JP5705452B2 - Medical / dental image display device and medical / dental program - Google Patents
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Description
この発明は、例えば医科歯科の分野にてX線CT撮影で得たデータに基づく画像表示に用いられるような医科歯科用画像表示装置、医科歯科用CT画像表示方法、医科歯科用治療シミュレーション方法、および医科歯科用プログラムに関する。 The present invention is, for example, a medical / dental image display apparatus, a medical / dental CT image display method, a medical / dental treatment simulation method, and the like used for image display based on data obtained by X-ray CT imaging in the medical / dental field. And medical and dental programs.
従来、X線CT撮影で得た3次元のボリュームデータに基づいてCT画像を表示するCT画像表示方法及び装置が出願人により提案されている(特許文献1参照)。この装置は、操作者が倍率や回転角度を指定して表示を操作することで、全体像の把握や微細な領域の観察を迅速且つ容易に行えるようにするものである。 Conventionally, the applicant has proposed a CT image display method and apparatus for displaying a CT image based on three-dimensional volume data obtained by X-ray CT imaging (see Patent Document 1). In this apparatus, an operator can quickly and easily grasp a whole image and observe a fine region by operating a display by specifying a magnification and a rotation angle.
この特許文献1には、倍率操作の際に、関心点が必ず表示領域の内部にあるようにすること、拡大時に、ボクセルサイズを小さくして画像を再構成すること、拡大/縮小後、各断層面画像を回転させることもできることが記載されている。
In
また、CT撮影により得られた3次元CTデータを再構成し、X,Y,Z断層面の各面に平行な断層面画像を並べて表示する断層面画像の表示方法も出願人により提案されている(特許文献2参照)。この方法は、同時に、表示している断層面がどの位置であるかを、他の断層面画像上にX,Y,Zカーソル(特許文献2の図1中の線CX,CY,CZ)を表示することで、直感的に分かり易く、且つ診断に必要な画像を容易に選定可能にするものである。 In addition, the applicant has proposed a tomographic image display method for reconstructing three-dimensional CT data obtained by CT imaging and displaying the tomographic image parallel to each of the X, Y, and Z tomographic surfaces. (See Patent Document 2). In this method, at the same time, an X, Y, Z cursor (lines CX, CY, CZ in FIG. 1 of Patent Document 2) is displayed on another tomographic plane image to indicate the position of the displayed tomographic plane. By displaying, it is possible to easily select an image necessary for diagnosis easily and intuitively.
この特許文献2には、指定した角度でボリュームを回転させた後、XYZ座標系に替わるUVW座標系に基づいて、再度、3つの断層面を規定し、断層面画像を生成表示することも可能であることが記載されている。
In
また、3次元撮影情報から、歯科用インプラント長軸を含む所定の平面領域の3次元撮影情報を抽出する断面情報検出装置も提案されている(特許文献3参照)。この特許文献3には、画像上で、歯科用インプラント長軸を所定方向に傾斜させ、傾斜状態を維持したまま平面領域を回転させることが可能であることも記載されている。
There has also been proposed a cross-sectional information detection device that extracts three-dimensional imaging information of a predetermined planar region including a dental implant long axis from three-dimensional imaging information (see Patent Document 3).
しかし、上述した各特許文献に記載の技術は、始めに表示される画像(便宜上「初期画像」という)を基に、角度や倍率を指定することで、見易く診断しやすい画像(便宜上「加工後画像」という)を表示させることは開示されているが、それ以上のことは開示されていなかった。 However, the technique described in each of the above-mentioned patent documents specifies an image that is easy to see and diagnose (for convenience, “after processing”) by specifying an angle and a magnification based on an image that is displayed first (for convenience, “initial image”). Display of "image") is disclosed, but nothing more is disclosed.
このため、例えば初期画像から角度や倍率を指定して加工後画像を表示した後、再度初期画像を表示しようとすると再度角度や倍率を指定する必要があった。そして、もう一度加工後画像を表示しようとすると、初期画像において角度や倍率の指定をあらためて行わなければならなかった。 Therefore, for example, after displaying the processed image by designating the angle and magnification from the initial image, it is necessary to designate the angle and magnification again when attempting to display the initial image again. Then, when displaying the processed image again, the angle and the magnification must be specified again in the initial image.
この発明は、上述した問題に鑑み、X線CT撮影で得たデータを基にCT画像を表示するに際して、指定した領域について、指定した表示条件でのCT画像の表示を効率よく実行することができる医科歯科用画像表示装置、医科歯科用CT画像表示方法、医科歯科用治療シミュレーション方法、および医科歯科用プログラムを提供し、利用者である術者、及び、診断や治療計画の説明を受ける患者の満足度を向上させることを目的とする。 In view of the above-described problem, the present invention can efficiently display a CT image under a specified display condition for a specified region when displaying a CT image based on data obtained by X-ray CT imaging. Medical / dental image display device, medical / dental CT image display method, medical / dental treatment simulation method, and medical / dental program, and a user who receives explanation of diagnosis and treatment plan The purpose is to improve the satisfaction of.
この発明は、X線CT撮影で得た3次元ボリュームデータを記憶する記憶手段と、前記3次元ボリュームデータを基にCT画像を生成する画像処理手段と、前記CT画像を表示する画像表示手段と、前記画像表示手段に前記CT画像を表示する際の表示条件の指定操作を許容する表示条件操作手段と、前記CT画像のうち一部の領域を指定する操作を許容する表示領域指定操作手段と、前記表示領域指定操作手段による領域の指定前の前記CT画像を表示する領域指定前表示と、該領域の指定後の指定領域CT画像を表示する指定領域表示とを切り替える表示領域切替手段とを備え、前記画像表示手段は、前記表示領域指定操作手段によって指定された領域の3次元ボリュームデータに基づく画像を前記指定領域CT画像として表示する構成であり、前記表示条件操作手段は、該指定領域CT画像を表示する際の表示条件の指定操作も許容する構成であり、前記記憶手段は、前記指定領域CT画像における前記表示条件を該指定領域CT画像と関連づけて記憶する構成であり、該表示領域切替手段は、前記指定領域表示への切り替えを実行する際、前記指定領域CT画像と関連付けられた前記表示条件を前記記憶手段から読み出し、該表示条件に従って前記指定領域CT画像を表示する構成である医科歯科用画像表示装置であり、前記指定領域表示から前記領域指定前表示への切り替えを実行する際、前記表示領域指定操作手段による領域の指定前の、前記表示条件が反映されていない前記CT画像を表示する構成であることを特徴とする。 The present invention includes a storage unit that stores three-dimensional volume data obtained by X-ray CT imaging, an image processing unit that generates a CT image based on the three-dimensional volume data, and an image display unit that displays the CT image. Display condition operation means for allowing a display condition designating operation for displaying the CT image on the image display means, and display area designating operation means for permitting an operation for designating a part of the CT image. , display a front area designation for displaying the CT image before designation of the area by the display area designation operation means, a display area switching means for switching between the specified area display for displaying a specified area CT image after designation of the region wherein the image display means displays an image based on three-dimensional volume data of the area specified by the display area specifying operation means as said designated region CT image construction And the display condition operation means also allows a display condition designation operation when displaying the designated area CT image, and the storage means sets the display condition in the designated area CT image to the designated area CT. The display area switching means reads out the display condition associated with the designated area CT image from the storage means and executes the display when switching to the designated area display. Ri Medical dental image display apparatus der is configured to display the designated area CT image according to the conditions, when performing switching to the region specified before displayed from the specified area display, the area by the display area designation operation means before specified, and wherein the configuration der Rukoto for displaying the CT image in which the display conditions are not reflected.
前記表示条件は、断層面画像を表示するためのスライス位置や回転角度や前記領域指定操作によって指定された一部の領域(以下「指定領域」)の位置及び範囲など、CT画像若しくは指定領域CT画像を表示する際の条件で構成することができる。 The display conditions include a CT image or a specified region CT such as a slice position and a rotation angle for displaying a tomographic plane image, and a position and range of a partial region specified by the region specifying operation (hereinafter referred to as “specified region”). It can be configured with conditions for displaying an image.
前記記憶手段への表示条件の記憶は、最後の表示条件を記憶する、あるいは、登録操作を受け付けて該登録操作によって複数の表示条件を記憶するなど、適宜の方法によって記憶することができる。 The storage of the display condition in the storage means can be stored by an appropriate method such as storing the last display condition or receiving a registration operation and storing a plurality of display conditions by the registration operation.
前記指定領域は、3次元ボリュームデータの3次元空間における任意の領域とすることができ、立方体形状や直方体形状や円柱形状や球形状など適宜の形状に形成することができる。 The designated region can be an arbitrary region in the three-dimensional space of the three-dimensional volume data, and can be formed in an appropriate shape such as a cubic shape, a rectangular parallelepiped shape, a cylindrical shape, or a spherical shape.
前記表示領域切替手段は、指定領域のダブルクリックやコマンド入力などを受け付けて表示領域の切り替え操作が行われたと認識する表示切替認識部、あるいは切替用のアイコン画像などの切替用ボタン等、適宜の手段で構成することができる。 The display area switching means receives a double click of a designated area, command input, etc., and recognizes that a display area switching operation has been performed, or a switching button such as a switching icon image. It can be configured by means.
前記記憶手段から読み出す表示条件は、最後の表示条件を読み出す、あるいは、登録操作によって記憶されている複数の表示条件からどの表示条件を適用するか選択させて読み出すなど、適宜の方法によって読み出すことができる。 The display condition read from the storage means can be read by an appropriate method such as reading the last display condition or selecting and displaying which display condition is applied from the plurality of display conditions stored by the registration operation. it can.
この発明により、X線CT撮影で得たデータを基にCT画像を表示するに際して、指定した表示条件でのCT画像の表示を効率よく実行することができる。すなわち、指定領域に対して表示条件を記憶しておくため、表示画面を切り替えて再度表示する際や、後日に再度表示するような場合に、記憶した表示条件を読み出してその表示条件で指定領域のCT画像を表示することが可能になる。従って、1つの3次元ボリュームデータに対して観察したい同一部位を毎回同じ表示条件の操作で拡大しスライスするといった手間を削減することができる。 According to the present invention, when displaying a CT image based on data obtained by X-ray CT imaging, it is possible to efficiently display the CT image under the designated display conditions. In other words, since the display condition is stored for the designated area, when the display screen is switched and displayed again, or when it is displayed again at a later date, the stored display condition is read out and the designated area is used as the display condition It is possible to display the CT image. Therefore, the trouble of enlarging and slicing the same part to be observed with respect to one three-dimensional volume data by the operation under the same display condition every time can be reduced.
また、前記表示領域指定操作手段による領域の指定前の前記CT画像を表示する領域指定前表示と、該領域の指定後の指定領域CT画像を表示する指定領域表示とを切り替える表示領域切替手段を有し、該表示領域切替手段は、前記指定領域表示への切り替えを実行する際、前記指定領域CT画像と関連付けられた前記表示条件を前記記憶手段から読み出し、該表示条件に従って前記指定領域CT画像を表示する構成とすることにより、指定領域表示への切り替え時に以前に設定記憶された表示条件で指定領域CT画像を表示できる。従って、例えば領域指定前のCT画像と領域指定後の指定領域CT画像とを切り替え表示する際に、手間をかけることなく以前の表示条件で表示でき、非常に利便性の高いインターフェースを提供することができる。なお、ここでいう切り替え表示とは、領域指定前のCT画像を非表示にして替わりに領域指定後の指定領域CT画像を表示する、という態様でもよいし、領域指定前後のCT画像を並べて表示し指定領域CT画像の方を操作可能なアクティブ状態にする、という態様でもよい。 Further, the display region display the front region designation for displaying the CT image before designation of the area by the specifying operation means, the display area switching means for switching the specified area display for displaying a specified area CT image after designation of the region The display area switching means reads out the display condition associated with the designated area CT image from the storage means when executing the switching to the designated area display, and the designated area CT according to the display condition. By adopting a configuration for displaying an image, the designated area CT image can be displayed under the display conditions previously set and stored when switching to the designated area display. Accordingly, for example, when a CT image before area designation and a designated area CT image after area designation are switched and displayed, it is possible to display with the previous display conditions without trouble, and to provide a very convenient interface. Can do. The switching display here may be an aspect in which the CT image before the area designation is hidden and the designated area CT image after the area designation is displayed instead, or the CT images before and after the area designation are displayed side by side. Alternatively, the designated region CT image may be in an active state where it can be operated.
またこの発明の態様として、前記表示領域指定操作手段は、指定領域表示する領域として複数の領域を指定する操作を許容する構成であり、前記表示条件操作手段は、前記複数の領域についてそれぞれ個別に前記指定領域CT画像を表示する表示条件の指定操作を許容し、前記記憶手段は、前記指定領域CT画像毎に対応する前記表示条件を関連づけて記憶する構成とすることができる。 Further, as an aspect of the present invention, the display area designating operation unit is configured to allow an operation of designating a plurality of areas as the designated area display area, and the display condition operating unit is individually configured for the plurality of areas. The display condition designating operation for displaying the designated region CT image is allowed, and the storage unit can store the display condition corresponding to each designated region CT image in association with each other.
これにより、複数の指定領域CT画像を表示する際に、以前に設定記憶された指定領域ごとの表示条件で即座に表示することができる。従って、多数の指定領域CT画像を切り替え表示しながら確認することをストレス無く簡単に実行できる。 As a result, when a plurality of designated area CT images are displayed, they can be immediately displayed under the display conditions for each designated area set and stored previously. Therefore, it is possible to easily perform confirmation while switching and displaying a large number of designated area CT images without stress.
またこの発明の態様として、前記画像表示手段は、互いに直交する3つの断層面画像を表示する構成であり、前記表示条件は、前記各断層面画像として表示する断層面に関する条件とすることができる。 Further, as an aspect of the present invention, the image display means is configured to display three tomographic plane images orthogonal to each other, and the display condition can be a condition relating to a tomographic plane displayed as each tomographic plane image. .
これにより、互いに直交する3つの断層面画像でCT画像を確認することができ、またその断層面の設定を記憶しておき次回にその設定の断層面の画像を確認することができる。 Thereby, the CT image can be confirmed with three tomographic plane images orthogonal to each other, and the setting of the tomographic plane can be stored and the image of the tomographic plane with the setting can be confirmed next time.
またこの発明の態様として、前記画像表示手段は、前記3次元ボリュームデータに基づくボリュームレンダリング画像を表示する構成とすることができる。
これにより、立体的なボリュームレンダリング画像を表示することができ、観察者が全体のイメージを直感的に把握することができる。
As an aspect of the present invention, the image display means can display a volume rendering image based on the three-dimensional volume data.
Thereby, a three-dimensional volume rendering image can be displayed, and the observer can intuitively grasp the entire image.
またこの発明の態様として、前記表示条件は、CT画像の回転角度、表示断層位置、拡大縮小率、濃度および輝度のうち少なくとも1つを含む構成とすることができる。
これにより、具体的な表示条件を記憶しておくことができる。
As an aspect of the present invention, the display condition may include at least one of a CT image rotation angle, a display tomographic position, an enlargement / reduction ratio, density, and luminance.
Thereby, specific display conditions can be stored.
またこの発明の態様として、前記画像表示手段に表示する前記CT画像にシミュレーション用のインプラント画像を重畳表示する指定操作を許容するインプラント表示操作手段と、前記インプラント画像の前記CT画像に対する相対的な配置条件の指定操作を許容するインプラント配置条件操作手段とを備えることができる。 Further, as an aspect of the present invention, an implant display operation unit that allows a designation operation to superimpose and display a simulation implant image on the CT image displayed on the image display unit, and a relative arrangement of the implant image with respect to the CT image Implant placement condition operation means for allowing a condition specifying operation to be provided.
これにより、CT画像にインプラント画像を重畳表示してインプラントの埋入をシミュレーションすることができる上、その際の表示条件を記憶させることで、効率的に表示を切り替えることができる。 Thereby, the implant image can be superimposed and displayed on the CT image to simulate the implantation of the implant, and the display condition at that time can be stored to efficiently switch the display.
またこの発明の態様として、前記インプラント画像は、軸方向へ挿入して患者に埋設する種類のインプラントの画像であり、前記CT画像と前記インプラント画像とを重畳させた重畳画像を、前記インプラントの回転軸を鉛直方向とする角度に表示角度を変更する表示角度変更手段を備えることができる。ここでいうインプラントの回転軸とは、表示されるインプラント画像が回転埋入される形状のもの、例えば歯科用インプラントの画像であれば、そのインプラント自体の回転軸を言い、また、埋入時に特に回転を要しないものであれば、埋入位置のCT画像を回転させて観察する上で有益な診断情報が得られるような回転軸を、各インプラント画像に設定された回転軸とすることができる。そして、それらのインプラントの回転軸が、表示画面において鉛直になるよう、その表示角度を表示角度変更手段によって変更する。 Further, as an aspect of the present invention, the implant image is an image of an implant of a type that is inserted in an axial direction and embedded in a patient, and a superimposed image obtained by superimposing the CT image and the implant image is used to rotate the implant. Display angle changing means for changing the display angle to an angle with the axis as the vertical direction can be provided. As used herein, the rotation axis of an implant refers to the rotation axis of the implant itself if the displayed implant image has a shape that is rotationally embedded, for example, an image of a dental implant. If rotation is not required, a rotation axis that can provide useful diagnostic information for rotating and observing the CT image at the implantation position can be set as the rotation axis set for each implant image. . Then, the display angle is changed by the display angle changing means so that the rotation axes of these implants become vertical on the display screen.
これにより、インプラントの回転軸を中心にしてインプラントの埋入に不都合がないか見やすい角度で確認することができる上、その際の表示条件を記憶させることで、効率的に表示を切り替えることができる。 As a result, it is possible to check whether there is any inconvenience in implant placement around the rotation axis of the implant at an easy-to-see angle, and it is possible to efficiently switch the display by storing the display conditions at that time. .
またこの発明の態様として、前記表示条件操作手段は、前記表示角度変更手段で前記インプラントの回転軸が鉛直方向となる角度に表示角度が変更された後、該インプラントの回転軸が鉛直方向となる状態を維持した上で表示条件の指定操作を許容する構成とすることができる。ここでいう鉛直方向も、先に述べた態様と同様、表示画面における鉛直方向とする。 As another aspect of the present invention, the display condition operation means is configured such that the display angle changing means changes the display angle to an angle at which the rotation axis of the implant is in the vertical direction, and then the rotation axis of the implant is in the vertical direction. The display condition designation operation can be allowed while maintaining the state. The vertical direction here is also the vertical direction on the display screen, in the same manner as described above.
これにより、インプラントの回転軸を中心に断層面画像を回転させて表示する、あるいはインプラントの周囲の断層面画像を表示して確認するといったことを容易に実行できる上、その際の表示条件を記憶させることで、効率的に表示を切り替えることができる。 As a result, it is possible to easily execute to display the tomographic image by rotating the tomographic image around the rotation axis of the implant, or to display and confirm the tomographic image around the implant, and to store the display conditions at that time. By doing so, the display can be switched efficiently.
またこの発明は、前記医科歯科用画像表示装置と、被写体にX線を照射するX線発生器と、被写体を透過したX線を検出するX線検出器とを備えた医科歯科用CT撮影装置とすることができる。 The present invention also provides a medical / dental CT imaging apparatus comprising the medical / dental image display apparatus, an X-ray generator for irradiating an object with X-rays, and an X-ray detector for detecting X-rays transmitted through the object. It can be.
これにより、X線発生器とX線検出器とで得た投影データに基づいて再構成されたデータである3次元ボリュームデータを即座に医科歯科用画像表示装置に表示し、確認することができる。 As a result, the three-dimensional volume data, which is data reconstructed based on the projection data obtained by the X-ray generator and the X-ray detector, can be immediately displayed on the medical / dental image display device for confirmation. .
またこの発明は、コンピュータを、X線CT撮影で得た3次元ボリュームデータを記憶する記憶手段と、前記3次元ボリュームデータを基にCT画像を生成する画像処理手段と、前記CT画像を表示する画像表示手段と、操作入力を受け付ける操作入力手段として機能させる医科歯科用プログラムであって、前記コンピュータを、前記画像表示手段に前記CT画像を表示する際の表示条件の指定操作を許容する表示条件操作手段と、前記CT画像のうち一部の領域を指定する操作を許容する表示領域指定操作手段と、前記表示領域指定操作手段による領域の指定前の前記CT画像を表示する領域指定前表示と、該領域の指定後の指定領域CT画像を表示する指定領域表示とを切り替える表示領域切替手段として機能させ、前記表示条件操作手段に、前記表示領域指定操作手段によって指定された領域の3次元ボリュームデータに基づく画像を前記指定領域CT画像として表示する際の表示条件の指定操作も許容させ、前記記憶手段に、前記指定領域CT画像における前記表示条件を該指定領域CT画像と関連づけて記憶させ、該表示領域切替手段に、前記指定領域表示への切り替えを実行する際、前記指定領域CT画像と関連付けられた前記表示条件を前記記憶手段から読み出し、該表示条件に従って前記指定領域CT画像を表示させるとともに、前記指定領域表示から前記領域指定前表示への切り替えを実行する際、前記表示領域指定操作手段による領域の指定前の、前記表示条件が反映されていない前記CT画像を表示させる医科歯科用プログラムとすることができる。 According to another aspect of the present invention, the computer displays storage means for storing three-dimensional volume data obtained by X-ray CT imaging, image processing means for generating a CT image based on the three-dimensional volume data, and the CT image. An image display unit and a medical / dental program that functions as an operation input unit that receives an operation input, wherein the computer allows a display condition specifying operation when displaying the CT image on the image display unit An operation means, a display area designating operation means for permitting an operation for designating a part of the CT image, and a pre-designation display for displaying the CT image before designating the area by the display area designating operation means; , to function as a display area switching means for switching the specified area display for displaying a specified area CT image after designation of the area, the display condition operating hand , The designation operation of the display conditions for displaying the image based on the three-dimensional volume data of the area specified by the display area specifying operation means as said designated region CT image also is acceptable, in the storage means, said designated area CT The display condition in the image is stored in association with the designated area CT image, and when the display area switching unit performs switching to the designated area display, the display condition associated with the designated area CT image is stored in the display area. When reading from the storage means, displaying the designated area CT image according to the display conditions, and executing switching from the designated area display to the pre-area designation display, before the area designation by the display area designation operation means, The medical and dental program can display the CT image that does not reflect the display condition .
これにより、コンピュータに医科歯科用プログラムをインストールすれば、X線CT撮影で得たデータを基にCT画像を表示するに際して、指定した表示条件でのCT画像の表示を効率よく実行することができる。 Thus, if a medical and dental program is installed in a computer, when displaying a CT image based on data obtained by X-ray CT imaging, it is possible to efficiently display a CT image under a specified display condition. .
この発明により、X線CT撮影で得たデータを基にCT画像を表示するに際して、指定した領域について、指定した表示条件でのCT画像の表示を効率よく実行することができる。 According to the present invention, when displaying a CT image based on data obtained by X-ray CT imaging, it is possible to efficiently display a CT image under a designated display condition for a designated region.
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、X線撮影装置7とX線画像表示装置2とがLANケーブルなどの通信線Lで通信可能に接続されて構成されるX線撮影表示システム1の概略構成を示す外観図である。X線撮影装置7は、CT(ComputerTomography)と呼ばれる3次元コンピュータX線断層撮影を実施するものである。このX線撮影装置7は、他にもパノラマ撮影、リニア断層撮影、リニアスキャン撮影、およびスキャノグラム撮影など、従来から歯科分野で広く知られている種々の撮影を行うことができる。
FIG. 1 is an external view showing a schematic configuration of an X-ray
X線画像表示装置2は、CPU等が格納される装置本体3と、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)等の記憶媒体からデータを読み取る読取部4と、画像表示を行う表示部5と、キーボードやマウスにより操作入力を受け付ける操作部6とが設けられている。
The X-ray
X線撮影装置7は、支持台14に立設された垂直柱13と、該垂直柱13に昇降可能に設けられた昇降フレーム8と、該昇降フレーム8に平行な軸を中心として旋回可能な状態で該昇降フレーム8に設けられた旋回アーム9とで主に構成されている。
The
昇降フレーム8は、前後方向に長いフレーム上部8aと、該フレーム上部8aの後端から垂直柱13に沿って下方へ続く上下方向に長いフレーム中部8bと、該フレーム中部8bの下端から前方へ続く前後方向に長いフレーム下部8cとで構成されている。
The elevating
フレーム上部8aの下面前方には、旋回アーム9の上端略中央部が、昇降フレーム8に対して水平方向への移動を可能とする不図示のXYテーブルを介して、垂直柱13に平行な軸を中心として旋回可能な状態で取り付けられている。
この旋回アーム9は、略水平方向に長いアーム上部9aの両端部に、下方へ続く上下方向に長いアーム側部9b,9cの上端部が続けて設けられて構成されている。
In front of the lower surface of the frame
The
旋回アーム9の一方のアーム側部9cの下端付近には、X線照射部10aが設けられ、他方のアーム側部9bの下端付近には、X線検出部10bが設けられている。
An
昇降フレーム8のフレーム下部8cには、前方上部に位置固定部品11が設けられている。この位置固定部品11は、患者の側頭部を支えて横方向の位置を定める側頭部固定アーム11aと、患者の顎部を支えて前後方向および上下方向の位置を定める顎部固定台11bとで構成されている。
A
フレーム下部8cの底面には、患者が手で掴むための2本のハンドル12が下方へ突出して設けられている。
On the bottom surface of the frame
このように構成されたX線撮影装置7は、昇降フレーム8の高さを調節し、位置固定部品11に患者の頭部を固定し、旋回アーム9の水平方向における位置をXYテーブルで調整し、X線照射部10aから照射して患者を透過したX線をX線検出部10bで検出しつつ旋回アーム9を所定角度だけ回転させることで、X線による投影データを取得する。そして、取得された投影データを基に画像再構成演算を行うことで、3次元ボリュームデータを取得する。この3次元ボリュームデータは、ボクセル(voxel:3次元上のピクセル)の集合であり、1回の撮影で得られたすべての画素を、CT値(X線吸収の程度)の3次元行列としたデータで構成されている。そして、この3次元ボリュームデータを通信線LによりX線画像表示装置2へ送信し、X線画像表示装置2が3次元ボリュームデータをフーリエ変換等する演算処理を実行してCT画像(X線断層面画像、ボリュームレンダリング画像)を生成し、表示する。
The
なお、以上の説明はX線撮影装置の構成の一例であって、本発明に係るX線撮影装置は、上記の構成に限られるものではない。例えば、旋回アーム9の旋回軸は昇降フレーム8に対して固定させ、患者が座る椅子にXYテーブルを設けることで、撮影のための位置づけを行う構造であってもよい。また、X線撮影装置の内部では画像再構成演算を行わず、X線検出部10bで取得した投影データを外部の画像処理装置へ順次送信し、外部の画像処理装置で3次元ボリュームデータの生成から画像表示までの処理を行う構成としてもよい。
The above description is an example of the configuration of the X-ray imaging apparatus, and the X-ray imaging apparatus according to the present invention is not limited to the above configuration. For example, a structure may be adopted in which the pivot axis of the
図2は、X線画像表示装置2の構成を示すブロック図である。
X線画像表示装置2は、装置本体3に、CPU15、RAM16、ROM17、および固定ディスク18が互いにバスラインで接続して設けられている。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the X-ray
The X-ray
CPU15は、ROM17や固定ディスク18に記憶されているプログラムに従い、RAM16を一次記憶領域として、各種制御処理、および演算処理を実行する。
固定ディスク18は、各種のプログラム18aおよびデータ18bを記憶している。
The
The fixed
装置本体3に接続されている読取部4は、媒体19からプログラムやデータの読取を実行する。ここで読み取るプログラムやデータには、X線画像を表示するためのX線画像表示プログラム、あるいはX線撮影装置7によって得られた3次元ボリュームデータなどが含まれる。
表示部5、操作部6、X線撮影装置7、及び通信線Lについては、図1とともに説明したとおりである。
The reading unit 4 connected to the
The
図3は、X線画像表示装置2の機能を説明する機能ブロック図である。
X線画像表示装置2の装置本体3は、プログラム18aによる情報処理をCPU15が実行してX線撮影装置7、読取部4、表示部5、および操作部6といったハードウェアを動作制御することで、各機能手段21〜37として機能する。以下、各機能手段21〜37について説明する。
FIG. 3 is a functional block diagram illustrating functions of the X-ray
The apparatus
撮影制御部21は、操作部6からの操作入力を受け付けて撮影開始等の制御信号をX線撮影装置7へ送信する。これによりX線撮影装置7によるX線撮影の開始等を実行する。なお、この撮影制御部21の機能は、必ずしもX線画像表示装置2に設けられるものではなく、上述のX線撮影装置7に設けられることもある。
The
画像データ取得部22は、X線撮影装置7や読取部4から画像データを取得する。この画像データは、X線撮影装置7により取得した患者の3次元ボリュームデータあるいは画像再構成前の投影データとすることができる。画像データ取得部22は、取得した3次元ボリュームデータあるいは投影データを記憶部23に記憶する。
The image
記憶部23は、固定ディスク18に対してデータの記憶および読み出しを行う機能手段である。この記憶部23は、画像データ取得部22、画像データ選択部24、画像生成部25、および表示制御部26からアクセスされ、データの読み書きが行われる。また、記憶部23には表示用のCT画像も記憶されており、必要に応じてこのCT画像を表示部5へ送信して表示させる。
The
画像データ選択部24は、操作部6の操作入力に従って、記憶部23に記憶されている3次元ボリュームデータのうち操作入力で指示されたデータを選択する処理を実行する。
The image
画像生成部25は、投影データに基づく画像再構成演算を実行して3次元ボリュームデータを生成したり、3次元ボリュームデータをフーリエ変換等により演算し、任意の断層面における断層面画像やボリュームレンダリング画像を生成したりする。また、全体表示から部分拡大表示に表示変更された場合に、演算する領域となるボクセルサイズを変更し、そのボクセルサイズに応じた解像度で再度演算して断層面画像やボリュームレンダリング画像といったCT画像を再生成する処理も実行する。生成したCT画像は、表示部5に表示し、必要に応じて記憶部23に記憶する。
The
表示制御部26は、操作部6の操作入力に従って各種表示制御を実行する。この表示制御部26には、主にCT画像表示制御部27と、インプラント画像表示制御部35とが設けられている。
The
CT画像表示制御部27は、患者をX線撮影して得た3次元ボリュームデータを演算して表示する制御を行う部位であり、回転角度制御部28、断層位置制御部31、および拡大縮小制御部32が設けられている。
The CT image
回転角度制御部28は、表示するCT画像の回転軸の角度を変更する動作を実行する。すなわち、初期の表示状態では、3次元ボリュームデータの中心を通る鉛直方向、及び、当該鉛直方向に対して直交し且つ互いに直交する2軸の、計3軸が回転軸となって表示され、回転操作がなされるとこれらの回転軸のいずれかを軸にして回転表示する状態となっている。このとき、中心が関心点となり、該関心点が交点となる互いに直交するX断層面、Y断層面、Z断層面が設定されている。回転角度制御部28は、これらの回転軸の角度を変更する制御を行うものである。例えば関心点を変えずに回転軸の角度を変えれば、これに伴って座標系が変わるため、X断層面、Y断層面、Z断層面の角度も変化する。この回転軸の角度を変更する際、座標系を変換する演算を行って再スライスを実行する等し、以降の断層面表示を円滑に実行できるようにすることが好ましい。なお、関心点を移動させることで回転軸の位置を変更する制御も行ってもよい。
The rotation
また、この回転角度制御部28には、インプラント基準角度制御部29も設けられている。このインプラント基準角度制御部29は、シミュレーション用のインプラント画像がCT画像内に配置され、角度を変更する操作入力を受け付けた場合に、そのインプラント画像の挿入方向を示す軸が鉛直になり、且つCT画像内の中心に位置するように、回転軸及び回転角度を変更する制御を実行する。
The rotation
なお、インプラントとは、体内に埋め込まれる器具の総称であり、失われた歯に代えて顎骨に埋め込むデンタルインプラント(人工歯根)、骨折・リウマチ等の治療で骨を固定するためのボルトなど様々なものがあるが、この実施例ではデンタルインプラントのことをインプラントと呼ぶ。 Implant is a general term for devices that are implanted in the body, such as dental implants (artificial dental roots) that are implanted in the jawbone instead of lost teeth, bolts for fixing bones in the treatment of fractures, rheumatism, etc. In this embodiment, the dental implant is called an implant.
断層位置制御部31は、断層位置の変更操作に応じて断層面画像の表示を変更する制御を行う。ここで、断層面画像は、X断層面画像、Y断層面画像、Z断層面画像という、互いに直交する3つの断層面画像で構成されている。
The tomographic
拡大縮小制御部32は、拡大表示すべき領域の指定を行う拡大領域指定部33と、表示領域を切り替える表示領域切替部34とを備えている。これにより、拡大縮小表示を行うことができ、また拡大表示している表示領域を変更することができる。
The enlargement /
インプラント画像表示制御部35は、インプラント画像を追加するインプラント追加部36と、CT画像内におけるインプラント画像の配置を制御するインプラント配置制御部37とを備えている。これにより、表示しているCT画像に対してシミュレーション用のインプラントの画像を重畳表示し、位置・角度調整や埋設適否の確認などを行うことができる。
The implant image
なお、表示部5は、図示するように装置本体3に着脱可能に設けられかつ通信ケーブルや無線伝送手段で画像信号を受けるよう構成されていてもよく、また装置本体3に一体に設けられていてもよい。
The
図4は、記憶部23(固定ディスク18)に記憶するデータの構成を示すデータ構成図である。
記憶部23には、患者毎に患者別フォルダ41が設けられ、この患者別フォルダ41には、日付けによって分ける日付別フォルダ42が設けられ、この日付別フォルダ42内には、その患者のその日のデータが記憶されている。
FIG. 4 is a data configuration diagram showing a configuration of data stored in the storage unit 23 (fixed disk 18).
The
日付別フォルダ42内には、3次元ボリュームデータ43、全体表示設定データ44、拡大表示設定データ45、およびインプラント設定データ47等が記憶されている。
In the
3次元ボリュームデータ43は、X線撮影装置7により撮影した投影データに基づく画像再構成後のデータであり、場合によっては他のX線撮影装置等により撮影したデータを媒体19から取得して記憶してもよい。
The three-
全体表示設定データ44は、CT画像表示時に特に領域指定のされていない3次元ボリュームデータ全体のCT画像を表示する際の設定データである。この設定データには、スライスX位置(後述のカーソルCxの位置)、スライスY位置(後述のカーソルCyの位置)、スライスZ位置(後述のカーソルCzの位置)、および回転角度等が記憶されている。これにより、記憶されている設定でX断層面画像、Y断層面画像、Z断層面画像、およびボリュームレンダリング画像のいずれかまたは全てが表示部5に表示される。
The entire
拡大表示設定データ45は、CT画像表示時に特に領域指定のされた指定領域のCT画像を拡大表示する際の設定データである。この設定データには、指定領域の位置及び範囲、スライスX位置、スライスY位置、スライスZ位置、および回転角度等が記憶されている。これにより、記憶されている設定で拡大したX断層面画像、Y断層面画像、Z断層面画像、およびボリュームレンダリング画像のいずれかまたは全てが表示部5に表示される。
The enlarged
インプラント設定データ47は、CT画像に重畳表示するインプラントに関するデータであり、種類(形状及び大きさ)、位置、および角度により構成されている。これにより、種類、位置、及び角度を設定してインプラントを適切に重畳表示することができる。
The
図5は、CT画像を表示するCT画像表示画面50の説明図である。
図5(A)は、X線撮影装置7で撮影した患者のCT画像を示す画面構成図であり、図5(B)は、さらにインプラント画像を重畳表示した状態のCT画像を示す画面構成図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a CT
FIG. 5A is a screen configuration diagram showing a CT image of a patient imaged by the
図5(A)に示すように、CT画像表示画面50は、右側にメニューボタン表示部55が設けられ、その左側が2×2に4分割されている。メニューボタン表示部55には、画面上にインプラント画像60(図5(B)参照)を作成して表示するためのインプラント作成ボタン55b、およびインプラント画像60の軸に合わせて表示する角度を変更するインプラント基準角度調整ボタン55a等が設けられている。
As shown in FIG. 5A, the CT
4分割された表示部分のうち、右上は、ボリュームレンダリング画像Gbを表示する立体表示部51であり、左上は、Z断層面画像Gzを表示するZ断層面表示部52であり、左下は、Y断層面画像Gyを表示するY断層面表示部53であり、右下は、X断層面画像Gxを表示するX断層面表示部54である。
Among the display parts divided into four, the upper right is the
Z断層面表示部52とY断層面表示部53には、上下方向(鉛直方向)に一直線のカーソルCxがZ断層面表示部52からY断層面表示部53にかけて表示されている。このカーソルCxは、X断層面表示部54に表示するX断層面画像Gxの断層面の位置を表示するものである。
In the Z tomographic
また、Z断層面表示部52には、左右方向(水平方向)に一直線のカーソルCyが表示されている。このカーソルCyは、Y断層面表示部53に表示するY断層面画像Gyの断層面の位置を表示するものである。
The Z tomographic
Y断層面表示部53とX断層面表示部54には、左右方向(水平方向)に一直線のカーソルCzがY断層面表示部53からX断層面表示部54にかけて表示されている。このカーソルCzは、Z断層面表示部52に表示するZ断層面画像Gzの断層面の位置を表示するものである。
In the Y tomographic
また、X断層面表示部54には、上下方向(鉛直方向)に一直線のカーソルCyが表示されている。このカーソルCyは、Y断層面表示部53に表示するY断層面画像Gyの断層面の位置を表示するものである。
The X tomographic
これらのカーソルCx,Cy,Czと各断層面表示部52〜54に表示する各断層面画像Gx〜Gzは、カーソルCx,Cy,Czの1つが移動されるとそれに連動して変化する構成になっている。
These cursors Cx, Cy, Cz and the tomographic plane images Gx to Gz displayed on the tomographic
例えば、Z断層面表示部52とY断層面表示部53の一方でカーソルCxを左右いずれかへ移動させると、他方のカーソルCxも同時に連動して同じ方向へ同じ距離だけ移動し、これに伴ってX断層面表示部54に表示しているX断層面画像GxがそのカーソルCxの位置でスライスされたX断層面画像に更新される。
For example, when one of the Z tomographic
また、Y断層面表示部53とX断層面表示部54の一方でカーソルCzを上下いずれかへ移動させると、他方のカーソルCzも同時に連動して同じ方向へ同じ距離だけ移動し、これに伴ってZ断層面表示部52に表示しているZ断層面画像GzがそのカーソルCzの位置でスライスされたZ断層面画像に更新される。
Further, when the cursor Cz is moved up or down in one of the Y tomographic
また、Z断層面表示部52とX断層面表示部54の一方でカーソルCyをY断層面表示部53と離れる方向または近づく方向へ移動させると、他方のカーソルCyも同時に連動して同じ方向(Y断層面表示部53と離れる方向または近づく方向)へ同じ距離だけ移動し、これに伴ってY断層面表示部53に表示しているY断層面画像GyがそのカーソルCyの位置でスライスされたY断層面画像に更新される。
In addition, when the cursor Cy is moved in a direction away from or closer to the Y tomographic
以上のカーソルCx〜Czを、直線または面で立体表示部51のボリュームレンダリング画像Gbに重畳させて表示してもよい。また、これらの各立体表示部51、Z断層面表示部52、Y断層面表示部53、およびX断層面表示部54には、それぞれの左下に方向表示マスコット画像59が表示されるようにしてもよい。この方向表示マスコット画像59は、各表示部51〜54に表示されている画像Gb,Gy〜Gzを見ている方向から見た人形の頭部を立体表示している。
The above cursors Cx to Cz may be displayed by being superimposed on the volume rendering image Gb of the
図5(B)は、上述したCT画像表示画面50にインプラント画像60を重畳表示したものである。このインプラント画像60は、メニューボタン表示部55のインプラント作成ボタン55bが選択されると画面上に表示され、マウス操作等によって任意の場所へ移動することができる。このインプラント画像60は、各表示部51〜54に表示する患者のCT画像と同倍率でほぼ正確な大きさに表示される。このため、実際にインプラントを埋入したときに問題がないかシミュレーションして確認することができる。具体的には、例えば、埋入する部位の骨の厚みが足りずに施術時に骨が割れる可能性がないか、インプラントが下顎管に傷をつけないか、埋入予定部位の周辺に病巣が存在しないかといった点を確認できる。
FIG. 5B shows the
また、図5(B)には、インプラント画像60の周囲を拡大表示するための指定領域表示枠63が表示されている。この指定領域表示枠63は、例えばインプラント画像60が作成されて配置が決定されると、このインプラント画像60を中心に正6面体の枠で表示し、大きさや向きの変更操作を許容して決定することができる。この指定領域表示枠63は、矩形(正6面体)としているが、これに限らず直方体形状や円筒形状や球形状など、適宜の形状にしてもよい。また、この指定領域表示枠63をボリュームレンダリング画像Gbに重畳させて表示してもよい。さらに、この指定領域表示枠63は、後述する指定領域CT画像表示画面50Aから、CT画像表示画面50へ、表示画面を戻したときにも、各表示部に51〜54に表示される。これにより、撮影領域全体に対する指定領域の位置と範囲が、明確に分かる。
Further, in FIG. 5B, a designated
図6(A)は、上述した図5(B)に示した指定領域表示枠63の範囲を拡大して指定領域CT画像を表示する指定領域CT画像表示画面50Aの画面構成図である。
FIG. 6A is a screen configuration diagram of a designated area CT
この指定領域CT画像表示画面50Aでは、Z断層面表示部52、Y断層面表示部53、およびX断層面表示部54に、指定領域表示枠63で囲まれた範囲のZ断層面画像Gz、Y断層面画像Gy、X断層面画像Gxを、指定領域CT画像として拡大表示する。これにより、インプラント画像60の周辺を拡大した状態で確認できるようにしている。これら指定領域CT画像が、領域指定前のCT画像よりも高精細に再構成演算されたものであれば、より高解像度で細部にわたってインプラント画像60の周辺を確認できる。
In the designated area CT
図6(B)は、インプラント画像60のインプラント軸61が鉛直方向と一致するように角度変更した状態の指定領域CT画像表示画面50Aの画面構成図である。
このように、表示する軸をインプラント画像60のインプラント軸61に一致させることで、インプラント軸61を中心に画像を回転させることができ、インプラント画像60の周辺をよりわかりやすく詳細に観察できるようにしている。
FIG. 6B is a screen configuration diagram of the designated region CT
In this way, by aligning the axis to be displayed with the
図7(A)は、インプラント画像60を複数重畳表示した場合のCT画像表示画面50を示し、図7(B)は、そのうちの1つのインプラント画像60周辺に設けられた指定領域表示枠63の範囲を拡大表示する指定領域CT画像表示画面50Aの画面構成図である。
このように、図7(A)(B)では、複数のインプラント画像60を重畳表示し、それぞれのインプラント画像60の周辺を個別かつ詳細に観察してシミュレーションできるようにしている。後述するように、複数のインプラント画像60のそれぞれを中心とした複数の指定領域を設定し、且つ、各指定領域に対して表示条件を個別に設定し記憶させるので、指定領域CT画像の中心となるインプラント画像60を選択するごとに、それぞれに適した表示条件をあらためて設定入力する必要がない。さらに、各指定領域表示枠63が、CT画像表示画面50における各表示部に51〜54に表示されるため、撮影領域全体に対する指定領域の位置と範囲はもちろん、指定領域同士の相対位置や角度までもが明確に分かる。
FIG. 7A shows a CT
7A and 7B, a plurality of
図8は、X線画像表示装置2のCPU15がX線画像表示プログラムに従って実行する動作を示すフローチャートである。
CPU15は、画像データ取得部22によりX線撮影装置7または読取部4から3次元ボリュームデータを読み込むか記憶部23に記憶されている3次元ボリュームデータ43を読み込み(ステップS1)、画像生成部25によりCT画像を表示するための計算を実行する(ステップS2)。この計算により、CT画像としてボリュームレンダリング画像Gb、X断層面画像Gx、Y断層面画像Gy、およびZ断層面画像GzをCT画像表示画面50に表示できるようにする。
FIG. 8 is a flowchart showing an operation executed by the
The
CPU15は、記憶部23に該当患者の全体表示設定データ44があれば(ステップS3:Yes)、その全体表示設定データ44の設定を反映させる(ステップS4)。この設定の反映により、CT画像表示画面50の各Z断層面表示部52、Y断層面表示部53、X断層面表示部54に表示するZ断層面画像Gz、Y断層面画像Gy、X断層面画像Gxを、登録されているスライス位置および回転角度で表示することができる。
If there is the entire patient
該当患者の全体表示設定データ44がなかった場合(ステップS3:No)、画像表示装置の製造時や設置時に予め設定されているデフォルト設定を使用する(ステップS5)。
CPU15は、初期画面(あるいは基本画面若しくは加工前画面)として全体表示を行うCT画像表示画面50をステップS4,S5で定まった表示設定で表示部5に表示し(ステップS6)、全領域処理を実行する(ステップS7)。この全領域処理は、CT画像として全体表示している状態でスライス位置の変更や角度の変更、インプラント画像60の追加や位置移動、指定領域表示枠63の作成と調整といった処理を行うものであり、詳細は後述する。
When there is no whole
The
CPU15は、拡大表示する画面への切り替えが行われず(ステップS8:No)、終了もされない間(ステップS9:No)、全領域処理(ステップS7)を継続し、終了されると(ステップS9:Yes)、現在CT画像表示画面50にCT画像を表示している状態を、次回以降に使用する表示設定として全体表示設定データ44等に記憶することで保存し(ステップS10)、処理を終了する。
The
全領域処理(ステップS7)において指定領域表示枠63の作成と調整を実行し、指定領域表示枠63内を拡大表示するように画面切り替えが行われた場合(ステップS8:Yes)、この段階で、CT画像表示画面50に表示している状態を、次回以降に使用する表示設定として全体表示設定データ44等に記憶することで保存し(ステップS11)、次いで、指定領域表示枠63内を拡大表示するための再計算を実行する(ステップS12)。この再計算では、画面切り替え後に拡大表示する領域を高解像度で表示できるよう、領域指定前のCT画像よりも画像再構成演算を高精細にする。
If the designated
なお、この高精細な再計算の必要性は、X線画像表示装置2の性能に依存するものである。X線画像表示装置2の演算速度が高速でRAM16のメモリ容量も十分であれば、ステップS2の段階で全体について高解像度での演算をしておき、このステップS12の再計算を省略する構成としてもよい。また、指定領域CT画像も領域指定前のCT画像と同じ解像度で、単に拡大して表示するだけであれば、その場合も、ステップS12の再計算を省略することができる。
Note that the necessity for this high-definition recalculation depends on the performance of the X-ray
CPU15は、指定された指定領域表示枠63についての拡大表示設定データ45が記憶部23に記憶されていれば(ステップS13:Yes)、その拡大表示設定データ45の設定を反映させる(ステップS14)。この設定の反映により、指定領域CT画像表示画面50Aの各Z断層面表示部52、Y断層面表示部53、X断層面表示部54に表示するZ断層面画像Gz、Y断層面画像Gy、X断層面画像Gxを、登録されているスライス位置および回転角度で表示することができる。
If the enlarged
指定された指定領域表示枠63についての拡大表示設定データ45がなかった場合(ステップS13:No)、デフォルト設定を使用する(ステップS15)。ここで、全体表示設定データ44に保存されている表示設定を、デフォルト設定として使用してもよい。
そして、CPU15は、加工後画面(あるいは個別画面若しくは部分拡大画面)として指定領域の部分拡大表示を行う指定領域CT画像表示画面50Aを、ステップS14,S15で定めた表示設定で表示部5に表示する(ステップS16)。このようにステップS8で画面切り替えが行われてからステップS16で指定領域CT画像表示画面50Aを表示するまでの処理は、図3で説明した表示領域切替部34によって行われる。
If there is no enlarged
Then, the
その後、CPU15は、指定領域処理を実行する(ステップS17)。この指定領域処理は、指定領域CT画像として指定領域を拡大表示している状態でスライス位置の変更や角度の変更、インプラント画像60の追加や位置移動、インプラント画像60の軸に角度を合わせる角度調整といった処理を行うものであり、詳細は後述する。
Thereafter, the
CPU15は、全体表示する画面への切り替えが行われず(ステップS18:No)、終了もされない間(ステップS19:No)、指定領域処理(ステップS17)を継続し、終了されると(ステップS19:Yes)、指定領域CT画像表示画面50Aに現段階で表示している状態を、次回以降に使用する表示設定として拡大表示設定データ45等に記憶することで保存し(ステップS10)、処理を終了する。
The
指定領域CT画像表示画面50Aから切り替えて、全体表示であるCT画像表示画面50を表示するように画面切り替えが行われた場合(ステップS18:Yes)、この段階で、指定領域CT画像表示画面50Aに表示している状態を、次回以降に使用する表示設定として拡大表示設定データ45等に記憶することで保存し(ステップS20)、ステップS3に処理を戻す。
When the screen is switched from the designated area CT
図9は、図8におけるステップS7の全領域処理を実行する、CPU15の動作を示すフローチャートである。この動作は、CT画像表示画面50上での操作入力を受け付けて実行するものである。
FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the
CPU15は、断層位置制御部31により、カーソルCx、カーソルCy、およびカーソルCzの1つがマウスドラッグ等によって移動される断面移動操作を受け付け、この断面移動操作を受け付けると(ステップS21:Yes)、移動されたスライス位置の断層面画像を表示する(ステップS22)。すなわち、Z断層面表示部52、Y断層面表示部53、X断層面表示部54にそれぞれ表示するZ断層面画像Gz、Y断層面画像Gy、X断層面画像Gxのうち上記移動によって更新が必要となる断層面画像を更新する。
The
角度変更操作がなされると(ステップS23:Yes)、CPU15は、回転角度制御部28により角度変更を実行する(ステップS24)。すなわち、カーソルCx,Cy,Czで示されるスライス位置の角度を変更して必要に応じて再計算し、Z断層面表示部52、Y断層面表示部53、X断層面表示部54にそれぞれ表示するZ断層面画像Gz、Y断層面画像Gy、X断層面画像Gxを角度変更後のものに更新する。
When the angle change operation is performed (step S23: Yes), the
インプラント作成ボタン55bの選択によるインプラント作成操作がなされると(ステップS25:Yes)、CPU15は、インプラント追加部36により立体表示部51、Z断層面表示部52、Y断層面表示部53、およびX断層面表示部54にインプラント画像60を表示する(ステップS26)。このとき、インプラント画像60として表示するインプラントの種類をマウス操作やキーボード入力等によって選択させ、この選択された種類のインプラント画像60を表示する。
When an implant creation operation is performed by selecting the
CPU15は、インプラント配置制御部37により、マウスドラッグ等によるインプラント移動操作を受け付けると(ステップS27:Yes)、立体表示部51、Z断層面表示部52、Y断層面表示部53、およびX断層面表示部54に表示しているインプラント画像60の位置を移動する(ステップS28)。
When the
CPU15は、拡大領域指定部33により領域作成が行われると(ステップS29:Yes)、Z断層面表示部52、Y断層面表示部53、およびX断層面表示部54に指定領域表示枠63を表示し、デフォルト設定された大きさに従って指定領域を作成する(ステップS30)。このとき、インプラント画像60が重畳されていて該インプラント画像60に対する指定領域がなければ、インプラント画像60を中心にして指定領域表示枠63を作成する。インプラント画像60がなければ、カーソルCx,Cy,Czの交点を中心にして指定領域表示枠63を作成する。
When the enlarged region designating unit 33 creates the region (step S29: Yes), the
CPU15は、拡大領域指定部33により、マウスドラッグ等による領域調整を受け付けると(ステップS31:Yes)、指定領域の大きさや位置などを調整する動作を実行する(ステップS32)。この動作は、表示した矩形の指定領域表示枠63がマウスドラッグされると指定領域表示枠63を拡大縮小し、指定領域表示枠63の中央またはカーソルCx,Cy,Czがマウスドラッグされて移動するとこの移動に伴って同じ方向へ同じ距離だけ指定領域表示枠63を移動する。
When the
上記各操作が行われなければ(ステップS21,23,25,27,29,31:No)、各ステップに対応した処理(ステップS22,24,26,28,30,32)を実行せずに次のステップへ順次移行し、処理が完了するまで(ステップS33:No)、この一連のステップS21〜S32の処理を繰り返して実行し、処理が完了すると(ステップS33:Yes)、全領域処理を終了し、画面切替の受付(ステップS8)に移行する。 If the above operations are not performed (steps S21, 23, 25, 27, 29, 31: No), the processing corresponding to each step (steps S22, 24, 26, 28, 30, 32) is not executed. The process proceeds to the next step sequentially until the process is completed (step S33: No), and the series of steps S21 to S32 is repeatedly executed. When the process is completed (step S33: Yes), the entire area process is performed. The process ends, and the process proceeds to screen switching reception (step S8).
図10は、図8におけるステップS17の指定領域処理を実行する、CPU15の動作を示すフローチャートである。この動作は、指定領域CT画像表示画面50A上での操作入力を受け付けて実行するものである。
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the
この指定領域処理で実行する断面移動、角度変更、インプラント表示、およびインプラント移動といったステップS41〜S48の処理は、上述した全領域処理のステップS21〜S28と同一であるので、その詳細な説明を省略する。 Since the processes in steps S41 to S48 such as cross-sectional movement, angle change, implant display, and implant movement executed in the designated area process are the same as steps S21 to S28 in the all area process described above, detailed description thereof is omitted. To do.
インプラント軸に合わせて角度変更するためのインプラント基準角度調整ボタン55aが選択されると(ステップS49:Yes)、CPU15は、インプラント基準角度制御部29により、インプラント画像60のインプラント軸61が鉛直となる角度で、インプラント画像60が各表示部の中心に位置するように、Z断層面表示部52、Y断層面表示部53、X断層面表示部54の表示を変更する(ステップS50)。これにより、インプラントを直立させてインプラント軸61を中心に回転させてインプラント画像60の周囲を観察できるため、インプラント画像60の表面と隣接歯牙等との位置関係などを見やすい状態で詳細に観察できるようになる。
When the implant reference
CPU15は、処理が完了するまでステップS41〜S50を繰り返し(ステップS51:No)、処理が完了すれば(ステップS51:Yes)、指定領域処理を終了する。
The
以上の構成および動作により、CT撮影で得た投影データを基にCT画像をCT画像表示画面50や指定領域CT画像表示画面50Aに表示するに際して、過去にカーソルCx,Cy,Czで指定された断層面で即座に表示することができる。これにより、歯牙や下顎管等の状態をすばやく詳細に観察することができる。
With the above configuration and operation, when a CT image is displayed on the CT
また、CT画像をCT画像表示画面50と複数の指定領域CT画像表示画面50Aとの間で画面切替を行う際に、前回表示していた表示設定で表示することができるため、同一部位を毎回同じ操作で拡大したり回転させたりスライスしたりするといった手間を削減することができる。従って、非常に利便性の高いインターフェースを提供することができる。
In addition, when the screen is switched between the CT
また、指定領域表示枠63を複数設定でき、各指定領域表示枠63に関連づけてそれぞれに拡大表示設定データ45を記憶しておくことができるため、各指定領域表示枠63の指定領域CT画像表示画面50Aを表示する毎に以前登録した表示設定で表示することができる。従って、指定領域CT画像表示画面50Aが最も見やすい状態となる表示設定を記憶しておき、この表示設定で次からも表示することができる。
Further, since a plurality of designated area display frames 63 can be set and the enlarged
また、Z断層面表示部52、Y断層面表示部53、およびX断層面表示部54にZ断層面画像Gz、Y断層面画像Gy、およびX断層面画像Gxをそれぞれ表示することで、関心点を様々な方向から同時に観察することができる。また、この設定を記憶しておくため、同じ断層面画像を次回にも表示することができる。
Further, the Z tomographic plane image Gz, the Y tomographic plane image Gy, and the X tomographic plane image Gx are displayed on the Z tomographic
また、立体表示部51にボリュームレンダリング画像Gbを表示することができ、観察者が全体のイメージを直感的に把握することができる。
Further, the volume rendering image Gb can be displayed on the
また、ボリュームレンダリング画像Gb、X断層面画像Gx、Y断層面画像Gy、およびZ断層面画像Gzにインプラント画像60を重畳表示してインプラントの埋入をシミュレーションすることができる。
In addition, implant implantation can be simulated by displaying the
また、インプラント画像60のインプラント軸61を中心にして角度変更できるため、インプラントの埋入に不都合がないか見やすい角度で確認することができる。また、インプラント軸61を中心に各断層面画像(Gx,Gy,Gz)を回転させて表示する、あるいはインプラント画像60の周囲の断層面画像(Gx,Gy,Gz)を表示して確認するといったことを容易に実行できる。従って、インプラントの埋入のシミュレーションを効率よく行うことができる。
Moreover, since the angle can be changed around the
また、X線撮影装置7で得た投影データあるいは3次元ボリュームデータをX線画像表示装置2に送信して該X線画像表示装置2で表示し確認することができる。
Further, projection data or three-dimensional volume data obtained by the
また、X線撮影装置7は、撮影範囲が患者の歯牙周辺に限られており、局所的にX線を照射するために、頭部全体にX線を照射するよりも患者の被量を格段に少なくすることができる。
Further, the
また、X線画像表示装置2は、3次元のデータを用いるため、様々な位置でスライスして断層面画像を表示することや、ボリュームレンダリング画像を表示することで、詳細に観察することができる。これにより、根管治療、口腔ガンの治療、治療器具が折れたり抜けなかったりしているといった場合の状態確認、親不知の診断など、様々な診断を詳細に行うことができる。特に、インプラントの埋入前の診断においては、骨がもろくなっていないか、骨の厚みは充分か、埋入したインプラントが下顎管などの神経に当たらないかをシミュレーション確認することができる。これにより、術後に患者の顎が閉まらないとか出血が止まらないといった施術ミスが生じることを防止することができる。
Further, since the X-ray
なお、上述した実施例のX線撮影装置7は、歯科用のX線撮影装置であるが、本発明の適用は歯科用X線撮影装置に限るものでなく、頭部領域の詳細な画像情報が要求される耳鼻科など、局部診断を行うための他の医用X線撮影装置にも等しく適用できる。
The
また、図示したX線撮影装置7は、縦型のX線撮影装置で、患者が立った状態(あるいは椅子や車椅子などに座った状態)で使用されるものであるが、装置の設置角度や被写体の載置角度は任意に設定してかまわないため、患者を仰臥した状態で使用する所謂横型のX線撮影装置にも適用可能である。この場合、X線照射部10aとX線検出部10bとを支持する部材は、旋回アーム9に限らず、患者を内包する円形のガントリとすることもできる。
The illustrated
また、全体表示設定データ44および拡大表示設定データ45に記憶する設定データは、スライス位置(X,Y,Z)と回転角度と指定領域としたが、これに限らず、CT画像の回転角度、表示断層位置、拡大縮小率、濃度および輝度のうち少なくとも1つとすることができる。これにより、種々の設定を記憶し、次回表示の際に反映させることができる。
The setting data stored in the entire
また、CT画像表示画面50と指定領域CT画像表示画面50Aは、画面を切り替え表示する構成としたが、これに限らず、図11(A)に示すように並列表示する、あるいは図11(B)に示すように複数表示する構成にしてもよい。これらの場合、アクティブにする画面を並列表示あるいは複数表示するうちの1つとして、画面切替の処理によってこのアクティブにする画面を切り替えるとよい。
In addition, the CT
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明の医科歯科用CT撮影装置は、実施形態のX線撮影表示システム1に対応し、
以下同様に、
医科歯科用画像表示装置およびコンピュータは、X線画像表示装置2に対応し、
X線CT撮影は、X線撮影装置7によるCT撮影に対応し、
X線発生器は、X線照射部10aに対応し、
X線検出器は、X線検出部10bに対応し、
記憶手段は、固定ディスク18に対応し、
表示角度変更手段は、回転角度制御部28に対応し、
表示条件操作手段は、回転角度制御部28、インプラント基準角度制御部29、および断層位置制御部31に対応し、
表示領域指定操作手段は、拡大領域指定部33に対応し、
表示領域切替手段は、表示領域切替部34に対応し、
インプラント表示操作手段は、インプラント画像表示制御部35に対応し、
表示条件は、全体表示設定データ44および拡大表示設定データ45のスライス位置、回転角度、および指定領域に対応し、
領域指定前表示は、CT画像表示画面50に対応し、
指定領域表示は、指定領域CT画像表示画面50Aに対応し、
指定領域CT画像は、指定領域CT画像表示画面50Aの立体表示部51、Z断層面表示部52、Y断層面表示部53、X断層面表示部54に対応し、
重畳画像は、インプラント画像60を重畳したボリュームレンダリング画像Gb、X断層面画像Gx、Y断層面画像Gy、およびZ断層面画像Gzに対応し、
インプラントの回転軸は、インプラント軸61に対応し、
一部の領域は、指定領域表示枠63に対応し、
断層面画像は、X断層面画像Gx、Y断層面画像Gy、およびZ断層面画像Gzに対応し、
画像処理手段は、ステップS2に対応し、
画像表示手段は、ステップS6に対応し、
指定領域表示条件記憶ステップは、ステップS10,S20に対応し、
表示条件操作ステップは、ステップS21〜S24,S41〜S44に対応し、
インプラント表示操作ステップは、ステップS25〜S26,S45〜S46に対応し、
インプラント配置条件操作ステップは、ステップS27〜S28,S47〜S48に対応し、
表示領域指定操作ステップは、ステップS29〜S32に対応し、
医科歯科用プログラムは、X線画像表示プログラムに対応し、
断層面に関する条件は、スライス位置および回転角度に対応し、
配置条件は、位置および角度に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
In correspondence between the configuration of the present invention and the above-described embodiment,
The medical and dental CT imaging apparatus of the present invention corresponds to the X-ray
Similarly,
The medical and dental image display device and the computer correspond to the X-ray
X-ray CT imaging corresponds to CT imaging by the
The X-ray generator corresponds to the
The X-ray detector corresponds to the
The storage means corresponds to the fixed
The display angle changing means corresponds to the rotation
The display condition operation means corresponds to the rotation
The display area designating operation means corresponds to the enlarged area designating unit 33,
The display area switching means corresponds to the display
The implant display operation means corresponds to the implant image
The display conditions correspond to the slice position, the rotation angle, and the designated area of the entire
The display before area designation corresponds to the CT
The designated area display corresponds to the designated area CT
The designated region CT image corresponds to the three-
The superimposed image corresponds to the volume rendering image Gb, the X tomographic plane image Gx, the Y tomographic plane image Gy, and the Z tomographic plane image Gz on which the
The rotational axis of the implant corresponds to the
Some areas correspond to the designated
The tomographic plane images correspond to the X tomographic plane image Gx, the Y tomographic plane image Gy, and the Z tomographic plane image Gz,
The image processing means corresponds to step S2,
The image display means corresponds to step S6,
The designated area display condition storage step corresponds to steps S10 and S20,
The display condition operation step corresponds to steps S21 to S24, S41 to S44,
The implant display operation step corresponds to steps S25 to S26, S45 to S46,
The implant placement condition operation step corresponds to steps S27 to S28 and S47 to S48,
The display area designating operation step corresponds to steps S29 to S32,
The medical and dental program corresponds to the X-ray image display program,
Conditions related to the tomographic plane correspond to the slice position and rotation angle,
Placement conditions correspond to position and angle,
The present invention is not limited only to the configuration of the above-described embodiment, and many embodiments can be obtained.
この発明は、医科歯科用の画像表示装置に適用することができ、特にCT撮影により3次元ボリュームデータを取得して各種断層面画像等を表示するような医科歯科用画像表示装置に利用することができる。 The present invention can be applied to a medical / dental image display device, and in particular, to a medical / dental image display device that acquires three-dimensional volume data by CT imaging and displays various tomographic plane images and the like. Can do.
1…X線撮影表示システム、2…X線画像表示装置、7…X線撮影装置、10a…X線照射部、10b…X線検出部、18…固定ディスク、28…回転角度制御部、29…インプラント基準角度制御部、31…断層位置制御部、33…拡大領域指定部、34…表示領域切替部、35…インプラント画像表示制御部、43…3次元ボリュームデータ、44…全体表示設定データ、45…拡大表示設定データ、50…CT画像表示画面、50A…指定領域CT画像表示画面、60…インプラント画像、61…インプラント軸、63…指定領域表示枠、Gb…ボリュームレンダリング画像、Gx…X断層面画像、Gy…Y断層面画像、Gz…Z断層面画像
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記3次元ボリュームデータを基にCT画像を生成する画像処理手段と、
前記CT画像を表示する画像表示手段と、
前記画像表示手段に前記CT画像を表示する際の表示条件の指定操作を許容する表示条件操作手段と、
前記CT画像のうち一部の領域を指定する操作を許容する表示領域指定操作手段と、
前記表示領域指定操作手段による領域の指定前の前記CT画像を表示する領域指定前表示と、該領域の指定後の指定領域CT画像を表示する指定領域表示とを切り替える表示領域切替手段とを備え、
前記画像表示手段は、前記表示領域指定操作手段によって指定された領域の3次元ボリュームデータに基づく画像を前記指定領域CT画像として表示する構成であり、
前記表示条件操作手段は、該指定領域CT画像を表示する際の表示条件の指定操作も許容する構成であり、
前記記憶手段は、前記指定領域CT画像における前記表示条件を該指定領域CT画像と関連づけて記憶する構成であり、
該表示領域切替手段は、
前記指定領域表示への切り替えを実行する際、前記指定領域CT画像と関連付けられた前記表示条件を前記記憶手段から読み出し、該表示条件に従って前記指定領域CT画像を表示する構成であり、
前記指定領域表示から前記領域指定前表示への切り替えを実行する際、前記表示領域指定操作手段による領域の指定前の、前記表示条件が反映されていない前記CT画像を表示する構成である
医科歯科用画像表示装置。 Storage means for storing three-dimensional volume data obtained by X-ray CT imaging;
Image processing means for generating a CT image based on the three-dimensional volume data;
Image display means for displaying the CT image;
Display condition operation means for allowing a display condition designating operation when displaying the CT image on the image display means;
Display area designating operation means for allowing an operation to designate a part of the CT image;
Display a front area designation for displaying the CT image before designation of the area by the display area designation operation means, a display area switching means for switching between the specified area display for displaying a specified area CT image after designation of the region Prepared,
The image display means is configured to display an image based on three-dimensional volume data of the area specified by the display area specifying operation means as said designated region CT image,
The display condition operation means is configured to allow a display condition specifying operation when displaying the specified region CT image.
The storage means is configured to store the display condition in the designated area CT image in association with the designated area CT image,
The display area switching means
When performing the switching to the designated region display reads the display conditions associated with the designated area CT image from the storage unit, Ri configuration der to display the designated area CT image according to the display condition,
When switching from the designated area display to the pre-area designation display, the CT image before the display condition is not reflected by the display area designation operation means is displayed. /> Medical and dental image display device.
前記表示条件操作手段は、前記複数の領域についてそれぞれ個別に前記指定領域CT画像を表示する表示条件の指定操作を許容し、
前記記憶手段は、前記指定領域CT画像毎に対応する前記表示条件を関連づけて記憶する構成である
請求項1記載の医科歯科用画像表示装置。 The display area designating operation means is configured to allow an operation of designating a plurality of areas as a designated area display area,
The display condition operation means allows a display condition specifying operation for displaying the specified region CT image individually for each of the plurality of regions,
The medical / dental image display apparatus according to claim 1, wherein the storage unit is configured to store the display conditions corresponding to the designated region CT images in association with each other.
互いに直交する3つの断層面画像を表示する構成であり、
前記表示条件は、前記各断層面画像として表示する断層面に関する条件である
請求項1、または2記載の医科歯科用画像表示装置。 The image display means includes
It is a configuration that displays three tomographic plane images orthogonal to each other,
The medical / dental image display apparatus according to claim 1, wherein the display condition is a condition related to a tomographic plane displayed as each of the tomographic plane images.
前記3次元ボリュームデータに基づくボリュームレンダリング画像を表示する構成である
請求項1から3のいずれか1つに記載の医科歯科用画像表示装置。 The image display means includes
The medical / dental image display apparatus according to any one of claims 1 to 3, which is configured to display a volume rendering image based on the three-dimensional volume data.
請求項1から4のいずれか1つに記載の医科歯科用画像表示装置。 The medical / dental image display according to any one of claims 1 to 4, wherein the display condition includes at least one of a rotation angle of a CT image, a display tomographic position, an enlargement / reduction ratio, a density, and luminance. apparatus.
前記インプラント画像の前記CT画像に対する相対的な配置条件の指定操作を許容するインプラント配置条件操作手段とを備えた
請求項1から5のいずれか1つに記載の医科歯科用画像表示装置。 Implant display operation means for permitting a designation operation for displaying a simulation implant image superimposed on the CT image displayed on the image display means, and an implant for permitting a relative arrangement condition designation operation for the implant image with respect to the CT image The medical / dental image display apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising an arrangement condition operation unit.
前記CT画像と前記インプラント画像とを重畳させた重畳画像を、前記インプラントの回転軸を鉛直方向とする角度に表示角度を変更する表示角度変更手段を備えた
請求項6記載の医科歯科用画像表示装置。 The implant image is an image of a type of implant that is inserted in the axial direction and embedded in a patient,
The medical and dental image display according to claim 6, further comprising a display angle changing unit configured to change a display angle of the superimposed image obtained by superimposing the CT image and the implant image to an angle with a rotation axis of the implant as a vertical direction. apparatus.
前記表示角度変更手段で前記インプラントの回転軸が鉛直方向となる角度に表示角度が変更された後、該インプラントの回転軸が鉛直方向となる状態を維持した上で表示条件の指定操作を許容する構成である
請求項7記載の医科歯科用画像表示装置。 The display condition operation means includes
After the display angle is changed to an angle in which the rotation axis of the implant is in the vertical direction by the display angle changing means, the display condition specifying operation is allowed while maintaining the state in which the rotation axis of the implant is in the vertical direction. The medical / dental image display apparatus according to claim 7, which has a configuration.
被写体にX線を照射するX線発生器と、
被写体を透過したX線を検出するX線検出器とを備えた
医科歯科用CT撮影装置。 A medical and dental image display device according to any one of claims 1 to 8,
An X-ray generator for irradiating the subject with X-rays;
A medical / dental CT imaging apparatus including an X-ray detector for detecting X-rays transmitted through a subject.
X線CT撮影で得た3次元ボリュームデータを記憶する記憶手段と、
前記3次元ボリュームデータを基にCT画像を生成する画像処理手段と、
前記CT画像を表示する画像表示手段と、
操作入力を受け付ける操作入力手段として機能させる医科歯科用プログラムであって、
前記コンピュータを、
前記画像表示手段に前記CT画像を表示する際の表示条件の指定操作を許容する表示条件操作手段と、
前記CT画像のうち一部の領域を指定する操作を許容する表示領域指定操作手段と、
前記表示領域指定操作手段による領域の指定前の前記CT画像を表示する領域指定前表示と、該領域の指定後の指定領域CT画像を表示する指定領域表示とを切り替える表示領域切替手段として機能させ、
前記表示条件操作手段に、前記表示領域指定操作手段によって指定された領域の3次元ボリュームデータに基づく画像を前記指定領域CT画像として表示する際の表示条件の指定操作も許容させ、
前記記憶手段に、前記指定領域CT画像における前記表示条件を該指定領域CT画像と関連づけて記憶させ、
該表示領域切替手段に、前記指定領域表示への切り替えを実行する際、前記指定領域CT画像と関連付けられた前記表示条件を前記記憶手段から読み出し、該表示条件に従って前記指定領域CT画像を表示させるとともに、
前記指定領域表示から前記領域指定前表示への切り替えを実行する際、前記表示領域指定操作手段による領域の指定前の、前記表示条件が反映されていない前記CT画像を表示させる
医科歯科用プログラム。
Computer
Storage means for storing three-dimensional volume data obtained by X-ray CT imaging;
Image processing means for generating a CT image based on the three-dimensional volume data;
Image display means for displaying the CT image;
A medical and dental program that functions as an operation input means for receiving an operation input,
The computer,
Display condition operation means for allowing a display condition designating operation when displaying the CT image on the image display means;
Display area designating operation means for allowing an operation to designate a part of the CT image;
Functions as a display area switching means for switching the display area specifying operation means display front region designation for displaying the CT image before designation of areas by, a specified area display for displaying a specified area CT image after designation of the region Let
Allowing the display condition operation means to allow a display condition specifying operation when displaying an image based on the three-dimensional volume data of the area specified by the display area specifying operation means as the specified area CT image ;
The storage means stores the display condition in the designated area CT image in association with the designated area CT image,
When executing the switching to the designated area display, the display area switching unit reads the display condition associated with the designated area CT image from the storage unit, and causes the designated area CT image to be displayed according to the display condition. With
When switching from the designated area display to the pre-area designation display, the CT image that does not reflect the display condition before the area designation by the display area designation operation means is displayed. Dental program.
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