JP5438984B2 - X線画像診断装置及びx線画像処理方法 - Google Patents

X線画像診断装置及びx線画像処理方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5438984B2
JP5438984B2 JP2009025842A JP2009025842A JP5438984B2 JP 5438984 B2 JP5438984 B2 JP 5438984B2 JP 2009025842 A JP2009025842 A JP 2009025842A JP 2009025842 A JP2009025842 A JP 2009025842A JP 5438984 B2 JP5438984 B2 JP 5438984B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
imaging
image
unit
ray
photographing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009025842A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010178953A (ja
Inventor
隆二 材木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Medical Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Medical Systems Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2009025842A priority Critical patent/JP5438984B2/ja
Priority to CN2010101040775A priority patent/CN101797163B/zh
Priority to CN201210464423.XA priority patent/CN102973288B/zh
Priority to US12/695,704 priority patent/US8229066B2/en
Publication of JP2010178953A publication Critical patent/JP2010178953A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5438984B2 publication Critical patent/JP5438984B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
    • A61B6/504Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of blood vessels, e.g. by angiography
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4429Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units
    • A61B6/4435Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure
    • A61B6/4441Constructional features of apparatus for radiation diagnosis related to the mounting of source units and detector units the source unit and the detector unit being coupled by a rigid structure the rigid structure being a C-arm or U-arm
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48Diagnostic techniques
    • A61B6/481Diagnostic techniques involving the use of contrast agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
    • A61B6/507Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for determination of haemodynamic parameters, e.g. perfusion CT
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5258Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving detection or reduction of artifacts or noise
    • A61B6/5264Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving detection or reduction of artifacts or noise due to motion

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Description

本発明は、毛細血管の血流の診断に適したX線画像診断装置及びX線画像処理方法に関する。
従来、循環器疾患の血管内治療を行った場合、プラークが飛び、毛細血管を詰まらせることがある。そのため、治療後にX線CT装置やアンギオ装置を用いて毛細血管相での血流を確認するようにしている。
また循環器検査では、血管の微細な状態を観察するために、血管内に造影剤を注入する前に撮影したマスク画像データと、造影剤を注入した状態で撮影したコントラスト画像データとを減算処理することで、造影部分を強調したサブトラクション画像を得て、このサブトラクション画像を診断画像として用いる方法も知られている。特許文献1には、マスク画像とコントラスト画像とを減算処理してサブトラクション画像を取得するようにしたX線画像診断装置の一例が記載されている。
血管造影検査において、動脈に造影剤を注入した場合、造影剤を含んだ血液が動脈から毛細血管へ流れさらに静脈へと流れ、造影剤を含んだ血液は臓器を通っている間に造影剤が吸収される。
一方、毛細血管相を抽出するために、X線CT装置を用いた脳機能解析(Brain Perfusion)という機能がある。Brain Perfusionは、造影剤を経静脈で注入してCT透視を行い、画像の時間的な濃度変化(Time-density curve)を求めて血流指標を導出する。
X線CT装置では、毛細血管相のみを抽出することが可能であるが、治療後に患者の回復を待って撮影を行うため、治療の数時間後に撮影を行う必要がある。また血管の詰まりが発見された場合には、再び検査室に戻ることもあり、時間的制約や移動を伴うなどの問題がある。
またアンギオ装置を用いた3D−アンギオ機能によって毛細血管相を抽出することもできるが、毛細血管相のみを抽出することは困難であり、動脈相と静脈相も含んだ3D像となる。つまりアンギオ装置で3D撮影する場合は、治療直後に撮影が可能であるものの、撮影部(X線発生器とX線検出器)を約200度の範囲で回転させて撮影する必要がある。
しかしながら、造影剤を含んだ血液が動脈を経て毛細血管へ流れる時間は非常に短時間であるため、毛細血管相の画像を撮影しようとしても動脈相及び静脈相を含んだ血管像を収集することになるため、再構成したときにアーチファクト(偽像)が多い画像となってしまう。
特開2008−61763号公報
従来、アンギオ装置で血管部を3D撮影する場合に、撮影部(X線発生器とX線検出器)を約200度の範囲で回転させて撮影する必要があり、しかも造影剤を含んだ血液が動脈を経て毛細血管へ流れる時間は非常に短時間であるため、毛細血管相の画像を抽出しようとしても動脈相及び静脈相を含んだ血管像を収集することになり、再構成したときにアーチファクトが多い画像となってしまうという問題点があった。
本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、正確に毛細血管相の3D画像を生成することができるX線画像診断装置及びX線画像処理方法を提供することを目的とする。
請求項1記載の本発明のX線画像診断装置は、被検体に対してX線を曝射するX線発生部と前記被検体を透過したX線を検出するX線検出部とを対向して支持し、前記X線発生部とX線検出部を寝台上の前記被検体の体軸周りに回転可能にした撮影部と、前記撮影部を前記被検体の体軸周りに回転させて3D再構成に必要な所定の角度範囲内の画像を撮影する際に、前記所定の角度範囲を一部がオーバーラップするように第1の角度範囲と第2の角度範囲に分け、前記撮影部を前記第1の角度範囲内で回転させて1回目の撮影を行い、前記第2の角度範囲内で回転させて2回目の撮影を行うように制御する制御部と、前記1回目の撮影によって取得した画像に基づいて第1の再構成画像を生成し、前記2回目の撮影によって取得した画像に基づいて第2の再構成画像を生成し、前記第1の再構成画像と前記第2の再構成画像を合成処理して出力する画像データ処理部と、を具備したことを特徴とする。
また、請求項6記載の本発明のX線画像処理方法は、被検体に対してX線を曝射するX線発生部と前記被検体を透過したX線を検出するX線検出部とを対向して支持し、前記X線発生部とX線検出部を寝台上の前記被検体の体軸周りに回転可能にした撮影部を備え、前記撮影部を前記被検体の体軸周りに回転させて3D再構成に必要な所定の角度範囲内の画像を撮影する際に、前記所定の角度範囲を一部がオーバーラップするように第1の角度範囲と第2の角度範囲に分け、前記撮影部を前記第1の角度範囲内で回転させて1回目の撮影を行い、前記第2の角度範囲内で回転させて2回目の撮影を行い、前記1回目の撮影によって取得した画像に基づいて第1の再構成画像を生成し、前記2回目の撮影によって取得した画像に基づいて第2の再構成画像を生成し、前記第1の再構成画像と前記第2の再構成画像を合成処理して出力することを特徴とする。
本発明によれば、2回の撮影で約200度の範囲の撮影画像を収集することで、毛細血管相のみの画像を用いて3D再構成を行うことができ、アーチファクトを低減して正確に毛細血管相の血流の診断が可能となる。また1回目と2回目の撮影で被検体が動いたとしても動き補正することができるため、1回目と2回目の撮影によって取得した画像にズレがあっても補正することができる。
本発明の一実施形態に係るX線画像診断装置の構成を示すブロック図。 同実施形態に係るX線画像診断装置の全体構造を示す斜視図。 造影剤を含んだ血液が動脈、毛細血管、静脈へ流れる際の時間的な変化を示す説明図。 造影剤を含んだ血液が動脈、毛細血管、静脈に流れたときの画像の一例を示す説明図。 コントラスト画像データを取得する際の撮影動作を示す説明図。 マスク画像データを取得する際の撮影動作を示す説明図。 コントラスト画像の収集と合成処理までの動作を示すフローチャート。 毛細血管画像の収集動作を別の視点から示す説明図。 撮影部の回転動作の他の例を示す説明図。
以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1は本発明の一実施形態に係るX線画像診断装置(アンギオ装置)の構成を示すブロック図である。図1において、X線画像診断装置100は、被検体Pに対してX線を発生するX線発生部10と、被検体Pを透過したX線を2次元的に検出するとともに検出結果に基づいてX線投影データを生成するX線検出部20を備えている。
X線発生部10は、X線管11とX線絞り器12を有するX線照射部と、高電圧制御部13と高電圧発生器14を有する高電圧発生部を備えている。X線管11は、X線を発生する真空管であり、陰極(フィラメント)より放出された電子を高電圧により加速してタングステン陽極に衝突させX線を発生する。
X線検出部20は、平面検出器21と、平面検出器21から読み出された電荷を電圧に変換する電荷・電圧変換器22と、電荷・電圧変換器22の出力をデジタル信号に変換するA/D変換器23を備え、A/D変換器23からX線投影データを出力する。
X線発生部10と、X線検出部20はアーム(Cアーム)24に支持されており、Cアーム24は、寝台の天板25に載置した被検体Pの体軸方向に移動可能であり、また被検体Pの体軸周りに回転可能である。尚、X線発生部10とX線検出部20は撮影部26を構成し、Cアーム24を回転することで、撮影部26は被検体Pの周囲を回転し、異なる角度方向から被検体Pを撮影することができる。
またX線画像診断装置100は、画像データ処理部31、システム制御部32、操作部33、及びモニタ34を備えている。画像データ処理部31は、A/D変換器23からのX線投影データを処理して画像データの生成と保存を行ない、この画像データ処理部31において生成された画像データをモニタ34に表示する。
システム制御部32は、バスライン35を介してX線画像診断装置100の各ユニットを統括的に制御する。操作部33は医師等のユーザが各種コマンドの入力等を行なうもので、マウス、キーボード、トラックボール、ジョイスティック等の入力デバイスや、表示パネルあるいは各種スイッチ等を備えたインタラクティブなインターフェースを有する。
またX線画像診断装置100は、移動機構部40を備えている。移動機構部40は、絞り移動制御部41と機構制御部42を有し、絞り移動制御部41は、X線絞り器12における絞り羽根等の移動制御を行ない、機構制御部42は、被検体Pを載置する天板25の移動機構43や、撮影系移動機構44の移動制御を行う。移動機構部40は、操作部33の操作に応答して動作し、システム制御部32の制御のもとに各部の移動制御を行う。
図2は、X線画像診断装置100(アンギオ装置)の全体的な構成を示す斜視図である。X線診断装置100は、X線発生部10とX線検出部20がCアーム24によって対向して支持されている。またCアーム24に対して寝台が配置されており、寝台の天板25には、被検体(図示せず)が載置され、天板25の位置及び高さは機構制御部42によって制御可能である。
Cアーム42は、被検体の頭部(Cranial)から脚部(Caudal)に向かう体軸方向に移動可能である。またCアーム42の回転により矢印aで示すように撮影部26(X線発生部10とX線検出部20)は、被検体の周囲を左右方向(LAO方向/RAO方向)に回転することができる。また撮影部26を矢印b方向にスライド回転することができる。
X線投影データは、画像データ処理部31によって処理され、画像データをモニタ34に表示する。モニタ34は、例えば天井部に取り付けられている。また、寝台には、操作部33を取り付けており、操作部33の操作に応答してシステム制御部32は、天板25の高さの制御、Cアーム42の移動/回転の制御、X線の照射範囲の調整、照射タイミングの制御等を行う。
次に本発明のX線画像診断装置100による毛細血管相の3D画像の生成動作を説明する。図3は、血管造影検査において、動脈に造影剤を注入(インジェクション)したときに造影剤を含んだ血液が動脈から毛細血管へ流れ、さらに静脈へと流れる際の時間的な変化を示している。
図3において、タイミングt0で造影剤が動脈に注入されると、造影剤を含んだ血液がt0−t2の約5秒間、動脈を流れる。またタイミングt1付近では動脈から毛細血管へと移行し、t1−t4の約4秒間、毛細血管を流れる。さらにタイミングt3付近では毛細血管から静脈へと移行し、t3−t5の約5秒間、静脈を流れる。
図4は、造影剤を含んだ血液が動脈から毛細血管へ、また毛細血管から静脈へ流れたときの画像の一例を示している。図4(a)は動脈相の血管画像を示し、(b)は毛細血管相の血管画像を示し、(c)は静脈相の血管画像を示している。
しかしながら、図3で説明したように、タイミングt1−t2では動脈と毛細血管の両方に造影剤を含んだ血液が流れ、タイミングt3−t4では毛細血管と静脈の両方に造影剤を含んだ血液が流れる。また図3で示すように、主に毛細血管に流れる期間はタイミングt2−t3で示す僅かな期間(約2秒)に過ぎない。
上記したように、毛細血管相の血管画像を撮影する時間は4秒程度しかない。一方、3D−アンギオ撮影では、撮影部26を180度以上回転させて撮影することで3D再構成像を得ることができるが、3D画像を生成するには撮影部26を約200度程度の角度範囲内で回転させる必要がある。
つまり1秒間に約50度回転させる必要があるが、主に毛細血管に流れる期間(t2−t3の約2秒間)に200度回転させることは現状の装置では不可能である。このため、現状では4秒間に200度回転させるのが精一杯である。このため、毛細血管画像に動脈や静脈の画像が含まれてしまう。
そこで本発明では、撮影部26を被検体Pの体軸周りに回転させて3D再構成に必要な所定の角度範囲内(例えば200度)の画像を撮影する際に、所定の角度範囲を一部がオーバーラップするように第1の角度範囲(例えば120度)と第2の角度範囲(例えば120度)に2分し、撮影部26を第1の角度範囲内で回転させて1回目の撮影を行い、第2の角度範囲内で回転させて2回目の撮影を行うように制御する点に特徴がある。
つまり、3D撮影を2回に分けて行い、1回目の撮影では約120度の回転範囲内で撮影し、2回目の撮影では異なる方向から約120度の回転範囲内で撮影して画像を収集する。また2回の撮影にオーバーラップ領域を設けるようにしている。
また再構成に不要な範囲も離散的に撮影を行い、2回の撮影から毛細血管の像だけを抽出し、オーバーラップ分から動脈相、静脈相を分離する。さらに2回撮影を行うと、患者の動きによって画像がずれる可能性があるため、2回の撮影で得た骨や血管像を用いて1回目と2回目の画像を比較し、2回の撮影の位置ずれ(体動)を補正する。こうして2秒間(×2回)で、200度の撮影動作を実現する。
尚、撮影部26の回転の制御やX線の曝射のタイミングは、システム制御部32によって行い、撮影した画像データの再構成や動き補正等の画像処理は、システム制御部32の制御のもとに画像データ処理部31が行う。
以下、図5を参照して毛細血管画像の収集動作を具体的に説明する。尚、以下の説明において、インジェクションとは、造影剤を投入することを意味し、動脈相、静脈相、毛細血管相とは、造影剤を投入したとき造影剤が動脈を流れているフェイズ、静脈を流れているフェイズ、毛細血管を流れているフェイズをそれぞれ意味する。
図5は、造影剤を注入した状態でコントラスト画像データを得るための撮影動作を示す。図5(a)は、動脈に造影剤を注入したときに造影剤を含んだ血液が動脈から毛細血管へ、さらに毛細血管から静脈へと流れる際の時間的な変化を示している。1回目の撮影はタイミングt1〜t3で行い、2回目の撮影はタイミングt2〜t4で行う。
図5(b1)は1回目の撮影期間を拡大して示している。即ち、撮影の開始から予め設定した期間内では、撮影間隔を広くして離散的に撮影を行い、予め設定した期間を経過した後は撮影間隔を狭くして密に撮影を行う。離散的な撮影(疎撮影)によって得た画像データは動き補正に利用し、密撮影によって得た画像データは再構成に使用する。(b1)の斜線を付した部分は各撮影タイミングを示している。
図5(b2)は、1回目の撮影を行う際の撮影部26の回転動作を示している。(b2)において、タイミングt0で造影剤が投入されたとすると、タイミングt0から撮影部26は回転し始め、予め設定した時間(約4秒)を経過した時点(タイミングt1)でX線の曝射を開始する。
撮影部26が回転している間、タイミングt1からt2では疎撮影を行い、タイミングt2以降は密撮影を行う。そしてタイミングt3で撮影部26は回転を停止し、撮影を終了する。したがって、実際の撮影はタイミングt1〜t3において撮影部26が約120度回転する間に行われ、造影剤を含んだ血液が動脈から毛細血管を流れるタイミングで行われる。特に造影剤を含んだ血液が毛細血管相を流れるタイミングでは密撮影を行う。
図5(c1)は2回目の撮影期間を拡大して示すものである。この場合、撮影部26は(c2)で示すように逆方向に回転する。撮影の開始から予め設定した期間内では撮影間隔を狭くして密に撮影を行い、予め設定した期間を経過した後は撮影間隔を広くして離散的に撮影を行う。密撮影によって得た画像データは再構成に使用し、離散的な撮影(疎撮影)によって得た画像データは動き補正に利用する。
図5(c2)は、2回目の撮影を行う際の撮影部26の回転動作を示している。(c2)において、タイミングt0で造影剤が投入されたとすると、タイミングt0から撮影部26は回転し始め、予め設定した時間(約5秒)を経過した時点(タイミングt2)でX線の曝射を開始する。
撮影部26が回転している間、タイミングt2〜t3では密撮影を行い、タイミングt3以降は疎撮影を行う。そしてタイミングt4で撮影部26は回転を停止し、撮影を終了する。したがって、実際の撮影はタイミングt2〜t4において撮影部26が約120度回転する間に行われ、造影剤を含んだ血液が毛細血管から静脈に流れるタイミングで行われる。特に造影剤を含んだ血液が毛細血管相を流れるタイミングでは密撮影を行う。
尚、図5(b1),(c1)から分かるように、2回の撮影は100度よりも広めの角度範囲(例えば120度の範囲)を撮影し、オーバーラップ領域を設けている。こうして、2回の撮影によって得た画像データを合成することで3D画像を得るに必要な約200度の角度範囲を撮影した画像を得ることができる。
またインジェクション開始から、X線を曝射するまでの時間は、撮影前の透視や術前の解析情報等を基に設定し、動脈相と毛細血管相の境界や、毛細血管相と静脈相の境界は、濃度差からヒトが判断しても良いし、ソフトウェア的に判断してもよい。したがって2回目の撮影では、1回目の撮影像から、毛細血管相に移行するまでの秒数を解析することで、X線の曝射の開始タイミング等を実情に合わせて変更することができる。
図6は、マスク画像データを得るための撮影動作を示している。マスク画像の撮影は、血管内に造影剤を注入する前に行われる。図6(a)は、動脈から毛細血管へ、さらに毛細血管から静脈への血液の流れを示している。マスク画像の撮影は、図6(b)で示すように、1回の撮影で約200度の範囲を撮影する。撮影部26は、例えば、タイミングt1で回転を開始してX線を曝射し、タイミングt4で回転を停止して撮影を終了し、マスク画像は造影剤のない状態、つまり血管像なしで撮影される。
こうして、3D再構成に必要な約200度の回転範囲で撮影したコントラスト画像データと、マスク画像データを得ることができる。2回の撮影によって取得したコントラスト画像データは、その後動き補正、再構成、合成の処理が行われ、3D画像をモニタ34に表示することができる。
尚、コントラスト画像の1回目と2回目の撮影では、それぞれ異なる角度方向から約120度の範囲で撮影を行うため、毛細血管相の3D再構成に適した領域の画像が抽出されているか否かを解析する必要がある。そこで、マスク画像とコントラスト画像とを減算処理することで、サブトラクション画像を得て、このサブトラクション画像をもとに毛細血管相の画像が抽出されているか解析を行う。
また動き補正は、1回目と2回目の撮影のズレを補正するものであり、1回目と2回目の疎撮影によって得た骨、造影像などをもとに、1回目と2回目の被写体のズレを解析し補正する。即ち、2回目の撮影において被検体の位置や傾斜角が多少ずれることがあるため、1回目の撮影画像と2回目の撮影画像のズレ量を基にいずれか一方の画像の位置や角度を補正する。動き補正のための画像は疎撮影によって得るため、被検体に対する被曝機会を低減することができる。
また1回目の撮影では、動脈相と毛細血管相が混在している可能性があり、2回目の撮影では毛細血管相と静脈相が混在している可能性がある。このため、両者の画像を比較して、2つの画像に共通して存在している部分のみを抽出すると、動脈相、静脈相を分離することができる。したがって、毛細血管相の画像のみを抽出して再構成することができる。こうして1回目及び2回目の撮影によって得た毛細血管相の画像を再構成し、合成することで毛細血管相の画像を3D表示することができる。
図7は、コントラスト画像の収集動作と、1回目と2回目の撮影画像の合成処理までの動作を示すフローチャートである。図7においてステップS1は、1回目の撮影開始ステップであり、ステップS2でインジェクションを行う。ステップS3では、撮影部26が回転を開始する。撮影部26が所定の角度まで回転すると、ステップS4ではX線疎撮影が行われる。また撮影部26がさらに回転するとステップS5ではX線密撮影が行われ、撮影部26が設定した角度まで回転するとステップS6で回転を停止し、1回目の撮影を終了する。
ステップS7は、2回目の撮影開始ステップであり、ステップS8でインジェクションを行う。ステップS9では、撮影部26が逆方向に回転を開始する。撮影部26が所定の角度まで回転すると、ステップS10ではX線密撮影が行われる。また撮影部26がさらに回転するとステップS11ではX線疎撮影が行われ、撮影部26が設定した角度まで回転するとステップS12で回転を停止し、2回目の撮影を終了する。
こうして2回の撮影が終了したあとのステップS13では、1回目と2回目の疎撮影によって得た骨、造影像などをもとに、1回目と2回目の被写体のズレを解析し動き補正を行う。ステップS14では、動き補正した画像データをもとに再構成処理を行う。つまり、1回目と2回目に撮影した画像に共通して存在している毛細血管相の画像のみを抽出して再構成する。ステップS15では、再構成した画像を合成処理して毛細血管相の3D画像を生成し、ステップS16で終了する。
図8は、毛細血管画像の収集動作を別の視点から示す説明図である。横軸は時間の変化を示し、動脈に造影剤を注入したときに造影剤を含んだ血液が動脈から毛細血管へ、さらに毛細血管から静脈へと流れる際の時間的な変化を示している。
縦軸は撮影部26の撮影範囲(角度)を示しており、1回目の撮影は、撮影部26が回転している間のタイミングt1〜t3で行い、タイミングt1からt2では疎撮影を行い、タイミングt2〜t3は密撮影を行う。タイミングt3で撮影部26は回転を停止し、撮影を終了する。
2回目の撮影は、撮影部26が回転している間のタイミングt2〜t4で行い、タイミングt2からt3では密撮影を行い、タイミングt3〜t4では疎撮影を行う。タイミングt4で撮影部26は回転を停止し、撮影を終了する。
LAO100deg.は1回目の密撮影における撮影範囲(約100度)を示し、RAO100deg.は2回目の密撮影における撮影範囲(約100度)を示しており、角度範囲αは、1回目と2回目の密撮影におけるオーバーラップ領域を示している。
尚、以上の説明では、1回目の撮影において撮影部26を第1の方向に回転し、2回目の撮影において第1の方向と逆の第2の方向に回転させて撮影する例を述べたが、撮影部26を図9に示すように回転させてもよい。
図9(a)は、1回目の撮影を行う際の撮影部26の回転動作を示す。即ち、インジェクション後のタイミングt0から撮影部26は回転し始め、予め設定した時間(約4秒)を経過した時点(タイミングt1)でX線の曝射を開始し、タイミングt1からt2では疎撮影を行い、タイミングt2以降は密撮影を行う。そしてタイミングt3で撮影部26は回転を停止し、撮影を終了する。
一方、2回目の撮影を行う際には、撮影部26を元の状態に戻し、インジェクションのタイミングt0から予め設定した時間(約5秒)を経過した時点から撮影部26は図9(a)と同じ方向に回転し始め、タイミングt2でX線の曝射を開始し、タイミングt2からt3では密撮影を行い、タイミングt3以降は疎撮影を行う。そしてタイミングt4で撮影部26は回転を停止し、撮影を終了する。
したがって、1回目の撮影は撮影部26が所定角度回転した位置から約120度回転する間に行われ、2回目の撮影は撮影部26が回転を開始してから約120度回転する間に行われ、1回目の撮影を開始する位置と2回目の撮影が終了する位置付近で撮影領域がオーバーラップすることになる。
また以上の説明では、2回の撮影が終わったあとに動き補正を行い、その後で再構成を行う例を説明したが、2回の撮影が終わったあとに再構成を行い、その後で動き補正を行うようにしてもよい。
以上、述べたように本発明では、2回の撮影で約200度の範囲の撮影画像を収集することができ、毛細血管相のみの画像を用いて3D再構成を行うことにより、アーチファクトを低減することができる。また1回目と2回目の撮影で被検体が動いたとしても動き補正することができるため、1回目と2回目の撮影によって取得した画像にズレがあっても補正することができる。
こうして、アンギオ装置で毛細血管相のみの3D画像を得ることができる。また血管内治療の直後であっても画像が得られるため、血栓がとんだことをタイムリーに発見できる。血栓が発見された場合、そのまま再治療に入ることができ、正確に毛細血管相の血流の診断が可能となる。
また本発明の実施形態は、以上の説明に限定されることなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。
100…X線画像診断装置(アンギオ装置)
10…X線発生部
11…X線管
20…X線検出部
21…平面検出器
24…Cアーム
25…天板
26…撮影部
31…画像データ処理部
32…システム制御部
33…操作部
34…モニタ
35…バスライン
40…移動機構部

Claims (6)

  1. 被検体に対してX線を曝射するX線発生部と前記被検体を透過したX線を検出するX線検出部とを対向して支持し、前記X線発生部とX線検出部を寝台上の前記被検体の体軸周りに回転可能にした撮影部と、
    前記撮影部を前記被検体の体軸周りに回転させて3D再構成に必要な所定の角度範囲内の画像を撮影する際に、前記所定の角度範囲を一部がオーバーラップするように第1の角度範囲と第2の角度範囲に分け、前記撮影部を前記第1の角度範囲内で回転させて1回目の撮影を行い、前記第2の角度範囲内で回転させて2回目の撮影を行うように制御する制御部と、
    前記1回目の撮影によって取得した画像に基づいて第1の再構成画像を生成し、前記2回目の撮影によって取得した画像に基づいて第2の再構成画像を生成し、前記第1の再構成画像と前記第2の再構成画像を合成処理して出力する画像データ処理部と、
    を具備したことを特徴とするX線画像診断装置。
  2. 前記制御部は、前記1回目及び2回目の撮影において、再構成する領域を密撮影し、再構成に使用しない領域を疎撮影し、
    画像データ処理部は、前記疎撮影によって得た画像を利用して前記1回目と前記2回目の2回の撮影によって取得した画像のズレを補正することを特徴とする請求項1記載のX線画像診断装置。
  3. 前記画像データ処理部は、前記2回の撮影によって取得した2つの画像に共通して存在する部分を抽出し、再構成して合成することを特徴とする請求項1記載のX線画像診断装置。
  4. 前記制御部は、前記1回目及び2回目の撮影においてそれぞれ造影剤を投入した血管内の撮影を行い、前記造影剤を含んだ血液が毛細血管を流れているときの画像を再構成領域として密撮影し、前記造影剤を含んだ血液が動脈から前記毛細血管に移行するとき、又は前記毛細血管から前記静脈に移行するときの画像を疎撮影することを特徴とする請求項1記載のX線画像診断装置。
  5. 前記制御部は、前記1回目及び2回目の撮影において、前記撮影部の回転の開始時間及び撮影開始までの時間を、前記造影剤の投入から前記造影剤を含んだ血液が毛細血管に到達するまでの時間を基にして設定することを特徴とする請求項4記載のX線画像診断装置。
  6. 被検体に対してX線を曝射するX線発生部と前記被検体を透過したX線を検出するX線検出部とを対向して支持し、前記X線発生部とX線検出部を寝台上の前記被検体の体軸周りに回転可能にした撮影部を備え、
    前記撮影部を前記被検体の体軸周りに回転させて3D再構成に必要な所定の角度範囲内の画像を撮影する際に、前記所定の角度範囲を一部がオーバーラップするように第1の角度範囲と第2の角度範囲に分け、
    前記撮影部を前記第1の角度範囲内で回転させて1回目の撮影を行い、前記第2の角度範囲内で回転させて2回目の撮影を行い、
    前記1回目の撮影によって取得した画像に基づいて第1の再構成画像を生成し、前記2回目の撮影によって取得した画像に基づいて第2の再構成画像を生成し、
    前記第1の再構成画像と前記第2の再構成画像を合成処理して出力することを特徴とするX線画像処理方法。
JP2009025842A 2009-02-06 2009-02-06 X線画像診断装置及びx線画像処理方法 Active JP5438984B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009025842A JP5438984B2 (ja) 2009-02-06 2009-02-06 X線画像診断装置及びx線画像処理方法
CN2010101040775A CN101797163B (zh) 2009-02-06 2010-01-27 X射线图像诊断装置以及x射线图像处理方法
CN201210464423.XA CN102973288B (zh) 2009-02-06 2010-01-27 X射线图像处理方法
US12/695,704 US8229066B2 (en) 2009-02-06 2010-01-28 X-ray image diagnosis apparatus and X-ray image processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009025842A JP5438984B2 (ja) 2009-02-06 2009-02-06 X線画像診断装置及びx線画像処理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010178953A JP2010178953A (ja) 2010-08-19
JP5438984B2 true JP5438984B2 (ja) 2014-03-12

Family

ID=42540429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009025842A Active JP5438984B2 (ja) 2009-02-06 2009-02-06 X線画像診断装置及びx線画像処理方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8229066B2 (ja)
JP (1) JP5438984B2 (ja)
CN (2) CN101797163B (ja)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120099768A1 (en) 2010-10-20 2012-04-26 Medtronic Navigation, Inc. Method and Apparatus for Reconstructing Image Projections
US9807860B2 (en) 2010-10-20 2017-10-31 Medtronic Navigation, Inc. Gated image acquisition and patient model construction
US9769912B2 (en) 2010-10-20 2017-09-19 Medtronic Navigation, Inc. Gated image acquisition and patient model construction
JP5725885B2 (ja) * 2011-01-27 2015-05-27 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー X線ct装置
WO2012103302A2 (en) * 2011-01-28 2012-08-02 Medtronic Navigation, Inc. Method and apparatus for reconstructing image projections
US20140142419A1 (en) * 2012-11-19 2014-05-22 Biosense Webster (Israel), Ltd. Patient movement compensation in intra-body probe
JP5889825B2 (ja) * 2013-03-29 2016-03-22 富士フイルムRiファーマ株式会社 Roi設定装置、roi設定方法、コンピュータプログラム及び脳血流推定装置
KR102206598B1 (ko) * 2013-08-20 2021-01-22 주식회사바텍 파노라마 영상의 흔들림 보정 방법 및 보정 방법 결정 장치
WO2017104067A1 (ja) * 2015-12-18 2017-06-22 株式会社島津製作所 X線撮影装置
CN108226195B (zh) * 2017-12-28 2023-10-13 清华大学 Ct检查系统和ct成像方法
US10762632B2 (en) * 2018-09-12 2020-09-01 Siemens Healthcare Gmbh Analysis of skeletal trauma using deep learning
EP3677186A1 (en) * 2019-01-03 2020-07-08 Siemens Healthcare GmbH Medical imaging device, system, and method for generating a motion-compensated image, and corresponding storage medium

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3512875B2 (ja) * 1993-11-26 2004-03-31 東芝医用システムエンジニアリング株式会社 X線コンピュータ断層撮影装置
US5459769A (en) * 1994-11-09 1995-10-17 General Electric Company Procedure for monitoring contrast agent application in a CT imaging system
JP2003052688A (ja) * 2001-08-10 2003-02-25 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 画像生成方法およびx線ct装置
JP4127609B2 (ja) * 2001-10-24 2008-07-30 株式会社東芝 X線診断装置
JP3911415B2 (ja) * 2001-12-26 2007-05-09 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー X線ct装置
JP3980374B2 (ja) * 2002-02-20 2007-09-26 株式会社東芝 Mri装置
US6763082B2 (en) * 2002-02-27 2004-07-13 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray computer tomography apparatus
JP4201686B2 (ja) * 2003-11-04 2008-12-24 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー X線ct装置
JP4744941B2 (ja) 2004-06-22 2011-08-10 株式会社東芝 X線画像診断装置及びその診断支援方法
CN1723849A (zh) * 2004-06-22 2006-01-25 株式会社东芝 X射线图像诊断装置及其诊断方法
DE102004042491B4 (de) * 2004-08-31 2009-07-09 Siemens Ag Verfahren zur Erzeugung von tomographischen Schnittbildern von einem Untersuchungsobjekt mit mindestens zwei winkelversetzten Strahlenbündeln und Computertomographie-Gerät zur Durchführung dieses Verfahrens
JP2006087631A (ja) * 2004-09-22 2006-04-06 Sangaku Renkei Kiko Kyushu:Kk 画像診断装置、画像処理装置、及び画像処理プログラムを記録した記録媒体
DE102004055461A1 (de) * 2004-11-17 2006-05-04 Siemens Ag Bildgebendes Verfahren sowie Vorrichtung zur Visualisierung von koronaren Herzkrankheiten
JP4777007B2 (ja) 2005-08-03 2011-09-21 東芝メディカルシステムズ株式会社 X線コンピュータ断層撮影装置
JP4945203B2 (ja) * 2005-09-07 2012-06-06 株式会社東芝 X線コンピュータ断層撮影装置
EP1790289A3 (en) * 2005-11-02 2007-07-18 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray computed tomography apparatus and method of analyzing X-ray computed tomogram data
US7613275B2 (en) * 2005-12-19 2009-11-03 General Electric Company Method and apparatus for reducing cone beam artifacts using spatially varying weighting functions
DE102006012181B4 (de) * 2006-03-16 2016-03-10 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zur getrennten dreidimensionalen Darstellung von Arterien und Venen in einem Körperteil
DE102006025759A1 (de) 2006-05-31 2007-12-06 Siemens Ag Verfahren zur Bildrekonstruktion eines Objektes mit Projektionen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP2008061763A (ja) 2006-09-06 2008-03-21 Toshiba Corp X線画像診断装置
US7831011B2 (en) * 2008-11-21 2010-11-09 General Electric Co. Computed tomography method and system

Also Published As

Publication number Publication date
CN102973288B (zh) 2014-10-22
US20100202585A1 (en) 2010-08-12
CN102973288A (zh) 2013-03-20
JP2010178953A (ja) 2010-08-19
CN101797163A (zh) 2010-08-11
US8229066B2 (en) 2012-07-24
CN101797163B (zh) 2013-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5438984B2 (ja) X線画像診断装置及びx線画像処理方法
US7054405B2 (en) System and method for computing volumetric perfusion
JP5718576B2 (ja) X線画像診断装置
US8351565B2 (en) X-ray CT apparatus
JP5491914B2 (ja) 画像表示装置およびx線診断装置
JP4744941B2 (ja) X線画像診断装置及びその診断支援方法
JP4157302B2 (ja) X線ct装置
JP2005199062A (ja) フルオロスコピー・トモシンセシス・システム及び方法
US9895119B2 (en) Generation of mask and contrast image data in a continuous acquisition
JP4966120B2 (ja) X線アンギオ撮影装置
JP2010193975A (ja) 医用画像処理装置及び医用画像処理方法
US7831011B2 (en) Computed tomography method and system
JP6509131B2 (ja) X線ct装置、画像処理装置、及び画像再構成方法
US7379532B2 (en) ECG-based rotational angiography for cardiology
JP2010154982A (ja) X線コンピュータ断層撮影装置および画像処理装置
JP2005137798A (ja) X線撮像システム及びx線画像データ表示方法
WO2004071301A1 (ja) X線ct装置
JP2006087631A (ja) 画像診断装置、画像処理装置、及び画像処理プログラムを記録した記録媒体
JP4626414B2 (ja) X線診断装置
JP4127609B2 (ja) X線診断装置
JP4305720B2 (ja) X線ct装置
JP7413972B2 (ja) X線撮影装置、および、画像処理方法
JP5523782B2 (ja) X線診断装置及びx線診断方法
JP5689925B2 (ja) X線ct装置
JP2008148936A (ja) X線断層撮影装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120203

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130502

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130604

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130712

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130903

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131015

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20131119

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131216

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5438984

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350