(57)【要約】【課題】人工骨用テンプレートの画像表示装置において、患部に適合する人工骨を選定する際に十分な検討を行うことができるよう、人工骨の運動の態様を容易に知ることができるテンプレート画像の表示を可能にする。【解決手段】各種形状の異なる人工骨に対応した複数種類のテンプレートをそれぞれ表す複数のテンプレートデータを、そのテンプレートの、人工骨を適用しようとする骨部の運動の形態に従った運動の仕様を表す運動仕様データとともに保存手段１０に保存しておく。表示制御手段５１は、骨部画像データ取得手段２０により取得した骨部画像データＰｂと、保存手段１０から読み出した、テンプレート指定手段３０により指定されたテンプレートＴに対応するテンプレートデータＶｔおよび運動仕様データＳとに基づいて、画像表示手段５３の表示画面に、骨部画像Ｐｂと、運動の仕様Ｓに基づいて運動するテンプレートＴの画像Ｐｔとを重ね合せ表示させる。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種の形状の異なる人工骨に対応した複数種類のテンプレートをそれぞれ表す複数のテンプレートデータを、該テンプレートの、前記人工骨を適用しようとする骨部の運動の形態に従った運動の仕様を表す運動仕様データとともに保存する保存手段と、
前記人工骨を適用しようとする骨部を含む骨部画像を表す骨部画像データを取得する骨部画像データ取得手段と、
前記複数種類のテンプレートの中から少なくとも１つのテンプレートを指定するテンプレート指定手段と、
前記骨部画像データと、前記指定されたテンプレートに対応する前記テンプレートデータおよび前記運動仕様データとに基づいて、前記骨部画像と、前記運動の仕様に基づいて運動する前記指定されたテンプレートを表すテンプレート画像とを、重合せ表示する表示手段とを備えたことを特徴とする人工骨用テンプレートの画像表示装置。
【請求項２】
各種の形状の異なる人工骨に対応した複数種類のテンプレートをそれぞれ表す複数のテンプレートデータを保存する保存手段と、
前記人工骨を適用しようとする骨部を含む骨部画像を表す骨部画像データを取得する骨部画像データ取得手段と、
前記複数種類のテンプレートの中から少なくとも１つのテンプレートを指定するテンプレート指定手段と、
前記テンプレート指定手段により指定されたテンプレートの、前記人工骨を適用しようとする骨部の運動の形態に従った運動の仕様を設定する運動仕様設定手段と、
前記骨部画像データと、前記指定されたテンプレートに対応する前記テンプレートデータとに基づいて、前記骨部画像と、前記運動仕様設定手段により設定された運動の仕様に基づいて運動する前記指定されたテンプレートを表すテンプレート画像とを、重合せ表示する表示手段とを備えたことを特徴とする人工骨用テンプレートの画像表示装置。
【請求項３】
前記表示手段が、同一表示画面において、骨部の正面を表す第１の骨部画像と、前記運動の仕様に基づいて運動する前記指定されたテンプレートの正面の画像とを重合せ表示するとともに、前記骨部の右または左側面を表す第２の骨部画像と、前記運動の仕様に基づいて運動する前記指定されたテンプレートの右または左側面の画像とを重合せ表示するものであることを特徴とする請求項１または２記載の人工骨用テンプレートの画像表示装置。
【請求項４】
前記骨部画像データと前記テンプレートデータとが３次元のデータであり、
前記骨部画像および前記テンプレート画像が、前記表示画面に３次元的に表示されるものであることを特徴とする請求項１、２または３記載の人工骨用テンプレートの画像表示装置。
【請求項５】
前記骨部画像および前記テンプレート画像が、前記表示画面に２次元的に表示されるものであることを特徴とする請求項１、２または３記載の人工骨用テンプレートの画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、骨組織の代替物である人工骨に対応したテンプレートを、人工骨を適用しようとする骨部とともに表示する画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、整形外科あるいは口腔外科の分野などにおいて、事故または疾病などによる骨の損傷あるいは悪性腫瘍発生に起因する外科手術（整形手術）で骨の切除などがあったとき、骨の損傷部や切除部に生体の他部位の自家骨による置換または充填が行なわれていた。
【０００３】
また最近では、ステンレス鋼やコバルト−クロム系合金、チタン、アルミナ、ジルコニアなどの金属あるいはこれらの酸化物、アパタイトなどのセラミックやその複合材料などを用いて骨組織の代替物である人工骨（人工生体硬組織材料）を作製し、この人工骨を損傷部や切除部に埋め込むことにより損傷部や切除部を修復する外科的治療法が普及している。
【０００４】
一方、損傷部や切除部に埋め込まれる人工骨を作製する場合、患者に応じて形状が異なる人工骨をその都度作製するのは大変であることから、形状の異なる多数種類の標準モデルを予め用意しておき、これら標準モデルの中から患部形状に適合する（形状が似通った）ものを選択し、選択した標準モデルに基づいて人工骨を作製することが行なわれている。ここで、標準モデルに基づいて人工骨を作製するというのは、標準モデルと完全に同一形状の人工骨を作製することに限らず、標準モデルに若干の変形を加えた人工骨を作製することも含む。
【０００５】
そして、標準モデルの選択の際には、従来は、レントゲン写真などのフィルム上の骨部画像と標準モデルの輪郭形状をモデリングした透明な型紙状のテンプレートとを重ね合わせて目視確認することで、患部形状に適合するか否かを判断していた。
【０００６】
しかしながら、テンプレートを１つ１つ確認してゆく作業は非常に煩雑であり、精度よく効率的に人工骨の適合の判断をすることが難しかった。
【０００７】
そこで、この問題を解消するため、骨部を表す骨部画像とテンプレートを表すテンプレート画像とを、ＣＲＴ等のモニタの表示面上に重ね合せて表示させる画像表示装置が本出願人により提案されている。（特許文献１参照）
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−９１４２６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、骨部に適用された人工骨は、骨部の運動の形態に沿った良好な運動が可能でなければならないので、患部に適合する人工骨を選定する際には、人工骨の患部形状に対する適合性だけでなく、人工骨の、当該人工骨を適用しようとする骨部の運動の形態に対する適合性についても検討する必要がある。しかし、上記画像表示装置が表示するテンプレート画像は、人工骨の標準モデルを予め決められた所定の方向から見たときの固定された輪郭形状を表したものであるため、骨部に適用した人工骨の運動の形態を容易に把握することができず、人工骨の、骨部の運動の形態に沿った良好な運動が可能か否かを考慮した、十分な検討を行うことができないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、骨部に適用した人工骨の運動の形態を容易に把握することのできるテンプレート画像を表示する人工骨用テンプレートの画像表示装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の人工骨用テンプレートの画像表示装置は、各種の形状の異なる人工骨に対応した複数種類のテンプレートをそれぞれ表す複数のテンプレートデータを、テンプレートの、人工骨を適用しようとする骨部の運動の形態に従った運動の仕様を表す運動仕様データとともに保存する保存手段と、人工骨を適用しようとする骨部を含む骨部画像を表す骨部画像データを取得する骨部画像データ取得手段と、複数種類のテンプレートの中から少なくとも１つのテンプレートを指定するテンプレート指定手段と、骨部画像データと、指定されたテンプレートに対応するテンプレートデータおよび運動仕様データとに基づいて、骨部画像と、運動の仕様に基づいて運動する指定されたテンプレートを表すテンプレート画像とを、重合せ表示する表示手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の第２の人工骨用テンプレートの画像表示装置は、各種の形状の異なる人工骨に対応した複数種類のテンプレートをそれぞれ表す複数のテンプレートデータを保存する保存手段と、人工骨を適用しようとする骨部を含む骨部画像を表す骨部画像データを取得する骨部画像データ取得手段と、複数種類のテンプレートの中から少なくとも１つのテンプレートを指定するテンプレート指定手段と、テンプレート指定手段により指定されたテンプレートの、人工骨を適用しようとする骨部の運動の形態に従った運動の仕様を設定する運動仕様設定手段と、骨部画像データと、指定されたテンプレートに対応するテンプレートデータとに基づいて、骨部画像と、運動仕様設定手段により設定された運動の仕様に基づいて運動する指定されたテンプレートを表すテンプレート画像とを、重合せ表示する表示手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
ここで、「骨部の運動の形態」とは、骨部の機能または構造によって決められている、その骨部の運動の仕方や運動の範囲を意味するものであり、例えば、骨部が大腿骨であるときには、骨盤の臼蓋部に収まっている大腿骨の骨頭を支点に、大腿骨が所定の立体角内で運動することが考えられる。
【００１４】
「テンプレートの運動の仕様」とは、テンプレートの運動の仕方や運動の範囲を定めた規則を意味するものである。
【００１５】
「テンプレートデータ」は、テンプレートの形状を表すデータであり、テンプレートデータとしては、本発明の画像表示装置の表示用に用意されたデータであってもよいし、人工骨の製造図面用のＣＡＤデータであってもよい。また、このテンプレートデータは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録（保存）して提供するようにしてもよいし、インターネット等のネットワーク上のサーバにダウンロード可能な状態で保存し、オンラインで提供するようにしてもよい。
【００１６】
また、骨部画像データ取得手段は、ＣＲ（コンピューテッド・ラジオグラフィ）システムやＣＴ撮影装置等を用いて骨部を撮影することにより上記撮影装置から出力される骨部画像データを直接取得するようにしてもよいし、画像表示装置が備えている記憶装置に骨部画像データを予め記憶させておき、この記憶装置から骨部画像データを読み出して取得するようにしてもよい。
【００１７】
テンプレート指定手段は、テンプレートを特定するパラメータを直接入力して指定するようにしてもよいし、上記パラメータを選択肢の中から選択するようにしてもよい。既に表示面上にテンプレートが表示されているときには、そのテンプレートが有するパラメータの一部を設定し直して、異なるテンプレートを指定するようにしてもよい。なお、テンプレートを特定するパラメータとしては、テンプレートが表す人工骨のメーカ、名称、型番、人工骨を構成している各パーツのサイズ等が考えられる。
【００１８】
また、「重合せ表示」する際には、骨部画像の上に不透明なテンプレート画像を重ねるようにして表示してもよいし、テンプレート画像を半透明にしたり、テンプレートの内部を透明にしたりして（輪郭のみにして）重ねて表示するようにしてもよい。
【００１９】
なお、人工骨は、人体用のものに限らず、その他の動物体用のものであってもよい。
【００２０】
上記第１および第２の人工骨用テンプレートの画像表示装置において、表示手段は、同一表示画面において、骨部の正面を表す第１の骨部画像と、運動の仕様に基づいて運動する指定されたテンプレートの正面の画像とを重合せ表示するとともに、骨部の右または左側面を表す第２の骨部画像と、運動の仕様に基づいて運動する指定されたテンプレートの右または左側面の画像とを重合せ表示するものであってもよい。
【００２１】
また、骨部画像データとテンプレートデータとを３次元データとし、骨部画像およびテンプレート画像は、表示画面に３次元的に表示されるものであってもよい。
【００２２】
また、骨部画像およびテンプレート画像は、表示画面に２次元的に表示されるものであってもよい。
【００２３】
骨部画像を表示画面に３次元的に表示するには、例えば、骨部画像データとして、骨部を表す３次元ＣＴデータを用い、ボリュームレンダリング表示することが考えられる。「３次元ＣＴデータ」とは、ＣＴ撮影装置を用いて、被写体の断層像を１つの軸に沿って所定の間隔で撮影することにより取得される、複数の断層像を表す２次元の画素値からなるデータを、上記１つの軸に沿って積層して得られるデータである。また、骨部画像を２次元的に表示するには、例えば、骨部画像データとして、ＣＴデータを用い、被写体の断層像を表示したり、あるいは、骨部画像データとして、ＣＲシステム等を用いて骨部を撮影することにより取得されるＸ線画像を表す画像データを用い、骨部のＸ線画像を表示したりすることが考えられる。なお、３次元的に表示されるテンプレート画像としては、テンプレートのアイソメ表示したもの、２次元的に表示されるテンプレート画像としては、テンプレートの輪郭形状のみを表示したものとすることができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の第１の人工骨用テンプレートの画像表示装置によれば、上述のように、テンプレートデータをテンプレートの運動の仕様データとともに保存する保存手段、骨部画像データ取得手段、テンプレート指定手段、骨部画像と運動の仕様に基づいて運動するテンプレートを表すテンプレート画像とを重合せ表示する表示手段とを備えた構成としたので、各種の形状の異なる人工骨に対応した複数種類のテンプレートの中から、少なくとも１つのテンプレートを指定し、骨部画像と、人工骨の適用対象である骨部の運動の形態に従って運動する、指定されたテンプレートの画像とを重ね合せて表示させることができる。これにより、人工骨を骨部に適用したときの、当該人工骨の運動の形態を容易に把握することができ、人工骨の、骨部の運動の形態に沿った良好な運動が可能か否かを考慮した、十分な検討を行うことができる。また、人工骨を適用しようとする骨部の運動の形態に従った運動の仕様が、テンプレート毎に、運動仕様データとして予め用意されているので、テンプレートを指定するだけで、そのテンプレートに対応した適正な運動の仕様が得られ、この運動の仕様に基づいて運動するテンプレートの画像を表示画面に表示させることができる。
【００２５】
本発明の第２の人工骨用テンプレートの画像表示装置によれば、上述のように、テンプレートデータを保存する保存手段、骨部画像データ取得手段、テンプレート指定手段、指定されたテンプレートの運動の仕様を設定する運動仕様設定手段、骨部画像と運動の仕様に基づいて運動するテンプレートを表すテンプレート画像とを重合せ表示する表示手段とを備えた構成としたので、各種の形状の異なる人工骨に対応した複数種類のテンプレートの中から、少なくとも１つのテンプレートを指定し、骨部画像と、人工骨の適用対象である骨部の運動の形態に従って運動する、指定されたテンプレートの画像とを重ね合せて表示させることができる。これにより、第１の画像表示装置と同様に、人工骨を骨部に適用したときの、当該人工骨の運動の形態を容易に把握することができ、人工骨の、骨部の運動の形態に沿った良好な運動が可能か否かを考慮した、十分な検討を行うことができる。また、人工骨を適用しようとする骨部の運動の形態に従った運動の仕様を、運動仕様設定手段により、指定されたテンプレートに対して個別に設定できるようにしているので、運動の仕様をテンプレート毎に固定せず、所望の仕様で設定することができ、テンプレートの運動の表示に対して柔軟な対応が可能となる。
【００２６】
なお、上記画像表示装置において、表示手段を、同一表示画面において、骨部の正面を表す第１の骨部画像と、設定された仕様に従って運動する上記指定されたテンプレートの正面の画像とを重合せ表示するとともに、上記骨部の右または左側面を表す第２の骨部画像と、設定された仕様に従って運動する上記指定されたテンプレートの右または左側面の画像とを重合せ表示するものとすれば、骨部およびテンプレートを正面と側面の両面から同時に観察することで、正面から見た一平面だけでなく奥行き方向についても、テンプレートの運動の形態に対する適合性を確認することができる。
【００２７】
また、骨部画像およびテンプレート画像を、３次元的に表示されるものとすれば、実際に患部に人工骨を適用したときの、人工骨の運動を３次元的に理解することができる。
【００２８】
また、骨部画像およびテンプレート画像を、２次元的に表示するものとすれば、３次元的に運動する立体的なテンプレートの２次元の輪郭形状をテンプレート画像として表示することができ、従来のような、フィルム上の骨部画像に半透明のテンプレートを重ね合せてテンプレートの患部に対する適合性を確認するという手法に近い感覚で、テンプレートの運動の形態を把握することができるので、テンプレートの患部に対する適合性を判断する際に、違和感なく、より容易に検討することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の人工骨用テンプレートの画像表示装置（以下、単に画像表示装置という）の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明による画像表示装置の第１実施形態の構成を示すブロック図である。
【００３０】
図１に示す画像表示装置１は、各種の形状の異なる人工骨に対応した複数種類のテンプレートをそれぞれ表す複数のテンプレートデータを、テンプレートの、人工骨を適用しようとする骨部の運動の形態に従った運動の仕様を表す運動仕様データとともに保存する保存手段１０と、人工骨を適用しようとする骨部を含む骨部画像Ｐｂを表す骨部画像データＰｂ（以下、簡便のため、画像とその画像を表すデータとを同じ記号で表す）を取得する骨部画像データ取得手段２０と、複数のテンプレートの中から少なくとも１つのテンプレートを指定するテンプレート指定手段３０と、骨部画像データＰｂと、指定されたテンプレートＴに対応するテンプレートデータＶｔおよび運動仕様データＳとに基づいて、骨部画像Ｐｂと、運動の仕様Ｓに基づいて運動するテンプレートＴを表すテンプレート画像Ｐｔとを重合せ表示する表示手段５０と、各種操作を行うための入力手段９０とを備えている。
【００３１】
表示手段５０は、さらに、後述する画像表示手段５２の表示画面のレイアウト設定や、骨部画像Ｐｂと運動の仕様Ｓに基づいて運動するテンプレートＴの画像Ｐｔとを重ね合せ表示するための制御を行う表示制御手段５１と、骨部画像Ｐｂ、テンプレート画像Ｐｔ等の画像を表示させるためのＣＲＴや液晶パネル、有機ＥＬなどの画像表示手段５２とにより構成されている。
【００３２】
また、入力手段９０は、さらに、キーボード９１とマウス９２とにより構成されている。なお、入力手段９０は、本発明の必須の構成要素ではない。
【００３３】
保存手段１０は、上述の通り、複数種類のテンプレートにそれぞれ対応するテンプレートデータおよび運動仕様データを保存するものであるが、具体的には、ＣＤ−ＲＯＭやＭＯ（光磁気ディスク）などのコンピュータ読取り可能な可搬型の記録媒体に記録されたテンプレートデータおよび運動仕様データを読み出したり、あるいは、人工骨メーカが提供するインターネット上のＷＥＢサーバからテンプレートデータおよび運動仕様データをダウンロードしたりして取得したデータを一時的に格納しておくハードディスクなどの磁気記録装置から構成されている。なお、データの読み出し速度が問題とならないときには、必要に応じて、その都度ＣＤ−ＲＯＭなどからデータを読み出すように構成してもよい。また、保存手段１０は、本実施形態において、テンプレートデータ、運動仕様データの他に、骨部画像を表す骨部画像データＰｂも保存するものとする。
【００３４】
骨部画像データ取得手段２０は、ＣＲシステムやＣＴ撮影装置等を用いて骨部を撮影することにより上記撮影装置から出力される骨部画像データＰｂを直接取得するようにしてもよいが、本実施形態においては、保存手段１０に骨部画像データＰｂを保存しておき、保存手段１０から骨部画像データＰｂを読み出して取得するようにする。
【００３５】
テンプレート指定手段３０は、テンプレートを特定するためのパラメータを設定することによりテンプレートを指定する。テンプレートを特定するためのパラメータとしては、人工骨の「メーカ名」、「名称」、「型番」、「人工骨を構成する各パーツのサイズ」などがある。これらのパラメータは、キーボード９１により直接入力するか、または、画像表示手段５２の表示画面にパラメータの項目ごとに選択肢の一覧を表示させ、ユーザはこの選択肢の中から所望の１つをマウス９１により選択するようにする。なお、既に何らかのテンプレートＴが指定され、画像表示手段５２の表示画面にテンプレート画像Ｐｔが表示されているときには、そのテンプレートＴが有するパラメータをもとに、一部を設定し直して異なるテンプレートを指定することができるようにする。
【００３６】
表示制御手段５１は、画像表示手段５２の表示画面において、テンプレートを指定するなどのコマンドリストを表示するためのコマンド表示エリアと、骨部画像Ｐｂを表示するための骨部画像表示エリアとが、同一表示画面に設けられるようにレイアウト設定する。また、骨部画像データＰｂと指定されたテンプレートＴに対応するテンプレートデータＶｔおよび運動仕様データＳとに基づいて、骨部画像Ｐｂと運動の仕様Ｓに基づいて運動するテンプレートＴの画像Ｐｔとを、骨部画像表示エリアにおいて重合せ表示させるが、テンプレートＴが複数指定された場合には、これら複数のテンプレート画像Ｐｔを同時に表示させる。
【００３７】
次に、第１実施形態の画像表示装置１の作用について説明する。図２は、患部形状（患者の骨部の形状）に適合する標準人工骨を選択する処理における画像表示手段５２の表示画面のレイアウトの例（その１）を示したものである。
【００３８】
なお、本実施形態においては、ＣＲシステムにより骨部（大腿骨）の画像を含むＸ線画像を骨部画像データＰｂとして取得し、保存手段１０に保存してあるものとする。
【００３９】
まず、骨部画像データ取得手段２０が、保存手段１０に保存されている骨部画像データＰｂを読み出して取得する。
【００４０】
表示制御手段５１は、各種設定を行うためのコマンドリストを画像表示手段５２の表示画面のエリアＡに表示させるとともに、骨部画像データ取得手段２０により読み出された骨部画像データＰｂに基づいて、欠損部分ｆを有する骨部の画像Ｐｂを表示画面のエリアＢに表示させる。
【００４１】
ユーザは、この骨部画像Ｐｂを見ながら、患部に適合しそうなテンプレートを指定する。
【００４２】
なお、コマンドリストの中には、少なくとも、テンプレートを新規に指定して表示させることができる「テンプレート新規表示」コマンドと、既に指定されているテンプレートをもとにテンプレートを指定し直すことができる「テンプレート変更」コマンドとが設けられている。
【００４３】
ここで、「テンプレート新規表示」コマンドが入力されると、テンプレート指定手段３０によるテンプレートの新規の指定が可能となる。画像表示手段５２の表示画面には、テンプレートを特定するパラメータの入力画面が表示され、パラメータはデフォルトの名称や値が設定されている。この画面上で、パラメータを適当に設定し直し、所望のテンプレートを指定する。パラメータとしては、「人工骨メーカ」，「シリーズ」，「ＣＵＰ／ＳＴＥＭ」，「型名」，「サイズ」などがあり、設定した名称や値に応じて選択可能な選択肢のみが表示され、ユーザはその中から所望のものを選択して設定することができる。
【００４４】
テンプレートが指定されると、表示制御手段５１は、指定されたテンプレートＴに対応するテンプレートデータＶｔおよび運動仕様データＳを保存手段１０より読み出し、まずは、指定されたテンプレートＴの静止画像を、画像表示手段５２の表示画面に既に表示されている骨部（大腿骨）の画像上の適当な位置に重ねて表示する。
【００４５】
ユーザは、そのテンプレートＴをマウス９２によりドラッグ＆ドロップの要領で移動させたり、テンプレートＴの向きを調整したりして、テンプレートＴを所望の位置に配置することができる。
【００４６】
そして、ユーザからのテンプレートＴの運動表示を開始する指示により、表示制御手段５１が、骨部画像Ｐｂと、運動仕様データＳが表す運動の仕様Ｓに基づいて運動するテンプレートＴの画像Ｐｔとを、画像表示手段５２の表示画面において重合せ表示させる。なお、本実施形態においては、人工骨を適用しようとする骨部を大腿骨としているので、指定するテンプレートＴは大腿骨用の人工骨に対応するものとし、運動の仕様Ｓは大腿骨の運動の形態に従って、大腿骨の骨頭に相当する部分を支点として、前後方向の回転（振り子）運動、左右方向の回転（振り子）運動、立体角αに沿った回転運動など、幾つかの運動パターンを規定しているものとする。表示制御手段５１は、これらの運動パターンによるテンプレートＴの運動を表す画像Ｐｔを、予め決められたあるいはユーザから指示された組合せと順序で表示する。図３は、その一例として、骨頭部分の中心Ｃを支点として左右方向に振り子運動するテンプレートＴを表したものである。なお、ユーザからの指示により、運動速度を変えたり、運動を一時停止させたり、運動軌道上で自由に位置を動かしたりできるようにしてもよい。
【００４７】
「テンプレート変更」コマンドが入力されると、表示画面上での配置を変えないまま、テンプレートを指定し直すことができる。画像表示手段５３の表示画面には、テンプレートを特定するパラメータの入力画面が表示され、パラメータは既に指定されているテンプレートＴについての名称や値が設定されている。この画面上で、パラメータを適当に設定し直し、所望のテンプレートを指定する。これにより、テンプレートを所望の配置に固定したまま、テンプレートを切り替えることができる。図４は、その一例として、配置を固定したままサイズ（ステム長）のみを順に切り替えていったときのテンプレート画像の切り替わる様子を示した図である。
【００４８】
したがって、例えば、指定したテンプレートＴが、患部に対して、シリーズは適しているがサイズだけが適合していないというようなとき、パラメータとしてサイズのみを切り替えてゆけば、患部形状に適合したテンプレートを容易に見つけることができる。
【００４９】
また、上記「テンプレート新規表示」コマンドにて、新規テンプレートの指定を繰り返せば、その分の複数のテンプレートを同時に指定して表示させることができ、テンプレート同士の比較検討も行うことができる。
【００５０】
このように、第１実施形態のよる画像表示装置は、画像表示手段５２の表示画面に、骨部画像Ｐｂと、指定したテンプレートＴに対応した運動の仕様Ｓに基づいて運動するテンプレートＴの画像Ｐｔとを、重ね合せ表示させるようにしているので、人工骨を骨部に適用したときの、当該人工骨の運動の形態を容易に把握することができ、人工骨の、骨部の運動の形態に沿った良好な運動が可能か否かを考慮した、十分な検討を行うことができる。また、人工骨を適用しようとする骨部の運動の形態に従った運動の仕様Ｓが、テンプレート毎に、運動仕様データＳとして予め用意されているので、テンプレートを指定するだけで、そのテンプレートに対応した適正な運動の仕様Ｓが得られ、この運動の仕様Ｓに基づいて運動するテンプレートＴの画像Ｐｔを表示画面に表示させることができる。
【００５１】
次に、本発明による画像表示装置の第２実施形態について説明する。図５は、本発明による画像表示装置の第２実施形態の構成を示すブロック図である。図５に示す画像表示装置１は、各種の形状の異なる人工骨に対応した複数種類のテンプレートをそれぞれ表す複数のテンプレートデータを保存する保存手段１０と、人工骨を適用しようとする骨部を含む骨部画像Ｐｂを表す骨部画像データＰｂを取得する骨部画像データ取得手段２０と、複数のテンプレートの中から少なくとも１つのテンプレートを指定するテンプレート指定手段３０と、指定されたテンプレートＴの、人工骨を適用しようとする骨部の運動の形態に従った運動の仕様を設定する運動仕様設定手段４０と、骨部画像データＰｂと、指定されたテンプレートＴに対応するテンプレートデータＶｔとに基づいて、骨部画像Ｐｂと、運動の仕様Ｓに基づいて運動するテンプレートＴを表すテンプレート画像Ｐｔとを重合せ表示する表示手段５０と、各種操作を行うための入力手段９０とを備えている。
【００５２】
表示手段５０は、さらに、表示制御手段５１と画像表示手段５２とにより構成され、入力手段９０は、キーボード９１とマウス９２とにより構成されている。
【００５３】
なお、第１実施形態と第２実施形態とにおいて、同記号で示した各手段については、特に説明が無い限り、同じ作用を持つものとする。
【００５４】
このように構成された、第２実施形態による画像表示装置１は、第１実施形態のように、テンプレート毎に予め運動の仕様Ｓが決められているのではなく、指定されたテンプレートＴに対して、個別に運動の仕様Ｓを設定するようにしたものである。
【００５５】
次に、第２実施形態の画像表示装置１の作用について説明する。図６は、患部形状（患者の骨部の形状）に適合する標準人工骨を選択する処理における画像表示手段５２の表示画面のレイアウトの例（その２）を示したものである。
【００５６】
なお、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、ＣＲシステムにより骨部（大腿骨）の画像を含むＸ線画像を骨部画像データＰｂとして取得し、保存手段１０に保存してあるものとする。
【００５７】
まず、骨部画像データ取得手段２０が、保存手段１０に保存されている骨部画像データＰｂを読み出して取得する。
【００５８】
表示制御手段５１は、第１実施形態と同様に、各種設定を行うためのコマンドリストを画像表示手段５２の表示画面のエリアＡに表示させるとともに、骨部画像データ取得手段２０により読み出された骨部画像データＰｂに基づいて、欠損部分ｆを有する骨部の画像Ｐｂを表示画面のエリアＢに表示させる。
【００５９】
コマンドリストの中には、少なくとも、テンプレートを新規に指定して表示させることができる「テンプレート新規表示」コマンドと、既に指定されているテンプレートをもとにテンプレートを指定し直すことができる「テンプレート変更」コマンドと、「テンプレート新規表示」コマンドや「テンプレート変更」コマンドにより指定されたテンプレートＴに対する運動の仕様Ｓを設定する「運動仕様設定」コマンドとが設けられている。
【００６０】
第１実施形態と同様に、テンプレート指定手段３０によりテンプレートの新規の指定が行われると、表示制御手段５１は、指定されたテンプレートＴに対応するテンプレートデータＶｔを保存手段１０より読み出し、まずは、指定されたテンプレートＴの静止画像を、画像表示手段５２の表示画面に既に表示されている骨部（大腿骨）の画像上の適当な位置に重ねて表示する。
【００６１】
ユーザは、そのテンプレートＴをキーボード９１やマウス９２を用いて、所望の位置に配置することができる。
【００６２】
ここで、「運動仕様設定」コマンドが入力されると、運動仕様設定手段４０による、指定されたテンプレートＴに対する運動の仕様Ｓの設定が可能となる。画像表示手段５２の表示画面には、運動の仕様を設定する画面が表示され、運動の種類（例えば、振り子運動、立体角に沿った回転運動、屈伸運動など）の選択とその運動を規定するパラメータ（例えば、支点座標、運動方向、可動範囲を示す角度など）の入力ができる。人工骨を適用しようとする骨部が大腿骨である場合には、例えば、運動の種類として、振り子運動を選択し、その運動を規定するパラメータとして、支点座標をテンプレートＴ上における大腿骨の骨頭に相当する部分の中心の座標、運動方向を左右方向、可動範囲の角度を±α度として設定する。なお、これらの支点座標、運動方向、可動範囲の角度は、キーボード９１により文字や数値を直接入力する形態であってもよいし、表示画面上において、マウス９２を用いてポイント指定することにより入力する形態であってもよい。また、運動の仕様Ｓの設定は、テンプレートが指定される度にその都度行うようにしてもよいが、予め設定しておいた条件に基づいて、自動的に設定されるようにしておき、変更が必要なときにのみ、改めて設定し直すようにしてもよい。
【００６３】
そして、ユーザからのテンプレートＴの運動表示を開始する指示により、表示制御手段５１が、骨部画像Ｐｂと、運動の仕様Ｓに基づいて運動するテンプレートＴの画像Ｐｔとを、画像表示手段５２の表示画面において重合せ表示させる。
【００６４】
なお、テンプレートの変更については、第１実施形態と同様の形態で行うことができる。また、ユーザからの指示により、運動速度を変えたり、運動を一時停止させたり、運動軌道上で自由に位置を動かしたりできるようにしてもよい。
【００６５】
このように、第２実施形態による画像表示装置は、画像表示手段５２の表示画面に、骨部画像Ｐｂと、設定された運動の仕様Ｓに基づいて運動するテンプレートＴの画像Ｐｔとを、重ね合せ表示させることができるようにしているので、第１実施形態と同様に、人工骨を骨部に適用したときの、当該人工骨の運動の形態を容易に把握することができ、人工骨の、骨部の運動の形態に沿った良好な運動が可能か否かを考慮した、十分な検討を行うことができる。また、人工骨を適用しようとする骨部の運動の形態に従った運動の仕様Ｓを、運動仕様設定手段４０により、指定されたテンプレートＴに対して個別に設定できるようにしているので、運動の仕様Ｓをテンプレート毎に固定せず、所望の仕様で設定することができ、テンプレートＴの運動の表示に対して柔軟な対応が可能となる。
【００６６】
次に、第３実施形態として、上記第１および第２実施形態における表示手段５０を、画像表示手段５２の同一表示画面において、骨部の正面を表す第１の骨部画像Ｐｂ１と、テンプレート指定手段３０により指定されたテンプレートＴに対応する運動の仕様Ｓに基づいて運動するテンプレートＴの正面の画像Ｐｔ１とを重合せ表示するとともに、上記骨部の右または左側面を表す第２の骨部画像Ｐｂ２と、運動の仕様Ｓに基づいて運動するテンプレートＴの右または左側面の画像Ｐｔ２とを重合せ表示するようにしたものについて説明する。
【００６７】
図７は、上述のように、骨部画像とテンプレート画像とを、正面同士と側面同士で重ね合せ、それぞれ別の場所に表示させたときの、表示画面のレイアウトの一例を示したものである。なお、表示する骨部の側面またはテンプレートの側面は、右側面に統一する。
【００６８】
骨部画像データ取得手段２０は、骨部（大腿骨）の正面を表す第１の骨部画像Ｐｂ１を担持する第１の骨部画像データＰｂ１と、同一骨部の右側面を表す第２の骨部画像Ｐｂ２を担持する第２の骨部画像データＰｂ２とを、保存手段１０から読み出し取得する。
【００６９】
表示制御手段５１は、第１実施形態と同様に、各種設定を行うためのコマンドリストを画像表示手段５２の表示画面のエリアＡに表示させるが、骨部画像データ取得手段２０により読み出された第１の骨部画像データＰｂ１と第２の骨部画像データＰｂ２とに基づいて、欠損部分ｆを有する骨部の正面を表す骨部画像Ｐｂ１を表示面上のエリアＢの左側に、同一骨部の右側面を表す骨部画像Ｐｂ２をエリアＢの右側に、それぞれ表示させる。
【００７０】
第１実施形態と同様に、テンプレート指定手段３０によりテンプレートの新規の指定が行われると、表示制御手段５１は、指定されたテンプレートＴに対応するテンプレートデータＶｔに基づいて、まずは、指定されたテンプレートＴの正面と右側面の静止画像を、画像表示手段５２の表示画面に既に表示されている骨部（大腿骨）の正面と右側面の画像上の適当な位置にそれぞれ重ねて表示する。
【００７１】
ユーザは、そのテンプレートＴを、テンプレートＴの正面または側面の画像をマウス９２によりドラッグ＆ドロップする要領で移動させたり、テンプレートＴの向きを調整したりして、テンプレートＴを所望の位置に配置することができる。
【００７２】
指定されたテンプレートＴに対応する運動の仕様Ｓは、第１実施形態のように保存手段１０から運動仕様データＳを読み出すか、第２実施形態のように運動仕様設定手段４０により設定するかして得る。
【００７３】
そして、ユーザからのテンプレートＴの運動表示を開始する指示により、表示制御手段５１が、画像表示手段５２の同一表示画面において、骨部の正面を表す骨部画像Ｐｂ１と、運動仕様データＳが表す運動の仕様Ｓに基づいて運動するテンプレートＴの正面の画像Ｐｔ１とを重合せ表示させるとともに、同一骨部の右側面を表す骨部画像Ｐｂ２と、運動の仕様Ｓに基づいて運動するテンプレートＴの右側面の画像Ｐｔ２とを重合せ表示させる。
【００７４】
テンプレートの配置変更やテンプレートそのものの指定変更、運動表示については、第１実施形態と同様に行うことができるが、第１のテンプレート画像Ｐｔ１（正面）と第２のテンプレート画像Ｐｔ２（右側面）とは、上記配置変更や指定変更、運動表示に対して、常に連動（同期）するようになっている。
【００７５】
このように、同一表示画面において、骨部の正面を表す骨部画像Ｐｂ１と、指定されたテンプレートＴに対応する運動の仕様Ｓに基づいて運動するテンプレートＴの正面の画像Ｐｔ１とを重合せ表示させるとともに、同一骨部の側面を表す骨部画像Ｐｂ２と、運動の仕様Ｓに基づいて運動するテンプレートＴの側面の画像Ｐｔ２とを重合せ表示させることにより、骨部およびテンプレートを正面と側面の両面から同時に観察することで、正面から見た一平面だけでなく奥行き方向についても、テンプレートの運動の形態に対する適合性を確認することができる。
【００７６】
上記第１、第２、および第３実施形態は、骨部画像Ｐｂ（またはＰｂ１，Ｐｂ２）とテンプレート画像Ｐｔ（またはＰｔ１，Ｐｔ２）とを、ともに２次元的に表示するようにしたものであり、このようにすれば、３次元的に運動する立体的なテンプレートの２次元の輪郭形状をテンプレート画像として表示することができ、従来のような、フィルム上の骨部画像に半透明のテンプレートを重ね合せてテンプレートの患部に対する適合性を確認するという手法に近い感覚で、テンプレートの運動の形態を把握することができるので、テンプレートの患部に対する適合性を判断する際に、違和感なく、より容易に検討することができる。
【００７７】
なお、上記第１、第２および第３実施形態においては、テンプレートデータＶｔと骨部画像データＰｂとを３次元データとし、骨部画像Ｐｂ（またはＰｂ１，Ｐｂ２）とテンプレート画像Ｐｔ（またはＰｔ１，Ｐｔ２）とを、ともに３次元的に表示（例えば、アイソメ表示）するようにしてもよい。このようにすれば、実際に患部に人工骨を適用したときの、人工骨の運動の形態を３次元的に理解することができる。なお、上記３次元データとしては、テンプレートデータＶｔの場合は３次元ＣＡＤデータ、骨部画像データＰｂとしては、被写体の断層像を所定の軸方向に所定の間隔で撮影したときの複数の２次元ＣＴデータを、上記所定の軸方向に積層して得られる３次元ＣＴデータなどを用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態による画像表示装置の構成を示したブロック図
【図２】患部形状に適合する標準人工骨を選択する処理における表示レイアウトの例（その１）を示した図
【図３】骨頭部分の中心を支点として左右方向に振り子運動するテンプレートを示した図
【図４】配置を固定したままサイズのみを切り替えていったときのテンプレート画像の切り替わる様子を示した図
【図５】第２実施形態による画像表示装置の構成を示したブロック図
【図６】患部形状に適合する標準人工骨を選択する処理における表示レイアウトの例（その２）を示した図
【図７】骨部画像とテンプレート画像とを、正面と側面同士で重ね合せ、それぞれ別の場所に表示させたときの、表示画面のレイアウトの一例を示した図
【符号の説明】
１    人工骨用テンプレートの画像表示装置
１０  保存手段
２０  骨部画像データ取得手段
３０  テンプレート指定手段
４０  運動仕様設定手段
５０  表示手段
５１  表示制御手段
５２  画像表示手段
９０  入力手段
９１  キーボード
９２  マウス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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