JP2000051197A - Medical image processing system - Google Patents

Medical image processing system

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JP2000051197A
JP2000051197A JP10221768A JP22176898A JP2000051197A JP 2000051197 A JP2000051197 A JP 2000051197A JP 10221768 A JP10221768 A JP 10221768A JP 22176898 A JP22176898 A JP 22176898A JP 2000051197 A JP2000051197 A JP 2000051197A
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JP
Japan
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projection data
phase
data
ray detector
image
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Application number
JP10221768A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuyuki Taguchi
克行 田口
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To get a clear tomogram with helical scanning by compensating the motions of an examinee's heart and a bed. SOLUTION: A system controller 5 adds an examinee's electrocardiogram detected by an electrocardiogram transmitter 10, the rotation phase of the rotary part 3 of a frame, and the position (sliced position) of a bed, to projection data gotten by helical scanning using an X-ray detector 2 for multi-slicing, and stores the data into a data storage 13. The projection data gotten when an electrocardiogram phase matches with a rotation phase so that the prescribed slicing position intervenes therebetween, are selected, helically interpolated, and then reconstructed to form a tomogram. This can compensate the motion of the examinee's heart and the motion of the bed and interpolate helically at a dense interpolating interval using projection data gotten by the X-ray detector 2 for multi-slicing, so that a clear tomogram can be gotten.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ヘリカルスキャン
により被検体の所望の部位の撮影を行うX線CT装置か
らの投影データに基づいて断層像や三次元画像を形成す
る医用画像処理装置に関する。
[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a medical image processing apparatus for forming a tomographic image or a three-dimensional image based on projection data from an X-ray CT apparatus for imaging a desired part of a subject by helical scan.

【0002】[0002]

【従来の技術】今日において、被検体が載置された寝台
を被検体の体軸方向に沿って徐々に移動させると共に、
被検体の周りをX線管及びX線検出部を360度回転さ
せながら所定の角度毎に(或いは連続的に)X線を曝射
することで、該被検体の所望の部位を螺旋状にスキャン
するヘリカルスキャン方式のX線CT装置が知られてい
る。また、このヘリカルスキャン方式のX線CT装置か
ら得られた360度分(最低180度分)の投影データ
に基づいて画像再構成処理を行い、所望の部位の三次元
画像を形成する医用画像処理装置も知られている。
2. Description of the Related Art Today, a bed on which a subject is placed is gradually moved along the body axis direction of the subject.
By rotating the X-ray tube and the X-ray detector around the subject by 360 degrees and applying X-rays at predetermined angles (or continuously), a desired part of the subject is spirally formed. A helical scan type X-ray CT apparatus for performing scanning is known. Further, medical image processing for performing image reconstruction processing based on 360-degree (minimum 180-degree) projection data obtained from the helical scan type X-ray CT apparatus to form a three-dimensional image of a desired site Devices are also known.

【0003】このようなヘリカルスキャン方式で撮影を
行った場合、例えば頭部のように静止している部位を撮
像した場合には、前記医用画像処理装置において明確な
三次元画像を形成することができるのであるが、心臓等
のように動きを伴う部位を撮影した場合には、ヘリカル
スキャンにより得られる断層像に動きが反映されてしま
い、前記医用画像処理装置において明確な三次元画像を
形成することが困難となる。このような問題を解決する
ために、従来、特開平5−3867号の公開特許公報に
おいて三次元画像診断装置が、また、特開平9−753
36号の公開特許公報において画像生成方法、画像表示
方法及びX線CT装置が開示されている。
[0003] When imaging is performed by such a helical scan method, for example, when a stationary part such as the head is imaged, a clear three-dimensional image can be formed by the medical image processing apparatus. Although it is possible, when capturing a moving part such as the heart, the movement is reflected in the tomographic image obtained by the helical scan, and a clear three-dimensional image is formed in the medical image processing apparatus. It becomes difficult. In order to solve such a problem, a three-dimensional image diagnostic apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-3867 has been proposed.
Japanese Patent Publication No. 36 discloses an image generation method, an image display method, and an X-ray CT apparatus.

【0004】特開平5−3867号の公開特許公報に開
示されている三次元画像診断装置は、ヘリカルスキャン
を行うと共に心電波形を検出し、この心電波形の同一位
相のタイミングの投影データを用いて画像再構成処理を
行うものである。
A three-dimensional diagnostic imaging apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 5-3867 performs a helical scan, detects an electrocardiographic waveform, and outputs projection data of the electrocardiographic waveform having the same phase timing. The image reconstruction processing is performed by using this.

【0005】また、特開平9−75336号の公開特許
公報に開示されている画像生成方法、画像表示方法及び
X線CT装置は、例えば心臓等の走査対象を細かいピッ
チでヘリカルスキャンを行って多数の再構成画像を形成
した後に、心電位相の合った複数の再構成画像を選択
し、これらに基づいて所望のスライス位置の断層像を形
成(リサンプリング)するものである。
The image generation method, the image display method, and the X-ray CT apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-75336 disclose a large number of helical scans of a scan target such as a heart at a fine pitch. After forming the reconstructed image, a plurality of reconstructed images having the same cardiac potential phase are selected, and a tomographic image at a desired slice position is formed (resampling) based on these images.

【0006】これら各開示技術によれば、心臓等のよう
に動きを伴う部位であっても、例えば心臓の拡張期のタ
イミングの投影データのみを用いて各断層像をそれぞれ
形成することができる。従って、この各断層像に基づい
て、心臓等の走査対象の動きを補正したかたちの三次元
画像を形成することができる。
[0006] According to each of these disclosed techniques, even in a region that moves, such as the heart, each tomographic image can be formed using only projection data of the diastolic timing of the heart, for example. Therefore, it is possible to form a three-dimensional image in which the motion of the scanning target such as the heart is corrected based on each tomographic image.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような各
開示技術では、心臓等の走査対象の動きを補正したかた
ちの断層像を形成することができるのはよいが、ヘリカ
ルスキャンによる寝台の動きまでは補正することができ
ず、やはり、各断層像上及び三次元画像上に寝台の動き
による画質劣化が生ずる問題があった。
However, in each of the disclosed techniques described above, it is good to form a tomographic image in which the motion of the scan target such as the heart is corrected. However, there is a problem that the image quality is deteriorated due to the movement of the bed on each tomographic image and the three-dimensional image.

【0008】また、特開平9−75336号の公開特許
公報に開示されている画像生成方法、画像表示方法及び
X線CT装置においては、画像再構成処理を行った後
に、各再構成画像の中から所定のタイミングの投影デー
タのみを選択し、これらに基づいて所望のスライス位置
の断層像を形成するようにしているため、選択の幅、す
なわち、体軸方向(スライス方向)であるZ方向の補間
間隔が大きくなりやはり画質が劣化する問題があった。
In the image generation method, the image display method, and the X-ray CT apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-75336, after the image reconstruction processing is performed, the Since only the projection data at a predetermined timing is selected from the data and a tomographic image at a desired slice position is formed based on the selected data, the width of the selection, that is, the Z direction in the body axis direction (slice direction) is selected. There has been a problem that the interpolation interval becomes large and the image quality also deteriorates.

【0009】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、心臓等の走査対象の動き及びヘリカルスキャ
ンによる寝台の動きを補正すると共に、Z方向の補間間
隔が大きくなる不都合を防止して、明瞭な断層像及び三
次元画像を形成することができるような医用画像処理装
置の提供を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and corrects the movement of a scan target such as a heart and the movement of a bed by a helical scan, and also prevents the inconvenience of increasing the interpolation interval in the Z direction. It is another object of the present invention to provide a medical image processing apparatus capable of forming a clear tomographic image and a three-dimensional image.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係る医用画像処
理装置は、上述の課題を解決するための手段として、被
検体の走査対象物の動きに対応する対象物位相を検出す
る対象物位相検出手段と、被検体が載置された寝台のヘ
リカルスキャン時における各寝台位置を検出する寝台位
置検出手段と、ヘリカルスキャン時における架台回転部
の回転位相を検出する回転位相検出手段とを有する。ま
た、これら各手段に加え、ヘリカルスキャンにより得ら
れた投影データの中から、指定されたスライス位置近傍
の投影データを前記寝台位置検出手段からの検出出力に
基づいて検出すると共に、この指定されたスライス位置
近傍の投影データの中から、前記対象物位相が所定の位
相範囲内で、かつ、回転位相が合致するタイミングで得
られた投影データを、前記対象物位相検出手段及び回転
位相検出手段からの各検出出力に基づいて選択し、この
選択した投影データに基づいて、前記指定されたスライ
ス位置に対応する投影データを補間処理により形成する
補間手段と、前記補間手段により形成された投影データ
を用いて画像再構成処理を行い、前記指定されたスライ
ス位置の断層像を形成する画像再構成手段とを有する。
According to the medical image processing apparatus of the present invention, as a means for solving the above-mentioned problem, an object phase for detecting an object phase corresponding to a movement of a scanning object of the object is provided. A detecting means, a couch position detecting means for detecting each couch position at the time of the helical scan of the couch on which the subject is placed, and a rotational phase detecting means for detecting a rotational phase of the gantry rotating unit at the time of the helical scan. Further, in addition to these units, among the projection data obtained by the helical scan, projection data near the designated slice position is detected based on the detection output from the couch position detection unit, and the designated From the projection data in the vicinity of the slice position, the projection data obtained at the timing when the object phase is within a predetermined phase range and the rotation phase matches, is output from the object phase detection unit and the rotation phase detection unit. An interpolation unit that forms projection data corresponding to the specified slice position by interpolation processing based on the selected projection data, and projection data formed by the interpolation unit. Image reconstruction means for performing image reconstruction processing using the image data to form a tomographic image at the designated slice position.

【0011】このような医用画像処理装置は、回転位相
と対象物位相とが同じ(或いは所定範囲内の)投影デー
タ同士を選択して体軸方向(Z方向)に補間処理後に、
画像再構成処理を行う。これにより、心臓等の走査対象
の動きと共にヘリカルスキャンによる寝台の動きを補正
したかたちの補間データを得ることができる。このた
め、この補間データに基づいて再構成される断層像及び
三次元画像の画質向上を図ることができる。
In such a medical image processing apparatus, after selecting projection data whose rotation phase and object phase are the same (or within a predetermined range) and performing interpolation processing in the body axis direction (Z direction),
An image reconstruction process is performed. Thereby, it is possible to obtain interpolation data in which the movement of the bed by the helical scan is corrected together with the movement of the scan target such as the heart. Therefore, the image quality of the tomographic image and the three-dimensional image reconstructed based on the interpolation data can be improved.

【0012】また、本発明に係る医用画像処理装置は、
前記投影データとして、複数のX線検出器列を有するX
線検出器で検出された投影データを用い、或いはX線検
出器が有するX線検出器列のピッチよりも小さいピッチ
で寝台を移動することで得られた投影データを用いる。
Further, the medical image processing apparatus according to the present invention comprises:
As the projection data, X having a plurality of X-ray detector rows
The projection data detected by the line detector is used, or the projection data obtained by moving the bed at a pitch smaller than the pitch of the X-ray detector row of the X-ray detector is used.

【0013】これにより、細かなピッチのヘリカルスキ
ャンで得られた投影データを用いることとなるため、体
軸方向(Z方向)に密な補間処理を行うことができ、補
間データに基づいて再構成される断層像及び三次元画像
のさらなる画質向上を図ることができる。
[0013] As a result, since projection data obtained by helical scanning with a fine pitch is used, dense interpolation processing can be performed in the body axis direction (Z direction), and reconstruction is performed based on the interpolation data. The image quality of the tomographic image and the three-dimensional image to be obtained can be further improved.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る医用画像処理
装置の好ましい実施の形態について、図面を参照しなが
ら詳細に説明する。本発明に係る医用画像処理装置は、
図1に示すようなヘリカルスキャン可能なX線CT装置
により被検体の断層像を撮影し、この各断層像に基づい
て三次元画像を形成する三次元画像診断装置に適用する
ことができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the medical image processing apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The medical image processing device according to the present invention,
The present invention can be applied to a three-dimensional image diagnostic apparatus that captures a tomographic image of a subject using an X-ray CT apparatus capable of helical scan as shown in FIG. 1 and forms a three-dimensional image based on each tomographic image.

【0015】この図1において、本発明の実施の形態と
なる三次元画像診断装置は、相対向する位置関係を維持
した状態で回転するX線管1及びX線検出器2と、内周
部にこのX線管1及びX線検出器2が回転自在に設けら
れた架台回転部3と、被検体が載置される寝台4と、当
該三次元画像診断装置全体の制御を行うシステム制御部
5と、寝台4を被検体の体軸方向に移動制御する寝台制
御部6と、X線管1をオペレータにより支持された管電
圧、管電流及び曝射タイミングで駆動するX線管駆動制
御部7と、X線検出器2がX線像の取り込みを行うこと
で形成された投影データの収集を行うデータ収集部9と
を有している。
Referring to FIG. 1, a three-dimensional diagnostic imaging apparatus according to an embodiment of the present invention includes an X-ray tube 1 and an X-ray detector 2 which rotate while maintaining a positional relationship therebetween, and an inner peripheral portion. A x-ray tube 1 and an x-ray detector 2 rotatably provided on a gantry rotating unit 3, a bed 4 on which a subject is placed, and a system control unit for controlling the whole of the three-dimensional image diagnostic apparatus 5, a bed controller 6 for controlling the movement of the couch 4 in the body axis direction of the subject, and an X-ray tube drive controller for driving the X-ray tube 1 with a tube voltage, a tube current and an exposure timing supported by an operator. 7 and a data collection unit 9 for collecting projection data formed by the X-ray detector 2 capturing an X-ray image.

【0016】また、この三次元画像診断装置は、被検体
に装着され、該被検体の心電波形を検出して心電データ
を送信する心電波形送信器10と、この心電波形送信器
10から送信された心電データを受信するアンテナ11
と、アンテナ11で受信された心電データをシステム制
御部5に供給する心電波形入力部12と、データ収集部
9で収集された投影データや再構成された断層像等を格
納するデータ格納部13とを有している。
The three-dimensional diagnostic imaging apparatus is mounted on a subject, detects an electrocardiographic waveform of the subject, and transmits electrocardiographic data, and an electrocardiographic waveform transmitter. Antenna 11 for receiving electrocardiographic data transmitted from 10
And an electrocardiographic waveform input unit 12 for supplying electrocardiographic data received by the antenna 11 to the system control unit 5, and data storage for storing projection data collected by the data collecting unit 9, reconstructed tomographic images, and the like. And a part 13.

【0017】また、この三次元画像診断装置は、同じ寝
台位置で、かつ、心電位相と回転位相とが合致したタイ
ミングの投影データを検出し、この投影データに基づい
て目的のスライス位置の断層像を画像再構成する画像再
構成部15と、画像再構成部15により形成された断層
像を表示する画像表示部16とを有している。
Further, the three-dimensional image diagnostic apparatus detects projection data at the same bed position and at a timing when the cardiac potential phase and the rotation phase match, and based on the projection data, a tomographic image at a target slice position is detected. It has an image reconstruction unit 15 for reconstructing an image, and an image display unit 16 for displaying a tomographic image formed by the image reconstruction unit 15.

【0018】前記X線検出器2としては、例えば図2に
示すように複数のX線検出素子をチャンネル方向に並設
して形成したX線検出器列2aを、前記チャンネル方向
と直行するスライス厚方向(前記架台回転部3の回転中
心軸:体軸方向、Z軸)に4列分並設して形成したマル
チスライス用のX線検出器が設けられている。
As the X-ray detector 2, for example, as shown in FIG. 2, an X-ray detector row 2a formed by arranging a plurality of X-ray detecting elements in parallel in the channel direction is sliced perpendicular to the channel direction. An X-ray detector for multi-slice, which is formed in four rows in the thickness direction (rotation center axis of the gantry rotating unit 3: body axis direction, Z axis), is provided.

【0019】次に、このような構成を有する当該実施の
形態の三次元画像診断装置の動作説明をする。
Next, the operation of the three-dimensional image diagnostic apparatus according to the present embodiment having such a configuration will be described.

【0020】まず、オペレータにより被検体の所望の部
位のヘリカルスキャンが指定されると、システム制御部
5は、被検体の載置された寝台4が所定量ずつ被検体の
体軸方向に移動するように該寝台制御部6を介して該寝
台4を移動制御する。具体的には、この例の場合、前記
X線検出器2は4列分のX線検出器列を有している。1
ピッチを1つのX線検出器列2の幅に相当するX線ビー
ムの回転中心における幅分の移動距離であるとすると、
システム制御部5は、4ピッチ以下の例えば2.5ピッ
チずつ徐々に移動するように前記寝台4を移動制御す
る。
First, when a helical scan of a desired part of the subject is designated by the operator, the system control unit 5 moves the bed 4 on which the subject is placed by a predetermined amount in the body axis direction of the subject. The movement of the bed 4 is controlled via the bed control unit 6 as described above. Specifically, in the case of this example, the X-ray detector 2 has four X-ray detector rows. 1
Assuming that the pitch is a moving distance of the width at the rotation center of the X-ray beam corresponding to the width of one X-ray detector row 2,
The system control unit 5 controls the movement of the bed 4 so that the bed 4 is gradually moved by four pitches or less, for example, by 2.5 pitches.

【0021】また、システム制御部5は、これと共に、
架台回転部3内のX線管1及びX線検出器2を回転制御
すると共に、所定の回転角度毎にX線管1から被検体に
対してX線が曝射されるように、X線管駆動制御部7を
介してX線管1を曝射駆動する。これにより、寝台4上
の被検体の周囲を回転するX線管1により被検体に対し
て螺旋状にX線が曝射されることとなり、いわゆるヘリ
カルスキャンによる撮影が行われることとなる。なお、
このヘリカルスキャンにおいては、前述のように前記寝
台4が2.5ピッチずつ徐々に移動するように移動制御
されているため、後半1.5ピッチ分がオーバーラップ
された状態でヘリカルスキャン(オーバーラップスキャ
ン)が行われることとなる。データ収集部9は、このよ
うなオーバーラップスキャンにより形成されたX線像を
取り込むことで投影データを形成し、これをシステム制
御部5に供給する。
Also, the system control unit 5
The X-ray tube 1 and the X-ray detector 2 in the gantry rotating unit 3 are controlled to rotate, and X-rays are emitted from the X-ray tube 1 to the subject at predetermined rotation angles. The X-ray tube 1 is driven for irradiation through the tube drive control unit 7. As a result, the X-ray tube 1 rotating around the subject on the couch 4 irradiates the subject with X-rays in a spiral manner, and so-called helical scanning is performed. In addition,
In this helical scan, as described above, the bed 4 is controlled so as to gradually move by 2.5 pitches. Therefore, the helical scan (overlap) is performed in a state where the latter 1.5 pitches are overlapped. Scan). The data collection unit 9 forms projection data by capturing an X-ray image formed by such an overlap scan, and supplies the projection data to the system control unit 5.

【0022】一方、心電波形送信器10は、この撮影
中、図4(a)に示すような被検体の心電波形を検出
し、この心電データを送信する。この送信された心電デ
ータは、アンテナ11により受信され、心電波形入力部
12に供給される。心電波形入力部12は、この心電デ
ータを取り込みシステム制御部5に供給する。システム
制御部5は、この心電データに基づいて、図4(b)に
示すような心電位相を検出する。そして、図4(b)中
斜線で示すように、この心電位相中、周期的に現れる例
えば心臓の拡張期に相当する位相θ1〜位相θ2の間で
ある心電位相θh(t)を検出する。
On the other hand, the electrocardiogram waveform transmitter 10 detects an electrocardiogram waveform of the subject as shown in FIG. 4A during the imaging, and transmits the electrocardiogram data. The transmitted electrocardiogram data is received by the antenna 11 and supplied to the electrocardiogram waveform input unit 12. The electrocardiogram waveform input section 12 captures the electrocardiogram data and supplies it to the system control section 5. The system control unit 5 detects a cardiac potential phase as shown in FIG. 4B based on the electrocardiographic data. Then, as shown by hatching in FIG. 4B, a cardiac potential phase θh (t) that periodically appears, for example, between phases θ1 and θ2 corresponding to the diastolic phase of the heart is detected in the cardiac potential phase. I do.

【0023】また、システム制御部5は、寝台4を移動
制御しているため、現在供給された投影データに対応す
る寝台位置(スライス位置)を検出可能となっている。
また、架台回転部3のX線管1及びX線検出器2を回転
制御しているため、これらの回転位相も検出可能となっ
ている。このため、システム制御部5は、データ収集部
9から各投影データが供給されると、この各投影データ
に前記寝台位置を示す寝台位置データ、前記回転位相を
示す回転位相データ及び前記心電位相を示す心電位相デ
ータを付加し、これをデータ格納部13に一旦格納す
る。
Since the system control unit 5 controls the movement of the couch 4, the couch position (slice position) corresponding to the currently supplied projection data can be detected.
Further, since the rotation of the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2 of the gantry rotating unit 3 is controlled, the rotational phase of these can also be detected. For this reason, when each projection data is supplied from the data collection unit 9, the system control unit 5 adds the couch position data indicating the couch position, the rotation phase data indicating the rotation phase, and the cardiac potential phase to each projection data. Is added, and this is temporarily stored in the data storage unit 13.

【0024】ここで、図4(c)は、ヘリカルスキャン
により各寝台位置毎に得られる360度(2π)毎の投
影データを示しており、同図中、実線で示す投影データ
は実データを、また、点線で示す投影データは同じX線
パスの対向データを示しているのであるが、図4(b)
に示す心電位相θh(t)の間においては、同図(c)
に鎖線で示す実データをそれぞれ得ることができる。す
なわち、この鎖線で示す実データは、スキャン位置が隣
接し、なおかつ、心電位相と回転位相とが同じ実データ
である。そして、対向データの場合も同様に、同じ心電
位相θh(t)及び回転位相のタイミングで得られた対
向データが存在する。この心電位相θh(t)のタイミ
ングで得られた実データ及び対向データを見ると、36
0度分の投影データが揃っていることがわかる。
FIG. 4 (c) shows projection data for every 360 degrees (2π) obtained for each bed position by helical scan. In FIG. 4 (c), the projection data shown by the solid line is the actual data. Also, the projection data indicated by the dotted line indicates the opposite data of the same X-ray path, and FIG.
(C) during the cardiac potential phase θh (t) shown in FIG.
The actual data indicated by the dashed line can be obtained. That is, the actual data indicated by the chain line is the actual data in which the scan positions are adjacent and the cardiac potential phase and the rotational phase are the same. Similarly, in the case of facing data, there is also facing data obtained at the same timing of the cardiac potential phase θh (t) and the rotation phase. Looking at the actual data and the opposing data obtained at the timing of the cardiac potential phase θh (t), 36
It can be seen that the projection data for 0 degrees is complete.

【0025】画像再構成部15は、このような理論に基
づき、データ格納部13に前記各投影データが格納され
ると、画像再構成が指定されたスライス位置を挟む投影
データを前記寝台位置データに基づいて検出する(画像
再構成が指定されたスライス位置の前後の投影データを
前記寝台位置データに基づいて検出する)と共に、この
検出した投影データの中から、心電位相及び回転位相が
同じ投影データ(実データ及び対向データ)を、前記回
転位相データ及び心電位相データに基づいて検出する。
そして、この検出した投影データに基づいてヘリカル補
間データを形成し(ヘリカル補間は、例えば距離の逆比
とする。)する。なお、このような投影データの選択及
びヘリカル補間は、外挿になるようにしてもよい。
When the projection data is stored in the data storage unit 13 based on such a theory, the image reconstruction unit 15 converts the projection data sandwiching the slice position designated for image reconstruction into the couch position data. (Projection data before and after the slice position designated for image reconstruction is detected based on the couch position data), and among the detected projection data, the cardiac potential phase and the rotational phase are the same. Projection data (actual data and facing data) is detected based on the rotation phase data and the cardiac potential phase data.
Then, helical interpolation data is formed based on the detected projection data (the helical interpolation is, for example, an inverse ratio of the distance). The selection of the projection data and the helical interpolation may be extrapolated.

【0026】すなわち、画像再構成部15は、指定され
たスライス位置を挟み最も近い位置で収集された、心電
位相と回転位相が同じ投影データ同士を用いてヘリカル
補間を行う。上述のように、前記X線検出器2は、4列
分のX線検出器列2aを有するマルチスライス用のX線
検出器である。このため、図4(d)に示すようにX線
管1及びX線検出器2が1回転することで、4列分の投
影データを一度に収集することができる。これは、一つ
の焦点位置の投影データだけでヘリカル補間が可能とな
ることを意味する。従って、図4(d)に示すZcを目
的のスライス位置であるとすると、同図(d)中点線で
示すようにこの目的のスライス位置Zcに最も近い投影
データを用いてヘリカル補間処理を行うことができる。
すなわち、投影データに抜けがなく、Z方向(=体軸方
向)に一定のサンプリング間隔を確保することができ
る。そして、異なる回転で得られた投影データであって
も(実データ或いは対向データであっても)、心電位相
と回転位相のタイミングが合致すれば、前記Z方向に対
する密なサンプリングを可能とすることができる。
That is, the image reconstructing unit 15 performs helical interpolation using projection data having the same cardiac potential phase and rotation phase collected at the closest position across the designated slice position. As described above, the X-ray detector 2 is a multi-slice X-ray detector having four X-ray detector rows 2a. Therefore, as shown in FIG. 4D, when the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2 make one rotation, projection data for four columns can be collected at a time. This means that helical interpolation can be performed using only projection data at one focal position. Therefore, assuming that Zc shown in FIG. 4D is a target slice position, helical interpolation processing is performed using projection data closest to the target slice position Zc as shown by a dotted line in FIG. 4D. be able to.
That is, there is no omission in the projection data, and a constant sampling interval can be secured in the Z direction (= body axis direction). Even if the projection data obtained by different rotations (actual data or opposing data) matches the timing of the cardiac potential phase and the rotation phase, dense sampling in the Z direction can be performed. be able to.

【0027】画像再構成部15は、このようなヘリカル
補間処理後にファンビーム画像再構成処理を行い、指定
されたスライス位置の断層像を形成して画像表示部16
に供給し、或いは複数の前記断層像に基づい三次元画像
を形成して画像表示部16に供給する。これにより、画
像表示部16に、前記指定されたスライス位置の断層
像、或いは前記指定されたスライス位置の断層像を含む
三次元画像が表示されることとなる。
The image reconstructing unit 15 performs a fan beam image reconstructing process after such a helical interpolation process, forms a tomographic image at a designated slice position, and generates an image display unit 16.
Or a three-dimensional image is formed based on the plurality of tomographic images and supplied to the image display unit 16. As a result, a three-dimensional image including the tomographic image at the specified slice position or the tomographic image at the specified slice position is displayed on the image display unit 16.

【0028】以上の説明から明らかなように、当該実施
の形態の三次元画像診断装置は、指定されたスライス位
置を挟み最も近い位置で収集された、心電位相と回転位
相が同じ投影データ同士を用いてヘリカル補間を行う。
このため、ヘリカル補間を行う際に心電位相の合った投
影データを用いているため(ヘリカル補間を行う際に心
電位相を合わせているため)、画像再構成後に画像再構
成に用いられた投影データの重心で心電位相を合わせる
場合よりも、心臓の動き及び寝台の動きを補正したかた
ちのヘリカル補間処理を行うことができる。
As is apparent from the above description, the three-dimensional diagnostic imaging apparatus according to the present embodiment is configured to collect projection data having the same electrocardiographic phase and the same rotational phase collected at the closest position across the designated slice position. Is used to perform helical interpolation.
For this reason, since helical interpolation uses projection data with the same cardiac potential phase (because the cardiac potential phase is matched when performing helical interpolation), it is used for image reconstruction after image reconstruction. The helical interpolation processing in which the motion of the heart and the motion of the bed are corrected can be performed as compared with the case where the electrocardiographic phase is matched with the center of gravity of the projection data.

【0029】また、マルチスライス用の4列分のX線検
出器列2aを有するX線検出器2により一つの焦点位置
の4列分の投影データを収集することができるため、目
的のスライス位置に最も近い投影データを用いてヘリカ
ル補間処理を行うことができ、投影データに抜けのな
い、Z方向(=体軸方向)に密なサンプリング間隔のヘ
リカル補間処理を可能とすることができる。従って、明
瞭な断層像及び三次元画像を形成することができる。
Further, since the X-ray detector 2 having the X-ray detector rows 2a for four rows for multi-slice can collect projection data for four rows at one focus position, the target slice position can be obtained. The helical interpolation process can be performed using the projection data closest to the above, and the helical interpolation process can be performed at a dense sampling interval in the Z direction (= body axis direction) without omission in the projection data. Therefore, a clear tomographic image and a three-dimensional image can be formed.

【0030】なお、上述の実施の形態の説明では、心電
位相を検出することとしたが、これは例えば呼吸の位相
等のように他の位相を検出するようにしてもよい。ま
た、実データ及び対向データを用いてヘリカル補間処理
を用いることとしたが、これは、実データのみ或いは対
向データのみを用いてヘリカル補間処理を行うようにし
てもよい。
In the above description of the embodiment, the cardiac potential phase is detected. However, it is also possible to detect another phase such as a respiratory phase. Although the helical interpolation process is used using the actual data and the opposing data, the helical interpolation process may be performed using only the actual data or only the opposing data.

【0031】また、画像再構成部15は、「心電位相が
同じ投影データ」を用いてヘリカル補間処理を行うこと
としたが、これは、「心電位相差が所定の範囲内の投影
データ(或いは所定の位相範囲に含まれる投影デー
タ)」を用いてヘリカル補間処理を行うようにしてもよ
い。これにより、ヘリカル補間処理に用いる投影データ
にある程度の幅を持たせることができ、ヘリカル補間処
理の演算時間の短縮化等を図ることができる。
The image reconstruction unit 15 performs the helical interpolation process using “projection data having the same cardiac potential phase”. This is because “the projection data (cardiac potential phase difference is within a predetermined range). Alternatively, the helical interpolation process may be performed using the projection data included in a predetermined phase range). As a result, projection data used for the helical interpolation processing can have a certain width, and the calculation time of the helical interpolation processing can be reduced.

【0032】また、寝台4をマルチスライス用のX線検
出器列2aの2.5ピッチ分ずつ移動させることとした
が(ヘリカルピッチを2.5ピッチとしたが)、これ
は、ヘリカルピッチを4以上としてもよい。この場合、
ヘリカル補間処理に用いる投影データのサンプリング間
隔は大きくなるが、スキャン時間を短縮化することがで
き、被検体の被曝低減を図ることができる。また、ヘリ
カルピッチを4以上とした場合でも、4列分のX線検出
器列2a間におけるサンプリング間隔は確保されている
ためさほど問題とはならない。
Further, the bed 4 is moved by 2.5 pitches of the multi-slice X-ray detector row 2a (although the helical pitch is set to 2.5 pitches). It may be four or more. in this case,
Although the sampling interval of the projection data used for the helical interpolation process is increased, the scan time can be shortened, and the exposure of the subject can be reduced. Even when the helical pitch is set to 4 or more, there is not much problem because the sampling interval between the X-ray detector rows 2a for four rows is secured.

【0033】また、X線検出器列2aを4列分有するマ
ルチスライス用のX線検出器2を設けることとしたが、
これは、2列分のX線検出器列を有するデュアルスライ
ス用のX線検出器や、図3に示すような1列分のX線検
出器列を有するシングルスライス用のX線検出器を設け
る等、他のX線検出器を設けるようにしてもよい。
Further, the multi-slice X-ray detector 2 having four X-ray detector rows 2a is provided.
This means that a dual slice X-ray detector having two X-ray detector rows or a single slice X-ray detector having one X-ray detector row as shown in FIG. For example, another X-ray detector may be provided.

【0034】この1列分のX線検出器列を有するシング
ルスライス用のX線検出器を設けた場合には、寝台4を
1ピッチ以下のヘリカルピッチで移動制御し、これによ
り得られた投影データに基づいてヘリカル補間処理を行
う。これにより、密なサンプリング間隔のヘリカル補間
処理を可能とすることができ、明瞭な断層像及び三次元
画像を形成することができる等、上述と同様の効果を得
ることができる。また、この場合、1ピッチ以上のヘリ
カルピッチで寝台4を移動制御してもよい。これによ
り、スキャン時間を短縮化することができ、被検体の被
曝低減を図ることができる。
When a single-slice X-ray detector having one row of X-ray detectors is provided, the bed 4 is controlled to move at a helical pitch of 1 pitch or less, and the projection obtained by this is controlled. Helical interpolation processing is performed based on the data. As a result, helical interpolation processing at a fine sampling interval can be performed, and a clear tomographic image and a three-dimensional image can be formed. In this case, the bed 4 may be controlled to move at a helical pitch of 1 pitch or more. As a result, the scan time can be reduced, and the exposure of the subject can be reduced.

【0035】最後に、上述の実施の形態は本発明のほん
の一例であり、本発明は、上述の各実施の形態に限定さ
れることはない。例えば、上述の実施の形態の説明で
は、心電位相に同期した投影データを選択することとし
たが、これは、呼吸等の略周期的なものに同期するよう
にしてもよく、この他、本発明に係る技術的思想を逸脱
しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能
であることは勿論である。
Finally, the above embodiments are only examples of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the description of the above-described embodiment, projection data synchronized with the cardiac potential phase is selected. However, this may be synchronized with substantially periodic data such as breathing. It goes without saying that various changes can be made in accordance with the design and the like without departing from the technical concept of the present invention.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明に係る医用画像処理装置は、心臓
等の走査対象の動きと共にヘリカルスキャンによる寝台
の動きを補正してヘリカル補間処理を行うことができ
る。また、Z方向(体軸方向)の補間間隔が密にするこ
とができる。このため、明瞭な断層像及び三次元画像を
形成することを可能とすることができる。
The medical image processing apparatus according to the present invention can perform the helical interpolation process by correcting the movement of the bed by the helical scan together with the movement of the scan target such as the heart. Further, the interpolation interval in the Z direction (body axis direction) can be made closer. Therefore, a clear tomographic image and a three-dimensional image can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る医用画像処理装置を適用した実施
の形態の三次元画像診断装置のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a three-dimensional image diagnostic apparatus according to an embodiment to which a medical image processing apparatus according to the present invention is applied.

【図2】前記実施の形態の三次元画像診断装置に設けら
れているマルチスライス用のX線検出器の模式図であ
る。
FIG. 2 is a schematic diagram of a multi-slice X-ray detector provided in the three-dimensional diagnostic imaging apparatus of the embodiment.

【図3】前記実施の形態の三次元画像診断装置に設けら
れるシングルスライス用のX線検出器の模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram of a single-slice X-ray detector provided in the three-dimensional image diagnostic apparatus of the embodiment.

【図4】前記実施の形態の三次元画像診断装置のヘリカ
ル補間動作を説明するためのタイミングチャートであ
る。
FIG. 4 is a timing chart for explaining a helical interpolation operation of the three-dimensional diagnostic imaging apparatus of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…X線管、2…X線検出器、3…架台回転部、4…寝
台、5…システム制御部、6…寝台制御部、7…X線管
駆動制御部、9…データ収集部、10…心電波形送信
器、11…アンテナ、12…心電波形入力部、13…デ
ータ格納部、15…画像再構成部、16…画像表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray tube, 2 ... X-ray detector, 3 ... gantry rotating part, 4 ... Bed, 5 ... System control part, 6 ... Bed control part, 7 ... X-ray tube drive control part, 9 ... Data collection part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electrocardiogram waveform transmitter, 11 ... Antenna, 12 ... Electrocardiogram waveform input part, 13 ... Data storage part, 15 ... Image reconstruction part, 16 ... Image display part

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検体の走査対象物の動きに対応する対
象物位相を検出する対象物位相検出手段と、 被検体が載置された寝台のヘリカルスキャン時における
各寝台位置を検出する寝台位置検出手段と、 ヘリカルスキャン時における架台回転部の回転位相を検
出する回転位相検出手段と、 ヘリカルスキャンにより得られた投影データの中から、
指定されたスライス位置近傍の投影データを前記寝台位
置検出手段からの検出出力に基づいて検出すると共に、
この指定されたスライス位置近傍の投影データの中か
ら、前記対象物位相が所定の位相範囲内で、かつ、回転
位相が合致するタイミングで得られた投影データを、前
記対象物位相検出手段及び回転位相検出手段からの各検
出出力に基づいて選択し、この選択した投影データに基
づいて、前記指定されたスライス位置に対応する投影デ
ータを補間処理により形成する補間手段と、 前記補間手段により形成された投影データを用いて画像
再構成処理を行い、前記指定されたスライス位置の断層
像を形成する画像再構成手段とを有することを特徴とす
る医用画像処理装置。
1. An object phase detecting means for detecting an object phase corresponding to a movement of a scanning object of a subject, and a couch position for detecting each couch position in a helical scan of a couch on which the subject is placed Detection means, rotation phase detection means for detecting the rotation phase of the gantry rotating part at the time of the helical scan, and projection data obtained by the helical scan,
Along with detecting projection data near the designated slice position based on the detection output from the couch position detection means,
From the projection data in the vicinity of the designated slice position, projection data obtained at a timing when the target object phase is within a predetermined phase range and when the rotation phase matches the target object phase is detected by the target object phase detection means and the rotation. An interpolation unit that selects based on each detection output from the phase detection unit and forms projection data corresponding to the specified slice position by interpolation processing based on the selected projection data, Image reconstruction means for performing an image reconstruction process using the projection data obtained and forming a tomographic image at the designated slice position.
【請求項2】 前記補間手段は、前記対象物位相検出手
段及び回転位相検出手段からの各検出出力に基づいて、
実データとなる投影データのみを選択して前記補間処理
を行い、或いは実データ及びこの実データと同じX線パ
スの対向データを選択して前記補間処理を行うことを特
徴とする請求項1記載の医用画像処理装置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein the interpolating unit is configured to output the detected object phase based on each detection output from the object phase detecting unit and the rotational phase detecting unit.
2. The interpolation process according to claim 1, wherein the interpolation process is performed by selecting only the projection data that is the real data, or by selecting the real data and the opposite data of the same X-ray path as the real data. Medical image processing apparatus.
【請求項3】 前記投影データは、複数のX線検出器列
を有するX線検出器で検出された投影データであること
を特徴とする請求項1又は請求項2記載の医用画像処理
装置。
3. The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein the projection data is projection data detected by an X-ray detector having a plurality of X-ray detector rows.
【請求項4】 前記投影データは、一列のX線検出器列
を有するX線検出器で検出された投影データであること
を特徴とする請求項1又は請求項2記載の医用画像処理
装置。
4. The medical image processing apparatus according to claim 1, wherein the projection data is projection data detected by an X-ray detector having one row of X-ray detectors.
【請求項5】 前記投影データは、X線検出器が有する
X線検出器列のピッチよりも小さいピッチで寝台を移動
することで得られた投影データであることを特徴とする
請求項1乃至請求項4にうち、いずれか1項記載の医用
画像処理装置。
5. The projection data according to claim 1, wherein the projection data is projection data obtained by moving a bed at a pitch smaller than a pitch of an X-ray detector row of the X-ray detector. The medical image processing device according to claim 4.
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