音波プローブ201が受信した反射波信号に所定の遅延時間を与えて加算処理を行う。これにより、反射波信号の受信指向性に応じた方向からの反射成分が強調される。 The transmitting/receiving circuit 210 controls the transmission of ultrasound by the ultrasound probe 201. For example, based on instructions from the processing circuit 260, the transmitting/receiving circuit 210 applies the aforementioned drive signal (drive pulse) to the ultrasound probe 201 at a timing that includes a predetermined transmission delay time for each transducer. This causes the transmitting/receiving circuit 210 to transmit an ultrasound beam, which is focused into a beam, to the ultrasound probe 201. The transmitting/receiving circuit 210 also controls the reception of the reflected wave signal by the ultrasound probe 201. As described above, the reflected wave signal is the signal obtained when the ultrasound transmitted from the ultrasound probe 201 is reflected by the body tissue of the subject P. For example, based on instructions from the processing circuit 260, the transmitting/receiving circuit 210 adds the reflected wave signal received by the ultrasound probe 201 after applying a predetermined delay time. This emphasizes the reflected component from the direction corresponding to the reception directivity of the reflected wave signal.

信号処理回路220は、送受信回路210が受信した反射波信号に対して各種の信号処理を行う。例えば、信号処理回路220は、反射波信号に対して各種の信号処理を行うことによって、サンプル点(観測点)ごとの信号強度が輝度の明るさで表現されるデータ(Bモードデータ)を生成する。また、信号処理回路220は、移動体のドプラ効果に基づく運動情報を走査領域内の各サンプル点で抽出したデータ(ドプラデータ)を生成する。 The signal processing circuit 220 performs various signal processing on the reflected wave signal received by the transmitting/receiving circuit 210. For example, by performing various signal processing on the reflected wave signal, the signal processing circuit 220 generates data (B-mode data) in which the signal intensity for each sample point (observation point) is represented by brightness. Furthermore, the signal processing circuit 220 generates data (Doppler data) in which motion information based on the Doppler effect of a moving object is extracted at each sample point within the scanning area.

画像生成回路230は、信号処理回路220により各種の信号処理が行われたデータから、画像データ(US画像)を生成したり、US画像に対する各種の画像処理等を行ったりする。例えば、画像生成回路230は、二次元(two-dimensional;2D)のBモードデータから、反射波の強度を輝度で表した二次元US画像を生成する。また、画像生成回路230は、二次元のドプラデータから、血流情報が映像化された二次元US画像を生成する。 The image generation circuit 230 generates image data (US images) from data that has undergone various signal processing by the signal processing circuit 220, and performs various image processing on the US images. For example, the image generation circuit 230 generates a two-dimensional US image from two-dimensional (2D) B-mode data, representing the intensity of reflected waves as brightness. The image generation circuit 230 also generates a two-dimensional US image from two-dimensional Doppler data, visualizing blood flow information.

ここで、画像生成回路230は、超音波プローブ201による超音波の走査形態に応じて座標変換を行うことで、表示用のUS画像を生成する。例えば、Bモードデータ及びドプラデータは、スキャンコンバート処理前のUS画像データであり、画像処理回路240が生成するデータは、スキャンコンバート処理後の表示用のUS画像データである。すなわち、画像生成回路230は、スキャンコンバート処理前の二次元US画像データから、表示用の二次元US画像データを生成する。更に、画像生成回路230は、信号処理回路220が生成した三次元(three-dimensional;3D)のBモードデータに対して座標変換を行うことで、三次元US画像を生成する。また、画像生成回路230は、信号処理回路120が生成した三次元のドプラデータに対して座標変換を行うことで、三次元US画像を生成する。更に、画像生成回路230は、ボリュームデータをディスプレイ203にて表示するための各種の二次元US画像を生成するために、ボリュームデータに対してレンダリング処理を行う。 Here, the image generation circuit 230 generates a display-ready US image by performing coordinate transformations according to the ultrasonic scanning mode of the ultrasonic probe 201. For example, the B-mode data and Doppler data are US image data before scan-conversion processing, and the data generated by the image processing circuit 240 is the display-ready US image data after scan-conversion processing. In other words, the image generation circuit 230 generates a two-dimensional display-ready US image data from the two-dimensional US image data before scan-conversion processing. Furthermore, the image generation circuit 230 generates a three-dimensional US image by performing coordinate transformations on the three-dimensional (3D) B-mode data generated by the signal processing circuit 220. Also, the image generation circuit 230 generates a three-dimensional US image by performing coordinate transformations on the three-dimensional Doppler data generated by the signal processing circuit 120. Furthermore, the image generation circuit 230 performs rendering processing on the volume data in order to generate various two-dimensional US images for displaying the volume data on the display 203.

画像生成回路230は、US画像や、各種の画像処理を行ったUS画像を、画像メモリ240に格納する。画像メモリ240及び記憶回路250は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ(Flash Memory)等の半導体メモリ素子、又は、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置などである。 The image generation circuit 230 stores the US image and the US image after various image processing steps in the image memory 240. The image memory 240 and the storage circuit 250 are, for example, semiconductor memory elements such as RAM (Random Access Memory) and flash memory, or storage devices such as hard disks and optical discs.

処理回路260は、超音波診断装置2の処理全体を制御する。具体的には、処理回路260は、入力装置202を介して操作者から入力された各種設定要求や、記憶回路250から読込んだ各種制御プログラム及び各種データに基づき、送受信回路210、信号処理回路220、画像生成回路230及び画像メモリ240の処理を制御する。処理回路260は、画像生成回路230により生成された表示用のUS画像、又は、画像メモリ240が記憶した表示用のUS画像をディスプレイ203にて表示するように制御する。 The processing circuit 260 controls the entire processing of the ultrasound diagnostic device 2. Specifically, the processing circuit 260 controls the processing of the transmitting/receiving circuit 210, signal processing circuit 220, image generation circuit 230, and image memory 240 based on various setting requests input from the operator via the input device 202, and various control programs and data read from the memory circuit 250. The processing circuit 260 controls the display to show the display 203 either the display-ready US image generated by the image generation circuit 230 or the display-ready US image stored in the image memory 240.

例えば、処理回路260は、プロセッサによって実現される。図8に示すように、処理回路260は、三次元CTボリュームデータ取得機能11、断面決定機能12、三次元USボリュームデータ取得機能13、断面検出機能14、断面取得機能15、レジストレーション機能16を実行する。処理回路260の三次元CTボリュームデータ取得機能11、断面決定機能12、三次元USボリュームデータ取得機能13、断面検出機能14、断面取得機能15、レジストレーション機能16は、それぞれ、図1の処理回路160の三次元CTボリュームデータ取得機能11、断面決定機能12、三次元USボリュームデータ取得機能13、断面検出機能14、断面取得機能15、レジストレーション機能16に対応する。すなわち、超音波診断装置2は、図1の処理回路160に対応する処理回路260を備え、超音波プローブ201を用いて、三次元USボリュームデータを取得する。 For example, the processing circuit 260 is implemented by a processor. As shown in Figure 8, the processing circuit 260 performs a three-dimensional CT volume data acquisition function 11, a cross-sectional determination function 12, a three-dimensional US volume data acquisition function 13, a cross-sectional detection function 14, a cross-sectional acquisition function 15, and a registration function 16. The three-dimensional CT volume data acquisition function 11, the cross-sectional determination function 12, the three-dimensional US volume data acquisition function 13, the cross-sectional detection function 14, the cross-sectional acquisition function 15, and the registration function 16 of the processing circuit 160 in Figure 1, respectively. That is, the ultrasound diagnostic device 2 is equipped with a processing circuit 260 corresponding to the processing circuit 160 in Figure 1, and acquires three-dimensional US volume data using an ultrasound probe 201.

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサが例えばCPUである場合、プロセッサは、図1の記憶回路150、又は、図7の記憶回路250に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。一方、プロセッサが例えばASICである場合、図1の記憶回路150、又は、図7の記憶回路250にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込まれる。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図1、図7における複数の構成要素を1つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。 In the above description, the term "processor" refers to circuits such as a CPU (Central Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit), Application Specific Integrated Circuit (ASIC), and programmable logic device (e.g., Simple Programmable Logic Device (SPLD), Complex Programmable Logic Device (CPLD), and Field Programmable Gate Array (FPGA)). When the processor is a CPU, for example, it functions by reading and executing a program stored in the memory circuit 150 in Figure 1 or the memory circuit 250 in Figure 7. On the other hand, when the processor is an ASIC, for example, instead of storing the program in the memory circuit 150 in Figure 1 or the memory circuit 250 in Figure 7, the program is directly incorporated into the processor's circuit. Note that each processor in this embodiment is not limited to being configured as a single circuit; multiple independent circuits may be combined to form a single processor and realize its functions. Furthermore, the multiple components shown in Figures 1 and 7 may be integrated into a single processor to realize their functions.

上述した実施形態で図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPUおよび当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。 The components of each device illustrated in the above-described embodiments are functional concepts and do not necessarily need to be physically configured as shown. That is, the specific forms of distribution and integration of each device are not limited to those illustrated; all or part of them can be functionally or physically distributed and integrated in any unit depending on various loads and usage conditions. Furthermore, each processing function performed by each device can be implemented, in whole or in any part, by a CPU and the program executed by that CPU, or by wired logic hardware.

また、上記実施形態で説明した処理方法(医用画像処理方法)は、予め用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。このプログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク(FD)、CD-ROM、MO、DVD等のコンピュータで読み取り可能な非一時的な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。 Furthermore, the processing method (medical image processing method) described in the above embodiment can be implemented by executing a pre-prepared program on a computer such as a personal computer or workstation. This program can be distributed via a network such as the Internet. Alternatively, this program can be recorded on a computer-readable non-temporary recording medium such as a hard disk, flexible disk (FD), CD-ROM, MO, or DVD, and executed by reading it from the recording medium by a computer.

以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、レジストレーションを短時間で行うことができる。 According to at least one embodiment described above, registration can be performed in a short time.

なお、幾つかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は例として示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、技術案に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 While several embodiments have been described, these embodiments are provided as examples only and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their variations are included within the scope and spirit of the invention, as well as within the scope of the invention described in the technical proposal and its equivalents.

11 三次元CTボリュームデータ取得機能
12 断面決定機能
13 三次元USボリュームデータ取得機能
14 断面検出機能
15 断面取得機能
16 レジストレーション機能
160 処理回路
11 Three-dimensional CT volume data acquisition function 12 Cross section determination function 13 Three-dimensional US volume data acquisition function 14 Cross section detection function 15 Cross section acquisition function 16 Registration function 160 Processing circuit

Claims (9)

被検体の検査部位の第1ボリュームデータを取得する第1取得部と、
前記検査部位における断面を決定する断面決定部と、
前記被検体の前記検査部位の第2ボリュームデータを取得する第2取得部と、
前記第1ボリュームデータから同一の直線上に位置しない複数の解剖点を自動的に検出し、前記複数の解剖点の位置する断面を、前記第1ボリュームデータにおける前記断面として自動的に検出する断面検出部と、
前記第2ボリュームデータにおける前記断面を取得する断面取得部と、
前記第1ボリュームデータにおける前記断面と前記第2ボリュームデータにおける前記断面とに基づいて、前記第1ボリュームデータと前記第2ボリュームデータとをレジストレーションし、
前記複数の解剖点の情報を用いて、点群のレジストレーションに用いられるレジストレーションアルゴリズムにおけるレジストレーションパラメータを初期化させ、
前記第1ボリュームデータ及び前記第2ボリュームデータにおける前記複数の解剖点の近傍に位置する点に対して付加的な重みを付けるように、前記第1ボリュームデータと前記第2ボリュームデータとの類似度を算出し、前記点群のレジストレーションを行うためのマトリックスを出力し、
前記マトリックスを用いて前記第1ボリュームデータと前記第2ボリュームデータとをさらにレジストレーションするレジストレーション部と、
を備える医用画像処理装置。
A first acquisition unit that acquires first volume data of the examination site of the subject,
A section determination unit that determines the cross-section of the inspection area,
A second acquisition unit that acquires second volume data of the examination site of the subject,
A cross-section detection unit that automatically detects multiple anatomical points that are not located on the same straight line from the first volume data, and automatically detects the cross-sections where the multiple anatomical points are located as the cross-sections in the first volume data,
A cross-section acquisition unit that acquires the cross-section in the second volume data,
Based on the cross-section in the first volume data and the cross-section in the second volume data, the first volume data and the second volume data are registered.
Using the information from the aforementioned multiple anatomical points, the registration parameters in the registration algorithm used for registering the point cloud are initialized.
The similarity between the first volume data and the second volume data is calculated so that additional weights are assigned to points located near the plurality of anatomical points in the first volume data and the second volume data, and a matrix for registering the point cloud is output.
A registration unit that further registers the first volume data and the second volume data using the matrix ,
A medical image processing device equipped with [a specific feature].
前記断面決定部は、前記検査部位の複数の代表的な解剖面から1つの断面を選択して、前記検査部位における前記断面として決定する、
請求項1に記載の医用画像処理装置。
The cross-section determination unit selects one cross-section from a plurality of representative anatomical planes of the inspection site and determines it to be the cross-section of the inspection site.
The medical image processing apparatus according to claim 1.
前記断面検出部は、前記複数の解剖点としての少なくとも3つの解剖点を自動的に検出し、前記少なくとも3つの解剖点の位置する断面を前記第1ボリュームデータにおける前記断面とする、
請求項2に記載の医用画像処理装置。
The cross-section detection unit automatically detects at least three anatomical points as the plurality of anatomical points , and sets the cross-section in which the at least three anatomical points are located as the cross-section in the first volume data.
The medical image processing apparatus according to claim 2.
前記第1ボリュームデータにおける前記断面を表示する表示部をさらに備え、
前記断面取得部は、表示された前記第1ボリュームデータにおける前記断面に基づいて前記第2ボリュームデータにおける前記断面を取得する、
請求項1~のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
The system further includes a display unit that displays the cross-section in the first volume data,
The cross-section acquisition unit acquires the cross-section in the second volume data based on the cross-section in the displayed first volume data.
A medical image processing apparatus according to any one of claims 1 to 3 .
前記第1ボリュームデータは三次元CTボリュームデータ又は三次元MRボリュームデータであり、
前記第2ボリュームデータは三次元USボリュームデータである、
請求項1~のいずれか一項に記載の医用画像処理装置。
The first volume data is three-dimensional CT volume data or three-dimensional MR volume data.
The aforementioned second volume data is three-dimensional US volume data.
A medical image processing apparatus according to any one of claims 1 to 4 .
請求項1~のいずれか一項に記載の医用画像処理装置、
を備える医用画像診断装置。
A medical image processing apparatus according to any one of claims 1 to 5 ,
A medical imaging diagnostic device equipped with [a specific feature].
請求項に記載の医用画像処理装置を備え、超音波プローブを用いて、前記第2ボリュームデータを取得する、
超音波診断装置。
The medical image processing apparatus according to claim 5 , wherein the second volume data is acquired using an ultrasound probe,
Ultrasound diagnostic equipment.
被検体の検査部位の第1ボリュームデータを取得し、
前記検査部位における断面を決定し、
前記被検体の前記検査部位の第2ボリュームデータを取得し、
前記第1ボリュームデータから同一の直線上に位置しない複数の解剖点を自動的に検出し、前記複数の解剖点の位置する断面を、前記第1ボリュームデータにおける前記断面として自動的に検出し、
前記第2ボリュームデータにおける前記断面を取得し、
前記第1ボリュームデータにおける前記断面と前記第2ボリュームデータにおける前記断面とに基づいて、前記第1ボリュームデータと前記第2ボリュームデータとをレジストレーションし、
前記複数の解剖点の情報を用いて、点群のレジストレーションに用いられるレジストレーションアルゴリズムにおけるレジストレーションパラメータを初期化させ、
前記第1ボリュームデータ及び前記第2ボリュームデータにおける前記複数の解剖点の近傍に位置する点に対して付加的な重みを付けるように、前記第1ボリュームデータと前記第2ボリュームデータとの類似度を算出し、前記点群のレジストレーションを行うためのマトリックスを出力し、
前記マトリックスを用いて前記第1ボリュームデータと前記第2ボリュームデータとをさらにレジストレーションする
ことを含む医用画像処理方法。
First volume data of the examination site of the subject is obtained.
Determine the cross-section at the aforementioned inspection site,
The second volume data of the examination site of the subject is acquired,
The system automatically detects multiple anatomical points that are not located on the same straight line from the first volume data, and automatically detects the cross-sections where the multiple anatomical points are located as the cross-sections in the first volume data.
The cross-section in the second volume data is obtained,
Based on the cross-section in the first volume data and the cross-section in the second volume data, the first volume data and the second volume data are registered.
Using the information from the aforementioned multiple anatomical points, the registration parameters in the registration algorithm used for registering the point cloud are initialized.
The similarity between the first volume data and the second volume data is calculated so that additional weights are assigned to points located near the plurality of anatomical points in the first volume data and the second volume data, and a matrix for registering the point cloud is output.
The first volume data and the second volume data are further registered using the matrix .
A medical image processing method that includes the following.
被検体の検査部位の第1ボリュームデータを取得し、
前記検査部位における断面を決定し、
前記被検体の前記検査部位の第2ボリュームデータを取得し、
前記第1ボリュームデータから同一の直線上に位置しない複数の解剖点を自動的に検出し、前記複数の解剖点の位置する断面を、前記第1ボリュームデータにおける前記断面として自動的に検出し、
前記第2ボリュームデータにおける前記断面を取得し、
前記第1ボリュームデータにおける前記断面と前記第2ボリュームデータにおける前記断面とに基づいて、前記第1ボリュームデータと前記第2ボリュームデータとをレジストレーションし、
前記複数の解剖点の情報を用いて、点群のレジストレーションに用いられるレジストレーションアルゴリズムにおけるレジストレーションパラメータを初期化させ、
前記第1ボリュームデータ及び前記第2ボリュームデータにおける前記複数の解剖点の近傍に位置する点に対して付加的な重みを付けるように、前記第1ボリュームデータと前記第2ボリュームデータとの類似度を算出し、前記点群のレジストレーションを行うためのマトリックスを出力し、
前記マトリックスを用いて前記第1ボリュームデータと前記第2ボリュームデータとをさらにレジストレーションする
処理をコンピュータに実行させる医用画像処理プログラム。
First volume data of the examination site of the subject is obtained.
Determine the cross-section at the aforementioned inspection site,
The second volume data of the examination site of the subject is acquired,
The system automatically detects multiple anatomical points that are not located on the same straight line from the first volume data, and automatically detects the cross-sections where the multiple anatomical points are located as the cross-sections in the first volume data.
The cross-section in the second volume data is obtained,
Based on the cross-section in the first volume data and the cross-section in the second volume data, the first volume data and the second volume data are registered.
Using the information from the aforementioned multiple anatomical points, the registration parameters in the registration algorithm used for registering the point cloud are initialized.
The similarity between the first volume data and the second volume data is calculated so that additional weights are assigned to points located near the plurality of anatomical points in the first volume data and the second volume data, and a matrix for registering the point cloud is output.
The first volume data and the second volume data are further registered using the matrix .
A medical image processing program that uses a computer to perform the processing.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004016268A (en) 2002-06-12 2004-01-22 Toshiba Corp Ultrasound diagnostic apparatus, ultrasound probe, and navigation information providing method in ultrasound diagnosis
JP2011120825A (en) 2009-12-14 2011-06-23 Fujifilm Corp Medical image display device, method, and program
US20120108946A1 (en) 2010-11-02 2012-05-03 Shigehide Kuhara Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging method
US20140228707A1 (en) 2013-02-11 2014-08-14 Definiens Ag Coregistering Images of Needle Biopsies Using Multiple Weighted Landmarks
JP2015006303A (en) 2013-05-30 2015-01-15 株式会社東芝 Medical image processing device

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103854270A (en) * 2012-11-28 2014-06-11 广州医学院第一附属医院 CT and MR inter-machine three dimensional image fusion registration method and system
KR102090270B1 (en) * 2013-04-25 2020-03-17 삼성메디슨 주식회사 Method and apparatus for image registration

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004016268A (en) 2002-06-12 2004-01-22 Toshiba Corp Ultrasound diagnostic apparatus, ultrasound probe, and navigation information providing method in ultrasound diagnosis
US20040019270A1 (en) 2002-06-12 2004-01-29 Takashi Takeuchi Ultrasonic diagnostic apparatus, ultrasonic probe and navigation method for acquisition of ultrasonic image
JP2011120825A (en) 2009-12-14 2011-06-23 Fujifilm Corp Medical image display device, method, and program
US20120108946A1 (en) 2010-11-02 2012-05-03 Shigehide Kuhara Magnetic resonance imaging apparatus and magnetic resonance imaging method
JP2012110688A (en) 2010-11-02 2012-06-14 Toshiba Corp Magnetic resonance imaging apparatus
US20140228707A1 (en) 2013-02-11 2014-08-14 Definiens Ag Coregistering Images of Needle Biopsies Using Multiple Weighted Landmarks
JP2015006303A (en) 2013-05-30 2015-01-15 株式会社東芝 Medical image processing device
US20160063697A1 (en) 2013-05-30 2016-03-03 Kabushiki Kaisha Toshiba Medical image processing apparatus and a medical image processing method

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