JPWO2016117418A1 - Ｘ線ｃｔ装置及び撮影方法 - Google Patents

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Abstract

本発明のX線CT装置及び撮影方法は、診断に用いる画像を効率よく作成するために、記憶装置に保持された各部位の形状を模したROIオブジェクトを用いて本撮影の前に操作者が部位選択GUIから所望の部位を選択することで、スキャノグラム像上に前記ROIオブジェクトを配置できるように構成され、前記ROIオブジェクトには部位に応じた設定情報が予め設定されており、前記部位に紐づいた関心領域が設定され、該設定した関心領域に紐づけられた条件で本撮影を実行し、本撮影により得たX線情報に基づいて画像を再構成する。

Description

本発明は、X線CT装置及び撮影方法に係り、詳細には、画像を効率よく撮影、再構成し、表示するための技術に関する。
近年、X線CT装置では一度のスキャンで得られる画像枚数が増大している。また、スループットの向上により一日に撮影される被検体の数も増加している。このため、読影医等が観察する画像数は膨大なものとなっている。このような背景を鑑み、医用画像表示装置では効率よく画像観察を行うための工夫がなされている。
例えば特許文献1では、CT撮影により得られた断層像を順次表示しながら医師等が観察する際に、病変が疑われる画像に対し画像を閲覧中に目印を付与する機能を付加している。この機能を用いることで、目印を付けた位置の画像をいつでも簡単に読み出して表示させることが可能となり作業効率が向上する。また特許文献1の医用画像表示装置では、目印を付けた画像位置に基づいて精密検査範囲を自動設定する機能を付加することで、操作の簡略化も図っている。
特開2003-275199号公報
しかしながら、特許文献1の医用画像表示装置では、目印を付加するために読影医等はCT撮影で得られた膨大な数の画像を先頭の画像から末尾の画像まで1枚ずつ読影する必要がある。更に、このような読影を1日に数十人分行う必要がある。そのため、診断に用いる画像を効率よく作成したり、閲覧したりできるようにする必要がある。
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、診断に用いる画像を効率よく作成することが可能なX線CT装置及び撮影方法を提供することを目的とする。
前述した目的を達成するために本発明は、被検体の周囲の各方向からX線を照射するX線照射部と、被検体を透過したX線を検出するX線検出部と、X線を照射する方向を固定して前記被検体と前記X線照射部との位置を体軸方向に相対的に移動させながら撮影を行うことでスキャノグラム像を作成するスキャノグラム像作成部と、部位に紐づけられた関心領域を表すオブジェクトを複数保持する記憶部と、前記スキャノグラム像上に前記オブジェクトを配置することで部位に紐づいた関心領域を設定する関心領域設定部と、本撮影を実行し、本撮影により得たX線情報に基づいて前記関心領域を含む画像を部位に応じた条件で再構成する画像再構成部と、を備えることを特徴とするX線CT装置である。
また、被検体の周囲の各方向からX線を照射し、被検体を透過したX線を検出するX線CT装置が、X線を照射する方向を固定して前記被検体の位置を体軸方向に移動させながら撮影を行うことでスキャノグラム像を作成するステップと、部位に紐づけられた関心領域を表すオブジェクトを前記スキャノグラム像上に配置することで部位に紐づいた関心領域を設定するステップと、本撮影を実行し、本撮影により得たX線情報に基づいて前記関心領域を含む画像を部位に応じた条件で再構成するステップと、を含むことを特徴とする撮影方法である。
本発明により、診断に用いる画像を効率よく作成することが可能なX線CT装置及び撮影方法を提供できる。
X線CT装置1の全体構成を示す図 ROIオブジェクト及びその形状が設定されたROIテーブル4a、4bの例を示す図 ROIオブジェクト41aによって決定される再構成画像範囲及び再構成FOVサイズを示す図 ROI設定情報を設定するためのROI設定画面45の一例 撮影処理の流れを説明するフローチャート 部位選択GUI5の例 従来の撮影範囲及び再構成範囲の設定例 本発明の撮影範囲及び再構成範囲の設定例(ROI設定例)(a)部位選択GUI5において「右肺」が選択された状態、(b)右肺ROI41aがスキャノグラム像3上に置かれた状態、(c)右肺ROI41aのサイズ及び位置が調整された状態 LAT方向スキャノグラム像上で右肺ROI41bを配置する例 右肺ROI41aに中心マーク47を設定した状態 中心マーク47と各断層像72のFOV中心との関係を示す図 Y方向(体厚方向)のFOV中心を水近似3次元モデル38を用いて推定する例について説明する図 同一撮影範囲に複数の関心領域(ROIオブジェクト)を設定する例と、その場合に設定される再構成条件を定義した再構成条件テーブル6の例 スキャン中の表示画面7の一例 スキャン中の表示画面の別の例 撮影終了後に行われる閲覧処理の流れを示すフローチャート 画像閲覧画面81の表示例。(a)すべての断層像を表示する場合、(b)選択された部位が関心領域として設定されている画像を表示する場合 部位別表示画面91の例 時系列表示画面97の例
本発明に係るX線CT装置は、被検体の周囲の各方向からX線を照射するX線照射部と、被検体を透過したX線を検出するX線検出部と、X線を照射する方向を固定して前記被検体と前記X線照射部との位置を体軸方向に相対的に移動させながら撮影を行うことでスキャノグラム像を作成するスキャノグラム像作成部と、部位を表すオブジェクトを複数保持する記憶部と、前記スキャノグラム像上に前記オブジェクトを配置することで部位に紐づいた関心領域を設定する関心領域設定部と、本撮影を実行し、本撮影により得たX線情報に基づいて前記関心領域を含む画像を部位に応じた条件で再構成する画像再構成部と、を備える。
また、前記オブジェクトの形状は部位に応じた形状であることを特徴とする。
また、前記オブジェクトの形状を調整する操作を入力する操作入力部を更に備えることを特徴とする。
また、スライス断面内の再構成視野範囲が前記関心領域の形状に基づいて決定されることを特徴とする。
また、前記オブジェクト毎に少なくとも再構成条件を含む設定情報を予め設定するための設定情報入力部を備え、前記画像再構成部は、前記設定情報に基づき画像を再構成することを特徴とする。
また、前記本撮影において前記関心領域を含む位置を撮影している場合に、撮影位置または撮影している部位を通知する通知部を備えることを特徴とする。
また、前記画像再構成部は、本撮影実行中に断層像を順次再構成し、前記スキャノグラム像と前記断層像とを並べてリアルタイムに表示するとともに、前記断層像の撮影位置を前記スキャノグラム像上に表示する表示部を備えることを特徴とする。
また、前記表示部は、表示されている断層像に前記関心領域が含まれる場合に関心領域の位置を示すことを特徴とする。
また、表示されている断層像に対して目印を付与する目印付与部を更に備えることを特徴とする。
また、前記オブジェクトには、画像を再構成した後に自動起動する処理プログラムを指定する情報が関連付けられ、画像再構成後に前記処理プログラムを起動するプログラム起動部を備えることを特徴とする。
また、再構成された画像群を記憶する記憶部と、部位を選択する部位選択部と、選択された部位を含む画像を前記記憶部から抜き出して取得し、取得した画像を前記部位に紐づけられた関心領域に設定された表示条件で表示する画像閲覧処理部と、を更に備えることを特徴とする。
また、再構成された画像群を記憶する記憶部と、前記記憶部から画像を取得し、部位毎に並べて表示する部位別表示部と、を備えることを特徴とする。
また、再構成された画像群を撮影された日時の情報と対応づけて記憶する記憶部と、別の日時に撮影された同一患者の画像であって特定の関心領域を含む画像を前記記憶部から取得し、時系列に並べて表示する時系列表示部と、を備えることを特徴とする。
また、本発明に係る撮影方法は、被検体の周囲の各方向からX線を照射し、被検体を透過したX線を検出するX線CT装置が、X線を照射する方向を固定して前記被検体の位置を体軸方向に移動させながら撮影を行うことでスキャノグラム像を作成するステップと、部位に紐づけられた関心領域を表すオブジェクトを前記スキャノグラム像上に配置することで部位に紐づいた関心領域を設定するステップと、本撮影を実行し、本撮影により得たX線情報に基づいて前記関心領域を含む画像を部位に応じた条件で再構成するステップと、を含むことを特徴とする。
以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
まず、図1を参照してX線CT装置1の全体構成について説明する。
図1に示すように、X線CT装置1は、スキャンガントリ部100、寝台105、及び操作卓120を備える。スキャンガントリ部100は、被検体に対してX線を照射するとともに被検体を透過したX線を検出する装置である。操作卓120は、スキャンガントリ部100の各部を制御するとともにスキャンガントリ部100で計測した透過X線データを取得し、画像の生成を行う装置である。寝台105は被検体を寝載し、スキャンガントリ部100のX線照射範囲に被検体を搬入・搬出する装置である。
スキャンガントリ部100は、X線源(X線照射部)101、回転盤102、コリメータ103、X線検出器106、データ収集装置107、ガントリ制御装置108、寝台制御装置109、及びX線制御装置110を備える。
操作卓120は、入力装置121、画像演算装置122、記憶装置123、システム制御装置124、及び表示装置125を備える。
スキャンガントリ部100の回転盤102には開口部104が設けられ、開口部104を介してX線源101とX線検出器106とが対向配置される。開口部104に寝台105に載置された被検体が挿入される。回転盤102は、回転盤駆動装置から駆動伝達系を通じて伝達される駆動力によって被検体の周囲を回転する。回転盤駆動装置はガントリ制御装置108によって制御される。
X線源101は、X線制御装置110に制御されて所定の強度のX線を連続的または断続的に照射する。X線制御装置110は、操作卓120のシステム制御装置124により決定されたX線管電圧及びX線管電流に従って、X線源101に印加または供給するX線管電圧及びX線管電流を制御する。
X線源101のX線照射口にはコリメータ103が設けられる。コリメータ103は、X線源101から放射されたX線の照射範囲を制限する。例えばコーンビーム(円錐形または角錐形ビーム)等に成形する。コリメータ103の開口幅はシステム制御装置124により制御される。
X線源101から照射され、コリメータ103を通過し、被検体を透過したX線はX線検出器106に入射する。
X線検出器106は、例えばシンチレータとフォトダイオードの組み合わせによって構成されるX線検出素子群をチャンネル方向(周回方向)及び列方向(体軸方向)に2次元配列したものである。X線検出器106は、被検体を介してX線源101に対向するように配置される。X線検出器106はX線源101から照射されて被検体を透過したX線量を検出し、データ収集装置107に出力する。
データ収集装置107は、X線検出器106の個々のX線検出素子により検出されるX線量を収集し、デジタル信号に変換し、透過X線データとして操作卓120の画像演算装置122に順次出力する。
画像演算装置122は、データ収集装置107から入力された透過X線データを取得し、対数変換、感度補正等の前処理を行って再構成に必要な投影データを作成する。また画像演算装置122は、生成した投影データを用いて断層像等の被検体内部を描出した画像を再構成する。システム制御装置124は、画像演算装置122によって再構成された画像データを記憶装置123に記憶するとともに表示装置125に表示する。
システム制御装置124は、CPU(central processing unit)、ROM(Read OnlyMemory)、RAM(Random Access Memory)等を備えたコンピュータである。記憶装置123はハードディスク等のデータ記録装置であり、X線CT装置1の機能を実現するためのプログラムやデータ等が予め記憶される。
本発明においてシステム制御装置124は、本撮影前の位置決め用撮影で得られるスキャノグラム像上でROI(Region Of Interest；関心領域)の設定を受け付ける。ROIは部位に紐づけられており、部位毎に撮影や再構成等の条件が設定されているものとする。システム制御装置124は設定されたROIに応じた条件で本撮影及び画像の再構成を行うよう制御する。この処理の詳細については後述する。
記憶装置123は、関心領域(ROI)の設定に関する各種情報を保持する。例えば、部位を表すオブジェクトであるROIオブジェクト41a、41b、42a、42b、43a、43b、・・・を部位と紐づけて設定するためのROIテーブル41a、41b(図2参照)が記憶装置123に記憶される。また、記憶装置123は、各ROIオブジェクト41a、41b、42a、42b、43a、43b、・・・についての各種設定情報(図4参照)を記憶する。また、記憶装置123は、データ収集装置107により取得した投影データや、画像演算装置122によって再構成された画像を記憶する。
表示装置125は、液晶パネル、CRTモニタ等のディスプレイ装置と、ディスプレイ装置と連携して表示処理を実行するための論理回路で構成され、システム制御装置124に接続される。表示装置125は画像演算装置122から出力される画像、並びにシステム制御装置124が取り扱う種々の情報を表示する。
入力装置121は、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、テンキー、及び各種スイッチボタン等により構成され、操作者によって入力される各種の指示や情報をシステム制御装置124に出力する。操作者は、表示装置125及び入力装置121を使用して対話的にX線CT装置1を操作する。入力装置121は表示装置125の表示画面と一体的に構成されるタッチパネル式の入力装置としてもよい。
寝台105は、被検体を寝載する天板、上下動装置、及び天板駆動装置を備え、寝台制御装置109の制御により天板高さを上下に昇降したり、体軸方向へ前後動したり、体軸と垂直方向かつ床面に対し平行な方向(左右方向)へ左右動する。撮影中において、寝台制御装置109はシステム制御装置124により決定された寝台移動速度及び移動方向で天板を移動させる。
次に、図2〜図4を参照して、本発明の撮影処理で使用するROIオブジェクトについて説明する。
X線CT装置1は、図2に示すように、部位とROIオブジェクトとを紐づけたROIテーブル4a、4bを記憶装置123に保持する。図2(a)はPA(Postero-Anterior)方向スキャノグラム像に使用するROIオブジェクト41a、42a、43a、・・・を格納したROIテーブル4aの例であり、図2(b)はLAT(Lateral)方向スキャノグラム像に使用するROIオブジェクト41b、42b、43b、・・・を格納したROIテーブル4bの例である。PA方向は被検体の正面からの撮影像であり、LAT方向は被検体の側面からの撮影像である。
ROIオブジェクト41a、41b、42a、42b、43a、43b、・・・とは、ROI(関心領域)を視覚的に表すためのGUI(Graphical User Interface)である。各ROIオブジェクト41a、41b、・・・は、それぞれ部位を表し、部位に紐づけられているものとする。また、各ROIオブジェクト41a、41b、・・・は、部位の形状を模した形状が定められている。部位は例えば、右肺、肝臓、心臓、左肺、右腎、左腎、その他の臓器等である。各ROIオブジェクト41a、41b、・・・のサイズ、位置、角度等はスキャノグラム像の大きさや角度等に応じて操作者が調整できるようにすることが望ましい。
これらのROIオブジェクト41a、41b、・・・は、撮影条件及び再構成条件を設定する際に使用される。各ROIオブジェクト41a、41b、・・・は部位と一意に紐づけられ、更に予めROIオブジェクト41a、41b、・・・毎に再構成条件や表示条件等の各種の設定情報が設定される。位置決め用に撮影されたスキャノグラム像上に操作者がROIオブジェクト41a、41b、・・・を配置すると、システム制御装置124はROIオブジェクト41a、41b、・・・の位置に対応する撮影範囲を決定し、また配置されたROIオブジェクト41a、41b、・・・に紐づけられた設定情報を読み出し、設定情報に応じた再構成条件(画像スライス厚、再構成間隔、再構成フィルタ、再構成FOV等)を設定する。
また、撮影範囲や再構成FOV以外の条件が、部位(ROIオブジェクト41a、41b、・・・)に対応づけて予め設定されている場合には、その設定情報に応じて各種の条件(撮影条件、再構成条件、表示用パラメータ等)を設定する。
これにより、操作者がマウス等を操作してスキャノグラム像上の着目したい位置にその部位を表すROIオブジェクト41a、41b、・・・を配置すると、システム制御装置124は、直ちにROIオブジェクト41a、41b、・・・の形状に対応する撮影範囲や部位に対応する再構成条件、表示用パラメータ等を設定するので、迅速に撮影処理、画像再構成処理、閲覧処理に移行でき、また各処理での条件設定操作等を省略することができる。
図3は、一例としてPA方向用右肺ROIオブジェクト41aの各部と再構成条件との対応を示す図である。PA方向用右肺ROIオブジェクト41aの縦幅はZ方向(体軸方向)の画像範囲であり、上端が先頭画像位置、下端が最終画像位置に対応する。なお、撮影方向によっては、上端が最終画像位置、下端が先頭画像位置となる場合もある。またROIオブジェクト41aの横幅はFOVサイズに対応し、左端から右端までの中心線をFOV中心とする。なお、図3はPA方向スキャノグラム像用(管球位置を被検体の正面に配置して撮影したスキャノグラム像)のROIオブジェクト41aを示すものであるため、FOV範囲やFOV中心は、X方向(体幅方向)について決定される。
LAT方向ROIオブジェクトについても、図3と同様に各ROIオブジェクトの縦幅、横幅等に応じてFOV範囲、画像範囲(先頭画像位置、最終画像位置)等が決定される。LAT方向ROIオブジェクトは横方向が体軸方向、ROIオブジェクトの上下(縦)方向が体厚方向に対応している。
なお、各ROIオブジェクトには、画像再構成後に自動起動する処理プログラム(解析アプリケーション等)やWW(ウィンドウ幅)、WL(ウィンドウレベル)等の表示用パラメータ等、各種の設定情報も関連付けて設定可能とすることが望ましい。画像再構成後に自動起動する処理プログラムとは、例えば、部位に適した解析用アプリケーションや特定部位の抽出等といった画像処理を行う画像処理アプリケーション等である。
図4は、ROI設定画面45の一例である。
図4に示すように、ROI設定画面45は、ROI名入力欄451、ROI形状指定欄452、画像スライス厚、再構成間隔、再構成フィルタ等の再構成条件等を設定するための再構成条件入力欄453、WW(ウィンドウ幅)、WL(ウィンドウレベル)等の表示用パラメータを入力する表示用パラメータ入力欄454、455、画像再構成後に自動起動する処理プログラム(アプリケーション)を指定するアプリ指定欄456、各設定項目の入力欄451〜456に入力された内容をROI設定情報として記憶装置123に記憶する際に操作される「OK」ボタン457、ROI設定操作をキャンセルしてROI設定画面45を終了する際に操作される「キャンセル」ボタン458等を有する。
操作者は入力装置121を用いて各欄451〜456に所望の値を入力することで、各ROIオブジェクト41a、41b、・・・に対応づける各種の条件を設定できる。
なお、ROIオブジェクト41a、41b、・・・の形状は、特定の部位や臓器の形を模したものを例示しているが、図4のROI設定画面45のROI形状指定欄452を利用して操作者が自由な形状のROIを設定することも可能である。
次に、図5のフローチャートを参照して、X線CT装置1が実行する撮影処理の流れを説明する。
X線CT装置1はシステム制御装置124の制御により、まずスキャノグラム撮影を行う(ステップS101)。スキャノグラム撮影では、システム制御装置124はX線を照射する方向を固定した状態で寝台を被検体の体軸方向へ移動させることにより、被検体とX線源101との位置を相対的に移動させながら撮影を行う。スキャノグラム撮影は、PA方向及びLAT方向のうちいずれか一方向(シングルスキャノグラム)でもよいが、PA方向及びLAT方向の2方向(ダブルスキャノグラム)を撮影してもよい。
スキャノグラム撮影が終了すると、画像演算装置122は、撮影により得た透過X線データからスキャノグラム像を作成し、システム制御装置124に送る。システム制御装置124は、取得したスキャノグラム像を表示装置125に表示するとともに、記憶装置123に記憶する(ステップS102)。
システム制御装置124は、スキャノグラム像を表示する際、部位選択GUI5を表示する(ステップS103)。図6は部位選択GUI5の一例である。図6に示すように、部位選択GUI5には部位を選択するためのアイコン51〜56が並べて表示されている。部位は、右肺、左肺、肝臓、心臓、右腎、左腎といった臓器等である。
システム制御装置124は、まず表示装置125に表示されているスキャノグラム像3に対する撮影範囲の設定を受け付ける(ステップS104)。操作者は、マウス等の入力装置121を使用してスキャノグラム像3上で撮影範囲を指定する。撮影範囲の指定は、例えば図7(a)に示すように、スキャノグラム像3上の所望の位置に所望の大きさの矩形枠33を描画することで行われる。
次にシステム制御装置124は、スキャノグラム像3上でのROI設定を受け付ける(ステップS105)。
ここで、図7〜図9を参照して、撮影範囲及び再構成範囲の設定について、従来例と本発明とを比較して説明する。
従来、撮影範囲や再構成範囲を設定する際は、まず図7(a)に示すように、スキャノグラム像3上に本スキャンの撮影範囲を示す矩形枠33を配置することで設定する。また再構成条件を設定する際は、再構成条件に含まれる各種のパラメータ値を予め定めた撮影プロトコルの中から操作者が適した撮影プロトコルを選択することで再構成条件を設定することがある。
例えば、図7(b)に示すように胸部のスキャンを行う場合、操作者は、肺野に関心がある場合は肺野34に適した再構成条件が設定された撮影プロトコルを選択し、心臓に関心がある場合は心臓に適した再構成条件が設定された撮影プロトコルを選択する、という操作を行う。また近年では、一度の検査で全身をスキャンし、部位毎に複数の再構成範囲を設定することも多くなっている。
例えば、図7(c)に示すように撮影範囲33を広くとり、心臓34a、肺野34、腹部34b、腰部34cをそれぞれ再構成範囲として、事前に登録しておく「マルチリコン」と呼ばれる処理が行われることがある。このマルチリコンと呼ばれる再構成処理では、部位の組み合わせの数が膨大となるため、予め撮影プロトコルが用意されていないことがある。
本発明では、矩形枠による再構成範囲の設定に替えて、図2に示すように部位の形状を模したROIオブジェクト41a、41b、・・・を使用する。そのため、図8(a)に示すような部位選択GUI5を、スキャノグラム像を表示した表示画面上に表示し、部位選択GUI5にて部位を指定することで、部位に紐づいたROIオブジェクトを読み出す。そして読み出したROIオブジェクトをスキャノグラム像3上の任意の位置に配置することでROIの設定を行う。上述したように、各ROIは部位に紐づけられ、部位に応じたROI設定情報が予め設定されている。ROI設定情報には、再構成条件や表示用パラメータ、再構成後に自動起動するアプリケーション等の情報が含まれる。
ステップS105〜S106の再構成条件の設定操作について具体的に説明する。
図8(a)に示すように、部位選択GUI5から関心のある部位(例えば右肺アイコン51)が選択されると、システム制御装置124は、選択された右肺の形状のROIオブジェクト41a(右肺ROI)をROIテーブル4aから読み出し、スキャノグラム像3上に表示する(図8(b))。
操作者は、マウス等の入力装置121を使用して右肺ROI41aのサイズ、位置、及び角度を調整する。図8(c)に示すように、マウスポインタ8をROI上に移動し、ドラッグ操作を行うことでROIの位置を移動可能とする。また、ROIの形状を示す線をドラッグ操作することで、ROI全体の大きさを拡大及び縮小したり、ROIの一部の形状を変形することも可能とすることが望ましい。
なお、ダブルスキャノグラム(PA方向及びLAT方向)を撮影した場合は、PA方向スキャノグラム像3上とLAT方向スキャノグラム像3b(図9参照)上とにそれぞれ部位に対応するROIオブジェクト41a、41bを設定することで、立体的にROIを設定することも可能である。
また、図10に示すようにROIオブジェクト41a内に中心マーク47を設定可能とすることが望ましい。中心マーク47とはROIの中心位置を示すマークである。PA方向スキャノグラム像で使用するROIオブジェクトでは、中心マーク47を設定することで、X方向(体幅方向)のROI中心(FOV_X)をスライス位置毎に決定できる。LAT方向スキャノグラム像で使用するROIオブジェクトについては、Y方向(体厚方向)のROI中心(FOV_Y)をスライス位置毎に決定できる。
なお、中心マーク47は、ROIオブジェクトの形状に基づいてシステム制御装置124が算出し、決定するものとしてもよい。すなわち、各断面位置におけるROIオブジェクトの両端(PA方向では左端と右端(X方向)、LAT方向では上端と下端(Y方向))からの中心位置をFOV中心とし、すべてのROIオブジェクト内の各断面位置のFOV中心位置をつなぐことでROIオブジェクトの形状に応じた中心マーク47を決定できる。
なお、中心マーク47を設定しない状態では、図3に示すように、ROIオブジェクトの最大幅をFOVサイズとし、そのFOVサイズの中心線をFOV中心とすればよい。
図5の説明に戻る。
部位選択GUI5及び部位別のROIオブジェクト41、42、43、・・・を使用してスキャノグラム像3上でROIが設定されると、次にシステム制御装置124は、設定されたROIに応じた再構成条件を設定する(ステップS106)。
システム制御装置124は、操作者によって事前に設定され記憶装置124に保持されているROI設定情報を参照し、再構成フィルタ、スライス厚、スライス間隔等の各再構成条件を設定する。またステップS105で配置したROIオブジェクトの位置及びサイズに応じて、体軸方向の画像範囲(先頭画像位置、最終画像位置)や、再構成FOVサイズ、再構成FOV中心等を設定する。
ROIオブジェクトをスキャノグラム像3上に配置した際に中心マーク47が設定されている場合は、中心マーク47に沿って各スライス位置についてそれぞれFOV中心を設定する。
図11は、ROIオブジェクト41aに設定された中心マーク47と、各断面位置(断層像72)におけるFOV中心との関係を示す図である。
図11に示すPA方向ROIオブジェクト41aでは、中心マーク47の位置が各断層像72におけるX方向のFOV中心となる。またLAT方向ROIオブジェクトについても中心マークを設定でき、中心マークの位置が各断面位置におけるY方向のFOV中心となる。PA方向及びLAT方向の2方向のスキャノグラム像を利用する場合は、各ROIオブジェクトの中心マークによって各スライス位置におけるFOV中心の3次元位置を決定できる。
なお、2方向からのスキャノグラム像を取得していない場合は、図12に示すように、一方向からのスキャノグラム像から水近似3次元モデル38を作成し、これを利用してY方向のFOV中心(FOV_Y)を推定するようにしてもよい。水近似3次元モデル38とは、被検体におけるX線減弱係数を水のX線減弱係数に換算し、被検体断面を楕円とみなしてその長径及び短径を推定するものである。水近似3次元モデル38は、例えば、X線照射角度毎に最適な照射線量でX線を照射するための線量変調技術等に使用されている。
水近似3次元モデル38を使用してY方向のFOV中心の位置を算出する場合、部位毎にY方向のFOV中心位置を設定しておく必要がある。例えば、背中から30％、身体右から50％等のように、解剖学的情報を利用して部位の中心位置を定義しておく。これにより、水近似3次元モデル38の厚み(Y方向の幅)と部位毎に指定した部位の中心位置とから、Y方向のFOV中心位置を算出することが可能となる。
ステップS105〜ステップS106の処理において、図13(a)に示すようにスキャノグラム像3上で複数のROIオブジェクト41a、43a、44aを配置してもよい。この場合は、システム制御装置124は、配置されたROIオブジェクト41a、43a、44aに紐づけられた設定情報を読み出し、図13(b)に示すように、各ROIの再構成条件を定義した再構成条件テーブル6を作成する。図13(b)の例では、右肺、左肺、心臓の3つの部位(ROI)についてそれぞれ再構成条件を定義した再構成条件テーブルが作成される。
再構成条件を設定すると、システム制御装置124は本撮影を開始する(ステップS107)。
本撮影の間、画像演算装置122はスキャンガントリ部110から透過X線データを取得し、画像再構成処理を行う(ステップS108)。ステップS108の画像再構成処理(撮影中の画像再構成処理)では、撮影FOV範囲全体を再構成FOVとする。また即時に画像を表示できるよう、演算量が小さく高速に行える再構成処理で作成する行うことが望ましい。以下の説明では、撮影FOV範囲全体を再構成FOVとして作成された断層像群を全体画像と呼ぶ。
システム制御装置124は、画像演算装置122により作成された全体画像をリアルタイムに表示するとともに、スキャノグラム像上に表示中の全体画像の撮影位置を表示する(ステップS109)。
図14は、スキャン中表示画面7の一例を示す図である。図14に示すようにスキャン中表示画面7には、スキャノグラム表示エリア71と断層像表示エリア72が設けられる。システム制御装置124は、スキャン後ただちに再構成された全体画像(断層像)を断層像表示エリア72に順次表示する。またスキャノグラム表示エリア71にスキャノグラム像3を表示し、スキャノグラム像3上に撮影位置を示すライン74を表示する。これにより、操作者は撮影中の位置及びその断層像をリアルタイムに確認できる。
またシステム制御装置124は、ROIが設定された部分をスキャンしている場合はその旨の通知を操作者が視認できるように、画面上に示すことが望ましい。例えば、図14に示すように、システム制御装置124は、各部位の名称を示したアイコンを並べて配置した部位表示オブジェクト73をスキャン中表示画面7内に表示し、ROIが設定された位置をスキャンしている場合は、撮影位置またはROIに紐づけられた部位のアイコンを強調表示することで通知を行う。
また、図15に示すように、スキャン中の再構成処理により作成された断層像72をリアルタイム表示するとともに、その断層像72上にROIの位置をライン等で表示してもよい。
図15に示す例では、ライン74に示す位置にはROI41aとROI44aが設定されている。表示中の断層像の撮影位置がライン74に示す位置にある場合は、断層像上のROI41aに対応する範囲をライン65、66で示し、ROI44aに対応する範囲をライン67、68で示している。
また、図14に示すように、スキャン中表示画面7に「注目」ボタン75を設けてもよい。「注目」ボタン75は、表示されている断層像に対して目印を付与する際に操作されるボタンである。表示されている断層像に目印を付与することにより、目印を付けた位置の画像をいつでも簡単に読み出して表示させることが可能となる。
画像演算装置122は、撮影終了位置に到達するまで画像再構成処理及び断層像の表示を繰り返し行う(ステップS110；No→ステップS108、ステップS109)。撮影終了位置に到達すると(ステップS110；Yes)、システム制御装置124は撮影を終了し、次に、各ROIについて予めROIに紐づけて設定されている再構成条件で画像再構成処理を行う(ステップS111)。
ステップS111の画像再構成処理では、画像演算装置122は、事前にROI設定情報として予め設定されている再構成条件を使用して、各ROI(部位)の画像(診断用画像)を再構成する。ステップS111で再構成された画像は、次に説明する閲覧処理(ステップS112)において表示される。
なお、ROI設定情報として、画像再構成後に自動起動するアプリケーションが指定されている場合は、システム制御装置124はそのアプリケーションを起動し、アプリケーションに応じた処理へ移行する。
図5のフローチャートでは、確認用として各スライス位置の全体画像を再構成して表示し、その後に各ROIの診断用画像を再構成する処理手順としたが、確認用の全体画像の再構成・表示処理を省略し、撮影後ただちに各ROIの診断用画像を再構成して表示する処理手順としてもよい。このような再構成処理の手順の変更は、操作者の設定操作により自在に変更できることが望ましい。
ステップS112の閲覧処理について、図16〜図17を参照して説明する。
図16は閲覧処理の流れを説明するフローチャートである。
閲覧処理において、システム制御装置124は画像閲覧画面81を表示する(ステップS201)。画像閲覧画面81において、閲覧する部位が操作者により指定されると(ステップS202)、システム制御装置124は指定された部位の画像群を記憶装置123から取得する(ステップS203)。
図17は画像閲覧画面81の一例を示す図であり、(a)は初期表示状態、(b)は部位が選択された状態を示す図である。
図5に示す撮影処理のステップS109において、例えば100枚の全体画像が再構成され、記憶装置213に記憶されている場合、図17(a)に示すように、まず画像閲覧画面81に1枚ずつ断層像82が表示される。スクロールバー84を操作することで、次のスライスの画像が順次表示される。
画像閲覧画面81に設けられた部位選択GUI83が操作され、観察したい部位が選択されると、図17(b)示すように、選択された部位の診断用画像のみが全画像から抜き出されて表示される。表示される枚数は例えば80枚に減る。診断用画像とは部位に適した再構成条件で再構成された画像である。これにより、操作者はスキャン終了後に簡単に所望の部位の画像を確認できる。
なお、この画像閲覧処理は、撮影終了直後のみならず、全体画像及び診断用画像が作成され、記憶装置123に記憶されていれば、任意のタイミングで実行可能である。
またシステム制御装置124は、図18に示すように、部位毎に画像を一覧表示してもよい。図18の部位別表示画面91では、画面横方向を体軸方向位置、画面縦方向を部位とし、全体画像群92を横方向に並べて一覧表示するとともに、各部位の診断用画像であって同じ体軸方向位置のものを縦方向に並べて一覧表示する。図18の例では、全体画像群92の下に右肺の診断用画像群93、左肺の診断用画像群94、心臓の診断用画像群95をそれぞれ横に並べて表示している。また、部位別表示画面91にスクロールバー96を設け、スクロールバーを操作することで画面外のスライスの画像を順に表示させることが可能となる。
これにより、スキャン後に、簡易な操作で所望の断面位置の画像を部位毎に比較しながら確認できる。
また、同じ被検者に対して別の日に同じ部位(ROI)の検査(スキャン)を行った場合は、図19に示すように、時系列に画像を並べる時系列表示画面97を用いるようにしてもよい。
図19の時系列表示画面97では、画面横方向を体軸方向位置、画面縦方向を検査日付とし、システム制御装置124は同一部位にROIが設定された各画像群98、99を読み出してそれぞれ横方向に一覧表示する。図19の例では、「'14/7/10」に撮影した画像群98と「'14/6/24」に撮影した画像群98とを並べて表示している。
また、時系列表示画面97にスクロールバー96を設け、スクロールバーを操作することで画面外のスライスの画像を順に表示させることが可能となる。
これにより、スキャン後に、簡易な操作で目的の部位の経過観察を行うことが可能となる。
以上説明したように、本発明のX線CT装置1は、各部位を表すROIオブジェクトを記憶装置123に保持し、このROIオブジェクトをスキャノグラム像上に配置することで部位に紐づいた関心領域の設定を受け付ける。また、X線CT装置1は設定されたROI(関心領域)に紐づけられた条件で本撮影を実行し、本撮影により得たX線情報に基づいて各部位に適した条件で画像を再構成する。
これにより、本撮影の前の位置決め用に撮影されるスキャノグラム像上で部位(臓器等、診断対象とする部位)を関心領域として設定することが可能となる。そして関心領域に適した条件をただちに自動設定して撮影を実行したり、診断に用いる画像の再構成条件を自動設定して作成したりできる。これにより、膨大な画像群から診断に用いる画像を迅速に作成して表示させることが可能となる。また、読影医等は目的とする診断用画像のみを簡単な操作で抜き出して表示させ、読影することも可能となるので作業量を低減することができる。
また、ROIオブジェクトの形状は部位に応じた形状であるため、ROIをスキャノグラム像上に配置するだけで部位に適したサイズの再構成FOVをただちに設定できる。また、オブジェクトの形状を操作者が調整可能とすれば、被検体に最適なROI設定を行うことができる。またROIオブジェクト毎に少なくとも再構成条件を含む設定情報を予め操作者が設定することが可能であるため、診断の内容や操作者の好みに応じて、適切な画像を作成するよう予め設定できる。
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係るX線CT装置等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
1 X線CT装置、100 スキャンガントリ部、101 X線源、102 回転盤、104 開口部、105 寝台、106 X線検出器、107 データ収集装置、120 操作卓、121 入力装置、122 画像演算装置、123 記憶装置、124 システム制御装置、125 表示装置、3 スキャノグラム像(PA方向)、3b スキャノグラム像(LAT方向)、4a、4b ROIテーブル、41a、42a ROIオブジェクト(PA方向)、41b、42b ROIオブジェクト(LAT方向)、45 ROI設定画面、47 中心マーク、5 部位選択GUI、6 再構成条件テーブル、7 スキャン中表示画面、81 画像閲覧画面、91 部位別表示画面、96 時系列表示画面
記憶装置123は、関心領域(ROI)の設定に関する各種情報を保持する。例えば、部位を表すオブジェクトであるROIオブジェクト41a、41b、42a、42b、43a、43b、・・・を部位と紐づけて設定するためのROIテーブル4a、4b(図2参照)が記憶装置123に記憶される。また、記憶装置123は、各ROIオブジェクト41a、41b、42a、42b、43a、43b、・・・についての各種設定情報(図4参照)を記憶する。また、記憶装置123は、データ収集装置107により取得した投影データや、画像演算装置122によって再構成された画像を記憶する。
システム制御装置124は、操作者によって事前に設定され記憶装置123に保持されているROI設定情報を参照し、再構成フィルタ、スライス厚、スライス間隔等の各再構成条件を設定する。またステップS105で配置したROIオブジェクトの位置及びサイズに応じて、体軸方向の画像範囲(先頭画像位置、最終画像位置)や、再構成FOVサイズ、再構成FOV中心等を設定する。
本撮影の間、画像演算装置122はスキャンガントリ部100から透過X線データを取得し、画像再構成処理を行う(ステップS108)。ステップS108の画像再構成処理(撮影中の画像再構成処理)では、撮影FOV範囲全体を再構成FOVとする。また即時に画像を表示できるよう、演算量が小さく高速に行える再構成処理で作成する行うことが望ましい。以下の説明では、撮影FOV範囲全体を再構成FOVとして作成された断層像群を全体画像と呼ぶ。
図19の時系列表示画面97では、画面横方向を体軸方向位置、画面縦方向を検査日付とし、システム制御装置124は同一部位にROIが設定された各画像群98、99を読み出してそれぞれ横方向に一覧表示する。図19の例では、「'14/7/10」に撮影した画像群98と「'14/6/24」に撮影した画像群99とを並べて表示している。
1 X線CT装置、100 スキャンガントリ部、101 X線源、102 回転盤、104 開口部、105 寝台、106 X線検出器、107 データ収集装置、120 操作卓、121 入力装置、122 画像演算装置、123 記憶装置、124 システム制御装置、125 表示装置、3 スキャノグラム像(PA方向)、3b スキャノグラム像(LAT方向)、4a、4b ROIテーブル、41a、42a ROIオブジェクト(PA方向)、41b、42b ROIオブジェクト(LAT方向)、45 ROI設定画面、47 中心マーク、5 部位選択GUI、6 再構成条件テーブル、7 スキャン中表示画面、81 画像閲覧画面、91 部位別表示画面、97 時系列表示画面

Claims (14)

  1. 被検体の周囲の各方向からX線を照射するX線照射部と、
    被検体を透過したX線を検出するX線検出部と、
    X線を照射する方向を固定して前記被検体と前記X線照射部との位置を体軸方向に相対的に移動させながら撮影を行うことでスキャノグラム像を作成するスキャノグラム像作成部と、
    部位を表すオブジェクトを複数保持する記憶部と、
    前記スキャノグラム像上に前記オブジェクトを配置することで部位に紐づいた関心領域を設定する関心領域設定部と、
    本撮影を実行し、本撮影により得たX線情報に基づいて前記関心領域を含む画像を部位に応じた条件で再構成する画像再構成部と、
    を備えることを特徴とするX線CT装置。
  2. 前記オブジェクトの形状は部位に応じた形状であることを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。
  3. 前記オブジェクトの形状を調整する操作を入力する操作入力部を更に備えることを特徴とする請求項2に記載のX線CT装置。
  4. スライス断面内の再構成視野範囲が前記関心領域の形状に基づいて決定されることを特徴とする請求項3に記載のX線CT装置。
  5. 前記オブジェクト毎に少なくとも再構成条件を含む設定情報を予め設定するための設定情報入力部を備え、
    前記画像再構成部は、前記設定情報に基づき画像を再構成することを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。
  6. 前記本撮影において前記関心領域を含む位置を撮影している場合に、撮影位置または撮影している部位を通知する通知部を備えることを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。
  7. 前記画像再構成部は、本撮影実行中に断層像を順次再構成し、
    前記スキャノグラム像と前記断層像とを並べてリアルタイムに表示するとともに、前記断層像の撮影位置を前記スキャノグラム像上に表示する表示部を備えることを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。
  8. 前記表示部は、
    表示されている断層像に前記関心領域が含まれる場合に関心領域の位置を示すことを特徴とする請求項7に記載のX線CT装置。
  9. 表示されている断層像に対して目印を付与する目印付与部を更に備えることを特徴とする請求項7に記載のX線CT装置。
  10. 前記オブジェクトには、画像を再構成した後に自動起動する処理プログラムを指定する情報が関連付けられ、
    画像再構成後に前記処理プログラムを起動するプログラム起動部を備えることを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。
  11. 再構成された画像群を記憶する記憶部と、
    部位を選択する部位選択部と、
    選択された部位を含む画像を前記記憶部から抜き出して取得し、取得した画像を前記部位に紐づけられた関心領域に設定された表示条件で表示する画像閲覧処理部と、
    を更に備えることを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。
  12. 再構成された画像群を記憶する記憶部と、
    前記記憶部から画像を取得し、部位毎に並べて表示する部位別表示部と、
    を備えることを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。
  13. 再構成された画像群を撮影された日時の情報と対応づけて記憶する記憶部と、
    別の日時に撮影された同一患者の画像であって特定の関心領域を含む画像を前記記憶部から取得し、時系列に並べて表示する時系列表示部と、
    を備えることを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。
  14. 被検体の周囲の各方向からX線を照射し、被検体を透過したX線を検出するX線CT装置が、
    X線を照射する方向を固定して前記被検体の位置を体軸方向に移動させながら撮影を行うことでスキャノグラム像を作成するステップと、
    部位に紐づけられた関心領域を表すオブジェクトを前記スキャノグラム像上に配置することで部位に紐づいた関心領域を設定するステップと、
    本撮影を実行し、本撮影により得たX線情報に基づいて前記関心領域を含む画像を部位に応じた条件で再構成するステップと、
    を含むことを特徴とする撮影方法。
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