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JP2013052121A - Medical image processor and medial image processing method - Google Patents

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JP2013052121A
JP2013052121A JP2011192567A JP2011192567A JP2013052121A JP 2013052121 A JP2013052121 A JP 2013052121A JP 2011192567 A JP2011192567 A JP 2011192567A JP 2011192567 A JP2011192567 A JP 2011192567A JP 2013052121 A JP2013052121 A JP 2013052121A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a medical image processor which automatically form a suitable image to read the image of spine (especially a vertebral body and vertebral foramen) and display the image.SOLUTION: A medical image processor 1 calculates a straight line L which extends to the anteroposterior direction of a subject and passes through a vertebral foramen 4 to each tomographic image (S2), calculates Y coordinates Ya, Yb at the end points of the vertebral body 3 on the straight line L (S3), calculates a point α which externally divides the line between two end points of the vertebral body 3 positioned at the ventral side on the straight line L (S4), calculates a point β which externally divides the line between two end points of the vertebral body 3 positioned at the back side on the straight line L (S5), calculates the central point γ between α and β (S6), calculates a base line Lα passing through all the points α, a base line Lβ passing through all the points β, and a base line Lγ passing through all the points γ (S9), and uses any of base lines Lα, Lβ, Lγ to form a vertebral image (S10).

Description

本発明は、CT画像、MR画像、US画像等の医用画像に対する画像処理を行う医用画像処理装置等に関する。詳細には、脊椎に関する画像を作成し、表示する画像処理技術に関する。   The present invention relates to a medical image processing apparatus that performs image processing on medical images such as CT images, MR images, and US images. Specifically, the present invention relates to an image processing technique for creating and displaying an image relating to the spine.

従来から、CT(Computed Tomography)画像、MR(Magnetic Resonance)画像、US(Ultrasound)画像等の医用画像を用いた診断が行われている。また、近年、所望の組織を読影する為に好適な画像を作成し、表示する画像処理技術が開発、研究されている。   Conventionally, diagnosis using medical images such as CT (Computed Tomography) images, MR (Magnetic Resonance) images, US (Ultrasound) images, and the like has been performed. In recent years, an image processing technique for creating and displaying an image suitable for interpreting a desired tissue has been developed and studied.

例えば、非特許文献1では、椎間板ヘルニア、脊柱管狭窄症、脊椎分離症・すべり症などには、背骨(脊椎骨)の中を通る神経の様子をみる検査が有効であることが記載されている。椎間板ヘルニアでは、脊椎骨の間にある椎間板の変性により、後方に突出してきた椎間板の一部(髄核や線維輪)が、神経(根)を圧迫するために痛みが出る。また脊柱管狭窄症では、いろいろな原因によって、硬膜のチューブに包まれた脊椎の椎孔の神経が通る場所(脊柱管)が狭くなってしまい、腰下肢の痛みやしびれ、歩行障害が起こる。非特許文献1に記載の医療技術(ミエログラフィーと呼ばれる。)は、脳脊椎の椎孔液の所にレントゲンに写る造影剤を入れて、陰影の変化を調べるというものである。   For example, Non-Patent Document 1 describes that examination of the state of nerves passing through the spine (vertebra) is effective for disc herniation, spinal stenosis, spondylolysis and spondylosis, etc. . In intervertebral disc herniation, due to the degeneration of the intervertebral disc between the vertebrae, a portion of the intervertebral disc that protrudes backward (the nucleus pulposus or annulus fibrosus) causes pain because it compresses the nerve (root). In spinal canal stenosis, for various reasons, the place where the nerves of the spinal vertebral foramen wrapped in the dural tube pass (the spinal canal) becomes narrow, causing pain and numbness in the lower limbs and gait disturbance . A medical technique (referred to as myelography) described in Non-Patent Document 1 is to examine a change in shadow by putting a contrast medium reflected in X-rays at a cerebrospinal fluid in the cerebral spine.

また、特許文献1には、医用画像から椎体領域を抽出する画像処理装置が記載されている。特許文献1に記載の画像処理装置では、被検体の一連の断層画像からそれぞれ体領域を抽出し、抽出した体領域から椎体領域を含む関心領域を設定する。そして、関心領域内の各画素について、閾値を海綿骨のCT値とした閾値処理を行うことにより、椎体(骨)領域を抽出する。   Patent Document 1 describes an image processing apparatus that extracts a vertebral body region from a medical image. In the image processing apparatus described in Patent Literature 1, body regions are extracted from a series of tomographic images of a subject, and a region of interest including a vertebral body region is set from the extracted body regions. Then, for each pixel in the region of interest, a vertebral body (bone) region is extracted by performing threshold processing using the threshold value as the CT value of cancellous bone.

特開2010−246662号公報JP 2010-246661 A

成尾整形外科病院著 「ミエログラフィー(脊髄腔造影)でわかる代表的な病気」はくざん通信第20号 2001年(http://www.naruoseikei.com/hakuzan/20/20.html 2011年8月24日検索)Naruo Orthopedic Hospital “Representative Diseases Recognized by Myelography” is Kanzan Communication No. 20 2001 (http://www.naruoseikei.com/hakuzan/20/20.html 2011 (Search August 24)

しかしながら、従来のミエログラフィーにおいて撮影されるレントゲン画像では、所望の対象物以外の臓器や部位も一緒に撮影されてしまい、診断しにくいものであった。   However, in the X-ray image taken in the conventional myelography, organs and parts other than the desired object are also taken together, which is difficult to diagnose.

ここで、本願における所望の対象物は、特に、椎体や椎孔等である。椎体は、椎骨の前方(腹側)に位置する円柱状の部分である。椎孔は、人体の正面から見て、椎体の背後に位置する空間である。いくつもの椎体が連結し、椎孔が重なると管になる。この管を脊柱管といい、脊柱管の中を脊髄や馬尾神経が通っている。   Here, the desired object in the present application is, in particular, a vertebral body or a vertebral hole. The vertebral body is a columnar part located in front of the vertebra (ventral side). A vertebral foramen is a space located behind the vertebral body as viewed from the front of the human body. A number of vertebral bodies are connected, and when the vertebral foramina overlaps, it becomes a tube. This tube is called the spinal canal, and the spinal cord and cauda equina pass through the spinal canal.

仮に、特許文献1に記載の技術を椎孔の画像作成処理に適用する場合、閾値を椎孔のCT値とした閾値処理を行うことにより、椎孔領域を抽出することになる。しかしながら、各断層画像において、椎孔領域と他の組織や部位との境界が判別できない箇所が存在する場合があり、椎孔領域を閉領域として自動的に抽出できない場合がある。   If the technique described in Patent Document 1 is applied to the image creation processing of a vertebral foramen, a vertebral foramen region is extracted by performing threshold processing using the threshold value as the CT value of the vertebral foramen. However, in each tomographic image, there may be a portion where the boundary between the vertebral foramen region and other tissues or parts cannot be determined, and the vertebral foramen region may not be automatically extracted as a closed region.

また、脊椎(特に椎体や椎孔)を読影するために好適な画像を自動的に作成し、表示する画像処理技術は、未だ確立されていない。   Further, an image processing technique for automatically creating and displaying an image suitable for interpretation of the spine (particularly vertebral body and vertebral foramen) has not been established yet.

本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、その目的とすることは、脊椎(特に椎体や椎孔)を読影するために好適な画像を自動的に作成し、表示する医用画像処理装置等を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is to automatically create and display an image suitable for interpreting the spine (particularly vertebral bodies and foramen). An image processing apparatus or the like is provided.

前述した目的を達成するために第1の発明は、複数の断層像から脊椎画像を作成する医用画像処理装置であって、単一の断層像において、被検体の前後方向に延伸し、椎孔を通る第1直線を算出する手段と、前記第1直線上における椎体の第1端点及び第2端点を算出する手段と、前記第1端点及び前記第2端点に基づいて基準点を算出する手段と、複数の断層像において前記基準点を算出し、全ての前記基準点を通る基準線を算出する手段と、前記基準線を用いて、前記脊椎画像を作成する手段と、を具備することを特徴とする医用画像処理装置である。   In order to achieve the above-described object, a first invention is a medical image processing apparatus that creates a spine image from a plurality of tomographic images, and in a single tomographic image, extends in the front-rear direction of the subject, A first straight line passing through the first vertebral body, a first vertebral body first end point and a second end point on the first straight line, and a reference point based on the first end point and the second end point. Means for calculating the reference point in a plurality of tomographic images, calculating a reference line passing through all the reference points, and means for creating the spine image using the reference line. Is a medical image processing apparatus characterized by

第2の発明は、複数の断層像から脊椎画像を作成する医用画像処理装置であって、複数の断層像において、被検体の前後方向に延伸し、椎孔を通る第1直線を算出する手段と、複数の前記第1直線群の画素からなる曲断面再構成画像において、複数の椎体の中心を通る中心線を算出する手段と、前記中心線の各点において、前記中心線の垂直方向又は被検体の前後方向に延伸する第2直線を算出する手段と、前記第2直線上における椎体の第1端点及び第2端点を算出する手段と、前記第1端点及び前記第2端点に基づいて基準点を算出する手段と、複数の断層像において前記基準点を算出し、全ての前記基準点を通る基準線を算出する手段と、前記基準線を用いて、前記脊椎画像を作成する手段と、を具備することを特徴とする医用画像処理装置である。   The second invention is a medical image processing apparatus for creating a spine image from a plurality of tomographic images, and means for calculating a first straight line extending in the front-rear direction of the subject and passing through the vertebral foramen in the plurality of tomographic images. And means for calculating a center line passing through the centers of a plurality of vertebral bodies in a curved cross-section reconstructed image composed of a plurality of pixels of the first straight line group, and a vertical direction of the center line at each point of the center line Or means for calculating a second straight line extending in the front-rear direction of the subject, means for calculating the first end point and the second end point of the vertebral body on the second straight line, and the first end point and the second end point A reference point is calculated based on a plurality of tomographic images, the reference point is calculated in a plurality of tomographic images, a reference line passing through all the reference points, and the spine image is created using the reference line. And a medical image processing characterized by comprising: It is a device.

第3の発明は、複数の断層像から脊椎画像を作成する医用画像処理方法であって、単一の断層像において、被検体の前後方向に延伸し、椎孔を通る第1直線を算出するステップと、前記第1直線上における椎体の第1端点及び第2端点を算出するステップと、前記第1端点及び前記第2端点に基づいて基準点を算出するステップと、複数の断層像において前記基準点を算出し、全ての前記基準点を通る基準線を算出するステップと、前記基準線を用いて、前記脊椎画像を作成するステップと、を含むことを特徴とする医用画像処理方法である。   A third invention is a medical image processing method for creating a spine image from a plurality of tomographic images, and calculates a first straight line that extends in the front-rear direction of a subject and passes through a vertebral fora in a single tomographic image. A step of calculating a first end point and a second end point of the vertebral body on the first straight line, a step of calculating a reference point based on the first end point and the second end point, and a plurality of tomographic images A medical image processing method comprising: calculating the reference point; calculating a reference line passing through all the reference points; and creating the spine image using the reference line. is there.

第4の発明は、複数の断層像から脊椎画像を作成する医用画像処理方法であって、複数の断層像において、被検体の前後方向に延伸し、椎孔を通る第1直線を算出するステップと、複数の前記第1直線群の画素からなる曲断面再構成画像において、複数の椎体の中心を通る中心線を算出するステップと、前記中心線の各点において、前記中心線の垂直方向又は被検体の前後方向に延伸する第2直線を算出するステップと、前記第2直線上における椎体の第1端点及び第2端点を算出するステップと、前記第1端点及び前記第2端点に基づいて基準点を算出するステップと、複数の断層像において前記基準点を算出し、全ての前記基準点を通る基準線を算出するステップと、前記基準線を用いて、前記脊椎画像を作成するステップと、を含むことを特徴とする医用画像処理方法である。   The fourth invention is a medical image processing method for creating a spine image from a plurality of tomographic images, the step of calculating a first straight line extending in the front-rear direction of the subject and passing through the vertebral foramen in the plurality of tomographic images. Calculating a center line passing through the centers of a plurality of vertebral bodies in a curved cross-section reconstructed image composed of a plurality of pixels of the first straight line group, and a vertical direction of the center line at each point of the center line Alternatively, a step of calculating a second straight line extending in the front-rear direction of the subject, a step of calculating the first end point and the second end point of the vertebral body on the second straight line, and the first end point and the second end point are calculated. A reference point is calculated based on the step, the reference point is calculated in a plurality of tomographic images, a reference line passing through all the reference points is calculated, and the spine image is created using the reference line. Including steps A medical image processing method according to claim.

本発明により、脊椎(特に椎体や椎孔)を読影するために好適な画像を自動的に作成し、表示する医用画像処理装置等を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a medical image processing apparatus or the like that automatically creates and displays an image suitable for interpretation of a spine (particularly a vertebral body or a foramen).

医用画像処理装置のハードウエア構成を示す図The figure which shows the hardware constitutions of a medical image processing apparatus 第1の脊椎画像作成処理を示すフローチャートFlow chart showing first spine image creation processing 第1の脊椎画像作成処理を説明する図The figure explaining the 1st spine image creation processing 第2の脊椎画像作成処理を示すフローチャートFlow chart showing second spine image creation processing 第2の脊椎画像作成処理を説明する図The figure explaining the 2nd spine image creation processing 最小値投影画像の作成処理を説明する図The figure explaining the creation processing of the minimum value projection image 近似投影面を用いた最小値投画影像の作成処理を説明する図The figure explaining the creation processing of the minimum projected image using the approximate projection plane 脊椎画像の例Examples of spine images 脊椎画像の例Examples of spine images 展開画像の作成処理を説明する図Diagram for explaining development image creation processing 近似投影面を用いた展開画像の作成処理を説明する図The figure explaining the creation process of the expansion | deployment image using an approximate projection surface 展開画像の例Example of unfolded image 表示画面の例Example of display screen 基準線の表示例Reference line display example 基準線の表示例Reference line display example 第1の基準線修正処理を説明する図The figure explaining 1st reference line correction processing 第1の基準線修正処理を説明する図The figure explaining 1st reference line correction processing 第2の基準線修正処理を説明する図The figure explaining 2nd reference line correction processing

以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
まず、図1を参照して、本発明の医用画像処理装置1のハードウエア構成について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, a hardware configuration of the medical image processing apparatus 1 according to the present invention will be described with reference to FIG.

図1に示すように、医用画像処理装置1には、表示装置17、マウス18やキーボード19などの入力装置等が接続される。また、医用画像処理装置1には、ネットワーク20を介して画像データベース21、医用画像撮影装置22等が接続されても良い。   As shown in FIG. 1, a display device 17, an input device such as a mouse 18 and a keyboard 19, etc. are connected to the medical image processing device 1. The medical image processing apparatus 1 may be connected to an image database 21, a medical image photographing apparatus 22, and the like via the network 20.

医用画像処理装置1は、画像生成、画像解析等の処理を行うコンピュータである。
医用画像処理装置1は、図1に示すように、CPU(Central Processing Unit)11、主メモリ12、記憶装置13、通信インタフェース(通信I/F)14、表示メモリ15、マウス18及びキーボード19等の外部機器とのインタフェース(I/F)16を備え、各部はバス10を介して接続されている。
The medical image processing apparatus 1 is a computer that performs processing such as image generation and image analysis.
As shown in FIG. 1, the medical image processing apparatus 1 includes a CPU (Central Processing Unit) 11, a main memory 12, a storage device 13, a communication interface (communication I / F) 14, a display memory 15, a mouse 18, a keyboard 19, and the like. The external device has an interface (I / F) 16, and each unit is connected via a bus 10.

CPU11は、主メモリ12または記憶装置13等に格納されるプログラムを主メモリ12のRAM上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス10を介して接続された各部を駆動制御し、医用画像処理装置1が行う各種処理を実現する。   The CPU 11 calls and executes a program stored in the main memory 12 or the storage device 13 in the work memory area on the RAM of the main memory 12, executes drive control of each unit connected through the bus 10, and performs medical image processing. Various processes performed by the device 1 are realized.

主メモリ12は、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等により構成される。ROMは、コンピュータのブートプログラムやBIOS等のプログラム、データ等を恒久的に保持している。また、RAMは、ROM、記憶装置13等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、CPU11が各種処理を行う為に使用するワークエリアを備える。   The main memory 12 includes a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like. The ROM permanently holds a computer boot program, a program such as BIOS, data, and the like. The RAM temporarily stores programs, data, and the like loaded from the ROM, the storage device 13, and the like, and includes a work area that the CPU 11 uses to perform various processes.

記憶装置13は、HDD(ハードディスクドライブ)や他の記録媒体へのデータの読み書きを行う装置であり、CPU11が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、OS(オペレーティングシステム)等が格納される。プログラムに関しては、OSに相当する制御プログラムや、アプリケーションプログラムが格納されている。これらの各プログラムコードは、CPU11により必要に応じて読み出されて主メモリ12のRAMに移され、各種の手段として実行される。   The storage device 13 is a device that reads and writes data from and to an HDD (hard disk drive) and other recording media, and stores a program executed by the CPU 11, data necessary for program execution, an OS (operating system), and the like. As for the program, a control program corresponding to the OS and an application program are stored. Each of these program codes is read by the CPU 11 as necessary, transferred to the RAM of the main memory 12, and executed as various means.

通信I/F14は、通信制御装置、通信ポート等を有し、医用画像処理装置1とネットワーク20との通信を媒介する。また通信I/F14は、ネットワーク20を介して、画像データベース21や、他のコンピュータ、或いは、X線CT装置、MRI装置等の医用画像撮影装置22との通信制御を行う。
I/F16は、周辺機器を接続させるためのポートであり、周辺機器とのデータの送受信を行う。
The communication I / F 14 includes a communication control device, a communication port, and the like, and mediates communication between the medical image processing apparatus 1 and the network 20. The communication I / F 14 controls communication with the image database 21, another computer, or a medical image capturing apparatus 22 such as an X-ray CT apparatus or an MRI apparatus via the network 20.
The I / F 16 is a port for connecting a peripheral device, and transmits / receives data to / from the peripheral device.

表示メモリ15は、CPU11から入力される表示データを一時的に蓄積するバッファである。蓄積された表示データは所定のタイミングで表示装置17に出力される。   The display memory 15 is a buffer that temporarily accumulates display data input from the CPU 11. The accumulated display data is output to the display device 17 at a predetermined timing.

表示装置17は、液晶パネル等のディスプレイ装置と、ディスプレイ装置と連携して表示処理を実行するための論理回路で構成され、表示メモリ15を介してCPU11に接続される。表示装置17はCPU11の制御により表示メモリ15に蓄積された表示データを表示する。   The display device 17 includes a display device such as a liquid crystal panel and a logic circuit for executing display processing in cooperation with the display device, and is connected to the CPU 11 via the display memory 15. The display device 17 displays the display data stored in the display memory 15 under the control of the CPU 11.

マウス18及びキーボード19は、操作者によって入力される各種の指示や情報をCPU11に出力する。操作者は、マウス18及びキーボード19等の外部機器を使用して対話的に医用画像処理装置1を操作する。
なお、表示装置17及び入力装置(マウス18やキーボード19)は、例えば、タッチパネル付ディスプレイのように一体となっていてもよい。この場合、キーボード19のキーボード配列がタッチパネル付ディスプレイに表示されるようにしても良い。
The mouse 18 and the keyboard 19 output various instructions and information input by the operator to the CPU 11. The operator interactively operates the medical image processing apparatus 1 using external devices such as the mouse 18 and the keyboard 19.
The display device 17 and the input device (the mouse 18 and the keyboard 19) may be integrated, for example, as a display with a touch panel. In this case, the keyboard layout of the keyboard 19 may be displayed on the display with a touch panel.

ネットワーク20は、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)、イントラネット、インターネット等の各種通信網を含み、画像データベース21や他の情報機器等と医用画像処理装置1との通信接続を媒介する。   The network 20 includes various communication networks such as a LAN (Local Area Network), a WAN (Wide Area Network), an intranet, and the Internet, and mediates communication connection between the image database 21 and other information devices and the medical image processing apparatus 1. To do.

画像データベース21は、医用画像撮影装置22によって撮影された画像データを蓄積して記憶するものである。図1に示す例では、画像データベース21はネットワーク20を介して医用画像処理装置1に接続される構成であるが、医用画像処理装置1内の例えば記憶装置13に画像データベース21を設けるようにしてもよい。   The image database 21 accumulates and stores image data captured by the medical image capturing device 22. In the example shown in FIG. 1, the image database 21 is connected to the medical image processing apparatus 1 via the network 20, but the image database 21 is provided in, for example, the storage device 13 in the medical image processing apparatus 1. Also good.

ここで、図5(a)を参照しながら、脊椎の各部の位置関係について説明する。本発明の実施の形態では、医用画像として、CT画像を例に説明する。図5(a)は、横軸を被検体の前後方向(Y軸方向)、縦軸を体軸方向(スライス方向)としたCPR(Curved Planar Reconstruction:曲断面再構成)画像である。図5(a)では、骨(椎体、椎弓及び棘突起等を含む。)と同程度のCT値を有する画素が灰色、それ以外が白色として図示されている。尚、図5(a)に示す画像の作成処理の詳細は後述する。   Here, the positional relationship of each part of the spine will be described with reference to FIG. In the embodiment of the present invention, a CT image will be described as an example of a medical image. FIG. 5A is a CPR (Curved Planar Reconstruction) image in which the horizontal axis is the front-rear direction (Y-axis direction) of the subject and the vertical axis is the body axis direction (slice direction). In FIG. 5 (a), pixels having CT values similar to bones (including vertebral bodies, vertebral arches, spinous processes, etc.) are shown in gray, and the others are shown as white. Details of the image creation process shown in FIG. 5A will be described later.

脊椎は、椎骨2が連結したものである。椎骨2は、頭側から頸椎7個、胸椎12個、腰椎5個が連結し、その下に、仙椎、尾骨がある。各椎骨2は、椎体3、椎孔4、椎弓5及び棘突起(きょくとっき)6等からなる。椎体3は、椎骨2の前方(腹側)に位置する円柱状の部分である。椎孔4は、人体の前方(腹側)から見て、椎体3の背後に位置する空間である。いくつもの椎体3が連結し、椎孔4が重なると管になる。この管を脊柱管といい、脊柱管の中を脊髄や馬尾神経が通っている。椎弓5は、椎骨2の後方(背側)に位置するアーチ状の部分である。椎体3は単純な形状をしているが、椎弓5の形状は複雑である。椎弓5には上下の他の椎体3との関節面があり、左右の上関節突起、下関節突起、横突起と、一つの後下方に延びる棘突起6がある。隣接する椎体3同士の関節は5つ(椎弓5に4つ、椎体3に1つ)あり、椎体3同士の接する関節(椎間関節)には弾性に富んだ椎間板7が存在する。   The spine is a vertebra 2 connected. The vertebra 2 has seven cervical vertebrae, twelve thoracic vertebrae, and five lumbar vertebrae connected from the head side. Each vertebra 2 includes a vertebral body 3, a vertebral foramen 4, a vertebral arch 5, a spinous process 6 and the like. The vertebral body 3 is a columnar portion located in front of the vertebra 2 (ventral side). The vertebral foramen 4 is a space located behind the vertebral body 3 when viewed from the front (ventral side) of the human body. When several vertebral bodies 3 are connected and the vertebral holes 4 overlap, a tube is formed. This tube is called the spinal canal, and the spinal cord and cauda equina pass through the spinal canal. The vertebral arch 5 is an arch-shaped portion located behind (back side) the vertebra 2. The vertebral body 3 has a simple shape, but the shape of the vertebral arch 5 is complicated. The vertebral arch 5 has an articulation surface with the other upper and lower vertebral bodies 3, and includes left and right upper joint processes, lower joint processes, lateral processes, and one spine process 6 extending rearward and downward. There are five joints between adjacent vertebral bodies 3 (four in vertebral arch 5 and one in vertebral body 3), and a joint 7 (vertebral joint) between vertebral bodies 3 has elastic disc 7 To do.

本実施の形態における医用画像処理装置1は、特に、椎体3や椎孔4とその周辺の組織読影するために好適な画像を作成するものである。以下では、主に脊椎を含む画像を「脊椎画像」と呼ぶことにする。脊椎画像には、前述した椎体3、椎孔4、椎弓5、棘突起6、椎間板7等の一部又は全部が含まれる。   The medical image processing apparatus 1 according to the present embodiment creates an image particularly suitable for interpretation of the vertebral body 3 and the vertebral hole 4 and the surrounding tissue. Hereinafter, an image mainly including the spine will be referred to as a “spine image”. The spine image includes a part or all of the vertebral body 3, vertebral hole 4, vertebral arch 5, spinous process 6, intervertebral disc 7, and the like described above.

図2、図3を参照しながら、第1の脊椎画像作成処理について説明する。第1の脊椎画像作成処理では、複数の断層像に対して処理を行い、断層像ごとに基準点α、β、γを算出する。基準点とは、脊椎画像を作成する際に基準となる基準線や基準面を定義するための点である。   The first spine image creation process will be described with reference to FIGS. In the first spine image creation process, a plurality of tomographic images are processed, and reference points α, β, and γ are calculated for each tomographic image. The reference point is a point for defining a reference line or a reference plane that becomes a reference when creating a spine image.

以下に示す医用画像処理装置1のCPU11の処理では、各断層像において、椎体3、椎孔4、椎弓5、棘突起6などの領域を抽出する処理が含まれている。一般に、椎体3、椎弓5、棘突起6などの骨と同程度のCT値を有する部位は、周辺の組織とのCT値の差が大きい為、閉領域として抽出することが容易である。また、椎孔4は、周囲が全て骨に囲まれていれば、閉領域として抽出することができる。一方、椎孔4は、周囲の一部が骨以外に囲まれている場合、閉領域として抽出することは困難となる。   The processing of the CPU 11 of the medical image processing apparatus 1 described below includes processing for extracting regions such as the vertebral body 3, the vertebral foramen 4, the vertebral arch 5 and the spinous processes 6 in each tomographic image. In general, a part having a CT value similar to that of a bone, such as the vertebral body 3, vertebral arch 5 and spinous process 6, has a large difference in CT value from surrounding tissues, and thus can be easily extracted as a closed region. . Further, the vertebral foramen 4 can be extracted as a closed region if the entire periphery is surrounded by bones. On the other hand, the vertebral foramen 4 is difficult to extract as a closed region when a part of the periphery is surrounded by other than bone.

図2に示すように、医用画像処理装置1のCPU11は、最初の画像(断層像)を決定する(S1)。そして、CPU11は、被検体の前後方向(図3のY軸方向)に延伸し、椎孔4を通る直線Lを算出する(S2)。   As shown in FIG. 2, the CPU 11 of the medical image processing apparatus 1 determines the first image (tomographic image) (S1). Then, the CPU 11 calculates a straight line L that extends in the front-rear direction of the subject (the Y-axis direction in FIG. 3) and passes through the vertebral hole 4 (S2).

図3(a)では、直線Lの一例として、直線L1(実線にて図示)及び直線L2(点線にて図示)を図示している。直線L1は、椎骨2の中心(例えば、重心位置)を通り、被検体の前後方向(図3のY軸方向)に延伸する直線である。直線L2は、椎孔4の領域の中心(例えば、重心位置)を通り、被検体の前後方向(図3のY軸方向)に延伸する直線である。いずれの場合も、被検体の前後方向(図3のY軸方向)に延伸し、椎孔4を通る直線となる。   In FIG. 3A, as an example of the straight line L, a straight line L1 (shown by a solid line) and a straight line L2 (shown by a dotted line) are illustrated. The straight line L1 is a straight line that passes through the center of the vertebra 2 (for example, the position of the center of gravity) and extends in the front-rear direction of the subject (the Y-axis direction in FIG. 3). The straight line L2 is a straight line that passes through the center of the region of the vertebral hole 4 (for example, the position of the center of gravity) and extends in the front-rear direction of the subject (the Y-axis direction in FIG. 3). In either case, the line extends in the front-rear direction of the subject (the Y-axis direction in FIG. 3) and passes through the vertebral foramen 4.

また、図3(b)では、直線Lの一例として、直線L3(実線にて図示)を図示している。直線L3は、椎孔4の後方(背側)に尖った部分(すなわち棘突起6)の中心(例えば、棘突起6の重心位置や棘突起6の中で最も背側に位置する点)を通り、被検体の前後方向(図3のY軸方向)に延伸する直線である。被検体が撮影時に左右に傾いていない限り、直線L3も、被検体の前後方向(図3のY軸方向)に延伸し、椎孔4を通る直線となる。   Moreover, in FIG.3 (b), the straight line L3 (illustrated with a continuous line) is illustrated as an example of the straight line L. In FIG. The straight line L3 is the center of the portion (namely, the spinous process 6) pointed to the back (dorsal side) of the vertebral foramen 4 (for example, the position of the center of gravity of the spinous process 6 or the point located on the backmost side of the spinous process 6). The straight line extends in the front-rear direction (Y-axis direction in FIG. 3) of the subject. As long as the subject is not tilted left and right at the time of imaging, the straight line L3 also extends in the front-rear direction (Y-axis direction in FIG. 3) of the subject and becomes a straight line passing through the vertebral hole 4.

図3(a)の画像では、椎孔4の周囲が全て骨(椎体3、椎弓5等の白い部分)に囲まれており、椎孔4を閉領域として抽出することが可能である。従って、椎孔4の領域の重心位置を算出することも可能となり、ひいては、前述した直線L2を算出することが可能となる。   In the image of FIG. 3A, the periphery of the vertebral foramen 4 is entirely surrounded by bones (white portions such as the vertebral body 3 and the vertebral arch 5), and the vertebral foramen 4 can be extracted as a closed region. . Therefore, it is possible to calculate the position of the center of gravity of the region of the vertebral foramen 4 and thus the straight line L2 described above can be calculated.

一方、図3(b)の画像では、椎孔4の周囲の一部が骨以外(灰色〜黒色の部分)に囲まれており、椎孔4を閉領域として抽出することができない。従って、椎孔4の領域の重心位置を算出することができず、ひいては、前述した直線L2を算出することもできない。   On the other hand, in the image of FIG. 3B, a part of the periphery of the vertebral foramen 4 is surrounded by other than bone (gray to black part), and the vertebral foramen 4 cannot be extracted as a closed region. Therefore, it is impossible to calculate the position of the center of gravity of the region of the vertebral foramen 4 and consequently the straight line L2 described above cannot be calculated.

そこで、図3(b)のような画像の場合、直線L3を算出することが望ましい。直線L3であれば、棘突起6を基準としているので、椎孔4の周囲の一部が骨以外(灰色〜黒色の部分)に囲まれている場合であっても、算出することができる。   Therefore, in the case of an image as shown in FIG. 3B, it is desirable to calculate the straight line L3. Since it is based on the spinous process 6 if it is the straight line L3, it can be calculated even when a part of the periphery of the vertebral foramen 4 is surrounded by other than bone (gray to black part).

次に、CPU11は、直線L上における椎体3の端点のY座標Ya、Ybを算出する(S3)。図3(a)では、直線L1を例にとり、椎体3の端点を図示している。直線Y1a、Y1bが、椎体3の端点のY座標の位置を示している。また、X1が、椎体3の端点のX座標である。また、図3(b)では、直線L3を例にとり、椎体3の端点を図示している。直線Y3a、Y3bが、椎体3の端点のY座標の位置を示している。また、X3が、椎体3の端点のX座標である。   Next, the CPU 11 calculates Y coordinates Ya and Yb of the end points of the vertebral body 3 on the straight line L (S3). In FIG. 3A, the end point of the vertebral body 3 is illustrated by taking the straight line L1 as an example. Straight lines Y1a and Y1b indicate the Y-coordinate positions of the end points of the vertebral body 3. X1 is the X coordinate of the end point of the vertebral body 3. In FIG. 3B, the end point of the vertebral body 3 is illustrated by taking the straight line L3 as an example. Straight lines Y3a and Y3b indicate the Y-coordinate positions of the end points of the vertebral body 3. X3 is the X coordinate of the end point of the vertebral body 3.

次に、CPU11は、直線L上における腹側に位置する、椎体3の2つの端点間を外分する点αを算出する(S4)。具体的には、CPU11は、点αの座標をα(X、Ya−Ca×W)とする。ここで、Wは、2つの端点同士の距離であり、W=Yb−Yaである。また、Caは、正の定数(例えば1.2等)である。Caの値は、必要に応じて、操作者が、マウス18やキーボード19等を介して変更可能である。また、この場合、操作者は、Caの値に代えて、Ca×Wに相当する値を入力しても良い。   Next, the CPU 11 calculates a point α that divides the two end points of the vertebral body 3 on the ventral side on the straight line L (S4). Specifically, the CPU 11 sets the coordinates of the point α to α (X, Ya−Ca × W). Here, W is the distance between the two end points, and W = Yb−Ya. Ca is a positive constant (for example, 1.2). The value of Ca can be changed by the operator via the mouse 18 or the keyboard 19 as required. In this case, the operator may input a value corresponding to Ca × W instead of the value of Ca.

次に、CPU11は、直線L上における背側に位置する、椎体3の2つの端点間を外分する点βを算出する(S5)。具体的には、CPU11は、点βの座標をβ(X、Yb+Cb×W)とする。Wは、αの場合と同様である。Cbも、αの場合におけるCaと同様であるが、Caと異なる値としても良いし、同じ値としても良い。   Next, the CPU 11 calculates a point β that is located on the back side on the straight line L and that divides the distance between the two end points of the vertebral body 3 (S5). Specifically, the CPU 11 sets the coordinates of the point β to β (X, Yb + Cb × W). W is the same as in the case of α. Cb is also the same as Ca in the case of α, but may be a value different from Ca or the same value.

図3(a)では、直線L1を例にとり、α及びβを図示している。図3(a)の場合、α(X1、Y1a−Ca×W1)、β(X1、Y1b+Cb×W1)である。また、図3(b)では、直線L3を例にとり、α及びβを図示している。図3(b)の場合、α(X3、Y3a−Ca×W3)、β(X3、Y3b+Cb×W3)である。   FIG. 3A shows α and β taking the straight line L1 as an example. In the case of FIG. 3A, α (X1, Y1a−Ca × W1) and β (X1, Y1b + Cb × W1). In FIG. 3B, α and β are illustrated by taking the straight line L3 as an example. In the case of FIG. 3B, α (X3, Y3a−Ca × W3) and β (X3, Y3b + Cb × W3).

次に、CPU11は、α及びβの中点γを算出する(S6)。図3(a)では、直線L1を例にとり、γを図示している。また、図3(b)では、直線L3を例にとり、γを図示している。   Next, the CPU 11 calculates a midpoint γ of α and β (S6). In FIG. 3A, the straight line L1 is taken as an example to illustrate γ. In FIG. 3B, γ is illustrated by taking the straight line L3 as an example.

次に、CPU11は、全ての画像を決定したか否か、すなわち全ての画像に対してα、β及びγを算出したか否か確認する(S7)。   Next, the CPU 11 checks whether all images have been determined, that is, whether α, β, and γ have been calculated for all images (S7).

全ての画像を決定していない場合(S7のNO)、CPU11は、次の画像を決定し(S8)、S2〜S7を繰り返す。   If all the images have not been determined (NO in S7), the CPU 11 determines the next image (S8) and repeats S2 to S7.

全ての画像を決定している場合(S7のYES)、CPU11は、断層像ごとに算出された全てのαを通る基準線Lα、全てのβを通る基準線Lβ、全てのγを通る基準線Lγ、を算出する(S9)。そして、CPU11は、操作者の指示に応じて、基準線Lα、Lβ、Lγのいずれかを用いて、脊椎画像を作成する(S10)。例えば、CPU11は、基準線Lα、Lβ、Lγのいずれかを用いて、基準面Pα、Pβ、Pγのいずれかを算出し、基準面Pα、Pβ、Pγの1つ又は複数に基づいて脊椎画像を作成する。   When all images have been determined (YES in S7), the CPU 11 calculates the reference lines Lα passing through all α, the reference lines Lβ passing through all β, and the reference lines passing through all γ calculated for each tomographic image. Lγ is calculated (S9). Then, the CPU 11 creates a spine image using one of the reference lines Lα, Lβ, and Lγ in accordance with an instruction from the operator (S10). For example, the CPU 11 calculates any of the reference planes Pα, Pβ, and Pγ using any of the reference lines Lα, Lβ, and Lγ, and spine images based on one or more of the reference planes Pα, Pβ, and Pγ. Create

脊椎画像の作成手法としては、サーフェイスレンダリング法、ボリュームレンダリング法、最小値投影法、最大値投影法、曲断面再構成法、展開画像作成法など、様々な公知の技術を用いることができる。脊椎画像の作成手法の一例は、図6以降を参照しながら後述する。   As a spine image creation method, various known techniques such as a surface rendering method, a volume rendering method, a minimum value projection method, a maximum value projection method, a curved section reconstruction method, and a developed image creation method can be used. An example of a spine image creation method will be described later with reference to FIG.

次に、図4、図5を参照しながら、第2の脊椎画像作成処理について説明する。第2の脊椎画像作成処理では、複数の断層像に基づいてCPR画像を作成し、CPR画像から複数の基準点α、β、γ、δを算出する。基準点の定義は、第1の脊椎画像作成処理と同様である。   Next, the second spine image creation process will be described with reference to FIGS. 4 and 5. In the second spine image creation process, a CPR image is created based on a plurality of tomographic images, and a plurality of reference points α, β, γ, and δ are calculated from the CPR image. The definition of the reference point is the same as in the first spine image creation process.

図4に示すように、医用画像処理装置1のCPU11は、最初の画像(断層像)を決定する(S21)。そして、CPU11は、被検体の前後方向(図3のY軸方向)に延伸し、椎孔4を通る直線Lを算出する(S22)。S22の処理は、図2のS2と同様である。   As shown in FIG. 4, the CPU 11 of the medical image processing apparatus 1 determines the first image (tomographic image) (S21). Then, the CPU 11 calculates a straight line L that extends in the front-rear direction of the subject (the Y-axis direction in FIG. 3) and passes through the vertebral hole 4 (S22). The process of S22 is the same as S2 of FIG.

次に、CPU11は、全ての画像を決定したか否か、すなわち全ての画像に対して直線Lを算出したか否か確認する(S23)。   Next, the CPU 11 checks whether or not all images have been determined, that is, whether or not the straight line L has been calculated for all images (S23).

全ての画像を決定していない場合(S23のNO)、CPU11は、次の画像を決定し(S24)、S22及びS23を繰り返す。   When all the images have not been determined (NO in S23), the CPU 11 determines the next image (S24) and repeats S22 and S23.

全ての画像を決定している場合(S23のYES)、CPU11は、直線L群からなるCPR画像を作成する(S25)。そして、CPU11は、CPR画像を閾値処理し、2値化する(S26)。閾値処理における閾値は、骨(椎体3、椎弓5等)と、骨以外の部分(椎孔4、椎間板7等を含む)とを分けることが可能なCT値とする。図5(a)は、このようにして2値化したCPR画像を示している。骨(椎体3、椎弓5等)が灰色、骨以外の部分(椎孔4、椎間板7等を含む)が白色となっている。   When all the images have been determined (YES in S23), the CPU 11 creates a CPR image composed of the straight line L group (S25). Then, the CPU 11 performs threshold processing on the CPR image and binarizes it (S26). The threshold value in the threshold processing is a CT value that can separate a bone (vertebral body 3, vertebral arch 5 and the like) and a portion other than the bone (including the vertebral hole 4 and the intervertebral disc 7 and the like). FIG. 5A shows a CPR image binarized in this way. Bone (vertebral body 3, vertebral arch 5 etc.) is gray, and parts other than bone (including vertebral foramen 4, intervertebral disc 7 etc.) are white.

次に、CPU11は、被検体の体軸方向(スライス方向)に隙間を埋めて、長い方から2番目までの連結領域を残す(S27)。ここで、隙間とは、骨以外の部分であり、図5(a)の灰色の部分である。CPU11は、例えば、スライス方向に連続する画素列(例えば、10個等)を1単位として、画像全体を走査していき、画素列の最前列及び最後列が灰色、かつ、中間の画素の少なくとも1つが白色の場合、隙間と判断して、灰色に変える。例えば、画素列が10個の場合、(灰色、灰色、灰色、灰色、白色、白色、白色、白色、白色、灰色)であれば、CPU11は、白色の画素を全て灰色に変える。尚、白色の画素を全て灰色に変えることに代えて、白色の画素を除外し、スライス方向に圧縮するような処理を行っても良い。   Next, the CPU 11 fills the gap in the body axis direction (slice direction) of the subject and leaves the longest to the second connected region (S27). Here, the gap is a portion other than the bone, and is a gray portion in FIG. For example, the CPU 11 scans the entire image with a pixel row (for example, 10) continuous in the slice direction as one unit, and the front row and the last row of the pixel row are gray and at least an intermediate pixel. If one is white, it is judged as a gap and turned gray. For example, when the number of pixel columns is 10, if (gray, gray, gray, gray, white, white, white, white, white, gray), the CPU 11 changes all white pixels to gray. Instead of changing all the white pixels to gray, a process of excluding the white pixels and compressing in the slice direction may be performed.

隙間を埋める処理を行うと、いくつかの連結領域(灰色の画素が連接している領域)に集約される。これらの連結領域に対して、CPU11は、被検体の体軸方向(スライス方向)の最大長を算出し、最大長が2番目までの連結領域のみを残し、それ以外の連結領域を白色に変える。最大長が1番目及び2番目までの連結領域は、一方が椎体3の連結領域であり、もう一方が椎弓5及び棘突起6の連結領域である。そして、腹側の連結領域が椎体3の連結領域、背側の連結領域が椎弓5及び棘突起6の連結領域である。   When the process of filling the gap is performed, it is collected into several connected regions (regions in which gray pixels are connected). For these connected areas, the CPU 11 calculates the maximum length of the subject in the body axis direction (slice direction), leaves only the connected areas whose maximum length is up to the second, and changes the other connected areas to white. . One of the connection regions having the maximum lengths up to the first and second is a connection region of the vertebral body 3, and the other is a connection region of the vertebral arch 5 and the spinous process 6. The connection region on the ventral side is the connection region of the vertebral body 3, and the connection region on the dorsal side is the connection region of the vertebral arch 5 and the spinous process 6.

次に、CPU11は、椎体3の連結領域に対して長手方向に沿った中心線(複数の椎体3の中心を通る中心線)を算出する(S28)。図5(b)には、中心線Lc(点線にて図示)が示されている。CPU11は、例えば、スライス方向の各位置において、椎体3の連結領域のY軸方向の中心点を順次算出し、これらの中心点を結ぶことによって中心線を算出する。また、CPU11は、例えば、公知の技術である管腔臓器の芯線の算出処理を用いて、中心線Lcを算出しても良い。   Next, the CPU 11 calculates a center line (a center line passing through the centers of the plurality of vertebral bodies 3) along the longitudinal direction with respect to the connection region of the vertebral bodies 3 (S28). FIG. 5B shows a center line Lc (illustrated by a dotted line). For example, the CPU 11 sequentially calculates the center point in the Y-axis direction of the connection region of the vertebral body 3 at each position in the slice direction, and calculates the center line by connecting these center points. In addition, the CPU 11 may calculate the center line Lc using, for example, a known technique for calculating the core line of a luminal organ.

次に、CPU11は、中心線Lcの各点iにおいて、中心線Lcの垂直方向に延伸する直線M(i)上における椎体3の端点のY座標Ya(i)、Yb(i)を算出し(S29)、Ya(i)とYb(i)に基づいて、α(i)、β(i)、γ(i)、δ(i)を算出する(S30)。   Next, the CPU 11 calculates Y coordinates Ya (i) and Yb (i) of the end points of the vertebral body 3 on the straight line M (i) extending in the vertical direction of the center line Lc at each point i of the center line Lc. (S29), α (i), β (i), γ (i), and δ (i) are calculated based on Ya (i) and Yb (i) (S30).

S29及びS30では、中心線Lcの全ての点iに対して処理を行う。S29のYa(i)及びYb(i)の処理、並びにS30のα(i)、β(i)及びγ(i)の算出処理は、図2のS3〜S6の処理と同様である。   In S29 and S30, processing is performed for all points i on the center line Lc. The processing of Ya (i) and Yb (i) in S29 and the calculation processing of α (i), β (i), and γ (i) in S30 are the same as the processing of S3 to S6 in FIG.

また、CPU11は、δ(i)として、椎体3の端点を通る直線(=直線M(i))上における椎弓5の端点を算出する。   Further, the CPU 11 calculates an end point of the vertebral arch 5 on a straight line (= straight line M (i)) passing through the end point of the vertebral body 3 as δ (i).

尚、前述の説明における、「中心線Lcの各点iにおいて、中心線Lcの垂直方向に延伸する直線M(i)」に代えて、「中心線Lcの各点iにおいて、Y軸方向に延伸する直線M2(i)」としても良い。これは、中心線Lcがスライス方向とほぼ平行である為、中心線Lcの垂直方向もY軸方向とほぼ平行となるからである。直線M2(i)の場合、中心線Lcの垂直方向を算出する必要がない為、処理が容易である。   In the above description, instead of “straight line M (i) extending in the direction perpendicular to the center line Lc at each point i of the center line Lc”, “at each point i of the center line Lc in the Y-axis direction”. It is good also as the straight line M2 (i) to extend | stretch. This is because since the center line Lc is substantially parallel to the slice direction, the vertical direction of the center line Lc is also substantially parallel to the Y-axis direction. In the case of the straight line M2 (i), since it is not necessary to calculate the vertical direction of the center line Lc, the processing is easy.

また、直線M(i)の場合、iのスライス方向の座標<i+1のスライス方向の座標としたとき、β(i)のスライス方向の座標>β(i)のスライス方向の座標となってしまい、基準点のスライス方向の位置が入れ替わってしまうことがある。一方、M2(i)の場合、基準点のスライス方向の位置が入れ替わってしまうことがなく、後続の処理が容易となる。   Further, in the case of the straight line M (i), when the coordinate in the slice direction of i <the coordinate in the slice direction of i + 1, the coordinate in the slice direction of β (i)> the coordinate in the slice direction of β (i). The position of the reference point in the slice direction may be switched. On the other hand, in the case of M2 (i), the position of the reference point in the slice direction is not interchanged, and subsequent processing becomes easy.

図5(b)では、直線30が、前述した直線M(i)の一例である。Ya及びYbは「●」、α、β及びγは「×」にて図示している。また、直線31が、前述した直線M2(i)の一例である。   In FIG. 5B, the straight line 30 is an example of the straight line M (i) described above. Ya and Yb are indicated by “●”, and α, β, and γ are indicated by “×”. The straight line 31 is an example of the straight line M2 (i) described above.

次に、CPU11は、全てのα(i)を通る基準線Lα、全てのβ(i)を通る基準線Lβ、全てのγ(i)を通る基準線Lγ、全てのδ(i)を通る基準線Lδ、を算出する(S31)。そして、CPU11は、操作者の指示に応じて、基準線Lα、Lβ、Lγ、Lδのいずれかを用いて、脊椎画像を作成する(S32)。例えば、CPU11は、基準線Lα、Lβ、Lγ、Lδのいずれかを用いて、基準面Pα、Pβ、Pγ、Pδのいずれかを算出し、基準面Pα、Pβ、Pγ、Pδの1つ又は複数に基づいて脊椎画像を作成する。   Next, the CPU 11 passes through a reference line Lα that passes through all α (i), a reference line Lβ that passes through all β (i), a reference line Lγ that passes through all γ (i), and all δ (i). A reference line Lδ is calculated (S31). Then, the CPU 11 creates a spine image using any one of the reference lines Lα, Lβ, Lγ, and Lδ according to an instruction from the operator (S32). For example, the CPU 11 calculates any one of the reference planes Pα, Pβ, Pγ, Pδ using any one of the reference lines Lα, Lβ, Lγ, Lδ, and either one of the reference planes Pα, Pβ, Pγ, Pδ or Create spine images based on multiple.

図5(b)では、基準線Lα、Lβ(実線にて図示)を図示している。尚、可読性を高める為、基準線Lγ、Lδは図示していない。   In FIG. 5B, reference lines Lα and Lβ (shown by solid lines) are shown. In order to improve readability, the reference lines Lγ and Lδ are not shown.

脊椎画像の作成手法としては、サーフェイスレンダリング法、ボリュームレンダリング法、最小値投影法、最大値投影法、曲断面再構成法、展開画像作成法など、様々な公知の技術を用いることができる。脊椎画像の作成手法の一例は、図6以降を参照しながら後述する。   As a spine image creation method, various known techniques such as a surface rendering method, a volume rendering method, a minimum value projection method, a maximum value projection method, a curved section reconstruction method, and a developed image creation method can be used. An example of a spine image creation method will be described later with reference to FIG.

次に、図6〜図9を参照しながら、脊椎画像の作成手法の一例として、最小値投影法を用いる場合を説明する。   Next, a case where the minimum value projection method is used as an example of a spine image creation method will be described with reference to FIGS.

図6では、各スライス位置の断層像40をスライス方向に積層した状態を模式的に示している。CPR画像41は、図5のS25において作成される、直線L群からなるCPR画像である。尚、図6では、視認性を高める為に、閾値処理した2値化画像を図示している。また、CPR画像41は、第2の脊椎画像作成処理によって作成されるものに限らず、第1の脊椎画像作成処理又は第2の脊椎画像作成処理によって算出される基準線に基づいて作成されるものであっても良い。   FIG. 6 schematically shows a state in which the tomographic images 40 at the respective slice positions are stacked in the slice direction. The CPR image 41 is a CPR image composed of the straight line L group created in S25 of FIG. In FIG. 6, a binarized image subjected to threshold processing is shown in order to improve visibility. The CPR image 41 is not limited to the one created by the second spine image creation process, but is created based on the reference line calculated by the first spine image creation process or the second spine image creation process. It may be a thing.

基準線Lβは、第1の脊椎画像作成処理又は第2の脊椎画像作成処理によって算出される基準線である。基準面Pβは、基準線LβをX軸方向に引き伸ばしたものである。つまり、基準線Lβの各点の座標の集合を{(X、Y1、Z1)、・・・・、(X、Yn、Zn)}とすると、CPU11は、この集合に対して、X=X1、・・・、Xn(X軸方向のサンプリング点)を代入し、{(X1、Y1、Z1)、・・・・、(X1、Yn、Zn)、・・・、(Xn、Y1、Z1)、・・・・、(Xn、Yn、Zn)}を、基準面Pβの各点の座標の集合とする。 The reference line Lβ is a reference line calculated by the first spine image creation process or the second spine image creation process. The reference plane Pβ is obtained by extending the reference line Lβ in the X-axis direction. That is, if the set of coordinates of each point of the reference line Lβ is {(X * , Y1, Z1),..., (X * , Yn, Zn)}, the CPU 11 * = Substitute X1,..., Xn (sampling points in the X-axis direction), {(X1, Y1, Z1),..., (X1, Yn, Zn),. Y1, Z1),..., (Xn, Yn, Zn)} is a set of coordinates of each point on the reference plane Pβ.

そして、CPU11は、最小値投影法によって、基準面Pβの各点から、各点の垂直方向に投影線を発し、投影面42に投影線上の最小値を投影する。   Then, the CPU 11 emits a projection line from each point of the reference plane Pβ in the vertical direction of each point by the minimum value projection method, and projects the minimum value on the projection line 42 onto the projection plane 42.

図7は、図6の投影面42に代えて、近似的な投影面43を利用する場合を図示している。図6の投影面42は、Y軸に略垂直なので、演算時間の短縮等を目的として、Y軸に垂直な投影面43を利用することも好適である。   FIG. 7 illustrates a case where an approximate projection plane 43 is used instead of the projection plane 42 of FIG. Since the projection plane 42 in FIG. 6 is substantially perpendicular to the Y axis, it is also preferable to use the projection plane 43 perpendicular to the Y axis for the purpose of shortening the computation time.

図7も、図6と同様、各スライス位置の断層像40をスライス方向に積層した状態を模式的に示している。CPR画像41は、図5のS25において作成される、直線L群からなるCPR画像である。尚、図7でも、視認性を高める為に、閾値処理した2値化画像を図示している。   FIG. 7 also schematically shows a state in which the tomographic images 40 at the respective slice positions are stacked in the slice direction, similarly to FIG. The CPR image 41 is a CPR image composed of the straight line L group created in S25 of FIG. FIG. 7 also shows a binarized image subjected to threshold processing in order to improve visibility.

基準線Lα、Lβは、第1の脊椎画像作成処理又は第2の脊椎画像作成処理によって算出される基準線である。基準面Pα、Pβは、基準線Lα、LβをX軸方向に引き伸ばしたものである。   The reference lines Lα and Lβ are reference lines calculated by the first spine image creation process or the second spine image creation process. The reference planes Pα and Pβ are obtained by extending the reference lines Lα and Lβ in the X-axis direction.

そして、CPU11は、最小値投影法によって、基準面Pβの各点から、基準面Pαに向かってY軸方向に投影線を発し、投影面43に、基準面Pαから基準面Pβまでの間に位置する投影線上の最小値を投影する。この場合、椎体3とその前後の組織(椎孔4を含む。)に着目した脊椎画像が得られる。   Then, the CPU 11 emits a projection line in the Y-axis direction from each point of the reference plane Pβ toward the reference plane Pα by the minimum value projection method, and on the projection plane 43 between the reference plane Pα and the reference plane Pβ. Projects the minimum value on the projected projection line. In this case, a spine image focusing on the vertebral body 3 and the tissues before and after the vertebral body 3 (including the vertebral hole 4) is obtained.

図8は、図7に示す作成処理によって作成された脊椎画像を示している。つまり、図8に示す脊椎画像は、Pβから前方向(腹側)への最小値投影像であり、特に、基準面Pβから投影線を発して、基準面Pαまでの投影線上の最小値を投影面43に投影した演算結果である。   FIG. 8 shows a spine image created by the creation process shown in FIG. That is, the spine image shown in FIG. 8 is a minimum value projection image in the forward direction (abdominal side) from Pβ. In particular, a projection line is emitted from the reference plane Pβ, and the minimum value on the projection line to the reference plane Pα is obtained. It is the calculation result projected on the projection plane 43.

円60の内部は、正常の被検者であれば椎孔4の領域であり、灰色として表示されるはずである。しかしながら、円60の内部には、白色の領域(高濃度領域)が存在しており、異常候補と考えられる。   The inside of the circle 60 is the region of the vertebral foramen for a normal subject and should be displayed as gray. However, a white area (high density area) exists inside the circle 60 and is considered an abnormal candidate.

図9は、図8の異常候補の領域を含み、基準面に直交する断面画像である。楕円61の内部は、正常の被検者であれば椎孔4の領域であり、灰色として表示されるはずである。しかしながら、楕円60の内部には、白色の領域(高濃度領域)が存在しており、異常候補と考えられる。   FIG. 9 is a cross-sectional image including the abnormality candidate region of FIG. 8 and orthogonal to the reference plane. The inside of the ellipse 61 is a region of the vertebral foramen for a normal subject and should be displayed as gray. However, a white area (high density area) exists inside the ellipse 60 and is considered an abnormal candidate.

図8、図9に示すように、図2又は図4によって算出される基準線や基準面に基づいて作成される脊椎画像は、脊椎(特に椎体3や椎孔4)を読影するために好適な画像である。   As shown in FIG. 8 and FIG. 9, the spine image created based on the reference line or reference plane calculated by FIG. 2 or FIG. 4 is used to interpret the spine (particularly the vertebral body 3 and the vertebral foramen 4). It is a suitable image.

次に、図10〜図12を参照しながら、脊椎画像の作成手法の一例として、展開画像作成法を用いる場合を説明する。展開画像作成法自体は、公知の手法である為、詳細な説明を省略する。本発明の実施の形態では、第1の脊椎画像作成処理又は第2の脊椎画像作成処理によって算出される基準線の周囲全体にわたって最小値投影を行い、展開画像を作成する。   Next, a case where a developed image creation method is used as an example of a spine image creation method will be described with reference to FIGS. Since the developed image creation method itself is a known method, detailed description thereof is omitted. In the embodiment of the present invention, the minimum value projection is performed over the entire circumference of the reference line calculated by the first spine image creation process or the second spine image creation process, and a developed image is created.

図10も、図6、図7と同様、各スライス位置の断層像40をスライス方向に積層した状態を模式的に示している。CPR画像41は、図5のS25において作成される、直線L群からなるCPR画像である。尚、図10でも、視認性を高める為に、閾値処理した2値化画像を図示している。基準線Lβは、第1の脊椎画像作成処理又は第2の脊椎画像作成処理によって算出される基準線である。   FIG. 10 also schematically shows a state in which tomographic images 40 at the respective slice positions are stacked in the slice direction, similarly to FIGS. 6 and 7. The CPR image 41 is a CPR image composed of the straight line L group created in S25 of FIG. Note that FIG. 10 also shows a binarized image subjected to threshold processing in order to improve visibility. The reference line Lβ is a reference line calculated by the first spine image creation process or the second spine image creation process.

そして、CPU11は、最小値投影法によって、基準線Lβの周囲全体(θ=0〜360度)にわたって、基準線Lβと直交する動径45上の最小値を筒状の投影面44に投影する。投影面44に投影された演算結果は、平面に展開され、展開画像となる。   Then, the CPU 11 projects the minimum value on the moving radius 45 perpendicular to the reference line Lβ onto the cylindrical projection surface 44 over the entire periphery (θ = 0 to 360 degrees) of the reference line Lβ by the minimum value projection method. . The calculation result projected onto the projection surface 44 is developed on a plane and becomes a developed image.

図11は、図10の投影面44に代えて、近似的な投影面46を利用する場合を図示している。図10の投影面44は、全体としてスライス軸にほぼ平行なので、演算時間の短縮等を目的として、スライス軸に平行な筒状の投影面46を利用することも好適である。   FIG. 11 illustrates a case where an approximate projection plane 46 is used instead of the projection plane 44 of FIG. Since the projection plane 44 in FIG. 10 is substantially parallel to the slice axis as a whole, it is also preferable to use a cylindrical projection plane 46 parallel to the slice axis for the purpose of shortening the calculation time.

図11も、図10と同様、各スライス位置の断層像40をスライス方向に積層した状態を模式的に示している。CPR画像41は、図5のS25において作成される、直線L群からなるCPR画像である。尚、図11でも、視認性を高める為に、閾値処理した2値化画像を図示している。基準線Lβは、第1の脊椎画像作成処理又は第2の脊椎画像作成処理によって算出される基準線である。   FIG. 11 also schematically shows a state in which tomographic images 40 at respective slice positions are stacked in the slice direction, as in FIG. The CPR image 41 is a CPR image composed of the straight line L group created in S25 of FIG. Note that FIG. 11 also shows a binarized image subjected to threshold processing in order to improve visibility. The reference line Lβ is a reference line calculated by the first spine image creation process or the second spine image creation process.

そして、CPU11は、最小値投影法によって、基準線Lβの周囲全体(θ=0〜360度)にわたって、スライス軸と直交する動径47上の最小値を筒状の投影面46に投影する。投影面46に投影された演算結果は、平面に展開され、展開画像となる。   Then, the CPU 11 projects the minimum value on the moving radius 47 orthogonal to the slice axis onto the cylindrical projection surface 46 over the entire periphery (θ = 0 to 360 degrees) of the reference line Lβ by the minimum value projection method. The calculation result projected on the projection surface 46 is developed on a plane and becomes a developed image.

図12は、図11に示す作成処理によって作成された脊椎の展開画像を示している。展開画像であれば、図8に示す脊椎画像よりも広範囲にわたって読影が可能となる。一方、図8に示す脊椎画像は、部位や組織を把握し易いというメリットがある。   FIG. 12 shows a developed image of the spine created by the creation process shown in FIG. In the case of a developed image, interpretation can be performed over a wider range than the spine image shown in FIG. On the other hand, the spine image shown in FIG. 8 has the merit that it is easy to grasp the site and tissue.

次に、図13〜図18を参照しながら、CPU11が自動的に算出した基準線を表示し、表示された基準線を修正するためのユーザインタフェースについて説明する。   Next, a user interface for displaying the reference line automatically calculated by the CPU 11 and correcting the displayed reference line will be described with reference to FIGS.

図13は、ユーザインタフェースのメイン画面の1例を示している。図13では、画像表示領域51、画像表示領域52、基準位置指定ラジオボタン53、視線指定ラジオボタン54、画像作成手法指定ラジオボタン55、平行移動の移動量指定スライドバー56等が図示されている。   FIG. 13 shows an example of the main screen of the user interface. In FIG. 13, an image display area 51, an image display area 52, a reference position designation radio button 53, a line of sight designation radio button 54, an image creation method designation radio button 55, a parallel movement amount designation slide bar 56, and the like are illustrated. .

画像表示領域51には、正中面を断面とする脊椎の断面画像に、基準線Lα、Lβ、Lγ、Lδが重畳表示されている。   In the image display area 51, the reference lines Lα, Lβ, Lγ, and Lδ are superimposed and displayed on the cross-sectional image of the spine having the midline as a cross section.

基準位置指定ラジオボタン53は、画像表示領域52に表示する脊椎画像の基準位置を指定する為のラジオボタンである。図13の例では、基準位置が「β」に指定されている。基準位置が「β」の場合、CPU11は、基準線Lβ又は基準面Pβを基準として脊椎画像を作成する。基準位置が「α」、「γ」及び「δ」の場合も同様である。   The reference position designation radio button 53 is a radio button for designating the reference position of the spine image displayed in the image display area 52. In the example of FIG. 13, the reference position is designated as “β”. When the reference position is “β”, the CPU 11 creates a spine image with reference to the reference line Lβ or the reference plane Pβ. The same applies when the reference positions are “α”, “γ”, and “δ”.

視線指定ラジオボタン54は、画像表示領域52に表示する脊椎画像の視線を指定する為のラジオボタンである。図13の例では、視線が「後方」に指定されている。視線が「後方」の場合、CPU11は、基準線又は基準面から後方(背側)に向けて投影線を発し、脊椎画像を作成する。視線が「前方」の場合、CPU11は、基準線又は基準面から前方(腹側)に向けて投影線を発し、脊椎画像を作成する。   The line of sight designation radio button 54 is a radio button for designating the line of sight of the spine image displayed in the image display area 52. In the example of FIG. 13, the line of sight is designated as “rear”. When the line of sight is “rear”, the CPU 11 emits a projection line from the reference line or the reference plane toward the rear (back side) to create a spine image. When the line of sight is “front”, the CPU 11 emits a projection line from the reference line or reference plane toward the front (ventral side), and creates a spine image.

画像作成手法指定ラジオボタン55は、画像表示領域52に表示する脊椎画像の作成手法を指定する為のラジオボタンである。図13の例では、作成手法が「surface 3D」に指定されている。作成手法が「surface 3D」の場合、CPU11は、サーフェイスレンダリング法によって、物体の表面が3次元的に表示される脊椎画像を作成する。作成手法が「Vol. Ren 3D」の場合、CPU11は、ボリュームレンダリング法によって、物体の表面形状及び内面形状が3次元的に表示される脊椎画像を作成する。作成手法が「最大値投影」の場合、CPU11は、最大値投影法によって、投影経路の中で最大のCT値が投影面に投影される脊椎画像を作成する。作成手法が「最小値投影」の場合、CPU11は、最小値投影法によって、投影経路の中で最小のCT値が投影面に投影される脊椎画像を作成する。   The image creation technique designation radio button 55 is a radio button for designating a technique for creating a spine image displayed in the image display area 52. In the example of FIG. 13, the creation method is designated as “surface 3D”. When the creation method is “surface 3D”, the CPU 11 creates a spine image in which the surface of the object is three-dimensionally displayed by the surface rendering method. When the creation method is “Vol. Ren 3D”, the CPU 11 creates a spine image in which the surface shape and the inner surface shape of the object are three-dimensionally displayed by the volume rendering method. When the creation method is “maximum value projection”, the CPU 11 creates a spine image in which the maximum CT value in the projection path is projected onto the projection plane by the maximum value projection method. When the creation method is “minimum value projection”, the CPU 11 creates a spine image in which the minimum CT value in the projection path is projected onto the projection plane by the minimum value projection method.

画像表示領域52には、指定された基準位置、視線及び画像作成手法によって作成された脊椎画像が表示される。図13の例では、各ラジオボタンによって指定された通り、CPU11は、基準面Pβから後方(背側)に向けて投影線を発し、サーフェイスレンダリング法によって脊椎画像を作成し、画像表示領域52に表示している。   In the image display area 52, the designated reference position, line of sight, and spine image created by the image creation technique are displayed. In the example of FIG. 13, as designated by each radio button, the CPU 11 emits a projection line from the reference plane Pβ toward the rear (back side), creates a spine image by the surface rendering method, and displays it in the image display area 52. it's shown.

平行移動の移動量指定スライドバー56は、基準線の平行移動量を指定する為のスライドバーである。ユーザが、マウス18等を介して、平行移動の移動量指定スライドバー56の位置をスライドさせると、CPU11は、その移動量に応じて基準線の平行移動量の入力を受け付けて、受け付けた平行移動量に応じて基準線の位置を平行移動して表示する。図13の例では、ユーザが、平行移動の移動量指定スライドバー56の位置をスライドさせると、CPU11は、画像表示領域51に表示されている基準線Lα、Lβ、Lγ、Lδを被検体の前後方向に平行移動して表示する。また、CPU11は、基準線Lα、Lβ、Lγ、Lδの移動に応じて、画像表示領域52に表示されている脊椎画像を再作成し、表示する。   The parallel movement amount designation slide bar 56 is a slide bar for designating the parallel movement amount of the reference line. When the user slides the position of the parallel movement amount designation slide bar 56 via the mouse 18 or the like, the CPU 11 receives an input of the parallel line movement amount of the reference line according to the movement amount, and receives the received parallel movement. The position of the reference line is translated and displayed according to the amount of movement. In the example of FIG. 13, when the user slides the position of the parallel movement amount designation slide bar 56, the CPU 11 displays the reference lines Lα, Lβ, Lγ, Lδ displayed in the image display area 51 of the subject. Translated and displayed in the front-rear direction. Further, the CPU 11 recreates and displays the spine image displayed in the image display area 52 according to the movement of the reference lines Lα, Lβ, Lγ, and Lδ.

図14は、画像表示領域51に表示されている断面画像の拡大図となっている。CPU11は、後述するように、ユーザによって選択された基準線の形状変更量の入力を受け付けて、形状変更量に応じて、選択された基準線の形状を変更するとともに、他の基準線の形状も合わせて変更する。そこで、ユーザが、基準線を識別し易くすることを目的として、矩形71に示すように、CPU11は、基準線を断面画像の外部まで延長して表示する。断面画像の外部は、基準線のみが表示されていて視認し易いので、ユーザは、基準線を容易に識別することができる。   FIG. 14 is an enlarged view of a cross-sectional image displayed in the image display area 51. As will be described later, the CPU 11 accepts an input of the shape change amount of the reference line selected by the user, changes the shape of the selected reference line according to the shape change amount, and shapes other reference lines. Also change it. Therefore, for the purpose of making it easy for the user to identify the reference line, the CPU 11 extends the reference line to the outside of the cross-sectional image and displays it as indicated by a rectangle 71. Since only the reference line is displayed outside the cross-sectional image and is easily visible, the user can easily identify the reference line.

図15は、基準線の演算結果が正しくない場合の断面画像の拡大図となっている。基準線Lα、Lβ及びLγの下部が、左側に大きく蛇行しており、異常な形状となっていることが分かる。このような場合、ユーザは、後述する画面例において、基準線の位置変更を指示する。   FIG. 15 is an enlarged view of a cross-sectional image when the calculation result of the reference line is not correct. It can be seen that the lower portions of the reference lines Lα, Lβ, and Lγ meander to the left and are in an abnormal shape. In such a case, the user gives an instruction to change the position of the reference line in a screen example to be described later.

図16、図17は、第1の基準線修正処理を説明する図である。ユーザは、まず、図16の画面において、基準線Lα〜Lδの中から、修正したい基準線を示すボタンと修正ボタンを押下し、表示されている基準線の一部をドラックし、所望の位置に移動する。図16の例では、基準線Lβを示すボタンと修正ボタンが押下されている。   16 and 17 are diagrams illustrating the first reference line correction process. First, on the screen of FIG. 16, the user presses a button indicating a reference line to be corrected and a correction button from among the reference lines Lα to Lδ, drags a part of the displayed reference line, and selects a desired position. Move to. In the example of FIG. 16, the button indicating the reference line Lβ and the correction button are pressed.

図17では、図16と比較して、基準線Lβの位置が変更されている。CPU11は、変更後の基準線Lβの座標から、元の座標を引き算し、基準線Lβの形状変更量として主メモリ12に記憶しておく。   In FIG. 17, the position of the reference line Lβ is changed compared to FIG. The CPU 11 subtracts the original coordinates from the coordinates of the changed reference line Lβ and stores them in the main memory 12 as the shape change amount of the reference line Lβ.

ユーザは、次に、図17の画面において、基準線Lα〜Lδ(但し、修正済の基準線を除く。)の中から、一緒に修正したい基準線を示すチェックボックスをチェックし、同修正ボタンを押下する。図1の例では、基準線α及びγを示すチェックボックスがチェックされ、同修正ボタンが押下されている。   Next, in the screen of FIG. 17, the user checks a check box indicating a reference line to be corrected together from the reference lines Lα to Lδ (excluding the corrected reference line), and the correction button Press. In the example of FIG. 1, the check boxes indicating the reference lines α and γ are checked, and the correction button is pressed.

これに対して、CPU11は、チェックされた基準線の位置を、修正済の基準線と同じように移動する。より詳細には、CPU11は、主メモリ12に記憶されている基準線Lβの形状変更量を用いて、チェックされた基準線の位置を移動する。これによって、ユーザは、最初の基準線に対する形状変更量を、他の基準線に対する形状変更量として容易に指示することができ、便利である。   In contrast, the CPU 11 moves the position of the checked reference line in the same manner as the corrected reference line. More specifically, the CPU 11 moves the position of the checked reference line using the shape change amount of the reference line Lβ stored in the main memory 12. Accordingly, the user can easily instruct the shape change amount with respect to the first reference line as the shape change amount with respect to another reference line, which is convenient.

図18は、第2の基準線修正処理を説明する図である。第1の基準線修正処理では、操作代表の基準線と、同様に修正する基準線を別々の画面にて選択する画面構成であったが、第2の基準線修正処理では、両者を同じ画面にて選択する画面構成とする。   FIG. 18 is a diagram for explaining the second reference line correction process. In the first reference line correction process, the operation representative reference line and the reference line to be similarly corrected are selected on different screens. However, in the second reference line correction process, both are displayed on the same screen. The screen configuration to be selected at.

ユーザは、図18の画面において、基準線Lα〜Lδの中から、修正したい基準線を示すチェックボックスをチェックし、操作代表の基準線を示すボタンを押下し、修正ボタンを押下し、操作代表の基準線の一部をドラックし、所望の位置に移動する。図18の例では、「α」、「γ」、「β」が修正したい基準線としてチェックされ、操作代表の基準線として基準線Lβを示すボタンが押下され、修正ボタンが押下されている。   In the screen of FIG. 18, the user checks a check box indicating a reference line to be corrected from among the reference lines Lα to Lδ, presses a button indicating a reference line of the operation representative, presses a correction button, and displays the operation representative. Drag a part of the reference line to move to a desired position. In the example of FIG. 18, “α”, “γ”, and “β” are checked as reference lines to be corrected, the button indicating the reference line Lβ is pressed as the reference line for the operation representative, and the correction button is pressed.

図18の状態で、ユーザが、操作代表の基準線の一部をドラックし、所望の位置に移動すると、CPU11は、変更後の基準線Lβの座標から、元の座標を引き算し、基準線Lβの形状変更量として主メモリ12に記憶する。更に、CPU11は、主メモリ12に記憶されている基準線Lβの形状変更量を用いて、チェックされた基準線の位置を移動する。尚、CPU11は、操作代表の基準線の移動に追従して、その他の修正したい基準線を同時に移動するようにしても良い。これによって、ユーザは、複数の基準線に対する形状変更量として容易に指示することができ、便利である。   In the state of FIG. 18, when the user drags a part of the reference line of the operation representative and moves to a desired position, the CPU 11 subtracts the original coordinates from the coordinates of the changed reference line Lβ, and the reference line Stored in the main memory 12 as the shape change amount of Lβ. Further, the CPU 11 moves the position of the checked reference line using the shape change amount of the reference line Lβ stored in the main memory 12. The CPU 11 may move other reference lines to be corrected simultaneously following the movement of the operation representative reference line. Accordingly, the user can easily instruct the shape change amount with respect to a plurality of reference lines, which is convenient.

以上、本発明の実施の形態における医用画像処理装置1は、脊椎(特に椎体3や椎孔4)を読影するために好適な画像を自動的に作成し、表示することができる。   As described above, the medical image processing apparatus 1 according to the embodiment of the present invention can automatically create and display an image suitable for interpreting the spine (particularly the vertebral body 3 and the vertebral hole 4).

前述した基準線Lα、Lβは、それぞれ、椎体3の2つの端点間を外分する点α、βの集合によって定義される曲線である。例えば、図14に示すように、基準線Lα及びLβは、脊椎に沿って、各椎体3を挟み込むように延伸している曲線である。このような基準線Lα及びLβに基づいて脊椎画像を作成することによって、各椎体3、各椎孔4及びその周辺の組織を読影するために好適な画像を作成することができる。   The above-described reference lines Lα and Lβ are curves defined by a set of points α and β that divide the two end points of the vertebral body 3, respectively. For example, as shown in FIG. 14, the reference lines Lα and Lβ are curves extending so as to sandwich each vertebral body 3 along the spine. By creating a spine image based on such reference lines Lα and Lβ, it is possible to create an image suitable for interpreting each vertebral body 3, each vertebral hole 4, and surrounding tissue.

また、前述した基準線Lγは、椎体3の2つの端点間を外分する点α及びβの中点γの集合によって定義される曲線である。例えば、図14に示すように、基準線Lγは、脊椎に沿って、ほぼ脊椎の中心線を通るように延伸している曲線である。このような基準線Lγに基づいて脊椎画像を作成することによって、各椎体3及びその周辺の組織を読影するために好適な画像を作成することができる。   The reference line Lγ described above is a curve defined by a set of midpoints γ of points α and β that divide the distance between the two end points of the vertebral body 3. For example, as shown in FIG. 14, the reference line Lγ is a curved line extending along the spine so as to pass through the center line of the spine. By creating a spine image based on such a reference line Lγ, an image suitable for interpreting each vertebral body 3 and its surrounding tissue can be created.

また、前述した基準線Lδは、椎体3の端点を通る直線上における椎弓5の端点を算出する。例えば、図14に示すように、基準線Lδは、椎孔4と椎弓5の境界に沿って延伸している曲線である。このような基準線Lγに基づいて脊椎画像を作成することによって、各椎孔4及びその周辺の組織を読影するために好適な画像を作成することができる。   The reference line Lδ described above calculates the end point of the vertebral arch 5 on a straight line passing through the end point of the vertebral body 3. For example, as shown in FIG. 14, the reference line Lδ is a curve extending along the boundary between the vertebral hole 4 and the vertebral arch 5. By creating a spine image based on such a reference line Lγ, it is possible to create an image suitable for interpreting each vertebral hole 4 and the surrounding tissue.

以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る医用画像処理装置等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   The preferred embodiments of the medical image processing apparatus and the like according to the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea disclosed in the present application, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. Understood.

1………医用画像処理装置
2………椎骨
3………椎体
4………椎孔
5………椎弓
6………棘突起
7………椎間板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ......... Medical image processing apparatus 2 ......... vertebra 3 ......... vertebral body 4 ......... vertebral hole 5 ......... vertebral arch 6 ......... spinous process 7 ......... intervertebral disc

Claims (11)

複数の断層像から脊椎画像を作成する医用画像処理装置であって、
単一の断層像において、被検体の前後方向に延伸し、椎孔を通る第1直線を算出する手段と、
前記第1直線上における椎体の第1端点及び第2端点を算出する手段と、
前記第1端点及び前記第2端点に基づいて基準点を算出する手段と、
複数の断層像において前記基準点を算出し、全ての前記基準点を通る基準線を算出する手段と、
前記基準線を用いて、前記脊椎画像を作成する手段と、
を具備することを特徴とする医用画像処理装置。
A medical image processing apparatus for creating a spine image from a plurality of tomographic images,
Means for calculating a first straight line extending in the front-rear direction of the subject and passing through the vertebral fora in a single tomogram;
Means for calculating a first end point and a second end point of the vertebral body on the first straight line;
Means for calculating a reference point based on the first endpoint and the second endpoint;
Means for calculating the reference point in a plurality of tomographic images and calculating a reference line passing through all the reference points;
Means for creating the spine image using the reference line;
A medical image processing apparatus comprising:
複数の断層像から脊椎画像を作成する医用画像処理装置であって、
複数の断層像において、被検体の前後方向に延伸し、椎孔を通る第1直線を算出する手段と、
複数の前記第1直線群の画素からなる曲断面再構成画像において、複数の椎体の中心を通る中心線を算出する手段と、
前記中心線の各点において、前記中心線の垂直方向又は被検体の前後方向に延伸する第2直線を算出する手段と、
前記第2直線上における椎体の第1端点及び第2端点を算出する手段と、
前記第1端点及び前記第2端点に基づいて基準点を算出する手段と、
複数の断層像において前記基準点を算出し、全ての前記基準点を通る基準線を算出する手段と、
前記基準線を用いて、前記脊椎画像を作成する手段と、
を具備することを特徴とする医用画像処理装置。
A medical image processing apparatus for creating a spine image from a plurality of tomographic images,
Means for calculating a first straight line extending in the front-rear direction of the subject and passing through the vertebral fora in a plurality of tomographic images;
Means for calculating a center line passing through the centers of a plurality of vertebral bodies in a curved cross-section reconstructed image comprising a plurality of pixels of the first straight line group;
Means for calculating a second straight line extending in the direction perpendicular to the center line or the front-rear direction of the subject at each point of the center line;
Means for calculating a first end point and a second end point of the vertebral body on the second straight line;
Means for calculating a reference point based on the first endpoint and the second endpoint;
Means for calculating the reference point in a plurality of tomographic images and calculating a reference line passing through all the reference points;
Means for creating the spine image using the reference line;
A medical image processing apparatus comprising:
前記第1直線として、棘突起の中心を通り、被検体の前後方向に延伸する直線を算出する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の医用画像処理装置。
The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein a straight line extending through the center of the spinous process and extending in the front-rear direction of the subject is calculated as the first straight line.
前記基準点として、前記第1端点及び前記第2端点の間を外分する点を算出する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の医用画像処理装置。
4. The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein a point that divides an area between the first end point and the second end point is calculated as the reference point. 5.
前記基準点として、前記第1端点及び前記第2端点の間を外分する第1の点と、前記第1の点と異なり、前記第1端点及び前記第2端点の間を外分する第2の点との中点を算出する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の医用画像処理装置。
Unlike the first point, the first point that divides between the first end point and the second end point is different from the first point, and the first point that divides between the first end point and the second end point is used as the reference point. The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein a midpoint between the two points is calculated.
前記基準点として、前記第1端点及び前記第2端点を通る直線上における椎弓の端点を算出する
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の医用画像処理装置。
The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein an end point of a vertebral arch on a straight line passing through the first end point and the second end point is calculated as the reference point.
複数の前記第1直線群の画素からなる断面画像を作成する手段と、
前記基準線を前記断面画像に重ねて表示する手段と、
前記基準線の平行移動量の入力を受け付けて、前記平行移動量に応じて前記基準線の位置を平行移動して表示する手段と、
を更に具備することを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載の医用画像処理装置。
Means for creating a cross-sectional image composed of a plurality of pixels of the first straight line group;
Means for overlaying and displaying the reference line on the cross-sectional image;
Means for accepting an input of a translation amount of the reference line and translating and displaying the position of the reference line according to the translation amount;
The medical image processing apparatus according to claim 1, further comprising:
前記基準線を複数本算出し、前記断面画像に重ねて表示する場合において、
選択された前記基準線の形状変更量の入力を受け付けて、前記形状変更量に応じて、選択された前記基準線の形状を変更するとともに、他の前記基準線の形状も合わせて変更する
ことを特徴とする請求項7に記載の医用画像処理装置。
In the case where a plurality of the reference lines are calculated and displayed on the cross-sectional image,
Accepting the input of the shape change amount of the selected reference line, changing the shape of the selected reference line according to the shape change amount, and changing the shape of the other reference line together The medical image processing apparatus according to claim 7.
前記基準線を前記断面画像の外部まで延長して表示する
ことを特徴とする請求項8に記載の医用画像処理装置。
The medical image processing apparatus according to claim 8, wherein the reference line is extended and displayed outside the cross-sectional image.
複数の断層像から脊椎画像を作成する医用画像処理方法であって、
単一の断層像において、被検体の前後方向に延伸し、椎孔を通る第1直線を算出するステップと、
前記第1直線上における椎体の第1端点及び第2端点を算出するステップと、
前記第1端点及び前記第2端点に基づいて基準点を算出するステップと、
複数の断層像において前記基準点を算出し、全ての前記基準点を通る基準線を算出するステップと、
前記基準線を用いて、前記脊椎画像を作成するステップと、
を含むことを特徴とする医用画像処理方法。
A medical image processing method for creating a spine image from a plurality of tomographic images,
In a single tomographic image, extending in the front-rear direction of the subject and calculating a first straight line passing through the vertebral foramen;
Calculating a first end point and a second end point of the vertebral body on the first straight line;
Calculating a reference point based on the first endpoint and the second endpoint;
Calculating the reference point in a plurality of tomographic images and calculating a reference line passing through all the reference points;
Creating the spine image using the reference line;
A medical image processing method comprising:
複数の断層像から脊椎画像を作成する医用画像処理方法であって、
複数の断層像において、被検体の前後方向に延伸し、椎孔を通る第1直線を算出するステップと、
複数の前記第1直線群の画素からなる曲断面再構成画像において、複数の椎体の中心を通る中心線を算出するステップと、
前記中心線の各点において、前記中心線の垂直方向又は被検体の前後方向に延伸する第2直線を算出するステップと、
前記第2直線上における椎体の第1端点及び第2端点を算出するステップと、
前記第1端点及び前記第2端点に基づいて基準点を算出するステップと、
複数の断層像において前記基準点を算出し、全ての前記基準点を通る基準線を算出するステップと、
前記基準線を用いて、前記脊椎画像を作成するステップと、
を含むことを特徴とする医用画像処理方法。
A medical image processing method for creating a spine image from a plurality of tomographic images,
In a plurality of tomographic images, extending in the front-rear direction of the subject and calculating a first straight line passing through the vertebral foramen;
Calculating a center line passing through the centers of a plurality of vertebral bodies in a curved cross-section reconstruction image composed of a plurality of pixels of the first straight line group;
Calculating a second straight line extending in the direction perpendicular to the center line or the front-rear direction of the subject at each point of the center line;
Calculating a first end point and a second end point of the vertebral body on the second straight line;
Calculating a reference point based on the first endpoint and the second endpoint;
Calculating the reference point in a plurality of tomographic images and calculating a reference line passing through all the reference points;
Creating the spine image using the reference line;
A medical image processing method comprising:
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