Ｘ線ＣＴ装置
【課題】経過観察時のスキャン断面位置を、診断時のボリュームデータを基に設定された断面位置に正確に位置合わせできるＸ線ＣＴ装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線ＣＴ装置１は、診断時のスキャノ画像を生成する診断時スキャノ画像生成部６２と、スキャノ画像を基にスキャン条件を設定しボリュームデータを生成するボリュームデータ生成部６４と、断面位置設定部６５によりボリュームデータを基に設定された断面位置を記憶装置に記録する断面位置記録部６６と、経過観察時のスキャノ画像を生成する経過観察時スキャノ画像生成部６９と、天板を移動し経過観察時のスキャノ画像と診断時のスキャノ画像を位置合わせする位置合わせ部７０と、記憶装置から断面位置を取得する断面位置取得部７１と、経過観察時のスキャノ画像を基にスキャン条件を設定し取得された断面位置の画像を生成する経過観察時断面データ生成部７３と、画像を表示する表示装置４５とを備える。
【解決手段】Ｘ線ＣＴ装置１は、診断時のスキャノ画像を生成する診断時スキャノ画像生成部６２と、スキャノ画像を基にスキャン条件を設定しボリュームデータを生成するボリュームデータ生成部６４と、断面位置設定部６５によりボリュームデータを基に設定された断面位置を記憶装置に記録する断面位置記録部６６と、経過観察時のスキャノ画像を生成する経過観察時スキャノ画像生成部６９と、天板を移動し経過観察時のスキャノ画像と診断時のスキャノ画像を位置合わせする位置合わせ部７０と、記憶装置から断面位置を取得する断面位置取得部７１と、経過観察時のスキャノ画像を基にスキャン条件を設定し取得された断面位置の画像を生成する経過観察時断面データ生成部７３と、画像を表示する表示装置４５とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、Ｘ線を被検体に照射して得られるデータを基に画像を再構成するＸ線ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置は、被検体を透過したＸ線の強度に基づいて、被検体についての情報を画像により提供するものであり、疾病の診断・治療や手術計画等を初めとする多くの医療行為において重要な役割を果たしている。
【０００３】
Ｘ線ＣＴ装置によって肺野を含む領域をスキャンして取得されたデータは、肺気腫解析アプリケーションを用いた解析に用いられる。肺気腫解析アプリケーションを用いた解析を行なうために、まず、Ｘ線ＣＴ装置によって肺野を含む領域をスキャンして肺野を含む領域のボリュームデータが取得される。そして、そのボリュームデータを用いて症状が診断される。続いて、その症状の経過観察を行なうために、Ｘ線ＣＴ装置によって肺野を含む領域がスキャンされる。経過観察のためのスキャンは、疾患によってはボリュームスキャンではなく、断面スキャンで事足りる場合が多くある。
【０００４】
よって、医師や検査技師等の操作者は、経過観察のためのスキャンを行なうにあたって、どの断面をスキャンするのかを、診断用のボリュームデータを基に設定するか、又は、経過観察の断面スキャンに先立つスキャノ画像を基に設定していた。
【０００５】
なお、本発明に関連する特許文献として、次の特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特願２００９−１４８３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術によると、経過観察時の断面スキャンの断面位置が、診断時のボリュームデータを基に設定された断面画像の断面位置からずれることがあった。また、断面スキャン時の設定を手動で行なうので、検査者の作業効率が悪かった。
【０００８】
また、断面スキャン時の断面と、診断用のボリュームデータを基に設定した断面とのずれが大きいと断面スキャンのやり直しが発生するので、患者に過剰な被曝を与えることにもなる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置は、上述した課題を解決するために、撮影位置設定用画像を用いて撮影位置の設定を行なうＸ線ＣＴ装置において、肺の画像解析アプリケーションで設定された、診断に用いられた位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記位置情報に基づいて、前記撮影位置設定用画像上に撮影位置を設定する撮影位置設定手段と、前記設定された撮影位置に基づいて、断層撮影を行なうスキャン制御手段と、を有する。
【００１０】
また、本実施形態のＸ線ＣＴ装置は、上述した課題を解決するために、Ｘ線源と、Ｘ線検出器と、被検体を載置する載置手段とを備えるスキャン実行手段と、前記スキャン実行手段の動作を制御して、前記被検体の第１の撮影位置設定用画像のデータを生成する第１撮影位置設定用画像生成手段と、前記第１の撮影位置設定用画像を基に前記被検体のボリュームスキャンを行なうためのボリュームスキャン条件を設定し、前記ボリュームスキャン条件を基に前記スキャン実行手段の動作を制御して、前記被検体のボリュームデータを生成するボリュームデータ生成手段と、前記ボリュームデータを基に断面位置を設定する断面位置設定手段と、前記断面位置を記憶装置に記録する記録手段と、前記スキャン実行手段の動作を制御して、前記被検体の第２の撮影位置設定用画像のデータを生成する第２撮影位置設定用画像生成手段と、前記第２の撮影位置設定用画像を、前記第１の撮影位置設定用画像に位置合わせすることで、前記第２の撮影位置設定用画像の移動に従って前記載置手段を移動させる位置合わせ手段と、前記記憶装置から前記断面位置を取得する取得手段と、前記第２の撮影位置設定用画像を基に、前記取得された断面位置の断面スキャンを行なうための断面スキャン条件を設定し、前記断面スキャン条件を基に前記スキャン実行手段の動作を制御して、前記取得された断面位置の断面画像のデータを生成する断面データ生成手段と、前記生成された断面画像を表示装置に表示させる表示制御手段と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態のＸ線ＣＴ装置を示すハードウェア構成図。
【図２】本実施形態のＸ線ＣＴ装置の機能を示すブロック図。
【図３】表示装置に表示される３次元画像と、３つの断面位置との関係を示す図。
【図４】本実施形態のＸ線ＣＴ装置を用いた診断時の動作を示すフローチャート。
【図５】本実施形態のＸ線ＣＴ装置を用いた経過観察時の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置及び医用画像処理装置について、添付図面を参照して説明する。なお、本実施形態の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）タイプ等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発明を適用可能である。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。
【００１３】
また、入射Ｘ線を電荷に変換するメカニズムは、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し更にその光をフォトダイオード等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及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。
【００１４】
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。本実施形態のＸ線ＣＴ装置は、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。
【００１５】
図１は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１を示すハードウェア構成図である。
【００１６】
図１は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１を示す。Ｘ線ＣＴ装置１は、大きくは、スキャナ装置１１及び画像処理装置（コンソール）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、画像処理装置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。
【００１７】
Ｘ線ＣＴ装置１のスキャナ装置１１は、Ｘ線管（Ｘ線源）２１、絞り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３０、天板駆動装置３１、及びコントローラ３２を設ける。
【００１８】
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３２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。
【００１９】
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。
【００２０】
Ｘ線検出器２３は、チャンネル方向に複数、及び列（スライス）方向に単数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、及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。
【００２１】
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３２を介して画像処理装置１２に供給される。
【００２２】
回転部２５は、Ｘ線管２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、及び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、及び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。
【００２３】
高電圧電源２６は、コントローラ３２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。
【００２４】
絞り駆動装置２７は、コントローラ３２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。
【００２５】
回転駆動装置２８は、コントローラ３２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。
【００２６】
天板３０は、患者Ｏを載置可能である。
【００２７】
天板駆動装置３１は、コントローラ３２による制御によって、天板３０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３０に載置された患者Ｏが挿入される。
【００２８】
コントローラ３２は、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、及びメモリによって構成される。コントローラ３２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、及び天板駆動装置３１等の制御を行なってスキャンを実行させる。
【００２９】
Ｘ線ＣＴ装置１の画像処理装置１２は、コンピュータをベースとして構成されており、ネットワーク（ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）Ｎと相互通信可能である。画像処理装置１２は、大きくは、ＣＰＵ４１、メモリ４２、ＨＤＤ（ｈａｒｄ ｄｉｓｃ ｄｒｉｖｅ）４３、入力装置４４、及び表示装置４５等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、画像処理装置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、画像処理装置１２は、記憶媒体ドライブ４６を具備する場合もある。
【００３０】
ＣＰＵ４１は、半導体で構成された電子回路が複数の端子を持つパッケージに封入されている集積回路（ＬＳＩ）の構成をもつ制御装置である。医師や検査技師等の操作者によって入力装置４４が操作等されることにより指令が入力されると、ＣＰＵ４１は、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に装着された記憶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。
【００３１】
メモリ４２は、ＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）等の要素を兼ね備える構成をもつ記憶装置である。メモリ４２は、ＩＰＬ（ｉｎｉｔｉａｌ ｐｒｏｇｒａｍ ｌｏａｄｉｎｇ）、ＢＩＯＳ（ｂａｓｉｃ ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ ｓｙｓｔｅｍ）及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。
【００３２】
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、画像処理装置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）等も含まれる）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。
【００３３】
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。
【００３４】
表示装置４５は、図示しない画像合成回路、ＶＲＡＭ（ｖｉｄｅｏ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、及びディスプレイ等を含んでいる。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等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）等によって構成され、表示画像データを表示画像として順次表示する。
【００３５】
記憶媒体ドライブ４６は、記憶媒体の着脱が可能となっており、記憶媒体に記憶されたデータ（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憶媒体に書き込む。このような記憶媒体は、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。
【００３６】
画像処理装置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、感度補正等の補正処理（前処理）を行なって投影データを生成してＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶させる。また、画像処理装置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。画像処理装置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。画像処理装置１２は、補正された投影データを基にセグメント再構成することで画像データを生成してＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶させる。
【００３７】
図２は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１の機能を示すブロック図である。
【００３８】
図１に示すＣＰＵ４１（又は、コントローラ３２）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、診断時スキャノスキャン制御部６１、診断時スキャノ画像生成部６２、ボリュームスキャン制御部６３、ボリュームデータ生成部６４、断面位置設定部６５、断面位置記録部６６、診断時断面データ生成部６７、経過観察時スキャノスキャン制御部６８、経過観察時スキャノ画像生成部６９、位置合わせ部７０、断面位置取得部７１、断面スキャン制御部７２、及び経過観察時断面データ生成部７３として機能する。なお、Ｘ線ＣＴ装置１を構成する各構成要素６１乃至７３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、その場合に限定されるものではない。Ｘ線ＣＴ装置１を構成する各構成要素６１乃至７３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。
【００３９】
診断時スキャノスキャン制御部６１は、患者Ｏの診断時において、スキャナ装置１１のコントローラ３２を制御して、天板３０上の患者Ｏをスキャノスキャン（撮影位置設定用画像を生成するためのスキャン）する機能を有する。
【００４０】
診断時スキャノ画像生成部６２は、患者Ｏの診断時において、診断時スキャノスキャン制御部６１のスキャノスキャンによって取得されたデータを基に、診断時のスキャノ画像（診断時の撮影位置設定用画像）のデータを生成する機能を有する。診断時スキャノ画像生成部６２によって生成されたスキャノ画像は、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。
【００４１】
ボリュームスキャン制御部６３は、患者Ｏの診断時において、診断時スキャノ画像生成部６２によって生成されたスキャノ画像を基に患者Ｏの診断部位（検査部位）、例えば肺を含む領域のボリュームスキャンを行なうためのボリュームスキャン条件（撮影条件）を設定する機能と、スキャナ装置１１のコントローラ３２を制御して、ボリュームスキャン条件に従って天板３０上の患者Ｏの肺を含む領域をボリュームスキャンする機能とを有する。
【００４２】
ボリュームデータ生成部６４は、患者Ｏの診断時において、ボリュームスキャン制御部６３のボリュームスキャンによって取得されたデータを再構成することによって、ボリュームデータを生成する機能を有する。ボリュームデータ生成部６４によって生成されたボリュームデータは、３次元画像として表示装置４５に表示されたり、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。
【００４３】
断面位置設定部６５は、患者Ｏの診断時において、ボリュームデータ生成部６４によって生成される（又は記憶装置から取得される）ボリュームデータを基に、断面位置を設定する機能を有する。以下、断面位置設定部６５によって設定される断面位置を、３つのアキシャル断面とする場合を説明するが、その場合に限定されるものではない。断面位置設定部６５によって設定される断面位置は、コロナル断面やサジタル断面等であってもよいし、また、３つの断面位置に限定されるものでもない。
【００４４】
患者Ｏの肺気腫の診断を行なう場合、肺気腫解析アプリケーション（肺気腫の画像解析アプリケーション）が利用される。肺気腫解析アプリケーションは、肺全体や肺気腫部分の面積、体積、及びこれらの比率等の画像解析値を求めるものである。患者Ｏの肺気腫の診断を行なう場合、肺気腫解析アプリケーションを利用して、ボリュームデータを基に、画像処理における肺気腫診断のガイドラインにより決められた、（１）大動脈弓上縁の断面位置と、（２）気管支左右分岐の断面位置と、（３）右横隔膜上１０−３０ｍｍの断面位置との３つの断面画像を用いる必要がある。よって、断面位置設定部６５は、大動脈弓上縁の断面位置と、気管支左右分岐の断面位置と、右横隔膜上１０−３０ｍｍの断面位置とを設定する。なお、断面位置設定部６５は、肺気腫診断のガイドラインにより決められた３つの断面位置を自動的に設定する場合もあるし、ＧＵＩを利用して半自動的に設定する場合もある。
【００４５】
図３は、表示装置４５に表示される３次元画像と、３つの断面位置との関係を示す図である。
【００４６】
図３は、患者Ｏの肺を含む領域のボリュームデータがレンダリングされた３次元画像と、３つの断面位置である大動脈弓上縁の断面位置Ｐ１と、気管支左右分岐の断面位置Ｐ２と、右横隔膜上１０−３０ｍｍの断面位置Ｐ３とを示す。図３に示す患者Ｏの肺野には、肺気腫が点在している。
【００４７】
図２に示す断面位置記録部６６は、患者Ｏの診断時において、断面位置設定部６５によって設定された、断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を、ｚ軸方向の座標としてＨＤＤ４３等の記憶装置に記録する機能を有する。
【００４８】
診断時断面データ生成部６７は、ボリュームデータ生成部６４によって生成されたボリュームデータを基に、断面位置設定部６５によって設定された３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の断面画像のデータを生成する機能を有する。診断時断面データ生成部６７によって生成された断面画像は、表示装置４５に表示されたり、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。
【００４９】
診断を行なう操作者は、ボリュームデータ生成部６４によって生成されたボリュームデータに基づく３次元画像や、診断時断面データ生成部６７によって生成された３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３における３つの断面画像等を観察し、診断、すなわち、肺野に占める肺気腫の量に基づくスコアリングを実施する。
【００５０】
経過観察時スキャノスキャン制御部６８は、患者Ｏの診断後の経過観察時において、スキャナ装置１１のコントローラ３２を制御して、天板３０上の患者Ｏをスキャノスキャンする機能を有する。
【００５１】
経過観察時スキャノ画像生成部６９は、患者Ｏの経過観察時において、経過観察時スキャノスキャン制御部６８のスキャノスキャンによって取得されたデータを基に、経過観察時のスキャノ画像（経過観察時の撮影位置設定用画像）のデータを生成する機能を有する。経過観察時スキャノ画像生成部６９によって生成されたスキャノ画像は、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。
【００５２】
位置合わせ部７０は、患者Ｏの経過観察時において、経過観察時スキャノ画像生成部６９によって生成された経過観察時のスキャノ画像を、診断時スキャノ画像生成部６２によって生成された診断時のスキャノ画像に位置合わせすることで、経過観察時のスキャノ画像の移動に従って天板３０を移動させる機能を有する。位置合わせ部７０による経過観察時のスキャノ画像の位置合わせは、両スキャノ画像中の基準点を合わせる自動的な位置合わせであってもよいし、ＧＵＩを利用した手動的な位置合わせであってもよい。
【００５３】
断面位置取得部７１は、患者Ｏの経過観察時において、断面位置記録部６６によって記録された３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のｚ軸方向の座標を、記憶装置から取得する（読み出す）機能を有する。
【００５４】
断面スキャン制御部７２は、経過観察時スキャノ画像生成部６９によって生成されたスキャノ画像を基に、断面位置取得部７１によって取得された３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のｚ軸座標の断面スキャンを行なうための断面スキャン条件（撮影条件）を設定する機能と、スキャナ装置１１のコントローラ３２を制御して、断面スキャン条件に従って天板３０上の患者Ｏの３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を断面スキャンする機能とを有する。
【００５５】
経過観察時断面データ生成部７３は、患者Ｏの経過観察時において、断面スキャン制御部７２の断面スキャンによって取得されたデータを再構成することによって、断面画像のデータを生成する機能を有する。経過観察時断面データ生成部７３によって生成された断面画像は、表示装置４５に表示されたり、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。
【００５６】
診断を行なう操作者は、経過観察時断面データ生成部７３によって生成された、３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３相当の３つの断面位置における３つの断面画像等を観察し、診断、すなわち、肺野に占める肺気腫の量に基づくスコアリングを実施する。また、診断を行なう操作者は、３つの断面位置における３つの断面画像や、肺気腫の量に基づくスコアリングの結果を基にレポートを作成する。
【００５７】
続いて、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１を用いた診断時の動作を、図４に示すフローチャートを用いて説明する。
【００５８】
まず、Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの診断時において、スキャナ装置１１のコントローラ３２を制御して、天板３０上の患者Ｏをスキャノスキャンする（ステップＳＴ１）。Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの診断時において、ステップＳＴ１のスキャノスキャンによって取得されたデータを基に、診断時のスキャノ画像のデータを生成する（ステップＳＴ２）。ステップＳＴ２によって生成されたスキャノ画像は、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。
【００５９】
Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの診断時において、ステップＳＴ２によって生成されたスキャノ画像を基に患者Ｏの肺を含む領域のボリュームスキャンを行なうためのボリュームスキャン条件を設定し、スキャナ装置１１のコントローラ３２を制御して、ボリュームスキャン条件に従って天板３０上の患者Ｏの肺を含む領域をボリュームスキャンする（ステップＳＴ３）。Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの診断時において、ステップＳＴ３のボリュームスキャンによって取得されたデータを再構成することによって、ボリュームデータを生成する（ステップＳＴ４）。ステップＳＴ４によって生成されたボリュームデータは、３次元画像として表示装置４５に表示されたり、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。
【００６０】
Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの診断時において、ボリュームデータ生成部６４（又は記憶装置）から取得されるボリュームデータを基に、３つの断面位置を設定する（ステップＳＴ５）。患者Ｏの肺気腫の診断を行なう場合、ボリュームデータを基に、画像処理における肺気腫診断のガイドラインにより決められた、（１）大動脈弓上縁の断面位置と、（２）気管支左右分岐の断面位置と、（３）右横隔膜上１０−３０ｍｍの断面位置との３つの断面画像を用いる必要がある。よって、ステップＳＴ５では、大動脈弓上縁の断面位置と、気管支左右分岐の断面位置と、右横隔膜上１０−３０ｍｍの断面位置（図３に図示）とを設定する。
【００６１】
Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの診断時において、断面位置設定部６５によって設定された、断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を、ｚ軸方向の座標としてＨＤＤ４３等の記憶装置に記録する（ステップＳＴ６）。
【００６２】
Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ４によって生成されたボリュームデータを基に、ステップＳＴ５によって設定された３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の断面画像のデータを生成する（ステップＳＴ７）。ステップＳＴ７によって生成された断面画像は、表示装置４５に表示されたり、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。
【００６３】
診断を行なう操作者は、ステップＳＴ４によって生成されたボリュームデータに基づく３次元画像や、ステップＳＴ７によって生成された３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３における３つの断面画像等を観察し、診断、すなわち、肺野に占める肺気腫の量に基づくスコアリングを実施する。
【００６４】
続いて、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１を用いた経過観察時の動作を、図５に示すフローチャートを用いて説明する。
【００６５】
まず、Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの診断後の経過観察時において、スキャナ装置１１のコントローラ３２を制御して、天板３０上の患者Ｏをスキャノスキャンする（ステップＳＴ１１）。Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの経過観察時において、ステップＳＴ１１のスキャノスキャンによって取得されたデータを基に、経過観察時のスキャノ画像のデータを生成する（ステップＳＴ１２）。ステップＳＴ１２によって生成されたスキャノ画像は、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。
【００６６】
Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの経過観察時において、ステップＳＴ１２によって生成された経過観察時のスキャノ画像を、ステップＳＴ２によって生成された診断時のスキャノ画像に位置合わせすることで、経過観察時のスキャノ画像の移動に従って天板３０を移動させる（ステップＳＴ１３）。
【００６７】
Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの経過観察時において、ステップＳＴ６によって記録された３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のｚ軸方向の座標を、記憶装置から取得する（読み出す）（ステップＳＴ１４）。
【００６８】
Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ１２によって生成されたスキャノ画像を基に、ステップＳＴ１４によって取得された３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のｚ軸座標の断面スキャンを行なうための断面スキャン条件を設定し、スキャナ装置１１のコントローラ３２を制御して、断面スキャン条件に従って天板３０上の患者Ｏの３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を断面スキャンする（ステップＳＴ１５）。Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの経過観察時において、ステップＳＴ１５の断面スキャンによって取得されたデータを再構成することによって、断面画像のデータを生成する（ステップＳＴ１６）。経過観察時断面データ生成部７３によって生成された断面画像は、表示装置４５に表示されたり、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。
【００６９】
診断を行なう操作者は、ステップＳＴ１６によって生成された、３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３相当の３つの断面位置における３つの断面画像等を観察し、診断、すなわち、肺野に占める肺気腫の量に基づくスコアリングを実施する。また、診断を行なう操作者は、３つの断面位置における３つの断面画像や、肺気腫の量に基づくスコアリングの結果を基にレポートを作成する。
【００７０】
なお、図５に示すフローチャートを用いて説明した、Ｘ線ＣＴ装置１を用いた経過観察時の動作は、経過観察の都度行なわれる。
【００７１】
以上に説明したように、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１によると、経過観察時のスキャン断面の断面位置を、診断時のボリュームデータを基に設定された断面画像の断面位置に正確に精度よく位置合わせすることができる。これにより、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１によると、経過観察時のスキャン断面の断面位置の、診断時のボリュームデータを基に設定された断面画像の断面位置からの位置のずれを大幅に縮小することができる。もって、位置ずれに基づく患者Ｏの再スキャンを回避でき、患者Ｏに対する過剰な被曝を回避することができる。また、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１によると、経過観察時におけるスキャン断面の断面位置を設定する際の作業性を向上させることができる。
【００７２】
なお、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【００７３】
１ Ｘ線ＣＴ装置
１１ スキャナ装置
１２ 画像処理装置
３２ コントローラ
４１ ＣＰＵ
４４ 入力装置
４５ 表示装置
６１ 診断時スキャノスキャン制御部
６２ 診断時スキャノ画像生成部
６３ ボリュームスキャン制御部
６４ ボリュームデータ生成部
６５ 断面位置設定部
６６ 断面位置記録部
６７ 診断時断面データ生成部
６８ 経過観察時スキャノスキャン制御部
６９ 経過観察時スキャノ画像生成部
７０ 位置合わせ部
７１ 断面位置取得部
７２ 断面スキャン制御部
７３ 経過観察時断面データ生成部
【技術分野】
【０００１】
本実施形態は、Ｘ線を被検体に照射して得られるデータを基に画像を再構成するＸ線ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置は、被検体を透過したＸ線の強度に基づいて、被検体についての情報を画像により提供するものであり、疾病の診断・治療や手術計画等を初めとする多くの医療行為において重要な役割を果たしている。
【０００３】
Ｘ線ＣＴ装置によって肺野を含む領域をスキャンして取得されたデータは、肺気腫解析アプリケーションを用いた解析に用いられる。肺気腫解析アプリケーションを用いた解析を行なうために、まず、Ｘ線ＣＴ装置によって肺野を含む領域をスキャンして肺野を含む領域のボリュームデータが取得される。そして、そのボリュームデータを用いて症状が診断される。続いて、その症状の経過観察を行なうために、Ｘ線ＣＴ装置によって肺野を含む領域がスキャンされる。経過観察のためのスキャンは、疾患によってはボリュームスキャンではなく、断面スキャンで事足りる場合が多くある。
【０００４】
よって、医師や検査技師等の操作者は、経過観察のためのスキャンを行なうにあたって、どの断面をスキャンするのかを、診断用のボリュームデータを基に設定するか、又は、経過観察の断面スキャンに先立つスキャノ画像を基に設定していた。
【０００５】
なお、本発明に関連する特許文献として、次の特許文献１が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特願２００９−１４８３４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術によると、経過観察時の断面スキャンの断面位置が、診断時のボリュームデータを基に設定された断面画像の断面位置からずれることがあった。また、断面スキャン時の設定を手動で行なうので、検査者の作業効率が悪かった。
【０００８】
また、断面スキャン時の断面と、診断用のボリュームデータを基に設定した断面とのずれが大きいと断面スキャンのやり直しが発生するので、患者に過剰な被曝を与えることにもなる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置は、上述した課題を解決するために、撮影位置設定用画像を用いて撮影位置の設定を行なうＸ線ＣＴ装置において、肺の画像解析アプリケーションで設定された、診断に用いられた位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記位置情報に基づいて、前記撮影位置設定用画像上に撮影位置を設定する撮影位置設定手段と、前記設定された撮影位置に基づいて、断層撮影を行なうスキャン制御手段と、を有する。
【００１０】
また、本実施形態のＸ線ＣＴ装置は、上述した課題を解決するために、Ｘ線源と、Ｘ線検出器と、被検体を載置する載置手段とを備えるスキャン実行手段と、前記スキャン実行手段の動作を制御して、前記被検体の第１の撮影位置設定用画像のデータを生成する第１撮影位置設定用画像生成手段と、前記第１の撮影位置設定用画像を基に前記被検体のボリュームスキャンを行なうためのボリュームスキャン条件を設定し、前記ボリュームスキャン条件を基に前記スキャン実行手段の動作を制御して、前記被検体のボリュームデータを生成するボリュームデータ生成手段と、前記ボリュームデータを基に断面位置を設定する断面位置設定手段と、前記断面位置を記憶装置に記録する記録手段と、前記スキャン実行手段の動作を制御して、前記被検体の第２の撮影位置設定用画像のデータを生成する第２撮影位置設定用画像生成手段と、前記第２の撮影位置設定用画像を、前記第１の撮影位置設定用画像に位置合わせすることで、前記第２の撮影位置設定用画像の移動に従って前記載置手段を移動させる位置合わせ手段と、前記記憶装置から前記断面位置を取得する取得手段と、前記第２の撮影位置設定用画像を基に、前記取得された断面位置の断面スキャンを行なうための断面スキャン条件を設定し、前記断面スキャン条件を基に前記スキャン実行手段の動作を制御して、前記取得された断面位置の断面画像のデータを生成する断面データ生成手段と、前記生成された断面画像を表示装置に表示させる表示制御手段と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態のＸ線ＣＴ装置を示すハードウェア構成図。
【図２】本実施形態のＸ線ＣＴ装置の機能を示すブロック図。
【図３】表示装置に表示される３次元画像と、３つの断面位置との関係を示す図。
【図４】本実施形態のＸ線ＣＴ装置を用いた診断時の動作を示すフローチャート。
【図５】本実施形態のＸ線ＣＴ装置を用いた経過観察時の動作を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置及び医用画像処理装置について、添付図面を参照して説明する。なお、本実施形態の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）タイプ等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発明を適用可能である。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。
【００１３】
また、入射Ｘ線を電荷に変換するメカニズムは、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し更にその光をフォトダイオード等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及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。
【００１４】
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。本実施形態のＸ線ＣＴ装置は、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。
【００１５】
図１は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１を示すハードウェア構成図である。
【００１６】
図１は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１を示す。Ｘ線ＣＴ装置１は、大きくは、スキャナ装置１１及び画像処理装置（コンソール）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、画像処理装置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。
【００１７】
Ｘ線ＣＴ装置１のスキャナ装置１１は、Ｘ線管（Ｘ線源）２１、絞り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３０、天板駆動装置３１、及びコントローラ３２を設ける。
【００１８】
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３２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。
【００１９】
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。
【００２０】
Ｘ線検出器２３は、チャンネル方向に複数、及び列（スライス）方向に単数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、及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。
【００２１】
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３２を介して画像処理装置１２に供給される。
【００２２】
回転部２５は、Ｘ線管２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、及び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、及び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。
【００２３】
高電圧電源２６は、コントローラ３２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。
【００２４】
絞り駆動装置２７は、コントローラ３２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。
【００２５】
回転駆動装置２８は、コントローラ３２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。
【００２６】
天板３０は、患者Ｏを載置可能である。
【００２７】
天板駆動装置３１は、コントローラ３２による制御によって、天板３０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３０に載置された患者Ｏが挿入される。
【００２８】
コントローラ３２は、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、及びメモリによって構成される。コントローラ３２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、及び天板駆動装置３１等の制御を行なってスキャンを実行させる。
【００２９】
Ｘ線ＣＴ装置１の画像処理装置１２は、コンピュータをベースとして構成されており、ネットワーク（ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）Ｎと相互通信可能である。画像処理装置１２は、大きくは、ＣＰＵ４１、メモリ４２、ＨＤＤ（ｈａｒｄ ｄｉｓｃ ｄｒｉｖｅ）４３、入力装置４４、及び表示装置４５等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、画像処理装置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、画像処理装置１２は、記憶媒体ドライブ４６を具備する場合もある。
【００３０】
ＣＰＵ４１は、半導体で構成された電子回路が複数の端子を持つパッケージに封入されている集積回路（ＬＳＩ）の構成をもつ制御装置である。医師や検査技師等の操作者によって入力装置４４が操作等されることにより指令が入力されると、ＣＰＵ４１は、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に装着された記憶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。
【００３１】
メモリ４２は、ＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）等の要素を兼ね備える構成をもつ記憶装置である。メモリ４２は、ＩＰＬ（ｉｎｉｔｉａｌ ｐｒｏｇｒａｍ ｌｏａｄｉｎｇ）、ＢＩＯＳ（ｂａｓｉｃ ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ ｓｙｓｔｅｍ）及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。
【００３２】
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、画像処理装置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）等も含まれる）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。
【００３３】
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。
【００３４】
表示装置４５は、図示しない画像合成回路、ＶＲＡＭ（ｖｉｄｅｏ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、及びディスプレイ等を含んでいる。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等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）等によって構成され、表示画像データを表示画像として順次表示する。
【００３５】
記憶媒体ドライブ４６は、記憶媒体の着脱が可能となっており、記憶媒体に記憶されたデータ（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憶媒体に書き込む。このような記憶媒体は、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。
【００３６】
画像処理装置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、感度補正等の補正処理（前処理）を行なって投影データを生成してＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶させる。また、画像処理装置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。画像処理装置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。画像処理装置１２は、補正された投影データを基にセグメント再構成することで画像データを生成してＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶させる。
【００３７】
図２は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１の機能を示すブロック図である。
【００３８】
図１に示すＣＰＵ４１（又は、コントローラ３２）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、診断時スキャノスキャン制御部６１、診断時スキャノ画像生成部６２、ボリュームスキャン制御部６３、ボリュームデータ生成部６４、断面位置設定部６５、断面位置記録部６６、診断時断面データ生成部６７、経過観察時スキャノスキャン制御部６８、経過観察時スキャノ画像生成部６９、位置合わせ部７０、断面位置取得部７１、断面スキャン制御部７２、及び経過観察時断面データ生成部７３として機能する。なお、Ｘ線ＣＴ装置１を構成する各構成要素６１乃至７３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、その場合に限定されるものではない。Ｘ線ＣＴ装置１を構成する各構成要素６１乃至７３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。
【００３９】
診断時スキャノスキャン制御部６１は、患者Ｏの診断時において、スキャナ装置１１のコントローラ３２を制御して、天板３０上の患者Ｏをスキャノスキャン（撮影位置設定用画像を生成するためのスキャン）する機能を有する。
【００４０】
診断時スキャノ画像生成部６２は、患者Ｏの診断時において、診断時スキャノスキャン制御部６１のスキャノスキャンによって取得されたデータを基に、診断時のスキャノ画像（診断時の撮影位置設定用画像）のデータを生成する機能を有する。診断時スキャノ画像生成部６２によって生成されたスキャノ画像は、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。
【００４１】
ボリュームスキャン制御部６３は、患者Ｏの診断時において、診断時スキャノ画像生成部６２によって生成されたスキャノ画像を基に患者Ｏの診断部位（検査部位）、例えば肺を含む領域のボリュームスキャンを行なうためのボリュームスキャン条件（撮影条件）を設定する機能と、スキャナ装置１１のコントローラ３２を制御して、ボリュームスキャン条件に従って天板３０上の患者Ｏの肺を含む領域をボリュームスキャンする機能とを有する。
【００４２】
ボリュームデータ生成部６４は、患者Ｏの診断時において、ボリュームスキャン制御部６３のボリュームスキャンによって取得されたデータを再構成することによって、ボリュームデータを生成する機能を有する。ボリュームデータ生成部６４によって生成されたボリュームデータは、３次元画像として表示装置４５に表示されたり、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。
【００４３】
断面位置設定部６５は、患者Ｏの診断時において、ボリュームデータ生成部６４によって生成される（又は記憶装置から取得される）ボリュームデータを基に、断面位置を設定する機能を有する。以下、断面位置設定部６５によって設定される断面位置を、３つのアキシャル断面とする場合を説明するが、その場合に限定されるものではない。断面位置設定部６５によって設定される断面位置は、コロナル断面やサジタル断面等であってもよいし、また、３つの断面位置に限定されるものでもない。
【００４４】
患者Ｏの肺気腫の診断を行なう場合、肺気腫解析アプリケーション（肺気腫の画像解析アプリケーション）が利用される。肺気腫解析アプリケーションは、肺全体や肺気腫部分の面積、体積、及びこれらの比率等の画像解析値を求めるものである。患者Ｏの肺気腫の診断を行なう場合、肺気腫解析アプリケーションを利用して、ボリュームデータを基に、画像処理における肺気腫診断のガイドラインにより決められた、（１）大動脈弓上縁の断面位置と、（２）気管支左右分岐の断面位置と、（３）右横隔膜上１０−３０ｍｍの断面位置との３つの断面画像を用いる必要がある。よって、断面位置設定部６５は、大動脈弓上縁の断面位置と、気管支左右分岐の断面位置と、右横隔膜上１０−３０ｍｍの断面位置とを設定する。なお、断面位置設定部６５は、肺気腫診断のガイドラインにより決められた３つの断面位置を自動的に設定する場合もあるし、ＧＵＩを利用して半自動的に設定する場合もある。
【００４５】
図３は、表示装置４５に表示される３次元画像と、３つの断面位置との関係を示す図である。
【００４６】
図３は、患者Ｏの肺を含む領域のボリュームデータがレンダリングされた３次元画像と、３つの断面位置である大動脈弓上縁の断面位置Ｐ１と、気管支左右分岐の断面位置Ｐ２と、右横隔膜上１０−３０ｍｍの断面位置Ｐ３とを示す。図３に示す患者Ｏの肺野には、肺気腫が点在している。
【００４７】
図２に示す断面位置記録部６６は、患者Ｏの診断時において、断面位置設定部６５によって設定された、断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を、ｚ軸方向の座標としてＨＤＤ４３等の記憶装置に記録する機能を有する。
【００４８】
診断時断面データ生成部６７は、ボリュームデータ生成部６４によって生成されたボリュームデータを基に、断面位置設定部６５によって設定された３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の断面画像のデータを生成する機能を有する。診断時断面データ生成部６７によって生成された断面画像は、表示装置４５に表示されたり、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。
【００４９】
診断を行なう操作者は、ボリュームデータ生成部６４によって生成されたボリュームデータに基づく３次元画像や、診断時断面データ生成部６７によって生成された３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３における３つの断面画像等を観察し、診断、すなわち、肺野に占める肺気腫の量に基づくスコアリングを実施する。
【００５０】
経過観察時スキャノスキャン制御部６８は、患者Ｏの診断後の経過観察時において、スキャナ装置１１のコントローラ３２を制御して、天板３０上の患者Ｏをスキャノスキャンする機能を有する。
【００５１】
経過観察時スキャノ画像生成部６９は、患者Ｏの経過観察時において、経過観察時スキャノスキャン制御部６８のスキャノスキャンによって取得されたデータを基に、経過観察時のスキャノ画像（経過観察時の撮影位置設定用画像）のデータを生成する機能を有する。経過観察時スキャノ画像生成部６９によって生成されたスキャノ画像は、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。
【００５２】
位置合わせ部７０は、患者Ｏの経過観察時において、経過観察時スキャノ画像生成部６９によって生成された経過観察時のスキャノ画像を、診断時スキャノ画像生成部６２によって生成された診断時のスキャノ画像に位置合わせすることで、経過観察時のスキャノ画像の移動に従って天板３０を移動させる機能を有する。位置合わせ部７０による経過観察時のスキャノ画像の位置合わせは、両スキャノ画像中の基準点を合わせる自動的な位置合わせであってもよいし、ＧＵＩを利用した手動的な位置合わせであってもよい。
【００５３】
断面位置取得部７１は、患者Ｏの経過観察時において、断面位置記録部６６によって記録された３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のｚ軸方向の座標を、記憶装置から取得する（読み出す）機能を有する。
【００５４】
断面スキャン制御部７２は、経過観察時スキャノ画像生成部６９によって生成されたスキャノ画像を基に、断面位置取得部７１によって取得された３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のｚ軸座標の断面スキャンを行なうための断面スキャン条件（撮影条件）を設定する機能と、スキャナ装置１１のコントローラ３２を制御して、断面スキャン条件に従って天板３０上の患者Ｏの３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を断面スキャンする機能とを有する。
【００５５】
経過観察時断面データ生成部７３は、患者Ｏの経過観察時において、断面スキャン制御部７２の断面スキャンによって取得されたデータを再構成することによって、断面画像のデータを生成する機能を有する。経過観察時断面データ生成部７３によって生成された断面画像は、表示装置４５に表示されたり、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。
【００５６】
診断を行なう操作者は、経過観察時断面データ生成部７３によって生成された、３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３相当の３つの断面位置における３つの断面画像等を観察し、診断、すなわち、肺野に占める肺気腫の量に基づくスコアリングを実施する。また、診断を行なう操作者は、３つの断面位置における３つの断面画像や、肺気腫の量に基づくスコアリングの結果を基にレポートを作成する。
【００５７】
続いて、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１を用いた診断時の動作を、図４に示すフローチャートを用いて説明する。
【００５８】
まず、Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの診断時において、スキャナ装置１１のコントローラ３２を制御して、天板３０上の患者Ｏをスキャノスキャンする（ステップＳＴ１）。Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの診断時において、ステップＳＴ１のスキャノスキャンによって取得されたデータを基に、診断時のスキャノ画像のデータを生成する（ステップＳＴ２）。ステップＳＴ２によって生成されたスキャノ画像は、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。
【００５９】
Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの診断時において、ステップＳＴ２によって生成されたスキャノ画像を基に患者Ｏの肺を含む領域のボリュームスキャンを行なうためのボリュームスキャン条件を設定し、スキャナ装置１１のコントローラ３２を制御して、ボリュームスキャン条件に従って天板３０上の患者Ｏの肺を含む領域をボリュームスキャンする（ステップＳＴ３）。Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの診断時において、ステップＳＴ３のボリュームスキャンによって取得されたデータを再構成することによって、ボリュームデータを生成する（ステップＳＴ４）。ステップＳＴ４によって生成されたボリュームデータは、３次元画像として表示装置４５に表示されたり、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。
【００６０】
Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの診断時において、ボリュームデータ生成部６４（又は記憶装置）から取得されるボリュームデータを基に、３つの断面位置を設定する（ステップＳＴ５）。患者Ｏの肺気腫の診断を行なう場合、ボリュームデータを基に、画像処理における肺気腫診断のガイドラインにより決められた、（１）大動脈弓上縁の断面位置と、（２）気管支左右分岐の断面位置と、（３）右横隔膜上１０−３０ｍｍの断面位置との３つの断面画像を用いる必要がある。よって、ステップＳＴ５では、大動脈弓上縁の断面位置と、気管支左右分岐の断面位置と、右横隔膜上１０−３０ｍｍの断面位置（図３に図示）とを設定する。
【００６１】
Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの診断時において、断面位置設定部６５によって設定された、断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を、ｚ軸方向の座標としてＨＤＤ４３等の記憶装置に記録する（ステップＳＴ６）。
【００６２】
Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ４によって生成されたボリュームデータを基に、ステップＳＴ５によって設定された３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３の断面画像のデータを生成する（ステップＳＴ７）。ステップＳＴ７によって生成された断面画像は、表示装置４５に表示されたり、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。
【００６３】
診断を行なう操作者は、ステップＳＴ４によって生成されたボリュームデータに基づく３次元画像や、ステップＳＴ７によって生成された３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３における３つの断面画像等を観察し、診断、すなわち、肺野に占める肺気腫の量に基づくスコアリングを実施する。
【００６４】
続いて、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１を用いた経過観察時の動作を、図５に示すフローチャートを用いて説明する。
【００６５】
まず、Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの診断後の経過観察時において、スキャナ装置１１のコントローラ３２を制御して、天板３０上の患者Ｏをスキャノスキャンする（ステップＳＴ１１）。Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの経過観察時において、ステップＳＴ１１のスキャノスキャンによって取得されたデータを基に、経過観察時のスキャノ画像のデータを生成する（ステップＳＴ１２）。ステップＳＴ１２によって生成されたスキャノ画像は、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。
【００６６】
Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの経過観察時において、ステップＳＴ１２によって生成された経過観察時のスキャノ画像を、ステップＳＴ２によって生成された診断時のスキャノ画像に位置合わせすることで、経過観察時のスキャノ画像の移動に従って天板３０を移動させる（ステップＳＴ１３）。
【００６７】
Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの経過観察時において、ステップＳＴ６によって記録された３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のｚ軸方向の座標を、記憶装置から取得する（読み出す）（ステップＳＴ１４）。
【００６８】
Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ１２によって生成されたスキャノ画像を基に、ステップＳＴ１４によって取得された３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３のｚ軸座標の断面スキャンを行なうための断面スキャン条件を設定し、スキャナ装置１１のコントローラ３２を制御して、断面スキャン条件に従って天板３０上の患者Ｏの３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を断面スキャンする（ステップＳＴ１５）。Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏの経過観察時において、ステップＳＴ１５の断面スキャンによって取得されたデータを再構成することによって、断面画像のデータを生成する（ステップＳＴ１６）。経過観察時断面データ生成部７３によって生成された断面画像は、表示装置４５に表示されたり、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。
【００６９】
診断を行なう操作者は、ステップＳＴ１６によって生成された、３つの断面位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３相当の３つの断面位置における３つの断面画像等を観察し、診断、すなわち、肺野に占める肺気腫の量に基づくスコアリングを実施する。また、診断を行なう操作者は、３つの断面位置における３つの断面画像や、肺気腫の量に基づくスコアリングの結果を基にレポートを作成する。
【００７０】
なお、図５に示すフローチャートを用いて説明した、Ｘ線ＣＴ装置１を用いた経過観察時の動作は、経過観察の都度行なわれる。
【００７１】
以上に説明したように、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１によると、経過観察時のスキャン断面の断面位置を、診断時のボリュームデータを基に設定された断面画像の断面位置に正確に精度よく位置合わせすることができる。これにより、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１によると、経過観察時のスキャン断面の断面位置の、診断時のボリュームデータを基に設定された断面画像の断面位置からの位置のずれを大幅に縮小することができる。もって、位置ずれに基づく患者Ｏの再スキャンを回避でき、患者Ｏに対する過剰な被曝を回避することができる。また、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１によると、経過観察時におけるスキャン断面の断面位置を設定する際の作業性を向上させることができる。
【００７２】
なお、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【符号の説明】
【００７３】
１ Ｘ線ＣＴ装置
１１ スキャナ装置
１２ 画像処理装置
３２ コントローラ
４１ ＣＰＵ
４４ 入力装置
４５ 表示装置
６１ 診断時スキャノスキャン制御部
６２ 診断時スキャノ画像生成部
６３ ボリュームスキャン制御部
６４ ボリュームデータ生成部
６５ 断面位置設定部
６６ 断面位置記録部
６７ 診断時断面データ生成部
６８ 経過観察時スキャノスキャン制御部
６９ 経過観察時スキャノ画像生成部
７０ 位置合わせ部
７１ 断面位置取得部
７２ 断面スキャン制御部
７３ 経過観察時断面データ生成部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影位置設定用画像を用いて撮影位置の設定を行なうＸ線ＣＴ装置において、
肺の画像解析アプリケーションで設定された、診断に用いられた位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記位置情報に基づいて、前記撮影位置設定用画像上に撮影位置を設定する撮影位置設定手段と、
前記設定された撮影位置に基づいて、断層撮影を行なうスキャン制御手段と、
を有するＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
Ｘ線源と、Ｘ線検出器と、被検体を載置する載置手段とを備えるスキャン実行手段と、
前記スキャン実行手段の動作を制御して、前記被検体の第１の撮影位置設定用画像のデータを生成する第１撮影位置設定用画像生成手段と、
前記第１の撮影位置設定用画像を基に前記被検体のボリュームスキャンを行なうためのボリュームスキャン条件を設定し、前記ボリュームスキャン条件を基に前記スキャン実行手段の動作を制御して、前記被検体のボリュームデータを生成するボリュームデータ生成手段と、
前記ボリュームデータを基に断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記断面位置を記憶装置に記録する記録手段と、
前記スキャン実行手段の動作を制御して、前記被検体の第２の撮影位置設定用画像のデータを生成する第２撮影位置設定用画像生成手段と、
前記第２の撮影位置設定用画像を、前記第１の撮影位置設定用画像に位置合わせすることで、前記第２の撮影位置設定用画像の移動に従って前記載置手段を移動させる位置合わせ手段と、
前記記憶装置から前記断面位置を取得する取得手段と、
前記第２の撮影位置設定用画像を基に、前記取得された断面位置の断面スキャンを行なうための断面スキャン条件を設定し、前記断面スキャン条件を基に前記スキャン実行手段の動作を制御して、前記取得された断面位置の断面画像のデータを生成する断面データ生成手段と、
前記生成された断面画像を表示装置に表示させる表示制御手段と、
を有するＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記ボリュームデータに基づく３次元画像のデータと、前記ボリュームデータに基づく、前記設定された断面位置の断面画像のデータとをそれぞれ生成し、前記３次元画像及び前記断面画像を前記表示装置に表示させる手段をさらに有する請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記ボリュームデータ生成手段は、前記被検体として、肺を含む領域のボリュームデータを生成する構成とする請求項２又は３に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記断面位置設定手段は、前記断面位置として、大動脈弓上縁のアキシャル断面位置と、気管支左右分岐のアキシャル断面位置と、右横隔膜上１０−３０ｍｍのアキシャル断面位置とをそれぞれ設定する構成とする請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１】
撮影位置設定用画像を用いて撮影位置の設定を行なうＸ線ＣＴ装置において、
肺の画像解析アプリケーションで設定された、診断に用いられた位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記位置情報に基づいて、前記撮影位置設定用画像上に撮影位置を設定する撮影位置設定手段と、
前記設定された撮影位置に基づいて、断層撮影を行なうスキャン制御手段と、
を有するＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
Ｘ線源と、Ｘ線検出器と、被検体を載置する載置手段とを備えるスキャン実行手段と、
前記スキャン実行手段の動作を制御して、前記被検体の第１の撮影位置設定用画像のデータを生成する第１撮影位置設定用画像生成手段と、
前記第１の撮影位置設定用画像を基に前記被検体のボリュームスキャンを行なうためのボリュームスキャン条件を設定し、前記ボリュームスキャン条件を基に前記スキャン実行手段の動作を制御して、前記被検体のボリュームデータを生成するボリュームデータ生成手段と、
前記ボリュームデータを基に断面位置を設定する断面位置設定手段と、
前記断面位置を記憶装置に記録する記録手段と、
前記スキャン実行手段の動作を制御して、前記被検体の第２の撮影位置設定用画像のデータを生成する第２撮影位置設定用画像生成手段と、
前記第２の撮影位置設定用画像を、前記第１の撮影位置設定用画像に位置合わせすることで、前記第２の撮影位置設定用画像の移動に従って前記載置手段を移動させる位置合わせ手段と、
前記記憶装置から前記断面位置を取得する取得手段と、
前記第２の撮影位置設定用画像を基に、前記取得された断面位置の断面スキャンを行なうための断面スキャン条件を設定し、前記断面スキャン条件を基に前記スキャン実行手段の動作を制御して、前記取得された断面位置の断面画像のデータを生成する断面データ生成手段と、
前記生成された断面画像を表示装置に表示させる表示制御手段と、
を有するＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記ボリュームデータに基づく３次元画像のデータと、前記ボリュームデータに基づく、前記設定された断面位置の断面画像のデータとをそれぞれ生成し、前記３次元画像及び前記断面画像を前記表示装置に表示させる手段をさらに有する請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記ボリュームデータ生成手段は、前記被検体として、肺を含む領域のボリュームデータを生成する構成とする請求項２又は３に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記断面位置設定手段は、前記断面位置として、大動脈弓上縁のアキシャル断面位置と、気管支左右分岐のアキシャル断面位置と、右横隔膜上１０−３０ｍｍのアキシャル断面位置とをそれぞれ設定する構成とする請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
【図１】
【図２】
【図４】
【図５】
【図３】
【図２】
【図４】
【図５】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２１７５０８（Ｐ２０１２−２１７５０８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８３５７４（Ｐ２０１１−８３５７４）
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【出願人】（５９４１６４５３１）東芝医用システムエンジニアリング株式会社 (892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月５日（２０１１．４．５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【出願人】（５９４１６４５３１）東芝医用システムエンジニアリング株式会社 (892)
【Ｆターム（参考）】
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