CN101455572B - X射线ct装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够高精度制作扫描计划的X射线CT装置。本发明预先存储有关图像属性的条件，所述图像属性用于根据图像数据每个文件生成一个包含多个帧图像的多帧图像数据。一接收图像数据，就根据该图像数据中包含的附带信息和预先存储的条件，根据接收到的图像数据生成多帧图像数据。然后，保管生成的上述多帧图像数据。在从某一终端有图像请求时，识别在该终端中功能上的应用，从生成的多帧图像数据中，发送适合于该应用的多帧图像。

Description

X射线CT装置

技术领域

本发明涉及X射线CT装置的扫描计划制作技术。

背景技术

已知有一种X射线CT装置，从多方向对被检体照射X射线，通过将透过了被检体的各X射线处理成投影数据，将被检体内重新构成图像。为了利用该X射线CT装置取得被检体内的图像进行重构，就必须要预先制作扫描计划。在扫描计划中进行各种设定，包括照射X射线的扫描区域、X射线管的管电压、管电流、X射线照射时间等扫描条件、动态(dynamic)扫描、螺旋(helical)扫描等扫描方法等。然后，将包含了这些设定内容的扫描计划数据(data)输出到控制装置中来控制X射线CT装置的驱动。

以往，扫描计划中，关于扫描区域和管电流的设定，例如日本专利公开公报2004-298247号所示，根据扫描图像(scanogram)来进行。扫描图像是被拍摄的被检体的X射线透射图像。在X射线CT装置中，预先通过双重(dual)扫描拍摄从被检体的正面和侧面的正交的两个方向拍摄扫描图像，将这些扫描图像显示在显示装置中。操作者以该扫描图像为基础，在图形用户界面中进行设定扫描区域和管电流的输入。

例如，扫描区域的输入中，操作者操作鼠标(mouse)和跟踪球(trackball)等，在扫描图像上描绘成为扫描区域的期望区域。将包围该区域的框体作为表示扫描区域的位置标记(mark)信息，显示在扫描图像上。

此外，X射线CT装置取得扫描图像的像素值，根据该像素值，计算与正交于扫描图像的视野(view)角度相对应的X射线管的位置的管电流。除了正交于扫描图像的视野角度以外，还以从来自正交的两个方向的扫描图像得到的管电流为基础，将被检体看作椭圆进行推测。

这样，根据扫描图像制作扫描计划的方法，操作者必须要根据一个面或正交的两个面的X射线透射图像来推测例如脏器等拍摄对象的位置、范围和形状，然后再输入扫描区域。为了提高诊断效果，扫描区域必须要正确地包含拍摄对象，并且，为了减少多余的照射，排除其他区域也很重要。但是，在以往，根据操作者的推测，难以高精度地设定扫描区域。

此外，在如上所述，根据一个面或正交的两个面的X射线透射图像，在每个体轴上的位置和视野角度计算管电流的情况下，除了正交于X射线透射图像的视野角度以外，不得不成为近似值，该近似值以能够根据X射线透射图像来计算的值为基础。

发明内容

鉴于如上所述的问题点，本发明的目的在于提供一种能够高精度制作扫描计划的X射线CT装置。

本发明的第一实施方式中，具有X射线管的X射线CT装置，利用X射线照射被检体，对载置在床上的上述被检体的断面像进行拍摄，其特征在于，具备：图像存储机构，存储包括被检体过去的三维体数据在内的过去图像；拍摄机构，包括照射X射线的X射线管和检测器，该拍摄机构被设置成拍摄上述被检体的X射线透射图像；计量机构，计量在上述过去图像和上述X射线透射图像中映出的上述被检体在图像中的位置偏移量；输入机构，用于设定扫描区域；显示控制机构，根据对上述输入机构的输入，在基于上述三维体数据的图像上显示示出扫描区域的位置标记信息；及扫描控制机构，使用上述位置偏移量，控制上述拍摄机构以使上述X射线管与上述被检体的相对位置移动，从而校正位置偏移，以便在校正之后的上述扫描区域内拍摄基于上述三维体数据的图像，以拍摄上述断面像。

此外，本发明的第二实施方式中，进一步具备：管电流计算机构，基于输入的图像SD值和上述三维体数据，计算拍摄各位置中的管电流，将上述各位置与上述管电流建立关联；校正机构，用上述位置偏移量校正上述关联中的上述位置；上述X射线管一到达上述校正后的位置，就向该X射线管施加与上述校正后的位置相关联的管电流。

根据第一实施方式，通过根据过去图像和为本次扫描而拍摄到的X射线透射图像来计量被检体的位置偏移量，然后用于校正，就能使用基于被检体的过去三维体数据的图像来输入扫描区域，与根据X射线透射图像的扫描计划相比，能够正确地向操作者提示脏器等的拍摄部位。从而，不需要操作者推测空间上的位置，就能够高精度地决定扫描区域。

此外，根据本发明的第二实施方式，通过参照三维体数据，也不必要推断对于不正交于扫描图像的各视野角度的管电流，能够高精度地进行设定，能拍摄到良好的图像。

附图说明

图1示出包括X射线CT装置的医院内的网络(network)。

图2示出X射线CT装置的结构。

图3示出控制台(console)侧控制部的扫描计划制作所涉及的进一步的详细结构。

图4是示出对控制台侧控制部的位置偏移量进行计量处理的流程图。

图5示出用于检索过去图像的数据库(database)的数据结构。

图6示出重叠了过去的YZ平面扫描图像和本次拍摄到的YZ平面扫描图像的状态。

图7示出重叠了过去的XZ平面扫描图像和本次拍摄到的XZ平面扫描图像的状态。

图8是示出用位置偏移量校正扫描区域的处理的流程图。

图9是示出基于显示的三维体数据的图像的模式图。

图10示出本次拍摄到的YZ平面扫描图像。

图11示出本次拍摄到的XZ平面扫描图像。

图12示出向基于三维体数据的图像内自动输入扫描区域的控制台侧控制部的详细结构。

图13是示出向基于三维体数据的图像内自动输入扫描区域的处理的流程图。

图14示出指定基于三维体数据的图像内的一点的状态。

图15示出根据区域扩展，从基于三维体数据的图像内的指定一点抽出区域的状态。

图16示出生成在基于三维体数据的图像内内包抽出的区域的扫描区域。

图17示出根据三维体数据进行管电流设定的控制台侧控制部的详细结构。

图18是示出根据三维体数据进行管电流的设定的处理的流程图。

图19示出在正交于从视野角度θ射入的线(line)的平面上投影三维体数据的状态。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明涉及的X射线CT装置的优先实施方式具体地进行说明。

图1是示出包括实现本实施方式涉及的扫描计划制作方法的X射线CT装置10的医院内网络的图。与医院内网络N连接有图像保管装置1和X射线CT装置10。图像保管装置1保管着由X射线CT装置10拍摄的被检体P的过去图像。也可以将该图像保管装置1搭载在X射线CT装置10中，在内部电气性地连接，或者通过执行计算机(computer)的程序(program)来实现其功能。

作为图像保管装置1中保管的过去图像，是X射线透射图像和三维体数据。X射线透射图像是为了制作扫描计划而通过X射线的预扫描预先拍摄好的透射图像，也称作扫描图像。三维体数据是按照扫描计划在本次扫描中三维拍摄得到的体数据。此外，有时该过去图像中没有三维体数据，而仅是描绘处理了该体数据后的三维图像和加之的MPR图像。

该X射线CT装置10参照从图像保管装置1读出的过去的基于三维体数据的图像，制作扫描计划。作为基于三维体数据的图像，是由体透视生成的三维图像和/或作为任意处的断面的MPR图像。特别是可以参照过去的基于三维体数据的图像，来输入本次扫描中的成为X射线照射区域的扫描区域。此外，参照过去的三维体数据，设定各视野角度的管电流。具体地说，在该X射线CT装置10中，为了制作扫描计划而显示从图像保管装置1读出的过去的基于三维体数据的图像。操作者参照该过去的基于三维体数据的图像，在与过去的基于三维体数据的图像中映出的被检体P的关系中，输入在本次扫描中照射X射线的扫描区域的范围。例如，在以拍摄被检体P的左肺区域为目的的情况下，决定扫描区域的范围为包围在基于三维体数据的图像中映出的被检体P的左肺区域。输入的扫描区域的范围是位置和以该位置为基准的扩展。

在本次扫描中，通过使载置被检体P的床向扫描区域的一端或者从该位置向后移动多余的部分，使其移动到扫描区域的另一端，来向设定的扫描区域照射X射线。从而，通过根据反映了被检体P当前的床载置状态的图像的坐标位置来计算出床位置，用最终示出床位置的信息来表示扫描区域。上述床载置状态是被检体P在床长度方向的载置位置和床宽度方向的载置位置及床的高度。

过去的三维体数据的拍摄和当前拍摄，被检体的床载置状态不同。因此，在该X射线CT装置10中，根据过去图像和由本次预扫描拍摄到的扫描图像，计量在拍摄过去图像时和在本次扫描图像拍摄时的被检体P在图像中的位置偏移量。然后，用位置偏移量校正在与过去的基于三维体数据的图像的关系中输入的扫描区域的位置，从而，即使参照过去的基于三维体数据的图像，也能设定反映了当前被检体P的床载置状态的扫描区域。

另外，作为用于计量位置偏移量的过去图像，可以是过去的基于三维体数据的图像，也可以是为了拍摄该过去的三维体数据而在预扫描中拍摄的过去的扫描图像。在本实施方式中，使用位置偏移量的计量简便的扫描图像进行说明。在使用基于三维体数据的图像作为用于计量位置偏移量的过去图像的情况下，从三维体数据中取出与扫描图像同一平面的数据，使用该数据表现的图像。此外，若使用从正交的两个方向上拍摄到的两种扫描图像，就能够在三维的各方向中计量位置偏移量，能求得精度高的位置偏移量。从而，在本实施方式中，以双重扫描为前提进行说明，但是使用一个方向上的扫描图像也能计量位置偏移量，能够参照过去的基于三维体数据的图像制作扫描计划。

图2是示出该X射线CT装置10的结构的图。该X射线CT装置10绕被检体P的体轴和在体轴方向上连续变更X射线的照射位置，收集反映了从被检体P透过的X射线的透射量的投影数据，通过重构该投影数据来取得表现被检体P体内的数据。

该X射线CT装置10具有架台12和床14及处理单元(unit)16。架台12是从多方向对被检体P照射X射线，同时检测透过被检体P的X射线的拍摄机构。此外，通过从一个方向向体轴方向对被检体P照射X射线，检测透过了被检体P的X射线，架台12也成为了拍摄被检体P的扫描图像的拍摄机构。

该架台12具有插入被检体P的开口18。床14是将被检体P插入到开口18中的装置。处理单元16生成控制架台12和床14的驱动的扫描计划数据，统一控制架台12和床14，并且，通过对X射线透过数据实施图像重构处理来生成并显示被检体P内的图像。扫描计划数据是示出至少决定了扫描区域或管电流以及这双方的扫描计划的序列(sequence)数据。架台12在其内部收容着构台20和旋转驱动装置22。构台(gantry)20是能以开口18为中心进行旋转的环(ring)体。旋转驱动装置22由电动机(motor)和与构台20相啮合的齿轮(gear)等构成，使构台20以开口18为中心进行旋转。

在构台20中，隔着开口18相对地设置着X射线管24和X射线检测器26。另外，在构台20中，在X射线管24和X射线检测器26之间配置有准直管28。在架台12的内部，与X射线管24成对地配置有高压产生装置30，与准直管(collimator)28成对地配置有拉深驱动装置32，与X射线检测器26成对地配置有被称作DAS(Data Acquisition System：数据采集系统)的数据收集装置34。

此外，在架台12的内部配置着架台12侧的扫描控制机构，即架台控制装置36。该架台控制装置36按照扫描计划数据控制高压产生装置30、拉深驱动装置32、数据收集装置34及床14。即，架台控制装置36按照扫描计划数据中包含的示出管电流的信息，对高压产生装置30发送控制管电流的控制信号。按照扫描计划数据中包含的示出照射区域的范围的信息，对拉深驱动装置32发送用于控制照射区域的控制信号。按照扫描计划数据中包含的示出扫描区域的信息，对床14发送控制移动开始位置、移动速度和移动结束位置的控制信号。

高压产生装置30对X射线管24供给用于加热灯丝(filament)的电流，并且施加高电压。该高压产生装置30适用高频换流器(inverter)方式，即、将50/60Hz的交流电源整流为直流，将其变换为数kHz以上的高频交流后再升压，并且将其再次整流后施加的方式。X射线管24接受电流的供给和高压的施加后来产生X射线。准直管28被拉深驱动装置32驱动，描绘出X射线的照射区域，通过遮住照射区域以外的X射线，将X射线管24产生的X射线整形成扇(fan)形和圆锥(cone)形。X射线检测器26在正交的两个方向上阵列(allet)状配置着多列多通道的X射线检测元件。排列形状是以X射线管24产生的X射线的焦点为中心的圆弧形。在X射线检测元件中，主要有直接转换方式和间接转换方式，上述间接转换方式是指，用闪烁体(scintillator)等荧光体将X射线转换成光，再用光电二极管(photodiode)等光电转换元件将该光转换成电荷，上述直接转换方式是指利用X射线在半导体内生成电子空穴对和向其电极移动即光电现象。该X射线检测器26检测透过了被检体P的X射线，向每个X射线检测元件输出一个反映了检测到的X射线的透射量的X射线透射信号。每从架台控制装置36输入一个控制信号，数据收集装置34就从各X射线检测元件收集一次X射线透射信号。然后，每个放射线检测元件都具有一个I-V转换器、积分器、前置放大器(preamplifier)和A/D转换器，将来自各放射线检测元件的电流信号转换为电压信号，与放射线的照射周期同步地积分电压信号并放大后转换为数字信号。数据收集装置34向处理单元16输出已转换为了数字(digital)信号的X射线透射信号。从该数据收集装置34输出的X射线透射信号是包含依次透过了X射线吸收系数不同的物质后的X射线的透射长度上的各吸收系数的积分值的数字数据，成为所谓的原始数据。

床14具有载置被检体P的床板38和床驱动部40。床板38根据床驱动部40的驱动而在长度方向(图中Z轴方向)上滑动(slide)，被插入到开口18中。在处理单元16中，用信号线依次连接安装着预处理部42、投影数据存储部44、重构处理部46、图像存储部48、图像处理部50和显示装置52。此外，处理单元16中还配置着控制台侧控制部54和输入装置56及网络接口58。

预处理部42对原始数据实施灵敏度校正。将实施了灵敏度校正后的原始数据称作投影数据，将其输入到投影数据存储部44中存储起来。重构处理部46主要利用被称作Feldkamp法的重构算法，从投影数据存储部44读出校正后的投影数据进行反投影，将被检体P内重构为图像数据。将重构后的图像数据输入到图像存储部48中存储起来。图像处理部50对图像存储部48中存储着的图像数据实施转换成正交坐标系的视频格式的扫描转换处理等的各种图像处理，生成显示图像。显示装置52是液晶显示器和CRT显示器等监视器，显示在图像处理部50中生成的显示图像。控制台侧控制部54是按照使用了输入装置56的操作生成扫描计划数据，输出到架台控制装置36中的控制台侧的扫描控制机构。输入装置56是跟踪球、鼠标等指示设备，输入数字、文字等字符串的键盘，所述跟踪球和/或鼠标等指示设备使光标在显示装置52上移动，并且具有选择GUI上的按钮和/或菜单的点击按钮。网络接口58是网络适配器的用于连接电缆的连接器和具有与Ethernet等以LAN为标准的网络进行连接所必须的电路的LAN卡、LAN插件板、LAN适配器等设备。

图3是示出该控制台侧控制部54的扫描计划制作所涉及的进一步的详细结构的框图。控制台侧控制部54具有过去图像检索接收部60、过去图像存储部62、显示控制部66、描绘处理部64、校正部68和扫描计划数据生成部70。该各部分可以用专用电路来构成，也可以利用CPU执行程序来功能性地实现。

过去图像检索接收部60使图像保管装置1检索被检体P的过去图像，从图像保管装置1接收被检体P的过去图像。过去图像检索接收部60通过向图像保管装置1发送使用输入装置56输入的确定被检体P的检索密钥，来使图像保管装置1进行检索。通过网络接口58和网络N进行检索密钥的发送和过去图像的接收。将接收到的过去图像存储在过去图像存储部62中。

显示控制部66从过去图像存储部62读出被检体P的过去图像中的、基于三维体数据的三维图像和断面像(沿着图中XY平面分段的MPR图像)显示在显示装置52中。另外，显示控制部66按照使用了输入装置56的输入扫描区域的操作，在三维图像内和断面像上显示示出扫描区域的位置标记信息。显示在三维图像内的位置标记信息用圆柱形的框体表示，显示在断面像上的位置标记信息用圆形的框体表示。操作者在使用输入装置56使扫描区域移动，或者进行放大和缩小的操作后，显示控制部66就按照该输入操作，使三维图像内和断面像上的位置标记位置移动，使其放大和缩小。

描绘处理部64对过去图像存储部62中存储的三维体数据实施体描绘处理，生成三维图像和断面像。在过去图像存储部62中未存储三维图像和断面像的情况下，即、图像保管装置1中未保管三维图像，仅保存三维体数据，在过去图像检索接收部60仅接收了扫描图像和三维体数据作为过去图像的情况下，进行体描绘处理。

校正部68进行校正，使得使用输入装置56输入的扫描区域的位置适合于为了本次扫描而载置的被检体P的床载置状态。首先，校正部68根据为了生成本次扫描的扫描计划数据而预先拍摄的扫描图像和过去图像存储部62中存储着的扫描图像，计算出这些扫描图像中映出的被检体的位置偏移量。然后，将使用输入装置56输入的扫描区域的位置移动该位置偏移量。

扫描计划数据生成部70生成包含了示出校正后的扫描区域的信息的扫描计划数据，发送给架台控制装置36。

图4是示出计量控制台侧控制部54的位置偏移量的处理的流程图。

首先，在床板38上载置被检体P，拍摄载置的被检体P的扫描图像(S01)。在扫描图像的拍摄时，首先，控制台侧控制部54生成用于制作从正面即YZ平面和侧面即XZ平面那样的正交两方向上拍摄的扫描图像的扫描计划数据。控制台侧控制部54将该生成的扫描计划数据输出到架台控制装置36中。架台控制装置36按照输入的扫描计划数据开始控制拍摄被载置在床板38上的被检体P的扫描图像。输入了用于制作扫描图像的扫描计划数据的架台控制装置36，向旋转驱动装置22输出控制信号，使X射线管24旋转并固定为与被检体P的正面即YZ平面。保持该状态不动，不向使构台20旋转的旋转驱动装置22输出旋转控制信号，而对高压产生装置30、拉深驱动装置32、数据收集装置34和床驱动部40输出驱动信号。通过在将X射线管24和X射线检测器26固定在被检体P的正面侧的的状态下，使床板38向Z轴方向移动并照射X射线，从而使X射线沿着体轴方向向被检体P的正面照射，从被检体P的正面侧拍摄YZ平面的扫描图像。接着，架台控制装置36将床板38返回到原点位置，向旋转驱动装置22输出控制信号，使X射线管24旋转90度，与被检体P的侧面即XZ平面对置之后固定。然后，通过使床板38向Z轴方向移动并照射X射线，就使X射线沿着体轴方向向被检体P的侧面照射，从被检体P的侧面拍摄XZ平面的扫描图像。用数据收集装置34收集被检体P的YZ平面和XZ平面的扫描图像，存储在图像存储部48中。

在扫描图像拍摄的前后，在使用输入机构56输入用于确定被检体P的信息后(S02)，过去图像检索接收部60通过网络接口58和网络N向图像保管装置1发送以确定该被检体P的信息作为检索密钥的检索指令(S03)。然后，从图像保管装置1接收相应的被检体P的过去图像(S04)。确定被检体P的信息例如是患者ID和患者姓名。过去图像检索接收部60将接收到的过去图像存储在过去图像存储部62中。

图5是示出用于检索过去图像的数据库的数据结构图。如图5所示，在图像保管装置1中关联地存储着确定被检体P的被检体信息、示出过去图像的拍摄日期的拍摄日期信息、示出过去图像的拍摄部位的部位信息、示出过去图像的保管地的保管地信息。图像保管装置1用于接收确定被检体P的信息，就检索数据库，检索包含用于确定被检体P的信息的记录，向X射线CT装置10发送包含确定被检体P的信息的记录的列表。过去图像检索接收部60接收到记录列表后，就在显示装置52中显示该列表。若使用输入装置56从列表中选择一个记录，过去图像检索接收部60就发送成为该记录主体的过去图像的发送请求。图像保管装置1接收到该发送请求后，就从被请求的记录中读出过去图像的保管地信息，向X射线CT装置10发送保管地中保管的过去图像。

在拍摄扫描图像并接收过去图像之后，校正部68从图像存储部48和过去图像存储部62中读出在S01中拍摄到的YZ平面扫描图像和过去图像中包含的YZ平面扫描图像(S05)，将两个扫描图像重叠(S06)，计量两个扫描图像中映出的被检体P在图像中的Y轴方向和Z轴方向的位置偏移量(Ygap、Zgap)(S07)。

图6是示出重叠了过去的YZ平面扫描图像和本次拍摄到的YZ平面扫描图像的状态的图。将两个扫描图像重叠成基准点Bp一致。作为基准点Bp，校正部68使两个图像的原点重合。一般的是将床板38的确定处与图像的原点位置相对应来进行拍摄。由于过去的拍摄了扫描图像时的床载置状态与本次的拍摄了扫描图像时的床载置状态不同，因此，若重叠成基准点Bp一致，就在被检体P的图像中产生偏移。校正部68从两个扫描图像中抽出容易抽出的、并具有特征性形状的例如左锁骨部分作为共通部位Cp。然后，计量构成左锁骨部分的两个像素的Y轴方向的坐标差Ygap和Z轴方向的坐标差Zgap。将该计量的值存储为Y轴方向和Z轴方向的位置偏移量(Ygap、Zgap)。

进一步，校正部68读出拍摄到的XZ平面的扫描图像和过去图像中包含的XZ平面的扫描图像(S08)，使两个扫描图像重叠(S09)，计量在两个扫描图像中映出的被检体P的X轴方向的位置偏移量Xgap(S10)。

图7是示出重叠了过去的XZ平面的扫描图像和本次拍摄到的ZZ平面的扫描图像的状态的图。将两个扫描图像重叠成使基准点Bp一致。作为基准点Bp，校正部68使两个图像的原点重合。校正部68从两个扫描图像中抽出容易抽出的、并具有特性形状的例如左锁骨部分作为共通部位Cp，计量构成左锁骨部分的两个像素的X轴上的坐标差Xgap。将该计量的值存储为X轴方向的位置偏移量Xgap。

接着，根据图8说明根据求得的位置偏移量(Xgap、Ygap、Zgap)校正被输入到过去的三维图像内的扫描区域的处理，上述校正反映了当前被检体P的床载置状态。图8是示出用位置偏移量校正扫描区域的处理的流程图。首先，描绘处理部64检索过去图像存储部62中是否存在被检体P的三维图像(S11)。若过去图像存储部62中不存在三维图像(S11、否)，描绘处理部64就从过去图像存储部62读出被检体P的三维体数据(S12)，通过进行体描绘处理来生成三维图像(S13)。另外，若过去图像存储部62中也不存在被检体P的断面像，则描绘处理部64就通过对三维体数据进行MPR处理来生成断面像。

若过去图像存储部62中存在三维图像(S11、Yes)，或者由描绘处理部64生成三维图像后(S13)，则显示控制部66就从过去图像存储部62读出三维图像和断面像(S14)，生成并列了三维图像和断面像的显示图像并显示在显示装置52中(S15)。在使用输入装置56进行了输入扫描区域的操作后(S16)，显示控制部66就生成在三维图像和断面像上合成了示出扫描区域的位置标记信息的显示图像，显示在显示装置52中(S17)。

图9是示出显示的三维图像的模式图。与过去的三维图像相邻地并列显示着过去的断面像。在三维图像中，显示表示扫描区域R的圆柱形的框体作为位置标记信息。例如使用输入装置56的鼠标和/或跟踪球，使画面上的光标C移动到想输入为扫描区域R的部位的一角，拖曳光标向另一对角拖动，就显示了该扫描区域R。显示控制部66生成在外壳中包含有该起点和终点，并且在基于三维体的图像内合成了以起点和终点之间的中点为重心的圆柱状框体的显示图像，显示在显示装置52中。例如，在想设定包含被检体P的左肺区域的区域为扫描区域R的情况下，操作者就操作输入装置56包围左肺区域。显示控制部66在基于三维体的图像内合成包围该左肺区域的圆柱状框体，显示在显示装置52中。

此外，显示控制部66还把包含扫描区域R的一个端面的断面像中所包含的表示扫描区域R范围的圆形或四角形的框体进行合成，生成与三维图像并列的显示图像，显示在显示装置52中。此外，画面中还显示用于揭开断面像的未图示的按钮，一按下该按钮，显示控制部66就从过去图像存储部62中读出一个比当前显示着的断面像更接近扫描区域R的另一个端面的断面像，合成表示该断面像中所包含的扫描区域R的范围的框体，生成与三维图像并列的显示图像，显示在显示装置52中。

根据显示控制部66，在基于三维体的图像内显示了扫描区域后，校正部68取得基于三维体的图像内的扫描区域的坐标范围(X，Y，Z)(S18)。例如，若设定包围被检体P的左肺区域的扫描区域，校正部68就取得包围左肺区域的框体在三维体数据的坐标系中的坐标范围。

在取得了三维体数据中的扫描区域的坐标范围(X，Y，Z)后，校正部68读出位置偏移量(Xgap，Ygap，Zgap)(S19)，通过从取得的扫描区域的坐标范围(X，Y，Z)中减去位置偏移量(Xgap，Ygap，Zgap)，就将扫描区域校正为本次拍摄到的扫描图像的坐标系，从而取得反映了当前床载置状态的扫描区域的坐标范围(X-Xgap，Y-Ygap，Z-Zgap)(S20)。扫描计划数据生成部70生成包含了校正后的扫描区域的坐标范围(X-Xgap，Y-Ygap，Z-Zgap)的扫描计划数据(S21)，输出到架台控制装置36中(S22)。

图10和图11是示出本次拍摄到的扫描图像的模式图。图10示出YZ平面的扫描图像，图11示出XZ平面的扫描图像。本次拍摄到的扫描图像表现被检体P的当前的床载置状态。例如，在过去的基于三维体的图像内映出的被检体P的左肺区域中重合扫描区域R，将该扫描区域R的三维体数据中的坐标范围(X，Y，Z)直接适用在本次拍摄到的扫描图像中。于是，在适用的扫描区域中就不包含当前床载置状态中的被检体P的左肺区域。

但是，若按照校正部68计量的位置偏移量(Xgap，Ygap，Zgap)来移动三维体数据中的坐标范围(X，Y，Z)，则本次拍摄到的扫描图像上的校正后的扫描区域RN的坐标范围(X-Xgap，Y-Ygap，Z-Zgap)所示出的范围中，就包含当前床载置状态中的被检体P的左肺区域。通过根据示出该校正后的扫描区域RN的坐标范围(X-Xgap，Y-Ygap，Z-Zgap)计算床位置，即使使用过去的基于三维体的图像来设定扫描区域R，也能够对照当前的床载置状态来驱动床14，绘出照射区域。

如上所述，在本实施方式涉及的X射线CT装置10中，计量在过去图像和当前扫描图像中映出的被检体P的位置偏移量(Xgap，Ygap，Zgap)，在过去的基于三维体的图像内输入了扫描区域后，用位置偏移量(Xgap，Ygap，Zgap)来多余该扫描区域的坐标范围(X，Y，Z)进行校正。然后，进行对位置校正后的扫描区域(X-Xgap，Y-Ygap，Z-Zgap)照射X射线的本次扫描。这样，就能够使用被检体P的过去的基于三维体的图像来输入扫描区域，因此，与基于X射线透射图像的扫描计划相比，能够正确地向操作者提示脏器等的拍摄部位。从而，不需要操作者推测空间上的位置，而能够高精度地决定扫描区域。

以上以双重扫描为前提进行了说明，但也可以如上所述地仅拍摄被检体P的正面侧即YZ平面的扫描图像来计算位置偏移量(Xgap，Ygap，Zgap)。由于被检体P距床14的床板的高度不变，因此，X方向即床的高度方向的位置偏移量Xgap取决于床14的高度。示出床14高度的信息按DICOM标准附带在图像中。从而，校正部68根据输入的床14的高度和附带在过去图像中的床14的高度来计算位置偏移量Xgap。

此外，在上述中说明了对过去的基于三维体数据的图像输入扫描区域的范围的方式，但也可以在识别了基于三维体数据的图像中映出的脏器的形状后，将适合于该脏器的扫描区域自动输入到基于三维体数据的图像内。

图12是示出向基于三维体数据的图像内自动输入扫描区域的控制台侧控制部54的详细结构的框图。另外，在相同结构上标记相同名称和相同附图标记，省略其详细的说明。在向基于三维体数据的图像内自动输入该扫描区域的X射线CT装置10中，控制台侧控制部54除显示控制部66之外，还具有CT值取得部78和抽出部80。

一指定基于三维体数据的图像内的一点，CT值取得部78就取得该指定位置的CT值。CT值是一般以水为基准，用相对值表示X射线吸收系数的值。用[(μ-μ_o)/μ_o]×K表示该CT值，μ是物质的吸收系数，μ_o是基准物质的吸收系数，K是常数。一般设水的CT值为0，则空气的CT值为-1000，K＝1000。在三维体数据中，像素所具有的像素值与CT值相对应。即，CT值取得部78取得被指定的位置的CT值。利用输入装置56的操作来指定基于三维体数据的图像内的一点。在操作输入装置56的跟踪球和/或鼠标，使显示装置52的显示画面内的光标移动到指定位置上并进行了点击操作后，CT值取得部78就读出与该被点击的坐标位置相对应的像素的CT值。

抽出部80抽出基于三维体数据的图像内的、包含被指定一点的脏器等组织的外形。利用区域扩展法抽出与基于该三维体数据的图像内的被指定的一点的CT值具有大致相同CT值的像素的集合，取得构成该区域外形的各像素的坐标。大致相同的CT值的范围是以被指定的一点的CT值为中心预先设定的范围。该范围已预先存储在抽出部80的ROM内部中。

显示控制部66生成内包抽出部80所抽出的区域的扫描区域，合成在基于三维体数据的图像内，然后显示在显示装置52上。在控制台侧控制部54中，由校正部68对内包该抽出部80所抽出的区域的扫描区域的进行位置校正，由扫描计划数据生成部70将位置校正后的扫描区域包含在扫描计划数据中，发送到架台控制装置36。

图13是示出向基于三维体数据的图像内自动输入该扫描区域的处理的流程图。首先，如图14所示，在使用输入装置56指定了基于三维体数据的图像内的一点Po后(S31)，CT值取得部78取得基于三维体数据的图像内的指定点Po的CT值(S32)。

一取得指定的一点Po的CT值，抽出部80就抽出包含指定的一点Po，与指定的一点Po的CT值具有大致相同的CT值的区域(S33)。如图15所示，抽出部80一边以被指定的一点为中心扩展搜索区域，一边将取得的CT值与搜索对象的像素所具有的CT值进行比较。然后，若在与取得的CT值大致相同的预先设定的范围中包含着搜索对象的像素所具有的CT值，就将成为该搜索对象的像素包括在抽出区域Ra中。继续扩展搜索区域，若搜索对象的全部像素具有预先设定的范围以外的CT值，就结束抽出。

抽出区域后，显示控制部66就如图16所示地生成内包该抽出区域Ra的扫描区域R(S34)，并合成在基于三维体数据的图像中，显示在显示装置52中(S35)。

这样，由于能制定参照了过去的三维体数据的扫描计划，因此，也能在X射线透射图像中抽出复杂图像上的组织图像，使得扫描区域的设定变得简便且高精度。此外，通过参照三维体数据，也能正确地进行各视野角度的管电流的设定。

图17是示出根据三维体数据进行管电流设定的控制台侧控制部54的详细结构的框图。此外，在相同结构上标记相同名称和相同符号，省略其详细的说明。控制台侧控制部54进一步具有X射线透射图像生成部72、管电流模式存储部74和管电流计算部76。

X射线透射图像生成部72根据三维体数据生成投影在与从各视野角度射入的线正交的平面上的各X射线透射图像。管电流模式存储部74保管着对每个图像SD的值设定了像素值与管电流值的模式的信息。例如，利用人体或者人体模拟仿真预先取得管电流模式。图像SD是一个数值，表示将均质仿真像的像素值的偏差作为显示偏差来定义的图像噪声。

管电流计算部76取得X射线透射图像生成部72生成的X射线透射图像的像素值，根据像素值与管电流值的模式，计算在X射线管24位于与该X射线透射图像正交的视野角度θ，并且通过了具有所取得的像素值的像素的坐标位置(Z，θ)上时，高压产生装置30供给的管电流。该X射线管24的坐标位置(Z，θ)中的Z轴的坐标值，对应于过去的三维体数据的坐标系。

校正部68通过用Z轴方向的位置偏移量Zgap来对X射线管24的坐标位置(Z，θ)进行位置校正，来将计算出的管电流作为X射线管24位于本次拍摄的扫描图像中的坐标位置(Z-Zgap，θ)时的值。扫描计划数据生成部70生成包含了X射线管24位于坐标位置(Z-Zgap，θ)时的管电流的扫描计划数据，输出到架台控制装置36。

图18是示出根据该三维体数据进行管电流的设定的处理的流程图。首先，在显示装置52的为了生成扫描计划而显示的输入格式画面中，显示着选择图像SD的值的下拉菜单，由操作者使用输入装置56预先输入图像SD的选择操作(S41)。

如图19所示，X射线透射图像生成部72通过在与从视野角度θ射入的线正交的平面上投影三维体数据，来生成与从视野角度θ射入的线正交的X射线透射图像(S42)。

接着，管电流计算部76取得X射线透射图像的点Z的像素值(S43)。如图19所示，取得与输入到基于三维体的图像中的扫描区域的圆中轴上的点相对应的点Z的像素值。用与扫描区域的圆中轴上的点相对应的Z轴的坐标Z来表示该点Z。这是因为从视野角度θ通过该圆中轴上的点来照射X射线。一取得像素值，管电流计算部76就根据管电流模式存储部74中存储着的像素值与管电流值的模式，读出预先选择的图像SD和对应于取得的像素值的管电流值(S44)。管电流计算部76读出管电流值后，将X射线管24的坐标位置(Z，θ)与读出的管电流值建立关联(S45)。

若管电流计算部76还未对全部视野角度θ和圆中轴上的各点Z计算管电流和建立关联(S46，No)，就反复进行S42～S45。若计算和建立关联全部结束(S46，Yes)，校正部68就通过用Z轴方向的位置偏移量Zgap校正已关联了各管电流的X射线管24的各坐标位置(Z，θ)来作为坐标位置(Z-Zgap，θ)(S47)。

扫描计划数据生成部70生成包含了X射线管24的校正后的各坐标位置(Z-Zgap，θ)和管电流的关联的扫描计划数据(S48)，输出到架台控制装置36中(S49)。

这样，通过参照三维体数据，不需要推测对于不与扫描图像正交的各视野角度的管电流，就能够高精度地进行设定，能拍摄良好的图像。

Claims (9)

1.一种具有X射线管的X射线CT装置，利用X射线照射被检体，对载置在床上的上述被检体的断面像进行拍摄，其特征在于，具备：

图像存储机构，存储包括被检体过去的三维体数据在内的过去图像；

拍摄机构，包括照射X射线的X射线管和检测器，该拍摄机构被设置成拍摄上述被检体的X射线透射图像；

计量机构，计量在上述过去图像和上述X射线透射图像中映出的上述被检体在图像中的位置偏移量；

输入机构，用于设定扫描区域；

显示控制机构，根据对上述输入机构的输入，在基于上述三维体数据的图像上显示示出扫描区域的位置标记信息；及

扫描控制机构，使用上述位置偏移量，控制上述拍摄机构以使上述X射线管与上述被检体的相对位置移动，从而校正位置偏移，以便在校正之后的上述扫描区域内拍摄基于上述三维体数据的图像，以拍摄上述断面像。

2.如权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，

上述显示控制机构根据对上述输入机构的输入，在上述X射线透射图像和基于上述三维体数据的图像上显示示出扫描区域的位置标记信息，使用上述位置偏移量，使得上述X射线透射图像上的位置标记信息与基于上述三维体数据的图像上的位置标记信息的位置重合。

3.如权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，进一步具备：

CT值取得机构，根据对上述输入机构的输入，取得基于上述三维体数据的图像内的被指定位置的CT值；及

抽出机构，抽出包含上述被指定位置，并且与上述取得的CT值具有大致相同值的区域，

上述显示控制机构将内包上述被抽出的区域的区域作为上述扫描区域，显示上述位置标记信息。 

4.如权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，进一步具备：

管电流计算机构，根据输入的图像SD值和上述三维体数据，计算进行拍摄的各位置中的管电流，将上述各位置与上述管电流建立关联；及

校正机构，用上述位置偏移量校正上述关联中的位置，

上述图像SD是一个数值，表示将均质仿真像的像素值的偏差作为显示偏差来定义的图像噪声，

上述X射线管一到达上述校正后的位置，就向上述X射线管施加与上述校正后的位置相关联的管电流。

5.如权利要求4所述的X射线CT装置，其特征在于，

上述管电流计算机构包括：

X射线透射图像生成机构，从各视野角度投影上述三维体数据，生成与该视野角度正交的X射线透射图像；

计算机构，根据输入的图像SD值和在上述X射线透射图像生成机构中生成的X射线透射图像上的一点的像素值，计算通过该上述一点并且是上述视野角度的上述管电流。

6.如权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，

上述计量机构将在取得上述三维体数据的拍摄之前进行的预扫描中拍摄到的过去的X射线透射图像作为上述过去图像，根据该过去图像和上述X射线透射图像来计量上述位置偏移量。

7.如权利要求6所述的X射线CT装置，其特征在于，

上述计量机构根据分别从正交的两个方向拍摄到的两种上述过去图像和上述X射线透射图像，计算出三维的各方向中的上述位置偏移量。

8.如权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，进一步具备：

三维图像生成机构，若上述图像存储机构中未存储被检体的基于过去的三维体数据的过去图像，则根据三维体数据生成该过去图像。

9.如权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于， 

上述显示控制机构在作为基于上述三维体数据的图像的三维图像显示示出上述扫描区域的位置标记信息。 

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