CN102949199A - 医用图像显示装置以及x 射线诊断装置 - Google Patents

医用图像显示装置以及x 射线诊断装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及医用图像显示装置以及X射线诊断装置。提供一种能够易于观察地显示二维显示的医用图像和三维显示的医用图像的医用图像显示装置以及X射线诊断装置。本发明所涉及的医用图像显示装置具备显示部、生成部以及显示控制部。上述显示部三维显示根据三维医用图像数据而生成的视差图像组。上述生成部确定在上述显示部三维显示的上述视差图像组的显示位置中相对于上述显示部的显示面的深度方向的显示位置，并以成为所确定的显示位置的方式根据上述三维医用图像数据来生成上述视差图像组。上述显示控制部在上述显示部三维显示上述视差图像组，并且二维显示与上述视差图像组不同的医用图像。

Description

医用图像显示装置以及X 射线诊断装置
本申请主张2011年8月25日申请的日本专利申请号2011-183451的优先权,并在本申请中引用上述日本专利申请的全部内容。
技术领域
本发明涉及医用图像显示装置以及X射线诊断装置。
背景技术
缺血性心脏病是世界上具有代表性的疾病，作为其治疗方法，近年来，作为微创治疗的血管内治疗正在增加。血管内治疗通常在X射线透视下进行，X射线诊断装置作为成像引导（image guide）的工具来加以利用。近年来，被称为路径图（roadmap）的方法被频繁地使用。所谓路径图，是指在作为静止图像的血管造影图像中，实时（realtime）地重叠显示透视图像的方法。在透视图像中，描绘出由医师在血管内前进的导丝（guide wire）等。
另外，在路径图之一中，存在被称为3D路径图的方法。在3D路径图中，作为血管造影图像，使用根据三维血管图像数据生成的二维的投影图像。即，所谓3D路径图是指在根据X射线诊断装置的移动（例如，床的移动或C形臂（arm）的旋转等）生成的二维的投影图像上实时地重叠显示透视图像的方法。另外，三维血管图像数据（data）存在通过使X射线诊断装置的C形臂旋转来收集的情况、或使用由X射线CT（Computed Tomography）装置收集到的CT图像的情况等。
而且，通过路径图的任一方法，显示器（monitor）所显示的图像都只不过是二维的图像。因此，例如，当使导丝前进的医师观察显示器时，虽然能够把握二维的信息，但会丢失深度方向的信息，医师依然不能充分地把握例如在血管的分支部应该使导丝前进的方向。
另一方面，近年来，3D显示器的技术正在普及。所谓3D显示器是指观察者能够立体观测图像的显示器。例如，观察者能够识别图像的突出感或深度感。知道有使用专用的眼镜的方法和裸眼地进行的方法。
发明内容
本发明要解决的问题在于，提供一种能够易于观察地显示二维显示的医用图像和三维显示的医用图像的医用图像显示装置以及X射线诊断装置。
本发明所涉及的医用图像显示装置具备：显示部、生成部、以及显示控制部。上述显示部三维显示根据三维医用图像数据生成的视差图像组。上述生成部确定在上述显示部上三维显示的上述视差图像组的显示位置即相对于上述显示部的显示面的深度方向的显示位置，并以成为所确定的显示位置的方式根据上述三维医用图像数据生成上述视差图像组。上述显示控制部在上述显示部上三维显示上述视差图像组，并且二维显示与上述视差图像组不同的医用图像。
根据本发明所涉及的医用图像显示装置以及X射线诊断装置，能够易于观察地显示二维显示的医用图像和三维显示的医用图像。
附图说明
图1是用于说明第1实施方式所涉及的X射线诊断装置的构成例的图。
图2是用于说明第1实施方式所涉及的显示器的图。
图3是用于说明第1实施方式中的透视图像以及三维血管图像的图。
图4是用于说明第1实施方式中的基准点的图。
图5是用于说明第1实施方式中的视差图像组的生成的图。
图6是用于说明第1实施方式中的对应点的推定的图。
图7是表示第1实施方式所涉及的视差图像组生成处理的流程图（flowchart）。
图8是用于说明第1实施方式中的立体路径图图像的显示例的图。
图9是用于说明第1实施方式中的立体路径图图像的显示例的图。
图10是用于说明第1实施方式中的立体路径图图像的显示例的图。
图11是用于说明第3实施方式中的视差图像组的生成的图。
图12是用于说明第3实施方式中的视差图像组的生成的图。
图13是用于说明第3实施方式中的视差图像组的生成的图。
图14是用于说明第4实施方式所涉及的超声波诊断装置的构成例的图。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明医用图像显示装置以及X射线诊断装置的实施方式。另外，对以下所使用的用语进行定义。“透视图像”是通过由X射线检测器检测透过被检体的X射线而生成的动态图像，实时地二维显示。另一方面，“拍摄图像”与透视图像相同，是通过由X射线检测器检测透过被检体的X射线而生成的动态图像，但与透视图像相比是X射线的射线量多的图像。另外，X射线的射线量例如根据记录的需要来确定。例如，当需要记录时，收集射线量多的“拍摄图像”。另外，“透视图像”以及“拍摄图像”是动态图像，在是范围更广的“X射线图像”的情况下，除了“透视图像”以及“拍摄图像”之外，还包含静态图像。在以下的实施方式中主要使用“透视图像”进行说明，但实施方式并不限定于此，在范围广的“X射线图像”的情况下也同样能够适用。另外，由“透过图像”或“二维图像”这样的用语一般来表现的图像也包含于该“X射线图像”中。
（第1实施方式）
图1是用于说明第1实施方式所涉及的X射线诊断装置100的构成例的图。如图1所示，X射线诊断装置100具备架台部10和计算机系统20。如图1所示，架台部10具备床11、架台12、C形臂13、X射线源14、X射线检测器15、显示器16。
床11能够在垂直方向以及水平方向移动，载置被检体P。架台12支承C形臂13。C形臂13将Z轴作为中心能够在箭头R方向旋转，对置地保持X射线源14以及X射线检测器15。X射线源14具有照射X射线的X射线管球和准直仪（collimator）。X射线检测器15检测从X射线源14照射，透过被检体P的X射线。显示器16显示将透视图像重叠显示于能够立体观测的血管造影图像的立体路径图图像等。另外，如后述那样，在第1实施方式中，所谓立体路径图图像是指通过使用2个以上的根据三维血管图像数据生成的二维的投影图像来将能够立体观测地三维显示的立体图像和透视图像重叠显示的图像。
在此，第1实施方式所涉及的显示器16是观察者能够立体观测图像的3D显示器。例如，显示器16通过快门（shutter）方式来三维显示图像。
图2是用于说明第1实施方式所涉及的显示器16的图。如图2所示，观察显示器16的医师佩戴快门眼镜作为能够兼用X射线防护眼镜（眼镜）的立体观测用眼镜。此时，显示器16例如以120Hz交替显示右眼用图像（以下，称为右眼图像）和左眼用图像（以下，称为左眼图像）。另外，显示器16具有红外线射出部，红外线射出部与切换右眼图像与左眼图像的定时（timing）相匹配地控制红外线的射出。另一方面，快门眼镜具有红外线接收部，红外线接收部接收从红外线射出部射出的红外线，交替切换分别安装于快门眼镜的左右的快门的透过状态以及遮光状态。
另外，3D显示器并不限定于快门方式，例如，也可以是偏振眼镜方式、或通过使用柱状透镜（lenticular lens）等光线控制元件能够进行基于裸眼的立体观测的方式（例如，日本特开2005-86414号公报等）等。
返回到图1，计算机系统20具备操作部21、医用图像数据存储部22、控制部23、医用图像数据收集部24、C形臂控制部25、视差图像组生成部26、显示控制部27。
操作部21是控制面板（control panel）、脚踏开关（foot switch）等，接收操作者对X射线诊断装置100进行的各种操作的输入。具体而言，第1实施方式所涉及的操作部21接受透视图像数据的收集指示、或立体路径图图像的显示指示等。医用图像数据存储部22存储显示立体路径图图像所使用的三维血管图像数据等。控制部23进行X射线诊断装置100的整体控制。
医用图像数据收集部24收集显示立体路径图图像所使用的三维血管图像数据或透视图像数据。另外，在第1实施方式中，三维血管图像数据在立体路径图图像的显示控制之前预先收集，透视图像数据在立体路径图图像的显示控制中实时地收集。
例如，如果医用图像数据收集部24接受三维血管图像数据的收集指示，则控制X射线源14、X射线检测装置15、以及C形臂控制部25，收集三维血管图像数据。医用图像数据收集部24将收集到的三维血管图像数据存储于医用图像数据存储部22。另外，在第1实施方式中，说明了通过使X射线诊断装置100的C形臂13旋转来收集三维血管像数据的例子，但实施方式并不限定于此，例如，也可以使用由与X射线诊断装置100不同的X射线CT装置预先收集到的三维血管图像数据。
另外，如果医用图像数据收集部24从显示控制部27接受透视图像数据的收集指示，则控制X射线源14、X射线检测装置15、以及C形臂控制部25，收集透视图像数据。另外，医用图像数据收集部24将收集到的透视图像数据发送至视差图像组生成部26以及显示控制部27。C形臂控制部25在医用图像数据收集部24的控制下，控制C形臂13的旋转等。
视差图像组生成部26根据三维血管图像数据，生成作为视差图像组的右眼图像以及左眼图像。具体而言，如果视差图像组生成部26从显示控制部27接受用于显示立体路径图图像的视差图像组的生成指示，则参照医用图像数据存储部22，取得预先收集到的三维血管图像数据。并且，视差图像组生成部26根据所取得的三维血管图像数据生成右眼图像以及左眼图像，并将所生成的右眼图像以及左眼图像发送至显示控制部27。另外，针对基于视差图像组生成部26的视差图像组生成处理之后进行叙述。
显示控制部27将对作为三维血管图像的视差图像组重叠显示透视图像的立体路径图图像显示于显示器16。例如，如果显示控制部27经由操作部21接受立体路径图图像的显示指示，则将透视图像数据的收集指示发送至医用图像数据收集部24，从医用图像数据收集部24取得实时收集到的透视图像数据。另外，显示控制部27将视差图像组的生成指示发送至视差图像组生成部26，从视差图像组生成部26接收根据三维血管图像数据生成的右眼图像以及左眼图像。并且，显示控制部27将透视图像和根据三维血管图像数据生成的右眼图像以及左眼图像重叠显示于显示器16。
此时，显示器16通过显示视差图像组从而能够立体观测地三维显示三维血管图像，二维显示透视图像。即，显示控制部27在显示右眼图像的定时，将从医用图像数据收集部24发出的透视图像和从视差图像组生成部26发出的右眼图像，对像素值进行加权等并重叠，显示在显示器16上。另一方面，显示控制部27在显示左眼图像的定时，将从医用图像数据收集部24发送的透视图像、和从视差图像组生成部26发送的左眼图像，对像素值进行加权等并重叠，显示在显示器16上。
接着，详细叙述基于第1实施方式所涉及的视差图像组生成部26的视差图像组生成处理。以往的X射线诊断装置始终将对二维的投影图像重叠了二维的透视图像的3D路径图图像显示在不是3D显示器的通常的2D显示器上。
对于此，第1实施方式所涉及的X射线诊断装置100显示立体路径图图像。即，第1实施方式所涉及的X射线诊断装置100通过使用2个以上根据三维血管图像数据生成的二维的投影图像，来将重叠显示能够立体观测地三维显示的立体图像和二维的透视图像的立体路径图图像显示在3D显示器上。图3是用于说明第1实施方式中的透视图像以及三维血管图像的图。此时，如图3所示，透视图像丢失深度方向的信息而二维显示，三维血管图像保持深度方向的信息地三维显示。因此，假设第1实施方式所涉及的X射线诊断装置100根据二维显示的透视图像来确定三维显示的三维血管图像的深度方向（相对于显示器16的显示面的深度方向）的显示位置。
在此，在能够立体观测的图像中，存在基于左右两眼的视差为零（zero）的“基准点”。图4是用于说明第1实施方式中的基准点的图。例如，如图4（A）所示，有时将基准点z设置于比显示器16的显示面靠后的位置，生成右眼图像以及左眼图像。另外，例如，如图4（B）所示，有时将基准点z设置于比显示面靠跟前的位置，生成右眼图像以及左眼图像。或者，也有时将基准点z设置在显示面上，生成右眼图像以及左眼图像。将基准点设置于哪一位置能够任意地决定，但基准点如上述那样是视差为零的点，是对于观察者而言易于观察的点。
在此，每当第1实施方式所涉及的X射线诊断装置100将透视图像和三维血管图像重叠显示在3D显示器上，则以与透视图像上的关注点对应的三维血管图像数据上的对应点与基准点一致的方式（或者以位于基准点的附近的方式），生成视差图像组。例如，当将基准点设定在显示面上时，透视图像上的关注点与三维血管图像的对应点在相同的显示面上重合。
图5是用于说明第1实施方式中的视差图像组的生成的图。如图5所示，由于在透视图像中丢失了深度方向的信息，因此，透视图像上的关注点存在于深度方向的哪一位置不明显。另一方面，由于三维血管图像数据保持有深度方向的信息，因此，能够确定与透视图像上的关注点对应的对应点存在于深度方向的哪一位置。因此，如果以该对应点与对于观察者而言易于观察的基准点一致的方式将深度方向位置对准并在此基础上生成视差图像组，则对于观察者而言，成为易于观察关注点的立体路径图图像。另外，为了使对应点与基准点严格地一致，不仅深度方向，有时还需要进行与深度方向垂直的显示面上的位置对准，此时，另外，有时还需要进行透视图像与三维血管图像的位置对准。当然，也可以不使对应点与基准点严格地一致，而以对应点位于基准点的附近的方式将深度方向位置对准。例如，也可以以对应点位于至少包含基准点的基准面上的方式将深度方向位置对准。以下，具体地进行说明。
在第1实施方式中，视差图像组生成部26进行从透视图像提取关注点的“第1阶段”、推定与该关注点对应的三维血管图像数据上的对应点的“第2阶段”、以推定出的对应点与基准点一致的方式生成视差图像组的“第3阶段”。另外，在“第1阶段”的方法中，存在“从透视图像自动提取的方法A1”、和“通过由观察显示器16所显示出的透视图像的操作者在显示器16的显示面上指定关注点，来从透视图像提取关注点的方法A2”。另一方面，在“第2阶段”的方法中，存在“根据关注点存在于血管内的假定推定三维血管图像数据上的对应点的方法B1”、和“根据关注点存在于治疗计划线（例如，医师预先描绘出“治疗这里的血管”的线）的附近的假定来推定三维血管图像数据上的对应点的方法B2”。也能够组合任一方法来应用，以下，主要说明方法A1和方法B1的组合。
首先，作为从透视图像提取关注点的“第1阶段”的一个例子，说明方法A1。在此，所谓“关注点”是在透视图像上由观察者关注的点，例如，是导丝或导管（catheter）的前端位置、支架（stent）、气囊（balloon）、阀的位置等。在第1实施方式中，视差图像组生成部26提取导丝的前端坐标作为关注点。另外，也同样能够提取其他的关注点。
首先，视差图像组生成部26从医用图像数据收集部24接收透视图像数据。该透视图像数据例如是5～30帧（frame）/秒左右的动态图像数据。接着，视差图像组生成部26使用图像处理技术来确定各帧中的导丝的图像。
例如，视差图像组生成部26通过对于各帧进行强调处理，来使导丝的图像变得清晰。例如，视差图像组生成部26进行非线性亮度转换来减少导丝的图像的浓度不均之后，实施提取空间频率高的分量的图像滤波（filter）处理。该图像滤波处理除去在大部分区域平滑的层次（gradation），只留下局部的细小的变动分量。
接着，视差图像组生成部26通过对各帧实施图案（pattern）提取处理，来确定导丝的图像。例如，视差图像组生成部26实施像素值的阈值处理或空间滤波处理等。并且，视差图像组生成部26从各帧提取导丝的图像，求表示各帧中的导丝的图像的形状的二维曲线，根据二维曲线的各点的坐标值，来提取位于二维曲线的端部的导丝的前端坐标。
接着，作为推定三维血管图像数据上的对应点的“第2阶段”的一个例子，说明方法B1。另外，假定在透视图像与三维血管图像之间，已经完成了显示面上的位置对准。图6是用于说明第1实施方式中的对应点的推定的图。如图6所示，三维血管图像数据与透视图像的位置关系和三维血管图像数据与根据三维血管图像数据生成的三维投影图像的位置关系相同。即，将连结前端坐标（u，v）与X射线源14的直线a上的、通过三维血管图像数据内的所有的信息都投影到透视图像上的导丝的前端坐标（u，v）。
因此，视差图像组生成部26首先求取连结前端坐标（u，v）与X射线源14的直线a。X射线源14的坐标例如能够由C形臂控制部25取得。接着，视差图像组生成部26根据关注点存在于血管内的假定，对通过三维血管图像数据内的直线a进行探索，确定直线a与血管交叉的点。并且，视差图像组生成部26将该点的坐标推定为与关注点对应的对应点的坐标（x，y，z）。另外，由于X射线源14肯定会由医师移动过到易于观察关注点的位置，因此，一般而言，直线a与血管交叉的坐标被认为是一个。另外，视差图像组生成部26通过例如对三维血管图像数据阈值处理等，来根据三维血管图像数据来确定血管。
另外，即使在实施方式所涉及的视差图像组生成部26确定直线a与血管交叉的多个点的情况下，也能够推定对应点的坐标。例如，当血管极度弯曲时或在深度方向弯曲等时，有时确定直线a与血管交叉的多个点（候补点）。在这样的情况下，视差图像组生成部26利用导丝的移动不会突然飞跃而是沿着血管连续的性质，确定对应点的坐标。例如，视差图像组生成部26沿着时间序列来推定导丝的前端坐标，即对应点的坐标。因此，视差图像组生成部26根据三维血管图像数据提取血管中心线，并沿着该血管中心线来计算在前一个时刻推定出的对应点与各候补点之间的距离。并且，视差图像组生成部26也可以将所计算出的距离最短的候补点确定为对应点。
另外，当在“第2阶段”应用方法B2时，视差图像组生成部26也可以根据关注点存在于治疗计划线的附近的假定，对通过三维血管图像数据内的直线a进行探索，确定直线a与血管交叉的点。
接着，说明以推定出的对应点与基准点一致的方式生成视差图像组的“第3阶段”。视差图像组生成部26通过对三维血管图像数据进行绘制处理，来生成右眼图像以及左眼图像。该绘制处理按照所设定的绘制条件来进行。因此，作为绘制条件，例如，视差图像组生成部26预先设定右眼用视点位置以及左眼用视点位置（或者，右眼的视线方向与左眼的视线方向之间的视差角）或投影法。另外，作为投影法，存在透视投影法或平行投影法等。另外，在绘制处理中，例如，存在体绘制（volume rendering）处理、面绘制（surface rendering）处理。例如，体绘制处理是根据三维医用图像数据直接地生成反映三维的信息的二维图像的方法。与此相对，面绘制处理是根据三维医用图像数据提取成为对象的数据来构筑模型，并根据所构筑的模型，来生成反映三维的信息的二维图像的方法。
并且，视差图像组生成部26以在“第2阶段”中推定出的对应点与右眼图像以及左眼图像上出现的基准点一致的方式（或者以对应点位于基准面上的方式），进行绘制处理。例如，视差图像组生成部26在右眼图像以及左眼图像的任一个中，都以对应点的像素位于预先设定的基准点的位置的方式，来进行绘制处理。或者，例如，视差图像组生成部26以在对应点的像素上，设定右眼图像以及左眼图像的基准点的方式，进行绘制处理。
图7是表示第1实施方式所涉及的视差图像组生成处理的流程图。如图7所示，如果视差图像组生成部26从显示控制部27接受视差图像组的生成指示（步骤（step）S101肯定），则首先从透视图像中提取导丝的前端坐标（步骤S102），接着，推定三维血管图像数据上的对应点（步骤S103）。
并且，视差图像组生成部26以推定出的对应点与基准点一致的方式生成视差图像组（步骤S104），并将所生成的视差图像组发送至显示控制部27（步骤S105）。
如果将这样生成的视差图像组发送至显示控制部27，则显示控制部27例如如图8～10所示的那样显示立体路径图图像。图8～10是用于说明第1实施方式中的立体路径图图像的显示例的图。图8是心率失常切除治疗所使用的立体路径图图像的显示例，图9是心脏冠状脉所使用的立体路径图图像的显示例，图10是大动脉所使用的立体路径图图像的显示例。
（第1实施方式的追加功能1）
在第1实施方式中，视差图像组生成部26追随透视图像上的关注点，根据关注点的移动随时生成视差图像组。例如，当医师使导丝在血管内前进时，透视图像上的关注点也移动。因此，视差图像组生成部26使用上述的方法A2来追随导丝的前端坐标，推定与新的前端坐标对应的对应点，以该对应点与基准点一致的方式，随时进行视差图像组的生成。并且，视差图像组生成部26随时将重新生成的视差图像组发送至显示控制部27。其结果，例如，当使导丝前进时，显示控制部27能够对总是使前进的导丝的前端位于视差零的三维血管图像实时地三维显示。
（第1实施方式的追加功能2）
在第1实施方式中，视差图像组生成部26根据观察方向的变动随时生成视差图像组。例如，当C形臂旋转等时，视差图像组生成部26例如由C形臂控制部25取得新的观察方向，根据该新的观察方向，随时进行对应点的推定、或视差图像组的生成。并且，视差图像组生成部26随时将重新生成的视差图像组发送至显示控制部27。其结果，例如，当由于C形臂的旋转观察方向发生了变化时，显示控制部27能够将与新的观察方向对应的三维血管图像作为立体路径图图像来三维显示。
（第1实施方式的追加功能3）
在第1实施方式中，当正在显示立体路径图图像，停止了透视图像数据的收集时，显示控制部27保持将最后的透视图像数据的帧显示在立体路径图图像中（LIH：Last Image Hold）。
（第1实施方式的效果）
如上述那样，根据第1实施方式，通过使用2个以上根据三维血管图像数据生成的二维的投影图像，另外，使用3D显示器，从而能够在立体路径图中将三维血管图像能够立体观测地三维显示。另外，根据第1实施方式，根据二维显示的透视图像来确定三维显示的三维血管图像的深度方向的显示位置。具体而言，在第1实施方式中，每当将透视图像与三维血管图像重叠显示于3D显示器，则以与透视图像上的关注点对应的三维血管图像数据上的点变为视差零的方式，生成视差图像组。因此，根据第1实施方式，能够恰当地将二维显示的透视图像和三维显示的三维血管图像重叠显示，能够将二维显示的医用图像和三维显示的医用图像易于观察地显示。
例如，由于医师能够立体地识别导丝的前端附近的血管，因此，能够提高重要部分的视觉识别性。医师容易把握例如在血管的分支部应该使导丝前进的方向。
即，除了基于三维显示的“导丝的前进目标的确定变得容易”之外，由于没有提供视差的基准点也提高空间分辨率，因此，将进一步提高“之前，应该使导丝向哪一方向前进”的这样的重要部分的视觉识别性。
（第2实施方式）
接着，说明第2实施方式。与第1实施方式不同的点主要在于基于视差图像组生成部26的视差图像组生成处理。具体而言，在第1实施方式中，作为“第1阶段”从透视图像中提取关注点，作为“第2阶段”推定与该关注点对应的三维血管图像数据上的对应点。该点在第2实施方式中，没有根据透视图像上的关注点来推定对应点，而直接确定对应点。另外，“第3阶段”与第1实施方式相同。另外，在第1实施方式中说明了的追加功能等也同样能够应用于第2实施方式中。
因此，在第2实施方式中，说明直接确定对应点的方法。在该方法中，例如，存在“使用从2个方向拍摄得到的透视图像的方法C1”、“使用配置于导丝等的前端的磁性的方法C2”、以及“操作者在显示器16的显示面上指定关注点的方法C3”。也能够组合任一方法来应用。
首先，说明方法C1。在第1实施方式中，作为方法A1，说明了从透视图像提取导丝的前端坐标的方法。在方法C1中，视差图像组生成部26针对从2个方向拍摄得到的透视图像，与方法A1相同，提取导丝的前端坐标。在此，由于分别针对从不同的2个方向拍摄得到的透视图像提取前端坐标，因此，视差图像组生成部26通过使用Epipolar逻辑，来根据2个前端坐标计算三维空间的坐标。这样，视差图像组生成部26将计算出的三维空间的坐标作为对应点的坐标（x，y，z）来取得。另外，视差图像组生成部26根据需要，也可以将所取得的对应点的坐标（x，y，z）坐标转换成三维血管图像数据的坐标系。
接着，说明方法C2。例如，当进行切除（ablation）治疗等时，大量地使用被称为“electro-mapping  系统”的系统。“electro-mapping系统”是使用配置于导丝等的前端的磁性，在床上产生的磁场中取得三维空间的坐标的系统。此时，视差图像组生成部26也可以取得由“electro-mapping系统”取得的三维空间的坐标作为对应点的坐标（x，y，z）。另外，视差图像组生成部26根据需要，也可以将所取得的对应点的坐标（x，y，z）坐标转换成三维血管图像数据的坐标系。另外，也可以是利用在被检体外具备的磁场产生装置来产生磁场，利用在导丝等的前端配置的传感器来取得前端的3维空间的坐标的方法。
接着，说明方法C3。例如，在没有进行深度方向的位置对准的阶段，当在显示器16三维显示出三维血管图像时，假设操作者在显示器16的显示面上指定关注点。此时，视差图像组生成部26在三维血管图像数据上确定操作者经由操作部21指定的视差图像组上的点，并取得其坐标作为对应点的坐标（x，y，z）。
（第3实施方式）
接着，说明第3实施方式。在第1以及第2实施方式中，将三维血管图像数据整体的三维血管图像作为立体路径图图像来显示，但实施方式并不限定于此。例如，也可以只显示三维血管图像数据中一部分三维血管图像。例如，也可以只显示三维血管图像数据中关注点附近的三维血管图像。
图11～图13是用于说明第3实施方式中的视差图像组的生成的图。另外，在图11以及图12中与上方的2个图对应的下方的2个图都是从横方向来观察上方所示的三维血管图像数据的图。另外，在图11以及图12中，关注点正从显示面的后方向前方方向移动（在图11以及图12中参照黑线箭头）。
此时，例如，如图11所示，视差图像组生成部26也可以只使用位于关注点前后的一定宽度的区域的三维血管图像数据来生成视差图像组。当关注点从显示面的后方向前方方向移动时，如图11的（B）所示，一定宽度的区域也跟着移动。或者，显示控制部27也可以以只描绘出从视差图像组生成部26发出的视差图像组中，相当于位于关注点前后的一定宽度的区域的图像的方式，对显示进行控制。另外，并不限定于图11所示的那样的矩形的区域，例如，也可以是将关注点作为中心的球形的区域等。
另外，例如，如图12所示，视差图像组生成部26也可以将关注点作为基准，只使用关注点的前进方向的区域的三维血管图像数据来生成视差图像组。当关注点从显示面的后方向前方方向移动时，如图12的（B）所示，视差图像组的生成所使用的区域逐渐变少。或者，显示控制部27以只描绘出从视差图像组生成部26发送的视差图像组中，相当于关注点的前进方向的区域的图像的方式，对显示进行控制（没有显示与前进方向相反的不需要的区域）。另外，并不限定于图12所示的那样矩形的区域，例如，也可以是将关注点作为中心的球形的区域等。
另外，例如，如图13所示，视差图像组生成部26也可以只使用治疗计划线的附近区域的三维血管图像数据来生成视差图像组。如上述那样，治疗计划线例如是医师预先描绘出“治疗这里的血管”的线。另外，治疗计划线大致沿着血管来描绘。因此，例如，如图13所示，视差图像组生成部26也可以只使用三维血管图像数据中，将治疗计划线作为中心的圆筒区域（例如，将治疗计划线作为中心轴的直径为2～3cm的圆筒区域）来生成视差图像组。
这样，通过只显示关注点附近或治疗计划线附近的三维血管图像，观察者不会看到重要部分以外的图像的结果，还能够进一步提高重要部分的识别性。
（第4实施方式）
接着，说明第4实施方式。在上述的实施方式中，作为二维显示的医用图像列举“X射线图像”为例子进行说明，作为三维显示的三维医用图像数据，列举由X射线诊断装置或X射线CT装置预先收集到“三维血管图像数据”为例子进行说明。然而，实施方式并不限定于此。在以下说明的第4实施方式中，作为二维显示的医用图像假设“超声波图像”，作为三维显示的三维医用图像数据，假设由X射线CT装置或MRI（Magnetic Resonance Imaging）装置预先收集到的“三维医用图像数据”。另外，在上述的实施方式中说明的各种处理或追加功能等在第4实施方式中也同样能够应用。
图14是用于说明第4实施方式所涉及的超声波诊断装置200的构成例的图。在第4实施方式中，作为医用图像显示装置的超声波诊断装置200从其他的医用图像诊断装置300（例如，X射线CT装置或MR I装置）取得三维医用图像数据，并将根据所取得的三维医用图像数据生成的视差图像组、和实时地收集的二维的超声波图像在显示器213上排列显示。具体而言，如图14所示，超声波诊断装置200具备装置主体210、超声波探头211、操作部212、显示器213。
超声波探头211具有多个压电振子。压电振子根据从后述的发送接收部220供给的驱动信号产生超声波。另外，压电振子接收来自被检体的反射波并转换成电信号。操作部212是轨迹球（track ball）、开关（switch）、按钮、触摸命令屏（touch command screen）等，接受操作者对超声波诊断装置200的各种操作的输入。显示器213与上述的实施方式的显示器16相同，是观察者能够立体观测图像的3D显示器。例如，显示器213通过快门方式将图像三维显示。
在此，第4实施方式中的超声波探头（probe）211具有磁性传感器（sensor）。该磁性传感器经由未图示的接口（interface）与位置信息取得装置400连接。另外，该磁性传感器检测将位置信息取得装置400的发送器（transmitter）（省略图示）作为原点形成的三维的磁场，并将检测到的磁场的信息转换成信号，并将转换后的信号输出至位置信息取得装置400。位置信息取得装置400根据从磁性传感器接收到的信号，计算将发送器作为原点的三维空间中的磁性传感器的坐标以及朝向，并将计算出的坐标以及朝向发送至控制部260。
装置主体210具有：发送接收部220、B模式（mode）/多普勒（Doppler）处理部230、超声波图像生成部240、医用图像数据存储部250、控制部260、三维医用图像数据取得部270、视差图像组生成部280、显示控制部290。
发送接收部220具有触发（trigger）发生电路、延迟电路、以及脉冲发生器（pulsar）电路等，向超声波探头211供给驱动信号。另外，发送接收部220具有放大器（amplifier）电路、A（Analog）/D（Digital）转换器、加法器等，对超声波探头211接收到的反射波信号进行各种处理，生成反射波数据。
B模式/多普勒处理部230对从发送接收部220接收到的反射波数据进行对数放大、包络线检波处理等，生成由亮度的明暗来表现信号强度的数据（B模式数据）。另外，B模式/多普勒处理部230根据接收到的反射波数据对速度信息进行频率解析，提取基于多普勒效应的血流或组织、造影剂回波（echo）分量，生成针对多点提取平均速度、方差、幂（power）等移动体信息的数据（多普勒数据）。
超声波图像生成部240根据由B模式/多普勒处理部230生成的B模式数据或多普勒数据来生成超声波图像。具体而言，超声波图像生成部240通过将超声波扫描的扫描线信号列转换成电视等所代表的视频格式的扫描线信号列（扫描转换（convert）），来根据B模式数据或多普勒数据生成显示用超声波图像（B模式图像或多普勒图像）。
医用图像数据存储部250存储由三维医用图像数据取得部270从其他的医用图像诊断装置300取得的三维医用图像数据等。控制部260进行超声波诊断装置200的整体控制。三维医用图像数据取得部270直接从其他的医用图像诊断装置300、或者经由网络（network）、或者经由操作者的输入等取得三维医用图像数据。
视差图像组生成部280根据三维医用图像数据生成作为视差图像组的右眼图像以及左眼图像。另外，基于视差图像组生成部280的视差图像组生成处理与基于第1实施方式中的视差图像组生成部26的视差图像组生成处理相同。即，视差图像组生成部280从超声波图像提取关注点（例如，超声波图像所描绘出的穿刺针的前端等），推定与该关注点对应的三维医用图像数据上的对应点，并以推定出的对应点与基准点一致的方式生成视差图像组。
在此，为了推定与从超声波图像提取出的关注点对应的三维医用图像数据上的对应点，将由其他的医用图像诊断装置300收集到的三维医用图像数据和超声波图像的坐标系建立关联为前提。该坐标系的关联的建立相当于三维医用图像数据的3个轴与超声波探头211的磁场坐标系的3个轴对准。即，例如，首先，将安装了磁性传感器的超声波探头211对于被检体垂直地接触，在该状态下按下设置按钮（setbutton），从而将此时的磁性传感器的朝向设置为垂直。接着，通过选择描绘出与三维医用图像数据所描绘出的特征部分相同的特征部分的超声波图像，再次按下设置按钮，来将此时的磁性传感器的坐标与三维医用图像数据的坐标建立关联。作为特征部分，例如，使用血管、或剑状突起等。这样，将三维医用图像数据与超声波图像的坐标建立关联，能够根据从超声波图像提取出的关注点的坐标，来推定三维医用图像数据上的对应点的坐标。
显示控制部290将视差图像组与超声波图像在显示器213上并列显示。另外，显示控制部290针对超声波图像，例如，通过使右眼图像与左眼图像相同，从而能够二维显示。例如，显示控制部290在显示器213的左半部分将作为视差图像组的CT图像三维显示，在右半部分将实时收集的超声波图像二维显示。即，显示控制部290在显示右眼图像的定时，将由超声波图像生成部240生成的超声波图像和从视差图像组生成部280发出的右眼图像在显示器213上并列显示。另一方面，显示控制部290在显示左眼图像的定时，将由超声波图像生成部240生成的超声波图像和从视差图像组生成部280发出的左眼图像在显示器213上排列显示。
另外，在第4实施方式中，说明了将视差图像组和超声波图像在显示器213上排列并进行显示的例子，但实施方式并不限定于此，如在第1～第3实施方式中说明的那样，也可以将视差图像组与超声波图像重叠显示。
（其他的实施方式）
上述的第1～第4实施方式只不过是一个例子，这些实施方式能够以其他的各种方式来实施。
在第1～第3实施方式中，说明了透视图像与三维血管图像的重叠显示，但例如也可以由灰度来显示透视图像（gray scale），由彩色（color）来显示三维血管图像。即，可以由灰度来显示二维显示的X射线图像，由彩色来显示三维显示的视差图像组，也可以将它们重叠显示。即使在第4实施方式中也相同，例如，也可以由灰度来显示超声波图像，由彩色来显示三维血管图像。
另外，在上述的实施方式中，作为“关注点”，例如，例举导丝或导管的前端位置、支架、气囊、阀的位置等为例子进行了说明，但实施方式并不限定于此。在“关注点”中，例如，包含胃镜、体腔内探头（例如，经食道探头、经直肠探头等）、穿刺针等的前端。另外，“关注点”也被称为“特征点”。
另外，在上述的实施方式中，说明了将“X射线图像”和“由X射线诊断装置或X射线CT装置收集到的三维血管图像数据”重叠显示的例子、将“超声波图像”和“由X射线CT装置或MRI装置收集到的三维医用图像数据”并列显示的例子，但实施方式并不限定于此。即，实施方式并不限定于应用于拍摄对象、或医用图像数据的收集所使用的医用图像诊断装置，在将对某个对象物进行拍摄得到的医用图像进行二维显示，并且将对相同的对象物进行拍摄得到的三维医用图像数据进行三维显示的情况下（包含重叠显示、或者并列显示），也同样能够适用。
另外，在上述的实施方式中，假定实时地二维显示的“透视图像”或实时地二维显示的“超声波图像”进行了说明，但实施方式并不限定于此。二维显示的医用图像不必是实时地显示的动态图像，也可以是过去收集到的医用图像或静态图像。
另外，在上述的实施方式中，说明了由作为X射线诊断装置或超声波诊断装置等医用图像诊断装置的医用图像显示装置，进行视差图像组的显示位置的确定或视差图像组的生成、医用图像与视差图像组的重叠显示或并列显示等的例子，但实施方式并不限定于此。例如，也可以由工作站（work station），PACS（Picture Archiving andCommuni cation System）的观察器（viewer）、电子病历（chart）系统的各种装置等医用图像显示装置，来进行上述的处理。此时，医用图像显示装置也可以直接从医用图像诊断装置，或者经由网络，或者经由操作者的输入等来取得二维显示的医用图像或三维显示的三维医用图像数据等。
图示出的各装置的各构成要素是功能概念性的，不必物理性地如图示那样构成。即，各装置的分散、综合的具体的方式并不限定于图示，也可以根据各自负荷或使用状况，以任意的单位功能性或者物理性地分散、综合其全部或者一部分来构成。另外，由各装置进行的各处理功能其全部或者任意的一部分由CPU以及由该CPU解析执行的程序（program）来实现，或者能够作为基于布线逻辑（wired logic）的硬件（hardware）来实现。
另外，由上述的实施方式说明了的显示控制方法能够通过由个人计算机或工作站等计算机来执行预先准备好的显示控制程序来实现。该图像处理程序能够经由因特网（internet）等网络来发布。另外，该程序存储于硬盘、软盘（FD）、CD-ROM、MO、DVD等计算机可读的存储介质中，通过由计算机从存储介质中读出来执行。
根据以上所述的至少一个实施方式的X射线诊断装置，能够适当地将二维显示的医用图像与三维显示的医用图像重叠显示。
虽然说明了本发明的几个实施方式,但这些实施方式是作为例子而提示的,并不意图限定本发明的范围。这些实施方式能够以其他的各种方式进行实施，在不脱离发明的要旨的范围内，能够进行各种的省略、置换、变更。这些实施方式或其变形与包含于发明的范围或要旨中一样，包含于权利要求书记载的发明及其均等的范围中。

Claims (19)

1.一种医用图像显示装置，其特征在于，具备：
显示部，其三维显示根据三维医用图像数据而生成的视差图像组；
生成部，其确定在上述显示部上三维显示的上述视差图像组的显示位置中相对于上述显示部的显示面的深度方向的显示位置，并以成为所确定的显示位置的方式根据上述三维医用图像数据来生成上述视差图像组；和
显示控制部，在上述显示部上三维显示上述视差图像组，并且二维显示与上述视差图像组不同的医用图像。
2.根据权利要求1所述的医用图像显示装置，其特征在于，
上述生成部根据在上述显示部上二维显示的医用图像，来确定上述视差图像组的显示位置。
3.根据权利要求2所述的医用图像显示装置，其特征在于，
上述生成部以与上述医用图像上的特征点对应的上述三维医用图像数据上的对应点位于在上述视差图像组中视差是零的基准点的附近的方式，根据上述三维医用图像数据来生成上述视差图像组。
4.根据权利要求3所述的医用图像显示装置，其特征在于，
上述生成部以与上述医用图像上的特征点对应的上述三维医用图像数据上的对应点与在上述视差图像组中视差为零的基准点一致的方式，根据上述三维医用图像数据来生成上述视差图像组。
5.根据权利要求3所述的医用图像显示装置，其特征在于，
上述生成部通过求出与上述医用图像上的特征点对应的上述三维医用图像数据上的对应点，并根据求出的对应点对上述三维医用图像数据进行绘制处理来生成上述视差图像组。
6.根据权利要求4所述的医用图像显示装置，其特征在于，
上述生成部通过求出与上述医用图像上的特征点对应的上述三维医用图像数据上的对应点，并根据求出的对应点对上述三维医用图像数据进行绘制处理来生成上述视差图像组。
7.根据权利要求3所述的医用图像显示装置，其特征在于，
上述生成部通过对上述医用图像实施图像处理来从该医用图像中提取出器械的图像，并根据提取出的图像的形状来提取该器械的前端，从而求出上述医用图像上的特征点。
8.根据权利要求4所述的医用图像显示装置，其特征在于，
上述生成部通过对上述医用图像实施图像处理来从该医用图像中提取出器械的图像，并根据提取出的图像的形状来提取该器械的前端，从而求出上述医用图像上的特征点。
9.根据权利要求3所述的医用图像显示装置，其特征在于，
上述生成部通过在上述显示部的显示面上接受操作者的指定，来求出上述医用图像上的特征点。
10.根据权利要求3所述的医用图像显示装置，其特征在于，
上述三维医用图像数据以及上述医用图像是由X射线诊断装置收集到的数据以及图像，
上述生成部针对上述三维医用图像数据，在连结上述医用图像上的特征点的坐标和X射线源的坐标的直线上进行探索，确定该直线与该三维医用图像数据内的管腔区域的交叉点，从而求出与上述特征点对应的上述三维医用图像数据上的对应点。
11.根据权利要求4所述的医用图像显示装置，其特征在于，
上述三维医用图像数据以及上述医用图像是由X射线诊断装置收集到的数据以及图像，
上述生成部针对上述三维医用图像数据，在连结上述医用图像上的特征点的坐标和X射线源的坐标的直线上进行探索，确定该直线与该三维医用图像数据内的管腔区域的交叉点，从而求出与上述特征点对应的上述三维医用图像数据上的对应点。
12.根据权利要求3所述的医用图像显示装置，其特征在于，
上述三维医用图像数据以及上述医用图像是由X射线诊断装置收集到的数据以及图像，
上述生成部通过分别对从不同的2个方向拍摄得到的医用图像实施图像处理来从各医用图像中提取器械的图像，并根据提取出的图像的形状从各医用图像求出该器械的前端的坐标从而求出各医用图像上的特征点，并分别使用根据各医用图像求出的前端的坐标，求出与各特征点对应的上述三维医用图像数据上的对应点。
13.根据权利要求4所述的医用图像显示装置，其特征在于，
上述三维医用图像数据以及上述医用图像是由X射线诊断装置收集到的数据以及图像，
上述生成部通过分别对从不同的2个方向拍摄得到的医用图像实施图像处理来从各医用图像提取器械的图像，并根据所提取的图像的形状从各医用图像求出该器械的前端的坐标从而求出各医用图像上的特征点，并分别使用根据各医用图像求出的前端的坐标，来求出与各特征点对应的上述三维医用图像数据上的对应点。
14.根据权利要求3所述的医用图像显示装置，其特征在于，
上述生成部使用磁性来取得在上述医用图像上描绘出的器械的前端的三维空间的坐标，并根据所取得的三维空间的坐标，求出与上述特征点对应的上述三维医用图像数据上的对应点。
15.根据权利要求4所述的医用图像显示装置，其特征在于，
上述生成部使用磁性来取得在上述医用图像上描绘出的器械的前端的三维空间的坐标，并根据所取得的三维空间的坐标，求出与上述特征点对应的上述三维医用图像数据上的对应点。
16.根据权利要求3所述的医用图像显示装置，其特征在于，
上述生成部通过在上述显示部的显示面上接受操作者的指定，来求出与上述特征点对应的上述三维医用图像数据上的对应点。
17.根据权利要求3所述的医用图像显示装置，其特征在于，
上述生成部追随上述医用图像上的特征点，根据特征点的移动随时生成上述视差图像组。
18.根据权利要求4所述的医用图像显示装置，其特征在于，
上述生成部追随上述医用图像上的特征点，根据特征点的移动随时生成上述视差图像组。
19.一种X射线诊断装置，其特征在于，具备：
显示部，其三维显示根据三维医用图像数据而生成的视差图像组；
收集部，其收集在上述显示部上二维显示的X射线图像；
生成部，其确定在上述显示部上三维显示的上述视差图像组的显示位置中相对于上述显示部的显示面的深度方向的显示位置，以成为所确定的显示位置的方式根据上述三维医用图像数据来生成上述视差图像组；和
显示控制部，其将上述X射线图像和上述视差图像组重叠显示于上述显示部。
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