画像表示装置及び画像診断装置
【課題】三次元画像データを容易に認識することができる画像表示装置及び画像診断装置を提供する。
【解決手段】撮影部６で生成された画像データに基づいて、三次元画像データを生成する画像データ処理部７２と、画像データ処理部７２で生成された三次元画像データを表示する第２モニタ７３とを備え、画像データ処理部７２は、予め設定された左及び右反転角度θＬ，θＲの間を往復回転する三次元画像データを生成して第２モニタ７３に表示する。
【解決手段】撮影部６で生成された画像データに基づいて、三次元画像データを生成する画像データ処理部７２と、画像データ処理部７２で生成された三次元画像データを表示する第２モニタ７３とを備え、画像データ処理部７２は、予め設定された左及び右反転角度θＬ，θＲの間を往復回転する三次元画像データを生成して第２モニタ７３に表示する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置及び画像診断装置に係り、特にＸ線、ＭＲＩ、超音波等の撮影によって得られた画像データを表示する画像表示装置及び画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線画像診断装置、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、超音波診断装置などの画像診断装置においては、これらの画像診断装置の撮影部から得られ、画像診断装置の画像表示部又は画像表示装置に表示された画像データを読影して診断や治療が行われる。
【０００３】
Ｘ線画像診断装置では、近年ではカテーテルを用いた血管造影検査やＩＶＲ（Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌ Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ）の発展に伴い循環器分野を中心に進歩を遂げている。この循環器領域における画像診断は、心血管系をはじめ、全身の動静脈を対象としている。そして、血管内に造影剤を注入した状態で複数の角度から撮影を行い、画像表示部や画像表示装置に血管の三次元画像データを表示させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
血管の検査や治療を行う場合、予め撮影によって得られた血管の三次元画像データである参照画像データを、例えば画像表示装置の１つのモニタに表示し、この参照画像データを参照して別のモニタに表示した血管の画像データを見ながら行う。そして、モニタに表示した参照画像データの例えば血管の分岐や重なり等の立体構造を前もって把握するために、参照画像データを一方向及び他方向に回転する操作を行う。
【特許文献１】特開平８−７９６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、モニタに表示された参照画像データを一方向に回転した後、他方向に回転しようとすると、他方向である回転方向を指定してから回転操作を行う必要があり、操作に手間がかかるため参照画像データの構造の認識を困難なものにしている。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、三次元画像データを容易に認識することができる画像表示装置及び画像診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決するために、請求項１に記載の本発明の画像表示装置は、画像診断装置から得られた画像データに基づいて、三次元画像データを生成する三次元画像データ生成手段と、前記三次元画像データ生成手段により生成された三次元画像データを、予め設定された角度範囲内の表示方向に連続的に設定して前記角度範囲を往復回転する処理を行う往復回転処理手段と、前記往復回転処理手段により処理された三次元画像データを表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項１２に記載の本発明の画像表示装置は、画像診断装置から得られた画像データに基づく三次元画像データを表示する表示手段を備え、前記表示手段は、前記画像診断装置からの前記三次元画像データの往復回転の指示に基づいて、前記三次元画像データの往復回転する動画を表示することを特徴とする。
【０００９】
更に、請求項１３に記載の本発明の画像診断装置は、被検体を撮影して画像データを生成する撮影手段と、前記撮影手段により生成された画像データに基づいて三次元画像データを生成する三次元画像データ生成手段と、前記三次元画像データ生成手段により生成された三次元画像データの表示方向を、予め設定された角度の範囲内で連続的に設定して往復回転の処理を行う往復回転処理手段と、前記往復回転処理手段により処理された往復回転する三次元画像データを表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡単な操作で、往復回転する三次元画像データをモニタに表示することができる。これにより、三次元画像データの立体構造の把握が容易になり、検査や治療の迅速化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明によるＸ線画像診断装置の実施例を、図１乃至図６を参照して説明する。なお、本発明は、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、超音波診断装置等の画像診断装置にも適用可能である。
【００１３】
図１は、本発明の実施例に係るＸ線画像診断装置の構成を示したブロック図である。このＸ線画像診断装置１００は、被検体Ｐに透視用や撮影用のＸ線を照射して透視画像データや撮影画像データなどの二次元画像データを生成する撮影部６と、撮影部６で生成された二次元画像データの表示や、撮影部６で生成された二次元画像データに基づいて三次元画像データの生成及び生成した三次元画像データの表示を行う画像表示部７と、被検体ＰのＩＤや氏名等の被検体情報の設定、撮影時刻、画像の拡大率、撮影角度、天板位置、Ｘ線照射時間等の透視条件や撮影条件の設定、画像表示部７に表示する二次元画像データや三次元画像データを生成するための表示モード（透視画像モード、撮影画像モード、三次元画像モード）の設定、種々のコマンドの入力等を行う操作部８と、撮影部６及び画像表示部７を統括して制御するシステム制御部９とを備えている。
【００１４】
撮影部６は、被検体ＰにＸ線を照射するＸ線発生部１と、被検体Ｐを透過したＸ線を二次元的に検出してＸ線投影データを生成するＸ線検出部２と、Ｘ線発生部１及びＸ線検出部２を支持するＣアーム３２ａと、被検体Ｐが載置される天板３１ａと、Ｘ線発生部１におけるＸ線照射に必要な高電圧を発生する高電圧発生部４と、Ｃアーム３２ａの角度及び天板３１ａの位置を設定する機構部３と、Ｘ線検出部２で生成されたＸ線投影データから二次元画像データの生成を行なう画像データ生成部５と、画像データ生成部５で生成された二次元画像データを保存する画像データ記憶部５１とを備えている。
【００１５】
Ｘ線発生部１は、陰極（フィラメント）から放出された電子を高電圧により加速し、陽極に衝突させてＸ線を発生するＸ線管１１と、Ｘ線管１１と被検体Ｐの間に位置し、Ｘ線管１１から発して被検体Ｐに照射するＸ線の照射範囲を設定するＸ線絞り器１２とを備えている。そして、透視条件及び撮影条件に基づいて高電圧発生部４から供給される高電圧により、Ｘ線を発生する。
【００１６】
Ｘ線検出部２は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出して光に変換するイメージインテンファイア２１と、イメージインテンシファイア２１からの光を撮影して電気信号に変換するテレビカメラ２２と、テレビカメラ２２からの電気信号をデジタル信号に変換する図示しないＡ／Ｄ変換器とを備え、デジタル信号に変換された信号をＸ線投影データとして画像データ生成部５へ出力する。なお、被検体Ｐを透過したＸ線を検出して電荷に変換する半導体等の光検出素子を備えた平面検出器を用いるようにしてもよい。
【００１７】
そして、イメージインテンシファイア２１は、Ｘ線発生部１のＸ線管１１に対して位置を前後に移動可能な移動機構を備え、Ｘ線管１１とイメージインテンシファイア２１間の距離（ＳＩＤ）を調整できるようになっている。また、イメージインテンシファイア２１は、被検体Ｐを透過したＸ線を入射する図示しないＸ線受像面を有し、Ｘ線受像面におけるＸ線の入力視野サイズ（ＦＯＶ）を調整できるようになっている。
【００１８】
機構部３は、被検体Ｐが載置された天板３１ａを長手方向、幅方向、及び上下方向への移動を行う天板移動機構３１と、Ｘ線発生部１及びＸ線検出部２を支持するＣアーム３２ａを被検体Ｐの周囲に回動するＣアーム回動機構３２と、システム制御部９から供給される制御信号に基づいて天板移動機構３１及びＣアーム回動機構３２を制御するＣアーム・天板機構制御部３３とを備えている。
【００１９】
Ｃアーム・天板機構制御部３３は、天板移動機構３１に配置した天板３１ａの移動距離を検出する例えばエンコーダなどのセンサを有し、このセンサから出力される信号に基づいて天板移動機構３１を制御する。この制御により、天板移動機構３１は、天板３１ａを移動して所望の位置に設定する。
【００２０】
また、Ｃアーム回動機構３２に配置したＣアーム３２ａの回動角度を検出するエンコーダなどのセンサを有し、このセンサから出力される信号に基づいてＣアーム回動機構３２を制御する。この制御により、Ｃアーム回動機構３２は、Ｃアーム３２ａを回動して、Ｘ線発生部１及びＸ線検出部２を所望の撮影角度に設定する。そして、その撮影角度に設定した角度設定信号をシステム制御部９に出力する。更に、システム制御部９からの制御信号に基づいて被検体Ｐの検査対象部位に対して最適なＳＩＤを設定する。
【００２１】
高電圧発生部４は、Ｘ線発生部１のＸ線管１１の陰極から発生する熱電子を加速するために陽極と陰極の間に印加する高電圧を供給する高電圧発生器４１と、システム制御部９から供給される制御信号に基づいて高電圧発生器４１を制御するＸ線制御器４２とを備えている。
【００２２】
高電圧発生器４１は、Ｘ線制御器４２からの制御信号に基づいて、Ｘ線発生部１のＸ線管１１に透視用のＸ線や、この透視用よりも高エネルギーの撮影用のＸ線を発生させるための高電圧や加熱電圧を供給する。
【００２３】
Ｘ線制御器４２は、システム制御部９から供給される透視及び撮影条件の管電圧、管電流、及びＸ線照射時間を含むＸ線照射条件の情報に基づいて、高電圧発生器４１を制御する。そして、高電圧発生器４１の供給電圧及び加熱電圧を制御することにより、Ｘ線管１１を透視及び撮影条件の前記管電圧及び管電流に設定すると共に、Ｘ線管１１に前記Ｘ線照射時間に対応する時間照射させる。
【００２４】
画像データ生成部５は、Ｘ線発生部１から透視用のＸ線が照射され、Ｘ線検出部２よりライン単位で出力されるＸ線投影データから透視画像データを生成する。また、Ｘ線発生部１から撮影用のＸ線が照射され、Ｘ線検出部２よりライン単位で出力されるＸ線投影データから撮影画像データを生成する。そして、生成した透視画像データや撮影画像データなどの二次元画像データにシステム制御部９から供給される撮影条件を付帯して画像表示部７に出力する。また、画像データ記憶部５１に出力する。
【００２５】
画像データ記憶部５１は、磁気ディスク、光ディスク等の記憶媒体を備え、画像データ生成部５から出力された透視画像データ、撮影画像データ、複数の角度から撮影された撮影画像データ等を保存する。
【００２６】
画像表示部７は、撮影部６の画像データ生成部５から出力された二次元画像データを表示する第１モニタ７１と、撮影部６で生成された複数の二次元画像データに基づいて静止した三次元画像データの生成や、予め設定された２つの角度の間を往復回転する三次元画像データの生成を行う画像データ処理部７２と、画像データ処理部７２で生成された三次元画像データを表示する第２モニタ７３とを備えている。
【００２７】
第１モニタ７１は、液晶パネル或いはＣＲＴを備え、画像データ生成部５から出力された二次元画像データを表示する。
【００２８】
画像データ処理部７２は、操作部８から表示モードが三次元画像モードに設定されると、撮影部６の画像データ記憶部５１から複数の撮影角度から撮影された二次元画像データを読み出してボリュームデータを生成する。そして、生成したボリュームデータを、例えばボリュームレンダリング法による処理を行うことにより、静止した三次元画像データを生成する。また、操作部８から往復回転操作が行われると、予め設定された２つの角度の間を往復回転する三次元画像データを生成する。そして、生成した三次元画像データを第２モニタ７３に出力する。
【００２９】
第２モニタ７３は、液晶パネル又はＣＲＴを備え、三次元画像データを往復回転させる２つの角度、往復回転させる往復回数、及び往復回転を停止するトリガとなる操作などの往復回転条件を設定するための往復回転条件設定画面を表示する。また、画像データ処理部７２から出力された三次元画像データを表示する。
【００３０】
図２は、第２モニタ７３に表示される往復回転する三次元画像データを上から見た図である。この三次元画像データ７３ａは、例えば被検体Ｐの体軸に相当する軸を回転軸として往復回転可能に初期角度θ０に設定される。そして、初期角度θ０に設定された三次元画像データ７３ａの正面側に位置する視点７３ｂに対して、初期角度θ０を例えば０°として初期角度θ０から予め設定された左反転角度θＬ（例えば、−１８０°≦θＬ＜０°）まで時計回り（矢印Ｒ１方向）に回転する。この回転により三次元画像データ７３ａの正面から右側面、又は右側面及び背面に亘る部分が第２モニタ７３に表示される。
【００３１】
次いで、左反転角度θＬで反転した後、予め設定された右反転角度θＲ（例えば、０°＜θＬ≦１８０°）まで反時計周り（矢印Ｒ２方向）に回転する。この回転により三次元画像データ７３ａの背面又は右側面から正面を経由して左側面、又は左側面及び背面に亘る部分が第２モニタ７３に表示される。
【００３２】
更に、右反転角度θＲで反転した後、初期角度θ０までＲ１方向に回転する。この回転により三次元画像データ７３ａの背面又は左側面から、正面に亘る部分が第２モニタ７３に表示される。
【００３３】
このようにして、初期角度θ０、左反転角度θＬ、右反転角度θＲ、初期角度θ０の順に各間を回転する工程を１往復として、予め設定された往復回数だけ前記工程を繰り返して往復回転する。
【００３４】
なお、初期角度θ０に設定された三次元画像データ７３ａを第２モニタ７３に表示した後、その三次元画像データ７３ａの回転軸を任意の方向に設定することができる。これにより、様々な方向への往復回転ができるようになっている。
【００３５】
図１の操作部８は、キーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウス、三次元画像データの往復回転を行うための往復回転スイッチ８ａ、往復回転している三次元画像データを停止するための往復回転停止スイッチ８ｂ等の入力デバイスを備えている。この入力デバイスを用いて入力される表示モード（透視画像モード、撮影画像モード、三次元画像モード）の設定操作、撮影条件の設定操作、往復回転条件の設定操作、往復回転スイッチ８ａの操作、往復回転停止スイッチ８ｂの操作等に対応する操作情報をシステム制御部９に出力する。
【００３６】
ここで、往復回転スイッチ８ａを例えば２秒未満の短時間押す単押し操作の入力情報に基づいて、画像データ処理部７２では、往復回転する三次元画像データを生成する。そして往復回転中に往復回転スイッチ８ａの単押し操作を連続して２回繰り返すダブルクリック操作の入力情報に基づいて、ダブルクリックを行ったときの回転角度で停止した三次元画像データを生成する。
【００３７】
また、往復回転スイッチ８ａの１回目の単押し操作の後、往復回転中に２回目の単押し操作を行うと、単押し操作したときの回転角度θｘで反転した後、この回転角度θｘから左又は右反転角度θＬ，θＲの近い反転角度まで回転する。次いで、近い反転角度で反転した後、回転して回転角度θｘで反転する。そして、近い反転角度と回転角度θｘの間を往復回転する三次元画像データを生成する。
【００３８】
更に、往復回転中に３回目の単押し操作を行うと、単押し操作したときの回転角度θｙで反転した後、回転して近い反転角度又は回転角度θｘの近い角度で反転する。そして、近い角度と回転角度θｙの間を往復回転する三次元画像データを生成する。
【００３９】
なお、２回目の単押し操作したときの回転角度θｘで反転した後、回転角度θｘから左又は右反転角度θＬ，θＲの近い反転角度まで回転する。そして、左反転角度θＬと右反転角度θＲの間を往復回転させるようにしてもよい。
【００４０】
更に、往復回転スイッチ８ａを例えば２秒以上の長時間押し続ける長押し操作が行われると、その操作の押したときの入力情報に基づいて往復回転し、押した後の開放したときの回転角度で反転した後、左又は右反転角度θＲ，θＬの近い反転角度まで回転する。そして、左反転角度θＬと右反転角度θＲの間を往復回転する三次元画像データを生成する。
【００４１】
なお、往復回転スイッチ８ａの長押し操作の押したときの入力情報に基づいて往復回転を開始し、押した後の開放したときの回転角度で反転した後、この回転角度から左又は右反転角度θＲ，θＬの近い反転角度まで回転する。そして、その回転角度と近い反転角度の間を往復回転するようにしてもよい。
【００４２】
更にまた、往復回転スイッチ８ａの単押し又は長押し操作の後の往復回転中に、往復回転停止スイッチ８ｂを押すと、三次元画像データは初期角度θ０で停止した三次元画像データを生成する。
【００４３】
システム制御部９は、図示しないＣＰＵ及び記憶回路９ａを備え、操作部８から供給される様々な設定操作や入力操作による入力情報を一旦記憶回路９ａに保存した後、これらの入力情報に基づいてシステム全体の制御を行なう。
【００４４】
次に、図１乃至図３を参照して、三次元画像データの往復回転の動作の一例を説明する。
図３は、往復回転する三次元画像データの生成の一例を説明するための図である。画像データ処理部７２は、生成したボリュームデータ７２ａを初期角度θ０に設定し、そのボリュームータの正面に位置する仮想の第０の視点及びこの視点からの矢印で示した視線方向を設定する。そして、この視線方向に垂直な第０の投影面に投影されるボリュームデータ７２ａの投影データを、図２の三次元画像データ７３ａを初期角度θ０における視点７３ｂから見た三次元画像データとして生成する。即ち、第０の視線方向に沿ったボリュームデータ７２ａのボクセル値に基づいて例えば不透明度と色を割り当てたピクセル値へのマッピングを行うことで三次元画像データを生成する。
【００４５】
また、ボリュームデータ７２ａに対して初期角度θ０から反時計回りに所定の角度だけ回転した第１の角度に、仮想の第１の視点及びこの視点からの矢印で示した視線方向を設定する。そして、その視線方向に垂直な第１の投影面に投影されるボリュームデータ７２ａの投影データを、三次元画像データ７３ａを角度θ１回転したときに視点７３ｂから見た三次元画像データとして生成する。
【００４６】
更に、反時計回りの初期角度θ０と第１の角度の間と同じ角度の間隔毎に仮想の視点及びこの視点からの矢印で示した視線方向を設定する。そして、その視線方向に垂直な投影面に投影されるボリュームデータの投影データを、図２の三次元画像データ７３ｂを各角度回転したときに視点７３ｂから見た三次元画像データとして生成する。
【００４７】
第Ｌの角度では、仮想の第Ｌの視点及びこの視点からの矢印で示した視線方向を設定する。そして、その視線方向に垂直な第Ｌの投影面に投影されるボリュームデータの投影データを、左反転角度θＬ回転したときに視点７３ｂから見た三次元画像データとして生成する。
【００４８】
そして、第０乃至第Ｌの投影面への投影により三次元画像データを順次生成することにより、初期角度θ０から左反転角度θＬまで時計回りに回転する三次元画像データを生成する。
【００４９】
なお、左反転角度θＬから右反転角度θＲへの回転においても初期角度θ０から左反転角度θＬへの回転の場合と同様にして、ボリュームデータ７２ａに対して第Ｌの角度から時計回りの初期角度θ０と第１の角度の間と同じ角度の間隔毎に、仮想の視点及びこの視点からの矢印で示した視線方向を設定する。そして、その視線方向に垂直な投影面に投影されるボリュームデータ７２ａの投影データを、各角度回転したときに視点７３ｂから見える三次元画像データとして生成する。そして、各投影面への投影により三次元画像データを順次生成することにより、左反転角度θＬから右反転角度θＲまで反時計回りに回転する三次元画像データを生成する。
【００５０】
また、右反転角度θＲから初期角度θ０への回転において、ボリュームデータ７２ａに対して第Ｒの角度から反時計回りの初期角度θ０と第１の角度の間と同じ角度の間隔毎に仮想の視点及びこの視点からの矢印で示した視線方向を設定する。そして、その視線方向に垂直な投影面に投影されるボリュームデータ７２ａの投影データを、各角度に回転したときに視点７３ｂから見た三次元画像データとして生成する。そして、各投影面への投影により三次元画像データを順次生成することにより、右反転角度θＲから初期角度θ０まで時計回りに回転する三次元画像データを生成する。
【００５１】
次に、図４を参照して、第２モニタ７３に表示される往復回転条件設定画面の一例を説明する。図４に示した往復回転条件設定画面９０は、左及び反転角度θＬ，θＲを設定するための「回転範囲」の欄、往復回転の往復回数を設定するための「往復回数」の欄、及び往復回転を停止するトリガとなる操作を設定するための「トリガ操作」の欄により構成される。
【００５２】
「回転範囲」の欄は、左反転角度θＬを入力するダイアログボックス９０１及び右反転角度θＲを入力するダイアログボックス９０２を備えている。そして、操作部８から左反転角度θＬである例えば「−９０°」、及び右反転角度θＲである例えば「９０°」を入力する操作が行われると、「−９０°」及び「９０°」がダイアログボックス９０１，９０２内に表示され、システム制御部９の記憶回路９ａに保存される。
【００５３】
「往復回数」の欄は、往復回数を入力するダイアログボックス９０３を備えている。そして、往復回数である１乃至Ｋ（Ｋ＞３）、及び無限の中から例えば「３」を選択する入力が操作部８から行われると、「３」がダイアログボックス９０３内に表示され、システム制御部９の記憶回路９ａに保存される。なお、「無限」を選択すると、往復回転停止操作又は往復回転を停止するトリガとなる操作が行われるまで往復回転が行われる。
【００５４】
「トリガ操作」の欄は、往復回転を停止するトリガとなる操作を入力するダイアログボックス９０４を備えている。そして、操作部８からの可能な操作の中から例えば透視を開始する「透視操作」を選択する入力が操作部８から行われると、「透視操作」がダイアログボックス９０４内に表示され、システム制御部９の記憶回路９ａに保存される。
【００５５】
以下、図１乃至図６を参照して、Ｘ線画像診断装置１００の動作の一例を説明する。図５は、Ｘ線画像診断装置１００の動作を示すフローチャートである。図６は、第２モニタ７３に表示された往復回転している三次元画像データの画面を示す図である。
【００５６】
図５において、システム制御部９の記憶回路９ａには、操作部８からの操作により、図２の往復回転条件設定画面９０で設定された左及び右反転角度θＬ，θＲである「−９０°」、「９０°」、往復回数である「３」、及びトリガ操作である「透視操作」の入力情報が保存されている。また、被検体Ｐの撮影条件の入力情報が保存されている。
【００５７】
まず、被検体Ｐの検査を行うために、撮影部６の画像データ記憶部５１に保存されている複数の撮影角度からの撮影により生成された撮影画像データを、参照画像データとして画像表示部７の第２モニタ７３に表示させる操作が行われる。被検体Ｐの複数の撮影角度からの撮影画像データを選択し、表示モードを三次元画像モードに設定する操作が操作部８から行われると、Ｘ線画像診断装置１００は検査を開始する（ステップＳ１）。
【００５８】
システム制御部９は、撮影部６及び画像表示部７に三次元画像データの生成及び表示を指示する。画像表示部７の画像データ処理部７２は、選択された複数の撮影角度からの撮影画像データを画像データ記憶部５１から読み出してボリュームデータを生成する。そして、生成したボリュームデータから初期角度θ０に設定した三次元画像データを生成して第２モニタ７３に出力する。第２モニタ７３は、画像データ処理部７２からの初期角度θ０に設定された静止した三次元画像データを表示する（ステップＳ２）。
【００５９】
次に、第２モニタ７３に表示された三次元画像データの構造を把握するために、操作部８の往復回転スイッチ８ａの単押し操作が行われると、画像データ処理部７２は、左反転角度θＬである「―９０°」と右反転角度θＲである「９０°」の間を往復回転する三次元画像データを生成し、生成した各角度における三次元画像データを順次第２モニタ７３に出力する。第２モニタ７３は、画像データ処理部７２から出力された往復回転している三次元画像データを表示する（ステップＳ３）。
【００６０】
図６は、第２モニタ７３の画面に表示された往復回転している三次元画像データの一例を示した図である。図６（ａ）の画面９１には、初期角度θ０における三次元画像データ９１１が表示されている。この後、三次元画像データ９１１は、Ｒ１方向に回転する。
【００６１】
図６（ｂ）の画面９２には、初期角度θ０からＲ１方向に回転した後の「−９０°」における三次元画像データ９１２が表示されている。この後、三次元画像データ９１２は、Ｒ２方向に回転する。
【００６２】
図６（ｃ）の画面９３には、Ｒ２方向に回転した後の「９０°」における三次元画像データ９１２が表示されている。この後、三次元画像データ９１３は、Ｒ１方向に回転する。
【００６３】
このように、往復回転スイッチ８ａの単押し操作を行うだけの簡単な操作により、第２モニタ７３上で三次元画像データを往復回転させることができる。これにより、三次元画像データの立体構造を容易に認識することができる。
【００６４】
次に、第２モニタ７３に表示された三次元画像データの立体構造を把握でき、この画像データが往復回転しているときに操作部８から往復回転している三次元画像データを停止する操作が行われた場合（図５のステップＳ４のはい）、ステップＳ５に移行する。また、停止操作が行われない場合（図５のステップＳ４のいいえ）、ステップＳ７に移行する。
【００６５】
そして、停止操作が操作部８の往復回転スイッチ８ａのダブルクリック操作である場合（図５のステップＳ５のはい）、画像データ処理部７２は、ダブルクリック操作が行われたときの回転角度に停止した三次元画像データを第２モニタ７３に出力する。第２モニタ７３は、操作に応じた回転角度で停止した三次元画像データを表示する（図５のステップＳ６）。
【００６６】
また、停止操作が操作部８の往復回転停止スイッチ８ｂを押す操作、又は操作部８からの透視操作である場合（図５のステップＳ５のいいえ）、ステップＳ８へ移行する。
【００６７】
ステップＳ４の「いいえ」の後に、三次元画像データの往復回数が３往復回数未満である場合（ステップＳ７のいいえ）、ステップＳ３に戻る。また、３往復回数である場合（ステップＳ７のはい）、ステップＳ８に移行する。
【００６８】
ステップＳ５の「いいえ」又はステップＳ７の「はい」の後に、画像データ処理部７２は、初期角度θ０に設定した三次元画像データを第２モニタ７３に出力する。第２モニタ７３は、初期角度θ０に設定された三次元画像データを表示する（ステップＳ８）。
【００６９】
次に、被検体Ｐの三次元画像データの立体構造を認識した操作者により、操作部８から透視操作が行われると、システム制御部９は、撮影部６及び画像表示部７に被検体Ｐの透視を指示する。そして、透視条件に含まれる天板位置や撮影角度の情報を機構部３のＣアーム・天板機構制御部３３に供給する。Ｃアーム回動機構３２は、Ｃアーム・天板制御部３３の制御信号により、天板３１ａを移動して天板位置に設定すると共に、Ｃアーム３２ａを回動して撮影角度に設定する。
【００７０】
システム制御部９は、被検体Ｐに透視用のＸ線を照射させるための制御信号を撮影部６における高電圧発生部４のＸ線制御器４２に出力する。高電圧発生部４の高電圧発生器４１は、Ｘ線制御器４２からＸ線照射の情報に基づいて、Ｘ線照射用の高電圧をＸ線発生部１に供給する。Ｘ線発生部１は、高電圧発生器４１から供給される高電圧に応じたＸ線を被検体Ｐに照射する。
【００７１】
Ｘ線検出部２は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出してＸ線投影データを生成し、生成したＸ線投影データを画像データ生成部５へ出力する。画像データ生成部５は、Ｘ線検出部２から出力されたＸ線投影データから透視画像データを生成する。次いで、システム制御部９から供給されるその画像データに対応する透視条件を付帯して画像表示部７の第１モニタ７１に出力する。第１モニタ７１は、画像データ生成部５から出力された透視画像データを表示する。
【００７２】
このように、第２モニタ７３に初期角度θ０又は所望の角度に設定された三次元画像データである参照画像データを表示すると共に、第１モニタ７１にリアルタイムに被検体Ｐの透視画像データを表示することができる。
【００７３】
そして、被検体Ｐの検査が終了したときに操作部８から撮影終了の操作が行われると、システム制御部９は、撮影部６及び画像表示部７に撮影及び表示の停止を指示する。そして、Ｘ線画像診断装置１００は、検査を終了する（図５のステップＳ９）。
【００７４】
以上述べた本発明の実施例によれば、操作部８からの往復回転スイッチ８ａを単押しする操作により、予め設定された左及び右反転角度θＬ，θＲの間を、予め設定された往復回数だけ往復回転する三次元画像データを第２モニタ７３に表示することができる。
【００７５】
そして、往復回転スイッチ８ａを単押し操作の後にダブルクリック操作を行うことにより、ダブルクリックしたときの回転角度で停止した三次元画像データを第２モニタ７３に表示することができる。また、往復回転スイッチ８ａを単押し操作の後に、往復回転停止スイッチ８ｂを押す操作、又は画面９０に設定したトリガ操作に対応する操作を行うことにより、初期角度θ０に停止した三次元画像データを第２モニタ７３に表示することができる。
【００７６】
また、往復回転スイッチ８ａの１回目の単押し操作の後の往復回転中に２回目の単押し操作を行うことにより、そのときの回転角度θｘで三次元画像データを反転した後、回転角度θｘから左又は右反転角度θＬ，θＲの近い反転角度まで回転する。そして、近い反転角度と回転角度θｘの間を往復回転する三次元画像データを第２モニタ７３に表示することができる。
【００７７】
更に、往復回転スイッチ８ａの３回目の単押し操作を行うことにより、そのときの回転角度θｙで反転した後、回転して前記近い反転角度又は回転角度θｘの近い角度で反転する。そして、近い角度と回転角度θｙの間を往復回転する三次元画像データを第２モニタ７３に表示することができる。
【００７８】
更にまた、往復回転スイッチ８ａを長押し操作を行うことにより、その長押し操作の押したときの入力情報に基づいて往復回転する三次元画像データを第２モニタ７３に表示し、押した後の開放したときの回転角度で反転した後、左又は右反転角度θＬ，θＲの近い反転角度まで回転する。そして、左及び右反転角度θＬ，θＲの間を往復回転する三次元画像データを第２モニタ７３に表示することができる。
【００７９】
これにより、三次元画像データの構造を容易に認識することができ、検査や治療の迅速化及び正確化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施例に係るＸ線画像診断装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施例に係る往復回転する三次元画像データを上から見た図。
【図３】本発明の実施例に係る往復回転する三次元画像データの生成の一例を説明するための図。
【図４】本発明の実施例に係る第２モニタに表示される往復回転条件設定画面の一例を示す図。
【図５】本発明の実施例に係るＸ線画像診断装置の動作を示すフローチャート。
【図６】本発明の実施例に係る第２モニタの画面に表示された往復回転する三次元画像データの一例を示す図。
【符号の説明】
【００８１】
Ｐ 被検体
１ Ｘ線発生部
２ Ｘ線検出部
３ 機構部
４ 高電圧発生部
５ 画像データ生成部
６ 撮影部
７ 画像表示部
８ 操作部
８ａ 往復回転スイッチ
８ｂ 往復回転停止スイッチ
９ システム制御部
９ａ 記憶回路
１１ Ｘ線管
１２ Ｘ線絞り器
２１ イメージインテンシファイア
２２ テレビカメラ
３１ 天板移動機構
３１ａ 天板
３２ Ｃアーム回動機構
３２ａ Ｃアーム
３３ Ｃアーム・天板機構制御部
４１ 高電圧発生器
４２ Ｘ線制御器
５１ 画像データ記憶部
７１ 第１モニタ
７２ 画像データ処理部
７３ 第２モニタ
１００ Ｘ線画像診断装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置及び画像診断装置に係り、特にＸ線、ＭＲＩ、超音波等の撮影によって得られた画像データを表示する画像表示装置及び画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線画像診断装置、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、超音波診断装置などの画像診断装置においては、これらの画像診断装置の撮影部から得られ、画像診断装置の画像表示部又は画像表示装置に表示された画像データを読影して診断や治療が行われる。
【０００３】
Ｘ線画像診断装置では、近年ではカテーテルを用いた血管造影検査やＩＶＲ（Ｉｎｔｅｒｖｅｎｔｉｏｎａｌ Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ）の発展に伴い循環器分野を中心に進歩を遂げている。この循環器領域における画像診断は、心血管系をはじめ、全身の動静脈を対象としている。そして、血管内に造影剤を注入した状態で複数の角度から撮影を行い、画像表示部や画像表示装置に血管の三次元画像データを表示させる方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
血管の検査や治療を行う場合、予め撮影によって得られた血管の三次元画像データである参照画像データを、例えば画像表示装置の１つのモニタに表示し、この参照画像データを参照して別のモニタに表示した血管の画像データを見ながら行う。そして、モニタに表示した参照画像データの例えば血管の分岐や重なり等の立体構造を前もって把握するために、参照画像データを一方向及び他方向に回転する操作を行う。
【特許文献１】特開平８−７９６２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、モニタに表示された参照画像データを一方向に回転した後、他方向に回転しようとすると、他方向である回転方向を指定してから回転操作を行う必要があり、操作に手間がかかるため参照画像データの構造の認識を困難なものにしている。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、三次元画像データを容易に認識することができる画像表示装置及び画像診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決するために、請求項１に記載の本発明の画像表示装置は、画像診断装置から得られた画像データに基づいて、三次元画像データを生成する三次元画像データ生成手段と、前記三次元画像データ生成手段により生成された三次元画像データを、予め設定された角度範囲内の表示方向に連続的に設定して前記角度範囲を往復回転する処理を行う往復回転処理手段と、前記往復回転処理手段により処理された三次元画像データを表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、請求項１２に記載の本発明の画像表示装置は、画像診断装置から得られた画像データに基づく三次元画像データを表示する表示手段を備え、前記表示手段は、前記画像診断装置からの前記三次元画像データの往復回転の指示に基づいて、前記三次元画像データの往復回転する動画を表示することを特徴とする。
【０００９】
更に、請求項１３に記載の本発明の画像診断装置は、被検体を撮影して画像データを生成する撮影手段と、前記撮影手段により生成された画像データに基づいて三次元画像データを生成する三次元画像データ生成手段と、前記三次元画像データ生成手段により生成された三次元画像データの表示方向を、予め設定された角度の範囲内で連続的に設定して往復回転の処理を行う往復回転処理手段と、前記往復回転処理手段により処理された往復回転する三次元画像データを表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡単な操作で、往復回転する三次元画像データをモニタに表示することができる。これにより、三次元画像データの立体構造の把握が容易になり、検査や治療の迅速化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明によるＸ線画像診断装置の実施例を、図１乃至図６を参照して説明する。なお、本発明は、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置、超音波診断装置等の画像診断装置にも適用可能である。
【００１３】
図１は、本発明の実施例に係るＸ線画像診断装置の構成を示したブロック図である。このＸ線画像診断装置１００は、被検体Ｐに透視用や撮影用のＸ線を照射して透視画像データや撮影画像データなどの二次元画像データを生成する撮影部６と、撮影部６で生成された二次元画像データの表示や、撮影部６で生成された二次元画像データに基づいて三次元画像データの生成及び生成した三次元画像データの表示を行う画像表示部７と、被検体ＰのＩＤや氏名等の被検体情報の設定、撮影時刻、画像の拡大率、撮影角度、天板位置、Ｘ線照射時間等の透視条件や撮影条件の設定、画像表示部７に表示する二次元画像データや三次元画像データを生成するための表示モード（透視画像モード、撮影画像モード、三次元画像モード）の設定、種々のコマンドの入力等を行う操作部８と、撮影部６及び画像表示部７を統括して制御するシステム制御部９とを備えている。
【００１４】
撮影部６は、被検体ＰにＸ線を照射するＸ線発生部１と、被検体Ｐを透過したＸ線を二次元的に検出してＸ線投影データを生成するＸ線検出部２と、Ｘ線発生部１及びＸ線検出部２を支持するＣアーム３２ａと、被検体Ｐが載置される天板３１ａと、Ｘ線発生部１におけるＸ線照射に必要な高電圧を発生する高電圧発生部４と、Ｃアーム３２ａの角度及び天板３１ａの位置を設定する機構部３と、Ｘ線検出部２で生成されたＸ線投影データから二次元画像データの生成を行なう画像データ生成部５と、画像データ生成部５で生成された二次元画像データを保存する画像データ記憶部５１とを備えている。
【００１５】
Ｘ線発生部１は、陰極（フィラメント）から放出された電子を高電圧により加速し、陽極に衝突させてＸ線を発生するＸ線管１１と、Ｘ線管１１と被検体Ｐの間に位置し、Ｘ線管１１から発して被検体Ｐに照射するＸ線の照射範囲を設定するＸ線絞り器１２とを備えている。そして、透視条件及び撮影条件に基づいて高電圧発生部４から供給される高電圧により、Ｘ線を発生する。
【００１６】
Ｘ線検出部２は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出して光に変換するイメージインテンファイア２１と、イメージインテンシファイア２１からの光を撮影して電気信号に変換するテレビカメラ２２と、テレビカメラ２２からの電気信号をデジタル信号に変換する図示しないＡ／Ｄ変換器とを備え、デジタル信号に変換された信号をＸ線投影データとして画像データ生成部５へ出力する。なお、被検体Ｐを透過したＸ線を検出して電荷に変換する半導体等の光検出素子を備えた平面検出器を用いるようにしてもよい。
【００１７】
そして、イメージインテンシファイア２１は、Ｘ線発生部１のＸ線管１１に対して位置を前後に移動可能な移動機構を備え、Ｘ線管１１とイメージインテンシファイア２１間の距離（ＳＩＤ）を調整できるようになっている。また、イメージインテンシファイア２１は、被検体Ｐを透過したＸ線を入射する図示しないＸ線受像面を有し、Ｘ線受像面におけるＸ線の入力視野サイズ（ＦＯＶ）を調整できるようになっている。
【００１８】
機構部３は、被検体Ｐが載置された天板３１ａを長手方向、幅方向、及び上下方向への移動を行う天板移動機構３１と、Ｘ線発生部１及びＸ線検出部２を支持するＣアーム３２ａを被検体Ｐの周囲に回動するＣアーム回動機構３２と、システム制御部９から供給される制御信号に基づいて天板移動機構３１及びＣアーム回動機構３２を制御するＣアーム・天板機構制御部３３とを備えている。
【００１９】
Ｃアーム・天板機構制御部３３は、天板移動機構３１に配置した天板３１ａの移動距離を検出する例えばエンコーダなどのセンサを有し、このセンサから出力される信号に基づいて天板移動機構３１を制御する。この制御により、天板移動機構３１は、天板３１ａを移動して所望の位置に設定する。
【００２０】
また、Ｃアーム回動機構３２に配置したＣアーム３２ａの回動角度を検出するエンコーダなどのセンサを有し、このセンサから出力される信号に基づいてＣアーム回動機構３２を制御する。この制御により、Ｃアーム回動機構３２は、Ｃアーム３２ａを回動して、Ｘ線発生部１及びＸ線検出部２を所望の撮影角度に設定する。そして、その撮影角度に設定した角度設定信号をシステム制御部９に出力する。更に、システム制御部９からの制御信号に基づいて被検体Ｐの検査対象部位に対して最適なＳＩＤを設定する。
【００２１】
高電圧発生部４は、Ｘ線発生部１のＸ線管１１の陰極から発生する熱電子を加速するために陽極と陰極の間に印加する高電圧を供給する高電圧発生器４１と、システム制御部９から供給される制御信号に基づいて高電圧発生器４１を制御するＸ線制御器４２とを備えている。
【００２２】
高電圧発生器４１は、Ｘ線制御器４２からの制御信号に基づいて、Ｘ線発生部１のＸ線管１１に透視用のＸ線や、この透視用よりも高エネルギーの撮影用のＸ線を発生させるための高電圧や加熱電圧を供給する。
【００２３】
Ｘ線制御器４２は、システム制御部９から供給される透視及び撮影条件の管電圧、管電流、及びＸ線照射時間を含むＸ線照射条件の情報に基づいて、高電圧発生器４１を制御する。そして、高電圧発生器４１の供給電圧及び加熱電圧を制御することにより、Ｘ線管１１を透視及び撮影条件の前記管電圧及び管電流に設定すると共に、Ｘ線管１１に前記Ｘ線照射時間に対応する時間照射させる。
【００２４】
画像データ生成部５は、Ｘ線発生部１から透視用のＸ線が照射され、Ｘ線検出部２よりライン単位で出力されるＸ線投影データから透視画像データを生成する。また、Ｘ線発生部１から撮影用のＸ線が照射され、Ｘ線検出部２よりライン単位で出力されるＸ線投影データから撮影画像データを生成する。そして、生成した透視画像データや撮影画像データなどの二次元画像データにシステム制御部９から供給される撮影条件を付帯して画像表示部７に出力する。また、画像データ記憶部５１に出力する。
【００２５】
画像データ記憶部５１は、磁気ディスク、光ディスク等の記憶媒体を備え、画像データ生成部５から出力された透視画像データ、撮影画像データ、複数の角度から撮影された撮影画像データ等を保存する。
【００２６】
画像表示部７は、撮影部６の画像データ生成部５から出力された二次元画像データを表示する第１モニタ７１と、撮影部６で生成された複数の二次元画像データに基づいて静止した三次元画像データの生成や、予め設定された２つの角度の間を往復回転する三次元画像データの生成を行う画像データ処理部７２と、画像データ処理部７２で生成された三次元画像データを表示する第２モニタ７３とを備えている。
【００２７】
第１モニタ７１は、液晶パネル或いはＣＲＴを備え、画像データ生成部５から出力された二次元画像データを表示する。
【００２８】
画像データ処理部７２は、操作部８から表示モードが三次元画像モードに設定されると、撮影部６の画像データ記憶部５１から複数の撮影角度から撮影された二次元画像データを読み出してボリュームデータを生成する。そして、生成したボリュームデータを、例えばボリュームレンダリング法による処理を行うことにより、静止した三次元画像データを生成する。また、操作部８から往復回転操作が行われると、予め設定された２つの角度の間を往復回転する三次元画像データを生成する。そして、生成した三次元画像データを第２モニタ７３に出力する。
【００２９】
第２モニタ７３は、液晶パネル又はＣＲＴを備え、三次元画像データを往復回転させる２つの角度、往復回転させる往復回数、及び往復回転を停止するトリガとなる操作などの往復回転条件を設定するための往復回転条件設定画面を表示する。また、画像データ処理部７２から出力された三次元画像データを表示する。
【００３０】
図２は、第２モニタ７３に表示される往復回転する三次元画像データを上から見た図である。この三次元画像データ７３ａは、例えば被検体Ｐの体軸に相当する軸を回転軸として往復回転可能に初期角度θ０に設定される。そして、初期角度θ０に設定された三次元画像データ７３ａの正面側に位置する視点７３ｂに対して、初期角度θ０を例えば０°として初期角度θ０から予め設定された左反転角度θＬ（例えば、−１８０°≦θＬ＜０°）まで時計回り（矢印Ｒ１方向）に回転する。この回転により三次元画像データ７３ａの正面から右側面、又は右側面及び背面に亘る部分が第２モニタ７３に表示される。
【００３１】
次いで、左反転角度θＬで反転した後、予め設定された右反転角度θＲ（例えば、０°＜θＬ≦１８０°）まで反時計周り（矢印Ｒ２方向）に回転する。この回転により三次元画像データ７３ａの背面又は右側面から正面を経由して左側面、又は左側面及び背面に亘る部分が第２モニタ７３に表示される。
【００３２】
更に、右反転角度θＲで反転した後、初期角度θ０までＲ１方向に回転する。この回転により三次元画像データ７３ａの背面又は左側面から、正面に亘る部分が第２モニタ７３に表示される。
【００３３】
このようにして、初期角度θ０、左反転角度θＬ、右反転角度θＲ、初期角度θ０の順に各間を回転する工程を１往復として、予め設定された往復回数だけ前記工程を繰り返して往復回転する。
【００３４】
なお、初期角度θ０に設定された三次元画像データ７３ａを第２モニタ７３に表示した後、その三次元画像データ７３ａの回転軸を任意の方向に設定することができる。これにより、様々な方向への往復回転ができるようになっている。
【００３５】
図１の操作部８は、キーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウス、三次元画像データの往復回転を行うための往復回転スイッチ８ａ、往復回転している三次元画像データを停止するための往復回転停止スイッチ８ｂ等の入力デバイスを備えている。この入力デバイスを用いて入力される表示モード（透視画像モード、撮影画像モード、三次元画像モード）の設定操作、撮影条件の設定操作、往復回転条件の設定操作、往復回転スイッチ８ａの操作、往復回転停止スイッチ８ｂの操作等に対応する操作情報をシステム制御部９に出力する。
【００３６】
ここで、往復回転スイッチ８ａを例えば２秒未満の短時間押す単押し操作の入力情報に基づいて、画像データ処理部７２では、往復回転する三次元画像データを生成する。そして往復回転中に往復回転スイッチ８ａの単押し操作を連続して２回繰り返すダブルクリック操作の入力情報に基づいて、ダブルクリックを行ったときの回転角度で停止した三次元画像データを生成する。
【００３７】
また、往復回転スイッチ８ａの１回目の単押し操作の後、往復回転中に２回目の単押し操作を行うと、単押し操作したときの回転角度θｘで反転した後、この回転角度θｘから左又は右反転角度θＬ，θＲの近い反転角度まで回転する。次いで、近い反転角度で反転した後、回転して回転角度θｘで反転する。そして、近い反転角度と回転角度θｘの間を往復回転する三次元画像データを生成する。
【００３８】
更に、往復回転中に３回目の単押し操作を行うと、単押し操作したときの回転角度θｙで反転した後、回転して近い反転角度又は回転角度θｘの近い角度で反転する。そして、近い角度と回転角度θｙの間を往復回転する三次元画像データを生成する。
【００３９】
なお、２回目の単押し操作したときの回転角度θｘで反転した後、回転角度θｘから左又は右反転角度θＬ，θＲの近い反転角度まで回転する。そして、左反転角度θＬと右反転角度θＲの間を往復回転させるようにしてもよい。
【００４０】
更に、往復回転スイッチ８ａを例えば２秒以上の長時間押し続ける長押し操作が行われると、その操作の押したときの入力情報に基づいて往復回転し、押した後の開放したときの回転角度で反転した後、左又は右反転角度θＲ，θＬの近い反転角度まで回転する。そして、左反転角度θＬと右反転角度θＲの間を往復回転する三次元画像データを生成する。
【００４１】
なお、往復回転スイッチ８ａの長押し操作の押したときの入力情報に基づいて往復回転を開始し、押した後の開放したときの回転角度で反転した後、この回転角度から左又は右反転角度θＲ，θＬの近い反転角度まで回転する。そして、その回転角度と近い反転角度の間を往復回転するようにしてもよい。
【００４２】
更にまた、往復回転スイッチ８ａの単押し又は長押し操作の後の往復回転中に、往復回転停止スイッチ８ｂを押すと、三次元画像データは初期角度θ０で停止した三次元画像データを生成する。
【００４３】
システム制御部９は、図示しないＣＰＵ及び記憶回路９ａを備え、操作部８から供給される様々な設定操作や入力操作による入力情報を一旦記憶回路９ａに保存した後、これらの入力情報に基づいてシステム全体の制御を行なう。
【００４４】
次に、図１乃至図３を参照して、三次元画像データの往復回転の動作の一例を説明する。
図３は、往復回転する三次元画像データの生成の一例を説明するための図である。画像データ処理部７２は、生成したボリュームデータ７２ａを初期角度θ０に設定し、そのボリュームータの正面に位置する仮想の第０の視点及びこの視点からの矢印で示した視線方向を設定する。そして、この視線方向に垂直な第０の投影面に投影されるボリュームデータ７２ａの投影データを、図２の三次元画像データ７３ａを初期角度θ０における視点７３ｂから見た三次元画像データとして生成する。即ち、第０の視線方向に沿ったボリュームデータ７２ａのボクセル値に基づいて例えば不透明度と色を割り当てたピクセル値へのマッピングを行うことで三次元画像データを生成する。
【００４５】
また、ボリュームデータ７２ａに対して初期角度θ０から反時計回りに所定の角度だけ回転した第１の角度に、仮想の第１の視点及びこの視点からの矢印で示した視線方向を設定する。そして、その視線方向に垂直な第１の投影面に投影されるボリュームデータ７２ａの投影データを、三次元画像データ７３ａを角度θ１回転したときに視点７３ｂから見た三次元画像データとして生成する。
【００４６】
更に、反時計回りの初期角度θ０と第１の角度の間と同じ角度の間隔毎に仮想の視点及びこの視点からの矢印で示した視線方向を設定する。そして、その視線方向に垂直な投影面に投影されるボリュームデータの投影データを、図２の三次元画像データ７３ｂを各角度回転したときに視点７３ｂから見た三次元画像データとして生成する。
【００４７】
第Ｌの角度では、仮想の第Ｌの視点及びこの視点からの矢印で示した視線方向を設定する。そして、その視線方向に垂直な第Ｌの投影面に投影されるボリュームデータの投影データを、左反転角度θＬ回転したときに視点７３ｂから見た三次元画像データとして生成する。
【００４８】
そして、第０乃至第Ｌの投影面への投影により三次元画像データを順次生成することにより、初期角度θ０から左反転角度θＬまで時計回りに回転する三次元画像データを生成する。
【００４９】
なお、左反転角度θＬから右反転角度θＲへの回転においても初期角度θ０から左反転角度θＬへの回転の場合と同様にして、ボリュームデータ７２ａに対して第Ｌの角度から時計回りの初期角度θ０と第１の角度の間と同じ角度の間隔毎に、仮想の視点及びこの視点からの矢印で示した視線方向を設定する。そして、その視線方向に垂直な投影面に投影されるボリュームデータ７２ａの投影データを、各角度回転したときに視点７３ｂから見える三次元画像データとして生成する。そして、各投影面への投影により三次元画像データを順次生成することにより、左反転角度θＬから右反転角度θＲまで反時計回りに回転する三次元画像データを生成する。
【００５０】
また、右反転角度θＲから初期角度θ０への回転において、ボリュームデータ７２ａに対して第Ｒの角度から反時計回りの初期角度θ０と第１の角度の間と同じ角度の間隔毎に仮想の視点及びこの視点からの矢印で示した視線方向を設定する。そして、その視線方向に垂直な投影面に投影されるボリュームデータ７２ａの投影データを、各角度に回転したときに視点７３ｂから見た三次元画像データとして生成する。そして、各投影面への投影により三次元画像データを順次生成することにより、右反転角度θＲから初期角度θ０まで時計回りに回転する三次元画像データを生成する。
【００５１】
次に、図４を参照して、第２モニタ７３に表示される往復回転条件設定画面の一例を説明する。図４に示した往復回転条件設定画面９０は、左及び反転角度θＬ，θＲを設定するための「回転範囲」の欄、往復回転の往復回数を設定するための「往復回数」の欄、及び往復回転を停止するトリガとなる操作を設定するための「トリガ操作」の欄により構成される。
【００５２】
「回転範囲」の欄は、左反転角度θＬを入力するダイアログボックス９０１及び右反転角度θＲを入力するダイアログボックス９０２を備えている。そして、操作部８から左反転角度θＬである例えば「−９０°」、及び右反転角度θＲである例えば「９０°」を入力する操作が行われると、「−９０°」及び「９０°」がダイアログボックス９０１，９０２内に表示され、システム制御部９の記憶回路９ａに保存される。
【００５３】
「往復回数」の欄は、往復回数を入力するダイアログボックス９０３を備えている。そして、往復回数である１乃至Ｋ（Ｋ＞３）、及び無限の中から例えば「３」を選択する入力が操作部８から行われると、「３」がダイアログボックス９０３内に表示され、システム制御部９の記憶回路９ａに保存される。なお、「無限」を選択すると、往復回転停止操作又は往復回転を停止するトリガとなる操作が行われるまで往復回転が行われる。
【００５４】
「トリガ操作」の欄は、往復回転を停止するトリガとなる操作を入力するダイアログボックス９０４を備えている。そして、操作部８からの可能な操作の中から例えば透視を開始する「透視操作」を選択する入力が操作部８から行われると、「透視操作」がダイアログボックス９０４内に表示され、システム制御部９の記憶回路９ａに保存される。
【００５５】
以下、図１乃至図６を参照して、Ｘ線画像診断装置１００の動作の一例を説明する。図５は、Ｘ線画像診断装置１００の動作を示すフローチャートである。図６は、第２モニタ７３に表示された往復回転している三次元画像データの画面を示す図である。
【００５６】
図５において、システム制御部９の記憶回路９ａには、操作部８からの操作により、図２の往復回転条件設定画面９０で設定された左及び右反転角度θＬ，θＲである「−９０°」、「９０°」、往復回数である「３」、及びトリガ操作である「透視操作」の入力情報が保存されている。また、被検体Ｐの撮影条件の入力情報が保存されている。
【００５７】
まず、被検体Ｐの検査を行うために、撮影部６の画像データ記憶部５１に保存されている複数の撮影角度からの撮影により生成された撮影画像データを、参照画像データとして画像表示部７の第２モニタ７３に表示させる操作が行われる。被検体Ｐの複数の撮影角度からの撮影画像データを選択し、表示モードを三次元画像モードに設定する操作が操作部８から行われると、Ｘ線画像診断装置１００は検査を開始する（ステップＳ１）。
【００５８】
システム制御部９は、撮影部６及び画像表示部７に三次元画像データの生成及び表示を指示する。画像表示部７の画像データ処理部７２は、選択された複数の撮影角度からの撮影画像データを画像データ記憶部５１から読み出してボリュームデータを生成する。そして、生成したボリュームデータから初期角度θ０に設定した三次元画像データを生成して第２モニタ７３に出力する。第２モニタ７３は、画像データ処理部７２からの初期角度θ０に設定された静止した三次元画像データを表示する（ステップＳ２）。
【００５９】
次に、第２モニタ７３に表示された三次元画像データの構造を把握するために、操作部８の往復回転スイッチ８ａの単押し操作が行われると、画像データ処理部７２は、左反転角度θＬである「―９０°」と右反転角度θＲである「９０°」の間を往復回転する三次元画像データを生成し、生成した各角度における三次元画像データを順次第２モニタ７３に出力する。第２モニタ７３は、画像データ処理部７２から出力された往復回転している三次元画像データを表示する（ステップＳ３）。
【００６０】
図６は、第２モニタ７３の画面に表示された往復回転している三次元画像データの一例を示した図である。図６（ａ）の画面９１には、初期角度θ０における三次元画像データ９１１が表示されている。この後、三次元画像データ９１１は、Ｒ１方向に回転する。
【００６１】
図６（ｂ）の画面９２には、初期角度θ０からＲ１方向に回転した後の「−９０°」における三次元画像データ９１２が表示されている。この後、三次元画像データ９１２は、Ｒ２方向に回転する。
【００６２】
図６（ｃ）の画面９３には、Ｒ２方向に回転した後の「９０°」における三次元画像データ９１２が表示されている。この後、三次元画像データ９１３は、Ｒ１方向に回転する。
【００６３】
このように、往復回転スイッチ８ａの単押し操作を行うだけの簡単な操作により、第２モニタ７３上で三次元画像データを往復回転させることができる。これにより、三次元画像データの立体構造を容易に認識することができる。
【００６４】
次に、第２モニタ７３に表示された三次元画像データの立体構造を把握でき、この画像データが往復回転しているときに操作部８から往復回転している三次元画像データを停止する操作が行われた場合（図５のステップＳ４のはい）、ステップＳ５に移行する。また、停止操作が行われない場合（図５のステップＳ４のいいえ）、ステップＳ７に移行する。
【００６５】
そして、停止操作が操作部８の往復回転スイッチ８ａのダブルクリック操作である場合（図５のステップＳ５のはい）、画像データ処理部７２は、ダブルクリック操作が行われたときの回転角度に停止した三次元画像データを第２モニタ７３に出力する。第２モニタ７３は、操作に応じた回転角度で停止した三次元画像データを表示する（図５のステップＳ６）。
【００６６】
また、停止操作が操作部８の往復回転停止スイッチ８ｂを押す操作、又は操作部８からの透視操作である場合（図５のステップＳ５のいいえ）、ステップＳ８へ移行する。
【００６７】
ステップＳ４の「いいえ」の後に、三次元画像データの往復回数が３往復回数未満である場合（ステップＳ７のいいえ）、ステップＳ３に戻る。また、３往復回数である場合（ステップＳ７のはい）、ステップＳ８に移行する。
【００６８】
ステップＳ５の「いいえ」又はステップＳ７の「はい」の後に、画像データ処理部７２は、初期角度θ０に設定した三次元画像データを第２モニタ７３に出力する。第２モニタ７３は、初期角度θ０に設定された三次元画像データを表示する（ステップＳ８）。
【００６９】
次に、被検体Ｐの三次元画像データの立体構造を認識した操作者により、操作部８から透視操作が行われると、システム制御部９は、撮影部６及び画像表示部７に被検体Ｐの透視を指示する。そして、透視条件に含まれる天板位置や撮影角度の情報を機構部３のＣアーム・天板機構制御部３３に供給する。Ｃアーム回動機構３２は、Ｃアーム・天板制御部３３の制御信号により、天板３１ａを移動して天板位置に設定すると共に、Ｃアーム３２ａを回動して撮影角度に設定する。
【００７０】
システム制御部９は、被検体Ｐに透視用のＸ線を照射させるための制御信号を撮影部６における高電圧発生部４のＸ線制御器４２に出力する。高電圧発生部４の高電圧発生器４１は、Ｘ線制御器４２からＸ線照射の情報に基づいて、Ｘ線照射用の高電圧をＸ線発生部１に供給する。Ｘ線発生部１は、高電圧発生器４１から供給される高電圧に応じたＸ線を被検体Ｐに照射する。
【００７１】
Ｘ線検出部２は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出してＸ線投影データを生成し、生成したＸ線投影データを画像データ生成部５へ出力する。画像データ生成部５は、Ｘ線検出部２から出力されたＸ線投影データから透視画像データを生成する。次いで、システム制御部９から供給されるその画像データに対応する透視条件を付帯して画像表示部７の第１モニタ７１に出力する。第１モニタ７１は、画像データ生成部５から出力された透視画像データを表示する。
【００７２】
このように、第２モニタ７３に初期角度θ０又は所望の角度に設定された三次元画像データである参照画像データを表示すると共に、第１モニタ７１にリアルタイムに被検体Ｐの透視画像データを表示することができる。
【００７３】
そして、被検体Ｐの検査が終了したときに操作部８から撮影終了の操作が行われると、システム制御部９は、撮影部６及び画像表示部７に撮影及び表示の停止を指示する。そして、Ｘ線画像診断装置１００は、検査を終了する（図５のステップＳ９）。
【００７４】
以上述べた本発明の実施例によれば、操作部８からの往復回転スイッチ８ａを単押しする操作により、予め設定された左及び右反転角度θＬ，θＲの間を、予め設定された往復回数だけ往復回転する三次元画像データを第２モニタ７３に表示することができる。
【００７５】
そして、往復回転スイッチ８ａを単押し操作の後にダブルクリック操作を行うことにより、ダブルクリックしたときの回転角度で停止した三次元画像データを第２モニタ７３に表示することができる。また、往復回転スイッチ８ａを単押し操作の後に、往復回転停止スイッチ８ｂを押す操作、又は画面９０に設定したトリガ操作に対応する操作を行うことにより、初期角度θ０に停止した三次元画像データを第２モニタ７３に表示することができる。
【００７６】
また、往復回転スイッチ８ａの１回目の単押し操作の後の往復回転中に２回目の単押し操作を行うことにより、そのときの回転角度θｘで三次元画像データを反転した後、回転角度θｘから左又は右反転角度θＬ，θＲの近い反転角度まで回転する。そして、近い反転角度と回転角度θｘの間を往復回転する三次元画像データを第２モニタ７３に表示することができる。
【００７７】
更に、往復回転スイッチ８ａの３回目の単押し操作を行うことにより、そのときの回転角度θｙで反転した後、回転して前記近い反転角度又は回転角度θｘの近い角度で反転する。そして、近い角度と回転角度θｙの間を往復回転する三次元画像データを第２モニタ７３に表示することができる。
【００７８】
更にまた、往復回転スイッチ８ａを長押し操作を行うことにより、その長押し操作の押したときの入力情報に基づいて往復回転する三次元画像データを第２モニタ７３に表示し、押した後の開放したときの回転角度で反転した後、左又は右反転角度θＬ，θＲの近い反転角度まで回転する。そして、左及び右反転角度θＬ，θＲの間を往復回転する三次元画像データを第２モニタ７３に表示することができる。
【００７９】
これにより、三次元画像データの構造を容易に認識することができ、検査や治療の迅速化及び正確化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施例に係るＸ線画像診断装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明の実施例に係る往復回転する三次元画像データを上から見た図。
【図３】本発明の実施例に係る往復回転する三次元画像データの生成の一例を説明するための図。
【図４】本発明の実施例に係る第２モニタに表示される往復回転条件設定画面の一例を示す図。
【図５】本発明の実施例に係るＸ線画像診断装置の動作を示すフローチャート。
【図６】本発明の実施例に係る第２モニタの画面に表示された往復回転する三次元画像データの一例を示す図。
【符号の説明】
【００８１】
Ｐ 被検体
１ Ｘ線発生部
２ Ｘ線検出部
３ 機構部
４ 高電圧発生部
５ 画像データ生成部
６ 撮影部
７ 画像表示部
８ 操作部
８ａ 往復回転スイッチ
８ｂ 往復回転停止スイッチ
９ システム制御部
９ａ 記憶回路
１１ Ｘ線管
１２ Ｘ線絞り器
２１ イメージインテンシファイア
２２ テレビカメラ
３１ 天板移動機構
３１ａ 天板
３２ Ｃアーム回動機構
３２ａ Ｃアーム
３３ Ｃアーム・天板機構制御部
４１ 高電圧発生器
４２ Ｘ線制御器
５１ 画像データ記憶部
７１ 第１モニタ
７２ 画像データ処理部
７３ 第２モニタ
１００ Ｘ線画像診断装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像診断装置から得られた画像データに基づいて、予め設定された回転範囲を往復回転する三次元画像データを生成する画像データ処理手段と、
前記画像データ処理手段により生成された三次元画像データを表示する表示手段とを
備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記回転範囲を設定する往復回転条件設定手段を有し、
前記画像データ処理手段は、前記往復回転条件設定手段により設定された左反転角度と右反転角度の間を往復回転する三次元画像データを生成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記回転範囲を往復回転する往復回数を設定する往復回転条件設定手段を有し、
前記画像データ処理手段は、前記往復回転条件設定手段により設定された往復回数だけ往復回転する三次元画像データを生成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記画像データ処理手段により往復回転する三次元画像データの生成を指示する操作手段を有し、
前記画像データ処理手段は、前記操作手段からの指示に基づいて、往復回転する三次元画像データを生成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記操作手段は、２通りの入力操作が可能な１つの入力デバイスを有していることを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記画像データ処理手段は、
前記入力デバイスによる１回目の単押し操作の入力情報に基づいて、往復回転する三次元画像データを生成し、
前記入力デバイスによる２回目以降の単押し操作の入力情報に基づいて、その三次元画像データの回転方向を反転するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記画像データ処理手段は、前記入力デバイスによる２回目の単押し操作の入力情報に基づいて、その三次元画像データの回転方向を反転し、この反転した第１の角度とこの第１の角度の前に反転した第２の角度の間を往復回転する三次元画像データを生成するようにしたことを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記画像データ処理手段は、
前記入力デバイスによる単押し操作の入力情報に基づいて、往復回転する三次元画像データを生成し、
前記入力デバイスによる単押し操作の後のダブルクリック操作の入力情報に基づいて、そのダブルクリックを行ったときの回転角度で停止した三次元画像データを生成するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記画像データ処理手段は、
前記入力デバイスによる長押し操作の押したときの入力情報に基づいて、往復回転する三次元画像データを生成し、
前記長押し操作の押した後の開放したときの入力情報に基づいて、その三次元画像データの回転方向を反転するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記画像データ処理手段は、
前記入力デバイスによる長押し操作の押した後の開放したときの入力情報に基づいて、その三次元画像データの回転方向を反転し、この反転した第１の角度とこの第１の角度の前に反転した第２の角度の間を往復回転する三次元画像データを生成するようにしたことを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記表示手段に表示された三次元画像データの往復回転の停止操作が可能な操作手段を有し、
前記画像データ処理手段は、前記操作手段からの停止操作による入力情報に基づいて、正面から見た静止した三次元画像データを生成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
被検体を撮影して画像データを生成する撮影手段と、
前記撮影手段により生成された画像データに基づいて、予め設定された回転範囲を往復回転する三次元画像データを生成する画像データ処理手段と、
前記画像データ処理手段により生成された三次元画像データを表示する表示手段とを
備えたことを特徴とする画像診断装置。
【請求項１３】
前記撮影手段による撮影条件の入力操作が可能な操作手段と、
前記操作手段からの入力操作に対応する操作の設定が可能な往復回転条件設定手段とを有し、
前記画像データ処理手段は、前記操作手段からの操作の内、前記往復回転条件設定手段により設定されたトリガ操作に基づいて、往復回転を停止した三次元画像データを生成するようにしたことを特徴とする請求項１２に記載の画像診断装置。
【請求項１４】
画像診断装置から得られた画像データに基づく三次元画像データを表示する表示手段を備え、
前記表示手段は、前記画像診断装置からの往復回転の指示に基づいて、往復回転している三次元画像データを表示することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１】
画像診断装置から得られた画像データに基づいて、予め設定された回転範囲を往復回転する三次元画像データを生成する画像データ処理手段と、
前記画像データ処理手段により生成された三次元画像データを表示する表示手段とを
備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記回転範囲を設定する往復回転条件設定手段を有し、
前記画像データ処理手段は、前記往復回転条件設定手段により設定された左反転角度と右反転角度の間を往復回転する三次元画像データを生成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記回転範囲を往復回転する往復回数を設定する往復回転条件設定手段を有し、
前記画像データ処理手段は、前記往復回転条件設定手段により設定された往復回数だけ往復回転する三次元画像データを生成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記画像データ処理手段により往復回転する三次元画像データの生成を指示する操作手段を有し、
前記画像データ処理手段は、前記操作手段からの指示に基づいて、往復回転する三次元画像データを生成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記操作手段は、２通りの入力操作が可能な１つの入力デバイスを有していることを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記画像データ処理手段は、
前記入力デバイスによる１回目の単押し操作の入力情報に基づいて、往復回転する三次元画像データを生成し、
前記入力デバイスによる２回目以降の単押し操作の入力情報に基づいて、その三次元画像データの回転方向を反転するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記画像データ処理手段は、前記入力デバイスによる２回目の単押し操作の入力情報に基づいて、その三次元画像データの回転方向を反転し、この反転した第１の角度とこの第１の角度の前に反転した第２の角度の間を往復回転する三次元画像データを生成するようにしたことを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記画像データ処理手段は、
前記入力デバイスによる単押し操作の入力情報に基づいて、往復回転する三次元画像データを生成し、
前記入力デバイスによる単押し操作の後のダブルクリック操作の入力情報に基づいて、そのダブルクリックを行ったときの回転角度で停止した三次元画像データを生成するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記画像データ処理手段は、
前記入力デバイスによる長押し操作の押したときの入力情報に基づいて、往復回転する三次元画像データを生成し、
前記長押し操作の押した後の開放したときの入力情報に基づいて、その三次元画像データの回転方向を反転するようにしたことを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記画像データ処理手段は、
前記入力デバイスによる長押し操作の押した後の開放したときの入力情報に基づいて、その三次元画像データの回転方向を反転し、この反転した第１の角度とこの第１の角度の前に反転した第２の角度の間を往復回転する三次元画像データを生成するようにしたことを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記表示手段に表示された三次元画像データの往復回転の停止操作が可能な操作手段を有し、
前記画像データ処理手段は、前記操作手段からの停止操作による入力情報に基づいて、正面から見た静止した三次元画像データを生成するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
被検体を撮影して画像データを生成する撮影手段と、
前記撮影手段により生成された画像データに基づいて、予め設定された回転範囲を往復回転する三次元画像データを生成する画像データ処理手段と、
前記画像データ処理手段により生成された三次元画像データを表示する表示手段とを
備えたことを特徴とする画像診断装置。
【請求項１３】
前記撮影手段による撮影条件の入力操作が可能な操作手段と、
前記操作手段からの入力操作に対応する操作の設定が可能な往復回転条件設定手段とを有し、
前記画像データ処理手段は、前記操作手段からの操作の内、前記往復回転条件設定手段により設定されたトリガ操作に基づいて、往復回転を停止した三次元画像データを生成するようにしたことを特徴とする請求項１２に記載の画像診断装置。
【請求項１４】
画像診断装置から得られた画像データに基づく三次元画像データを表示する表示手段を備え、
前記表示手段は、前記画像診断装置からの往復回転の指示に基づいて、往復回転している三次元画像データを表示することを特徴とする画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−６８９８０（Ｐ２０１０−６８９８０Ａ）
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３９０２２（Ｐ２００８−２３９０２２）
【出願日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月２日（２０１０．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【Ｆターム（参考）】
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