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醫(yī)用三維圖像的顯示方向修正裝置、修正方法及程序的制作方法

文檔序號:1128114閱讀:268來源:國知局
專利名稱:醫(yī)用三維圖像的顯示方向修正裝置、修正方法及程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及醫(yī)用三維圖像的顯示,特別是涉及用于修正醫(yī)用三維圖像的 顯示方向的裝置、方法以及程序。
背景技術(shù)
在醫(yī)療領(lǐng)域中,在對顏面頭蓋骨骼進(jìn)行形態(tài)評價或在計測基礎(chǔ)上,有效
利用CT拍攝數(shù)據(jù)等三維醫(yī)用圖像。顏面骨骼(facial skeleton)的形態(tài)評價 多用于治療上頜面(maxillofacial)的偏移或變形的外科治療處理中,所評價 的數(shù)mm (毫米)的歪斜(變形)在診斷或處置上具有重要的意義。
因此,在評價測定顏面頭蓋骨骼時,其方向的定義非常重要,需要對用 于決定方向的坐標(biāo)系進(jìn)行微調(diào),從而準(zhǔn)確地評價計測顏面頭蓋骨骼。
以往公開了如下技術(shù)在以往利用的醫(yī)用三維圖像的顯示中,提取三維 圖像中的解剖學(xué)上的特征點(diǎn)(以下稱之為"界標(biāo)(landmark)"),并根據(jù) 該特征點(diǎn)來設(shè)定解剖學(xué)上唯一決定的基準(zhǔn)坐標(biāo)系,按照該基準(zhǔn)坐標(biāo)系對于要 顯示的三維圖像進(jìn)行坐標(biāo)轉(zhuǎn)換,并顯示坐標(biāo)轉(zhuǎn)換后的醫(yī)用三維圖像(例如, 參照專利文獻(xiàn)1的JP特開平8-131403號公報)。
專利文獻(xiàn)l: JP特開平8-131403號公報
專利文獻(xiàn)2:美國專利第6888546號說明書

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題
然而,當(dāng)決定基準(zhǔn)坐標(biāo)系時,根據(jù)在何處求出界標(biāo)以及如何定義圖像坐 標(biāo)的不同,所顯示的三維圖像的方向也不同。即,在解剖學(xué)上唯一定義的基 準(zhǔn)坐標(biāo)系并不限定于一個,而是存在多個,因此在進(jìn)行圖像診斷時,需要以 必要的條件適當(dāng)?shù)厣啥鄠€基準(zhǔn)坐標(biāo)系,來進(jìn)行綜合評價。
在現(xiàn)有的醫(yī)用三維圖像的顯示方法中,存在如下課題當(dāng)對于一旦決定 的基準(zhǔn)坐標(biāo)系進(jìn)行調(diào)整時,需要變更在決定該基準(zhǔn)坐標(biāo)系時使用的界標(biāo),因
4此會丟失原來的基準(zhǔn)坐標(biāo)系。
艮P,當(dāng)通過根據(jù)界標(biāo)唯一決定的基準(zhǔn)坐標(biāo)系來進(jìn)行顯示時,將三維醫(yī)用 圖像應(yīng)用于臨床所需的顯示方向、坐標(biāo)構(gòu)建受到限制,因此需求一種更多樣 且具有再現(xiàn)性的方向的設(shè)定方法以及坐標(biāo)的設(shè)定方法,但是尚未實(shí)現(xiàn)與其對 應(yīng)的裝置、方法以及程序等。
本發(fā)明是為了解決在如上所述的現(xiàn)有的醫(yī)用三維圖像的顯示方法中存 在的課題而提出的。本發(fā)明的目的在于,提供一種能夠以一次決定的基準(zhǔn)坐 標(biāo)系為基礎(chǔ)來修正圖像的顯示方向的醫(yī)用三維圖像的顯示方向修正裝置、方 法以及程序。
用于解決課題的技術(shù)方案
作為本發(fā)明的解決課題的技術(shù)方案,提供一種裝置、方法以及程序,用 于以根據(jù)界標(biāo)決定的基本坐標(biāo)以及顯示為基礎(chǔ),利用在該基準(zhǔn)坐標(biāo)系的設(shè)定 中未利用的其他界標(biāo),重新唯一決定,并構(gòu)建能夠得到再現(xiàn)性的方向的坐標(biāo) 系。
具體而言,技術(shù)方案1所記載的發(fā)明是一種醫(yī)用三維圖像的顯示方向修 正裝置,其特征在于,包括按照三維坐標(biāo)系顯示醫(yī)用三維圖像的處理單元, 該三維坐標(biāo)系將包含在圖像中的解剖學(xué)上的界標(biāo)作為基準(zhǔn);用于登錄界標(biāo)的 處理單元,該用于登錄界標(biāo)的處理單元響應(yīng)于位于所顯示的醫(yī)用三維圖像的 右側(cè)區(qū)域中的至少1點(diǎn)以及位于左側(cè)區(qū)域中的至少1點(diǎn)的左右一對界標(biāo)被指 定,登錄這些被指定的界標(biāo),其中,所述左右一對界標(biāo)是未成為原來的三維 坐標(biāo)系的基準(zhǔn)的任意的界標(biāo);以及用于修正傾斜度的處理單元,該用于修正 傾斜度的處理單元將被登錄的左右一對界標(biāo)作為基準(zhǔn),在構(gòu)成三維坐標(biāo)系的 三個方向中保持一個方向不變,并修正另外兩個方向的傾斜度。
技術(shù)方案2所記載的發(fā)明是技術(shù)方案1中所記載的醫(yī)用三維圖像的顯示 方向修正裝置,其特征在于,原來的醫(yī)用三維圖像包括按照以界標(biāo)為基準(zhǔn)的 水平基準(zhǔn)面、冠狀面以及正中面來顯示的人體頭部的圖像;所述修正處理單 元以被登錄的左右一對界標(biāo)為基準(zhǔn),保持冠狀面不變,修正水平基準(zhǔn)面以及 正中面的傾斜度。
技術(shù)方案3所記載的發(fā)明是技術(shù)方案1中所記載的醫(yī)用三維圖像的顯示方向修正裝置,其特征在于,原來的醫(yī)用三維圖像包括按照以界標(biāo)為基準(zhǔn)的
水平基準(zhǔn)面、冠狀面以及正中面來顯示的人體頭部的圖像;所述修正處理單 元以被登錄的左右一對界標(biāo)為基準(zhǔn),保持水平基準(zhǔn)面不變,修正冠狀面以及 正中面的傾斜度。
技術(shù)方案4所記載的發(fā)明是技術(shù)方案1至3中任意一個技術(shù)方案中所記 載的醫(yī)用三維圖像的顯示方向修正裝置,其特征在于,在分別指定了多個界 標(biāo)時,所述被登錄的左右一對界標(biāo)包括多個界標(biāo)的中點(diǎn)。
技術(shù)方案5所記載的發(fā)明是一種醫(yī)用三維圖像的顯示方向修正方法,其 特征在于,執(zhí)行如下處理按照三維坐標(biāo)系顯示醫(yī)用三維圖像的處理,該三 維坐標(biāo)系將包含在圖像中的界標(biāo)作為基準(zhǔn);用于登錄界標(biāo)的處理,在所顯示 的醫(yī)用三維圖像中,響應(yīng)于修正基準(zhǔn)坐標(biāo)系所需的一對界標(biāo)被指定,登錄這 些被指定的界標(biāo),其中,所述一對界標(biāo)是未成為原來的三維坐標(biāo)系的基準(zhǔn)的 任意的界標(biāo);用于修正傾斜度的處理,將被登錄的一對界標(biāo)為基準(zhǔn),在構(gòu)成 三維坐標(biāo)系的彼此垂直的三個面中保持一個面不變,并修正另外兩個面的傾 斜度。
技術(shù)方案6所記載的發(fā)明是一種醫(yī)用三維圖像的顯示方向修正用程序, 其特征在于,用于進(jìn)行如技術(shù)方案1~4中任意一個技術(shù)方案中所記載的一系 列的處理。
此外,在記載用于解決課題的技術(shù)方案時,將裝置、方法以及程序分別 地記載,但是本發(fā)明能夠利用計算機(jī)裝置來實(shí)現(xiàn),不管是執(zhí)行本發(fā)明的一系 列的處理的計算機(jī)裝置本身,還是為了進(jìn)行本發(fā)明的處理而生成的程序,或 者包括一系列的處理的處理方法,均為本發(fā)明的對象。
發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明,當(dāng)按照以界標(biāo)為基準(zhǔn)的三維坐標(biāo)系來顯示了醫(yī)用三維圖像 時,能夠以新指定的界標(biāo)為基準(zhǔn)來修正該醫(yī)用三維圖像的顯示方向。在三維 坐標(biāo)系的修正中,以根據(jù)界標(biāo)決定的基本坐標(biāo)以及顯示為基礎(chǔ),利用在其原 來的坐標(biāo)系設(shè)定中未利用的其他界標(biāo),重新唯一決定,能夠構(gòu)建可以得到再 現(xiàn)性的方向以及坐標(biāo)系。
例如,將保持構(gòu)成三維坐標(biāo)系的彼此垂直的三個方向中的一個方向不
6變,使另外兩個方向以保持不變的一個方向?yàn)橹行倪M(jìn)行旋轉(zhuǎn),由此修正兩個 方向的傾斜度。
或者,保持構(gòu)成三維坐標(biāo)系的彼此垂直的三個面中的一個面不變,使另 外兩個面以與保持不變的面交叉的軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn),由此修正兩個面的傾 斜度。
其結(jié)果,由于修正的三維坐標(biāo)系也是基于界標(biāo)的坐標(biāo)系,因此要顯示的 醫(yī)用三維圖像按照基于界標(biāo)的修正后的新的坐標(biāo)系被顯示。因此,能夠從根 據(jù)界標(biāo)可再現(xiàn)的多個方向顯示醫(yī)用三維圖像。
根據(jù)本發(fā)明,能夠在進(jìn)行三維圖像的形態(tài)評價以及分析時提高重要的圖 像的顯示方向的自由度,能夠飛躍提高三維圖像信息的向臨床應(yīng)用的有效 性。
根據(jù)本發(fā)明的最佳方式,能夠根據(jù)新登錄的界標(biāo)修正用于構(gòu)成三維坐標(biāo) 系的水平基準(zhǔn)面的傾斜度。
下面,參照附圖,具體說明本發(fā)明的實(shí)施方式。


圖1是表示用于進(jìn)行本發(fā)明的一個實(shí)施方式的圖像顯示的計算機(jī)系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是表示在圖1所示的顯示器2上所顯示的醫(yī)用三維圖像的一例的圖 解圖。
圖3是表示在圖1所示的顯示器2上所顯示的醫(yī)用三維圖像的其他例的 圖解圖,是表示以水平基準(zhǔn)面HP、冠狀面VP1以及正中面VP2為基準(zhǔn)顯示 人體頭部的三維圖像的例子的圖。
圖4是用于說明在按照根據(jù)圖2所示的界標(biāo)的基準(zhǔn)軸來顯示的人體頭部 的三維圖像中修正X軸的方法的圖。
圖5是用于說明在從左側(cè)看人體頭部的圖像中指定追加的界標(biāo)的方法的 圖解圖。
圖6是從與正中面VP2垂直的方向看到的,并且是從人體頭部的右側(cè)面 看到的三維圖像的顯示例。
圖7是用于說明修正水平基準(zhǔn)面HP并將修正后的水平基準(zhǔn)面作為新的水平基準(zhǔn)面時的方法的圖。
圖8是用于說明修正冠狀面VP1時的方法的圖。 圖9是表示由控制部1執(zhí)行基準(zhǔn)軸的修正時的處理流程的流程圖。 圖10是表示由控制部1執(zhí)行基準(zhǔn)面的修正時的處理流程的流程圖。 圖11是用于說明本發(fā)明的其他實(shí)施方式的基準(zhǔn)坐標(biāo)系的修正方法的圖 解圖。
圖12是用于說明本發(fā)明的其他實(shí)施方式的基準(zhǔn)坐標(biāo)系的修正方法的圖 解圖。
圖13是用于說明本發(fā)明的其他實(shí)施方式的基準(zhǔn)坐標(biāo)系的修正方法的圖 解圖。
圖14是用于說明本發(fā)明的其他實(shí)施方式的基準(zhǔn)坐標(biāo)系的修正方法的圖 解圖。
圖15是用于說明本發(fā)明的其他實(shí)施方式的基準(zhǔn)坐標(biāo)系的修正方法的圖 解圖。
圖16是用于說明本發(fā)明的另一實(shí)施方式的基準(zhǔn)坐標(biāo)系的修正方法的圖 解圖。
圖17是用于說明本發(fā)明的另一實(shí)施方式的基準(zhǔn)坐標(biāo)系的修正方法的圖 解圖。
圖18是用于說明本發(fā)明的另一實(shí)施方式的基準(zhǔn)坐標(biāo)系的修正方法的圖 解圖。
圖19是用于說明本發(fā)明的另一實(shí)施方式的基準(zhǔn)坐標(biāo)系的修正方法的圖 解圖。
附圖標(biāo)記的說明 1控制部 2 顯不器 3鍵盤 4 鼠標(biāo) 5存儲介質(zhì) HP 水平基準(zhǔn)面VP1冠狀面(第一垂直基準(zhǔn)面) VP2正中面(第二垂直基準(zhǔn)面)
具體實(shí)施例方式
圖1是表示用于進(jìn)行本發(fā)明的一個實(shí)施方式的圖像顯示的計算機(jī)系統(tǒng)的
結(jié)構(gòu)的框圖。用于進(jìn)行顯示的計算機(jī)系統(tǒng)包括控制部l、與控制部l連接
的顯示器2、鍵盤3以及鼠標(biāo)4,其中,在該控制部1中內(nèi)置有CPU、 ROM、 RAM以及硬盤等。另外,控制部1能夠從存儲有本發(fā)明的一個實(shí)施方式的 程序的存儲介質(zhì)5等中安裝該程序。
利用了該計算機(jī)的顯示系統(tǒng),能夠利用現(xiàn)有的計算機(jī)裝置來實(shí)現(xiàn)。
圖2是表示在圖1所示的顯示器2上所顯示的醫(yī)用三維圖像的一例的圖 解圖。圖2所示的醫(yī)用三維圖像表示人體頭部, 一同顯示有該三維圖像的方 向以及成為坐標(biāo)的基準(zhǔn)的基準(zhǔn)軸即X軸、Y軸以及Z軸。
這些X軸、Y軸以及Z軸是以圖像中的解剖學(xué)的特征點(diǎn)(以下稱之為"界 標(biāo)")為基礎(chǔ)而設(shè)定的基準(zhǔn)軸。關(guān)于基于界標(biāo)的基準(zhǔn)軸的設(shè)定方法,例如, 能夠采用JP特開平8-131403號公報中公開的方法。
艮P,能夠按照如下規(guī)則來規(guī)定將連接左右耳孔的線段的中點(diǎn)作為原點(diǎn), 將與穿過左右眼球中心的直線平行的直線作為X軸、將與穿過左右眼球中心 的直線以及Z軸垂直的直線作為Y軸、將與穿過左右眼球中心且通過原點(diǎn)的 面垂直的直線作為Z軸。
通過如上所述那樣根據(jù)界標(biāo)來規(guī)定作為基準(zhǔn)軸的X軸、Y軸以及Z軸, 按照其基準(zhǔn)軸來顯示的醫(yī)用三維圖像具有如下優(yōu)點(diǎn)在對多個圖像進(jìn)行評價 時能夠使各圖像朝向相同方向,從而能夠準(zhǔn)確地進(jìn)行計測和評價。
成為基礎(chǔ)的醫(yī)用三維圖像不限定于如圖2所示那樣按照基于界標(biāo)的基準(zhǔn) 軸(X軸、Y軸以及Z軸)來顯示的圖像,也可以是如圖3所示地按照基準(zhǔn) 面來顯示的圖像。
圖3的人體頭部的三維圖像以水平基準(zhǔn)面HP、冠狀面(第一垂直基準(zhǔn) 面)VP1以及正中面(第二垂直基準(zhǔn)面)VP2為基準(zhǔn)進(jìn)行顯示。這些水平基 準(zhǔn)面HP、冠狀面VP1以及正中面VP2也是根據(jù)界標(biāo)來決定的面。
基于界標(biāo)的基準(zhǔn)面的設(shè)定方法,能夠利用在專利文獻(xiàn)2的美國專利第
96888546號說明書中記載的方法。
圖2所示的三維圖像以及圖3所示的三維圖像均按照基于界標(biāo)的基準(zhǔn)軸 或基準(zhǔn)面進(jìn)行顯示,在進(jìn)行三維圖像(人體頭部)中的顏面骨骼的形態(tài)評價 時,能夠根據(jù)界標(biāo)以良好的再現(xiàn)性將三維圖像顯示為特定的方向。
然而,在圖2或圖3所示的三維圖像中,只要利用在X軸或Y軸上不 存在的界標(biāo)或在水平基準(zhǔn)面HP上不存在的界標(biāo),來反映該界標(biāo)的位置,從 而能夠在保持已有的例如Y軸信息的狀態(tài)或保持已有的水平面信息的一部 分的狀態(tài)下,生成新的X軸或新的水平基準(zhǔn)面,就能夠以良好的再現(xiàn)性來顯 示以界標(biāo)為基準(zhǔn)的三維圖像,而且,能夠靈活多樣地決定方向,因此,在顏 面骨骼的形態(tài)評價和計測中非常有用。
因此,在本實(shí)施方式中,如下面說明的那樣,在圖2所示的顯示圖像中, 能夠在保持以界標(biāo)為基準(zhǔn)而決定的X軸、Y軸以及Z軸的信息的一部分的狀 態(tài)下微調(diào)這些基準(zhǔn)軸,從而生成新的基準(zhǔn)軸。
另外,在圖3所示的顯示圖像中,利用在已有的水平基準(zhǔn)面HP上不存 在的界標(biāo),來反映該界標(biāo)的位置,從而能夠在保持已有的水平基準(zhǔn)面HP信 息的一部分的狀態(tài)下進(jìn)行微調(diào),從而生成新的水平基準(zhǔn)面。
圖4是用于說明在按照基于圖2所示的界標(biāo)的基準(zhǔn)軸(X軸、Y軸以及 Z軸)來顯示的人體頭部的三維圖像中修正X軸的方法的圖。
假設(shè)人體頭部的三維圖像為3D-CT圖像(三維CT圖像)。在CT圖像 中,通過調(diào)整CT值,能夠顯示作為內(nèi)部構(gòu)造的頭蓋骨骼,另外,還能夠顯 示作為外表面形狀的皮膚。因此,例如,調(diào)整CT值來顯示皮膚。然后,例 如,操作鼠標(biāo)4,從而用光標(biāo)來指定右外眼角Pl以及左外眼角P2。
與此對應(yīng),在控制部1中,登錄指定點(diǎn)P1以及P2來作為新的界標(biāo),并 計算穿過P1-P2的直線和X軸之間的角度5。 g卩,計算穿過P1-P2的直線相 對于X軸的傾斜度。
然后,使X軸以Y軸為中心傾斜角度S,從而將其作為新的X軸,以使 X軸與穿過Pl-P2的直線平行。
另外,伴隨著使Y軸傾斜角度S,使Z軸也傾斜角度S,從而將其作為 新的Z軸。
其結(jié)果,顯示三維圖像的新的基準(zhǔn)軸為newX軸、原來的Y軸以及newZ軸,在保留原來的Y軸的位置坐標(biāo)的狀態(tài)下修正X軸以及Z軸。
作為新的基準(zhǔn)軸的newX軸、原來的Y軸以及newZ軸是基于原來的界
標(biāo)的基準(zhǔn)軸,并且又是根據(jù)新的界標(biāo)的P1以及P2來規(guī)定的基準(zhǔn)軸,是在解 剖學(xué)上具有再現(xiàn)性的基準(zhǔn)軸。
接著,說明在按照圖3所示的水平基準(zhǔn)面HP、冠狀面VP1以及正中面 VP2來顯示的人體頭部的三維圖像中修正顯示基準(zhǔn)面的方法。
使按照水平基準(zhǔn)面HP、冠狀面VP1以及正中面VP2來顯示的人體頭部 的三維圖像向所希望的方向旋轉(zhuǎn),并調(diào)整CT值,從而例如圖5所示地那樣 顯示從頭部左側(cè)看到的圖像。
然后,在該圖像中,指定頭蓋骨所包括的前頂顴骨縫合點(diǎn)(外側(cè))P3, 并登錄該點(diǎn)P3作為界標(biāo)。例如,能夠通過將光標(biāo)對準(zhǔn)前頂顴骨縫合點(diǎn)(外 側(cè))并用鼠標(biāo)4點(diǎn)擊來進(jìn)行該登錄。
接著,雖然未圖示,但使人體頭部的顯示圖像旋轉(zhuǎn),從而顯示從右側(cè)看 到的人體頭部,并登錄右側(cè)的前頂顴骨縫合點(diǎn)(外側(cè))P4作為界標(biāo)。
然后,如圖6所示,顯示從與正中面VP2垂直的方向看到的從人體頭部 的右側(cè)面看到的三維圖像。此時, 一同顯示界標(biāo)P3以及P4。
然后,通過手動操作或自動地使所顯示的三維圖像以冠狀面VP1為中心 進(jìn)行旋轉(zhuǎn),以使兩個界標(biāo)P3以及P4排列在水平方向上。旋轉(zhuǎn)后的三維圖像 為圖7所示的圖像。在圖7的三維圖像中,冠狀面VP1的方向不改變,構(gòu)成 了水平基準(zhǔn)面HP以Y軸為中心旋轉(zhuǎn)了規(guī)定角度(界標(biāo)P3和P4水平排列的 角度)的三維圖像。
然后,修正水平基準(zhǔn)面HP,并將修正后的水平基準(zhǔn)面作為新的水平基 準(zhǔn)面,從而使圖7所示的圖像的方向成為新的右側(cè)面。
艮P,在上述實(shí)施例的情況下,通過保持冠狀面VP1不變,并修正水平基 準(zhǔn)面HP的方向,使得正中面VP2也被旋轉(zhuǎn)并修正,從而與被修正的水平基 準(zhǔn)面HP垂直。
然后,根據(jù)這些被修正的水平基準(zhǔn)面newHP、原來的冠狀面VP1以及 被修正的正中面newVP2,來構(gòu)建新的基準(zhǔn)面,根據(jù)該基準(zhǔn)面來決定三維圖 像的方向從而顯示三維圖像。
新的圖像是,按照根據(jù)界標(biāo)生成的基準(zhǔn)面來顯示的圖像,進(jìn)一步還是按照根據(jù)追加的界標(biāo)而修正的基準(zhǔn)面來顯示的圖像,以在解剖學(xué)上具有再現(xiàn)性 的基準(zhǔn)面為基礎(chǔ)進(jìn)行顯示,其中,所述追加的界標(biāo)稱為左右前頂顴骨縫合點(diǎn)。
在圖6所示的顯示畫面中,可以代替使界標(biāo)P3以及P4的高度一致的操 作或處理,而進(jìn)行如圖8所示那樣使界標(biāo)P3以及P4的左右方向的位置一致 的操作或處理。通過進(jìn)行這樣的操作或處理,能夠使三維圖像的顯示方向的 基準(zhǔn)面以水平基準(zhǔn)面HP為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn),從而修正冠狀面VP1 。
在圖8所示的狀態(tài)下,冠狀面VP1從原來的冠狀面VP1開始旋轉(zhuǎn)了微 小角度(以Z軸為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn))。將該狀態(tài)的冠狀面VP1作為新的冠狀面 newVPl,即,在圖8中,將新的冠狀面newVPl規(guī)定為在上下方向上穿過冠 狀面VP1的寬度方向中心的上下方向的直線,由此能夠定義新的冠狀面 newVPl。此時,與冠狀面VP1垂直的正中面VP2也被自動地修正。
圖9是表示由控制部1執(zhí)行上述基準(zhǔn)軸的修正時的處理流程的流程圖。 下面,參照圖9,對控制部l進(jìn)行的基準(zhǔn)軸的修正進(jìn)行說明。 在設(shè)為特定的模式時,例如為基準(zhǔn)軸修正模式時,控制部1能夠進(jìn)行基 準(zhǔn)軸的修正。
在基準(zhǔn)軸修正模式中,在顯示器2上顯示醫(yī)用三維圖像(步驟S1)。使 被顯示的三維圖像向任意的角度方向旋轉(zhuǎn),或調(diào)整CT值,使得在三維圖像 中顯示用戶想確定的右側(cè)界標(biāo)。然后,例如用鼠標(biāo)4等來指定所顯示的右側(cè) 界標(biāo)。
按照用戶所進(jìn)行的右側(cè)界標(biāo)的指定,控制部1登錄所指定的界標(biāo),并在 三維圖像上重疊顯示(步驟S3)。
同樣,用戶使顯示在顯示器2上的三維圖像旋轉(zhuǎn),使得顯示左側(cè)界標(biāo), 并用鼠標(biāo)4等來指定左側(cè)界標(biāo)。根據(jù)左側(cè)界標(biāo)被指定(在步驟S4中,"是"), 控制部l登錄左側(cè)界標(biāo),并在顯示器2上與三維圖像重疊顯示(步驟S5)。
接著,控制部l以Y軸為中心旋轉(zhuǎn)三維圖像,以使左右界標(biāo)排列在水平 方向上(步驟S6)??梢杂煽刂撇縧自動進(jìn)行該旋轉(zhuǎn)處理,也可以根據(jù)用戶 的操作來進(jìn)行該旋轉(zhuǎn)處理。
然后,在左右界標(biāo)水平排列的狀態(tài)下,響應(yīng)于接收到所輸入的要求修正 基準(zhǔn)軸的信號(例如,通過鼠標(biāo)4或鍵盤3來所輸入的要求修正的信號)(在 步驟S7中,"是"),控制部1修正X軸以及Z軸,并登錄新的X軸以及
12新的Z軸。
然后,以修正了的X軸、修正了的Z軸以及原來的Y軸(Y軸保持原 樣不變)為基礎(chǔ),來轉(zhuǎn)換三維圖像數(shù)據(jù)的坐標(biāo)(步驟S8)。
圖10是表示由控制部1執(zhí)行基準(zhǔn)平面的修正時的處理流程的流程圖。 下面,參照圖IO,對控制部l進(jìn)行的基準(zhǔn)平面的修正進(jìn)行說明。 在設(shè)為特定的模式時,例如設(shè)定為基準(zhǔn)面修正模式時,控制部1能夠進(jìn) 行基準(zhǔn)平面的修正。
在基準(zhǔn)面修正模式中,在顯示器2上顯示醫(yī)用三維圖像(步驟S1)。使 所顯示的三維圖像向任意的角度方向旋轉(zhuǎn),或調(diào)整CT值,使得在三維圖像 中顯示用戶想確定的右側(cè)界標(biāo)。然后,例如用鼠標(biāo)4等來指定所顯示的右側(cè)
界標(biāo)o
按照用戶所進(jìn)行的右側(cè)界標(biāo)的指定,控制部1登錄所指定的界標(biāo),并在
三維圖像上重疊顯示(步驟S3)。
同樣,用戶使顯示在顯示器2上的三維圖像旋轉(zhuǎn),使得顯示左側(cè)界標(biāo), 并用鼠標(biāo)4等來指定左側(cè)界標(biāo)。根據(jù)左側(cè)界標(biāo)被指定(在步驟S4中,"是"), 控制部l登錄左側(cè)界標(biāo),并在顯示器2上與三維圖像重疊顯示(步驟S5)。
接著,控制部l以冠狀面為中心旋轉(zhuǎn)三維圖像,以使左右界標(biāo)排列在水 平方向上(步驟S6)??梢杂煽刂撇縧自動進(jìn)行該旋轉(zhuǎn)處理,也可以根據(jù)用 戶的操作來進(jìn)行該旋轉(zhuǎn)處理。
然后,在左右界標(biāo)排列在水平方向上的狀態(tài)下,響應(yīng)于接收到所輸入的 要求修正基準(zhǔn)面的信號(例如,通過鼠標(biāo)4或鍵盤3來所輸入的要求修正的 信號)(在步驟S7中,"是"),控制部1修正水平基準(zhǔn)面以及正中面, 并登錄新的水平基準(zhǔn)面以及新的正中面。
然后,以新設(shè)定并登錄的水平基準(zhǔn)面、正中面以及冠狀面(冠狀面保持 原樣不變)為基礎(chǔ),來轉(zhuǎn)換三維圖像數(shù)據(jù)的坐標(biāo)。
在上述說明中,根據(jù)圖2的圖像,說明了修正X軸以及Z軸的方法,另 外,根據(jù)圖3的圖像,說明了修正水平基準(zhǔn)面HP以及正中面VP2的方法。
而且,也已說明了在圖3所示的圖像中能夠保持水平基準(zhǔn)面HP不變, 而修正冠狀面VP1以及正中面VP2 (參照圖8的說明)。
根據(jù)上述說明,說明了如下方法在醫(yī)用三維圖像中,針對以界標(biāo)為基礎(chǔ)而決定的成為基準(zhǔn)的X軸、Y軸以及Z軸,保持某個基準(zhǔn)軸不變,修正剩 余的兩個基準(zhǔn)軸。另外,說明了如下方法在按照相互垂直的三個基準(zhǔn)面來 顯示了醫(yī)用三維圖像時,保持某個基準(zhǔn)面不變,而修正剩余的兩個基準(zhǔn)面。
因此,通過應(yīng)用該方法,在醫(yī)用三維圖像中,能夠利用界標(biāo)來將三維圖 像的方向修正為所希望的方向,能夠從各個方向以良好的再現(xiàn)性來顯示醫(yī)用 三維圖像。其結(jié)果,例如在顏面骨骼形態(tài)的評價中,能夠以良好的再現(xiàn)性將 評價計測的顏面骨骼的方向顯示為所希望的方向。
本發(fā)明并不限定于以上的說明。本發(fā)明還包括如下的基準(zhǔn)軸或基準(zhǔn)面的 坐標(biāo)系修正。
圖11是按照以界標(biāo)為基礎(chǔ)而設(shè)定的己有的基準(zhǔn)坐標(biāo)系X軸、Y軸以及 Z軸來顯示的人體頭部的三維圖像,圖12是從正面看到的該三維圖像的圖, 用直線表示X軸以及Z軸。Y軸成為在前后方向上穿過X軸和Z軸的交點(diǎn) 即原點(diǎn)的點(diǎn)。
接著,對修正X軸以及Z軸并修正三維圖像的顯示方向的方法進(jìn)行說明。
在圖12中,例如,用鼠標(biāo)4等(參照圖1)來指定人體頭部的正面圖所 示的右外眼角Al以及左外眼角A2。按照左右外眼角A2、 Al的指定,由控 制部1自動地通過計算而算出線段Al-A2的中點(diǎn)即左右外眼角的中點(diǎn)A3, 并將其登錄為界標(biāo),并且顯示在人體頭部的圖像上。
另外,用戶通過鼠標(biāo)4等來指定鼻尖B1。與此對應(yīng),登錄鼻尖B1的位 置作為界標(biāo),并將其顯示在人體頭部的圖像上。接著,如圖13所示,以Y 軸為中心旋轉(zhuǎn)Z軸,生成新的Z軸,以使Z軸與線段A3-B1平行。
然后,如圖14所示,通過生成新的Z軸,與Z軸垂直的X軸也以Y軸 為中心旋轉(zhuǎn)與Z軸相同的角度,從而生成新的X軸。
其結(jié)果,Y軸使用己有的Y軸,Z軸以及X軸被修正為新的軸。并且, 基于新的基準(zhǔn)坐標(biāo)系即newX軸、Y軸以及newZ軸的人體頭部的三維圖像 的正面圖如圖15所示。
在上述說明中,作為基于界標(biāo)的基準(zhǔn)坐標(biāo)系,以利用了X軸、Y軸以及 Z軸的坐標(biāo)系為例進(jìn)行了說明,但是,作為基于界標(biāo)的基準(zhǔn)坐標(biāo)系,對于按 照基準(zhǔn)水平面、冠狀面以及正中面來顯示的三維圖像,也能夠利用同樣的做 法,保持冠狀面不變,使正中面以及水平基準(zhǔn)面旋轉(zhuǎn),從而進(jìn)行修正。圖16 圖19是用于說明基準(zhǔn)坐標(biāo)系的修正的其他具體例的圖。 圖16 圖19示出了人體頭部的側(cè)面前方部,是三維透明(3D-Raysum) 顯示(同向等價投影像顯示)。如圖16所示,在顯示人體頭部的基礎(chǔ)上, 用直線表示水平基準(zhǔn)面HP以及冠狀面VP1。在圖16中,假設(shè)通過鼠標(biāo)等來 指定了前鼻棘C1以及后鼻棘D1。按照指定,分別登錄點(diǎn)C1以及點(diǎn)D1作 為界標(biāo)。另外,計算線段C1-D1和水平基準(zhǔn)面HP之間的角度a。該計算方 法例如能夠?qū)⑷缦路椒ㄗ鳛橐焕M(jìn)行例示將2點(diǎn)Cl、 Dl投影到正中面上, 線段C1-D1在正中面上平行移動,求出與水平基準(zhǔn)面HP之間的角度(x (參 照圖17)。
接著,如圖18所示,水平基準(zhǔn)面HP以及冠狀面VP1分別以X軸為中 心旋轉(zhuǎn)角度a,從而生成新水平基準(zhǔn)面newHP以及newVPl。此外,正中面 仍任照原樣地使用原來的正中面。
其結(jié)果,按照基于修正的新基準(zhǔn)面的坐標(biāo)系來顯示的三維圖像的側(cè)面如 圖19所示。在圖19中,前鼻棘以及后鼻棘相對于新水平基準(zhǔn)面newHP的 高度,顯示為與新水平基準(zhǔn)面newHP平行,換言之,假設(shè)存在連接前鼻棘 以及后鼻棘的虛擬線,則該虛擬線顯示為與新水平基準(zhǔn)面newHP平行。
本發(fā)明還包括如下基準(zhǔn)軸、基準(zhǔn)面的坐標(biāo)系修正。
如上所述,直至圖10的說明,都是通過指定人體頭部的左右一對界標(biāo) 來進(jìn)行基準(zhǔn)坐標(biāo)系的修正的例子,但是,在圖11之后的說明中,例示了基 于人體頭部的上下一對界標(biāo)的基準(zhǔn)坐標(biāo)系的修正以及基于前后一對界標(biāo)的 基準(zhǔn)坐標(biāo)系的修正。
根據(jù)該例子可知,用于修正基準(zhǔn)坐標(biāo)系的界標(biāo)只要是圖像中的任意一對 即可,并不限定于左右、上下、前后等特定的方向。
例如,在定位在眼耳平面的3D-CT圖像上,當(dāng)調(diào)整CT值并顯示皮膚, 輸入左右外眼角并指定將這2點(diǎn)的位置坐標(biāo)投影到冠狀面時,使X軸以及Z 軸傾斜,所傾斜的量的大小是用于連接投影到冠狀面的左右外眼角的直線相 對于水平基準(zhǔn)面(X軸)傾斜的傾斜量,從而能夠修正坐標(biāo)系以及三維圖像 的顯示方向。
同樣,指定左右外眼角的2點(diǎn),并求出其中點(diǎn),進(jìn)而指定鼻尖,并將這 些指定點(diǎn)投影到冠狀面,由此能夠修正X軸以及Z軸,所修正的量的大小是
15用于連接投影到冠狀面的2點(diǎn)的直線相對于Z軸傾斜的傾斜量。
同樣,在圖像上,指定作為上顎骨的前端的前鼻棘和作為后端的后鼻棘, 并將該2點(diǎn)投影到正中面,由此能夠修正旋轉(zhuǎn)Y軸以及Z軸,所修正旋轉(zhuǎn)的 量的大小是用于連接投影到正中面的這2點(diǎn)的直線相對于Y軸傾斜的傾斜
進(jìn)而,在定位在眼耳平面上并顯示有皮膚的3D圖像上,指定左右外眼 角、左右內(nèi)眼角、左右鼻翼、左右口角等多個左右對的特征點(diǎn)和冠狀面,由 此能夠使這些各點(diǎn)投影到冠狀面,求出連接各投影點(diǎn)的直線和X軸之間的傾 斜度的平均值,并使X軸以及Z軸傾斜相當(dāng)于該平均值的傾斜量,從而進(jìn)行 基準(zhǔn)軸的修正。
此外,在上述各情況下,左右的特征點(diǎn)的指定不限定于左右分別l點(diǎn), 也可以左右分別指定多個點(diǎn),并將該多個點(diǎn)的中點(diǎn)或多個點(diǎn)的中央分別作為 左右的指定點(diǎn)。
本發(fā)明并不限定于以上說明的實(shí)施方式,能夠在申請范圍所記載的范圍 內(nèi)進(jìn)行各種變更。
權(quán)利要求
1. 一種醫(yī)用三維圖像的顯示方向修正裝置,其特征在于,包括按照三維坐標(biāo)系顯示醫(yī)用三維圖像的處理單元,該三維坐標(biāo)系將包含在圖像中的解剖學(xué)上的特征點(diǎn)即界標(biāo)作為基準(zhǔn);用于登錄界標(biāo)的處理單元,該用于登錄界標(biāo)的處理單元響應(yīng)于位于所顯示的醫(yī)用三維圖像的右側(cè)區(qū)域中的至少1點(diǎn)以及位于左側(cè)區(qū)域中的至少1點(diǎn)的左右一對界標(biāo)被指定,登錄這些被指定的界標(biāo),其中,所述左右一對界標(biāo)是未成為原來的三維坐標(biāo)系的基準(zhǔn)的任意的界標(biāo);以及用于修正傾斜度的處理單元,該用于修正傾斜度的處理單元將被登錄的左右一對界標(biāo)作為基準(zhǔn),在構(gòu)成三維坐標(biāo)系的三個方向中保持一個方向不變,并修正另外兩個方向的傾斜度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用三維圖像的顯示方向修正裝置,其特征 在于,原來的醫(yī)用三維圖像包括按照以界標(biāo)為基準(zhǔn)的水平基準(zhǔn)面、冠狀面以及 正中面來顯示的人體頭部的圖像;所述修正處理單元以被登錄的左右一對界標(biāo)為基準(zhǔn),保持冠狀面不變, 修正水平基準(zhǔn)面以及正中面的傾斜度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用三維圖像的顯示方向修正裝置,其特征 在于,原來的醫(yī)用三維圖像包括按照以界標(biāo)為基準(zhǔn)的水平基準(zhǔn)面、冠狀面以及 正中面來顯示的人體頭部的圖像;所述修正處理單元以被登錄的左右一對界標(biāo)為基準(zhǔn),保持水平基準(zhǔn)面不 變,修正冠狀面以及正中面的傾斜度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的醫(yī)用三維圖像的顯示方向修正 裝置,其特征在于,在分別指定了多個界標(biāo)時,所述被登錄的左右一對界標(biāo) 包括多個界標(biāo)的中點(diǎn)。
5. —種醫(yī)用三維圖像的顯示方向修正方法,其特征在于,執(zhí)行如下處理按照三維坐標(biāo)系顯示醫(yī)用三維圖像的處理,該三維坐標(biāo)系將包含在圖像 中的界標(biāo)作為基準(zhǔn);用于登錄界標(biāo)的處理,在所顯示的醫(yī)用三維圖像中,響應(yīng)于修正基準(zhǔn)坐 標(biāo)系所需的一對界標(biāo)被指定,登錄這些被指定的界標(biāo),其中,所述一對界標(biāo)是未成為原來的三維坐標(biāo)系的基準(zhǔn)的任意的界標(biāo);用于修正傾斜度的處理,將被登錄的一對界標(biāo)為基準(zhǔn),在構(gòu)成三維坐標(biāo) 系的彼此垂直的三個面中保持一個面不變,并修正另外兩個面的傾斜度。
6. —種醫(yī)用三維圖像的顯示方向修正用程序,其特征在于,用于進(jìn)行 如權(quán)利要求1~5中任一項所述的一系列的處理。
全文摘要
提供醫(yī)用三維圖像的顯示方向修正裝置、修正方法以及修正用程序。在本發(fā)明的醫(yī)用三維圖像的顯示方向修正裝置中,能夠指定所顯示的醫(yī)用三維圖像的右側(cè)區(qū)域的界標(biāo)(P1)以及左側(cè)區(qū)域的界標(biāo)(P2)。具有處理單元,該處理單元登錄被指定的左右一對界標(biāo)并作為基準(zhǔn),在構(gòu)成三維坐標(biāo)系的三個方向(X軸、Y軸以及Z軸)中保持一個方向(Y軸)不變,并修正另外兩個方向(X軸以及Z軸)的傾斜度。由此,能夠提高在進(jìn)行三維圖像的形態(tài)評價以及分析時重要的圖像的顯示方向的自由度,從而能夠飛躍地提高三維圖像信息在臨床應(yīng)用上的有效性。
文檔編號A61B6/03GK101547647SQ20068005658
公開日2009年9月30日 申請日期2006年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月14日
發(fā)明者金漢俊 申請人:畫像診斷株式會社
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