專利名稱：醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用顯示出被檢體胸部區(qū)域的三維醫(yī)學(xué)圖像的圖像診斷輔助技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前利用顯示出胸部區(qū)域的三維醫(yī)學(xué)圖像的肺部圖像診斷輔助技術(shù)是已知的。例如，日本未審查專利公開No. 2006-051365提出了如下所述的方法在顯示雙肺的CT圖像中對肺實質(zhì)組織進行分割，隨后生成分割后圖像的灌注圖，并且繪制灌注不足的異常區(qū)域、并以相對不透明的方式表現(xiàn)出來。又如，日本未審查專利公開No. 2005-028121提出了如下所述的方法首先從顯示吸氣和呼氣時肺的CT圖像中提取出肺區(qū)域，之后使用非剛性配準(zhǔn)方法對提取出的肺區(qū)域進行位置校正，以得到肺區(qū)域中的位移矢量場，然后通過計算位移矢量場中各點處的呼氣量來計算區(qū)域肺容積，并基于該區(qū)域肺容積從肺的軸向橫截面圖或體積繪制圖中直觀地看到肺換氣分布情況。肺部肺泡的毛細血管血液中有氣體交換發(fā)生。此時，從血液中排出的二氧化碳通過支氣管被輸送到體外，而通過支氣管從體外輸送而來的氧氣則進入到血液中。因此，有利的是，在肺部圖像診斷中，通過考慮與支氣管或血管的關(guān)聯(lián)性，從而對肺各部分中的灌注或區(qū)域肺容積的評價值進行解釋。但是，由于支氣管或血管的重復(fù)分支和變細，使得支氣管或血管在整個肺野中的分布非常復(fù)雜，因此在整個肺的圖像中，非常難以按照上述各專利文獻中的方法，通過考慮與支氣管或血管的關(guān)聯(lián)性從而對肺各部分中的灌注或區(qū)域肺容積的評價值進行解釋。鑒于上述情況而進行本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種利用被檢體胸部區(qū)域的三維醫(yī)學(xué)圖像的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助技術(shù)，這種技術(shù)通過考慮與分支結(jié)構(gòu)(如支氣管或血管)的關(guān)聯(lián)性，從而可以實現(xiàn)高精度的肺部圖像診斷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助設(shè)備包括肺野區(qū)域提取裝置，其用于從被檢體胸部區(qū)域的三維醫(yī)學(xué)圖像中提取出肺野區(qū)域；分支結(jié)構(gòu)區(qū)域提取裝置，其用于從三維醫(yī)學(xué)圖像中提取出分支結(jié)構(gòu)區(qū)域；肺野局部亞區(qū)推斷裝置，其用于將表示一部分分支結(jié)構(gòu)區(qū)域的分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域分割為多個分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)，并基于該分支結(jié)構(gòu)區(qū)域推斷出肺野區(qū)域中與各分割后的所述分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)功能上相關(guān)的肺野局部亞區(qū)；肺評價值獲取裝置，其用于獲取各個推斷出的肺野局部亞區(qū)中的肺功能和/或形態(tài)的肺評價值；以及顯示控制裝置，其用于在由所述三維醫(yī)學(xué)圖像生成的并且示出了至少一部分分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域的形態(tài)的形態(tài)學(xué)圖像中，疊加顯示出該形態(tài)學(xué)圖像中與各分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)功能上相關(guān)的各肺野局部亞區(qū)的肺評價值，使得可以直觀地識別出肺評價值與該形態(tài)學(xué)圖像中的分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)的對應(yīng)關(guān)系。本發(fā)明的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助方法包括如下步驟從表示被檢體胸部區(qū)域的三維醫(yī)學(xué)圖像中提取出肺野區(qū)域；從三維醫(yī)學(xué)圖像中提取出分支結(jié)構(gòu)區(qū)域；將表示一部分分支結(jié)構(gòu)區(qū)域的分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域分割為多個分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)， 并基于該分支結(jié)構(gòu)區(qū)域推斷出肺野區(qū)域中與各分割后的所述分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)功能上相關(guān)的肺野局部亞區(qū)；獲取各推斷出的肺野局部亞區(qū)中的肺功能和/或形態(tài)的肺評價值；以及在由三維醫(yī)學(xué)圖像生成的并且示出了至少一部分分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域的形態(tài)的形態(tài)圖像中，疊加顯示出該形態(tài)學(xué)圖像中與各分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)功能上相關(guān)的各肺野局部亞區(qū)的肺評價值，使得可以直觀地識別出肺評價值與該形態(tài)學(xué)圖像中的分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)的對應(yīng)關(guān)系。記錄有本發(fā)明的醫(yī)療圖像診斷輔助程序的計算機可讀取記錄介質(zhì)為這樣的介質(zhì) 該介質(zhì)上記錄有能夠使計算機執(zhí)行上述方法的程序。本文中所用的術(shù)語“分支結(jié)構(gòu)”是指支氣管或血管。關(guān)于提取出肺野區(qū)域或分支結(jié)構(gòu)區(qū)域的方法，可以采用任何已知的提取方法。當(dāng)支氣管與肺動脈平行延伸，并且與支氣管相比，圖像中所顯示的肺動脈被進一步顯示至其末梢時，則當(dāng)提取出支氣管作為分支結(jié)構(gòu)時，可提取出肺動脈區(qū)域作為支氣管區(qū)?；蛘撸刹捎眠@樣的方式提取出支氣管和肺動脈這二者，對于所提取出的支氣管的末梢部分而言， 將從肺動脈區(qū)域中距離所提取出的支氣管的末梢部分最近的點到肺動脈區(qū)的末梢部分這部分肺動脈區(qū)提取作為與支氣管末梢部分相連的支氣管區(qū)?？赏ㄟ^如下方式來設(shè)置“分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域”:通過使用者在由三維醫(yī)學(xué)圖像所生成的圖像中的手動指定操作進行設(shè)置；通過使用圖像分析/識別方法自動地進行設(shè)置；或者通過這兩種方法的組合進行設(shè)置。所述組合方法的具體例子包括這樣的方法，其中，通過使用者的手動操作指定分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域的參照點，并且基于該參照點進行預(yù)定的圖像分析/識別處理，由此自動提取出分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域；這樣的方法，其中通過預(yù)定的圖像分析/識別處理來自動提取出候選的分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域，然后從這些候選的受關(guān)注分支結(jié)構(gòu)中經(jīng)使用者手動操作來選擇出分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域；以及這樣的方法，其中通過使用者手動操作對候選的分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域進行校正?！胺种ЫY(jié)構(gòu)局部亞區(qū)”可為(例如)通過針對分支結(jié)構(gòu)的每個分支來對分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域進行分割而得到的亞區(qū)，或者為通過按照預(yù)定的距離對分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域進行分割而得到的亞區(qū)。下文中，分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)也稱作第一分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)。本文中所用的術(shù)語“與(分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū))功能上相關(guān)的(肺野局部亞區(qū))”是指在肺野局部亞區(qū)中進行交換的氣體會通過該分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)。可以想到，可以基于分支結(jié)構(gòu)的形態(tài)特征來推斷“肺野局部亞區(qū)”，其中所述分支結(jié)構(gòu)的形態(tài)特征(例如)為分支結(jié)構(gòu)區(qū)域的位置關(guān)系、分支結(jié)構(gòu)的管徑等。此外，也可將三維醫(yī)學(xué)圖像中所顯現(xiàn)的肺分割為多個預(yù)定的肺分區(qū)，并且對肺野局部亞區(qū)進行推斷以使其屬于被分割后的肺分區(qū)中的一個分區(qū)。如果分支結(jié)構(gòu)為支氣管，則可進一步提取肺動脈區(qū)，并可將從肺動脈區(qū)中距離支氣管(其被提取作為分支結(jié)構(gòu))末梢部分最近的點到肺動脈的末梢部分這一部分肺動脈區(qū)視為與支氣管末梢部分相連的支氣管區(qū)，從而對肺野局部亞區(qū)進行推斷?！霸u價值”的具體例子為各肺野局部亞區(qū)中的肺氣腫程度。此外，可基于本發(fā)明的處理目標(biāo)圖像(三維醫(yī)學(xué)圖像)來計算“評價值”，或者可將基于示出同一被檢體的胸部區(qū)域的另一醫(yī)學(xué)圖像而計算得到的評價值作為該評價值。這里，“另一醫(yī)學(xué)圖像”可以為由與三維醫(yī)學(xué)圖像(本發(fā)明的處理目標(biāo)圖像)相同的醫(yī)療設(shè)備在不同時間拍攝的圖像、或者為由不同的醫(yī)療設(shè)備拍攝的圖像。此外，可以將基于同一被檢體胸部區(qū)域的特定測量數(shù)據(jù)計算得出的評價值作為該評價值。特別是，當(dāng)使用基于另一醫(yī)學(xué)圖像或測量數(shù)據(jù)的評價值時，優(yōu)選進行位置校正，使得由評價值所表示的被檢體胸部區(qū)域位置與形態(tài)學(xué)圖像中的相應(yīng)位置相匹配?！靶螒B(tài)學(xué)圖像”可以是示出一部分分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域的形態(tài)的圖像，比如示出了在分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域的給定點處的分支結(jié)構(gòu)橫截面的橫截面圖像，或者示出了分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域的整體形態(tài)的圖像。后者的具體例子可以為通過CPR(曲面重組/重建)對三維醫(yī)學(xué)圖像進行重建而得到的示出分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域的CPR圖像。此外，形態(tài)學(xué)圖像可包括與至少一部分分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域功能上相關(guān)的肺野局部亞區(qū)?！隘B加顯示”模式的具體例子可以是這樣一種模式，在該模式中，評價值被疊加顯示在形態(tài)學(xué)圖像中不與分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域重疊的位置處。例如，可將評價值疊加顯示在形態(tài)學(xué)圖像中距離分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域中心線達預(yù)定距離的位置處。此外，當(dāng)形態(tài)學(xué)圖像中包括肺野局部亞區(qū)時，可將評價值疊加顯示在形態(tài)學(xué)圖像中不與分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域和肺野局部亞區(qū)重疊的位置處。此外，可將形態(tài)學(xué)圖像中的分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域分割為多個第二分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)，并且得到所述各個第二分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)的第二評價值；可以進一步將上述各第二分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)的第二評價值疊加顯示在形態(tài)學(xué)圖像中，使得可以直觀地識別出第二分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)與第二評價值之間的對應(yīng)關(guān)系。在此，可以將分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域分割為各“第二分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)”，以便與各第一分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)相對應(yīng)、或者不與各第一分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)相對應(yīng)。“第二評價值”的具體例子可以為形態(tài)學(xué)圖像中分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域的直徑的測量值。當(dāng)進行疊加顯示時，可將第二評價值疊加顯示在形態(tài)學(xué)圖像中不與肺功能和/ 或形態(tài)的評價值重疊的位置處。根據(jù)本發(fā)明，從三維醫(yī)學(xué)圖像中提取出肺野區(qū)域和分支結(jié)構(gòu)區(qū)域；之后將表示一部分分支結(jié)構(gòu)區(qū)域的分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域分割為多個分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)，并基于該分支結(jié)構(gòu)區(qū)域?qū)Ψ我皡^(qū)域中與各分割后的分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)在功能上相關(guān)的肺野局部亞區(qū)進行推斷；獲取所推斷出的各肺野局部亞區(qū)中肺功能和/或形態(tài)的肺評價值；在由三維醫(yī)學(xué)圖像生成的并且示出了至少一部分分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域的形態(tài)的形態(tài)學(xué)圖像中，疊加顯示出該形態(tài)學(xué)圖像中與各分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)功能上相關(guān)的各肺野局部亞區(qū)的肺評價值，使得可以直觀地識別出肺評價值與該形態(tài)學(xué)圖像中的分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)的對應(yīng)關(guān)系。這使得可以基于分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域與相鄰的肺野區(qū)域之間的功能關(guān)系來進行肺的局部觀測/評價。也就是說，可以通過考慮與分支結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)性從而進行高精度的肺部圖像診斷。


圖1為醫(yī)學(xué)圖像診斷系統(tǒng)的示意性構(gòu)造圖，其中該醫(yī)學(xué)圖像診斷系統(tǒng)安裝有根據(jù)本發(fā)明實施方案的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助設(shè)備。圖2為示意性地示出了用以實現(xiàn)本發(fā)明第一實施方案的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助功能的構(gòu)成及處理流程的框圖；圖3A示意性地示出了受關(guān)注分支結(jié)構(gòu)的分割方法。圖;3B示意性地示出了受關(guān)注分支結(jié)構(gòu)的另一分割方法。圖4示意性地示出了各個受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)亞區(qū)的控制區(qū)域。圖5示出了第一實施方案中所生成的疊加圖像的例子。圖6示出了第一實施方案中所生成的疊加圖像的另一例子。圖7為示出了利用本發(fā)明第一實施方案的醫(yī)學(xué)圖像診斷系統(tǒng)的圖像診斷輔助處理流程的流程圖。圖8為示意性地示出了用以實現(xiàn)本發(fā)明第二實施方案的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助功能的構(gòu)成及處理流程的框圖。圖9為示出了利用本發(fā)明第二實施方案的醫(yī)學(xué)圖像診斷系統(tǒng)的圖像診斷輔助處理的流程的流程圖。圖10示出了第二實施方案中生成的疊加圖像的例子。圖11示出了第二實施方案中生成的疊加圖像的另一例子。
具體實施例方式以下將以通過考慮與支氣管(其為肺的分支結(jié)構(gòu)之一)的關(guān)聯(lián)性來進行肺部圖像診斷為例，來說明采用了本發(fā)明實施方案的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助設(shè)備的醫(yī)學(xué)圖像診斷系統(tǒng)。圖1是醫(yī)學(xué)圖像診斷系統(tǒng)的硬件構(gòu)成圖，其示出了該診斷系統(tǒng)的總體情況。如圖 1所示，該系統(tǒng)包括醫(yī)療設(shè)備1、圖像存儲服務(wù)器2以及圖像處理工作站3，它們借助于網(wǎng)絡(luò) 9而相互通訊連通。醫(yī)療設(shè)備1包括這樣的設(shè)備，該設(shè)備對被檢體的檢查目標(biāo)區(qū)域成像以生成表示該區(qū)域的三維醫(yī)學(xué)圖像的圖像數(shù)據(jù)，并通過附加上在DICOM(醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信)標(biāo)準(zhǔn)中所限定的輔助信息從而輸出圖像數(shù)據(jù)以作為圖像信息。該設(shè)備的具體例子包括(例如)CT、 MRI等。在本實施方案中，對下述情況進行了描述通過利用CT沿體軸方向?qū)θ梭w進行掃描，從而生成表示待檢查的人體胸部區(qū)域的三維圖像數(shù)據(jù)。圖像存儲服務(wù)器2為這樣的計算機，其用以將由醫(yī)療設(shè)備1獲得的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)以及通過在圖像處理工作站3中進行圖像處理而生成的醫(yī)學(xué)圖像的圖像數(shù)據(jù)存儲于數(shù)據(jù)庫中，并對這些圖像數(shù)據(jù)進行管理，該服務(wù)器包括大容量的外部存儲單元以及數(shù)據(jù)庫管理軟件(例如，對象關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(ORDB))。圖像處理工作站3為這樣的計算機，其響應(yīng)來自影像讀取機(radiology reader) 的請求，對由醫(yī)療設(shè)備1或圖像存儲服務(wù)器2獲取的醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)進行圖像處理(包括圖像分析)，并顯示所生成的圖像。圖像處理工作站3配備有已知的硬件裝置，如CPU、主存儲單元、輔助存儲單元、輸入/輸出接口、通信接口、輸入裝置(鼠標(biāo)、鍵盤等)、顯示裝置(顯示器)、數(shù)據(jù)總線等，并且圖像處理工作站3中還安裝有已知的操作系統(tǒng)。在圖像處理工作站3中進行醫(yī)學(xué)圖像輔助處理，并且通過執(zhí)行由記錄介質(zhì)(如CD-ROM等)安裝的程序來實現(xiàn)這一處理?；蛘?，該程序可以為從與網(wǎng)絡(luò)(例如，英特網(wǎng)等)連通的服務(wù)器存儲單元下載并安裝的程序。圖像數(shù)據(jù)的存儲格式以及系統(tǒng)中各部件之間的通信基于DICOM協(xié)議等。圖2為示出圖像處理工作站3中的與本發(fā)明第一實施方案的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助處理相關(guān)的功能部分的框圖。如圖2所示，根據(jù)本發(fā)明第一實施方案的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助處理是通過以下單元實現(xiàn)的肺野區(qū)域提取單元31、支氣管提取單元32、受關(guān)注支氣管設(shè)置單元33、受關(guān)注肺野亞區(qū)推斷單元34、肺評價值計算單元35、以及顯示控制單元36。在圖 2中，三維醫(yī)學(xué)圖像V、受關(guān)注區(qū)域RI、肺野區(qū)域LF、支氣管結(jié)構(gòu)BR、受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)Bi、 受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn、受關(guān)注肺野亞區(qū)RVn、肺評價值ELn、CPR圖像Is以及顯示圖像Im為通過上述各處理單元寫入到圖像處理工作站3的預(yù)定存儲區(qū)域內(nèi)、并從該存儲區(qū)域讀取出來的數(shù)據(jù)。肺野區(qū)域提取單元31利用構(gòu)成三維醫(yī)學(xué)圖像V的多個軸向截面圖像中的每一個圖像作為輸入信息，提取出被檢體的肺野區(qū)域LF。例如，由于肺野區(qū)域LF為這樣的區(qū)域 其具有對應(yīng)于空氣的CT值的像素值，因此可以在對各軸向截面圖像進行閾值處理以識別出被檢體周圍的空氣區(qū)域以及被檢體區(qū)域之后，提取出被檢體內(nèi)的空氣區(qū)域以作為肺野區(qū)域。支氣管提取單元32使用三維醫(yī)學(xué)圖像V作為輸入信息提取出被檢體的支氣管結(jié)構(gòu)BR。更具體而言，進行區(qū)域延伸法以提取出支氣管區(qū)域中的像素集合體，隨后對提取出的支氣管區(qū)域進行細線化處理(thinning process)，并且基于所獲得的細線(其表示支氣管)，將細線上的各像素分為端點、邊(側(cè)邊)或分支點，由此可獲得表示支氣管的樹結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。此外，根據(jù)需要，也可將諸如細線上各像素處的支氣管直徑、各邊的長度(支氣管分支間的長度)等特征量存儲為樹結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。受關(guān)注支氣管設(shè)置單元33在支氣管結(jié)構(gòu)BR中設(shè)置受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)Bi。更具體而言，受關(guān)注支氣管設(shè)置單元33使由三維醫(yī)學(xué)圖像V生成的圖像顯示于圖像處理工作站3 的顯示裝置上，并接受使用者指定受關(guān)注區(qū)域RI (其包括支氣管結(jié)構(gòu)BR)的操作。隨后，受關(guān)注支氣管設(shè)置單元33基于支氣管結(jié)構(gòu)BR的樹結(jié)構(gòu)，將受關(guān)注區(qū)域RI中的支氣管結(jié)構(gòu)設(shè)置為受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)Bi。受關(guān)注肺野亞區(qū)推斷單元34包括受關(guān)注支氣管分割單元3 和控制區(qū)域計算單元!Mb。受關(guān)注支氣管分割單元3 將受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI分割為多個受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn(下綴η用以識別各個受關(guān)注支氣管亞區(qū))。更具體地說，如圖3Α所示意性示出的那樣，針對各分支點對受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI加以分割，并且分割后的各邊線(edge)分別被稱為亞區(qū) BI1, BI2, BI3 和 BI4。控制區(qū)域計算單元34b利用支氣管結(jié)構(gòu)BR作為核點集合體(kernel point mass) 進行三維Voronoi分割，以獲得構(gòu)成受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BR的各個受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn的控制區(qū)域。此處，所獲得的控制區(qū)域被推斷為與受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn功能上相關(guān)的受關(guān)注肺野亞區(qū)RVn。更具體地說，如圖4中所示意性示出的那樣，控制區(qū)域計算單元34b識別出與肺野區(qū)域LF中的各像素距離最近的分支(其構(gòu)成了支氣管結(jié)構(gòu)BR)中的一個分支，也就是說，識別出肺野區(qū)域LF中的各像素被其控制的支氣管分支中的一個支氣管分支。因此，受相同支氣管分支控制的區(qū)域被確定為支氣管分支的控制區(qū)域。這便產(chǎn)生了各受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn的控制區(qū)域，即，受關(guān)注肺野亞區(qū)RVn。(有關(guān)詳情參閱Y. Hirano等人 StJ "Quantification of shrinkage of lung lobes in chest CT images using the 3D Voronoi division and application to tumor discrimination”，[網(wǎng)絡(luò)在線]，2001 年 7 月，JMIT第20屆年會會議記錄，315-316頁，[檢索日期2009年11月20日]，網(wǎng)址〈URL http://mase. itc. nagoya-u. ac. jp/ hirano/Papers/JAMIT2001. pdf>0 )肺評價值計算單元35基于三維醫(yī)學(xué)圖像V從而計算出各受關(guān)注肺野亞區(qū)RVn的肺評價值ELn。在這里，將肺氣腫的程度作為肺評價值ELn。更具體地說，肺評價值計算單元35利用三維醫(yī)學(xué)圖像V作為輸入信息，將肺野區(qū)域LF中像素值小于預(yù)定閾值(對于非造影劑增強型CT圖像，優(yōu)選的閾值為-960HU)的區(qū)域確定為肺氣腫區(qū)域(有關(guān)詳情參考文獻 M. Kinsella 等人的 “Quantitation of emphysema by computed tomography using a “density mask，，program and correlation with pulmonary function tests”，Chest， 97卷，315-321頁，1990)。之后，基于所確定的肺氣腫區(qū)域的體積，將由下式得到的肺氣腫率作為肺評價值ELn:肺氣腫率=受關(guān)注肺野亞區(qū)RVn中的肺氣腫區(qū)體積/受關(guān)注肺野亞區(qū)RVn的體積。
顯示控制單元包括CPR圖像生成單元36a及疊加顯示控制單元36b。CPR圖像生成單元36a基于三維醫(yī)學(xué)圖像V和受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)Bi，通過已知的拉直 CPR(straightened CPR)以生成 CPR 圖像 Is。疊加顯示控制單元36b生成疊加圖像IM，并且使圖像處理工作站3的顯示設(shè)備顯示出該疊加圖像IM，其中在疊加圖像Im中，CPR圖像Is與CPR圖像中在功能上與各受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn相關(guān)的各受關(guān)注肺野亞區(qū)RVn的肺評價值ELn相互疊加，使得可以直觀地識別出各個肺評價值ELn與各受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn之間的對應(yīng)關(guān)系。圖5示出了以疊加方式顯示的圖像Im的例子，其中根據(jù)各受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn的肺評價值ELn來分配顏色和密度值，并將該顏色和密度值的彩色圖疊加顯示在CPR圖像Is中距離受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI的中心線達預(yù)定距離的位置處。此處，將彩色圖疊加，使得彩色圖中每個顏色分界位置(即， 分配給肺評價值ELn的彩色圖元素與分配給肺評價值ELn+1的彩色圖元素之間的邊界位置) 與受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI中的受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn間的各邊界位置(即，CPR圖像Is左右方向上的受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn與受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn+1間的邊界位置)相對應(yīng)?，F(xiàn)在將對利用本發(fā)明第一實施方案的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助處理的圖像診斷流程進行說明。圖7為示出在執(zhí)行本發(fā)明第一實施方案的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助軟件時所進行的使用者操作、計算處理、顯示處理等流程的流程圖。首先，獲得三維醫(yī)學(xué)圖像V的圖像數(shù)據(jù)(#1)。三維醫(yī)學(xué)圖像V為基于診療部門醫(yī)生的檢查指令而被醫(yī)療設(shè)備1拍攝并儲存于圖像存儲服務(wù)器2中的圖像。使用者通過操作安裝在圖像處理工作站3中的已知命令系統(tǒng)的終端操作界面，發(fā)出獲得處理目標(biāo)三維醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)V的請求。響應(yīng)于該項操作，圖像處理工作站3向圖像存儲服務(wù)器2發(fā)出調(diào)取三維醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)V的請求。隨后，圖像存儲服務(wù)器2通過進行數(shù)據(jù)庫檢索而獲得處理目標(biāo)三維醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)V，并將該數(shù)據(jù)發(fā)送至圖像處理工作站3。圖像處理工作站3獲得由圖像存儲服務(wù)器2發(fā)來的三維醫(yī)學(xué)圖像數(shù)據(jù)V。在圖像處理工作站3中，肺野區(qū)域提取單元31利用構(gòu)成三維醫(yī)學(xué)圖像V的多個軸向截面圖像中的每一個圖像作為輸入信息，從而提取出被檢體的肺野區(qū)域LF(#2)；支氣管提取單元32利用三維醫(yī)學(xué)圖像V作為輸入信息，從而提取出支氣管結(jié)構(gòu)BR(#3)。隨后，受關(guān)注支氣管設(shè)置單元33接收使用者發(fā)出的在支氣管結(jié)構(gòu)BR中指定受關(guān)注區(qū)RI的操作指令，并基于支氣管結(jié)構(gòu)BR的樹結(jié)構(gòu)，將指定的受關(guān)注區(qū)域RI中的支氣管結(jié)構(gòu)BR設(shè)置為受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI (M)；受關(guān)注肺野亞區(qū)推斷單元34中的受關(guān)注支氣管分割單元3 將由受關(guān)注支氣管設(shè)置單元33所設(shè)置的受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI分割為多個受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn(恥)。然后，受關(guān)注肺野亞區(qū)推斷單元34中的控制區(qū)域計算單元34b 利用三維醫(yī)學(xué)圖像V作為輸入信息，基于由肺野區(qū)域提取單元31提取出的肺野區(qū)域LF和由支氣管提取單元32提取出的支氣管結(jié)構(gòu)BR，從而獲得各受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn的控制區(qū)域，即受關(guān)注肺野亞區(qū)RVn(#6)。此外，肺評價值計算單元35基于三維醫(yī)學(xué)圖像V從而計算出各受關(guān)注肺野亞區(qū)RVn中肺氣腫區(qū)域的體積比(肺氣腫率)，以作為肺評價值ELn(#7)。最后，在顯示控制單元36中，CPR圖像生成單元36a基于三維醫(yī)學(xué)圖像V和受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI而生成CPR圖像Is (#8)；疊加顯示控制單元36b生成疊加圖像IM，并使圖像處理工作站3的顯示裝置顯示出該疊加圖像IM，其中在疊加圖像Im中，顯示出肺評價值ELn 的彩色圖被疊加在由CPR圖像生成單元36a所生成的CPR圖像Is上。在本發(fā)明第一實施方案中，通過檢查由上述一系列處理步驟生成的疊加圖像IM， 從而可基于受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI (其為支氣管的局部區(qū)域)與相鄰的肺野區(qū)域之間的功能關(guān)系來進行肺部的局部評價。即，可通過考慮與支氣管的關(guān)聯(lián)性從而實現(xiàn)高精度的肺部圖像診斷。此外，如圖5所示，顯示控制單元36使肺評價值ELn的彩色圖顯示在CPR圖像Is 中不與受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI重疊的位置處，因此在檢查肺評價值ELn時，可在CPR圖像Is 中觀察到與各肺評價值EL1^H對應(yīng)的各受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn的狀態(tài)，從而有助于提高診斷效率和精度。進一步講，CPR圖像Is可以較寬范圍地顯示出受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)Bi，這使得可以在較寬范圍內(nèi)直觀地檢查和評價受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI的形態(tài)和肺評價值ELn。圖8為示出了圖像處理工作站3中與本發(fā)明第二實施方案的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助處理相關(guān)的功能部分的框圖。如圖8所示，除了額外設(shè)置有支氣管評價值計算單元37以外， 本發(fā)明第二實施方案的結(jié)構(gòu)與第一實施方案的結(jié)構(gòu)(圖2)相同。支氣管評價值計算單元37基于三維醫(yī)學(xué)圖像V從而測量出受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI 的內(nèi)徑，并將該值輸出以作為支氣管評價值EBn。更具體地說，在受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI的中心線上的多個點的每個點處，在與中心線正交的橫截面圖像中測量受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI 的內(nèi)徑。此處，針對各受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn，測量得到內(nèi)徑的平均值。此外，疊加顯示控制單元36b生成了疊加圖像IM，并將疊加圖像Im顯示在圖像處理工作站3的顯示設(shè)備上，其中在疊加圖像Im中，CPR圖像Is和肺評價值ELn以及支氣管評價值EBn被疊加，使得在CPR圖像Is中可以直觀地識別出各肺評價值ELn/支氣管評價值 EBn與各受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn之間的對應(yīng)關(guān)系。圖10示出了以疊加方式顯示的圖像1 的例子，與圖5 —樣，在該圖像Im中，肺評價值ELn的彩色圖疊加在CPR圖像Is上；示出了支氣管評價值EBn的變化的線圖被疊加顯示在距離受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI的中心線達預(yù)定距離的位置處，使得在CPR圖像Is的左右方向上，各評價值與CPR圖像Is中的各受關(guān)注支氣管亞區(qū)BInW位置相對應(yīng)。圖9為示出了在執(zhí)行本發(fā)明第二實施方案的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助軟件時所進行的使用者操作、計算處理、顯示處理等流程的流程圖。如圖9所示，該流程中的步驟#11到步驟#17與第一實施方案(圖7)相同。之后，支氣管評價值計算單元37基于三維醫(yī)學(xué)圖像 V從而測量出表示受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI內(nèi)徑的支氣管評價值EBn(#18)。然后，與第一實施方案相同，CPR圖像生成單元36a基于三維醫(yī)學(xué)圖像V和受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI而生成CPR 圖像Is (#19)；疊加顯示控制單元36b生成疊加圖像IM，并使圖像處理工作站3中的顯示設(shè)備顯示出該疊加圖像IM，其中在該疊加圖像Im中，顯示出肺評價值ELn的彩色圖以及顯示出支氣管評價值EBn的圖被疊加在由CPR圖像生成單元36a生成的CPR圖像Is上(#20)。如上所述，在本發(fā)明的第二實施方案中，通過觀察由如上所述的一系列處理過程生成的疊加圖像IM，在檢查CPR圖像Is中受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn的狀態(tài)的同時，可以容易地理解基于肺評價值ELn的肺氣腫程度的評價與基于肺評價值ELn的支氣管內(nèi)徑之間的關(guān)系， 從而可以更有效地進行高精度的診斷。上述實施方案僅供示意之用，而不應(yīng)理解為對本發(fā)明技術(shù)范圍的限制。應(yīng)當(dāng)認識到，在不偏離本發(fā)明精神的條件下，可對上述實施方案中的系統(tǒng)構(gòu)成、處理流程、模塊結(jié)構(gòu)、具體的處理內(nèi)容等進行多種修改和變化，這些修改和變化均包含在本發(fā)明范圍內(nèi)。例如，關(guān)于系統(tǒng)構(gòu)成，已經(jīng)對其中通過單一的圖像處理工作站3進行圖2中的各種類型的處理的情況進行了說明；然而，該系統(tǒng)可被構(gòu)造為使得各種類型的處理過程分配在多臺工作站中，并且這些處理過程相互協(xié)調(diào)運行。關(guān)于處理流程，在根據(jù)第一實施方案的圖7的流程圖中，步驟#8可以在步驟#4之后且在步驟#9之前的任意時間進行，或者與步驟#5至#7同步進行。類似的，在第二實施方案中，圖9的流程圖中的步驟#19可以在步驟#14之后且在步驟#20之前的任意時間進行，或者與步驟#15至#18同步進行。此外，步驟#17和步驟#18的順序可以顛倒，或者可以同步進行。關(guān)于具體的處理內(nèi)容，肺野提取單元31可通過其它已知的提取方法來提取肺野區(qū)域LF，其他已知方法(例如)為由本申請人在日本未審查專利申請公開No. 2008-253293 中所提出的方法。同樣的，除了上述方法以外，支氣管提取單元32還可采用各種已知的支氣管提取方法(例如，文獻 T. Kitasaka 等人的"A Method for Extraction of Bronchus Regions from 3D Chest X-ray CT Images by Analyzing Structural Features of the Bronchus”，F(xiàn)orma, 17卷，321-338頁，2002)。此時，如果在提取的同時獲得樹結(jié)構(gòu)，則可將所獲得的樹結(jié)構(gòu)直接用于隨后的處理中，而無需進行細線化處理。此外，也可將支氣管提取單元32構(gòu)造為提取出肺動脈區(qū)域以作為支氣管區(qū)域?；蛘撸蓪⒅夤芴崛卧?2構(gòu)造為同時提取出支氣管區(qū)和肺動脈區(qū)，并且對于支氣管的末梢部分，將從肺動脈區(qū)中距離所提取出的支氣管末梢部分最近的點到肺動脈的末梢部分這部分肺動脈區(qū)提取作為與支氣管末梢部分相連的支氣管區(qū)。注意的是，可用已知方法來提取肺動脈。例如，可通過如下方法來獲得表示肺動脈的樹結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)接收使用者的種子點(seed point)(其表示肺動脈)設(shè)置操作；利用使用者所設(shè)置的種子點，通過區(qū)域生長法來提取出肺動脈區(qū)域內(nèi)的像素集合； 在所提取出的肺動脈區(qū)中進行細線化處理；并且基于所獲得的表示肺部血管的細線的連接關(guān)系，將細線上的各像素分為端點、邊(側(cè)邊)或分支點(詳情參見如下文獻D. Kobayashi 等人白勺"Trial of branch base tree structure model construction for blood vessel geometric r印resentation，，[網(wǎng)絡(luò)在線]，2005年 3 月 3 日，RIKEN，日本，RIKEN symposium, 生物體形狀信息的數(shù)字化及數(shù)據(jù)庫構(gòu)建研究，84-92頁，[檢索日期2010年1月6日]，網(wǎng)址 <URL :http://www. comp-bio. riken. jp/keijyo/products/2005_l_files/kobayashi_ print. pdf> ；以及 S. Nakamura 等人的“Automated Classification of Pulmonary Artery and Vein from Chest X-ray CT Images by Tree Structure Analysis”， Technical Report of IEICE，MI，日本，2006 年 1 月 21 日，105 卷，No. 580，105-108 頁，[檢索日期 2009 年 11 月 20 日]，網(wǎng)址 <URL :http://www. murase. nuie. nagoya-u. ac. jp/ ide/res/ paper/J05-kenkyukai-snake-l. pdf>)0受關(guān)注支氣管設(shè)置單元33不接收使用者發(fā)出的指定受關(guān)注區(qū)域RI的操作，取而代之的是，可以接收使用者發(fā)出的指定受關(guān)注點的操作，并將從指定點到末梢部分處的支氣管設(shè)置為受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)Bi。受關(guān)注支氣管分割單元3 可不按照圖3A中所示那樣在分支點處對受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI進行分割，而是可以將受關(guān)注支氣管分割單元3 構(gòu)造為按照預(yù)定的距離d (例如，10mm)將受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI分割為受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn(圖中的BI1至BI11)， 或者可根據(jù)支氣管的位置(這取決于其在由支氣管根部到末梢范圍內(nèi)的位置)來改變其間隔。可以將控制區(qū)域計算單元34b構(gòu)造為針對由多個受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn構(gòu)成的組而獲得一個受關(guān)注肺野亞區(qū)RVn，或者進一步將一個受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn分解為亞區(qū)部分，并針對分解后的受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn的各部分來獲得受關(guān)注肺野亞區(qū)RVn，而不是針對各受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn來獲得受關(guān)注肺野亞區(qū)RVn。此外，可基于存儲于支氣管結(jié)構(gòu)BR 的樹結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)中的特征量(如支氣管直徑等)和像素值、以及肺野區(qū)域LF中的像素與支氣管之間的距離來獲得受關(guān)注肺野亞區(qū)RVn。當(dāng)通過在整個肺野區(qū)域LF上進行Voronoi分割以獲得受關(guān)注肺野亞區(qū)RVn時，受關(guān)注肺野亞區(qū)RVn有時可能會跨過多個肺葉的邊界，因此控制區(qū)域計算單元34b可被構(gòu)造為預(yù)先將肺野區(qū)域LF分為多個肺葉(右上葉、右中葉、右下葉、左上頁、左中葉和左下頁5 個肺葉)，并計算各肺頁內(nèi)的受關(guān)注肺野亞區(qū)RVn。此處，肺葉的分離方法可以是自動或手動的方法。關(guān)于自動分離方法，可使用任何已知方法，如這樣一種方法其中利用氣管、支氣管、肺部血管的結(jié)構(gòu)信息大致識別出葉間裂的位置，隨后利用密度信息提取出葉間裂，并基于提取出的葉間裂來分離肺葉。(詳細信息參見文獻T. Hayashi等人的“Development of the Procedure for Automatic Extracting Interlobar Fissures and its Performance Evaluation”，Technical Report of IEICE,MI2003-53(2003-10),Medical Image，2003 年 10 月 31 日，103 卷，No. 409，39-44 頁，[檢索日期2010 年 1 月 8 日]，網(wǎng)址 <URL :http // www. fjt. info, gifu-u. ac. jp/pubIication/328. pdf>)。此外，控制區(qū)域計算單元34b可被構(gòu)造為通過已知方法提取出肺動脈區(qū)，之后通過Voronoi分割從而獲得肺動脈區(qū)中從肺動脈區(qū)中距離被支氣管提取單元32提取出的支氣管結(jié)構(gòu)BR末梢部分最近的點到肺動脈末梢部分的控制區(qū)域，并將所獲得的控制區(qū)域與受關(guān)注肺野亞區(qū)RVn (其與受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn功能上相關(guān))結(jié)合，其中支氣管結(jié)構(gòu)BR的末梢部分屬于受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn。這可使得與受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn (支氣管結(jié)構(gòu)BR的末梢部分屬于受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn)功能上相關(guān)的受關(guān)注肺野亞區(qū)RVn變得相對較大，而肺動脈在肺的解剖學(xué)區(qū)域(肺區(qū)域、肺亞區(qū)域)的中心附近運行，因此利用肺動脈末梢部分來推斷與支氣管結(jié)構(gòu)BR的末梢部分中的受關(guān)注支氣管亞區(qū)BIn相對應(yīng)的受關(guān)注肺野亞區(qū) RVn,即使在肺野區(qū)域中的遠離支氣管結(jié)構(gòu)BR末梢部分的點，也可防止與支氣管結(jié)構(gòu)BR末梢部分相對應(yīng)的受關(guān)注肺野亞區(qū)RVn跨越肺的解剖學(xué)區(qū)域的邊界。這使得肺的功能評價與解剖學(xué)結(jié)構(gòu)相一致。關(guān)于由肺評價值計算單元35計算得到的評價值，除了上述實施方案中所用的肺氣腫率以外，還可列舉以下的已知項目。(a)受關(guān)注肺野亞區(qū)中肺氣腫成分簇的大小如上述實施方案中一樣，通過閾值處理確定肺氣腫區(qū)域，并獲得肺氣腫區(qū)域中各連接成分(成分簇)的體積。此外，計算各連接成分的分形維數(shù)D(詳細信息參見文
Μ. Mishima ^AfitJ "Complexity of terminal airspace geometry assessed by lung computed tomography in normal subjects and patients with chronic obstructive pulmonary disease", Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 96 8829-8834 M, 1999)。(b)可由時間密度曲線獲得的灌注參數(shù)，例如肺血流量、肺血液量、平均通過時間、 日本未審查專利申請公開No. 2006-051365A中記載的相鄰局部區(qū)域平均密度等，其中所述時間密度曲線是在CT灌注分析時的多個關(guān)注區(qū)域中獲得的。(c)多個輻射圖像的像素值，其分別示出具有不同能量分布的多個輻射圖案在被檢體中的透過/衰減程度。或者，多個圖像之間的像素值之差，所述圖像是通過如下方式拍攝的由多個輻射源發(fā)射不同的能量；使一個輻射源邊改變能量邊輻射；將通過附加的濾波器(如能量分離濾波器)而相互堆疊的多個輻射探測器曝光一次，以在一次曝光中改變穿過被檢體的輻射能量分布，并通過多個輻射探測器來檢測不同能量分布的輻射情況。(d)通過CT及其它醫(yī)療設(shè)備獲得的肺功能圖像的像素值，所述其它醫(yī)療設(shè)備例如為PET、MRI、肺灌注閃爍成像、肺通氣閃爍成像等。(e)施用造影劑之前和之后多個圖像間的像素值之差，或者在施用造影劑之后于不同時間獲得的多個圖像間的像素值之差。(f)局部換氣量，例如在吸氣和呼氣之間獲得的多個換氣圖像的像素值之差，或者在吸入預(yù)定量氣體之前和之后所獲得的多個換氣圖像的像素值之差(詳細信息參見日本未審查專利公開No. 2005-028121)。(g)在吸氣和呼氣之間肺野內(nèi)各位置的位移量(參見由本申請人提交的日本未審查專利公開No. 2005-020719)?？色@得支氣管或控制區(qū)域中各像素的位移量，并且可將平均值或最大值用作評價值。(h)上述各項中所獲評價值的隨時間變化量。將由在不同時間拍攝/測量得到的多個圖像/測量值而獲得的上述各項評價值的差值用作評價值。需要注意的是，對于涉及在不同時間拍攝的多個圖像(如吸氣和呼氣間拍攝的圖像、或者通過不同醫(yī)療設(shè)備拍攝的圖像)間的計算時，由于被檢體的體位未對準(zhǔn)或者成像時的心/肺收縮，使得這些圖像之間被檢體或結(jié)構(gòu)的位置不同。因此，需要進行位置對準(zhǔn)處理，以對準(zhǔn)位置關(guān)系。關(guān)于位置對準(zhǔn)處理，可使用任何已知的剛性或非剛性配準(zhǔn)方法。非剛性配準(zhǔn)方法包括(例如)通過使用者指定兩個相應(yīng)點的方法；在不使用定位標(biāo)識的情況下基于圖像反差(image contrast)進行對準(zhǔn)的方法等(詳細信息參見日本未審查專利公開 No. 2005-028121 禾口文獻 D. Rueckert 等人的"Nonrigid Registration Using Free-Form Deformations -Application to Breast MR Images，，，IEEE Transactions on Medical Imaging, 18卷，No. 8，712-721頁，1999，等)。此外，由支氣管提取單元32提取出的支氣管可用作定位標(biāo)識。CPR圖像生成單元36a可被構(gòu)造為不使用拉直CPR、而是通過拉伸CPR(StretChed CPR)或投影CPR(projected CPR)來生成CPR圖像Is。圖6示出了將彩色圖疊加在由拉伸 CPR生成的CPR圖像Is上的例子，其中該彩色圖示出了沿受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI的評價值 ELn。此外，可用能夠生成表示受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI形態(tài)的其它類型圖像的其它單元來取代 CPR圖像生成單元36a，所述其它類型圖像為(例如)體積繪制圖像、MIP圖像或MPR圖像。疊加顯示控制單元36b可被構(gòu)造為將肺評價值ELn和支氣管評價值EBn的彩色圖和曲線圖分別顯示在CPR圖像Is中的受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI的兩側(cè)、或者以疊加的方式顯示在受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI的中心線上，或者將肺評價值ELn和支氣管評價值EBn的彩色圖或曲線圖顯示在CPR圖像Is的外側(cè)。此外，疊加顯示控制單元36b可被構(gòu)造為在進行疊加顯示時，顯示出預(yù)定觀察范圍內(nèi)的一部分受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI以及相對應(yīng)部分的肺評價值ELn和支氣管評價值EBn的彩色圖，并根據(jù)使用者的滾讀操作來改變觀測范圍。此外， 疊加顯示控制單元36b可被構(gòu)造為接受CPR圖像Is上受關(guān)注點的指定操作，并且該疊加顯示控制單元36b不僅顯示圖5、圖6或圖10中所示的疊加顯示，而且還能在不同于該疊加顯示的位置處顯示出指定點的橫截面圖像(其示出了受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI的橫截面圖像) 或擬三維圖像(例如，示出了指定點及其周圍的局部體積繪制圖像)，或者可將該橫截面圖像或擬三維圖像以彈出顯示的方式疊加在CPR圖像上。另外，如圖11所示，顯示控制單元 36可被構(gòu)造為接受體積繪制圖像(其示出受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)Bi)中的受關(guān)注點的指定操作，從而生成示出了所指定點處的受關(guān)注支氣管結(jié)構(gòu)BI橫截面的橫斷面圖像，并在所生成的橫截面圖像上疊加顯示出肺評價值ELn和支氣管評價值EBn的彩色圖或曲線圖。在圖11 中，在體積繪制圖像中接受受關(guān)注點的指定操作，但是也可在CPR圖像中接受受關(guān)注點的指定操作。而且，可使用示出了受關(guān)注點及其周邊的局部擬三維圖像來代替橫截面圖像。除了上述彩色圖或曲線圖外，肺評價值EL1^n支氣管評價值EBn還可有其他的顯示形式。例如，在肺氣腫評價值的情況下，可僅在CPR圖像的肺氣腫區(qū)域中以疊加方式顯示彩色圖。支氣管評價值計算單元37可被構(gòu)造為計算出支氣管壁厚度、支氣管管腔橫截面積、支氣管壁橫截面積、支氣管壁橫截面積與支氣管管腔橫截面積的比值、上述各項目隨時間變化量等，以作為支氣管評價值EBn。上述實施方案主要關(guān)注的是支氣管，但也可由此推知關(guān)注于肺部血管而非支氣管的實施方案。也就是說，可采用如下方式從胸部區(qū)域的三維醫(yī)學(xué)圖像中提取出肺野區(qū)域和肺血管結(jié)構(gòu)；將受關(guān)注肺血管結(jié)構(gòu)分割為多個受關(guān)注肺血管亞區(qū)；基于肺血管結(jié)構(gòu)，推
14斷出與各受關(guān)注肺血管亞區(qū)功能上相關(guān)聯(lián)的肺野局部亞區(qū)；獲得各推斷出的肺野局部亞區(qū)的肺評價值；將由三維醫(yī)學(xué)圖像生成的形態(tài)學(xué)圖像(其示出了至少一部分受關(guān)注肺血管結(jié)構(gòu))中各肺野局部亞區(qū)(其與各受關(guān)注肺血管亞區(qū)功能上相關(guān)聯(lián))的肺評價值疊加顯示于形態(tài)學(xué)圖像上，使得可以直觀地識別出形態(tài)學(xué)圖像中各肺野評價值與各受關(guān)注肺血管亞區(qū)之間的對應(yīng)關(guān)系。在這種情況下，可通過在肺血管中設(shè)置種子點并通過上述已知方法來提取肺血管。可通過將上述實施方案中的術(shù)語“支氣管”替換為術(shù)語“肺血管”來進行其他的處理步驟。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助設(shè)備，包括肺野區(qū)域提取裝置，其用于從表示被檢體胸部區(qū)域的三維醫(yī)學(xué)圖像中提取出肺野區(qū)域；分支結(jié)構(gòu)區(qū)域提取裝置，其用于從所述三維醫(yī)學(xué)圖像中提取出分支結(jié)構(gòu)區(qū)域；肺野局部亞區(qū)推斷裝置，其用于將表示一部分所述分支結(jié)構(gòu)區(qū)域的分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域分割為多個分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)，并基于該分支結(jié)構(gòu)區(qū)域推斷出肺野區(qū)域中與各分割后的所述分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)功能上相關(guān)的肺野局部亞區(qū)；肺評價值獲取裝置，其用于獲取各個推斷出的肺野局部亞區(qū)中的肺功能和/或形態(tài)的肺評價值；以及顯示控制裝置，其用于在由所述三維醫(yī)學(xué)圖像生成的并且示出了至少一部分所述分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域的形態(tài)的形態(tài)學(xué)圖像中，疊加顯示出該形態(tài)學(xué)圖像中與各分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)功能上相關(guān)的各肺野局部亞區(qū)的肺評價值，使得可以直觀地識別出所述肺評價值與該形態(tài)學(xué)圖像中的分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)之間的對應(yīng)關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助設(shè)備，其中所述顯示控制裝置為這樣的裝置，其將所述肺評價值疊加顯示在所述形態(tài)學(xué)圖像中的不與所述分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域重疊的位置處。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助設(shè)備，其中所述顯示控制裝置為這樣的裝置，其將所述肺評價值疊加顯示在所述形態(tài)學(xué)圖像中距離所述分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域的中心線達預(yù)定距離的位置處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助設(shè)備，其中所述形態(tài)學(xué)圖像為示出了所述分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域的整體形態(tài)的圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助設(shè)備，其中所述形態(tài)學(xué)圖像為示出了所述分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域的CPR圖像。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助設(shè)備，其中所述形態(tài)學(xué)圖像為這樣的圖像，其包含與至少一部分所述分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域功能上相關(guān)的肺野局部亞區(qū)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助設(shè)備，其中所述顯示控制裝置為這樣的裝置，其將所述肺評價值疊加顯示在所述形態(tài)學(xué)圖像中的不與所述分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域和所述肺野局部亞區(qū)重疊的位置處。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助設(shè)備，其中所述設(shè)備還包括第二評價值獲取裝置，該第二評價值獲取裝置用于將所述形態(tài)學(xué)圖像中的所述分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域分割為多個第二分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)，并獲取各個第二分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)的第二評價值，該第二評價值與所述肺評價值不同；并且所述顯示控制裝置為這樣的裝置，其進一步將各個第二分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)的第二評價值疊加顯示在所述形態(tài)學(xué)圖像中，使得可以直觀地識別出所述第二評價值與所述第二分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)之間的對應(yīng)關(guān)系。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助設(shè)備，其中所述顯示控制裝置為這樣的裝置，其將所述第二評價值疊加顯示在所述形態(tài)學(xué)圖像中的不與肺功能和/或形態(tài)的肺評價值重疊的位置處。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助設(shè)備，其中所述第二評價值為分支結(jié)構(gòu)形態(tài)的評價值。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助設(shè)備，其中所述第二評價值為各個第二分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)中的分支結(jié)構(gòu)直徑的測量值。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助設(shè)備，其中所述肺評價值為表示所述各肺野局部亞區(qū)中肺氣腫程度的評價值。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助設(shè)備，還包括分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域設(shè)置裝置，其用于在所述分支結(jié)構(gòu)區(qū)域中設(shè)置所述分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助設(shè)備，其中所述分支結(jié)構(gòu)為支氣管。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助設(shè)備，其中所述分支結(jié)構(gòu)區(qū)域提取裝置為這樣的裝置，其還提取肺動脈區(qū)，從而提取出從所述肺動脈區(qū)中距離已提取出的支氣管區(qū)域的末梢部分最近的部分到所述肺動脈區(qū)的末梢部分這一區(qū)域，以作為與所述已提取出的支氣管區(qū)域的末梢部分相連的支氣管區(qū)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助設(shè)備，其中所述肺野局部亞區(qū)推斷裝置為這樣的裝置，其還提取肺動脈區(qū)，并將從所述肺動脈區(qū)中距離被所述分支結(jié)構(gòu)區(qū)域提取裝置提取出的支氣管末梢部分最近的點到所述肺動脈末梢部分這一部分視為與所述支氣管末梢部分相連的支氣管區(qū)，從而推斷出肺野局部亞區(qū)。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助設(shè)備，其中所述分支結(jié)構(gòu)為肺血管。
18.—種醫(yī)學(xué)圖像診斷輔助方法，包括如下步驟從表示被檢體胸部區(qū)域的三維醫(yī)學(xué)圖像中提取出肺野區(qū)域；從所述三維醫(yī)學(xué)圖像中提取出分支結(jié)構(gòu)區(qū)域；將表示一部分所述分支結(jié)構(gòu)區(qū)域的分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域分割為多個分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)， 并基于該分支結(jié)構(gòu)區(qū)域推斷出所述肺野區(qū)域中與各分割后的分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)功能上相關(guān)的肺野局部亞區(qū)；獲取各推斷出的肺野局部亞區(qū)中的肺功能和/或形態(tài)的肺評價值；以及在由所述三維醫(yī)學(xué)圖像生成的并且示出了至少一部分所述分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域的形態(tài)的形態(tài)學(xué)圖像中，疊加顯示出該形態(tài)學(xué)圖像中與各分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)功能上相關(guān)的各肺野局部亞區(qū)的肺評價值，使得可以直觀地識別出所述肺評價值與該形態(tài)學(xué)圖像中的所述分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)之間的對應(yīng)關(guān)系。
全文摘要
利用被檢體胸部區(qū)域的三維醫(yī)學(xué)圖像，通過考慮與分支結(jié)構(gòu)(例如支氣管)的關(guān)聯(lián)性，能夠?qū)崿F(xiàn)高精度的肺部圖像診斷。肺野區(qū)域提取單元31從三維醫(yī)學(xué)圖像中提取出肺野區(qū)域；支氣管提取單元32從三維醫(yī)學(xué)圖像中提取出支氣管區(qū)。之后，通過將表示一部分支氣管區(qū)的支氣管局部區(qū)域分割為多個支氣管局部亞區(qū)，針對每個支氣管局部亞區(qū)，受關(guān)注肺野亞區(qū)推斷單元34基于分支結(jié)構(gòu)區(qū)域推斷出肺野區(qū)域中與各分割后的分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)功能上相關(guān)聯(lián)的肺野局部亞區(qū)；肺評價值計算單元35獲取各推斷出的肺野局部亞區(qū)中的肺評價值；顯示控制單元36將與各分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)功能上相關(guān)的各肺野局部亞區(qū)的肺評價值疊加顯示在形態(tài)學(xué)圖像上，從而可以直觀地識別出肺評價值與形態(tài)學(xué)圖像中的分支結(jié)構(gòu)局部亞區(qū)間的對應(yīng)關(guān)系，其中所述形態(tài)學(xué)圖像由三維醫(yī)學(xué)圖像生成并且示出了至少一部分分支結(jié)構(gòu)局部區(qū)域的形態(tài)。
文檔編號G06T7/00GK102207991SQ20111003452
公開日2011年10月5日 申請日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月31日
發(fā)明者水野修 申請人:富士膠片株式會社