[发明专利]医用图像处理装置及医用图像处理方法

说明书

技术领域

本说明书中说明的实施方式大致涉及三维（3D）图像数据集，具体而言，涉及如何互相拼接重叠的3D图像数据集而设为单一的联合数据集（joint data set）。

背景技术

在医疗领域中，通过被称为医用图像摄影装置的各种技法来收集三维（3D）图像数据集，即体数据集，上述技法包含计算机断层摄影（CT）、磁共振（MR）、单光子发射型计算机断层摄影（SPECT）、超音波、以及正电子发射断层摄影（PET）。

检查包含部分或者完全重叠的2个以上的获取到的数据集的情况是极其普通的。通过对邻接区域进行2次CT扫描能够获取2个重叠的3D数据集。利用MR扫描时也发生同样的情况。

当设为由2个以上的重叠的扫描构成的1个组而获取CT或者MR检查时，希望合并从这些扫描所获取的多个重叠的体数据而生成单一的3D图像数据集，之后，可以通过视觉化应用程序对单一的3D图像数据集进行处理，例如，进行绘制而描绘出2D图像。

合并多个重叠的3D图像数据集被称为“拼接”。简单的拼接单纯地通过联合基于患者坐标信息的体素（voxel）来进行。但是，该手法通常会使接合部分生成包括强度及形状的不连续性的、可以被看到的伪影。不连续性是指在拼接后的数据集中，容易引起解剖学上的特征的重复或者丧失的某一个。

当然，关于2D图像的拼接，例如在制作全景图像时等在数码照片中被人熟知。即使在医用图像领域，例如计算机X射线摄影2D图像的拼接等，2D图像的拼接也是被人熟知的。尝试进行了简单的文献检索，似乎用于拼接3D图像数据集的方法还不太被人所知。

用于拼接3D医用图像数据集的1个已知的方法是，使用如对各图像数据集的体素赋予的权重伴随着朝向该图像数据集的边缘而逐渐变小那样的、对重叠区域中的第1及第2图像数据集加权了的叠加，来拼接MR图像数据集。为了改善重叠中的过渡（transition）的流畅性，使用了重复变换的反复的手法。

一般地，对于3D图像数据集的拼接所希望的是基于计算机的自动化了的方法，该方法提供在强度和形状这双方中从1个体数据向下一个体数据的流畅的过渡。拼接方法应该避免体数据的丧失或者重复。方法应该不被执行拼接的顺序所影响，即，不被是将第1数据集合并于第2数据集、还是将第2数据集合并于第1数据集所影响。并且，拼接方法应该能够对患者的微小的动作进行补偿。患者的微小的动作生成于第1数据集的获取与第2数据集的获取之间的间隙。这样的第1及第2数据集成为引起2个图像数据集之间的错误对准（错误的匹配）及变形失真（基于非线性图像变形的失真）的原因。错误对准及变形失真的1个例示性的原因是与患者的呼吸相关的动作。其他例子是依存于扫描仪的形状和/或强度的不均匀性，这尤其在MR中可能成为问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够在不损失画质的情况下，高速地并且衔接良好地接合图像的医用图像处理装置及医用图像处理方法。

本实施方式所涉及的医用图像处理装置，具备：非刚性位置对准部，执行分别具有重叠区域的第1体数据与第2体数据的非刚性位置对准；距离指标生成部，基于第1距离和第2距离生成每个体素位置的距离指标，上述第1距离是从上述重叠区域中的多个上述体素位置的每一个到上述重叠区域与上述第1体数据中的非重叠区域的边界为止的距离，上述第2距离是从每个上述体素位置到上述重叠区域与上述第2体数据中的非重叠区域的边界为止的距离；变形域生成部，基于上述距离指标及与上述非刚性位置对准相关的变形域生成第1变形域和第2变形域，上述第1变形域是使上述第1体数据中的上述重叠区域的多个体素分别变形到上述体素位置的变形域，上述第2变形域是使上述第2体数据中的上述重叠区域的多个体素分别变形到上述体素位置的变形域；及联合体数据生成部，基于通过上述第1变形域将上述体素位置变形了的位置的上述第1体数据的体素值、通过上述第2变形域将上述体素位置变形了的位置的上述第2体数据的体素值、及上述体素位置的距离指标，生成联合了上述第1体数据和上述第2体数据的联合体数据。

附图说明

图1A是概略性地表示希望互相拼接而形成单一的联合数据集的第1及第2体数据I₁及I₂的图。

图1B是概略性地表示进行第2体数据的预先调准（pre-alignment）I₂→I’₂，从而设为第2体数据的体素位于与第1体数据I₁的体素相同的坐标系后的第1及第2体数据的图。