JP5484664B2 - Image display apparatus and radiation CT apparatus - Google Patents
Image display apparatus and radiation CT apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP5484664B2 JP5484664B2 JP2007253897A JP2007253897A JP5484664B2 JP 5484664 B2 JP5484664 B2 JP 5484664B2 JP 2007253897 A JP2007253897 A JP 2007253897A JP 2007253897 A JP2007253897 A JP 2007253897A JP 5484664 B2 JP5484664 B2 JP 5484664B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- heart
- tomographic
- region
- reconstruction
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 62
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 claims description 57
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 42
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 33
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 21
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 claims description 19
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 39
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 24
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000037237 body shape Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 210000004351 coronary vessel Anatomy 0.000 description 1
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Description
本発明は、画像処理装置および放射線CT(Computed Tomography)装置に関し、詳しくは、被検体の胸部の放射線CT画像を生成する画像処理装置および放射線CT装置に関する。 The present invention relates to an image processing apparatus and a radiation CT (Computed Tomography) apparatus, and more particularly to an image processing apparatus and a radiation CT apparatus that generate a radiation CT image of a chest of a subject.
放射線CT装置を用いて被検体の胸部の断層画像(CT画像)を生成する場合、目的に応じて断層画像の再構成法を変えることが多い。例えば、冠状動脈等を含む心臓領域を観察対象とする場合には、心電同期再構成法が利用され、肺野等を含む非心臓領域を観察対象とする場合には、心電非同期再構成法が利用される。 When a tomographic image (CT image) of a chest of a subject is generated using a radiation CT apparatus, the tomographic image reconstruction method is often changed according to the purpose. For example, when a cardiac region including a coronary artery or the like is an observation target, an electrocardiogram synchronous reconstruction method is used. When a non-cardiac region including a lung field or the like is an observation target, an electrocardiographic asynchronous reconstruction is performed. Law is used.
心電同期再構成法は、被検体の心臓が特定の心位相期にあるときに収集された投影データのみを用いて再構成する方法である。 The electrocardiogram synchronous reconstruction method is a method of reconstructing using only projection data collected when the subject's heart is in a specific cardiac phase period.
心電同期再構成法によれば、断層画像を再構成する際に、心臓の動きが少ない心位相期の投影データのみを用いることができ、心臓の動きによる画像の歪み、いわゆるモーションアーチファクト(motion artifact)が抑制された断層画像を再構成することができる。このようなことから、心電同期再構成法は、心臓領域を観察対象とする場合に適している。 According to the ECG-synchronous reconstruction method, when reconstructing a tomographic image, it is possible to use only projection data in the cardiac phase period in which the motion of the heart is small, and image distortion caused by the motion of the heart, so-called motion artifacts (motion A tomographic image in which artifacts are suppressed can be reconstructed. For this reason, the electrocardiogram synchronization reconstruction method is suitable when the heart region is the observation target.
なお、心電同期再構成法としては、例えば、プロスペクティブECGトリガ(prospective Electrocardiogram trigger)法やレトロスペクティブECGゲート(retrospective Electrocardiogram gate)法等がある。前者は、被検体に装着された心電計から得られる心電情報に基づいて、所望の心位相(心時相)に同期して放射線を曝射し、再構成処理する方法である。後者は、被検体に心電計を装着し、被検体に放射線を連続曝射して投影データ(data)と心電情報とを同時に収集し、CT撮影終了後に所望の同じ心位相の投影データを抽出して再構成処理する方法である(特許文献1等参照)。 Examples of the electrocardiographic synchronization reconstruction method include a prospective ECG trigger (prospective Electrocardiogram trigger) method and a retrospective ECG gate (retrospective Electrocardiogram gate) method. The former is a method of performing reconstruction processing by exposing radiation in synchronization with a desired cardiac phase (cardiac time phase) based on electrocardiographic information obtained from an electrocardiograph attached to the subject. In the latter case, an electrocardiograph is attached to the subject, and the subject is continuously exposed to radiation to collect projection data (data) and electrocardiographic information at the same time. Is extracted and reconstructed (see Patent Document 1).
一方、心電非同期再構成法は、心臓の心位相に関係なく、断層画像を再構成するのに必要な投影データを抽出して再構成する方法である。 On the other hand, the ECG asynchronous reconstruction method is a method of extracting and reconstructing projection data necessary for reconstructing a tomographic image regardless of the cardiac phase of the heart.
心電非同期再構成法によれば、スライス(slice)方向(被検体の体軸方向)に連続する複数の断層画像を再構成する際に、スライス方向の不連続部分が縞状に現れる、いわゆるバンディングアーチファクト(banding artifact)を抑えることができる。これは、心電非同期再構成法では、再構成に用いる投影データの収集時期に制約がないため、スライス方向に隣接する断層画像において、収集時期が略連続である投影データを用いて再構成することができるためである。また、心電非同期再構成法では、再構成に360°分のビュー(view)方向の投影データを必要とする、いわゆるフルリコン(full recon.)が採用できるため、再構成された画像のノイズ(noise)は少ない。このようなことから、心電非同期再構成法は、非心臓領域を観察対象とする場合に適している。
心電同期再構成法では、フルリコンではなく、180°+α(X線ビーム(beam)のファン(fan)角)分のビュー方向の投影データで再構成可能な、いわゆるハーフリコン(half recon.)を用いることが多い。心電同期再構成法では、モーションアーチファクトを極力抑えるために、上記「特定の心位相期」として許容できる投影データの収集時期は、1心拍のうち僅かな時間に限定される。したがって、1断層画像の再構成に必要な投影データを用意するために撮影時間が長くなる傾向にあり、また、ヘリカルスキャン(helical scan)によるレトロスペクティブECGゲート法の場合には、被検体への被曝の増大も懸念される。このような理由から、心電同期再構成法では、より少ない投影データで再構成することが可能なハーフリコンが主に用いられる。そのため、心電同期再構成法により再構成された画像では、心電非同期再構成法によるものと比較して、画像のノイズが多くなる傾向にある。 In the ECG synchronous reconstruction method, so-called half recon that can be reconstructed with projection data in the view direction for 180 ° + α (fan angle of the X-ray beam (beam)) instead of full recon. Is often used. In the ECG-synchronous reconstruction method, in order to suppress motion artifacts as much as possible, the projection data collection time allowed as the “specific cardiac phase period” is limited to a short time in one heartbeat. Accordingly, the imaging time tends to be long to prepare projection data necessary for reconstruction of one tomographic image, and in the case of a retrospective ECG gate method using a helical scan, exposure to the subject is performed. There is also concern about the increase. For these reasons, the ECG synchronization reconstruction method mainly uses a half recon that can be reconstructed with less projection data. Therefore, an image reconstructed by the electrocardiogram synchronous reconstruction method tends to have more image noise than that by the electrocardiogram asynchronous reconstruction method.
また、心電同期再構成法では、特定の心位相期に収集された投影データのみを用いて画像再構成する。したがって、心電同期再構成法により、スライス方向に連続する複数の断層画像を再構成する場合には、再構成に用いられた投影データの収集時期が不連続である断層画像もしくは断層画像群が、スライス方向に複数連なって生成されることになる。すなわち、連続する複数スライスの断層画像において、投影データの収集時期の不連続性に起因した、被検体の体軸方向に不連続な境界を有することになる。そのため、心電同期再構成法では、スライス方向に連続する複数の断層画像により構成される3次元画像を被検体の体軸に垂直な方向へ投影して得られる画像においてバンディングアーチファクトが発生する。 In the electrocardiogram synchronous reconstruction method, image reconstruction is performed using only projection data collected in a specific cardiac phase period. Therefore, when reconstructing a plurality of tomographic images continuous in the slice direction by the electrocardiogram synchronous reconstruction method, a tomographic image or a group of tomographic images in which the collection time of projection data used for reconstruction is discontinuous is used. A plurality of strings are generated in the slice direction. In other words, the tomographic images of a plurality of consecutive slices have discontinuous boundaries in the body axis direction of the subject due to discontinuities in the projection data collection time. Therefore, in the electrocardiogram reconstruction method, banding artifacts are generated in an image obtained by projecting a three-dimensional image composed of a plurality of tomographic images continuous in the slice direction in a direction perpendicular to the body axis of the subject.
このように、心電同期再構成法は、モーションアーチファクトを抑えることができる反面、ノイズやバンディングアーチファクトにより、生成された画像の画質を低下させる面も有している。 As described above, the electrocardiogram synchronization reconstruction method can suppress motion artifacts, but also has a surface that reduces the image quality of a generated image due to noise and banding artifacts.
ところで、被検体の胸部を観察する際に、心臓領域と非心臓領域の両方を観察したい場合がある。このような場合には、いずれかの再構成法により得られた胸部の画像だけで対応することも考えられるが、心電同期再構成法による胸部の画像では、非心臓領域においてバンディングアーチファクトが観察の障害になり、また、心電非同期再構成法による胸部の画像では、心臓領域においてモーションアーチファクトが観察の障害になる。 By the way, when observing the chest of the subject, there are cases where it is desired to observe both the heart region and the non-cardiac region. In such a case, it may be possible to cope with only the chest image obtained by any reconstruction method, but in the chest image by the ECG synchronous reconstruction method, banding artifacts are observed in the non-cardiac region. In addition, in the chest image obtained by the ECG asynchronous reconstruction method, motion artifacts obstruct observation in the heart region.
そこで、例えば、再構成法が異なる上記2種類の胸部の画像を用意し、これらの画像を表示面上で切り換えて表示させたり、同一表示面上に並べて表示させたりして読影することが考えられる。 Therefore, for example, it is possible to prepare the above-mentioned two types of chest images with different reconstruction methods and interpret these images by switching them on the display surface or displaying them side by side on the same display surface. It is done.
しかしながら、再構成法が異なる2種類の胸部の画像を表示面上で切り換えて表示させる場合には、この切換え操作が煩雑であり、また、観察対象を心臓領域と非心臓領域との間でスムーズ(smooth)に移行することが難しい。 However, when two types of chest images with different reconstruction methods are switched and displayed on the display surface, this switching operation is complicated, and the observation target is smoothly switched between the heart region and the non-cardiac region. It is difficult to move to (smooth).
また、再構成法が異なる2種類の胸部の画像を同一表示面上に並べて表示させる場合には、観察対象を心臓領域と非心臓領域とで切り換えるときに視線を大きくずらす必要があり、また、1つの画像サイズ(size)が小さくなるため画像の分解能が低下し読影し難い。 When two types of chest images with different reconstruction methods are displayed side by side on the same display surface, it is necessary to shift the line of sight when switching the observation target between the heart region and the non-cardiac region. Since one image size is reduced, the resolution of the image is lowered and it is difficult to interpret.
このように、読影者は、心臓領域と非心臓領域の両方を快適に観察することが難しい状況にある。 As described above, it is difficult for the image interpreter to comfortably observe both the heart region and the non-cardiac region.
本発明は、上記事情に鑑み、心臓領域と非心臓領域の両方を快適に観察することが可能な画像処理装置および放射線CT装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an image processing apparatus and a radiation CT apparatus capable of comfortably observing both a heart region and a non-cardiac region.
第1の観点では、本発明は、被検体の心臓を有する胸部を含む撮影空間を放射線によりスキャン(scan)して得られた投影データに基づいて、前記撮影空間の断層画像を心電非同期再構成法により再構成する心電非同期再構成手段と、前記投影データに基づいて、前記撮影空間のうち少なくとも前記心臓を含む部分の断層画像を心電同期再構成法により再構成する心電同期再構成手段と、前記心電非同期再構成手段により再構成された断層画像に基づく、非心臓領域を表す画像と、前記心電同期再構成手段により再構成された断層画像に基づく、前記心臓を含む心臓領域を表す画像とを含む胸部画像を表示する表示手段とを備える画像処理装置を提供する。 In a first aspect, the present invention relates to a tomographic image of an imaging space that is obtained by scanning a tomographic image of the imaging space based on projection data obtained by scanning an imaging space including a chest having a heart of a subject with radiation. ECG asynchronous reconstruction means for reconstructing by a configuration method, and ECG synchronous reconstruction for reconstructing a tomographic image of at least a portion of the imaging space including the heart based on the projection data by an electrocardiographic synchronization reconstruction method. An image representing a non-cardiac region based on a tomographic image reconstructed by the electrocardiographic asynchronous reconstruction unit, and the heart based on the tomographic image reconstructed by the electrocardiographic synchronous reconstruction unit An image processing apparatus is provided that includes display means for displaying a chest image including an image representing a heart region.
第2の観点では、本発明は、前記心電非同期再構成手段が、前記撮影空間のうち前記心臓を含むスライスに対応する第1の断層画像を再構成し、前記心電同期再構成手段が、前記スライスに対応する第2の断層画像を再構成し、非心臓領域が前記第1の断層画像における非心臓領域の画像となり、心臓領域が前記第2の断層画像における心臓領域の画像となるよう、前記第1の断層画像と前記第2の断層画像とを合成して、前記スライスに対応する断層合成画像を生成する画像合成手段をさらに備え、前記表示手段が、前記画像合成手段により生成された断層合成画像に基づいて前記胸部画像を表示する上記第1の観点の画像処理装置を提供する。 In a second aspect, the present invention provides that the ECG asynchronous reconstruction means reconstructs a first tomographic image corresponding to a slice including the heart in the imaging space, and the ECG synchronous reconstruction means The second tomographic image corresponding to the slice is reconstructed, the non-cardiac region becomes the image of the non-cardiac region in the first tomographic image, and the heart region becomes the image of the heart region in the second tomographic image. As described above, the image processing means further includes image combining means for combining the first tomographic image and the second tomographic image to generate a tomographic combined image corresponding to the slice, and the display means is generated by the image combining means An image processing apparatus according to the first aspect of the present invention that displays the chest image based on the tomographic composite image that has been obtained.
第3の観点では、本発明は、前記表示手段が、前記断層合成画像を前記胸部画像として表示する上記第2の観点の画像処理装置を提供する。 In a third aspect, the present invention provides the image processing apparatus according to the second aspect, wherein the display means displays the tomographic composite image as the chest image.
第4の観点では、本発明は、前記画像合成手段が、前記撮影空間のうち前記心臓を含む複数スライスに対応する複数の断層合成画像を生成し、前記表示手段が、前記複数の断層合成画像によって構成される3次元画像を所定の方向に投影してなる投影画像を、前記胸部画像の少なくとも一部として表示する上記第2の観点の画像処理装置を提供する。 In a fourth aspect, the present invention provides the image synthesizing unit that generates a plurality of tomographic composite images corresponding to a plurality of slices including the heart in the imaging space, and the display unit includes the plurality of tomographic composite images. An image processing apparatus according to the second aspect is provided that displays a projection image obtained by projecting a three-dimensional image constituted by a predetermined direction as at least a part of the chest image.
第5の観点では、本発明は、前記心臓領域が、前記胸部のうち前記心臓と該心臓の近傍とにより構成される領域である上記第2の観点から第4の観点のいずれか1つの観点の画像処理装置を提供する。 In a fifth aspect, the present invention provides the method according to any one of the second to fourth aspects, wherein the heart region is a region constituted by the heart and the vicinity of the heart in the chest. An image processing apparatus is provided.
第6の観点では、本発明は、前記画像合成手段が、前記画像合成手段は、前記第1の断層画像と前記第2の断層画像との間において、互いに対応する画素の組合せ毎に、画素同士の値を前記心臓領域の境界から該画素までの距離に応じて決められた割合で重み付けして加算することにより合成する上記第2の観点から第5の観点のいずれか1つの観点の画像処理装置を提供する。 In a sixth aspect, the present invention provides the image synthesizing unit, wherein the image synthesizing unit includes a pixel for each combination of pixels corresponding to each other between the first tomographic image and the second tomographic image. The image according to any one of the second to fifth aspects, which is synthesized by weighting and adding the values of each other at a ratio determined according to the distance from the boundary of the heart region to the pixel. A processing device is provided.
第7の観点では、本発明は、前記心電非同期再構成手段が、前記投影データに基づいて同一スライスに対応し前記心臓の心位相がそれぞれ異なる複数の断層画像を再構成し、該複数の断層画像における輝度の変化に基づいて前記心臓領域を特定する心臓領域特定手段をさらに備える上記第2の観点から第6の観点のいずれか1つの観点の画像処理装置を提供する。 In a seventh aspect, according to the present invention, the electrocardiogram asynchronous reconstruction means reconstructs a plurality of tomographic images corresponding to the same slice and having different cardiac phases of the heart based on the projection data, There is provided an image processing apparatus according to any one of the second to sixth aspects, further comprising a heart area specifying means for specifying the heart area based on a change in luminance in a tomographic image.
第8の観点では、本発明は、前記心電非同期再構成手段が、操作者により指定された領域に基づいて前記心臓領域を特定する心臓領域特定手段をさらに備える上記第2の観点から第6の観点のいずれか1つの観点の画像処理装置を提供する。 In an eighth aspect, the present invention relates to the sixth to sixth aspects, wherein the electrocardiogram asynchronous reconstruction means further comprises heart region specifying means for specifying the heart region based on a region specified by an operator. An image processing apparatus according to any one of the above aspects is provided.
第9の観点では、本発明は、被検体の心臓を有する胸部を含む撮影空間を放射線によりスキャンして投影データを収集するスキャン手段と、前記収集された投影データに基づいて、前記撮影空間の断層画像を心電非同期再構成法により再構成する心電非同期再構成手段と、前記投影データに基づいて、前記撮影空間のうち少なくとも前記心臓を含む部分の断層画像を心電同期再構成法により再構成する心電同期再構成手段と、前記心電非同期再構成手段により再構成された断層画像に基づく、非心臓領域を表す画像と、前記心電同期再構成手段により再構成された断層画像に基づく、前記心臓を含む心臓領域を表す画像とを含む胸部合成画像を表示する表示手段とを備える放射線CT装置を提供する。 In a ninth aspect, the present invention provides scanning means for collecting projection data by scanning an imaging space including a chest having a heart of a subject with radiation, and based on the acquired projection data, An electrocardiographic asynchronous reconstruction means for reconstructing a tomographic image by an electrocardiographic asynchronous reconstruction method, and a tomographic image of at least a portion including the heart in the imaging space based on the projection data by an electrocardiographic synchronous reconstruction method An electrocardiogram synchronous reconstruction means to reconstruct, an image representing a non-cardiac region based on a tomographic image reconstructed by the electrocardiogram asynchronous reconstruction means, and a tomographic image reconstructed by the electrocardiogram synchronous reconstruction means And a display means for displaying a chest composite image including an image representing a heart region including the heart based on the above.
本発明によれば、表示手段が、心電同期再構成手段により再構成された断層画像に基づく心臓領域の画像と、心電非同期再構成手段により再構成された断層画像に基づく非心臓領域の画像とを含む胸部画像を表示するので、心臓領域には心臓の拍動による歪が低減された心臓領域の画像を、非心臓領域には、再構成に用いる投影データの時間的な不連続性に起因するアーチファクトが低減された画像を、同一表示面上に一体的に表示することができ、心臓領域と非心臓領域の両方を快適に観察することが可能となる。 According to the present invention, the display means includes an image of the heart region based on the tomographic image reconstructed by the electrocardiogram synchronous reconstruction means and a non-cardiac region based on the tomographic image reconstructed by the electrocardiogram asynchronous reconstruction means. Since the chest image including the image is displayed, the heart region image with reduced distortion due to the heart beat is displayed in the heart region, and the temporal discontinuity of the projection data used for reconstruction in the non-cardiac region An image in which artifacts due to the above are reduced can be integrally displayed on the same display surface, and both the heart region and the non-cardiac region can be comfortably observed.
図1は、本発明の一実施形態であるX線CT装置(放射線CT装置)1の全体構成を示すブロック(block)図である。 FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an X-ray CT apparatus (radiation CT apparatus) 1 according to an embodiment of the present invention.
X線CT装置1は、いわゆるヘリカルスキャンにより複数のビュー方向からの被検体9の投影データを収集し、当該投影データに基づいて画像再構成を行うCT装置として構成されている。なお、本発明はノン・ヘリカルスキャン(non-helical scan)のX線CT装置にも適用可能である。 The X-ray CT apparatus 1 is configured as a CT apparatus that collects projection data of a subject 9 from a plurality of view directions by so-called helical scanning and performs image reconstruction based on the projection data. Note that the present invention is also applicable to a non-helical scan X-ray CT apparatus.
X線CT装置1は、走査ガントリ(gantry)(スキャン手段)2と、操作コンソール(console)(画像表示装置)3と、撮影テーブル(table)4と、心電計5とを備えている。
The X-ray CT apparatus 1 includes a scanning gantry (scanning means) 2, an operation console (console) (image display device) 3, an imaging table (table) 4, and an
走査ガントリ2は、X線を照射するX線管20と、X線管20から照射されたX線を整形するコリメータ(collimator)22と、X線管20から照射されたX線を検出し、検出したX線量に応じた電気信号を出力するX線検出器23と、X線検出器23の出力した電気信号に基づいて投影データを収集するデータ収集部24と、X線管20を駆動制御するX線管コントローラ(controller)25と、コリメータ22を駆動制御するコリメータコントローラ26とを備えている。
The
また、走査ガントリ2は、X線管20およびX線検出器23が配置され、これらと一体的に回転する回転部27と、回転部27を駆動制御する回転コントローラ28とを備えている。走査ガントリ2は、被検体が搬入される空洞部であるボア(bore)29を備え、X線管20とX線検出器23とがそのボア29を挟んで対向配置されている。
The
操作コンソール3は、操作者の入力操作に応じた信号を出力する入力装置31と、入力装置31や走査ガントリ2等の各種装置からの信号に基づいて、データ収集部24の収集した投影データに基づく画像再構成処理等の各種処理を実行する中央処理装置30と、中央処理装置30により再構成されたCT画像等を表示する表示装置32と、中央処理装置30の処理に供されるプログラム(program)、データおよびX線CT画像を記憶する記憶装置33とを備えている。
The operation console 3 converts the projection data collected by the data collection unit 24 based on signals from the
撮影テーブル4は、被検体9を載せて走査ガントリ2のボア29に出し入れされるクレードル(cradle)41を備えている。クレードル41は、例えば撮影テーブル4に内蔵された不図示のサーボモータ(servo motor)により駆動され、当該サーボモータは不図示のサーボアンプ(servo
amplifier)を介して中央処理装置30からの制御信号に基づいて制御される。
The imaging table 4 includes a
It is controlled based on a control signal from the
心電計5は、被検体9に装着されており、被検体9の心臓の心電波形を表す心電データを、中央処理装置30に出力する。
The
図2は、X線CT装置1による撮影状態を示す概略図である。なお、本実施形態では、被検体9の体軸方向をz軸方向、鉛直方向をy軸方向、y軸とz軸とに垂直な方向をx軸方向として説明する。また、図3は、コリメータ22およびX線検出器23の詳細を示す斜視図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an imaging state by the X-ray CT apparatus 1. In the present embodiment, the body axis direction of the subject 9 is described as the z-axis direction, the vertical direction is defined as the y-axis direction, and the direction perpendicular to the y-axis and the z-axis is described as the x-axis direction. FIG. 3 is a perspective view showing details of the
図2に示すように、X線管20およびX線検出器23は、回転部27が回転することにより被検体9の体軸(z軸)周りに回転する。一方、クレードル41は被検体9をz軸方向に搬送する。これにより、X線管20およびX線検出器23は被検体9の周りを螺旋状に相対移動する。
As shown in FIG. 2, the
X線管20とX線検出器23は、図2および図3に示すように、ボア29を挟んで対向配置されている。また、コリメータ22は、X線管20とX線検出器23との間であってX線管20の近傍に位置し、X線管20から被検体9に向かって照射されるX線ビーム201の一部を遮蔽してX線ビームを整形する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
コリメータ22は、アパーチャ(aperture)apを規定する複数のコリメータプレート(collimator plate)221と、複数のコリメータプレート221にそれぞれ固定された不図示の複数のシャフトと、複数のシャフトをそれぞれ駆動する不図示の複数のモータとを備えている。各コリメータプレート221は、シャフト(shaft)がモータによって駆動されることにより移動する。モータはコリメータコントローラ26により制御される。
The
コリメータプレート221は、X線を遮断可能な材質、例えば鉛、タングステン(tungsten)により形成されている。
The
なお、このコリメータ22は、単なる一例であり、アパーチャapの形状を調整できる機構のものであれば、いかなるものであってもよい。
The
X線検出器23は、いわゆる多列検出器により構成されている。すなわち、チャンネル(channel)方向に複数の検出素子231が配列されるとともに、z軸方向にも検出素子231が配列されて構成されている。なお、チャンネル方向の数やz軸方向の列数は適宜に設定してよく、例えばチャンネル方向の数は1024個であり、z軸方向の列数は4〜128列である。
The
検出素子231は、シンチレータ(scintillator)と、フォトダイオード(photo diode)等の光電変換素子とを含んで構成され、入射したX線量に応じた電気信号を出力可能である。データ収集部24は、複数の検出素子231に入射したX線量の情報をそれぞれ収集し、中央処理装置30に出力する。
The
操作コンソール3の中央処理装置30は、制御部30aと、投影データ取得部30bと、心電波形特定部30cと、心電非同期再構成部(心電非同期再構成手段)30dと、心電同期再構成部(心電同期再構成手段)30eと、画像合成部(画像合成手段)30fと、表示制御部30gと、心臓領域特定部(心臓領域特定手段)30hとを備えている。中央処理装置30を構成するこれら各部は、例えば、記憶装置33等に記録されたプログラムを中央処理装置30が実行することにより構築される。
The
なお、本発明における表示制御部30gおよび表示装置32は、本発明における表示手段として機能するものである。
The display control unit 30g and the
制御部30aは、被検体をスキャンして被検体の投影データを得るよう、回転部27および撮影テーブル4等を制御する。より具体的には、制御部30aは、X線管コントローラ25、コリメータコントローラ26、回転コントローラ28、撮影テーブル4に内蔵されたサーボアンプを介して、X線管20、コリメータ22、回転部27、クレードル41をそれぞれ駆動制御する。
The control unit 30a controls the rotating unit 27, the imaging table 4, and the like so as to scan the subject and obtain projection data of the subject. More specifically, the control unit 30a includes the
投影データ取得部30bは、被検体の心臓を有する胸部を含む撮影空間をX線によりスキャンして得られた投影データを取得する。ここでは、ヘリカルスキャンにより得られた投影データを、走査ガントリ2のデータ収集部24から取得する。
The projection
心電波形特定部30cは、スキャンしている時の被検体の心電波形を特定する。ここでは、心電波形特定部30cは、心電計5から送られてくる心電データに基づいて、スキャンしている期間における被検体の心電波形を特定する。
The electrocardiogram
心電非同期再構成部30dは、投影データ取得部30bにより取得された投影データに基づいて、被検体の胸部を含む撮影空間の断層画像を心電非同期再構成法により再構成する。ここで、心電非同期再構成法とは、再構成に用いる投影データの収集時期を特定の心位相に限定しない一般的な再構成法を意味する。心電非同期再構成部30dは、1断層画像を再構成する際に、投影データ取得部30bにより取得された投影データから1断層画像の再構成に要する投影データを抽出して、この抽出された投影データに基づいて被検体の胸部を含む撮影空間の断層画像を再構成する。1断層画像の再構成に要する投影データは、例えば、回転部27が360°回転して得られる複数ビュー方向の投影データや、回転部27が180°+α回転して得られる複数ビュー方向の投影データを考えることができる。ここでは、心電非同期再構成部30dは、再構成された画像の画質がより良くなるよう、360°分の複数ビュー方向の投影データを用いて断層画像を再構成する。心電非同期再構成部30dは、上記のような心電非同期再構成法により、被検体の胸部を含む撮影空間の複数スライスについて断層画像を再構成する。なお、再構成に用いる投影データは、ヘリカルスキャンして得られた投影データから重み付き演算処理(補間処理)により算出する。
The electrocardiogram
心電同期再構成部30eは、心電同期再構成法により、被検体の胸部を含む撮影空間のうち少なくとも心臓を含む部分の断層画像を再構成する。心電同期再構成法は、被検体の心位相を特定する情報として被検体の心電波形を参照して再構成する。心電同期再構成部30eは、1断層画像を再構成する際に、投影データ入力部30bにより入力された投影データから被検体の特定の心位相期における1断層画像の再構成に要する投影データを抽出して、この抽出された投影データに基づいて上記心臓を含む部分の特定の心位相期における断層画像を再構成する。特定の心位相期は、一般に、心臓の動きが最も穏やかになる収縮末期または拡張末期が考えられる。特定の心位相期は、例えば、操作者が、心電波形特定部30cにより特定され表示装置32の表示面に表示された、スキャンしている期間における被検体の心電波形を参照して、スキャンしている期間の中で特定の心位相期に対応する期間を指定することにより決定する。また例えば、心電波形特定部30cにより特定された心電波形、あるいは、投影データ取得部30bにより取得された投影データを解析し、スキャンしている期間の中で特定の心位相期に対応する期間を求めることにより決定する。心電同期再構成部30eは、被検体の胸部を含む撮影空間のうち少なくとも心臓を含む部分の複数スライスについて断層画像を再構成する。なお、再構成に用いる投影データは、ヘリカルスキャンして得られた投影データから重み付き演算処理により算出する。
The electrocardiogram
画像合成部30fは、撮影空間のうち心臓を含むスライスについて、非心臓領域が、心電非同期再構成部30dにより再構成された、当該スライスに対応する断層画像(第1の断層画像)における非心臓領域の画像となり、心臓領域が、心電同期再構成部30eにより再構成された、当該スライスに対応する断層画像(第2の断層画像)における心臓領域の画像となるよう、第1の断層画像と第2の断層画像とを合成して、当該スライスに対応する断層合成画像を生成する。ここで、心臓領域とは、例えば、胸部のうち心臓と当該心臓の近傍とにより構成される領域である。また、非心臓領域とは、断層画像の全領域または胸部に対応する領域のうち上記心臓領域を除いた領域である。
The
ここでは、画像合成部30fは、被検体の胸部を含む撮影空間のうち心臓を含む部分の複数スライスについて断層合成画像を生成する。
Here, the
また、画像合成部30fは、第1の断層画像と第2の断層画像との間において、互いに対応する画素の組合せ毎に、画素同士の値を心臓領域の境界からその画素までの距離に応じて決められた割合で重み付けして加算することにより合成する。これにより、心臓領域と非心臓領域との境界がより滑らかな観察し易い断層合成画像を生成することができる。
Further, the
表示制御部30gは、心電同期再構成部30eにより再構成された断層画像に基づく、心臓を含む心臓領域を表す画像と、心電非同期再構成部30dにより再構成された断層画像に基づく、非心臓領域を表す画像とが合成された胸部合成画像を表示するよう表示装置32を制御する。
The display control unit 30g is based on an image representing a heart region including the heart based on the tomographic image reconstructed by the electrocardiogram
ここでは、表示制御部30gは、心電非同期再構成部30dにより再構成された断層画像や画像合成部30fにより生成された断層合成画像に基づいて、胸部画像あるいは胸部合成画像を表示するよう制御する。例えば、任意のスライスに対応する断層画像や断層合成画像、あるいは、撮影空間の複数スライスに対応する断層画像や断層合成画像により構成される3次元画像を所定の方向に投影して得られる投影画像を表示するよう制御する。
Here, the display control unit 30g controls to display the chest image or the chest composite image based on the tomographic image reconstructed by the electrocardiogram
心臓領域特定部30hは、被検体の胸部を含む撮影空間に対応する画像空間において心臓領域を3次元的に特定したり、任意のスライスに対応する断層画像において心臓領域を2次元的に特定したりする。
The heart
ここでは、心電非同期再構成部30dが、投影データに基づいて、被検体の胸部を含む撮影空間の複数スライスに対応する複数の断層画像を再構成し、表示制御部30gが、それら複数の断層画像によって構成される3次元画像、その3次元画像を所定方向(例えば、x軸方向、y軸方向等)に投影した投影画像、あるいは任意のスライスに対応する断層画像等を、自動でまたは操作者による操作に応じて表示装置32の表示面に表示する。そして、心臓領域特定部30hは、表示面に表示された画像上で操作者により指定された領域に基づいて、心臓領域を特定する。例えば、心臓領域を、上記画像空間上で、z軸方向に長軸または短軸を有する所定の楕円をその長軸または短軸を軸に回転させたときの回転体形状(いわゆる紡錘形状)に近似して特定するもとのとする。操作者は、上記3次元画像をy軸方向に投影した第1の投影画像と、上記3次元画像をx軸方向に投影した第2の投影画像とを参照しながら、これらの投影画像上で上記回転体形状を特定するための領域や位置を指定する。例えば、操作者は、第1の投影画像上で心臓が含まれる所望の楕円領域を、上記回転体をy軸方向に投影したときの楕円領域として指定するとともに、第2の投影画像上でy軸方向における所望の位置を上記回転体の軸の位置として指定する。
Here, the electrocardiogram
また、例えば、操作者が、任意のスライスに対応する断層画像を参照しながら当該断層画像上で心臓を含む楕円領域を指定する。心臓領域特定部30hは、その楕円領域を、そのスライスの断層画像における心臓領域として特定する。
For example, the operator designates an elliptical region including the heart on the tomographic image while referring to the tomographic image corresponding to an arbitrary slice. The heart
心電同期再構成部30eは、心臓領域特定部30hにより特定された心臓領域に基づいて、胸部を含む撮影空間のうち心臓が含まれる部分を特定し、その部分の各スライスの断層画像を再構成する。また、画像合成部30fは、心臓領域特定部30hにより特定された心臓領域に基づいて、胸部を含む撮影空間のうち心臓が含まれる部分の各スライスについて、心電非同期再構成部30dにより再構成された断層画像上、および、心電同期再構成部30eにより再構成された断層画像上で心臓領域を特定し、心臓領域画像と非心臓領域画像とを合成する。
Based on the heart region specified by the heart
これより、本実施形態でのX線CT装置1におけるワークフロー(work flow)について説明する。 From this, the workflow in the X-ray CT apparatus 1 in this embodiment is demonstrated.
図4は、本実施形態でのX線CT装置1におけるワークフローを示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing a workflow in the X-ray CT apparatus 1 in the present embodiment.
ステップ(step)S1では、被検体の胸部を含む撮影空間に対してヘリカルスキャンが実施される。このとき、投影データが収集されるとともに、スキャン実施期間における被検体の心電データが収集される。投影データと心電波形とは時間的に対応付けが可能であり、投影データを構成する各ビュー方向のデータと、そのデータが収集された時の被検体の心位相との関係が特定される。 In step S1, a helical scan is performed on the imaging space including the chest of the subject. At this time, projection data is collected, and electrocardiographic data of the subject during the scan execution period is collected. The projection data and the electrocardiographic waveform can be correlated in time, and the relationship between the data in each view direction constituting the projection data and the cardiac phase of the subject when the data is collected is specified. .
具体的には、制御部40aが、X線管コントローラ25、コリメータコントローラ26、回転コントローラ28、撮影テーブル4に制御信号を送り、X線管20、コリメータ22、回転部27、クレードル41がそれぞれ駆動制御されてヘリカルスキャンが実施される。投影データ取得部40bは、走査ガントリ2のデータ収集部24から投影データを取得し、記憶装置33に送って記憶させる。投影データは、例えば、各ビュー方向のデータとそのデータを収集した時期とが対応付けされたデータである。また、心電波形特定部30cは、心電計5から心電データを取得し、記憶装置33に送って記憶させる。心電データは、例えば、各心電信号とその信号が得られた時期とが対応付けされたデータである。
Specifically, the control unit 40a sends control signals to the
なお、ヘリカルスキャンを実施する際には、ヘリカルピッチ(helical
pitch)は一定であってもよいが、ヘリカルピッチを可変とし、撮影空間のうち心臓を含む所定領域をスキャンする時のヘリカルピッチを他の領域をスキャンする時のヘリカルピッチより小さくしてもよい。このようにすれば、心電同期再構成法により断層画像を再構成する際に必要な心臓に対する投影データが十分収集でき、かつ、胸部のうち心臓以外の部位に対する被ばく線量を低く抑えることができる。心臓を含む所定領域は、例えば、操作者が、事前に行われるスカウトスキャン(scout scan)によって得られるスカウト像を参照して指定すればよい。
When performing a helical scan, the helical pitch (helical
(pitch) may be constant, but the helical pitch is variable, and the helical pitch when scanning a predetermined area including the heart in the imaging space may be smaller than the helical pitch when scanning other areas. . In this way, the projection data for the heart necessary for reconstructing a tomographic image by the electrocardiogram synchronous reconstruction method can be sufficiently collected, and the exposure dose to the part other than the heart in the chest can be kept low. . The predetermined region including the heart may be designated with reference to a scout image obtained by a scout scan performed in advance by the operator, for example.
ステップS2では、ステップS1で得られた投影データに基づいて、被検体の胸部を含む撮影空間を複数スライスに分割したときの各スライスに対応する断層画像を、心電非同期再構成法により再構成する。 In step S2, based on the projection data obtained in step S1, a tomographic image corresponding to each slice when the imaging space including the chest of the subject is divided into a plurality of slices is reconstructed by an electrocardiographic asynchronous reconstruction method. To do.
図5は、被検体の胸部を含む撮影空間と再構成される断層画像との対応関係を示す図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating a correspondence relationship between the imaging space including the chest of the subject and the reconstructed tomographic image.
具体的には、図5に示すように、心電非同期再構成部30dが、記憶装置33に記憶されている投影データに基づいて、被検体9の胸部9bを含む撮影空間に対応する画像空間Bをn枚のスライスB1,・・・,Bnに分割したときの各スライスにそれぞれ対応する断層画像P11,P12,・・・,P1nを、心電非同期再構成法により再構成する。なお、胸部9bは、心臓9hと肺野9Lを有している。このようにして再構成された複数スライスの断層画像P11,P12,・・・,P1nにより、3次元画像P1が構成される。
Specifically, as shown in FIG. 5, the electrocardiogram
ステップS3では、ステップS2で得られた3次元画像P1を参照して画像空間Bにおいて心臓領域Hを3次元的に特定する。 In step S3, the heart region H is specified three-dimensionally in the image space B with reference to the three-dimensional image P1 obtained in step S2.
図6は、心電非同期再構成法により再構成された断層画像による3次元画像P1とその投影画像の例を示す図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a three-dimensional image P1 based on a tomographic image reconstructed by an electrocardiogram asynchronous reconstruction method and a projection image thereof.
具体的には、図6に示すように、表示制御部30gが、3次元画像P1をy軸方向に投影してなる第1の投影画像J1yと、3次元画像P1をx軸方向に投影してなる第2の投影画像J1xとを表示装置32の表示面に表示するよう表示装置32を制御する。そして、心臓領域特定部30hは、表示面に表示された画像上で、操作者により入力装置31を介して指定された領域に基づいて、心臓領域Hを特定する。
Specifically, as shown in FIG. 6, the display control unit 30g projects the first projection image J1y obtained by projecting the three-dimensional image P1 in the y-axis direction and the three-dimensional image P1 in the x-axis direction. The
例えば、心臓領域Hを、画像空間B上で紡錘形状体に近似して特定するもとのとする。操作者は、第1の投影画像J1yと第2の投影画像J1xとを参照しながら、これらの投影画像上で上記紡錘形状体を特定するための領域や位置を指定する。ここでは、操作者は、図6に示すように、第1の投影画像J1y上で心臓9hが含まれる所望の楕円領域を、上記紡錘形状体をy軸方向に投影してなる楕円領域Hyとして指定するとともに、第2の投影画像J1x上でy軸方向における所定の位置を、上記紡錘形状体の軸のy軸方向における位置Hgとして指定する。心臓領域Hは、例えば、y軸方向の位置が位置Hgであるxz平面上に描いた、楕円領域Hyと同形の楕円を、その長軸または短軸であるz軸方向の軸を中心に回転してなる紡錘形状体として特定される。
For example, it is assumed that the heart region H is specified in the image space B by approximating the spindle shape. The operator designates a region and a position for specifying the spindle-shaped body on these projection images while referring to the first projection image J1y and the second projection image J1x. Here, as shown in FIG. 6, the operator sets a desired elliptical region including the
ステップS4では、ステップS1で得られた投影データに基づいて、画像空間Bを分割した複数スライスB1,・・・,BnのうちステップS3で特定された心臓領域Hを含むスライスBa,・・・,Bb(1≦a<b≦n)にそれぞれ対応する断層画像P2a,・・・,P2bを、心電同期再構成法により再構成する。 In step S4, based on the projection data obtained in step S1, the slice Ba,... Including the heart region H identified in step S3 among the plurality of slices B1,. , Bb (1 ≦ a <b ≦ n) respectively, the tomographic images P2a,..., P2b are reconstructed by the electrocardiographic synchronization reconstruction method.
具体的には、表示制御部30gが、記憶装置33から心電波形データを読み出し、その心電波形データが表す心電波形を表示面に表示するよう表示装置32を制御する。心電同期再構成部30eは、表示面に表示された心電波形上で、操作者により入力装置31を介して指定された領域に基づいて、収縮末期または拡張末期を被検体の特定の心位相期として決定する。心電同期再構成部30eは、図5に示すように、記憶装置33に記憶されている投影データに基づいて、スライスBa,・・・,Bbを順次、注目スライスとして設定しながら、投影データの中から注目スライスに対応する上記特定の心位相期における断層画像の再構成に要する投影データを抽出して、この抽出された投影データに基づいて断層画像を再構成し、断層画像P2a,・・・,P2bを再構成する。
Specifically, the display control unit 30g reads the electrocardiographic waveform data from the storage device 33, and controls the
ステップS5では、画像空間Bに対応する複数スライスB1,・・・,Bnのうち心臓領域Hを含む複数スライスBa,・・・,Bbにそれぞれ対応する断層合成画像が生成される。具体的には、画像合成部30fが次のような処理を行う。
In step S5, a tomographic composite image corresponding to each of the plurality of slices Ba,..., Bb including the heart region H among the plurality of slices B1,. Specifically, the
図7は、注目スライスに対応する断層合成画像を生成する様子を示す図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which a tomographic composite image corresponding to a target slice is generated.
まず、注目スライスBi(i=a,・・・,b)を設定する。そして、注目スライスBiに対応する心臓断面領域Hiを特定する。ここで、心臓断面領域Hiは、心臓領域HをスライスBiに対応する平面で切断したときに現れる領域である。 First, a target slice Bi (i = a,..., B) is set. And the heart cross-sectional area | region Hi corresponding to attention slice Bi is specified. Here, the heart cross-sectional area Hi is an area that appears when the heart area H is cut along a plane corresponding to the slice Bi.
次に、ステップS2で心電非同期再構成法により再構成された、注目スライスBiに対応する断層画像P1iと、ステップS4で心電同期再構成法により再構成された、注目スライスBiに対応する断層画像P2iとを合成する。具体的には、の境界からの距離に応じて重み付け量を変化させてすなわち、これら両画像間において、互いに対応する画素の組合せ毎に、画素同士の画素値を心臓断面領域Hiの境界からその画素までの距離に応じて決められた割合で重み付けして加算することにより合成する。このような合成処理を式で表すと次式のようになる。 Next, the tomographic image P1i corresponding to the target slice Bi reconstructed by the electrocardiographic asynchronous reconstruction method in step S2 and the target slice Bi reconstructed by the electrocardiographic synchronous reconstruction method in step S4. The tomographic image P2i is synthesized. Specifically, the weighting amount is changed in accordance with the distance from the boundary between the two pixels, that is, for each combination of pixels corresponding to each other, the pixel value of each pixel is changed from the boundary of the heart cross-sectional area Hi to Composition is performed by weighting and adding at a ratio determined according to the distance to the pixel. Such a synthesis process is expressed by the following equation.
P3i(x,y)=W×P1i(x,y)+(1−W)×P2i(x,y) ・・・(1)
ここで、P1i(x,y)は、断層画像P1iにおける座標(x,y)に位置する画素の画素値、P2i(x,y)は、断層画像P2iにおける座標(x,y)に位置する画素の画素値、P3i(x,y)は、断層合成画像P3iにおける座標(x,y)に位置する画素の画素値である。また、Wは、0≦W≦1の範囲で変化する重み付け変数であり、例えば、画素p(x,y)が心臓断面領域Hiの境界上であるときに0.5をとり、画素p(x,y)が心臓断面領域Hiの外側にあるとき、境界から当該画素までの最短距離が大きくなるほど大きくなり(所定の距離を越えたら1に固定)、画素p(x,y)が心臓断面領域Hiの内側にあるとき、境界から当該画素までの最短距離が大きくなるほど小さくなる(所定の距離を越えたら0に固定)ような変数である。このような合成処理により、非心臓領域が、心電非同期再構成法により再構成された断層画像における非心臓領域の画像となり、心臓領域が、心電同期再構成法により再構成された断層画像における心臓領域の画像となる、断層合成画像が生成される。そして、断層合成画像は、心臓領域と非心臓領域との境界近傍で画像が滑らかにつながった違和感のない画像となる。
P3i (x, y) = W * P1i (x, y) + (1-W) * P2i (x, y) (1)
Here, P1i (x, y) is the pixel value of the pixel located at the coordinate (x, y) in the tomographic image P1i, and P2i (x, y) is located at the coordinate (x, y) in the tomographic image P2i. The pixel value P3i (x, y) of the pixel is the pixel value of the pixel located at the coordinate (x, y) in the tomographic composite image P3i. W is a weighting variable that changes in the range of 0 ≦ W ≦ 1, and takes, for example, 0.5 when the pixel p (x, y) is on the boundary of the heart cross-sectional area Hi, and the pixel p ( When x, y) is outside the heart cross-sectional area Hi, it becomes larger as the shortest distance from the boundary to the pixel becomes larger (fixed to 1 when the predetermined distance is exceeded), and the pixel p (x, y) becomes the heart cross-section. The variable is such that when it is inside the region Hi, it becomes smaller as the shortest distance from the boundary to the pixel becomes larger (fixed to 0 when a predetermined distance is exceeded). By such a synthesis process, the non-cardiac region becomes an image of the non-cardiac region in the tomographic image reconstructed by the electrocardiogram asynchronous reconstruction method, and the heart region is reconstructed by the electrocardiogram synchronous reconstruction method. A tomographic composite image that is an image of the heart region at is generated. Then, the tomographic composite image is an image having no sense of incongruity in which the images are smoothly connected in the vicinity of the boundary between the heart region and the non-cardiac region.
このような合成処理を、注目スライスをBaからBbまで順次更新して行うことにより、心臓領域Hを含む複数スライスに対応した断層合成画像P3a,・・・,P3bを生成する。 By performing such synthesis processing by sequentially updating the target slice from Ba to Bb, tomographic composite images P3a,..., P3b corresponding to a plurality of slices including the heart region H are generated.
断層合成画像P3a,・・・,P3bが生成されると、断層画像P11,・・・,P1(a-1)と、断層合成画像P3a,・・・,P3bと、断層画像P1(b+1),・・・,P1nとにより、表示用の3次元画像P3が構成される。そして、この3次元画像P3に基づいて種々の画像が生成され表示装置32の表示面に表示される(ステップS6)。 When the tomographic composite images P3a, ..., P3b are generated, the tomographic images P11, ..., P1 (a-1), the tomographic composite images P3a, ..., P3b, and the tomographic image P1 (b + 1),..., P1n constitute a three-dimensional image P3 for display. Various images are generated based on the three-dimensional image P3 and displayed on the display surface of the display device 32 (step S6).
図8は、表示用の3次元画像P3に基づいて種々の画像が生成される様子を示す図である。 FIG. 8 is a diagram illustrating how various images are generated based on the three-dimensional image P3 for display.
表示制御部30gは、操作者の操作等に応じて、図8に示すように、3次元画像P3を所定の方向、例えばy軸方向に投影してなる投影画像J3yや、3次元画像P3を任意の平面で切断したときの断面画像M3t、3次元画像P3のうち任意のスライスBkに対応する断層画像P3k等が表示装置32の表示面に表示されるよう表示装置32を制御する。
The display control unit 30g displays a projection image J3y obtained by projecting the three-dimensional image P3 in a predetermined direction, for example, the y-axis direction, or the three-dimensional image P3, as shown in FIG. The
以上の実施形態によれば、表示制御部30gが、心電同期再構成部30eにより再構成された断層画像に基づく心臓領域の画像と、心電非同期再構成部30dにより再構成された断層画像に基づく非心臓領域の画像とを含む胸部画像を表示するよう表示装置32を制御するので、心臓領域には心臓の拍動による歪が低減された心臓領域の画像を、非心臓領域には、再構成に用いる投影データの時間的な不連続性に起因するアーチファクトが低減された画像を、同一表示面上に一体的に表示することができ、心臓領域と非心臓領域の両方を快適に観察することが可能となる。
According to the above embodiment, the display control unit 30g has an image of the heart region based on the tomographic image reconstructed by the electrocardiogram
また、本実施形態では、画像合成部30fが、予め、心臓領域Hを含む複数スライスに対応する複数の断層合成画像を生成し、表示用の3次元画像P3を用意しているので、任意のスライスに対応する断層画像や、3次元画像P3の投影画像、MPR(Multi Planar Reconstruction)画像等を短時間で表示面に表示させることができる。
In the present embodiment, the
本発明は以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施してよい。 The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various aspects.
例えば、上記の実施形態では、画像合成部30fが、予め、心臓領域Hを含む複数スライスに対応する複数の断層合成画像を生成して、表示用の3次元画像P3を用意しておき、表示制御部30gがこの3次元画像P3に基づいて所望の投影画像や断層画像を表示するようにしているが、断層画像のみを表示するような場合には、表示すべき断層画像に対応するスライスが指定された後に、必要に応じて、画像合成部30fが、指定されたスライスに対応する断層合成画像を生成するようにしてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the
また例えば、上記実施形態では、表示制御部30gは、画像合成部30fにより生成された断層合成画像を表示面に表示しているが、心電非同期再構成部30dにより再構成された断層画像を表示装置32の表示面に表示した後、その断層画像上に、心電同期再構成部30eにより再構成された断層画像の心臓領域部分のみを重ねて表示させるようにして目的の胸部合成画像を表示させてもよい。
Further, for example, in the above embodiment, the display control unit 30g displays the tomographic composite image generated by the
また例えば、上記実施形態では、心臓領域特定部30hは、操作者により指定された領域を心臓領域として特定しているが、心電非同期再構成部30dが、投影データに基づいて、被検体の胸部を含む撮影空間の各スライス毎に、同一スライスを表し心臓の心位相がそれぞれ異なる複数の断層画像を再構成し、心臓領域特定部30hが、これら複数の断層画像間において輝度の変化が大きい領域を抽出し、抽出された領域自身あるいはその領域と所定の位置関係にある領域を心臓領域として特定してもよい。
Further, for example, in the above embodiment, the heart
また例えば、上記実施形態では、画像合成部30fは、心電非同期再構成部30dにより再構成された第1の断層画像と心電同期再構成部30eにより再構成された第2の断層画像とを合成して断層合成画像を生成しているが、心電非同期再構成部30dにより再構成された第1の断層画像により構成される3次元画像P1をy軸方向に投影してなる投影画像J1yと、心電同期再構成部30eにより再構成された第2の断層画像により構成される3次元画像P2をy軸方向に投影してなる投影画像J2yとを合成して投影合成画像を生成するようにしてもよい。この場合、心臓領域Hをy軸方向に投影してなる心臓投影領域Hyの境界からの距離に応じて重み付け量を変化させて合成してもよい。
Further, for example, in the above-described embodiment, the
1 X線CT装置(放射線CT装置)
2 走査ガントリ(スキャン手段)
3 操作コンソール(画像処理装置)
4 撮影テーブル
5 心電計
9 被検体
9b 胸部
9h 心臓
9L 肺野
20 X線管
21 X線管移動部
22 コリメータ
23 X線検出器
24 データ収集部
25 X線管コントローラ
26 コリメータコントローラ
27 回転部
28 回転コントローラ
29 ボア
30 中央処理装置
30a 制御部
30b 投影データ取得部
30c 心電波形特定部
30d 心電非同期再構成部(心電非同期再構成手段)
30e 心電同期再構成部(心電同期再構成手段)
30f 画像合成部(画像合成手段)
30g 表示制御部(表示手段)
30h 心臓領域特定部(心臓領域特定手段)
31 入力装置
32 表示装置(表示手段)
33 記憶装置
41 クレードル
231 検出素子
1 X-ray CT system (radiation CT system)
2 Scanning gantry (scanning means)
3 Operation console (image processing device)
4 imaging table 5
30e ECG synchronization reconstruction unit (ECG synchronization reconstruction means)
30f Image composition unit (image composition means)
30g Display control unit (display means)
30h Heart region specifying unit (heart region specifying means)
31
33
Claims (9)
前記投影データに基づいて、前記心臓及び肺野を含むスキャン領域の断層画像を心電同期再構成法により再構成する心電同期再構成手段と、
前記心電同期再構成手段により再構成された前記心臓及び肺野を含むスキャン領域の断層画像の一部である心臓領域を表す画像と、前記心電非同期再構成手段により再構成された前記心臓及び肺野を含むスキャン領域の断層画像の前記心臓領域以外の領域からなる非心臓領域を表す画像とが合成された胸部画像を表示する表示手段とを備える画像処理装置。
To imaging space including a chest with heart and lung of the subject by radiation, a scan region including the heart and lung, than other scan region including the lung field does not include the adjacent to the scan area heart Based on projection data obtained by performing helical scan with a small helical pitch, tomographic images in the scan region including the heart and lung fields and the other scan regions were used with projection data of multiple views for 360 °. An ECG asynchronous reconstruction means for reconfiguration by an ECG asynchronous reconstruction method;
An electrocardiographic reconstruction means for reconstructing a tomographic image of a scan region including the heart and lung fields by an electrocardiographic reconstruction method based on the projection data;
And an image representing the cardiac region is a part of the tomographic image of the scanned area including the heart and lung field reconstructed by the ECG gated reconstruction means, said cardiac reconstructed by the electrocardiogram asynchronous reconstruction means And a display means for displaying a chest image synthesized with an image representing a non-cardiac region composed of regions other than the heart region in a tomographic image of a scan region including a lung field .
前記心電同期再構成手段は、前記スライスに対応する第2の断層画像を再構成し、
前記第1の断層画像と前記第2の断層画像とを合成して、前記スライスに対応する断層合成画像を生成する画像合成手段であって、前記断層合成画像における非心臓領域が前記第1の断層画像における非心臓領域の画像となり、前記断層合成画像における心臓領域が前記第2の断層画像における心臓領域の画像となるように前記第1の断層画像と前記第2の断層画像を合成して、当該前記スライスに対応する断層合成画像を生成する画像合成手段をさらに備え、
前記表示手段は、前記画像合成手段により生成された断層合成画像に基づいて前記胸部画像を表示する請求項1に記載の画像処理装置。
The electrocardiogram asynchronous reconstruction means reconstructs a first tomographic image corresponding to a slice of a scan region including the heart and lung fields in the imaging space;
The electrocardiogram synchronous reconstruction means reconstructs a second tomographic image corresponding to the slice,
Image synthesizing means for synthesizing the first tomographic image and the second tomographic image to generate a tomographic synthesized image corresponding to the slice, wherein a non-cardiac region in the tomographic synthesized image is the first tomographic image. The first tomographic image and the second tomographic image are synthesized so that a non-cardiac region image in the tomographic image is obtained, and the heart region in the tomographic composite image is the heart region image in the second tomographic image. , Further comprising image composition means for generating a tomographic composite image corresponding to the slice,
The image processing apparatus according to claim 1, wherein the display unit displays the chest image based on a tomographic composite image generated by the image combining unit.
前記表示手段は、前記複数の断層合成画像によって構成される3次元画像を所定の方向に投影してなる投影画像を、前記胸部画像の少なくとも一部として表示する請求項2に記載の画像処理装置。
The image synthesis means generates a plurality of tomographic composite images corresponding to a plurality of slices of a scan region including the heart and lung fields in the imaging space,
The image processing apparatus according to claim 2, wherein the display unit displays a projection image obtained by projecting a three-dimensional image composed of the plurality of tomographic composite images in a predetermined direction as at least a part of the chest image. .
The image processing apparatus according to any one of claims 2 to 4, wherein the heart region is a region formed by the heart and a vicinity of the heart in the chest.
The image synthesizing unit sets the value of each pixel to the distance from the boundary of the heart region to the pixel for each combination of pixels corresponding to each other between the first tomographic image and the second tomographic image. 6. The image processing apparatus according to claim 2, wherein the image processing apparatus performs synthesis by weighting and adding at a ratio determined according to the ratio.
該複数の断層画像における輝度の変化に基づいて前記心臓領域を特定する心臓領域特定手段をさらに備える請求項2から請求項6のいずれか1項に記載の画像処理装置。
The electrocardiogram asynchronous reconstruction means reconstructs a plurality of tomographic images corresponding to the same slice based on the projection data and having different cardiac phases of the heart,
The image processing apparatus according to any one of claims 2 to 6, further comprising a heart region specifying unit that specifies the heart region based on a change in luminance in the plurality of tomographic images.
The image processing apparatus according to claim 2, wherein the electrocardiogram asynchronous reconstruction unit further includes a heart region specifying unit that specifies the heart region based on a region specified by an operator. .
前記収集された、前記心臓及び肺野を含むスキャン領域および前記他のスキャン領域における断層画像を、360°分の複数ビューの投影データを用いた心電非同期再構成法により再構成する心電非同期再構成手段と、
前記投影データに基づいて、前記心臓及び肺野を含むスキャン領域の断層画像を心電同期再構成法により再構成する心電同期再構成手段と、
前記心電同期再構成手段により再構成された前記心臓及び肺野を含むスキャン領域の断層画像の一部である心臓領域を表す画像と、前記心電非同期再構成手段により再構成された前記心臓及び肺野を含むスキャン領域の断層画像の前記心臓領域以外の領域からなる非心臓領域を表す画像とが合成された胸部合成画像を表示する表示手段とを備える放射線CT装置。 To imaging space including a chest with heart and lung of the subject by radiation, a scan region including the heart and lung, than other scan region including the lung field does not include the adjacent to the scan area heart Scanning means for collecting projection data by performing helical scanning with a small helical pitch ; and
Electrocardiographic asynchronization for reconstructing the acquired tomographic images in the scan region including the heart and lung fields and the other scan regions by an electrocardiographic asynchronous reconstruction method using projection data of a plurality of views for 360 °. Reconstruction means;
An electrocardiographic reconstruction means for reconstructing a tomographic image of a scan region including the heart and lung fields by an electrocardiographic reconstruction method based on the projection data;
And an image representing the cardiac region is a part of the tomographic image of the scanned area including the heart and lung field reconstructed by the ECG gated reconstruction means, said cardiac reconstructed by the electrocardiogram asynchronous reconstruction means And a display means for displaying a chest composite image in which a tomographic image of a scan region including a lung field is combined with an image representing a non-cardiac region composed of regions other than the heart region.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007253897A JP5484664B2 (en) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | Image display apparatus and radiation CT apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007253897A JP5484664B2 (en) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | Image display apparatus and radiation CT apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009082306A JP2009082306A (en) | 2009-04-23 |
JP5484664B2 true JP5484664B2 (en) | 2014-05-07 |
Family
ID=40656600
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007253897A Expired - Fee Related JP5484664B2 (en) | 2007-09-28 | 2007-09-28 | Image display apparatus and radiation CT apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5484664B2 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5525697B2 (en) * | 2008-03-31 | 2014-06-18 | 株式会社東芝 | Image processing apparatus and X-ray diagnostic apparatus |
US8280137B2 (en) | 2009-12-15 | 2012-10-02 | General Electric Company | System and method of increasing temporal resolution of an x-ray image |
JP5725885B2 (en) * | 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-ray CT system |
WO2015114423A1 (en) * | 2014-01-29 | 2015-08-06 | Koninklijke Philips N.V. | Segmentation of moving structure in image data |
KR102273022B1 (en) * | 2014-12-12 | 2021-07-05 | 삼성전자주식회사 | Tomography apparatus and method for reconstructing a tomography image thereof |
US11403790B2 (en) | 2017-03-27 | 2022-08-02 | Canon Medical Systems Corporation | X-ray CT apparatus and scan planning apparatus |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0683940A (en) * | 1992-09-04 | 1994-03-25 | Toshiba Corp | Image display device |
JP3597918B2 (en) * | 1995-09-11 | 2004-12-08 | 株式会社日立メディコ | X-ray CT system |
US6226350B1 (en) * | 1998-12-31 | 2001-05-01 | General Electric Company | Methods and apparatus for cardiac scoring with a multi-beam scanner |
US6473634B1 (en) * | 2000-11-22 | 2002-10-29 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Medical imaging at two temporal resolutions for tumor treatment planning |
DE10123798B4 (en) * | 2001-05-16 | 2007-04-19 | Siemens Ag | Method for computed tomography |
JP2003153893A (en) * | 2001-11-21 | 2003-05-27 | Hitachi Medical Corp | Apparatus for forming tomographic image |
JP2005121840A (en) * | 2003-10-15 | 2005-05-12 | Dainippon Printing Co Ltd | Optical system, hologram-forming method using the optical system and hologram |
DE102004028121A1 (en) * | 2004-06-09 | 2006-01-05 | Siemens Ag | A method of reconstructing sectional images of a cyclically and complexly moving examination object from detector measurement data of a tomography device |
US7801346B2 (en) * | 2004-09-24 | 2010-09-21 | Hitachi Medical Corporation | Medical image display device, method, and program |
US7792240B2 (en) * | 2005-01-18 | 2010-09-07 | Hitachi Medical Corporation | X-ray CT apparatus |
JP2007044418A (en) * | 2005-08-12 | 2007-02-22 | Hitachi Medical Corp | Diagnostic imaging method, diagnostic imaging apparatus, and diagnostic imaging program |
-
2007
- 2007-09-28 JP JP2007253897A patent/JP5484664B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009082306A (en) | 2009-04-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4777007B2 (en) | X-ray computed tomography system | |
US6252924B1 (en) | Method and apparatus for motion-free cardiac CT imaging | |
US7668286B2 (en) | X-ray CT apparatus | |
JP5214916B2 (en) | X-ray CT apparatus and data processing method thereof | |
US6628742B2 (en) | Cardiac helical half scan reconstructions for multiple detector row CT | |
JP6233980B2 (en) | X-ray CT apparatus and image reconstruction method | |
EP1736101A1 (en) | Computer axial tomograph utilizing a two-dimensional detector and a biological synchronization signal | |
JP5484664B2 (en) | Image display apparatus and radiation CT apparatus | |
JP2007275314A (en) | X-ray ct apparatus | |
JP4157302B2 (en) | X-ray CT system | |
JPH10295680A (en) | X-ray tomography | |
KR20070057055A (en) | X-ray ct apparatus and method of controlling the same | |
JP2008505694A (en) | CT angiogram without artifacts | |
KR20180041007A (en) | Apparatus and method of processing medical image | |
US20180020993A1 (en) | X-ray ct apparatus | |
JP2007260398A (en) | Method for reducing stepwise artifact in computer tomographic displaying of heart and memory medium | |
JP2007159878A (en) | X-ray ct apparatus and method of reconstructing x-ray ct image of the same | |
WO2004071301A1 (en) | X-ray ct device | |
KR20050042727A (en) | Ct image producing method and x-ray ct apparatus | |
US6968032B2 (en) | Systems and methods for filtering images | |
JP2018020112A (en) | X-ray CT apparatus | |
JP5455210B2 (en) | X-ray CT apparatus and X-ray CT image reconstruction method | |
JP5199541B2 (en) | Radiation tomography equipment | |
JP2008125909A (en) | X-ray ct apparatus | |
JP2013169359A (en) | X-ray ct apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20100721 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120514 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120808 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130212 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130510 |
|
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: 20140127 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140219 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5484664 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |