(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
球形の有効領域を有するコーンビームＸ線ＣＴ装置で撮影された３次元原画像中の所望断面に対応する２次元画像の位置を示す画像位置表示図形を表示する画像位置表示図形表示手段と、前記画像位置表示図形表示手段によって表示された画像位置表示図形に所望の断面位置を設定する所望断面位置設定手段と、前記所望断面位置設定手段によって設定された所望の断面位置と前記画像位置表示図形とを関連づけて前記所望断面に対応する２次元画像を表示する画像表示手段と、コーンビーム再構成された多数の断層像を積み重ねてなる３次元原画像であって、多数の断層像の積み重ね方向が互いに実質的に直交する３種類の３次元原画像のうちの前記球形の有効領域に内接する直方体を保存する範囲として指定し、該範囲に対応する３種類の３次元原画像として前記直方体の各相対する２平面間の断層像のみを保存する画像保存手段と、を備え、
前記画像表示手段は、前記画像保存手段に保存された３種類の３次元原画像を表示する、ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
３次元原画像中の所望断面に対応する２次元画像の位置を示す画像位置表示図形を表示する画像位置表示図形表示手段と、前記画像位置表示図形表示手段によって表示された画像位置表示図形に所望の断面位置を設定する所望断面位置設定手段と、前記所望断面位置設定手段によって設定された所望の断面位置と前記画像位置表示図形とを関連づけて前記所望断面に対応する２次元画像を表示する画像表示手段と、を備え、前記画像位置指示手段は、棒状又は帯状であって、アキシャル画像とサジタル画像とコロナル画像とを指定するための３つの領域に分割され、前記領域を指示可能に構成された画像位置入力図形を表示し、前記画像表示手段は、前記領域を超えると表示される断層像の種類を切り換える、ことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は被検体に錐（コーン）状のＸ線ビームを照射し、その透過Ｘ線を２次元センサで多方向から投影データとして収集して断層像等を再構成（「コーンビーム再構成」と称する）した画像を表示する画像表示装置に係り、特にＣＴ装置でコーンビーム再構成された被検体の体軸と垂直方向に得る断面像（アキシャル画像）、被検体の体軸と平行方向で被検体の正面から背面の方向に得る断面像（サジタル画像）、又は被検体の体軸と平行方向で被検体の側面の方向に得る断面像（コロナル画像）を表示する画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＴ装置でコーンビーム再構成されたアキシャル画像、サジタル画像、又はコロナル画像は、画像表示装置でＣＲＴモニタに表示される。
従来の画像表示装置では、例えばアキシャル画像だけを磁気ディスクに格納しておき、アキシャル画像を表示する際には磁気ディスクから読み出して表示し、サジタル画像やコロナル画像を表示する際には保存されたアキシャル画像を基に再構成して表示していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の画像表示装置では、コーンビーム再構成によって膨大なアキシャル画像が得られるので、これらの膨大なアキシャル画像とこのアキシャル画像から得られるサジタル画像、コロナル画像をモニタに表示して所望の診断部位を捜すことはオペレータにとって大変な作業であるという問題があった。
【０００４】
また、サジタル画像やコロナル画像を一枚作成するにも全てのアキシャル画像を必要とし、これら全てのアキシャル画像を磁気ディスクから主メモリに読み出すための時間を要するという問題があった。
前記読み出し時間を短縮するため、前記３種類の画像を全て作成し磁気ディスクに格納しておき、表示する画像のみを読み出すという方法もあるが、この方法では前記方法の３倍の磁気ディスク容量が必要となり好ましくない。
【０００５】
また、オペレータが３次元画像のデータの有効領域を指定して処理データ量を小さくし、より高速表示させたいとのニーズもあった。
また、画像を表示する際に前記３種類の画像のうちどれを表示するかの選択が容易でなかった。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、コーンビーム再構成で得られた膨大なアキシャル画像、サジタル画像、コロナル画像の３種類の何れかの画像から所望の診断部位を効率良く捜せる画像表示装置を提供することを第１の目的とする。
【０００６】
また、記憶された前記何れかの画像が少なく且つ互いに実質的に直交する２種類以上の断層像を短時間で表示することのできる画像表示装置を提供することを第２の目的とする。
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、３次元原画像中の所望断面に対応する２次元画像の位置を示す画像位置表示図形を表示する画像位置表示図形表示手段であって、上面にアキシャル画像と、側面にサジタル画像と、前面にコロナル画像と、が表示された直方体の画像位置表示図形を表示する画像位置表示図形表示手段と、前記画像位置表示図形表示手段によって表示された画像位置表示図形に所望の断面位置を設定する所望断面位置設定手段と、前記所望断面位置設定手段によって設定された所望の断面位置と前記画像位置表示図形とを関連づけて前記所望断面に対応する２次元画像を表示する画像表示手段と、を備えたことを特徴とする。
また、前記３次元原画像は、前記３次元原画像中の互いに実質的に直交する２種類以上の画像を含み、前記３次元原画像内における前記２種類以上の画像の画像位置をそれぞれ指示する前記画像位置指示手段を更に備え、前記画像位置表示図形表示手段は、前記画像位置指示手段によってそれぞれ指示された３次元原画像内における２種類以上の画像の位置を示す画像位置表示図形を表示し、前記画像表示手段は、前記画像位置表示図形表示手段によって表示された画像位置表示図形と関連づけて前記３次元原画像内における２種類以上の画像を表示する、ことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、画像位置指示手段は３次元原画像内における２種類以上の画像の画像位置をそれぞれ指示し、画像位置表示図形表示手段は、画像位置指示手段によってそれぞれ指示された３次元原画像内における２種類以上の画像の位置を示す画像位置表示図形をそれぞれ表示する。画像表示手段は、画像位置表示図形表示手段によってそれぞれ表示された画像位置表示図形と関連づけて前記３次元原画像内における２種類以上の画像のうちの少なくとも１つの画像を表示する。このように、画像位置表示図形表示手段によって表示された画像位置表示図形と関連づけて画像を表示することによって、表示されている画像の位置が関連づけによって把握でき、所望の画像を表示することができる。
【０００９】
また、本発明は上記目的を達成するために、前記３次元原画像は、前記３次元原画像中の互いに実質的に直交する３種類の画像を含み、前記３次元原画像内における前記３種類の画像のうちのいずれかの画像を指示するとともに、その指示した画像の前記３次元原画像内における画像位置を指示する画像位置指示手段を更に備え、前記画像位置表示図形表示手段は、前記画像位置指示手段によって指示された３次元原画像内における画像位置を示す画像位置表示図形を表示し、前記画像表示手段は、前記画像位置表示図形表示手段によって表示された画像位置表示図形と関連づけて前記３次元原画像内における画像を表示する、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、画像位置指示手段は、３次元原画像内における前記３種類の画像のうちのいずれかの画像を指示するとともに、その指示した画像の前記３次元原画像内における画像位置を指示する。画像位置表示図形表示手段は画像位置指示手段によって指示された３次元原画像内における画像位置を示す画像位置表示図形を表示し、画像表示手段は画像位置表示図形表示手段によって表示された画像位置表示図形と関連づけて前記３次元原画像内における画像を表示する。このように、画像位置表示図形表示手段によって表示された画像位置表示図形と関連づけて画像を表示することによって、表示されている画像の種類と位置とが関連づけによって把握でき、所望の画像を表示することができる。
【００１１】
また、本発明は上記目的を達成するために、前記３次元原画像は、コーンビーム再構成された多数の断層像を積み重ねてなる３次元原画像であって、多数の断層像の積み重ね方向が互いに実質的に直交する３種類の３次元原画像のうちの保存する範囲を指定し、該範囲に対応する３種類の３次元原画像のみを保存する画像保存手段を更に備え、前記画像表示手段は、前記画像保存手段の保存された３種類の３次元原画像を表示する、ことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明によれば、画像保存手段は、３種類の３次元原画像のうち、例えば該３次元原画像に内接する直方体の互いに対向する２平面を保存範囲とし、これらの２平面に挟まれた３種類の３次元原画像のみを保存し、直方体の互いに対向する２平面に挟まれた３次元原画像を通常の表示対象とする。このように、３次元原画像に内接する直方体の互いに対向する２平面に挟まれた３種類の３次元原画像のみを保存し通常の表示対象とすることによって、少ない保存画像で、通常の表示対象の３次元原画像を短時間で表示することができる。また、これらの対向する２平面の間隔は操作者がマウス等で自在に変えることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下添付図面に従って本発明に係る画像表示装置の好ましい実施の形態について詳説する。
図１は、本発明の画像処理装置が適用されたＸ線ＣＴ装置の構成を示す説明図である。Ｘ線発生器６０から発生されたコーン状Ｘ線６２は、被検体６３を透過し、透過Ｘ線はＸ線発生器６０に対向して設けられた円形のイメージインテンシファイア６１に入射し透過Ｘ線量が検出される。検出された透過Ｘ線量は電気信号に変換され投影データが得られる。投影データを処理することによって断層像が得られる。
【００１４】
Ｘ線発生器６０及びイメージインテンシファイア６１は被検体６３の周囲の軌道６４を回転し、１回転することによって、図２に示すような数百枚の断層像３０、３１、３２、…、３３、…、３４、３５がコーンビーム再構成される。
前記イメージインテンシファイア６１が円形であるため、有効領域４０は球形となり、各断層像３０、…、３５のうちの斜線で囲まれた有効領域４０に含まれる領域が変化する。
【００１５】
互いに直交する３種類の画像を全て保存すると、必要とする記憶容量が膨大となるので、本発明では図３に示すように有効領域４０に内接する直方体４４を設定し、この直方体４４の各相対する２平面間の断層像のみを磁気ディスクに保存する。ここでは３種類の画像が直交することが、最も理解し易いので例示するがこれらの画像は実質的に直交することも含む。即ち、直方体４４の上面と底面との間の断層像４１、４１、…と、側面間の断層像４２、４２、…と、前面と後面との間の断層像４３、４３、…とのみを保存する。これらの保存された断層像を磁気ディスクから読み出すことによって、所望の断層像を表示することができる。これによって、少ない保存画像で、大量の画像を読み出すことなく３種類の断層像を短時間で表示することができる。
【００１６】
図４は、断層像が表示されたＣＲＴモニタ１１７を示す説明図である。
このＣＲＴモニタ１１７には、磁気ディスクから読み出されたアキシャル画像１、サジタル画像２、及びコロナル画像３が表示される。前記各断層像の上方にはそれぞれ画像位置表示図形４、５、６が表示され、各画像位置表示図形４、５、６には表示された各断層像の位置が太線４ａ、５ａ、６ａと三角印４ｂ、５ｂ、６ｂとで示される。各三角印４ｂ、５ｂ、６ｂをマウス１１８でドラッグすることによって断層像の位置を調整することができる。また、この画像位置表示図形４、５、６には、前記両端の断層像の位置が示され、この両端間の断層像を通常の表示対象とし、それ以外の画像は他の２種類の画像から作成して表示する。
【００１７】
また、各断層像の下方には画像位置入力図形７、８、９が表示され、画像位置入力図形７、８、９には表示された各断層像の位置がツマミ７ａ、８ａ、９ａで表示される。ツマミ７ａ、８ａ、９ａをマウス１１８でドラッグすることによっても断層像の位置を調整することができる。
尚、図４では前記３種類の断層像を各々表示したが、図５に示すように、直方体の上面にアキシャル画像１、側面にサジタル画像２、前面にコロナル画像３を表示してもよい。
【００１８】
図６は、１つの断層像のみを表示するＣＲＴモニタ１１７を示す説明図である。このＣＲＴモニタ１１７には、磁気ディスクからロードされたアキシャル画像１、サジタル画像２、又はコロナル画像３の何れかが表示される（図上ではサジタル画像２）。断層像の下方には画像位置入力図形１９が表示され、ツマミ２２をマウス１１８でドラッグすることによっても断層像の位置を調整することができる。また、この画像位置入力図形１９には三角印２０、２１が表示され、３つの領域に分割される。右の領域でアキシャル画像、真ん中の領域でサジタル画像、左の領域でコロナル画像の位置調整ができる。領域を超えることによって、表示される断層像の種類が自動的に切り換わる。
【００１９】
また、断層像の右方には、画像位置表示図形２３が表示され、表示された断層像の位置を太線２４で表示する。
尚、図７に示すように、前記画像位置表示図形２３に３次元画像２６を合成して表示してもよい。
図８は、断層像の保存領域を示す説明図である。全ての断層像を磁気ディスク５０の１つのファイル５１に保存する。例えば、ファイル５１の領域５１ａにアキシャル画像を保存し、領域５１ｂにサジタル画像を保存し、領域５１ｃにコロナル画像を保存する。
【００２０】
また、図９に示すように、アキシャル画像をファイル５２、サジタル画像をファイル５３、コロナル画像をファイル５４に保存してもよい。
図１０は、断層像の保存手順を示すフローチャートである。
まず、Ｘ線発生器６０及びイメージインテンシファイア６１が被検体６３の周囲の軌道６４を一定周期で回転し、数百枚の断層像３０、…、３５をコーンビーム再構成する（ステップ１００）。次に、再構成領域に内接する直方体の対向する２面間の断層像のみを磁気ディスク５０に保存する（ステップ１０１）。
【００２１】
図１１は、保存された断層像の表示手順を示すフローチャートである。
ＣＲＴモニタ１１７の画像位置入力図形７、８、９でツマミ７ａ、８ａ、９ａをマウス１１８でドラッグすることによって、表示すべき断層像の位置を入力する（ステップ１０２）。
ステップ１０２で入力された位置の断層像１、２、３がＣＲＴモニタ１１７に表示される（ステップ１０３）。また、画像位置表示図形４、５、６にカラーの太線４ａ、５ａ、６ａで断層像１、２、３の位置が示される（ステップ１０４）。
【００２２】
図１２は、図１１の方法とは別の保存された断層像の表示手順を示すフローチャートである。
ＣＲＴモニタ１１７の画像位置表示図形４、５、６の三角印４ｂ、５ｂ、６ｂをマウス１１８でドラッグすることによって、表示すべき断層像の位置を入力する（ステップ１０５）。
【００２３】
ステップ１０５で入力された位置の断層像１、２、３がＣＲＴモニタ１１７に表示される（ステップ１０６）。また、画像位置入力図形７、８、９のツマミ７ａ、８ａ、９ａが表示された断層像１、２、３の位置にまで移動される（ステップ１０４）。
図１３は、図１のイメージインテンシファイア６１の代わりに平面センサ６５を使用したＸ線ＣＴ装置の構成を示す説明図である。平面センサ６５は４角形なので、図１４に示すように円柱形状の有効領域８０が形成される。各断層像８１、８２、…、８３…、８４、８５のうちの斜線で囲まれた有効領域８０に含まれる領域が変化する。
【００２４】
本発明では図１５に示すように、有効領域８０に内接する図示しない直方体を設定し、この直方体の各相対する２平面間の断層像のみを磁気ディスクに保存する。即ち、直方体の上面と底面との間の断層像９０、９０、…と、側面間の断層像９１、９１、…と、前面と後面との間の断層像９２、９２、…とのみを保存する。これらの保存された断層像を磁気ディスクから読み出すことによって、所望の断層像を表示することができる。これによって、少ない保存画像で、大量の画像を読み出すことなく３種類の断層像を短時間で表示することができる。
【００２５】
図１６は、画像表示装置のハードウェア構成を示すブロック図である。この画像表示装置は、例えばＸ線ＣＴ装置で被検体の対象部位について収集した医用画像データを記録し表示するもので、各構成要素の動作を制御する中央演算処理装置（ＣＰＵ）１１１と、装置の制御プログラムが格納された主メモリ１１２と、各種演算を行なう高速演算器１１４と、複数の断層像及び画像再構成プログラム等が格納された磁気ディスク５０と、再構成された画像データを表示するために記憶する表示メモリ１１５と、この表示メモリ１１５からの画像データを表示する表示装置としてのＣＲＴモニタ１１７と、位置入力装置としてのマウス１１８と、マウス１１８の状態を検出してＣＲＴ１１７上のマウスポインタの位置やマウス１１８の状態等の信号をＣＰＵ１１１に出力するマウスコントローラ１１６と、各種の操作指令等を入力するキーボード１１９と、上記各構成要素を接続する共通バス１２０とから構成される。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、画像位置表示図形表示手段によって表示された画像位置表示図形と関連づけて２種類以上の画像のうちの少なくとも１つの画像を表示することによって、表示されている画像の位置が関連づけによって把握でき、所望の画像を表示することができる。
【００２７】
また、本発明によれば、画像位置表示図形表示手段によって表示された画像位置表示図形と関連づけて３種類が画像のうちのいずれかの画像を表示することによって、表示されている画像の種類と位置とが関連づけによって把握でき、所望の画像を表示することができる。
よって、これらにより、コーンビーム再構成で得られた膨大な３種類の何れかの画像から所望の診断部位を効率良く捜すことができる。
【００２８】
また、本発明によれば、３次元原画像に内接する直方体の互いに対向する２平面に挟まれた３種類の３次元原画像のみを保存し通常の表示対象とすることによって、少ない保存画像で、通常の表示対象の３次元原画像を短時間で表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像表示装置が適用されたＸ線ＣＴ装置の構成を示す説明図
【図２】有効領域と断層像とを示す説明図
【図３】保存する断層像の選択方法を示す説明図
【図４】断層像を表示するＣＲＴモニタを示す説明図
【図５】３種類の断層像を表示した直方体を示す説明図
【図６】３種類の断層像を切り替えて表示するＣＲＴモニタを示す説明図
【図７】位置表示画像に３次元画像を合成して表示する方法を示す説明図
【図８】３種類の断層像を保存する領域を示す説明図
【図９】３種類の断層像を保存する領域を示す説明図
【図１０】断層像の保存手順を示すフローチャート
【図１１】保存された断層像の表示手順を示すフローチャート
【図１２】保存された断層像の表示手順を示すフローチャート
【図１３】平面センサ６５を使用したＸ線ＣＴ装置の構成を示す説明図
【図１４】図１３のＸ線ＣＴ装置での有効領域と断層像とを示す説明図
【図１５】図１３のＸ線ＣＴ装置での保存する断層像の選択方法を示す説明図
【図１６】画像表示装置のハードウェア構成を示すブロック図
【符号の説明】
１…アキシャル画像
２…サジタル画像
３…コロナル画像
４、５、６、２３…画像位置表示図形
７、８、９、１９…画像位置入力図形
３０、３１、３２、３３、３４、３５、４１、４２、４３、８１、８２、８３、８４、８５、９０、９１、９２…断層像
４０、８０…有効領域
４４…直方体
５０…磁気ディスク
６１…イメージインテンシファイア
６５…平面センサ
１１７…ＣＲＴモニタ
１１８…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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【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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