CN104684482A - 图像处理装置以及x 射线ct 装置 - Google Patents

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Abstract

实施方式所涉及的图像处理装置(30)具备生成部(36)、确定部(38a)、第1边界检测部(38b)、以及第2边界检测部(38c)。上述生成部(36)生成与被检体的心脏的多次心拍相位量的重建图像对应的帧组。上述确定部(38a)从上述帧组中确定与规定的心拍相位对应的对应帧。上述第1边界检测部(38b)根据上述对应帧检测上述心脏的边界。上述第2边界检测部(38c)使用检测到的上述边界，根据上述对应帧以外的各帧检测上述心脏的边界。

Description

图像处理装置以及X 射线CT 装置
技术领域
本发明的实施方式涉及图像处理装置以及X射线CT装置。
背景技术
以往，存在根据心脏的帧组检测心脏的边界的技术。例如，根据任一帧检测心脏的边界，接着，使用其检测结果根据剩余的帧检测心脏的边界。此时，如果来自最初的帧的检测精度降低，则全部帧中的检测精度也可能会降低。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-289548号公报
非专利文献
非专利文献1：Lu X,et.al.“AUTOMPR:Automatic detectionof standard planes in 3D echocardiography”,5th IEEE Intl.Symposium on Biomedical Imaging,2008.
非专利文献2：T.E.Cootes,et al.,”Active shape models-Theirtraining and application”CVIU.1995.
发明内容
本发明要解决的问题在于，提供一种能够高精度地检测心脏的边界的图像处理装置以及X射线CT(Computed Tomography)装置。
实施方式所涉及的图像处理装置具备生成部、确定部、第1边界检测部、第2边界检测部。上述生成部生成与被检体的心脏的多次心拍相位量的重建图像对应的帧组。上述确定部从上述帧组中确定与规定的心拍相位对应的对应帧。上述第1边界检测部根据上述对应帧检测上述心脏的边界。上述第2边界检测部使用检测到的上述边界，根据上述对应帧以外的各帧检测上述心脏的边界。
附图说明
图1是表示第1实施方式所涉及的X射线CT装置的结构的图。
图2是表示第1实施方式所涉及的处理步骤的流程图。
图3是用于说明第1实施方式中的帧组的生成的图。
图4A是表示第1实施方式中的DICOM标准的帧的图。
图4B是表示第1实施方式中的DICOM标准的帧的图。
图5A是用于说明第1实施方式中的边界检测的图。
图5B是用于说明第1实施方式中的边界检测的图。
图6是表示第2实施方式所涉及的系统控制部的结构的图。
图7是用于说明第2实施方式中的基准帧的确定的图。
图8A是用于说明第2实施方式中的X射线检测器的图。
图8B是用于说明第2实施方式中的X射线检测器的图。
图9是用于说明第2实施方式中的基准帧的确定的图。
图10是表示第2实施方式中的基准帧的确定的处理步骤的流程图。
图11是用于说明第2实施方式中的基准帧的确定的图。
图12是表示第3实施方式所涉及的图像重建部的结构的图。
图13是表示第4实施方式所涉及的系统控制部的结构的图。
图14是表示第4实施方式中的边界的修正的处理步骤的流程图。
图15是用于说明第4实施方式中的边界的修正的图。
图16是用于说明第4实施方式中的边界的修正的图。
图17是表示第5实施方式所涉及的系统控制部的结构的图。
图18是表示第5实施方式中的解析对象的确定的处理步骤的流程图。
图19是用于说明第5实施方式中的解析对象的确定的图。
图20是用于说明第5实施方式中的解析对象的确定的图。
图21是用于说明其他的实施方式中的原始数据的图。
图22是表示其他的实施方式中的图像处理装置的结构的图。
图23是表示实施方式所涉及的图像处理装置的硬件构成的图。
具体实施方式
以下，参照附图，说明实施方式所涉及的图像处理装置以及X射线CT装置。另外，实施方式并不限定于以下的实施方式。
(第1实施方式)
图1是表示第1实施方式所涉及的X射线CT装置100的结构的图。如图1所示，X射线CT装置100具有：架台装置10、床装置20、控制台装置30(还被称为“图像处理装置”)。另外，X射线CT装置100的结构并不限定于以下的实施方式的结构。
架台装置10向被检体P照射X射线收集投影数据。架台装置10具备架台控制部11、X射线发生装置12、X射线检测器13、数据收集部14、旋转架15。
架台控制部11在后述的扫描控制部33的控制下，控制X射线发生装置12以及旋转架15的动作。架台控制部11具备高电压发生部11a、准直仪调整部11b、以及架台驱动部11c。高电压发生部11a向X射线管球12a供给高电压。准直仪调整部11b通过调整准直仪12c的开口度以及位置，来调整从X射线发生装置12向被检体P照射的X射线的照射范围。例如，准直仪调整部11b通过调整准直仪12c的开口度，来缩小X射线的照射范围(锥角)向被检体P照射X射线。架台驱动部11c通过使旋转架15旋转驱动，从而在以被检体P为中心的圆形轨道上，使X射线发生装置12以及X射线检测器13回旋。
X射线发生装置12向被检体P照射X射线。X射线发生装置12具备X射线管球12a、楔状物12b、以及准直仪12c。X射线管球12a是通过由高电压发生部11a供给的高电压，沿着被检体P的体轴方向，产生具有圆锥形、角锥形的范围的X射线束(锥形束)的真空管。X射线管球12a伴随着旋转架15的旋转，对被检体P照射锥形束。楔状物12b是用于调整从X射线管球12a照射的X射线的X射线量的X射线滤波器。准直仪12c是通过准直仪调整部11b的控制，由楔状物12b收敛X射线量被调整后的X射线的照射范围的缝隙。
X射线检测器13是在通道方向(行方向)以及切片方向(列方向)具有多个X射线检测元件的多列检测器(还被称为“多切片型检测器”、“多层螺旋型检测器”)。通道方向相当于旋转架15的旋转方向，切片方向相当于被检体P的体轴方向。例如，X射线检测器13具有在行方向排列916行，在列方向排列320列的检测元件，大范围地检测透过被检体P的X射线。该检测元件数并不限定于该数量。为了得到心脏整体的无缝的体数据，优选实现能够通过一次常规扫描收集心脏的上端和下端的扫描范围的数量即可。例如，当检测元件的尺寸大时，也可以在行方向排列900行，在列方向排列256列等。另外。如果得到心脏整体的多少有缝的体数据，可以是更少的检测元件数，也可以是检测元件在列方向排列16列、64列的多列检测器。此时，通过螺旋扫描收集心脏整体的数据。
数据收集部14对由X射线检测器13检测到的信号进行放大，并将放大信号进行A(Analog)/D(Digital)转换生成投影数据，将所生成的投影数据向控制台装置30发送。另外，数据收集部14还被称为DAS(Data Acquisition System)。
旋转架15是将X射线发生装置12和X射线检测器13以隔着被检体P对置的方式支承的圆环状的架，通过架台驱动部11c，在以被检体P为中心的圆形轨道上高速地旋转。
床装置20具备床驱动装置21和顶板22，载置被检体P。床驱动装置21在基于后述的扫描控制部33的控制下，将载置被检体P的顶板22向Z轴方向移动，从而使被检体P向旋转架15内移动。
控制台装置30接受操作者进行的X射线CT装置100的操作，同时根据由架台装置10收集到的投影数据生成表示被检体P的内部形态的CT图像。控制台装置30具备：输入部31、显示部32、扫描控制部33、前处理部34、原始数据存储部35、图像重建部36、图像存储部37、系统控制部38。
输入部31是X射线CT装置100的操作者输入各种指示或各种设定所使用的鼠标或键盘等，将从操作者接受的指示或设定的信息向系统控制部38转送。显示部32是被操作者参照的显示器，在系统控制部38的控制下，向操作者显示CT图像等，或者显示用于经由输入部31接受操作者进行的各种设定的GUI(Graphical User Interface)。
扫描控制部33在系统控制部38的控制下，控制架台控制部11、数据收集部14以及床驱动装置21的动作。具体而言，扫描控制部33通过控制架台控制部11，从而在对被检体P摄像时，使旋转架15旋转，或者从X射线管球12a照射X射线，或者进行准直仪12c的开口度以及位置的调整。另外，扫描控制部33在系统控制部38的控制下，控制基于数据收集部14的放大处理或A/D转换处理等。另外，扫描控制部33在系统控制部38的控制下，在对被检体P摄像时，控制床驱动装置21，从而使顶板22移动。
前处理部34对由数据收集部14生成的投影数据，进行对数转换、偏移校正、灵敏度校正、射束硬化校正、散射线校正等校正处理生成原始数据(还被称为“raw数据”)，并将所生成的原始数据保存在原始数据存储部35中。
原始数据存储部35将由前处理部34生成的原始数据和由佩戴于被检体P的心电图扫描仪收集到的心电图信号建立关联来存储。图像重建部36重建存储于原始数据存储部35的原始数据，生成CT图像。图像存储部37存储由图像重建部36重建的CT图像。
系统控制部38通过控制架台装置10、床装置20以及控制台装置30的动作，从而，进行X射线CT装置100的整体控制。具体而言，系统控制部38通过控制扫描控制部33，来执行心电同步扫描，从架台装置10收集投影数据。另外，系统控制部38通过控制前处理部34，来根据投影数据生成原始数据。另外，系统控制部38进行控制，以使得将原始数据存储部35所存储的原始数据或图像存储部37所存储的CT图像显示于显示部32。
另外，上述的原始数据存储部35或图像存储部37能够通过RAM(Random Access Memory)、闪存存储器等半导体存储器元件、硬盘、光盘等实现。另外，上述的扫描控制部33、前处理部34、图像重建部36、以及系统控制部38能够由ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)等集成电路、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro ProcessingUnit)等电子电路来实现。
另外，在第1实施方式中，在被检体P的摄像中，还使用未图示的心电图扫描仪。心电图扫描仪具有心电图扫描仪电极、放大器以及A/D转换路径，通过放大器对作为由心电图扫描仪电极感知的电气信号的心电波形数据进行放大，从放大信号中除去杂音，转换成数字信号。
另外，第1实施方式所涉及的X射线CT装置100若在每个心拍相位重建心脏的摄像数据生成多次心拍相位量的帧组，则从该帧组中确定某一基准帧(还被称为“对应帧”)，根据该基准帧开始心脏的边界检测。在此，基准帧是多次心拍相位量的帧组中与规定的心拍相位对应的帧。另外，在第1实施方式中，作为该规定的心拍相位使用心脏的活动量相对较小的心拍相位以便能够高精度地检测心脏的边界。在第1实施方式中，作为心脏的活动量相对较小的心拍相位，还列举舒张期，特别地列举舒张中期进行说明。舒张中期的时间宽度比较长，在该意义下也适合基准帧。另外，通过图像重建部36或系统控制部38所具有的各部实现这些处理。
如图1所示，系统控制部38具有基准帧确定部38a、第1边界检测部38b、第2边界检测部38c、以及解析部38d。简单地说明各部的处理，首先，图像重建部36在每个心拍相位将保存在原始数据存储部35中的心脏的原始数据进行重建，生成多次心拍相位量的帧组，将所生成的帧组保存在图像存储部37中。另外，基准帧确定部38a从存储于图像存储部37的帧组中，确定与规定的心拍相位对应的基准帧。另外，第1边界检测部38b根据由基准帧确定部38a确定的基准帧检测心脏的边界。另外，第2边界检测部38c使用由第1边界检测部38b检测到的边界，根据基准帧以外的各帧，检测心脏的边界。另外，解析部38d使用通过第1边界检测部38b以及第2边界检测部38c根据各帧检测到的心脏的边界进行解析。
图2是表示第1实施方式所涉及的处理步骤的流程图。另外，在第1实施方式中，如以下说明的那样，假定使用半重建的例子，但实施方式并不限定于此，在使用全重建的情况下或与段重建并用的情况下，也能够相同地实施。另外，在图2所示的处理步骤中，将根据原始数据生成帧组的处理步骤和根据帧组确定基准帧并确定心脏的边界的处理步骤说明为在一系列的检查中进行的处理步骤，但实施方式并不限定于此。例如，前者的处理步骤和后者的处理步骤也可以在不同的时机进行。
首先，在第1实施方式中，为了导出在心电同步扫描中开始X射线的照射的定时，即，导出来自特征波(例如，R波)的延迟时间，在心电同步扫描之前，进行心电图的测量(步骤S101)。在此，所谓心电同步扫描是指与扫描并行地收集心电图同期信号(例如，R波信号)或心电图波形信号(例如，ECG信号)，在数据收集后，使用心电图同期信号或心电图波形信号等心电图信号，在每个心拍相位重建图像的方法。例如，在对被检体P佩戴心电图扫描仪，被指示“请吸气”、“请屏气”等的呼吸练习期间中，心电图扫描仪收集被检体P的心电图信号，并将收集到的心电图信号向系统控制部38发送。
接着，系统控制部38从接收到的心电图信号中检测R波(步骤S102)，如果导出呼吸练习期间中的1心拍量(RR间隔)的平均间隔，则根据与其他的扫描相关的条件，导出来自成为X射线照射开始的触发的R波的延迟时间(步骤S103)。例如，所谓与其他的扫描相关的条件是指摄像部位的指定(例如，心脏)、收集方式(例如，由320列的检测元件列同时收集320剖面)、作为重建的对象的心拍相位、重建模式(例如，半重建)等。
当确认由心电图扫描仪收集心电图信号的情况时，操作者进行心电同步扫描开始指示，在基于系统控制部38的控制下，扫描控制部33开始扫描(步骤S104)。例如，由心电图扫描仪收集到的被检体P的心电图信号向系统控制部38发送，系统控制部38从接收到的心电图信号，依次检测R波。接着，系统控制部38根据来自在步骤S103中导出的R波的延迟时间，将X射线控制信号向扫描控制部33发送。扫描控制部33按照接收到的X射线控制信号，控制向被检体P的X射线照射，收集心脏的投影数据(步骤S105)。
图3是用于说明第1实施方式中的帧组的生成的图。例如，如图3所示，在从成为用于开始X射线的照射的触发的R波(R1)开始经过了规定的延迟时间之后，扫描控制部33开始X射线的照射，收集投影数据。另外，例如，如图3所示，扫描控制部33在接着成为触发的R波(R1)的R波(R2)与接着的R波(R3)之间(以及包含其前后)，即，在1心拍间，收集1心拍量的投影数据。即，在第1实施方式中，如上述那样，X射线检测器13具有排列320列的检测元件，因此，能够通过使旋转架15旋转1次，来收集心脏整体的三维的投影数据。另外，旋转架15在1心拍间，例如，旋转3次，收集在各心拍相位的重建中使用的投影数据。
这样收集到的心脏的三维的投影数据通过前处理部34实施各种校正处理，生成心脏的三维的原始数据(步骤S106)。
接着，图像重建部36根据由步骤S106生成的原始数据，提取原始数据集组(步骤S107)，使用提取出的原始数据集组，生成1心拍相应的帧组(步骤S108)。例如，在半重建的情况下，图像重建部36从原始数据中，将X射线管球12a在180°+α(α是扇形X射线的扇形角)的范围内旋转期间收集到的原始数据集以由操作者指定的多个心拍相位(以下，称为“重建中心相位”)为中心，在每个重建中心相位分别提取。接着，图像重建部36根据提取出的原始数据集组，使用利用基于所谓的Parker的二维的加权系数图的二维滤波器，生成360°的范围的原始数据集组。接着，图像重建部36通过由反投影重建所生成的原始数据集组所包含的各原始数据集，从而生成多次心拍相位量的帧组。该多次心拍相位的帧组是各心相位的每一个的体数据，是各心脏相位的三维图像或者多切片图像(多个断层像)的图像数据。
例如，如图3所示，图像重建部36从原始数据中，针对每个重建中心相位提取原始数据集，根据基于提取出的原始数据集生成的360°的范围的原始数据集组，生成多次心拍相位量的帧组。另外，所谓重建中心相位是指由“0～100％”或“msec”等表现从R波到下一R波的期间的各位置的相位。例如，当将1心拍的周期按照5％间隔进行分割时，重建中心相位成为“0％”、“5％”、“10％”、…、“95％”、“100％”。另外，在第1实施方式中，说明了以重建中心相位为中心，从原始数据中提取原始数据集的例子，但实施方式并不限定于此。例如，也可以以指定的心拍相位为起始点提取规定范围的原始数据集。即，重建所使用的心拍相位并不限定于原始数据集的中心，可以是任意的位置。
在此，图像重建部36将生成了的帧组以按照DICOM(DigitalImaging and Communications in Medicine)标准的数据构造保存在图像存储部37中。在按照DICOM标准的数据构造中，对图像数据附带附带信息。附带信息是数据要素的集合体，各数据要素包含标记、以及与标记对应的数据。另外，在各数据要素中，对数据类型(ValueRepresentation)和数据长度进行定义，对DICOM标准的数据进行处理的装置按照该定义对附带信息进行处理。例如，作为附带信息，图像重建部36使各帧附带表示该帧的重建中心相位的重建中心相位信息、其他的、患者的姓名、患者ID、患者的出生年月日、收集该图像数据的医用图像诊断装置的种类、检查ID、序列ID、图像ID等。另外，例如，重建中心相位信息的标记以与标准标记不同的私有标记的形式来附带。另外，实施方式并不限定于此，例如，图像重建部36也可以以DICOM标准以外的形式，使各帧附带重建中心相位信息。
图4A以及4B是表示第1实施方式中的DICOM标准的帧的图。如图4A所示，各帧的数据具有附带信息区域和图像数据区域。另外，在附带信息区域中，包含标记、以及作为与标记对应的数据的组合的数据要素。在图4A的例子中，例如，标记(dddd，0004)是重建中心相位信息的私有标记，数据包含有“75％”这样的信息。
另外，在图4A中，示出相对于1切片量的图像数据(单图像数据)，附带1个附带信息(1个附带信息区域)的数据构造。然而，实施方式并不限定于此。如图4B所示，也可以是相对于多个切片量的图像数据(增强图像数据)，附带多个切片间共同的一个附带信息(一个附带信息区域)的数据构造。如上所述，在第1实施方式中的帧组中，包含多次心拍相位量的每个心拍相位的体数据。此时，例如，如图4B所示，在1心拍相位量的体数据中包含多个切片量的图像数据，相对于该多个切片量的图像数据，附带一个附带信息(一个附带信息区域)。
返回到图2，接着，若基准帧确定部38a读出在图像存储部37中保存的帧组，则参照各帧所附带的重建中心相位信息，从帧组中确定基准帧(步骤S109)。在此，在第1实施方式中，基准帧确定部38a在帧组中，确定与心脏的活动量相对较小的心拍相位对应的基准帧。例如，如图3所示，假设重建中心相位从“30％”到“40％”之间、或者从“70％”到“80％”之间在1心拍内，是心脏的活动量相对较小的心拍相位。此时，例如，基准帧确定部38a例如将帧组中，图像数据所附带的重建中心相位信息表示“75％”(或者最接近“75％”的值)的帧确定为基准帧。在第1实施方式中，假设该“75％”被预先指定。另外，当根据预先指定的心拍相位(例如“75％”)确定基准帧时，在不存在与预先指定的心拍相位对应的帧的情况下，基准帧确定部38a将与接近预先指定的心拍相位的心拍相位对应的帧(例如，与“75％”最接近的值)确定为基准帧。另外，基准帧确定部38a也可以不使用图像数据的DICOM附带信息，而使用重建时被指定的重建中心相位信息。即，如上所述，当图像生成部36重建原始数据生成1心拍量的帧组时，从原始数据中提取每个重建中心相位的原始数据集组，重建各原始数据集，从而生成多次心拍相位量的帧组。因此，通过使各帧预先以DICOM标准以外的形式附带该重建中心相位信息，从而，即使不存在DICOM附带信息，基准帧确定部38a也能够确定基准帧。
返回到图2，接着，第1边界检测部38b从由步骤S109确定的基准帧，检测心脏的边界(步骤S110)。在第1实施方式中，所谓心脏的边界是指左心室外膜、右心室外膜、左心房内外膜、以及右心房内外膜。第1边界检测部38b例如能够使用公知的技术，检测该心脏的边界。例如，在心脏的边界周边存在肺或血液，与边界的亮度的不同是预先已知的。因此，第1边界检测部38b通过使用该边界周边的亮度信息使对多个被检体的心脏在统计上预先学习而得到的轮廓形状模型动态地变形，从而能够检测边界。另外，作为轮廓形状模型的初始形状，例如，第1边界检测部38b使用根据被分体推定的心脏的位置或朝向、比例等对通过预先学习而得到的平均的心脏的形状进行变形得到的形状。另外，检测到的心脏的边界由多个控制点表示。
并且，第2边界检测部38c使用在步骤S110中检测到的边界，从帧组中，根据基准帧以外的其他的帧，检测心脏的边界(步骤S111)。
图5A以及图5B是用于说明第1实施方式中的边界检测的图。例如，第2边界检测部38c首先针对与基准帧相邻的帧(例如，“t帧”)，将由基准帧检测到的边界的检测结果作为轮廓形状模型的初始形状来使用，检测边界。接着，第2边界检测部38c针对与“t帧”相邻的“t+1帧”，将由“t帧”检测到的边界的检测结果作为轮廓形状模型的初始形状来使用，检测边界。即，第2边界检测部38c依次传播按照时间序列顺序相邻的帧的检测结果。
相邻的帧间(例如，“t帧”与“t+1帧”之间)被认为心拍相位接近，心脏的形状类似。因此，通过将第“t帧”的检测结果作为第“t+1帧”的轮廓形状模型的初始形状来使用，从而与使用平均的轮廓形状模型的情况相比较，能够期待精度高的初始形状。基于动态的轮廓形状模型的边界检测的精度依存于初始形状的精度，因此，通过使用高精度的初始形状，从而能够减少重复运算的次数，还能够有益于削减处理时间。第2边界检测部38c通过对基准帧以后的帧依次应用上述的处理，从而检测帧组所包含的所有的帧的边界。
另外，相邻的帧间的边界检测并不限定于上述的方法。例如，第2边界检测部38c也可以通过使用控制点周边的图像图案的模板匹配推定表示第“t帧”的边界的多个控制点在第“t+1帧”分别移动到哪一位置，来检测第“t+1帧”的边界。此时，在图像图案中，反映预先已知的心脏的边界周边的信息(例如，亮度信息或亮度梯度信息等)即可。
另外，相邻的帧间的边界检测并不限定于上述的方法。如图5B所示，当第“t帧”为基准帧时，使第“t-1帧”以及第“t+1帧”，分别在心拍相位的正方向以及反方向的双方向搬运检测结果。
之后，解析部38d使用在步骤S110以及步骤S111中由各帧检测到的心脏的边界进行解析(步骤S112)。例如，解析部38d解析由各帧检测到的心脏的边界，计算EF(左室射血分数)或心肌的厚度。
另外，在上述的实施方式中，说明了在心电同步扫描之前，一边进行呼吸练习，一边进行心电图的测量的例子，但实施方式并不限定于此。例如，系统控制部38也可以在心电同步扫描开始后，使用照射X射线的紧接之前的心电图信号，导出来自成为X射线照射开始的触发的R波的延迟时间。
如上所述，根据第1实施方式，通过将与心脏的活动量相对较小的心拍相位对应的帧作为边界检测的最初的帧，从而，首先提高最初的检测的精度，其结果，能够涵盖全部帧高精度地检测心脏的边界。
另外，在第1实施方式中，作为心脏的活动量相对较小的心拍相位，列举舒张期，特别地列举舒张中期进行了说明。舒张中期时间宽度比较长，因此，在该意义下也适用于基准帧，但作为选择舒张中期的原因，还能够列举考虑在学习数据的图像中易于选择舒张中期的图像。
针对该点进行说明，基准帧选择能够高精度地检测心脏的边界的帧即可。例如，当使用预先学习的词典进行边界检测时，认为希望将以与学习所使用的图像被摄像的心拍相位相同的心拍相位摄像得到的图像选择为基准帧。以相同的心拍相位摄像的心脏彼此认为与以不同的心拍相位摄像的心脏彼此相比较，形状更类似，因此，当以按照与学习所使用的图像被摄像的心拍相位接近的心拍相位重建的帧进行边界检测时，能够高精度地进行检测。
例如，假设大多数情况下作为诊断用的图像对舒张中期的图像进行摄像。此时，舒张中期的图像能够容易地收集。因此，为了进行高精度的边界检测，作为需要多个样本的词典制成用的学习数据，使用舒张中期的图像。于是，作为基准帧，希望确定以舒张中期的心拍相位重建的帧。
另外，被确定为基准帧的心拍相位并不限定于舒张中期，只要是心脏的活动量相对较小的心拍相位即可。例如，也可以是舒张末期或收缩末期。例如，如果作为学习数据使用舒张末期的图像，则作为基准帧的心拍相位也可以选择舒张末期。
另外，当作为基准帧的心拍相位使用舒张末期时，例如，基准帧确定部38a例如将所附带的重建中心相位信息表示“0％”(或者最接近“0％”的值)的帧确定为基准帧即可。心拍相位按照心电图信号的RR间隔的相对位置来设定，因此，心拍相位“0％”是舒张末期的附近。
(第1实施方式的变形例)
在上述的第1实施方式中，说明了根据附带于各帧的重建中心相位信息确定基准帧的方法。然而，实施方式并不限定于此。
例如，在作为基准帧的心拍相位使用舒张末期，对帧组附加有心电图信号的情况下，作为在舒张末期被摄像的基准帧，基准帧确定部38a将R波作为基准确定在前后一定期间内被摄像的帧即可。当作为基准帧的心拍相位使用舒张中期时，基准帧确定部38a确定以R波为基准在某一一定期间内摄像的帧即可。另外，例如，基准帧确定部38a也可以根据图像的特征来确定基准帧。例如，基准帧确定部38a使用公知的技术，推定全部帧的心脏的尺寸。如在舒张期大，在收缩期小那样，心脏的尺寸与心拍相位相关联。因此，当作为基准帧的心拍相位使用舒张末期时，基准帧确定部38a确定推定出的心脏的尺寸成为最大的帧即可。另外，在心脏的尺寸的推定中，可以使用三维的图像，也可以使用二维的剖面像。另外，针对使用预先学习的词典进行边界检测的点进行了叙述，也可以在基准帧的确定本身中使用该学习数据。例如，基准帧确定部38a也可以通过进行舒张中期的学习数据与帧组所包含的各帧的图案匹配，来确定基准帧。另外，在叙述为变形例的各种方法中，选择为基准帧的心拍相位是心脏的活动量相对较小的心拍相位即可，并不限定于在此所述的例子。
(第2实施方式)
第2实施方式所涉及的X射线CT装置100与上述的实施方式相同，从帧组中确定基准帧，由该基准帧开始心脏的边界的检测。在此，在第1实施方式中，说明了使用附带于各帧的附带信息，将与规定的重建中心相位对应的帧确定为基准帧的例子，但实施方式并不限定于此。第2实施方式所涉及的X射线CT装置100通过解析各帧(或者，正弦图数据)来计算涵盖多次心拍相位的心脏的活动量，根据该计算结果确定心脏的活动量相对较小的帧，从而确定基准帧。
图6是表示第2实施方式所涉及的系统控制部38的结构的图。如图6所示，在第2实施方式中，基准帧确定部38a还具备活动量计算部38e。
活动量计算部38e通过解析保存在图像存储部37中的各帧(或者，保存在原始数据存储部35中的正弦图数据)，来计算涵盖多次心拍相位的心脏的活动量。例如，活动量计算部38e通过计算由图像重建部36生成的帧组中，由按照时间序列的顺序相邻的帧彼此计算像素值的差分(D(t))，来计算心脏的活动量。
图7是用于说明第2实施方式中的确定基准帧的图。如果将纵轴绘制成心脏的活动量(D(t))，将横轴绘制成重建中心相位，则例如，由活动量计算部38e计算出的心脏的活动量表示图7所示的那样的时间变化率曲线。
因此，基准帧确定部38a在时间变化率曲线中，例如，确定心脏的活动量相对最小的重建中心相位(在图7中，例如，“35”)，确定以该重建中心相位重建的帧，从而确定基准帧。
另外，基于活动量计算部38e的活动量的计算并不限定于上述的方法。例如，活动量计算部38e也可以通过解析在原始数据存储部35中保存的正弦图数据，来计算涵盖多次心拍相位的心脏的活动量。与解析帧的方法相比较，期待处理的负荷轻，处理时间缩短。
图8A以及图8B是用于说明第2实施方式中的X射线检测器13的图。图8A是表示X射线检测器13的结构的俯视图。如图8A所示，例如，X射线检测器13具有在通道方向(行方向)排列916行，在切片方向(列方向)排列320列的检测元件。另外，图8B是立体图。
由这样的X射线检测器13检测到的信号之后由数据收集部14生成为投影数据，另外，通过前处理部34生成为原始数据。所谓正弦图数据是指将纵轴绘制成View(X射线管球12a的位置)，将横轴绘制成通道的、投影数据的亮度的轨迹。
图9是用于说明第2实施方式中的基准帧的确定的图。例如，在第2实施方式中，假设旋转架15在1次心拍间旋转3次，收集各心拍相位的重建所使用的投影数据。此时，如图9所示，正弦图数据能够认为纵轴的View成为0°～360°的3次旋转部分。另外，图9所示的正弦图数据是构成某一列部分，即，构成某一确定的剖面的正弦图数据。图9所示的正弦图数据例如存在320列部分。作为确定的剖面，例如，使用描绘出左心室的剖面即可。另外，在图9中，省略投影数据的亮度的轨迹。
图10是表示第2实施方式中的基准帧的确定的处理步骤的流程图。活动量计算部38e首先确定构成某一剖面的正弦图数据S中，相当于重建中心相位P1的正弦图数据S(P1)(步骤S201)。另外，活动量计算部38e在构成相同的剖面的正弦图数据S中，确定相当于与重建中心相位P1按照时间序列顺序相邻的重建中心相位P2的正弦图数据S(P2)(步骤S202)。
接着，活动量计算部38e计算S(P2)与S(P1)的差分D1(步骤S203)。之后，活动量计算部38e针对全部正弦图数据，相同地判断是否计算出差分(步骤S204)。当针对全部正弦图数据，差分的计算没有结束时(步骤S204，否)，活动量计算部38e一边错开在步骤S201以及步骤S202中确定的重建中心相位，一边重复进行步骤S201～S203的处理。另一方面，当针对全部正弦图数据，差分的计算结束时(步骤S204，是)，基准帧确定部38a根据计算结果，确定差分D相对最小的正弦图数据。并且，基准帧确定部38a将根据确定了的正弦图数据重建的帧确定为基准帧(步骤S205)。如果存在活动，则正弦图数据应该产生差分，本方法着眼于该差分。
另外，在图10中，对假定构成某一剖面(某一列部分)的正弦图数据进行了说明，但实施方式并不限定于此，例如，也可以使用能够覆盖心脏的范围的多个剖面量(多列量)的正弦图数据。另外，在图10中，说明了在相邻的重建中心相位间求差分的例子，但实施方式并不限定于此，比较对象的重建中心相位能够任意地决定其间隔。
另外，作为其他的方法，也可以在View的位置(即，X射线管球12a的位置)相同的正弦图数据间计算差分。图11是用于说明第2实施方式中的基准帧的确定的图。例如，如图11所示，活动量计算部38e比较“从第1次旋转的0°到(180°+α)”的正弦图数据S(第1次旋转)、“从第2次旋转的0°到(180°+α)”的正弦图数据S(第2次旋转)、以及“从第3次旋转的0°到(180°+α)”的正弦图数据S(第3次旋转)计算差分。
例如，在这3个正弦图数据的重建中心相位分别为“0％”、“35％”、“75％”的情况下，例如，基准帧确定部38a比较“0％”与“35％”之间的差分和“35％”与“75％”之间的差分，判定为差分小的一方的心脏的活动量相对较小，例如，将根据重建中心相位“75％”的正弦图数据重建的帧确定为基准帧。
另外，在图11中，作为正弦图数据，假设从0°到(180°+α)的View宽度的正弦图数据，但实施方式并不限定于此，也可以假定更小的View宽度的正弦图数据。
如上所述，根据第2实施方式，通过解析各帧(或者，正弦图数据)来确定基准帧，因此，通过根据实际收集到的数据确定基准帧，提高基准帧的确定精度，其结果，能够涵盖全部帧更高精度地检测心脏的边界。
(第3实施方式)
第3实施方式所涉及的X射线CT装置100与上述的实施方式相同，从帧组中确定基准帧，由该基准帧开始心脏的边界的检测。在此，在上述的实施方式中，说明作为在重建各帧时使用的重建中心相位使用预先指定的重建中心相位的例子，但实施方式并不限定于此。在第3实施方式中，通过解析正弦图数据，来确定该重建中心相位本身。
图12是表示第3实施方式所涉及的图像重建部36的结构的图。如图12所示，在第3实施方式中，图像重建部36还具备重建中心相位确定部36a。例如，重建中心相位确定部36a例如通过由在第2实施方式中说明的方法解析在原始数据存储部35中保存的正弦图数据，来计算涵盖多次心拍相位的心脏的活动量，确定心脏的活动量相对最小的心拍相位。
例如，当在相位心拍间求差分D时，如果缩小比较对象的相位心拍的间隔，则能够以比预先指定的重建中心相位的间隔(例如，5％间隔)更小的单位，确定重建中心相位。例如，即使在预先指定的重建中心相位的间隔指定了“75％”这样的重建中心相位的情况下，在第3实施方式中，也能够以“72％”或“79％”这样的小的单位确定重建中心相位。并且，重建中心相位确定部36a例如将该心拍相位确定为第1帧的重建中心相位。另外，重建中心相位确定部36a针对其他的帧，能够将基准帧的重建中心相位作为起点以5％间隔对重建中心相位进行设定等、适当地设定即可。
通过这样确定重建中心相位，从而作为第1帧，能够期待以更高的精度得到所希望的图像(例如，心脏的活动量最小的舒张中期的图像)。
另外，在第3实施方式中，例如说明了重建中心相位确定部36a为了确定为第1帧的重建中心相位而使用正弦图数据的解析结果的例子，但实施方式并不限定于此。例如，重建中心相位确定部36a也可以为了决定1心拍中进行帧的重建的区间而使用正弦图数据的解析结果。例如，假设通过解析部38d进行的解析是求心肌的厚度的解析，只要重建收缩末期以及舒张末期的帧即可。此时，例如，重建中心相位确定部36a使用正弦图数据的解析结果，确定相当于收缩末期以及舒张末期的实际的心拍相位。并且，图像重建部37只针对由重建中心相位确定部36a确定的心拍相位的区间，重建帧即可。
如上所述，根据第3实施方式，通过解析各帧(或者，正弦图数据)，从而确定重建中心相位本身。基于根据这样实际收集到的数据确定的重建中心相位对帧进行重建，因此，可以认为来自基准帧的边界检测精度进一步提高，其结果，能够涵盖全部帧更高精度地检测心脏的边界。
(第4实施方式)
第4实施方式所涉及的X射线CT装置100与上述的实施方式相同，从帧组中确定基准帧，由该基准帧开始心脏的边界的检测。另外，第4实施方式所涉及的X射线CT装置100还将由各帧检测到的心脏的边界与各帧的图像重叠显示，从操作者接受修正指示。
图13是表示第4实施方式所涉及的系统控制部38的结构的图。如图13所示，在第4实施方式中，第2边界检测部38c还具备边界修正部38f。边界修正部38f还将各帧的图像和由各帧暂时检测到的心脏的边界重叠显示于显示部32，接受来自操作者的修正指示。另外，当接受修正指示时，边界修正部38f根据接受了修正指示的帧重新检测心脏的边界。
图14是表示第4实施方式中的边界的修正的处理步骤的流程图，图15以及图16是用于说明第4实施方式中的边界的修正的图。图14所示的处理步骤例如在第1实施方式中，在图2所示的处理步骤中，在步骤S111与S112之间执行即可。
例如，边界修正部38f针对至少1个以上的帧，将各帧的图像和由各帧暂时检测到的心脏的边界重叠显示于显示部32(步骤S301)。此时，例如，如图15所示，边界修正部38f区别基准帧和其他的帧，按照心拍相位的顺序排列显示。另外，作为区别的方法，例如，存在改变图像的框的颜色的方法或指明帧名(针对基准帧，指明“基准帧”等)的方法等。
接着，边界修正部38f判定是否从操作者接受了修正指示(步骤S302)。例如，操作者观察显示于显示部32的图像与边界的重叠显示，在需要修正的帧中，从基准帧开始计算修正边界被检测的顺序最早的帧的边界。例如，操作者经由作为轨迹球等定位设备的输入部31输入边界的修正。操作者可以自由地输入修正后的边界，也可以通过对检测到的边界的控制点进行追加、删除、移动来进行输入。当在二维剖面上进行该修正时，操作者能够任意地变更为了修正而显示的剖面。另外，为了修正而显示的图像也可以是由三维表现的图像。
另外，边界修正部38f向操作者提示多个边界候补以供选择。例如，在上述的实施方式中，说明了第1边界检测部38b或第2边界检测部38c使用轮廓形状模型检测心脏的边界的情况，但例如，还能够通过准备多个初始形状模型并进行该处理，从而，第1边界检测部38b或第2边界检测部38c能够得到多个检测结果。此时，例如，边界修正部38f使用控制点附近的图像图案与通过预先学习而得到的图像图案的误差或被检测的边界的形状与通过预先学习而得到的轮廓形状模型的误差这样的评估值，将误差最小的检测结果显示为最终的检测结果。另一方面，边界修正部38f通过将其他的检测结果作为边界修正用的候补显示于显示部32，从而向操作者提示边界候补。
这样，在操作者输入了修正的情况下，边界修正部38f判定为接受了修正指示(步骤S302，是)，将由操作者修正了边界的帧作为第2基准帧，重新检测第2基准帧以后的帧的边界(步骤S303)。例如，如图16所示，当判定为相对于第“+2帧”接受了修正指示时，边界修正部38f将第“+2帧”作为第2基准帧，针对第“+3帧”以后的帧，重新检测边界。另外，在步骤S303中重新检测之后，边界修正部38f再次返回到步骤S301的处理，向操作者提示重新检测的结果。
如使用图4说明的那样，边界的检测使用1帧前的检测结果来进行。此时，在检测失败的帧以后的帧中搬运有误差，可能不能准确地检测。因此，针对进行了边界的修正的帧以后的帧，希望再次重新检测边界。另外，通过使操作者自动地检测修正后的帧以后的边界，从而能够将复杂的边界修正作业抑制在最小限度，能够有益于提高诊断效率。
这样，根据第4实施方式，操作者仅仅通过少的修正的操作，就能够涵盖全部帧更高精度地检测心脏的边界。
(第5实施方式)
第5实施方式所涉及的X射线CT装置100与上述的实施方式相同，从帧组中确定基准帧，由该基准帧开始心脏的边界的检测。另外，第5实施方式所涉及的X射线CT装置100还计算基准帧与其他的帧的边界的偏移量，根据计算出的偏移量，确定作为解析对象的帧。
图17是表示第5实施方式所涉及的系统控制部38的结构的图。如图17所示，在第5实施方式中，解析部38d还具备偏移量计算部38g和解析对象确定部38h。偏移量计算部38g计算基准帧与基准帧以外的各帧的边界的偏移量，并将计算结果显示于显示部32。解析对象确定部38h从帧组中，从操作者接受作为解析对象的帧或者从解析对象除去的帧的指定，确定作为解析对象的帧或者从解析对象中除去的帧。
图18是表示第5实施方式中的解析对象的确定的处理步骤的流程图，图19以及图20是用于说明第5实施方式中的解析对象的确定的图。图18所示的处理步骤例如在第1实施方式中，在图2所示的处理步骤中，在步骤S112中的解析之前执行即可。
例如，偏移量计算部38g通过计算由第1边界检测部38b检测到的基准帧的边界与由第2边界检测部38c检测到的其他的帧的边界的差，来计算边界的偏移量(步骤S401)。例如，当边界由边界上的控制点的集合表示时，偏移量计算部38g通过以下的(1)式计算基准帧与第t帧的边界的偏移量S(t)。
【数学公式1】
S ( t ) = Σ i = 1 N ( X i 0 - X i t ) T A ( X i 0 - X i t ) · · · ( 1 )
在此，归一化矩阵A被事先设定。如果是单位矩阵，则偏移量S(t)表示欧氏距离的平方，如果是协方差矩阵的反矩阵，则偏移量S(t)表示马氏距离的平方。另外，偏移量并不限定于(1)式所示的各点的平方误差的总和。例如，偏移量是绝对值误差的总和、控制点与控制点的距离的总和、控制点与边界的距离的总和等、表示两个帧间的边界的差的指标即可。所谓控制点与控制点的距离的总和是指分别求第t帧的控制点与第t+1帧所对应的控制点的距离，针对全部的控制点计算总和。另外，所谓控制点与边界的距离的总和是指由通过样条内插等从控制点计算出的曲线来表现边界，分别求第t帧的控制点与在第t+1帧的边界上到第t帧的控制点的距离最近的点的距离，针对所有的控制点计算总和。
如果以第t帧计算出的边界的偏移量表示由于心脏的移动或变形导致的偏移量以上的值，则在该帧可能边界的检测有可能失败。这样，通过计算与由基准帧检测到的边界的偏移量，能够判定第t帧的边界的检测是成功了还是失败了。
接着，偏移量计算部38g向操作者提示计算出的边界的偏移量超过规定的阈值的帧(步骤S402)。例如，偏移量计算部38g预先计算与第t个相同的心拍相位的帧的平均的偏移量SE(t)以及标准偏差σ(t)，设定为阈值T(t)＝SE(t)+σ(t)。并且，偏移量计算部38g对在步骤S401中计算出的偏移量和阈值进行比较，将计算出的边界的偏移量超过阈值的帧与其他的帧相区别地显示。例如，如图19所示，偏移量计算部38g区别基准帧和其他的帧，按照心拍相位顺序排列显示，并且将偏移量超过阈值的帧与其他的帧相区别地显示。另外，作为区别的方法，例如，存在改变图像的框的颜色的方法或指明帧名的方法等。另外，例如，如图20所示，偏移量计算部38g也可以将偏移量S(t)以及阈值T(t)的变化与帧组一起显示于显示部32。
接着，解析对象确定部38h确定从解析对象中除去的帧(步骤S403)。例如，解析对象确定部38h通过使操作者指定从解析对象中除去的帧，从而确定从解析对象中除去的帧。另外，例如，解析对象确定部38h也可以使操作者指定没有从解析对象中除去的帧。另外，例如，基于步骤S401的计算的结果，解析对象确定部38h也可以将偏移量超过阈值的帧自动地确定为从解析对象中除去的帧。此时，也可以省略步骤S402的提示。偏移量大的帧可能边界检测失败，因此，通过将这些帧从基于解析部38d的解析处理中除去，能够得到可靠性较高的解析结果(例如，功能解析结果)。
另外，在第5实施方式中，说明了在显示偏移量之后，确定从解析对象中除去的帧的例子，但实施方式并不限定于此。例如，也可以由偏移量计算部38g显示偏移量，按照原样结束处理。
如上所述，根据第5实施方式，能够得到可靠性较高的心脏的解析结果。
(其他的实施方式)
另外，实施方式并不限定于上述的实施方式，还能够以其他的不同的各种方式实施。
(使用原始数据的基准帧的确定)
在上述的第2实施方式中，说明了通过解析正弦图数据来计算心脏的活动量，将根据活动量最小的正弦图数据重建的帧确定为基准帧的方法。另外，在第3实施方式中，说明了通过解析正弦图数据，来确定重建中心相位的方法。然而，实施方式并不限定于此，能够通过解析原始数据来确定基准帧，或者确定重建中心相位。
图21是用于说明其他的实施方式中的原始数据的图。在此，使用图21，简单地说明原始数据与正弦图数据的关系，如在第2实施方式中叙述的那样，正弦图数据是将纵轴绘制成View(X射线管球12a的位置)，将横轴绘制成通道的投影数据的亮度的轨迹。另外，如图21所示，通常，将构成1列部，即构成某一确定的剖面的范围称为正弦图数据。对此，原始数据例如是对三维的投影数据整体实施前处理而生成的数据，其范围与多列量的正弦图数据整体对应。换而言之，正弦图数据是原始数据的一个表现法。
例如，活动量计算部38e通过解析该原始数据，来计算涵盖多次心拍相位的心脏的活动量。例如，活动量计算部38e从在原始数据存储部35中保存的原始数据中，确定相当于某一重建中心相位P1的原始数据(R1)。另外，活动量计算部38e确定相当于与重建中心相位P1按照时间序列顺序相邻的重建中心相位P2的原始数据(R2)。活动量计算部38e一边错开重建相位一边进行计算原始数据(R1)与原始数据(R2)的差分的处理，基准帧确定部38e根据计算结果，确定差分相对最小的原始数据。并且，基准帧确定部38e将根据确定了的原始数据重建的帧确定为基准帧。如果存在活动，则在原始数据中应该产生差分，本方法着眼于该差分。另外，同样地，在重建中心相位确定部36a以该原始数据为对象在相位心拍间求差分时，通过缩小比较对象的相位心拍的间隔，能够以小的单位确定重建中心相位。
(直接确定基准帧的方法)
另外，在上述的实施方式中，以将舒张中期的心拍相位(例如，“75％”)的帧确定为基准帧等、在确定心拍相位之后确定基准帧的例子为中心进行了说明，但实施方式并不限定于此。基准帧确定部38a也可以根据在图像存储部37中保存的多次心拍相位量的帧组、在原始数据存储部35中保存的多次心拍相位量的原始数据或正弦图数据，直接地确定心脏的活动量相对较小的帧、原始数据、正弦图数据。即，每当确定基准帧时，基准帧确定部38a不一定必须确定心拍相位。基准帧确定部38a通过确定心脏的活动量相对较小的帧(或者，还称为心脏的轮廓的形状稳定的帧)等，来确定基准帧即可。例如，基准帧确定部38a对帧组所包含的各帧进行图像解析，图像解析的结果，确定心脏的活动量相对较小的帧，将确定了的帧作为基准帧。
(基准帧的学习)
另外，在上述的实施方式中，以将预先设定的心拍相位的帧确定为基准帧的例子或通过确定心脏的活动量相对较小的帧等来确定基准帧的例子为中心进行了说明。然而，实际上，还可以考虑这样确定的基准帧不一定成为最合适的基准帧的案例。在这样的情况下，例如，操作者修正基准帧的选择本身。
例如，基准帧确定部38a能够在确定基准帧的阶段，向操作者提示基准帧通过目视确认，接受基准帧的变更指示。另外，例如，基准帧确定部38a能够在由第2边界检测部38c暂时检测心脏的边界的阶段，向操作者提示边界的检测结果和基准帧通过目视确认，接受基准帧的变更指示。另外，例如，基准帧确定部38a能够在由解析部38d进行解析的阶段，向操作者提示基准帧通过目视确认，接受基准帧的变更指示。
这样，在事后基准帧本身变更了的情况下，例如，基准帧确定部38a能够学习变更后的基准帧，反映于之后的基准帧的确定。即，当基准帧确定部38a从操作者接收变更确定了的基准帧的变更指示时，第1边界检测部38b以变更后的基准帧重新进行边界检测的处理，另一方面，基准帧确定部38a蓄积变更后的基准帧并学习。并且，基准帧确定部38a按照所蓄积的变更后的基准帧，进行新的基准帧的确定。例如，当作为初始值将舒张中期的心拍相位(例如，“75％”)的帧预先决定为基准帧时，基准帧确定部38a变更处理，以使得当几次学习变更后的基准帧的重建中心相位为“80％”的情况时，还将“80％”的帧确定为基准帧。
(各实施方式的组合)
上述的各实施方式能够适当地组合实施。例如，在第1实施方式中，说明了根据附带于各帧的重建中心相位信息确定基准帧的方法。另外，例如，在第2实施方式中，说明了解析各帧或正弦图数据计算心脏的活动量，根据该计算结果确定基准帧的方法。另外，例如，在第3实施方式中，说明了通过解析正弦图数据，从而确定重建所使用的重建中心相位本身的方法。另外，例如，在第4实施方式中，说明了修正由各帧检测到的心脏的边界的方法。另外，例如，在第5实施方式中，说明了计算基准帧与各帧之间的边界的偏移量，根据计算结果，确定从解析对象中除去的帧的方法。各实施方式所述的内容、或者其一部分可以单独地实施，或者也可以组合多个来实施。例如，通过组合第1实施方式和第2实施方式，从而能够由其他的基准帧确定方法补充一基准帧确定方法(选择可靠性更高的方法等)。
(螺旋扫描、静态调强)
另外，在上述的实施方式中，说明了X射线CT装置100具备具有320列的检测元件列的X射线检测器13，同时检测320剖面量的信号的收集方式。此时，X射线CT装置100通常能够同时收集覆盖心脏整体的范围的原始数据。然而，实施方式并不限定于此。例如，X射线CT装置100也可以通过被称为螺旋扫描或静态调强等的收集方式收集原始数据。螺旋扫描是在旋转架15正在连续旋转时，一边使载置有被检体P的顶板22向体轴方向以规定的间距连续移动，一边对被检体P螺旋状地扫描的方法。另外，静态调强一边使载置有被检体P的顶板22向体轴方向阶段性地移动。一边对被检体P进行扫描的方法。在螺旋扫描或静态调强的情况等中，1心拍量的投影数据有时涵盖多次心拍而收集。在这样的情况下，X射线CT装置100从多个不同的心拍的投影数据收集与各重建中心相位对应的投影数据并合成即可。
(三维数据以外的适用)
另外，在上述的实施方式中，说明了X射线CT装置100收集三维的原始数据，将其作为处理对象的例子，但实施方式并不限定于此，在收集二维的原始数据的情况下，也能够相同地实施。另外，在上述的实施方式中，说明了第1边界检测部38b或第2边界检测部38c根据三维的帧组检测心脏的边界的例子，但实施方式并不限定于此。例如，第1边界检测部38b或第2边界检测部38c也可以根据三维的帧组，生成适合心脏的边界检测的剖面(例如，MPR(multi-planarreconstruction)图像等)组，根据所生成的剖面组，检测心脏的边界。
(对MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置的适用)
另外，在上述的实施方式中，作为医用图像诊断装置的一个例子说明了X射线CT装置，但实施方式并不限定于此。例如，上述的实施方式还同样能够适用于MRI装置。例如，在从成为触发的R波开始经过规定的延迟时间之后，MRI装置通过对被检体P施加RF(RadioFrequency)脉冲或倾斜磁场来收集MR信号，并将收集到的MR信号配置于k空间，得到图像的重建所使用的k空间数据。鉴于时间分辨率，MRI装置例如将与一个心拍相位的图像对应的k空间数据分割成多个段，在多个不同的心拍收集各段数据。此时，MRI装置在1心拍内收集多次心拍相位量的段数据。另外，MRI装置会集分别在多个不同的心拍收集到的同一心拍相位的段数据配置于一个k空间，根据该k空间数据，重建一个心拍相位的图像。在MRI装置的情况下，当对根据各k空间数据重建的各帧附带心拍相位信息时，能够根据该心拍相位信息，确定心脏的活动量相对较小的基准帧。另外，在MRI装置的情况下，通过对k空间数据进行一维傅里叶变换，从而能够生成具有与上述的实施方式中的正弦图数据相同的信息的数据。
(对图像处理装置的适用)
另外，在上述的实施方式中，说明了在X射线CT装置中，根据基准帧的确定进行边界的检测、解析的处理的例子，但实施方式并不限定于此。与医用图像诊断装置不同的图像处理装置、或包含医用图像诊断装置和图像处理装置的图像处理系统也可以执行上述的各种处理。在此，所谓图像处理装置例如是指工作站(查看器)、PACS(PictureArchiving and Communication System)的图像服务器或电子病历系统的各种装置等。例如，X射线CT装置进行到帧的生成，相对于所生成的帧，按照DICOM标准附带重建中心相位信息、检查ID、患者ID、序列ID等。并且，X射线CT装置将附带有各种信息的帧保存在图像服务器中。另一方面，工作站例如启动工作站中计算EF(左室射血分数)或心肌的厚度的解析的应用程序，在开始解析的定时等，相对于图像服务器，指定检查ID、患者ID、序列ID等，从图像服务器读出相符合的帧组。在该帧组中，附带有重建中心相位信息，因此，工作站根据该重建中心相位信息，进行基准帧的确定或之后的处理即可。与在上述的实施方式中说明的其他的处理相同，能够由图像处理装置或图像处理系统实施。正弦图数据等、处理所需的信息适当地、直接或者经由图像服务器、经由存储介质(例如，CD、DVD、网络存储)，从医用图像诊断装置转送到图像处理装置或图像处理系统即可。
图22是表示其他的实施方式中的图像处理装置200的结构的图。例如，图像处理装置200具备输入部210、输出部220、通信控制部230、存储部240、以及控制部250。输入部210、输出部220、存储部240的图像存储部240a、控制部250分别与图1所示的控制台装置30所具备的、输入部31、显示部32、图像存储部37、系统控制部38对应。另外，通信控制部230是在与图像服务器等之间进行通信的接口。并且，控制部250具备基准帧确定部250a、第1边界确定部250b、第2边界确定部250c、以及解析部250d。这些各部分别与图1所示的控制台装置30的基准帧确定部38a、第1边界确定部38b、第2边界确定部38c、以及解析部380d对应。另外，图像处理装置200还能够具备与图像重建部36对应的部件。
(程序)
另外，上述的各种处理例如能够将通用的计算机作为基本硬件来使用而实现。例如，上述的基准帧确定部38a、第1边界检测部38b、第2边界检测部38c、以及解析部38d通过使搭载于计算机的处理器执行程序来实现。可以通过将上述程序预先安装于计算机来实现，也可以存储于CD等存储介质，或者经由网络来发布上述程序，通过将该程序适当地安装于计算机来实现。
(其他)
另外，在上述的实施方式中说明的处理步骤、名称、各种参数等除了特指的情况能够任意地变更。例如，在上述的实施方式中，说明了作为基准帧确定一个帧的方法，但实施方式并不限定于此，也可以将多个帧确定为基准帧。例如，作为与心脏的活动量相对较小的重建中心相位对应的帧，基准帧确定部38a也可以将“35％”以及“75％”的2个帧确定为基准帧。此时，基于第2边界检测部38c的边界的检测将这两个帧作为起点开始即可。另外，例如，在上述的实施方式中，假定具有在列方向排列320列的检测元件的X射线检测器13，但实施方式并不限定于此，例如，也可以是84列、128列、160列等、任意的列数。针对行数也相同。
(硬件构成)
图23是表示实施方式所涉及的图像处理装置的硬件构成的图。上述的实施方式所涉及的图像处理装置具备CPU(Central ProcessingUnit)310等控制装置、ROM(Read Only Memory)320或RAM(RandomAccess Memory)330等存储装置、与网络连接进行通信的通信I/F340、以及连接各部的总线301。
由上述的实施方式所涉及的图像处理装置执行的程序预先编入ROM320等来提供。另外，由上述的实施方式所涉及的图像处理装置执行的程序也可以构成为，以能够安装的形式或者能够执行的形式的文件记录在能够由CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory)、软盘(FD)、CD-R(Compact Disk Recordable)、DVD(Digital VersatileDisk)等计算机可读的记录介质中，作为计算机程序产品来提供。
另外，也可以构成为将由上述的实施方式所涉及的图像处理装置执行的程序保存在与因特网等网络连接的计算机上，通过经由网络下载来提供。另外，也可以构成为经由因特网等网络来提供或发布由上述的实施方式所涉及的图像处理装置执行的程序。
由上述的实施方式所涉及的图像处理装置执行的程序使计算机作为上述的图像处理装置的各部(例如，图像重建部36、基准帧确定部38a、第1边界确定部38b、第2边界确定部38c、以及解析部38d、以及基准帧确定部250a、第1边界确定部250b、第2边界确定部250c、以及解析部250d)来发挥作用。该计算机能够通过由CPU310从计算机可读的存储介质在主存储装置上读出程序并执行。
根据以上所述的至少一实施方式的图像处理装置以及X射线CT装置，能够高精度地检测心脏的边界。
虽然说明了本发明的几个实施方式,但这些实施方式是作为例子而提示的,并不意图限定本发明的范围。这些实施方式能够以其他的各种方式进行实施，在不脱离发明的要旨的范围内，能够进行各种的省略、置换、变更。这些实施方式或其变形与包含于发明的范围或要旨中一样，包含于权利要求书记载的发明及其均等的范围中。

Claims (20)

1.一种图像处理装置，具备：
生成部，其生成与被检体的心脏的多次心拍相位量的重建图像对应的帧组；
确定部，其从上述帧组中确定与规定的心拍相位对应的对应帧；
第1边界检测部，其根据上述对应帧检测上述心脏的边界；以及
第2边界检测部，其使用检测到的上述边界，根据上述对应帧以外的各帧检测上述心脏的边界。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，
上述确定部确定上述帧组中与心脏的活动量相对较小的心拍相位对应的对应帧。
3.根据权利要求1或2所述的图像处理装置，其中，
上述确定部根据预先指定的心拍相位，从上述帧组中确定上述对应帧。
4.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，
上述确定部计算涵盖上述多次心拍相位的上述心脏的活动量，根据计算结果确定上述对应帧。
5.根据权利要求4所述的图像处理装置，其中，
上述确定部根据上述摄像数据计算上述心脏的活动量，将在包含该活动量相对较小的心拍相位的范围内重建的帧作为上述对应帧而确定。
6.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，
上述第2边界检测部进一步将各帧的图像和根据各帧检测到的心脏的边界重叠显示于显示部，接受来自操作者的修正指示。
7.根据权利要求6所述的图像处理装置，其中，
上述第2边界检测部若接受上述修正指示，则根据接受了该修正指示的帧再次检测上述心脏的边界。
8.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，
上述图像处理装置还具备解析部，上述解析部使用根据各帧检测到的心脏的边界进行解析，
上述解析部具备：
计算部，其计算上述对应帧与上述对应帧以外的各帧的边界的偏移量，将计算结果显示于显示部；和
解析对象确定部，其接受上述帧组中作为解析对象的帧或者从解析对象除去的帧的指定，确定作为解析对象的帧。
9.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，
上述图像处理装置还具备解析部，上述解析部使用根据各帧检测到的心脏的边界进行解析，
上述解析部具备：
计算部，其计算上述对应帧与上述对应帧以外的各帧的边界的偏移量；和
解析对象确定部，其根据上述边界的偏移量，确定帧组中作为解析对象的帧。
10.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，
上述确定部根据附带于构成上述帧组的各图像数据的DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)附带信息，确定上述对应帧。
11.根据权利要求2所述的图像处理装置，其中，
上述确定部根据重建时被指定的重建中心相位信息，确定上述对应帧。
12.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，
上述确定部确定心拍相位中与舒张中期对应的对应帧。
13.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，
上述确定部在根据预先指定的心拍相位从上述帧组中确定上述对应帧时，在不存在与预先指定的心拍相位对应的帧的情况下，将与接近预先指定的心拍相位的心拍相位对应的帧作为上述对应帧而确定。
14.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，
上述确定部根据在上述多次心拍相位量的图像的重建中使用的原始数据，从上述帧组中确定上述对应帧。
15.根据权利要求1所述的图像处理装置，其中，
上述确定部在从操作者接受变更确定了的对应帧的变更指示时，学习变更后的对应帧的心拍相位。
16.一种图像处理装置，具备：
生成部，其生成与心脏的多次心拍相位量的图像对应的帧组；
确定部，其从上述帧组中确定心脏的活动量相对较小的帧；
第1边界检测部，其根据确定了的上述帧检测上述心脏的边界；以及
第2边界检测部，其使用检测到的上述边界，根据确定了的上述帧以外的各帧检测上述心脏的边界。
17.一种X射线CT(Computed Tomography)装置，具备：
生成部，其生成与根据在1心拍间收集到的摄像数据重建的多次心拍相位量的图像对应的帧组；
确定部，其从上述帧组中确定与规定的心拍相位对应的对应帧；
第1边界检测部，其根据上述对应帧检测上述心脏的边界；以及
第2边界检测部，其使用检测到的上述边界，根据上述对应帧以外的各帧检测上述心脏的边界。
18.根据权利要求17所述的X射线CT装置，其中，
上述生成部根据在第2特征波以后收集到的摄像数据重建多次心拍相位量的图像，生成与上述多次心拍相位量的图像对应的帧组，上述第2特征波接着成为用于开始照射X射线的触发的第1特征波。
19.根据权利要求17所述的X射线CT装置，其中，
上述生成部在1心拍间收集为了重建被检体的心脏整体的多次心拍相位量的数据所需的摄像数据。
20.根据权利要求17所述的X射线CT装置，其中，
上述生成部分别关于上述多次心拍相位，针对从上述摄像数据提取出的以重建中心相位为中心的摄像数据集进行重建。
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