JP2016168189A - Medical image display device, medical image display method, and program - Google Patents

Medical image display device, medical image display method, and program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a medical image display device capable of reducing time required for the pretreatment for performing separation simulation, and expressing a separation operation for a three-dimensional image.SOLUTION: A medical image display device includes a three-dimensional image output part for displaying a three-dimensional image in a display part, a separation surface designation part for designating a planned separation surface for an image of a separation object included in the three-dimensional image, a mesh model generation part for generating a polyhedron mesh model composed of a plurality of polyhedron elements using the planned separation surface as a reference so that the image of the separation object is included and the density of vertexes of the polyhedron elements is high in an area including the planned separation surface, a separation instruction part for instructing an execution of a separation operation on the planned separation surface, a mesh model deformation part for deforming the polyhedron mesh model according to the separation operation, a three-dimensional image deformation part for deforming the three-dimensional image so as to correspond to the polyhedron mesh model after deformation. A three-dimensional image output part displays the three-dimensional image after deformation in the display part.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、CT装置やMRI装置などの医用画像撮影装置で撮影された複数の二次元画像に基づいて、人体の特定部位の三次元の医用画像(以下、三次元画像という)を作成して表示可能な医用画像表示装置、医用画像表示方法、及びプログラムに関する。   The present invention creates a three-dimensional medical image (hereinafter referred to as a three-dimensional image) of a specific part of a human body based on a plurality of two-dimensional images photographed by a medical image photographing device such as a CT device or an MRI device. The present invention relates to a displayable medical image display device, a medical image display method, and a program.

近年、この種の医用画像表示装置として、切離対象物のポリゴン画像に対して表示画面上で切離予定面を指定し切離操作を実行することで、当該切離対象物を切離予定面で切離したときの変化の様子を観察できるようにした装置の開発が進んでいる。   In recent years, as this type of medical image display device, a polygonal image of an object to be separated is designated on the display screen by specifying a planned separation surface, and then the separation object is scheduled to be separated. Development of a device that can observe the state of change when separated on the surface is in progress.

例えば、特許文献1(特開2014-176425号公報)には、肝臓や肺などの軟物質で構成される臓器の変形度合い等を考慮して、実際の手術を想定しながらポリゴン画像による各種シミュレートを行えるようにした装置が開示されている。   For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2014-176425) describes various simulations using polygon images while assuming actual surgery in consideration of the degree of deformation of an organ composed of soft substances such as liver and lung. An apparatus is disclosed that is capable of performing the following.

特開2014−176425号公報JP 2014-176425 A

しかしながら、特許文献1の装置においては、様々な切離パターンに応じて切離対象物の変形を表現するには、それら様々な切離パターンに対応するポリゴン画像をあらかじめ演算処理して用意しておく必要がある。   However, in the apparatus of Patent Document 1, in order to express the deformation of the separation object according to various separation patterns, polygon images corresponding to these various separation patterns are prepared by performing arithmetic processing in advance. It is necessary to keep.

また、特許文献1の装置においては、切離対象物を複数の四面体要素の集合である四面体メッシュモデルで表示し、当該四面体メッシュモデルが切離により変形する様子を、各四面体要素を変形、分割等することによって表現している。四面体要素の構造が変化する場合、その変化後の四面体要素の構造を演算処理する時間が必要になる。   Further, in the apparatus of Patent Document 1, the object to be separated is displayed as a tetrahedral mesh model that is a set of a plurality of tetrahedral elements, and each tetrahedral element is shown to be deformed by the separation. Is expressed by transforming, dividing, etc. When the structure of the tetrahedron element changes, it takes time to calculate the structure of the tetrahedron element after the change.

術前計画、手術トレーニングシミュレーション、手術ナビゲーションなどの用途に用いられる医用画像表示装置においては、より精緻な画像を表示することが求められている。より精緻な画像を得るためには、四面体メッシュモデルの頂点の点数をより多く(例えば、数千〜数万点以上)すればよい。しかしながら、四面体メッシュモデルの頂点の点数を多くした場合、当該四面体メッシュモデルを構成する各四面体要素の構造の変形を演算処理する時間も長くなる。   In medical image display devices used for preoperative planning, surgical training simulation, surgical navigation, and the like, it is required to display more precise images. In order to obtain a more precise image, the number of vertices of the tetrahedral mesh model may be increased (for example, several thousand to several tens of thousands). However, when the number of vertices of the tetrahedral mesh model is increased, the time for calculating the deformation of the structure of each tetrahedral element constituting the tetrahedral mesh model also becomes longer.

このため、特許文献1の装置を用いて、より多様な切離パターンを、より精緻な画像で表示するためには、その演算処理に相当な時間(例えば、数時間)を要することになる。すなわち、特許文献1の装置では、切離シミュレーションを行うための前処理に相当な時間を要するという課題がある。   For this reason, in order to display more various separation patterns as more detailed images using the apparatus of Patent Document 1, a considerable time (for example, several hours) is required for the calculation process. That is, the apparatus of Patent Document 1 has a problem that it takes a considerable amount of time for preprocessing for performing the separation simulation.

また、従来技術においては、特許文献1の装置のように、切離対象物に対する切離操作をポリゴン画像上で表現するものは存在したが、当該切離操作を三次元画像上で表現するものは存在しなかった。   Further, in the prior art, there is an apparatus that expresses the separation operation for the object to be separated on the polygon image as in the apparatus of Patent Document 1, but the apparatus expresses the separation operation on the three-dimensional image. Did not exist.

従って、本発明の目的は、前記課題を解決することにあって、切離シミュレーションを行うための前処理に要する時間を短くするとともに、三次元画像に対して切離操作を表現することができる医用画像表示装置、医用画像表示方法、及びプログラムを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problem, and it is possible to reduce the time required for preprocessing for performing the separation simulation and to express the separation operation on the three-dimensional image. A medical image display device, a medical image display method, and a program are provided.

前記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
本発明によれば、切離対象物を撮像した複数の二次元画像から得られる三次元画像データを記憶する三次元画像データ記憶部と、
前記三次元画像データ記憶部に記憶された前記三次元画像データに基づいて三次元画像を表示部に表示させる三次元画像出力部と、
前記三次元画像に含まれる前記切離対象物の画像に対して切離予定面を指定する切離面指定部と、
前記切離面指定部で指定された切離予定面を基準として、複数の多面体要素で構成される多面体メッシュモデルを、前記切離対象物の画像を内包するように生成するメッシュモデル生成部と、
前記切離面指定部で指定された切離予定面での切離操作の実行を指示する切離指示部と、
前記切離指示部で指示された切離操作に応じて前記多面体メッシュモデルを変形させるメッシュモデル変形部と、
前記メッシュモデル変形部による変形後の多面体メッシュモデルに対応するように前記三次元画像を変形させる三次元画像変形部と、
を備え、
前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で指定された切離予定面を含む領域においては多面体要素の頂点の密度が高くなる一方で、前記切離予定面から離れた領域においては多面体要素の頂点の密度が低くなるように、多面体メッシュモデルを生成し、
前記三次元画像出力部は、前記三次元画像変形部による変形後の三次元画像を前記表示部に表示させる、
医用画像表示装置を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
According to the present invention, a three-dimensional image data storage unit that stores three-dimensional image data obtained from a plurality of two-dimensional images obtained by imaging a separation object;
A 3D image output unit for displaying a 3D image on a display unit based on the 3D image data stored in the 3D image data storage unit;
A separation surface designating unit for designating a separation planned surface for the image of the separation object included in the three-dimensional image;
A mesh model generation unit that generates a polyhedral mesh model composed of a plurality of polyhedral elements based on the planned separation surface designated by the separation surface designation unit so as to include an image of the separation object; ,
A separation instructing unit for instructing execution of a separation operation on the planned separation surface designated by the separation surface designation unit;
A mesh model deforming unit that deforms the polyhedral mesh model in accordance with the separation operation instructed by the separation instruction unit;
A three-dimensional image deformation unit that deforms the three-dimensional image so as to correspond to the polyhedral mesh model after deformation by the mesh model deformation unit;
With
In the mesh model generation unit, the density of the vertices of the polyhedral element is increased in the region including the planned separation surface specified by the separation surface designating unit, while the polyhedron is formed in the region away from the planned separation surface. Generate a polyhedral mesh model so that the density of element vertices is low,
The three-dimensional image output unit displays the three-dimensional image after deformation by the three-dimensional image deformation unit on the display unit;
A medical image display device is provided.

本発明によれば、三次元画像出力部と、切離面指定部と、メッシュモデル生成部と、切離指示部と、メッシュモデル変形部と、三次元画像変形部とにより医用画像の表示を行う医用画像表示方法であって、
前記三次元画像出力部が、切離対象物を撮像した複数の二次元画像から得られる三次元画像データに基づいて三次元画像を表示部に表示させ、
前記切離面指定部が、前記三次元画像に含まれる前記切離対象物の画像に対して切離予定面を指定し、
前記メッシュモデル生成部が、前記切離面指定部で指定された切離予定面を基準として、複数の多面体要素で構成される多面体メッシュモデルを、前記切離対象物の画像を内包するとともに、前記指定された切離予定面を含む領域においては多面体要素の頂点の密度が高くなる一方で、前記切離予定面から離れた領域においては多面体要素の頂点の密度が低くなるように生成し、
前記切離指示部が、前記切離面指定部で指定された切離予定面での切離操作の実行を指示し、
前記メッシュモデル変形部が、前記指示された切離操作に応じて前記多面体メッシュモデルを変形させ、
前記三次元画像変形部が、前記メッシュモデル変形部による変形後の多面体メッシュモデルに対応するように前記三次元画像を変形させ、
前記三次元画像出力部が、前記三次元画像変形部による変形後の三次元画像を前記表示部に表示させる、
医用画像表示方法を提供する。
According to the present invention, a medical image is displayed by the three-dimensional image output unit, the separation surface designation unit, the mesh model generation unit, the separation instruction unit, the mesh model deformation unit, and the three-dimensional image deformation unit. A medical image display method to be performed,
The three-dimensional image output unit displays a three-dimensional image on a display unit based on three-dimensional image data obtained from a plurality of two-dimensional images obtained by imaging a separation object,
The separation surface designating unit designates a planned separation surface for the image of the separation object included in the three-dimensional image,
The mesh model generation unit includes a polyhedral mesh model composed of a plurality of polyhedral elements based on the planned separation surface designated by the separation surface designation unit, and includes an image of the separation object, In the region including the designated planned separation surface, the density of the vertices of the polyhedral element is increased, while in the region separated from the planned separation surface, the vertices of the polyhedral element is generated so as to have a low density.
The separation instruction unit instructs execution of a separation operation on the planned separation surface designated by the separation surface designation unit,
The mesh model deforming unit deforms the polyhedral mesh model according to the instructed separation operation,
The three-dimensional image deformation unit deforms the three-dimensional image so as to correspond to the polyhedral mesh model after deformation by the mesh model deformation unit,
The 3D image output unit causes the display unit to display the 3D image after deformation by the 3D image deformation unit;
A medical image display method is provided.

本発明によれば、コンピュータを、
切離対象物を撮像した複数の二次元画像から得られる三次元画像データに基づいて三次元画像を表示部に表示させる三次元画像出力部と、
前記三次元画像に含まれる前記切離対象物の画像に対して切離予定面を指定する切離面指定部と、
前記切離面指定部で指定された切離予定面を基準として、複数の多面体要素で構成される多面体メッシュモデルを、前記切離対象物の画像を内包するように生成するメッシュモデル生成部と、
前記切離面指定部で指定された切離予定面での切離操作の実行を指示する切離指示部と、
前記切離指示部で指示された切離操作に応じて前記多面体メッシュモデルを変形させるメッシュモデル変形部と、
前記メッシュモデル変形部による変形後の多面体メッシュモデルに対応するように前記三次元画像を変形させる三次元画像変形部、
として機能させるためのプログラムであって、
前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で指定された切離予定面を含む領域においては多面体要素の頂点の密度が高くなる一方で、前記切離予定面から離れた領域においては多面体要素の頂点の密度が低くなるように、多面体メッシュモデルを生成し、
前記三次元画像出力部は、前記三次元画像変形部による変形後の三次元画像を前記表示部に表示させる、
プログラムを提供する。
According to the invention, a computer is
A three-dimensional image output unit for displaying a three-dimensional image on a display unit based on three-dimensional image data obtained from a plurality of two-dimensional images obtained by imaging a separation object;
A separation surface designating unit for designating a separation planned surface for the image of the separation object included in the three-dimensional image;
A mesh model generation unit that generates a polyhedral mesh model composed of a plurality of polyhedral elements based on the planned separation surface designated by the separation surface designation unit so as to include an image of the separation object; ,
A separation instructing unit for instructing execution of a separation operation on the planned separation surface designated by the separation surface designation unit;
A mesh model deforming unit that deforms the polyhedral mesh model in accordance with the separation operation instructed by the separation instruction unit;
A three-dimensional image deformation unit that deforms the three-dimensional image so as to correspond to the polyhedral mesh model after deformation by the mesh model deformation unit;
Is a program for functioning as
In the mesh model generation unit, the density of the vertices of the polyhedral element is increased in the region including the planned separation surface specified by the separation surface designating unit, while the polyhedron is formed in the region away from the planned separation surface. Generate a polyhedral mesh model so that the density of element vertices is low,
The three-dimensional image output unit displays the three-dimensional image after deformation by the three-dimensional image deformation unit on the display unit;
Provide a program.

本発明によれば、切離シミュレーションを行うための前処理に要する時間を短くするとともに、三次元画像に対して切離操作を表現することができる。   According to the present invention, it is possible to reduce the time required for the preprocessing for performing the separation simulation and to express the separation operation on the three-dimensional image.

本発明の第1実施形態に係る医用画像表示装置の基本構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a basic configuration of a medical image display apparatus according to a first embodiment of the present invention. 表示部に表示された切離対象物の画像である。It is an image of the object to be separated displayed on the display unit. 切離対象物の画像に切離予定面を指定した例を示す図である。It is a figure which shows the example which designated the separation plan surface in the image of the separation object. 切離対象物の画像を包含するように多面体メッシュモデルを生成した状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which produced | generated the polyhedral mesh model so that the image of the separation target object may be included. 切離対象物の画像を包含するように多面体メッシュモデルを生成した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which produced | generated the polyhedral mesh model so that the image of the separation target object may be included. 切離対象物の画像を包含するように生成された多面体メッシュモデルを示す図である。It is a figure which shows the polyhedral mesh model produced | generated so that the image of the separation target object may be included. 切離予定面を含む領域における多面体要素の頂点の配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of arrangement | positioning of the vertex of a polyhedron element in the area | region containing a plane to plan separation. メッシュモデル変形部が多面体メッシュモデルを変形させる原理を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principle in which a mesh model deformation | transformation part deform | transforms a polyhedral mesh model. メッシュモデル変形部が多面体メッシュモデルを変形させる原理を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principle in which a mesh model deformation | transformation part deform | transforms a polyhedral mesh model. メッシュモデル変形部が多面体メッシュモデルを変形させる原理を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the principle in which a mesh model deformation | transformation part deform | transforms a polyhedral mesh model. メッシュモデル変形部により変形された多面体メッシュモデルを示す側面図である。It is a side view which shows the polyhedral mesh model deform | transformed by the mesh model deformation | transformation part. メッシュモデル変形部により変形された多面体メッシュモデルを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the polyhedral mesh model deform | transformed by the mesh model deformation | transformation part. 図9及び図10に示す状態から更に切離操作が進められて変形された多面体メッシュモデルを示す側面図である。FIG. 11 is a side view showing a polyhedral mesh model that is deformed by further proceeding with a separation operation from the state shown in FIGS. 9 and 10. 図9及び図10に示す状態から更に切離操作が進められて変形された多面体メッシュモデルを示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing a polyhedral mesh model that has been deformed by further separating operation from the state shown in FIGS. 9 and 10. 図13は、図9及び図10に示す多面体メッシュモデルに対応する三次元画像であり、変形後の切離対象物の画像を示す図である。FIG. 13 is a three-dimensional image corresponding to the polyhedral mesh model shown in FIGS. 9 and 10, and is a diagram illustrating an image of the object to be cut after deformation. 図14は、図11及び図12に示す多面体メッシュモデルに対応する三次元画像であり、変形後の切離対象物の画像を示す図である。FIG. 14 is a three-dimensional image corresponding to the polyhedral mesh model shown in FIGS. 11 and 12, and is a diagram illustrating an image of the object to be cut after deformation. 本発明の第1実施形態に係る医用画像表示方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the medical image display method which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る医用画像表示装置において、切離面指定部が三次元画面上において切離予定面を指定した状態を示す斜視図である。In the medical image display apparatus according to the second embodiment of the present invention, it is a perspective view showing a state in which a separation surface designation unit has designated a planned separation surface on a three-dimensional screen. 本発明の第3実施形態に係る医用画像表示装置において、切離指示部が切離予定面から少しずれた位置で切離操作の実行を指示したときの四面体メッシュモデルの変形の原理を示す模式図である。In the medical image display apparatus according to the third embodiment of the present invention, the principle of deformation of the tetrahedral mesh model when the separation instructing unit instructs execution of the separation operation at a position slightly deviated from the planned separation surface is shown. It is a schematic diagram. 本発明の第3実施形態に係る医用画像表示装置において、切離指示部が切離予定面から少しずれた位置で切離操作の実行を指示したときの四面体メッシュモデルの変形の原理を示す模式図である。In the medical image display apparatus according to the third embodiment of the present invention, the principle of deformation of the tetrahedral mesh model when the separation instructing unit instructs execution of the separation operation at a position slightly deviated from the planned separation surface is shown. It is a schematic diagram. 本第3実施形態に係る医用画像表示装置において、切離指示部が切離予定面から少しずれた位置で切離操作の実行を指示したときの四面体メッシュモデルの変形の原理を示す模式図である。In the medical image display apparatus which concerns on this 3rd Embodiment, the schematic diagram which shows the principle of a deformation | transformation of a tetrahedral mesh model when the separation instruction | indication part instruct | indicates execution of separation operation in the position slightly shifted from the planned separation surface It is. 本発明の第4実施形態に係る医用画像表示装置の基本構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic composition of the medical image display apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention. 切離予定面を含む領域において四面体要素の頂点の密度が異なるように配置された例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example arrange | positioned so that the density of the vertex of a tetrahedron element may differ in the area | region containing a plane to be cut off.

本発明の第1態様によれば、切離対象物を撮像した複数の二次元画像から得られる三次元画像データを記憶する三次元画像データ記憶部と、
前記三次元画像データ記憶部に記憶された前記三次元画像データに基づいて三次元画像を表示部に表示させる三次元画像出力部と、
前記三次元画像に含まれる前記切離対象物の画像に対して切離予定面を指定する切離面指定部と、
前記切離面指定部で指定された切離予定面を基準として、複数の多面体要素で構成される多面体メッシュモデルを、前記切離対象物の画像を内包するように生成するメッシュモデル生成部と、
前記切離面指定部で指定された切離予定面での切離操作の実行を指示する切離指示部と、
前記切離指示部で指示された切離操作に応じて前記多面体メッシュモデルを変形させるメッシュモデル変形部と、
前記メッシュモデル変形部による変形後の多面体メッシュモデルに対応するように前記三次元画像を変形させる三次元画像変形部と、
を備え、
前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で指定された切離予定面を含む領域においては多面体要素の頂点の密度が高くなる一方で、前記切離予定面から離れた領域においては多面体要素の頂点の密度が低くなるように、多面体メッシュモデルを生成し、
前記三次元画像出力部は、前記三次元画像変形部による変形後の三次元画像を前記表示部に表示させる、
医用画像表示装置を提供する。
According to the first aspect of the present invention, a three-dimensional image data storage unit that stores three-dimensional image data obtained from a plurality of two-dimensional images obtained by imaging a separation object;
A 3D image output unit for displaying a 3D image on a display unit based on the 3D image data stored in the 3D image data storage unit;
A separation surface designating unit for designating a separation planned surface for the image of the separation object included in the three-dimensional image;
A mesh model generation unit that generates a polyhedral mesh model composed of a plurality of polyhedral elements based on the planned separation surface designated by the separation surface designation unit so as to include an image of the separation object; ,
A separation instructing unit for instructing execution of a separation operation on the planned separation surface designated by the separation surface designation unit;
A mesh model deforming unit that deforms the polyhedral mesh model in accordance with the separation operation instructed by the separation instruction unit;
A three-dimensional image deformation unit that deforms the three-dimensional image so as to correspond to the polyhedral mesh model after deformation by the mesh model deformation unit;
With
In the mesh model generation unit, the density of the vertices of the polyhedral element is increased in the region including the planned separation surface specified by the separation surface designating unit, while the polyhedron is formed in the region away from the planned separation surface. Generate a polyhedral mesh model so that the density of element vertices is low,
The three-dimensional image output unit displays the three-dimensional image after deformation by the three-dimensional image deformation unit on the display unit;
A medical image display device is provided.

本発明の第2態様によれば、前記メッシュモデル変形部は、前記切離操作により切離が実行された部分を、当該切離操作が進むにしたがって広げる方向に外力を与え、当該与えられた外力に基づいて変形させた多面体メッシュモデルを生成する、第1態様に記載の医用画像表示装置を提供する。   According to the second aspect of the present invention, the mesh model deforming unit applies an external force in a direction in which the portion where the separation is performed by the separation operation is widened as the separation operation progresses, A medical image display device according to a first aspect, which generates a polyhedral mesh model deformed based on an external force.

本発明の第3態様によれば、前記メッシュモデル変形部は、前記切離操作より切離が実行された切離実行面を挟んで対向する多面体要素の頂点を、前記切離操作が進むにしたがって互いに離れるように移動させ、当該移動させた頂点に対応するように前記多面体メッシュモデルを変形させる、第1態様に記載の医用画像表示装置を提供する。   According to the third aspect of the present invention, the mesh model deforming unit causes the separation operation to proceed on the vertexes of the polyhedral elements facing each other across the separation execution surface that has been separated by the separation operation. Therefore, the medical image display apparatus according to the first aspect is provided, wherein the polyhedral mesh model is moved so as to be separated from each other and the polyhedral mesh model is deformed so as to correspond to the moved vertex.

本発明の第4態様によれば、前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で指定された切離予定面から離れるにしたがって前記多面体要素の頂点の点数が段階的に少なくなるように多面体メッシュモデルを生成する、第1〜第3態様のいずれか1つに記載の医用画像表示装置を提供する。   According to the fourth aspect of the present invention, the mesh model generation unit may decrease the number of vertices of the polyhedral element stepwise as the mesh model generation unit moves away from the planned separation surface specified by the separation surface specification unit. A medical image display device according to any one of the first to third aspects, which generates a polyhedral mesh model.

本発明の第5態様によれば、前記切離面指定部は、前記三次元画像上において少なくとも1点以上の切離点を指定可能に構成され、当該切離点に基づいて切離予定面を生成又は変更する、第1〜4態様のいずれか1つに記載の医用画像表示装置を提供する。   According to the fifth aspect of the present invention, the separation surface designating unit is configured to be capable of designating at least one separation point on the three-dimensional image, and based on the separation point, the planned separation surface A medical image display device according to any one of the first to fourth aspects is provided.

本発明の第6態様によれば、前記切離指示部は、前記切離予定面での切離操作が段階的に実行されるように指示し、
前記切離面指定部は、前記切離操作の実行中に、前記切離予定面の変更を受け付け、
前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で変更された切離予定面に基づいて、前記多面体メッシュモデルを再生成する、
第1〜5態様のいずれか1つに記載の医用画像表示装置を提供する。
According to the sixth aspect of the present invention, the separation instructing unit instructs the separation operation on the planned separation surface to be executed in stages,
The separation surface designation unit accepts a change of the planned separation surface during execution of the separation operation,
The mesh model generation unit regenerates the polyhedral mesh model based on the planned separation surface changed by the separation surface designation unit.
A medical image display device according to any one of the first to fifth aspects is provided.

本発明の第7態様によれば、前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で指定された切離予定面を含む領域において、前記多面体要素の頂点の密度が高い領域と低い領域とが生じるように多面体メッシュモデルを生成する、第1〜6態様のいずれか1つに記載の医用画像表示装置を提供する。   According to the seventh aspect of the present invention, the mesh model generation unit includes a region having a high density of vertices of the polyhedral element and a region having a low density in the region including the planned separation surface designated by the separation surface designation unit. A medical image display device according to any one of the first to sixth aspects is provided, wherein a polyhedral mesh model is generated so as to occur.

本発明の第8態様によれば、更に、前記切離面指定部で指定された切離予定面を含む領域において、前記多面体要素の頂点の密度が高い領域又は低い領域を指定可能な頂点密度指定部を備え、
前記メッシュモデル生成部は、前記頂点密度指定部の指定に基づいて、前記多面体要素の頂点の密度が高い領域と低い領域とが生じるように多面体メッシュモデルを生成する、第1〜7態様のいずれか1つに記載の医用画像表示装置を提供する。
According to the eighth aspect of the present invention, in the region including the planned separation surface designated by the separation surface designation unit, the vertex density capable of designating a region having a high or low vertex density of the polyhedral element. With a designator,
Any one of the first to seventh aspects, wherein the mesh model generation unit generates a polyhedral mesh model so that a region with high and low density of vertices of the polyhedral element is generated based on the specification of the vertex density specifying unit. A medical image display device according to any one of the above is provided.

本発明の第9態様によれば、前記メッシュモデル生成部は、前記切離予定面を挟んで対向する多面体要素の頂点同士を前記切離予定面で固定し、前記切離指示部による切離操作の実行時に当該固定を解除可能な多面体メッシュモデルを生成する、第1〜8態様のいずれか1つに記載の医用画像表示装置を提供する。   According to the ninth aspect of the present invention, the mesh model generation unit fixes the vertices of the polyhedral elements facing each other across the planned separation surface with the planned separation surface, and is separated by the separation instruction unit. The medical image display apparatus according to any one of the first to eighth aspects, which generates a polyhedral mesh model that can be released when the operation is performed.

本発明の第10態様によれば、三次元画像出力部と、切離面指定部と、メッシュモデル生成部と、切離指示部と、メッシュモデル変形部と、三次元画像変形部とにより医用画像の表示を行う医用画像表示方法であって、
前記三次元画像出力部が、切離対象物を撮像した複数の二次元画像から得られる三次元画像データに基づいて三次元画像を表示部に表示させ、
前記切離面指定部が、前記三次元画像に含まれる前記切離対象物の画像に対して切離予定面を指定し、
前記メッシュモデル生成部が、前記切離面指定部で指定された切離予定面を基準として、複数の多面体要素で構成される多面体メッシュモデルを、前記切離対象物の画像を内包するとともに、前記指定された切離予定面を含む領域においては多面体要素の頂点の密度が高くなる一方で、前記切離予定面から離れた領域においては多面体要素の頂点の密度が低くなるように生成し、
前記切離指示部が、前記切離面指定部で指定された切離予定面での切離操作の実行を指示し、
前記メッシュモデル変形部が、前記指示された切離操作に応じて前記多面体メッシュモデルを変形させ、
前記三次元画像変形部が、前記メッシュモデル変形部による変形後の多面体メッシュモデルに対応するように前記三次元画像を変形させ、
前記三次元画像出力部が、前記三次元画像変形部による変形後の三次元画像を前記表示部に表示させる、
医用画像表示方法を提供する。
According to the tenth aspect of the present invention, the three-dimensional image output unit, the separation surface designation unit, the mesh model generation unit, the separation instruction unit, the mesh model deformation unit, and the three-dimensional image deformation unit A medical image display method for displaying an image,
The three-dimensional image output unit displays a three-dimensional image on a display unit based on three-dimensional image data obtained from a plurality of two-dimensional images obtained by imaging a separation object,
The separation surface designating unit designates a planned separation surface for the image of the separation object included in the three-dimensional image,
The mesh model generation unit includes a polyhedral mesh model composed of a plurality of polyhedral elements based on the planned separation surface designated by the separation surface designation unit, and includes an image of the separation object, In the region including the designated planned separation surface, the density of the vertices of the polyhedral element is increased, while in the region separated from the planned separation surface, the vertices of the polyhedral element is generated so as to have a low density.
The separation instruction unit instructs execution of a separation operation on the planned separation surface designated by the separation surface designation unit,
The mesh model deforming unit deforms the polyhedral mesh model according to the instructed separation operation,
The three-dimensional image deformation unit deforms the three-dimensional image so as to correspond to the polyhedral mesh model after deformation by the mesh model deformation unit,
The 3D image output unit causes the display unit to display the 3D image after deformation by the 3D image deformation unit;
A medical image display method is provided.

本発明の第11態様によれば、前記メッシュモデル変形部は、前記切離操作により切離が実行された部分を、当該切離操作が進むにしたがって広げる方向に外力を与え、当該与えられた外力に基づいて変形させた多面体メッシュモデルを生成する、第10態様に記載の医用画像表示方法を提供する。   According to the eleventh aspect of the present invention, the mesh model deforming unit applies an external force in a direction in which the portion where the separation is performed by the separation operation is widened as the separation operation proceeds. The medical image display method according to the tenth aspect, which generates a polyhedral mesh model deformed based on an external force.

本発明の第12態様によれば、前記メッシュモデル変形部は、前記切離操作より切離が実行された切離実行面を挟んで対向する多面体要素の頂点を、前記切離操作が進むにしたがって互いに離れるように移動させ、当該移動させた頂点に対応するように前記多面体メッシュモデルを変形させる、第10態様に記載の医用画像表示方法を提供する。   According to the twelfth aspect of the present invention, the mesh model deforming unit causes the cutting operation to proceed on the apexes of the polyhedral elements facing each other across the cutting execution surface on which the cutting has been performed by the cutting operation. Therefore, the medical image display method according to the tenth aspect is provided, in which the polyhedral mesh model is deformed so as to move away from each other and correspond to the moved vertexes.

本発明の第13態様によれば、前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で指定された切離予定面から離れるにしたがって前記多面体要素の頂点の点数が段階的に少なくなるように多面体メッシュモデルを生成する、第10〜12態様のいずれか1つに記載の医用画像表示方法を提供する。   According to the thirteenth aspect of the present invention, the mesh model generation unit is configured such that the number of vertices of the polyhedral element decreases stepwise as the mesh model generation unit moves away from the planned separation surface specified by the separation surface specification unit. The medical image display method according to any one of 10th to 12th aspects, which generates a polyhedral mesh model.

本発明の第14態様によれば、前記切離面指定部は、前記三次元画像上において少なくとも1点以上の切離点を指定可能に構成され、当該切離点に基づいて切離予定面を生成又は変更する、第10〜13態様のいずれか1つに記載の医用画像表示方法を提供する。   According to the fourteenth aspect of the present invention, the separation surface designating unit is configured to be capable of designating at least one separation point on the three-dimensional image, and based on the separation point, a planned separation surface The medical image display method according to any one of the tenth to thirteenth aspects is generated or modified.

本発明の第15態様によれば、前記切離指示部は、前記切離予定面での切離操作が段階的に実行されるように指示し、
前記切離面指定部は、前記切離操作の実行中に、前記切離予定面の変更を受け付け、
前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で変更された切離予定面に基づいて、前記多面体メッシュモデルを再生成する、
第10〜14態様のいずれか1つに記載の医用画像表示方法を提供する。
According to the fifteenth aspect of the present invention, the separation instruction unit instructs the separation operation on the planned separation surface to be executed in stages,
The separation surface designation unit accepts a change of the planned separation surface during execution of the separation operation,
The mesh model generation unit regenerates the polyhedral mesh model based on the planned separation surface changed by the separation surface designation unit.
A medical image display method according to any one of the tenth to fourteenth aspects is provided.

本発明の第16態様によれば、前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で指定された切離予定面を含む領域において、前記多面体要素の頂点の密度が高い領域と低い領域とが生じるように多面体メッシュモデルを生成する、第10〜15態様のいずれか1つに記載の医用画像表示方法を提供する。   According to the sixteenth aspect of the present invention, the mesh model generation unit includes a region having a high density of vertices of the polyhedral element and a region having a low density in the region including the planned separation surface specified by the separation surface specifying unit. The medical image display method according to any one of the tenth to fifteenth aspects, wherein the polyhedral mesh model is generated so that the occurrence of the polyhedral mesh model occurs.

本発明の第17態様によれば、前記メッシュモデル生成部は、前記切離予定面を挟んで対向する多面体要素の頂点同士を前記切離予定面で固定し、前記切離指示部による切離操作の実行時に当該固定を解除可能な多面体メッシュモデルを生成する、第10〜16態様のいずれか1つに記載の医用画像表示方法を提供する。   According to the seventeenth aspect of the present invention, the mesh model generation unit fixes vertices of polyhedral elements facing each other across the planned separation surface with the planned separation surface, and is separated by the separation instruction unit. The medical image display method according to any one of the tenth to sixteenth aspects, which generates a polyhedral mesh model that can be released when the operation is performed.

本発明の第18態様によれば、コンピュータを、
切離対象物を撮像した複数の二次元画像から得られる三次元画像データに基づいて三次元画像を表示部に表示させる三次元画像出力部と、
前記三次元画像に含まれる前記切離対象物の画像に対して切離予定面を指定する切離面指定部と、
前記切離面指定部で指定された切離予定面を基準として、複数の多面体要素で構成される多面体メッシュモデルを、前記切離対象物の画像を内包するように生成するメッシュモデル生成部と、
前記切離面指定部で指定された切離予定面での切離操作の実行を指示する切離指示部と、
前記切離指示部で指示された切離操作に応じて前記多面体メッシュモデルを変形させるメッシュモデル変形部と、
前記メッシュモデル変形部による変形後の多面体メッシュモデルに対応するように前記三次元画像を変形させる三次元画像変形部、
として機能させるためのプログラムであって、
前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で指定された切離予定面を含む領域においては多面体要素の頂点の密度が高くなる一方で、前記切離予定面から離れた領域においては多面体要素の頂点の密度が低くなるように、多面体メッシュモデルを生成し、
前記三次元画像出力部は、前記三次元画像変形部による変形後の三次元画像を前記表示部に表示させる、
プログラムを提供する。
According to an eighteenth aspect of the present invention, a computer
A three-dimensional image output unit for displaying a three-dimensional image on a display unit based on three-dimensional image data obtained from a plurality of two-dimensional images obtained by imaging a separation object;
A separation surface designating unit for designating a separation planned surface for the image of the separation object included in the three-dimensional image;
A mesh model generation unit that generates a polyhedral mesh model composed of a plurality of polyhedral elements based on the planned separation surface designated by the separation surface designation unit so as to include an image of the separation object; ,
A separation instructing unit for instructing execution of a separation operation on the planned separation surface designated by the separation surface designation unit;
A mesh model deforming unit that deforms the polyhedral mesh model in accordance with the separation operation instructed by the separation instruction unit;
A three-dimensional image deformation unit that deforms the three-dimensional image so as to correspond to the polyhedral mesh model after deformation by the mesh model deformation unit;
Is a program for functioning as
In the mesh model generation unit, the density of the vertices of the polyhedral element is increased in the region including the planned separation surface specified by the separation surface designating unit, while the polyhedron is formed in the region away from the planned separation surface. Generate a polyhedral mesh model so that the density of element vertices is low,
The three-dimensional image output unit displays the three-dimensional image after deformation by the three-dimensional image deformation unit on the display unit;
Provide a program.

本発明の第19態様によれば、前記メッシュモデル変形部は、前記切離操作により切離が実行された部分を、当該切離操作が進むにしたがって広げる方向に外力を与え、当該与えられた外力に基づいて変形させた多面体メッシュモデルを生成する、第18態様に記載のプログラムを提供する。   According to a nineteenth aspect of the present invention, the mesh model deforming unit applies an external force in a direction in which the part that has been separated by the separation operation is expanded in a direction in which the separation operation progresses. The program according to the eighteenth aspect, which generates a polyhedral mesh model deformed based on an external force.

本発明の第20態様によれば、前記メッシュモデル変形部は、前記切離操作より切離が実行された切離実行面を挟んで対向する多面体要素の頂点を、前記切離操作が進むにしたがって互いに離れるように移動させ、当該移動させた頂点に対応するように前記多面体メッシュモデルを変形させる、第18態様に記載のプログラムを提供する。   According to the twentieth aspect of the present invention, the mesh model deforming unit causes the cutting operation to proceed on the apexes of the polyhedral elements facing each other across the cutting execution surface on which the cutting has been executed by the cutting operation. Therefore, the program according to the eighteenth aspect is provided, wherein the program is moved away from each other and the polyhedral mesh model is deformed so as to correspond to the moved vertex.

本発明の第21態様によれば、前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で指定された切離予定面から離れるにしたがって前記多面体要素の頂点の点数が段階的に少なくなるように多面体メッシュモデルを生成する、第18〜20態様のいずれか1つに記載のプログラムを提供する。   According to a twenty-first aspect of the present invention, the mesh model generation unit is configured so that the number of vertices of the polyhedral element decreases stepwise as the mesh model generation unit moves away from the planned separation surface specified by the separation surface specifying unit. The program as described in any one of the 18th-20th aspect which produces | generates a polyhedral mesh model is provided.

本発明の第22態様によれば、前記切離面指定部は、前記三次元画像上において少なくとも1点以上の切離点を指定可能に構成され、当該切離点に基づいて切離予定面を生成又は変更する、第18〜21態様のいずれか1つに記載のプログラムを提供する。   According to the twenty-second aspect of the present invention, the separation surface designation unit is configured to be capable of designating at least one separation point on the three-dimensional image, and based on the separation point, A program according to any one of the eighteenth to twenty-first aspects is provided.

本発明の第23態様によれば、前記切離指示部は、前記切離予定面での切離操作が段階的に実行されるように指示し、
前記切離面指定部は、前記切離操作の実行中に、前記切離予定面の変更を受け付け、
前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で変更された切離予定面に基づいて、前記多面体メッシュモデルを再生成する、
第18〜22態様のいずれか1つに記載のプログラムを提供する。
According to the twenty-third aspect of the present invention, the separation instructing unit instructs the separation operation on the planned separation surface to be executed in stages,
The separation surface designation unit accepts a change of the planned separation surface during execution of the separation operation,
The mesh model generation unit regenerates the polyhedral mesh model based on the planned separation surface changed by the separation surface designation unit.
A program according to any one of the 18th to 22nd aspects is provided.

本発明の第24態様によれば、前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で指定された切離予定面を含む領域において、前記多面体要素の頂点の密度が高い領域と低い領域とが生じるように多面体メッシュモデルを生成する、第18〜23態様のいずれか1つに記載のプログラムを提供する。   According to the twenty-fourth aspect of the present invention, the mesh model generation unit includes a region having a high density of vertices of the polyhedral element and a region having a low density in the region including the planned separation surface designated by the separation surface designation unit. A program according to any one of the eighteenth to twenty-third aspects, which generates a polyhedral mesh model so as to occur.

本発明の第25態様によれば、前記メッシュモデル生成部は、前記切離予定面を挟んで対向する多面体要素の頂点同士を前記切離予定面で固定し、前記切離指示部による切離操作の実行時に当該固定を解除可能な多面体メッシュモデルを生成する、第18〜24態様のいずれか1つに記載のプログラムを提供する。   According to a twenty-fifth aspect of the present invention, the mesh model generation unit fixes vertices of polyhedral elements facing each other across the planned separation surface with the planned separation surface, and is separated by the separation instruction unit. A program according to any one of the eighteenth to twenty-fourth aspects, which generates a polyhedral mesh model capable of releasing the fixation when an operation is executed.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施形態によって、本発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.

《第1実施形態》
図1は、本発明の第1実施形態に係る医用画像表示装置の基本構成を示すブロック図である。
<< First Embodiment >>
FIG. 1 is a block diagram showing a basic configuration of a medical image display apparatus according to the first embodiment of the present invention.

本第1実施形態に係る医用画像表示装置1は、CT装置やMRI装置などの医用画像撮影装置で撮影された複数の二次元画像に基づいて切離対象物の三次元画像を作成して表示可能な装置である。また、医用画像表示装置1は、切離対象物の画像に対して使用者が行った切離操作に応じて、当該切離対象物を切離したときの変化の様子を観察可能にする装置である。医用画像表示装置1は、例えば、術前計画、手術トレーニングシミュレーション、手術ナビゲーションなどの医療分野の用途に使用可能である。   The medical image display apparatus 1 according to the first embodiment creates and displays a three-dimensional image of an object to be cut based on a plurality of two-dimensional images photographed by a medical image photographing apparatus such as a CT apparatus or an MRI apparatus. It is a possible device. The medical image display apparatus 1 is an apparatus that enables observation of the state of change when the separation object is separated in accordance with the separation operation performed by the user on the image of the separation object. is there. The medical image display device 1 can be used for medical applications such as preoperative planning, surgical training simulation, and surgical navigation.

図1に示すように、医用画像表示装置1には、医用画像表示装置1に対して各種情報の入力を行う入力部2が接続されている。入力部2は、例えば、キーボード、マウス、テンキー、メニュー画面などの入力手段である。入力部2は、キーボード等の入力手段のデバイスドライバーや、メニュー画面の制御ソフトウェア等で実現され得る。   As shown in FIG. 1, an input unit 2 that inputs various information to the medical image display device 1 is connected to the medical image display device 1. The input unit 2 is input means such as a keyboard, a mouse, a numeric keypad, and a menu screen. The input unit 2 can be realized by a device driver for input means such as a keyboard, control software for a menu screen, or the like.

また、医用画像表示装置1には、医用画像表示装置1からの出力に基づいて三次元画像を表示する表示部3が接続されている。表示部3は、例えば、PC(パーソナルコンピュータ)のディスプレイや、プロジェクターなどの表示手段である。   The medical image display device 1 is connected to a display unit 3 that displays a three-dimensional image based on the output from the medical image display device 1. The display unit 3 is, for example, a display unit such as a PC (personal computer) display or a projector.

図1に示すように、医用画像表示装置1は、三次元画像データ記憶部11、三次元画像出力部12と、切離面指定部13と、メッシュモデル生成部14と、切離指示部15と、メッシュモデル変形部16と、三次元画像変形部17とを備えている。   As shown in FIG. 1, the medical image display device 1 includes a 3D image data storage unit 11, a 3D image output unit 12, a separation plane designation unit 13, a mesh model generation unit 14, and a separation instruction unit 15. And a mesh model deforming unit 16 and a three-dimensional image deforming unit 17.

三次元画像データ記憶部11は、切離対象物を撮像した複数の二次元画像から得られる三次元画像データ(ボリュームデータ)を記憶する。「切離対象物」とは、例えば、肝臓や肺などの人体の特定部位である。三次元画像データ記憶部11は、例えば、PCに内蔵された記憶媒体により実現される。   The three-dimensional image data storage unit 11 stores three-dimensional image data (volume data) obtained from a plurality of two-dimensional images obtained by capturing an object to be separated. The “separation target” is a specific part of the human body, such as the liver or lung. The three-dimensional image data storage unit 11 is realized by a storage medium built in the PC, for example.

三次元画像出力部12は、三次元画像データ記憶部11に記憶された三次元画像データに基づいて三次元画像(例えば、ボリュームレンダリング画像)を表示部3に表示させる。図2は、表示部3に表示された切離対象物(肝臓)の画像31を示している。三次元画像出力部12が表示部3に三次元画像を表示させるタイミングは、例えば、入力部2からの三次元画像表示の指示に基づく。   The 3D image output unit 12 displays a 3D image (for example, a volume rendering image) on the display unit 3 based on the 3D image data stored in the 3D image data storage unit 11. FIG. 2 shows an image 31 of the object to be cut (liver) displayed on the display unit 3. The timing at which the 3D image output unit 12 displays the 3D image on the display unit 3 is based on, for example, an instruction to display a 3D image from the input unit 2.

切離面指定部13は、図3に示すように、表示部3に表示された三次元画像に含まれる切離対象物の画像31に対して切離予定面32を指定する。切離面指定部13による切離予定面32の指定は、例えば、マウスを移動させてクリックするなどの、入力部2からの切離予定面指定の指示に基づいて行われる。   As shown in FIG. 3, the separation plane designating unit 13 designates a planned separation plane 32 for the image 31 of the separation target included in the three-dimensional image displayed on the display unit 3. The designation of the planned separation surface 32 by the separation surface designating unit 13 is performed based on an instruction to designate the planned separation surface from the input unit 2 such as, for example, moving the mouse and clicking.

メッシュモデル生成部14は、図4及び図5に示すように、切離面指定部13で指定された切離予定面32を基準として、複数の四面体要素で構成される四面体メッシュモデル33を、切離対象物の画像31を内包するように生成する。本第1実施形態において、メッシュモデル生成部14は、切離予定面32を挟んで対向する多面体要素の頂点同士を切離予定面32で固定し、切離指示部15による切離操作の実行時に当該固定を解除可能な四面体メッシュモデルを生成する。なお、図4、図5、後述する図9〜図12においては、図面を見やすくするため、切離対象物の内部に存在する血管等の図示を省略している。   As shown in FIGS. 4 and 5, the mesh model generation unit 14 has a tetrahedral mesh model 33 composed of a plurality of tetrahedral elements based on the planned separation surface 32 designated by the separation surface designation unit 13. Is generated so as to include the image 31 of the separation object. In the first embodiment, the mesh model generation unit 14 fixes the vertices of the polyhedron elements facing each other across the planned separation surface 32 with the planned separation surface 32, and executes the separation operation by the separation instruction unit 15. A tetrahedral mesh model that can be released from time to time is generated. 4 and 5 and FIGS. 9 to 12 to be described later, illustration of blood vessels and the like existing inside the object to be cut is omitted for easy understanding of the drawings.

また、メッシュモデル生成部14は、図6及び図7に示すように、切離面指定部13で指定された切離予定面31を含む領域E1においては四面体要素の頂点の密度が高くなるように、四面体メッシュモデル33を生成する。一方、メッシュモデル生成部14は、切離予定面31から離れた領域E2〜E7においては四面体要素の頂点の密度が低くなるように、四面体メッシュモデル33を生成する。例えば、図4〜図6に示す四面体メッシュモデル33の例においては、四面体要素の頂点の点数を、領域E1:127点、領域E2,E5:37点、領域E3,E4,E6,E7:7点としている。すなわち、メッシュモデル生成部14は、切離面指定部13で指定された切離予定面31から離れるにしたがって四面体要素の頂点の点数が段階的に少なくなるように四面体メッシュモデル33を生成する。   Further, as shown in FIGS. 6 and 7, the mesh model generation unit 14 increases the density of the vertices of the tetrahedron elements in the region E1 including the planned separation surface 31 specified by the separation surface specifying unit 13. Thus, the tetrahedral mesh model 33 is generated. On the other hand, the mesh model generation unit 14 generates the tetrahedral mesh model 33 so that the density of the vertices of the tetrahedral elements is low in the regions E2 to E7 away from the planned separation surface 31. For example, in the example of the tetrahedral mesh model 33 shown in FIGS. 4 to 6, the number of vertices of the tetrahedron element is set to region E1: 127 points, region E2, E5: 37 points, regions E3, E4, E6, E7. : 7 points. That is, the mesh model generation unit 14 generates the tetrahedral mesh model 33 so that the number of vertices of the tetrahedral element gradually decreases as the distance from the planned separation surface 31 specified by the separation surface specification unit 13 increases. To do.

ここで、「切離予定面31から離れるにしたがって四面体要素の頂点の点数が増加する領域がないように」との意味であり、領域E3,E4、領域E6,E7のように、四面体要素の頂点の点数が同じ領域があってもよい。   Here, it means that “there is no area where the number of vertices of the tetrahedron element increases as the distance from the planned separation surface 31 increases.” As in the areas E3, E4, E6, E7, the tetrahedron There may be regions where the number of vertices of the element is the same.

切離指示部15は、切離面指定部13で指定された切離予定面32での切離操作の実行を指示する。本第1実施形態においては、当該指示により、四面体メッシュモデルの切離予定面32を挟んで対向する多面体要素の頂点同士の固定が解除される。切離指示部15による切離操作の実行は、例えば、マウスをダブルクリックしたり、エンターキーを押したりするなどの、入力部2からの切離操作実行の指示に基づいて行われる。   The separation instructing unit 15 instructs the execution of the separation operation on the planned separation surface 32 specified by the separation surface specifying unit 13. In the first embodiment, in accordance with the instruction, the fixing of the apexes of the polyhedral elements facing each other across the planned separation surface 32 of the tetrahedral mesh model is released. The separation operation performed by the separation instruction unit 15 is performed based on an instruction for performing the separation operation from the input unit 2 such as, for example, double-clicking the mouse or pressing an enter key.

メッシュモデル変形部16は、切離指示部15で指示された切離操作に応じて四面体メッシュモデルを変形させる。図8A〜図8Cは、メッシュモデル変形部16が四面体メッシュモデルを変形させる原理を示す模式図である。   The mesh model deformation unit 16 deforms the tetrahedral mesh model in accordance with the separation operation instructed by the separation instruction unit 15. 8A to 8C are schematic diagrams illustrating the principle by which the mesh model deforming unit 16 deforms the tetrahedral mesh model.

メッシュモデル変形部16は、切離操作により切離が実行された部分を、当該切離操作が進むにしたがって広げる方向に外力を与え、当該与えられた外力に基づいて変形させた四面体メッシュモデル33を生成する。本第1実施形態において、メッシュモデル変形部16は、切離予定面32を挟んで対向する多面体要素の頂点同士の固定が解除された部分に対して、当該切離操作が進むにしたがって広げる方向に外力を与え、当該与えられた外力に基づいて変形させた四面体メッシュモデル33を生成する。なお、メッシュモデル変形部16は、切離操作より切離が実行された切離実行面34を挟んで対向する四面体要素の頂点を、切離操作が進むにしたがって互いに離れるように移動させ、当該移動させた頂点に対応するように四面体メッシュモデル33を変形させてもよい。   The mesh model deforming unit 16 applies an external force in a direction in which the part that has been separated by the separation operation is expanded in accordance with the progress of the separation operation, and deforms the tetrahedral mesh model based on the given external force. 33 is generated. In the first embodiment, the mesh model deforming unit 16 expands as the separation operation proceeds with respect to the portion where the vertices of the polyhedral elements facing each other across the planned separation surface 32 are released. A tetrahedral mesh model 33 deformed based on the applied external force is generated. The mesh model deforming unit 16 moves the vertices of the tetrahedral elements facing each other across the separation execution surface 34 that has been separated by the separation operation so as to separate from each other as the separation operation proceeds, The tetrahedral mesh model 33 may be deformed so as to correspond to the moved vertex.

図9はメッシュモデル変形部16により変形された四面体メッシュモデル33Aを示す側面図であり、図10はその斜視図である。図11は図9及び図10に示す状態から更に切離操作が進められて変形された四面体メッシュモデル33Bを示す側面図であり、図12はその斜視図である。   9 is a side view showing the tetrahedral mesh model 33A deformed by the mesh model deforming unit 16, and FIG. 10 is a perspective view thereof. FIG. 11 is a side view showing a tetrahedral mesh model 33B that has been deformed by further separating operation from the state shown in FIGS. 9 and 10, and FIG. 12 is a perspective view thereof.

三次元画像変形部17は、メッシュモデル変形部16による変形後の四面体メッシュモデルに対応するように三次元画像を変形させる。言い換えれば、三次元画像変形部17は、メッシュモデル変形部16による変形後の四面体メッシュモデルの内部を三次元画像によって補完することによって、変形後の三次元画像を生成する。   The three-dimensional image deformation unit 17 deforms the three-dimensional image so as to correspond to the tetrahedral mesh model after deformation by the mesh model deformation unit 16. In other words, the three-dimensional image deformation unit 17 generates a deformed three-dimensional image by complementing the inside of the tetrahedral mesh model deformed by the mesh model deformation unit 16 with the three-dimensional image.

図13は、図9及び図10に示す四面体メッシュモデル33Aに対応する三次元画像であり、変形後の切離対象物の画像31Aを示す図である。図14は、図11及び図12に示す四面体メッシュモデル33Bに対応する三次元画像であり、変形後の切離対象物の画像31Bを示す図である。   FIG. 13 is a three-dimensional image corresponding to the tetrahedral mesh model 33A shown in FIGS. 9 and 10, and is a diagram showing an image 31A of the separation object after deformation. FIG. 14 is a three-dimensional image corresponding to the tetrahedral mesh model 33B shown in FIGS. 11 and 12, and is a diagram showing an image 31B of the object to be cut after deformation.

三次元画像変形部17により変形された切離対象物の画像31A,31Bは、三次元画像出力部12により表示部3に表示される。これにより、使用者は、切離対象物を切離したときの変化の様子を観察可能にすることができる。   The images 31A and 31B of the separation object deformed by the three-dimensional image deformation unit 17 are displayed on the display unit 3 by the three-dimensional image output unit 12. Thereby, the user can observe the state of change when the separation object is separated.

なお、三次元画像出力部12、切離面指定部13、メッシュモデル生成部14、切離指示部15、メッシュモデル変形部16、及び三次元画像変形部17は、例えば、MPUやメモリ等により実現可能である。また、各部12〜16の処理手順は、例えば、ROM等の記憶媒体に記録されているソフトウェアやハードウェア(専用回路)により実現可能である。   Note that the 3D image output unit 12, the separation surface designation unit 13, the mesh model generation unit 14, the separation instruction unit 15, the mesh model deformation unit 16, and the 3D image deformation unit 17 are, for example, an MPU or a memory. It is feasible. Moreover, the processing procedure of each part 12-16 is realizable with the software and hardware (dedicated circuit) which are recorded on storage media, such as ROM, for example.

なお、メッシュモデル変形部16による四面体メッシュモデル33の変形処理や、三次元画像変形部17による三次元画像の変形処理は、従来公知の技術で行うことができるので、ここでは詳細な説明は省略する。   Note that the deformation process of the tetrahedral mesh model 33 by the mesh model deformation unit 16 and the deformation process of the 3D image by the 3D image deformation unit 17 can be performed by a conventionally known technique. Omitted.

なお、本第1実施形態では、メッシュモデル生成部14が生成するメッシュモデルやメッシュモデル変形部16が変形させるメッシュモデルが四面体要素で構成される四面体メッシュモデルであるとしたが、本発明はこれに限定されない。メッシュモデルは、六面体要素で構成される六面体メッシュモデルなどであってもよい。すなわち、メッシュモデルは、多面体要素で構成される多面体メッシュモデルであってもよい。なお、このことは、本明細書における他の実施形態についても該当する。   In the first embodiment, the mesh model generated by the mesh model generating unit 14 and the mesh model deformed by the mesh model deforming unit 16 are tetrahedral mesh models composed of tetrahedral elements. Is not limited to this. The mesh model may be a hexahedral mesh model composed of hexahedral elements. That is, the mesh model may be a polyhedral mesh model composed of polyhedral elements. This also applies to other embodiments in this specification.

なお、本第1実施形態では、入力部2と表示部3とを、医用画像表示装置1とは別に設けたが、本発明はこれに限定されない。例えば、入力部2と表示部3の一方又は両方が医用画像表示装置1に含まれてもよい。   In the first embodiment, the input unit 2 and the display unit 3 are provided separately from the medical image display device 1, but the present invention is not limited to this. For example, one or both of the input unit 2 and the display unit 3 may be included in the medical image display device 1.

次に、医用画像表示装置1を用いた医用画像表示方法について説明する。   Next, a medical image display method using the medical image display device 1 will be described.

図15は、本発明の第1実施形態に係る医用画像表示方法を示すフローチャートである。ここでは、三次元画像データ記憶部11にあらかじめ、切離対象物を撮像した複数の二次元画像から得られる三次元画像データが記憶されているものとして説明を開始する。   FIG. 15 is a flowchart showing a medical image display method according to the first embodiment of the present invention. Here, the description is started assuming that 3D image data obtained from a plurality of 2D images obtained by imaging the object to be cut is stored in the 3D image data storage unit 11 in advance.

まず、三次元画像出力部12が、入力部2からの三次元画像表示の指示に基づいて、切離対象物を撮像した複数の二次元画像から得られる三次元画像データに基づいて三次元画像を出力し、表示部3に表示させる(ステップS1、図2参照)。   First, the three-dimensional image output unit 12 performs a three-dimensional image based on three-dimensional image data obtained from a plurality of two-dimensional images obtained by imaging the object to be cut based on a three-dimensional image display instruction from the input unit 2. Is displayed on the display unit 3 (step S1, see FIG. 2).

次いで、切離面指定部13が、入力部2からの切離予定面指定の指示に基づいて、三次元画像に含まれる切離対象物の画像31に対して切離予定面32を指定する(ステップS2、図3参照)。切離面指定部13による切離予定面32の指定がされない間(ステップS2の“N”)は待機状態となり、当該指定がされると(ステップS2の“Y”)、次のステップS3に進む。   Next, the separation surface designating unit 13 designates the planned separation surface 32 for the image 31 of the separation object included in the three-dimensional image based on the instruction to designate the planned separation surface from the input unit 2. (See step S2, FIG. 3). While the scheduled separation surface 32 is not designated by the separation surface designation unit 13 ("N" in step S2), the standby state is entered. When the designation is made ("Y" in step S2), the next step S3 is performed. move on.

次いで、メッシュモデル生成部14が、切離面指定部13で指定された切離予定面32に応じて、複数の四面体要素で構成される四面体メッシュモデル33を、切離対象物の画像を内包するように生成する。本第1実施形態においては、メッシュモデル生成部14が、切離予定面32を挟んで対向する多面体要素の頂点同士を切離予定面32で固定し、切離指示部15による切離操作の実行時に当該固定を解除可能な四面体メッシュモデルを生成する。また、このとき、メッシュモデル生成部14は、指定された切離予定面を含む領域E1においては四面体要素の頂点の密度が高くなる一方で、切離予定面から離れた領域E2〜E7においては四面体要素の頂点の密度が低くなるように四面体メッシュモデル33を生成する(ステップS3、図4〜図7参照)。   Next, the mesh model generation unit 14 converts the tetrahedral mesh model 33 composed of a plurality of tetrahedral elements into the image of the object to be separated in accordance with the planned separation surface 32 designated by the separation surface designation unit 13. It is generated so as to contain. In the first embodiment, the mesh model generation unit 14 fixes the apexes of the polyhedron elements facing each other across the planned separation surface 32 with the planned separation surface 32, and performs the separation operation by the separation instruction unit 15. A tetrahedral mesh model that can release the fixation at the time of execution is generated. At this time, the mesh model generation unit 14 increases the density of the vertices of the tetrahedron elements in the region E1 including the designated planned separation surface, while in the regions E2 to E7 away from the planned separation surface. Generates a tetrahedral mesh model 33 so that the density of the vertices of the tetrahedral elements is low (see step S3, FIGS. 4 to 7).

次いで、切離指示部15が、入力部2からの切離操作実行の指示に基づいて、切離面指定部13で指定された切離予定面32での切離操作の実行を指示する(ステップS4)。本第1実施形態においては、当該指示により、四面体メッシュモデルの切離予定面32を挟んで対向する多面体要素の頂点同士の固定が解除される。切離指示部15による切離操作実行の指示がされない間(ステップS4の“Y”)は待機状態となり、当該指定がされると(ステップS4の“N”)、次のステップS5に進む。   Next, the separation instructing unit 15 instructs the execution of the separation operation on the planned separation surface 32 specified by the separation surface designating unit 13 based on the instruction to perform the separation operation from the input unit 2 ( Step S4). In the first embodiment, in accordance with the instruction, the fixing of the apexes of the polyhedral elements facing each other across the planned separation surface 32 of the tetrahedral mesh model is released. While the separation instruction unit 15 is not instructed to perform the separation operation (“Y” in step S4), the standby state is entered. When the designation is made (“N” in step S4), the process proceeds to the next step S5.

次いで、メッシュモデル変形部16が、切離指示部15で指示された切離操作に応じて四面体メッシュモデル33を変形させる(ステップS5、図8A〜図12参照)。本第1実施形態においては、メッシュモデル変形部16が、切離予定面32を挟んで対向する多面体要素の頂点同士の固定が解除された部分に対して、当該切離操作が進むにしたがって広げる方向に外力を与え、当該与えられた外力に基づいて変形させた四面体メッシュモデル33を生成する。   Next, the mesh model deforming unit 16 deforms the tetrahedral mesh model 33 in accordance with the separation operation instructed by the separation instructing unit 15 (see step S5, FIG. 8A to FIG. 12). In the first embodiment, the mesh model deforming unit 16 expands the portion where the fixing of the vertices of the polyhedron elements facing each other across the planned separation surface 32 is released as the separation operation proceeds. An external force is applied in the direction, and a tetrahedral mesh model 33 deformed based on the applied external force is generated.

次いで、三次元画像変形部17が、メッシュモデル変形部16による変形後の四面体メッシュモデルに対応するように三次元画像を変形させる(ステップS6)。   Next, the 3D image deforming unit 17 deforms the 3D image so as to correspond to the tetrahedral mesh model deformed by the mesh model deforming unit 16 (step S6).

次いで、三次元画像出力部18が、三次元画像変形部17による変形後の三次元画像を表示部3に表示させる(ステップS7、図13及び図14参照)。これにより、使用者は、切離対象物を切離したときの変化の様子を観察することができる。   Next, the three-dimensional image output unit 18 causes the display unit 3 to display the three-dimensional image after the deformation by the three-dimensional image deformation unit 17 (see step S7, FIG. 13 and FIG. 14). Thereby, the user can observe the mode of change when the separation object is separated.

本第1実施形態によれば、四面体メッシュモデルと三次元画像の両方を用い、切離に伴う変形については四面体メッシュモデルに基づいて行い、変形後の四面体メッシュモデルに基づいて三次元画像を変形させ、変形後の三次元画像を表示するようにしている。すなわち、切離に伴う変形による演算処理は四面体メッシュモデルに対して行う一方で、表示部には三次元画像が表示されるようにしている。これにより、切離対象物に対する切離操作を三次元画像上で表現することができる。   According to the first embodiment, both the tetrahedral mesh model and the three-dimensional image are used, the deformation accompanying the separation is performed based on the tetrahedral mesh model, and the three-dimensional based on the deformed tetrahedral mesh model. The image is deformed and the deformed three-dimensional image is displayed. That is, the calculation process by the deformation accompanying the separation is performed on the tetrahedral mesh model, while a three-dimensional image is displayed on the display unit. Thereby, the separation operation for the separation object can be expressed on the three-dimensional image.

また、本第1実施形態によれば、切離面指定部で指定された切離予定面に応じて四面体メッシュモデルを生成するようにしているので、切離操作前に四面体要素の分割を行う必要がなく、そのための演算処理時間を無くすことができる。従って、切離シミュレーションを行うための前処理に要する時間を大幅に短くすることができる。   According to the first embodiment, since the tetrahedral mesh model is generated according to the planned separation surface specified by the separation surface designating unit, the tetrahedral element is divided before the separation operation. There is no need to perform the operation, and the calculation processing time for that can be eliminated. Therefore, the time required for the preprocessing for performing the separation simulation can be significantly shortened.

また、本第1実施形態によれば、切離予定面を含む領域E1については四面体要素の頂点の密度を高くしている。これにより、使用者の注目が集まる切離予定面の近傍は、よりひずみの少ない精緻な三次元画像で表現することができる。   Further, according to the first embodiment, the density of the vertices of the tetrahedral element is increased in the region E1 including the planned separation surface. As a result, the vicinity of the planned separation surface where the user's attention is gathered can be expressed by a precise three-dimensional image with less distortion.

また、本第1実施形態によれば、切離予定面から離れた領域E2〜E7においては四面体要素の頂点の密度を低くしている。これにより、四面体要素の頂点の数を少なくして、四面体メッシュモデルの変形を演算処理する時間を短くすることができる。   Further, according to the first embodiment, the density of the vertices of the tetrahedron elements is lowered in the regions E2 to E7 separated from the planned separation surface. As a result, the number of vertices of the tetrahedral element can be reduced, and the time for calculating the deformation of the tetrahedral mesh model can be shortened.

また、本第1実施形態によれば、切離対象物の画像を表示するために四面体メッシュモデルを用いるわけではないので、四面体メッシュモデルは、頂点が少なく、非常に粗い構造とすることができる。例えば、四面体メッシュモデルの頂点の点数は数百点程度とすることができる。これにより、四面体メッシュモデルの変形を演算処理する時間を大幅に短くすることができる。   According to the first embodiment, since the tetrahedral mesh model is not used to display the image of the object to be separated, the tetrahedral mesh model has a very rough structure with few vertices. Can do. For example, the number of vertices of the tetrahedral mesh model can be about several hundreds. Thereby, it is possible to greatly shorten the time for calculating the deformation of the tetrahedral mesh model.

また、本第1実施形態によれば、切離面指定部で指定された切離予定面から離れるにしたがって四面体要素の頂点の点数が段階的に少なくなるように四面体メッシュモデルを生成するようにしている。これにより、四面体要素の形状が正四面体から離れることを抑えて、計算精度が低下することを抑えることができる。   In addition, according to the first embodiment, the tetrahedral mesh model is generated so that the number of vertices of the tetrahedral element gradually decreases as the distance from the planned separation surface specified by the separation surface designating unit increases. I am doing so. Thereby, it can suppress that the shape of a tetrahedral element leaves | separates from a regular tetrahedron, and can suppress that calculation accuracy falls.

また、本第1実施形態によれば、切離シミュレーションを行うための前処理に要する時間及び四面体メッシュモデルの変形を演算処理する時間を大幅に短くすることができるので、例えば、秒間10フレームの高速な切離操作の表示を行うことが可能になる。すなわち、切離シミュレーションをリアルタイムに見せることが可能になる。   Further, according to the first embodiment, the time required for the preprocessing for performing the separation simulation and the time for calculating the deformation of the tetrahedral mesh model can be significantly shortened. It is possible to display a high-speed separation operation. That is, the separation simulation can be shown in real time.

なお、本第1実施形態に係る医用画像表示装置の各部の機能は、ソフトウェアで実現されてもよい。当該ソフトウェアは、ダウンロード等により提供されてもよい。また、このソフトウェアは、CD-ROMなどの記憶媒体に記録されて提供されてもよい。なお、このことは、本明細書における他の実施形態についても該当する。なお、本第1実施形態に係る医用画像表示装置1を実現するソフトウェアは、以下のようなプログラムである。すなわち、当該プログラムは、コンピュータを、切離対象物を撮像した複数の二次元画像から得られる三次元画像データに基づいて三次元画像を表示部に表示させる三次元画像出力部と、三次元画像に含まれる切離対象物の画像に対して切離予定面を指定する切離面指定部と、切離面指定部で指定された切離予定面を基準として、複数の多面体要素で構成される多面体メッシュモデルを、切離対象物の画像を内包するように生成するメッシュモデル生成部と、切離面指定部で指定された切離予定面での切離操作の実行を指示する切離指示部と、切離指示部で指示された切離操作に応じて多面体メッシュモデルを変形させるメッシュモデル変形部と、メッシュモデル変形部による変形後の多面体メッシュモデルに対応するように三次元画像を変形させる三次元画像変形部、として機能させるためのプログラムであって、メッシュモデル生成部は、切離面指定部で指定された切離予定面を含む領域においては多面体要素の頂点の密度が高くなる一方で、切離予定面から離れた領域においては多面体要素の頂点の密度が低くなるように、多面体メッシュモデルを生成し、三次元画像出力部は、三次元画像変形部による変形後の三次元画像を前記表示部に表示させる、プログラムである。   Note that the function of each unit of the medical image display apparatus according to the first embodiment may be realized by software. The software may be provided by downloading or the like. The software may be provided by being recorded on a storage medium such as a CD-ROM. This also applies to other embodiments in this specification. The software that realizes the medical image display apparatus 1 according to the first embodiment is the following program. That is, the program includes a three-dimensional image output unit that causes a computer to display a three-dimensional image on a display unit based on three-dimensional image data obtained from a plurality of two-dimensional images obtained by capturing an object to be cut, and a three-dimensional image. It consists of multiple polyhedron elements based on the separation plane designating part that specifies the planned separation surface for the image of the object to be separated contained in and the planned separation surface specified by the separation surface designating part. A mesh model generation unit that generates a polyhedral mesh model that includes the image of the object to be separated, and a separation that instructs execution of the separation operation on the planned separation surface specified by the separation surface designation unit An instructing unit, a mesh model deforming unit that deforms the polyhedral mesh model according to the separation operation instructed by the separation instructing unit, and a three-dimensional image corresponding to the polyhedral mesh model after deformation by the mesh model deforming unit Strange The mesh model generation unit increases the density of the vertices of the polyhedron element in the region including the planned separation surface designated by the separation surface designation unit. On the other hand, a polyhedral mesh model is generated so that the density of the vertices of the polyhedron element is low in the area away from the plane to be separated, and the 3D image output unit 3D A program for displaying an image on the display unit.

《第2実施形態》
図16を用いて、本発明の第2実施形態に係る医用画像表示装置について説明する。図16は、本発明の第2実施形態に係る医用画像表示装置において、切離面指定部が三次元画面上において切離予定面を指定した状態を示す斜視図である。
<< Second Embodiment >>
A medical image display apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a perspective view showing a state in which the separation surface designation unit designates a planned separation surface on the three-dimensional screen in the medical image display apparatus according to the second embodiment of the present invention.

本第2実施形態が前記第1実施形態と異なる点は、切離面指定部13が、三次元画像上において少なくとも1点以上の切離点35を指定可能に構成され、当該切離点35に基づいて切離予定面32を生成又は変更する点である。切離面指定部13による切離予定面32の指定は、例えば、マウスを移動させてクリックするなどの、入力部2からの切離予定面指定の指示に基づいて行われる。   The second embodiment is different from the first embodiment in that the separation plane designating unit 13 is configured so that at least one separation point 35 can be designated on the three-dimensional image. It is a point which produces | generates or changes the separation plan surface 32 based on. The designation of the planned separation surface 32 by the separation surface designating unit 13 is performed based on an instruction to designate the planned separation surface from the input unit 2 such as, for example, moving the mouse and clicking.

本第2実施形態によれば、使用者が入力部2を通じて切離点35を入力した場合、切離面指定部13は、当該切離点を通るように切離予定面32を生成又は変更する。すなわち、使用者は、切離予定面32の形状を、平面や曲面に限定されない任意の形状に変形させて切離操作を行うことができる。   According to the second embodiment, when the user inputs the separation point 35 through the input unit 2, the separation surface designating unit 13 generates or changes the planned separation surface 32 so as to pass through the separation point. To do. That is, the user can perform the separation operation by changing the shape of the planned separation surface 32 to an arbitrary shape that is not limited to a flat surface or a curved surface.

《第3実施形態》
図17A〜図17Cを用いて、本発明の第3実施形態に係る医用画像表示装置について説明する。図17A〜図17Cは、本第3実施形態に係る医用画像表示装置において、切離指示部が切離予定面から少しずれた位置で切離操作の実行を指示したときの四面体メッシュモデルの変形の原理を示す模式図である。
<< Third Embodiment >>
A medical image display apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 17A to 17C. FIGS. 17A to 17C illustrate a tetrahedral mesh model when the separation instruction unit instructs execution of the separation operation at a position slightly deviated from the planned separation surface in the medical image display apparatus according to the third embodiment. It is a schematic diagram which shows the principle of a deformation | transformation.

本第3実施形態が前記第1又は第2実施形態と異なる点は、切離指示部15が切離予定面32から少しずれた位置での切離操作を実行可能に構成され、メッシュモデル生成部14が当該切離操作に応じて四面体メッシュモデルを生成又は変形する点である。切離指示部15による切離操作実行の指示は、例えば、マウスをドラッグするなどの、入力部2からの切離操作実行の指示に基づいて行われる。   The third embodiment is different from the first or second embodiment in that the separation instructing unit 15 is configured to be able to execute a separation operation at a position slightly deviated from the planned separation surface 32 and generate a mesh model. The part 14 is a point which produces | generates or deform | transforms a tetrahedral mesh model according to the said separation operation. The instruction to perform the separation operation by the separation instruction unit 15 is performed based on an instruction to perform the separation operation from the input unit 2 such as dragging a mouse.

例えば、図17Aに示すように、切離指示部15が切離予定面32から少しずれた位置36での切離操作実行の指示をしたとする。この場合、図17Bに示すように、メッシュモデル生成部14は、位置36に沿うように四面体メッシュモデルの頂点を移動(更新)させて、四面体メッシュモデルを生成又は変形する。メッシュモデル変形部16は、図17Cに示すように、切離指示部13で指示された切離操作に応じて前記変形後の四面体メッシュモデルを変形させる。   For example, as shown in FIG. 17A, it is assumed that the separation instructing unit 15 instructs the execution of the separation operation at a position 36 slightly deviated from the planned separation surface 32. In this case, as illustrated in FIG. 17B, the mesh model generation unit 14 generates (or updates) the tetrahedral mesh model by moving (updating) the vertex of the tetrahedral mesh model along the position 36. As shown in FIG. 17C, the mesh model deforming unit 16 deforms the deformed tetrahedral mesh model in accordance with the separation operation instructed by the separation instructing unit 13.

本第3実施形態によれば、四面体要素の分割を行う必要がなく、そのための演算処理時間を無くすことができる。   According to the third embodiment, it is not necessary to divide the tetrahedron elements, and it is possible to eliminate the calculation processing time for that.

なお、切離指示部15が切離予定面32での切離操作が段階的に実行されるように指示し、切離面指定部13が切離操作の実行中に切離予定面32の変更を受け付け、メッシュモデル生成部14が切離面指定部13で変更された切離予定面32に基づいて四面体メッシュモデルを再生成するように構成してもよい。すなわち、切離指示部15による切離操作に応じて四面体メッシュモデルを再生成するように構成してもよい。この構成によれば、例えば、マウスをドラッグしながら切離対象物を横切らせることで、ほぼリアルタイムに四面体メッシュモデルを生成又は変形し、表示部には切離対象物の切離の様子を三次元画像として表示することができる。   Note that the separation instructing unit 15 instructs the separation operation on the planned separation surface 32 to be executed in stages, and the separation surface designating unit 13 sets the separation surface 32 while the separation operation is being performed. The change may be received, and the mesh model generation unit 14 may be configured to regenerate the tetrahedral mesh model based on the planned separation surface 32 changed by the separation surface designation unit 13. That is, the tetrahedral mesh model may be regenerated in accordance with the separation operation by the separation instruction unit 15. According to this configuration, for example, a tetrahedral mesh model is generated or deformed almost in real time by dragging the mouse while crossing the object to be separated, and the state of separation of the object to be separated is displayed on the display unit. It can be displayed as a three-dimensional image.

《第4実施形態》
図18は、本発明の第4実施形態に係る医用画像表示装置の基本構成を示すブロック図である。
<< 4th Embodiment >>
FIG. 18 is a block diagram showing a basic configuration of a medical image display apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

本第4実施形態が前記第1〜3実施形態と異なる点は、頂点密度指定部18を備えている点である。   The fourth embodiment is different from the first to third embodiments in that a vertex density specifying unit 18 is provided.

頂点密度指定部18は、図19に示すように、切離面指定部13で指定された切離予定面32を含む領域E1において、四面体要素の頂点の密度が高い領域又は低い領域を指定可能に構成されている。頂点密度指定部18による頂点密度の指定は、例えば、マウスを切離予定面32上に移動させてクリックするなどの、入力部2からの頂点密度指定の指示に基づいて行われる。   As shown in FIG. 19, the vertex density designating unit 18 designates a region where the density of vertices of the tetrahedral element is high or low in the region E1 including the planned separation surface 32 designated by the separation surface designating unit 13. It is configured to be possible. The apex density designation by the apex density designation unit 18 is performed based on an apex density designation instruction from the input unit 2 such as, for example, moving the mouse on the planned separation surface 32 and clicking.

本第4実施形態において、メッシュモデル生成部14は、頂点密度指定部18の指定に基づいて、四面体要素の頂点の密度が高い領域と低い領域とが生じるように四面体メッシュモデルを生成する。   In the fourth embodiment, the mesh model generation unit 14 generates a tetrahedral mesh model based on the designation of the vertex density designation unit 18 so that a region where the density of the vertices of the tetrahedral element is high and a region where the density is low are generated. .

本第4実施形態によれば、切離予定面32を含む領域E1において、特にひずみの少ない精緻な三次元画像で観察したい領域がある場合には、当該領域の四面体要素の頂点の密度を高くすることで、当該三次元画像を得ることができる。   According to the fourth embodiment, in the region E1 including the planned separation surface 32, when there is a region to be observed particularly in a precise three-dimensional image with little distortion, the density of the vertices of the tetrahedral elements in the region is set. The 3D image can be obtained by increasing the height.

本第4実施形態によれば、切離予定面32内において、三次元画像のひずみがあっても問題がない領域がある場合には、当該領域の四面体要素の頂点の密度を低くして、当該頂点の数を少なくすることで、四面体メッシュモデルの変形を演算処理する時間を短くすることができる。   According to the fourth embodiment, when there is a region in the planned separation surface 32 that has no problem even if there is distortion of the three-dimensional image, the density of the vertices of the tetrahedral elements in the region is reduced. By reducing the number of the vertices, it is possible to shorten the time for calculating the deformation of the tetrahedral mesh model.

なお、本第4実施形態では、頂点密度指定部18により領域E1における四面体要素の頂点の密度を異ならせるようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、メッシュモデル生成部14は、切離予定面32における四面体要素の頂点の密度が異なるあらかじめ決められたパターンに基づいて、四面体メッシュモデルを生成するようにしてもよい。この場合、頂点密度指定部18を設ける必要はない。   In the fourth embodiment, the vertex density designation unit 18 varies the densities of the vertices of the tetrahedron elements in the region E1, but the present invention is not limited to this. For example, the mesh model generation unit 14 may generate a tetrahedral mesh model based on a predetermined pattern in which the density of the vertices of the tetrahedral elements on the planned separation surface 32 is different. In this case, it is not necessary to provide the vertex density specifying unit 18.

なお、前記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。   It is to be noted that, by appropriately combining any of the various embodiments, the effects possessed by them can be produced.

本発明は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本発明の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。   While the invention has been fully described in connection with preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, various changes and modifications will be apparent to those skilled in the art. Such changes and modifications are to be understood as being included therein, so long as they do not depart from the scope of the present invention according to the appended claims.

本発明は、切離シミュレーションを行うための前処理に要する時間を短くするとともに、三次元画像に対して切離操作を表現することができるので、例えば、術前計画、手術トレーニングシミュレーション、手術ナビゲーションなどの医療分野の用途に有用である。   The present invention shortens the time required for the preprocessing for performing the separation simulation and can express the separation operation with respect to the three-dimensional image. For example, preoperative planning, surgical training simulation, surgical navigation can be performed. It is useful for applications in the medical field.

1 医用画像表示装置
2 入力部
3 表示部
11 三次元画像データ記憶部
12 三次元画像出力部
13 切離面指定部
14 メッシュモデル生成部
15 切離指示部
16 メッシュモデル変形部
17 三次元画像変形部
18 頂点密度指定部
31 切離対象物の画像
32 切離予定面
33 四面体メッシュモデル
34 切離実行面
35 切離点
36 位置
E1〜E7 領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Medical image display apparatus 2 Input part 3 Display part 11 3D image data memory | storage part 12 3D image output part 13 Separation surface designation | designated part 14 Mesh model production | generation part 15 Separation instruction | indication part 16 Mesh model deformation | transformation part 17 3D image deformation | transformation Section 18 Vertex density designation section 31 Image of object to be separated 32 Planned separation surface 33 Tetrahedral mesh model 34 Separation execution surface 35 Separation point 36 Position E1 to E7 area

Claims (25)

切離対象物を撮像した複数の二次元画像から得られる三次元画像データを記憶する三次元画像データ記憶部と、
前記三次元画像データ記憶部に記憶された前記三次元画像データに基づいて三次元画像を表示部に表示させる三次元画像出力部と、
前記三次元画像に含まれる前記切離対象物の画像に対して切離予定面を指定する切離面指定部と、
前記切離面指定部で指定された切離予定面を基準として、複数の多面体要素で構成される多面体メッシュモデルを、前記切離対象物の画像を内包するように生成するメッシュモデル生成部と、
前記切離面指定部で指定された切離予定面での切離操作の実行を指示する切離指示部と、
前記切離指示部で指示された切離操作に応じて前記多面体メッシュモデルを変形させるメッシュモデル変形部と、
前記メッシュモデル変形部による変形後の多面体メッシュモデルに対応するように前記三次元画像を変形させる三次元画像変形部と、
を備え、
前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で指定された切離予定面を含む領域においては多面体要素の頂点の密度が高くなる一方で、前記切離予定面から離れた領域においては多面体要素の頂点の密度が低くなるように、多面体メッシュモデルを生成し、
前記三次元画像出力部は、前記三次元画像変形部による変形後の三次元画像を前記表示部に表示させる、
医用画像表示装置。
A three-dimensional image data storage unit for storing three-dimensional image data obtained from a plurality of two-dimensional images obtained by imaging a separation object;
A 3D image output unit for displaying a 3D image on a display unit based on the 3D image data stored in the 3D image data storage unit;
A separation surface designating unit for designating a separation planned surface for the image of the separation object included in the three-dimensional image;
A mesh model generation unit that generates a polyhedral mesh model composed of a plurality of polyhedral elements based on the planned separation surface designated by the separation surface designation unit so as to include an image of the separation object; ,
A separation instructing unit for instructing execution of a separation operation on the planned separation surface designated by the separation surface designation unit;
A mesh model deforming unit that deforms the polyhedral mesh model in accordance with the separation operation instructed by the separation instruction unit;
A three-dimensional image deformation unit that deforms the three-dimensional image so as to correspond to the polyhedral mesh model after deformation by the mesh model deformation unit;
With
In the mesh model generation unit, the density of the vertices of the polyhedral element is increased in the region including the planned separation surface specified by the separation surface designating unit, while the polyhedron is formed in the region away from the planned separation surface. Generate a polyhedral mesh model so that the density of element vertices is low,
The three-dimensional image output unit displays the three-dimensional image after deformation by the three-dimensional image deformation unit on the display unit;
Medical image display device.
前記メッシュモデル変形部は、前記切離操作により切離が実行された部分を、当該切離操作が進むにしたがって広げる方向に外力を与え、当該与えられた外力に基づいて変形させた多面体メッシュモデルを生成する、請求項1に記載の医用画像表示装置。   The mesh model deforming unit is configured to apply an external force in a direction in which a part that has been separated by the separation operation is expanded as the separation operation proceeds, and deform the polyhedral mesh model based on the applied external force. The medical image display device according to claim 1, wherein 前記メッシュモデル変形部は、前記切離操作より切離が実行された切離実行面を挟んで対向する多面体要素の頂点を、前記切離操作が進むにしたがって互いに離れるように移動させ、当該移動させた頂点に対応するように前記多面体メッシュモデルを変形させる、請求項1に記載の医用画像表示装置。   The mesh model deforming unit moves the vertices of the polyhedral elements facing each other across the separation execution surface that has been separated by the separation operation so as to move away from each other as the separation operation proceeds, and the movement The medical image display apparatus according to claim 1, wherein the polyhedral mesh model is deformed so as to correspond to the vertexes that have been made. 前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で指定された切離予定面から離れるにしたがって前記多面体要素の頂点の点数が段階的に少なくなるように多面体メッシュモデルを生成する、請求項1〜3のいずれか1つに記載の医用画像表示装置。   The mesh model generation unit generates a polyhedral mesh model such that the number of vertices of the polyhedral element decreases stepwise as the distance from the planned separation surface specified by the separation surface specification unit increases. The medical image display apparatus as described in any one of -3. 前記切離面指定部は、前記三次元画像上において少なくとも1点以上の切離点を指定可能に構成され、当該切離点に基づいて切離予定面を生成又は変更する、請求項1〜4のいずれか1つに記載の医用画像表示装置。   The separation surface designating unit is configured to be capable of designating at least one separation point on the three-dimensional image, and generates or changes a planned separation surface based on the separation point. 5. The medical image display device according to any one of 4. 前記切離指示部は、前記切離予定面での切離操作が段階的に実行されるように指示し、
前記切離面指定部は、前記切離操作の実行中に、前記切離予定面の変更を受け付け、
前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で変更された切離予定面に基づいて、前記多面体メッシュモデルを再生成する、
請求項1〜5のいずれか1つに記載の医用画像表示装置。
The separation instructing unit instructs the separation operation on the planned separation surface to be executed in stages,
The separation surface designation unit accepts a change of the planned separation surface during execution of the separation operation,
The mesh model generation unit regenerates the polyhedral mesh model based on the planned separation surface changed by the separation surface designation unit.
The medical image display apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で指定された切離予定面を含む領域において、前記多面体要素の頂点の密度が高い領域と低い領域とが生じるように多面体メッシュモデルを生成する、請求項1〜6のいずれか1つに記載の医用画像表示装置。   The mesh model generation unit generates a polyhedral mesh model so that a region having a high density and a low region of vertices of the polyhedral element are generated in a region including a planned separation surface specified by the separation surface specifying unit. The medical image display apparatus according to any one of claims 1 to 6. 更に、前記切離面指定部で指定された切離予定面を含む領域において、前記多面体要素の頂点の密度が高い領域又は低い領域を指定可能な頂点密度指定部を備え、
前記メッシュモデル生成部は、前記頂点密度指定部の指定に基づいて、前記多面体要素の頂点の密度が高い領域と低い領域とが生じるように多面体メッシュモデルを生成する、請求項1〜7のいずれか1つに記載の医用画像表示装置。
Furthermore, in a region including the planned separation surface designated by the separation surface designating unit, a vertex density designating unit capable of designating a region having a high or low vertex density of the polyhedral element,
The mesh model generation unit generates a polyhedral mesh model based on the designation of the vertex density designation unit so that a region with a high density and a region with a low density of vertices of the polyhedral element are generated. The medical image display apparatus as described in any one.
前記メッシュモデル生成部は、前記切離予定面を挟んで対向する多面体要素の頂点同士を前記切離予定面で固定し、前記切離指示部による切離操作の実行時に当該固定を解除可能な多面体メッシュモデルを生成する、請求項1〜8のいずれか1つに記載の医用画像表示装置。   The mesh model generation unit can fix vertices of polyhedral elements facing each other across the planned separation surface with the planned separation surface, and can release the fixation when the separation instruction unit performs the separation operation. The medical image display apparatus according to claim 1, which generates a polyhedral mesh model. 三次元画像出力部と、切離面指定部と、メッシュモデル生成部と、切離指示部と、メッシュモデル変形部と、三次元画像変形部とにより医用画像の表示を行う医用画像表示方法であって、
前記三次元画像出力部が、切離対象物を撮像した複数の二次元画像から得られる三次元画像データに基づいて三次元画像を表示部に表示させ、
前記切離面指定部が、前記三次元画像に含まれる前記切離対象物の画像に対して切離予定面を指定し、
前記メッシュモデル生成部が、前記切離面指定部で指定された切離予定面を基準として、複数の多面体要素で構成される多面体メッシュモデルを、前記切離対象物の画像を内包するとともに、前記指定された切離予定面を含む領域においては多面体要素の頂点の密度が高くなる一方で、前記切離予定面から離れた領域においては多面体要素の頂点の密度が低くなるように生成し、
前記切離指示部が、前記切離面指定部で指定された切離予定面での切離操作の実行を指示し、
前記メッシュモデル変形部が、前記指示された切離操作に応じて前記多面体メッシュモデルを変形させ、
前記三次元画像変形部が、前記メッシュモデル変形部による変形後の多面体メッシュモデルに対応するように前記三次元画像を変形させ、
前記三次元画像出力部が、前記三次元画像変形部による変形後の三次元画像を前記表示部に表示させる、
医用画像表示方法。
A medical image display method in which a medical image is displayed by a three-dimensional image output unit, a separation surface designation unit, a mesh model generation unit, a separation instruction unit, a mesh model deformation unit, and a three-dimensional image deformation unit. There,
The three-dimensional image output unit displays a three-dimensional image on a display unit based on three-dimensional image data obtained from a plurality of two-dimensional images obtained by imaging a separation object,
The separation surface designating unit designates a planned separation surface for the image of the separation object included in the three-dimensional image,
The mesh model generation unit includes a polyhedral mesh model composed of a plurality of polyhedral elements based on the planned separation surface designated by the separation surface designation unit, and includes an image of the separation object, In the region including the designated planned separation surface, the density of the vertices of the polyhedral element is increased, while in the region separated from the planned separation surface, the vertices of the polyhedral element is generated so as to have a low density.
The separation instruction unit instructs execution of a separation operation on the planned separation surface designated by the separation surface designation unit,
The mesh model deforming unit deforms the polyhedral mesh model according to the instructed separation operation,
The three-dimensional image deformation unit deforms the three-dimensional image so as to correspond to the polyhedral mesh model after deformation by the mesh model deformation unit,
The 3D image output unit causes the display unit to display the 3D image after deformation by the 3D image deformation unit;
Medical image display method.
前記メッシュモデル変形部は、前記切離操作により切離が実行された部分を、当該切離操作が進むにしたがって広げる方向に外力を与え、当該与えられた外力に基づいて変形させた多面体メッシュモデルを生成する、請求項10に記載の医用画像表示方法。   The mesh model deforming unit is configured to apply an external force in a direction in which a part that has been separated by the separation operation is expanded as the separation operation proceeds, and deform the polyhedral mesh model based on the applied external force. The medical image display method according to claim 10, wherein: 前記メッシュモデル変形部は、前記切離操作より切離が実行された切離実行面を挟んで対向する多面体要素の頂点を、前記切離操作が進むにしたがって互いに離れるように移動させ、当該移動させた頂点に対応するように前記多面体メッシュモデルを変形させる、請求項10に記載の医用画像表示方法。   The mesh model deforming unit moves the vertices of the polyhedral elements facing each other across the separation execution surface that has been separated by the separation operation so as to move away from each other as the separation operation proceeds, and the movement The medical image display method according to claim 10, wherein the polyhedral mesh model is deformed so as to correspond to the apexes. 前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で指定された切離予定面から離れるにしたがって前記多面体要素の頂点の点数が段階的に少なくなるように多面体メッシュモデルを生成する、請求項10〜12のいずれか1つに記載の医用画像表示方法。   The said mesh model production | generation part produces | generates a polyhedral mesh model so that the score of the vertex of the said polyhedral element may decrease in steps as it leaves | separates from the planned separation surface specified by the said separation surface designation | designated part. The medical image display method as described in any one of -12. 前記切離面指定部は、前記三次元画像上において少なくとも1点以上の切離点を指定可能に構成され、当該切離点に基づいて切離予定面を生成又は変更する、請求項10〜13のいずれか1つに記載の医用画像表示方法。   The separation surface designating unit is configured to be capable of designating at least one separation point on the three-dimensional image, and generates or changes a planned separation surface based on the separation point. 14. The medical image display method according to any one of 13. 前記切離指示部は、前記切離予定面での切離操作が段階的に実行されるように指示し、
前記切離面指定部は、前記切離操作の実行中に、前記切離予定面の変更を受け付け、
前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で変更された切離予定面に基づいて、前記多面体メッシュモデルを再生成する、
請求項10〜14のいずれか1つに記載の医用画像表示方法。
The separation instructing unit instructs the separation operation on the planned separation surface to be executed in stages,
The separation surface designation unit accepts a change of the planned separation surface during execution of the separation operation,
The mesh model generation unit regenerates the polyhedral mesh model based on the planned separation surface changed by the separation surface designation unit.
The medical image display method according to any one of claims 10 to 14.
前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で指定された切離予定面を含む領域において、前記多面体要素の頂点の密度が高い領域と低い領域とが生じるように多面体メッシュモデルを生成する、請求項10〜15のいずれか1つに記載の医用画像表示方法。   The mesh model generation unit generates a polyhedral mesh model so that a region having a high density and a low region of vertices of the polyhedral element are generated in a region including a planned separation surface specified by the separation surface specifying unit. The medical image display method according to any one of claims 10 to 15. 前記メッシュモデル生成部は、前記切離予定面を挟んで対向する多面体要素の頂点同士を前記切離予定面で固定し、前記切離指示部による切離操作の実行時に当該固定を解除可能な多面体メッシュモデルを生成する、請求項10〜16のいずれか1つに記載の医用画像表示方法。   The mesh model generation unit can fix vertices of polyhedral elements facing each other across the planned separation surface with the planned separation surface, and can release the fixation when the separation instruction unit performs the separation operation. The medical image display method according to claim 10, wherein a polyhedral mesh model is generated. コンピュータを、
切離対象物を撮像した複数の二次元画像から得られる三次元画像データに基づいて三次元画像を表示部に表示させる三次元画像出力部と、
前記三次元画像に含まれる前記切離対象物の画像に対して切離予定面を指定する切離面指定部と、
前記切離面指定部で指定された切離予定面を基準として、複数の多面体要素で構成される多面体メッシュモデルを、前記切離対象物の画像を内包するように生成するメッシュモデル生成部と、
前記切離面指定部で指定された切離予定面での切離操作の実行を指示する切離指示部と、
前記切離指示部で指示された切離操作に応じて前記多面体メッシュモデルを変形させるメッシュモデル変形部と、
前記メッシュモデル変形部による変形後の多面体メッシュモデルに対応するように前記三次元画像を変形させる三次元画像変形部、
として機能させるためのプログラムであって、
前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で指定された切離予定面を含む領域においては多面体要素の頂点の密度が高くなる一方で、前記切離予定面から離れた領域においては多面体要素の頂点の密度が低くなるように、多面体メッシュモデルを生成し、
前記三次元画像出力部は、前記三次元画像変形部による変形後の三次元画像を前記表示部に表示させる、
プログラム。
Computer
A three-dimensional image output unit for displaying a three-dimensional image on a display unit based on three-dimensional image data obtained from a plurality of two-dimensional images obtained by imaging a separation object;
A separation surface designating unit for designating a separation planned surface for the image of the separation object included in the three-dimensional image;
A mesh model generation unit that generates a polyhedral mesh model composed of a plurality of polyhedral elements based on the planned separation surface designated by the separation surface designation unit so as to include an image of the separation object; ,
A separation instructing unit for instructing execution of a separation operation on the planned separation surface designated by the separation surface designation unit;
A mesh model deforming unit that deforms the polyhedral mesh model in accordance with the separation operation instructed by the separation instruction unit;
A three-dimensional image deformation unit that deforms the three-dimensional image so as to correspond to the polyhedral mesh model after deformation by the mesh model deformation unit;
Is a program for functioning as
In the mesh model generation unit, the density of the vertices of the polyhedral element is increased in the region including the planned separation surface specified by the separation surface designating unit, while the polyhedron is formed in the region away from the planned separation surface. Generate a polyhedral mesh model so that the density of element vertices is low,
The three-dimensional image output unit displays the three-dimensional image after deformation by the three-dimensional image deformation unit on the display unit;
program.
前記メッシュモデル変形部は、前記切離操作により切離が実行された部分を、当該切離操作が進むにしたがって広げる方向に外力を与え、当該与えられた外力に基づいて変形させた多面体メッシュモデルを生成する、請求項18に記載のプログラム。   The mesh model deforming unit is configured to apply an external force in a direction in which a part that has been separated by the separation operation is expanded as the separation operation proceeds, and deform the polyhedral mesh model based on the applied external force. The program of Claim 18 which produces | generates. 前記メッシュモデル変形部は、前記切離操作より切離が実行された切離実行面を挟んで対向する多面体要素の頂点を、前記切離操作が進むにしたがって互いに離れるように移動させ、当該移動させた頂点に対応するように前記多面体メッシュモデルを変形させる、請求項18に記載のプログラム。   The mesh model deforming unit moves the vertices of the polyhedral elements facing each other across the separation execution surface that has been separated by the separation operation so as to move away from each other as the separation operation proceeds, and the movement The program according to claim 18, wherein the polyhedral mesh model is deformed so as to correspond to the vertices. 前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で指定された切離予定面から離れるにしたがって前記多面体要素の頂点の点数が段階的に少なくなるように多面体メッシュモデルを生成する、請求項18〜20のいずれか1つに記載のプログラム。   The mesh model generation unit generates the polyhedral mesh model so that the number of vertices of the polyhedral element decreases stepwise as the distance from the planned separation surface specified by the separation surface specification unit increases. The program according to any one of -20. 前記切離面指定部は、前記三次元画像上において少なくとも1点以上の切離点を指定可能に構成され、当該切離点に基づいて切離予定面を生成又は変更する、請求項18〜21のいずれか1つに記載のプログラム。   The separation surface designating unit is configured to be capable of designating at least one separation point on the three-dimensional image, and generates or changes a planned separation surface based on the separation point. 21. The program according to any one of 21. 前記切離指示部は、前記切離予定面での切離操作が段階的に実行されるように指示し、
前記切離面指定部は、前記切離操作の実行中に、前記切離予定面の変更を受け付け、
前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で変更された切離予定面に基づいて、前記多面体メッシュモデルを再生成する、
請求項18〜22のいずれか1つに記載のプログラム。
The separation instructing unit instructs the separation operation on the planned separation surface to be executed in stages,
The separation surface designation unit accepts a change of the planned separation surface during execution of the separation operation,
The mesh model generation unit regenerates the polyhedral mesh model based on the planned separation surface changed by the separation surface designation unit.
The program according to any one of claims 18 to 22.
前記メッシュモデル生成部は、前記切離面指定部で指定された切離予定面を含む領域において、前記多面体要素の頂点の密度が高い領域と低い領域とが生じるように多面体メッシュモデルを生成する、請求項18〜23のいずれか1つに記載のプログラム。   The mesh model generation unit generates a polyhedral mesh model so that a region having a high density and a low region of vertices of the polyhedral element are generated in a region including a planned separation surface specified by the separation surface specifying unit. The program according to any one of claims 18 to 23. 前記メッシュモデル生成部は、前記切離予定面を挟んで対向する多面体要素の頂点同士を前記切離予定面で固定し、前記切離指示部による切離操作の実行時に当該固定を解除可能な多面体メッシュモデルを生成する、請求項18〜24のいずれか1つに記載のプログラム。   The mesh model generation unit can fix vertices of polyhedral elements facing each other across the planned separation surface with the planned separation surface, and can release the fixation when the separation instruction unit performs the separation operation. The program according to any one of claims 18 to 24, which generates a polyhedral mesh model.
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