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。なお、以下、X線CT装置を含む医用情報処理システムを例に挙げて説明する。なお、図1に示す医用情報処理システム100においては、サーバ装置と端末装置とがそれぞれ1台のみ示されているが、実際にはさらに複数のサーバ装置と端末装置とを含むことができる。また、医用情報処理システム100は、例えば、X線診断装置、MRI(Magnetic Resonance Imaging)装置、超音波診断装置などの医用画像診断装置を含むこともできる。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る医用情報処理システム100の構成の一例を示す図である。図1に示すように、第1の実施形態に係る医用情報処理システム100は、X線CT装置1と、サーバ装置2と、端末装置3とを備える。X線CT装置1と、サーバ装置2と、端末装置3とは、例えば、病院内に設置された院内LAN(Local Area Network)により、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、医用情報処理システム100にPACS(Picture Archiving and Communication System)が導入されている場合、各装置は、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。
また、医用情報処理システム100においては、例えば、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、端末装置3は、上記したシステムに沿って作成された検査オーダーをX線CT装置1やサーバ装置2に送信する。X線CT装置1は、端末装置3から直接受信した検査オーダー、或いは、検査オーダーを受信したサーバ装置2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して、患者ごとのX線CT画像データを収集する。そして、X線CT装置1は、収集したX線CT画像データや、X線CT画像データに対して各種画像処理を行うことで生成した画像データをサーバ装置2に送信する。サーバ装置2は、X線CT装置1から受信したX線CT画像データ及び画像データを記憶するとともに、X線CT画像データから画像データの生成を行い、端末装置3からの取得要求に応じた画像データを端末装置3に送信する。端末装置3は、サーバ装置2から受信した画像データをモニタなどに表示する。以下、各装置について説明する。
端末装置3は、病院内の各診療科に配置され、各診療科に勤務する医師によって操作される装置であり、PC(Personal Computer)やタブレット式PC、PDA(Personal Digital Assistant)、携帯電話等である。例えば、端末装置3は、医師によって患者の症状や医師の所見などのカルテ情報が入力される。また、端末装置3は、X線CT装置1による検査をオーダーするための検査オーダーが入力され、入力された検査オーダーをX線CT装置1やサーバ装置2に送信する。すなわち、診療科の医師は、端末装置3を操作して、来院した患者の受付情報と電子カルテの情報とを読み出し、該当する患者の診察を行い、読み出した電子カルテにカルテ情報を入力する。そして、診療科の医師は、X線CT装置1による検査の要否に応じて、端末操作3を操作して検査オーダーを送信する。
サーバ装置2は、医用画像診断装置によって収集された医用画像(例えば、X線CT装置1によって収集されたX線CT画像データ及び画像データ)を記憶したり、医用画像に対して各種画像処理を行ったりする装置であり、例えば、PACSサーバなどである。例えば、サーバ装置2は、各診療科に配置された端末装置3から複数の検査オーダーを受信して、医用画像診断装置ごとに患者リストを作成して、作成した患者リストを各医用画像診断装置に送信する。一例を挙げると、サーバ装置2は、X線CT装置1による検査を実施するための検査オーダーを各診療科の端末装置3からそれぞれ受信して患者リストを作成し、作成した患者リストをX線CT装置1に送信する。そして、サーバ装置2は、X線CT装置1によって収集されたX線CT画像データ及び画像データを記憶し、端末装置3からの取得要求に応じて、X線CT画像データ及び画像データを端末装置3に送信する。
X線CT装置1は、患者ごとのX線CT画像データを収集して、収集したX線CT画像データや、X線CT画像データに対して各種画像処理を行うことで生成した画像データをサーバ装置2に送信する。図2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2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。
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)14と、回転フレーム15と、架台駆動回路16とを有する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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2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。
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。
寝台装置20は、被検体Pを載せる装置であり、図2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。
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。
コンソール装置30は、操作者によるX線CT装置1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2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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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3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3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。
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3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。
図2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。
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。
画像再構成回路36は、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。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。
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。なお、画像再構成回路36は、画像再構成部とも呼ばれる。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。
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。
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。
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。
以下、図4~6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4~6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4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4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4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。
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4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。
例えば、検出回路38は、図5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5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。
また、検出回路38は、例えば、図5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。
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5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5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5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。
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。
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6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6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。なお、検出回路38は、検出部とも呼ばれる。
図2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。そして、制御回路39は、図2に示すように、区分機能39aと、表示制御機能39bとを実行し、収集した画像データを効率よく区分するための制御を行う。なお、かかる制御については、後に詳述する。また、制御回路39は、制御部とも呼ばれ、区分機能39aは、区分部とも呼ばれ、表示制御機能39bは、表示制御部とも呼ばれる。
以上、医用情報処理システム100の全体構成、及び、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、収集した画像データを効率よく区分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、1回の検査で複数の検査オーダーが発行された場合、操作者は、スキャノ画像上で各検査オーダーに対応するスキャン範囲をそれぞれ設定してスキャンを実行させる。そして、操作者は、スキャン範囲と画像再構成の範囲とに基づいて、収集された画像データを振り分けて、各検査オーダーを発行した診療科にそれぞれ送付する。従って、操作者にとって手間が多く、効率的ではなかった。そこで、第1の実施形態に係るX線CT装置1は、以下、詳細に説明する制御回路39の制御により、1回の検査で複数の検査オーダーが発行された場合であっても、収集したデータを効率よく区分することを可能とする。
具体的には、第1の実施形態に係る制御回路39における区分機能39aは、検出回路38によって検出された被検体の部位それぞれの位置に基づいて、3次元画像データを部位ごとに区分する。具体的には、区分機能39aは、検出回路38によって検出された複数の部位について、スライス方向の両端の位置をそれぞれ決定することで、ボリュームデータを区分する。ここで、区分機能39aによって区分される部位について説明する。区分機能39aによって区分される部位は、任意に設定することができるが、既存の振り分けを用いることもできる。例えば、区分機能39aは、区分けしたボリュームデータの区分に対して、検出された臓器名を設定することもでき、或いは、PACSにおいて画像管理に用いられるシリーズIDや、DICOMのタグに付帯されるスタディIDを振り分けることもできる。
図7は、第1の実施形態に係る区分機能39aによるボリュームデータの区分の一例を示す図である。ここで、図7においては、被検体の全身がスキャンされ、検出回路38が全身における各部位を検出し、区分機能39aがスタディを振り分ける場合について示す。かかる場合には、区分機能39aは、例えば、図7に示すように、スキャン範囲R3によって収集されたボリュームデータを、検出回路38によって検出された各部位に基づいて、範囲R4の「Head(頭部)」と、範囲R5の「NH(Neck:頚部)」と、範囲R6の「CH(Chest:胸部)」と、範囲R7の「AB(Abdomen:腹部)」と、範囲R8の「Leg(下肢)」とに区分する。
すなわち、区分機能39aは、予め定義された「Head」、「NH」、「CH」、「AB」及び「Leg」の解剖学的な位置を参照して、検出回路38によって検出された全身における各部位の位置(座標)の情報を用いたボリュームデータのスタディ分けを実行する。ここで、「Head」、「NH」、「CH」、「AB」及び「Leg」の解剖学的な位置は、任意に定義することができ、例えば、区分後の各データを用いて診断を行う上で、必要十分となるように定義される。従って、区分機能39aは、図7に示すように、「Head」と「NH」、「NH」と「CH」、及び、「CH」と「AB」がそれぞれ重複した範囲をもつようにボリュームデータを区分する。
このように、ボリュームデータを区分すると、区分機能39aは、区分した結果を画像記憶回路37に格納する。具体的には、区分機能39aは、区分けした各部位の位置情報を3次元画像データに付帯させ、所定の記憶装置に格納する。或いは、区分機能39aは、3次元画像データから区分けした各部位のデータを複製し、複製した各データに部位情報を付帯させ、所定の記憶装置に格納する。図8Aは、第1の実施形態に係る区分機能39aによるデータの格納の一例を説明するための図である。ここで、図8Aにおいては、ボリュームデータの格納状態と、対応付けて記憶される区分け情報との対応を示す。
例えば、区分機能39aは、図8Aの上段に示すように、ボリュームデータ全体を画像記憶回路37に格納するとともに、当該ボリュームデータに「WB(Whole Body:全身)」を振り分け、区分けした位置の情報「a-b:Head、c-d:NK、b-e:CH、f-g:AB、g-h:Leg」を付帯させる。ここで、区分けした位置の情報としては、例えば、スライスの位置や、ボリュームデータのz軸上の位置などが用いられる。また、区分けした位置の情報は、例えば、DICOMのプライベートタグに付帯させることができる。
また、区分機能39aは、上述した全身のボリュームデータを1つ格納するだけでなく、区分けした範囲のボリュームデータを複製して格納することもできる。例えば、区分機能39aは、図8Aの下段に示すように、「Head」を振り分けたボリュームデータと、「NK」を振り分けたボリュームデータと、「CH」を振り分けたボリュームデータと、「AB」を振り分けたボリュームデータと、「Leg」を振り分けたボリュームデータを、それぞれ画像記憶回路37に格納する。
上述した例では、解剖学的な位置に応じてボリュームデータを区分けする場合を例に挙げて説明したが、区分機能39aは、造影情報、或いは、時間情報に基づいて、ボリュームデータを区分けすることも可能である。すなわち、区分機能39aは、造影情報及び時間情報のうち、少なくとも1つに基づいて、時系列のボリュームデータを区分する。図8Bは、第1の実施形態に係る区分機能39aによるデータの格納の一例を説明するための図である。ここで、図8Bにおいては、ボリュームデータの格納状態と、対応付けて記憶される区分け情報との対応を示す。
例えば、区分機能39aは、図8Bの上段に示すように、経時的に収集された「AB」のボリュームデータうち、非造影Phaseのボリュームデータと、造影Phaseのボリュームデータとを区分けして、画像記憶回路37に格納する。ここで、区分機能39aは、経時的なボリュームデータのうち、造影Phaseであるか否かを種々の方法に判定することができる。例えば、区分機能39aは、造影剤を注入するインジェクターから情報を取得することで、造影Phaseであるか否かを判定する。一例を挙げると、区分機能39aは、インジェクターから造影剤の注入開始時刻と注入終了時刻とを取得し、開始時刻と終了時刻との間で収集されたボリュームデータを造影Phaseのボリュームデータと判定する。
また、例えば、区分機能39aは、検出回路38によって抽出された特徴点に基づいて、造影Phaseであるか否かを判定する。一例を挙げると、区分機能39aは、検出回路38によってボリュームデータから血管を示す識別コードに対応する特徴点の座標が抽出された場合に、当該ボリュームデータを造影Phaseのボリュームデータと判定する。そして、区分機能39aは、上述したいずれかの手法によって造影Phaseと判定したボリュームデータと、それ以外のボリュームデータとをそれぞれ区分けして格納する。
また、区分機能39aは、図8Bの下段に示すように、心電同期撮影が実行されて経時的に収集された「CH」のボリュームデータのうち、特定の心位相(例えば、RR間隔の75%)のボリュームデータを区分けして、画像記憶回路37に格納する。例えば、区分機能39aは、心電計から情報を取得することで、位相を判定してボリュームデータを区分けして格納する。なお、図8Bに示す区分けの情報は、例えば、DICOMのプライベートタグに付帯させることができる。また、上述した造影情報及び時間情報に基づくボリュームデータの区分けは、まず、解剖学的な位置に基づく区分けを行った後に実行される場合であってもよい。図8Bを例に挙げて説明すると、区分機能39aは、まず、収集されたボリュームデータを「AB」に区分けしたのち、造影Phase及び非造影Phaseに区分けする。
上述したように、区分機能39aは、検出回路38によって検出された各部位に基づいて、ボリュームデータを区分して、画像記憶回路37に格納する。これにより、1回の検査で複数の検査オーダーが発行された場合であっても、操作者がスキャン範囲と画像再構成の範囲とに基づいて、収集された画像データを振り分ける必要が無く、画像データの区分を効率よく行うことができる。
ここで、上述した区分機能39aによる区分は、位置決め画像の投影データから再構成されたボリュームデータを用いて検出された部位の位置を用いて実行されてもよく、或いは、本撮影(スキャン)で収集された投影データから再構成された診断用のボリュームデータを用いて検出された部位の位置を用いて実行されてもよい。すなわち、区分機能39aは、位置決め画像用の投影データから再構成されたボリュームデータに基づいて収集された診断用の投影データから再構成されたボリュームデータを、検出回路38によって検出された被検体の部位それぞれの位置に基づいて区分することも可能である。
また、図7に示す区分機能39aによるボリュームデータの区分処理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。具体的には、区分機能39aは、上述したボリュームデータの区分以外にも、種々の区分処理を行うことができる。以下、図9A~9Cを用いて、区分機能39aによる区分処理の例を説明する。図9A~図9Cは、第1の実施形態に係る区分機能39aによる区分処理の一例を説明するための図である。
例えば、区分機能39aは、臓器ごとにボリュームデータを区分することができる。一例を挙げると、区分機能39aは、図9Aに示すように、検出回路38によって検出された「肺」と「心臓」のボリュームデータにおける位置に基づいて、ボリュームデータをスライス方向の位置で「肺」と「心臓」に区分する。また、区分機能39aは、スライス方向の位置だけではなく、図6に示すような、ボリュームデータにおける領域R1及び領域R2をそれぞれ「肺」と「心臓」に区分することもできる。
また、区分機能39aは、位置決めのために収集された投影データから再構成されたボリュームデータを用いて検出された部位と、本撮影で収集された投影データから再構成されたボリュームデータを用いて検出された部位の両方を用いて区分処理を行うこともできる。本撮影は、位置決め画像の撮影と比較して高線量で行われるため、検出回路38による部位の検出精度が高くなると考えられる。また、本撮影では、造影剤を用いたスキャンが行われる場合もある。すなわち、本撮影で収集されたボリュームデータからのみ検出される部位もある。
そこで、まず、検出回路38は、位置決め画像のボリュームデータを用いて各部位の大まかな位置を検出して、検出した大まかな位置を用いて本撮影のボリュームデータに含まれる各部位の位置を検出し、さらに細かい部位の位置を検出する。例えば、検出回路38は、図9Bの(A)に示すように、位置決め画像のボリュームデータを用いて「心臓」の大まかな位置を検出する。そして、検出回路38は、図9Bの(B)に示すように、検出した心臓の大まかな位置を用いて本撮影のボリュームデータに含まれる「大動脈」の位置を検出する。このように、位置決め画像のボリュームデータを用いて検出した大まかな位置を用いることで、本撮影のボリュームデータにおける細かい部位の検出をより正確に行うことができる。区分機能39aは、図9Bの(B)に示すように、検出回路38によって検出された「心臓」の位置と、「大動脈」の位置とを用いて、本撮影のボリュームデータを区分する。
また、検出回路38は、本撮影において造影剤が用いられた場合に、造影剤によって造影された位置を検出する。例えば、検出回路38は、造影された位置を検出することで、細かい血管や、腫瘍領域などの位置を検出する。区分機能39aは、検出された位置を用いて、ボリュームデータを細かい血管や腫瘍領域などに区分する。
また、区分機能39aは、画像再構成回路36によって再構成されたボリュームデータだけではなく、ボリュームデータに対して画像処理を行うことで生成した画像データを、画像データに含まれる部位に基づいて区分することもできる。例えば、区分機能39aは、ボリュームデータから再構成されたMPR画像やCPR画像などに対して部位の情報を対応付けて画像記憶回路37に格納する。例えば、区分機能39aは、胸部「CH」に区分した範囲のボリュームデータから「肺」のMPR画像が生成された場合、生成されたMPR画像を「肺」として区分する。ここで、区分機能39aは、生成された画像データを区分する際に、生成された画像データにおいて画像上で専有面積が広い部位、或いは、画像上で中心にある部位を当該画像データの部位として区分する。
また、区分機能39aは、画像データが複数の範囲のボリュームデータにまたがって生成された場合にも、生成された画像データを新たに区分することができる。例えば、図9Cに示すように、「CH」に区分した範囲のボリュームデータと、「AB」に区分した範囲のボリュームデータにまたがって、「大動脈」のCPR画像が生成された場合、区分機能39aは、生成されたCPR画像を「大動脈」として区分する。
また、区分機能39aは、同一患者における過去の区分状況や、ボリュームデータを再構成する際の再構成条件などに基づいて、区分処理を実行することもできる。例えば、区分機能39aは、サーバ装置2から取得した患者情報に基づいて同一患者の過去のボリュームデータや画像データを取得し、取得したボリュームデータや画像データの区分けのされ方に基づいて、現時点で収集されたボリュームデータや画像データを区分けする。すなわち、区分機能39aは、同一患者において経過観察を行う場合などには、過去の区分けの仕方と同一となるようにボリュームデータや画像データを区分けする。
また、例えば、区分機能39aは、スタディによる区分けでは同一の場合に、再構成条件に基づいて区分処理を実行する。一例を挙げると、区分機能39aは、「Head」に区分されるボリュームデータを、再構成条件に応じて「頭蓋骨」又は「脳実質」として区分する。また、区分機能39aは、「CH」に区分されるボリュームデータを、再構成条件に応じて「肺」又は「心臓」として区分する。例えば、区分機能39aは、軟質部を目的とする再構成条件と硬質部を対象とする再構成条件との違いに基づいて、「頭蓋骨」と「脳実質」のどちらに区分するかを判定する。また、区分機能39aは、高い空間分解能を目的とする再構成条件であるか否かに基づいて、「肺」に区分するか否かを判定する。
上述したように、区分機能39aによってボリュームデータや画像データが区分けされて、画像記憶回路37に格納されると、表示制御機能39bは、区分機能39aによって実行された区分の状態を示す区分情報をディスプレイ32に表示させる。以下、図10A~図10Cを用いて、区分情報の表示例を説明する。図10A~図10Cは、第1の実施形態に係る表示制御機能39bによって表示される区分情報の一例を示す図である。例えば、表示制御機能39bは、図10Aに示すように、ボリュームデータから生成された表示画像上に区分機能39aによって区分された状態を重畳させた区分情報を表示するように制御する。
一例を挙げると、頭部から胸部までをスキャン範囲として収集された投影データから再構成されたボリュームデータが、「頭部(Head)」、「胸部(CH)」、「腹部(AB)」、「右肺」、「心臓」に区分けされ、大動脈のCPR画像が区分けされた場合に、表示制御機能39bは、図10Aに示すように、被検体の位置決め画像上の対応する位置にスキャン範囲と、各範囲を重畳してディスプレイ32に表示させる。
ここで、操作者は、入力回路31を介して、区分けされた各範囲を任意の位置に変更することができる。例えば、操作者は、入力回路31を介して図10Aに示されたポインタ51を操作し、表示された各範囲の位置を任意の位置に変更することができる。ここで、画像上で表示された各範囲の位置と、実際のボリュームデータにおける位置とを対応付けておくことより、操作者による画像上での操作に応じて、実際のボリュームデータ上の範囲を更新することができる。例えば、操作者が図10Aに示す画像上で「頭部」の範囲を頚部側に広げた場合、区分機能39aは、「頭部」として区分するボリュームデータの位置を広げられた分だけ移動させて、移動後の位置の情報を画像記憶回路37に格納する。
また、表示制御機能39bは、図10Bに示すように、区分機能39aによって区分された部位の情報を示す区分情報を表示するように制御する。一例を挙げると、ボリュームデータが、「脳」、「肺」、「心臓」、「肝臓」に区分けされた場合に、表示制御機能39bは、図10Bに示すように、各部位を示すシェーマをディスプレイ32に表示させる。
また、表示制御機能39bは、図10Cに示すように、区分機能39aによって区分された部位のサムネイル画像を区分情報として表示するように制御する。一例を挙げると、ボリュームデータが、「Head」、「CH」、「AB」に区分けされた場合に、表示制御機能39bは、図10Cに示すように、各部位のアキシャル断面のサムネイル画像をディスプレイ32に表示させる。ここで、表示制御機能39bは、各部位の表示領域にそれぞれ「Head」、「CH」及び「AB」を表示させる。これにより、操作者は、表示されている画像がどの画像であるかを一目で判断することができる。
また、各部位のサムネイル画像は、サムネイルの状態でボリュームデータ内の全てのアキシャル断面を参照することができる。例えば、上段のサムネイルで示された「Head」のボリュームデータが200枚の画像を含む場合、操作者は、上段のサムネイル上でマウス操作を行うことにより、200枚の画像を順次サムネイルの状態で表示させることができる。すなわち、表示制御機能39bは、入力回路31としてのマウスの操作情報に基づいて、頭部の上端から下端にかけてのアキシャル断面を順次表示させる。換言すると、表示制御機能39bは、マウスの操作情報に基づいて、異なる位置の画像データをサムネイルの状態で順次表示させる。
ここで、医用情報処理システム100においては、図10A~図10Cに示す区分情報を端末装置3に表示させることができる。すなわち、端末装置3の制御回路は、ネットワークを介して図10A~図10Cに示す区分情報を取得して、取得した区分情報を端末装置3のディスプレイに表示させる。これにより、各診療科の医師は、X線CT装置1によって撮影された画像データがどのように区分されているかを一目で判断することができ、所望のデータを容易に取得することができる。
例えば、操作者は、端末装置3のディスプレイに表示された図10Aに示す各範囲や、図10Bに示すシェーマ、図10Cに示すサムネイル画像などを端末装置3の入力回路を介して選択することにより、対応するボリュームデータや画像データを取得することができる。また、端末装置3によって表示される区分情報は、図10A~図10Cに限られない。例えば、端末装置3の表示制御機能は、所定の患者を撮影した画像データのシリーズに区分けした部位の情報を対応付けて表示させることもできる。
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11を用いて説明する。図11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11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11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)。
図11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)、画像再構成回路36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、図11に示すステップS105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。
図11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。画像再構成回路36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)。図11に示すステップS107及びステップS108は、制御回路39が画像記憶回路37から区分機能39a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。区分機能39aは、検出された部位に基づいてボリュームデータ及び画像データを区分して(ステップS107)、区分した情報をボリュームデータ及び画像データに付帯させて画像記憶回路37に格納する(ステップS108)。
図11に示すステップS109及びステップS110は、制御回路39が画像記憶回路37から表示制御機能39b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。表示制御機能39bは、区分機能39aによる区分の状態を示す区分情報をディスプレイ32に表示させる(ステップS109)。ここで、入力回路31が区分の変更処理を受け付けない場合には(ステップS110否定)、X線CT装置1は処理を終了する。一方、入力回路31が区分の変更処理を受け付けた場合には(ステップS110肯定)、ステップS108に戻って、区分機能39aが画像記憶回路37の情報を新たに区分した情報に更新させる。
上述したように、第1の実施形態によれば、画像再構成回路36は、被検体を透過したX線を検出すること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。検出回路38は、ボリューム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。区分機能39aは、検出回路38によって検出された被検体の部位それぞれの位置に基づいて、ボリュームデータを部位ごとに区分する。従って、第1の実施形態に係るX線CT装置1は、収集したデータを自動で最適な位置に区分することができ、効率よく区分することを可能にする。
また、第1の実施形態によれば、区分機能39aは、検出回路38によって検出された複数の部位について、スライス方向の両端の位置をそれぞれ決定することで、ボリュームデータを区分する。従って、第1の実施形態に係るX線CT装置1は、診断に必要十分な範囲でデータを区分することを可能にする。
また、第1の実施形態によれば、画像再構成回路36は、3次元的に収集された位置決め画像用の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、位置決め画像用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における複数の部位をそれぞれ検出する。区分機能39aは、位置決め画像用の投影データから再構成されたボリュームデータに基づいて収集された診断用の投影データから再構成されたボリュームデータを、検出回路38によって検出された被検体の部位それぞれの位置に基づいて区分する。従って、第1の実施形態に係るX線CT装置1は、スキャンと同時にデータを区分することができ、検査にかかる時間を短縮することを可能にする。
また、第1の実施形態によれば、画像再構成回路36は、3次元的に収集された位置決め画像用の投影データ及び診断用の投影データからボリュームデータをそれぞれ再構成する。検出回路38は、位置決め画像用の投影データから再構成されたボリュームデータ及び診断用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における複数の部位をそれぞれ検出する。区分機能39aは、診断用の投影データから再構成されたボリュームデータを、検出回路38によって各ボリュームデータからそれぞれ検出された被検体の部位それぞれの位置に基づいて区分する。従って、第1の実施形態に係るX線CT装置1は、データの詳細な区分けを精度よく行うことを可能にする。
また、第1の実施形態によれば、区分機能39aは、検出回路38によって検出された被検体の部位それぞれの位置に加えて、診断用の投影データから再構成されたボリュームデータの再構成条件に基づいて、診断用の投影データから再構成されたボリュームデータを区分する。従って、第1の実施形態に係るX線CT装置1は、診断の目的に応じて正確に区分することを可能にする。
また、第1の実施形態によれば、区分機能39aは、診断用の投影データから再構成されたボリュームデータを用いて生成された表示画像を、当該表示画像に含まれる部位に基づいて区分する。従って、第1の実施形態に係るX線CT装置1は、表示画像についても適切に区分することを可能にする。
また、第1の実施形態によれば、表示制御機能39bは、区分機能39aによって区分されたボリュームデータの区分状態を示す区分情報をディスプレイ32にて表示するように制御する。従って、第1の実施形態に係るX線CT装置1は、データの区分状態を操作者に把握させることを可能にする。
また、第1の実施形態によれば、表示制御機能39bは、ボリュームデータから生成された表示画像上に区分機能39aによって区分された状態を重畳させた区分情報を表示するように制御する。従って、第1の実施形態に係るX線CT装置1は、データの区分の状態を一目で把握することを可能にする。
また、第1の実施形態によれば、表示制御機能39bは、区分機能39aによって区分された部位の情報を示す区分情報を表示するように制御する。従って、第1の実施形態に係るX線CT装置1は、見やすい区分情報を表示することを可能にする。
また、第1の実施形態によれば、区分機能39aは、区分けした各部位の位置情報をボリュームデータに付帯させ、画像記憶回路37に格納する。従って、第1の実施形態に係るX線CT装置1は、記憶容量を最小限に留めることを可能にする。
また、第1の実施形態によれば、区分機能39aは、ボリュームデータから区分けした各部位のデータを複製し、複製した各データに部位情報を付帯させ、画像記憶回路37に格納する。従って、第1の実施形態に係るX線CT装置1は、区分け後のデータを容易に管理することを可能にする。
(第2の実施形態)
上述した第1の実施形態では、単一のボリュームデータを区分けする場合について説明した。第2の実施形態では、時系列に収集された複数のボリュームデータを区分する場合について説明する。第2の実施形態に係るX線CT装置1では、第1の実施形態と比較して、検出回路38及び区分機能39aによる処理内容が異なる。以下、これらを中心に説明する。
具体的には、画像再構成回路36が時系列で収集された投影データからボリュームデータそれぞれ再構成すると、第2の実施形態に係る検出回路38は、画像再構成回路36によって再構成された時系列のボリュームデータそれぞれ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。
第2の実施形態に係る区分機能39aは、時系列のボリュームデータそれぞれにおいて検出された被検体の部位それぞれの位置に基づいて、時系列のボリュームデータそれぞれを部位ごとに区分するとともに、部位ごとの区分を時系列でさらに区分する。図12は、第2の実施形態に係る区分機能39aによる区分処理の一例を説明するための図である。ここで、図12においては、区分機能39aが、ボリュームデータをまず「AB」に区分した場合を示す。
例えば、区分機能39aは、図12に示すように、時系列で収集されたn個のボリュームデータからそれぞれ「AB」の範囲を区分する。そして、区分機能39aは、図12に示すように、「AB」に区分したボリュームデータにおいて検出された血管の位置に基づいて、n個のボリュームデータにおける「AB-2」及び「AB-3」のボリュームデータを「動脈」として区分し、「AB-(n-2)」及び「AB-(n-1)」のボリュームデータを「静脈」として区分する。
次に、第2の実施形態に係るX線CT装置1による処理について図13を用いて説明する。図13は、第2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13に示すステップS201、ステップS202及びステップS205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2の実施形態に係るX線CT装置1においては、図13に示すように、検査が開始されると(ステップS201肯定)、スキャン制御回路33が3次元で位置決め画像を収集するように制御する(ステップS202)。
図13に示すステップS203は、画像再構成回路36及び検出回路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。位置決め画像が収集されると、画像再構成回路36が再構成を実行して、検出回路38が部位を検出する(ステップS203)。図13のステップS204は、入力回路31によって実行されるステップである。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S204)。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S205)、画像再構成回路36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S206)。なお、図13に示すステップS206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。
図13に示すステップS207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。画像再構成回路36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造影部位を検出する(ステップS207)。図13に示すステップS208及びステップS209は、制御回路39が画像記憶回路37から区分機能39a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。区分機能39aは、検出された造影部位に基づいて血管を区分して(ステップS208)、区分し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(ステップS209)。
図13に示すステップS210及びステップS211は、制御回路39が画像記憶回路37から表示制御機能39b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。表示制御機能39bは、区分機能39aによる区分の状態を示す区分情報をディスプレイ32に表示させる(ステップS210)。ここで、入力回路31が区分の変更処理を受け付けない場合には(ステップS211否定)、X線CT装置1は処理を終了する。一方、入力回路31が区分の変更処理を受け付けた場合には(ステップS211肯定)、ステップS209に戻って、区分機能39aが画像記憶回路37の情報を新たに区分した情報に更新させる。
上述したように、第2の実施形態によれば、画像再構成回路36は、時系列で収集された投影データからボリュームデータをそれぞれ再構成する。検出回路38は、画像再構成回路36によって再構成された時系列のボリュームデータそれぞれ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。区分機能39aは、時系列のボリュームデータそれぞれにおいて検出された被検体の部位それぞれの位置に基づいて、時系列のボリュームデータそれぞれを部位ごとに区分するとともに、部位ごとの区分を時系列でさらに区分する。従って、第2の実施形態に係るX線CT装置1は、時系列で収集したデータを区分することができ、効率よく区分することを可能にする。
(第3の実施形態)
さて、これまで第1及び第2の実施形態について説明したが、上記した第1及び第2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。
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。
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。
以上、説明したとおり、各実施形態によれば、収集したデータを効率よく区分することを可能とする。
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。