医用图像处理装置.pdf

摘要
申请专利号：	CN201210479189.8	申请日：	2012.11.22
公开号：	CN103126707A	公开日：	2013.06.05
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	专利权的转移IPC(主分类):A61B 6/03登记生效日:20160729变更事项:专利权人变更前权利人:株式会社东芝变更后权利人:东芝医疗系统株式会社变更事项:地址变更前权利人:日本东京都变更后权利人:日本枥木变更事项:专利权人变更前权利人:东芝医疗系统株式会社\|\|\|授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):A61B 6/03申请日:20121122\|\|\|公开
IPC分类号：	A61B6/03; A61B5/055	主分类号：	A61B6/03
申请人：	株式会社东芝; 东芝医疗系统株式会社
发明人：	川崎友宽; 筱田健辅; 若井智司
地址：	日本东京都
优先权：	2011.11.24 JP 2011-255822
专利代理机构：	永新专利商标代理有限公司 72002	代理人：	陈萍
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内容摘要

本发明的实施方式涉及医用图像处理装置。提供一种医用图像处理装置，在三维运动图像中，能够正确地诊断非变形特征部分及其向周围的影响。实施方式的医用图像处理装置具备：生成部，基于多个摄像体数据，生成对这些摄像体数据进行插值的插值体数据；以及显示部，将多个摄像体数据和插值体数据可视化并进行显示。生成部提取特征摄像体数据中的特征区域，使插值体数据的生成处理在该特征值域和其他区域中不同，以抑制该特征区域的形状变化。

权利要求书

权利要求书一种医用图像处理装置，将具有时刻信息的多个摄像体数据分别可视化，其特征在于，具备：
生成部，基于所述多个摄像体数据，生成对所述多个摄像体数据进行插值的插值体数据；以及
显示部，将所述多个摄像体数据和所述插值体数据可视化并进行显示；
所述生成部提取所述摄像体数据中的特征区域，使所述插值体数据的生成处理在该特征区域和其他区域中不同，以抑制该特征区域的形状变化。
一种医用图像处理装置，其特征在于，具备：
区域设定部，对按时间序列摄像的多个摄像体数据设定特征区域；
特征区域插值数据生成部，生成所述特征区域中的所述摄像体数据间的特征区域插值数据；
非特征区域插值数据生成部，通过非线性定位来生成作为所述特征区域以外的区域的非特征区域中的所述摄像体数据间的非特征区域插值数据；
合成插值数据生成部，对所述特征区域插值数据和所述非特征区域插值数据进行三维合成而生成合成插值数据；以及
图像生成部，使用所述合成插值数据和所述多个摄像体数据，生成三维图像按时间序列排列的三维运动图像。
根据权利要求2所述的医用图像处理装置，其特征在于，
所述特征区域插值数据生成部通过非线性定位使所述特征区域的重心位置移动，通过线性定位使所述特征区域自身移动，从而生成所述特征区域插值数据。
根据权利要求2所述的医用图像处理装置，其特征在于，
具备对象范围决定部，从所述多个摄像体数据决定成为所述区域设定部、所述特征区域插值数据生成部及所述非特征区域插值数据生成部的处理对象的对象范围。
根据权利要求3所述的医用图像处理装置，其特征在于，
具备对象范围决定部，根据所述多个摄像体数据决定成为所述区域设定部、所述特征区域插值数据生成部及所述非特征区域插值数据生成部的处理对象的对象范围。
根据权利要求5所述的医用图像处理装置，其特征在于，
所述对象范围决定部将空间区域决定为所述对象范围。
根据权利要求5所述的医用图像处理装置，其特征在于，
所述对象范围决定部将时间带决定为所述对象范围。
根据权利要求6所述的医用图像处理装置，其特征在于，
所述对象范围决定部将所述摄像体数据间的变化量比阈值更大的区域决定为所述空间区域。
根据权利要求7所述的医用图像处理装置，其特征在于，
所述对象范围决定部将所述摄像体数据间的变化量比阈值更大的时间带决定为所述时间带。
根据权利要求7所述的医用图像处理装置，其特征在于，
所述对象范围决定部基于所述多个摄像体数据内的特定组织的像素值的变化来决定所述时间带。
根据权利要求7所述的医用图像处理装置，其特征在于，
所述对象范围决定部基于与所述多个摄像体数据不同的时间序列的图像数据内的特定组织的像素值的变化来决定所述时间带。
根据权利要求7所述的医用图像处理装置，其特征在于，
所述对象范围决定部基于时间序列的非图像数据的值的变化来决定所述时间带。
根据权利要求5所述的医用图像处理装置，其特征在于，
具备由操作者进行输入操作的操作部，
所述对象范围决定部根据所述操作者对所述操作部的输入操作，将空间区域决定为所述对象范围。
根据权利要求5所述的医用图像处理装置，其特征在于，
具备操作部，由操作者进行输入操作，
所述对象范围决定部根据所述操作者对所述操作部的输入操作，将时间带决定为所述处理对象。
一种医用图像处理装置，其特征在于，具备：
对象范围决定部，根据按时间序列摄像的多个摄像体数据决定成为处理对象的对象范围；以及
图像生成部，将新的体数据插值在所述对象范围内的摄像体数据之间，生成三维图像按时间序列排列的三维运动图像。

说明书

说明书医用图像处理装置
本申请以日本专利申请2011－255822（申请日：11/24/2011）为基础，享有该申请的优先权。本申请通过参照该申请，包含同一申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及医用图像处理装置。
背景技术
医用图像诊断装置通常具备对被检测体内部的医用图像进行摄影的医用图像摄影装置和对该医用图像进行处理的医用图像处理装置等。例如，作为医用图像摄影装置，可以举出X射线CT装置（X射线计算机断层摄像装置）和MRI（磁共振诊断装置）等。这样的医用图像摄像装置通过摄像来取得体数据（volume data）而作为被检测体内部的信息。
在医用图像处理装置中，作为将前述的体数据可视化的可视化技术，例如，有时使用体绘制（volume rendering）。在这种体绘制中，例如通过光线投射（ray casting）法，从体数据生成三维图像（3D绘制），该光线透射法为，追踪从视点到各个像素的光线而描绘对象物。再者，有时也将该三维图像按时间序列排列而生成三维运动图像（4D绘制）。
在此，在用于主动脉瓣狭窄症的治疗方针决定、例如瓣形成或瓣置换等的决定的图像诊断中，通过从主动脉起始部方向见到的三维运动图像来观察主动脉瓣是最优的。具体而言，一边考虑该瓣周围的钙化部分的影响，一边观察瓣动作时的瓣口面积的变化。
可是，由于瓣的运动自身较快，因而在简单地依次显示按时间序列摄像的医用图像（例如CT图像）的运动图像再生中，帧数不足，不能充分地观察瓣的运动。在此，高时间分辨率4D绘制受到关注，其通过插值处理而从时间序列的体数据生成更细的时间序列的体数据，将瓣的运动平滑地再生。
然而，在前述的高时间分辨率4D绘制中，通过基于非线性定位的插值处理来将瓣的运动平滑地再生，另一方面，附着于瓣的钙化部分因非线性定位而变形。因此，不能正确地诊断钙化部分对瓣口面积变化的影响。
本来，钙化部分与骨同为钙成分，不因瓣的运动而变形，所以插值处理后的钙化部分不是正确的形状。因此，诊断者不能正确地诊断对钙化部分、即非变形的特征部分及其周围的影响。
发明内容
本发明所要解决的问题为，提供一种医用图像处理装置，能够在三维运动图像中，正确地诊断对非变形的特征部分及其周围的影响。
实施方式的医用图像处理装置，将具有时刻信息的多个摄像体数据中的每一个可视化，具备：生成部，基于多个摄像体数据，生成对多个摄像体数据进行插值的插值体数据；以及显示部，使多个摄像体数据和插值体数据可视化并进行显示。生成部提取摄像体数据中的特征区域，为了抑制该特征区域的形状变化，使插值体数据的生成处理在该特征值域和其他区域中不同。
依照上述构成的医用图像处理装置，在三维运动图像中，能够正确地诊断对非变形特征部分及其周围的影响。
附图说明
图l是表示一个实施方式的医用图像处理装置的概略构成的框图。
图2是表示图1所示的医用图像处理装置所具备的图像处理部的概略构成的框图。
图3是表示图2所示的图像处理部所进行的图像处理的流程的流程图。
图4是用于说明图3所示的图像处理中的非特征区域插值数据的生成的说明图。
图5是用于说明图3所示的图像处理中的特征区域插值数据的生成的说明图。
图6是用于说明对象范围的决定方法的说明图。
图7是表示用于设定对象范围的决定所使用的信息的设定图像的一个示例的图。
图8是表示第一实施例中的图像处理及显示处理的流程的流程图。
图9是用于说明图8所示的图像处理及显示处理的说明图。
图10是表示第二实施例中的图像处理及显示处理的流程的流程图。
图11是用于说明图10所示的图像处理及显示处理的说明图。
图12是表示第三实施例中的图像处理及显示处理的流程的流程图。
图13是用于说明图12所示的图像处理及显示处理的说明图。
具体实施方式
参照附图说明一个实施方式。
如图1所示，本实施方式的医用图像处理装置l具备：控制部2，为集中地控制各个部分的CPU（中央处理装置）等；存储器3，为ROM（只读存储器）或RAM（随机存取存储器）等；显示部4，显示医用图像等各种图像；操作部5，接受来自操作者的输入操作；存储部6，存储各种程序和各种数据（例如摄像体数据组Dl）等；通信部7，进行与外部装置的通信；以及图像处理部8，处理医用图像。这些各个部分例如通过总线9电连接。
控制部2基于存储在存储器3或存储部6中的各种程序或各种数据等来对各部进行控制。特别是，控制部2基于各种程序或各种数据来执行一系列数据处理和显示医用图像的显示处理等，上述一系列处理包括数据计算或加工等。
存储器3是存储控制部2所执行的启动程序等的存储器，也作为控制部2的工作区发挥作用。此外，启动程序在医用图像处理装置1的启动时由控制部2读出而执行。
显示部4是将二维图像或三维图像、三维运动图像（四维图像）等各种图像进行彩色显示的显示装置。作为该显示部4，例如能够使用液晶显示器或CRT（阴极射线管）显示器等。
操作部5是由操作者进行输入操作的输入部，为接受图像显示的开始或图像的切换、各种设定等各种各样的输入操作的输入部。作为该操作部5，能够使用鼠标或键盘等输入装置。
存储部6是存储各种程序或各种数据等的存储装置，例如，存储经由有线或无线的网络发送的摄像体数据组D1。作为该存储部6，例如能够使用磁盘装置或半导体盘装置（闪存）等。
在此，摄像体数据组D1由按时间序列摄像的多个体数据（具有时刻信息的多个体数据）构成。体数据由X射线CT装置（X射线计算机断层摄像装置）或MRI （磁共振诊断装置）等医用图像摄像装置取得，经由通信部7被保存在存储部6中，或者，临时保存在图像服务器等医用图像保管装置中，然后根据需要经由通信部7保存在存储部6中。
通信部7是经由LAN（局域网）或因特网等无线或有线网络进行与外部装置的通信的装置。作为该通信部7，能够使用LAN卡或调制解调器等。此外，作为外部装置，可以举出前述的X射线CT装置或MRI等医用图像摄像装置，或者图像服务器等医用图像保管装置。
图像处理部8是对摄像体数据组D1进行图像处理的装置。该图像处理部8例如在摄像体数据组D1中，将新的体数据插值在摄像体数据之间（插值体数据的生成），作为生成部发挥作用，该生成部生成基于体绘制的时间序列高时间分辨率绘制图像，即三维图像按时间序列排列的三维运动图像。
在此，体绘制是将体数据可视化的可视化技术，例如，使用光线投射法从体数据生成三维图像。详细而言，针对体数据决定规定的视线方向（投影光线的投影方向），从预定的视点进行光线追踪处理，将视线上的三维像素（voxel）值（亮度值等）的积分值或加权累加值输出至投影面上的图像像素，而将脏器等立体地提取，生成三维图像。
接着，详细地说明前述的图像处理部8。
如图2所示，图像处理部8具备：非线性定位部8a，对摄像体数据组D1进行摄像体数据间的非线性定位；区域设定部8b，对摄像体数据组Dl设定非变形的特征区域；非特征区域插值数据生成部8c，生成该特征区域以外的非特征区域插值数据；特征区域插值数据生成部8d，生成特征区域插值数据；合成插值数据生成部8e，对非特征区域插值数据及特征区域插值数据进行三维合成而生成合成插值数据；以及图像生成部8f，使用合成插值数据进行体数据的插值而生成三维运动图像。
非线性定位部8a对摄像体数据组Dl进行摄像体数据间的非线性定位、即计算各个三维像素的移动量（图3中的步骤S1）。由此，得到作为其计算结果的非线性移动量信息。
区域设定部8b设定非变形的特征区域，进行该非变形的特征区域与除此以外的非特征区域的区分。该区域设定部8b进行摄像体数据组D1即全部摄像体数据内的钙化区域的提取（图3中的步骤S2）。在这种提取中，例如，由于钙化区域的CT值为1000HU左右，因而将CT值为900HU以上的区域作为钙化区域提取。由此，将钙化区域与非钙化区域（软组织）区分开。
在此，钙化区域与骨同为钙成分，虽然有时因瓣（有运动的病变部的一个示例）等的周围的运动而移动，但不会变形。所以，钙化区域是其形状不变化的非变形的特征区域，非钙化区域是非特征区域。此外，特征区域不限于钙化区域，例如，也可以是以钙化以外的方式硬化的组织（物质），只要是非变形的区域即可。
非特征区域插值数据生成部8c进行非钙化区域中的摄像体数据间的插值数据、即非特征区域插值数据的制作（图3中的步骤S3）。在该非特征区域插值数据的制作中，基于在前述的步骤S1得到的非线性移动量信息，从按时间序列排列的摄像体数据组Dl制作非特征区域插值数据。
详细而言，如图4所示，使非钙化区域R1的重心位置J1基于非线性移动量信息而移动，作为非钙化区域R1的插值体数据，生成非特征区域插值数据。
特征区域插值数据生成部8d进行钙化区域中的摄像体数据间的插值数据、即特征区域插值数据的制作（图3中的步骤S4）。在该特征区域插值数据的制作中，除了在前述的步骤S1得到的非线性移动量信息之外，还给予通过计算求得的线性移动量信息，从按时间序列排列的摄像体数据组D1制作特征区域插值数据。
详细而言，如图5所示，使钙化区域R2的重心位置J2基于非线性移动量信息而移动，进而通过线性定位而使钙化区域R2自身移动，即，基于钙化区域R2的线性旋转量（线性移动量信息）使钙化区域R2三维旋转，作为钙化区域R2的插值体数据，生成特征区域插值数据。此时，钙化区域R2的重心位置J2通过非线性定位而被处理，但是该钙化区域R2自身通过基于线性旋转量的线性定位而被处理，因此钙化区域R2的形状不会变形。
在此，钙化区域R2的重心位置J2与该钙化区域R2以外的非钙化区域R1，例如与瓣的移动相同，基于非线性移动量信息而移动，因此几乎不发生钙化区域R2与该钙化部分所附着的瓣的位置偏移。但是，为了提高定位精度，也可以不只是钙化区域R2的重心位置J2这一点，而是考虑钙化区域R2整体的非线性移动量来计算钙化区域R2的移动量和线性旋转量。具体而言，在钙化区域R2内，使重心位置J2周边的其他多个点基于非线性移动量信息而移动。
合成插值数据生成部8e将作为非钙化区域R1的插值数据的非特征区域插值数据和作为钙化区域R2的插值数据的特征区域插值数据进行三维合成，生成合成插值数据（图3中的步骤S5）。由此，作为用于实现高时间分辨率4D绘制的校正体数据，生成合成插值数据。
图像生成部8f使用由合成插值数据生成部8e生成的合成插值数据，将新的体数据插值在摄像体数据之间，生成三维图像按时间序列排列的三维运动图像（图3中的步骤S6）。由此，实现高时间分辨率4D绘制。
在此，通常，如果不区分主动脉瓣主体与钙化区域而一律实施基于非线性定位的校正处理，则在三维运动图像上引起钙化部分的变形，可是，实际上，虽然主动脉瓣主体随着时间变化而变形，但钙化部分不随时间变化而变形。于是，将主动脉瓣主体和钙化区域通过本体的插值处理而高时间分辨化，并将它们合成，从而进行正确的高时间分辨率运动图像再生，由此，能够正确地诊断钙化部分对瓣口面积变化的影响。
返回图2，图像处理部8还具备：对象范围决定部8g，决定成为插值处理的对象的对象范围；变化量阈值设定部8h，设定用于决定对象范围的变化量阈值；对象区域设定部8i，设定用于决定对象范围的对象区域；以及对象时间设定部8j，设定用于决定对象范围的对象时间。
对象范围决定部8g从摄像体数据组Dl决定成为插值处理的对象的对象范围。该对象范围决定部8g基于各种决定方法（例如若干决定方法的组合）来进行对象范围的决定。此时，用于对象范围的决定的信息从变化量阈值设定部8h、对象区域设定部8i以及对象时间设定部8j中的某一个取得。
在此，关于对象范围的决定方法，如图6所示，有VOI（Volume OfInterest：关注区域）的决定和TOI（Time Of Interest：关注时间）的决定，这些决定方法分别存在自动决定和手动决定。
在VOI的自动决定中，“1.进行变化较大的区域的确定”。例如，作为摄像体数据间的非线性定位的结果，确定移动量比预定的阈值更大的三维像素组的区域，并作为处理对象。
另外，在VOI的手动决定中，“2.进行ROI（Region Of Interest：关心区域）的描绘”。例如，在三维图像中描绘3D的ROI并指定对象区域作为处理对象。
再者，在VOI的手动决定中，“3.进行对象物的指定”。例如，从事先制作的区分对象物（Segmentation Object）指定处理对象。
另外，在TOI的自动决定中，“4.进行变化较大的时间带的确定”。例如，作为摄像体数据间的非线性定位的结果，将体数据（例如VOI）内的平均移动量比预定的阈值更大的时间带的体数据组作为处理对象。
再者，在TOI的自动决定中，“5.进行基于图像内特定部位的像素值变化的关注时间带的决定”。例如，根据体积数据内的特定部位的像素值的变化量来确定关注时间带，将该确定的时间带的体数据组作为处理对象。
此外，在TOI的自动决定中，“6.进行基于非图像信息的关注时间带的决定”。例如，根据心电波形等非图像的值（例如波形值等）的特征来确定关注时间带，将该确定的时间带的体数据组作为处理对象。
另外，在TOI的手动决定中，“7.进行开始及结束时间的指定”。例如，在时间密度曲线（Time Density Curve）等之上，通过显示开始时间及结束时间的条杆（bar）等UI（用户界面），来指定关注时间带并作为处理对象。
将这些决定方法组合使用。但是，此时，通过优化各决定方法的处理顺序，能够减少多余的计算处理，缩短总处理时间。例如，在将VOI的手动决定和TOI的自动决定组合的情况下，事先进行VOI的手动决定较好，反之，在将VOI的自动决定和TOI的手动决定组合的情况下，事先进行TOI的手动决定较好。
作为设定用于决定这样的对象范围的信息的方法，例如，在显示部4上显示与各个决定方法对应的设定图像，操作者对操作部5进行输入操作而对其设定图像进行各种输入。根据该各种输入，变化量阈值设定部8h、对象区域设定部8i以及对象时间设定部8j进行各种数据的设定。基于该各种数据，对象范围决定部8g从摄像体数据组D1决定插值处理的对象范围。
在此，作为前述的设定图像的一个示例，例举了如图7所示的设定图像G1。在该设定图像G1中，含有表示对象物（例如主动脉瓣主体及其周边等）的三维图像G1a，还设有输入变化量阈值的输入空间（输入栏）11、用于指定空间上的范围的ROI描绘按钮12、用于选择对象物的对象物选择按钮13、以及用于指定时间上的范围的开始条杆14和结束条杆15等。
在该设定图像G1中，如果操作者对操作部5的键盘等进行输入操作而将数值输入到输入空间11，则变化量阈值设定部8h将该数值设定为用于对象范围的决定的变化量阈值。此外，变化量是指体数据间的组织（物质）的移动量。
另外，如果操作者对操作部5的鼠标等进行输入操作而点击ROI描绘按钮12，则允许ROI描绘。此后，操作者对操作部5的鼠标等进行输入操作而在三维图像G1a上描绘ROI 12a。与此相应地，对象区域设定部8将该ROI 12a设定为处理对象的空间区域。
另外，如果操作者对操作部5的鼠标等进行输入操作而点击对象物选择按钮13，则主动脉瓣或左房室瓣、右房室瓣等对象物名称显示为并排的副框。操作者从该副框中的对象物名称点击期望的对象物名称，选择作为处理对象的对象物。与此相应地，对象区域设定部8i将所选择的对象物设定为处理对象的空间区域。
另外，操作者对操作部5的鼠标等进行输入操作而使开始条杆14或结束条杆15滑动移动，指定表示时间范围的开始时间和结束时间。与此相应，对象时间设定部8j基于所指定的开始时间和结束时间来设定处理对象的时间带。
在此，通常在高时间分辨率4D绘制技术中，通过插值计算而生成大量体数据，并对该大量体数据进行绘制处理。因此，花费很长的计算处理时间，这是由多余的计算处理引起的。即，实际上想要以高时间分辨率观察（或解析）的范围在全部体数据中只是非常有限的对象区域或时间带，针对其他区域的体数据插值及绘制处理成为多余地使计算时间及存储器使用量增加的原因。
例如，在诊断中，想要以高时间分辨率观察或解析的范围是运动（变化）较大的部位或时间带、或者以成为观察或解析对象的病变部为中心的VOI内、或者基于非图像信息（例如心电波形等）或图像内的特定部位的像素值的变化的TOI内等。
于是，通过如上所述将高时间分辨率处理仅应用于特定的关注范围（VOI或TOI等），能够减少计算处理时间及存储器使用量，诊断者没有等待时间而能够快速地观察或解析关注范围。另外，通过仅将作为观察对象的关注范围以高时间分辨率显示，诊断者能够集中于关注范围进行观察。
此外，前述图像处理部8的各个部分可由电路等硬件构成，或者也可由执行这些功能的程序等软件构成。另外，也可由这两者的组合构成。
接着，在第一至第三实施例中说明前述医用图像处理装置1所进行的图像处理及显示处理。此外，用于处理的各种数据根据需要临时或长期保存在存储部6。
（第一实施例）
作为对象范围的决定方法，参照图8和图9说明将前述第一决定方法和第四决定方法（参照图6）组合而成的第一实施例。此外，在图9中，作为一个示例，摄像体数据存在阶段（phase）1到阶段4。
如图8所示，进行变化量阈值的决定（步骤S11）。在步骤S11中，与操作者对操作部5的输入操作相对应地，由变化最阈值设定部8h设定变化量阈值。例如，如果操作者对操作部5进行操作并将数值输入到设定图像G1（参照图7）中的输入空间11，则该数值被设定为变化量阈值。
前述的步骤S11结束后，进行摄像体数据间的非线性定位（步骤S12）。在该步骤S12中，如图9所示，进行摄像体数据间的非线性定位、即各三维像素的移动量的计算，取得作为其结果的非线性移动量信息。
前述的步骤S12结束后，进行对象范围的决定（步骤S13）。在该步骤S13中，由对象范围决定部8g从摄像体数据组Dl决定成为处理对象的对象范围。具体而言，如图9所示，基于在前述的步骤S12取得的非线性移动量信息，将移动量比根据前述的步骤S11设定的变化量阈值更大的三维像素组的区域确定为VOI21，同样地将移动量较大的时间带确定为TOI22，将这些VOI21及TOI22决定为处理对象的对象范围。此外，在图9中，TOI22为从阶段2到阶段3之间。
前述的步骤S13结束后，进行对象范围内的摄像体数据间的插值数据制作及时间序列的三维图像的生成（步骤S14）。在该步骤S14中，如图9所示，对于对象范围内的摄像体数据进行前述的插值处理（参照图3）。但是，图3所示的步骤S1的处理由于在前述步骤S12执行而被省略。由此，生成对象范围内的插值体数据、即特征区域插值数据和非特征区域插值数据，将这些数据三维合成，生成三维图像按时间序列排列的三维运动图像（参照图3）。
前述的步骤S14结束后，进行4D绘制再生（或解析）（步骤S15）。在该步骤S15中，显示前述三维运动图像。具体而言，如图9所示，在从阶段l到阶段2之间，不存在插值数据，继续显示阶段1的三维图像。此后，在从阶段2到阶段3之间，存在插值数据（合成插值数据），在对象范围内显示基于插值数据的三维图像，在该对象范围以外显示阶段2的三维图像。此后，在从阶段3到阶段4之间，不存在插值数据，继续显示阶段3的三维图像。
这样，在按时间序列排列的摄像体数据组Dl中执行非特征区域（例如非钙化区域R1）和特征区域（例如钙化区域R2）的区分，针对非特征区域，通过非线性定位执行校正处理，针对特征区域，通过线性定位执行插值处理。由此，在三维运动图像中特征部分（例如，钙化部分）不会发生变形，因而能够正确地诊断特征部分及向其周围的影响。另外，由于仅对特定的对象范围进行插值处理，因而能够减少处理时间及存储器使用量。
（第二实施例）
作为对象范围的决定方法，参照图10和图11说明将前述的第二或第三决定方法和第四决定方法（参照图6）组合而成的第二实施例。此外，在图11中，与图9相同，作为一个示例，摄像体数据存在阶段1到阶段4。
如图10所示，进行摄像体数据上的VOI的指定及变化量阈值的决定（步骤S21）。在该步骤S21中，与操作者对操作部5的输入操作相对应地，由对象区域设定部8i设定VOI，并且由变化量阈值设定部8h设定变化量阈值。
例如，如果操作者对操作部5进行操作、按下设定图像G1（参照图7）中的ROI描绘按钮12并在三维图像G1a中描绘ROI12a，或者按下对象物选择按钮13而执行对象物选择，则ROI12a或所选择的对象物被设定为处理对象的空间区域。由此，例如如图11所示，在阶段l的摄像体数据中设定VOI21。另外，如果操作者对操作部5进行操作并将数值输入到设定图像G1中的输入空间11，则该数值被设定为变化量阈值。
前述的步骤S21结束后，进行摄像体数据间的非线性定位（步骤S22）。在该步骤S22中，与前述第一实施例相同，如图11所示，进行摄像体数据间的非线性定位、即各个三维像素的移动量的计算，取得作为结果的非线性移动量信息。
前述的步骤S22结束后，进行其他摄像体数据上的VOI位置的计算（步骤S23）。在该步骤S23中，基于在前述的步骤S21设定的VOI位置，如图11所示，还设定阶段l以外的摄像体数据、即从阶段2到阶段4的摄像体数据上的VOI位置。
前述的步骤S23结束后，进行对象范围的决定（步骤S24）。在该步骤S24中，由对象范围决定部8g从摄像体数据组D1决定成为处理对象的对象范围。具体而言，如图11所示，基于在前述步骤S22取得的非线性移动量信息，将VOI21内的移动量比根据前述步骤S21设定的变化量阈值更大的时间带决定为TOI22，将这些VOI21及TOI22决定为处理对象的对象范围。此外，在图11中，TOI22在从阶段2到阶段3之间。
前述的步骤S24结束后，进行对象范围内的摄像体数据间的插值数据制作及时间序列的三维图像的生成（步骤S25）。在该步骤S25中，如图11所示，对于对象范围内的摄像体数据进行前述的插值处理（参照图3）。但是，与前述的第一实施例相同，图3所示的步骤S1的处理由于在前述的步骤S22执行而被省略。由此，生成对象范围内的插值体数据、即特征区域插值数据和非特征区域插值数据，对这些数据进行三维合成，生成三维图像按时间序列排列的三维运动图像（参照图3）。
前述的步骤S25结束后，进行4D绘制再生（或解析）（步骤S26）。在该步骤S26中，显示前述的三维运动图像。具体而言，如图11所示，在从阶段1到阶段2之间，不存在插值数据，继续显示阶段l的三维图像。此后，在从阶段2到阶段3之间，存在插值数据（合成插值数据），在对象范围内显示基于插值数据的三维图像，在该对象范围以外，显示阶段2的三维图像。此后，在从阶段3到阶段4之间，不存在插值数据，继续显示阶段3的三维图像。
这样，与前述的第一实施例相同，在按时间序列排列的摄像体数据组Dl中，执行非特征区域（例如非钙化区域R1）与特征区域（例如钙化区域R2）的区分，针对非特征区域，通过非线性定位执行校正处理，针对特征区域，通过线性定位执行插值处理。由此，在三维运动图像中，特征部分（例如钙化部分）不会变形，因此，能够使正确地诊断特征部分及向其周围的影响。另外，由于仅对特定的对象范围进行插值处理，因而能够减少处理时间及存储器使用量。
（第三实施例）
作为对象范围的决定方法，参照图12和图13说明将前述第一决定方法和第七决定方法（参照图6）组合而成的第三实施例。此外，在图13中，与图9和图11相同，作为一个示例，摄像体数据存在阶段1到阶段4。
如图12所示，进行变化量阈值的决定及TOI的指定（步骤S31）。在该步骤S31中，与操作者对操作部5的输入操作相对应地，由变化量阈值设定部8h设定变化量阈值，由对象时间设定部8j设定TOI。
例如，如果操作者对操作部5进行操作并将数值输入到设定图像G1（参照图7）中的输入空间11，则该数值被设定为变化量阈值。另外，如果操作者对操作部5进行操作、使设定图像G1中的开始条杆14或结束条杆15移动而指定开始时间（开始点）和结束时间（结束点），则该时间带被设定为TOI22。由此，例如如图13所示，从阶段2到阶段3之间的时间带被设定为TOI22。
前述的步骤S31结束后，进行摄像体数据间的非线性定位（步骤S32）。在该步骤S32中，如图13所示，进行TOI22内的摄像体数据间的非线性定位、即各个三维像素的移动量的计算，取得作为其结果的非线性移动量信息。
前述的步骤S32结束后，进行对象范围的决定（步骤S33）。在该步骤S33中，由对象范围决定部8g从TOI22内的摄像体数据组决定成为处理对象的对象范围。具体而言，如图13所示，基于在前述的步骤S32取得的非线性移动量信息，将TOI22内的移动量比根据前述步骤S3l设定的变化量阈值更大的三维像素组的区域决定为VOI21，将这些VOI21及TOI22决定为处理对象的对象范围。
前述的步骤S33结束后，进行对象范围内的摄像体数据间的插值数据制作及时间序列的三维图像的生成（步骤S34）。在该步骤S34中，如图13所示，对于对象范围内的摄像体数据进行前述的插值处理（参照图3）。但是，与前述的第一和第二实施例相同，图3所示的步骤S1的处理由于在前述的步骤S32执行而被省略。由此，生成对象范围内的插值体数据、即特征区域插值数据和非特征区域插值数据，对这些数据进行三维合成，生成三维图像按时间序列排列的三维运动图像（参照图3）。
前述的步骤S34结束后，进行4D绘制再生（或解析）（步骤S35）。在该步骤S35中，显示前述三维运动图像。具体而言，如图13所示，在从阶段l到阶段2之间，不存在插值数据，继续显示阶段l的三维图像。此后，在从阶段2到阶段3之间，存在插值数据（合成插值数据），在对象范围内显示基于插值数据的三维图像，在该对象范围以外显示阶段2的三维图像。此后，在从阶段3到阶段4之间，不存在插值数据，继续显示阶段3的三维图像。
这样，与前述的第一和第二实施例相同，在按时间序列排列的摄像体数据组Dl中，执行非特征区域（例如非钙化区域R1）与特征区域（例如钙化区域R2）的区分，针对非特征区域，通过非线性定位执行校正处理，针对特征区域，通过线性定位执行插值处理。由此，在三维运动图像中，特征部分（例如钙化部分）不会变形，因此，能够正确地诊断特征部分及向其周围的影响。另外，由于仅对特定的对象范围进行插值处理，因而能够减少处理时间及存储器使用量。
根据诊断内容执行前述的第一至第三实施例那样的处理。例如，在主动脉瓣的诊断时不需要观察心肌的运动，因而为了仅将主动脉瓣区域以高时间分辨率再生，而执行指定VOI那样的空间上的范围限定。另外，由于主动脉或肺静脉等几乎不动，因而为了仅将心脏区域以高时间分辨率再生，而执行确定变化量较大的区域那样的空间上的范围限定。如确定变化量较大的时间带那样的时间上的范围限定，由于不需要造影时间以外的观察，因而为了仅将血管造影时间带以高时间分辨率再生而执行。
仅将这样限定的时间和空间范围（即对象范围）进行高时间分辨率显示即可，因而能够大幅地缩短校正计算所需的处理时间，诊断效率提高。另外，在4D再生中能够进行实时绘制，还能够在再生中实时地变更图像显示条件而进行观察。再者，针对以低线量或低时间分辨率摄像的数据，也仅将关心范围进行高时间分辨率显示，由此，即使是低线量或低时间分辨率，也能够进行充分的时间分辨率的4D再生或解析。
如以上说明那样，依照本实施方式的医用图像处理范置l，具备：区域设定部8b，对按时间序列摄像的多个摄像体数据设定特征区域（例如钙化区域R2）；非特征区域插值数据生成部8c，通过非线性定位而生成除此以外的非特征区域（例如非钙化区域R1）中的摄像体数据间的非特征值域插值数据；特征区域插值数据生成部8d，通过线性定位而生成线性定位特征区域中的摄像体数据间的特征区域插值数据；合成插值数据生成部8e，对非特征区域插值数据和特征区域插值数据进行三维合成而生成合成插值数据；以及图像生成部8f，使用合成插值数据和多个摄像体数据，来生成三维图像按时间序列排列的三维运动图像。因此，在按时间序列排列的摄像体数据组Dl中，执行非变形特征区域与非特征区域的区分，针对非特征区域，通过非线性定位执行校正处理，针对特征区域，通过线性定位执行插值处理。由此，在三维运动图像中，非变形特征部分不会变形，因而能够正确地诊断非变形特征部分及其向周围的影响。
另外，特征区域插值数据生成部8d通过非线性定位使特征区域的重心位置移动，通过线性定位使特征区域自身移动，生成特征区域插值数据。由此，能够实现特征区域的正确移动并且可靠地防止特征区域的形状发生变形。
另外，通过设置对象范围决定部8g，仅对其特定的对象范围进行插值处理，因而能够减少处理时间和存储器使用量，该对象范围决定部8g从按时间序列摄像的多个摄像体数据决定成为区域设定部8b、特征区域插值数据生成部8d及非特征区域插值数据生成部8c的处理对象的对象范围。
另外，对象范围决定部8g作为对象范围而决定空间区域。由此，能够通过空间上的范围限定来实现处理时间的缩短。
另外，对象范围决定部8g作为处理对象而决定时间带。由此，能够通过时间上的范围限定来实现处理时间的缩短。
另外，对象范围决定部8g将摄像体数据间的变化量比阈值更大的区域决定为空间区域。由此，在想要诊断变化较大的部位的情况下，能够可靠地将该部位设为插值处理的对象范围。再者，能够通过空间区域的自动决定而使诊断效率提高。
另外，对象范围决定部8g将摄像体数据间的变化量比阈值更大的时间带决定为前述时间带。由此，在想要诊断变化较大的部位的情况下，能够可靠地将该部位设为插值处理的对象范围。再者，能够通过时间带的自动决定而使诊断效率提高。
另外，对象范围决定部8g还能够基于多个摄像体数据内的特定组织的像素值的变化来决定时间带。由此，例如，在想要通过造影剂仅诊断血管造影时间带的情况下，能够可靠地将该时间带设为插值处理的对象范围。
另外，对象范围决定部8g还能够基于与多个摄像体数据不同的时间序列的图像数据内的特定组织的像素值的变化来决定时间带。由此，例如，不限于摄像体数据，也能够从其他各种医用图像数据决定时间带。
另外，对象范围决定部8g基于时间序列的非图像数据的值的变化来决定时间带。由此，例如，作为非图像数据，能够从心电波形决定时间带。
另外，对象范围决定部8g根据操作者对操作部5的输入操作，作为对象范围而决定空间区域。由此，诊断者能够将期望的空间区域设定为对象范围，因而能够可靠地诊断期望的空间区域内的部位。
另外，对象范围决定部8g根据操作者对操作部5的输入操作，作为对象范围而决定时间带。由此，诊断者能够将期望的时间带设定为对象范围，因而能够可靠地诊断期望的时间带内的部位。
以上，说明了本发明的若干实施方式，但是这些实施方式是作为示例提出的，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够在其他各种方式中实施，在不脱离发明的要旨的范围内，能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围和要旨中，并且包含在权利要求所记载的发明及其均等范围内。

资源描述

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1、(10)申请公布号 CN 103126707 A (43)申请公布日 2013.06.05 CN 103126707 A *CN103126707A* (21)申请号 201210479189.8 (22)申请日 2012.11.22 2011-255822 2011.11.24 JP A61B 6/03(2006.01) A61B 5/055(2006.01) (71)申请人株式会社东芝地址日本东京都申请人东芝医疗系统株式会社 (72)发明人川崎友宽筱田健辅若井智司 (74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司 72002 代理人陈萍 (54) 发明名称医用图像处理装置。

2、 (57) 摘要本发明的实施方式涉及医用图像处理装置。提供一种医用图像处理装置，在三维运动图像中，能够正确地诊断非变形特征部分及其向周围的影响。实施方式的医用图像处理装置具备：生成部，基于多个摄像体数据，生成对这些摄像体数据进行插值的插值体数据；以及显示部，将多个摄像体数据和插值体数据可视化并进行显示。生成部提取特征摄像体数据中的特征区域，使插值体数据的生成处理在该特征值域和其他区域中不同，以抑制该特征区域的形状变化。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页说明书 10 页附图 11 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (1。

3、2)发明专利申请权利要求书2页说明书10页附图11页 (10)申请公布号 CN 103126707 A CN 103126707 A *CN103126707A* 1/2 页 2 1. 一种医用图像处理装置，将具有时刻信息的多个摄像体数据分别可视化，其特征在于，具备：生成部，基于所述多个摄像体数据，生成对所述多个摄像体数据进行插值的插值体数据；以及显示部，将所述多个摄像体数据和所述插值体数据可视化并进行显示；所述生成部提取所述摄像体数据中的特征区域，使所述插值体数据的生成处理在该特征区域和其他区域中不同，以抑制该特征区域的形状变化。 2. 一种医用图像。

4、处理装置，其特征在于，具备：区域设定部，对按时间序列摄像的多个摄像体数据设定特征区域；特征区域插值数据生成部，生成所述特征区域中的所述摄像体数据间的特征区域插值数据；非特征区域插值数据生成部，通过非线性定位来生成作为所述特征区域以外的区域的非特征区域中的所述摄像体数据间的非特征区域插值数据；合成插值数据生成部，对所述特征区域插值数据和所述非特征区域插值数据进行三维合成而生成合成插值数据；以及图像生成部，使用所述合成插值数据和所述多个摄像体数据，生成三维图像按时间序列排列的三维运动图像。 3. 根据权利要求 2 所述的医用图像处理装置，其特征在于，。

5、所述特征区域插值数据生成部通过非线性定位使所述特征区域的重心位置移动，通过线性定位使所述特征区域自身移动，从而生成所述特征区域插值数据。 4. 根据权利要求 2 所述的医用图像处理装置，其特征在于，具备对象范围决定部，从所述多个摄像体数据决定成为所述区域设定部、所述特征区域插值数据生成部及所述非特征区域插值数据生成部的处理对象的对象范围。 5. 根据权利要求 3 所述的医用图像处理装置，其特征在于，具备对象范围决定部，根据所述多个摄像体数据决定成为所述区域设定部、所述特征区域插值数据生成部及所述非特征区域插值数据生成部的处理对象的对象范围。 6. 根据权利要求 5 。

6、所述的医用图像处理装置，其特征在于，所述对象范围决定部将空间区域决定为所述对象范围。 7. 根据权利要求 5 所述的医用图像处理装置，其特征在于，所述对象范围决定部将时间带决定为所述对象范围。 8. 根据权利要求 6 所述的医用图像处理装置，其特征在于，所述对象范围决定部将所述摄像体数据间的变化量比阈值更大的区域决定为所述空间区域。 9. 根据权利要求 7 所述的医用图像处理装置，其特征在于，所述对象范围决定部将所述摄像体数据间的变化量比阈值更大的时间带决定为所述时间带。 10. 根据权利要求 7 所述的医用图像处理装置，其特征在于，所述对象范围决定部基于所述多个摄像体。

7、数据内的特定组织的像素值的变化来决定所述时间带。权利要求书 CN 103126707 A 2 2/2 页 3 11. 根据权利要求 7 所述的医用图像处理装置，其特征在于，所述对象范围决定部基于与所述多个摄像体数据不同的时间序列的图像数据内的特定组织的像素值的变化来决定所述时间带。 12. 根据权利要求 7 所述的医用图像处理装置，其特征在于，所述对象范围决定部基于时间序列的非图像数据的值的变化来决定所述时间带。 13. 根据权利要求 5 所述的医用图像处理装置，其特征在于，具备由操作者进行输入操作的操作部，所述对象范围决定部根据所述操作者对所述操作部的输入操作，。

8、将空间区域决定为所述对象范围。 14. 根据权利要求 5 所述的医用图像处理装置，其特征在于，具备操作部，由操作者进行输入操作，所述对象范围决定部根据所述操作者对所述操作部的输入操作，将时间带决定为所述处理对象。 15. 一种医用图像处理装置，其特征在于，具备：对象范围决定部，根据按时间序列摄像的多个摄像体数据决定成为处理对象的对象范围；以及图像生成部，将新的体数据插值在所述对象范围内的摄像体数据之间，生成三维图像按时间序列排列的三维运动图像。权利要求书 CN 103126707 A 3 1/10 页 4 医用图像处理装置 0001 本申请以日本。

9、专利申请 2011 255822（申请日： 11/24/2011）为基础，享有该申请的优先权。本申请通过参照该申请，包含同一申请的全部内容。技术领域 0002 本发明的实施方式涉及医用图像处理装置。背景技术 0003 医用图像诊断装置通常具备对被检测体内部的医用图像进行摄影的医用图像摄影装置和对该医用图像进行处理的医用图像处理装置等。例如，作为医用图像摄影装置，可以举出 X 射线 CT 装置（X 射线计算机断层摄像装置）和 MRI（磁共振诊断装置）等。这样的医用图像摄像装置通过摄像来取得体数据（volume data）而作为被检测体内部的信息。 0004 在。

10、医用图像处理装置中，作为将前述的体数据可视化的可视化技术，例如，有时使用体绘制（volume rendering）。在这种体绘制中，例如通过光线投射（ray casting）法，从体数据生成三维图像（3D 绘制），该光线透射法为，追踪从视点到各个像素的光线而描绘对象物。再者，有时也将该三维图像按时间序列排列而生成三维运动图像（4D 绘制）。 0005 在此，在用于主动脉瓣狭窄症的治疗方针决定、例如瓣形成或瓣置换等的决定的图像诊断中，通过从主动脉起始部方向见到的三维运动图像来观察主动脉瓣是最优的。具体而言，一边考虑该瓣周围的钙化部分的影响，一边。

11、观察瓣动作时的瓣口面积的变化。 0006 可是，由于瓣的运动自身较快，因而在简单地依次显示按时间序列摄像的医用图像（例如 CT 图像）的运动图像再生中，帧数不足，不能充分地观察瓣的运动。在此，高时间分辨率 4D 绘制受到关注，其通过插值处理而从时间序列的体数据生成更细的时间序列的体数据，将瓣的运动平滑地再生。 0007 然而，在前述的高时间分辨率 4D 绘制中，通过基于非线性定位的插值处理来将瓣的运动平滑地再生，另一方面，附着于瓣的钙化部分因非线性定位而变形。因此，不能正确地诊断钙化部分对瓣口面积变化的影响。 0008 本来，钙化部分与骨同为钙成分，不。

12、因瓣的运动而变形，所以插值处理后的钙化部分不是正确的形状。因此，诊断者不能正确地诊断对钙化部分、即非变形的特征部分及其周围的影响。发明内容 0009 本发明所要解决的问题为，提供一种医用图像处理装置，能够在三维运动图像中，正确地诊断对非变形的特征部分及其周围的影响。 0010 实施方式的医用图像处理装置，将具有时刻信息的多个摄像体数据中的每一个可视化，具备：生成部，基于多个摄像体数据，生成对多个摄像体数据进行插值的插值体数据；以及显示部，使多个摄像体数据和插值体数据可视化并进行显示。生成部提取摄像体数据中的特征区域，为了抑制该特征区域的形状变化，使。

13、插值体数据的生成处理在该特征值域说明书 CN 103126707 A 4 2/10 页 5 和其他区域中不同。 0011 依照上述构成的医用图像处理装置，在三维运动图像中，能够正确地诊断对非变形特征部分及其周围的影响。附图说明 0012 图 l 是表示一个实施方式的医用图像处理装置的概略构成的框图。 0013 图 2 是表示图 1 所示的医用图像处理装置所具备的图像处理部的概略构成的框图。 0014 图 3 是表示图 2 所示的图像处理部所进行的图像处理的流程的流程图。 0015 图 4 是用于说明图 3 所示的图像处理中的非特征区域插值数据的生成的说明图。 0016 图 5 。

14、是用于说明图 3 所示的图像处理中的特征区域插值数据的生成的说明图。 0017 图 6 是用于说明对象范围的决定方法的说明图。 0018 图 7 是表示用于设定对象范围的决定所使用的信息的设定图像的一个示例的图。 0019 图 8 是表示第一实施例中的图像处理及显示处理的流程的流程图。 0020 图 9 是用于说明图 8 所示的图像处理及显示处理的说明图。 0021 图 10 是表示第二实施例中的图像处理及显示处理的流程的流程图。 0022 图 11 是用于说明图 10 所示的图像处理及显示处理的说明图。 0023 图 12 是表示第三实施例中的图像处理及显示处理的流程的流程图。 0024 图。

15、 13 是用于说明图 12 所示的图像处理及显示处理的说明图。具体实施方式 0025 参照附图说明一个实施方式。 0026 如图 1 所示，本实施方式的医用图像处理装置 l 具备：控制部 2，为集中地控制各个部分的 CPU（中央处理装置）等；存储器 3，为 ROM（只读存储器）或 RAM（随机存取存储器）等；显示部 4，显示医用图像等各种图像；操作部 5，接受来自操作者的输入操作；存储部 6，存储各种程序和各种数据（例如摄像体数据组 Dl）等；通信部 7，进行与外部装置的通信；以及图像处理部 8，处理医用图像。这些各个部分例如通过总线。

16、 9 电连接。 0027 控制部 2 基于存储在存储器 3 或存储部 6 中的各种程序或各种数据等来对各部进行控制。特别是，控制部 2 基于各种程序或各种数据来执行一系列数据处理和显示医用图像的显示处理等，上述一系列处理包括数据计算或加工等。 0028 存储器 3 是存储控制部 2 所执行的启动程序等的存储器，也作为控制部 2 的工作区发挥作用。此外，启动程序在医用图像处理装置 1 的启动时由控制部 2 读出而执行。 0029 显示部 4 是将二维图像或三维图像、三维运动图像（四维图像）等各种图像进行彩色显示的显示装置。作为该显示部 4，例如能够使用液晶显示器或 CRT。

17、（阴极射线管）显示器等。 0030 操作部 5 是由操作者进行输入操作的输入部，为接受图像显示的开始或图像的切换、各种设定等各种各样的输入操作的输入部。作为该操作部 5，能够使用鼠标或键盘等输入装置。 0031 存储部 6 是存储各种程序或各种数据等的存储装置，例如，存储经由有线或无线说明书 CN 103126707 A 5 3/10 页 6 的网络发送的摄像体数据组 D1。作为该存储部 6，例如能够使用磁盘装置或半导体盘装置（闪存）等。 0032 在此，摄像体数据组 D1 由按时间序列摄像的多个体数据（具有时刻信息的多个体数据）构成。体数据由 X 射线。

18、CT 装置（X 射线计算机断层摄像装置）或 MRI （磁共振诊断装置）等医用图像摄像装置取得，经由通信部 7 被保存在存储部 6 中，或者，临时保存在图像服务器等医用图像保管装置中，然后根据需要经由通信部 7 保存在存储部 6 中。 0033 通信部 7 是经由 LAN （局域网）或因特网等无线或有线网络进行与外部装置的通信的装置。作为该通信部 7，能够使用 LAN 卡或调制解调器等。此外，作为外部装置，可以举出前述的 X 射线 CT 装置或 MRI 等医用图像摄像装置，或者图像服务器等医用图像保管装置。 0034 图像处理部 8 是对摄像体数据组 D1 进行图。

19、像处理的装置。该图像处理部 8 例如在摄像体数据组 D1 中，将新的体数据插值在摄像体数据之间（插值体数据的生成），作为生成部发挥作用，该生成部生成基于体绘制的时间序列高时间分辨率绘制图像，即三维图像按时间序列排列的三维运动图像。 0035 在此，体绘制是将体数据可视化的可视化技术，例如，使用光线投射法从体数据生成三维图像。详细而言，针对体数据决定规定的视线方向（投影光线的投影方向），从预定的视点进行光线追踪处理，将视线上的三维像素（voxel）值（亮度值等）的积分值或加权累加值输出至投影面上的图像像素，而将脏器等立体地提取，生成三维图像。。

20、0036 接着，详细地说明前述的图像处理部 8。 0037 如图 2 所示，图像处理部 8 具备：非线性定位部 8a，对摄像体数据组 D1 进行摄像体数据间的非线性定位；区域设定部 8b，对摄像体数据组 Dl 设定非变形的特征区域；非特征区域插值数据生成部 8c，生成该特征区域以外的非特征区域插值数据；特征区域插值数据生成部 8d，生成特征区域插值数据；合成插值数据生成部 8e，对非特征区域插值数据及特征区域插值数据进行三维合成而生成合成插值数据；以及图像生成部 8f，使用合成插值数据进行体数据的插值而生成三维运动图像。 0038 非线性定位部。

21、 8a 对摄像体数据组 Dl 进行摄像体数据间的非线性定位、即计算各个三维像素的移动量（图3中的步骤S1）。由此，得到作为其计算结果的非线性移动量信息。 0039 区域设定部 8b 设定非变形的特征区域，进行该非变形的特征区域与除此以外的非特征区域的区分。该区域设定部 8b 进行摄像体数据组 D1 即全部摄像体数据内的钙化区域的提取（图 3 中的步骤 S2）。在这种提取中，例如，由于钙化区域的 CT 值为 1000HU 左右，因而将 CT 值为 900HU 以上的区域作为钙化区域提取。由此，将钙化区域与非钙化区域（软组织）区分开。 0040 在此，钙化区域。

22、与骨同为钙成分，虽然有时因瓣（有运动的病变部的一个示例）等的周围的运动而移动，但不会变形。所以，钙化区域是其形状不变化的非变形的特征区域，非钙化区域是非特征区域。此外，特征区域不限于钙化区域，例如，也可以是以钙化以外的方式硬化的组织（物质），只要是非变形的区域即可。 0041 非特征区域插值数据生成部 8c 进行非钙化区域中的摄像体数据间的插值数据、即非特征区域插值数据的制作（图 3 中的步骤 S3）。在该非特征区域插值数据的制作中，基于在前述的步骤 S1 得到的非线性移动量信息，从按时间序列排列的摄像体数据组 Dl 制作非特征区域插值数据。说明。

23、书 CN 103126707 A 6 4/10 页 7 0042 详细而言，如图 4 所示，使非钙化区域 R1 的重心位置 J1 基于非线性移动量信息而移动，作为非钙化区域 R1 的插值体数据，生成非特征区域插值数据。 0043 特征区域插值数据生成部 8d 进行钙化区域中的摄像体数据间的插值数据、即特征区域插值数据的制作（图 3 中的步骤 S4）。在该特征区域插值数据的制作中，除了在前述的步骤 S1 得到的非线性移动量信息之外，还给予通过计算求得的线性移动量信息，从按时间序列排列的摄像体数据组 D1 制作特征区域插值数据。 0044 详细而言，如图 5 所示，。

24、使钙化区域 R2 的重心位置 J2 基于非线性移动量信息而移动，进而通过线性定位而使钙化区域R2自身移动，即，基于钙化区域R2的线性旋转量（线性移动量信息）使钙化区域 R2 三维旋转，作为钙化区域 R2 的插值体数据，生成特征区域插值数据。此时，钙化区域 R2 的重心位置 J2 通过非线性定位而被处理，但是该钙化区域 R2 自身通过基于线性旋转量的线性定位而被处理，因此钙化区域 R2 的形状不会变形。 0045 在此，钙化区域 R2 的重心位置 J2 与该钙化区域 R2 以外的非钙化区域 R1，例如与瓣的移动相同，基于非线性移动量信息而移动，因此几乎不发生。

25、钙化区域 R2 与该钙化部分所附着的瓣的位置偏移。但是，为了提高定位精度，也可以不只是钙化区域 R2 的重心位置 J2 这一点，而是考虑钙化区域 R2 整体的非线性移动量来计算钙化区域 R2 的移动量和线性旋转量。具体而言，在钙化区域 R2 内，使重心位置 J2 周边的其他多个点基于非线性移动量信息而移动。 0046 合成插值数据生成部8e将作为非钙化区域R1的插值数据的非特征区域插值数据和作为钙化区域 R2 的插值数据的特征区域插值数据进行三维合成，生成合成插值数据（图 3 中的步骤 S5）。由此，作为用于实现高时间分辨率 4D 绘制的校正体数据，生成合成插值数。

26、据。 0047 图像生成部 8f 使用由合成插值数据生成部 8e 生成的合成插值数据，将新的体数据插值在摄像体数据之间，生成三维图像按时间序列排列的三维运动图像（图 3 中的步骤 S6）。由此，实现高时间分辨率 4D 绘制。 0048 在此，通常，如果不区分主动脉瓣主体与钙化区域而一律实施基于非线性定位的校正处理，则在三维运动图像上引起钙化部分的变形，可是，实际上，虽然主动脉瓣主体随着时间变化而变形，但钙化部分不随时间变化而变形。于是，将主动脉瓣主体和钙化区域通过本体的插值处理而高时间分辨化，并将它们合成，从而进行正确的高时间分辨率运动图像再生，由此。

27、，能够正确地诊断钙化部分对瓣口面积变化的影响。 0049 返回图 2，图像处理部 8 还具备：对象范围决定部 8g，决定成为插值处理的对象的对象范围；变化量阈值设定部 8h，设定用于决定对象范围的变化量阈值；对象区域设定部 8i，设定用于决定对象范围的对象区域；以及对象时间设定部 8j，设定用于决定对象范围的对象时间。 0050 对象范围决定部 8g 从摄像体数据组 Dl 决定成为插值处理的对象的对象范围。该对象范围决定部8g基于各种决定方法（例如若干决定方法的组合）来进行对象范围的决定。此时，用于对象范围的决定的信息从变化量阈值设定部 8h、对象区。

28、域设定部 8i 以及对象时间设定部 8j 中的某一个取得。 0051 在此，关于对象范围的决定方法，如图 6 所示，有 VOI（Volume OfInterest ：关注区域）的决定和 TOI（Time Of Interest ：关注时间）的决定，这些决定方法分别存在自动决说明书 CN 103126707 A 7 5/10 页 8 定和手动决定。 0052 在 VOI 的自动决定中，“1. 进行变化较大的区域的确定” 。例如，作为摄像体数据间的非线性定位的结果，确定移动量比预定的阈值更大的三维像素组的区域，并作为处理对象。 0053 另外，在 VOI 的手。

29、动决定中，“2. 进行 ROI（Region Of Interest ：关心区域）的描绘” 。例如，在三维图像中描绘 3D 的 ROI 并指定对象区域作为处理对象。 0054 再者，在 VOI 的手动决定中，“3. 进行对象物的指定” 。例如，从事先制作的区分对象物（Segmentation Object）指定处理对象。 0055 另外，在 TOI 的自动决定中，“4. 进行变化较大的时间带的确定” 。例如，作为摄像体数据间的非线性定位的结果，将体数据（例如 VOI）内的平均移动量比预定的阈值更大的时间带的体数据组作为处理对象。 0056 再者，在 TOI 的。

30、自动决定中，“5. 进行基于图像内特定部位的像素值变化的关注时间带的决定” 。例如，根据体积数据内的特定部位的像素值的变化量来确定关注时间带，将该确定的时间带的体数据组作为处理对象。 0057 此外，在 TOI 的自动决定中，“6. 进行基于非图像信息的关注时间带的决定” 。例如，根据心电波形等非图像的值（例如波形值等）的特征来确定关注时间带，将该确定的时间带的体数据组作为处理对象。 0058 另外，在 TOI 的手动决定中，“7. 进行开始及结束时间的指定” 。例如，在时间密度曲线（Time Density Curve）等之上，通过显示开始时间及结束时间的条。

31、杆（bar）等 UI（用户界面），来指定关注时间带并作为处理对象。 0059 将这些决定方法组合使用。但是，此时，通过优化各决定方法的处理顺序，能够减少多余的计算处理，缩短总处理时间。例如，在将 VOI 的手动决定和 TOI 的自动决定组合的情况下，事先进行 VOI 的手动决定较好，反之，在将 VOI 的自动决定和 TOI 的手动决定组合的情况下，事先进行 TOI 的手动决定较好。 0060 作为设定用于决定这样的对象范围的信息的方法，例如，在显示部 4 上显示与各个决定方法对应的设定图像，操作者对操作部 5 进行输入操作而对其设定图像进行各种输入。。

32、根据该各种输入，变化量阈值设定部8h、对象区域设定部8i以及对象时间设定部8j进行各种数据的设定。基于该各种数据，对象范围决定部 8g 从摄像体数据组 D1 决定插值处理的对象范围。 0061 在此，作为前述的设定图像的一个示例，例举了如图7所示的设定图像G1。在该设定图像 G1 中，含有表示对象物（例如主动脉瓣主体及其周边等）的三维图像 G1a，还设有输入变化量阈值的输入空间（输入栏） 11、用于指定空间上的范围的 ROI 描绘按钮 12、用于选择对象物的对象物选择按钮 13、以及用于指定时间上的范围的开始条杆 14 和结束条杆 15 等。 0062 。

33、在该设定图像G1中，如果操作者对操作部5的键盘等进行输入操作而将数值输入到输入空间 11，则变化量阈值设定部 8h 将该数值设定为用于对象范围的决定的变化量阈值。此外，变化量是指体数据间的组织（物质）的移动量。 0063 另外，如果操作者对操作部 5 的鼠标等进行输入操作而点击 ROI 描绘按钮 12，则允许 ROI 描绘。此后，操作者对操作部 5 的鼠标等进行输入操作而在三维图像 G1a 上描绘说明书 CN 103126707 A 8 6/10 页 9 ROI 12a。与此相应地，对象区域设定部 8 将该 ROI 12a 设定为处理对象的空间区域。 0064 另。

34、外，如果操作者对操作部 5 的鼠标等进行输入操作而点击对象物选择按钮 13，则主动脉瓣或左房室瓣、右房室瓣等对象物名称显示为并排的副框。操作者从该副框中的对象物名称点击期望的对象物名称，选择作为处理对象的对象物。与此相应地，对象区域设定部 8i 将所选择的对象物设定为处理对象的空间区域。 0065 另外，操作者对操作部 5 的鼠标等进行输入操作而使开始条杆 14 或结束条杆 15 滑动移动，指定表示时间范围的开始时间和结束时间。与此相应，对象时间设定部 8j 基于所指定的开始时间和结束时间来设定处理对象的时间带。 0066 在此，通常在高时间分辨率 4D 绘制技术中，。

35、通过插值计算而生成大量体数据，并对该大量体数据进行绘制处理。因此，花费很长的计算处理时间，这是由多余的计算处理引起的。即，实际上想要以高时间分辨率观察（或解析）的范围在全部体数据中只是非常有限的对象区域或时间带，针对其他区域的体数据插值及绘制处理成为多余地使计算时间及存储器使用量增加的原因。 0067 例如，在诊断中，想要以高时间分辨率观察或解析的范围是运动（变化）较大的部位或时间带、或者以成为观察或解析对象的病变部为中心的 VOI 内、或者基于非图像信息（例如心电波形等）或图像内的特定部位的像素值的变化的 TOI 内等。 0068 于是，通过如上。

36、所述将高时间分辨率处理仅应用于特定的关注范围（VOI 或 TOI 等），能够减少计算处理时间及存储器使用量，诊断者没有等待时间而能够快速地观察或解析关注范围。另外，通过仅将作为观察对象的关注范围以高时间分辨率显示，诊断者能够集中于关注范围进行观察。 0069 此外，前述图像处理部 8 的各个部分可由电路等硬件构成，或者也可由执行这些功能的程序等软件构成。另外，也可由这两者的组合构成。 0070 接着，在第一至第三实施例中说明前述医用图像处理装置 1 所进行的图像处理及显示处理。此外，用于处理的各种数据根据需要临时或长期保存在存储部 6。 0071 （第一实施例）。

37、 0072 作为对象范围的决定方法，参照图 8 和图 9 说明将前述第一决定方法和第四决定方法（参照图 6）组合而成的第一实施例。此外，在图 9 中，作为一个示例，摄像体数据存在阶段（phase） 1 到阶段 4。 0073 如图 8 所示，进行变化量阈值的决定（步骤 S11）。在步骤 S11 中，与操作者对操作部 5 的输入操作相对应地，由变化最阈值设定部 8h 设定变化量阈值。例如，如果操作者对操作部 5 进行操作并将数值输入到设定图像 G1（参照图 7）中的输入空间 11，则该数值被设定为变化量阈值。 0074 前述的步骤 S11 结束后，进行摄。

38、像体数据间的非线性定位（步骤 S12）。在该步骤 S12 中，如图 9 所示，进行摄像体数据间的非线性定位、即各三维像素的移动量的计算，取得作为其结果的非线性移动量信息。 0075 前述的步骤 S12 结束后，进行对象范围的决定（步骤 S13）。在该步骤 S13 中，由对象范围决定部 8g 从摄像体数据组 Dl 决定成为处理对象的对象范围。具体而言，如图 9 所示，基于在前述的步骤S12取得的非线性移动量信息，将移动量比根据前述的步骤S11设定的变化量阈值更大的三维像素组的区域确定为 VOI21，同样地将移动量较大的时间带确定说明书 CN 103126。

39、707 A 9 7/10 页 10 为 TOI22，将这些 VOI21 及 TOI22 决定为处理对象的对象范围。此外，在图 9 中， TOI22 为从阶段 2 到阶段 3 之间。 0076 前述的步骤 S13 结束后，进行对象范围内的摄像体数据间的插值数据制作及时间序列的三维图像的生成（步骤 S14）。在该步骤 S14 中，如图 9 所示，对于对象范围内的摄像体数据进行前述的插值处理（参照图 3）。但是，图 3 所示的步骤 S1 的处理由于在前述步骤 S12 执行而被省略。由此，生成对象范围内的插值体数据、即特征区域插值数据和非特征区域插值数据，将这些数据三。

40、维合成，生成三维图像按时间序列排列的三维运动图像（参照图 3）。 0077 前述的步骤 S14 结束后，进行 4D 绘制再生（或解析）（步骤 S15）。在该步骤 S15 中，显示前述三维运动图像。具体而言，如图 9 所示，在从阶段 l 到阶段 2 之间，不存在插值数据，继续显示阶段 1 的三维图像。此后，在从阶段 2 到阶段 3 之间，存在插值数据（合成插值数据），在对象范围内显示基于插值数据的三维图像，在该对象范围以外显示阶段 2 的三维图像。此后，在从阶段 3 到阶段 4 之间，不存在插值数据，继续显示阶段 3 的三维图像。 0078 这样，。

41、在按时间序列排列的摄像体数据组 Dl 中执行非特征区域（例如非钙化区域 R1）和特征区域（例如钙化区域 R2）的区分，针对非特征区域，通过非线性定位执行校正处理，针对特征区域，通过线性定位执行插值处理。由此，在三维运动图像中特征部分（例如，钙化部分）不会发生变形，因而能够正确地诊断特征部分及向其周围的影响。另外，由于仅对特定的对象范围进行插值处理，因而能够减少处理时间及存储器使用量。 0079 （第二实施例） 0080 作为对象范围的决定方法，参照图 10 和图 11 说明将前述的第二或第三决定方法和第四决定方法（参照图 6）组合而成的第二实施例。此外。

42、，在图 11 中，与图 9 相同，作为一个示例，摄像体数据存在阶段 1 到阶段 4。 0081 如图10所示，进行摄像体数据上的VOI的指定及变化量阈值的决定（步骤S21）。在该步骤 S21 中，与操作者对操作部 5 的输入操作相对应地，由对象区域设定部 8i 设定 VOI，并且由变化量阈值设定部 8h 设定变化量阈值。 0082 例如，如果操作者对操作部 5 进行操作、按下设定图像 G1（参照图 7）中的 ROI 描绘按钮 12 并在三维图像 G1a 中描绘 ROI12a，或者按下对象物选择按钮 13 而执行对象物选择，则 ROI12a 或所选择的对象。

43、物被设定为处理对象的空间区域。由此，例如如图 11 所示，在阶段l的摄像体数据中设定VOI21。另外，如果操作者对操作部5进行操作并将数值输入到设定图像 G1 中的输入空间 11，则该数值被设定为变化量阈值。 0083 前述的步骤 S21 结束后，进行摄像体数据间的非线性定位（步骤 S22）。在该步骤 S22 中，与前述第一实施例相同，如图 11 所示，进行摄像体数据间的非线性定位、即各个三维像素的移动量的计算，取得作为结果的非线性移动量信息。 0084 前述的步骤S22结束后，进行其他摄像体数据上的VOI位置的计算（步骤S23）。在该步骤 S23 中，。

44、基于在前述的步骤 S21 设定的 VOI 位置，如图 11 所示，还设定阶段 l 以外的摄像体数据、即从阶段 2 到阶段 4 的摄像体数据上的 VOI 位置。 0085 前述的步骤 S23 结束后，进行对象范围的决定（步骤 S24）。在该步骤 S24 中，由对象范围决定部 8g 从摄像体数据组 D1 决定成为处理对象的对象范围。具体而言，如图 11 所示，基于在前述步骤 S22 取得的非线性移动量信息，将 VOI21 内的移动量比根据前述步骤说明书 CN 103126707 A 10 8/10 页 11 S21 设定的变化量阈值更大的时间带决定为 TOI22，。

45、将这些 VOI21 及 TOI22 决定为处理对象的对象范围。此外，在图 11 中， TOI22 在从阶段 2 到阶段 3 之间。 0086 前述的步骤 S24 结束后，进行对象范围内的摄像体数据间的插值数据制作及时间序列的三维图像的生成（步骤 S25）。在该步骤 S25 中，如图 11 所示，对于对象范围内的摄像体数据进行前述的插值处理（参照图 3）。但是，与前述的第一实施例相同，图 3 所示的步骤 S1 的处理由于在前述的步骤 S22 执行而被省略。由此，生成对象范围内的插值体数据、即特征区域插值数据和非特征区域插值数据，对这些数据进行三维合成，生成三。

46、维图像按时间序列排列的三维运动图像（参照图 3）。 0087 前述的步骤 S25 结束后，进行 4D 绘制再生（或解析）（步骤 S26）。在该步骤 S26 中，显示前述的三维运动图像。具体而言，如图 11 所示，在从阶段 1 到阶段 2 之间，不存在插值数据，继续显示阶段 l 的三维图像。此后，在从阶段 2 到阶段 3 之间，存在插值数据（合成插值数据），在对象范围内显示基于插值数据的三维图像，在该对象范围以外，显示阶段2的三维图像。此后，在从阶段 3 到阶段 4 之间，不存在插值数据，继续显示阶段 3 的三维图像。 0088 这样，与前述的第。

47、一实施例相同，在按时间序列排列的摄像体数据组 Dl 中，执行非特征区域（例如非钙化区域 R1）与特征区域（例如钙化区域 R2）的区分，针对非特征区域，通过非线性定位执行校正处理，针对特征区域，通过线性定位执行插值处理。由此，在三维运动图像中，特征部分（例如钙化部分）不会变形，因此，能够使正确地诊断特征部分及向其周围的影响。另外，由于仅对特定的对象范围进行插值处理，因而能够减少处理时间及存储器使用量。 0089 （第三实施例） 0090 作为对象范围的决定方法，参照图 12 和图 13 说明将前述第一决定方法和第七决定方法（参照图 6）组合而。

48、成的第三实施例。此外，在图 13 中，与图 9 和图 11 相同，作为一个示例，摄像体数据存在阶段 1 到阶段 4。 0091 如图 12 所示，进行变化量阈值的决定及 TOI 的指定（步骤 S31）。在该步骤 S31 中，与操作者对操作部 5 的输入操作相对应地，由变化量阈值设定部 8h 设定变化量阈值，由对象时间设定部 8j 设定 TOI。 0092 例如，如果操作者对操作部 5 进行操作并将数值输入到设定图像 G1（参照图 7）中的输入空间 11，则该数值被设定为变化量阈值。另外，如果操作者对操作部 5 进行操作、使设定图像 G1 中的开始条杆 14。

49、或结束条杆 15 移动而指定开始时间（开始点）和结束时间（结束点），则该时间带被设定为 TOI22。由此，例如如图 13 所示，从阶段 2 到阶段 3 之间的时间带被设定为 TOI22。 0093 前述的步骤 S31 结束后，进行摄像体数据间的非线性定位（步骤 S32）。在该步骤 S32 中，如图 13 所示，进行 TOI22 内的摄像体数据间的非线性定位、即各个三维像素的移动量的计算，取得作为其结果的非线性移动量信息。 0094 前述的步骤 S32 结束后，进行对象范围的决定（步骤 S33）。在该步骤 S33 中，由对象范围决定部 8g 从 TOI22 内的摄像体数据组决定成为处理对象的对象范围。具体而言，如图 13 所示，基于在前述的步骤 S32 取得的非线性移动量信息，将 TOI22 内的移动量比根据前述步骤 S3l 设定的变化量阈值更大的三维像素。

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