画像表示装置、画像表示装置の制御方法、および画像表示装置の制御プログラム
【課題】課題の一例として、その目的の一例は、医療画像表示装置の操作に熟練していないユーザ（医師等）であっても、医療画像表示装置に表示された画像をポインティングデバイス等の入力装置を用いて操作することにより、容易にユーザが観察を希望している画像（表示対象物の部位）を探すことができる画像表示装置、画像表示装置の制御方法、および画像表示装置の制御プログラムを提供することにある。
【解決手段】ボリュームデータを可視化する医療画像表示装置において、前記ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像を表示する表示手段と、前記画像がポインティングデバイスによる操作を受け付ける操作受付手段と、前記画像を２以上の領域に分割し、それぞれの領域において異なる操作を割り当てる制御手段と、を備える構成を有する。
【解決手段】ボリュームデータを可視化する医療画像表示装置において、前記ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像を表示する表示手段と、前記画像がポインティングデバイスによる操作を受け付ける操作受付手段と、前記画像を２以上の領域に分割し、それぞれの領域において異なる操作を割り当てる制御手段と、を備える構成を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボリュームデータを可視化する画像表示装置、画像表示方法および画像表示プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータを用いた画像処理技術の進展により人体の内部構造を直接観測することを可能にしたＣＴ（ C o m p u t e d T o m o g r a p h y）、ＭＲＩ（ M a g n e t i c R e s o n a n c e I m a g i n g） の出現は医療分野に革新をもたらし、生体の断層画像を用いた医療診断が広く行われている。さらに、近年では、断層画像だけでは分かりにくい複雑な人体内部の３次元構造を可視化する技術として、例えば、ＣＴにより得られた物体の３次元デジタルデータから３次元構造のイメージを直接描画するボリュームレンダリングが医療診断に使用されている。
【０００３】
ボリュームレンダリングにおける３次元画像処理として、ボリュームデータから任意断面を切り出し、その断面を表示するＭＰＲ（ M u l t i P l a n a r R e c o n s t r u c t i o n）などが一般に使用されている。
【０００４】
図３ は、ボリュームデータ６１の断面表示を行う従来手法のＭＰＲを説明するための図である。ＭＰＲは、例えば、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、腸１２を含むボリュームデータ１１を、任意の平面である断面１３ａで切断し、図３（Ｃ）に示すように、断面１３ｂ上のボクセルを描画することによって、図３（Ｄ）に示すような腸１２の断面像１２ａを得る手法である。
【０００５】
また、ＭＰＲにあっては単一の平面上の組織に限り描画され、組織の立体関係を把握するのが難しいので、ボリュームデータを互いに交わる二つ以上の平面で切断し、切断面を展開して複数のＭＰＲを同時に表示し、例えば、立方体で切断した断面を展開表示する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、断面を画面に表示されたウィジットを操作することや画像に対して操作を行う（画像上をポインティングデバイスでドラッグ操作を行う等）ことによって、断面を任意の方向へ移動する手法がこれまでにもあった（図２１、図２２）。ウィジットを操作する形態であっては画面上をウィジットによって覆われるので画像の表示領域が狭くなり、また操作と画像との関連性を把握するのに一定の隔たりがあった。また、画像に対して操作を行う形態であってはドラッグ操作が画像上の２次元的な操作であるので断面の平面を定義する７自由度（平面の法線ベクトルの向き２自由度＋平面の法線ベクトルに対する回転角度１自由度＋表示画像のオフセット位置３自由度＋拡大率の１自由度）の内の２自由度のみ（通常は平面の法線ベクトルの向き２自由度）を操作するものであった。特に、平面の法線ベクトルの向き２自由度及び平面の法線ベクトルに対する回転角度１自由度の計３自由度を同時に操作したいという要求がある。尚、平面の定義する操作はいわゆる３次元画像のカメラ位置や投影角度の設定とは細を異にする。これは、３次元画像のカメラ位置や投影角度の変更はその表示対象を俯瞰した状態で操作を行え画像に立体的な情報を含むのに対して、平面を定義する７自由度の変更はその表示対象を俯瞰できなく立体的な情報を含まないので、操作後の表示内容が予測しにくいからである。特に平面の法線ベクトルの向き２自由度の操作は難しい。
【０００７】
また、いわゆるコロナル・アキシアル・サジタルの三断面のいずれかの断面を指定し、更にその断面画像の上で直線を指示し、その直線を含むその平面と直交する新たな面を指定することによりＭＰＲに用いる平面を指定する方法もあった（図２３）。
【０００８】
これら操作には熟練が必要で、従来では熟練した放射線技師や放射線科医師が医療施設などであらかじめ定められた定型的な画像を作成し、スライドショーがごとき形態でそれぞれの診断や治療に関わる臨床医師に渡していた。
【特許文献１】特開平１１−２１９４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記画面に表示された画像に対する操作では同時に平面を定義する自由度の内の２自由度分しか操作できず、直感に反する操作結果となることが多かった。
【００１０】
また、上記三断面を用いた操作では、異なる人間の臓器等の観察対象物をあらかじめ定められた特定の方向から見た画像を提供する場合には便利であった（例えば、放射線技師が、臨床医師に患者の臓器等の画像を提供する場合には、意思疎通の利便上に臨床医師は常にどの方向から臓器等の画像が撮影されたかを認識する必要があるので、臨床医師に提供される画像は患者が異なっても常に予め定められた方向からの画像である。）。
【００１１】
しかし、従来のＭＰＲ指定ＧＵＩは定型的な画像を再現性良く作成するのには好適であったが、操作が直感的ではなかった。また、目的とされる一枚の画像を作成するには向いているが、パラメータが連続的に遷移する多数の画像を作成するには向いていなかった。
【００１２】
その結果、臨床医師はあらかじめ定められた画像を用いて診断治療を行うものの、臨床医師が患者の患部（臓器、血管等の患部）について医療画像表示装置を使用して、適切な治療・手術などの医療行為を実施するために患部をさらに多数の角度からなる画像を作成し診断治療に用いることはできないでいた。
【００１３】
そこで、本発明は上記の問題点に鑑みて為されたもので、その目的の一例は、医療画像表示装置の操作に熟練していないユーザ（循環器外科の医師等）であっても、医療画像表示装置に表示された画像をポインティングデバイス等の入力装置を用いて操作することにより、直感的であって容易にユーザが観察を希望している画像（表示対象物の部位）を探すことができる、パラメータが連続的に遷移する多数の画像を医師に提供することができる画像表示装置、画像表示装置の制御方法、および画像表示装置の制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ボリュームデータを可視化する医療画像表示装置において、前記ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像を表示する表示手段と、前記画像がポインティングデバイスによる操作を受け付ける操作受付手段と、前記画像を２以上の領域に分割し、それぞれの領域において異なる操作を割り当てる制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、画像を２以上の領域に分割することによって従来では画像に対する操作に関しては高々２自由度しか出来なかった操作を３自由度以上に行えるようになり、かつその自由度の組合せをユーザにとって利便なものに随時変更出来るようになる。また、２以上の領域の境界線上には更に異なる操作を割り当てることができる。よって、ユーザが画像を観察しながら、画像に対して直接に移動指示を与えることができるので、画像として表示されている対象物においてユーザが観察したい場所を容易に探し出すことができる。例えば、臓器の表面に複数存在する血管を観察する際に、観察対象となっている血管が属している（血管が含まれている）平面を素早く発見することができる。また、血管の一部を発見した場合に、その血管から病変、欠陥等が疑われる血管部位まで容易にたどりつくことが可能なユーザインターフェースを提供することが可能になった。
【００１６】
また、特定の画像（臓器に対して特定の方向性を持った画像）だけを取り扱う場合（放射線技師が、担当医師から指示された特定の画像を表示し、ハードコピーを取り扱う場合）だけではなく、臨床医として患者の治療、手術等を実施する医師が自らこの医療画像表示装置を操作して、治療対象、手術対象となっている患部を容易に発見できるとともに、さらに患部を適切な断面において観察できるので、適切な治療、手術等を実施することが可能になった。
【００１７】
さらに、一旦人体の画像を取り込んでデータベースとして保存することにより、いつでもどこでも、この医療画像表示装置を操作することで、誰でもが容易に画面に表示された画像を見ながら直感的に人体内部の各種部位を観察することが可能になった。
【００１８】
上記問題点を解決するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の医療画像表示装置において、前記画像の表示領域上には、前記画像に重ねて少なくとも１以上の前記平面と直交する平面を示す直線が表示されることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面を示す直線が画像に重ねて表示されているので、直交する平面を探すために時間がかからなく、複数の平面画像から組織の立体構造をイメージしやすいので、優れたユーザインターフェースが実現されている。
【００２０】
また、観察対象となっている表示されている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面方向の画像をユーザが見ようとした場合にも、容易に、表示されている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面を探し出すことができる。
【００２１】
上記問題点を解決するために、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の医療画像表示装置において、前記直線は、前記画像上を移動可能に表示され、前記直線の移動に伴って、前記ボリュームデータを可視化する、前記直線に対応する前記直交する平面が移動することを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面の角度を変える操作が容易にできる。すなわち、２次元で表示されている人体内部の各種部位に対して３次元方向の各種部位の状態を見ようとする場合にその３次元方向の平面を自由に選択することができるので、人体内部の各種部位を様々な方向から容易に観察することが可能となっている。
【００２３】
上記問題点を解決するために、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の医療画像表示装置において、前記平面と、当該平面と前記直交する平面の数の合計は３つの平面であり、前記３つの平面は、それぞれ前記ボリュームデータの断面を構成することを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面の角度を変える操作が容易にできるだけではなく、一つの平面に対して直交する他の２画面が自動的に選択されるので、観察対象部位を常に立体的に観察することが可能になる。
【００２５】
上記問題点を解決するために、請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の医療画像表示装置において、前記直線を含む平面は、当該直線を中心軸として回転可能に構成されており、当該回転された平面に対する他の平面は、前記回転された平面に対して直交するように構成されることを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対してその画像の属する平面及び直交する平面の角度を変える操作が直感的で容易にできる。すなわち、２次元で表示されている人体内部の各種部位に対して３次元方向の各種部位の状態を容易に見ることができるユーザインターフェースを備えている。
【００２７】
上記問題点を解決するために、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の医療画像表示装置において、前記領域における操作の少なくとも一つは、前記平面を、前記平面を定義する法線ベクトルを中心に回転させる操作であり、前記表示手段には、当該法線ベクトルを中心に回転させられた前記平面に対応する画像が表示されることを特徴とする。
【００２８】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像をその画像の属する平面上で任意に回転させるのが容易になるので対象を容易に観察できるようになる。
【００２９】
上記問題点を解決するために、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の医療画像表示装置において、前記領域における操作の少なくとも二つは、前記平面を定義する自由度の内の少なくとも1を変更する操作であり、前記表示手段には、前記操作によって前記方向が変更された後の法線ベクトルに対応する平面が表示されることを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像の属する平面を容易に回転することができるので、観察対象となっている人体内部の各種部位を様々な断面から観察することが容易となる。
【００３１】
上記問題点を解決するために、請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の医療画像表示装置において、前記表示手段は、前記平面に平行な２平面に挟まれた領域を可視化することを特徴とする。
【００３２】
この発明によれば、平行な２平面に挟まれた領域において、特徴的な部位を容易に探し出すことができるので、平行な２平面間を順次観察する必要がなくなり、時間が節約され、ユーザである観察する人の人体的負担も軽減されるので、より効率的なヒューマンインターフェースを実現することが可能となった。
【００３３】
上記問題点を解決するために、請求項９に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の医療画像表示装置において、前記表示手段は、シネ作成機能があることを特徴とする医療画像表示装置。
【００３４】
この発明によれば、平行な２平面に挟まれた領域において、特徴的な部位を探し出すことが容易になった。またこの特徴的な部位の変化を逐次的に観察することが可能となり、より効率的なヒューマンインターフェースを実現することが可能となった。
【００３５】
上記問題点を解決するために、請求項１０に記載の発明は、ボリュームデータを可視化する医療画像表示装置の制御方法において、前記ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像を表示する表示工程と、前記画像がポインティングデバイスによる操作を受け付ける操作受付工程と、前記画像を２以上の領域に分割し、それぞれの領域において異なる操作を割り当てる制御工程と、を備えることを特徴とする。
【００３６】
この発明によれば、画像を２以上の領域に分割することによって従来では画像に対する操作に関しては高々２自由度しか出来なかった操作を３自由度以上に行えるようになり、かつその自由度の組合せをユーザにとって利便なものに随時変更出来るようになる。また、２以上の領域の境界線上には更に異なる操作を割り当てることができる。よって、ユーザが画像を観察しながら、画像に対して直接に移動指示を与えることができるので、画像として表示されている対象物においてユーザが観察したい場所を容易に探し出すことができる。例えば、臓器の表面に複数存在する血管を観察する際に、観察対象となっている血管が属している（血管が含まれている）平面を素早く発見することができる。また、血管の一部を発見した場合に、その血管から病変、欠陥等が疑われる血管部位まで容易にたどりつくことが可能なユーザインターフェースを提供することが可能になった。
【００３７】
また、特定の画像（臓器に対して特定の方向性を持った画像）だけを取り扱う場合（放射線技師が、担当医師から指示された特定の画像を表示し、ハードコピーを取り扱う場合）だけではなく、臨床医として患者の治療、手術等を実施する医師が自らこの医療画像表示装置を操作して、治療対象、手術対象となっている患部を容易に発見できるとともに、さらに患部を適切な断面において観察できるので、適切な治療、手術等を実施することが可能になった。
【００３８】
さらに、一旦人体の画像を取り込んでデータベースとして保存することにより、いつでもどこでも、この医療画像表示装置を操作することで、誰でもが容易に画面に表示された画像を見ながら直感的に人体内部の各種部位を観察することが可能になった。
【００３９】
上記問題点を解決するために、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の医療画像表示装置の制御方法において、前記画像の表示領域上には、前記画像に重ねて少なくとも１以上の前記平面と直交する平面を示す直線が表示されることを特徴とする。
【００４０】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面を示す直線が画像に重ねて表示されているので、直交する平面を探すために時間がかからないので、優れたユーザインターフェースが実現されている。
【００４１】
また、観察対象となっている表示されている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面方向の画像をユーザが見ようとした場合にも、容易に、表示されている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面を探し出すことができる。
【００４２】
上記問題点を解決するために、請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の医療画像表示装置の制御方法において、前記直線は、前記画像上を移動可能に表示され、前記直線の移動に伴って、前記ボリュームデータを可視化する、前記直線に対応する前記直交する平面が移動することを特徴とする。
【００４３】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面の角度を変える操作が容易にできる。すなわち、２次元で表示されている人体内部の各種部位に対して３次元方向の各種部位の状態を見ようとする場合にその３次元方向の平面を自由に選択することができるので、人体内部の各種部位を様々な方向から容易に観察することが可能となっている。
【００４４】
上記問題点を解決するために、請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の医療画像表示装置の制御方法において、前記平面と、当該平面と前記直交する平面の数の合計は３つの平面であり、前記３つの平面は、それぞれ前記ボリュームデータの断面を構成することを特徴とする。
【００４５】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面の角度を変える操作が容易にできるだけではなく、一つの平面に対して直交する他の２画面が自動的に選択されるので、観察対象部位を常に立体的に観察することが可能になる。
【００４６】
上記問題点を解決するために、請求項１４に記載の発明は、請求項１１に記載の医療画像表示装置の制御方法において、前記直線を含む平面は、当該直線を中心軸として回転可能に構成されており、当該回転された平面に対する他の平面は、前記回転された平面に対して直交するように構成されることを特徴とする。
【００４７】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対してその画像の属する平面及び直交する平面の角度を変える操作が直感的で容易にできる。すなわち、２次元で表示されている人体内部の各種部位に対して３次元方向の各種部位の状態を容易に見ることができるユーザインターフェースを備えている。
【００４８】
上記問題点を解決するために、請求項１５に記載の発明は、請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御方法において、前記領域における操作の少なくとも一つは、前記平面を、前記平面を定義する法線ベクトルを中心に回転させる操作であり、前記表示工程において、当該法線ベクトルを中心に回転させられた前記平面に対応する画像が表示されることを特徴とする。
【００４９】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像をその画像の属する平面上で任意に回転させるのが容易になるので対象を容易に観察できるようになる。
【００５０】
上記問題点を解決するために、請求項１６に記載の発明は、請求項１０乃至１５のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御方法において、前記領域における操作の少なくとも二つは、前記平面を定義する自由度の内の少なくとも1を変更する操作であり、前記表示工程において、前記操作によって前記方向が変更された後の法線ベクトルに対応する平面が表示されることを特徴とする。
【００５１】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像の属する平面を容易に回転することができるので、観察対象となっている人体内部の各種部位を様々な断面から観察することが容易となる。
【００５２】
上記問題点を解決するために、請求項１７に記載の発明は、請求項１０乃至１６のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御方法において、前記表示工程において、前記平面に平行な２平面に挟まれた領域を可視化することを特徴とする。
【００５３】
この発明によれば、平行な２平面に挟まれた領域において、特徴的な部位を容易に探し出すことができるので、平行な２平面間を順次観察する必要がなくなり、時間が節約され、ユーザである観察する人の人体的負担も軽減されるので、より効率的なヒューマンインターフェースを実現することが可能となった。
【００５４】
上記問題点を解決するために、請求項１８に記載の発明は、請求項１０至１６のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御方法において、前記表示工程において、シネ作成機能があることを特徴とする。
【００５５】
この発明によれば、平行な２平面に挟まれた領域において、特徴的な部位を探し出すことが容易になった。またこの特徴的な部位の変化を逐次的に観察することが可能となり、より効率的なヒューマンインターフェースを実現することが可能となった。
【００５６】
上記問題点を解決するために、請求項１９に記載の発明は、ボリュームデータを可視化する医療画像表示装置に含まれるコンピュータを、前記ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像を表示する表示手段、前記画像がポインティングデバイスによる操作を受け付ける操作受付手段、前記画像を２以上の領域に分割し、それぞれの領域において異なる操作を割り当てる制御手段、として機能させることを特徴とする。
【００５７】
この発明によれば、画像を２以上の領域に分割することによって従来では画像に対する操作に関しては高々２自由度しか出来なかった操作を３自由度以上に行えるようになり、かつその自由度の組合せをユーザにとって利便なものに随時変更出来るようになる。また、２以上の領域の境界線上には更に異なる操作を割り当てることができる。よって、ユーザが画像を観察しながら、画像に対して直接に移動指示を与えることができるので、画像として表示されている対象物においてユーザが観察したい場所を容易に探し出すことができる。例えば、臓器の表面に複数存在する血管を観察する際に、観察対象となっている血管が属している（血管が含まれている）平面を素早く発見することができる。また、血管の一部を発見した場合に、その血管から病変、欠陥等が疑われる血管部位まで容易にたどりつくことが可能なユーザインターフェースを提供することが可能になった。
【００５８】
また、特定の画像（臓器に対して特定の方向性を持った画像）だけを取り扱う場合（放射線技師が、担当医師から指示された特定の画像を表示し、ハードコピーを取り扱う場合）だけではなく、臨床医として患者の治療、手術等を実施する医師が自らこの医療画像表示装置を操作して、治療対象、手術対象となっている患部を容易に発見できるとともに、さらに患部を適切な断面において観察できるので、適切な治療、手術等を実施することが可能になった。
【００５９】
さらに、一旦人体の画像を取り込んでデータベースとして保存することにより、いつでもどこでも、この医療画像表示装置を操作することで、誰でもが容易に画面に表示された画像を見ながら直感的に人体内部の各種部位を観察することが可能になった。
【００６０】
上記問題点を解決するために、請求項２０に記載の発明は、請求項１９に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、前記画像の表示領域上には、前記画像に重ねて少なくとも１以上の前記平面と直交する平面を示す直線が表示されることを特徴とする。
【００６１】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面を示す直線が画像に重ねて表示されているので、直交する平面を探すために時間がかからないので、優れたユーザインターフェースが実現されている。
【００６２】
また、観察対象となっている表示されている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面方向の画像をユーザが見ようとした場合にも、容易に、表示されている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面を探し出すことができる。
【００６３】
上記問題点を解決するために、請求項２１に記載の発明は、請求項２０に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、前記直線は、前記画像上を移動可能に表示され、前記直線の移動に伴って、前記ボリュームデータを可視化する、前記直線に対応する前記直交する平面が移動することを特徴とする。
【００６４】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面の角度を変える操作が容易にできる。すなわち、２次元で表示されている人体内部の各種部位に対して３次元方向の各種部位の状態を見ようとする場合にその３次元方向の平面を自由に選択することができるので、人体内部の各種部位を様々な方向から容易に観察することが可能となっている。
【００６５】
上記問題点を解決するために、請求項２２に記載の発明は、請求項２１に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、前記平面と、当該平面と前記直交する平面の数の合計は３つの平面であり、前記３つの平面は、それぞれ前記ボリュームデータの断面を構成することを特徴とする。
【００６６】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面の角度を変える操作が容易にできるだけではなく、一つの平面に対して直交する他の２画面が自動的に選択されるので、観察対象部位を常に立体的に観察することが可能になる。
【００６７】
上記問題点を解決するために、請求項２３に記載の発明は、請求項２０に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、前記直線を含む平面は、当該直線を中心軸として回転可能に構成されており、当該回転された平面に対する他の平面は、前記回転された平面に対して直交するように構成されることを特徴とする。
【００６８】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対してその画像の属する平面及び直交する平面の角度を変える操作が直感的で容易にできる。すなわち、２次元で表示されている人体内部の各種部位に対して３次元方向の各種部位の状態を容易に見ることができるユーザインターフェースを備えている。
【００６９】
上記問題点を解決するために、請求項２４に記載の発明は、請求項１９乃至２３のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、前記領域における操作の少なくとも一つは、前記平面を、前記平面を定義する法線ベクトルを中心に回転させる操作であり、前記表示手段を、当該法線ベクトルを中心に回転させられた前記平面に対応する画像が表示されるように機能させることを特徴とする。
【００７０】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像をその画像の属する平面上で任意に回転させるのが容易になるので対象を容易に観察できるようになる。
【００７１】
上記問題点を解決するために、請求項２５に記載の発明は、請求項１９乃至２４のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、前記領域における操作の少なくとも二つは、前記平面を定義する自由度の内の少なくとも1を変更する操作であり、前記表示手段には、前記操作によって前記方向が変更された後の法線ベクトルに対応する平面が表示されるように機能させることを特徴とする。
【００７２】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像の属する平面を容易に回転することができるので、観察対象となっている人体内部の各種部位を様々な断面から観察することが容易となる。
【００７３】
上記問題点を解決するために、請求項２６に記載の発明は、請求項１９乃至２５のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、前記表示手段を、前記平面に平行な２平面に挟まれた領域を可視化するように機能させることを特徴とする。
【００７４】
この発明によれば、平行な２平面に挟まれた領域において、特徴的な部位を容易に探し出すことができるので、平行な２平面間を順次観察する必要がなくなり、時間が節約され、ユーザである観察する人の人体的負担も軽減されるので、より効率的なヒューマンインターフェースを実現することが可能となった。
【００７５】
上記問題点を解決するために、請求項２７に記載の発明は、請求項１９乃至２５のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、前記表示手段を、シネ作成機能があるように機能させることを特徴とする。
【００７６】
この発明によれば、平行な２平面に挟まれた領域において、特徴的な部位を探し出すことが容易になった。またこの特徴的な部位の変化を逐次的に観察することが可能となり、より効率的なヒューマンインターフェースを実現することが可能となった。
【発明の効果】
【００７７】
この発明によれば、画像を２以上の領域に分割することによって従来では画像に対する操作に関しては高々２自由度しか出来なかった操作を３自由度以上に行えるようになり、かつその自由度の組合せをユーザにとって利便なものに随時変更出来るようになる。よって、ユーザが画像を観察しながら、画像に対して直接に移動指示を与えることができるので、画像として表示されている対象物においてユーザが観察したい場所を容易に探し出すことができる。例えば、臓器の表面に複数存在する血管を観察する際に、観察対象となっている血管が属している（血管が含まれている）平面を素早く発見することができる。また、血管の一部を発見した場合に、その血管から病変、欠陥等が疑われる血管部位まで容易にたどりつくことが可能なユーザインターフェースを提供することが可能になった。
【００７８】
また、特定の画像（臓器に対して特定の方向性を持った画像）だけを取り扱う場合（放射線技師が、担当医師から指示された特定の画像を表示し、ハードコピーを取り扱う場合）だけではなく、臨床医として患者の治療、手術等を実施する医師が自らこの医療画像表示装置を操作して、治療対象、手術対象となっている患部を容易に発見できるとともに、さらに患部を適切な断面において観察できるので、適切な治療、手術等を実施することが可能になった。
【００７９】
さらに、一旦人体の画像を取り込んでデータベースとして保存することにより、いつでもどこでも、この医療画像表示装置を操作することで、誰でもが容易に画面に表示された画像を見ながら直感的に人体内部の各種部位を観察することが可能になった。
【００８０】
さらに、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面を示す直線が画像に重ねて表示されているので、直交する平面を探すために時間がかからないので、優れたユーザインターフェースが実現されている。
【００８１】
さらに、観察対象となっている表示されている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面方向の画像をユーザが見ようとした場合にも、容易に、表示されている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面を探し出すことができる。
【００８２】
さらに、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面の角度を変える操作が容易にできる。すなわち、２次元で表示されている人体内部の各種部位に対して３次元方向の各種部位の状態を見ようとする場合にその３次元方向の平面を自由に選択することができるので、人体内部の各種部位を様々な方向から容易に観察することが可能となっている。
【００８３】
さらに、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面の角度を変える操作が容易にできるだけではなく、一つの平面に対して直交する他の２画面が自動的に選択されるので、観察対象部位を常に立体的に観察することが可能になる。
【００８４】
さらに、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面の角度を変える操作が容易にできる。すなわち、２次元で表示されている人体内部の各種部位に対して３次元方向の各種部位の状態を容易に見ることができるユーザインターフェースを備えている。
【００８５】
さらに、観察対象となっている人体内部の各種部位における一点を前記法線ベクトルの始点に設定すれば、観察対象となっている人体内部の各種部位をその一点を中心に３６０度の方向から観察することが可能となる。すなわち観察したい部位を外部から上下左右、３６０度の任意の角度から観察することが可能となる。この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像を容易に回転することができるので、表示されている画像と、ユーザである医師等が観察したい方向を容易に合わせることが可能となる。
【００８６】
この発明によれば、ユーザである医師等が観察対象となっている人体内部の各種部位の画像を自由に操作できる操作自由度が大きくり、又は画面上の多くのポイントにおいて画像を操作することが可能になるので、ユーザインターフェースの操作性が大幅に向上する。
【００８７】
さらに、平行な２平面に挟まれた領域において、特徴的な部位を容易に探し出すことができるので、平行な２平面間を連続的に観察する必要がなくなり、時間が節約され、ユーザである観察する人の人体的負担も軽減されるので、より効率的なヒューマンインターフェースを実現することが可能となった。
【００８８】
さらに、平行な２平面に挟まれた領域において、特徴的な部位を探し出すことが容易になった。またこの特徴的な部位の変化を逐次的に観察することが可能となり、より効率的なヒューマンインターフェースを実現することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８９】
以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。
［１．システム構成の一例］
図１は、本発明のシステム構成の構成例（一実施形態）を示すブロック図である。
【００９０】
図１Ａに示すように、画像表示装置１は、データベース２から例えば、ＣＴ（Computerized Tomography） 画像撮影装置により撮影されたＣＴ画像データを読み取って、医療診断用の各種画像を生成し画面に表示する。本実施形態では、ＣＴ画像データを例に説明するが、これに限定されない。すなわち、使用される画像データは、ＣＴに限らず、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）等の医用画像処理装置より得られるデータ及びそれらを組み合わせたり加工したりしたものである。
【００９１】
画像表示装置１は、計算機（コンピュータ、ワークステーション、パーソナルコンピュータ）３と、モニタ４と、キーボード５ 及びマウス６ などの入力装置とを備えている。計算機３はデータベース２と接続されている。
【００９２】
図１（Ｂ）は本発明方法を実現する画像表示装置１のハードウェア構成例を示すブロック図である。同図に示すように、この画像表示装置は、主として磁気ディスク１０と、主メモリ１５と、操作受付手段および制御手段としての中央処理装置（ＣＰＵ）１４と、表示メモリ１６と、表示手段としてのモニタ４と、キーボード２０、各種の操作指令、位置指令、メニュー選択指令を入力するためのポインティングデバイスとしてのマウス２２、マウスコントローラ２４と、これらの各構成要素を接続する共通バス２６とから構成されている。
【００９３】
磁気ディスク１０には、複数の断層像、画像作成プログラム等が記憶され、必要に応じて共通バス２６の外部に設けられているデータベース２から断層像を読み出して記憶される。主メモリ１５には、装置の制御プログラムが格納されるとともに、演算処理用の領域等が設けられている。ＣＰＵ１４は、複数の断層像や各種のプログラムを読み出し、主メモリ１５を用いて疑似三次元画像や展開表示する断面像等の作成を行い、その作成した画像を示す画像データを表示メモリ１６に送り、モニタ４に表示させる。
【００９４】
次にデータベース２に蓄積されるデータについて、図２を用いて説明する。図２では、本発明の一実施形態にかかる画像処理方法で使用される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。
【００９５】
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。
【００９６】
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、ボリュームデータ生成部１１１に供給され、ボリュームデータに変換される。
【００９７】
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。
【００９８】
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データベース２に供給される。
［２．断面表示方法の説明］
図３は、ボリュームデータ１１の断面表示を行う従来手法のＭＰＲを説明するための図である。ＭＰＲは、例えば、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、腸１２を含むボリュームデータ１１を、任意の平面である断面１３ａ（断面１３ｂは、断面１３ａの一部であって、ボリュームデータ１１における断面を示す。）で切断し、図３（Ｃ） に示すように、断面１３ｂ上のボクセルを描画することによって、図３（Ｄ）に示すような腸１２の断面像１２ａを得る手法である。
【００９９】
次にＭＰＲ画像において多く用いられる直交する三断面の表示方法について図４を用いて説明する。
【０１００】
ユーザ（医師等）が人体の臓器等の人体内部を観察する場合には、人体内部を複数の異なる断面で見た画像が提供されることによって、人体内部を適切に観察することができる。
【０１０１】
図４は、人体内部の腸１２を直交する三断面を用いて模式的に示した図である。
【０１０２】
平面Ｐ３は腸１２の内部であるピボットＰＢを通り、腸１２の正面図となる。
【０１０３】
また、平面Ｐ１は腸１２の内部であるピボットＰＢを通り、平面Ｐ３に直交する腸１２に対する平面図である。
【０１０４】
また、平面Ｐ２は腸１２の内部であるピボットＰＢを通り、平面Ｐ１および平面Ｐ３に直交する腸１２に対する側面図（断面図）である。
【０１０５】
このようにピボットＰＢは、互いに直交する平面Ｐ１、平面Ｐ２、平面Ｐ３の交点であり、対象物（図４における腸１２）の内部にピボットＰＢが設けられることによって、対象物の内部を３方向から自由に観察することが可能になる。
【０１０６】
また、医療画像表示装置に表示される平面Ｐ１、平面Ｐ２、および平面Ｐ３の相対的な位置関係が一定していないと、平面Ｐ１、平面Ｐ２、および平面Ｐ３によってよって表現されるＭＰＲ画像をユーザ（医師等）が視認することによって対象物を観察し、対象物の状態（臓器、血管等における病変部位の位置や方向）把握が困難になる。
【０１０７】
従って、平面Ｐ１、平面Ｐ２、および平面Ｐ３のいずれか一つによって表現されるＭＰＲ画像の一つの方向が変化した場合には、他の２面によって表現されるＭＰＲ画像も、常に３平面が互いに直交するように変化し、変化後の３断面におけるＭＰＲ画像が表示される状態になる。
【０１０８】
例えば、一つのＭＰＲ画像が回転したら、他の２面を示すＭＰＲ画像も連動して回転することになる。この時、ピボットＰＢを回転の中心とする事が多い、操作の把握が容易になるからである。
【０１０９】
以降の実施形態における説明においては、対象物（図４における腸１２）の正面図である平面Ｐ３を中心に説明するが、医療画像表示装置は正面図である平面Ｐ３だけを表示するのではなく、側面図（断面図）となる平面Ｐ２、および平面図となる平面Ｐ１をも同時に表示することによって、対象物をリアルタイムに観察することができる。また、ユーザ（医師等）がいずれか１もしくは２の平面だけを表示することによって詳細に対象物の特定の方向からの画像を観察することも可能である。また、他の画像が表示されることもある。
［３．本ＧＵＩの概要］
図５は、本実施形態に係る画像表示装置の画面上に表示されるＧＵＩ（Graphical User Interface）に対する操作を示す一例である。また図５は、図１におけるモニタ４に表示される画像の全部又は一部を構成する。
【０１１０】
図５には、腸１２の輪切り断面１２ａとその他のＧＵＩに係る線図（ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＢ等）が表示されている。これらのＧＵＩに係る部分は図５においては線図で表示されているが、本願はこれに限定されるわけではなく、線図にテキスト又は図形等のユーザに認識できるすべての表示を更に追加することによってユーザに対して操作対象を明確にすることが可能である。
【０１１１】
また、図５においては、ＧＵＩに係る線図（ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＢ等）が常時表示されているように記載されているが、本願はこれに限定されるわけではなく、ポインティングデバイス（マウス等）又はキーボード等による位置表示カーソルＭＰが、画像表示装置の画面上のＧＵＩに係る線図（ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＢ等）等から予め定められた距離に近づいた場合にだけ表示するようにすることで、観察対象である画像（図５においては腸１２の輪切り断面１２ａ）を明確に認識することが可能となる。
【０１１２】
図５の画像表示装置の画面上に表示されるＧＵＩに対する操作は、ＧＵＩに係る線図（ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＢ等）を基準に操作される。
【０１１３】
図５において表示されている画像は、図４における平面Ｐ３に該当する。図５に表示されている直線ＰＬ２は、図４における平面Ｐ２との交線を表現する。平面Ｐ３の法線ベクトル方向（図５は平面Ｐ３を図４における方向Ｆから表示しているので、図５は、図４の平面Ｐ３を正面図とした図になっている。）から腸１２を観察している画像が図５で表示されているために、平面Ｐ２が、平面Ｐ３においてどの場所に存在するかをユーザ（医師等）が容易に把握しやすいように直線ＰＬ２で示してある。
【０１１４】
また、図５に表示されている直線ＰＬ１は、図４における平面Ｐ１との交線を表現する。平面Ｐ３の法線ベクトル方向（図５は平面Ｐ３を図４における方向Ｆから表示しているので、図５は、図４の平面Ｐ３を正面図とした図になっている。）から腸１２を観察している画像が図５で表示されているために、平面Ｐ１が、平面Ｐ３においてどの場所に存在するかをユーザ（医師等）が容易に把握しやすいように直線ＰＬ１で示してある。
【０１１５】
図４において説明したように、平面Ｐ１と平面Ｐ２は直交しているので、図５のピボッドＰＢを中心にして、図５における直線ＰＬ１と直線ＰＬ２とは直交した線で表示される（ピボッドＰＢは図５の中心にある必要はなく、ユーザがポインティングデバイスを操作することにより、任意の位置へ移動することが可能である。）。
【０１１６】
また、ユーザ（医師等）がポインティングデバイスを用いて曲線Ｒ１によって囲まれた領域Ｒ１６内においてドラッグ操作を行うと（位置表示カーソルＭＰをポインティングデバイスのボタンを押下した状態で移動させると）、図５に表示されている画像（図４における平面Ｐ３）はピボットＰＢを中心にして平面の法線の向きが変化（ユーザが腸１２を観察する方向がピボットＰＢを中心に変化）する（詳細は後述する。）。
【０１１７】
図５においては、画像上に表示されるＧＵＩに対する操作に関する部品を、直線ＰＬ１並びに直線ＰＬ２、および曲線である曲線Ｒ１で示しているが、これらの画像上に表示されるＧＵＩに対する操作に関する部品は任意の形状の線図、点線破線など、または図形等で表示することが可能である。すなわち、領域Ｒ１６に含まれる領域と領域Ｒ１６に含まれない領域に分割できればよい。また、３以上の領域に分割しても良い。
［４．画像上に表示されるＧＵＩに対する操作の一例］
次に、図６を用いて、図５における画像上に表示されるＧＵＩに対する操作の種類について説明する。
【０１１８】
図６Ａは、画像上に表示されるＧＵＩに対するユーザがマウス等のポインティングデバイスを用いた操作の方法を示し、図６Ｂは図６Ａにおける操作の結果を表示する図である。
【０１１９】
図６Ａにおいて、ユーザは直線ＰＬ１をポインティングデバイスにてドラッグすることにより、操作Ｄ１を行うことができる。操作Ｄ１は、直線ＰＬ１に関してピボッドＰＢを中心にして回転させる操作である。図６Ａにおいて、ユーザは、ピボッドＰＢを中心にして直線ＰＬ１を右回りに回転する（操作Ｄ１）。その結果図６Ｂにおいて、直線ＰＬ１を示す直線は、角度θ１だけ右回りに回転して表示されている。
【０１２０】
この結果、図６Ａにおいて平面Ｐ１によって表示されるべき平面図（腸１２の平面図（図示せず））もピボットＰＢを中心に角度θ１だけ回転するので、図６Ｂにおいて平面Ｐ１によって表示されるべき平面図（腸１２の平面図（図示せず））も、図６Ａから右回りに角度θ１回転し、その角度θ１回転した平面図をユーザが観察することが可能となる。
【０１２１】
次に、図６Ｂにおいて、ユーザはピボッドＰＢ（３平面の交点）をポインティングデバイスにてドラッグすることにより、操作Ｄ２を行うことができる。操作Ｄ２は、ピボッドＰＢを移動する操作である。図６Ａにおいては、操作Ｄ２によって、図６Ａにおける垂直方向Ｖおよび水平方向ＨにピボッドＰＢを移動させることができる。より具体的には、図６（Ａ）における任意の点に位置表示カーソルＭＰを移動し、マウスをダブルクリックすると、位置表示カーソルＭＰが示している場所が直交する３平面の交点を示すピボットＰＢとなる。
【０１２２】
図６Ｂは、操作Ｄ２によって、ピボッドＰＢを図６Ｂにおいて左上方向に移動させた状態を示している。図６Ｂにおいては、曲線Ｒ１を中心にして、角度θ１だけ回転した直線ＰＬ１と直線ＰＬ２とが表示されている。図４において説明したように直線ＰＬ１と直線ＰＬ２とは常に直交した関係にあり、直線ＰＬ１と直線ＰＬ２との交点は常にピボッドＰＢになる。また、ピボッドＰＢを移動する操作ができる範囲を曲線Ｒ１の内部である領域Ｒ１１に限定する（ポインティングデバイスの誤操作を防止し、表示画面が極端に変化しないように制限すること）こと、又はモニタ画面全体の何れの場所においてもピボットＰＢを移動できるようにすることもできる。
【０１２３】
このように、画像表示装置に表示されるＧＵＩに対する操作では（図６における操作）、画像を直接、ポインティングおよびドラッグして、ユーザが観察したい部位を探すわけではない。画像表示装置に表示されるＧＵＩに対する操作においては、ユーザは、ユーザの頭の中で対象物（図６においては例えば腸１２など）を移動すべき位置を想定して（画像上に表示されるＧＵＩに対する操作をどのようにすればどの平面画像を表示できるかを考えながら）、操作を行う必要がある。また、ユーザはユーザ操作によって移動した画面から、さらに次に移動すべき方向をユーザ自信が考えて操作を繰り返す必要がある。
［５．画面上に表示される画像に対する操作の一例］
次に図７を用いて、本実施形態に係る画像に対する操作の一例について説明する。
【０１２４】
図７には、腸１２の輪切り断面１２ａとその他の画像に係る操作（操作Ｄ４乃至操作Ｄ６）が表示されている。これらの操作Ｄ４乃至操作Ｄ６は画像表示装置の表示部に表示されているわけではなく、本実施形態のポインティングデバイスの操作方向を示すために図示されているものである。
【０１２５】
また、図７においては、ＧＵＩに係る線図（ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＢ等）が常時表示されているように記載されているが、本願はこれに限定されるわけではなく、ポインティングデバイス又はキーボード等による位置表示カーソルＭＰが、画像表示装置の画面上のＧＵＩに係る線図（ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＢ等）等から予め定められた距離に近づいた場合にだけ表示するようにすることで、観察対象である画像（図７においては腸１２の輪切り断面１２ａ）を明確に認識することが可能となる。
【０１２６】
図７の画像表示装置の画面上に表示される画像に対する操作の種類は、ＧＵＩに係る線図（ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＢ等）、および画像上の領域に基づいて決定される。
【０１２７】
領域Ｒ１の内側である領域１６（腸１２の輪切り断面１２ａおよびピボットＰＢを含む空間）において、ドラッグ操作を行うと、表示されている画像（図７においては腸１２の輪切り断面１２ａ）がピボットＰＢを中心に平面の法線ベクトルの向きを変える形で回転する。回転方向は任意の方向に設定できる。この場合、腸１２の平面の法線の向きがピボッドを中心に回転することになるので、表示される画像も、ドラッグ操作と共に変化する。すなわち、ドラッグ操作の移動方向から、表示されるべき対象物体を見た画像が表示されるのである。
【０１２８】
例えば、図７において、操作Ｄ６（領域Ｒ１６内において、上下左右にドラッグ操作）を行った場合には、画像表示装置に表示されるべき画像は、ユーザの視線が操作Ｄ６と同じ方向へ移動した場合に表示されるべき対象物を観察しているように、表示される（平面を定義する法線ベクトルを操作することになる。詳細は後述する。）。
【０１２９】
例えば、図７においては、ピボッドＰＢを中心とする仮想の球（半径ｒ）を仮定し、領域１６内でのドラッグ操作により仮想の球上の点を移動させることによる球の回転を介して法線ベクトルの向きの変化を表現できる。そして、回転後の法線ベクトルによって定められた新たな平面を元に新たなＭＰＲ画像を作成し、表示される。この時の半径ｒはドラッグ操作の起点とピボッドＰＢの距離を用いると直感的であるが、必ずしもそれに限定されない。
【０１３０】
この場合、回転操作は仮想の球を回転させることによって定義したが、本願はそれに限定されるものではない。例えば、法線ベクトルの方向を定義する２自由度（θ、φ）をドラッグ操作により入手できる上下左右方向の移動量（Ｘ、Ｙ）によって変化させても良い。
【０１３１】
更に、領域Ｒ１の外側において、ドラッグ操作を行った場合には表示されている画像がピボットＰＢを中心に画像を回転させるように表示される。
【０１３２】
例えば、図７において、ユーザが位置表示カーソルＭＰを用いて操作Ｄ４を実行した場合（図７におけるピボットＰＢを中心に時計方向にユーザがドラッグ操作を行った場合）には、画像表示装置に表示されている画像が時計方向に回転する（平面を定義する法線ベクトルを中心に平面を回転させる。詳細は後述する。）ことになる。
【０１３３】
また、ユーザが位置表示カーソルＭＰを用いて操作Ｄ４と逆方向の操作をした場合（図７におけるピボットＰＢを中心に反時計方向にユーザがドラッグ操作を行った場合）には、画像表示装置に表示されている画像が反時計方向に回転する（平面を定義する法線ベクトルを中心に平面を回転させる。詳細は後述する。）ことになる。
【０１３４】
更に、画像上に表示されるＧＵＩに対する操作の他の例として領域Ｒ１６の外側における平面Ｐ１を示す直線ＰＬ１の周囲（画像表示装置における表示画面の直線ＰＬ１から予め定められた距離に位置表示カーソルＭＰが近づいた場合）において、ユーザが操作Ｄ５をした場合（直線ＰＬ１を起点にドラッグ操作をした場合）には、ＭＰＲを定義する平面は、直線ＰＬ１によって表される平面Ｐ１とピボッドＰＢとの交点によって表される直線（図４における直線ＰＬＰ１）を軸に回転し、ドラッグ操作のドラッグ量に対応した角度だけＭＰＲを定義する平面は回転し、その結果、新たな平面を元に新たなＭＰＲ画像を作成され、その画像が表示される（平面の法線ベクトルの向きを直線ＰＬＰ１を軸として回転させることになる。詳細は後述する。）。
【０１３５】
また、図示しないが、同様に、画像上に表示されるＧＵＩに対する操作の他の例として領域Ｒ１６の外側における平面Ｐ２を示す直線ＰＬ２において、ユーザが直線ＰＬ２を起点にドラッグ操作をした場合には、ＭＰＲを定義する平面は、直線ＰＬ２によって表される平面Ｐ２とピボッドＰＢとの交点によって表される直線（図４における直線ＰＬＰ２）を軸に回転し、ドラッグ操作のドラッグ量に対応した角度だけＭＰＲを定義する平面は回転し、その結果、新たな平面を元に新たなＭＰＲ画像が作成され、その画像が表示される（平面の法線ベクトルの向きを、直線ＰＬＰ２を軸として回転させることになる。詳細は後述する。）。
【０１３６】
次に図８を用いて、図７における領域Ｒ１６における、ドラッグ操作（操作Ｄ６）と画像表示装置における表示画面に表示される対象物に対する観察面との関係を説明する。
【０１３７】
図８は、平面Ｐ１−１と平面Ｐ１−１における法線ベクトルＰ１−１Ｎ（法線ベクトルＰ１−１Ｎは平面Ｐ１−１に対して直角方向にある。）、平面Ｐ１−２と平面Ｐ１−２における法線ベクトルＰ１−２Ｎ（法線ベクトルＰ１−２Ｎは平面Ｐ１−２に対して直角方向にある。）、平面Ｐ１−３と平面Ｐ１−３における法線ベクトルＰ１−３Ｎ（法線ベクトルＰ１−３Ｎは平面Ｐ１−３に対して直角方向にある。）との関係を示した図である。
【０１３８】
ドラッグ操作によって、何れかの法線ベクトル（図８に記載された法線ベクトルに限られるわけではない。）の向きは変更されるので、表示される画像は、各法線ベクトルから、その法線ベクトルに対応する平面における対象物の画像となる（対象物のどの部分の断面になるかは、平面上のピボットＰＢとボリュームデータのオフセット関係による）。
【０１３９】
例えば、法線ベクトルが法線ベクトルＰ１−２Ｎであったときにユーザ操作により法線ベクトルが法線ベクトルＰ１−１Ｎとなると、画像表示装置に表示される対象物は、法線ベクトルＰ１−１Ｎに対応する平面Ｐ１−１の断面図となる。また、例えば、法線ベクトルが法線ベクトルＰ１−２Ｎ上であったときにユーザ操作により法線ベクトルが法線ベクトルＰ１−３Ｎとなると、法線ベクトルＰ１−３Ｎに対応する平面Ｐ１−３における対象物の断面図が画像表示装置に表示される。
【０１４０】
従って、領域Ｒ１６の内側でのドラッグ操作により、法線ベクトルを変え、ピボッドＰＢを原点とした３６０度の上下左右方向から対象物を見た断面画像を画像表示装置は表示することができる。
【０１４１】
次に図９を用いて、図７における、領域Ｒ１６の外側における、位置表示カーソルＭＰの動き（操作Ｄ４を含む）と表示される対象物の観察面との関係を説明する。
【０１４２】
図９は法線ベクトルＰ１−１Ｎと、法線ベクトルＰ１−１Ｎに対応する平面Ｐ１−４、平面Ｐ１−５、および平面Ｐ１−６を示した図である。平面Ｐ１−４、平面Ｐ１−５、および平面Ｐ１−６は同一平面上にある平面である。平面Ｐ１−５は、平面Ｐ１−４に対して、θ２だけ、図９においてピボットＰＢにおける法線ベクトルＰ１−１Ｎを軸として時計方向に回転させた平面を示し、平面Ｐ１−６は、平面Ｐ１−５に対して、θ３だけ、図９においてピボットＰＢにおける法線ベクトルＰ１Ｎを軸として時計方向に回転させた平面を示す。回転角θ２および回転角θ３は、法線ベクトルＰ１Ｎの原点であるピボットＰＢに対する、回転角度である。
【０１４３】
すなわち、図７において、領域Ｒ１６の外側において、位置表示カーソルＭＰをピボッドＰＢに対して回転させる時には法線ベクトルＰ１Ｎそのものは変化しない。
【０１４４】
次に図１０を用いて、図７における、画像上に表示されるＧＵＩである直線ＰＬ１および直線ＰＬ２に関する、平面に含まれる軸を中心とした回転について、ドラッグ操作（操作Ｄ５を含む）と表示される対象物の観察面との関係を説明する。
【０１４５】
図１０は、平面Ｐ１−１と、平面Ｐ１−１を図１０において角度θ４だけ図１０の奥側から平面Ｐ１−１上の軸ＰＬＰ１を中心として回転した平面Ｐ１−１１と、平面Ｐ１−１１を図１０において角度θ５だけ図１０の奥側から平面Ｐ１上の軸ＰＬＰ１を中心として回転した平面Ｐ１−１２と、平面Ｐ１−１２を図１０において角度θ６だけ図１０の奥側から平面Ｐ１上の軸ＰＬＰ１を中心として回転した平面Ｐ１−１３と、を表示した図である。
【０１４６】
ここで、角度θ４、角度θ５、および角度θ６は、図７においてユーザが平面Ｐ１−１を表す直線ＰＬ１を中心に、ドラッグ操作を行ったドラッグ量に対応する。
【０１４７】
ユーザが操作Ｄ５を実行した場合（直線ＰＬ１を中心に位置表示カーソルＭＰを回転させた場合）には、画像表示装置に表示されている画像は、直線ＰＬ１によって表される平面Ｐ１とピボッドＰＢとの交点によって表される直線（図４における直線ＰＬＰ１）を中心に回転し、ドラッグ操作のドラッグ量に対応した角度（角度θ４、角度θ５、および角度θ６）だけ回転した対象物（図７においては腸１２）が平面Ｐ１−１１、平面Ｐ１−１２、および平面Ｐ１−１３と交わる面の画像が表示されることになる。
【０１４８】
すなわち、図７において、ユーザが平面Ｐ１を中心として位置表示カーソルＭＰを回転した角度に対応した平面における腸１２の断面図が図７において表示される。
【０１４９】
また、図７において、ユーザが平面Ｐ２を中心として位置表示カーソルＭＰを回転した角度に対応した平面における腸１２の断面図が図７において表示される。
[６．心臓における血管の病変部分の探索方法]
次に、図７において説明した画像に対する操作方法を使用して、心臓における血管の病変部分の探索方法について図１１乃至図１８を用いて説明する。
【０１５０】
図１１は、探索対象となっている観察対象物である心臓２０が画像表示装置に表示された場合の正面図である。
【０１５１】
図１２は、探索対象となっている心臓２０の正面図を模式化した図と、病変部分２１ｆ（図１７参照）を含む血管２１を模式化した図である。
【０１５２】
図１３は、血管２１と心臓との結合部分（血管２１の根本部分）を本実施形態の画像表示装置に表示した画像３０を示した図である。
【０１５３】
図１３において、画像３０には、心臓２０の平面Ｐ６に対応する心臓２０の断面図が表示されている。平面Ｐ６には、心臓２０、血管２１の心臓２０との結合部分２１ａ、血管部分２１ｂ、および血管２１の湾曲部２１ｃが含まれる。しかし、血管２１の湾曲部２１ｃから先の血管部分は、平面Ｐ６には含まれない。従って、画像３０には、血管２１の湾曲部２１ｃから先の血管部分は表示されない。
【０１５４】
従って、このままでは、ユーザは画像表示装置を用いて血管２１の湾曲部２１ｃから先の血管部分を観察することはできない。しかし、ユーザは血管２１の湾曲部２１ｃから血管が先に続いていることを画像３０から想像できる（血管２１が途中で途切れていることは考えにくいこと、及び解剖学的知識により）ので、湾曲部２１ｃを中心に血管２１が存在する平面を探せば、湾曲部２１ｃから先の血管を見つけ出すことができることを認識できる。
【０１５５】
この画像３０において表示されている画像を移動させる操作について図１３を用いて説明する。
【０１５６】
図１４の画像３１は、ユーザが、図１３の画像３０において、湾曲部２１ｃをポインティングデバイスでダブルクリックした後の図である。ポインティングデバイスでダブルクリックされた場所は画面の中央に移動（パン）すると共に、ピボットＰＢとなる。
【０１５７】
図１４に示されたように図１３の画像３０に表示される平面Ｐ６は、平面Ｐ６と平行方向に、ダブルクリックされた点と画像３０における中央点であるピボットＰＢ間の距離を移動し、画像３１として表示される平面Ｐ７となる。
【０１５８】
図１４において表示されている画像３１において、血管２１の先端を探すには、湾曲部２１ｃに続く血管２１が含まれる平面を探せばよいことになる。
【０１５９】
そこで、ユーザは画像３１の領域Ｒ１６内に、ポインティングデバイスによって表示される位置表示カーソルＭＰを移動させた後に、領域Ｒ１６内においてポインティングデバイスによって表示される位置表示カーソルＭＰを２次元的に移動させることによって、ピボッドＰＢに対応する血管部位（湾曲部２１ｃ）を中心に回転（ピボッドＰＢを含む平面を回転）させて（図７および図８において説明した方法によって）、湾曲部２１ｃを含む血管２１の先端部を含む平面を探す。この場合には血管２１ｃを含む平面Ｐ８が探される。
【０１６０】
血管２１を含む平面の一つである平面Ｐ８をユーザが探した状態を図１５に示す。
【０１６１】
図１５における画像３２には、血管２１の湾曲部２１ｃと湾曲部２１ｃに続く血管部分２１ｄが平面Ｐ８の一部として表示されている。新たな血管の湾曲部２１ｅから先に血管が続いていることが、画像３２から視認されるので、ユーザは、湾曲部２１ｅを画像中央部のピボッドＰＢとするために、画像３２における湾曲部２１ｅをポインティングデバイスによって表示される位置表示カーソルＭＰを用いて、ダブルクリックする。
【０１６２】
図１６は、図１５において、湾曲部２１ｅがポインティングデバイスによって表示される位置表示カーソルＭＰを用いて、ダブルクリックされた結果を表す図である。
【０１６３】
図１６において、ダブルクリックされた湾曲部２１ｅの近辺が画像３３の中央部に表示されている。
【０１６４】
病変が疑われる血管部位２１ｆが画像３３で視認できるようになっている。ここでユーザは、病変が疑われる血管部位２１ｆをよく観察するために、血管部位２１ｆを画像中央部のピボッドＰＢとするために、画像３３における血管部位２１ｆをポインティングデバイスによって表示される位置表示カーソルＭＰを用いて、ダブルクリックする。
【０１６５】
図１７は、図１６において、病変が疑われる血管部位２１ｆがポインティングデバイスによって表示される位置表示カーソルＭＰを用いて、ダブルクリックされた結果を示す図である。
【０１６６】
図１６において、ダブルクリックされた病変が疑われる血管部位２１ｆが画像３３の中央部（ピボッドＰＢ）に表示されている。このようにしてユーザはじっくり観察したい部分を画像の中心部へ移動することが可能となる。
【０１６７】
また、ユーザは、病変が疑われる血管部位２１ｆを画像３４に対して上下方向に（図３４においては、病変が疑われる血管部位２１ｆが画像３４に対して左右方向に表示されている。）表示しようとする場合には、図７および図８で説明したように、領域Ｒ１の外側において、画像３４の中心部またはピボッドＰＢに対して、９０度反時計方向へ回転させるように位置表示カーソルＭＰを移動させる（図７における操作Ｄ４を反時計方向へ９０度行う）。
【０１６８】
図１８は、図１７における病変が疑われる血管部位２１ｆを、９０度回転操作させた結果を示す図である。
【０１６９】
このようにユーザは、画像表示装置に表示されている対象物をあたかも自分で動かしているようにして、画像表示装置の画像における予め定められている領域においてユーザがポインティングデバイスを用いて位置表示カーソルＭＰを操作することによって、ユーザが探している臓器等における特定部位を容易に探し出すことができる。
[変形例１]
図１９は、図７における実施形態の画像表示装置の画像に対する第一の変形例を示す図である。
【０１７０】
図１９には、モニタ４の表示部３６に表示されるべき対象物（臓器、血管等）とその他の画像に係る操作（操作Ｄ８乃至操作Ｄ１２）が表示されている。これらの操作Ｄ８乃至操作Ｄ１２は画像表示装置の表示部３６に表示されているわけではなく、本実施形態のポインティングデバイスによって表示される位置表示カーソルＭＰの操作方向を示すために示されているものである。
【０１７１】
また、図１９においては、ＧＵＩに係る線図（ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＢ等）が常時表示されているように記載されているが、本願はこれに限定されるわけではなく、ポインティングデバイス又はキーボード等による位置表示カーソルＭＰ（図１９においては図示せず）が、画像表示装置の画面上のＧＵＩに係る線図（ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＢ等）等から予め定められた距離に近づいた場合にだけ表示するようにすることで、観察対象である画像（表示部３６に表示される対象物）を明確に認識することが可能となる。
【０１７２】
図１９の画像表示装置の画面上に表示される画像に対する操作の種類は、線図で区分される領域に基づいて決定される。
【０１７３】
領域Ｒ１の内側（ピボットＰＢを含む空間）は４分割されている。
【０１７４】
図１９において領域Ｒ１の上側の扇形状と平面Ｐ２(図４における平面Ｐ２)を示す直線ＰＬ２とが接する部分を領域Ｒ１１とする。
【０１７５】
また、図１９において領域Ｒ１の下側の扇形状と平面Ｐ２(図４における平面Ｐ２)を示す直線ＰＬ２とが接する部分を領域Ｒ１３とする。
【０１７６】
また、図１９において領域Ｒ１の右側の扇形状と平面Ｐ１(図４における平面Ｐ１)を示す直線ＰＬ１とが接する部分を領域Ｒ１２とする。
【０１７７】
また、また、図１９において領域Ｒ１の左側の扇形状と平面Ｐ１(図４における平面Ｐ１)を示す直線ＰＬ１とが接する部分を領域Ｒ１４とする。
【０１７８】
領域Ｒ１１においてポインティングデバイスを用いて操作Ｄ９（ドラッグ操作）を実行すると、平面Ｐ１は直線ＰＬ１を軸に回転する。同様に、領域Ｒ１３においてポインティングデバイスを用いて操作Ｄ１０（ドラッグ操作）を実行すると、平面Ｐ１は直線ＰＬ１を軸に回転する。その結果、新たな平面を元に新たなＭＰＲ画像を作成され、その画像が表示される。
【０１７９】
更に、領域Ｒ１２における操作Ｄ１１および領域Ｒ１４における操作Ｄ１２を実行すると、平面Ｐ１は直線ＰＬ２を軸に回転する。その結果、新たな平面を元に新たなＭＰＲ画像を作成され、その画像が表示される。
【０１８０】
更に、領域Ｒ１の外側において、ドラッグ操作を行った場合には表示されている画像がピボットＰＢを中心に画像を回転させるように表示される。
【０１８１】
例えば、図１９において、ユーザが位置表示カーソルＭＰを用いて操作Ｄ８をした場合（図１９におけるピボットＰＢを中心に時計方向にユーザが位置表示カーソルＭＰを移動させた場合）には、画像表示装置に表示されている画像が時計方向に回転する（平面を定義する法線ベクトルを中心に平面を回転させる）ことになる。
【０１８２】
また、ユーザが位置表示カーソルＭＰを用いて操作Ｄ８と逆方向の操作をした場合（図１９におけるピボットＰＢを中心に反時計方向にユーザが位置表示カーソルＭＰを移動させた場合）には、画像表示装置に表示されている画像が反時計方向に回転する（平面を定義する法線ベクトルを中心に平面を回転させる）ことになる。
【０１８３】
更に、図６の操作Ｄ１がごとき操作を行うことにより扇形状領域Ｒ１１〜Ｒ１４を変化させることができ、それに伴い、操作Ｄ９〜Ｄ１２の内容を変更することが出来る。すなわち、操作Ｄ９〜Ｄ１２により平面Ｐ１は常に操作後の直線ＰＬ１直線ＰＬ２を軸に回転することになる。
【０１８４】
更に、図１９において領域Ｒ１は円形状、又は楕円形状で示されているが本願はこれに限定されるわけではなく、領域Ｒ１を任意の形状とすることができる。
【０１８５】
また、領域Ｒ１１、領域Ｒ１２、領域Ｒ１３、および領域Ｒ１４は扇形状で示されいるがこれに限定されるわけではなく、それぞれの領域を任意に形状とすることができる。また、対角の位置関係にある領域Ｒ１１並びに領域Ｒ１３、および領域Ｒ１２並びに領域Ｒ１４は同じ操作を行うように図１９においては設定されているが、本願はこれに限定されるわけではなく、例えば、隣接する領域に同じ操作を割り付けることが可能である。また、領域Ｒ１を４つに分割しているが、任意の数に分割することが可能である。
【０１８６】
このようにすることによって法線ベクトルの向きを変更する時の操作の自由度を一度に１に限定するができ、操作Ｄ６と比較してユーザによる操作を容易に出来る一方で、その１の自由度をＰＬ１、ＰＬ２（操作Ｄ１）によって随時変更できるのでユーザによる柔軟な操作に対応できる。すなわち、前記、図１４から図１５に至るが操作を行うときに効果的である。
[変形例２]
図２０は、図７における実施形態の画像表示装置の画像に対する第二の変形例を示す図である。
【０１８７】
図２０には、表示部３７に表示されるべき対象物（臓器、血管等）とその他の画像に係る操作（操作Ｄ１３および操作Ｄ１４）が表示されている。これらの操作Ｄ１３乃至操作Ｄ１４は画像表示装置の表示部に表示されているわけではなく、本実施形態のポインティングデバイスによって表示される位置表示カーソルＭＰの操作方向を示すために示されているものである。
【０１８８】
また、図２０においては、ＧＵＩに係る線図（ＰＬ２、ＰＢ等）が常時表示されているように記載されているが、本願はこれに限定されるわけではなく、ポインティングデバイス又はキーボード等による位置表示カーソルＭＰ（図２０においては図示せず）が、画像表示装置の画面上のＧＵＩに係る線図（ＰＬ２、ＰＢ等）等から予め定められた距離に近づいた場合にだけ表示するようにすることで、観察対象である画像（表示部３７に表示される対象物）を明確に認識することが可能となる。
【０１８９】
図２０の画像表示装置の画面上に表示される画像に対する操作の種類は、線図で区分される領域に基づいて決定される。
【０１９０】
領域Ｒ１の内側（ピボットＰＢを含む空間）の領域Ｒ１５においてポインティングデバイスを用いて操作Ｄ１４（ドラッグ操作）を実行すると、平面Ｐ１は直線ＰＬ２を軸に回転する。その結果、新たな平面を元に新たなＭＰＲ画像を作成され、その画像が表示される。
【０１９１】
更に、領域Ｒ１の外側において、ドラッグ操作を行った場合には表示されている画像がピボットＰＢを中心に画像を回転させるように表示される。
【０１９２】
例えば、図２０において、ユーザが位置表示カーソルＭＰを用いて操作Ｄ１３をした場合（図２０におけるピボットＰＢを中心に時計方向にユーザが位置表示カーソルＭＰを移動させた場合）には、画像表示装置に表示されている画像が時計方向に回転する（平面を定義する法線ベクトルを中心に平面を回転させる）ことになる。
【０１９３】
また、ユーザが位置表示カーソルＭＰを用いて操作Ｄ８と逆方向の操作をした場合（図２０におけるピボットＰＢを中心に反時計方向にユーザが位置表示カーソルＭＰを移動させた場合）には、画像表示装置に表示されている画像が反時計方向に回転する（平面を定義する法線ベクトルを中心に平面を回転させる）ことになる。
【０１９４】
更に、図６の操作Ｄ１がごとき操作を行うことにより直線ＰＬ２を回転させることができ、操作Ｄ１４の内容を変更することが出来る。すなわち、操作Ｄ１４により平面Ｐ１は常に操作後の直線ＰＬ２を軸に回転することになる。
【０１９５】
また、図２０において領域Ｒ１は円形状、又は楕円形状で示されているが本願はこれに限定されるわけではなく、領域Ｒ１を任意の形状とすることができる。
【０１９６】
このようにすることによって法線ベクトルの向きを変更する時の操作の自由度を一度に１に限定するができ、操作Ｄ６と比較してユーザによる操作を容易に出来る一方で、その１の自由度をＰＬ２によって随時変更できるのでユーザによる柔軟な操作に対応できる。すなわち、前記、図１４から図１５に至るが操作を行うときに効果的である。また、また、変形例１の例と比較してＧＵＩ表示を簡素にすることが出来る。
【０１９７】
また、本実施形態および変形例に係る画像において、平面上のボリュームデータを可視化とは、その平面を含む平行な２平面に挟まれた領域をボリュームレンダリングにより可視化を行い、平行な２平面間の特徴的な画像を抽出することも含む。特にボリュームレンダリング法の内のMIP法(Maximum Intensity Projection)と組み合わせることが多く、ＳｌａｂＭＩＰと呼称される。その他、加算法、平均値法、Raycast法など組み合わせることもある。これによって、血管などの蛇行することによって厳密には単一の平面上には留まらない組織を一枚の画像上で表現できる。
【０１９８】
また、シネ（平行な複数の平面を可視化した画像の逐次表示）によって、平行な複数の平面を容易に観察することができる。
【０１９９】
また、本実施形態においては、画像上に表示されるＧＵＩとは、ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像に対して上書きされるユーザ操作に供する画像であって、ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像に対して優先的に処理を受け付けるものである。
【０２００】
また、ウィジットに対する操作とは、ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像の属するウィンドウとは独立したウィンドウを有する操作に供する画像に対する操作を意味する。例えば、ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像の外側に表示される操作に供される画像の場合、ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像に重ねて表示される操作に供される画像等の場合がある。ボリュームデータを俯瞰した画像を別個に表示し、それを介して行う操作もウィジットに対する操作である。
【０２０１】
また、画像に対する操作とは、ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像の属するウィンドウに対する操作を意味し、ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像そのものを操作に供される画像とするものである。すなわち、前記ウィジットに対する操作や、ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像に重畳して表示される線図や記号等に対する操作は含まない。
【０２０２】
また、平面Ｐ１はポインティングデバイスに付属のホイールの回転によって平行移動出来るものである。
【０２０３】
また、本実施形態においては、ドラッグ操作にて操作を行ったが、画面上の２点を指定する操作であればなんでも良い。ドラッグ操作であれば、マウスのボタンの押し下げと押し上げの２操作である。更に例えば、マウスのボタンの押し下げを２度行っても良い。また、領域においての操作とは前記２点の内の少なくとも最初の１点がその領域対して行われるものを指す。
【０２０４】
また、本実施形態においては、ドラッグ操作にて行われる操作は、平面を定義する７自由度（平面の法線ベクトルの向き２自由度＋平面の法線ベクトルに対する回転角度１自由度＋表示画像のオフセット位置３自由度＋拡大率の１自由度）の内の平面の法線ベクトルの向き２自由度及び平面の法線ベクトルに対する回転角度１自由度の合計３自由度に対する任意の操作であったが、それ以外の自由度に対する任意の操作であってもよい、例えば、画像上のある領域でドラッグ操作はパン操作(表示画像のオフセット位置３自由度の内の２自由度)であっても良い。また、Window Width / Window Level変換であっても良い。
【０２０５】
なお、図５乃至図７および図１２乃至図２０における動作手順を、ハードディスク等の記録媒体に予め記録しておき、或いはインターネット等のネットワークを介して予め記録しておき、これを汎用のマイクロコンピュータ等により読み出して実行することにより、当該汎用のマイクロコンピュータ等を実施形態に係わるＣＰＵとして機能させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２０６】
【図１】（Ａ）本実施形態におけるシステム構成の一例を示す図である。（Ｂ）本実施形態におけるハードウェア構成の一例を示す図である。
【図２】本実施形態における画像撮像システムの一例である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）本実施形態におけるＭＰＲ画像を説明する図である。
【図４】本実施形態における３断面を説明する図である。
【図５】本実施形態における画像表示装置に表示される画面の一例である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）本実施形態におけるユーザインターフェースそのものに対する操作を説明する図である。
【図７】本実施形態における画像に対する操作を説明する図である。
【図８】本実施形態における平面を定義する法線ベクトルの操作を説明する図である。
【図９】本実施形態における平面を定義する法線ベクトルを中心に回転する操作を説明する図である。
【図１０】本実施形態における平面中の一つの軸を中心に回転する操作を説明する図である。
【図１１】本実施形態における遷移的な操作を説明するための参考図である。
【図１２】本実施形態における探索対象となっている心臓２０の正面図を模式化した図と、病変部分２１ｆを含む血管２１を模式化した図である。
【図１３】本実施形態における血管２１と心臓２０との結合部分を画像表示装置に表示した画像を示した図である。
【図１４】本実施形態における操作手順を示す第１の図である。
【図１５】本実施形態における操作手順を示す第２の図である。
【図１６】本実施形態における操作手順を示す第３の図である。
【図１７】本実施形態における操作手順を示す第４の図である。
【図１８】本実施形態における操作手順を示す第５の図である。
【図１９】本実施形態における第一の変形例を示す図である。
【図２０】本実施形態における第二の変形例を示す図である。
【図２１】従来における一実施例を示す図である。
【図２２】従来における一実施例を示す図である。
【図２３】従来における一実施例を示す図である。
【符号の説明】
【０２０７】
１ ・・・ 画像表示装置
２ ・・・ データベース
３・・・ 計算機
４ ・・・ モニタ
５ ・・・ キーボード
６ ・・・ マウス
１２ ・・・ 腸
２０・・・ 心臓
ＰＢ ・・・ ピボッド
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ ・・・ 平面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ボリュームデータを可視化する画像表示装置、画像表示方法および画像表示プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータを用いた画像処理技術の進展により人体の内部構造を直接観測することを可能にしたＣＴ（ C o m p u t e d T o m o g r a p h y）、ＭＲＩ（ M a g n e t i c R e s o n a n c e I m a g i n g） の出現は医療分野に革新をもたらし、生体の断層画像を用いた医療診断が広く行われている。さらに、近年では、断層画像だけでは分かりにくい複雑な人体内部の３次元構造を可視化する技術として、例えば、ＣＴにより得られた物体の３次元デジタルデータから３次元構造のイメージを直接描画するボリュームレンダリングが医療診断に使用されている。
【０００３】
ボリュームレンダリングにおける３次元画像処理として、ボリュームデータから任意断面を切り出し、その断面を表示するＭＰＲ（ M u l t i P l a n a r R e c o n s t r u c t i o n）などが一般に使用されている。
【０００４】
図３ は、ボリュームデータ６１の断面表示を行う従来手法のＭＰＲを説明するための図である。ＭＰＲは、例えば、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、腸１２を含むボリュームデータ１１を、任意の平面である断面１３ａで切断し、図３（Ｃ）に示すように、断面１３ｂ上のボクセルを描画することによって、図３（Ｄ）に示すような腸１２の断面像１２ａを得る手法である。
【０００５】
また、ＭＰＲにあっては単一の平面上の組織に限り描画され、組織の立体関係を把握するのが難しいので、ボリュームデータを互いに交わる二つ以上の平面で切断し、切断面を展開して複数のＭＰＲを同時に表示し、例えば、立方体で切断した断面を展開表示する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、断面を画面に表示されたウィジットを操作することや画像に対して操作を行う（画像上をポインティングデバイスでドラッグ操作を行う等）ことによって、断面を任意の方向へ移動する手法がこれまでにもあった（図２１、図２２）。ウィジットを操作する形態であっては画面上をウィジットによって覆われるので画像の表示領域が狭くなり、また操作と画像との関連性を把握するのに一定の隔たりがあった。また、画像に対して操作を行う形態であってはドラッグ操作が画像上の２次元的な操作であるので断面の平面を定義する７自由度（平面の法線ベクトルの向き２自由度＋平面の法線ベクトルに対する回転角度１自由度＋表示画像のオフセット位置３自由度＋拡大率の１自由度）の内の２自由度のみ（通常は平面の法線ベクトルの向き２自由度）を操作するものであった。特に、平面の法線ベクトルの向き２自由度及び平面の法線ベクトルに対する回転角度１自由度の計３自由度を同時に操作したいという要求がある。尚、平面の定義する操作はいわゆる３次元画像のカメラ位置や投影角度の設定とは細を異にする。これは、３次元画像のカメラ位置や投影角度の変更はその表示対象を俯瞰した状態で操作を行え画像に立体的な情報を含むのに対して、平面を定義する７自由度の変更はその表示対象を俯瞰できなく立体的な情報を含まないので、操作後の表示内容が予測しにくいからである。特に平面の法線ベクトルの向き２自由度の操作は難しい。
【０００７】
また、いわゆるコロナル・アキシアル・サジタルの三断面のいずれかの断面を指定し、更にその断面画像の上で直線を指示し、その直線を含むその平面と直交する新たな面を指定することによりＭＰＲに用いる平面を指定する方法もあった（図２３）。
【０００８】
これら操作には熟練が必要で、従来では熟練した放射線技師や放射線科医師が医療施設などであらかじめ定められた定型的な画像を作成し、スライドショーがごとき形態でそれぞれの診断や治療に関わる臨床医師に渡していた。
【特許文献１】特開平１１−２１９４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記画面に表示された画像に対する操作では同時に平面を定義する自由度の内の２自由度分しか操作できず、直感に反する操作結果となることが多かった。
【００１０】
また、上記三断面を用いた操作では、異なる人間の臓器等の観察対象物をあらかじめ定められた特定の方向から見た画像を提供する場合には便利であった（例えば、放射線技師が、臨床医師に患者の臓器等の画像を提供する場合には、意思疎通の利便上に臨床医師は常にどの方向から臓器等の画像が撮影されたかを認識する必要があるので、臨床医師に提供される画像は患者が異なっても常に予め定められた方向からの画像である。）。
【００１１】
しかし、従来のＭＰＲ指定ＧＵＩは定型的な画像を再現性良く作成するのには好適であったが、操作が直感的ではなかった。また、目的とされる一枚の画像を作成するには向いているが、パラメータが連続的に遷移する多数の画像を作成するには向いていなかった。
【００１２】
その結果、臨床医師はあらかじめ定められた画像を用いて診断治療を行うものの、臨床医師が患者の患部（臓器、血管等の患部）について医療画像表示装置を使用して、適切な治療・手術などの医療行為を実施するために患部をさらに多数の角度からなる画像を作成し診断治療に用いることはできないでいた。
【００１３】
そこで、本発明は上記の問題点に鑑みて為されたもので、その目的の一例は、医療画像表示装置の操作に熟練していないユーザ（循環器外科の医師等）であっても、医療画像表示装置に表示された画像をポインティングデバイス等の入力装置を用いて操作することにより、直感的であって容易にユーザが観察を希望している画像（表示対象物の部位）を探すことができる、パラメータが連続的に遷移する多数の画像を医師に提供することができる画像表示装置、画像表示装置の制御方法、および画像表示装置の制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ボリュームデータを可視化する医療画像表示装置において、前記ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像を表示する表示手段と、前記画像がポインティングデバイスによる操作を受け付ける操作受付手段と、前記画像を２以上の領域に分割し、それぞれの領域において異なる操作を割り当てる制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、画像を２以上の領域に分割することによって従来では画像に対する操作に関しては高々２自由度しか出来なかった操作を３自由度以上に行えるようになり、かつその自由度の組合せをユーザにとって利便なものに随時変更出来るようになる。また、２以上の領域の境界線上には更に異なる操作を割り当てることができる。よって、ユーザが画像を観察しながら、画像に対して直接に移動指示を与えることができるので、画像として表示されている対象物においてユーザが観察したい場所を容易に探し出すことができる。例えば、臓器の表面に複数存在する血管を観察する際に、観察対象となっている血管が属している（血管が含まれている）平面を素早く発見することができる。また、血管の一部を発見した場合に、その血管から病変、欠陥等が疑われる血管部位まで容易にたどりつくことが可能なユーザインターフェースを提供することが可能になった。
【００１６】
また、特定の画像（臓器に対して特定の方向性を持った画像）だけを取り扱う場合（放射線技師が、担当医師から指示された特定の画像を表示し、ハードコピーを取り扱う場合）だけではなく、臨床医として患者の治療、手術等を実施する医師が自らこの医療画像表示装置を操作して、治療対象、手術対象となっている患部を容易に発見できるとともに、さらに患部を適切な断面において観察できるので、適切な治療、手術等を実施することが可能になった。
【００１７】
さらに、一旦人体の画像を取り込んでデータベースとして保存することにより、いつでもどこでも、この医療画像表示装置を操作することで、誰でもが容易に画面に表示された画像を見ながら直感的に人体内部の各種部位を観察することが可能になった。
【００１８】
上記問題点を解決するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の医療画像表示装置において、前記画像の表示領域上には、前記画像に重ねて少なくとも１以上の前記平面と直交する平面を示す直線が表示されることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面を示す直線が画像に重ねて表示されているので、直交する平面を探すために時間がかからなく、複数の平面画像から組織の立体構造をイメージしやすいので、優れたユーザインターフェースが実現されている。
【００２０】
また、観察対象となっている表示されている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面方向の画像をユーザが見ようとした場合にも、容易に、表示されている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面を探し出すことができる。
【００２１】
上記問題点を解決するために、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の医療画像表示装置において、前記直線は、前記画像上を移動可能に表示され、前記直線の移動に伴って、前記ボリュームデータを可視化する、前記直線に対応する前記直交する平面が移動することを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面の角度を変える操作が容易にできる。すなわち、２次元で表示されている人体内部の各種部位に対して３次元方向の各種部位の状態を見ようとする場合にその３次元方向の平面を自由に選択することができるので、人体内部の各種部位を様々な方向から容易に観察することが可能となっている。
【００２３】
上記問題点を解決するために、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の医療画像表示装置において、前記平面と、当該平面と前記直交する平面の数の合計は３つの平面であり、前記３つの平面は、それぞれ前記ボリュームデータの断面を構成することを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面の角度を変える操作が容易にできるだけではなく、一つの平面に対して直交する他の２画面が自動的に選択されるので、観察対象部位を常に立体的に観察することが可能になる。
【００２５】
上記問題点を解決するために、請求項５に記載の発明は、請求項２に記載の医療画像表示装置において、前記直線を含む平面は、当該直線を中心軸として回転可能に構成されており、当該回転された平面に対する他の平面は、前記回転された平面に対して直交するように構成されることを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対してその画像の属する平面及び直交する平面の角度を変える操作が直感的で容易にできる。すなわち、２次元で表示されている人体内部の各種部位に対して３次元方向の各種部位の状態を容易に見ることができるユーザインターフェースを備えている。
【００２７】
上記問題点を解決するために、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の医療画像表示装置において、前記領域における操作の少なくとも一つは、前記平面を、前記平面を定義する法線ベクトルを中心に回転させる操作であり、前記表示手段には、当該法線ベクトルを中心に回転させられた前記平面に対応する画像が表示されることを特徴とする。
【００２８】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像をその画像の属する平面上で任意に回転させるのが容易になるので対象を容易に観察できるようになる。
【００２９】
上記問題点を解決するために、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の医療画像表示装置において、前記領域における操作の少なくとも二つは、前記平面を定義する自由度の内の少なくとも1を変更する操作であり、前記表示手段には、前記操作によって前記方向が変更された後の法線ベクトルに対応する平面が表示されることを特徴とする。
【００３０】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像の属する平面を容易に回転することができるので、観察対象となっている人体内部の各種部位を様々な断面から観察することが容易となる。
【００３１】
上記問題点を解決するために、請求項８に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の医療画像表示装置において、前記表示手段は、前記平面に平行な２平面に挟まれた領域を可視化することを特徴とする。
【００３２】
この発明によれば、平行な２平面に挟まれた領域において、特徴的な部位を容易に探し出すことができるので、平行な２平面間を順次観察する必要がなくなり、時間が節約され、ユーザである観察する人の人体的負担も軽減されるので、より効率的なヒューマンインターフェースを実現することが可能となった。
【００３３】
上記問題点を解決するために、請求項９に記載の発明は、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の医療画像表示装置において、前記表示手段は、シネ作成機能があることを特徴とする医療画像表示装置。
【００３４】
この発明によれば、平行な２平面に挟まれた領域において、特徴的な部位を探し出すことが容易になった。またこの特徴的な部位の変化を逐次的に観察することが可能となり、より効率的なヒューマンインターフェースを実現することが可能となった。
【００３５】
上記問題点を解決するために、請求項１０に記載の発明は、ボリュームデータを可視化する医療画像表示装置の制御方法において、前記ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像を表示する表示工程と、前記画像がポインティングデバイスによる操作を受け付ける操作受付工程と、前記画像を２以上の領域に分割し、それぞれの領域において異なる操作を割り当てる制御工程と、を備えることを特徴とする。
【００３６】
この発明によれば、画像を２以上の領域に分割することによって従来では画像に対する操作に関しては高々２自由度しか出来なかった操作を３自由度以上に行えるようになり、かつその自由度の組合せをユーザにとって利便なものに随時変更出来るようになる。また、２以上の領域の境界線上には更に異なる操作を割り当てることができる。よって、ユーザが画像を観察しながら、画像に対して直接に移動指示を与えることができるので、画像として表示されている対象物においてユーザが観察したい場所を容易に探し出すことができる。例えば、臓器の表面に複数存在する血管を観察する際に、観察対象となっている血管が属している（血管が含まれている）平面を素早く発見することができる。また、血管の一部を発見した場合に、その血管から病変、欠陥等が疑われる血管部位まで容易にたどりつくことが可能なユーザインターフェースを提供することが可能になった。
【００３７】
また、特定の画像（臓器に対して特定の方向性を持った画像）だけを取り扱う場合（放射線技師が、担当医師から指示された特定の画像を表示し、ハードコピーを取り扱う場合）だけではなく、臨床医として患者の治療、手術等を実施する医師が自らこの医療画像表示装置を操作して、治療対象、手術対象となっている患部を容易に発見できるとともに、さらに患部を適切な断面において観察できるので、適切な治療、手術等を実施することが可能になった。
【００３８】
さらに、一旦人体の画像を取り込んでデータベースとして保存することにより、いつでもどこでも、この医療画像表示装置を操作することで、誰でもが容易に画面に表示された画像を見ながら直感的に人体内部の各種部位を観察することが可能になった。
【００３９】
上記問題点を解決するために、請求項１１に記載の発明は、請求項１０に記載の医療画像表示装置の制御方法において、前記画像の表示領域上には、前記画像に重ねて少なくとも１以上の前記平面と直交する平面を示す直線が表示されることを特徴とする。
【００４０】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面を示す直線が画像に重ねて表示されているので、直交する平面を探すために時間がかからないので、優れたユーザインターフェースが実現されている。
【００４１】
また、観察対象となっている表示されている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面方向の画像をユーザが見ようとした場合にも、容易に、表示されている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面を探し出すことができる。
【００４２】
上記問題点を解決するために、請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の医療画像表示装置の制御方法において、前記直線は、前記画像上を移動可能に表示され、前記直線の移動に伴って、前記ボリュームデータを可視化する、前記直線に対応する前記直交する平面が移動することを特徴とする。
【００４３】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面の角度を変える操作が容易にできる。すなわち、２次元で表示されている人体内部の各種部位に対して３次元方向の各種部位の状態を見ようとする場合にその３次元方向の平面を自由に選択することができるので、人体内部の各種部位を様々な方向から容易に観察することが可能となっている。
【００４４】
上記問題点を解決するために、請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の医療画像表示装置の制御方法において、前記平面と、当該平面と前記直交する平面の数の合計は３つの平面であり、前記３つの平面は、それぞれ前記ボリュームデータの断面を構成することを特徴とする。
【００４５】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面の角度を変える操作が容易にできるだけではなく、一つの平面に対して直交する他の２画面が自動的に選択されるので、観察対象部位を常に立体的に観察することが可能になる。
【００４６】
上記問題点を解決するために、請求項１４に記載の発明は、請求項１１に記載の医療画像表示装置の制御方法において、前記直線を含む平面は、当該直線を中心軸として回転可能に構成されており、当該回転された平面に対する他の平面は、前記回転された平面に対して直交するように構成されることを特徴とする。
【００４７】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対してその画像の属する平面及び直交する平面の角度を変える操作が直感的で容易にできる。すなわち、２次元で表示されている人体内部の各種部位に対して３次元方向の各種部位の状態を容易に見ることができるユーザインターフェースを備えている。
【００４８】
上記問題点を解決するために、請求項１５に記載の発明は、請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御方法において、前記領域における操作の少なくとも一つは、前記平面を、前記平面を定義する法線ベクトルを中心に回転させる操作であり、前記表示工程において、当該法線ベクトルを中心に回転させられた前記平面に対応する画像が表示されることを特徴とする。
【００４９】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像をその画像の属する平面上で任意に回転させるのが容易になるので対象を容易に観察できるようになる。
【００５０】
上記問題点を解決するために、請求項１６に記載の発明は、請求項１０乃至１５のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御方法において、前記領域における操作の少なくとも二つは、前記平面を定義する自由度の内の少なくとも1を変更する操作であり、前記表示工程において、前記操作によって前記方向が変更された後の法線ベクトルに対応する平面が表示されることを特徴とする。
【００５１】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像の属する平面を容易に回転することができるので、観察対象となっている人体内部の各種部位を様々な断面から観察することが容易となる。
【００５２】
上記問題点を解決するために、請求項１７に記載の発明は、請求項１０乃至１６のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御方法において、前記表示工程において、前記平面に平行な２平面に挟まれた領域を可視化することを特徴とする。
【００５３】
この発明によれば、平行な２平面に挟まれた領域において、特徴的な部位を容易に探し出すことができるので、平行な２平面間を順次観察する必要がなくなり、時間が節約され、ユーザである観察する人の人体的負担も軽減されるので、より効率的なヒューマンインターフェースを実現することが可能となった。
【００５４】
上記問題点を解決するために、請求項１８に記載の発明は、請求項１０至１６のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御方法において、前記表示工程において、シネ作成機能があることを特徴とする。
【００５５】
この発明によれば、平行な２平面に挟まれた領域において、特徴的な部位を探し出すことが容易になった。またこの特徴的な部位の変化を逐次的に観察することが可能となり、より効率的なヒューマンインターフェースを実現することが可能となった。
【００５６】
上記問題点を解決するために、請求項１９に記載の発明は、ボリュームデータを可視化する医療画像表示装置に含まれるコンピュータを、前記ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像を表示する表示手段、前記画像がポインティングデバイスによる操作を受け付ける操作受付手段、前記画像を２以上の領域に分割し、それぞれの領域において異なる操作を割り当てる制御手段、として機能させることを特徴とする。
【００５７】
この発明によれば、画像を２以上の領域に分割することによって従来では画像に対する操作に関しては高々２自由度しか出来なかった操作を３自由度以上に行えるようになり、かつその自由度の組合せをユーザにとって利便なものに随時変更出来るようになる。また、２以上の領域の境界線上には更に異なる操作を割り当てることができる。よって、ユーザが画像を観察しながら、画像に対して直接に移動指示を与えることができるので、画像として表示されている対象物においてユーザが観察したい場所を容易に探し出すことができる。例えば、臓器の表面に複数存在する血管を観察する際に、観察対象となっている血管が属している（血管が含まれている）平面を素早く発見することができる。また、血管の一部を発見した場合に、その血管から病変、欠陥等が疑われる血管部位まで容易にたどりつくことが可能なユーザインターフェースを提供することが可能になった。
【００５８】
また、特定の画像（臓器に対して特定の方向性を持った画像）だけを取り扱う場合（放射線技師が、担当医師から指示された特定の画像を表示し、ハードコピーを取り扱う場合）だけではなく、臨床医として患者の治療、手術等を実施する医師が自らこの医療画像表示装置を操作して、治療対象、手術対象となっている患部を容易に発見できるとともに、さらに患部を適切な断面において観察できるので、適切な治療、手術等を実施することが可能になった。
【００５９】
さらに、一旦人体の画像を取り込んでデータベースとして保存することにより、いつでもどこでも、この医療画像表示装置を操作することで、誰でもが容易に画面に表示された画像を見ながら直感的に人体内部の各種部位を観察することが可能になった。
【００６０】
上記問題点を解決するために、請求項２０に記載の発明は、請求項１９に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、前記画像の表示領域上には、前記画像に重ねて少なくとも１以上の前記平面と直交する平面を示す直線が表示されることを特徴とする。
【００６１】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面を示す直線が画像に重ねて表示されているので、直交する平面を探すために時間がかからないので、優れたユーザインターフェースが実現されている。
【００６２】
また、観察対象となっている表示されている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面方向の画像をユーザが見ようとした場合にも、容易に、表示されている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面を探し出すことができる。
【００６３】
上記問題点を解決するために、請求項２１に記載の発明は、請求項２０に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、前記直線は、前記画像上を移動可能に表示され、前記直線の移動に伴って、前記ボリュームデータを可視化する、前記直線に対応する前記直交する平面が移動することを特徴とする。
【００６４】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面の角度を変える操作が容易にできる。すなわち、２次元で表示されている人体内部の各種部位に対して３次元方向の各種部位の状態を見ようとする場合にその３次元方向の平面を自由に選択することができるので、人体内部の各種部位を様々な方向から容易に観察することが可能となっている。
【００６５】
上記問題点を解決するために、請求項２２に記載の発明は、請求項２１に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、前記平面と、当該平面と前記直交する平面の数の合計は３つの平面であり、前記３つの平面は、それぞれ前記ボリュームデータの断面を構成することを特徴とする。
【００６６】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面の角度を変える操作が容易にできるだけではなく、一つの平面に対して直交する他の２画面が自動的に選択されるので、観察対象部位を常に立体的に観察することが可能になる。
【００６７】
上記問題点を解決するために、請求項２３に記載の発明は、請求項２０に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、前記直線を含む平面は、当該直線を中心軸として回転可能に構成されており、当該回転された平面に対する他の平面は、前記回転された平面に対して直交するように構成されることを特徴とする。
【００６８】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対してその画像の属する平面及び直交する平面の角度を変える操作が直感的で容易にできる。すなわち、２次元で表示されている人体内部の各種部位に対して３次元方向の各種部位の状態を容易に見ることができるユーザインターフェースを備えている。
【００６９】
上記問題点を解決するために、請求項２４に記載の発明は、請求項１９乃至２３のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、前記領域における操作の少なくとも一つは、前記平面を、前記平面を定義する法線ベクトルを中心に回転させる操作であり、前記表示手段を、当該法線ベクトルを中心に回転させられた前記平面に対応する画像が表示されるように機能させることを特徴とする。
【００７０】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像をその画像の属する平面上で任意に回転させるのが容易になるので対象を容易に観察できるようになる。
【００７１】
上記問題点を解決するために、請求項２５に記載の発明は、請求項１９乃至２４のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、前記領域における操作の少なくとも二つは、前記平面を定義する自由度の内の少なくとも1を変更する操作であり、前記表示手段には、前記操作によって前記方向が変更された後の法線ベクトルに対応する平面が表示されるように機能させることを特徴とする。
【００７２】
この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像の属する平面を容易に回転することができるので、観察対象となっている人体内部の各種部位を様々な断面から観察することが容易となる。
【００７３】
上記問題点を解決するために、請求項２６に記載の発明は、請求項１９乃至２５のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、前記表示手段を、前記平面に平行な２平面に挟まれた領域を可視化するように機能させることを特徴とする。
【００７４】
この発明によれば、平行な２平面に挟まれた領域において、特徴的な部位を容易に探し出すことができるので、平行な２平面間を順次観察する必要がなくなり、時間が節約され、ユーザである観察する人の人体的負担も軽減されるので、より効率的なヒューマンインターフェースを実現することが可能となった。
【００７５】
上記問題点を解決するために、請求項２７に記載の発明は、請求項１９乃至２５のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、前記表示手段を、シネ作成機能があるように機能させることを特徴とする。
【００７６】
この発明によれば、平行な２平面に挟まれた領域において、特徴的な部位を探し出すことが容易になった。またこの特徴的な部位の変化を逐次的に観察することが可能となり、より効率的なヒューマンインターフェースを実現することが可能となった。
【発明の効果】
【００７７】
この発明によれば、画像を２以上の領域に分割することによって従来では画像に対する操作に関しては高々２自由度しか出来なかった操作を３自由度以上に行えるようになり、かつその自由度の組合せをユーザにとって利便なものに随時変更出来るようになる。よって、ユーザが画像を観察しながら、画像に対して直接に移動指示を与えることができるので、画像として表示されている対象物においてユーザが観察したい場所を容易に探し出すことができる。例えば、臓器の表面に複数存在する血管を観察する際に、観察対象となっている血管が属している（血管が含まれている）平面を素早く発見することができる。また、血管の一部を発見した場合に、その血管から病変、欠陥等が疑われる血管部位まで容易にたどりつくことが可能なユーザインターフェースを提供することが可能になった。
【００７８】
また、特定の画像（臓器に対して特定の方向性を持った画像）だけを取り扱う場合（放射線技師が、担当医師から指示された特定の画像を表示し、ハードコピーを取り扱う場合）だけではなく、臨床医として患者の治療、手術等を実施する医師が自らこの医療画像表示装置を操作して、治療対象、手術対象となっている患部を容易に発見できるとともに、さらに患部を適切な断面において観察できるので、適切な治療、手術等を実施することが可能になった。
【００７９】
さらに、一旦人体の画像を取り込んでデータベースとして保存することにより、いつでもどこでも、この医療画像表示装置を操作することで、誰でもが容易に画面に表示された画像を見ながら直感的に人体内部の各種部位を観察することが可能になった。
【００８０】
さらに、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面を示す直線が画像に重ねて表示されているので、直交する平面を探すために時間がかからないので、優れたユーザインターフェースが実現されている。
【００８１】
さらに、観察対象となっている表示されている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面方向の画像をユーザが見ようとした場合にも、容易に、表示されている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面を探し出すことができる。
【００８２】
さらに、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面の角度を変える操作が容易にできる。すなわち、２次元で表示されている人体内部の各種部位に対して３次元方向の各種部位の状態を見ようとする場合にその３次元方向の平面を自由に選択することができるので、人体内部の各種部位を様々な方向から容易に観察することが可能となっている。
【００８３】
さらに、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面の角度を変える操作が容易にできるだけではなく、一つの平面に対して直交する他の２画面が自動的に選択されるので、観察対象部位を常に立体的に観察することが可能になる。
【００８４】
さらに、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像に対して直交する平面の角度を変える操作が容易にできる。すなわち、２次元で表示されている人体内部の各種部位に対して３次元方向の各種部位の状態を容易に見ることができるユーザインターフェースを備えている。
【００８５】
さらに、観察対象となっている人体内部の各種部位における一点を前記法線ベクトルの始点に設定すれば、観察対象となっている人体内部の各種部位をその一点を中心に３６０度の方向から観察することが可能となる。すなわち観察したい部位を外部から上下左右、３６０度の任意の角度から観察することが可能となる。この発明によれば、観察対象となっている人体内部の各種部位の画像を容易に回転することができるので、表示されている画像と、ユーザである医師等が観察したい方向を容易に合わせることが可能となる。
【００８６】
この発明によれば、ユーザである医師等が観察対象となっている人体内部の各種部位の画像を自由に操作できる操作自由度が大きくり、又は画面上の多くのポイントにおいて画像を操作することが可能になるので、ユーザインターフェースの操作性が大幅に向上する。
【００８７】
さらに、平行な２平面に挟まれた領域において、特徴的な部位を容易に探し出すことができるので、平行な２平面間を連続的に観察する必要がなくなり、時間が節約され、ユーザである観察する人の人体的負担も軽減されるので、より効率的なヒューマンインターフェースを実現することが可能となった。
【００８８】
さらに、平行な２平面に挟まれた領域において、特徴的な部位を探し出すことが容易になった。またこの特徴的な部位の変化を逐次的に観察することが可能となり、より効率的なヒューマンインターフェースを実現することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８９】
以下、本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。
［１．システム構成の一例］
図１は、本発明のシステム構成の構成例（一実施形態）を示すブロック図である。
【００９０】
図１Ａに示すように、画像表示装置１は、データベース２から例えば、ＣＴ（Computerized Tomography） 画像撮影装置により撮影されたＣＴ画像データを読み取って、医療診断用の各種画像を生成し画面に表示する。本実施形態では、ＣＴ画像データを例に説明するが、これに限定されない。すなわち、使用される画像データは、ＣＴに限らず、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）等の医用画像処理装置より得られるデータ及びそれらを組み合わせたり加工したりしたものである。
【００９１】
画像表示装置１は、計算機（コンピュータ、ワークステーション、パーソナルコンピュータ）３と、モニタ４と、キーボード５ 及びマウス６ などの入力装置とを備えている。計算機３はデータベース２と接続されている。
【００９２】
図１（Ｂ）は本発明方法を実現する画像表示装置１のハードウェア構成例を示すブロック図である。同図に示すように、この画像表示装置は、主として磁気ディスク１０と、主メモリ１５と、操作受付手段および制御手段としての中央処理装置（ＣＰＵ）１４と、表示メモリ１６と、表示手段としてのモニタ４と、キーボード２０、各種の操作指令、位置指令、メニュー選択指令を入力するためのポインティングデバイスとしてのマウス２２、マウスコントローラ２４と、これらの各構成要素を接続する共通バス２６とから構成されている。
【００９３】
磁気ディスク１０には、複数の断層像、画像作成プログラム等が記憶され、必要に応じて共通バス２６の外部に設けられているデータベース２から断層像を読み出して記憶される。主メモリ１５には、装置の制御プログラムが格納されるとともに、演算処理用の領域等が設けられている。ＣＰＵ１４は、複数の断層像や各種のプログラムを読み出し、主メモリ１５を用いて疑似三次元画像や展開表示する断面像等の作成を行い、その作成した画像を示す画像データを表示メモリ１６に送り、モニタ４に表示させる。
【００９４】
次にデータベース２に蓄積されるデータについて、図２を用いて説明する。図２では、本発明の一実施形態にかかる画像処理方法で使用される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。
【００９５】
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。
【００９６】
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、ボリュームデータ生成部１１１に供給され、ボリュームデータに変換される。
【００９７】
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。
【００９８】
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データベース２に供給される。
［２．断面表示方法の説明］
図３は、ボリュームデータ１１の断面表示を行う従来手法のＭＰＲを説明するための図である。ＭＰＲは、例えば、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、腸１２を含むボリュームデータ１１を、任意の平面である断面１３ａ（断面１３ｂは、断面１３ａの一部であって、ボリュームデータ１１における断面を示す。）で切断し、図３（Ｃ） に示すように、断面１３ｂ上のボクセルを描画することによって、図３（Ｄ）に示すような腸１２の断面像１２ａを得る手法である。
【００９９】
次にＭＰＲ画像において多く用いられる直交する三断面の表示方法について図４を用いて説明する。
【０１００】
ユーザ（医師等）が人体の臓器等の人体内部を観察する場合には、人体内部を複数の異なる断面で見た画像が提供されることによって、人体内部を適切に観察することができる。
【０１０１】
図４は、人体内部の腸１２を直交する三断面を用いて模式的に示した図である。
【０１０２】
平面Ｐ３は腸１２の内部であるピボットＰＢを通り、腸１２の正面図となる。
【０１０３】
また、平面Ｐ１は腸１２の内部であるピボットＰＢを通り、平面Ｐ３に直交する腸１２に対する平面図である。
【０１０４】
また、平面Ｐ２は腸１２の内部であるピボットＰＢを通り、平面Ｐ１および平面Ｐ３に直交する腸１２に対する側面図（断面図）である。
【０１０５】
このようにピボットＰＢは、互いに直交する平面Ｐ１、平面Ｐ２、平面Ｐ３の交点であり、対象物（図４における腸１２）の内部にピボットＰＢが設けられることによって、対象物の内部を３方向から自由に観察することが可能になる。
【０１０６】
また、医療画像表示装置に表示される平面Ｐ１、平面Ｐ２、および平面Ｐ３の相対的な位置関係が一定していないと、平面Ｐ１、平面Ｐ２、および平面Ｐ３によってよって表現されるＭＰＲ画像をユーザ（医師等）が視認することによって対象物を観察し、対象物の状態（臓器、血管等における病変部位の位置や方向）把握が困難になる。
【０１０７】
従って、平面Ｐ１、平面Ｐ２、および平面Ｐ３のいずれか一つによって表現されるＭＰＲ画像の一つの方向が変化した場合には、他の２面によって表現されるＭＰＲ画像も、常に３平面が互いに直交するように変化し、変化後の３断面におけるＭＰＲ画像が表示される状態になる。
【０１０８】
例えば、一つのＭＰＲ画像が回転したら、他の２面を示すＭＰＲ画像も連動して回転することになる。この時、ピボットＰＢを回転の中心とする事が多い、操作の把握が容易になるからである。
【０１０９】
以降の実施形態における説明においては、対象物（図４における腸１２）の正面図である平面Ｐ３を中心に説明するが、医療画像表示装置は正面図である平面Ｐ３だけを表示するのではなく、側面図（断面図）となる平面Ｐ２、および平面図となる平面Ｐ１をも同時に表示することによって、対象物をリアルタイムに観察することができる。また、ユーザ（医師等）がいずれか１もしくは２の平面だけを表示することによって詳細に対象物の特定の方向からの画像を観察することも可能である。また、他の画像が表示されることもある。
［３．本ＧＵＩの概要］
図５は、本実施形態に係る画像表示装置の画面上に表示されるＧＵＩ（Graphical User Interface）に対する操作を示す一例である。また図５は、図１におけるモニタ４に表示される画像の全部又は一部を構成する。
【０１１０】
図５には、腸１２の輪切り断面１２ａとその他のＧＵＩに係る線図（ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＢ等）が表示されている。これらのＧＵＩに係る部分は図５においては線図で表示されているが、本願はこれに限定されるわけではなく、線図にテキスト又は図形等のユーザに認識できるすべての表示を更に追加することによってユーザに対して操作対象を明確にすることが可能である。
【０１１１】
また、図５においては、ＧＵＩに係る線図（ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＢ等）が常時表示されているように記載されているが、本願はこれに限定されるわけではなく、ポインティングデバイス（マウス等）又はキーボード等による位置表示カーソルＭＰが、画像表示装置の画面上のＧＵＩに係る線図（ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＢ等）等から予め定められた距離に近づいた場合にだけ表示するようにすることで、観察対象である画像（図５においては腸１２の輪切り断面１２ａ）を明確に認識することが可能となる。
【０１１２】
図５の画像表示装置の画面上に表示されるＧＵＩに対する操作は、ＧＵＩに係る線図（ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＢ等）を基準に操作される。
【０１１３】
図５において表示されている画像は、図４における平面Ｐ３に該当する。図５に表示されている直線ＰＬ２は、図４における平面Ｐ２との交線を表現する。平面Ｐ３の法線ベクトル方向（図５は平面Ｐ３を図４における方向Ｆから表示しているので、図５は、図４の平面Ｐ３を正面図とした図になっている。）から腸１２を観察している画像が図５で表示されているために、平面Ｐ２が、平面Ｐ３においてどの場所に存在するかをユーザ（医師等）が容易に把握しやすいように直線ＰＬ２で示してある。
【０１１４】
また、図５に表示されている直線ＰＬ１は、図４における平面Ｐ１との交線を表現する。平面Ｐ３の法線ベクトル方向（図５は平面Ｐ３を図４における方向Ｆから表示しているので、図５は、図４の平面Ｐ３を正面図とした図になっている。）から腸１２を観察している画像が図５で表示されているために、平面Ｐ１が、平面Ｐ３においてどの場所に存在するかをユーザ（医師等）が容易に把握しやすいように直線ＰＬ１で示してある。
【０１１５】
図４において説明したように、平面Ｐ１と平面Ｐ２は直交しているので、図５のピボッドＰＢを中心にして、図５における直線ＰＬ１と直線ＰＬ２とは直交した線で表示される（ピボッドＰＢは図５の中心にある必要はなく、ユーザがポインティングデバイスを操作することにより、任意の位置へ移動することが可能である。）。
【０１１６】
また、ユーザ（医師等）がポインティングデバイスを用いて曲線Ｒ１によって囲まれた領域Ｒ１６内においてドラッグ操作を行うと（位置表示カーソルＭＰをポインティングデバイスのボタンを押下した状態で移動させると）、図５に表示されている画像（図４における平面Ｐ３）はピボットＰＢを中心にして平面の法線の向きが変化（ユーザが腸１２を観察する方向がピボットＰＢを中心に変化）する（詳細は後述する。）。
【０１１７】
図５においては、画像上に表示されるＧＵＩに対する操作に関する部品を、直線ＰＬ１並びに直線ＰＬ２、および曲線である曲線Ｒ１で示しているが、これらの画像上に表示されるＧＵＩに対する操作に関する部品は任意の形状の線図、点線破線など、または図形等で表示することが可能である。すなわち、領域Ｒ１６に含まれる領域と領域Ｒ１６に含まれない領域に分割できればよい。また、３以上の領域に分割しても良い。
［４．画像上に表示されるＧＵＩに対する操作の一例］
次に、図６を用いて、図５における画像上に表示されるＧＵＩに対する操作の種類について説明する。
【０１１８】
図６Ａは、画像上に表示されるＧＵＩに対するユーザがマウス等のポインティングデバイスを用いた操作の方法を示し、図６Ｂは図６Ａにおける操作の結果を表示する図である。
【０１１９】
図６Ａにおいて、ユーザは直線ＰＬ１をポインティングデバイスにてドラッグすることにより、操作Ｄ１を行うことができる。操作Ｄ１は、直線ＰＬ１に関してピボッドＰＢを中心にして回転させる操作である。図６Ａにおいて、ユーザは、ピボッドＰＢを中心にして直線ＰＬ１を右回りに回転する（操作Ｄ１）。その結果図６Ｂにおいて、直線ＰＬ１を示す直線は、角度θ１だけ右回りに回転して表示されている。
【０１２０】
この結果、図６Ａにおいて平面Ｐ１によって表示されるべき平面図（腸１２の平面図（図示せず））もピボットＰＢを中心に角度θ１だけ回転するので、図６Ｂにおいて平面Ｐ１によって表示されるべき平面図（腸１２の平面図（図示せず））も、図６Ａから右回りに角度θ１回転し、その角度θ１回転した平面図をユーザが観察することが可能となる。
【０１２１】
次に、図６Ｂにおいて、ユーザはピボッドＰＢ（３平面の交点）をポインティングデバイスにてドラッグすることにより、操作Ｄ２を行うことができる。操作Ｄ２は、ピボッドＰＢを移動する操作である。図６Ａにおいては、操作Ｄ２によって、図６Ａにおける垂直方向Ｖおよび水平方向ＨにピボッドＰＢを移動させることができる。より具体的には、図６（Ａ）における任意の点に位置表示カーソルＭＰを移動し、マウスをダブルクリックすると、位置表示カーソルＭＰが示している場所が直交する３平面の交点を示すピボットＰＢとなる。
【０１２２】
図６Ｂは、操作Ｄ２によって、ピボッドＰＢを図６Ｂにおいて左上方向に移動させた状態を示している。図６Ｂにおいては、曲線Ｒ１を中心にして、角度θ１だけ回転した直線ＰＬ１と直線ＰＬ２とが表示されている。図４において説明したように直線ＰＬ１と直線ＰＬ２とは常に直交した関係にあり、直線ＰＬ１と直線ＰＬ２との交点は常にピボッドＰＢになる。また、ピボッドＰＢを移動する操作ができる範囲を曲線Ｒ１の内部である領域Ｒ１１に限定する（ポインティングデバイスの誤操作を防止し、表示画面が極端に変化しないように制限すること）こと、又はモニタ画面全体の何れの場所においてもピボットＰＢを移動できるようにすることもできる。
【０１２３】
このように、画像表示装置に表示されるＧＵＩに対する操作では（図６における操作）、画像を直接、ポインティングおよびドラッグして、ユーザが観察したい部位を探すわけではない。画像表示装置に表示されるＧＵＩに対する操作においては、ユーザは、ユーザの頭の中で対象物（図６においては例えば腸１２など）を移動すべき位置を想定して（画像上に表示されるＧＵＩに対する操作をどのようにすればどの平面画像を表示できるかを考えながら）、操作を行う必要がある。また、ユーザはユーザ操作によって移動した画面から、さらに次に移動すべき方向をユーザ自信が考えて操作を繰り返す必要がある。
［５．画面上に表示される画像に対する操作の一例］
次に図７を用いて、本実施形態に係る画像に対する操作の一例について説明する。
【０１２４】
図７には、腸１２の輪切り断面１２ａとその他の画像に係る操作（操作Ｄ４乃至操作Ｄ６）が表示されている。これらの操作Ｄ４乃至操作Ｄ６は画像表示装置の表示部に表示されているわけではなく、本実施形態のポインティングデバイスの操作方向を示すために図示されているものである。
【０１２５】
また、図７においては、ＧＵＩに係る線図（ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＢ等）が常時表示されているように記載されているが、本願はこれに限定されるわけではなく、ポインティングデバイス又はキーボード等による位置表示カーソルＭＰが、画像表示装置の画面上のＧＵＩに係る線図（ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＢ等）等から予め定められた距離に近づいた場合にだけ表示するようにすることで、観察対象である画像（図７においては腸１２の輪切り断面１２ａ）を明確に認識することが可能となる。
【０１２６】
図７の画像表示装置の画面上に表示される画像に対する操作の種類は、ＧＵＩに係る線図（ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＢ等）、および画像上の領域に基づいて決定される。
【０１２７】
領域Ｒ１の内側である領域１６（腸１２の輪切り断面１２ａおよびピボットＰＢを含む空間）において、ドラッグ操作を行うと、表示されている画像（図７においては腸１２の輪切り断面１２ａ）がピボットＰＢを中心に平面の法線ベクトルの向きを変える形で回転する。回転方向は任意の方向に設定できる。この場合、腸１２の平面の法線の向きがピボッドを中心に回転することになるので、表示される画像も、ドラッグ操作と共に変化する。すなわち、ドラッグ操作の移動方向から、表示されるべき対象物体を見た画像が表示されるのである。
【０１２８】
例えば、図７において、操作Ｄ６（領域Ｒ１６内において、上下左右にドラッグ操作）を行った場合には、画像表示装置に表示されるべき画像は、ユーザの視線が操作Ｄ６と同じ方向へ移動した場合に表示されるべき対象物を観察しているように、表示される（平面を定義する法線ベクトルを操作することになる。詳細は後述する。）。
【０１２９】
例えば、図７においては、ピボッドＰＢを中心とする仮想の球（半径ｒ）を仮定し、領域１６内でのドラッグ操作により仮想の球上の点を移動させることによる球の回転を介して法線ベクトルの向きの変化を表現できる。そして、回転後の法線ベクトルによって定められた新たな平面を元に新たなＭＰＲ画像を作成し、表示される。この時の半径ｒはドラッグ操作の起点とピボッドＰＢの距離を用いると直感的であるが、必ずしもそれに限定されない。
【０１３０】
この場合、回転操作は仮想の球を回転させることによって定義したが、本願はそれに限定されるものではない。例えば、法線ベクトルの方向を定義する２自由度（θ、φ）をドラッグ操作により入手できる上下左右方向の移動量（Ｘ、Ｙ）によって変化させても良い。
【０１３１】
更に、領域Ｒ１の外側において、ドラッグ操作を行った場合には表示されている画像がピボットＰＢを中心に画像を回転させるように表示される。
【０１３２】
例えば、図７において、ユーザが位置表示カーソルＭＰを用いて操作Ｄ４を実行した場合（図７におけるピボットＰＢを中心に時計方向にユーザがドラッグ操作を行った場合）には、画像表示装置に表示されている画像が時計方向に回転する（平面を定義する法線ベクトルを中心に平面を回転させる。詳細は後述する。）ことになる。
【０１３３】
また、ユーザが位置表示カーソルＭＰを用いて操作Ｄ４と逆方向の操作をした場合（図７におけるピボットＰＢを中心に反時計方向にユーザがドラッグ操作を行った場合）には、画像表示装置に表示されている画像が反時計方向に回転する（平面を定義する法線ベクトルを中心に平面を回転させる。詳細は後述する。）ことになる。
【０１３４】
更に、画像上に表示されるＧＵＩに対する操作の他の例として領域Ｒ１６の外側における平面Ｐ１を示す直線ＰＬ１の周囲（画像表示装置における表示画面の直線ＰＬ１から予め定められた距離に位置表示カーソルＭＰが近づいた場合）において、ユーザが操作Ｄ５をした場合（直線ＰＬ１を起点にドラッグ操作をした場合）には、ＭＰＲを定義する平面は、直線ＰＬ１によって表される平面Ｐ１とピボッドＰＢとの交点によって表される直線（図４における直線ＰＬＰ１）を軸に回転し、ドラッグ操作のドラッグ量に対応した角度だけＭＰＲを定義する平面は回転し、その結果、新たな平面を元に新たなＭＰＲ画像を作成され、その画像が表示される（平面の法線ベクトルの向きを直線ＰＬＰ１を軸として回転させることになる。詳細は後述する。）。
【０１３５】
また、図示しないが、同様に、画像上に表示されるＧＵＩに対する操作の他の例として領域Ｒ１６の外側における平面Ｐ２を示す直線ＰＬ２において、ユーザが直線ＰＬ２を起点にドラッグ操作をした場合には、ＭＰＲを定義する平面は、直線ＰＬ２によって表される平面Ｐ２とピボッドＰＢとの交点によって表される直線（図４における直線ＰＬＰ２）を軸に回転し、ドラッグ操作のドラッグ量に対応した角度だけＭＰＲを定義する平面は回転し、その結果、新たな平面を元に新たなＭＰＲ画像が作成され、その画像が表示される（平面の法線ベクトルの向きを、直線ＰＬＰ２を軸として回転させることになる。詳細は後述する。）。
【０１３６】
次に図８を用いて、図７における領域Ｒ１６における、ドラッグ操作（操作Ｄ６）と画像表示装置における表示画面に表示される対象物に対する観察面との関係を説明する。
【０１３７】
図８は、平面Ｐ１−１と平面Ｐ１−１における法線ベクトルＰ１−１Ｎ（法線ベクトルＰ１−１Ｎは平面Ｐ１−１に対して直角方向にある。）、平面Ｐ１−２と平面Ｐ１−２における法線ベクトルＰ１−２Ｎ（法線ベクトルＰ１−２Ｎは平面Ｐ１−２に対して直角方向にある。）、平面Ｐ１−３と平面Ｐ１−３における法線ベクトルＰ１−３Ｎ（法線ベクトルＰ１−３Ｎは平面Ｐ１−３に対して直角方向にある。）との関係を示した図である。
【０１３８】
ドラッグ操作によって、何れかの法線ベクトル（図８に記載された法線ベクトルに限られるわけではない。）の向きは変更されるので、表示される画像は、各法線ベクトルから、その法線ベクトルに対応する平面における対象物の画像となる（対象物のどの部分の断面になるかは、平面上のピボットＰＢとボリュームデータのオフセット関係による）。
【０１３９】
例えば、法線ベクトルが法線ベクトルＰ１−２Ｎであったときにユーザ操作により法線ベクトルが法線ベクトルＰ１−１Ｎとなると、画像表示装置に表示される対象物は、法線ベクトルＰ１−１Ｎに対応する平面Ｐ１−１の断面図となる。また、例えば、法線ベクトルが法線ベクトルＰ１−２Ｎ上であったときにユーザ操作により法線ベクトルが法線ベクトルＰ１−３Ｎとなると、法線ベクトルＰ１−３Ｎに対応する平面Ｐ１−３における対象物の断面図が画像表示装置に表示される。
【０１４０】
従って、領域Ｒ１６の内側でのドラッグ操作により、法線ベクトルを変え、ピボッドＰＢを原点とした３６０度の上下左右方向から対象物を見た断面画像を画像表示装置は表示することができる。
【０１４１】
次に図９を用いて、図７における、領域Ｒ１６の外側における、位置表示カーソルＭＰの動き（操作Ｄ４を含む）と表示される対象物の観察面との関係を説明する。
【０１４２】
図９は法線ベクトルＰ１−１Ｎと、法線ベクトルＰ１−１Ｎに対応する平面Ｐ１−４、平面Ｐ１−５、および平面Ｐ１−６を示した図である。平面Ｐ１−４、平面Ｐ１−５、および平面Ｐ１−６は同一平面上にある平面である。平面Ｐ１−５は、平面Ｐ１−４に対して、θ２だけ、図９においてピボットＰＢにおける法線ベクトルＰ１−１Ｎを軸として時計方向に回転させた平面を示し、平面Ｐ１−６は、平面Ｐ１−５に対して、θ３だけ、図９においてピボットＰＢにおける法線ベクトルＰ１Ｎを軸として時計方向に回転させた平面を示す。回転角θ２および回転角θ３は、法線ベクトルＰ１Ｎの原点であるピボットＰＢに対する、回転角度である。
【０１４３】
すなわち、図７において、領域Ｒ１６の外側において、位置表示カーソルＭＰをピボッドＰＢに対して回転させる時には法線ベクトルＰ１Ｎそのものは変化しない。
【０１４４】
次に図１０を用いて、図７における、画像上に表示されるＧＵＩである直線ＰＬ１および直線ＰＬ２に関する、平面に含まれる軸を中心とした回転について、ドラッグ操作（操作Ｄ５を含む）と表示される対象物の観察面との関係を説明する。
【０１４５】
図１０は、平面Ｐ１−１と、平面Ｐ１−１を図１０において角度θ４だけ図１０の奥側から平面Ｐ１−１上の軸ＰＬＰ１を中心として回転した平面Ｐ１−１１と、平面Ｐ１−１１を図１０において角度θ５だけ図１０の奥側から平面Ｐ１上の軸ＰＬＰ１を中心として回転した平面Ｐ１−１２と、平面Ｐ１−１２を図１０において角度θ６だけ図１０の奥側から平面Ｐ１上の軸ＰＬＰ１を中心として回転した平面Ｐ１−１３と、を表示した図である。
【０１４６】
ここで、角度θ４、角度θ５、および角度θ６は、図７においてユーザが平面Ｐ１−１を表す直線ＰＬ１を中心に、ドラッグ操作を行ったドラッグ量に対応する。
【０１４７】
ユーザが操作Ｄ５を実行した場合（直線ＰＬ１を中心に位置表示カーソルＭＰを回転させた場合）には、画像表示装置に表示されている画像は、直線ＰＬ１によって表される平面Ｐ１とピボッドＰＢとの交点によって表される直線（図４における直線ＰＬＰ１）を中心に回転し、ドラッグ操作のドラッグ量に対応した角度（角度θ４、角度θ５、および角度θ６）だけ回転した対象物（図７においては腸１２）が平面Ｐ１−１１、平面Ｐ１−１２、および平面Ｐ１−１３と交わる面の画像が表示されることになる。
【０１４８】
すなわち、図７において、ユーザが平面Ｐ１を中心として位置表示カーソルＭＰを回転した角度に対応した平面における腸１２の断面図が図７において表示される。
【０１４９】
また、図７において、ユーザが平面Ｐ２を中心として位置表示カーソルＭＰを回転した角度に対応した平面における腸１２の断面図が図７において表示される。
[６．心臓における血管の病変部分の探索方法]
次に、図７において説明した画像に対する操作方法を使用して、心臓における血管の病変部分の探索方法について図１１乃至図１８を用いて説明する。
【０１５０】
図１１は、探索対象となっている観察対象物である心臓２０が画像表示装置に表示された場合の正面図である。
【０１５１】
図１２は、探索対象となっている心臓２０の正面図を模式化した図と、病変部分２１ｆ（図１７参照）を含む血管２１を模式化した図である。
【０１５２】
図１３は、血管２１と心臓との結合部分（血管２１の根本部分）を本実施形態の画像表示装置に表示した画像３０を示した図である。
【０１５３】
図１３において、画像３０には、心臓２０の平面Ｐ６に対応する心臓２０の断面図が表示されている。平面Ｐ６には、心臓２０、血管２１の心臓２０との結合部分２１ａ、血管部分２１ｂ、および血管２１の湾曲部２１ｃが含まれる。しかし、血管２１の湾曲部２１ｃから先の血管部分は、平面Ｐ６には含まれない。従って、画像３０には、血管２１の湾曲部２１ｃから先の血管部分は表示されない。
【０１５４】
従って、このままでは、ユーザは画像表示装置を用いて血管２１の湾曲部２１ｃから先の血管部分を観察することはできない。しかし、ユーザは血管２１の湾曲部２１ｃから血管が先に続いていることを画像３０から想像できる（血管２１が途中で途切れていることは考えにくいこと、及び解剖学的知識により）ので、湾曲部２１ｃを中心に血管２１が存在する平面を探せば、湾曲部２１ｃから先の血管を見つけ出すことができることを認識できる。
【０１５５】
この画像３０において表示されている画像を移動させる操作について図１３を用いて説明する。
【０１５６】
図１４の画像３１は、ユーザが、図１３の画像３０において、湾曲部２１ｃをポインティングデバイスでダブルクリックした後の図である。ポインティングデバイスでダブルクリックされた場所は画面の中央に移動（パン）すると共に、ピボットＰＢとなる。
【０１５７】
図１４に示されたように図１３の画像３０に表示される平面Ｐ６は、平面Ｐ６と平行方向に、ダブルクリックされた点と画像３０における中央点であるピボットＰＢ間の距離を移動し、画像３１として表示される平面Ｐ７となる。
【０１５８】
図１４において表示されている画像３１において、血管２１の先端を探すには、湾曲部２１ｃに続く血管２１が含まれる平面を探せばよいことになる。
【０１５９】
そこで、ユーザは画像３１の領域Ｒ１６内に、ポインティングデバイスによって表示される位置表示カーソルＭＰを移動させた後に、領域Ｒ１６内においてポインティングデバイスによって表示される位置表示カーソルＭＰを２次元的に移動させることによって、ピボッドＰＢに対応する血管部位（湾曲部２１ｃ）を中心に回転（ピボッドＰＢを含む平面を回転）させて（図７および図８において説明した方法によって）、湾曲部２１ｃを含む血管２１の先端部を含む平面を探す。この場合には血管２１ｃを含む平面Ｐ８が探される。
【０１６０】
血管２１を含む平面の一つである平面Ｐ８をユーザが探した状態を図１５に示す。
【０１６１】
図１５における画像３２には、血管２１の湾曲部２１ｃと湾曲部２１ｃに続く血管部分２１ｄが平面Ｐ８の一部として表示されている。新たな血管の湾曲部２１ｅから先に血管が続いていることが、画像３２から視認されるので、ユーザは、湾曲部２１ｅを画像中央部のピボッドＰＢとするために、画像３２における湾曲部２１ｅをポインティングデバイスによって表示される位置表示カーソルＭＰを用いて、ダブルクリックする。
【０１６２】
図１６は、図１５において、湾曲部２１ｅがポインティングデバイスによって表示される位置表示カーソルＭＰを用いて、ダブルクリックされた結果を表す図である。
【０１６３】
図１６において、ダブルクリックされた湾曲部２１ｅの近辺が画像３３の中央部に表示されている。
【０１６４】
病変が疑われる血管部位２１ｆが画像３３で視認できるようになっている。ここでユーザは、病変が疑われる血管部位２１ｆをよく観察するために、血管部位２１ｆを画像中央部のピボッドＰＢとするために、画像３３における血管部位２１ｆをポインティングデバイスによって表示される位置表示カーソルＭＰを用いて、ダブルクリックする。
【０１６５】
図１７は、図１６において、病変が疑われる血管部位２１ｆがポインティングデバイスによって表示される位置表示カーソルＭＰを用いて、ダブルクリックされた結果を示す図である。
【０１６６】
図１６において、ダブルクリックされた病変が疑われる血管部位２１ｆが画像３３の中央部（ピボッドＰＢ）に表示されている。このようにしてユーザはじっくり観察したい部分を画像の中心部へ移動することが可能となる。
【０１６７】
また、ユーザは、病変が疑われる血管部位２１ｆを画像３４に対して上下方向に（図３４においては、病変が疑われる血管部位２１ｆが画像３４に対して左右方向に表示されている。）表示しようとする場合には、図７および図８で説明したように、領域Ｒ１の外側において、画像３４の中心部またはピボッドＰＢに対して、９０度反時計方向へ回転させるように位置表示カーソルＭＰを移動させる（図７における操作Ｄ４を反時計方向へ９０度行う）。
【０１６８】
図１８は、図１７における病変が疑われる血管部位２１ｆを、９０度回転操作させた結果を示す図である。
【０１６９】
このようにユーザは、画像表示装置に表示されている対象物をあたかも自分で動かしているようにして、画像表示装置の画像における予め定められている領域においてユーザがポインティングデバイスを用いて位置表示カーソルＭＰを操作することによって、ユーザが探している臓器等における特定部位を容易に探し出すことができる。
[変形例１]
図１９は、図７における実施形態の画像表示装置の画像に対する第一の変形例を示す図である。
【０１７０】
図１９には、モニタ４の表示部３６に表示されるべき対象物（臓器、血管等）とその他の画像に係る操作（操作Ｄ８乃至操作Ｄ１２）が表示されている。これらの操作Ｄ８乃至操作Ｄ１２は画像表示装置の表示部３６に表示されているわけではなく、本実施形態のポインティングデバイスによって表示される位置表示カーソルＭＰの操作方向を示すために示されているものである。
【０１７１】
また、図１９においては、ＧＵＩに係る線図（ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＢ等）が常時表示されているように記載されているが、本願はこれに限定されるわけではなく、ポインティングデバイス又はキーボード等による位置表示カーソルＭＰ（図１９においては図示せず）が、画像表示装置の画面上のＧＵＩに係る線図（ＰＬ１、ＰＬ２、ＰＢ等）等から予め定められた距離に近づいた場合にだけ表示するようにすることで、観察対象である画像（表示部３６に表示される対象物）を明確に認識することが可能となる。
【０１７２】
図１９の画像表示装置の画面上に表示される画像に対する操作の種類は、線図で区分される領域に基づいて決定される。
【０１７３】
領域Ｒ１の内側（ピボットＰＢを含む空間）は４分割されている。
【０１７４】
図１９において領域Ｒ１の上側の扇形状と平面Ｐ２(図４における平面Ｐ２)を示す直線ＰＬ２とが接する部分を領域Ｒ１１とする。
【０１７５】
また、図１９において領域Ｒ１の下側の扇形状と平面Ｐ２(図４における平面Ｐ２)を示す直線ＰＬ２とが接する部分を領域Ｒ１３とする。
【０１７６】
また、図１９において領域Ｒ１の右側の扇形状と平面Ｐ１(図４における平面Ｐ１)を示す直線ＰＬ１とが接する部分を領域Ｒ１２とする。
【０１７７】
また、また、図１９において領域Ｒ１の左側の扇形状と平面Ｐ１(図４における平面Ｐ１)を示す直線ＰＬ１とが接する部分を領域Ｒ１４とする。
【０１７８】
領域Ｒ１１においてポインティングデバイスを用いて操作Ｄ９（ドラッグ操作）を実行すると、平面Ｐ１は直線ＰＬ１を軸に回転する。同様に、領域Ｒ１３においてポインティングデバイスを用いて操作Ｄ１０（ドラッグ操作）を実行すると、平面Ｐ１は直線ＰＬ１を軸に回転する。その結果、新たな平面を元に新たなＭＰＲ画像を作成され、その画像が表示される。
【０１７９】
更に、領域Ｒ１２における操作Ｄ１１および領域Ｒ１４における操作Ｄ１２を実行すると、平面Ｐ１は直線ＰＬ２を軸に回転する。その結果、新たな平面を元に新たなＭＰＲ画像を作成され、その画像が表示される。
【０１８０】
更に、領域Ｒ１の外側において、ドラッグ操作を行った場合には表示されている画像がピボットＰＢを中心に画像を回転させるように表示される。
【０１８１】
例えば、図１９において、ユーザが位置表示カーソルＭＰを用いて操作Ｄ８をした場合（図１９におけるピボットＰＢを中心に時計方向にユーザが位置表示カーソルＭＰを移動させた場合）には、画像表示装置に表示されている画像が時計方向に回転する（平面を定義する法線ベクトルを中心に平面を回転させる）ことになる。
【０１８２】
また、ユーザが位置表示カーソルＭＰを用いて操作Ｄ８と逆方向の操作をした場合（図１９におけるピボットＰＢを中心に反時計方向にユーザが位置表示カーソルＭＰを移動させた場合）には、画像表示装置に表示されている画像が反時計方向に回転する（平面を定義する法線ベクトルを中心に平面を回転させる）ことになる。
【０１８３】
更に、図６の操作Ｄ１がごとき操作を行うことにより扇形状領域Ｒ１１〜Ｒ１４を変化させることができ、それに伴い、操作Ｄ９〜Ｄ１２の内容を変更することが出来る。すなわち、操作Ｄ９〜Ｄ１２により平面Ｐ１は常に操作後の直線ＰＬ１直線ＰＬ２を軸に回転することになる。
【０１８４】
更に、図１９において領域Ｒ１は円形状、又は楕円形状で示されているが本願はこれに限定されるわけではなく、領域Ｒ１を任意の形状とすることができる。
【０１８５】
また、領域Ｒ１１、領域Ｒ１２、領域Ｒ１３、および領域Ｒ１４は扇形状で示されいるがこれに限定されるわけではなく、それぞれの領域を任意に形状とすることができる。また、対角の位置関係にある領域Ｒ１１並びに領域Ｒ１３、および領域Ｒ１２並びに領域Ｒ１４は同じ操作を行うように図１９においては設定されているが、本願はこれに限定されるわけではなく、例えば、隣接する領域に同じ操作を割り付けることが可能である。また、領域Ｒ１を４つに分割しているが、任意の数に分割することが可能である。
【０１８６】
このようにすることによって法線ベクトルの向きを変更する時の操作の自由度を一度に１に限定するができ、操作Ｄ６と比較してユーザによる操作を容易に出来る一方で、その１の自由度をＰＬ１、ＰＬ２（操作Ｄ１）によって随時変更できるのでユーザによる柔軟な操作に対応できる。すなわち、前記、図１４から図１５に至るが操作を行うときに効果的である。
[変形例２]
図２０は、図７における実施形態の画像表示装置の画像に対する第二の変形例を示す図である。
【０１８７】
図２０には、表示部３７に表示されるべき対象物（臓器、血管等）とその他の画像に係る操作（操作Ｄ１３および操作Ｄ１４）が表示されている。これらの操作Ｄ１３乃至操作Ｄ１４は画像表示装置の表示部に表示されているわけではなく、本実施形態のポインティングデバイスによって表示される位置表示カーソルＭＰの操作方向を示すために示されているものである。
【０１８８】
また、図２０においては、ＧＵＩに係る線図（ＰＬ２、ＰＢ等）が常時表示されているように記載されているが、本願はこれに限定されるわけではなく、ポインティングデバイス又はキーボード等による位置表示カーソルＭＰ（図２０においては図示せず）が、画像表示装置の画面上のＧＵＩに係る線図（ＰＬ２、ＰＢ等）等から予め定められた距離に近づいた場合にだけ表示するようにすることで、観察対象である画像（表示部３７に表示される対象物）を明確に認識することが可能となる。
【０１８９】
図２０の画像表示装置の画面上に表示される画像に対する操作の種類は、線図で区分される領域に基づいて決定される。
【０１９０】
領域Ｒ１の内側（ピボットＰＢを含む空間）の領域Ｒ１５においてポインティングデバイスを用いて操作Ｄ１４（ドラッグ操作）を実行すると、平面Ｐ１は直線ＰＬ２を軸に回転する。その結果、新たな平面を元に新たなＭＰＲ画像を作成され、その画像が表示される。
【０１９１】
更に、領域Ｒ１の外側において、ドラッグ操作を行った場合には表示されている画像がピボットＰＢを中心に画像を回転させるように表示される。
【０１９２】
例えば、図２０において、ユーザが位置表示カーソルＭＰを用いて操作Ｄ１３をした場合（図２０におけるピボットＰＢを中心に時計方向にユーザが位置表示カーソルＭＰを移動させた場合）には、画像表示装置に表示されている画像が時計方向に回転する（平面を定義する法線ベクトルを中心に平面を回転させる）ことになる。
【０１９３】
また、ユーザが位置表示カーソルＭＰを用いて操作Ｄ８と逆方向の操作をした場合（図２０におけるピボットＰＢを中心に反時計方向にユーザが位置表示カーソルＭＰを移動させた場合）には、画像表示装置に表示されている画像が反時計方向に回転する（平面を定義する法線ベクトルを中心に平面を回転させる）ことになる。
【０１９４】
更に、図６の操作Ｄ１がごとき操作を行うことにより直線ＰＬ２を回転させることができ、操作Ｄ１４の内容を変更することが出来る。すなわち、操作Ｄ１４により平面Ｐ１は常に操作後の直線ＰＬ２を軸に回転することになる。
【０１９５】
また、図２０において領域Ｒ１は円形状、又は楕円形状で示されているが本願はこれに限定されるわけではなく、領域Ｒ１を任意の形状とすることができる。
【０１９６】
このようにすることによって法線ベクトルの向きを変更する時の操作の自由度を一度に１に限定するができ、操作Ｄ６と比較してユーザによる操作を容易に出来る一方で、その１の自由度をＰＬ２によって随時変更できるのでユーザによる柔軟な操作に対応できる。すなわち、前記、図１４から図１５に至るが操作を行うときに効果的である。また、また、変形例１の例と比較してＧＵＩ表示を簡素にすることが出来る。
【０１９７】
また、本実施形態および変形例に係る画像において、平面上のボリュームデータを可視化とは、その平面を含む平行な２平面に挟まれた領域をボリュームレンダリングにより可視化を行い、平行な２平面間の特徴的な画像を抽出することも含む。特にボリュームレンダリング法の内のMIP法(Maximum Intensity Projection)と組み合わせることが多く、ＳｌａｂＭＩＰと呼称される。その他、加算法、平均値法、Raycast法など組み合わせることもある。これによって、血管などの蛇行することによって厳密には単一の平面上には留まらない組織を一枚の画像上で表現できる。
【０１９８】
また、シネ（平行な複数の平面を可視化した画像の逐次表示）によって、平行な複数の平面を容易に観察することができる。
【０１９９】
また、本実施形態においては、画像上に表示されるＧＵＩとは、ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像に対して上書きされるユーザ操作に供する画像であって、ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像に対して優先的に処理を受け付けるものである。
【０２００】
また、ウィジットに対する操作とは、ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像の属するウィンドウとは独立したウィンドウを有する操作に供する画像に対する操作を意味する。例えば、ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像の外側に表示される操作に供される画像の場合、ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像に重ねて表示される操作に供される画像等の場合がある。ボリュームデータを俯瞰した画像を別個に表示し、それを介して行う操作もウィジットに対する操作である。
【０２０１】
また、画像に対する操作とは、ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像の属するウィンドウに対する操作を意味し、ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像そのものを操作に供される画像とするものである。すなわち、前記ウィジットに対する操作や、ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像に重畳して表示される線図や記号等に対する操作は含まない。
【０２０２】
また、平面Ｐ１はポインティングデバイスに付属のホイールの回転によって平行移動出来るものである。
【０２０３】
また、本実施形態においては、ドラッグ操作にて操作を行ったが、画面上の２点を指定する操作であればなんでも良い。ドラッグ操作であれば、マウスのボタンの押し下げと押し上げの２操作である。更に例えば、マウスのボタンの押し下げを２度行っても良い。また、領域においての操作とは前記２点の内の少なくとも最初の１点がその領域対して行われるものを指す。
【０２０４】
また、本実施形態においては、ドラッグ操作にて行われる操作は、平面を定義する７自由度（平面の法線ベクトルの向き２自由度＋平面の法線ベクトルに対する回転角度１自由度＋表示画像のオフセット位置３自由度＋拡大率の１自由度）の内の平面の法線ベクトルの向き２自由度及び平面の法線ベクトルに対する回転角度１自由度の合計３自由度に対する任意の操作であったが、それ以外の自由度に対する任意の操作であってもよい、例えば、画像上のある領域でドラッグ操作はパン操作(表示画像のオフセット位置３自由度の内の２自由度)であっても良い。また、Window Width / Window Level変換であっても良い。
【０２０５】
なお、図５乃至図７および図１２乃至図２０における動作手順を、ハードディスク等の記録媒体に予め記録しておき、或いはインターネット等のネットワークを介して予め記録しておき、これを汎用のマイクロコンピュータ等により読み出して実行することにより、当該汎用のマイクロコンピュータ等を実施形態に係わるＣＰＵとして機能させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２０６】
【図１】（Ａ）本実施形態におけるシステム構成の一例を示す図である。（Ｂ）本実施形態におけるハードウェア構成の一例を示す図である。
【図２】本実施形態における画像撮像システムの一例である。
【図３】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）本実施形態におけるＭＰＲ画像を説明する図である。
【図４】本実施形態における３断面を説明する図である。
【図５】本実施形態における画像表示装置に表示される画面の一例である。
【図６】（Ａ）、（Ｂ）本実施形態におけるユーザインターフェースそのものに対する操作を説明する図である。
【図７】本実施形態における画像に対する操作を説明する図である。
【図８】本実施形態における平面を定義する法線ベクトルの操作を説明する図である。
【図９】本実施形態における平面を定義する法線ベクトルを中心に回転する操作を説明する図である。
【図１０】本実施形態における平面中の一つの軸を中心に回転する操作を説明する図である。
【図１１】本実施形態における遷移的な操作を説明するための参考図である。
【図１２】本実施形態における探索対象となっている心臓２０の正面図を模式化した図と、病変部分２１ｆを含む血管２１を模式化した図である。
【図１３】本実施形態における血管２１と心臓２０との結合部分を画像表示装置に表示した画像を示した図である。
【図１４】本実施形態における操作手順を示す第１の図である。
【図１５】本実施形態における操作手順を示す第２の図である。
【図１６】本実施形態における操作手順を示す第３の図である。
【図１７】本実施形態における操作手順を示す第４の図である。
【図１８】本実施形態における操作手順を示す第５の図である。
【図１９】本実施形態における第一の変形例を示す図である。
【図２０】本実施形態における第二の変形例を示す図である。
【図２１】従来における一実施例を示す図である。
【図２２】従来における一実施例を示す図である。
【図２３】従来における一実施例を示す図である。
【符号の説明】
【０２０７】
１ ・・・ 画像表示装置
２ ・・・ データベース
３・・・ 計算機
４ ・・・ モニタ
５ ・・・ キーボード
６ ・・・ マウス
１２ ・・・ 腸
２０・・・ 心臓
ＰＢ ・・・ ピボッド
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３ ・・・ 平面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボリュームデータを可視化する医療画像表示装置において、
前記ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像を表示する表示手段と、
前記画像がポインティングデバイスによる操作を受け付ける操作受付手段と、
前記画像を２以上の領域に分割し、それぞれの領域において異なる操作を割り当てる制御手段とを備えることを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の医療画像表示装置において、
前記画像の表示領域上には、前記画像に重ねて少なくとも１以上の前記平面と直交する平面を示す直線が表示されることを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の医療画像表示装置において、
前記直線は、前記画像上を移動可能に表示され、前記直線の移動に伴って、前記ボリュームデータを可視化する、前記直線に対応する前記直交する平面が移動することを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の医療画像表示装置において、
前記平面と、当該平面と前記直交する平面の数の合計は３つの平面であり、前記３つの平面は、それぞれ前記ボリュームデータの断面を構成することを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項５】
請求項２に記載の医療画像表示装置において、
前記直線を含む平面は、当該直線を中心軸として回転可能に構成されており、当該回転された平面に対する他の平面は、前記回転された平面に対して直交するように構成されることを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の医療画像表示装置において、
前記領域における操作の少なくとも一つは、前記平面を、前記平面を定義する法線ベクトルを中心に回転させる操作であり、前記表示手段には、当該法線ベクトルを中心に回転させられた前記平面に対応する画像が表示されることを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の医療画像表示装置において、前記領域における操作の少なくとも二つは、前記平面を定義する自由度の内の少なくとも１を変更する操作であり、
前記表示手段には、前記操作によって前記方向が変更された後の法線ベクトルに対応する平面が表示されることを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至7のいずれか一項に記載の医療画像表示装置において、
前記表示手段は、前記平面に平行な２平面に挟まれた領域を可視化することを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の医療画像表示装置において、
前記表示手段は、シネ作成機能があることを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項１０】
ボリュームデータを可視化する医療画像表示装置の制御方法において、
前記ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像を表示する表示工程と、
前記画像がポインティングデバイスによる操作を受け付ける操作受付工程と、
前記画像を２以上の領域に分割し、それぞれの領域において異なる操作を割り当てる制御工程と、
を備えることを特徴とする医療画像表示装置の制御方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の医療画像表示装置の制御方法において、
前記画像の表示領域上には、前記画像に重ねて少なくとも１以上の前記平面と直交する平面を示す直線が表示されることを特徴とする医療画像表示装置の制御方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の医療画像表示装置の制御方法において、
前記直線は、前記画像上を移動可能に表示され、前記直線の移動に伴って、前記ボリュームデータを可視化する、前記直線に対応する前記直交する平面が移動することを特徴とする医療画像表示装置の制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の医療画像表示装置の制御方法において、
前記平面と、当該平面と前記直交する平面の数の合計は３つの平面であり、前記３つの平面は、それぞれ前記ボリュームデータの断面を構成することを特徴とする医療画像表示装置の制御方法。
【請求項１４】
請求項１１に記載の医療画像表示装置の制御方法において、
前記直線を含む平面は、当該直線を中心軸として回転可能に構成されており、当該回転された平面に対する他の平面は、前記回転された平面に対して直交するように構成されることを特徴とする医療画像表示装置の制御方法。
【請求項１５】
請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御方法において、
前記領域における操作の少なくとも一つは、前記平面を、前記平面を定義する法線ベクトルを中心に回転させる操作であり、前記表示工程において、当該法線ベクトルを中心に回転させられた前記平面に対応する画像が表示されることを特徴とする医療画像表示装置の制御方法。
【請求項１６】
請求項１０乃至１５のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御方法において、前記領域における操作の少なくとも二つは、前記平面を定義する自由度の内の少なくとも１を変更する操作であり、
前記表示工程において、前記操作によって前記方向が変更された後の法線ベクトルに対応する平面が表示されることを特徴とする医療画像表示装置の制御方法。
【請求項１７】
請求項１０乃至１６のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御方法において、
前記表示工程において、前記平面に平行な２平面に挟まれた領域を可視化することを特徴とする医療画像表示装置の制御方法。
【請求項１８】
請求項１０乃至１６のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御方法において、
前記表示工程において、シネ作成機能があることを特徴とする医療画像表示装置の制御方法。
【請求項１９】
ボリュームデータを可視化する医療画像表示装置に含まれるコンピュータを、
前記ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像を表示する表示手段、
前記画像がポインティングデバイスによる操作を受け付ける操作受付手段、
前記画像を２以上の領域に分割し、それぞれの領域において異なる操作を割り当てる制御手段、
として機能させることを特徴とする医療画像表示装置の制御プログラム。
【請求項２０】
請求項１９に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、
前記画像の表示領域上には、前記画像に重ねて少なくとも１以上の前記平面と直交する平面を示す直線が表示されることを特徴とする医療画像表示装置の制御プログラム。
【請求項２１】
請求項２０に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、
前記直線は、前記画像上を移動可能に表示され、前記直線の移動に伴って、前記ボリュームデータを可視化する、前記直線に対応する前記直交する平面が移動することを特徴とする医療画像表示装置の制御プログラム。
【請求項２２】
請求項２１に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、
前記平面と、当該平面と前記直交する平面の数の合計は３つの平面であり、前記３つの平面は、それぞれ前記ボリュームデータの断面を構成することを特徴とする医療画像表示装置の制御プログラム。
【請求項２３】
請求項２０に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、
前記直線を含む平面は、当該直線を中心軸として回転可能に構成されており、当該回転された平面に対する他の平面は、前記回転された平面に対して直交するように構成されることを特徴とする医療画像表示装置の制御プログラム。
【請求項２４】
請求項１９乃至２３のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、
前記領域における操作の少なくとも一つは、前記平面を、前記平面を定義する法線ベクトルを中心に回転させる操作であり、前記表示手段を、当該法線ベクトルを中心に回転させられた前記平面に対応する画像が表示されるように機能させることを特徴とする医療画像表示装置の制御プログラム。
【請求項２５】
請求項１９乃至２４のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、前記領域における操作の少なくとも二つは、前記平面を定義する自由度の内の少なくとも１を変更する操作であり、
前記表示手段を、前記操作によって前記方向が変更された後の法線ベクトルに対応する平面が表示されるように機能させることを特徴とする医療画像表示装置の制御プログラム。
【請求項２６】
請求項１９乃至２５のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、
前記表示手段を、前記平面に平行な２平面に挟まれた領域を可視化するように機能させることを特徴とする医療画像表示装置の制御プログラム。
【請求項２７】
請求項１９乃至２５のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、
前記表示手段を、シネ作成機能があるように機能させることを特徴とする医療画像表示装置の制御プログラム。
【請求項１】
ボリュームデータを可視化する医療画像表示装置において、
前記ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像を表示する表示手段と、
前記画像がポインティングデバイスによる操作を受け付ける操作受付手段と、
前記画像を２以上の領域に分割し、それぞれの領域において異なる操作を割り当てる制御手段とを備えることを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の医療画像表示装置において、
前記画像の表示領域上には、前記画像に重ねて少なくとも１以上の前記平面と直交する平面を示す直線が表示されることを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の医療画像表示装置において、
前記直線は、前記画像上を移動可能に表示され、前記直線の移動に伴って、前記ボリュームデータを可視化する、前記直線に対応する前記直交する平面が移動することを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の医療画像表示装置において、
前記平面と、当該平面と前記直交する平面の数の合計は３つの平面であり、前記３つの平面は、それぞれ前記ボリュームデータの断面を構成することを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項５】
請求項２に記載の医療画像表示装置において、
前記直線を含む平面は、当該直線を中心軸として回転可能に構成されており、当該回転された平面に対する他の平面は、前記回転された平面に対して直交するように構成されることを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の医療画像表示装置において、
前記領域における操作の少なくとも一つは、前記平面を、前記平面を定義する法線ベクトルを中心に回転させる操作であり、前記表示手段には、当該法線ベクトルを中心に回転させられた前記平面に対応する画像が表示されることを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の医療画像表示装置において、前記領域における操作の少なくとも二つは、前記平面を定義する自由度の内の少なくとも１を変更する操作であり、
前記表示手段には、前記操作によって前記方向が変更された後の法線ベクトルに対応する平面が表示されることを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至7のいずれか一項に記載の医療画像表示装置において、
前記表示手段は、前記平面に平行な２平面に挟まれた領域を可視化することを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の医療画像表示装置において、
前記表示手段は、シネ作成機能があることを特徴とする医療画像表示装置。
【請求項１０】
ボリュームデータを可視化する医療画像表示装置の制御方法において、
前記ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像を表示する表示工程と、
前記画像がポインティングデバイスによる操作を受け付ける操作受付工程と、
前記画像を２以上の領域に分割し、それぞれの領域において異なる操作を割り当てる制御工程と、
を備えることを特徴とする医療画像表示装置の制御方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の医療画像表示装置の制御方法において、
前記画像の表示領域上には、前記画像に重ねて少なくとも１以上の前記平面と直交する平面を示す直線が表示されることを特徴とする医療画像表示装置の制御方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の医療画像表示装置の制御方法において、
前記直線は、前記画像上を移動可能に表示され、前記直線の移動に伴って、前記ボリュームデータを可視化する、前記直線に対応する前記直交する平面が移動することを特徴とする医療画像表示装置の制御方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の医療画像表示装置の制御方法において、
前記平面と、当該平面と前記直交する平面の数の合計は３つの平面であり、前記３つの平面は、それぞれ前記ボリュームデータの断面を構成することを特徴とする医療画像表示装置の制御方法。
【請求項１４】
請求項１１に記載の医療画像表示装置の制御方法において、
前記直線を含む平面は、当該直線を中心軸として回転可能に構成されており、当該回転された平面に対する他の平面は、前記回転された平面に対して直交するように構成されることを特徴とする医療画像表示装置の制御方法。
【請求項１５】
請求項１０乃至１４のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御方法において、
前記領域における操作の少なくとも一つは、前記平面を、前記平面を定義する法線ベクトルを中心に回転させる操作であり、前記表示工程において、当該法線ベクトルを中心に回転させられた前記平面に対応する画像が表示されることを特徴とする医療画像表示装置の制御方法。
【請求項１６】
請求項１０乃至１５のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御方法において、前記領域における操作の少なくとも二つは、前記平面を定義する自由度の内の少なくとも１を変更する操作であり、
前記表示工程において、前記操作によって前記方向が変更された後の法線ベクトルに対応する平面が表示されることを特徴とする医療画像表示装置の制御方法。
【請求項１７】
請求項１０乃至１６のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御方法において、
前記表示工程において、前記平面に平行な２平面に挟まれた領域を可視化することを特徴とする医療画像表示装置の制御方法。
【請求項１８】
請求項１０乃至１６のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御方法において、
前記表示工程において、シネ作成機能があることを特徴とする医療画像表示装置の制御方法。
【請求項１９】
ボリュームデータを可視化する医療画像表示装置に含まれるコンピュータを、
前記ボリュームデータに含まれる平面上のデータを可視化した画像を表示する表示手段、
前記画像がポインティングデバイスによる操作を受け付ける操作受付手段、
前記画像を２以上の領域に分割し、それぞれの領域において異なる操作を割り当てる制御手段、
として機能させることを特徴とする医療画像表示装置の制御プログラム。
【請求項２０】
請求項１９に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、
前記画像の表示領域上には、前記画像に重ねて少なくとも１以上の前記平面と直交する平面を示す直線が表示されることを特徴とする医療画像表示装置の制御プログラム。
【請求項２１】
請求項２０に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、
前記直線は、前記画像上を移動可能に表示され、前記直線の移動に伴って、前記ボリュームデータを可視化する、前記直線に対応する前記直交する平面が移動することを特徴とする医療画像表示装置の制御プログラム。
【請求項２２】
請求項２１に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、
前記平面と、当該平面と前記直交する平面の数の合計は３つの平面であり、前記３つの平面は、それぞれ前記ボリュームデータの断面を構成することを特徴とする医療画像表示装置の制御プログラム。
【請求項２３】
請求項２０に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、
前記直線を含む平面は、当該直線を中心軸として回転可能に構成されており、当該回転された平面に対する他の平面は、前記回転された平面に対して直交するように構成されることを特徴とする医療画像表示装置の制御プログラム。
【請求項２４】
請求項１９乃至２３のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、
前記領域における操作の少なくとも一つは、前記平面を、前記平面を定義する法線ベクトルを中心に回転させる操作であり、前記表示手段を、当該法線ベクトルを中心に回転させられた前記平面に対応する画像が表示されるように機能させることを特徴とする医療画像表示装置の制御プログラム。
【請求項２５】
請求項１９乃至２４のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、前記領域における操作の少なくとも二つは、前記平面を定義する自由度の内の少なくとも１を変更する操作であり、
前記表示手段を、前記操作によって前記方向が変更された後の法線ベクトルに対応する平面が表示されるように機能させることを特徴とする医療画像表示装置の制御プログラム。
【請求項２６】
請求項１９乃至２５のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、
前記表示手段を、前記平面に平行な２平面に挟まれた領域を可視化するように機能させることを特徴とする医療画像表示装置の制御プログラム。
【請求項２７】
請求項１９乃至２５のいずれか一項に記載の医療画像表示装置の制御プログラムにおいて、
前記表示手段を、シネ作成機能があるように機能させることを特徴とする医療画像表示装置の制御プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図１１】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図１１】
【図２３】
【公開番号】特開２００９−２２４７６（Ｐ２００９−２２４７６Ａ）
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８７５０８（Ｐ２００７−１８７５０８）
【出願日】平成１９年７月１８日（２００７．７．１８）
【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２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１８日（２００７．７．１８）
【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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