(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出素子が２次元に配列された２次元検出器によって被検体の投影データを収集するデータ収集手段と、
前記データ収集と並行して前記投影データに基づき断層画像を再構成する第１の再構成手段と、
前記２次元検出器の複数列の検出素子によって得られた投影データに基づき、前記第１の再構成手段によって再構成される断層画像と平行でない断層画像を前記データ収集と並行して再構成する第２の再構成手段と、
前記データ収集と並行して前記第１の再構成手段によって再構成された断層画像および前記第２の再構成手段によって再構成された断層画像を表示する表示手段と、
を具備することを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】
前記第１の断層画像に対する前記第２の画像の角度を調整するダイヤル式角度調整手段を更に備えることを特徴とする請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】
前記第１の再構成手段は、前記被検体の略平行で複数の断層画像を再構成することを特徴とする請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】
前記第１の再構成手段によって再構成される断層画像が前記第２の再構成手段によって再構成される断層画像と直交することを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか１項記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】
前記第１の再構成手段によって再構成される断層画像は、前記被検体のアキシャル画像であることを特徴とする請求項４記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】
前記第２の再構成手段は、前記第１の再構成手段によって作成される画像データの少なくとも一部のデータを用いて画像の再構成を行うことを特徴とする請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項７】
前記表示手段は、前記第１の再構成手段によって再構成される断層画像と前記第２の再構成手段によって再構成される断層画像の位置関係を表す画像を表示することを特徴とする請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項８】
前記位置関係を表す画像は、前記第１の再構成手段によって再構成される断層画像であり、前記第１の再構成手段によって再構成される断層画像上に、前記第２の再構成手段によって再構成される断層画像の位置を示す手段が表示されていることを特徴とする請求項７記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項９】
前記位置関係を表す画像は、被検体のスキャノ画像であり、
前記スキャノ画像上に、前記第１および第２の再構成手段によって再構成される断層画像の位置を示す手段が表示されていることを特徴とする請求項７記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１０】
前記断層画像の位置を示す手段は、前記第１および第２の再構成手段によって再構成される断層画像の位置を設定できることを特徴とする請求項９記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１１】
前記断層画像の位置を示す手段は、前記第１および第２の再構成手段によって再構成される断層画像の位置を同時に設定できることを特徴とする請求項１０記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１２】
前記断層画像の位置を示す手段は、前記第１および第２の再構成手段によって再構成される断層画像の位置をそれぞれ設定できることを特徴とする請求項１０記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１３】
前記第２の再構成手段は、曲面の断層画像を再構成することを特徴とする請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１４】
前記第２の再構成手段は、前記断層画像全体を前記データ収集と並行して再構成することを特徴とする請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１５】
前記第１の再構成手段によって再構成された断層画像および前記第２の再構成手段によって再構成された断層画像はリアルタイムに表示されることを特徴とする請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１６】
前記第１の再構成手段は、前記前記２次元検出器のうちの複数列から得られた投影データをまとめて用いて断層画像の再構成を行い、
前記第２の再構成手段は、前記２次元検出器から得られた投影データを各列別々のデータとして断層画像の再構成を行うことを特徴とする請求項５に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、断層画像をリアルタイムに表示できるコンピュータ断層撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から被検体の体内の肺等の腫瘍に対する経皮針生検に用いられる経皮針、あるいは治療に用いられるカテーテル等の挿入の際に、ガイドとして、Ｘ線透視装置が用いられている。Ｘ線透視装置とは、被検体に対して所定の方向からＸ線を照射して透視像を得るものであり、表示をリアルタイムに行うことが可能である。
【０００３】
しかし、Ｘ線透視装置を用いて、針やカテーテル等の挿入を行う場合、針等の挿入方向のうちＸ線透視装置の透視方向と一致する方向の挿入状態は、その判別に熟練を要し、このため、これを回避するためには、生検針等の挿入方向が限定されるという問題があった。また、Ｘ線透視装置では小腫瘤等は判別できないという問題があった。
【０００４】
そこで、被検体の多方向の投影データを再構成演算して、被検体の断層画像を求めることにより、小腫瘤等、ほとんど全ての病変をも撮像することができるコンピュータ断層撮影装置を用いてガイドを行う方法（以下ＣＴ透視と呼ぶ）が発展してきた。ここで、このＣＴ透視による方法を用いて、透視された画像の表示例を図１９に示す。なお、図１９は、被検体に経皮針Ｎが挿入された状態を示している。
【０００５】
従来、再構成された画像が表示される画面S上には、３つの再構成画像B1乃至B3が表されており、画面左側を先頭にB1画像、中央にB2画像、右側にB3画像の順で、被検体の体軸方向と略垂直な面の断層画像（アキシャル画像）が表示されている。なお、各画像上に示されているQ1はコンピュータ断層撮影装置における関心領域、Q2は腫瘍や血種などの経被針を挿入すべき領域（以下ターゲットと呼ぶ）を示している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来のコンピュータ断層撮影装置を用いて３つのアキシャル画像よるガイドのもとに経皮針生検などを行う場合には次のような問題があった。
それは、針やカテーテルが表示されているアキシャル画像のみでは、針等の挿入方向によっては、挿入状態を判別しにくいという問題である。
【０００７】
通常、針等の挿入方向は、必ずしもアキシャル画像に垂直な方向とは限らず、針等を挿入した長さとアキシャル画像上に表示される長さとが異なる場合がある。
これを、被検体の一部を示した概念図である図２０を用いて説明する。なお、図２０における太線は針を示しており、二重線はアキシャル画像B2上に写る針の状態を示している。
【０００８】
このように、アキシャル画像に対し、ある角度をもって被検体に針を挿入した場合、針上の２点P1、P2を基準に考えると、針が挿入された長さ、つまりP1からP2までの長さは、画面B2上では短めに表示されることが分かる。
このため、操作者は、アキシャル画面上に表示される画像を観察しながら、頭の中で経験等に基づいて、正確な挿入状態を想像することにより、どのような角度で針やカテーテルが挿入されているかを知り得ており、これは操作者にとって多大な負担となっていた。
【０００９】
また、針等の挿入を行う場合以外にも、心臓の動き、造影剤の流れを観察する場合など、リアルタイムでアキシャルやサジタル画像とは異なる方向から断層画像を観察したいという要望は大きい。
そこで、本発明は上記課題を解決し、被検体への針やカテーテルなどの挿入状態等を的確に観察できるコンピュータ断層撮影装置を提供することを目的する。
【００１０】
【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、検出素子が２次元に配列された２次元検出器によって被検体の投影データを収集するデータ収集手段と、前記データ収集と並行して前記投影データに基づき断層画像を再構成する第１の再構成手段と、前記２次元検出器の複数列の検出素子によって得られた投影データに基づき、前記第１の再構成手段によって再構成される断層画像と平行でない断層画像を前記データ収集と並行して再構成する第２の再構成手段と、前記データ収集と並行して前記第１の再構成手段によって再構成された断層画像および前記第２の再構成手段によって再構成された断層画像を表示する表示手段と、を具備することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る第１の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態のコンピュータ断層撮影装置の概略構成を示すシステム構成図である。図１において、第１の実施の形態のコンピュータ断層撮影装置１０は、システム制御部１１、操作部１２、架台・寝台制御部１３、寝台１５、Ｘ線制御装置１７、高電圧発生装置１９、Ｘ線ビーム発生源２１、検出器２３、回転架台２５、データ収集部２７、表示部３３を有している。このコンピュータ断層撮影装置１０は、Ｘ線ビーム発生源２１を被検体の回りに回転させながらＸ線ビームを曝射させるものである。
操作部１２は、マウス、キーボード等、操作者が必要な情報を入力するためのものであり、観察したいスライス（注目スライス）を選択したり、スライス厚を選択したり、Ｘ線条件、再構成条件、補正データ等の各種のパラメータを入力する。また、システム制御部１１は、中央処理装置（ＣＰＵ）等から構成され、Ｘ線制御部１７、架台・寝台制御部１３の制御や、データ収集部２７から出力された投影データに基づいて画像の再構成等を行う。なお、システム制御部１１の詳しい構成に関しては後述する。
Ｘ線制御装置１７は、システム制御部１１により出力されたＸ線ビーム発生制御信号に基づき、高電圧発生装置１９による高電圧発生のタイミングを制御する。高電圧発生装置１９は、Ｘ線ビームを曝射させるための高電圧をＸ線制御部１７からの制御信号に従ってＸ線ビーム発生源２１に供給する。
【００１３】
Ｘ線ビーム発生源２１は、高電圧発生装置１９から供給された高電圧によってスライス方向に厚みを持った扇状のＸ線ビームを被検体に向けて多方向から曝射する。
一方、架台・寝台制御部１３は、システム制御部１１により出力された架台、寝台制御信号に基づき回転架台２５を回転させると共に、寝台１５の移動制御を行う。回転架台２５は、Ｘ線ビーム発生源２１と検出器２３とを保持する。回転架台２５は、図示しない架台回転機構により、Ｘ線ビーム発生源２１と検出器２３との中間点を通る回転軸を中心にして回転される。また、検出器２３は、Ｘ線を検出する検出素子が２次元方向に複数配列されたもので、Ｘ線ビーム発生源２１から曝射され被検体を透過したＸ線を検出する。
【００１４】
データ収集部２７は、システム制御部１１により出力されたデータ収集制御信号に基づき被検体の複数スライスの投影データを同時に収集して出力する。
また、表示部３３は、再構成部３２で再構成された被検体の複数の断層画像及びその他の情報等をモニタ上に表示する。
【００１５】
ここで、上述のシステム制御部１１についてブロック図である図２を参照して詳しく説明する。
システム制御部１１には、ホストコントローラとしてＣＰＵ２２が設けられ、コントロールバス２４とデータバス２６とがこのＣＰＵ２２に接続されている。
【００１６】
ＣＰＵ２２はクロック回路を内蔵し、このクロック回路からのクロックを用いて各部の動作及び時間を管理し、またこのクロックを共通クロックとしてシステム制御部１１内の各部に供給するようになっている。
コントロールバス２４は、主に制御信号を伝達するバスであり、ＣＰＵ２２に加え、前処理部２８、ディスクインターフェース（ディスクＩ／Ｆ）３０、再構成部３２、表示メモリ３４、撮影制御部３１が接続されている。
【００１７】
また、データバス２６は、主に画像データを伝送するバスであり、ＣＰＵ２２に加え、前処理部２８、ディスクＩ／Ｆ３０、再構成部３２、表示メモリ３４、メモリ３６が接続される。なお、ディスクＩ／Ｆ３０には大容量記憶装置としての磁気ディスク装置３８が接続されている。
【００１８】
また、システム制御部１１内部と外部との接続に関しては、前処理部２８に、データ収集部２７が接続され、コントロールバス２４に操作部１２が、撮影制御部３１には、Ｘ線制御部１７および架台・寝台制御部１３が、表示メモリ３４には表示部３３がそれぞれ接続されている。
次に、上記構成を有するコンピュータ断層撮影装置の動作について図１、図２を参照して説明する。
【００１９】
操作者は、コンピュータ断層撮影装置１０を起動後、撮影に必要な情報を操作部１２を介して入力する。この撮影に必要な情報とは、撮影領域などの撮影に関する情報に限らず、例えば、被検体に関する情報（被検体の名前、性別等の個人情報）を含むものであっても良い。
操作者によって入力された前記情報は、コントロールバス２４を介して、ＣＰＵ２２でそれぞれ情報の種類によって選別され、各機器の制御に関する情報のみ撮影制御部３１に入力される。撮影制御部３１では、撮影に関する情報が、より具体的な制御信号に変換され、架台・寝台制御部１３およびＸ線制御装置１７を介して、それぞれ寝台１５および回転架台２５の制御、高電圧発生装置１９の制御が行われる。なお、ここで、入力された被検体に関する情報に関しては、図示しないメモリ等に蓄積され、撮影終了後に、撮影された画像と共に保存される。
【００２０】
高電圧発生装置１９には、Ｘ線ビーム発生源２１が接続されており、Ｘ線ビーム発生源２１より、寝台１５上に配置された被検体の関心領域Q1にＸ線が照射され、Q1を透過したＸ線は、検出器２３により検出される。
検出器２３により検出された投影データは、データ収集部２７を介して、システム制御部１１内の前処理部２８に入力される。
【００２１】
入力されたデータは、前処理部２８で、キャリブレーション等の前処理を受けた後、生データとしてデータバス２６を介して、読み書き可能なＤＲＡＭ等であるメモリ３６に一旦書き込まれ、さらにここから読み出されて再構成部３２に送られる。再構成部３２は、アキシャル用再構成部３２ａで被検体のアキシャル画像の再構成が行われ、またサジタル用再構成部３２ｂでは、サジタル画像の再構成が行われる。これは例えば特開平７−３２３０２７３号に開示されているように、データ収集と並行して再構成を行う「ＣＴ透視」である。
再構成された断層画像データは、読み書き可能なＤＲＡＭ等の表示用メモリ３４に一旦書き込まれ、さらにここから表示部３３に読み出され、断層画像として表示される。なお、表示部３３には、アキシャル画像とサジタル画像が同時にリアルタイムに表示される。また、この断層画像データは、操作者の必要に応じて、表示用メモリ３４から読み出され、ディスクＩ／Ｆ３０を介して磁気ディスク装置３８に格納される。
【００２２】
ここで、表示部３３に表示される画像について、図３及び図４を参照して説明する。なお、図３は、被検体Ｐに経皮針Ｎを挿入した際の概念図であり、また、図４は表示部３３に表示される画面である。また、図３中のＺ方向は被検体のアキシャル面と略垂直な方向、Ｘ方向はコロナル面と略垂直な方向、Ｙ方向はサジタル面と略垂直な方向とする。また、画面Ｓ上には、上側の領域に３つのアキシャル画像A1乃至A3、下側の領域には、サジタル画像A4が示されている。
点線で示された関心領域Q1内の腫瘍や血種などのターゲットQ2に経皮針Ｎを挿入した場合、従来例では、図１９に示されたように、アキシャル画像アキシャル画像B1乃至B3が表示されていたのに対し、本実施の形態においては、新たにサジタル画像A4が表示される。
【００２３】
このサジタル画像A4およびアキシャル画像A1乃至A3の領域の設定方法は、例えば、図５に示すようなスキャノ画像を予め取得しておき、この画像上でアキシャル画像およびサジタル画像設定用枠５０を被検体の任意の位置に移動させる。この画像設定用枠５０は、アキシャル画像およびサジタル画像を同時に設定できるもので、点線部分はサジタル画像A4として再構成される領域であり、また点線部分の中央部に位置する３つの斜線領域は、それぞれのアキシャル画像A1乃至A3として再構成される領域を示している。図５のように、画像設定用枠５０を設定した場合（設定に際してはマウス等により枠の一部をドラッグアンドドロップ等行う）、この画像設定用枠５０で示された点線内の領域がサジタル用再構成部３２ｂにおいて再構成され、図４のサジタル画像A4として表示され、またアキシャル画像A1乃至A3は、画像設定用枠５０のうち斜線で示された略円柱の領域がアキシャル用再構成部３２ａにおいて再構成される。なお、この画像設定用枠５０は、サジタル画像設定用の点線部分と、アキシャル画像設定用の斜線部分が一体化しており、従って、アキシャル画像とサジタル画像を同時に設定することができる。
【００２４】
また、アキシャル画像とサジタル画像の位置関係は、アキシャル画像の略中心をサジタル画像が通るように設定されている。なお、この位置関係は図４ではそれぞれの画像上に示された点線（断面の境界）で示されている。なお、アキシャル画像およびサジタル画像の図５における紙面と垂直方向への位置は、初期値として、検出器２３の回転軸がアキシャル画像の中心となるように設定されているが、これに関しては、例えば前記回転軸からどちら側の方向（図５における紙面手前あるいは奥の方向）にどの程度移動させるかを入力することにより変更が可能である。
【００２５】
また、ここで、アキシャル画像およびサジタル画像に用いられる投影データについて、図６を参照して詳しく説明する。図６は、例えば２５６×２５６個の検出素子が縦横に配列された検出器２３をＸ線ビーム発生源２１側から見た図であり、点線はターゲットQ2を示している。
ここで、３つのアキシャル画像A1乃至A3に関しては、例えば、検出器２３のうち中央部分の９列の検出素子（斜線で示されている）から出力される投影データを用いて再構成を行う。この場合、９列の検出素子のうち、３列ずつを１つの組として、計３つの組による信号を用いる。すなわち、９列の検出素子から出力された投影データを３列ずつでまとめて用いて画像の再構成を行う。これにより、アキシャル画像を３つ求めることができる。
【００２６】
一方、サジタル画像A4に関しては、検出器２３の全列の検出素子から出力された投影データを、各列別々のデータとしてサジタル画像A4に必要な部分だけ画像再構成を行う。このように、各列別々に再構成を行うと、特に列方向（Ｚ方向）分解能を向上することが可能である。
なお、本実施の形態ではサジタル画像とアキシャル画像の再構成は、サジタル用再構成部３２ｂおよびアキシャル用再構成部３２ａで別々に行っているが、一方の画像再構成において作成される画像データの一部または全部を、他方の画像再構成の際に用いるようにしても良い。
【００２７】
例えば、アキシャル画像A1乃至A3の再構成を行った場合に作成される画像データの一部をサジタル画像の再構成に用いることが考えられる。
これを、図７および図８を参照して説明する。なお、図７は、検出器２３を側面から見た側面図であり、図８はアキシャル画像およびサジタル画像を作成する際のフローチャートである。
図７において、上述のようにアキシャル画像の再構成とサジタル画像の再構成を別途独立に行う場合には、それぞれ検出器から出力された投影データは、それぞれ別々に再構成部３２ａ、３２ｂに入力される。この場合の再構成は、アキシャル画像は、上述したように３列の投影データを加算平均等により１組とし、バックプロジェクションを行い、再構成を行う。また、サジタル画像は各列ごとに投影データをバックプロジェクションし、再構成を行った。つまり、斜線の領域における投影データは、それぞれの再構成で別に使用されたことになる。
【００２８】
一方、アキシャル画像の再構成を行った場合に作成される画像データの一部をサジタル画像の再構成に用いる場合には、図７に示すA1乃至A3の領域の投影データに関しては、まず各列別々に投影データがバックプロジェクションされる。（図８においてステップ８１）
また、これと並行して、サジタル画像で用いられる投影データのうちA4'で示される領域の投影データ（上記アキシャル画像のバックプロジェクションで用いられた投影データ以外の投影データ）について、サジタル画像に必要な画素のみバックプロジェクションが行われる。（ステップ８４）
【００２９】
アキシャル画像に関しては、上述のように、３つの投影データを１つの組として用いる場合には、このままでは１つの投影データを１つの組として再構成される、つまり９つの列の投影データからは、アキシャル画像が９つ作成されることになるため、これを３つのアキシャル画像を画素ごとに加算平均し、１つのアキシャル画像とする。つまり、９つのアキシャル画像から３つのアキシャル画像を作成し（ステップ８２）、作成されたアキシャル画像を表示する。（ステップ８３）
また、サジタル画像に関しては、A4'の領域の画像データは、ステップ８４ですでにバックプロジェクションされ、またA4'以外の領域については、アキシャル画像のバックプロジェクションにおけるステップ８１で必要な画像データがそろっている。
【００３０】
つまり、サジタル画像に関しては、領域ごと（A4'とA4'以外）について用いる画像データが異なることになり、この画像データを領域ごとに並べてサジタル画像を作成し（ステップ８５）、作成されたサジタル画像を表示する。（ステップ８６）
これにより、アキシャルおよびサジタル画像を別々に再構成する場合に比べ、バックプロジェクション等の計算が少なくなり、再構成部にかかる負担を軽減することができる。
【００３１】
また、さらにアキシャル画像とサジタル画像で用いられる列の数を同じとする、例えば、アキシャル画像だけでなくサジタル画像でも３つの列を１つの組として画像の再構成を行うとすると、３列の投影データをまとめて１つの組とした後で、再構成を行うことができるため、ステップ８１における加算平均処理なども必要なくなり、さらに再構成部にかかる負担を軽減することが可能である。
なお、上述の例では、アキシャル画像の一部をサジタル画像の再構成に用いたが、反対にサジタル画像の一部をアキシャル画像として用いても良い。
また、なお、検出素子の数に関して特に限定されるものではなく、さらに１次元検出器を用いた場合でも、ヘリカルスキャン等を行うことにより、被検体の３次元の領域を撮影できるものであれば適応が可能である。
【００３２】
また、さらに、サジタル画像で表される被検体の領域（図５における画像設定用枠５０の点線部分）が、アキシャル画像で表される被検体の領域（図５における画像設定用枠５０の斜線部分）よりも狭い領域であっても良く、例えば、アキシャル画像A2およびA3で表される領域のみサジタル画像A4の再構成を行う設定としても良い。
以上説明したのように、本実施の形態では、被検体のアキシャル画像に加え、サジタル画像をリアルタイムで表示させることにより、操作者は、経皮針などを被検体に挿入する際、診断をスムーズに行うことが可能である。
【００３３】
なお、ここにおいては、２つの異なる断層画像として、アキシャル画像とサジタル画像を用いて説明したが、特に異なる方向から見た断層画像を複数有するものであれば、その方向を限定するものではなく、例えばアキシャル画像とオブリーク画像の組み合わせも考えられる。
次に、本発明による第１の実施の形態における第１の変形例について説明する。第１の変形例は、第１の実施の形態と異なり、サジタル画像とアキシャル画像を別々に設定できるものである。
本変形例において、表示部３３で表示されるサジタル画像を図９を参照して説明する。図９に示される画像は、図５と同様、予め取得しておいたスキャノ画像であり、このスキャノ画像上には、サジタル画像設定用枠５１およびアキシャル画像設定用枠５２が表示されている。
【００３４】
操作者は、このそれぞれの画像設定用枠５１、５２をそれぞれ所定の位置に設定する。なお、設定に関しては第１の実施の形態と同様マウス等により行う。
設定された枠内のそれぞれの領域は、アキシャル用再構成部３２ａおよびサジタル用再構成部３２ｂにおいて再構成され、第１の実施の形態と同様、図４のように表示される。
【００３５】
また、アキシャル画像とサジタル画像の位置関係は、図９における紙面と平行な方向のみならず、紙面と垂直な方向へも別々に設定可能である。
また、さらに、上述のそれぞれの枠は、拡大縮小が可能である。つまり、被検体の広い領域をサジタル画像で観察し、細かい部分をアキシャル画像で観察する場合には、サジタル用設定枠５１をマウス等で広げ、アキシャル用設定枠５２を狭めると良い。なお、広げられる最大の大きさについては、それぞれの再構成を行う再構成部３２ａおよび３２ｂの計算能力等を考慮して決定すれば良い。
【００３６】
また、画面上には、サジタル画像A4に加え、スキャノ画像全体を表示させても良い。この場合、図１０に示すような画面が表示される。
つまり、スキャノ画像上で指定したサジタル画像設定用枠５１内のみ、リアルタイム再構成が行われ、その他の部分は、全体を把握するため図示しないメモリ等に予め記憶されているスキャノ画像のまま表示されることになる。
【００３７】
このように、サジタル画像設定用枠５１外の領域をスキャノ画像として表示した場合、サジタル画像設定用枠５１内の領域がリアルタイムに表示されている際にも、より広い被検体の範囲を観察することができる。
なお、このスキャノ画像上で、それぞれの画像設定用枠５１、５２を随時変更できる構成としても良い。
【００３８】
また、なお、サジタル画像以外の画像に関しては、第１の実施の形態と同様、図４に示された画像が表示されるものとする。
次に、本発明による第１の実施の形態における第２の変形例について説明する。第２の変形例は、図４における画像A4が表示される領域に、任意の角度を有する断面画像（オブリーク画像）が表示されるものである。なお、この時点におけるアキシャル画像は、静止画像であっても良い。
【００３９】
任意の角度の断面画像を設定する方法としては、まず、アキシャル画像A1乃至A3が表示された状態で、操作部１２から任意の断面を設定する指示を入力する。
前記指示が入力されると、アキシャル画像A2上に図１１に示すようなポイント４１ａ（クロスの実線で示されている）が表示される。操作者は、このポイント４１ａの中心点を表示させたい断面画像の必要な一点に設定する。なお、本変形例では、特にターゲットQ2にポイント４１ａを合わせた場合が示されている。
【００４０】
ポイント４１ａを設定したら、次に断面角度の設定を行う。本変形例において、断面角度の設定とは、アキシャル画像に垂直な面のうち、任意の角度の面の断面を設定することで、ポイント４１ａを中心に３６０度回転可能なライン４２ａを用いて行う。この状態は、図１２に示されている。操作者は、図１２を観察しながら、任意の断面角度を操作部１２を用いて設定する。
ここで、例えばポイントの位置をアキシャル画像上の（X1,Y1）、断面角度をaと考えると、このアキシャル画像上のライン４２ａは、y=ax+Y1-aX1という式で表すことができ、任意の断面を設定することが可能であることが分かる。
【００４１】
これを、システム制御部１１の動作を示したフローチャートである図１３を参照して説明する。
システム制御部１１において、まず従来と同様に、ステップ１２０において、ＣＰＵ２２からの制御によって、被検体のアキシャル画像を表示部３３に表示する。
【００４２】
次に、ステップ１２１において、操作者はこの状態でアキシャル画像以外の画像を表示する場合のみ、操作部１２からその表示をする命令を入力する。
この信号はＣＰＵ２２で認識され、ステップ１２２において、表示部３３に表示されているアキシャル画像上に上述のポイント４１ａを表示する。
【００４３】
操作者がこのポイント４１ａを任意の位置に設定すると、ステップ１２３において、このポイントの位置をＣＰＵ２２で認識し、このポイントを通るライン４２ａを表示部３３に表示する。
さらに操作者によって、このライン４２ａの決定が行われると、このライン４２ａから角度が求められ（ステップ１２４）、その角度の断面を表示部３３に表示する。（ステップ１２５）
【００４４】
また、このような断面角度の設定方法の他にも、図１４に示すように、ポイント４１ｂ、４１ｃの２点を用いて設定することも考えられる。この方法は、ポイント４１ｂ、４１ｃの２点をそれぞれアキシャル画像の異なる位置に設定する方法である。２点のポイントをそれぞれ設定した後は、ポイント間を結ぶライン４２ｂが、図１５に示されるように自動的に設定される。この場合にも、２点のポイントの座標からライン４２ｂを求めることが可能である。なお、この場合、２点のポイントうち少なくとも１つのポイントを動かすことにより、任意にライン４２ｂの角度を変えることが可能である。
以上が、断面設定の際の動作であるが、この動作に用いられる操作部１２としては、マウスおよびキーボード等であっても良いが、特に断面を設定しやすい入力装置を用いると良い。
【００４５】
この入力装置は、例えば、図１６および図１７に示されるように、所定の部分を装置表面と平行な面に対して回転させることにより動作するダイヤル式のものが考えられ、キーボードあるいは表示部３３等の一部に設けられているものである。なお、図１６はこの入力装置の正面図、図１７は側面断面図である。
ここで、この入力装置４３について図１６を中心にして説明すると、入力装置４３は中央部に、略円柱状のダイヤル４４を有し、ダイヤル４４は略円形の稼動枠４５内を紙面と平行な方向Ａ（一例が実線矢印で示されている）に自由自在に移動することができる。また、ダイヤル４４は、略中央部分を中心として円周方向に回転可能であり、さらに紙面と垂直方向に移動することも可能である。なお、円周方向については点線矢印Ｃで、紙面と垂直な方向については図１７において実線矢印Ｂで示されている。また、ダイヤル４４は更にその中央部に略直方体の凸部４６を有しており、この凸部４６はダイヤル４４と一体化している。
【００４６】
また、ダイヤル４４には、ドーナツ状のリング５１がダイヤル４４の円周に沿って円柱の略中央部分にはめ込まれている。このリング５１は、ダイヤル４４と方向Ａおよび方向Ｂに関して連動するものであるが、方向Ｃに関しては、ダイヤル４４のみ回転し、後述する弾性リング５０との摩擦力により、リング５１は回転しない構造となっている。
【００４７】
一方、稼動枠４５の奥側（図１７において下方向）には、リング５１が方向Ａ、方向Ｂに移動可能なように溝が設けてあり、リング５１は、稼動枠４５により上から押さえられることにより、この溝から外れないような構造となっている。なお、リング５１を外部に取り出すには、ネジ５２を外すことにより、稼動枠４５が外れ、リング５１を上部から押さえこむものがなくなるため、修理等の場合にも取り出すことができる。
また、リング５１の奥側には、側面断面がＬ字形状でありゴム等の弾性体から構成される弾性リング５０が設けられており、その弾性力でリング５１を図１７に示す状態（以下定常状態という）に保つ役割を有している。
【００４８】
また、ダイヤル４４には、その側面にダイヤル４４の方向Ｃへの回転状態を検知する４７ａが設けられており、稼動枠４５の側面に設けられた４７ｂと対になって作用するものである。なお、この回転検知手段４７は、例えば、４７ａがＬＥＤ、４７ｂを受光素子とし、ダイヤル４４の円周上に１つ設けられたＬＥＤ４７ａが発光しており、これを稼動枠４５の円周上に適度な間隔で設けられた受光素子４７ｂで受光することにより、その回転を検知するものである。ただし、ここで回転検知手段４７は、回転を検知できるなら、いずれの手段であってもかまわない。
【００４９】
また、同様にリング５１の側面には、ダイヤル４４の方向Ａへの移動状態を検知する４８ａが設けられており、稼動枠４５の下部側面に設けられた４７ｂと対になって作用するものである。
さらに、ダイヤル４４の下部には、ダイヤル４４の方向Ｂへの移動状態を検知する４９ａが設けられており、入力装置４３の底部に設けられた４７ｂと対になって作用するものである。
【００５０】
操作者は、ダイヤル４４に設けられた凸部４６を握り、例えば図１１に示された画像を元に、ダイヤル４４をＡ方向に動かすことにより、ダイヤル４４の動きと連動しているポイント４１ａを任意の位置に移動させる。
ポイント４１ａの位置がアキシャル画像上で適当な位置にきた後、ダイヤル４４をＢ方向に押圧する。このＢ方向の押圧は、マウスを用いた場合のいわゆるクリックと同じ作用を有するもので、この押圧によりポイント４１ａの位置が確定する。なお、ダイヤル４４は操作者が押圧を止めると、弾性リング５０で自動的に定常状態に戻る仕組みとなっており、また確定したポイント４１ａの位置を解除したい場合には、ダイヤル４４をＢ方向に所定の時間内に２回の押圧（いわゆるダブルクリック）するとよい。
【００５１】
次に、図１１の断面の角度を設定する場合には、操作者は凸部４６を握った状態のまま、凸部４６をＣ方向に回転させることにより、回転運動と連動しているライン４２ａを任意の角度に回転させる。なお、ライン４２ａの角度は凸部４６の傾斜角と一致している。
ライン４２ａの角度がアキシャル画像上で適当な角度となった後、ポイントの設定と同様、ダイヤル４４をＢ方向に押圧し、ライン４２ａの角度を確定する。
【００５２】
以上、入力装置４３の詳細について説明したが、ダイヤル式の角度調整を行うものであれば、特に上記形状に特化するものではない。
また、本変形例では、アキシャル画像に加え、操作者の指示に応じて、任意の角度の断面画像をリアルタイムに表示させることが可能であるため、経皮針などの挿入角度に応じた断面の設定が可能となる。
【００５３】
なお、この断面角度の設定に、入力装置４３を用いると、操作者は凸部４６を握ったままで設定することができ、より操作性が向上するものである。なお、この入力装置４３は、ＣＴ透視に限らず、１つの断層画像上で他の角度の断層画像を設定するものであれば、使用することができる。
また、本変形例では、断面を設定する画像（ポイントやラインなどが表示された画像）として、３つのアキシャル画像のうち中央に位置する画像（図４においてはA2画像）としたが、その他のアキシャル画像A0またはA3としても良いし、上記３つのアキシャル画像A1乃至A3以外に断面設定用の別のアキシャル画像を設けても良い。
【００５４】
この場合、例えば、表示部３３には、図１８のような画面が表示される。図１８には、６つの画像が２行３列で表示され、アキシャル画像を観察するC1乃至C3が上段の１行に並んで表示され、下段の１行に左側から断面設定用のC4画像、設定された断面が表示されたC5画像、およびスキャンの状態を示す情報、例えば、透視中であるとの情報等を表したC6画像が表示される。
なお、観察用のアキシャル画像（C1乃至C3）以外に断面設定用アキシャル画像を設けた場合、上段の３つのアキシャル画像（C1乃至C3）上および設定された断面画像（C5）上には、ポイント、ラインなどが表示されないため、操作者は、断面設定のための表示を気にすることなく、アキシャル画像および設定した断面の画像を見ることができ、より集中して、経皮針Ｎの挿入が観察することが可能である。
【００５５】
また、本変形例では、断面角度の設定方法として、１つのポイントを設定した後、そのポイントを通過するラインの角度を設定する例、および２つのポイントをそれぞれ１つずつ設定する例の２つの例を示したが、断面角度の設定は上記方法に限定されるものではない。
なお、上記実施の形態および変形例では、アキシャル画像およびアキシャル画像と直交する面の画像を表示する説明を行ったが、画像の方向は特に限定されず、少なくとも２方向からの断面を表示できる構成であればよく、さらに、アキシャル画像上で曲線上に示される断面、つまり曲面を表示させることも可能である。この場合には、３つ以上ポイントをアキシャル画像上に決め、これを結ぶ、あるいはこれに近似して曲面を求めてもよいし、入力装置から直接曲面の式を入力しても、断面の設定は可能である。
【００５６】
曲面の断面を設定可能とすると、例えば、カテーテルなど非直線形の挿入体を被検体に挿入する際に、その挿入体の曲がり具合に合わせて、表示される曲面を設定することにより、その挿入体の挿入状態を的確に表示することができ、非常に効果的である。
また、アキシャル画像およびこれと直交する面の画像は、同一画面上で同時に表示されるものとしたが、再構成などの計算量に応じて、切り換えて表示できるものであってもよい。つまり、アキシャル画像から必要に応じてこれと直交する面の画像に切り換えられる構成であってもよい。
【００５７】
またさらに、変形例同士の組み合わせも可能である。例えば、第１の変形例のように画像として表示される被検体の領域を狭く限定し、かつ第２の変形例のように任意の断面角度を設定できるようにすることも可能である。
また、上記実施の形態では、Ｘ線管からのＸ線照射によるＸ線ＣＴ装置について説明したが、核医学診断装置等における断層撮影装置、いわゆるＳＰＥＣＴ等であってもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、少なくとも２つの異なる方向から見た断層画像を同一画面上でリアルタイムに表示する際、再構成される被検体の領域を限定し、あるいは任意の角度の断面を表示させることにより、被検体への針やカテーテルなどの挿入状態を的確に観察することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態におけるコンピュータ断層撮影装置概略構成を示すシステム構成図である。
【図２】本発明に係る第１の実施の形態におけるシステム制御部のブロック図である。
【図３】本発明に係る第１の実施の形態における経皮針の挿入を説明した概念図である。
【図４】本発明に係る第１の実施の形態における表示部に表示される画面である。
【図５】本発明に係る第１の実施の形態におけるスキャノ画像である。
【図６】本発明に係る第１の実施の形態における検出器の上面図である。
【図７】本発明に係る第１の実施の形態における検出器の側面図である。
【図８】本発明に係る第１の実施の形態におけるシステム制御部の動作を示したフローチャート図である。
【図９】本発明に係る第１の実施の形態の第１の変形例におけるスキャノ画像である。
【図１０】本発明に係る第１の実施の形態における表示部に表示される画面である。
【図１１】本発明に係る第１の実施の形態の第２の変形例における表示部に表示される画面のうちアキシャル画像が示された部分図である。
【図１２】本発明に係る第１の実施の形態の第２の変形例における表示部に表示される画面のうちアキシャル画像が示された部分図である。
【図１３】本発明に係る第１の実施の形態の第２の変形例におけるシステム制御部の動作を示したフローチャート図である
【図１４】本発明に係る第１の実施の形態の第２の変形例における表示部に表示される画面のうちアキシャル画像が示された部分図である。
【図１５】本発明に係る第１の実施の形態の第２の変形例における表示部に表示される画面のうちアキシャル画像が示された部分図である。
【図１６】本発明に係る第１の実施の形態における入力装置の上面図である。
【図１７】本発明に係る第１の実施の形態における入力装置の側面断面図である。
【図１８】本発明に係る第１の実施の形態における表示部に表示される画面である。
【図１９】従来例における表示部に表示される画面である。
【図２０】従来例における被検体の一部を示した概念図である。
【符号の説明】
１１    システム制御部
１２    操作部
１３    架台・寝台制御部
１５    寝台
１７    Ｘ線制御装置
１９    高電圧発生装置
２１    Ｘ線ビーム発生源
２２    ＣＰＵ
２３    検出器
２４    コントロールバス
２５    回転架台
２６    データバス
２７    データ収集部
２８    前処理部
３０    ディスクインターフェース（ディスクＩ／Ｆ）
３１    撮影制御部
３２    再構成部
３３    表示部
３４    表示メモリ
３６    メモリ
３８    磁気ディスク装置
４１ａ  ポイント
４１ｂ  ポイント
４１ｃ  ポイント
４２ａ  ライン
４２ｂ  ライン
４３    入力装置
４４    ダイヤル
４５    稼動枠
４６    凸部
４７    回転検出手段
４８    移動検出手段
４９    移動検出手段
５０    弾性リング
５１    リング
Ｎ      経皮針
Ｐ      被検体
【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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【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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