JP7179497B2 - X-ray CT apparatus and image generation method - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、X線CT装置及び画像生成方法に関する。 TECHNICAL FIELD Embodiments of the present invention relate to an X-ray CT apparatus and an image generation method .
従来、X線CT装置(CT;Computed Tomography)を用いた撮影においては、検査部位と検査内容に応じてデータを収集するためのスキャンプロトコルが設定される。上述したスキャンプロトコルは、プリセットされた複数のスキャンプロトコル候補の中から検査部位と検査内容に適したスキャンプロトコル候補が選択され、プリセットされた条件が適宜調整されることにより設定される。ここで、各スキャンプロトコル候補は、例えば、年齢、成人/子供、男性/女性、体重、身長などの体格や、検査目的などに応じて区分けされ、撮影範囲を設定するための位置決め画像(スキャノ画像)の撮影範囲、スキャノ画像の撮影アングル、位置決め画像を撮影する際の管電圧及び管電流、診断に用いられるデータを収集するための本撮影(スキャン)のスキャン方式、スキャン位置、スキャン範囲、スキャンを実行する際の管電圧及び管電流、画像再構成の位置及び範囲などの種々の条件が予め設定される。 Conventionally, in imaging using an X-ray CT apparatus (CT; Computed Tomography), a scan protocol for collecting data is set according to an examination site and examination contents. The scan protocol described above is set by selecting a scan protocol candidate suitable for the examination site and examination content from among a plurality of preset scan protocol candidates, and adjusting the preset conditions as appropriate. Here, each scan protocol candidate is classified according to, for example, physical characteristics such as age, adult/child, male/female, weight, and height, and inspection purpose. ) imaging range, scanning angle of the scan image, tube voltage and tube current when taking the positioning image, scanning method of main imaging (scanning) for collecting data used for diagnosis, scanning position, scanning range, scanning Various conditions such as the tube voltage and tube current when performing the above, the position and range of image reconstruction, etc. are set in advance.
X線CT装置を操作する操作者(例えば、技師など)は、検査される被検体の情報を参照して、複数のスキャンプロトコル候補の中から実行させるスキャンプロトコル候補を選択し、選択したスキャンプロトコル候補に含まれる種々の条件を被検体の体格や年齢などに基づいて適宜調整して位置決め画像の撮影を実行させる。そして、操作者は、撮影した位置決め画像に基づいて、本撮影(スキャン)のスキャン位置及び範囲や、画像再構成の位置及び範囲などを調整し、スキャンを実行させる。 An operator (for example, a technician) who operates the X-ray CT apparatus refers to the information of the subject to be examined, selects a scan protocol candidate to be executed from a plurality of scan protocol candidates, and selects the selected scan protocol. Various conditions included in the candidates are appropriately adjusted based on the physique, age, etc. of the subject, and the positioning image is captured. Based on the captured positioning image, the operator adjusts the scanning position and range of the main imaging (scanning), the position and range of image reconstruction, and the like, and executes the scanning.
本発明が解決しようとする課題は、診断に適した画像を効率よく生成することを可能とするX線CT装置を提供することである。 A problem to be solved by the present invention is to provide an X-ray CT apparatus capable of efficiently generating an image suitable for diagnosis.
実施形態のX線CT装置は、収集部と、第1の画像再構成部と、検出部と、第2の画像再構成部とを備える。収集部は、被検体を透過したX線を検出して投影データを収集する。第1の画像再構成部は、前記投影データから第1の3次元画像データを再構成する。検出部は、前記第1の3次元画像データに含まれる前記被検体の部位を検出する。第2の画像再構成部は、前記被検体の部位ごとに設定された再構成条件に基づいて、前記検出部によって検出された部位ごとに前記投影データから第2の3次元画像データを再構成する。 An X-ray CT apparatus according to an embodiment includes an acquisition unit, a first image reconstruction unit, a detection unit, and a second image reconstruction unit. The acquisition unit detects X-rays that have passed through the subject and acquires projection data. The first image reconstruction unit reconstructs first three-dimensional image data from the projection data. The detection unit detects a part of the subject included in the first three-dimensional image data. A second image reconstruction unit reconstructs second three-dimensional image data from the projection data for each part detected by the detection unit based on reconstruction conditions set for each part of the subject. do.
以下、添付図面を参照して、X線CT(Computed Tomography)装置の実施形態を詳細に説明する。 An embodiment of an X-ray CT (Computed Tomography) apparatus will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態に係るX線CT装置1の構成について説明する。図1は、第1の実施形態に係るX線CT装置1の構成の一例を示す図である。図1に示すように、第1の実施形態に係るX線CT装置1は、架台装置10と、寝台装置20と、コンソール装置30とを有する。ここで、X線CT装置1は、例えば、病院内に設置された院内LAN(Local Area Network)によって他の装置と接続され、直接的、又は間接的に相互に通信可能な状態となっている。例えば、X線CT装置1は、医用画像を記憶したり、医用画像を加工したりするPACS(Picture Archiving and Communication System)サーバや、その他の医用画像診断装置、担当医師が画像を参照するための端末装置などと接続され、各装置は、例えば、DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine)規格に則って、医用画像等を相互に送受信する。
(First embodiment)
First, the configuration of the
また、上述した各装置を有するシステムにおいては、HIS(Hospital Information System)や、RIS(Radiology Information System)などが導入され、各種情報が管理される。例えば、上記したシステムにより端末装置によって作成された検査オーダが各医用画像診断装置などに送信される。各医用画像診断装置は、端末装置から直接受信した検査オーダ、或いは、検査オーダを受信したPACSサーバによって作成されたモダリティごとの患者リスト(モダリティワークリスト)から患者情報を取得する。 In addition, in a system having the devices described above, a HIS (Hospital Information System), a RIS (Radiology Information System), etc. are introduced to manage various types of information. For example, an examination order created by a terminal device by the system described above is transmitted to each medical image diagnostic device. Each medical image diagnostic apparatus acquires patient information from an examination order received directly from a terminal device or a patient list for each modality (modality worklist) created by a PACS server that has received an examination order.
架台装置10は、被検体PにX線を照射し、被検体Pを透過したX線を検出して、コンソール装置30に出力する装置であり、X線照射制御回路11と、X線発生装置12と、検出器13と、データ収集回路(DAS:Data Acquisition System)14と、回転フレーム15と、架台駆動回路16とを有する。
The
回転フレーム15は、X線発生装置12と検出器13とを被検体Pを挟んで対向するように支持し、後述する架台駆動回路16によって被検体Pを中心とした円軌道にて高速に回転する円環状のフレームである。
The rotating
X線照射制御回路11は、高電圧発生部として、X線管12aに高電圧を供給する装置であり、X線管12aは、X線照射制御回路11から供給される高電圧を用いてX線を発生する。X線照射制御回路11は、X線管12aに供給する管電圧や管電流を調整することで、被検体Pに対して照射されるX線量を調整する。
The X-ray
また、X線照射制御回路11は、ウェッジ12bの切り替えを行なう。また、X線照射制御回路11は、コリメータ12cの開口度を調整することにより、X線の照射範囲(ファン角やコーン角)を調整する。なお、本実施形態は、複数種類のウェッジを、操作者が手動で切り替える場合であっても良い。
The X-ray
X線発生装置12は、X線を発生し、発生したX線を被検体Pへ照射する装置であり、X線管12aと、ウェッジ12bと、コリメータ12cとを有する。
The X-ray generator 12 is a device that generates X-rays and irradiates the subject P with the generated X-rays, and has an
X線管12aは、図示しない高電圧発生部により供給される高電圧により被検体PにX線ビームを照射する真空管であり、回転フレーム15の回転にともなって、X線ビームを被検体Pに対して照射する。X線管12aは、ファン角及びコーン角を持って広がるX線ビームを発生する。例えば、X線照射制御回路11の制御により、X線管12aは、フル再構成用に被検体Pの全周囲でX線を連続曝射したり、ハーフ再構成用にハーフ再構成可能な曝射範囲(180度+ファン角)でX線を連続曝射したりすることが可能である。また、X線照射制御回路11の制御により、X線管12aは、予め設定された位置(管球位置)でX線(パルスX線)を間欠曝射したりすることが可能である。また、X線照射制御回路11は、X線管12aから曝射されるX線の強度を変調させることも可能である。例えば、X線照射制御回路11は、特定の管球位置では、X線管12aから曝射されるX線の強度を強くし、特定の管球位置以外の範囲では、X線管12aから曝射されるX線の強度を弱くする。
The
ウェッジ12bは、X線管12aから曝射されたX線のX線量を調節するためのX線フィルタである。具体的には、ウェッジ12bは、X線管12aから被検体Pへ照射されるX線が、予め定められた分布になるように、X線管12aから曝射されたX線を透過して減衰するフィルタである。例えば、ウェッジ12bは、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウムを加工したフィルタである。なお、ウェッジは、ウェッジフィルタ(wedge filter)や、ボウタイフィルタ(bow-tie filter)とも呼ばれる。
The
コリメータ12cは、後述するX線照射制御回路11の制御により、ウェッジ12bによってX線量が調節されたX線の照射範囲を絞り込むためのスリットである。
The
架台駆動回路16は、回転フレーム15を回転駆動させることによって、被検体Pを中心とした円軌道上でX線発生装置12と検出器13とを旋回させる。
The
検出器13は、被検体Pを透過したX線を検出する2次元アレイ型検出器(面検出器)であり、複数チャンネル分のX線検出素子を配してなる検出素子列が被検体Pの体軸方向(図1に示すZ軸方向)に沿って複数列配列されている。具体的には、第1の実施形態における検出器13は、被検体Pの体軸方向に沿って320列など多列に配列されたX線検出素子を有し、例えば、被検体Pの肺や心臓を含む範囲など、広範囲に被検体Pを透過したX線を検出することが可能である。
The
データ収集回路14は、DAS(Data Acquisition System)であり、検出器13が検出したX線の検出データから、投影データを収集する。例えば、データ収集回路14は、検出器13により検出されたX線強度分布データに対して、増幅処理やA/D変換処理、チャンネル間の感度補正処理等を行なって投影データを生成し、生成した投影データを後述するコンソール装置30に送信する。例えば、回転フレームの回転中に、X線管12aからX線が連続曝射されている場合、データ収集回路14は、全周囲分(360度分)の投影データ群を収集する。また、データ収集回路14は、収集した各投影データに管球位置を対応付けて、後述するコンソール装置30に送信する。管球位置は、投影データの投影方向を示す情報となる。なお、チャンネル間の感度補正処理は、後述する前処理回路34が行なっても良い。また、データ収集回路14は、収集部とも呼ばれる。
The
寝台装置20は、被検体Pを載せる装置であり、図1に示すように、寝台駆動装置21と、天板22とを有する。寝台駆動装置21は、天板22をZ軸方向へ移動して、被検体Pを回転フレーム15内に移動させる。天板22は、被検体Pが載置される板である。
The
なお、架台装置10は、例えば、天板22を移動させながら回転フレーム15を回転させて被検体Pをらせん状にスキャンするヘリカルスキャンを実行する。または、架台装置10は、天板22を移動させた後に被検体Pの位置を固定したままで回転フレーム15を回転させて被検体Pを円軌道にてスキャンするコンベンショナルスキャンを実行する。または、架台装置10は、天板22の位置を一定間隔で移動させてコンベンショナルスキャンを複数のスキャンエリアで行なうステップアンドシュート方式を実行する。
Note that the
コンソール装置30は、操作者によるX線CT装置の操作を受け付けるとともに、架台装置10によって収集された投影データを用いてX線CT画像データを再構成する装置である。コンソール装置30は、図1に示すように、入力回路31と、ディスプレイ32と、スキャン制御回路33と、前処理回路34と、投影データ記憶回路35と、画像再構成回路36と、画像記憶回路37と、検出回路38と、制御回路39とを有する。
The
なお、上述した各回路について、以下で説明する各機能は、プログラムとして構成され、回路がプログラムを実行することによって実現される。例えば、スキャン制御回路33と、前処理回路34と、画像再構成回路36と、検出回路38と、制御回路39にて行われる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で画像記憶回路37に記憶される。そして、各回路が、画像記憶回路37からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現する。また、上述したX線照射制御回路11と、データ収集回路(DAS)14と、架台駆動回路16にて行われる各処理機能においてもコンピュータによって実行可能なプログラムの形態で画像記憶回路37に記憶される。そして、各回路が、画像記憶回路37からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現する。
It should be noted that each function described below for each circuit described above is configured as a program and realized by the circuit executing the program. For example, the processing functions performed by the
ここで、各機能を実行する回路は、単一の回路であってもよく、或いは、複数の回路であってもよい。すなわち、単一の回路が、各機能に対応するプログラムを読み出して対応する機能を実現する場合であってもよく、或いは、複数の回路がそれぞれ異なる機能に対応するプログラムを読み出して対応する機能を実現する場合であってもよい。また、上述した各回路は、画像記憶回路37からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。
Here, the circuit that performs each function may be a single circuit, or may be multiple circuits. That is, a single circuit may read a program corresponding to each function and implement the corresponding function, or a plurality of circuits may read programs corresponding to different functions and implement the corresponding functions. It may be realized. Further, each circuit described above is a processor that realizes a function corresponding to each program by reading the program from the
なお、上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(central processing unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC))、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(SimpleProgrammable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex ProgrammableLogic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable GateArray:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。 Note that the term "processor" used in the above description is, for example, a CPU (central processing unit), a GPU (Graphics Processing Unit), or an application specific integrated circuit (ASIC)), a programmable logic device (For example, Simple Programmable Logic Device (SPLD), Complex Programmable Logic Device (CPLD), and Field Programmable Gate Array (FPGA)). The processor realizes its functions by reading and executing the programs stored in the memory circuit. It should be noted that instead of storing the program in the memory circuit, the program may be directly installed in the circuit of the processor. In this case, the processor implements its functions by reading and executing the program embedded in the circuit. Note that each processor of the present embodiment is not limited to being configured as a single circuit for each processor, and may be configured as one processor by combining a plurality of independent circuits to realize its function. good.
入力回路31は、X線CT装置1の操作者が各種指示や各種設定の入力に用いるマウスやキーボード等を有し、操作者から受け付けた指示や設定の情報を、制御回路39に転送する。例えば、入力回路31は、操作者から、X線CT画像データの撮影条件や、X線CT画像データを再構成する際の再構成条件、X線CT画像データに対する画像処理条件等を受け付ける。また、入力回路31は、被検体に対する検査を選択するための操作を受け付ける。
The
ディスプレイ32は、操作者によって参照されるモニタであり、制御回路39による制御のもと、X線CT画像データを操作者に表示したり、入力回路31を介して操作者から各種指示や各種設定等を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)を表示したりする。また、ディスプレイ32は、スキャン計画の計画画面や、スキャン中の画面などを表示する。
The
スキャン制御回路33は、制御回路39による制御のもと、X線照射制御回路11、架台駆動回路16、データ収集回路14及び寝台駆動装置21の動作を制御することで、架台装置10における投影データの収集処理を制御する。具体的には、スキャン制御回路33は、位置決め画像(スキャノ画像)を収集する撮影及び診断に用いる画像を収集する本撮影(スキャン)における投影データの収集処理をそれぞれ制御する。ここで、第1の実施形態に係るX線CT装置1においては、2次元のスキャノ画像及び3次元のスキャノ画像を撮影することができる。
The
例えば、スキャン制御回路33は、X線管12aを0度の位置(被検体に対して正面方向の位置)に固定して、天板を定速移動させながら連続的に撮影を行うことで2次元のスキャノ画像を撮影する。或いは、スキャン制御回路33は、X線管12aを0度の位置に固定して、天板を断続的に移動させながら、天板移動に同期して断続的に撮影を繰り返すことで2次元のスキャノ画像を撮影する。ここで、スキャン制御回路33は、被検体に対して正面方向だけでなく、任意の方向(例えば、側面方向など)から位置決め画像を撮影することができる。
For example, the
また、スキャン制御回路33は、位置決め画像の撮影において、被検体に対する全周分の投影データを収集することで、3次元のスキャノ画像を撮影する。図2は、第1の実施形態に係るスキャン制御回路33による3次元のスキャノ画像撮影を説明するための図である。例えば、スキャン制御回路33は、図2に示すように、ヘリカルスキャン或いはノンヘリカルスキャンによって被検体に対する全周分の投影データを収集する。ここで、スキャン制御回路33は、被検体の胸部全体、腹部全体、上半身全体、全身などの広範囲に対して本撮影よりも低線量でヘリカルスキャン或いはノンヘリカルスキャンを実行する。ノンヘリカルスキャンとしては、例えば、上述のステップアンドシュート方式のスキャンが実行される。
In addition, the
このように、スキャン制御回路33が被検体に対する全周分の投影データを収集することで、後述する画像再構成回路36が、3次元のX線CT画像データ(ボリュームデータ)を再構成することができ、図2に示すように、再構成したボリュームデータを用いて任意の方向から位置決め画像を生成することが可能になる。ここで、位置決め画像を2次元で撮影するか、或いは、3次元で撮影するかは、操作者によって任意に設定する場合でもよく、或いは、検査内容に応じて予め設定される場合でもよい。
In this manner, the
図1に戻って、前処理回路34は、データ収集回路14によって生成された投影データに対して、対数変換処理と、オフセット補正、感度補正及びビームハードニング補正等の補正処理とを行なって、補正済みの投影データを生成する。具体的には、前処理回路34は、データ収集回路14によって生成された位置決め画像の投影データ及び本撮影によって収集された投影データのそれぞれについて、補正済みの投影データを生成して、投影データ記憶回路35に格納する。
Returning to FIG. 1, the
投影データ記憶回路35は、前処理回路34により生成された投影データを記憶する。具体的には、投影データ記憶回路35は、前処理回路34によって生成された、位置決め画像の投影データ及び本撮影によって収集される診断用の投影データを記憶する。
A projection
画像再構成回路36は、図1に示すように、第1の画像再構成機能36aと、第2の画像再構成機能36bとを実行し、投影データ記憶回路35が記憶する投影データを用いてX線CT画像データを再構成する。具体的には、画像再構成回路36は、位置決め画像の投影データ及び診断に用いられる画像の投影データから、X線CT画像データをそれぞれ再構成する。なお、第1の画像再構成機能36a及び第2の画像再構成機能36bによる処理については後に詳述する。ここで、再構成方法としては、種々の方法があり、例えば、逆投影処理が挙げられる。また、逆投影処理としては、例えば、FBP(Filtered Back Projection)法による逆投影処理が挙げられる。或いは、画像再構成回路36は、逐次近似法を用いて、X線CT画像データを再構成しても良い。
As shown in FIG. 1, the
また、画像再構成回路36は、X線CT画像データに対して各種画像処理を行なうことで、画像データを生成する。そして、画像再構成回路36は、再構成したX線CT画像データや、各種画像処理により生成した画像データを画像記憶回路37に格納する。画像記憶回路37は、画像再構成回路36によって生成された画像データを記憶する。また、画像記憶回路37は、後述する検出回路38及び制御回路39による処理結果を適宜記憶する。なお、検出回路38及び制御回路39による処理結果については、後述する。また、画像再構成回路36は、画像再構成部とも呼ばれ、第1の画像再構成機能36aは、第1の画像再構成部とも呼ばれ、第2の画像再構成機能36bは、第2の画像再構成部とも呼ばれる。
The
検出回路38は、3次元画像データに含まれる被検体における複数の部位をそれぞれ検出する。具体的には、検出回路38は、画像再構成回路36によって再構成された3次元のX線CT画像データ(ボリュームデータ)に含まれる臓器などの部位を検出する。例えば、検出回路38は、位置決め画像のボリュームデータ及び診断に用いられる画像のボリュームデータのうち少なくとも一方について、解剖学的な特徴点(Anatomical Landmark)に基づいて臓器などの部位を検出する。なお、解剖学的な特徴点とは、特定の骨や臓器、内腔などの部位の特徴を示す点である。以下、検出回路38による部位の検出の一例について説明する。なお、検出回路38は、検出部とも呼ばれる。
A
例えば、検出回路38は、位置決め画像のボリュームデータ、或いは、診断に用いられる画像のボリュームデータにおいて、ボリュームデータに含まれるボクセルの値から解剖学的な特徴点を抽出する。そして、検出機能37aは、教科書などの情報における解剖学的な特徴点の3次元的な位置と、ボリュームデータから抽出した特徴点の位置とを比較することによって、ボリュームデータから抽出した特徴点の中から不正確な特徴点を除去して、ボリュームデータから抽出した特徴点の位置を最適化する。これにより、検出機能37aは、ボリュームデータに含まれる被検体の各部位を検出する。一例を挙げると、検出回路38は、まず、教師あり機械学習アルゴリズムを用いて、ボリュームデータに含まれる解剖学的な特徴点を抽出する。ここで、上記した教師あり機械学習アルゴリズムは、正しい解剖学的な特徴点が手動で配置された複数の教師画像を用いて構築されたものであり、例えば、ディシジョンフォレスト(decision forest)などが利用される。
For example, the
そして、検出回路38は、解剖学的な特徴点の身体における3次元的な位置関係を示すモデルと、抽出した特徴点とを比較することで、抽出した特徴点を最適化する。ここで、上記したモデルは、上述した教師画像を用いて構築されたものであり、例えば、点分布モデルなどが利用される。すなわち、検出回路38は、正しい解剖学的な特徴点が手動で配置された複数の教師画像から部位の形状や位置関係、部位に固有な点などが定義されたモデルと、抽出した特徴点とを比較することで、不正確な特徴点を除去して、特徴点を最適化する。
Then, the
以下、図3~図5を用いて、検出回路38による部位の検出処理の一例を説明する。図3~図5は、第1の実施形態に係る検出回路38による部位の検出処理の一例を説明するための図である。なお、図3においては、2次元上に特徴点を配置しているが、実際には、特徴点は3次元的に配置される。例えば、検出回路38は、ボリュームデータに対して教師あり機械学習アルゴリズムを適用することで、図3の(A)に示すように、解剖学的な特徴点とみなすボクセルを抽出する(図中の黒点)。そして、検出回路38は、抽出したボクセルの位置を、部位の形状や位置関係、部位に固有な点などが定義されたモデルにフィッティングさせることで、図3の(B)に示すように、抽出したボクセルのうち不正確な特徴点を除去して、より正確な特徴点に対応するボクセルのみを抽出する。
An example of the part detection processing by the
ここで、検出回路38は、抽出した特徴点(ボクセル)に対して、各部位の特徴を示す特徴点を識別するための識別コードを付与し、識別コードと各特徴点の位置(座標)情報とを対応づけた情報を画像データに付帯させて画像記憶回路37に格納する。例えば、検出回路38は、図3の(B)に示すように、抽出した特徴点(ボクセル)に対して、C1、C2、C3などの識別コードを付与する。ここで、検出回路38は、検出処理を行ったデータごとにそれぞれ識別コードを付帯させて、画像記憶回路37に格納する。具体的には、検出回路38は、位置決め画像の投影データ、非造影下で収集された投影データ、及び、造影剤によって造影された状態で収集された投影データのうち、少なくとも1つの投影データから再構成されたボリュームデータに含まれる被検体の部位を検出する。
Here, the
例えば、検出回路38は、図4に示すように、位置決め画像のボリュームデータ(図中、位置決め)から検出した各ボクセルの座標に識別コードを対応付けた情報をボリュームデータに付帯させて画像記憶回路37に格納する。一例を挙げると、検出回路38は、位置決め画像のボリュームデータから特徴点の座標を抽出して、図4に示すように、「識別コード:C1、座標(x1, y1, z1)」、「識別コード:C2、座標(x2, y2, z2)」などをボリュームデータに対応付けて格納する。これにより、検出回路38は、位置決め画像のボリュームデータにおけるどの位置にどのような特徴点があるかを識別することができ、これらの情報に基づいて臓器などの各部位を検出することができる。
For example, as shown in FIG. 4, the
また、検出回路38は、例えば、図4に示すように、診断用の画像のボリュームデータ(図中、スキャン)から検出した各ボクセルの座標に識別コードを対応付けた情報をボリュームデータに付帯させて画像記憶回路37に格納する。ここで、検出回路38は、スキャンにおいて、造影剤によって造影されたボリュームデータ(図中、造影Phase)と、造影剤によって造影されていないボリュームデータ(図中、非造影Phase)とから、それぞれ特徴点の座標を抽出して、抽出した座標に識別コードを対応付けることができる。
For example, as shown in FIG. 4, the
一例を挙げると、検出回路38は、診断用の画像のボリュームデータのうち、非造影Phaseのボリュームデータから特徴点の座標を抽出して、図4に示すように、「識別コード:C1、座標(x’1, y’1, z’1)」、「識別コード:C2、座標(x’2, y’2, z’2)」などをボリュームデータに対応付けて格納する。また、検出回路38は、診断用の画像のボリュームデータのうち、造影Phaseのボリュームデータから特徴点の座標を抽出して、図4に示すように、「識別コード:C1、座標(x’1, y’1, z’1)」、「識別コード:C2、座標(x’2, y’2, z’2)」などをボリュームデータに対応付けて格納する。ここで、造影Phaseのボリュームデータから特徴点を抽出する場合、造影されることで抽出可能となる特徴点が含まれる。例えば、検出回路38は、造影Phaseのボリュームデータから特徴点を抽出する場合、造影剤によって造影された血管などを抽出することができる。従って、造影Phaseのボリュームデータの場合、検出回路38は、図4に示すように、造影することで抽出された血管などの特徴点の座標(x’31, y’31, z’31)~座標(x’34, y’34, z’34)などに、それぞれの血管を識別するための識別コードC31、C32、C33及びC34などを対応付ける。
For example, the
上述したように、検出回路38は、位置決め画像、或いは、診断用の画像のボリュームデータにおけるどの位置にどのような特徴点があるかを識別することができ、これらの情報に基づいて臓器などの各部位を検出することができる。例えば、検出回路38は、検出の対象となる対象部位と、対象部位の周辺の部位との解剖学的な位置関係の情報を用いて、対象部位の位置を検出する。一例を挙げると、検出回路38は、対象部位を「肺」とした場合、肺の特徴を示す識別コードに対応付けられた座標情報を取得するとともに、「肋骨」や「鎖骨」、「心臓」、「横隔膜」など、「肺」の周囲の部位を示す識別コードに対応付けられた座標情報を取得する。そして、検出回路38は、「肺」と周囲の部位との解剖学的な位置関係の情報と、取得した座標情報とを用いて、ボリュームデータにおける「肺」の領域を抽出する。
As described above, the
例えば、検出回路38は、「肺尖:鎖骨の2~3cm上方」や、「肺の下端:第7肋骨の高さ」などの位置関係の情報と、各部位の座標情報とから、図5に示すように、ボリュームデータにおいて「肺」に相当する領域R1を抽出する。すなわち、検出回路38は、ボリュームデータにおける領域R1の座標情報を抽出する。検出回路38は、抽出した座標情報を部位情報と対応付けてボリュームデータに付帯させて画像記憶回路37に格納する。また、検出回路38は、抽出した座標情報と部位情報とを適宜制御回路39に送出する。同様に、検出回路38は、図5に示すように、ボリュームデータにおいて「心臓」に相当する領域R2などを抽出することができる。なお、検出回路38は、上述した解剖学的な特徴点を用いた方法以外にも種々の方法により部位を検出することができる。例えば、検出回路38は、ボクセル値に基づく領域拡張法などによりボリュームデータに含まれる部位を検出することができる。
For example, the
図1に戻って、制御回路39は、架台装置10、寝台装置20及びコンソール装置30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。具体的には、制御回路39は、スキャン制御回路33を制御することで、架台装置10で行なわれるCTスキャンを制御する。また、制御回路39は、画像再構成回路36を制御することで、コンソール装置30における画像再構成処理や画像生成処理を制御する。また、制御回路39は、画像記憶回路37が記憶する各種画像データを、ディスプレイ32に表示するように制御する。
Returning to FIG. 1 , the
以上、第1の実施形態に係るX線CT装置1の全体構成について説明した。かかる構成のもと、第1の実施形態に係るX線CT装置1は、診断に適した画像を効率よく生成することを可能とする。上述したように、X線CT装置を用いた従来の検査においては、検査部位と検査内容に応じてデータを収集するためのスキャンプロトコルが設定され、スキャンが実行される。ここで、X線CT装置を操作する操作者(例えば、技師など)は、位置決め画像に基づいて、本撮影(スキャン)のスキャン位置及び範囲や、画像再構成の位置及び範囲などを調整し、スキャンを実行させる。ここで、従来のX線CT装置においては、位置決め画像に基づいて種々の条件を調整した後、スキャンが実行される前に体動などにより被検体の位置がずれた場合、再構成されたX線CT画像データの位置のずれを手動で修正していた。例えば、操作者が画像再構成の位置及び範囲を調整して、収集済みの投影データから再度X線CT画像データの再構成を実行させていた。このように、従来のX線CT装置では、再構成の調整を手動で行うこと場合があり、手間がかかってしまう。そこで、第1の実施形態に係るX線CT装置1は、以下、詳細に説明する画像再構成回路36の制御により、診断に適した画像を効率よく生成することを可能とする。
The overall configuration of the
具体的には、第1の実施形態に係るX線CT装置1においては、本スキャンによって収集された投影データからボリュームデータを再構成し、再構成したボリュームデータに含まれる部位の位置を検出する。そして、X線CT装置1は、検出した部位ごとに最適な再構成条件を用いて再度画像再構成を実行する。これにより、スキャン実行前に被検体が動いたとしても、最適な位置のボリュームデータを自動で再構成することができるとともに、部位ごとに最適な画像再構成を実行することができ、診断に適した画像を効率よく生成することを可能にする。以下、詳細について説明する。
Specifically, in the
第1の実施形態に係る画像再構成回路36における第1の画像再構成機能36aは、投影データから第1の3次元画像データを再構成する。具体的には、第1の画像再構成機能36aは、本撮影によって収集された投影データから部位検出に用いられるボリュームデータを再構成する。ここで、第1の画像再構成機能36aによって再構成されるボリュームデータは、検出回路38によって部位が検出可能であれば、粗い精度の画像再構成であってもよい。すなわち、第1の画像再構成機能36aにより画像再構成されるボリュームデータは、本撮影によって収集されるボリュームデータに含まれる部位と、当該部位の位置を検出するために用いられるため、以後の処理をスムーズに行うために第1の画像再構成機能36aによる画像再構成は高速で実行することが望ましい。そこで、第1の画像再構成機能36aは、本撮影が実行されて投影データが投影データ記憶回路35に格納されるごとに、投影データ記憶回路35から投影データを読み出し、バックグラウンドでリアルタイムにボリュームデータの画像再構成を行う。
A first
検出回路38は、第1の画像再構成機能36aによって再構成されたボリュームデータに含まれる被検体の部位を検出する。具体的には、検出回路38は、第1の画像再構成機能36aによってボリュームデータが再構成されるごとに被検体の部位を検出する。すなわち、検出回路38は、ボリュームデータが生成されるごとに、ボリュームデータにおける被検体の各部位の位置(座標)を検出する。
The
第1の実施形態に係る画像再構成回路36における第2の画像再構成機能36bは、被検体の部位ごとに設定された再構成条件に基づいて、検出回路38によって検出された部位ごとに投影データから第2の3次元画像データを再構成する。具体的には、第2の画像再構成機能36bは、検出回路38によって被検体の部位が検出されたボリュームデータの再構成に用いられた投影データを投影データ記憶回路35から読み出し、読み出した投影データからボリュームデータを再構成する。
The second
ここで、第2の画像再構成機能36bは、検出回路38によって検出された部位の位置に基づいて、再構成の位置及び範囲を設定する。そして、第2の画像再構成機能36bは、部位ごとに予め設定された再構成条件を参照して、設定した位置及び範囲でボリュームデータを再構成する。すなわち、第2の画像再構成機能36bは、スキャン範囲において所定の部位が含まれる領域について、当該所定の部位に最適な再構成条件でボリュームデータを再構成する。これにより、再構成されるボリュームデータは、診断に最適なボリュームデータとなる。
Here, the second
ここで、第2の画像再構成機能36bによって参照される再構成条件について説明する。かかる再構成条件は、X線CT装置1の操作者によって任意に設定され、画像記憶回路37や、図示しない記憶回路などに記憶される。図6は、第1の実施形態に係る再構成条件の一例を説明するための図である。例えば、図6に示すように、第2の画像再構成機能36bによって参照される再構成条件は、「頭」、「心臓」、「肺」、「肝臓」などの部位ごとに、「再構成方法」、「再構成関数」、「スライス厚」などの条件が設定される。
Here, reconstruction conditions referred to by the second
一例を挙げると、再構成条件の「再構成方法」としては、FBP法や、逐次近似法が設定されるが、画像ノイズやアーチファクトをより低減させる部位に対しては逐次近似法が設定される。また、「再構成関数」においては、骨や肺(肺野)に対して空間分解能の高い(高解像度な)関数が設定され、頭部や腹部臓器に対しては低コントラスト分解能の高い軟部組織用関数が設定される。また、「スライス厚」においては、対象の部位(或いは、当該部位における疾患)のサイズに応じて調整され、例えば、サイズが大きいものほど厚く設定され、サイズが小さいものほど薄く設定される。 For example, the FBP method or the iterative approximation method are set as the “reconstruction method” of the reconstruction condition. . In addition, in the "reconstruction function", a function with high spatial resolution (high resolution) is set for bones and lungs (lung fields), and soft tissue with low contrast resolution and high resolution is set for head and abdominal organs. function is set. The “slice thickness” is adjusted according to the size of the target site (or disease in the site).
なお、図6に示す再構成条件はあくまでも一例であり、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、造影剤によって造影される種々の血管に対してそれぞれ再構成条件が設定される場合であってもよい。一例を挙げると、種々の血管ごとに、「再構成方法」、「再構成関数」、「スライス厚」などの条件が設定される。 Note that the reconstruction conditions shown in FIG. 6 are merely an example, and the embodiment is not limited to this. For example, reconstruction conditions may be set for various blood vessels imaged with a contrast agent. For example, conditions such as "reconstruction method", "reconstruction function", and "slice thickness" are set for each blood vessel.
第2の画像再構成機能36bは、上述したように設定され、画像記憶回路37や、図示しない記憶回路などに記憶された再構成条件を参照して、スキャン範囲において検出された部位ごとに設定した位置及び範囲でボリュームデータをそれぞれ再構成する。そして、第2の画像再構成機能36bは、再構成したボリュームデータから人体の基準線に沿った画像データを生成する。
The second
例えば、第2の画像再構成機能36bは、人体に対して直交する方向或いは平行な方向の断面を示す表示画像を再構成したボリュームデータから生成する。かかる場合には、まず、検出回路38が、位置決め画像のボリュームデータに含まれる被検体の部位に基づいて、当該被検体の正中線を抽出する。そして、第2の画像再構成機能36bは、検出回路38によって抽出された正中線に基づいて、被検体における体軸断面(アキシャル面)、矢状断面(サジタル面)、冠状断面(コロナル面)及び斜断面(オブリーク面)を示す表示画像を生成する。また、第2の画像再構成機能36bは、部位ごとに再構成したボリュームデータから当該部位ごとに設定された基準線に基づく表示画像を生成する。一例を挙げると、第2の画像再構成機能36bは、基準線に対して垂直方向の断面を示す表示画像を生成する。
For example, the second
このような基準線に関する情報は、X線CT装置1の操作者によって任意に設定され、画像記憶回路37や、図示しない記憶回路などに記憶される。図7A~図7Cは、第1の実施形態に係る基準線に関する情報を模式的に示す図である。例えば、図7Aに示すように、基準線に関する情報として正中線L1が示され、表示画像の断面として、人体の正中線L1に直交するアキシャル面51や、正中線L1に平行し、体を左右に分けるサジタル面52、正中線L1に平行し、体を腹側と背側に分けるコロナル面53を示す情報が画像記憶回路37や、図示しない記憶回路などに記憶される。
Information about such a reference line is arbitrarily set by the operator of the
また、例えば、図7Bに示すように、頭部の基準線に関する情報として頭頂部から後方に傾いて延伸する基準線L2が示され、表示画像の断面として、基準線L2に直交する断面54を示す情報が画像記憶回路37や、図示しない記憶回路などに記憶される。また、例えば、図7Cに示すように、心臓の基準線に関する情報として、心臓の長軸L3が示され、表示画像の断面として、心臓の長軸L3に直交する断面55を示す情報が画像記憶回路37や、図示しない記憶回路などに記憶される。
Further, for example, as shown in FIG. 7B, as information related to the reference line of the head, a reference line L2 extending obliquely backward from the top of the head is shown, and a
第2の画像再構成機能36bは、画像記憶回路37や、図示しない記憶回路などに記憶された基準線に関する情報を参照して、画像データを生成する。以下、図8及び図9を用いて表示画像の生成の一例を説明する。図8及び図9は、第1の実施形態に係る第2の画像再構成機能36bによる表示画像の生成の一例を説明するための図である。ここで、図8においては、人体の正中線に対して直交するアキシャル面の表示画像を生成する場合について示す。また、図9においては、頭部の表示画像を生成する場合について示す。
The second
例えば、図8の(A)に示すように、スキャン範囲R3でスキャンが実行されて、再構成されたボリュームデータから検出回路38が「肺」の領域R4を検出すると、第2の画像再構成機能36bは、まず、図7Aに示す基準線に関する情報を参照して、領域R4を再構成領域として、スキャン範囲R3の本撮影で収集された投影データからボリュームデータを再構成する。ここで、図8の(A)に示すように、スキャン時の被検体の向きが架台装置10におけるz軸と平行になっていないため、この状態で再構成を行い、アキシャル面の表示画像を生成すると被検体の正中線に対して斜めの断面となる。
For example, as shown in FIG. 8A, when scanning is performed in a scanning range R3 and the
そこで、第2の画像再構成機能36bは、図8の(B)に示すように、検出回路38によって検出された被検体の正中線L1を架台装置10におけるz軸と平行になるように投影データを整位した後、領域R4の画像再構成を実行する。すなわち、第2の画像再構成機能36bは、被検体の正中線L1が架台装置10におけるz軸と平行になるように、収集された投影データを回転させ(座標変換させ)、領域R4の画像再構成を実行する。ここで、第2の画像再構成機能36bは、画像記憶回路37、或いは、図示しない記憶回路によって記憶された「肺」の再構成条件を参照して、領域R4のボリュームデータを再構成する。そして、第2の画像再構成機能36bは、図8の(B)に示すように、再構成したボリュームデータを用いて、アキシャル面の表示画像56を生成する。これにより、被検体の正中線L1に直交するアキシャル面の表示画像56を生成することができる。
Therefore, as shown in FIG. 8B, the second
また、例えば、スキャンが実行されて、再構成されたボリュームデータから検出回路38が「頭部」の領域を検出すると、第2の画像再構成機能36bは、図7Bに示す基準線に関する情報に基づいて、スキャンによって収集された投影データから「頭部」の領域のボリュームデータを再構成する。すなわち、検出回路38が、図7Bに示す基準線に関する情報を参照して、検出した頭部からさらに基準線L2を検出する。第2の画像再構成機能36bは、検出回路38によって検出された基準線L2が架台装置10におけるz軸に平行になるように、投影データを整位した後、ボリュームデータを再構成する。
Further, for example, when a scan is executed and the
ここで、第2の画像再構成機能36bは、「頭部」の再構成条件を参照して、ボリュームデータを再構成する。そして、第2の画像再構成機能36bは、再構成したボリュームデータを用いてアキシャル面の表示画像を生成する。これにより、第2の画像再構成機能36bは、図7Bの断面54に相当する表示画像を生成することができる。すなわち、第2の画像再構成機能36bは、図9の(A)に示す断面画像を図9の(B)に示す断面画像に自動で作り変えることができる。
Here, the second
次に、第1の実施形態に係るX線CT装置1による処理について図10を用いて説明する。図10は、第1の実施形態に係るX線CT装置1による処理の手順を示すフローチャートである。図10に示すステップS101、ステップS102及びステップS104は、スキャン制御回路33が画像記憶回路37から処理機能に対応するプログラムを読み出して実行されるステップである。第1の実施形態に係るX線CT装置1においては、図10に示すように、検査が開始されると(ステップS101肯定)、スキャン制御回路33が位置決め画像を収集するように制御する(ステップS102)。
Next, processing by the
図10のステップS103は、入力回路31によって実行されるステップである。位置決め画像が収集されると、入力回路31は、位置決め画像に基づいてスキャン範囲を設定するための入力操作を受け付ける(ステップS103)。そして、スキャン制御回路33が、設定されたスキャン範囲に基づいてスキャンを実行して(ステップS104)、第1の画像再構成機能36aがスキャンによって収集された投影データを用いて画像再構成を実行する(ステップS105)。なお、ここで実行される画像再構成は、粗い精度で行ってもよい。また、図10に示すステップS105、ステップS107及びステップS108は、画像再構成回路36が画像記憶回路37から処理機能に対応するプログラムを読み出して実行されるステップである。
Step S<b>103 in FIG. 10 is a step executed by the
図10に示すステップS106は、検出回路38が画像記憶回路37から処理機能に対応するプログラムを読み出して実行されるステップである。第1の画像再構成機能36aによる画像再構成によってボリュームデータが再構成されると、検出回路38は、ボリュームデータに含まれる部位を検出する(ステップS106)。そして、第2の画像再構成機能36bは、部位ごとに再構成の範囲を整位して(ステップS107)、部位ごとに再構成条件を設定して、ステップS104のスキャンにおいて収集された投影データを用いて画像再構成を実行する(ステップS108)。
Step S106 shown in FIG. 10 is a step in which the
その後、第2の画像再構成機能36bが再構成したボリュームデータから部位ごとの基準線に基づく表示画像を生成して、制御回路39が生成された表示画像をディスプレイ32に表示させる(ステップS109)。なお、図10に示すステップS109は、制御回路39が画像記憶回路37から処理機能に対応するプログラムを読み出して実行されるステップである。
After that, the second
上述したように、第1の実施形態によれば、データ収集回路14は、被検体を透過したX線を検出して投影データを収集する。第1の画像再構成機能36aは、投影データからボリュームデータを再構成する。検出回路38は、ボリュームデータに含まれる被検体の部位を検出する。第2の画像再構成機能36bは、被検体の部位ごとに設定された再構成条件に基づいて、検出回路38によって検出された部位ごとに投影データからボリュームデータを再構成する。従って、第1の実施形態に係るX線CT装置1は、部位ごとに最適な画像を自動で生成することができ、診断に適した画像を効率よく生成することを可能にする。
As described above, according to the first embodiment, the
また、第1の実施形態によれば、第2の画像再構成機能36bは、部位ごとに再構成したボリュームデータから当該部位ごとに設定された基準線に基づく表示画像を生成する。従って、第1の実施形態に係るX線CT装置1は、部位ごとに診断に適した表示画像を生成することを可能にする。
Further, according to the first embodiment, the second
また、第1の実施形態によれば、第2の画像再構成機能36bは、基準線に対して垂直方向の断面を示す表示画像を生成する。従って、第1の実施形態に係るX線CT装置1は、より診断に適した表示画像を生成することを可能にする。
Also, according to the first embodiment, the second
また、第1の実施形態によれば、検出回路38は、ボリュームデータに含まれる被検体の部位に基づいて、当該被検体の正中線を抽出する。第2の画像再構成機能36bは、検出回路38によって抽出された正中線に基づいて、被検体における体軸断面、矢状断面、冠状断面及び斜断面を示す表示画像を生成する。従って、第1の実施形態に係るX線CT装置1は、スキャン時の被検体の状態に関係なく、被検体の正中線に対して直交する平面、或いは、平行な平面の表示画像を生成することを可能にする。
Further, according to the first embodiment, the
(第2の実施形態)
さて、これまで第1の実施形態について説明したが、上記した第1の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
(Second embodiment)
Now, although the first embodiment has been described so far, it may be implemented in various different forms other than the above-described first embodiment.
上述した実施形態では、基準線が直線である場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではなく、基準線が曲線であってもよい。かかる場合には、例えば、第2の画像再構成機能36bは、部位ごとに再構成したボリュームデータから被検体の部位の芯線を抽出し、抽出した芯線に対して法線方向の断面を示す表示画像を生成する。図11は、第2の実施形態に係る基準線に関する情報を模式的に示す図である。
In the above-described embodiment, the case where the reference line is a straight line has been described, but the embodiment is not limited to this, and the reference line may be a curved line. In such a case, for example, the second
例えば、図11の(A)に示すように、被検体が体を曲げた状態でスキャンが実行された場合、第2の実施形態に係る第2の画像再構成機能36bは、部位ごとに再構成したボリュームデータから被検体の部位の芯線を抽出し、抽出した芯線に対して法線方向の断面を示す表示画像を生成する。一例を挙げると、胸部及び腹部に含まれる部位について表示画像を生成する場合、第2の画像再構成機能36bは、図11の(B)に示すように、検出回路38によって検出された椎体の位置を繋げた脊椎を抽出して、抽出した脊椎の芯線L4を抽出する。
For example, as shown in FIG. 11A, when scanning is performed with the subject bending, the second
そして、第2の画像再構成機能36bは、抽出した芯線L4を基準線として、芯線L4に対して法線方向の断面57を示す表示画像を生成する。このとき、制御回路39は、生成された表示画像とともに、実際の脊椎の状態を示す情報も同時に表示するように制御する。なお、上述した例はあくまでも一例であり、芯線が抽出される部位は脊椎に限られるものではない。例えば、体内の管腔臓器などから芯線が抽出され、抽出された芯線に対して法線方向の断面で管腔臓器内が示された表示画像が生成される場合であってもよい。なお、上述した芯線の抽出は、ベッセルトラッキング法や、内部領域を細線化する方法によって行われる。
Then, the second
また、上述した基準線は、操作者によって任意に設定することも可能である。かかる場合には、入力回路31が、被検体の部位ごとに、表示画像を生成させるための任意の基準線を入力する入力操作を受け付ける。そして、第2の画像再構成機能36bは、部位ごとに再構成したボリュームデータから入力操作を受け付けた任意の基準線に基づく表示画像を生成する。例えば、第2の画像再構成機能36bは、入力操作を受け付けた任意の基準線に対して垂直方向の断面を示す表示画像を生成する。
Moreover, the reference line described above can be arbitrarily set by the operator. In such a case, the
また、第1の実施形態で図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPUおよび当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、或いは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。 Also, each component of each device illustrated in the first embodiment is functionally conceptual, and does not necessarily need to be physically configured as illustrated. In other words, the specific form of distribution and integration of each device is not limited to the one shown in the figure, and all or part of them can be functionally or physically distributed and integrated in arbitrary units according to various loads and usage conditions. Can be integrated and configured. Further, each processing function performed by each device may be implemented in whole or in part by a CPU and a program analyzed and executed by the CPU, or implemented as hardware based on wired logic.
また、第1の実施形態で説明した制御方法は、予め用意された制御プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この制御プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この制御プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク(FD)、CD-ROM、MO、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。 Also, the control method described in the first embodiment can be realized by executing a prepared control program on a computer such as a personal computer or a work station. This control program can be distributed via a network such as the Internet. In addition, this control program is recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, flexible disk (FD), CD-ROM, MO, DVD, etc., and can be executed by being read from the recording medium by a computer.
以上、説明したとおり、各実施形態によれば、診断に適した画像を効率よく生成することを可能とする。 As described above, according to each embodiment, it is possible to efficiently generate an image suitable for diagnosis.
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。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
1 X線CT装置
14 データ収集回路
36a 第1の画像再構成機能
36b 第2の画像再構成機能
38 検出回路
1
Claims (9)
前記投影データから第1の3次元画像データを再構成する第1の画像再構成部と、
前記第1の3次元画像データに含まれる前記被検体の部位を検出する検出部と、
前記被検体の部位ごとに設定された再構成条件に基づいて、前記検出部によって検出された部位ごとに前記投影データから第2の3次元画像データを再構成し、前記部位ごとに設定された基準線に基づく表示画像を、前記部位ごとに再構成した第2の3次元画像データからそれぞれ生成する第2の画像再構成部と、
を備え、
前記第2の画像再構成部は、前記部位の基準線と撮影空間における軸方向とに基づいて前記投影データを整位し、整位した後の投影データから前記第2の3次元画像データを再構成する、X線CT装置。 an acquisition unit that acquires projection data by detecting X-rays that have passed through a subject;
a first image reconstruction unit that reconstructs first three-dimensional image data from the projection data;
a detection unit that detects a part of the subject included in the first three-dimensional image data;
second three-dimensional image data is reconstructed from the projection data for each part detected by the detection unit based on the reconstruction condition set for each part of the subject; a second image reconstruction unit that generates a display image based on the reference line from the second three-dimensional image data reconstructed for each part;
with
The second image reconstruction unit aligns the projection data based on the reference line of the part and the axial direction in the imaging space, and generates the second three-dimensional image data from the aligned projection data. A reconstructing X-ray CT apparatus.
前記第2の画像再構成部は、前記検出部によって抽出された正中線に基づいて、前記被検体における体軸断面、矢状断面、冠状断面及び斜断面を示す表示画像を生成する、請求項1~5のいずれか一項に記載のX線CT装置。 The detection unit extracts a midline of the subject based on the part of the subject included in the first three-dimensional image data,
3. The second image reconstructing unit generates a display image showing a body axial section, a sagittal section, a coronal section and an oblique section of the subject based on the midline extracted by the detecting section. 6. The X-ray CT apparatus according to any one of 1 to 5.
前記第2の画像再構成部は、前記部位ごとに再構成した第2の3次元画像データから入力操作を受け付けた任意の基準線に基づく表示画像を生成する、請求項1~6のいずれか一項に記載のX線CT装置。 further comprising a reception unit that receives an input operation for inputting an arbitrary reference line for generating a display image for each part of the subject;
7. The second image reconstruction unit according to any one of claims 1 to 6, wherein the second image reconstruction unit generates a display image based on an arbitrary reference line for which an input operation is accepted from the second three-dimensional image data reconstructed for each part. The X-ray CT apparatus according to item 1.
前記投影データから第1の3次元画像データを再構成し、
前記第1の3次元画像データに含まれる前記被検体の部位を検出し、
前記被検体の部位ごとに設定された再構成条件に基づいて、検出された部位ごとに前記投影データから第2の3次元画像データを再構成し、前記部位ごとに設定された基準線に基づく表示画像を、前記部位ごとに再構成した第2の3次元画像データからそれぞれ生成する、
ことを含み、
前記部位の基準線と撮影空間における軸方向とに基づいて前記投影データを整位し、整位した後の投影データから前記第2の3次元画像データを再構成する、
ことをさらに含む、画像生成方法。 detecting X-rays that have passed through a subject to collect projection data;
reconstructing first three-dimensional image data from the projection data;
detecting a site of the subject included in the first three-dimensional image data;
Second three-dimensional image data is reconstructed from the projection data for each detected part based on reconstruction conditions set for each part of the subject, and based on the reference line set for each part. generating a display image from the second three-dimensional image data reconstructed for each part;
including
aligning the projection data based on the reference line of the part and the axial direction in the imaging space, and reconstructing the second three-dimensional image data from the aligned projection data;
A method of generating an image , further comprising :
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Citations (7)
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---|---|---|---|---|
JP2001511031A (en) | 1997-01-24 | 2001-08-07 | メイヨ ファンデーション フォー メディカル エデュケーション アンド リサーチ | System for two- and three-dimensional imaging of tubular structures in the human body |
JP2007236502A (en) | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | X-ray ct system |
JP2008259682A (en) | 2007-04-12 | 2008-10-30 | Fujifilm Corp | Section recognition result correcting device, method and program |
JP2009502403A (en) | 2005-08-03 | 2009-01-29 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Method and apparatus for generating a plurality of inspection results |
JP2012075773A (en) | 2010-10-05 | 2012-04-19 | Hitachi Medical Corp | X-ray ct apparatus |
WO2016117418A1 (en) | 2015-01-23 | 2016-07-28 | 株式会社日立製作所 | X-ray ct apparatus and imaging method |
JP2017202315A (en) | 2016-05-09 | 2017-11-16 | 東芝メディカルシステムズ株式会社 | Medical image diagnostic device |
-
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001511031A (en) | 1997-01-24 | 2001-08-07 | メイヨ ファンデーション フォー メディカル エデュケーション アンド リサーチ | System for two- and three-dimensional imaging of tubular structures in the human body |
JP2009502403A (en) | 2005-08-03 | 2009-01-29 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Method and apparatus for generating a plurality of inspection results |
JP2007236502A (en) | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | X-ray ct system |
JP2008259682A (en) | 2007-04-12 | 2008-10-30 | Fujifilm Corp | Section recognition result correcting device, method and program |
JP2012075773A (en) | 2010-10-05 | 2012-04-19 | Hitachi Medical Corp | X-ray ct apparatus |
WO2016117418A1 (en) | 2015-01-23 | 2016-07-28 | 株式会社日立製作所 | X-ray ct apparatus and imaging method |
US20170347974A1 (en) | 2015-01-23 | 2017-12-07 | Hitachi, Ltd. | X-ray ct apparatus and scanning method |
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