JP2006288720A - 画像及びプログラム書き出し装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 多機能な表示プログラムがなくても、ＣＴ画像の断層面スライス画像を直感的に解りやすく表示する手段を提供できるようにする。
【解決手段】 ３次元領域の３次元ＣＴデータから、Ｘ，Ｙ，Ｚの各方向において所定の間隔で切り出された一連の複数枚のスライス画像データを格納している所定のフォルダーからそのスライス画像データのみを画面に表示する表示プログラムを所定のフォルダーに格納する。ユーザーによるメディアへのエクスポート作業開始の指令を受け取ると、前記一連の複数枚のスライス画像データを所定のフォルダーに格納し、一連の複数枚のスライス画像データ及び表示プログラムをメディアへのデータとして書き出す。
【選択図】図５

Description

本発明は、ＣＴ画像の表示に関するものである。

ＣＴ撮影では、Ｘ線の投影データを収集し、そのデータを基を再構成して、Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像及びＺ断層面画像の３次元データが得られる。さらに得られた３次元ＣＴデータを再構成して、任意の断層面を指定することによりその断層面の画像を表示することも可能である
また、そのような３次元ＣＴデータを直感的に分かりやすく表示するため、たとえば、特開２００２−１１０００号公報に記載された３次元表示では、あらかじめ、所定の数のＸ断層面画像、Ｙ断層面画像及びＺ断層面画像が記憶されていて、所望の部分について、Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像及びＺ断層面画像を互いに関連づけて１つの画面に表示する。ここで、Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像及びＺ断層面画像を、通常の正面図、平面図、側面図のように配列して表示するので、画像が直感的に分かりやすい。ここで、Ｘカーソル、Ｙカーソル、Ｚカーソルを画面に表示し、いずれかのカーソルを移動すると、そのカーソルに対応する軸方向での移動位置に対応した断層画像が表示される。また、任意の方向に回転して見た画像を作成し表示できる。そして、表示のためのプログラムを起動して、それらの画像データを用いて、カーソルの移動に対応して画像を順次入れ替えて画面に表示する。また、断層面画像の一覧表示もできる。
特開２００２−１１０００号公報

ところで、上述の３次元表示は、専用の画像表示プログラムがインストールされているコンピュータでないと使用できない。そのような専用プログラムを利用できないコンピュータを使用する医師などのため、従来は、必要な断層面について得られた断層面画像を複数枚、所定の大きさのフィルムに焼き付けて供給していた。しかし、この方法では、表示枚数に限界がある。別の方法では、断層面を指定して、その都度得られた断層面画像を格納したメディア（ＣＤなどの記録媒体）を供給していた。この場合、コンピュータの画面に、その記憶媒体から読み出した画像データを表示できるが、単に格納されているいずれかの画像を表示できるだけであり、上述の３次元表示方法の種々の機能は使用できない。

本発明の目的は、多機能な表示プログラムがなくても、ＣＴ画像の断層面スライス画像を直感的に解りやすく表示できるようにすることである。

本発明に係る画像及びプログラム書き出し装置は、前記複数枚のスライス画像データから選択されたスライス画像データをコンピュータにより画面に表示する表示プログラムとともにメディアへのデータとして書き出す書き出し手段と、前記入力手段による書き出し作業開始の指令を受け取ると、前記データ格納手段による格納と、前記書き出し手段によるメディアへのデータの書き出しを自動的に実行する制御手段とを備える。ここで、前記表示プログラムは、３次元領域の任意の点を通るＸ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面の３枚のスライス画像を、当該Ｘ断層面、Ｙ断層面、Ｚ断層面のそれぞれの他の断層面への投影線であるＸカーソル、Ｙカーソル、Ｚカーソルとともに１つの画面に表示するステップと、Ｘカーソル、ＹカーソルまたはＺカーソルの前記スライス画像上での移動の操作に伴い、前記カーソルの移動に対応する位置のスライス画像を順次表示するステップを含む。

前記画像及びプログラム書き出し装置においては、好ましくは、前記表示プログラムは、さらに暗号データを読み込みデータと比較して一致する場合のみスライス画像の表示を行うステップを含み、前記画像及びプログラム書き出し装置は、さらに、暗号データを生成する暗号生成手段を備え、前記制御手段は、生成された暗号データをも書き出す。

前記画像及びプログラム書き出し装置において、好ましくは、前記書き出し手段により書き出されるデータは、さらに、当該画像データに関する付帯情報を含む。また、好ましくは、前記書き出し手段により書き出されるデータは、さらに、再構成前の原画像データを含む。

本発明に係る画像及びプログラム書き出し方法では、３次元領域の３次元ＣＴデータから、相互に直交するＸ，Ｙ，Ｚの各方向において所定の間隔で切り出された一連の複数枚のスライス画像データを格納している所定のフォルダーからそのスライス画像データのみを画面に表示する表示プログラムであって、前記３次元領域の任意の点を通るＸ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面の３枚のスライス画像を、当該Ｘ断層面、Ｙ断層面、Ｚ断層面のそれぞれの他の断層面への投影線であるＸカーソル、Ｙカーソル、Ｚカーソルとともに１つの画面に表示するステップと、Ｘカーソル、ＹカーソルまたはＺカーソルが前記画面上で移動されるのに伴い、カーソルの移動に対応した点のスライス画像を順次表示するステップとを含む表示プログラムを所定のフォルダーに格納しておく。ユーザーによるメディアへのエクスポート作業開始の指令を受け取ると、前記一連の複数枚のスライス画像データを所定のフォルダーに格納し、前記一連の複数枚のスライス画像データ及び前記表示プログラムをメディアへのデータとして書き出す。

前記画像及びプログラム書き出し方法において、好ましくは、前記表示プログラムは、暗号データを読み込みデータと比較して一致する場合のみスライス画像の表示を行うステップを含む。そして、書き出しの際に、前記暗号データを生成し、生成された暗号データをも書き出す。

前記画像及びプログラム書き出し方法では、好ましくは、さらに、当該画像データに関する付帯情報を書き出す。また、好ましくは、さらに、再構成前の原画像データを書き出す。

本発明の１つの効果は、書き出し作業開始の指令があると、一連のスライス画像を、それ専用の表示プログラムとともにメディアに容易に書き出せることである。

以下、添付の図面を参照して発明の実施の形態を説明する。
図１は、ＣＴ撮影により得られた断層面画像の表示をする表示装置であるコンピュータ１０の一例の構成を示す。コンピュータ１０は、全体を制御する中央処理装置１２、プログラムなどを記憶するＲＯＭ１４、ワークエリアとして使用されるＲＡＭ１６、使用者の入力を受け入れるキーボード、マウスなどの入力装置１８、画面に各種データなどを表示するディスプレイ装置２０、補助記憶装置であるハードディスク装置２２、ＣＤ２４ａへのデータの読み書きを行うＣＤドライブ２４を備える。

補助記憶装置であるハードディスク装置２２には、ＯＳなどの各種プログラムやデータ（図示しない）が記憶されるほか、ビデオデータ３０、投影画像データの再構成により得られた３次元領域の３次元ＣＴデータ（ボリュームデータ）３２、ＣＴデータから作成された断層面画像であるスライス画像データ３４、撮影データに関する各種付帯情報３６、３次元表示を実現する３次元表示プログラム３８が記憶される。この３次元表示プログラム３８は、スライス画像データをコンピュータにより画面に表示する表示プログラムであり、３次元領域の３次元ＣＴデータから所定の間隔でＸ断層面画像、Ｙ断層面画像、Ｚ断層面画像をスライス画像データとして切り出して記憶しておき、要求に応じてディスプレイ装置２０の画面に表示する。また、画面に同時に表示されているＸカーソル、Ｙカーソル、Ｚカーソルが画面上で移動されるのに伴い、移動されたカーソルに対応した断層面画像を順次表示する。

ハードディスク装置２４には、さらに、前述の３次元表示プログラムの機能を制限しかつ１人の被写体についての画像のみを表示する機能制限表示プログラム４２と、所定のデータおよび機能制限表示プログラムをメディアに書き出す書き出し手段であるエクスポートプログラム４０と、を記憶する。このエクスポートプログラム４０は、実際には、３次元表示プログラム３８に組み込まれていて、たとえば、ツールバーに設けられたボタンをクリックすることにより起動できる。なお、メディアには、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、フラッシュメモリなどの書き出し可能な種々の記録媒体が含まれる。

ＣＴ撮影では、被写体の３次元領域において、その３次元領域を構成する各点（ボクセル）について３次元ＣＴデータが得られている。この３次元領域について相互に直交するｘｙｚ直交座標系を設定すると、このｘｙｚ座標系において、ある点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）のボクセル値Ｖ（ｘ，ｙ，ｚ）が決まる。いいかえれば、３次元領域の任意の点ＰをＸ断層面、Ｙ断層面、Ｚ断層面が通っている。３次元表示プログラム３８は、あらかじめ、３次元領域を所定間隔で切り出して、断層画像を作成しておく。ここで、Ｘ軸に垂直な面つまりＸ断層面についてのＸ断層面画像の切り出しは、所定の間隔のｘ座標（ｘ＝ｘ０，ｘ１，．．．，ｘｎ）を決めて、このｘ座標を持つＸ断層面上のボクセル値Ｖ（ｘ，ｙ，ｚ）を２次元平面に並べれば良い。座標ｘｍにおいてこうして得られたＸ断層面画像をＸ(ｙ，ｚ)_ｘｍと記述する。この方法で予めＸ軸に垂直なＸ断層面の画像すなわちＸ(ｙ，ｚ)_ｘ０、Ｘ(ｙ，ｚ)_ｘ１、・・・、Ｘ(ｙ，ｚ)_ｘｎをで切り出しておく。同様にして、Ｙ軸に垂直なＹ断層面の画像Ｙ(ｚ，ｘ)_ｙ０、Ｙ(ｚ，ｘ)_ｙ１、・・・、Ｙ(ｚ，ｘ)_ｙｎを所定間隔で切り出し、Ｚ軸に垂直なＺ断層面の画像Ｚ(ｘ，ｙ)_ｚ０、Ｚ(ｘ，ｙ)_ｚ１、・・・、Ｚ(ｘ，ｙ)_ｚｎを所定間隔で切り出しておく。１例では、４１枚のＸ断層面、４１枚のＹ断層面および３１枚のＺ断層面を作成する。

図２に示すように、ディスプレイ装置２０の画面５０に、こうして得られたＸ、Ｙ、Ｚ断層面画像の内、３次元領域内の任意の１点Ｐ（たとえば３次元領域の中心）を含むＸ断層面画像５２Ｘ、Ｙ断層面画像５２Ｙ、Ｚ断層面画像５２Ｚを取り出して、同時に表示する。ここで、３枚の断層面画像を通常の正面図、平面図、側面図のように配列する。このため、任意の１点を通る断面を、正面、上面、側面から見た断層面画像が対比されて表示されるので、それらの断層面画像の相対的な関係が直感的に分かりやすくなる。図３は、１例を図式的に示す。これは歯列弓の一部であるが、３次元領域はいうまでもなくこれに限られない。

また、Ｘ断層面画像５２Ｘ、Ｙ断層面画像５２Ｙ、Ｚ断層面画像５２Ｚのそれぞれには、他の二つの断層面の投影線であるＸカーソル５４Ｘ、Ｙカーソル５４Ｙ、Ｚカーソル５４Ｚをも表示する。つまり、Ｘ断層面画像５２ＸにはＹカーソル５４Ｙ、Ｚカーソル５４Ｚを、Ｙ断層面画像５２ＹにはＺカーソル５４Ｚ、Ｘカーソル５４Ｘを、Ｚ断層面画像５２ＺにはＸカーソル５４Ｘ、Ｙカーソル５４Ｙを表示する。つまり、それぞれ、Ｘ断層面画像５２Ｘに表示されたＹカーソル５４Ｙは、Ｘ断層面を横切るＹ断層面の位置を示し、Ｚカーソル５４ＺはＺ断層面の位置を示し、Ｙ断層面画像５２Ｙに表示されたＺカーソル５４ＺはＺ断層面の位置を示し、Ｘカーソル５４ＸはＸ断層面の位置を示し、Ｚ断層面画像５２Ｚに表示されたＸカーソル５４ＸはＸ断層面の位置を示し、Ｙカーソル５４ＹはＹ断層面の位置を示している。したがって、３つのＸ断層面画像５２Ｘ、Ｙ断層面画像５２Ｙ、Ｚ断層面画像５２Ｚの相対的な関係が直感的に分かりやすい。また、このような３つの断層面画像５２Ｘ、５２Ｙ、５２Ｚが表示された画面上で、Ｘカーソル５４Ｘ、Ｙカーソル５４ＹまたはＺカーソル５４Ｚを、マウスなどを用いて平行移動させることができる。このとき、その移動に併せて、移動させたカーソルに対応する位置の断層面画像が順次表示されるので、最適の断層面画像を見つけ出すのが容易になる。

３次元表示プログラム３８は、座標軸の回転処理を行うことによって、元のｘｙｚ座標系に対して希望の角度回転させたｕｖｚ座標系についても、同様に、３つの断層面画像の表示や、カーソル移動に伴う断層面画像の順次表示をすることができる。また、断層面画像を一覧表示して希望の画像をユーザーが容易に選択できるようにする。

このように、３次元表示プログラム３８は、多様な機能を備えているが、そのような３次元表示プログラム３８をインストールしていないコンピュータにおいても、３次元領域の任意の点での３つの断層面画像を表示し、かつ、カーソルにより平行移動して表示するという基本的機能を実行できることが望まれる。

そこで、前述の３次元表示プログラム３８の機能を最低限の基本的機能に制限しかつ１人の被写体についての画像のみを表示する機能制限表示プログラム４２を用意しておき、エクスポートプログラム４０は、指示に基づいて、１人の被写体についての所定の画像データおよびこの機能制限表示プログラム４２をメディアに書き出す。３次元表示プログラム３８と機能制限表示プログラム４２とは、選択されたスライス画像データをコンピュータにより画面に表示する表示プログラムである。

エクスポートプログラム４０がＣＤなどのメディア（記憶媒体）６０に書き出す内容は、例えば、図４に示すように、以下のとおりである。
（１）ビデオデータ６２
再構成前の原画像データ（すなわち、角度を変えて撮影した透過画像のＸ線画像）。（図１のビデオデータ３０の一部である。）
（２）ボリュームデータ６４
原画像を元に再構成したボクセルデータ６６。（図１のボリュームデータ３２の一部である。）
（３）Ｘ，Ｙ，Ｚの３平面のスライス画像データ
Ｘ，Ｙ，Ｚの各方向に切り出したそれぞれ０〜４０、０〜４０、０〜３０の合計１１３枚の一連のスライス画像データ。（図１のスライスデータ３４の一部である。）
（４）撮影条件とコメント６８（図１の付帯情報３６の一部である。）
管電圧、管電流、使用したフィルタ、撮影日時等の撮影条件や、医師の所見など。
（５）画像処理などの画像の加工情報７０（図１の付帯情報３６の一部である。）
輝度、コントラストなど。
（６）ＣＴ再構成処理のための補正データ７２（図１の付帯情報３６の一部である。）
地磁気補正等のデータ。
（７）機能制限表示プログラム７４
格納されている画像のみを機能制限つきで表示可能なプログラム。（図１のプログラム４２と同じである。）上述した３次元表示とカーソルの表示の基本的機能が実行できる。また、原画像を順次アニメーション的に表示できる。

図５は、エクスポートプログラム４０のフローチャートである。エクスポートプログラム４０は、たとえば、３次元表示プログラム３８のツールバーにボタン（入力手段）として設けておき、ボタンをクリックすることにより起動できる。メディアにスライス画像をエクスポートする作業の開始の指令をユーザーから受け取る（Ｓ１０)と、以下の作業が自動的に実行される。ここで、エクスポートプログラム４０は、メディアへのデータ書きだしを自動的に実行する制御手段として機能する。なお、指令の際に、エクスポートする対象の撮影画像が指定されている。

まず、メディアに書き込むデータを収集する（Ｓ１２）。撮影データ及びそれに関連するデータは、所定の収納箇所（フォルダー）にまとまって収納されているが、現に３次元表示プログラムを立ち上げて画像を表示していたりすると、収納箇所から出ていることがあるので、この収集作業が必要である。次に、スライスデータを収納する（Ｓ１４）。Ｘ，Ｙ，Ｚの各方向に合計１１３枚のスライス画像データが存在するので、これらを所定のフォルダーに格納する。

次に、暗号データとして暗号化文字列を作成し（Ｓ１６）、暗号化文字列を書込データに付する（Ｓ１８）。この暗号により、当該データを特定の機能制限表示プログラム４２でしか読み出せないようにする。これは、機能制限表示プログラム４２以外のプログラムでデータを読み出されたくないためである。ここにおいて、エクスポートプログラム４０は、暗号生成手段を備えるものとして機能する。

そして、メディアへのデータを書き出す（Ｓ２０）。たとえば、コンピュータ内の任意のフォルダーに書き出す。ユーザーは、書き出されたデータを、ＣＤに焼くなり、フラッシュメモリに格納するなりして、メディア（ＣＤ、フラッシュメモリなど）に書き込み、３次元表示プログラムを使用できないユーザーに提供できる。

図６は、機能制限表示プログラム４２のフローチャートである。上述のメディア（たとえばＣＤ）をコンピュータでアクセス可能にした状態で、このプログラムの立ち上げ指令を受け取ると（Ｓ３０）、以下の処理が実行される。
まず、メディアに格納されているデータを読み込み（Ｓ３２）、読み込んだデータと、機能制限表示プログラム４２内の暗号化文字列が一致するか確認する（Ｓ３４）。暗号化文字列が一致しなければ、画像データを表示しない（Ｓ３８）。一致すれば、画像データを表示する（Ｓ３６）。ここで、機能制限表示プログラム４２は、１組のＸ断層面画像、Ｙ断層面画像、Ｚ断層面画像が表示された状態で立ち上がる。

図７は、３次元表示プログラム３８をインストールしていないコンピュータ１００の一例の構成を示す。このコンピュータの構成は図１のコンピュータと同様であるので、詳細な説明を省略する。相違点は、３次元表示プログラム３８がインストールされていないことである。

コンピュータ１００のユーザーは、上述のエクスポートプログラム４２を用いてスライスデータなどが書き込まれたＣＤ２４ａをＣＤドライブ１１４に入れて、暗号を入力し、機能制限表示プログラム４０を立ち上げることにより、ＣＤ２４ａに格納されているスライス画像について３次元表示を利用できる。

断層面画像の表示をする表示装置であるコンピュータのブロック図 階層表示の図 画面の１例の図 メディア内の書き出しデータの図 エクスポートのフローチャート 機能制限表示プログラムのフローチャート ３次元表示プログラムをインストールしていないコンピュータのブロック図

符号の説明

１０ コンピュータ、 １２ 中央処理装置、 １８ 入力装置、 ２０ ディスプレイ装置、 ２２ ハードディスク装置、 ２４ ＣＤドライブ、 ２４ａ ＣＤ、 ４０ 機能制限表示プログラム、 ４２ エクスポートプログラム。

Claims (8)

1. ユーザーによるメディアへの書き出し作業の開始指令を受け取る入力手段と、
   ３次元領域の３次元ＣＴデータから、相互に直交するＸ，Ｙ，Ｚの各方向において所定の間隔で切り出された一連の複数枚のスライス画像データを所定のフォルダーに格納するデータ格納手段と、
   前記複数枚のスライス画像データから選択されたスライス画像データをコンピュータにより画面に表示する表示プログラムとともにメディアへのデータとして書き出す書き出し手段と、
   前記入力手段による書き出し作業開始の指令を受け取ると、前記データ格納手段による格納と、前記書き出し手段によるメディアへのデータの書き出しを自動的に実行する制御手段とを備え、
   前記表示プログラムは、３次元領域の任意の点を通るＸ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面の３枚のスライス画像を、当該Ｘ断層面、Ｙ断層面、Ｚ断層面のそれぞれの他の断層面への投影線であるＸカーソル、Ｙカーソル、Ｚカーソルとともに１つの画面に表示するステップと、Ｘカーソル、ＹカーソルまたはＺカーソルの前記スライス画像上での移動の操作に伴い、前記カーソルの移動に対応する位置のスライス画像を順次表示するステップを含む
   画像及びプログラム書き出し装置。
2. 前記表示プログラムは、さらに、暗号データを読み込みデータと比較して一致する場合のみスライス画像の表示を行うステップを含み、
   さらに、暗号データを生成する暗号生成手段を備え、前記制御手段は、暗号生成手段により生成された暗号データをも書き出すことを特徴とする請求項１に記載された画像及びプログラム書き出し装置。
3. 前記書き出し手段により書き出されるデータは、さらに、当該画像データに関する付帯情報を含むことを特徴とする請求項１または２に記載された画像及びプログラム書き出し装置。
4. 前記書き出し手段により書き出されるデータは、さらに、再構成前の原画像データを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載された画像及びプログラム書き出し装置。
5. ３次元領域の３次元ＣＴデータから、相互に直交するＸ，Ｙ，Ｚの各方向において所定の間隔で切り出された一連の複数枚のスライス画像データを格納している所定のフォルダーからそのスライス画像データのみを画面に表示するコンピュータにより実行される表示プログラムであって、前記３次元領域の任意の点を通るＸ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面の３枚のスライス画像を、当該Ｘ断層面、Ｙ断層面、Ｚ断層面のそれぞれの他の断層面への投影線であるＸカーソル、Ｙカーソル、Ｚカーソルとともに１つの画面に表示するステップと、Ｘカーソル、ＹカーソルまたはＺカーソルが前記画面上で移動されるのに伴い、カーソルの移動に対応した点のスライス画像を順次表示するステップを含む表示プログラムを所定のフォルダーに格納し、
   ユーザーによるメディアへのエクスポート作業開始の指令を受け取ると、
   前記一連の複数枚のスライス画像データを所定のフォルダーに格納し、
   前記一連の複数枚のスライス画像データ及び前記表示プログラムをメディアへのデータとして書き出す
   画像及びプログラム書き出し方法。
6. 前記表示プログラムは、暗号データを読み込みデータと比較して一致する場合のみスライス画像の表示を行うステップを含み、
   前記暗号データを生成し、生成された前記暗号データをも書き出すことを特徴とする請求項５に記載された画像及びプログラム書き出し方法。
7. さらに、当該画像データに関する付帯情報を書き出すことを特徴とする請求項５または６に記載された画像及びプログラム書き出し方法。
8. さらに、再構成前の原画像データを書き出すことを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載された画像及びプログラム書き出し方法。
   

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