JP4157532B2 - 画像表示方法及びその装置、ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Description

本発明は、コンピュータ断層撮影装置（以下、ＣＴと称する。）、特に、スキャン動作を連続的に実行できると共にリアルタイム再構成を利用した手術（バイオプシーやカテーテル挿入等）のナビゲーションに供する画像表示方法及びその装置に関する。

Ｘ線ＣＴ装置において、収集した投影データをリアルタイムで再構成、表示する手法が知られている。このリアルタイム再構成法を利用した、いわゆるＣＴ透視が、被検体の患部に針を刺してその組織を採取したりする、いわゆるバイオプシーや、カテーテル挿入等の手術のナビゲーションとして実用化されている。

例えば、リアルタイムで再構成、表示する手法が、特開平４−２６６７４４号公報に記載されている。その構成を図３０に示す。図３０に示すＣＴ装置は、シングルスライスＣＴでのＣＴ透視を行うもので、ファン状にＸ線ビームを曝射するＸ線源１０４と、円弧状に約１０００チャンネルを１列に並べた検出器１０６とを対向配置を保ちながら撮影領域中の被検体１１０に対して連続的に回転させる。被検体１１０を透過した投影データをデータ収集装置１１２で収集し、再構成装置１１４で断層画像を得て、断層画像を表示装置１１６に表示する。

このＣＴ装置において、Ｘ線源１０４と検出器１０６とが微小角α°（例えばα＝３０）回転する毎に、３０°分の投影データから部分画像を次々に再構成する。そして、３６０°分の１２枚の部分画像を加算することで、３６０°分の完全な１枚の断層画像を作成する。

さらに一旦、１枚の断層画像が作成された後は、最新の部分画像をこの断層画像に加算し、且つ最古の部分画像を当該断層画像から減算すること繰り返す。これにより、３０°回転する毎に新しい断層画像が次々と作成され、高い再構成レートで断層画像を連続的に獲得できる。

一方、図３１に示すように、検出器が１列ではなく、被検体のスライス方向（体軸方向）にも複数列配列さた２次元検出器アレイ１１８を用いて、１スキャン動作で複数スライス分の投影データをデータ収集し、複数の断層画像（ボリュームデータ）を得るＣＴ装置（ボリュームＣＴ）も考案されている。例えば、２列の検出器を有するＣＴ装置は既に実用化されている。

しかしながら、シングルスライスＣＴでは最大スライス厚が１０ｍｍ程度であるため、例えばバイオプシーを行う際に、１０ｍｍ幅の中で穿刺針を操作しなければならない。このため、自由度が低く、かなりの熟練を必要とする。このため、より厚いスライス幅が必要となる。しかし、単に、厚いスライスの画像１枚では解像度が落ちる。

一方、ボリュームＣＴでは、複数列の検出器を有するが、体軸方向の分解能を高めるために、検出器１列当たりの幅は画像のスライス厚換算で数ｍｍ程度である。この場合、スライス厚が薄すぎて、バイオプシーには適さない。また、スライス厚の薄い画像を検出器数分だけ、別々のモニタにリアルタイムで表示しても、画像が多すぎて、術者が瞬時に全ての画像を見られず、目標とする病変、穿刺針の全体的な位置関係を容易に把握できない。また、複数列のデータの全てを再構成して表示していたのでは、かなりの時間がかかる。

また、マルチスライスＣＴでＣＴ透視を行なうと、複数枚の断層画像が同時に得られる。例えば、３枚の断層画像を表示する方法として、以下の３つの表示方法が考えられる。第１に、図３２（ａ）〜図３２（ｃ）に示すように、３つのモニタに３枚の断層画像Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を並列に表示する。第２に、１つのモニタに縮小された断層画像を３枚表示する。第３に、１つのモニタに、時間的にずらして、順次パラパラ漫画風に表示する。

しかし、第２の方法では、各々の断層画像が小さく、見づらい。また、第１及び第３の方法では、術者は複数の断層画像を見て複数の断層画像を相互に関連付けなければならないため、直感的でなく見づらいものとなっていた。

また、ボリュームデータあるいは複数のスライスのデータを表示するには、最大強度投影（ＭＩＰ）、サーフェスレンダリング、ボリュームレンダリングなどの種々の手法がある。また、ＣＴ値をモノクロ輝度変換する方法と色情報とする方法があった。

そこで、本発明の目的は、ボリュームＣＴにおいて、複数の断層画像のスライス方向の位置関係及び連続性を直感的に判断することのできる画像表示方法及びその装置を提供する。

請求項１の発明は、被検体の複数のスライス位置における複数の断層画像の画素値情報を各スライス位置毎に設定されたそれぞれ異なる色彩情報の輝度値に変換し、変換された色彩情報を持つ複数の断層画像における各輝度値を加算し、得られた色彩情報を持つ１つの加算断層画像を表示することを要旨とする。

この発明によれば、被検体の複数のスライス位置における複数の断層画像の画素値情報を各スライス位置毎に設定された色彩情報に変換し、変換された色彩情報を持つ複数の断層画像を加算し、得られた色彩情報を持つ１つの加算断層画像を表示するので、スライス方向の位置関係及び連続性などの直感的理解が容易になり、また、スライス位置毎に断層画像を色を異ならせて表示するので、例えば、病変部の色と針先の色とから、病変部に針先が命中したどうかを容易に判断できる。

請求項２の発明において、前記複数の断層画像からなるボリュームデータは、ヘリカルスキャン動作で収集された被検体の複数の断面に関する投影データにより再構成されたデータであることを要旨とする。

請求項３の発明において、前記複数の断層画像からなるボリュームデータは、１回のスキャン動作で収集された被検体の複数の断面に関する投影データにより再構成されたデータであることを要旨とする。

請求項４の発明は、被検体の複数のスライス位置における複数の断層画像の画素値情報を各スライス位置毎に設定されたそれぞれ異なる色彩情報の輝度値に変換する変換手段と、この変換手段により変換された色彩情報を持つ複数の断層画像における各輝度値を加算する加算手段と、この加算手段により得られた色彩情報を持つ１つの加算断層画像を表示する表示手段とを備えることを要旨とする。
請求項５の発明は被検体にＸ線を曝射して２次元検出器アレイで投影データを収集し、その投影データに基づいて、複数のスライス位置における断層画像をリアルタイムで再構成するＸ線ＣＴ装置において、前記断層画像のスライス位置に基づいて、そのスライス位置に対応した異なる色になるように各画素の色彩情報の変換を行って、複数のスライス位置の断層画像を１つの画像に合成する手段と、前記合成された画像を表示する表示手段とを備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。

本発明によれば、被検体の複数のスライス位置における複数の断層画像の画素値情報を各スライス位置毎に設定された色彩情報に変換し、変換された色彩情報を持つ複数の断層画像を加算し、得られた色彩情報を持つ１つの加算断層画像を表示するので、スライス方向の位置関係及び連続性などの直感的理解が容易になり、スライス位置毎に断層画像を色を異ならせて表示するので、例えば、病変部の色と針先の色とから、病変部に針先が命中したどうかを容易に判断できる。

以下、本発明のＸ線ＣＴ装置並びに画像表示方法及びその装置の実施の形態を説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明のＸ線ＣＴ装置の実施の形態１の全体構成を示す図である。Ｘ線ＣＴ装置は、架台１、寝台２、操作卓３を備える。架台１の中心部には、図示しない被検体が挿入される開口部４が設けられている。架台１の前面には、寝台２が配置される。寝台２は電動で高さが調節できるように構成されている。

寝台２の上面には被検体を載せる天板５が設けられ、天板５は寝台２の上面をスライス方向（体軸方向）に電動でスライドできるように構成されている。操作卓３上にはキーボード６（マウスを含んでいてもよい。）、ＣＲＴモニタ７が配置され、操作卓３内には図示しない制御部が収納されている。この制御部は架台１、寝台２のいずれにも接続され、架台１、寝台２を制御する。なお、制御部の詳細な構成については、後述する。

架台１内には、図２（ａ）に示すように、天板５上の被検体１０にスライス方向に厚みを持った扇状のＸ線ビームを曝射するＸ線管１２と、スライス方向の１列当たりの幅が撮影領域の中心で２ｍｍとなっていて、かつ、スライス方向に１５列配列された２次元検出器アレイ１６が搭載されている。

図２（ｂ）は、２次元検出器アレイ１６を３次元的に表したものであり、各列については、従来のシングルスライスＣＴ用検出器と同様に１，０００チャンネル程度の検出器がＸ線管１２の焦点を中心として円弧状に配置される。

この２次元検出器アレイ１６の総チャンネル数は１５×１，０００＝１５，０００チャンネルとなる。Ｘ線管１２は、被検体１０を透過したＸ線を検出する２次元検出器アレイ１６と対向した配置を保ちながら、被検体１０の周囲を連続回転することができるように回転部１ｂに支持されている。

これにより、Ｘ線管１２と２次元検出器アレイ１６とが被検体１０の周囲を連続回転しながら、１５枚の断層画像の再構成に要する被検体１０に関する多方向の投影データを連続的に収集できる。

なお、Ｘ線管１２と２次元検出器アレイ１６とが被検体１０の周囲を１回転しながら、断層画像の再構成に要する被検体１０に関する多方向の投影データを収集することを１回のスキャン動作と称する。

このタイプのＣＴは、いわゆる第３世代（Ｒ／Ｒ方式）と称される。なお、架台１としては、このタイプに限定されず、３６０°にわたって検出器が被検体１０の周囲に配列され、Ｘ線管１２のみが回転するいわゆる第４世代（Ｒ／Ｓ方式）でもよい。また、検出器に加えてＸ線管１２も３６０°にわたって被検体１０の周囲に配置されるいわゆる第５世代（Ｓ／Ｓ方式）でもよい。

架台１の回転部１ｂには、Ｘ線を発生させるためにＸ線管１２に管電流、管電圧を連続的又はパルス状に供給するＸ線発生装置１４が設置されており、固定部１ａからの電源の供給はスリップリング（図示せず）を介して行われる。

このＸ線発生装置１４は架台１の固定部１ａに実装しても良く、架台１とは別筐体としてもよい。また、架台１の回転部１ｂには、データ収集装置（ＤＡＳ）１８が設置され、２次元検出器アレイ１６に接続されている。

このデータ収集装置１８は、２次元検出器アレイ１６の各検出器からの出力電流を増幅した後、デジタルデータに変換することによりＸ線パス毎のＸ線透過率に反映した投影データを収集し出力する。回転部１ｂから固定部１ａへのデータの伝送はスリップリングを介して行われるが、光伝送のような非接触のデータ伝送方式を用いてもよい。

図３は操作卓３内の制御部の構成ブロック図である。制御部２０にはホストコントローラとして中央処理装置（ＣＰＵ）２２が設けられ、コントロールバス２４とデータバス２６がこのＣＰＵ２２に接続されている。

コントロールバス２４には、加算部２７、前処理部２８、ディスクインターフェース（ディスクＩ／Ｆ））３０、再構成部３２、表示メモリ３４が接続される。さらに、このコントロールバス２４には、指示情報を入力する設定手段としてのキーボード６、架台１及び寝台２を制御する架台寝台制御部２１を介してＸ線発生装置１４が接続される。

データバス２６には、前処理部２８、ディスクＩ／Ｆ３０、再構成部３２、表示メモリ３４、メモリ３６が接続される。ディスクＩ／Ｆ３０には大容量記憶装置としての磁気ディスク装置３８が接続される。

加算部２７は、データ収集装置１８から送られてくる、例えば、２ｍｍスライスの１５スライス分の投影データを５スライス分ずつ加算し、１０ｍｍスライスの３枚分の投影データを作成する。

前処理部２８には、加算部２７が接続される。前処理部２８は、加算部２７から送られてくる、例えば１０ｍｍスライスの３枚分の投影データに対してキャリブレーション等の前処理を行ない、生データとする。ＣＰＵ２２は、前処理部２８からの前処理された投影データをデータバス２６を介して、読み書き可能なＤＲＡＭ等のメモリ３６に一旦書き込む。

再構成部３２は、メモリ３６からの多方向の投影データに基づいて断層画像を再構成する。ＣＰＵ２２は、この断層画像を、読み書き可能なＤＲＡＭ等の表示用メモリ３４に一旦書き込み、さらに、メモリ３４から断層画像をＣＲＴモニタ７に読み出し、断層画像として表示する。

また、ＣＰＵ２２は、断層画像を表示用メモリ３４から読み出し、ディスクＩ／Ｆ３０を介して磁気ディスク装置３８に格納する。

次に、このように構成されたＸ線ＣＴ装置を用いてＣＴ透視によるバイオプシーを行う場合について説明する。

まず、Ｘ線管１２と２次元検出器アレイ１６とが、被検体１０の周囲を連続回転すると、データ収集装置１８は、１５枚の断層画像に対応する被検体１０に関する多方向の投影データを２次元検出器アレイ１６から連続的に収集する。

すなわち、ＣＴ透視ではスキャン動作が連続して行われる。そして、例えば、再構成部３２が、データ収集装置１８から収集された投影データにより断層画像を再構成すると、図４（ａ）に示すように１スキャン動作により２ｍｍスライスの断層画像が１５スライスＳＬ１〜ＳＬ１５分得られる。

現状の連続回転型ＣＴの最小スキャン時間は、１．０秒程度であるから、最低でも１秒間に１５スライス分の投影データを再構成しなければ、リアルタイムですべての画像を更新できない。

単純に、現在の再構成部を１５セット使用すると、かなりの費用がかかる。また、２ｍｍスライスの画像を１５枚リアルタイムで表示しても、画像が多すぎて、術者が瞬時にすべての画像を見られず、目標とする病変、穿刺針の全体的な位置関係の把握がかえって困難となる。

そこで、実施の形態１では、図４（ｂ）に示すように、加算部２９が、データ収集装置１８からの２ｍｍスライスの１５スライスＳＬ１〜ＳＬ１５分の投影データを５スライス分ずつ加算し、１０ｍｍスライスＡＳＬ１〜ＡＳＬ３の３枚分の投影データを作成する。

再構成部３２は、加算部２７により作成された１０ｍｍスライスＡＳＬ１〜ＡＳＬ３の３枚分の投影データにより１０ｍｍスライスの３枚分の断層画像を再構成する。これにより、再構成に対する負荷は３枚／１５枚で、５分の１となり、シングルスライスの場合に比べても、３倍の負荷で済み、実現可能なレベルとなる。また、バイオプシーを行う術者にとっても、ＣＲＴモニタ７に表示される画像が３枚程度であれば、自分が行っている操作を容易に認識できる。

また、加算部２７の加算処理は、データ収集装置１８の出力での束ねであるから、前処理部２８に要する時間も短くすることができる。

図４（ｂ）において、中心のスライスＳＬ２の断層画像には、病変部８の画像データと針１１の画像データが含まれている。

なお、最終的にＣＲＴモニタ７に表示、更新される画像は３枚に限定されるものではなく、２枚や４枚以上でもよく、１枚であってもよい。

また、加算部２７により１０ｍｍスライスの断層画像を作成する際に、隣接する１０ｍｍスライスの断層画像相互間で、最初の１０ｍｍスライスの断層画像の第５番目の２ｍｍスライスと、次の１０ｍｍスライスの断層画像の第１番目の２ｍｍスライスとをオーバラップさせるようにしてもよい。

また、図４（ｃ）に示すように、すべて均等な厚さの画像を３枚作成するのではなくて、例えば、最も関心の高いスライスを中心スライスＡＳＬ２ａとして３枚加算の６ｍｍスライス、周辺スライスＡＳＬ１ａ，ＡＳＬ３ａについては、６枚加算の１２ｍｍスライスにする等、目標とする病変の大きさなどに応じて任意にオペレータが中心のスライスと周辺のスライスとの加算枚数（所定数）を任意に設定することもできる。

スライスの加算枚数の設定はキーボード６（またはマウス）から行ってもよいし、術者が簡単に手の届く範囲に簡易的な操作卓（図示せず）を置き、キーボード６から設定してもよい。この場合、加算部２７は、キーボード６から入力された中心のスライスと周辺のスライスとの加算枚数に従って、投影データを加算する。

また、データの加算について、図５に示すように、データ収集装置１８の出力に前処理部２８を接続し、前処理部２８の出力に加算部２７を接続する。加算部２７にデータバス２６及びコントロールバス２４を接続し、前処理部２８にコントロールバス２４を接続する。

このように、前処理部２８で前処理された２ｍｍスライスの１５スライス分の投影データを加算部２７で５スライス分ずつ加算し、１０ｍｍスライスの３枚分の投影データを作成しても良い。

さらに、図６に示すように、２次元検出器アレイ１６とデータ収集装置１８との間に、前記加算部２７を設け、２次元検出器アレイ１６の検出器出力をスイッチ等であらかじめ束ねておいても良い。２次元検出器アレイ１６の検出器出力での束ねでは、前処理部２８に要する時間も短くすることができる。

また、図７に示すように、再構成部３２が、非常に高速な再構成装置である場合には、その再構成部３２の出力に前記加算部２７を接続しても良い。この場合には、再構成部３２が、全ての薄いスライスの画像を再構成し、その後に、加算部２７が画像データを加算してもよい。

なお、このほか本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が実施可能であることはもちろんである。

（実施の形態２）
次に、本発明のＸ線ＣＴ装置の実施の形態２を説明する。実施の形態２のＸ線ＣＴ装置は、実施の形態１の２次元検出器アレイの列数よりももっと多くの列数の検出器を備える。

図８は実施の形態２を説明する図で、図２（ａ）の架台１を横から見た図である。図８において、Ｘ線管１２に対向する位置に、１列当たりの幅が撮影領域の中心で２ｍｍとなる、スライス方向に５０列配列された２次元検出器アレイ１６ａが配置されている。

２次元検出器アレイ１６ａの各列については、従来のシングルスライスＣＴ用検出器と同様に１，０００チャンネル程度が円弧状に並んでいる。この２次元検出器アレイ１６ａの総チャンネル数は５０×１，０００＝５０，０００チャンネルである。

キーボード６は、目的とする病変部８を含む必要な領域Ｗを設定するとともに、撮影条件、表示画像のスライス幅、枚数を設定する。

制御部２０ｄは、制御手段としての上部スリット制御部４１を有し、この上部スリット制御部４１は、キーボード６からの前記必要な領域Ｗになるように上部スリット９の幅を制御する。５０列の２次元検出器アレイ１６ａの内、前記領域Ｗをカバーする検出器列のみが用いられる。

データ収集装置１８ａは、制御部２０ｄからの前記必要な領域Ｗに基づき、５０列の２次元検出器アレイ１６ａの内の領域Ｗをカバーする検出器列のみからの検出出力を収集する。

全体として１００ｍｍの領域のデータを、１スキャン動作で収集できるが、バイオプシーを行う際には、通常３０ｍｍ程度の領域のデータで十分である。それ以上の領域のデータを一度に収集しても、被検体１０への被爆が増えるだけである。

その他の構成については、実施の形態１の図２（ａ）、図３に示したものと同一構成であるので、その説明を省略する。スキャン動作、画像再構成、画像表示についても、実施の形態１と同様であるため、その詳細な説明は省略する。

次に、ＣＴ透視法によるバイオプシーを図９に示すフローチャートを用いて具体的に説明する。まず、事前のスキャノ像もしくは断層画像の中からスキャン領域Ｗをキーボード６の入力により設定する（ステップＳ１１）。

さらに、ＣＴ透視での撮影条件や最終的に表示する画像のスライス幅および枚数がキーボード６から設定し（ステップＳ１３）、これらの設定が正しい場合には（ステップＳ１５）、上部スリット制御部４１が、上部スリット９の幅および位置を変更する（ステップＳ１７）。同時に、データの加算、表示に必要な諸情報が、前処理部２８、再構成部３２等にも送られる。

このように、上部スリット制御部４１が、設定領域Ｗをカバーする検出器列のみにＸ線が曝射されるように、上部スリット９の幅を制御すれば、被検体１０への無駄な被爆を抑えることができる。

なお、上部スリット９は、上部スリット制御部４１の制御の下に、Ｘ線ビームの幅を制御するだけでなく、全体がスライス方向にスライドするような構成になっており、上部スリット９全体をスライス方向にスライドさせることにより、Ｘ線ビームの中心に病変部８をもってくる。

作業性を考えて、被検体１０が寝ている天板４を移動してもよいが、天板４を移動させなくとも同じ目的を達成できることは安全性を考えるとバイオプシーを行う場合においては、非常に好ましい。

次に、上部スリット９の設定が完了し、ＣＴ透視を行ってもよいと判定された場合には、スキャン動作を開始する（ステップＳ１９）。

架台回転、Ｘ線曝射、データ収集が開始され、あらかじめ設定された条件で画像再構成が行われ、画像が表示される（ステップＳ２１）。なお、データ収集はすべての検出器列について行ってもよいし、使用する検出器列についてのみ行ってもよい。

ただし、再構成については当然負荷を減らすために使用する検出器列のみに限定した方がよい。最終的にどのようにリアルタイムで画像を再構成、表示するかは実施の形態１で説明したように行えばよい。

また、術者よりスキャン動作中に条件を変えるために中断の指示があった場合には（ステップＳ２３）、割り込み処理によりスキャン動作を一時中断する（ステップＳ２４）。

さらに、スキャン動作終了の指示があった場合には（ステップＳ２５）、割り込み処理によりスキャン動作を終了する。

以上、Ｘ線を曝射すべき目標物を病変部８とした場合について説明したが、次に、Ｘ線を曝射すべき目標物を穿刺針とした場合について説明する。病変部に対して真上から穿刺針を挿入できない場合には、目標物を穿刺針とした方が好ましい。

穿刺針の挿入開始部位から病変部までをカバーする全ての範囲を領域Ｗとして、Ｘ線を曝射する方法も考えられるが、この方法では、被検体１０への被爆が大きい。

そこで、穿刺針を認識、追従しながら、病変部に達するまで、Ｘ線を曝射する領域Ｗを移動させる方法を採用する。図１０にこの方法を説明するフローチャートを示す。

図１１及び図１２は前記方法を実現するための構成図であり、図１１は穿刺針１１の挿入を開始する時の状態を示し、図１２は穿刺針１１が目標の病変部８に届いた時の状態を示す。

図１１において、制御部２０ｅは、穿刺針１１の先の位置を画像処理により検出する針検出部４３、穿刺針１１の先の位置が移動したとき針検出部４３からの位置検出信号に基づき上部スリット９を移動させる上部スリット制御部４１を備える。

なお、制御部２０ｅのその他の構成は実施の形態１の制御部２０の構成と同一である。２次元検出器アレイ１６ａの斜線部分が再構成に使用される検出器列を表す。

まず、事前のスキャノ像、もしくは断層画像の中から穿刺針１１の挿入を開始する部位を含む最初のスキャン領域Ｗをキーボード６の入力により設定する（ステップＳ３１）。

さらに、ＣＴ透視での撮影条件や最終的に表示する画像のスライス幅および枚数がキーボード６から設定され（ステップＳ３３）、これらの設定で正しい場合には（ステップＳ３５）、上部スリット制御部４１が、上部スリット９の幅および位置を変更する（ステップＳ３７）。

同時に、データの加算、表示に必要な諸情報が、前処理部２８、再構成部３２等にも送られる。

スキャン開始の指示が与えられた場合には、スキャン動作を開始する（ステップＳ３９）。架台回転、Ｘ線曝射、データ収集が開始され、予め設定された条件で画像再構成が行われ、画像が表示される（ステップＳ４１）。

なお、使用する検出器列が随時変わっていくので、データ収集はすべての検出器列について行っていた方が好ましい。ただし、再構成については、負荷を減らすために使用する検出器列のみに限定した方がよい。

次に、針検出部４３が針先の位置を画像処理により検出する（ステップＳ４３）。次に、針先の位置が移動したかを認識するには、例えば、針先移動前の画像データと針先移動後の画像データとのサブトラクションを取ればよい。

穿刺針１１の先の位置が移動すると（ステップＳ４５）、上部スリット制御部４１は、針検出部４３からの位置検出信号に基づき、針先の位置を認識しながら、針先を中心とする領域Ｗの範囲にＸ線が曝射されるよう上部スリット９を移動させる。また、使用する検出器列が更新される（ステップＳ４７）。

また、その検出器列を使用するように再構成に使用するデータ群も移動させていく。この場合も、使用する検出器列についてどのようにリアルタイムで画像を再構成、表示するかついては、実施形態１で説明したように行えばよい。

また、術者よりスキャン動作中に条件を変えるために中断の指示があった場合には（ステップＳ４９）、割り込み処理によりスキャン動作の一時中断する（ステップＳ５０）。

さらに、スキャン動作終了の指示があった場合には（ステップＳ５１）、割り込み処理によりスキャン動作を終了する。

なお、このほか本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が実施可能であることはもちろんである。

例えば、図１３に示すように、制御部２０ｆは、穿刺針１１の先の位置及び腫瘍８の位置を画像処理により検出する針腫瘍検出部４３ａ、穿刺針１１の先の位置が移動したとき、針腫瘍検出部４３ａからの位置検出信号に基づき上部スリット９を移動させる上部スリット制御部４１を備える。

このような構成において、まず、上部スリット制御部４１は、図１３に示すように、腫瘍８及びこの腫瘍８から離れている針先にＸ線を曝射するように上部スリット９の幅を広げる。そして、針腫瘍検出部４３ａは、腫瘍８及びこの腫瘍８から離れている針先を画像処理により検出し、画面に表示する。

そして、術者が画面を見ながら、腫瘍８に向かって穿刺針１１の先の位置を移動させる。すると、上部スリット制御部４１は、針腫瘍検出部４３ａからの位置検出信号に基づき、針先の位置を認識しながら、腫瘍８及び針先にＸ線が曝射するよう上部スリット９の幅を狭めていく。そして、最後に、図１４に示すように、腫瘍８に針先が命中する。

従って、術者は針１１と腫瘍８との位置関係を認識しながら、バイオプシーを行なうことができると共に、不要にＸ線を被検体１０に曝射させることがなくなる。

また、本発明は図１５に示すＸ線ＣＴ装置であってもよい。図１５に示すように、例えば、２ｍｍスライスの断層画像を５枚分合成して、１０ｍｍスライスの断層画像ＡＳＬ１，ＡＳＬ２，ＡＳＬ３等を作成する際に、隣接する１０ｍｍスライスの断層画像相互間で、２ｍｍスライスの断層画像ずつシフトさせながら、各々の１０ｍｍスライスの断層画像を作成していく。

そして、複数の１０ｍｍスライスの断層画像を表示する際には、図１５に示すように、左側の断層画像から右側の断層画像へ（図中の矢印方向）、予め定められたしきい値以上の画素値を持つ画素のみを図示しないメモリに上書していき、そのメモリに記憶された内容を図示しないＣＲＴモニタに順次パラパラと表示する。このような表示処理を行なうと、表示された断層画像が立体的に見える。

（実施の形態３）
次に、本発明のＸ線ＣＴ装置の実施の形態３を説明する。実施の形態３では、ボリュームＣＴでのＣＴ透視において、リアルタイムに処理する画像再構成、画像表示に必要な時間を短縮する。

図１６にＸ線ＣＴ装置の実施の形態３の構成図を示す。図１６において、再構成部３２ａ、表示メモリ３４ａ、ＣＲＴモニタ７ａの構成が、図３に示す実施の形態１の構成とは異なる。

前記スキャン動作が連続して繰り返される場合に、前記再構成部３２ａは、表示メモリ３４ａを用いて、病変部８を含む断層画像の周辺の断層画像の再構成レートよりも高い再構成レートで、病変部８を含む断層画像を更新する。前記表示モニタ７ａは、病変部８を含む断層画像の周辺の断層画像の表示レートよりも高い表示レートで、病変部８を含む断層画像を表示する。

次に、例えば、図４（ｃ）に示した１５枚の画像を３枚の画像に束ねた例を用いて再構成画像の更新及び表示更新を説明する。

まず、１秒１枚当たり６回画像を更新する場合、スライスＡＳＬ１ａからスライスＡＳＬ３ａまでの３枚の画像を同じようにリアルタイムに表示するには、１秒当たり１８回の再構成及び、画像表示が必要となる。

再構成部３２ａは、病変部８を含む最も関心の高い中心スライスＡＳＬ２ａのみ、１秒当たり６回画像を更新し、残るスライスＡＳＬ１ａとスライスＡＳＬ３ａについては１秒当たり３回画像を更新する。

ＣＲＴモニタ７ａは、中心スライスＡＳＬ２ａのみ、１秒当たり６回画像を表示し、残るスライスＡＳＬ１ａとスライスＡＳＬ３ａについて１秒当たり３回画像を表示する。

これにより、全体としては１秒当たり１２回の再構成、画像表示で済み、再構成の負荷を３分の２に減らすことができる。このようにしても病変部８を含む中心スライスは、ほぼリアルタイムで更新されるので、実用に耐えうるＸ線ＣＴ装置を提供できる。

また、再構成画素サイズを変える方法を用いても良い。再構成部３２ａは、最も関心の高い中心スライスＡＳＬ２ａのみを通常の画素サイズ、例えば５１２×５１２マトリクス（一定の領域を分割した場合）で再構成し、残るスライスＡＳＬ１ａとスライスＡＳＬ３ａについては、画素サイズを通常の２倍、つまり２５６×２５６マトリクスで再構成する。

これにより、中心のスライス２以外は分解能が劣化するが、３枚とも１秒当たり６回画像が更新され、再構成の負荷もほぼ３分の２に減らすことができる。このようにしても、病変部８を含む中心スライスの画質は変わらず、実用に耐えうるＸ線ＣＴ装置を提供できる。

なお、前述の１秒１枚当たりの再構成回数をスライス毎に変える方法と、後述の再構成画素サイズをスライス毎に変える方法を組み合わせれば、さらに、再構成に対する負荷を軽減できる。

このように、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が実施可能であることはもちろんである。

（実施の形態４）
次に、本発明の画像表示方法及びその装置を含むＸ線ＣＴ装置の実施の形態４を説明する。実施の形態４の画像表示方法は、各断層画像（以下、各スライス画像と称する。）のＣＴ値を色彩情報に変換し、その加算結果を表示する方法である。

マルチスライスＣＴのシステム構成は実施の形態１に示された図１、図２とする。図１７に制御部及びその周辺部のブロック図を示す。図１７において、制御部２０ｆは、複数枚のスライス画像の濃度情報を色彩情報に変換する変換手段としてのウィンド変換部５１、変換された色彩情報の複数枚のスライス画像を加算する加算部５３を備える。制御部２０内の加算部５３には色彩情報を持つ１枚の加算されたスライス画像を表示するカラーモニタ７ｂが接続されている。

まず、ＣＴ値から白黒濃度への変換と、カラーＲＧＢの仕組みを説明する。スライス画像データはＣＴ値からなり、通常、そのＣＴ値を例えば、図１８（ａ）に示す直線型のウィンド変換テーブルまたは図１８（ｂ）に示す非直線型のウィンド変換テーブルで輝度に変換し、モノクロモニタに白黒の輝度で表示される。モノクロモニタの各画素は、輝度変化可能な白黒単一画素からなり、８ビット２５６階調表示とする。

カラーモニタ７ｂの各画素は赤色（Ｒｅｄ），緑色（Ｇｒｅｅｎ）、青色（Ｂｌｕｅ）の三原色から構成され、Ｒ，Ｇ，Ｂの輝度値がそれぞれ独立に変化し、結果としてカラー表示となる。

例えば、図１９（ａ）に示す空間におけるｘ軸，ｙ軸，ｚ軸がそれぞれ図１９（ｂ）に示すＲ，Ｇ，Ｂ軸に対応し、ある点Ｐ１の各座標ｘ１，ｙ１，ｚ１が各輝度値Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１である。点Ｐ１＝（ｘ１，ｙ１，ｚ１）がＲ１，Ｇ１，Ｂ１からなる画素の色彩と考えて良い。

次に、例えば、図２０（ａ）に示す腹部の肝臓生検（バイオプシ）のサジタル像の例では、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３、合計３スライスの画像を再構成した場合を考える。各々のスライス画像データは、５１２×５１２マトリクスの画素からなり、各画素がＣＴ値を持つ。

前記ウィンド変換部５１は、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３の３スライスと、例えば、赤色，緑色，青色の３原色を対応させ、３スライスのそれぞれのＣＴ値をＲ，Ｇ，Ｂの輝度値に対応させるウィンド変換テーブルであるルックアップテーブルを持つ。ＣＴ値から輝度値に変換する場合には、図１８（ａ），図１８（ｂ）に示した種々のウィンド変換テーブルが用いられる。ＲＧＢの各色の輝度数はそれぞれ８ビット、すなわち、２５６階調とする。

ここで、以下の式に従って、ＲＧＢの各色の輝度を独立に決定し、その輝度で各画素を表示する。すなわち、スライスＳ１のＣＴ値をＣＴ（Ｓ１），スライスＳ２のＣＴ値をＣＴ（Ｓ２），スライスＳ３のＣＴ値をＣＴ（Ｓ３）とし、前記ウィンド変換部５１によるＣＴ値から濃度への変換を関数ＣＯＬＯＲとすると、下式（１）’のようになる。

［数１］
第１スライス（Ｓ１） CT値＝MIN→MAX：Red ＝0→225
第２スライス（Ｓ２） CT値＝MIN→MAX：Green＝0→225
第３スライス（Ｓ３） CT値＝MIN→MAX：Blue ＝0→225 式（１）
すなわち、
［数２］
Red =COLOR[CT(S1)]
Green =COLOR[CT(S2)]
Blue =COLOR[CT(S3)] 式（１）’

次に、図２０（ａ）に示す実際の腹部の肝臓生検（バイオプシ）の例を図２１に示すフローチャートを参照して説明する。ここでは、図２０（ａ）に示すように被検体１０内の肝臓５５の腫瘍５７に針１１を刺して組織を採取する。

まず、カラー表示モードを設定し（ステップＳ１１）、腫瘍５７を含むようにＸ線を曝射して、スキャン動作を行い（ステップＳ１３）、３スライス分のデータに束ねて再構成部３２ａでＳ１，Ｓ２，Ｓ３の３枚の画像をリアルタイムで画像再構成する（ステップＳ１５）。

ウィンド変換部５１は、再構成された各々の画像にウィンド（Ｗ）、すなわち表示するＣＴ値の上下限を設定する。例えば、ウィンド変換部５１は、図２２（ａ）〜図２２（ｃ）に示すように、Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅの全てについて、下限ＣＴ値ＭＩＮを−１５０、上限ＣＴ値ＭＡＸを１５０に設定し、針１１が図２０に示す状態にあるとき、Ｓ１〜Ｓ３の各画像のＣＴ値から各色の輝度に変換する（ステップＳ１７）。

そして、加算部５３がＳ１〜Ｓ３の３枚の画像を加算して１枚の画像を得て、上式（１）で作成された各色の輝度で、１枚の画像をカラーモニタ７ｂに表示すると、図２０（ｂ）に示すようなアキシャル像がカラー表示される（ステップＳ１９）。

図２０（ｂ）において、全スライスに同じＣＴ値を持つ画素は白黒表示され、ＣＴ値が１５０付近では明るい白色、０付近では灰色、−１５０度付近では暗い黒色になる。肝臓５５は全スライスにあり、ＣＴ値が１０程度であるので、灰色になる。１枚のスライスのみに存在する対象物は、その色のみで表示される。

例えば、ＣＴ値５０の腫瘍５７は、第２スライスＳ２のみに存在するので、図２２（ｂ）に示すＧｒｅｅｎの輝度が高くなり、緑色で表示される（図２０（ｂ）中では、緑色を斜線で示した。）。

針１１は太い部分が青色（図２０（ｂ）中では、青色を横線で示した。）、細い部分が緑色になる。その中間部分はパーシャルボリューム効果によってＳ２，Ｓ３両方にＣＴ値を持つので、ＧｒｅｅｎとＢｌｕｅの両方の輝度が高くなり、混色となり、太い方から青色→水色→緑色と徐々に色彩が変化する。また、図２０（ｂ）から分かるようにスライス位置によって肝臓５５の下縁部分は異なるので、その部分は着色されている。

このように、術者は１枚の画像を観察するのみで、３枚の画像を観察せずに済み、かつ、各スライス位置の情報が色彩情報として表示されているので、１枚の画像だけで３次元位置情報を直感的に容易に理解できるから、楽に針１１を操作できる。

さらに、図２３（ａ）のサジタル像に示すように、針１１が腫瘍５７の近くに存在するが、Ｚ軸方向にずれた位置にあり、針１１を進めると、針１１が腫瘍５７からずれてしまい、針１１が腫瘍５７に命中しない。このとき、上述した処理と同様の処理を行ない、３枚のスライス画像Ｓ１〜Ｓ３を１枚の画像としてカラーモニタ７ｂに表示すると、図２３（ｂ）のアキシャル像に示すようになる。

針１１は金属であるから、ＣＴ値は１５０以上であり、針先の部分は明るい赤色に抽出される。針１１は太くなるに従い、明るい赤色→黄色→水色→青色となる。一方、腫瘍５７はＣＴ値５０なので緑色に抽出される。針先と腫瘍５７の色が異なるので、針１１は腫瘍５７にヒットせず（失敗）、針先がずれたスライス位置にあることが一目で分かる。

そこで、術者は針１１を刺し直す。腫瘍５７の位置で針先の色が腫瘍５７と同じ色になるように、針１１の色彩の変化に気を付けながら針先を進める。最終的な状態のサジタル像を図２４（ａ）に示す。上述の処理と同様の処理を行うと、図２４（ｂ）に示すアキシャル像が得られる。図２４（ｂ）において、針先と腫瘍５７で輝度は異なるが、その色は針先と腫瘍５７とは共に同じであり、針１１が腫瘍５７にヒット（命中）していることが確認できる。

このように、針先と腫瘍５７との色から針先の腫瘍５７への命中または失敗が判断できる。また、針先の色から針先の腫瘍５７への命中または失敗が予測できる。

次に、コリメータを移動させず（ステップＳ２１）、術者がカラー表示モードを変更した場合には（ステップＳ２７）、腫瘍５７を含むＳ２のスライス画像だけを表示する。すなわち式（２）あるいは式（２）’とする。式（２）なら緑色、式（２）’ならモノクロの画像となる。

この場合、図２４（ｃ）に示すように、スライス厚の薄い画像が表示され、腫瘍５７と針先１１が表示されているので、腫瘍５７に針先１１がヒットしていることが確認できる。このとき、図２５に示すように、不要なＸ線の被検体１０への被爆を避けるためにＸ線管１２からのＸ線ビームをＳ２のみに曝射するようにコリメータ９ａで制御しても良い（ステップＳ２３）。

［数３］
第１スライス（Ｓ１） CT値＝MIN→MAX：Red ＝0→0
第２スライス（Ｓ２） CT値＝MIN→MAX：Green＝0→225
第３スライス（Ｓ３） CT値＝MIN→MAX：Blue ＝0→0 式（２）
すなわち、
［数４］
Red =COLOR[0]
Green =COLOR[CT(S2)]
Blue =COLOR[0] 式（２）
あるいは、
［数５］
第２スライス（Ｓ２） CT値＝MIN→MAX：R，G，B＝0→225 式（２）’

Red =COLOR[CT(S2)]
Green =COLOR[CT(S2)]
Blue =COLOR[CT(S2)] 式（２）’
さらに、スキャンを続行する場合には（ステップＳ２９）、ステップＳ１３に戻り、処理を繰り返す。

なお、以上の説明では、各スライスのＣＴ値と各色の輝度の変換式を省略したが、非線形なガンマを持たせても良い。また、各スライスのＣＴ値と各色の輝度の変換式も、スライス毎に変更しても良い。例えば、Ｓ２のウィンドＷを−１００〜１００，Ｓ１とＳ３のウィンドＷを−２００〜２００に設定したり、Ｓ２の変換を図１８（ａ）の直線、Ｓ１，Ｓ３の変換を図１８（ｂ）の曲線としても良い。

ここでは、３スライスと３原色とを対応させて説明したが、この対応は、スライス数とカラーモニタ７ｂの能力に応じて自由に変更して良い。例えば、５スライスと赤色、黄色，緑色，水色，青色という５色を対応させる。黄色はＲｅｄとＧｒｅｅｎの５０％づつの混色、水色はＧｒｅｅｎとＢｌｕｅの５０％づつの混色である。

このため、前記ウィンド変換部５１は、下式（３），（４）の連立方程式を解いてＲ１，Ｒ２，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｂ４，Ｂ５を決定し、それぞれのスライス画像のＣＴ値から色輝度を求める。

各々の色に占める各スライスの重みＲ１，Ｒ２，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｂ４，Ｂ５は
［数６］
Red R1+R2=1.0
Green =G2+G3+G4=1.0
Blue =B4+B5=1.0 式（３）
各々のスライスの重みを等しいとすると、
［数７］
R1=R2+G2=G3=G4+B4=B5 式（４）
この後、下式（５）によってＲＧＢの輝度を決定し、この値に基づき画像を表示する。ここで、ＣＴ値はウィンドウ下限値を基準とした値である。

［数８］
Red COLOR[CT(S1)×R1+CT(S2)×R2]
Green =COLOR[CT(S2)×G2+CT(S3)×G3+CT (S4)×G4]
Blue =COLOR[CT(S4)×B4+CT(S5)×B5] 式（５）

（実施の形態５）
次に、実施の形態５では、ＭＩＰ像風に画像をカラー表示する方法及びその装置について説明する。ＭＩＰとはＭａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎである。

図２６に制御部及びその周辺部のブロック図を示す。図２６において、制御部２０ｇは、最大値選択部６１を有するウィンド変換部５１ａ、前記加算部５３を備える。最大値選択部６１は複数画像の同一画素のＣＴ値の中で最大のＣＴ値をＭＩＰ像のＣＴ値として選択する。

次に、実施の形態５の画像表示方法を説明する。実施の形態５の画像表示方法の処理手順は、図２１に示すフローチャートの処理手順とほぼ同様である。但し、ステップＳ１７における各画像のＣＴ値から色輝度への変換が異なるので、以下、その部分を詳細に説明する。

平行透視像の場合には、最大値選択部６１は、式（６）に示すように複数画像の同一画素のＣＴ値の中で最大のＣＴ値をＭＩＰ像のＣＴ値として選択する。

［数９］
MIP(CT値)=MAX(CT(S1),CT(S2),CT(S3) 式（６）
これを応用し、下式のように色と輝度を決定する。ウィンド変換部５１ａによるスライスと色の対応は実施の形態４に説明したものと同様である。

ウィンド変換部５１ａは、選択されたＣＴ値から色輝度への変換を以下のように行う。

（１）ＭＡＸ（ＣＴ（Ｓ１），ＣＴ（Ｓ２），ＣＴ（Ｓ３）がＣＴ（Ｓ１）のとき
Red =COLOR[CT(S1)]
Green =COLOR[0]
Blue =COLOR[0]
（２）ＭＡＸ（ＣＴ（Ｓ１），ＣＴ（Ｓ２），ＣＴ（Ｓ３））がＣＴ（Ｓ２）のとき
Red =COLOR[0]
Green =COLOR[CT(S2)]
Blue =COLOR[0]
（３）ＭＡＸ（ＣＴ（Ｓ１），ＣＴ（Ｓ２），ＣＴ（Ｓ３））がＣＴ（Ｓ３）のとき
Red =COLOR[0]
Green =COLOR[0]
Blue =COLOR[CT(S3)]

この方法によると、最大のＣＴ値を持つスライス位置の色のみが表示される。このため、実施の形態４と比較すると、肝臓など対軸方向に連続的で変化のない対象物（すなわちカラー表示が不要なもの）でも最大ＣＴ値を持つスライスの色に表示されてしまうため、やや見づらい。

しかし、図２７（ａ）（図２３（ｂ）に対応する失敗例）及び図２７（ｂ）（図２４（ｂ）に対応する成功例）に示すように、針１１や腫瘍５７など対軸方向に不連続で、スライス位置情報を明確に知りたいものは、色の切れ目が明確であるため、スライス位置情報を得やすい画像となる。

（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６について説明する。実施の形態６は、ＣＴ値の差があるしきい値以下である場合には、モノクロ表示とし、ＣＴ値の差がしきい値を越える場合には、そのスライスに対応した色彩表示とする方法である。

図２８にそのときの構成図を示す。図２８に制御部及びその周辺部のブロック図を示す。図２８において、制御部２０ｈは、前記最大値選択部６１及びＣＴ値比較部６３を有するウィンド変換部５１ｂ、前記加算部５３を備える。

ＣＴ値比較部６３は、複数のスライス画像のＣＴ値を比較する。ウィンド変換部５１ｂは、ＣＴ値の差があるしきい値以下である場合には、モノクロ情報に変換し、ＣＴ値の差がしきい値を越える場合には、そのスライスに対応した色彩情報に変換する。

次に、実施の形態６の画像表示方法を説明する。実施の形態６の画像表示方法の処理手順は、図２１に示すフローチャートの処理手順とほぼ同様である。但し、ステップＳ１７における各画像のＣＴ値から色輝度への変換が異なるので、以下、その部分を詳細に説明する。

まず、ＣＴ値比較部６３は、複数のスライス画像のＣＴ値を比較する。

（１）ＭＡＸ（｜（ＣＴ（Ｓ１）−ＣＴ（Ｓ２）｜，｜（ＣＴ（Ｓ２）−ＣＴ（Ｓ３）｜，｜（ＣＴ（Ｓ３）−ＣＴ（Ｓ１）｜）≦しきい値のとき、ウィンド変換部５１ｂは以下の式によりＣＴ値をモノクロ情報に変換する。

［数１０］
Red=Green=Blue=COLOR[MAX(CT(S1),CT(S2),CT(S3)]
（２）ＭＡＸ（｜（ＣＴ（Ｓ１）−ＣＴ（Ｓ２）｜，｜（ＣＴ（Ｓ２）−ＣＴ（Ｓ３）｜，｜ＣＴ（Ｓ３）−ＣＴ（Ｓ１）｜）＞しきい値のとき、最大値選択部６１は、複数画像の同一画素のＣＴ値の中で最大のＣＴ値をＭＩＰ像のＣＴ値として選択する。

（２−１）ＭＡＸ（ＣＴ（Ｓ１），ＣＴ（Ｓ２），ＣＴ（Ｓ３））がＣＴ（Ｓ１）のときウィンド変換部５１ｂは、そのスライスに対応した色彩情報に変換する。

Red =COLOR[CT(S1)]
Green =COLOR[0]
Blue =COLOR[0]
（２−２）ＭＡＸ（ＣＴ（Ｓ１），ＣＴ（Ｓ２），ＣＴ（Ｓ３））がＣＴ（Ｓ２）のとき
Red =COLOR[0]
Green =COLOR[CT(S2)]
Blue =COLOR[0]
（２−３）ＭＡＸ（ＣＴ（Ｓ１），ＣＴ（Ｓ２），ＣＴ（Ｓ３））がＣＴ（Ｓ３）のとき
Red =COLOR[0]
Green =COLOR[0]
Blue =COLOR[CT(S3)]

実施の形態５の図２７に示された肝臓５５の大部分における種々雑多なピクセル単位で色の異なるような部分が、モノクロで表示され、スライス方向に大きく値の異なる部分のみがカラー表示されるので、ポイントを絞った表示となり、分かり易い。

（実施の形態７）
次に、本発明の実施の形態７を説明する。実施の形態７では、ターゲットを含むスライスなどの、特定のスライスを指定し、そのスライスのみカラー表示し、他のスライスのデータを加算してモノクロ表示する方法である。

なお、前記方法を実現するための構成は、図１７に示す構成と同一であるので、ここでは、図面を省略した。

その処理を説明すると、キーボード６から腫瘍５７を含むスライスＳ２を、カラー表示するスライスとして指定する。

すると、ウィンド変換部５１は、下式に従って各画素の色輝度を決定する。

［数１１］
Red =COLOR[CT(S1)+CT(S2)+CT(S3)]
Green =COLOR[CT(S1)+CT(S3)]
Blue =COLOR[CT(S1)+CT(S3)]
上で決定した色輝度に従ってスライス面の情報はカラーモニタ７ｂに表示される。その表示結果を図２９（ａ）（図２３（ｂ）に対応する失敗例）及び図２９（ｂ）（図２４（ｂ）に対応する成功例）に示す。特定スライス以外（Ｓ１，Ｓ３）のスライス面の情報はＲＧＢの値が同じなのでモノクロで表示され、特定スライス（Ｓ２）だけ赤色表示される。

（実施の形態８）
次に、本発明の実施の形態８を説明する。実施の形態８は実施の形態７の変形として、以下に示すように、指定された以外のスライスのデータのＭＩＰ像に、指定されたスライスのデータをカラー表示する方法である。

［数１２］
Red =COLOR[MAX(CT(S1),(CT(S2),(CT(S3))+CT(S2)]
Green =COLOR[MAX(CT(S1),(CT(S2),(CT(S3))]
Blue =COLOR[MAX(CT(S1),(CT(S2),(CT(S3))]

このように、実施の形態４から実施の形態８によれば、スライス方向の位置情報（Ｚ方向）を色情報に変換し、各画素のＣＴ値を色輝度に変換し、複数画像あるいは３Ｄデータを１画像に合成表示したので、スライス方向の位置関係，連続性などを直感的に理解できる。例えば、腫瘍と針先の色から腫瘍への針先の命中または失敗を容易に判断できる。

また、針先あるいは針全体の色の変化が新たな情報を与えるので、腫瘍への針先の命中または失敗を容易に予測できる。さらに、ＣＴ画像のカラー表示は擬似立体視の効果がある。

なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、ＣＴ値、輝度、スライス数など種々のパラメータは一例であり、そのパラメータはこの例に限定されない。スライス位置情報を色彩情報に変更して表示するという趣旨を逸脱しない範囲で適宜応用可能である。

また、スライス位置情報を色彩情報として表示する本方法は、前述したＣＴ透視に限定されず、ヘリカルスキャンなどでボリュームデータを収集した後の、一般的ボリュームデータ表示の際などにも適用可能である。

ここで、ヘリカルスキャンとは、図１及び図２に示す構成において、体軸方向に１列のＸ線検出器を配置し、Ｘ線管１２を連続回転させるとともに、これに連動して天板５０を体軸方向に所定速度移動させるものである。これにより、複数のスライス画像からなるボリュームデータを得ることができる。

さらに、ＣＴのみに限定されることなく、ＭＲＩ（核磁気共鳴装置）など一般的に適用可能である。

本発明のＸ線ＣＴ装置の実施の形態１の全体構成図である。 実施の形態１の架台内の構成及び２次元検出器アレイの構成を示す図である。 実施の形態１の制御部の構成ブロック図である。 実施の形態１の加算部による複数の断層画像の加算処理を説明する図である。 実施の形態１の変形例１を示すブロック図である。 実施の形態１の変形例２を示すブロック図である。 実施の形態１の変形例３を示すブロック図である。 本発明のＸ線ＣＴ装置の実施の形態２の主要構成図である。 実施の形態２の動作を説明するためのフローチャートである。 実施の形態２の変形例１の動作を説明するためのフローチャートである。 本発明のＸ線ＣＴ装置の実施の形態２の変形例１において針が病変部に到達前の構成図である。 本発明のＸ線ＣＴ装置の実施の形態２の変形例１において針が病変部に到達時の構成図である。 本発明のＸ線ＣＴ装置の実施の形態２の変形例２において針が病変部に到達前の構成図である。 本発明のＸ線ＣＴ装置の実施の形態２の変形例２において針が病変部に到達時の構成図である。 本発明のＸ線ＣＴ装置の実施の形態２の変形例３を示す構成図である。 本発明のＸ線ＣＴ装置の実施の形態３の制御部の構成ブロック図である。 本発明の画像表示装置を含むＸ線ＣＴ装置の実施の形態４の制御部の構成ブロック図である。 ＣＴ値から輝度への変換を示す図である。 ３次元位置情報と色情報との対応付けを示す図である。 実施の形態４において３つのスライス画像を合成して各スライス位置毎にカラー表示した図である。 実施の形態４のスライス位置情報の色情報への変換処理を説明するためのフローチャートである。 ＣＴ値から色へのウィンド変換を示す図である。 実施の形態４において針の腫瘍への命中が失敗した場合のカラー表示画像を示す図である。 実施の形態４において針の腫瘍への命中が成功した場合のカラー表示画像を示す図である。 腫瘍を含むスライス画像のみを得るためのコリメータのＸ線ビーム制御を示す図である。 本発明の画像表示装置を含むＸ線ＣＴ装置の実施の形態５の制御部の構成ブロック図である。 実施の形態５において針の腫瘍への命中の失敗及び成功におけるカラー表示画像を示す図である。 本発明の画像表示装置を含むＸ線ＣＴ装置の実施の形態６の制御部の構成ブロック図である。 実施の形態７のカラー表示画像を示す図である。 従来のシングルスライスＣＴの構成図である。 従来のボリュームＣＴの構成図である。 複数のスライス画像を複数のモニタに表示した図である。

符号の説明

１ 架台
２ 寝台
３ 操作卓
４ 開口部
５ 天板
６ キーボード
７ ＣＲＴモニタ
７ｂ カラーモニタ
８ 病変部
９ 上部スリット
１０ 被検体
１１ 針
１２ Ｘ線管
１４ Ｘ線発生装置
１６ ２次元検出器アレイ
１８ データ収集装置
２０ 制御部
２１ 架台寝台制御部
２２ ＣＰＵ
２７，５３ 加算部
２８ 前処理部
３０ ディスクＩ／Ｆ
３２ 再構成部
３４ 表示メモリ
３６ メモリ
３８ 磁気ディスク装置
４１ 上部スリット制御部
４３ 針検出部
５１ ウィンド変換部
５５ 肝臓
５７ 腫瘍
６１ 最大値選択部
６３ ＣＴ値比較部

Claims (5)

1. 被検体の複数のスライス位置における複数の断層画像の画素値情報を各スライス位置毎に設定されたそれぞれ異なる色彩情報の輝度値に変換し、変換された色彩情報を持つ複数の断層画像における各輝度値を加算し、得られた色彩情報を持つ１つの加算断層画像を表示することを特徴とする画像表示方法。
2. 前記複数の断層画像からなるボリュームデータは、ヘリカルスキャン動作で収集された被検体の複数の断面に関する投影データにより再構成されたデータであることを特徴とする請求項１に記載の画像表示方法。
3. 前記複数の断層画像からなるボリュームデータは、１回のスキャン動作で収集された被検体の複数の断面に関する投影データにより再構成されたデータであることを特徴とする請求項１に記載の画像表示方法。
4. 被検体の複数のスライス位置における複数の断層画像の画素値情報を各スライス位置毎に設定されたそれぞれ異なる色彩情報の輝度値に変換する変換手段と、
   この変換手段により変換された色彩情報を持つ複数の断層画像における各輝度値を加算する加算手段と、
   この加算手段により得られた色彩情報を持つ１つの加算断層画像を表示する表示手段と、
   を備えることを特徴とする画像表示装置。
5. 被検体にＸ線を曝射して２次元検出器アレイで投影データを収集し、その投影データに基づいて、複数のスライス位置における断層画像をリアルタイムで再構成するＸ線ＣＴ装置において、
   前記断層画像のスライス位置に基づいて、そのスライス位置に対応した異なる色になるように各画素の色彩情報の変換を行って、複数のスライス位置の断層画像を１つの画像に合成する手段と、
   前記合成された画像を表示する表示手段とを備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。

Images