JPH10132516A - 擬似三次元画像における距離計測方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 擬似三次元画像における距離計測方法におい
て、例えば管腔臓器の走行或いは視点移動に沿った三次
元的な距離を計測することを可能とする。 【解決手段】 被検体の対象部位について撮影した複数
の断層像を積み上げて三次元画像を得、この積み上げ三
次元画像に対してある視点を設定し、この視点位置から
上記積み上げ三次元画像を投影面に陰影化して投影して
擬似三次元画像を再構成し、さらに上記視点位置を順次
移動した後の擬似三次元画像を再構成し、この視点位置
の移動に伴った距離を算出することにより、擬似三次元
画像上で距離を計測するものである。これにより、例え
ば管腔臓器の走行或いは視点移動に沿った三次元的な距
離を計測することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばＸ線ＣＴ装
置やＭＲＩ装置、超音波診断装置などの医用画像診断装
置で被検体の対象部位について撮影した複数の断層像を
積み上げて三次元画像を得、この積み上げ三次元画像に
対してある視点を設定し、この視点位置から上記積み上
げ三次元画像を投影面に陰影化して投影して擬似三次元
画像を再構成したその画像上で、例えば管腔臓器（血管
や気管支など）の走行或いは視点移動に沿った三次元的
な距離を計測することができる擬似三次元画像における
距離計測方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】擬似三次元画像は、例えばＸ線ＣＴ装置
で被検体の対象部位について撮影した複数の断層像を積
み上げて三次元画像を得、この積み上げ三次元画像を投
影面に陰影化して投影して再構成したものであり、手術
の支援や治療計画の支援などに使われるものである。そ
して、上記投影面に陰影化して投影する投影法には、平
行投影法と中心投影法とがある。外見的な切断形状を観
察するには平行投影法が適するが、内視鏡的な動きを模
擬した投影画像を得たい場合には中心投影法が適する。
例えば内視鏡や腹腔鏡では、それらを前進させて行くと
視界がどんどん変化していく。このとき、内視鏡や腹腔
鏡の先端は小さく、この小さな先端からの出力により変
化する視界を観察することが要求される。このような内
視鏡又は腹腔鏡であたかも観察しているかのような模擬
的な擬似三次元画像を得るには、中心投影法が最適であ
る。

【０００３】これに関し、本出願人は、特に内視鏡的な
観察を行ったような模擬的な擬似三次元画像を得るもの
として、特願平６−３４９２号の出願を行っている。こ
こで、擬似三次元画像とは、積み上げ三次元画像を投影
面に陰影化して投影した画像であるが、投影に際して遠
いものは小さく、近いものは大きくする陰影付けアルゴ
リズムに従って陰影処理を行い、且つ重ね合う画像位置
にあっては遠いものは表示せず、最も近い画素のみを表
示させるという隠面化処理を行って得た画像のことであ
る。そして、上記陰影付けアルゴリズムとしては、サー
フェイス法やデプス法、ボリュームレンダリング法など
がある。サーフェイス法は、積み上げ三次元画像の画素
周囲の画素値の大小（すなわち傾斜の大小）によって投
影点の画素値を付与するものである。また、デプス法
は、積み上げ三次元画像上の画素位置とその画素位置か
らの投影面上の投影点との距離Ｒ（中心投影法において
は、距離Ｒとは視点と断層面の投影対象点との間の距離
となる）を基準にして、この距離Ｒが大きいほど投影点
での画素値を小さくし、上記距離Ｒが小さいほど投影点
での画素値を大きくして付与するものである。さらに、
ボリュームレンダリング法は、奥行き方向に見た各断層
像ごとにその透明度を考慮して、透明度に基づく反射と
透過とを利用して反射してきたと想定できる画素値を投
影点の画素値として与えるものである。

【０００４】上記投影面への投影に際しては、積み上げ
三次元画像の画素位置と投影面の投影点との間での座標
変換が不可欠である。この座標変換は、中心投影法に従
ったものとなる。図１２は、中心投影法の説明図であ
る。図において、断層像１は、例えばＸ線ＣＴ画像であ
り、複数枚積み上げられた断層像の中の一つの例を示し
ている。このとき、積み上げ断層面は、互いに平行であ
る。いま、積み上げ三次元画像の座標系をｘ，ｙ，ｚと
すると、ｙ軸が積み上げ位置を示し、ｘ−ｚ平面がＸ線
ＣＴ画像の断層平面を示し、この平面上の座標位置が
（ｘ，ｚ）で定義できることになる。従って、座標値ｙ
でＸ線ＣＴ画像の積み上げ位置（実際は画像番号と等
価）が示され、そのＸ線ＣＴ画像の画素位置が（ｘ，
ｚ）で示される。

【０００５】図１２において、投影面２は、断層像１に
対して任意の傾きを持つ。典型的な例としては上記投影
面２は断層像１に対して平行であるが、一般的には平行
ではない。その投影面２の傾きは、どんな投影画像を得
たいか、観察目的はどうかなどによって決まる。図１２
では、上記投影面２は、原点から該投影面２に下ろした
垂線をｘ−ｚ面に投影した線がｘ軸となす角度αと、上
記垂線がｘ−ｚ面となす角度βとで定義している。

【０００６】また、図１２において、視点ｅは、中心投
影法での視点であって、その座標は（ｘ₁，ｙ₁，ｚ₁）
としている。そして、上記視点ｅから投影面２に下ろし
た垂線が該投影面２と交わる点をｃ₁（ｘｃ₁，ｙｃ₁，
ｚｃ₁）とし、断層像１上の任意の一点の画素位置Ｓ
（ｘ₀，ｙ₀，ｚ₀）の投影面２への投影点をＰ（ｘ，
ｙ，ｚ）としている。この投影点Ｐに対向する画素位置
Ｓを投影対象点とよぶ。更に、上記投影面２の座標系を
Ｘ，Ｙで示す。この投影面２は、前述のｘ，ｙ，ｚの各
軸と交わるが、そのｘ，ｙ，ｚ軸毎の交点までの距離を
それぞれａ，ｂ，ｃとしている。

【０００７】以上の座標関係のもとで、画素位置Ｓ（ｘ
₀，ｙ₀，ｚ₀）を投影点Ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）に投影するた
めの投影対象点Ｓと投影点Ｐとの関係、及びその投影点
Ｐの座標（ｘ，ｙ，ｚ）を投影面２上の座標系（Ｘ，
Ｙ）に所定の変換式で変換する。そして、このような座
標変換を実際の表示画面に相当する投影面２上の総ての
点について行い、さらに総ての断層像１について行う。
この方法によれば、投影面２上に投影されて表示される
擬似三次元画像は、あたかも対象物内部を内視鏡で見て
いるような画像となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の方法で得た模擬的な擬似三次元画像では、例えば血
管や気管支などの管腔臓器を中心投影法を用いて三次元
画像表示し、この管腔臓器の中に内視鏡を入れてその内
部を進んで行きながらあたかもその内視鏡で観察してい
るかのごとき画像を表示するときに、その視点位置の移
動の距離を計測することは行っていなかった。この視点
位置の移動距離を計測することによって、例えば血管の
血栓部位の診断などにおいてその血栓部位の長さを知る
ことができるが、従来は視点位置の移動の距離を計測す
ることは行っていなかったので、手術の支援や治療計画
の支援などにおいて有効な診断情報が得られないことが
あった。

【０００９】そこで、本発明は、このような問題点に対
処し、擬似三次元画像上で例えば管腔臓器の走行或いは
視点移動に沿った三次元的な距離を計測することができ
る擬似三次元画像における距離計測方法を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第一の発明による擬似三次元画像における距離計測
方法は、被検体の対象部位について撮影した複数の断層
像を積み上げて三次元画像を得、この積み上げ三次元画
像に対してある視点を設定し、この視点位置から上記積
み上げ三次元画像を投影面に陰影化して投影して擬似三
次元画像を再構成し、さらに上記視点位置を順次移動し
た後の擬似三次元画像を再構成し、この視点位置の移動
に伴った距離を算出することにより、擬似三次元画像上
で距離を計測するものである。

【００１１】また、第二の発明による擬似三次元画像に
おける距離計測方法は、被検体の対象部位について撮影
した複数の断層像を積み上げて三次元画像を得、この積
み上げ三次元画像に対してある視点を設定し、この視点
位置から上記積み上げ三次元画像を投影面に陰影化して
投影して擬似三次元画像を再構成し、かつ上記視点位置
において距離計測点を指定し、さらにこの距離計測点を
順次移動した後の擬似三次元画像を再構成し、この距離
計測点の移動に伴った距離を算出することにより、擬似
三次元画像上で距離を計測するものである。

【００１２】そして、第一の発明における視点位置の移
動に伴った距離の算出又は第二の発明における距離計測
点の移動に伴った距離の算出は、それぞれ計測の開始時
と終了時の視点位置間又は距離計測点間を直線で結んだ
軌跡の長さを算出するものとしてもよい。

【００１３】また、第一の発明における視点位置の移動
に伴った距離の算出又は第二の発明における距離計測点
の移動に伴った距離の算出は、それぞれ順次移動する移
動毎の前後の視点位置間又は距離計測点間を直線で結ん
だ軌跡の長さを積算するものとしてもよい。

【００１４】さらに、第一の発明における視点位置の移
動に伴った距離の算出又は第二の発明における距離計測
点の移動に伴った距離の算出は、それぞれ順次移動する
移動毎の前後の視点位置間又は距離計測点間を非線形補
間して求めた軌跡の長さを積算するものとしてもよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明による擬
似三次元画像における距離計測方法の実施に使用する画
像処理表示装置のハードウェア構成を示すブロック図で
ある。この画像処理表示装置は、例えばＸ線ＣＴ装置や
ＭＲＩ装置、超音波診断装置などの医用画像診断装置で
被検体の対象部位について収集した医用画像データを記
録し表示するもので、複数の断層像及び画像再構成プロ
グラム等が格納された磁気ディスク５と、装置の制御プ
ログラムが格納された主メモリ６と、各構成要素の動作
を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）７と、再構成された
画像データを表示のために記憶する表示メモリ８と、こ
の表示メモリ８からの画像データを表示する表示装置と
してのＣＲＴ９と、各種の操作指令を入力するキーボー
ド１０と、位置入力装置としてのマウス１１と、このマ
ウス１１を制御するコントローラ１２と、上記各構成要
素を接続する共通バス１３とを有して成る。

【００１６】このような画像処理表示装置を使用して実
施する本発明の擬似三次元画像における距離計測方法の
手順について、図２〜図１１を参照して説明する。最初
に、第一の発明による擬似三次元画像における距離計測
方法について、図２〜図７を参照して説明する。図２及
び図５は、第一の発明の第一の実施形態を説明するため
の視点の移動軌跡図及びフローチャートである。図２
は、被検体の対象部位、例えば或る管腔臓器について撮
影した複数の断層像１，１，…を積み上げて三次元画像
を得、この積み上げ三次元画像に対してある視点を設定
し、この視点位置から上記積み上げ三次元画像を投影面
に陰影化して投影して擬似三次元画像を再構成し、さら
に上記視点位置を順次移動した後の擬似三次元画像を再
構成し、この視点位置の移動に伴った距離を算出するこ
とにより、擬似三次元画像上で距離を計測する状態を示
す説明図である。この場合、管腔臓器の内部に視点
ｅ₁，ｅ₂，ｅ₃，ｅ₄，ｅ₅を設定し、距離の計測は、計
測開始時の視点ｅ₁と順次移動後の各視点ｅ₂，ｅ₃，
ｅ₄，ｅ₅とを直線で結んだ軌跡の長さとされる。

【００１７】図５は、図２に示す距離計測方法の手順を
示すフローチャートである。まず、現時点で任意に設定
された視点位置で擬似三次元画像を再構成する（図５の
ステップＡ）。次に、この視点位置において距離の計測
を開始するかどうか判断する（ステップＢ）。いま、こ
の視点位置では計測を開始しないとすると、“ｎｏ”側
へ進んでステップＣへ入る。そして、このステップＣで
次の視点位置を設定する。例えば、図２に示す視点ｅ₁
を設定してステップＡに戻る。すると、この設定された
視点位置ｅ₁で擬似三次元画像を再構成する（ステップ
Ａ）。次に、この視点位置ｅ₁において距離の計測を開
始するかどうか再度判断する（ステップＢ）。今度は、
この視点位置ｅ₁で計測を開始するとすると、計測開始
時の視点として現在の視点位置ｅ₁を記憶する（ステッ
プＤ）。

【００１８】次に、管腔臓器の内部で次の視点位置とし
て図２に示す視点ｅ₂を設定する（ステップＥ）。する
と、上記管腔臓器の内部で視点を移動し、この移動後の
視点位置ｅ₂で擬似三次元画像を再構成する（ステップ
Ｆ）。そして、図２に示すように、計測開始時の視点位
置ｅ₁と移動後の視点位置ｅ₂との直線距離を図１に示す
ＣＰＵ７で算出する（ステップＧ）。これにより、視点
ｅ₁と移動後の視点ｅ₂との間の距離が計測されたことと
なる。そして、この計測結果の距離を図１に示すＣＲＴ
９に表示する（ステップＨ）。

【００１９】次に、この状態で擬似三次元画像上での距
離の計測は終了かどうか判断する(ステップＩ）。まだ
終了しないとすると、“ｎｏ”側へ進んでステップＥへ
戻る。そして、このステップＥで次の視点位置を設定す
る。例えば、図２に示す視点ｅ₃を設定する。その後、
上述と同様にして、上記管腔臓器の内部で視点を移動
し、この移動後の視点位置ｅ₃で擬似三次元画像を再構
成し（ステップＦ）、図２に示すように計測開始時の視
点位置ｅ₁と今回設定し移動後の視点位置ｅ₃との直線距
離をＣＰＵ７で算出し（ステップＧ）、その後この計測
結果の距離をＣＲＴ９に表示する（ステップＨ）。

【００２０】そして、この状態で擬似三次元画像上での
距離の計測は終了かどうか再度判断する（ステップ
Ｉ）。以後、上述と同様にしてステップＥ→Ｆ→Ｇ→Ｈ
→Ｉを繰り返す。そして、総ての視点ｅ₁，ｅ₂，ｅ₃，
ｅ₄，ｅ₅について距離の計測が終了すると、ステップＩ
は“ｙｅｓ”側へ進んで処理を終了する。これにより、
図２において、視点ｅ₁とｅ₂との直線距離、視点ｅ₁と
ｅ₃との直線距離、視点ｅ₁とｅ₄との直線距離、視点ｅ₁
とｅ₅との直線距離がそれぞれ計測される。

【００２１】図３及び図６は、第一の発明の第二の実施
形態を説明するための視点の移動軌跡図及びフローチャ
ートである。図３は、上述の図２と同様にして擬似三次
元画像を再構成し、この擬似三次元画像上で距離を計測
する状態を示す説明図である。この場合、管腔臓器の内
部に視点ｅ₁，ｅ₂，ｅ₃，ｅ₄，ｅ₅を設定し、距離の計
測は、順次移動する移動毎の前後の視点位置間を直線で
結んだ軌跡の長さを積算するものである。図６は、図３
に示す距離計測方法の手順を示すフローチャートであ
る。ここで、ステップＡからステップＦまでの手順は、
上述の図５の場合と全く同様であるのでその説明を省略
し、それ以後の手順について説明する。

【００２２】いま、図６のステップＦまでの手順で、図
３において１番目の視点ｅ₁と２番目の視点ｅ₂とが設定
され、それぞれの視点位置ｅ₁，ｅ₂において擬似三次元
画像が再構成されているとする。この状態から、次に、
上記視点移動後の擬似三次元画像の再構成後の視点ｅ₂
とその一つ前の視点ｅ₁との間の直線距離を、図１に示
すＣＰＵ７で計算する（ステップＪ）。次に、この算出
した直線距離の値を図１に示す主メモリ６内の距離バッ
ファ領域に加算する（ステップＫ）。ここでは、視点位
置ｅ₁とｅ₂との間の直線距離が一つあるだけである。次
に、この距離バッファ領域に加算された直線距離の合計
値を、図１に示すＣＲＴ９に表示する(ステップＬ）。
ここではまだ、視点位置ｅ₁とｅ₂との間の直線距離が表
示されるだけである。

【００２３】次に、この状態で擬似三次元画像上での距
離の計測は終了かどうか判断する(ステップＩ）。まだ
終了しないとすると、“ｎｏ”側へ進んでステップＥへ
戻る。そして、このステップＥで次の視点位置を設定す
る。例えば、図３に示す３番目の視点ｅ₃を設定する。
次に、上記管腔臓器の内部で視点を移動し、この移動後
の視点位置ｅ₃で擬似三次元画像を再構成する（ステッ
プＦ）。その後、上述と同様にして、上記視点移動後の
擬似三次元画像の再構成後の視点ｅ₃とその一つ前の視
点ｅ₂との間の直線距離を計算し（ステップＪ）、この
算出した直線距離の値を主メモリ６内の距離バッファ領
域に加算する（ステップＫ）。ここでは、前回の視点位
置ｅ₁とｅ₂との間の直線距離と、今回の視点位置ｅ₂と
ｅ₃との間の直線距離とが加算される。次に、この距離
バッファ領域に加算された直線距離の合計値をＣＲＴ９
に表示する（ステップＬ）。ここでは、前回の視点位置
ｅ₁とｅ₂との間の直線距離と、今回の視点位置ｅ₂とｅ₃
との間の直線距離とを加算した合計値が表示される。

【００２４】そして、この状態で擬似三次元画像上での
距離の計測は終了かどうか再度判断する（ステップ
Ｉ）。以後、上述と同様にしてステップＥ→Ｆ→Ｊ→Ｋ
→Ｌ→Ｉを繰り返す。そして、総ての視点ｅ₁，ｅ₂，ｅ
₃，ｅ₄，ｅ₅について距離の計測が終了すると、ステッ
プＩは“ｙｅｓ”側へ進んで処理を終了する。これによ
り、図３において、視点ｅ₁とｅ₂との直線距離、視点ｅ
₂とｅ₃との直線距離、視点ｅ₃とｅ₄との直線距離、視点
ｅ₄とｅ₅との直線距離を総て加算した合計距離が計測さ
れる。

【００２５】図４及び図７は、第一の発明の第三の実施
形態を説明するための視点の移動軌跡図及びフローチャ
ートである。図４は、前述の図２と同様にして擬似三次
元画像を再構成し、この擬似三次元画像上で距離を計測
する状態を示す説明図である。この場合、管腔臓器の内
部に視点ｅ₁，ｅ₂，ｅ₃，ｅ₄，ｅ₅を設定し、距離の計
測は、順次移動する移動毎の前後の視点位置間を非線形
補間して求めた軌跡の長さを積算するものである。図７
は、図４に示す距離計測方法の手順を示すフローチャー
トである。ここで、ステップＡからステップＦまでの手
順は、前述の図５の場合と全く同様であるのでその説明
を省略し、それ以後の手順について説明する。

【００２６】いま、図７のステップＦまでの手順で、図
４において１番目の視点ｅ₁と２番目の視点ｅ₂とが設定
され、それぞれの視点位置ｅ₁，ｅ₂において擬似三次元
画像が再構成されているとする。この状態から、次に、
上記視点移動後の擬似三次元画像の再構成後の視点ｅ₂
とその一つ前の視点ｅ₁との間を非線形補間、例えばス
プライン補間して結ぶ（ステップＭ）。次に、上記再構
成後の視点ｅ₂とその一つ前の視点ｅ₁との間のスプライ
ン補間した距離を、図１に示すＣＰＵ７で計算する（ス
テップＪ）。次に、この算出した距離の値を図１に示す
主メモリ６内の距離バッファ領域に加算する（ステップ
Ｋ）。ここでは、視点位置ｅ₁とｅ₂との間の距離が一つ
あるだけである。次に、この距離バッファ領域に加算さ
れた距離の合計値を、図１に示すＣＲＴ９に表示する
（ステップＬ）。ここではまだ、視点位置ｅ₁とｅ₂との
間のスプライン補間距離が表示されるだけである。

【００２７】次に、この状態で擬似三次元画像上での距
離の計測は終了かどうか判断する(ステップＩ）。まだ
終了しないとすると、“ｎｏ”側へ進んでステップＥへ
戻る。そして、このステップＥで次の視点位置を設定す
る。例えば図４に示す３番目の視点ｅ₃を設定する。次
に、上記管腔臓器の内部で視点を移動し、この移動後の
視点位置ｅ₃で擬似三次元画像を再構成する（ステップ
Ｆ）。その後、上述と同様にして、上記視点移動後の擬
似三次元画像の再構成後の視点ｅ₃とその一つ前の視点
ｅ₂との間をスプライン補間して結ぶ（ステップＭ）。
次に、上記再構成後の視点ｅ₃とその一つ前の視点ｅ₂と
の間のスプライン補間した距離をＣＰＵ７で計算し（ス
テップＪ）、この算出した距離の値を主メモリ６内の距
離バッファ領域に加算する（ステップＫ）。ここでは、
前回の視点位置ｅ₁とｅ₂との間の距離と、今回の視点位
置ｅ₂とｅ₃との間の距離とが加算される。次に、この距
離バッファ領域に加算された距離の合計値をＣＲＴ９に
表示する（ステップＬ）。ここでは、前回の視点位置ｅ
₁とｅ₂との間のスプライン補間距離と、今回の視点位置
ｅ₂とｅ₃との間のスプライン補間距離とを加算した合計
値が表示される。

【００２８】そして、この状態で擬似三次元画像上での
距離の計測は終了かどうか再度判断する（ステップ
Ｉ）。以後、上述と同様にしてステップＥ→Ｆ→Ｍ→Ｊ
→Ｋ→Ｌ→Ｉを繰り返す。そして、総ての視点ｅ₁，
ｅ₂，ｅ₃，ｅ₄，ｅ₅について距離の計測が終了すると、
ステップＩは“ｙｅｓ”側へ進んで処理を終了する。こ
れにより、図４において、視点ｅ₁とｅ₂とのスプライン
補間距離、視点ｅ₂とｅ₃とのスプライン補間距離、視点
ｅ₃とｅ₄とのスプライン補間距離、視点ｅ₄とｅ₅とのス
プライン補間距離を総て加算した合計距離が計測され
る。

【００２９】次に、第二の発明による擬似三次元画像に
おける距離計測方法について、図８〜図１１を参照して
説明する。図８及び図９は、第二の発明の第一の実施形
態を説明するための表示画像図及び積み上げ三次元画像
上の視点位置、距離計測点の指定図である。図８は、図
１に示すＣＲＴ９に表示される表示画像例及び距離計測
点の指定状態を示す説明図である。この例では、ＣＲＴ
９の画面１５に表示されるアイコン１６により、距離計
測点ｄの指定や計測開始、計測終了、視点ｅ₀（図８で
は図示せず）の更新等を制御するための操作を進める。
このとき、上記の距離計測点ｄは、擬似三次元画像の再
構成画像上で視点ｅ₀（図９参照）の位置から奥行き方
向ｎ枚目の断層像１ｎ上にマウス１１の操作により指定
する。

【００３０】図９は、被検体の対象部位、例えば或る管
腔臓器について撮影した複数の断層像１，１，…を積み
上げて三次元画像を得、この積み上げ三次元画像に対し
てある視点を設定し、この視点位置から上記積み上げ三
次元画像を投影面に陰影化して投影して擬似三次元画像
を再構成し、かつ上記視点位置において距離計測点を指
定し、さらにこの距離計測点を順次移動した後の擬似三
次元画像を再構成し、この距離計測点の移動に伴った距
離を算出することにより、擬似三次元画像上で距離を計
測する状態を示す説明図である。図９において、視点ｅ
₀からの視野範囲１７内にて擬似三次元画像の再構成画
像上で距離計測点ｄを指定する。この再構成画像上で指
定できる座標は平面方向の座標である。奥行き方向に対
しては、視点ｅ₀の位置から奥行き方向ｎ枚目の断層像
１ｎ上という形で指定する。このような、平面方向の座
標と奥行き方向ｎ枚目という２種類の情報により、距離
計測点ｄの三次元座標を指定する。

【００３１】そして、実際に擬似三次元画像上で距離計
測点ｄの移動に伴った距離を計測するには、図２，図
３，図４における計測開始時の視点ｅ₁，ｅ₂，ｅ₃，
ｅ₄，ｅ₅を上記の距離計測点ｄに置き換え、それぞれ図
５，図６，図７に示すフローチャートで規定される距離
計測方法の手順に従って処理を行えばよい。これによ
り、計測の開始時と終了時の距離計測点間を直線で結ん
だ軌跡の長さを算出し、また順次移動する移動毎の前後
の距離計測点間を直線で結んだ軌跡の長さを積算し、さ
らに順次移動する移動毎の前後の距離計測点間を非線形
補間して求めた軌跡の長さを積算して、擬似三次元画像
上で距離計測点ｄの移動に伴った距離を計測することが
できる。

【００３２】図１０及び図１１は、第二の発明の第二の
実施形態を説明するための表示画像図及び積み上げ三次
元画像上の視点位置、距離計測点の指定図である。図１
０は、図１に示すＣＲＴ９に表示される表示画像例及び
距離計測点の指定状態を示す図である。この例では、Ｃ
ＲＴ９の画面１５に表示されるアイコン１６により、距
離計測点ｄの指定や計測開始、計測終了、視点ｅ₀（図
１０では図示せず）の更新等を制御するための操作を進
める。このとき、上記の距離計測点ｄは、擬似三次元画
像の再構成画像上で表面の２点１８，１８をマウス１１
により指定し、その三次元座標を基に計算した中間座標
値を用いる。

【００３３】図１１は、上述の図９と同様にして擬似三
次元画像を再構成し、この擬似三次元画像上で距離を計
測する状態を示す説明図である。図１１において、視点
ｅ₀からの視野範囲１７内にて擬似三次元画像の再構成
画像上で距離計測点ｄを指定する。このとき、上記再構
成画像上で表面の２点１８，１８を指定し、各々の点１
８の三次元座標を計算し、これら２点の三次元座標の中
間値として距離計測点ｄを指定する。

【００３４】そして、実際に擬似三次元画像上で距離計
測点ｄの移動に伴った距離を計測するには、図２，図
３，図４における計測開始時の視点ｅ₁，ｅ₂，ｅ₃，
ｅ₄，ｅ₅を上記の距離計測点ｄに置き換え、それぞれ図
５，図６，図７に示すフローチャートで規定される距離
計測方法の手順に従って処理を行えばよい。これによ
り、計測の開始時と終了時の距離計測点間を直線で結ん
だ軌跡の長さを算出し、また順次移動する移動毎の前後
の距離計測点間を直線で結んだ軌跡の長さを積算し、さ
らに順次移動する移動毎の前後の距離計測点間を非線形
補間して求めた軌跡の長さを積算して、擬似三次元画像
上で距離計測点ｄの移動に伴った距離を計測することが
できる。

【００３５】なお、以上の説明においては、断層像１は
主としてＸ線ＣＴ画像の例について述べたが、本発明は
これに限らず、ＭＲＩ画像や超音波画像についても同様
に適用することができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明は以上のように構成されたので、
第一の発明によれば、被検体の対象部位について撮影し
た複数の断層像を積み上げて三次元画像を得、この積み
上げ三次元画像に対してある視点を設定し、この視点位
置から上記積み上げ三次元画像を投影面に陰影化して投
影して擬似三次元画像を再構成したその画像上で、例え
ば管腔臓器の走行或いは視点移動に沿った三次元的な距
離を計測することができる。従って、例えば血管や気管
支などの中に内視鏡を入れてその内部を進んで行きなが
らあたかもその内視鏡で観察しているかのごとき画像を
表示するときに、その視点位置の移動の距離を計測する
ことができる。そして、この視点位置の移動距離を計測
することによって、例えば血管の血栓部位の診断などに
おいてその血栓部位の長さを知ることができ、手術の支
援や治療計画の支援などにおいて有効な診断情報が得ら
れる。

【００３７】また、第二の発明によれば、表示装置に表
示された再構成画像を見ながら、擬似三次元画像上で任
意の視点位置において距離計測点を指定し、第一の発明
と同様に例えば管腔臓器の走行或いは視点移動に沿った
三次元的な距離を計測することができる。従って、同じ
く手術の支援や治療計画の支援などにおいて有効な診断
情報が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による擬似三次元画像における距離計測
方法の実施に使用する画像処理表示装置のハードウェア
構成を示すブロック図である。

【図２】第一の発明の第一の実施形態を説明するための
視点の移動軌跡図である。

【図３】第一の発明の第二の実施形態を説明するための
視点の移動軌跡図である。

【図４】第一の発明の第三の実施形態を説明するための
視点の移動軌跡図である。

【図５】図２に示す距離計測方法の手順を示すフローチ
ャートである。

【図６】図３に示す距離計測方法の手順を示すフローチ
ャートである。

【図７】図４に示す距離計測方法の手順を示すフローチ
ャートである。

【図８】第二の発明の第一の実施形態を説明するための
表示画像図である。

【図９】図８に示す積み上げ三次元画像上の視点位置、
距離計測点の指定状態を示す説明図である。

【図１０】第二の発明の第二の実施形態を説明するため
の表示画像図である。

【図１１】図１０に示す積み上げ三次元画像上の視点位
置、距離計測点の指定状態を示す説明図である。

【図１２】中心投影法において視点と断層像と投影面と
の関係を示す説明図である。

【符号の説明】

１，１ｎ…断層像 ２…投影面 １４…計測経路 １７…視野範囲 ｅ₀，ｅ₁，ｅ₂，ｅ₃，ｅ₄，ｅ₅…視点 ｄ…距離計測点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 宏 光 東京都荒川区東尾久２−44−10

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体の対象部位について撮影した複数
   の断層像を積み上げて三次元画像を得、この積み上げ三
   次元画像に対してある視点を設定し、この視点位置から
   上記積み上げ三次元画像を投影面に陰影化して投影して
   擬似三次元画像を再構成し、さらに上記視点位置を順次
   移動した後の擬似三次元画像を再構成し、この視点位置
   の移動に伴った距離を算出することにより、擬似三次元
   画像上で距離を計測することを特徴とする擬似三次元画
   像における距離計測方法。
2. 【請求項２】 被検体の対象部位について撮影した複数
   の断層像を積み上げて三次元画像を得、この積み上げ三
   次元画像に対してある視点を設定し、この視点位置から
   上記積み上げ三次元画像を投影面に陰影化して投影して
   擬似三次元画像を再構成し、かつ上記視点位置において
   距離計測点を指定し、さらにこの距離計測点を順次移動
   した後の擬似三次元画像を再構成し、この距離計測点の
   移動に伴った距離を算出することにより、擬似三次元画
   像上で距離を計測することを特徴とする擬似三次元画像
   における距離計測方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の視点位置の移動に伴っ
   た距離の算出又は請求項２に記載の距離計測点の移動に
   伴った距離の算出は、それぞれ計測の開始時と終了時の
   視点位置間又は距離計測点間を直線で結んだ軌跡の長さ
   を算出するものであることを特徴とする擬似三次元画像
   における距離計測方法。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の視点位置の移動に伴っ
   た距離の算出又は請求項２に記載の距離計測点の移動に
   伴った距離の算出は、それぞれ順次移動する移動毎の前
   後の視点位置間又は距離計測点間を直線で結んだ軌跡の
   長さを積算するものであることを特徴とする擬似三次元
   画像における距離計測方法。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の視点位置の移動に伴っ
   た距離の算出又は請求項２に記載の距離計測点の移動に
   伴った距離の算出は、それぞれ順次移動する移動毎の前
   後の視点位置間又は距離計測点間を非線形補間して求め
   た軌跡の長さを積算するものであることを特徴とする擬
   似三次元画像における距離計測方法。