JPH03113685A - 立体画像表示装置 - 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、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Ｍ　Ｐ　Ｒ（Ｍｕｌｔｉ　Ｐｌａｎ
ａｒ　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（ＭＰＲ
）、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。！８図を
参照して従来のＭＰＲ装置を説明する。第８図（ａ）（
ｂ）に示すように、一般にζ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８図（ａ）に示すアキシャル像中に線Ｒ
ＯＩＩ又は線ＲＯＩ２を決め、例えば線ＲＯＩＩに対応
する断面を、第８図（ｃ）に示すように表示する。また
、第８図（ｂ）に示すコロナル像中に線ＲＯＩを決め、
該線Ｒｏｔに対応する断面を、第８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９図は上述の状況を示す図であり、第９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９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９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、従来の技術では、複雑な切断面を指示す
る場合、操作者が煩雑な作業を行わなくてはならない。

そこで本発明の目的は、作業容易にして複雑な切断面を
指示し、表示することを可能と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目、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。

すなわち、本発明による立体画像表示装置は、同一物体
に対する複数の断面画像データ、ボリューム画像データ
等の立体画像データを記憶する立体画像データ記憶部と
、前記立体画像データに対する切断部位の情報を入力す
る切断部位情報入力部と、この切断部位情報入力部に入
力された切断部位情報から前記物体の切断面の座標を決
定する切断面座標決定部と、前記立体画像データから切
断面座標の画素値を求め切断面画像を構成する切断面画
像作成部と、前記立体画像データの切断面画像を表示す
る画像表示部とを具備し、切断面の座標を自動的に決定
す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、操作者の望む観察
部位の部位名、特徴値等を入力することにより、操作者
の望む観察部位を含む面の座標を立体画像データから自
動的に決定し、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
画素値を求め、切断面画像を作成し、この切断面画像を
表示画面上に表示することができ、作業容易にして複雑
な切断面の指定及び表示をすることができる。

（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
上１泣置情報を、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
れた切断部位情報に基づき、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
がち、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面像の視線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〜２．５
（１）内側に存在しているならば、「頭部表面より２．
Ｏｃ＋ｎ〜２．５ｃｍ内側である。」旨の情報を入力す
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、前述の手順により
求めた観察部位座標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、この再画成画像（
切断面Ｃｖにおける観察部位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、頭部を示
すラインが特定される。次に、第３図（ｄ）に示すよう
に、経験上知られれている知識に基づき、例えば、頭部
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、頭部の座標から、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、頭部（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）に示す頭部座標に基づき、中心０から外
方に向けてＲＡＹを伸ばし、頭部との交点をＳとする。

これとは逆に、頭部の任意点Ｓより中心点０に向ってＲ
ＡＭを伸ばしてもよい。そして、ＲＡＭ　（０，Ｓ、）
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、「頭部より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）の低い脳を髄液にとりがこまれている。」とい
う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部位置Ｓより２．０〜
２．５ｃｍ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、ＲＡＭ（０，Ｓ、）
を、中心点０を中心に、図示の如く例えば時計方向に同
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、全部は要部のスライス橡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）にて観察部位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指定領域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、該表においてＲｏｔ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、前述の手順を実行するこ
とにより、切断面ＲＣが設定され、第５図（ｅ）に示す
ように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像と路間等のものとなる。尚、このＳＡ
Ｓ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裏構造を描出した画像を
いつＯ 上記の件は頭部における特定部位の大脳表面像を表示す
る例を説明したものであるが、これよりも複雑な対象に
も摘要できることを以下説明する。

すなわち、血管を含む曲面（座標）の自動決定方式につ
いて説明する。

第６図は同方式を説明するものであり、第６図（ａ）に
示すように、例えばサジタル像を表示し切り出したい血
管を“＋”印等でマーキングする。

次に、第６図（ｂ）に示すように、マーキングした画素
を中心とした円周上のプロフィールを求める。この場合
、円の半径は、切り出したい血管の直径に対応して適宜
変化させる。

次に、第６図（Ｃ）に示すように、プロフィール上でマ
ーキングした位置の画素値付近で極大値を持つ座標を血
管の候補点とする。血管の候補点の中から血管の半径、
伸びている方向等の条件を満たしている点を血管上の点
（図中符号Ｐ）と決定する。決定された点Ｐを中心とし
、再び円周上のプロフィールから次の血管上の点を決定
する。

次に、第６図（ｄ）に示すように、第６図（ｂ）（ｃ）
にて求めた血管上の点を結び、血管上の曲線ＲＯＩを決
定する。すなわち、この曲線ＲＯＩを通り、第６図（ａ
）に示すサジタル面と直交する曲面を切り出し、これを
表示曲面象とする。

その他、下記に示す文献（イ）、（ロ）等による方法を
用い、二次元画像上で血管が走行する曲線を求め、血管
を含む曲面を自動決定することも可能である。

（イ　）　　　　　Ｎｇｕｙｅｎ、５ｋｌａｎｓｋｙ、
Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ　　ｔｈｅＳｋｅｌｅｔｏｎｏｆ　
　Ｃｏｒｏｎａｒｙ　　Ａｒｔｅｒｉｅｓ　　ｉｎｃｉ
ｎｅａｎｇｉＯｇｒａｌＳ、ｃＯｍｐＵＬｅｒＳ　　ａ
ｎｄ　　ＢｉｏｍｅｄｉｃａｌＲｅｓｅａｒｃｈ、１９
，１９８８．４２８−４４４（ｏ）　　Ｐｕｋｕｉ、Ｔ
、、ｅｔ　ａｔ　、ＤｅＬｅｃＬｉｏｎ　ａｎｄＴｒａ
ｃｋｉｎｇｏｌ’　Ｂｌｏｏｄ　Ｖｅｓｓｅｌｓ　ｆｎ
　Ｃ１ｎｅ　Ａｕｇｉｏｇｒａｍｓ。

５−ｔｈ　　Ｐｒｏｃｅｅｄｌｎｇｓ　　ｏｆ’　　Ｐ
ａｔｔｅｒｎ　　Ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ。

１９８０．３８３−３８５ 上述したいずれの例も、その切断面画像は、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７図を参照して説
明する。第７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Ｃ■を示す図、第７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、操作者かの望む観察部位
の部位名、特徴値等を入力することにより、観察部位の
表面座標を求め、操作者の指定した視線方向に従って観
察部位の表面画素値を表示させることができる。よって
、煩雑な操作をおこなわずに操作者の望む切断面を表示
させることが可能な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図は他の切断面の自動決定方式を示す
図、第７図は厚みを持つ切断面画像を生成する方式を示
す図、第８図及び第９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)

【特許請求の範囲】
1. 　同一物体に対する複数の断面画像データ、ボリューム
   画像データ等の立体画像データを記憶する立体画像デー
   タ記憶部と、前記立体画像データに対する切断部位の情
   報を入力する切断部位情報入力部と、この切断部位情報
   入力部に入力された切断部位情報から前記物体における
   切断面の座標を決定する切断面座標決定部と、前記立体
   画像データから切断面座標の画素値を求め切断面画像を
   構成する切断面画像作成部と、前記立体画像データの切
   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。