JPH03251971A

JPH03251971A - 画像表示装置

Info

Publication number: JPH03251971A
Application number: JP2047317A
Authority: JP
Inventors: Katashi Adachi; 確足立
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1990-03-01
Filing date: 1990-03-01
Publication date: 1991-11-11
Anticipated expiration: 2014-08-23
Also published as: JP2938502B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、Ｘ１ＣＴ装置や磁気共鳴イメージング（ＭＲ
！　）装置等の医療機器等に具備されて、被検体診断等
に有効に機能し得る画像表示装置に関し、さらに詳しく
は、被検体を撮影して得られる３次元画像情報に、画像
処理を施して生成される３次元画像を、表示画面上に画
像表示する画像表示装置に関する。

（従来の技術）この種の画像表示装置、例えばＸ線ＣＴ装貿に用いられ
る画像表示装置において、患部など特に明確に観察した
い部位（目的部位）を、表示画面上に画像表示する手段
として、関心領域（以下、ＲＯＩという）プランニング
が知られている。

このＲＯＩプランニンクにおいては、薄いスライス厚で
所要区間の撮影を行うなどして収集した被検体の３次元
画像情報をもとに、周知のアキシャル断面等の断面像を
表示画面上に画像表示し、マウス等のポインティンタデ
バイスを用いて、前記断面像上に目的部位に沿った自由
な直線（線Ｒ０１）や目的部位を包囲する円（円ＲＯＩ
）等を描き、この描かれた直線を断面とする断面像を生
成し表示したり、前記円で包囲される２次元領域をズー
ムアツプ表示したりして、目的部位の明確化を図るよう
になされている。

このように従来のＲＯＩプランニングは、２次元表示像
すなわち断面像を基に２次元的に指定した所要の断面像
を得るものであり、このＲＯＩプランニングで得られた
断面像によれば、目的部位を少なくとも２次元的には明
確に表示できることになる。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、内部組織の中には、腫瘍の浸潤の様子等
、特定の部位自体ないしその部位と周囲地組織とが複雑
に関連しあう箇所があり、このような箇所を目的部位と
してＲＯＩプランニングでズームアツプするなどして観
察しても、平面的にしか観察できないために、的確に認
識し難い場合があった。

本発明はこのような従来技術の問題点を解決するために
なされたものであり、目的部位を的確に認識できる画像
表示装置を提供することを目的とする。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために本発明は、被検体の３次元画
像情報に画像処理を施して生成した画像を表示画面上に
画像表示する画像表示装置において、画像表示された被
検体の画像に対して適宜設定される目的部位を包囲する
３次元関心領域を設定入力する入力手段と、前記３次元
画像情報をもとに前記設定入力された３次元関心領域内
の３次元画像を生成する関心領域内画像処理手段と、を
具備することを要旨としている。

また、本発明においては、前記関心領域内画像処理手段
は、前記設定人力された３次元関心領域内の目的部位が
強調された強調画像を生成することを要旨としている。

さらに、前記関心領域内画像処理手段が、前記３次元関
心領域内の３次元画像および３次元関心領域外部に位置
し適宜設定される部位の画像を除く他の画像の画素値を
低下または消去することを要旨としている。

なお、本発明の画像表示装置に、３次元形状のパターン
を記憶する記憶手段を具備し、該３次元形状のパターン
を用いて、前記３次元関心領域を設定入力するとよい。

（作用）これらの手段を講した構成によれば、次のような作用を
奏する。

すなわち、表示画面上に画像表示された例えば被検体脇
部の３次元画像に対し、この画像中の腫瘍部等、観察し
たい目的部位を包囲するように３次元の領域すなわち３
次元関心領域を入力手段により設定入力し、関心領域内
画像処理手段により、前記３次元画像情報をもとに３次
元関心領域内の３次元画像を生成し画像表示すれば、他
の組織と複雑に入り組むなどして観察し難い目的部位や
、複雑に入り組んた形状の目的部位なとであっても、観
察したい目的部位を主とした立体観察できるため、目的
部位を的確に認識できる。

また、前記３次元関心領域内の画像に対し、目的部位と
他の部分とを識別する“しきい値処理”を施し、目的部
位の画素値を上げるまたは目的部位以外の画素値を低下
または消去するなどによる強調処理を施して生成した画
像を表示すれば、目的部位が表示画面上で明確化され、
目的部位を一層的確に認識できる。

さらに、３次元関心領域内の３次元画像とともに、３次
元関心領域外部に位置する脳表あるいは体表面等の適宜
設定した部位の３次元画像とを残し、これらを除く他の
画像の画素値を低下または消去し画像表示すれば、前記
適宜設定した部位に対する目的部位の距離感から、目的
部位の３次元的位置も的確に認識できる。

また、楕円体や円柱体等種々の立体形状の３次元のパタ
ーンを記憶手段に記憶し、この記憶手段より選択的に読
み出した３次元のパターンを用いて３次元関心領域を設
定人力すれば、操作を容易に行える。

（実施例）以下、本発明にかかる画像表示装置の一実施例について
、第１図ないし第６図を参照にしながら説明する。

第１図は、一実施例となる画像表示装置の要部構成を示
すブロック図である。

この図に示すように、画像表示装置は、被検体の３次元
画像データ（３次元画像情報）が記憶される３次元画像
データメモリ１１と、３次元画像データに対して後述す
る種々の処理を施す３次元画像データ処理部（関心領域
内画像処理手段）１２と、第２図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ
）、（ｄ）。

（ｅ）、（ｆ）にそれぞれ示すような球体バタン５１．
楕円体パターン５２．直方体パターン５３、円柱体パタ
ーン５４．四面体パターン５５゜円錐体パターン５６な
と各種の３次元形状のバタン（以下、ＲＯＩパタ、−ン
という）を記憶するＲＯＩパターン記憶メモリ（記憶手
段）１３と、画像メモリや表示画面を備えてこの表示画
面上に前記３次元画像データ処理部１２て生成された３
次元画像等を画像表示する画像表示部１４とが具備され
ている。なお、前記３次元画像データは、Ｘ−ＣＴ装置
、ＭＨＩ装置等、いずれから得られたデータであっても
よい。

また、この画像表示装置は、前記画像表示部１４の表示
画面上に画像表示される被検体画像に対して前記ＲＯＩ
パターンにより３次元ＲＯＩの設定入力を行ったり、後
述する中心位置指定のためのカーソルの設定入力を行う
入力装置（人力手段）１６と、表示画面上にＲｏｔパタ
ーンおよびカーソルを発生させるカーソル、ＲＯＩ発生
部１７と、を具備している。なお、前記人力装置１６と
じては、マウス、トラックボール、ジョイステイクライ
トベン等のポインテインクデハイス、あるいは座標の数
値を直接入力するキーボード等か用いられる。

また、前記３次元画像データ処理部１２は、設定入力さ
れた３次元ＲＯＩ内の目的部位の画像に強調処理を施し
たり、３次元ＲＯＩ内の画像と３次元ＲＯＩ外部に位置
し適宜設定される部位の画像とを除く他の画像の画素値
を低下または消去する処理を施す等の画像処理機能を有
している。

なお、前記３次元画像データメモリ１１．３次元画像デ
ータ処理部１２、ＲＯＩパターン記憶メモリ１３、カー
ソル、ＲＯＩ発生部１７、人力装置１６、画像表示部１
４等はＣＰＵ１８で制御されている。

以上の構成の下で行われるＲＯＩ設定の手順、および画
像処理、表示等について、第３図に示すフローチャート
等を参照にしながら説明する。

入力装置１６ての指示により、３次元画像データメモリ
１１に格納されている３次元画像データを用い、３次元
画像データ処理部１２て被検体の刷部の再投影表示像２
１を生成し、第４図（ａ）に示すように、画像表示部１
４の表示画面上に画像表示する。この際、腫瘍等の目的
部位２２およびその他の内部組織（図示せず）は、薄い
膜状に表示される脳表面２５より透けて見える。この画
像を観察し、刷部を回転するなとして、目的部位の選択
を行う（ステップ３１）。なお、この最初の画像表示は
、前記再投影表示に限るものでなく、表面陰影表示等い
ずれの表示であってもよい。また、これらの再投影表示
像２１１表面陰影表示像等を、右眼用、左眼用各画像に
分離しこれらを交互に切換表示し、この切換えに同期し
て電子シャッタ付きのゴーグル（図示せず）のシャッタ
を切換え制御し、前記右眼用、左眼用各画像を観察者の
右目、左目に導くなどして、周知の立体２眼視を行うよ
うにすれば、後述する目的部位の中心位置決めを一層正
確に行える。

次いで、第４図（ｂ）に示すように、３次元ＲＯＩの中
心としたい位置にカーソル２３を固定し（ステップ３２
）、中心設定を行う。このような３次元空間における中
心設定の際に用いる入力装置１６としては、画像表示を
前記立体２眼視する場合に、前記マウス等のポインティ
ングデバイスを用い、立体２眼視以外の場合に、キーボ
ードを用いればよい。

次に、ＲＯＩパターンが目的部位を極力均等に包囲する
ように、第４図（ｃ）に示すように目的部位２２が球体
に近い場合には球体パターン５１、また、第５図（ａ）
に示すように目的部位２６が血管等、長い形状の場合に
は円柱体パターン５４を選択する（ステップ３３）。こ
のＲＯＩパターンを選択することにより、前記カーソル
２３を中心として、球体パターン５１ないし円柱体パタ
ーン５４が画像表示される。

このように、球体パターン５１や円柱体パターン５４等
１１々のＲＯＩパターンをＲＯＩパターン記憶メモリ１
３に記憶し、このメモリ１３より選択的に読み出したＲ
ＯＩパターンを用いて３次元ＲＯＩを設定入力すること
により、３次元ＲＯＩの設定操作を容易に行える。

ここで、第６図（ａ）に示すように腫瘍４１゜脳血管４
２．その他の重要組織４３なと、種々の形状を有し互い
に近接あるいは関連し合う複数の組織を目的部位４４と
する際には、第６図（ｂ）に示すように、それぞれの組
織に対応する複数のパターン、すなわち球体パターン５
１．直方体パターン５３．楕円体パターン５２を組み合
わせて選択するとよい。

次に、前記ＲＯＩパターン内に金色された目的部位２２
．２６あるいは４４の表示形態を、ワイヤーフレーム表
示、陰影付表面表示等の中から選択する（ステップ３４
）。

次に、ＲＯＩパターン内に目的部位２６を極力高密度に
包囲することを図って、ＲＯＩパターンの変形あるいは
傾きの度合いを設定（ステップ３５）するとともに、Ｒ
ＯＩパターンの大きさの設定（ステップ３６）を行う。

すなわち、第５図（ｂ）に示すように斜め方向に走って
いる血管などの目的部位２６に対しては、変形を指示し
て変形円柱体パターン５４ａを表示する。なお、この際
、表示画面上のχ軸方向ないしｙ軸方向に沿って脇部を
適宜傾斜させると、目的部位のＲＯＩパターンによる包
囲の状態を確実に捕らえることができる。

次に、以上のように設定入力した３次元ＲＯＩが、目的
部位２６を極力高密度に包囲していることを確認したな
らば、ＲＯＩ設定の終了を指示する（ステップ３７）。

このように設定が終了すると、前記３次元画像データ処
理部１２は、設定された３次元ＲＯＩ内の画像に対して
は、目的部位と他の部分とを識別できるように設定した
“しきい値”により“しきい値処理“を施して、目的部
位４４以外の画像の画素値を低下（あるいは消去）させ
、目的部位４４を強調するとともに、ＲＯＩ設定で選択
された表示形態に合わせて、目的部位４４画像を生成す
る。そして、この生成された画像を、表示画面上に画像
表示する。なお、上述した“しきい値処理”の代わりに
、重み係数を変化させるなどして目的部位４４の画素値
を上げる処理を行ったり、画像表示部１４にカラーデイ
スプレィを用いるならば、目的部位４４を赤、青、緑等
の単色とする処理などを行える。また、この種の強調処
理を施すことなく、３次元ＲＯＩ内画像のみを表示画面
上に画像表示してもよい。

この処理とともに、３次元画像データ処理部１２は、脳
表面２５の３次元画像を残すことが予め設定されている
ならば、３次元ＲＯＩ外部の画像に対し、脳表面２５の
３次元画像を残して消去（あるいは低下）する処理を施
す。そして、この処理で生成された画像を、上記目的部
位４４画像とともに、第６図（ｃ）に示すように、表示
画面上に画像表示する。

なお、上述のように、ＲＯＩ設定の終了指示後、３次元
画像データ処理部１２による画像処理が開始され、生成
された画像が表示される工程をとるのでなく、中心設定
後、ＲＯＩパターンを選択すると、第６図（ｂ）に示す
ように選択したＲＯＩパターンが表示されることなく、
３次元画像デー夕処理部１２て画像処理か開始され、第
６図（ｃ）に示す上述のような３次元画像あるいは３次
元ＲＯＩ内のみの３次元画像か、迅速に生成１表示され
る工程をとるようにしてもよい。また、この際、第６図
（ｃ）に示すような３次元画像とともに、第６図（ｂ）
に示すような選択したＲＯＩパタンか表示される画像を
、同一の表示画面上に表示してもよい。

したがって、本実施例においては、３次元画像上におい
て、３次元的に自由にＲＯＩを指定できるもので、上述
の３次元画像データ処理部１２における処理により生成
された画像を表示しこれを観察すれば、腫瘍４］とその
周囲地組織との関連の様子等、断面像観察で平面的に観
察するたけては認識し難い目的部位を、３次元画像表示
で的確に認識でき、しかも、目的部位画像および脳表面
画像に対する強調処理で、前記画像においては目的部位
４４が、脳のしわ等も薄く示される脳表面２５より透け
て見えるため、目的部位４４の３次元的位置も的確に認
識できる。このため、診断の精度の向上を図れる。

また、上記ＲＯＩ設定の工程は簡略で、また操作も簡単
であるため、部位指定を迅速に行え、画像上立体的位置
認識の時間も従来より短縮され、オペレータに負担をか
けることなく、高能率に仕事を行える。

［発明の効果］以上詳細に説明したように、本発明は、被検体の３次元
画像情報に画像処理を施して生成した画像を表示画面上
に画像表示する画像表示装置において、記憶手段に記憶
される３次元形状のパターンを用いるなどして画像表示
された被検体の画像に対して適宜設定される目的部位を
包囲する３次元関心領域を設定入力する人力手段と、前
記３次元画像情報をもとに前記設定入力された３次元関
心領域内の３次元画像を生成する関心領域内画像処理手
段と、を具備すること、および、前記関心領域内画像処
理手段が、前記設定人力された３次元関心領域内の目的
部位が強調された強調画像を生成したり、前記３次元関
心領域内の３次元画像と３次元関心領域外部に位置し適
宜設定される部位の画像とを除く他の画像の画素値を低
下または消去したりすること、を要旨としている。

このため、表示画面上に画像表示された被検体の３次元
画像に対し、記憶手段に記憶しである各種の３次元形状
のパターンを選択的に用いるなとして、前記画像中の目
的部位を包囲するように３次元関心領域を入力手段によ
り設定入力し、関心領域内画像処理手段により、前記３
次元関心領域内の目的部位を強調したり、あるいはこの
強調された目的部位画像と３次元関心領域外部に位置す
る適宜設定した部位の３次元画像とを除く他の画像の画
素値を低下または消去したりして、３次元画像表示すれ
ば、他の組織と複雑に入り組むなどして観察し難い目的
部位などでも、目的部位が表示画面上で立体的に明確化
されるため、目的部位を的確に認識でき、また、前記適
宜設定した部位に対する目的部位の距離感から、目的部
位の３次元的位置も的確に認識できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる画像表示装置の一実施例を示す
概略構成図、第２図（ａ）〜（ｆ）はＲＯ■パターンの
具体例を示す斜視図、第３図は本発明にかかる３次元Ｒ
ＯＩの設定の手順を示すフローチャート、第４図（ａ）
〜（ｄ）は３次元ＲＯＩの設定過程を説明する略表示画
像図、第５図（ａ）、（ｂ）は３次元ＲＯＩの変形過程
を説明する略表示画像図、第６図（ａ）〜（Ｃ）は複数
のＲＯＩパターンを選択した場合のＲＯＩ設定過程を説
明する略表示画像図である。１２・・・３次元画像データ処理部１３・・・ＲＯＩパターン記憶メモリ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検体の３次元画像情報に画像処理を施して生成
した画像を表示画面上に画像表示する画像表示装置にお
いて、画像表示された被検体の画像に対して適宜設定される目
的部位を包囲する３次元関心領域を設定入力する入力手
段と、前記３次元画像情報をもとに前記設定入力された
３次元関心領域内の３次元画像を生成する関心領域内画
像処理手段と、を具備することを特徴とする画像表示装
置。
（２）前記関心領域内画像処理手段は、前記設定入力さ
れた３次元関心領域内の目的部位が強調された強調画像
を生成することを特徴とする請求項１記載の画像表示装
置。
（３）前記関心領域内画像処理手段は、前記３次元関心
領域内の３次元画像および３次元関心領域外部に位置し
適宜設定される部位の画像を除く他の画像の画素値を低
下または消去することを特徴とする請求項１または２記
載の画像表示装置。
（４）３次元形状のパターンを記憶する記憶手段を具備
し、該３次元形状のパターンを用いて、前記３次元関心
領域を設定入力することを特徴とする請求項１、２また
は３記載の画像表示装置。