(57)【要約】【課題】  ３次元ＣＴ撮影されたボリュームを操作者が迅速かつ容易に全体像の把握と微細な領域の観察を行えるようにする。【解決手段】  ＣＴ画像表示において、３次元領域の中の関心点を通り相互に直交する３つの断層面の断層面画像を、相互に関連して表示装置の画面に表示する。画像を変倍するときは、画像の倍率を変化させる操作手段を画面に表示し、前記Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像およびＺ断層面画像のいずれかについて倍率の変化が操作者により指示されたとき、前記関心点が前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を表示する表示領域の内部にあるようにして前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を作成して画面に表示する。【選択図】図１０
2006305204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＴ撮影により得られた３次元領域の再構成データを基に、前記３次元領域の中の関心点を通り相互に直交する３つの断層面の断層画像を、相互に関連して表示装置の画面に表示する画像表示方法であって、
被写体から収集された投影データを再構成して被写体の３次元領域の再構成データを作成し、
被写体内の関心点をとおるＸＹＺ座標系のＸ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面の画像であるＸ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を、前記再構成データを基に生成し、
前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を、前記Ｘ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面のそれぞれの他の断層面への投影線であるＸカーソル、ＹカーソルおよびＺカーソルとともに表示装置の画面上に表示し、
画像の倍率を変化させる操作手段を画面に表示し、前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像のいずれかについて倍率の変化が操作者により指示されたとき、前記関心点が前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を表示する表示領域の内部にあるようにして前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を作成して画面に表示する
ＣＴ画像表示方法。
【請求項２】
画像の拡大の場合、前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像のいずれかにおいて、その画像のいずれかの端が当該画像の表示領域の境界に接すると、関心点を表示領域の中心の方向に移動して前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を拡大することを特徴とする請求項１に記載のＣＴ画像表示方法。
【請求項３】
画像の縮小の場合、前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像の大きさが当該画像を表示する表示領域より小さくなると、関心点を表示領域の中心の方向に移動して前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を拡大することを特徴とする請求項１または２に記載のＣＴ画像表示方法。
【請求項４】
あらかじめ前記Ｘ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面に平行な複数の断層面の断層画像を所定の間隔で切り出して記憶装置に記憶しておき、前記３次元領域内の任意の点についての前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像の表示の際に、対応する断層画像を前記記憶手段から読み出して画面上に表示することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＣＴ画像表示方法。
【請求項５】
さらに、被写体の関心点を中心としてボリューム・レンダリング画像を前記再構成データを基に生成し、
前記倍率の変化が操作者により指示されたとき、前記関心点が前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を表示する表示領域の内部にあるようにして前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像並びに前記ボリューム・レンダリング画像を作成して画面に表示することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＣＴ画像表示方法。
【請求項６】
画像の拡大の場合、
被写体から収集された前記投影データを、より小さなボクセルを用いて再構成して被写体の３次元領域の再構成データを再生成し、
前記関心点をとおるＸ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面の画像であるＸ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を、再生成された前記再構成データを基に生成し、
被写体の関心点を中心としてボリューム・レンダリング画像を、再生成された前記再構成データを基に生成し、
作成された前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像並びに前記ボリューム・レンダリング画像を、Ｘカーソル、ＹカーソルおよびＺカーソルとともに画面に表示する
ことを特徴とする請求項５に記載のＣＴ画像表示方法。
【請求項７】
画像の拡大の場合、
被写体から収集された前記投影データを、より大きなボクセルを用いてまたは投影データを間引きして再構成して被写体の３次元領域の再構成データを再生成して、
前記ボリューム・レンダリング画像を前記再構成データを基に作成して、画面に表示し、
次に、表示された画面において、被写体の全体の大きさより小さい関心領域の、操作者による指定を受け取り、
次に、前記関心領域のみの再構成データをボクセルサイズを小さくして再構成し、
前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像および前記ボリューム・レンダリング画像を、再構成された前記再構成データを基に作成して、前記Ｘ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面のそれぞれの他の断層面への投影線であるＸカーソル、ＹカーソルおよびＺカーソルとともに表示装置の画面上に表示する
ことを特徴とする請求項５または６に記載のＣＴ画像表示方法。
【請求項８】
拡大または縮小された前記ボリューム・レンダリング画像において操作者により関心点を中心とする像の回転が指示されると、指示された回転に対応してボリューム・レンダリング画像を生成し、
前記回転によるＵＶＷ座標系への変換に対応して設定されるＵ断層面、Ｖ断層面および／またはＷ断層面のＵ断層画像、Ｖ断層画像および／またはＷ断層画像を生成し、
生成された前記ボリューム・レンダリング画像及び前記Ｕ断層画像、Ｖ断層画像およびＷ断層画像を、前記Ｕ断層面、Ｖ断層面、Ｗ断層面のそれぞれの他の断層面への投影線であるＵカーソル、Ｖカーソル、Ｗカーソルとともに画面上に表示することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載のＣＴ画像表示方法。
【請求項９】
前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像のいずれかにおいて操作者により像の回転が指示されると、他の２つの断層画像を、指示された角度だけ回転して生成し、かつ、指示された角度だけ回転されたボリューム・レンダリング画像を生成し、
前記回転によるＵＶＷ座標系への変換に対応して設定されるＵ断層面、Ｖ断層面、Ｗ断層面のそれぞれの他の断層面への投影線であるＵカーソル、Ｖカーソル、Ｗカーソルとともに画面上に表示することを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載のＣＴ画像表示方法。
【請求項１０】
前記前記Ｘカーソル、ＹカーソルおよびＺカーソルのいずれかが移動されると、その移動に対応して前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像および前記ボリューム・レンダリング画像を作成し表示することを特徴とする請求項５〜９のいずれかに記載のＣＴ画像表示方法。
【請求項１１】
ＣＴ撮影により得られた３次元領域の再構成データを基に、前記３次元領域の中の関心点を通り相互に直交する３つの断層面の断層画像を、相互に関連して表示装置の画面に表示する画像表示装置であって、
被写体から収集された投影データを再構成して被写体の３次元領域の再構成データを作成する再構成データ生成手段と、
被写体の関心点をとおるＸ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面の画像であるＸ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を、前記再構成データを基に生成する断層画像生成手段と、
前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を、前記Ｘ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面のそれぞれの他の断層面への投影線であるＸカーソル、ＹカーソルおよびＺカーソルとともに表示装置の画面上に表示する表示手段と、
画面に表示され、操作者が画像の倍率を変化させる操作手段とを備え、
前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像のいずれかについて倍率の変化が操作手段により指示されたとき、前記断層画像生成手段は、前記関心点が前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を表示する表示領域の内部にあるようにして前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を作成し、前記表示手段は、作成された前記前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を画面に表示する
ＣＴ画像表示装置。
【請求項１２】
前記操作手段により画像の拡大が操作された場合、前記断層画像生成手段は、前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像のいずれかにおいて、その画像のいずれかの端が当該画像の表示領域の境界に接すると、関心点を表示領域の中心の方向に移動して前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を拡大することを特徴とする請求項１１記載のＣＴ画像表示装置。
【請求項１３】
前記操作手段により画像の縮小が操作された場合、前記断層画像作成手段は、前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像の大きさが当該画像を表示する表示領域より小さくなると、関心点を表示領域の中心の方向に移動して前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を拡大して生成することを特徴とする請求項１１または１２に記載のＣＴ画像表示装置。
【請求項１４】
さらに、あらかじめ前記Ｘ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面に平行な複数の断層面の断層画像を所定の間隔で記憶する記憶装置を備え、前記表示手段は、前記３次元領域内の任意の点についての前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像の表示の際に、対応する断層画像を前記記憶手段から読み出して画面上に表示することを特徴とする請求項９〜１２のいずれかに記載のＣＴ画像表示装置。
【請求項１５】
さらに、被写体の関心点を中心としてボリューム・レンダリング画像を前記再構成データを基に生成するボリューム・レンダリング画像生成手段を備え、
前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像のいずれかについて倍率の変化が操作手段により指示されたとき、前記断層画像生成手段及び前記ボリューム・レンダリング画像生成手段は、前記関心点が前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を表示する表示領域の内部にあるようにして前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像並びに前記ボリューム・レンダリング画像を作成し、前記表示手段は、作成された前記前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像並びに前記ボリューム・レンダリング画像を画面に表示することを特徴とする請求項９〜１３のいずれかに記載のＣＴ画像表示装置。
【請求項１６】
前記操作手段により画像の拡大が操作された場合、前記再構成データ手段は、被写体から収集された前記投影データを、より小さなボクセルを用いて再構成して被写体の３次元領域の再構成データを再生成し、
前記断層画像生成手段は、前記関心点をとおるＸ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面の画像であるＸ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を、再生成された前記再構成データを基に生成し、
前記ボリューム・レンダリング画像生成手段は、再生成された前記再構成データを基に、被写体の関心点を中心としてボリューム・レンダリング画像を生成し、
前記表示手段は、生成された前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像並びに前記ボリューム・レンダリング画像をＸカーソル、ＹカーソルおよびＺカーソルとともに画面に表示する
ことを特徴とする請求項１４に記載のＣＴ画像表示装置。
【請求項１７】
さらに、表示された画面において、被写体の全体の大きさより小さい関心領域の、操作者による指定を受け取る指示手段と、前記関心領域のみの再構成データをボクセルサイズを小さくして再構成する再構成手段を備え、
前記再構成データ手段は、画像の拡大の際、被写体から収集された前記投影データを、より大きなボクセルを用いてまたは投影データを間引きして再構成して被写体の３次元領域の再構成データを再生成し、
前記ボリューム・レンダリング画像生成手段は、前記ボリューム・レンダリング画像を前記再構成データを基に作成して、画面に表示し、
前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像および前記ボリューム・レンダリング画像を、再構成された前記再構成データを基に作成して、前記Ｘ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面のそれぞれの他の断層面への投影線であるＸカーソル、ＹカーソルおよびＺカーソルとともに表示装置の画面上に表示する
ことを特徴とする請求項１４または１５に記載のＣＴ画像表示装置。
【請求項１８】
さらに、拡大または縮小された前記ボリューム・レンダリング画像において操作者が関心点を中心とする像の回転を指示する指示手段を備え、
前記ボリューム・レンダリング画像生成手段は、前記指示手段により指示された回転に対応してボリューム・レンダリング画像を生成し、
前記断層画像生成手段は、前記回転によるＵＶＷ座標系への変換に対応して設定されるＵ断層面、Ｖ断層面および／またはＷ断層面のＵ断層画像、Ｖ断層画像および／またはＷ断層画像を生成し、
前記表示手段は、生成された前記ボリューム・レンダリング画像及び前記Ｕ断層画像、Ｖ断層画像およびＷ断層画像を、前記Ｕ断層面、Ｖ断層面、Ｗ断層面のそれぞれの他の断層面への投影線であるＵカーソル、Ｖカーソル、Ｗカーソルとともに画面上に表示することを特徴とする請求項１４〜１６のいずれかに記載のＣＴ画像表示装置。
【請求項１９】
さらに、前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像のいずれかにおいて操作者が像の回転を指示する指示手段を備え、
前記断層画像生成手段は、他の２つの断層画像を、指示された角度だけ回転して生成し、
前記ボリューム・レンダリング画像生成手段は、指示された角度だけ回転されたボリューム・レンダリング画像を生成し、
前記表示手段は、前記回転によるＵＶＷ座標系への変換に対応して設定されるＵ断層面、Ｖ断層面、Ｗ断層面のそれぞれの他の断層面への投影線であるＵカーソル、Ｖカーソル、Ｗカーソルとともに画面上に表示することを特徴とする請求項１４〜１７のいずれかに記載のＣＴ画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は３次元ＣＴ画像の表示に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ撮影では、Ｘ線の投影データを収集し、そのデータを基を再構成して、断面像が得られる。また被写体の３次元データはたとえばボクセルデータとして表現され、ボクセルデータを基に表面形状が表示される。
【０００３】
再構成データを表示する方法には、スライス断面法（ＭＰＲ）がある。再構成データを直感的に分かりやすく表示するため、たとえば、特開２００２−１１０００号公報に記載された３次元表示では、任意の点を通るＸ断層画像、Ｙ断層画像及びＺ断層画像を１つの画面内に、通常の正面図、平面図、側面図のように互いに関連づけて表示する。正面、上面、側面から見た断層画像が表示されるので画像が直感的に分かりやすい。ここで、Ｘカーソル、Ｙカーソル、Ｚカーソルを画面に表示し、いずれかのカーソルを移動すると、そのカーソルに対応する軸方向での移動位置に対応した断層画像が選択され表示される。また、任意の方向に回転して見た画像も作成し表示できる。たとえば、カーソルの移動に対応して画像を表示する。なお、Ｘ断層画像、Ｙ断層画像及びＺ断層画像は複数の断層面に対してあらかじめ作成され記憶されている。
【特許文献１】特開２００２−１１０００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来は、ＣＴ画像の表示において、大きな領域を一度に詳細に再構成し、これに基づく画像によって操作者は全体像の把握及び詳細の観察を行っていた。従来は、ＣＴ画像の大きさが小さく、また、画像の解像度も小さかったため、再構成画像は画面の中に表示できていた。ところが、ＣＴ画像の大型化と画像の細かさが増大してきたため、再構成画像の表示が問題となってきている。たとえば、従来のＣＴ画像表示では、ＣＴ画像の関心領域を中心とする拡大縮小回転ができなかった。また、ボリューム・レンダリング画像の関心領域とスライス断面像の関心領域を関連づけて制御と表示をすることができなかった。このため、操作者は、全体像の把握と微細な領域の観察の間を行き来するごとに関心領域を見失い、本来読図に注がれるべき注意力がそがれ、迅速に３次元構造を認識することができなかった。
【０００５】
本発明の目的は、３次元ＣＴ撮影されたボリュームを操作者が迅速かつ容易に全体像の把握と微細な領域の観察を行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るＣＴ画像表示方法は、ＣＴ撮影により得られた３次元領域の再構成データを再構成し、前記３次元領域の中の関心点を通り相互に直交する３つの断層面の断層面画像を、相互に関連して表示装置の画面に表示する。このＣＴ画像表示方法では、被写体から収集された投影データを再構成して被写体の３次元領域の再構成データを作成する。次に、被写体内の関心点をとおるＸＹＺ座標系のＸ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面の画像であるＸ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を、前記再構成データを基に生成する。そして、前記Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像およびＺ断層面画像を、前記Ｘ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面のそれぞれの他の断層面への投影線であるＸカーソル、ＹカーソルおよびＺカーソルとともに表示装置の画面上に表示する。次に、画像の倍率を変化させる操作手段を画面に表示し、前記Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像およびＺ断層面画像のいずれかについて倍率の変化が操作者により指示されたとき、前記関心点が前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を表示する表示領域の内部にあるようにして前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を作成して画面に表示する。
【０００７】
前記ＣＴ画像表示方法において、好ましくは、画像の拡大の場合、前記Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像およびＺ断層面画像のいずれかにおいて、その画像のいずれかの端が当該画像の表示領域の境界に接すると、関心点を表示領域の中心の方向に移動して前記Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像およびＺ断層面画像を拡大する。また、好ましくは、画像の縮小の場合、前記Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像およびＺ断層面画像の大きさが当該画像を表示する表示領域より小さくなると、関心点を表示領域の中心の方向に移動して前記Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像およびＺ断層面画像を拡大する。また、好ましくは、あらかじめ前記Ｘ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面に平行な複数の断層面の断層面画像を所定の間隔で切り出して記憶装置に記憶しておき、前記３次元領域内の任意の点についての前記Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像およびＺ断層面画像の表示の際に、対応する断層面画像を前記記憶手段から読み出して画面上に表示する。
【０００８】
前記ＣＴ画像表示方法において、好ましくは、さらに、被写体の関心点を中心としてボリューム・レンダリング画像を前記再構成データを基に生成する。次に、前記倍率の変化が操作者により指示されたとき、前記関心点が前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を表示する表示領域の内部にあるようにして前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像並びに前記ボリューム・レンダリング画像を作成して画面に表示する。
【０００９】
前記ＣＴ画像表示方法において、好ましくは、画像の拡大の場合、被写体から収集された前記投影データを、より小さなボクセルを用いて再構成して被写体の３次元領域の再構成データを再生成する。次に、前記関心点をとおるＸ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面の画像であるＸ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を、再生成された前記再構成データを基に生成し、また、被写体の関心点を中心としてボリューム・レンダリング画像を、再生成された前記再構成データを基に生成する。そして、作成された前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像並びに前記ボリューム・レンダリング画像を、Ｘカーソル、ＹカーソルおよびＺカーソルとともに画面に表示する。
【００１０】
また、前記ＣＴ画像表示方法において、好ましくは、画像の拡大の場合、被写体から収集された前記投影データを、より大きなボクセルを用いてまたは投影データを間引きして再構成して被写体の３次元領域の再構成データを再生成する。次に、前記ボリューム・レンダリング画像を前記再構成データを基に作成して、画面に表示する。次に、表示された画面において、被写体の全体の大きさより小さい関心領域の、操作者による指定を受け取り、そして、前記関心領域のみの再構成データをボクセルサイズを小さくして再構成する。次に、前記Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像およびＺ断層面画像および前記ボリューム・レンダリング画像を、再構成された前記再構成データを基に作成して、前記Ｘ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面のそれぞれの他の断層面への投影線であるＸカーソル、ＹカーソルおよびＺカーソルとともに表示装置の画面上に表示する。
【００１１】
前記ＣＴ画像表示方法において、好ましくは、拡大または縮小された前記ボリューム・レンダリング画像において操作者により関心点を中心とする像の回転が指示されると、指示された回転に対応してボリューム・レンダリング画像を生成する。また、前記回転によるＵＶＷ座標系への変換に対応して設定されるＵ断層面、Ｖ断層面および／またはＷ断層面のＵ断層面画像、Ｖ断層面画像および／またはＷ断層面画像を生成する。そして、生成された前記ボリューム・レンダリング画像及び前記Ｕ断層面画像、Ｖ断層面画像およびＷ断層面画像を、前記Ｕ断層面、Ｖ断層面、Ｗ断層面のそれぞれの他の断層面への投影線であるＵカーソル、Ｖカーソル、Ｗカーソルとともに画面上に表示する。
【００１２】
前記ＣＴ画像表示方法において、好ましくは、前記Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像およびＺ断層面画像のいずれかにおいて操作者により像の回転が指示されると、他の２つの断層面画像を、指示された角度だけ回転して生成し、かつ、指示された角度だけ回転されたボリューム・レンダリング画像を生成する。そして、前記回転によるＵＶＷ座標系への変換に対応して設定されるＵ断層面、Ｖ断層面、Ｗ断層面のそれぞれの他の断層面への投影線であるＵカーソル、Ｖカーソル、Ｗカーソルとともに画面上に表示する。
【００１３】
前記ＣＴ画像表示方法において、好ましくは、前記前記Ｘカーソル、ＹカーソルおよびＺカーソルのいずれかが移動されると、その移動に対応して前記Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像およびＺ断層面画像および前記ボリューム・レンダリング画像を作成し表示する。
【００１４】
本発明に係るＣＴ画像表示装置は、ＣＴ撮影により得られた３次元領域の再構成データを再構成し、前記３次元領域の中の関心点を通り相互に直交する３つの断層面の断層面画像を、相互に関連して表示装置の画面に表示する。この画像表示装置は、被写体から収集された投影データを再構成して被写体の３次元領域の再構成データを作成する再構成データ生成手段と、被写体の関心点をとおるＸ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面の画像であるＸ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を、前記再構成データを基に生成する断層画像生成手段と、前記Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像およびＺ断層面画像を、前記Ｘ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面のそれぞれの他の断層面への投影線であるＸカーソル、ＹカーソルおよびＺカーソルとともに表示装置の画面上に表示する表示手段と、画面に表示され、操作者が画像の倍率を変化させる操作手段とを備える。そして、前記Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像およびＺ断層面画像のいずれかについて倍率の変化が操作手段により指示されたとき、前記断層画像生成手段は、前記関心点が前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を表示する表示領域の内部にあるようにして前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を作成し、前記表示手段は、作成された前記前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を画面に表示する。
【００１５】
前記ＣＴ画像表示装置において、好ましくは、前記操作手段により画像の拡大が操作された場合、前記断層画像生成手段は、前記Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像およびＺ断層面画像のいずれかにおいて、その画像のいずれかの端が当該画像の表示領域の境界に接すると、関心点を表示領域の中心の方向に移動して前記Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像およびＺ断層面画像を拡大する。
【００１６】
前記ＣＴ画像表示装置において、好ましくは、前記操作手段により画像の縮小が操作された場合、前記断層画像作成手段は、前記Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像およびＺ断層面画像の大きさが当該画像を表示する表示領域より小さくなると、関心点を表示領域の中心の方向に移動して前記Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像およびＺ断層面画像を拡大して生成する。また、好ましくは、さらに、あらかじめ前記Ｘ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面に平行な複数の断層面の断層面画像を所定の間隔で記憶する記憶装置を備え、前記表示手段は、前記３次元領域内の任意の点についての前記Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像およびＺ断層面画像の表示の際に、対応する断層面画像を前記記憶手段から読み出して画面上に表示する。また、好ましくは、さらに、被写体の関心点を中心としてボリューム・レンダリング画像を前記再構成データを基に生成するボリューム・レンダリング画像生成手段を備え、前記Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像およびＺ断層面画像のいずれかについて倍率の変化が操作手段により指示されたとき、前記断層画像生成手段及び前記ボリューム・レンダリング画像生成手段は、前記関心点が前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を表示する表示領域の内部にあるようにして前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像並びに前記ボリューム・レンダリング画像を作成し、前記表示手段は、作成された前記前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像並びに前記ボリューム・レンダリング画像を画面に表示する。
【００１７】
前記ＣＴ画像表示装置において、好ましくは、前記操作手段により画像の拡大が操作された場合、前記再構成データ手段は、被写体から収集された前記投影データを、より小さなボクセルを用いて再構成して被写体の３次元領域の再構成データを再生成する。ここで、前記断層画像生成手段は、前記関心点をとおるＸ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面の画像であるＸ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像を、再生成された前記再構成データを基に生成し、また、前記ボリューム・レンダリング画像生成手段は、再生成された前記再構成データを基に、被写体の関心点を中心としてボリューム・レンダリング画像を生成する。そして、前記表示手段は、生成された前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像並びに前記ボリューム・レンダリング画像をＸカーソル、ＹカーソルおよびＺカーソルとともに画面に表示する。
【００１８】
前記ＣＴ画像表示装置において、好ましくは、さらに、表示された画面において、被写体の全体の大きさより小さい関心領域の、操作者による指定を受け取る指示手段、前記関心領域のみの再構成データをボクセルサイズを小さくして再構成する再構成手段を備える。ここで、前記再構成データ手段は、画像の拡大の際、被写体から収集された前記投影データを、より大きなボクセルを用いてまたは投影データを間引きして再構成して被写体の３次元領域の再構成データを再生成する。前記ボリューム・レンダリング画像生成手段は、前記ボリューム・レンダリング画像を前記再構成データを基に作成して、画面に表示する。前記表示手段は、前記Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像およびＺ断層面画像および前記ボリューム・レンダリング画像を、再構成された前記再構成データを基に作成して、前記Ｘ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面のそれぞれの他の断層面への投影線であるＸカーソル、ＹカーソルおよびＺカーソルとともに表示装置の画面上に表示する。
【００１９】
前記ＣＴ画像表示装置は、好ましくは、さらに、拡大または縮小された前記ボリューム・レンダリング画像において操作者が関心点を中心とする像の回転を指示する指示手段を備える。ここで、前記ボリューム・レンダリング画像生成手段は、前記指示手段により指示された回転に対応してボリューム・レンダリング画像を生成し、また、前記断層画像生成手段は、前記回転によるＵＶＷ座標系への変換に対応して設定されるＵ断層面、Ｖ断層面および／またはＷ断層面のＵ断層面画像、Ｖ断層面画像および／またはＷ断層面画像を生成する。そして、前記表示手段は、生成された前記ボリューム・レンダリング画像及び前記Ｕ断層面画像、Ｖ断層面画像およびＷ断層面画像を、前記Ｕ断層面、Ｖ断層面、Ｗ断層面のそれぞれの他の断層面への投影線であるＵカーソル、Ｖカーソル、Ｗカーソルとともに画面上に表示する。
【００２０】
前記ＣＴ画像表示装置は、好ましくは、さらに、前記Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像およびＺ断層面画像のいずれかにおいて操作者が像の回転を指示する指示手段を備える。前記断層画像生成手段は、他の２つの断層面画像を、指示された角度だけ回転して生成し、また、前記ボリューム・レンダリング画像生成手段は、指示された角度だけ回転されたボリューム・レンダリング画像を生成する。そして、前記表示手段は、前記回転によるＵＶＷ座標系への変換に対応して設定されるＵ断層面、Ｖ断層面、Ｗ断層面のそれぞれの他の断層面への投影線であるＵカーソル、Ｖカーソル、Ｗカーソルとともに画面上に表示する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の１つの効果は、操作者が迅速かつ容易に全体像の把握と微細な領域の観察を行えることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、添付の図面を参照して発明の実施の形態を説明する。
図１は、ＣＴ撮影により得られた断層画像の表示をするＣＴ画像表示装置の１例であるコンピュータ１０の一例の構成を示す。コンピュータ１０は、全体を制御する中央処理装置１２、プログラムなどを記憶するＲＯＭ１４、ワークエリアとして使用されるＲＡＭ１６、使用者の入力を受け入れるキーボード、マウスなどの入力装置１８、画面に各種データなどを表示するディスプレイ装置２０、補助記憶装置であるハードディスク装置２２を備える。
【００２３】
補助記憶装置であるハードディスク装置２２には、ＯＳなどの各種プログラムやデータ（図示しない）が記憶されるほか、被写体から収集された投影データ３０、投影データの再構成により得られた３次元領域の再構成データ（ボリュームデータ）３２、再構成データから作成された断層画像であるスライス画像データ３４、投影データから画像を再構成する画像再構成プログラム３６（再構成データ生成手段）、３次元表示を実現する表示プログラム３８（断層画像生成手段、ボリューム・レンダリング画像生成手段）が記憶される。再構成データを表示する方法には、スライス断面法とボリューム・レンダリング法があり、両方の長所を取り入れることが望ましい。そこで、表示プログラム３８は、後で説明するように、３つのスライス画像とボリューム・レンダリング画像をディスプレイ装置２０の画面に表示する。
【００２４】
画像再構成プログラム３６による画像再構成計算により、被写体の３次元領域において、その３次元領域を構成する各点（ボクセル）について再構成データが得られる。この３次元領域について相互に直交するＸＹＺ直交座標系を設定すると、このＸＹＺ座標系において、ある点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）のボクセル値Ｖ（ｘ，ｙ，ｚ）が決まる。いいかえれば、３次元領域の任意の点ＰをＸ断層面、Ｙ断層面、Ｚ断層面が通っている。この任意の点Ｐは、後述の関心点として設定される。
【００２５】
図２に示すように、ディスプレイ装置２０の画面５０に、こうして得られたＸ、Ｙ、Ｚ断層画像の内、３次元領域内の任意の１点Ｐ（たとえば３次元領域の中心）を含むＸ断層画像５２Ｘ、Ｙ断層画像５２Ｙ、Ｚ断層画像５２Ｚを取り出して、同時に表示する。ここで、３枚の断層画像を通常の正面図、平面図、側面図のように左上、左下及び右下に配列する。このため、任意の１点を通る断面を、正面、上面、側面から見た３面の断層画像が対比されて表示されるので、それらの断層画像の相対的な関係が直感的に分かりやすくなる。また、Ｘ断層画像５２Ｘ、Ｙ断層画像５２Ｙ、Ｚ断層画像５２Ｚのそれぞれには、他の二つの断層面の投影線であるＸカーソル５４Ｘ、Ｙカーソル５４Ｙ、Ｚカーソル５４Ｚ（指示手段）をも表示する。つまり、Ｘ断層画像５２ＸにはＹカーソル５４Ｙ、Ｚカーソル５４Ｚを、Ｙ断層画像５２ＹにはＺカーソル５４Ｚ、Ｘカーソル５４Ｘを、Ｚ断層画像５２ＺにはＸカーソル５４Ｘ、Ｙカーソル５４Ｙを表示する。つまり、それぞれ、Ｘ断層画像５２Ｘに表示されたＹカーソル５４Ｙは、Ｘ断層面を横切るＹ断層面の位置を示し、Ｚカーソル５４ＺはＺ断層面の位置を示し、Ｙ断層画像５２Ｙに表示されたＺカーソル５４ＺはＺ断層面の位置を示し、Ｘカーソル５４ＸはＸ断層面の位置を示し、Ｚ断層画像５２Ｚに表示されたＸカーソル５４ＸはＸ断層面の位置を示し、Ｙカーソル５４ＹはＹ断層面の位置を示している。したがって、３つのＸ断層画像５２Ｘ、Ｙ断層画像５２Ｙ、Ｚ断層画像５２Ｚの相対的な関係が直感的に分かりやすい。各断面の交点は関心点すなわち被写体の関心領域の中心である。
【００２６】
さらに、右上にボリューム・レンダリング画像５６を表示する。ボリューム・レンダリング画像５６は、そのときの関心領域の中心を画面の中心として描かれる。三面図の左上をアキシャル図、左下をコロナル図、右下をサジタル図とすると、ボリューム・レンダリング図の視線方向はコロナル図の断面法線ベクトルと平行である。３つの断面像５２Ｘ、５２Ｙ、５２Ｚとボリューム・レンダリング像５６を同時に１つの画面に表示することにより、操作者は、３次元関心領域全体の位置と方向を理解するのと同時に、関心領域特有の方向にスライス断面図を得ることができる。ボリューム・レンダリング画像５６において、関心点の位置は、操作者によりＸカーソル５４Ｘ、Ｙカーソル５４Ｙ、Ｚカーソル５４Ｚで指示されるようになっている。すなわち、関心領域にスライスカーソルを合わせることができ、ボリューム・レンダリング画像５６とリアルタイムで連動される。図３は、画面表示の１例を示す。
【００２７】
いま、ボリューム・レンダリング画面内でマウス（指示手段）で関心領域の回転が指示されると、また、３面図の画像内でマウスをドラッグすると、それに応じて、回転によるＸＹＺ座標系からＸ’Ｙ’Ｚ’座標系への変換に対応して設定されるＸ’断層面、Ｙ’断層面および／またはＺ’断層面のＸ’断層画像、Ｙ’断層画像および／またはＺ’断層画像とボリューム・レンダリング画像５６とを作成し表示する。ここで、また、Ｘ’断層面、Ｙ’断層面、Ｚ’断層面のそれぞれの他の断層面への投影線であるＸ’カーソル、Ｙ’カーソル、Ｚ’カーソルとともに画面上に表示する。画像回転の際、「関心領域の中心」は常に元の３次元位置に追従する。また、３面図５２Ｘ、５２Ｙ、５２Ｚに同時に表示されているＸカーソル５４Ｘ、Ｙカーソル５４Ｙ、Ｚカーソル５４Ｚが画面上で平行に移動され、又は、回転されるのに伴い、移動されたカーソルに対応した３面の断層画像５２Ｘ、５２Ｙ、５２Ｚとボリューム・レンダリング画像５６を作成して表示する。このように、ボリューム・レンダリングされた３次元画像と３つの断面図の表示と操作を連動させることで、操作者の３次元オブジェクト理解を容易にする。本願においては、３次元の座標をＸ、Ｙ、Ｚのアルファベットを用いて示すが、この座標から新たに画像の回転による変換が行われる場合は、特にその変換時のみ、変換後の座標をＸ’、Ｙ’、Ｚ’のアルファベットを用いて示し、変換が完了した後には、元通りに３次元の座標をＸ、Ｙ、Ｚのアルファベットを用いて示すものとする。
【００２８】
図１１は、Ｚカーソル５４Ｚを移動させて、図３の関心領域のＺ座標を変更した例である。Ｚ座標の変更に伴い、Ｚ断層画像５２Ｚが新たなスライス画像を表示している。
ボリューム・レンダリング画像５６は、そのときの関心領域の中心を画面の中心として描かれるので、Ｚ座標の変更に伴い、新たな関心領域の中心が画面の中心になるよう、移動する。このように、Ｘカーソル５４Ｘ、Ｙカーソル５４Ｙ、Ｚカーソル５４Ｚが前記画面上で操作者により移動されると、移動されたカーソルに対応した前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像、Ｚ断層画像、および、移動されたカーソルの位置に対応する関心点を中心とするボリューム・レンダリング画像が生成されて画面に表示されるようになっている。すなわち、前記前記Ｘカーソル、ＹカーソルおよびＺカーソルのいずれかが移動されると、その移動に対応して前記Ｘ断層画像、Ｙ断層画像およびＺ断層画像および前記ボリューム・レンダリング画像が新たに作成され表示される。
【００２９】
図４に、図３のアキシャル図を回転させたとき、または、ボリューム・レンダリング画像５６を横方向に回転させたときの状況を示す。関心領域の中心は図３と同じ点を示している。ここで、コロナル図、サジタル図は断面の方向が変更されている。Ｚスライスカーソルが移動され、Ｚ断面（左上）はそれに応じて変化される。また、たとえばＺ断面が回転されると、それに応じて、Y断面（左下）とＸ断面（右下）が変換され、ボリューム・レンダリング画像もそれに応じて方向を変える。このように、関心領域の位置だけでなく、方向も任意に設定できる。
【００３０】
画像表示プログラム３８は、座標軸の回転処理を行うことによって、元のＸＹＺ座標系に対して希望の角度回転させたＸ’Ｙ’Ｚ’座標系について、同様に、３つの断層画像とボリューム・レンダリング画像の作成と表示をすることができる。なお、画像の回転の指示が長時間連続的になされるとき、その途中でも、適当な回転間隔で３面とボリューム・レンダリング画像が作成され表示される。その間隔は任意に設定すればよい。
【００３１】
画像の回転の計算について説明すると、いま図５に示すように、３次元空間の単位ベクトルｎを軸に、画像の中の１点の位置を表す３次元空間のベクトルａ０を右ネジの方向に角度θだけ回転させたとすると、回転により得られたベクトルａ１は以下のように表される。
【００３２】
【数１】
2006305204.tif 000003
したがって、単位ベクトルｎと角度θを元に回転後の位置が計算できる。画像の各点についてこの計算を行うことにより回転された画像が得られる。
【００３３】
ボリューム・レンダリング画像５６及び断層画像の回転をするとき、ボリュームと観察者の相対関係を表すため、次の５つのベクトルを考える必要がある。
（１）視点の位置ベクトルｐｅ
（２）関心領域の中心の位置ベクトルｐｃ
（３）視線方向の単位ベクトルＹ＝（ｐｃ−ｐｅ）／｜ｐｃ−ｐｅ｜
（４）画面の「上方向」の単位ベクトルＺ（ベクトルＹに垂直）
（５）画面の「右方向」の単位ベクトルＸ＝Ｙ×Ｚ
これらの５ベクトルを基にボリューム・レンダリング及びスライス処理を行う。ただし、独立に設定できるパラーメータはｐｃ、ｐｅおよびＺのみである。
【００３４】
画面の中でボリューム・レンダリング画像を反時計回りにθ回転させるためには２とおりの方法がある。
（１）ボリュームを画面の奥行きベクトルを軸としてθ回転させる。
（２）画面枠を画面奥行きベクトルを軸として−θ回転させる。
ここでは、後者の方法を採り、ベクトルの成分を表すための座標軸はボリューム・レンダリング画像５６に固定する。
【００３５】
図６は、ボリューム・レンダリング画面で画面に垂直な軸を中心にボリュームを回転させた場合の表示の例を示す。この場合、視線方向の単位ベクトルＹの周りに、画面の「上方向」の単位ベクトルＺと画面の「右方向」の単位ベクトルＸをθ回転させればよい。
【００３６】
【数２】
2006305204.tif 000004
ここで、Ｒ（n,θ）は、回転軸方向の単位ベクトルnの周りの角θ回転させる演算子である。この場合、視点の位置ベクトルｐｅと関心領域の中心の位置ベクトルｐｃは動いていないので、再描画は（ｐｅ，ｐｃ,Ｚ’）を元に行う。
【００３７】
図７は、ボリューム・レンダリング画面で、画面に平行な軸を中心にボリューム・レンダリング画像５６を回転させて表示する例を示す。ユーザーは、ボリューム・レンダリング画面でマウスをドラッグして回転を指示する。ドラッグした距離が角度θに対応し、ドラック方向に垂直な方向がベクトルnである。そこで、画面平面内のベクトルnを軸として、画像を−θ回転させる。
【００３８】
【数３】
2006305204.tif 000005
このとき、関心領域の中心を回転中心としたため、ｐｃは不動であり（ｐｃ＝ｐ'ｃ）、視点と関心領域の中心との距離は不変である（｜ｐｃ’−ｐｅ’｜＝｜ｐｃ−ｐｅ｜）。したがって視点を
【００３９】
【数４】
2006305204.tif 000006
によって与えられるｐ'eに動かさなくてはならない。このようにして求めたベクトルを元に再描画を行う。
【００４０】
スライス断面画像（断層画像）は以下のように作成できる。いまボリュームの中心をとおりベクトルＸ、Ｙ、Ｚに平行な直線をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸と呼ぶことにする。これらの軸に垂直な面でスライス断面像を作成する。たとえば、Ｘスライス断面として、Ｙ軸とＺ軸を含む面（Ｘ平面）に平行な面をとり、さらに画面の中心にＸ軸が来るようにスライス像を作成する。これにより、Ｘスライス断面のＸ平面からの距離を変化させたときに、一貫性のある表示が得られる。Ｙスライス断面像とＺスライス断面像も同様に作成できる。スライスの厚さは適当に設定する。なお、スライス断面画像の回転の計算は、上述のボリューム・レンダリング画像の回転の計算において、回転軸nがベクトルＸ、Ｙ、Ｚのいずれかである場合であり、上述の計算の特殊な場合にすぎない。
【００４１】
図８は、画面において操作者によりスライスの回転を指示された場合の画像表示のフローチャートである。上向き単位ベクトルＺの周りの回転が指示されると（Ｓ１０でＹＥＳ）、前向き単位ベクトルＹと右向き単位ベクトルＸを回転する（Ｓ１２）。（なお、Ｘ＝Ｙ×Ｚの関係がある。）また、右向き単位ベクトルＸの周りの回転が指示されると（Ｓ１６でＹＥＳ）、前向き単位ベクトルＹとＺ軸を回転する（Ｓ１８）。いずれの場合でも、次に、前向き単位ベクトルＹと関心領域中心位置ベクトルｐｃから視点位置ベクトルｐｅを計算する（Ｓ１４）。また、前向き単位ベクトルＹの周りの回転が指示されると（Ｓ２０）、上向き単位ベクトルＺと右向き単位ベクトルＸを回転する（Ｓ２２）。次に、これらのベクトル値を元に画像を生成する。まず、関心領域中心位置ベクトルｐｃ、前向き単位ベクトルＹ、右向き単位ベクトルＸおよび上向き単位ベクトルＺを元にスライス図を描画し（Ｓ２４）、次に、視点位置ベクトルｐｅ、関心領域中心位置ベクトルｐｃ、前向き単位ベクトルＹ、右向き単位ベクトルＸおよび上向き単位ベクトルＺを元にボリューム・レンダリング(VoIR)像を描画する（Ｓ２６）。
【００４２】
図９は、画面において操作者によりボリューム・レンダリング画像の回転を指示された揚合のフローチャートである。操作者の指示から回転軸単位ベクトルnと回転角θを求める（Ｓ４０）。次に、前向き単位ベクトルＹ、右向き単位ベクトルＸ、上向き単位ベクトルＺを回転軸単位ベクトルnの周りに角度θ回転し（Ｓ４２）、また、前向き単位ベクトルＹと関心領域中心位置ベクトルｐｃから視点ベクトルｐｅを計算する（Ｓ４４）。そして、関心領域中心位置ベクトルｐｃ、前向き単位ベクトルＹ、右向き単位ベクトルＸおよび上向き単位ベクトルＺを元にスライス図を描画し（Ｓ４６）、また、視点位置ベクトルｐｅ、関心領域中心位置ベクトルＰ、前向き単位ベクトルＹ、右向き単位ベクトルＸおよび上向き単位ベクトルＺを元にボリューム・レンダリング像を描画する（Ｓ４８）。
【００４３】
また、ボリューム・レンダリング画像としては、Ｘ，Ｙ，ＺまたはＸ’，Ｙ’，Ｚ’の３つの断層面のいずれかで切断された切断面の画像を含むように表示してもよい。図１０は、そのようなボリューム・レンダリング画像の１例を示す。ここで、たとえば関心点が含まれる切断面５８において切断されたボリューム・レンダリング画像が表示される。また、画面上での切断面の位置（座標）と方向を固定しておくと、操作者により視点の移動が指示されるとき、切断面の位置を固定したまま、画面内で画像が移動していく。
【００４４】
なお、あらかじめ３次元領域の再構成データから所定の間隔でＸ断層画像、Ｙ断層画像、Ｚ断層画像をスライス画像データとして切り出して記憶しておき、要求に応じてディスプレイ装置２０の画面に表示してもよい。この場合、画像表示プログラム３８は、あらかじめ、３次元領域を所定間隔で切り出して、断層画像を作成しておく。ここで、Ｘ軸に垂直な面つまりＸ断層面についてのＸ断層画像の切り出しは、所定の間隔のｘ座標（ｘ＝ｘ０，ｘ１，．．．，ｘｎ）を決めて、このｘ座標を持つＸ断層面上のボクセル値Ｖ（ｘ，ｙ，ｚ）を２次元平面に並べれば良い。座標ｘｍにおいてこうして得られたＸ断層画像をＸ(ｙ，ｚ)ｘｍと記述する。この方法で予めＸ軸に垂直なＸ断層面の画像すなわちＸ(ｙ，ｚ)ｘ０、Ｘ(ｙ，ｚ)ｘ１、・・・、Ｘ(ｙ，ｚ)ｘｎをで切り出しておく。同様にして、Ｙ軸に垂直なＹ断層面の画像Ｙ(ｚ，ｘ)ｙ０、Ｙ(ｚ，ｘ)ｙ１、・・・、Ｙ(ｚ，ｘ)ｙｎを所定間隔で切り出し、Ｚ軸に垂直なＺ断層面の画像Ｚ(ｘ，ｙ)ｚ０、Ｚ(ｘ，ｙ)ｚ１、・・・、Ｚ(ｘ，ｙ)ｚｎを所定間隔で切り出しておく。１例では、４１枚のＸ断層面、４１枚のＹ断層面および３１枚のＺ断層面を作成する。カーソルが移動されると、それの位置に対応した断層面の画像が読み出され表示される。
【００４５】
次に、ＣＴ画像の拡大／縮小について説明すると、拡大／縮小は、ＸＹＺカーソルの交差する３次元空間上の点である関心領域の中心を基に行う。図１０は、スライス断面像の１例の拡大と縮小の例を示す。３面の断面像およびボリューム・レンダリング画像の何れかを指定して拡大／縮小率（倍率）が指定されると、指定された画像または全ての画像の拡大／縮小率が変化する。拡大の際は、画像が表示領域の枠内に収まらなくなってくる。画像が表示領域の枠に接触すると、接触した位置を固定して、拡大率に応じて関心領域の中心が表示領域の中央に移動していく。関心領域の中心が表示領域の中央に達すると、関心領域の中心を固定して拡大が続けられる。この関心領域の移動は、画面における左右と上下の２方向についてそれぞれ行われる。一方、縮小の際は、画像領域内で、画像全体の中心を中心として画像を縮小して表示する。拡大／縮小された画像を縮小／拡大する際は、関心領域の中心の位置は拡大／縮小の場合と逆に移動していき、元の位置に戻っていく。（なお以下では全ての画像の拡大／縮小率が変化する場合について説明するが、指定された画像のみを拡大／縮小する場合も同様に処理できることは明かである。）
【００４６】
また、ボリュームの切りなおしを指示することもできる。たとえば、拡大／縮小の途中では、元の画像より粗く画像を表示し、拡大／縮小の最終段階では、元の画像と同様の細かさで画像を表示する。これにより、拡大／縮小の途中での画像処理の処理負荷を小さくできる。
【００４７】
また、ボリューム再構成領域のみで拡大／縮小をすることもできる。３次元関心領域設定手段の１例であるマウスで関心領域を再指定すると、これに応じて、その領域においてボリューム（再構成データ）が投影データから再構成される。これにより、拡大／縮小に要する時間を短縮できる。
【００４８】
なお、拡大／縮小された画像についての各種操作は、拡大／縮小の前の画像と同様に行えるようにして、操作感を拡大前と同じに保つ。たとえば、拡大された画像上で、ＸＹＺカーソルを移動することにより、拡大前と同様にスライス面を移動できる。また、操作者は、関心領域の回転は、拡大された画像上で、スライス断面像またはボリューム・レンダリング像を操作することにより行える。また、関心領域を空間的に回転させる操作では、拡大された画像上で、関心領域の中心を中心として回転される。
【００４９】
図１１は、ＣＴ画像の拡大縮小のフローチャートである。まず、関心領域の広さ（すなわち、拡大／縮小率）をスライダなどで指定する（Ｓ１００）。スライダ（スライドバー）は、画面に設けられ、操作者は、これを操作して画像の拡大縮小を操作できる。また、キーボードやタッチパネルなどで指定するようにしてもよい。次に、設定された拡大／縮小率に応じて、関心領域の中心を中心とする３つの断層面のＣＴ画像を作成する（Ｓ１０２）。必要なら細かく再スライスして画像を作成する。次に、必要ならボリューム・レンダリング画像を作成する（Ｓ１０４）。ボリューム・レンダリング画像の中心は、関心領域の中心とする。そして、画面に３つのスライス画像とボリューム・レンダリング画像を表示する（Ｓ１０６）。
【００５０】
図１２は、局所ボリューム選択の状況を示す。図に示されるようにマウスで関心領域の中心を中心として局所ボリューム選択すると、これに応じて画像の部分再構成がおこなわれる。図において、破線が、選択された関心領域を示す。
【００５１】
図１３は、部分再構成（図１０のＳ１０２）のフローチャートである。まず、操作者により設定されたスライス角度、関心領域の中心を記憶する（Ｓ１２０）。また、視線位置ベクトルE、関心領域中心位置ベクトルＰＣ、前向き単位ベクトルＸ、右向き単位ベクトルＹ、上向き単位ベクトルＺをハードディスク装置にも記憶しておく（Ｓ１２２）。次に、選択された領域に外接する円筒又は直方体を求め（Ｓ１２４）、この領域に対応する投影データを取り出す（Ｓ１２６）。次に、必要に応じて補間する（Ｓ１２８）。そして、ボリューム再構成を行う（Ｓ１３０）。次に、元の角度で３つのスライス画像とボリューム・レンダリング画像を作成して（Ｓ１３２）、画面に表示する（Ｓ１３４）。
【００５２】
上述の実施の形態では、画面に３つの断面像とボリューム・レンダリング画像を同時に表示していた。しかし、画面に３つの断面像のみを表示する場合でも、拡大／縮小は同様に行える。
【００５３】
なお、大きな再構成領域を扱う場合には、医療現場で現実的なコンピュータのパワーと、診断に用いるのに耐えうる画像を得るのに掛けられる時間との兼ね合いが問題となってくる。大きな領域を詳細に再構成するためには、大きなメモリ領域と長い再構成時間が必要である。メモリ領域と再構成時間を節約すると、粗い画像しか得られず診察に耐えないので、より詳細な画像を必要とする医療の要求に応えることができない。また、粗い画像では、画像を拡大したときに解像度が不足する。したがって、計算能力の小さいコンピュータでも、再構成領域の全体をみることができ、かつ、関心領域を詳細に観察できるという２つの目的を達成できることが望まれる。
【００５４】
そこで、以下に説明する実施の形態では、３次元ＣＴ画像の再構成において、（１）始めに大きな再構成領域を、ボクセルサイズを大きく設定して粗く再構成する。これにより、再構成領域の全体を見ることができる。次に、（２）その画像上で関心領域の中心と大きさを操作者がその関心の変遷に応じて選択し、次に、（３）関心領域の画像を、その領域のみボクセルサイズを小さく設定して、より詳細に再構成する。これにより、関心領域を詳細に観察できる。こうして、計算能力の小さなコンピュータでも、ＣＴ画像の再構成が短時間で終了するので、ＣＴ撮影後にこれまでよりも速やかに読影作業に移ることができる。また、メモリ容量の小さなコンピュータでも、ＣＴ画像が取り扱えるようになる。また、再構成データを蓄積する場合でも、データ量が少なくてすむので、蓄積能力の小さな装置で再構成データをそのまま蓄積できる。なお、操作者が小さな関心領域を指定した場合は、再構成の前または後に補間処理を行う。
【００５５】
図１４のフローチャートにより、具体的に説明すると、まず、始めに大きな再構成領域を、ボクセルサイズを大きく設定して粗く再構成する。各投影データはコーンビームで得られている。全投影データを基に再構成を行うと、メモリ容量と再構成時間を要するので、まず、投影データの量を小さくして（Ｓ２００）、それを基に再構成を行う（Ｓ２０２）。たとえば、図１５に示すように、（ｉ）ボクセルサイズを大きく設定して各投影データを粗視化して、または、低周波成分を抽出して、これを元にＣＴ画像を再構成する。または、（ｉｉ）画像を再構成角度によって間引きして、間引きした原画像を元に再構成を行う。または、（ｉ）と（ｉｉ）を組み合わせもよい。こうして、範囲は広いが粗い再構成画像（再構成データ）を素早く得ることができる。こうして得られた粗い再構成画像が画面に表示される。
【００５６】
次に、操作者は、この粗い再構成画像において、関心領域を指定し、これを中心に再構成することを設定する（Ｓ２０４）。この設定に応じて、原データから設定された関心領域に対応するデータを用いて再構成を行い（Ｓ２０６）、関心領域に限定されているが、精細な画像を素早く得て、画面に表示する（Ｓ２０８）。これにより操作者は関心領域の細部を観察できる。なお、いうまでもないが、コンピュータのパワーが大きければ、関心領域のみならず、全画像について精細な画像を再構成してもよい。この２段階処理は、種々の態様で採用できる。
【００５７】
たとえば、この２段階処理は、上述のＣＴ画像の拡大と組み合わせることができる。すなわち、画像の拡大の際に、まず、被写体から収集された投影データを、より大きなボクセルを用いてまたは投影データを間引きして被写体画像を再構成して、被写体の３次元領域の再構成データを再生成する。そして、ボリューム・レンダリング画像を再構成データを基に作成して、画面に表示する。操作者が、表示された画面において、被写体の全体の大きさより小さい関心領域を指定すると、その指定に基づいて、次に、前記関心領域のみの再構成データをボクセルサイズを小さくして再構成する。そして、再構成された前記再構成データを基に、Ｘ断層面画像、Ｙ断層面画像およびＺ断層面画像およびボリューム・レンダリング画像を作成して、次に、Ｘ断層面、Ｙ断層面およびＺ断層面のそれぞれの他の断層面への投影線であるＸカーソル、ＹカーソルおよびＺカーソルとともに表示装置の画面上に表示する。これにより、ＣＴ画像の拡大を、計算能力の小さなコンピュータでも速やかに行える。また、この処理は、上述の３つの断層像およびボリューム・レンダリング像のいずれかのみを拡大する際に用いてもよい。
【００５８】
なお、この画像表示は、たとえば、歯列弓のＣＴ画像に適用されるが、それに限られず、耳鼻科用のＣＴ画像、脊髄のＣＴ画像の表示などにも適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】画像表示装置であるコンピュータのブロック図
【図２】画面におけるＣＴ画像の表示の図
【図３】画面表示の１例の図
【図４】図３の表示から回転が指示された後の画面の１例の図
【図５】回転の計算を説明するための図
【図６】ボリューム・レンダリング画面で画面に垂直な軸を中心にボリュームを回転させた状況を示す図
【図７】ボリューム・レンダリング画面で画面に平行な軸を中心にボリュームを回転させた状況を示す図
【図８】画面において操作者によりスライスの回転を指示された場合の画像表示のフローチャート
【図９】画面において操作者によりボリューム・レンダリング画像の回転を指示された揚合のフローチャート
【図１０】画像の拡大／縮小を示す図
【図１１】画像の拡大／縮小のフローチャート
【図１２】局所ボリュームの選択を示す図
【図１３】部分再構成のフローチャート
【図１４】画像の２段階処理のフローチャート
【図１５】画像の２段階処理を説明するための図
【符号の説明】
【００６０】
１０  コンピュータ、    １２  中央処理装置、    ２０  ディスプレイ装置、    ２２  ハードディスク装置、    ３０  投影データ、    ３２  ３次元領域の再構成データ（ボリュームデータ）、    ３４  スライス画像データ、    ３６  画像再構成プログラム３６、    ３８  表示プログラム３８（断層画像生成手段、ボリューム・レンダリング画像生成手段）。
【図１】
2006305204.tif 000007
【図２】
2006305204.tif 000008
【図３】
2006305204.tif 000009
【図４】
2006305204.tif 000010
【図５】
2006305204.tif 000011
【図６】
2006305204.tif 000012
【図７】
2006305204.tif 000013
【図８】
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【図９】
2006305204.tif 000015
【図１０】
2006305204.tif 000016
【図１１】
2006305204.tif 000017
【図１２】
2006305204.tif 000018
【図１３】
2006305204.tif 000019
【図１４】
2006305204.tif 000020
【図１５】
2006305204.tif 000021