JP2017159180A - X線ct装置、画像表示方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1〜図4を参照して、第1実施形態におけるX線CT装置1の構成について説明する。図1は、第1実施形態にかかるX線CT装置のブロック図である。なお、「画像」と「画像データ」は一対一に対応するので、本実施形態においては、これらを同一視する場合がある。
図1に示すように、X線CT装置1は、架台装置10と、寝台装置20と、コンソール装置30とを含んで構成されている。
架台装置10は、被検体Eに対してX線を曝射し、被検体Eを透過した当該X線の検出データを収集する装置である。架台装置10は、X線発生部11と、X線検出部12と、回転体13と、高電圧発生部14と、架台駆動部15と、X線絞り部16と、絞り駆動部17と、データ収集部18とを有する。
寝台装置20は、撮影対象の被検体Eを載置・移動させる装置である。寝台装置20は、寝台装置30と寝台駆動部22とを備えている。寝台装置30は、被検体Eを載置するための寝台天板23と、寝台天板23を支持する基台24とを備えている。寝台天板23は、寝台駆動部22によって被検体Eの体軸方向および体軸方向に直交する方向に移動することが可能となっている。すなわち、寝台駆動部22は、被検体Eが載置された寝台天板23を、回転体13の開口部13aに対して挿抜させることができる。基台24は、寝台駆動部22によって寝台天板23を上下方向(被検体Eの体軸方向と直交する方向)に移動させることが可能となっている。なお、寝台装置20において寝台天板23を含まない構成を用いることも可能である。すなわち、寝台装置20に対して架台装置10を移動させる構成も本実施形態のX線CT装置に含まれる。
コンソール装置30は、X線CT装置1に対する操作入力に用いられる。また、コンソール装置30は、架台装置10によって収集された検出データから被検体Eの内部形態を表すCT画像データ(断層画像データやボリュームデータ)を再構成する機能等を有している。コンソール装置30は、入力部31と、表示部32と、条件設定部33と、スキャン制御部34と、処理部35と、記憶部36と、表示制御部37と、主制御部38とを含んで構成されている。
入力部31は、コンソール装置30に対する各種操作を行う入力デバイスとして用いられる。入力部31は、例えばキーボード、マウス、トラックボール、ジョイスティック等により構成される。また、入力部31として、表示部32に表示されたGUI(Graphical User Interface)を用いることも可能である。
表示部32は、LCD(Liquid Crystal Display)やCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ等の任意の表示デバイスによって構成される。表示部32には、各種X線CT画像が表示される。例えば、表示部32の表示画面には、断層画像やボリュームレンダリング画像、MPR画像等が表示される。また、表示部32には、MPR画像に対応するビューイングボックスを表示してもよい。
条件設定部33、スキャン制御部34、処理部35、表示制御部37および主制御部38は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphic Processing Unit)、又はASIC(Application Specific Integrated Circuit)などの図示しない処理装置と、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)や、又はHDD(Hard Disc Drive)などの図示しない記憶装置とによって構成されている。記憶装置には、各部の機能を実行するための制御プログラムが記憶されている。CPUなどの処理装置が、記憶装置に記憶されている各プログラムを実行することで各部の機能を実行する。
条件設定部33は、例えば入力部31によって入力された、スキャン条件、再構成条件、ウインドウレベル、ウインドウ幅の各種パラメータを記憶する。また、条件設定部33は、上記各種条件の設定画面の画面データ等を記憶する。スキャン条件としては、X線照射条件、視野(Field of View:FOV)、撮影(スキャン)範囲、スキャンモード、スライス厚等が含まれる。
スキャン制御部34は、X線スキャンに関する各種動作を制御する。スキャン制御部34は、主制御部38を介して入力部31等から受けたスキャン開始の指示を受け、架台装置10によるスキャンを開始する。つまり、条件設定部33によってあらかじめ設定されたX線照射条件、視野、撮影範囲、スキャンモード、スライス厚によって、高電圧発生部14、架台駆動部15、絞り駆動部17、寝台駆動部22等を制御する。
また、スキャン制御部34は、条件設定部33において設定されたX線管(回転体13)の回転速度に基づき、架台駆動部15を制御する。これにより、架台駆動部15は、回転体13を所定の速度で回転駆動させる。また、スキャン制御部34は、条件設定部33において設定された視野等に基づき絞り駆動部17を制御する。これにより、絞り駆動部17は、X線絞り部16を動作させ、照射されるX線の範囲を制御する。また、スキャン制御部34は、条件設定部33において設定されたスキャンモードに基づき、寝台駆動部22を制御する。これにより、寝台駆動部22は、所定の移動速度、および移動量にしたがって寝台装置20を移動させる。
処理部35は、架台装置10(データ収集部18)から送信された検出データに対して各種処理を実行する。処理部35は、前処理部35aと、再構成処理部35bと、画像生成部35cと、算出部35dと、合成部35eとを含んで構成されている。
処理部35における算出部35dは、画像生成部35cが生成したサブトラクション画像データを受ける。また、算出部35dは、X線CT画像において造影剤を示す画素値(またはCT値(HU:Hounsfield Unit)等)の所定値αをあらかじめ記憶している。また、算出部35dは、X線CT画像における被検体内の構造物(骨、臓器、人工物等)それぞれを示す画素値(またはCT値等)の所定値βをあらかじめ記憶している。また算出部35dが記憶する所定値α、所定値β等は、所定の範囲を有するように設定されてもよい。
合成部35eは、サブトラクション画像データにおいて造影剤の流入領域A2を抽出して、基準画像データまたは造影画像データと合成することにより合成画像データ(図2D)を生成する。以下、基準画像データと造影剤の流入領域を表すデータとの合成画像データを生成する例について説明する。
さらに合成部35eは、サブトラクション画像データについて表示態様を変更して基準画像データと合成することも可能である。表示態様の変更方法としては、サブトラクション画像データについて、合成対象の画像と異なる色を割り当てる方法が挙げられる。その他、サブトラクション画像データの部分を所定時間毎に反転表示させる、もしくは点滅して表示させる、特定の輝度(造影部分と識別できる輝度)を割り当てる等、任意の方法を用いることが可能である。
記憶部36は、RAMやROM等の半導体記憶装置によって構成される。記憶部36は、検出データや投影データ、あるいはX線CT画像データ等を記憶する。表示制御部37は、画像表示に関する各種制御を行う。例えば、上述の各種X線CT画像データの表示指示に基づき、記憶部36から当該画像データを受け、所定のフォーマットにより表示する。また、表示制御部37は、上述した各種設定画面の画像データを受け、所定のフォーマットにより表示する。
次に、図2A〜図2D、図3および図4を参照して、本実施形態にかかるX線CT装置1の動作について説明する。図3は、第1実施形態にかかるX線CT装置1の動作の概要を示すフローチャートである。図4は、第1実施形態にかかるX線CT装置1の動作の概要を示すフローチャートである。ここでは、スキャノグラムの生成、リアルプレップスキャンを経て、本スキャンによる画像の生成までについて説明する。また、以下においては、サブトラクション処理を行うための基準画像として、非造影画像を用いる場合について説明する。
造影剤を用いたスキャンを開始するにあたり、X線CT装置1は、スキャノグラムを生成する。すなわち、あらかじめ設定されたスキャン条件に基づいてスキャン制御部34が架台装置10の高電圧発生部14、架台駆動部15、絞り駆動部17および寝台駆動部22等を制御してスキャノグラムの撮影をする。例えば、スキャン制御部34は、寝台駆動部22を制御して寝台天板23と架台装置10の位置を相対的に変位させ、結果的に被検体をスキャン位置へ移動させる。また、スキャン制御部34は架台駆動部15を制御し、回転体13を移動させる。またスキャン制御部34は、高電圧発生部14を制御し、単一のX線投影角度によって被検体をスキャンする。データ収集部18は被検体を透過したX線に基づいて検出データを収集する。この収集データは、コンソール装置30に送られる。コンソール装置30は、データ収集部18から受けた収集データに基づいて、処理部35によりスキャノグラムを生成させる。
表示制御部37は、スキャノグラムおよび条件設定部33から受けた所定のフォーマットに基づいて、スキャン範囲設定画面を生成し、表示部32に表示させる。
S02で表示部32に表示されたスキャン範囲設定画面上で、ユーザ等により入力部31を介してリアルプレップスキャンおよび本スキャンのスキャン範囲が設定される。このようにスキャン範囲設定画面上で、各スキャン範囲(例えば、ROI:Region of Interest)が設定されると、表示制御部37から主制御部38を介して条件設定部33に当該スキャン範囲を記憶させる。
設定されたスキャン条件に基づいてスキャン制御部34が架台装置10の高電圧発生部14、架台駆動部15、絞り駆動部17および寝台駆動部22等を制御して、基準画像としての非造影画像を生成するためのスキャンをする。図2Aに示すような非造影画像は、本スキャンと同様のスキャン条件の下で生成される。ただし、非造影画像はリアルプレップスキャンや本スキャンと異なり、反復的でなく単一スキャンに基づいて生成される場合がある。また、このS04における非造影画像のスキャンは、次の造影剤注入(S05)の工程からリアルプレップスキャンの開始工程(S06)までの間に行われる場合がある。
コンソール装置30の入力部31またはその他の操作部が操作されることにより、造影剤注入器から被検体へ造影剤が注入される。なお、S04における非造影画像を生成するためのスキャンを、S05からS06までに行う場合、パフュージョン解析を行ってもよい
コンソール装置30の入力部31を介してリアルプレップスキャンの開始指示がなされると、スキャン制御部34に制御されて架台装置10によるリアルプレップスキャンが開始される。
主制御部38は、所定の条件を満たしているか判断する。主制御部38は、所定の条件を満たすことにより、本スキャンへ移行するトリガーをスキャン制御部34に出力する。例えば、主制御部38は、被検体に注入された造影剤の濃度の変化曲線を監視しており、当該濃度があらかじめ設定された閾値に達すると、トリガーをスキャン制御部34に出力する。あるいは、主制御部38が、入力部31による操作に従って本スキャンへの移行のトリガーを出力してもよい。所定の条件を満たすまでは(S07;No)、S06からS07の工程を繰り返す。
所定の条件が満たされると(S07;Yes)、スキャン制御部34に制御されて、本スキャンが開始される。本スキャンにおいては、撮影条件が変更される。例えば、X線照射に関する管電流mAや照射間隔(X線発生部11の動作)、照射範囲(X線絞り部16の絞り範囲)等が変更される。
処理部35は、本スキャンによりコンソール装置30が受けた収集データに基づき、図2Bに示すような造影画像データを生成する。
処理部35はS09で造影画像データを生成すると、記憶部36から、図2Aに示すような非造影画像データを読みだす。画像生成部35cは、非造影画像データと造影画像データとのサブトラクション処理を実行する。このサブトラクション処理によって、図2Cに示すようなサブトラクション画像データが生成される。サブトラクション画像データは、算出部35dに送られる。
算出部35dは、画像生成部35cが生成したサブトラクション画像データを受ける。また、算出部35dは、あらかじめ記憶している所定値αとサブトラクション画像データの各画素値を比較する。比較の結果、算出部35dは、サブトラクション画像の画素から、造影剤の流入領域A2(図2C)を特定する。
合成部35eは、算出部35dから造影剤の流入領域A2の位置情報と共にサブトラクション画像データを受けると、位置情報に基づいてサブトラクション画像データから造影剤の流入領域A2を抽出する。
合成部35eは、記憶部36から読み出した非造影画像データと抽出した造影剤の流入領域A2との合成画像(図2D)を生成する。
架台装置10の主制御部38は、入力部31を介した本スキャンの終了指示があったかを判断する。主制御部38は、当該指示が未だ入力されていない時点では(S14;No)、上記S09〜S14の工程を繰り返す。つまり、X線CT装置1はスキャンを継続する。これに対し主制御部38は、本スキャンの終了指示があったと判断すると(S14;Yes)、スキャンを終了する。
上述した第1実施形態にかかるX線CT装置1の作用および効果について説明する。
次に、第1実施形態にかかるX線CT装置1の変形例について説明する。第1実施形態にかかるX線CT装置1では、算出部35dがサブトラクション画像における造影剤の流入領域を特定し、合成部35eが造影剤の流入領域を抽出し、基準画像(または造影画像)と合成する。しかしながら、このような構成に限られない。例えば、架台装置10におけるスキャンがボリュームスキャンである場合、再構成処理部35bは、基準ボリュームデータおよび造影ボリュームデータを生成する。
次に、第2実施形態にかかるX線CT装置1について図5および図6を参照して説明する。図5は、第2実施形態にかかるX線CT装置1のブロック図である。第2実施形態においては、第1実施形態と比較して、画像生成部35c、算出部35dおよび合成部35eの処理等が異なる。またこれらの相違に応じた各部の動作や処理内容も異なる場合がある。その他の部分は第1実施形態にかかるX線CT装置1と同様である。以下、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
第1実施形態と同様に、第2実施形態にかかるX線CT装置1においても、コンソール装置30の各種制御部により架台装置10を駆動し、サブトラクション画像(図2C)を生成する。ただし、第2実施形態において、算出部35dは、サブトラクション画像データから造影剤の流入領域を特定するのではなく、非造影画像等の基準画像データから関心領域内の注目部位を示す領域A1を特定する。注目部位としては、X線CT画像において造影しようとする領域を含む被検体内の構造物(骨、臓器等)が該当する。例えば、骨浸潤の検査においては、骨が注目部位にあたり、骨浸潤野部分が、造影剤の流入領域A2にあたる。なお、以下においては、実際の被検体内の構造物を「注目部位」と記載し、X線CT画像における被検体内の構造物を示す画素および画素群を、当該注目部位と区別して、「注目部分」と記載することがある。
画像生成部35cは、第1実施形態と同様に、再構成処理部35bで作成された断層画像データまたはボリュームデータに対する画像処理を行い、非造影画像等の基準画像データ、造影画像データ、サブトラクション画像データ等のX線CT画像データを生成する。さらに画像生成部35cは、断層画像データやボリュームデータに基づくX線CT画像データに対し、画像処理を行う。画像生成部35cは、基準画像データを生成すると、主制御部38を介して記憶部36に記憶させる。また図5に示すように、画像生成部35cは、サブトラクション画像データを合成部35eに送る。
<算出部>
算出部35dは、記憶部36に記憶された基準画像データを読み出す。また、算出部35dは、X線CT画像における被検体内の構造物(骨、臓器等)、すなわち、注目部位を表す画素値(またはCT値)の所定値βをあらかじめ記憶している。この所定値βは、所定の範囲を有していてもよい。
合成部35eは、基準画像データにおいて注目部位を抽出して、サブトラクション画像データまたは造影画像データと合成することにより合成画像データを生成する。以下、サブトラクション画像データと注目部位を表すデータとの合成画像データを生成する例について説明する。
次に、図6を参照して、本実施形態にかかるX線CT装置1の動作について説明する。図6は、第2実施形態にかかるX線CT装置1の動作の概要を示すフローチャートである。なお、本スキャンへの移行までの処理は第1実施形態(図3:S01〜S07)と同様であるため説明を割愛し、ここでは、画像生成部35c、算出部35dおよび合成部35eの動作ならびにそれらの動作に基づく制御について主に説明する。また、以下においては、サブトラクション処理を行うための基準画像として、非造影画像を用いる場合について説明する。
主制御部38が所定のトリガーを受けると、スキャン制御部34に本スキャンの制御を行わせる。本スキャンにおいては、撮影条件が変更される。例えば、X線照射に関する管電流mAや照射間隔(X線発生部11の動作)、照射範囲(X線絞り部16の絞り範囲)等が変更される。
処理部35は、本スキャンによりコンソール装置30が受けた収集データに基づき、造影画像データを生成する。
処理部35はS22で造影画像データを生成すると、記憶部36から本スキャンに応じた非造影画像データ(図2A)を読み出す。画像生成部35cは、非造影画像データと造影画像データ(図2B)とのサブトラクション処理を実行する。このサブトラクション処理によって、図2Cに示すようなサブトラクション画像データが生成される。サブトラクション画像データは、合成部35eに送られる。
算出部35dは、記憶部36または画像生成部35cから非造影画像データを読み出す。また、算出部35dは、あらかじめ記憶している所定値βと非造影画像データの各画素値を比較する。比較の結果、算出部35dは、非造影画像データから、骨などの注目部位を表す注目部分(例:注目部位を示す領域A1)を特定する。
合成部35eは、算出部35dから注目部分の位置情報と共に非造影画像データを受けると、位置情報に基づいて注目部分を抽出する。
合成部35eは、画像生成部35cから受けたサブトラクション画像データと抽出した注目部分との合成画像(図2D)を生成する。
架台装置10の主制御部38は、入力部31を介した本スキャンの終了指示があったかを判断する。主制御部38は、当該指示が未だ入力されていない時点では(S27;No)、上記S22〜S27の工程を繰り返す。つまり、X線CT装置1はスキャンを継続する。これに対し主制御部38は、本スキャンの終了指示があったと判断すると(S27;Yes)、スキャンを終了する。
上述の第2実施形態にかかるX線CT装置1の作用および効果について説明する。
次に、第2実施形態にかかるX線CT装置1の変形例について説明する。第1実施形態の変形例と同様に、第2実施形態にかかるX線CT装置1においても、画像生成部35cが、基準ボリュームデータおよび造影ボリュームデータをサブトラクション処理してもよい。さらに算出部35dは、所定値βに基づいて基準ボリュームデータを記憶部36から読出し、当該ボリュームデータから3次元的な注目部分の領域を特定する。なお、基準ボリュームデータについては第1実施形態の変形例において説明した内容と同様であるため、説明を割愛する。
次に、第3実施形態にかかるX線CT装置1について図7を参照して説明する。第3実施形態においては、第1実施形態と比較して、画像生成部35c、算出部35dおよび合成部35eの処理等が異なる。またこれらの相違に応じた各部の動作や処理内容も異なる場合がある。その他の部分は第1実施形態にかかるX線CT装置1と同様である。以下、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
第1実施形態と同様に、第3実施形態にかかるX線CT装置1においても、コンソール装置30の各種制御部により架台装置10を駆動し、非造影画像等の基準画像および造影画像を生成する。ただし、第3実施形態において、画像生成部35cはサブトラクション画像を生成しない場合がある。また算出部35dは、造影画像データ(図2B)において造影剤の流入領域(A2)を特定し、かつ、基準画像データ(図2A)において注目部分(A1)を特定する。また、合成部35eは、造影画像データと基準画像データとを重畳する。さらに合成部35eは、造影剤の流入領域の位置情報および注目部分の位置情報に基づき、部分的に合成比率を調整し、合成画像を生成する。
画像生成部35cは、再構成処理部35bで作成された断層画像データまたはボリュームデータに対する画像処理を行い、基準画像データ、造影画像データ等のX線CT画像データを生成する。さらに画像生成部35cは、X線CT画像データに対し、画像処理を行う。画像生成部35cは、基準画像データを生成すると、主制御部38を介して記憶部36に記憶させる。また画像生成部35cは、造影画像データを生成すると、当該データを算出部35dに送る。
<算出部>
算出部35dは、画像生成部35cが生成した造影画像データを受ける。また算出部35dは、記憶部36から基準画像データを読み出す。また、算出部35dは、造影剤が表す画素値(またはCT値等)の所定値α、および被検体内の注目部位を表す画素値(またはCT値)の所定値βをあらかじめ記憶している。この所定値α、所定値βは、所定の範囲を有していてもよい。
合成部35eは、造影剤の流入領域の位置情報および注目部分の位置情報に基づき、部分的に合成比率を調整し、合成画像を生成する。以下、造影画像データと非造影画像データとの重畳により、合成画像データを生成する例について説明する。
次に、図7を参照して、本実施形態にかかるX線CT装置1の動作について説明する。図7は、第3実施形態にかかるX線CT装置1の動作の概要を示すフローチャートである。なお、本スキャンへの移行までの処理は第1実施形態(図3:S01〜S07)と同様であるため説明を割愛し、ここでは、算出部35dおよび合成部35eの動作ならびにそれらの動作に基づく制御について主に説明する。また、以下においては、基準画像として、非造影画像を用いる場合について説明する。
主制御部38が所定のトリガーを受けると、スキャン制御部34に本スキャンの制御を行わせる。本スキャンにおいては、撮影条件が変更される。例えば、X線照射に関する管電流mAや照射間隔(X線発生部11の動作)、照射範囲(X線絞り部16の絞り範囲)等が変更される。
処理部35は、本スキャンによりコンソール装置30が受けた収集データに基づき、造影画像データを生成する。処理部35において、画像生成部35cが図2Bに示すような造影画像データを生成すると、当該データを算出部35dに送る。
算出部35dは、図2Aに示すような非造影画像データ記憶部36から読み出す。
算出部35dは、あらかじめ記憶している所定値αと造影画像データの各画素における画素値を比較する。比較の結果、算出部35dは、造影画像データから、造影剤の流入領域A2を表す造影部分を特定する。また、算出部35dは、あらかじめ記憶している所定値βと非造影画像データの各画素における画素値を比較する。比較の結果、算出部35dは、非造影画像データから、骨などの注目部位を表す注目部分(注目部位を示す領域A1等)を特定する。算出部35dは、非造影画像データおよび造影画像データを、それぞれ特定した位置情報とともに合成部35eに送る。
合成部35eは、算出部35dから注目部分の位置情報とともに非造影画像データを受けると、当該位置情報に基づいて注目部分(A1)を特定する。また算出部35dから造影剤の流入領域A2を表す造影部分の位置情報とともに造影画像データを受けると、当該位置情報に基づいて、造影部分を特定する。
合成部35eは、造影画像データと非造影画像データを重畳する。さらにそれぞれ特定した位置情報に基づき、造影画像データおよび非造影画像データの合成比率を画素ごとに調整する。これにより合成画像では、造影画像データの造影剤の流入領域が優先して表示される。また合成画像では、非造影画像データにおける、造影画像データの造影部分との重畳部分を除いた注目部分が優先して表示される。合成部35eはこのようにして合成画像データを生成する。
架台装置10の主制御部38は、入力部31を介した本スキャンの終了指示があったかを判断する。主制御部38は、当該指示が未だ入力されていない時点では(S37;No)、上記S32〜S37の工程を繰り返す。つまり、X線CT装置1はスキャンを継続する。これに対し主制御部38は、本スキャンの終了指示があったと判断すると(S37;Yes)、スキャンを終了する。
上述の第3実施形態にかかるX線CT装置1の作用および効果について説明する。
次に、第4実施形態にかかるX線CT装置1について図8を参照して説明する。第4実施形態においては、第1実施形態〜第3実施形態と比較して、算出部35dおよび合成部35eの処理等が異なる。またこれらの相違に応じた各部の動作や処理内容も異なる場合がある。その他の部分は、第1実施形態〜第3実施形態にかかるX線CT装置1と同様である。したがって、第4実施形態において合成画像の生成方法は、第1実施形態〜第3実施形態のいずれであってもよい。以下、第1実施形態の合成画像の生成方法にしたがって、相違点を中心に説明する。
第1実施形態と同様に、第4実施形態にかかるX線CT装置1においても、コンソール装置30の各種制御部により架台装置10を駆動し、サブトラクション画像データを生成する。また、算出部35dにより、造影剤の流入領域A2や注目部分(注目部位を示す領域A1等)等が特定される。また合成部35eは、算出部35dにより特定された位置情報に基づき画像データの注目部分や造影部分を抽出して画像データを合成する。ただし、第4実施形態においては、合成画像における造影剤の流入領域が占める範囲の輪郭を抽出して、合成画像においてその輪郭線を表示する。
画像生成部35cは、再構成処理部35bで作成された断層画像データまたはボリュームデータに対する画像処理を行い、非造影画像等の基準画像データ、造影画像データ等のX線CT画像データを生成する。さらに画像生成部35cは、X線CT画像データに対し、画像処理を行う。画像生成部35cは、基準画像データを生成すると、主制御部38を介して記憶部36に記憶させる。また画像生成部35cは、造影画像データを生成すると、記憶部36から基準画像データを読み出す。また、画像生成部35cは、上述のように生成した造影画像データと、読み出した基準画像データとのサブトラクション処理を行う。
算出部35dは、サブトラクション画像データにおいて、画素ごとにおける各画素値と所定値αとを比較する。算出部35dは、当該比較により、所定値αに対応する画素値を有するかについて判断する。当該判断の結果、算出部35dは、サブトラクション画像データの画素から、造影剤を示す画素値に対応する部分を特定することにより、造影剤の流入領域A2を表す造影部分を特定する。さらに算出部35dは、サブトラクション画像データにおける造影部分の位置情報を、サブトラクション画像データとともに合成部35eに送る。
<合成部>
合成部35eは、一例として、上記位置情報に基づいて、基準画像データにおける造影剤の流入領域A2に対応する座標位置を特定する。さらに合成部35eは、基準画像データにおいて特定した位置の各画素と、サブトラクション画像データにおける造影剤の流入領域A2の各画素との位置との対応付けをする。さらに合成部35eは、基準画像データにおいて造影剤の流入領域A2に該当する位置の画素の画素値を造影剤の流入領域A2の画素値に置き換える。このようにして合成画像データが生成される。なお、この構成に限らず、第2実施形態のように基準画像データから注目部分を特定し、合成画像を生成する構成であってもよい。
次に、図8を参照して、本実施形態にかかるX線CT装置1の動作について説明する。図8は、第4実施形態にかかるX線CT装置1の動作の概要を示すフローチャートである。なお、合成画像の生成方法は、第1実施形態〜第3実施形態と同様であるため、ここでは、合成部35eによる輪郭線の特定方法の一例および当該表示方法に関連する制御について主に説明する。また、以下においては、基準画像として、非造影画像を用いる場合について説明する。
合成部35eは、サブトラクション画像データ、非造影画像データ、造影画像データ等に基づき、造影部分の抽出、注目部分の抽出または合成比率の調整を行なって合成画像データを生成する。
合成部35eは、算出部35dから画像データとともに受けた位置情報に基づき、造影部分に属する画素を特定する。
合成部35eは、造影画素に隣接する画素の座標位置を取得する。
合成部35eは、算出部35dから画像データとともに受けた位置情報と、隣接画素の座標位置を対比することにより、判断対象の造影画素に対する隣接画素のうち、境界画素に該当する画素があるかについて判断する。
S44の判断の結果、合成部35eは、造影画素に対する隣接画素のうち、境界画素があると判断した場合(S44;Yes)は、境界画素を有する当該造影画素を造影部分の輪郭の一部と判断する。
S44の判断の結果、合成部35eは、造影画素に対する隣接画素のうち、境界画素がないと判断した場合(S44;No)は、判断対象の造影画素は、造影部分の輪郭の一部でないと判断する。
合成部35eは、造影画素に対するS44の判断の結果、輪郭を特定できたかについて判断する。例えば、造影画素の全てに対しS44の判断を行ったことにより、輪郭の特定が完了したと判断する。このようにして合成部35eが輪郭を特定したと判断した場合は、(S47;Yes)、輪郭の特定処理を終了する。これに対し、合成部35eが輪郭を特定していないと判断した場合は、(S47;No)、合成部35eは、上記S43〜S47の工程を繰り返す。
上述の第4実施形態にかかるX線CT装置1の作用および効果について説明する。
次に、第4実施形態にかかるX線CT装置1の変形例について説明する。第4実施形態では、算出部35dが求めた位置情報に基づき、流入領域の輪郭線を特定する等、合成画像における画素単位で輪郭に該当するか否かを判断している。しかしながらこのような構成に限定されない。例えば、合成部35eは、合成画像に対してエッジ検出を行う等の画像処理により造影部分の輪郭線を検出して、当該輪郭線を表示してもよい。
次に、第5実施形態にかかるX線CT装置1について説明する。第5実施形態においては、第1実施形態〜第3実施形態と比較して、算出部35dの制御等が異なる。またこれらの相違に応じた各部の動作や処理内容も異なる場合がある。その他の部分は第1実施形態〜第3実施形態にかかるX線CT装置1と同様である。したがって、第5実施形態において合成画像の生成方法は、第1実施形態〜第3実施形態のいずれであってもよい。以下、第1実施形態の合成画像の生成方法にしたがって、相違点を中心に説明する。
第1実施形態と同様に、第5実施形態にかかるX線CT装置1においても、コンソール装置30の各種制御部により架台装置10を駆動し、サブトラクション画像データを生成する。また、算出部35dにより、造影剤の流入領域A2や注目部分(例:注目部位を示す領域A1)等が特定される。また合成部35eは、算出部35dにより特定された位置情報に基づき画像データの注目部分や造影部分を抽出して画像データを合成する。ただし、第5実施形態においては、合成画像における造影剤の流入領域A2が占める範囲の面積を求め、面積の変化を合成画像に対応して表示する。
画像生成部35cは、再構成処理部35bで作成された断層画像データまたはボリュームデータに対するレンダリング処理等を行い、非造影等の基準画像データ、造影画像データ等のX線CT画像データを生成する。さらに画像生成部35cは、X線CT画像データに対し、画像処理を行う。画像生成部35cは、基準画像データを生成すると、主制御部38を介して記憶部36に記憶させる。また画像生成部35cは、造影画像データを生成すると、記憶部36から基準画像データを読み出す。また、画像生成部35cは、上述のように生成した造影画像データと、読み出した基準画像データとのサブトラクション処理を行う。
算出部35dは、サブトラクション画像データにおいて、画素ごとにおける各画素値と所定値αとを比較する。算出部35dは、当該比較により、所定値αに対応する画素値を有するかについて判断する。当該判断の結果、算出部35dは、サブトラクション画像データの画素から、造影剤を示す画素値に対応する部分を特定することにより、造影剤の流入領域A2を表す造影部分を特定する。
上述の第5実施形態にかかるX線CT装置1の作用および効果について説明する。
次に、第5実施形態にかかるX線CT装置1の変形例について説明する。第5実施形態では、算出部35dが求めた造影部分の面積を求め、造影部分自体の面積を表示している。しかしながらこのような構成に限定されない。例えば、算出部35dは、造影部分の面積を求めるだけでなく、注目部位(A1:造影部分を含む被検体の構造物(骨浸潤に対する骨等))、すなわち画像における注目部位の面積を求める。
次に、第6実施形態にかかるX線CT装置1について説明する。第6実施形態においては、第5実施形態と比較して、算出部35dの浸潤領域のサイズの算出対象のみが異なる。またこれらの相違に応じた各部の動作や処理内容も異なる場合がある。その他の部分は第5実施形態にかかるX線CT装置1と同様である。以下、第5実施形態との相違点を中心に説明する。
第5実施形態と同様に、第6実施形態にかかるX線CT装置1においても、造影剤の流入領域A2のサイズを求める。ただし、第5実施形態においては、ボリュームデータにおける造影剤の流入領域A2が占める範囲の体積を求め、体積の変化を合成画像に対応して表示する。
再構成処理部35bは、基準画像を得るためのスキャン(非造影スキャン等)、および造影スキャンによって得られた検出データに基づき、前処理部35aで作成された投影データの再構成処理を行う。本実施形態においては、再構成処理部35bは、ボリュームデータを生成する。以下、基準画像を得るためのスキャンの結果、得られたボリュームデータを基準ボリュームデータと記載する。なお、基準ボリュームデータについては第1実施形態の変形例において説明した内容と同様であるため、説明を割愛する。また以下において造影スキャンによって得られたボリュームデータを造影ボリュームデータと記載する。
画像生成部35cは、再構成処理部35bから造影ボリュームデータを受ける。また画像生成部35cは、基準ボリュームデータを記憶部36から読み出す。画像生成部35cは、造影ボリュームデータと基準ボリュームデータとのサブトラクション処理を行う。サブトラクション処理されたボリュームデータは、算出部35dに送られる。
算出部35dは、サブトラクション処理されたボリュームデータにおいて、ボクセルごとにおける各ボクセル値と所定値αとを比較する。算出部35dは、当該比較により、所定値αに対応するボクセル値を有するかについて判断する。当該判断の結果、算出部35dは、サブトラクション処理されたボリュームデータのボクセルから、造影剤を示すボクセル値に対応する3次元領域を特定することにより、造影剤の流入領域を表す造影部分を特定する。
上述の第6実施形態にかかるX線CT装置1の作用および効果について説明する。
次に、第6実施形態にかかるX線CT装置1の変形例について説明する。第6実施形態では、算出部35dが求めた造影部分の体積を求め、造影部分自体の体積を表示している。しかしながらこのような構成に限定されない。例えば、算出部35dは、造影部分の体積を求めるだけでなく、注目部位(造影部分を含む被検体の構造物(骨浸潤に対する骨等)、すなわちボリュームデータにおける注目部位の体積を求める。
次に、第7実施形態にかかるX線CT装置1について説明する。第7実施形態においては、第5実施形態と比較して、算出部35dおよび合成部35eの制御等が異なる。またこれらの相違に応じた各部の動作や処理内容も異なる場合がある。その他の部分は第5実施形態にかかるX線CT装置1と同様である。以下、第5実施形態との相違点を中心に説明する。
第5実施形態と同様に、第7実施形態にかかるX線CT装置1においても、画像データにおける造影剤の流入領域A2の面積を求める。ただし、第7実施形態においては、注目部分(注目部位を示す領域A1等)の面積と造影剤の流入領域A2との面積比が閾値に到達した場合または閾値を超えた場合、合成画像における造影剤の流入領域A2の表示態様を変更して表示する。
画像生成部35cは、X線CT画像データを生成して画像処理を行う。また画像生成部35cは、非造影画像データ等の基準画像データを生成すると、主制御部38を介して記憶部36に記憶させる。また画像生成部35cは、造影画像データを生成すると、記憶部36から基準画像データを読み出す。また、画像生成部35cは、上述のように生成した造影画像データと、読み出した基準画像データとのサブトラクション処理を行う。
算出部35dは、サブトラクション画像データにおいて、画素ごとにおける各画素値と所定値αとを比較する。算出部35dは、当該比較により、所定値αに対応する画素値を有するかについて判断する。当該判断の結果、算出部35dは、サブトラクション画像データの画素から、造影剤を示す画素値に対応する部分を特定することにより、造影剤の流入領域A2を表す造影部分を特定する。
合成部35eは、第1実施形態〜第3実施形態に記載したような合成処理を経て合成画像を生成する。また、合成部35eは、算出部35dから上記表示態様の変更指示を受けると、合成画像における造影部分の表示態様を変更する。表示態様の変更方法としては、造影部分に対し、上記変更指示前と異なる色を割り当てる方法が挙げられる。その他、造影部分を所定時間毎に反転表示させる、点滅して表示させる、特定の輝度(造影部分と識別できる輝度)を割り当てる等、任意の方法を用いることが可能である。
次に、図10を参照して、本実施形態にかかるX線CT装置1の動作について説明する。図10は、第7実施形態にかかるX線CT装置の動作の概要を示すフローチャートである。ここでは、算出部35dの動作およびその動作に基づく制御について主に説明する。また、以下においては、基準画像として非造影画像を用いる場合について説明する。
処理部35は、本スキャンによりコンソール装置30が受けた収集データに基づき、造影画像データ(図2A参照)を生成する。
処理部35はS51で造影画像データを生成すると、記憶部36から非造影画像データ(図2B参照)を読み出す。画像生成部35cは、非造影画像データと造影画像データとのサブトラクション処理を実行する。このサブトラクション処理によってサブトラクション画像データ(図2C参照)が生成される。
算出部35dは、画像生成部35cからサブトラクション画像データを受けると、当該画像の各画素の画素値と、あらかじめ記憶している所定値αとを比較する。比較の結果、算出部35dは、サブトラクション画像データから、造影剤の流入領域A2を特定する。算出部35dは、記憶部36から非造影画像データを読み出す。また、算出部35dは、あらかじめ記憶している所定値βと非造影画像データの各画素の画素値を比較する。比較の結果、算出部35dは、非造影画像データから、骨などの注目部位を表す注目部分(注目部位を示す領域A1等)を特定する。
算出部35dは、画像中において特定した造影剤の流入領域A2の面積を算出する。
算出部35dは、画像中において特定した注目部分(A1)の面積を算出する。なお、S54とS55の順序はいずれが先であっても、並行処理であってもよい。
算出部35dは、注目部分の面積と、造影部分の面積との比を求める。さらに算出部35dは、面積の経時的変化に対応して、求めた面積比と閾値とを対比する。その対比により、算出部35dは面積比が閾値に達したか、または閾値を超えたかを判断する。面積比が閾値に達するまでは(S56;No)、算出部35dは、S51〜S56の処理を繰り返す。ただし、スキャンの停止指示があった場合は、算出部35dの当該処理も停止する。
面積比が閾値に達すると(S56;Yes)、算出部35dは、合成画像における造影部分の表示態様変更の指示を送る。合成部35eは、算出部35dから変更指示を受けると、合成画像における造影剤の流入領域A2の表示態様を変更する。
上述の第7実施形態にかかるX線CT装置1の作用および効果について説明する。
次に、第7実施形態にかかるX線CT装置1の変形例について説明する。第7実施形態では、算出部35dが注目部分と造影部分との面積比を求め、造影部分の表示態様を変更している。しかしながらこのような構成に限定されない。例えば、算出部35dは、注目部分の幅(長さ)と、造影部分の幅の比を求める。例えば、第4実施形態の変形例のように注目部分の幅と造影部分の幅との比を求める。
次に、第8実施形態にかかるX線CT装置1について説明する。第8実施形態においては、第7実施形態と比較して、算出部35dによる浸潤領域および注目部位のサイズの算出対象のみが異なる。またこれらの相違に応じた各部の動作や処理内容も異なる場合がある。その他の部分は第7実施形態にかかるX線CT装置1と同様である。以下、第7実施形態との相違点を中心に説明する。
第7実施形態と同様に、第8実施形態にかかるX線CT装置1においても、造影剤の流入領域のサイズと、注目部位のサイズの比によって合成画像の表示態様を変更する構成である。ただし、第8実施形態においては、ボリュームデータにおける造影剤の流入領域A2が占める範囲の体積を求める。またボリュームデータにおける注目部位(注目部位を示す領域A1等)が占める体積の変化を求める。合成画像に表示態様は、これらの体積比により求められる。
再構成処理部35bは、基準画像を生成するためのスキャン、および造影スキャンによって得られた検出データに基づき、前処理部35aで作成された投影データの再構成処理を行う。本実施形態においては、再構成処理部35bは、ボリュームデータを生成する。以下、基準画像を生成するためのスキャンの結果、得られたボリュームデータを基準ボリュームデータと記載する。なお、基準ボリュームデータについては第1実施形態の変形例において説明した内容と同様であるため、説明を割愛する。また造影スキャンによって得られたボリュームデータを造影ボリュームデータと記載する。
画像生成部35cは、再構成処理部35bから造影ボリュームデータを受ける。また画像生成部35cは、非造影ボリュームデータを記憶部36から読み出す。画像生成部35cは、造影ボリュームデータと基準ボリュームデータとのサブトラクション処理を行う。サブトラクション処理されたボリュームデータは、算出部35dに送られる。
算出部35dは、サブトラクション処理されたボリュームデータにおいて、ボクセルごとにおける各ボクセル値と所定値αとを比較し、造影剤を示すボクセル値に対応する3次元領域を特定することにより、造影剤の流入領域を表す造影部分を特定する。
合成部35eは、第1実施形態〜第3実施形態に記載したような合成処理を経て合成画像を生成する。また、合成部35eは、算出部35dから上記表示態様の変更指示を受けると、合成画像における造影部分の表示態様を変更する。表示態様の変更方法としては、造影部分に変更指示前と異なる色を割り当てる、造影部分を所定時間毎に反転表示させる、点滅して表示させる、特定の輝度(造影部分と識別できる輝度)を割り当てる等、任意の方法を用いることが可能である。
上述の第8実施形態にかかるX線CT装置1の作用および効果について説明する。
次に、第9実施形態にかかるX線CT装置1について説明する。第9実施形態においては、第5実施形態と比較して、算出部35dおよびスキャン制御部34の制御等が異なる。またこれらの相違に応じた各部の動作や処理内容も異なる場合がある。その他の部分は第5実施形態にかかるX線CT装置1と同様である。以下、第5実施形態との相違点を中心に説明する。
第5実施形態と同様に、第8実施形態にかかるX線CT装置1においても、造影剤の流入領域のサイズを求める。ただし、第8実施形態においては、造影剤の流入領域のサイズが最大値となったときに、スキャンを停止する構成である。
画像生成部35cは、非造影画像データ等の基準画像データ(図2A)、造影画像データ(図2B)等のX線CT画像データを生成する。画像生成部35cは、基準画像データを生成すると、主制御部38を介して記憶部36に記憶させる。また画像生成部35cは、造影画像データを生成すると、記憶部36から基準画像データを読み出す。また、画像生成部35cは、上述のように生成した造影画像データと、読み出した基準画像データとのサブトラクション処理を行う。
算出部35dは、サブトラクション画像データ(図2C)において、画素ごとにおける各画素の画素値と所定値αとを比較し、造影部分を特定する。また、算出部35dは、サブトラクション画像における造影剤の流入範囲A2に基づいて、造影部分の面積を求める。さらに算出部35dは、順次生成されるサブトラクション画像の造影部分の面積を順次求めていき、造影部分の最大面積を求める。例えば、面積が増加し続けている状態では、算出部35dは、まだ最大面積と判断しない。この場合、算出部35dは、面積の増加が停止した時点、あるいは面積が減少し始めた時点で、サブトラクション画像における造影剤の流入領域が最大面積となったと判断する。
次に、図11を参照して、本実施形態にかかるX線CT装置1の動作について説明する。図11は、第9実施形態にかかるX線CT装置1の動作の概要を示すフローチャートである。ここでは、算出部35dの動作およびその動作に基づく制御について主に説明する。また、以下においては、基準画像として非造影画像を用いる場合について説明する。
処理部35は、本スキャンによりコンソール装置30が受けた収集データに基づき、図2Bに示すような造影画像データを生成する。
処理部35はS61で造影画像データを生成すると、記憶部36から、図2Aに示すような非造影画像データを読み出す。画像生成部35cは、非造影画像データと造影画像データとのサブトラクション処理を実行する。このサブトラクション処理によって、図2Cに示すようなサブトラクション画像データが生成される。
算出部35dは、画像生成部35cからサブトラクション画像データを受けると、当該画像の各画素の画素値と、あらかじめ記憶している所定値αとを比較する。比較の結果、算出部35dは、サブトラクション画像データから、造影剤の流入領域A2を特定する。算出部35dは、記憶部36から非造影画像データを読み出す。また、算出部35dは、あらかじめ記憶している所定値βと非造影画像データの各画素の画素値を比較する。比較の結果、算出部35dは、非造影画像データから、骨などの注目部位を表す注目部分(注目部位を示す領域A1等)を特定する。
算出部35dは、画像中において特定した造影剤の流入領域A2の面積を算出する。
算出部35dは、画像中において特定した注目部分(A1)の面積を算出する。なお、S54とS55の順序はいずれが先であっても、並行処理であってもよい。
算出部35dは、算出した造影剤の流入領域A2の面積が最大値であったかについて判断する。例えば、1フレーム前の画像における当該面積との比較において判断する。処理部35は、最大値を算出したと判断するまで(S66;No)、S61〜S65の動作を繰り返す。
算出部35dが面積の最大値を算出したと判断した場合(S66;Yes)、算出部35dは、主制御部38にスキャンの停止の指示を送る。主制御部38は、スキャン制御部34を介して架台装置10におけるスキャンを停止させる。
上述の第9実施形態にかかるX線CT装置1の作用および効果について説明する。
次に、第9実施形態にかかるX線CT装置1の第1変形例について説明する。第9実施形態にかかるX線CT装置1では、算出部35dがサブトラクション画像データにおいて造影剤の流入領域A2の面積を算出する構成である。しかしながら、このような構成に限られず、造影画像データにおいて造影剤の流入領域A2の面積を算出してもよい。この構成においては、算出部35dの面積の算出処理と、画像生成部35cによるサブトラクション処理とを並行して行うことができる場合がある。
次に、第9実施形態にかかるX線CT装置1の第2変形例について説明する。第9実施形態にかかるX線CT装置1では、算出部35dは造影剤の流入領域A2の面積を順次算出する構成である。しかしながら、このような構成に限られない。例えば、算出部35dは、サブトラクション画像の画素におけるCT値の平均値を算出し、その平均値の最大値を算出する構成であってもよい。また、平均値でなくその他の統計値(標準偏差等)でもよい。
次に、第9実施形態にかかるX線CT装置1の第3変形例について説明する。第9実施形態にかかるX線CT装置1では、算出部35dは造影剤の流入領域A2の面積の最大値を算出し、最大面積を算出した時点でスキャンを停止する。しかしながらこれに限らず例えば算出部35dが造影剤の流入領域A2の面積の最大値を算出した時点で、主制御部38に再構成処理の停止指示を送ってもよい。または算出部35dが造影剤の流入状態に応じて再構成条件の変更指示を送ってもよい。
次に、第9実施形態にかかるX線CT装置1の第4変形例について説明する。第10実施形態にかかるX線CT装置1では、算出部35dは造影部分の面積積の最大値を算出し、最大面積を算出した時点でスキャンを停止する。しかしながらこれに限らず、例えば、算出部35dは、第7実施形態の変形例のように、注目部分の面積と、造影部分の面積の比を求め、比によってスキャン(または再構成処理)を停止させてもよい。すなわち、算出部35dは、注目部分の面積を求め、かつ造影部分の面積を求める。さらに算出部35dは、面積比と閾値を比較し、面積比が閾値に到達したか判断する。面積比が閾値に到達した場合は、スキャン(または再構成処理)を停止させる。
次に、第10実施形態にかかるX線CT装置1について説明する。第10実施形態においては、第9実施形態と比較して、算出部35dによる浸潤領域および注目部位のサイズの算出対象のみが異なる。またこれらの相違に応じた各部の動作や処理内容も異なる場合がある。その他の部分は第9実施形態にかかるX線CT装置1と同様である。以下、第9実施形態との相違点を中心に説明する。
第9実施形態と同様に、第10実施形態にかかるX線CT装置1においても、造影剤の流入領域のサイズが最大値となったときに、スキャンを停止する構成である。ただし、第10実施形態においては、ボリュームデータにおける造影剤の流入領域が占める範囲の体積を求める。
再構成処理部35bは、再構成処理を行い、基準ボリュームデータ、造影ボリュームデータを生成する。基準ボリュームデータは、記憶部36に記憶され、造影ボリュームデータは、画像生成部35cに送られる。なお、基準ボリュームデータについては第1実施形態の変形例において説明した内容と同様であるため、説明を割愛する。
画像生成部35cは、再構成処理部35bから造影ボリュームデータを受ける。また画像生成部35cは、基準ボリュームデータを記憶部36から読み出す。画像生成部35cは、造影ボリュームデータと基準ボリュームデータとのサブトラクション処理を行う。サブトラクション処理されたボリュームデータは、算出部35dに送られる。
算出部35dは、サブトラクション処理されたボリュームデータにおいて、ボクセルごとにおける各ボクセル値と所定値αとを比較し、造影剤を示すボクセル値に対応する3次元領域を特定することにより、造影剤の流入領域を表す造影部分を特定する。
上述の第10実施形態にかかるX線CT装置1の作用および効果について説明する。
次に、第10実施形態にかかるX線CT装置1の第1変形例について説明する。第10実施形態にかかるX線CT装置1では、算出部35dがサブトラクション処理されたボリュームデータにおいて造影剤の流入領域の体積を算出する構成である。しかしながら、このような構成に限られず、造影ボリュームデータにおいて造影部分の体積を算出してもよい。この構成においては、算出部35dの体積の算出処理と、画像生成とを並行して行うことができる場合がある。
次に、第10実施形態にかかるX線CT装置1の第2変形例について説明する。第10実施形態にかかるX線CT装置1では、算出部35dは造影剤の流入領域の体積を順次算出する構成である。しかしながら、このような構成に限られない。例えば、算出部35dは、サブトラクション処理されたボリュームデータのボクセルにおけるボクセル値の平均値を算出し、その最大値を算出する構成であってもよい。また、平均値でなくその他の統計値(標準偏差等)でもよい。
次に、第10実施形態にかかるX線CT装置1の第3変形例について説明する。第10実施形態にかかるX線CT装置1では、算出部35dは造影部分の体積の最大値を算出し、最大体積を算出した時点でスキャンを停止する。しかしながらこれに限らず、例えば算出部35dが造影部分の体積の最大値を算出した時点で、主制御部38に再構成処理の停止指示を送ってもよい。または算出部35dが造影剤の流入状態に応じて再構成条件の変更指示を送ってもよい。
画像における注目部位の面積を求める。
次に、第10実施形態にかかるX線CT装置1の第4変形例について説明する。第10実施形態にかかるX線CT装置1では、算出部35dは造影部分の体積の最大値を算出し、最大体積を算出した時点でスキャンを停止する。しかしながらこれに限らず、例えば、算出部35dは、第8実施形態の変形例のように、注目部分の体積と、造影部分の体積の比を求め、比によってスキャン(または再構成処理)を停止させてもよい。すなわち、算出部35dは、注目部分の体積を求め、かつ造影部分の体積を求める。さらに算出部35dは、体積比と閾値を比較し、体積比が閾値に到達したか判断する。体積比が閾値に到達した場合は、スキャン(または再構成処理)を停止させる。
次に、第11実施形態にかかるX線CT装置1について説明する。第11実施形態は、第9実施形態または第10実施形態と比較して、主制御部38の構成等が異なる。またこれらの相違に応じた各部の動作や処理内容も異なる場合がある。その他の部分は第9実施形態または第10実施形態にかかるX線CT装置1と同様である。以下、第9実施形態または第10実施形態との相違点を中心に説明する。
上述の第11実施形態にかかるX線CT装置1の作用および効果について説明する。
次に、第12実施形態にかかるX線CT装置1について図12A〜図12Cおよび図13を参照して説明する。図12A〜図12Cは、第12実施形態における第2サブトラクション画像データの変化の概要を示す図である。第12実施形態においては、第1実施形態と比較して、画像処理部35cの処理内容および合成部35eの処理内容のみが異なる。またこれらの相違に応じた各部の動作や処理内容も異なる場合がある。その他の部分は第1実施形態にかかるX線CT装置1と同様である。以下、第1実施形態との相違点を中心に説明する。
第1実施形態と同様に、第12実施形態にかかるX線CT装置1においても、コンソール装置30の各種制御部により架台装置10を駆動し、サブトラクション画像(図2C)を生成する。
画像生成部35cは、第1実施形態と同様に、再構成処理部35bで作成された断層画像データまたはボリュームデータに対する画像処理を行い、非造影画像等の基準画像データ、造影画像データ、第1のサブトラクション画像データおよび第2のサブトラクション画像データ等のX線CT画像データを生成する。まず画像生成部35cは、基準画像データを生成すると、主制御部38を介して記憶部36に記憶させる。また第1実施形態と同様に、画像生成部35cは、造影画像データを生成する。
第1実施形態と同様に算出部35dは、第1のサブトラクション画像データにおいて、画素ごとにおける各画素値と所定値αとを比較する。算出部35dは、当該比較により、所定値αに対応する画素値を有するかについて判断する。当該判断の結果、算出部35dは、第1のサブトラクション画像データの画素から、造影剤を示す画素値に対応する部分を特定することにより、造影剤の流入領域を表す造影部分を特定する。
合成部35eは、第1のサブトラクション画像をまたは造影画像データにおいて造影剤の流入領域を抽出して、基準画像データと合成する。さらに、合成部35eは、第2のサブトラクション画像データの表示態様を変更する。第12実施形態において合成部35eは、表示態様変更後の第2サブトラクション画像と当該合成された画像データを合成する。表示態様の変更方法としては、上記特定した部分についてその周囲の部分と異なる色を割り当てる等の方法が挙げられる。その他、表示態様の変更方法として、造影部分を所定時間毎に反転表示させる、点滅して表示させる、特定の輝度(造影部分と識別できる輝度)を割り当てる等、任意の方法を用いることが可能である。
次に、図13を参照して、本実施形態にかかるX線CT装置1の動作について説明する。図13は、第12実施形態にかかるX線CT装置1の動作の概要を示すフローチャートである。ここでは、算出部35dおよび合成部35eの動作およびその動作に基づく制御について主に説明する。また、以下においては、基準画像として非造影画像を用いる場合について説明する。
処理部35は、本スキャンによりコンソール装置30が受けた収集データに基づき、図2Bに示すような造影画像データを生成する。
処理部35はS71で造影画像データを生成すると、記憶部36から、図2Aに示すような非造影画像データを読みだす。画像生成部35cは、非造影画像データと造影画像データとのサブトラクション処理を実行する。このサブトラクション処理によって、図2Cに示すような第1のサブトラクション画像データが生成される。サブトラクション画像データは、算出部35dに送られる。さらに画像生成部35cは、生成した造影画像と、当該造影画像とは時相の異なる造影画像とをサブトラクション処理することにより、第2のサブトラクション画像を生成する。
算出部35dは、画像生成部35cが生成した第1のサブトラクション画像データを受ける。また、算出部35dは、あらかじめ記憶している所定値αと第1のサブトラクション画像データの各画素値を比較する。比較の結果、算出部35dは、第1のサブトラクション画像の画素から、造影部分を特定する。
算出部35dは、第2のサブトラクション画像データにおける第2の造影部分の面積を求める。
算出部35dは、第2の造影部分の面積があらかじめ設定された閾値に到達したか判断する。
算出部35dは、第2のサブトラクション画像データにおける第2の造影部分の面積が、あらかじめ設定された閾値に到達したと判断した場合は(S75;Yes)、第2のサブトラクション画像を合成部35eに送る。
合成部35eは、算出部35dから造影剤の流入領域A2の位置情報と共に第1のサブトラクション画像データを受けると、位置情報に基づいて造影剤の流入領域A2を抽出する。また、合成部35eは、記憶部36から読み出した非造影画像データと抽出した造影剤の流入領域A2とを合成する(図2D)。さらに合成部35eは、第2のサブトラクション画像の表示態様を変更し、かつ変更後の第2のサブトラクション画像と当該合成画像とをさらに合成した表示用の合成画像を生成する。
算出部35dが、第2の造影部分の面積が上記閾値に到達していないと判断した場合(S75;No)、合成部35eは、算出部35dから第2のサブトラクション画像を受けず、抽出した造影剤の流入領域A2と非造影画像(または造影画像)との合成画像(図2D)を生成する。
架台装置10の主制御部38は、入力部31を介した本スキャンの終了指示があったかを判断する。主制御部38は、当該指示が未だ入力されていない時点では(S79;No)、上記S71〜S78の工程を繰り返す。つまり、X線CT装置1はスキャンを継続する。これに対し主制御部38は、本スキャンの終了指示があったと判断すると(S79;Yes)、スキャンを終了する。
上述の第12実施形態にかかるX線CT装置1の作用および効果について説明する。
また第12実施形態の他の例として、順次生成される第2のサブトラクション画像における造影剤の流入領域の変化につき、合成画像中の変化部分の位置を特定して、当該特定部分の表示態様を変更して表示する構成としてもよい。
次に、図14を参照して、本実施形態の上記変形例にかかるX線CT装置1の動作について説明する。図14は、第12実施形態にかかるX線CT装置1の変形例の動作の概要を示すフローチャートである。ここでは、算出部35dおよび合成部35eの動作およびその動作に基づく制御について主に説明する。また、以下においては、基準画像として非造影画像を用いる場合について説明する。
この変形例にかかるX線CT装置1では、図13における造影画像の生成(S81)、サブトラクション画像の生成(S82)、造影剤の流入領域の特定(S83)、第2の造影部分の面積の算出(S84)、および第2の造影部分が閾値に到達したかの判断(S85)について、第13実施形態(S71〜S75)と同様であるので説明を割愛する。
算出部35dは、第2のサブトラクション画像データにおける第2の造影部分の面積が、あらかじめ設定された閾値に到達したと判断した場合は(S85;Yes)、第2の造影部分の位置情報を合成部35eに送る。
合成部35eは、算出部35dからS83において求められた造影剤の流入領域A2の位置情報と共にサブトラクション画像データを受けると、位置情報に基づいて造影剤の流入領域A2を抽出する。また、合成部35eは、算出部35dから受けた第2の造影部分の位置情報に基づき合成画像データにおける対応部分を特定する。さらに合成部35eは、記憶部36から読み出した非造影画像データと抽出した造影剤の流入領域A2との合成画像(図2D)を生成するとともに、特定した部分の表示態様を変更し、当該部分が識別可能な(例えば強調された)合成画像を生成する。
算出部35dが、第2の造影部分の面積が上記閾値に到達していないと判断した場合(S85;No)、合成部35eは、造影部分の経時的変化の表示態様を変更することなく、抽出した造影剤の流入領域A2との合成画像(図2D)を生成する。
架台装置10の主制御部38は、入力部31を介した本スキャンの終了指示があったかを判断する。主制御部38は、当該指示が未だ入力されていない時点では(S89;No)、上記S81〜S88の工程を繰り返す。つまり、X線CT装置1はスキャンを継続する。これに対し主制御部38は、本スキャンの終了指示があったと判断すると(S89;Yes)、スキャンを終了する。
次に、第13実施形態にかかるX線CT装置1について図15を参照して説明する。第13実施形態においては、第2実施形態と比較して、画像処理部35cの処理内容および合成部35eの処理内容のみが異なる。またこれらの相違に応じた各部の動作や処理内容も異なる場合がある。その他の部分は第1実施形態にかかるX線CT装置1と同様である。以下、第2実施形態との相違点を中心に説明する。
第2実施形態と同様に、第13実施形態にかかるX線CT装置1においても、コンソール装置30の各種制御部により架台装置10を駆動し、サブトラクション画像(図2C)を生成する。
画像生成部35cは、第2実施形態と同様に、再構成処理部35bで作成された断層画像データまたはボリュームデータに対する画像処理を行い、非造影画像等の基準画像データ、造影画像データ、第1のサブトラクション画像データおよび第2のサブトラクション画像データ等のX線CT画像データを生成する。まず画像生成部35cは、基準画像データを生成すると、主制御部38を介して記憶部36に記憶させる。また第2実施形態と同様に、画像生成部35cは、造影画像データを生成する。
第2実施形態と同様に算出部35dは、基準画像データにおいて画素ごとにおける各画素値と所定値βを比較することにより注目部位を特定する。算出部35dは、当該比較により、所定値βに対応する画素値を有するかについて判断する。当該判断の結果、算出部35dは、基準画像データの画素から、注目部分を特定する。
合成部35eは、基準画像データにおいて注目部位(例:注目部位を示す領域A1)を抽出して、第1のサブトラクション画像データまたは造影画像データと合成する。さらに、合成部35eは、第2のサブトラクション画像データの表示態様を上記合成された画像と区別するように変更する。第13実施形態において合成部35eは、表示態様変更後の第2サブトラクション画像と当該合成された画像データを合成する。表示態様の変更方法としては、上記特定した部分についてその周囲の部分と異なる色を割り当てる等の方法が挙げられる。その他、表示態様の変更方法として、造影部分を所定時間毎に反転表示させる、点滅して表示させる、特定の輝度(造影部分と識別できる輝度)を割り当てる等、任意の方法を用いることが可能である。
次に、図15を参照して、本実施形態にかかるX線CT装置1の動作について説明する。図15は、第13実施形態にかかるX線CT装置1の動作の概要を示すフローチャートである。ここでは、算出部35dおよび合成部35eの動作およびその動作に基づく制御について主に説明する。また、以下においては、基準画像として非造影画像を用いる場合について説明する。
処理部35は、本スキャンによりコンソール装置30が受けた収集データに基づき、造影画像データを生成する。
処理部35はS91で造影画像データを生成すると、記憶部36から本スキャンに応じた非造影画像を読み出す。画像生成部35cは、非造影画像データ(図2A)と造影画像データ(図2B)とのサブトラクション処理を実行する。このサブトラクション処理によって、第1のサブトラクション画像データが生成される。第1のサブトラクション画像データは、合成部35eに送られる。
算出部35dは、記憶部36から非造影画像データを読み出す。また、算出部35dは、あらかじめ記憶している所定値βと非造影画像データの各画素値を比較する。比較の結果、算出部35dは、非造影画像データから、骨などの注目部位を表す注目部分(例:注目部位を示す領域A1)を特定する。
算出部35dは、第2のサブトラクション画像データにおける造影部分の面積を求める。
算出部35dは、第2のサブトラクション画像データにおける造影部分の面積があらかじめ設定された閾値に到達したか判断する。
算出部35dは、第2のサブトラクション画像データにおける造影部分の面積が、あらかじめ設定された閾値に到達したと判断した場合は(S95;Yes)、第2のサブトラクション画像を合成部35eに送る。
合成部35eは、算出部35dから注目部分(例:注目部位を示す領域A1)の位置情報と共に基準画像データを受けると、位置情報に基づいて注目部分を抽出する。また、合成部35eは、第1のサブトラクション画像データまたは造影画像データと、抽出した注目部分とを合成する。さらに合成部35eは、第2のサブトラクション画像の表示態様を変更し、かつ変更後の第2のサブトラクション画像と当該合成画像とをさらに合成した表示用の合成画像を生成する。
算出部35dが、造影部分の面積が上記閾値に到達していないと判断した場合(S95;No)、合成部35eは、算出部35dから第2のサブトラクション画像を受けず、注目部分と、第1のサブトラクション画像(または造影画像)との合成画像(図2D)を生成する。
架台装置10の主制御部38は、入力部31を介した本スキャンの終了指示があったかを判断する。主制御部38は、当該指示が未だ入力されていない時点では(S99;No)、上記S91〜S98の工程を繰り返す。つまり、X線CT装置1はスキャンを継続する。これに対し主制御部38は、本スキャンの終了指示があったと判断すると(S99;Yes)、スキャンを終了する。
上述の第13実施形態にかかるX線CT装置1の作用および効果について説明する。
また第13実施形態の他の例として、順次生成される第2のサブトラクション画像における造影剤の流入領域の変化につき、合成画像中の変化部分の位置を特定して、当該特定部分の表示態様を変更して表示する構成としてもよい。
次に、図16を参照して、本実施形態の上記変形例にかかるX線CT装置1の動作について説明する。図16は、第13実施形態にかかるX線CT装置1の変形例の動作の概要を示すフローチャートである。ここでは、算出部35dおよび合成部35eの動作およびその動作に基づく制御について主に説明する。また、以下においては、基準画像として非造影画像を用いる場合について説明する。
この変形例にかかるX線CT装置1では、図15における造影画像の生成(S101)、サブトラクション画像の生成(S102)、注目部分の特定(S103)、第2の造影部分の面積の算出(S104)、および第2の造影部分が閾値に到達したかの判断(S105)について、第13実施形態(S91〜S95)と同様であるので説明を割愛する。
算出部35dは、第2のサブトラクション画像データにおける造影部分の面積が、あらかじめ設定された閾値に到達したと判断した場合は(S105;Yes)、造影部分の位置情報を合成部35eに送る。
合成部35eは、算出部35dからS103において求められた注目部分(例:注目部位を示す領域A1)の位置情報と共に基準画像データを受けると、位置情報に基づいて注目部分を抽出する。また、合成部35eは、算出部35dから受けた第2のサブトラクション画像データにおける造影部分の位置情報に基づき合成画像データにおける対応部分を特定する。さらに合成部35eは、第1のサブトラクション画像データまたは造影画像データと、抽出した注目部分との合成画像(図2D)を生成するとともに、特定した部分の表示態様を変更し、当該部分が識別可能な(例えば強調された)合成画像を生成する。
算出部35dが、造影部分の面積が上記閾値に到達していないと判断した場合(S105;No)、合成部35eは、造影部分の経時的変化の表示態様を変更することなく、抽出した注目部分との合成画像(図2D)を生成する。
架台装置10の主制御部38は、入力部31を介した本スキャンの終了指示があったかを判断する。主制御部38は、当該指示が未だ入力されていない時点では(S109;No)、上記S101〜S108の工程を繰り返す。つまり、X線CT装置1はスキャンを継続する。これに対し主制御部38は、本スキャンの終了指示があったと判断すると(S109;Yes)、スキャンを終了する。
上述した第1実施形態〜第13実施形態およびこれらの変形例にかかるX線CT装置は、適宜組み合わせて構成することが可能である。このように適宜、上記実施形態を組み合わせることにより、表示された画像における造影剤の流入範囲の把握がさらに容易となる。その結果、病変部に対する処置(術式等)の判断を支援することがより確実に可能となる。
10 架台装置
11 X線発生部
12 X線検出部
13 回転体
13a 開口部
14 高電圧発生部
15 架台駆動部
16 X線絞り部
17 絞り駆動部
18 データ収集部
20 寝台装置
22 寝台駆動部
23 寝台天板
24 基台
30 コンソール装置
31 入力部
32 表示部
33 条件設定部
34 スキャン制御部
35 処理部
35a 前処理部
35b 再構成処理部
35c 画像生成部
35d 算出部
35e 合成部
36 記憶部
37 表示制御部
38 主制御部
Claims (12)
- 被検体をX線でスキャンしてデータを反復的に収集する収集部と、
前記被検体の注目部位を含む所定範囲を表す基準画像をあらかじめ記憶する記憶部と、
前記収集部を制御することにより、造影剤が投与された前記被検体の前記所定範囲に対しスキャンを実行させる制御部と、
前記スキャンにより反復的に収集されたデータに基づいて、前記被検体の造影画像を順次生成する画像生成部と、
前記基準画像における前記注目部位を表す注目部分と、前記注目部位に流入された前記造影剤を表す造影部分とが重畳された状態を表す合成画像を生成する画像合成部と、
前記造影部分の面積又は体積を順次求め、前記造影部分の面積又は体積の経時変化を示す情報を取得する算出部と、
前記経時変化を示す情報及び前記合成画像を表示する表示部と、
を有するX線CT装置。 - 前記算出部は、前記経時変化を示す情報として、前記造影部分の面積又は体積の経時変化を表す変化曲線を生成し、
前記表示部は、前記変化曲線の表示と前記合成画像の表示とを同期させる
ことを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。 - 前記算出部は、前記注目部分の面積又は体積を求め、前記注目部分の面積と前記造影部分の面積との比、又は、前記注目部分の体積と前記造影部分の体積との比を順次取得し、
前記表示部は、前記比の表示と前記合成画像の表示とを同期させる
ことを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。 - 前記算出部は、前記注目部分の面積又は体積を求め、前記注目部分の面積と前記造影部分の面積との比、又は、前記注目部分の体積と前記造影部分の体積との比を順次取得し、
前記制御部は、前記比があらかじめ設定された閾値を超えたときに、前記表示部による前記造影部分又は当該造影部分の輪郭の表示態様を変更する
ことを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。 - 前記算出部は、前記経時変化を示す情報に基づいて前記造影部分の面積又は体積の最大値を求める
ことを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。 - 前記制御部は、前記算出部が前記最大値を求めたことに応じて、前記収集部による前記スキャンを停止させる
ことを特徴とする請求項5に記載のX線CT装置。 - 前記画像生成部は、前記収集部から受けた前記データに再構成処理を行うことにより、断層像又はボリュームデータを生成し、
前記制御部は、前記算出部が前記最大値を求めたことに応じて、前記画像生成部による前記再構成処理を停止させる
ことを特徴とする請求項5に記載のX線CT装置。 - 前記画像生成部は、前記収集部から受けた前記データに再構成処理を行うことにより、断層像又はボリュームデータを生成し、
前記制御部は、前記経時変化を示す情報に基づき、前記画像生成部による前記再構成処理を行う間隔を変更する
ことを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。 - 前記画像生成部は、前記収集部から反復的に受けた前記データに基づき前記合成画像の動画像を生成し、
前記制御部は、前記算出部が前記最大値を求めたことに応じて、対応する前記動画像のフレームに対し、付帯情報を付加する
ことを特徴とする請求項5に記載のX線CT装置。 - 前記画像生成部は、前記収集部から反復的に受けた前記データに基づき前記合成画像の動画像を生成し、
前記制御部は、前記算出部が前記最大値を求めたことに応じて、前記動画像の画像データに対し、前記最大値の数値を示す情報を付帯情報として付加する
ことを特徴とする請求項5に記載のX線CT装置。 - 前記画像生成部は、前記収集部から反復的に受けた前記データに基づき前記合成画像の動画像を生成し、
前記制御部は、前記動画像の画像データに対し、前記経時変化を示す情報を付帯情報として付加する
ことを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。 - 記憶部が、被検体の注目部位を含む所定範囲を表す基準画像をあらかじめ記憶するステップと、
収集部が、前記所定範囲に対してスキャンを実行するステップと、
画像生成部が、前記スキャンにより反復的に収集されたデータに基づいて、造影剤が投与された前記被検体の造影画像を順次生成するステップと、
画像合成部が、前記基準画像における前記注目部位を表す注目部分と、前記注目部位に流入された前記造影剤を表す造影部分とが重畳された状態を表す合成画像を生成するステップと、
算出部が、前記造影部分の面積又は体積を順次求め、前記造影部分の面積又は体積の経時変化を示す情報を取得するステップと、
表示部が、前記経時変化を示す情報及び前記合成画像を表示するステップと、
を有する、X線CT装置による画像表示方法。
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