JPH0198084A - ３次元画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は医用診断機器で収束されたデータを基に３次元
表示等を行う３次元画像処理装置に関するものである。

（従来の技術） 脳外科、整形外科、形成外科等における手術計画や放射
線治療計画において、臓器内部の病変の広がり位置を定
量的に把握することは重要である。

このため、Ｘ線ＣＴ、ＭＲＩ、エミツションＣＴ等で収
集した多層スライス像を用いてＭＰＲ（Ｈｕｌｔｉ　Ｐ
ｌａｎｅｒ　Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）表示や３
次元表面表示２割面表示２合成表示等を行う３次元画像
処理装置が使用されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら従来の装置では各スライス像の特定面に対
する画像処理を行っているだけなので、特にスライス間
にまたがる座標指定やその距離の計測が困難であるため
操作の複雑化を招くという問題があった。

本発明は前記事情に鑑みてなされたものであり、操作が
容易で３次元空間での座標指定や計測が容易に行える３
次元画像処理装置を提供することを目的とするものであ
る。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 前記目的を達成するために本発明は、多層スライスデー
タを記憶する手段と、該スライスデータから複数種類の
３次元画像を作成する手段と、これら３次元画像を表示
する手段とを有する３次元画像処理装置において、前記
３次元画録作成手段に対して３次元座標を任意に指定で
きる手段を設けると共に、前記スライスデータ記憶手段
、３次元画像作成手段及び表示手段の座標系を関連させ
たことを特徴とするものである。

（作　用） 前記構成のように各処理部の座標系を一致又は相互変換
により関連させておけば座標指定手段で指定するだけで
同時に３次元表示と、計測を行うことができる。

（実施例） 以下実施例による本発明を具体的に説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図である。同
図において１はＣＴ像やＭＲＩ像等の多層スライスデー
タを記憶している原データ記憶装置であり、２は３次元
データ作成装置であり、３は表示装置であり、４は前記
３次元データ作成装置２の任意の座標点を指定する３次
元座標指定装置であり、５は指定された座標点間の距離
を計測する装置であり、６は指定座標点間を結ぶ２本の
線の角度を計測する装置でおり、７は指定座標点によっ
て囲まれた閉空間又は閉曲面を作成する装置であり、８
は前記閉空間又は閉曲面内の体積を計測する装置である
。

前記３次元画像作成装置２内には、ＭＰＲ＠作成装置９
Ａ及び割面像作成装置９Ｂを備えたＭＰＲ２割面像作成
部９が設けられている。

前記ＭＰＲ，割面像作成部９の詳細を第２図に示す。こ
れは同図に示すように原スライス像データを記憶する第
１の３次元メモリ１１と、この３次元メモリから読み出
されたデータをｘｙ面（アキシャル面）、ｙｚ面（サジ
タル面）、ＸＺ而（コロナル面）に振分けてＭＰＲ像を
作成する装置１２と、この装置１２から出力されるデー
タをアフィン変換する装置１３と、前記２次元メモリ１
２の出力とアフィン変換装置１３の出力とにより割面像
を作成する第２の２次元メモリ１４と、指定３次元座標
Ｐ　（Ｘ、Ｖ、Ｚ）に基づいて前記３次元メモリ１１の
読み出しアドレスを指定するリードアドレスジェネレー
タ１５及び第２の２次元メモリ１４の書き込みアドレス
を指定するライトアドレスジェネレータ１６とによって
構成されている。尚、ここで重要なことは、原データ記
憶手段１，３次元画像作成手段２２表示手段３の座標系
を共通にさせていることである。このようにすれば、３
次元画像作成手段２への座標指定だけで共通の座標指定
が行える。このように座標系を共通化する方法としては
、各処理部における座標系を一致させるとか、あるいは
異なる座標系である場合は座標変換を行って関連付ける
ようにする方式を採用すればよい。

次に第３図乃至第５図を参照して前記３次元座標指定装
置４の具体的構成について説明する。第３図は３次元座
標の定義を説明するためのものであり、３次元画像Ｍを
３次元座標軸ｘ、ｙ、ｚに対応させたときの点Ｐ　（Ｘ
、Ｙ、Ｚ）の座標は、原スライスデータを３次元メモリ
に取り込んだときの座標点Ｐに対応するように定義した
ものでおる。

第４図は前記定義された３次元画像中の任意の点を選択
指定できるポインティングデバイスであり、ｘ、ｙ、ｚ
軸に対応した３個の回動ツマミによって構成した一実施
例を示し、第５図はジョイスティックタイプのものを示
す。

次に第６図乃至第８図をも参照して本発明の詳細な説明
する。

通常のスライス像の場合は、複数のスライスのうち任意
のスライス像上の任意の位置に座標点を指定し各点をあ
る共通の座標系で表現する（Ｐｚ（ｘｌ、Ｖｌ、Ｚｔ　
）、　Ｐ２　（Ｘ２　、Ｖ２　、Ｚ２　）、・・・・・
・Ｐｎ　（Ｘｎ　。

Ｖｎ　、Ｚｎ　）の如く）が、これは第２図の３次元メ
モリ１１のアドレスを指定し、それを表示に供すること
によって行われるもので、従来の手法と同じである。

ＭＰＲ像の場合は、第２図の２次元メモリ１２における
アキシャル面（Ｘｙ面）、サジタル面（ｙｚ面）、コロ
ナル面（ＸＺ面）を第６図に示すように視線方向に応じ
て第３角図法的に表示し、互いに割面を表わすＲＯＩＦ
ｌ、Ｆ２　、Ｆ３のラインの交点Ｐを指定座標点として
定義しておけばよい。

割面像の場合も同様に第７図のように構成された割面像
の３面Ｆ１　、Ｆ２　、Ｆ３の交点Ｐ　（Ｘ。

ｙ、ｚ＞を座標点として定義しておく。但し割面表示で
は３面のうち各面に対する視線方向の選択により下記の
８通りの組合せが存在する。

ここで、各イニシャルの最初の■はＶｉｅＷｉｎｇ　。

中間のＦはＦｒｏｍ、最後の各文字はそれぞれＨ（Ｈｅ
ａｄ）、　Ａ（Ａｎｔｅｒｉｏｒ）、　Ｐ（Ｐｏｓｔｅ
ｒｉｏｒ）　、　Ｌ（Ｌｅｆｔ）、　Ｒ（Ｒｉｇｈｔ）
である。

３次元表面表示の場合は第８図のように切削機能により
内部の指定したい部位が見える位置まで切削しながら順
次座標点を定義してゆく。

また、必要に応じて割面表示と３次元表面表示を組合せ
た合成表示により割面と表面をスイッチングにより切換
えて座標を指定すればよい。

また、３次元表面像だけでは領域として抽出されていな
い部位に対する座標は指定できない（例えば骨の３Ｄ表
面像における軟部組織上の座標）ので、３０表面像と、
その３Ｄ表面像の切削面を示すＭＰＲ像とを合成表示し
て座標を指定すればよい。

第１０図は割面表示上で座標を指定する場合の変形例を
示すものである。

このように座標を指定する場合の表示モダリティ−は、
軟部組織ならＭＰＲ像又は割面表示像。

骨２表皮等の領域を抽出し易い部位なら表面表示組合せ
が必要な場合は合成表示というように目的に応じて使い
分けることができる。

いかなる表示モダリティ−を用いて座標点を指定したと
しても、−旦指定されれば同一の座標系で表現されるの
で、その座標点を用いて２点間距離、２直線角度又は定
義された閉空間曲面の体積等を容易に測定することがで
きる。閉空間を定義する場合、平面により囲まれる多角
形又はスプライン補間を施して滑らかな閉曲面とするこ
とができる。

また、これらとは逆に座標点を指定して３次元空間上で
の位置を上記表示モダリティ−上に表示することもでき
る。

表示モダリティ−上の座標点の指定を複数個行う場合に
は、指定する座標点の存在する平面を高速に移動させる
ことにより選択的に指定していくことができる。

［発明の効果］ 以上詳述した本発明によれば、操作が容易で３次元空間
での座標指定や計測が容易に行える３次元画像処理装置
を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図中のブロックの具体的回路図、第３図は３次元画
像中の座標指定の説明図、第４図及び第５図はそれぞれ
３次元座標指定装置の具体的実施例を示す図、第６図は
ＭＰＲ像の説明図、第７図は割面画像の説明図、第８図
は３次元表面表示説明図、第９図は合成表示の座標指定
説明図、第１０図は割面表示における座標指定の変形例
を示す図である。 １・・・原データ記憶装置、 ２・・・３次元画像作成装置、３・・・表示装置、４・
・・３次元座標指定装置、 ５．６．８・・・計測装置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）多層スライスデータを記憶する手段と、該スライ
   スデータから複数種類の３次元画像を作成する手段と、
   これら３次元画像を表示する手段とを有する３次元画像
   処理装置において、前記３次元画像作成手段に対して３
   次元座標を任意に指定できる手段を設けると共に、前記
   スライスデータ記憶手段、３次元画像作成手段及び表示
   手段の座標系を関連させたことを特徴とする３次元画像
   処理装置。
2. （２）複数種類の３次元画像は、ＭＰＲ像、割面像、３
   次元表面像、合成像である特許請求の範囲第１項記載の
   ３次元画像処理装置。