(57)【要約】【課題】拍動中の心臓について、全位相にわたり指定した同一部位の断層像を得ること。【解決手段】少なくとも１心拍を複数の位相に分割して収集した心臓の三次元画像データを記憶しておき、指定された断面位置に略一致する三次元画像データの記憶位置を演算することにより、指定された断面位置の断層像を生成するようにした。これにより、拍動に応じて心臓が伸縮しても、指定した断面位置について、全位相にわたり常に同じ部位の断層像を得ることができる。【選択図】      図５
2004187896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の三次元画像データを収集し、被検体の断層画像を作成するＸ線ＣＴ装置において、
拍動する心臓の三次元画像データを、少なくとも１心拍を複数の位相に分割して収集して記憶する記憶手段と、
前記心臓の所望の断面位置を指定する位置指定手段と、
この位置指定手段によって指定された前記断面位置に略一致する、前記記憶手段に記憶された前記拍動する心臓の三次元画像データの記憶位置を演算する演算手段と、
この演算手段により演算された前記記憶位置における三次元画像データに基づき、前記位置指定手段によって指定された断面位置の断層像を生成する画像生成手段と
を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記演算手段は、前記心臓の拍動に応じて前記心臓全体が均一に伸縮するものとして前記三次元画像データの記憶位置を演算することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記演算手段は、前記心臓の拍動に応じて前記心臓の複数の領域が、各々の比率で伸縮するものとして前記三次元画像データの記憶位置を演算することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記位置指定手段によって指定された前記断面位置における断層像は、前記心臓の長軸に交叉する短軸断層像であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
被検体の三次元画像データを収集し、被検体の断層画像を作成するＸ線ＣＴ装置において、
拍動する心臓の三次元画像データを、少なくとも１心拍を複数の位相に分割して収集して記憶する記憶手段と、
この記憶手段に記憶された三次元画像データに基づき、前記心臓の長軸断層像およびこれに交叉する短軸断層像を生成する画像生成手段と、
この画像生成手段により生成された長軸断層像について、前記心臓の拍動に伴う軸方向の位置の変化を計算する演算手段と、
この演算手段により計算された軸方向の位置の変化に基づき、少なくとも１心拍中の異なる位相について、前記長軸断層像に交叉する同じ位置の短軸断層像を順次表示する表示手段と
を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
周期的な活動をする臓器の三次元画像データを記憶する画像データ記憶手段と、
この画像データ記憶手段に記憶されている前記臓器の所望の断面位置を指定する位置指定手段と、
この位置指定手段によって指定された断面位置に略一致する、前記画像データ記憶手段に記憶された周期的な活動に伴う前記臓器の三次元画像データの記憶位置を演算する演算手段と、
この演算手段により演算された前記断面位置における三次元画像データに基づき、前記位置指定手段によって指定された断面位置の断層像を、前記臓器の伸縮に基づき異なる位相について表示する表示手段と
を具備することを特徴とする画像処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線ＣＴ装置および画像処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、疾病の診断や経過観察などのために、例えば、Ｘ線診断装置、Ｘ線ＣＴ装置（Ｘ線コンピュータ断層撮影装置）、超音波診断装置、ＭＲＩ装置（磁気共鳴イメージング装置）、核医学装置などの医用装置が多用されて、医療の高度化が図られている。これらは、主に診断用の医用画像を収集するためのものであり、画像診断装置とも呼ばれている。これらの各装置には、画像処理装置が備えられていて、収集した画像を診断に適するような画像として表示するために適宜処理が施される。
ところで、心臓の疾病を診断する場合には、心臓は周期的に拍動を繰り返している臓器であることから、関心部位が拍動との関係でどのように変化しているかを画像として観察したり、定量的に解析したりしたいとの要望がある。そのため、例えば、超音波診断装置において、経時的に記録された画像データを基にして、モニタ画面の横方向に所定心時相毎の複数の断層画像を一心拍分表示するとともに、縦方向に上記の所定心時相に対応するように複数心拍分の断層画像を表示するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
これによれば、同一部位について、横方向には心拍１周期分の時間変化が観察され、縦方向では同一心時相での時間変化が観察できる。さらに、縦方向に示されている同一心時相の画像列について、輝度ヒストグラムの経時変化を取得することもできる。
【０００３】
さて、Ｘ線ＣＴ装置や核医学装置にあっては、三次元画像データが比較的容易に収集できることもあり、収集した心臓全体の三次元画像データを用いて、心臓の垂直長軸断層像、水平長軸断層像とともにこの長軸断層像に交叉する短軸断層像を対応させて表示するようにして診断に供したいとの要望がある。このような要望に応える手段として、一心拍を複数の心時相（以下、位相という。）に分割して収集した三次元画像データの中から、短軸断層像を表示するときには、三次元配列の中の同じスライス番号のデータを読み出して表示することが検討された。
図１０は、心臓の拡張期から収縮期、さらに拡張期へと変化する一心拍中において、所定位相（便宜的に符号ｑ１〜ｑ５で示す。）毎の垂直長軸断層像（ａ）と指定したスライス位置における短軸断層像（ｂ）とを、対応させて模式的に示したものである。なお、図中Ｓは心室、Ｔは心筋、Ｕは弁を表し、心室Ｓの弁Ｕ側を心基部Ｖ、その反対側を心尖部Ｗと称している。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−８５４０９号公報（第６−７頁、図１１、図１２）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、心臓は１心拍の間で伸び縮みするので、例えば位相毎に作成した同一スライス番号の断層は必ずしも心筋Ｔの同じ部位を示すことにはなっていない。すなわち、心臓の拍動は、心尖部Ｗがほぼ静止した状態で心基部Ｖ側が伸縮する動きを繰り返している。そのため、特に短軸断層像を得るためのスライス位置を、拡張期の垂直長軸断層像に対して心基部Ｖに近い側に設定した場合、従来検討していた方法では、拡張期末期の位相ｑ１、ｑ５で弁Ｕ付近の断層像は得られるものの、収縮期末期の位相ｑ３では心室Ｓ部分の断層像が得られなくなる（心房部分が表示される）という問題を生じることになった。そのため、収縮期の位相でも弁Ｕ付近の断層象を表示させるためには、オペレータがスライス位置を都度修正しなければならず、操作が煩わしくなるという問題があった。特に心臓の同一部分について、一心拍の短軸断層像を連続的に観察することは不可能であった。
本発明は、このような問題を解決し、心臓のように拍動している臓器について、同一部位の断層像を、連続的に容易に観察できるようにすることを目的としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、被検体の三次元画像データを収集し、被検体の断層画像を作成するＸ線ＣＴ装置において、拍動する心臓の三次元画像データを、少なくとも１心拍を複数の位相に分割して収集して記憶する記憶手段と、前記心臓の所望の断面位置を指定する位置指定手段と、この位置指定手段によって指定された前記断面位置に略一致する、前記記憶手段に記憶された前記拍動する心臓の三次元画像データの記憶位置を演算する演算手段と、この演算手段により演算された前記記憶位置における三次元画像データに基づき、前記位置指定手段によって指定された断面位置の断層像を生成する画像生成手段とを具備することを特徴とする。
これにより、拍動に応じて心臓が伸縮しても、記憶されているデータの位置の変化を計算して求めるので、指定した断面位置について、全位相にわたり常に同じ部位の断層像を得ることができる。
【０００７】
また、請求項５に記載の発明は、被検体の三次元画像データを収集し、被検体の断層画像を作成するＸ線ＣＴ装置において、拍動する心臓の三次元画像データを、少なくとも１心拍を複数の位相に分割して収集して記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された三次元画像データに基づき、前記心臓の長軸断層像およびこれに交叉する短軸断層像を生成する画像生成手段と、この画像生成手段により生成された長軸断層像について、前記心臓の拍動に伴う軸方向の位置の変化を計算する演算手段と、この演算手段により計算された軸方向の位置の変化に基づき、少なくとも１心拍中の異なる位相について、前記長軸断層像に交叉する同じ位置の短軸断層像を順次表示する表示手段とを具備することを特徴とする。
これにより、拍動に応じて心臓の長軸が伸縮しても、長軸断層像の軸に交叉する短軸断層像を得る位置を一定とし、全位相にわたり常に心臓の同じ部位の短軸断層像を長軸断層像とともに観察することができる。
【０００８】
さらに、請求項６に記載の発明は、周期的な活動をする臓器の三次元画像データを記憶する画像データ記憶手段と、この画像データ記憶手段に記憶されている前記臓器の所望の断面位置を指定する位置指定手段と、この位置指定手段によって指定された断面位置に略一致する、前記画像データ記憶手段に記憶された周期的な活動に伴う前記臓器の三次元画像データの記憶位置を演算する演算手段と、この演算手段により演算された前記断面位置における三次元画像データに基づき、前記位置指定手段によって指定された断面位置の断層像を、前記臓器の伸縮に基づき異なる位相について表示する表示手段とを具備することを特徴とする画像処理装置である。
これにより、周期的な活動をする臓器の動きに追従して、常に臓器の同じ部位の断層像を観察できるようにすることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るＸ線ＣＴ装置および画像処理装置実施の形態について、図１ないし図９を参照して詳細に説明する。なお本発明は、Ｘ線ＣＴ装置および画像処理装置に関するものであるが、画像処理装置は単独に機能するものであってもよいし、Ｘ線ＣＴ装置の一部として機能するものであってもよい。ここでは画像処理装置がＸ線ＣＴ装置の一構成要素であるものとして説明する。
そこで先ず、本発明に係るＸ線ＣＴ装置の一実施の形態について、図１ないし図３を参照して説明する。なお、これらの図において、同一部分には同一符号を付して示してある。
図１は、本発明に係るＸ線ＣＴ装置の、一実施の形態の概略構成を示した外観図であり、図２は、同じく概略的なブロック図、図３は図２をさらに詳細にしたブロック図である。
図１に示すように、このＸ線ＣＴ装置は、架台１と、架台１の前面に配置される寝台２と、架台１および寝台２を操作し、かつ、Ｘ線ＣＴ装置を構成する各ユニットを有機的に制御する操作卓３から構成される。架台１の略中心部には、撮影部となる開口部４が設けられている。また、寝台２の上面には、被検体が載置される天板５が設けられている。操作卓３の操作によって、寝台２の高さは適宜調節され、天板５も架台１側へスライドさせられる。よって、撮影時には、天板５に載置された状態で被検体が、架台１の開口部４へ送り込まれる。
操作卓３上には、キーボードやマウス、トラックボール、ジョイスティックなどのポインティングデバイスを備えた入力器６とモニタ７が配置され、操作卓３内には後述する制御／画像処理部２０が収納されている。
【００１０】
架台１内には、図２に示すように、天板５に載置されて開口部４に位置する被検体Ｐを間にして、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とが対向するように配置されている。なお、Ｘ線管１１の焦点からはコーン状（円錐状）のＸ線ビームが照射されるが、架台１内の照射口に図示しないスリットが設けられ、コーン状のＸ線ビームを所要の大きさに整形して、角錐状のＸ線ビームとして被検体Ｐへ照射される。そして、被検体Ｐを透過したＸ線は、Ｘ線検出器１２で検出される。
Ｘ線検出器１２は、例えば二次元Ｘ線検出器として構成されている。すなわち、Ｘ線管１１の焦点を中心として例えば１０００チャンネルのＸ線検出素子が円弧状に配列され、かつ、これらがチャンネル方向に略直交する被検体Ｐの体軸方向（スライス方向）に、例えば１ｍｍピッチで４０列（１２−１〜１２−４０）配列されている。よってＸ線検出器１２は、１０００ラ４０のＸ線検出素子をマトリクス状に配置した二次元Ｘ線検出器として形成されている。ただし、Ｘ線検出器１２は、Ｘ線検出素子が円弧状に１列に配列されたものであっても構わない。
【００１１】
このＸ線管１１とＸ線検出器１２とは、回転部１３に支持されていて、被検体Ｐの周りを連続回転することができるようになっている。この回転部１３は、回転駆動部１４によって制御／画像処理部２０から供給される駆動制御信号に基づき駆動される。なお、寝台２には寝台制御部１５が設けられており、制御／画像処理部２０から供給される寝台制御信号に基づき、例えば、天板５を所望のスライス位置へと所定量ずつ間欠的に移動させ、或いは、所定のスキャン範囲にわたって連続的に移動させる。
また、架台１内には、高電圧発生装置１６が設置されている。この高電圧発生装置１６は、図示しないスリップリングを介してＸ線管１１に接続されていて、制御／画像処理部２０から供給されるＸ線制御信号に基づき、Ｘ線管１１に供給する管電流、管電圧を決定し、これを所定のタイミングで供給しＸ線を発生させる。
さらに、架台１内には、図示しないスリップリングを介してＸ線検出器１２に接続されるデータ収集システム（ｄａｔａ  ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ；以下、ＤＡＳと略称する。）１７が設置されている。このＤＡＳ１７は、Ｘ線の発生に関連するタイミングで、制御／画像処理部２０から供給されるデータ収集制御信号に基づき、Ｘ線検出器１２から得られる、Ｘ線パス毎のＸ線透過率を反映した投影データを収集する。なお、図示は省略したが、ＤＡＳ１７は、Ｘ線検出器１２の各Ｘ線検出素子からの出力を時間的に積分する積分器や、積分器の出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータなどから構成されている。
【００１２】
次に、操作卓３内に収納されている制御／画像処理部２０について説明する。図３に示すように、制御／画像処理部２０には、Ｘ線ＣＴ装置を構成する各構成機器を有機的に制御する中枢的機能を果すホストコントローラとしてのＣＰＵ２１が備えられている。このＣＰＵ２１はクロック回路２２を内蔵し、このクロック回路２２からのクロックを用いて、各部の動作および時間を管理し、またこのクロックを共通クロックとして、制御／画像処理部２０内の各部に供給するようになっている。
ＣＰＵ２１には、コントロールバス２３とデータバス２４とが接続されており、コントロールバス２３には、前処理部２５、ディスクインターフェース２６、再構成部２７、表示メモリ２９が接続されている。また、データバス２４には、前処理部２５、ディスクインターフェース２６、再構成部２７、表示メモリ２９およびメモリ３０が接続されている。なお、ディスクインターフェース２６には、大容量記憶装置としての磁気ディスク装置３１が接続されている。
一方、制御／画像処理部２０のコントロールバス２３には、制御／画像処理部２０外の機器として、前述の入力器６、回転駆動部１４、寝台制御部１５、高電圧発生装置１６、ＤＡＳ１７が接続される。また、ＤＡＳ１７は前処理部２５に接続され、モニタ７は表示メモリ２９に接続される。
【００１３】
次に、このように構成されたＸ線ＣＴ装置によって、投影データを収集する場合の動作について説明する。
オペレータは、スキャン計画に沿って入力器６からスキャン条件を入力する。スキャン条件などが入力されると、制御／画像処理部２０のＣＰＵ２１から、スキャン条件に応じて各部へ制御信号が出力される。すなわち、回転駆動部１４へ駆動制御信号が供給され、回転部１３を１回転０．５秒あるいは１秒など所定の速度で回転させる。また、高電圧発生装置１６へＸ線制御信号を供給するとともに、ＤＡＳ１７へデータ収集制御信号を供給し、回転しているＸ線管１１から所定角度位置毎にＸ線を照射させ、これに合わせて、Ｘ線検出器１２で検出される投影データを収集する。これを少なくとも心拍の１周期分継続し、多くの位相毎の投影データを収集する。
ＤＡＳ１７はＸ線の照射に同期して投影データの収集を繰返し、収集された投影データは、前処理部２５でキャリブレーションなどの前処理を受けた後、被検体Ｐの周りにおけるビューの位置を表す位置情報や、図示しない心電計によって得られる被検体Ｐの心拍の位相を表す情報とともに、生データとしてデータバス２４を介して読み書き可能なＤＲＡＭなどのメモリ３０に一旦書き込まれる。これにより、Ｘ線検出器１２が二次元Ｘ線検出器の場合には１スキャンで三次元の投影データが収集されるが、被検体Ｐをスライス位置へ移動させながらスキャンすれば、より広範囲の三次元投影データが収集される。
さて、メモリ３０に一旦書き込まれた投影データは、ここから読み出されて再構成部２７に送られる。再構成部２７は、スキャン毎の多方向の投影データに基づいて二次元の断層画像を再構成したり、三次元画像を再構成したりする。ここで再構成された画像データは、読み書き可能なＤＲＡＭなどの表示メモリ２９に一旦書き込まれ、さらにここからモニタ７に読み出され、断層画像或いは三次元画像として表示される。また、この画像データは、表示メモリ２９から読み出され、ディスクインターフェース２６を介して磁気ディスク装置３１に格納される。
【００１４】
次に、このようなＸ線ＣＴ装置によって、心臓の短軸断層像を描出する場合の手順について説明する。
なお、拍動している心臓について、１心拍中（拡張末期〜収縮末期〜拡張末期）における異なる位相で、同じスライス位置の短軸断層像を得るためには、１心拍の各位相毎に、心筋の大きさから心臓の収縮によるスライス位置の変化を計算して求める必要がある。その計算方法として、心臓全体が均一に収縮するものと計算する方法と、心臓を複数の領域に分割して、各領域が各々の比率で収縮するものとして計算する方法が考えられる。
【００１５】
そこで先ず、第１の実施の形態として、心臓全体が均一に収縮するものとしてスライス位置の変化を計算する方法について、図４を参照して説明する。
図４は、心臓の異なる位相における長軸断層像を模式的に示したものであり、（ａ）は任意の位相ｉ（例えば拡張期）、（ｂ）は位相ｎ（例えば収縮期）における長軸断層像である。なお、図中Ｓは心室、Ｔは心筋、Ｕは弁、Ｖは心基部、Ｗは心尖部を表している。また、Ｌｉは位相ｉにおける心室Ｓの長さ（心基部Ｖから心尖部Ｗまでの長さ。）、Ｌｎは同じく位相ｎにおける心室Ｓの長さ、Ｏｉは位相ｉにおける基準スライス位置（ここでは心尖部Ｗの端としたが、心基部Ｖの端などでもよい。）、Ｏｎは位相ｎにおける基準スライス位置、Ｐｉは位相ｉで表示する短軸断層像の表示スライス位置、Ｐｎは全位相で表示する短軸断層像の表示スライス位置を夫々示している。
さて、オペレータは、既に収集され再構成処理の施された長軸断層像を、磁気ディスク装置３１から読み出してモニタ７に表示させ、少なくとも２つの異なる位相ｉ、ｎでの心室Ｓの心尖部Ｗから心基部Ｖまでの長さＬｉ、Ｌｎを設定する。なおこの長さＬｉ、Ｌｎは、ソフトウェアによって、自動的に心筋部分を抽出して得ることもできる。
【００１６】
次にオペレータは、ある位相ｉで表示する短軸断層像の表示スライス位置Ｐｉを決定する。これは、オペレータが任意の位相ｉでのデータを読み出してモニタ７に表示させ、観察したいスライス位置を入力器６のポインティングデバイスなどによって指定すればよい。この場合も、例えばソフトウェアによって、自動的に心室の重心や最大に膨らんでいる位置などを抽出して設定するようにしてもよい。
その後オペレータは、全位相で表示する短軸断層像の表示スライス位置を決定する。この表示スライス位置をＰｎとすれば、心臓全体が均一に収縮するものとしたので、図４（ａ）、（ｂ）に示した長さや位置は比例関係にあり、次の（１）式が成立する。
（Ｐｉ−Ｏｉ）：（Ｐｎ−Ｏｎ）＝Ｌｉ：Ｌｎ    ・・・  （１）
よって、（１）式から位相ｎにおける表示スライス位置Ｐｎが計算によって求められる。
Ｐｎ＝（Ｐｉ−Ｏｉ）＊Ｌｉ／Ｌｎ＋Ｏｎ        ・・・  （２）
従って、（２）式によって求められたスライス位置のデータの画像を、磁気ディスク装置３１などから順次読み出してモニタ７に表示するようにすれば、図５に示すように、１心拍中の全位相について常に同じ部位の短軸断層像を連続的に表示することができる。
【００１７】
すなわち、図５（ａ）は心臓の所定位相（便宜的に符号ｑ１〜ｑ５で示す。）毎の垂直長軸断層像を模式的に示し、（ｂ）は指定した表示スライス位置における短軸断層像を示したものであり、これらは図１０と対応するように示されている。図５を図１０と比較すると明らかなように、本実施の形態では、拍動する心臓の位相毎に、短軸断層像を得る表示スライス位置Ｐｎが一定となるようにしたので、異なった位相においても長軸断層像に対する短軸断層像の部位は変わらない。従って、図５（ｂ）に示すように、表示スライス位置をどこに設定しても、心筋の同じ位置の短軸断層像を表示することができる。
よって、医師などが診断上重要と考えている関心部位を表示スライス位置として設定すれば、その部位を例えば繰り返しシネ表示させて、１心拍の動きに追従して同じ関心部位の短軸断層像を観察することができる。
【００１８】
このような手順をフローチャートに整理すると図６に示すようになる。
すなわち、ステップ１として、Ｘ線ＣＴ装置によって、被検体の心臓の１心拍にわたる三次元投影データを多数の位相に分けて収集し保存する。次にステップ２として、保存された心臓の三次元投影データを基にして、１心拍中の全位相について、心臓の垂直または水平の長軸断層像と、長軸断層像に交叉する短軸断層像とを再構成する。続いてステップ３として再構成された断層像からソフトウェアによって心筋を抽出る。
次にステップ４へ進み、例えば拡張末期と収縮末期のように異なる位相における心筋の長軸断層像をモニタに表示する。そしてステップ５として、表示された長軸断層像の心基部と心尖部にカーソルを当ててその間の長さを抽出する。その後ステップ６として、目的とすべき短軸断層像を得るための表示スライス位置を指定する。すなわち、長軸断層像上に交叉するようにカーソルを重ね、短軸断層像を得るための表示スライス位置を指定する。
表示スライス位置が指定されるとステップ７として、（２）式に基づき１心拍中の全位相について、位相毎に指定された表示スライス位置を計算する。よって、計算によって求められた表示スライス位置の短軸断層像を、ステップ８として磁気ディスク装置などから順次読み出してモニタに表示する。
このようにして、拍動中の心臓であっても、常に同じ部位の短軸断層像を連続的に表示することができる。
【００１９】
次に第２の実施の形態として、心臓を領域１と領域２の２領域に分け、各領域が各々の比率で収縮するものとしてスライス位置の変化を計算する方法について、図７を参照して説明する。
図７は、図４と同様に、心臓の長軸断層像を模式的に示したものであり、（ａ）は任意の位相ｉ（例えば拡張期）、（ｂ）は位相ｎ（例えば収縮期）における長軸断層像である。図中、Ｌ１ｉ、Ｌ１ｎは、それぞれ位相ｉ、位相ｎにおける心室Ｓの領域１の長さ（ここでは心基部Ｖから領域１と領域２の境までの長さ。）、Ｏ１ｉ、Ｏ１ｎはそれぞれ位相ｉ、位相ｎにおける領域１の基準スライス位置（ここでは領域１と領域２の境。）、Ｌ２ｉ、Ｌ２ｎは、それぞれ位相ｉ、位相ｎにおける心室Ｓの領域２の長さ（ここでは領域１と領域２の境から心尖部Ｗまでの長さ。）、Ｏ２ｉ、Ｏ２ｎはそれぞれ位相ｉ、位相ｎにおける領域２の基準スライス位置（ここでは領域２の端すなわち心尖部Ｗ。）である。また、図４と同様に、Ｐｉは位相ｉで表示する短軸断層像の表示スライス位置、Ｐｎは全位相で表示する短軸断層像の表示スライス位置を夫々示しており、その他図７において図４と同一部分には同一符号を付して示してあるので、その部分の説明は省略する。
【００２０】
さて、オペレータは、既に収集され再構成処理の施された長軸断層像を、磁気ディスク装置３１から読み出してモニタ７に表示させ、少なくとも２つの異なる位相ｉ、ｎでの心室Ｓの心尖部Ｗから心基部Ｖまでの長さを設定するとともに、長軸方向に領域１と領域２とに２分する。なお、心室Ｓの心尖部Ｗから心基部Ｖまでの長さは、ソフトウェアによって、自動的に心筋部分を抽出して得ることもできる。
次にオペレータは、ある位相ｉで表示する短軸断層像の表示スライス位置Ｐｉを決定する。これは、オペレータが任意の位相ｉでのデータを読み出してモニタ７に表示させ、観察したいスライス位置を入力器６のポインティングデバイスなどによって指定すればよい。この場合も、例えばソフトウェアによって、自動的に設定するようにしてもよい。
【００２１】
その後オペレータは、全位相で表示する短軸断層像の表示スライス位置を決定する。この表示スライス位置をＰｎとすれば、心臓を２領域に分け、各領域が夫々の比率で収縮するものとしたので、図７（ａ）、（ｂ）に示した長さや位置は比例関係にあり、表示スライス位置Ｐｉが領域１に含まれるときは、次の（３）式が成立する。
（Ｐｉ−Ｏ１ｉ）：（Ｐｎ−Ｏ１ｎ）＝Ｌ１ｉ：Ｌ１ｎ    ・・・  （３）
よって、（３）式から位相ｎにおける表示スライス位置Ｐｎが計算によって求められる。
Ｐｎ＝（Ｐｉ−Ｏ１ｉ）＊Ｌ１ｉ／Ｌ１ｎ＋Ｏ１ｎ        ・・・  （４）
従って、（４）式によって求められたスライス位置のデータの画像を、磁気ディスク装置３１などから順次読み出してモニタ７に表示するようにすれば、図５に示すように、１心拍中の全位相について常に同じ部位の短軸断層像を連続的に表示することができる。
【００２２】
なお、図７に示した実施の形態では、表示スライス位置Ｐｉが領域１にあるものとしたが、表示スライス位置Ｐｉが領域２にある場合は、（４）式は（５）式に置換えられる。
Ｐｎ＝（Ｐｉ−Ｏ２ｉ）＊Ｌ２ｉ／Ｌ２ｎ＋Ｏ２ｎ        ・・・  （５）
これからも分かるように、領域をｍに分割し表示スライス位置Ｐｉが領域ｍに含まれるときには、領域ｍの大きさＬｍｎと領域ｍの基準スライスＯｍｎとから、（６）式の関係が成立し（７）式により、表示スライス位置Ｐｉに対応する全位相のスライス位置Ｐｎを計算することができる。
（Ｐｉ−Ｏｍｉ）：（Ｐｎ−Ｏｍｎ）＝Ｌｍｉ：Ｌｍｎ    ・・・  （６）
よって、
Ｐｎ＝（Ｐｉ−Ｏｍｉ）＊Ｌｍｉ／Ｌｍｎ＋Ｏｍｎ        ・・・  （７）
なお本発明は、上述の実施の形態に限定されることなく、種々の形態で実施することが可能なので、以下他の実施の形態について簡単に説明する。
【００２３】
図８は、心臓の複数位相における同一スライス位置の短軸断層像を、一画面に表示するようにした実施の形態を示したものである。この図において（ａ）は、１心拍を６位相に分けて表示した心室の長軸断層像であり、この長軸断層像に対して、スライス位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を適宜設定するものとする。そこで、心基部に近いスライス位置Ｐ１の短軸断層像を、（ａ）と同じ位相について１心拍分示すと（ｂ）のようになり、同じく、心中央部のスライス位置Ｐ２の短軸断層像を、（ａ）と同じ位相について１心拍分示すと（ｃ）のようになり、さらに、心尖部に近いスライス位置Ｐ３の短軸断層像を、（ａ）と同じ位相について１心拍分示すと（ｄ）のようになる。
このような一覧表示された画像から、心筋の厚みの変化を容易に観察することができる。特に同一位置について拡張期と収縮期での変化の様子を比較して観察することは、心疾患の診断にとって重要な情報を提供するものである。
さらに図９は、心臓の複数位相における同一スライス位置の心壁について、その輪郭線を同じ画面上に重ねて表示した実施の形態を示したものである。従って、心臓の伸縮状態の観察が容易となり、このような表示によっても、心疾患の診断にとって重要な情報を提供することができる。
【００２４】
以上本発明の実施の形態を、主にＸ線ＣＴ装置に適用した場合について説明したが、Ｘ線ＣＴ装置に限らず、画像診断装置として周知の三次元画像データを得ることのできる例えば超音波診断装置や核医学装置にも適用することができることは言うまでもない。また、Ｘ線ＣＴ装置や超音波診断装置または核医学装置で収集された三次元画像データまたは再構成された画像データが、オンライン的にまたはオフライン的に供給される場合には、画像データ収集のための撮影装置などを備えることなく、画像処理装置単体としても実施できることも言うまでもない。
【００２５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明の実施の形態によれば、例えば心臓のように周期的な活動をしている臓器について、位置がずれることなく、常に指定した部位の断層像を生成することができる。よって、この断層像を連続的に観察することが可能となり、医師などが診断上重要と考える関心部位を慎重に観察する行為を支援し、診断精度の向上に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の、一実施の形態の概略構成を示した外観図である。
【図２】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の、一実施の形態の概略的なブロック図である。
【図３】図２の制御／画像処理部をより詳細に示したブロック図である。
【図４】本発明における第１の実施の形態を説明するために示した説明図である。
【図５】心臓の所定位相毎の垂直長軸断層像と、指定したスライス位置における短軸断層像を対応させて模式的に示した説明図である。
【図６】第１の実施の形態における操作手順を説明したフローチャートである。
【図７】本発明における第２の実施の形態を説明するために示した説明図である。
【図８】心臓の複数位相における同一スライス位置の短軸断層像を、一画面に表示するようにした実施の形態を示した説明図である。
【図９】心臓の複数位相における同一スライス位置の心壁について、その輪郭線を同じ画面上に重ねて表示した実施の形態を示した説明図である。
【図１０】心臓の垂直長軸断層像にスライス位置を指定して短軸断層像を得る様子を模式的に示した説明図である。
【符号の説明】
１  架台
２  寝台
７  モニタ
１１  Ｘ線管
１２  Ｘ線検出器
２０  制御／画像処理部
Ｓ  心室
Ｔ  心筋
Ｕ  弁
Ｖ  心基部
Ｗ  心尖部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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