JP6073607B2 - Ｘ線ｃｔ装置、ｘ線ｃｔ装置の画像表示プログラム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置、及びＸ線ＣＴ装置の画像表示プログラムに関する。

Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置は、Ｘ線を利用して被検体をスキャンし、収集されたデータをコンピュータにより処理することで、被検体の内部を画像化する装置である。

具体的には、Ｘ線ＣＴ装置は、被検体に対してＸ線を異なる方向から複数回曝射し、被検体を透過したＸ線をＸ線検出器にて検出して複数の検出データを収集する。収集された検出データはデータ収集部によりＡ／Ｄ変換された後、コンソール装置に送信される。コンソール装置は、当該検出データに前処理等を施し投影データを作成する。そして、コンソール装置は、投影データに基づく再構成処理を行い、断層画像データを作成する。また、多列のＸ線検出器を有するＸ線ＣＴ装置により、複数の断層画像データに基づく三次元的なボリュームデータを作成することも可能である。Ｘ線ＣＴ装置は、断層画像データまたはボリュームデータに基づいてＣＴ画像を作成することができる。

ここで、Ｘ線ＣＴ装置を用いて行うＣＴ透視（ＣＴＦ：Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ Ｆｌｕｏｒｏｓｃｏｐｙ）という撮影方法がある。ＣＴ透視とは、被検体にＸ線を連続的に照射することにより、被検体の関心部位に関するＣＴ画像をリアルタイムに得る撮影方法である。ＣＴ透視により得られるＣＴ画像は、たとえば、生検中に穿刺針の先端と検体を採取する部位との位置関係を確認する場合や、ドレナージ法を行うときのチューブの位置確認等に用いられる。なお、ドレナージ法とは、体腔内に貯まった体液をチューブ等により廃出する方法である。

特開２０１０−１１９８７６号公報

上述の通り、ＣＴ透視に用いるＣＴ画像は、リアルタイムに作成されることが要求される。しかし、取得する検出データの量によっては、再構成処理に時間を要し、ＣＴ画像をリアルタイムに作成することが困難である。特に、多列のＸ線検出器を有するＸ線ＣＴ装置は、取得する検出データの量が多くなる。従って、再構成処理により多くの時間を要することから、リアルタイムにＣＴ画像を作成することが更に困難となる。

実施形態は、前述の問題点を解決するためになされたものであり、リアルタイムに所望のＣＴ画像を生成することが可能なＸ線ＣＴ装置及び画像表示プログラムを提供することを目的とする。

実施形態のＸ線ＣＴ装置は、被検体をＸ線でスキャンし、検出データを取得する。Ｘ線ＣＴ装置は、作成部と、再構成処理部と、処理部と、表示制御部とを有する。作成部は、予め取得された被検体の画像に対して設定された所望の位置に基づいて、検出データによるＣＴ画像を作成する範囲の画素を示すマスクデータを作成する。再構成処理部は、検出データに基づく投影データに対しマスクデータを適用することで、ＣＴ画像を作成する範囲の画素を選択して再構成処理を行い、ボリュームデータを作成する。処理部は、作成された前記ボリュームデータに基づいて、ＣＴ画像を生成する。表示制御部は、ＣＴ画像を表示部に表示させる。

第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る表示部の表示画面を示す図である。 第１実施形態に係るバッファメモリを示す模式図である。 第１実施形態に係るマスクデータを示す模式図である。 第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作の概要を示すフローチャートである。 変形例１に係るマスクデータ作成部の構成を示すブロック図である。 変形例１に係るマスクデータを示す模式図である。

（第１実施形態）
図１から図５を参照して、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成について説明する。

＜装置構成＞
図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを含んで構成されている。

［架台装置］
架台装置１０は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射し、被検体Ｅを透過した当該Ｘ線の検出データを収集する装置である。架台装置１０は、Ｘ線発生部１１と、Ｘ線検出部１２と、回転体１３と、高電圧発生部１４と、架台駆動部１５と、Ｘ線絞り部１６と、絞り駆動部１７と、データ収集部１８とを有する。

Ｘ線発生部１１は、Ｘ線を発生させるＸ線管球（たとえば、円錐状や角錐状のビームを発生する真空管。図示なし）を含んで構成されている。発生したＸ線は被検体Ｅに対して曝射される。Ｘ線検出部１２は、複数のＸ線検出素子（図示なし）を含んで構成されている。Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線の強度分布を示すＸ線強度分布データ（以下、「検出データ」という場合がある）をＸ線検出素子で検出し、その検出データを電流信号として出力する。Ｘ線検出部１２は、たとえば、検出素子が互いに直交する２方向（スライス方向とチャンネル方向）にそれぞれ複数配置された２次元のＸ線検出器（面検出器）が用いられる。複数のＸ線検出素子は、たとえば、スライス方向に沿って３２０列設けられている。このように多列のＸ線検出器を用いることにより、１回転のスキャンでスライス方向に幅を有する３次元の撮影領域を撮影することができる（ボリュームスキャン）。なお、スライス方向は被検体Ｅの体軸方向に相当し、チャンネル方向はＸ線発生部１１の回転方向に相当する。

回転体１３は、Ｘ線発生部１１とＸ線検出部１２とを被検体Ｅを挟んで対向するよう支持する部材である。回転体１３は、スライス方向に貫通した開口部１３ａを有する。架台装置１０内において、回転体１３は、被検体Ｅを中心とした円軌道で回転するよう配置されている。

高電圧発生部１４は、Ｘ線発生部１１に対して高電圧を印加する。Ｘ線発生部１１は、当該高電圧に基づいてＸ線を発生させる。架台駆動部１５は、回転体１３を回転駆動させる。Ｘ線絞り部１６は、所定幅のスリット（開口）を有し、スリットの幅を変えることで、Ｘ線発生部１１から曝射されたＸ線のファン角（チャンネル方向の広がり角）とＸ線のコーン角（スライス方向の広がり角）とを調整する。絞り駆動部１７は、Ｘ線発生部１１で発生したＸ線が所定の形状となるようＸ線絞り部１６を駆動させる。

データ収集部１８（ＤＡＳ：Ｄａｔａ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）は、Ｘ線検出部１２（各Ｘ線検出素子）からの検出データを収集する。また、データ収集部１８は、収集した検出データ（電流信号）を電圧信号に変換し、この電圧信号を周期的に積分して増幅し、デジタル信号に変換する。そして、データ収集部１８は、デジタル信号に変換された検出データをコンソール装置４０（処理部４２（後述））に送信する。

［寝台装置］
寝台装置３０は、撮影対象の被検体Ｅを載置・移動させる装置である。寝台装置３０は、寝台３１と寝台駆動部３２とを備えている。寝台３１は、被検体Ｅを載置するための寝台天板３３と、寝台天板３３を支持する基台３４とを備えている。寝台天板３３は、寝台駆動部３２によって被検体Ｅの体軸方向及び体軸方向に直交する方向に移動することが可能となっている。すなわち、寝台駆動部３２は、被検体Ｅが載置された寝台天板３３を、回転体１３の開口部１３ａに対して挿抜させることができる。基台３４は、寝台駆動部３２によって寝台天板３３を上下方向（被検体Ｅの体軸方向と直交する方向）に移動させることが可能となっている。

［コンソール装置］
コンソール装置４０は、Ｘ線ＣＴ装置１に対する操作入力に用いられる。また、コンソール装置４０は、架台装置１０によって収集された検出データから被検体Ｅの内部形態を表すＣＴ画像データ（断層画像データやボリュームデータ）を再構成する機能等を有している。コンソール装置４０は、スキャン制御部４１と、作成部４２と、処理部４３と、表示制御部４４と、記憶部４５と、表示部４６と、入力部４７と、制御部４８とを含んで構成されている。

スキャン制御部４１、作成部４２、処理部４３、表示制御部４４及び制御部４８は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）などの図示しない処理装置と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）や、又はＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）などの図示しない記憶装置とによって構成されている。記憶装置には、各部の機能を実行するための制御プログラム（たとえば、画像表示プログラム）が記憶されている。ＣＰＵなどの処理装置が、記憶装置に記憶されている各プログラムを実行することで各部の機能を実行する。

スキャン制御部４１は、スキャンに関する各種動作を制御する。たとえば、スキャン制御部４１は、Ｘ線発生部１１に対して高電圧を印加させるよう高電圧発生部１４を制御する。スキャン制御部４１は、回転体１３を回転駆動させるよう架台駆動部１５を制御する。スキャン制御部４１は、Ｘ線絞り部１６を動作させるよう絞り駆動部１７を制御する。スキャン制御部４１は、寝台３１を移動させるよう寝台駆動部３２を制御する。

作成部４２は、予め取得された被検体Ｅの画像に対して設定された所望の位置に基づいて、検出データによるＣＴ画像を作成する範囲の画素を示すマスクデータを作成する。本実施形態における作成部４２は、設定部４２ａと、座標変換部４２ｂと、マスクデータ作成部４２ｃとを含んで構成されている。

設定部４２ａは、表示部４６に表示された被検体Ｅの画像（予め取得された被検体Ｅの画像）において、入力部４７からの指示入力に基づいて所望の位置を設定する。

本実施形態では、被検体Ｅの画像としてスキャノ像を用いる例について述べる。スキャノ像は、Ｘ線発生部１１及びＸ線検出部１２をある位置で固定させ、寝台３１（寝台天板３３）を被検体Ｅの体軸方向（スライス方向）に移動させながら検出データの収集を行うことにより得られる画像である。通常、スキャノ像は、直交する２方向の画像が撮影される。本実施形態では、図２に示すように、被検体Ｅの上方から撮影したスキャノ像Ｓ１及び側方から撮影したスキャノ像Ｓ２が表示部４６に表示されているものとする。

また、表示部４６には、スキャン条件等により予め設定されている再構成範囲Ｒが表示される（図２参照）。再構成範囲Ｒは、再構成処理部４３ｂ（後述）で再構成処理する投影データに対応する検出データを取得するためにスキャンを行う範囲を示す。再構成範囲Ｒは、スキャン条件を調整することにより所望の範囲に変更することが可能である。なお、図２における再構成範囲Ｒは、３次元の領域を投影した２次元画像として表示部４６に表示されている。

術者は、入力部４７を用い、再構成範囲Ｒ内で任意の線分（図２における破線参照）を入力することにより、観察断面を指定する。観察断面はＣＴ画像として観察したい部位（たとえば、病変部）を含む２次元の断面である。本実施形態では、被検体Ｅの体軸に対する直交断面であるアキシャル断面Ａｘ、体軸に沿って被検体Ｅを縦切りした断面であるサジタル断面Ｓａ、体軸に沿って被検体Ｅを横切りした断面であるコロナル断面Ｃｏの３つの観察断面を指定したものとする。

設定部４２ａは、入力部４７からの指示入力に基づいて、入力された観察断面（アキシャル断面Ａｘ、サジタル断面Ｓａ、コロナル断面Ｃｏ）を所望の位置として設定する。設定された所望の位置は、被検体Ｅの画像（スキャノ像Ｓ１及びスキャノ像Ｓ２）上の２次元座標で特定することができる。

なお、予め取得された被検体Ｅの画像は、スキャノ像に限られない。たとえば、ＣＴ透視を行う前に被検体ＥをＸ線スキャンして得られるＣＴ画像を用いることもできる（但しスキャノ像を用いるほうが被爆量を低減することができる）。更には、同一被検体に対して過去に取得したＣＴ画像やスキャノ像を用いることも可能である。また、Ｘ線ＣＴ装置１と座標系を同じくする他のモダリティにより取得された画像（たとえば、ＭＲ画像や超音波画像）を用いることも可能である。

また、観察断面は少なくとも一つ指定されればよい。更に、観察断面はアキシャル断面Ａｘ、サジタル断面Ｓａ及びコロナル断面Ｃｏに限られない。たとえば、術者は、入力部４７を用いて再構成範囲Ｒ内における任意の断面（オブリーク断面）を指定することもできる。

また、所望の位置は観察断面に限られない。たとえば、スキャノ像中で特定の臓器を指定した場合、設定部４２ａは、その臓器を含む範囲を所望の位置として設定する。

また、入力部４７からの指示入力によらずに所望の位置を自動で決定することも可能である。たとえば、設定部４２ａは、スキャノ像をエッジ検出等の処理で解析し、病変部や特定の臓器を含む断面を所望の位置として自動で設定することができる。

座標変換部４２ｂは、被検体Ｅの画像上の座標における所望の位置をバッファメモリＢＭに座標変換する。バッファメモリＢＭは、スキャンで得られる検出データの３次元座標系に対応したメモリ素子を有する。すなわち、バッファメモリＢＭの座標系と再構成範囲Ｒの座標系とは一致している。

具体的に、座標変換部４２ｂは、所望の位置の座標（２次元座標）をバッファメモリＢＭの座標系（３次元座標系）に変換する。たとえば、座標変換部４２ｂは、２次元に投影された再構成範囲Ｒに設定したアキシャル断面Ａｘ、サジタル断面Ｓａ及びコロナル断面Ｃｏの位置（所望の位置）の座標をバッファメモリＢＭの３次元座標系に変換する（図３参照）。

マスクデータ作成部４２ｃは、バッファメモリＢＭのメモリ素子のうち、所望の位置に対応するメモリ素子Ｍ_１に対して第１マスク値ＭＶ_１を設定し、且つそれ以外のメモリ素子Ｍ_２に対して第１マスク値ＭＶ_１と異なる第２マスク値ＭＶ_２を設定することにより、マスクデータＭＤを作成する（図４参照）。マスクデータＭＤは、再構成処理部４３ｂによる再構成処理（詳細は後述）に適用されるデータである。マスクデータＭＤの座標系とバッファメモリＢＭの座標系とは一致している。

具体的に、マスクデータ作成部４２ｃは、バッファメモリＢＭのメモリ素子のうち、アキシャル断面Ａｘ、サジタル断面Ｓａ、コロナル断面Ｃｏに対応するメモリ素子Ｍ_１に対して第１マスク値ＭＶ_１として「１」を設定する。また、マスクデータ作成部４２ｃは、それ以外のメモリ素子Ｍ_２に対して第２マスク値ＭＶ_２として「０」を設定する。作成されたマスクデータＭＤは、処理部４３の記憶装置（図示なし）や記憶部４５等に記憶される。

処理部４３は、架台装置１０（データ収集部１８）から送信された検出データに対して各種処理を実行する。処理部４３は、前処理部４３ａと、再構成処理部４３ｂと、レンダリング処理部４３ｃとを含んで構成されている。

前処理部４３ａは、架台装置１０（Ｘ線検出部１２）で検出された検出データに対して対数変換処理、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等の前処理を行い、投影データを作成する。すなわち、検出データと投影データは一対一に対応している。

再構成処理部４３ｂは、前処理部４３ａで作成された投影データに基づいて再構成処理を行い、ＣＴ画像データ（断層画像データやボリュームデータ）を作成する。また、再構成処理部４３ｂは、検出データ（投影データ）に基づいて、前述のスキャノ像Ｓ１及びスキャノ像Ｓ２を作成する。

ここで、本実施形態における再構成処理部４３ｂは、前処理部４３ａで作成された投影データ（検出データに基づく投影データ）に対しマスクデータＭＤを適用することで、ＣＴ画像を作成する範囲の画素を選択して再構成処理を行い、ボリュームデータを作成する。ＣＴ画像を作成する範囲の画素とは、マスクデータＭＤのメモリ素子Ｍ_１に対応する投影データの画素である。すなわち、マスクデータＭＤは、ＣＴ画像を作成する範囲の画素を示すものである。

具体的に、再構成処理部４３ｂは、１回のスキャン（たとえば、１回転のスキャン）における全ビューに対し、一ビューに対応する投影データ毎に、第１マスク値ＭＶ_１が設定されたメモリ素子Ｍ_１に対応する投影データの画素に対しては、投影データに基づく画素値を算出する。一方、再構成処理部４３ｂは、第２マスク値ＭＶ_２が設定されたメモリ素子Ｍ_２に対応する投影データの画素に対しては、第２マスク値ＭＶ_２に基づく画素値を書き込む。なお、一ビューは、円軌道における任意の位置から被検体Ｅに対してＸ線を曝射した場合に、当該Ｘ線が検出されるＸ線検出部１２の領域に対応する範囲（検出データを取得する範囲）である。

たとえば、再構成処理部４３ｂは、一ビューに対応する投影データの画素ｐ_ｋ（ｋ＝１〜ｎ）毎に、対応するマスクデータＭＤのメモリ素子を特定する。再構成処理部４３ｂは、特定されたメモリ素子に設定されたマスク値を確認する。設定されたマスク値が「１」の場合（投影データの画素ｐ_ｋに対応するメモリ素子がメモリ素子Ｍ_１の場合）、画素ｐ_ｋは、ＣＴ画像として表示させたい情報（すなわち、所望の位置を示す情報）を有する。この場合、再構成処理部４３ｂは、画素ｐ_ｋに対応する投影データに対してバックプロジェクションを行い、投影データに基づく画素値を算出する。画素値は、たとえば、画素ｐ_ｋに対応する投影データに対して所定の重み付け係数を掛けることにより算出する。重み付け係数は、スキャン条件や再構成処理の方法により設定される所定のパラメータである。

一方、設定されたマスク値が「０」の場合（投影データの画素ｐ_ｋに対応するメモリ素子がメモリ素子Ｍ_２の場合）、画素ｐ_ｋは、所望の位置を示す情報を有していない。この場合、再構成処理部４３ｂは、投影データに対してバックプロジェクションを行う代わりに、第２マスク値ＭＶ_２に基づく値（通常人体に存在しえない任意のＣＴ値等）を書き込む。このように、第２マスク値ＭＶ_２が設定されたメモリ素子Ｍ_２に対応する投影データの画素ｐ_ｋに関しては、投影データに基づく画素値を算出する処理を省くことができる。この一連の処理が「再構成処理」の一例である。

別例として、再構成処理部４３ｂは、一ビューに対応する投影データの画素ｐ_ｋ毎に、対応するマスクデータＭＤのメモリ素子を特定する。特定されたメモリ素子がメモリ素子Ｍ_１の場合、再構成処理部４３ｂは、画素ｐ_ｋに対応する投影データに対してバックプロジェクションを行い、投影データに基づく画素値を算出する。また、特定されたメモリ素子がメモリ素子Ｍ_２の場合、再構成処理部４３ｂは、投影データに対してバックプロジェクションを行う代わりに、第２マスク値ＭＶ_２に基づく値を書き込むことも可能である。この場合、マスク値を確認する処理が不要となる。

この動作を１回のスキャンにおける全ビューに対して行うことで、再構成処理部４３ｂは、１回のスキャンにおけるボリュームデータを作成する。

レンダリング処理部４３ｃは、再構成処理部４３ｂで作成されたボリュームデータに対するレンダリング処理を行う。たとえば、レンダリング処理部４３ｃは、再構成処理部４３ｂで作成されたボリュームデータを任意の方向にレンダリングすることによりＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ Ｐｌａｎａｒ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）表示する（すなわち、レンダリング処理部４３ｃは、ＭＰＲ画像を作成する）。ＭＰＲ画像としては、たとえば、アキシャル断面ＡｘのＣＴ画像であるアキシャル像、サジタル断面ＳａのＣＴ画像であるサジタル像、コロナル断面ＣｏのＣＴ画像であるコロナル像がある。或いは、レンダリング処理部４３ｃは、ＭＰＲ画像として、任意断面のＣＴ画像であるオブリーク像を作成することも可能である。

作成されたＭＰＲ画像は、表示制御部４４により表示部４６に表示される。なお、レンダリング処理部４３ｃにより作成されるＭＰＲ画像（表示部４６に表示されるＭＰＲ画像）は、少なくとも一つあればよい。

このように、ある断面を示すＭＰＲ画像を作成する場合、ボリュームデータにおけるその断面以外の画素はＭＰＲ画像に寄与しない。よって、ＭＰＲ画像を作成する場合、取得された検出データに基づく投影データ全ての画素値を算出する必要はない。すなわち、本実施形態の構成によれば、ＭＰＲ画像に関係が無い投影データに対しては第２マスク値ＭＶ_２を書き込むことでその後の演算（投影データに基づく画素値の算出）を省略することができる。つまり、再構成処理の時間を短縮できる。よって、リアルタイムにＣＴ画像を表示することができる。

表示制御部４４は、画像表示に関する各種制御を行う。たとえば、レンダリング処理部４３ｃにより作成されたＭＰＲ画像（アキシャル像、サジタル像、コロナル像、オブリーク像）等を表示部４６に表示させる制御を行う。表示制御部４４がＭＰＲ画像を複数表示させることにより、たとえば、穿刺針の穿刺状態（角度、方向性）や穿刺針と注目対象との位置関係をより把握し易くなる。

記憶部４５は、ＲＡＭやＲＯＭ等の半導体記憶装置によって構成される。記憶部４５は、検出データや投影データ、或いは再構成処理後のＣＴ画像データ等を記憶する。また、本実施形態における記憶部４５は、上述の通り、作成部４２で作成されたマスクデータＭＤを記憶する。

表示部４６は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ等の任意の表示デバイスによって構成される。

入力部４７は、コンソール装置４０に対する各種操作を行う入力デバイスとして用いられる。入力部４７は、たとえばキーボード、マウス、トラックボール、ジョイスティック等により構成される。また、入力部４７として、表示部４６に表示されたＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を用いることも可能である。

制御部４８は、架台装置１０、寝台装置３０およびコンソール装置４０の動作を制御することによって、Ｘ線ＣＴ装置１の全体制御を行う。たとえば、制御部４８は、スキャン制御部４１を制御することで、架台装置１０に対して予備スキャン及びメインスキャンを実行させ、検出データを収集させる。また、制御部４８は、作成部４２を制御することで、マスクデータＭＤの作成を行わせる。また、制御部４８は、処理部４３を制御することで、検出データに対する各種処理（前処理、再構成処理、ＭＰＲ処理等）を行わせる。或いは、制御部４８は、表示制御部４４を制御することで、記憶部４５に記憶されたＣＴ画像データ等に基づき、ＣＴ画像を表示部４６に表示させる。

＜動作＞
次に、図５を参照して、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の動作について説明する。

まず、Ｘ線ＣＴ装置１は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射し、スキャノ像Ｓ１及びスキャノ像Ｓ２を作成する（Ｓ１０）。

設定部４２ａは、入力部４７からの指示入力に基づいて、Ｓ１０で作成されたスキャノ像Ｓ１及びスキャノ像Ｓ２に対しアキシャル断面Ａｘ、サジタル断面Ｓａ及びコロナル断面Ｃｏを設定する（Ｓ１１。所望の位置を設定）。

座標変換部４２ｂは、Ｓ１１で設定されたアキシャル断面Ａｘ、サジタル断面Ｓａ及びコロナル断面ＣｏをバッファメモリＢＭに座標変換する（Ｓ１２）。

マスクデータ作成部４２ｃは、Ｓ１２で得られたバッファメモリＢＭのメモリ素子のうち、アキシャル断面Ａｘ、サジタル断面Ｓａ及びコロナル断面Ｃｏに対応するメモリ素子Ｍ_１に対して第１マスク値ＭＶ_１を設定する。また、マスクデータ作成部４２ｃは、それ以外のメモリ素子Ｍ_２に対して第２マスク値ＭＶ_２を設定する。このような設定を行うことにより、マスクデータ作成部４２ｃは、マスクデータＭＤを作成する（Ｓ１３）。

その後、Ｘ線ＣＴ装置１は、被検体Ｅに対してスキャンを行う。

具体的には、Ｘ線発生部１１は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射する。Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出し、その検出データを取得する（Ｓ１４）。本実施形態では、１ビュー毎の検出データを取得する。Ｘ線検出部１２で検出された検出データは、データ収集部１８で収集され、処理部４３（前処理部４３ａ）に送られる。

前処理部４３ａは、Ｓ１４で取得された検出データに対して、対数変換処理、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等の前処理を行い、一ビューに対応する投影データを作成する（Ｓ１５）。作成された投影データは、制御部４８の制御に基づき、再構成処理部４３ｂに送られる。

再構成処理部４３ｂは、Ｓ１５で作成された投影データに対してマスクデータＭＤを適用し、再構成処理を行う（Ｓ１６）。具体的には、Ｓ１５で作成された一ビューの投影データの画素毎に、Ｓ１３で作成されたマスクデータＭＤを適用することで、Ｓ１１で設定された所望の位置に対応する画素ｐ_ｋを選択して画素値の算出を行う。一方、再構成処理部４３ｂは、所望の位置に対応しない画素ｐ_ｋについては、第２マスク値ＭＶ_２に基づく値を書き込む。

Ｓ１６の処理を１回のスキャンで得られる全てのビューに対して実行することで、再構成処理部４３ｂは一のボリュームデータを作成する（Ｓ１７）。

レンダリング処理部４３ｃは、Ｓ１７で作成されたボリュームデータを所定の位置に応じてレンダリングすることにより、ＭＰＲ画像を作成する。本実施形態において、レンダリング処理部４３ｃは、ボリュームデータの直交三断面のＭＰＲ画像（アキシャル像、サジタル像、コロナル像）を作成する。作成されたＭＰＲ画像は、表示制御部４４により表示部４６に表示される（Ｓ１８）。

＜作用・効果＞
本実施形態の作用及び効果について説明する。

本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、被検体ＥをＸ線でスキャンし、検出データを取得する。Ｘ線ＣＴ装置１は、作成部４２と、再構成処理部４３ｂと、表示制御部４４とを有する。作成部４２は、予め取得された被検体Ｅの画像に対して設定された所望の位置に基づいて、検出データによるＣＴ画像を作成する範囲の画素を示すマスクデータＭＤを作成する。再構成処理部４３ｂは、検出データに基づく投影データに対しマスクデータＭＤを適用することで、ＣＴ画像を作成する範囲の画素を選択して再構成処理を行い、ボリュームデータを作成する。表示制御部４４は、作成されたボリュームデータに基づいて、ＣＴ画像を表示部４６に表示させる。

このように、再構成処理部４３ｂは、作成部４２で作成されたマスクデータＭＤを適用することにより、ＣＴ画像を作成する範囲の画素に対してのみ投影データに基づく画素値を算出する。逆にいえば、ＣＴ画像を作成しない画素に対応する投影データに対しては画素値を算出する処理が不要となる（スキャンにより得られた検出データに基づく投影データ全てに対して算出処理を行う必要がない）。よって、再構成処理にかかる時間を短縮することができる。つまり、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置によれば、リアルタイムに所望のＣＴ画像を生成することが可能となる。よって、ＣＴ透視のように取得した検出データに基づいてリアルタイムにＣＴ画像を表示するような手技に有効である。

また、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１の作成部４２は、設定部４２ａと、座標変換部４２ｂと、マスクデータ作成部４２ｃとを含んで構成されている。設定部４２ａは、表示部４６に表示された被検体Ｅの画像において、入力部４７からの指示入力に基づいて所望の位置を設定する。座標変換部４２ｂは、被検体Ｅの画像上の座標における所望の位置を、スキャンで得られる検出データの座標系に対応したメモリ素子を有するバッファメモリＢＭに座標変換する。マスクデータ作成部４２ｃは、バッファメモリＢＭのメモリ素子のうち、所望の位置に対応するメモリ素子Ｍ_１に対して第１マスク値ＭＶ_１を設定し、且つそれ以外のメモリ素子Ｍ_２に対して第１マスク値ＭＶ_１と異なる第２マスク値ＭＶ_２を設定することにより、マスクデータＭＤを作成する。再構成処理部４３ｂは、スキャンにおける全ビューに対し、一ビューの投影データ毎に、第１マスク値ＭＶ_１が設定されたメモリ素子Ｍ_１に対応する投影データの画素に対しては、投影データに基づく画素値を算出し、第２マスク値ＭＶ_２が設定されたメモリ素子Ｍ_２に対応する投影データの画素に対しては、第２マスク値ＭＶ_２に基づく値を書き込むことで、ボリュームデータを作成する。

このように、再構成処理部４３ｂは、各画素に所定のマスク値が設定されたマスクデータＭＤを用いて、再構成処理を行う投影データの画素を特定することで、ＣＴ画像を作成しない画素に対応する投影データに対しては画素値を算出する処理が不要となる。よって、再構成処理にかかる時間を短縮することができる。つまり、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置によれば、リアルタイムに所望のＣＴ画像を生成することが可能となる。

また、本実施形態における予め取得された被検体Ｅの画像は、スキャンを行う前に取得したスキャノ像（スキャノ像Ｓ１及びスキャノ像Ｓ２）である。

このように、所望の位置を設定する画像としてスキャノ像を用いることにより、被検体Ｅ全体をスキャンしてＣＴ画像を作成する必要がない。つまり、被爆量を低減することができる。

また、本実施形態の構成を画像表示プログラムとして実現することも可能である。この画像表示プログラムは、コンピュータにより、被検体ＥをＸ線でスキャンし、検出データを取得するＸ線ＣＴ装置１に対し、作成機能と、再構成処理機能と、表示制御機能とを実行させる。作成機能は、予め取得された被検体Ｅの画像に対して設定された所望の位置に基づいて、検出データによるＣＴ画像を作成する範囲の画素を示すマスクデータＭＤを作成する。再構成処理機能は、検出データに基づく投影データに対しマスクデータＭＤを適用することで、ＣＴ画像を作成する範囲の画素を選択して再構成処理を行い、ボリュームデータを作成する。表示制御機能は、作成されたボリュームデータに基づいて、ＣＴ画像を表示部４６に表示させる。

このような画像表示プログラムにより、投影データに対してマスクデータＭＤを適用し、ＣＴ画像を作成する範囲の画素に対してのみ投影データに基づく画素値を算出する。逆にいえば、ＣＴ画像を作成しない画素に対応する投影データに対しては画素値を算出する処理が不要となる（スキャンにより得られた検出データに基づく投影データ全てに対して算出処理を行う必要がない）。よって、再構成処理にかかる時間を短縮することができる。つまり、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置の画像表示プログラムによれば、リアルタイムに所望のＣＴ画像を生成することが可能となる。よって、ＣＴ透視のように取得した検出データに基づいてリアルタイムにＣＴ画像を表示するような手技に有効である。

（変形例１）
上記実施形態において、マスクデータ作成部４２ｃは、バッファメモリＢＭのメモリ素子のうち、所望の位置に対応するメモリ素子Ｍ_１に対してのみ、第１マスク値ＭＶ_１を設定している。一方、ＣＴ画像を作成する場合、所望の位置に対応するメモリ素子Ｍ_１の周辺の素子（メモリ素子Ｍ_２の一部。メモリ素子Ｍ_３とする）の範囲も含めたい場合もある。本変形例では、所望の位置のメモリ素子Ｍ_１周辺のメモリ素子に対応する投影データの画素値を取得する例について述べる。

本変形例において、マスクデータ作成部４２ｃは、変更部４２１ｃを有する（図６参照）。変更部４２１ｃは、所望の位置に対応するメモリ素子Ｍ_１周辺におけるバッファメモリＢＭのメモリ素子Ｍ_３に対し、設定された第２マスク値ＭＶ_２を第１マスク値ＭＶ_１に変更する（所謂、太線化処理）。具体的には、変更部４２１ｃは、マスクデータ作成部４２ｃで第２マスク値ＭＶ_２が設定されたメモリ素子Ｍ_２のうち、予め指定された範囲のメモリ素子Ｍ_３に対しては、第２マスク値ＭＶ_２を第１マスク値ＭＶ_１に置き換える処理を行い、マスクデータＭＤ´を作成する（図７参照）。このようなマスクデータＭＤ´を再構成処理に用いることで、所望の位置近傍の情報を含んだＣＴ画像を取得することができる。

（変形例２）
マスクデータＭＤは検査の都度、作成する必要はない。たとえば、被検体Ｅのある部位に対して定期的に経過観察する場合には、過去に作成したマスクデータＭＤをそのまま使用して再構成処理を実行することも可能である。この場合、過去の検査と今回の検査で再構成範囲Ｒの座標系が一致している必要がある。

（変形例３）
また、Ｘ線ＣＴ装置１は、マスクデータＭＤを作成する第１モードとマスクデータＭＤを作成しない第２モードを有することも可能である。たとえば、ＣＴ透視を行う場合には、第１モードを選択することにより、作成部４２はマスクデータＭＤを作成する。一方、通常のＸ線撮影を実行する場合には、第２モードを選択することにより、作成部４２は、マスクデータＭＤの作成は行わない。この場合、再構成処理部４３ｂは、全ての投影データに対して再構成処理を行い、ＣＴ画像データを作成する。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ Ｘ線ＣＴ装置
１０ 架台装置
１１ Ｘ線発生部
１２ Ｘ線検出部
１３ 回転体
１３ａ 開口部
１４ 高電圧発生部
１５ 架台駆動部
１６ Ｘ線絞り部
１７ 絞り駆動部
１８ データ収集部
３０ 寝台装置
３２ 寝台駆動部
３３ 寝台天板
３４ 基台
４０ コンソール装置
４１ スキャン制御部
４２ 作成部
４２ａ 設定部
４２ｂ 座標変換部
４２ｃ マスクデータ作成部
４３ 処理部
４３ａ 前処理部
４３ｂ 再構成処理部
４３ｃ レンダリング処理部
４４ 表示制御部
４５ 記憶部
４６ 表示部
４７ 入力部
４８ 制御部
ＢＭ バッファメモリ
ＭＤ マスクデータ

Claims (6)

1. 被検体をＸ線でスキャンし、検出データを取得するＸ線ＣＴ装置であって、
   予め取得された前記被検体の画像に対して設定された所望の位置に基づいて、前記検出データによるＣＴ画像を作成する範囲の画素を示すマスクデータを作成する作成部と、
   前記検出データに基づく投影データに対し前記マスクデータを適用することで、前記ＣＴ画像を作成する範囲の画素を選択して再構成処理を行い、ボリュームデータを作成する再構成処理部と、
   作成された前記ボリュームデータに基づいて、前記ＣＴ画像を生成する処理部と、
   前記ＣＴ画像を表示部に表示させる表示制御部と、
   を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
2. 前記作成部は、
   前記表示部に表示された前記被検体の画像において、入力部からの指示入力に基づいて前記所望の位置を設定する設定部と、
   前記被検体の画像上の座標における前記所望の位置を、前記スキャンで得られる検出データの座標系に対応したメモリ素子を有するバッファメモリに座標変換する座標変換部と、
   前記メモリ素子のうち、前記所望の位置に対応するメモリ素子に対して第１マスク値を設定し、且つそれ以外のメモリ素子に対して前記第１マスク値と異なる第２マスク値を設定することにより、前記マスクデータを作成するマスクデータ作成部と、
   を有し、
   前記再構成処理部は、前記スキャンにおける全ビューに対し、一ビューに対応する投影データ毎に、前記第１マスク値が設定されたメモリ素子に対応する前記投影データの画素に対しては、前記投影データに基づく画素値を算出し、前記第２マスク値が設定されたメモリ素子に対応する前記投影データの画素に対しては、前記第２マスク値に基づく値を書き込むことで、前記ボリュームデータを作成することを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
3. 前記マスクデータ作成部は、
   前記所望の位置に対応するメモリ素子周辺における前記メモリ素子に対し、設定された前記第２マスク値を前記第１マスク値に変更する変更部を有することを特徴とする請求項２記載のＸ線ＣＴ装置。
4. 前記予め取得された前記被検体の画像は、前記スキャンを行う前に取得したスキャノ像であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のＸ線ＣＴ装置。
5. 前記表示制御部は、前記ＣＴ画像として、前記所望の位置に対応する前記被検体のアキシャル像、サジタル像、コロナル像及びオブリーク像の少なくとも一つを前記表示部に表示させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のＸ線ＣＴ装置。
6. 被検体をＸ線でスキャンし、検出データを取得するＸ線ＣＴ装置に対し、
   コンピュータが、
   予め取得された前記被検体の画像に対して設定された所望の位置に基づいて、前記検出データによるＣＴ画像を作成する範囲の画素を示すマスクデータを作成する作成機能と、
   前記検出データに基づく投影データに対し前記マスクデータを適用することで、前記ＣＴ画像を作成する範囲の画素を選択して再構成処理を行い、ボリュームデータを作成する再構成処理機能と、
   作成された前記ボリュームデータに基づいて、前記ＣＴ画像を生成する機能と、
   前記ＣＴ画像を表示部に表示させる表示制御機能と、
   を実行させることを特徴とするＸ線ＣＴ装置の画像表示プログラム。

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