(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体より収集したデータから３次元組織の内部空間の壁面を、その内部空間中の視点から見た如き画像を作成し、その画像を表示する画像表示方法であって、
表示させたい画面形式を、視点から１８０゜より大きい視野角で視野中心線方向を見た如き画面を作成し表示する超広角直視鏡画面、１８０°より小さい視野角で前記視点の周り３６０°を見回した如き画面を作成し表示する全周側視鏡画面、及び視野中心線方向の軸を含み且つ前記視点を原点とする直交３軸の前後左右上下の各方向をそれぞれ見た如き複数画像を並べたマルチ画像面画面から選択し、選択された画面を作成し表示することを特徴とする画像表示方法。
【請求項２】
被検体より収集したデータから３次元組織の内部空間の壁面をその内部空間中の視点から見た如き画像を作成し表示する画像表示装置であって、
表示させたい画面形式を、視点から１８０゜より大きい視野角で視野中心線方向を見た如き画面を作成し表示する超広角直視鏡画面作成表示手段と、
１８０°より小さい視野角で前記視点の周り３６０°を見回した如き画面を作成し表示する全周側視鏡画面表示手段と、
視野中心線方向の軸を含み且つ前記視点を原点とする直交３軸の前後左右上下の各方向をそれぞれ見た如き複数画像を並べたマルチ画像面画面作成表示手段と、
前記超広角直視鏡画面、全周側視鏡画面、及びマルチ画像面画から選択する画面形式選択部と、
を具備したことを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
視点と視野中心線方向を設定するための視点・視野中心線方向設定手段を具備したことを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示方法および画像表示装置に関し、さらに詳しくは、３次元組織の壁面の広い範囲を１画面で視認可能とした画像表示方法および画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平１０−３１７６１号公報には、Ｘ線ＣＴ（Ｃomputed Tomography）装置や磁気共鳴画像診断装置等の画像情報収集手段によって収集したデータから、３次元組織（消化器管や血管などの体内構造物）の内部空間の壁面をその内部空間中の視点から見た如き画像を作成し表示する画像表示方法および画像表示装置が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１０−３１７６１号公報に開示の従来技術は、消化器管や血管などの内部空間から壁面を見た如き３次元イメージを表示できたが、この３次元イメージは光学内視鏡（直視鏡）で見た画像を模倣した画像であったため、視野角が９０°位であり、１画面で広い範囲を視認することが出来ない問題点があった。
そこで、本発明の目的は、３次元組織の壁面の広い範囲を１画面で視認可能とした画像表示方法および画像表示装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、被検体より収集したデータから３次元組織の内部空間の壁面をその内部空間中の視点から見た如き画像を作成し、その画像を表示する画像表示方法であって、前記画像が、１８０゜より大きい視野角で視野中心線方向を見た如き画像であることを特徴とする画像表示方法を提供する。
光学的内視鏡では、物理的な制限により、視野角を大きくすることは困難である。これに対して、Ｘ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置等によって収集したデータから画像を作成する場合、物理的な制限がなく、演算処理が増加するにしても、視野角を大きくすることは可能である。
そこで、上記第１の観点による画像表示方法では、光学的内視鏡を模倣するのではなく、１８０゜より大きい視野角の画像を作成し、表示するようにした。これにより、３次元組織の壁面の広い範囲を１画面で視認可能となる。
【０００５】
第２の観点では、本発明は、被検体より収集したデータから３次元組織の内部空間の壁面をその内部空間中の視点から見た如き画像を作成し、その画像を表示する画像表示方法であって、前記画像が、１８０゜より小さい視野角で前記視点の周り３６０゜を見回した如き画像であることを特徴とする画像表示方法を提供する。
上記第２の観点による画像表示方法では、３次元組織を輪切りにし、その内部空間の壁面が一覧できるように展開した如き画像を作成し、表示する。これにより、３次元組織の壁面の広い範囲を１画面で視認可能となる。
【０００６】
第３の観点では、本発明は、被検体より収集したデータから３次元組織の内部空間の壁面をその内部空間中の視点から見た如き画像を作成し、その画像を表示する画像表示方法であって、前記画像が、視野中心線方向の軸を含み且つ前記視点を原点とする直交３軸方向をそれぞれ視点から見た如き複数画像であることを特徴とする画像表示方法を提供する。
上記第３の観点による画像表示方法では、３次元組織の内部空間中の視点から前（視野中心線方向）、後、左、右、上、下を見た各画像を組み合わせた複数画像を一覧できる画面を作成し、表示する。これにより、３次元組織の壁面の広い範囲を１画面で視認可能となる。
【０００７】
第４の観点では、本発明は、被検体より収集したデータから３次元組織の内部空間の壁面をその内部空間中の視点から見た如き画像を作成し表示する画像表示装置であって、視点と視野中心線方向を設定するための視点・視野中心線方向設定手段と、前記視点から前記視野中心線方向を１８０°より大きい視野角で見た如き画面を作成し表示する超広角直視鏡画面作成表示手段とを具備したことを特徴とする画像表示装置を提供する。
上記第４の観点による画像表示装置では、上記第１の観点の画像表示方法を好適に実施できる。
【０００８】
第５の観点では、本発明は、被検体より収集したデータから３次元組織の内部空間の壁面をその内部空間中の視点から見た如き画像を作成し表示する画像表示装置であって、視点と視野中心線方向を設定するための視点・視野中心線方向設定手段と、１８０°より小さい視野角で前記視点の周り３６０°を見回した如き画面を作成し表示する全周側視鏡画面作成表示手段とを具備したことを特徴とする画像表示装置を提供する。
上記第５の観点による画像表示装置では、上記第２の観点の画像表示方法を好適に実施できる。
【０００９】
第６の観点では、本発明は、被検体より収集したデータから３次元組織の内部空間の壁面をその内部空間中の視点から見た如き画像を作成し表示する画像表示装置であって、視点と視野中心線方向を設定するための視点・視野中心線方向設定手段と、前記視野中心線方向の軸を含み且つ前記視点を原点とする直交３軸方向をそれぞれ見た如き複数画像を並べた画面を作成し表示するマルチ画像面画面作成表示手段とを具備したことを特徴とする画像表示装置を提供する。
上記第６の観点による画像表示装置では、上記第３の観点の画像表示方法を好適に実施できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
図１は、本発明の一実施形態にかかる画像表示装置１０１を含むＸ線ＣＴ装置１００の構成図である。
スキャナ装置１ａは、患者Ｈを異なるスライス（平板状の断層撮像領域）位置でスキャンし、複数のスライスのスキャンデータを収集する。
画像蓄積手段１ｂは、前記スキャンデータを蓄積する。
画像表示装置１０１は、画像処理装置２と，表示器３と，入力装置４とを具備して構成されている。
前記画像処理装置２は、２次元イメージ作成表示部２ａと，ＣＴ値範囲入力部２ｂと，視点位置・視野中心線方向入力部２ｃと，画面形式選択部２ｄと，超広角直視鏡画面作成表示部２ｅと，全周側視鏡画面作成表示部２ｆと，マルチ画像画面作成表示部２ｇとを含んでいる。
【００１１】
前記２次元イメージ作成表示部２ａは、前記複数のスライスのスキャンデータを処理して各スライスの２次元イメージのデータを作成し、２次元イメージを表示器３に表示する。
【００１２】
操作者は、内視鏡モードの３次元イメージを作成したい体内組織のＣＴ値範囲を前記２次元イメージから読み取り、そのＣＴ値範囲を入力装置４から入力する。
前記ＣＴ値範囲入力部２ｂは、入力されたＣＴ値範囲を受け取り、前記超広角直視鏡画面作成表示部２ｅと前記全周側視鏡画面作成表示部２ｆと前記マルチ画像画面作成表示部２ｇとに渡す。
【００１３】
操作者は、前記体内組織の内部空間に視点位置（仮想の内視鏡のレンズ位置）を定め、その視点位置を入力装置４から入力する。また、視野中心線方向（仮想の内視鏡のレンズ光軸方向）を入力装置４から入力する。
前記視点位置・視野中心線方向入力部２ｃは、入力された視点位置および視野中心線方向を受け取り、前記超広角直視鏡画面作成表示部２ｅと前記全周側視鏡画面作成表示部２ｆと前記マルチ画像画面作成表示部２ｇとに渡す。
【００１４】
操作者は、表示させたい画面形式として、超広角直視鏡画面と全周側視鏡画面とマルチ画像画面のいずれかを入力装置４から選択する。
前記画面形式選択部２ｄは、超広角直視鏡画面が選択されたなら前記超広角直視鏡画面作成表示部２ｅを起動し、全周側視鏡画面が選択されたなら前記全周側視鏡画面作成表示部２ｆを起動し、マルチ画像画面が選択されたなら前記マルチ画像画面作成表示部２ｇを起動する。
【００１５】
前記超広角直視鏡画面作成表示部２ｅは、視点から視野中心線方向を１８０°より大きい視野角で見た如き画面（図５参照）を作成し、表示する。この詳細は後述する。
【００１６】
前記全周側視鏡画面作成表示部２ｆは、１８０°より小さい視野角で視点の周り３６０°を見回した如き画面（図９参照）を作成し、表示する。この詳細は後述する。
【００１７】
前記マルチ画像画面作成表示部２ｇは、前記視野中心線方向の軸を含み且つ前記視点を原点とする直交３軸方向をそれぞれ見た如き複数画像を並べた画面（図１１参照）を作成し、表示する。この詳細は後述する。
【００１８】
図２は、上記画像表示装置１０１により内視鏡モードの３次元イメージを作成し表示する動作を示すフロー図である。
ステップＶ１では、連続した複数のスライス位置で患者Ｈをスキャンして得た複数の２次元イメージのデータを取得する。
【００１９】
図３に、連続した複数のスライス位置で得た２次元イメージＳ１〜Ｓ７を例示する。
各２次元イメージＳ１〜Ｓ７中、Ｄは大腸である。Ｋは大腸Ｄの内部空間である管腔である。
各２次元イメージＳ１〜Ｓ７は、ｚ軸に垂直な平面における断層像である。そして、ｚ軸はスキャナ装置１ａにおける患者Ｈの移動軸であり、ｘ軸はｚ軸に垂直な水平軸であり、ｙ軸はｚ軸に垂直な鉛直軸である。
【００２０】
図２に戻り、ステップＶ２では、操作者が、入力装置４を用い、上記連続した複数の２次元イメージ中の適当な一つの２次元イメージを選択する。例えば、図４に示すように、２次元イメージＳ５を選択する。
ステップＶ３では、操作者が、内視鏡モードの３次元イメージを作成したい体内組織（例えば大腸Ｄ）のＣＴ値範囲を上記選択した２次元イメージから読み取って入力する。例えば、２次元イメージＳ５において大腸ＤのピクセルのＣＴ値範囲が“３００以上”であったなら、ＣＴ値範囲の下限値として“３００”を入力する（必要なら、さらに上限値を入力してもよい）。
【００２１】
ステップＶ４では、操作者が、体内組織の内部空間に視点位置を定め、その視点位置を入力すると共に視野中心線方向を入力する。例えば、図５に示すように、前記ステップＶ３で入力したＣＴ値範囲の画素を抽出して作成した体内組織イメージＴを表示し、その体内組織イメージＴ中に視点位置Ｅ１を入力すると共に視野中心線方向ＳＣを入力する。
【００２２】
ステップＶ５では、操作者が、表示させたい画面形式を選択する。
ステップＶ６では、表示させたい画面形式として超広角直視鏡画面が選択されたならステップＶ８へ進み、そうでないならステップＶ７へ進む。
【００２３】
ステップＶ７では、表示させたい画面形式として全周側視鏡画面が選択されたならステップＶ９へ進み、そうでないならステップＶ１０へ進む。
【００２４】
ステップＶ８では、超広角直視鏡画像を作成し、表示する。そして、処理を終了する。すなわち、図６に端面図で示すと共に図７に断面斜視図で示すように、例えば２００゜くらいの視野角θで視点Ｅ１から視野中心線方向ＳＣを見た如き画像を作成し、表示する。この表示画面は、図８に示すようになる。この図８の表示画面では、視野角１８０°の位置が破線で円形に示され、視野角θの位置が実線で円形に示されている。また、腫瘍Ｙを視認できる。なお、この腫瘍Ｙは、従来の１８０°より小さい視野角の内視鏡画像では視認できない。
【００２５】
図２に戻り、ステップＶ９では、全周側視鏡画像を作成し、表示する。そして、処理を終了する。すなわち、図９に端面図で示すと共に図１０に断面斜視図で示すように、例えば９０゜くらいの視野角φで視点Ｅ１から視野中心線方向ＳＣを見ると共に、視野中心線方向ＳＣに直交し且つ視点Ｅ１を通る軸を回転中心として周り３６０゜を見回した如き画像を作成し、表示する。この表示画面は、図１１に示すようになる。この図１１の表示画面は、大腸Ｄを輪切りにし、その壁面が一覧できるように短冊状に展開した如き画像になっている。なお、図１２に示すように、ドーナツ盤状に展開した画像としてもよい。
【００２６】
図２に戻り、ステップＶ１０では、マルチ画像画像を作成し、表示する。そして、処理を終了する。すなわち、図１３に断面斜視図で示すように、視野中心線方向の軸を含み且つ視点Ｅ１を原点とする直交３軸方向をそれぞれ視点Ｅ１から見た如き前（視野中心線方向）、後、左、右、上、下の各画像を一覧できる画面を作成し、表示する。この表示画面は、図１４に示すようになる。
【００２７】
上記実施形態では、表示対象の３次元組織として大腸を例にしたが、小腸、胃、食道、気管、尿道、ちつ、子宮、卵管等の内部が空洞となりうる３次元組織体の画像表示には全て本発明の画像表示方法を適用できる。
また、上記実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置のスキャナ装置により画像情報を収集したが、例えばＭＲＩ装置などによって収集したデータを用いてもよい。すなわち、３次元の情報を構成できるデータであれば、どのような手段で収集したデータであってもよい。
また、上記実施形態では、３次元イメージを作成するのに複数の２次元イメージのデータを用いたが、３次元ボリウムデータを用いてもよい。
また、本発明の画像表示装置がＸ線ＣＴ装置の一部を構成する場合について説明したが、蓄積された画像情報にアクセスしうる環境下に置かれれば、本発明の画像表示装置は、画像情報収集手段とは個別に機能しうるものである。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の画像表示方法および画像表示装置によれば、３次元組織の壁面の広い範囲を１画面で視認可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかる画像表示装置を含むＸ線ＣＴ装置の構成図である。
【図２】図１の画像表示装置を用いて内視鏡モードの３次元イメージを表示する手順のフロー図である。
【図３】３次元イメージの基となる複数の２次元イメージを示す模式図である。
【図４】選択した一つの２次元イメージの説明図である。
【図５】視点位置および視線中心線方向を設定する画面の例示図である。
【図６】１８０°より大きい視野角を説明する端面図である。
【図７】１８０°より大きい視野角を説明する断面斜視図である。
【図８】超広角直視鏡画面の例示図である。
【図９】視点の周り３６０°を見回す概念を説明する端面図である。
【図１０】視点の周り３６０°を見回す概念を説明する断面斜視図である。
【図１１】全周側視鏡画面の例示図である。
【図１２】全周側視鏡画面の別の例示図である。
【図１３】視点の前，後，左，右，上，下の各方向を示す説明図である。
【図１４】マルチ画像画面の例示図である。
【符号の説明】
１００      Ｘ線ＣＴ装置
１０１      画像表示装置
１ａ        スキャナ装置
１ｂ        画像蓄積装置
２          画像処理装置
２ａ        ２次元イメージ作成表示部
２ｂ        ＣＴ値範囲入力部
２ｃ        視点位置・視野中心線方向入力部
２ｄ        画面形式選択部
２ｅ        超広角直視鏡画面作成表示部
２ｆ        全周側視鏡画面作成表示部
２ｇ        マルチ画像画面作成表示部
３          表示器
４          入力装置
【図１】
0004030660.tif 000002
【図２】
0004030660.tif 000003
【図３】
0004030660.tif 000004
【図４】
0004030660.tif 000005
【図５】
0004030660.tif 000006
【図６】
0004030660.tif 000007
【図７】
0004030660.tif 000008
【図８】
0004030660.tif 000009
【図９】
0004030660.tif 000010
【図１０】
0004030660.tif 000011
【図１１】
0004030660.tif 000012
【図１２】
0004030660.tif 000013
【図１３】
0004030660.tif 000014
【図１４】
0004030660.tif 000015