(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像に含まれている解剖学的特徴点（以下「ランドマーク」という。）を基準とする三次元座標系に従う医用三次元画像を表示する処理手段と、
表示された医用三次元画像の右側領域において少なくとも１点、および左側領域において少なくとも１点の左右一対の元の三次元座標系の基準となっていない任意のランドマークが指定されたことに応じて、それら指定されたランドマークを登録する処理手段と、
登録された左右一対のランドマークを基準に、三次元座標系を構成する三方向のうちの一方向はそのままに保ち、二方向の傾きを修正する処理手段と、
を含むことを特徴とする医用三次元画像の表示方向修正装置。
【請求項２】
元の医用三次元画像は、ランドマークを基準とする水平基準面、前頭面および正中面に従って表示される人体頭部の画像を含み、
前記修正処理手段は、登録された左右一対のランドマークを基準に、前頭面はそのままに、水平基準面および正中面の傾きを修正することを特徴とする、請求項１記載の医用三次元画像の表示方向修正装置。
【請求項３】
元の医用三次元画像は、ランドマークを基準とする水平基準面、前頭面および正中面に従って表示される人体頭部の画像を含み、
前記修正処理手段は、登録された左右一対のランドマークを基準に、水平基準面はそのままに、前頭面および正中面の傾きを修正することを特徴とする、請求項１記載の医用三次元画像の表示方向修正装置。
【請求項４】
前記登録された左右一対のランドマークは、それぞれ、複数のランドマークが指定されたときにおいて、複数のランドマークの中点を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の医用三次元画像の表示方向修正装置。
【請求項５】
画像に含まれているランドマークを基準とする三次元座標系に従う医用三次元画像を表示する処理と、
表示された医用三次元画像において、基準座標系を修正するために必要な一対のランドマークであって、元の三次元座標系の基準となっていない任意のランドマーグが指定されたことに応じて、それら指定されたランドマークを登録する処理と、
登録された一対のランドマークを基準に、三次元座標系を構成する互いに直交する三面のうちの一面はそのままに保ち、二面の傾きを修正する処理と、
を実行することを特徴とする医用三次元画像の表示方向修正方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の一連の処理を行うための医用三次元画像の表示方向修正用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、医用三次元画像の表示に関し、特に、医用三次元画像の表示方向を修正するための装置、方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野において、顔面頭蓋骨格の形態評価をしたり、計測する上で、ＣＴ撮像データ等の三次元医用画像が活用されている。顔面骨格形態評価は、顎顔面の偏位や変形を治療する外科的な治療処理に多用されており、評価された数ｍｍの歪みが、診断や処置上重要な意味を持つ。
このため、顔面頭蓋骨格を評価測定する上で、その向きの定義が重要であり、向きを決定する座標系を微調整して、顔面頭蓋骨格を正しく評価計測する必要がある。
【０００３】
従来利用されている医用三次元画像の表示において、三次元画像中の解剖学的な特徴点（以下「ランドマーク」という。）を抽出し、その特徴点に基づいて解剖学的に見て一義的に決まる基準座標系を設定し、その基準座標系に従って表示すべき三次元画像を座標変換し、座標変換後の医用三次元画像を表示する技術が開示されている（たとえば特開平８−１３１４０３号の段落［００１１］参照）。
【特許文献１】特開平８−１３１４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、基準座標系を決めるにあたり、ランドマークをどこに求め、画像座標をどのように定義付けるかで、表示される三次元画像の向きが異なる。つまり、解剖学的に一義的に定義される基準座標系は、１つに限られず、複数個存在するので、画像診断する上では、必要な条件で適宜複数の基準座標系を作成して、総合的に評価する必要がある。
従来の医用三次元画像の表示の仕方では、一旦決められた基準座標系を調整する場合、その基準座標系を決定するのに使用したランドマークを変える必要があり、元の基準座標系が失われるという課題があった。
【０００５】
つまり、ランドマークに基づき一義的に決められた基準座標系による表示向きだけでは、三次元医用画像を臨床活用する上で必要な表示向きや座標構築に限界があり、より多様で再現性のある向きの設定方法、および座標の設定方法が求められていたが、それに応える装置、方法およびプログラム等が実現されていなかった。
この発明は、上述のような従来の医用三次元画像の表示方法が抱えていた課題を解決するためになされたものである。この発明は、一度決められた基準座標系を基礎とし、画像の表示方向を修正することのできる医用三次元画像の表示方向修正のための装置、方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明は、ランドマークに基づき決められる基本座標および表示を基礎とし、この基準座標系の設定に利用されていない別のランドマークを利用し、新たに一義的に決まり、再現性の得られる向きの座標系を構築するための装置、方法およびプログラムが、課題解決手段である。
具体的には、請求項１記載の構成、すなわち、画像に含まれているランドマークを基準とする三次元座標系に従う医用三次元画像を表示する処理手段と、表示された医用三次元画像の右側領域において少なくとも１点、および左側領域において少なくとも１点の左右一対の元の三次元座標系の基準となっていない任意のランドマークが指定されたことに応じて、それら指定されたランドマークを登録する処理手段と、登録された左右一対のランドマークを基準に、三次元座標系を構成する三方向のうちの一方向はそのままに保ち、二方向の傾きを修正する処理手段と、を含むことを特徴とする医用三次元画像の表示方向修正装置である。
【０００７】
請求項２記載の発明は、元の医用三次元画像は、ランドマークを基準とする水平基準面、前頭面および正中面に従って表示される人体頭部の画像を含み、前記修正処理手段は、登録された左右一対のランドマークを基準に、前頭面はそのままに、水平基準面および正中面の傾きを修正することを特徴とする、請求項１記載の医用三次元画像の表示方向修正装置である。
【０００８】
請求項３記載の発明は、元の医用三次元画像は、ランドマークを基準とする水平基準面、前頭面および正中面に従って表示される人体頭部の画像を含み、前記修正処理手段は、登録された左右一対のランドマークを基準に、水平基準面はそのままに、前頭面および正中面の傾きを修正することを特徴とする、請求項１記載の医用三次元画像の表示方向修正装置である。
【０００９】
請求項４記載の発明は、前記登録された左右一対のランドマークは、それぞれ、複数のランドマークが指定されたときにおいて、複数のランドマークの中点を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の医用三次元画像の表示方向修正装置である。
請求項５記載の発明は、画像に含まれているランドマークを基準とする三次元座標系に従う医用三次元画像を表示する処理と、表示された医用三次元画像において、基準座標系を修正するために必要な一対のランドマークであって、元の三次元座標系の基準となっていない任意のランドマーグが指定されたことに応じて、それら指定されたランドマークを登録する処理と、登録された一対のランドマークを基準に、三次元座標系を構成する互いに直交する三面のうちの一面はそのままに保ち、二面の傾きを修正する処理と、を実行することを特徴とする医用三次元画像の表示方向修正方法である。
【００１０】
請求項６記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の一連の処理を行うための医用三次元画像の表示方向修正プログラムである。
なお、課題解決手段の記載は、装置、方法およびプログラムに区分して記載したが、この発明は、コンピュータ装置を用いて実現できるものであり、この発明に係る一連の処理を実行するコンピュータ装置自体であっても、この発明に係る処理を行うために作成されたプログラムであっても、あるいは、一連の処理を含む処理方法であっても、この発明は対象としている。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、ランドマークを基準とする三次元座標系に従う医用三次元画像が表示された場合において、その医用三次元画像の表示方向を、新たに指定したランドマークを基準に修正することができる。三次元座標系の修正では、ランドマークに基づき決められた基本座標および表示を基礎とし、この元の座標系設定に利用されていない別のランドマークを利用し、新たに一義的に決まり、再現性の得られる向きおよび座標系を構築できる。
【００１２】
たとえば、三次元座標系を構成する互いに直交する三方向のうちの一方向は元のままに保ち、二方向の傾きを元のままに保った一方向を中心に回転させることによって修正する。
あるいは、三次元座標系を構成する互いに直交する三面のうちの一面は元のままに保ち、二面の傾きを、元のままに保たれた面と交差する軸を中心に回転させることによって、二面の傾きを修正する。
【００１３】
その結果、修正された三次元座標系も、ランドマークに基づく座標系であるから、表示される医用三次元画像は、ランドマークに基づく修正後の新たな座標系に従って表示される。よって、ランドマークに基づいて再現可能な多様な方向から、医用三次元画像を表示することができる。
この発明によれば、三次元画像の形態評価および分析を行う際に重要な画像の表示向きの自由度を高め、三次元画像情報の臨床活用への有効性を飛躍的に向上させることができる。
【００１４】
この発明の好ましい態様によれば、三次元座標系を構成する水平基準面の傾きを、新たに登録されたランドマークに基づいて修正することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明をする。
図１は、この発明の一実施形態に係る画像表示が行われるコンピュータシステムの構成を示すブロック図である。表示を行うコンピュータシステムは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびハードディスク等が内蔵された制御部１、制御部１に接続された表示器２、キーボード３ならびにマウス４を含んでいる。また、制御部１は、この発明の一実施形態に係るプログラムが記憶された記憶媒体５等から、当該プログラムをインストール可能な構成である。
【００１６】
かかるコンピュータを用いた表示システムは、既存のコンピュータ装置を用いて実現することができる。
図２は、図１に示す表示器２に表示された医用三次元画像の一例を示す図解図である。図２に示す医用三次元画像は、人体頭部を表わしており、この三次元画像の方向および座標の基準となる基準軸、すなわちＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸が一緒に表示されている。
【００１７】
これらＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、画像中の解剖学的特徴点（以下「ランドマーク」という。）を元に設定された基準軸である。ランドマークに基づく基準軸の設定の仕方は、たとえば、特開平８−１３１４０３号公報に開示されている方法を採用できる。
すなわち、原点を左右の耳孔を結ぶ線分の中点、Ｘ軸を左右眼球中心を通る直線に平行な直線、Ｙ軸を左右眼球中心を通る直線とＺ軸に垂直な直線、Ｚ軸を左右眼球中心を通り、原点を通る面に垂直な直線、というルールに従って規定することができる。
【００１８】
基準軸であるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を、上述のように、ランドマークに基づいて規定することにより、その基準軸に従って表示される医用三次元画像は、複数の画像を評価する際に、各画像を同じ向きに向けることができ、計測や評価が正しく行えるという利点がある。
基礎となる医用三次元画像は、図２に示すように、ランドマークに基づく基準軸（Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸）に従って表示されたものに限らず、図３に示すように、基準面に従って表示された画像であってもよい。
【００１９】
図３の人体頭部の三次元画像は、水平基準面ＨＰ、前頭面（第１垂直基準面）ＶＰ１、および正中面（第２垂直基準面）ＶＰ２を基準に表示されている。これら水平基準面ＨＰ、前頭面ＶＰ１および正中面ＶＰ２も、ランドマークに基づいて定められた面である。
ランドマークに基づく基準面の設定の仕方は、米国特許第６８８８５４６号に記載のやり方を利用することができる。
【００２０】
図２に示す三次元画像も、図３に示す三次元画像も、共に、ランドマークに基づく基準軸または基準面に従って表示されており、三次元画像（人体頭部）における顔面骨格形態評価をする際に、三次元画像の向きを、ランドマークに基づいて、再現性良く特定の向きに表示させることができる。
ところで、図２または図３に示す三次元画像において、Ｘ軸またはＹ軸上にないランドマーク、または、水平基準面ＨＰ上にないランドマークを用い、そのランドマークの位置を反映させて、既存のたとえばＹ軸情報を維持したまま、あるいは、既存の水平面情報を一部維持したまま、新たなＸ軸または新たな水平基準面を作成することができれば、ランドマークを基準にした三次元画像を、再現性良く表示でき、しかも、向きを多様に決めることができるので、顔面骨格の形態評価や計測を行う上で、非常に有用である。
【００２１】
そこでこの実施形態では、次に説明するように、図２に示す表示画像において、ランドマークを基準にして決められたＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の情報の一部を維持したまま、これら基準軸を微調整し、新たな基準軸を作成できるようにした。
また、図３に示す表示画像において、既存の水平基準面ＨＰ上にないランドマークを用い、そのランドマークの位置を反映させて、既存の水平基準面ＨＰ情報を一部維持したまま微調整し、新たな水平基準面を作成できるようにした。
【００２２】
図４は、図２に示すランドマークに基づく基準軸（Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸）に従って表示された人体頭部の三次元画像において、Ｘ軸を修正する仕方を説明するための図である。
人体頭部の三次元画像が、３Ｄ−ＣＴ画像（三次元のＣＴ画像）であるとする。ＣＴ画像では、ＣＴ値を調整することにより、内部構造である頭蓋骨格を表示することができるし、また、外表面形状である皮膚を表示することもできる。そこで、たとえば、ＣＴ値を調整して皮膚を表示させる。そして、右の外眼角Ｐ１および左の外眼角Ｐ２を、たとえばマウス４を操作してカーソルで指定する。
【００２３】
これに応じて、制御部１では、指定点Ｐ１およびＰ２を新たなランドマークとして登録し、Ｐ１−Ｐ２を通る直線と、Ｘ軸との角度δを算出する。すなわち、Ｘ軸に対するＰ１−Ｐ２を通る直線の傾きを算出する。
そして、Ｘ軸が、Ｐ１−Ｐ２を通る直線と平行になるように、Ｙ軸を中心にＸ軸を角度δ傾けて、新たなＸ軸とする。
【００２４】
また、Ｙ軸を角度δ傾けたことに伴い、Ｚ軸も、角度δ傾けて、新たなＺ軸とする。
その結果、三次元画像を表示する新たな基準軸は、新Ｘ軸、元のＹ軸および新Ｚ軸となり、元のＹ軸の位置座標を残した状態で、Ｘ軸およびＺ軸が修正される。
新しい基準軸である、新Ｘ軸、元のＹ軸、新Ｚ軸は、元のランドマークに基づくとともに、さらに、新たなランドマークのＰ１およびＰ２に基づいて規定された基準軸であり、解剖学的に再現性のある基準軸である。
【００２５】
次に、図３に示す水平基準面ＨＰ、前頭面ＶＰ１および正中面ＶＰ２に従って表示された人体頭部の三次元画像において、表示基準面を修正する仕方について説明する。
水平基準面ＨＰ、前頭面ＶＰ１および正中面ＶＰ２に従って表示された人体頭部の三次元画像を、所望の向きに回転させ、ＣＴ値を調整して、たとえば図５に示すように、頭部左側から見た画像を表示させる。
【００２６】
そして、この画像において、頭蓋骨中に含まれている、前頭頬骨縫合点（外側）Ｐ３を指定し、その点Ｐ３をランドマークとして登録する。この登録は、たとえば、カーソルを前頭頬骨縫合点（外側）に合わせて、マウス４をクリックすることにより行うことができる。
次に、図示しないが、人体頭部の表示画像を回転させ、右側から見た人体頭部を表示させて、右側の前頭頬骨縫合点（外側）Ｐ４をランドマークとして登録する。
【００２７】
そして、正中面ＶＰ２に垂直方向から見た、人体頭部の右側面から見た三次元画像を、図６に示すように表示させる。その際、ランドマークＰ３およびＰ４も併せて表示されるようにする。
そして、手動操作または自動で、２つのランドマークＰ３およびＰ４が、水平方向に並ぶように、表示された三次元画像を、前頭面ＶＰ１を中心に回転させる。回転後の三次元画像が、図７に示す画像である。図７の三次元画像では、前頭面ＶＰ１の方向は変化させず、水平基準面ＨＰが、Ｙ軸を中心に所定角度（ランドマークＰ３とＰ４とが水平に並ぶ角度）回転された三次元画像となっている。
【００２８】
そして、図７に示す画像の向きが、新たな右側面になるように、水平基準面ＨＰを修正し、修正後の水平基準面を新たな水平基準面とする。
つまり、上記の実施例の場合、前頭面ＶＰ１はそのままにして、水平基準面ＨＰの向きが修正されたことにより、正中面ＶＰ２も、修正された水平基準面ＨＰと直交するように、回転され、修正される。
【００２９】
そして、これら修正された水平基準面ｎｅｗＨＰ、元の前頭面ＶＰ１および修正された正中面ｎｅｗＶＰ２によって、新たな基準面が構築され、三次元画像は、この基準面に基づいて、方向が定められ、表示される。
新たな画像は、ランドマークに基づいて作成された基準面に従って表示された画像が、さらに、左右の前頭頬骨縫合点という追加のランドマークに基づいて修正された基準面に従った表示画像であり、解剖学的に再現性のある基準面を元に表示されている。
【００３０】
図６に示す表示画面において、ランドマークＰ３およびＰ４の高さを一致させる操作または処理に代えて、図８に示すように、ランドマークＰ３およびＰ４の左右方向の位置を一致させる操作または処理を行うようにしてもよい。かかる操作または処理をすることにより、三次元画像の表示方向の基準面を、水平基準面ＨＰを中心に回転させ、前頭面ＶＰ１を修正することができる。
【００３１】
図８に示す状態で、前頭面ＶＰ１は、元の前頭面ＶＰ１から微小角度回転している（Ｚ軸を中心に回転）。この状態の前頭面ＶＰ１を、新たな前頭面ｎｅｗＶＰ１とすることにより、すなわち図８において、新たな前頭面ｎｅｗＶＰ１が、前頭面ＶＰ１幅方向中心を上下に貫く上下方向の直線と規定することにより、新たな前頭面ｎｅｗＶＰ１を定義することができる。その場合、前頭面ＶＰ１と垂直な正中面ＶＰ２も、自動的に修正される。      
【００３２】
図９は、上述した基準軸の修正を、制御部１が実行する場合における、処理の流れを表わすフローチャートである。
次に、図９を参照して、制御部１が行う基準軸の修正について説明をする。
制御部１は、特定のモード、たとえば基準軸修正モードにされたときに、基準軸の修正を行うことができる。
【００３３】
基準軸修正モードにおいて、表示器２に医用三次元画像が表示される（ステップＳ１）。表示された三次元画像を、任意の角度方向に回転させ、あるいは、ＣＴ値を調整して、三次元画像において、ユーザが特定したい右側ランドマークが表示されるようにする。そして、表示された右側ランドマークを、たとえばマウス４等によって指定する。
ユーザによる右側ランドマークの指定に応じて、制御部１は、指定されたランドマークを登録し、三次元画像上に重ねて表示する（ステップＳ３）。
【００３４】
同様にして、ユーザは、表示器２に表示された三次元画像を回転させ、左側ランドマークが表示されるようにして、左側ランドマークをマウス４等で指定する。左側ランドマークが指定されたことに応じて（ステップＳ４でＹＥＳ）、制御部１は、左側ランドマークを登録し、表示器２上に三次元画像と重ねて表示させる（ステップＳ５）。
次いで、制御部１は、左右のランドマークが水平に並ぶようにＹ軸を中心に三次元画像を回転させる（ステップＳ６）。この回転処理は、制御部１が自動で行ってもよいし、ユーザの操作に基づいて行われてもよい。
【００３５】
そして、左右のランドマークが水平に並べられた状態で、基準軸の修正を行う旨の入力（たとえば、マウス４またはキーボード３による修正すべき旨の信号入力）が与えられたことに応答して（ステップＳ７でＹＥＳ）、制御部１は、Ｘ軸およびＺ軸を修正し、新たなＸ軸および新たなＺ軸を登録する。
そして、三次元画像データの座標を、修正したＸ軸、修正したＺ軸および元のＹ軸（Ｙ軸は元のまま変わらず）を基に、三次元画像データの座標を変換する（ステップＳ８）。      
【００３６】
図１０は、基準平面の修正を、制御部１が実行する場合における、処理の流れを表わすフローチャートである。
次に、図１０を参照して、制御部１が行う基準平面の修正について説明をする。
制御部１は、特定のモード、たとえば基準面修正モードにされたときに、基準平面の修正を行うことができる。
【００３７】
基準面修正モードにおいて、表示器２に医用三次元画像が表示される（ステップＳ１）。表示された三次元画像を、任意の角度方向に回転させ、あるいは、ＣＴ値を調整して、三次元画像において、ユーザが特定したい右側ランドマークが表示されるようにする。そして、表示された右側ランドマークを、たとえばマウス４等によって指定する。
ユーザによる右側ランドマークの指定に応じて、制御部１は、指定されたランドマークを登録し、三次元画像上に重ねて表示する（ステップＳ３）。
【００３８】
同様にして、ユーザは、表示器２に表示された三次元画像を回転させ、左側ランドマークが表示されるようにして、左側ランドマークをマウス４等で指定する。左側ランドマークが指定されたことに応じて（ステップＳ４でＹＥＳ）、制御部１は、左側ランドマークを登録し、表示器２上に三次元画像と重ねて表示させる（ステップＳ５）。
次いで、制御部１は、左右のランドマークが水平に並ぶように前頭面を中心に三次元画像を回転させる（ステップＳ６）。この回転処理は、制御部１が自動で行ってもよいし、ユーザの操作に基づいて行われてもよい。
【００３９】
そして、左右のランドマークが水平に並べられた状態で、基準面の修正を行う旨の入力（たとえば、マウス４またはキーボード３による修正すべき旨の信号入力）が与えられたことに応答して（ステップＳ７でＹＥＳ）、制御部１は、水平基準面、正中面を修正し、あらたな水平基準面および正中面を登録する。
そして、三次元画像データの座標を、新たに設定登録した水平基準面、正中面および前頭面（前頭面は元のまま変わらず）を元に変換する。
【００４０】
上述の説明では、図２の画像を元に、Ｘ軸およびＺ軸を修正する仕方を説明し、また、図３の画像を元に、水平基準面ＨＰおよび正中面ＶＰ２を修正する仕方について説明した。
さらに、図３に示す画像において、水平基準面ＨＰはそのままとし、前頭面ＶＰ１および正中面ＶＰ２を修正できることについても、既に説明した。（図８の説明を参照）
以上の説明から、医用三次元画像において、ランドマークを元に定められた基準となるＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸につき、いずれかの基準軸をそのままに、残りの２つの基準軸を修正するやり方が説明された。また、互いに直交する３つの基準面に従って医用三次元画像が表示されている場合において、いずれか１つの基準面をそのままに、残り２つの基準面を修正する方法が説明された。
【００４１】
それゆえ、このやり方を適用することにより、医用三次元画像において、ランドマークを利用して、三次元画像の向きを所望の向きに修正することができ、医用三次元画像を多様な向きから再現性良く表示することができる。その結果、たとえば顔面骨格形態の評価において、評価計測する顔面骨格の向きを所望の向きに、再現性良く表示できる。
この発明は、以上の説明に限定されるものではない。この発明は、次のような基準軸や基準面の座標系修正も含む。
【００４２】
図１１は、ランドマークを元に設定された既存の基準座標系Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸に従って表示された人体頭部の三次元画像であり、図１２は、その三次元画像を正面から見た図であり、Ｘ軸およびＺ軸が直線で示されている。Ｙ軸はＸ軸およびＺ軸の交点である原点を前後に貫く点になる。
次に、Ｘ軸およびＺ軸を修正し、三次元画像の表示方向を修正する仕方について説明する。
【００４３】
図１２において、人体頭部の正面図に現れている、右外眼角Ａ１および左外眼角Ａ２が、たとえばマウス４等（図１参照）によって指定される。右左外眼角Ａ１、Ａ２の指定に応じて、制御部１により、自動的に、線分Ａ１−Ａ２の中点、すなわち右左外眼角の中点Ａ３が計算により算出され、ランドマークとして登録されると共に、人体頭部の画像上に表示される。
【００４４】
また、ユーザにより、マウス４等によって、鼻尖Ｂ１が指定される。それに応じ、鼻尖Ｂ１の位置がランドマークとして登録され、人体頭部の画像上に表示される。次に、図１３に示すように、線分Ａ３−Ｂ１と平行になるように、Ｚ軸がＹ軸を中心に回転されて、新たなＺ軸が作成される。
そして、図１４に示すように、新たなＺ軸の作成により、Ｚ軸と直角なＸ軸も、Ｙ軸を中心にＺ軸と同じ角度だけ回転されて、新たなＸ軸が作成される。
【００４５】
この結果、Ｙ軸は既存のＹ軸を用い、Ｚ軸およびＸ軸が新たな軸に修正される。そして、新たな基準座標系、すなわち新Ｘ軸、Ｙ軸および新Ｚ軸に基づく人体頭部の三次元画像の正面図は、図１５に示すものとなる。
上述の説明は、ランドマークに基づく基準座標系として、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸を用いた座標系を例にとって説明したが、ランドマークに基づく基準座標系として、基準水平面、前頭面および正中面に従って表示されている三次元画像に対しても、同様のやり方で、前頭面はそのままとし、正中面および水平基準面を回転させて修正することができる。
【００４６】
図１６〜図１９は、基準座標系の修正の他の具体例を説明するための図である。
図１６〜図１９は、人体頭部の側面前方部を表示しており、三次元Ｒａｙｓｕｍ表示（等方向等価投影像表示）である。人体頭部の表示に加え、図１６に示すように、水平基準面ＨＰおよび前頭面ＶＰ１が直線で示されている。図１６において、前鼻棘Ｃ１および後鼻棘Ｄ１がマウス等によって指定されたとする。指定に応じ、点Ｃ１および点Ｄ１がそれぞれランドマークとして登録される。また、線分Ｃ１−Ｄ１と水平基準面ＨＰとの角度αが算出される。この算出の仕方は、たとえば、２点Ｃ１、Ｄ１が、正中面に投影され、正中面上で、線分Ｃ１−Ｄ１が平行移動され、水平基準面ＨＰとの角度αが求められるというやり方が、一例として例示できる。（図１７参照）
次いで、図１８に示すように、水平基準面ＨＰおよび前頭面ＶＰ１が、それぞれ、Ｘ軸を中心に角度α回転されて、新水平基準面ｎｅｗＨＰおよびｎｅｗＶＰ１が作成される。なお、正中面は、元の正中面がそのまま用いられる。
【００４７】
その結果、修正された新基準面による座標系に従って表示される三次元画像の側面は、図１９に示すものとなる。図１９では、新水平基準面ｎｅｗＨＰに対し、前鼻棘および後鼻棘の高さ、言い換えれば前鼻棘および後鼻棘を結ぶ仮想線を想定した場合、この仮想線が、新水平基準面ｎｅｗＨＰと平行になるように表示されている。
この発明は、さらに、次のような基準軸や基準面の座標系修正も含む。
【００４８】
上述したように、図１０の説明までは、基準座標系を修正するためのランドマークを、人体頭部の左右一対のランドマークを指定することによって行った例であるが、図１１以降においては、人体頭部の上下一対のランドマークに基づく基準座標系の修正、および、前後一対のランドマークに基づく基準座標系の修正を例示した。
この例示から明らかなように、基準座標系を修正するためのランドマークは、画像中における任意の一対であればよく、左右、上下、前後等の特定の向きに限定されるものではない。
【００４９】
たとえば、眼耳平面で位置決めされた３Ｄ−ＣＴ画像上で、ＣＴ値を調整し皮膚を表示し、左右の外眼角を入力し、その２点の位置座標を前頭面に投影するように指定した場合、前頭面に投影された左右外眼角を結ぶ直線と、水平基準面（Ｘ軸）との傾斜分だけ、Ｘ軸およびＺ軸を傾斜させ、座標系および三次元画像の表示向きを修正することができる。  同様に、左右外眼角の２点が指定され、その中点が求められ、さらに鼻尖が指定され、前頭面にそれら指定点が投影されることで、前頭面に投影された２点を結ぶ直線と、Ｚ軸との傾斜分だけ、Ｘ軸およびＺ軸を修正することができる。
【００５０】
同様に、画像上で、上顎骨の先端である前鼻棘と、後端である後鼻棘が指定され、この２点を正中面に投影することにより、正中面に投影されたこれら２点を結ぶ直線と、Ｙ軸との傾斜分だけ、Ｙ軸およびＺ軸を回転させて修正することができる。
さらに、眼耳平面で位置決めされ、皮膚が表示された３Ｄ画像上で、左右の外眼角、左右の内眼角、左右鼻翼、左右の口角、という複数の左右対の特徴点と、前頭面とが指定されたことにより、これら各点が前頭面に投影され、各投影点を結ぶ直線とＸ軸との傾きの平均値を求め、その平均値の分だけＸ軸およびＺ軸を傾けるようにして、基準軸の修正を行うことができる。
【００５１】
なお、上記各場合において、左右の特徴点の指定は、左右それぞれ１点だけに限らず、左右それぞれ複数点が指定され、その複数点の中点または複数点の中央が、それぞれ、左右の指定点とされるようにしてもよい。
この発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】この発明の一実施形態に係る画像表示が行われるコンピュータシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す表示器２に示された医用三次元画像の一例を示す図解図である。
【図３】図１に示す表示器２に表示された医用三次元画像の他の例を示す図解図であり、人体頭部の三次元画像が、水平基準面ＨＰ、前頭面ＶＰ１および正中面ＶＰ２を基準に表示されている例を示す図である。
【図４】図２に示すランドマークに基づく基準軸に従って表示された人体頭部の三次元画像において、Ｘ軸を修正する仕方を説明するための図である。
【図５】人体頭部を左側から見た画像において、追加のランドマークを指定する仕方を説明するための図解図である。
【図６】正中面ＶＰ２に垂直方向から見た、人体頭部の右側面から見た三次元画像の表示例である。
【図７】水平基準面ＨＰを修正し、修正後の水平基準面を新たな水平基準面とする場合の仕方を説明する図である。
【図８】前頭面ＶＰ１を修正する場合の仕方を説明するための図である。
【図９】基準軸の修正を、制御部１が実行する場合における、処理の流れを表わすフローチャートである。
【図１０】基準面の修正を、制御部１が実行する場合における、処理の流れを表わすフローチャートである。
【図１１】この発明の他の実施形態に係る基準座標系の修正の仕方を説明するための図解図である。
【図１２】この発明の他の実施形態に係る基準座標系の修正の仕方を説明するための図解図である。
【図１３】この発明の他の実施形態に係る基準座標系の修正の仕方を説明するための図解図である。
【図１４】この発明の他の実施形態に係る基準座標系の修正の仕方を説明するための図解図である。
【図１５】この発明の他の実施形態に係る基準座標系の修正の仕方を説明するための図解図である。
【図１６】この発明のさらに他の実施形態に係る基準座標系の修正の仕方を説明するための図解図である。
【図１７】この発明のさらに他の実施形態に係る基準座標系の修正の仕方を説明するための図解図である。
【図１８】この発明のさらに他の実施形態に係る基準座標系の修正の仕方を説明するための図解図である。
【図１９】この発明のさらに他の実施形態に係る基準座標系の修正の仕方を説明するための図解図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    制御部
２    表示器
３    キーボード
４    マウス
５    記憶媒体
ＨＰ    水平基準面
ＶＰ１    前頭面（第１垂直基準面）
ＶＰ２    正中面（第２垂直基準面）
【図１】
0004638330.tif 000002
【図２】
0004638330.tif 000003
【図３】
0004638330.tif 000004
【図４】
0004638330.tif 000005
【図５】
0004638330.tif 000006
【図６】
0004638330.tif 000007
【図７】
0004638330.tif 000008
【図８】
0004638330.tif 000009
【図９】
0004638330.tif 000010
【図１０】
0004638330.tif 000011
【図１１】
0004638330.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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