JP4311900B2 - 像形成法を用いた生体の診察装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像形成法を用いて物理的性質の量的な値を求めながら得られた時間的に連続する像内に表示された生体の関心領域（Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ＝ＲＯＩ）内の、像形成法を用いて決定される物理的性質を有する造影剤の濃度を求める像形成法を用いた生体の診察装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の診察装置は、例えばＸ線コンピュータトモグラフィにおいて、ＲＯＩ内に規定の造影剤濃度が存在する際に本来の診察を開始し得るようにするために使用される。
【０００３】
利用者は造影剤が存在していない際に撮影された基準像内に、基準解剖部位を含む例えば円形のＲＯＩをマーキングし、造影剤投与の開始と共に時間的に連続する像が撮影され、ＲＯＩに関する各像に対して物理的性質の平均値が求められ、造影剤を用いないで撮影された像の対応する平均値と比較される。この平均値が利用者によって設定された閾値を上回った場合に、本来の診察が開始される。
【０００４】
このようなやり方は以下において述べる一連の欠点を生じる。
【０００５】
基準解剖部位が小さい場合、ＲＯＩをマーキングするのが困難であり、このために基準解剖部位はしばしば或る造影剤濃度が達成されたときに初めて明瞭に認識可能になる。
【０００６】
場合によっては、基準解剖部位を解剖情報（例えば肝臓の腫瘍および血管のない領域）だけに基づいて形成することは困難である。
【０００７】
基準解剖部位が例えば患者の嚥下運動または身体運動によって動くと、ＲＯＩ範囲内に存在する物理的性質の平均値とは相当異なっている物理的性質の値を持つ解剖構造物が特にＲＯＩ近辺に存在する場合には、物理的性質の平均値が相当変動する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ＲＯＩのマーキングが簡単化され運動に過敏に反応しない冒頭で述べた種類の診察方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この課題は、像形成法を用いて物理的性質の量的な値を求めながら得られた時間的に連続する像内に表示された生体の関心領域（Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ＝ＲＯＩ）内の、像形成法を用いて決定される物理的性質を有する造影剤の濃度を求める像形成法を用いた生体に診察方法において、ＲＯＩに関する個々の像に対して物理的性質の量的な値のヒストグラムが作成され、ＲＯＩ内の造影剤濃度がＲＯＩ内に存在する物理的性質の量的な値の頻度に基づいて求められる。
【００１０】
すなわち、本発明において、造影剤濃度（好ましくは造影剤濃度の時間的経過）は平均値に基づいて求められるのではなく、ヒストグラムに基づいて求められる。ヒストグラムにおいて、平均値の他に、ＲＯＩに対して、造影剤の物理的性質の量的な値に相当する物理的性質の量的な値の頻度が決定されるという事情のために、平均値を観察する場合とは異なり、ＲＯＩ内の造影剤濃度の増加が明瞭に識別可能になる。このことは、ＲＯＩがＲＯＩの内部に存在する基準解剖部位（これには造影剤が投与される）よりも著しく大きい場合にも当てはまる。
【００１１】
すなわち、例えば、ヒストグラム頻度軸に対して平行に延びヒストグラムの全面積の規定量を含むヒストグラム範囲を切取る直線の位置の時間的経過が造影剤濃度の時間的経過に対する尺度として求められる。または、ヒストグラム頻度軸に対して平行に延びる直線によってヒストグラムの全面積の規定量が切取られ、この規定量を含むヒストグラム範囲の平均値を通ってヒストグラム頻度軸に対して平行に延びる直線の位置の時間的経過が、造影剤濃度の時間的経過に対する尺度として求められる。両実施態様においては、規定の造影剤濃度が存在していない基準解剖部位を実質的に識別可能ではない場合でも、基準解剖部位を含むＲＯＩをマーキングすることに成功する限り、造影剤濃度自身の時間的経過を求めることができる。上記両実施態様のどれが特定の用途において優れているかは、一方ではマーキングされたＲＯＩの大きさと基準解剖部位の大きさとの比に関係し、他方では期待した造影剤濃度とノイズ振幅との比に関係する。
【００１２】
造影剤に属する物理的性質の値が、通常のように、造影剤が存在していない際に優勢になる物理的性質の値の上側に位置する場合、ヒストグラムの全面積の切取られた規定量は、造影剤が存在していない際に優勢になる物理的性質の値の上側に位置する物理的性質の値に相当する。他方では、造影剤に属する物理的性質の値が、造影剤が存在していない際に優勢になる物理的性質の値の下側に位置する場合、ヒストグラムの全面積の切取られた規定量は、造影剤が存在していない際に優勢になる物理的性質の値の下側に位置する物理的性質の値に相当する。
【００１３】
診察を実施する前のＲＯＩの内部において、特に高い造影剤濃度を期待される解剖範囲が既知ではない場合、本発明の実施態様によれば、ヒストグラム頻度軸に対して平行に延びヒストグラムの全面積の上側の規定量を含むヒストグラム範囲を切取る直線と、ヒストグラム頻度軸に対して平行に延びヒストグラムの全面積の規定量を含むヒストグラム範囲を切取る直線とによって画成されたヒストグラムの中心範囲の平均値又は中央値の時間的経過が造影剤濃度の時間的経過に対する尺度として求められ、ヒストグラムの全面積の上側の規定量を含む範囲はヒストグラムの中心範囲に相当する物理的性質の値の上側に位置する物理的性質の値に相当し、ヒストグラムの全面積の下側の規定量を含む範囲はヒストグラムの中心範囲に相当する物理的性質の値の下側に位置する物理的性質の値に相当する。
【００１４】
本発明の他の実施態様によれば、造影剤濃度の時間的経過を求めることは、造影剤の投与前に作成された像に関してヒストグラムを作成し、このヒストグラムを、時間的に連続する像に属するヒストグラムとその都度（例えば減算によって）比較するステップを含み、造影剤に属する物理的性質の値と造影剤が存在していない際に優勢になる物理的性質の値と間の間隔の時間的経過が造影剤濃度の時間的経過に対する尺度として求められる。造影剤の投与前に作成された像に関するヒストグラムがその都度連続する像に属するヒストグラムから減算され得る。この場合、造影剤に属する物理的性質の値は減算によってその都度生じた合成ヒストグラムにおいて正の局部的な最大値を発生し、造影剤が存在していない際に優勢になる物理的性質の値はその合成ヒストグラムにおいて負の局部的な最大値を発生する。合成ヒストグラムの評価性は、減算から生じるヒストグラムが造影剤を投与する前に作成された像に関するヒストグラムで畳込まれる場合に改善される。
【００１５】
本発明の実施態様によれば、造影剤濃度の時間的経過は造影剤濃度が閾値を上回った場合に診察を開始させるために利用される。
【００１６】
本発明による診察方法はＸ線コンピュータトモグラフィに好適であり、造影剤としては通常非常に高い吸収性の物質が血液循環路内に導入される。造影剤としてはしばしば高い元素番号の物質（例えばよう素（Ｉ５３））が使用される。
【００１７】
Ｘ線コンピュータトモグラフィの場合に本来の診察の前に患者に投与されるＸ線量をできるだけ少なくするために、本発明の特に優れた実施態様によれば、物理的性質の量的な値を求めながら得られた時間的に連続する像が、診察を実施する際に用いられるＸ線量に比べて減弱したＸ線量で発生される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下において本発明をＸ線コンピュータトモグラフィに関係する図面に示された実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１にはＸ線コンピュータトモグラフィ（ＣＴ）装置が示されている。そのガントリ１は回転リング３によって取囲まれている測定開口２を有している。回転リング３には、Ｘ線放射器４と、公知の方法で湾曲状に形成されＸ線放射器４の焦点を通るシステム軸線に対して好ましくは平行に延びる軸線の周りに曲げられた検出器５を備えた検出器システムとが設けられている。検出器５は多数の行５1〜５nの検出器要素を有し、各行は一連の検出器要素を有している。Ｘ線放射器４から、一点鎖線で示したピラミッド状のＸ線束ＲＳが放射され、検出器５に当る。
【００２０】
Ｘ線放射器４および検出器５を備えたガントリ１と、寝台装置８の、診察対象物（例えば患者Ｐ）を受入れるために設けられた寝台板７とが、図示されていない電動式駆動装置によって、システム軸線Ｚに対して平行に延びる寝台板７の長手軸線の方向へ互いに相対的に移動可能である。図１に示されたＣＴ装置の場合、これは、寝台板７が寝台装置８の架台９に支持部材１０によって寝台板７のシステム軸線Ｚの方向へすなわち矢印ｚ方向へ移動可能に取付けられていることによって達成される。
【００２１】
寝台板７はＸ線を殆ど減弱させない材料（例えば炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）または木）から製作されている。
【００２２】
コンピュータトモグラフィ撮影を行なうために、ガントリ１と寝台板７とは、寝台板７がガントリ１の測定開口２を通って延び、寝台板７上に横たわっている患者Ｐが、患者Ｐの診察範囲がＸ線束ＲＳを照射されるような位置をガントリ１に対して相対的に取るように互いに相対的に動かされる。
【００２３】
患者Ｐの１つ又は多数の平らな断層の撮影を行なうために、回転リング３がＸ線放射器４および検出器５と共に、患者Ｐの１つ又は多数の平らな断層の１つ又は多数の断層像の再構成に使われる種々異なった方向の多数の投影を撮影するために、システム軸線Ｚを中心にして回転され、一方ガントリ１と寝台板７とはシステム軸線Ｚの方向に関してそれらの位置を互いに相対的に維持している。検出器５は多数の行の検出器要素を有するので、検出器５の行５1〜５nの数に最大に相応する患者Ｐの断層の数に関する投影を同時に行なうことができる。検出器５の１つ又は多数の行５1〜５nから到来し投影に一致する測定値はコンピュータ１１に供給される。コンピュータ１１はこれらの測定値から公知の方法で１つの断層像又は多数の断層像を算出し、この断層像が表示装置（例えばモニタ１２）上に表示される。コンピュータ１１にはＣＴ装置を操作するためにキーボード１３、マウス１４及び／又は他の図示されていない入力装置が接続されている。
【００２４】
いわゆるスパイラルスキャンを実施するために、Ｘ線放射器４が活性状態にあり回転リング３が連続的に回転している際に、患者寝台７がシステム軸線Ｚの方向へすなわちｚ方向へ直線状に移動され、それゆえ撮影された投影は１つ又は多数の平らな断層ではなく、１つ又は多数の螺旋状の断層に関係する。公知のスパイラル補間法によって、コンピュータ１１はスパイラルスキャン中に得られた測定された投影（測定投影）から算出された投影（算出投影）を求める。この算出投影は１つ又は多数の所望の平らな断層に関係し、相応する断層像を再構成する。さらに、スパイラルスキャン中は平らな断層だけでなくボリュームも走査されるので、スパイラルスキャンに基づいて３次元像を再構成することが可能である。
【００２５】
造影剤を使用し位置固定又は可動の寝台板を用いて行なわれる診察の前に、患者Ｐの診察時に捕捉されねばならない部位を決定し得るようにするために、造影剤によるかかる診察に対して、造影剤注入器１５を用い、これによってカニューレ１６を介して患者Ｐに造影剤を供給することがよく行なわれている。上述した実施例の場合、造影剤注入器１５はコンピュータ１１にラインによって接続されているようにコンピュータ１１によって、患者Ｐに単位時間当りに供給される造影剤の量に関して及び造影剤の供給開始及び終了に関して制御される。
【００２６】
造影剤を用いて実施された診察の成果は、その都度に診察すべき身体部位内に充分な濃度の造影剤が実際に存在する場合に初めて診察が開始されることに関係している。
【００２７】
これを保証するために、本来の診察の前に患者Ｐの保護のために減弱したＸ線量で実施されるいわゆるモニタスキャン中に、最初に造影剤のその都度存在する濃度が監視され、そして、標準のＸ線量で行なわれる本来の診察は所望の濃度の造影剤が存在することがモニタスキャンに基づいて検知された場合に初めて開始される。
【００２８】
その都度必要なＸ線量を設定し得るようにするために、Ｘ線放射器４にその作動に必要な電流および電圧を供給する発生器装置１７がコンピュータ１１によって制御される。このことは相応するラインによって示されている。
【００２９】
本発明による診察方法の場合、最初に造影剤注入器１５を作動させることなく患者Ｐの診察対象である身体部位を含むモニタスキャンが行なわれる。マウス１４によって、モニタ１２上に表示され造影剤を用いないで実施されたモニタスキャンに基づいて得られた断層像内に、図２に破線で示された例えば円形のＲＯＩがマーキングされる。このＲＯＩは、以下においては基準部位と呼ばれ造影剤のその都度存在する濃度が本来の診察の開始に対する基準となる患者部位（例えば図２に断面図で示された血管Ｖ、例えば頚動脈）を含んでいる。
【００３０】
ＲＯＩのマーキングが行なわれた後、例えばキーボード１３の操作によって造影剤注入器１５がその都度の診察に相応する作動パラメータで作動させられる。或る遅延時間（これは診察に応じて省略することができる）の経過後、別のモニタスキャンが実施される。造影剤を用いないで実施されたモニタスキャンに基づいて得られた断層像と同様に、その別のモニタスキャン中に得られた断層像に対して、コンピュータ１１がマーキングすべきＲＯＩに属する像点に割り付けられたＣＴ数に関するヒストグラムをその都度作成する。なお、そのＣＴ数は公知のように像点に属するＸ線減弱値に相当し、断層像をモニタ１２上に表示する際にグレー値に変換される。
【００３１】
ヒストグラムにおけるＣＴ数の頻度を考慮して、コンピュータ１１は造影剤のその都度存在する濃度を少なくとも定性的に、例えばその時間的経過に基づいて求め、造影剤の求められた濃度を閾値と比較する。この閾値はその都度の診察に関係してキーボード１３によって選定され、造影剤の求められた濃度がこの閾値を上回ると、モニタスキャンが終了し、場合によってはキーボード１３によって設定された遅延時間の経過後に本来の診察が位置固定又は可動の寝台板７を用いて実施される。
【００３２】
従来の技術に対して、ＲＯＩの像点のＣＴ数の平均値が造影剤濃度に対する尺度として利用されるのではなく、造影剤の濃度がヒストグラムに基づいて求められるので、従来の技術とは異なり、ＲＯＩの大きさを基準部位へできるだけ狭小に制限することは必要がない。寧ろ、基準部位が実際にＲＯＩの内部の存在し、ＲＯＩの面積が基準部位の面積を余りにも大きく（すなわち用途に応じて５倍〜２５倍以上には）上回らないことが保証されるならば充分である。
【００３３】
Ｘ線ＣＴ装置の特殊な作動方式に相当する本発明による方法の実施例において、造影剤濃度の時間的経過を求める際に、造影剤濃度の時間的経過に対する尺度として、ヒストグラムの頻度軸に対して平行に延びヒストグラムの全面積の規定量を含んでいるヒストグラム範囲を切取る直線の位置が求められる。
【００３４】
このようなやり方が図３〜図５に示されている。図３は造影剤を投与する前のモニタスキャンから得られたヒストグラムを示す。図４は基準部位の造影剤濃度がまだ比較的少ない状態を表すヒストグラムを示す。図５のヒストグラムは基準部位の造影剤濃度が診察を実施するために充分である状態を表す。
【００３５】
ヒストグラムにおいてＣＴＮを付された横軸はそれぞれＣＴ数を表し、Ｆを付された縦軸はそれぞれＣＴ数の相対的頻度を表している。
【００３６】
造影剤が存在していないときに優勢になるＣＴ数においてヒストグラムはそれぞれ最大値を有する。このようなＣＴ数は、基準部位が上述したように血管Ｖである場合、血管Ｖを取巻く組織のＣＴ数にほぼ一致する。
【００３７】
図３〜図５において、ヒストグラムの頻度軸Ｆに対して平行に延びそれぞれヒストグラムの全面積の１０％の百分率（パーセンテージ）ｐｃを切取る直線はそれぞれｐｃ10%を付されている。
【００３８】
個々のモニタスキャンの時点にその都度存在する造影剤濃度に対する尺度として、直線ｐｃ10%と造影剤付与の開始前の直線ｐｃ10%(0)との間隔Ｄが求められる。この間隔Ｄが図３〜図５においてそれぞれＳを付されている閾値を上回ると（図５の場合）、本来の診察が開始される。
【００３９】
図３〜図５に基づいて明らかになったように、直線ｐｃ10%(0)と直線ｐｃ10%との間隔Ｄは基準部位に存在する造影剤濃度に対する一義的な尺度を表し、それゆえ閾値Ｓに基づいて診察の確実な開始を可能にする。というのは、造影剤によって決められるヒストグラム部分はそれぞれ一義的に識別可能であり、図５に示された状態の場合には造影剤に相応するＣＴ数の範囲にヒストグラムの第２番目の最大値が表れるからである。
【００４０】
因みに、頻度軸に対して平行に延びそれぞれの百分率ｐｃに対応する直線は百分率ｐｃ（％）が次の関係式を満たす場合には図５の場合のように造影剤に相応するヒストグラムの頻度最大値を通って延びる。
ｐｃ（％）＝１００［１−（１／２）（ＡｒｅａV／ＡｒｅａROI）］
但し、ＡｒｅａVはその都度の血管Ｖの横断面積、ＡｒｅａROIはＲＯＩの横断面積である。
【００４１】
場合によっては、図３〜図５に付加的に示されているようにヒストグラム面積の決められた百分率を切取る直線の代わりに、ヒストグラムの頻度軸Ｆに対して平行に延びヒストグラム面積の規定百分率に相当する面積部分を２つの同じ大きさの面積つまり２つの同じ大きさの半分に分割する直線を使用すると好都合である。ヒストグラム面積の上述の面積部分はヒストグラムの頻度軸に対して平行に延びる直線によって規定される。図３〜図５の場合、これはヒストグラム面積の直線ｐｃ10%によって切取られた面積部分を２つの同じ大きさの面積つまり２つの同じ大きさの半分に分割しそれぞれバーｐｃ10%を付されている直線である。なお、バーｐｃ10%とは図面においてｐｃの上に−（バー）を付されている符号を表す。
【００４２】
上述したやり方は血管の表示に適すると共に脳に対しても適している。この場合、脳内に現れる造影剤濃度は非常に僅少でありかつ血管構造が非常に微細であるので、血管構造が造影剤を用いない撮影において実質（ｐａｒｅｎｃｈｙｍａ）によって通常ははっきりと見えないという問題が発生する。この場合、脳全体がＲＯＩとして選定される。これは例えば頭蓋骨の自動的な輪郭発見によって行なわれる。もしくは、できるだけ大きくかつできるだけ多くの動脈構造を含む脳範囲をＲＯＩとして選定することもできる。
【００４３】
脳体積の約４％に達する脳内の血液量に関しては同程度の規定百分率ｐｃを選定するのが適している。
【００４４】
図６には２％の規定百分率ｐｃの状態が示されている。こういう事情でも本来の診察の規定の開始が可能であることが明らかである。
【００４５】
腫瘍をできるだけ見つけ出すという目標をもって行なわれる肝臓の所定の診察の際、正常な肝臓実質が最適に造影剤を充填された場合に本来の診察が開始されねばならない。診察の開始は、開始ＲＯＩが血管、又は造影剤が存在していない際には境界がはっきり見えない転移を含む場合に乱される。
【００４６】
本発明による方法の相応する実施例に属するＸ線ＣＴ装置の作動方式において、この要求は、ヒストグラムの中心範囲の時間的経過が造影剤濃度の時間的経過に対する尺度として利用されることによって満たされる。図７は造影剤の付与前の状態を示すが、この図７におけるヒストグラムの中心範囲は、ヒストグラムの頻度軸Ｆに対して平行に延びヒストグラムの全面積の上側の規定量を含む範囲を切取る直線ｐｃX%と、ヒストグラムの頻度軸Ｆに対して平行に延びヒストグラムの全面積の下側の規定量を含む範囲を切取る直線ｐｃY%とによって画成されている。
【００４７】
理解をより一層深めるために、図７においては、実線で示された合成ヒストグラムが示されていると共に、正常な肝臓実質に対する部分ヒストグラムが同様に一点鎖線で示され、正常な肝臓実質内に存在する血管に対する部分ヒストグラムが点線で示され、正常な肝臓実質内に存在する腫瘍に対する部分ヒストグラムが鎖線で示されている。
【００４８】
造影剤の付与後、図８に示された状態が得られる。合成ヒストグラムは実線で示されている。血管および腫瘍ならびに正常な肝臓組織に対する部分ヒストグラムは図７と同様な種類の線で示されている。
【００４９】
本来の診察の開始は図８においてヒストグラムの中心範囲の平均値の変化が閾値Ｓを上回った場合に行なわれる。なお、図８において、ヒストグラムの中心範囲は、頻度軸Ｆに対して平行に平均値を通って延びＭを付された直線によって示されている。
【００５０】
正常な肝臓実質が造影剤で良好に満たされる時点での診察の開始が腫瘍および血管の存在にも拘らず保証されることは明らかである。
【００５１】
ｐｃx%およびｐｃy%が対称に位置する、すなわちｐｃx%＝１００−ｐｃy%である場合、簡略的にはヒストグラムの中央値の変化も開始基準として使用できる。
【００５２】
本発明による方法の別の実施例に相当するＸ線ＣＴ装置の作動方式において、造影剤を用いないで実施されたモニタスキャンに対して、最初にヒストグラムが作成される。このヒストグラムと、造影剤の付与後に実施されたモニタスキャンに対して生じたヒストグラムとが好ましくは減算によって比較される。
【００５３】
このやり方が図９に理想化されたヒストグラムに基づいて示されている。点線で示されたヒストグラムＨ１は造影剤を用いないモニタスキャンに基づいて求められ、一方破線で示されたヒストグラムＨ２は造影剤の付与後数時間に実施されたモニタスキャンに基づいている。
【００５４】
個別のモニタスキャンに属するヒストグラムに対してそれぞれ造影剤付与を行なわないで求められたヒストグラムとの差形成を行なうことによって、差ヒストグラムＨＤが形成される。図９において、差ヒストグラムＨＤの経過は実線で示されている。
【００５５】
差ヒストグラムＨＤの経過は負の最大値と正の最大値とを有しており、両者の間に零通過点が存在している。この零通過点は造影剤濃度の増大と共に同様により高いＣＴ数側へ移動する。差ヒストグラムＨＤの零通過点はこの零通過点が両最大値間に存在するという事情のために容易に識別できる。
【００５６】
差ヒストグラムＨＤの零通過点に相当するＣＴ数と、造影剤を用いないヒストグラムにおいて優勢であるＣＴ数との差Δは現在存在する造影剤濃度に相当していることが示されている。
【００５７】
従って、本来の診察の開始はこの差Δが閾値Ｓを上回った場合に行なわれる。
【００５８】
本発明による方法において、Ｘ線ＣＴ装置はモニタスキャンを実施する際にその都度選定された作動方式に関係なく、本来の診察を実施する際に存在するＸ線量に比べて減弱したＸ線量で作動させられる。その結果、それによってノイズの発生が増加するために、実際に求められたヒストグラムＨ１、Ｈ２は図１０に示されているように図９に示されているような理想的なヒストグラムとは明らかに異なっている。これは差ヒストグラムＨＤに対しても当てはまり、それゆえその評価はもはや一義的に可能でなない。というのは、正の最大値と負の最大値との間には多数の零通過点が存在でき、通常は同様に存在しているからである。
【００５９】
それゆえ、Ｘ線ＣＴ装置の上述した作動方式においては、差ヒストグラムＨＤが造影剤付与を行なわないで求められたヒストグラムＨ１で畳込まれる。これによって、図１０において太い実線で示された曲線Ｒが生じる。この曲線Ｒはいわゆる平滑された差ヒストグラムＨＤに相当し、図９に示されたのと類似のやり方で容易に評価できる。
【００６０】
詳細に述べた作動方式において、ヒストグラムを求めること、ヒストグラムの評価、減算操作および畳込み操作、閾値との比較、等々はコンピュータ１１によって実施できる。
【００６１】
同様に、コンピュータ１１はＸ線ＣＴ装置を一連のモニタスキャンを発生させるために制御し、その都度の閾値を上回った際に本来の診察を開始させる。
【００６２】
その都度の基準閾値Ｓは直線ｐｃx%の位置と同様に操作員によって例えばキーボード１３を介してコンピュータ１１に入力できる。同様にキードード１３を介して又はマウスによってその都度の作動方式を選定し、モニタスキャンを開始させることもできる。
【００６３】
本発明による診察方法はＸ線診断法、特にコンピュータトモグラフィに好適であるが、しかしながら造影剤を用いて実施される他の像形成法（例えば磁気共鳴法および超音波法）と連携しても使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による寝台装置を備えたＸ線診断装置つまりＸ線コンピュータトモグラフィ（ＣＴ）装置を示す概略図
【図２】ＲＯＩのマーキングのやり方を説明するための概略図
【図３】本発明による方法の実施例に相当する図１のＸ線ＣＴ装置の作動方式を説明するためのヒストグラム
【図４】本発明による方法の実施例に相当する図１のＸ線ＣＴ装置の作動方式を説明するためのヒストグラム
【図５】本発明による方法の実施例に相当する図１のＸ線ＣＴ装置の作動方式を説明するためのヒストグラム
【図６】本発明による方法の実施例に相当する図１のＸ線ＣＴ装置の作動方式を説明するためのヒストグラム
【図７】本発明による方法の実施例に相当する図１のＸ線ＣＴ装置の作動方式を説明するためのヒストグラム
【図８】本発明による方法の実施例に相当する図１のＸ線ＣＴ装置の作動方式を説明するためのヒストグラム
【図９】本発明による方法の実施例に相当する図１のＸ線ＣＴ装置の作動方式を説明するためのヒストグラム
【図１０】本発明による方法の実施例に相当する図１のＸ線ＣＴ装置の作動方式を説明するためのヒストグラム
【符号の説明】
１ ガントリ
２ 測定開口
３ 回転リング
４ Ｘ線放射器
５ 検出器
７ 寝台板
８ 寝台装置
９ 架台
１０ 支持部材
１１ コンピュータ
１２ モニタ
１３ キーボード
１４ マウス
１５ 造影剤注入器
１６ カニューレ
【発明の属する技術分野】
本発明は、像形成法を用いて物理的性質の量的な値を求めながら得られた時間的に連続する像内に表示された生体の関心領域（Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ＝ＲＯＩ）内の、像形成法を用いて決定される物理的性質を有する造影剤の濃度を求める像形成法を用いた生体の診察装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の診察装置は、例えばＸ線コンピュータトモグラフィにおいて、ＲＯＩ内に規定の造影剤濃度が存在する際に本来の診察を開始し得るようにするために使用される。
【０００３】
利用者は造影剤が存在していない際に撮影された基準像内に、基準解剖部位を含む例えば円形のＲＯＩをマーキングし、造影剤投与の開始と共に時間的に連続する像が撮影され、ＲＯＩに関する各像に対して物理的性質の平均値が求められ、造影剤を用いないで撮影された像の対応する平均値と比較される。この平均値が利用者によって設定された閾値を上回った場合に、本来の診察が開始される。
【０００４】
このようなやり方は以下において述べる一連の欠点を生じる。
【０００５】
基準解剖部位が小さい場合、ＲＯＩをマーキングするのが困難であり、このために基準解剖部位はしばしば或る造影剤濃度が達成されたときに初めて明瞭に認識可能になる。
【０００６】
場合によっては、基準解剖部位を解剖情報（例えば肝臓の腫瘍および血管のない領域）だけに基づいて形成することは困難である。
【０００７】
基準解剖部位が例えば患者の嚥下運動または身体運動によって動くと、ＲＯＩ範囲内に存在する物理的性質の平均値とは相当異なっている物理的性質の値を持つ解剖構造物が特にＲＯＩ近辺に存在する場合には、物理的性質の平均値が相当変動する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、ＲＯＩのマーキングが簡単化され運動に過敏に反応しない冒頭で述べた種類の診察方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、この課題は、像形成法を用いて物理的性質の量的な値を求めながら得られた時間的に連続する像内に表示された生体の関心領域（Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ＝ＲＯＩ）内の、像形成法を用いて決定される物理的性質を有する造影剤の濃度を求める像形成法を用いた生体に診察方法において、ＲＯＩに関する個々の像に対して物理的性質の量的な値のヒストグラムが作成され、ＲＯＩ内の造影剤濃度がＲＯＩ内に存在する物理的性質の量的な値の頻度に基づいて求められる。
【００１０】
すなわち、本発明において、造影剤濃度（好ましくは造影剤濃度の時間的経過）は平均値に基づいて求められるのではなく、ヒストグラムに基づいて求められる。ヒストグラムにおいて、平均値の他に、ＲＯＩに対して、造影剤の物理的性質の量的な値に相当する物理的性質の量的な値の頻度が決定されるという事情のために、平均値を観察する場合とは異なり、ＲＯＩ内の造影剤濃度の増加が明瞭に識別可能になる。このことは、ＲＯＩがＲＯＩの内部に存在する基準解剖部位（これには造影剤が投与される）よりも著しく大きい場合にも当てはまる。
【００１１】
すなわち、例えば、ヒストグラム頻度軸に対して平行に延びヒストグラムの全面積の規定量を含むヒストグラム範囲を切取る直線の位置の時間的経過が造影剤濃度の時間的経過に対する尺度として求められる。または、ヒストグラム頻度軸に対して平行に延びる直線によってヒストグラムの全面積の規定量が切取られ、この規定量を含むヒストグラム範囲の平均値を通ってヒストグラム頻度軸に対して平行に延びる直線の位置の時間的経過が、造影剤濃度の時間的経過に対する尺度として求められる。両実施態様においては、規定の造影剤濃度が存在していない基準解剖部位を実質的に識別可能ではない場合でも、基準解剖部位を含むＲＯＩをマーキングすることに成功する限り、造影剤濃度自身の時間的経過を求めることができる。上記両実施態様のどれが特定の用途において優れているかは、一方ではマーキングされたＲＯＩの大きさと基準解剖部位の大きさとの比に関係し、他方では期待した造影剤濃度とノイズ振幅との比に関係する。
【００１２】
造影剤に属する物理的性質の値が、通常のように、造影剤が存在していない際に優勢になる物理的性質の値の上側に位置する場合、ヒストグラムの全面積の切取られた規定量は、造影剤が存在していない際に優勢になる物理的性質の値の上側に位置する物理的性質の値に相当する。他方では、造影剤に属する物理的性質の値が、造影剤が存在していない際に優勢になる物理的性質の値の下側に位置する場合、ヒストグラムの全面積の切取られた規定量は、造影剤が存在していない際に優勢になる物理的性質の値の下側に位置する物理的性質の値に相当する。
【００１３】
診察を実施する前のＲＯＩの内部において、特に高い造影剤濃度を期待される解剖範囲が既知ではない場合、本発明の実施態様によれば、ヒストグラム頻度軸に対して平行に延びヒストグラムの全面積の上側の規定量を含むヒストグラム範囲を切取る直線と、ヒストグラム頻度軸に対して平行に延びヒストグラムの全面積の規定量を含むヒストグラム範囲を切取る直線とによって画成されたヒストグラムの中心範囲の平均値又は中央値の時間的経過が造影剤濃度の時間的経過に対する尺度として求められ、ヒストグラムの全面積の上側の規定量を含む範囲はヒストグラムの中心範囲に相当する物理的性質の値の上側に位置する物理的性質の値に相当し、ヒストグラムの全面積の下側の規定量を含む範囲はヒストグラムの中心範囲に相当する物理的性質の値の下側に位置する物理的性質の値に相当する。
【００１４】
本発明の他の実施態様によれば、造影剤濃度の時間的経過を求めることは、造影剤の投与前に作成された像に関してヒストグラムを作成し、このヒストグラムを、時間的に連続する像に属するヒストグラムとその都度（例えば減算によって）比較するステップを含み、造影剤に属する物理的性質の値と造影剤が存在していない際に優勢になる物理的性質の値と間の間隔の時間的経過が造影剤濃度の時間的経過に対する尺度として求められる。造影剤の投与前に作成された像に関するヒストグラムがその都度連続する像に属するヒストグラムから減算され得る。この場合、造影剤に属する物理的性質の値は減算によってその都度生じた合成ヒストグラムにおいて正の局部的な最大値を発生し、造影剤が存在していない際に優勢になる物理的性質の値はその合成ヒストグラムにおいて負の局部的な最大値を発生する。合成ヒストグラムの評価性は、減算から生じるヒストグラムが造影剤を投与する前に作成された像に関するヒストグラムで畳込まれる場合に改善される。
【００１５】
本発明の実施態様によれば、造影剤濃度の時間的経過は造影剤濃度が閾値を上回った場合に診察を開始させるために利用される。
【００１６】
本発明による診察方法はＸ線コンピュータトモグラフィに好適であり、造影剤としては通常非常に高い吸収性の物質が血液循環路内に導入される。造影剤としてはしばしば高い元素番号の物質（例えばよう素（Ｉ５３））が使用される。
【００１７】
Ｘ線コンピュータトモグラフィの場合に本来の診察の前に患者に投与されるＸ線量をできるだけ少なくするために、本発明の特に優れた実施態様によれば、物理的性質の量的な値を求めながら得られた時間的に連続する像が、診察を実施する際に用いられるＸ線量に比べて減弱したＸ線量で発生される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下において本発明をＸ線コンピュータトモグラフィに関係する図面に示された実施例に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
図１にはＸ線コンピュータトモグラフィ（ＣＴ）装置が示されている。そのガントリ１は回転リング３によって取囲まれている測定開口２を有している。回転リング３には、Ｘ線放射器４と、公知の方法で湾曲状に形成されＸ線放射器４の焦点を通るシステム軸線に対して好ましくは平行に延びる軸線の周りに曲げられた検出器５を備えた検出器システムとが設けられている。検出器５は多数の行５1〜５nの検出器要素を有し、各行は一連の検出器要素を有している。Ｘ線放射器４から、一点鎖線で示したピラミッド状のＸ線束ＲＳが放射され、検出器５に当る。
【００２０】
Ｘ線放射器４および検出器５を備えたガントリ１と、寝台装置８の、診察対象物（例えば患者Ｐ）を受入れるために設けられた寝台板７とが、図示されていない電動式駆動装置によって、システム軸線Ｚに対して平行に延びる寝台板７の長手軸線の方向へ互いに相対的に移動可能である。図１に示されたＣＴ装置の場合、これは、寝台板７が寝台装置８の架台９に支持部材１０によって寝台板７のシステム軸線Ｚの方向へすなわち矢印ｚ方向へ移動可能に取付けられていることによって達成される。
【００２１】
寝台板７はＸ線を殆ど減弱させない材料（例えば炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）または木）から製作されている。
【００２２】
コンピュータトモグラフィ撮影を行なうために、ガントリ１と寝台板７とは、寝台板７がガントリ１の測定開口２を通って延び、寝台板７上に横たわっている患者Ｐが、患者Ｐの診察範囲がＸ線束ＲＳを照射されるような位置をガントリ１に対して相対的に取るように互いに相対的に動かされる。
【００２３】
患者Ｐの１つ又は多数の平らな断層の撮影を行なうために、回転リング３がＸ線放射器４および検出器５と共に、患者Ｐの１つ又は多数の平らな断層の１つ又は多数の断層像の再構成に使われる種々異なった方向の多数の投影を撮影するために、システム軸線Ｚを中心にして回転され、一方ガントリ１と寝台板７とはシステム軸線Ｚの方向に関してそれらの位置を互いに相対的に維持している。検出器５は多数の行の検出器要素を有するので、検出器５の行５1〜５nの数に最大に相応する患者Ｐの断層の数に関する投影を同時に行なうことができる。検出器５の１つ又は多数の行５1〜５nから到来し投影に一致する測定値はコンピュータ１１に供給される。コンピュータ１１はこれらの測定値から公知の方法で１つの断層像又は多数の断層像を算出し、この断層像が表示装置（例えばモニタ１２）上に表示される。コンピュータ１１にはＣＴ装置を操作するためにキーボード１３、マウス１４及び／又は他の図示されていない入力装置が接続されている。
【００２４】
いわゆるスパイラルスキャンを実施するために、Ｘ線放射器４が活性状態にあり回転リング３が連続的に回転している際に、患者寝台７がシステム軸線Ｚの方向へすなわちｚ方向へ直線状に移動され、それゆえ撮影された投影は１つ又は多数の平らな断層ではなく、１つ又は多数の螺旋状の断層に関係する。公知のスパイラル補間法によって、コンピュータ１１はスパイラルスキャン中に得られた測定された投影（測定投影）から算出された投影（算出投影）を求める。この算出投影は１つ又は多数の所望の平らな断層に関係し、相応する断層像を再構成する。さらに、スパイラルスキャン中は平らな断層だけでなくボリュームも走査されるので、スパイラルスキャンに基づいて３次元像を再構成することが可能である。
【００２５】
造影剤を使用し位置固定又は可動の寝台板を用いて行なわれる診察の前に、患者Ｐの診察時に捕捉されねばならない部位を決定し得るようにするために、造影剤によるかかる診察に対して、造影剤注入器１５を用い、これによってカニューレ１６を介して患者Ｐに造影剤を供給することがよく行なわれている。上述した実施例の場合、造影剤注入器１５はコンピュータ１１にラインによって接続されているようにコンピュータ１１によって、患者Ｐに単位時間当りに供給される造影剤の量に関して及び造影剤の供給開始及び終了に関して制御される。
【００２６】
造影剤を用いて実施された診察の成果は、その都度に診察すべき身体部位内に充分な濃度の造影剤が実際に存在する場合に初めて診察が開始されることに関係している。
【００２７】
これを保証するために、本来の診察の前に患者Ｐの保護のために減弱したＸ線量で実施されるいわゆるモニタスキャン中に、最初に造影剤のその都度存在する濃度が監視され、そして、標準のＸ線量で行なわれる本来の診察は所望の濃度の造影剤が存在することがモニタスキャンに基づいて検知された場合に初めて開始される。
【００２８】
その都度必要なＸ線量を設定し得るようにするために、Ｘ線放射器４にその作動に必要な電流および電圧を供給する発生器装置１７がコンピュータ１１によって制御される。このことは相応するラインによって示されている。
【００２９】
本発明による診察方法の場合、最初に造影剤注入器１５を作動させることなく患者Ｐの診察対象である身体部位を含むモニタスキャンが行なわれる。マウス１４によって、モニタ１２上に表示され造影剤を用いないで実施されたモニタスキャンに基づいて得られた断層像内に、図２に破線で示された例えば円形のＲＯＩがマーキングされる。このＲＯＩは、以下においては基準部位と呼ばれ造影剤のその都度存在する濃度が本来の診察の開始に対する基準となる患者部位（例えば図２に断面図で示された血管Ｖ、例えば頚動脈）を含んでいる。
【００３０】
ＲＯＩのマーキングが行なわれた後、例えばキーボード１３の操作によって造影剤注入器１５がその都度の診察に相応する作動パラメータで作動させられる。或る遅延時間（これは診察に応じて省略することができる）の経過後、別のモニタスキャンが実施される。造影剤を用いないで実施されたモニタスキャンに基づいて得られた断層像と同様に、その別のモニタスキャン中に得られた断層像に対して、コンピュータ１１がマーキングすべきＲＯＩに属する像点に割り付けられたＣＴ数に関するヒストグラムをその都度作成する。なお、そのＣＴ数は公知のように像点に属するＸ線減弱値に相当し、断層像をモニタ１２上に表示する際にグレー値に変換される。
【００３１】
ヒストグラムにおけるＣＴ数の頻度を考慮して、コンピュータ１１は造影剤のその都度存在する濃度を少なくとも定性的に、例えばその時間的経過に基づいて求め、造影剤の求められた濃度を閾値と比較する。この閾値はその都度の診察に関係してキーボード１３によって選定され、造影剤の求められた濃度がこの閾値を上回ると、モニタスキャンが終了し、場合によってはキーボード１３によって設定された遅延時間の経過後に本来の診察が位置固定又は可動の寝台板７を用いて実施される。
【００３２】
従来の技術に対して、ＲＯＩの像点のＣＴ数の平均値が造影剤濃度に対する尺度として利用されるのではなく、造影剤の濃度がヒストグラムに基づいて求められるので、従来の技術とは異なり、ＲＯＩの大きさを基準部位へできるだけ狭小に制限することは必要がない。寧ろ、基準部位が実際にＲＯＩの内部の存在し、ＲＯＩの面積が基準部位の面積を余りにも大きく（すなわち用途に応じて５倍〜２５倍以上には）上回らないことが保証されるならば充分である。
【００３３】
Ｘ線ＣＴ装置の特殊な作動方式に相当する本発明による方法の実施例において、造影剤濃度の時間的経過を求める際に、造影剤濃度の時間的経過に対する尺度として、ヒストグラムの頻度軸に対して平行に延びヒストグラムの全面積の規定量を含んでいるヒストグラム範囲を切取る直線の位置が求められる。
【００３４】
このようなやり方が図３〜図５に示されている。図３は造影剤を投与する前のモニタスキャンから得られたヒストグラムを示す。図４は基準部位の造影剤濃度がまだ比較的少ない状態を表すヒストグラムを示す。図５のヒストグラムは基準部位の造影剤濃度が診察を実施するために充分である状態を表す。
【００３５】
ヒストグラムにおいてＣＴＮを付された横軸はそれぞれＣＴ数を表し、Ｆを付された縦軸はそれぞれＣＴ数の相対的頻度を表している。
【００３６】
造影剤が存在していないときに優勢になるＣＴ数においてヒストグラムはそれぞれ最大値を有する。このようなＣＴ数は、基準部位が上述したように血管Ｖである場合、血管Ｖを取巻く組織のＣＴ数にほぼ一致する。
【００３７】
図３〜図５において、ヒストグラムの頻度軸Ｆに対して平行に延びそれぞれヒストグラムの全面積の１０％の百分率（パーセンテージ）ｐｃを切取る直線はそれぞれｐｃ10%を付されている。
【００３８】
個々のモニタスキャンの時点にその都度存在する造影剤濃度に対する尺度として、直線ｐｃ10%と造影剤付与の開始前の直線ｐｃ10%(0)との間隔Ｄが求められる。この間隔Ｄが図３〜図５においてそれぞれＳを付されている閾値を上回ると（図５の場合）、本来の診察が開始される。
【００３９】
図３〜図５に基づいて明らかになったように、直線ｐｃ10%(0)と直線ｐｃ10%との間隔Ｄは基準部位に存在する造影剤濃度に対する一義的な尺度を表し、それゆえ閾値Ｓに基づいて診察の確実な開始を可能にする。というのは、造影剤によって決められるヒストグラム部分はそれぞれ一義的に識別可能であり、図５に示された状態の場合には造影剤に相応するＣＴ数の範囲にヒストグラムの第２番目の最大値が表れるからである。
【００４０】
因みに、頻度軸に対して平行に延びそれぞれの百分率ｐｃに対応する直線は百分率ｐｃ（％）が次の関係式を満たす場合には図５の場合のように造影剤に相応するヒストグラムの頻度最大値を通って延びる。
ｐｃ（％）＝１００［１−（１／２）（ＡｒｅａV／ＡｒｅａROI）］
但し、ＡｒｅａVはその都度の血管Ｖの横断面積、ＡｒｅａROIはＲＯＩの横断面積である。
【００４１】
場合によっては、図３〜図５に付加的に示されているようにヒストグラム面積の決められた百分率を切取る直線の代わりに、ヒストグラムの頻度軸Ｆに対して平行に延びヒストグラム面積の規定百分率に相当する面積部分を２つの同じ大きさの面積つまり２つの同じ大きさの半分に分割する直線を使用すると好都合である。ヒストグラム面積の上述の面積部分はヒストグラムの頻度軸に対して平行に延びる直線によって規定される。図３〜図５の場合、これはヒストグラム面積の直線ｐｃ10%によって切取られた面積部分を２つの同じ大きさの面積つまり２つの同じ大きさの半分に分割しそれぞれバーｐｃ10%を付されている直線である。なお、バーｐｃ10%とは図面においてｐｃの上に−（バー）を付されている符号を表す。
【００４２】
上述したやり方は血管の表示に適すると共に脳に対しても適している。この場合、脳内に現れる造影剤濃度は非常に僅少でありかつ血管構造が非常に微細であるので、血管構造が造影剤を用いない撮影において実質（ｐａｒｅｎｃｈｙｍａ）によって通常ははっきりと見えないという問題が発生する。この場合、脳全体がＲＯＩとして選定される。これは例えば頭蓋骨の自動的な輪郭発見によって行なわれる。もしくは、できるだけ大きくかつできるだけ多くの動脈構造を含む脳範囲をＲＯＩとして選定することもできる。
【００４３】
脳体積の約４％に達する脳内の血液量に関しては同程度の規定百分率ｐｃを選定するのが適している。
【００４４】
図６には２％の規定百分率ｐｃの状態が示されている。こういう事情でも本来の診察の規定の開始が可能であることが明らかである。
【００４５】
腫瘍をできるだけ見つけ出すという目標をもって行なわれる肝臓の所定の診察の際、正常な肝臓実質が最適に造影剤を充填された場合に本来の診察が開始されねばならない。診察の開始は、開始ＲＯＩが血管、又は造影剤が存在していない際には境界がはっきり見えない転移を含む場合に乱される。
【００４６】
本発明による方法の相応する実施例に属するＸ線ＣＴ装置の作動方式において、この要求は、ヒストグラムの中心範囲の時間的経過が造影剤濃度の時間的経過に対する尺度として利用されることによって満たされる。図７は造影剤の付与前の状態を示すが、この図７におけるヒストグラムの中心範囲は、ヒストグラムの頻度軸Ｆに対して平行に延びヒストグラムの全面積の上側の規定量を含む範囲を切取る直線ｐｃX%と、ヒストグラムの頻度軸Ｆに対して平行に延びヒストグラムの全面積の下側の規定量を含む範囲を切取る直線ｐｃY%とによって画成されている。
【００４７】
理解をより一層深めるために、図７においては、実線で示された合成ヒストグラムが示されていると共に、正常な肝臓実質に対する部分ヒストグラムが同様に一点鎖線で示され、正常な肝臓実質内に存在する血管に対する部分ヒストグラムが点線で示され、正常な肝臓実質内に存在する腫瘍に対する部分ヒストグラムが鎖線で示されている。
【００４８】
造影剤の付与後、図８に示された状態が得られる。合成ヒストグラムは実線で示されている。血管および腫瘍ならびに正常な肝臓組織に対する部分ヒストグラムは図７と同様な種類の線で示されている。
【００４９】
本来の診察の開始は図８においてヒストグラムの中心範囲の平均値の変化が閾値Ｓを上回った場合に行なわれる。なお、図８において、ヒストグラムの中心範囲は、頻度軸Ｆに対して平行に平均値を通って延びＭを付された直線によって示されている。
【００５０】
正常な肝臓実質が造影剤で良好に満たされる時点での診察の開始が腫瘍および血管の存在にも拘らず保証されることは明らかである。
【００５１】
ｐｃx%およびｐｃy%が対称に位置する、すなわちｐｃx%＝１００−ｐｃy%である場合、簡略的にはヒストグラムの中央値の変化も開始基準として使用できる。
【００５２】
本発明による方法の別の実施例に相当するＸ線ＣＴ装置の作動方式において、造影剤を用いないで実施されたモニタスキャンに対して、最初にヒストグラムが作成される。このヒストグラムと、造影剤の付与後に実施されたモニタスキャンに対して生じたヒストグラムとが好ましくは減算によって比較される。
【００５３】
このやり方が図９に理想化されたヒストグラムに基づいて示されている。点線で示されたヒストグラムＨ１は造影剤を用いないモニタスキャンに基づいて求められ、一方破線で示されたヒストグラムＨ２は造影剤の付与後数時間に実施されたモニタスキャンに基づいている。
【００５４】
個別のモニタスキャンに属するヒストグラムに対してそれぞれ造影剤付与を行なわないで求められたヒストグラムとの差形成を行なうことによって、差ヒストグラムＨＤが形成される。図９において、差ヒストグラムＨＤの経過は実線で示されている。
【００５５】
差ヒストグラムＨＤの経過は負の最大値と正の最大値とを有しており、両者の間に零通過点が存在している。この零通過点は造影剤濃度の増大と共に同様により高いＣＴ数側へ移動する。差ヒストグラムＨＤの零通過点はこの零通過点が両最大値間に存在するという事情のために容易に識別できる。
【００５６】
差ヒストグラムＨＤの零通過点に相当するＣＴ数と、造影剤を用いないヒストグラムにおいて優勢であるＣＴ数との差Δは現在存在する造影剤濃度に相当していることが示されている。
【００５７】
従って、本来の診察の開始はこの差Δが閾値Ｓを上回った場合に行なわれる。
【００５８】
本発明による方法において、Ｘ線ＣＴ装置はモニタスキャンを実施する際にその都度選定された作動方式に関係なく、本来の診察を実施する際に存在するＸ線量に比べて減弱したＸ線量で作動させられる。その結果、それによってノイズの発生が増加するために、実際に求められたヒストグラムＨ１、Ｈ２は図１０に示されているように図９に示されているような理想的なヒストグラムとは明らかに異なっている。これは差ヒストグラムＨＤに対しても当てはまり、それゆえその評価はもはや一義的に可能でなない。というのは、正の最大値と負の最大値との間には多数の零通過点が存在でき、通常は同様に存在しているからである。
【００５９】
それゆえ、Ｘ線ＣＴ装置の上述した作動方式においては、差ヒストグラムＨＤが造影剤付与を行なわないで求められたヒストグラムＨ１で畳込まれる。これによって、図１０において太い実線で示された曲線Ｒが生じる。この曲線Ｒはいわゆる平滑された差ヒストグラムＨＤに相当し、図９に示されたのと類似のやり方で容易に評価できる。
【００６０】
詳細に述べた作動方式において、ヒストグラムを求めること、ヒストグラムの評価、減算操作および畳込み操作、閾値との比較、等々はコンピュータ１１によって実施できる。
【００６１】
同様に、コンピュータ１１はＸ線ＣＴ装置を一連のモニタスキャンを発生させるために制御し、その都度の閾値を上回った際に本来の診察を開始させる。
【００６２】
その都度の基準閾値Ｓは直線ｐｃx%の位置と同様に操作員によって例えばキーボード１３を介してコンピュータ１１に入力できる。同様にキードード１３を介して又はマウスによってその都度の作動方式を選定し、モニタスキャンを開始させることもできる。
【００６３】
本発明による診察方法はＸ線診断法、特にコンピュータトモグラフィに好適であるが、しかしながら造影剤を用いて実施される他の像形成法（例えば磁気共鳴法および超音波法）と連携しても使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による寝台装置を備えたＸ線診断装置つまりＸ線コンピュータトモグラフィ（ＣＴ）装置を示す概略図
【図２】ＲＯＩのマーキングのやり方を説明するための概略図
【図３】本発明による方法の実施例に相当する図１のＸ線ＣＴ装置の作動方式を説明するためのヒストグラム
【図４】本発明による方法の実施例に相当する図１のＸ線ＣＴ装置の作動方式を説明するためのヒストグラム
【図５】本発明による方法の実施例に相当する図１のＸ線ＣＴ装置の作動方式を説明するためのヒストグラム
【図６】本発明による方法の実施例に相当する図１のＸ線ＣＴ装置の作動方式を説明するためのヒストグラム
【図７】本発明による方法の実施例に相当する図１のＸ線ＣＴ装置の作動方式を説明するためのヒストグラム
【図８】本発明による方法の実施例に相当する図１のＸ線ＣＴ装置の作動方式を説明するためのヒストグラム
【図９】本発明による方法の実施例に相当する図１のＸ線ＣＴ装置の作動方式を説明するためのヒストグラム
【図１０】本発明による方法の実施例に相当する図１のＸ線ＣＴ装置の作動方式を説明するためのヒストグラム
【符号の説明】
１ ガントリ
２ 測定開口
３ 回転リング
４ Ｘ線放射器
５ 検出器
７ 寝台板
８ 寝台装置
９ 架台
１０ 支持部材
１１ コンピュータ
１２ モニタ
１３ キーボード
１４ マウス
１５ 造影剤注入器
１６ カニューレ
Claims (11)
- 像形成法を用いて物理的性質の量的な値を求めながら得られた時間的に連続する像内に表示された生体の関心領域（Ｒｅｇｉｏｎ ｏｆ Ｉｎｔｅｒｅｓｔ＝ＲＯＩ）内の、像形成法を用いて決定される物理的性質を有する造影剤の濃度を求める像形成法を用いた生体の診察装置において、
ＲＯＩ内の個々の像のＣＴ数のヒストグラムの頻度分布を作成する手段と、前記ＲＯＩ内の造影剤濃度を前記ヒストグラムの頻度分布の評価に基づいて求める手段とを備え、
造影剤濃度の時間的経過を求め、前記ＲＯＩ内の造影剤濃度の時間的経過を前記ヒストグラムの頻度に基づいて求め、前記ヒストグラムの頻度軸に対して平行に延び前記ヒストグラムの全面積の規定量を含むヒストグラム範囲を切取る直線の位置の時間的経過を、造影剤濃度の時間的経過に対する尺度として求める手段を有することを特徴とする像形成法を用いた生体の診察装置。 - 前記規定量を切取る直線のその都度の位置が、前記ヒストグラムの頻度軸に対して平行に延び、造影剤が存在していない際に得られた前記ヒストグラムの全面積の、前記規定量と同じである部分量を含む範囲を切取る直線によって規定されることを特徴とする請求項１記載の診察装置。
- 前記ヒストグラムの頻度軸に対して平行に延びる直線によって前記ヒストグラムの全面積の規定量が切取られ、この規定量を含むヒストグラム範囲の面積を２つの同じ大きさの面積に分割し前記ヒストグラムの頻度軸に対して平行に延びる直線の位置の時間的経過が、造影剤濃度の時間的経過に対する尺度として求められることを特徴とする請求項１記載の診察装置。
- 前記ヒストグラム範囲の面積を２つの同じ大きさの面積に分割する直線のその都度の位置が、造影剤が存在していない際に得られた前記ヒストグラムにおいて前記ヒストグラムの頻度軸に対して平行に延びる直線によって切取られ造影剤が存在していない際に得られた前記ヒストグラムの全面積の、前記規定量と同じである部分量に相当する範囲の面積を２つの同じ大きさの面積に分割する直線からの間隔によって規定されることを特徴とする請求項１記載の診察装置。
- 前記ヒストグラムの頻度軸に対して平行に延び前記ヒストグラムの全面積の上側の規定量を含むヒストグラム範囲を切取る直線と、前記ヒストグラムの頻度軸に対して平行に延び前記ヒストグラムの全面積の下側の規定量を含むヒストグラム範囲を切取る直線とによって画成された前記ヒストグラムの中心範囲の面積を２つの同じ大きさの面積に分割する直線の位置の時間的経過が造影剤濃度の時間的経過に対する尺度として求められ、前記ヒストグラムの全面積の上側の規定量を含む範囲は前記ヒストグラムの中心範囲に相当するＣＴ数の上側に位置するＣＴ数に相当し、前記ヒストグラムの全面積の下側の規定量を含む範囲は前記ヒストグラムの中心範囲に相当するＣＴ数の下側に位置するＣＴ数に相当することを特徴とする請求項１記載の診察装置。
- 造影剤濃度の時間的経過を求めることは、造影剤の投与前に作成された像に関して前記ヒストグラムを作成し、このヒストグラムを、時間的に連続する像に属する前記ヒストグラムとその都度比較し、造影剤に属するＣＴ数の時間的経過が造影剤濃度の時間的経過に対する尺度として求められることを特徴とする請求項１記載の診察装置。
- 造影剤の投与前に作成された像に関する前記ヒストグラムと、時間的に連続する像に属する前記ヒストグラムとがその都度互いに減算され、減算の結果生じたヒストグラムが作成されることを特徴とする請求項６記載の診察装置。
- 前記減算の結果生じたヒストグラムが、造影剤の投与前に作成された像に関する前記ヒストグラムで畳込まれることを特徴とする請求項７記載の診察装置。
- 造影剤濃度が閾値を上回った場合に診察が開始されることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の診察装置。
- 像形成法としてＸ線コンピュータトモグラフィが用いられることを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載の診察装置。
- ＣＴ数を求めながら得られた時間的に連続する像が、診察を実施する際に用いられるＸ線量に比べて減弱したＸ線量で発生されることを特徴とする請求項１０記載の診察装置。
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