專利名稱：醫(yī)用圖像顯示裝置以及醫(yī)用圖像顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)從包括X射線CT裝置、MRI裝置、超聲波裝置、核醫(yī)學(xué)診斷裝置在內(nèi)的醫(yī)用圖像診斷裝置而得到的醫(yī)用圖像進(jìn)行顯示的醫(yī)用圖像顯示裝置以及醫(yī)用圖像的顯示方法，尤其涉及將醫(yī)用圖像顯示為三維圖像的技術(shù)。
背景技術(shù)：
伴隨著近年的醫(yī)用圖像診斷裝置的發(fā)展，逐漸推進(jìn)切片厚度的薄壁化、圖像收集范圍的擴(kuò)大，在一次檢查中被使用的醫(yī)用圖像的張數(shù)顯著地增加。為此，尋求如何有效地對(duì)大量的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行讀影，將從醫(yī)用圖像診斷裝置得到的醫(yī)用圖像、尤其是作為二維圖像的斷面圖像堆積起來而構(gòu)成的三維圖像的重要性提高。作為三維圖像的具體顯示方法，有面繪制法(Surface Rendering)、體繪制法(Volume Rendering)、最大值投影法(MaximumIntensity Projection:MIP)、最小值投影法(Minimum Intensity Projection:MinIP)、身寸線求和法(Ray Summation)、多斷面變換法(Mult1-Planar Reconstruction:MPR)等。在這些顯示方法中，因?yàn)槊看吾槍?duì)由5123個(gè)或者5123個(gè)以上的體素構(gòu)成的大量的數(shù)據(jù)而設(shè)定與圖像診斷的目的相應(yīng)的視點(diǎn)的位置和投影面的角度、定標(biāo)等時(shí)均制成投影圖像，所以為了提高圖像診斷的效率而需要使制成投影圖像時(shí)的運(yùn)算高速化。在專利文獻(xiàn)I中公開了如下內(nèi)容，即:通過將投影方向限定為斷面圖像上的體素的排列方向，由此使三維圖像的制成高速化。在先技術(shù)文獻(xiàn) 專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開2001-283249號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
(發(fā)明所要解決的課題)然而，在專利文獻(xiàn)I的方法中，投影方向被限定為斷面圖像上的體素的排列方向，關(guān)于想要投影到任意方向上的情況并沒有考慮。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能高速地顯示任意方向的三維圖像的醫(yī)用圖像顯示裝置以及醫(yī)用圖像顯示方法。(用于解決課題的手段)為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明根據(jù)投影面的角度和投影方法而在存儲(chǔ)器上對(duì)構(gòu)成三維圖像的體素的排列進(jìn)行重新排序，并利用重新排序后的體素?cái)?shù)據(jù)來制成投影圖像。因?yàn)橥ㄟ^利用重新排序后的體素?cái)?shù)據(jù)從而能夠使在存儲(chǔ)器上對(duì)數(shù)據(jù)的存取高速化，所以可以進(jìn)行投影圖像的高速顯示。具體而言，本發(fā)明的醫(yī)用圖像顯示裝置具備對(duì)基于被檢體的斷面圖像而制成的三維圖像進(jìn)行顯示的顯示部，其特征在于還具備:體素滑動(dòng)部，根據(jù)對(duì)所述三維圖像所設(shè)定的投影面的角度和投影方法而使構(gòu)成所述三維圖像的各體素在一個(gè)方向上滑動(dòng)；和投影圖像制成部，利用滑動(dòng)后的體素?cái)?shù)據(jù)來制成投影圖像，并使所述投影圖像顯示于所述顯示部。此外，本發(fā)明的醫(yī)用圖像顯示方法對(duì)基于被檢體的斷面圖像而制成的三維圖像進(jìn)行顯示，其特征在于包括:體素滑動(dòng)步驟，根據(jù)對(duì)所述三維圖像所設(shè)定的投影面的角度和投影方法而使構(gòu)成所述三維圖像的各體素在一個(gè)方向上滑動(dòng)；和投影圖像制成步驟，利用滑動(dòng)后的體素?cái)?shù)據(jù)來制成投影圖像，并顯示所述投影圖像。(發(fā)明效果)根據(jù)本發(fā)明，可以提供能高速地顯示三維圖像的醫(yī)用圖像顯示裝置以及醫(yī)用圖像顯示方法。


圖1是本發(fā)明的醫(yī)用圖像顯示裝置的硬件構(gòu)成。圖2是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的處理的流程。

圖3是基于斷面圖像而制成的三維圖像的例子。圖4是三維圖像的顯示參數(shù)設(shè)定用⑶I的例子。圖5是運(yùn)算圖像的參數(shù)設(shè)定用⑶I的例子。圖6是步驟204的處理的流程的例子。圖7是對(duì)三維圖像和投影面之間的位置關(guān)系進(jìn)行說明的圖。圖8是對(duì)剪斷圖像進(jìn)行補(bǔ)充說明的圖。圖9是對(duì)平行投影時(shí)的面801內(nèi)的滑動(dòng)量的算出進(jìn)行補(bǔ)充說明的圖。圖10是對(duì)透視投影時(shí)的滑動(dòng)量的算出進(jìn)行補(bǔ)充說明的圖。圖11是對(duì)滑動(dòng)后的運(yùn)算對(duì)象區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)充說明的圖。圖12是對(duì)體素在與斷面圖像正交的方向上發(fā)生滑動(dòng)的狀態(tài)進(jìn)行補(bǔ)充說明的圖。圖13是投影面為曲面時(shí)的顯示參數(shù)設(shè)定用GUI的例子。
具體實(shí)施例方式以下，按照附圖，對(duì)本發(fā)明涉及的醫(yī)用圖像顯示裝置的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。另夕卜，在以下的說明以及附圖中，對(duì)于具有同一功能構(gòu)成的構(gòu)成要素賦予同一符號(hào)，來省略重復(fù)說明。圖1是表示醫(yī)用圖像顯示裝置I的硬件構(gòu)成的圖。醫(yī)用圖像顯示裝置I構(gòu)成為:CPU (Central Processing Unit) 2、主存儲(chǔ)器3、存儲(chǔ)裝置4、顯示存儲(chǔ)器5、顯示裝置6、與鼠標(biāo)8連接的控制器7、鍵盤9、網(wǎng)絡(luò)適配器10經(jīng)由系統(tǒng)總線11而連接成可以進(jìn)行信號(hào)收發(fā)。醫(yī)用圖像顯示裝置I經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)12而連接成可以與醫(yī)用圖像拍攝裝置13、醫(yī)用圖像數(shù)據(jù)庫14進(jìn)行信號(hào)收發(fā)。在此，所謂“可以進(jìn)行信號(hào)收發(fā)”表示無論是電學(xué)、光學(xué)還是有線、無線方式，都可以在相互之間進(jìn)行信號(hào)收發(fā)、或者可以從一方向另一方進(jìn)行信號(hào)收發(fā)的狀態(tài)。CPU2是對(duì)各構(gòu)成要素的動(dòng)作進(jìn)行控制的裝置。CPU2將在存儲(chǔ)裝置4中保存的程序、執(zhí)行程序所需的數(shù)據(jù)下載到主存儲(chǔ)器3來執(zhí)行。存儲(chǔ)裝置4是對(duì)由醫(yī)用圖像拍攝裝置13拍攝到的醫(yī)用圖像信息進(jìn)行保存的裝置，具體而言為硬盤等。此外，存儲(chǔ)裝置4也可以是與軟盤、光(磁)盤、ZIP存儲(chǔ)器、USB存儲(chǔ)器等可攜帶型記錄介質(zhì)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的裝置。醫(yī)用圖像信息是經(jīng)由LAN (Local Area Network)等的網(wǎng)絡(luò)12而從醫(yī)用圖像拍攝裝置13、醫(yī)用圖像數(shù)據(jù)庫14獲取的。此外，在存儲(chǔ)裝置4中保存了 CPU2所執(zhí)行的程序、執(zhí)行程序所需的數(shù)據(jù)。主存儲(chǔ)器3存儲(chǔ)CPU2所執(zhí)行的程序、運(yùn)算處理的中途過程。顯示存儲(chǔ)器5暫時(shí)保存用于在液晶顯示器、CRT (Cathode Ray Tube)等的顯示裝置6中進(jìn)行顯示的顯示數(shù)據(jù)。鼠標(biāo)8、鍵盤9是操作者對(duì)醫(yī)用圖像顯示裝置I進(jìn)行操作指示的操作設(shè)備。鼠標(biāo)8也可以是跟蹤板或跟蹤球等的其他指示設(shè)備?？刂破?對(duì)鼠標(biāo)8的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)來獲取顯示裝置6上的鼠標(biāo)指針的位置，并將所獲取到的位置信息等輸出至CPU2。網(wǎng)絡(luò)適配器10用于將醫(yī)用圖像顯示裝置I連接到LAN、電話線路、因特網(wǎng)等的網(wǎng)絡(luò)12上。醫(yī)用圖像拍攝裝置13是對(duì)被檢體的斷面圖像等的醫(yī)用圖像信息進(jìn)行獲取的裝置。醫(yī)用圖像拍攝裝置13例如是MRI裝置、X射線CT裝置、超聲波診斷裝置、閃爍照相機(jī)裝置、PET裝置、SPECT裝置等。醫(yī)用圖像數(shù)據(jù)庫14是對(duì)由醫(yī)用圖像拍攝裝置13拍攝到的醫(yī)用圖像信息進(jìn)行存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。[第I實(shí)施方式]利用圖2 11對(duì)本發(fā)明的第I實(shí)施方式進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，根據(jù)投影面的角度和投影方法而在存儲(chǔ)器上對(duì)構(gòu)成三維圖像的體素的排列進(jìn)行重新排序，并利用重新排序后的體素的體素?cái)?shù)據(jù)來制成投影圖像。圖2是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的處理流程的一例。以下，對(duì)圖2的各步驟進(jìn)行說明。(步驟201)CPU2經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)12而 從醫(yī)用圖像拍攝裝置13或醫(yī)用圖像數(shù)據(jù)庫14之中獲取操作者對(duì)鼠標(biāo)8、鍵盤9進(jìn)行操作而選擇出的醫(yī)用圖像，作為三維圖像。如圖3所示，三維圖像102是對(duì)采用醫(yī)用圖像拍攝裝置所拍攝到的斷面圖像101進(jìn)行堆疊而制成的。另外，在本步驟中所獲取的醫(yī)用圖像，既可以是圖3所示那樣的三維圖像102的整體，也可以是三維圖像102之中的特定區(qū)域。三維圖像102之中的特定區(qū)域既可以是采用預(yù)先規(guī)定的閾值并通過CPU2所執(zhí)行的閾值處理而提取出的區(qū)域，也可以是操作者對(duì)鼠標(biāo)8、鍵盤9進(jìn)行操作而指定出的區(qū)域。(步驟2O2)CPU2獲取與操作者對(duì)鼠標(biāo)8、鍵盤9進(jìn)行操作而針對(duì)在步驟201中獲取到的三維圖像所設(shè)定的視點(diǎn)、投影面相關(guān)的信息。利用圖4，在后面詳細(xì)說明操作者對(duì)視點(diǎn)、投影面進(jìn)行設(shè)定時(shí)所用到的⑶I (Graphical User Interface)的例子。(步驟2O3)CPU2獲取在制成運(yùn)算圖像時(shí)所必要的條件。在此，運(yùn)算圖像是指面繪制圖像、體繪制圖像、MIP圖像、MinIP圖像、射線總和圖像、MPR圖像等圖像。利用圖5，在后面詳細(xì)說明操作者對(duì)運(yùn)算圖像的制成條件進(jìn)行設(shè)定時(shí)所用到的GUI的例子。(步驟204)CPU2基于在步驟202中設(shè)定的參數(shù)來制成剪斷圖像。剪斷圖像是按照投影線和體素平行地配置的方式所制成的圖像。另外，本步驟也可以在步驟203之前執(zhí)行。利用圖6，對(duì)剪斷圖像的制成處理的流程的詳細(xì)的一例進(jìn)行說明。(步驟601)CPU2根據(jù)在步驟202中設(shè)定的信息來獲取投影條件。所獲取的投影條件為三維圖像102與投影面411之間的位置關(guān)系、以及投影方法是否為平行投影。利用圖7，對(duì)三維圖像102與投影面411之間的位置關(guān)系進(jìn)行說明。在圖7中，為了表示構(gòu)成三維圖像102的體素的坐標(biāo)而設(shè)定了 XYZ坐標(biāo)系。在大多情況下，Z軸被設(shè)定為被檢體的體軸方向，XY面成為斷面圖像。此外，作為用于表示投影面的坐標(biāo)系而設(shè)定了UVff坐標(biāo)系，且W = O的UV面成為投影面。XYZ坐標(biāo)系與UVW坐標(biāo)系之間的關(guān)系用下式進(jìn)行表示。[數(shù)學(xué)式I]
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)用圖像顯示裝置，具備對(duì)基于被檢體的斷面圖像而制成的三維圖像進(jìn)行顯示的顯示部，該醫(yī)用圖像顯示裝置的特征在于，還具備: 體素滑動(dòng)部，根據(jù)對(duì)所述三維圖像所設(shè)定的投影面的角度和投影方法而使構(gòu)成所述三維圖像的各體素在一個(gè)方向上滑動(dòng)；和 投影圖像制成部，利用滑動(dòng)后的體素?cái)?shù)據(jù)來制成投影圖像，并使所述投影圖像顯示于所述顯示部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用圖像顯示裝置，其特征在于， 所述體素滑動(dòng)部根據(jù)各投影線相對(duì)于投影面的傾斜度來決定體素的滑動(dòng)量。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的醫(yī)用圖像顯示裝置，其特征在于， 在所述投影方法為平行投影的情況下，在同一斷面圖像內(nèi)滑動(dòng)量固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的醫(yī)用圖像顯示裝置，其特征在于， 在所述投影方法為透視投影的情況下，滑動(dòng)量根據(jù)各投影線相對(duì)于投影面的傾斜度而不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用圖像顯示裝置，其特征在于， 所述體素滑動(dòng)部使體素在與所述斷面圖像平行的方向上滑動(dòng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用圖像顯示裝置，其特征在于， 所述醫(yī)用圖像顯示裝置還具備投影條件受理部，該投影條件受理部受理所述投影面的角度和所述投影方法的設(shè)定。
7.一種醫(yī)用圖像顯示方法，對(duì)基于被檢體的斷面圖像而制成的三維圖像進(jìn)行顯示，該醫(yī)用圖像顯示方法的特征在于，包括: 體素滑動(dòng)步驟，根據(jù)對(duì)所述三維圖像所設(shè)定的投影面的角度和投影方法而使構(gòu)成所述三維圖像的各體素在一個(gè)方向上滑動(dòng)；和 投影圖像制成步驟，利用滑動(dòng)后的體素?cái)?shù)據(jù)來制成投影圖像，并顯示所述投影圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的醫(yī)用圖像顯示方法，其特征在于， 在所述體素滑動(dòng)步驟中，根據(jù)各投影線相對(duì)于投影面的傾斜度來決定體素的滑動(dòng)量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的醫(yī)用圖像顯示方法，其特征在于， 在所述投影方法為平行投影的情況下，在同一斷面圖像內(nèi)滑動(dòng)量固定。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的醫(yī)用圖像顯示方法，其特征在于， 在所述投影方法為透視投影的情況下，滑動(dòng)量根據(jù)各投影線相對(duì)于投影面的傾斜度而不同。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的醫(yī)用圖像顯示方法，其特征在于， 在所述體素滑動(dòng)步驟中，使體素在與所述斷面圖像平行的方向上滑動(dòng)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的醫(yī)用圖像顯示方法，其特征在于， 在所述體素滑動(dòng)步驟之前包括投影條件受理步驟，在該投影條件受理步驟中受理所述投影面的角度和所述投影方法的設(shè)定。
全文摘要
本發(fā)明提供一種醫(yī)用圖像顯示裝置以及醫(yī)用圖像顯示方法，為了能高速地顯示三維圖像，醫(yī)用圖像顯示裝置具備對(duì)基于被檢體的斷面圖像而制成的三維圖像進(jìn)行顯示的顯示部，其特征在于，還具備滑動(dòng)部，根據(jù)對(duì)所述三維圖像所設(shè)定的投影面的角度和投影方法而使構(gòu)成所述三維圖像的各體素在一個(gè)方向上滑動(dòng)；和投影圖像制成部，利用滑動(dòng)后的體素?cái)?shù)據(jù)來制成投影圖像，并使所述投影圖像顯示于所述顯示部。
文檔編號(hào)A61B5/055GK103188998SQ20118005360
公開日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月12日
發(fā)明者谷口擴(kuò)樹 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立醫(yī)療器械