医療画像処理装置および医療画像処理プログラム
【課題】視線の移動を少なくしてドラッグによる操作種別を切り替えることができる医療画像処理装置および医療画像処理プログラムを提供する。
【解決手段】ユーザが描画ウィンドウ１１上でクリックを行うと、カーソル１２の近傍に画像に対する操作の種類を表現するアイコン群（アイコン１３〜１６）が現れる。そして、ユーザがアイコン１３〜１６を起点としてドラッグ操作を行うことにより、そのアイコン１３〜１６に対応した種別の画像の操作が行われる。アイコン群（アイコン１３〜１６）が出現する位置は、カーソル１２との相対的な座標によって決定される。これにより、アイコン１３〜１６の位置をユーザが体感的に記憶することが出来る。
【解決手段】ユーザが描画ウィンドウ１１上でクリックを行うと、カーソル１２の近傍に画像に対する操作の種類を表現するアイコン群（アイコン１３〜１６）が現れる。そして、ユーザがアイコン１３〜１６を起点としてドラッグ操作を行うことにより、そのアイコン１３〜１６に対応した種別の画像の操作が行われる。アイコン群（アイコン１３〜１６）が出現する位置は、カーソル１２との相対的な座標によって決定される。これにより、アイコン１３〜１６の位置をユーザが体感的に記憶することが出来る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を作成し描画ウィンドウに表示させる際の操作性を向上させる医療画像処理装置および医療画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータを用いた画像処理技術の進展に伴い、３次元物体の内部を可視化する技術が注目されている。特に、医療分野では、生体内部を可視化することにより病巣を早期に発見することができるＣＴ（Computed Tomography）装置もしくはＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置による医療診断が広く行われている。
【０００３】
また、物体内部の３次元画像を得る方法として、ボリュームレンダリングという方法が知られている。このボリュームレンダリングでは、３次元のボクセル（微小体積要素）空間に対して光（レイ）を照射することにより投影面に画像が投影される。この操作をレイキャスティングと称する。このレイキャスティングでは、レイの経路に沿って一定間隔でサンプリングし、各サンプリング点のボクセルからボクセル値を取得する。
【０００４】
ボクセルは、物体の３次元領域の構成単位であり、ボクセル値は、ボクセルの濃度値等の特性を表わす固有のデータである。物体全体はボクセル値の３次元配列であるボクセルデータで表現される。通常、ＣＴにより得られる２次元の断層画像データを断層面に垂直な方向に沿って積層し、必要な補間を行うことにより３次元配列のボクセルデータが得られる。
【０００５】
レイキャスティングでは、仮想視点から物体に対して照射された仮想光線に対する仮想反射光は、ボクセル値に対して人為的に設定される不透明度に応じて生ずるものとされる。そして、仮想的な表面を捕捉するためにボクセルデータのグラディエントすなわち法線ベクトルを求め、仮想光線と法線ベクトルのなす角の余弦から陰影付けのシェーディング係数を計算する。仮想反射光は、ボクセルに照射される仮想光線の強度にボクセルの不透明度とシェーディング係数を乗じて算出される。
【０００６】
図１１は、描画ウィンドウとアイコンを説明するための図である。この場合、描画ウィンドウ１１には、ボリュームデータから作成された心臓の３次元画像が表示されている。また、描画ウィンドウ１１の周辺には、画像回転アイコン１３、画像平行移動アイコン１４、画像拡大縮小アイコン１５およびＷＷ（ウィンドウ幅）／ＷＬ（ウィンドウレベル）変換アイコン１６を含むアイコン群が表示されている。
【０００７】
ユーザは、画像回転アイコン１３、画像平行移動アイコン１４、画像拡大縮小アイコン１５またはＷＷ／ＷＬ変換アイコン１６をクリックすることによって操作種別を変更し、画像上でカーソル１２を位置ａから位置ｆへドラッグすることにより、クリックしたアイコン１３〜１６に対応する操作をその画像に対して行うことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、描画ウィンドウ１１の周辺に操作種別に対応したアイコン１３〜１６が表示されているが、ユーザが操作種別を変更する都度、カーソルを移動させるために描画ウィンドウ１１内の画像を見ていた視線を描画ウィンドウ１１外のアイコン１３〜１６へ頻繁に動かす必要がある。例えば、医師が医療画像を見ながら病変部を探す場合、画像の回転、移動、拡大および縮小などを頻繁に行い、視線を画像とアイコンの間で頻繁に動かすので、医療画像の病変部（陰影や色がわずかに異なる）を見失ってしまう恐れもある。
【０００９】
また、これはユーザの疲労を大きくし、結果として見落としの発生など、診断の質の低下を招く場合があった。また、操作種別を変更する場合に、キーボードのシフトキーなどを用いて操作種別の変更を行うようなＵＩ（ユーザインターフェース）は、多数の画像種が存在し、画像種毎に操作可能な操作種別がそれぞれ異なる医療画像処理装置においては、不適切である。
【００１０】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、視線の移動を少なくして操作種別を切り替えることができる医療画像処理装置および医療画像処理プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、パラメータに応じた画像を作成し描画ウィンドウに表示させる医療画像処理装置であって、前記描画ウィンドウ領域内にカーソルが存在するかどうか検出するカーソル制御手段と、前記描画ウィンドウ領域内に前記カーソルが存在する場合に、指定の操作が行われたことに応答して、前記カーソルの位置の近傍に、前記描画ウィンドウに表示される画像の１次元以上の連続なパラメータを表現するアイコンを少なくとも二つ含むアイコン群を表示させるアイコン制御手段と、前記アイコンを起点としてドラッグ操作が行われた場合に、前記アイコンの表現する前記1次元以上の連続なパラメータを前記ドラッグ操作に対応して変化させるパラメータ制御手段と、を備える医療画像処理装置である。
【００１２】
上記構成によれば、描画ウィンドウ領域内にカーソルが存在する場合に、ユーザが指定の操作を行うことに応答してカーソルの近傍にアイコン群が出現し、カーソルの近傍に表示されたアイコンを起点としてドラッグ操作を行うことにより、パラメータを変更し所望の操作を実行できるので、ユーザは、画像上で関心がある位置（カーソルが存在する位置）から視線をそらすことなく、所望の操作を迅速に行うことができる。すなわち、画像回転などの操作を１回のポインティングデバイスのボタンの押下に続くドラッグ操作で行うことができるので、ユーザの操作負担を軽減することができる。
【００１３】
また、本発明の医療画像処理装置は、前記アイコンを表示し、前記アイコンに対するドラッグ操作を受け付けるタッチパネルを備える。
【００１４】
上記構成によれば、可動部分がなく消毒殺菌等が容易なタッチパネルを手術現場で好適に使用することができる。
【００１５】
また、本発明の医療画像処理装置において、前記カーソル制御手段は、前記アイコンに対するドラッグ操作完了後に、前記カーソルの位置を、ドラッグ操作開始時における前記描画ウィンドウの座標上の位置に復帰させる。
【００１６】
上記構成によれば、ドラッグ操作完了後に、カーソルの位置をドラッグ操作開始時における描画ウィンドウの座標上の位置に復帰させるので、次の操作に直ちに取りかかることができる。これは、特に、ドラッグ操作によりカーソルが描画ウィンドウの外に移動した場合に便利である。
【００１７】
また、本発明の医療画像処理装置において、前記カーソル制御手段は、前記アイコンに対するドラッグ操作完了後に、前記カーソルの位置を、ドラッグ操作開始時の画像上の点に対応する位置に移動させる。
【００１８】
上記構成によれば、例えば画像の平行移動または拡大縮小操作の時に、カーソル位置を操作後の画像上の点に追従させ、画像操作後にカーソルを探すための視線の移動をなくすことができる。また、次の操作のためにカーソルを移動させる距離が短くなり、次の操作を迅速に行うことができる。
【００１９】
また、本発明の医療画像処理装置において、前記パラメータ制御手段は、前記アイコンに対し、前記ドラッグ操作の２自由度に対応してそれぞれ異なるパラメータの操作を割り当てる。
【００２０】
上記構成によれば、一つのアイコンを２つの操作種別に対応させるので、表示するアイコンの数を減らして多くの操作を割り当てることができる。また、１回のクリックまたは連続するドラッグ操作で２つの操作種別を実行できるので、操作を迅速に行うことができる。
【００２１】
また、本発明の医療画像処理装置は、前記アイコンに対して操作が行われたときにあらかじめ定められた処理を起動する。
【００２２】
上記構成によれば、１回の操作であらかじめ定められた処理を実行できるので、操作を迅速に行うことができる。
【００２３】
また、本発明の医療画像処理装置において、前記アイコンの表現する前記1次元以上の連続なパラメータは、２次元以上の連続パラメータであり、前記パラメータ制御手段は、前記アイコンを起点としてドラッグ操作が行われた場合、前記ドラッグ操作開始時にカーソルの動いた方向により前記２次元以上の連続パラメータから前記1次元以上の連続なパラメータを更に決定する。
【００２４】
上記構成によれば、直感的な操作により操作種別を決定できるので操作が容易になる。
【００２５】
また、本発明の医療画像処理装置において、前記パラメータ制御手段は、前記アイコンに対して操作が行われたときに、前記アイコンの表現する前記1次元以上の連続なパラメータを選択し、前記描画ウィンドウを起点としてドラッグ操作が行われたときに、前記選択された1次元以上の連続なパラメータを前記ドラッグ操作に対応して変化させる。
【００２６】
上記構成によれば、アイコンに対する操作により、操作種別が切り替わった後は、描画ウィンドウ内で自由に何度ドラッグ操作を行っても、その選択された操作種別に従った処理が行われるため、頻繁には操作種別を変更する必要がない場合等に利便性が高い。
【００２７】
また、本発明の医療画像処理装置は、ボリュームデータから前記描画ウィンドウに表示する画像を生成する画像処理手段を備え、前記アイコン制御手段は、前記描画ウィンドウに表示される画像の種別に対応して、表示させるアイコン群を決定する。
【００２８】
上記構成によれば、表示する画像種に応じて異なるアイコン群を表示させるので、画像種に応じた操作を迅速に行い、画像診断を円滑に行うことができる。
【００２９】
また、本発明の医療画像処理装置において、前記カーソルの位置の近傍とは、前記カーソルの位置に対してあらかじめ相対的に定められた位置である。
【００３０】
上記構成によれば、アイコン群をカーソルの位置に対してあらかじめ相対的に定められた位置に表示するので、ユーザはアイコンが表示される位置を体感的に記憶でき、操作を正確に高速に行うことができる。
【００３１】
また、本発明は、画像を作成し描画ウィンドウに表示させる医療画像処理プログラムであって、コンピュータを、上記医療画像処理装置を構成する各手段として機能させるための医療画像処理プログラムである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明にかかる医療画像処理装置および医療画像処理プログラムによれば、アイコン群はカーソルの近傍に出現するので、カーソルの近傍に表示されたアイコンを起点として画像を操作するドラッグ操作を行う時に、画像から視線を逸らす必要がないのでより迅速に操作ができる。更に、ユーザはアイコンの表示される位置を体感的に記憶でき、操作を正確に高速に行うことができるようになる。更に、表示する画像種に応じて異なるアイコン群を表示させるので、ユーザは、画像種に応じた操作を迅速に行い、画像診断を円滑に行うことがきる。更に、ドラッグ開始時のカーソルの動いた方向により操作種別を決定するので、ユーザは、ドラッグ方向に注意を払うことなく画像の操作に専念することができ、画像診断を円滑に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図１は、本発明の一実施形態にかかる医療画像処理装置およびコンピュータ断層撮影（ＣＴ）装置を概略的に示す。コンピュータ断層撮影装置は、被検体の組織等を可視化するものである。Ｘ線源１０１からは同図に鎖線で示す縁部ビームを有するピラミッド状のＸ線ビーム束１０２が放射される。Ｘ線ビーム束１０２は、例えば患者１０３である被検体を透過しＸ線検出器１０４に照射される。Ｘ線源１０１及びＸ線検出器１０４は、本実施形態の場合にはリング状のガントリー１０５に互いに対向配置されている。リング状のガントリー１０５は、このガントリーの中心点を通るシステム軸線１０６に対して、同図に示されていない保持装置に回転可能（矢印a参照）に支持されている。
【００３４】
患者１０３は、本実施形態の場合には、Ｘ線が透過するテーブル１０７上に寝ている。このテーブルは、図示されていない支持装置によりシステム軸線１０６に沿って移動可能（矢印ｂ参照）に支持されている。
【００３５】
従って、Ｘ線源１０１及びＸ線検出器１０４は、システム軸線１０６に対して回転可能でありかつシステム軸線１０６に沿って患者１０３に対して相対的に移動可能である測定システムを構成するので、患者１０３はシステム軸線１０６に関して種々の投影角及び種々の位置のもとで投射されることができる。その際に発生するＸ線検出器１０４の出力信号は、画像処理手段１１１に供給される。
【００３６】
シーケンス走査の場合には患者１０３の層毎の走査が行なわれる。その際に、Ｘ線源１０１及びＸ線検出器１０４はシステム軸線１０６を中心に患者１０３の周りを回転し、Ｘ線源１０１及びＸ線検出器１０４を含む測定システムは患者１０３の２次元断層を走査するために多数の投影を撮影する。その際に取得された測定値から、走査された断層を表示する断層像が再構成される。相連続する断層の走査の間に、患者１０３はその都度システム軸線１０６に沿って移動される。この過程は全ての関心断層が捕捉されるまで繰り返される。
【００３７】
一方、スパイラル走査中は、Ｘ線源１０１及びＸ線検出器１０４を含む測定システムはシステム軸線１０６を中心に回転し、テーブル１０７は連続的に矢印ｂの方向に移動する。すなわち、Ｘ線源１０１及びＸ線検出器１０４を含む測定システムは、患者１０３に対して相対的に連続的にスパイラル軌道上を、患者１０３の関心領域が全部捕捉されるまで移動する。本実施形態の場合、同図に示されたコンピュータ断層撮影装置により、患者１０３の診断範囲における多数の相連続する断層信号が画像処理手段１１１に供給される。
【００３８】
カーソル制御手段１１２は、画像に表示されているカーソルが存在する位置を制御するものであり、画像を表示する描画ウィンドウの領域（描画ウィンドウ領域）内にカーソルが存在するかどうかを検出する。アイコン制御手段１１４は、描画ウィンドウ領域内にカーソルが存在する場合に、ユーザがクリック操作により指定の操作を行ったことに応答して、カーソルの位置の近傍に、描画ウィンドウに表示される画像の１次元以上の連続なパラメータを表現するアイコンを少なくとも二つ含むアイコン群を表示する。ここで、カーソルの位置の近傍とは、カーソルの位置に対してあらかじめ定められた相対的な位置であり、ユーザが、カーソルが存在している位置に注目した状態で視認可能な、該カーソルの位置の周辺領域を意味する。
【００３９】
パラメータ制御手段１１５は、ユーザが描画ウィンドウ領域内に表示されるアイコンを起点としてドラッグ操作を行う場合に、ドラッグ操作に対応して、当該アイコンに対応付けられた1次元以上の連続なパラメータを変化させる。ここで、ユーザが描画ウィンドウ内に表示されるアイコンを起点としてドラッグ操作を行う場合とは、アイコンの表示領域内に、ドラッグ操作の開始位置が存在する場合を意味する。また、ドラッグ操作に対応してパラメータを変化させるとは、ドラッグ操作の操作方向及び操作量、操作時間、加速度に応じてパラメータを変化させることを意味する。また、画像処理手段１１１は、断層信号からボリュームデータを生成し、表示手段１１６に表示する画像を作成する。
【００４０】
また、操作手段１１３はＧＵＩ（Graphical User Interface）を含み、キーボードやポインティングデバイス(マウスやトラックボール)などからの操作信号に応じて、描画ウィンドウの設定を行って設定値の制御信号を生成し、カーソル制御手段１１２、アイコン制御手段１１４、パラメータ制御手段１１５に供給する。これにより、表示手段１１６に表示される画像を見ながら画像をインタラクティブに変更し、病巣領域の発見を支援することができる。
【００４１】
図２は、本発明の実施形態にかかる医療画像処理方法を説明するためのフローチャートを示す。まず、画像処理手段１１１は、ＣＴ装置から供給されるボリュームデータに基づいて描画ウィンドウに表示する画像を生成する（ステップＳ１１）。また、アイコン制御手段１１４は、描画ウィンドウに表示される画像の種別に対応して、表示するアイコン群を決定する（ステップＳ１２）。
【００４２】
次に、カーソル制御手段１１２は、描画ウィンドウ領域内にカーソルが存在するかどうか判断する（ステップＳ１３）。そして、描画ウィンドウ領域内にカーソルが存在する場合（Ｙｅｓ）、ユーザが指定の操作（例えば画像上クリック操作）を行ったかどうかを判断する（ステップＳ１４）。
【００４３】
ユーザが指定の操作を行った場合（Ｙｅｓ）、アイコン制御手段１１４は、ユーザの操作に応答してカーソルの位置の近傍に、描画ウィンドウに表示される画像の１次元以上の連続なパラメータを表現する２以上のアイコンを含むアイコン群を表示する（ステップＳ１５）。
【００４４】
次に、パラメータ制御手段１１５は、アイコンを起点としたドラッグ操作が行われたかどうかを判断し（ステップＳ１６）、ユーザがアイコンを起点としてドラッグ操作を行った場合（Ｙｅｓ）は、起点となったアイコンの種別に対応した1次元以上の連続なパラメータを変化させる（ステップＳ１７）。
【００４５】
次に、カーソル制御手段１１２は、ドラッグ操作が完了したかどうかを判断し（ステップＳ１８）、起点となったアイコンに対するドラッグ操作完了を検出した場合（Ｙｅｓ）に、カーソルの位置をドラッグ操作開始時における描画ウィンドウの座標上の位置に復帰させる（ステップＳ１９）。なお、この場合、起点となったアイコンに対するドラッグ操作完了後に、カーソルの位置をドラッグ操作開始時の画像上の点に対応する位置に移動させることもできる。
【００４６】
図３は、本発明の実施形態にかかる医療画像処理装置における描画ウィンドウ１１の例を示す。ユーザが描画ウィンドウ１１上でクリックを行うと、図３ａに示すように、カーソル１２の近傍に画像に対する操作の種類を表現するアイコン群（アイコン１３〜１６）が現れる。図３ｂは、カーソル１２位置にアイコン群（アイコン１３〜１６）を表示する例を示す。図３ｂに示すように、カーソル１２の近傍とは、カーソル１２位置からの距離が０である位置を含む。そして、ユーザがアイコン１３〜１６を起点としてドラッグ操作を行うことにより、そのアイコン１３〜１６に対応した種別の画像の操作が行われる。アイコン群（アイコン１３〜１６）が出現する位置は、カーソル１２との相対的な座標によって決定される。これにより、アイコン１３〜１６の位置をユーザが体感的に記憶することが出来る。
【００４７】
このように本発明の実施形態にかかる医療画像処理装置によれば、アイコン群（アイコン１３〜１６）はカーソル１２の近傍に出現するので、カーソル１２の近傍に表示されたアイコン１３〜１６を起点として画像を操作するドラッグ操作を行う時に、画像から視線を逸らす必要がないのでより迅速に操作ができる。更に、ユーザはアイコン１３〜１６の表示される位置を体感的に記憶でき、操作を正確に高速に行うことができるようになる。
【実施例１】
【００４８】
図４は、本実施形態の医療画像処理装置において、ドラッグ操作後にカーソル位置を自動復帰させる様子を示す図である。まず、画像を回転する場合、描画ウィンドウ１１に表示されている画像回転アイコン１３上にカーソル１２を合わせ、そこでポインティングデバイスのボタンを押下したままカーソル１２を位置ａから位置ｆへドラッグ操作を行うことにより、描画ウィンドウ１１に表示されている画像を回転させることができる。
【００４９】
このように本実施形態の医療画像処理装置によれば、画像上で関心がある位置（カーソルが存在する位置）の近傍にアイコン群（アイコン１３〜１６）が表示されているので、ユーザは、関心領域から視線を外すことなく、画像回転などの操作を行うことができる。また、画像回転を１回のポインティングデバイスによる操作であるドラッグ操作で行うことができるので、ユーザの操作負担を軽減することができる。
【００５０】
一方、本実施形態の医療画像処理装置では、カーソル１２を位置ａから位置ｆへドラッグし画像回転操作を行った後に、カーソル１２を位置ａに自動的に復帰させる。これにより画像拡大縮小などの他の操作に直ちに取りかかることができる。また、画像操作後にカーソル１２を探すための視線の移動をなくすことができる。また、特に、カーソル１２がドラッグ操作により描画ウィンドウ１１の外に移動した場合（位置ｆ）に操作終了後にカーソルを手動で描画ウィンドウに復帰させる必要がないので便利である。なお、ドラッグ操作中にカーソル１２を非表示にしても良い。このようにすることで、カーソル１２がドラッグ操作により画面の端に到達移動した場合に操作が中断されることが無くなる。その為に、実装上はカーソルを全く移動させずにポインティングデバイスに対する移動操作のみを検知しても良い。また、アイコン群（アイコン１３〜１６）を非表示にしても良い。このようにすることで、ユーザは画像に集中することが出来る。
【実施例２】
【００５１】
図５は、本実施形態の医療画像処理装置において、操作中の画像にカーソル１２を追従させる様子を示す図である。図５（ａ）は、ユーザが画像の平行移動を行うために、カーソル１２を画像平行移動アイコン１４上に合わせた場合を示す。ユーザは、画像平行移動アイコン１４上でポインティングデバイスのボタンを押下し、ボタンを押下したまま右にドラッグすることにより、画像を右に平行移動することができる。
【００５２】
図５（ｂ）は、カーソル１２を位置ａから位置ｃにドラッグし、画像を平行移動した状態を示す。本実施形態では、位置ｃでドラッグ操作を終了した場合に、カーソル１２を位置ｃに残しておく。このように本実施形態によれば、特に画像の平行移動、拡大縮小操作の時に、カーソル位置を操作後の画像上の点に追従させるので、画像操作後にカーソル１２を探すための視線の移動をなくすことができる。また、この時にアイコン群（アイコン１３〜１６）も操作後の画像に追従させることにより、次の操作のためにカーソル１２を移動させる距離が短くなり、次の操作を迅速に行うことができる。
【実施例３】
【００５３】
図６は、本実施形態の医療画像処理装置において、一つのアイコンを２つの操作種別に対応させる場合を示す図である。ドラッグ操作には上下左右の２自由度があるので、「上下のスライスの表示」と「時系列上の前後」のように複数の異なる概念の操作種別を一つのアイコンで行うようにしても良い。また、ドラッグではなく単にクリックしたことに対して、なんらかの処理、例えばメニューの表示などの処理を起動しても良い。
【００５４】
図６は、アイコン群の一つにスライス／時系列アイコン２１が表示されており、ユーザがカーソル１２をスライス／時系列アイコン２１に合わせている様子を示す。この場合、スライス／時系列アイコン２１上でポインティングデバイスのボタンを押下し、上下にドラッグすることによりスライス位置が異なるスライス画像を表示することがきる。一方、スライス／時系列アイコン２１上でポインティングデバイスのボタンを押下し、左右にドラッグすることにより時系列に従った画像を表示することができる。
【００５５】
このように本実施形態の医療画像処理装置によれば、一つのアイコンを２つの操作種別に対応させるので、表示するアイコンの数を減らして多くの操作を割り当てることができる。また、１回のポインティングデバイスのボタンの押下または連続するドラッグ操作で２つの操作種別を実行できるので、操作を迅速に行うことができる。
【実施例４】
【００５６】
図７は、本実施形態の医療画像処理装置において、表示する画像種に応じて異なるアイコン群を表示させる場合の説明図である。本実施形態では、カーソルが存在する描画ウィンドウの画像の画像種（ボリュームデータの可視化手段）に応じて表示されるアイコンが異なる。
【００５７】
図７（ａ）は、描画ウィンドウ１１に３次元画像を表示する場合のアイコン群を示す。この場合のアイコン群は、画像回転アイコン１３、画像平行移動アイコン１４、画像拡大縮小アイコン１５およびＷＷ（ウィンドウ幅）／ＷＬ（ウィンドウレベル）変換アイコン１６で構成される。
【００５８】
ＷＷ／ＷＬ値はＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）画像のように濃淡で表現される画像において表示のコントラストと明るさを調整するためのパラメータである。例えば、濃淡値が4096階調で与えられているときに、その内の特に診断に有効な範囲を切り出して256階調に変換することをＷＷ／ＷＬ変換と言い、この時の切り出し範囲の幅をＷＷ（ウィンドウ幅）、切り出し範囲の中心値をＷＬ（ウィンドウレベル）値と言う。
【００５９】
図７（ｂ）は、描画ウィンドウ１１にスライス画像を表示する場合のアイコン群を示す。この場合のアイコン群は、画像平行移動アイコン１４、画像拡大縮小アイコン１５、ＷＷ／ＷＬ変換アイコン１６、およびスライス変更アイコン２６で構成される。本実施形態によれば、表示する画像種に応じて異なるアイコン群を表示させるので、画像種に応じた操作を迅速に行い、画像診断を円滑に行うことがきる。
【００６０】
なお、画像種とアイコンは（表１）のように対応させることができる。
【００６１】
【表１】
【実施例５】
【００６２】
図８は、本実施形態の医療画像処理装置において、ドラッグ開始時のカーソルの動きにより操作種別を決定する場合の説明図を示す。本実施形態では、ドラッグ操作開始時にカーソルの動いた方向により操作種別を決定する。すなわち、本実施形態においては、アイコンが２次元以上の連続パラメータを表現するものであり、パラメータ制御手段が、アイコンを起点としてドラッグ操作が行われた場合、ドラッグ操作開始時にカーソルの動いた方向により前記２次元以上の連続パラメータから前記1次元以上の連続なパラメータを更に決定するものである。例えば、ドラッグ開始時にカーソルが左右に動いた場合は水平回転と決定し、ドラッグ開始時にカーソルが上下に動いた場合は垂直回転と決定し、ドラッグ開始時にカーソルがななめに動いた場合は自由回転と決定する。これによれば、直感的な操作により操作種別を決定できるので操作が容易になる。
【００６３】
図８は、描画ウィンドウ１１に画像回転アイコン１３等が表示されている様子を示す。ユーザが、画像回転アイコン１３にカーソル１２を合わせてポインティングデバイスのボタンを押下し、右（位置ａ〜ｄ）にドラッグすることにより、画像の水平回転を行うことができる。本実施形態によれば、ドラッグ開始時のカーソルの動いた方向により操作種別を決定するので、操作中にドラッグ方向が少々ななめにずれた場合でも、画像の水平回転を継続することができる。従って、ユーザの意図に即したと判断される処理が決定されることによりユーザは、ドラッグ方向に注意を払うことなく画像の操作に専念することができ、画像診断を円滑に行うことができる。
【実施例６】
【００６４】
図９は、本実施形態の医療画像処理装置において、アイコンをダブルクリックすることにより操作モードを切り替える場合の説明図を示す。本実施形態では、アイコンのダブルクリックにより、操作種別が切り替わった後は、描画ウィンドウ内で自由に何度ドラッグ操作を行っても、その操作種別に従った処理が行われる。これによれば、頻繁には操作種別を変更する必要がない場合等に利便性が高い。
【００６５】
図９は、描画ウィンドウ１１に画像回転アイコン１３等が表示されている様子を示す。ユーザが、画像平行移動アイコン１４にカーソル１２を合わせてダブルクリックすることにより、画像平行移動モードとすることができる。本実施形態によれば、一旦、ダブルクリックにより画像平行移動モードに設定した後は、そのモードに従った処理を行うことが可能となり、利便性が高い。特に、ダブルクリックによりモードを設定した後、次にアイコン群が表示されるときに、モードをリセットすることにより、一層利便性が向上する。なお、モードの変更があったときは、カーソルをそのモードを表現するものに変更すると使い勝手がよい。また、モードは、描画ウィンドウ毎に設定可能である。
【００６６】
図１０は、本明細書において使用する用語について説明するための図である。描画ウィンドウ１１は、ボリュームレンダリングの描画結果の表示されるウィンドウを表わす。アイコン１３〜１６，１３’〜１６’は、何らかのコマンドが割り当てられている図形もしくは図形と文字の組み合わせを表示するものである。アイコン群（group）１７は、画像種に対応して操作可能なアイコンのグループを示す。なお、「操作種別」は、操作可能なレンダリングの条件を決定する連続なパラメータもしくは連続なパラメータの組合せの種別を表わし、「操作」はユーザが行う操作を言う。また、「連続なパラメータ」とは回転角度、座標、時間、コントラスト値等のように本来的に連続であるが情報処理の都合上離散値を取るものを指す。また、スライス画像の番号も事実上スライス画像の座標等を表現するので、「連続なパラメータ」に含まれる。
【００６７】
また、上記の説明では、アイコン群をあらかじめ設定しておき画像種に応じて表示するものとして説明したが、アイコン群の例えば表示させるアイコンの種類、表示させる場所等をユーザがカスタマイズすることもできる。また、描画ウィンドウの外にアイコン群をあらかじめ表示しておいても良い。また、アイコンのなかにはコマンドの起動などドラッグ操作と関係ない操作を受け付けるアイコンがあっても良い。
【００６８】
また、上記の説明では、ユーザがアイコンを起点としてドラッグ操作によって操作が行われたが、アイコンにポインティングデバイスをあわせた状態でホイールの回転操作を行っても良い。これにより、ポインティングデバイスの上下左右方向への移動の２自由度に加えて、３自由度の操作ができるので、３次元画像に対する操作を容易に行うことができる。
【００６９】
また、上記の説明では、ユーザの操作に応答してカーソルの位置の近傍にアイコン群を表示していたが、この時のカーソルの位置を後の操作に用いても良い。例えば、拡大縮小操作を行うときに、カーソルの位置を拡大縮小の中心と出来る。また、例えば、回転操作を行うときに、カーソルの位置からボリュームデータに投射した物体上の座標(いわゆるポイントピック処理で得られる座標)を回転の中心と出来る。
【００７０】
また、本実施形態の医療画像処理装置において、アイコンを表示し、アイコンに対するドラッグ操作を受け付けるタッチパネルを操作表示手段として設けることもできる。タッチパネルは、可動部分がなく消毒殺菌等が容易なため手術現場で使用する場合に好適である。
【００７１】
また、クリック以外の方法でアイコン群が表示されるようにしてもよい。例えば、キーボードに対する操作や、音声入力デバイスに対する操作や、専用スイッチに対する操作が考えられる。
【００７２】
このように本実施形態の医療画像処理装置によれば、画像上で関心がある位置（カーソルが存在する位置）の近傍にアイコン群が表示されているので、ユーザは、関心領域から視線を外すことなく、画像回転などの操作を行うことができる。また、画像回転などを１回のポインティングデバイスのボタンの押下に続くドラッグ操作で行うことができるので、ユーザの操作負担を軽減することができる。これは特に次々と操作種別を切り替えながら操作を行うときに有効である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、視線の移動を少なくしてドラッグによる操作種別を切り替えることができる医療画像処理装置および医療画像処理プログラムとして利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施形態にかかる医療画像処理装置およびコンピュータ断層撮影（ＣＴ）装置を概略的に示す図
【図２】本発明の実施形態にかかる医療画像処理装置の動作を説明するためのフローチャート
【図３ａ】本発明の実施形態にかかる医療画像処理装置における描画ウィンドウ１１の例を示す図
【図３ｂ】本発明の実施形態にかかる医療画像処理装置における描画ウィンドウ１１の他の例を示す図
【図４】実施例１において、ドラッグ操作後にカーソル位置を自動復帰させる様子を示す図
【図５】実施例２において、操作中の画像にカーソル１２を追従させる様子を示す図
【図６】実施例３において、一つのアイコンを２つの操作種別に対応させる場合を示す図
【図７】実施例４において、表示する画像種に応じて異なるアイコン群を表示させる場合の説明図
【図８】実施例５において、ドラッグ開始時のカーソルの動きにより操作種別を決定する場合の説明図
【図９】実施例６において、アイコンをダブルクリックすることにより操作モードを切り替える場合の説明図
【図１０】本明細書において使用する用語について説明する図
【図１１】描画ウィンドウとアイコンを説明するための図
【符号の説明】
【００７５】
１１ 描画ウィンドウ
１２ カーソル
１３ 画像回転アイコン
１４ 画像平行移動アイコン
１５ 画像拡大縮小アイコン
１６ ＷＷ／ＷＬ変換アイコン
１７ アイコン群
２１ スライス／時系列アイコン
２６ スライス変更アイコン
１０１ Ｘ線源
１０２ Ｘ線ビーム束
１０３ 患者
１０４ Ｘ線検出器
１０５ ガントリー
１０６ システム軸線
１０７ テーブル
１１１ 画像処理手段
１１２ カーソル制御手段
１１３ 操作手段
１１４ アイコン制御手段
１１５ パラメータ制御手段
１１６ 表示手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を作成し描画ウィンドウに表示させる際の操作性を向上させる医療画像処理装置および医療画像処理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コンピュータを用いた画像処理技術の進展に伴い、３次元物体の内部を可視化する技術が注目されている。特に、医療分野では、生体内部を可視化することにより病巣を早期に発見することができるＣＴ（Computed Tomography）装置もしくはＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置による医療診断が広く行われている。
【０００３】
また、物体内部の３次元画像を得る方法として、ボリュームレンダリングという方法が知られている。このボリュームレンダリングでは、３次元のボクセル（微小体積要素）空間に対して光（レイ）を照射することにより投影面に画像が投影される。この操作をレイキャスティングと称する。このレイキャスティングでは、レイの経路に沿って一定間隔でサンプリングし、各サンプリング点のボクセルからボクセル値を取得する。
【０００４】
ボクセルは、物体の３次元領域の構成単位であり、ボクセル値は、ボクセルの濃度値等の特性を表わす固有のデータである。物体全体はボクセル値の３次元配列であるボクセルデータで表現される。通常、ＣＴにより得られる２次元の断層画像データを断層面に垂直な方向に沿って積層し、必要な補間を行うことにより３次元配列のボクセルデータが得られる。
【０００５】
レイキャスティングでは、仮想視点から物体に対して照射された仮想光線に対する仮想反射光は、ボクセル値に対して人為的に設定される不透明度に応じて生ずるものとされる。そして、仮想的な表面を捕捉するためにボクセルデータのグラディエントすなわち法線ベクトルを求め、仮想光線と法線ベクトルのなす角の余弦から陰影付けのシェーディング係数を計算する。仮想反射光は、ボクセルに照射される仮想光線の強度にボクセルの不透明度とシェーディング係数を乗じて算出される。
【０００６】
図１１は、描画ウィンドウとアイコンを説明するための図である。この場合、描画ウィンドウ１１には、ボリュームデータから作成された心臓の３次元画像が表示されている。また、描画ウィンドウ１１の周辺には、画像回転アイコン１３、画像平行移動アイコン１４、画像拡大縮小アイコン１５およびＷＷ（ウィンドウ幅）／ＷＬ（ウィンドウレベル）変換アイコン１６を含むアイコン群が表示されている。
【０００７】
ユーザは、画像回転アイコン１３、画像平行移動アイコン１４、画像拡大縮小アイコン１５またはＷＷ／ＷＬ変換アイコン１６をクリックすることによって操作種別を変更し、画像上でカーソル１２を位置ａから位置ｆへドラッグすることにより、クリックしたアイコン１３〜１６に対応する操作をその画像に対して行うことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このように、描画ウィンドウ１１の周辺に操作種別に対応したアイコン１３〜１６が表示されているが、ユーザが操作種別を変更する都度、カーソルを移動させるために描画ウィンドウ１１内の画像を見ていた視線を描画ウィンドウ１１外のアイコン１３〜１６へ頻繁に動かす必要がある。例えば、医師が医療画像を見ながら病変部を探す場合、画像の回転、移動、拡大および縮小などを頻繁に行い、視線を画像とアイコンの間で頻繁に動かすので、医療画像の病変部（陰影や色がわずかに異なる）を見失ってしまう恐れもある。
【０００９】
また、これはユーザの疲労を大きくし、結果として見落としの発生など、診断の質の低下を招く場合があった。また、操作種別を変更する場合に、キーボードのシフトキーなどを用いて操作種別の変更を行うようなＵＩ（ユーザインターフェース）は、多数の画像種が存在し、画像種毎に操作可能な操作種別がそれぞれ異なる医療画像処理装置においては、不適切である。
【００１０】
本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、視線の移動を少なくして操作種別を切り替えることができる医療画像処理装置および医療画像処理プログラムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、パラメータに応じた画像を作成し描画ウィンドウに表示させる医療画像処理装置であって、前記描画ウィンドウ領域内にカーソルが存在するかどうか検出するカーソル制御手段と、前記描画ウィンドウ領域内に前記カーソルが存在する場合に、指定の操作が行われたことに応答して、前記カーソルの位置の近傍に、前記描画ウィンドウに表示される画像の１次元以上の連続なパラメータを表現するアイコンを少なくとも二つ含むアイコン群を表示させるアイコン制御手段と、前記アイコンを起点としてドラッグ操作が行われた場合に、前記アイコンの表現する前記1次元以上の連続なパラメータを前記ドラッグ操作に対応して変化させるパラメータ制御手段と、を備える医療画像処理装置である。
【００１２】
上記構成によれば、描画ウィンドウ領域内にカーソルが存在する場合に、ユーザが指定の操作を行うことに応答してカーソルの近傍にアイコン群が出現し、カーソルの近傍に表示されたアイコンを起点としてドラッグ操作を行うことにより、パラメータを変更し所望の操作を実行できるので、ユーザは、画像上で関心がある位置（カーソルが存在する位置）から視線をそらすことなく、所望の操作を迅速に行うことができる。すなわち、画像回転などの操作を１回のポインティングデバイスのボタンの押下に続くドラッグ操作で行うことができるので、ユーザの操作負担を軽減することができる。
【００１３】
また、本発明の医療画像処理装置は、前記アイコンを表示し、前記アイコンに対するドラッグ操作を受け付けるタッチパネルを備える。
【００１４】
上記構成によれば、可動部分がなく消毒殺菌等が容易なタッチパネルを手術現場で好適に使用することができる。
【００１５】
また、本発明の医療画像処理装置において、前記カーソル制御手段は、前記アイコンに対するドラッグ操作完了後に、前記カーソルの位置を、ドラッグ操作開始時における前記描画ウィンドウの座標上の位置に復帰させる。
【００１６】
上記構成によれば、ドラッグ操作完了後に、カーソルの位置をドラッグ操作開始時における描画ウィンドウの座標上の位置に復帰させるので、次の操作に直ちに取りかかることができる。これは、特に、ドラッグ操作によりカーソルが描画ウィンドウの外に移動した場合に便利である。
【００１７】
また、本発明の医療画像処理装置において、前記カーソル制御手段は、前記アイコンに対するドラッグ操作完了後に、前記カーソルの位置を、ドラッグ操作開始時の画像上の点に対応する位置に移動させる。
【００１８】
上記構成によれば、例えば画像の平行移動または拡大縮小操作の時に、カーソル位置を操作後の画像上の点に追従させ、画像操作後にカーソルを探すための視線の移動をなくすことができる。また、次の操作のためにカーソルを移動させる距離が短くなり、次の操作を迅速に行うことができる。
【００１９】
また、本発明の医療画像処理装置において、前記パラメータ制御手段は、前記アイコンに対し、前記ドラッグ操作の２自由度に対応してそれぞれ異なるパラメータの操作を割り当てる。
【００２０】
上記構成によれば、一つのアイコンを２つの操作種別に対応させるので、表示するアイコンの数を減らして多くの操作を割り当てることができる。また、１回のクリックまたは連続するドラッグ操作で２つの操作種別を実行できるので、操作を迅速に行うことができる。
【００２１】
また、本発明の医療画像処理装置は、前記アイコンに対して操作が行われたときにあらかじめ定められた処理を起動する。
【００２２】
上記構成によれば、１回の操作であらかじめ定められた処理を実行できるので、操作を迅速に行うことができる。
【００２３】
また、本発明の医療画像処理装置において、前記アイコンの表現する前記1次元以上の連続なパラメータは、２次元以上の連続パラメータであり、前記パラメータ制御手段は、前記アイコンを起点としてドラッグ操作が行われた場合、前記ドラッグ操作開始時にカーソルの動いた方向により前記２次元以上の連続パラメータから前記1次元以上の連続なパラメータを更に決定する。
【００２４】
上記構成によれば、直感的な操作により操作種別を決定できるので操作が容易になる。
【００２５】
また、本発明の医療画像処理装置において、前記パラメータ制御手段は、前記アイコンに対して操作が行われたときに、前記アイコンの表現する前記1次元以上の連続なパラメータを選択し、前記描画ウィンドウを起点としてドラッグ操作が行われたときに、前記選択された1次元以上の連続なパラメータを前記ドラッグ操作に対応して変化させる。
【００２６】
上記構成によれば、アイコンに対する操作により、操作種別が切り替わった後は、描画ウィンドウ内で自由に何度ドラッグ操作を行っても、その選択された操作種別に従った処理が行われるため、頻繁には操作種別を変更する必要がない場合等に利便性が高い。
【００２７】
また、本発明の医療画像処理装置は、ボリュームデータから前記描画ウィンドウに表示する画像を生成する画像処理手段を備え、前記アイコン制御手段は、前記描画ウィンドウに表示される画像の種別に対応して、表示させるアイコン群を決定する。
【００２８】
上記構成によれば、表示する画像種に応じて異なるアイコン群を表示させるので、画像種に応じた操作を迅速に行い、画像診断を円滑に行うことができる。
【００２９】
また、本発明の医療画像処理装置において、前記カーソルの位置の近傍とは、前記カーソルの位置に対してあらかじめ相対的に定められた位置である。
【００３０】
上記構成によれば、アイコン群をカーソルの位置に対してあらかじめ相対的に定められた位置に表示するので、ユーザはアイコンが表示される位置を体感的に記憶でき、操作を正確に高速に行うことができる。
【００３１】
また、本発明は、画像を作成し描画ウィンドウに表示させる医療画像処理プログラムであって、コンピュータを、上記医療画像処理装置を構成する各手段として機能させるための医療画像処理プログラムである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明にかかる医療画像処理装置および医療画像処理プログラムによれば、アイコン群はカーソルの近傍に出現するので、カーソルの近傍に表示されたアイコンを起点として画像を操作するドラッグ操作を行う時に、画像から視線を逸らす必要がないのでより迅速に操作ができる。更に、ユーザはアイコンの表示される位置を体感的に記憶でき、操作を正確に高速に行うことができるようになる。更に、表示する画像種に応じて異なるアイコン群を表示させるので、ユーザは、画像種に応じた操作を迅速に行い、画像診断を円滑に行うことがきる。更に、ドラッグ開始時のカーソルの動いた方向により操作種別を決定するので、ユーザは、ドラッグ方向に注意を払うことなく画像の操作に専念することができ、画像診断を円滑に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
図１は、本発明の一実施形態にかかる医療画像処理装置およびコンピュータ断層撮影（ＣＴ）装置を概略的に示す。コンピュータ断層撮影装置は、被検体の組織等を可視化するものである。Ｘ線源１０１からは同図に鎖線で示す縁部ビームを有するピラミッド状のＸ線ビーム束１０２が放射される。Ｘ線ビーム束１０２は、例えば患者１０３である被検体を透過しＸ線検出器１０４に照射される。Ｘ線源１０１及びＸ線検出器１０４は、本実施形態の場合にはリング状のガントリー１０５に互いに対向配置されている。リング状のガントリー１０５は、このガントリーの中心点を通るシステム軸線１０６に対して、同図に示されていない保持装置に回転可能（矢印a参照）に支持されている。
【００３４】
患者１０３は、本実施形態の場合には、Ｘ線が透過するテーブル１０７上に寝ている。このテーブルは、図示されていない支持装置によりシステム軸線１０６に沿って移動可能（矢印ｂ参照）に支持されている。
【００３５】
従って、Ｘ線源１０１及びＸ線検出器１０４は、システム軸線１０６に対して回転可能でありかつシステム軸線１０６に沿って患者１０３に対して相対的に移動可能である測定システムを構成するので、患者１０３はシステム軸線１０６に関して種々の投影角及び種々の位置のもとで投射されることができる。その際に発生するＸ線検出器１０４の出力信号は、画像処理手段１１１に供給される。
【００３６】
シーケンス走査の場合には患者１０３の層毎の走査が行なわれる。その際に、Ｘ線源１０１及びＸ線検出器１０４はシステム軸線１０６を中心に患者１０３の周りを回転し、Ｘ線源１０１及びＸ線検出器１０４を含む測定システムは患者１０３の２次元断層を走査するために多数の投影を撮影する。その際に取得された測定値から、走査された断層を表示する断層像が再構成される。相連続する断層の走査の間に、患者１０３はその都度システム軸線１０６に沿って移動される。この過程は全ての関心断層が捕捉されるまで繰り返される。
【００３７】
一方、スパイラル走査中は、Ｘ線源１０１及びＸ線検出器１０４を含む測定システムはシステム軸線１０６を中心に回転し、テーブル１０７は連続的に矢印ｂの方向に移動する。すなわち、Ｘ線源１０１及びＸ線検出器１０４を含む測定システムは、患者１０３に対して相対的に連続的にスパイラル軌道上を、患者１０３の関心領域が全部捕捉されるまで移動する。本実施形態の場合、同図に示されたコンピュータ断層撮影装置により、患者１０３の診断範囲における多数の相連続する断層信号が画像処理手段１１１に供給される。
【００３８】
カーソル制御手段１１２は、画像に表示されているカーソルが存在する位置を制御するものであり、画像を表示する描画ウィンドウの領域（描画ウィンドウ領域）内にカーソルが存在するかどうかを検出する。アイコン制御手段１１４は、描画ウィンドウ領域内にカーソルが存在する場合に、ユーザがクリック操作により指定の操作を行ったことに応答して、カーソルの位置の近傍に、描画ウィンドウに表示される画像の１次元以上の連続なパラメータを表現するアイコンを少なくとも二つ含むアイコン群を表示する。ここで、カーソルの位置の近傍とは、カーソルの位置に対してあらかじめ定められた相対的な位置であり、ユーザが、カーソルが存在している位置に注目した状態で視認可能な、該カーソルの位置の周辺領域を意味する。
【００３９】
パラメータ制御手段１１５は、ユーザが描画ウィンドウ領域内に表示されるアイコンを起点としてドラッグ操作を行う場合に、ドラッグ操作に対応して、当該アイコンに対応付けられた1次元以上の連続なパラメータを変化させる。ここで、ユーザが描画ウィンドウ内に表示されるアイコンを起点としてドラッグ操作を行う場合とは、アイコンの表示領域内に、ドラッグ操作の開始位置が存在する場合を意味する。また、ドラッグ操作に対応してパラメータを変化させるとは、ドラッグ操作の操作方向及び操作量、操作時間、加速度に応じてパラメータを変化させることを意味する。また、画像処理手段１１１は、断層信号からボリュームデータを生成し、表示手段１１６に表示する画像を作成する。
【００４０】
また、操作手段１１３はＧＵＩ（Graphical User Interface）を含み、キーボードやポインティングデバイス(マウスやトラックボール)などからの操作信号に応じて、描画ウィンドウの設定を行って設定値の制御信号を生成し、カーソル制御手段１１２、アイコン制御手段１１４、パラメータ制御手段１１５に供給する。これにより、表示手段１１６に表示される画像を見ながら画像をインタラクティブに変更し、病巣領域の発見を支援することができる。
【００４１】
図２は、本発明の実施形態にかかる医療画像処理方法を説明するためのフローチャートを示す。まず、画像処理手段１１１は、ＣＴ装置から供給されるボリュームデータに基づいて描画ウィンドウに表示する画像を生成する（ステップＳ１１）。また、アイコン制御手段１１４は、描画ウィンドウに表示される画像の種別に対応して、表示するアイコン群を決定する（ステップＳ１２）。
【００４２】
次に、カーソル制御手段１１２は、描画ウィンドウ領域内にカーソルが存在するかどうか判断する（ステップＳ１３）。そして、描画ウィンドウ領域内にカーソルが存在する場合（Ｙｅｓ）、ユーザが指定の操作（例えば画像上クリック操作）を行ったかどうかを判断する（ステップＳ１４）。
【００４３】
ユーザが指定の操作を行った場合（Ｙｅｓ）、アイコン制御手段１１４は、ユーザの操作に応答してカーソルの位置の近傍に、描画ウィンドウに表示される画像の１次元以上の連続なパラメータを表現する２以上のアイコンを含むアイコン群を表示する（ステップＳ１５）。
【００４４】
次に、パラメータ制御手段１１５は、アイコンを起点としたドラッグ操作が行われたかどうかを判断し（ステップＳ１６）、ユーザがアイコンを起点としてドラッグ操作を行った場合（Ｙｅｓ）は、起点となったアイコンの種別に対応した1次元以上の連続なパラメータを変化させる（ステップＳ１７）。
【００４５】
次に、カーソル制御手段１１２は、ドラッグ操作が完了したかどうかを判断し（ステップＳ１８）、起点となったアイコンに対するドラッグ操作完了を検出した場合（Ｙｅｓ）に、カーソルの位置をドラッグ操作開始時における描画ウィンドウの座標上の位置に復帰させる（ステップＳ１９）。なお、この場合、起点となったアイコンに対するドラッグ操作完了後に、カーソルの位置をドラッグ操作開始時の画像上の点に対応する位置に移動させることもできる。
【００４６】
図３は、本発明の実施形態にかかる医療画像処理装置における描画ウィンドウ１１の例を示す。ユーザが描画ウィンドウ１１上でクリックを行うと、図３ａに示すように、カーソル１２の近傍に画像に対する操作の種類を表現するアイコン群（アイコン１３〜１６）が現れる。図３ｂは、カーソル１２位置にアイコン群（アイコン１３〜１６）を表示する例を示す。図３ｂに示すように、カーソル１２の近傍とは、カーソル１２位置からの距離が０である位置を含む。そして、ユーザがアイコン１３〜１６を起点としてドラッグ操作を行うことにより、そのアイコン１３〜１６に対応した種別の画像の操作が行われる。アイコン群（アイコン１３〜１６）が出現する位置は、カーソル１２との相対的な座標によって決定される。これにより、アイコン１３〜１６の位置をユーザが体感的に記憶することが出来る。
【００４７】
このように本発明の実施形態にかかる医療画像処理装置によれば、アイコン群（アイコン１３〜１６）はカーソル１２の近傍に出現するので、カーソル１２の近傍に表示されたアイコン１３〜１６を起点として画像を操作するドラッグ操作を行う時に、画像から視線を逸らす必要がないのでより迅速に操作ができる。更に、ユーザはアイコン１３〜１６の表示される位置を体感的に記憶でき、操作を正確に高速に行うことができるようになる。
【実施例１】
【００４８】
図４は、本実施形態の医療画像処理装置において、ドラッグ操作後にカーソル位置を自動復帰させる様子を示す図である。まず、画像を回転する場合、描画ウィンドウ１１に表示されている画像回転アイコン１３上にカーソル１２を合わせ、そこでポインティングデバイスのボタンを押下したままカーソル１２を位置ａから位置ｆへドラッグ操作を行うことにより、描画ウィンドウ１１に表示されている画像を回転させることができる。
【００４９】
このように本実施形態の医療画像処理装置によれば、画像上で関心がある位置（カーソルが存在する位置）の近傍にアイコン群（アイコン１３〜１６）が表示されているので、ユーザは、関心領域から視線を外すことなく、画像回転などの操作を行うことができる。また、画像回転を１回のポインティングデバイスによる操作であるドラッグ操作で行うことができるので、ユーザの操作負担を軽減することができる。
【００５０】
一方、本実施形態の医療画像処理装置では、カーソル１２を位置ａから位置ｆへドラッグし画像回転操作を行った後に、カーソル１２を位置ａに自動的に復帰させる。これにより画像拡大縮小などの他の操作に直ちに取りかかることができる。また、画像操作後にカーソル１２を探すための視線の移動をなくすことができる。また、特に、カーソル１２がドラッグ操作により描画ウィンドウ１１の外に移動した場合（位置ｆ）に操作終了後にカーソルを手動で描画ウィンドウに復帰させる必要がないので便利である。なお、ドラッグ操作中にカーソル１２を非表示にしても良い。このようにすることで、カーソル１２がドラッグ操作により画面の端に到達移動した場合に操作が中断されることが無くなる。その為に、実装上はカーソルを全く移動させずにポインティングデバイスに対する移動操作のみを検知しても良い。また、アイコン群（アイコン１３〜１６）を非表示にしても良い。このようにすることで、ユーザは画像に集中することが出来る。
【実施例２】
【００５１】
図５は、本実施形態の医療画像処理装置において、操作中の画像にカーソル１２を追従させる様子を示す図である。図５（ａ）は、ユーザが画像の平行移動を行うために、カーソル１２を画像平行移動アイコン１４上に合わせた場合を示す。ユーザは、画像平行移動アイコン１４上でポインティングデバイスのボタンを押下し、ボタンを押下したまま右にドラッグすることにより、画像を右に平行移動することができる。
【００５２】
図５（ｂ）は、カーソル１２を位置ａから位置ｃにドラッグし、画像を平行移動した状態を示す。本実施形態では、位置ｃでドラッグ操作を終了した場合に、カーソル１２を位置ｃに残しておく。このように本実施形態によれば、特に画像の平行移動、拡大縮小操作の時に、カーソル位置を操作後の画像上の点に追従させるので、画像操作後にカーソル１２を探すための視線の移動をなくすことができる。また、この時にアイコン群（アイコン１３〜１６）も操作後の画像に追従させることにより、次の操作のためにカーソル１２を移動させる距離が短くなり、次の操作を迅速に行うことができる。
【実施例３】
【００５３】
図６は、本実施形態の医療画像処理装置において、一つのアイコンを２つの操作種別に対応させる場合を示す図である。ドラッグ操作には上下左右の２自由度があるので、「上下のスライスの表示」と「時系列上の前後」のように複数の異なる概念の操作種別を一つのアイコンで行うようにしても良い。また、ドラッグではなく単にクリックしたことに対して、なんらかの処理、例えばメニューの表示などの処理を起動しても良い。
【００５４】
図６は、アイコン群の一つにスライス／時系列アイコン２１が表示されており、ユーザがカーソル１２をスライス／時系列アイコン２１に合わせている様子を示す。この場合、スライス／時系列アイコン２１上でポインティングデバイスのボタンを押下し、上下にドラッグすることによりスライス位置が異なるスライス画像を表示することがきる。一方、スライス／時系列アイコン２１上でポインティングデバイスのボタンを押下し、左右にドラッグすることにより時系列に従った画像を表示することができる。
【００５５】
このように本実施形態の医療画像処理装置によれば、一つのアイコンを２つの操作種別に対応させるので、表示するアイコンの数を減らして多くの操作を割り当てることができる。また、１回のポインティングデバイスのボタンの押下または連続するドラッグ操作で２つの操作種別を実行できるので、操作を迅速に行うことができる。
【実施例４】
【００５６】
図７は、本実施形態の医療画像処理装置において、表示する画像種に応じて異なるアイコン群を表示させる場合の説明図である。本実施形態では、カーソルが存在する描画ウィンドウの画像の画像種（ボリュームデータの可視化手段）に応じて表示されるアイコンが異なる。
【００５７】
図７（ａ）は、描画ウィンドウ１１に３次元画像を表示する場合のアイコン群を示す。この場合のアイコン群は、画像回転アイコン１３、画像平行移動アイコン１４、画像拡大縮小アイコン１５およびＷＷ（ウィンドウ幅）／ＷＬ（ウィンドウレベル）変換アイコン１６で構成される。
【００５８】
ＷＷ／ＷＬ値はＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）画像のように濃淡で表現される画像において表示のコントラストと明るさを調整するためのパラメータである。例えば、濃淡値が4096階調で与えられているときに、その内の特に診断に有効な範囲を切り出して256階調に変換することをＷＷ／ＷＬ変換と言い、この時の切り出し範囲の幅をＷＷ（ウィンドウ幅）、切り出し範囲の中心値をＷＬ（ウィンドウレベル）値と言う。
【００５９】
図７（ｂ）は、描画ウィンドウ１１にスライス画像を表示する場合のアイコン群を示す。この場合のアイコン群は、画像平行移動アイコン１４、画像拡大縮小アイコン１５、ＷＷ／ＷＬ変換アイコン１６、およびスライス変更アイコン２６で構成される。本実施形態によれば、表示する画像種に応じて異なるアイコン群を表示させるので、画像種に応じた操作を迅速に行い、画像診断を円滑に行うことがきる。
【００６０】
なお、画像種とアイコンは（表１）のように対応させることができる。
【００６１】
【表１】
【実施例５】
【００６２】
図８は、本実施形態の医療画像処理装置において、ドラッグ開始時のカーソルの動きにより操作種別を決定する場合の説明図を示す。本実施形態では、ドラッグ操作開始時にカーソルの動いた方向により操作種別を決定する。すなわち、本実施形態においては、アイコンが２次元以上の連続パラメータを表現するものであり、パラメータ制御手段が、アイコンを起点としてドラッグ操作が行われた場合、ドラッグ操作開始時にカーソルの動いた方向により前記２次元以上の連続パラメータから前記1次元以上の連続なパラメータを更に決定するものである。例えば、ドラッグ開始時にカーソルが左右に動いた場合は水平回転と決定し、ドラッグ開始時にカーソルが上下に動いた場合は垂直回転と決定し、ドラッグ開始時にカーソルがななめに動いた場合は自由回転と決定する。これによれば、直感的な操作により操作種別を決定できるので操作が容易になる。
【００６３】
図８は、描画ウィンドウ１１に画像回転アイコン１３等が表示されている様子を示す。ユーザが、画像回転アイコン１３にカーソル１２を合わせてポインティングデバイスのボタンを押下し、右（位置ａ〜ｄ）にドラッグすることにより、画像の水平回転を行うことができる。本実施形態によれば、ドラッグ開始時のカーソルの動いた方向により操作種別を決定するので、操作中にドラッグ方向が少々ななめにずれた場合でも、画像の水平回転を継続することができる。従って、ユーザの意図に即したと判断される処理が決定されることによりユーザは、ドラッグ方向に注意を払うことなく画像の操作に専念することができ、画像診断を円滑に行うことができる。
【実施例６】
【００６４】
図９は、本実施形態の医療画像処理装置において、アイコンをダブルクリックすることにより操作モードを切り替える場合の説明図を示す。本実施形態では、アイコンのダブルクリックにより、操作種別が切り替わった後は、描画ウィンドウ内で自由に何度ドラッグ操作を行っても、その操作種別に従った処理が行われる。これによれば、頻繁には操作種別を変更する必要がない場合等に利便性が高い。
【００６５】
図９は、描画ウィンドウ１１に画像回転アイコン１３等が表示されている様子を示す。ユーザが、画像平行移動アイコン１４にカーソル１２を合わせてダブルクリックすることにより、画像平行移動モードとすることができる。本実施形態によれば、一旦、ダブルクリックにより画像平行移動モードに設定した後は、そのモードに従った処理を行うことが可能となり、利便性が高い。特に、ダブルクリックによりモードを設定した後、次にアイコン群が表示されるときに、モードをリセットすることにより、一層利便性が向上する。なお、モードの変更があったときは、カーソルをそのモードを表現するものに変更すると使い勝手がよい。また、モードは、描画ウィンドウ毎に設定可能である。
【００６６】
図１０は、本明細書において使用する用語について説明するための図である。描画ウィンドウ１１は、ボリュームレンダリングの描画結果の表示されるウィンドウを表わす。アイコン１３〜１６，１３’〜１６’は、何らかのコマンドが割り当てられている図形もしくは図形と文字の組み合わせを表示するものである。アイコン群（group）１７は、画像種に対応して操作可能なアイコンのグループを示す。なお、「操作種別」は、操作可能なレンダリングの条件を決定する連続なパラメータもしくは連続なパラメータの組合せの種別を表わし、「操作」はユーザが行う操作を言う。また、「連続なパラメータ」とは回転角度、座標、時間、コントラスト値等のように本来的に連続であるが情報処理の都合上離散値を取るものを指す。また、スライス画像の番号も事実上スライス画像の座標等を表現するので、「連続なパラメータ」に含まれる。
【００６７】
また、上記の説明では、アイコン群をあらかじめ設定しておき画像種に応じて表示するものとして説明したが、アイコン群の例えば表示させるアイコンの種類、表示させる場所等をユーザがカスタマイズすることもできる。また、描画ウィンドウの外にアイコン群をあらかじめ表示しておいても良い。また、アイコンのなかにはコマンドの起動などドラッグ操作と関係ない操作を受け付けるアイコンがあっても良い。
【００６８】
また、上記の説明では、ユーザがアイコンを起点としてドラッグ操作によって操作が行われたが、アイコンにポインティングデバイスをあわせた状態でホイールの回転操作を行っても良い。これにより、ポインティングデバイスの上下左右方向への移動の２自由度に加えて、３自由度の操作ができるので、３次元画像に対する操作を容易に行うことができる。
【００６９】
また、上記の説明では、ユーザの操作に応答してカーソルの位置の近傍にアイコン群を表示していたが、この時のカーソルの位置を後の操作に用いても良い。例えば、拡大縮小操作を行うときに、カーソルの位置を拡大縮小の中心と出来る。また、例えば、回転操作を行うときに、カーソルの位置からボリュームデータに投射した物体上の座標(いわゆるポイントピック処理で得られる座標)を回転の中心と出来る。
【００７０】
また、本実施形態の医療画像処理装置において、アイコンを表示し、アイコンに対するドラッグ操作を受け付けるタッチパネルを操作表示手段として設けることもできる。タッチパネルは、可動部分がなく消毒殺菌等が容易なため手術現場で使用する場合に好適である。
【００７１】
また、クリック以外の方法でアイコン群が表示されるようにしてもよい。例えば、キーボードに対する操作や、音声入力デバイスに対する操作や、専用スイッチに対する操作が考えられる。
【００７２】
このように本実施形態の医療画像処理装置によれば、画像上で関心がある位置（カーソルが存在する位置）の近傍にアイコン群が表示されているので、ユーザは、関心領域から視線を外すことなく、画像回転などの操作を行うことができる。また、画像回転などを１回のポインティングデバイスのボタンの押下に続くドラッグ操作で行うことができるので、ユーザの操作負担を軽減することができる。これは特に次々と操作種別を切り替えながら操作を行うときに有効である。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、視線の移動を少なくしてドラッグによる操作種別を切り替えることができる医療画像処理装置および医療画像処理プログラムとして利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施形態にかかる医療画像処理装置およびコンピュータ断層撮影（ＣＴ）装置を概略的に示す図
【図２】本発明の実施形態にかかる医療画像処理装置の動作を説明するためのフローチャート
【図３ａ】本発明の実施形態にかかる医療画像処理装置における描画ウィンドウ１１の例を示す図
【図３ｂ】本発明の実施形態にかかる医療画像処理装置における描画ウィンドウ１１の他の例を示す図
【図４】実施例１において、ドラッグ操作後にカーソル位置を自動復帰させる様子を示す図
【図５】実施例２において、操作中の画像にカーソル１２を追従させる様子を示す図
【図６】実施例３において、一つのアイコンを２つの操作種別に対応させる場合を示す図
【図７】実施例４において、表示する画像種に応じて異なるアイコン群を表示させる場合の説明図
【図８】実施例５において、ドラッグ開始時のカーソルの動きにより操作種別を決定する場合の説明図
【図９】実施例６において、アイコンをダブルクリックすることにより操作モードを切り替える場合の説明図
【図１０】本明細書において使用する用語について説明する図
【図１１】描画ウィンドウとアイコンを説明するための図
【符号の説明】
【００７５】
１１ 描画ウィンドウ
１２ カーソル
１３ 画像回転アイコン
１４ 画像平行移動アイコン
１５ 画像拡大縮小アイコン
１６ ＷＷ／ＷＬ変換アイコン
１７ アイコン群
２１ スライス／時系列アイコン
２６ スライス変更アイコン
１０１ Ｘ線源
１０２ Ｘ線ビーム束
１０３ 患者
１０４ Ｘ線検出器
１０５ ガントリー
１０６ システム軸線
１０７ テーブル
１１１ 画像処理手段
１１２ カーソル制御手段
１１３ 操作手段
１１４ アイコン制御手段
１１５ パラメータ制御手段
１１６ 表示手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パラメータに応じた画像を作成し描画ウィンドウに表示させる医療画像処理装置であって、
前記描画ウィンドウ領域内にカーソルが存在するかどうか検出するカーソル制御手段と、
前記描画ウィンドウ領域内に前記カーソルが存在する場合に、指定の操作が行われたことに応答して、前記カーソルの位置の近傍に、前記描画ウィンドウに表示される画像の１次元以上の連続なパラメータを表現するアイコンを少なくとも二つ含むアイコン群を表示させるアイコン制御手段と、
前記アイコンを起点としてドラッグ操作が行われた場合に、前記アイコンの表現する前記1次元以上の連続なパラメータを前記ドラッグ操作に対応して変化させるパラメータ制御手段と、を備える医療画像処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の医療画像処理装置であって、
前記アイコンを表示し、前記アイコンに対するドラッグ操作を受け付けるタッチパネルを備える医療画像処理装置。
【請求項３】
請求項１記載の医療画像処理装置であって、
前記カーソル制御手段は、前記アイコンに対するドラッグ操作完了後に、前記カーソルの位置を、ドラッグ操作開始時における前記描画ウィンドウの座標上の位置に復帰させる医療画像処理装置。
【請求項４】
請求項１記載の医療画像処理装置であって、
前記カーソル制御手段は、前記アイコンに対するドラッグ操作完了後に、前記カーソルの位置を、ドラッグ操作開始時の画像上の点に対応する位置に移動させる医療画像処理装置。
【請求項５】
請求項１記載の医療画像処理装置であって、
前記パラメータ制御手段は、前記アイコンに対し、前記ドラッグ操作の２自由度に対応してそれぞれ異なるパラメータの操作を割り当てる医療画像処理装置。
【請求項６】
請求項１記載の医療画像処理装置であって、
前記アイコンに対して操作が行われたときにあらかじめ定められた処理を起動する医療画像処理装置。
【請求項７】
請求項１記載の医療画像処理装置であって、
前記アイコンの表現する前記1次元以上の連続なパラメータは、２次元以上の連続パラメータであり、
前記パラメータ制御手段は、前記アイコンを起点としてドラッグ操作が行われた場合、前記ドラッグ操作開始時にカーソルの動いた方向により前記２次元以上の連続パラメータから前記1次元以上の連続なパラメータを更に決定する医療画像処理装置。
【請求項８】
請求項１記載の医療画像処理装置であって、
前記パラメータ制御手段は、前記アイコンに対して操作が行われたときに、前記アイコンの表現する前記1次元以上の連続なパラメータを選択し、
前記描画ウィンドウを起点としてドラッグ操作が行われたときに、前記選択された1次元以上の連続なパラメータを前記ドラッグ操作に対応して変化させる医療画像処理装置。
【請求項９】
請求項１記載の医療画像処理装置であって、
ボリュームデータから前記描画ウィンドウに表示する画像を生成する画像処理手段を備え、
前記アイコン制御手段は、前記描画ウィンドウに表示される画像の種別に対応して、表示させるアイコン群を決定する医療画像処理装置。
【請求項１０】
請求項１記載の医療画像処理装置であって、
前記カーソルの位置の近傍とは、、前記カーソルの位置に対してあらかじめ相対的に定められた位置である医療画像処理装置。
【請求項１１】
パラメータに応じた画像を作成し描画ウィンドウに表示させる医療画像処理プログラムであって、コンピュータを、請求項１及び３乃至１０のいずれか一項記載の各手段として機能させるための医療画像処理プログラム。
【請求項１】
パラメータに応じた画像を作成し描画ウィンドウに表示させる医療画像処理装置であって、
前記描画ウィンドウ領域内にカーソルが存在するかどうか検出するカーソル制御手段と、
前記描画ウィンドウ領域内に前記カーソルが存在する場合に、指定の操作が行われたことに応答して、前記カーソルの位置の近傍に、前記描画ウィンドウに表示される画像の１次元以上の連続なパラメータを表現するアイコンを少なくとも二つ含むアイコン群を表示させるアイコン制御手段と、
前記アイコンを起点としてドラッグ操作が行われた場合に、前記アイコンの表現する前記1次元以上の連続なパラメータを前記ドラッグ操作に対応して変化させるパラメータ制御手段と、を備える医療画像処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の医療画像処理装置であって、
前記アイコンを表示し、前記アイコンに対するドラッグ操作を受け付けるタッチパネルを備える医療画像処理装置。
【請求項３】
請求項１記載の医療画像処理装置であって、
前記カーソル制御手段は、前記アイコンに対するドラッグ操作完了後に、前記カーソルの位置を、ドラッグ操作開始時における前記描画ウィンドウの座標上の位置に復帰させる医療画像処理装置。
【請求項４】
請求項１記載の医療画像処理装置であって、
前記カーソル制御手段は、前記アイコンに対するドラッグ操作完了後に、前記カーソルの位置を、ドラッグ操作開始時の画像上の点に対応する位置に移動させる医療画像処理装置。
【請求項５】
請求項１記載の医療画像処理装置であって、
前記パラメータ制御手段は、前記アイコンに対し、前記ドラッグ操作の２自由度に対応してそれぞれ異なるパラメータの操作を割り当てる医療画像処理装置。
【請求項６】
請求項１記載の医療画像処理装置であって、
前記アイコンに対して操作が行われたときにあらかじめ定められた処理を起動する医療画像処理装置。
【請求項７】
請求項１記載の医療画像処理装置であって、
前記アイコンの表現する前記1次元以上の連続なパラメータは、２次元以上の連続パラメータであり、
前記パラメータ制御手段は、前記アイコンを起点としてドラッグ操作が行われた場合、前記ドラッグ操作開始時にカーソルの動いた方向により前記２次元以上の連続パラメータから前記1次元以上の連続なパラメータを更に決定する医療画像処理装置。
【請求項８】
請求項１記載の医療画像処理装置であって、
前記パラメータ制御手段は、前記アイコンに対して操作が行われたときに、前記アイコンの表現する前記1次元以上の連続なパラメータを選択し、
前記描画ウィンドウを起点としてドラッグ操作が行われたときに、前記選択された1次元以上の連続なパラメータを前記ドラッグ操作に対応して変化させる医療画像処理装置。
【請求項９】
請求項１記載の医療画像処理装置であって、
ボリュームデータから前記描画ウィンドウに表示する画像を生成する画像処理手段を備え、
前記アイコン制御手段は、前記描画ウィンドウに表示される画像の種別に対応して、表示させるアイコン群を決定する医療画像処理装置。
【請求項１０】
請求項１記載の医療画像処理装置であって、
前記カーソルの位置の近傍とは、、前記カーソルの位置に対してあらかじめ相対的に定められた位置である医療画像処理装置。
【請求項１１】
パラメータに応じた画像を作成し描画ウィンドウに表示させる医療画像処理プログラムであって、コンピュータを、請求項１及び３乃至１０のいずれか一項記載の各手段として機能させるための医療画像処理プログラム。
【図１】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３ａ】
【図３ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−１１６５８１（Ｐ２００９−１１６５８１Ａ）
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２８８４５１（Ｐ２００７−２８８４５１）
【出願日】平成１９年１１月６日（２００７．１１．６）
【出願人】（５００１０９３２０）ザイオソフト株式会社 (59)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年５月２８日（２００９．５．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月６日（２００７．１１．６）
【出願人】（５００１０９３２０）ザイオソフト株式会社 (59)
【Ｆターム（参考）】
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