CN107115117A - 医用断面显示装置和断面图像显示方法 - Google Patents

医用断面显示装置和断面图像显示方法 Download PDF

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Abstract

提供无需烦劳操作者的手而显示与被检验者头部相符的任意基准面的二维断面图像的装置。医用断面显示装置与显示头部的断面图像的显示装置连接。医用断面显示装置具有：变换参数取得部(41)，其基于被检验者头部的体积数据和标准头部的体积数据，取得表示标准头部与被检验者头部的形状之间的不同的变换参数；被检验者基准面作成部(43)，其基于变换参数和标准头部的解剖学基准面，作成被检验者头部的解剖学基准面；以及断面重建部(45)，其基于被检验者头部的体积数据，以被检验者头部的解剖学基准面作成断面图像，并使显示装置显示断面图像。

Description

医用断面显示装置和断面图像显示方法
技术领域
本发明应用于包括X线CT(Computed Tomography：计算机断层摄影)装置、MRI(Magnetic Resonance Imaging：磁共振诊断)装置、或SPECT(Single Photon EmissionComputed Tomography)或PET(Positron Emission Tomography)在内的核医学装置等各种断层摄影装置。尤其是，本发明涉及根据由各种断层摄影装置得到的被检验者头部的体积数据(volume data)来显示适当的基准面的断面图像的医用断面显示装置和断面图像显示方法。
背景技术
为了根据从断层摄影装置取得的三维的头部图像数据得到多断面重建图像，操作者在多断面重建法中，需要一边适当改变三方向(横断面、矢状断面、冠状断面)的断面显示，一边用目视搜索基准面来进行决定。尤其是，在所取得的三维图像内，头部的形状随被检验者而不同，头部相对于装置坐标倾斜或旋转，操作者必须手动地进行校正的情况比较多。此外，还存在难以通过目视设定基准面，在操作者之间还存在基准面的设定上有偏差较大的问题。
在专利文献1中，作为简单地设定基准面的方法，提出了如下方法：通过附属于断层摄影装置的发出线状光的投光器，向被检验者头部侧面投射出线，进而，取得载置被检验者的顶板的位置信息，根据这两个信息设定三维的头部图像中的基准面。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-34779号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，被检验者头部通常是左右不均等的，在专利文献1提出的图像断层摄影方法中，难以得到没有左右倾斜的多断面重建图像。此外，还存在操作者的操作变得复杂，在检查时间上耗费多余的时间的问题。
用于解决问题的手段
本发明是为了应对上述问题而做出的，其目的在于提供即使被检验者头部左右不均等，也无需烦劳操作者的手，而能够显示任意基准面的二维断面图像的医用断面显示装置和断面图像显示方法。
第1观点的医用断面显示装置与显示头部的断面图像的显示装置连接。医用断面显示装置具有：变换参数取得部，其基于被检验者头部的体积数据和标准头部的体积数据，取得表示标准头部与被检验者头部的形状之间的不同的变换参数；以及被检验者基准面作成部，其基于变换参数和标准头部的解剖学基准面，作成被检验者头部的解剖学基准面。该装置具有断面重建部，该断面重建部基于被检验者头部的体积数据，以被检验者头部的解剖学基准面作成断面图像，并使显示装置显示断面图像。
在其他观点的医用断面显示装置，还包括标准基准面作成部，该标准基准面作成部作成作为标准基准面的标准头部的解剖学基准面。标准基准面作成部向标准头部的三维体素数据中组成标准基准面的体素加入基准体素值，作成标准基准面。
此外，变换参数包括用于被检验者头部的体积数据的体素值与标准头部的体积数据的体素值之间的误差成为最小的线性变换、非线性变换、仿射变换(affine transformation)或傅立叶变换的变换参数。
被检验者头部和标准头部为脑实质、头盖骨以及包括该头盖骨的外侧的面部的皮肤中的至少1个。
其他观点的医用断面显示装置还具有角度调整部，该角度调整部求出医用断面显示装置的面与被检验者头部的解剖学基准面的至少二轴方向的角度，基于该角度，使被检验者头部的解剖学基准面旋转，使被检验者头部的解剖学基准面与医用断面显示装置的面一致。
此外，医用断面显示装置具有断面端设定部，该断面端设定部基于被检验者头部的体积数据，设定想要确认断面图像的区域的第1端和第2端。此外，解剖学基准面包括：包括连接眼窝中心与外耳孔的中心的眼窝外耳孔线(OM线)的平面；包括连接眼窝上缘与外耳孔的中心的眼窝上缘外耳孔线(SM线)的平面；或者连接外耳道的上缘与眼窝的下缘的德意志水平面(horizontal plane of Germany)。
断面图像能够应用于MRI(magnetic resonance imaging)、SPECT(Single PhotonEmission Computed Tomography)图像或PET(Positron Emission Tomography)图像。
第2观点的断面图像显示方法使用与显示装置连接的医用断面显示装置，在显示装置显示头部的断面图像。断面图像显示方法具有：变换参数取得工序，该变换参数取得工序基于被检验者头部的体积数据和标准头部的体积数据，取得表示标准头部与被检验者头部的形状之间的不同的变换参数；以及被检验者基准面工序，该被检验者基准面工序基于变换参数和标准头部的解剖学基准面，作成被检验者头部的解剖学基准面。此外，该方法具有断面重建工序，该断面重建工序基于被检验者头部的体积数据，以被检验者头部的解剖学基准面作成断面图像，并使显示装置显示断面图像。
发明效果
本发明的医用断面显示装置和断面图像显示方法无需烦劳操作者的手而能够显示与被检验者头部相符的任意基准面的二维断面图像的图像。
附图说明
图1是示出X线CT装置100的外观的立体图。
图2是用于说明操作控制台104的框图。
图3是配合任意的解剖学基准面来显示二维断面图像的流程图。
图4A是在标准头部的三维图像中显示X线CT装置100的坐标轴的图。图4B是示出针对标准头部设定包括OM线的平面的一个示例的图。
图5是在被检验者头部作成的解剖学基准面的图。
图6是在被检验者头部示出解剖学基准面的旋转角度α、β、θ的图。
图7A是使被检验者头部的三维图像旋转之前的图像图，图7B是旋转之后的图像图。
图8A是在被检验者头部的矢状平面设定均等间隔的多断面位置的图，图8B是设定逐渐变化的间隔的多断面位置的图。
图9A是相对于标准头部的二维图像示出X线CT装置100的坐标轴的图。图9B是设定包括眼窝外耳孔线(OM线)的平面的立体图。
图10A1和图10A2是相对于标准头部的三维图像设定椭圆形状的包括眼窝外耳孔线(OM线)的平面的图。
图10B1和图10B2是相对于标准头部的三维图像设定六边形状的包括眼窝外耳孔线(OM线)的平面的图。
图10C是在XY平面通过多个六边形设定点E和点F的图。
图11是示出基于被检验者头部的体积数据的从头顶起到颈部为止的横断面图像和对该横断面图像进行二值化后的图像的图。
图12A是应用本实施方式之前的、拍摄被检验者的眼窝外耳孔线周边的头部而得到的断面图像。图12B是基于拍摄图12A而得到的体积数据，应用本实施方式来进行自动调整的、与被检验者头部的眼窝外耳孔线平行的面SP的断面图像。
具体实施方式
在本实施方式中，使用X线CT装置来进行说明。虽然没有特别说明，但本实施方式的断面显示装置同样也能够应用于MRI装置、PET装置等医用断层摄影装置。
＜＜X线CT装置100的概略＞＞
＜装置的结构＞
图1是示出X线CT装置100的外观的立体图。如图1所示，X线CT装置100具有：扫描架101，其对被检验者进行X线摄影，通过检测器收集投影数据；以及托架102，其载置被检验者，并出入摄影空间即孔洞103。此外，X线CT装置100具备操作控制台104，该操作控制台104进行X线CT装置100的操作，或者基于由检测器收集到的投影数据来重建三维图像。
在图1中，设定基于托架102的被检验者的体轴方向为Z轴方向，设定与地面垂直的方向为Y轴方向，设定与Y轴方向和Z轴方向正交的水平方向为X方向。
托架102在其内部内置有电机，使托架102进行升降和水平直线移动。进而，托架102载置被检验者，并出入扫描架101的孔洞103。
操作控制台104具备受理来自操作者的输入的输入装置和显示图像的监视器。此外，操作控制台104在其内部具有：中央处理装置，其进行用于收集被检验者的投影数据的各部分的控制、三维图像重建处理等；数据收集缓冲器，其收集由扫描架101取得的数据；以及存储装置，其存储程序、数据等。操作控制台104包括键盘等输入装置、显示装置105。显示装置105显示重建的三维图像或任意断面的MPR(Multi Planar Reconstruction)图像。
此外，可以使医用图像处理工作站200与操作控制台104连接。医用图像处理工作站200进行MPR(multi-planar reconstruction)等图像处理。
图2是连接有显示装置105的操作控制台104内部或医用图像处理工作站200内部的框图。如图2所示，操作控制台104或医用图像处理工作站200的中央处理装置包括变换参数取得部41、标准基准面作成部42和被检验者基准面作成部43。此外，操作控制台104或医用图像处理工作站200的中央处理装置包括角度调整部44、断面重建部45、图像重建部46和断面端设定部49。操作控制台104或医用图像处理工作站200的存储装置包括体积数据存储部47和解剖学基准面存储部48。
变换参数取得部41基于被检验者头部的体积数据和标准头部的体积数据，取得表示标准头部与被检验者头部的形状之间的不同的变换参数。标准头部的体积数据是通过X线CT装置对几十、几百人的被检验者头部的体积数据进行平均化而得到的数据。头部的体积数据包括标准的被检验者的脑实质的体积数据、头盖骨的体积数据和该头盖骨的外侧的皮肤(眼、耳、鼻、口等的面部和头皮)的体积数据。操作者也可以作成标准头部的体积数据，但对该标准的体积数据而言也存在能够免费使用的数据，因此，操作者只要将这些体积数据存储于存储装置即可。
此外，标准头部的体积数据通常是对成人的头部的体积数据进行平均化而得到的数据，但也可以另外准备例如小于1岁的婴儿的标准头部的体积数据。此外，还可以另外准备从1岁起到上小学为止的幼儿的标准头部的体积数据。
变换参数是使被检验者头部的体积数据的体素值和标准头部的体积数据的体素值之间的误差成为最小的变换函数中使用的参数。关于变换函数，可以应用仿射变换等线性变换、非线性变换或傅立叶变换等函数。此外，也可以使用组合有线性变换函数和非线性变换函数等的变换函数。
例如，变换参数取得部41在将仿射变换用于变换函数的情况下，取得使被检验者的脑实质的体积数据的体素值与标准的脑实质的体积数据的体素值之间的误差成为最小的仿射变换中使用的变换参数。头部的体积数据可以使用脑实质、头盖骨或大脑皮肤中的任一项。此外，也可以使用组合有脑实质、头盖骨以及皮肤的2种以上的体积数据。
标准基准面作成部42作成标准头部的解剖学基准面。解剖学基准面包括：包括连接眼窝中心与外耳孔的中心的眼窝外耳孔线(OM(Orbitomeatal)线)的平面；包括连接眼窝上缘与外耳孔的中心的眼窝上缘外耳孔线(SM(Supra Orbitomeatal)线)的平面；或者连接外耳道的上缘与眼窝的下缘的德意志水平面。此外，解剖学基准面还包括冠状(Coronal)平面、矢状(sagittal)平面。这些解剖学基准面可以包括脑、副鼻腔、眼窝部等头部组织。
被检验者基准面作成部43基于变换参数取得部41取得的变换参数和标准头部的解剖学基准面，作成被检验者头部的解剖学基准面。
角度调整部44在X线CT装置100的XY轴平面、XZ轴平面或YZ轴平面中，在被检验者头部的解剖学基准面进行角度调整。角度调整是为了使操作者容易通过显示装置105观察断面图像而进行的处理。如果操作者不感到难以观察，则不一定需要在被检验者头部的解剖学基准面进行角度调整。
断面重建部45基于被检验者头部的体积数据，以被检验者头部的解剖学基准面作成断面图像，并使显示装置105显示断面图像。
图像重建部46基于由检测器收集到的投影数据，重建三维CT图像。
体积数据存储部47存储基于由检测器收集到的被检验者头部的投影数据而生成的体积数据。
解剖学基准面存储部48存储由标准基准面作成部42作成的标准头部的解剖学基准面。一旦存储了一个或多个解剖学基准面，则标准基准面作成部42无需每次在拍摄被检验者头部时作成标准头部的解剖学基准面。
断面端设定部49设定被检验者头部的体轴断面(轴向平面)的Z轴方向的范围。就是说，断面端设定部49设定操作者想要通过诊断等确认横断面图像的区域的上端和下端。此外，对断面端设定部49而言，如果操作者想要诊断的断面是头部的矢状断面(矢状平面)，则设定头部的左端和右端，如果操作者想要诊断的断面是头部的冠状断面(冠状平面)，则设定头部的前端(鼻侧)和后端(后头部侧)。
＜装置的动作＞
图3是配合任意的解剖学基准面来显示二维断面图像的流程图。另外，在本流程图的说明中，通过以头部的解剖学基准面为包括眼窝外耳孔线的平面(BP或SP)的示例进行说明。在本实施方式中，对操作控制台104使适当的基准面的断面图像进行显示的示例进行说明。但是，医用图像处理工作站200也可以进行以下的步骤S2～步骤S6，来显示适当的基准面的断面图像。
在步骤S1中，操作者拍摄载置于托架102的被检验者头部。进而，体积数据存储部47存储由检测器收集到的投影数据所生成的体积数据。
另外，操作者可以不仅拍摄被检验者头部，还可以拍摄从头部到胸部或从头部到腿部的广大范围。在该情况下，操作控制台104的中央处理装置自动地提取头部的体积数据。例如，中央处理装置将从被检验者头部的体积数据的开始位置起到30cm为止的部分作为头部进行提取。或者，如果由被检验者的体积数据计算出的截面积从200cm2以上变为200cm2以下，进而变为200cm2以上，则中央处理装置判断200cm2以下的区域为颈部，将从体积数据的开始位置起到颈部为止的部分作为头部进行提取。
在步骤S2中，变换参数取得部41基于被检验者头部的体积数据和标准头部的体积数据，对标准头部与被检验者头部的形状之间的不同使用某变形函数，取得该变形函数的变换参数。
以下，步骤S3～步骤S6是取得头部的体轴断面(轴向平面)的断面图像的工序。关于取得头部的矢状断面(矢状平面)和冠状断面(冠状平面)的断面图像的方法，由于仅仅是方向发生变化，在技术上是相同的，因而省略说明。
在步骤S3中，标准基准面作成部42作成标准头部的解剖学基准面(包括眼窝外耳孔线的平面)。此处，使用图4对标准基准面作成部42在标准头部作成包括眼窝外耳孔线的平面的方法进行说明。
图4A是示出X线CT装置100的坐标轴的图。设载置于托架102的被检验者的体轴方向为Z轴方向。图4B是示出针对标准头部设定包括眼窝外耳孔线(OM线)的平面的立体图(b-1)、XY轴俯视图(b-2)、YZ轴俯视图(b-3)、以及XZ轴俯视图(b-4)的一个示例的图。
＜作成标准基准面的一个方法＞
首先，在一个示例中，标准基准面作成部42使显示装置105显示图4A所示那样的标准头部的三维立体图像，并使显示装置105显示指示图像，以输入眼窝外耳孔线(OM线)的4个点。操作者为了针对标准头部的三维立体图像作成包括眼窝外耳孔线(OM线)的面BP，使用鼠标等输入装置输入A点、B点、C点和D点。A点、B点、C点和D点组成包括眼窝外耳孔线(OM线)的面BP。
在图4B的b-1～b-4的各图中，通过三维坐标轴来说明A点、B点、C点和D点是如何配置的。标准基准面作成部42与CT值单独地，向连接从A点到B点、从B点到C点、从C点到D点以及从D点到A点的直线上的各体素加入规定的体素值(例如200)。由此，设定包括标准头部的眼窝外耳孔线的面BP。于是，能够将包括标准头部的眼窝外耳孔线的面BP与其他体素值区分开。
将包括该标准头部的眼窝外耳孔线的面BP存储于解剖学基准面存储部48。在拍摄其他被检验者头部时，无需通过标准基准面作成部42作成包括眼窝外耳孔线的面BP，只要从解剖学基准面存储部48取出包括眼窝外耳孔线的面BP即可。
此外，标准基准面作成部42算出A点与B点的中间点E以及C点与D点的中间点F，向连接从中间点E到中间点F的直线上的各体素加入规定的体素值(例如300)。由此，设定包括标准头部的眼窝外耳孔线的面的旋转轴EF。于是，能够将旋转轴EF与其他体素值区分开。在角度调整部44在X线CT装置100的XY轴平面等中，在包括被检验者头部的眼窝外耳孔线的面BP进行角度调整时，使用该旋转轴EF。另外，也可以替代旋转轴EF，将连接从B点到C点的直线作为旋转轴BD，将连接从A点到D点的直线作为旋转轴AD。
进而，标准基准面作成部42算出旋转轴EF的中间点G。该中间点G成为包括眼窝外耳孔线的面BP的中心点G。标准基准面作成部42向中心点G加入规定的体素值(例如400)。于是，能够将中心点G与其他体素值区分开。该中心点G用于在断面重建部45通过包括被检验者的眼窝外耳孔线的面BP作成断面图像并使显示装置105显示时，将中心点G配置在显示装置105的中心。
虽然图4A中未示出，但操作者能够使用输入装置针对三维立体图像输入V点和W点。图4B所示的V点和W点表示标准头部的三维图像的上端和下端。上端V点和下端W点决定了断面重建部45重建与包括被检验者的眼窝外耳孔线的面SP平行的多断面的横断面图像的Z方向的范围。即，操作者认为在诊断等中是必要的而设定的被检验者头部的Z方向的范围。
另外，如果操作者针对标准头部的三维立体图像输入V点和W点，则针对任意被检验者头部，都能够针对三维立体图像自动地设定V1点和W1点。关于在操作者未针对标准头部的三维立体图像输入V点和W点的情况下断面端设定部49针对各被检验者自动地设定V1点和W1点的方法，将在后面使用图11进行说明。
再次返回到图3的流程图，在步骤S4中，被检验者基准面作成部43基于在步骤S2中取得的变换参数和包括标准头部的眼窝外耳孔线的面BP，作成包括被检验者头部的眼窝外耳孔线的面SP。图5的c-1～c-4的各图是被检验者基准面作成部43在被检验者头部作成的包括眼窝外耳孔线的平面SP的图。图5的c-1～c-4的各图是使用在步骤S2中进行线性变换取得的变换参数而作成的A1点、B1点、C1点、D1点、中间点E1、中间点F1、中心点G1、上端V1点和下端W1点。另外，如果是在步骤S2中进行仿射变换而取得的变换参数，则被检验者基准面作成部43通过取得的变换参数对包括眼窝外耳孔线的面BP进行仿射变换，作成包括被检验者头部的眼窝外耳孔线的面SP。就是说，在步骤S4中使用的变换函数与在步骤S2中使用的变换函数相同。
再次返回到图3的流程图，在步骤S5中，角度调整部44使X线CT装置100的坐标轴(XY轴平面)与包括被检验者头部的眼窝外耳孔线的面SP一致。在本实施方式中，由于使用包括眼窝外耳孔线的面SP进行说明，因此与XY轴平面一致。但是，如果解剖学基准面为通过副鼻腔的冠状(Coronal)平面，则与XZ轴平面一致，如果解剖学基准面为通过眼窝部的矢状(sagittal)平面，则与YZ轴平面一致。
角度调整部44首先进行包括被检验者头部的眼窝外耳孔线的面SP与XY水平面之间的角度计测。图6的d-1～d-4的各图与图5的c-1～c-4的各图基本相同，不同之处在于没有上端V1点和下端W1点，并在d-2～d-4的各图分别增加了角度θ、角度α和角度β的表示。在图6的d-2图中，角度调整部44求出连接从中间点E1到中间点F1的线与Y轴之间的角度。此外，角度调整部44求出包括被检验者头部的眼窝外耳孔线的面SP与X轴之间的角度α、包括被检验者头部的眼窝外耳孔线的面SP与Y轴之间的角度β。
如果在步骤S4中使用的变换函数是线性变换的函数，则包括被检验者头部的眼窝外耳孔线的面SP为平面。但是，如果在步骤S4中使用的变换函数是非线性变换的函数，则包括被检验者头部的眼窝外耳孔线的面SP为曲面。因此，难以求出角度θ、角度α和角度β。在这样的情况下，角度调整部44使用三维最小二乘法(Z＝aX+bY+c)来推定对曲面即包括眼窝外耳孔线的面SP进行近似化而得到的平面。然后，根据系数a、b、c，求出角度α和角度β。此外，角度调整部44对连接从包括眼窝外耳孔线的面SP的中间点E1到中间点F1的曲线使用二维最小二乘法(Y＝dX+e)，推定出连接从中间点E1到中间点F1的直线。然后，根据系数d和e，求出角度θ。作为其他方法，角度调整部44也可以通过曲面即包括眼窝外耳孔线的面SP所在的部位求出微分值，并求出角度θ、角度α和角度β。
接着，角度调整部44基于角度θ、角度α和角度β，使被检验者头部的三维图像旋转。严格地讲，在体积数据进行了角度的量的位置校正，但为了有助于理解，进行使三维图像旋转的说明。于是，面部朝向正面，包括眼窝外耳孔线的面SP成为水平。图7A是使被检验者头部的三维图像旋转之前的图像图，图7B是使被检验者头部的三维图像旋转之后的图像图。这样，角度调整部44使X线CT装置100的XY轴平面与包括被检验者头部的眼窝外耳孔线的面SP一致。
通过进行步骤S5的角度调整，在使显示装置105进行显示时，被检验者的面部朝向正面，包括眼窝外耳孔线的面SP在显示画面中成为水平，因而操作者容易观察图像。但是，即使被检验者的面部多少发生倾斜，如果不介意的话，可以跳过步骤S5的角度调整，不旋转角度θ。
再次返回到图3的流程图，在步骤S6中，断面重建部45基于被检验者头部的体积数据，通过包括被检验者头部的眼窝外耳孔线的面SP作成断面图像。然后，断面重建部45使显示装置105显示断面图像。操作者预先使用输入装置输入横断面图像的厚度和间隔。例如，在操作者设定了厚度为10mm的均等间隔时，断面重建部45直至上端V1点和下端W1点为止，作成包括被检验者头部的眼窝外耳孔线的面SP以及与该面SP平行的断面图像。图8A是在被检验者头部的矢状(sagittal)平面中示出均等间隔的多断面位置的图。例如，在操作者设定了厚度从20mm到3mm逐渐变化的间隔时，断面重建部45直至上端V1点和下端W1点为止，作成包括被检验者头部的眼窝外耳孔线的面SP以及与该面SP平行的断面图像。如图4B所示的上端V点和下端W点那样，上端V1点和下端W1点是操作者判断为在被检验者头部的诊断中是必要的而设定的范围。图8B是在被检验者头部的矢状(sagittal)平面中示出逐渐变化的间隔的多断面位置的图。
＜标准基准面作成的其他方法1＞
在上述实施方式中，操作者针对图4A所示的标准头部的三维立体图像输入A点、B点、C点和D点的矩形形状，作成了包括眼窝外耳孔线(OM线)的面BP。
在其他方法1中，标准基准面作成部42显示标准头部的矢状(sagittal)平面的二维立体图像，并显示指示图像以输入眼窝外耳孔线(OM线)的2个点。
图9A是显示装置105中显示的标准头部的矢状(sagittal)平面的二维立体图像。标准基准面作成部42指示操作者在标准头部的矢状平面的二维立体图像中输入眼窝外耳孔线(OM线)的B点和C点。图9B是标准基准面作成部42在标准头部的矢状平面的二维立体图像中作成包括眼窝外耳孔线(OM线)的面BP的图。如果所作成的面(由于在图9中为二维，因而是直线)BP没有问题，则操作者点击确定按钮。
接着，标准基准面作成部42从该B点和C点向X轴方向移动规定距离，作成A点和D点，从而作成包括眼窝外耳孔线(OM线)的面BP。以下，如在图4B中说明的那样，标准基准面作成部42算出旋转轴EF和旋转轴EF的中间点G。
＜标准基准面作成的其他方法2＞
在标准基准面作成的一个方法和其他方法1中，包括眼窝外耳孔线(OM线)的面BP是矩形形状。但是，面BP不限于矩形形状。
图10A1和图10A2是如下状态：操作者针对显示装置105中显示的标准头部的三维图像设定了椭圆的长轴的起点和终点即点E和点F。该点E和点F是椭圆的长轴，也是在图4B等中说明的旋转轴EF。此外，标准基准面作成部42将椭圆的短轴设定为长轴的0.6～1.0倍，描绘出椭圆(1.0倍则为圆)。如图9所示，标准基准面作成部42也可以指示操作者在标准头部的矢状平面的二维立体图像中输入眼窝外耳孔线(OM线)的E点和F点。
图10B1和图10B2是如下状态：操作者针对显示装置105中显示的标准头部的三维图像设定六边形状的相对的角即点E和点F。该点E和点F是六边形的长轴，也是在图4B等中说明的旋转轴EF。如图9所示，标准基准面作成部42也可以指示操作者在标准头部的矢状平面的二维立体图像中输入眼窝外耳孔线(OM线)的E点和F点。
图10C是在XY平面中通过多个六边形来设定点E和点F的图。在操作者针对显示装置105中显示的标准头部的三维图像设定点E和点F时，形成比图10B1所示的六边形小的多个六边形，设定出包括眼窝外耳孔线(OM线)的面BP。在通过多个六边形来设定平面时，线性数据增加，因而在通过最上二乘法来计算平面的情况下等，精度提高。
＜V1点和W1点的自动设定＞
在图4A和图4B中，操作者设定标准头部的Z方向的范围即V点和W点，并自动地设定被检验者头部的Z方向的范围即V1点和W1点。此处，对断面端设定部49自动地设定被检验者头部的Z方向的范围即V1点和W1点的方法进行说明。
图11的左图是基于被检验者头部的体积数据的从头顶起到颈部为止的横断面图像。图11的右图是对该横断面图像的脑实质的区域进行二值化后的图像的图。
断面端设定部49基于被检验者头部的体积数据，对从头顶起到颈部为止的多个横断面图像进行图像重建。如左图所示，脑实质的区域BR是显示为灰色的横断面图像。另外，在图11中，显示有6张横断面图像，但实际作成了从十几张到几百张左右的横断面图像。
接着，断面端设定部49首先从重建的横断面图像中去除头盖骨的区域。由图11的左图可知，图像重建得到的头盖骨的CT值较高显示成白色。因此，断面端设定部49利用阈值进行处理，删除头盖骨区域。接着，断面端设定部49删除位于头盖骨区域外侧的CT图像(小面积区域)。就是说，头盖骨区域的外侧是皮肤区域，将该皮肤区域删除。进而，断面端设定部49针对剩余的区域，利用阈值进行二值化，将脑实质的区域图像处理成白色，将剩余的区域图像处理成黑色。右图是进行二值化后的图像，脑实质的区域BR纯白地显示。进而，断面端设定部49计算白色的脑区域的面积，从头顶部起，在脑实质的区域BR逐渐增大的过程中，例如将超过5cm2点设定为V1点。进而，断面端设定部49在脑实质的区域BR逐渐减少的过程中，将变为10cm2以下的点设定为W1点。
根据本实施方式，即使在经验较少的操作者拍摄被检验者头部的情况下，无需烦劳操作者的手，操作者能够自动地使显示画面显示被检验者头部的解剖学基准面的图像以及与该基准面平行的面的图像。
图12A是在应用本实施方式之前拍摄被检验者的眼窝外耳孔线周边的头部而得到的断面图像。其是未考虑解剖学基准面、左右不均等地拍摄到的数据断面图像。在图12A中，显示装置105中未准确地显示包括眼窝外耳孔线的面SP。这是经验较少的操作者拍摄被检验者头部的情况或者对头部左右不均等较大的被检验者头部进行拍摄的情况。另一方面，图12B是如下断面图像，其是基于拍摄图12A而得到的体积数据，应用了本实施方式，与显示装置105中的显示的包括被检验者头部的眼窝外耳孔线的面SP平行的断面图像。断面图像的中心点G被配置在显示装置105的中心。操作者能够容易地诊断被检验者头部。
以上，对本发明的最优实施方式进行了详细说明，但对本领域技术人员而言比较明确的是，在其技术范围内，能够对实施例施加各种变更/变形来实施。如最初说明的那样，不仅能够应用于X线CT装置，也能够应用于MRI装置、PET装置、SPECT装置。如日本特开2012-189362公开的那样，为了提高诊断精度，提出了使用CT数据来进行PET图像或SPECT图像的放射线吸收校正的装置并进行了商品化。例如，关于或者组合有PET和CT的装置、组合有SPECT和CT的装置、组合有PET和CT的装置或组合有MRI和CT的装置，由于能够使用相同坐标，因而通过将本实施方式应用于本实施方式中说明的CT图像，在PET图像、SPECT图像或MRI图像中也能够同时得到与基准面对应的断面图像。
标号说明
BP…标准头部的解剖学基准面
SP…被检验者头部的解剖学基准面
41…变换参数取得部
42…标准基准面作成部
43…被检验者基准面作成部
44…角度调整部
45…断面重建部
46…图像重建部
47…体积数据存储部
48…解剖学基准面存储部
100…X线CT装置
101…扫描架
102…托架
103…孔洞
104…操作控制台
V点…标准头部的矢状图像中的上端
W点…标准头部的矢状图像中的下端
V1点…被检验者头部的矢状图像中的上端
W1点…被检验者头部的矢状图像中的下端

Claims (9)

1.一种医用断面显示装置，所述医用断面显示装置与显示头部的断面图像的显示装置连接，其特征在于，所述医用断面显示装置具有：
变换参数取得部，其基于被检验者头部的体积数据和标准头部的体积数据，取得表示所述标准头部与所述被检验者头部的形状之间的不同的变换参数；
被检验者基准面作成部，其基于所述变换参数和所述标准头部的解剖学基准面，作成所述被检验者头部的解剖学基准面；以及
断面重建部，其基于所述被检验者头部的体积数据，以所述被检验者头部的解剖学基准面作成断面图像，并使所述显示装置显示所述断面图像。
2.根据权利要求1所述的医用断面显示装置，其特征在于，
所述医用断面显示装置包括标准基准面作成部，所述标准基准面作成部作成作为标准基准面的所述标准头部的解剖学基准面，
所述标准基准面作成部向所述标准头部的三维体素数据中组成所述标准基准面的体素加入基准体素值，作成所述标准基准面。
3.根据权利要求1所述的医用断面显示装置，其特征在于，
所述变换参数包括用于所述被检验者头部的体积数据的体素值与所述标准头部的体积数据的体素值之间的误差成为最小的线性变换、非线性变换、仿射变换或傅立叶变换的变换参数。
4.根据权利要求3所述的医用断面显示装置，其特征在于，
所述被检验者头部和所述标准头部为脑实质、头盖骨和包括该头盖骨的外侧的面部的皮肤中的至少1个。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的医用断面显示装置，其特征在于，
所述医用断面显示装置具有角度调整部，该角度调整部求出所述医用断面显示装置的面和所述被检验者头部的解剖学基准面的至少二轴方向的角度，基于该角度，使所述被检验者头部的解剖学基准面旋转，使所述被检验者头部的解剖学基准面与所述医用断面显示装置的面一致。
6.根据权利要求1～4中的任一项所述的医用断面显示装置，其特征在于，
所述解剖学基准面包括：包括连接眼窝中心与外耳孔的中心的眼窝外耳孔线的平面；包括连接眼窝上缘与包括外耳孔的中心的眼窝上缘外耳孔线的平面；或者连接外耳道的上缘与眼窝的下缘的德意志水平面。
7.根据权利要求1～4中的任一项所述的医用断面显示装置，其特征在于，
所述医用断面显示装置还具有断面端设定部，所述断面端设定部基于所述被检验者头部的体积数据，设定想要确认断面图像的区域的第1端和远离该第1端的第2端。
8.根据权利要求1～4中的任一项所述的医用断面显示装置，其特征在于，
所述断面图像是MRI、SPECT图像或PET图像。
9.一种医用断面摄影方法，其是使用与显示装置连接的医用断面显示装置并在所述显示装置显示头部的断面图像的断面图像显示方法，所述医用断面摄影方法具有：
变换参数取得工序，该变换参数取得工序基于被检验者头部的体积数据和标准头部的体积数据，取得表示所述标准头部与所述被检验者头部的形状之间的不同的变换参数；
被检验者基准面作成工序，该被检验者基准面作成工序基于所述变换参数和所述标准头部的解剖学基准面，作成所述被检验者头部的解剖学基准面；以及
断面重建工序，该断面重建工序基于所述被检验者头部的体积数据，以所述被检验者头部的解剖学基准面作成断面图像，并使所述显示装置显示所述断面图像。
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