JP2000107173A - ３次元用放射線画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ３次元用放射線画像形成装置において、３Ｄ
画像と共に投影画像や断層画像を同時に出力することが
できるようにする。 【解決手段】 出力用３次元状画像データ生成手段２２
が被写体９の３Ｄ画像を担持する出力用３次元状画像デ
ータＤ３１を生成する。出力用投影画像データ生成手段
２３が、原投影画像データＤ２に基づいて指定された投
影方向における投影画像を担持する出力用投影画像デー
タＤ２１を生成する。出力用断層画像データ生成手段２
４が、原投影画像データＤ２に基づいて指定された断面
における断層画像を担持する出力用断層画像データＤ２
２を生成する。画像出力制御手段２５が、所定の出力フ
ォーマットで３Ｄ画像，投影画像および断層画像が画像
出力手段４０から出力されるように１つの画像データに
合成した後、該画像データを画像出力手段４０に入力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被写体に対して相
異なる投影角で放射線を照射して複数の投影画像を撮影
し、複数の投影画像に基づいて被写体の３次元データ
（ボリュームデータ）を取得し、このボリュームデータ
に基づいて被写体の３次元状の画像をＣＲＴ等の画像出
力装置に出力する３次元用放射線画像形成装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、医用画像の分野においては、３次
元の放射線画像情報を検出する技術の研究が成されてお
り、例えば、ヘリカルＣＴやコーンビームＣＴが提案さ
れている（「コーンビームＣＴ開発の現状とその将来」
映像情報（Ｍ）；１９８８年１月Ｐ１２２〜Ｐ１２７、
特開平９−２５３０７９号参照）。

【０００３】ここで「コーンビームＣＴ」とは、放射線
源と２次元の放射線検出器とを被写体の回りに回転しな
がら放射線を照射し、放射線検出器により検出された各
回転位置における透過放射線画像（投影画像）情報に基
づいて、３次元の放射線画像情報（ボリュームデータ）
を取得するものである。

【０００４】また本出願人は、面上に配置された多数の
線源を順次切り替えながら、線源が配置された面の面積
より小さな面積の検出領域を有する放射線検出器（１つ
または複数が配列されたもの何れでもよい）により被写
体の放射線画像情報を検出して、放射線検出器の出力信
号に基づいて線源の所定の回転位置における２次元の放
射線画像情報（投影画像情報）を求め、該投影画像情報
に基づいて被写体のボリュームデータを求めることによ
り、散乱線の影響を受けないボリュームデータを得るこ
とを可能にした放射線画像検出装置を提案している（特
願平１０−２３８７３７号参照）。

【０００５】上記ヘリカルＣＴ，コーンビームＣＴ或い
は特願平１０−２３８７３７号記載の放射線画像検出装
置等３次元の放射線画像情報を検出する装置（以下纏め
て「３次元用放射線画像形成装置」という）にあって
は、取得したボリュームデータに基づいて、視覚上３次
元的に観察される被写体の３次元状の画像を担持する３
次元状画像データを求め、この３次元状画像データをＣ
ＲＴ等の画像表示装置に入力して、被写体の３次元状画
像を表示させる。このように視覚上３次元的に観察され
る３次元状画像を以下「３Ｄ画像」という。

【０００６】また上述の３次元用放射線画像形成装置
は、ボリュームデータに基づいて断層画像を生成し、被
写体の３Ｄ画像だけでなく、この断層画像や投影画像を
画像表示装置上に表示させることもある。この断層画像
および投影画像は視覚上２次元的に観察される被写体の
２次元状の画像である。このように視覚上２次元的に観
察される２次元状画像を以下「２Ｄ画像」という。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
３次元用放射線画像形成装置は、投影画像や断層画像を
画像表示装置上に表示させることができても、被写体の
３Ｄ画像と２Ｄ画像とを同時に表示するというものでは
なく、使用用途に応じていずれか一方のみを表示してい
るのが現状である。

【０００８】したがって、例えば、３Ｄ画像は手術計画
やカンファレンス等で用いられる一方、病変部の認識等
の画像診断は投影画像や断層画像を用いて行っているの
が現状である。つまり立体的な位置関係の把握のために
は３Ｄ画像を使用し、画像診断のためには２Ｄ画像を使
用している。そのため、３Ｄ画像と２Ｄ画像との位置関
係を瞬時に把握することが困難であり、例えば２Ｄ画像
の病変部が３Ｄ画像のどこに対応するかを瞬時に把握す
ることができず、２Ｄ画像において認識された病変部の
３Ｄ画像中の位置を推測して手術等を行っているのが現
状である。

【０００９】このように従来の３次元用放射線画像形成
装置は、立体的な位置関係の把握と画像診断を同時に行
うことができない診断効率のよくない装置となってい
る。

【００１０】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、立体的な位置関係の把握と画像診断を同時に行う
ことができる３次元用放射線画像形成装置を提供するこ
とを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による第１の３次
元用放射線画像形成装置は、相異なる投影方向から被写
体に放射線を照射して得た夫々の投影画像を担持する複
数の投影画像データに基づいて、被写体の３次元状の画
像を担持する出力用３次元状画像データを求める出力用
３次元状画像データ生成手段と、出力用３次元状画像デ
ータに基づいて、被写体の３次元状の画像を出力する画
像出力手段とを有して成る３次元用放射線画像形成装置
であって、投影画像データに基づいて、画像出力手段に
入力することにより所定の投影方向における投影画像を
出力することができる出力用投影画像データを求める出
力用投影画像データ生成手段と、出力用投影画像データ
を画像出力手段に入力させて、この入力させた出力用投
影画像データが担持する所定の投影方向における投影画
像を被写体の３次元状の画像と同時に画像出力手段に出
力させることのできる第１の画像出力制御手段とを備え
たことを特徴とするものである。

【００１２】ここで「被写体の３次元状の画像を担持す
る出力用３次元状画像データ」とは、該出力用３次元状
画像データを画像出力手段に入力することにより、視覚
上３次元的に観察することができる被写体の３Ｄ画像を
担持する画像データであり、例えば画像出力手段上に２
次元の被写体画像を表示しながら、遠近感を利用するこ
とにより立体視することが可能な画像データ、或いは今
日研究が盛んなレンチキラーレンズやホログラフィー等
を利用した各種立体視システム用の画像データである
（以下同様）。

【００１３】また、本発明においては、投影画像の取得
方法についてはどのような方法を採るものであってもよ
い。例えばヘリカルＣＴ，コーンビームＣＴ或いは特願
平１０−２３８７３７号記載の装置等、従来の３次元用
放射線画像形成装置における投影画像撮影部を利用する
ことが可能である。

【００１４】また、「同時に画像出力手段に出力させ
る」とは、画像出力手段に３Ｄ画像と共に投影画像（後
述する第２の３次元用放射線画像形成装置においては投
影画像や断層画像）を表示させることを意味し、例えば
３Ｄ画像の横に投影画像や断層画像を並べて表示するが
如くである。

【００１５】そのために使用される画像出力手段は、３
Ｄ画像と共に投影画像や断層画像を表示させることので
きるものであればどのようなものであってもよく、例え
ばＣＲＴ等の画像表示装置であってもよいし、レーザプ
リンタ等のプリンタであってもよい。また１つのＣＲＴ
から成り、３Ｄ画像の横に２Ｄ画像を並べて表示するも
のであってもよいし、ＣＲＴが複数並べられたものであ
って、各ＣＲＴ上に３Ｄ画像と２Ｄ画像を個別に表示す
るものであってもよい。さらに上記立体視システム用の
表示装置であってもよい。

【００１６】本発明による第１の３次元用放射線画像形
成装置は、画像出力手段に出力された投影画像の投影方
向を示す情報を、画像出力手段に出力された３次元状の
画像に対応づけて、画像出力手段に出力させる第１の位
置情報出力制御手段をさらに備えたものとするのが望ま
しい。

【００１７】ここで「３次元状の画像に対応づけて、画
像出力手段に出力させる」とは、３次元状の画像に対す
る投影画像の投影方向が判るように対応づけて、その投
影方向を示す情報を画像出力手段に出力させるという意
味であり、例えば同時に表示されている画像中（好まし
くは３Ｄ画像が表示されている領域中）に、その投影方
向を示す情報（例えば矢印等）を表示させることであ
る。

【００１８】本発明による第１の３次元用放射線画像形
成装置は、画像出力手段に出力される投影画像の投影方
向を指定する第１の位置指定手段をさらに備え、出力用
投影画像データ生成手段が、指定された投影方向におけ
る出力用投影画像データを求めるものとすればより望ま
しい。

【００１９】また、本発明による第２の３次元用放射線
画像形成装置は、相異なる投影方向から被写体に放射線
を照射して得た夫々の投影画像を担持する複数の投影画
像データに基づいて、被写体の３次元状の画像を担持す
る出力用３次元状画像データを求める出力用３次元状画
像データ生成手段と、出力用３次元状画像データに基づ
いて、被写体の３次元状の画像を出力する画像出力手段
とを有して成る３次元用放射線画像形成装置であって、
投影画像データに基づいて、画像出力手段に入力するこ
とにより所定の投影方向における投影画像を出力するこ
とができる出力用投影画像データを求める出力用投影画
像データ生成手段と、投影画像データに基づいて、画像
出力手段に入力することにより被写体の所定の断面にお
ける断層画像を出力することができる出力用断層画像デ
ータを求める出力用断層画像データ生成手段と、出力用
投影画像データおよび出力用断層画像データのうち少な
くとも一方を選択して画像出力手段に入力させて、この
入力させた画像データが担持する所定の投影方向におけ
る投影画像もしくは所定の断面における断層画像を被写
体の３次元状の画像と同時に画像出力手段に出力させる
ことのできる第２の画像出力制御手段とを備えたことを
特徴とするものである。

【００２０】ここで「投影画像データに基づいて、画像
出力手段に入力することにより被写体の所定の断面にお
ける断層画像を出力することができる出力用断層画像デ
ータを求める」とあるが、投影画像データに基づいて直
ちに出力用断層画像データを求めるものだけではなく、
投影画像データに基づいて一旦ボリュームデータ等の他
の画像データを生成し、該ボリュームデータ等に基づい
て出力用断層画像データを求めるものも含む。

【００２１】本発明による第２の３次元用放射線画像形
成装置は、画像出力手段に出力された投影画像の投影方
向または断層画像の断面を示す情報を、画像出力手段に
出力された３次元状の画像に対応づけて、画像出力手段
に出力させる第２の位置情報出力制御手段をさらに備え
たものとするのが望ましい。

【００２２】ここで「３次元状の画像に対応づけて、画
像出力手段に出力させる」とは、３次元状の画像に対す
る投影画像の投影方向や断層画像の断面の位置関係が判
るように対応づけて、その投影方向や位置関係を示す情
報を画像出力手段に出力させるという意味であり、例え
ば同時に表示されている画像中（好ましくは３Ｄ画像が
表示されている領域中）に、その投影方向や断面の位置
を示す情報（例えば矢印や格子模様等）を表示させるこ
とである。「断面の位置関係」とは、３次元状の画像に
おける断面を特定するものであって、例えば断面の位置
と向きである。なお、３Ｄ画像と同時に投影画像および
断層画像を表示させる場合には、投影方向を示す情報お
よび断面の位置関係を示す情報の両方を常に出力させる
ものに限定されず、投影方向を示す情報および断面の位
置関係を示す情報のいずれか一方のみを出力させるもの
であってもよい。

【００２３】本発明による第２の３次元用放射線画像形
成装置は、画像出力手段に出力される投影画像の投影方
向または断層画像の断面を指定する第２の位置指定手段
をさらに備え、出力用投影画像データ生成手段が、指定
された投影方向における出力用投影画像データを求める
ものであり、出力用断層画像データ生成手段が、指定さ
れた断面における出力用断層画像データを求めるものと
すればより望ましい。

【００２４】本発明による第１および第２の３次元用放
射線画像形成装置は、画像出力手段に出力される画像の
解像度を個別に設定する解像度設定手段をさらに備え、
夫々の画像データ生成手段が、設定された解像度の各出
力用画像データを求めるものとすれば一層望ましい。

【００２５】ここで「夫々の出力用画像データ生成手
段」とは、前述の出力用３次元状画像データ生成手段、
出力用投影画像データ生成手段および出力用断層画像デ
ータ生成手段を意味する。

【００２６】

【発明の効果】本発明による第１の３次元用放射線画像
形成装置によれば、被写体の３次元状の画像（３Ｄ画
像）を出力すると共に、画像出力手段に入力することに
より投影画像を出力することができる出力用投影画像デ
ータを求め、これを画像出力手段に入力させて投影画像
を被写体の３次元状の画像と同時に画像出力手段に出力
させることができるようにしたので、必要に応じて３Ｄ
画像と共に投影画像を出力することができるようにな
る。

【００２７】また本発明による第２の３次元用放射線画
像形成装置のように、画像出力手段に入力することによ
り断層画像を出力することができる出力用投影画像デー
タをさらに求め、出力用投影画像データおよび出力用断
層画像データのうち少なくとも一方を選択して画像出力
手段に入力させて、入力された画像データが担持する投
影画像や断層画像を被写体の３次元状の画像と同時に画
像出力手段に出力させることができるようにすれば、必
要に応じて３Ｄ画像と共に投影画像や断層画像を出力す
ることができるようになる。

【００２８】従って、従来の装置のようにいずれか一方
のみの画像しか表示できなかったのとは異なり、３Ｄ画
像と投影画像、或いは３Ｄ画像と投影画像と断層画像と
を同時に表示することができるので、画像同志や病変部
等の位置関係を把握しながら画像診断を行うことがで
き、診断効率を向上させることができる。

【００２９】また画像出力手段に出力された投影画像の
投影方向や断層画像の断面を示す情報を、画像出力手段
に出力された３Ｄ画像に対応づけて画像出力手段に出力
させるようにすれば、３Ｄ画像と投影画像や断層画像の
位置関係の把握がより一層容易になる。

【００３０】さらに画像出力手段に出力される投影画像
の投影方向や断層画像の断面（スライス面）を指定し、
指定された投影方向における出力用投影画像データや、
指定された断面における出力用断層画像データを求める
ようにすれば、３Ｄ画像と投影画像や断層画像の位置関
係を把握しつつ投影方向やスライス面を切り替えて画像
診断を行うことができるので、診断効率を著しく向上さ
せることができる。

【００３１】さらにまた画像出力手段に出力される３Ｄ
画像や２Ｄ画像の解像度を個別に設定し、設定された解
像度の各出力用画像データを求めるようにすれば、各画
像を夫々に応じた適正画質で出力することができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。図１は本発明による
３次元用放射線画像形成装置の一実施の形態を示す概略
構成図である。

【００３３】図１に示すように、この３次元用放射線画
像形成装置は、複数の投影方向の夫々における２次元の
透過放射線画像（投影画像）を担持する原投影画像デー
タＤ２を生成する画像撮影部１０と、原投影画像データ
Ｄ２に基づいてボリュームデータＤ３を生成し、或いは
３次元状の画像（３Ｄ画像）や投影画像や断層画像とい
った２次元状の画像（２Ｄ画像）を担持する出力用画像
データを生成し出力する画像処理部２０と、原投影画像
データＤ２や原投影画像データＤ２に基づいて生成され
た各種データＤ３，Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ３１を記憶する
記憶部３０と、出力用画像データＤ２１，Ｄ２２，Ｄ３
１に基づいて３Ｄ画像や２Ｄ画像を出力する画像出力部
４０と、画像出力部に出力される投影画像の投影方向ま
たは断層画像の断面を指定する位置指定手段５０と、画
像出力手段に出力される３Ｄ画像や２Ｄ画像の解像度を
個別に設定する解像度設定手段６０とを備えている。な
お、以下「原投影画像データＤ２」というときには、特
に断らない限り、相異なる投影方向から被写体９に放射
線を照射して得た夫々の投影画像を担持する複数の投影
画像データを意味する。

【００３４】画像撮影部１０は、特願平１０−２３８７
３７号記載の放射線画像検出装置と同じものを使用して
おり、放射線源１１と、放射線源１１の偏向ヨーク１２
を制御しつつ電子ビームの発生を制御するＸ線源制御手
段１３と、被写体９を透過した放射線を検出する放射線
検出器１４と、放射線検出器１４の出力信号Ｓをデジタ
ル化するＡ／Ｄ変換器１５と、出力信号Ｓに基づいて投
影画像を担持する原投影画像データＤ２を求める原投影
画像データ生成手段１６と、当該装置の動作を統括する
システムコントローラ１７とを有している。なお、この
画像撮影部１０には、放射線源１１および放射線検出器
１４を被写体９の回りに相対的に回転させる不図示の回
転手段が備えられている。

【００３５】偏向ヨーク１２は電子ビームの向きを変え
て放射線源１１のターゲット・コリメータ部１１ａのタ
ーゲット面を走査するものである。Ｘ線源制御手段１３
により偏向ヨーク１２を制御することにより放射線源１
１の電子銃部１１ｂから発せられた電子ビームでターゲ
ット・コリメータ部１１ａのターゲット面を走査して、
電子ビームが照射されたターゲット面からＸ線を順次発
生させる（ＳＰＩＥVOL.2708 P140〜P149；特にP142参
照）。ターゲット・コリメータ部１１ａのターゲット面
のＸ線が順次発せられる各面が夫々線源に対応する。

【００３６】放射線検出器１４は、ターゲット面のＸ線
が順次発生する各面の面積より小さな面積の検出領域を
有し、ターゲット面の所定の面から発せられ被写体９を
透過した放射線を検出するものである。放射線検出器１
４としては、検出器１つから構成されたものであっても
よいし、多数の放射線検出器をアレイ状に配列したもの
であってもよい（ＳＰＩＥ VOL.2708 P140〜P149；特
にP142参照）。

【００３７】なお、この画像撮影部１０は、面上に配置
された多数の線源を順次切り替えながら、線源が配置さ
れた面の面積より小さな面積の検出領域を有する放射線
検出器により被写体の放射線画像情報を検出して、放射
線検出器の出力に基づいて投影画像を生成するものであ
るが、本発明に使用される画像撮影部はこのようなもの
に限定されるものではなく、ヘリカルＣＴやコーンビー
ムＣＴ等、従来の３次元用放射線画像形成装置における
投影画像撮影部を利用することが可能である。

【００３８】画像処理部２０は、ボリュームデータ生成
手段２１と、出力用３次元状画像データ生成手段２２
と、出力用投影画像データ生成手段２３と、出力用断層
画像データ生成手段２４と、画像出力制御手段２５と、
位置情報出力制御手段２６とを有している。以下、出力
用の各画像データ生成手段２２，２３，２４を纏めてい
うときには「出力用画像データ生成手段２２，２３，２
４」と称する。

【００３９】ボリュームデータ生成手段２１は、原投影
画像データＤ２に基づいて、被写体９のボリュームデー
タＤ３を生成するものである。

【００４０】出力用３次元状画像データ生成手段２２
は、ボリュームデータＤ３に基づいて、画像出力手段４
０に入力することにより被写体９の３Ｄ画像を出力する
ことができる、被写体９の３Ｄ画像を担持する出力用３
次元状画像データＤ３１を生成するものである。

【００４１】出力用投影画像データ生成手段２３は、原
投影画像データＤ２に基づいて、複数の投影画像を夫々
担持する、画像出力手段４０に入力することにより投影
画像を出力することができる、所定の投影角における投
影画像を担持する出力用投影画像データを生成するもの
である。

【００４２】出力用断層画像データ生成手段２４は、ボ
リュームデータＤ３に基づいて、画像出力手段４０に入
力することにより被写体９の所定の断面における断層画
像を出力することができる、被写体９の所定の断面にお
ける断層画像を担持する出力用断層画像データを生成す
るものである。

【００４３】画像処理部２０には画像出力手段４０に出
力される３Ｄ画像や２Ｄ画像の解像度を個別に設定する
解像度設定手段６０が接続されており、出力用画像デー
タ生成手段２２，２３，２４は夫々設定された解像度と
なるように夫々の出力用画像データを生成する。解像度
設定手段６０は解像度を設定することができるものであ
ればどのようなものであってもよく、例えばマウスやキ
ーボード等により解像度を入力するものなどとすればよ
い。

【００４４】出力用画像データ生成手段２２，２３，２
４は、システムコントローラ１７からの出力指令を受け
てから夫々の出力用画像データを求めるものであっても
よいし、複数の投影方向夫々の出力用投影画像データ或
いは複数の断面夫々の出力用断層画像データ等必要な出
力用画像データを予め求めておくものであってもよい。
予め求めてそれを記憶部３０に記憶しておくことによ
り、出力指令があれば直ちに所望の画像を画像出力手段
４０に出力することができる。

【００４５】画像出力制御手段２５は、所定の投影方向
における投影画像および被写体９の所定の断面における
断層画像のうち少なくとも一方を選択し、選択した２Ｄ
画像と被写体９の３Ｄ画像を所定の出力フォーマットに
従って同時に画像出力手段４０に出力させるものであ
る。なお、断層画像を出力させる必要がない場合には投
影画像および断層画像のうち少なくとも一方を選択する
という処理が不要になるので、この場合には、画像出力
制御手段２５としては、所定の投影方向における投影画
像と被写体の３Ｄ画像を所定の出力フォーマットに従っ
て同時に画像出力手段４０に出力させるものとすること
ができる。

【００４６】なおこの画像出力制御手段２５を画像出力
手段４０側に配置することも可能である。そうすれば、
画像出力手段４０側で出力画像を指定することができ
る。

【００４７】位置情報出力制御手段２６は、画像出力手
段４０に出力された投影画像の投影方向または断層画像
の断面を示す情報（纏めて「位置情報」という）を、画
像出力手段４０に出力された３Ｄ画像に対応づけて、画
像出力手段４０に出力させるものであり、本例では位置
情報を出力用３次元状画像データ生成手段２２に入力
し、３Ｄ画像とこの位置情報を合成することにより、３
Ｄ画像と位置情報を対応づけるようにしている。位置指
定手段５０が画像表示手段４１および位置情報出力制御
手段２６と接続されており、位置情報出力制御手段２６
は位置指定手段５０からの指定があるときにはその指定
された位置情報を、それがなければシステムコントロー
ラ１７により指定された初期設定の位置情報を、夫々出
力用画像データ生成手段２２，２３，２４に入力する。

【００４８】画像出力手段４０としては、ＣＲＴ等の画
像表示手段４１とレーザプリンタ等のプリンタ４２が備
えられている。

【００４９】３Ｄ画像と投影画像と断層画像とを組み合
わせて画像出力手段４０に出力させる場合の出力フォー
マットの例を図２に示す。この図２に示す例では、図中
左側に３Ｄ画像が比較的大きく出力され、右上側に投影
画像が、右下側に断層画像が、夫々３Ｄ画像よりも小さ
いサイズで出力されるようにしている。

【００５０】以下上記３次元用放射線画像形成装置の作
用について説明する。

【００５１】Ｘ線源制御手段１３からの指令を受けた放
射線源１１は、電子銃部１１ｂから電子ビームを発生す
るとともに、該電子ビームでターゲット・コリメータ部
１１ａのターゲット面を走査する。この電子ビームの走
査により、ターゲット面の電子ビームの照射を受けた部
分からＸ線が発生する。このＸ線は、ターゲット・コリ
メータ部１１ａのコリメータホールにより放射線検出器
１４の方向に向かうビーム状のＸ線（Ｘ線ビーム）に形
成され、被写体９を照射する。被写体９を透過した被写
体画像情報を担持するＸ線が放射線検出器１４に入射す
る。放射線検出器１４は、該被写体画像情報を担持する
Ｘ線を検出し、検出信号Ｓを出力する。

【００５２】上述のように、放射線源１１はＸ線源制御
手段１３からの指令を受けて電子ビームを走査してい
る。これによりコリメータホールが順次切り替えられ、
被写体９の異なる位置を透過したＸ線が放射線検出器１
４に順次入射する。したがって、放射線検出器１４に入
射するＸ線は被写体９の相異なる位置（画素点）での被
写体画像情報を担持しており、放射線検出器１４からの
各出力信号Ｓは、各画素点における被写体画像情報を表
す信号となる。

【００５３】放射線検出器１４からの各出力信号ＳはＡ
／Ｄ変換器１５によりデジタル化された後、原投影画像
データ生成手段１６に入力される。

【００５４】原投影画像データ生成手段１６には、Ｘ線
源制御手段１３による電子ビームの走査信号Ｃ１と同期
が取られた同期信号Ｃ２が入力されており、コリメータ
ホールの切り替えと画像データＤ１との同期が取られ
る。原投影画像データ生成手段１６は、この同期をとり
つつ、デジタル化された各画像データＤ１すなわち各画
素点における被写体９の放射線透過画像情報を表す信号
に基づいて、被写体９の投影画像を担持する原投影画像
データＤ２を生成する。

【００５５】ここで、この放射線画像検出装置は、上述
のようにＸ線ビームを被写体９に照射するようにしてい
るので、放射線検出器１４には被写体９を透過したＸ線
ビームのみが入射し散乱線は殆ど入射しないので、各画
素点における被写体画像情報を表す信号には散乱線によ
る信号成分が含まれず、散乱線の情報を含まない原投影
画像データＤ２を求めることができる。

【００５６】このようにして、放射線源１１および放射
線検出器１４の所定の投影方向における原投影画像デー
タＤ２が求められたら、放射線源１１および放射線検出
器１４を被写体９の回りに所定の角度だけ回転させて、
上述と同様にその回転位置（投影方向）における原投影
画像データＤ２を求める。このような処理を、被写体９
の全周に亘る複数の原投影画像データＤ２が求められる
まで繰り返す。

【００５７】このようにして求められた各投影方向にお
ける原投影画像データＤ２は、画像処理部２０に入力さ
れる。入力された各投影方向における原投影画像データ
Ｄ２は、一旦記憶部３０に蓄積される。

【００５８】ボリュームデータ生成手段２１が、記憶部
３０から読み出した原投影画像データＤ２に基づいて、
被写体９のボリュームデータＤ３を生成し出力用３次元
状画像データ生成手段２２に入力するとともに、記憶部
３０に記憶させる。このボリュームデータＤ３の生成に
際しては、フェルドカンプアルゴリズム（Feldkamp LA,
Davis LC,Kress JW,Practical cone-beam algoritm. J
Opt Soc Am A 1984;1:P612〜P619）等，周知の３次元デ
ータを再構成する計算方法を使用することができる。こ
こでは、このボリュームデータＤ３の求め方についての
説明は省略する。

【００５９】出力用３次元状画像データ生成手段２２
が、ボリュームデータＤ３に基づいて、画像出力手段４
０に入力することにより被写体９の３Ｄ画像を出力する
ことができる、被写体９の３Ｄ画像を担持する出力用３
次元状画像データＤ３１を生成し、生成した出力用３次
元状画像データＤ３１を画像出力制御手段２５に入力す
る。

【００６０】出力用投影画像データ生成手段２３が、原
投影画像データＤ２に基づいて、指定された投影方向に
おける投影画像を夫々担持する出力用投影画像データＤ
２１を生成し、生成した出力用投影画像データＤ２１を
画像出力制御手段２５に入力する。

【００６１】出力用断層画像データ生成手段２４が、ボ
リュームデータＤ３に基づいて、指定された断面におけ
る、矢状断層像（正中断層像）やレンダリング画像等の
被写体９の断層画像を担持する出力用断層画像データＤ
２２を生成し、生成した出力用断層画像データＤ２２を
画像出力制御手段２５に入力する。

【００６２】なお、上述のように原投影画像データＤ２
は散乱線の情報を含んでいないので、ボリュームデータ
Ｄ３にも散乱線の情報が含まれず、各画像データ生成手
段２２，２３，２４は夫々散乱線の影響を受けない出力
用３次元状画像データＤ３１，出力用投影画像データＤ
２１，出力用断層画像データＤ２２を生成することがで
きる。

【００６３】画像処理部２０には解像度設定手段６０が
接続されており、各出力用画像データ生成手段２２，２
３，２４は、夫々設定された解像度となるように各出力
用画像データＤ３１，Ｄ２１，Ｄ２２を生成する。解像
度設定手段６０では、例えば３Ｄ画像は主に立体的な位
置関係を把握するために使用されるものであるので粗い
解像度で表示されるように設定し、一方投影画像や断層
画像は主に画像診断のために使用されるのものであるの
で診断に適するように高解像度で表示されるように設定
することができる。この設定は例えばマウスやキーボー
ド等により解像度を入力することにより行う。

【００６４】出力用３次元状画像データ生成手段２２に
は位置情報出力制御手段２６が接続されており、投影画
像の投影方向または断層画像の断面を示す位置情報が位
置情報出力制御手段２６から出力用３次元状画像データ
生成手段２２に入力される。出力用３次元状画像データ
生成手段２２は、この投影方向や位置情報と３Ｄ画像と
を合成することにより、位置情報等を画像出力手段４０
に出力された３Ｄ画像に対応づけて画像出力手段４０に
より出力されるようにする。例えば図２に示すように、
画像出力手段４０の右上側に出力された投影画像の投影
方向を示す矢印等の記号を左側の３Ｄ画像と共に表示さ
せたり、右下側に出力された断層画像の断面（スライス
面）を示す斜め格子等の図形を左側の３Ｄ画像と共に表
示させることにより、投影方向やスライス面を瞬時に把
握することができるようになる。

【００６５】位置情報の指定は、システムコントローラ
１７による初期設定としてもよいし、位置指定手段５０
により指定してもよい。例えば位置指定手段５０により
指定する場合には、ＣＲＴ等のインタラクティブな表示
デバイスを画像表示手段４１として使用し、３Ｄ画像上
でマウスやキーボード等のポインティングデバイスで方
向や位置を決めることにより投影方向や断面の位置関係
を指定することができる。

【００６６】位置指定手段５０により投影方向が指定さ
れると、出力用投影画像データ生成手段２３は、記憶部
３０より原投影画像データＤ２を読み出して、該原投影
画像データＤ２と指定された投影方向とに基づいて、出
力用投影画像データＤ２１を生成し直し、画像出力制御
手段２５に入力する。

【００６７】同様に、位置指定手段５０により断面の位
置関係が指定されると、出力用断層画像データ生成手段
２４が、記憶部３０よりボリュームデータＤ３を読み出
して、該ボリュームデータＤ３と指定された断面の位置
関係とに基づいて、出力用断層画像データＤ２２を生成
し直し、画像出力制御手段２５に入力する。

【００６８】これにより、操作者が指定した投影方向に
対応する投影画像や、指定した断面に対応する断層画像
を画像表示手段４１の右側に表示させることができるよ
うになり、３Ｄ画像と投影画像や断層画像の位置関係を
把握しながら投影方向やスライス面を切り替えて画像診
断を行うことができるので、診断効率を著しく向上させ
ることができる。

【００６９】システムコントローラ１７により画像出力
制御手段２５に指令を送り、３Ｄ画像と組み合わせて出
力される画像の種類を指定する。例えば３Ｄ画像と投影
画像，３Ｄ画像と断層画像，３Ｄ画像と投影画像と断層
画像といった組合せを指定する。勿論３Ｄ画像，投影画
像および断層画像を夫々個別に表示するように指定する
こともできるし、投影画像と断層画像の組合せとするこ
ともできる。

【００７０】画像出力制御手段２５は、指定された画像
が所定の出力フォーマットで画像出力手段４０から出力
されるように、指定された出力用画像データを出力フォ
ーマットに対応するように１つの画像データに合成した
後、該画像データを画像出力手段４０に入力する。図２
は３Ｄ画像と投影画像と断層画像を組み合わせて出力さ
せる場合の出力フォーマットの例を示したものであり、
図中左側に３Ｄ画像が比較的大きく出力され、右上側に
投影画像が、右下側に断層画像が、夫々３Ｄ画像よりも
小さいサイズで出力されるようにしている。なお、この
出力フォーマットは図２に示した例に限定されるもので
はなく、システムコントローラ１７により画像出力制御
手段２５に指令を送ることにより、出力フォーマットを
適宜変更することができる。

【００７１】図１に示すように、画像出力制御手段２５
から出力された所定の出力フォーマットの画像データは
画像表示手段４１およびプリンタ４２に入力され、夫々
から図２に示す出力フォーマットにしたがった３Ｄ画像
と２Ｄ画像が同時に出力される。

【００７２】なお、この画像出力は、画像表示手段４１
およびプリンタ４２に同時に行なわしめてもよいし、夫
々別個に行わしめてもよい。さらに画像表示手段４１に
表示され所定の処理や確認がされた後にプリンタ４２か
ら出力させるようにしてもよい。

【００７３】上記説明は画像出力制御手段２５により３
Ｄ画像と２Ｄ画像とを所定の表示フォーマットにしたが
って同時に表示させるようにしたものについて説明した
ものであるが、本発明による３次元用放射線画像形成装
置は、必ずしもこのような態様のものに限定されるもの
ではない。すなわち、投影画像を画像出力手段に出力す
ることができる出力用投影画像データや、断層画像を画
像出力手段に出力することができる出力用断層画像デー
タを求め、これらを３Ｄ画像を担持する出力用３次元状
画像データとともに出力することができるようにしたも
のであればどのようなものであってもよい。

【００７４】例えば、上述のように３Ｄ画像と２Ｄ画像
とを所定の表示フォーマットにしたがった１つの画像デ
ータとして合成するのではなく、複数の画像表示手段を
並べて配置するとともに、生成した各出力用画像データ
を夫々別個の画像表示手段に入力して別々の表示手段に
より各画像を表示させるようにしたり、或いは１つの画
像表示手段の異なる入力端子に各出力用画像データを入
力し、画像表示手段の入力切換機能を使用して好みの画
像を表示させるようにしてもよい。後者の場合には、３
Ｄ画像と２Ｄ画像とが同時に表示されるとは言えない
が、従来の装置では３Ｄ画像と２Ｄ画像を別個に出力す
るものであり、３Ｄ画像と２Ｄ画像を切り換えると次の
画像表示に時間がかかるのに対して、本発明によれば表
示用の両画像データが既に準備されているので、切替え
後直ちに表示させることができるから、従来の装置より
も３Ｄ画像と２Ｄ画像の表示の同時性が担保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による３次元用放射線画像形成装置の一
実施の形態を示す概略構成図

【図２】出力フォーマットの例を示す図

【符号の説明】

９ 被写体 10 画像撮影部 11 放射線源 14 放射線検出器 16 原投影画像データ生成手段 20 画像処理部 21 ボリュームデータ生成手段 22 出力用３次元状画像データ生成手段 23 出力用投影画像データ生成手段 24 出力用断層画像データ生成手段 25 画像出力制御手段 26 位置情報出力制御手段 30 記憶部 40 画像出力手段 50 位置指定手段 60 解像度設定手段

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相異なる投影方向から被写体に放射線を
   照射して得た夫々の投影画像を担持する複数の投影画像
   データに基づいて、前記被写体の３次元状の画像を担持
   する出力用３次元状画像データを求める出力用３次元状
   画像データ生成手段と、前記出力用３次元状画像データ
   に基づいて、前記被写体の３次元状の画像を出力する画
   像出力手段とを有して成る３次元用放射線画像形成装置
   において、 前記投影画像データに基づいて、前記画像出力手段に入
   力することにより所定の投影方向における投影画像を出
   力することができる出力用投影画像データを求める出力
   用投影画像データ生成手段と、前記出力用投影画像デー
   タを前記画像出力手段に入力させて、この入力させた出
   力用投影画像データが担持する所定の投影方向における
   前記投影画像を前記被写体の３次元状の画像と同時に前
   記画像出力手段に出力させることのできる第１の画像出
   力制御手段とを備えたことを特徴とする３次元用放射線
   画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記画像出力手段に出力された前記投影
   画像の投影方向を示す情報を、前記画像出力手段に出力
   された３次元状の画像に対応づけて、前記画像出力手段
   に出力させる第１の位置情報出力制御手段をさらに備え
   たことを特徴とする請求項１記載の３次元用放射線画像
   形成装置。
3. 【請求項３】 前記画像出力手段に出力される前記投影
   画像の投影方向を指定する第１の位置指定手段をさらに
   備え、 前記出力用投影画像データ生成手段が、指定された投影
   方向における出力用投影画像データを求めるものである
   ことを特徴とする請求項１または２記載の３次元用放射
   線画像形成装置。
4. 【請求項４】 相異なる投影方向から被写体に放射線を
   照射して得た夫々の投影画像を担持する複数の投影画像
   データに基づいて、前記被写体の３次元状の画像を担持
   する出力用３次元状画像データを求める出力用３次元状
   画像データ生成手段と、前記出力用３次元状画像データ
   に基づいて、前記被写体の３次元状の画像を出力する画
   像出力手段とを有して成る３次元用放射線画像形成装置
   において、 前記投影画像データに基づいて、前記画像出力手段に入
   力することにより所定の投影方向における投影画像を出
   力することができる出力用投影画像データを求める出力
   用投影画像データ生成手段と、 前記投影画像データに基づいて、前記画像出力手段に入
   力することにより前記被写体の所定の断面における断層
   画像を出力することができる出力用断層画像データを求
   める出力用断層画像データ生成手段と、 前記出力用投影画像データおよび前記出力用断層画像デ
   ータのうち少なくとも一方を選択して前記画像出力手段
   に入力させて、この入力させた画像データが担持する所
   定の投影方向における前記投影画像もしくは所定の断面
   における前記断層画像を前記被写体の３次元状の画像と
   同時に前記画像出力手段に出力させることのできる第２
   の画像出力制御手段とを備えたことを特徴とする３次元
   用放射線画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記画像出力手段に出力された前記投影
   画像の投影方向または前記断層画像の断面を示す情報
   を、前記画像出力手段に出力された３次元状の画像に対
   応づけて、前記画像出力手段に出力させる第２の位置情
   報出力制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項
   ４記載の３次元用放射線画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記画像出力手段に出力される前記投影
   画像の投影方向または前記断層画像の断面を指定する第
   ２の位置指定手段をさらに備え、 前記出力用投影画像データ生成手段が、指定された投影
   方向における出力用投影画像データを求めるものであ
   り、 前記出力用断層画像データ生成手段が、指定された断面
   における出力用断層画像データを求めるものであること
   を特徴とする請求項４または５記載の３次元用放射線画
   像形成装置。
7. 【請求項７】 前記画像出力手段に出力される画像の解
   像度を個別に設定する解像度設定手段をさらに備え、 夫々の前記画像データ生成手段が、設定された解像度の
   各出力用画像データを求めるものであることを特徴とす
   る請求項１から６いずれか１項記載の３次元用放射線画
   像形成装置。