(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
穿刺針を挿入した状態の被検体をＸ線でスキャンした結果に基づき、ボリュームデータを作成するＸ線ＣＴ装置であって、
前記ボリュームデータに対して、当該ボリュームデータを構成する断層画像データ間の差分をとり、差分の大きい前記断層画像データを特定し、特定された前記断層画像データから前記穿刺針の位置を特定する処理部と、
前記穿刺針を含む断面の画像を作成する画像処理部と、
を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記画像処理部は、特定された前記穿刺針の位置を基準として、前記ボリュームデータを所定の方向にレンダリング処理し、前記穿刺針を含む断面の画像を作成することを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記穿刺針を含む断面の画像を記憶する記憶部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記断面の画像は、オブリーク像であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置は、Ｘ線を利用して被検体をスキャンし、収集されたデータをコンピュータにより処理することで、被検体の内部を画像化する装置である。
【０００３】
具体的には、Ｘ線ＣＴ装置は、被検体を中心とする円軌道に沿って、当該被検体に対しＸ線を異なる方向から複数回曝射する。Ｘ線ＣＴ装置は、被検体を透過したＸ線をＸ線検出器にて検出して複数の検出データを収集する。収集された検出データはデータ収集部によりＡ／Ｄ変換された後、コンソール装置に送信される。コンソール装置は、当該検出データに前処理等を施し投影データを作成する。そして、コンソール装置は、投影データに基づく再構成処理を行い、断層画像データ、或いは複数の断層画像データに基づくボリュームデータを作成する。ボリュームデータは、被検体の三次元領域に対応するＣＴ値の三次元分布を表すデータセットである。
【０００４】
Ｘ線ＣＴ装置は、上記ボリュームデータを任意の方向にレンダリングすることによりＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｌａｎａｒ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）表示を行うことができる。以下、ボリュームデータをレンダリングすることによりＭＰＲ表示された断面画像を「ＭＰＲ画像」という場合がある。ＭＰＲ画像には、たとえば、体軸に対する直交断面を示すアキシャル像、体軸に沿って被検体を縦切りした断面を示すサジタル像、及び体軸に沿って被検体を横切りした断面を示すコロナル像がある。更には、ボリュームデータにおける任意断面の画像（オブリーク像）もＭＰＲ画像に含まれる。作成された複数のＭＰＲ画像は、表示部等に同時に表示することができる。
【０００５】
Ｘ線ＣＴ装置を用いて行うＣＴ透視（ＣＴＦ：Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ  Ｆｌｕｏｒｏｓｃｏｐｙ）という撮影方法がある。ＣＴ透視とは、被検体にＸ線を連続的に照射することにより、被検体の関心部位に関する画像をリアルタイムに得る撮影方法である。ＣＴ透視では、検出データの収集レートを短くし、再構成処理に要する時間を短縮することで、画像をリアルタイムに作成している。ＣＴ透視は、たとえば、生検中に穿刺針の先端と検体を採取する部位との位置関係を確認する場合や、ドレナージ法を行うときのチューブの位置確認等に用いられる。なお、ドレナージ法とは、体腔内に貯まった体液をチューブ等により廃出する方法である。
【０００６】
ＣＴ透視で得られたボリュームデータに基づくＭＰＲ画像を参照しながら被検体に対して生検を行う場合、たとえば、スキャンと穿刺とを交互に行うことがある。具体的には、まず、ＣＴ透視により被検体のＭＰＲ画像を取得する。医師等は、ＭＰＲ画像を参照しながら穿刺を行う。この際、たとえば、穿刺針の先端と検体を採取する部位との位置関係を確認するため、ある程度、穿刺を行った段階で再度のＣＴ透視を行う。再度のＣＴ透視で得られたＭＰＲ画像を参照しながら、医師等は更に穿刺を進める。この動作を生検が完了するまで繰り返し行うことで、確実に生検を行うことが可能となる。
【０００７】
また、ＣＴ透視により生検を行う場合、予め穿刺計画を作成する場合がある。穿刺計画は、予め設定された被検体に対する穿刺針の挿入経路（以下、「計画経路」という場合がある）を含む情報である。穿刺計画は、たとえば、ＣＴ透視を行う前に予め取得されたＣＴ画像において、マウス等の指示入力により計画経路を描くことにより設定される。医師等は、計画経路が示されたＣＴ画像と、Ｘ線スキャンにより都度得られるボリュームデータに基づくＭＰＲ画像とを参照しながら被検体に対して穿刺を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−１１２９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、予め取得されたＣＴ画像において設定された画像（たとえば、計画経路）は、Ｘ線スキャンにより都度得られるボリュームデータに基づく画像には表示されない。
【００１０】
実施形態は、前述の問題点を解決するためになされたものであり、予め設定された画像を現時点で得られた画像上で容易に認識することが可能な技術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】
【００１１】
実施形態のＸ線ＣＴ装置は、穿刺針を挿入した状態の被検体をＸ線でスキャンした結果に基づき、ボリュームデータを作成するＸ線ＣＴ装置であって、前記ボリュームデータに対して、当該ボリュームデータを構成する断層画像データ間の差分をとり、差分の大きい前記断層画像データを特定し、特定された前記断層画像データから前記穿刺針の位置を特定する処理部と、前記穿刺針を含む断面の画像を作成する画像処理部と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のブロック図である。
【図２Ａ】第１実施形態に係る設定部の説明を補足する図である。
【図２Ｂ】第１実施形態に係る設定部の説明を補足する図である。
【図３】第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作の概要を示すフローチャートである。
【図４Ａ】第２実施形態に係る設定部の説明を補足する図である。
【図４Ｂ】第２実施形態に係る設定部の説明を補足する図である。
【図５】第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作の概要を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１実施形態）
図１から図３を参照して、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成について説明する。なお、「画像」と「画像データ」は一対一に対応するので、本実施形態においては、これらを同一視する場合がある。
【００１４】
＜装置構成＞
図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを含んで構成されている。
【００１５】
［架台装置］
架台装置１０は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射し、被検体Ｅを透過した当該Ｘ線の検出データを収集する装置である。架台装置１０は、Ｘ線発生部１１と、Ｘ線検出部１２と、回転体１３と、高電圧発生部１４と、架台駆動部１５と、Ｘ線絞り部１６と、絞り駆動部１７と、データ収集部１８とを有する。
【００１６】
Ｘ線発生部１１は、Ｘ線を発生させるＸ線管球（たとえば、円錐状や角錐状のＸ線ビームを発生する真空管。図示なし）を含んで構成されている。Ｘ線発生部１１は、発生したＸ線を被検体Ｅに対して曝射する。
【００１７】
Ｘ線検出部１２は、複数のＸ線検出素子（図示なし）を含んで構成されている。Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出する。具体的には、Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線の強度分布を示すＸ線強度分布データ（以下、「検出データ」という場合がある）をＸ線検出素子で検出し、その検出データを電流信号として出力する。Ｘ線検出部１２は、たとえば、検出素子が互いに直交する２方向（スライス方向とチャンネル方向）にそれぞれ複数配置された２次元のＸ線検出器（面検出器）が用いられる。複数のＸ線検出素子は、たとえば、スライス方向に沿って３２０列設けられている。このように多列のＸ線検出器を用いることにより、１回転のスキャンでスライス方向に幅を有する３次元の撮影領域を撮影することができる（ボリュームスキャン）。なお、スライス方向は被検体Ｅの体軸方向に相当し、チャンネル方向はＸ線発生部１１の回転方向に相当する。
【００１８】
回転体１３は、Ｘ線発生部１１とＸ線検出部１２とを被検体Ｅを挟んで対向するよう支持する部材である。回転体１３は、スライス方向に貫通した開口部１３ａを有する。架台装置１０内において、回転体１３は、被検体Ｅを中心とした円軌道で回転するよう配置されている。すなわち、Ｘ線発生部１１及びＸ線検出部１２は、被検体Ｅを中心とする円軌道に沿って回転可能に設けられている。
【００１９】
高電圧発生部１４は、Ｘ線発生部１１に対して高電圧を印加する（以下、「電圧」とは、Ｘ線管球におけるアノード−カソード間の電圧を意味する）。Ｘ線発生部１１は、当該高電圧に基づいてＸ線を発生させる。
【００２０】
架台駆動部１５は、回転体１３を回転駆動させる。Ｘ線絞り部１６は、所定幅のスリット（開口）を有し、スリットの幅を変えることで、Ｘ線発生部１１から曝射されたＸ線のファン角（チャンネル方向の広がり角）とＸ線のコーン角（スライス方向の広がり角）とを調整する。絞り駆動部１７は、Ｘ線発生部１１で発生したＸ線が所定の形状となるようＸ線絞り部１６を駆動させる。
【００２１】
データ収集部１８（ＤＡＳ：Ｄａｔａ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）は、Ｘ線検出部１２（各Ｘ線検出素子）からの検出データを収集する。また、データ収集部１８は、収集した検出データ（電流信号）を電圧信号に変換し、この電圧信号を周期的に積分して増幅し、デジタル信号に変換する。そして、データ収集部１８は、デジタル信号に変換された検出データをコンソール装置４０に送信する。なお、ＣＴ透視を行う場合、データ収集部１８は、検出データの収集レートを短くする。
【００２２】
［寝台装置］
寝台装置３０は、撮影対象の被検体Ｅを載置・移動させる装置である。寝台装置３０は、寝台３１と寝台駆動部３２とを備えている。寝台３１は、被検体Ｅを載置するための寝台天板３３と、寝台天板３３を支持する基台３４とを備えている。寝台天板３３は、寝台駆動部３２によって被検体Ｅの体軸方向及び体軸方向に直交する方向に移動することが可能となっている。すなわち、寝台駆動部３２は、被検体Ｅが載置された寝台天板３３を、回転体１３の開口部１３ａに対して挿抜させることができる。基台３４は、寝台駆動部３２によって寝台天板３３を上下方向（被検体Ｅの体軸方向と直交する方向）に移動させることが可能となっている。
【００２３】
［コンソール装置］
コンソール装置４０は、Ｘ線ＣＴ装置１に対する操作入力に用いられる。また、コンソール装置４０は、架台装置１０によって収集された検出データから被検体Ｅの内部形態を表すＣＴ画像データ（断層画像データやボリュームデータ）を再構成する機能等を有している。コンソール装置４０は、処理部４１と、設定部４２と、記憶部４３と、表示制御部４４と、表示部４５と、スキャン制御部４６と、制御部４７とを含んで構成されている。
【００２４】
処理部４１は、架台装置１０（データ収集部１８）から送信された検出データに対して各種処理を実行する。処理部４１は、前処理部４１ａと、再構成処理部４１ｂと、レンダリング処理部４１ｃとを含んで構成されている。
【００２５】
前処理部４１ａは、架台装置１０（Ｘ線検出部１２）で検出された検出データに対して対数変換処理、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等の前処理を行い、投影データを作成する。
【００２６】
再構成処理部４１ｂは、前処理部４１ａで作成された投影データに基づいて、ＣＴ画像データ（断層画像データやボリュームデータ）を作成する。断層画像データの再構成には、たとえば、２次元フーリエ変換法、コンボリューション・バックプロジェクション法等、任意の方法を採用することができる。ボリュームデータは、再構成された複数の断層画像データを補間処理することにより作成される。ボリュームデータの再構成には、たとえば、コーンビーム再構成法、マルチスライス再構成法、拡大再構成法等、任意の方法を採用することができる。上述のように多列のＸ線検出器を用いたボリュームスキャンにより、広範囲のボリュームデータを再構成することができる。また、ＣＴ透視を行う場合には、検出データの収集レートを短くしているため、再構成処理部４１ｂによる再構成時間が短縮される。従って、スキャンに対応したリアルタイムのＣＴ画像データを作成することができる。
【００２７】
レンダリング処理部４１ｃは、再構成処理部４１ｂで作成されたボリュームデータに対するレンダリング処理を行う。レンダリング処理部４１ｃは、第１画像処理部４１１ｃと、第２画像処理部４１２ｃとを含む。
【００２８】
第１画像処理部４１１ｃは、ボリュームデータに基づいて、疑似三次元画像（画像データ）を作成する。「疑似三次元画像」とは、被検体Ｅの三次元的な構造を二次元的に表示させるための画像である。具体例として、第１画像処理部４１１ｃは、再構成処理部４１ｂで作成された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施すことにより、表示用の画像（画像データ）である疑似三次元画像を作成する。
【００２９】
第２画像処理部４１２ｃは、ボリュームデータに基づいて、ＭＰＲ画像（画像データ）を作成する。「ＭＰＲ画像」とは、被検体Ｅの所望の断面を示す画像である。ＭＰＲ画像としては、直交三断面であるアキシャル像、サジタル像、コロナル像がある。或いは、第２画像処理部４１２ｃは、任意断面を示すオブリーク像をＭＰＲ画像として作成してもよい。具体例として、第２画像処理部４１２ｃは、再構成処理部４１ｂで作成されたボリュームデータに対して所望の方向にレンダリング処理を施すことにより、ＭＰＲ画像を作成する。
【００３０】
設定部４２は、ボリュームデータに基づく画像に対して所定の設定画像を設定する。「設定画像」は、ボリュームデータに基づく画像上で描かれる所望の画像である。たとえば、被検体Ｅに対して生検を行う場合、穿刺針の挿入経路の計画（どのようなルートで穿刺針を挿入していくか。すなわち、計画経路）を予め画像上で描くことがある。その描かれた画像（計画経路の画像）が、設定画像の一例である。或いは、画像中の注目部位（病変部等）の位置を円や楕円で囲ったマーキング画像を設定画像とすることもできる。表示制御部４４は、設定された設定画像をボリュームデータに基づく画像上に表示させる。設定画像が表示されたボリュームデータに基づく画像は、被検体Ｅに対して穿刺等を行う場合の参照画像として用いることができる。
【００３１】
設定部４２の具体例として、あるタイミングで行われたスキャン（第１スキャン）により得られたボリュームデータ（第１ボリュームデータ）に基づく疑似三次元画像に対して計画経路を示す画像（設定画像）を設定する場合について述べる。図２Ａ及び図２Ｂに示す立方体は、ボリュームデータに基づく疑似三次元画像Ｄを模式的に示したものである。ここでは、立方体の各面が被検体Ｅの体表面を示しているものとする。表示制御部４４は、疑似三次元画像Ｄを表示部４５に表示させる。
【００３２】
術者は、表示部４５に表示された疑似三次元画像Ｄに対し、Ｘ線ＣＴ装置１等に設けられた入力デバイス等を用いて生検を行う対象部位（病変部等）の位置Ｓ、及び体表面における穿刺針の挿入位置Ｐの２点を指定する（図２Ａ参照）。設定部４２は、その２点を結ぶ最短距離Ｌを算出し、その最短距離Ｌを結ぶ線分を設定画像Ｉとして設定する。表示制御部４４は、設定された設定画像Ｉを疑似三次元画像上に表示させる（図２Ｂ参照）。また、設定部４２は、ボリュームデータにおける設定画像Ｉの位置（座標値。以下、「設定位置」という場合がある）を求める。設定画像Ｉ及び設定位置は、記憶部４３に記憶される。
【００３３】
なお、術者は、入力デバイス等を用いて疑似三次元画像上に計画経路を示す線分等を直接描くことも可能である。この場合、設定部４２は、当該描かれた線分を設定画像Ｉとして設定する。或いは、設定部４２は、ボリュームデータに対してリージョングローイング法等の画像解析処理を施すことにより、病変部の位置と病変部から最も近い体表面の位置を算出する。そして、設定部４２は、それらを結ぶ線分を算出し、当該線分を設定画像Ｉとして設定することも可能である。
【００３４】
記憶部４３は、ＲＡＭやＲＯＭ等の半導体記憶装置によって構成される。記憶部４３は、設定画像及び設定画像の設定位置の他、検出データや投影データ、或いは再構成処理後のＣＴ画像データ等を記憶する。
【００３５】
表示制御部４４は、画像表示に関する各種制御を行う。たとえば、第１画像処理部４１１ｃにより作成された疑似三次元画像や、第２画像処理部４１２ｃにより作成されたＭＰＲ画像（アキシャル像、サジタル像、コロナル像、オブリーク像）等を表示部４５に表示させる制御を行う。
【００３６】
また、本実施形態において、表示制御部４４は、表示部４５に表示されたボリュームデータに基づく画像における設定位置に対応する位置に設定画像を表示させる。
【００３７】
表示制御部４４の具体例として、第１スキャンとは異なるタイミングで行われたスキャン（第２スキャン）により得られたボリュームデータ（第２ボリュームデータ）に基づく疑似三次元画像を表示部４５に表示させる場合について述べる。なお、本実施形態において、第１ボリュームデータと第２ボリュームデータは、その元となる断層画像データの枚数や画像のピクセル数は等しいものとする。また、第１スキャンと第２スキャンの撮影条件（撮影位置、回転体１３のローテーションスピード等）も等しいものとする。つまり、第１ボリュームデータと第２ボリュームデータは、同じ座標体系にあるものとする。
【００３８】
この場合、表示制御部４４は、記憶部４３に記憶された設定位置に対応する位置に設定画像と同じ画像を表示させる。設定画像の表示態様として、表示制御部４４は、第２ボリュームデータに基づく疑似三次元画像中の画素（画素値）を設定画像の画素（画素値）で置き換えることができる。或いは、表示制御部４４は、第２ボリュームデータに基づく疑似三次元画像に対して設定画像を重畳させることも可能である。なお、設定画像が表示された第２ボリュームデータに基づく画像を新たな参照画像として用いることも可能である。
【００３９】
表示部４５は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ等の任意の表示デバイスによって構成される。たとえば、表示部４５には、ボリュームデータをレンダリング処理して得られるＭＰＲ画像が表示される。
【００４０】
スキャン制御部４６は、Ｘ線スキャンに関する各種動作を制御する。たとえば、スキャン制御部４６は、Ｘ線発生部１１に対して高電圧を印加させるよう高電圧発生部１４を制御する。スキャン制御部４６は、回転体１３を回転駆動させるよう架台駆動部１５を制御する。スキャン制御部４６は、Ｘ線絞り部１６を動作させるよう絞り駆動部１７を制御する。スキャン制御部４６は、寝台３１を移動させるよう寝台駆動部３２を制御する。
【００４１】
制御部４７は、架台装置１０、寝台装置３０およびコンソール装置４０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。たとえば、制御部４７は、スキャン制御部４６を制御することで、架台装置１０に対して予備スキャン及びメインスキャンを実行させ、検出データを収集させる。また、制御部４７は、処理部４１を制御することで、検出データに対する各種処理（前処理、再構成処理等）を行わせる。或いは、制御部４７は、表示制御部４４を制御することで、記憶部４３に記憶されたＣＴ画像データ等に基づく画像を表示部４５に表示させる。
【００４２】
＜動作＞
次に、図３を参照して、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の動作について説明する。ここでは、穿刺針の計画経路を作成した後、ＣＴ透視を用いて生検を行う場合の動作について述べる。
【００４３】
生検を開始する前に、まずＸ線ＣＴ装置１は、被検体Ｅに対してＸ線スキャン（第１スキャン）を行い、ボリュームデータ（第１ボリュームデータ）を作成する。
【００４４】
具体的には、Ｘ線発生部１１は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射する。Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出し、その検出データを取得する（Ｓ１０）。Ｘ線検出部１２で検出された検出データは、データ収集部１８で収集され、処理部４１（前処理部４１ａ）に送られる。
【００４５】
前処理部４１ａは、Ｓ１０で取得された検出データに対して、対数変換処理、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等の前処理を行い、投影データを作成する（Ｓ１１）。作成された投影データは、制御部４７の制御に基づき、再構成処理部４１ｂに送られる。
【００４６】
再構成処理部４１ｂは、Ｓ１１で作成された投影データに基づいて、複数の断層画像データを作成する。また、再構成処理部４１ｂは、複数の断層画像データを補間処理することにより第１ボリュームデータを作成する（Ｓ１２）。
【００４７】
第１画像処理部４１１ｃは、Ｓ１２で作成された第１ボリュームデータをレンダリング処理することにより疑似三次元画像を作成する。表示制御部４４は、作成された疑似三次元画像を表示部４５に表示させる（Ｓ１３）。
【００４８】
表示部４５に表示された疑似三次元画像を参照しながら、術者は穿刺針の挿入経路の計画（計画経路）を立てる。術者は、入力デバイス等によって疑似三次元画像における病変部の位置、及び穿刺針の挿入位置を指定する。設定部４２は、指定された位置を結ぶ線分を設定画像として設定する（Ｓ１４）。表示制御部４４は、設定された設定画像を疑似三次元画像上に表示させる。設定部４２は、設定画像及び設定画像の座標値（設定位置）を記憶部４３に送る。記憶部４３は、設定画像及び当該座標値（設定位置）を記憶する（Ｓ１５）。
【００４９】
その後、設定画像が示された疑似三次元画像を参照しながら、術者は被検体Ｅに対して生検を開始する。
【００５０】
ある程度、生検を進めた後（被検体Ｅに対して穿刺針を挿入した後）、穿刺の状態（穿刺針が計画経路に沿って進んでいるか等）を確認するため、Ｘ線ＣＴ装置１は、再度、被検体Ｅに対してＸ線スキャン（第２スキャン）を行い、ボリュームデータ（第２ボリュームデータ）を作成する。
【００５１】
すなわち、第１スキャンと同様、Ｘ線発生部１１は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射する。Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出し、その検出データを取得する（Ｓ１６）。なお、上述の通り、第１スキャンと第２スキャンの撮影条件等は等しいものとする。
【００５２】
前処理部４１ａは、Ｓ１６で取得された検出データに対して、前処理を行い、投影データを作成する（Ｓ１７）。再構成処理部４１ｂは、Ｓ１７で作成された投影データに基づいて作成された複数の断層画像データを補間処理することにより、第２ボリュームデータを作成する（Ｓ１８）。第１画像処理部４１１ｃは、Ｓ１８で作成された第２ボリュームデータをレンダリングすることにより疑似三次元画像を作成する（Ｓ１９）。
【００５３】
表示制御部４４は、Ｓ１９で作成された疑似三次元画像を表示部４５に表示させ、且つ第２ボリュームデータに基づく疑似三次元画像におけるＳ１５で記憶された設定位置に対応する位置にＳ１４で設定された設定画像と同じ画像を表示させる（Ｓ２０）。
【００５４】
このように、第２ボリュームデータに基づく画像に対し、生検の開始前に予め描かれた設定画像（計画経路を示す画像）を表示させることで、設定画像を設定したボリュームデータ（第１ボリュームデータ）と異なるボリュームデータ（第２ボリュームデータ）に基づく画像においても設定画像を容易に把握することができる。また、生検を進めた結果、計画経路から穿刺針がずれた場合には、ボリュームデータに基づく画像に表示される穿刺針の位置と当該画像に表示される設定画像とがずれた状態で表示される。逆に、計画経路に沿って穿刺針が挿入されている場合には、ボリュームデータに基づく画像に表示される穿刺針の位置と当該画像に表示される設定画像とが重なった状態で表示される。すなわち、設定画像が表示された画像を参照することにより、術者は、穿刺針のずれ（計画経路からのずれ）を容易に把握することができる。
【００５５】
なお、処理部４１、設定部４２、表示制御部４４、スキャン制御部４６及び制御部４７は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）などの図示しない処理装置と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）や、又はＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ）などの図示しない記憶装置とによって構成されていてもよい。記憶装置には、処理部４１の機能を実行するための処理プログラムが記憶されている。また、記憶装置には、設定部４２の機能を実行するための設定部処理用プログラムが記憶されている。また、記憶装置には、表示制御部４４の機能を実行するための表示制御プログラムが記憶されている。また、記憶装置には、スキャン制御部４６の機能を実行するためのスキャン制御プログラムが記憶されている。また、記憶装置には、制御部４７の機能を実行するための制御プログラムが記憶されている。ＣＰＵなどの処理装置が、記憶装置に記憶されている各プログラムを実行することで各部の機能を実行する。
【００５６】
また、これまでは単独のＸ線ＣＴ装置１における構成・動作について述べた。一方、本実施形態の構成を、Ｘ線ＣＴ装置１を含むＸ線ＣＴシステムとして実現することも可能である。
【００５７】
たとえば、Ｘ線ＣＴ装置１において、予め作成されたボリュームデータに基づく画像に対して設定画像の設定を行い、且つ設定画像及び設定画像の設定位置の記憶を行う。そして、ＣＴ透視を用いた生検を他のＸ線ＣＴ装置で行う。この場合、他のＸ線ＣＴ装置は、ＣＴ透視で得られた第２ボリュームデータに基づく画像を表示部に表示させる。更に、他のＸ線ＣＴ装置は、記憶された設定画像及び設定画像の設定位置をＸ線ＣＴ装置１から読み出し、第２ボリュームデータに基づく画像における当該設定画像の設定位置に対応する位置に設定画像を表示させる。
【００５８】
或いは、Ｘ線ＣＴ装置１では、第１ボリュームデータに基づく画像の作成を行う。Ｘ線ＣＴ装置１とは別に設けられたコンピュータは、第１ボリュームデータに基づく画像に対して設定画像を設定し、設定画像及び設定画像の設定位置を記憶する。そして、Ｘ線ＣＴ装置１（或いは、他のＸ線ＣＴ装置）でＣＴ透視を行う場合に、Ｘ線ＣＴ装置１は、ＣＴ透視で得られた第２ボリュームデータに基づく画像を表示部に表示させる。更に、Ｘ線ＣＴ装置１は、記憶された設定画像及び設定画像の設定位置をコンピュータから読み出し、第２ボリュームデータに基づく画像における当該設定画像の設定位置に対応する位置に設定画像を表示させることも可能である。
【００５９】
＜作用・効果＞
本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００６０】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、異なるタイミングで被検体をＸ線でスキャンした結果に基づき、第１ボリュームデータ及び第２ボリュームデータを作成する。Ｘ線ＣＴ装置１は、設定部４２と、記憶部４３と、表示制御部４４とを含む。設定部４２は、第１ボリュームデータに基づく画像に対して所定の設定画像を設定する。記憶部４３は、設定画像及び設定画像の設定位置を記憶する。表示制御部４４は、第２ボリュームデータに基づく画像を表示部４５に表示させ、且つ第２ボリュームデータに基づく画像における設定位置に対応する位置に設定画像を表示させる。
【００６１】
具体的には、Ｘ線ＣＴ装置１は、第１画像処理部４１１ｃを有する。第１画像処理部４１１ｃは、ボリュームデータに基づいて、被検体Ｅの三次元的な構造を二次元的に示した疑似三次元画像を作成する。設定部４２は、第１ボリュームデータに基づく疑似三次元画像に対して設定画像を設定する。表示制御部４４は、第２ボリュームデータに基づく疑似三次元画像を表示部４５に表示させ、且つ第２ボリュームデータに基づく疑似三次元画像における設定位置に対応する位置に設定画像を表示させる。
【００６２】
また、本実施形態の構成をＸ線ＣＴシステムとして実現することも可能である。Ｘ線ＣＴシステムは、少なくとも一つのＸ線ＣＴ装置と、設定部４２と、記憶部４３と、表示制御部４４とを含んでいる。Ｘ線ＣＴ装置は、被検体ＥをＸ線でスキャンした結果に基づき、ボリュームデータを作成する。設定部４２は、予め作成された第１ボリュームデータに基づく画像に対して所定の設定画像を設定する。記憶部４３は、設定画像及び設定画像の設定位置を記憶する。表示制御部４４は、新たに作成された第２ボリュームデータに基づく画像を表示部４５に表示させ、且つ第２ボリュームデータに基づく画像における設定位置に対応する位置に設定画像を表示させる。
【００６３】
このように、表示制御部４４は、第１ボリュームデータに基づく疑似三次元画像に対して設定した設定画像を、第２ボリュームデータに基づく疑似三次元画像における設定位置に対応する位置に表示させることができる。たとえば、ＣＴ透視を用いた生検において、表示制御部４４は、予め設定した計画経路を示す画像を、Ｘ線スキャンにより都度得られるボリュームデータ（第２ボリュームデータ）に基づく疑似三次元画像においても同じ位置で表示することができる。よって、この疑似三次元画像を参照することで、術者は計画経路を現在の画像において確認することができる、更に、第２ボリュームデータに基づく画像に穿刺針が表示されている場合、穿刺針と計画経路とのずれが分かるので、穿刺針が計画経路に沿って進んでいるかを容易に把握することができる。すなわち、本実施形態によれば、予め設定された画像（設定画像）を現時点で得られた画像上で容易に認識することが可能となる。
【００６４】
（第２実施形態）
図４Ａから図５を参照して、第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成について説明する。本実施形態では、設定部４２が、第１ボリュームデータに基づくＭＰＲ画像に対して設定画像を設定する。そして、表示制御部４４が、第２ボリュームデータに基づくＭＰＲ画像に当該設定画像を表示させる構成について述べる。第１実施形態と同様の構成については詳細な説明を省略する。なお、以下では、ＭＰＲ画像の例としてアキシャル像を用いて説明を行うが、本実施形態の構成はサジタル像やコロナル像であっても同様に適用することが可能である。
【００６５】
本実施形態における設定部４２は、ボリュームデータに基づくＭＰＲ画像に対して所定の設定画像を設定する。ＭＰＲ画像は、第２画像処理部４１２ｃにより作成される。
【００６６】
設定部４２の具体例として、あるタイミングで行われたスキャン（第１スキャン）により得られたボリュームデータ（第１ボリュームデータ）に基づくアキシャル像に対して穿刺針の計画経路を示す画像（設定画像）を設定する場合について述べる。図４Ａ及び図４Ｂは、ボリュームデータに基づくアキシャル像ＡＩを示している。表示制御部４４は、アキシャル像ＡＩを表示部４５に表示させる。
【００６７】
術者は、表示部４５に表示されたアキシャル像ＡＩに対し、入力デバイス等を用いて生検を行う対象部位（病変部等）の位置Ｓ、及び体表面における穿刺針の挿入位置Ｐの２点を指定する（図４Ａ参照）。設定部４２は、その２点を結ぶ最短距離Ｌを算出し、その最短距離Ｌを結ぶ線分を設定画像Ｉとして設定する。表示制御部４４は、設定された設定画像Ｉをアキシャル像ＡＩ上に表示させる（図４Ｂ参照）。また、設定部４２は、アキシャル像ＡＩにおける設定位置（座標値）を求める。設定画像Ｉ及び設定位置は、記憶部４３に記憶される。なお、アキシャル像ＡＩは三次元のボリュームデータに基づく画像である。従って、アキシャル像ＡＩにおいて設定された設定画像の位置は、三次元の座標値で特定することができる。
【００６８】
本実施形態において、表示制御部４４は、表示部４５に表示されたボリュームデータに基づくＭＰＲ画像における設定位置に対応する位置に設定画像を表示させる。
【００６９】
表示制御部４４の具体例として、第１スキャンとは異なるタイミングで行われたスキャン（第２スキャン）により得られたボリュームデータ（第２ボリュームデータ）に基づくアキシャル像を表示部４５に表示させる場合について述べる。なお、第１ボリュームデータに基づくアキシャル像と第２ボリュームデータに基づくアキシャル像とは、体軸方向において同じ位置の断面を示すものとする。
【００７０】
この場合、表示制御部４４は、記憶部４３に記憶された設定位置に対応するアキシャル像中の位置に設定画像と同じ画像を表示させる。
【００７１】
或いは、表示制御部４４の処理として、第１実施形態と同様、第２ボリュームデータに基づく疑似三次元画像における設定位置に対応する位置に設定画像と同じ画像を表示することでもよい。上述の通り、第１ボリュームデータに基づくＭＰＲ画像（アキシャル像）に対して設定された設定位置は、三次元の座標値を有している。従って、第２ボリュームデータに基づく画像が疑似三次元画像であっても、設定位置に対応する位置を特定することができる。
【００７２】
＜動作＞
次に、図５を参照して、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の動作について説明する。ここでは、アキシャル像において穿刺針の計画経路を作成した後、ＣＴ透視を用いて生検を行う場合の動作について述べる。
【００７３】
生検を開始する前に、まずＸ線ＣＴ装置１は、被検体Ｅに対してＸ線スキャン（第１スキャン）を行い、ボリュームデータ（第１ボリュームデータ）を作成する。
【００７４】
具体的には、Ｘ線発生部１１は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射する。Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出し、その検出データを取得する（Ｓ３０）。前処理部４１ａは、Ｓ３０で取得された検出データに対して、対数変換処理、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等の前処理を行い、投影データを作成する（Ｓ３１）。再構成処理部４１ｂは、Ｓ３１で作成された投影データに基づいて、複数の断層画像データを作成する。また、再構成処理部４１ｂは、複数の断層画像データを補間処理することにより第１ボリュームデータを作成する（Ｓ３２）。
【００７５】
第２画像処理部４１２ｃは、Ｓ３２で作成された第１ボリュームデータをレンダリングすることによりアキシャル像を作成する。表示制御部４４は、作成されたアキシャル像を表示部４５に表示させる（Ｓ３３）。
【００７６】
表示部４５に表示されたアキシャル像を参照しながら、術者は穿刺針の挿入経路の計画（計画経路）を立てる。術者は、入力デバイス等によってアキシャル像における病変部の位置、及び穿刺針の挿入位置を指定する。設定部４２は、指定された位置を結ぶ線分を設定画像として設定する（Ｓ３４）。表示制御部４４は、設定された設定画像をアキシャル像上に表示させる。設定部４２は、設定画像の座標値（設定位置）を記憶部４３に送る。記憶部４３は、設定画像及び設定画像の座標値（設定位置）を記憶する（Ｓ３５）。
【００７７】
その後、設定画像が示されたアキシャル像を参照しながら、術者は被検体Ｅに対して穿刺を進める。
【００７８】
ある程度、生検を進めた後（被検体Ｅに対して穿刺針を挿入した後）、穿刺の状態（穿刺針が計画経路に沿って進んでいるか等）を確認するため、Ｘ線ＣＴ装置１は、再度、被検体Ｅに対してＸ線スキャン（第２スキャン）を行い、ボリュームデータ（第２ボリュームデータ）を作成する。
【００７９】
すなわち、第１スキャンと同様、Ｘ線発生部１１は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射する。Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出し、その検出データを取得する（Ｓ３６）。なお、第１実施形態と同様、第１スキャンと第２スキャンの撮影条件等は等しいものとする。
【００８０】
前処理部４１ａは、Ｓ３６で取得された検出データに対して、前処理を行い、投影データを作成する（Ｓ３７）。再構成処理部４１ｂは、Ｓ３７で作成された投影データに基づいて作成された複数の断層画像データを補間処理することにより、第２ボリュームデータを作成する（Ｓ３８）。第２画像処理部４１２ｃは、当該第２ボリュームデータをレンダリングすることによりアキシャル像を作成する（Ｓ３９）。
【００８１】
表示制御部４４は、Ｓ３９で作成されたアキシャル像を表示部４５に表示させ、且つ第２ボリュームデータに基づくアキシャル像におけるＳ３５で記憶された設定位置に対応する位置にＳ３４で設定された設定画像と同じ画像を表示させる（Ｓ４０）。
【００８２】
＜作用・効果＞
本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００８３】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、第２画像処理部４１２ｃを有する。第２画像処理部４１２ｃは、ボリュームデータに基づいて、被検体Ｅの断面を示すＭＰＲ画像を作成する。設定部４２は、第１ボリュームデータに基づくＭＰＲ画像に対して設定画像を設定する。表示制御部４４は、第２ボリュームデータに基づくＭＰＲ画像を表示部４５に表示させ、且つ第２ボリュームデータに基づくＭＰＲ画像における設定位置に対応する位置に設定画像を表示させる。
【００８４】
また、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、第１画像処理部４１１ｃと、第２画像処理部４１２ｃとを有する。第１画像処理部４１１ｃは、ボリュームデータに基づいて、被検体Ｅの三次元的な構造を二次元的に示した疑似三次元画像を作成する。第２画像処理部４１２ｃは、ボリュームデータに基づいて、被検体Ｅの断面を示すＭＰＲ画像を作成する。設定部４２は、第１ボリュームデータに基づくＭＰＲ画像に対して設定画像を設定する。表示制御部４４は、第２ボリュームデータに基づく疑似三次元画像を表示部４５に表示させ、且つ第２ボリュームデータに基づく疑似三次元画像における設定位置に対応する位置に設定画像を表示させる。
【００８５】
また、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１における第２画像処理部４１２ｃは、ＭＰＲ画像として被検体Ｅのアキシャル像、サジタル像、コロナル像及びオブリーク像のうちの少なくとも一つを作成する。
【００８６】
このように、表示制御部４４は、第１ボリュームデータに基づくＭＰＲ画像に対して設定した設定画像を、第２ボリュームデータに基づく画像（疑似三次元画像又はＭＰＲ画像）における設定位置に対応する位置に表示させることができる。たとえば、ＣＴ透視を用いた生検において、表示制御部４４は、予め設定した計画経路を示す画像を、Ｘ線スキャンにより都度得られるボリュームデータ（第２ボリュームデータ）に基づく画像においても同じ位置で表示することができる。よって、この画像を参照することで、術者は計画経路を現在の画像において確認することができる、更に、第２ボリュームデータに基づく画像に穿刺針が表示されている場合、穿刺針と計画経路とのずれが分かるので、穿刺針が計画経路に沿って進んでいるかを容易に把握することができる。すなわち、本実施形態によれば、予め設定された画像（設定画像）を現時点で得られた画像上で容易に認識することが可能となる。また、設定画像を二次元画像であるＭＰＲ画像で容易に設定することができる。
【００８７】
（変形例１）
第２実施形態においては、アキシャル像に対して設定画像を設定した。ここで、設定画像は、ボリュームデータに基づく画像から設定されるため、三次元の座標値を有する。従って、設定部４２は、アキシャル像の元となるボリュームデータから作成したコロナル像やサジタル像において、当該三次元の座標値に対応する位置に設定画像を自動で設定することも可能である。
【００８８】
すなわち、設定部４２は、ある断面を示すＭＰＲ画像に対して設定画像を設定し、且つ当該設定画像の設定位置に基づいて、他の断面を示すＭＰＲ画像に対して設定画像を設定することができる。表示制御部４４は、設定された設定画像を各ＭＰＲ画像上に表示させる。
【００８９】
（変形例２）
設定部４２で設定された穿刺針の計画経路を示す画像（設定画像）に沿った断面の画像を観察することにより、術者は、計画経路全体を二次元画像上で把握することが可能となる。この場合、第２画像処理部４１２ｃは、第１ボリュームデータに基づいて、設定画像に沿った断面のオブリーク像を作成する。
【００９０】
また、第２画像処理部４１２ｃは、設定画像に沿った断面のオブリーク像の断面位置を記憶しておき、第２ボリュームデータにおいても同じ断面のオブリーク像を作成することができる。すなわち、第２画像処理部４１２ｃは、異なるタイミングで得られたボリュームデータ（第１〜第ｎボリュームデータ）それぞれにおいて、常に同じ断面位置でオブリーク像を作成する。なお、作成された各オブリーク像は、表示制御部４４により表示部４５に表示される。
【００９１】
ここで、たとえば、穿刺針が計画経路に沿って進んでいない場合、第２ボリュームデータに基づくオブリーク像には、穿刺針が表示されない。従って、術者は穿刺針のずれ（計画経路からのずれ）を容易に把握することができる。なお、第２画像処理部４１２ｃが作成する画像は、オブリーク像に限らず、設定画像に沿った断面の画像であればよい。たとえば、被検体Ｅの体軸方向と垂直に挿入経路が計画されている場合、第２画像処理部４１２ｃが作成する画像は、アキシャル像が望ましい。
【００９２】
（変形例３）
また、被検体Ｅに対する生検を行った後に、穿刺針が実際に進んだ経路（穿刺針がどのような経路で挿入されたか）を確認したい場合がある。この場合、異なるタイミングで得られたボリュームデータ（第１〜第ｎボリュームデータ）それぞれにおいて、穿刺針を含む断面を作成し、記憶しておくことが望ましい。
【００９３】
そこで、本変形例では、各ボリュームデータにおいて穿刺針の位置を検出し、穿刺針を含む断面で新たな画像を作る構成について述べる。以下、新たな画像としてオブリーク像を作成する例について述べる。
【００９４】
たとえば、処理部４１は、複数のボリュームデータそれぞれに対して、穿刺針の位置を特定する。具体例として、処理部４１は、複数のボリュームデータそれぞれに対して、ボリュームデータを構成する断層画像データ間の差分を取り、差分の大きい断層画像データを特定する。そして、処理部４１は、特定された断層画像データに対してエッジ検出等の画像処理を行い、穿刺針の位置を特定する。なお、ボリュームデータにおける穿刺針の位置の特定には、上記手法に限らず公知の手法を用いることができる。
【００９５】
第２画像処理部４１２ｃは、特定された穿刺針の位置を基準として所定の方向にボリュームデータをレンダリングすることで、穿刺針を含む断面であるオブリーク像を作成する。第２画像処理部４１２ｃは、複数のボリュームデータそれぞれに対してこの処理を行う。従って、第２画像処理部４１２ｃで作成されたオブリーク像には、常に穿刺針が表示されることになる。第２画像処理部４１２ｃで作成されたオブリーク像は、記憶部４３に記憶される。よって、術者は、生検が完了した後、記憶部４３に記憶された複数のオブリーク像を観察することにより、穿刺針が進んだ経路（穿刺針がどのような経路で挿入されたか）を改めて確認することができる。
【００９６】
＜実施形態に共通の効果＞
以上述べた少なくともひとつの実施形態のＸ線ＣＴ装置によれば、表示制御部は、第１ボリュームデータに基づく画像に対して設定した設定画像を第２ボリュームデータに基づく画像における設定位置に対応する位置に表示させることができる。すなわち、本実施形態によれば、予め設定された画像（設定画像）を現時点で得られた画像上で容易に認識することが可能となる。
【００９７】
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。
【符号の説明】
【００９８】
１  Ｘ線ＣＴ装置
１０  架台装置
１１  Ｘ線発生部
１２  Ｘ線検出部
１３  回転体
１３ａ  開口部
１４  高電圧発生部
１５  架台駆動部
１６  Ｘ線絞り部
１７  絞り駆動部
１８  データ収集部
３０  寝台装置
３２  寝台駆動部
３３  寝台天板
３４  基台
４０  コンソール装置
４１  処理部
４１ａ  前処理部
４１ｂ  再構成処理部
４１ｃ  レンダリング処理部
４１１ｃ  第１画像処理部
４１２ｃ  第２画像処理部
４２  設定部
４３  記憶部
４４  表示制御部
４５  表示部
４６  スキャン制御部
４７  制御部
Ｅ  被検体
【図１】
0005970705.tif 000002
【図２Ａ】
0005970705.tif 000003
【図２Ｂ】
0005970705.tif 000004
【図３】
0005970705.tif 000005
【図４Ａ】
0005970705.tif 000006
【図４Ｂ】
0005970705.tif 000007
【図５】
0005970705.tif 000008