特許 5665761 医用三次元画像の表示向き調整装置および調整プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5665761

(24)【登録日】2014年12月19日

(45)【発行日】2015年2月4日

(54)【発明の名称】医用三次元画像の表示向き調整装置および調整プログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/03 20060101AFI20150115BHJP

【ＦＩ】

   A61B6/03 360G

【請求項の数】6

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2011-540497(P2011-540497)

(86)(22)【出願日】2010年11月8日

(86)【国際出願番号】JP2010069837

(87)【国際公開番号】WO2011058948

(87)【国際公開日】20110519

【審査請求日】2013年8月29日

(31)【優先権主張番号】特願2009-260077(P2009-260077)

(32)【優先日】2009年11月13日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2009-268620(P2009-268620)

(32)【優先日】2009年11月26日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】501078650

【氏名又は名称】イマグノーシス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100087701

【弁理士】

【氏名又は名称】稲岡 耕作

(74)【代理人】

【識別番号】100101328

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 実夫

(72)【発明者】

【氏名】金 漢俊

【審査官】 安田 明央

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００２−３６０５６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２６５４７５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ６／００−６／１４

Ａ６１Ｂ ８／００

Ａ６１Ｂ ５／０５５

Ｇ０１Ｔ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の三次元基準座標系に従う医用三次元画像データに基づいて医用三次元画像を表示手段に表示させる手段と、
前記医用三次元画像の正面向きの調整に参考となる参考画像を前記表示手段に表示させる手段と、
前記表示手段に表示されている表示画像の観察方向を変化させるための観察方向変更指令を入力するための観察方向変更指令入力手段と、
前記観察方向変更指令入力手段によって入力された観察方向変更指令に応じて、前記医用三次元画像および前記参考画像を含む表示画像全体を移動させる観察方向変更手段と、
前記表示手段に表示されている前記医用三次元画像および前記参考画像のうち、前記医用三次元画像のみを、前記三次元基準座標系の画像基準軸のうちから指定された第１画像基準軸を中心に回転移動させるための指令を入力するための表示向き変更指令入力手段と、
前記表示向き変更指令入力手段によって入力された表示向き変更指令に応じて、前記医用三次元画像のみを前記第１画像基準軸を中心に、回転移動させる表示向き変更手段と、
前記表示向き変更手段による前記医用三次元画像の回転移動に応じて、前記三次元基準座標系の医用三次元画像データを修正する第１修正手段と、を含む医用三次元画像の表示向き調整装置。

【請求項2】

前記第１修正手段は、前記第１画像基準軸と、前記表示向き変更手段による前記医用三次元画像の回転移動の方向および大きさとに基づいて、前記第１画像基準軸を除く他の２つの画像基準軸を修正するものである請求項１に記載の医用三次元画像の表示向き調整装置。

【請求項3】

前記表示手段に表示されている前記医用三次元画像を、前記三次元画像基準軸のうちから指定された第２画像基準軸に対して相対的に平行移動させるための平行移動指令を入力するための平行移動指令入力手段と、
前記平行移動指令入力手段によって入力された平行移動指令に応じて、前記表示手段に表示されている前記医用三次元画像を、前記第２画像基準軸に対して相対的に平行移動させる平行移動手段と、
前記平行移動手段による平行移動に応じて、前記三次元基準座標系の医用三次元画像データを修正する第２修正手段と、をさらに含む請求項１または２に記載の医用三次元画像の表示向き調整装置。

【請求項4】

コンピュータを、所定の三次元基準座標系に従う医用三次元画像データに基づいて医用三次元画像を表示手段に表示させる手段、前記医用三次元画像の正面向きの調整に参考となる参考画像を前記表示手段に表示させる手段、所与の観察方向変更指令に応じて、前記医用三次元画像および前記参考画像を含む表示画像全体を移動させる観察方向変更手段、所与の表示向き変更指令に応じて、前記表示手段に表示されている前記医用三次元画像および前記参考画像のうち、前記医用三次元画像のみを、前記三次元基準座標系の画像基準軸のうちから指定された第１画像基準軸を中心に回転移動させる表示向き変更手段、ならびに前記表示向き変更手段による前記医用三次元画像の回転移動に応じて、前記三次元基準座標系の医用三次元画像データを修正する第１修正手段、として機能させるための医用三次元画像の表示向き調整プログラム。

【請求項5】

前記第１修正手段は、前記第１画像基準軸と、前記表示向き変更手段による前記医用三次元画像の回転移動の方向および大きさとに基づいて、前記第１画像基準軸を除く他の２つの画像基準軸を修正するものである請求項４に記載の医用三次元画像の表示向き調整プログラム。

【請求項6】

コンピュータを、所与の平行移動指令に応じて、前記表示手段に表示されている前記医用三次元画像を、前記三次元画像基準軸のうちから指定された第２画像基準軸に対して相対的に平行移動させる平行移動手段、および前記平行移動手段による平行移動に応じて、前記三次元基準座標系の医用三次元画像データを修正する手段、として機能させるためのプログラムをさらに含む請求項４または５に記載の医用三次元画像の表示向き調整プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、医用三次元画像の表示向きを調整するための装置およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

歯科または形成外科分野で顎のゆがみを伴う顎変形症治療などを行う際に、顎顔面の機能上および審美上の問題を把握する上で、顎顔面形態の診断は重要である。従来においては、頭部規格Ｘ線写真が顎顔面の形態診断の主要な資料であったが、Ｘ線写真では像の拡大やゆがみなどを生じるという問題がある。顔側面のＸ線写真では、左右対称の構造物の中線をとることによって、左右構造物投影像の拡大率の違いを補完できるため、大きな問題は生じない。しかし、顔正面のＸ線写真では、前後方向にＸ線を照射するため、左右構造物の拡大率の違いを補完することができず、頭位の誤差により撮影の度に撮影画像は左右拡大率の異なる像となり、顔の左右対称性の評価が困難であった。

【0003】

また、頭部Ｘ線規格撮影法では、イヤロッドと呼ばれる棒を左右外耳道にあてて頭位を規格した状態で撮影を行うが、左右の耳が必ずしも左右対称であるとは限らないため、左右耳が顔の正面向きを決定するための絶対的な要素であるとはいえない。しかし、従来の撮影法では、イヤロッドを用いる以外の頭位の位置決め手段がなく、イヤロッドに基づく正面向きしか規格できないという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平８−１３１４０３号公報

【特許文献2】特開２００２−３６０５６４号公報

【特許文献3】特開２００７−１３０２４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、三次元ＣＴ（Computed Tomography）データを元に立体構築したＣＴ画像を、顔の正面評価に応用する試みがなされている。しかし、ＣＴ撮影は規格撮影ではないため、ＣＴ画像を用いて顔の左右対称性を評価する際には、まず、臨床的再現性および根拠性の低い撮影時のＣＴ画像の座標系をそのまま用いるのでなく、形態評価に望ましい正面向きに、座標系を位置決めし直す必要があった。座標系を位置決めし直すための位置決め手段としては、できるだけ、顎顔面上にある解剖学特徴点（以下、「ランドマーク」という）を多数反映でき、多様な正面向きを設定できる位置決め手段か必要となる。本発明者は、ＣＴ画像上のランドマークに基づき、解剖学上または形態学上の基準面を設定することにより、顔の正面向きを設定する方法や、一度設定された顔の正面向きを、更に所望のランドマークを参考点として用いて修正する方法を既に開発し、特許出願している（前記特許文献２，３参照）。これらの方法により、ＣＴ画像を形態診断に活用する際に求められる再現性、根拠性の高い、あらゆる向きの設定が可能となっている。

【0006】

しかし、ランドマークの多くがＸ線写真上での形態計測用として定義されたものであるため、この二次元的に定義されたランドマークを三次元的に特定する際に誤差が生じたり、例えば顔頬部などのように、形状上、ランドマークを設定できない領域を位置決めに反映することが困難であるなどの問題がある。加えて、ＣＴ撮影データの最小構成単位（ボクセル）の一辺の長さは最小でも０．５mm程度であるため、ＣＴ撮影データ上でランドマークを高精度に指定することは不可能である。そのため、ランドマーク指定に依存しない位置決め方法や、ランドマーク指定による位置決め誤差を補正する方法が求められる。

【0007】

また、過去にＣＴ画像の評価向きの位置決めが行われた同一患者に対して新たにＣＴ撮影を行い、その間の変化を定量評価するためには、過去に行われた位置決め向きを高精度に再現できる方法が求められる。また、患者自身が認識または希望する顔の向きをカメラまたは三次元カメラで撮影しておき、ＣＴ画像を用いて顎顔面骨格の対称性を評価する際、ＣＴ画像の向きをカメラ撮影した向きと高精度に一致させることができる方法が求められる。このように、ＣＴ画像を形態診断に活用すればするほど、より多様な向きの設定が求められる。

【0008】

本発明の目的は、医用三次元画像の位置決めのバリエーション、精度、操作性をさらに高めることにより、更なる診断、治療の的確性を高めることにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

請求項１記載の発明は、所定の三次元基準座標系（Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）に従う医用三次元画像データに基づいて医用三次元画像（１１）を表示手段（２）に表示させる手段（１）と、前記医用三次元画像の表示向きの調整に参考となる参考画像（１２）を前記表示手段に表示させる手段（１）と、前記表示手段に表示されている表示画像の観察方向を変化させるための観察方向変更指令を入力するための観察方向変更指令入力手段（４，５０）と、前記観察方向変更指令入力手段によって入力された観察方向変更指令に応じて、前記医用三次元画像および前記参考画像を含む表示画像全体を移動させる観察方向変更手段（１）と、前記表示手段に表示されている前記医用三次元画像および前記参考画像のうち、前記医用三次元画像のみを、前記三次元基準座標系の画像基準軸のうちから指定された第１画像基準軸を中心に回転移動させるための指令を入力するための表示向き変更指令入力手段（４，６０）と、前記表示向き変更指令入力手段によって入力された表示向き変更指令に応じて、前記医用三次元画像のみを前記第１画像基準軸を中心に、回転移動させる表示向き変更手段（１）と、前記表示向き変更手段による前記医用三次元画像の回転移動に応じて、前記三次元基準座標系の医用三次元画像データを修正する第１修正手段（１）と、を含む医用三次元画像の表示向き調整装置である。なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。

【0010】

請求項１記載の発明では、所定の三次元基準座標系に従う医用三次元画像データに基づいて医用三次元画像が表示手段に表示されるとともに、医用三次元画像の表示向きを調整する際に参考となる参考画像が表示手段に表示される。参考画像としては、例えば、参考画像を表示するために設定または指定された画像基準軸（以下、「第３画像基準軸」という）に直交する、平面、マス目または顔対称モデル外形線、第３画像基準軸方向に投影した等高線やモアレ等を用いることができる。

【0011】

第３画像基準軸に直交する平面上に、患者本人の顔写真またはその顔写真から抽出した顔特徴外形線を参考画像として表示するようにしてもよい。また、以前に撮影されかつ表示向きの位置決めが行われた画像であって、今回撮影された医用三次元画像に対して第３画像基準軸に直交する向きの画像を、当該画像基準軸に直交する平面上に表示するようにしてもよい。なお、参考画像を第３画像基準軸に直交する平面上に表示するのではなく、医用三次元画像の観察方向に対応した向きの参考画像（たとえば、写真、二次元画像、外形線等）を、その観察方向（視点方向）に直交する平面上に表示させるようにしてもよい。

【0012】

観察方向変更指令が入力されると、入力された観察方向変更指令に応じて、医用三次元画像および参考画像を含む表示画像全体が移動される。表示向き変更指令が入力されると、表示向き変更手段によって、入力された表示向き変更指令に応じて、医用三次元画像のみが、指定された画像基準軸（第１画像基準軸）を中心として回転移動される。表示向き変更手段による医用三次元画像の回転移動に応じて、三次元基準座標系の医用三次元画像データが修正される。

【0013】

この発明によれば、医用三次元画像の表示向きの調整に参考となる参考画像が表示されるので、医用三次元画像の表示向きの調整を行いやすくなる。例えば、頭部画像の顔の正面向きを調整する場合には、顔の前後方向にのびる画像基準軸（Ｙｏ軸）に直交する、平面、マス目または顔対称モデル外形線、当該画像基準軸方向に投影した等高線やモアレ等を、参考画像として表示することにより、顔の左右対称性に基づいた、顔の正面向きの調整が行ないやすくなる。

【0014】

また、この発明によれば、複数の観察方向から、医用三次元画像の表示向きを調整することができるので、表示向きをより正確に調整することができる。さらに、この発明によれば、表示向き変更手段による医用三次元画像の回転移動に応じて、三次元基準座標系に従う医用三次元画像データが修正されるので、正確に指定することが困難なランドマークを指定する必要がない。

【0015】

請求項２記載の発明は、前記第１修正手段は、前記第１画像基準軸と、前記表示向き変更手段による前記医用三次元画像の回転移動の方向および大きさとに基づいて、前記指定された１つの画像基準軸を除く他の２つの画像基準軸を修正するものである請求項１に記載の医用三次元画像の表示向き調整装置である。請求項２記載の発明では、前記第１画像基準軸と、表示向き変更手段による医用三次元画像の回転移動の方向および大きさとに基づいて、指定された１つの画像基準軸を除く他の２つの画像基準軸が修正される。

【0016】

請求項３記載の発明は、前記表示手段に表示されている前記医用三次元画像を、前記三次元画像基準軸のうちから指定された第２画像基準軸に対して相対的に平行移動させるための平行移動指令を入力するための平行移動指令入力手段（４，６０）と、前記平行移動指令入力手段によって入力された平行移動指令に応じて、前記表示手段に表示されている前記医用三次元画像を、前記第２画像基準軸に対して相対的に平行移動させる平行移動手段（１）と、前記平行移動手段による平行移動に応じて、前記三次元基準座標系の医用三次元画像データを修正する第２修正手段（１）と、をさらに含む請求項１または２に記載の医用三次元画像の表示向き調整装置である。

【0017】

請求項３記載の発明では、平行移動指令が入力されると、平行移動手段によって、入力された平行移動指令に応じて、表示手段に表示されている医用三次元画像が、指定された画像基準軸（第２画像基準軸）に対して相対的に平行移動される。そして、平行移動手段による平行移動に応じて、三次元基準座標系の医用三次元画像データが修正される。例えば第２画像基準軸がＹｏ軸である場合には、Ｙｏ軸が通る原点を、Ｘｏ−Ｚｏ平面上で、医用三次元画像に対して相対的に移動させることができる。同様に、第２画像基準軸がＺｏ軸である場合には、Ｚｏ軸が通る原点を、Ｘｏ−Ｙｏ平面上で、医用三次元画像に対して相対的に移動させることができ、第２画像基準軸がＸｏ軸である場合には、Ｘｏ軸が通る原点を、Ｙｏ−Ｚｏ平面上で、医用三次元画像に対して相対的に移動させることができる。この発明によれば、医用三次元画像を指定した画像基準軸に対して平行移動させることにより、表示向きの調整を行なうことができる。

【0018】

請求項４記載の発明は、コンピュータ（１）を、所定の三次元基準座標系（Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏ）に従う医用三次元画像データに基づいて医用三次元画像（１１）を表示手段（２）に表示させる手段、前記医用三次元画像の表示向きの調整に参考となる参考画像（１２）を前記表示手段に表示させる手段、所与の観察方向変更指令に応じて、前記医用三次元画像および前記参考画像を含む表示画像全体を移動させる観察方向変更手段、所与の表示向き変更指令に応じて、前記表示手段に表示されている前記医用三次元画像および前記参考画像のうち、前記医用三次元画像のみを、前記三次元基準座標系の画像基準軸のうちから指定された第１画像基準軸を中心に回転移動させる表示向き変更手段、ならびに前記表示向き変更手段による前記医用三次元画像の回転移動に応じて、前記三次元基準座標系の医用三次元画像データを修正する第１修正手段、として機能させるための医用三次元画像の表示向き調整プログラムである。請求項４記載の発明においても、請求項１記載の発明と同様な作用効果が得られる。

【0019】

請求項５記載の発明は、前記第１修正手段は、前記第１画像基準軸と、前記表示向き変更手段による前記医用三次元画像の回転移動の方向および大きさとに基づいて、前記第１画像基準軸を除く他の２つの画像基準軸を修正するものである請求項４に記載の医用三次元画像の表示向き調整プログラムである。請求項５記載の発明においても、請求項２記載の発明と同様な作用効果が得られる。

【0020】

請求項６記載の発明は、コンピュータを、所与の平行移動指令に応じて、前記表示手段に表示されている前記医用三次元画像を、前記三次元画像基準軸のうちから指定された第２画像基準軸に対して相対的に平行移動させる平行移動手段、および前記平行移動手段による平行移動に応じて、前記三次元基準座標系の医用三次元画像データを修正する手段、として機能させるためのプログラムをさらに含む請求項４または５に記載の医用三次元画像の表示向き調整プログラムである。請求項６記載の発明においても請求項３記載の発明と同様な作用効果が得られる。

【発明の効果】

【0021】

この発明によれば、医用三次元画像の表示向きを調整できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】この発明の一実施形態に係る画像処理装置の構成を示すブロック図である。

【図2】表示器に表示される医用三次元画像の一例を示す模式図である。

【図3】顔の正面向きの調整処理手順を示すフローチャートである。

【図4】平行移動による正面向き調整操作に基づく平行移動処理を説明するための模式図である。

【図5】回転移動による正面向き調整操作に基づく回転移動処理を説明するための模式図である。

【図6】観察方向変更操作に基づく回転移動処理と、回転移動による正面向き調整操作に基づく回転移動処理とを説明するための模式図である。

【図7】図６の回転移動による正面向き調整操作に基づく回転移動処理を説明するための模式図である。

【図8】回転移動による正面向き調整操作に基づく回転移動処理の他の例を示す模式図である。

【図9】観察方向変更操作に基づく回転移動処理と、回転移動による正面向き調整操作に基づく回転移動処理の他の例を示す模式図である。

【図10】図９の回転移動による正面向き調整操作に基づく回転移動処理を説明するための模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。

【実施例】

【0024】

図１は、この発明の一実施形態に係る画像処理装置の構成を示している。
画像処理装置は、たとえば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等のコンピュータによって実現される。画像処理装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよびハードディスク等を備えた制御部１を含んでいる。制御部１には、表示器（モニタ）２、キーボード３、マウス４等が接続されている。制御部１のハードディスクには、たとえば、この発明の一実施形態に係る表示向き調整プログラムが記憶された記憶媒体５等から、当該表示向き調整プログラムがインストールされる。

【0025】

また、ハードディスクには、所定の三次元基準座標系（ボティ座標系：三次元図形のどこかに基準点をおき、それを原点とする座標系）に従う医用三次元画像データが格納されている。この実施形態では、所定の三次元基準座標系に従う医用三次元画像データは、例えば、ＣＴ（Computed Tomography）データから作成され、かつ画像内の解剖学的特徴点（ランドマーク）を基準として定義された三次元基準座標系に従う三次元画像データまたは後述する表示向き調整処理によって修正された三次元画像データである。三次元基準座標系の各座標軸を基準軸（画像基準軸）といい、Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏで表す。

【0026】

なお、所定の三次元基準座標系に従う医用三次元画像データは、三次元ＣＴデータがもつ座標系（撮影時に構築された座標系）を三次元基準座標系とするデータであってもよいし、撮影時に構築された座標系のデータをランドマークや基準面等を用いて修正された座標系を三次元基準座標系とするデータであってもよい。また、所定の三次元基準座標系に従う医用三次元画像データは、撮影マーカに基づき構築されたマーカ座標系など、システムが読み込むＣＴデータそのものがもつ座標系を、三次元基準座標系とするデータであってもよい。

【0027】

図２は、図１に示す表示器２に表示される医用三次元画像の一例を示している。図２に示す医用三次元画像は、人体頭部を表している。図２には、この三次元画像の方向および基準座標系の座標軸である基準軸Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏが一緒に表示されている。図２に示す基準軸Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏは、ランドマークに基づいて設定されている。
ランドマークに基づく基準軸Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏの設定方法は、例えば、特許文献１（特開平８−１３１４０３号公報）に開示されている方法を用いることができる。特許文献１では、原点を左右の耳孔を結ぶ線分の中点、Ｘｏ軸を左右眼球中心を通る直線に平行な直線、Ｙｏ軸を左右眼球中心を通る直線とＺ軸に垂直な直線、Ｚｏ軸を左右眼球中心を通り、原点を通る面に垂直な直線、とするルールに従って、基準軸Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏが設定される。これにより、基準軸Ｘｏは人体頭部をほぼ左右方向に貫通した直線となり、基準軸Ｙｏは人体頭部をほぼ前後方向に貫通した直線となり、基準軸Ｚｏは人体頭部をほぼ上下方向に貫通した直線となる。

【0028】

基準軸であるＸｏ軸、Ｙｏ軸、Ｚｏ軸を、前述のように、ランドマークに基づいて設定することにより、その基準軸に従って表示される医用三次元画像は、複数の画像を評価する際に、各画像をほぼ同じ向きに向けることができ、計測や評価が正しく行えるという利点がある。
ところで、歯列の正中を顔の正中に合わせる際や、顔の左右対称性を診断、治療する際には、顔の正面向きの設定が重要となる。顔の皮膚上のランドマークを指定することにより、顔の正面向きを設定するのが一般的である。しかし、ランドマークの多くがＸ線写真上での形態計測用として定義されたものであるため、この二次元的に定義されたランドマークを三次元的に特定する際に誤差が生じたり、例えば顔頬部などのように、形状上、ランドマークを設定できない領域を位置決めに反映することが困難であるなどの問題がある。加えて、ＣＴ撮影データの最小構成単位（ボクセル）の一辺の長さは最小でも０．５mm程度であるため、ＣＴ撮影データでランドマークを高精度に指定することは不可能である。このため、ランドマークの指定のみによって、顔の正面向きを正確に設定することは困難である。

【0029】

そこで、本実施形態では、次のようにして、顔の正面向きを調整するようにしている。まず、三次元基準座標系（Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏ）に従う医用三次元画像データに基づいて、人体頭部の医用三次元画像（以下、「頭部画像」という）を基準軸とともに表示器２に表示するとともに、顔の正面向きを調整する際に参考となる参考画像を表示器２に表示させる。ユーザは、表示器２に表示された頭部画像、参考画像および基準軸を含む表示画像全体を、表示画面に垂直または平行となるように設定された画面表示軸（画面表示軸）Ｘｄ、Ｙｄ、Ｚｄを中心として、回転移動させることが可能となっている。これは、様々な視点方向から見た三次元画像に基づいて、顔の正面の向きの調整を行えるようにするためである。

【0030】

なお、この実施形態では、画面表示軸Ｘｄ、Ｙｄ、Ｚｄは、次のように設定されている。Ｙｄ軸は、医用三次元画像を表示するための表示領域（以下、「画像表示領域」という、図４に符号４１で示す領域）の中心を通りかつ画像表示領域の奥行き方向（画面に直交する方向）にのびる直線と一致するように設定される。Ｘｄ軸は、画像表示領域の中心を通りかつ画像表示領域の横方向にのびる直線に対して平行となるように設定される。Ｚｄ軸は、画像表示領域の中心を通りかつ画像表示領域の縦方向にのびる直線に対して平行となるように設定される。

【0031】

ユーザは、平行移動の基準となる軸として指定された１つの基準軸（以下、「平行移動用指定基準軸」という」）に対して、医用三次元画像のみを平行移動させたり、回転中心軸として指定された１つの基準軸（以下、「回転移動用指定基準軸」という」）を中心として、医用三次元画像のみを回転移動させたりすることにより、顔の正面の向きを調整する。顔の正面向きが調整されると、その調整結果に応じて、三次元基準座標系の三次元画像データが修正される。言い換えれば、三次元画像に対する基準軸Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏの位置が修正される。

【0032】

図４は、人体頭部の医用三次元画像の表示器２への表示例を示している。
表示器２の表示画面領域４０には、頭部画像（医用三次元画像）を表示するための画像表示領域４１と、画像表示領域４１の左側に配置されかつ各種操作ボタンが表示される操作領域４２とが設けられている。操作領域４２には、観察方向を変更するための観察方向変更用操作部５０、画像基準軸に対する平行移動または回転を伴う表示向きの変更を行なうための表示向き変更用操作部６０、調整終了ボタン７０等が設けられている。

【0033】

観察方向変更用操作部５０は、画面表示軸Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄのうちから、表示画像全体を回転させる中心となる画面表示軸をユーザに指定させるための画面表示軸指定用ボタン５１，５２，５３と、指定された画面表示軸を中心として反時計方向に表示画像全体を所定量だけ回転させるための第１観察方向変更ボタン５４と、選択された画面表示軸を中心として時計方向に画像全体を所定量だけ回転させるための第２観察方向変更ボタン５５とを含んでいる。なお、反時計方向および時計方向は、たとえば、指定された画面表示軸を正方向に見た場合の回転方向をいう。３つの画面表示軸指定用ボタン５１，５２，５３のうち、いずれか１つのボタンが指定された状態となっている。したがって、第１観察方向変更ボタン５４または第２観察方向変更ボタン５５がクリックされると、指定されている画面表示軸を中心として、クリックされた観察方向変更ボタンに応じた回転方向に、表示画像全体が回転される。

【0034】

表示向き変更用操作部６０は、３つの基準軸Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏのうちから、画像を平行移動または回転移動させるための基準となる基準軸をユーザに指定させるための基準軸指定用ボタン６１，６２，６３と、回転移動モードまたは平行移動モードをユーザに指定させるための移動モード指定用ボタン６４，６５と、４つの表示向き変更ボタン６６〜６９とを含んでいる。一方の移動モード指定用ボタン６４は回転移動モードを指定するためのボタンであり、他方の移動モード指定用ボタン６５は平行移動モードを指定するためのボタンである。３つの基準軸指定用ボタン６１，６２，６３のうちのいずれか一つが指定された状態となっているとともに、２つの移動モード選択ボタン６４，６５のうちいずれか一方が指定された状態となっている。

【0035】

４つの表示向き変更ボタン６６〜６９は、平行移動モード時において、平行移動用指定基準軸に対して頭部画像を平行移動する際の移動方向を指定するために用いられる。例えば、Ｙｏ軸に対して頭部画像を平行移動する際には、移動方向として、＋Ｘｏ，−Ｘｏ，＋Ｚｏ，−Ｚｏの４方向を、それぞれ表示向き変更ボタン６６〜６９によって指定できる。また、表示向き変更ボタン６６，６７は、回転移動モード時において、回転移動用指定基準軸を中心として頭部画像を回転移動させるためにも用いられる。一方の表示向き変更ボタン６６が操作されると、回転移動用指定基準軸を中心として、頭部画像が反時計方向に所定量だけ回転され、他方の表示向き変更ボタン６７が操作されると、回転移動用指定基準軸を中心として、頭部画像が時計方向に所定量だけ回転される。

【0036】

図３は、顔の正面向きの調整処理手順を示している。
制御部１は、例えば、図４（ａ）に示すように、まず、調整対象の頭部画像１１と、頭部画像１１の基準軸Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏと、頭部画像１１の顔の正面向きの調整に参考となる参考画像１２とを表示器２の画像表示領域４１に表示させる（ステップＳ１）。調整対象の頭部画像１１は、例えば、ハードディスクに記憶されている医用三次元画像データのうちから、ユーザによって選択された医用三次元画像データに基づいて表示される。

【0037】

調整対象の頭部画像１１を表示器２に表示する場合には、制御部１は、まず、ハードディスクから該当する医用三次元画像データをＲＡＭ等の作業用メモリ内の所定の領域（以下「基準座標系データ記憶領域」という）に読み込む。次に、制御部１は、基準座標系データ記憶領域に読み込んだ基準座標系Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏの三次元画像データに基づいて、当該基準座標系Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏの三次元画像データを図示しない視点座標系Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓのデータに変換する。これにより、視点座標系Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓで頭部画像が定義される。そして、制御部１は、視点座標系で定義された頭部画像を所定の表示面（スクリーン面）に投影する。この処理を「投影処理」ということにする。これにより、三次元画像データが二次元画像データに変換される。得られた二次元画像データを、表示面に表示する。

【0038】

視点座標系Ｘｓ，Ｙｓ，Ｚｓは、視点を原点とした座標系であり、視線方向にＺｓ軸がとられ、Ｚｓ軸に直交する方向に、Ｘｓ軸およびＹｓ軸がとられているものとする。視点座標系において、前述した画面表示軸Ｙｄは、視点座標軸Ｚｓと平行となっているかまたは同軸上にあり、前述した画面表示軸Ｘｄ，Ｚｄは、視点座標軸Ｘｓ，Ｙｓ軸にそれぞれ平行となっているものとする。

【0039】

図４（ａ）の例では、頭部画像１１の基準座標系Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏによって規定される正面観の画像が表示されている。つまり、図４（ａ）の例では、頭部画像１１は、その基準軸Ｙｏ，Ｘｏ，ＺｏのＹｏ軸が、視点座標系の視線方向軸Ｚｓと一致し、基準軸Ｘｏ，Ｚｏが視点座標軸Ｘｓ，Ｙｓとそれぞれ平行となるような姿勢で表示されている。ステップＳ１で頭部画像が表示されたときには、作業メモリの基準座標系データ記憶領域内の基準座標系Ｘｏ、Ｙｏ、Ｚｏの医用三次元画像データは、未修正状態である。

【0040】

顔の正面向きを調整するための参考画像１２は、頭部画像１１をほぼ前後方向に貫通する基準軸Ｙｏに直交する半透明な色付きの平面であって、その平面と頭部画像の顔表面との交点が等高線として現れている。この実施形態では、全ての基準軸Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏが画像表示領域４１に表示されるようになっている。
この状態において、ユーザは、表示画像の観察方向を変更するために、表示画像全体（頭部画像１１、参考画像１２および基準軸Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）を、画面表示軸Ｘｄ，Ｙｄ，Ｚｄを中心として回転移動させるための操作（以下、「観察方向変更操作」という）を行うことが可能である。

【0041】

また、ユーザは、顔の正面向きを調整するために、ユーザが指定した基準軸（平行移動用指定基準軸）に対して、頭部画像１１を平行移動させるための操作（以下、「平行移動による正面向き調整操作」という）を行うことが可能である。
また、ユーザは、顔の正面向きを調整するために、ユーザが指定した基準軸（回転移動用指定基準軸）を中心として、頭部画像１１のみを回転移動させるための操作（以下、「回転移動による正面向き調整操作」という）を行うことが可能である。さらに、正面向きの調整操作が終了したことを制御部１に通知するための調整終了操作を行なうことが可能である。

【0042】

制御部１は、観察方向変更操作が行なわれたか否か（ステップＳ２）、平行移動による正面向き調整操作が行なわれたか否か（ステップＳ３）、回転移動による正面向き調整操作が行なわれたか否か（ステップＳ４）、調整終了操作が行なわれたか否か（ステップＳ５）を監視する。
前記ステップＳ２の観察方向変更操作が行なわれたか否かは、観察方向変更ボタン５４または５５がクリックされたか否かに基づいて判別される。前記ステップＳ３の平行移動による正面向き調整操作が行なわれたか否かは、平行移動モードを指定するための移動モード指定用ボタン６５が指定されている状態において、いずれかの表示向き変更ボタン６６〜６９がクリックされたか否かに基づいて判別される。前記ステップＳ４の回転移動による正面向き調整操作が行なわれたか否かは、回転移動モードを指定するための移動モード指定用ボタン６４が指定されている状態において、表示向き変更ボタン６６または６７がクリックされたか否かに基づいて判別される。前記ステップＳ５の調整終了操作が行なわれたか否かは、調整終了ボタン７０がクリックされたか否かに基づいて判別される。

【0043】

ユーザによる観察方向変更操作が行なわれた場合には（ステップＳ２でＹＥＳ）、制御部１は、表示軸指定用ボタン５１，５２，５３によって指定されている画面表示軸を中心として、表示画像全体を観察方向変更操作に応じた方向に所定量だけ回転移動させる（ステップＳ６）。このような回転移動は、視点座標系において、三次元図形全体を、指定された画面表示軸を中心として回転移動させた後、前記投影処理を行なうことにより、達成される。そして、ステップＳ３に移行する。

【0044】

平行移動による正面向き調整操作が行なわれた場合には（ステップＳ３でＹＥＳ）、制御部１は、頭部画像１１のみを、基準軸指定用ボタン６１，６２，６３によって指定されている基準軸（平行移動用指定基準軸）を基準として、当該調整操作に応じた方向に所定量だけ平行移動させる（ステップＳ７）。このような平行移動は、視点座標系において、頭部画像を平行移動用指定基準軸に対して指定された方向に所定量だけ平行移動させた後、前記投影処理を行なうことによって達成される。

【0045】

この場合には、制御部１は、平行移動用指定基準軸、指定された平行移動方向および平行移動量に基づいて、作業メモリの基準座標系データ記憶領域内の基準座標系の医用三次元画像データを修正する（ステップＳ８）。これにより、作業メモリの基準座標系データ記憶領域内の基準座標系の医用三次元画像データが更新される。この場合、基準座標系の医用三次元画像データの修正結果は、頭部画像を固定しておき、頭部画像を平行移動した方向と反対方向に、前記平行移動用指定基準軸を所定量だけ平行移動させたことと等価となる。

【0046】

回転移動による正面向き調整操作が行なわれた場合には（ステップＳ４でＹＥＳ）、制御部１は、頭部画像１１のみを、基準軸指定用ボタン６１，６２，６３によって指定されている画像基準軸（回転移動用指定基準軸）を中心として、当該調整操作に応じた方向に所定量だけ回転移動させる（ステップＳ９）。このような回転移動は、視点座標系において、頭部画像を回転移動用指定基準軸を中心として、指定された方向に所定量だけ回転移動させた後、前記投影処理を行なうことによって達成される。

【0047】

この場合には、制御部１は、回転移動用指定基準軸、指定された回転移動方向および回転移動量に基づいて、作業メモリの基準座標系データ記憶領域内の基準座標系の医用三次元画像データを修正する（ステップＳ１０）。これにより、作業メモリの基準座標系データ記憶領域内の基準座標系の医用三次元画像データが更新される。この場合、基準座標系の医用三次元画像データの修正結果は、頭部画像を固定しておき、回転移動用指定基準軸以外の他の２つの基準軸を、回転移動用指定基準軸を中心として、頭部画像を回転させた方向と反対方向に所定量だけ回転移動させたことと等価となる。

【0048】

調整終了操作が行なわれた場合には（ステップＳ５でＹＥＳ）、制御部１は、基準座標系データの更新処理を行なう（ステップＳ１１）。具体的には、作業メモリの基準座標系データ記憶領域内の基準座標系の医用三次元画像データを、ハードディスク内の元の医用三次元画像データと置き換える。これにより、ハードディスク内の対応する基準座標系の医用三次元画像データが更新される。そして、今回の処理を終了する。

【0049】

前記ステップＳ７の頭部画像の平行移動処理について具体的に説明する。表示器２の画像表示領域４１には、例えば、図４（ａ）に示すような画像が表示されているものとする。ユーザは、参考画像１２によって表示されている等高線を参考にして、Ｚｏ軸を中心として顔の左右（左右両側の等高線）が対称に現れるように、頭部画像をＹｏ軸に対して平行移動させるための指令を入力する。より具体的には、ユーザは、基準軸指定用ボタン６２をクリックすることによってＹｏ軸を指定するととともに、移動モード指定用ボタン６５によって平行移動モードを指定する。そして、表示向き調整ボタン６６〜６９をクリックする。

【0050】

図４（ａ）の頭部画像１１では、Ｙｏ軸が鼻の左右中心に対し正面から見て右側にずれた位置にある。そこで、鼻の左右中心をＹｏ軸と一致させるため、頭部画像１１を、Ｙｏ軸に対して右方向（＋Ｘｏ方向）に平行移動させる必要がある。そこで、ユーザは、表示向き調整ボタンボタン６７をクリックする。すると、頭部画像１１のみが、Ｙｏ軸に対して右方向（＋Ｘｏ方向）に所定量だけ平行移動される。また、表示向き調整ボタン６６をクリックすると、頭部画像１１のみが、Ｙｏ軸に対して左方向（−Ｘｏ方向）に所定量だけ平行移動される。ユーザは、このような操作を繰り返し行うことにより、つまり、ステップＳ３，Ｓ７，Ｓ８の処理が繰り返し行なわれることにより、図４（ｂ）に示すように、鼻の左右中心をＹｏ軸と一致させる。この場合、ステップＳ８の処理により、作業メモリの基準座標系データ記憶領域内の基準座標系の医用三次元画像データは、平行移動による正面向き調整後の頭部画像１１と基準軸Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏとの位置関係（図４（ｂ）に示される位置関係）に対応した、医用三次元画像データに修正される。

【0051】

ステップＳ９の頭部画像１１の回転移動処理について具体的に説明する。まず、Ｙｏ軸を中心として頭部画像を回転させることによって、顔の正面向きを調整する場合について説明する。
表示器２の画像表示領域４１には、例えば、図５（ａ）に示すような画像が表示されているものとする。ユーザは、参考画像１２によって表示されている等高線を参考にして、Ｚｏ軸を中心として顔の左右（左右両側の等高線）が対称に現れるように、頭部画像をＹｏ軸を中心として、時計方向または反時計方向に回転させるための指令を入力する。より具体的には、ユーザは、基準軸指定用ボタン６２をクリックすることによってＹｏ軸を指定するととともに、移動モード指定用ボタン６４によって回転移動モードを指定する。そして、表示向き調整ボタン６６または６７をクリックする。

【0052】

ボタン６６がクリックされると、頭部画像１１のみが、Ｙｏ軸を中心として反時計方向に所定量だけ回転移動される。また、ボタン６７がクリックされると、頭部画像１１のみが、Ｙｏ軸を中心として時計方向に所定量だけ回転移動される。ユーザは、このような操作を繰り返し行うことにより、つまり、ステップＳ４，Ｓ９，Ｓ１０の処理が繰り返し行なわれることにより、図５（ｂ）に示すように、Ｚｏ軸を中心として顔の左右（左右両側の等高線）が対称に現れるようにする。この場合、ステップＳ１０の処理により、作業メモリの基準座標系データ記憶領域内の基準座標系の医用三次元画像データは、回転移動による正面向き調整後の頭部画像１１と基準軸Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏとの位置関係（図５（ｂ）に示される位置関係）に対応した医用三次元画像データに修正される。この結果、頭部画像に対して、回転移動用指定基準軸Ｙｏ以外の２つの基準軸Ｘｏ，Ｚｏの位置が修正されたことになる。

【0053】

観察方向を変更した後に、Ｙｏ軸を中心として頭部画像を回転させることにより、顔の正面向きを調整する場合について、具体的に説明する。
表示器２の画像表示領域４１には、例えば、図５（ａ）に示すような画像が表示されているものとする。ユーザは、観察方向を変更させたい場合には、観察方向変更用操作部５０内のボタンを操作する。例えば、ユーザが表示軸指定用ボタン５１をクリックすることにより画面表示軸Ｘｄを指定した後、第１の観察方向変更ボタン５４をクリックしたとする。この場合には、ステップＳ６では、表示画像全体（頭部画像１１、参考画像１２および基準軸Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏ）が画面表示軸Ｘｄを中心として反時計方向に所定量だけ回転移動される。これにより、表示画像は、例えば、図６（ａ）に示すような画像となる。図６（ａ）では、基準軸Ｘｏの図示が省略されている。この例では、頭部画像１１は、顔の前方斜め下方位置から、顔を見たような画像となる。

【0054】

ユーザは、参考画像１２によって表示されている等高線を参考にして、Ｚｏ軸を中心として顔の左右（左右両側の等高線）が対称に現れるように、頭部画像をＹｏ軸を中心として、時計方向または反時計方向に回転させるための指令を入力する。より具体的には、ユーザは、基準軸指定用ボタン６２をクリックすることによってＹｏ軸を指定するとともに、移動モード指定用ボタン６４によって回転移動モードを指定する。そして、表示向き調整ボタン６６または６７をクリックする。

【0055】

ボタン６６がクリックされると、頭部画像１１のみが、Ｙｏ軸を中心として反時計方向に所定量だけ回転移動される。また、ボタン６７がクリックされると、頭部画像１１のみが、Ｙｏ軸を中心として時計方向に所定量だけ回転移動される。ユーザは、このような操作を繰り返し行うことにより、つまり、ステップＳ４，Ｓ９，Ｓ１０の処理が繰り返し行なわれることにより、図６（ｂ）に示すように、Ｚｏ軸を中心として顔の左右（左右両側の等高線）が対称に現れるようにする。なお、図６（ｂ）では、基準軸Ｘｏの図示が省略されている。

【0056】

なお、図６（ａ）のように観察方向が変化した場合には、回転移動用指定基準軸Ｙｏは、図７に示すように、画面に対して垂直ではなく傾斜した状態となる。図７内のＹｄは、画面に垂直な画面表示軸Ｙｄを表している。
次に、Ｚｏ軸を中心として頭部画像を回転させることによって、顔の正面向きを調整する場合について説明する。

【0057】

表示器２の画像表示領域４１には、例えば、図８（ａ）に示すような画像が表示されているものとする。ユーザは、参考画像１２によって表示されている等高線を参考にして、Ｚｏ軸を中心として顔の左右（左右両側の等高線）が対称に現れるように、頭部画像をＺｏ軸を中心として、時計方向または反時計方向に回転させるための指令を入力する。より具体的には、ユーザは、基準軸指定用ボタン６３をクリックすることによってＺｏ軸を指定するととともに、移動モード指定用ボタン６４によって回転移動モードを指定する。そして、表示向き調整ボタン６６または６７をクリックする。

【0058】

ボタン６６がクリックされると、頭部画像１１のみが、Ｚｏ軸を中心として反時計方向に所定量だけ回転移動される。また、ボタン６７がクリックされると、頭部画像１１のみが、Ｚｏ軸を中心として時計方向に所定量だけ回転移動される。ユーザは、このような操作を繰り返し行うことにより、つまり、ステップＳ４，Ｓ９，Ｓ１０の処理が繰り返し行なわれることにより、図８（ｂ）に示すように、Ｚｏ軸を中心として顔の左右（左右両側の等高線）が対称に現れるようにする。この場合、ステップＳ１０の処理により、作業メモリの基準座標系データ記憶領域内の基準座標系の医用三次元画像データは、回転移動による正面向き調整後の頭部画像１１と基準軸Ｘｏ，Ｙｏ，Ｚｏとの位置関係（図８（ｂ）に示される位置関係）に対応した医用三次元画像データに修正される。この結果、頭部画像に対して、回転移動用指定基準軸Ｚｏ以外の２つの基準軸Ｘｏ，Ｙｏの位置が修正されたことになる。

【0059】

観察方向を変更した後に、Ｚｏ軸を中心として頭部画像を回転させることにより、顔の正面向きを調整する場合について、具体的に説明する。
表示器２の画像表示領域４１には、例えば、図８（ａ）に示すような画像が表示されているものとする。ユーザは、観察方向を変更させたい場合には、観察方向変更用操作部５０内のボタンを操作する。例えば、ユーザが表示軸指定用ボタン５１をクリックすることにより画面表示軸Ｘｄを指定した後、第１の観察方向変更ボタン５４をクリックしたとする。この場合には、ステップＳ６では、表示画像全体が画面表示軸Ｘｄを中心として反時計方向に所定量だけ回転移動される。これにより、表示画像は、例えば、図９（ａ）に示すような画像となる。図９（ａ）では、基準軸Ｘｏ，Ｙｏの図示が省略されている。この例では、頭部画像１１は、顔の前方斜め下方位置から、顔を見たような画像となる。

【0060】

ユーザは、参考画像１２によって表示されている等高線を参考にして、Ｚｏ軸を中心として顔の左右（左右両側の等高線）が対称に現れるように、頭部画像をＺｏ軸を中心として、時計方向または反時計方向に回転させるための指令を入力する。より具体的には、ユーザは、基準軸指定用ボタン６３をクリックすることによってＺｏ軸を指定するとともに、移動モード指定用ボタン６４によって回転移動モードを指定する。そして、表示向き調整ボタン６６または６７をクリックする。

【0061】

ボタン６６がクリックされると、頭部画像１１のみが、Ｚｏ軸を中心として反時計方向に所定量だけ回転移動される。また、ボタン６７がクリックされると、頭部画像１１のみが、Ｚｏ軸を中心として時計方向に所定量だけ回転移動される。ユーザは、このような操作を繰り返し行うことにより、つまり、ステップＳ４，Ｓ９，Ｓ１０の処理が繰り返し行なわれることにより、図９（ｂ）に示すように、Ｚｏ軸を中心として顔の左右（左右両側の等高線）が対称に現れるようにする。なお、図９（ｂ）では、基準軸Ｘｏ，Ｙｏの図示が省略されている。

【0062】

なお、図９（ａ）のように観察方向が変化した場合には、回転移動用指定基準軸Ｚｏは、図１０に示すように、画面に平行ではなく傾斜した状態となる。図１０内のＺｄは、画面に平行な画面表示軸Ｚｄを示している。
図示はしていないが、ユーザは、基準軸Ｘｏを中心として頭部画像１１のみを回転させることができる。具体的には、ユーザは、基準軸指定用ボタン６１をクリックすることによってＸｏ軸を指定するととともに、移動モード指定用ボタン６４によって回転移動モードを指定する。そして、表示向き調整ボタン６６または６７をクリックすればよい。基準軸Ｘｏを中心として頭部画像１１を回転させた場合には、頭部画像に対して、回転移動用指定基準軸Ｘｏ以外の２つの基準軸Ｙｏ，Ｚｏの位置が修正されることになる。

【0063】

前記実施形態によれば、頭部画像（医用三次元画像）１１の顔の正面向きを調整する際には、顔の前後方向にのびる基準軸（Ｙｏ軸）に直交する平面等の参考画像１２が表示されるので、頭部画像１１の顔の正面向きの調整を行いやすくなる。
また、前記実施形態によれば、複数の観察方向から、頭部画像１１の顔の正面向きを調整することができるので、顔の正面向きをより正確に調整することができる。つまり、正面、上面、下面に限られた向きだけでなく、観察方向を変えて、斜め下、斜め上などから、頭部画像と参考画像とを比較できるので、凹凸のある顎顔面形態のすべての形状を参考にし、頭部画像を的確に位置決めすることができる。

【0064】

正面、左側面、右側面、上面、下面等の画面軸に直交する向きが基本的な観察向きとなるが、立体像は、凹凸があり、視点方向により、必要な部位が隠れて位置決めに利用できない等の問題がある。しかし、前記実施形態では、観察向きを頭部画像と参考画像とともに、自由に移動させることができるので、この問題を解消することができる。
調整対象のデータは三次元画像データであっても、画面に表示される画像は二次元画像であるため、左右同時に表示される向きは、正面と、上面と、下面しかない。この三方向で頭部画像を位置決めする際に、参考にできる領域は限られる。そこで、前記実施形態では、頭部画像を自由に３６０度回転させることにより、複数の視点方向で頭部画像と参考画像を観察できるようになるから、真に立体的な位置決めが可能となる。第３画像基準軸方向に投影した等高線またはモアレは、頭部画像のみを平行移動または回転移動させた際に、等高線またはモアレ形状が変化することで、等高線またはモアレ形状が最も対称となる位置、向きを参考に、頭部画像が最も左右対称となるように頭部画像の位置決めをすることができる。

【0065】

さらに、前記実施形態によれば、平行移動用指定基準軸に対する頭部画像１１の平行移動結果や、回転移動用指定基準軸を中心とした頭部画像１１の回転移動結果に基づいて、指定回転中心軸を除く他の２つの基準軸が修正されるので、正確に指定することが困難なランドマークを指定する必要がない。ランドマークの指定が不要であるので、頭部画像の解像度、ランドマークを指定する際の誤差、ランドマークを定義できない領域を位置決めに使えない等の問題を解消できる。

【0066】

以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、観察方向を変えるために表示画像全体を画面表示軸を中心として回転移動させるための手段が設けられているが、それに代えてまたはそれに加えて表示画像全体を画面表示軸に対して平行移動させる手段を設けるようにしてもよい。
また、参考画像として、参考画像のために設定または指定された所定の画像基準軸（以下、第３画像基準軸という，顔の正面向きを調整する場合にはＹｏ軸）に直交する参考平面の他、第３画像基準軸に直交するマス目、顔対称モデル外形線、第３画像基準軸方向に投影した等高線やモアレなどを用いることができる。

【0067】

また、第３画像基準軸に直交する平面、マス目等の参考画像を、第３画像基準軸に対して平行移動させることができるようにすることが好ましい。また、参考画像の透明度や色を変更できるようにすることが好ましい。このようにすると、参考画像と頭部画像との位置関係が分かりやすくなるように、参考画像の位置や表示形態を調整することが可能となる。参考画像の位置や表示形態の調整後に、参考平面と頭部画像との重なる領域の形状やマス目、左右対称モデル外形線を参考にすることにより、頭部画像が最も左右対称となる位置を特定することができる。

【0068】

また、第３画像基準軸に直交する平面上に、患者本人の顔写真またはその顔写真から抽出した顔特徴外形線を参考画像として表示するようにしてもよい。これにより、顔写真を撮影した際の顔の向きに頭部画像を位置決めすることが可能となる。同様に、以前に撮影しかつ位置決めしたＣＴ像に基づいて、第３画像基準軸に直交する向きの画像を平面に表示するようにしてもよい。これにより、以前に評価した表示向きに頭部画像を位置決めできるようになるから、その間の変化を定量評価することができる。

【0069】

また、予め、正面写真、左右側面写真とは別に、正面から右１０度斜め、２０度斜め、３０度斜め、左１０度斜め、２０度斜め、３０度斜めなどの複数方向の写真と、その写真向きを登録しておき、頭部画像の観察方向が指定された際に、その視点方向に直交する平面上に、その観察方向に対応する向きの写真を、参考画像として表示するようにしてもよい。これにより正面、側面方向の写真だけでなく、斜めの方向からも参考図との位置関係を確認しながら、位置決めできるので、より立体的な向きの調整が可能となる。なお、この場合にも、参考画像の透明度や色を変更できるようにすることが好ましい。また、参考となる写真画像から外形線抽出等の画像処理を施し、抽出した外形線を参考画像として表示するようにしてもよい。

【0070】

さらに、前記写真の代わりに、以前撮影したＣＴ像データや、ＭＲＩデータ、または三次元カメラ写真データなどの三次元情報を活用するようにしてもよい。この場合、予め参考資料として登録された三次元情報から、頭部画像の観察方向に一致する方向の画像を二次元画像として作成し、頭部画像の観察方向に直交する平面上に当該二次元画像を参考画像として表示することができる。この方法は、過去の診断評価で既に位置決めされた同じ患者のＣＴ像等がある場合、また、三次元カメラ像など、立体形状情報を持った参考資料がある場合に有効である。

【0071】

参考画像が表示される、第３画像基準軸に直交する平面または観察方向に直交する平面は、第３画像基準軸または観察方向に沿って平行移動させたり、その平面に表示されるＣＴ像、３Ｄ写真像等の参考資料の色や透明度を調整させたり、できるようにすることが好ましい。また、参考資料の外形線を抽出して前記平面に表示するようにしてもよい。このようにすると、頭部画像と参考画像との位置関係をわかりやすくすることができる。なお、参考資料が三次元情報であっても、参考画像として表示されるのは二次元画像であるので、前述した参考画像の色や透明度の調整や外形線抽出等の操作が容易であり、処理時間も短くて済む。

【0072】

三次元画像同士をそのまま重ね合わせた場合には、重なり合う部分の奥行領域が（手前にある領域が表示され、その奥の像は隠れ、奥行きの重なりが分かりにくい）見えなくなるため、２つの像の奥行き方向の位置関係がぴったりなのか、ルーズなのかなどの把握が難しく、正確な位置決めが困難であった。前述した方法では、観察方向が指定されることによって、その視点方向に対応した参考画像が作成され、その参考画像が観察方向に直交した平面に二次元画像として表示される。このように、三次元画像である頭部画像と二次元画像である参考画像との重ね合わせを複数方向で行っているため、三次元画像同士を重ね合わせるときに生じる問題が解消され、立体的にかつ正確な位置決めを行うことができる。

【0073】

頭部画像の顔の正面向きの設定により、対称性評価は変わるため、その向きの設定が治療結果を決定する重要事項である。そのため、正面向きのあらゆる定義に対応できる的確性と、繰り返し再現できる正確性が重要となる。そこで、患者自身が、鏡を前で希望正面向きを決定し、その向きでの対称性の達成を希望する場合、その向きで撮影された３次元カメラ写真を撮影し、そのデータを位置決め参考画像作成用の参考資料として用いるようにしてもよい。これにより、頭部画像を、３次元カメラ写真と一致した向きに、正確に位置決めすることができるようになる。この場合、正面、側面、上下面は、その向きの画像が画面に平行な平面に表示されるのは勿論のこと、参考資料は立体情報をもっているため、それ以外の視点方向でも参考画像を作成することができる。したがって、観察方向が決定されるに応じて、その視点方向の二次元顔写真（参考画像）を作成し、観察方向に直交する平面に表示することができる。これにより、ＣＴ画像等の三次元画像撮影時には、難しい患者希望の正面向きを、他の手段、例えば患者実体上で位置決めされた三次元資料を基に、位置決めすることが可能となる。

【0074】

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【符号の説明】

【0075】

１ 制御部
２ 表示器
３ キーボード
４ マウス
５ 記憶媒体
１１ 頭部画像
１２ 参考画像
５０ 観察方向変更用操作部
６０ 表示向き変更用操作部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】