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【発明の名称】 医用画像表示装置
【発明者】 【氏名】青柳 雅彦
【住所又は居所】東京都千代田区内神田１丁目１番１４号 株式会社日立メディコ内
【要約】 【課題】３軸以上の回転操作や異なる処理機能の切り替えをマウスのみで実現することを可能にし、医用画像表示装置の操作性を改善する。

【解決手段】医用画像表示装置は、入力手段として、ボタンの押下により、前記表示手段の画面上の任意の点を指示するポインティングデバイスを備え、撮像画像の表示画面200を所定の分割パターンで分割した複数の領域ａ、ｂ、ｃ・・・に、異なる種類の処理機能を割り当てておき、ポインティングデバイスによる所望の領域の指定を受け付け、ポインティングデバイスの操作により、指定された領域に割り当てられた処理機能を実行する構成とする。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医用撮像装置で撮像した画像データを格納する記憶手段と、前記画像データを撮像画像として表示する表示手段と、前記画像データを処理し、前記表示手段における撮像画像の表示を制御する表示制御手段と、前記表示制御手段にユーザーの操作により指令を送る入力手段とを備えた医用画像表示装置において、
前記入力手段は、ボタンの押下により、前記表示手段の画面上の任意の点を指示するポインティングデバイスを備え、
前記表示制御手段は、前記撮像画像の表示画面を分割した複数の領域に、異なる種類の処理機能を割り当て、前記ポインティングデバイスによる所望の領域の指定を受け付け、前記ポインティングデバイスの操作により、前記指定された領域に割り当てられた処理機能を実行することを特徴とする医用画像表示装置。
【請求項２】
前記表示制御手段は、前記ポインティングデバイスが指定する位置を示すカーソル図形として、各処理機能に対応した複数のカーソル図形を有し、前記ポインティングデバイスが指定する位置に、当該位置が存在する領域に割り当てられた機能のカーソル図形を表示することを特徴とする請求項１に記載の医用画像表示装置。
【請求項３】
前記表示制御手段は、領域の分割パターンをマスク画像として有し、撮像画像と重ねて表示または非表示とすることを特徴とする請求項１または２に記載の医用画像表示装置。
【請求項４】
前記表示制御手段は、複数種類の分割パターン及び分割された複数の領域への処理機能の割り当てを記述するテーブルを有し、前記入力手段を介した分割パターンの指定及び指定された分割パターンの各領域に割り当てる処理機能の指定を受け付け、前記テーブルに書き込むことを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の医用画像表示装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置などの医用画像診断装置で撮像した画像を表示するための画像表示装置に係り、特に表示画像の回転、移動、拡大・縮小、フィルタリング、ウィンドウレベル・ウィンドウ幅の変更などの表示画像処理機能の操作性を改善した医用画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置、ＭＲＩ装置などの医用画像診断装置で取得された二次元或いは三次元の画像データは、医用画像診断装置と一体の或いは遠隔の画像表示装置に画像として表示され診断に供される。表示された画像は、診断の目的に応じてＲＯＩ設定や回転、拡大・縮小、フィルタリングなどの画像処理が施される。このような画像処理を可能にするために、医用画像表示装置のモニタには、通常、撮像画像とは別に画像処理を選択するメニュー画面が表示され、所望の処理を選択するとともに処理に必要な数値を入力したり、ＧＵＩとして表示されるボタンなどを押下したりする。
【０００３】
なお医用画像表示装置の操作に関しては、例えば特許文献１にマルチウィンドウ表示された画像について個別処理か一括処理かをマウスのクリック操作により選択可能にすることが開示されている。また特許文献２には、画面に表示される操作キーが操作されると、その操作キーに関する詳細情報を表示するようにした画像装置が開示されている。
【特許文献１】特開平７−１８２４８９号公報
【特許文献２】特開２００３−２５０７６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に画像処理ソフトでは、表示画像をマウスのカーソルで選択し、それを拡大縮小したり回転させたりする処理を行なう機能が備えられているが、例えば回転処理から拡大縮小処理への切り替えのように異なる処理を選択することは連続したマウス操作では行なえないため、メニューなどを介してユーザーが処理モード（マウスモード）を切り替える必要がある。また医用画像の分野では、平面的な画像ではなく三次元画像をX,Y,Zの３軸方向に回転させて観察する場合も多く、二次元平面での操作であるマウス操作ではこのような場合に対応することができない。
【０００５】
そこで本発明は、３軸以上の回転操作や異なる処理機能の切り替えをマウスのみで実現することを可能にし、医用画像表示装置の操作性を改善することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の医用画像表示装置は、医用撮像装置で撮像した画像データを格納する記憶手段と、前記画像データを撮像画像として表示する表示手段と、前記画像データを処理し、前記表示手段における撮像画像の表示を制御する表示制御手段と、前記表示制御手段にユーザーの操作により指令を送る入力手段とを備え、前記入力手段は、ボタンの押下により、前記表示手段の画面上の任意の点を指示するポインティングデバイスを備え、前記表示制御手段は、前記撮像画像の表示画面を分割した複数の領域に、異なる種類の処理機能を割り当て、前記ポインティングデバイスによる所望の領域の指定を受け付け、前記ポインティングデバイスの操作により、前記指定された領域に割り当てられた処理機能を実行するものである。
【０００７】
表示制御手段が割り当てる処理機能としては、例えば三次元画像についてX、Y及びZの三軸方向の回転処理、閾値上限値／下限値の設定、透明度設定など、二次元画像について回転、拡大縮小、フィルタリング、ウィンドウレベル・ウィンドウ幅の変更、画像更新などを含む。
【０００８】
また本発明の医用画像表示装置の好適な態様では、表示制御手段は、ポインティングデバイスが指定する位置を示すカーソル図形として、各処理機能に対応した複数のカーソル図形を有し、ポインティングデバイスが指定する位置に、当該位置が存在する領域に割り当てられた機能のカーソル図形を表示する。
また表示制御手段は、領域の分割パターンをマスク画像として有し、撮像画像と重ねて表示または非表示とする。
【０００９】
本発明の医用画像表示装置のさらに好適な態様では、表示制御手段は、複数種類の画面の分割パターン及び分割された複数の領域への処理機能の割り当てを記述するテーブルを有し、入力手段を介した分割パターンの指定及び指定された分割パターンの各領域に割り当てる処理機能の指定を受け付け、テーブルに書き込む。
【発明の効果】
【００１０】
画面を分割した複数の領域に異なる処理機能を割り当てておくことにより、ポインティングデバイスの画像処理モードの切り替えをメニュー画面やキーボード操作などにより行なう必要がなく、ポインティングデバイス操作のみで容易に行なうことができ、画像処理の操作性を大幅に改善することができる。
【００１１】
特にポインティングデバイスの指示する位置が変化するのに伴い、その位置の領域に割り当てられた処理機能のカーソル形状を表示することにより、カーソル図形を指標として処理機能の指定を行なうことができ操作性がさらに改善される。加えて、必要に応じ分割パターン自体を表示させたり、非表示にしてもよい。
また本発明のさらに好適な態様では、ユーザーが画面の分割パターン（分割の仕方、数）と分割領域への処理機能の割り当てを任意に設定可能にするカスタマイズ機能が実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の医用画像表示装置の実施形態を説明する。
【００１３】
図１は、医用画像表示装置の全体概要を示すブロック図であり、この医用画像表示装置10は、医用画像診断装置20が撮像した画像データや表示に必要な種々のデータやプログラム等を格納する記憶部11と、画像を表示するためのモニタ12と、制御部13と、制御部13に種々の命令を入力するための入力装置としてキーボード14やマウス（ポインティングデバイス）15を備えている。制御部13は、主制御部131と、画像データを用いた種々の処理や演算を行なう演算部132と、画像の表示等を制御する表示制御部133と、演算部132及び表示制御部133における演算・処理に必要な条件やＧＵＩ用の画像などを記憶するメモリー部134とを備えている。記憶部11には、例えば、Ｘ線ＣＴ装置で撮像された三次元画像データやそれらを画像処理することにより得られた断層像、投影像、ボリュームレンダリング像などが格納されている。
【００１４】
表示制御部133は、記憶部11に格納された画像データに対し必要な種々の処理、例えば階調の変換、彩色、レイアウトなどを施しモニタ12に表示させるとともに、入力装置からの指令を受け付け、表示された画像の変更や更新を行なう。画像の変更として具体的には回転、移動、拡大縮小、フィルタリング（鮮鋭化、平滑化）、ウィンドウレベル・ウィンドウ幅の変更などを行なうことができる。なおウィンドウレベル・ウィンドウ幅の変更とは、例えばＣＴ画像において、ＣＴ値に所定の階調を割り当てる際のＣＴ値のウィンドウ開始位置と幅を変更する処理である。
【００１５】
これらの処理は画像処理において公知の処理であり予めプログラムとして表示制御部133に組み込まれている。さらに本発明の医用画像表示装置では、これら各処理機能（プログラム）が撮像された画像を表示する画面の領域と関連付けされている。各処理機能と画面の領域との関連付けは、予め設定されていてもよいし、ユーザーがカスタマイズできるようにしてもよい。ユーザーはマウスを操作して所望の領域を選択することにより、それと関連付けられた処理機能を選択し、実行することができる。
【００１６】
各処理機能の画面領域への割り当ての実施例を、図２及び図３に示す。
図２に示す実施例は、撮像画像が２次元画像である場合に好適な場合である。本実施例では、図２（ｂ）に示すような撮像画像202が表示された画面200を、同図（ａ）に示すように縦横それぞれ２本の線203で区切った９の領域ａ，ｂ，ｃ，・・・ｉに分割している。そして、これら領域に回転、移動、拡大縮小、フィルタリング（鮮鋭化、平滑化）、ウィンドウレベル・ウィンドウ幅の変更を割り当てている。複数の領域は、それぞれ異なる機能を割り当ててもよいが、図示する実施例では、領域ａ，ｃには回転、領域ｂ，ｈにはフィルタリング、領域ｄ，ｆには拡大縮小を割り当てるなど、複数の領域に同一の機能を割り当てている。
【００１７】
またこの実施例では各領域の機能をユーザーにわかりやすくするために、機能を表す矢印などの図形204を該当する領域に表示するようにしている。なお図２では説明のために、図形204を画面200の外側に示しているが、これらは図の、例えば●で示した位置に表示される。このような図形204は、メモリー部134に予め格納されており、表示制御部133において撮像画像と合成して表示される。領域を分ける４本の線203は表示させてもよいし、非表示でもよい。或いはユーザーが表示・非表示を選択できるようにしてもよい。
【００１８】
図３に示す実施例は、三次元画像の処理、特に回転処理を行なう場合を示している。図示する実施例では、撮像画像として（ｂ）に示すようなボリュームレンダリング画像302が表示され、この表示画面300を図２と同様に９に区切られた領域ａ，ｂ，ｃ，・・・ｉに分割している。そして、領域ｂ，ｈにはＸ軸の周りの回転、領域ｄ，ｆにはＹ軸の周りの回転、領域ａ，ｃ，ｇ，ｉにはＺ軸の周りの回転、領域ｅには任意方向（斜軸）の回転をそれぞれ割り当てている。この場合にも各回転処理の内容を表す図形304を該当する領域に表示することが好ましく、また領域を区切る線303は表示しても非表示でもよい。
【００１９】
なお図３では３軸方向の回転処理のみを画面の各領域に割り当てた場合を示しているが、これら回転のほかに連続回転や、移動や拡大縮小、ボリュームレンダリングやＭＩＰ処理の閾値上限値／下限値の設定、透明度の設定などを加えてもよい。また二次元画像については、画像の更新やシネ表示などを含ませることも可能である。
【００２０】
これら処理機能と分割された領域との関連付けは、例えば図４に示すような、領域との対応テーブル400としてメモリー部134に格納しておくことができ、ポインティングデバイスの操作によって領域410が指定されると、指定された領域に割り当てられた処理機能420を実行するようになっている。
【００２１】
さらに本実施形態の医用画像表示装置では、表示制御部133が、マウスカーソルの位置（座標）によってカーソル形状を変化させる機能を備えている。このため画像処理機能に対応するカーソル形状がテーブルとして予めメモリー部134に格納されており、表示制御部133はマウスが操作されるとそのカーソルの位置（座標）を読み取り、カーソルが存在する領域に割り当てられた機能に対応するカーソル形状を表示する。
【００２２】
図５に機能テーブル500の一例を示す。この機能テーブルは、拡大縮小、移動、フィルタリング、ウィンドウレベル・ウィンドウ幅変更、回転などの各機能510の実行プログラムを定義するもので、各機能の図形（表示マーク）520及びマウスカーソル図形530とともに格納されている。図形520、530は画像ファイルとして用意されている。表示マークは、分割された各領域に割り当てられている機能を示すために、領域ごとに表示されるマークで、分割パターン（領域を区切る線）とともに必要に応じて表示或いは非表示とすることができる。
【００２３】
次にこのような医用画像表示装置における動作を、２次元画像の画像処理の場合を例に図６及び図７を参照して説明する。ここでは図２に示したように画面の９の領域ａ〜ｉに回転、拡大などの処理Ｐ１〜Ｐ９が割り当てられているとする。図６は表示画面、図７はマウス操作によって表示制御部133が行なう処理のフローを示す図である。
【００２４】
まずユーザーが入力装置16により患者ＩＤや撮影日時などを入力されると、記憶部11から表示しようとする画像データを読み込み、所定の断面像を表示する。画面60は、図６に示すように、画像データを表示する画像部61とユーザーによる入力を受け付けるためのＧＵＩ部62とからなり、画像部61は、複数の種類の画像を表示できるようにマルチウィンドウでもよい。マルチウィンドウの場合には、ユーザーが例えばマウスのクリック操作によって一つの画像をすると、選択された画像に重ねて画面の領域を区切る線が表示されるとともに各領域内にその領域に割り当てられた機能を示す図形が表示される。ここまでが前処理（図７：ステップ700）であり、このときマウスドラッグフラグＤ及び処理フラグＰをクリアする（Ｄ＝０、Ｐ＝０）。
【００２５】
マウスの操作は、「マウスのボタン押下」、「マウスの移動」、「ボタンを離す」からなり、マウスの移動にはボタンを押下しない状態の移動とボタンを押下した状態の移動（ドラッグ）が含まれる。それぞれの操作によって「マウスButton Down」イベント、「マウスMove」イベント、「マウスButton Up」イベントが発生し、各イベントの発生により予め定義された処理710、720、730へジャンプし処理が行なわれる。これらの処理710〜730は、いわゆるイベント駆動プログラムであり、イベントが発生すると実行されるようになっている。
【００２６】
マウスのボタンが押下され「マウスButton Down」イベントが発生すると、「マウスButton Down」処理710にジャンプする。ここではマウスドラッグフラグＤ＝１とする処理が行なわれる。
【００２７】
マウスを移動させて「マウスMove」イベントが発生したときは、そのときマウスドラッグフラグＤ＝０であるかＤ＝１であるかにより処理720は分かれる。Ｄ＝０の場合には（図７：Ａ）、マウスカーソルの位置座標を取得し（721）、その座標が領域ａ〜ｉのどの領域にあるかを判断し（722）、その領域に割り当てられた機能に応じてマウスカーソルの形状を変える処理を行なうとともに、処理フラグＰにその領域の機能コードをセットする（723）。マウスカーソル形状の変更は機能テーブル500を参照して行なう。
【００２８】
図２の例では、マウスのボタンが押されない状態でマウスカーソルを領域ａに移動させた場合には、領域ａに割り当てられた回転を示す図形にカーソル形状を変えるとともに、処理フラグをＰ＝１にセットする。「マウスMove」イベントはマウスが移動するたびに発生し、図８に示するように、領域ｄにマウスカーソルがあるときには拡大を示すカーソル形状802が表示され、マウスカーソルが領域ａに移動801すると回転を示すカーソル形状に変化する。
【００２９】
一方、「マウスMove」イベントが発生したときにマウスドラッグフラグＤ＝１の場合には（図７：Ｂ）、そのときに処理フラグにセットされている機能にジャンプし、処理が開始される（725）。またマウスのボタンを離すと「マウスButton Up」イベントが発生し、「マウスButton Up」処理730へジャンプし、マウスドラッグがクリアされる（Ｄ＝０）。
【００３０】
この場合、分割パターンと各領域を示す表示マークの表示は、例えばマウスボタンを押さずにマウスを動かしているときに表示し、ドラッグが開始されたら表示を消し、マウスボタンが離されたら表示を元通りにするというように、表示・非表示を切り替えてもよい。
【００３１】
各機能の処理は、例えば図２に示すフィルタリングの場合には、マウスカーソルを左に移動するとマウスカーソル（座標）を逐次読み出し、その移動量に対応した画像の平滑化処理が実行される。逆にマウスカーソルを右に移動すると、その移動量に対応した画像の鮮鋭化が実行される。この場合、フィルタリング処理はマウスカーソルの左右方向の移動に連動しているので、マウスボタン押下の後、マウスカーソルを上下方向に移動して画面中央に移動させ、広い領域を使ってマウスカーソルを操作して処理を実行させることができる。同様に、左右の領域に割り当てられた拡大縮小の場合には、マウスカーソルの上下方向の移動に連動して処理を実行するようにしており、マウスカーソルを左右方向に移動し画面中央で操作することができる。マウスのボタンを離した時点で、処理が終了する。
【００３２】
以上、二次元画像について回転、フィルタリング、移動等の異なる処理を実行する場合を説明したが、図３に示したような３Ｄ画像の回転処理についても同様に実行することができる。この場合には、ユーザーによって３Ｄ画像の表示が選択されると、画像部61に例えば図３（ｂ）に示すようなボリュームレンダリング画像を表示するとともに、この３Ｄ画像に重ねて領域を示す線と領域毎の機能を示す図形が表示される。そして、例えば３Ｄ画像をＺ軸の周りに回転させたい場合には、マウスカーソルをＺ軸周りの回転処理（Ｐ３とする）が割り当てられた領域ｃに移動させると処理フラグにＺ軸周りの回転処理がセットされるので（Ｐ＝３）、ここでマウスのボタンを押下しドラッグすると、Ｚ軸周りの回転処理が実行される。回転処理は、例えば、マウスカーソルの上方向の移動を時計回り、下方向の移動を反時計回りとし、移動量に応じた回転角度で表示画像を回転させる。
【００３３】
このように本実施例によれば、表示画像の処理をマウス操作のみで選択し、実行することができ、マウスモード切替やメニューによる処理選択操作が不要となり、画像処理の操作性を大幅に改善することができる。
【００３４】
次に画面領域の分割及び処理機能割り当てのカスタマイズ機能について説明する。
この機能を実現する医用画像表示装置は、制御部13のメモリー部134に、予め複数種の分割パターンが格納されている。領域分割パターンは、例えば図９に示すように、分割の仕方が異なる複数種901〜905が予めマスク画像データとして用意されており、カスタマイズを行なうときに表示される。各マスク画像データは、領域を識別するために、例えば領域毎に異なる画素値が書き込まれており、マウスカーソルの位置に相当するマスク画像の画素値を読み出すことによって、どの領域であるかを判断できるようになっている。
【００３５】
カスタマイズを実行する場合には、図４に示す機能割り当てテーブル400は、ブランクとされ、ユーザーの操作によって領域分割パターンが選択され、各領域への機能が割り当てられることにより内容が記録される。
【００３６】
以下、カスタマイズの手順を図１０に示すフロー図を参照して説明する。
まず設定画面等でカスタマイズを選択すると、図９に示すような複数の分割パターンが表示される（ステップ101）。ユーザーは用いる処理機能の種類や頻度を考慮して一つの分割パターンを選択する。分割パターンが選択されると、選択された分割パターンとガイダンス表示が表示されるので（ステップ102）、ユーザーはガイダンス表示に従って分割パターンの各領域に機能を割り当てる。一つの領域に一つの機能が割り当てられると、その領域に割り当てられた機能を表す図形が表示される（ステップ103）。ガイダンス表示としては、種々の手法を採用することができ、例えば領域にプルダウンメニューを表示して所望の機能を選択できるようにする。或いは分割パターンと図５に示したような機能テーブル500とを並列に表示し、機能テーブルの図形をマウスのドラッグ操作により所望の領域にドラッグして割り当てるようにする。
【００３７】
このように各領域に機能が割り当てられると、その内容が機能割り当てテーブル400に書き込まれ、選択された分割パターンとともに保存される。すべての領域に以上の操作を繰り返すことにより、分割パターンとそれに含まれる領域への機能の割り当てが完了する（ステップ104）。その後は予め機能テーブルが用意されている場合と同様であり、表示画像に処理を行なう場合には、設定された分割パターンの各領域に図形が表示画像に重ねて表示されるとともに、必要に応じて分割パターンを示すマスク画像が表示される。
【００３８】
本実施形態の画像表示装置によれば、ユーザーが使用したい処理機能の種類や頻度を考慮して、任意の分割パターンの任意の領域に処理機能を割り当てることができ操作性を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の医用画像表示装置の全体概要を示す図
【図２】画面の領域への処理の割り当ての一実施例を示す図
【図３】画面の領域への処理の割り当ての他の実施例を示す図
【図４】機能割り当てテーブルの一例を示す図
【図５】機能テーブルの一例を示す図
【図６】画像処理を行なうための画面の一例を示す図
【図７】処理の手順を示すフロー図
【図８】マウスカーソルの移動に伴うカーソル形状の変化を説明する図
【図９】複数種の分割パターンを示す図
【図１０】カスタマイズ処理の手順を示すフロー図
【符号の説明】
【００４０】
10・・・医用画像表示装置、11・・・記憶部、12・・・モニタ、13・・・制御部、15・・・マウス、16・・・入力装置、20・・・画像診断装置、133・・・表示制御部、134・・・メモリー部
【出願人】 【識別番号】０００１５３４９８
【氏名又は名称】株式会社日立メディコ
【住所又は居所】東京都千代田区内神田１丁目１番１４号
【出願日】 平成１６年４月８日（２００４．４．８）
【代理人】 【識別番号】１０００９９８５２
【弁理士】
【氏名又は名称】多田 公子

【識別番号】１０００９９７６０
【弁理士】
【氏名又は名称】宮川 佳三
【公開番号】 特開２００５−２９６１５６（Ｐ２００５−２９６１５６Ａ）
【公開日】 平成１７年１０月２７日（２００５．１０．２７）
【出願番号】 特願２００４−１１３８３５（Ｐ２００４−１１３８３５）