JP2012096055A - Medical image diagnostic apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a medical image diagnostic apparatus, particularly an X-ray CT apparatus, which allows an operator to recognize temporal displacement of a region of interest in volume data on one screen.SOLUTION: The X-ray CT apparatus 10a2 has: an image reconstruction part 52 which generates 2D data on the basis of projection data; a volume data generator 53 which generates the volume data represented by a 3D real space on the basis of the 2D data; an image processing part 54 which generates and displays MPR data by processing MPR (multi-planar reconstruction) on the volume data; a line-segment setting part 58 which sets a specific line segment in the volume data; a line-segment/time-series data generating part 59 which extracts the data on the specific line segment from the volume data in a plurality of time phases, and generates line-segment/time-series data formed by arranging each of the extracted data on the specific line segment relative to a time axis; and a time-series graph generating part 60 which generates and displays a time-series graph in which the data on the specific line segment is converted into data on a straight line and arranged relative to the time axis for each of the plurality of time phases.

Description

本発明は、患者(被検体)に関するスライス毎の2次元(2D:2 dimensional)データを基に3次元(3D:3 dimensional)データを生成して表示する技術に係り、特に、心臓等の動きのある臓器における時間的な変化量を表示する医用画像診断装置に関する。   The present invention relates to a technique for generating and displaying three-dimensional (3D) data based on two-dimensional (2D: 2 dimensional) data for each slice related to a patient (subject), and in particular, motion of a heart or the like. The present invention relates to a medical image diagnostic apparatus that displays a temporal change amount in a certain organ.

医用画像診断技術は、コンピュータ技術の発展に伴って実用化されたX線CT(computerized tomography)装置、超音波診断装置及びMRI(magnetic resonance imaging)装置等によって急速な進歩を遂げ、今日の医療において必要不可欠なものとなっている。特に近年のX線CT装置やMRI装置では、生体情報の検出装置や演算処理装置の高速化及び高性能化に伴い、リアルタイムな画像データとしての2Dデータの表示が可能となっている。さらに、2Dデータを基にした3Dデータの表示も比較的容易に行なわれるようになっている(例えば、特許文献1参照。)。   Medical diagnostic imaging technology has made rapid progress with the use of X-ray CT (computerized tomography) devices, ultrasonic diagnostic devices, and MRI (magnetic resonance imaging) devices that have been put to practical use with the development of computer technology. It is indispensable. In particular, recent X-ray CT apparatuses and MRI apparatuses are capable of displaying 2D data as real-time image data as the biological information detection apparatus and arithmetic processing apparatus increase in speed and performance. Further, display of 3D data based on 2D data is relatively easy (see, for example, Patent Document 1).

例えば、X線CT装置では、X線を照射するX線管と照射されたX線を検出するX線検出器とを患者の周囲に対向して配置し、さらに、X線管及びX線検出器に対して体軸方向(スライス方向)に患者を相対的に移動させることによって、患者の複数スライス断面におけるX線投影データを収集する。そして、X線投影データに基に再構成を行なって生成した2Dデータを基に3Dデータの生成を行なっている。   For example, in an X-ray CT apparatus, an X-ray tube for irradiating X-rays and an X-ray detector for detecting the irradiated X-rays are arranged facing a patient, and further, an X-ray tube and an X-ray detector are detected. X-ray projection data in a plurality of slice sections of the patient is collected by moving the patient relative to the instrument in the body axis direction (slice direction). Then, 3D data is generated based on 2D data generated by reconstruction based on X-ray projection data.

また、患者を体軸方向に連続移動させながらX線投影データの収集を行なう、所謂ヘリカル走査方式を用いることによって3Dデータの生成に要する時間は一段と短縮されつつある。   In addition, the time required for generating 3D data is being further shortened by using a so-called helical scanning method in which X-ray projection data is collected while the patient is continuously moved in the body axis direction.

特開2005−160503号公報JP 2005-160503 A

ワークステーション等の3D処理装置等では、時系列に複数の3Dデータを読み込んで、MPR(multi−planar reconstruction)処理したMPR画像の表示やボリュームレンダリング処理を施した3Dデータの表示や、それらの4D表示を行なったりすることはできたが、3Dデータに含まれる一部分(注目部位)の時間的な変化を簡便に把握することが難しかった。   In a 3D processing device such as a workstation, a plurality of 3D data is read in time series, MPR (multi-planar reconstruction) MPR image display, 3D data display subjected to volume rendering processing, and 4D thereof are displayed. Although it was possible to perform display, it was difficult to easily grasp a temporal change of a part (target region) included in the 3D data.

また、従来の4D表示は、投影表示された物体の全体的な動きを大まかに知ることはできるが、3Dデータに含まれる注目部位の動きを詳細に見たい時は、3Dデータに対するMPR処理やボリュームレンダリング処理等を用いていた。これらの処理による表示によると、前の時相で表示されたデータの前面に次の時相のデータが表示され、適宜画像の表示が更新されていく。よって、画面上の注目部位を時系列で観察する場合、オペレータは、ある時相で表示されたデータで注目部位の位置を記憶しておき、その記憶による注目部位の位置を基に、次の時相で表示されたデータ上で注目部位と思われる位置を捜索するしかなかった。また、時系列で多くのデータ上で注目部位と思われる位置を捜索する作業はオペレータにとって負荷が大きく、また個人差が生じていた。   In addition, the conventional 4D display can roughly know the overall movement of the projected and displayed object. However, when it is desired to see in detail the movement of the region of interest included in the 3D data, the MPR process for the 3D data Volume rendering processing was used. According to the display by these processes, the data of the next time phase is displayed in front of the data displayed in the previous time phase, and the display of the image is updated as appropriate. Therefore, when observing the region of interest on the screen in chronological order, the operator stores the position of the region of interest with data displayed in a certain time phase, and based on the position of the region of interest based on the storage, There was no choice but to search for the position that seems to be the attention site on the data displayed in the time phase. In addition, the task of searching for a position that seems to be an attention site in a large amount of data in time series is heavy for the operator and causes individual differences.

さらに、従来の4D表示によると、画面上で注目部位の時間的な変化量を測定する場合、時系列で更新表示される各データ上で、捜索された注目部位を見ながら目測で変位量を推定するしかなかった。   Furthermore, according to the conventional 4D display, when measuring the temporal change amount of the target region on the screen, the displacement amount is visually measured while viewing the searched target region on each data updated and displayed in time series. I had to estimate.

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、オペレータが、特定部分に係る注目部位の時間的な変位を一画面上で把握することができる医用画像診断装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide a medical image diagnostic apparatus that allows an operator to grasp a temporal displacement of a site of interest related to a specific portion on one screen. And

本発明に係る医用画像診断装置は、上述した課題を解決するために請求項1に記載したように、3Dの実空間で表されるボリュームデータに対してMPR処理を施したMPRデータ、又は、前記ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行なった3Dデータを生成して表示する画像処理部と、前記ボリュームデータ内における特定線分を設定する線分設定部と、前記ボリュームデータ生成部によって生成された複数時相の各ボリュームデータから、前記特定線分上の各データをそれぞれ抽出し、抽出された前記特定線分上の各データを時間軸に対して並べた線分・時系列データを生成する線分・時系列データ生成部と、前記特定線分上の各データを複数時相毎に直線上のデータに変換し、複数時相毎の直線上のデータを時間軸に対して並べた時系列グラフを生成して表示させる時系列グラフ生成部と、を有する。   In order to solve the above-described problem, the medical image diagnostic apparatus according to the present invention provides MPR data obtained by performing MPR processing on volume data represented in 3D real space, as described in claim 1, or An image processing unit that generates and displays 3D data obtained by performing volume rendering processing on the volume data, a line segment setting unit that sets a specific line segment in the volume data, and the volume data generation unit. In addition, each piece of data on the specific line segment is extracted from each volume data of multiple time phases, and line segment / time series data is generated by arranging the extracted data on the specific line segment with respect to the time axis. A line segment / time series data generation unit that converts each data on the specific line segment into data on a straight line for each plurality of time phases, and converts the data on the straight line for each time phase to a time axis Having a time-series graph generation unit for generating and displaying a time series graph aligned against.

本発明に係る医用画像診断装置によると、オペレータが、特定部分に係る注目部位の時間的な変位を一画面上で把握することができる。   According to the medical image diagnostic apparatus according to the present invention, the operator can grasp the temporal displacement of the site of interest related to the specific portion on one screen.

本発明に係る医用画像診断装置の構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a configuration of a medical image diagnostic apparatus according to the present invention. 本発明に係る医用画像診断装置の第1実施形態を示すブロック図。1 is a block diagram showing a first embodiment of a medical image diagnostic apparatus according to the present invention. 断面・時系列ボリュームデータの生成方法を説明するための図。The figure for demonstrating the production | generation method of cross-section and time series volume data. 断面・時系列ボリュームデータを基にした3Dデータの一例を示す図。The figure which shows an example of 3D data based on cross-section and time series volume data. 断面・時系列ボリュームデータを基にしたMPRデータの一例を示す図。The figure which shows an example of MPR data based on cross-section and time series volume data. MPRデータの生成のためのMPR断面の抽出を説明するための図。The figure for demonstrating extraction of the MPR cross section for the production | generation of MPR data. 本発明に係る医用画像診断装置の第1実施形態の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of 1st Embodiment of the medical image diagnostic apparatus which concerns on this invention. 本発明に係る医用画像診断装置の第2実施形態を示すブロック図。The block diagram which shows 2nd Embodiment of the medical image diagnostic apparatus which concerns on this invention. 時系列グラフの生成方法を説明するための図。The figure for demonstrating the production | generation method of a time series graph. 本発明に係る医用画像診断装置の第2実施形態の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows operation | movement of 2nd Embodiment of the medical image diagnostic apparatus which concerns on this invention.

本発明に係る医用画像診断装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。   An embodiment of a medical image diagnostic apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明に係る医用画像診断装置の構成を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a medical image diagnostic apparatus according to the present invention.

図1は、患者(被検体)Mに関するスライス毎の画像データである2次元(2D:2 dimensional)データを基に、画像データである3次元(3D:3 dimensional)データを生成する医用画像診断装置10を示す。例えば、医用画像診断装置10としては、X線ビームを照射するX線源と体軸方向に多列の検出素子を具備するX線検出器とを回転軸を中心に回転させながら投影データを収集し、X線ビームのコーン角を考慮した逆投影処理を行なってスライス毎に2Dデータを生成し、その2Dデータを基に3Dデータを生成するX線CT装置10aが挙げられる。   FIG. 1 shows a medical image diagnosis for generating three-dimensional (3D) data, which is image data, based on two-dimensional (2D: 2 dimensional) data, which is image data for each slice related to a patient (subject) M. The apparatus 10 is shown. For example, the medical image diagnostic apparatus 10 collects projection data while rotating an X-ray source that irradiates an X-ray beam and an X-ray detector having multi-row detection elements in the body axis direction around a rotation axis. An X-ray CT apparatus 10a that performs back projection processing considering the cone angle of the X-ray beam, generates 2D data for each slice, and generates 3D data based on the 2D data can be given.

以下、医用画像診断装置10としてX線CT装置10aを採用した場合について説明するが、医用画像診断装置10は、X線CT装置10aに限定されるものではない。患者に関するスライス毎の2Dデータを基に3Dデータを生成する医用画像診断装置10は、例えば、超音波診断装置及びMRI(magnetic resonance imaging)装置等であってもよい。   Hereinafter, a case where the X-ray CT apparatus 10a is employed as the medical image diagnostic apparatus 10 will be described. However, the medical image diagnostic apparatus 10 is not limited to the X-ray CT apparatus 10a. The medical image diagnostic apparatus 10 that generates 3D data based on 2D data for each slice related to a patient may be, for example, an ultrasonic diagnostic apparatus and an MRI (magnetic resonance imaging) apparatus.

X線CT装置10aには、患者MをX線でスキャンするための架台(ガントリ)11と、その架台11の空洞部C内を、載置した患者Mを体軸方向(Z軸方向)に搬送するためのテーブル(寝台天板)12と、架台11の動作を制御すると共に架台11から送られたデータに基づいて所望の画像を生成して出力(表示)する操作コンソール13とが備えられる。   The X-ray CT apparatus 10a includes a gantry 11 for scanning the patient M with X-rays, and the patient M placed in the cavity C of the gantry 11 in the body axis direction (Z-axis direction). A table (bed top) 12 for carrying and an operation console 13 for controlling the operation of the gantry 11 and generating and outputting (displaying) a desired image based on data sent from the gantry 11 are provided. .

架台11は、チルト方向(図示しない)に動作することができ、その架台11には、回転部15及び固定部を有する。架台11の回転部15には、X線管21、コリメータ22、開口制御モータ23、X線検出器24及びデータ収集装置25が設けられる。X線管21及びコリメータ22とX線検出器24とは互いに架台11の空洞部Cを挟んで、すなわち、患者Mを挟んで対向する位置に設けられる。回転部15は、その位置関係を維持した状態で空洞部Cの周りを回転するように構成されている。   The gantry 11 can operate in a tilt direction (not shown), and the gantry 11 includes a rotating portion 15 and a fixed portion. An X-ray tube 21, a collimator 22, an aperture control motor 23, an X-ray detector 24, and a data collection device 25 are provided on the rotating unit 15 of the gantry 11. The X-ray tube 21 and the collimator 22 and the X-ray detector 24 are provided at positions facing each other across the cavity C of the gantry 11, that is, across the patient M. The rotating unit 15 is configured to rotate around the cavity C while maintaining the positional relationship.

また、架台11の固定部には、メインコントローラ31、IF(interface)32a,32b、X線管コントローラ33、回転モータ35及びテーブルモータ37が設けられる。   In addition, a main controller 31, IFs (interfaces) 32 a and 32 b, an X-ray tube controller 33, a rotation motor 35, and a table motor 37 are provided in the fixed portion of the gantry 11.

X線発生源であるX線管21は、X線管コントローラ33によって駆動が制御され、X線管21の管球(図示しない)からX線検出器に向かってX線を照射する。   The driving of the X-ray tube 21 which is an X-ray generation source is controlled by an X-ray tube controller 33 and irradiates X-rays from a tube (not shown) of the X-ray tube 21 toward the X-ray detector.

コリメータ22は、開口制御モータドライバによって駆動が制御され、X線管21から照射したX線の照射範囲を制限するための開口を有する。   The collimator 22 is controlled by an aperture control motor driver, and has an aperture for limiting the X-ray irradiation range irradiated from the X-ray tube 21.

X線検出器24は、コリメータ22及び空洞部Cを経由してきたX線管21からのX線を検出する体軸方向に多列の検出素子(複数の構成(列数及びチャンネル数等)の異なる検出素子でもよい。)を具備する。X線検出器24のスライス方向には、X線検出素子が64列以上、例えば256列並設されている。   The X-ray detector 24 has a plurality of detection elements (a plurality of configurations (number of columns, number of channels, etc.) in the body axis direction for detecting X-rays from the X-ray tube 21 that has passed through the collimator 22 and the cavity C. Different detection elements may be provided). In the slice direction of the X-ray detector 24, 64 or more rows of X-ray detection elements, for example, 256 rows are arranged in parallel.

データ収集装置25は、いわゆるDAS(data acquisition system)であり、X線検出器24から電気信号を投影データ(デジタルデータ)として取出す。この投影データは、X線発生器22とX線検出器24との回転角度(位相)によるビュー毎にX線検出器24のX線検出素子毎に得られる。1つのX線検出素子(1つのチャンネル)のデータについて、投影データを所定ビット幅のバイナリデータとして取得する。   The data collection device 25 is a so-called DAS (data acquisition system), and extracts an electrical signal from the X-ray detector 24 as projection data (digital data). This projection data is obtained for each X-ray detection element of the X-ray detector 24 for each view based on the rotation angle (phase) between the X-ray generator 22 and the X-ray detector 24. For data of one X-ray detection element (one channel), projection data is acquired as binary data having a predetermined bit width.

メインコントローラ31は、IF32aを介して操作コンソール13から受信した各種コマンドの解析を行ない、それに基づいてX線管コントローラ33、開口制御モータ23、回転モータ35、テーブルモータ37及びデータ収集装置25に対して各種制御信号を出力する。   The main controller 31 analyzes various commands received from the operation console 13 via the IF 32a, and based on the analysis, the X-ray tube controller 33, the opening control motor 23, the rotation motor 35, the table motor 37, and the data collection device 25 are analyzed. Output various control signals.

X線管コントローラ33は、X線管21に駆動信号を送信する。その制御信号によってX線管21は、X線を発生する。   The X-ray tube controller 33 transmits a drive signal to the X-ray tube 21. The X-ray tube 21 generates X-rays according to the control signal.

開口制御モータ23は、メインコントローラ31から開口制御モータドライバを介して駆動信号を受信する。その制御信号によって開口制御モータ23は、コリメータ22の開口幅を調整する。   The opening control motor 23 receives a drive signal from the main controller 31 via the opening control motor driver. The opening control motor 23 adjusts the opening width of the collimator 22 according to the control signal.

回転モータ35は、メインコントローラ31から回転モータドライバを介して駆動信号を受信する。その駆動信号によって回転モータ35は、回転部15がその位置関係を維持した状態で空洞部Cの周りを回転するように回転部15を回転させる。   The rotary motor 35 receives a drive signal from the main controller 31 via the rotary motor driver. In response to the drive signal, the rotation motor 35 rotates the rotation unit 15 so as to rotate around the cavity C in a state where the rotation unit 15 maintains the positional relationship.

テーブルモータ37は、メインコントローラ31からテーブルモータドライバを介して駆動信号を受信する。その駆動信号によってテーブルモータ37は、テーブル12をZ軸方向に搬送する。   The table motor 37 receives a drive signal from the main controller 31 via the table motor driver. The table motor 37 conveys the table 12 in the Z-axis direction by the drive signal.

また、データ収集装置25で収集されたデータは、IF32bを介して操作コンソール13に送出される。   The data collected by the data collection device 25 is sent to the operation console 13 via the IF 32b.

操作コンソール13は、コンピュータをベースとして構成されている、いわゆるワークステーションであり、病院基幹のLAN(local area network)等のネットワークNと相互通信可能である。操作コンソール13は、大きくは、CPU(central processing unit)41、メモリ42、HD(hard disc)44、IF45a,45b,45c、入力装置46及び表示装置47等の基本的なハードウェアから構成される。CPU41は、共通信号伝送路としてのバスを介して、操作コンソール13を構成する各ハードウェア構成要素に相互接続されている。なお、操作コンソール13は、記録媒体ドライブ48を具備する場合もある。   The operation console 13 is a so-called workstation configured based on a computer, and is capable of mutual communication with a network N such as a hospital basic LAN (local area network). The operation console 13 is mainly composed of basic hardware such as a CPU (central processing unit) 41, a memory 42, an HD (hard disc) 44, IFs 45a, 45b, and 45c, an input device 46, and a display device 47. . The CPU 41 is interconnected to each hardware component constituting the operation console 13 via a bus as a common signal transmission path. Note that the operation console 13 may include a recording medium drive 48.

CPU41は、オペレータによって入力装置46が操作等されることにより指令が入力されると、メモリ42に記憶しているプログラムを実行する。又は、CPU41は、HD44に記憶しているプログラム、ネットワークNから転送されIF45cで受信されてHD44にインストールされたプログラム、又は記録媒体ドライブ48に装着された記録媒体から読み出されてHD44にインストールされたプログラムを、メモリ42にロードして実行する。   The CPU 41 executes a program stored in the memory 42 when a command is input by the operator operating the input device 46 or the like. Alternatively, the CPU 41 is read from a program stored in the HD 44, a program transferred from the network N, received by the IF 45c and installed in the HD 44, or read from a recording medium attached to the recording medium drive 48 and installed in the HD 44. The loaded program is loaded into the memory 42 and executed.

メモリ42は、ROM(read only memory)及びRAM(random access memory)等の要素を兼ね備え、IPL(initial program loading)、BIOS(basic input/output system)及びデータを記憶したり、CPU41のワークメモリやデータの一時的な記憶に用いたりする記憶装置である。   The memory 42 combines elements such as a ROM (read only memory) and a RAM (random access memory), and stores an IPL (initial program loading), a BIOS (basic input / output system), and data. This is a storage device used for temporary storage of data.

HD44は、不揮発性の半導体メモリ等によって構成される。HD44は、操作コンソール13にインストールされたプログラム(アプリケーションプログラムの他、OS(operating system)等も含まれる)や、データを記憶する記憶装置である。また、OSに、ユーザに対する情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力装置46によって行なうことができるGUI(graphical user interface)を提供させることもできる。   The HD 44 is configured by a nonvolatile semiconductor memory or the like. The HD 44 is a storage device that stores programs installed in the operation console 13 (including application programs as well as an OS (operating system) and the like) and data. In addition, the OS can be provided with a graphical user interface (GUI) that can use the graphics for displaying information to the user and perform basic operations by the input device 46.

IF45a,45b,45cは、各規格に応じた通信制御を行なう。IF45a,45bは架台11と通信を行なうものであり、架台11のIF32a,32bにそれぞれ接続される。また、IF45cは、電話回線を通じてネットワークNに接続することができる機能を有しており、これにより、操作コンソール13は、IF45cからネットワークN網に接続することができる。   The IFs 45a, 45b, and 45c perform communication control according to each standard. The IFs 45a and 45b communicate with the gantry 11 and are connected to the IFs 32a and 32b of the gantry 11, respectively. Further, the IF 45c has a function capable of being connected to the network N through a telephone line, whereby the operation console 13 can be connected to the network N network from the IF 45c.

入力装置46としては、オペレータによって操作が可能なキーボード及びマウス等が挙げられ、操作に従った入力信号がCPU41に送られる。   Examples of the input device 46 include a keyboard and a mouse that can be operated by an operator, and an input signal according to the operation is sent to the CPU 41.

表示装置47としては、モニタ等が挙げられる。表示しようとするイメージデータを展開するVRAM(video random access memory、図示しない)等のメモリにイメージデータ等を展開することで、画像を表示装置47に表示する。   An example of the display device 47 is a monitor. The image is displayed on the display device 47 by expanding the image data or the like in a memory such as a VRAM (video random access memory, not shown) that expands the image data to be displayed.

記録媒体ドライブ48は、記録媒体の着脱が可能となっており、記録媒体に記録されたデータ(プログラムを含む)を読み出して、バス上に出力し、また、バスを介して供給されるデータを記録媒体に書き込む。このような記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。   The recording medium drive 48 is detachable from the recording medium, reads out data (including a program) recorded on the recording medium, outputs the data on the bus, and outputs data supplied through the bus. Write to a recording medium. Such a recording medium can be provided as so-called package software.

図2は、本発明に係る医用画像診断装置の第1実施形態を示すブロック図である。   FIG. 2 is a block diagram showing a first embodiment of the medical image diagnostic apparatus according to the present invention.

図1に示した操作コンソール13のCPU41がプログラムを実行することによって、操作コンソール13は、医用画像診断装置10、例えばX線CT装置10a1として機能する。X線CT装置10a1には、投影データ収集部51、画像再構成部52、ボリュームデータ生成部53及び画像処理部54、断面設定部55及び断面・時系列ボリュームデータ生成部56が設けられる。加えて、X線CT装置10a1には、変化量測定部57が設けられてもよい。なお、X線CT装置10a1を構成する各構成要素がソフトウェア的に構築される場合について説明するが、その場合に限定されるものではなく、回路等によって各構成要素の全部又は一部がハードウェア的に構築される場合であってもよい。   When the CPU 41 of the operation console 13 shown in FIG. 1 executes the program, the operation console 13 functions as the medical image diagnostic apparatus 10, for example, the X-ray CT apparatus 10a1. The X-ray CT apparatus 10a1 includes a projection data collection unit 51, an image reconstruction unit 52, a volume data generation unit 53 and an image processing unit 54, a cross-section setting unit 55, and a cross-section / time-series volume data generation unit 56. In addition, a change amount measurement unit 57 may be provided in the X-ray CT apparatus 10a1. In addition, although the case where each component which comprises X-ray CT apparatus 10a1 is constructed | assembled by software is demonstrated, it is not limited to that case, and all or one part of each component by hardware etc. is hardware. It may be a case where it is constructed automatically.

投影データ収集部51は、テーブル12に載置された患者Mに対して、診断又は治療計画の目的でCTモードにてCT撮影を行なうことによって、データ収集装置25からIF32b,45bを介して出力される投影角度毎の投影データを収集する機能を有する。投影データ収集部51はメインコントローラ31を介して、X線管21への高電圧の印加条件として、CT撮影に適した管電圧及び管電流の値、例えば120kV、300mAとなるようにX線管コントローラ33を制御する。また、投影データ収集部51はメインコントローラ31を介して、制御信号によってコリメータ22の開口幅を調整するように開口制御モータ23を制御する。さらに、投影データ収集部51はメインコントローラ31を介して、回転部15を所定方向へ連続的に適正な速度、例えば0.5秒/回転で駆動させるように回転モータ35を制御する。加えて、投影データ収集部51はメインコントローラ31を介して、駆動信号によってテーブル12を所定の速度でZ軸方向に搬送するようにテーブルモータ37を制御する。   The projection data collection unit 51 outputs CT data from the data collection device 25 via the IFs 32b and 45b by performing CT imaging in the CT mode for the purpose of diagnosis or treatment planning for the patient M placed on the table 12. A function of collecting projection data for each projection angle. The projection data collection unit 51 is connected to the X-ray tube through the main controller 31 so that the tube voltage and tube current values suitable for CT imaging, for example, 120 kV and 300 mA, are applied to the X-ray tube 21 as a high voltage application condition. The controller 33 is controlled. Further, the projection data collection unit 51 controls the aperture control motor 23 via the main controller 31 so as to adjust the aperture width of the collimator 22 by a control signal. Further, the projection data collection unit 51 controls the rotation motor 35 via the main controller 31 so as to drive the rotation unit 15 continuously in a predetermined direction at an appropriate speed, for example, 0.5 seconds / rotation. In addition, the projection data collection unit 51 controls the table motor 37 via the main controller 31 so that the table 12 is conveyed in the Z-axis direction at a predetermined speed by a drive signal.

画像再構成部52は、投影データ収集部51によって収集された投影データを基に、X線ビームのコーン角を考慮した逆投影処理を行なってスライス毎に再構成して、2Dデータ(スライスデータ)を生成する機能を有する。   The image reconstruction unit 52 performs back projection processing in consideration of the cone angle of the X-ray beam based on the projection data collected by the projection data collection unit 51 to reconstruct each slice, thereby obtaining 2D data (slice data). ).

ボリュームデータ生成部53は、画像再構成部52によって生成された2Dデータ間を補間処理することによって、3Dの実空間で表される3Dデータ(ボリュームデータ)を生成する機能を有する。ボリュームデータ生成部53は、投影データの収集順に従って、複数時相のボリュームデータをそれぞれ生成する。   The volume data generation unit 53 has a function of generating 3D data (volume data) represented in 3D real space by performing interpolation processing between 2D data generated by the image reconstruction unit 52. The volume data generation unit 53 generates volume data of a plurality of time phases according to the collection order of projection data.

画像処理部54は、ボリュームデータ生成部53によって生成されたボリュームデータに対してMPR(multi−planar reconstruction)処理を施し、MPRデータ(アキシャル断面データ、サジタル断面データ及びコロナル断面データ等)を再構成して表示装置47に表示させる機能を有する。また、画像処理部54は、ボリュームデータ生成部53によって生成されたボリュームデータに対して表示条件(表示パラメータ)を基にボリュームレンダリング処理を行なうことによって3Dデータを生成して表示装置47に表示させる機能を有する。また、画像処理部54は、ボリュームデータ生成部53によって時間の経過と共に順次生成されるボリュームデータを基に、表示装置47に空間的時間的な表示としての4D表示(MPR動画表示及び3D動画表示)を行なわせることもできる。ここで、ボリュームレンダリング処理としては、影付けボリュームレンダリング、影なしボリュームレンダリング、最大値投影ボリュームレンダリング、最小値投影ボリュームレンダリング、平均値投影ボリュームレンダリング及び閾値指定による表面表示レンダリング等が挙げられ、オペレータによって任意に選択される。   The image processing unit 54 performs MPR (multi-planar reconstruction) processing on the volume data generated by the volume data generation unit 53, and reconstructs MPR data (axial sectional data, sagittal sectional data, coronal sectional data, etc.). Thus, the display device 47 has a function of displaying. The image processing unit 54 generates 3D data by performing volume rendering processing on the volume data generated by the volume data generation unit 53 based on display conditions (display parameters) and causes the display device 47 to display the 3D data. It has a function. Further, the image processing unit 54 performs 4D display (MPR moving image display and 3D moving image display) as a spatial and temporal display on the display device 47 based on the volume data sequentially generated with the passage of time by the volume data generation unit 53. ) Can also be performed. Here, examples of volume rendering processing include shadowed volume rendering, shadowless volume rendering, maximum value projection volume rendering, minimum value projection volume rendering, average value projection volume rendering, and surface display rendering by specifying a threshold. Arbitrarily selected.

断面設定部55は、ボリュームデータ内における特定部分としての特定断面を設定する機能を有する。以下、ボリュームデータ内に設定される特定断面を特定の直交断面としてのXY断面(Z軸方向の座標)として説明するが、XY断面に限定されるものではない。具体的には、表示装置47への4D表示中にオペレータが入力装置46を用いて、ボリュームデータ内における時系列変化を見たい断面を指定することで、断面設定部55はボリュームデータ内のXY断面を設定する。   The cross-section setting unit 55 has a function of setting a specific cross section as a specific portion in the volume data. Hereinafter, the specific cross section set in the volume data will be described as an XY cross section (coordinate in the Z-axis direction) as a specific orthogonal cross section, but is not limited to the XY cross section. Specifically, during the 4D display on the display device 47, the operator uses the input device 46 to designate a cross section for which a time series change in the volume data is to be viewed, so that the cross section setting unit 55 causes the XY in the volume data to be displayed. Set the cross section.

断面・時系列ボリュームデータ生成部56は、ボリュームデータ生成部53によって生成された複数時相の各ボリュームデータから、断面設定部55によって設定されたXY断面上の2Dデータをそれぞれ抽出し、抽出されたXY断面上の各2Dデータを時間軸に対して並べた断面・時系列ボリュームデータを生成する機能を有する。すなわち、断面・時系列ボリュームデータ生成部56は、複数時相の各ボリュームデータから、同一断面上の複数時相の2Dデータをそれぞれ抽出する。なお、断面・時系列ボリュームデータ生成部56は、必要に応じて、複数時相の2Dデータ間を補間処理して断面・時系列ボリュームデータを生成する。   The cross-section / time-series volume data generation unit 56 extracts 2D data on the XY cross-section set by the cross-section setting unit 55 from each volume data of a plurality of time phases generated by the volume data generation unit 53, respectively. In addition, it has a function of generating cross-section / time-series volume data in which 2D data on the XY cross-section are arranged with respect to the time axis. That is, the cross-section / time-series volume data generation unit 56 extracts 2D data of a plurality of time phases on the same cross section from each volume data of a plurality of time phases. The cross-section / time-series volume data generation unit 56 generates cross-section / time-series volume data by interpolating between 2D data of a plurality of time phases as necessary.

図3は、断面・時系列ボリュームデータの生成方法を説明するための図である。   FIG. 3 is a diagram for explaining a method of generating cross-section / time-series volume data.

図3の上段には、複数時相(時相t0,t1,t2)のボリュームデータを並べている。また、図3の下段には、時相t0,t1,t2のボリュームデータから同一のXY断面上の時相t0,t1,t2の2Dデータを時間軸(T軸)に対して並べた断面・時系列ボリュームデータを示している。   In the upper part of FIG. 3, volume data of a plurality of time phases (time phases t0, t1, t2) are arranged. Further, in the lower part of FIG. 3, a cross-sectional view in which 2D data of the time phases t0, t1, t2 on the same XY cross section are arranged with respect to the time axis (T axis) from the volume data of the time phases t0, t1, t2. Time series volume data is shown.

また、図2に示した画像処理部54は、断面・時系列ボリュームデータ生成部56によって生成された断面・時系列ボリュームデータに対してMPR処理を施し、MPRデータを再構成して表示装置47に表示させる機能を有する。また、画像処理部54は、断面・時系列ボリュームデータ生成部56によって生成された断面・時系列ボリュームデータに対して表示条件を基にボリュームレンダリング処理を行なうことによって3Dデータを生成して表示装置47に表示させる機能を有する。また、画像処理部54は、断面・時系列ボリュームデータ生成部56によって時間の経過と共に順次生成される断面・時系列ボリュームデータを基に、表示装置47に空間的時間的な表示としての4D表示を行なわせることもできる。   Also, the image processing unit 54 shown in FIG. 2 performs MPR processing on the cross-section / time-series volume data generated by the cross-section / time-series volume data generation section 56, reconstructs the MPR data, and displays the display device 47. It has a function to display. In addition, the image processing unit 54 generates 3D data by performing volume rendering processing on the cross-section / time-series volume data generated by the cross-section / time-series volume data generation unit 56 based on the display conditions, thereby generating a display device. 47 has a function of displaying. Further, the image processing unit 54 performs 4D display as a spatial and temporal display on the display device 47 based on the cross-section / time-series volume data sequentially generated with the passage of time by the cross-section / time-series volume data generation unit 56. Can also be performed.

図4は、断面・時系列ボリュームデータを基にした3Dデータの一例を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of 3D data based on cross-sectional / time-series volume data.

図4は、注目部位の境界の時間的な軌跡を奥行方向にもつ3Dデータを示す。その3Dデータの表示や3D動画表示によって、オペレータは注目部位の時系列的な変化を視認することができる。   FIG. 4 shows 3D data having a temporal trajectory of the boundary of the target region in the depth direction. By displaying the 3D data or the 3D moving image, the operator can visually recognize the time-series change of the site of interest.

図5は断面・時系列ボリュームデータを基にしたMPRデータの一例を示す図であり、図6は、MPRデータの生成のためのMPR断面の抽出を説明するための図である。   FIG. 5 is a diagram showing an example of MPR data based on the cross-section / time series volume data, and FIG. 6 is a diagram for explaining extraction of the MPR cross-section for generating the MPR data.

図6には、断面・時系列ボリュームデータ上に、MPR処理するためのMPR断面、例えばMPR断面C1,C2,C3を示している。また、図5は、MPR断面C1,C2,C3を基にしたMPRデータを示している。断面・時系列ボリュームデータをMPR処理するためのMPR断面は、オペレータが指定することで任意に設定することができる。   FIG. 6 shows MPR cross sections for MPR processing, for example, MPR cross sections C1, C2, and C3, on the cross section / time series volume data. FIG. 5 shows MPR data based on the MPR cross sections C1, C2, and C3. The MPR section for MPR processing of the section / time series volume data can be arbitrarily set by the operator.

また、図2に示した変化量測定部57は、画像処理部54によって生成されたMPRデータを基に、所要時相間における注目部位の変化量を測定する機能を有する。変化量測定部57によって測定された変化量は、表示装置47に表示される。   Further, the change amount measurement unit 57 shown in FIG. 2 has a function of measuring the change amount of the target region between the required time phases based on the MPR data generated by the image processing unit 54. The change amount measured by the change amount measurement unit 57 is displayed on the display device 47.

続いて、本発明に係る医用画像診断装置10の第1実施形態の動作を示すフローチャート。動作について、図7に示したフローチャートを用いて説明する。   Then, the flowchart which shows operation | movement of 1st Embodiment of the medical image diagnostic apparatus 10 which concerns on this invention. The operation will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

医用画像診断装置10、例えば、X線CT装置10a1を用いて、テーブル12に載置された患者Mに対して、診断又は治療計画の目的でCTモードにてCT撮影を行なうことによって、データ収集装置25からIF32b,45bを介して出力される投影角度毎の投影データを収集する(ステップS1)。ステップS1ではメインコントローラ31を介して、X線管21への高電圧の印加条件として、CT撮影に適した管電圧及び管電流の値、例えば120kV、300mAとなるようにX線管コントローラ33を制御する。また、メインコントローラ31を介して、制御信号によってコリメータ22の開口幅を調整するように開口制御モータ23を制御する。さらに、メインコントローラ31を介して、回転部15を所定方向へ連続的に適正な速度、例えば0.5秒/回転で駆動させるように回転モータ35を制御する。加えて、メインコントローラ31を介して、駆動信号によってテーブル12を所定の速度でZ軸方向に搬送するようにテーブルモータ37を制御する。   Data collection is performed by performing CT imaging in CT mode for the purpose of diagnosis or treatment planning for the patient M placed on the table 12 using the medical image diagnostic apparatus 10, for example, the X-ray CT apparatus 10a1. Projection data for each projection angle output from the device 25 via the IFs 32b and 45b is collected (step S1). In step S1, the X-ray tube controller 33 is set so that the tube voltage and tube current values suitable for CT imaging, such as 120 kV and 300 mA, are applied as conditions for applying a high voltage to the X-ray tube 21 via the main controller 31. Control. Further, the opening control motor 23 is controlled via the main controller 31 so as to adjust the opening width of the collimator 22 by a control signal. Further, the rotary motor 35 is controlled via the main controller 31 so as to drive the rotating unit 15 continuously in a predetermined direction at an appropriate speed, for example, 0.5 seconds / rotation. In addition, the table motor 37 is controlled via the main controller 31 so as to convey the table 12 in the Z-axis direction at a predetermined speed by a drive signal.

次いで、ステップS1によって収集された投影データをデジタル信号に変換してメモリ42又はHD44等の記憶装置に記録する(ステップS2)。そのステップS2によって記録された投影データを基に、X線ビームのコーン角を考慮した逆投影処理を行なってスライス毎に再構成して2Dデータを生成する(ステップS3)。   Next, the projection data collected in step S1 is converted into a digital signal and recorded in a storage device such as the memory 42 or the HD 44 (step S2). Based on the projection data recorded in step S2, back projection processing is performed in consideration of the cone angle of the X-ray beam, and reconstruction is performed for each slice to generate 2D data (step S3).

ステップS3によって生成された複数の2Dデータに対して補間処理を行なうことによって、3Dの実空間で表されるボリュームデータを生成する(ステップS4)。ステップS4では、投影データの収集順に従って、複数時相のボリュームデータを生成する。   Volume data represented in 3D real space is generated by performing interpolation processing on the plurality of 2D data generated in step S3 (step S4). In step S4, volume data of a plurality of time phases is generated in accordance with the projection data collection order.

次いで、ステップS4によって生成されたボリュームデータに対してMPR処理を施し、MPRデータを再構成して表示装置47に表示する。また、ステップS4によって生成されたボリュームデータに対して表示条件を基にボリュームレンダリング処理を行なうことによって3Dデータを生成して表示装置47に表示する(ステップS5)。また、ステップS5では、ステップS4によって時間の経過と共に順次生成されるボリュームデータを基に、表示装置47に空間的時間的な表示としての4D表示を行なうこともできる。   Next, MPR processing is performed on the volume data generated in step S4, and the MPR data is reconstructed and displayed on the display device 47. Further, 3D data is generated and displayed on the display device 47 by performing volume rendering processing on the volume data generated in step S4 based on display conditions (step S5). In step S5, 4D display as a spatial and temporal display can also be performed on the display device 47 based on the volume data sequentially generated with the passage of time in step S4.

次いで、ボリュームデータ内の特定断面を設定する(ステップS6)。具体的には、表示装置47への4D表示中にオペレータが入力装置46を用いて、ボリュームデータ内において時系列変化を見たい断面を指定することでボリュームデータ内の特定断面を設定する。例えば、MPR動画表示中に特定の直交断面移動によって所望の直交断面を指定したり、3D動画表示中に断面のグラフィックで指定したり、MPR動画表示中に所望の3D的な曲線を指定してその曲線にそった曲面を指定したりして特定断面を設定する。   Next, a specific cross section in the volume data is set (step S6). Specifically, during 4D display on the display device 47, the operator uses the input device 46 to set a specific cross section in the volume data by designating a cross section in which the time series change is desired in the volume data. For example, a desired orthogonal cross-section is specified by moving a specific orthogonal cross-section during MPR video display, a cross-sectional graphic is specified during 3D video display, or a desired 3D curve is specified during MPR video display. A specific section is set by designating a curved surface along the curve.

次いで、ステップS4によって生成された複数時相の各ボリュームデータから、ステップS6によって設定されたXY断面上の2Dデータをそれぞれ抽出し、抽出された各2Dデータを時間軸に対して並べた断面・時系列ボリュームデータを生成する(ステップS7)。   Next, 2D data on the XY cross section set in step S6 is extracted from each volume data of a plurality of time phases generated in step S4, and the extracted 2D data are arranged on the time axis. Time-series volume data is generated (step S7).

ステップS7によって生成された断面・時系列ボリュームデータに対してMPR処理を施し、MPRデータを再構成して表示装置47に表示する。また、ステップS7によって生成された断面・時系列ボリュームデータに対して表示条件を基にボリュームレンダリング処理を行なうことによって3Dデータを生成して表示装置47に表示する(ステップS8)。また、ステップS8では、ステップS7によって時間の経過と共に順次生成される断面・時系列ボリュームデータを基に、表示装置47に空間的時間的な表示としての4D表示を行なうこともできる。ステップS8による表示によると、ステップS6によって設定された特定断面に係る注目部位の変位を視認することができる。   MPR processing is performed on the cross-section / time-series volume data generated in step S7, and the MPR data is reconstructed and displayed on the display device 47. Further, 3D data is generated and displayed on the display device 47 by performing volume rendering processing on the cross-section / time-series volume data generated in step S7 based on display conditions (step S8). In step S8, 4D display as a spatial and temporal display can be performed on the display device 47 based on the cross-sectional / time-series volume data sequentially generated with the passage of time in step S7. According to the display by step S8, the displacement of the attention site | part concerning the specific cross section set by step S6 can be visually recognized.

次いで、ステップS8によって抽出されたMPRデータを基に、所要時相間における注目部位の変化量を測定することで、特定断面に係る注目部位の変化量を求めることができ、その特定断面に係る注目部位の変化量を表示装置47に表示する(ステップS9)。   Next, based on the MPR data extracted in step S8, by measuring the change amount of the attention site between the required time phases, the change amount of the attention site relating to the specific cross section can be obtained, and the attention related to the specific cross section can be obtained. The amount of change of the part is displayed on the display device 47 (step S9).

本実施形態のX線CT装置10a1によると、4D表示中に設定された特定断面の時間的な変位を示す断面・時系列ボリュームデータを基にMPRデータや3Dデータを生成して表示することで、オペレータは、特定断面に係る注目部位の時間的な変位を一画面上で把握することができる。   According to the X-ray CT apparatus 10a1 of the present embodiment, MPR data and 3D data are generated and displayed based on cross-sectional / time-series volume data indicating temporal displacement of a specific cross-section set during 4D display. The operator can grasp the temporal displacement of the site of interest related to the specific cross section on one screen.

なお、本実施形態のX線CT装置10a1は、例えば、患者Mの心臓(心筋や弁)等の連続的な動きの時間的な変化量の観察に有効である。   Note that the X-ray CT apparatus 10a1 of the present embodiment is effective for observing a temporal change amount of continuous movement of the heart (myocardium or valve) of the patient M, for example.

図8は、本発明に係る医用画像診断装置の第2実施形態を示すブロック図である。   FIG. 8 is a block diagram showing a second embodiment of the medical image diagnostic apparatus according to the present invention.

図1に示した操作コンソール13のCPU41がプログラムを実行することによって、操作コンソール13は、医用画像診断装置10、例えばX線CT装置10a2として機能する。X線CT装置10a2には、投影データ収集部51、画像再構成部52、ボリュームデータ生成部53、画像処理部54、線分設定部58、線分・時系列データ生成部59及び時系列グラフ生成部60が設けられる。加えて、X線CT装置10a2には、変化量測定部61が設けられてもよい。なお、X線CT装置10a2を構成する各構成要素がソフトウェア的に構築される場合について説明するが、その場合に限定されるものではなく、回路等によって各構成要素の全部又は一部がハードウェア的に構築される場合であってもよい。また、図8に示した医用画像診断装置10a2において、図2に示した医用画像診断装置10a1に付される部材と同一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。   When the CPU 41 of the operation console 13 shown in FIG. 1 executes the program, the operation console 13 functions as the medical image diagnostic apparatus 10, for example, the X-ray CT apparatus 10a2. The X-ray CT apparatus 10a2 includes a projection data collection unit 51, an image reconstruction unit 52, a volume data generation unit 53, an image processing unit 54, a line segment setting unit 58, a line segment / time series data generation unit 59, and a time series graph. A generation unit 60 is provided. In addition, a change amount measurement unit 61 may be provided in the X-ray CT apparatus 10a2. In addition, although the case where each component which comprises X-ray CT apparatus 10a2 is constructed | assembled by software is demonstrated, it is not limited to that case, and all or one part of each component by hardware etc. is hardware. It may be a case where it is constructed automatically. Further, in the medical image diagnostic apparatus 10a2 shown in FIG. 8, the same members as those attached to the medical image diagnostic apparatus 10a1 shown in FIG.

線分設定部58は、ボリュームデータ内から特定部分としての特定線分を設定する機能を有する。具体的には、表示装置47への4D表示中に、オペレータが入力装置46を用いて、ボリュームデータ内における複数点を指定入力することで、複数点を含む直線又は曲線(スプライン曲線)からなる特定線分(画素列)を設定する。   The line segment setting unit 58 has a function of setting a specific line segment as a specific part from the volume data. Specifically, during 4D display on the display device 47, the operator designates and inputs a plurality of points in the volume data by using the input device 46, thereby comprising a straight line or a curve (spline curve) including a plurality of points. A specific line segment (pixel column) is set.

線分・時系列データ生成部59は、ボリュームデータ生成部53によって生成された複数時相の各ボリュームデータから、線分設定部58によって設定された特定線分上のデータをそれぞれ抽出し、抽出された特定線分上の各データを時間軸に対して並べた線分・時系列データを生成する機能を有する。   The line segment / time series data generation unit 59 extracts data on the specific line segment set by the line segment setting unit 58 from each volume data of a plurality of time phases generated by the volume data generation unit 53, and extracts them. It has a function of generating line segment / time series data in which each data on the specified specific line segment is arranged with respect to the time axis.

時系列グラフ生成部60は、線分・時系列データ生成部59によって生成された複数時相毎の特定線分上のデータを複数時相毎に直線上のデータに変換し、複数時相毎の直線上のデータを時間軸に対して並べた時系列グラフを生成して表示装置47に表示させる機能を有する。なお、時系列グラフ生成部60は、必要に応じて、時相間のデータを補間処理して時系列グラフを生成する。   The time-series graph generation unit 60 converts the data on the specific line segment for each of the plurality of time phases generated by the line segment / time-series data generation unit 59 into data on a straight line for each of the plurality of time phases. A function of generating a time series graph in which data on the straight line is arranged with respect to the time axis and displaying the time series graph on the display device 47. The time series graph generation unit 60 generates a time series graph by interpolating data between time phases as necessary.

図9は、時系列グラフの生成方法を説明するための図である。   FIG. 9 is a diagram for explaining a time-series graph generation method.

図9の上から1段目は、ボリュームデータ生成部53によって生成された複数時相(時相t0,t1,t2)のボリュームデータを立体的(X軸−Y軸−Z軸)に示している。時相T=t0,t1,t2のボリュームデータ中に、線分設定部58によって複数点を基に設定された特定線分(図中の端点“○”から端点“□”まで)を示している。特定線分は、端点のみによって端点をスプライン曲線等で結ぶことで設定されるものであってもよい。また、端点と途中点(図中の“△”)とによって各点をスプライン曲線等で結ぶことで設定されるものであってもよい。なお、図9の上から2段目は、ボリュームデータ生成部53によって生成された時相t0,t1,t2のボリュームデータを平面的(Y軸−Z軸)に示している。   The first row from the top of FIG. 9 shows volume data of a plurality of time phases (time phases t0, t1, t2) generated by the volume data generation unit 53 in three dimensions (X axis-Y axis-Z axis). Yes. In the volume data of time phase T = t0, t1, t2, the specific line segment (from the end point “◯” to the end point “□” in the figure) set based on a plurality of points by the line segment setting unit 58 is shown. Yes. The specific line segment may be set by connecting the end points only by the end points with a spline curve or the like. Further, it may be set by connecting each point with a spline curve or the like by an end point and an intermediate point (“Δ” in the figure). The second row from the top in FIG. 9 shows the volume data of the time phases t0, t1, and t2 generated by the volume data generation unit 53 in a planar manner (Y axis-Z axis).

図9の上から3段目は、線分・時系列データ生成部59によって生成された複数時相毎の特定線分上のデータを変換した複数時相毎の直線上のデータを示している。図9の上から4段目は、複数時相毎の直線上のデータを時間軸に対して並べ、時相間のデータを補間処理した時系列グラフを示す。   The third row from the top in FIG. 9 shows data on a straight line for each of a plurality of time phases obtained by converting data on a specific line segment for each of a plurality of time phases generated by the line segment / time series data generation unit 59. . The fourth row from the top in FIG. 9 shows a time series graph in which data on a straight line for each of a plurality of time phases are arranged with respect to the time axis, and the data between the time phases is interpolated.

また、図8に示した変化量測定部61は、時系列グラフの動画表示上で、複数時相毎の直線上のデータを基に、所要時相間における注目部位の変化量を測定する機能を有する。変化量測定部61によって測定された変化量は、表示装置47に表示される。   Further, the change amount measuring unit 61 shown in FIG. 8 has a function of measuring the change amount of the attention site between the required time phases based on the data on the straight line for each of the plurality of time phases on the moving image display of the time series graph. Have. The change amount measured by the change amount measuring unit 61 is displayed on the display device 47.

続いて、本発明に係る医用画像診断装置10の第2実施形態の動作について、図10に示したフローチャートを用いて説明する。   Next, the operation of the second embodiment of the medical image diagnostic apparatus 10 according to the present invention will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

医用画像診断装置10、例えば、X線CT装置10a2を用いて、テーブル12に載置された患者Mに対して、診断又は治療計画の目的でCTモードにてCT撮影を行なうことによって、データ収集装置25からIF32b,45bを介して出力される投影角度毎の投影データを収集する(ステップS11)。ステップS11ではメインコントローラ31を介して、X線管21への高電圧の印加条件として、CT撮影に適した管電圧及び管電流の値、例えば120kV、300mAとなるようにX線管コントローラ33を制御する。また、メインコントローラ31を介して、制御信号によってコリメータ22の開口幅を調整するように開口制御モータ23を制御する。さらに、メインコントローラ31を介して、回転部15を所定方向へ連続的に適正な速度、例えば0.5秒/回転で駆動させるように回転モータ35を制御する。加えて、メインコントローラ31を介して、駆動信号によってテーブル12を所定の速度でZ軸方向に搬送するようにテーブルモータ37を制御する。   Data collection is performed by performing CT imaging in CT mode for the purpose of diagnosis or treatment planning for the patient M placed on the table 12 using the medical image diagnostic apparatus 10, for example, the X-ray CT apparatus 10a2. Projection data for each projection angle output from the device 25 via the IFs 32b and 45b is collected (step S11). In step S11, the X-ray tube controller 33 is set so that the tube voltage and tube current values suitable for CT imaging, for example, 120 kV and 300 mA, are applied as conditions for applying a high voltage to the X-ray tube 21 via the main controller 31. Control. Further, the opening control motor 23 is controlled via the main controller 31 so as to adjust the opening width of the collimator 22 by a control signal. Further, the rotary motor 35 is controlled via the main controller 31 so as to drive the rotating unit 15 continuously in a predetermined direction at an appropriate speed, for example, 0.5 seconds / rotation. In addition, the table motor 37 is controlled via the main controller 31 so as to convey the table 12 in the Z-axis direction at a predetermined speed by a drive signal.

次いで、ステップS11によって収集された投影データをデジタル信号に変換してメモリ42又はHD44等の記憶装置に記録する(ステップS12)。そのステップS12によって記録された投影データを基に、X線ビームのコーン角を考慮した逆投影処理を行なってスライス毎に再構成して2Dデータを生成する(ステップS13)。   Next, the projection data collected in step S11 is converted into a digital signal and recorded in a storage device such as the memory 42 or the HD 44 (step S12). Based on the projection data recorded in step S12, back projection processing is performed in consideration of the cone angle of the X-ray beam, and reconstruction is performed for each slice to generate 2D data (step S13).

ステップS13によって生成された複数の2Dデータに対して補間処理を行なうことによって、3Dの実空間で表されるボリュームデータを生成する(ステップS14)。ステップS14では、投影データの収集順に従って、複数時相のボリュームデータを生成する。   Volume data represented in 3D real space is generated by performing interpolation processing on the plurality of 2D data generated in step S13 (step S14). In step S14, volume data of a plurality of time phases is generated in accordance with the projection data collection order.

次いで、ステップS14によって生成されたボリュームデータに対してMPR処理を施し、MPRデータを再構成して表示装置47に表示する。また、ステップS14によって生成されたボリュームデータに対して表示条件を基にボリュームレンダリング処理を行なうことによって3Dデータを生成して表示装置47に表示する(ステップS15)。また、ステップS15では、ステップS14によって時間の経過と共に順次生成されるボリュームデータを基に、表示装置47に空間的時間的な表示としての4D表示を行なうこともできる。   Next, MPR processing is performed on the volume data generated in step S14, and the MPR data is reconstructed and displayed on the display device 47. Further, 3D data is generated and displayed on the display device 47 by performing volume rendering processing on the volume data generated in step S14 based on display conditions (step S15). In step S15, 4D display as a spatial and temporal display can be performed on the display device 47 based on the volume data sequentially generated with the passage of time in step S14.

次いで、ボリュームデータ内の特定線分を設定する(ステップS16)。具体的には、表示装置47への4D表示中にオペレータが入力装置46を用いて、ボリュームデータ内において複数点を指定入力することでボリュームデータ内の特定線分を設定する。   Next, a specific line segment in the volume data is set (step S16). Specifically, the operator uses the input device 46 during 4D display on the display device 47 to designate and input a plurality of points in the volume data to set a specific line segment in the volume data.

次いで、ステップS14によって生成された複数時相の各ボリュームデータから、ステップS16によって設定された特定線分上のデータをそれぞれ抽出し、抽出された各データを時間軸に対して並べた線分・時系列データを生成する(ステップS17)。   Next, the data on the specific line segment set in step S16 is extracted from the volume data of the plurality of time phases generated in step S14. Time series data is generated (step S17).

次いで、ステップS17によって生成された線分・時系列データを構成する特定線分上の各データを複数時相毎に直線上のデータに変換する(ステップS18)。次いで、複数時相毎の直線上のデータを時間軸に対して並べた時系列グラフを生成して表示装置47に表示する(ステップS19)。ステップS19による表示中に、時間の経過と共にオペレータが時系列グラフを横スクロールすることで、ステップS16によって設定された特定線分に係る注目部位の変位を視認することができる。   Next, each piece of data on the specific line segment constituting the line segment / time series data generated in step S17 is converted into data on a straight line for each of a plurality of time phases (step S18). Next, a time series graph in which data on a straight line for each of a plurality of time phases are arranged with respect to the time axis is generated and displayed on the display device 47 (step S19). During the display in step S19, the operator can visually recognize the displacement of the site of interest related to the specific line segment set in step S16 by scrolling the time series graph with time.

次いで、時系列グラフの動画表示上で、複数時相毎の直線上のデータを基に、所要時相間における注目部位の変化量を測定することで、特定線分に係る注目部位の変化量を求めることができ、その特定線分に係る注目部位の変化量を表示装置47に表示する(ステップS20)。   Next, on the video display of the time series graph, by measuring the amount of change of the target region between the required time phases based on the data on the straight line for each multiple time phase, the amount of change of the target region related to the specific line segment is obtained. The change amount of the attention site relating to the specific line segment can be obtained and displayed on the display device 47 (step S20).

本実施形態のX線CT装置10a2によると、4D表示中に設定された特定線分の時間的な変位を示す線分・時系列データを基にMPRデータや3Dデータを生成して表示することで、オペレータは、特定線分に係る注目部位の時間的な変位を一画面上で把握することができる。   According to the X-ray CT apparatus 10a2 of the present embodiment, MPR data and 3D data are generated and displayed based on line segment / time series data indicating temporal displacement of a specific line segment set during 4D display. Thus, the operator can grasp the temporal displacement of the site of interest related to the specific line segment on one screen.

なお、本実施形態のX線CT装置10a2は、例えば、患者Mの心臓等の連続的な動きの時間的な変化量の観察に有効である。   Note that the X-ray CT apparatus 10a2 of the present embodiment is effective for observing a temporal change amount of continuous movement of the patient M's heart or the like, for example.

10 医用画像診断装置
10a,10a1,10a2 X線CT装置
11 架台
13 操作コンソール
46 入力装置
47 表示装置
51 投影データ収集部
52 画像再構成部
53 ボリュームデータ生成部
54 画像処理部
55 断面設定部
56 画像処理部
57 変化量測定部
58 線分設定部
59 線分・時系列データ生成部
60 時系列グラフ生成部
61 変化量測定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Medical diagnostic imaging apparatus 10a, 10a1, 10a2 X-ray CT apparatus 11 Base 13 Operation console 46 Input device 47 Display apparatus 51 Projection data collection part 52 Image reconstruction part 53 Volume data generation part 54 Image processing part 55 Section setting part 56 Image Processing Unit 57 Change Measurement Unit 58 Line Segment Setting Unit 59 Line Segment / Time Series Data Generation Unit 60 Time Series Graph Generation Unit 61 Change Measurement Unit

Claims (5)

3Dの実空間で表されるボリュームデータに対してMPR処理を施したMPRデータ、又は、前記ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行なった3Dデータを生成して表示する画像処理部と、
前記ボリュームデータ内における特定線分を設定する線分設定部と、
前記ボリュームデータ生成部によって生成された複数時相の各ボリュームデータから、前記特定線分上の各データをそれぞれ抽出し、抽出された前記特定線分上の各データを時間軸に対して並べた線分・時系列データを生成する線分・時系列データ生成部と、
前記特定線分上の各データを複数時相毎に直線上のデータに変換し、複数時相毎の直線上のデータを時間軸に対して並べた時系列グラフを生成して表示させる時系列グラフ生成部と、
を有することを特徴とする医用画像診断装置。
An image processing unit that generates and displays MPR data obtained by performing MPR processing on volume data represented in 3D real space, or 3D data obtained by performing volume rendering processing on the volume data;
A line segment setting unit for setting a specific line segment in the volume data;
Each data on the specific line segment is extracted from each volume data of a plurality of time phases generated by the volume data generation unit, and the extracted data on the specific line segment is arranged with respect to a time axis. A line segment / time series data generation unit for generating line segment / time series data;
A time series in which each data on the specific line segment is converted into data on a straight line for each plurality of time phases, and a time series graph in which the data on the straight line for each plurality of time phases are arranged with respect to the time axis is generated and displayed. A graph generator;
A medical image diagnostic apparatus comprising:
前記ボリュームレンダリング処理は、影付けボリュームレンダリング、影なしボリュームレンダリング、最大値投影ボリュームレンダリング、最小値投影ボリュームレンダリング、平均値投影ボリュームレンダリング及び閾値指定による表面表示レンダリングのうちの1つとす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。   The volume rendering process is one of shadow volume rendering, no shadow volume rendering, maximum projection volume rendering, minimum projection volume rendering, average projection volume rendering, and surface display rendering by specifying a threshold value. The medical image diagnostic apparatus according to claim 1. 前記MPRデータを基に、注目部位の変化量を測定する変化量測定部を有す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。   The medical image diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising: a change amount measurement unit that measures a change amount of the region of interest based on the MPR data. 前記ボリュームデータ上で前記特定線分を設定するための複数点を指定入力する入力装置を有す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。   The medical image diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising an input device that designates and inputs a plurality of points for setting the specific line segment on the volume data. 前記ボリュームデータを基に、空間的時間的な表示としての4D表示を行なわせる表示処理部をさらに有す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。   The medical image diagnostic apparatus according to claim 1, further comprising a display processing unit that performs 4D display as a spatial and temporal display based on the volume data.
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