JP4377646B2 - Diagnostic imaging apparatus, image display apparatus, and three-dimensional image display method - Google Patents
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Description
本発明は、画像診断装置、画像表示装置及び3次元画像表示方法に係り、特に仮想内視鏡的画像データによる動画像表示が可能な画像診断装置、画像表示装置及び3次元画像表示方法に関する。 The present invention relates to an image diagnosis apparatus, an image display apparatus, and a three-dimensional image display method, and more particularly to an image diagnosis apparatus, an image display apparatus, and a three-dimensional image display method capable of displaying a moving image using virtual endoscopic image data.
医用画像診断技術は、1970年代のコンピュータ技術の発展に伴って実用化されたX線CT装置やMRI装置などによって急速な進歩を遂げ、今日の医療において必要不可欠なものとなっている。特に近年のX線CT装置やMRI装置では生体情報の検出装置や演算処理装置の高速化、高性能化に伴い、画像データのリアルタイム表示が可能となり、更に、3次元画像データの生成と表示も容易に行なわれるようになった。 Medical image diagnostic technology has made rapid progress with X-ray CT apparatuses and MRI apparatuses that have been put into practical use with the development of computer technology in the 1970s, and is indispensable in today's medical care. In particular, recent X-ray CT apparatuses and MRI apparatuses are capable of real-time display of image data along with the increase in speed and performance of biological information detection apparatuses and arithmetic processing apparatuses, and also the generation and display of three-dimensional image data. It became easy to do.
例えば、X線CT装置においては、X線を照射するX線管と照射されたX線を検出するX線検出器を被検体の周囲に対向して配置し、更に、この被検体を前記X線管及びX線検出器に対して体軸方向(スライス方向)に相対移動することによって、被検体の複数スライス断面におけるX線投影データを収集し、これらのX線投影データに基づいて3次元画像データ(ボリュームデータ)の生成を行なっている。 For example, in an X-ray CT apparatus, an X-ray tube for irradiating X-rays and an X-ray detector for detecting the irradiated X-rays are arranged opposite to the periphery of the subject, and the subject is further placed on the X-ray CT. By relatively moving in the body axis direction (slice direction) with respect to the X-ray tube and the X-ray detector, X-ray projection data in a plurality of slice sections of the subject are collected, and three-dimensional based on these X-ray projection data Image data (volume data) is generated.
又、被検体を体軸方向に連続移動しながらX線投影データの収集を行なう、所謂ヘリカル走査方式を用いることによって3次元画像データの生成に要する時間は更に短縮されつつある。 In addition, the time required for generating three-dimensional image data is being further shortened by using a so-called helical scanning method in which X-ray projection data is collected while the subject is continuously moved in the body axis direction.
一方、上述の方法によって得られた3次元画像データの例えば管腔臓器内に観察者の視点を仮想的に設定し、この視点から観察される臓器表面を3次元画像データとして生成して表示する仮想内視鏡モード(以下、フライスルー表示法)が既に実用化されている(例えば、特許文献1参照。)。 On the other hand, the observer's viewpoint is virtually set in, for example, a hollow organ of the three-dimensional image data obtained by the above-described method, and the organ surface observed from this viewpoint is generated and displayed as three-dimensional image data. A virtual endoscope mode (hereinafter, “fly-through display method”) has already been put into practical use (for example, see Patent Document 1).
このフライスルー表示法の開発により、内視鏡的な画像を体外から収集された3次元画像データに基づいて生成することが可能となったため、被検体に対する侵襲度が大幅に低減され、更に、任意の部位に対する視点設定を容易に行なうことができるため、高精度の検査を安全且つ効率的に行なうことが可能となった。
従来のフライスルー表示法は、1つの時相において収集された3次元画像データに基づいて行なわれていたため、この表示法を適用して動画像を表示することは困難であった。フライスルー表示法による動画像表示を困難にしてきた第1の理由は、3次元画像データの生成における時間的制約、即ち、3次元画像データの実時間生成が困難であったことである。 Since the conventional fly-through display method is performed based on three-dimensional image data collected in one time phase, it is difficult to display a moving image by applying this display method. The first reason that it has been difficult to display moving images by the fly-through display method is that it is difficult to generate 3D image data in real time, i.e., it is difficult to generate 3D image data in real time.
又、第2の理由は、3次元画像データにおける管腔臓器内の所望の位置に予め設定された視点の位置は、被検体の呼吸性移動や拍動性移動、更には体動に伴う管腔臓器の移動によって相対的に移動し、最悪の場合には管腔構造の外部に移動してしまう場合がある。このため、移動や体動の激しい管腔臓器に対して安定したフライスルー表示を行なうことは困難であった。 The second reason is that the viewpoint position set in advance in a desired position in the luminal organ in the three-dimensional image data is a tube that accompanies respiratory movement or pulsatile movement of the subject, and further body movement. It moves relatively by the movement of the hollow organ, and in the worst case, it may move outside the lumen structure. For this reason, it has been difficult to perform a stable fly-through display for a luminal organ that moves and moves rapidly.
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされるものであり、その目的は、被検体に対して時系列的に得られた3次元画像データに基づいてフライスルー表示を行なう際、フライスルー用画像データによる安定した動画像表示を可能とする画像診断装置、画像表示装置及び3次元画像表示方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to perform fly-through display when performing fly-through display on a subject based on three-dimensional image data obtained in time series. An object of the present invention is to provide an image diagnostic apparatus, an image display apparatus, and a three-dimensional image display method that enable stable moving image display using image data.
上記課題を解決するために、請求項1に係る本発明の画像診断装置は、被検体に対して時系列的に得られた3次元画像データに対してフライスルー表示用の視点及び視線方向を設定し、設定した前記視点及び視線方向と前記3次元画像データに基づいてフライスルー画像データの生成と表示を行なう画像診断装置において、時系列的に得られた基準時相及びこの基準時相に後続した次時相の3次元画像データに基づいて画像間ズレを検出する検出手段と、この検出手段によって検出された画像間ズレと予め設定された基準時相における視点及び視線方向に基づいて前記次時相における視点及び視線方向を設定する視点・視線方向設定手段と、
前記次時相における視点及び視線方向に基づいて次時相のフライスルー画像データを生成するフライスルー画像データ生成手段と、前記次時相のフライスルー画像データを表示する表示手段を備え、前記次時相を新たな基準時相に設定し、前記検出手段による画像間ズレの検出と、前記視点・視線方向設定手段による前記次時相の視点及び視線方向の設定と、前記フライスルー画像データ生成手段による前記次時相のフライスルー画像データの生成と、前記表示手段による前記次時相のフライスルー画像データの表示を繰り返して実行することを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, the diagnostic imaging apparatus according to the first aspect of the present invention provides a fly-through display viewpoint and line-of-sight direction for three-dimensional image data obtained in time series for a subject. In a diagnostic imaging apparatus that generates and displays fly-through image data based on the set viewpoint and line-of-sight direction and the three-dimensional image data, the reference time phase obtained in time series and the reference time phase Detection means for detecting an inter-image shift based on the subsequent three-dimensional image data of the next time phase, the inter-image shift detected by the detection means, and the viewpoint and line-of-sight direction in a preset reference time phase Viewpoint / line-of-sight direction setting means for setting the viewpoint and line-of-sight direction in the next time phase;
Fly-through image data generating means for generating fly-through image data of the next time phase based on the viewpoint and line-of-sight direction in the next time phase; and display means for displaying the fly-through image data of the next time phase; The time phase is set as a new reference time phase, the detection unit detects an image gap, the viewpoint and line-of-sight direction setting unit sets the viewpoint and line-of-sight direction of the next time phase, and the fly-through image data generation The generation of the fly-through image data of the next time phase by the means and the display of the fly-through image data of the next time phase by the display means are repeatedly executed.
又、請求項7に係る本発明の画像表示装置は、被検体に対して画像診断装置が生成した時系列的な3次元画像データに対してフライスルー表示用の視点及び視線方向を設定し、設定した前記視点及び視線方向と前記3次元画像データに基づいてフライスルー画像データの生成と表示を行なう画像表示装置において、時系列的に得られた基準時相及びこの基準時相に後続した次時相の3次元画像データに基づいて画像間ズレを検出する検出手段と、この検出手段によって検出された画像間ズレと予め設定された基準時相における視点及び視線方向に基づいて前記次時相における視点及び視線方向を設定する視点・視線方向設定手段と、前記次時相における視点及び視線方向に基づいて次時相のフライスルー画像データを生成するフライスルー画像データ生成手段と、前記次時相のフライスルー画像データを表示する表示手段を備え、前記次時相を新たな基準時相に設定し、前記検出手段による画像間ズレの検出と、前記視点・視線方向設定手段による前記次時相の視点及び視線方向の設定と、前記フライスルー画像データ生成手段による前記次時相のフライスルー画像データの生成と、前記表示手段によるフライスルー画像データの表示を繰り返して実行することを特徴としている。 The image display device of the present invention according to claim 7 sets the viewpoint and the line-of-sight direction for fly-through display for time-series three-dimensional image data generated by the image diagnostic device for the subject, In an image display device that generates and displays fly-through image data based on the set viewpoint and line-of-sight direction and the three-dimensional image data, a reference time phase obtained in a time series and a subsequent time following the reference time phase Detection means for detecting an inter-image shift based on time-phase three-dimensional image data, and the next time phase based on an inter-image shift detected by the detection means and a preset viewpoint and line-of-sight direction in a reference time phase Viewpoint / line-of-sight direction setting means for setting the viewpoint and line-of-sight direction in the image, and a fly-through image for generating fly-through image data of the next time phase based on the viewpoint and line-of-sight direction in the next time phase Data generating means, and display means for displaying the fly-through image data of the next time phase, setting the next time phase as a new reference time phase, detecting a shift between images by the detecting means, Setting the viewpoint and line-of-sight direction of the next time phase by the line-of-sight direction setting means, generation of the fly-through image data of the next time phase by the fly-through image data generation means, and display of fly-through image data by the display means It is characterized by being repeatedly executed.
一方、請求項9に係る本発明の3次元画像表示方法は、被検体に対して時系列的に得られた3次元画像データに対してフライスルー表示用の視点及び視線方向を設定し、設定した前記視点及び視線方向と前記3次元画像データに基づいてフライスルー画像データの生成と表示を行なう3次元画像表示方法であって、(a)時系列的に得られた基準時相及びこの基準時相に後続した次時相の3次元画像データに基づいて画像間ズレを検出するステップと、(b)検出された画像間ズレと予め設定された基準時相における視点及び視線方向に基づいて前記次時相における視点及び視線方向を設定するステップと、(c)前記次時相における視点及び視線方向に基づいて次時相のフライスルー画像データを生成するステップと、(d)前記次時相のフライスルー画像データを表示するステップと、(e)前記次時相を新たな基準時相に設定し、ステップ(a)乃至ステップ(d)を繰り返して実行するステップを有することを特徴としている。 On the other hand, the three-dimensional image display method of the present invention according to claim 9 sets and sets the viewpoint and line-of-sight direction for fly-through display on the three-dimensional image data obtained in time series for the subject. A three-dimensional image display method for generating and displaying fly-through image data based on the viewpoint and line-of-sight direction and the three-dimensional image data, comprising: (a) a reference time phase obtained in time series and the reference Detecting a gap between images based on the three-dimensional image data of the next time phase following the time phase; and (b) based on the detected gap between images and the viewpoint and line-of-sight direction in a preset reference time phase. Setting the viewpoint and line-of-sight direction in the next time phase; (c) generating fly-through image data of the next time phase based on the viewpoint and line-of-sight direction in the next time phase; and (d) the next time Phase And displaying Raisuru image data is characterized by the step of repeatedly executing (e) the set the following time phase during phase a new reference, step (a) to step (d).
本発明によれば、被検体に対して時系列的に得られた3次元画像データを用いて行なわるフライスルー表示において、正確かつ安定したフライスルー表示用画像データによる動画像表示が可能となる。 According to the present invention, in the fly-through display performed using the three-dimensional image data obtained in time series on the subject, it is possible to display the moving image with the accurate and stable image data for fly-through display. .
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
以下に述べる本発明の第1の実施例では、X線検出素子が2次元配列されているX線検出器を有したマルチスライス方式のX線CT装置を用い、被検体の複数のスライス面に対するX線投影データ(以下、投影データと呼ぶ。)を連続して収集する。そして、得られた投影データに対して3次元画像データを生成し、更に、時間的に連続して得られる3次元画像データの管腔臓器内に設定された視点及び視線方向に基づいて前記3次元画像データから管腔臓器のフライスルー表示用画像データ(以下、フライスルー画像データと呼ぶ。)の生成と表示を行なう。 In a first embodiment of the present invention described below, a multi-slice X-ray CT apparatus having an X-ray detector in which X-ray detection elements are two-dimensionally arranged is used for a plurality of slice surfaces of a subject. X-ray projection data (hereinafter referred to as projection data) is continuously collected. Then, three-dimensional image data is generated with respect to the obtained projection data, and further based on the viewpoint and the line-of-sight direction set in the luminal organ of the three-dimensional image data obtained continuously in time. Generation and display of luminal organ fly-through display image data (hereinafter referred to as fly-through image data) from the dimensional image data.
尚、本実施例における画像診断装置として、X線CT装置を例に説明するが、本発明はX線CT装置に限定されるものではなく、例えば、MRI装置や超音波診断装置のような他の画像診断装置であってもよい。 Although an X-ray CT apparatus will be described as an example of the image diagnostic apparatus in the present embodiment, the present invention is not limited to the X-ray CT apparatus, and other examples such as an MRI apparatus and an ultrasonic diagnostic apparatus are available. The image diagnostic apparatus may be used.
(画像診断装置の構成)
以下、本発明の第1の実施例における画像診断装置の構成につき図1を用いて説明する。
(Configuration of diagnostic imaging equipment)
Hereinafter, the configuration of the diagnostic imaging apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図1は、本実施例における画像診断装置の全体構成を示すブロック図であり、X線CT装置を具体例とした画像診断装置100は、被検体30を載置して被検体30の周囲で回転動作する架台回転部2の開口部に挿入する寝台1と、寝台1及び架台回転部2の移動や回転を実行させる寝台・架台機構部3を備え、更に、寝台・架台機構部3を制御する機構制御部4と、被検体30に対してX線を照射するX線発生部5と、被検体30を透過したX線データを収集する投影データ収集部6を備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an image diagnostic apparatus according to the present embodiment. An image
又、画像診断装置100は、投影データ収集部6で収集された投影データを再構成して3次元画像データを生成する3次元画像データ生成部7と、前記3次元画像データからフライスルー画像データを生成するフライスルー画像データ生成部8と、生成された画像データを表示する表示部9と、各種条件の設定や各種コマンドを入力する入力部10と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部11を備えている。
The image
そして、寝台1は、寝台・架台機構部3の駆動により、その長手方向にスライド可能な天板を有し、通常、被検体30は、その体軸方向がこの天板の長手方向にほぼ一致するように載置される。又、機構制御部4は、システム制御部11からの制御信号により、寝台1の天板の長手方向への移動や架台回転部2の回転速度などを制御する。
The
一方、X線発生部5は、被検体30に対しX線を照射するX線管13と、このX線管13の陽極と陰極の間に印加する高電圧を発生する高電圧発生器12と、X線管13から照射されるX線をコリメートするX線絞り器14と、架台回転部2に据付けられたX線管13に電力を供給するためのスリップリング15を備えている。
On the other hand, the
X線管13は、X線を発生する真空管であり、高電圧発生器12から供給される高電圧により電子を加速させ、タングステンターゲットに衝突させてX線を発生させる。又、X線絞り器14は、X線管13と被検体30の間に位置し、X線管13から放射されるX線ビームを所定の受像サイズに絞り込む機能を有している。例えば、X線管13から放射されるX線ビームを有効視野領域(FOV)に基づいてコーンビーム(四角錐)状、又はファンビーム状のX線ビームに成形する。
The
一方、投影データ収集部6は、被検体30を透過したX線を検出するX線検出器16と、このX線検出器16からの信号を所定のチャンネル数に束ねるスイッチ群17と、スイッチ群17からの出力信号をA/D変換するデータ収集回路(以下、DAS(data acquisition system)と呼ぶ。)18と、DAS18の出力を非接触で3次元画像データ生成部7に供給するデータ伝送回路19を備えている。
On the other hand, the projection
そして、X線管13、X線絞り器14、スリップリング15及び投影データ収集部6は、架台固定部に対して回転可能な架台回転部2に設けられ、機構制御部4の駆動制御信号により、被検体30の体軸にほぼ平行な回転中心軸(Z軸)の周りで1回転/秒乃至2回転/秒の高速回転が行なわれる。
The
次に、投影データ収集部6におけるX線検出器16では、シンチレータとフォトダイオードを有したX線検出素子が2次元配列されている。マルチスライス方式のX線検出器16は、被検体30の体軸方向であるスライス方向(Z方向)に対して、例えば80素子、又、前記スライス方向に直交するチャンネル方向(X方向)に対して24素子のX線検出素子が配置されている。但し、チャンネル方向に配列されたX線検出素子は、実際には、X線管13の焦点を中心とした円弧に沿って架台回転部2に装着されている。
Next, in the X-ray detector 16 in the projection
投影データ収集部6のスイッチ群17は、X線検出器16にて検出される信号をDAS18へ転送する際、スライス方向におけるX線検出素子からの受信信号を所定チャンネル数に「データ束ね」してDAS18に供給する。即ち、後述するスライス方向のスライス間隔は、この「データ束ね」によって決定される。
When transferring a signal detected by the X-ray detector 16 to the
DAS18は、複数チャンネルの受信部を有し、この受信部は、X線検出器16からの電流信号を電圧に変換し、更に、図示しないA/D変換器によってデジタル信号に変換して投影データを生成する。
The
データ伝送回路19は、DAS18から出力された投影データを、例えば、光通信手段により後述する3次元画像データ生成部7の投影データ記憶回路20に保存する。尚、このデータ伝送方法は、回転体と固定体の間の信号伝送が可能であれば他の方法に替えることが可能であり、例えば、既に述べたスリップリングを使用してもよい。但し、X線検出器16では、1回転(約1秒)の間に2次元投影データの検出が行われており、このような膨大な投影データの伝送を実現するために、DAS18及びデータ伝送回路19には高速処理機能が要求される。
The
次に、3次元画像データ生成部7は、投影データ記憶回路20と、再構成演算回路21を備えている。投影データ記憶回路20は、X線検出器16にて検出されデータ伝送回路19を介して送られてくる投影データを保存する記憶回路であり、被検体30の複数のスライス面に対して収集された投影データが保存される。又、再構成演算回路21は、投影データ記憶回路20に保存されている投影データを読み出しスライス方向においてデータ補間処理を行なった後、再構成処理を施してスライス方向において複数枚のアキシャル画像データ、あるいは3次元画像データを生成する。更に、再構成演算回路21は、再構成された3次元画像データに対して臓器の表面や境界面を強調表示するためのボリュームレンダリング処理を行なう。尚、以下では上記処理後の画像データを3次元画像データと呼ぶ。
Next, the three-dimensional image
一方、フライススルー画像データ生成部8は、MPR画像データ生成回路25と、視点、視線方向設定回路23と、フライスルー処理回路24と、画像データ記憶回路22を備えている。
On the other hand, the milling-through image
MPR画像データ生成回路25は、3次元画像データ生成部7において生成された3次元画像データを用い、所定方向に設定された複数の画像断面におけるMPR(Multi-Planar-Reconstruction)画像データを生成する。例えば、被検体30の体軸方向(Z方向)に垂直なX−Y平面と、このX―Y平面に対して直交するX−Z平面及びY−Z平面におけるMPR画像データを生成する。
The MPR image
次に、視点、視線方向設定回路23は、演算回路と記憶回路を備え、表示部9に表示された複数のMPR画像データにおいて初期設定されたフライスルー表示のための視点及び視線方向に関する情報を前記記憶回路に一旦記憶し、次いで、設定された前記視点及び視線方向の初期設定情報に基づいて得られた隣接時相間のフライスルー画像データにおける画像間ズレを検出することによって視点及び視線方向の更新を行なう。
Next, the viewpoint and line-of-sight
又、フライスルー処理回路24は、画像データ記憶回路22に保存されている所定時相の3次元画像データと、この3次元画像データを用いて算出され視点、視線方向設定回路23の記憶回路に保存されているフライスルー表示用の視点及び視線方向の情報を時相単位で読み出し、フライスルー画像データを生成する。
Further, the fly-through
そして、画像データ記憶回路22は、3次元画像データ生成部7の再構成演算回路21によって生成された3次元画像データやMPR画像データ生成回路25によって生成されたMPR画像データ、更にはフライスルー処理回路24によって生成されたフライスルー画像データを夫々の記憶領域に保存する。
Then, the image
表示部9は、表示データ生成回路26と、変換回路27と、モニタ28を備えている。表示データ生成回路26は、画像データ記憶回路22に保存されているMPR画像データやフライスルー画像データと、これらの画像データに関する付帯情報を重畳して表示用データを生成する。そして、この表示用データは、変換回路27にてD/A変換とテレビフォーマット変換がなされた後、モニタ28に表示される。尚、表示部9のモニタ28と入力部10を用いることによって、操作者は装置との対話が可能になっている。
The
一方、入力部10は、表示パネルやキーボード、各種スイッチ、選択ボタン、マウス等の入力デバイスを備えたインターラクティブなインターフェースであり、操作者は、投影データの収集に先立ち、入力部10を介して投影データ収集条件、再構成条件、画像表示条件などの種々の設定を行なう。
On the other hand, the
投影データ収集条件には、撮影部位、スキャン方式、スライス間隔、スライス数、管電圧/管電流、撮影領域サイズ、スキャン間隔、ビュー間隔、撮影時間(Tx)などがある。尚、スキャン間隔は、所定のスライス位置で撮影される複数枚の画像データの撮影時間間隔であり、又、ビュー間隔は、X線管13及びX線検出器16の回転方向におけるデータ収集間隔である。
The projection data collection conditions include an imaging region, a scanning method, a slice interval, the number of slices, a tube voltage / tube current, an imaging region size, a scan interval, a view interval, an imaging time (Tx), and the like. Note that the scan interval is an imaging time interval of a plurality of image data captured at a predetermined slice position, and the view interval is a data collection interval in the rotation direction of the
一方、再構成条件には、再構成方式、再構成領域サイズ、再構成マトリクスサイズ、スライス方向における画像データ間隔や画像データ枚数などがある。又、画像表示条件として、MPR画像データやフライスルー画像データの表示方法、更には、これらの画像データの表示に必要な画像処理法がある。 On the other hand, the reconstruction conditions include a reconstruction method, a reconstruction area size, a reconstruction matrix size, an image data interval in the slice direction, and the number of image data. As image display conditions, there are a display method of MPR image data and fly-through image data, and an image processing method necessary for displaying these image data.
更に、表示部9に表示されたMPR画像におけるフライスルー表示用の視点及び視線方向の設定、更には、各種のコマンド信号の入力も、入力部10の入力デバイスを用いて行なわれる。
Further, the viewpoint and line-of-sight direction for fly-through display in the MPR image displayed on the
システム制御部11は、図示しないCPUと記憶回路を備えており、入力部10から送られてくる各種設定条件や、各種コマンド信号を内部の記憶回路に一旦保存する。そして、入力部10からの指示に従って、機構制御部4、X線発生部5、投影データ収集部6、3次元画像データ生成部7、フライスルー画像データ生成部8及び表示部9などの各ユニットを統括的に制御する。
The
(フライスルー画像データの生成手順)
次に、本発明の第1の実施例におけるフライスルー画像データの生成手順につき図1〜図7を用いて説明する。尚、図2は本実施例におけるフライスルー画像データの生成手順を示すフローチャートである。
(Fly-through image data generation procedure)
Next, a procedure for generating fly-through image data according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart showing a procedure for generating fly-through image data in this embodiment.
装置の操作者は、投影データの収集に先立って、上述の投影データ収集条件、再構成条件、画像表示条件等を入力部10において設定し、システム制御部11は、設定されたこれらの条件を図示しない記憶回路に保存する。
Prior to the collection of projection data, the operator of the apparatus sets the above-described projection data collection conditions, reconstruction conditions, image display conditions, and the like on the
図3に、本実施例における投影データの収集方法を示す。この実施例では、既に述べたようにスライス方向(体軸方向)におけるX線検出素子数が80のX線検出器16を用い、寝台1をスライス方向に固定した状態で80スライス面における投影データを収集する。例えば、スライス方向の配列間隔が1mmのX線検出素子を有したX線検出器16を被検体30の周囲で回転させながら、X線管13が照射するX線を検出することによって、スライス間隔ΔZが1mmのスライス位置Z1乃至Z80における投影データを収集する。
FIG. 3 shows a method for collecting projection data in this embodiment. In this embodiment, as already described, the projection data on the 80 slice plane with the X-ray detector 16 having 80 X-ray detection elements in the slice direction (body axis direction) and the
上記諸条件の設定が終了したならば、寝台1の天板上に被検体30を載せ、この被検体30の検査部位に架台回転部2のスライス位置Z=Z1乃至Z80が対応するように、被検体30をスライス方向の所望の位置に移動する(図2のステップS1)。
When the setting of the above conditions is completed, the subject 30 is placed on the top plate of the
次いで、操作者は、入力部10において投影データの収集と3次元画像データの生成を行なうためのコマンド信号を入力する。このコマンド信号を入力部10から受信したシステム制御部11は、機構制御部4を介して寝台・架台機構部3に制御信号を供給し、X線管13とX線検出器16が対向して取りつけられた架台回転部2を被検体30の周囲で1回転/秒〜2回転/秒の速度で回転させた状態で、X線の照射と検出を繰り返して投影データの収集を行なう。
Next, the operator inputs a command signal for collecting projection data and generating three-dimensional image data at the
被検体30へのX線照射に際して、高電圧発生器12は、システム制御部11の図示しない記憶回路に保存されている管電圧、及び管電流の設定条件に従って、X線照射に必要な電力(管電圧と管電流)をX線管13に供給する。X線管13は、この電力の供給を受け、被検体30に向けてファンビームX線を照射する。
When the subject 30 is irradiated with X-rays, the high-
X線管13から照射され被検体30を透過したX線は、投影データ収集部6のX線検出器16によって検出される。即ち、被検体30を透過したX線は、スライス方向の素子数が80、チャンネル方向の素子数が24のX線検出器16において透過線量に比例した電荷(電流)に変換される。更に、この電流は、DAS18に供給されて電圧に変換された後A/D変換され、例えば80スライス分の投影データが生成される。
X-rays irradiated from the
この投影データは、架台回転部2に装着されたデータ伝送回路19の送信部に送られて光信号に変換され、空中を介して架台固定部に取りつけられたデータ伝送回路19の受信部にて受信される。そして、受信して得られた投影データは、3次元画像データ生成部7の投影データ記憶回路20に保存される。
This projection data is sent to the transmission unit of the
被検体30に対するX線の照射とX線透過データの検出は、X線管13及びX線検出器16を被検体30の周囲で回転させながら行なわれ、例えば1000回/回転の頻度で被検体30にX線が照射される場合には、80のスライスに対して80000/秒〜160000/秒の投影データが収集される。そして、各スライス位置(Z=Z1乃至Z80)において収集された投影データは投影データ記憶回路20に保存され、検査領域における投影データの収集と保存を終了する(図2のステップS2)。
X-ray irradiation and X-ray transmission data detection on the subject 30 are performed while the
次に、3次元画像データ生成部7の再構成演算回路21は、投影データ記憶回路20に保存されている投影データを、例えば180度+ファンビーム角度の範囲で読み出し、必要に応じてスライス方向の補間処理を行なった後、再構成処理を行なって3次元画像データを生成する。
Next, the
更に、再構成演算回路21は、システム制御部11より供給される画像処理法の設定データに基づいて、前記3次元画像データに対してボリュームレンダリング処理を施し、体表面や臓器境界面等の輪郭強調を可能とした3次元画像データを生成する。そして、画像処理後の3次元画像データを画像データ記憶回路22の3次元画像データ記憶領域に保存する。(図2のステップS3)。
Further, the
次に、操作者は、MPR画像データ及びフライスルー画像データの表示コマンドを入力部10より入力する。図4は、初期設定された画像表示条件に従って表示部9のモニタ28に表示される管腔臓器64のMPR画像断面を示す。即ち、互いに直交するX―Z平面上のMPR画像A61、Y−Z平面上のMPR画像B62、及びX−Y平面上のMPR画像C63がモニタ28に表示される。
Next, the operator inputs display commands for MPR image data and fly-through image data from the
図5は、モニタ28に表示されるMPR画像A61乃至MPR画像C63と、これらのMPR画像上で設定される視点65a乃至65c及び視線方向66a乃至66cに基づいて得られるフライスルー画像67を示す。
FIG. 5 shows an MPR image A61 through MPR image C63 displayed on the
即ち、モニタ28の右側には上部より、MPR画像A61、MPR画像B62及びMPR画像C63の初期画像が表示され、夫々の画像上には互いに関連付けられた視点65a乃至65c及び視線方向66a乃至66cの初期状態が表示されている。尚、上記初期状態は、システム制御部11の記憶回路に予め保存されている画像表示条件に基づいて設定される。
That is, the initial images of the MPR image A61, the MPR image B62, and the MPR image C63 are displayed on the right side of the
一方、モニタ28の左側には、前記MPR画像A61乃至MPR画像C63に設定されている視点65a乃至65c及び視線方向66a乃至66cの初期状態に基づいて前記3次元画像データから生成されたフライスルー画像67が表示される。
On the other hand, on the left side of the
尚、上述の視点65はフライススルー画像を得る際の仮想的な視点の位置であり、又、視線方向65の矢印は、前記視点65とフライスルー画像の中央部(以下、注目点と呼ぶ)68を結ぶ方向ベクトルである。
Note that the
そして、例えば、MPR画像A61の視点65aを入力部10の入力デバイスを用いて任意の方向にドラッグすることによって、視点65aの新たなX座標におけるY−Z平面上のMPR画像B62が、又、視点65aの新たなZ座標におけるX−Y平面上のMPR画像C63が夫々表示される。
For example, by dragging the viewpoint 65a of the MPR image A61 in an arbitrary direction using the input device of the
同様にして、MPR画像B62の視点65bを任意の方向にドラッグすることによって、視点65bの新たなY座標及びZ座標におけるMPR画像B62とMPR画像C63が、又、MPR画像C63の視点65cを任意の方向にドラッグすることによって、視点65aの新たなX座標及びY座標におけるMPR画像B62とMPR画像A61が夫々表示される(図2のステップS4)。
Similarly, by dragging the viewpoint 65b of the MPR image B62 in an arbitrary direction, the MPR image B62 and the MPR image C63 at the new Y coordinate and Z coordinate of the viewpoint 65b and the
そして、新たに設定された視点65の位置と視線方向66の方向に基づいて生成されたフライスルー画像67が表示される。
Then, a fly-through
操作者は、上述の3枚のMPR画像A61乃至MPR画像C63とフライスルー画像67が表示される表示部9のモニタ28を観察しながら、MPR画像A61乃至MPR画像C63における視点65a乃至65cをドラッグすることによって所望のMPR画像断面、即ち、管腔臓器64の縦断面あるいは横断面が表示されているMPR画像A61乃至MPR画像C63の断面を設定し、更に、このMPR画像A61乃至MPR画像C63の夫々に表示されている管腔臓器64の管腔内において視線方向66a乃至66cを設定する。
The operator drags the viewpoints 65a to 65c in the MPR image A61 to the MPR image C63 while observing the
そして、設定された視点65a乃至65cと視線方向66a乃至66cに基づいて生成されたフライスルー画像データによって、上述の視点65a乃至65cと視線方向66a乃至66cが最適設定されていることを確認したならば、前記フライスルー画像データを初期時相T0のフライスルー画像データとして画像データ記憶回路22のフライススルー画像データ記憶領域に、又、このときの視点65と視線方向66をシステム制御部11の記憶回路に保存する(図2のステップS5)。
Then, if it is confirmed that the above-described viewpoints 65a to 65c and the line-of-sight directions 66a to 66c are optimally set based on the fly-through image data generated based on the set viewpoints 65a to 65c and the line-of-sight directions 66a to 66c. For example, the fly-through image data is stored in the fly-through image data storage area of the image
次に操作者は、フライスルー画像のリアルタイム表示を目的としたフライススルー画像データの生成開始コマンドを入力部10より入力する。即ち、基準時相T1において上述と同様な手順によって被検体30のスライス位置Z=Z1乃至Z80の投影データの収集と3次元画像データの生成を行なう(図2のステップS6及びステップS7)。更に、初期時相T0において設定された視点65及び視線方向66の情報と基準時相T1において得られた上記3次元画像データとから基準時相T1の第1のフライスルー画像データを生成し、画像データ記憶回路22のフライススルー画像データ記憶領域に保存する(図2のステップS8)。
Next, the operator inputs a milling through image data generation start command for real-time display of the fly-through image from the
一方、フライススルー処理回路24は、画像データ記憶回路22に保存された基準時相T1の第1のフライスルー画像データ及び初期時相T0のフライススルー画像データを夫々読み出し、後述の方法により視点65及び視線方向66を更新する。
On the other hand, the milling-through
先ず、視点65の更新について図6及び図7を用いて説明する。図6は、初期時相T0及び基準時相T1の3次元画像データに基づいて得られた視点65の周辺の管腔臓器像(以下、周辺フライススルー画像データと呼ぶ。)71A及び71Bを示しており、この方法では、視点、視線方向設定回路23は、システム制御部11に記憶されている初期時相T0における視点65及び視線方向66の情報を読み出し、この視点65を含み視線方向66に垂直な断面あるいはその近傍における初期時相T0の周辺フライススルー画像データ71Aを初期時相T0の3次元画像データから生成する。但し、上述の周辺フライスルー画像データは、3次元画像データから生成される2次元画像データであってもよい。
First, the update of the
同様にして、基準時相T1の周辺フライスルー画像データ71Bを基準時相T1の3次元画像データから生成する。そして、周辺フライスルー画像データ71Aに対する周辺フライスルー画像データ71Bのズレ量を算出し、このズレ量に基づいて初期時相T0における視点65の位置を更新して基準時相T1における視点65を設定する。
Similarly, peripheral fly-through image data 71B of the reference time phase T1 is generated from the three-dimensional image data of the reference time phase T1. Then, the amount of deviation of the peripheral fly-through image data 71B with respect to the peripheral fly-through
尚、説明を容易にするために、図6に示した座標軸Xa−Yaは、初期時相T0の視点65と視線方向66によって決定された前記断面内に、又、その原点は初期時相T0の視点65に設定されている。
For ease of explanation, the coordinate axis Xa-Ya shown in FIG. 6 is within the cross section determined by the
図7は、上述の周辺フライスルー画像データ71B(以下、画像データB)の周辺フライスルー画像データ71A(以下、画像データA)に対する画像間ズレの算出方法の1例を示すものであり、画像データAと画像データBを画像面方向において相対的に順次シフトさせながら相互相関係数γABを求めることによって画像間ズレの算出を行なう。画像データAの画素(p、q)における信号強度をA(p、q)、同様にして画像データBの画素(p、q)における信号強度をB(p、q)とすれば、以下に示す(1)式によって求まる相互相関関数γAB(k、s)から画像データA及び画像データBの画像面方向におけるズレを検出することが可能である。即ち
次に、基準時相T1における視線方向の設定について述べる。先ず、上述と同様の方法によって、初期時相T0のフライスルー画像データと基準時相T1の第1のフライスルー画像データとの相互相関処理によって画像間ズレを算出し、このズレの量から基準時相T1における注目点68の位置を求める。次いで、既に求められた基準時相T1における視点65と基準時相T1の注目点68を結ぶことによって基準時相T1における視線方向66が設定される。
Next, the setting of the line-of-sight direction in the reference time phase T1 will be described. First, by using the same method as described above, an inter-image shift is calculated by a cross-correlation process between the fly-through image data at the initial time phase T0 and the first fly-through image data at the reference time phase T1, and the reference amount is calculated from the amount of the shift. The position of the attention point 68 in the time phase T1 is obtained. Next, the line-of-sight direction 66 in the reference time phase T1 is set by connecting the
上述の手順によって初期時相T0において設定された視点及び視線方向の情報と基準時相T1において得られた3次元画像データを用いて基準時相T1の第1のフライスルー画像データを生成し、次いで、初期時相T0のフライスルー画像データに対する基準時相T1の第1のフライスルー画像データのズレ量を算出することによって基準時相T1における視点及び視線方向を設定(更新)する(図2のステップS9)。 The first fly-through image data of the reference time phase T1 is generated using the viewpoint and line-of-sight direction information set in the initial time phase T0 and the three-dimensional image data obtained in the reference time phase T1 by the above-described procedure, Next, the viewpoint and line-of-sight direction in the reference time phase T1 are set (updated) by calculating the amount of deviation of the first fly-through image data in the reference time phase T1 from the fly-through image data in the initial time phase T0 (FIG. 2). Step S9).
次いで、フライスルー処理回路24は、更新された基準時相T1の視点及び視線方向と基準時相T1の3次元画像データを用いて基準時相T1の第2のフライスルー画像データを生成する。そして、生成した基準時相T1の第2のフライスルー画像データを画像データ記憶回路22のフライススルー画像データ記憶領域に保存し、表示部9の表示データ生成回路26は、画像データ記憶回路22に保存された基準時相T1の第2のフライススルー画像データを読み出し、所定の表示フォーマットに従がってフライススルー画像の表示用画像データを生成する。そして、この表示用画像データを、変換回路27を介して表示部9のモニタ28に表示する。(図2のステップS10)。
Next, the fly-through
以下同様にして、時間間隔ΔTで設定された次時相T2(T1+ΔT)以降においても上述の手順、即ち図4のステップS6乃至ステップS10の手順が繰り返される。 In the same manner, after the next time phase T2 (T1 + ΔT) set at the time interval ΔT, the above-described procedure, that is, the procedure from step S6 to step S10 in FIG. 4 is repeated.
例えば、次時相T2においては、基準時相T1で更新された視点及び視線方向の情報と次時相T2において得られた3次元画像データを用いて次時相T2の第1のフライスルー画像データを生成し、次いで、基準時相T1のフライスルー画像データに対する次時相T2の第1のフライスルー画像データのズレ量を算出することによって次時相T2における視点及び視線方向を設定する。次いで、設定された次時相T2の視点及び視線方向と次時相T2の3次元画像データを用いて次時相T2の第2のフライスルー画像データを生成する。 For example, in the next time phase T2, the first fly-through image in the next time phase T2 is obtained using the viewpoint and line-of-sight direction information updated in the reference time phase T1 and the three-dimensional image data obtained in the next time phase T2. Data is generated, and then the viewpoint and line-of-sight direction in the next time phase T2 are set by calculating the amount of deviation of the first fly-through image data in the next time phase T2 from the fly-through image data in the reference time phase T1. Next, second fly-through image data of the next time phase T2 is generated using the set viewpoint and line-of-sight direction of the next time phase T2 and the three-dimensional image data of the next time phase T2.
次いで、次時相を新たに基準時相に設定して上述の手順を繰り返すことによりフライスルー画像データの生成と表示を行ない、予め設定した時相(撮影時間)Txに至ったならば(図2のステップS11)システム制御部11から供給される制御信号に従って3次元画像データの生成及びフライスルー画像データの生成と表示を終了する(図2のステップS12)。 Next, the next time phase is newly set as the reference time phase and the above procedure is repeated to generate and display fly-through image data. If the preset time phase (shooting time) Tx is reached (FIG. Step S11 of 2) The generation of the three-dimensional image data and the generation and display of the fly-through image data are finished according to the control signal supplied from the system control unit 11 (Step S12 of FIG. 2).
尚、フライスルー画像データのリアルタイム表示中に視点や視線方向のマニュアル再設定が必要になった場合には、操作者は、入力部10よりマニュアル設定コマンドを入力することによって、画像診断装置100の動作は図2のステップS5に戻り、操作者は、図5において述べた方法によって視点や視線方向を再度設定することが可能となる。
When manual resetting of the viewpoint or line-of-sight direction is necessary during real-time display of fly-through image data, the operator inputs a manual setting command from the
(変形例)
次に、本実施例の変形例について図8を用いて説明する。上述の第1の実施例においては、隣接した時相における視点の移動検出はフライスルー画像の相互相関処理によって行なったが、この変形例では双方向ベクトルを用いた方法について述べる。
(Modification)
Next, a modification of the present embodiment will be described with reference to FIG. In the first embodiment described above, the movement of the viewpoint in the adjacent time phase is detected by the cross-correlation processing of the fly-through image. In this modification, a method using a bidirectional vector will be described.
例えば、図8に示すように、初期時相T0において初期設定された視点a1より初期時相T0の3次元画像データにおける管腔臓器表面d1に対して複数の双方向ベクトルc11、c12、及びc13を形成し、夫々の双方向ベクトルにおいて視点a1から管腔臓器表面d1までの距離(例えば、双方向ベクトルc11に対してはe11及びe21)を計測する。 For example, as shown in FIG. 8, a plurality of bidirectional vectors c11, c12, and c13 with respect to the luminal organ surface d1 in the three-dimensional image data in the initial time phase T0 from the viewpoint a1 initially set in the initial time phase T0. And the distance from the viewpoint a1 to the luminal organ surface d1 (for example, e11 and e21 for the bidirectional vector c11) is measured in each bidirectional vector.
次に、基準時相T1で得られた3次元画像データにおいて、前記視点a1より同じ方向に双方向ベクトルc21、c22、及びc23を形成する。そして、夫々の双方向ベクトル上において視点候補点b1、b2、及びb3を設定する。この場合、例えば双方向ベクトルc21の視点候補点b1は、視点候補点b1から管腔臓器表面d2までの距離e31及びe41がe31/e41=e11/e21になるように設定され、視点候補点b2及びb3も同様の方法によって設定される。次いで、設定された視点候補点b1、b2、及びb3の座標の平均値を求めることによって基準時相T1における視点a2を設定する。以下、次時相T2以降における視点の設定においても、前時相の視点の位置を基準に上述と同様の手順を繰り返すことによって設定する。 Next, in the three-dimensional image data obtained at the reference time phase T1, bidirectional vectors c21, c22, and c23 are formed in the same direction from the viewpoint a1. Then, viewpoint candidate points b1, b2, and b3 are set on each bidirectional vector. In this case, for example, the viewpoint candidate point b1 of the bidirectional vector c21 is set such that the distances e31 and e41 from the viewpoint candidate point b1 to the luminal organ surface d2 are e31 / e41 = e11 / e21, and the viewpoint candidate point b2 And b3 are also set by a similar method. Next, the viewpoint a2 in the reference time phase T1 is set by obtaining the average value of the coordinates of the set viewpoint candidate points b1, b2, and b3. Hereinafter, also in setting the viewpoint in the next time phase T2 and subsequent times, the same procedure as described above is repeated based on the position of the viewpoint in the previous time phase.
尚、上述の変形例における双方向ベクトルの数は3つに限定されない。又、視点a1を基準に形成される双方向ベクトルは、3次元的に形成してもよいが、所定の平面内において形成してもよく、特に、後者の場合における平面は前時相において設定された視線方向に対して垂直な平面が好適である。 Note that the number of bidirectional vectors in the above-described modification is not limited to three. The bidirectional vector formed with reference to the viewpoint a1 may be formed three-dimensionally, but may be formed within a predetermined plane. In particular, the plane in the latter case is set in the previous time phase. A plane that is perpendicular to the viewing direction is preferred.
以上述べた第1の実施例及びその変形例によれば、時系列的に生成された管腔臓器内のフライスルー画像データを用いて動画像表示を行なう際、視点位置を常に管腔臓器内の好適な位置に自動設定できるため、安定したフライスルー画像データの動画像表示を行なうことができる。 According to the first embodiment and the modification described above, the viewpoint position is always set in the lumen organ when the moving image is displayed using the fly-through image data in the lumen organ generated in time series. Therefore, stable fly-through image data moving image display can be performed.
更に、本実施例では被検体に対する3次元画像データの生成とフライスルー画像データの生成を平行して行なうことができるため、フライスルー画像データのリアルタイム表示が可能となる。 Furthermore, in this embodiment, since the generation of three-dimensional image data and the generation of fly-through image data for the subject can be performed in parallel, the fly-through image data can be displayed in real time.
尚、フライスルー画像データの生成手順を示した図2のフローチャートでは、ステップS9の視点及び視線方向の設定後、設定された視点及び視線方向に基づいてフライスルー画像データの生成と表示(ステップS10)を行ったが、隣接した時相間における視点や視線方向のズレが微小である場合には図9のフローチャートに示すように、前記ステップS10にて得られたフライスルー画像データの表示に代わってステップS8において得られたフライスルー画像データを表示してもよい。 In the flowchart of FIG. 2 showing the procedure for generating fly-through image data, after setting the viewpoint and line-of-sight direction in step S9, generation and display of fly-through image data based on the set viewpoint and line-of-sight direction (step S10). ), But when the deviation of the viewpoint or line-of-sight direction between adjacent time phases is very small, instead of displaying the fly-through image data obtained in step S10, as shown in the flowchart of FIG. The fly-through image data obtained in step S8 may be displayed.
一方、上述の実施例では、3次元画像データの生成とフライスルー画像データの生成及び表示を並行して行なう、所謂フライスルー画像データのリアルタイム表示について述べたが、例えば、画像データ記憶回路22に一旦保存された複数時相の3次元画像データを用いて生成したフライスルー画像データを時系列的に表示してもよい。 On the other hand, in the above-described embodiment, the real-time display of the so-called fly-through image data in which the generation of the three-dimensional image data and the generation and display of the fly-through image data are performed in parallel has been described. The fly-through image data generated using the three-dimensional image data of a plurality of time phases once stored may be displayed in time series.
更に、本実施例におけるMPR画像データは3次元画像データから生成される場合について述べたが、投影データのように再構成前のデータから直接生成してもよい。又、3次元画像データに対する画像処理法としてサーフェイスレンダリング法など他の画像処理法を用いてもよい。 Furthermore, although the case where the MPR image data in the present embodiment is generated from three-dimensional image data has been described, it may be generated directly from data before reconstruction such as projection data. Other image processing methods such as a surface rendering method may be used as an image processing method for three-dimensional image data.
次に、本発明の第2の実施例につき図10及び図11を用いて説明する。この実施例の第1の実施例との差異は、フライスルー画像データを生成する画像表示装置が画像診断装置に対して独立に設けられていることにある。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The difference between this embodiment and the first embodiment is that an image display device for generating fly-through image data is provided independently of the image diagnostic device.
(画像表示装置の構成)
本実施例における画像表示装置の構成につき図10を用いて説明する。尚、図10に示した画像表示装置のブロック図において、第1の実施例と同様な機能を有するユニットは、同一番号で示し、その詳細な説明を省略する。
(Configuration of image display device)
The configuration of the image display apparatus in this embodiment will be described with reference to FIG. In the block diagram of the image display apparatus shown in FIG. 10, units having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図10に示した画像表示装置150は、別途設置された画像診断装置50から供給される被検体30の3次元画像データからフライスルー画像データを生成するフライスルー画像データ生成部8と、生成されたフライスルー画像データ等を表示する表示部9と、各種条件の設定や各種コマンドを入力する入力部41と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部42を備えている。
The image display device 150 illustrated in FIG. 10 is generated by the fly-through image
そして、フライススルー画像データ生成部8は、画像診断装置50から供給される3次元画像データを用い、所定方向に設定された複数の画像断面におけるMPR画像データを生成するMPR画像データ生成回路25と、これらのMPR画像データにおいて視点及び視線方向を初期設定すると共に、各時相における視点及び視線方向の情報と3次元画像データに基づいて生成されるフライスルー画像データの時相間移動量を検出することによって視点及び視線方向を更新する視点、視線方向設定回路23を備えている。
Then, the milling-through image
更に、フライススルー画像データ生成部8は、各時相において設定された視点及び視線方向と各時相の3次元画像データに基づいてフライスルー画像データを生成するフライスルー処理回路24と、画像診断装置50より供給された3次元画像データ、MPR画像データ生成回路25によって生成されたMPR画像データ、更には、フライスルー処理回路24によって生成されたフライスルー画像データを保存する画像データ記憶回路22を備えている。
Further, the milling-through image
表示部9は、画像データ記憶回路22に保存されているMPR画像データやフライスルー画像データとこれらの画像データに関する付帯情報を重畳して表示する。
The
一方、入力部41は、表示パネルやキーボード、各種スイッチ、選択ボタン、マウス等の入力デバイスを備え、表示部9に表示されたMPR画像におけるフライスルー表示用の視点及び視線方向の設定、更には、各種のコマンド信号の入力等を行なう。
On the other hand, the
システム制御部42は、図示しないCPUと記憶回路を備えており、入力部41から送られてくる各種設定条件や、各種コマンド信号を内部の記憶回路に一旦保存する。そして、この入力部41からの指示に従って、上記各ユニットを統括的に制御する。
The system control unit 42 includes a CPU and a storage circuit (not shown), and temporarily stores various setting conditions and various command signals sent from the
(フライスルー画像データの生成手順)
次に、本発明の第2の実施例におけるフライスルー画像データの生成手順につき図10及び図11を用いて説明する。尚、図11は本実施例におけるフライスルー画像データの生成手順を示すフローチャートであり、図2に示した第1の実施例と同一のステップは同一符号で示す。
(Fly-through image data generation procedure)
Next, a procedure for generating fly-through image data in the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a flowchart showing the procedure for generating fly-through image data in this embodiment, and the same steps as those in the first embodiment shown in FIG.
操作者は、MPR画像の表示コマンドを入力部41より入力する。システム制御部42を介して前記コマンド信号を受信したMPR画像データ生成回路25は、予め画像診断装置50より供給されフライスルー画像データ生成部8の画像データ記憶回路22に保存されている時系列3次元画像データの中から初期時相T0の3次元画像データを読み出す。そして、前記3次元画像データから所定断面におけるMPR画像データを生成し、更に、このMPR画像データとフライスルー表示用の視点及び視線方向の初期状態を表示部9のモニタ28に重畳表示する(図11のステップS4)。
The operator inputs an MPR image display command from the
そして、MPR画像上に表示された視点を入力部41の入力デバイスを用いて任意の方向にドラッグすることによってMPR画像断面を更新し、更に、更新されたMPR画像上に設定された視点の位置と視線方向の方向に基づいて生成されたフライスルー画像データをモニタ28に表示する。
Then, the MPR image cross section is updated by dragging the viewpoint displayed on the MPR image in an arbitrary direction using the input device of the
次いで、設定された視点と視線方向に基づいて生成されたフライスルー画像によって、上述の視点と視線方向が最適設定されていることを確認したならば、前記フライスルー画像データを画像データ記憶回路22に、又、このときの視点と視線方向の情報をシステム制御部42の記憶回路に保存する(図11のステップS5)。
Next, if it is confirmed that the above-described viewpoint and line-of-sight direction are optimally set by the fly-through image generated based on the set viewpoint and line-of-sight direction, the fly-through image data is stored in the image
次に、操作者は、フライスルー画像データの動画像表示を目的としたフライススルー画像データ生成開始コマンドを入力部41より入力する。但し、以下の動画像表示を目的としたフライススルー画像データの生成と表示の手順は、第1の実施例と同様であるため説明を省略する。
Next, the operator inputs a milling-through image data generation start command for the purpose of moving image display of fly-through image data from the
以上述べた第2の実施例によれば、第1の実施例と同様にして被検体の複数時相における3次元画像データを用い、安定したフライスルー画像データのリアルタイム表示あるいは動画像表示を行なうことが可能となる。 According to the second embodiment described above, stable real-time display or moving image display of fly-through image data is performed using three-dimensional image data in a plurality of time phases of the subject as in the first embodiment. It becomes possible.
更に、本実施例における画像表示装置は、種類の異なる画像診断装置との接続が可能なため、所望の画像診断装置によって得られた3次元画像データに基づいたフライスルー画像データの生成と表示を容易に行なうことができる。 Furthermore, since the image display apparatus in the present embodiment can be connected to different types of image diagnostic apparatuses, generation and display of fly-through image data based on the three-dimensional image data obtained by the desired image diagnostic apparatus is performed. It can be done easily.
以上、本発明の実施例について述べてきたが、上記の実施例に限定されるものでは無く、変形して実施してもよい。例えば、MPR画像断面は、図5に示すような互いに直交する3断面に限定されるものではなく任意に設定してもよい。又、このMPR画像上におけるフライスルー表示の視点及び視線方向のマニュアル設定が終了したならばフライスルー画像データのみを表示部に表示してもよい。 As mentioned above, although the Example of this invention was described, it is not limited to said Example, You may deform | transform and implement. For example, the MPR image cross section is not limited to the three cross sections orthogonal to each other as shown in FIG. 5, and may be arbitrarily set. Further, if manual setting of the viewpoint and line-of-sight direction for fly-through display on the MPR image is completed, only fly-through image data may be displayed on the display unit.
一方、フライスルー画像データの表示終了タイミングは、予め設定された撮影時間(Tx)に従ってもよいが、操作者が入力部において入力する撮影終了コマンドに基づいて行なわれてもよい。 On the other hand, the display end timing of the fly-through image data may be in accordance with a preset shooting time (Tx), or may be based on a shooting end command input by the operator at the input unit.
又、上述の実施例における視点及び視線方向の設定は3次元画像データから得られるフライスルー画像データに基づいて行なったが、3次元画像データあるいはこの3次元画像データから生成された2次元画像データを用いておこなってもよい。 In addition, the setting of the viewpoint and the line-of-sight direction in the above-described embodiment is performed based on fly-through image data obtained from the three-dimensional image data, but the three-dimensional image data or the two-dimensional image data generated from the three-dimensional image data. May be used.
1…寝台
2…架台回転部
3…寝台・架台機構部
4…機構制御部
5…X線発生部
6…投影データ収集部
7…3次元画像データ生成部
8…フライスルー画像データ生成部
9…表示部
10…入力部
11…システム制御部
12…高電圧発生器
13…X線管
14…X線絞り器
15…スリップリング
16…X線検出器
17…スイッチ群
18…DAS
19…データ伝送回路
20…投影データ記憶回路
21…再構成演算回路
22…画像データ記憶回路
23…視点、視線方向設定回路
24…フライスルー処理回路
25…MPR画像データ生成回路
26…表示データ生成回路
27…変換回路
28…モニタ
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (10)
時系列的に得られた基準時相及びこの基準時相に後続した次時相の3次元画像データに基づいて画像間ズレを検出する検出手段と、
この検出手段によって検出された画像間ズレと予め設定された基準時相における視点及び視線方向に基づいて前記次時相における視点及び視線方向を設定する視点・視線方向設定手段と、
前記次時相における視点及び視線方向に基づいて次時相のフライスルー画像データを生成するフライスルー画像データ生成手段と、
前記次時相のフライスルー画像データを表示する表示手段を備え、
前記次時相を新たな基準時相に設定し、前記検出手段による画像間ズレの検出と、前記視点・視線方向設定手段による前記次時相の視点及び視線方向の設定と、前記フライスルー画像データ生成手段による前記次時相のフライスルー画像データの生成と、前記表示手段による前記次時相のフライスルー画像データの表示を繰り返して実行することを特徴とする画像診断装置。 A viewpoint and line-of-sight direction for fly-through display are set for 3D image data obtained in time series for the subject, and fly-through is performed based on the set viewpoint and line-of-sight direction and the 3D image data. In an image diagnostic apparatus for generating and displaying image data,
Detecting means for detecting a shift between images based on a three-dimensional image data of a reference time phase obtained in time series and a next time phase following the reference time phase;
Viewpoint / line-of-sight direction setting means for setting the viewpoint and line-of-sight direction in the next time phase based on the gap between images detected by the detection means and the viewpoint and line-of-sight direction in the preset reference time phase;
Fly-through image data generating means for generating fly-through image data of the next time phase based on the viewpoint and line-of-sight direction in the next time phase;
Comprising display means for displaying the fly-through image data of the next time phase,
The next time phase is set as a new reference time phase, detection of an image gap by the detection unit, setting of the viewpoint and line-of-sight direction of the next time phase by the viewpoint / line-of-sight direction setting unit, and the fly-through image An image diagnostic apparatus characterized in that the generation of the next time phase fly-through image data by the data generation means and the display of the next time phase fly-through image data by the display means are repeatedly executed.
時系列的に得られた基準時相及びこの基準時相に後続した次時相の3次元画像データと前記基準時相における視点及び視線方向に基づいて基準時相のフライスルー画像データ及び次時相のフライスルー画像データを生成するフライスルー画像データ生成手段と、
前記基準時相のフライスルー画像データと前記次時相のフライスルー画像データの画像間ズレを検出する検出手段と、
この検出手段によって検出された画像間ズレに基づいて前記次時相における視点及び視線方向を設定する視点・視線方向設定手段と、
前記基準時相のフライスルー画像データあるいは前記次時相のフライスルー画像データの少なくとも何れかを表示する表示手段を備え、
前記次時相を新たな基準時相に設定し、前記フライスルー画像データ生成手段による基準時相及びこの基準時相に後続する次時相のフライスルー画像データの生成と、前記検出手段による前記基準時相及び前記次時相のフライスルー画像データにおける画像間ズレの検出と、前記視点・視線方向設定手段による前記次時相の視点及び視線方向の設定と、前記表示手段によるフライスルー画像データの表示を繰り返して実行することを特徴とする画像診断装置。 A viewpoint and line-of-sight direction for fly-through display are set with respect to the three-dimensional image data obtained in time series for the subject, and fly based on the set viewpoint and line-of-sight direction and the three-dimensional image data. In an image diagnostic apparatus that generates and displays through image data,
The reference time phase fly-through image data and the next time based on the reference time phase obtained in time series, the next time phase three-dimensional image data following the reference time phase, and the viewpoint and line-of-sight direction in the reference time phase. Fly-through image data generating means for generating phase fly-through image data;
Detecting means for detecting a gap between images of the fly-through image data of the reference time phase and the fly-through image data of the next time phase;
Viewpoint / line-of-sight direction setting means for setting the viewpoint and line-of-sight direction in the next time phase based on the gap between images detected by the detection means;
Display means for displaying at least one of the fly-through image data of the reference time phase or the fly-through image data of the next time phase;
The next time phase is set as a new reference time phase, the reference time phase by the fly-through image data generation unit and generation of fly-through image data of the next time phase following the reference time phase, and the detection unit by the detection unit Detection of an inter-image shift in the fly-through image data of the reference time phase and the next time phase, setting of the viewpoint and line-of-sight direction of the next time phase by the viewpoint / gaze direction setting unit, and fly-through image data by the display unit The diagnostic imaging apparatus is characterized by repeatedly executing the display.
時系列的に得られた基準時相及びこの基準時相に後続した次時相の3次元画像データに基づいて画像間ズレを検出する検出手段と、
この検出手段によって検出された画像間ズレと予め設定された基準時相における視点及び視線方向に基づいて前記次時相における視点及び視線方向を設定する視点・視線方向設定手段と、
前記次時相における視点及び視線方向に基づいて次時相のフライスルー画像データを生成するフライスルー画像データ生成手段と、
前記次時相のフライスルー画像データを表示する表示手段を備え、
前記次時相を新たな基準時相に設定し、前記検出手段による画像間ズレの検出と、前記視点・視線方向設定手段による前記次時相の視点及び視線方向の設定と、前記フライスルー画像データ生成手段による前記次時相のフライスルー画像データの生成と、前記表示手段によるフライスルー画像データの表示を繰り返して実行することを特徴とする画像表示装置。 A viewpoint and line-of-sight direction for fly-through display are set for time-series three-dimensional image data generated by the image diagnostic apparatus for the subject, and based on the set viewpoint and line-of-sight direction and the three-dimensional image data. In an image display device that generates and displays fly-through image data,
Detecting means for detecting a shift between images based on a three-dimensional image data of a reference time phase obtained in time series and a next time phase following the reference time phase;
Viewpoint / line-of-sight direction setting means for setting the viewpoint and line-of-sight direction in the next time phase based on the gap between images detected by the detection means and the viewpoint and line-of-sight direction in the preset reference time phase;
Fly-through image data generating means for generating fly-through image data of the next time phase based on the viewpoint and line-of-sight direction in the next time phase;
Comprising display means for displaying the fly-through image data of the next time phase,
The next time phase is set as a new reference time phase, detection of an image gap by the detection unit, setting of the viewpoint and line-of-sight direction of the next time phase by the viewpoint / line-of-sight direction setting unit, and the fly-through image An image display apparatus characterized by repeatedly generating the next-phase fly-through image data by the data generation means and displaying the fly-through image data by the display means.
時系列的に得られた基準時相及びこの基準時相に後続した次時相の3次元画像データと前記基準時相における視点及び視線方向に基づいて基準時相のフライスルー画像データ及び次時相のフライスルー画像データを生成するフライスルー画像データ生成手段と、
前記基準時相のフライスルー画像データと前記次時相のフライスルー画像データの画像間ズレを検出する検出手段と、
この検出手段によって検出された画像間ズレに基づいて前記次時相における視点及び視線方向を設定する視点・視線方向設定手段と、
前記基準時相のフライスルー画像データあるいは前記次時相のフライスルー画像データの少なくとも何れかを表示する表示手段を備え、
前記次時相を新たな基準時相に設定し、前記フライスルー画像データ生成手段による基準時相及びこの基準時相に後続する次時相のフライスルー画像データの生成と、前記検出手段による前記基準時相及び前記次時相のフライスルー画像データにおける画像間ズレの検出と、前記視点・視線方向設定手段による前記次時相の視点及び視線方向の設定と、前記表示手段によるフライスルー画像データの表示を繰り返して実行することを特徴とする画像表示装置。 The viewpoint and line-of-sight direction for fly-through display are set for the time-series three-dimensional image data generated by the image diagnostic apparatus for the subject, and the set viewpoint and line-of-sight direction and the three-dimensional image data are set. In an image display device for generating and displaying fly-through image data based on
The reference time phase fly-through image data and the next time based on the reference time phase obtained in time series, the next time phase three-dimensional image data following the reference time phase, and the viewpoint and line-of-sight direction in the reference time phase. Fly-through image data generating means for generating phase fly-through image data;
Detecting means for detecting a gap between images of the fly-through image data of the reference time phase and the fly-through image data of the next time phase;
Viewpoint / line-of-sight direction setting means for setting the viewpoint and line-of-sight direction in the next time phase based on the gap between images detected by the detection means;
Display means for displaying at least one of the fly-through image data of the reference time phase or the fly-through image data of the next time phase;
The next time phase is set as a new reference time phase, the reference time phase by the fly-through image data generation unit and generation of fly-through image data of the next time phase following the reference time phase, and the detection unit by the detection unit Detection of an inter-image shift in the fly-through image data of the reference time phase and the next time phase, setting of the viewpoint and line-of-sight direction of the next time phase by the viewpoint / gaze direction setting unit, and fly-through image data by the display unit An image display device characterized by repeatedly displaying the above.
(a)時系列的に得られた基準時相及びこの基準時相に後続した次時相の3次元画像データに基づいて画像間ズレを検出するステップと、
(b)検出された画像間ズレと予め設定された基準時相における視点及び視線方向に基づいて前記次時相における視点及び視線方向を設定するステップと、
(c)前記次時相における視点及び視線方向に基づいて次時相のフライスルー画像データを生成するステップと、
(d)前記次時相のフライスルー画像データを表示するステップと、
(e)前記次時相を新たな基準時相に設定し、ステップ(a)乃至ステップ(d)を繰り返して実行するステップを
有することを特徴とする3次元画像表示方法。 A viewpoint and line-of-sight direction for fly-through display are set for 3D image data obtained in time series for the subject, and fly-through is performed based on the set viewpoint and line-of-sight direction and the 3D image data. A three-dimensional image display method for generating and displaying image data,
(A) detecting a shift between images based on a reference time phase obtained in time series and three-dimensional image data of a next time phase subsequent to the reference time phase;
(B) setting the viewpoint and line-of-sight direction in the next time phase based on the detected image gap and the viewpoint and line-of-sight direction in a preset reference time phase;
(C) generating fly-through image data of the next time phase based on the viewpoint and line-of-sight direction in the next time phase;
(D) displaying the fly-through image data of the next time phase;
(E) A method for displaying a three-dimensional image, comprising: setting the next time phase as a new reference time phase and repeatedly executing steps (a) to (d).
(a)時系列的に得られた基準時相及びこの基準時相に後続した次時相の3次元画像データと前記基準時相における視点及び視線方向に基づいて基準時相のフライスルー画像データ及び次時相のフライスルー画像データを生成するステップと、
(b)前記基準時相のフライスルー画像データと前記次時相のフライスルー画像データの画像間ズレを検出するステップと、
(c)前記画像間ズレに基づいて前記次時相における視点及び視線方向を設定するステップと、
(d)前記基準時相のフライスルー画像データあるいは前記次時相のフライスルー画像データの少なくとも何れかを表示するステップと、
(e)前記次時相を新たな基準時相に設定し、ステップ(a)乃至ステップ(d)を繰り返して実行するステップを
有することを特徴とする3次元画像表示方法。 A viewpoint and line-of-sight direction for fly-through display are set with respect to the three-dimensional image data obtained in time series for the subject, and fly based on the set viewpoint and line-of-sight direction and the three-dimensional image data. A three-dimensional image display method for generating and displaying through image data,
(A) Reference time phase fly-through image data based on the reference time phase obtained in time series, the three-dimensional image data of the next time phase following the reference time phase, and the viewpoint and line-of-sight direction in the reference time phase And generating the next time phase fly-through image data;
(B) detecting an inter-image shift between the fly-through image data of the reference time phase and the fly-through image data of the next time phase;
(C) setting a viewpoint and a line-of-sight direction in the next time phase based on the image gap;
(D) displaying at least one of the fly-through image data of the reference time phase or the fly-through image data of the next time phase;
(E) A method for displaying a three-dimensional image, comprising: setting the next time phase as a new reference time phase and repeatedly executing steps (a) to (d).
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