JP2004188149A - Ｘ線ｃｔ装置の投影データから直接三次元画像を作成する三次元画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｘ線ＣＴ装置の投影データから直接三次元画像を作成する三次元画像表示装置を構築する。
【解決手段】Ｘ線ＣＴ装置のＸ線走査によって収集した投影データを蓄積する機構と，三次元画像を再構成して表示する関心空間領域を設定し，この関心空間領域内においてＣＴ値を求める複数の点の空間位置を指定し，この複数の点のＣＴ値を投影データから画像再構成処理によって求める機構と，得られたＣＴ値のデータセットを使用して三次元画像を作成する機構とを具備し，ＣＴ値を求める点の空間領域を三次元画像を表示する空間領域に限定し，またＣＴ値を求める点の密度分布を三次元画像の画質に基づいて指定することによって補間処理の回数を減らし，計算量を削減し，Ｘ線ＣＴ装置における画像再構成処理で得られたスライスまたはボリューム画像データを使用せずに，投影データから直接三次元画像を作成・表示する三次元画像表示装置を実現した。
【選択図】 図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術】
本発明は，Ｘ線ＣＴ装置の投影データから直接三次元画像を作成する三次元画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線ＣＴ装置は，寝台の天板上に横臥した被検者の周囲を回るＸ線管から被検者にＸ線を照射し，被検者を透過したＸ線の強度をＸ線検出器で検出することによって被検者の横断面の投影データを収集する。次に寝台の天板を移動させた後に，同様に被検者の横断面の投影データを収集する。この天板の移動と投影データの収集を繰り返すことによって被検者の複数横断面の投影データを収集する。このようにして収集した被検者の複数横断面の投影データに対して高速データ処理装置で画像再構成処理を行うことによって被検者の複数横断面の画像データを得る。
【０００３】
Ｘ線ＣＴ装置で検査したデータの利用方法としては，Ｘ線ＣＴ装置で複数横断面の投影データを収集し，高速データ処理装置でこの複数横断面の投影データに画像再構成処理を行って複数横断面の画像データを作成し，画像表示装置でこの複数横断面の画像データを表示し，レーザーイメージャなどで表示した複数横断面の画像をフィルムに焼き付け，フィルム観察器で複数横断面の画像を焼き付けたフィルムを観察することによって，被検者の異常部位を発見することが広く行われてきた。初期のＸ線ＣＴ装置では再構成された画像データの枚数は十枚から数十枚であったのでこのような方法が可能であった。
【０００４】
Ｘ線ＣＴ装置で検査したデータの利用方法としては，最近では，Ｘ線ＣＴ装置で複数横断面の投影データを収集し，高速データ処理装置でこの複数横断面の投影データに画像再構成処理を行って複数横断面の画像データを作成し，この複数横断面の画像データを磁気ディスク装置，光磁気ディスク装置，光ディスク装置などの記憶媒体に保存する。この記憶媒体に保存された複数横断面の画像データを読み出し，画像表示装置にこの画像データを表示して観察することが行われている。また，この記憶媒体に保存された複数横断面の画像データを読み出し，画像処理装置でこの画像データに対して画像処理を行うことがある。例えば，三次元画像表示装置でこの画像データから三次元画像を構築し，その三次元画像を観察することが行われている。
【０００５】
初期のＸ線ＣＴ装置では被検者が横臥した天板の移動とＸ線照射による被検者の投影データの収集とは交互に行われていた。Ｘ線ＣＴ装置の技術が急速に進歩し，最近のＸ線ＣＴ装置では被検者が横臥した天板の移動を行いながら同時にＸ線照射を行って投影データを収集するようになった。このような投影データの収集方式はヘリカルスキャンと呼ばれている。
【０００６】
初期のＸ線ＣＴ装置では被検者が横臥した天板の移動とＸ線照射による被検者の投影データの収集とは交互に行われていたので，投影データを収集した横断面が画像再構成を行って得た画像データの横断面であった。すなわち，投影データを収集した横断面と画像再構成を行って得た画像データの横断面とは一致しており，投影データを収集した横断面の数と画像再構成を行って得た画像データの枚数は同一であり，また投影データを収集した横断面の位置は患者の体軸方向に離散的に分布していた。ところがヘリカルスキャン方式では被検者が横臥した天板の移動を行いながら同時にＸ線照射を行って投影データを収集するため，離散的な投影データ収集横断面は存在しない。このため，一般に仮想的な横断面を設定して投影データの補間処理を行って仮想的な横断面の投影データを求め，この仮想的な横断面の投影データを使用して画像再構成処理を行っている。この投影データの仮想的な横断面はかなり自由に設定できるので，投影データの仮想的な横断面の設定次第で画像再構成処理によって得た画像データの枚数や横断面の間隔はかなり自由に選択できる。
【０００７】
初期のＸ線ＣＴ装置では，被検者を透過したＸ線の強度を検出するＸ線検出器は被検者の体軸方向には一列で，被検者の一横断面の投影データを収集していた。Ｘ線ＣＴ装置の技術が急速に進歩し，最近のＸ線ＣＴ装置では被検者の体軸方向に複数列のＸ線検出器を配置し，被検者の複数横断面の投影データを同時に収集する多列検出器を使用している。この多列検出器とヘリカルスキャン方式とを同時に使用することによって，初期のＸ線ＣＴ装置よりも格段に多い投影データを収集するようになった。この多列検出器・ヘリカルスキャン方式では，初期のＸ線ＣＴ装置のような離散的な投影データの収集横断面は存在せず，一般に仮想的な横断面を設定して投影データの補間処理を行って仮想的な横断面の投影データを求め，この仮想的な横断面の投影データを使用して画像再構成処理を行っている。この投影データの仮想的な横断面は自由に設定できるので，投影データの仮想的な横断面の設定次第で画像再構成処理によって得た画像データの枚数や横断面の間隔を自由に選択できる。
【０００８】
Ｘ線ＣＴ装置を使用した検査では，現状では，Ｘ線ＣＴ装置で投影データを収集し，高速データ処理装置でこの投影データに画像再構成処理を行い，この画像再構成処理の結果として得た複数横断面の画像データを磁気ディスク装置，光磁気ディスク装置，光ディスク装置などの記憶媒体に保存している。Ｘ線ＣＴ装置で検査した結果の利用方法としては，画像再構成処理の結果として得た複数横断面の画像データを使用して作成した画像をフィルムに焼き付け，このフィルムを観察する方法と，画像再構成処理の結果として得た複数横断面の画像データを使用して画像観察装置に画像を表示して観察する方法，画像再構成処理の結果として得た複数横断面の画像データに対して画像処理装置で三次元画像処理などの画像処理を行い，その結果を観察する方法などがある。この利用方法ごとに最適の画像再構成処理のパラメータがあるが，現状では長期間にわたって保存されているデータは画像再構成後の画像データであって，画像再構成前の投影データの長期保存は行われていないこと，また投影データからの画像再構成には大きな計算資源を必要とすることなどによって，それぞれの利用方法ごとに最適の画像再構成処理パラメータを使用して再度再構成処理を行うことは研究目的以外では行われていない。
【０００９】
特に，複数横断面の画像データを使用して三次元画像を構築する場合には，横断面の画像を直接観察する場合に適した画像再構成処理パラメータとは異なった三次元画像処理に適した画像再構成処理パラメータを使用して画像再構成した複数横断面の画像データを使用することによってよい結果が得られる場合がしばしばあるが，一般には長期間保存されているのは画像再構成後の画像データのみで，投影データは長期間保存されていないので，このような使用目的別の画像再構成処理は研究目的以外では行うことができない。
【００１０】
また，Ｘ線ＣＴ装置がたとえ投影データを長期間保存しているとしても，Ｘ線ＣＴ装置ではルーチン的に多数の検査が連続して行われているので，外部の利用者がこの投影データに対して利用者の希望する画像再構成パラメータを使用して画像再構成を行うことは，現実ではほとんど不可能である。このため投影データの画像再構成はルーチン検査ではあらかじめ決められた画像再構成パラメータによって行われている。
【００１１】
最近のＸ線ＣＴ装置では画像再構成で得られた画像データに対して三次元画像処理などの高度な画像処理を行うことが可能な機種も存在する。しかしながら，このような機能が備わっていても，Ｘ線ＣＴ装置ではルーチン的に多数の検査がほとんど連続して行われているので，外部の利用者がこの機能を使用して三次元画像処理を行うことは，現実ではほとんど不可能である。
【００１２】
最近の多列検出器・ヘリカルスキャン方式のＣＴ装置では，初期のＣＴ装置と比較して，Ｘ線検出器の雑音の低下とＸ線検出器の空間密度の向上およびヘリカルスキャンピッチ密度の向上によって，収集する投影データの空間分布が精細になっている。このため，画像再構成の画素数を保ちながら画像再構成を行う空間領域を小さくしても，雑音の増加の少ない精密な画像を得ることができる。したがって同一投影データに対して画像再構成領域を小さくすることによって，被検体の関心領域の画像の空間精度を向上することができる。また画像再構成面の間隔を狭くしても雑音の増加の少ない意味のある画像を得ることができるので，体軸方向の空間分解能も向上させることができる。
【００１３】
最近の多列検出器・ヘリカルスキャン方式のＣＴ装置では収集する投影データの空間分布が精細になったことにより，被検体の横断面内だけでなく体軸方向も細かい間隔の空間位置でＣＴ値を求めることが可能になった。ＣＴ画像データを使用した三次元画像表示装置では，投影データの画像再構成によって得た横断面の画像データを体軸方向に積み重ねることによってボクセルデータ作成し，これに三次元再構成処理を行うことによって，三次元画像を作成しこれを表示している。最近の多列検出器・ヘリカルスキャン方式のＣＴ装置で得られたＣＴ画像データを使用すると，非常に精密な三次元画像を得ることが可能である。
【００１４】
ＣＴ画像データから三次元画像を作成するには，Ｘ線ＣＴ装置で投影データを画像再構成して横断面の画像データを作成し，この画像データを体軸方向に積み重ねることによってボクセルデータ作成する。横断面の画素数が例えば５１２×５１２画素で画素寸法が０．５ｍｍ×０．５ｍｍの画像データを体軸方向に例えば０．５ｍｍ間隔で５１２枚積み重ねると，２５６ｍｍ×２５６ｍｍ×２５６ｍｍの空間領域を持つ，５１２×５１２×５１２個のボクセルの立方体を作成する。次に，このボクセルの立方体にサーフェスレンダリングやボリュームレンダリングの三次元再構成処理を行うことによって，三次元画像を作成しこれを表示する。
【００１５】
このようにこれまでの三次元表示装置は，Ｘ線ＣＴ装置で投影データを画像再構成してＣＴ画像データを作成し，これを使用してボクセルデータを構築している。放射線科医はＣＴ画像の二次元画像を読影する場合には，被検体の横断面を表す一連のＣＴ画像を平面的に並べて配置し，これを観察することによって異常の有無を読影する。一方三次元画像として読影する場合には，この一連のＣＴ画像データからボクセルデータを構築し，このボクセルデータを構成するそれぞれのボクセルの物理的性質すなわちＣＴ値に基づいてそのボクセルに不透明度を与え，このボクセルデータを観察する観察者の視線の方向と光源の方向を与えて，光源からの光が物体を通過することによる減衰と反射を不透明度から計算し，これを積分して画像を作成する。従って，表示する画像のボクセル数に対応した積分計算が必要になり，ボクセル数が大きいほどボリュームレンダリングの計算時間は増大する。すなわち，ボリュームレンダリング法は，光の透過特性である不透明度を各ＣＴ値に割り当て，視線方向に沿った光源減衰を全ボクセルで管理するもので，ボリューム全点においてグレイレベルグラディエント法で算出した濃淡付けを元に，入射光源量とそのボクセルの有する不透明度との乗算によって輝度値を算出する。これを視線方向に順次積算していくこと（レイキャスティング）によって三次元画像を得ている。ボリュームレンダリング法では，ＣＴ値が急激に変化するエッジにおいても自然で滑らかな濃淡が得られ，末梢血管のような細かな組織の描出能も飛躍的に向上する。従来，サーフェスレンダリング法が三次元表示の主流であったが，現在はボリュームレンダリング法が多く用いられている。
【００１６】
このようにこれまでの三次元表示装置は，Ｘ線ＣＴ装置で被検体を走査して投影データを収集し，この投影データを画像再構成することによって得た複数枚のＣＴ画像データを使用している。ＣＴ画像を二次元画像として観察する場合には，空間分解能よりもむしろ密度分解能が重要であるが，一方ＣＴ画像データから三次元画像を再構成して観察する場合には，密度分解能よりも空間分解能を要求される場合があるなど，ＣＴ画像を二次元画像として観察する場合と，三次元画像を再構成してこれを観察する場合では，投影データを画像再構成する場合の最適パラメータが異なる場合が多い。しかしながら現状では，ＣＴ画像データはＸ線ＣＴ装置において投影データを二次元画像として観察する場合に最適の画像再構成パラメータを使用して再構成しており，三次元画像表示装置ではこの二次元画像観察に最適化されたＣＴ画像データを使用して三次元画像再構成を行っている。これは投影データを画像再構成するためには大きな計算機資源を必要とすること，投影データを蓄積しておくためには大きな記憶容量を必要とすることなどによる。
【００１７】
Ｘ線ＣＴ装置においては，
（１）被検体の横断面の外周を移動するＸ線源から，横断面の面内に沿って扇状にＸ線を放射し，被検体を透過したＸ線を例えば５００個のＸ線検出器で測定する。これによって一つの線源位置で例えば５００個のデータが測定される。これを被検体の横断面の外周の１８０度以上にわたって繰り返すことによって，投影データを収集する。例えば１度毎に繰り返した場合には，１８０以上の方向のデータが収集されるので５００×１８０＝９００００の投影データが収集される。
（２）収集した投影データに雑音除去などの前処理を施した後，これにコンボリューション処理などを行う。
（３）投影データを収集した被検体の横断面に相当する位置に，例えば１ｍｍ×１ｍｍの正方形の画素で構成した５１２×５１２画素の画素平面を設定し，この画素平面の各画素に対して，投影データ収集時のＸ線源の位置からコンボリューション処理を行った投影データを扇状に逆投影する。
（４）このとき，この逆投影するデータは必ずしも画素平面の画素の中心を横切らないので，近傍の逆投影データを使用して補間処理を行い，近似したデータを各画素に割り当てる。
（５）この逆投影処理を，収集したすべての投影データに対して繰り返し行うことによって，５１２画素×５１２画素の画素平面の各画素が，被検体のＸ線に対する物理的性質に対応する値を持つ画像データが再構成される。
（６）被検体の横断面の位置を体軸方向に例えば１ｍｍ動かして，同様に投影データを収集し，これに画像再構成処理を施すことによって，同様に横断面の画像データを再構成する。
（７）被検体の横断面の位置を体軸方向に移動しながら，これを繰り返すことによって，被検体の横断面の画像データを例えば１ｍｍ間隔で５００枚収集することができる。このデータセットを使用して，例えば１ｍｍ×１ｍｍ×１ｍｍの立方体の画素（ボクセル）で構成した５１２×５１２×５００ボクセルのボクセル空間を作成できる。
（８）このようにして作成したボクセル空間に対して，ボリュームレンダリングなどの三次元画像処理を施すことによって，三次元画像を作成・表示する。
【００１８】
図１は従来のＸ線ＣＴ装置とネットワークで接続された三次元表示装置を模擬的に示すブロック図である。１０１はＸ線ＣＴ装置，１１１はＸ線ＣＴ装置のスキャナ部，１１２はデータ収集部を模擬的に表している。スキャナ部のＸ線源による被検体の走査をＸ線検出器によって検出することによって収集した投影データはデータ収集部でディジタル化される。このディジタル化されたＸ線検出器の出力データ１２２は前処理部１１３に送られ，ここでデータの雑音除去や較正などの前処理が行われる。前処理部１１３で前処理された投影データ１２３は画像再構成装置１１４に送られる。前処理済みの投影データ１２３に対して画像再構成装置１１４で画像再構成処理が行われる。画像再構成された画像データ１２４はＸ線ＣＴ装置のコンソール１１５に送られて表示されると共に，画像データ蓄積装置１１６に保存される。２２１は外部の三次元画像表示装置などに送られる画像データを示している。
【００１９】
２０１は三次元画像表示装置を示す。２１１は画像データ蓄積装置で，Ｘ線ＣＴ装置から送られる画像データ２２１を保存する。２１２は三次元画像処理装置である。三次元画像処理装置２１２は，操作者が指定した画像データ２２２を画像データ蓄積装置２１１から受信し，これにボリュームレンダリングなどの三次元画像再構成を行い，作成した三次元画像２２３をコンソール２１３で表示する。
【００２０】
この例で示すように，従来の三次元画像表示装置の使用者はＸ線ＣＴ装置で画像再構成された画像データを使用して三次元画像を作成している。投影データを使用して新たに画像再構成処理を行い，この新たに画像再構成された画像データを使用して三次元画像を作成することは，ルーチンでは実現していない。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
Ｘ線ＣＴ装置を使用した検査では，Ｘ線ＣＴ装置で投影データを収集し，この投影データに対して高速データ処理装置で画像再構成処理を行い，この画像再構成処理の結果として得られた複数横断面の画像データを磁気ディスク装置，光磁気ディスク装置，光ディスク装置などの記憶媒体に保存している。Ｘ線ＣＴ装置で検査した結果を利用する方法のそれぞれに適切な画像再構成処理パラメータがあるが，現状では長期間にわたって保存されているのは画像再構成処理後の画像データであって，投影データは長期間保存されていないので，それぞれの利用方法ごとに最適の画像再構成処理のパラメータで画像再構成処理を行うことは実行されていない。特に，複数横断面の画像データを使用して三次元画像を構築する場合には，横断面の画像を直接観察する場合に適した画像再構成処理パラメータとは異なった三次元画像処理に適した画像再構成処理パラメータを使用して画像再構成した画像データを使用したい場合がしばしばあるが，このような使用目的別の画像再構成処理は一般には行われていない。この理由としては，投影データを蓄積しておくためには大きな記憶容量を必要とするので投影データの長期保存は行われていないこと，Ｘ線ＣＴ装置の画像再構成装置はほとんどの時間をルーチンで使用しているので外部の利用者に開放されていないので投影データを三次元画像用として再構成しようとしても画像再構成装置を使用できないこと，投影データを画像再構成するためには大きな計算機資源を必要とすることなどによる。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するために，Ｘ線ＣＴ装置と接続してＸ線走査によって収集した投影データを蓄積する機構と，この投影データを使用して三次元画像を作成し表示する機構とを備え，Ｘ線ＣＴ装置における画像再構成処理で得られたスライスまたはボリューム画像データを使用せずに，投影データから直接三次元画像を作成・表示することを可能にした三次元画像表示装置を実現した。この三次元画像表示装置においては，三次元画像として表示したい関心空間領域，すなわち三次元画像再構成で三次元画像を作成する空間領域を設定する機構と，三次元画像再構成に使用する被検体の特性をあらわす物理量すなわちＣＴ値を求める複数の点の空間分布とその空間位置とをあらかじめ設定する機構とを設けた。この指定した関心空間領域内の指定した空間位置に対して，投影データを使用して再構成処理を行い，被検体のＣＴ値を取得する。これによって得られたＣＴ値のデータセットに対して三次元画像の再構成処理を行い，得られた結果を三次元画像として表示する。
【００２３】
従来の三次元画像の作成・表示においては，Ｘ線ＣＴ装置において投影データから断面位置の異なるスライスデータを画像再構成し，この断面位置の異なるスライスデータを積み重ねることによって三次元ボクセルデータを作成し，この三次元ボクセルデータに対してボリュームレンダリング処理などの三次元画像再構成処理を行って三次元画像を作成・表示している。これに対して，本発明における三次元画像表示装置においては，三次元画像として表示したい関心空間領域すなわち三次元画像再構成を行う関心空間領域を設定する機構と，三次元画像再構成に使用する被検体の特性をあらわす物理量すなわちＣＴ値を求める点の空間分布とその空間位置とをあらかじめ設定する機構とを設けた。この指定した関心空間領域内の指定した空間位置に対して投影データを使用して再構成処理を行い，被検体の特性をあらわす物理量すなわちＣＴ値を取得する。これによって得られた関心空間領域内のＣＴ値のデータセットに対して三次元画像の再構成処理を行い，得られた結果を三次元画像として表示する。
【００２４】
また，被検体の特性をあらわす物理量すなわちＣＴ値のデータセットを求める関心空間領域とＣＴ値を求める複数の点の空間分布とその空間位置とが，このＣＴ値のデータセットを使用して三次元画像再構成を行って得られる三次元画像の画質に与える影響を考慮することによって，投影データの画像再構成を行ってＣＴ値のデータセットを求める関心空間領域と，投影データの画像再構成を行ってＣＴ値を求める複数の点の空間分布とその空間位置とを決定することを可能にする機構を備えた。
【００２５】
従来のＸ線ＣＴ装置では，投影データの存在するすべての領域に対してその投影データを使用した画像再構成を行っているが，本発明による三次元表示装置では，三次元画像の作成を行う関心空間領域をあらかじめ設定し，その関心空間領域内に対してのみ画像再構成を行う。また，従来のＸ線ＣＴ装置では，画像再構成する画像面の画素数とその寸法はあらかじめ決められており，その画素の中心点に対して画像再構成を行っているが，本発明による三次元表示装置では，作成する三次元画像の画質の面からＣＴ値を求める複数の点の空間分布と空間位置をあらかじめ計画し，その点に対して投影データを使用して画像再構成を行う。これによって，三次元画像の作成に関係しない空間領域の画像再構成が不要になった。また三次元画像を作成する空間領域においても，三次元画像の画質に与える影響の大きい空間領域では緻密に点を分布させ，三次元画像の画質に与える影響の小さい空間領域では疎に点を分布させるか点を分布させないことによって，画像再構成の計算量を大幅に減らすことが可能になった。
【００２６】
このようにして画像再構成処理の計算量を大幅に減らすことが可能になったので，三次元画像を作成する都度，投影データから画像再構成を行い，その結果を使用して三次元画像を作成することが可能になった。
【００２７】
ボリュームレンダリングで採用されるレイトレーシング処理では，対象物の占める空間領域の内部で視点から対象物の関心領域へ放射される円錐状の範囲について，レイトレーシング処理を行うので，このレイトレーシング処理で使用するレイ上のＣＴ値が与えられれば，ボリュームレンダリングを行うことができる。従って，あらかじめボリュームレンダリングのレイトレーシング処理で使用するレイを決定し，投影データからの画像再構成はこのレイトレーシングで使用するレイ上の点についてのみ行えばよい。またレイトレーシング処理では対象物の不透明度によって光が減衰するので，レイの深さ方向のレイトレーシング処理に寄与する空間領域は限定される。またレイの関心領域より手前側も不透明度を０として無視することが可能である。従って，投影データからの画像再構成はこのレイトレーシング処理に寄与する空間領域についてのみ行えばよい。すなわち本発明では，対象物の関心空間領域と交差するレイのレイ上に設定した点に対して，その点の近傍を通る投影データのセットを使用して画像再構成処理を行い，画像再構成処理の結果として得られたレイ上のＣＴ値を使用してボリュームレンダリングを行う。
【００２８】
三次元画像表示における関心領域はＸ線ＣＴの投影データを取得する空間領域と比較して通常はかなり小さいので，本発明の方法を使用することによって大幅に計算量を削減することが可能であり，三次元画像表示処理のためにその都度投影データから最適化された画像再構成処理を行うことが可能になる。
【００２９】
Ｘ線ＣＴ装置における画像再構成において，投影データを取得した領域よりも小さな再構成領域を設定し，その再構成領域に対して画像再構成処理を行って画素寸法の小さな画像データを得ることは行われている。本発明では，あらかじめボリュームレンダリングのレイトレーシング処理を行う領域とレイの方向と密度，レイ上のＣＴ値を与える点の密度をボリュームレンダリングの立場から与え，このデータによって投影データの画像再構成処理を行う関心空間領域とＣＴ値を求める複数の点の空間分布と空間位置を決定し，この点に対してこの点を通るおよび近傍を通る投影データを使用して画像再構成処理を行うことに特徴がある。
【００３０】
従来の方法では，投影データの画像再構成処理と三次元画像再構成処理において，複数回の補間処理を行っている。
（１）ヘリカルスキャンの投影データから画像再構成処理を行う場合には，画像再構成する横断面を通る投影データを求めるためにヘリカルスキャンの投影データに対して補間処理を行う
（２）画像再構成処理では，画像面の画素を通る投影データを求めるために，（１）で求めた投影データに対して補間処理を行う。
（３）三次元画像処理に使用するボクセルデータを構築するために，再構成した断面画像データを体軸方向に積み重ねるが，希望する軸方向間隔を得るために前後の断面画像データを使用して補間処理を行うことがある。
（４）ボリュームレンダリングのレイキャスティング処理でレイ上のＣＴ値を求めるために，ボクセルデータに対して補間処理を行う。
【００３１】
本発明の方法では，あらかじめボリュームレンダリングのレイキャスティング処理でＣＴ値が必要である点を決定し，この点に対して近傍を通る投影データの補間処理を行って画像再構成を行い，これによって得られたＣＴ値を使用してボリュームレンダリングのレイキャスティング処理を行っている。従って，データの補間処理は画像再構成処理における近傍を通る投影データの補間処理の１回のみであり，補間処理の回数を大幅に減らすことが可能であり，これに伴って，現在の三次元画像作成法と較べて大幅な画質の向上が可能になる。
【００３２】
本発明の方法はデータ処理の計算量を大幅に削減できる。
（１）画像再構成を行う空間領域と点をあらかじめ決定することが可能であるので，画像再構成処理の計算量を大幅に削減できた。
（２）データの補間処理の回数を減らすことができるので，画像再構成処理と三次元画像再構成処理の計算量を大幅に削減することができた。また，データの補間処理の回数を減らすことによって，画質を大幅に向上することができた。
（３）ボリュームレンダリングのレイキャスティング処理で必要とする点のデータがあらかじめ画像再構成処理で用意されているので，三次元画像再構成処理の計算量を大幅に削減できた。
【００３３】
これによって，
（１）データ処理の計算量が大幅に削減されるので，今までルーチン的には実現できなかった投影データから三次元画像を直接作成することが可能になった。
（２）三次元画像作成を前提とすることが可能であるので，投影データの画像再構成パラメータに三次元画像に最適な画像再構成パラメータを使用することが可能になった。
（３）データ処理の計算量が削減されたので，従来よりも細かい間隔で画像再構成することが可能になり，三次元画像の画質をさらに向上することができた。
【００３４】
本発明ではボリュームレンダリングで使用するボリュームデータの空間領域とボリュームレンダリングが計算に使用するその空間領域内の点の空間座標をあらかじめ求めておき，投影データを使用する画像再構成処理ではそのそれぞれの点の空間座標位置に対して画像再構成処理を行ってＣＴ値を求める。次に三次元画像を作成するボリュームレンダリング処理では，そのそれぞれの点の空間座標位置に対して画像再構成処理で求めたＣＴ値を使用してボリュームレンダリング処理を行う。三次元画像を作成する立場から考えれば，ボリュームレンダリングで使用するボリュームデータの空間領域はボリュームデータ全体の一部分であるので，投影データの再構成を行う空間領域を大幅に削減することが可能であり，これによって画像再構成に必要とする計算資源を大幅に削減できる。これにともない画像再構成に必要とする計算時間を大幅に短縮することができる。また，あらかじめボリュームレンダリングの計算に必要な点のＣＴ値を画像再構成処理によって求めてあるので，従来のボリュームレンダリングでは必要であったボクセル間の補間処理が不要となった。これによって，三次元画像再構成の計算時間を削減し，補間に伴う精度の劣化を防ぎ，画質の向上が可能になった。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下，本発明によるＸ線ＣＴ装置の投影データから直接三次元画像を作成する三次元画像表示装置のシステムについて説明する。図２はＸ線ＣＴ装置とネットワークで接続された本発明による三次元画像表示装置を模擬的に示すブロック図である。１０１はＸ線ＣＴ装置，１１１はＸ線ＣＴ装置のスキャナ部，１１２はデータ収集部を模擬的に表している。スキャナ部における被検体のＸ線走査をＸ線検出器によって検出することによって収集した投影データはデータ収集部でディジタル化される。このディジタル化されたＸ線検出器の出力データ１２２は前処理部１１３に送られ，ここでデータの雑音除去や正規化などの前処理が行われる。前処理部１１３で前処理された投影データ１２３は画像再構成装置１１４に送られるとともに投影データ蓄積装置１１７に送られ保存される。前処理済みの投影データ１２３に対して画像再構成装置１１４で画像再構成処理が行われる。画像再構成された画像データ１２４はＸ線ＣＴ装置のコンソール１１５に送られて表示されると共に，画像データ蓄積装置１１６に保存される。３２１は投影データ蓄積装置１１７から三次元画像表示装置に送られる投影データを示している。Ｘ線ＣＴ装置がこの投影データ蓄積装置１１７を持たない場合もあるが，その場合には，前処理部１１３で前処理された投影データ１２３は直接三次元画像表示装置に送られ保存される。
【００３６】
３０１は三次元画像表示装置を示す。３１１は投影データ蓄積装置で，Ｘ線ＣＴ装置から送られる投影データ３２１を保存する。３１２は画像再構成領域を設定する機能を持ち，三次元画像を作成する関心空間領域に基づいて画像再構成空間領域を設定する。これは物理的には３１３の画像再構成処理装置に含まれる。画像再構成処理装置３１３は指定された画像再構成空間領域内の指定された点のＣＴ値を画像再構成処理によって求める。３２４は画像再構成されたＣＴ値のデータセットで３１４の三次元画像処理装置に送られる。三次元画像処理装置２１２は，画像再構成されたＣＴ値のデータセット３２４を画像再構成処理装置３１３から受信し，これにボリュームレンダリングなどの三次元画像再構成を行い，作成した三次元画像３２５をコンソール３１５で表示する。
【００３７】
図３は本発明による三次元画像表示装置における処理とデータの流れを模擬的に示す図である。Ｘ線ＣＴ装置のスキャナ部１１１のＸ線走査によって被検者を透過したＸ線１２１はＸ線検出器で検出され，データ収集部１１２でディジタル化される。このディジタル化された投影データ１２２は前処理部１１３に送られ，ここでデータの雑音除去や較正などの処理が行われる。前処理部１１３で前処理された投影データ１２３は画像再構成装置１１４に送られるとともに投影データ蓄積装置１１７に送られ保存される。前処理済みの投影データ１２３に対して画像再構成装置１１４で画像再構成処理が行われる。画像再構成された画像データ１２４はＸ線ＣＴ装置のコンソール１１５に送られて表示されると共に，画像データ蓄積装置１１６に保存される。３２１は投影データ蓄積装置１１７から三次元画像表示装置に送られる投影データを示している。
【００３８】
三次元画像表示装置の投影データ蓄積装置３１１は，Ｘ線ＣＴ装置から送られる投影データ３２１を保存し，操作者が指定した検査の投影データ３２２を画像再構成処理装置の再構成領域設定部３１２に送信する。再構成領域設定部３１２は三次元画像を作成する空間領域から求めた画像再構成を行う空間領域と点の位置に基づいて，画像再構成パラメータを設定し，必要な投影データ３２３を準備する。画像再構成処理３１３は，指定された画像再構成空間領域内の指定された点のＣＴ値を画像再構成処理によって求める。画像再構成されたＣＴ値のデータセット３２４に対して，三次元画像処理３１４を行う。三次元画像処理３１４は，これにボリュームレンダリングなどの三次元画像再構成を行い，作成した三次元画像３２５をコンソール３１５で表示する。
【００３９】
操作者は三次元画像を作成する検査を選択すると，コンソールから投影データ蓄積装置に必要な投影データを指定する指示３２６が送信される。これに基づいて，投影データ蓄積装置は操作者が指定した検査の投影データ３２２を画像再構成処理装置の再構成領域設定部３１２に送信する。操作者はその投影データを使用して作成する三次元画像の関心空間領域を決定し，ＣＴ値を求める点の空間分布と空間位置を決定すると，コンソールから再構成領域設定部に指示３２７が送信される。再構成領域設定部３１２はこの指示に基づいて，画像再構成パラメータを設定し，必要な投影データ３２３を準備する。画像再構成処理３１３は，指定された画像再構成領域内の指定された点のＣＴ値を画像再構成処理によって求める。画像再構成で求めたＣＴ値のデータセット３２４を使用して三次元画像処理３１４を行う。三次元画像処理３１４は，このＣＴ値のデータセットにボリュームレンダリングなどの三次元画像再構成を行い，作成した三次元画像３２５をコンソール３１５で表示する。
【００４０】
操作者は三次元画像を観察し，必要に応じて，三次元画像を作成する領域やパラメータを変更し，指示３２７をコンソールから送信する。変更した画像再構成のパラメータを使用して画像再構成と三次元画像再構成が再度行われる。本発明によって，画像再構成時間が大幅に短縮されたので，この一連の走査と処理は対話的に行うことができる。
【００４１】
図４は本発明の空間領域の関係を模擬的に説明する図である。５１１，５１２，５１３は被検体の投影データが収集された空間領域のＸ−Ｙ面，Ｘ−Ｚ面，Ｙ−Ｚ面をそれぞれ示している。５１１，５１２，５１３は被検体の投影データが収集された空間領域のＸ−Ｙ面，Ｘ−Ｚ面，Ｙ−Ｚ面をそれぞれ示している。５１４，５１５，５１６は三次元画像を作成する関心空間領域のＸ−Ｙ面，Ｘ−Ｚ面，Ｙ−Ｚ面をそれぞれ示している。５２１，５２２，５２３は三次元画像を作成する視点の位置のＸ−Ｙ面，Ｘ−Ｚ面，Ｙ−Ｚ面をそれぞれ示している。５３１，５３２，５３３は三次元画像を作成するレイトレーシング処理のレイの空間領域のＸ−Ｙ面，Ｘ−Ｚ面，Ｙ−Ｚ面をそれぞれ示している。
【００４２】
Ｘ線ＣＴ装置のスキャンによって５１１，５１２，５１３によって示される空間領域の投影データが収集される。この投影データは本発明による三次元画像表示装置に転送される。操作者は三次元画像を作成する空間領域，すなわち関心空間領域５１４，５１５，５１６を決定する。そして視点の位置５２１，５２２，５２３を決定する。５３１，５３２，５３３は視点から関心領域を見た視線を含む錐状の空間領域のＸ−Ｙ面，Ｘ−Ｚ面，Ｙ−Ｚ面である。三次元画像を作成するレイトレーシング処理のレイはこの空間領域の内部に含まれる。三次元画像の画質を考慮して，この錐状の領域内で視点から放射状に広がるレイの密度と，その各々のレイの線上にあるＣＴ値を求める点の位置を決定する。すなわちレイトレーシング処理に使用するレイの線上に，ＣＴ値を求める点の位置が決定される。
【００４３】
このようにして決定されたＣＴ値を求める点の位置を再構成領域設定部に指示する。画像再構成装置は指示されたＣＴ値を求める点を通るおよびその点の近傍を通る投影データを使用して，指示されたＣＴ値を求める点のＣＴ値を求める。三次元画像処理装置は，指示されたＣＴ値を求める点のＣＴ値のデータセットを使用して三次元画像処理を行う。三次元画像処理のレイトレーシング処理に使用するレイの線上の点のＣＴ値が求められているので，補間処理は不要である。
【００４４】
【実施例】
これまでの説明ではＸ線ＣＴ装置から三次元画像表示装置にネットワーク経由で投影データを転送する例について説明したが，Ｘ線ＣＴ装置から三次元画像装置にオフライン記憶媒体を経由して投影データを転送する場合も同様に含まれる。
【００４５】
これまでの説明ではＸ線ＣＴ装置と三次元画像表示装置とを別の装置として説明したが，Ｘ線ＣＴ装置に本発明の三次元画像表示装置の機能が含まれている場合も，同様に含まれる。
【００４６】
これまでの説明では，ボリュームレンダリング処理の透視投影法について説明したが，平行投影法などの各種のボリュームレンダリング処理も同様に含まれる。
【００４７】
これまでの説明では三次元画像処理としてボリュームレンダリング処理について説明したが，本発明はＭＩＰ，レイサムなどの各種の三次元画像処理に使用できる。また二次元断面表示，二次元曲面画像表示などの各種の二次元画像処理に使用できる。
【００４８】
これまでの説明ではＸ線ＣＴ装置について説明したが，本発明はＸ線ＣＴ装置の投影データだけでなくＳＰＥＣＴなどの核医学装置のいわゆる生データやＭＲ装置のいわゆる生データ，超音波装置のラインデータなどを蓄積しておき，必要に応じて新しいパラメータを適用して画像再構成を行うシステムも，同様に含まれる。
【００４９】
【発明の効果】
従来の三次元画像の作成・表示においては，Ｘ線ＣＴ装置で投影データを画像再構成して断面データを作成する。次に，断面位置の異なるスライスデータを積み重ねることによって三次元ボクセルデータを作成する。この三次元ボクセルデータに対して，ボリュームレンダリング処理などの三次元画像再構成処理を行って，三次元画像を作成・表示する。これに対して，本発明における三次元画像表示装置においては，三次元画像として表示したい関心空間領域すなわち三次元画像再構成を行う関心空間領域を設定する機構と，三次元画像再構成に使用する被検体の特性をあらわす物理量すなわちＣＴ値を求める点の空間分布と空間位置とをあらかじめ設定する機構とを設けた。この指定した関心空間領域内の指定した空間位置に対して，投影データを使用して再構成処理を行い，被検体の特性をあらわす物理量すなわちＣＴ値を求める。これによって得られたＣＴ値のデータセットに対して三次元画像の再構成処理を行い，得られた結果を三次元画像として表示する。
【００５０】
また，被検体の特性をあらわす物理量すなわちＣＴ値のデータセットが存在する空間領域とＣＴ値の存在する点の空間分布とが，このデータセットを使用して三次元画像再構成処理を行って得られた三次元画像の画質に与える影響を考慮することによって，投影データの画像再構成を行ってＣＴ値を求める関心空間領域と，その関心領域内のＣＴ値を求める複数の点の空間分布と空間位置とを決定することを可能にする機構を具備した。
【００５１】
従来のＸ線ＣＴ装置では，投影データの存在するすべての領域に対してその投影データを使用した画像再構成を行っているが，本発明による三次元表示装置では，三次元画像の作成を行う領域をあらかじめ設定し，その領域内に対してのみ画像再構成を行う。また，従来のＸ線ＣＴ装置では，画像再構成する画像面の画素数とその寸法はあらかじめ決められており，その画素の中心点に対して画像再構成を行っているが，本発明による三次元表示装置では，作成する三次元画像の画質の面からＣＴ値をもつ点の位置と分布をあらかじめ計画し，その点に対して投影データを使用して画像再構成を行う。これによって，三次元画像の作成に関係しない空間領域の部分の画像再構成が不要になった。また三次元画像を作成する空間領域においても，三次元画像の画質に影響の大きい部分は緻密に点を分布させ，三次元画像の画質に影響の小さい部分は疎に点を分布させるか点を分布させないことによって，画像再構成の計算量を大幅に減らすことが可能になった。画像再構成の計算量を大幅に減らすことが可能になったので，三次元画像を作成する都度，投影データから画像再構成を行い，その結果を使用して三次元画像を作成することが可能になった。
【００５２】
ボリュームレンダリングで採用されるレイトレーシング処理では，対象物の占める空間領域の内で視点から対象物の関心領域へ放射される円錐状の範囲について，レイトレーシング処理を行うので，このレイトレーシング処理で使用するレイ上のＣＴ値が与えられれば，ボリュームレンダリングを行うことができる。従って，あらかじめボリュームレンダリングのレイトレーシング処理で使用するレイを決定し，投影データからの画像再構成はこのレイトレーシングで使用するレイ上の点についてのみ行えばよい。またレイトレーシング処理では対象物の不透明度によって光が減衰するので，レイの深さ方向のレイトレーシング処理に寄与する空間領域は限定される。またレイの関心領域より手前側も不透明度を０として無視することがある。従って，投影データからの画像再構成はこのレイトレーシング処理に寄与する空間領域のみについて行えばよい。すなわち，対象物の関心領域と交差するレイのレイ上に設定した点に対して，その点の近傍を通る投影データの組を使用して画像再構成処理を行い，画像再構成処理の結果として得られたレイ上のＣＴ値を使用してボリュームレンダリングを行う。三次元画像表示における関心領域はＸ線ＣＴの投影データを取得する空間領域と比較して通常はかなり小さいので，本発明の方法を使用すれば，三次元画像表示処理のためにその都度投影データを画像再構成することも実現が可能になる。
【００５３】
Ｘ線ＣＴ装置に置ける画像再構成においても，投影データを取得した領域よりも小さな領域を設定し，その領域に対して画像再構成を行うことは行われている。本発明では，あらかじめボリュームレンダリングのレイトレーシング処理を行う領域とレイの方向と密度，レイ上のＣＴ値を与える密度をボリュームレンダリングの立場から与え，これによって画像再構成を行う空間領域とＣＴ値を求める点の位置を決め，この点に対して近傍を通る投影データを使用して画像再構成処理を行うことに特徴がある。本発明の第二の実施例では，あらかじめボリュームレンダリングのレイトレーシング処理を行う領域とレイの方向と密度，レイ上のＣＴ値を与える密度をボリュームレンダリングの立場から与え，これから画像再構成を行う空間領域を決定し，その中にボクセル空間を決定し，このボクセルに対して近傍を通る投影データを使用して画像再構成処理を行うことに特徴がある。
【００５４】
本発明の方法では，ボリュームレンダリングのレイキャスティング処理でＣＴ値を必要とする点をあらかじめ決定し，この点に対して近傍を通る投影データの補間処理を行って画像再構成を行ってＣＴ値を求め，これによって得られたＣＴ値のデータセットを使用してボリュームレンダリングのレイキャスティング処理を行っている。従って，データの補間処理はこの１回のみであり，補間処理の回数を大幅に減らすことが可能で，これに伴って，画質を大幅に向上することが可能になった。
【００５５】
本発明の方法はデータ処理の計算量を大幅に削減できた。（１）画像再構成する空間領域と点をあらかじめ決定するので，画像再構成処理の計算量を大幅に削減できた。（２）データの補間処理の回数を減らすことができるので，画像再構成処理と三次元画像再構成処理の計算量を大幅に削減することができた。また，データの補間処理の回数を減らすことによって，画質を向上することができた。（３）ボリュームレンダリングのレイキャスティング処理で必要とする位置のＣＴ値のデータがあらかじめ画像再構成処理で用意されているので，三次元画像再構成処理の計算量を大幅に削減できた。
【００５６】
これによって，（１）データ処理の計算量が削減されたので，今までルーチン的には実現できなかった投影データから三次元画像を直接作成することが可能になった。（２）三次元画像作成を前提することができるので，投影データの画像再構成パラメータに三次元画像に最適なパラメータを使用することが可能になった。（３）データ処理の計算量が削減されたので，従来よりも細かい間隔で画像再構成することが可能になり，三次元画像の画質を向上することができた。
【００５７】
本発明ではボリュームレンダリング処理で使用するデータの空間領域とボリュームレンダリングが計算に使用するその空間領域内の点の空間座標をあらかじめ求めておき，投影データを使用する画像再構成処理ではそのそれぞれの点の空間座標位置に対して画像再構成処理を行ってその点のＣＴ値を求める。次に三次元画像を作成するボリュームレンダリング処理では，そのそれぞれの点の空間座標位置に対して画像再構成処理で求めたＣＴ値を使用してボリュームレンダリング処理を行う。ボリュームレンダリングで使用するデータの空間領域は投影データ全体の空間領域の一部であるので，投影データの再構成を行う空間領域を大幅に削減することが可能で，これによって画像再構成に必要とする計算資源を大幅に削減できる。これにともない画像再構成に必要とする計算時間を大幅に減らすことができる。また，あらかじめボリュームレンダリング処理の計算に必要な点のＣＴ値を画像再構成処理によって求めてあるので，従来のボリュームレンダリングでは必要であったボクセル間の補間処理が不要となり，計算時間を削減し，補間に伴う精度の劣化を防ぎ，画質を大幅に向上することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＸ線ＣＴ装置と三次元画像表示装置を説明するブロック図
【図２】Ｘ線ＣＴ装置と本発明による三次元画像表示装置を説明するブロック図
【図３】本発明によるＸ線ＣＴ装置の投影データから直接三次元画像を作成する三次元画像表示装置における処理とデータの流れを模擬的に示す図。
【図４】図４は本発明の空間領域の関係を模擬的に説明する図。
【符号の説明】
１０１ Ｘ線ＣＴ装置
１１１ Ｘ線ＣＴ装置のスキャナ部
１１２ データ収集部
１１３ 前処理部
１１４ 画像再構成装置
１１５ コンソール
１１６ 画像データ蓄積装置
１１７ 投影データ蓄積装置
１２１ Ｘ線ＣＴ装置におけるＸ線走査
１２２ Ｘ線ＣＴ装置のスキャナ部で収集された投影データ
１２３ 前処理部で前処理された投影データ
１２４ 画像再構成された画像データ
２０１ 従来の三次元画像表示装置
２１１ 画像データ蓄積装置
２１２ 三次元画像処理装置
２１３ コンソール
２２１ 三次元画像表示装置へ送られる画像データ
２２２ 三次元画像処理する画像データ
２２３ 三次元画像データ
３０１ 本発明による三次元画像表示装置
３１１ 投影データ蓄積装置
３１２ 再構成領域設定部
３１３ 画像再構成処理装置
３１４ 三次元画像処理装置
３１５ コンソール
３２１ 三次元画像表示装置へ送られる投影データ
３２２ 画像再構成する投影データ
３２３ 三次元画像を作成する関心空間領域に基づいて設定された画像再構成空間領域の画像再構成に必要とされる投影データ
３２４ 三次元画像を作成する関心空間領域に含まれる点のＣＴ値のデータセット
３２５ 三次元画像データ
３２６ 投影データの選択に指示
３２７ 三次元画像を作成する領域に基づいた画像再構成領域の指示
５１１ 被検体の投影データが収集された空間領域のＸ−Ｙ面
５１２ 被検体の投影データが収集された空間領域のＸ−Ｚ面
５１３ 被検体の投影データが収集された空間領域のＹ−Ｚ面
５１４ 三次元画像を作成する関心領域のＸ−Ｙ面
５１５ 三次元画像を作成する関心領域のＸ−Ｚ面
５１６ 三次元画像を作成する関心領域のＹ−Ｚ面
５２１ 三次元画像を作成する視点のＸ−Ｙ面の位置
５２２ 三次元画像を作成する視点のＸ−Ｚ面の位置
５２３ 三次元画像を作成する視点のＹ−Ｚ面の位置
５３１ 三次元画像処理のレイの含まれる空間領域のＸ−Ｙ面
５３２ 三次元画像処理のレイの含まれる空間領域のＸ−Ｚ面
５３３ 三次元画像処理のレイの含まれる空間領域のＹ−Ｚ面

Claims (4)

1. Ｘ線走査によって投影データを収集する機構と，この投影データに対して画像再構成処理を行う機構と，この画像再構成処理で得られた画像データに対して画像処理を行ってその結果を表示する機構と，この画像再構成で得られた画像データを蓄積する機構とを具備したＸ線ＣＴ装置と接続して，Ｘ線走査によって収集された投影データを蓄積する機構と，投影データを収集した空間領域内に三次元画像を再構成して表示する関心空間領域を設定する機構と，この関心空間領域内に三次元画像再構成に使用する被検体の特性をあらわす物理量すなわちＣＴ値を求める複数の点の空間位置を指定する機構と，指定した空間位置のそれぞれに対して投影データを使用して画像再構成処理を行い，被検体の特性をあらわす物理量すなわちＣＴ値を求める機構と，画像再構成処理で求めたＣＴ値のデータセットを使用して三次元画像を再構成して表示する機構とを具備し，Ｘ線ＣＴ装置における画像再構成処理で得られたスライスまたはボリューム画像データを使用せずに，Ｘ線走査によって収集された投影データから直接三次元画像を作成・表示することを可能にした三次元画像表示装置。
2. Ｘ線走査によって投影データを収集する機構と，この投影データを蓄積しオフライン記憶媒体に記録する機構と，この投影データに対して画像再構成処理を行う機構と，この画像再構成処理で得られた画像データに対して画像処理を行ってその結果を表示する機構と，この画像再構成で得られた画像データを蓄積する機構とを具備したＸ線ＣＴ装置と，Ｘ線ＣＴ装置においてオフライン記憶媒体に記録された投影データを読み出す機構と，投影データを収集した空間領域内に三次元画像を再構成して表示する関心空間領域を設定する機構と，この関心空間領域内に三次元画像再構成に使用する被検体の特性をあらわす物理量すなわちＣＴ値を求める複数の点の空間位置を指定する機構と，指定した空間位置のそれぞれに対して投影データを使用して画像再構成処理を行い，被検体の特性をあらわす物理量すなわちＣＴ値を求める機構と，画像再構成処理で求めたＣＴ値のデータセットを使用して三次元画像を再構成して表示する機構とを具備し，Ｘ線ＣＴ装置における画像再構成処理で得られたスライスまたはボリューム画像データを使用せずに，Ｘ線走査によって収集された投影データから直接三次元画像を作成・表示することを可能にした三次元画像表示装置。
3. 請求項１および請求項２において，Ｘ線走査によって収集された投影データの空間領域内に三次元画像を再構成して表示する関心空間領域すなわち三次元画像再構成を行う空間領域を設定する機構と，この関心空間領域内において三次元画像処理の観点から最適化した空間位置にＣＴ値を求める複数の点の空間位置を指定する機構と，指定した空間位置のそれぞれに対して投影データを使用して画像再構成処理を行ってＣＴ値を求める機構と，これによって取得したＣＴ値のデータセットに対して三次元画像再構成処理を行い，その結果を三次元画像として表示する機構とを具備した三次元画像表示装置。
4. 請求項３において，投影データの画像再構成を行ってＣＴ値を求める関心空間領域とＣＴ値を求める複数の点の空間分布とその空間位置とが，このＣＴ値のデータセットを使用して三次元画像再構成を行って得られる三次元画像の画質に与える影響を考慮することによって，投影データの画像再構成を行ってＣＴ値を求める関心空間領域とその関心領域内のＣＴ値を求める複数の点の空間分布とその空間位置とを決定することを可能にする機構を具備した三次元画像表示装置。

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