CN103402435A - 医用图像处理装置及医用图像处理方法 - Google Patents
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Abstract
为了提供自动制作并显示适合于对骨间组织进行阅片的图像或将椎体逐个高精度地切离的3维图像的医用图像显示装置等，医用图像处理装置(1)生成第1变换图像(步骤S1)，从第1变换图像中提取第1椎间盘区域(步骤S2)，并从包含在第1椎间盘区域中的像素中确定2个坐标P1、P2(步骤S3)。接着，医用图像处理装置(1)制作第2变换图像(步骤S4)，提取第2椎间盘区域(步骤S5)，并从第2椎间盘区域确定2个坐标Q1、Q2(步骤S6)。接着，医用图像处理装置(1)按每个椎间盘计算出至少包含坐标P1、P2、Q1、Q2这4个特征点的基准曲面，基于基准曲面制作显示图像(步骤S7)，并将显示图像显示出来(步骤S8)。
Description
技术领域
本发明涉及进行针对CT图像、MR图像、US图像等医用图像的图像处理的医用图像处理装置等。详细地说，涉及制作并显示适合于对椎间盘等组织进行阅片的图像的图像处理技术。
背景技术
在现有技术中，使用CT(Computed Tomography)图像、MR(MagneticResonance)图像、US(Ultrasound)图像等医用图像进行诊断。此外，近年来，开发研究了制作并显示适合于对期望的组织进行阅片的图像的图像处理技术。
在专利文献1中公开了如下方法：若观察者在扫描像上设定线ROI，则图像显示装置选择并调出基于扫描像上的位置信息而存储在存储单元中的切片像(断层像)，并显示在显示单元上。
此外，在专利文献2中公开了如下方法：若用户为了决定包含椎间盘且与椎间盘平行的切面而指定椎间盘边缘部的1个点，则处理装置制作边缘图像，并决定椎间盘的切面。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平2-237548号公报
专利文献2：日本特开平7-51248号公报
专利文献3：日本专利第4393016号公报
专利文献4：日本专利第4169967号公报
非专利文献
非专利文献1：上原理宏，財田伸介，久保満，河田佳樹，仁木登，伊東昌子，西谷弘，富永慶晤，森山紀之，“マルチスライスCT画像を用いた骨粗鬆症診断支援アルゴリズムの構築”，電子情報通信学会，信学技報IEICE Technical Report MI2006-164(2007-1)，p25～28，2007
发明内容
(发明要解决的问题)
然而，在专利文献1及专利文献2中，都需要由用户确认图像，并输入所需的信息(线ROI、椎间盘边缘部等)，因此非常不方面。
此外，包括其他公知技术在内，还不存在自动制作并显示适合于对存在于骨彼此之间的特定组织进行阅片的图像的技术。
在此，存在于骨彼此之间的特定组织是指，例如存在于椎骨彼此之间的软骨组织、即存在于椎间盘及膝关节、肘关节、髋关节等处的软骨组织等。以下，将这种存在于骨彼此之间的特定组织称为“骨间组织”。
此外，适合于对骨间组织进行阅片的图像是指，例如能够识别骨间组织整体的状态的图像。
本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的在于提供医用图像显示装置等，自动制作并显示适合于对骨间组织进行阅片的图像、或将椎体逐个高精度地切离的3维图像。
(用于解决问题的手段)
为了实现上述目的，第1发明的一种医用图像处理装置，制作为了对骨间组织或骨组织进行阅片而显示在显示装置上、且由多个断层像的像素构成的图像即显示图像，上述医用图像处理装置具备：变换图像制作部，基于上述多个断层像，制作包含上述骨间组织及夹持上述骨间组织的多个骨组织的图像、即变换图像；特征点确定部，使用表示构成上述变换图像的像素位置的变换曲面彼此不同的至少2个变换图像，按每一个上述变换图像执行通过预定的确定条件将至少2个点确定为特征点的处理；显示图像制作部，基于上述特征点计算出用于制作上述显示图像的基准曲面，并基于上述基准曲面制作上述显示图像；以及显示部，在上述显示装置上显示上述显示图像。
第2发明的一种医用图像处理方法，制作为了对骨间组织或骨组织进行阅片而显示在显示装置上、且由多个断层像的像素构成的图像即显示图像，上述医用图像处理方法包括以下步骤：变换图像制作步骤，基于上述多个断层像，制作包含上述骨间组织及夹持上述骨间组织的多个骨组织的图像即变换图像；特征点确定步骤，使用表示构成上述变换图像的像素的位置的变换曲面彼此不同的至少2个变换图像，按每一个上述变换图像执行通过预定的确定条件将至少2个点确定为特征点的处理；显示图像制作步骤，基于上述特征点计算出用于制作上述显示图像的基准曲面，并基于上述基准曲面制作上述显示图像；以及显示步骤，在上述显示装置上显示上述显示图像。
(发明效果)
根据本发明，能够提供医用图像显示装置等，自动制作并显示适合于对骨间组织进行阅片的图像或将椎体逐个高精度地切离的3维图像。
附图说明
图1是表示医用图像处理装置的硬件结构的图。
图2是表示第1实施方式中的显示图像制作处理的流程的流程图。
图3是说明变换图像的1例的图。
图4是说明变换曲面决定处理的1例的图。
图5是说明显示曲面计算处理的1例的图。
图6是表示显示图像更新处理的流程的流程图。
图7是用于指示显示曲面的移动的第1画面例。
图8是用于指示显示曲面的移动的第2画面例。
图9是用于指示显示曲面的移动的第3画面例。
图10是用于从多个候补中选择要显示的显示曲面的画面例。
图11是用于手动选择特征点的坐标位置的画面例。
图12是连续显示切断图像的画面例。
图13是说明第2特征点确定处理的图。
图14是说明第3特征点确定处理的图。
图15是说明第4特征点确定处理的图。
图16是表示第2实施方式中的第1显示图像制作处理的流程的流程图。
图17是说明第1显示图像制作处理的图。
图18是第1显示图像制作处理中的存储区域的例子。
图19是说明第1显示图像制作处理的图。
图20是表示第2实施方式中的第2显示图像制作处理的流程的流程图。
图21是说明第2显示图像制作处理的图。
图22是说明第2显示图像制作处理的图。
图23是对正常椎间盘的显示图像的一例。
图24是对异常椎间盘的显示图像的一例。
图25是表示第3实施方式中的显示图像制作处理的流程的流程图。
图26是说明第3实施方式中的显示图像制作处理的图。
图27是单个椎体的3维图像的一例。
具体实施方式
本发明的一种医用图像处理装置，制作为了对骨间组织或骨组织进行阅片而显示在显示装置上、且由多个断层像的像素构成的图像即显示图像，上述医用图像处理装置具备：变换图像制作部，基于上述多个断层像，制作包含上述骨间组织及夹持上述骨间组织的多个骨组织的图像、即变换图像；特征点确定部，使用表示构成上述变换图像的像素位置的变换曲面彼此不同的至少2个变换图像，按每一个上述变换图像执行通过预定的确定条件将至少2个点确定为特征点的处理；显示图像制作部，基于上述特征点计算出用于制作上述显示图像的基准曲面，并基于上述基准曲面制作上述显示图像；以及显示部，在上述显示装置上显示上述显示图像。
以下，基于附图详细说明本发明的实施方式。
首先，参照图1说明适用本发明的医用图像处理装置1的图像处理系统1的结构。
如图1所示，在医用图像处理装置1上连接有显示装置17、鼠标18及键盘19等输入装置等。此外，在医用图像处理装置1上也可以经由网络20而连接图像数据库21、医用图像摄影装置22等。
医用图像处理装置1是进行图像生成、图像分析等处理的计算机。
如图1所示，医用图像处理装置1具备CPU(Central ProcessingUnit)11、主存储器12、存储装置13、通信接口(通信I/F)14、显示存储器5、以及与鼠标18和键盘19等外部设备之间的接口(I/F)16，经由总线10连接各部分。
CPU11将保存在主存储器12或存储装置13等中的程序调出到主存储器12的RAM上的工作存储区域中加以执行，对经由总线10连接的各部分进行驱动控制，实现医用图像处理装置1所进行的各种处理。
主存储器12由ROM(Read Only Memory)、RAM(Random AccessMemory)等构成。ROM永久性的保存计算机的启动程序、BIOS等程序、数据等。此外，RAM暂时保存从ROM、存储装置13等加载的程序、数据等，并且具备供CPU11进行各种处理的工作区域。
存储装置13是对HDD(硬盘驱动器)、其他记录媒体进行数据的读写的装置，保存CPU11所执行的程序、程序执行中所需的数据、OS(操作系统)等。关于程序，保存与OS相当的控制程序、应用程序。上述各程序代码被CPU11根据需要而读出并转移到主存储器12的RAM中，被执行为各种单元。
通信I/F14具有通信控制装置、通信端口等，传递医用图像处理装置1与网络20之间的通信。此外，通信I/F14经由网络20进行与图像数据库21、其他计算机或X线CT装置、MRI装置等医用图像摄影装置22之间的通信控制。
I/F16是用于连接外围设备的端口，进行与外围设备之间的数据的收发。
显示存储器15是暂时蓄积从CPU11输入的显示数据的缓冲器。所蓄积的显示数据在预定的定时被输出到显示装置17。
显示装置17由液晶面板、CRT监视器等显示器、以及用于与显示器联动地执行显示处理的逻辑电路构成，经由显示存储器15而与CPU11连接。显示装置17通过CPU11的控制，显示蓄积在显示存储器15中的显示数据。
鼠标18及键盘19向CPU11输出由操作者输入的各种指示及信息。操作者使用鼠标18及键盘19等外部设备以对话方式操作医用图像处理装置1。
另外，显示装置17及输入装置(鼠标18、键盘19)也可以例如像带触摸面板的显示器那样成为一体。此时，也可以在带触摸面板的显示器上显示键盘19的键盘排列。
网络20包括LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)、内部网络、因特网等各种通信网，传递图像数据库21及其他信息设备等与医用图像处理装置1之间的通信连接。
图像数据库21蓄积并存储由医用图像摄影装置22摄影的图像数据。在图1所示的例子中，图像数据库21是经由网络20与医用图像处理装置1连接的结构，但也可以在医用图像处理装置1内的例如存储装置13中设置图像数据库21。
<第1实施方式>
接着，参照图2～图5说明第1实施方式。第1实施方式的医用图像处理装置1制作并显示尤其适合于对椎间盘等组织进行阅片的2维图像。
首先，参照图2～图5说明显示图像制作处理。在图2～图5中，作为骨间组织，尤其以椎骨彼此之间所存在的软骨组织即椎间盘为例进行说明。此外，作为医用图像，尤其以CT图像为例进行说明。
第1实施方式中的“显示图像”是指，为了对骨间组织进行阅片而显示在显示装置17上、且由多个断层像的像素构成的图像。例如，在CT图像的情况下，通过提取以3维方式收集的CT值信息的任意截面而获得的MPR(Multi Planer Reconstruction)图像等为由多个断层像的像素构成的图像。第1实施方式中的显示图像与简单的MPR图像不同，是计算与骨间组织的形状对应的曲面、并基于计算出的曲面从多个断层像中提取像素而生成的图像。以下，将表示构成显示图像的像素的位置的曲面称为“显示曲面”。
如图2所示，医用图像处理装置1的CPU11生成第1变换图像(步骤S1)。在此，变换图像是指，包括椎间盘(骨间组织)及夹持椎间盘(骨间组织)的多个椎骨(骨组织)的图像，如果是CT图像，则是基于多个断层像的MPR图像。变换图像是为了确定显示曲面的特征点而制作的。在椎间盘薄的情况下，CPU11若在被检体的体轴方向上放大图像，则容易进行后续的处理。
图3(a)表示第1变换图像的一例。若将被检体的体轴方向设为Z轴，将断层像的坐标轴设为X轴、Y轴，则第1变换图像31的坐标轴例如成为X’轴、Z轴。即，图3(a)所示的第1变换图像31是以Z轴方向上延伸的平面为切断面而切出的图像。如图3(a)所示，在第1变换图像31中包括椎间盘和夹持椎间盘的多个骨区域。
接着，CPU11从第1变换图像中提取第1椎间盘区域(步骤S2)。椎间盘区域是表示椎间盘的像素的集合。在图3(a)中，斜线部分为椎间盘区域。另外，在其他附图中也是斜线部分为椎间盘区域。椎间盘有多个，因此CPU11必须确定作为处理对象的椎间盘来执行后续的处理。
在图3(a)中，表示第1变换图像31所包含的椎间盘中从上起第2个椎间盘区域为处理对象的情况，设为第1椎间盘区域32。
CPU11例如通过阈值处理等，将第1变换图像二值化，提取第1椎间盘区域。此外，CPU11也可以将例如专利文献3中所记载的异常阴影的提取方法适用于椎间盘的提取中。此外，CPU11也可以将例如专利文献4中所记载的区域区别方法适用于椎间盘的提取中。
接着，CPU11从第1椎间盘区域所包含的像素中确定2个坐标P1、P2(步骤S3)。CPU11例如在第1椎间盘区域内将最远的2个点确定为坐标P1、P2。即，CPU11计算出构成第1椎间盘区域的轮廓的任意2点间的距离，将距离最远的2个点确定为坐标P1、P2。坐标P1、P2在步骤S7的处理中被用为决定显示曲面的特征点。
在图3(a)中，在第1椎间盘区域32的长边方向的两端显示有坐标P1、P2。
接着，CPU11与步骤S1～S3同样地，制作第2变换图像(步骤S4)，提取出第2椎间盘区域(步骤S5)，并从第2椎间盘区域确定2个坐标Q1、Q2(步骤S6)。在此，CPU11以第1变换图像和第2变换图像的变换曲面彼此不同的方式制作第2变换图像。变换曲面是指，表示构成变换图像的像素的位置的曲面。此外，坐标Q1、Q2在步骤S7的处理中被用为用于决定显示曲面的特征点。
在图3(b)中，表示基于多个断层像30制作第1变换图像31及第2变换图像32的情况。此外，示出第1变换图像31及第2变换图像32的变换曲面(在图3(b)中为平面)彼此不同。此外，作为用于决定显示曲面的4个特征点，表示有坐标P1、P2、Q1、Q2。
另外，在图3(b)中，第1变换图像31及第2变换图像32的变换曲面为平面，但一般情况下也可以是曲面。例如，CPU11也可以以沿着脊椎骨的方式决定变换曲面，制作通过变换曲面切出的第1变换图像31及第2变换图像32。
如步骤S1～步骤S6所示，CPU11反复进行多次如下处理：基于变换图像，通过预定的确定条件(例如确定在椎间盘区域中距离最远的2个点这样的条件)将至少2个点确定为用于决定显示曲面的特征点。具体地说，使用变换曲面彼此不同的变换图像来至少反复进行2次。特征点不限于4个，也可以是5个以上。
图4表示决定变换图像的变换曲面的方法的1例。在图4所示的方法中，CPU11在断层像中的椎间盘区域的一个轴向上延伸的直线中将包含有最多的椎骨像素的直线设为中央线，并计算出包含与中央线平行的直线的曲面，作为变换曲面。
最初，CPU11提取在Y轴方向(断层像中的椎间盘区域的一个轴方向)上延伸的中央线。CPU11例如计算出在Y轴方向上存在骨头的概率最大的X坐标位置、或表示椎骨的像素中提供Y坐标的极小点的X坐标位置等，作为中央线的X坐标位置。CPU11基于计算出的X坐标位置提取中央线。在图4中，直线40为中央线。
接着，CPU11提取2根与中央线即直线40平行的直线。在图4中，直线41及直线42为与中央线平行的直线。CPU11例如计算出以预定的比来对中央线的一侧区域(左侧区域或右侧区域)的X轴方向宽度进行内分的X坐标位置、或以预定的比来对中央线的一侧区域的面积进行内分的X坐标位置等，作为平行的直线的X坐标位置。CPU11基于计算出的X坐标位置，提取出平行的直线。
并且，CPU11例如制作出以包含直线41且与X轴正交的平面为变换曲面的第1变换图像。此外，CPU11例如制作出以包含直线42且与X轴正交的平面为变换曲面的第2变换图像。
另外，变换图像的变换曲面彼此不限于平行的情况，如图3(b)所示，也可以相交。此外，如上所述，变换图像的变换曲面不限于平面，也可以是曲面。
此外，变换图像不限于2个，也可以是3个以上。CPU11例如也可以制作出在图4所示的例子中从直线41经由直线40到直线42为止变换图像。此时，CPU11能够在显示装置17上连续显示变换图像。
返回图2的说明。
CPU11按各椎间盘分别计算至少包含坐标P1、P2、Q1、Q2这4个特征点的显示曲面，从多个断层像提取出与显示曲面的像素对应的像素值，从而制作出显示图像(步骤S7)，并将显示图像显示在显示装置17上(步骤S8)。
图5表示计算显示曲面的方法的1例。在图5所示的方法中，CPU11将通过以特征点彼此为端点的线段上的采样点、并以特征点的重心为端点的半直线的集合设为显示曲面。
在图5(a)中，与图3(b)对应地表示了半直线43的集合。在图5(b)中，放大图5(a)的一部分而表示了半直线43的集合。
最初，CPU11提取出以4个特征点P1、P2、Q1、Q2彼此为端点的线段。具体地说，CPU11提取出以P1和Q1为端点的线段、以Q1和P2为端点的线段、以P2和Q2为端点的线段、以及以Q2和P1为端点的线段、即4个线段。
接着，CPU11计算4个线段上的采样点。采用间隔例如与像素间隔相同，或者是像素间隔的一半。
接着，CPU11计算4个特征点P1、P2、Q1、Q2的重心G。
并且，CPU11计算出以重心G为端点并通过各采样点的半直线，将半直线的集合设为显示曲面。
优选的是，CPU11如图5所示那样以从任何方向观察时重心G都被4个线段包围的方式提取线段。换言之，优选的是，以从任意方向观察时都将4个线段作为各边的四边形成为凸四边形的方式(所有的内角不超过180度的方式)，提取4个线段。
另外，显示曲面的决定方法不限于图5所示的例子。例如，CPU11也可以采用最小二乘法等来通过4个特征点计算近似的曲面的方程式。此外，作为图5所示的例子的变形例，CPU11也可以代替4个线段而计算4个样条曲线，将通过样条曲线上的采样点、并以特征点的重心为端点的半直线的集合设为显示曲面。
通过以上步骤制作的显示图像是能够识别椎间盘整体的状态的图像，是适合于对椎间盘进行阅片的图像。
以下，参照图6～图12说明用于对显示装置17上所显示的显示图像的位置、斜率进行微调的方法。在图6～图12中，作为骨间组织，尤其以椎骨彼此之间所存在的软骨组织、即椎间盘为例进行说明。
显示图像的位置、斜率是根据显示曲面的位置、斜率决定的，因此CPU11从输入装置输入使显示曲面平行移动或变更显示曲面的斜率的指示信息，并根据指示信息重构显示图像。并且，CPU11更新显示在显示装置17上所显示的显示图像。
在图6中，表示根据用户的指示对显示装置17上所显示的显示图像微调位置、斜率的处理的流程。在图6所示的例子中，CPU11基于4种指示信息，执行(1)使显示曲面向第1方向平行移动、(2)使显示曲面向不同于第1方向的第2方向平行移动、(3)使显示曲面向第1方向倾斜、或(4)使显示曲面向不同于第1方向的第2方向倾斜之中的任一个处理。
若用户通过输入装置(例如鼠标18)选择画面的一部分，则如图6所示，CPU11确认所选择的区域是否为椎间盘区域的中心附近(步骤S11)。
在是中心附近的情况下(步骤S11的是)，CPU11进入到步骤S12。
在不是中心附近的情况下，即是椎间盘区域的周边附近的情况下，进入到步骤S15。
在步骤S12中，CPU11确认选择时的操作是第1操作或第2操作中的哪一个。例如，在输入装置是鼠标18的情况下，第1操作为“单击”，第2操作为“双击”。
在第1操作的情况下(步骤S12的“第1操作”)，CPU11向画面的里部平行移动显示曲面(步骤S13)。
在第2操作的情况下(步骤S12的“第2操作”)，CPU11向画面的跟前平行移动显示曲面(步骤S14)。
在步骤S15中，CPU11确认选择时的操作是第1操作或第2操作中的哪一个。
在第1操作的情况下(步骤S15的“第1操作”)，CPU11变更显示曲面的斜率以使所选择的区域的附近向画面的里部移动(步骤S16)。
在第2操作的情况下(步骤S12的“第2操作”)，CPU11以所选择的区域的附近向画面的跟前移动的方式变更显示曲面的斜率(步骤S17)。
在步骤S13、S14、S16及S17中的任意情况下，CPU11都基于变更后的显示曲面重构显示图像，更新在显示装置17上所显示的显示图像后进行显示。
在图7中，示意性表示图6所示的4个指示信息。如图7(a)所示，CPU11将显示图像50的区域分为椎间盘区域(图7的斜线部分)的中心附近51的区域或周边附近52的区域来考虑。
并且，CPU11当识别到产生了(1)用户通过鼠标18单击中心附近51(S13)、(2)用户通过鼠标18双击中心附近51(S14)、(3)用户通过鼠标18单击周边附近52(S16)或(4)用户通过鼠标18双击周边附近52(S17)中的任一个输入事件时，根据各输入事件，判定是平行移动和斜率变更中的哪一个、以及平行移动或斜率的方向，变更显示曲面的位置、斜率。
在图7(b)中，表示基于图7(a)的鼠标位置(用内部为黑色的箭头来图示)的显示曲面的移动。如图7(b)所示，在步骤S13的移动中，沿着大致Z轴(体轴)在负方向上平行移动预定的移动距离。预定的移动距离例如为0.5个像素或1个像素等。在步骤S14的移动中，沿着大致Z轴(体轴方向)在正方向上仅平行移动预定的移动距离。在步骤S16的移动中，以显示曲面的重心为基点向顺时针方向旋转移动预定的移动距离。在步骤S17的移动中，以显示曲面的重心为基点向逆时针方向旋转移动预定的移动距离。
在图8中，表示第1操作及第2操作的变形例。即，在图8中，代替单击及双击，将第1操作及第2操作设为向第1方向拖动及向与第1方向相差180度的方向拖动。
如图8所示，CPU11将显示图像60的区域分为椎间盘区域(图8的斜线部分)的中心附近的区域或周边附近的区域来考虑。
并且，CPU11当识别到产生了(1)用户通过鼠标18向下方拖动中心附近(S13)、(2)用户通过鼠标18向上方拖动中心附近(S14)、(3)用户通过鼠标18向外侧拖动周边附近(S16)或(4)用户通过鼠标18向内侧拖动周边附近(S17)中的任一个输入事件时，根据各输入事件，判定是平行移动和斜率变更中的哪一个、以及平行移动或及斜率的方向，变更显示曲面的位置、斜率。
如图7及图8所示，CPU11若通过第1操作选择了显示装置17上所显示的显示图像中的椎间盘区域的中心附近，则使显示曲面向画面的里部平行移动，若通过与第1操作不同的第2操作选择了中心附近，则使显示曲面向画面的跟前平行移动，若通过第1操作选择了显示装置上所显示的显示图像中的椎间盘区域的周边附近，则变更显示曲面的斜率以使所选择的区域的附近向画面的里部移动，若通过第2操作选择了周边附近，则变更显示曲面的斜率以使所选择的区域的附近向画面的跟前移动。
另外，也可以将上述说明中的椎间盘区域的中心附近设为显示图像的中心附近。
此外，关于与显示曲面的斜率的变更相关的指示信息，也可以随着所选择的部位远离中心附近，而增大倾斜的角度。
在图9中，表示当用户指示显示曲面的斜率的变更时为了容易知道应倾斜的位置而分割显示图像70的分割区域73a～73h。
在图9所示的例子中，CPU11在显示图像上重叠显示分割周边附近的区域、即多个分割区域，若通过第1操作选择分割区域中的某一个，则变更显示曲面的斜率以使所选择的分割区域向画面的里部移动，若通过第2操作选择了分割区域中的某一个，变更显示曲面的斜率以使所选择的分割区域的附近向画面的跟前移动。
显示按钮71是用于指示显示分割区域73a～73h的按钮。不显示按钮72是用于指示不显示分割区域73a～73h的按钮。
在图9中，鼠标位置(用内部为黑色的箭头图示)被图示于分割区域73a中。例如，若通过第1操作(例如单击)选择了分割区域73a，则变更显示曲面的斜率CPU11以使分割区域73a向画面的里部移动。此外，例如若通过第2操作(例如双击)选择了分割区域73a，则CPU11变更显示曲面的斜率以使分割区域73a向画面的跟前移动。
在图10中，表示当从显示图像中提取了多个椎间盘区域时、用于使用户选择某一个的候补位置重叠图像。在图10中，CPU11将显示曲面的候补位置重叠显示在变换图像上，输入显示曲面的候补位置的选择信息，基于通过选择信息确定的显示曲面来制作显示图像。
在图10所示的例子中，在候补位置重叠图像81中，作为表示椎间盘区域候补的位置的对象，图示了候补位置85及86。表示正确的椎间盘区域的位置的对象为候补位置85。
下一个椎间盘按钮82是用于指示变更所显示的椎间盘(图10所示的斜线区域)的按钮。若下一个椎间盘按钮82被按下，则CPU11例如沿着Z轴向负方向搜索下一个椎间盘，变更候补位置重叠图像81。并且，在仅提取了1个椎间盘区域的情况下，CPU11变更候补位置重叠图像81并显示显示图像80。另一方面，如图10所示，在提取了多个椎间盘区域的情况下，CPU11不显示显示图像80，而是接受用户对候补位置85的指定。
曲面的修正按钮83是用于设置成能够输入显示曲面的平行移动及斜率的变更等指示信息的按钮。若曲面的修正按钮83被按下，则CPU11设置成能够执行修正程序的状态。另外，也可以不设置曲面的修正按钮83，而是通过由用户进行的输入事件等事件驱动来设置成能够执行修正程序的状态。
结束按钮84是用于结束显示图像80的显示的按钮。
后方移动用图标87中圆环状的区域被分割为多个分割区域。
后方移动用图标87与显示图像80的区域建立了对应，是用于变更显示曲面的斜率以使所选择的分割区域向画面的里部(后方)移动的按钮。
后方移动用图标87中也是圆环状的区域被分割为多个分割区域。
后方移动用图标87与显示图像80的区域建立了对应，是用于变更显示曲面的斜率以使所选择的分割区域向画面的里部(后方)移动的按钮。
在图10所示的例子中，表示用户通过输入装置选择候补位置85，CPU11根据用户的操作而制作显示图像80并将其显示出来的状态。
通过图10所示的画面界面，即使提取了多个椎间盘区域，通过由用户选择正确的椎间盘区域，也能够显示包含椎间盘的显示图像80。
在图11中，表示用户经由输入装置而选择4个特征点P1、P2、Q1、Q2的坐标位置时的画面界面。
在图11中显示有第1变换图像31、第2变换图像33、显示图像90、手动按钮92、自动按钮93及结束按钮94。
手动按钮92是用于切换为由用户选择4个特征点的坐标位置的模式的按钮。
自动按钮93是用于切换为由医用图像处理装置1确定4个特征点的坐标位置的模式的按钮。
结束按钮94是用于结束画面显示的按钮。
如图11所示，若用户通过输入装置(鼠标18等)选择了4个坐标位置，则CPU11将所选择的4个坐标位置确定为4个特征点P1、P2、Q1、Q2，制作显示图像90，并显示在显示装置17上。
在图12中，表示相对于显示图像连续显示切断图像时的画面例。在图12中，CPU11连续执行如下处理：在显示图像上重叠变换曲面的位置，使变换曲面的位置旋转移动来加以显示，并且显示由基于所显示的变换曲面的位置从多个断层像中提取的像素构成的切断图像。
在图12中显示了显示图像100、切断图像101、旋转按钮102、停止按钮103及结束按钮104。
旋转按钮102是用于使显示图像100上重叠显示的切断面105旋转的按钮。
停止按钮103是用于使切断面105的旋转停止的按钮。
结束按钮104是用于结束画面显示的按钮。
如图12所示，若用户按下旋转按钮102，则CPU11使切断面105向顺时针方向旋转，改变切断角θ(与横轴所成的角度)，制作与切断角θ相应的切断图像101，并显示在显示装置17上。并且，直到停止按钮103被按下为止，CPU11反复进行切断面105的旋转、以及与切断角θ相应的切断图像101的制作及显示。另外，切断面105不限于平面，也可以是曲面。
由此，用户能够同时对能够识别椎间盘整体的状态的图像即显示图像100、和通过任意切断面切断显示图像100而得到的切断图像101进行阅片。即，图12所示的画面界面是适合于对椎间盘进行阅片的画面界面的一例。
接着，参照图13～图15说明特征点确定处理的变形例。在图13～图15中，CPU11提取变换图像中的骨组织的区域、即骨组织区域，并基于对置的骨组织区域彼此的距离来确定特征点。
在图13、图14中，作为骨间组织，尤其以椎骨彼此之间所存在的软骨组织、即椎间盘为例进行说明。此外，在图15中，作为骨间组织，尤其以膝关节中所存在的软骨组织为例进行说明。
在图13中，表示第2特征点确定处理。第1变换图像31a及第2变换图像33a的制作处理与上述说明相同。
CPU11基于第1变换图像31a，提取夹持椎间盘(软骨组织)的2个椎骨区域(骨组织区域)。接着，CPU11将椎骨区域彼此的距离最大的坐标位置设为M1、M2，并提取通过M1、M2的线段。M1、M2是包含于各椎骨区域(骨组织区域)中的像素。接着，CPU11提取2根与通过M1、M2的线段平行的线段。作为平行的线段，CPU11例如设定与通过M1、M2的线段相隔预定距离的线段。平行的线段的两端点是包含于各椎骨区域(骨组织区域)中的像素。并且，CPU11确定各平行的线段的中点作为特征点P1、P2。
此外，CPU11基于第2变换图像33a，提取夹持椎间盘(软骨组织)的2个椎骨区域(骨组织区域)。接着，CPU11将椎骨区域彼此的距离最大的坐标位置设为M3、M4，并提取通过M3、M4的线段。M3、M4是包含于各椎骨区域(骨组织区域)的像素。接着，CPU11提取2根与通过M3、M4的线段平行的线段。作为平行的线段，CPU11例如设定与通过M3、M4的线段相隔预定距离的线段。平行的线段的两端点是包含于各椎骨区域(骨组织区域)的像素。并且，CPU11确定各平行的线段的中点作为特征点Q1、Q2。
确定特征点之后的处理与上述说明相同。另外，变换图像不限于2个，也可以是3个以上。此外，特征点不限于4个点，也可以是5个点以上(6个点或8个点)。
在第2特征点确定处理中，不提取椎间盘区域(软骨组织区域)，而是提取椎骨区域(骨组织区域)，并基于椎骨区域(骨组织区域)确定特征点。在CT图像等医用图像中，与其他组织相比能够准确地提取处骨组织，因此还能够高精度地确定特征点。
在图14中，表示第3特征点确定处理。第1变换图像31b及第2变换图像33b的制作处理与上述说明相同。
CPU11基于第1变换图像31b，提取夹持椎间盘(软骨组织)的2个椎骨区域(骨组织区域)。接着，CPU11提取2根椎骨区域彼此的距离最小的线段。线段的两端点是包含于各椎骨区域(骨组织区域)的像素。并且，CPU11确定各线段的中点作为特征点P1、P2。
此外，CPU11基于第2变换图像33b，提取夹持椎间盘(软骨组织)的2个椎骨区域(骨组织区域)。接着，CPU11提取2根椎骨区域彼此的距离最小的线段。线段的两端点是包含于各椎骨区域(骨组织区域)的像素。并且，CPU11确定各线段的中点作为特征点Q1、Q2。
确定特征点之后的处理与上述说明相同。另外，变换图像不限于2个，也可以是3个以上。此外，特征点不限于4个点，也可以是5个点以上(6个点或8个点)。
在第3特征点确定处理中，不提取椎间盘区域(软骨组织区域)，而是提取椎骨区域(骨组织区域)，并基于椎骨区域(骨组织区域)来确定特征点。在CT图像等医用图像中，与其他组织相比能够准确地提取骨组织，因此还能够高精度地确定特征点。
在图15中，表示第4特征点确定处理。第4特征点确定处理适合于膝关节等中存在的软骨组织。第1变换图像31c及第2变换图像33c的制作处理与上述说明相同。
如图15(a)所示，CPU11与第2特征点确定处理或第3确定处理同样，基于第1变换图像31c，提取夹持软骨组织的2个骨组织区域。之后，CPU11与第2特征点确定处理或第3确定处理同样地确定特征点P1、P2。
接着，CPU11计算出横向(X’轴方向)上的P1与P2的中点，并提取通过中点的在纵向(Z轴方向)上延伸的线段。线段的两端点是包含于各骨组织区域的像素。然后，CPU11确定线段的中点作为特征点G1。
此外，如图15(b)所示，CPU11与第2特征点确定处理或第3确定处理同样地，基于第2变换图像33c，提取夹持软骨组织的2个骨组织区域。之后，CPU11与第2特征点确定处理或第3确定处理同样地确定特征点Q1、Q2。
接着，CPU11计算出横向上的P1与P2的中点，并提取通过中点的在纵向上延伸的线段。线段的两端点是包含于各骨组织区域的像素。
并且，CPU11确定线段的中点作为特征点G2(未图示)。
接着，CPU11确定特征点G1及G2的平均坐标位置作为特征点G。
接着，CPU11计算出通过以特征点彼此为端点的线段上的采样点、且以特征点G为端点的样条曲线。样条曲线以通过软骨组织的区域的方式计算出来。例如，CPU11也可以对各变换图像确定4个以上的特征点，增加用于决定样条曲线的坐标。
并且，CPU11将样条曲线的集合作为显示曲面。确定显示曲面之后与上述说明相同。另外，变换图像不限于2个，也可以是3个以上。
在第4特征点确定处理中，不提取软骨组织区域，而是提取骨组织区域，并基于骨组织区域确定特征点。在CT图像等医用图像中，与其他组织相比能够准确地提取骨组织，因此还能够高精度地确定特征点。
尤其是，通过第4特征点确定处理制作的显示图像是即使如膝关节那样被复杂形状的骨组织夹持的软骨组织、也能够识别软骨组织整体的状态的图像，是适合于对软骨组织进行阅片的图像。
如上所述，第1实施方式的医用图像处理装置使用变换曲面彼此不同的变换图像至少反复进行2次如下处理：基于多个断层像来制作包括骨间组织及夹持骨间组织的多个骨组织的图像、即变换图像，并基于变换图像通过预定的确定条件将至少2个点确定为特征点的处理。并且，医用图像处理装置基于特征点，计算出表示构成显示图像的像素的位置的显示曲面，从多个断层像中提取与显示曲面的像素对应的像素值，从而制作出显示图像。
在通常的MPR图像中，切断面是平面。因此，为了决定MPR图像的切断面，只要确定3个点的特征点即可。但是，如果是3个点的特征点，则软骨组织的一部分的形状不会反映到特征点上，有时无法制作能够识别软骨组织整体的状态的图像。
而第1实施方式的医用图像处理装置至少制作2个变换图像，并按各变换图像至少确定2个点的特征点，即至少确定4个点的特征点。因此，能够将软骨组织的形状全部反映到特征点上，能够制作可识别软骨组织整体的状态的显示图像。
<第2实施方式>
接着，参照图16～图24说明第2实施方式。第2实施方式的医用图像处理装置1尤其是制作并显示适合于对椎间盘等组织进行阅片的3维图像。
首先，参照图16～图19说明第2实施方式的第1显示图像制作处理。在图16～图19中，作为骨间组织，尤其以椎骨彼此之间所存在的软骨组织即椎间盘为例进行说明。此外，作为医用图像，尤其以CT图像为例进行说明。
如图16所示，医用图像处理装置1的CPU11计算出基准曲面(步骤S21)。基准曲面是指，为了制作显示图像而作为基准的曲面。优选的是，基准曲面为将软骨组织整体全部通过的曲面。因此，CPU11与第1实施方式中的显示曲面同样地计算出基准曲面。
接着，CPU11在基准曲面的两个面的方向上，从基准曲面的各像素将满足阈值条件为止的像素作为对象像素来提取(步骤S22)。
如图17所示，与第1实施方式中的显示曲面同样地计算出来的基准曲面201是通过椎骨200a及椎骨200b之间的曲面。椎骨200a位于比基准曲面201更靠上的上部。椎骨200b位于比基准曲面201更靠下的下部。
步骤S22中的“基准曲面的两个面的方向”是指，图17所示的方向A及方向B。方向A是从基准曲面201的上表面到位于比基准曲面201更靠上的上部的椎骨200a的方向。方向B是从基准曲面201的下表面到位于比基准曲面201更靠下的下部的椎骨200b的方向。
CPU11首先确定作为处理对象的基准曲面201上的像素P。接着，CPU11以像素P为起点，朝向方向A对像素进行扫描，判定各像素的像素值是否满足阈值条件。在此，阈值条件是基于骨组织及软骨组织的CT值设定的值。
在图17所示的椎骨及椎间盘的例子中，阈值条件例如设为大于椎骨及椎间盘的周边组织(韧带及肌肉等)的CT值、且小于椎骨的CT值，也可以设定上限及下限。即，CPU11从像素P朝向方向A对像素进行扫描，并提取椎间盘的像素。并且，若到达具有椎骨或周边组织的CT值的像素，则判断为椎间盘的区域结束，结束对象像素的提取。同样，CPU11从像素P朝向方向B对像素进行扫描，并提取椎间盘的像素。并且，若达到具有椎骨或周边组织的CT值的像素，则判断为椎间盘的区域结束，结束对象像素的提取。
此外，阈值条件例如也可以设为小于椎骨的CT值，可以仅设定上限。此时，也可以将作为提取对象的像素限制在包括椎骨整体的空间(以下标记为“提取对象空间”)内。例如，作为提取对象空间，设为在与基准曲面201正交的方向上延伸的圆柱的内部等。圆柱的半径例如设为第1实施方式中的图3的坐标P1与P2的距离乘以裕度系数而得到的值。并且，CPU11从像素P朝向方向A而对像素进行扫描，并提取椎间盘的像素。若到达具有椎骨的CT值的像素、或到达提取对象空间的外部的像素，则判断为椎间盘的区域结束，结束对象像素的提取。同样，CPU11从像素P朝向方向B对像素进行扫描，并提取椎间盘的像素。若到达具有椎骨的CT值的像素、或到达提取对象空间的外部的像素，则判断为椎间盘的区域结束，结束对象像素的提取。
在此，说明方向A及方向B的决定方法。在第1决定方法中，CPU11按基准曲面201上的各像素决定方向A及方向B。例如，CPU11按基准曲面201上的各像素，计算出各像素处的法线向量，将法线向量的正的方向及负的方向设为方向A及方向B。
此外，在第2决定方法中，CPU11对基准曲面201上的所有的像素决定单一的方向A及方向B。例如，CPU11计算出基准曲面201的代表点(例如图5所示的特征点的重心等)处的法线向量，将代表点处的法线向量的正的方向及负的方向设为方向A及方向B。此外，例如CPU11将与断层像30的切面正交的方向的上方向及下方向设为方向A及方向B。
CPU11既可以将对象像素的浓度直接存储在主存储器12中，也可以基于椎间盘的CT值等将浓度2值化后存储在主存储器12中。即，CPU11也可以从各断层像30的浓度数据中仅将对象像素的浓度数据存储在主存储器12中来保存。此外，CPU11也可以是若为对象像素则设为“1”、若并非对象像素则设为“0”等这样作为2值数据而存储在主存储器12中。
此外，如图18所示，为了节约主存储器12的存储容量，CPU11也可以不按各断层像30分别将数据存储在主存储器12中，而是与断层像30无关地将数据存储在主存储器12中。
图18(a)所示的存储区域211是存储对象像素的x坐标、对象像素的y坐标、从基准曲面201到对象像素的距离、及对象像素的浓度的数据结构。例如，第1个数据中，x坐标为“x(1)”，y坐标为“y(1)”，距离为“r(1)”，浓度为“I(1)”。若是存储区域211，则CPU11能够通过表面模型法及体绘制法这两个方法制作出作为3维图像的显示图像。
图18(b)所示的存储区域212是仅存储基准曲面201到对象像素的距离的数据结构。若是存储区域212，则CPU11能够制作近似的深度图像。另外，无论是存储区域211及存储区域212中的哪一个，各数据均与基准曲面201的像素建立对应后被存储。
返回图16的说明。CPU11使用对象像素制作显示图像(S23)。如上所述，CPU11既可以采用表面模型法及体绘制法等方法制作显示图像，也可以将显示图像制作成近似的深度图像。此外，CPU11也可以组合这些方法来制作显示图像。
如图19所示，CPU11在步骤S22中提取对象像素组202。并且，CPU11在步骤S23中，使用对象像素组202，通过上述的任意方法，在投影面203上记录构成显示图像204的像素值。在此，记录在投影面203上是指，在确保为投影面203的存储区域中存储像素值。
返回图16的说明。CPU11在主存储器12中存储显示图像204，并且存储在显示存储器15中，将显示图像204显示在显示装置17上(S24)。
通过以上步骤制作的显示图像204是能够以3维方式识别椎间盘整体的状态的图像，是适合于对椎间盘进行阅片的图像。尤其是，在第1显示图像制作处理中，CPU11将基准曲面201的两个面上所存在的椎间盘的像素作为对象像素而提取，因此能够适用各种3维图像制作方法。
接着，参照图20～图22说明第2实施方式中的第2显示图像制作处理。在图20～图22中，作为骨间组织，尤其以椎骨彼此之间所存在的软骨组织即椎间盘为例进行说明。此外，作为医用图像，尤其以CT图像为例进行说明。第2显示图像制作处理适合于通过体绘制法制作显示图像204的情况。
如图20所示，医用图像处理装置1的CPU11计算出基准曲面201(步骤S31)。CPU11与第1实施方式中的显示曲面同样地计算出基准曲面201。
接着，CPU11确定基准曲面201上的最初的像素(步骤S32)。CPU11根据步骤S32和后述的步骤S36确定基准曲面201上的所有的像素，反复进行后述的步骤S33～步骤S35的处理。
接着，CPU11确定以所确定的像素为起点的与基准曲面201垂直的方向的投影线，基于投影线上的像素进行阴影处理(shading)(步骤S33)。阴影处理是指，计算从起点观察组织表面时的表面的亮度的处理。
此外，CPU11在基准曲面201的大致斜率接近断层像30的切面的情况下，也可以设定与以所确定的像素为起点的切面垂直的方向的投影线，并基于投影线上的像素进行阴影处理。
例如，在基准曲面201的上部设定有投影面203的情况下，如图21所示，CPU11以基准曲面201上的像素Q(＝步骤S32及步骤S36中所确定的像素)为起点，向位于比基准曲面201更靠上的上部的椎骨200a的方向设定投影线L，使用投影线L的像素及附近的像素进行阴影处理。
返回图20的说明。CPU11将阴影处理的结果记录在投影面203上(步骤S34)。并且，CPU11将投影面203的图像存储在显示存储器15中，将投影面203的图像显示在显示装置17上(步骤S35)。另外，步骤S35的处理也可以不按各像素进行，而是例如按显示装置17的显示器的扫描线进行。
如图22所示，CPU11在步骤S34中将阴影处理的结果记录在投影面203中。在第2显示图像制作处理中，CPU11不进行提取与椎间盘相当的像素的处理，而是直接计算构成显示图像204的像素值。由此，显示图像204的显示速度加快。
返回图20的说明。CPU11确定基准曲面201上的下一个像素(步骤S36)。接着，CPU11判定是否对基准曲面201上的所有像素结束了处理(步骤S37)。在没有对所有的像素结束处理的情况下(步骤S37的否)，CPU11从步骤S33开始反复进行处理。在对所有的像素结束了处理的情况下(步骤S37的是)，CPU11结束处理。若处理结束，则在显示装置17的显示器上显示有显示图像204整体。
通过以上步骤制作的显示图像204是能够以3维方式识别椎间盘整体的状态的图像，是适合于对椎间盘进行阅片的图像。尤其是，在第2显示图像制作处理中，CPU11不提取椎间盘的像素，而是直接计算出构成显示图像204的像素值，因此显示图像204的显示速度加快。
以上，在上述的第1显示图像制作处理及第2显示图像制作处理中，医用图像处理装置1的CPU11与第1实施方式中的显示曲面同样地计算出基准曲面201，基于从基准曲面201的单面或双面到骨组织之间的像素制作显示图像204。这样制作的显示图像204是能够以3维方式识别椎间盘整体的状态的图像，是适合于对椎间盘进行阅片的图像。
接着，参照图23及图24说明第2实施方式中的显示图像的制作例。图23及图24中，作为骨间组织，将椎骨彼此之间所存在的软骨组织即椎间盘设为对象。此外，作为医用图像，以CT图像为对象。
图23是第2实施方式的医用图像处理装置1对正常的椎间盘通过表面模型法制作成3维图像的显示图像。医用图像处理装置1的CPU11根据图16所示的流程图，将属于被2个椎骨夹持的1个椎间盘中的像素作为对象像素而提取，并适用表面模型法来制作了显示图像。图23所示的显示图像将原图像放大了3倍。通过适用表面模型法，将倾斜严重的部位表示为灰色及黑色。
图24是第2实施方式的医用图像处理装置1对异常的椎间盘组合表面模型法及近似的深度图像制作法来制作成3维图像的显示图像。医用图像处理装置1的CPU11根据图16所示的流程图，将属于被2个椎骨夹持的1个椎间盘的像素作为对象像素而提取，并组合适用表面模型法及近似的深度图像制作法来制作了显示图像。图23所示的显示图像将原图像放大了7倍。通过适用表面模型法，倾斜严重部位被表示成灰色及黑色。此外，通过近似的深度图像制作法，椎间盘上存在凹坑、孔的部位被表示为灰色及黑色。这是因为，在从基准曲面到对象像素为止的距离大时被显示为白色，随着距离减小，被显示为从灰色到黑色。
如图23所示，如果是正常的椎间盘，则整体上是白色的图像，在内部不存在灰色或黑色的像素。而如图24所示，如果是存在凹坑、孔的异常的椎间盘，则存在凹坑、孔的部位被显示为灰色及黑色。这样，通过第2实施方式的医用图像处理装置1制作的显示图像能够容易确认是正常的椎间盘，还是存在凹坑、孔的异常的椎间盘。即，通过第2实施方式的医用图像处理装置1制作的显示图像为即使是像椎间盘这样小的组织也能够以3维方式识别椎间盘整体的状态的图像，是适合于对椎间盘进行阅片的图像。
<第3实施方式>
接着，参照图25～图27说明第3实施方式。在非专利文献1中，仅停留在定量地评价因骨质疏松引起的椎体变形，没有记载将椎体逐个高精度地切离而构成3维图像的技术。此外，包括其他公知技术在内，还不存在将椎体逐个高精度地切离而构成3维图像的技术。另外，椎体是指椎骨的圆柱状的部分。脊椎由多个椎骨连结而成，从头侧存在7个颈椎、12个胸椎、5个腰椎，在其下方存在骶骨、尾骨。若从人体的侧面观察，颈椎、胸椎、腰椎、骶骨分别向前后弯曲。弯曲的程度根据被检体而不同，在现有技术中，难以将各椎体高精度地逐个切离。另一方面，若能够将椎体高精度地逐个切离，则能够容易进行与各种诊断目的相符的测量，非常便利。第3实施方式的医用图像处理装置1尤其是将椎体逐个切离，构成单个椎体的3维图像(＝显示图像)。
首先，参照图25、图26说明第3实施方式中的显示图像制作处理。在图25、图26中，作为医用图像，尤其以CT图像为例进行说明。
图25中记载了处理对象椎体为被2个相邻的椎体夹持的椎体的情况。但是，本发明不限定于该例子，也能够适用于处理对象椎体是像最上部的颈椎或最下部的腰椎那样被1个椎体与其他组织夹持的椎体的情况。
如图25所示，医用图像处理装置1的CPU11计算出通过与处理对象椎体相邻的第1椎体和处理对象椎体之间的边界的第1边界曲面(步骤S41)。图26所示的第1边界曲面301通过位于处理对象椎体的下部的椎体与处理对象椎体的边界。
边界曲面是指，提取作为显示图像的基础的像素组时的边界的曲面。优选的是，边界曲面是高精度地划分相邻的椎体彼此的边界的曲面。因此，CPU11与第1实施方式中的显示曲面同样地计算出第1边界曲面。其中，CPU11制作包括处理对象椎体的一部分及与处理对象椎体相邻的多个椎间盘的一部分且纵向切断脊椎的图像，作为变换图像。第1实施方式中的显示曲面为将相邻的椎体彼此的边界、即椎间盘整体全部通过的曲面，因此与第1实施方式中的显示曲面同样地计算的第1边界曲面可以说是高精度地划分相邻的椎体彼此的边界的曲面。
接着，CPU11计算出通过夹着处理对象椎体与第1椎体对置的第2椎体、和处理对象椎体之间的边界的第2边界曲面(步骤S42)。变换图像既可以与步骤S41相同，也可以不同。图26所示的第2边界曲面302通过位于处理对象椎体的上部的椎体与处理对象椎体之间的边界。另外，也可以是第1边界曲面301通过位于处理对象椎体的上部的椎体与处理对象椎体之间的边界，第2边界曲面302通过位于处理对象椎体的下部的椎体与处理对象椎体之间的边界。
接着，CPU11从第1边界曲面301与第2边界曲面302之间的像素组中提取满足阈值条件的像素，作为对象像素(步骤S43)。更详细地说，CPU11从第1边界曲面301上的像素朝向第2边界曲面302的方向对像素进行扫描，将满足阈值条件的像素作为对象像素而提取。所提取的对象像素相当于处理对象椎体的像素。并且，若到达第2边界曲面302上的像素，则CPU11结束对象像素的提取。另外，对像素进行扫描的方向可以与第2实施方式中的方向A及方向B的决定方法同样地决定。
阈值条件例如设为大于椎体的周边组织的CT值，且小于椎体的CT值乘以裕度系数而得到的值，也可以设定上限及下限。此外，阈值条件例如也可以设为椎体的CT值乘以裕度系数而得到的值以下，可以仅设定上限。此外，例如也可以将作为提取对象的像素限制在提取对象空间(与第2实施方式同样)内。
此外，CPU11也可以与第2实施方式同样地将对象像素的浓度直接存储在主存储器12中，也可以将浓度2值化后存储在主存储器12中。此外，CPU11也可以对从处理对象椎体观察时位于第1边界曲面及第2边界曲面的外侧的像素写入特别的值(例如，-1001以下的值)。
此外，如第2实施方式中的图18所示，为了节约主存储器12的存储容量，CPU11也可以不按各断层像30分别将数据存储在主存储器12中，而是与断层像30无关地将数据存储在主存储器12中。
接着，CPU11使用对象像素制作显示图像(步骤S44)。CPU11与第2实施方式同样既可以采用表面模型法及体绘制法等方法制作显示图像，也可以作为近似的深度图像而制作显示图像。此外，CPU11也可以组合这些方法来制作显示图像。
如图26所示，CPU11在步骤S43中提取对象像素组303。并且，CPU11在步骤S44中使用对象像素组303，通过上述的任意方法，在投影面304上记录构成显示图像305的像素值。在此，记录在投影面304上是指，在确保为投影面304的存储区域中存储像素值。
接着，CPU11将显示图像305存储在主存储器12中，并且存储在显示存储器15中，将显示图像305显示在显示装置17上(步骤S45)。
通过以上步骤制作的显示图像305是单个椎体被逐个高精度地切离而构成的3维图像，是适合于各种诊断的图像。尤其是，在第3实施方式的显示图像制作处理中，CPU11从第1边界曲面301与第2边界曲面302之间的像素组中将满足阈值条件的像素(＝处理对象椎体的像素)作为对象像素而提取，因此容易进行与各种诊断的目的相符的测量(例如椎体的体积、椎体的规定方向上的长度、椎体的凹部面积等)。
接着，参照图27说明第3实施方式中的显示图像的制作例。图27所示的3维图像是将单个椎体逐个切离而构成的图像。作为图27所示的3维图像的基础的像素组被提取为对象像素，因此能够改变视点来显示。因此，能够不漏掉异常部位而进行准确的诊断。此外，能够容易进行与诊断的目的相符的测量，非常便利。
以上，参照附图说明了本发明的医用图像处理装置等优选的实施方式，但本发明不限于上述例子。本领域的技术人员当然能够在本申请所公开的技术思想的范畴内想到各种变更例或修正例，这些也当然属于本发明的技术范围内。
符号说明
1医用图像处理装置，30断层像，31、31a、31b、31c第1变换图像，32第1椎间盘区域，33、33a、33b、33c第2变换图像，40、41、42直线，43半直线，50、60、70、80、90、100显示图像，51中心附近，52周边附近，73a～73h分割区域，81候补位置重叠图像，85、86候补位置，87后方移动用图标，88前方移动用图标，101切断图像，105切断面，201基准曲面，204显示图像，301第1边界曲面，302第2边界曲面，305显示图像。
Claims (17)
1.一种医用图像处理装置，其制作为了对骨间组织或骨组织进行阅片而显示在显示装置上、且由多个断层像的像素构成的图像即显示图像，
上述医用图像处理装置具备：
变换图像制作部，基于上述多个断层像，制作包含上述骨间组织及夹持上述骨间组织的多个骨组织的图像、即变换图像；
特征点确定部，使用表示构成上述变换图像的像素的位置的变换曲面彼此不同的至少2个变换图像，按每一个上述变换图像执行通过预定的确定条件将至少2个点确定为特征点的处理；
显示图像制作部，基于上述特征点计算出用于制作上述显示图像的基准曲面，并基于上述基准曲面制作上述显示图像；以及
显示部，在上述显示装置上显示上述显示图像。
2.根据权利要求1所述的医用图像处理装置，其中，
上述显示图像制作部将表示构成上述显示图像的像素的位置的显示曲面作为上述基准曲面，从上述多个断层像中提取与上述显示曲面的像素对应的像素值，从而制作上述显示图像。
3.根据权利要求2所述的医用图像处理装置，其中，
上述显示图像制作部输入使上述显示曲面平行移动或使上述显示曲面的斜率变更的指示信息，并根据上述指示信息重构上述显示图像，
若通过上述显示图像制作部重构了上述显示图像，则上述显示部更新所显示的上述显示图像后进行显示。
4.根据权利要求2所述的医用图像处理装置，其中，
上述显示部连续执行以下处理：在上述显示图像上重叠上述变换曲面的位置，使上述变换曲面的位置旋转移动来进行显示，并且显示由基于所显示的上述变换曲面的位置从上述多个断层像中提取的像素构成的切断图像。
5.根据权利要求2所述的医用图像处理装置，其中，
上述特征点确定部提取上述变换图像中的上述骨间组织的区域、即骨间组织区域，将上述骨间组织区域中相隔最远的2个点确定为特征点。
6.根据权利要求2所述的医用图像处理装置，其中，
上述特征点确定部提取上述变换图像中的上述骨组织的区域、即骨组织区域，基于对置的上述骨组织区域彼此的距离，确定上述特征点。
7.根据权利要求2所述的医用图像处理装置，其中，
上述变换图像制作部在上述断层像中的沿着上述骨间组织区域的一个轴方向延伸的直线中将包含最多的上述骨组织的像素的直线设为中央线，并计算出包含与上述中央线平行的直线的曲面，作为上述变换曲面。
8.根据权利要求2所述的医用图像处理装置，其中，
上述显示图像制作部将通过以上述特征点彼此为端点的线段上的采样点、并以上述特征点的重心为端点的半直线的集合设为上述显示曲面。
9.根据权利要求2所述的医用图像处理装置，其中，
上述显示部在上述变换图像上重叠显示上述显示曲面的候补位置，
上述显示图像制作部输入上述显示曲面的候补位置的选择信息，并基于通过上述选择信息而确定的上述显示曲面，制作上述显示图像。
10.根据权利要求3所述的医用图像处理装置，其中，
上述显示图像制作部，
若通过第1操作选择了上述显示装置上所显示的上述显示图像中的上述骨间组织区域的中心附近，则使上述显示曲面向画面的里部平行移动，
若通过与上述第1操作不同的第2操作选择了上述中心附近，则使上述显示曲面向画面的跟前平行移动，
若通过上述第1操作选择了上述显示装置上所显示的上述显示图像中的上述骨间组织区域的周边附近，则变更上述显示曲面的斜率以使所选择的区域的附近向画面的里部移动，
若通过上述第2操作选择了上述周边附近，则变更上述显示曲面的斜率以使所选择的区域的附近向画面的跟前移动。
11.根据权利要求10所述的医用图像处理装置，其中，
上述显示部在上述显示图像上重叠显示分割上述周边附近的区域、即多个分割区域，
上述显示图像制作部，
若通过上述第1操作选择了上述分割区域中的其中1个，则变更上述显示曲面的斜率以使所选择的上述分割区域向画面的里部移动，
若通过上述第2操作选择了上述分割区域中的其中1个，则变更上述显示曲面的斜率以使所选择的上述分割区域的附近向画面的跟前移动。
12.根据权利要求1所述的医用图像处理装置，其中，
上述显示图像制作部基于从上述基准曲面的单面或双面到上述骨组织之间的像素，制作上述显示图像。
13.根据权利要求12所述的医用图像处理装置，其中，
上述显示图像制作部在上述基准曲面的两个面的方向上，从上述基准曲面的各像素将满足阈值条件为止的像素作为对象像素而提取出来，并使用上述对象像素制作上述显示图像。
14.根据权利要求12所述的医用图像处理装置，其中，
上述显示图像制作部设定以上述基准曲面的各像素为起点、且与上述基准曲面或上述断层像的切面垂直的方向的投影线，基于上述投影线上的像素进行阴影处理，作为上述显示图像。
15.根据权利要求1所述的医用图像处理装置，其中，
上述显示图像制作部制作单个处理对象椎体的显示图像，
在与上述处理对象椎体相邻的第1椎体和上述处理对象椎体之间计算出上述基准曲面，作为通过第1椎体与上述处理对象椎体的边界的第1边界曲面，
在夹着上述处理对象椎体而与上述第1椎体对置的第2椎体和上述处理对象椎体之间计算出上述基准曲面，作为通过第2椎体与上述处理对象椎体之间的边界的第2边界曲面，
基于上述第1边界曲面与上述第2边界曲面之间的像素组，制作上述显示图像。
16.根据权利要求15所述的医用图像处理装置，其中，
上述显示图像制作部从上述第1边界曲面与上述第2边界曲面之间的像素组中提取满足阈值条件的像素作为对象像素，使用上述对象像素制作上述显示图像。
17.一种医用图像处理方法，制作为了对骨间组织或骨组织进行阅片而显示在显示装置上、且由多个断层像的像素构成的图像即显示图像，
上述医用图像处理方法包括以下步骤：
变换图像制作步骤，基于上述多个断层像，制作包含上述骨间组织及夹持上述骨间组织的多个骨组织的图像、即变换图像；
特征点确定步骤，使用表示构成上述变换图像的像素的位置的变换曲面彼此不同的至少2个变换图像，按每一个上述变换图像执行通过预定的确定条件将至少2个点确定为特征点的处理；
显示图像制作步骤，基于上述特征点计算出用于制作上述显示图像的基准曲面，并基于上述基准曲面制作上述显示图像；以及
显示步骤，在上述显示装置上显示上述显示图像。
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