JP2000235641A

JP2000235641A - 画像表示装置

Info

Publication number: JP2000235641A
Application number: JP11035964A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Goto; 良洋後藤; Hiroki Taniguchi; 拡樹谷口; Tomohiro Nagao; 朋洋永尾
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1999-02-15
Filing date: 1999-02-15
Publication date: 2000-08-29
Anticipated expiration: 2019-02-15
Also published as: JP4305991B2

Abstract

(57)【要約】【課題】切断面と観察対象の中心位置との位置ずれをＣ
ＲＴに表示する。【解決手段】ＣＰＵ91によって血管3の濃度値に基づい
て血管3の中心位置座標を演算され、ＣＰＵ91によって
血管3の切断像と中心位置座標とを合成して合成画像を
形成されるので、血管3の切断像と前記中心位置座標を
同一の画像上で参照できるから、前記視点に基づく切断
面と血管の中心位置との位置ずれをＣＲＴに表示でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は被検体の診断画像を
表示する画像表示装置に係り、特に血管、腸、胃、骨等
の観察対象の断面の画像を表示する画像表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像表示装置は、特願平１０−１
７５９７５号に記載されているように、複数の２次元画
像が積み上げられた原画像に含まれる観察対象の内部
に、前記観察対象に沿って複数の視点を設定する。これ
らの視点は公知の中心投影法において手動又は自動で設
定される。続いて、上記視点を通る曲面を設定する。そ
して、この曲面によって上記原画像を切断することによ
って前記観察対象の断面像を含む原画像の断面像を作成
し、この作成した断面像を表示している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、前記曲面を視点によって設定していたた
め、前記曲面上に有る視点が複雑に走行する血管や腸の
ような観察対象の中心位置と必ずしも一致しない場合が
あり、前記観察対象の走行方向の的確な断面情報が得ら
れないことがあるという問題があった。

【０００４】本発明の目的は、切断面と観察対象の中心
位置との位置ずれを表示可能な画像表示装置を提供する
ことにある。

【０００５】また、その他の目的は、前記位置ずれを簡
便に補正できる画像表示装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、三次元の原
画像に含まれる観察対象の内部に、複数の視点を設定
し、これらの視点を通る曲面を切断面として設定し、該
切断面によって前記原画像を切断した切断像を構成し、
該切断像を表示器に表示する画像表示装置において、前
記観察対象の濃度値に基づいて前記観察対象の中心位置
情報を演算する手段と、前記切断像と前記中心位置情報
とを合成して合成画像を形成する手段とを備えたことを
特徴とする画像表示装置によって達成される。

【０００７】これにより、前記演算手段によって前記観
察対象の濃度値に基づいて前記観察対象の中心位置情報
を演算され、前記合成画像形成手段によって前記切断像
と前記中心位置情報とを合成して合成画像を形成される
ので、前記切断像と前記中心位置情報を同一の画像上で
参照できるから、切断面と観察対象の中心位置との位置
ずれを表示できる。

【０００８】また、三次元の原画像に含まれる観察対象
の内部に、複数の視点を設定し、これらの視点を通る曲
面を切断面として設定し、該切断面によって前記原画像
を切断した切断像を構成し、該切断像を表示器に表示す
る画像表示装置において、前記表示器に表示された前記
切断像上で前記視点の位置を変更設定する手段と、この
変更設定手段によって変更設定された視点の位置で断面
像を再構成する手段とを備えたことを特徴とする画像表
示装置によって達成される。

【０００９】これにより、前記変更設定手段によって前
記表示器に表示された前記切断像上で前記視点の位置を
変更設定され、前記再構成手段によって前記変更設定手
段によって変更設定された視点の位置で断面像を再構成
されるので、前記切断像と前記観察対象の中心位置との
位置ずれを補正するための変更設定ができるから、観察
対象の走行方向の的確な断面情報を得ることができる。

【００１０】また、三次元の原画像に含まれる観察対象
の内部に、複数の視点を設定し、これらの視点を通る曲
面を切断面として設定し、該切断面によって前記原画像
を切断した切断像を構成し、該切断像を表示器に表示す
る画像表示装置において、前記観察対象の濃度値に基づ
いて前記観察対象の中心位置情報を演算する手段と、前
記視点の位置と前記中心位置情報とを比較し、両者が一
致しないときは前記視点を前記中心位置情報に変更する
手段と、この比較変更手段によって変更された視点の位
置で断面像を再構成する手段とを備えたことを特徴とす
る画像表示装置によって達成される。

【００１１】これにより、前記演算手段によって前記観
察対象の濃度値に基づいて前記観察対象の中心位置情報
を演算され、前記比較変更手段によって前記視点の位置
と前記中心位置情報とを比較し、両者が一致しないとき
は前記視点を前記中心位置情報に変更され、前記再構成
手段によって前記比較変更手段により変更された視点の
位置で断面像を再構成されるので、前記切断像と前記観
察対象の中心位置との位置ずれを補正するための変更が
自動的にできるから、より簡便に観察対象の走行方向の
的確な断面情報を得ることができる。

【００１２】また、三次元の原画像に含まれる観察対象
の内部に、複数の視点を設定し、これらの視点を通る曲
面を切断面として設定し、該切断面によって前記原画像
を切断した切断像を構成し、該切断像を表示器に表示す
る画像表示装置において、前記表示器に表示された前記
切断像上で前記視点を変更設定する変更設定手段と、前
記観察対象の濃度値に基づいて前記観察対象の中心位置
情報を演算し、前記視点と前記中心位置情報とを比較
し、両者が一致しないときは前記視点を前記中心位置情
報に変更する比較変更手段と、前記変更設定手段と前記
比較変更手段を選択する手段を備えることを特徴とする
画像表示装置によって達成される。

【００１３】これにより、上記変更設定手段による手動
設定と、上記比較変更手段による自動設定とを選択でき
るから、前記切断像と前記観察対象の中心位置との位置
ずれを補正するための変更設定について任意に選択でき
るという操作上の自由度を増やせる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の画像表示装置の好適な実
施形態について、図面を用いて説明する。

【００１５】まず、各実施形態で共通に用いる画像表示
構成のハードウエア構成を、図９を用いて説明する。

【００１６】図９は本発明に係る画像表示装置のハード
ウエア構成例を示すブロック図である。

【００１７】この画像表示装置は、中央演算処理装置
（ＣＰＵ）９１と、主メモリ９２と、外部記憶装置の１
例として磁気ディスク９３と、表示メモリ９４と、マウ
スコントローラ９６と、キーボード９７とが、それぞれ
データ転送バス９９を介して電気的に接続され、相互に
各種データを送受している。

【００１８】画像メモリ９４とＴＶモニタ（ＣＲＴ）９
５とはビデオ信号ケーブル等で電気的に接続され、ＣＲ
Ｔ９５は前記送受したデータを画像、文字等の操作者が
見て理解できる情報として表示される。

【００１９】マウスコントローラ９６とマウス９７とは
ケーブル等で電気的に接続され、操作者がマウスを移動
する際に生じるエンコーダ情報と、付属したボタンをク
リックする際に生じるスイッチ情報とが、操作者の操作
によってマウス９７からマウスコントローラ９６に伝達
される。

【００２０】磁気ディスク９３には、複数のＣＴのスラ
イス画像をスライス面の垂直方向に積み上げて三次元画
像（原画像）を形成し、この原画像や画像再構成プログ
ラム等が格納され、主メモリ９２には画像表示装置のハ
ードウエア全体を制御するプログラムの他、磁気ディス
ク９３から読み出したプログラム等を実行する演算領域
が設けられている。

【００２１】ＣＰＵ９１は、前記原画像や各種プログラ
ムを読み出し、主メモリ９２を用いて本発明に係る断面
像や合成画像の構成、視点位置補正に係る制御等を行
い、その構成した画像を示す画像データを表示メモリ９
４にデータ転送バス９９を介して転送し、ＣＲＴ９５に
表示させる。

【００２２】次に、各実施の形態のそれぞれについて説
明する。

【００２３】＜第１の実施の形態＞上記ハードウエアの
ように構成された画像表示装置は、特願平１０−１７５
９７５号に記載されている方法によって、前記原画像を
曲面で切断した切断面を画像情報に展開し、この画像情
報をＣＲＴに表示する。この操作について、図１を用い
て概説する。図１は原画像を曲面で切断した切断面を画
像化する態様を示す図である。

【００２４】図１に示されるように、複数のＣＴ画像に
ついて、そのスライス方向に垂直に積み上げた三次元の
原画像を構成する。このとき、スライス方向の一方をＸ
方向、Ｘ方向に垂直な方向をＹ方向、スライスの積み上
げ方向をＺ方向とする。

【００２５】このように定義すると、図１（ａ）では、
ＣＴ画像毎に設定した視点（この場合、血管３の内部領
域に視点を設定している）に基づきＸ方向の切断面１に
沿った画像が、図１（ｂ）では同様にＹ方向の切断面２
に沿った画像がそれぞれ得られ、図１（ｃ）のように、
Ｘ方向の切断像、Ｙ方向の切断像がそれぞれ別個に表示
されることとなる。

【００２６】本発明の第１の実施形態ではＸ方向の断面
像だけに着目し、その骨子たる切断面と観察対象の中心
位置との位置ずれを表示することについて、図３に基づ
いて図１、図３を参照しながら説明する。図２は本発明
の第１の実施の形態の視点に基づく切断面と観察対象の
中心位置との位置ずれを表示する合成画像の表示例と、
前記観察対象の中心位置の計算原理を説明するために示
した図、図３は本発明の第１の実施の形態の動作を説明
するフローチャートである。

【００２７】図１（ａ）に示した複数のＣＴ画像のそれ
ぞれの画像上の血管３の内部領域に視点（×）を設定す
る（ステップ３１）。

【００２８】図１（ｃ）の左側に示すようなＸ方向の断
層像をステップ３１で設定した視点に基づいて作成する
（ステップ３２）。

【００２９】前記設定した視点のＹ座標での血管の中心
位置を示すＸ座標を計算する。具体的には、図２のよう
に視点座標（切断位置）を通るＹ座標上での濃度値から
プロファイルを作り、濃度変化が予め設定したある一定
値Δより大きい箇所を検出して血管の両端を求めれば、
それら中心位置のＹ座標（○）は平均値、重心、メジア
ンなどの公知の計算方法によって計算される（ステップ
３３）。

【００３０】ステップ３２で作成したＸ方向の断層像に
視点座標（×）を付けたものと、ステップ３３で計算し
た中心位置のＹ座標（○）とを合成する。この合成に際
しては表示メモリ上に両者を加算してもよいし、表示メ
モリが画像データとグラフィックデータを別個に取り扱
って画像データとグラフィックデータを重畳して合成で
きるものでは、画像データとしてＸ方向の断層像に視点
座標（×）を付けたものをそれぞれ記憶し、これらを重
畳して合成させてもよい（ステップ３４）。

【００３１】ステップ３４で合成した合成画像を表示メ
モリに記憶させ、この合成画像をＣＲＴに表示する（ス
テップ３５）。

【００３２】この実施の形態ではＸ方向の断層像につい
てのみを説明したが、Ｙ方向の断層像についても適用で
きることはいうまでもない。

【００３３】以上説明した実施の形態によれば、ＣＰＵ
によって血管の濃度値に基づいて前記血管の中心位置座
標を演算され、ＣＰＵによって前記血管の切断像と前記
中心位置座標とを合成して合成画像を形成されるので、
前記血管の切断像と前記中心位置座標を同一の画像上で
参照できるから、切断面と血管の中心位置との位置ずれ
をＣＲＴに表示できる。

【００３４】＜第２の実施の形態＞本発明の第２の実施
形態の骨子は、(1)観察対象の走行方向の的確な断面情
報を得るために操作者がうまく手動操作による視点位置
の補正ができるようにする、(2)観察対象の走行方向の
的確な断面情報を得るために操作者の操作を不要にして
自動的に視点位置の補正ができるようにする、(3)前記
手動操作による視点位置の補正と前記自動的に行う視点
位置の補正とを選択できることにある。これらについ
て、図５、図６、図８に基づいて図１、図４、図６を参
照しながら説明する。図４は本発明の第２の実施の形態
の視点に基づく切断面について、前記視点の補正につい
て自動とするか手動とするかの選択メニューの例を示
し、そのうち手動を選択した結果の例を示す図、図５は
本発明の第２の実施の形態のメインルーチンの動作を説
明するフローチャート、図６は図５の手動補正処理のサ
ブルーチンの動作を説明するフローチャート、図７は図
４で自動を選択した結果の例を示す図、図８は図５の自
動補正処理のサブルーチンの動作を説明するフローチャ
ートである。

【００３５】図４（ａ）のように、視点の補正を自動的
に補正するか、手動で補正するかを選択し、選択するア
イコンにマウスのカーソルを移動してクリックする（ス
テップ５１）。

【００３６】ここで、自動と手動を切り替える理由を説
明する。例えば、頚部の大動脈や胃など周りに同じ濃度
値を有する他の臓器が無いときは自動であれば簡便であ
ることはいうまでもないが、頭蓋内の血管や腸など周り
に同じ濃度値を有する他の臓器が有るときは自動では目
的とする血管や臓器の識別が困難で、かえって手動で操
作者が操作した方が早く好結果となる場合が多いからで
ある。

【００３７】図４（ｂ）に示すように、手動を選択した
ときは、手動補正処理のサブルーチンを実行する（ステ
ップ５２）。

【００３８】図７（ａ）に示すように、自動を選択した
ときは、自動補正処理のサブルーチンを実行する（ステ
ップ５３）。

【００３９】手動補正処理又は自動補正処理が終わった
らメイン処理の終了判定を行い、終了するのであればｙ
ｅｓを選択して処理を終了し、終了しないのであればｎ
ｏを選択してステップ５１を再度実行する（ステップ５
４）。

【００４０】手動補正処理は次の手順で行う。図４
（ｃ）に示すように、マウスのカーソルを表示し、ドラ
ッグして補正したい視点（×）まで移動する（ステップ
６１）。

【００４１】補正したい視点（×）を血管の中心位置
（○）まで移動する。血管の中心位置の計算は上記第１
の実施の形態で説明したものを援用する（ステップ６
２）。

【００４２】なお、血管の中心位置は視点位置を移動す
るときのガイドとして表示しているが、血管等が複雑な
形状をしているときなどはこのガイド表示がないことも
ある。

【００４３】補正したい視点は全て終了したを判定行
い、終了するのであればｙｅｓを選択して処理を終了
し、終了しないのであればｎｏを選択してステップ６１
を再度実行する（ステップ６３）。

【００４４】自動補正処理は次の手順で行う。図７
（ｂ）に示すように、視点（×）のＹ座標の血管の中心
位置のＸ座標を計算する。血管の中心位置の計算は上記
第１の実施の形態で説明したものを援用する。なお、こ
の図では理解しやすいように、血管の周辺のプロファイ
ルを表示しているが、通常このプロファイルは表示しな
くてもよい（ステップ８１）。

【００４５】視点（×）を血管の中心位置（○）に置き
換える（ステップ８２）。

【００４６】視点補正の終了判定行い、終了しているの
であればｙｅｓを選択して処理を終了し、終了していな
いのであればｎｏを選択してステップ８１を再度実行す
る（ステップ８３）。

【００４７】この実施の形態ではＸ方向の断層像につい
てのみを説明したが、Ｙ方向の断層像についても適用で
きることはいうまでもない。

【００４８】以上説明した実施の形態によれば、マウス
によってＣＲＴに表示された切断像上で視点の位置を変
更設定され、ＣＰＵによってマウスによって変更設定さ
れた視点の位置で断面像を再構成されるので、前記切断
像と前記観察対象の中心位置との位置ずれを補正するた
めの変更設定がマウスによってできるから、観察対象の
走行方向の的確な断面情報を得ることができる。

【００４９】また、ＣＰＵによって観察対象の濃度値に
基づいて観察対象の中心位置情報を演算され、ＣＰＵに
よって視点の位置と前記中心位置情報とを比較し、両者
が一致しないときは前記視点を前記中心位置情報に変更
され、ＣＰＵによって変更された視点の位置で断面像を
再構成されるので、前記切断像と前記観察対象の中心位
置との位置ずれを補正するための変更が自動的にできる
から、より簡便に観察対象の走行方向の的確な断面情報
を得ることができる。

【００５０】また、マウスによる手動設定と、ＣＰＵに
よる自動設定とを選択できるから、前記切断像と前記観
察対象の中心位置との位置ずれを補正するための変更設
定について任意に選択できるという操作上の自由度を増
やせる。

【００５１】また、本発明によって補正された視点に基
づいて断層像を更新してもよい。具体的には、補正され
た視点に基づいて従来技術を用い断層像を作成できる。

【００５２】また、複数の補正視点による断層像を磁気
ディスクに格納しておいて、これらの複数の断層像を同
一のモニタに切替表示すれば動画的な解析ができる。

【００５３】また、これらの複数の断層像を同一モニタ
又は複数モニタに同時表示すればマルチ表示ができる。

【００５４】また、各実施の形態では操作者が操作する
入力器をマウスで説明したが、この入力器についてキー
ボードやトラックボール、タッチパネル等の公知の入力
器単体または任意の組み合わせによって表示または補正
に係る操作を行ってもよい。

【００５５】

【発明の効果】本発明は、切断面と観察対象の中心位置
との位置ずれを表示可能な画像表示装置を提供するとい
う効果を奏する。

【００５６】また、前記位置ずれを簡便に補正できる画
像表示装置を提供するという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】原画像を曲面で切断した切断面を画像化する態
様を示す図。

【図２】本発明の第１の実施の形態の視点に基づく切断
面と観察対象の中心位置との合成画像の表示例と、前記
観察対象の中心位置の計算原理を説明するために示した
図。

【図３】本発明の第１の実施の形態の動作を説明するフ
ローチャート。

【図４】本発明の第２の実施の形態の自動、手動の選択
と、自動を選択した結果の例を示す図。

【図５】本発明の第２の実施の形態のメインルーチンの
動作を説明するフローチャート。

【図６】図５の手動補正処理のサブルーチンの動作を説
明するフローチャート。

【図７】図４で自動を選択した結果の例を示す図。

【図８】図５の自動補正処理のサブルーチンの動作を説
明するフローチャート。

【図９】本発明に係る画像表示装置のハードウエア構成
例を示すブロック図。

【符号の説明】

1 Ｘ方向の切断面 2 Ｙ方向の切断面 3 血管 91 中央演算装置（CPU） 92 主メモリ 93 磁気ディスク 94 表示メモリ 95 ＣＲＴ 96 マウスコントローラ 97 マウス 98 キーボード 99 データ転送バス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０６Ｆ 17/40 Ｇ０６Ｆ 15/74 ３３０ＨＦターム(参考） 4C093 AA26 CA15 CA21 CA22 DA01 DA02 EE01 FD03 FF22 FF35 FF42 FF47 FG05 FG13 FH04 4C096 AB36 AB50 DC23 DC33 DC36 DC37 DD09 DD13 DE04 FC16 4C301 EE13 EE20 JC16 KK17 KK19 KK24 KK27 LL13 5B050 AA02 BA04 BA09 CA07 EA08 EA19 EA26 FA02 FA09 5B057 AA09 CA08 CA13 CA16 CB08 CB13 CB16 CC03 CD20 CE08 CH08 DB03 DB09 DC22

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】三次元の原画像に含まれる観察対象の内
部に、複数の視点を設定し、これらの視点を通る曲面を
切断面として設定し、該切断面によって前記原画像を切
断した切断像を構成し、該切断像を表示器に表示する画
像表示装置において、前記観察対象の濃度値に基づいて
前記観察対象の中心位置情報を演算する手段と、前記切
断像と前記中心位置情報とを合成して合成画像を形成す
る手段とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】三次元の原画像に含まれる観察対象の内
部に、複数の視点を設定し、これらの視点を通る曲面を
切断面として設定し、該切断面によって前記原画像を切
断した切断像を構成し、該切断像を表示器に表示する画
像表示装置において、前記表示器に表示された前記切断
像上で前記視点の位置を変更設定する手段と、この変更
設定手段によって変更設定された視点の位置で断面像を
再構成する手段とを備えたことを特徴とする画像表示装
置。
【請求項３】三次元の原画像に含まれる観察対象の内
部に、複数の視点を設定し、これらの視点を通る曲面を
切断面として設定し、該切断面によって前記原画像を切
断した切断像を構成し、該切断像を表示器に表示する画
像表示装置において、前記観察対象の濃度値に基づいて
前記観察対象の中心位置情報を演算する手段と、前記視
点の位置と前記中心位置情報とを比較し、両者が一致し
ないときは前記視点を前記中心位置情報に変更する手段
と、この比較変更手段によって変更された視点の位置で
断面像を再構成する手段とを備えたことを特徴とする画
像表示装置。
【請求項４】三次元の原画像に含まれる観察対象の内
部に、複数の視点を設定し、これらの視点を通る曲面を
切断面として設定し、該切断面によって前記原画像を切
断した切断像を構成し、該切断像を表示器に表示する画
像表示装置において、前記表示器に表示された前記切断
像上で前記視点を変更設定する変更設定手段と、前記観
察対象の濃度値に基づいて前記観察対象の中心位置情報
を演算し、前記視点と前記中心位置情報とを比較し、両
者が一致しないときは前記視点を前記中心位置情報に変
更する比較変更手段手段と、前記変更設定手段と前記比
較変更手段を選択する手段を備えることを特徴とする画
像表示装置。