(57)【要約】【課題】身体の動作状態と生体反応の発生タイミングとの関係を得ることが可能な医用画像診断装置を提供する。【解決手段】実施形態に係る医用画像診断装置は、体内画像取得部と、入力部と、外観画像取得部と、記憶部と、制御部とを有する。体内画像取得部は、被検体の所定部位にＸ線を連続的に又は間欠的に照射して時相の異なる複数の体内画像を取得する。入力部は、被検体の所定の生体反応の発生を表す発生情報を入力する。外観画像取得部は、少なくとも発生情報の入力に対応する撮影タイミングで所定部位を撮影して外観画像を取得する。制御部は、上記撮影タイミングで取得された外観画像と生体反応の発生タイミングを示すタイミング情報とを関連付けて記憶部に記憶させる。更に、制御部は、体内画像取得部により取得された複数の体内画像のうち少なくとも１つを記憶部に記憶させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の所定部位にＸ線を連続的に又は間欠的に照射して時相の異なる複数の体内画像を取得する体内画像取得部と、
前記被検体の所定の生体反応の発生を表す発生情報を入力する入力部と、
少なくとも前記発生情報の入力に対応する撮影タイミングで前記所定部位を撮影して外観画像を取得する外観画像取得部と、
記憶部と、
前記撮影タイミングで取得された外観画像と前記生体反応の発生タイミングを示すタイミング情報とを関連付けて前記記憶部に記憶させ、かつ前記複数の体内画像のうち少なくとも１つを前記記憶部に記憶させる制御部と
を有する医用画像診断装置。
【請求項２】
前記複数の体内画像のうち前記発生情報の入力と実質的に同時に取得された体内画像を特定する第１の特定部を更に含み、
前記制御部は、特定された体内画像と前記撮影タイミングで取得された外観画像と前記タイミング情報とを関連付けて前記記憶部に記憶させる
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】
前記外観画像取得部は、前記発生情報の入力に対応して前記所定部位を撮影することで外観画像を取得し、
前記制御部は、該外観画像と前記タイミング情報とを関連付けて前記記憶部に記憶させる
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の医用画像診断装置。
【請求項４】
前記外観画像取得部は、前記所定部位を反復的に撮影して外観画像を順次取得し、
順次取得された外観画像のうち前記発生情報の入力と実質的に同時に取得された外観画像を特定する第２の特定部と、
前記制御部は、特定された外観画像を前記撮影タイミングで取得された外観画像として、前記タイミング情報と関連付けて前記記憶部に記憶させる
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の医用画像診断装置。
【請求項５】
前記体内画像取得部は、前記記憶部に記憶された外観画像及びタイミング情報に基づいて新たな体内画像を取得することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
【請求項６】
前記体内画像取得部は、前記記憶部に記憶された外観画像及びタイミング情報に基づいて、当該タイミング情報に対応する特定の時相において新たな体内画像を取得することを特徴とする請求項５に記載の医用画像診断装置。
【請求項７】
前記体内画像取得部は、前記特定の時相において第１の強度のＸ線を照射し、前記特定の時相以外の時相において前記第１の強度より低い第２の強度のＸ線を照射することにより、複数の新たな体内画像を取得することを特徴とする請求項６に記載の医用画像診断装置。
【請求項８】
前記第２の強度のＸ線を照射して取得された新たな体内画像又は前記外観画像取得部により取得された新たな外観画像と、前記記憶部に記憶された外観画像とを比較することで、前記特定の時相の到来を検知する時相検知部を更に有し、
前記体内画像取得部は、前記特定の時相の到来が検知されたことに対応して前記第２の強度から前記第１の強度に切り替える
ことを特徴とする請求項７に記載の医用画像診断装置。
【請求項９】
前記体内画像取得部は、前記記憶部に記憶された外観画像及びタイミング情報に基づいて、当該タイミング情報に対応する時相を含む所定期間において新たな体内画像を取得することを特徴とする請求項５に記載の医用画像診断装置。
【請求項１０】
前記体内画像取得部は、前記所定期間に含まれる時相において第１の強度のＸ線を照射し、前記所定期間以外の時相において前記第１の強度より低い第２の強度のＸ線を照射することにより、複数の新たな体内画像を取得することを特徴とする請求項９に記載の医用画像診断装置。
【請求項１１】
前記第２の強度のＸ線を照射して取得された新たな体内画像又は前記外観画像取得部により取得された新たな外観画像と、記憶された外観画像とを比較することで、前記所定期間に含まれる時相の到来を検知する時相検知部を更に有し、
前記体内画像取得部は、前記所定期間に含まれる時相の到来が検知されたことに対応して前記第２の強度から前記第１の強度に切り替える
ことを特徴とする請求項１０に記載の医用画像診断装置。
【請求項１２】
前記時相検知部は、
前記第２の強度のＸ線を照射して取得された新たな体内画像又は新たな外観画像、及び前記記憶部に記憶された外観画像のそれぞれを解析して、前記所定部位の形状を表す所定部位形状情報を生成する生成部と、
新たな体内画像又は新たな外観画像から生成された所定部位形状情報と、前記記憶部に記憶された外観画像から生成された所定部位形状情報とが実質的に一致するか否か判定する判定部と
を含み、
前記所定部位形状情報が実質的に一致すると判定されたときに、前記時相が到来したと判断する
ことを特徴とする請求項８又は請求項１１に記載の医用画像診断装置。
【請求項１３】
前記第１の特定部は、
前記外観画像を解析して前記所定部位の形状を示す第１の形状情報を取得し、かつ前記複数の体内画像のそれぞれを解析して前記所定部位の形状を示す第２の形状情報を取得する解析部を含み、
取得された複数の前記第２の形状情報のうち前記第１の形状情報と実質的に一致する前記第２の形状情報に対応する体内画像を特定する
ことを特徴とする請求項２に記載の医用画像診断装置。
【請求項１４】
前記第１の形状情報及び前記第２の形状情報は、前記所定部位における体表の輪郭の形状を示す輪郭情報を含むことを特徴とする請求項１３に記載の医用画像診断装置。
【請求項１５】
前記所定部位は関節部位であり、
前記第１の形状情報及び前記第２の形状情報は、前記関節部位において骨と骨とが成す角度を示す角度情報を含むことを特徴とする請求項１３に記載の医用画像診断装置。
【請求項１６】
前記第１の特定部は、
前記外観画像を解析して前記外観画像中の所定の特徴領域の位置を示す第１の特徴位置情報を取得し、かつ前記複数の体内画像のそれぞれを解析して当該体内画像中の所定の特徴領域の位置を示す第２の特徴位置情報を取得する解析部を含み、
取得された前記第１の特徴位置情報と複数の前記第２の特徴位置情報とに基づいて、前記体内画像の特定を行う
ことを特徴とする請求項２に記載の医用画像診断装置。
【請求項１７】
前記第１の特徴位置情報及び前記第２の特徴位置情報は、前記被検体の体表に付されたマーカを表す画像領域の位置を示すマーカ位置情報を含むことを特徴とする請求項１６に記載の医用画像診断装置。
【請求項１８】
前記第１の特定部は、
前記入力部による前記発生情報の入力タイミングを示す第１の入力タイミング情報と、前記体内画像取得部による体内画像の取得タイミングを示す第２の入力タイミング情報との入力を受け、
前記第１の入力タイミング情報と実質的に同時に入力された前記第２の入力タイミング情報に対応する体内画像を特定する
ことを特徴とする請求項２に記載の医用画像診断装置。
【請求項１９】
被検体の所定部位にＸ線を連続的に又は間欠的に照射して時相の異なる複数の体内画像を取得する体内画像取得部と、
前記被検体の所定の生体反応の発生を表す発生情報を入力する入力部と、
記憶部と、
前記複数の体内画像のうち前記発生情報の入力と実質的に同時に取得された体内画像を特定する特定部と、
特定された体内画像と前記生体反応の発生タイミングを示すタイミング情報とを関連付けて前記記憶部に記憶させる制御部と
を有する医用画像診断装置。
【請求項２０】
前記体内画像取得部は、前記記憶部に記憶された体内画像及びタイミング情報に基づいて新たな体内画像を取得することを特徴とする請求項１９に記載の医用画像診断装置。
【請求項２１】
前記体内画像取得部は、前記記憶部に記憶された体内画像及びタイミング情報に基づいて、当該タイミング情報に対応する特定の時相において新たな体内画像を取得することを特徴とする請求項２０に記載の医用画像診断装置。
【請求項２２】
前記体内画像取得部は、前記特定の時相において第１の強度のＸ線を照射し、前記特定の時相以外の時相において前記第１の強度より低い第２の強度のＸ線を照射することにより、複数の新たな体内画像を取得することを特徴とする請求項２１に記載の医用画像診断装置。
【請求項２３】
前記第２の強度のＸ線を照射して取得された新たな体内画像と、前記記憶部に記憶された体内画像とを比較することで、前記特定の時相の到来を検知する時相検知部を更に有し、
前記体内画像取得部は、前記特定の時相の到来が検知されたことに対応して前記第２の強度から前記第１の強度に切り替える
ことを特徴とする請求項２２に記載の医用画像診断装置。
【請求項２４】
前記体内画像取得部は、前記記憶部に記憶された体内画像及びタイミング情報に基づいて、当該タイミング情報に対応する時相を含む所定期間において新たな体内画像を取得することを特徴とする請求項２０に記載の医用画像診断装置。
【請求項２５】
前記体内画像取得部は、前記所定期間に含まれる時相において第１の強度のＸ線を照射し、前記所定期間以外の時相において前記第１の強度より低い第２の強度のＸ線を照射することにより、複数の新たな体内画像を取得することを特徴とする請求項２４に記載の医用画像診断装置。
【請求項２６】
前記第２の強度のＸ線を照射して取得された新たな体内画像と、前記記憶部に記憶された体内画像とを比較することで、前記所定期間に含まれる時相の到来を検知する時相検知部を更に有し、
前記体内画像取得部は、前記所定期間に含まれる時相の到来が検知されたことに対応して前記第２の強度から前記第１の強度に切り替える
ことを特徴とする請求項２５に記載の医用画像診断装置。
【請求項２７】
前記時相検知部は、
前記第２の強度のＸ線を照射して取得された新たな体内画像及び前記記憶部に記憶された体内画像のそれぞれを解析して、前記所定部位の形状を表す所定部位形状情報を生成する生成部と、
新たな体内画像から生成された所定部位形状情報と、前記記憶部に記憶された体内画像から生成された所定部位形状情報とが実質的に一致するか否か判定する判定部と
を含み、
所定部位形状情報が実質的に一致すると判定されたときに、前記時相が到来したと判断する
ことを特徴とする請求項２３又は請求項２６に記載の医用画像診断装置。
【請求項２８】
前記特定部は、
前記入力部による前記発生情報の入力タイミングを示す第１の入力タイミング情報と、前記体内画像取得部による体内画像の取得タイミングを示す第２の入力タイミング情報との入力を受け、
前記第１の入力タイミング情報と実質的に同時に入力された前記第２の入力タイミング情報に対応する体内画像を特定する
ことを特徴とする請求項１９〜請求項２７のいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
【請求項２９】
前記入力部は、操作者による操作に対応して前記発生情報としての信号を入力する操作部を含むことを特徴とする請求項１〜請求項２８のいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
【請求項３０】
前記入力部は、前記被検体の状態を監視し、前記生体反応の発生を検知して前記発生情報としての信号を入力する検知部を含むことを特徴とする請求項１〜請求項２８のいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
【請求項３１】
前記検知部は、痛みに伴う生体情報の変化を前記生体反応として検知することを特徴とする請求項３０に記載の医用画像診断装置。
【請求項３２】
表示部を更に有し、
前記制御部は、前記体内画像取得部により取得された前記複数の体内画像に基づく動画像を前記表示部に表示させ、かつ、前記タイミング情報に基づいて前記生体反応の発生タイミングを示す情報を前記表示部に表示させる
ことを特徴とする請求項１〜請求項３１のいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
【請求項３３】
前記体内画像取得部は、
前記被検体をＸ線で反復的にスキャンしてデータを収集し、収集された前記データを再構成して前記複数の体内画像を形成するＸ線ＣＴ装置、又は、
前記被検体にＸ線を連続的に又は間欠的に照射し、前記被検体を透過したＸ線を検出して前記Ｘ線の照射方向に略直交する平面に沿う前記複数の体内画像を形成するＸ線撮影装置である
ことを特徴とする請求項１〜請求項３２のいずれか一項に記載の医用画像診断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は医用画像診断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医用画像診断装置は被検体の内部を表す画像を取得する装置である。医用画像診断装置としては、Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置やＸ線撮影装置が知られている。
【０００３】
Ｘ線ＣＴ装置は、被検体をＸ線でスキャンしてデータを収集し、収集されたデータをコンピュータで処理することにより、被検体の内部を画像化する装置である。具体的には、Ｘ線ＣＴ装置は、被検体に対してＸ線を異なる方向から複数回曝射し、被検体を透過したＸ線をＸ線検出器にて検出して複数の検出データを収集する。収集された検出データはデータ収集部によりＡ／Ｄ変換された後、データ処理系に送信される。データ処理系は、検出データに前処理等を施すことで投影データを形成する。続いて、データ処理系は、投影データに基づく再構成処理を実行して断層画像データを形成する。
【０００４】
また、データ処理系は、更なる再構成処理として、複数の断層画像データに基づきボリュームデータを形成する。ボリュームデータは、被検体の３次元領域に対応するＣＴ値の３次元分布を表すデータセットである。ボリュームデータを取得する場合には、多列型Ｘ線検出器を用いたボリュームスキャンが適用される。また、ボリュームスキャンを反復して行うことにより、時相の異なる複数のボリュームデータを取得することができる（４Ｄスキャン）。
【０００５】
Ｘ線ＣＴ装置は、ボリュームデータを任意の方向にレンダリングすることによりＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｌａｎａｒ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）表示を行うことができる。ＭＰＲ表示された断面画像（ＭＰＲ画像）には、直交３軸画像とオブリーク画像がある。直交３軸画像とは、体軸に対する直交断面を示すアキシャル像、体軸に沿って被検体を縦切りした断面を示すサジタル像、及び、体軸に沿って被検体を横切りした断面を示すコロナル像を示す。オブリーク画像は、直交３軸画像以外の断面を示す画像である。また、Ｘ線ＣＴ装置は、任意の視線を設定してボリュームデータをレンダリングすることで、この視線から被検体の３次元領域を見たときの擬似的３次元画像を形成する。
【０００６】
また、Ｘ線撮影装置は、被検体にＸ線を照射し、その透過Ｘ線を２次元Ｘ線検出器で検出することで、被検体の内部を画像化する装置である。Ｘ線撮影装置による撮影方法には、単発のＸ線照射により静止画像を得る通常撮影と、Ｘ線を連続的に又は間欠的に照射して動画像を得る透視撮影がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２５９６５３号公報
【特許文献２】特開２０１１−４９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
Ｘ線ＣＴ装置のボリュームスキャン及び４Ｄスキャン、並びにＸ線撮影装置の透視撮影は、関節の動作状態を観察するために使用される。特に、４Ｄスキャンや透視撮影は、関節を動作させながらの連続撮影に用いられる。このような関節の検査において、関節の動作状態と患者が痛みを感じるタイミングとの関係を把握することが望まれている。つまり、関節をどのように曲げた状態で痛みが発生しているかを把握することが望まれている。
【０００９】
他の診療分野においても、身体の動作状態と生体反応（生活反応）の発生タイミングとの関係を把握することが望まれている。たとえば、体位に応じた痛みの状態の変化を把握したい場合がある。しかし、従来の医用画像診断装置では、このような情報を得ることができなかった。
【００１０】
この発明が解決しようとする課題は、身体の動作状態と生体反応の発生タイミングとの関係を得ることが可能な医用画像診断装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
実施形態に係る医用画像診断装置は、体内画像取得部と、入力部と、外観画像取得部と、記憶部と、制御部とを有する。体内画像取得部は、被検体の所定部位にＸ線を連続的に又は間欠的に照射して時相の異なる複数の体内画像を取得する。入力部は、被検体の所定の生体反応の発生を表す発生情報を入力する。外観画像取得部は、少なくとも発生情報の入力に対応する撮影タイミングで所定部位を撮影して外観画像を取得する。制御部は、上記撮影タイミングで取得された外観画像と生体反応の発生タイミングを示すタイミング情報とを関連付けて記憶部に記憶させる。更に、制御部は、体内画像取得部により取得された複数の体内画像のうち少なくとも１つを記憶部に記憶させる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る医用画像診断装置（Ｘ線ＣＴ装置）の構成を表すブロック図である。
【図２】実施形態に係る医用画像診断装置（Ｘ線ＣＴ装置）の構成を表すブロック図である。
【図３】実施形態に係る医用画像診断装置（Ｘ線ＣＴ装置）が実行する処理を説明するための概略図である。
【図４】実施形態に係る医用画像診断装置（Ｘ線ＣＴ装置）の動作例を表すフローチャートである。
【図５】実施形態に係る医用画像診断装置（Ｘ線ＣＴ装置）の動作例を表すフローチャートである。
【図６】実施形態に係る医用画像診断装置（Ｘ線ＣＴ装置）の動作例を表すフローチャートである。
【図７】実施形態に係る医用画像診断装置（Ｘ線ＣＴ装置）の動作例を表すフローチャートである。
【図８】実施形態に係る医用画像診断装置（Ｘ線ＣＴ装置）の動作例を表すフローチャートである。
【図９】実施形態に係る医用画像診断装置（Ｘ線ＣＴ装置）の構成を表すブロック図である。
【図１０】実施形態に係る医用画像診断装置（Ｘ線ＣＴ装置）の動作例を表すフローチャートである。
【図１１】実施形態に係る医用画像診断装置（Ｘ線ＣＴ装置）の動作例を表すフローチャートである。
【図１２】実施形態に係る医用画像診断装置（Ｘ線ＣＴ装置）の動作例を表すフローチャートである。
【図１３】変形例に係る医用画像診断装置の構成を表すブロック図である。
【図１４】変形例に係る医用画像診断装置の構成を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施形態に係る医用画像診断装置について図面を参照しながら説明する。以下、Ｘ線ＣＴとＸ線撮影装置の例を説明する。
【００１４】
〈第１の実施形態〉
［構成］
図１及び図２を参照して、実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成例を説明する。なお、「画像」と「画像データ」を同一視することがある。
【００１５】
図１は、Ｘ線ＣＴ装置１の全体構成を表す。図２では、ＣＴ画像の取得に関する部分をまとめて体内画像取得部１００と表している。体内画像取得部１００は、図１の架台装置１０、寝台装置３０、スキャン制御部４２、前処理部４３１及び再構成処理部４３２を含んで構成される。また、再構成処理部４３２がボリュームデータを形成する場合、体内画像取得部１００はレンダリング処理部４３３も含む。
【００１６】
図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０と、外観画像取得部５０とを含んで構成される。
【００１７】
（架台装置）
架台装置１０は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射し、被検体Ｅを透過したＸ線の検出データを収集する装置である。架台装置１０は、Ｘ線発生部１１と、Ｘ線検出部１２と、回転体１３と、高電圧発生部１４と、架台駆動部１５と、Ｘ線絞り部１６と、絞り駆動部１７と、データ収集部１８とを有する。
【００１８】
Ｘ線発生部１１は、Ｘ線を発生させるＸ線管球（たとえば、円錐状や角錐状のビームを発生する真空管。図示なし）を含んで構成される。発生されたＸ線は被検体Ｅに対して曝射される。
【００１９】
Ｘ線検出部１２は、複数のＸ線検出素子（図示なし）を含んで構成される。Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線の強度分布を示すＸ線強度分布データ（以下、「検出データ」という場合がある）をＸ線検出素子で検出し、その検出データを電流信号として出力する。
【００２０】
Ｘ線検出部１２としては、たとえば、互いに直交する２方向（スライス方向とチャンネル方向）にそれぞれ複数の検出素子が配置された２次元Ｘ線検出器（面検出器）が用いられる。複数のＸ線検出素子は、たとえば、スライス方向に沿って３２０列設けられている。このように多列のＸ線検出器を用いることにより、１回転のスキャンでスライス方向に幅を有する３次元の領域を撮影することができる（ボリュームスキャン）。なお、スライス方向は被検体Ｅの体軸方向に相当し、チャンネル方向はＸ線発生部１１の回転方向に相当する。
【００２１】
回転体１３は、Ｘ線発生部１１とＸ線検出部１２とを被検体Ｅを挟んで対向する位置に支持する部材である。回転体１３は、スライス方向に貫通した開口部を有する。開口部には、被検体Ｅが載置された天板が挿入される。回転体１３は、架台駆動部１５によって、被検体Ｅを中心とした円軌道に沿って回転される。
【００２２】
高電圧発生部１４は、Ｘ線発生部１１に対して高電圧を印加する。この高電圧は、管電圧、管電流、印加時間（撮影時間）などのパラメータにより規定される。Ｘ線発生部１１は、この高電圧に基づいてＸ線を発生させる。Ｘ線絞り部１６は、スリット（開口）を形成し、このスリットのサイズ及び形状を変えることで、Ｘ線発生部１１から出力されたＸ線のファン角（チャンネル方向の広がり角）とＸ線のコーン角（スライス方向の広がり角）とを調整する。絞り駆動部１７は、Ｘ線絞り部１６を駆動して、スリットのサイズ及び形状を変更する。
【００２３】
データ収集部１８（ＤＡＳ：Ｄａｔａ  Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）は、Ｘ線検出部１２（各Ｘ線検出素子）からの検出データを収集する。更に、データ収集部１８は、収集された検出データ（電流信号）を電圧信号に変換し、この電圧信号を周期的に積分して増幅し、デジタル信号に変換する。そして、データ収集部１８は、デジタル信号に変換された検出データをコンソール装置４０に送信する。
【００２４】
（寝台装置）
寝台装置３０の天板（図示せず）には被検体Ｅが載置される。寝台装置３０は、天板に載置された被検体Ｅを、その体軸方向に移動させる。また、寝台装置３０は、天板を上下方向に移動させる。
【００２５】
（コンソール装置）
コンソール装置４０は、Ｘ線ＣＴ装置１に対する操作入力に用いられる。また、コンソール装置４０は、架台装置１０から入力された検出データから被検体Ｅの内部形態を表すＣＴ画像データ（断層画像データやボリュームデータ）を再構成する。コンソール装置４０は、制御部４１と、スキャン制御部４２と、処理部４３と、記憶部４４と、表示部４５と、操作部４６とを含んで構成される。
【００２６】
制御部４１、スキャン制御部４２及び処理部４３は、たとえば処理装置と記憶装置を含んで構成される。処理装置としては、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）が用いられる。記憶装置は、たとえば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｃ  Ｄｒｉｖｅ）を含んで構成される。
【００２７】
記憶装置には、Ｘ線ＣＴ装置１の各部の機能を実行するためのコンピュータプログラムが記憶されている。処理装置は、これらコンピュータプログラムを実行することで、上記機能を実現する。制御部４１は、装置各部を制御する。
【００２８】
スキャン制御部４２は、Ｘ線によるスキャンに関する動作を統合的に制御する。この統合的な制御は、高電圧発生部１４の制御と、架台駆動部１５の制御と、絞り駆動部１７の制御と、寝台装置３０の制御とを含む。
【００２９】
高電圧発生部１４の制御は、Ｘ線発生部１１に対して所定の高電圧を所定のタイミングで印加させるように高電圧発生部１４を制御するものである。架台駆動部１５の制御は、所定のタイミング及び所定の速度で回転体１３を回転駆動させるように架台駆動部１５を制御するものである。絞り制御部１７の制御は、Ｘ線絞り部１６が所定のサイズ及び形状のスリットを形成するように絞り駆動部１７を制御するものである。寝台装置３０の制御は、所定の位置に所定のタイミングで天板を移動させるように寝台装置３０を制御するものである。
【００３０】
なお、ボリュームスキャンでは、天板の位置を固定した状態でスキャンが実行される。また、ヘリカルスキャンでは、天板を移動させながらスキャンが実行される。
【００３１】
処理部４３は、架台装置１０（データ収集部１８）から入力されたデータと、外観画像取得部５０から入力されたデータに対して、各種処理を実行する。処理部４２は、前処理部４３１と、再構成処理部４３２と、レンダリング処理部４３３と、画像特定部４３４と、時相検知部４３６とを含んで構成される。
【００３２】
前処理部４３１は、架台装置１０からの検出データに対して対数変換処理、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等を含む前処理を行って、投影データを生成する。
【００３３】
再構成処理部４３２は、前処理部４３１により生成された投影データに基づいて、ＣＴ画像データ（断層画像データやボリュームデータ）を生成する。断層画像データの再構成処理としては、たとえば、２次元フーリエ変換法、コンボリューション・バックプロジェクション法等、任意の方法を適用することができる。
【００３４】
ボリュームデータは、再構成された複数の断層画像データを補間処理することにより生成される。ボリュームデータの再構成処理としては、たとえば、コーンビーム再構成法、マルチスライス再構成法、拡大再構成法等、任意の方法を適用することができる。上述した多列のＸ線検出器を用いたボリュームスキャンにおいては、広範囲のボリュームデータを再構成することができる。
【００３５】
レンダリング処理部４３３は、たとえば、ＭＰＲ処理とボリュームレンダリングを実行可能である。ＭＰＲ処理は、再構成処理部４３２により生成されたボリュームデータに任意の断面を設定してレンダリング処理を施すことにより、この断面を表すＭＰＲ画像データを生成する画像処理である。ボリュームレンダリングは、任意の視線（レイ）に沿ってボリュームデータをサンプリングし、その値（ＣＴ値）を加算していくことにより、被検体Ｅの３次元領域を表す擬似的３次元画像データを生成する画像処理である。
【００３６】
（画像特定部）
まず、画像特定部４３４が実行する処理の前提となる事項について説明する。再構成処理部４３２により形成された画像（ＣＴ画像）を体内画像と呼び、外観画像取得部５０により取得された画像を外観画像と呼ぶ。体内画像とは、被検体Ｅの体内を描写した画像である。また、外観画像とは、被検体Ｅの外観を描写した画像である。
【００３７】
体内画像取得部１００は、被検体Ｅの所定部位にＸ線を連続的に又は間欠的に照射して複数の体内画像を取得する。この所定部位はたとえば関節部位である。複数の体内画像としては、４Ｄスキャンにより得られる時系列に沿う複数のボリュームデータ、これらボリュームデータをレンダリングして得られる時系列に沿う複数の断層像又は擬似的３次元画像、所定断面を反復的にスキャンして得られる時系列に沿う複数の断層像などがある。
【００３８】
操作部４６は、被検体Ｅの生体反応の発生を表す発生情報の入力に用いられる。この生体反応としては、痛みに伴い発生するものがある。痛みに伴い発生する生体反応の例として、痛みの認識、発声、表情の変化、呼吸の変化、発汗の変化、心電図の変化、血圧の変化、筋電図の変化、脳波の変化、瞳孔径の変化などがある。
【００３９】
操作部４６の操作者は、このような生体反応の発生に対応して操作部４６を操作する。操作を受けた操作部４６は、発生情報としての信号を制御部４１に入力する。なお、操作者は、被検体Ｅ（患者）又はその他の者（医師、看護師、放射線技師等）である。
【００４０】
外観画像取得部５０は、少なくとも発生情報の入力に対応する撮影タイミングで、被検体Ｅの所定部位を撮影して外観画像を取得する。この撮影は、静止画撮影でも動画撮影でもよい。外観画像取得部５０の詳細については後述する。
【００４１】
以上の準備の下、画像特定部４３４について説明する。画像特定部４３４は、発生情報の入力と実質的に同時に取得された体内画像を特定する機能（第１の特定部）と、発生情報の入力と実質的に同時に取得された外観画像を特定する機能（第２の特定部）とを有する。以下、これら機能について説明する。
【００４２】
画像特定部４３４は、体内画像取得部１００により取得された複数の体内画像のうち、発生情報の入力と実質的に同時に取得された体内画像を特定する。なお、後述するように、体内画像を特定する処理に外観画像を特定する処理が含まれていてもよい。制御部４１は、特定された体内画像と、生体反応の発生情報の入力に対応する撮影タイミングで取得された外観画像と、生体反応の発生タイミングを示すタイミング情報とを関連付けて、記憶部４４に記憶させる。
【００４３】
タイミング情報の例として、生体反応の発生タイミングを示す文字列情報若しくは画像情報、その発生タイミングを示すフラグなどがある。文字列情報としては、体内画像及び外観画像の各画像データのファイル名、当該各画像データが格納されるフォルダのフォルダ名などがある。また、画像情報としては、体内画像及び外観画像の各画像データとともに記憶される画像データ、当該各画像データに重畳される情報などがある。
【００４４】
また、外観画像取得部５０が動画撮影を行う場合又は複数回の静止画撮影を行う場合のように被検体Ｅの所定部位の撮影を反復的に行う場合において、画像特定部４３４は、順次取得される外観画像のうち、生体反応の発生情報の入力と実質的に同時に取得された外観画像を特定する。外観画像の特定処理は、体内画像の特定処理と同様にして実行できる。制御部４１は、特定された外観画像と上記タイミング情報とを関連付けて、記憶部４４に記憶させる。更に、制御部４１は、体内画像取得部１００により取得された複数の体内画像のうち少なくとも１つを記憶部４４に記憶させる。記憶される体内画像は、前述のようにして特定された体内画像でもよいし、他の方法で選択された１つ以上の体内画像でもよいし、複数の体内画像の全てでもよい。
【００４５】
「実質的に同時」とは、完全に同時の場合だけでなく、任意に設定された誤差を許容するものである。この誤差は、たとえば体内画像及び／又は外観画像の取得間隔に応じて決定される。画像特定部４３４が実行する処理の例を説明する。以下の例では、検査対象は被検体Ｅの所定の関節部位とする。体内画像と外観画像は、この関節部位を含む範囲を撮影して得られる。
【００４６】
第１の処理例が適用される場合、画像特定部４３４は解析部４３５を有する（図２を参照）。解析部４３５は、外観画像取得部５０により取得された外観画像を解析することで、関節部位の形状を示す第１の形状情報を取得する。更に、解析部４３５は、体内画像取得部１００により取得された複数の体内画像のそれぞれを解析することで、その体内画像に描画された当該関節部位の形状を示す第２の形状情報を取得する。
【００４７】
ここで、体内画像と外観画像は、（ほぼ）同じ方向から関節部位を描画したものである。これを実現する方法として、体内画像の描画方向に応じて外観画像の描画方向を合わせることもできるし、その逆も可能である。前者は、Ｘ線撮影装置を用いる場合に適用され、たとえばＸ線管又はＸ線検出器の近傍に外観画像用の撮影装置を設けることで実現できる。
【００４８】
後者は、たとえばボリュームデータを形成する場合に適用され、外観画像の描画方向に応じた断面の断層像をボリュームデータからレンダリングすることで実現できる。この断面の特定方法の例として、ボリュームデータにおける当該関節部位に相当するデータ範囲を特定し、この３次元のデータ範囲のうち、外観画像における当該関節部位に相当する２次元領域の形状に（ほぼ）一致する２次元のデータ範囲を、パターンマッチング等の画像処理を用いて特定し、ボリュームデータに定義された座標系における当該２次元データ範囲の向きを目的の断面の向きとすることができる。
【００４９】
各形状情報は、たとえば、関節部位を含む範囲における体表の輪郭の形状を表す。この場合、解析部４３５は、各画像の画素値（輝度値、ＲＧＢ値、ＣＴ値等）に基づいて、たとえば所定の色（皮膚の色）又は所定の形状（関節部位及びその周辺部位の形状）を有する画像領域を特定する。更に、解析部４３５は、この画像領域の輪郭に相当する画像領域（輪郭領域）を特定する。この場合の例として、図３にＣＴ画像Ｇにおける輪郭領域Ｇａを示す。この輪郭領域自体又はその形状（近似形状も含む）が第１及び第２の形状情報となる。
【００５０】
形状情報は、輪郭形状には限定されず、関節部位の形状を表すものであればよい。たとえば骨の輪郭形状や芯線形状を形状情報として用いることができる。これらの場合の例として、図３にＣＴ画像Ｇにおける骨の輪郭領域Ｇｂと芯線領域Ｇｃを示す。なお、芯線形状を用いる場合、関節部位に位置する２以上の骨の芯線が成す角度を求め、この角度情報を形状情報とすることも可能である。輪郭形状を用いる場合においても、関節部位にて接する２つの部位（たとえば肘関節においては上腕と前腕）のそれぞれの方向を輪郭形状に基づき特定し、これら２つの方向が成す角度を求め、この角度情報を形状情報とすることができる。
【００５１】
解析部４３５は、体内画像取得部１００により取得された複数の体内画像のそれぞれについて上記処理を施す。それにより、複数の第２の形状情報が得られる。画像特定部４３４は、得られた複数の第２の形状情報のうち、外観画像に基づく第１の形状情報と実質的に一致する第２の形状情報に対応する体内画像を特定する。この処理は、たとえば、双方の形状情報をパターンマッチング等の画像処理を用いて行うことができる。このようにして特定された体内画像が、生体反応の発生情報の入力と実質的に同時に取得された体内画像として用いられる。
【００５２】
第２の処理例について説明する。この処理例が適用される場合にも画像特定部４３４は解析部４３５を有する（図２を参照）。解析部４３５は、外観画像取得部５０により取得された外観画像を解析することで、この外観画像中の所定の特徴領域の位置を示す第１の特徴位置情報を取得する。更に、解析部４３５は、体内画像取得部１００により取得された複数の体内画像のそれぞれを解析することで、その体内画像における当該特徴領域の位置を示す第２の特徴位置情報を取得する。
【００５３】
この特徴領域は、人体の所定部位に相当する画像領域、又は被検体Ｅとともに撮影された人工物に相当する画像領域である。前者の例として、所定の骨又はその所定部位、所定の臓器又はその所定部位などがある。また、後者の例として、被検体Ｅに貼付されたマーカ、被検体Ｅに挿入された挿入物（カテーテル等）、被検体Ｅの体内に設けられた人工物（骨接合用ボルト等）がある。
【００５４】
特徴領域を特定する処理は、たとえば、特徴領域の形状に基づくパターンマッチング、又は特徴領域に固有の画素値（輝度値、ＲＧＢ値、ＣＴ値等）に基づいて行うことが可能である。また、特定される特徴領域の個数は１つ以上の任意の個数である。２つ以上の特徴領域を特定する場合、これら特徴領域の位置関係（距離、向き等）を示す情報を特徴位置情報とすることができる。
【００５５】
また、各特徴領域は１点（１つの画素）でもよいし、複数の画素からなる画像領域であってもよい。後者の場合、この画像領域のサイズや形状を示す情報を特徴位置情報とすることができる。
【００５６】
解析部４３５は、体内画像取得部１００により取得された複数の体内画像のそれぞれについて上記処理を施す。それにより、複数の第２の特徴位置情報が得られる。画像特定部４３４は、得られた複数の第２の特徴位置情報と、外観画像に基づく第１の特徴位置情報とに基づいて、生体反応の発生情報の入力と実質的に同時に取得された体内画像を特定する。
【００５７】
この処理は、たとえば、第１の特徴位置情報と第２の特徴位置情報とを比較することにより、第１の特徴位置情報に示す２以上の特徴領域の位置関係又は特徴領域のサイズ若しくは形状などと（ほぼ）同一の特徴領域を示す第２の特徴位置情報を選択することにより行うことができる。選択された第２の特徴位置情報に対応する体内画像が、生体反応の発生情報の入力と実質的に同時に取得された体内画像として用いられる。
【００５８】
第３の処理例について説明する。この処理例が適用される場合、画像特定部４３４に解析部４３５を設ける必要はない（図１を参照）。この処理例を行う場合、画像特定部４３４は、操作部４６による生体反応の発生情報の入力タイミングを示す第１の入力タイミング情報と、体内画像取得部１００による体内画像の取得タイミングを示す第２の入力タイミング情報とを受ける。そして、画像特定部４３４は、第１の入力タイミング情報と実質的に同時に受けた第２の入力タイミング情報に対応する体内画像を特定する。
【００５９】
第１の入力タイミング情報は、操作部４６から制御部４１への信号の入力に対応して制御部４１から画像特定部４３４に送られる。第２の入力タイミング情報は、各時相の体内画像が形成される度に、又は各時相のスキャンが行われる度に、画像特定部４３４に入力される。
【００６０】
前処理及び再構成処理に要する時間が十分に短い場合には、画像の形成及びスキャンのいずれのタイミングで、再構成処理部４３２、レンダリング処理部４３３、制御部４１及び架台装置１０のいずれかから画像特定部４３４に第２の入力タイミング情報が入力される。一方、これ以外の場合には、スキャンが行われたタイミングで、制御部４１又は架台装置１０から画像特定部４３４に第２の入力タイミング情報が入力される。
【００６１】
画像特定部４３４には、第２の入力タイミング情報が逐次に入力される。操作部４６の操作に対応する第１の入力タイミング情報の入力を受けた画像特定部４３４は、たとえば、第１の入力タイミング情報の入力タイミングと最も近いタイミングで入力された第２の入力タイミング情報を特定する。そして、画像特定部４３４は、特定された第２の入力タイミング情報に対応する体内画像を、生体反応の発生情報の入力と実質的に同時に取得された体内画像とする。
【００６２】
（時相検知部）
体内画像取得部１００は、制御部４１による制御の下、記憶部４４に記憶された外観画像及びタイミング情報に基づいて新たな体内画像を取得する。時相検知部４３６は、この処理において動作する。以下、この処理の２つの例を説明する。
【００６３】
第１の処理例において、体内画像取得部１００は、記憶部４４に記憶された外観画像及びタイミング情報に基づいて、このタイミング情報に対応する特定の時相において新たな体内画像を取得する。この「特定の時相」について説明する。タイミング情報は、生体反応の発生タイミングを示している。特定の時相は、生体反応の発生タイミングにおける被検体Ｅの所定部位の状態（たとえば関節の屈曲状態）に相当する。特定の時相は、この所定部位の状態に完全に一致する時相である必要はなく、任意に設定された誤差を許容するものである。また、特定の時相は単一の時相である必要はなく２以上の時相であってもよい。
【００６４】
この処理例において、体内画像取得部１００は、第１の強度のＸ線を用いた撮影と第２の強度のＸ線を用いた撮影とを切り替えて実行する。第２の強度は第１の強度よりも低いものとする。この切り替えは、高電圧発生部１４からＸ線発生部１１に印加される高電圧のパラメータ（前述）を制御することにより実行される。体内画像取得部１００は、特定の時相において第１の強度のＸ線を照射し、特定の時相以外の時相において第２の強度のＸ線を照射する。それにより、特定の時相を含む複数の時相に対応する複数の新たな体内画像を取得する。つまり、体内画像取得部１００は、特定の時相において比較的高い強度のＸ線で撮影を行い、それ以外の時相において比較的低い強度のＸ線で撮影を行う。
【００６５】
時相検知部４３６は、このような処理においてＸ線強度を切り替えるタイミングを決定する。この処理を実行するために、時相検知部４３６には、形状情報生成部４３７と形状情報判定部４３８とが設けられている。形状情報生成部４３７は「生成部」の例として機能し、形状情報判定部４３８は「判定部」の例として機能する。
【００６６】
時相検知部４３６が実行する処理について、第１の具体例と第２の具体例を説明する。双方の具体例において、時相検知部４３６は、新たに取得された画像と過去に取得された外観画像とを比較する。第１の具体例では新たに取得された体内画像が用いられ、第２の具体例では新たに取得された外観画像が用いられる。
【００６７】
第１の具体例について説明する。第１の具体例において、時相検知部４３６は、第２の強度（比較的低い強度）のＸ線を照射して取得された新たな体内画像と、記憶部４４に記憶された外観画像とを比較することで、特定の時相の到来を検知する。
【００６８】
この処理についてより具体的に説明する。まず、形状情報生成部４３７が、第２の強度のＸ線を照射して取得された新たな体内画像と記憶部４４に記憶された外観画像のそれぞれを解析して、被検体Ｅの所定部位の形状を表す所定部位形状情報を生成する。この処理は、たとえば画像特定部４３４が実行する処理と同様の処理を含む。なお、この同様の処理に関する部分は画像特定部４３４が実行するようにしてもよい。この同様の処理としては、画像中における所定部位の輪郭、芯線、角度等を求める処理（上記第１の処理例）、画像中の特徴領域の位置を求める処理（上記第２の処理例）などがある。これらの場合における所定部位形状情報は、所定部位の輪郭の形状、芯線の形状、角度情報、又は特徴領域の位置関係を示す情報である。
【００６９】
形状情報判定部４３８は、新たな体内画像から生成された所定部位形状情報と、記憶部４４に記憶された外観画像から生成された所定部位形状情報とが実質的に一致するか否か判定する。この判定処理は、たとえば、前述した画像特定部４３４が実行するパターンマッチングと同様の処理である。その場合、この処理を画像特定部４３４が実行するようにしてもよい。
【００７０】
時相検知部４３６は、形状情報判定部４３８により所定部位形状情報が実質的に一致すると判定されたときに、特定の時相が到来したと判断する。制御部４１は、時相検知部４３６により特定の時相の到来が検知されたことに対応して、体内画像取得部１００を制御して第２の強度から第１の強度に切り替えさせる。
【００７１】
第２の具体例について説明する。第２の具体例において、時相検知部４３６は、外観画像取得部５０により取得された新たな外観画像と、記憶部４４に記憶された外観画像とを比較することで、特定の時相の到来を検知する。この処理は、第１の具体例の体内画像を外観画像に置き換えたものであるから詳しい説明は割愛する。以上で、第１の処理例の説明を終える。
【００７２】
次に第２の処理例について説明する。この処理例において、体内画像取得部１００は、記憶部４４に記憶された外観画像及びタイミング情報に基づいて、このタイミング情報に対応する時相を含む所定期間において新たな体内画像を取得する。
【００７３】
第１及び第２の処理例の相違は、新たな体内画像の取得対象となる時相である。つまり、第１の処理例では、記憶されたタイミング情報に対応する特定の時相において新たな撮影を行うのに対し、第２の処理例では、この特定の時相だけでなくこれを含む所定期間において新たな撮影を行う。
【００７４】
この所定期間について説明する。この所定期間は、特定の時相を始期としても終期としてもよいし、それ以外であってもよい。特定の時相を始期とする場合には、たとえば、あらかじめ決定された長さの期間を特定の時相の到来から計時することにより所定期間を設定することができる。特定の時相を終期とする場合には、たとえば、特定の時相よりも前に到来する所定の時相を示す情報をタイミング情報に含めておく。そして、この所定の時相の到来から特定の時相の到来までの期間を所定期間として設定することができる。特定の時相が始期でも終期でもない場合には、たとえば、上記２つの場合を組み合わせることで特定の時相より前の期間と後の期間とを決定することにより所定期間を設定することができる。
【００７５】
特定の時相が複数ある場合には、これら特定の時相の間を所定期間として定めることも可能である。また、所定期間は２以上の期間により構成されていてもよい。これら各期間については、たとえば上記の要領で設定することが可能である。
【００７６】
この処理例においても、第１の処理例と同様に、体内画像取得部１００は、所定期間に含まれる時相において第１の強度のＸ線を用いた撮影を実行し、所定期間以外の時相において第２の強度のＸ線を用いた撮影を実行することにより、新たな複数の体内画像を取得する。
【００７７】
Ｘ線強度の切り替えについても、時相検知部４３６が第１の処理例と同様の処理を行う。つまり、新たな体内画像を用いる場合（上記第１の具体例に相当する）、時相検知部４３６は、第２の強度のＸ線を照射して取得された新たな体内画像と、記憶部４４に記憶された外観画像とを比較することで、所定期間に含まれる時相の到来を検知する。また、新たな外観画像を用いる場合（上記第２の具体例に相当する）、時相検知部４３６は、外観画像取得部５０により取得された新たな外観画像と、記憶部４４に記憶された外観画像とを比較することで、所定期間に含まれる時相の到来を検知する。
【００７８】
これらの処理は、形状情報生成部４３７と形状情報判定部４３８が第１の処理例と同様の処理を行なって双方の画像に基づく所定部位形状情報が実質的に一致するか判定し、実質的に一致すると判定されたときに目的の時相が到来したと時相検知部４３６が判断することにより行われる。
【００７９】
この目的の時相は、上記所定期間に含まれる時相である。この目的の時相は、所定期間に含まれる時相のうち任意のものでよい。たとえば、所定部位の動作の速度や動作の向き、更には撮影や処理に掛かる時間などによって所定期間の始期及び終期以外の時相が最初に検知されることも想定される。この処理例では、このような場合であってもその時相が所定期間に含まれているか否か判定できる。
【００８０】
制御部４１は、時相検知部４３６により特定の時相の到来が検知されたことに対応して、体内画像取得部１００を制御して第２の強度から第１の強度に切り替えさせる。
【００８１】
（記憶部、表示部、操作部）
記憶部４４は、検出データ、投影データ、再構成処理後の画像データ等を記憶する。表示部４５は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等の表示デバイスによって構成される。操作部４６は、Ｘ線ＣＴ装置１に対する各種の指示入力や情報入力に用いられる。操作部４６は、たとえばキーボード、マウス、トラックボール、ジョイスティック等により構成される。また、操作部４６は、表示部４５に表示されたＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ  Ｕｓｅｒ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を含んでいてもよい。
【００８２】
前述のように、操作部４６は、被検体Ｅの生体反応の発生を表す発生情報の入力に用いられる。つまり、操作部４６は、操作者による操作に対応して、生体反応の発生情報としての信号を入力する。このような操作部４６は「入力部」として機能するものである。
【００８３】
（外観画像取得部）
外観画像取得部５０は、少なくとも生体反応の発生情報の入力に対応する撮影タイミングで、被検体Ｅの所定部位（関節部位等）を撮影して外観画像を取得する。この撮影は、静止画撮影でも動画撮影でもよい。外観画像取得部５０は、その撮影形態に応じてデジタルカメラ及び／又はデジタルビデオカメラを含んで構成される。
【００８４】
静止画撮影の場合、操作部４６からの発生情報の入力に対応して撮影を実行するように構成することが可能である。その一例として、発生情報の入力を受けた制御部４１が外観画像取得部５０を制御して撮影を行わせるように構成することが可能である。
【００８５】
また、発生情報の入力を受けた制御部４１が報知情報を出力させる制御を行い、この報知情報を認識した操作者が外観画像の撮影トリガーの入力を行うように構成することも可能である。なお、この報知情報は、たとえば表示部４５による表示情報、又は図示しない音声出力部により出力される音声情報である。
【００８６】
静止画撮影により得られた外観画像は、生体反応の発生情報の入力に対応する撮影タイミングで取得された外観画像に相当する。
【００８７】
このような静止画撮影により１以上の任意の個数の外観画像が得られる。２以上の外観画像を取得する場合、これらのうち最初に撮影されたものを含む１つ以上の外観画像を、生体反応の発生情報の入力に対応する撮影タイミングで取得された外観画像として選択することが可能である。この選択処理は、たとえば、あらかじめ決められた時間の間に取得された外観画像を抽出する処理、又はあらかじめ決められた個数の外観画像を抽出する処理を含む。また、静止画撮影の開始から撮影停止が要求されるまでの間に撮影された外観画像を、当該撮影タイミングで取得された外観画像として用いることも可能である。
【００８８】
動画撮影の場合、外観画像取得部５０は反復的に撮影を行って得られる映像信号を逐次コンソール装置４０に入力する。この動画撮影により得られる各フレームが外観画像に相当する。それにより、時系列に沿う複数の外観画像が得られる。
【００８９】
［動作］
この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の動作について説明する。以下、第１〜第４の動作例を説明する。第１の動作例は、生体反応の発生タイミングに対応する時相に撮影を行うものである。第２の動作例は、生体反応の発生タイミングに対応する時相を含む所定期間に撮影を行うものである。第３の動作例は、生体反応の発生タイミングに対応する時相にＸ線強度を高めて撮影を行うものである。第４の動作例は、生体反応の発生タイミングに対応する時相を含む所定期間にＸ線強度を高めて撮影を行うものである。
【００９０】
〔第１の動作例〕
この動作例は、生体反応の発生タイミングに対応する時相に撮影を行うものである。以下、画像及びタイミング情報を記憶する処理についてまず説明し（図４）、この記憶された情報に基づく撮影について続いて説明する（図５）。なお、前者の処理と後者の処理を連続的に行うこともできるし（予備撮影と本撮影）、これら処理を異なる日時に行うこともできる。
【００９１】
（画像及びタイミング情報の記憶：図４）
（Ｓ１：体内画像の取得）
時相の異なる複数の体内画像の取得を開始する。体内画像の取得は、少なくとも生体反応の発生情報の入力（Ｓ３）まで継続される。体内画像を取得する処理は、たとえば次のようにして行われる。
【００９２】
まず、寝台装置３０の天板に被検体Ｅを載置し、架台装置１０の開口部に挿入する。所定のスキャン開始操作がなされると、制御部４１は、スキャン制御部４２に制御信号を送る。この制御信号を受けたスキャン制御部４２は、高電圧発生部１４、架台駆動部１５及び絞り駆動部１７を制御して、被検体Ｅの所定部位を含む範囲をＸ線でスキャンさせる。Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出する。データ収集部１８は、スキャンに伴いＸ線検出器１２から逐次に生成される検出データを収集する。データ収集部１８は、収集された検出データを前処理部４３１に送る。前処理部４３１は、データ収集部１８からの検出データに対して前述の前処理を施して投影データを生成する。再構成処理部４３２は、あらかじめ設定された再構成条件に基づく再構成処理を投影データに施すことにより、時相の異なる複数の体内画像を形成する。
【００９３】
（Ｓ２、Ｓ３：生体反応の発生情報の入力）
操作者は、所定の生体反応の発生を認識したら（Ｓ２：ＹＥＳ）、操作部４６を操作する。操作を受けた操作部４６は、生体反応の発生情報としての信号を制御部４１に入力する（Ｓ３）。
【００９４】
（Ｓ４：外観画像の取得）
生体反応の発生情報の入力を受けた制御部４１は、外観画像取得部５０を制御して被検体Ｅの所定部位を撮影させる。又は、生体反応の発生情報の入力を受けた制御部４１は、所定の報知情報を出力させる。報知情報を認識した操作者は、操作部４６を操作して外観画像の取得を指示する。この指示に対応して外観画像取得部５０は撮影を行う。それにより外観画像が得られる。
【００９５】
（Ｓ５：体内画像の特定）
画像特定部４３４は、前述した処理のいずれかを実行することにより、ステップ１で取得された複数の体内画像のうち、生体反応の発生情報の入力（Ｓ３）と実質的に同時に取得された体内画像を特定する。
【００９６】
（Ｓ６：体内画像、外観画像及びタイミング情報の関連付け並びに記憶）
制御部４１は、ステップ５で特定された体内画像と、ステップ４で取得された外観画像と、タイミング情報とを関連付けて、記憶部４４に記憶させる。以上で、画像及びタイミング情報を記憶する処理に係る動作は終了である。
【００９７】
（記憶された情報に基づく撮影：図５）
（Ｓ１１：外観画像の取得を開始する）
撮影を開始するための所定の操作を受けて、外観画像取得部５０は、被検体Ｅの所定部位の外観画像の取得を開始する。この所定の操作は、外観画像取得部５０の撮影開始スイッチに対する操作でもよいし、外観画像取得部５０に外観画像を取得させるための制御を制御部４１に実行させるための操作部４６に対する操作でもよい。また、この動作例で取得される外観画像は、時系列に沿って反復的に取得される画像（動画像又は複数の静止画像）である。その反復周波数は、たとえば所定部位の動作の速度に応じて決定される。具体例として、関節をゆっくりと屈曲させる場合には比較的低い反復周波数が用いられ、関節を速く屈曲させる場合には比較的高い反復周波数が用いられる。
【００９８】
なお、外観画像の取得開始とともに、架台駆動部１５を制御してＸ線発生部１１、Ｘ線検出部１２等の回転を開始させることができる。この段階ではＸ線の出力は行わない。
【００９９】
（Ｓ１２、Ｓ１３：特定の時相を検知する）
時相検知部４３６は、外観画像取得部５０により反復的に取得される各外観画像（新たな外観画像）と、記憶部４４に記憶された外観画像とを比較することで、タイミング情報に対応する特定の時相の到来を検知する。
【０１００】
（Ｓ１４：Ｘ線の出力を開始する）
時相検知部４３６により特定の時相の到来が検知されたことを受けて、制御部４１は、体内画像取得部１００を制御してＸ線の出力を開始させる。なお、前述のようにあらかじめＸ線発生部１１等を回転させておくことにより、ＣＴ撮影をスムースに開始することができる。
【０１０１】
（Ｓ１５：体内画像を取得する）
ステップ１４におけるＸ線の出力の開始を受けて、体内画像取得部１００は体内画像の取得を開始する。体内画像の取得時間（スキャン時間）については、被ばく量や診療方針などに基づいて適宜に設定することが可能である。
【０１０２】
この動作例により得られる体内画像は、生体反応の発生タイミングに対応する時相を描写した画像である。また、この動作例によれば、注目すべきタイミング、つまり生体反応の発生タイミングで撮影を行うことができるので、被ばく量を低減させることが可能である。また、注目すべきタイミングを逃さずに撮影を行うことも可能である。
【０１０３】
〔第２の動作例〕
この動作例は、生体反応の発生タイミングに対応する時相を含む所定期間に撮影を行うものである。この動作例も、画像及びタイミング情報を記憶する処理と、記憶された情報に基づく撮影とを含むが、前者については第１の動作例と同様であるからその説明は割愛する。後者の例を図６に示す。
【０１０４】
（Ｓ２１：外観画像の取得を開始する）
撮影を開始するための所定の操作を受けて、外観画像取得部５０は、被検体Ｅの所定部位の外観画像の取得を開始する。また、外観画像の取得開始とともに、架台駆動部１５を制御してＸ線発生部１１等の回転を開始させることができる。この段階ではＸ線の出力は行わない。このステップの処理内容は第１の動作例と同様である。
【０１０５】
（Ｓ２２、Ｓ２３：目的の時相又は特定の時相を検知する）
時相検知部４３６は、外観画像取得部５０により反復的に取得される各外観画像（新たな外観画像）と、記憶部４４に記憶された外観画像とを比較することで、撮影期間に相当する所定期間に含まれる目的の時相の到来、又はタイミング情報に対応する特定の時相の到来を検知する。検知対象の時相は、前述した特定の時相と所定期間との関係に応じて選択される。
【０１０６】
（Ｓ２４：Ｘ線の出力を開始する）
時相検知部４３６により目的の時相又は特定の時相の到来が検知されたことを受けて、制御部４１は、体内画像取得部１００を制御してＸ線の出力を開始させる。なお、前述のようにあらかじめＸ線発生部１１等を回転させておくことにより、ＣＴ撮影をスムースに開始することができる。
【０１０７】
（Ｓ２５：撮影期間を設定する）
制御部４１は、時相検知部４３６により目的の時相又は特定の時相が検知されたことに対応し、撮影期間を設定する。この処理は、たとえば、あらかじめ決められた長さの時間を計時するマイクロプロセッサのタイマ機能により実行される。なお、ステップ２４及び２５は実質的に同時に開始される。また、この撮影時間については、被ばく量や診療方針などに基づいて適宜に設定することが可能である。
【０１０８】
（Ｓ２６：体内画像を取得する）
ステップ２４におけるＸ線の出力の開始を受けて、体内画像取得部１００は体内画像の取得を開始する。この撮影は、ステップ２５で設定された撮影期間にわたって継続される。つまり、この撮影時間の経過を受けて、制御部４１はＸ線の出力を停止させる。
【０１０９】
この動作例により得られる体内画像は、生体反応の発生タイミングに対応する時相を含む所定期間における所定部位の動作を描写した画像である。この動作例によれば、注目すべきタイミング、つまり生体反応の発生タイミングを含む所定期間にのみ撮影を行うことができるので、被ばく量を低減させることが可能である。また、注目すべきタイミングを逃さずに撮影を行うことも可能である。
【０１１０】
〔第３の動作例〕
この動作例は、生体反応の発生タイミングに対応する特定の時相にＸ線強度を高めて撮影を行うものである。この動作例も、画像及びタイミング情報を記憶する処理と、記憶された情報に基づく撮影とを含むが、前者については第１の動作例と同様であるからその説明は割愛する。後者の例を図７に示す。以下の例では、体内画像を用いて特定の時相を検知するが、体内画像と並行して外観画像を取得する場合には外観画像を用いて特定の時相を検知することができる。また、Ｘ線の第１及び第２の強度はあらかじめ決定されているものとする。
【０１１１】
（Ｓ３１：低強度のＸ線を用いた体内画像の取得を開始する）
所定の撮影開始の指示がなされると、制御部４１は、体内画像取得部１００を制御して、低強度（第２の強度）のＸ線を用いた体内画像の取得を開始させる。この処理は第１の動作例と同様にして実行される。
【０１１２】
（Ｓ３２、Ｓ３３：特定の時相を検知する）
時相検知部４３６は、外観画像取得部５０により反復的に取得される各外観画像（新たな外観画像）と、記憶部４４に記憶された外観画像とを比較することで、タイミング情報に対応する特定の時相の到来を検知する。
【０１１３】
（Ｓ３４：高強度のＸ線に切り替える）
時相検知部４３６により特定の時相の到来が検知されたことを受けて、制御部４１は、体内画像取得部１００を制御して、Ｘ線発生部１１から出力されるＸ線の強度を低強度（第２の強度）から高強度（第１の強度）に切り替える。
【０１１４】
（Ｓ３５：高強度のＸ線を用いた体内画像の取得を開始する）
ステップ３４におけるＸ線の強度の切り替えを受けて、体内画像取得部１００は、高強度のＸ線を用いた体内画像の取得を開始する。体内画像の取得時間（スキャン時間）については、被ばく量や診療方針などに基づいて適宜に設定することが可能である。
【０１１５】
特定の時相の経過を受けて、制御部４１は、体内画像取得部１００を制御してＸ線の強度を高強度から低強度に切り替える。或いは、特定の時相の経過を受けて、制御部４１は、体内画像取得部１００を制御してＸ線の出力を停止させる。
【０１１６】
この動作例によれば、生体反応の発生タイミングに対応する時相においては高強度のＸ線を用いて比較的高精細の画像が取得され、それ以外の時相においては低強度のＸ線を用いて比較的低精細の画像が取得される。したがって、被ばく量の低減を図りつつ、注目すべきタイミング、つまり生体反応の発生タイミングにおける高精細の画像を取得することが可能である。
【０１１７】
〔第４の動作例〕
この動作例は、生体反応の発生タイミングに対応する時相を含む所定期間にＸ線強度を高めて撮影を行うものである。この動作例も、画像及びタイミング情報を記憶する処理と、記憶された情報に基づく撮影とを含むが、前者については第１の動作例と同様であるからその説明は割愛する。後者の例を図８に示す。以下の例では、体内画像を用いて特定の時相を検知するが、体内画像と並行して外観画像を取得する場合には外観画像を用いて特定の時相を検知することができる。また、Ｘ線の第１及び第２の強度はあらかじめ決定されているものとする。
【０１１８】
（Ｓ４１：低強度のＸ線を用いた体内画像の取得を開始する）
所定の撮影開始の指示がなされると、制御部４１は、体内画像取得部１００を制御して、低強度（第２の強度）のＸ線を用いた体内画像の取得を開始させる。この処理は第１の動作例と同様にして実行される。
【０１１９】
（Ｓ４２、Ｓ４３：目的の時相又は特定の時相を検知する）
時相検知部４３６は、外観画像取得部５０により反復的に取得される各外観画像（新たな外観画像）と、記憶部４４に記憶された外観画像とを比較することで、撮影期間に相当する所定期間に含まれる目的の時相の到来、又はタイミング情報に対応する特定の時相の到来を検知する。検知対象の時相は、前述した特定の時相と所定期間との関係に応じて選択される。
【０１２０】
（Ｓ４４：高強度のＸ線に切り替える）
時相検知部４３６により目的の時相又は特定の時相が検知されたことを受けて、制御部４１は、体内画像取得部１００を制御して、Ｘ線発生部１１から出力されるＸ線の強度を低強度（第２の強度）から高強度（第１の強度）に切り替える。
【０１２１】
（Ｓ４５：撮影期間を設定する）
制御部４１は、時相検知部４３６により目的の時相又は特定の時相が検知されたことに対応し、撮影期間を設定する。この処理は第２の動作例と同様の要領で実行される。なお、ステップ４４及び４５は実質的に同時に開始される。また、この撮影時間については、被ばく量や診療方針などに基づいて適宜に設定することが可能である。
【０１２２】
（Ｓ４６：高強度のＸ線を用いた体内画像の取得を開始する）
ステップ４４におけるＸ線の強度の切り替えを受けて、体内画像取得部１００は、高強度のＸ線を用いた体内画像の取得を開始する。体内画像の取得時間（スキャン時間）については、被ばく量や診療方針などに基づいて適宜に設定することが可能である。
【０１２３】
撮影期間の経過を受けて、制御部４１は、体内画像取得部１００を制御してＸ線の強度を高強度から低強度に切り替える。或いは、撮影期間の経過を受けて、制御部４１は、体内画像取得部１００を制御してＸ線の出力を停止させる。
【０１２４】
この動作例によれば、設定された撮影期間に含まれる時相においては高強度のＸ線を用いて比較的高精細の画像が取得され、それ以外の時相においては低強度のＸ線を用いて比較的低精細の画像が取得される。したがって、被ばく量の低減を図りつつ、注目すべきタイミング、つまり生体反応の発生タイミングを含む所定期間における高精細の画像を取得することが可能である。
【０１２５】
［表示態様］
以上のようにして記憶された体内画像及び外観画像を表示させる手法を説明する。以下に説明する表示態様は、第２の実施形態においても適宜に適用可能である。
【０１２６】
〔第１の表示例〕
この表示例は、体内画像及び外観画像の双方を表示させる場合に関する。
【０１２７】
制御部４１は、所定のトリガーを受けたことに対応し、互いに関連付けられた体内画像及び外観画像を記憶部４４から読み出して表示部４５に表示させる。その表示態様は、読み出された体内画像及び外観画像のうち一方のみを表示させるものでもよいし、双方を表示させるものでもよい。後者は、双方の画像を並べて表示させる場合と、一方の画像に他方の画像を重ねて表示させる場合とを含む。
【０１２８】
第１の表示例によれば、関連付けられた双方の画像を容易に比較しながら閲覧することができる。
【０１２９】
〔第２の表示例〕
この表示例は、体内画像及び外観画像の一方に対する表示要求がなされた場合に関する。この表示例を適用する場合、互いに関連付けられた体内画像及び外観画像のうち一方の画像の表示を指示するために操作部４６が用いられる。
【０１３０】
制御部４１は、画像を指定するための画面を表示部４５に表示させる。この画面には、たとえば、患者識別情報（患者ＩＤ、患者氏名等）、撮影日時、撮影画像の縮小画像（サムネイル）のうちの少なくとも１つの情報が提示される。操作者は、提示された情報のうち所望のものを操作部４６を用いて指定する。
【０１３１】
制御部４１は、この指定結果を上記一方の画像の表示指示として認識し、この指示に対応して当該指定された画像及びこれに関連付けられた画像（上記他方の画像に相当する）を表示部４６に表示させる。
【０１３２】
第２の表示例によれば、関連付けられた双方の画像の閲覧作業の容易化を図ることができる。
【０１３３】
〔第３の表示例〕
この表示例は、体内画像を動画表示（スライドショー方式の表示も含む）する場合に関する。
【０１３４】
制御部４１は、体内画像取得部１００により取得された複数の体内画像を記憶部４４に記憶させる。そして、制御部４１は、これら体内画像を時系列の順に所定時間間隔で表示部４５に切り替え表示させることにより動画表示を実行する。
【０１３５】
制御部４１は、このような動画表示を行なっているときに、画像特定部４３４により特定された体内画像（１以上のフレーム：特定フレームと呼ぶ）が表示されるタイミングで、生体反応の発生を示す情報を表示部４５に表示させる。この情報を発生タイミング情報と呼ぶ。発生タイミング情報の例として、生体反応の発生を表す文字列情報又は画像情報、生体反応の発生タイミングや発生期間（継続期間）を示す数値情報がある。
【０１３６】
発生タイミング情報を表示させるタイミングとしては、特定フレーム（のうち最初のもの）の表示と同時のタイミング、複数の特定フレームのいずれかの表示と同時のタイミング、特定フレーム（のうち最初のもの）の表示より前のタイミングなどがある。特定フレームよりも前に表示させる場合、特定フレーム（のうち最初のもの）の表示タイミングの到来をカウントダウンする情報を表示させることができる。また、生体反応の発生開始をトリガーとしてカウントアップする情報、又は生体反応の終了までをカウントダウンする情報を表示させるようにしてもよい。
【０１３７】
第３の表示例によれば、体内がどのような状態のときに生体情報が発生しているか容易に把握することができる。
【０１３８】
［作用・効果］
この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の作用及び効果を説明する。
【０１３９】
Ｘ線ＣＴ装置１は、体内画像取得部１００と、操作部４６と、外観画像取得部５０と、記憶部４４と、制御部４１とを有する。体内画像取得部１００は、被検体Ｅの所定部位にＸ線を連続的に又は間欠的に照射して時相の異なる複数の体内画像を取得する。操作部４６は、被検体Ｅの所定の生体反応の発生を表す発生情報を入力するために用いられる。外観画像取得部５０は、少なくとも発生情報の入力に対応する撮影タイミングで、被検体Ｅの所定部位を撮影して外観画像を取得する。制御部４１は、この撮影タイミングで取得された外観画像と生体反応の発生タイミングを示すタイミング情報とを関連付けて記憶部４４に記憶させ、かつ体内画像取得部１００により取得された複数の体内画像のうち少なくとも１つを記憶部４４に記憶させる。
【０１４０】
Ｘ線ＣＴ装置１は、画像特定部４３４を備えていてもよい。画像特定部４３４は、体内画像取得部１００により取得された複数の体内画像のうち、発生情報の入力と実質的に同時に取得された体内画像を特定する。制御部４１は、特定された体内画像と上記撮影タイミングで取得された外観画像とタイミング情報とを関連付けて記憶部４４に記憶させる。
【０１４１】
外観画像取得部５０が所定部位を反復的に撮影して外観画像を順次取得する場合において、画像特定部４３４は、順次取得された外観画像のうち発生情報の入力と実質的に同時に取得された外観画像を特定するように構成されていてもよい。制御部４１は、特定された外観画像を上記撮影タイミングで取得された外観画像として、タイミング情報と関連付けて記憶部４４に記憶させる。
【０１４２】
Ｘ線ＣＴ装置１は、時相検知部４３６を備えていてもよい。時相検知部４３６は、比較的弱い第２の強度のＸ線を照射して取得された新たな体内画像又は外観画像取得部５０により取得された新たな外観画像と、記憶部４４に記憶された外観画像とを比較することで、特定の時相又は目的の時相の到来を検知する。制御部４１は、時相の到来に対応して、新たな体内画像の取得又はＸ線強度の切り替えを行う。
【０１４３】
このようなＸ線ＣＴ装置１によれば、生体反応の発生タイミングを示す発生情報の入力に対応する撮影タイミングで取得された外観画像と生体反応の発生タイミングを示すタイミング情報とを関連付けて記憶部４４に記憶させ、かつ体内画像を記憶部４４に記憶させることができる。したがって、画像の閲覧者は、この外観画像が生体反応の発生タイミングで得られたものであると認識できる。
【０１４４】
また、発生情報の入力と実質的に同時に取得された体内画像についても当該外観画像及びタイミング情報と関連付けて記憶させることにより、この体内画像が生体反応の発生タイミングで得られたものであると認識できる。更に、閲覧者は、体内画像により生体反応の発生タイミングにおける体内の状態、つまり身体の動作状態を把握することができる。
【０１４５】
したがって、Ｘ線ＣＴ装置１によれば、身体の動作状態と生体反応の発生タイミングとの関係を把握することが可能である。たとえば関節部位の検査を行う場合、閲覧者は、この関節における骨がどのような状態であるときに、痛みが発生しているか把握することができる。
【０１４６】
また、記憶部４４に記憶された外観画像を利用して新たな撮影を行うことにより、被ばく量の低減を図ることが可能である。
【０１４７】
〈第２の実施形態〉
第１の実施形態では外観画像とタイミング情報とを関連付けて記憶させているが、この実施形態では体内画像とタイミング情報とを関連付けて記憶させる。この実施形態では、外観画像取得部を設ける必要がない。
【０１４８】
［構成］
この実施形態に係る医用画像診断装置（Ｘ線ＣＴ装置）の構成例を図９に示す。図９は第１の実施形態の図２に相当する。Ｘ線ＣＴ装置１０００の詳細な構成は、たとえば図１に準拠する。
【０１４９】
Ｘ線ＣＴ装置１０００は、制御部４１、記憶部４４、表示部４５、操作部４６、体内画像取得部１００、画像特定部４３４及び時相検知部４３６を含んで構成される。時相検知部４３６には、形状情報生成部４３７と形状情報判定部４３８が設けられている。これら各部は、第１の実施形態における対応部分と同様の構成及び機能を有する。以下、第１の実施形態の内容を参酌しつつＸ線ＣＴ装置１０００について説明する。符号についても第１の実施形態のそれを踏襲する。
【０１５０】
体内画像取得部１００は、被検体Ｅの所定部位にＸ線を連続的に又は間欠的に照射することで、時相の異なる複数の体内画像を取得する。操作部４６は、被検体Ｅの所定の生体反応の発生を表す発生情報を入力するために用いられる。画像特定部４３４は、体内画像取得部１００により取得された複数の体内画像のうち、発生情報の入力と実質的に同時に取得された体内画像を特定する。制御部４１は、画像特定部４３４により特定された体内画像と生体反応の発生タイミングを示すタイミング情報とを関連付けて記憶部４４に記憶させる。
【０１５１】
体内画像取得部１００は、記憶部４４に記憶された体内画像及びタイミング情報に基づいて新たな体内画像を取得するように構成されていてもよい。この場合について、２つの処理例を説明する。
【０１５２】
第１の処理例において、体内画像取得部１００は、記憶部４４に記憶された体内画像及びタイミング情報に基づいて、このタイミング情報に対応する特定の時相において新たな体内画像を取得する。この特定の時相については第１の実施形態で説明した。
【０１５３】
また、第１の処理例において、体内画像取得部１００は、特定の時相において第１の強度のＸ線を照射し、特定の時相以外の時相において第１の強度より低い第２の強度のＸ線を照射することにより、複数の新たな体内画像を取得することができる。つまり、特定の時相において比較的高い強度のＸ線を用いて撮影を行い、それ以外の時相において比較的低い強度のＸ線を用いて撮影を行うことができる。
【０１５４】
また、第１の処理例において、時相検知部４３６は、第２の強度のＸ線を照射して取得された新たな体内画像と、記憶部４４に記憶された体内画像とを比較することで、特定の時相の到来を検知する。なお、第１の実施形態では新たな体内画像又は新たな外観画像と、記憶部４４に記憶された外観画像とを比較しているが、この実施形態では体内画像同士を比較している。両者の相違は画像のタイプの違いだけであるから、第１の実施形態と同様の要領でこの実施形態の比較処理を実行することができる。
【０１５５】
時相検知部４３６の構成例は、形状情報生成部４３７と形状情報判定部４３８を有する。形状情報生成部４３７は、第２の強度のＸ線を照射して取得された新たな体内画像及び記憶部４４に記憶された体内画像のそれぞれを解析して、被検体Ｅの所定部位の形状を表す所定部位形状情報を生成する。形状情報判定部４３８は、新たな体内画像から生成された所定部位形状情報と、記憶部４４に記憶された体内画像から生成された所定部位形状情報とが実質的に一致するか否か判定する。時相検知部４３６は、所定部位形状情報が実質的に一致すると判定されたときに、特定の時相が到来したと判断する。
【０１５６】
時相検知部４３６により特定の時相の到来が検知されると、体内画像取得部１００は、制御部４１の制御の下に、Ｘ線発生部１１から出力されるＸ線の強度を第２の強度から第１の強度に切り替える。以上で、第１の処理例の説明を終える。
【０１５７】
第２の処理例において、体内画像取得部１００は、記憶部４４に記憶された体内画像及びタイミング情報に基づいて、このタイミング情報に対応する時相を含む所定期間において新たな体内画像を取得する。この所定期間については第１の実施形態で説明した。
【０１５８】
また、第２の動作例において、体内画像取得部１００は、この所定期間に含まれる時相において第１の強度のＸ線を照射し、この所定期間以外の時相において第１の強度より低い第２の強度のＸ線を照射することにより、複数の新たな体内画像を取得することができる。つまり、所定期間に含まれる時相において比較的高い強度のＸ線を用いて撮影を行い、それ以外の時相において比較的低い強度のＸ線を用いて撮影を行うことができる。
【０１５９】
また、第２の動作例において、時相検知部４３６は、第２の強度のＸ線を照射して取得された新たな体内画像と、記憶部４４に記憶された体内画像とを比較することで、所定期間に含まれる時相の到来を検知する。この処理及びこれを実行するための構成は、第１の実施形態及び上記第１の処理例と同様である。時相検知部４３６により所定期間に含まれる時相の到来が検知されると、体内画像取得部１００は、制御部４１の制御の下に、Ｘ線発生部１１から出力されるＸ線の強度を第２の強度から第１の強度に切り替える。以上で、第２の処理例の説明を終える。
【０１６０】
画像特定部４３４について説明する。第１の実施形態では３つの処理例を説明したが、これらのうち２つは外観画像（解析部４３５）を用いるものである。この実施形態では外観画像は用いられないので、これら２つの処理例は適用できない。なお、この実施形態の構成に外観画像取得部を追加する場合においては、第１の実施形態と同様に３つの処理例全てを適用できる。
【０１６１】
画像特定部４３４には、操作部４６を用いた発生情報の入力タイミングを示す第１の入力タイミング情報と、体内画像取得部１００による体内画像の取得タイミングを示す第２の入力タイミング情報とが入力される。画像特定部４３４は、第１の入力タイミング情報と実質的に同時に受けた第２の入力タイミング情報に対応する体内画像を特定する。つまり、画像特定部４３４は、発生情報の入力タイミングと体内画像の取得タイミングの双方を監視し、前者と実質的に一致するタイミングで取得された体内画像を特定する。この特定された体内画像が、体内画像取得部１００により取得された複数の体内画像のうち、発生情報の入力と実質的に同時に取得された体内画像とされる。
【０１６２】
［動作］
この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０００の動作について説明する。以下、第１及び第２の動作例を説明する。第１の動作例は、生体反応の発生タイミングに対応する時相にＸ線強度を高めて撮影を行うものである。第２の動作例は、生体反応の発生タイミングに対応する時相を含む所定期間にＸ線強度を高めて撮影を行うものである。
【０１６３】
〔第１の動作例〕
この動作例は、生体反応の発生タイミングに対応する時相にＸ線強度を高めて撮影を行うものである。以下、体内画像及びタイミング情報を記憶する処理についてまず説明し（図１０）、この記憶された情報に基づく撮影について続いて説明する（図１１）。なお、前者の処理と後者の処理を連続的に行うこともできるし（予備撮影と本撮影）、これら処理を異なる日時に行うこともできる。
【０１６４】
（体内画像及びタイミング情報の記憶：図１０）
（Ｓ５１：体内画像の取得）
時相の異なる複数の体内画像の取得を開始する。体内画像の取得は、少なくとも生体反応の発生情報の入力（Ｓ５３）まで継続される。体内画像を取得する処理は、第１の実施形態と同様にして行われる。
【０１６５】
（Ｓ５２、Ｓ５３：生体反応の発生情報の入力）
操作者は、所定の生体反応の発生を認識したら（Ｓ５２：ＹＥＳ）、操作部４６を操作する。操作を受けた操作部４６は、生体反応の発生情報としての信号を制御部４１に入力する（Ｓ５３）。
【０１６６】
（Ｓ５４：体内画像の特定）
画像特定部４３４には、発生情報の入力タイミングを示す第１の入力タイミング情報と、体内画像取得部１００による体内画像の取得タイミングを示す第２の入力タイミング情報とが入力されるものとする。画像特定部４３４は、ステップ５３に対応する第１の入力タイミング情報と実質的に同時に受けた第２の入力タイミング情報に対応する体内画像を特定する。
【０１６７】
（Ｓ５５：体内画像及びタイミング情報の関連付け並びに記憶）
制御部４１は、ステップ５４で特定された体内画像と、タイミング情報とを関連付けて、記憶部４４に記憶させる。以上で、画像及びタイミング情報を記憶する処理に係る動作は終了である。
【０１６８】
（記憶された情報に基づく撮影：図１１）
（Ｓ６１：低強度のＸ線を用いた体内画像の取得を開始する）
所定の撮影開始の指示がなされると、制御部４１は、体内画像取得部１００を制御して、低強度（第２の強度）のＸ線を用いた体内画像の取得を開始させる。この処理は第１の実施形態と同様にして実行される。なお、Ｘ線の第１及び第２の強度はあらかじめ決定されているものとする。
【０１６９】
（Ｓ６２、Ｓ６３：特定の時相を検知する）
時相検知部４３６は、低強度のＸ線を用いて反復的に取得される各体内画像（新たな体内画像）と、記憶部４４に記憶された体内画像とを比較することで、タイミング情報に対応する特定の時相の到来を検知する。
【０１７０】
（Ｓ６４：高強度のＸ線に切り替える）
時相検知部４３６により特定の時相の到来が検知されたことを受けて、制御部４１は、体内画像取得部１００を制御して、Ｘ線発生部１１から出力されるＸ線の強度を低強度（第２の強度）から高強度（第１の強度）に切り替える。
【０１７１】
（Ｓ６５：高強度のＸ線を用いた体内画像の取得を開始する）
ステップ６４におけるＸ線の強度の切り替えを受けて、体内画像取得部１００は、高強度のＸ線を用いた体内画像の取得を開始する。体内画像の取得時間（スキャン時間）については、被ばく量や診療方針などに基づいて適宜に設定することが可能である。
【０１７２】
特定の時相の経過を受けて、制御部４１は、体内画像取得部１００を制御してＸ線の強度を高強度から低強度に切り替える。或いは、特定の時相の経過を受けて、制御部４１は、体内画像取得部１００を制御してＸ線の出力を停止させる。
【０１７３】
この動作例によれば、生体反応の発生タイミングに対応する時相においては高強度のＸ線を用いて比較的高精細の画像が取得され、それ以外の時相においては低強度のＸ線を用いて比較的低精細の画像が取得される。したがって、被ばく量の低減を図りつつ、注目すべきタイミング、つまり生体反応の発生タイミングにおける高精細の画像を取得することが可能である。
【０１７４】
〔第２の動作例〕
この動作例は、生体反応の発生タイミングに対応する時相を含む所定期間にＸ線強度を高めて撮影を行うものである。この動作例も、画像及びタイミング情報を記憶する処理と、記憶された情報に基づく撮影とを含むが、前者については第１の動作例と同様であるからその説明は割愛する。後者の例を図１２に示す。なお、Ｘ線の第１及び第２の強度はあらかじめ決定されているものとする。
【０１７５】
（Ｓ７１：低強度のＸ線を用いた体内画像の取得を開始する）
所定の撮影開始の指示がなされると、制御部４１は、体内画像取得部１００を制御して、低強度（第２の強度）のＸ線を用いた体内画像の取得を開始させる。この処理は第１の動作例と同様にして実行される。
【０１７６】
（Ｓ７２、Ｓ７３：目的の時相又は特定の時相を検知する）
時相検知部４３６は、低強度のＸ線を用いて反復的に取得される各体内画像（新たな体内画像）と、記憶部４４に記憶された体内画像とを比較することで、撮影期間に相当する所定期間に含まれる目的の時相の到来、又はタイミング情報に対応する特定の時相の到来を検知する。検知対象の時相は、第１の実施形態で説明した特定の時相と所定期間との関係に応じて選択される。
【０１７７】
（Ｓ７４：高強度のＸ線に切り替える）
時相検知部４３６により目的の時相又は特定の時相が検知されたことを受けて、制御部４１は、体内画像取得部１００を制御して、Ｘ線発生部１１から出力されるＸ線の強度を低強度（第２の強度）から高強度（第１の強度）に切り替える。
【０１７８】
（Ｓ７５：撮影期間を設定する）
制御部４１は、時相検知部４３６により目的の時相又は特定の時相が検知されたことに対応し、撮影期間を設定する。この処理は第１の実施形態と同様の要領で実行される。なお、ステップ７４及び７５は実質的に同時に開始される。また、この撮影時間については、被ばく量や診療方針などに基づいて適宜に設定することが可能である。
【０１７９】
（Ｓ７６：高強度のＸ線を用いた体内画像の取得を開始する）
ステップ７４におけるＸ線の強度の切り替えを受けて、体内画像取得部１００は、高強度のＸ線を用いた体内画像の取得を開始する。体内画像の取得時間（スキャン時間）については、被ばく量や診療方針などに基づいて適宜に設定することが可能である。
【０１８０】
撮影期間の経過を受けて、制御部４１は、体内画像取得部１００を制御してＸ線の強度を高強度から低強度に切り替える。或いは、撮影期間の経過を受けて、制御部４１は、体内画像取得部１００を制御してＸ線の出力を停止させる。
【０１８１】
この動作例によれば、設定された撮影期間に含まれる時相においては高強度のＸ線を用いて比較的高精細の画像が取得され、それ以外の時相においては低強度のＸ線を用いて比較的低精細の画像が取得される。したがって、被ばく量の低減を図りつつ、注目すべきタイミング、つまり生体反応の発生タイミングを含む所定期間における高精細の画像を取得することが可能である。
【０１８２】
［作用・効果］
この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０００によれば、生体反応の発生と実質的に同時に取得された体内画像と、生体反応の発生タイミングを示すタイミング情報とを関連付けて記憶させることができる。したがって、画像の閲覧者は、この体内画像が生体反応の発生タイミングで得られたものであると認識できる。更に、閲覧者は、この体内画像により、生体反応の発生タイミングにおける体内の状態、つまり身体の動作状態を把握することができる。したがって、Ｘ線ＣＴ装置１０００によれば、身体の動作状態と生体反応の発生タイミングとの関係を把握することが可能である。
【０１８３】
また、記憶部４４に記憶された体内画像を利用して新たな撮影を行うことにより、被ばく量の低減を図ることが可能である。
【０１８４】
〈変形例〉
実施形態に係る医用画像診断装置の変形例について説明する。上記実施形態で説明した任意の内容を各変形例と組み合わせることが可能である。また、変形例同士を組み合わせることも可能である。以下、上記実施形態と同様の構成部位には同じ符号を付して説明する。
【０１８５】
上記の実施形態では、操作者が操作部４６を用いることで、生体反応が発生したことを入力している。一方、この変形例では、被検者Ｅの状態を監視して生体反応の発生を自動で検知する。この変形例に係る医用画像診断装置の構成例を図１３及び図１４に示す。図１３は、第１の実施形態（図２を参照）に対してこの変形例を適用した場合を示す。図１４は、第２の実施形態（図９を参照）に対してこの変形例を適用した場合を示す。この変形例に係る医用画像診断装置は、上記実施形態に検知部２００を追加したものである。
【０１８６】
検知部２００は、被検体Ｅの状態を監視し、生体反応の発生を検知することで、生体情報の発生情報としての信号を入力する。対象となる生体情報には、発声、表情、呼吸、発汗、心電図、血圧、筋電図、脳波、瞳孔径などがある。検知対象の生体反応は、たとえば痛みに伴う生体情報の変化である。このような生体反応は既知である。
【０１８７】
発声はマイクロフォンを用いて検知することができる。このときの検知内容としては、発声の内容、声量などがある。
【０１８８】
発声の内容の検知は、たとえば、検知部２００に設けられたマイクロプロセッサ（図示せず）が公知の音声認識技術を実行することによって行うことができる。このマイクロプロセッサは、あらかじめ記憶された内容が発声されたか否かをマイクロフォンから出力される電気信号を解析することで判断する。その内容が発生されたと判断されると、マイクロプロセッサは発生信号を制御部４１に入力する。
【０１８９】
声量の検知は、たとえば、検知部２００に設けられたマイクロプロセッサ（図示せず）が、マイクロフォンから出力される電気信号を解析することによって行うことができる。このマイクロプロセッサは、この電気信号に基づいて、その音量が所定の閾値以上であるか判断する。音量が閾値以上であると判断されると、マイクロプロセッサは発生信号を制御部４１に入力する。
【０１９０】
表情及び瞳孔径は、患者の顔や眼を撮影し、その撮影画像を解析することにより検知できる。
【０１９１】
表情の検知は、検知部２００に設けられたマイクロプロセッサ（図示せず）が、撮影画像を解析してあらかじめ記憶された表情の特徴点（たとえば痛みの発生に伴う表情筋の特徴的変化を表す点）を特定し、これら特徴点の位置関係が当該生体反応に対応する位置関係に合致するか判断することにより行うことができる。当該生体反応に対応する位置関係に合致すると判断されると、マイクロプロセッサは発生信号を制御部４１に入力する。
【０１９２】
瞳孔径の検知は、検知部２００に設けられたマイクロプロセッサ（図示せず）が、撮影画像を解析して眼に相当する画像領域（眼領域）を抽出し、この眼領域を解析して瞳孔に相当する画像領域（瞳孔領域）を特定し、この瞳孔領域の径を算出することにより行うことができる。マイクロプロセッサは、瞳孔径が所定の許容範囲内にあるか判断する。瞳孔径が許容範囲外であると判断されると、マイクロプロセッサは発生信号を制御部４１に入力する。
【０１９３】
呼吸、発汗、心電図、血圧、筋電図、脳波についてはそれぞれ、公知の呼吸モニタ装置、発汗モニタ装置、心電計、血圧測定器、筋電計、脳波計を用いることで検知できる。これら装置による検知結果を示す電気信号は、検知部２００に設けられたマイクロプロセッサ（図示せず）に入力される。マイクロプロセッサは、この検知結果と所定の閾値とを比較することにより、生体反応が発生したか否か判断する。生体反応が発生したと判断されると、マイクロプロセッサは発生信号を制御部４１に入力する。
【０１９４】
検知部２００から発生信号の入力を受けた医用画像診断装置は、その入力タイミングと実質的に同時に取得された体内画像及び／又は外観画像を特定する。また、検知部２００からの発生信号の入力に対応して、体内画像及び／又は外観画像の取得態様を変更することも可能である。たとえば、検知部２００からの発生信号の入力に対応して、体内画像及び／又は外観画像の取得を開始させたり、Ｘ線の強度を切り替えたりすることができる。
【０１９５】
この変形例に係る医用画像診断装置によれば、上記実施形態と同様に、身体の動作状態と生体反応の発生タイミングとの関係を把握することが可能である。更に、生体反応の発生を自動で検知できるので、そのためにユーザの手を煩わせることがない。
【０１９６】
実施形態又は変形例に係る医用画像診断装置（第１の医用画像診断装置）は、タイミング情報、体内画像及び／又は外観画像を、他の医用画像診断装置（この第２の医用画像診断装置）に送信することができる。
【０１９７】
第２の医用画像診断装置は、Ｘ線ＣＴ装置、Ｘ線撮影装置、ＭＲＩ（磁気共鳴画像化）装置、ＰＥＴ（ポジトロン断層撮影）装置、ＳＰＥＣＴ（単一光子放射断層撮影）装置、超音波診断装置など、任意のタイプのモダリティでよい。
【０１９８】
第２の医用画像診断装置は、第１の医用画像診断装置から受けた情報に基づいて生体反応の発生タイミングを取得し、その発生タイミングに基づいて撮影を行う。それにより、他の医用画像診断装置においても、生体反応の発生に対応するタイミングで撮影を行うことができる。また、身体の動作状態と生体反応の発生タイミングとの関係を把握することが可能である。
【０１９９】
第２の医用画像診断装置は、第１の医用画像診断装置により得られた体内画像及び／又は外観画像と、第２の医用画像診断装置により取得された画像とを重ねあわせることで、これらのフュージョン画像を表示させることができる。画像の位置合わせ処理などを含むフュージョン画像の表示処理には、公知の手法を用いることができる。
【０２００】
実施形態又は変形例に係る医用画像診断装置により取得されたタイミング情報、体内画像及び／又は外観画像を、医用画像診断以外の医療行為に利用することも可能である。その適用対象の例として、人工関節の設計、リハビリテーション、インフォームドコンセントなどがある。
【０２０１】
人工関節の設計においては、痛みが発生するタイミングを参照したり、複数の体内画像に基づいて把握可能な関節の可動範囲を参照したりできる。リハビリテーションにおいては、関節をどの程度曲げたら（どの程度の）痛みが発生しているかを把握しながらこれを遂行することができる。インフォームドコンセントにおいては、身体の動作状態と生体反応の発生タイミングとの関係を分かりやすく説明する事が可能である。
【０２０２】
上記の各実施形態及び各変形例ではＸ線ＣＴ装置の例を詳しく説明したが、同様の構成をＸ線撮影装置に適用することが可能である。Ｘ線撮影装置は、Ｘ線管からＸ線を出力し、被検体を透過したＸ線をＸ線検出器（イメージングプレート）で検出して可視化することにより体内画像を取得する。Ｘ線撮影装置は、Ｘ線管とＸ線検出器とを結ぶ方向に直交する平面における画像を形成するほか、異なる方向から撮影された複数の画像から３次元画像を再構成することも可能である。Ｘ線撮影装置は「体内画像取得部」として用いられる。
【０２０３】
実施形態及び変形例に係る医用画像診断装置を次にように用いることが可能である。まず、被検者に麻酔を投与せずに関節を曲げ伸ばしさせつつ第１の撮影を行って、痛みの発生タイミングに対応する時相の画像を取得する。この画像は体内画像でも外観画像でもよい。第２の撮影は、被検者に麻酔を投与して行われ、被検者は痛みを（さほど）感じない。第２の撮影では、第１の撮影で得られた画像と、新たに取得される画像とを比較して、関節の屈曲状態を把握することができる。そこで、痛みが発生している屈曲状態を維持して撮影を行ったり、関節をゆっくり曲げ伸ばしさせつつ撮影を行ったりすることができる。それにより、痛みが発生しているときの関節の状態を詳細に検査することができる。
【０２０４】
また、術前術後観察や経過観察のように、被検体の同一部位を複数回にわたって検査する場合において、過去に得られた生体反応の発生タイミングに対応する時相の画像を、今回の検査で利用することにより、当該発生タイミングにおける画像を取得することができる。それにより、患部の状態の変化を詳細に把握することが可能となる。更に、患部の状態の変化と生体反応との関係を詳細に把握することも可能となる。
【０２０５】
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】
【０２０６】
１  Ｘ線ＣＴ装置
１０  架台装置
１１  Ｘ線発生部
１２  Ｘ線検出部
１３  回転体
１４  高電圧発生部
１５  架台駆動部
１６  Ｘ線絞り部
１７  絞り駆動部
１８  データ収集部
３０  寝台装置
４０  コンソール装置
４１  制御部
４２  スキャン制御部
４３  処理部
４３１  前処理部
４３２  再構成処理部
４３３  レンダリング処理部
４３４  画像特定部
４３５  解析部
４３６  時相検知部
４３７  形状情報生成部
４３８  形状情報判定部
４４  記憶部
４５  表示部
４６  操作部
５０  外観画像取得部
１００  体内画像取得部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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