(57)【要約】【課題】被検体に挿入した針の進行方向での針先と目標部位の位置関係を視認可能なＣＴ画像を表示する。【解決手段】針Ｎを挿入した被検体の隣接する複数のスライスの生データを取得し、各スライスの断層像を生成し、各スライスの断層像から針Ｎを検出し、針Ｎを含む平面の一つを針表示面Ｐｖとして決定し、針表示面Ｐｖの断層像を生成し、表示する。【効果】被検体に挿入した針の進行方向での針先と目標部位の位置関係を視認できる。【選択図】  図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
針を挿入した被検体の隣接する複数のスライスの生データを取得し、各スライスの断層像を生成し、各スライスの断層像から針を検出し、針を含む平面の一つを針表示面として決定し、針表示面の断層像を生成し表示することを特徴とするＣＴ画像表示方法。
【請求項２】
請求項１に記載のＣＴ画像表示方法において、各スライスの断層像から３次元ボクセルデータを生成し、３次元ボクセルデータを２値化処理して２値化ボクセルデータを生成し、次に２値化ボクセルデータをラベリング処理して針を検出することを特徴とするＣＴ画像表示方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のＣＴ画像表示方法において、針を含む鉛直面を針表示面として決定することを特徴とするＣＴ画像表示方法。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のＣＴ画像表示方法において、針を回転軸として針を含む鉛直面を９０゜回転させた平面を針表示面として決定することを特徴とするＣＴ画像表示方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のＣＴ画像表示方法において、針を回転軸として針を含む鉛直面を、予め設定した角度または操作者の指示に応じた角度だけ回転させた平面を針表示面として決定することを特徴とするＣＴ画像表示方法。
【請求項６】
Ｘ線管と、マルチ検出器と、前記Ｘ線管または前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに回転させて針を挿入した被検体の隣接する複数のスライスの生データを取得するスキャン手段と、収集した生データを基に各スライスの断層像から針を検出する針検出手段と、針を含む平面の一つを針表示面として決定する針表示面決定手段と、針表示面の断層像を生成し表示する針表示面断層像生成表示手段とを具備したことを特徴とするＣＴ装置。
【請求項７】
請求項６に記載のＣＴ装置において、前記針検出手段は、各スライスの断層像から３次元ボクセルデータを生成し、３次元ボクセルデータを２値化処理して２値化ボクセルデータを生成し、次に２値化ボクセルデータをラベリング処理して針を検出することを特徴とするＣＴ装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７に記載のＣＴ装置において、前記針表示面決定手段は、針を含む鉛直面を針表示面として決定することを特徴とするＣＴ装置。
【請求項９】
請求項６または請求項７に記載のＣＴ装置において、前記針表示面決定手段は、針を回転軸として針を含む鉛直面を９０゜回転させた平面を針表示面として決定することを特徴とするＣＴ装置。
【請求項１０】
請求項６から請求項９のいずれかに記載のＣＴ装置において、前記針表示面決定手段は、針を回転軸として針を含む鉛直面を、予め設定した角度または操作者の指示に応じた角度だけ回転させた平面を針表示面として決定することを特徴とするＣＴ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、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）画像表示方法およびＣＴ装置に関し、さらに詳しくは、被検体に挿入した針の進行方向での針先と目標部位の位置関係を視認可能なＣＴ画像を表示することが出来るＣＴ画像表示方法およびＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
針を挿入した被検体の隣接する複数のスライスの生データを取得し、各スライスの断層像を生成し、各断層像の合成画像を表示することで、被検体への針の挿入状態を視認できるようにしたＣＴ装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特開２０００−２００３４０号公報（図４〜図９）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
各スライス面を貫くように針を挿入したとき、上記従来のＣＴ装置で表示される合成画像は、挿入された針を、その進行方向の前から又は後から見た如き画像となる。
この画像では、スライス面内方向での針先と目標部位の位置関係は視認できるが、針の進行方向での針先と目標部位の位置関係を視認できない問題点がある。
なお、上記の特許文献１では、進行方向について針の部分の表示色を変えることで改良を図っているが、それでも進行方向での針先と目標部位の位置関係を視認しにくい。
そこで、本発明の目的は、被検体に挿入した針の進行方向での針先と目標部位の位置関係を視認可能なＣＴ画像を表示することが出来るＣＴ画像表示方法およびＣＴ装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、針を挿入した被検体の隣接する複数のスライスの生データを取得し、各スライスの断層像を生成し、各スライスの断層像から針を検出し、針を含む平面の一つを針表示面として決定し、針表示面の断層像を生成し表示することを特徴とするＣＴ画像表示方法を提供する。
上記第１の観点によるＣＴ画像表示方法では、針表示面の断層像を生成し表示するが、この針表示面の断層像は、挿入された針を、針に直交する方向から見た如き画像となる。よって、被検体に挿入した針の進行方向での針先と目標部位の位置関係を視認可能となる。
【０００６】
第２の観点では、本発明は、上記構成のＣＴ画像表示方法において、各スライスの断層像から３次元ボクセルデータを生成し、３次元ボクセルデータを２値化処理して２値化ボクセルデータを生成し、次に２値化ボクセルデータをラベリング処理して針を検出することを特徴とするＣＴ画像表示方法を提供する。
上記第２の観点によるＣＴ画像表示方法では、公知のデータ処理方法を組み合わせて、各スライスの断層像から針を好適に検出可能となる。
【０００７】
第３の観点では、本発明は、上記構成のＣＴ画像表示方法において、針を含む鉛直面を針表示面として決定することを特徴とするＣＴ画像表示方法を提供する。
上記第３の観点によるＣＴ画像表示方法では、針を挿入する目標部位や、挿入の邪魔になる血管や骨が、針の挿入路の上下に存在するか否かを好適に視認できる。
【０００８】
第４の観点では、本発明は、上記構成のＣＴ画像表示方法において、針を回転軸として針を含む鉛直面を９０゜回転させた平面を針表示面として決定することを特徴とするＣＴ画像表示方法を提供する。
上記第４の観点によるＣＴ画像表示方法では、針を挿入する目標部位や、挿入の邪魔になる血管や骨が、針の挿入路の横に存在するか否かを好適に視認できる。
【０００９】
第５の観点では、本発明は、上記構成のＣＴ画像表示方法において、針を回転軸として針を含む鉛直面を、予め設定した角度または操作者の指示に応じた角度だけ回転させた平面を針表示面として決定することを特徴とするＣＴ画像表示方法を提供する。
上記第５の観点によるＣＴ画像表示方法では、針が回避すべき血管や骨が針の挿入路の周りに存在するか否かを好適に視認できる。
【００１０】
第６の観点では、本発明は、Ｘ線管と、マルチ検出器と、前記Ｘ線管または前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに回転させて針を挿入した被検体の隣接する複数のスライスの生データを取得するスキャン手段と、収集した生データを基に針を検出する針検出手段と、針を含む平面の一つを針表示面として決定する針表示面決定手段と、針表示面の断層像を生成し表示する針表示面断層像生成表示手段とを具備したことを特徴とするＣＴ装置を提供する。
上記第６の観点によるＣＴ装置では、前記第１の観点によるＣＴ画像表示方法を好適に実施できる。
【００１１】
第７の観点では、本発明は、上記構成のＣＴ装置において、前記針検出手段は、各スライスの断層像から３次元ボクセルデータを生成し、３次元ボクセルデータを２値化処理して２値化ボクセルデータを生成し、次に２値化ボクセルデータをラベリング処理して針を検出することを特徴とするＣＴ装置を提供する。
上記第７の観点によるＣＴ装置では、前記第２の観点によるＣＴ画像表示方法を好適に実施できる。
【００１２】
第８の観点では、本発明は、上記構成のＣＴ装置において、前記針表示面決定手段は、針を含む鉛直面を針表示面として決定することを特徴とするＣＴ装置を提供する。
上記第８の観点によるＣＴ装置では、前記第３の観点によるＣＴ画像表示方法を好適に実施できる。
【００１３】
第９の観点では、本発明は、上記構成のＣＴ装置において、前記針表示面決定手段は、針を回転軸として針を含む鉛直面を９０゜回転させた平面を針表示面として決定することを特徴とするＣＴ装置を提供する。
上記第９の観点によるＣＴ装置では、前記第４の観点によるＣＴ画像表示方法を好適に実施できる。
【００１４】
第１０の観点では、本発明は、上記構成のＣＴ装置において、前記針表示面決定手段は、針を回転軸として針を含む鉛直面を、予め設定した角度または操作者の指示に応じた角度だけ回転させた平面を針表示面として決定することを特徴とするＣＴ装置を提供する。
上記第１０の観点によるＣＴ装置では、前記第５の観点によるＣＴ画像表示方法を好適に実施できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す発明の実施の形態により本発明をさらに詳しく説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態にかかるＣＴ装置を示す構成図である。
このＣＴ装置１００は、操作コンソール１と、撮影テーブル１０と、走査ガントリ２０とを具備している。
【００１７】
操作コンソール１は、操作者の入力を受け付ける入力装置２と、本発明に係る針透視処理などを実行する中央処理装置３と、走査ガントリ２０で取得した生データを収集するデータ収集バッファ５と、生成したＣＴ画像を表示するＣＲＴ６と、プログラムやデータやＣＴ画像を記憶する記憶装置７とを具備している。
【００１８】
テーブル装置１０は、被検体を乗せて走査ガントリ２０のボア（空洞部）に入れ出しするクレードル１２を具備している。クレードル１２は、テーブル装置１０に内蔵するモータで移動される。
【００１９】
走査ガントリ２０は、Ｘ線管２１と、Ｘ線コントローラ２２と、コリメータ２３と、多数の検出器列を有するマルチ検出器２４と、ＤＡＳ（Ｄａｔａ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）２５と、Ｘ線コントローラ２２，コリメータ２３，ＤＡＳ２５の制御を行う回転側コントローラ２６と、制御信号などを前記操作コンソール１や撮影テーブル１０とやり取りする制御コントローラ２９とを具備している。
【００２０】
図２は、ＣＴ装置１００による針透視処理を示すフロー図である。
なお、ステップＡ１とステップＡ２〜Ａ１３とは実際にはオーバーラップして実行されるが、説明の便宜上、シーケンシャルに実行されるものとする。
【００２１】
ステップＡ１では、Ｘ線管２１とマルチ検出器２４とを撮影対象の周りに回転させ、マルチ検出器２４の各検出器列で生データを収集する。この時、図３に示すように、医師は、被検体Ｋの体内の目標部位Ｔに向けて針Ｎを挿入する。
【００２２】
ステップＡ２では、図３に示すように、隣接する複数のスライスＳ１〜Ｓ９の断層像をマルチ検出器２４の各検出器列で得た生データから３次元画像再構成法（コーンビーム再構成法）により生成する。３次元的画像再構成法は、従来公知のフェルドカンプ法でもよいし、特願２００２−０６６４２０号、特願２００２−１４７０６１号、特願２００２−１４７２３１号、特願２００２−２３５５６１号、特願２００２−２３５６６２号、特願２００２−２６７８３３号、特願２００２−３２２７５６号および特願２００２−３３８９４７号で提案されている３次元画像再構成法を用いてもよい。
図４〜図１０に、スライスＳ１〜Ｓ７の断層像Ｇ１〜Ｇ７を例示する。
【００２３】
ステップＡ３では、図１１に示すように、スライスＳ１〜Ｓ９の断層像Ｇ１〜Ｇ９を基に３次元ボクセルデータＶを生成する。
ステップＡ４では、針Ｎと被検体Ｋの組織の中間的なＣＴ値を閾値として３次元ボクセルデータＶを２値化処理し、２値化ボクセルデータを得る。
ステップＡ５では、２値化ボクセルデータを３次元ラベリング処理し、ボクセルが連続した３次元領域を分離する。３次元ラベリング処理は、従来公知の方法でもよいし、特開２００３−１４１５４８号公報で提案されている方法を用いてもよい。
ステップＡ６では、ボクセルが連続した領域の中から例えば細線化処理や２次モーメント処理により針Ｎに対応する３次元領域を検出する。
ステップＡ７では、図１２に示すように、針Ｎを含む鉛直面Ｐｖを針表示面として決定する。
【００２４】
ステップＡ８では、針表示面の断層像を３次元ボクセルデータＶから生成する。最初は、図１３に示すように、針Ｎを含む鉛直面Ｐｖの断層像ＧＰｖを生成する。なお、３次元画像再構成法を応用して、マルチ検出器２４の各検出器列で得た生データから針表示面の断層像を生成してもよい。
【００２５】
ステップＡ９では、針表示面の断層像を表示する。最初は、図１３に示すように、針Ｎを含む鉛直面Ｐｖの断層像ＧＰｖを表示する。
【００２６】
ステップＡ１０では、複数のスライスの断層像または合成断層像を針表示面の断層像に並べて表示する。例えば、図１４に示すように、針表示面の断層像と、隣接する断層像Ｇ１〜Ｇ３を合成した合成断層像Ｇ１＋Ｇ２＋Ｇ３と、隣接する断層像Ｇ４〜Ｇ６を合成した合成断層像Ｇ４＋Ｇ５＋Ｇ６と、隣接する断層像Ｇ７〜Ｇ９を合成した合成断層像Ｇ７＋Ｇ８＋Ｇ９とを並べて表示する。なお、このステップＡ１０を省略してもよい。
【００２７】
ステップＡ１１では、ユーザが針表示面を回転する指示を出しているか否かをチェックし、針表示面を回転する指示が出ておればステップＡ１２へ進み、指示が出ていなければステップＡ１３へ進む。
【００２８】
ステップＡ１２では、現在の針表示面を針Ｎを回転軸として所定の回転角（例えば針先に向かって時計回りに３゜）だけ回転する。そして、前記ステップＳ８に戻る。
戻ったステップＳ８では新たな針表示面について断層像が生成され、ステップＡ９でその断層像が表示される。
従って、ユーザが針表示面を回転する指示を出し続けている間、次第に針表示面が大きく回転してゆくことになる。ユーザが針表示面を回転する指示を出すのを止めると、そこで針表示面の回転も止まる。なお、針表示面の角度は、目標部位Ｔや針Ｎの進行の邪魔になる骨や血管がよく見える角度にするのが好ましい。
【００２９】
ステップＡ１３では、ユーザが処理を終了する指示を出しているか否かをチェックし、終了する指示が出ておれば処理を終了し、指示が出ていなければ前記ステップＡ１に戻る。
【００３０】
以上のＣＴ装置１００によれば、挿入された針Ｎに直交する方向から見た如き断層像ＧＰｖが表示されるため、針Ｎの進行方向での針先と目標部位Ｔの位置関係を視認可能となる。
【００３１】
上記実施形態を次のように変更してもよい。
（１）図１５に示すように、針Ｎを回転軸として針Ｎを含む鉛直面Ｐｖを９０゜回転させた面Ｐ９０を最初の針表示面としてもよい。この場合、最初の断層像は、図１６に示すようになる。
（２）針Ｎを回転軸として針Ｎを含む鉛直面Ｐｖを予め設定した角度（例えば４５゜）だけ回転させた面を最初の針表示面としてもよい。
（３）針Ｎを回転軸として針Ｎを含む鉛直面Ｐｖをユーザが予め指定した角度だけ回転させた面を最初の針表示面としてもよい。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のＣＴ画像表示方法およびＣＴ装置によれば、挿入された針に直交する方向から針を見た如き断層像を表示するため、被検体に挿入した針の進行方向での針先と目標部位の位置関係を視認できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるＣＴ装置を示す構成図である。
【図２】図１のＣＴ装置による針透視処理を示すフロー図である。
【図３】被検体と針とスライスの位置関係を示す説明図である。
【図４】第１のスライスの断層像を示す例示図である。
【図５】第２のスライスの断層像を示す例示図である。
【図６】第３のスライスの断層像を示す例示図である。
【図７】第４のスライスの断層像を示す例示図である。
【図８】第５のスライスの断層像を示す例示図である。
【図９】第６のスライスの断層像を示す例示図である。
【図１０】第７のスライスの断層像を示す例示図である。
【図１１】３次元ボクセルデータを示す例示図である。
【図１２】針を含む鉛直面を示す説明図である。
【図１３】針を含む鉛直面の断層像を示す例示図である。
【図１４】針を含む平面の断層像と合成断層像とを並べて表示した状態を示す例示図である。
【図１５】針を回転軸として針を含む鉛直面を９０゜回転した面を示す説明図である。
【図１６】針を回転軸として針を含む鉛直面を９０゜回転した面の断層像を示す例示図である。
【符号の説明】
１００          ＣＴ装置
１              スキャナ装置
３              中央処理装置
６              表示装置
Ｋ              被検体
Ｎ              針
Ｔ              目標部位
【図１】
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【図２】
2005052217.tif 000004
【図３】
2005052217.tif 000005
【図４】
2005052217.tif 000006
【図５】
2005052217.tif 000007
【図６】
2005052217.tif 000008
【図７】
2005052217.tif 000009
【図８】
2005052217.tif 000010
【図９】
2005052217.tif 000011
【図１０】
2005052217.tif 000012
【図１１】
2005052217.tif 000013
【図１２】
2005052217.tif 000014
【図１３】
2005052217.tif 000015
【図１４】
2005052217.tif 000016
【図１５】
2005052217.tif 000017
【図１６】
2005052217.tif 000018