JP2000325340A - 閾値決定方法および造影領域3次元データ作成方法 - Google Patents
閾値決定方法および造影領域3次元データ作成方法Info
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Abstract
易に決定する。 【解決手段】 ステップST1では、造影剤を注入しな
いで被検体の体軸方向のスカウト画像(プレーンスカウ
ト画像)を撮影する。ステップST2では、造影剤を注
入して被検体の体軸方向の複数のスライス位置でアキシ
ャル画像(造影アキシャル画像)を撮影する。ステップ
ST3では、造影アキシャル画像を基にして演算により
造影スカウト画像を作成する。ステップST4では、プ
レーンスカウト画像と造影スカウト画像の差分をとって
差分画像を作成する。ステップST5では、差分画像中
の前記スライス位置に対応する位置での造影領域の画素
値に基づいて造影領域を抽出するための閾値を決定す
る。ステップST6では、決定した閾値を用いて造影ア
キシャル画像のそれぞれから造影領域を抽出し、3次元
データを作成する。
Description
び造影領域3次元データ作成方法に関し、さらに詳しく
は、造影領域を抽出する基となる複数の造影アキシャル
画像の体軸方向の長さが大きいときでも適切な閾値を容
易に決定できる閾値決定方法および当該閾値を用いて造
影領域3次元データを作成する造影領域3次元データ作
成方法に関する。
を3次元表示する手順について説明する。 (1)図10に示すように、被検体Hの造影対象の血管
αに造影剤Mを注入した後、息止めした被検体Hの体軸
方向のスライス位置L1,L2,…,L6に対応したア
キシャル画像(造影アキシャル画像)A1,A2,…,
A6を連続して撮影する。 (2)造影アキシャル画像A1,A2,…,A6におけ
る血管αのCT値(CT1',CT2',CT3u',CT3d',…,C
T6u',CT6d')に基づいて、造影領域を抽出するための
1つの閾値Thを決定する。 (3)造影アキシャル画像A1,A2,…,A6から、
前記閾値Thに基づいて造影領域を抽出し、抽出した造
影領域のデータを基に3次元データ(造影領域3次元デ
ータ)を作成する。 (4)図11に示すように、作成した3次元データに基
づいて、画面上に、血管αに相当する造影領域3次元画
像Iを表示する。
は、スキャン速度が遅いので、1回の息止めで撮影でき
る体軸方向の長さD’(図10参照)はせいぜい20c
m程度であった。この程度の長さD’では、血管αの全
域で造影剤Mの濃度をほぼ均一と見なすことができ、1
つの閾値Thでも造影領域の抽出を支障なく行えた。
層型検出器の採用等によりスキャン速度が高速化されて
いるので、1回の息止めで撮影できる体軸方向の長さ
D’が、例えば40cm以上に増大してきている。とこ
ろが、このように長さD’が増大すると、血管αの区間
によって造影剤Mの濃度が著しく異なる(例えば最上流
側と最下流端とで異なる)ため、1つの閾値Thでは、
本来の造影領域を正しく抽出できない問題点がある。す
なわち、血管αの最小CT値に合わせて閾値Thを設定
すると、閾値Thが過小となって、臓器などの非造影対
象が誤って抽出されてしまう。また、血管αの最大CT
値に合わせて閾値Thを設定すると、CT値の小さい血
管αの区間を正しく抽出できなくなってしまう。
が、造影アキシャル画像A1,A2,…,A6ごとに血
管αのCT値を把握して、造影アキシャル画像ごとに閾
値を個別に手動設定することも考えられるが、手間と時
間がかかる問題点がある。
する基となる複数の造影アキシャル画像の体軸方向の長
さが大きいときでも適切な閾値を容易に決定できる閾値
決定方法および当該閾値を用いて造影領域3次元データ
を作成する造影領域3次元データ作成方法を提供するこ
とにある。
は、造影剤を注入しないで被検体の体軸方向のスカウト
画像(プレーンスカウト画像)を撮影するプレーンスカ
ウト画像撮影過程と、造影剤を注入して被検体の体軸方
向の複数の異なるスライス位置でアキシャル画像(造影
アキシャル画像)を撮影する造影アキシャル画像撮影過
程と、前記造影アキシャル画像を基にして演算により前
記プレーンスカウト画像に相当する造影スカウト画像を
作成する造影スカウト画像作成過程と、前記プレーンス
カウト画像と前記造影スカウト画像の差分をとって差分
画像を作成する差分画像作成過程と、前記差分画像中の
前記スライス位置に対応する位置での造影領域の画素値
に基づいて造影領域を抽出するための閾値を決定する閾
値決定過程とを有することを特徴とする閾値決定方法を
提供する。上記第1の観点による閾値決定方法では、造
影剤を注入しないで被検体の体軸方向のスカウト(scou
t)画像を撮影することで、プレーンスカウト(plain s
cout)画像を得る。また、造影剤を注入して各スライス
位置のアキシャル(axial)画像を撮影して造影アキシ
ャル画像を得て、それらの造影アキシャル画像を基にし
てプレーンスカウト画像に相当する造影スカウト画像を
作成する。プレーンスカウト画像の画素値と,造影スカ
ウト画像の画素値は、造影剤の存在する領域すなわち造
影領域のみで実質的に異なり、造影領域以外の領域で同
等と見なせる。したがって、差分画像として、スカウト
画像内の造影領域のみが描出される。この結果、差分画
像中の前記スライス位置に対応する位置での造影領域の
画素値に基づいて造影領域を抽出するための閾値を決定
することで、造影領域の区間によって造影剤の濃度が著
しく異なる場合でも、適切な閾値をきめ細かく決定する
ことが出来る。
しないで被検体の体軸方向の複数の異なるスライス位置
でアキシャル画像(プレーンアキシャル画像)を撮影す
るプレーンアキシャル画像撮影過程と、造影剤を注入し
て前記被検体の体軸方向の複数の異なるスライス位置で
アキシャル画像(造影アキシャル画像)を撮影する造影
アキシャル画像撮影過程と、前記プレーンアキシャル画
像を基にして演算により被検体の体軸方向のスカウト画
像(プレーンスカウト画像)を作成するプレーンスカウ
ト画像作成過程と、前記造影アキシャル画像を基にして
演算により前記プレーンスカウト画像に相当する造影ス
カウト画像を作成する造影スカウト画像作成過程と、前
記プレーンスカウト画像と前記造影スカウト画像の差分
をとって差分画像を作成する差分画像作成過程と、前記
差分画像中の前記造影アキシャル画像のスライス位置に
対応する位置での造影領域の画素値に基づいて造影領域
を抽出するための閾値を決定する閾値決定過程とを有す
ることを特徴とする閾値決定方法を提供する。上記第2
の観点による閾値決定方法では、造影剤を注入しないで
被検体の体軸方向の各スライス位置でアキシャル画像を
撮影することでプレーンスアキシャル画像を得て、それ
らのプレーンスアキシャル画像を基にしてプレーンスカ
ウト画像を得る。また、造影剤を注入して各スライス位
置のアキシャル画像を撮影して造影アキシャル画像を得
て、それらの造影アキシャル画像を基にしてプレーンス
カウト画像に相当する造影スカウト画像を作成する。プ
レーンスカウト画像の画素値と,造影スカウト画像の画
素値は、造影剤の存在する領域すなわち造影領域のみで
実質的に異なり、造影領域以外の領域で同等と見なせ
る。したがって、差分画像として、スカウト画像内の造
影領域のみが描出される。なお、プレーンスカウト画像
と,造影スカウト画像のいずれもが、画質の高いアキシ
ャル画像を基にして作成されているので、造影領域を正
確に抽出することが出来る。この結果、差分画像中の前
記スライス位置に対応する位置での造影領域の画素値に
基づいて造影領域を抽出するための閾値を決定すること
で、造影領域の区間によって造影剤の濃度が著しく異な
る場合でも、適切な閾値をきめ細かく決定することが出
来る。
値決定方法により決定した閾値を用いて前記造影アキシ
ャル画像のそれぞれから造影領域を抽出する造影領域抽
出過程と、前記抽出した造影領域のデータを基に3次元
データ(造影領域3次元データ)を作成する3次元デー
タ作成過程とを有することを特徴とする造影領域3次元
データ作成方法を提供する。上記第3の観点による造影
領域3次元データ作成方法では、上記閾値決定方法によ
り決定した閾値を用いて、造影アキシャル画像のそれぞ
れから造影領域を過不足なく抽出することが可能とな
り、精度の高い造影領域3次元データを作成することが
出来る。
本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発
明が限定されるものではない。 −第1の実施形態− 図1は、本発明の第1の実施形態にかかる造影領域3次
元データ作成方法を実施する高速スキャン型のX線CT
装置100を示すブロック図である。このX線CT装置
100は、操作コンソール1と、撮影テーブル10と、
走査ガントリ20とを具備している。前記操作コンソー
ル1は、操作者の指示や情報などを受け付ける入力装置
2と、スキャン処理や補間処理や画像再構成処理やレイ
サム(ray-summation)演算処理などを実行する中央処
理装置3と、制御信号などを撮影テーブル10や走査ガ
ントリ20へ出力する制御インタフェース4と、走査ガ
ントリ20で取得したデータを収集するデータ収集バッ
ファ5と、画像などを表示するCRT6と、各種のデー
タやプログラムを記憶する記憶装置7とを具備してい
る。前記撮影テーブル10は、被検体を乗せて体軸方向
に移動させる。前記走査ガントリ20は、ファンビーム
方式のX線管21,コリメータ22および検出器23
と、被検体の体軸の回りにX線管21や検出器23など
を回転させる回転コントローラ24と、X線照射のタイ
ミングや強度を調整するX線コントローラ25と、デー
タ収集部26とを具備している。
影領域3次元データ作成処理を示すフロー図である。ス
テップST1では、造影剤を注入しないで被検体の体軸
方向のスカウト画像(プレーンスカウト画像)を撮影す
る。一般に、前記スカウト画像は、コロナル(corona
l)画像またはサジタル(sagital)画像である。すなわ
ち、図3に示すように、X線管21および検出器23を
回転させずに被検体Hの体軸方向に長さDだけ直線的に
相対移動させ、被検体Hを透過したファンビームBのX
線強度を検出器23の各チャネルで検出し、当該検出強
度に対応した画素値をスカウト画像平面F上に投影した
如きスカウト画像を作成する。前記長さDは、造影領域
の区間に相当する長さであり、例えば40cm程度であ
る。図4に、プレーンスカウト画像PSを例示する。造
影剤を注入しない状態では、プレーンスカウト画像PS
内に血管αは現れない。
被検体Hの血管αに造影剤Mを注入した後、息止めした
被検体Hの体軸方向のスライス位置L1,L2,…,L
6に対応したアキシャル画像(造影アキシャル画像)A
1,A2,…,A6を連続して撮影する。図示の都合
上、スライス数を“6”としたが、スライス数は任意で
ある。ステップST3では、造影アキシャル画像A1,
A2,…,A6を基にして、演算により前記プレーンス
カウト画像PSに相当する造影スカウト画像を作成す
る。すなわち、図6に示すように、造影アキシャル画像
A1,A2,…,A6の各スライス面内で、ファンビー
ムBに相当する投影線B’を前記スカウト画像平面F上
に投影したときの各投影線上にある画素に対応するCT
値を積算するレイサム演算処理を行い、その結果を新た
な画素値とした如きレイサム画像を造影スカウト画像R
Sとする。図7に、前記造影スカウト画像RSを例示す
る。血管αに相当する造影領域α’の画素値は、造影剤
Mの濃度を反映して変化する。
像PSと造影スカウト画像RSの差分をとって、差分画
像を作成する。図8に、差分画像DSを例示する。プレ
ーンスカウト画像PSの画素値と,造影スカウト画像R
Sの画素値は、造影領域α’のみで実質的に異なり、造
影領域α’以外の領域で同等と見なせる。したがって、
臓器や骨格などの領域の画素値が相殺され、造影領域
α’のみが描出される。ステップST5では、差分画像
DS中のスライス位置L1,L2,…,L6に対応する
位置での造影領域α’のCT値に基づいて造影領域を抽
出するための閾値を決定する。すなわち、図8に示すよ
うに、スライス位置L1に対応する位置でのCT値CT1
に基づいて閾値Th1を決定し、スライス位置L2に対
応するCT値CT2に基づいて閾値Th2を決定し、スラ
イス位置L3に対応するCT値CT3u,CT3dに基づいて閾
値Th3を決定し、スライス位置L4に対応するCT値
CT4u,CT4dに基づいて閾値Th4を決定し、スライス位
置L5に対応するCT値CT5u,CT5dに基づいて閾値Th
5を決定し、スライス位置L6に対応するCT値CT6u,
CT6dに基づいて閾値Th6を決定する。
で決定した閾値Th1,Th2,…,Th6を用いて造
影アキシャル画像A1,A2,…,A6のそれぞれから
造影領域を抽出し、抽出した造影領域のデータを基に3
次元データ(造影領域3次元データ)を作成する。その
後、作成した造影領域3次元データに基づいて、画面上
に、血管αに相当する造影領域3次元画像(図11のI
に相当)を表示する。
領域α’内で造影剤Mが不均一に分布した場合でも、ス
ライス位置ごとに適切な閾値Th1,Th2,…,Th
6を自動決定することが出来る。
元データ作成処理を示すフロー図である。ステップU1
では、造影剤を注入しないで被検体の体軸方向の複数の
異なるスライス位置でアキシャル画像(プレーンアキシ
ャル画像)を撮影する。ステップST2では、造影剤を
注入して被検体の体軸方向の複数の異なるスライス位置
でアキシャル画像(造影アキシャル画像)を撮影する。
ステップU2では、前記プレーンアキシャル画像を基に
して演算により被検体の体軸方向のスカウト画像(プレ
ーンスカウト画像)を作成する。この作成は、先に図6
を参照して説明したように、レイサム演算処理により行
う(プレーンアキシャル画像を基にする点は、上記第1
の実施形態と異なる)。ステップST3では、造影アキ
シャル画像を基にして演算により前記プレーンスカウト
画像に相当する造影スカウト画像を作成する。ステップ
ST4では、プレーンスカウト画像と造影スカウト画像
の差分をとって、差分画像を作成する。ステップST5
では、差分画像中の前記造影アキシャル画像のスライス
位置に対応する位置での造影領域の画素値に基づいて造
影領域を抽出するための閾値を決定する。ステップST
6では、造影アキシャル画像のそれぞれから造影領域を
抽出し、抽出した造影領域のデータを基に3次元データ
(造影領域3次元データ)を作成する。以上の造影領域
3次元データ作成処理によれば、画質の高いプレーンア
キシャル画像を基にしてプレーンスカウト画像を作成す
るので、差分画像内に造影領域(図8のα’に相当)を
いっそう正確に描出でき、造影領域3次元データの精度
をいっそう高めることが出来る。
を被検体に注入しない状態で得られたプレーンスカウト
画像(またはプレーンアキシャル画像を基にして作成さ
れたプレーンスカウト画像)と、造影剤を被検体に注入
した状態で得られた造影アキシャル画像を基にして作成
された造影スカウト画像との差分画像を作成し、当該差
分画像中の前記造影アキシャル画像のスライス位置に対
応する位置での造影領域の画素値に基づいて造影領域を
抽出するための閾値を決定するので、造影領域内で造影
剤が不均一に分布した場合でも、スライス位置ごとに適
切な閾値を自動決定することが出来る。また、本発明の
造影領域3次元データ作成方法によれば、上記閾値決定
方法により決定した閾値を用いて、各造影アキシャル画
像から本来の造影領域を好適に抽出でき、高画質の3次
元画像を表示し得る造影領域3次元データを作成するこ
とが出来る。
を示すブロック図である。
タ作成処理を示すフロー図である。
明図である。
図である。
理により造影スカウト画像を作成する状態を示す説明図
である。
元データ作成処理を示すフロー図である。
撮影する状態を示す説明図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 造影剤を注入しないで被検体の体軸方向
のスカウト画像(プレーンスカウト画像)を撮影するプ
レーンスカウト画像撮影過程と、造影剤を注入して被検
体の体軸方向の複数の異なるスライス位置でアキシャル
画像(造影アキシャル画像)を撮影する造影アキシャル
画像撮影過程と、前記造影アキシャル画像を基にして演
算により前記プレーンスカウト画像に相当する造影スカ
ウト画像を作成する造影スカウト画像作成過程と、前記
プレーンスカウト画像と前記造影スカウト画像の差分を
とって差分画像を作成する差分画像作成過程と、前記差
分画像中の前記スライス位置に対応する位置での造影領
域の画素値に基づいて造影領域を抽出するための閾値を
決定する閾値決定過程とを有することを特徴とする閾値
決定方法。 - 【請求項2】 造影剤を注入しないで被検体の体軸方向
の複数の異なるスライス位置でアキシャル画像(プレー
ンアキシャル画像)を撮影するプレーンアキシャル画像
撮影過程と、造影剤を注入して前記被検体の体軸方向の
複数の異なるスライス位置でアキシャル画像(造影アキ
シャル画像)を撮影する造影アキシャル画像撮影過程
と、前記プレーンアキシャル画像を基にして演算により
被検体の体軸方向のスカウト画像(プレーンスカウト画
像)を作成するプレーンスカウト画像作成過程と、前記
造影アキシャル画像を基にして演算により前記プレーン
スカウト画像に相当する造影スカウト画像を作成する造
影スカウト画像作成過程と、前記プレーンスカウト画像
と前記造影スカウト画像の差分をとって差分画像を作成
する差分画像作成過程と、前記差分画像中の前記造影ア
キシャル画像のスライス位置に対応する位置での造影領
域の画素値に基づいて造影領域を抽出するための閾値を
決定する閾値決定過程とを有することを特徴とする閾値
決定方法。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の閾値決
定方法により決定した閾値を用いて前記造影アキシャル
画像のそれぞれから造影領域を抽出する造影領域抽出過
程と、前記抽出した造影領域のデータを基に3次元デー
タ(造影領域3次元データ)を作成する3次元データ作
成過程とを有することを特徴とする造影領域3次元デー
タ作成方法。
Priority Applications (1)
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JP13920099A JP4350206B2 (ja) | 1999-05-19 | 1999-05-19 | X線ct装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (4)
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---|---|---|---|---|
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-
1999
- 1999-05-19 JP JP13920099A patent/JP4350206B2/ja not_active Expired - Fee Related
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