JPH08212325A - ３次元医用画像処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ３次元の医用画像を３次元的に回転させて表
示しても、どの方向を向いているか直観的に分かり易く
する。 【構成】 この３次元医用画像処理装置は、断層像を収
集して得た３次元医用画像を記憶装置１６０に格納する
と共に、記憶装置１６０に格納された３次元医用画像を
３次元的に回転させて表示する３次元医用画像処理装置
において、記憶装置１６０に格納された３次元医用画像
から診断用の画像を第１の表示領域１１２ａに表示する
とともに、記憶装置に格納された３次元医用画像からマ
ーカ用の画像を第２の表示領域１１２ｂに表示するモニ
ターと、前記診断用の画像を３次元的に回転するととも
に、マーカ用の画像を診断用の画像と同じく回転させる
画像処理ユニット１５０と、を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線ＣＴ像、ＭＲＩ
像、γ線ＣＴ像など３次元の医用画像を表示するのに用
いられる３次元医用画像処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線ＣＴ、ＭＲＩ、γ線ＣＴ、などの装
置や、核医学診断装置によって、３次元的構造を有する
人体を複数スライスにわたって断層像を得ることができ
る。しかし、複数スライスの断層像から、解剖学的に複
雑な形状を有する部位について３次元的構造を直観的に
把握するのは困難が伴うため、断層像を得た部位につい
て３次元表示ができるようになっている。そして、この
３次元表示の際に、所定の条件で領域抽出を行って、骨
や表皮などの特定の部位について３次元表示ができるよ
うになっている。また、拡大、縮小、回転、平行移動や
距離、角度、面積、体積などの計測も行えるようになっ
ている。さらに、実際の手術を模擬するように、リアル
タイムで切削・併合の機能も実現している。

【０００３】上述のように、Ｘ線ＣＴ、ＭＲＩ、γ線Ｃ
Ｔなどの装置や核医学診断装置によって得た３次元の医
用画像を表示することによって、各臨床目的に応じた利
用ができるようになっている。

【０００４】図４（ａ）は、３次元の医用画像の表示の
一例を示したものであり、３次元の医用画像１０１とし
て、核医学診断装置によって得た脳の画像を画面１１２
に３次元表示したものである。３次元の医用画像１０１
は、マウスやトラックボールの操作によって３次元的に
回転させ表示することが可能になっている。そして、画
面１１２の右上には、医用画像１０１がどの方向を向い
ているかを示すオリエンテーション表示１１４が表示さ
れている。このオリエンテーション表示１１４は、図の
ように軸を表示するものや立方体が用いられ、医用画像
１０１の回転と連動するようになっている。

【０００５】図４（ｂ）は、３次元の医用画像１０１を
図４（ａ）の状態から右回りに９０度回転させた場合の
画面を示したものであり、オリエンテーション表示１１
４も連動して９０度回転する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図４（ａ）のように、
通常の表示である場合は、医用画像１０１がどの方向を
向いているかは分かりやすいのであるが、図４（ｂ）の
ように回転させると、オリエンテーション表示１１４か
らはどの方向を向いているかは直観的に分かりにくくな
る。特に、核医学診断装置によって得た画像の場合解像
度が低く、また、部位によっては、一層直観的に分かり
にくくなる。このような表示は、３次元的構造を直観的
に把握するためのものであり、３次元の医用画像１０１
の表示を３次元的に回転させるのはより詳しく観察した
いためなのであるが、分かりにくくなったのでは、回転
させて表示する機能の意味がなくなる。

【０００７】そこで、本発明は、３次元の医用画像を３
次元的に回転させて表示しても、どの方向を向いている
か直観的に分かり易くする事をその目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の３次元医用画像処理装置は、断層像を収集
して得た３次元医用画像を記憶装置に格納すると共に、
記憶装置に格納された３次元医用画像を３次元的に回転
させて表示する３次元医用画像処理装置において、記憶
装置に格納された３次元医用画像から診断用の画像を第
１の表示領域に表示するとともに、記憶装置に格納され
た３次元医用画像からマーカ用の画像を第２の表示領域
に表示するモニターと、前記診断用の画像を３次元的に
回転するとともに、マーカ用の画像を診断用の画像と同
じ方向に回転させる画像処理ユニットと、を有する。

【０００９】

【作用】前記診断用の画像を３次元的に回転するととも
に、マーカ用の画像を診断用の画像と同じ方向に回転さ
せることによって、第１の表示領域に表示された診断用
の画像とともに、第２の表示領域に表示されたマーカ用
の画像が同じ方向に回転するので、マーカ用の画像から
診断用の画像の方向を把握し易くなる。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図１は、本実施例にかかる３次元医用画像処理装置のハ
ードウェア構成を示したものである。

【００１１】この３次元医用画像処理装置は、ＣＰＵ１
４０，ＲＡＭ１３０，ＶＲＡＭ１２０，モニタ１１０，
画像処理ユニット１５０、外部記憶装置１６０を含むコ
ンピュータシステムを有し、このコンピュータシステム
には、Ｘ線ＣＴ、ＭＲＩ、γ線ＣＴなどの装置や核医学
診断装置など複数スライスにわたって断層像を収集する
ための装置１８０が接続されている。そのセンサー部で
あるガントリー１８２から得た信号をデータ収集装置１
８４を介してデジタル値に変換して上記コンピュータシ
ステムに与えるようになっている。データ収集装置１８
４はガントリー１８２とコンピュータシステムとインタ
ーフェイスをなし、コンピュータシステムは、装置１８
０からのデータを演算処理して断層像にして格納する。

【００１２】外部記憶装置１６０は、装置１８０で得た
データから得た断層像を格納するためのものであり、磁
気ディスク装置や光磁気ディスク装置などの大容量のデ
ータを格納できるストレージデバイスが用いられる。

【００１３】画像処理ユニット１５０は、ＣＰＵ１４０
からのコマンドに応じて３次元画像の拡大、縮小、回転
など上記従来例に示した投影処理のための演算を高速に
行うためのものである。

【００１４】モニタ１１０は、その画面１１２に画像表
示を行うものであり、ＣＲＴディスプレイが用いられて
いる。ＶＲＡＭ１２０は、モニタ１１０に表示するため
の画像のデータを格納するためのものであり、通常のコ
ンピュータシステムで行われているように、ＶＲＡＭ１
２０に格納されたデータは順次読み出され、ビデオ信号
として出力されモニタ１１０に表示される。ＶＲＡＭ１
２０は、画像のデータが書き込まれた領域に応じてモニ
タ１１０に表示される領域が異なり、例えば、ＶＲＡＭ
１２０の領域１２０ａに書き込まれた画像は、モニタ１
１０の画面１１２、診断用の医用画像用表示領域１１２
ａ（第１の領域）に表示され、ＶＲＡＭ１２０の領域１
２０ｂに書き込まれた画像は、領域１１２ａよりも小さ
なマーカ用表示領域１１２ｂに表示されるようになって
いる。

【００１５】入力デバイス１７０は外部からコンピュー
タシステムにユーザが入力するためのものであり、これ
には、キーボードやマウス、トラックボールが用いられ
る。ＲＡＭ１３０は、ＣＰＵ１４０の制御プログラム及
び処理すべきデータを格納するためのものであり、ＣＰ
Ｕ１４０は、入力デバイスからの入力に応じてＲＡＭ１
３０のプログラムにしたがって前記従来例に掲げた処理
や後述する処理を行う。

【００１６】次に、この装置の動作を説明する。

【００１７】まず、装置１８０によって、複数スライス
にわたって断層像が収集され、コンピュータシステムで
再構成されて外部記憶装置１６０に格納される。外部記
憶装置１６０に格納された断層像は、入力デバイスから
の入力に応じて、ＲＡＭ１３０に転送されてモニタ１１
０に表示され、診断用の医用画像としてその表面形状を
３次元的に表示する表面表示ができるようになってい
る。そして、上記従来例と同様、領域抽出を行って特定
の部位についての表面表示や、縮小、回転、平行移動や
距離、角度、面積、体積などの計測、切削・併合の機能
が行えるようになっている。これらの処理結果は、外部
記憶装置１６０に格納できるようになっている。表面表
示の３次元の医用画像、領域抽出を行った３次元の医用
画像なども、外部記憶装置１６０に格納でき、後に、外
部記憶装置１６０から読み出してモニタ１１０に表示で
きるようになっている。

【００１８】ここで、診断用の医用画像を３次元的に回
転させて表示する場合、図１の３次元医用画像処理装置
では、図２に示すような処理が行われる。

【００１９】まず、あらかじめ、診断用の医用画像を外
部記憶装置１６０から読み出してＲＡＭ１３０に転送し
モニタ１１０に表示させる。このとき、前述の従来例と
同様の図４（ａ）のようなオリエンテーション表示１１
４になっており、表示された画像の方向が分かりづらい
と感じた場合、オリエンテーション表示画像用のメニュ
ー項目を開く。そのメニュー項目には、実画像・領域条
件・部位・モダリティ・拡大率といった項目があり、そ
の一つを選択する（図２符号２１１）。外部記憶装置１
６０に格納された医用画像のいずれかからその項目にあ
ったものをマーカ表示として選択できるようになってい
る。

【００２０】マーカ表示として、医用画像を選択を選択
した場合、外部記憶装置１６０からマーカ表示用の医用
画像が読み出され、ＲＡＭ１３０に転送される。このマ
ーカ用の医用画像の画像データはＶＲＡＭ１２０の領域
１２０ｂにも書き込まれ、マーカ表示用領域１１２ｂに
表示される（図２符号２１３）。図３（ａ）は、その表
示例を示したものであり、診断用の医用画像として核医
学装置によるＣＴ像の脳の表面表示である。そして、マ
ーカ表示として、Ｘ線ＣＴによる頭部の像から領域抽出
を行って得た頭蓋骨の３次元立体像を用いている。医用
画像を選択を選択した場合は、このような表示がされる
が、マーカ表示にマーカを選択した場合は、前述の従来
例と同様の図４（ａ）のようなオリエンテーション表示
１１４になる。

【００２１】次に、入力デバイスにより、診断用の医用
画像の回転の操作を行うと、その操作に対応したコマン
ドがＣＰＵ１４０から画像処理ユニット１５０に送られ
（図２符号２１４）、ＲＡＭ１３０から診断用の医用画
像が読みだされる。そして、画像処理ユニット１５０に
よって３次元的な回転及び投影の処理が行われ、その結
果はＲＡＭ１３０に書き込まれる。ＣＰＵ１４０は、そ
の画像処理結果をＶＲＡＭ１２０の領域１２０ａに書き
込んで、回転された診断用の医用画像をモニタ１１０の
領域１１２ａに表示させる（図２符号２１５）。

【００２２】続いて、診断用の医用画像と同様にマーカ
用の医用画像を回転すべきコマンドがＣＰＵ１４０から
画像処理ユニット１５０に送られる（図２符号２１
６）。これによって、ＲＡＭ１３０からマーカ用の医用
画像が読みだされ、画像処理ユニット１５０によって診
断用の医用画像と同様の回転・投影の処理が行われ、そ
の結果はＲＡＭ１３０に書き込まれる（データ量が多い
場合は、外部記憶装置１６０にも書き込まれる）。ＣＰ
Ｕ１４０は、その画像処理結果をＶＲＡＭ１２０の領域
１２０ｂに書き込んで、診断用の医用画像と同じ方向に
回転されたマーカ用の医用画像をモニタ１１０の領域１
１２ｂに表示させる（図２符号２１７）。さらに、操作
を繰り返す場合は、図２の始めに戻って処理が行われ
る。

【００２３】図３（ｂ）は、図３（ａ）の表示から診断
用の医用画像を９０度回転させたときの表示を示したも
のである。これに対して、マーカ表示にマーカを選択し
た場合は、前述の従来例と同様の図４（ｂ）のようなオ
リエンテーション表示１１４になる。

【００２４】図３と図４との比較から明らかなように、
診断用の医用画像とともにマーカ用の医用画像を回転さ
せて表示することによって、マーカ用の画像をみること
によって診断用の医用画像の方向が直観的に分かり易く
なっている。

【００２５】特に、核医学診断装置によって収集された
３次元医用画像は、もともとの分解能が低く解像度が低
いために、画像も荒くなるので、非常に見分けにくく、
回転させるとその方向が分かりにくくなってしまう。従
来例のオリエンテーション表示１１４のような補助表示
があったとしても、回転が３次元的であるので、方向を
掴みにくい。また、３次元医用画像に様々な画像処理を
行って表示する場合も同様である。

【００２６】これに対して、本実施例では、Ｘ線ＣＴに
よる画像は高解像度であり、この画像から領域抽出を行
って得た３次元立体像は直観的に３次元構造が把握しや
すくなる。そのため、核医学診断装置による診断用の医
用画像とともにマーカ用の医用画像としてＸ線ＣＴによ
る領域抽出を行って得た画像を回転させて表示すること
によって、マーカ用の画像から診断用の医用画像の方向
が非常に分かり易くなる。マーカ用の医用画像として、
装置１８０によって得た３次元の医用画像やこれを領域
条件抽出によって得た３次元の医用画像だけでなく、外
部記憶装置１６０に格納されていれば、特定の部位につ
いて得た３次元の医用画像、図示せぬ他のモダリティで
得た３次元の医用画像、拡大して得た３次元の医用画像
等を用いることができる。

【００２７】この様に、様々なモダリティで得られた３
次元の医用画像を表示する際に、参照用の補助表示とし
て予め外部記憶装置に格納された３次元の医用画像を用
いることにより、それぞれのモダリティの長所を生かし
て具体的に直観的に分かりやすく方向を示すことがで
き、オペレータの負荷が軽減し、従来よりも診断しやす
い表示ができる。

【００２８】なお、前述の実施例では、第１の領域の方
が第２の領域よりも大きくなるように表示しているが、
これとは逆に第２の領域の方が大きくなるように表示し
ても良い。また、マーカ表示用の医用画像はＸ線ＣＴ像
を用いる例を示したが、部位によっては、ＭＲＩや核医
学装置によるＣＴ像を用いても良い。

【００２９】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、第１の表
示領域に表示された診断用の画像とともに、第２の表示
領域に表示されたマーカ用の画像が同じ方向に回転する
ので、マーカ用の画像から診断用の画像の方向を把握し
易くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例にかかる３次元医用画像処理装置のハ
ードウェア構成を示した図。

【図２】図１の３次元医用画像処理装置の処理を示す
図。

【図３】本実施例にかかる表示例を示した図。

【図４】従来例にかかる表示例を示した図。

【符号の説明】

１１０ モニタ、１１２ａ，１１２ｂ 領域、１５０
画像処理ユニット １６０ 外部記憶装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 15/00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断層像を収集して得た３次元医用画像を
   記憶装置に格納すると共に、前記記憶装置に格納された
   ３次元医用画像を３次元的に回転させて表示する３次元
   医用画像処理装置において、 前記記憶装置に格納された３次元医用画像から診断用の
   画像を第１の表示領域に表示するとともに、前記記憶装
   置に格納された３次元医用画像からマーカ用の画像を第
   ２の表示領域に表示するモニタと、 前記診断用の画像を３次元的に回転するとともに、前記
   マーカ用の画像を前記診断用の画像と同じ方向に回転さ
   せる画像処理ユニットと、 を有する３次元医用画像処理装置。
2. 【請求項２】 前記第２の領域は、第１の表示領域より
   も小さい事を特徴とする請求項１記載の３次元医用画像
   処理装置。
3. 【請求項３】 前記マーカ用の画像は、Ｘ線ＣＴによる
   ３次元医用画像から領域抽出して得たものである事を特
   徴とする請求項１記載の３次元医用画像処理装置。