JP2011092412A - 医用画像診断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被検体の形態を観察する形態画像の表示条件を容易に決定する。
【解決手段】データベース３３ｃは、機能画像と形態画像、およびユーザによって入力された撮像条件を保存する。画像・撮像条件読み出し部３３ｄは、データベース３３ｃから、ユーザによって指定された機能画像と形態画像、および撮像条件を読み出す。表示条件読み出し部３３ｅは、画像・撮像条件読み出し部３３ｄで読み出された撮像条件に一致する表示条件を、撮像条件−表示条件対応テーブル記憶部３３ｆから読み出すとともに、表示条件のパラメータを、表示条件記憶部３３ｇから読み出す。表示制御部３３ｈは、画像・撮像条件読み出し部３３ｄで読み出された機能画像および形態画像を表示する。また形態画像の表示において、表示制御部３３ｈは、表示条件読み出し部３３ｅで読み出された表示条件のパラメータに基づいて、画像の表示条件を調整する。
【選択図】図２

Description

本発明は、医用画像診断装置に関し、特に、被検体の形態を観察する形態画像の表示において、その表示条件を容易に決定することが可能な医用画像診断装置に関する。

画像診断には、主として形の変化を観察する形態画像データと、機能の変化を観察する機能画像データに分類することができる。形態画像データを得るための形態画像診断装置には、Ｘ線診断装置、Ｘ線CT（Computed Tomography）装置、超音波診断装置、MRI（Magnetic Resonance Imaging）装置などがあり、機能画像データを得るための機能画像診断装置には、PET（Positron Emission Tomography）装置、SPECT（Single Photon Emission CT）装置等の核医学診断装置がある。

PET装置では、ポジトロンを放出する放射性同位元素で標識した薬剤を被検体に投与し、この薬剤が被検体の腫瘍等の患部に集積して、体内からポジトロンが放出され消失する際に発生する放射線を検出する。この撮影により得られたPET画像データに腫瘍等の患部が現われる。そして、PET画像データによって診断された被検体の患部を治療する場合、PET画像データだけでは解剖学的な位置情報が少ない。

そこで、最近では、形態画像データと機能画像データを得るために形態画像診断装置と機能画像診断装置を組み合わせた機能画像／形態画像診断装置がある。例えば、PET装置とＸ線CT装置を組み合わせたPET-CT装置は、開口部を有するPET架台およびCT架台により構成される２つの撮影部でPET撮影やCT撮影を行うことができる。また、PET-CT撮影により生成されたPET画像データおよびCT画像データを合成してPET-CT画像データを得ることができる。

特許文献１には、形態画像と機能画像とを合成表示することで、心臓等の臓器の疾患の診断や治療を確度良く行うようにする技術が提案されている。

特開２００９−２８５１５号公報

ところで、ユーザは、PET-CT装置において、機能画像で患部の位置を特定した後、形態画像でその部位を詳細に観察することで診断を行う。

この形態画像の観察の際、ユーザは、目的とする患部を観察するのに最適な画像表示設定を行う必要がある。特に癌の転移の有無を検査する場合には、撮像範囲が全身になるが、ユーザが機能画像で反応が検出された部位を見て表示条件を決定することになる。このとき、身体の各部位で観察しやすい表示条件が異なり、これを一々調整しなければならない。

また、同じ撮像条件の画像では、表示条件も同じにすることが多いが、そのような画像を表示する毎に表示用パラメータの調整を行わなければならない。

以上のことから、PET-CT装置の形態画像の表示において、表示条件の調整という余計な操作が加わり、画像診断に時間がかかり、検査のスループットが低下するという課題があった。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、被検体の形態を観察する形態画像の表示において、その表示条件を容易に決定することが可能な医用画診断装置を提供することである。

請求項１記載の本発明の特徴は、第１の撮影装置により撮影された被検体の状態を観察する機能画像、および、第１の撮影装置により撮影された前記被検体の形態を観察する形態画像を同時または個々に表示する医用画像診断装置において、撮像条件に対応する表示条件を記憶する記憶手段と、第１の撮影装置における撮像条件に基づいて、記憶手段から対応する表示条件を読み出し、機能画像および形態画像の表示を制御する表示制御手段とを備える。

本発明によれば、被検体の形態を観察する形態画像の表示において、その表示条件を容易に決定することが可能な医用画像診断装置を提供することができる。

本発明に係るPET-CTシステムの構成例を示す図である。 画像処理部の機能構成例を示すブロック図である。 付帯情報の一例を示す図である。 撮像条件−表示条件対応テーブルと表示条件パラメータの関係例を示す図である。 撮像からデータ保存までの処理を説明するフローチャートである。 画像の読み出しから表示までの処理を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係るPET-CTシステム１の構成例を示す図である。

PET-CTシステム１は、PET撮影やPET-CT撮影を行う第１の撮影装置として機能するPET撮影部１０、被検体ＰのCT撮影やPET-CT撮影を行う第２の撮影装置として機能するCT撮影部２０、被検体Ｐが載置される天板２１、PET撮影部１０、CT撮影部２０、および天板２１の移動を行う機構部２２、CT撮影部２０のCT撮影に必要な高電圧を発生する高電圧発生部２３、PET-CTシステム１を統括的に制御し、各種処理を行う医用画像診断装置３０を備えている。

PET撮影部１０は、水平方向に貫通する円筒状のPET開口部１０ａを有するPET架台１０ｂ、PET開口部１０ａを挿通可能に長手方向に移動している、または停止した天板２１上の放射線薬剤が投与された被検体Ｐからポジトロン消失により放射線を検出する放射線検出器１０ｃ、および、放射線検出器１０ｃで検出された信号を収集して投影データを生成する信号処理部１０ｄを備える。

放射線検出器１０ｃは、PET開口部１０ａの外周のPET架台１０ｂ内にリング状に配列され、放射線を検出して光信号に変換し、さらに変換した光信号を電気信号に変換する。信号処理部１０ｄで生成された投影データは、医用画像診断装置３０の画像処理部３３に出力される。

CT撮影部２０は、PET開口部１０ａと同じ大きさの水平方向に貫通する円筒状のCT開口部２０ａを有するCT架台２０ｂ、CT開口部２０ａを挿通可能に長手方向に移動している、または停止した天板２１上の被検体ＰにＸ線を照射するＸ線管２０ｃ、および、被検体Ｐを透過したＸ線を検出して電気信号に変換するＸ線検出器２０ｄを備える。

また、Ｘ線検出器２０ｄで変換された信号を収集して投影データを生成するデータ収集部２０ｅ、CT開口部２０ａの外周のCT架台２０ｂ内に配置されたＸ線管２０ｃ、Ｘ線検出器２０ｄとデータ収集部２０ｅを回転可能に保持する図示せぬ回転リングを備える。データ収集部２０ｅで生成された投影データは、医用画像診断装置３０の画像処理部３３に出力される。

機構部２２は、医用画像診断装置３０のシステム制御部３２の制御の下、天板２１を長手方向および上下方向へ移動したり、PET架台１０ｂとCT架台２０ｂを天板２１の長手方向と同じ方向へ移動したりする。

高電圧発生部２３は、医用画像診断装置３０のシステム制御部３２の制御の下、CT撮影部２０のＸ線管２０ｃに供給する高電圧を発生する。

医用画像診断装置３０は、被検体Ｐの被検体情報、PET撮影部１０やCT撮影部２０で撮影する撮像条件や表示部３４で表示する表示条件等の入力、種々のコマンドの入力などを行なう操作部３１、PET撮影部１０、CT撮影部２０、機構部２２、および高電圧発生部２３の各ユニットを統括して制御するシステム制御部３２、PET撮影部１０とCT撮影部２０の撮影により収集されたデータを処理して画像データを生成する画像処理部３３、および画像処理部３３で生成された画像データの表示を行う表示部３４を備える。

操作部３１は、キーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウスなどの入力デバイス、表示パネル、各種スイッチ等を備え、被検体Ｐの年齢、性別、氏名等の被検体情報の入力を行う。また、PET撮影、CT撮影、PET-CT撮影を行うためのPET架台１０ｂおよびCT架台２０ｂの移動位置や天板２１の移動位置、撮像条件、撮像条件と表示条件の対応テーブルなどの入力を行なう。

システム制御部３２は、CPU(Central Processing Unit)、ROM（Read Only Memory）、RAM（Random Access Memory）などを備え、操作部３１からの入力情報に基づいて、PET架台１０ｂおよびCT架台２０ｂ、並びに天板２１の移動、PET撮影によるPET画像データの生成および表示、CT撮影によるCT画像データの生成および表示、PET-CT撮影によるPET-CT画像データの生成および表示、撮像条件に基づく表示条件の読み出しなどに関するシステム全体の制御を行う。

画像処理部３３は、PET撮影やPET-CT撮影によりPET撮影部１０の信号処理部１０ｄから出力された投影データを再構成してPET画像データを生成したり、CT撮影やPET-CT撮影によりCT撮影部２０のデータ収集部２０ｅから出力された投影データを再構成してCT画像データを生成したりする。

また、画像処理部３３は、生成されたPET画像データおよびCT画像データを合成してPET-CT画像データを生成し、生成したPET-CT画像データを表示部３４に出力する。

本実施の形態では、PET撮影により得られた被検体Ｐの状態を観察するPET画像を、機能画像と適宜称し、CT撮影により得られた被検体Ｐの形態を観察するCT画像を、形態画像と適宜称する。

表示部３４は、液晶パネルやCRT等のモニタを備え、画像処理部３３で生成されたPET-CT画像を表示する。なお、PET画像とCT画像は、同時または個々に表示することができる。

図２は、画像処理部３３の機能構成例を示すブロック図である。

機能画像生成部３３ａは、PET撮影またはPET-CT撮影時のPET撮影によりPET撮影部１０の信号処理部１０ｄから出力された投影データを再構成して機能画像（PET画像）を生成する。

形態画像生成部３３ｂは、CT撮影またはPET-CT撮影時のCT撮影によりCT撮影部２０のデータ収集部２０ｅから出力された投影データを再構成して形態画像（CT画像）を生成する。

データベース３３ｃは、機能画像生成部３３ａで生成された機能画像のデータと、形態画像生成部３３ｂで生成された形態画像のデータとを関連付けて保存する。このとき、システム制御部３２を介して操作部３１から入力された撮像条件などを、画像データの付帯情報として保存させる。このデータベース３３ｃは、撮像条件を保存する保存手段として機能する。

なお、付帯情報は、機能画像とともに関連付けて保存させてもよいし、機能画像を一意に識別する識別子（IDなど）に関連付けて、機能画像とは別に保存させてもよい。

図３は、付帯情報の一例を示す図である。

図３に示すように、付帯情報は、付帯情報Ａや付帯情報Ｂなど複数の付帯情報からなり、例えば、付帯情報Ａには、薬剤名Ａが格納され、付帯情報Ｂには、薬剤名Ｂが格納される。また付帯情報には、画像のビット情報も含まれる。

PET-CT撮影では、検査の目的によって使用する薬剤が異なるため、薬剤名を撮像条件として用いることができる。従って、薬剤名を付帯情報に含めることで、後述する撮像条件−表示条件対応テーブル記憶部３３ｆを参照した際に、対応する撮像条件−表示条件対応テーブルを読み出すことができる。

画像・撮像条件読み出し部３３ｄは、システム制御部３２の制御の下、データベース３３ｃから、ユーザによって指定された機能画像および形態画像、並びに機能画像の付帯情報を読み出す。この画像・撮像条件読み出し部３３ｄは、撮像条件（付帯情報）を読み出す撮像条件読み出し手段として機能する。

画像・撮像条件読み出し部３３ｄは、読み出した機能画像の付帯情報を表示条件読み出し部３３ｅに出力し、読み出した機能画像および形態画像を表示制御部３３ｈに出力する。

表示条件読み出し部３３ｅは、画像・撮像条件読み出し部３３ｄから出力された付帯情報から撮像条件を抽出し、抽出した撮像条件に一致する撮像条件−表示条件対応テーブルを、撮像条件−表示条件対応テーブル記憶部３３ｆから読み出す。

また表示条件読み出し部３３ｅは、読み出した撮像条件−表示条件対応テーブルに設定されている表示条件のパラメータを、表示条件記憶部３３ｇから読み出し、読み出した表示条件のパラメータを表示制御部３３ｈに出力する。

撮像条件−表示条件対応テーブル記憶部３３ｆは、撮像条件に対応する表示条件を定義した撮像条件−表示条件対応テーブルのデータファイルを記憶する。

表示条件記憶部３３ｇは、表示条件に対応する各パラメータを定義した表示条件パラメータのデータファイルを記憶する。

これらの撮像条件−表示条件対応テーブルと表示条件パラメータは、医療従事者などによって、予め登録される。つまり、PET-CT撮影では、検査の目的によって使用する薬剤が異なるため、画像の表示条件は、薬剤の種類毎によって決定することがわかっている。そこで、医療従事者は、予め使用する薬剤毎に最適な表示条件を定義し、撮像条件−表示条件対応テーブルのデータファイルと表示条件パラメータのデータファイルを、操作部３１を用いて作成する。システム制御部３２は、それぞれの入力データを、撮像条件−表示条件対応テーブル記憶部３３ｆと表示条件記憶部３３ｇに登録させる。

図４は、撮像条件−表示条件対応テーブルと表示条件パラメータの関係例を示す図である。

図４に示すように、撮像条件−表示条件対応テーブル記憶部３３ｆに記憶される撮像条件−表示条件対応テーブルは、撮像条件と表示条件が関連付けられている。また各表示条件は、表示条件記憶部３３ｇに記憶されている表示条件パラメータに関連付けられている。

例えば、「薬剤名Ａ」の撮像条件には、「表示条件Ａ」が関連付けて記憶され、さらに、「表示条件Ａ」には、「値Ａ」のパラメータＡ、「値Ｂ」のパラメータＢが関連付けて記憶されている。

パラメータには、例えば、ウィンドウレベル（階調、濃淡）、輝度、透過度、解像度などがある。

撮像条件−表示条件対応テーブル記憶部３３ｆと表示条件記憶部３３ｇ記憶手段は、撮像条件に対応する表示条件を記憶する記憶手段として機能する。

表示制御部３３ｈは、画像・撮像条件読み出し部３３ｄから出力された機能画像および形態画像を同時にまたは個々に表示部３４に表示させる。また表示制御部３３ｈは、画像表示の際、表示条件読み出し部３３ｅから出力された表示条件のパラメータに基づいて、形態画像の表示条件を調整する。

次に、図５のフローチャートを参照して、撮像からデータ保存までの処理について説明する。

ステップＳ１において、PET撮影部１０は、システム制御部３２からのPET-CT撮影開始指示に応じて、放射線薬剤が投与された被検体ＰをPET開口部１０ａに挿入させ、放射線検出器１０ｃで被検体Ｐから放射線を検出させる。信号処理部１０ｄは、放射線検出器１０ｃで検出された信号を収集して投影データを生成し、画像処理部３３の機能画像生成部３３ａに出力する。

またステップＳ１において、CT撮影部２０は、システム制御部３２からのPET-CT撮影開始指示に応じて、Ｘ線管２０ｃとＸ線検出器２０ｄとを回転させ、CT開口部２０ａに挿入された被検体Ｐの断面に対するＸ線によるスキャンを行う。データ収集部２０ｅは、Ｘ線検出器２０ｄで変換された信号を収集して投影データを生成し、画像処理部３３の形態画像生成部３３ｂに出力する。

ステップＳ２において、機能画像生成部３３ａは、PET-CT撮影によりPET撮影部１０の信号処理部１０ｄから出力された投影データを再構成して機能画像（PET画像）を生成する。また、形態画像生成部３３ｂは、PET-CT撮影によりCT撮影部２０のデータ収集部２０ｅから出力された投影データを再構成して形態画像（CT画像）を生成する。

ステップＳ３において、システム制御部３２は、ステップＳ１の撮影処理によって生成された機能画像と形態画像とを関連付けてデータベース３３ｃに保存させる。

ステップＳ４において、システム制御部３２は、ユーザにより操作部３１を用いて入力された薬剤名（撮像条件）を取得し、その薬剤名を、ステップＳ３の処理で保存した機能画像の付帯情報としてデータベース３３ｃにさらに保存する。

以上のように、データベース３３ｃには、PET-CT撮影によって得られた機能画像（PET画像）と形態画像（CT画像）、および機能画像の付帯情報が関連付けて保存されることになり、後述する表示処理において、付帯情報に基づいた表示条件で、形態画像を表示させることが可能となる。

次に、図６のフローチャートを参照して、画像の読み出しから表示までの処理について説明する。

ステップＳ１１において、システム制御部３２は、ユーザにより操作部３１を用いて入力された画像の識別子（画像のファイル名など）に基づいて、画像・撮像条件読み出し部３３ｄに対して、画像の読み出しを指示する。画像・撮像条件読み出し部３３ｄは、システム制御部３２の制御の下、データベース３３ｃから、ユーザによって指定された機能画像および形態画像を読み出し、読み出した機能画像および形態画像を表示制御部３３ｈに出力する。

ステップＳ１２において、画像・撮像条件読み出し部３３ｄは、ユーザによって指定された機能画像の付帯情報を読み出し、読み出した機能画像の付帯情報を表示条件読み出し部３３ｅに出力する。

ステップＳ１３において、表示条件読み出し部３３ｅは、画像・撮像条件読み出し部３３ｄから出力された付帯情報から撮像条件を抽出し、抽出した撮像条件に一致する表示条件を、撮像条件−表示条件対応テーブル記憶部３３ｆから読み出す。例えば、「薬剤名Ａ」が撮像条件として抽出された場合、図４では、「表示条件Ａ」が読み出される。

また表示条件読み出し部３３ｅは、読み出した表示条件のパラメータを表示条件記憶部３３ｇから読み出す。例えば、図４では、「表示条件Ａ」に関連付けられた、「値Ａ」のパラメータＡと「値Ｂ」のパラメータＢが読み出される。

そして、表示条件読み出し部３３は、読み出した表示条件を表示制御部３３ｈに出力する。

ステップＳ１４において、表示制御部３３ｈは、ステップＳ１１の処理で読み出された機能画像および形態画像を表示部３４に表示させる。また表示制御部３３ｈは、形態画像の表示において、ステップＳ１３の処理で読み出された表示条件のパラメータを用いて画像の表示条件を調整する。

以上のように、予め、撮像条件に対応する最適な表示条件をテーブルとして記憶させておき、撮影により得られた機能画像と形態画像を関連付けて保存するとともに、機能画像に関連付けて付帯情報（撮像条件）を保存することで、画像表示の際、付帯情報に基づいて最適な表示条件を読み出し、読み出した表示条件を適用して形態画像の表示を行うことができる。

従って、表示条件の調整という余計な操作が不要となり、画像診断時間を短縮し、かつ、検査のスループットを向上させることが可能となる。

なお、以上においては、機能画像に関連付けて付帯情報を保存させるようにしたが、本実施の形態では、これに限らず、形態画像に付帯情報を関連付けるようにしたり、あるいは、被検体（患者）の検査情報の一部として付帯情報を保存したりするようにしてもよい。

この発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化したり、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせたりすることにより種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。

１ PET-CTシステム
１０ PET撮影部
２０ CT撮影部
３３ 画像処理部
３３ｃ データベース
３３ｄ 画像・撮像条件読み出し部
３３ｅ 表示条件読み出し部
３３ｆ 撮像条件−表示条件対応テーブル記憶部
３３ｇ 表示条件記憶部
３３ｈ 表示制御部

Claims (5)

1. 第１の撮影装置により撮影された被検体の状態を観察する機能画像、および、第２の撮影装置により撮影された前記被検体の形態を観察する形態画像を同時または個々に表示する医用画像診断装置において、
   撮像条件に対応する表示条件を記憶する記憶手段と、
   前記第１の撮影装置における撮像条件に基づいて、前記記憶手段から対応する前記表示条件を読み出し、前記機能画像および前記形態画像の表示を制御する表示制御手段と
   を備えることを特徴とする医用画像診断装置。
2. 前記第１の撮影装置における撮像条件を保存する保存手段と、
   前記保存手段に保存されている前記撮像条件を読み出す撮像条件読み出し手段と、
   前記撮像条件読み出し手段により読み出された前記撮像条件に基づいて、前記記憶手段から対応する前記表示条件を読み出す表示条件読み出し手段と
   をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の医用画像診断装置。
3. 前記保存手段は、前記撮像条件を、前記機能画像または前記形態画像の付帯情報として保存する
   ことを特徴とする請求項２に記載の医用画像診断装置。
4. 前記保存手段は、前記撮像条件を、前記被検体の検査情報として保存する
   ことを特徴とする請求項２に記載の医用画像診断装置。
5. 前記撮像条件は、薬剤名であり、
   前記記憶手段は、前記薬剤名の種類毎に定義した前記表示条件、および前記表示条件に対応するパラメータを記憶する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の医用画像診断装置。

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