JP2010273792A - System and method for displaying medical three-dimensional image - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily correct patient directions in a DTI color display and to accurately clarify relations between the patient directions and the colors. <P>SOLUTION: An intersection point K is moved within a 3D image VD in accordance with the move of a point P specified on one of the three MPR cross sectional images, e.g., an axial image S1, indicated on a display 18. Additionally also, following the move of the intersection point K, two of the three cross sectional images f1, f2 and f3 on a niche clip surface F are moved in position or the 3D image VD is rotated around the intersection point K to make the axes L, A and H for a subject coordinate system (or a patient coordinate system) agree to the axes x, y and z for the device coordinate system of an MRI device 3. Thereafter, colors R (red), G (green) and B (blue) are allotted for the diffusion directions. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば患者等の被検体の神経線維或いは神経線維束の拡散テンソル画像化法（以下、ＤＴＩと称する）による水等の流体分子の拡散ベクトルに各方向情報に色付けしたカラー表示に係り、被検体の方向と色との関係を改善した医用三次元画像表示装置及びその方法に関する。   The present invention relates to a color display in which each direction information is colored into a diffusion vector of a fluid molecule such as water by a diffusion tensor imaging method (hereinafter referred to as DTI) of a nerve fiber or nerve fiber bundle of a subject such as a patient. The present invention relates to a medical three-dimensional image display apparatus and method for improving the relationship between the direction and color of a subject.

近年、磁気共鳴画像化法（以下、ＭＲＩと称する）の一分野である拡散テンソル画像化法（ＤＴＩ）が臨床にも用いられるようになっている。このＤＴＩでは、傾斜磁場をかけない状態での撮像により得られたＭＲＩ画像（ボリュームデータ）と、複数の異なる方向に傾斜磁場をかけた状態での撮像により得られた複数のＭＲＩ画像（又はボリュームデータ）とから生体内の流体水分子の拡散テンソルを求め、この拡散テンソルの固有値とその固有ベクトルとを計算する。   In recent years, diffusion tensor imaging (DTI), which is one field of magnetic resonance imaging (hereinafter referred to as MRI), has come to be used clinically. In this DTI, an MRI image (volume data) obtained by imaging without applying a gradient magnetic field and a plurality of MRI images (or volumes) obtained by imaging with a gradient magnetic field applied in a plurality of different directions. The diffusion tensor of fluid water molecules in the living body is obtained from the data), and the eigenvalue and eigenvector of this diffusion tensor are calculated.

拡散の異方性を楕円体モデルで表すならば、３つの固有値とその固有ベクトルとにより表される。これら３つの固有値とその固有ベクトルとは、それぞれ楕円体の３つの軸の長さとその方向とに対応する。図６は拡散楕円体モデルを示す。拡散テンソルの固有ベクトルｘ'、ｙ'、ｚ’は、装置座標系の軸ｘ、ｙ、ｚで表現される。   If the anisotropy of diffusion is represented by an ellipsoidal model, it is represented by three eigenvalues and their eigenvectors. These three eigenvalues and their eigenvectors correspond to the lengths and directions of the three axes of the ellipsoid, respectively. FIG. 6 shows a diffusion ellipsoid model. The eigenvectors x ′, y ′, z ′ of the diffusion tensor are expressed by the axes x, y, z of the apparatus coordinate system.

拡散テンソルの固有値とその固有ベクトルｘ'、ｙ'、ｚ’とを利用して各種の画像が作成され表示される。これらの画像には、方向情報（べクトル情報）を画像化したものもある。画像表示の方法には、例えば、固有ベクトルｘ'、ｙ'、ｚ’における装置座標系のｘ、ｙ、ｚ軸方向の成分を、当該ｘ、ｙ、ｚ軸方向ごとに異なる色、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）で割り当ててカラー表示するという方法がある。   Various images are created and displayed using the eigenvalues of the diffusion tensor and their eigenvectors x ′, y ′, z ′. Some of these images are obtained by imaging direction information (vector information). In the image display method, for example, the components in the x, y, and z axis directions of the apparatus coordinate system in the eigenvectors x ′, y ′, and z ′ are displayed in different colors, for example, R ( There is a method in which color display is performed by assigning red, G (green), and B (blue).

３つの固有値λ１、λ２、λ３に対応する固有ベクトル（ここでは単位ベクトル）をｅ１、ｅ２、ｅ３とし、これら単位ベクトルｅ１、ｅ２、ｅ３の装置座標系のｘ、ｙ、ｚ軸方向の成分の絶対値をそれぞれ|ｅ１ｘ|、|ｅ２ｘ|、|ｅ３ｘ|、|ｅ１ｙ|、|ｅ２ｙ|、|ｅ３ｙ|、|ｅ１ｚ|、
|ｅ２ｚ|、|ｅ３ｚ|と表すならば、例えば固有ベクトルｅ１についての画像のピクセル値は、
（Ｒ,Ｇ,Ｂ）＝（２５５×|ｅ１ｘ|,２５５×|ｅ１ｙ|,２５５×|ｅ１ｚ|）
により表される。 The eigenvectors (here, unit vectors) corresponding to the three eigenvalues λ 1 , λ 2 , and λ 3 are e 1 , e 2 , and e 3, and x of the unit coordinate system of these unit vectors e 1 , e 2 , and e 3 , | e 1x |, | e 2x |, | e 3x |, | e 1y |, | e 2y |, | e 3y |, | e 1z |,
If | e 2z |, | e 3z |, for example, the pixel value of the image for the eigenvector e 1 is
(R, G, B) = (255 × | e 1x |, 255 × | e 1y |, 255 × | e 1z |)
It is represented by

又、画像表示の方法には、例えばＦＡ（Fractional Anisotropy）と呼ばれる拡散異方性の大きさを表現した指標を拡散テンソルの固有値から計算し、各固有ベクトルの単位ベクトルのｘ、ｙ、ｚ軸方向の成分にＦＡを乗じた値を軸方向ごとに各色で割り付けて表示するなどの方法がある。ピクセルの値は、
（Ｒ,Ｇ,Ｂ）＝（２５５×ＦＡ×|ｅ１ｘ|,２５５×ＦＡ×|ｅ１ｙ|,
２５５×ＦＡ×|ｅ１ｚ|）
となる。
ここで、単位ベクトルｅ１は、３つの固有値のうちの最大値であるλ１の固有ベクトルである。
ＤＴＩに関しては、例えば非特許文献１に原理も含めて開示されている。 In addition, an image display method includes, for example, an index that expresses the magnitude of diffusion anisotropy called FA (Fractional Anisotropy), which is calculated from the eigenvalues of the diffusion tensor, and the unit vectors of each eigenvector in the x, y, and z axis directions There is a method in which a value obtained by multiplying the component by FA is assigned to each color in each axial direction and displayed. The pixel value is
(R, G, B) = (255 × FA × | e 1x |, 255 × FA × | e 1y |,
255 × FA × | e 1z |)
It becomes.
Here, the unit vector e 1 is an eigenvector of λ 1 which is the maximum value among the three eigenvalues.
Regarding DTI, for example, Non-Patent Document 1 discloses the principle including the principle.

画像表示の方法として上記のように色を割り当てて表示するには、例えば装置座標系のｘ、ｙ、ｚ軸方向に対してそれぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）といった色を割り当てる。これにより、３原色のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）は、この例では装置座標系のｘ、ｙ、ｚ軸方向にそれぞれ対応する。   In order to display the image by assigning colors as described above, for example, colors such as R (red), G (green), and B (blue) with respect to the x, y, and z axis directions of the apparatus coordinate system, respectively. Assign. Thus, the three primary colors R (red), G (green), and B (blue) correspond to the x, y, and z axis directions of the apparatus coordinate system in this example, respectively.

しかしながら、例えば患者の画像を観察する医師等の観察者にとっては、患者の座標系の各軸に対して３原色のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）を割り当てるのが合理的である。例えば、患者の左右方向にはＲ（赤）、前後方向にはＧ（緑）、上下方向にはＢ（青）というように色を割り当てることができれば、医師にとっては、例えば赤色の度合いが強い色であると観察したならば、それは常に患者の左右方向への拡散が大きいと理解することができるので診断上便利である。患者座標系の各軸方向に対して色を割り当てる技術に関しては、例えば特許文献１、２に開示されている。   However, for an observer such as a doctor who observes a patient image, it is reasonable to assign the three primary colors R (red), G (green), and B (blue) to each axis of the patient coordinate system. It is. For example, if colors can be assigned such as R (red) in the left-right direction of the patient, G (green) in the front-back direction, and B (blue) in the up-down direction, the degree of red is strong for the doctor, for example. If it is observed that it is a color, it can be understood that there is always a large diffusion in the lateral direction of the patient, which is convenient for diagnosis. For example, Patent Documents 1 and 2 disclose a technique for assigning a color to each axis direction of a patient coordinate system.

コンピュータ断層撮影装置（ＣＴ）やＭＲＩ装置などにおいて、ＣＴ画像やＭＲＩ画像における患者方向の設定は、患者が寝台上に正しく位置していることを前提としている。しかるに、患者がＣＴ装置やＭＲＩ装置のガントリに対して常に同じ方向を向いてデータ収集（撮像）が行われるのであれば、装置座標系と患者座標系とは常に同じ対応関係を持つことになる。従って、装置座標系のｘ、ｙ、ｚ軸方向に対してそれぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）といった色を割り当てて表示する際にも、装置座標系の各軸ｘ、ｙ、ｚに対して色を割り当てておけば、これら色が患者座標系の各軸に色を割り当てられたことになる。   In a computed tomography apparatus (CT), an MRI apparatus, or the like, setting of a patient direction in a CT image or an MRI image is based on the premise that the patient is correctly positioned on a bed. However, if data acquisition (imaging) is performed with the patient always facing the same direction with respect to the gantry of the CT apparatus or MRI apparatus, the apparatus coordinate system and the patient coordinate system always have the same correspondence. . Therefore, even when colors such as R (red), G (green), and B (blue) are assigned to the x, y, and z axis directions of the apparatus coordinate system for display, the axes x, If colors are assigned to y and z, these colors are assigned to the axes of the patient coordinate system.

しかしながら、実際には、全ての患者がＣＴ装置やＭＲＩ装置のガントリに対して常に同じ方向を向いてデータ収集（撮像）されるわけではない。このため、装置座標系で表された固有ベクトルｅ１、ｅ２、ｅ３を患者座標系での表現に座標変換する必要が生じる。 However, in practice, all patients do not always acquire (image) data in the same direction with respect to the gantry of the CT apparatus or MRI apparatus. For this reason, it is necessary to coordinate-transform eigenvectors e 1 , e 2 , e 3 represented in the apparatus coordinate system into representations in the patient coordinate system.

通常、画像自体の方向情報と装置座標系の各軸ｘ、ｙ、ｚとの間には特定の関係がある。又、患者座標系の各軸方向と装置座標系の各軸ｘ、ｙ、ｚ方向とのおおよその関係は、観察者によって装置に入力され、画像と共に保存される。これにより、装置座標系により表された固有ベクトルｅ１、ｅ２、ｅ３から患者座標系の表現への座標変換は、自動的に実行することが可能となる。 Usually, there is a specific relationship between the direction information of the image itself and each axis x, y, z of the apparatus coordinate system. The approximate relationship between each axis direction of the patient coordinate system and each axis x, y, z direction of the apparatus coordinate system is input to the apparatus by the observer and stored together with the image. Thereby, the coordinate conversion from the eigenvectors e 1 , e 2 , e 3 represented by the device coordinate system to the representation of the patient coordinate system can be automatically executed.

しかしながら、観察者によって装置に入力された患者座標系の各軸方向は、それほど正確なものではない。装置座標系と患者座標系との各軸方向は、それほど大きくない角度の相違、例えば１０度程度の相違であれば受け入れられている。この理由を説明すると、ＭＲＩ画像は、これまで組織形態を観察するために多く撮像されているが、患者座標系の各軸方向に関してそれほど正確に表示できなくても診断上さほど困らなかったためである。   However, the axis directions of the patient coordinate system input to the apparatus by the observer are not very accurate. The axial directions of the apparatus coordinate system and the patient coordinate system are accepted if they are not so different in angle, for example, about 10 degrees. Explaining this reason, many MRI images have been taken so far to observe the tissue morphology, but it was not so difficult for diagnosis even if it could not be displayed so accurately with respect to each axis direction of the patient coordinate system. .

一方、カラー表示化されたＤＴＩ画像は、拡散方向という形態画像では観察できない情報を可視化した画像であるので、できるだけ正確な患者座標系の各軸方向を設定することが正しい情報解釈にとって必要である。すなわち、ＤＴＩ画像において拡散方向は、もともと装置座標系により表されるデータである。一方、観察者にとっては、患者座標系により表されるデータとしてカラー表示されるのが都合がよい。従って、ＤＴＩ画像では、装置座標系から患者座標系へのデータの座標変換が必要である。   On the other hand, a color-displayed DTI image is an image that visualizes information that cannot be observed with a morphological image called a diffusion direction, and therefore it is necessary for correct information interpretation to set each axis direction of the patient coordinate system as accurately as possible. . That is, the diffusion direction in the DTI image is data originally represented by the apparatus coordinate system. On the other hand, it is convenient for the observer to display in color as data represented by the patient coordinate system. Therefore, in the DTI image, coordinate conversion of data from the apparatus coordinate system to the patient coordinate system is necessary.

ところで、形態画像の画像観察時における患者座標系の各軸方向の修正は、断面変換（ＭＰＲ）画像を見ながら行っている。すなわち、患者の寝台上における位置が寝台上に対して期待される患者方向からずれている場合、ＭＰＲ画像を回転させて患者方向のずれを修正している。例えば、アキシャル（Ａxial）画像を回転させて前後（ＡＰ）方向を画面の垂直方向となるようにする。そして、このときの回転角度の情報を記憶し、この回転角度情報を用いて患者方向情報を表示し直す。さらに具体的に頭部ＭＲＩ画像を一例として説明すると、患者の上下方向について正しい場合、アキシャル面のＭＰＲ画像を見ながら、当該ＭＰＲ画像を画像面内で回転して左右方向と、前後方向とを表示画面の水平方向或いは垂直方向に合致させさえすればよい。この場合、患者座標系の軸方向の修正は容易である。   By the way, correction of each axial direction of the patient coordinate system at the time of morphological image observation is performed while viewing a cross-sectional transformation (MPR) image. That is, when the position of the patient on the bed is deviated from the expected patient direction with respect to the bed, the MPR image is rotated to correct the patient direction deviation. For example, the axial (Axial) image is rotated so that the front-rear (AP) direction becomes the vertical direction of the screen. And the information of the rotation angle at this time is memorize | stored, and patient direction information is displayed again using this rotation angle information. More specifically, a head MRI image will be described as an example. When the patient's vertical direction is correct, while viewing the MPR image on the axial surface, the MPR image is rotated in the image plane to change the horizontal direction and the front-rear direction. It is only necessary to match the horizontal direction or the vertical direction of the display screen. In this case, correction of the axial direction of the patient coordinate system is easy.

それぞれ異なる複数のモダリティの各３次元画像を表示している場合も、上記同様に、ＭＰＲ画像を回転させて患者方向のずれを修正する必要がある。このような場合、各３次元画像の位置があっている場合と必ずしもうまく合っていない場合とがある。うまく合っていない場合、各３次元画像に対して患者方向情報の修正を行うことになる。   Even when each three-dimensional image of a plurality of different modalities is displayed, it is necessary to correct the deviation in the patient direction by rotating the MPR image as described above. In such a case, there are a case where the positions of the respective three-dimensional images are in agreement and a case where they do not necessarily match well. If not, the patient direction information is corrected for each three-dimensional image.

ＤＴＩ画像においても、傾斜磁場をかけない状態での撮像により得られたＭＲＩ画像は形態画像であるので、このＭＲＩ画像を利用した患者座標系の軸方向の修正が可能である。又、患者を装置に固定した後、ＤＴＩのための撮像に先立って別の形態画像を撮像することが多いので、この別の形態画像を患者座標系の軸方向の修正に利用することもできる。   Also in the DTI image, since the MRI image obtained by imaging without applying the gradient magnetic field is a morphological image, it is possible to correct the axial direction of the patient coordinate system using this MRI image. In addition, after fixing the patient to the apparatus, another morphological image is often imaged prior to imaging for DTI, so this morphological image can also be used to correct the axial direction of the patient coordinate system. .

しかしながら、患者の上下方向、左右方向、前後方向のうち各軸方向においてそれぞれ少しずつ修正が必要な場合は、アキシャル、コロナル（Ｃoronal）、或いはサジタル（Ｓagittal）のうちいずれかの断面方向で修正することが非常に困難である。すなわち、１つのＭＲＩ画像の回転では、一方向の修正が可能であるが、他の方向に関して正確でなければ、他の２方向に対する修正が困難である。このため、互いに直交する３つのＭＲＩ画像（アキシャル、コロナル、サジタル）の画像を表示することが主流となっているが、観察者が１つのＭＲＩ画像を見ながら３方向を修正するのは困難である。このような事から、たとえほぼ正しく修正できたとしても、正しく修正に至るまでには、長時間の試行錯誤を要する。これは、各断面方向のどの面に対する垂直軸も患者の上下方向、左右方向、前後方向に対して一致せず、面内回転によって対応できないからである。   However, if a slight correction is required in each axial direction among the vertical direction, the horizontal direction, and the front-back direction of the patient, the correction is performed in the cross-sectional direction of either axial, coronal, or sagittal. It is very difficult. That is, in one rotation of the MRI image, correction in one direction is possible, but correction in the other two directions is difficult unless accurate with respect to the other direction. For this reason, displaying three MRI images (axial, coronal, sagittal) orthogonal to each other has become the mainstream, but it is difficult for the observer to correct the three directions while viewing one MRI image. is there. For this reason, even if it can be corrected almost correctly, it takes a long trial and error to correct it correctly. This is because the vertical axis with respect to any plane in each cross-sectional direction does not coincide with the patient's vertical direction, horizontal direction, and front-rear direction, and cannot be handled by in-plane rotation.

又、ＤＴＩ画像は、形態画像であり、当該ＤＴＩ画像を見ながら患者方向の修正を行うのは、ＤＴＩ画像が組織画像でない為に容易にできない。患者方向の修正を行った場合、修正前の患者方向を用いたＤＴＩ画像を表示する必要がある。患者方向の修正が必要な場合、当該患者方向の修正は、ＤＴＩ画像を表示した後に行わなければならないので、観察者にとって患者方向の修正の作業が面倒である。   The DTI image is a morphological image, and it is not easy to correct the patient direction while viewing the DTI image because the DTI image is not a tissue image. When the patient direction is corrected, it is necessary to display a DTI image using the patient direction before the correction. When correction of the patient direction is necessary, the correction of the patient direction must be performed after displaying the DTI image, so that the operation of correcting the patient direction is troublesome for the observer.

しかるに、ＤＴＩ画像では、装置座標系から患者座標系へのデータの座標変換が正確に行うことが困難である。このため、ＤＴＩのカラー表示では、装置座標系のｘ、ｙ、ｚ軸方向に割り当てられたＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対する正確な判断ができない場合があり、診断に支障をきたすおそれがある。   However, in the DTI image, it is difficult to accurately perform coordinate conversion of data from the apparatus coordinate system to the patient coordinate system. For this reason, in DTI color display, it may not be possible to accurately determine the R (red), G (green), and B (blue) colors assigned in the x, y, and z axis directions of the apparatus coordinate system. May interfere with diagnosis.

特開２００６−２２３８６３号公報JP 2006-223863 A 特表２００５−５２５２０６号公報JP 2005-525206 A

青木茂樹、阿部修、増谷佳孝 編著「新版 これでわかる拡散ＭＲＩ」、秀潤社 ２００２年９月Edited by Shigeki Aoki, Osamu Abe, Yoshitaka Masutani “New version diffusion MRI”, Shujunsha, September 2002

本発明の目的は、ＤＴＩのカラー表示において患者方向の修正を容易に行うことができ、患者方向と色との関係を正確に把握できる医用三次元画像表示装置及びその方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a medical three-dimensional image display apparatus and method for easily correcting the patient direction in DTI color display and accurately grasping the relationship between the patient direction and the color. .

本発明の請求項１に対応する医用三次元画像表示装置は、被検体の３次元画像と当該３次元画像における互いに直交する３つの断面画像とを表示する画像表示部と、３つの断面画像のうち１つの断面画像上で第１の点部位を指定するための指定部と、指定部により指定された第１の点部位の位置に対応する３次元画像中の第２の点部位を交点として互いに直交する３つの断面像から成る３断面片を３次元画像中に生成する断面生成部と、３断面片の位置を固定した状態で３次元画像を交点を中心として回転可能とし、かつ１つの断面画像上で第１の点部位を移動させると、当該第１の点部位の移動に応じて３断面片のうち少なくとも２つの断面像の各断面位置を移動させ、又は３次元画像中の第２の点部位を移動させると、当該第２の点部位の移動に応じて３つの断面画像の各断面位置を移動させる断面移動部と、断面移動部により３断面片の各断面位置又は３つの断面画像の各断面位置を移動させると、これら断面位置の移動前後の各位置情報に基づいて座標変換を行って３次元画像における拡散方向を被検体の方向に修正し、当該修正後の拡散方向に対して色の割り付けを行うカラー割付部とを具備する。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a medical three-dimensional image display apparatus that displays a three-dimensional image of a subject and three cross-sectional images orthogonal to each other in the three-dimensional image; Of these, the designation part for designating the first point part on one cross-sectional image and the second point part in the three-dimensional image corresponding to the position of the first point part designated by the designation unit are used as intersections. A cross-section generator that generates three cross-sectional pieces of three cross-sectional images orthogonal to each other in the three-dimensional image, and the three-dimensional image can be rotated around the intersection with the position of the three cross-sectional pieces fixed, When the first point portion is moved on the cross-sectional image, each cross-sectional position of at least two cross-sectional images among the three cross-sectional pieces is moved according to the movement of the first point portion, or the first point portion in the three-dimensional image is moved. When the point part 2 is moved, the second point part A cross-section moving unit that moves each cross-sectional position of the three cross-sectional images in accordance with the movement, and each cross-sectional position of the three cross-sectional pieces or three cross-sectional images is moved by the cross-sectional moving unit. And a color allocating unit that performs coordinate conversion based on the front and rear position information, corrects the diffusion direction in the three-dimensional image to the direction of the subject, and assigns colors to the corrected diffusion direction.

本発明の請求項１０に対応する医用三次元画像表示方法は、被検体の３次元画像と当該３次元画像における互いに直交する３つの断面画像とをディスプレイに表示し、このディスプレイに表示されている３つの断面画像のうち１つの断面画像上で第１の点部位を指定すると、この指定された第１の点部位の位置に対応する３次元画像中の第２の点部位を交点として互いに直交する３つの断面像から成る３断面片をディスプレイ上の３次元画像中に生成し、ディスプレイ上において３断面片の位置を固定した状態で３次元画像を交点を中心として回転可能とし、かつディスプレイ上において１つの断面画像上で第１の点部位を移動させると、当該第１の点部位の移動に応じて３断面片のうち少なくとも２つの断面像の各断面位置を移動させ、又は３次元画像中の第２の点部位を移動させると、当該第２の点部位の移動に応じて３つの断面画像の各断面位置を移動させ、３断面片の各断面位置又は３つの断面画像の各断面位置を移動させると、これら断面位置の移動前後の各位置情報に基づいて座標変換を行って３次元画像における拡散方向を被検体の方向に修正し、当該修正後の拡散方向に対して色を割り付けてディスプレイ上に表示する。   A medical three-dimensional image display method corresponding to claim 10 of the present invention displays a three-dimensional image of a subject and three cross-sectional images orthogonal to each other in the three-dimensional image on the display. When the first point part is designated on one of the three cross-sectional images, the second point parts in the three-dimensional image corresponding to the position of the designated first point part are orthogonal to each other. A three-section piece consisting of three cross-sectional images is generated in a three-dimensional image on the display, and the three-dimensional image can be rotated around the intersection while the position of the three cross-section pieces is fixed on the display. When the first point portion is moved on one cross-sectional image in FIG. 1, the cross-sectional positions of at least two cross-sectional images of the three cross-sectional pieces are moved according to the movement of the first point portion, When the second point part in the three-dimensional image is moved, the respective cross-sectional positions of the three cross-sectional images are moved in accordance with the movement of the second point part, and each cross-sectional position of the three cross-sectional pieces or three cross-sectional images When the cross-sectional positions of the three-dimensional images are moved, coordinate conversion is performed based on the position information before and after the movement of the cross-sectional positions to correct the diffusion direction in the three-dimensional image to the direction of the subject. Assign the colors and display them on the display.

本発明によれば、ＤＴＩのカラー表示において患者方向の修正を容易に行うことができ、患者方向と色との関係を正確に把握できる医用三次元画像表示装置及びその方法を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the patient direction can be corrected easily in the color display of DTI, and the medical three-dimensional image display apparatus and method which can grasp | ascertain correctly the relationship between a patient direction and a color can be provided.

本発明に係る医用三次元画像表示装置の一実施の形態を示す構成図。The block diagram which shows one Embodiment of the medical three-dimensional image display apparatus which concerns on this invention. 同装置におけるディスプレイ上に表示されている被検体の３Ｄ・画像と３つのＭＰＲ画像とを示す図。The figure which shows 3D * image and three MPR images of the subject currently displayed on the display in the apparatus. 同装置におけるニッチクリップ面の移動を示す図。The figure which shows the movement of the niche clip surface in the same apparatus. 同装置において３Ｄ・画像を交点を中心として回転したときのニッチクリップ面の方向、位置の固定状態を示す図。The figure which shows the fixed state of the direction and position of a niche clip surface when 3D and an image are rotated centering | focusing on the intersection in the apparatus. 同装置により被検体の座標系（患者座標系）を表す各軸Ｌ、Ａ、Ｈと装置座標系ｘ、ｙ、ｚ軸との一致の作用を示す図。The figure which shows the effect | action of each axis | shaft L, A, H showing the coordinate system (patient coordinate system) of a subject by the same apparatus, and the apparatus coordinate system x, y, z axis | shaft. 拡散楕円体モデルを示す図。The figure which shows a diffusion ellipsoid model.

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は医用三次元画像表示装置の構成図を示す。この装置１には、ネットワークとして例えばＤＩＣＯＭネットワーク２を介してＭＲＩ装置３、Ｘ線ＣＴ装置４、超音波診断装置（ＵＬ）５等の各種Ｘ線診断装置が接続されている。
ＭＲＩ装置３は、磁気共鳴現象を利用して患者等の被検体の３次元（３Ｄ）のＭＲＩ画像データ（ボリュームデータ）を取得する。Ｘ線ＣＴ装置４は、患者等の被検体の周囲からＸ線を照射し、被検体を透過した投影データを画像再構成することによって被検体の３次元（３Ｄ）のＸ線ＣＴ画像データ（ボリュームデータ）を取得する。超音波診断装置５は、患者等の被検体内を超音波ビームで走査し、被検体内からの反射波の強さに基づいて被検体の３次元（３Ｄ）の超音波画像データ（ボリュームデータ）を取得する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a configuration diagram of a medical three-dimensional image display apparatus. Various X-ray diagnostic apparatuses such as an MRI apparatus 3, an X-ray CT apparatus 4, and an ultrasonic diagnostic apparatus (UL) 5 are connected to the apparatus 1 via a DICOM network 2, for example.
The MRI apparatus 3 acquires three-dimensional (3D) MRI image data (volume data) of a subject such as a patient using a magnetic resonance phenomenon. The X-ray CT apparatus 4 irradiates X-rays from around the subject such as a patient, and reconstructs the projection data transmitted through the subject, thereby reconstructing the three-dimensional (3D) X-ray CT image data ( Volume data). The ultrasonic diagnostic apparatus 5 scans the inside of a subject such as a patient with an ultrasonic beam, and based on the intensity of the reflected wave from the inside of the subject, three-dimensional (3D) ultrasonic image data (volume data) of the subject. ) To get.

本装置１は、例えば患者等の被検体の神経線維或いは神経線維束の拡散テンソル画像化法（ＤＴＩ）による水等の流体分子の拡散ベクトルの各方向情報に色付けしたカラー表示を行う。このＤＴＩは、上記のようにＭＲＩ装置３において傾斜磁場をかけない状態での撮像により得られたＭＲＩ画像（ボリュームデータ）と、複数の異なる方向に傾斜磁場をかけた状態での撮像により得られた複数のＭＲＩ画像（又はボリュームデータ）とから被検体内の流体水分子の拡散テンソルを求め、この拡散テンソルの固有値とその固有ベクトルとを計算する。   The apparatus 1 performs color display by coloring each direction information of a diffusion vector of fluid molecules such as water by a diffusion tensor imaging method (DTI) of nerve fibers or nerve fiber bundles of a subject such as a patient. This DTI is obtained by MRI image (volume data) obtained by imaging in the state where no gradient magnetic field is applied in the MRI apparatus 3 as described above and by imaging in a state where gradient magnetic fields are applied in a plurality of different directions. A diffusion tensor of fluid water molecules in the subject is obtained from a plurality of MRI images (or volume data), and an eigenvalue of the diffusion tensor and its eigenvector are calculated.

具体的に本装置１は、コンピュータの演算処理により患者等の被検体の神経線維或いは神経線維束に流れる水等の流体分子の拡散ベクトルの各方向情報に、患者等の被検体の座標系の各軸に対して３原色のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）を割り当てて色付けするもので、画像表示部１０と、指定部１１と、断面子生成部１２と、断面移動部１３と、カラー割付部１４と、記憶部１５と、主制御部１６と、ブログラム記憶部１７と、ディスプレイ１８とを有する。   Specifically, the present apparatus 1 uses the computer's arithmetic processing to store each direction information of a diffusion vector of fluid molecules such as water flowing in nerve fibers or nerve fiber bundles of a subject such as a patient, in the coordinate system of the subject such as a patient. The three primary colors R (red), G (green), and B (blue) are assigned to each axis for coloring, and the image display unit 10, the designation unit 11, the cross-section generator unit 12, and the cross-section movement Section 13, color allocation section 14, storage section 15, main control section 16, program storage section 17, and display 18.

ブログラム記憶部１７には、拡散テンソル画像化法（ＤＴＩ）用のブログラムが予め記憶されている。この拡散テンソル画像化法（ＤＴＩ）用のブログラムは、被検体の３Ｄ・画像と当該３Ｄ・画像における互いに直交する３つの断面画像とをディスプレイ１８に表示し、このディスプレイ１８に表示されている３つの断面画像のうち１つの断面画像上で第１の点部位を指定すると、この指定された第１の点部位の位置に対応する３次元画像中の第２の点部位を交点として互いに直交する３つの断面像から成る３断面片をディスプレイ１８上の３Ｄ・画像中に生成し、かつディスプレイ１８上において３断面片の位置を固定した状態で３Ｄ・画像を交点を中心として回転可能とし、ディスプレイ１８上において、１つの断面画像上で第１の点部位を移動させると、当該第１の点部位の移動に応じて３断面片のうち少なくとも２つの断面像の各断面位置を移動させ、又は３Ｄ・画像中の第２の点部位を移動させると、当該第２の点部位の移動に応じて３つの断面画像の各断面位置を移動させ、３断面片の各断面位置又は３つの断面画像の各断面位置を移動させると、これら断面位置の移動前後の各位置情報に基づいて座標変換を行って３Ｄ・画像における拡散方向を被検体の方向に修正し、当該修正後の拡散方向に対して色を割り付けてディスプレイ１８上に表示する。   The program storage unit 17 stores a program for diffusion tensor imaging (DTI) in advance. The diffusion tensor imaging (DTI) program displays a 3D image of a subject and three cross-sectional images orthogonal to each other in the 3D image on the display 18 and is displayed on the display 18. When the first point part is designated on one of the three cross-sectional images, the second point parts in the three-dimensional image corresponding to the position of the designated first point part are orthogonal to each other. 3 cross-section pieces composed of three cross-section images are generated in a 3D image on the display 18 and the 3D image can be rotated around the intersection with the position of the three cross-section pieces fixed on the display 18. When the first point portion is moved on one cross-sectional image on the display 18, each section of at least two cross-sectional images among the three cross-sectional pieces is moved according to the movement of the first point portion. When the position is moved or the second point part in the 3D image is moved, the respective cross-sectional positions of the three cross-sectional images are moved according to the movement of the second point part, and each cross-section of the three cross-section pieces When the position or each cross-sectional position of the three cross-sectional images is moved, coordinate conversion is performed based on the position information before and after the movement of the cross-sectional positions, and the diffusion direction in the 3D image is corrected to the direction of the subject. A color is assigned to the subsequent diffusion direction and displayed on the display 18.

主制御部１６は、ブログラム記憶部１７に記憶されている拡散テンソル画像化法（ＤＴＩ）用のブログラムを実行して画像表示部１０と、指定部１１と、断面生成部１２と、断面移動部１３と、カラー割付部１４とに対してそれぞれ動作の指令を発する。
画像表示部１０は、例えばＭＲＩ装置３により取得された傾斜磁場をかけない状態での撮像により得られた３Ｄ・ＭＲＩ画像と、複数の異なる方向に傾斜磁場をかけた状態での撮像により得られた複数のＭＲＩ画像（又は３Ｄ・ＭＲＩ画像）とから被検体内の流体水分子の拡散テンソルを求め、この拡散テンソルの固有値とその固有ベクトルとを計算する。 The main control unit 16 executes a diffusion tensor imaging (DTI) program stored in the program storage unit 17 to perform an image display unit 10, a specification unit 11, a cross-section generation unit 12, a cross-section Operation commands are issued to the moving unit 13 and the color allocating unit 14, respectively.
The image display unit 10 is obtained by, for example, a 3D / MRI image obtained by imaging without applying a gradient magnetic field acquired by the MRI apparatus 3 and imaging with a gradient magnetic field applied in a plurality of different directions. A diffusion tensor of fluid water molecules in the subject is obtained from a plurality of MRI images (or 3D / MRI images), and an eigenvalue and an eigenvector of the diffusion tensor are calculated.

画像表示部１０は、被検体の３Ｄ・画像と、この３Ｄ・画像における互いに直交する３つの断面画像とをディスプレイ１８上に表示する。図２はディスプレイ１８上に表示されている被検体の３Ｄ・画像ＶＤと３つの断面画像としての各断面変換（ＭＰＲ）画像とを示す。被検体の３Ｄ・画像ＶＤは、拡散テンソル画像化法（ＤＴＩ）により取得された画像である。この被検体の３Ｄ・画像ＶＤは、被検体の表面の表示となっている。３つのＭＰＲ画像は、例えばアキシャル像Ｓ１と、サジタル像Ｓ２と、コロナル像Ｓ３とである。   The image display unit 10 displays a 3D image of the subject and three cross-sectional images orthogonal to each other on the 3D image on the display 18. FIG. 2 shows a 3D image VD of the subject displayed on the display 18 and each cross-sectional transformation (MPR) image as three cross-sectional images. The 3D image VD of the subject is an image acquired by the diffusion tensor imaging method (DTI). This 3D image VD of the subject is a display of the surface of the subject. The three MPR images are, for example, an axial image S1, a sagittal image S2, and a coronal image S3.

被検体の３Ｄ・画像ＶＤは、拡散テンソル画像化法（ＤＴＩ）により取得され、かつ拡散方向に対してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色の割り付けされている。このような３Ｄ・画像ＶＤがディスプレイ１８上に表示され、当該３Ｄ・画像ＶＤにおける拡散方向が被検体の方向、すなわち被検体の座標系（患者座標系）へ修正されると、画像表示部１０は、ディスプレイ１８上に表示する画像を、被検体に対して傾斜磁場をかけない状態での撮像により得られたＭＲＩ画像又は被検体の組織形態の画像から修正前の画像に切り替える。   The 3D image VD of the subject is acquired by a diffusion tensor imaging method (DTI), and R (red), G (green), and B (blue) colors are assigned to the diffusion direction. When such a 3D / image VD is displayed on the display 18 and the diffusion direction in the 3D / image VD is corrected to the direction of the subject, that is, the coordinate system (patient coordinate system) of the subject, the image display unit 10 Switches the image displayed on the display 18 from an MRI image obtained by imaging without applying a gradient magnetic field to the subject or an image of the tissue form of the subject before correction.

指定部１１は、例えば医師等の観察者によってマウス等の操作入力装置を操作することにより、ディスプレイ１８上に表示されている３つのＭＰＲ画像のうち１つの断面画像上、例えばアキシャル像Ｓ１上で第１の点部位としての１点Ｐを指定する。なお、図面上では、１点Ｐを符号「×」により表す。この１点Ｐの指定の方法は、ディスプレイ１８の画面上に例えばポインタＹを移動させ、クレック操作等によって１点Ｐ「×」を指定する。なお、１点Ｐ「×」を指定する画像は、アキシャル像Ｓ１に限らず、サジタル像Ｓ２又はコロナル像Ｓ３であってもよい。   The designation unit 11 operates an operation input device such as a mouse by an observer such as a doctor, for example, so that one of the three MPR images displayed on the display 18 is displayed on one cross-sectional image, for example, on the axial image S1. One point P as the first point part is designated. In the drawing, one point P is represented by a symbol “x”. In this method of designating one point P, for example, the pointer Y is moved on the screen of the display 18 and one point P “×” is designated by a crecking operation or the like. The image that designates one point P “x” is not limited to the axial image S1, but may be the sagittal image S2 or the coronal image S3.

断面生成部１２は、指定部１１により１点Ｐ「×」が指定されると、この１点Ｐ「×」の位置に対応する第２の点部位Ｋを３Ｄ・画像ＶＤ中に設定する。この３Ｄ・画像ＶＤ中に第２の点部位Ｋを設定すると、断面生成部１２は、第２の点部位Ｋを交点として互いに直交する３つの断面像ｆ１、ｆ２、ｆ３から成る３断面片（以下、ニッチクリップ面：Ｎiche Ｃlip面と称する）Ｆを３Ｄ・画像ＶＤ中に生成する。このニッチクリップ面Ｆは、３つの断面像ｆ１、ｆ２、ｆ３がそれぞれアキシャル像Ｓ１と、サジタル像Ｓ２と、コロナル像Ｓ３とに対応する。このニッチクリップ面Ｆの３つの断面像ｆ１、ｆ２、ｆ３は、３つのＭＰＲ画像であるアキシャル像Ｓ１と、サジタル像Ｓ２と、コロナル像Ｓ３と同等の画質を有する。   When one point P “×” is specified by the specifying unit 11, the cross-section generating unit 12 sets the second point portion K corresponding to the position of this one point P “×” in the 3D / image VD. When the second point portion K is set in the 3D / image VD, the cross-section generator 12 has three cross-section pieces (three cross-sectional pieces composed of three cross-sectional images f1, f2, f3 orthogonal to each other with the second point portion K as an intersection). The niche clip plane (hereinafter referred to as the “Niche Clip plane”) F is generated in the 3D image VD. In the niche clip plane F, the three cross-sectional images f1, f2, and f3 correspond to the axial image S1, the sagittal image S2, and the coronal image S3, respectively. The three cross-sectional images f1, f2, and f3 of the niche clip surface F have image quality equivalent to that of the three MPR images, the axial image S1, the sagittal image S2, and the coronal image S3.

断面生成部１２は、３Ｄ・画像ＶＤ中へのニッチクリップ面Ｆの生成と共に、このニッチクリップ面Ｆの３つの断面像ｆ１、ｆ２、ｆ３が互いに直交する３つの方向にそれぞれ被検体の座標系（患者座標系）を表す各軸の符合Ｌ、Ａ、Ｈを表示する。なお、軸Ｌは患者の左右方向であり、軸Ａは患者の前後方向であり、軸Ｈは患者の上下方向である。   The cross-section generator 12 generates the niche clip plane F in the 3D / image VD, and the coordinate system of the subject in each of three directions in which the three cross-section images f1, f2, and f3 of the niche clip plane F are orthogonal to each other. The signs L, A, and H of each axis representing (patient coordinate system) are displayed. In addition, the axis | shaft L is a patient's left-right direction, the axis | shaft A is a patient's front-back direction, and the axis | shaft H is a patient's up-down direction.

断面移動部１３は、マウス等の操作入力装置を操作することにより、１点Ｐ「×」を移動させると、この１点Ｐ「×」の移動に応じて３Ｄ・画像ＶＤ内で交点Ｋが移動すると共に、この交点Ｋの移動に伴ってニッチクリップ面Ｆの３つの断面像ｆ１、ｆ２、ｆ３のうち２つの断面像の位置が移動する。例えば、図３（ａ）に示すようにアキシャル像Ｓ１上で１点Ｐ「×」を被検体の後頭部に向かって矢印Ｍ方向に移動すると、３Ｄ・画像ＶＤ内では、図３（ｂ）に示すように交点Ｋが被検体の後頭部に向かって移動し、この交点Ｋの移動に伴って断面像ｆ２がＡ軸方向に沿って移動し、断面像ｆ３がＡ軸方向に対して垂直方向に移動する。   When the cross-section moving unit 13 moves one point P “×” by operating an operation input device such as a mouse, the crossing point K in the 3D / image VD corresponds to the movement of the one point P “×”. Along with this movement, the position of the two cross-sectional images of the three cross-sectional images f1, f2, and f3 of the niche clip plane F moves with the movement of the intersection point K. For example, as shown in FIG. 3A, when one point P “X” on the axial image S1 is moved in the direction of arrow M toward the back of the subject, the 3D / image VD is shown in FIG. As shown, the intersection point K moves toward the occipital region of the subject, and along with the movement of the intersection point K, the cross-sectional image f2 moves along the A-axis direction, and the cross-sectional image f3 moves perpendicularly to the A-axis direction. Moving.

断面移動部１３は、マウス等の操作入力装置を操作することにより、３Ｄ・画像ＶＤ内で交点Ｋを移動させると、この交点Ｋの移動に応じてアキシャル像Ｓ１と、サジタル像Ｓ２と、コロナル像Ｓ３との表示する各断面位置を変更してもよい。   When the cross-section moving unit 13 moves the intersection point K in the 3D / image VD by operating an operation input device such as a mouse, the axial image S1, the sagittal image S2, and the coronal are moved according to the movement of the intersection point K. Each cross-sectional position displayed with the image S3 may be changed.

断面移動部１３は、マウス等の操作入力装置を操作することにより、３Ｄ・画像ＶＤを交点Ｋを中心として回転可能とし、かつ３Ｄ・画像ＶＤを交点Ｋを中心として回転したときニッチクリップ面Ｆの方向、位置を３Ｄ・画像ＶＤの３次元空間内に固定した状態とする。図４は交点Ｋを中心として３Ｄ・画像ＶＤを矢印Ｍ２方向に回転された状態を示し、ニッチクリップ面Ｆの方向、位置は、３Ｄ・画像ＶＤの３次元空間内に固定した状態にある。   The cross-section moving unit 13 can rotate the 3D / image VD around the intersection K by operating an operation input device such as a mouse, and the niche clip plane F when the 3D / image VD is rotated around the intersection K. Are fixed in the 3D space of 3D / image VD. FIG. 4 shows a state in which the 3D / image VD is rotated in the direction of the arrow M2 around the intersection K, and the direction and position of the niche clip plane F are fixed in the three-dimensional space of the 3D / image VD.

一方、ディスプレイ１８の画面上に表示される３Ｄ・画像ＶＤは、異なる複数のモダリティにより取得された複数の３次元画像から成ることがある。例えば、異なる複数のモダリティとしてＸ線ＣＴ装置４、超音波診断装置（ＵＬ）５を用いた場合、３Ｄ・画像ＶＤは、３Ｄ・Ｘ線ＣＴ画像データと３Ｄ・超音波画像データ（Ｂｃボリュームデータ）とが重ねられて表示される。
このような複数のモダリティにより取得された各３次元画像から成る３Ｄ・画像ＶＤを表示している場合、断面移動部１３は、複数の３次元画像、例えば３Ｄ・Ｘ線ＣＴ画像データと３Ｄ・超音波画像データとうち少なくとも一方の３Ｄ・Ｘ線ＣＴ画像データ又は３Ｄ・超音波画像データを交点Ｋを中心として回転可能とする。
具体的に断面移動部１３は、両方の３Ｄ・Ｘ線ＣＴ画像データと３Ｄ・超音波画像データとを同時にかつ同期して回転させる。この場合、断面生成部１２は、ニッチクリップ面Ｆの方向、位置を３Ｄ・画像ＶＤの３次元空間内に固定した状態とする。
又、断面移動部１３は、３Ｄ・Ｘ線ＣＴ画像データと３Ｄ・超音波画像データとのうち一方の３Ｄ・Ｘ線ＣＴ画像データ又は３Ｄ・超音波画像データを固定し、他方の３Ｄ・超音波画像データ又は３Ｄ・Ｘ線ＣＴ画像データを回転させる。この場合も断面生成部１２は、ニッチクリップ面Ｆの方向、位置を３Ｄ・画像ＶＤの３次元空間内に固定した状態とする。 On the other hand, the 3D / image VD displayed on the screen of the display 18 may be composed of a plurality of three-dimensional images acquired by a plurality of different modalities. For example, when the X-ray CT apparatus 4 and the ultrasonic diagnostic apparatus (UL) 5 are used as a plurality of different modalities, the 3D / image VD includes 3D / X-ray CT image data and 3D / ultrasound image data (Bc volume data). ) And are displayed superimposed.
When displaying a 3D image VD composed of each three-dimensional image acquired by such a plurality of modalities, the cross-section moving unit 13 displays a plurality of three-dimensional images such as 3D / X-ray CT image data and 3D / image data. The ultrasound image data and at least one of the 3D / X-ray CT image data or the 3D / ultrasound image data can be rotated around the intersection K.
Specifically, the cross-section moving unit 13 rotates both 3D / X-ray CT image data and 3D / ultrasound image data simultaneously and synchronously. In this case, the cross-section generator 12 fixes the direction and position of the niche clip surface F in the 3D space of the 3D / image VD.
The cross-section moving unit 13 fixes one 3D / X-ray CT image data or 3D / ultrasound image data out of 3D / X-ray CT image data and 3D / ultrasound image data, and the other 3D / ultrasound image data. The sound image data or 3D / X-ray CT image data is rotated. Also in this case, the cross-section generating unit 12 is in a state where the direction and position of the niche clip surface F are fixed in the three-dimensional space of 3D / image VD.

カラー割付部１４は、断面移動部１３によりニッチクリップ面Ｆの３つの断面像ｆ１、ｆ２、ｆ３の各断面位置又は３つのＭＰＲ画像であるアキシャル像Ｓ１、サジタル像Ｓ２、コロナル像Ｓ３を移動させると、これら断面像ｆ１、ｆ２、ｆ３又はアキシャル像Ｓ１、サジタル像Ｓ２、コロナル像Ｓ３の移動前後の各位置情報に基づいて座標変換を行って３Ｄ・画像ＶＤにおける拡散方向を被検体の座標系（患者座標系）の方向に修正し、当該修正後の拡散方向に対して３原色のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色の割り付けを行う。Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）は、それぞれ被検体の座標系（患者座標系）の各軸Ｌ、Ａ、Ｈに対してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）を割り当てるのが合理的である。例えば、患者の左右方向である軸ＬにはＲ（赤）、前後方向である軸ＡにはＧ（緑）、上下方向である軸ＨにはＢ（青）をそれぞれ割り当てる。   The color assignment unit 14 moves the cross-sectional positions of the three cross-sectional images f1, f2, and f3 of the niche clip surface F or the axial image S1, the sagittal image S2, and the coronal image S3 that are three MPR images by the cross-sectional moving unit 13. And coordinate conversion based on the position information before and after the movement of the cross-sectional images f1, f2, f3 or the axial image S1, the sagittal image S2, and the coronal image S3 to determine the diffusion direction in the 3D / image VD as the coordinate system of the subject. Correction is made in the direction of (patient coordinate system), and R (red), G (green), and B (blue) of the three primary colors are assigned to the corrected diffusion direction. R (red), G (green), and B (blue) are R (red), G (green), and B (respectively) with respect to the axes L, A, and H of the subject coordinate system (patient coordinate system). It is reasonable to assign blue). For example, R (red) is assigned to the axis L that is the left-right direction of the patient, G (green) is assigned to the axis A that is the front-rear direction, and B (blue) is assigned to the axis H that is the up-down direction.

カラー割付部１４は、拡散テンソル画像化法（ＤＴＩ）による３Ｄ・画像ＶＤを取得する前に、ＭＲＩ３によって被検体に対して傾斜磁場をかけない状態での撮像により得られたＭＲＩ画像ｂ０から３Ｄ・画像ＶＤにおける拡散方向の被検体の座標系（患者座標系）への修正を行い、この被検体の座標系（患者座標系）への修正情報を例えば記憶部１５等に記憶する。   The color allocator 14 obtains a 3D image from MRI images b0 to 3D obtained by imaging in a state where a gradient magnetic field is not applied to the subject by MRI3 before acquiring a 3D image VD by the diffusion tensor imaging method (DTI). Correction to the coordinate system (patient coordinate system) of the subject in the diffusion direction in the image VD is performed, and correction information to the coordinate system (patient coordinate system) of the subject is stored in the storage unit 15 or the like, for example.

カラー割付部１４は、例えば記憶部１５等に記憶された被検体の座標系（患者座標系）への修正情報に基づいて拡散方向に対してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色の割り付けを行う。   For example, the color assigning unit 14 performs R (red), G (green), and B (blue) with respect to the diffusion direction based on correction information to the coordinate system (patient coordinate system) of the subject stored in the storage unit 15 or the like. ) Color assignment.

次に、上記の如く構成された装置における拡散テンソル画像化法（ＤＴＩ）による水等の流体分子の拡散ベクトルに対するＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラー表示の動作について説明する。
ＭＲＩ装置３は、磁気共鳴現象を利用して患者等の被検体の３Ｄ・ＭＲＩ画像データを取得する。この３Ｄ・ＭＲＩ画像データは、ＤＩＣＯＭネットワーク２を介して本装置１に伝送される。本装置１は、ＭＲＩ装置３から伝送された３Ｄ・ＭＲＩ画像データを記憶部１５に記憶する。 Next, explanation will be given on the operation of color display of R (red), G (green), and B (blue) with respect to the diffusion vector of fluid molecules such as water by the diffusion tensor imaging method (DTI) in the apparatus configured as described above. To do.
The MRI apparatus 3 acquires 3D / MRI image data of a subject such as a patient using a magnetic resonance phenomenon. The 3D / MRI image data is transmitted to the apparatus 1 via the DICOM network 2. The apparatus 1 stores the 3D / MRI image data transmitted from the MRI apparatus 3 in the storage unit 15.

又、Ｘ線ＣＴ装置４は、患者等の被検体の周囲からＸ線を照射し、被検体を透過した投影データを画像再構成することによって被検体の３Ｄ・Ｘ線ＣＴ画像データを取得する。超音波診断装置５は、患者等の被検体内を超音波ビームで走査し、被検体内からの反射波の強さに基づいて被検体の３Ｄ・超音波画像データを取得する。３Ｄ・Ｘ線ＣＴ画像データと３Ｄ・超音波画像データともＤＩＣＯＭネットワーク２を介して本装置１に伝送され、本装置１の記憶部１５に記憶される。   Further, the X-ray CT apparatus 4 obtains 3D / X-ray CT image data of the subject by irradiating X-rays from around the subject such as a patient and reconstructing the projection data transmitted through the subject. . The ultrasound diagnostic apparatus 5 scans the inside of a subject such as a patient with an ultrasound beam, and acquires 3D / ultrasound image data of the subject based on the intensity of a reflected wave from the inside of the subject. Both 3D / X-ray CT image data and 3D / ultrasound image data are transmitted to the apparatus 1 via the DICOM network 2 and stored in the storage unit 15 of the apparatus 1.

本装置１において、画像表示部１０は、例えばＭＲＩ装置３により取得された傾斜磁場をかけない状態での撮像により得られた３Ｄ・ＭＲＩ画像と、複数の異なる方向に傾斜磁場をかけた状態での撮像により得られた複数のＭＲＩ画像（又は３Ｄ・ＭＲＩ画像）とから被検体内の流体水分子の拡散テンソルを求め、この拡散テンソルの固有値とその固有ベクトルとを計算し、拡散テンソル画像化法（ＤＴＩ）による被検体の３Ｄ・画像ＶＤを取得する。   In the present apparatus 1, the image display unit 10, for example, a 3D / MRI image obtained by imaging without applying a gradient magnetic field acquired by the MRI apparatus 3 and a gradient magnetic field applied in a plurality of different directions. A diffusion tensor imaging method is obtained by calculating a diffusion tensor of fluid water molecules in a subject from a plurality of MRI images (or 3D / MRI images) obtained by imaging and calculating an eigenvalue of the diffusion tensor and its eigenvector. A 3D image VD of the subject is acquired by (DTI).

この被検体の３Ｄ・画像ＶＤは、カラー割付部１４によって拡散テンソル画像化法（ＤＴＩ）により取得され、かつ拡散方向に対してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色の割り付けされている。なお、かかる３Ｄ・画像ＶＤがディスプレイ１８上に表示され、当該３Ｄ・画像ＶＤにおける拡散方向が被検体の座標系（患者座標系）へ修正されると、画像表示部１０は、ディスプレイ１８上に表示する画像を、被検体に対して傾斜磁場をかけない状態での撮像により得られたＭＲＩ画像又は被検体の組織形態の画像から修正前の画像に切り替える。   The 3D / image VD of the subject is acquired by the color assignment unit 14 by the diffusion tensor imaging method (DTI), and has the colors R (red), G (green), and B (blue) in the diffusion direction. Assigned. When the 3D / image VD is displayed on the display 18 and the diffusion direction in the 3D / image VD is corrected to the coordinate system of the subject (patient coordinate system), the image display unit 10 is displayed on the display 18. The image to be displayed is switched from an MRI image obtained by imaging without applying a gradient magnetic field to the subject or an image of the tissue form of the subject to an image before correction.

これと共に、画像表示部１０は、図２に示すように被検体の３Ｄ・画像と、この３Ｄ・画像における互いに直交する３つのＭＰＲ画像、例えば被検体の３Ｄ・画像のアキシャル像Ｓ１と、サジタル像Ｓ２と、コロナル像Ｓ３とをディスプレイ１８上に表示する。   At the same time, as shown in FIG. 2, the image display unit 10 includes a 3D image of the subject, three MPR images orthogonal to each other in the 3D image, for example, an axial image S1 of the 3D image of the subject, and a sagittal The image S2 and the coronal image S3 are displayed on the display 18.

例えば医師等の観察者によってマウス等の操作入力装置が操作されると、指定部１１は、マウス等の操作入力装置に対する操作を受けて、ディスプレイ１８上に表示されている３つのＭＰＲ画像のうち１つの断面画像上、例えばアキシャル像Ｓ１上で例えばポインタＹを移動させ、クレック操作等によって第１の点部位としての１点Ｐ「×」を指定する。   For example, when an operation input device such as a mouse is operated by an observer such as a doctor, the designation unit 11 receives an operation on the operation input device such as a mouse, and among the three MPR images displayed on the display 18. For example, the pointer Y is moved on one cross-sectional image, for example, the axial image S1, and one point P “×” as the first point portion is designated by a crecking operation or the like.

この１点Ｐ「×」が指定されると、断面生成部１２は、当該１点Ｐ「×」の位置に対応する第２の点部位Ｋを３Ｄ・画像ＶＤ中に設定し、この第２の点部位Ｋを交点として互いに直交する３つの断面像ｆ１、ｆ２、ｆ３から成るニッチクリップ面Ｆを３Ｄ・画像ＶＤ中に生成する。このニッチクリップ面Ｆは、３つの断面像ｆ１、ｆ２、ｆ３がそれぞれアキシャル像Ｓ１と、サジタル像Ｓ２と、コロナル像Ｓ３とに対応する。これと共に、断面生成部１２は、ニッチクリップ面Ｆの３つの断面像ｆ１、ｆ２、ｆ３が互いに直交する３つの方向にそれぞれ被検体の座標系（患者座標系）を表す各軸の符合Ｌ、Ａ、Ｈを表示する。   When this one point P “×” is designated, the cross-section generating unit 12 sets the second point portion K corresponding to the position of the one point P “×” in the 3D / image VD, and this second A niche clip plane F composed of three cross-sectional images f1, f2, and f3 orthogonal to each other with the point portion K as an intersection is generated in the 3D image VD. In the niche clip plane F, the three cross-sectional images f1, f2, and f3 correspond to the axial image S1, the sagittal image S2, and the coronal image S3, respectively. At the same time, the cross-section generating unit 12 includes the sign L of each axis representing the coordinate system (patient coordinate system) of the subject in three directions in which the three cross-sectional images f1, f2, and f3 of the niche clip plane F are orthogonal to each other. A and H are displayed.

なお、断面生成部１２は、３Ｄ・画像ＶＤを交点Ｋを中心として回転可能とし、かつ３Ｄ・画像ＶＤを交点Ｋを中心として回転したときニッチクリップ面Ｆの方向、位置を３Ｄ・画像ＶＤの３次元空間内に固定した状態とする。   The cross-section generating unit 12 can rotate the 3D / image VD around the intersection K, and the direction and position of the niche clip plane F when the 3D / image VD is rotated around the intersection K can be the same as that of the 3D / image VD. The state is fixed in a three-dimensional space.

例えば医師等の観察者によってマウス等の操作入力装置が操作されて１点Ｐ「×」が３つのＭＰＲ画像のうち１つの断面画像上、例えばアキシャル像Ｓ１上で移動すると、断面移動部１３は、当該１点Ｐ「×」の移動に応じて３Ｄ・画像ＶＤ内で交点Ｋを移動し、これと共に、当該交点Ｋの移動に伴ってニッチクリップ面Ｆの３つの断面像ｆ１、ｆ２、ｆ３のうち２つの断面像の位置を移動する。例えば、図３（ａ）に示すようにアキシャル像Ｓ１上で１点Ｐ「×」を被検体の後頭部に向かって矢印Ｍ方向に移動すると、３Ｄ・画像ＶＤ内では、図３（ｂ）に示すように交点Ｋが被検体の後頭部に向かって移動し、この交点Ｋの移動に伴ってニッチクリップ面Ｆにおける断面像ｆ１のＨ軸方向に対する断面位置が固定で、断面像ｆ２がＬ軸方向に対して垂直方向に移動し、断面像ｆ３がＡ軸方向に対して垂直方向に移動する。   For example, when an operation input device such as a mouse is operated by an observer such as a doctor and one point P “×” moves on one of the three MPR images, for example, on the axial image S1, the cross-section moving unit 13 The intersection point K is moved in the 3D / image VD in accordance with the movement of the one point P “×”, and at the same time, the three cross-sectional images f1, f2, and f3 of the niche clip plane F are moved along with the movement of the intersection point K. The position of two cross-sectional images is moved. For example, as shown in FIG. 3A, when one point P “X” on the axial image S1 is moved in the direction of arrow M toward the back of the subject, the 3D / image VD is shown in FIG. As shown, the crossing point K moves toward the back of the subject, and as the crossing point K moves, the cross-sectional position of the cross-sectional image f1 in the niche clip plane F with respect to the H-axis direction is fixed, and the cross-sectional image f2 is in the L-axis direction. The cross-sectional image f3 moves in the direction perpendicular to the A-axis direction.

なお、サジタル像Ｓ２上で１点Ｐ「×」を指定し、この１点Ｐ「×」を移動すると、３Ｄ・画像ＶＤ内では、ニッチクリップ面Ｆにおける断面像ｆ２のＬ軸方向に対する断面位置が固定で、交点Ｋの移動に伴って断面像ｆ１がＨ軸方向に対して垂直方向に移動し、断面像ｆ３がＡ軸方向に対して垂直方向に移動する。
コロナル像Ｓ３上で１点Ｐ「×」を指定し、この１点Ｐ「×」を移動すると、３Ｄ・画像ＶＤ内では、ニッチクリップ面Ｆにおける断面像ｆ３のＡ軸方向に対する断面位置が固定で、交点Ｋの移動に伴って断面像ｆ１がＨ軸方向に対して垂直方向に移動し、断面像ｆ２がＬ軸方向に対して垂直方向に移動する。 If one point P “×” is designated on the sagittal image S2 and this one point P “×” is moved, the cross-sectional position of the cross-sectional image f2 in the niche clip plane F with respect to the L-axis direction in the 3D image VD. Is fixed, and the cross-sectional image f1 moves in the direction perpendicular to the H-axis direction as the intersection K moves, and the cross-sectional image f3 moves in the direction perpendicular to the A-axis direction.
When one point P "X" is designated on the coronal image S3 and this one point P "X" is moved, the cross-sectional position of the cross-sectional image f3 in the niche clip plane F with respect to the A-axis direction is fixed in the 3D / image VD. As the intersection K moves, the cross-sectional image f1 moves in the direction perpendicular to the H-axis direction, and the cross-sectional image f2 moves in the direction perpendicular to the L-axis direction.

又、断面移動部１３は、マウス等の操作入力装置を操作することにより、図４に示すように３Ｄ・画像ＶＤを交点Ｋを中心として回転可能とする。このとき、断面生成部１２は、ニッチクリップ面Ｆの方向、位置を３Ｄ・画像ＶＤの３次元空間内に固定した状態とする。   Further, the cross-section moving unit 13 can rotate the 3D / image VD around the intersection K as shown in FIG. 4 by operating an operation input device such as a mouse. At this time, the cross-section generating unit 12 sets the direction and position of the niche clip surface F in a three-dimensional space of 3D / image VD.

一方、ディスプレイ１８の画面上に表示される３Ｄ・画像ＶＤは、異なる複数のモダリティにより取得された複数の３次元画像から成ることがある。例えば、異なる複数のモダリティとしてＸ線ＣＴ装置４、超音波診断装置（ＵＬ）５を用いた場合、３Ｄ・画像ＶＤは、３Ｄ・Ｘ線ＣＴ画像データと３Ｄ・超音波画像データとが重ねられて表示される。
このような３Ｄ・画像ＶＤを表示している場合、断面移動部１３は、複数の３次元画像、例えば３Ｄ・Ｘ線ＣＴ画像データと３Ｄ・超音波画像データとうち少なくとも一方の３Ｄ・Ｘ線ＣＴ画像データ又は３Ｄ・超音波画像データを交点Ｋを中心として回転可能とする。例えば、断面移動部１３は、３Ｄ・Ｘ線ＣＴ画像データと３Ｄ・超音波画像データとの両方を同時にかつ同期して回転させる。この場合、断面生成部１２は、ニッチクリップ面Ｆの方向、位置を３Ｄ・画像ＶＤの３次元空間内に固定した状態とする。 On the other hand, the 3D / image VD displayed on the screen of the display 18 may be composed of a plurality of three-dimensional images acquired by a plurality of different modalities. For example, when the X-ray CT apparatus 4 and the ultrasonic diagnostic apparatus (UL) 5 are used as a plurality of different modalities, the 3D / image VD is superimposed with 3D / X-ray CT image data and 3D / ultrasound image data. Displayed.
When such a 3D / image VD is displayed, the cross-section moving unit 13 displays a plurality of three-dimensional images, for example, at least one of 3D / X-ray CT image data and 3D / ultrasound image data. The CT image data or 3D / ultrasound image data can be rotated around the intersection K. For example, the cross-section moving unit 13 rotates both 3D / X-ray CT image data and 3D / ultrasound image data simultaneously and synchronously. In this case, the cross-section generator 12 fixes the direction and position of the niche clip surface F in the 3D space of the 3D / image VD.

又、断面移動部１３は、３Ｄ・Ｘ線ＣＴ画像データと３Ｄ・超音波画像データとのうち一方の３Ｄ・Ｘ線ＣＴ画像データ又は３Ｄ・超音波画像データを固定し、他方の３Ｄ・超音波画像データ又は３Ｄ・Ｘ線ＣＴ画像データを回転させる。この場合も断面生成部１２は、ニッチクリップ面Ｆの方向、位置を３Ｄ・画像ＶＤの３次元空間内に固定した状態とする。   The cross-section moving unit 13 fixes one 3D / X-ray CT image data or 3D / ultrasound image data out of 3D / X-ray CT image data and 3D / ultrasound image data, and the other 3D / ultrasound image data. The sound image data or 3D / X-ray CT image data is rotated. Also in this case, the cross-section generating unit 12 is in a state where the direction and position of the niche clip surface F are fixed in the three-dimensional space of 3D / image VD.

以上のように断面移動部１３によって例えばディスプレイ１８上に表示されている３つのＭＰＲ画像のうち１つの断面画像上、例えばアキシャル像Ｓ１上で指定した１点Ｐ「×」の移動に応じて３Ｄ・画像ＶＤ内で交点Ｋを移動し、これと共に当該交点Ｋの移動に伴ってニッチクリップ面Ｆの３つの断面像ｆ１、ｆ２、ｆ３のうち２つの断面像の位置を移動したり、３Ｄ・画像ＶＤを交点Ｋを中心として回転させる。これにより、図５に示すように被検体の座標系（患者座標系）を表す各軸Ｌ、Ａ、ＨをＭＲＩ装置３の装置座標系ｘ、ｙ、ｚ軸に一致させることが可能である。   As described above, 3D according to the movement of one point P “X” designated on one cross-sectional image, for example, the axial image S1 among the three MPR images displayed on the display 18 by the cross-section moving unit 13 as described above. In the image VD, the crossing point K is moved, and along with the movement of the crossing point K, the position of two cross-sectional images among the three cross-sectional images f1, f2, f3 of the niche clip surface F is moved, or 3D The image VD is rotated around the intersection K. Thereby, as shown in FIG. 5, it is possible to make each axis L, A, H representing the coordinate system (patient coordinate system) of the subject coincide with the apparatus coordinate system x, y, z axis of the MRI apparatus 3. .

カラー割付部１４は、断面移動部１３によりニッチクリップ面Ｆの３つの断面像ｆ１、ｆ２、ｆ３の各断面位置又は３つのＭＰＲ画像であるアキシャル像Ｓ１、サジタル像Ｓ２、コロナル像Ｓ３を移動させると、これら断面像ｆ１、ｆ２、ｆ３又はアキシャル像Ｓ１、サジタル像Ｓ２、コロナル像Ｓ３の移動前後の各位置情報に基づいて座標変換を行って３Ｄ・画像ＶＤにおける拡散方向を被検体の座標系（患者座標系）の方向に修正し、当該修正後の拡散方向に対して３原色のＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色の割り付けを行う。このカラー割付部１４は、例えば、患者の左右方向である軸ＬにはＲ（赤）、前後方向である軸ＡにはＧ（緑）、上下方向である軸ＨにはＢ（青）をそれぞれ割り当てる。   The color assignment unit 14 moves the cross-sectional positions of the three cross-sectional images f1, f2, and f3 of the niche clip surface F or the axial image S1, the sagittal image S2, and the coronal image S3 that are three MPR images by the cross-sectional moving unit 13. And coordinate conversion based on the position information before and after the movement of the cross-sectional images f1, f2, f3 or the axial image S1, the sagittal image S2, and the coronal image S3 to determine the diffusion direction in the 3D / image VD as the coordinate system of the subject. Correction is made in the direction of (patient coordinate system), and R (red), G (green), and B (blue) of the three primary colors are assigned to the corrected diffusion direction. For example, the color allocating unit 14 has R (red) for the axis L which is the left-right direction of the patient, G (green) for the axis A which is the front-rear direction, and B (blue) for the axis H which is the vertical direction. Assign each.

カラー割付部１４は、拡散テンソル画像化法（ＤＴＩ）による３Ｄ・画像ＶＤを取得する前に、ＭＲＩ３によって被検体に対して傾斜磁場をかけない状態での撮像により得られたＭＲＩ画像ｂ０から３Ｄ・画像ＶＤにおける拡散方向の被検体の座標系（患者座標系）への修正を行い、この被検体の座標系（患者座標系）への修正情報を例えば記憶部１５等に記憶する。
カラー割付部１４は、例えば記憶部１５等に記憶された被検体の座標系（患者座標系）への修正情報に基づいて拡散方向に対してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色の割り付けを行う。 The color allocator 14 obtains a 3D image from MRI images b0 to 3D obtained by imaging in a state where a gradient magnetic field is not applied to the subject by MRI3 before acquiring a 3D image VD by the diffusion tensor imaging method (DTI). Correction to the coordinate system (patient coordinate system) of the subject in the diffusion direction in the image VD is performed, and correction information to the coordinate system (patient coordinate system) of the subject is stored in the storage unit 15 or the like, for example.
For example, the color assigning unit 14 performs R (red), G (green), and B (blue) with respect to the diffusion direction based on correction information to the coordinate system (patient coordinate system) of the subject stored in the storage unit 15 or the like. ) Color assignment.

このように上記一実施の形態によれば、ディスプレイ１８上に表示されている３つのＭＰＲ画像のうち１つの断面画像上、例えばアキシャル像Ｓ１上で指定した１点Ｐ「×」の移動に応じて３Ｄ・画像ＶＤ内で交点Ｋを移動し、これと共に当該交点Ｋの移動に伴ってニッチクリップ面Ｆの３つの断面像ｆ１、ｆ２、ｆ３のうち２つの断面像の位置の移動や、３Ｄ・画像ＶＤを交点Ｋを中心として回転させることにより被検体の座標系（患者座標系）を表す各軸Ｌ、Ａ、ＨをＭＲＩ装置３の装置座標系ｘ、ｙ、ｚ軸に一致させ、この後に、拡散方向に対してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色の割り付けを行う。   As described above, according to the above-described embodiment, according to the movement of one point P “×” designated on one cross-sectional image, for example, the axial image S1, of the three MPR images displayed on the display 18. The intersection point K is moved within the 3D image VD, and the movement of the position of two sectional images of the three sectional images f1, f2, and f3 of the niche clip plane F is moved along with the movement of the intersection point K. -By rotating the image VD around the intersection K, the axes L, A, H representing the subject coordinate system (patient coordinate system) are made to coincide with the apparatus coordinate system x, y, z axis of the MRI apparatus 3, Thereafter, R (red), G (green), and B (blue) colors are assigned to the diffusion direction.

これにより、拡散テンソル画像化法（ＤＴＩ）のカラー表示において患者座標系の修正を容易に行って被検体の座標系（患者座標系）とＭＲＩ装置３等の装置座標系ｘ、ｙ、ｚとを一致させることができ、患者方向とＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色との関係を正確に把握できる。
医師等の観察者にとっては、患者座標系により表されるデータとしてカラー表示されるのが都合がよい。これに対して患者の寝台上における位置が寝台上に対して期待される患者方向からずれている場合が多い。従って、ＤＴＩ画像では、装置座標系から患者座標系へのデータの座標変換が必要である。 Thereby, in the color display of the diffusion tensor imaging method (DTI), the patient coordinate system is easily corrected, and the coordinate system (patient coordinate system) of the subject and the apparatus coordinate system x, y, z such as the MRI apparatus 3 And the relationship between the patient direction and each color of R (red), G (green), and B (blue) can be accurately grasped.
For an observer such as a doctor, it is convenient to display in color as data represented by a patient coordinate system. On the other hand, the position of the patient on the couch often deviates from the expected patient direction with respect to the couch. Therefore, in the DTI image, coordinate conversion of data from the apparatus coordinate system to the patient coordinate system is necessary.

本装置では、被検体の座標系（患者座標系）を表す各軸Ｌ、Ａ、ＨをＭＲＩ装置３の装置座標系ｘ、ｙ、ｚ軸に容易に一致できるので、この結果として、ＭＲＩ装置３等の装置座標系のｘ、ｙ、ｚ軸方向に割り当てられたＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対する正確な判断ができ、患者等の被検体に対する信頼性の高い診断の支援を行うことができる。例えば、患者の左右方向である軸ＬにＲ（赤）、前後方向である軸ＡにＧ（緑）、上下方向である軸ＨにＢ（青）をそれぞれ割り当てるので、これらＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色から患者等の被検体の神経線維或いは神経線維束の方向、体液である血液等の流体分子の流れ方向を正確に把握できる。   In this apparatus, since each axis L, A, H representing the coordinate system (patient coordinate system) of the subject can be easily matched with the apparatus coordinate system x, y, z axis of the MRI apparatus 3, as a result, the MRI apparatus It is possible to accurately determine each color of R (red), G (green), and B (blue) assigned in the x, y, and z axis directions of the apparatus coordinate system such as 3 and the reliability of the subject such as a patient. Can provide high diagnosis support. For example, R (red) is assigned to the axis L which is the patient's left and right direction, G (green) is assigned to the axis A which is the front and rear direction, and B (blue) is assigned to the axis H which is the up and down direction. From each color of G (green) and B (blue), it is possible to accurately grasp the direction of nerve fibers or nerve fiber bundles of a subject such as a patient and the flow direction of fluid molecules such as blood as a body fluid.

ディスプレイ１８上には、被検体の３Ｄ・画像ＶＤと、この３Ｄ・画像ＶＤの３つのＭＰＲ画像であるアキシャル像Ｓ１とサジタル像Ｓ２とコロナル像Ｓ３とを表示するので、ニッチクリップ面Ｆの３つの断面像ｆ１、ｆ２、ｆ３の位置の移動や、３Ｄ・画像ＶＤを交点Ｋを中心とする回転のときの３Ｄ・画像ＶＤと３つのＭＰＲ画像（アキシャル像Ｓ１、サジタル像Ｓ２、コロナル像Ｓ３）との位置関係が把握しやすい。   Since the 3D / image VD of the subject and the three MPR images of the 3D / image VD, the axial image S1, the sagittal image S2, and the coronal image S3 are displayed on the display 18, 3 of the niche clip plane F is displayed. 3D image VD and three MPR images (axial image S1, sagittal image S2, coronal image S3) when the position of the two cross-sectional images f1, f2, and f3 is moved or the 3D image VD is rotated around the intersection K. ) Is easy to grasp.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

１：医用三次元画像表示装置、２：ＤＩＣＯＭネットワーク、３：ＭＲＩ装置、４：Ｘ線ＣＴ装置、５：超音波診断装置（ＵＳ）、１０：画像表示部、１１：指定部、１２：断面生成部、１３：断面移動部、１４：カラー割付部、１５：記憶部、１６：主制御部、１７：ブログラム記憶部、１８：ディスプレイ。   1: Medical three-dimensional image display device, 2: DICOM network, 3: MRI device, 4: X-ray CT device, 5: Ultrasound diagnostic device (US), 10: Image display unit, 11: Designation unit, 12: Cross section Generation unit, 13: cross-sectional movement unit, 14: color allocation unit, 15: storage unit, 16: main control unit, 17: program storage unit, 18: display.

Claims (10)

被検体の３次元画像と当該３次元画像における互いに直交する３つの断面画像とを表示する画像表示部と、
前記３つの断面画像のうち１つの断面画像上で第１の点部位を指定するための指定部と、
前記指定部により指定された前記第１の点部位の位置に対応する前記３次元画像中の第２の点部位を交点として前記互いに直交する３つの断面像から成る３断面片を前記３次元画像中に生成する断面生成部と、
前記３断面片の位置を固定した状態で前記３次元画像を前記交点を中心として回転可能とし、かつ前記１つの断面画像上で前記第１の点部位を移動させると、当該第１の点部位の移動に応じて前記３断面片のうち少なくとも２つの断面像の各断面位置を移動させ、又は前記３次元画像中の前記第２の点部位を移動させると、当該第２の点部位の移動に応じて前記３つの断面画像の各断面位置を移動させる断面移動部と、
前記断面移動部により前記３断面片の各断面位置又は前記３つの断面画像の各断面位置を移動させると、これら断面位置の移動前後の各位置情報に基づいて座標変換を行って前記３次元画像における拡散方向を前記被検体の方向に修正し、当該修正後の拡散方向に対して色の割り付けを行うカラー割付部と、
を具備することを特徴とする医用三次元画像表示装置。 An image display unit that displays a three-dimensional image of the subject and three cross-sectional images orthogonal to each other in the three-dimensional image;
A designation unit for designating a first point portion on one of the three cross-sectional images;
The three-dimensional image including three cross-sectional images orthogonal to each other with the second point portion in the three-dimensional image corresponding to the position of the first point portion specified by the specifying unit as an intersection. A cross-section generating section generated inside,
When the position of the three cross-section pieces is fixed, the three-dimensional image can be rotated around the intersection, and the first point portion is moved on the one cross-sectional image. If each cross-sectional position of at least two cross-sectional images among the three cross-sectional pieces is moved according to the movement of the three-dimensional image, or the second point part in the three-dimensional image is moved, the movement of the second point part is performed. A cross-section moving unit that moves the cross-sectional positions of the three cross-sectional images according to
When each cross-sectional position of the three cross-sectional pieces or each cross-sectional position of the three cross-sectional images is moved by the cross-section moving unit, coordinate conversion is performed based on position information before and after the movement of the cross-sectional positions, and the three-dimensional image A color assignment unit that corrects the diffusion direction in the direction of the subject and assigns colors to the corrected diffusion direction;
A medical three-dimensional image display device comprising: 前記断面生成部は、前記３断面片の各断面画像が互いに直交する３つの方向にそれぞれ前記被検体の座標系を表す符合を表示することを特徴とする請求項１記載の医用三次元画像表示装置。   2. The medical three-dimensional image display according to claim 1, wherein the cross-section generating unit displays signs representing the coordinate system of the subject in three directions in which the cross-sectional images of the three cross-sectional pieces are orthogonal to each other. apparatus. 前記３次元画像は、拡散テンソル画像化法により取得されたことを特徴とする請求項１記載の医用三次元画像表示装置。   The medical three-dimensional image display apparatus according to claim 1, wherein the three-dimensional image is acquired by a diffusion tensor imaging method. 前記３次元画像が異なる複数のモダリティにより取得された複数の３次元画像から成ると、前記断面移動部は、当該複数の３次元画像のうち少なくとも１つの前記３次元画像を前記交点を中心として回転可能とすることを特徴とする請求項１記載の医用三次元画像表示装置。   When the three-dimensional image includes a plurality of three-dimensional images acquired by a plurality of different modalities, the cross-sectional moving unit rotates at least one of the plurality of three-dimensional images around the intersection. The medical three-dimensional image display device according to claim 1, wherein the medical three-dimensional image display device can be used. 前記断面移動部は、前記複数の３次元画像を同時にかつ同期して回転させることを特徴とする請求項４記載の医用三次元画像表示装置。   5. The medical three-dimensional image display device according to claim 4, wherein the cross-sectional moving unit rotates the plurality of three-dimensional images simultaneously and synchronously. 前記３次元画像が拡散テンソル画像化法により取得され、かつ拡散方向に対して色の割り付けが行われて表示されている場合、前記画像表示部は、前記被検体に対して傾斜磁場をかけない状態での撮像により得られたＭＲＩ画像又は前記被検体の組織形態の画像の表示に切り替えることを特徴とする請求項１記載の医用三次元画像表示装置。   When the three-dimensional image is acquired by a diffusion tensor imaging method and is displayed with a color assigned to the diffusion direction, the image display unit does not apply a gradient magnetic field to the subject. The medical three-dimensional image display apparatus according to claim 1, wherein the display is switched to display of an MRI image obtained by imaging in a state or an image of a tissue form of the subject. 前記３次元画像が拡散テンソル画像化法により取得され、かつ拡散方向に対して色の割り付けが行われて表示されている場合、前記画像表示部は、前記３次元画像における拡散方向が前記被検体の方向へ修正されると、前記被検体に対して傾斜磁場をかけない状態での撮像により得られたＭＲＩ画像又は前記被検体の組織形態の画像から前記修正前の画像に切り替えることを特徴とする請求項１記載の医用三次元画像表示装置。   When the three-dimensional image is acquired by a diffusion tensor imaging method and is displayed with a color assigned to the diffusion direction, the image display unit indicates that the diffusion direction in the three-dimensional image is the subject. When the direction is corrected, the MRI image obtained by imaging without applying a gradient magnetic field to the subject or the tissue morphology image of the subject is switched to the image before the correction. The medical three-dimensional image display apparatus according to claim 1. 前記カラー割付部は、前記拡散テンソル画像化法による前記３次元画像を取得する前に、前記被検体に対して傾斜磁場をかけない状態での撮像により得られたＭＲＩ画像から前記３次元画像における前記拡散方向の前記被検体の方向への修正を行い、当該被検体の方向への修正情報を記憶することを特徴とする請求項１記載の医用三次元画像表示装置。   The color allocating unit determines whether or not the three-dimensional image is obtained from an MRI image obtained by imaging without applying a gradient magnetic field to the subject before acquiring the three-dimensional image by the diffusion tensor imaging method. The medical three-dimensional image display apparatus according to claim 1, wherein the diffusion direction is corrected in the direction of the subject, and correction information in the direction of the subject is stored. 前記カラー割付部は、前記被検体の方向への前記修正情報に基づいて前記拡散方向に対して色の割り付けを行うことを特徴とする請求項８記載の医用三次元画像表示装置。   9. The medical three-dimensional image display device according to claim 8, wherein the color assignment unit assigns a color to the diffusion direction based on the correction information in the direction of the subject. 被検体の３次元画像と当該３次元画像における互いに直交する３つの断面画像とをディスプレイに表示し、
このディスプレイに表示されている前記３つの断面画像のうち１つの断面画像上で第１の点部位を指定すると、この指定された前記第１の点部位の位置に対応する前記３次元画像中の第２の点部位を交点として前記互いに直交する３つの断面像から成る３断面片を前記ディスプレイ上の前記３次元画像中に生成し、
前記ディスプレイ上において前記３断面片の位置を固定した状態で前記３次元画像を前記交点を中心として回転可能とし、かつ前記ディスプレイ上において前記１つの断面画像上で前記第１の点部位を移動させると、当該第１の点部位の移動に応じて前記３断面片のうち少なくとも２つの断面像の各断面位置を移動させ、又は前記３次元画像中の前記第２の点部位を移動させると、当該第２の点部位の移動に応じて前記３つの断面画像の各断面位置を移動させ、
前記３断面片の各断面位置又は前記３つの断面画像の各断面位置を移動させると、これら断面位置の移動前後の各位置情報に基づいて座標変換を行って前記３次元画像における拡散方向を前記被検体の方向に修正し、当該修正後の拡散方向に対して色を割り付けて前記ディスプレイ上に表示する、
ことを特徴とする医用三次元画像表示方法。 A three-dimensional image of the subject and three cross-sectional images orthogonal to each other in the three-dimensional image are displayed on a display;
When the first point part is designated on one of the three cross-sectional images displayed on the display, the three-dimensional image in the three-dimensional image corresponding to the position of the designated first point part is designated. Generating, in the three-dimensional image on the display, a three-section piece comprising three cross-sectional images orthogonal to each other with the second point portion as an intersection;
The three-dimensional image can be rotated around the intersection while the position of the three cross-section pieces is fixed on the display, and the first point portion is moved on the one cross-sectional image on the display. And moving each cross-sectional position of at least two cross-sectional images of the three cross-sectional pieces according to the movement of the first point part, or moving the second point part in the three-dimensional image, In accordance with the movement of the second point portion, each cross-sectional position of the three cross-sectional images is moved,
When each cross-sectional position of the three cross-sectional pieces or each cross-sectional position of the three cross-sectional images is moved, coordinate conversion is performed based on each position information before and after the movement of the cross-sectional positions, and the diffusion direction in the three-dimensional image is Correct the direction of the subject, assign a color to the corrected diffusion direction and display on the display;
A medical three-dimensional image display method characterized by the above.
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