图像显示方法和医用图像诊断系统的制作方法

专利名称：：图像显示方法和医用图像诊断系统的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种对从被测体取得的图像进行三维显示的图像显示方法和医用图像诊断系统。本案，对基于日本国专利法的专利申请特愿2005-295108号，主张巴黎公约规定的优先权，并参照引用以享受特愿2005-295108号的利益。
背景技术：
：在医用图像诊断装置中，最大亮度投影法(MaximumIntensityProjection:MIP)是显示三维图像的方法之一。MIP法中，对构成预期图像(MIP图像)的各像素所对应的视线进行研究，将对象物的体数据(volumedata)中存在于该视线上的像素所具有的亮度中的最大值视为MIP图像对应像素的亮度值，由此取得MIP图像，对从对象物获得的图像数据进行三维显示。MIP图像由于失去了视线进深方向的信息，所以是平面图像。因此，检测者在平面显示的MIP图像中将无法把握血管在进深方向的关系。所以，为了把握血管在进深方向的关系，还需要结合其他视角的可视化图像来进行观察，效率和可操作性都很低。因此，考虑对三维图像附加进深方向的信息进行显示。在例如特开2000-245487号公报所公开的技术中，虽然显示将用体绘制(volumerendering)得到的三维图像的投影图像、与体内设定的表现断面位置上体素值的断面图像合成起来得到的图像，但是，对于其具体合成方法却，没做任何公开和提示。
发明内容本发明的目的在于，生成并显示带有进深方向信息的三维图像。为了解决上述课题，与本发明相关的图像显示方法包括根据体数据生成三维图像的三维图像生成步骤；设定在任意位置截断所述三维图像的断面的断面设定步骤；和生成位置关系显示图像的位置关系显示图像生成步骤，所述位置关系显示图像表现所述三维图像和所述断面之间相互位置关系，并且，调整所述断面在所述位置关系显示图像中的不透明度，使所述三维图像中被所述断面遮挡的部分可以透过所述断面在所述位置关系显示图像中辨认。优选在所述位置关系显示图像生成步骤中，调整所述三维图像和所述断面至少一方在所述位置关系显示图像中的不透明度，使所述三维图像和所述断面重合的部分、与所述三维图像和所述断面不重合的部分，在所述位置关系显示图像中区别显示。此外优选上述图像显示方法还包含根据所述体数据生成被测体的体表图像的体表图像生成步骤，在所述位置关系显示图像生成步骤中，以表现所述三维图像、所述断面和所述体表图像的相互位置关系的方式，生成所述位置关系显示图像。此外，为了解决上述课题，本发明涉及一种医用图像诊断系统，包含保存与被测体有关的体数据的体数据存储装置；根据所述体数据生成三维图像的三维图像生成装置；设定在任意位置截断所述三维图像的断面的断面设定装置；和生成位置关系显示图像的位置关系显示图像生成装置，所述位置关系显示图像表现所述三维图像和所述断面之间相互位置关系，并且，调整所述断面在所述位置关系显示图像中的不透明度，使所述三维图像中被所述断面遮挡的部分可以透过所述断面在所述位置关系显示图像中辨认。优选上述医用图像诊断系统还包含探头，与所述被测体之间发射接收超声波；超声波发射接收装置，在向所述探头提供驱动信号的同时，处理从所述探头输出的接收信号来输出接收数据；超声波图像生成装置，根据从所述超声波发射接收装置输出的所述接收数据，重新构成超声波图像；和显示装置，显示所述位置关系显示图像和所述超声波图像的至少一方。更优选上述医用图像诊断系统还包含参考图像生成装置，根据所述体数据和所述探头的所述位置信息，生成与所述超声波图像断面相同的参考图像，所述显示装置显示所述参考图像。根据本发明就可以在例如含有MIP图像的三维图像中，表现其进深方向。图1是表示本发明第1实施方式的构成图。图2是MIP法的说明图。图3A、3B和3C是第1实施方式的显示方式的说明图。图4是表示MIP法动作步骤的图。图5A和图5B是MIP法下的亮度值处理的例子的说明图。图6是表示MIP法的另一动作步骤的图。图7A和图7B是MIP法下的亮度值处理的另一例的说明图。图8A和图8B是表示生成位置关系显示图像的动作步骤的图。图9是表示本发明第2实施方式的构成图。图10是第2实施方式的显示方式的说明图。图11A、IIB和IIC是用于说明超声波图像形状的图。图中IO—医用图像诊断装置，ll一体数据存储部，12—MIP图像生成部，13—断面生成部，14一位置关系显示图像生成部，15—显示部，16一控制部，17—操作部，21—视点，22—视线，23—体数据，24—投影面，25—体数据的数据列，26—最大亮度值的体素，27—投影面上的像素，31一血管的MIP图像，32—血管的MIP图像，33—血管的MIP图像，34—断面，35—MIP图像，36—表现被测体体表的SR图像，50—超声波探头，51—超声波发射接收部，52—超声波图像生成部，53—磁传感器，54—超声波断层面坐标计算部，55—参考图像生成部，56—显示部，57—超声波诊断装置，58—三维图像生成部，59—位置数据计算部，60—位置关系显示图像，61—超声波图像的显示区，62—参考图像的显示区，63—超声波图像，64—参考图像，65—血管的断面图像，66—血管的断面图像，67—血管的断面图像，D—超声波图像的深度，F—超声波图像的视野，PR—探针半径。具体实施例方式利用图1图5，说明本发明的第1实施方式。图1是第1实施方式的医用图像诊断系统的系统构成图。该医用图像诊断系统包括医用图像诊断装置10，从被测体取得三维体数据；体数据存储部11，保存医用图像诊断装置IO所取得的体数据；MIP图像生成部12，根据体数据存储部ll保存的体数据，生成MIP图像；断面生成部13，生成三维空间的断面；位置关系显示图像生成部14，生成表现MIP图像与断面的相互位置关系的位置关系显示图像；显示部15，显示位置关系显示图像生成部14生成的位置关系显示图像；控制部16，由CPU(CentralProcessingUnit)组成，控制上述各构成要素；操作部17，由鼠标、轨迹球、键盘等组成，将检测者的指示下达给控制部16。医用图像诊断装置10，例如是CT(ComputedTomography)图像诊断装置、MR(MagneticResonance)图像诊断装置、超声波图像诊断装置等的其中之一，是取得被测体的三维体数据的图像诊断装置。例如，CT图像诊断装置上取得的体数据是根据CT值得到的数据，CT值是根据该体所对应的被测体的某一位置的X线吸收值计算出来的。MR图像诊断装置上取得的体数据，是根据该体所对应的被测体的某一位置的质子密度等测定值得到的数据。体数据存储部11，将医用图像诊断装置10取得的体数据与其三维位置坐标一起保存在存储器等上，它还可以保存各种图像诊断装置取得的多种体数据。MIP图像生成部12根据体数据存储部11保存的体数据，利用MIP法生成MIP图像。MIP法中，针对体数据，利用检测者指定的视点以及与投影面对应的配置关系，将作为二维构造体的投影面配置在三维空间。并且，求出位于投影线上的数据中值最大的数据，将该数据值作为体数据在投影面上对各像素的投影值。将这样求出的投影值作为各像素的值，根据这多个像素显示MIP图像。利用图2，对上述MIP法进行具体说明。体数据23与上述三维坐标都被保存在体数据存储部11中。研究从检测者的视点21出发透过体数据23到投影面24上的像素27(坐标(X，Y))的视线22，将视线22上的体数据列25中具有最大亮度的体素26的亮度，视为显示部15所显示的投影面24上的像素27的亮度。另外，在此为了便于说明，将投影面24表现为XY面，将视线方向表现为Z轴方向。来自检测者视点21的视线22透过体数据23，视线22与投影面24在位置(X，Y)上相交。视线22上的体数据23，是第0第Zmax个的体素数据的数据列25。对视线22上的数据列25，从视点21侧开始进行亮度值比较。具体讲就是，将第0个体素数据的亮度值同与其相邻的第1个体素数据的亮度值进行比较，将亮度值高的一方视为最大亮度值。然后，将所得的最大亮度值同与其相邻的第2体素数据的亮度值进行比较，将亮度值髙的一方视为最大亮度值。重复上述比较操作直至第Zmax个。例如，当将第n个体素数据的亮度值设为亮度值B/n为OSn芸Zmax-l的整数)并用一般式表示时，如果Bn^B(w)，那么Bn将被视作最大亮度值；如果Bn〈B一,)，那么B(w)将被视作新的最大亮度值。然后，从n=0直至n=ZmaX-l进行亮度值比较操作，将求得的最大亮度值视作投影面24的像素27的亮度值。例如，当第Z个体素26的亮度值是最大亮度值时，体素26的亮度值将被视作投影面24的位置(X，Y)的亮度值。像这样，MIP图像生成部12对整个投影面24求位置(X，Y)对应的最大亮度值，生成由各点的最大亮度值构成的这种MIP图像。断面生成部13生成将投影面设为XY平面、将视线方向设为Z轴的XYZ三维空间中的断面。例如，当断面通过点(Xo，YQ，ZQ),断面的旋转成分R是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>(1)时，断面坐标系上的点(X2D,Y2D)在三维空间内的坐标(X,Y，Z)就为[式2〗<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>(2)检测者可以通过操作部17改变断面在三维空间中的位置和角度。例如，检测者用鼠标点击显示在显示部15画面上的断面中央部，通过操作轨迹球，改变(X。，YQ，ZQ)，移动断面的三维位置。此外，检测者用鼠标点击显示在显示部15画面上的断面端部来指定断面，通过操作轨迹球,改变旋转成分R,以断面的中心为支点旋转断面。另外，断面的形状不限于方形，可以是圆形和扇形，也可以是与超声波图像的视野和深度相对应的凸形(convex)。位置关系显示图像生成部14，根据MIP图像生成部12生成的MIP图像和断面生成部13生成的断面，生成表示它们的相互位置关系的位置关系显示图像。这时，在位置关系显示图像中，将断面设为例如绿色、将MIP图像设为例如白黑或红色，用相互不同的色相表示。这里，对根据MIP图像和断面生成位置关系显示图像的方法进行详细说明。将MIP图像生成部12生成的MIP图像上的与位置(X，Y)对应的视线22上被判定为具有最大亮度值的体素的Z坐标值设为ZM。将断面生成部13生成的断面上的位置(X，Y)的Z坐标值设为Zs。另夕卜，这里将视线22上的体数据23中离视点21最近的体素的Z坐标值设为0。位置关系显示图像生成部14，通过对Zm和Zs进行比较，可以判定MIP图像和断面之中离视点21较近的一方，实施阴面处理。在位置关系表示图像上的位置(X,Y)中，如果判定Zm〈Zs且MIP图像离视点21比断面近，则位置关系显示图像的亮度值就采用MIP图像的亮度值。或者，也可以对MIP图像和断面分别设定不透明度，按Z的顺序加权计算亮度值的和，使不透明度越高的系数加权越大，由此使跟前侧的MIP图像半透明显示，里侧的断面透过MIP图像显示。这样，位置关系显示图像中，可以看到MIP图像比断面更靠近跟前一侧。此外，如果判定Zm〉Zs且MIP图像离视点21比断面远，则位置关系显示图像的亮度值就采用断面的亮度值。或者，也可以按Z的顺序加权计算亮度值，使不透明度越高的系数权重越大，由此使跟前侧的断面半透明显示，里侧的MIP图像透过断面显示。这样，位置关系显示图像中，可以看到断面比MIP图像更靠近跟前一侧。如果判定Zm二Zs，则位置关系显示图像生成部14，在显示图像上的位置(X，Y)中将亮度值设定为例如蓝色。这样，在位置关系显示图像中，断面与MIP图像的边界线就会以蓝色呈现，清楚明了。这里，检测者可以事先将断面的不透明度和MIP图像的不透明度设定为任意值。显示部15对位置关系显示图像生成部14生成的表示MIP图像和断面相互位置关系的位置关系显示图像进行显示。这样，通过除MIP图像外还显示断面，可以对MIP图像附加显示进深方向的信息，例如，可以在显示血管的MIP图像中，表现血管的进深方向的关系，使检测者得以掌握。图3A、3B和3C是说明表现MIP图像与断面之间相互位置关系的位置关系显示图像被在显示部15上显示的情形的图。图3A表示未设定断面34的MIP图像35，图3B表示已设定断面34并且基于断面34和MIP图像35生成的位置关系显示图像，图3C表示另一例位置关系显示图像。如图3A所示，未设定断面34的MIP图像35终，其血管31、32和33的进深方向的关系没有表现出来，所以，检测者无法掌握哪根血管在跟前侧，哪根血管在里侧。相对于此，如图3B所示，在MIP图像35上设定断面34，并基于断面34和MIP图像35生成的位置关系显示图像中，检测者可以根据各血管31、32和33与断面34之间的位置关系，掌握以下情况血管32位于最跟前侧，血管31位于最里侧，血管33位于血管32与血管31之间，并且掌握血管31、32和33的进深方向的关系。图3C是表示用不同于图3B的方法表示断面34与MIP图像35之间位置关系的位置关系显示图像的例子。在图3C中，如果着眼于例如血管33，使作为血管33与断面34重合部分的图中B和C所表示的部分的显示，与作为血管33与断面34未重合部分的图中A和D所表示的部分的显示互不相同。也就是说，使血管33在跟前侧、断面34在里侧而重合的部分B的显示，与血管33和断面34不重合的部分A(或D)的显示互不相同。或者，使断面34在跟前侧、血管33在里侧而重合的部分C的显示，与血管33和断面34不重合的部分D(或A)的显示互不相同。作为使显示互不相同的方法，可以使例如跟前侧比里侧辨认起来更为清楚的方式，将两方合成并显示。反过来说就是，使里侧比跟前侧辨认起来更为模糊的方式，将两方合成并显示。此外，对于血管33中被断面34分开的上侧部分，使血管33和断面34重合的部分B的显示，与血管33和断面34不重合的部分A的显示互不相同。对于血管33中被断面34分开的下侧部分，使血管33和断面34重合的部分C的显示，与血管33和断面34不重合的部分D的显示互不相同。使显示互不相同的方法按上面所述。再有，使血管33在跟前侧、断面34在里侧而重合的部分B的显示，与断面34在跟前侧、血管33在里侧而重合的部分C的显示互不相同。使显示互不相同的方法按上面所述。控制部16，能够对体数据存储部U执行设定体数据23大小的指令，改变体数据23大小。例如，通过按照留下体数据23中血管和关心部位的数据，消除骨和体表的数据的方式来设定体数据23的大小，能够只显示血管和关心部位。此外，控制部16，对MIP图像生成部12执行设定视点21的位置、视线22的角度以及投影面24大小的指令。MIP图像生成部12按照控制部16的指令，在三维空间内任意设定视点21，以视点21为中心设定视线22的角度，设定投影面24的大小。此外，控制部16对断面生成部13执行设定断面的大小、形状、位置以及角度的指令。断面生成部13按照控制部16的指令，将断面变形为方形、圆形、扇形、与超声波图像对应的凸形等，并设定断面的大小，设定断面在三维空间内设定位置和角度。此外，控制部16，对位置关系显示图像生成部14和显示部15执行设定显示方式的指令。位置关系显示图像生成部14和显示部15，按照控制部16的指令，根据与被测体有关的体数据，设定MIP图像生成部12构成的MIP图像和由断面生成部13构成的断面的显示区域的大小以及图像配置。此外，位置关系显示图像生成部14和显示部15，择照控制部16的指令，在必要时追加设定表示被测体圆切断面的显示区域、表示被测体短轴断面的显示区域和表示被测体横轴断面的显示区域的大小以及图像配置。操作部17由鼠标或轨迹球等指点装置(pointingdevice)以及键盘等组成，检测者通过操作部17输入控制部16的上述各种设定所需要的数值和显示范围等指示。操作部17含有后述的磁传感器，它也可以根据磁传感器的位置设定断面位置和角度。下面，利用图4，说明MIP图像生成部12的动作步骤。首先，MIP图像生成部12，判断是否对投影面24上的像素进行运算(步骤S1)。如果MIP图像生成部12在步骤S1判定为进行运算，那么就将着眼体素设定为第0体素。也就是说，MIP图像生成部12将视线22上体数据23中距离视线21最近的体数据23设定为着眼体素的体数据(步骤S2)。MIP图像生成部12，将被该着眼体素设定成的第0体素的亮度值作为最大亮度值的初始值存放(步骤S3)。然后，MIP图像生成部12将第O体素的Z坐标设为Z坐标初始值，例如设为0，与上述最大亮度值的初始值一起进行存放(步骤S4)。接着，MIP图像生成部12，将着眼体素设定为与第0体素相邻的第1体素。也就是说，MIP图像生成部12，将着眼体素由第O向视线方向的里侧移动一个体素(步骤S5)。然后，MIP图像生成部12判定新设定的着眼体素是否在体数据23的范围内(步骤S6)。然后，如果MIP图像生成部12在步骤S6判定新设定的着眼体素是在体数据23的范围内，那么就对已存放的第O体素的亮度值和新设定的第1体素的亮度值进行比较(步骤S7)。在步骤S7，在判定作为着眼体素的第1体素的亮度值比第0体素的亮度值大的情况下，MIP图像生成部12将着眼体素的亮度值作为最大亮度值保存(步骤S8)。MIP图像生成部12将上述保存的具有最大亮度值的着眼体素的Z坐标设为例如1，与新求得的最大亮度值一起存放(步骤S9)。然后，MIP图像生成部12，将着眼体素由第1体素向视线方向的里侧移动一个体素(步骤SIO)。在步骤S7中判定作为着眼体素的第1体素的亮度值为第0体素的亮度值以下的情况下，MIP图像生成部12进入步骤SIO，将着眼体素从第1体素向视线方向的里侧移动一个体素。然后，MIP图像生成部12，在步骤S10之后反复执行步骤S6步骤SIO。然后，MIP图像生成部12，在步骤S6判定为着眼体素不在体数据23的范围内，就进入步骤S1。MIP图像生成部12，对投影面的所有像素都进行步骤S2步骤S10的运算，并在完成对投影面的所有像素的运算后，在投影面上显示经过运算的MIP图像(步骤Sll)。利用图5A和5B说明以上运算得到的MIP图像。对于图5A示意表示的视线方向A、视线方向B和视线方向C，图5B示意地例示出表现其各自亮度值变化的图线。在图5B的各个图线中，横轴表示各视线方向上体素的Z坐标，纵轴表示各Z坐标上体素的亮度值。如图4说明的那样，当在各视线方向上求具有最大亮度值的体素的Z坐标时，连结各视线方向上具有最大亮度值的体素的Z坐标的线，如图5A和5B所示，是一点一点弯曲的迪线，有时会难以辨认。因此，图6所示的MIP图像生成部12的动作步骤的另一实施方式中，利用阈值处理亮度值。图6中，对与图4已说明的部分相同的部分附加相同的符号并省略其说明。在图6中，在步骤S6判定为着眼体素不在体数据23的范围内的情况下，MIP图像生成部12将着眼体素在视线方向上移动负的一个体素(即，将着眼体素向视线方向的跟前侧移回一个体素)(步骤S12)。然后，MIP图像生成部12，对着眼体素的亮度值和预先设定的阈值进行比较(步骤S13)。在步骤S13，在着眼体素的亮度值大于预先设定的阈值的情况下，MIP图像生成部12返回步骤S12，将着眼体素在视线方向上再移动负的一个体素。在步骤S13，在着眼体素的亮度值在预先设定的阈值以下的情况下，MIP图像生成部12，将具有该阈值的亮度值的体素的Z坐标视作具有最大亮度值的体素的Z坐标并进行保存(步骤S14)，然后跳至步骤Sl。对于亮度值的变化与图5A和图5B相同的例子，MIP图像生成部12进行图6所示的动作时，如图7A和7B所示，将各视线方向上具有阈值亮度值的体素的Z坐标的连结得到的线，比将图5A和图5B所示的具有最大亮度值的体素的Z坐标的连结得到的线更光滑，因此MIP图像的显示易于辨认。这里，亮度值的阈值，即可以在程序中自动设定，也可以由检测者根据手册输入。在程序中设定的情况下，可以将步骤S8中保存的最大亮度值与小于1的某常数相乘，将所得值用作阈值。此外，作为步骤S13的判定条件，也可以用"着眼体素中亮度值的梯度(即图7B所示各图线的梯度)为某一阈值以下"，来代替"着眼体素的亮度值大于预先设定的阈值"。这种情况下，要使用着眼体素附近的3个体素或附近的9个体素来计算亮度值的梯度。所谓附近的3个体素，是指从着眼体素在视线方向(Z方向)上移动负的l个体素，从着眼体素在视线方向(z方向)上移动正的l个体素、以及着眼体素自身。所谓附近的9个体素，是指以着眼体素为中心，在X方向、Y方向、Z方向(视线方向)上处于正负1个的范围内的9个体素。下面，利用图8，说明位置关系显示图像生成部14的动作步骤。首先，位置关系显示图像生成部14，读入MIP图像生成部12生成的MIP图像(步骤S20)。然后，位置关系显示图像生成部14，在MIP图像的三维空间上读入断面生成部13生成的断面(步骤S21)。然后，位置关系显示图像生成部14,针对位置关系显示图像上的像素，判断是否进行基于MIP图像与断面的相互位置关系的图像生成运算(步骤S22)。位置关系显示图像生成部14，通过比较MIP图像在视线22上的具有最大亮度值的体素的Z坐标值、与在断面生成部13生成的断面投影面上的断面的Z坐标值，判定MIP图像和断面哪一个更接近视点21(步骤S23)。然后，位置关系显示图像生成部14，从MIP图像和断面中判定为更接近视点21的图像起，依次进行半透明合成。这里，MIP图像和断面中，分别被预先设定有不透明度，亮度被按照与这些不透明度相应的比例相加(步骤S24)。具体讲就是，在MIP图像比断面更靠近视点21的情况下，步骤S24中，位置关系显示图像的亮度按下式(3)计算(式3)LP=LMXOM+(1—Om)XLsXOs(3)这里，Lp是位置关系显示图像的亮度，Lm是MIP圏像的亮度，Ls是断面的亮度，Om是MIP图像的不透明度，Os是断面的不透明度，(1一0m)相当于MIP图像的透明度。另一方面，在断面比MIP图像更靠近视点21的情况下，步骤S24中，位置关系显示图像的亮度按下式(4)计算(式4)LP=LsXOs+(l—Os)XLMXOM(4)这里，(l一Os)相当于断面的透明度。接着，位置关系显示图像生成部14，在步骤S22中判断为对位置关系显示图像上的所有像素完成了基于MIP图像与断面相互位置关系的图像生成运算后，将运算后的位置关系显示图像在显示部15上显示出来(步骤S25)。如以上说明的那样，根据本发明的第1实施方式，通过根据MIP图像与断面相互位置关系生成并显示位置关系显示图像，可以使检测者明确掌握MIP图像与断面的相互位置关系。接下来，利用图9和图10说明本发明的第2实施方式。第2实施方式与第1实施方式的不同点在于，作为显示图像，加入了被测体的体表图像，以表现MIP图像、断面与体表图像的相互位置关系的方式，生成并显示位置关系显示图像。加入了体表图像的位置关系显示图像，可以作为实时超声成像术(RVS:Real-timeVirtualSonography)的导航图像使用。所谓RVS，是在使用超声波诊断装置拍摄被测体超声波图像时，与拍摄中的超声波图像的显示断面一致的参考图像(例如CT断面图像)，被从由各种医用图像诊断装置(例如CT图像诊断装置)事先取得的与被测体有关的三维体数据中抽出，被抽出的参考图像与拍摄中的超声波图像一起并行显示在显示画面上的技术。凭借这种技术，超声波诊断装置中，可以实时地描绘出与拍摄中的超声波图像同一断面的实时图像。图9是第2实施方式的医用图像诊断系统的系统构成图。超声波诊断装置57包括超声波探头50(下称探头)，与被测体之间发射接收超声波；超声波发射接收部51，在向探头50提供驱动信号的同时，处理探头50输出的接收信号，输出接收数据；超声波图像生成部52，根据超声波发射接收部51输出的接收数据，重新构成超声波图像；显示部56，显示超声波图像生成部52输出的超声波图像。超声波诊断装置57，还具有体数据存储部11，取入并保存由医用图像诊断装置IO取得的关于被测体的体数据。探头50中，排列有多个诊断用振子，用来将驱动信号转换成超声波，向被测体的对象部位发射，同时接收被测体对象部位发生的反射回响并转换为接收信号。除诊断用振子外，也可以在探头50上再排列多个治疗用振子，向被测体的对象部位发射治疗用超声波。超声波诊断装置57具备磁位置传感器系统。磁位置传感器系统具有-磁场发生器(未图示)，被安装在放置被测体的床等上；磁信号检测器(磁传感器)53，安装在探头50上；位置数据计算部59，根据磁传感器53输出的检测信号，计算表现探头50的三维位置和斜度(转矩)等数据(下称位置数据)，向超声波断层面坐标计算部54和截断面生成部13输出。超声波断层面坐标计算部54，取得探头50的位置数据，向参考图像生成部55输出。在进行实时拍摄时，参考图像生成部55，实时地从超声波断层面坐标计算部54取得正在拍摄的超声波图像所对应的位置数据。体数据存储部ll，将医用图像诊断装置IO取得的体数据，与其三维位置坐标一起保存在存储器等中，也可以保存各种图像诊断装置取得的多种体数据。参考图像生成部55，根据超声波断层面坐标计算部54输出的探头50的位置数据，从保存在体数据存储部11中的体数据中抽出参考图像用数据，重新构成参考图像。该参考图像用数据，在实时拍摄时，与正在拍摄的超声波图像的扫描面对应。参考图像作为与被拍摄的超声波图像同一断面的断面图像会被显示在显示部56上。超声波诊断装置57具备三维图像生成部58，作为探头50的生成导航信息的机构，根据体数据存储部11保存的体数据，生成MIP图像和面绘制(SR:SurfaceRendering)图像并将它们合成；断面生成部13，生成三维空间的断面；位置关系显示图像生成部14，生成表现MIP图像与断面的相互位置关系的位置关系显示图像。位置关系显示图像生成部14生成的位置关系显示图像为探头50的导航信息，检测者根据导航信息移动探头50。另外，超声波诊断装置57具有控制各构成要素的控制部和操作部(未显示)。这里，对导航信息的生成进行详细说明。三维图像生成部58根据体数据存储部11保存的体数据，利用第1实施方式说明的MIP法生成MIP图像，同时，根据体数据存储部11保存的体数据，利用面绘制(SR)法和体绘制(VR:VolumeRendering)法生成表现被测体体表的图像(这里，称为SR图像)。在面绘制法中，由检测者对体数据设定视点和投影面，被测体的表面边界经阈值处理等从体数据中被抽出，作为对投影面上的各像素(坐标(X，Y))的投影值，根据视线矢量与边界面法线矢量所成的角度的阴影处理结果，被体现在投影值上。这时，进深方向信息(Z坐标)，采用表面边界的Z坐标。在体绘制法中，由检测者对体数据设定视点和投影面，作为投影面上的各像素(坐标(X，Y))的投影值，位于视线上的体素的亮度，根据各像素的不透明度被加权并相加。这时，进深方向信息(Z坐标)中，采用亮度值比某个阈值大的位置的Z坐标或亮度梯度比某个阈值大的位置的z坐标。三维图像生成部58，在通过用MIP法生成血管部分的图像、用面绘制法或体绘制法生成被测体体表的图像来生成三维图像的时候，一并算出三维空间中的MIP图像和SR图像的进深方向信息(Z坐标)。三维图像生成部58，对依照上述说明做成的MIP图像和SR图像进行合成。三维图像生成部58在合成MIP图像和SR图像时，通过对MIP图像的Z坐标和SR图像的Z坐标进行比较，从而对MIP图像和SR图像中离视点21更远且成为另一方阴面而看不见的一方实施阴面处理。通常，血管图像(MIP图像)比体表图像(SR图像)更靠里侧配置。这时，通过对MIP图像和SR图像分别设定不透明度，使MIP图像的亮度和SR图像的亮度按照与不透明度对应的系数以及Z坐标值所对应的比例混合，从而使跟前侧的SR图像半透明显示，里侧的MIP图像透过SR图像得到显示。由于该合成的三维图像，表现了被测体体表和血管的位置关系，所以检测者可以明确掌握被测体内哪条血管被显示，还有，从血管的哪个位置出发观察哪个方向。断面生成部13，根据位置数据计算部59输出的磁传感器53的位置数据(探头50的三维位置和斜度(扭转度))，生成三维空间内的断面。具体讲就是，断面生成部13根据探头50的三维位置，通过改变第1实施方式说明的平面式(式2)中的(Xo，YQ，Zo)，使断面的三维位置随探头50的三维位置移动。此外，断面生成部13根据探头50的斜度(扭转度)，通过改变第1实施方式说明的旋转成分R(式(1))，以断面的中心为支点旋转断面，使断面以透过断面中心的断面法线为轴，随探头50的旋转而旋转。位置关系显示图像生成部14生成位置关系显示图像，其表现三维图像生成部58生成的MIP图像和SR图像合成的三维图像、与断面生成部13生成的断面之间的相互位置关系。有关MIP图像与SR图像与断面之间的关系，同第1实施方式说明的一样，分别比较MIP图像、SR图像和断面的Z坐标值，按照离视点21从近到远的图像顺序排序(依照Z顺序排序)，实施阴面处理。然后，将离视点21较近的图像，在更靠跟前侧显示。这里，位置关系显示图像的生成方法，是分别事先对MIP图像、SR图像和断面设定不透明度，不透明度越高的系数权重越大，来按Z的顺序加权计算亮度值。具体讲就是，例如在投影面的某位置(X、Y)上，从视点21起按断面、SR图像、MIP图像这一顺序排列，将断面和SR图像的不透明度设定得较低，将MIP图像的不透明度设定得较高，在这种情况下，位置关系显示图像上，从视点起跟前侧的断面和SR图像被半透明显示，位于其里侧的MIP图像透过断面和SR图像得到显示。还有，当MIP图像的Z坐标值与断面的Z坐标值相等时，在位置关系显示图像上的位置(X、Y)上将亮度值设定为例如蓝色；当SR图像的Z坐标值与断面的Z坐标值相等时，在位置关系显示图像上的位置(X、Y)上将亮度值设定为例如黄色。这样，位置关系显示图像上，以蓝色显示断面与MIP图像之间的边界线，以黄色显示断面与SR图像之间的边界线，清楚明了。如图10所示，显示部56显示位置关系显示图像部14生成的位置关系显示图像60、超声波图像生成部52生成的超声波图像63和参考图像生成部55生成的参考图像64。在位置关系显示图像60中，由于与作为MIP图像显示的血管31、32、33的图像一同显示了断面34，因此检测者可以根据各个血管31、32和33与断面34之间的位置关系，掌握血管32在最跟前侧，血管31在最里侧，血管33在血管32与血管31之间，可以掌握血管31、32和33进深方向的关系。再有，在合成图像60上，由于表现被测体体表的SR图像36被与血管31、32、33以及断面34—起显示，因此检测者就可以掌握被测体的体表与血管3K32、33之间的立体的位置关系。超声波图像63和参考图像64，是对应断面34的被测体的断层图像。超声波图像63和参考图像64上，分别显示被断面34切断的血管31、32和33的断面各自所对应的断面图像65、66和67。因此，检测者也可以根据超声波图像63和参考图像64，掌握血管31、32和33深进方向的关系。显示部56所显示的显示画面，包括显示拍摄中的超声波图像63的显示区61;显示与超声波图像63的显示断面相同的参考图像64的显示区62;显示合成图像60的导航信息的显示区。可以将显示区61和显示区62横排配置，将显示合成图像60的导航信息的显示区配置在显示区61和显示区62的下方。也可以不限于这些显示方式，在不妨碍诊断的范围内变更显示合成图像的导航信息的显示区。此外，优选将正在拍摄超声波图像的探头50的位置与体表标志(bodymark)重合在一起显示。再有，检查者也可以通过操作部移动各显示区在显示画面内的位置。图11A、11B禾nilC，是说明超声波图像63的形状的图。图10所示的实施方式的超声波图像63，是通过凸形的超声波探头50取得的，如图IIA所示，由超声波图像63的形状表现了探头50的探针半径PR以及超声波图像63的视野F和深度D。在图IO所示的实施方式中，断面34和参考图像64的形状被设为凸形，与超声波图像63的形状统一。图11B是说明由线形超声波探头50取得的超声波图像63的图。图11C是说明扇形超声波探头50取得的超声波图像63的图。在各个图中，由超声波图像63的形状表现出超声波图像63的视野F和深度D。另外，超声波探头也可以是三维扫描形。优选结合这些超声波图像63的形状，来决定断面34和参考图像64的形状。在以上的实施方式中，虽然以三维图像的例子说明了MIP图像，但除MIP图像以外，上述实施方式也适用于由体绘制得到的三维图像和MinIP(MinimumIntensityProjection)图像。MinIP处理，是通过对视线22上的各个体素取出最小值来得到投影图像的处理。在以上的实施方式中，虽然当在MIP图像和SR图像上合成断面时，通过调整各个像素的亮度即图像的不透明度进行合成，使进深方向得以表现，但也可以调整像素的色相和其他的图像要素。此外，在以上的实施方式中，虽然是使用磁传感器53来取得超声波探头50的三维位置信息，但也可以使用通过红外线或超声波等取得三维位置信息的传感器。产业上的利用可能性通过以上说明的图像显示方法和医用图像诊断系统，可以生成并显示附加了进深方向信息的三维图像。权利要求1.一种图像显示方法，其特征在于，包含根据体数据生成三维图像的三维图像生成步骤；设定在任意位置截断所述三维图像的断面的断面设定步骤；和生成位置关系显示图像的位置关系显示图像生成步骤，所述位置关系显示图像表现所述三维图像和所述断面之间相互位置关系，并且，调整所述断面在所述位置关系显示图像中的不透明度，使所述三维图像中被所述断面遮挡的部分能透过所述断面在所述位置关系显示图像中辨认。2.根据权利要求1所述的图像显示方法，其特征在于，在所述位置关系显示图像生成步骤中，调整所述三维图像在所述位置关系显示图像中的不透明度，使所述断面中被所述三维图像遮挡的部分能透过所述三维图像在所述位置关系显示图像中辨认。3.根据权利要求1所述的图像显示方法，其特征在于，在所述位置关系显示图像生成步骤中，调整所述三维图像和所述断面至少一方在所述位置关系显示图像中的不透明度，使所述三维图像和所述断面重合的部分、与所述三维图像和所述断面不重合的部分，在所述位置关系显示图像中区别显示。4.根据权利要求1所述的图像显示方法，其特征在于，在所述位置关系显示图像生成步骤中，在所述三维图像的被所述断面分开的两部分中的至少一方，调整所述三维图像和所述断面至少一方在所述位置关系显示图像中的不透明度，使所述三维图像和所述断面重合的部分、与所述三维图像和所述断面不重合的部分，在所述位置关系显示图像中区别显示。5.根据权利要求l所述的图像显示方法，其特征在于，在所述位置关系显示图像生成步骤中，调整所述三维图像和所述断面至少一方在所述位置关系显示图像中的不透明度，使所述三维图像和所述断面不重合的部分、在所述三维图像的被所述断面分开的两部分中的至少一方中所述三维图像和所述断面重合的部分、以及在所述三维图像的被所述断面分开的所述两部分的另一方中所述三维图像和所述断面重合的部分，在所述位置关系显示图像中区别显示。6.根据权利要求5所述的图像显示方法，其特征在于，在所述位置关系显示图像生成步骤中，设定基准点，根据所述基准点、所述三维图像以及所述断面的相互位置关系，调整所述三维图像和所述断面的所述至少一方在所述位置关系显示图像中的不透明度。7.根据权利要求5所述的图像显示方法，其特征在于，在所述位置关系显示图像生成步骤中，调整所述三维图像和所述断面的所述至少一方在所述位置关系显示图像中的不透明度，使所述三维图像和所述断面中离所述基准点较近的一方能被更清楚地辨认。8.根据权利要求5所述的图像显示方法，其特征在于，在所述位置关系显示图像生成步骤中，调整所述三维图像和所述断面的所述至少一方在所述位置关系显示图像中的不透明度，使所述三维图像和所述断面中离所述基准点较远的一方能更模糊地辨认。9.根据权利要求l所述的图像显示方法，其特征在于，还包含根据所述体数据生成被测体的体表图像的体表图像生成步骤，在所述位置关系显示图像生成步骤中，以表现所述三维图像、所述断面和所述体表图像的相互位置关系的方式，生成所述位置关系显示图像。10.根据权利要求9所述的图像显示方法，其特征在于，在所述位置关系显示图像生成步骤中，调整所述三维图像、所述断面和所述体表图像的至少一方在所述位置关系显示图像上的不透明度，使所述三维图像中被所述体表图像和所述断面的至少一方遮挡的部分能透过所述体表图像和所述断面的所述至少一方在所述位置关系显示图像上辨认。11.根据权利要求9所述的图像显示方法，其特征在于，在所述位置关系显示图像生成步骤中，以所述断面和所述体表图像之间的边界线颜色、与所述断面和所述三维图像之间的边界线颜色不同的方式，生成所述位置关系显示图像。12.根据权利要求1所述的图像显示方法，其特征在于，在所述三维图像生成步骤中，生成所述三维图像，使其为表现依最大亮度投影法取得的最大亮度的三维图像。13.根据权利要求l所述的图像显示方法，其特征在于，在所述三维图像生成步骤中，生成所述三维图像，使其为包含具有依最大亮度投影法取得的最大亮度的体素的、表现组织外形的三维图像。14.根据权利要求l所述的图像显示方法，其特征在于，在所述三维图像生成步骤中，生成所述三维图像，使其为依体绘制法取得的体绘制图像。15.根据权利要求1所述的图像显示方法，其特征在于，在所述位置关系显示图像生成步骤中，通过设定所述三维图像的不透明度和所述断面的不透明度，对所述三维图像和^f述断面按照各自的所述不透明度所对应的系数进行加权后相加，来生成所述位置关系显示图像，使其为所述三维图像和所述断面的至少一方为被半透明化的图像。16.—种医用图像诊断系统，其特征在于，包含保存与被测体有关的体数据的体数据存储装置；根据所述体数据生成三维图像的三维图像生成装置；设定在任意位置截断所述三维图像的断面的断面设定装置；和生成位置关系显示图像的位置关系显示图像生成装置，所述位置关系显示图像表现所述三维图像和所述断面之间相互位置关系，并且，调整所述断面在所述位置关系显示图像中的不透明度，使所述三维图像中被所述断面遮挡的部分能透过所述断面在所述位置关系显示图像中辨认。17.根据权利要求16所述的医用图像诊断系统，其特征在于，还包含:探头，与所述被测体之间发射接收超声波；超声波发射接收装置，在向所述探头提供驱动信号的同时，处理从所述探头输出的接收信号来输出接收数据；超声波图像生成装置，根据从所述超声波发射接收装置输出的所述接收数据，重新构成超声波图像；和显示装置，显示所述位置关系显示图像和所述超声波图像的至少一方。18.根据权利要求17所述的医用图像诊断系统，其特征在于，还包含:位置信息取得装置，取得所述探头的位置信息；和断面移动装置，根据由所述位置信息取得装置取得的所述探头的所述位置信息，使所述断面相对所述三维图像执行移动和旋转的至少一方。19.根据权利要求18所述的医用图像诊断系统，其特征在于，还包含参考图像生成装置，根据所述体数据和所述探头的所述位置信息，生成与所述超声波图像断面相同的参考图像，所述显示装置显示所述参考图像。20.根据权利要求19所述的医用图像诊断系统，其特征在于，所述断面形状、所述超声波图像形状和所述参考图像的至少一个形状，是线形、凸形和扇形的其中之一。全文摘要本发明提供一种图像显示方法，包含以下步骤根据体数据生成三维图像的三维图像生成步骤；设定在任意位置截断上述三维图像的断面的断面设定步骤；和生成位置关系显示图像的位置关系显示图像生成步骤，上述位置关系显示图像表现上述三维图像和上述断面之间相互位置关系，并且，调整上述断面的上述位置关系显示图像上的不透明度，使上述三维图像中被上述断面遮挡的部分可以透过上述断面在上述位置关系显示图像中辨认。文档编号A61B5/055GK101351156SQ20068003723公开日2009年1月21日申请日期2006年9月22日优先权日2005年10月7日发明者佐竹弘子,泽木明子,荒井修申请人:株式会社日立医药