JP6430239B2

JP6430239B2 - 医用画像診断装置

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Publication number: JP6430239B2
Application number: JP2014260665A
Authority: JP
Inventors: 達郎前田
Original assignee: Canon Medical Systems Corp
Current assignee: Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2018-11-28
Anticipated expiration: 2034-12-24
Also published as: JP2016119976A

Description

本発明の実施形態は、医用画像診断装置に関する。

現在の医療技術として、例えば、Ｘ線ＣＴ（Computerized Tomography）装置や磁気共鳴イメージング装置などの撮像装置を用いて被検体を撮像し、その被検体の撮像画像により疾病の診断・治療や手術計画などの医療行為が行われている。

例えば、Ｘ線ＣＴ装置では、関節を動かしながら連続してＣＴスキャンを行い、骨の相対的な移動量をマップ（以下、これをモーションマップともいう。）として表示する機能が検討されている。このモーションマップは、骨の相対的な移動量から、骨の移動軌跡や可動範囲を表示するものであり、オペレータは、関節の動きにおける異常な箇所を容易に特定することができる。

これに関する従来技術として、例えば、継時的な３次元ＣＴ画像を用いた動作解析装置が開示されている。この動作解析装置は、Ｘ線ＣＴ装置を用いて被検体に対して継時的に撮影を行い、所定の閾値に基づいて骨部の画像を抽出するとともに、その骨部毎の継時的な変化量を算出するようになっている（例えば、特許文献１）。

特開２０１３−１７２８８９号公報

従来、骨の動きに異常があった場合、オペレータは、被検体の骨の治療の前後において、その骨の動きに異常を生じる関節を連続撮影（Dynamic Scan）することにより、その都度、異常個所の特定や異常が発症する撮影フェーズを判断していた。

例えば、治療前は、骨の異常個所を特定する必要があるため、オペレータは、被検体に関節を動かしてもらいながら、連続してＣＴスキャンによる撮影を実施する。

そして、治療中や治療後は、同一の被検体において、異常個所の回復状態や異常個所の除去状況を確認する必要があるが、オペレータは、異常個所や異常が現れる撮影フェーズが分からないため、治療前の撮影と同じように、被検体に関節を動かしてもらいながら、毎回、連続撮影をする必要があった。

そこで、同一の被検体において第２回目以降の異常個所を撮影する場合、第２回目以降の撮影条件を容易に設定することができる医用画像診断装置が望まれていた。

本実施形態に係る医用画像診断装置は、上述した課題を解決するために、表示部と、第１の撮影方法によって複数の時相に亘って被検体を撮影し、前記被検体の複数の３次元画像データを生成する第１の画像データ生成部と、前記複数の３次元画像データを画像として前記表示部に表示させるとともに、前記複数の時相のうち一時相の選択を受け付けて、受け付けた時相における前記３次元画像データを、前記被検体の撮影位置を示す第１の位置決め画像として前記表示部に表示させる表示制御部と、第２の撮影方法によって前記被検体を撮影する際、その被検体の撮影位置を示す第２の位置決め画像を取得するための第１の撮影条件と、前記第２の撮影方法によって取得した前記第２の位置決め画像に本スキャンを実施するための第２の撮影条件の設定を受け付ける撮影条件設定部と、を備える。

第１の実施形態に係る医用画像診断装置を有するＸ線ＣＴ装置を示すハードウェア構成図。第１の実施形態のＸ線ＣＴ装置の機能を示すブロック図。第１の実施形態に係る医用画像診断装置を有するＸ線ＣＴ装置の動作であって、異常個所特定処理を示したフローチャート。骨に異常が現れる撮影フェーズとして、オペレータが複数の時相からある１つの時相を選択した第１の位置決め画像。図４に示した第１の位置決め画像において、異常を生じている有鉤骨を、オペレータが特定したことを示した説明図。第１の実施形態に係る医用画像診断装置を有するＸ線ＣＴ装置の動作であって、撮影設定容易化処理を示したフローチャート。第２回目の撮影をするために撮影した第２の位置決め画像。第１の位置決め画像と第２の位置決め画像とを並べて、表示装置に表示した場合の説明図。第２の位置決め画像において、オペレータが観察したい有鉤骨を含むＸ線照射範囲を設定したことを示す説明図。Ｘ線ＣＴ装置が、オペレータによって設定されたＸ線照射範囲を撮影した患者の第２の画像を表示装置に表示した説明図。第１の実施形態において、Ｘ線ＣＴ装置が、図５の第１の位置決め画像と、オペレータによって設定されたＸ線照射範囲の第２の画像とを、表示装置に表示した説明図。

本実施形態に係る医用画像診断装置は、表示部と、第１の撮影方法によって複数の時相に亘って被検体を撮影し、被検体の複数の３次元画像データを生成する第１の画像データ生成部と、複数の３次元画像データを画像として表示部に表示させるとともに、複数の時相のうち一時相の選択を受け付けて、受け付けた時相における３次元画像データを、被検体の撮影位置を示す第１の位置決め画像として表示部に表示させる表示制御部と、第２の撮影方法によって被検体を撮影する際、その被検体の撮影位置を示す第２の位置決め画像を取得するための第１の撮影条件と、第２の撮影方法によって取得した第２の位置決め画像に本スキャンを実施するための第２の撮影条件の設定を受け付ける撮影条件設定部と、を備える。

第１の実施形態では、医用画像診断装置をＸ線ＣＴ（Computerized Tomography）装置に適用した場合について説明する。第２の実施形態では、医用画像診断装置をＭＲＩ（Magnetic Resonanse Imaging）に適用した場合について説明する。また、第３の実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置とＭＲＩとを組み合わせて使用する場合について説明する。

（第１の実施形態）
第１の実施形態に係る医用画像診断装置を、Ｘ線ＣＴ装置に適用した場合について説明する。

以下、第１の実施形態に係る医用画像診断装置を有するＸ線ＣＴ装置により、添付図面を参照して説明する。

なお、第１の実施形態のＸ線ＣＴ装置には、Ｘ線管とＸ線検出器とが１体として被検体の周囲を回転する回転／回転（ＲＯＴＡＴＥ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプと、リング状に多数の検出素子がアレイされ、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転する固定／回転（ＳＴＡＴＩＯＮＡＲＹ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプなど様々なタイプがあり、いずれのタイプでも適用可能である。ここでは、現在、主流を占めている回転／回転タイプとして説明する。

また、入射Ｘ線を電荷に変換するメカニズムは、シンチレータなどの蛍光体でＸ線を光に変換し更にその光をフォトダイオードなどの光電変換素子で電荷に変換する間接変換形と、Ｘ線による半導体内の電子正孔対の生成およびその電極への移動すなわち光導電現象を利用した直接変換形とが主流である。

加えて、近年では、Ｘ線管とＸ線検出器との複数のペアを回転リングに搭載したいわゆる多管球型のＸ線ＣＴ装置の製品化が進み、その周辺技術の開発が進んでいる。第１の実施形態のＸ線ＣＴ装置では、従来からの一管球型のＸ線ＣＴ装置であっても、多管球型のＸ線ＣＴ装置であってもいずれにも適用可能である。ここでは、一管球型のＸ線ＣＴ装置として説明する。

図１は、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１２を有するＸ線ＣＴ装置１を示すハードウェア構成図である。

図１では、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１２を有するＸ線ＣＴ装置１の構成を示している。Ｘ線ＣＴ装置１は、大きくは、スキャナ装置１１および医用画像診断装置１２によって構成される。Ｘ線ＣＴ装置１のスキャナ装置１１は、通常は検査室に設置され、患者（被検体）Ｏに関するＸ線の透過データを生成するために構成される。一方、医用画像診断装置１２は、通常は検査室に隣接する制御室に設置され、透過データを基に投影データを生成して再構成画像の生成・表示を行なうために構成される。

Ｘ線ＣＴ装置１のスキャナ装置１１は、Ｘ線管（Ｘ線源）２１、絞り（コリメータ）２２、Ｘ線検出器２３、ＤＡＳ（Data Acquisition System）２４、回転部２５、高電圧電源２６、絞り駆動装置２７、回転駆動装置２８、天板３１、天板駆動装置３２、およびコントローラ３３を設ける。

Ｘ線管２１は、高電圧電源２６から供給された管電圧に応じて金属製のターゲットに電子線を衝突させることでＸ線を発生させ、Ｘ線検出器２３に向かって照射する。Ｘ線管２１から照射されるＸ線によって、ファンビームＸ線やコーンビームＸ線が形成される。Ｘ線管２１は、高電圧電源２６を介したコントローラ３３による制御によって、Ｘ線の照射に必要な電力が供給される。

絞り２２は、絞り駆動装置２７によって、Ｘ線管２１から照射されるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する。すなわち、絞り駆動装置２７によって絞り２２の開口を調整することによって、スライス方向のＸ線照射範囲を変更できる。

Ｘ線検出器２３は、チャンネル方向に複数、および列（スライス）方向に単一の検出素子を有する１次元アレイ型の検出器である。又は、Ｘ線検出器２３は、マトリクス状、すなわち、チャンネル方向に複数、および列方向に複数の検出素子を有する２次元アレイ型の検出器（マルチスライス型検出器ともいう。）である。Ｘ線検出器２３は、Ｘ線管２１から照射され、患者Ｏを透過したＸ線を検出する。

ＤＡＳ２４は、Ｘ線検出器２３の各Ｘ線検出素子が検出する透過データの信号を増幅してデジタル信号に変換する。ＤＡＳ２４の出力データは、スキャナ装置１１のコントローラ３３を介して医用画像診断装置１２に供給される。

回転部２５は、Ｘ線管２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、およびＤＡＳ２４を一体として保持する。回転部２５は、Ｘ線管２１とＸ線検出器２３とを対向させた状態で、Ｘ線管２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、およびＤＡＳ２４を一体として患者Ｏの周りに回転できるように構成されている。なお、回転部２５の回転中心軸と平行な方向をｚ軸方向、そのｚ軸方向に直交する平面をｘ軸方向、ｙ軸方向で定義する。

高電圧電源２６は、コントローラ３３による制御によって、Ｘ線の照射に必要な電力をＸ線管２１に供給する。

絞り駆動装置２７は、コントローラ３３による制御によって、絞り２２におけるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する機構を有する。

回転駆動装置２８は、コントローラ３３による制御によって、回転部２５がその位置関係を維持した状態で空洞部の周りを回転するように、回転部２５を回転させる機構を有する。

天板３１は、患者Ｏを載置可能である。

天板駆動装置３２は、コントローラ３３による制御によって、天板３１をｙ軸方向に沿って昇降動させると共に、ｚ軸方向に沿って進入／退避動させる機構を有する。回転部２５の中央部分は開口を有し、その開口部の天板３１に載置された患者Ｏが挿入される。

コントローラ３３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、およびメモリによって構成される。コントローラ３３は、Ｘ線検出器２３、ＤＡＳ２４、高電圧電源２６、絞り駆動装置２７、回転駆動装置２８、および天板駆動装置３２などの制御を行なってスキャンを実行させる。

Ｘ線ＣＴ装置１の医用画像診断装置１２は、コンピュータをベースとして構成されており、病院基幹のＬＡＮ（Local Area Network）などのネットワークＮと相互通信可能である。医用画像診断装置１２は、大きくは、ＣＰＵ４１、メモリ４２、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）４３、入力装置４４、および表示装置４５などの基本的なハードウェアから構成される。

ＣＰＵ４１は、共通信号伝送路としてのバスを介して、医用画像診断装置１２を構成する各ハードウェア構成要素に相互接続されている。なお、医用画像診断装置１２は、記憶媒体ドライブ４６を具備する場合もある。ＣＰＵ４１は、医師などの操作者によって入力装置４４が操作などされることにより指令が入力されると、メモリ４２に記憶しているプログラムを実行する。又は、ＣＰＵ４１は、ＨＤＤ４３に記憶しているプログラム、ネットワークＮから転送されてＨＤＤ４３にインストールされたプログラム、又は記憶媒体ドライブ４６に装着された記録媒体から読み出されてＨＤＤ４３にインストールされたプログラムを、メモリ４２にロードして実行する。

メモリ４２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などの要素を兼ね備える構成をもつ記憶装置である。内部記憶装置は、ＩＰＬ（Initial Program Loading）、ＢＩＯＳ（Basic Input/Output System）およびデータを記憶したり、ＣＰＵ４１のワークメモリやデータの一時的な記憶に用いられたりする。

ＨＤＤ４３は、磁性体を塗布又は蒸着した金属のディスクが着脱不能で内蔵されている構成をもつ記憶装置である。ＨＤＤ４３は、医用画像診断装置１２にインストールされたプログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（Operating System）なども含まれる）や、投影データや画像データを記憶する記憶装置である。また、ＯＳに、操作者に対する情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力装置４４によって行なうことができるＧＵＩ（Graphical User Interface）を提供させることもできる。

入力装置４４は、操作者によって操作が可能なポインティングデバイスであり、操作に従った入力信号がＣＰＵ４１に送られる。

表示装置４５は、図示しない画像合成回路、ＶＲＡＭ（Video Random Access Memory）、およびディスプレイなどを含んでいる。画像合成回路は、画像データに種々のパラメータの文字データなどを合成した合成データを生成する。ＶＲＡＭは、合成データを、ディスプレイに表示する表示画像データとして展開する。ディスプレイは、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）などによって構成され、表示画像データを表示画像として順次表示する。

記憶媒体ドライブ４６は、記録媒体の着脱が可能となっており、記録媒体に記録されたデータ（プログラムを含む）を読み出してバス上に出力し、また、バスを介して供給されるデータを記録媒体に書き込む。このような記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。

医用画像診断装置１２は、スキャナ装置１１のＤＡＳ２４から入力された生データに対して対数変換処理や、感度補正などの補正処理（前処理）を行なって投影データを生成し、ＨＤＤ４３などの記憶装置に記憶させる。

また、医用画像診断装置１２は、前処理された投影データに対して散乱線の除去処理を行なう。医用画像診断装置１２は、Ｘ線曝射範囲内の投影データの値に基づいて散乱線の除去を行なうものであり、散乱線補正を行なう対象の投影データ又はその隣接投影データの値の大きさから推定された散乱線を、対象となる投影データから減じて散乱線補正を行なう。

図２は、第１の実施形態のＸ線ＣＴ装置１の機能を示すブロック図である。

図１に示すＣＰＵ４１がプログラムを実行することによって、Ｘ線ＣＴ装置１は、図２に示すように、第１のスキャン制御部（第１の撮影方法）５１、第２のスキャン制御部（第２の撮影方法）５２、第１の画像データ生成部５３、表示制御部５４、透視画像生成部５５、および第２の画像データ生成部５６として機能する。

なお、Ｘ線ＣＴ装置１を構成する第１のスキャン制御部５１乃至第２の画像データ生成部５６は、ＣＰＵ４１がプログラムを実行することによって機能するものとするが、この場合に限定されるものではない。例えば、Ｘ線ＣＴ装置１を構成する第１のスキャン制御部５１乃至第２の画像データ生成部５６の全部又は一部を、ハードウェアとしてＸ線ＣＴ装置１に設ける場合であってもよい。

医用画像診断装置１２の第１のスキャン制御部５１は、スキャナ装置１１のコントローラ３３を制御して、患者Ｏの治療部位を含む領域の撮影を実行させる機能を有している。すなわち、第１のスキャン制御部５１は、スキャナ装置１１のコントローラ３３を制御して、高電圧電源２６からＸ線管２１に管電流や管電圧が供給され、患者ＯにＸ線が照射される。なお、第１のスキャン制御部５１は、患者（被検体）Ｏが関節を動かしている状態を撮影するものとする。

医用画像診断装置１２の第２のスキャン制御部５２は、第１のスキャン制御部５１と同様に、スキャナ装置１１のコントローラ３３を制御して、患者Ｏの治療部位を含む領域の撮影を実行させる機能を有している。すなわち、第２のスキャン制御部５２は、スキャナ装置１１のコントローラ３３を制御して、高電圧電源２６からＸ線管２１に管電流や管電圧が供給され、患者ＯにＸ線が照射される。また、第２のスキャン制御部５２は、撮影条件設定部５２１を備えている。

第２のスキャン制御部５２の撮影条件設定部５２１は、第２のスキャン制御部５２によって患者Ｏを撮影する際、その患者Ｏの撮影位置を示す第２の位置決め画像を取得するための第１の撮影条件と、第２の撮影方法によって取得した第２の位置決め画像に本スキャンを実施するための第２の撮影条件の設定を受け付ける機能を有している。

例えば、撮影条件設定部５２１は、第１の撮影条件に基づいて、第２のスキャン制御部５２によって所定の時相における患者Ｏを撮影して第２の位置決め画像を取得し、取得した第２の位置決め画像に本スキャンを実施するための第２の撮影条件を設定する。

このように、撮影条件設定部５２１は、第２のスキャン制御部５２により撮影するための第１の撮影条件（第２の位置決め画像の撮影条件）と、第２の撮影条件（本スキャンの撮影条件）の設定を受け付ける機能を有している。

したがって、例えば、表示装置４５に表示された第２の位置決め画像上にＸ線照射範囲を設定することにより、撮影条件設定部５２１は、スキャナ装置１１のコントローラ３３を制御して、駆動装置２７によって絞り２２の開口を調整する。換言すれば、Ｘ線ＣＴ装置１は、撮影条件設定部５２１において、第２の位置決め画像にＸ線照射範囲の設定を受け付けることにより、スキャナ装置１１のコントローラ３３を制御して、ＦＯＶ（Field Of View）をＸ線照射範囲に設定することができる。

医用画像診断装置１２の第１の画像データ生成部５３は、第１のスキャン制御部５１によって複数の時相に亘って患者Ｏを撮影し、その患者Ｏの複数の３次元画像データを生成する機能を有している。例えば、第１の画像データ生成部５３は、第１のスキャン制御部５１によってスキャナ装置１１が取得する透過データに画像再構成処理等の処理を施して、２次元画像データとしてのスライスデータを生成する。そして、第１の撮影データ生成部５３は、複数スライスに相当するスライスデータを基に、３次元画像データとしてのボリュームデータを時相毎に生成する。

医用画像診断装置１２の表示制御部５４は、第１の画像データ生成部５３において生成された複数の３次元画像データを画像として表示装置４５に表示させるとともに、複数の時相のうち一時相の選択を受け付けて、受け付けた時相における３次元画像データを、患者Ｏの撮影位置を示す第１の位置決め画像として表示装置４５に表示させる機能を有している。なお、本実施形態は、１つの時相の選択を受け付けることに限定されるものではなく、複数の時相の選択を受け付けて、対応する複数の３次元画像データの中から、第１の位置決め画像を選択するようにしてもよい。

医用画像診断装置１２の透視画像生成部５５は、３次元画像データからスキャノ画像に相当する透視画像を生成する機能を有している。例えば、透視画像生成部５５は、表示制御部５４において受け付けた時相における３次元画像データから、スキャノ画像に相当する透視画像を生成する。この場合、表示制御部５４は、生成された透視画像を、患者Ｏの撮影位置を示す第１の位置決め画像として、表示装置４５に表示させることができる。

医用画像診断装置１２の第２の画像データ生成部５６は、撮影条件設定部５２１の第２の撮影条件に基づいて、第２のスキャン制御部５２によって所定の時相における患者Ｏを撮影し、患者Ｏの第２の３次元画像データを生成する機能を有している。例えば、第２の画像データ生成部５６は、第２のスキャン制御部５２によってスキャナ装置１１が取得する透過データに画像再構成処理等の処理を施して、２次元画像データとしてのスライスデータを生成する。そして、第２の画像データ生成部５６は、複数スライスに相当するスライスデータを基に、３次元画像データとしてのボリュームデータを生成する。

なお、第２の画像データ生成部５６は、第１の撮影条件に基づいて、第２のスキャン制御部５２によって所定の時相における患者Ｏを撮影して、第２の位置決め画像を示す投影データを生成することができる。

続いて、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１２を有するＸ線ＣＴ装置１の動作を、図２を参照しながら、図３に示すフローチャートを用いて説明する。

（異常個所特定処理）
図３は、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１２を有するＸ線ＣＴ装置１の動作であって、異常個所特定処理を示したフローチャートである。

まず、Ｘ線ＣＴ装置１は、スキャナ装置１１のコントローラ３３を制御して、高電圧電源２６からＸ線管２１に管電流や管電圧が供給され、患者Ｏの関節領域が動いている状態で第１の画像の撮影を行う（ステップＳＴ１）。例えば、第１のスキャン制御部５１は、患者Ｏが手首の関節を動かしながら、複数の時相に亘ってＤｙｎａｍｉｃ撮影（連続撮影）を行う。

次に、Ｘ線ＣＴ装置１は、スキャナ装置１１のＤＡＳ２４から入力された生データに対して対数変換処理や感度補正などの補正処理を行なって、複数の第１の画像データを生成する（ステップＳＴ２）。この場合、第１の画像データ生成部５３は、スキャナ装置１１が入力する透過データに画像再構成処理などの処理を施して２次元画像データとしてのスライスデータを生成するとともに、複数スライスに相当するスライスデータを基に、時相ごとに３次元画像データとしてのボリュームデータを生成する。

このように、第１の画像データ生成部５３は、時相ごとに対応する第１の画像データを生成することにより、複数の時相に対応する複数の第１の画像データを生成する。

Ｘ線ＣＴ装置１は、第１の画像データ生成部５３において生成された複数の第１の画像データ（３次元画像データ）を、ダイナミック画像として表示装置４５に表示する（ステップＳＴ３）。

オペレータは、ダイナミック画像として表示される複数の時相の第１の画像から、患者Ｏの手首における骨の動きを観察し、骨の動きの異常個所と異常の現れる撮影フェーズを特定する。

Ｘ線ＣＴ装置１は、オペレータによる入力装置４４からの指示を取得し、複数の時相のうち一時相の選択を受け付けて、受け付けた時相における３次元画像データを、患者Ｏの撮影位置を示す第１の位置決め画像として表示する（ステップＳＴ４）。

図４は、骨に異常が現れる撮影フェーズとして、オペレータが複数の時相（時相０、時相１、時相２・・・、時相ｎ）からある１つの時相を選択した第１の位置決め画像Ｐ１である。

例えば、複数の時相として１０個の撮影フェーズによって１０個の３次元画像データが生成されていた場合において、骨の動きに異常が現れた撮影を異常の現れた撮影フェーズとして特定する。なお、第１の実施形態ではオペレータが骨の動きの異常個所を検出するようになっているが、ソフトウエアを用いて自動的に異常個所を検出するようにしてもよい。

また、複数の時相として手首の動きに制限されるものではなく、例えば、足首や膝関節などを動かす状態を撮影してもよく、また、動かす方向も制限されるものではない。

次に、オペレータは、図４に示した第１の位置決め画像Ｐ１を観察し、患者Ｏの異常部位は、有鉤骨に異常があると判断したとする。

図５は、図４に示した第１の位置決め画像Ｐ１において、異常を生じている有鉤骨ＹＢを、オペレータが特定したことを示した説明図である。

図５に示すように、オペレレータは、有鉤骨ＹＢに異常があると判断し、有鉤骨ＹＢと、有鉤骨ＹＢとともに動作する第４中手骨ＮＴ４および第５中手骨ＮＴ５を、観察対象に設定することができる。

例えば、患者Ｏが有鉤骨ＹＢを骨折したことにより、オペレータは、有鉤骨ＹＢをＲＯＩ（Region Of Interest）に設定するとともに、複数の時相の第１の画像および第１の位置決め画像Ｐ１をＨＤＤ４３に保存し、異常個所特定処理を終了する。

これにより、オペレータは、同一患者Ｏにおいて第２回目以降の手首を撮影する場合、有鉤骨ＹＢが撮影範囲に含まれるように設定し、有鉤骨ＹＢとともに動作する第４中手骨ＮＴ４および第５中手骨ＮＴ５の位置関係を、観察対象とすることができる。

次に、Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの異常個所の回復状態や異常個所の除去状況を確認するために、再び、同一患者Ｏの骨に異常が現れる異常個所を撮影し、観察することを想定する。

上述したように、例えば、患者Ｏの有鉤骨ＹＢが骨折していた場合、骨の固着具合を確認したり、第４中手骨ＮＴ４や第５中手骨ＮＴ５との位置関係を、定期的に観察する必要がある。

そこで、第１の実施形態では、オペレータは、第１の位置決め画像Ｐ１を目視しながら、第２回目の撮影において観察すべき異常個所を設定するようになっている。

（撮影設定容易化処理）
図６は、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１２を有するＸ線ＣＴ装置１の動作であって、撮影設定容易化処理を示したフローチャートである。

Ｘ線ＣＴ装置１は、図５の患者Ｏの骨の異常個所を示す第１の位置決め画像Ｐ１を表示装置４５に表示して、撮影設定容易化処理を開始する。

Ｘ線ＣＴ装置１は、第２の撮影方法によって患者Ｏを撮影する際、撮影条件設定部５２１において、その患者Ｏの撮影位置を示す第２の位置決め画像を取得するための撮影条件（第１の撮影条件）を受け付ける（ステップＳＴ１１）。例えば、オペレータは、Ｘ線ＣＴ装置１の表示装置４５に表示された第１の位置決め画像Ｐ１を観察しながら、第２回目の撮影をするための第２の位置決め画像を取得するための第１の撮影条件を設定する。

具体的には、オペレータは、患者Ｏの手首が第１の位置決め画像Ｐ１の角度と同じ角度になるように患者Ｏの手首の角度を調整し、天板３１に載置する。また、オペレータは、観察すべき異常個所が有鉤骨ＹＢと分かっているため、有鉤骨ＹＢが撮影範囲に含まれるように、患者Ｏの手首の位置を天板３１に載置する。

そして、Ｘ線ＣＴ装置１は、第２のスキャン制御部５２によって、患者Ｏの撮影位置を示す第２の位置決め画像を撮影して、その第２の位置決め画像を表示装置４５に表示する（ステップＳＴ１２）。

図７は、第２回目の撮影をするために撮影した第２の位置決め画像Ｐ２である。

図７に示す第２の位置決め画像Ｐ２は、オペレータが図５に示した第１の位置決め画像Ｐ１を見ながら患者Ｏの手首を撮影しているため、図５に似た投影データとなっている。オペレータは、図７に示した第２の位置決め画像Ｐ２を確認することにより、観察すべき有鉤骨ＹＢが撮影できているか否か、本スキャンを実施する前に確認することができる。

図８は、第１の位置決め画像Ｐ１と第２の位置決め画像Ｐ２とを並べて、表示装置４５に表示した場合の説明図である。

図８に示すように、例えば、表示装置４５に第１の位置決め画像Ｐ１を表示しながら、ステップＳＴ１１およびステップＳＴ１２を実行し、第２の位置決め画像Ｐ２を撮影することにより、オペレータは、第２回目の本スキャンを実施する前に、第２の画像の撮影位置を事前に確認することができる。

なお、Ｘ線ＣＴ装置１は、図７に示した第２の位置決め画像Ｐ２に、図５に示した有鉤骨ＹＢや、第４中手骨ＮＴ４または第５中手骨ＮＴ５を位置合わせするようにしてもよい。

また、Ｘ線ＣＴ装置１は、撮影された第２の位置決め画像Ｐ２と、第１の位置決め画像Ｐ１とを重ね合せて、表示装置４５に表示するようにしてもよい。

次に、Ｘ線ＣＴ装置１は、撮影条件設定部５２１において、第２の位置決め画像Ｐ２に第２のスキャン制御部５２により撮影するためのスキャンの設定（第２の撮影条件）を受け付ける（ステップＳＴ１３）。例えば、第１の実施形態では、オペレータは、観察したい異常個所を有鉤骨ＹＢと特定しているため、第２のスキャン制御部５２の撮影条件設定部５２１は、第２の位置決め画像Ｐ２において、本スキャンを実施するＸ線照射範囲（撮影範囲を示す表示枠）の設定（第２の撮影条件）を受け付ける。

図９は、第２の位置決め画像Ｐ２において、オペレータが観察したい有鉤骨ＹＢを含むＸ線照射範囲ＳＲを設定したことを示す説明図である。

図９に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、表示装置４５に表示された第２の位置決め画像Ｐ２上に、オペレータの入力装置４４による操作によって、異常個所である有鉤骨ＹＢとＸ線照射範囲（表示枠）ＳＲが設定されている。

そして、Ｘ線ＣＴ装置１は、第２の撮影条件であるスキャンの設定に基づいて、第２の撮影方法によって患者Ｏを撮影し（ステップＳＴ１４）、患者Ｏの第２の画像データ（３次元画像データ）を生成する（ステップＳＴ１５）。

例えば、表示装置４５に表示された第２の位置決め画像Ｐ２上に、Ｘ線照射範囲ＳＲを設定することにより、Ｘ線ＣＴ装置１は、スキャナ装置１１のコントローラ３３を制御して、絞り駆動装置２７によって絞り２２の開口を調整する。すなわち、Ｘ線照射範囲ＳＲを設定することにより、Ｘ線ＣＴ装置１は、スキャナ装置１１のコントローラ３３を制御して、ＦＯＶ（Field Of View）をＸ線照射範囲ＳＲに設定して、患者Ｏの第２の画像の撮影を行う（ステップＳＴ１４）。

そして、Ｘ線ＣＴ装置１は、スキャナ装置１１のＤＡＳ２４から入力された生データに対して対数変換処理や感度補正などの補正処理を行なって、第２の画像データを生成する（ステップＳＴ１５）。

Ｘ線ＣＴ装置１は、生成された第２の画像データ（３次元画像データ）を、患者Ｏの第２の画像（３次元画像）として、表示装置４５に表示する（ステップＳＴ１６）。

図１０は、Ｘ線ＣＴ装置１が、オペレータによって設定されたＸ線照射範囲ＳＲを撮影した患者Ｏの第２の画像Ｐ３を表示装置４５に表示した説明図である。

図１０に示すように、表示装置４５の第２の画像Ｐ３には、患者Ｏの観察対象とされている有鉤骨ＹＢが、Ｘ線照射範囲ＳＲにおいて表示されている。

このように、第２回目の撮影では、第１回目の撮影よりも撮影範囲を絞ることができるので、患者Ｏに対する被曝量を低減することができる。また、観察したい角度についても同様に、第２回目の撮影前には観察フェーズが分かっているため、患者Ｏの手首の角度や関節の動きを患者Ｏに指示することにより、撮影回数を減らすことができ、患者Ｏへの被曝量を低減することができる。特に複数回の撮影フェーズによる撮影が必要なくなるため、患者Ｏを撮影する撮影時間を短縮することができる。

図１１は、第１の実施形態において、Ｘ線ＣＴ装置１が、図５の第１の位置決め画像Ｐ１と、オペレータによって設定されたＸ線照射範囲ＳＲの第２の画像Ｐ３とを、表示装置４５に表示した説明図である。

図１１に示すように、第２回目に撮影した第２の画像Ｐ３と、第１回目の位置決め画像Ｐ１と対比することにより、観察したい骨（例えば、有鉤骨）の異常個所を適切に観察することができる。

また、第１の実施形態では、第２回目に撮影した第２の画像Ｐ３に第１の画像の有鉤骨ＹＢを重ね合せることもできる。

以上説明したように、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１２を有するＸ線ＣＴ装置１は、第１の位置決め画像Ｐ１を表示させながら、患者Ｏの撮影位置を示す第２の位置決め画像Ｐ２を取得するための第１の撮影条件や、第２の位置決め画像Ｐ２に本スキャンを実施するための第２の撮影条件を設定することができる。

これにより、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１２を有するＸ線ＣＴ装置１は、第２の位置決め画像Ｐ２において、観察すべき撮影範囲や撮影フェーズを容易に設定することができる。

また、第１の実施形態に係る医用画像診断装置１２を有するＸ線ＣＴ装置１によれば、撮影範囲や撮影フェーズを限定することができるので、患者Ｏに対する被曝量を低減させるとともに、撮影時間の短縮も図ることができる。

また、第１の実施形態では、表示制御部５４において、複数の時相のうち一時相の選択を受け付けて、その受け付けた時相における３次元画像データを患者Ｏの撮影位置を示す第１の位置決め画像Ｐ１として表示するようになっていた。

第１の実施形態では、医用画像診断装置１２は、透視画像生成部５５を備えているため、受け付けた時相における３次元画像データからスキャノ画像に相当する透視画像を生成するようにしてもよい。

この場合、医用画像診断装置１２の表示制御部５４は、生成された透視画像データを、第１の位置決め画像Ｐ１として表示装置４５に表示させることができる。

このように、第１の実施形態としての第１の位置決め画像Ｐ１は、ダイナミック撮影された複数の時相の中から選択された一時相の第１の画像であってもよく、また、その第１の画像から生成された透視画像であって、スキャノ画像に相当する透視画像であってもよい。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、医用画像診断装置１２を有するＸ線ＣＴ装置１において、第２回目の撮影条件（例えば、第１の撮影条件と第２の撮影条件）を設定する場合について説明した。本実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置１に限定されるものではなく、他のモダリティであっても適用できる。

例えば、第１の実施形態の第１の画像データ生成部５３は、第１のスキャン制御部５１によって複数の時相に亘って患者Ｏを撮影して、その患者Ｏの複数の３次元画像データを生成するようになっていた。

第２の実施形態では、第１回目の撮影において複数の３次元画像データを生成する第１の画像データ生成部が、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging：磁気共鳴画像）を用いた横断面からボリュームデータを作成する。この場合、ＭＲＩであってもボリュームデータを作成することができるので、複数の時相に亘ってボリュームデータを生成することにより、３次元画像データを生成することができる。

また、第２のスキャン制御部５２が、ＭＲＩのスキャン制御を行うものであって、撮影条件設定部５２１において、プリスキャン（第１の撮影条件に相当）と、本スキャン（第２の撮影条件に相当）とを設定することにより、第２の実施形態では、ＭＲＩにおいても適用することができる。

特に、第２の実施形態は、第２のスキャン制御部５２の撮影条件設定部５２１において、第２回目の撮影条件（第１の撮影条件または第２の撮影条件の少なくもいずれか一方）を設定する際、観察したい異常個所が予め分かっているため、ＦＯＶの範囲を狭く設定することができ、撮影時間のスピードアップを実現するとともに、局所のみの撮影をすることができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置とＭＲＩ（Magnetic Resonanse Imaging）とを組み合わせて使用する場合について、説明する。

例えば、第３の実施形態として、第１の位置決め画像Ｐ１は、Ｘ線ＣＴによって撮影された画像とし、かつ、第２の位置決め画像Ｐ２は、磁気共鳴イメージング装置によって撮影された画像とすることができる。また、第１の位置決め画像Ｐ１は、磁気共鳴イメージング装置によって撮影された画像とし、かつ、第２の位置決め画像Ｐ２は、Ｘ線ＣＴによって撮影された画像とすることができる。

例えば、医用画像診断装置１２の第１のスキャン制御部５１および第２のスキャン制御部５２は、夫々Ｘ線ＣＴ装置における位置決め画像（スキャノ画像）の撮影や本スキャンを制御することができるとともに、ＭＲＩのプリスキャンや本スキャンを制御することができる。

そのため、例えば、第１のスキャン制御部５１において、第１の画像データ生成部５３に対し、ボリュームデータを生成させ、第１の位置決め画像Ｐ１に相当するスキャノ相当画像やスライス画像を生成させる制御を施すことにより、医用画像診断装置１２は、Ｘ線ＣＴ装置であってもＭＲＩであっても、第１の位置決め画像Ｐ１を表示することができる。

また、例えば、第２のスキャン制御部５２において、第１の位置決め画像Ｐ１を観察しながら、第２回目の撮影をするための撮影条件（例えば、第１の撮影条件または第２の撮影条件）を受け付け、その撮影条件により本スキャンを実施することにより、医用画像診断装置１２は、Ｘ線ＣＴ装置であってもＭＲＩであっても、患者Ｏの第２の画像Ｐ３を表示することができる。

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。

１Ｘ線ＣＴ装置
１１スキャナ装置
１２画像処理装置
２１Ｘ線管
２３Ｘ線検出器
２４ＤＡＳ
３３コントローラ
４１ＣＰＵ
４３ＨＤＤ
４４入力装置
４５表示装置
５１第１のスキャン制御部
５２第２のスキャン制御部
５３第１の画像データ生成部
５４表示制御部
５５透視画像生成部
５６第２の画像データ生成部
５２１撮影条件設定部

Claims

表示部と、
第１の撮影方法によって複数の時相に亘って被検体を撮影し、前記被検体の複数の３次元画像データを生成する第１の画像データ生成部と、
前記複数の３次元画像データを画像として前記表示部に表示させるとともに、前記複数の時相のうち一時相の選択を受け付けて、受け付けた時相における前記３次元画像データを、前記被検体の撮影位置を示す第１の位置決め画像として前記表示部に表示させる表示制御部と、
第２の撮影方法によって前記被検体を撮影する際、その被検体の撮影位置を示す第２の位置決め画像を取得するための第１の撮影条件と、前記第２の撮影方法によって取得した前記第２の位置決め画像に本スキャンを実施するための第２の撮影条件の設定を受け付ける撮影条件設定部と、
を備える医用画像診断装置。
前記第２の撮影条件に基づいて、前記第２の撮影方法によって所定の時相における前記被検体を撮影し、前記被検体の第２の３次元画像データを生成する第２の画像データ生成部を、さらに備え、
前記表示制御部は、
生成された前記第２の３次元画像データを、前記被検体の第２の３次元画像として前記表示部に表示させる
請求項１に記載の医用画像診断装置。
前記３次元画像データからスキャノ画像に相当する透視画像を生成する透視画像生成部をさらに備え、
前記透視画像生成部は、
受け付けた時相における前記３次元画像データから透視画像データを生成し、
前記表示制御部は、
前記透視画像データを前記第１の位置決め画像として前記表示部に表示させる
請求項１または２に記載の医用画像診断装置。
前記表示制御部は、
前記第１の撮影条件に基づく前記第２の位置決め画像と、前記第１の位置決め画像とを前記表示部に表示させる
請求項１から３のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。
前記表示制御部は、
撮影された前記第２の位置決め画像に前記第１の位置決め画像の少なくとも一部を位置合わせして、重ね合せて前記表示部に表示させる
請求項４に記載の医用画像診断装置。
前記表示制御部は、
撮影された前記第２の位置決め画像に、撮影範囲を示す表示枠を重ね合せて前記表示部に表示させる
請求項４または５に記載の医用画像診断装置。
選択を受け付けた前記一時相は、撮影により異常が検出された部位の動作を示す時相である
請求項１から６のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。
前記第１の位置決め画像および前記第２の位置決め画像は、
ともにＸ線ＣＴによって撮影された画像である
請求項１から７のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。
前記第１の位置決め画像および前記第２の位置決め画像は、
ともに磁気共鳴イメージング装置によって撮影された画像である
請求項１から７のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。
前記第１の位置決め画像はＸ線ＣＴによって撮影された画像であり、かつ、前記第２の位置決め画像は、磁気共鳴イメージング装置によって撮影された画像であるか、または、
前記第１の位置決め画像は磁気共鳴イメージング装置によって撮影された画像であり、かつ、前記第２の位置決め画像は、Ｘ線ＣＴによって撮影された画像である
請求項１から７のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。