JP2755267B2 - 立体画像表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、Ｘ線CTスキャナ装置，ポジトロンCT装置，
磁気共鳴イメージング装置，超音波診断装置等の断層像
映像化装置から得られる立体画像情報を用いて画像を再
構成し、表示するMPR（Multi Planar Reconstruction）
装置の如き立体画像表示装置に関する。

（従来の技術） 画像処理による立体表示法には、断面変換表示（MP
R），表面陰影表示，マルチフレーム表示，再投影（数
値投影）表示などいくつかの手法があるが、それぞれ表
示できる対象に特徴がある。このなかで断面変換法（以
下MPR）は物体の内部構造を表現するのに効果的であ
る。

ここで、MPRとは、断層像映像化装置から得られた立
体画像データを用い、該データから任意の断面を切り出
し、その切断面を表示するというものである。第７図を
参照して従来のMPR装置を説明する。第７図（ａ）
（ｂ）に示すように、一般に、片断面の位置は、操作者
が、アキシャル像，サジタル像あるいはコロナル像等の
二次元画像上に線ROIで指示することによって決められ
る。例えば、第７図（ａ）に示すアキシャル像中に線RO
I1又は線ROI2を決め、例えば線ROI1に対応する断面を、
第７図（ｃ）に示すように表示する。また、第７図
（ｂ）に示すコロナル像中に線ROIを決め、該線ROIに対
応する断面を、第７図（ｄ）に示すように表示する。

しかし、このような線ROIによる切断面の指示方法で
は切り出そうとする断面が複雑な形状をもつ曲面などの
場合には、切断面の指示操作が複雑になる。例えば、大
脳縦裂に沿った大脳の皺の様子を見る場合、操作者はサ
ジタル像上で大脳の表面をマウスあるいはトラックボー
ル等でトレースしていき、切断曲面を指示することにな
る。第８図は上述の状況を示す図であり、第８図（ａ）
に示すアキシャル像上で線ROIにより大脳縦裂を指定
し、次に第８図（ｂ）に示すサジタル像上で大脳表面を
線ROIに沿ってトレースし、第８図（ｃ）に示すように
大脳の皺の様子を表示することになる。

（発明が解決しようとする課題） 以上のように、従来技術では、物体における所望観察
部位を画像観察しようとする場合は、観察部位に応じて
複雑な切断面を指示したり、複数の線ROIを指定する
等、煩雑な作業を行う必要があり、観察作業に至る前段
の作業に多大の労力を必要とし、結局、本来の画像観察
が疎かになる虞があった。

そこで本発明の目的は、観察作業に至る前段の作業を
軽減し、本来の画像観察に傾注できるようにした立体画
像表示装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決し且つ目的を達成するため
に、次のような手段を持つ構成としている。即ち、本発
明による立体画像表示装置は、物体の立体画像データを
記憶する立体画像データ記憶部と、前記物体の観察を所
望する部位を特定するための基準となる面を該部位の画
素値により特定する基準面特定部と、前記所望観察部位
における少なくとも部位情報及び前記基準面からの距離
情報を切断面を規定する情報として入力する切断部位情
報入力部と、この切断部位情報入力部にて入力された前
記切断面を規定する情報を参照し、前記基準面からの距
離に位置しかつ前記部位が有する画素値に合致する部分
にて構成する面を前記所望部位として認定することによ
り前記立体画像データにおける切断面座標を決定する切
断面座標決定部と、前記切断面座標に対応する切断面画
像を前記立体画像データから作成する切断面画像作成部
と、前記切断面画像を表示する画像表示部とを具備して
なることを特徴とする。

（作用） 上記の構成を有する本発明によれば、操作者が所望す
る観察部位の部位名，特徴等の切断面を規定する情報を
入力するだけで、操作者が所望する観察部位を含む面の
座標は立体画像データから自動的に決定され、操作者の
指示した視線方向に従って前述の処理により自動的に決
定された観察部位の表面座標の画素値が求められ、切断
面画像が作成され、この切断面画像が表示画面上に表示
されるので、観察作業に至る前段の作業は軽減され、本
来の画像観察に傾注できるようになる。

（実施例） 第１図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。

すなわち、立体画像データ記憶部１には、図示しない
断層像映像化装置によって得られた立体画像データがオ
ンライン又はオフラインで入力され、記憶される。

切断部位情報入力部２は、操作者が望む観察部位の部
位名，位置等の切断面を規定する記述情報を、操作者に
よりキーボードあるいはマウス等を介して入力するもの
となっている。

切断面座標決定部３は、切断部位情報入力部２に入力
された切断面を規定する記述情報に基づき、立体画像デ
ータ記憶部１に記憶されている立体画像データからディ
ジタル画像処理の手法を用いて切断面の座標を自動的に
決定するものとなっている。この切断面の自動決定のた
めの処理手順の詳細は後述する。

切断面画像生成部４では、切断面座標決定部３で決定
された座標の画素値を、立体画像データ記憶部１に記憶
されている立体画像データから求め、操作者の指示した
部位の切断面画像を生成するものとなっている。

画像表示部５では、立体画像データ記憶部１に記憶さ
れている立体画像の各スライス画像や、切断面画像生成
部４で生成された切断面画像を表示する。また、切断面
の位置情報も画像上に表示するものとなっている。

次に上述の如く構成された本実施例の立体画像表示装
置の表示にいたるまでの手順について説明する。先づ、
前提として立体画像データ記憶部１内には、第２図
（ａ）に示す如く頭部PHを示す立体画像データＶが在
る。しかも、画像表示部５の画面上に、図示の如く三次
像として頭部PHの像が表示されているとする。これによ
り、最終的に表示される切断画像の視線方向が指定され
たことになる。

次に、例えば、大脳表面付近の曲面を切り出す場合に
ついて、切断部位情報入力部２により例えば、一般的な
知識により大脳表面が頭部の表面より2.0cm〜2.5cm内側
に存在しているならば、「頭部表面より2.0cm〜2.5cm内
側である。」旨の切断面を規定する記述情報を入力す
る。そうすると、切断面座標決定部３では、前記「頭部
表面より2.0〜2.5cm内側である。」旨の切断面を規定す
る記述情報に基づいて、切断面についての座標を計算に
より自動的に決定する。例えば、第２図（ｂ）は、側頭
部位について曲面（大脳表面）の座標（図示網部分）CD
が決定される。なお、この切断面座標CVを決定するため
の手法は後述する。

次に、第２図（ｃ）に示すように、前述の手順で求め
られた切断面（座標）CV中にあって観察のため表示すべ
き部位RCを指定する。これにより、指定された表示すべ
き部位座標RCに基づき立体画像データＶからデータを呼
び出して画像を再構成し、この再構成画像（切断面CVに
おける表示すべき部位RCについての画像）PIが、第２図
（ｄ）に示すように、画像表示部５の画面上に表示され
る。

ここで、切断面座標を決定する手法について詳細に説
明する。第３図は概念図、第４図は第３図における手順
の一部の具体例を示す図である。先づ、概念について第
３図を参照して説明する。すなわち、第３図（ａ）に示
すように、画面上に例えばＸ線CTスキャナ装置によるス
ライス画像を表示し、骨の画素値により閾値処理（２値
化処理）を行ない、第３図（ｂ）に示すように頭蓋骨像
を抽出する（図示斜線部）。

次に、第３図（ｂ）における頭蓋骨像に対し公知の外
形抽出処理により、第３図（ｃ）に示すように、頭表を
示すラインが特定される。次に、第３図（ｄ）に示すよ
うに、経験上知られている知識に基づき、例えば、頭表
ラインの内側0.5cmのラインを特定すべきと指定するこ
とにより、第３図（ｄ）に示すように、大脳表面ライ
ン、つまり、表示されたスライス像上における大脳表面
座標が計算により自動決定されることになる。

次に、第４図を参照して、第３図（ｃ）から第３図
（ｄ）への手順を詳細に説明する。第４図は切断面の自
動決定手法において、例えば、頭表の座標から、大脳表
面の座標を求めるための手順を示す図である。すなわ
ち、第４図（ａ）において画面上には、第３図（ｃ）に
示したのと同様に、頭表（ライン）座標が作成されてい
るものとする。次に、第４図（ｂ）に示すように、第３
図（ａ）に示す元のスライス像に対応する画像に対し、
第３図（ｃ）及び第４図（ａ）に示す頭表座標に基づ
き、中心０から外方に向けてRAYを伸ばし、頭表との交
点をＳとする。これとは逆に、頭表の任意点Ｓより中心
点０に向ってRAYを伸ばしてもよい。そして、RAY（0,S
_θ）についてのプロフィールを求める。この場合、切断
部位情報入力部２によって、「頭表より2.0〜2.5cm内側
に大脳表面が存在する。」、「大脳表面は信号値（画素
値）の低い脳脊髄液にとりかこまれている。」という記
述情報が与えられているとすると、第４図（ｃ）に示す
ように、プロフィールに基づき頭表位置Ｓより2.0〜2.5
cm中心側に追ったところで、プロフィールの極小点Ｐを
脳表面とする。これとは別に、極小点以外にプロフィー
ルの傾きが最大である点を脳表面として認定するように
してもよい。

次に、第４図（ｄ）に示すように、RAY（0,S_θ）を、
中心点０を中心に、図示の如く例えば時計方向に回し、
つまり、θを変化させることにより、第４図（ｃ）に示
すプロフィールによる極小点Ｐ′を求め、360°回転に
より、第４図（ｃ）に示すように１スライス像に対する
大脳表面座標CDが求まることになる。

以上の手順は１スライス像についての手順であるが、
これを、全部又は要部のスライス像に適用することによ
り、第２図（ｂ）に示すように、頭部PHの全部又は要部
についての大脳表面座標CDが決定されたことになる。そ
して、既述したように、第２図（ｃ）にて表示すべき部
位RCを指定することにより、視線方向が第２図（ａ）で
示す３次元表示の頭部PH像に対し、観察すべき大脳表面
部位の座標が決定されたことになる。この座標データに
基づき立体画像データ記憶部１から該当するデータを呼
び出して再構成することにより、第２図（ｄ）に示すよ
うに、第２図（ａ）にて示す視線方向による表示すべき
部位RCの大脳表面像PIが表示されることになる。

第５図は、通常のMPR表示と本実施例の表示とを組合
せた表示例を示しており、第５図（ａ）に示すように、
任意のアキシャル像を表示し、該表示においてROIを設
定して第５図（ｂ）に示すようにサジタル像を表示す
る。

次に、第２図（ａ）に示すように頭部PHの立体所望の
視線方向からの表示を行ない、前述の切断面座標を決定
する手法を実行した後、表示すべき部位RCが設定され、
第５図（ｃ）に示すような該切断面の画像が表示される
ことになる。この表示像は、SAS像と略同等のものとな
る。尚、このSAS像は、MRI装置において表面コイル，パ
ルスシーケンス等の工夫により得られる脳表構造を描出
した画像をいう。

上述した例の切断面画像は、厚みのない画像にて示さ
れるものであるが、立体感等を持たせるため、操作者の
所望により、厚みを持つ切断面画像の表示を行うことも
できる。この手法を、第６図を参照して説明する。第６
図（ａ）は立体画像データＶ内にあって第２図（ｂ）
（ｃ）に示す大脳表面CVを示す図、第６図（ｂ）は厚み
を持つ切断面像の模式図である。この手法は切断面座標
中心として、操作者が指定した厚みで視線方向にデータ
を加算し切断面画像を生成するものである。

本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できるも
のである。

［発明の効果］ 以上のように本発明によれば、操作者が望む観察を所
望する部位の部位名，特徴値等を入力することにより、
該部位における切断面の表面座標を求め、操作者の指定
した視線方向に従って表示すべき部位の表面画素値を表
示させることができる。よって、観察作業に至る前段の
作業は軽減され、本来の画像観察に傾注できるようにし
た立体画像表示装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る立体画表示装置の一実施例の構成
をブロック図、第２図は同実施例の作用を手順に従って
示す図、第３図及び第４図は同実施例における切断面の
自動決定方式を示す図、第５図は同実施例による表示例
を示す図、第６図は厚みを持つ切断面画像を生成する方
式を示す図、第７図及び第８図は従来例による表示を示
す図である。 １……立体画像データ記憶部、２……切断部位情報入力
部、３……切断面座標決定部、４……切断面画像生成
部、５……画像表示部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】物体の立体画像データを記憶する立体画像
   データ記憶部と、前記物体の観察を所望する部位を特定
   するための基準となる面を該部位の画素値により特定す
   る基準面特定部と、前記所望観察部位における少なくと
   も部位情報及び前記基準面からの距離情報を切断面を規
   定する情報として入力する切断部位情報入力部と、この
   切断部位情報入力部にて入力された前記切断面を規定す
   る情報を参照し、前記基準面からの距離に位置しかつ前
   記部位が有する画素値に合致する部分にて構成する面を
   前記所望部位として認定することにより前記立体画像デ
   ータにおける切断面座標を決定する切断面座標決定部
   と、前記切断面座標に対応する切断面画像を前記立体画
   像データから作成する切断面画像作成部と、前記切断面
   画像を表示する画像表示部とを具備してなることを特徴
   とする立体画像表示装置。