CN101507612A - 数据处理装置、x射线装置及数据处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种通过使用预先得到的图像数据设定适当的摄影方向、由此能够实现X射线摄影所需要的时间的缩短和对于被检体的X射线辐射量的降低的X射线诊断装置及X射线摄影方法。本发明的一技术方案是一种数据处理装置，其特征在于，具备：保管机构，保管被检体的三维数据；二维图像显示机构，通过二维图像显示上述被检体的三维数据；指定机构，在上述二维图像上指定与特定的坐标有关的坐标信息；确定机构，基于在上述二维图像上指定的上述坐标信息，确定对应的上述三维数据中的坐标信息；以及计算机构，基于上述三维数据上的坐标信息，计算上述被检体的观察方向。
Description
本申请基于2008年2月14日提出的日本专利申请第2008-33360号并主张其优先权，这里引用其全部内容。
技术领域
本发明涉及数据处理装置、X射线装置及数据处理方法。
背景技术
使用X射线诊断装置及MRI装置、或X射线CT装置等的医用图像诊断技术随着20世纪70年代的计算机技术的发展而实现了飞速的进步，在当今的医疗中已经不可或缺。
X射线诊断在近年来随着导管技术的发展而以循环系统领域为中心取得了进步。循环系统领域中的X射线诊断大多以心血管系统为代表，将全身的动静脉的诊断作为对象，在将造影剂注入到血管内的状态下摄影X射线透射像。循环系统诊断用的X射线诊断装置通常具备X射线产生部和X射线检测部、保持它们的保持机构、和卧台(顶板)及信号处理部。并且，保持机构使用C臂或Ω臂，通过与顶板悬臂方式的卧台组合，能够对患者(以下称作被检体)进行从适当的位置及角度的X射线摄影。
作为X射线诊断装置的X射线检测部使用的检测器以往使用X射线薄膜或I.I.(图像增强器)。在使用该I.I.的X射线摄影方法中，通过从X射线产生部的X射线管产生的X射线照射被检体，将此时透过被检体而得到的X射线的图像信息在I.I.中变换为光学图像，进而，将该光学图像通过X射线TV照相机摄影而变换为电信号。接着，将变换为电信号的X射线图像信息A/D变换后，显示在监视器上。因此，使用I.I.的摄影方法能够进行通过薄膜方式不能进行的实时摄影，此外，能够通过数字信号进行图像数据的收集，所以能够进行各种图像处理。此外，作为代替上述I.I.的装置，近年来2维排列的X射线平面检测器(以下称作平面检测器)受到关注，其一部分已经进入到实用化的阶段。
在以往的具有C臂的X射线诊断装置中，用来设定希望的摄影方向的摄影系统的操作通过设在操作台上的手柄的移动来进行。例如，在用于冠状动脉摄影的C臂倾斜角度(Working-angle)的设定中，要求(1)能够使其他血管相对于诊断对象的血管不重叠地摄影、(2)与狭窄部等的患部所在的血管的行进相垂直地照射X射线、(3)将X射线沿容易观察弯曲部的方向照射等。对于这样的要求，医师或检查技师(以下称作操作者)一边改变C臂倾斜角度一边对被检体摸索地反复进行X射线摄影，通过在监视器上观测得到的透视图像数据，进行最优的X射线摄影方向的设定。
另一方面，例如如美国专利第6424731号说明书(第1～4页、图1～图2)所示，提出了对于被检体预先收集3维图像数据、基于得到的3维图像数据设定X射线摄影方向的方法。在该方法中，操作者通过一边使显示在装置的显示部上的被检体的3维图像向规定方向旋转一边观察来进行最优的摄影方向的设定。并且，基于设定的最优摄影方向设定C臂的倾斜角度，从而进行X射线摄影。此外，如日本特开2004-329729号公报所示，提供一种如果使标准内脏器官模型旋转、则X射线装置的臂随之旋转、来调节角度的技术。进而，例如如日本特愿2007-20891号公报所示，提供一种如果通过点击指定模型上的点则显示与其对应的X射线装置的转动的最优圆弧的技术。
在对血管等的患部设定最优摄影方向时，在由不具有足够的解剖学知识或丰富经验的操作者摸索地进行C臂倾斜角度的设定的情况下，由于对被检体多次重复X射线照射，所以在设定最终的摄影方向之前需要许多时间，成为对于被检体的X射线辐射量增大的原因。此外，由于需要预先收集被检体的3维图像数据，所以X射线摄影整体所需要的时间和对于被检体的X射线辐射量的问题依然没有被解决。除此以外，在上述技术中，存在如下所述等等情况，例如由于得到来自多方向的图像而在决定最优的方向之前需要时间，由于使用模型，所以很难适用于有实际的个人差异的患者，由于使用投影的数据，所以不能解决投影缩减(Foreshortening)等。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而做出的，其目的是提供一种通过使用预先得到的图像数据设定适当的摄影方向、由此能够实现X射线摄影所需要的时间的缩短和对于被检体的X射线辐射量的降低的X射线诊断装置及X射线摄影方法。
本发明的一技术方案是一种数据处理装置，其特征在于，具备：保管机构，保管被检体的三维数据；二维图像显示机构，通过二维图像显示上述被检体的三维数据；指定机构，在上述二维图像上指定与特定的坐标有关的坐标信息；确定机构，基于在上述二维图像上指定的上述坐标信息，确定对应的上述三维数据中的坐标信息；以及计算机构，基于上述三维数据上的坐标信息，计算上述被检体的观察方向。
本发明的另一技术方案是一种X射线装置，其特征在于，具备：上述数据处理装置；X射线产生机构，对上述被检体照射X射线；X射线检测机构，检测从上述X射线产生机构照射的X射线；移动机构，移动上述X射线产生机构和上述X射线检测机构；以及移动控制机构，基于计算出的上述观察方向控制上述移动机构的移动。
本发明的另一技术方案是一种数据处理方法，其特征在于，具备：通过二维图像显示被检体的三维数据的工序；在上述二维图像上指定与特定的坐标有关的坐标信息的工序；基于在上述二维图像上指定的上述坐标信息确定对应的上述三维数据中的坐标信息的工序；以及基于上述三维上的坐标信息计算上述被检体的观察方向的工序。
本发明的其他目标和优点会在以下描述中说明，并且部分会通过描述变得清楚，或者可以通过实施本发明来理解。本发明的目的和优点可以通过特别在这里指出的手段和组合来认识并达到。
作为说明书的一部分的附图用来说明本发明的优选的实施方式，并且与上面给出的发明内容和下面给出的优选的实施方式的具体描述一起解释本发明的概念。
附图说明
图1是表示有关本发明的第1实施方式的X射线摄像系统的结构的框图。
图2是用来对该实施方式的图像显示装置的动作进行说明的流程图。
图3是该实施方式的体数据的说明图。
图4是该实施方式的提取图像的说明图。
图5是该实施方式的二维图像的说明图。
图6是表示该实施方式的二维图像与体数据之间的坐标的对应的说明图。
图7是表示该实施方式的动作顺序的说明图。
图8是该实施方式的坐标系的变换方法的说明图。
图9是该实施方式的坐标系的变换方法的说明图。
图10是该实施方式的坐标系的变换方法的说明图。
图11是表示在该实施方式的监视器上显示有投影图像的状态的正视图。
图12是用来对本发明的第2实施方式的图像显示装置的动作进行说明的流程图。
图13是表示该实施方式的显示机构及其操作顺序的图。
图14是用来对本发明的第3实施方式的图像显示装置的动作进行说明的流程图。
图15是表示该实施方式的显示机构及其操作顺序的图。
图16是用来对本发明的第4实施方式的图像显示装置的动作进行说明的流程图。
图17是表示该实施方式的显示机构及其操作顺序的图。
图18是表示该实施方式的动作顺序的说明图。
图19是用来对本发明的第5实施方式的图像显示装置的动作进行说明的流程图。
图20是表示该实施方式的显示机构及其操作顺序的图。
图21是用来对本发明的第6实施方式的图像显示装置的动作进行说明的流程图。
图22是用来对本发明的第7实施方式的图像显示装置的动作进行说明的流程图。
图23是表示该实施方式的显示机构及其操作顺序的图。
图24是表示该实施方式的动作顺序的说明图。
图25是表示该实施方式的动作顺序的说明图。
图26是表示该实施方式的动作顺序的说明图。
图27是表示该实施方式的动作顺序的说明图。
图28是用来对本发明的第8实施方式的图像显示装置的动作进行说明的流程图。
图29是表示该实施方式的显示机构及其操作顺序的图。
图30是用来对本发明的第9实施方式的图像显示装置的动作进行说明的流程图。
图31是表示该实施方式的动作顺序的说明图。
图32是用来对本发明的第10实施方式的图像显示装置的动作进行说明的流程图。
图33是用来对本发明的第11实施方式的图像显示装置的动作进行说明的流程图。
图34是表示该实施方式的动作顺序的说明图。
图35是表示本发明的第12实施方式的动作顺序的说明图。
图36是用来对该实施方式的图像显示装置的动作进行说明的流程图。
图37是表示该实施方式的动作顺序的说明图。
图38是表示本发明的第12实施方式的动作顺序的说明图。
图39是用来对该实施方式的图像显示装置的动作进行说明的流程图。
图40是表示该实施方式的动作顺序的说明图。
图41是表示本发明的另一实施方式的二维图像与三维数据之间的坐标的对应的说明图。
具体实施方式
[第1实施方式]
以下，参照附图，对有关本发明的第1实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法进行说明。图1是表示有关本发明的第1实施方式的X射线系统1的结构的框图。X射线系统1(X射线装置)具备图像处理装置10、CT装置20、以及X射线摄像装置30。
图1所示的图像处理装置(数据处理装置)10具有CT体数据取得部11、系统控制部12、操作部13(指定机构)、图像存储部14(保管机构)、运算部15(计算机构)、图像制作部16、存储部17、显示控制部19、支持器控制部22、以及投影图像取得部21。另外，由该图像处理装置10和受它控制的X射线摄像装置30构成X射线系统1。
上述CT体数据取得部11是用来从CT装置20取得作为希望的三维数据的CT体数据的机构。系统控制部12是负责该X射线系统1整体的控制动作的机构。操作部13是用来在画面上进行用来点击特定部位的操作、及图像的选择等的机构，由控制面板等构成。系统控制部12具有确定部(确定机构)12a，该确定部12a基于在二维图像上指定的坐标信息，确定对应的三维数据中的坐标信息。
图像存储部14是存储三维体数据45及X射线摄像图像的存储机构。此外，运算部15是用来基于确定的位置运算最优方向等进行各种运算的机构。图像制作部16具有与图像存储部14一起制作要显示在后述的监视器36上的图像的功能。存储部17是用来存储后述的X射线摄像装置30的X射线投影方向的信息等各种信息的机构。
显示控制部19是将由上述图像存储部14及图像制作部16制作的3D图像的截面图像或二维图像等各种图像显示在监视器36上的机构。支持器控制部22是用来控制后述的X射线摄像装置30的C臂33的位置、角度的机构。此外，投影图像取得部21是取得来自后述的X射线检测器35的投影图像数据的机构。
X射线摄像装置30具备载置患者(被检体)K的卧台31、架台32、支撑在该架台32上且能够以图示A轴为中心向图示箭头R方向转动的C臂33、设在该C臂33的一个端部上的X射线源34、设在C臂33的另一个端部上的X射线检测器35、和显示所生成的图像的监视器36(二维图像显示机构、三维图像显示机构)。作为显示机构的监视器36是显示三维的体数据及二维的CPR(Curved MPR：曲面重建MPR)图像等各种图像及信息的机构。
卧台31能够沿铅直方向及水平方向移动，由此患者K被适当地配置在X射线源34与X射线检测器35之间。
C臂33是使X射线源34及X射线检测器35对置配置地保持它们的构造。X射线源34虽然没有图示，但具有对患者K照射X射线的X射线管球、和将从该X射线管球照射的X射线校准的校准仪。另一方面，X射线检测器35例如由I.I.(图像增强器)和光学系统构成，通过I.I.将透过了患者K的X射线信息变换为光学信息，通过光学系统将该光学信息用光学透镜聚光。另外，作为I.I.以外的检测装置，也可以使用X射线平面检测器。
监视器36是将经由显示控制部19输出的体图像及二维图像等的各种信息显示在画面上的机构。
接着，参照图2的流程图，对本发明的第1实施方式的图像显示装置的系统控制部12的控制顺序及各装置的动作进行说明。
这里，作为二维的图像，使用CT的stretchedCPR图像。在该CT的stretchedCPR图像中，其特征在于，没有投影缩减地提取血管，并且显示的二维图像的像素位置与三维图像的体数据的像素位置一一对应。即，CPR图像是表示三维图像的体数据中的任意的截面的二维图像，CPR图像的各自的像素与三维图像的体数据的体素建立了对应。因而，通过相反地使用从三维图像的体数据生成作为任意截面的CPR图像时的变换式，能够求出与CPR图像上的像素相对应的体数据的体素。
如果在用二维表现的CT的stretchedCPR图像中点击像素坐标，则由于该像素与体素一一对应，所以能够求出三维坐标。如果求出了三点的三维坐标，则能够在空间中定义面。将垂直于该面的方向作为最优的观察角度(观察方向)进行输出。另外，这里特别的是，像素表示二维坐标中的各像素，体素表示三维图像中的各数据。
如图2所示，首先，根据在手术前由CT装置20摄像时构成的由CT体数据取得部11取得的CT体数据，制作作为对象的血管的stretchedCPR图像。
具体而言，首先，在步骤(ST)1中，从图1所示的CT装置20得到图3所示那样的体数据45。从该体数据45提取血管46部分(ST2)。将提取的血管提取图像47在图4中表示。
另外，本技术在狭窄、瘤、完全堵塞、分支部中使用的情况较多，该血管的形状如后所示，存在分支的情况及中断的情况等，对于这些情况在其他实施方式中后面叙述。这里，作为一例而说明图5所示那样的以规定形状连续延伸的情况。
接着，制作图5所示那样的作为对象的血管46的stretchedCPR图像48(ST3)，成为2维的血管stretchedCPR图像48。血管46的stretchedCPR图像48是将体数据45沿着血管切开的剖视图。将该血管的stretchedCPR图像48显示在监视器36上(ST4)。
另外，在CPR图像中有3种，这里假设使用stretchedCPR图像(伸展CPR图像)，但也可以是StrainghtenedCPR图像(校直CPR图像)。两者的特征都是，保持血管的长度，并且如图6所示，像素与三维坐标一一对应。
接着，例如操作者通过以点击动作等操作操作部13，指定显示在监视器36上的血管stretchedCPR图像上的指定点(ST5)。这里，例如如图5所示，操作者通过在CPR图像上点击作为想要观看的部分的病变(例如狭窄)的附近三个部位，由此在血管stretchedCPR图像48上指定3点a、b、c。该点击通过操作部13内的鼠标或键盘、或者触摸面板等进行。
这样，如果确定了二维的3点，则如图6所示，由于该1个像素对应于体数据中的1个体素，所以在运算部15中，例如通过反向地使用从三维数据得到stretchedCPR图像时的变换式，来将stretchedCPR图像上的3点分别变换为三维坐标，确定3个三维坐标(ST6)。
如图7所示，血管stretchedCPR图像48上的3点由于分别具有3维坐标，所以能够唯一地决定通过该三点的三维空间内的平面。在运算部15中，基于得到的3个三维坐标，计算通过该三点的平面P1的式子(ST7)。
接着，在运算部15中，计算该平面P1的垂线N1(ST8)。该垂线N1的方向是3点看起来展开最大的方向。作为该垂线N1的方向能够计算出180度相反的两方向，其中1个方向是通过X射线摄像装置30的机械制约而不能旋转的方向。因而，基于该垂线N1的方向、和X射线摄像装置30的C臂33的可转动的范围等有关X射线摄像装置30的信息，计算满足垂线N1的方向并满足作为装置的可转动范围内的条件的角度，来作为最优的观察角度(ST9)。
对于得到的最优观察角度变换坐标系(ST10)。一般，体数据使用X、Y、Z的3维坐标系的情况较多。另一方面，在X射线系统中惯用地使用的坐标系如图8至图10所示，用以支持器中心为零的LAO-RAO、CRA-CAU系表现的情况较多。两者的关系通过将体数据中心和支持器中心假设为零，能够唯一地变换。由此，求出的最优观察角度能够用LAO-RAO、CRA-CAU系表现。
如图11所示，将得到的最优观察角度作为数字输出给监视器36并显示(ST11)。例如，如“CRA 0度、LAO 30度”等那样显示。进而，与此同时，将显示在监视器上的三维图像向与该最优方向对应的方向旋转并显示(ST12)。即，由图像制作部16制作旋转后的CT投影图像，将从该方向看到的血管的CT投影图像46显示在监视器36上。
接着，将有关决定的最优方向的信息发送给支持器控制部22(ST13)。并且，将有关最优方向的信息临时存储在存储部17中(ST14)。
接着，通过支持器控制部22，按照存储在存储部17中的角度，经由支持器控制部22控制C臂33，旋转以使其位于最优方向(ST15)。
根据有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法，发挥以下这样的效果。即，通过使用CT图像等预先设定对于摄影对象部位的最优的摄影方向，能够实现X射线摄影所需要的时间的缩短和对被检体的X射线辐射量的降低。例如，仅通过操作者点击想要观看的血管上的病变部(堵塞、狭窄、分支)，就能够基于预先得到的图像计算X射线装置的最优方向。
特别是，通过使用CT图像，能够制作仅提取了血管的三维图像。进而，通过使用CT图像，即使是完全堵塞血管等造影剂难以鲜明地进入的血管也能够可视化，所以能够计算更适当的角度。
此外，由于为了知道狭窄的观察或支架(stent)长度的估计而频繁地使用CPR图像，所以如果在该CPR图像中指定想要观看的病变部(堵塞、狭窄、分支)，则也能够得到能够简单地求出适合于介入治疗病变部的最优观察角度的效果。
[第2实施方式]
接着，参照图12及图13对有关本发明的第2实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法进行说明。另外，在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，步骤ST25至ST27以外的步骤与有关第1实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样，所以省略说明。
在本实施方式中，如图12所示，在与上述第1实施方式同样地进行了ST1至ST4为止的处理后，例如如图13所示，通过由操作者点击并指定例如病变(狭窄)附近的希望的1个部位，从而指定1个点d(ST25)。
另外，在体数据中，使用已提取血管中心坐标的体数据。在实际的临床情况下，由于在CT摄像后操作者描绘血管芯线46a，所以只要原样使用该血管芯线46a的数据就可以。
在此情况下，基于已经提取的血管芯线46a，分别确定从该指定的1点d沿着血管芯线46a离开规定距离的两侧的点e、f的坐标(ST26)，计算通过这两点e、f和指定的1点d的平面P1(ST27)。除此以外进行与上述第1实施方式同样的处理。
在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，也能够得到与有关上述第1实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样的效果。
[第3实施方式]
接着，参照图14及图15对有关本发明的第3实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法进行说明。另外，在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，步骤ST35至ST37以外的步骤与有关第1及第2实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样，所以省略说明。
在本实施方式中，如图14所示，在与上述第1实施方式同样地进行了ST1至ST4为止的处理后，例如如图15所示，通过由操作者点击并指定例如病变(狭窄)附近的希望的两个部位，从而指定两个点g、h(ST35)。
在此情况下，基于已经提取的血管芯线46a，确定沿着血管芯线46a且为指定的两个部位的中间点i的坐标(ST36)，计算通过这些中间的1点i和指定的两点g、h的平面P1(ST37)。除此以外进行与上述第1及第2实施方式同样的处理。
在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，也能够得到与有关上述第1及第2实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样的效果。
[第4实施方式]
接着，参照图16至图18对有关本发明的第4实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法进行说明。另外，在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，步骤ST45至ST47以外的步骤与有关第1至第3实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样，所以省略说明。
在本实施方式中，如图16所示，在与上述第1实施方式同样地进行了ST1至ST4为止的处理后，例如如图17所示，通过由操作者点击并指定例如病变(狭窄)附近的希望的4个部位，从而指定4个点j、k、l、m(ST45)，确定这4点j、k、l、m的坐标(ST46)。
在此情况下，由于平面没有唯一地确定，所以如图18所示，依次计算并推定离开4点的距离的和为最小的平面，计算并确定该距离的和为最小的平面作为平面P1(ST47)。除此以外进行与上述第1至第3实施方式同样的处理。
在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，也能够得到与有关上述第1至第3实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样的效果。
[第5实施方式]
接着，参照图19及图20对有关本发明的第5实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法进行说明。另外，在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，步骤ST55至ST57以外的步骤与有关第1至第4实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样，所以省略说明。
在本实施方式中，如图19所示，在与上述第1实施方式同样地进行了ST1至ST4为止的处理后，例如如图20所示，通过由操作者通过拖动等指定例如病变(狭窄)附近的希望的区域n，从而指定该区域n内的多个点(ST55)，确定这些多个坐标(ST56)。
在此情况下，由于平面没有唯一地确定，所以与上述第4实施方式同样，如图18所示，依次计算并推定离开各点的距离的和为最小的平面，计算并确定该距离的和为最小的平面作为平面P1(ST57)。除此以外进行与上述第1至第4实施方式同样的处理。
在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，也能够得到与有关上述第1至第4实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样的效果。
[第6实施方式]
接着，参照图21对有关本发明的第6实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法进行说明。另外，在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，步骤ST61至ST63以外的步骤与有关第1至第5实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样，所以省略说明。
在本实施方式中，如图21所示，在与上述第1实施方式同样地进行了ST1至ST6为止的处理后，判断由操作者指定的3点是否处于一条直线上(ST61)。在此时处于一条直线上的情况下，由于平面没有唯一地确定，所以要求进一步的输入(ST62)。例如，在显示机构上显示消息等，催促再指定一个部位。
如果根据该输入请求而操作者进行了再次的指定输入(ST63)，则计算通过包括该追加的点在内的点的平面P1(ST7)。再指定例如通过点击另外的一个部位等来进行。
除此以外进行与上述第1至第5实施方式同样的处理。
在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，也能够得到与有关上述第1至第5实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样的效果。
另外，作为该实施方式的变形例，在3点是一条直线上的情况下，也可以代替进行指定请求而自动地进行后述的第7实施方式的ST73～ST75的处理。
[第7实施方式]
接着，参照图22至图27对本发明的第7实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法进行说明。另外，在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，步骤ST71至ST75以外的步骤与有关第1至第6实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样，所以省略说明。
在上述第1至第6实施方式中，作为最优的方向而决定1个角度，但在本实施方式中计算最优方向候选，通过对操作者提示，由操作者最终选择最优方向。
在本实施方式中，如图22所示，在与上述第1实施方式同样地进行了ST1至ST4为止的处理后，例如如图23所示，由操作者通过点击等操作指定例如病变(狭窄)附近的希望的两个点o、p(ST71)。接着，在ST72中，如图24所示，确定该二维图像上的两个点o、p的坐标作为三维坐标。
进而，如图25所示，计算通过该三维上的两个坐标的直线N2(ST73)。将垂直于该直线N2且通过o、p的中点的直线方向作为最优方向候选(ST74)。
换言之，如图26所示，假设垂直于该直线N2且通过o、p的中点的面P2，将视点置于该平面P2内观察的方向决定为最优方向候选。
这里，基于计算的最优方向候选，通过显示机构显示能够以该最优方向候选进行旋转的三维图像(ST75)。作为可旋转地提示三维图像的显示方法，使用的图像最优选使用VR或MIP等图像。图像可旋转地显示，并且将角度用数字显示。该旋转的中心是前面所述的直线N2。
除此以外进行与上述第1至第6实施方式同样的处理。
在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，也能够得到与有关上述第1至第6实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样的效果。
[第8实施方式]
接着，参照图28及图29对本发明的第8实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法进行说明。另外，在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，步骤ST81至ST83以外的步骤与有关第7实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样，所以省略说明。
在本实施方式中，如图28所示，在与上述第7实施方式同样地进行了ST1至ST4为止的处理后，例如如图29所示，由操作者通过点击等操作指定例如病变(狭窄)附近的希望的一个部位q(ST81)，并确定其坐标(ST82)。
在此情况下，利用已经提取的血管芯线46a，计算点q的切线(ST83)。将该计算出的切线作为直线N2(ST73)，与第7实施方式同样地处理。
在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，也能够得到与有关上述第1至第7实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样的效果。
[第9实施方式]
接着，参照图30及图31对本发明的第9实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法进行说明。另外，在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，步骤ST91及ST92以外的步骤与有关第7实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样，所以省略说明。
在本实施方式中，如图30所示，与上述第7实施方式同样地进行ST1至ST74为止的处理，提示作为圆弧状的轨迹的最优方向候选并将图像可旋转地显示后，再如图30及图31所示，在最优方向候选中，计算最接近于(0，0)坐标、即CRA、CAU最接近于0度、LAO、RAO最接近于0度的角度(ST91)。将该计算出的1个方向决定为最优方向(ST92)。
如图31所示，接近于坐标(0，0)是指最接近于从正面摄像。因而，在从正面的摄像的情况下X射线的辐射最小，所以对于被检体来说是优选的。因而，将该角度作为最优方向。
在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，也能够得到与有关上述第1至第7实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样的效果。
进而，在该实施方式中，由于能够使X射线的辐射成为最小限度，所以对于被检体来说是优选的。
[第10实施方式]
接着，参照图32对本发明的第10实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法进行说明。另外，在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，步骤ST101至ST103以外的步骤与有关第1实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样，所以省略说明。
在本实施方式中，如图32所示，与上述第1实施方式同样地进行从ST1到ST12的处理，提示最优方向并显示图像后，再将有关决定的最优方向的信息发送给支持器控制部22(ST101)。并且，将有关最优方向的信息暂时存储在存储部17中(ST102)。
并且，通过支持器控制部22，按照存储在存储部17中的角度，经由支持器控制部22控制C臂33，旋转以使其位于最优方向(ST103)。
在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，也能够得到与有关上述第1至第8实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样的效果。另外，这里对于将作为该实施方式的特征的ST101至103组合到第1实施方式中的情况进行了例示，但并不限于此，也可以组合到上述第1至第9实施方式的任一个中。
[第11实施方式]
接着，参照图33及图34对本发明的第11实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法进行说明。另外，在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，步骤ST111至ST113以外的步骤与有关第1实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样，所以省略说明。
本实施方式例如如图34所示，在血管被完全堵塞的病症(完全堵塞(CTO))的情况下使用。在此情况下，由于造影剂没有流动到堵塞部，所以堵塞部没有被图像化，血管芯线46a成为中断的状态。在此情况下，通过操作者的点击操作等，指定堵塞部分的血管的两端r、s(ST111)。在此情况下，判断为血管46的芯线46a没有连接(ST112)。接着，在指定的两端，分别计算血管芯线的切线11、12(ST113)。计算该切线r1与切线s1之间的距离为最短的中点M。将由此得到的中点M与指定的两点r、s一起作为3点，求出通过该3点的平面P1，进行与上述第1实施方式同样的处理。
在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，也能够得到与有关上述第1实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样的效果。另外，这里对于将作为该实施方式的特征的ST111至113组合到第1实施方式中的情况进行了例示，但并不限于此，也可以组合到上述第1至第10实施方式的任一个中。
[第12实施方式]
接着，参照图35至图37对本发明的第12实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法进行说明。另外，在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，步骤ST121以外的步骤与有关第1实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样，所以省略说明。
本实施方式例如如图35所示，在血管被完全堵塞的病症的情况下使用。在此情况下，由于造影剂没有流动到堵塞部，所以堵塞部没有被图像化，血管芯线46a成为中断的状态。在此情况下，如图35及图37所示，通过操作者的点击操作等，指定造影端点t1、侧副端点t2、以及中间点t3(ST121)。求出通过由此得到的3点的平面P1，进行与上述第1实施方式同样的处理。由此，如图37所示，找到病变看起来最长的最优方向。
在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，也能够得到与有关上述第1实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样的效果。另外，这里对于将作为该实施方式的特征的ST121组合到第1实施方式中的情况进行了例示，但并不限于此，也可以组合到上述第1至第11实施方式的任一个中。
[第13实施方式]
接着，参照图38至图40对本发明的第13实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法进行说明。另外，在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，步骤ST131以外的步骤与有关第1实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样，所以省略说明。
本实施方式例如如图38所示，在作为对象的血管分支的情况下使用。在此情况下，如图38及图39所示，通过操作者的点击操作等，指定血管的主干的两点u1、u2、和分支部分的1点u3(ST131)。求出通过由此得到的3点的平面P1，进行与上述第1实施方式同样的处理。由此，如图40所示，找到分支看起来最宽、病变看起来最清楚的最优方向。
在有关本实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法中，也能够得到与有关上述第1实施方式的数据处理装置、X射线装置及数据处理方法同样的效果。另外，这里对于将作为该实施方式的特征的ST131组合到第1实施方式中的情况进行了例示，但并不限于此，也可以组合到上述第1至第12实施方式的任一个中。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明除了上述实施方式以外，在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种变形实施。
以上以CT的血管体数据为例进行了说明，但本发明的摄影对象并不限于血管，除此以外，也能够应用到例如骨骼、中空器官(小肠、大肠等)、支架或移植物等体内植入设备等中。此外，本发明并不限于CT装置，也可以使用由X射线装置、MRI装置、超声波装置等其他装置摄像的数据。
进而，本发明并不限于CT体数据，也可以是MRI、PET等，只要是3D数据都能够适用。作为数据的种类，例如也可以适用冠脉树(coronarytree)或3D angio。
此外，对于使用stretchedCPR图像作为最初的图像的情况进行了例示，但并不限于此，也可以使用StraightenedCPR，例如如图41所示，也可以使用MPR图像。例如使用多张MPR图像51、52，由1个MPR图像51指定的1点51a给出三维空间50内的1点，由另一个MPR图像52指定的1点52a给出相同的三维空间50内的另一点。只要像这样得到对应的三维空间中的两点以上，就能够原样使用与上述CPR图像同样的方法。进而，在仅指定1点的情况下，也能够与上述第2实施方式等同样地决定其他点。
此外，在上述实施方式中，作为二维图像，使用朝向相同方向切开以使其通过3维图像的体数据内的任意曲线的直截面的CPR图像，但并不限于此，例如如日本特开2006-122663所示，也可以使用曲截面的CPR图像。
进而，也可以构成为，分开使用多个实施方式中的决定方法。例如，例如，具备判断血管芯线46a的形状的工序、和基于该形状选择第1至第10实施方式、第11实施方式、第12实施方式、以及第13实施方式中的最优方向的决定方法的工序，通过所选择的优选决定方法来计算最优方向。例如，在血管芯线以直线状延伸的情况下，将该直线看起来较长的方向作为最优方向，在指定的部分的血管芯线分支的情况下，将分支角度看起来最大的方向决定为最优方向。
进而，在上述实施方式中包含各种阶段的发明，通过公开的多个结构要件的适当组合能够取得各种发明。例如，在即使从实施方式所示的所有结构要件中删除某几个结构要件、也能够解决在发明要解决的问题的栏中所述的问题、能够得到在发明效果栏中所述的效果的情况下，删除了该结构要件后的结构也能够提取作为发明。
Claims (18)
1、一种数据处理装置，其特征在于，具备：
保管机构，保管被检体的三维数据；
二维图像显示机构，通过二维图像显示上述被检体的三维数据；
指定机构，在上述二维图像上指定与特定的坐标有关的坐标信息；
确定机构，基于在上述二维图像上指定的上述坐标信息，确定对应的上述三维数据中的坐标信息；以及
计算机构，基于上述三维数据上的坐标信息，计算上述被检体的观察方向。
2、如权利要求1所述的数据处理装置，其特征在于，上述三维数据是由X射线装置、CT装置、MRI装置、超声波装置、PET装置中的任一种拍摄并三维化后的数据。
3、如权利要求1所述的数据处理装置，其特征在于，在上述二维图像显示机构中，通过与上述三维数据的体素相对应的像素显示为二维数据。
4、如权利要求1所述的数据处理装置，其特征在于，上述坐标信息作为上述图像上的一个以上的点、区域或线而被指定。
5、如权利要求1所述的数据处理装置，其特征在于，上述计算机构基于上述坐标信息在空间内定义面，将垂直于该面的方向作为上述观察方向。
6、如权利要求1所述的数据处理装置，其特征在于，上述计算机构基于上述坐标信息在空间内定义直线，将该直线看起来最长的方向作为上述观察方向。
7、如权利要求5所述的数据处理装置，其特征在于，上述计算机构在3个点被指定的情况下，将通过被确定的上述3个点的平面作为上述平面。
8、如权利要求5所述的数据处理装置，其特征在于，上述计算机构在4个以上的点、线或区域被指定的情况下，将通过它们之中3点且与被指定的点的距离为最小的平面，作为上述平面。
9、如权利要求5所述的数据处理装置，其特征在于，上述计算机构在两个点被指定的情况下，将通过上述两点及其中间点的平面作为上述平面。
10、如权利要求5所述的数据处理装置，其特征在于，上述计算机构在1个点被指定的情况下，将通过上述1个点及在其前后离开规定距离的点的平面，作为上述平面。
11、如权利要求1所述的数据处理装置，其特征在于，
上述计算机构在上述二维图像上的摄像对象具有中断的中断部分的情况下，
上述中断部分的两端被指定，并且，
将通过上述两端的切线彼此的中间、和上述两端的点的平面，作为上述平面。
12、如权利要求1所述的数据处理装置，其特征在于，上述计算机构在上述二维图像上的摄像对象具有分支的分支部分时，将上述分支的角度看起来最大的方向作为上述观察方向。
13、如权利要求1所述的数据处理装置，其特征在于，
还具备输入机构，该输入机构能够选择摄像对象部位作为选择信息，针对上述二维图像输入希望的选择信息；
选择的上述对象部位被提取，并显示在上述二维图像显示机构上。
14、如权利要求1所述的数据处理装置，其特征在于，还具备三维显示机构，该三维显示机构在沿着上述计算机构计算出的观察方向投影的方向上，显示上述三维图像。
15、如权利要求1所述的数据处理装置，其特征在于，上述观察方向满足上述观察方向及X射线装置的移动条件。
16、如权利要求1所述的数据处理装置，其特征在于，上述二维图像是曲面重建MPR图像。
17、一种X射线装置，其特征在于，具备：
权利要求1所述的数据处理装置；
X射线产生机构，对上述被检体照射X射线；
X射线检测机构，检测从上述X射线产生机构照射的X射线；
移动机构，移动上述X射线产生机构和上述X射线检测机构；以及
移动控制机构，基于计算出的上述观察方向控制上述移动机构的移动。
18、一种数据处理方法，其特征在于，具备：
通过二维图像显示被检体的三维数据的工序；
在上述二维图像上指定与特定的坐标有关的坐标信息的工序；
基于在上述二维图像上指定的上述坐标信息确定对应的上述三维数据中的坐标信息的工序；以及
基于上述三维上的坐标信息计算上述被检体的观察方向的工序。
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