(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３Ｄの実空間で表される複数時相のボリュームデータの各ボリュームデータに対してＭＰＲ処理を施したＭＰＲデータ、又は、前記各ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行なった３Ｄデータを生成して表示する画像処理部と、
前記各ボリュームデータ内における直線又は曲線からなる特定線分を設定する線分設定部と、
前記各ボリュームデータから前記特定線分上のデータを抽出し、前記抽出された特定線分上のデータを一直線上のデータに変換し、前記複数時相のボリュームデータに対応する複数の一直線上のデータを時間軸に対して並べた時系列グラフを生成して表示させる時系列グラフ生成部と、
を有することを特徴とする医用画像診断装置。
【請求項２】
前記ボリュームレンダリング処理は、影付けボリュームレンダリング、影なしボリュームレンダリング、最大値投影ボリュームレンダリング、最小値投影ボリュームレンダリング、平均値投影ボリュームレンダリング及び閾値指定による表面表示レンダリングのうちの１つとすることを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
【請求項３】
前記ＭＰＲデータを基に、注目部位の変化量を測定する変化量測定部を有することを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
【請求項４】
前記ボリュームデータ上で前記特定線分を設定するための複数点を指定入力する入力装置を有することを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
【請求項５】
前記ボリュームデータを基に、空間的時間的な表示としての４Ｄ表示を行なわせる表示処理部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の医用画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者（被検体）に関するスライス毎の２次元（２Ｄ：２  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）データを基に３次元（３Ｄ：３  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）データを生成して表示する技術に係り、特に、心臓等の動きのある臓器における時間的な変化量を表示する医用画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医用画像診断技術は、コンピュータ技術の発展に伴って実用化されたＸ線ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ  ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置、超音波診断装置及びＭＲＩ（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｍａｇｉｎｇ）装置等によって急速な進歩を遂げ、今日の医療において必要不可欠なものとなっている。特に近年のＸ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置では、生体情報の検出装置や演算処理装置の高速化及び高性能化に伴い、リアルタイムな画像データとしての２Ｄデータの表示が可能となっている。さらに、２Ｄデータを基にした３Ｄデータの表示も比較的容易に行なわれるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
例えば、Ｘ線ＣＴ装置では、Ｘ線を照射するＸ線管と照射されたＸ線を検出するＸ線検出器とを患者の周囲に対向して配置し、さらに、Ｘ線管及びＸ線検出器に対して体軸方向（スライス方向）に患者を相対的に移動させることによって、患者の複数スライス断面におけるＸ線投影データを収集する。そして、Ｘ線投影データに基に再構成を行なって生成した２Ｄデータを基に３Ｄデータの生成を行なっている。
【０００４】
また、患者を体軸方向に連続移動させながらＸ線投影データの収集を行なう、所謂ヘリカル走査方式を用いることによって３Ｄデータの生成に要する時間は一段と短縮されつつある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１６０５０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ワークステーション等の３Ｄ処理装置等では、時系列に複数の３Ｄデータを読み込んで、ＭＰＲ（ｍｕｌｔｉ−ｐｌａｎａｒ  ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）処理したＭＰＲ画像の表示やボリュームレンダリング処理を施した３Ｄデータの表示や、それらの４Ｄ表示を行なったりすることはできたが、３Ｄデータに含まれる一部分（注目部位）の時間的な変化を簡便に把握することが難しかった。
【０００７】
また、従来の４Ｄ表示は、投影表示された物体の全体的な動きを大まかに知ることはできるが、３Ｄデータに含まれる注目部位の動きを詳細に見たい時は、３Ｄデータに対するＭＰＲ処理やボリュームレンダリング処理等を用いていた。これらの処理による表示によると、前の時相で表示されたデータの前面に次の時相のデータが表示され、適宜画像の表示が更新されていく。よって、画面上の注目部位を時系列で観察する場合、オペレータは、ある時相で表示されたデータで注目部位の位置を記憶しておき、その記憶による注目部位の位置を基に、次の時相で表示されたデータ上で注目部位と思われる位置を捜索するしかなかった。また、時系列で多くのデータ上で注目部位と思われる位置を捜索する作業はオペレータにとって負荷が大きく、また個人差が生じていた。
【０００８】
さらに、従来の４Ｄ表示によると、画面上で注目部位の時間的な変化量を測定する場合、時系列で更新表示される各データ上で、捜索された注目部位を見ながら目測で変位量を推定するしかなかった。
【０００９】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、オペレータが、特定部分に係る注目部位の時間的な変位を一画面上で把握することができる医用画像診断装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る医用画像診断装置は、上述した課題を解決するために請求項１に記載したように、３Ｄの実空間で表される複数時相のボリュームデータの各ボリュームデータに対してＭＰＲ処理を施したＭＰＲデータ、又は、前記各ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を行なった３Ｄデータを生成して表示する画像処理部と、前記各ボリュームデータ内における直線又は曲線からなる特定線分を設定する線分設定部と、前記各ボリュームデータから前記特定線分上のデータを抽出し、前記抽出された特定線分上のデータを一直線上のデータに変換し、前記複数時相のボリュームデータに対応する複数の一直線上のデータを時間軸に対して並べた時系列グラフを生成して表示させる時系列グラフ生成部と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る医用画像診断装置によると、オペレータが、特定部分に係る注目部位の時間的な変位を一画面上で把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る医用画像診断装置の構成を示すブロック図。
【図２】本発明に係る医用画像診断装置の第１実施形態を示すブロック図。
【図３】断面・時系列ボリュームデータの生成方法を説明するための図。
【図４】断面・時系列ボリュームデータを基にした３Ｄデータの一例を示す図。
【図５】断面・時系列ボリュームデータを基にしたＭＰＲデータの一例を示す図。
【図６】ＭＰＲデータの生成のためのＭＰＲ断面の抽出を説明するための図。
【図７】本発明に係る医用画像診断装置の第１実施形態の動作を示すフローチャート。
【図８】本発明に係る医用画像診断装置の第２実施形態を示すブロック図。
【図９】時系列グラフの生成方法を説明するための図。
【図１０】本発明に係る医用画像診断装置の第２実施形態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】
【００１３】
本発明に係る医用画像診断装置の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係る医用画像診断装置の構成を示すブロック図である。
【００１５】
図１は、患者（被検体）Ｍに関するスライス毎の画像データである２次元（２Ｄ：２  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）データを基に、画像データである３次元（３Ｄ：３  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）データを生成する医用画像診断装置１０を示す。例えば、医用画像診断装置１０としては、Ｘ線ビームを照射するＸ線源と体軸方向に多列の検出素子を具備するＸ線検出器とを回転軸を中心に回転させながら投影データを収集し、Ｘ線ビームのコーン角を考慮した逆投影処理を行なってスライス毎に２Ｄデータを生成し、その２Ｄデータを基に３Ｄデータを生成するＸ線ＣＴ装置１０ａが挙げられる。
【００１６】
以下、医用画像診断装置１０としてＸ線ＣＴ装置１０ａを採用した場合について説明するが、医用画像診断装置１０は、Ｘ線ＣＴ装置１０ａに限定されるものではない。患者に関するスライス毎の２Ｄデータを基に３Ｄデータを生成する医用画像診断装置１０は、例えば、超音波診断装置及びＭＲＩ（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  ｉｍａｇｉｎｇ）装置等であってもよい。
【００１７】
Ｘ線ＣＴ装置１０ａには、患者ＭをＸ線でスキャンするための架台（ガントリ）１１と、その架台１１の空洞部Ｃ内を、載置した患者Ｍを体軸方向（Ｚ軸方向）に搬送するためのテーブル（寝台天板）１２と、架台１１の動作を制御すると共に架台１１から送られたデータに基づいて所望の画像を生成して出力（表示）する操作コンソール１３とが備えられる。
【００１８】
架台１１は、チルト方向（図示しない）に動作することができ、その架台１１には、回転部１５及び固定部を有する。架台１１の回転部１５には、Ｘ線管２１、コリメータ２２、開口制御モータ２３、Ｘ線検出器２４及びデータ収集装置２５が設けられる。Ｘ線管２１及びコリメータ２２とＸ線検出器２４とは互いに架台１１の空洞部Ｃを挟んで、すなわち、患者Ｍを挟んで対向する位置に設けられる。回転部１５は、その位置関係を維持した状態で空洞部Ｃの周りを回転するように構成されている。
【００１９】
また、架台１１の固定部には、メインコントローラ３１、ＩＦ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）３２ａ，３２ｂ、Ｘ線管コントローラ３３、回転モータ３５及びテーブルモータ３７が設けられる。
【００２０】
Ｘ線発生源であるＸ線管２１は、Ｘ線管コントローラ３３によって駆動が制御され、Ｘ線管２１の管球（図示しない）からＸ線検出器に向かってＸ線を照射する。
【００２１】
コリメータ２２は、開口制御モータドライバによって駆動が制御され、Ｘ線管２１から照射したＸ線の照射範囲を制限するための開口を有する。
【００２２】
Ｘ線検出器２４は、コリメータ２２及び空洞部Ｃを経由してきたＸ線管２１からのＸ線を検出する体軸方向に多列の検出素子（複数の構成（列数及びチャンネル数等）の異なる検出素子でもよい。）を具備する。Ｘ線検出器２４のスライス方向には、Ｘ線検出素子が６４列以上、例えば２５６列並設されている。
【００２３】
データ収集装置２５は、いわゆるＤＡＳ（ｄａｔａ  ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）であり、Ｘ線検出器２４から電気信号を投影データ（デジタルデータ）として取出す。この投影データは、Ｘ線発生器２２とＸ線検出器２４との回転角度（位相）によるビュー毎にＸ線検出器２４のＸ線検出素子毎に得られる。１つのＸ線検出素子（１つのチャンネル）のデータについて、投影データを所定ビット幅のバイナリデータとして取得する。
【００２４】
メインコントローラ３１は、ＩＦ３２ａを介して操作コンソール１３から受信した各種コマンドの解析を行ない、それに基づいてＸ線管コントローラ３３、開口制御モータ２３、回転モータ３５、テーブルモータ３７及びデータ収集装置２５に対して各種制御信号を出力する。
【００２５】
Ｘ線管コントローラ３３は、Ｘ線管２１に駆動信号を送信する。その制御信号によってＸ線管２１は、Ｘ線を発生する。
【００２６】
開口制御モータ２３は、メインコントローラ３１から開口制御モータドライバを介して駆動信号を受信する。その制御信号によって開口制御モータ２３は、コリメータ２２の開口幅を調整する。
【００２７】
回転モータ３５は、メインコントローラ３１から回転モータドライバを介して駆動信号を受信する。その駆動信号によって回転モータ３５は、回転部１５がその位置関係を維持した状態で空洞部Ｃの周りを回転するように回転部１５を回転させる。
【００２８】
テーブルモータ３７は、メインコントローラ３１からテーブルモータドライバを介して駆動信号を受信する。その駆動信号によってテーブルモータ３７は、テーブル１２をＺ軸方向に搬送する。
【００２９】
また、データ収集装置２５で収集されたデータは、ＩＦ３２ｂを介して操作コンソール１３に送出される。
【００３０】
操作コンソール１３は、コンピュータをベースとして構成されている、いわゆるワークステーションであり、病院基幹のＬＡＮ（ｌｏｃａｌ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークＮと相互通信可能である。操作コンソール１３は、大きくは、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）４１、メモリ４２、ＨＤ（ｈａｒｄ  ｄｉｓｃ）４４、ＩＦ４５ａ，４５ｂ，４５ｃ、入力装置４６及び表示装置４７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、操作コンソール１３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、操作コンソール１３は、記録媒体ドライブ４８を具備する場合もある。
【００３１】
ＣＰＵ４１は、オペレータによって入力装置４６が操作等されることにより指令が入力されると、メモリ４２に記憶しているプログラムを実行する。又は、ＣＰＵ４１は、ＨＤ４４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ＩＦ４５ｃで受信されてＨＤ４４にインストールされたプログラム、又は記録媒体ドライブ４８に装着された記録媒体から読み出されてＨＤ４４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。
【００３２】
メモリ４２は、ＲＯＭ（ｒｅａｄ  ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）等の要素を兼ね備え、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たりする記憶装置である。
【００３３】
ＨＤ４４は、不揮発性の半導体メモリ等によって構成される。ＨＤ４４は、操作コンソール１３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、データを記憶する記憶装置である。また、ＯＳに、ユーザ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４６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。
【００３４】
ＩＦ４５ａ，４５ｂ，４５ｃは、各規格に応じた通信制御を行なう。ＩＦ４５ａ，４５ｂは架台１１と通信を行なうものであり、架台１１のＩＦ３２ａ，３２ｂにそれぞれ接続される。また、ＩＦ４５ｃは、電話回線を通じてネットワークＮに接続することができる機能を有しており、これにより、操作コンソール１３は、ＩＦ４５ｃからネットワークＮ網に接続することができる。
【００３５】
入力装置４６としては、オペレータによって操作が可能なキーボード及びマウス等が挙げられ、操作に従った入力信号がＣＰＵ４１に送られる。
【００３６】
表示装置４７としては、モニタ等が挙げられる。表示しようとするイメージデータを展開するＶＲＡＭ（ｖｉｄｅｏ  ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ、図示しない）等のメモリにイメージデータ等を展開することで、画像を表示装置４７に表示する。
【００３７】
記録媒体ドライブ４８は、記録媒体の着脱が可能となっており、記録媒体に記録されたデータ（プログラムを含む）を読み出して、バス上に出力し、また、バスを介して供給されるデータを記録媒体に書き込む。このような記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。
【００３８】
図２は、本発明に係る医用画像診断装置の第１実施形態を示すブロック図である。
【００３９】
図１に示した操作コンソール１３のＣＰＵ４１がプログラムを実行することによって、操作コンソール１３は、医用画像診断装置１０、例えばＸ線ＣＴ装置１０ａ１として機能する。Ｘ線ＣＴ装置１０ａ１には、投影データ収集部５１、画像再構成部５２、ボリュームデータ生成部５３及び画像処理部５４、断面設定部５５及び断面・時系列ボリュームデータ生成部５６が設けられる。加えて、Ｘ線ＣＴ装置１０ａ１には、変化量測定部５７が設けられてもよい。なお、Ｘ線ＣＴ装置１０ａ１を構成する各構成要素がソフトウェア的に構築される場合について説明するが、その場合に限定されるものではなく、回路等によって各構成要素の全部又は一部がハードウェア的に構築される場合であってもよい。
【００４０】
投影データ収集部５１は、テーブル１２に載置された患者Ｍに対して、診断又は治療計画の目的でＣＴモードにてＣＴ撮影を行なうことによって、データ収集装置２５からＩＦ３２ｂ，４５ｂを介して出力される投影角度毎の投影データを収集する機能を有する。投影データ収集部５１はメインコントローラ３１を介して、Ｘ線管２１への高電圧の印加条件として、ＣＴ撮影に適した管電圧及び管電流の値、例えば１２０ｋＶ、３００ｍＡとなるようにＸ線管コントローラ３３を制御する。また、投影データ収集部５１はメインコントローラ３１を介して、制御信号によってコリメータ２２の開口幅を調整するように開口制御モータ２３を制御する。さらに、投影データ収集部５１はメインコントローラ３１を介して、回転部１５を所定方向へ連続的に適正な速度、例えば０．５秒／回転で駆動させるように回転モータ３５を制御する。加えて、投影データ収集部５１はメインコントローラ３１を介して、駆動信号によってテーブル１２を所定の速度でＺ軸方向に搬送するようにテーブルモータ３７を制御する。
【００４１】
画像再構成部５２は、投影データ収集部５１によって収集された投影データを基に、Ｘ線ビームのコーン角を考慮した逆投影処理を行なってスライス毎に再構成して、２Ｄデータ（スライスデータ）を生成する機能を有する。
【００４２】
ボリュームデータ生成部５３は、画像再構成部５２によって生成された２Ｄデータ間を補間処理することによって、３Ｄの実空間で表される３Ｄデータ（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５３は、投影データの収集順に従って、複数時相のボリュームデータをそれぞれ生成する。
【００４３】
画像処理部５４は、ボリュームデータ生成部５３によって生成されたボリュームデータに対してＭＰＲ（ｍｕｌｔｉ−ｐｌａｎａｒ  ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）処理を施し、ＭＰＲデータ（アキシャル断面データ、サジタル断面データ及びコロナル断面データ等）を再構成して表示装置４７に表示させる機能を有する。また、画像処理部５４は、ボリュームデータ生成部５３によって生成されたボリュームデータに対して表示条件（表示パラメータ）を基にボリュームレンダリング処理を行なうことによって３Ｄデータを生成して表示装置４７に表示させる機能を有する。また、画像処理部５４は、ボリュームデータ生成部５３によって時間の経過と共に順次生成されるボリュームデータを基に、表示装置４７に空間的時間的な表示としての４Ｄ表示（ＭＰＲ動画表示及び３Ｄ動画表示）を行なわせることもできる。ここで、ボリュームレンダリング処理としては、影付けボリュームレンダリング、影なしボリュームレンダリング、最大値投影ボリュームレンダリング、最小値投影ボリュームレンダリング、平均値投影ボリュームレンダリング及び閾値指定による表面表示レンダリング等が挙げられ、オペレータによって任意に選択される。
【００４４】
断面設定部５５は、ボリュームデータ内における特定部分としての特定断面を設定する機能を有する。以下、ボリュームデータ内に設定される特定断面を特定の直交断面としてのＸＹ断面（Ｚ軸方向の座標）として説明するが、ＸＹ断面に限定されるものではない。具体的には、表示装置４７への４Ｄ表示中にオペレータが入力装置４６を用いて、ボリュームデータ内における時系列変化を見たい断面を指定することで、断面設定部５５はボリュームデータ内のＸＹ断面を設定する。
【００４５】
断面・時系列ボリュームデータ生成部５６は、ボリュームデータ生成部５３によって生成された複数時相の各ボリュームデータから、断面設定部５５によって設定されたＸＹ断面上の２Ｄデータをそれぞれ抽出し、抽出されたＸＹ断面上の各２Ｄデータを時間軸に対して並べた断面・時系列ボリュームデータを生成する機能を有する。すなわち、断面・時系列ボリュームデータ生成部５６は、複数時相の各ボリュームデータから、同一断面上の複数時相の２Ｄデータをそれぞれ抽出する。なお、断面・時系列ボリュームデータ生成部５６は、必要に応じて、複数時相の２Ｄデータ間を補間処理して断面・時系列ボリュームデータを生成する。
【００４６】
図３は、断面・時系列ボリュームデータの生成方法を説明するための図である。
【００４７】
図３の上段には、複数時相（時相ｔ０，ｔ１，ｔ２）のボリュームデータを並べている。また、図３の下段には、時相ｔ０，ｔ１，ｔ２のボリュームデータから同一のＸＹ断面上の時相ｔ０，ｔ１，ｔ２の２Ｄデータを時間軸（Ｔ軸）に対して並べた断面・時系列ボリュームデータを示している。
【００４８】
また、図２に示した画像処理部５４は、断面・時系列ボリュームデータ生成部５６によって生成された断面・時系列ボリュームデータに対してＭＰＲ処理を施し、ＭＰＲデータを再構成して表示装置４７に表示させる機能を有する。また、画像処理部５４は、断面・時系列ボリュームデータ生成部５６によって生成された断面・時系列ボリュームデータに対して表示条件を基にボリュームレンダリング処理を行なうことによって３Ｄデータを生成して表示装置４７に表示させる機能を有する。また、画像処理部５４は、断面・時系列ボリュームデータ生成部５６によって時間の経過と共に順次生成される断面・時系列ボリュームデータを基に、表示装置４７に空間的時間的な表示としての４Ｄ表示を行なわせることもできる。
【００４９】
図４は、断面・時系列ボリュームデータを基にした３Ｄデータの一例を示す図である。
【００５０】
図４は、注目部位の境界の時間的な軌跡を奥行方向にもつ３Ｄデータを示す。その３Ｄデータの表示や３Ｄ動画表示によって、オペレータは注目部位の時系列的な変化を視認することができる。
【００５１】
図５は断面・時系列ボリュームデータを基にしたＭＰＲデータの一例を示す図であり、図６は、ＭＰＲデータの生成のためのＭＰＲ断面の抽出を説明するための図である。
【００５２】
図６には、断面・時系列ボリュームデータ上に、ＭＰＲ処理するためのＭＰＲ断面、例えばＭＰＲ断面Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を示している。また、図５は、ＭＰＲ断面Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を基にしたＭＰＲデータを示している。断面・時系列ボリュームデータをＭＰＲ処理するためのＭＰＲ断面は、オペレータが指定することで任意に設定することができる。
【００５３】
また、図２に示した変化量測定部５７は、画像処理部５４によって生成されたＭＰＲデータを基に、所要時相間における注目部位の変化量を測定する機能を有する。変化量測定部５７によって測定された変化量は、表示装置４７に表示される。
【００５４】
続いて、本発明に係る医用画像診断装置１０の第１実施形態の動作を示すフローチャート。動作について、図７に示したフローチャートを用いて説明する。
【００５５】
医用画像診断装置１０、例えば、Ｘ線ＣＴ装置１０ａ１を用いて、テーブル１２に載置された患者Ｍに対して、診断又は治療計画の目的でＣＴモードにてＣＴ撮影を行なうことによって、データ収集装置２５からＩＦ３２ｂ，４５ｂを介して出力される投影角度毎の投影データを収集する（ステップＳ１）。ステップＳ１ではメインコントローラ３１を介して、Ｘ線管２１への高電圧の印加条件として、ＣＴ撮影に適した管電圧及び管電流の値、例えば１２０ｋＶ、３００ｍＡとなるようにＸ線管コントローラ３３を制御する。また、メインコントローラ３１を介して、制御信号によってコリメータ２２の開口幅を調整するように開口制御モータ２３を制御する。さらに、メインコントローラ３１を介して、回転部１５を所定方向へ連続的に適正な速度、例えば０．５秒／回転で駆動させるように回転モータ３５を制御する。加えて、メインコントローラ３１を介して、駆動信号によってテーブル１２を所定の速度でＺ軸方向に搬送するようにテーブルモータ３７を制御する。
【００５６】
次いで、ステップＳ１によって収集された投影データをデジタル信号に変換してメモリ４２又はＨＤ４４等の記憶装置に記録する（ステップＳ２）。そのステップＳ２によって記録された投影データを基に、Ｘ線ビームのコーン角を考慮した逆投影処理を行なってスライス毎に再構成して２Ｄデータを生成する（ステップＳ３）。
【００５７】
ステップＳ３によって生成された複数の２Ｄデータに対して補間処理を行なうことによって、３Ｄの実空間で表されるボリュームデータを生成する（ステップＳ４）。ステップＳ４では、投影データの収集順に従って、複数時相のボリュームデータを生成する。
【００５８】
次いで、ステップＳ４によって生成されたボリュームデータに対してＭＰＲ処理を施し、ＭＰＲデータを再構成して表示装置４７に表示する。また、ステップＳ４によって生成されたボリュームデータに対して表示条件を基にボリュームレンダリング処理を行なうことによって３Ｄデータを生成して表示装置４７に表示する（ステップＳ５）。また、ステップＳ５では、ステップＳ４によって時間の経過と共に順次生成されるボリュームデータを基に、表示装置４７に空間的時間的な表示としての４Ｄ表示を行なうこともできる。
【００５９】
次いで、ボリュームデータ内の特定断面を設定する（ステップＳ６）。具体的には、表示装置４７への４Ｄ表示中にオペレータが入力装置４６を用いて、ボリュームデータ内において時系列変化を見たい断面を指定することでボリュームデータ内の特定断面を設定する。例えば、ＭＰＲ動画表示中に特定の直交断面移動によって所望の直交断面を指定したり、３Ｄ動画表示中に断面のグラフィックで指定したり、ＭＰＲ動画表示中に所望の３Ｄ的な曲線を指定してその曲線にそった曲面を指定したりして特定断面を設定する。
【００６０】
次いで、ステップＳ４によって生成された複数時相の各ボリュームデータから、ステップＳ６によって設定されたＸＹ断面上の２Ｄデータをそれぞれ抽出し、抽出された各２Ｄデータを時間軸に対して並べた断面・時系列ボリュームデータを生成する（ステップＳ７）。
【００６１】
ステップＳ７によって生成された断面・時系列ボリュームデータに対してＭＰＲ処理を施し、ＭＰＲデータを再構成して表示装置４７に表示する。また、ステップＳ７によって生成された断面・時系列ボリュームデータに対して表示条件を基にボリュームレンダリング処理を行なうことによって３Ｄデータを生成して表示装置４７に表示する（ステップＳ８）。また、ステップＳ８では、ステップＳ７によって時間の経過と共に順次生成される断面・時系列ボリュームデータを基に、表示装置４７に空間的時間的な表示としての４Ｄ表示を行なうこともできる。ステップＳ８による表示によると、ステップＳ６によって設定された特定断面に係る注目部位の変位を視認することができる。
【００６２】
次いで、ステップＳ８によって抽出されたＭＰＲデータを基に、所要時相間における注目部位の変化量を測定することで、特定断面に係る注目部位の変化量を求めることができ、その特定断面に係る注目部位の変化量を表示装置４７に表示する（ステップＳ９）。
【００６３】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置１０ａ１によると、４Ｄ表示中に設定された特定断面の時間的な変位を示す断面・時系列ボリュームデータを基にＭＰＲデータや３Ｄデータを生成して表示することで、オペレータは、特定断面に係る注目部位の時間的な変位を一画面上で把握することができる。
【００６４】
なお、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１０ａ１は、例えば、患者Ｍの心臓（心筋や弁）等の連続的な動きの時間的な変化量の観察に有効である。
【００６５】
図８は、本発明に係る医用画像診断装置の第２実施形態を示すブロック図である。
【００６６】
図１に示した操作コンソール１３のＣＰＵ４１がプログラムを実行することによって、操作コンソール１３は、医用画像診断装置１０、例えばＸ線ＣＴ装置１０ａ２として機能する。Ｘ線ＣＴ装置１０ａ２には、投影データ収集部５１、画像再構成部５２、ボリュームデータ生成部５３、画像処理部５４、線分設定部５８、線分・時系列データ生成部５９及び時系列グラフ生成部６０が設けられる。加えて、Ｘ線ＣＴ装置１０ａ２には、変化量測定部６１が設けられてもよい。なお、Ｘ線ＣＴ装置１０ａ２を構成する各構成要素がソフトウェア的に構築される場合について説明するが、その場合に限定されるものではなく、回路等によって各構成要素の全部又は一部がハードウェア的に構築される場合であってもよい。また、図８に示した医用画像診断装置１０ａ２において、図２に示した医用画像診断装置１０ａ１に付される部材と同一の部材には同一の符号を付して説明を省略する。
【００６７】
線分設定部５８は、ボリュームデータ内から特定部分としての特定線分を設定する機能を有する。具体的には、表示装置４７への４Ｄ表示中に、オペレータが入力装置４６を用いて、ボリュームデータ内における複数点を指定入力することで、複数点を含む直線又は曲線（スプライン曲線）からなる特定線分（画素列）を設定する。
【００６８】
線分・時系列データ生成部５９は、ボリュームデータ生成部５３によって生成された複数時相の各ボリュームデータから、線分設定部５８によって設定された特定線分上のデータをそれぞれ抽出し、抽出された特定線分上の各データを時間軸に対して並べた線分・時系列データを生成する機能を有する。
【００６９】
時系列グラフ生成部６０は、線分・時系列データ生成部５９によって生成された複数時相毎の特定線分上のデータを複数時相毎に直線上のデータに変換し、複数時相毎の直線上のデータを時間軸に対して並べた時系列グラフを生成して表示装置４７に表示させる機能を有する。なお、時系列グラフ生成部６０は、必要に応じて、時相間のデータを補間処理して時系列グラフを生成する。
【００７０】
図９は、時系列グラフの生成方法を説明するための図である。
【００７１】
図９の上から１段目は、ボリュームデータ生成部５３によって生成された複数時相（時相ｔ０，ｔ１，ｔ２）のボリュームデータを立体的（Ｘ軸−Ｙ軸−Ｚ軸）に示している。時相Ｔ＝ｔ０，ｔ１，ｔ２のボリュームデータ中に、線分設定部５８によって複数点を基に設定された特定線分（図中の端点“○”から端点“□”まで）を示している。特定線分は、端点のみによって端点をスプライン曲線等で結ぶことで設定されるものであってもよい。また、端点と途中点（図中の“△”）とによって各点をスプライン曲線等で結ぶことで設定されるものであってもよい。なお、図９の上から２段目は、ボリュームデータ生成部５３によって生成された時相ｔ０，ｔ１，ｔ２のボリュームデータを平面的（Ｙ軸−Ｚ軸）に示している。
【００７２】
図９の上から３段目は、線分・時系列データ生成部５９によって生成された複数時相毎の特定線分上のデータを変換した複数時相毎の直線上のデータを示している。図９の上から４段目は、複数時相毎の直線上のデータを時間軸に対して並べ、時相間のデータを補間処理した時系列グラフを示す。
【００７３】
また、図８に示した変化量測定部６１は、時系列グラフの動画表示上で、複数時相毎の直線上のデータを基に、所要時相間における注目部位の変化量を測定する機能を有する。変化量測定部６１によって測定された変化量は、表示装置４７に表示される。
【００７４】
続いて、本発明に係る医用画像診断装置１０の第２実施形態の動作について、図１０に示したフローチャートを用いて説明する。
【００７５】
医用画像診断装置１０、例えば、Ｘ線ＣＴ装置１０ａ２を用いて、テーブル１２に載置された患者Ｍに対して、診断又は治療計画の目的でＣＴモードにてＣＴ撮影を行なうことによって、データ収集装置２５からＩＦ３２ｂ，４５ｂを介して出力される投影角度毎の投影データを収集する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１ではメインコントローラ３１を介して、Ｘ線管２１への高電圧の印加条件として、ＣＴ撮影に適した管電圧及び管電流の値、例えば１２０ｋＶ、３００ｍＡとなるようにＸ線管コントローラ３３を制御する。また、メインコントローラ３１を介して、制御信号によってコリメータ２２の開口幅を調整するように開口制御モータ２３を制御する。さらに、メインコントローラ３１を介して、回転部１５を所定方向へ連続的に適正な速度、例えば０．５秒／回転で駆動させるように回転モータ３５を制御する。加えて、メインコントローラ３１を介して、駆動信号によってテーブル１２を所定の速度でＺ軸方向に搬送するようにテーブルモータ３７を制御する。
【００７６】
次いで、ステップＳ１１によって収集された投影データをデジタル信号に変換してメモリ４２又はＨＤ４４等の記憶装置に記録する（ステップＳ１２）。そのステップＳ１２によって記録された投影データを基に、Ｘ線ビームのコーン角を考慮した逆投影処理を行なってスライス毎に再構成して２Ｄデータを生成する（ステップＳ１３）。
【００７７】
ステップＳ１３によって生成された複数の２Ｄデータに対して補間処理を行なうことによって、３Ｄの実空間で表されるボリュームデータを生成する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４では、投影データの収集順に従って、複数時相のボリュームデータを生成する。
【００７８】
次いで、ステップＳ１４によって生成されたボリュームデータに対してＭＰＲ処理を施し、ＭＰＲデータを再構成して表示装置４７に表示する。また、ステップＳ１４によって生成されたボリュームデータに対して表示条件を基にボリュームレンダリング処理を行なうことによって３Ｄデータを生成して表示装置４７に表示する（ステップＳ１５）。また、ステップＳ１５では、ステップＳ１４によって時間の経過と共に順次生成されるボリュームデータを基に、表示装置４７に空間的時間的な表示としての４Ｄ表示を行なうこともできる。
【００７９】
次いで、ボリュームデータ内の特定線分を設定する（ステップＳ１６）。具体的には、表示装置４７への４Ｄ表示中にオペレータが入力装置４６を用いて、ボリュームデータ内において複数点を指定入力することでボリュームデータ内の特定線分を設定する。
【００８０】
次いで、ステップＳ１４によって生成された複数時相の各ボリュームデータから、ステップＳ１６によって設定された特定線分上のデータをそれぞれ抽出し、抽出された各データを時間軸に対して並べた線分・時系列データを生成する（ステップＳ１７）。
【００８１】
次いで、ステップＳ１７によって生成された線分・時系列データを構成する特定線分上の各データを複数時相毎に直線上のデータに変換する（ステップＳ１８）。次いで、複数時相毎の直線上のデータを時間軸に対して並べた時系列グラフを生成して表示装置４７に表示する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９による表示中に、時間の経過と共にオペレータが時系列グラフを横スクロールすることで、ステップＳ１６によって設定された特定線分に係る注目部位の変位を視認することができる。
【００８２】
次いで、時系列グラフの動画表示上で、複数時相毎の直線上のデータを基に、所要時相間における注目部位の変化量を測定することで、特定線分に係る注目部位の変化量を求めることができ、その特定線分に係る注目部位の変化量を表示装置４７に表示する（ステップＳ２０）。
【００８３】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置１０ａ２によると、４Ｄ表示中に設定された特定線分の時間的な変位を示す線分・時系列データを基にＭＰＲデータや３Ｄデータを生成して表示することで、オペレータは、特定線分に係る注目部位の時間的な変位を一画面上で把握することができる。
【００８４】
なお、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１０ａ２は、例えば、患者Ｍの心臓等の連続的な動きの時間的な変化量の観察に有効である。
【符号の説明】
【００８５】
１０  医用画像診断装置
１０ａ，１０ａ１，１０ａ２  Ｘ線ＣＴ装置
１１  架台
１３  操作コンソール
４６  入力装置
４７  表示装置
５１  投影データ収集部
５２  画像再構成部
５３  ボリュームデータ生成部
５４  画像処理部
５５  断面設定部
５６  画像処理部
５７  変化量測定部
５８  線分設定部
５９  線分・時系列データ生成部
６０  時系列グラフ生成部
６１  変化量測定部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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