專利名稱：醫(yī)用三維圖像的顯示控制程序和醫(yī)用三維圖像的顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及醫(yī)用三維圖像的顯示控制程序和醫(yī)用三維圖像的顯示方法。特別是涉及一種用于利用以CT、 MRI等拍攝的多斷層圖像構(gòu)筑三維圖像，以任意朝向左右對稱地顯示該三維圖像的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)用的顯示控制程序和顯示方法。
背景技術(shù)：
隨著近年來計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，利用以CT、 MRI等拍攝的多斷層圖像 構(gòu)筑三維圖像的技術(shù)已廣為人知。另外，也能夠制作所構(gòu)筑的三維圖像的任 意部位的剖切面圖像。(例如，參照下列專利文獻(xiàn)1 4)專利文獻(xiàn)l: JP特開2005-253518號公報專利文獻(xiàn)2: JP特開2004-188149號公報專利文獻(xiàn)3: JP特開2004-049753號公報專利文獻(xiàn)4: JP特開平08-106546號公報發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的課題基于以CT、 MRI等攝影器材拍攝得到的醫(yī)用圖像數(shù)據(jù)形成三維圖像， 將該三維圖像顯示到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的顯示畫面上。該三維圖像在診斷患者病情、 制訂手術(shù)和治療計(jì)劃時非常有用。然而， 一直以來，顯示在顯示畫面上的三維圖像能夠顯示任意方向、任 意朝向，而且，例如在基于CT數(shù)據(jù)的情況下，也可以切換顯示內(nèi)容，選擇 顯示皮膚表面或顯示內(nèi)部的骨像。另外，也可以生成三維圖像的任意部位的剖面圖像。然而，在過去，只能以任意朝向(視點(diǎn)方向)顯示三維圖像，在要對例 如患者的右側(cè)部分和左側(cè)部分進(jìn)行比較時，必須將三維圖像向左、向右旋轉(zhuǎn)， 才能實(shí)現(xiàn)左右比較。
艮口，在現(xiàn)有的醫(yī)用三維圖像的顯示中，為了同時比較評價患者的左右兩 側(cè)，只能從正面或正上方這樣的有限的朝向進(jìn)行顯示，因此，存在這樣的問 題在多樣化的視點(diǎn)方向的三維圖像或設(shè)定為多樣化的視點(diǎn)方向的剖面圖像 中，無法比較評價左右兩側(cè)的對稱性。本發(fā)明就是在這種背景下提出的，其主要目的是提供一種醫(yī)用三維圖像 的顯示控制程序，將顯示畫面上顯示的醫(yī)用三維圖像顯示為左右一對，并且 左右一對的顯示相對于垂直軸方向反向旋轉(zhuǎn)，從而可以有效地對患者的左右 兩側(cè)進(jìn)行對比。另外，本發(fā)明的另一個目的是提供一種能夠同時并對稱地顯示患者的左 右兩側(cè)的醫(yī)用三維圖像的顯示方法。 用于解決問題的方法本發(fā)明的第一技術(shù)方案提供一種醫(yī)用三維圖像的顯示控制程序，用于控 制顯示畫面上所顯示的醫(yī)用三維圖像的顯示，其特征在于，包括使三維圖 像在顯示畫面的左側(cè)和右側(cè)成對顯示的步驟；在左右兩側(cè)成對顯示的三維圖 像中，至少一側(cè)三維圖像接受旋轉(zhuǎn)操作的步驟；響應(yīng)于對一側(cè)三維圖像所施 加的旋轉(zhuǎn)操作，使該三維圖像旋轉(zhuǎn)移動的步驟；朝著與基于上述旋轉(zhuǎn)操作的 旋轉(zhuǎn)移動相反的方向，使另一側(cè)三維圖像旋轉(zhuǎn)移動相同角度的步驟。本發(fā)明的第二技術(shù)方案提供一種醫(yī)用三維圖像的顯示控制程序，其特征 在于，在執(zhí)行上述成對顯示的步驟之前，具有對顯示畫面上所顯示的三維圖 像設(shè)定基準(zhǔn)軸的步驟；上述左右兩側(cè)的各三維圖像的旋轉(zhuǎn)移動是根據(jù)各三維 圖像上所設(shè)定的基準(zhǔn)軸來進(jìn)行的。本發(fā)明的第三技術(shù)方案提供一種醫(yī)用三維圖像的顯示控制程序，其特征 在于，包括 一側(cè)三維圖像接受對于剖切面的指定的步驟；如果指定了剖切 面，則生成并顯示沿著該剖切面的剖切面圖像的步驟；針對另一側(cè)三維圖像， 在與一側(cè)三維圖像上所指定的上述剖切面對稱的位置設(shè)定剖切面的步驟；生 成并顯示沿著所設(shè)定的上述剖切面的剖切面圖像的步驟。本發(fā)明的第四技術(shù)方案提供一種醫(yī)用三維圖像的顯示控制程序，其特征 在于，在上述顯示剖切面圖像的步驟中，將上述一側(cè)三維圖像的剖切面圖像 和另一側(cè)三維圖像的剖切面圖像，與一側(cè)和另一側(cè)的三維圖像一起且分別對
本發(fā)明的第五技術(shù)方案提供一種醫(yī)用三維圖像的顯示控制程序，其特征 在于，還包括 一側(cè)的三維圖像或剖切面圖像接受對于1點(diǎn)的指定的步驟； 如果指定了 1點(diǎn)，則在畫面上顯示出穿過該指定點(diǎn)的垂直方向和水平方向的 2條直線的步驟；針對另一側(cè)的三維圖像或剖切面圖像，顯示出穿過與一方 的圖像上所指定的上述指定點(diǎn)對稱的位置且與上述2條直線對稱的2條直線 的步驟。本發(fā)明的第六技術(shù)方案提供一種醫(yī)用三維圖像的顯示控制程序，其特征 在于，設(shè)定上述基準(zhǔn)軸的步驟包括接受對于所顯示的三維圖像上的多個任 意界標(biāo)的指定的步驟；生成穿過所指定的界標(biāo)的軸或面的步驟；根據(jù)所生成 的軸或面，設(shè)定基準(zhǔn)軸的步驟。本發(fā)明的第七技術(shù)方案提供一種醫(yī)用三維圖像的顯示方法，其特征在于， 通過執(zhí)行第一 第六技術(shù)方案中任意一項(xiàng)的醫(yī)用三維圖像的顯示控制程序， 按照上述各步驟的順序，在左右兩側(cè)顯示醫(yī)用三維圖像，并使其左右對稱地 旋轉(zhuǎn)。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，按照所設(shè)定的基準(zhǔn)軸在左側(cè)和右側(cè)成對顯示醫(yī)用三維圖像。 即，左側(cè)的三維圖像按照左側(cè)的三維圖像中設(shè)定的基準(zhǔn)軸顯示，右側(cè)的三維 圖像按照右側(cè)的三維圖像中設(shè)定的基準(zhǔn)軸顯示。如果指定了左右兩側(cè)顯示的一對三維圖像中的某一側(cè)，例如指定了左側(cè) 的三維圖像，則能夠接受針對左側(cè)的三維圖像的旋轉(zhuǎn)操作。同樣地，如果右 側(cè)的三維圖像被指定，就可以接受針對右側(cè)的三維圖像的旋轉(zhuǎn)操作。在能夠接受針對某一側(cè)的三維圖像的旋轉(zhuǎn)操作的狀態(tài)下，如果用戶執(zhí)行 了將該三維圖像右旋或左旋的旋轉(zhuǎn)操作，則相應(yīng)地以圖像中心點(diǎn)為中心，或者以三維圖像上或三維圖像顯示畫面上所設(shè)定的垂直方向的基準(zhǔn)軸即z軸為中心，旋轉(zhuǎn)三維圖像。這種三維圖像的旋轉(zhuǎn)處理本身是公知的處理技術(shù)。在本發(fā)明中，如果執(zhí)行了針對一側(cè)的三維圖像的旋轉(zhuǎn)操作，則另一側(cè)的 三維圖像也相應(yīng)于該三維圖像的旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。在本發(fā)明中，當(dāng)一側(cè)的三維圖 像是例如顯示在左側(cè)的三維圖像，并且該三維圖像向左方旋轉(zhuǎn)時，顯示在右側(cè)的三維圖像自動地以右側(cè)的三維圖像的Z軸為中心向右方旋轉(zhuǎn)。g卩，左側(cè) 的三維圖像與右側(cè)的三維圖像沿相反方向分別繞各自的基準(zhǔn)軸(Z軸)旋轉(zhuǎn)
相同角度。由此，在左側(cè)的三維圖像中能夠觀察到患者的右側(cè)部分，同時， 在右側(cè)的三維圖像中能夠觀察到患者的左側(cè)部分。右側(cè)部分和左側(cè)部分是相 對于正面旋轉(zhuǎn)相同角度后的圖像，能夠同時確認(rèn)患者的左右兩側(cè)部分，正確 地進(jìn)行對比。在第二技術(shù)方案所述的發(fā)明中，針對顯示畫面上所顯示的三維圖像重新 設(shè)定了便于使圖像旋轉(zhuǎn)的基準(zhǔn)軸，因此，能夠基于所設(shè)定的基準(zhǔn)軸分別顯示 出左右兩側(cè)的三維圖像，在將它們以左右對稱的方式旋轉(zhuǎn)顯示時，能夠使其 旋轉(zhuǎn)到所希望的角度，從而能夠以多個視點(diǎn)方向生成并顯示出左右對稱的三 維圖像。在第三技術(shù)方案所述的發(fā)明中，針對左右對稱顯示的一對三維圖像，如 果對一側(cè)的三維圖像指定了剖切面，則生成沿著該剖切面的剖切面圖像，同 時自動在另一側(cè)的三維圖像中設(shè)定與一側(cè)的三維圖像中的剖切面對稱的剖切 面，并自動地生成其剖切面圖像。因而，利用從多個視點(diǎn)方向觀察所見的三 維圖像，不僅能夠?qū)ο鄬?yīng)的右側(cè)部分和左側(cè)部分進(jìn)行對比，而且能夠同時 對比觀察在多個視點(diǎn)方向的三維圖像上設(shè)定的多個方向和位置的剖面圖像， 即患者的左側(cè)部分的剖面圖像和與其對應(yīng)的部位的右側(cè)部分的剖面圖像，在 臨床診斷中發(fā)揮作用。例如，能夠同時以相同角度觀察患者的三維圖像中的左右兩側(cè)部分。作為一個實(shí)例，在以MRI、 PET等拍攝的腦機(jī)能檢査圖像中，對照觀察與左右任意一側(cè)中有活性的部位成對的左右任意另一側(cè)的同一部位附近有無活性，這對于診斷非常重要。根據(jù)本發(fā)明，能夠針對這種左右對稱的位置同時對其剖面進(jìn)行對比，在 診斷和制訂治療計(jì)劃時非常有價值。進(jìn)而，在第四技術(shù)方案所述的發(fā)明中，三維圖像和剖面圖像彼此關(guān)聯(lián)地 顯示出來，因此，能夠提供在診斷和制訂治療計(jì)劃時有益的顯示畫面。根據(jù)第五技術(shù)方案所述的發(fā)明，能夠準(zhǔn)確而容易地確認(rèn)左右對稱的2個 圖像上的同一位置關(guān)系。參照附圖更具體地進(jìn)行說明。如圖14所示，將患者的三維圖像左右對稱地顯示出來。在該顯示中，想 要比較下顎骨的左右對稱性時，在一側(cè)的畫面、例如左側(cè)畫面中指定患者的
右下顎角部(腮部)的突出點(diǎn)(A)。在另一側(cè)的畫面(右側(cè)畫面)中顯示 出相反側(cè)、即患者的左下顎角，但僅靠目視難以分辨位置和大小的左右差異。 因此，如圖15所示，通過顯示出穿過先前的指定點(diǎn)(A)及其對稱點(diǎn)的縱、橫線(LVR、 LHR)，就能夠容易地比較出患者的左下顎角部與右側(cè)相比是 偏上還是偏下、或者是偏向內(nèi)側(cè)還是偏向外側(cè)。在圖15中，左側(cè)畫面中指定了患者的右下顎角部的突出點(diǎn)(A)，并顯 示出穿過指定點(diǎn)(A)的豎線(垂直線)LVL和橫線(水平線)LHL，同時， 右側(cè)畫面中顯示出穿過與指定點(diǎn)(A)左右對稱的點(diǎn)(B)的豎線(垂直線) LVR和橫線(水平線)LHR。由此能夠準(zhǔn)確地把握圖14中難以分辨的左右 差異。左側(cè)、右側(cè)的下顎角部影響到臉的下部輪廓。由圖15可知，關(guān)于左右 下顎角部的位置關(guān)系，左右兩側(cè)在垂直方向上基本都沒有問題，而在水平方 向上，左側(cè)比右側(cè)更靠前。按照這種方式，通過畫線而使評價變得容易。另外，在旋轉(zhuǎn)三維圖像時， 以該線作為參考線，也能夠從多個方向評價、確認(rèn)對稱性。進(jìn)而，如圖16所示，在左右側(cè)的各圖像中，也可以顯示出穿過面部正中 央的縱軸Vo，從而以面部中心為基準(zhǔn)， 一邊在側(cè)面方向、前后方向、上下方 向上與面部的其他區(qū)域進(jìn)行比較， 一邊進(jìn)行評價。上述比較方式在外科矯正的對稱性評價或通過模擬制訂治療計(jì)劃時非常 有效。另外，在剖面圖像中，例如在腦的剖面圖像中，當(dāng)一側(cè)畫面中有多個 集聚像相鄰時，也可以通過指定各關(guān)心區(qū)域，以定點(diǎn)方式對另一側(cè)的剖面圖 像中與該指定點(diǎn)對稱的位置進(jìn)行比較評價。在第六技術(shù)方案所述的發(fā)明中，能夠以三維圖像中所希望的界標(biāo)為基準(zhǔn) 確定基準(zhǔn)軸。因而，能夠?qū)⑷S圖像在所希望的方向上顯示出來，并成為能 夠使圖像旋轉(zhuǎn)的顯示控制程序。根據(jù)第七技術(shù)方案所述的方法，當(dāng)醫(yī)生等觀察患者的醫(yī)用三維圖像進(jìn)行 病情診斷、制訂手術(shù)、治療計(jì)劃時，能夠提供對醫(yī)生等有益的圖像顯示方法。


圖1是表示安裝了本發(fā)明的一個實(shí)施方式的醫(yī)用三維圖像的顯示控制程 序，并基于該程序進(jìn)行醫(yī)用三維圖像顯示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)10的一個實(shí)例的結(jié)構(gòu) 框圖。圖2是以圖解方式表示患者的頭部H上的拍攝時的基準(zhǔn)軸Zo和自動設(shè)定的基準(zhǔn)軸XYZ的圖。圖3是說明用于針對患者頭部H的圖像設(shè)定基于界標(biāo)的基準(zhǔn)面，并根據(jù)該基準(zhǔn)面設(shè)定基準(zhǔn)軸的方法的圖。圖4是表示在左側(cè)和右側(cè)成對顯示出基于患者頭部的CT數(shù)據(jù)的三維骨 圖像的顯示實(shí)例的圖。圖5是表示針對圖4的顯示圖像，將左側(cè)的三維圖像以Z軸為中心右旋 15°，并相應(yīng)地使右側(cè)的圖像以Z軸為中心左旋15。之后的狀態(tài)的顯示實(shí)例的 圖。圖6是表示在圖5的圖像中將左側(cè)的圖像以X軸為中心朝上方旋轉(zhuǎn)15° 時，右側(cè)的圖像以X軸為中心朝上方旋轉(zhuǎn)15。之后的狀態(tài)的顯示實(shí)例的圖。圖7是表示在圖5的圖像中將左側(cè)的圖像以X軸為中心朝下方旋轉(zhuǎn)15° 時，右側(cè)的圖像以X軸為中心自動朝下方旋轉(zhuǎn)15。之后顯示出來的顯示實(shí)例 的圖。圖8是表示針對圖4的顯示圖像，將左側(cè)的圖像以Z軸為中心右旋75° 時，右側(cè)的圖像以Z軸為中心左旋75。之后的狀態(tài)的顯示實(shí)例的圖。圖9是表示針對左右對稱顯示的三維圖像分別構(gòu)筑并顯示出對稱的剖面 圖像的實(shí)例圖。圖10是表現(xiàn)左右對稱的三維圖像的顯示控制程序進(jìn)行的處理步驟的流 程圖。圖11是表現(xiàn)左右對稱的三維圖像的顯示控制程序進(jìn)行的處理步驟的流 程圖。圖12是更詳細(xì)地表現(xiàn)指定圖像和其余的圖像的旋轉(zhuǎn)的處理步驟的流程圖。圖13是詳細(xì)表現(xiàn)了剖面圖像的生成處理的處理步驟的流程圖。 圖14是左右對稱顯示的三維圖像的一個實(shí)例。圖15是表示針對圖14的左右對稱顯示的圖像，通過顯示出豎線、橫線 使左右對稱性的評價變得容易的圖。圖16是表示在圖15中通過進(jìn)一步顯示出正中線Vo，使左右對稱性的評 價變得更容易而且可以多元化實(shí)施的圖附圖標(biāo)記的說明 10計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 11控制部 12存儲器13操作部 15鼠標(biāo) 16顯示器具體實(shí)施方式
下面參照

本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。圖1是表示安裝了本發(fā)明的一個實(shí)施方式的醫(yī)用三維圖像的顯示控制程 序，并基于該程序進(jìn)行醫(yī)用三維圖像顯示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)10的一個實(shí)例的結(jié)構(gòu) 框圖。該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)IO是公知的個人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或辦公室計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等。系統(tǒng)10中具備包含CPU的控制部11。控制部11上連接有存儲器12(例 如硬盤存儲器或固體存儲器等，種類不限)、讀寫器13、操作部14 (例如鍵 盤或操作面板等)、作為操作構(gòu)件的鼠標(biāo)15以及顯示器16 (例如液晶顯示 器、CRT顯示器、等離子顯示器等)。例如將記錄在盤片狀記錄介質(zhì)17、 18上的CT數(shù)據(jù)、MRI數(shù)據(jù)或SPECT 數(shù)據(jù)、PET數(shù)據(jù)等置入讀寫器13后，讀寫器13就能夠從這些盤片17、 18 中讀取CT數(shù)據(jù)或MRI數(shù)據(jù)等，提供給控制部ll。另外，使用讀寫器13，能夠?qū)⒈景l(fā)明的一個實(shí)施方式的醫(yī)用三維圖像的 顯示控制程序安裝到該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中。如后面所說明的那樣，安裝了該顯示 控制程序的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)10能夠控制顯示左右對稱的醫(yī)用三維圖像和左右對 稱的剖面圖像。基于提供給控制部11的例如CT數(shù)據(jù)構(gòu)筑出三維圖像，并將其顯示在顯 示器16上。圖2表示顯示器16上所顯示的患者的頭部H的三維圖像的實(shí)例。該三 維圖像顯示的基準(zhǔn)軸大多使用拍攝CT數(shù)據(jù)時的基準(zhǔn)軸Z0。
但是，當(dāng)僅顯示患者的頭部H，然后使該頭部H的三維圖像旋轉(zhuǎn)或生成剖切面等情況下，與基于拍攝時的基準(zhǔn)軸Z。顯示患者頭部H的方法相比，重新設(shè)定便于顯示的基準(zhǔn)軸的方法更容易使用。因此，控制部11能夠執(zhí)行以下處理，即，自動將原點(diǎn)o確定在所顯示的三維圖像的中央，在圖2中將原點(diǎn)0確定在患者頭部H的顯示中央，并自 動地設(shè)定垂直穿過該原點(diǎn)O的Z軸、左右穿過原點(diǎn)O的水平的X軸和前后 穿過原點(diǎn)O的水平的Y軸?；蛘?，也可以如圖3所示，針對患者頭部H的圖像，由用戶選定三維圖 像中所顯示的患者頭部H中包含的所希望的界標(biāo)，從而確定患者頭部H的水 平基準(zhǔn)面HP、前頭面(第1垂直基準(zhǔn)面)lstVP、正中面(第2垂直基準(zhǔn)面) 2ndVP，將這3個平面的相交軸設(shè)定為基準(zhǔn)軸。這樣的基準(zhǔn)軸設(shè)定技術(shù)可以使用例如PCT/JP01 / 05167號中記載的方法。對于顯示器16上所顯示的三維圖像，按照上述方式設(shè)定了基準(zhǔn)軸后，根 據(jù)所設(shè)定的基準(zhǔn)軸，在顯示器16的左側(cè)和右側(cè)成對地顯示出三維圖像。圖4 中表示該顯示實(shí)例。圖4將基于患者頭部的CT數(shù)據(jù)的三維骨圖像在顯示器16的顯示畫面上 分割為左右2個，在左側(cè)和右側(cè)成對顯示出患者頭部的正面圖像(從Y軸方 向觀察所見的圖像)。在圖4中，左右側(cè)的三維圖像是完全相同的圖像。另外，圖中與患者頭部的三維圖像一起顯示出用于表示該三維圖像的朝 向的角度顯示21、 22。圖5是在圖4的顯示中例如指定左側(cè)的三維圖像，并將左側(cè)的三維圖像 以Z軸為中心右旋例如15。之后的狀態(tài)的顯示實(shí)例。如圖5所示，如果將左 側(cè)的三維圖像以Z軸為中心右旋15°,則右側(cè)的三維圖像成為以其Z軸為中 心朝相反方向、即左向旋轉(zhuǎn)15。之后顯示出來的圖像。按照這種方式，如果將左右成對的三維圖像中的一側(cè)的圖像旋轉(zhuǎn)任意角 度，則另一側(cè)的圖像就會沿與被旋轉(zhuǎn)的圖像相反的方向旋轉(zhuǎn)相同角度，這種 顯示狀態(tài)是本實(shí)施方式的特征之一。圖6是在圖5的圖像中將例如左側(cè)的圖像以X軸為中心朝上方旋轉(zhuǎn)15° 之后的狀態(tài)圖。如圖6所示，如果將左側(cè)的圖像以X軸為中心朝上方旋轉(zhuǎn)15。， 則右側(cè)的圖像也同樣地顯示為以X軸為中心朝上方旋轉(zhuǎn)15。后的狀態(tài)。根據(jù)角度顯示21、 22能夠確認(rèn)左右一對圖像被左右對稱地旋轉(zhuǎn)了。圖7是表示在圖5的圖像中將左側(cè)的圖像以X軸為中心朝下方旋轉(zhuǎn)15° 時，右側(cè)的圖像以X軸為中心自動地朝下方旋轉(zhuǎn)15。之后所顯示的顯示實(shí)例 的圖。進(jìn)而，圖8是針對圖4的圖像，將左側(cè)的圖像以Z軸為中心右旋75。時 的顯示實(shí)例，此時，右側(cè)的圖像顯示為以其Z軸為中心左旋75。之后的狀態(tài)。按照這種方式，針對顯示畫面中所顯示的左右一對三維圖像，當(dāng)指定左 側(cè)圖像或右側(cè)圖像之的任意一側(cè)的圖像并針對該圖像實(shí)施了旋轉(zhuǎn)處理時，任 意另一側(cè)的圖像就會發(fā)生旋轉(zhuǎn)，并顯示為與被施加了旋轉(zhuǎn)處理的圖像左右對 稱的顯示內(nèi)容。這是本實(shí)施方式的特征之一。進(jìn)而，在本實(shí)施方式中，如圖9所示，能夠顯示出左右對稱的剖面圖像。參照圖9，針對(A)所示的三維圖像中的左側(cè)圖像，通過指定起點(diǎn)31 和終點(diǎn)32，能夠?qū)⑴c線段31-32正交的面顯示為剖面圖。相對于線段31-32， 自動地生成由線段33-34所示的、從箭頭35方向觀察所見的剖切面圖像。所 生成的該圖像就是(C)所示的圖像。如果針對(A)所示的左側(cè)的三維圖像設(shè)定了上述剖切面，則針對(B) 所示的右側(cè)的三維圖像，自動在左右對稱的位置設(shè)定線段31'-32'。繼而，自 動地生成從線段33'-34'所示的箭頭35'的方向觀察該線段31'-32'的剖切面的剖 面，如(D)所示。人體、特別是頭部是左右對稱地構(gòu)成的。因此，對于患者的三維圖像， 在觀察、診斷某一側(cè)(例如右側(cè)部分)時，同時對比觀察該患者的另一側(cè)部 分(左側(cè))，這種方法對于治療和診斷是有益的。例如，在確認(rèn)顎骨的位置或確認(rèn)牙齒的排列時，同時從左右兩側(cè)觀察患 者頭部的骨像進(jìn)行比較評價是非常有益的。另外，在例如檢查腦的機(jī)能時，通過同時比較左右腦的剖面區(qū)域，能夠 診斷左右腦的活性的有無和差異。如果正常，左側(cè)腦有活性的部位在與其成 對的右側(cè)腦中也呈現(xiàn)出活性，但如果分別生成不同的剖切面圖像進(jìn)行比較， 其操作繁雜，而且耗費(fèi)時間。
在本實(shí)施方式中，當(dāng)在一側(cè)的三維圖像中指定例如頭部左側(cè)并生成其剖 面時，同時生成并顯示頭部右側(cè)的對稱位置的剖面圖像。在過去，只能在頂面、正面這樣的有限的視點(diǎn)方向上將左右結(jié)構(gòu)的物體 同樣地顯示在一個剖面上，在以這種方式生成的剖面上對左右進(jìn)行比較評價。 在本發(fā)明中，能夠同時生成在上述各種視點(diǎn)方向的三維圖像上設(shè)定的多種多 樣的朝向和位置的剖面圖像所對應(yīng)的左右對稱的剖面。因而，能夠從多種多樣的方向同時對比觀察患者的左右兩側(cè)的剖面圖像。圖10和圖11是表現(xiàn)上述左右對稱的三維圖像的顯示控制程序中的處理 步驟的流程圖。該處理由圖1所說明的控制部11執(zhí)行。如果按照圖10和圖11的流程進(jìn)行說明，則首先在控制部11中根據(jù)所提 供的拍攝圖像數(shù)據(jù)(例如CT數(shù)據(jù))構(gòu)筑醫(yī)用三維圖像(步驟SO 。繼而將所構(gòu)筑的三維圖像顯示到顯示器16上(步驟S2)。如果顯示出三維圖像，則在顯示器16的端部等位置出現(xiàn)詢問是否設(shè)定基 準(zhǔn)軸的顯示。用戶對該顯示作出應(yīng)答，使用鼠標(biāo)15或操作部14輸入例如表 示不設(shè)定基準(zhǔn)軸的意愿，然后使用作為該顯示的基準(zhǔn)的現(xiàn)有基準(zhǔn)軸(拍攝時 的基準(zhǔn)軸)顯示三維圖像(步驟S3—S4)。另一方面，如果用戶輸入了表示以全自動方式設(shè)定基準(zhǔn)軸的指令，則控 制部11按照步驟S3—S5—S6—S7的順序繼續(xù)處理，以全自動方式進(jìn)行基準(zhǔn) 軸設(shè)定。艮口，將顯示器16上顯示的三維圖像的顯示中心確定為原點(diǎn)O(步驟S6)， 并在顯示器16所顯示的顯示圖像中，按照以垂直方向?yàn)閆軸、以左右水平方 向?yàn)閄軸、前后水平方向(與顯示面前后正交的方向)為Y軸的方式設(shè)定基 準(zhǔn)軸(步驟S7)。繼而，利用所設(shè)定的基準(zhǔn)軸，重新顯示顯示器16的三維圖像(步驟S9)。 當(dāng)用戶輸入了表示使用所希望的界標(biāo)設(shè)定基準(zhǔn)軸的指令時，按照步驟S3—S5—S8的順序繼續(xù)處理，設(shè)定使用了界標(biāo)的、在解剖學(xué)上可再現(xiàn)的基準(zhǔn)軸 (步驟S8)。該處理可以使用例如PCT / JPOO / 04235號公報中公開的方法。 繼而，利用所設(shè)定的基準(zhǔn)軸，重新顯示設(shè)定有基準(zhǔn)軸的三維圖像(步驟S9)。接著，控制部ll詢問用戶是否顯示左右對稱圖像(步驟SIO)。與此相 應(yīng)，如果操作部14或鼠標(biāo)15發(fā)出了表示顯示左右對稱圖像的指令，則控制部11將顯示器16的顯示區(qū)域分割為左右2側(cè)，以朝向正面的方式在左右兩 側(cè)顯示出一對三維圖像(步驟Sll)。 圖4表示該顯示實(shí)例。接著，用戶使用操作部14或鼠標(biāo)15指定顯示器16上左右兩側(cè)所顯示的 一對三維圖像中任意一側(cè)的三維圖像。例如，既可以指定左側(cè)的三維圖像， 也可以指定右側(cè)的三維圖像。在以下的說明中，說明左側(cè)的三維圖像被指定 時的情形。如果指定了左側(cè)的圖像(步驟S12中的"是")，顯示出表示左側(cè)圖像 被指定的信息。該顯示可以是，例如在圖4中改變背景顏色，或者在上部顯 示出用于表示左側(cè)是可操作圖像的標(biāo)志等(步驟S13)。然后，用戶使用操作部14或鼠標(biāo)15對左側(cè)圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作。如果控 制部ll判斷出用戶對左側(cè)的圖像執(zhí)行了旋轉(zhuǎn)操作(步驟S14)，則使左側(cè)的 圖像旋轉(zhuǎn)與操作相應(yīng)的角度(步驟S15)。另一方面，對于右側(cè)的圖像，執(zhí) 行使其向與左側(cè)圖像的旋轉(zhuǎn)角度相反的方向旋轉(zhuǎn)的處理(步驟S16)。繼而，顯示出旋轉(zhuǎn)操作后的兩個圖像(步驟S17)。該顯示實(shí)例是例如 圖5、圖6、圖7或圖8所示的畫面。接著，控制部11判斷是否對于左右一對圖像中被指定的圖像指定了剖切 面(步驟S18)。當(dāng)用戶使用操作部14或鼠標(biāo)15執(zhí)行了剖切面指定操作時， 控制部11的處理進(jìn)入步驟S19，在所指定的三維圖像中生成剖切面指定位置 的剖面圖(步驟S19)。另外，在另一側(cè)的三維圖像中，確定與指定圖像所指定的剖面視圖對稱 的位置，生成處于該位置的剖面圖像(步驟S20)。繼而，將所生成的剖面圖像與原來的三維圖像一起顯示到顯示器16上。 圖9表示該顯示實(shí)例。圖12是更詳細(xì)地表現(xiàn)圖11的步驟S15、 S16中執(zhí)行的指定圖像和其余 的圖像的旋轉(zhuǎn)的處理步驟的流程圖。參照圖12，在三維圖像的旋轉(zhuǎn)處理中，首先檢測出所輸入的旋轉(zhuǎn)量和旋 轉(zhuǎn)方向(步驟P1)。例如，檢測出要求指定圖像(左側(cè)的三維圖像)繞z軸向右旋轉(zhuǎn)角度ez
的輸入?；谠摍z測，控制部11生成將左側(cè)的三維圖像按照檢測值旋轉(zhuǎn)后形成的 圖像(步驟P2)。另一方面，為了旋轉(zhuǎn)右側(cè)的三維圖像，計(jì)算繞Z軸向右旋轉(zhuǎn)-6Z度的旋轉(zhuǎn) 角度，使得與所檢測出的旋轉(zhuǎn)角度對稱(步驟P3)。繼而，將右側(cè)的三維圖像旋轉(zhuǎn)所計(jì)算出的角度(步驟P4)。按照這種方式，在本實(shí)施方式中，圍繞分別對左右一對圖像設(shè)定的基準(zhǔn)軸中的z軸，使左側(cè)的圖像和右側(cè)的圖像以旋轉(zhuǎn)方向相反的方式反向旋轉(zhuǎn)相同角度。此外，在上述說明中，為便于說明，僅說明了繞z軸的旋轉(zhuǎn)，但也可以增加繞X軸和繞Y軸的旋轉(zhuǎn)。在此情況下，繞X軸時，使左側(cè)的三維圖像 和右側(cè)的三維圖像朝相同方向旋轉(zhuǎn)相同角度。繞Y軸時，使左側(cè)的三維圖像 和右側(cè)的三維圖像朝相反方向旋轉(zhuǎn)相同角度。 由此，能夠顯示出左右對稱的三維圖像。圖13是詳細(xì)表現(xiàn)了圖11中的步驟S19、 S20的剖面圖像的生成處理的 處理步驟的流程圖。參照圖13，在生成剖面圖像時，首先針對左右一對的三維圖像中被指定 的三維圖像，判斷有無輸入切斷線的起點(diǎn)(步驟Q1)，如果己輸入起點(diǎn)，則 利用XZ坐標(biāo)來確定所輸入的起點(diǎn)的坐標(biāo)(步驟Q2)。接著，判斷有無輸入切斷線的終點(diǎn)(步驟Q3)，如果己輸入終點(diǎn)，也利 用XZ坐標(biāo)確定終點(diǎn)的坐標(biāo)(步驟Q4)。進(jìn)而，判斷有無輸入視點(diǎn)方向，以便確定從切斷線的哪個方向觀察剖面 圖像(步驟Q5)。此外，也可以不等待用戶輸入而自動輸入視點(diǎn)方向。例如， 也可以將視點(diǎn)方向自動設(shè)定為，從Z軸一側(cè)向外側(cè)觀察(xz方向)所設(shè)定的 切斷線。接著，基于切斷線和視點(diǎn)方向，生成剖面圖像(步驟Q6)。如圖9 (C) 所示，所生成的該剖切面是由坐標(biāo)(xlZl) (xlZl) (x2z2) (x2z2)圍成的矩 形區(qū)域，如圖所示，此時Y軸朝向上方。接著，設(shè)定與步驟Q2、 Q4中設(shè)定的切斷線的起點(diǎn)坐標(biāo)和終點(diǎn)坐標(biāo)具有 以下關(guān)系的起點(diǎn)和終點(diǎn)。
艮口，起點(diǎn)是(-xlZl)、終點(diǎn)是(-X2Z2)，視點(diǎn)方向設(shè)定為-XZ方向(步驟Q7)，生成其剖面圖像(步驟Q8)。所生成的剖面圖像例如圖9 (D)所示，其坐標(biāo)是由坐標(biāo)(-xlZl) (-xlZl) (-x2z2) (-x2z2)圍成的矩形區(qū)域，如圖所示，此時Y軸朝向上方。由圖9的(C) 、 (D)可知，剖面圖也是左右對稱的圖像，其中顯示出 剖面圖，有益于通過左右對照患者頭部等而進(jìn)行的診斷、治療等。本發(fā)明并不限于以上說明的實(shí)施方式，可以在請求范圍所記載的范圍內(nèi) 做出各種變更。
權(quán)利要求
1. 一種醫(yī)用三維圖像的顯示控制程序，用于控制顯示畫面上所顯示的醫(yī)用三維圖像的顯示，其特征在于，包括使三維圖像在顯示畫面的左側(cè)和右側(cè)成對顯示的步驟；在左右兩側(cè)成對顯示的三維圖像中，至少一側(cè)三維圖像接受旋轉(zhuǎn)操作的步驟；響應(yīng)于對一側(cè)三維圖像所施加的旋轉(zhuǎn)操作，使該三維圖像旋轉(zhuǎn)移動的步驟；朝著與基于上述旋轉(zhuǎn)操作的旋轉(zhuǎn)移動相反的方向，使另一側(cè)三維圖像旋轉(zhuǎn)移動相同角度的步驟。
2. 如權(quán)利要求1所述的醫(yī)用三維圖像的顯示控制程序，其特征在于， 在執(zhí)行上述成對顯示的步驟之前，具有對顯示畫面上所顯示的三維圖像設(shè)定基準(zhǔn)軸的步驟；上述左右兩側(cè)的各三維圖像的旋轉(zhuǎn)移動是根據(jù)各三維圖像上所設(shè)定的基 準(zhǔn)軸來進(jìn)行的。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的醫(yī)用三維圖像的顯示控制程序，其特征在于， 包括一側(cè)三維圖像接受對于剖切面的指定的步驟；如果指定了剖切面，則生成并顯示沿著該剖切面的剖切面圖像的步驟； 針對另一側(cè)三維圖像，在與一側(cè)三維圖像上所指定的上述剖切面對稱的 位置設(shè)定剖切面的步驟；生成并顯示沿著所設(shè)定的上述剖切面的剖切面圖像的步驟。
4. 如權(quán)利要求3所述的醫(yī)用三維圖像的顯示控制程序，其特征在于，在 上述顯示剖切面圖像的步驟中，將上述一側(cè)三維圖像的剖切面圖像和另一側(cè) 三維圖像的剖切面圖像，與一側(cè)和另一側(cè)的三維圖像一起且分別對應(yīng)于各三 維圖像地進(jìn)行顯示。
5. 如權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的醫(yī)用三維圖像的顯示控制程序， 其特征在于，還包括一側(cè)的三維圖像或剖切面圖像接受對于1點(diǎn)的指定的步驟；如果指定了 1點(diǎn)，則在畫面上顯示出穿過該指定點(diǎn)的垂直方向和水平方向的2條直線的步驟；針對另一側(cè)的三維圖像或剖切面圖像，顯示出穿過與一方的圖像上所指 定的上述指定點(diǎn)對稱的位置且與上述2條直線對稱的2條直線的步驟。
6. 如權(quán)利要求1 5中任意一項(xiàng)所述的醫(yī)用三維圖像的顯示控制程序，其特征在于，設(shè)定上述基準(zhǔn)軸的步驟包括接受對于所顯示的三維圖像上的多個任意界標(biāo)的指定的步驟； 生成穿過所指定的界標(biāo)的軸或面的步驟； 根據(jù)所生成的軸或面，設(shè)定基準(zhǔn)軸的步驟。
7. —種醫(yī)用三維圖像的顯示方法，其特征在于，通過執(zhí)行權(quán)利要求l 6中任意一項(xiàng)的醫(yī)用三維圖像的顯示控制程序，按照上述各步驟的順序，在 左右兩側(cè)顯示醫(yī)用三維圖像，并使其左右對稱地旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
現(xiàn)有的醫(yī)用三維圖像的顯示技術(shù)中沒有同時并對稱地顯示患者的左右兩側(cè)，無法對左右對稱的兩側(cè)進(jìn)行比較評價，無法在診斷和制訂手術(shù)、治療計(jì)劃時有效利用醫(yī)用三維圖像信息。本發(fā)明提供一種顯示控制程序，將顯示畫面上顯示的醫(yī)用三維圖像顯示為左右一對，并使左右一對的顯示相對于垂直軸(Z軸)反向旋轉(zhuǎn)，生成并顯示與一側(cè)的視點(diǎn)方向?qū)?yīng)的相反側(cè)的圖像，從而同時并對稱地顯示出患者的左右兩側(cè)。在本程序中，如果進(jìn)一步針對左右兩側(cè)的三維圖像的一側(cè)指定剖切面，則自動針對另一側(cè)的圖像生成并顯示出對稱位置的剖切面，從而同時并對稱地顯示出患者的左右兩側(cè)的剖面。
文檔編號G06T15/00GK101400306SQ20078000821
公開日2009年4月1日 申請日期2007年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月9日
發(fā)明者金漢俊 申請人:畫像診斷株式會社