(57)【要約】【課題】  被検体の体動に影響されることなく造影剤濃度を適正に判定可能とする。【解決手段】  リアルプレップ制御部２１は、プレップスキャン画像中に関心領域が指定された場合に、この関心領域内の画像を基準画像に定める。リアルプレップ制御部２１は、関心領域が指定された以降にプレップスキャン画像から基準画像と類似する領域を検出し、検出された領域をテンプレート領域に設定する。リアルプレップ制御部２１は、プレップスキャンにより得られる画像のうちのこの画像に対して上記のように設定したテンプレート領域内の画像に基づいて撮影断層面における造影剤濃度を判定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレップスキャンにより得られた画像に基づいて、本スキャンの開始時期の判定を行なうＸ線コンピュータ断層撮影装置において、
プレップスキャンにより得られた画像中に関心領域が指定された場合に、この関心領域内の画像を基準画像に定める手段と、
前記関心領域が指定された以降に前記プレップスキャンにより得られる画像から前記基準画像と類似する領域を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された領域を濃度検出領域に設定する設定手段と、
前記プレップスキャンにより得られる画像のうちのこの画像に対して前記設定手段により設定された前記濃度検出領域内の画像に基づいて撮影断層面における造影剤濃度を判定する手段とを具備することを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】
経時的なピクセルパターンの変化によって当初の前記基準画像との整合性の低下を防ぐために前記基準画像を更新する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】
前記検出手段は、前記濃度検出領域よりも大きく、かつ前記プレップスキャンにより得られる画像よりも小さな探索領域内の画像から前記基準画像と類似する領域を検出することを特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】
前記プレップスキャンにより得られた画像中における被検体の断層像の大きさに応じて前記探索領域の大きさを変更する手段をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】
前記濃度検出領域が前記探索領域の中心に位置するように前記探索領域を変更する手段をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】
前記検出手段は、前記基準画像と最も特徴が似ている画像領域を検出することを特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレップスキャンにより撮影断層面への造影剤流入をモニタする機能を備えたＸ線コンピュータ断層撮影装置（以下、Ｘ線ＣＴ装置と称する）に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置の造影剤撮影では、被検体に投与した造影剤が関心スライスに流入しているタイミングでスキャンすることが重要である。このため、上記のスキャン（以下、本スキャンと称する）の前にプレップスキャンを繰り返す。プレップスキャンは、本スキャンよりも低線量でのＸ線スキャンと、本スキャンよりも低解像度の画像再構成とを行なう。そして、このプレップスキャンにより得られる断層画像に基づいて、関心スライスの造影剤濃度を判断し、造影剤濃度がある程度高くなった時点で本スキャンを開始することが行なわれている。関心スライスの造影剤濃度は、撮影技師が判定する場合のほか、画像処理により自動的に判定することも行なわれている。造影剤濃度を自動判定する場合に、撮影技師などにより指定された関心領域内についてのＣＴ値に基づいて造影剤濃度を判定することも行なわれている。さらには、自動判定した造影剤濃度が閾値以上になると自動的に本スキャンを開始する機能（以下、Real-Prep機能と称する）も実現されている。
【特許文献１】特開２００３−２４５２７５
【特許文献２】特開平７−１９４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
関心領域内の画像に基づいて関心スライスの造影剤濃度を自動判定する場合、被検体の体動により画像中における関心領域の位置が変化してしまう。しかし従来は、最初に関心領域として指定された画像中の領域についてのＣＴ値により造影剤濃度をモニタしているため、上述のように画像中における関心領域の位置が変化した場合には、関心領域からずれた領域の造影剤濃度をモニタしていることになる。このため、造影剤濃度を適切にモニタすることができなくなってしまう恐れがある。例えば操作者が着目して関心領域に含めた血管部がモニタしている範囲外に移動してしまうと、この血管部への造影剤の流入を考慮した造影剤濃度のモニタは行えなくなってしまう。
【０００４】
そして上記のように造影剤濃度をモニタすることができなくなってしまうと、Real-Prep機能を利用することができなくなってしまうという不具合があった。
【０００５】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、被検体の体動に影響されることなく造影剤濃度を適正に判定することが可能なＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以上の目的を達成するために本発明は、プレップスキャンにより得られた画像中に関心領域が指定された場合に、この関心領域内の画像を基準画像に定める手段と、前記関心領域が指定された以降に前記プレップスキャンにより得られる画像から前記基準画像と類似する領域を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された領域を濃度検出領域に設定する設定手段と、前記プレップスキャンにより得られる画像のうちのこの画像に対して前記設定手段により設定された前記濃度検出領域内の画像に基づいて撮影断層面における造影剤濃度を判定する手段とをＸ線コンピュータ断層撮影装置に備えた。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、プレスキャンにより得られた画像中での関心領域の位置の変化に追従して濃度検出領域の位置が変化されるので、濃度検出領域内の画像に基づく造影剤濃度の判定により、被検体の体動に影響されることなく造影剤濃度を適正に判定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について説明する。  
図１は本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の主要部の構成を示す図である。本実施形態のＸ線ＣＴ装置は、スキャンガントリ１とコンピュータ装置２とから構成される。スキャンガントリ１は、被検体に関する投影データを収集するための構成要素である。スキャンガントリ１で収集された投影データは、コンピュータ装置２での画像再構成およびリアルプレップ等の処理に供される。
【０００９】
被検体は、寝台１０の天板２０に載置された状態でスキャンガントリ１の空洞（撮影口）内に挿入される。寝台１０の天板２０は寝台駆動部１６により駆動されその長手方向に移動する。通常、この長手方向が後述する回転軸ＲＡ（体軸およびＺ軸に同じ）と平行になるように寝台１０が設置される。スキャンガントリ１には、図示しない円環状の回転架台が架台回転駆動部１５により駆動され回転軸ＲＡを中心に回転するように設けられている。この回転架台には、Ｘ線管装置１１とＸ線検出器１２とが対向関係で搭載されている。
【００１０】
Ｘ線管装置１１は、Ｘ線管１１１およびＸ線フィルタ１１２を含む。Ｘ線フィルタ１１２は、被曝低減のために低エネルギー成分を除去する。Ｘ線管１１１に電力供給するために、インバータ式の高電圧発生部１４が設けられている。高電圧発生部１４は、高電圧変圧器、フィラメント電流発生器および整流器を備える。この他に高電圧発生部１４は、管電圧およびフィラメント電流を任意にまたは段階的に調整するために、管電圧切換器およびフィラメント電流切換器等を備えている。
【００１１】
Ｘ線検出器１２の出力は、データ収集部１３および連続回転を可能にするスリップリング（図示せず）を介してコンピュータ装置２に供給される。
【００１２】
コンピュータ装置２は、リアルプレップ制御部２１、前処理部２２、画像再構成部２３、表示部２４および操作卓２５を備える。これらのリアルプレップ制御部２１、前処理部２２、画像再構成部２３、表示部２４および操作卓２５は、データ／制御バス２６を介して互いに接続されている。
【００１３】
スキャンガントリ１からコンピュータ装置２に供給されたデータは、前処理部２２を介して投影データとして画像再構成部２３に供給され、そこで断層画像データの再構成処理に供される。断層画像データは、表示部２４に表示されるとともに、リアルプレップ制御部２１にも供給され、本スキャン開始のタイミングを決定するための処理のために使われる。
【００１４】
操作卓２５は、操作者が例えばスキャン条件やリアルプレップ条件を始め様々な情報や各種指示を入力するために設けられている。操作卓２５は、操作画面を備える。この操作画面または表示部２４には、リアルプレップ制御部２１により、操作者による上記リアルプレップ条件の設定を支援するために好適に工夫された設定画面が表示される。
【００１５】
次に、以上のように構成されたＸ線ＣＴ装置にてReal-Prep機能を利用した撮影を行なう際の動作についてリアルプレップ制御部２１の処理手順に従って説明する。なお、実際には、リアルプレップ撮影動作に先だって、撮影スライスの位置決めや、プレップスキャン条件（管電圧、管電流、スキャン時間、束ねチャンネル数、ヘリカルピッチ等）、本スキャン条件（管電圧、管電流、スキャン時間、束ねチャンネル数等）、リアルプレップ条件（閾値、待ち時間等）の設定が行われる。
【００１６】
図２はReal-Prep機能を利用した撮影を行なう際のリアルプレップ制御部２１の処理手順を示すフローチャートである。  
ステップＳＴ１においてリアルプレップ制御部２１は、１スライス分のプレップスキャンを行なう。リアルプレップ制御部２１は、このプレップスキャンにより得られた再構成画像（以下、プレップスキャン画像と称する）を表示部２４に表示させる。なおプレップスキャン画像は、被検体内の断層像および被検体の周囲を含む画像である。
【００１７】
ステップＳＴ２においてリアルプレップ制御部２１は、ステップＳＴ１のプレップスキャン画像における断層像の大きさを測定し、これを考慮して探索領域の大きさを決定する。すなわち、断層像の大きさと探索領域の大きさとの関係は、このＸ線ＣＴ装置の設計者や使用者により任意に定められて良い。例えば、断層像の大きさと探索領域の大きさとを一定の比率で比例させることが考えられる。
【００１８】
ステップＳＴ３においてリアルプレップ制御部２１は、操作者により指定される関心領域に合わせて、プレップスキャン画像中にテンプレート領域（濃度検出領域）を設定する。またリアルプレップ制御部２１は、探索領域の中心に上記のテンプレート領域が位置するように探索領域の位置を設定する。これらのテンプレート領域および探索領域は、表示部２４では図３（ａ）に示すようにプレップスキャン画像上に表示される。
【００１９】
ステップＳＴ４においてリアルプレップ制御部２１は、プレップスキャン画像におけるテンプレート領域内のピクセルパターンをテンプレートパターンとして記憶する。なお、テンプレートパターンの記憶は、リアルプレップ制御部２１に内蔵される記憶媒体、コンピュータ装置２内に備えた図示しない記憶媒体、あるいはコンピュータ装置２に接続された外部記憶媒体などを用いることが可能である。
【００２０】
ステップＳＴ５においてリアルプレップ制御部２１は、１スライス分のプレップスキャンを行なう。リアルプレップ制御部２１は、このプレップスキャンにより得られたプレップスキャン画像を表示するように表示部２４の表示を更新させる。
【００２１】
ステップＳＴ６においてリアルプレップ制御部２１は、ステップＳＴ５で新たに得られたプレップスキャン画像における探索領域内を対象として、テンプレートパターンと最も特徴が類似するピクセルパターンをもつ領域を探索する。この探索には、例えば周知のテンプレートマッチング法を用いることができる。固有空間法などのような他のマッチング手法を利用することも可能である。なお、この探索をより適正に行なうためには、ＣＴ値の経時的な変化を補償して明るさを整合させることなどを目的として、テンプレートパターンのＣＴ値を正規化するなどの前処理を行なうことが望ましい。
【００２２】
ステップＳＴ７においてリアルプレップ制御部２１は、テンプレート領域をステップＳＴ６の探索により見つかった領域に変更する。またリアルプレップ制御部２１は、探索領域の中心に変更後のテンプレート領域が位置するように探索領域を変更する。
【００２３】
ステップＳＴ８においてリアルプレップ制御部２１は、テンプレートパターンをある条件の下に更新する。これは、例えば被検体の動きにより、ピクセルパターンの見え方が若干変化するなどのような経時的なピクセルパターンの変化によって当初のテンプレートパターンとの整合性が取れなくなることを防ぐためである。
【００２４】
ステップＳＴ９においてリアルプレップ制御部２１は、ステップＳＴ５で得られたプレップスキャン画像におけるステップＳＴ７で変更された後のテンプレート領域内に関してＣＴ値を算出する。
【００２５】
ステップＳＴ１０においてリアルプレップ制御部２１は、上記の算出したＣＴ値が閾値以上であるか否かを確認する。もし、ＣＴ値が閾値未満であるならば、リアルプレップ制御部２１はステップＳＴ１０からステップＳＴ５に戻り、ステップＳＴ５乃至ステップＳＴ１０を繰り返す。これにより、同一断面のプレップスキャン画像が繰り返し生成されるとともに、これらのプレップスキャン画像が順次表示される。ＣＴ値が閾値以上であるならば、リアルプレップ制御部２１はステップＳＴ１０からステップＳＴ１１へ進む。
【００２６】
ステップＳＴ１１においてリアルプレップ制御部２１は、本スキャンを開始する。本スキャンでは、寝台１０を駆動して被検体を体軸方向に沿って移動しながらヘリカルスキャンを行なう。
【００２７】
ステップＳＴ１２においてリアルプレップ制御部２１は、本スキャンの終了条件が満了するのを待受ける。本スキャンの終了条件は、予定した継続時間、予定した回転数、造影剤濃度（ＣＴ値）が予定した値まで低下する、またはヘリカルスキャンであれば予定したヘリカルスキャン範囲のデータ収集が完了するといった条件である。そして終了条件が満了したならばリアルプレップ制御部２１は、ステップＳＴ１２からステップＳＴ１３へ進む。
【００２８】
ステップＳＴ１３においてリアルプレップ制御部２１は、本スキャンを停止する。
【００２９】
この様に本実施形態によれば、プレップスキャン画像内での断層像の位置が、被検体の体動により図３（ｂ）に示す状態から図３（ｃ）に示す状態へと変化してしまったとしても、この断層像の移動に追従してテンプレート領域が自動的に移動される。このため、操作者が指定した断層像上の関心領域とプレップスキャン画像上のテンプレート領域とが重なる状態に常に維持される。従って、テンプレート領域のＣＴ値により、関心領域の造影剤濃度を適切にモニタすることが可能である。
【００３０】
また本実施形態によれば、テンプレートパターンを更新するようにしているので、被検体の動きなどによる若干のピクセルパターンの変化に影響されることなく、関心領域の位置を適切に探索することができる。
【００３１】
また本実施形態によれば、パターンマッチング処理の対象を探索領域内に限定しているので、パターンマッチング処理のためのリアルプレップ制御部２１の負荷と処理時間とを小さく抑えることができる。また、関心領域外の類似する画像領域がある場合にも、この類似領域に影響されることなく、関心領域を確実に検出することが可能となる。なお、テンプレート領域を関心領域に確実に追従させるためには、被検体の体動量を考慮して探索領域の大きさを適切に設定することが望ましい。
【００３２】
また本実施形態によれば、探索領域の大きさを、プレップスキャン画像における被検体の断層像の大きさに応じて変更する。またテンプレート領域が探索領域の中心に位置するように探索領域の位置を変更する。これにより、関心領域を探索するために適切な探索領域を常に設定しておくことが可能である。
【００３３】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の主要部の構成を示す図。
【図２】Real-Prep機能を利用した撮影を行なう際の図１中のリアルプレップ制御部２１の処理手順を示すフローチャート。
【図３】図２に示す処理によりテンプレート領域が変更される様子の一例を示す図。
【符号の説明】
【００３５】
１…スキャンガントリ、２…コンピュータ装置、２１…リアルプレップ制御部、２２…前処理部、２３…画像再構成部、２４…表示部、２５…操作卓。
【図１】
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【図２】
2005305024.tif 000004
【図３】
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