(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線管から被検体に照射されるＸ線のうち所定範囲のＸ線を通過させるコリメータ部と、
前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出部と、
前記被検体内に存在する所定物の位置を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された所定物の位置近傍の範囲にＸ線が照射されるように、前記コリメータ部を調整する調整部と、
前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線からボリュームデータを生成し、生成したボリュームデータを用いて前記被検体の画像を生成する画像生成部と、
前記画像生成部によって生成された画像を所定の表示部に表示させる表示制御部と
を備え、
前記画像生成部は、
前記調整部による調整前の照射範囲で前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線から全体ボリュームデータを生成し、
前記調整部によって前記所定物の位置近傍の範囲にＸ線が照射されるように前記コリメータ部が調整されるごとに、調整後のＸ線照射範囲で前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線から部分ボリュームデータを生成し、
前記部分ボリュームデータを生成するごとに、前記全体ボリュームデータにおいて対応する領域を該部分ボリュームデータに置き換えることで、前記全体ボリュームデータを更新し、
更に、前記調整前の照射範囲での定期的なＸ線照射により、前記全体ボリュームデータを定期的に更新する
ことを特徴とする医用画像診断装置。
【請求項２】
前記表示部は、
複数の視差画像を用いて立体視可能な立体画像を表示する立体表示装置であり、
前記画像生成部は、
生成したボリュームデータに対してレンダリング処理を行うことにより視差画像群を生成し、
前記表示制御部は、
前記画像生成部によって生成された画像を前記立体表示装置に表示させる
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】
前記被検体とともに移動可能な寝台装置
をさらに備え、
前記画像生成部は、
前記寝台装置の移動量に応じて、前記全体ボリュームデータを更新する領域を決定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の医用画像診断装置。
【請求項４】
前記Ｘ線検出部は、
前記被検体を透過したＸ線を検出する複数のＸ線検出素子を有し、
前記画像生成部は、
所定数のＸ線検出素子毎に、該所定数のＸ線検出素子によって検出されたＸ線である投影データの平均値を算出し、算出した複数の平均値を用いて前記ボリュームデータを生成する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項５】
前記調整部は、
前記所定物の移動速度が速いほど、前記Ｘ線の照射範囲が広くなるように前記コリメータ部を調整し、前記所定物の移動速度が遅いほど、前記Ｘ線の照射範囲が狭くなるように前記コリメータ部を調整する
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項６】
前記取得部は、
前記被検体に挿入された穿刺針の先端の位置を取得する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の医用画像診断装置。
【請求項７】
取得部が、被検体内に存在する所定物の位置を取得し、
調整部が、前記取得部によって取得された所定物の位置近傍の範囲にＸ線が照射されるように、Ｘ線管から被検体に照射されるＸ線のうち所定範囲のＸ線を通過させるコリメータ部を調整し、
画像生成部が、Ｘ線を検出するＸ線検出部によって検出された前記被検体を透過したＸ線からボリュームデータを生成し、生成したボリュームデータを用いて前記被検体の画像を生成し、
表示制御部が、前記画像生成部によって生成された画像を所定の表示部に表示させ、
前記画像生成部が、
前記調整部による調整前の照射範囲で前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線から全体ボリュームデータを生成し、
前記調整部によって前記所定物の位置近傍の範囲にＸ線が照射されるように前記コリメータ部が調整されるごとに、調整後のＸ線照射範囲で前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線から部分ボリュームデータを生成し、
前記部分ボリュームデータを生成するごとに、前記全体ボリュームデータにおいて対応する領域を該部分ボリュームデータに置き換えることで、前記全体ボリュームデータを更新し、
更に、前記調整前の照射範囲での定期的なＸ線照射により、前記全体ボリュームデータを定期的に更新する
ことを含んだことを特徴とする医用画像処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、医用画像診断装置及び医用画像処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｘ線ＣＴ装置は、生体組織のＸ線ＣＴ画像を略リアルタイムで生成して表示できることから、生体組織検査やラジオ波焼灼治療（ＲＦＡ：Radio  Frequency  Ablation）などの穿刺が行われる場合に用いられることがある。例えば、医師は、穿刺針の進行方向における断面画像を略リアルタイムで確認しながら、ターゲットとなる病変以外の部位に影響がないように穿刺を行う。このように用いられるＸ線ＣＴ装置は、略リアルタイム表示を実現するために、穿刺中の被検体を何度も撮影する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、被検体への被曝量を低減することができる医用画像診断装置及び医用画像処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の医用画像診断装置は、コリメータ部と、Ｘ線検出部と、取得部と、調整部と、画像生成部と、表示制御部とを備える。コリメータ部は、Ｘ線管から被検体に照射されるＸ線のうち所定範囲のＸ線を通過させる。Ｘ線検出部は、前記被検体を透過したＸ線を検出する。取得部は、前記被検体内に存在する所定物の位置を取得する。調整部は、前記取得部によって取得された所定物の位置近傍の範囲にＸ線が照射されるように、前記コリメータ部を調整する。画像生成部は、前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線からボリュームデータを生成し、生成したボリュームデータを用いて前記被検体の画像を生成する。表示制御部は、前記画像生成部によって生成された画像を所定の表示部に表示させる。前記画像生成部は、前記調整部による調整前の照射範囲で前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線から全体ボリュームデータを生成し、前記調整部によって前記所定物の位置近傍の範囲にＸ線が照射されるように前記コリメータ部が調整されるごとに、調整後のＸ線照射範囲で前記Ｘ線検出部によって検出されたＸ線から部分ボリュームデータを生成し、前記部分ボリュームデータを生成するごとに、前記全体ボリュームデータにおいて対応する領域を該部分ボリュームデータに置き換えることで、前記全体ボリュームデータを更新し、更に、前記調整前の照射範囲での定期的なＸ線照射により、前記全体ボリュームデータを定期的に更新する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、第１の実施形態におけるシステム制御部の構成例を説明するための図である。
【図３】図３は、第１の実施形態におけるシステム制御部による処理の一例を説明するための図である。
【図４】図４は、第１の実施形態における表示部に表示される複数の断面画像の一例を示す図である。
【図５】図５は、第１の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置による処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、２視差画像により立体表示を行う立体表示モニタの一例を説明するための図である。
【図７】図７は、９視差画像により立体表示を行う立体表示モニタの一例を説明するための図である。
【図８】図８は、第２の実施形態におけるレンダリング処理部の構成例を説明するための図である。
【図９】図９は、第２の実施形態におけるボリュームレンダリング処理の一例を説明するための図である。
【図１０】図１０は、第２の実施形態におけるシステム制御部の構成例を説明するための図である。
【図１１】図１１は、第２の実施形態におけるシステム制御部による処理の一例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、第２の実施形態における表示部に表示される立体画像の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置による処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、第３の実施形態におけるシステム制御部による処理の一例を説明するための図である。
【図１５】図１５は、第３の実施形態におけるシステム制御部による処理の一例を説明するための図である。
【図１６】図１６は、第３の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置による処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、実施形態の変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、添付図面を参照して、医用画像診断装置及び医用画像処理方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下では、医用画像診断装置としてＸ線ＣＴ装置を一例に挙げて説明する。
【０００８】
（第１の実施形態）
Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線管から被検体にＸ線を照射し、被検体を透過したＸ線を検出器により検出することで、被検体内における組織形態情報を示すＸ線ＣＴ画像データの再構成を行う装置である。
【０００９】
まず、図１を用いて、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成例を示す図である。図１に例示するように、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１００とを有する。
【００１０】
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１００に出力する。かかる架台装置１０は、高電圧発生部１１と、Ｘ線管１２と、回転フレーム１３ａと、コリメータ１３ｂと、Ｘ線検出器１４と、データ収集部１５と、架台駆動部１６と、架台寝台制御部１７とを有する。
【００１１】
高電圧発生部１１は、架台寝台制御部１７による制御に従って、Ｘ線管１２に対して高電圧を供給する。Ｘ線管１２は、高電圧発生部１１から供給される高電圧によってＸ線を発生する真空管であり、回転フレーム１３ａの回転に伴って、被検体Ｐに対してＸ線を照射する。すなわち、高電圧発生部１１は、Ｘ線管１２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。
【００１２】
回転フレーム１３ａは、被検体Ｐを中心にして、高速でかつ連続的に回転する円環状のフレームであり、Ｘ線管１２、コリメータ１３ｂ及びＸ線検出器１４が対向して配置される。コリメータ１３ｂは、例えばスリットであり、Ｘ線管１２から照射されたＸ線を絞り込む。かかるコリメータ１３ｂは、後述するシステム制御部１３０によって開口度が調整されることで、Ｘ線管１２から被検体Ｐに照射されるＸ線の照射範囲を調整する。
【００１３】
Ｘ線検出器１４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１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Ｘ線検出器１４は、被検体Ｐの体軸方向（Ｚ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。
【００１４】
データ収集部１５は、Ｘ線検出器１４によって検出されたＸ線を用いて投影データを生成し、生成した投影データをコンソール装置１００の画像処理部１４０に送信する。
【００１５】
架台駆動部１６は、架台寝台制御部１７による制御に従って、架台を駆動する。具体的には、架台駆動部１６は、モータの駆動によって回転フレーム１３ａを高速に連続回転させ、被検体Ｐを中心とした円軌道上でＸ線管１２及びＸ線検出器１４を連続回転させる。架台寝台制御部１７は、後述するスキャン制御部１６０による制御に従って、高電圧発生部１１、架台駆動部１６及び寝台駆動部２１を制御する。
【００１６】
なお、第１の実施形態では、２次元アレイ型検出器（面検出器）であるＸ線検出器１４を用いることにより、被検体Ｐの位置を固定したままで回転フレーム１３ａ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複数の時相において実行する。すなわち、上記のデータ収集部１５は、Ｘ線検出器１４によって検出されたＸ線を用いて、スキャンされた時相の異なる複数の３次元投影データを収集し、収集した３次元投影データを画像処理部１４０に送信する。
【００１７】
寝台装置２０は、撮影対象の被検体Ｐを載置する台であり、寝台駆動部２１と、天板２２とを有する。寝台駆動部２１は、架台寝台制御部１７による制御に従って、モータの駆動によって、天板２２を被検体Ｐの体軸方向に連続して往復移動する。天板２２は、被検体Ｐを載置する板である。
【００１８】
なお、図１では、医師等が穿刺針２３を用いて、被検体Ｐに穿刺を行う例を示している。第１の実施形態において、Ｘ線ＣＴ装置１は、医師等によって穿刺が行われている被検体Ｐを撮影する。この点については、後述する。
【００１９】
コンソール装置１００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からＸ線ＣＴ画像を再構成する。具体的には、コンソール装置１００は、入力部１１０と、表示部１２０と、システム制御部１３０と、画像処理部１４０と、記憶部１５０と、スキャン制御部１６０とを有する。
【００２０】
入力部１１０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などを有し、操作者から受け付けた指示や設定の情報を、システム制御部１３０に転送する。例えば、入力部１１０は、操作者から腫瘍の浸潤度を算出する旨の操作や、Ｘ線ＣＴ画像を再構成する際の再構成条件の入力操作等を受け付ける。表示部１２０は、ＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）などのディスプレイであり、各種情報を表示する。例えば、表示部１２０は、記憶部１５０によって記憶されているＸ線ＣＴ画像や、操作者から各種指示を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical  User  Interface）などを表示する。
【００２１】
システム制御部１３０は、架台装置１０、寝台装置２０及びコンソール装置１００を制御することによって、Ｘ線ＣＴ装置１全体の制御を行う。例えば、システム制御部１３０は、スキャン制御部１６０を制御して３次元投影データを収集させる。また、例えば、システム制御部１３０は、画像処理部１４０を制御して３次元投影データからＸ線ＣＴ画像データを再構成させる。
【００２２】
画像処理部１４０は、図１に示すように、画像再構成部１４１と、レンダリング処理部１４２とを有する。画像再構成部１４１は、データ収集部１５から受信した３次元投影データに対して各種処理を行う。具体的には、画像再構成部１４１は、データ収集部１５から受信した３次元投影データに対して感度補正などの前処理を行い、前処理後の３次元投影データを逆投影処理することで、３次元Ｘ線ＣＴ画像データ（以下、「ボリュームデータ」と表記する）を再構成する。そして、画像再構成部１４１は、再構成後のボリュームデータを記憶部１５０に格納する。例えば、画像再構成部１４１は、被検体Ｐを撮影することにより収集された投影データから、被検体Ｐの体軸方向に沿った複数のアキシャル面の医用画像データを再構成することで、ボリュームデータを生成する。例えば、画像再構成部１４１は、５００枚のアキシャル面の医用画像データを再構成する。この５００枚のアキシャル面の医用画像データ群が、ボリュームデータである。なお、医用画像診断装置１１０により撮影された被検体の投影データやＭＲ信号等自体をボリュームデータとしても良い。
【００２３】
レンダリング処理部１４２は、システム制御部１３０による制御の下、画像再構成部１４１によって生成されたボリュームデータから各種画像を生成する。具体的には、第１の実施形態におけるレンダリング処理部１４２は、記憶部１５０からボリュームデータを読み込み、このボリュームデータに対して、まず前処理を行う。そして、レンダリング処理部１４２は、前処理後のボリュームデータから、例えば、ＳＶＲ（Shaded  Volume  Rendering）法等により立体感のある透視画像を生成したり、ＭＩＰ（Maximum  Intensity  Projection）画像を生成したり、任意面の断面画像を生成して、生成した透視画像や断面画像を記憶部１５０に格納する。
【００２４】
なお、第１の実施形態における架台装置１０は、複数の時相においてコンベンショナルスキャンを実行するので、画像処理部１４０は、各時相における３次元投影データに対して、上記の画像再構成処理を行う。
【００２５】
記憶部１５０は、画像処理部１４０によって再構成されたボリュームデータや透視画像や断面画像等を記憶する。スキャン制御部１６０は、システム制御部１３０から指示されたスキャン条件に基づき、コリメータ１３ｂや架台寝台制御部１７を制御する。
【００２６】
上述してきたＸ線ＣＴ装置１は、医師が生体組織検査やラジオ波焼灼治療などの穿刺が行われている被検体Ｐの撮影に用いられる場合がある。例えば、医師等は、穿刺中の被検体ＰをＸ線ＣＴ装置１に撮影させることで、かかるＸ線ＣＴ装置１によって生成された透視画像や断面画像を確認しながら、被検体Ｐに対して穿刺を行う。これにより、医師等は、被検体Ｐ内における穿刺針２３の位置を確認しながら、穿刺を行うことが可能になる。
【００２７】
ここで、医師等が穿刺針２３の位置をリアルタイムに確認することを要するので、Ｘ線ＣＴ装置１は、穿刺が行われている間に被検体Ｐを何度も撮影し、生成した透視画像や断面画像を順次表示する。このようなことは、被検体Ｐへの被曝量が高まるとも考えられる。特に、第１の実施形態のように、Ｘ線検出素子が多列（３２０列等）に配列されたＸ線検出器１４を用いる場合には、被検体Ｐに照射されるＸ線の範囲が広くなるので、被曝量が高まるとも考えられる。
【００２８】
そこで、第１の実施形態では、システム制御部１３０による制御の下、Ｘ線を照射する範囲を限定することで、被検体Ｐへの被曝量を低減することを可能にする。以下に、このようなシステム制御部１３０について詳細に説明する。以下では、最初に、システム制御部１３０の構成例を説明し、次に、Ｘ線ＣＴ装置１による処理の一例を説明し、次に、Ｘ線ＣＴ装置１による処理の流れについて説明する。
【００２９】
まず、図２を用いて、第１の実施形態におけるシステム制御部１３０について説明する。図２は、第１の実施形態におけるシステム制御部１３０の構成例を説明するための図である。図２に例示するように、第１の実施形態におけるシステム制御部１３０は、取得部１３１と、調整部１３２と、レンダリング制御部１３３と、表示制御部１３４とを有する。
【００３０】
取得部１３１は、被検体Ｐの内部に存在する所定物の位置を取得する。第１の実施形態における取得部１３１は、被検体Ｐの内部に存在する穿刺針２３の先端の位置を取得する。具体的には、取得部１３１は、画像再構成部１４１によって再構成されたボリュームデータ内のボクセル群のうち、穿刺針２３を示すボクセルを特定する。このとき、取得部１３１は、ＣＴ値に基づいて、穿刺針２３を示すボクセルを特定する。続いて、取得部１３１は、特定した穿刺針２３のボクセルから、穿刺針２３の先端を示すボクセルを特定する。例えば、取得部１３１は、穿刺針２３を示すボクセルのうち、ボリュームデータの端部から延伸した先のボクセルを穿刺針２３の先端を示すボクセルとして特定する。このようにして、取得部１３１は、画像再構成部１４１によってボリュームデータが再構成されるたびに、穿刺針２３の先端を示すボクセルを特定する処理を行うことで、穿刺針２３の先端の位置を追跡する。
【００３１】
なお、穿刺針２３の先端を示すボクセルを特定する処理は上記例に限られない。例えば、取得部１３１は、穿刺針２３を示すボクセルのうち、ボリュームデータの中央により近い位置に配置されたボクセルを穿刺針２３の先端を示すボクセルとして特定してもよい。または、穿刺針２３の先端が他の部分と異なる材質により形成されている場合には、取得部１３１は、穿刺針２３の先端の材質を示すＣＴ値に基づいて、穿刺針２３の先端を示すボクセルを特定してもよい。
【００３２】
また、上記では、取得部１３１がボクセル単位で処理を行う例を示したが、この例に限られない。例えば、取得部１３１は、ボリュームデータ内の全てのボクセルについて上記処理を行わずに、所定の間隔で１個のボクセルを選択し、選択したボクセルについて上記処理を行ってもよい。
【００３３】
調整部１３２は、コリメータ１３ｂの開口度を調整することにより、Ｘ線管１２から被検体Ｐに照射されるＸ線の照射範囲を調整する。第１の実施形態における調整部１３２は、取得部１３１によって取得された穿刺針２３の先端近傍の範囲にＸ線が照射されるように、コリメータ１３ｂの開口度を調整する。例えば、調整部１３２は、穿刺針２３の先端を示すボクセルを含むＸＹ平面（Ｚ方向に垂直な平面）に平行な断面を基準面とし、かかる基準面の前後Ｎ［ｍｍ］（合計２Ｎ［ｍｍ］）の範囲をＸ線の照射範囲とする。
【００３４】
例えば、Ｘ線検出器１４が、被検体Ｐの体軸方向（Ｚ方向）に沿って３２０列に配列されたＸ線検出素子を有し、３２０列のＸ線検出素子のＺ方向の長さが１６０［ｍｍ］であるものとする。かかる場合に、調整部１３２は、例えば、穿刺針２３の先端を含む基準面の前後２０［ｍｍ］（合計４０［ｍｍ］）の範囲をＸ線の照射範囲とする。これにより、照射範囲の体軸方向は、１６０［ｍｍ］から４０［ｍｍ］に縮小される。これにより、調整部１３２は、被検体Ｐへの被曝量を低減することができる。
【００３５】
レンダリング制御部１３３は、レンダリング処理部１４２と協働して、画像再構成部１４１によって再構成されたボリュームデータから透視画像や断面画像等を生成する。例えば、レンダリング制御部１３３は、ボリュームデータから複数の断面画像を生成するようにレンダリング処理部１４２を制御する。
【００３６】
表示制御部１３４は、レンダリング処理部１４２によって生成される透視画像や断面画像を表示部１２０に表示させる。例えば、表示制御部１３４は、レンダリング処理部１４２によって生成された複数の断面画像を表示部１２０に表示させる。
【００３７】
次に、図３を用いて、上述したシステム制御部１３０による処理の一例を説明する。図３は、第１の実施形態におけるシステム制御部１３０による処理の一例を説明するための図である。
【００３８】
図３に示した例において、Ｘ線検出器１４は、被検体Ｐの体軸方向（Ｚ方向）に沿って３２０列に配列されたＸ線検出素子を有するものとする。調整部１３２は、図３（Ａ）に示すように、最初はＸ線検出器１４の開口度を調整する。かかる場合に、Ｘ線検出器１４は、全てのＸ線検出素子（３２０列×Ｙ方向の数）において被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。これにより、画像再構成部１４１は、広範囲に被検体Ｐを透過したＸ線から、図３（Ａ）に示したボリュームデータＶＤ１０を再構成する。なお、かかるボリュームデータＶＤ１０のうち、ボクセル群Ｖ１１は、穿刺針２３を示すものとする。
【００３９】
続いて、取得部１３１は、ボリュームデータＶＤ１０から、穿刺針２３の先端の位置を取得する。ここでは、取得部１３１は、図３（Ａ）に示すように、穿刺針２３を示すボクセル群Ｖ１１の先端に位置するボクセルＭ１１を穿刺針２３の先端として特定する。すなわち、取得部１３１は、ボクセルＭ１１が配置されている位置を穿刺針２３の先端の位置として取得する。ここで、ボクセルＭ１１は、ＸＹ平面に平行な断面Ａ１１上に配置されるものとする。
【００４０】
かかる場合に、調整部１３２は、断面Ａ１１からＺ方向に前後Ｎ［ｍｍ］の範囲を照射範囲にすることを決定する。そして、調整部１３２は、図３（Ｂ）に示した例のように、決定した照射範囲にＸ線が照射されるように、コリメータ１３ｂの開口度を調整する。これにより、Ｘ線検出器１４は、断面Ａ１１からＺ方向に前後Ｎ［ｍｍ］の範囲に含まれるＸ線検出素子において被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。なお、上記「Ｎ」は、Ｘ線検出器１４の列方向（Ｚ方向）の長さの「１／２」よりも小さい値となる。すなわち、調整部１３２は、Ｘ線検出器１４が有する全てのＸ線検出素子にＸ線が照射されない範囲で、コリメータ１３ｂの開口度を調整する。そして、画像再構成部１４１は、かかるＸ線検出素子において検出されたＸ線から、図３（Ｂ）に示したボリュームデータＶＤ２０を再構成する。かかるボリュームデータＶＤ２０内のボクセル群Ｖ２１は、穿刺針２３を示すものとする。
【００４１】
そして、レンダリング制御部１３３は、ボリュームデータＶＤ２０から複数の断面画像を生成するようにレンダリング処理部１４２を制御する。例えば、レンダリング制御部１３３は、ＸＹ平面と平行方向に切断した断面画像を複数生成するようにレンダリング処理部１４２を制御する。ここで、ボリュームデータＶＤ２０は、ボリュームデータＶＤ１０と比較して容量が小さいが、穿刺針２３の先端を示すボクセルを含む。すなわち、レンダリング処理部１４２は、ボリュームデータＶＤ２０から、穿刺針２３の先端を示す画像を含む断面画像を生成することができる。そして、表示制御部１３４は、レンダリング処理部１４２によって生成された複数の断面画像を表示部１２０に並列表示させる。
【００４２】
ここで、図４に、第１の実施形態における表示部１２０に表示される複数の断面画像の一例を示す。図４に例示した３枚の断面画像Ｉ１１、Ｉ１２及びＩ１３は、図３（Ｂ）に示したボリュームデータＶＤ２０から生成されたものとする。また、断面画像Ｉ１１、Ｉ１２及びＩ１３は、穿刺針２３の進行方向（Ｚ軸の負方向）に沿ってボリュームデータＶＤ２０を切断した断面画像であり、断面画像Ｉ１１、断面画像Ｉ１２、断面画像Ｉ１３の順に穿刺針２３の進行先の断面画像を示すものとする。
【００４３】
図４に示した例では、断面画像Ｉ１１には穿刺針２３を示す画像Ｉ１１ａが含まれており、また、断面画像Ｉ１２には、穿刺針２３を示す画像Ｉ１２ａが含まれる。一方、断面画像Ｉ１３には穿刺針２３を示す画像が含まれていない。これにより、観察者は、断面画像Ｉ１２に対応する位置の近傍に穿刺針２３の先端が到達していることを観察することができる。
【００４４】
なお、上記図４に示した例では、レンダリング制御部１３３が３枚の断面画像を生成するようにレンダリング処理部１４２を制御する例を示したが、レンダリング制御部１３３は、２枚や４枚以上の断面画像を生成するようにレンダリング処理部１４２を制御してもよい。また、レンダリング制御部１３３は、断面画像ではなく透視画像やＭＩＰ画像やＭＰＲ（Multi  Planer  Reconstruction）画像を生成するようにレンダリング処理部１４２を制御してもよい。
【００４５】
システム制御部１３０は、図３を用いて説明した処理を繰り返し行う。具体的には、取得部１３１は、画像再構成部１４１によってボリュームデータが再構成されるたびに、穿刺針２３の先端の位置を取得する。そして、調整部１３２は、取得部１３１によって取得された穿刺針２３の先端の位置に基づいて、Ｘ線の照射範囲を新たに決定する。すなわち、調整部１３２は、穿刺針２３の進行に伴って、Ｘ線の照射範囲を移動させる。そして、レンダリング制御部１３３は、レンダリング処理部１４２と協働して図４に例示したような断面画像を生成する。このようにして、システム制御部１３０は、穿刺針２３を含む画像を略リアルタイムに表示部１２０に表示させる。
【００４６】
図３に示した例を用いて説明すると、例えば、医師等によって穿刺針２３が図３（Ｂ）に示した状態よりも更に挿入されたとする。そして、図３（Ｂ）に示した照射範囲によりボリュームデータが再構成されたものとする。このボリュームデータ内のボクセル群のうち穿刺針２３の先端を示すボクセルは、断面Ａ１１よりも左側（Ｚ軸の負方向）に位置することになる。取得部１３１は、かかる穿刺針２３の先端の位置を取得する。そして、調整部１３２は、取得部１３１によって取得された穿刺針２３の先端の位置に基づいて、Ｘ線の照射範囲を穿刺針２３の進行方向（Ｚ軸の負方向）に移動させる。これにより、システム制御部１３０は、穿刺針２３が移動した場合であっても、穿刺針２３の先端が位置する領域にＸ線を照射することができ、この結果、穿刺針２３の先端を含む断面画像を生成することができる。
【００４７】
次に、図５を用いて、第１の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１による処理の流れの一例を示す。図５は、第１の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１による処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００４８】
図５に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１のシステム制御部１３０は、操作者から撮影開始要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ここで、撮影開始要求を受け付けない場合には（ステップＳ１０１否定）、システム制御部１３０は、撮影開始要求を受け付けるまで待機する。一方、撮影開始要求を受け付けた場合には（ステップＳ１０１肯定）、画像再構成部１４１は、撮影処理を行うことによりボリュームデータを再構成する（ステップＳ１０２）。
【００４９】
続いて、システム制御部１３０の取得部１３１は、画像再構成部１４１によって再構成されたボリュームデータを参照して、穿刺針２３の先端の位置を取得する（ステップＳ１０３）。続いて、システム制御部１３０の調整部１３２は、取得部１３１によって取得された穿刺針２３の先端近傍の範囲にＸ線が照射されるように、コリメータ１３ｂの開口度を調整する（ステップＳ１０４）。
【００５０】
続いて、システム制御部１３０のレンダリング制御部１３３は、レンダリング処理部１４２と協働して、画像再構成部１４１によって再構成されたボリュームデータから透視画像や断面画像等の被検体画像を生成する（ステップＳ１０５）。そして、システム制御部１３０の表示制御部１３４は、レンダリング処理部１４２によって生成された被検体画像を表示部１２０に表示させる（ステップＳ１０６）。
【００５１】
そして、システム制御部１３０は、操作者から撮影終了要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０７）。ここで、撮影終了要求を受け付けない場合には（ステップＳ１０７否定）、Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳ１０２による処理手順に戻る。一方、撮影終了要求を受け付けた場合には（ステップＳ１０７肯定）、Ｘ線ＣＴ装置１は、処理を終了する。なお、図５に示した例では、ステップＳ１０６による処理手順の後に、ステップＳ１０７による処理手順が行われる例を示したが、Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳ１０２〜Ｓ１０６の間においてもステップＳ１０７による処理手順を行う。
【００５２】
上述してきたように、第１の実施形態によれば、穿刺針２３が移動した場合であっても、穿刺針２３の先端が位置する領域近傍のみにＸ線を照射することができ、この結果、穿刺針２３の先端を含む画像を表示することができるとともに、被検体Ｐへの被曝量を低減することができる。
【００５３】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、ボリュームデータから穿刺針を含む透視画像や断面画像を表示する例を示した。ここで、従来、２つの視点から撮影された２つの画像をモニタに表示することで、立体視用メガネ等の専用機器を用いた利用者にとって立体視可能な画像を表示する技術が知られている。また、近年、レンチキュラーレンズ等の光線制御子を用いて、複数の視点から撮影された画像（例えば、９つの画像）をモニタに表示することで、裸眼の利用者にとっても立体視可能な画像を表示する技術が知られている。そこで、第２の実施形態では、ボリュームデータから複数の視点に対応する視差画像を生成し、かかる視差画像を用いて利用者にとっても立体視可能な画像を表示する例について説明する。
【００５４】
最初に、以下の実施形態で用いる用語について説明すると、「視差画像群」とは、ボリュームデータに対して、所定の視差角ずつ視点位置を移動させてボリュームレンダリング処理を行うことで生成された画像群のことである。すなわち、「視差画像群」は、「視点位置」が異なる複数の「視差画像」から構成される。また、「視差角」とは、「視差画像群」を生成するために設定された各視点位置のうち隣接する視点位置とボリュームデータによって表される空間内の所定位置（例えば、空間の中心）とにより定まる角度のことである。また、「視差数」とは、立体表示モニタにて立体視されるために必要となる「視差画像」の数のことである。また、以下で記載する「９視差画像」とは、９つの「視差画像」から構成される「視差画像群」のことである。また、以下で記載する「２視差画像」とは、２つの「視差画像」から構成される「視差画像群」のことである。
【００５５】
次に、第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置について説明するが、第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置の構成は、図１に示したＸ線ＣＴ装置１の構成例と同様であるので、図示することを省略する。ただし、第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置が有する表示部１２０は、立体視可能なモニタ（立体表示モニタ、立体画像表示装置とも称する）であり、各種情報を表示する。また、第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置が有するレンダリング処理部１４２は、画像再構成部１４１によって生成されたボリュームデータに対して種々のレンダリング処理を行い、視差画像群を生成する。また、第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置が有するシステム制御部（後述する「システム制御部２３０」）は、図２に示したシステム制御部１３０と異なる処理を行う。以下に、第２の実施形態における表示部１２０、レンダリング処理部１４２、システム制御部２３０について順に説明する。
【００５６】
第２の実施形態における表示部１２０は、観察者にとって立体視可能な画像を表示することができる。例えば、表示部１２０は、記憶部１５０に記憶されているボリュームデータから生成された視差画像群などを表示することにより、観察者が立体的に視認可能な画像である立体画像を提供する。
【００５７】
ここで、立体表示モニタについて説明する。現在最も普及している一般的な汎用モニタは、２次元画像を２次元で表示するものであり、２次元画像を立体表示することができない。仮に、観察者が汎用モニタにて立体視を要望する場合、汎用モニタに対して画像を出力する装置は、平行法や交差法により観察者が立体視可能な２視差画像を並列表示させる必要がある。又は、汎用モニタに対して画像を出力する装置は、例えば、左目用の部分に赤色のセロハンが取り付けられ、右目用の部分に青色のセロハンが取り付けられたメガネを用いて余色法により観察者が立体視可能な画像を表示する必要がある。
【００５８】
一方、立体表示モニタとしては、立体視用メガネ等の専用機器を用いることで、２視差画像（両眼視差画像とも称する）を立体視可能とするものがある。
【００５９】
図６は、２視差画像により立体表示を行う立体表示モニタの一例を説明するための図である。図６に示す一例は、シャッター方式により立体表示を行う立体表示モニタであり、モニタを観察する観察者が装着する立体視用メガネとしてシャッターメガネが用いられる。かかる立体表示モニタは、モニタにて２視差画像を交互に出射する。例えば、図６の（Ａ）に示すモニタは、左目用の画像と右目用の画像を、１２０Ｈｚにて交互に出射する。ここで、モニタには、図６の（Ａ）に示すように、赤外線出射部が設置され、赤外線出射部は、画像が切り替わるタイミングに合わせて赤外線の出射を制御する。
【００６０】
また、赤外線出射部から出射された赤外線は、図６の（Ａ）に示すシャッターメガネの赤外線受光部により受光される。シャッターメガネの左右それぞれの枠には、シャッターが取り付けられており、シャッターメガネは、赤外線受光部が赤外線を受光したタイミングに合わせて左右のシャッターそれぞれの透過状態及び遮光状態を交互に切り替える。以下、シャッターにおける透過状態及び遮光状態の切り替え処理について説明する。
【００６１】
各シャッターは、図６の（Ｂ）に示すように、入射側の偏光板と出射側の偏光板とを有し、更に、入射側の偏光板と出射側の偏光板との間に液晶層を有する。また、入射側の偏光板と出射側の偏光板とは、図６の（Ｂ）に示すように、互いに直交している。ここで、図６の（Ｂ）に示すように、電圧が印加されていない「ＯＦＦ」の状態では、入射側の偏光板を通った光は、液晶層の作用により９０度回転し、出射側の偏光板を透過する。すなわち、電圧が印加されていないシャッターは、透過状態となる。
【００６２】
一方、図６の（Ｂ）に示すように、電圧が印加された「ＯＮ」の状態では、液晶層の液晶分子による偏光回転作用が消失するため、入射側の偏光板を通った光は、出射側の偏光板で遮られてしまう。すなわち、電圧が印加されたシャッターは、遮光状態となる。
【００６３】
そこで、例えば、赤外線出射部は、モニタ上に左目用の画像が表示されている期間、赤外線を出射する。そして、赤外線受光部は、赤外線を受光している期間、左目のシャッターに電圧を印加せず、右目のシャッターに電圧を印加させる。これにより、図６の（Ａ）に示すように、右目のシャッターが遮光状態となり、左目のシャッターが透過状態となるため、観察者の左目に左目用の画像が入射する。一方、赤外線出射部は、モニタ上に右目用の画像が表示されている期間、赤外線の出射を停止する。そして、赤外線受光部は、赤外線が受光されない期間、右目のシャッターに電圧を印加せず、左目のシャッターに電圧を印加させる。これにより、左目のシャッターが遮光状態となり、右目のシャッターが透過状態であるため、観察者の右目に右目用の画像が入射する。このように、図６に示す立体表示モニタは、モニタに表示される画像とシャッターの状態を連動させて切り替えることで、観察者が立体視可能な画像を表示させる。なお、２視差画像を立体視可能な立体表示モニタとしては、上記のシャッター方式以外にも、偏光メガネ方式を採用したモニタも知られている。
【００６４】
更に、近年実用化された立体表示モニタとしては、レンチキュラーレンズ等の光線制御子を用いることで、例えば、９視差画像等の多視差画像を観察者が裸眼にて立体視可能とするものがある。かかる立体表示モニタは、両眼視差による立体視を可能とし、更に、観察者の視点移動に合わせて観察される映像も変化する運動視差による立体視も可能とする。
【００６５】
図７は、９視差画像により立体表示を行う立体表示モニタの一例を説明するための図である。図７に示す立体表示モニタには、液晶パネル等の平面状の表示面２００の前面に、光線制御子が配置される。例えば、図７に示す立体表示モニタには、光線制御子として、光学開口が垂直方向に延びる垂直レンチキュラーシート２０１が表示面２００の前面に貼り付けられている。なお、図７に示す一例では、垂直レンチキュラーシート２０１の凸部が前面となるように貼り付けられているが、垂直レンチキュラーシート２０１の凸部が表示面２００に対向するように貼り付けられる場合であってもよい。
【００６６】
表示面２００には、図７に示すように、縦横比が３：１であり、縦方向にサブ画素である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つが配置された画素２０２がマトリクス状に配置される。図７に示す立体表示モニタは、９つの画像により構成される９視差画像を、所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換したうえで、表示面２００に出力する。すなわち、図７に示す立体表示モニタは、９視差画像にて同一位置にある９つの画素それぞれを、９列の画素２０２に割り振って出力させる。９列の画素２０２は、視点位置の異なる９つの画像を同時に表示する単位画素群２０３となる。
【００６７】
表示面２００において単位画素群２０３として同時に出力された９視差画像は、例えば、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）バックライトにより平行光として放射され、更に、垂直レンチキュラーシート２０１により、多方向に放射される。９視差画像の各画素の光が多方向に放射されることにより、観察者の右目及び左目に入射する光は、観察者の位置（視点の位置）に連動して変化する。すなわち、観察者の見る角度により、右目に入射する視差画像と左目に入射する視差画像とは、視差角が異なる。これにより、観察者は、例えば、図７に示す９つの位置それぞれにおいて、撮影対象を立体的に視認できる。また、観察者は、例えば、図７に示す「５」の位置において、撮影対象に対して正対した状態で立体的に視認できるとともに、図７に示す「５」以外それぞれの位置において、撮影対象の向きを変化させた状態で立体的に視認できる。なお、図７に示す立体表示モニタは、あくまでも一例である。９視差画像を表示する立体表示モニタは、図７に示すように、「ＲＲＲ・・・、ＧＧＧ・・・、ＢＢＢ・・・」の横ストライプ液晶である場合であってもよいし、「ＲＧＢＲＧＢ・・・」の縦ストライプ液晶である場合であってもよい。また、図７に示す立体表示モニタは、図７に示すように、レンチキュラーシートが垂直となる縦レンズ方式である場合であってもよいし、レンチキュラーシートが斜めとなる斜めレンズ方式である場合であってもよい。
【００６８】
次に、第２の実施形態におけるレンダリング処理部１４２について説明する。第２の実施形態におけるレンダリング処理部１４２は、システム制御部２３０による制御の下、画像再構成部１４１によって生成されたボリュームデータに対して種々のレンダリング処理を行い、視差画像群を生成する。具体的には、第２の実施形態におけるレンダリング処理部１４２は、記憶部１５０からボリュームデータを読み込み、このボリュームデータに対して、まず前処理を行う。次に、レンダリング処理部１４２は、前処理後の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い、視差画像群を生成する。
【００６９】
また、レンダリング処理部１４２は、各種情報（目盛り、患者名、検査項目等）が描出された２次元画像を生成し、これを視差画像群それぞれに対して重畳することで、出力用の２次元画像を生成する。そして、レンダリング処理部１４２は、生成した視差画像群や出力用の２次元画像を記憶部１５０に格納する。
【００７０】
ここで、第２の実施形態におけるレンダリング処理部１４２の詳細について説明する。図８は、第２の実施形態におけるレンダリング処理部１４２の構成例を説明するための図である。図８に示すように、レンダリング処理部１４２は、前処理部１４２１と、３次元画像処理部１４２２と、２次元画像処理部１４２３とを有する。前処理部１４２１が、ボリュームデータに対する前処理を行い、３次元画像処理部１４２２が、前処理後のボリュームデータから視差画像群を生成し、２次元画像処理部１４２３が、視差画像群に各種情報が重畳された出力用の２次元画像を生成する。以下、各部を順に説明する。
【００７１】
前処理部１４２１は、ボリュームデータに対してレンダリング処理を行う際に、種々の前処理を行う処理部であり、画像補正処理部１４２１ａと、３次元物体フュージョン部１４２１ｅと、３次元物体表示領域設定部１４２１ｆとを有する。
【００７２】
画像補正処理部１４２１ａは、２種類のボリュームデータを１つのボリュームデータとして処理する際に画像補正処理を行う処理部であり、図８に示すように、歪み補正処理部１４２１ｂ、体動補正処理部１４２１ｃ及び画像間位置合わせ処理部１４２１ｄを有する。
【００７３】
歪み補正処理部１４２１ｂは、個々のボリュームデータにおいて、データ収集時の収集条件に起因するデータの歪みを補正する。体動補正処理部１４２１ｃは、個々のボリュームデータを生成するために用いられたデータの収集時期における被検体Ｐの体動に起因する移動を補正する。画像間位置合わせ処理部１４２１ｄは、歪み補正処理部１４２１ｂ及び体動補正処理部１４２１ｃによる補正処理が行われた２つのボリュームデータ間で、例えば、相互相関法等を用いた位置合わせ（Registration）を行う。
【００７４】
３次元物体フュージョン部１４２１ｅは、画像間位置合わせ処理部１４２１ｄにより位置合わせが行われた複数のボリュームデータをフュージョンさせる。なお、画像補正処理部１４２１ａ及び３次元物体フュージョン部１４２１ｅの処理は、単一のボリュームデータに対してレンダリング処理を行う場合、省略される。
【００７５】
３次元物体表示領域設定部１４２１ｆは、操作者により指定された表示対象臓器に対応する表示領域を設定する処理部であり、セグメンテーション処理部１４２１ｇを有する。セグメンテーション処理部１４２１ｇは、操作者により指定された心臓、肺、血管等の臓器を、例えば、ボリュームデータの画素値（ボクセル値）に基づく領域拡張法により抽出する処理部である。
【００７６】
なお、セグメンテーション処理部１４２１ｇは、操作者により表示対象臓器が指定されなかった場合、セグメンテーション処理を行わない。また、セグメンテーション処理部１４２１ｇは、操作者により表示対象臓器が複数指定された場合、該当する複数の臓器を抽出する。また、セグメンテーション処理部１４２１ｇの処理は、レンダリング画像を参照した操作者の微調整要求により再度実行される場合もある。
【００７７】
３次元画像処理部１４２２は、前処理部１４２１が処理を行った前処理後の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う。ボリュームレンダリング処理を行う処理部として、３次元画像処理部１４２２は、投影方法設定部１４２２ａと、３次元幾何変換処理部１４２２ｂと、３次元物体アピアランス処理部１４２２ｆと、３次元仮想空間レンダリング部１４２２ｋとを有する。
【００７８】
投影方法設定部１４２２ａは、視差画像群を生成するための投影方法を決定する。例えば、投影方法設定部１４２２ａは、ボリュームレンダリング処理を平行投影法により実行するか、透視投影法により実行するかを決定する。
【００７９】
３次元幾何変換処理部１４２２ｂは、ボリュームレンダリング処理が実行されるボリュームデータを３次元幾何学的に変換するための情報を決定する処理部であり、平行移動処理部１４２２ｃ、回転処理部１４２２ｄ及び拡大縮小処理部１４２２ｅを有する。平行移動処理部１４２２ｃは、ボリュームレンダリング処理を行う際の視点位置が平行移動された場合に、ボリュームデータを平行移動させる移動量を決定する処理部であり、回転処理部１４２２ｄは、ボリュームレンダリング処理を行う際の視点位置が回転移動された場合に、ボリュームデータを回転移動させる移動量を決定する処理部である。また、拡大縮小処理部１４２２ｅは、視差画像群の拡大や縮小が要求された場合に、ボリュームデータの拡大率や縮小率を決定する処理部である。
【００８０】
３次元物体アピアランス処理部１４２２ｆは、３次元物体色彩処理部１４２２ｇ、３次元物体不透明度処理部１４２２ｈ、３次元物体材質処理部１４２２ｉ及び３次元仮想空間光源処理部１４２２ｊを有する。３次元物体アピアランス処理部１４２２ｆは、これらの処理部により、例えば、後述するシステム制御部２３０による制御に基づいて、表示される視差画像群の表示状態を決定する処理を行う。
【００８１】
３次元物体色彩処理部１４２２ｇは、ボリュームデータにてセグメンテーションされた各領域に対して着色される色彩を決定する処理部である。３次元物体不透明度処理部１４２２ｈは、ボリュームデータにてセグメンテーションされた各領域を構成する各ボクセルの不透過度（Opacity）を決定する処理部である。なお、ボリュームデータにおいて不透過度が「１００％」とされた領域の後方の領域は、視差画像群において描出されないこととなる。また、ボリュームデータにおいて不透過度が「０％」とされた領域は、視差画像群において描出されないこととなる。
【００８２】
３次元物体材質処理部１４２２ｉは、ボリュームデータにてセグメンテーションされた各領域の材質を決定することで、この領域が描出される際の質感を調整する処理部である。３次元仮想空間光源処理部１４２２ｊは、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う際に、３次元仮想空間に設置する仮想光源の位置や、仮想光源の種類を決定する処理部である。仮想光源の種類としては、無限遠から平行な光線を照射する光源や、視点から放射状の光線を照射する光源等が挙げられる。
【００８３】
３次元仮想空間レンダリング部１４２２ｋは、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い、視差画像群を生成する。また、３次元仮想空間レンダリング部１４２２ｋは、ボリュームレンダリング処理を行う際、必要に応じて、投影方法設定部１４２２ａ、３次元幾何変換処理部１４２２ｂ、３次元物体アピアランス処理部１４２２ｆにより決定された各種情報を用いる。
【００８４】
ここで、３次元仮想空間レンダリング部１４２２ｋによるボリュームレンダリング処理は、レンダリング条件に従って行われることになる。例えば、レンダリング条件は、「平行投影法」又は「透視投影法」である。また、例えば、レンダリング条件は、「基準の視点位置及び視差角」である。また、例えば、レンダリング条件は、「視点位置の平行移動」、「視点位置の回転移動」、「視差画像群の拡大」、「視差画像群の縮小」である。また、例えば、レンダリング条件は、「着色される色彩」、「透過度」、「質感」、「仮想光源の位置」、「仮想光源の種類」である。
【００８５】
このようなレンダリング条件は、入力部１１０を介して操作者から受け付けたり、初期設定されたり、システム制御部２３０によって決定される。いずれの場合も、３次元仮想空間レンダリング部１４２２ｋは、システム制御部２３０からレンダリング条件を受け付け、このレンダリング条件に従って、ボリュームデータに対するボリュームレンダリング処理を行う。また、このとき、上述した投影方法設定部１４２２ａ、３次元幾何変換処理部１４２２ｂ、３次元物体アピアランス処理部１４２２ｆが、このレンダリング条件に従って必要な各種情報を決定するので、３次元仮想空間レンダリング部１４２２ｋは、決定されたこれらの各種情報を用いて視差画像群を生成する。
【００８６】
図９は、第２の実施形態におけるボリュームレンダリング処理の一例を説明するための図である。例えば、３次元仮想空間レンダリング部１４２２ｋが、図９の「９視差画像生成方式（１）」に示すように、レンダリング条件として、平行投影法を受け付け、更に、基準の視点位置（５）と視差角「１度」とを受け付けたとする。かかる場合、３次元仮想空間レンダリング部１４２２ｋは、視差角が「１度」おきとなるように、視点の位置を（１）〜（９）に平行移動して、平行投影法により視差角（視線方向間の角度）が１度ずつ異なる９つの視差画像を生成する。なお、平行投影法を行う場合、３次元仮想空間レンダリング部１４２２ｋは、視線方向に沿って無限遠から平行な光線を照射する光源を設定する。
【００８７】
或いは、３次元仮想空間レンダリング部１４２２ｋが、図９の「９視差画像生成方式（２）」に示すように、レンダリング条件として、透視投影法を受け付け、更に、基準の視点位置（５）と視差角「１度」とを受け付けたとする。かかる場合、３次元仮想空間レンダリング部１４２２ｋは、ボリュームデータの中心（重心）を中心に視差角が「１度」おきとなるように、視点の位置を（１）〜（９）に回転移動して、透視投影法により視差角が１度ずつ異なる９つの視差画像を生成する。なお、透視投影法を行う場合、３次元仮想空間レンダリング部１４２２ｋは、視線方向を中心に光を３次元的に放射状に照射する点光源や面光源を各視点にて設定する。また、透視投影法を行う場合、レンダリング条件によっては、視点（１）〜（９）は、平行移動される場合であってもよい。なお、視線方向は、図９の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、視点からボリュームデータの切断面の中心（重心）に向かう方向となる。
【００８８】
なお、３次元仮想空間レンダリング部１４２２ｋは、表示されるボリュームレンダリング画像の縦方向に対しては、視線方向を中心に光を２次元的に放射状に照射し、表示されるボリュームレンダリング画像の横方向に対しては、視線方向に沿って無限遠から平行な光線を照射する光源を設定することで、平行投影法と透視投影法とを併用したボリュームレンダリング処理を行ってもよい。
【００８９】
また、３次元仮想空間レンダリング部１４２２ｋは、ボリュームレンダリングだけでなく、断面再構成法（ＭＰＲ）を行うことで、ボリュームデータからＭＰＲ画像を再構成する機能も有する。また、３次元仮想空間レンダリング部１４２２ｋは、ＭＰＲとして「Curved  MPR」を行う機能や、「Intensity  Projection」を行う機能も有する。
【００９０】
また、３次元画像処理部１４２２がボリュームデータから生成した視差画像群は、アンダーレイ（Underlay）とされる。そして、各種情報（目盛り、患者名、検査項目等）が描出されたオーバーレイ（Overlay）がアンダーレイに対して重畳されることで、出力用の２次元画像とされる。２次元画像処理部１４２３は、オーバーレイ及びアンダーレイに対して画像処理を行うことで、出力用の２次元画像を生成する処理部であり、図８に示すように、２次元物体描画部１４２３ａ、２次元幾何変換処理部１４２３ｂ及び輝度調整部１４２３ｃを有する。例えば、２次元画像処理部１４２３は、出力用の２次元画像の生成処理に要する負荷を軽減するために、９枚の視差画像（アンダーレイ）のそれぞれに対して１枚のオーバーレイを重畳することで、出力用の２次元画像を９枚生成する。なお、以下では、オーバーレイが重畳されたアンダーレイを単に「視差画像」と表記する場合もある。
【００９１】
２次元物体描画部１４２３ａは、オーバーレイに描出される各種情報を描画する処理部であり、２次元幾何変換処理部１４２３ｂは、オーバーレイに描出される各種情報の位置を平行移動処理又は回転移動処理したり、オーバーレイに描出される各種情報の拡大処理又は縮小処理したりする処理部である。輝度調整部１４２３ｃは、輝度変換処理を行う処理部であり、例えば、出力先の立体表示モニタの諧調や、ウィンドウ幅（ＷＷ：Window  Width）、ウィンドウレベル（ＷＬ：Window  Level）等の画像処理用のパラメータに応じて、オーバーレイ及びアンダーレイの輝度を調整する処理部である。
【００９２】
レンダリング処理部１４２により生成された視差画像群は、記憶部１５０に格納される。その後、例えば、Ｘ線ＣＴ装置１は、オーバーレイ画像が重畳された視差画像群を所定フォーマット（例えば格子状）に配置した中間画像に変換した上で立体表示モニタに表示することで、利用者である医師や検査技師に、各種情報（目盛り、患者名、検査項目等）が描出された立体画像を表示可能となる。
【００９３】
次に、図１０を用いて、第２の実施形態におけるシステム制御部２３０について説明する。図１０は、第２の実施形態におけるシステム制御部２３０の構成例を説明するための図である。図１０に例示するように、第２の実施形態におけるシステム制御部２３０は、取得部１３１と、調整部１３２と、レンダリング制御部２３３と、表示制御部２３４とを有する。
【００９４】
取得部１３１は、第１の実施形態において説明したように、画像再構成部１４１によって再構成されたボリュームデータ内のボクセル群から穿刺針２３を示すボクセルを特定することにより、被検体Ｐの内部に存在する穿刺針２３の先端の位置を取得する。
【００９５】
調整部１３２は、第１の実施形態において説明したように、取得部１３１によって取得された穿刺針２３の先端近傍の範囲にＸ線が照射されるように、コリメータ１３ｂの開口度を調整する。
【００９６】
レンダリング制御部２３３は、レンダリング処理部１４２と協働して、画像再構成部１４１によって再構成されたボリュームデータから視差画像群を生成する。第２の実施形態におけるレンダリング制御部２３３は、調整部１３２によってコリメータ１３ｂが調整される前に再構成されたボリュームデータを保持しておく。具体的には、レンダリング制御部２３３は、Ｘ線検出器１４が有する略全てのＸ線検出素子によって検出されたＸ線から再構成されたボリュームデータを保持しておく。そして、レンダリング制御部２３３は、画像再構成部１４１によってボリュームデータが新たに再構成されるたびに、保持しておいたボリュームデータを新たに再構成されたボリュームデータに更新する。このとき、レンダリング制御部２３３は、保持しておいたボリュームデータのうち、新たに再構成されたボリュームデータに対応する領域のみを更新する。なお、レンダリング制御部２３３による処理については、図１１を用いて後述する。
【００９７】
表示制御部２３４は、レンダリング制御部２３３及びレンダリング処理部１４２によって生成される視差画像群を表示部１２０に表示させる。これにより、表示部１２０は、観察者にとって立体視可能な画像である立体画像を表示することができる。
【００９８】
次に、図１１を用いて、上述したシステム制御部２３０による処理の一例を説明する。図１１は、第２の実施形態におけるシステム制御部２３０による処理の一例を説明するための図である。
【００９９】
まず、Ｘ線検出器１４は、被検体Ｐの体軸方向（Ｚ方向）に沿って３２０列に配列されたＸ線検出素子を有するものとする。そして、調整部１３２は、図３（Ａ）に示した例と同様に、最初はＸ線検出器１４の全検出面にＸ線が照射されるようにコリメータ１３ｂの開口度を調整する。これにより、画像再構成部１４１は、広範囲に被検体Ｐを透過したＸ線から、図１１（Ａ）に示したボリュームデータＶＤ３０を再構成する。なお、かかるボリュームデータＶＤ３０は、図３（Ａ）に例示したボリュームデータＶＤ１０と同様のサイズである。また、ボリュームデータＶＤ３０のうち、ボクセル群Ｖ３１は、穿刺針２３を示すものとする。
【０１００】
続いて、取得部１３１は、ボリュームデータＶＤ３０から、穿刺針２３の先端の位置を取得する。ここでは、取得部１３１は、図１１（Ｂ）に示すように、ボクセル群Ｖ３１の先端に位置するボクセルＭ３１を穿刺針２３の先端として特定する。ここで、ボクセルＭ３１は、ＸＹ平面に平行な断面Ａ３１上に配置されるものとする。かかる場合に、調整部１３２は、断面Ａ３１からＺ方向に前後Ｎ［ｍｍ］の範囲を照射範囲にすることを決定し、決定した照射範囲にＸ線が照射されるように、コリメータ１３ｂの開口度を調整する。これにより、画像再構成部１４１は、図１１（Ｂ）に示したボリュームデータＶＤ３１を再構成する。
【０１０１】
そして、第２の実施形態におけるレンダリング制御部２３３は、図１１（Ａ）に示したボリュームデータＶＤ３０のうち断面Ａ３１からＺ方向に前後Ｎ［ｍｍ］の領域をボリュームデータＶＤ３１に置き換える。これにより、レンダリング制御部２３３は、図１１（Ｃ）に示すように、ボリュームデータＶＤ４０を生成する。すなわち、ボリュームデータＶＤ４０のうち、領域Ｒ１及びＲ２は、図１１（Ａ）に示したボリュームデータＶＤ３０となり、領域Ｒ３は、図１１（Ｂ）に示したボリュームデータＶＤ３１となる。
【０１０２】
そして、レンダリング制御部２３３は、このようにして生成したボリュームデータＶＤ４０に対してレンダリング処理を行うようにレンダリング処理部１４２を制御する。なお、視点位置や視差角等のレンダリング条件については、観察者によって予め設定されているものとする。これにより、レンダリング処理部１４２は、ボリュームデータＶＤ４０から視差画像群を生成する。そして、表示制御部２３４は、レンダリング処理部１４２によって生成された視差画像群を立体視可能なモニタである表示部１２０に表示させる。
【０１０３】
この後、図１１（Ｄ）に示すように、医師等によって穿刺針２３が更に挿入されたとする。そして、取得部１３１が、ＸＹ平面に平行な断面Ａ４１上に配置されるボクセルの位置を穿刺針２３の先端の位置として取得したものとする。このとき、画像再構成部１４１は、図１１（Ｄ）に示したボリュームデータＶＤ４１を再構成する。かかる場合に、レンダリング制御部２３３は、図１１（Ｃ）に示したボリュームデータＶＤ４０のうち断面Ａ４１からＺ方向に前後Ｎ［ｍｍ］の領域をボリュームデータＶＤ４１に置き換える。これにより、レンダリング制御部２３３は、ボリュームデータＶＤ５０（図示省略）を生成する。
【０１０４】
このように、レンダリング制御部２３３は、画像再構成部１４１によって新たなボリュームデータが再構成されるたびに、再構成済みのボリュームデータに対して、新たなボリュームデータを順次更新する。これにより、レンダリング制御部２３３は、穿刺針２３が移動した場合であっても、穿刺針２３の先端を示すボクセルを含むボリュームデータを生成することができる。この結果、レンダリング処理部１４２は、穿刺針２３の先端を含む視差画像群を生成することができる。
【０１０５】
ここで、図１２に、第２の実施形態における表示部１２０に表示される立体画像の一例を示す。図１２に示した例において、表示部１２０は、上記ボリュームデータＶＤ４０から生成された視差画像群を用いて立体画像Ｉ２１を表示し、上記ボリュームデータＶＤ５０から生成された視差画像群を用いて立体画像Ｉ２２を表示するものとする。このように、表示部１２０は、レンダリング処理部１４２によって視差画像群が生成されるたびに、時系列に沿って視差画像群を表示することで、立体画像Ｉ２１を表示した後に立体画像Ｉ２２を表示する。これにより、表示部１２０は、穿刺針２３を含む立体画像を略リアルタイムに表示することができる。
【０１０６】
図１２に示した例では、立体画像Ｉ２１には穿刺針２３を示す立体画像Ｉ２１ａが含まれており、立体画像Ｉ２２には穿刺針２３を示す立体画像Ｉ２２ａが含まれている。医師等の観察者は、このような穿刺針２３を示す立体画像の位置変動に基づいて、穿刺針２３の先端が到達している部位を観察することができる。
【０１０７】
なお、図１２（Ａ）に示した立体画像Ｉ２１のうち領域Ｒ２１の立体画像は、図１１に示したボリュームデータＶＤ３１に対応し、立体画像Ｉ２２のうち領域Ｒ２２の立体画像は、図１１に示したボリュームデータＶＤ４１に対応する。
【０１０８】
次に、図１３を用いて、第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置による処理の流れの一例を示す。図１３は、第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置による処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１０９】
図１３に示すように、第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置のシステム制御部２３０は、操作者から撮影開始要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。ここで、撮影開始要求を受け付けない場合には（ステップＳ２０１否定）、システム制御部２３０は、撮影開始要求を受け付けるまで待機する。一方、撮影開始要求を受け付けた場合には（ステップＳ２０１肯定）、画像再構成部１４１は、撮影処理を行うことによりボリュームデータを再構成する（ステップＳ２０２）。
【０１１０】
続いて、システム制御部２３０の取得部１３１は、画像再構成部１４１によって再構成されたボリュームデータを参照して、穿刺針２３の先端の位置を取得する（ステップＳ２０３）。続いて、システム制御部２３０の調整部１３２は、取得部１３１によって取得された穿刺針２３の先端近傍の範囲にＸ線が照射されるように、コリメータ１３ｂの開口度を調整する（ステップＳ２０４）。
【０１１１】
続いて、システム制御部２３０のレンダリング制御部２３３は、再構成済みのボリュームデータが存在するか否かを判定する（ステップＳ２０５）。ここで、最初に被検体Ｐを撮影した状態である場合には、再構成済みのボリュームデータが存在しない。例えば、調整部１３２によってコリメータ１３ｂが調整される前に被検体Ｐが広範囲に撮影された状態においては、再構成済みのボリュームデータが存在しない。一方、調整部１３２によってＸ線の照射範囲が制限された状態においては、再構成済みのボリュームデータ（例えば、被検体Ｐを広範囲に撮影することで生成されたボリュームデータ）が存在することになる。
【０１１２】
レンダリング制御部２３３は、再構成済みのボリュームデータが存在する場合には（ステップＳ２０５肯定）、再構成済みのボリュームデータに対して、ステップＳ２０２において再構成されたボリュームデータを更新する（ステップＳ２０６）。一方、レンダリング制御部２３３は、再構成済みのボリュームデータが存在しない場合には（ステップＳ２０５否定）、ボリュームデータの更新処理を行わない。
【０１１３】
そして、レンダリング制御部２３３は、レンダリング処理部１４２と協働してボリュームデータから視差画像群を生成する（ステップＳ２０７）。そして、システム制御部２３０の表示制御部２３４は、レンダリング処理部１４２によって生成された視差画像群を表示部１２０に表示させる（ステップＳ２０８）。
【０１１４】
そして、システム制御部２３０は、操作者から撮影終了要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ２０９）。ここで、撮影終了要求を受け付けない場合には（ステップＳ２０９否定）、第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置は、ステップＳ２０２による処理手順に戻る。一方、撮影終了要求を受け付けた場合には（ステップＳ２０９肯定）、第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置は、処理を終了する。なお、図１３に示した例では、ステップＳ２０８による処理手順の後に、ステップＳ２０９による処理手順が行われる例を示したが、第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置は、ステップＳ２０２〜Ｓ２０８の間においてもステップＳ２０９による処理手順を行う。
【０１１５】
上述してきたように、第２の実施形態によれば、データサイズの大きいボリュームデータを用いる場合であっても、穿刺針２３の先端が位置する領域近傍のみにＸ線を照射することができ、さらに、データサイズの大きいボリュームデータを更新することができる。この結果、第２の実施形態によれば、穿刺針２３の先端を含む画像を表示することができるとともに、被検体Ｐへの被曝量を低減することができる。
【０１１６】
なお、上記第１及び第２の実施形態では、広範囲に被検体Ｐを透過したＸ線を検出することができるＸ線検出器１４を例に挙げて説明した。しかし、第１又は第２におけるＸ線ＣＴ装置は、広範囲にＸ線を検出することができるＸ線検出器１４を有しなくてもよい。すなわち、上述した第１又は第２におけるＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線を検出することができる範囲が狭いＸ線検出器を有する場合にも適用することができる。
【０１１７】
また、上記第２の実施形態では、ボリュームデータが再構成されるたびに、再構成済みのボリュームデータに対して、新たに再構成されたボリュームデータを累積的に反映する例を示した。しかし、上記第２の実施形態におけるレンダリング制御部２３３は、コリメータ１３ｂが調整される前に再構成されたボリュームデータに対して、新たに再構成されたボリュームデータを反映してもよい。図１１に示した例を用いて説明すると、レンダリング制御部２３３は、ボリュームデータＶＤ３１が再構成された場合に、ボリュームデータＶＤ３０にボリュームデータＶＤ３１を反映することで、ボリュームデータＶＤ４０を生成する。続いて、レンダリング制御部２３３は、ボリュームデータＶＤ４１が再構成された場合に、ボリュームデータＶＤ４０ではなくボリュームデータＶＤ３０に対して、ボリュームデータＶＤ４１を反映することで、ボリュームデータＶＤ５０を生成する。
【０１１８】
また、上記第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置は、定期的に、被検体Ｐを広範囲に透過したＸ線からボリュームデータを再構成してもよい。具体的には、図１１に示した例では、レンダリング制御部２３３は、Ｘ線の照射範囲が制限されずに再構成されたボリュームデータＶＤ３０に対して、Ｘ線の照射範囲が制限された状態で再構成されたボリュームデータＶＤ３１やボリュームデータＶＤ４１を反映した。ここで、Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線の照射範囲を制限せずに、ボリュームデータＶＤ３０と同様のデータサイズを有するボリュームデータを定期的に再構成してもよい。これは、ボリュームデータＶＤ３０のうち所定の時間更新されない領域が、被検体Ｐのリアルタイムな情報とならない可能性があるからである。すなわち、所定の時間更新されない領域と、順次更新される領域とは時相のことなる被検体Ｐを示す情報となるので、表示部１２０に表示される被検体Ｐの画像にずれが生じる可能性がある。上記のように、被検体Ｐを広範囲に透過したＸ線からボリュームデータを再構成する処理を定期的に行うことで、Ｘ線ＣＴ装置は、被検体Ｐの画像にずれが生じることを防止できる。
【０１１９】
なお、Ｘ線ＣＴ装置は、ボリュームデータ全体を再構成する処理を定期的に行わなくてもよい。例えば、Ｘ線ＣＴ装置は、被検体Ｐに装着された呼吸センサ等が被検体Ｐの動きを検知した場合に、ボリュームデータ全体を再構成する処理を行ってもよい。また、Ｘ線ＣＴ装置は、観察者から要求があった場合に、ボリュームデータ全体を再構成する処理を行ってもよい。
【０１２０】
（第３の実施形態）
上記第２の実施形態では、被検体Ｐを載置する寝台装置２０が固定されることを前提として説明した。しかし、寝台装置２０は、医師等の観察者によって移動される場合がある。第３の実施形態では、寝台装置２０が移動される場合について説明する。
【０１２１】
なお、以下に説明する第３の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置は、第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置が有するＸ線検出器１４と比較して、被検体Ｐの体軸方向（Ｚ方向）に沿って配列されるＸ線検出素子の列数が少ないＸ線検出器２４を有するものとする。このような第３の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線の照射範囲が狭いので被検体Ｐへの被曝量が少ないものの、被曝量をさらに低減するために、穿刺針２３の先端の位置に応じてコリメータ１３ｂを調整する。ただし、穿刺針２３の先端の位置を取得し、コリメータ１３ｂを調整する処理については、上記第２の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置による処理と同様であるので、以下では説明を省略する。第３の実施形態においては、寝台装置２０の移動時におけるボリュームデータの生成処理を主に説明する。
【０１２２】
まず、第３の実施形態におけるシステム制御部３３０について説明するが、かかるシステム制御部３３０は、図１０に示したシステム制御部２３０に対応する。ただし、第３の実施形態におけるシステム制御部３３０は、システム制御部２３０が有するレンダリング制御部２３３と異なる処理を行う。そこで、システム制御部３３０は、システム制御部２３０が有するレンダリング制御部２３３の代わりにレンダリング制御部３３３を有する。
【０１２３】
図１４及び図１５を用いて、第３の実施形態におけるシステム制御部３３０による処理の一例について説明する。図１４及び図１５は、第３の実施形態におけるシステム制御部３３０による処理の一例を説明するための図である。
【０１２４】
図１４に示すように、第３の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線検出器２４を有する。かかるＸ線検出器２４は、第２の実施形態におけるＸ線検出器１４と比較して、被検体Ｐの体軸方向（Ｚ方向）に沿って配列されるＸ線検出素子の数が少ない。したがって、図１４（Ａ）に示すように、Ｘ線検出器２４によって検出されたＸ線から再構成されるボリュームデータＶＤ６１は、第２の実施形態において説明したボリュームデータＶＤ３０等（図１１参照）よりも、被検体Ｐの体軸方向（Ｚ方向）のサイズが小さい。
【０１２５】
ここで、穿刺針２３が被検体Ｐの体軸方向に挿入された場合には、Ｘ線検出器２４が検出できる範囲内で穿刺針２３を撮影できない場合がある。なお、図１４（Ａ）では、Ｘ線検出器２４の全検出面にＸ線が照射されるようにコリメータ１３ｂが調整されている例を示しているが、Ｘ線の照射範囲が狭くなるように、コリメータ１３ｂが調整されていてもよい。かかる場合においても、穿刺針２３が被検体Ｐの体軸方向に挿入された際に、Ｘ線検出器２４が穿刺針２３を透過したＸ線を検出できない場合がある。このような場合に、医師等の観察者は、図１４（Ｂ）に示すように、穿刺針２３を撮影できるように、寝台装置２０を移動させる。これにより、Ｘ線ＣＴ装置の画像再構成部１４１は、ボリュームデータＶＤ６２を生成する。
【０１２６】
第３の実施形態におけるレンダリング制御部３３３は、このようにして再構成されたボリュームデータＶＤ６１及びＶＤ６２を合成する。かかる合成処理について、図１５を用いて説明する。図１５に示すように、レンダリング制御部３３３は、画像再構成部１４１によって再構成されたボリュームデータを配置するための仮想的な３次元空間（以下、「仮想ボリュームデータ空間」と表記する場合がある）ＳＰ１０を形成する。かかる仮想ボリュームデータ空間ＳＰ１０は、寝台装置２０とともに移動する空間であり、寝台装置２０の所定の基準位置を原点とする座標系によって表される。すなわち、レンダリング制御部３３３は、寝台装置２０に移動に伴って、仮想ボリュームデータ空間ＳＰ１０に配置するボリュームデータの位置を変更する。具体的には、レンダリング制御部３３３は、寝台装置２０がＺ軸の正方向に移動された場合、仮想ボリュームデータ空間ＳＰ１０に配置するボリュームデータの位置をＺ軸の負方向に移動させる。
【０１２７】
例えば、図１５に示した例において、レンダリング制御部３３３は、図１４（Ａ）に示した状態で再構成されたボリュームデータＶＤ６１を仮想ボリュームデータ空間ＳＰ１０に配置する。そして、レンダリング制御部３３３は、図１４（Ｂ）に示した状態でボリュームデータＶＤ６２が再構成された場合に、仮想ボリュームデータ空間ＳＰ１０にボリュームデータＶＤ６２を配置する。このとき、レンダリング制御部３３３は、ボリュームデータＶＤ６１よりもＺ軸の負方向の位置にボリュームデータＶＤ６２を配置する。
【０１２８】
なお、ボリュームデータＶＤ６１とボリュームデータＶＤ６２との配置位置の差Ｄ１は、図１４（Ａ）に示した状態における寝台装置２０の位置と、図１４（Ｂ）に示した状態における寝台装置２０の位置との差によって定まる。また、レンダリング制御部３３３は、ボリュームデータＶＤ６２を仮想ボリュームデータ空間ＳＰ１０に配置する際に、ボリュームデータＶＤ６１と重複する領域Ｒ４が存在する場合には、後に再構成されたボリュームデータＶＤ６２を領域Ｒ４に配置する。そして、レンダリング制御部３３３は、このようにして生成したボリュームデータに対してレンダリング処理を行うようにレンダリング処理部１４２を制御する。
【０１２９】
このように、第３の実施形態におけるレンダリング制御部３３３は、寝台装置２０の移動に伴って、被検体Ｐの異なる位置に対応するボリュームデータが再構成された場合に、複数の位置に対応するボリュームデータを合成する。これにより、レンダリング制御部３３３は、Ｘ線検出器がＸ線を検出できる範囲が狭い場合であっても、広範囲に撮影されることで再構成されるボリュームデータと同様のボリュームデータを生成することができる。すなわち、レンダリング制御部３３３は、被検体Ｐを広範囲に撮影した場合と同様の視差画像群を生成することができる。
【０１３０】
次に、図１６を用いて、第３の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置による処理の流れの一例を示す。図１６は、第３の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置による処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【０１３１】
図１６に示すように、第３の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置のシステム制御部３３０は、操作者から撮影開始要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ３０１）。ここで、撮影開始要求を受け付けない場合には（ステップＳ３０１否定）、システム制御部３３０は、撮影開始要求を受け付けるまで待機する。一方、撮影開始要求を受け付けた場合には（ステップＳ３０１肯定）、画像再構成部１４１は、撮影処理を行うことによりボリュームデータを再構成する（ステップＳ３０２）。
【０１３２】
続いて、システム制御部３３０のレンダリング制御部３３３は、画像再構成部１４１によって再構成されたボリュームデータを仮想ボリュームデータ空間に配置する（ステップＳ３０３）。このとき、レンダリング制御部３３３は、寝台装置２０の位置変動に応じて、ボリュームデータを配置する仮想ボリュームデータ空間の位置を決定する。
【０１３３】
続いて、システム制御部３３０の取得部１３１は、画像再構成部１４１によって再構成されたボリュームデータを参照して、穿刺針２３の先端の位置を取得する（ステップＳ３０４）。続いて、システム制御部３３０の調整部１３２は、取得部１３１によって取得された穿刺針２３の先端近傍の範囲にＸ線が照射されるように、コリメータ１３ｂの開口度を調整する（ステップＳ３０５）。例えば、調整部１３２は、Ｘ線の照射範囲の中央に、穿刺針２３の先端が位置するようにコリメータ１３ｂの開口度を調整する。
【０１３４】
そして、レンダリング制御部３３３は、レンダリング処理部１４２と協働してボリュームデータから視差画像群を生成する（ステップＳ３０６）。そして、システム制御部３３０の表示制御部２３４は、レンダリング処理部１４２によって生成された視差画像群を表示部１２０に表示させる（ステップＳ３０７）。
【０１３５】
そして、システム制御部３３０は、操作者から撮影終了要求を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ３０８）。ここで、撮影終了要求を受け付けない場合には（ステップＳ３０９否定）、第３の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置は、ステップＳ３０２による処理手順に戻る。一方、撮影終了要求を受け付けた場合には（ステップＳ３０８肯定）、第３の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置は、処理を終了する。なお、図１６に示した例では、ステップＳ３０７による処理手順の後に、ステップＳ３０８による処理手順が行われる例を示したが、第３の実施形態におけるＸ線ＣＴ装置は、ステップＳ３０２〜Ｓ３０７の間においてもステップＳ３０８による処理手順を行う。
【０１３６】
上述してきたように、第３の実施形態によれば、Ｘ線検出素子の列数（被検体Ｐの体軸方向の数）が少ないＸ線検出器を用いる場合であっても、データサイズの大きいボリュームデータを生成することができる。この結果、第３の実施形態によれば、穿刺針２３の先端を含む画像を表示することができるとともに、被検体Ｐへの被曝量を低減することができる。
【０１３７】
なお、上記第３の実施形態において説明した技術は、ＭＲＩ（Magnetic  Resonance  Imaging）装置等にも適用することができる。具体的には、ＭＲＩ装置は、傾斜磁場を発生させる空間が狭いので、被検体Ｐを載置する寝台装置が医師等によって移動される場合がある。このため、ＭＲＩ装置は、上記第３の実施形態において説明したように、寝台装置の移動に応じたＭＲ信号を蓄積することで、被検体Ｐを広範囲に撮影したことと同様のＭＲ信号を収集することができる。
【０１３８】
（第４の実施形態）
さて、上述した実施形態は、他の実施形態に変形することもできる。そこで、第４の実施形態では、上述した実施形態の変形例を説明する。
【０１３９】
［ボリュームデータの再構成］
上記実施形態においては、被検体Ｐ内の穿刺針を示す各種画像を略リアルタイムに表示する例を示した。ここで、上記実施形態におけるＸ線ＣＴ装置は、リアルタイム性を向上させるために、ボリュームデータの再構成を効率的に行ってもよい。図１７を用いて具体的に説明する。図１７は、実施形態の変形例を説明するための図である。図１７では、図３に例示したボリュームデータＶＤ２０を効率的に再構成する例を示す。
【０１４０】
画像再構成部１４１は、回転フレーム１３ａが１回転した場合に、図１７に例示したボリュームデータＶＤ２０を再構成する。しかし、画像再構成部１４１は、図１７に示すように、ボリュームデータＶＤ２０を６個の領域Ｒ１１〜Ｒ１６に分割し、かかる領域Ｒ１１〜Ｒ１６のうち１個の領域に対応する３次元投影データを収集できた時点で、ボリュームデータＶＤ２０を再構成してもよい。具体的には、画像再構成部１４１は、領域Ｒ１１に対応する３次元投影データを収集できた時点で、ボリュームデータＶＤ２０を再構成し、かかる再構成の後には領域Ｒ１２に対応する３次元投影データを収集できた時点で、ボリュームデータＶＤ２０を再構成する。このように、画像再構成部１４１は、領域Ｒ１１、Ｒ１２、Ｒ１３、Ｒ１４、Ｒ１５、Ｒ１６の順に、それぞれの領域に対応する３次元投影データを収集できた時点で、ボリュームデータＶＤ２０を再構成してもよい。これにより、画像再構成部１４１は、再構成処理にかかる負荷を低減することができる。この結果、上記実施形態におけるＸ線ＣＴ装置は、被検体Ｐ内の穿刺針を示す各種画像をよりリアルタイムに表示することが可能になる。
【０１４１】
［Ｘ線強度の低減］
また、上記実施形態におけるＸ線ＣＴ装置は、被検体Ｐへの被曝量を低減するために、Ｘ線管１２から照射させるＸ線の強度を低くしてもよい。かかる場合、画像再構成部１４１は、Ｘ線検出器１４によって検出されたＸ線を用いて生成された投影データのうち、列方向に隣接する複数個のＸ線検出素子から得られる投影データの平均値を算出し、算出した平均値を１個の投影データとしてボリュームデータを再構成する。これにより、Ｘ線管１２から照射させるＸ線の強度が低い場合であっても、複数の投影データから１個の投影データを生成することで、被検体Ｐ内の正確な情報を得ることができる。また、画像再構成部１４１は、複数の投影データを平均化した後にボリュームデータの再構成を行うことで、再構成処理にかかる負荷を低減することができ、この結果、上記実施形態におけるＸ線ＣＴ装置は、被検体Ｐ内の穿刺針を示す各種画像をよりリアルタイムに表示することができる。
【０１４２】
［追跡対象物］
また、上記実施形態では、被検体Ｐ内に存在する穿刺針２３の先端の位置を追跡することで、かかる穿刺針２３の先端が位置する近傍のみにＸ線を照射する例を示した。しかし、この例に限られず、上記実施形態におけるＸ線ＣＴ装置は、所定の部位の経時的な画像を表示する場合に、かかる所定の部位の近傍のみにＸ線を照射してもよい。例えば、上述したＸ線ＣＴ装置は、穿刺針ではなく、カテーテルや内視鏡等の先端の位置を追跡することで、カテーテルや内視鏡等の先端が位置する近傍のみにＸ線を照射してもよい。また、例えば、上述したＸ線ＣＴ装置は、肺腫瘍の経時的な画像を表示する場合には、呼吸動により位置が変動する肺腫瘍をトラッキングすることにより、かかる肺腫瘍の位置を取得し、取得した肺腫瘍の位置近傍のみにＸ線を照射する。これにより、Ｘ線ＣＴ装置は、肺腫瘍の経時的な画像を表示することができるとともに、Ｘ線の照射範囲を制限することができるので、被検体Ｐへの被曝量を低減することができる。
【０１４３】
［照射領域］
また、上記実施形態において、調整部１３２が、所定の基準面（図３に示した断面Ａ１１や、図１１に示した断面Ａ３１等）からＺ方向に前後Ｎ［ｍｍ］の範囲を照射範囲とする例を示した。このとき、調整部１３２は、穿刺針２３の進行速度に応じて、「Ｎ」を変動させてもよい。例えば、調整部１３２は、穿刺針２３の進行速度が遅いほど、小さい「Ｎ」の値を設定してもよい。これは、穿刺針２３の進行速度が遅い場合には、短時間に穿刺針２３が照射範囲から抜け出す可能性が低いからである。一方、穿刺針２３の進行速度が速い場合には、短時間に穿刺針２３が照射範囲から抜け出す可能性があるので、調整部１３２は、大きい「Ｎ」の値を設定してもよい。
【０１４４】
また、上記実施形態において、調整部１３２が、所定の基準面からＺ方向に前後Ｎ［ｍｍ］の範囲を照射範囲としたので、かかる照射範囲の中央には基準面が位置することになる。しかし、調整部１３２は、所定の基準面から穿刺針２３の進行方向側にＮ１［ｍｍ］、かつ、所定の基準面から穿刺針２３の進行方向と逆方向側にＮ２（＜Ｎ１）［ｍｍ］の範囲を照射範囲としてもよい。このように、Ｘ線ＣＴ装置は、穿刺針２３の進行方向側の照射範囲を広くすることで、穿刺針２３が照射範囲から抜け出すことを防止できる。
【０１４５】
［システム構成］
また、上記実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部又は一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上述文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【０１４６】
また、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、その全部又は一部を、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又は物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、ワークステーションの制御部をワークステーションの外部装置としてネットワーク経由で接続するようにしてもよい。
【０１４７】
［プログラム］
また、上記実施形態におけるＸ線ＣＴ装置が実行する処理をコンピュータが実行可能な言語で記述したプログラムを作成することもできる。この場合、コンピュータがプログラムを実行することにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、かかるプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータに読み込ませて実行することにより上記実施形態と同様の処理を実現してもよい。例えば、かかるプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ブルーレイ等に記録される。また、かかるプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することもできる。
【０１４８】
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】
【０１４９】
１    Ｘ線ＣＴ装置
１２    Ｘ線管
１３ｂ  コリメータ
１４    Ｘ線検出器
２０    寝台装置
１３０    システム制御部
１３１    取得部
１３２    調整部
１３３    レンダリング制御部
１３４    表示制御部
１４０    画像処理部
１４１    画像再構成部
１４２    レンダリング処理部
１５０    記憶部
【図１】
0005835976.tif 000002
【図２】
0005835976.tif 000003
【図３】
0005835976.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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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１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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