JP2004105734A - ３ｄ対象物のコンピュータ支援表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】操作者（執刀医）のために、表示された状況の把握を簡単にすることを可能にする３Ｄ対象物のためのコンピュータ支援表示方法を提供する。
【解決手段】３Ｄ対象物（９）のためのコンピュータ支援表示方法において、コンピュータ（２）によって対象物（９）の２Ｄ基礎画像（２３）および対象物（９）の３Ｄボリュームデータセット（１９）の２Ｄ基礎表示（２０）が求められ、出力システム（１０）を介して画像として一時的に出力される。基礎画像（２３）と基礎表示（２０）とはコンピュータ（２）によって同時に、しかし場所的には互いに分離して出力される。
【選択図】図３

Description

　本発明は、３Ｄの対象物のコンピュータ支援表示方法に関する。この種の方法は特に画像支援による医療手術において使用される。

　この方法では、コンピュータによって連続的に対象物の２Ｄの基礎画像が求められ、出力システムを介して画像として一時的に出力される。その場合、この種の表示方法の使用は、このために必要な装備が手術室にしばしば存在することから、特にそれだからこそ考えられ得る。さらに、この装備は、例えば磁気共鳴撮影法、コンピュータ断層撮影法、３Ｄアンギオ（血管撮影）法などのような３Ｄ画像形成のための装備よりも簡単に取り扱うことができ、低コストである。さらに、対象物を記述するボリュームデータセットをリアルタイムで求めることは今日の技術水準では不可能である。しかしながら、画像形成のリアルタイム能力は身体手術とまさに関連して放棄するわけにはいかない特性である。

　対象物の２Ｄ画像は多数の欠点を有する。それゆえ、とくに操作者（執刀医）は対象物の２Ｄ画像を使用する場合、表示された２Ｄ画像内容を実際の３次元の人体構造関係に頭の中で描いて移すという困難な課題にいつも直面する。しばしば操作者は、ボリュームデータセットおよびボリュームデータセットから求められた２Ｄ表示に基づいて術前の手術計画を行なっても、手術時に計画結果は手術中にリアルタイム使用できる２Ｄ画像上に直接表示できないという状況が生じる。

　ナビゲーション手順の場合、臨床環境においては、たいてい位置センサーを装備した外科用器具が使用される。それによって、この器具の実際の位置を（場合によっては手術中に１回または複数回行なわれる所謂登録手順の後に）術前に発生させた画像データの中に表示することができる。このやり方の場合、位置センサーの取り扱いが簡単ではないことが問題である。登録手順もたいてい非常に労力がかかる。その他の欠点は、対象物のボリュームデータセットから求められた術前の画像データがしばしば必要な現実性を有しないことにある。

　さらに、整形外科手順の場合において、対象物の複数の２Ｄ画像を（たいていは投影の形で）表示し、ナビゲーションを作動させることは公知である。この試みは、術前の３Ｄボリュームデータの不足する現実性の欠点を取り除く。なぜならば、これらのデータはここではＸ線像によって埋め合わせられるからである。もちろん、ここでは、真の３Ｄ情報を使用できるのではなく、似て非なる３Ｄ情報しか得られず、その３Ｄ情報から執刀医は頭の中で描いて３Ｄシナリオを形成しなければならない。さらに、このやり方の場合にも、術前の（本物の）３Ｄ画像データに基づいてあらかじめ行なわれた事前の手術計画の結果を術中の２Ｄ投影に簡単に転送することはできない。

　さらになお、手術領域の２つの投影を撮像して出力システムを介して画像として表示することが知られている。この場合、手術領域における擬似空間的な情報を得るために、投影は異なる角度で撮像される。この試みの場合にも３Ｄ情報が発生するわけではないので、３Ｄの周辺事情は執刀医によって頭の中で描かれて生み出されなければならない。

　コンピュータによって対象物の３Ｄボリュームデータセットの２Ｄ基礎表示が求められ、出力システムを介して画像として一時的に出力されるような３Ｄ対象物のためのコンピュータ支援表示方法が、まだ公開されていない先願に記載されている（特許文献１）。さらに、コンピュータによって、対象物の２Ｄ基礎画像が求められて、（少なくとも部分的に）２Ｄ基礎表示に重畳されるかもしくは２Ｄ基礎表示の中に挿入される。このやり方は既に大きな進歩を遂げたが、しかしあらゆる局面において完全に満足のいくものであるというわけではない。
ドイツ特許出願第１０２１０６４６．０号明細書（出願日：２００２年３月１１日、発明の名称：「患者の検査範囲内に導入された医療器具の画像表示方法」（“Ｖｅｒｆａｈｒｅｎ　ｚｕｒ　Ｂｉｌｄｄａｒｓｔｅｌｌｕｎｇ　ｅｉｎｅｓ　ｉｎ　ｅｉｎｅｎ　Ｕｎｔｅｒｓｕｃｈｕｎｇｓｂｅｒｅｉｃｈ　ｅｉｎｅｓ　Ｐａｔｉｅｎｔｅｎ　ｅｉｎｇｅｂｒａｃｈｔｅｎ　ｍｅｄｉｚｉｎｉｓｃｈｅｎ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ”）

　本発明の課題は、操作者（執刀医）のために、表示された状況の把握をさらに簡単にすることを可能にする３Ｄ対象物のコンピュータ支援表示方法を提供することにある。

　この課題は、コンピュータによって対象物の２Ｄ基礎画像が求められて、出力システムを介して画像として一時的に出力され、コンピュータによって対象物の３Ｄボリュームデータセットの２Ｄ基礎表示が求められて、出力システムを介して画像として一時的に出力され、２Ｄ基礎画像および２Ｄ基礎表示がコンピュータによって同時にしかし場所的には互いに分離して出力されることよって解決される。

　従って、本発明は、特に、一方ではリアルタイムで求められた術中の２Ｄ画像データが使用されるが、しかし補助的に術前の３Ｄ画像データが存在するので、２Ｄ画像データの情報と３Ｄ画像データの情報とが相互に補い合うことができる術中の状況を目指している。しかしながら、本発明は、相互に一つにまとまった表示（混入）に限定されるのではなくて、むしろ隣り合わせの画像表示に該当する。

　基礎画像のみならず、基礎表示もコンピュータによってリアルタイムで求められる場合、この方法は特に多方面に適用可能である。特に、この場合、基礎表示を対話式で変化させる可能性が存在する。

　基礎表示が基礎撮影ジオメトリによって定められ、基礎撮影ジオメトリがいつでも可変である場合、基礎画像もいつでも場合によって生じ得る変化の必要性に適合させることができる。

　基礎画像の適合化のために基礎撮影ジオメトリを操作者によって手動で基礎撮影位置へ移動させようとする場合、これは、基礎撮影位置への到達時にコンピュータが音響的または光学的な基礎応答信号を操作者に対して出力するおよび／または基礎撮影ジオメトリが機械的な基礎応答信号を操作者に対して出力することによって、特に正確に確実に行なうことができる。

　基礎表示および基礎画像は透視投影であり、それらの投影パラメータが一致するように定められるならば、両画像は同じ視角のもとで対象物を示す。理想的な場合には画像が一致する。それによって、両画像の頭の中で描かれる相互の調整は操作者にとって特に簡単である。

　基礎表示の投影パラメータを、この投影パラメータが基礎画像の投影パラメータと一致するように定めることは、従来技術では「登録」という概念で知られている。登録方法は、例えば先に挙げた特許文献１に記載されている。登録方法そのものは本発明の対象ではない。

　コンピュータによってボリュームデータセットに関して与えられる少なくとも１つの位置関連情報が、コンピュータによって基礎画像の対応個所において考慮されるならば、表示された状況の理解が操作者にとって更に簡単になる。

　ボリュームデータセットは一般には予め求められている。ボリュームデータセットは例えばカテーテルを案内しようとする血管系を表す。このボリュームデータセットに基づいて、例えばカテーテルを案内すべき行路を確定することができる。このような場合、例えば基礎画像の中に所謂「ロードマップ」を挿入することができる。基礎表示の中におけるカーソルにより範囲をマークあるいは選択し、このようなマークもしくは選択を半自動または全自動で基礎画像に伝送することも可能である。そのうえさらに、場合によっては、基礎表示のためのカーソルを基礎画像のカーソルと直接に連動させることも可能ある。

　逆のやり方も原理的に可能である。つまり、コンピュータによって対象物に関して与えられる少なくとも１つの位置関連情報を、コンピュータによって基礎表示の対応個所において考慮することも可能である。例えばカテーテル先端の実際の瞬時位置を求めて基礎表示の中で表示することができる。

　しかし、対象物に関して与えられる位置関連情報を基礎表示の対応個所において考慮する場合、補助的に、３次元から２次元への画像と違って、基礎画像から基礎表示への画像は一般には一義的ではないことを考慮すべきである。基礎画像の各点はボリュームデータセットにおいては１つの線にて描かれる。この線は、基礎表示および基礎画像が投影パラメータの一致する透視投影である場合にのみ、再び基礎表示の一点に縮小する。

　特に、ボリュームデータセットにおける基礎画像のこの画像一致により、コンピュータによって、対象物の基礎画像とは異なる対象物の２Ｄ補助画像が求められ、補助画像はコンピュータによって出力媒体を介して画像として一時的に出力され、対象物の補助画像は、基礎画像および基礎表示に対して同時ではあるが、しかし場所的にはそれらから分離されて出力されるようにすることは有利である。補助画像を求めることはもちろんリアルタイムで行われる。

　なぜならば、２つの２Ｄ画像を使用できることによって、ボリュームデータセットにおける両画像内のそれぞれ１つの定められた個所にマークを付けた場合に２つの線が求まるからである。十字記号の方位測定と同じようにしてボリュームデータセットにおける対応位置を求め、基礎表示内にも一義的に（点で）マークを付けることができる。

　基礎画像と同じように、補助画像も補助撮影ジオメトリによって決まる。特に、補助撮影ジオメトリもいつでも変更可能である。その場合、基礎画像と同じように、予め決められた補助撮影位置への手動の移動がコンピュータの音響的または光学的な補助応答信号および／または補助撮影ジオメトリの機械的な補助応答信号によって行われる。

　基礎撮影ジオメトリは基礎画像主軸線を有し、補助撮影ジオメトリは補助画像主軸線を有する。両画像主軸線は共通な交点で交差角を形成して交差する。交差角は、特に、基礎画像および補助画像によって伝えられる対象物の全情報ができるだけ大きくなるように決められている。これは、補助画像が基礎画像に対して交差角が９０°になるように決められた場合である。

　交差角が構造的に制約されて９０°よりも小さい限界角で最大になる場合、補助画像は基礎画像に対して特に交差角が限界角に等しくなるように決められる。

　特に、コンピュータによって、ボリュームデータセットの基礎表示とは異なるボリュームデータセットの２次元の補助表示が求められ、出力システムを介して画像として一時的に出力される。補助表示は、基礎画像および基礎表示に対して同時ではあるが、しかし場所的にはそれらから分離されて、場合によっては補助画像からも場所的に分離されて出力される。それによって、操作者にとって、表示された状況の更に良好な理解が可能となる。基礎表示におけると同様に、補助表示も特にコンピュータによってリアルタイムで求められる。なぜならば、それによって補助表示も対話式にて変更可能であるからである。

　補助表示および補助画像は透視投影であり、それらの投影パラメータが一致するように決められるならば、補助画像および補助表示の頭の中で描いた調整および対比が操作者にとって特に簡単になる。

　さらに、コンピュータによって、ボリュームデータセットの基礎表示にも補助表示にも関係しないボリュームデータセットの２Ｄ補足表示が求められ、出力システムを介して画像として一時的に出力される。その場合、補足表示も、基礎画像、基礎表示および補助表示と同時ではあるが、しかし場所的にはこれらから分離されて、場合によっては補助画像からも場所的に分離されて出力される。というのは、その場合には表示方法がさらに多面的であるからである。とくに、例えば、基礎表示および補助表示を変えなくても、補足表示を変えることができる。

　補足表示も、基礎表示および補助表示と同様に、リアルタイムで求められる。というのは、補足表示はここでも対話式にて変更可能であるからである。

　画像および表示が、出力システムのそれぞれ１つの専用出力装置、例えばモニタを介して出力されるならば、出力は特に一目で分かるように行われる。

　上述のように、基礎表示および補助表示は透視投影であってよい。もちろん、同じことが補足表示にも当てはまる。しかしながら、表示は、個別にまたは一緒に、平行投影またはスライスであってもよい。基礎画像および補助画像も透視投影であってよい。

　基礎画像が、場合によっては補助画像も、Ｘ線または超音波によって求められる場合、画像検出は特に簡単に行なわれる。

　以下において、図面に示す実施例の説明から本発明の他の利点および詳細を明らかにする。図１は画像形成装置を概略的に示し、図２は図１の部分詳細を示し、図３および図４は対象物ボリュームデータセットの２Ｄ表示と対象物の少なくとも１つの２Ｄ画像との組み合わせを示す。

　図１によれば、画像形成装置１は例えばＸ線装置１として構成されている。Ｘ線装置１は制御コンピュータ２と接続されている。

　Ｘ線装置１は図２によればＣアーム装置として構成されている。Ｃアーム装置は、共通な円形軌道５上において揺動軸線６を中心に揺動可能であるＸ線源３およびＸ線検出器４からなるＸ線システムを有する。円形軌道５上における各点が撮影ジオメトリを規定する。撮影ジオメトリは、特にＸ線源３およびＸ線検出器４の中心点によって定められている画像主軸線７を有する。主軸線７は揺動軸線６と交点８で交差する。

　この撮影ジオメトリにて検出される対象物９（一般には人体９）の透視画像はＸ線検出器４により検出可能であり、リアルタイムで制御コンピュータ２に伝達可能である。その後コンピュータ２によって対象物９の対応する画像２３が求められ、リアルタイムで出力システム１０を介して画像として一時的に出力される。透視画像のこの例では、画像２３は透視投影２３である。

　図２によれば、Ｘ線源３およびＸ線検出器４によって構成されたＸ線システムに加えて、同様にＸ線源３’およびＸ線検出器４’を有する別のＸ線システムが存在する。両Ｘ線システムはほぼ同一に構成されている。これらは同じに駆動される。従って同一構成要素には同一参照符号が付されているが、しかし最初に述べたＸ線システムと区別するためにアポストロフィ（’）を備えている。

　以下において、Ｘ線検出器４によって検出された透視画像（投影２３）とＸ線検出器４’によって検出された透視画像（投影２３’）とを区別する場合に限り、前者は基礎画像２３もしくは基礎投影２３と呼ばれ、後者は補助画像２３’もしくは補助投影２３’と呼ばれる。

　図３によれば、制御コンピュータ２によって補助画像２３’が同様に出力システム１０を介して出力される。出力システム１０は複数の出力装置１１、例えばモニタ１１を有する。両投影２３，２３’はそれぞれ１つの専用の出力装置１１を介して出力される。画像２３，２３’の出力は同時ではあるが互いに別々に行われる。

　基礎画像２３および補助画像２３’は撮影ジオメトリによって定められ、図２によれば撮影ジオメトリは互いに異なっている。画像主軸線７，７’は交点８で交差角αにて交差している。それゆえ、補助画像２３’も基礎画像２３とは異なっている。

　補助画像２３’は、基礎画像２３に対して、交差角αが最小値を下回らないように決められる。特に、交差角αは９０°であるとよい。画像主軸線７，７’が交差することのできる最大の限界角が９０°よりも小さいために、補助画像２３’は基礎画像２３に対して交差角αが限界角に等しくなるように決められる。実際においては、交差角αが４５°であるならば良好な結果が得られることが判明している。

　原理的には、Ｘ線システムの基礎撮影ジオメトリおよび補助撮影ジオメトリは互いに独立に設定可能である。Ｘ線システムの基礎撮影ジオメトリおよび補助撮影ジオメトリは、例えば、図１に示されているように、操作者１２によって手動で、または制御コンピュータ２によって調節することができる。しかし、いずれの場合にも、撮影ジオメトリはいつでも変更可能である。

　撮影ジオメトリの変更が操作者１２によって手動で行われる場合、予め決められた撮影位置への移動は臨界的である。従って、例えば制御装置１３のセンサにより連続的にＸ線システムの瞬時位置が検出され、制御コンピュータ２に通報される。例えば基礎撮影ジオメトリが決められた撮影位置に到達したとき、コンピュータ２はディスプレイまたは模式的に示された信号ランプ１４を介して光学的な応答信号を操作者１２に出力する。

　代替または追加として、所望の撮影位置への到達時に小形スピーカ１５を介して音響的な応答信号で報知することもできる。Ｘ線装置１自体は模式的に示された機械的なフィードバック要素１６を持っており、撮影ジオメトリ自体が多数の回転位置を持つスイッチのように機械的な応答信号を操作者１２に出力するようにすることも可能である。

　撮影位置の決められた到着に関する上述の説明は基礎Ｘ線システムおよび補助Ｘ線システムのどちらにも同じように当てはまることは勿論のことである。

　対象物９の透視画像（投影２３，２３’）の撮影および出力装置１１を介する投影２３，２３’の表示は、制御コンピュータ２によってコンピュータプログラム１７の働きによって行われる。制御コンピュータ２はコンピュータプログラム１７によりプログラミングされている。

　制御コンピュータ２にはメモリ１８が付設されている。メモリ１８には、特に対象物９のボリュームデータセット１９が格納されている。ボリュームデータセット１９はすべての３Ｄ画像形成装置のデータから求められている。従って、ボリュームデータセット１９は、例えばコンピュータ断層撮影法（ＣＴ）、磁気共鳴断層撮影法（ＭＲＩ）、３Ｄ血管撮影法（３Ｄ−ＡＮＧＩＯ）、３ＤＸ線法、３Ｄ超音波法、そして例えばポジトロン断層撮影法（ＰＥＴ）やシングルフォトンエミッションコンピュータ断層撮影法（ＳＰＥＣＴ）の如き他の３Ｄ法によって求めることができる。

　従って、コンピュータプログラム１７によって制御されて、制御コンピュータ２はボリュームデータセット１９の少なくとも１つの表示２０〜２２も求め、それを出力システム１０の出力装置１１の１つを介して表示する。制御コンピュータ２は表示２０〜２２のそれぞれを、出力システムのそれぞれ1つの専用出力装置１１を介して画像として一時的に出力する。それゆえ、表示２０〜２２も制御コンピュータ２によって確かに同時ではあるが、しかし場所的には互いに分離されて（画像２３，２３’からも場所的に分離されて）出力される。

　図３によれば、制御コンピュータ２はボリュームデータセット１９の３つの表示２０〜２２を出力装置１１のそれぞれ１つを介して出力する。表示２０〜２２は、以下において、互いに区別するために、基礎表示２０、補助表示２１、補足表示２２と呼ばれる。

　表示２０〜２２は制御コンピュータ２によってリアルタイムで求められる。図３によれば、特に基礎表示２０および補助表示２１は透視投影２０，２１である。その場合、基礎表示２０の投影パラメータは基礎画像２３の投影パラメータと一致する。同様に、補助表示２１の投影パラメータは補助画像２３’の投影パラメータと一致する。それゆえ、特に補助表示２１は基礎表示２０とは異なる。

　補足表示２２は基礎表示２０および補助表示２１からは独立している。補足表示２２は、図３によれば、特に対話式にて変更可能である。例えば、ボリュームデータセット１９は、補足表示２２を介して可変の視角のもとで表示することができる。

　図３によれば、基礎表示２０は基礎画像２３に結合され、補助表示２１は補助画像２３’に結合されている。それゆえ、特に基礎表示２０および補助表示２１は強制的に透視投影２０，２１である。この場合においては、そのうえさらに基礎画像２３と補助画像２３’が相互結合であるので、間接的に基礎表示２０と補助表示２１が互いに結合されている。それゆえ、基礎画像２３または補助画像２３’の変化時に対応する表示２０，２１が間接的に且つ自動的に追従する。従って、間接的に基礎表示２０および補助表示２１も対話式で変更可能である。

　しかしながら、原理的には、基礎表示２０は基礎画像２３から結合を外し、同様に補助表示２１も補助画像２３’から結合を外すことも可能である。この場合において、当然、基礎表示２０および補助表示２１の直接の対話式変更も可能である。さらに、この場合、基礎表示２０および補助表示２１は必ずしも透視投影である必要がない。寧ろこの場合は基礎表示２０および補助表示２１は平行投影またはスライスであってもよい。

　この種の結合外しの例が図４に示されている。図４によれば、出力システム１０を介して、（ボリュームデータセット１９の）３つの表示２０〜２２と、（対象物の）投影２３とが同時に、しかし場所的には互いに分離されて出力される。３つの表示２０〜２２は、図４によれば、例えば３つの互いに垂直なスライス２０〜２２である。投影２３は特殊ケースにてスライスの１つに対して平行している。しかし、これは一般なケースではない。

　スライス２０〜２２および投影２３は、図４によれば、出力システム１０の唯一の共通な出力装置１１を介して出力される。しかし、それらは、それぞれ１つの専用の出力装置１１を介して出力することもできる。しかし、いずれの場合においても、それらは同時ではあるが、しかし場所的には互いに分離されて出力される。

　図４によれば、制御コンピュータ２によって、ボリュームデータセット１９に関して与えられた少なくとも１つの位置関連情報が投影２３の対応個所において考慮されるようにすることが可能である。

　例えば、３つのスライス２０〜２２は１つの共通点２４を有する。この点２４は３Ｄカーソル２４に相当する。この３Ｄカーソル２４は、例えば投影２３の中にマーク２５として挿入されている。例えば、ボリュームデータセット１９により求められた器具のための計画された３Ｄ行路を投影２３内に挿入することも可能である。図３によれば、これは、例えば両画像２３，２３’について出力システム１０の専用の出力装置１１を介して行われる。そこでは、画像２３，２３’に加えてなおも２つの他の画像２７，２７’についても出力される。

　ボリュームデータセット１９のうちスライス２０〜２２内にマークされたかまたは選択された他の範囲を、同様に自動的に投影２３内にマークするかまたは選択することも可能である。そのうえさらに、投影２３のカーソル２６をスライス２０〜２２の共通点２４と結合することもできる。

　この方法は、とくに登録の正確さを検査するために使用することもできる。例えば、ボリュームデータセット１９のはっきりした特徴のある個所をスライス２０〜２内にマークすることができる。制御コンピュータ２により対応個所２５に同時に自動的にマークをつけることによって、簡単に登録の正確さ、すなわち投影２３におけるボリュームデータセット１９の画像の正確さを点検することができる。

　逆に、制御コンピュータ２によって、対象物９に関して与えられた少なくとも１つの位置関連情報がスライス２０〜２２の対応個所において考慮されることも可能である。これは、基礎画像２３のみならず補助画像２３’も利用することができるならば可能である。なぜならば、その場合には、２つの投影２３，２３’に基づいてボリュームデータセット１９における位置が一義的に決定できるからである。それゆえ、逆画像も一義的に取得することができる。従って、またしても、例えばカーソル２６と共通点２４との結合が可能であり、投影２３（もしくは投影２３，２３’）における範囲のマーキングおよび選択も可能であり、制御コンピュータ２は自動的にスライス２０〜２２における対応するマーキングおよび選択を行なう。

　投影２３（もしくは投影２３，２３’）から得られた情報を表示２０〜２２に挿入するためのこの方法は、とくに外科器具、例えばカテーテルおよびこの場合にはとくにカテーテル先端を投影２３（もしくは投影２３，２３’）内にマークし、その後この先端をスライス２０〜２２に挿入するのに利用することができる。なぜならば、投影２３，２３’において、カテーテルはたいてい非常に高い分解能で表示されるのに対して、周辺組織の人体構造情報はしばしば不十分にしか画像化できないからである。従って、スライス２０〜２２内に（もしくはボリュームデータセット１９の表示に共通に）カテーテル先端を挿入することによって、本発明に基づいて、カテーテルを著しく精密に案内することができる。その後、投影２３（もしくは投影２３，２３’）内においてカテーテル先端を見つけ出すことは場合によっては自動的に行なわれる。

　以上に述べた実施例によれば、Ｘ線によって投影２３，２３’である画像２３，２３’が求められる。これは最も頻繁な適用例でもある。しかしながら、画像２３，２３’は、とくに超音波、ＳＰＥＣＴおよびＰＥＴによる他の形式で求めることもできる。これらの場合には、画像２３，２３’は必ずしも投影２３，２３’である必要がない。

　さらに、本発明は、医療用途と関連させて説明したが、医療用途に限らず寧ろ一般的に応用できるものである。

画像形成装置を示す概略図 図１の部分詳細図 対象物ボリュームデータセットの２Ｄ表示と対象物の少なくとも１つの２Ｄ画像との組み合わせの一例を示す概略図 対象物ボリュームデータセットの２Ｄ表示と対象物の少なくとも１つの２Ｄ画像との組み合わせ他の例を示す概略図

符号の説明

　１　　　　　　画像形成装置（Ｘ線装置）
　２　　　　　　制御コンピュータ
　３，３’　　　Ｘ線源
　４，４’　　　Ｘ線検出器
　５　　　　　　円形軌道
　６　　　　　　揺動軸
　７，７’　　　画像主軸線
　８　　　　　　交点
　９　　　　　　対象物
１０　　　　　　出力システム
１１　　　　　　出力装置
１２　　　　　　操作者（執刀医）
１３　　　　　　制御装置
１４　　　　　　信号ランプ
１５　　　　　　スピーカ
１６　　　　　　フィードバック要素
１７　　　　　　コンピュータプログラム
１８　　　　　　メモリ
１９　　　　　　ボリュームデータセット
２０〜２２　　　表示
２３，２３’　　画像
２４　　　　　　共通点
２５　　　　　　マーク
２６　　　　　　カーソル
２７，２７’　　画像
α　　　　　　　交差角

Claims (28)

1. 　コンピュータ（２）によって対象物（９）の２Ｄの基礎画像（２３）が求められて、出力システム（１０）を介して画像として一時的に出力され、
   　コンピュータ（２）によって対象物（９）の３Ｄのボリュームデータセット（１９）の２Ｄの基礎表示（２０）が求められて、出力システム（１０）を介して画像として一時的に出力され、
   　基礎画像（２３）および基礎表示（２０）がコンピュータ（２）によって同時にしかし場所的には互いに分離して出力される
   ことを特徴とする３Ｄ対象物のコンピュータ支援表示方法。
2. 　基礎表示（２０）をコンピュータ（２）によってリアルタイムで求めることを特徴とする請求項１記載の表示方法。
3. 　基礎表示（２０）は対話式で変更可能であることを特徴とする請求項１または２記載の表示方法。
4. 　基礎画像（２３）は基礎撮影ジオメトリによって定められ、基礎撮影ジオメトリはいつでも変更可能であることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の表示方法。
5. 　基礎撮影ジオメトリは操作者（１２）によって基礎撮影位置へ移動され、基礎撮影位置への到達時に、操作者（１２）に対して、コンピュータ（２）が音響的または光学的な基礎応答信号を出力するおよび／または基礎撮影ジオメトリが機械的な基礎応答信号を出力することを特徴とする請求項４記載の表示方法。
6. 　基礎表示（２０）と基礎画像（２３）とは透視投影（２０，２３）であり、それらの投影パラメータが一致するように定められることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の表示方法。
7. 　ボリュームデータセット（１９）に関して与えられる少なくとも１つの情報（２４）がコンピュータ（２）によって基礎画像（２３）の対応個所（２５）において考慮されることを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載の表示方法。
8. 　対象物（９）に関して与えられる少なくとも１つの位置関連情報（２６）がコンピュータ（２）によって基礎表示（２０）の対応個所（２４）において考慮されることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の表示方法。
9. 　コンピュータ（２）によって、対象物（９）の基礎画像（２３）とは異なる対象物（９）の２Ｄの補助画像（２３’）が求められ、
   　補助画像（２３’）はコンピュータ（２）によって出力システム（１０）を介して画像として一時的に出力され、
   　対象物（９）の補助画像（２３’）は、基礎表示（２０）および基礎画像（２３）に対して同時にしかし場所的にはそれらから分離して出力される
   ことを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の表示方法。
10. 　補助画像（２３’）は補助撮影ジオメトリによって決まり、補助撮影ジオメトリはいつでも変更可能であることを特徴とする請求項９記載の表示方法。
11. 　補助撮影ジオメトリは操作者（１２）によって手動で補助撮影位置へ移動され、補助撮影位置への到達時に、操作者（１２）に対して、コンピュータ（２）が音響的または光学的な補助応答信号を出力するおよび／または補助撮影ジオメトリが機械的な補助応答信号を出力することを特徴とする請求項１０記載の表示方法。
12. 　基礎撮影ジオメトリは基礎画像主軸線（７）を有し、
    　補助撮影ジオメトリは補助画像主軸線（７’）を有し、
    　両画像主軸線（７，７’）は共通な交点（８）で交差角（α）にて交差し、
    　補助画像（２３’）は基礎画像（２３）に対して交差角が９０°になるように決められる
    ことを特徴とする請求項４または５記載の表示方法。
13. 　基礎撮影ジオメトリは基礎画像主軸線（７）を有し、
    　補助撮影ジオメトリは補助画像主軸線（７’）を有し、
    　両画像主軸線（７，７’）は共通な交点（８）で交差角（α）にて交差し、
    　交差角（α）は構造的な制約により９０°よりも小さい限界角で最大になり、
    　補助画像（２３’）は基礎画像（２３）に対して交差角が限界角（α）に等しくなるように決められる
    ことを特徴とする請求項４または５記載の表示方法。
14. 　コンピュータ（２）によって、ボリュームデータセット（１９）の基礎表示（２０）とは異なるボリュームデータセット（１９）の２次元の補助表示（２１）が求められ、
    　補助表示（２１）は、コンピュータ（２）によって出力システム（１０）を介して画像として一時的に出力され、
    　補助表示（２１）は、基礎画像（２３）および基礎表示（２０）に対して同時にしかし場所的にはそれらから分離して、場合によっては補助画像（２３’）からも場所的に分離して出力される
    　ことを特徴とする請求項１乃至１３の１つに記載の表示方法。
15. 　補助表示（２１）はコンピュータ（２）によってリアルタイムで求められることを特徴とする請求項１４記載の表示方法。
16. 　補助表示（２１）は対話式にて変更可能であることを特徴とする請求項１４または１５記載の表示方法。
17. 　補助表示（２１）および補助画像（２３’）は透視投影（２１，２３’）であり、それらの投影パラメータが一致するように定められることを特徴とする請求項９乃至１３の１つおよび１４乃至１６の１つに記載の表示方法。
18. 　コンピュータ（２）によって、基礎表示（２０）にも補助表示（２１）にも関係しないボリュームデータセット（１９）の２Ｄの補足表示（２２）が求められ、
    　補足表示（２２）はコンピュータ（２）によって出力システム（１０）を介して画像として一時的に出力され、
    　補足表示（２２）は、基礎画像（２３）、基礎表示（２０）および補助表示（２１）と同時ではあるが、しかし場所的にはこれらから分離して、場合によっては補助画像（２３’）からも場所的に分離して出力される
    ことを特徴とする請求項１４乃至１７の１つに記載の表示方法。
19. 　補足表示（２２）はリアルタイムで求められることを特徴とする請求項１８記載の表示方法。
20. 　補足表示（２２）は対話式にて変更可能であることを特徴とする請求項１８または１９記載の表示方法。
21. 　画像（２３，２３’）および表示（２０〜２２）は、出力システム（１０）のそれぞれ１つの専用の出力装置（１１）を介して出力されることを特徴とする請求項１乃至２０の１つに記載の表示方法。
22. 　ボリュームデータセット（１９）の表示（２０〜２２）は、スライスまたは透視投影であることを特徴とする請求項１乃至２１の１つに記載の表示方法。
23. 　対象物（９）の画像（２３，２３’）は透視投影（２３，２３’）であることを特徴とする請求項１乃至２２の１つに記載の表示方法。
24. 　基礎画像（２３）は、場合によっては補助画像（２３’）も、Ｘ線または超音波によって求められることを特徴とする請求項１乃至２３の１つに記載の表示方法。
25. 　請求項１乃至２４の１つに記載の表示方法を実施するためのコンピュータプログラム。
26. 　請求項２５によるコンピュータプログラムによりプログラムされたコンピュータ。
27. 　コンピュータは、画像形成装置（１）、特にＸ線装置（１）のための制御コンピュータとして構成されていることを特徴とする請求項２６記載のコンピュータ。
28. 　請求項２７記載の制御コンピュータ（２）を備えた画像形成装置、特にＸ線装置。

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