(57)【要約】【課題】細かい精度でスキャン計画を作成することのできるＸ線ＣＴ装置及び当該装置のスキャン計画作成方法を提供する。【解決手段】被検体の三次元ボリューム画像を含む過去画像を取得し、三次元ボリューム画像内に、入力操作に基づく範囲のスキャン領域を表示する。この過去画像と現在の平面透過像に写る被検体の位置ズレ量を計測し、三次元ボリューム画像内に入力されたスキャン領域を位置ズレ量で位置補正し、位置補正されたスキャン領域にＸ線を曝射する。【選択図】図３
2009142300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を曝射し、寝台に載置した前記被検体の断面像を撮影するＸ線ＣＴ装置であって、
被検体の過去の三次元ボリューム画像を含む過去画像を記憶する画像記憶手段と、
Ｘ線を曝射するＸ線管を含み、前記被検体のＸ線透過像を撮影する撮影手段と、
前記過去画像と前記Ｘ線透過像とに写る前記被検体の画像における位置ズレ量を計測する計測手段と、
スキャン領域を設定するための入力手段と、
前記三次元ボリューム画像上に、前記入力手段への入力に基づいてスキャン領域を示す位置マーク情報を表示させる表示制御手段と、
前記三次元ボリューム画像上で設定されたスキャン領域の撮影が行われるように前記位置ズレ量を用いて前記Ｘ線管と前記被検体との相対的な位置を移動させて、前記撮影手段に前記断面像を撮影させるスキャン制御手段と、
を備えること、
を特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
Ｘ線を曝射し、寝台に載置した前記被検体の断面像を撮影するＸ線ＣＴ装置であって、
被検体の過去の三次元ボリューム画像を含む過去画像を記憶する画像記憶手段と、
Ｘ線を曝射するＸ線管を含み、前記被検体のＸ線透過像を撮影する撮影手段と、
前記過去画像と前記Ｘ線透過像とに写る前記被検体の画像における位置ズレ量を計測する計測手段と、
スキャン領域を設定するための入力手段と、
前記Ｘ線透過像及び前記三次元ボリューム画像上に、前記入力手段への入力に基づいてスキャン領域を示す位置マーク情報を表示させるものであり、前記Ｘ線透過像上の位置マーク情報と前記三次元ボリューム画像上の位置マーク情報との位置を前記位置ズレ量を用いて合わせる表示制御手段と、
前記スキャン領域に基づいて、前記Ｘ線管と前記被検体との相対的な位置を移動させて、前記撮影手段に前記断面像を撮影させるスキャン制御手段と、
を備えること、
を特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記入力手段への入力に基づき、前記三次元ボリューム画像内の指定された位置のＣＴ値を取得するＣＴ値取得手段と、
前記指定された位置を含み、かつ前記算出されたＣＴ値と略同一の値を有する領域を抽出する抽出手段と、
をさらに備え、
前記表示制御手段は、
前記抽出された領域を内包する領域を前記スキャン領域として前記位置マーク情報を表示すること、
を特徴とする請求項１又は２記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
入力された画像ＳＤ値、及び前記三次元ボリューム画像に基づき、所定ビュー角度の管電流を設定する管電流設定手段をさらに備え、
前記Ｘ線管には、
前記所定ビュー角度に回転したときに、前記線量設定手段で計算された管電流が印加されること、
を特徴とする請求項１又は２記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記管電流設定手段は、
前記受信手段で受信した前記三次元ボリューム画像を前記所定ビュー角度から投影して、この所定ビュー角度と直交するＸ線透過像を生成するＸ線透過像生成手段と、
入力された画像ＳＤ値、及び前記Ｘ線透過像生成手段で生成されたＸ線透過像の所定の一点の画素値とから、この前記所定の一点を通る前記所定ビュー角度の前記管電流を計算する計測手段と、
を含むこと、
を特徴とする請求項４記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記計測手段は、
前記三次元ボリューム画像の構成要素となる断面像を撮影する前のプレスキャンで撮影された過去のＸ線透過像を前記過去画像として、この過去画像及び前記Ｘ線透過像から、前記位置ズレ量を計測すること、
を特徴とする請求項１又は２記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記計測手段は、
それぞれ直交する二方向から撮影された二種類の前記過去画像及び前記Ｘ線透過像に基づき、三次元の各方向における前記位置ズレ量を算出すること、
を特徴とする請求項６記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記画像記憶手段に被検体の過去の三次元ボリューム画像が記憶されておらず、この三次元ボリューム画像の構成要素となる過去の断面像が記憶されている場合には、前記過去の断面像から前記被検体の過去の三次元ボリューム画像を生成する三次元画像生成手段をさらに備えること、
を特徴とする請求項１又は２記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
前記表示制御手段は、
前記三次元ボリューム画像と前記スキャン領域を示す位置マーク情報に加えて、この三次元ボリューム画像の断面像と、その断面像上の前記スキャン領域を示す位置マーク情報を表示させること、
を特徴とする請求項１又は２記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１０】
Ｘ線を曝射し、寝台に載置した前記被検体の断面像を撮影するＸ線ＣＴ装置であって、
被検体の過去の三次元ボリューム画像を含む過去画像を記憶する画像記憶手段と、
入力された画像ＳＤ値、及び前記三次元ボリューム画像に基づき、所定ビュー角度の管電流を設定する管電流設定手段と、
前記所定ビュー角度に回転したときに、前記線量設定手段で計算された管電流が印加されてＸ線を曝射するＸ線管と、
を備えること、
を特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項１１】
前記管電流設定手段は、
前記三次元ボリューム画像を前記所定ビュー角度から投影して、前記所定ビュー角度と直交するＸ線透過像を生成するＸ線透過像生成手段と、
入力された画像ＳＤ値、及び前記Ｘ線透過像生成手段で生成されたＸ線透過像の所定の一点の画素値とから、この所定の一点を通る前記所定ビュー角度の前記管電流を計算する計測手段と、
を含むこと、
を特徴とする請求項１０記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１２】
Ｘ線を曝射するＸ線管を含み、寝台に載置した前記被検体の断面像を撮影する撮影手段と、前記被検体のスキャン領域を設定するための入力手段とを有するＸ線ＣＴ装置のスキャン計画作成方法であって、
被検体の過去の三次元ボリューム画像を含む過去画像を記憶しておき、
前記撮影手段により、前記被検体のＸ線透過像を撮影し、
前記過去画像と前記Ｘ線透過像とに写る前記被検体の画像における位置ズレ量を計測し、
前記三次元ボリューム画像上に、前記入力手段への入力に基づいてスキャン領域を示す位置マーク情報を表示させ、
前記三次元ボリューム画像上で設定されたスキャン領域の撮影が行われるように前記位置ズレ量を用いて前記Ｘ線管と前記被検体との相対的な位置を移動させて、前記撮影手段に前記断面像を撮影させること、
を特徴とするスキャン計画作成方法。
【請求項１３】
Ｘ線を曝射するＸ線管を含み、寝台に載置した前記被検体の断面像を撮影する撮影手段と、前記被検体のスキャン領域を設定するための入力手段とを有するＸ線ＣＴ装置のスキャン計画作成方法であって、
被検体の過去の三次元ボリューム画像を含む過去画像を記憶しておき、
前記撮影手段により、前記被検体のＸ線透過像を撮影し、
前記過去画像と前記Ｘ線透過像とに写る前記被検体の画像における位置ズレ量を計測し、
前記Ｘ線透過像及び前記三次元ボリューム画像上に、前記入力手段への入力に基づいて、前記Ｘ線透過像上のスキャン領域を示す位置マーク情報と、前記三次元ボリューム画像上の前記位置マーク情報との表示位置を前記位置ズレ量を用いて合わせて表示させ、
前記三次元ボリューム画像上で設定されたスキャン領域の撮影が行われるように前記位置ズレ量を用いて前記Ｘ線管と前記被検体との相対的な位置を移動させて、前記撮影手段に前記断面像を撮影させること、
を特徴とするスキャン計画作成方法。
【請求項１４】
前記入力手段への入力に基づく前記スキャン領域を示す位置マーク情報の表示では、
前記入力手段への入力に基づく前記三次元ボリューム画像内の指定された位置のＣＴ値を取得し、
前記指定された位置を含み、かつ前記算出されたＣＴ値と略同一の値を有する領域を抽出し、
前記抽出された領域を内包する領域を前記スキャン領域を示す位置マーク情報として表示すること、
を特徴とする請求項１２又は１３記載のスキャン計画作成方法。
【請求項１５】
入力された画像ＳＤ値、及び前記受信した前記三次元ボリューム画像に基づき、所定ビュー角度の管電流をさらに設定すること、
を特徴とする請求項１２又は１３記載のスキャン計画作成方法。
【請求項１６】
位置ズレ量を計測では、
前記三次元ボリューム画像の構成要素となる断面像を撮影する前のプレスキャンで撮影された過去のＸ線透過像を前記過去画像として、この過去画像及び前記Ｘ線透過像から、前記位置ズレ量を計測すること、
を特徴とする請求項１２又は１３記載のスキャン計画作成方法。
【請求項１７】
それぞれ直交する二方向から撮影された二種類の前記過去画像及び前記Ｘ線透過像に基づき、三次元の各方向における前記位置ズレ量を算出すること、
を特徴とする請求項１６記載のスキャン計画作成方法。
【請求項１８】
被検体の過去の三次元ボリューム画像が記憶されておらず、この三次元ボリューム画像の構成要素となる断面像が記憶されている場合には、この断面像からボリュームレンダリングにより前記被検体の過去の三次元ボリューム画像を生成し、
前記入力手段への入力に基づいて、前記生成された三次元ボリューム画像上にスキャン領域を示す位置マーク情報を表示させること、
を特徴とする請求項１２又は１３記載のスキャン計画作成方法。
【請求項１９】
Ｘ線を曝射するＸ線管を含み、寝台に載置した前記被検体の断面像を撮影する撮影手段と、画像ＳＤ値を設定するための入力手段とを有するＸ線ＣＴ装置のスキャン計画作成方法であって、
被検体の過去の三次元ボリューム画像を含む過去画像を記憶しておき、
前記入力手段へ入力された前記画像ＳＤ値、及び前記三次元ボリューム画像に基づき、所定ビュー角度の管電流を設定すること、
を特徴とするスキャン計画作成方法。
【請求項２０】
前記三次元ボリューム画像を前記所定ビュー角度から投影して、この所定ビュー角度と直交するＸ線透過像を生成し、
入力された画像ＳＤ値、及び前記Ｘ線透過像生成手段で生成されたＸ線透過像の所定の一点の画素値とから、この所定の一点を通る前記所定ビュー角度の前記管電流を計算し、
前記計算された管電流を、前記所定の一点を通る前記所定ビュー角度の管電流に設定すること、
を特徴とする請求項１９記載のスキャン計画作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線ＣＴ装置のスキャン計画作成技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体に対して多方向からＸ線を曝射し、被検体を透過したそれぞれのＸ線を投影データとして扱うことで、被検体内を画像として再構成するＸ線ＣＴ装置がある。
【０００３】
このＸ線ＣＴ装置によって被検体内の画像を取得して再構成するには、スキャン計画を予め作成しなければならない。スキャン計画では、Ｘ線を曝射するスキャン範囲、Ｘ線管の管電圧、管電流、Ｘ線曝射時間等のスキャン条件、ダイナミックスキャン、ヘリカルスキャン等のスキャン方法等の各種設定を行う。そして、これらの設定内容を含めたスキャン計画データを制御装置に出力してＸ線ＣＴ装置の駆動を制御する。
【０００４】
従来、スキャン計画のうち、スキャン領域や管電流の設定については、スキャノグラムに基づいて行っていた（例えば、「特許文献１」参照。）。スキャノグラムは、撮影される被検体のＸ線透過像である。Ｘ線ＣＴ装置では、予め、デュアルスキャノ撮影によって、被検体の正面及び側面の直交する２方向からスキャノグラムを撮影し、これらスキャノグラムを表示装置に表示させる。操作者は、このスキャノグラムを基にＧＵＩベースでスキャン範囲や管電流を設定する入力を行う。
【０００５】
例えば、スキャン領域の入力では、操作者は、マウスやトラックボール等を操作して、スキャノグラム上にスキャン領域となる所望の領域を描く。この領域を囲む枠体がスキャン領域を示す位置マーク情報としてスキャノグラム上に表示される。
【０００６】
また、Ｘ線ＣＴ装置は、スキャノグラムの画素値を取得して、その画素値からスキャノグラムと直交するビュー角度に対応するＸ線管の位置での管電流を計算する。スキャノグラムと直交するビュー角度以外は、直交する２方向からのスキャノグラムから得られた管電流を基に、被検体を楕円とみなして推測する。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２９８２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、スキャノグラムによりスキャン計画を作成する手法によれば、操作者は、一面又は直交する２面のＸ線透過像から、例えば特定の臓器等の撮影対象の位置、範囲、及び形状を推測し、スキャン領域を入力しなければならない。
【０００９】
従って、特定の臓器等の特定の撮影対象を正確に包含し、かつ余計な被爆を低減するためにその他の領域が除かれたスキャン領域を精度良く入力することが難しいといった問題が生じる。
【００１０】
また、上述のように、一面又は直交する２面のＸ線透過像から管電流を各ビュー角度の計算する場合、これらＸ線透過像と直交するビュー角度以外は、これらＸ線透過像を基にした近似値にならざるを得なかった。
【００１１】
この発明は、上述のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、細かい精度でスキャン計画を作成することのできるＸ線ＣＴ装置及び当該装置のスキャン計画作成方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の第一の態様に係るＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線を曝射し、寝台に載置した前記被検体の断面像を撮影するＸ線ＣＴ装置であって、被検体の過去の三次元ボリューム画像を含む過去画像を記憶する画像記憶手段と、Ｘ線を曝射するＸ線管を含み、前記被検体のＸ線透過像を撮影する撮影手段と、前記過去画像と前記Ｘ線透過像とに写る前記被検体の画像における位置ズレ量を計測する計測手段と、スキャン領域を設定するための入力手段と、前記三次元ボリューム画像上に、前記入力手段への入力に基づいてスキャン領域を示す位置マーク情報を表示させる表示制御手段と、前記三次元ボリューム画像上で設定されたスキャン領域の撮影が行われるように前記位置ズレ量を用いて前記Ｘ線管と前記被検体との相対的な位置を移動させて、前記撮影手段に前記断面像を撮影させるスキャン制御手段と、を備えること、を特徴とする（請求項１記載の発明に相当）。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の第二の態様に係るＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線を曝射し、寝台に載置した前記被検体の断面像を撮影するＸ線ＣＴ装置であって、被検体の過去の三次元ボリューム画像を含む過去画像を記憶する画像記憶手段と、Ｘ線を曝射するＸ線管を含み、前記被検体のＸ線透過像を撮影する撮影手段と、前記過去画像と前記Ｘ線透過像とに写る前記被検体の画像における位置ズレ量を計測する計測手段と、スキャン領域を設定するための入力手段と、前記Ｘ線透過像及び前記三次元ボリューム画像上に、前記入力手段への入力に基づいてスキャン領域を示す位置マーク情報を表示させるものであり、前記Ｘ線透過像上の位置マーク情報と前記三次元ボリューム画像上の位置マーク情報との位置を前記位置ズレ量を用いて合わせる表示制御手段と、前記スキャン領域に基づいて、前記Ｘ線管と前記被検体との相対的な位置を移動させて、前記撮影手段に前記断面像を撮影させるスキャン制御手段と、を備えること、を特徴とする（請求項２記載の発明に相当）。
【００１４】
前記入力手段への入力に基づき、前記三次元ボリューム画像内の指定された位置のＣＴ値を取得するＣＴ値取得手段と、前記指定された位置を含み、かつ前記算出されたＣＴ値と略同一の値を有する領域を抽出する抽出手段と、をさらに備え、前記表示制御手段は、前記抽出された領域を内包する領域を前記スキャン領域として前記位置マーク情報を表示するようにしてもよい（請求項３記載の発明に相当）。
【００１５】
入力された画像ＳＤ値、及び前記三次元ボリューム画像に基づき、所定ビュー角度の管電流を設定する管電流設定手段をさらに備え、前記Ｘ線管には、前記所定ビュー角度に回転したときに、前記線量設定手段で計算された管電流が印加されるようにしてもよい（請求項４記載の発明に相当）。
【００１６】
前記管電流設定手段は、前記受信手段で受信した前記三次元ボリューム画像を前記所定ビュー角度から投影して、この所定ビュー角度と直交するＸ線透過像を生成するＸ線透過像生成手段と、入力された画像ＳＤ値、及び前記Ｘ線透過像生成手段で生成されたＸ線透過像の所定の一点の画素値とから、この前記所定の一点を通る前記所定ビュー角度の前記管電流を計算する計測手段と、を含むようにしてもよい（請求項５記載の発明に相当）。
【００１７】
前記計測手段は、前記三次元ボリューム画像の構成要素となる断面像を撮影する前のプレスキャンで撮影された過去のＸ線透過像を前記過去画像として、この過去画像及び前記Ｘ線透過像から、前記位置ズレ量を計測するようにしてもよい（請求項６記載の発明に相当）。
【００１８】
前記計測手段は、それぞれ直交する二方向から撮影された二種類の前記過去画像及び前記Ｘ線透過像に基づき、三次元の各方向における前記位置ズレ量を算出するようにしてもよい（請求項７記載の発明に相当）。
【００１９】
前記画像記憶手段に被検体の過去の三次元ボリューム画像が記憶されておらず、この三次元ボリューム画像の構成要素となる過去の断面像が記憶されている場合には、前記過去の断面像から前記被検体の過去の三次元ボリューム画像を生成する三次元画像生成手段をさらに備えるようにしてもよい（請求項８記載の発明に相当）。
【００２０】
前記表示制御手段は、前記三次元ボリューム画像と前記スキャン領域を示す位置マーク情報に加えて、この三次元ボリューム画像の断面像と、その断面像上の前記スキャン領域を示す位置マーク情報を表示させるようにしてもよい（請求項９記載の発明に相当）。
【００２１】
上記課題を解決するために、本発明の第三の態様に係るＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線を曝射し、寝台に載置した前記被検体の断面像を撮影するＸ線ＣＴ装置であって、被検体の過去の三次元ボリューム画像を含む過去画像を記憶する画像記憶手段と、入力された画像ＳＤ値、及び前記三次元ボリューム画像に基づき、所定ビュー角度の管電流を設定する管電流設定手段と、前記所定ビュー角度に回転したときに、前記線量設定手段で計算された管電流が印加されてＸ線を曝射するＸ線管と、を備えること、を特徴とする（請求項１０記載の発明に相当）。
【００２２】
前記管電流設定手段は、前記三次元ボリューム画像を前記所定ビュー角度から投影して、前記所定ビュー角度と直交するＸ線透過像を生成するＸ線透過像生成手段と、入力された画像ＳＤ値、及び前記Ｘ線透過像生成手段で生成されたＸ線透過像の所定の一点の画素値とから、この所定の一点を通る前記所定ビュー角度の前記管電流を計算する計測手段と、を含むようにしてもよい（請求項１１記載の発明に相当）。
【００２３】
上記課題を解決するために、本発明の第四の態様に係るスキャン計画作成方法は、Ｘ線を曝射するＸ線管を含み、寝台に載置した前記被検体の断面像を撮影する撮影手段と、前記被検体のスキャン領域を設定するための入力手段とを有するＸ線ＣＴ装置のスキャン計画作成方法であって、被検体の過去の三次元ボリューム画像を含む過去画像を記憶しておき、前記撮影手段により、前記被検体のＸ線透過像を撮影し、前記過去画像と前記Ｘ線透過像とに写る前記被検体の画像における位置ズレ量を計測し、前記三次元ボリューム画像上に、前記入力手段への入力に基づいてスキャン領域を示す位置マーク情報を表示させ、前記三次元ボリューム画像上で設定されたスキャン領域の撮影が行われるように前記位置ズレ量を用いて前記Ｘ線管と前記被検体との相対的な位置を移動させて、前記撮影手段に前記断面像を撮影させること、を特徴とする（請求項１２記載の発明に相当）。
【００２４】
上記課題を解決するために、本発明の第五の態様に係るスキャン計画作成方法は、Ｘ線を曝射するＸ線管を含み、寝台に載置した前記被検体の断面像を撮影する撮影手段と、前記被検体のスキャン領域を設定するための入力手段とを有するＸ線ＣＴ装置のスキャン計画作成方法であって、被検体の過去の三次元ボリューム画像を含む過去画像を記憶しておき、前記撮影手段により、前記被検体のＸ線透過像を撮影し、前記過去画像と前記Ｘ線透過像とに写る前記被検体の画像における位置ズレ量を計測し、前記Ｘ線透過像及び前記三次元ボリューム画像上に、前記入力手段への入力に基づいて、前記Ｘ線透過像上のスキャン領域を示す位置マーク情報と、前記三次元ボリューム画像上の前記位置マーク情報との表示位置を前記位置ズレ量を用いて合わせて表示させ、前記三次元ボリューム画像上で設定されたスキャン領域の撮影が行われるように前記位置ズレ量を用いて前記Ｘ線管と前記被検体との相対的な位置を移動させて、前記撮影手段に前記断面像を撮影させること、を特徴とする（請求項１３記載の発明に相当）。
【００２５】
前記入力手段への入力に基づく前記スキャン領域を示す位置マーク情報の表示では、前記入力手段への入力に基づく前記三次元ボリューム画像内の指定された位置のＣＴ値を取得し、前記指定された位置を含み、かつ前記算出されたＣＴ値と略同一の値を有する領域を抽出し、前記抽出された領域を内包する領域を前記スキャン領域を示す位置マーク情報として表示するようにしてもよい（請求項１４記載の発明に相当）。
【００２６】
入力された画像ＳＤ値、及び前記受信した前記三次元ボリューム画像に基づき、所定ビュー角度の管電流をさらに設定するようにしてもよい（請求項１５記載の発明に相当）。
【００２７】
位置ズレ量を計測では、前記三次元ボリューム画像の構成要素となる断面像を撮影する前のプレスキャンで撮影された過去のＸ線透過像を前記過去画像として、この過去画像及び前記Ｘ線透過像から、前記位置ズレ量を計測するようにしてもよい（請求項１６記載の発明に相当）。
【００２８】
それぞれ直交する二方向から撮影された二種類の前記過去画像及び前記Ｘ線透過像に基づき、三次元の各方向における前記位置ズレ量を算出するようにしてもよい（請求項１７記載の発明に相当）。
【００２９】
被検体の過去の三次元ボリューム画像が記憶されておらず、この三次元ボリューム画像の構成要素となる断面像が記憶されている場合には、この断面像からボリュームレンダリングにより前記被検体の過去の三次元ボリューム画像を生成し、前記入力手段への入力に基づいて、前記生成された三次元ボリューム画像上にスキャン領域を示す位置マーク情報を表示させるようにしてもよい（請求項１８記載の発明に相当）。
【００３０】
上記課題を解決するために、本発明の第六の態様に係るスキャン計画作成方法は、Ｘ線を曝射するＸ線管を含み、寝台に載置した前記被検体の断面像を撮影する撮影手段と、画像ＳＤ値を設定するための入力手段とを有するＸ線ＣＴ装置のスキャン計画作成方法であって、被検体の過去の三次元ボリューム画像を含む過去画像を記憶しておき、前記入力手段へ入力された前記画像ＳＤ値、及び前記三次元ボリューム画像に基づき、所定ビュー角度の管電流を設定すること、を特徴とする（請求項１９記載の発明に相当）。
【００３１】
前記三次元ボリューム画像を前記所定ビュー角度から投影して、この所定ビュー角度と直交するＸ線透過像を生成し、入力された画像ＳＤ値、及び前記Ｘ線透過像生成手段で生成されたＸ線透過像の所定の一点の画素値とから、この所定の一点を通る前記所定ビュー角度の前記管電流を計算し、前記計算された管電流を、前記所定の一点を通る前記所定ビュー角度の管電流に設定するようにしてもよい（請求項２０記載の発明に相当）。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の第一、第二、第四、及び第五の態様によれば、過去画像と今回の本スキャンのために撮影したＸ線透過像とにより被検体の位置ズレ量を計測しておいて補正に用いることで、被検体の過去の三次元ボリューム画像を用いてスキャン領域を入力することが可能となり、Ｘ線透過像に基づいたスキャン計画と比べて正確に臓器等の撮影部位を操作者に提示することができる。従って、操作者の空間的な位置の推測を必要とすることがなくなり、細かい精度でスキャン領域を決定することができる。
【００３３】
また、本発明の第三及び第六の態様によれば、三次元ボリューム画像を参照することでスキャノグラムと直交していない各ビュー角度に対する管電流も推定を必要とせずに、精度良く設定することができ、良好な画像を撮影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】
【００３４】
以下、本発明に係るＸ線ＣＴ装置と当該装置のスキャン計画作成方法の好適な実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００３５】
図１は、本実施形態に係るスキャン計画作成方法を実現するＸ線ＣＴ装置１０を含む病院内のネットワークを示す図である。
【００３６】
病院内のネットワークＮには、画像保管装置１とＸ線ＣＴ装置１０とが接続されている。画像保管装置１は、Ｘ線ＣＴ装置１０で撮影された被検体Ｐの過去画像が保管されている。この画像保管装置１は、Ｘ線ＣＴ装置１０に搭載され、内部で電気的に又はコンピュータのプログラム実行によって機能的に接続されていてもよい。
【００３７】
画像保管装置１に保管されている過去画像としては、スキャン計画作成のためにプレスキャンで予め撮影されたスキャノグラムと呼ばれるＸ線透過像と、スキャン計画に従って本スキャンで撮影された被検体の各断面像と、各断面像を用いてボリュームレンダリング処理して作成された三次元ボリューム画像である。
【００３８】
このＸ線ＣＴ装置１０は、画像保管装置１から読み出した過去の三次元ボリューム画像を参照してスキャン計画を作成する。特に、本スキャンにおけるＸ線曝射領域となるスキャン領域を過去の三次元ボリューム画像を参照して入力可能とする。また、過去の３次元ボリューム画像を参照して各ビュー角度の管電流を設定する。
【００３９】
具体的には、このＸ線ＣＴ装置１０では、画像保管装置１から読み出した過去の三次元ボリューム画像をスキャン計画作成のために表示する。操作者は、この過去の三次元ボリューム画像を参照して、本スキャンでＸ線を曝射するスキャン領域の範囲を、過去の三次元ボリューム画像に写る被検体Ｐとの関係において入力する。例えば、被検体Ｐの左肺野を撮影することを目的とする場合は、三次元ボリューム画像に写る被検体Ｐの左肺野を囲むようにスキャン領域の範囲を定める。入力されるスキャン領域の範囲は、位置及びその位置を基準にした拡がりである。
【００４０】
本スキャンでは、被検体Ｐを載置する寝台を、スキャン領域の一端又はその位置からのりしろ分だけ後方に移動させておき、スキャン領域の他端まで移動させることによって、設定されたスキャン領域にＸ線を曝射する。従って、スキャン領域は、被検体Ｐの現在の寝台載置状態を反映した画像の座標位置から寝台位置を算出することで、最終的には寝台位置を示す情報で表される。寝台載置状態とは、被検体Ｐの寝台長手方向の載置位置及び寝台短手方向の載置位置である。
【００４１】
過去の三次元ボリューム画像を撮影した時と現在とでは、被検体の寝台載置状態が異なる。そのため、このＸ線ＣＴ装置１０では、過去画像と今回のプレスキャンによって撮影されたスキャノグラムとから、過去画像を撮影した時点と今回のスキャノグラム撮影時点での被検体Ｐの画像における位置ズレ量を計測しておく。そして、過去の三次元ボリューム画像との関係において入力されたスキャン領域の位置を位置ズレ量で補正することで、過去の三次元ボリューム画像を参照しても、現在の被検体Ｐの寝台載置状態を反映したスキャン領域が設定される。
【００４２】
尚、位置ズレ量を計測するための過去画像としては、過去の三次元ボリューム画像であっても、この過去の三次元ボリューム画像を撮影するためにプレスキャンで撮影された過去のスキャノグラムであってもよい。本実施形態では、位置ズレ量の計測が簡便なスキャノグラムを用いて説明する。また、直交する二方向から撮影された２種類のスキャノグラムを用いると、三次元の各方向において位置ズレ量を計測でき、精度のよい位置ズレ量を求めることが可能となる。従って、本実施形態では、デュアルスキャノを前提に説明するが、一方向のみのスキャノグラムを用いても位置ズレ量の計測は可能であり、過去の三次元ボリューム画像を参照してスキャン計画を作成することができる。
【００４３】
図２は、このＸ線ＣＴ装置１０の構成を示す図である。
【００４４】
このＸ線ＣＴ装置１０は、被検体Ｐの体軸回り及び体軸方向にＸ線の曝射位置を連続的に変更して、被検体Ｐから透過したＸ線の透過量を反映した投影データを収集し、この投影データを再構成することで被検体Ｐの画像を撮影する。
【００４５】
このＸ線ＣＴ装置１０は、架台１２と寝台１４と処理ユニット１６を備える。架台１２は、被検体Ｐに対して多方向からＸ線を曝射するとともに、被検体Ｐを透過したＸ線を検出することで、被検体Ｐの断面像を撮影する撮影手段である。また、架台１２は、被検体Ｐに対して一方向から体軸方向にＸ線を曝射し、被検体Ｐを透過したＸ線を検出することで、被検体Ｐのスキャノグラムを撮影する撮影手段ともなる。
【００４６】
この架台１２は、被検体Ｐが挿入される開口１８を有している。寝台１４は、被検体Ｐを開口１８に挿入する装置である。処理ユニット１６は、架台１２と寝台１４の駆動を制御するスキャン計画データを生成して架台１２と寝台１４を統合制御するとともに、Ｘ線透過データに対して画像再構成処理を施すことで被検体Ｐ内の画像を生成して表示する装置である。スキャン計画データは、少なくともスキャン領域又は管電流及びこれらの双方を定めたスキャン計画を示すシーケンスデータである。
【００４７】
架台１２は、その内部に、ガントリ２０と回転駆動装置２２とを収容している。ガントリ２０は、開口１８を中心に回転可能なリング体である。回転駆動装置２２は、モータ及びガントリ２０と噛合関係を有するギア等により構成され、ガントリ２０を開口１８を中心に回転させる。
【００４８】
ガントリ２０には、Ｘ線管２４とＸ線検出器２６が開口１８を挟んで向かい合って設置される。さらに、ガントリ２０には、Ｘ線管２４とＸ線検出器２６との間に介在してコリメータ２８が配置される。架台１２には、その内部に、Ｘ線管２４と対になって高電圧発生装置３０が配置され、コリメータ２８と対になって絞り駆動装置３２が配置され、Ｘ線検出器２６と対になってＤＡＳ（Data Acquisition System）と呼ばれるデータ収集装置３４が配置されている。
【００４９】
また、架台１２には、内部にスキャン制御手段たる架台制御装置３６が配されている。この架台制御装置３６は、高電圧発生装置３０と絞り駆動装置３２とデータ収集装置３４、及び寝台１４を、スキャン計画データに従って制御する。即ち、架台制御装置３６は、スキャン計画データに含まれる管電流を示す情報に応じて、高電圧発生装置３０に対して管電流を制御する制御信号を送信する。絞り駆動装置３２に対しては、スキャン計画データに含まれる照射野の範囲を示す情報に応じて、照射野を制御する制御信号を送信する。寝台１４に対しては、スキャン計画データに含まれるスキャン領域を示す情報に応じて、移動開始位置、移動速度、及び移動終了位置を制御する制御信号を送信している。
【００５０】
高電圧発生装置３０は、Ｘ線管２４に対してフィラメントを加熱するための電流を供給するとともに、高電圧の印加をする。この高電圧発生装置３０は、高周波数インバータ方式、すなわち５０／６０Ｈｚの交流電源を整流して直流とし、それを数ｋＨｚ以上の高周波数の交流に変換して昇圧するとともにそれを再度整流して印加する方式のものが適用される。Ｘ線管２４は、電流の供給及び高電圧の印加を受けてＸ線を発生させる。
【００５１】
コリメータ２８は、絞り駆動装置３２により駆動されてＸ線の照射野を画成し、照射野以外のＸ線を遮ることで、Ｘ線管２４が発生させたＸ線をファン状やコーン状のビームに絞る。
【００５２】
Ｘ線検出器２６は、多列多チャンネルのＸ線検出素子を直交する２方向にアレイ状に配する。配列形状は、Ｘ線管２４より発生するＸ線の焦点を中心とした円弧形状である。Ｘ線検出素子は、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し更にその光をフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換形や、Ｘ線による半導体内の電子正孔対の生成及びその電極への移動すなわち光導電現象を利用した直接変換形が主流である。このＸ線検出器２６は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出して、検出したＸ線の透過量を反映したＸ線透過信号をＸ線検出素子毎に出力する。
【００５３】
データ収集装置３４は、架台制御装置３６から制御信号が入力される毎に各Ｘ線検出素子からＸ線透過信号を収集する。そして、放射線検出素子毎にＩ−Ｖ変換器と積分器とプリアンプとＡ／Ｄ変換器を備え、各放射線検出素子からの電流信号を電圧信号に変換し、電圧信号を放射線の曝射周期に同期して積分し、増幅し、ディジタル信号に変換する。
【００５４】
データ収集装置３４は、ディジタル信号に変換したＸ線透過信号を処理ユニット１６に出力する。このデータ収集装置３４から出力されるＸ線透過信号は、Ｘ線吸収係数の異なる物質を順次透過したＸ線の透過長に沿った各吸収係数の積分値が含まれるデジタルデータであり、所謂生データとなる。
【００５５】
寝台１４は、被検体Ｐを載置する天板３８と寝台駆動部４０を備える。天板３８は、寝台駆動部４０の駆動により長手方向（図中Ｚ軸方向）にスライドし、開口１８に挿入される。
【００５６】
処理ユニット１６には、前処理部４２、投影データ記憶部４４、再構成処理部４６、画像記憶部４８、画像処理部５０、及び表示装置５２が順番に信号線で接続されて実装されている。また、処理ユニット１６には、コンソール側制御部５４と入力装置５６とネットワークインターフェース５８が配されている。
【００５７】
前処理部４２は、生データに感度補正を施す。感度補正が施された生データは、投影データと呼ばれ、投影データ記憶部４４に入力されて格納される。
【００５８】
再構成処理部４６は、主にＦｅｌｄｋａｍｐ法と呼ばれる再構成アルゴリズムを利用して、補正後の投影データを投影データ記憶部４４から読み出して逆投影し、被検体Ｐ内を画像データとして再構成する。再構成された画像データは、画像記憶部４８に入力されて格納される。
【００５９】
画像処理部５０は、画像記憶部４８に記憶されている画像データに対して、直交座標系のビデオフォーマットに変換するスキャンコンバージョン処理等の各種の画像処理を施して表示画像を生成する。表示装置５２は、液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイ等のモニタであり、画像処理部５０で生成された表示画像を表示する。
【００６０】
コンソール側制御部５４は、入力装置５６を用いた操作に従ってスキャン計画データを生成して、架台制御装置３６に出力する。
【００６１】
入力装置５６は、表示装置５２に表示されるカーソルを移動させ、ＧＵＩ上のボタンやメニューを選択するクリックボタンを有するトラックボールやマウス等のポインティングデバイスや、数字や文字等の記号列を入力するキーボードである。ネットワークインターフェース５８は、ネットワークアダプタ、のケーブルを接続するためのコネクタと、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ等のＬＡＮ規格に準拠したネットワークに接続するために必要となる回路を備えたＬＡＮカード、ＬＡＮボード、ＬＡＮアダプタ等の機器である。
【００６２】
図３は、このコンソール側制御部５４のスキャン計画作成に係るさらに詳細な構成を示すブロック図である。
【００６３】
コンソール側制御部５４は、過去画像検索受信部６０と、過去画像記憶部６２と、表示制御部６６と、レンダリング処理部６４と、補正部６８と、スキャン計画データ生成部７０とを有する。この各部は、専用回路で構成してもよいし、ＣＰＵによるプログラムの実行によって機能的に実現してもよい。
【００６４】
過去画像検索受信部６０は、被検体Ｐの過去画像を画像保管装置１に検索させ、画像保管装置１から被検体Ｐの過去画像を受信する。過去画像検索受信部６０は、入力装置５６を用いて入力された被検体Ｐを特定する検索キーを画像保管装置１に送信することで、画像保管装置１に検索を行わせる。検索キーの送信及び過去画像の受信は、ネットワークインターフェース５８及びネットワークＮを介して行われる。受信した過去画像は、過去画像記憶部６２に記憶される。
【００６５】
表示制御部６６は、被検体Ｐの過去画像のうち、三次元ボリューム画像と断面像（図中ＸＹ平面に沿って輪切りにした像）を過去画像記憶部６２から読み出して表示装置５２に表示させる。さらに、表示制御部６６は、入力装置５６を用いたスキャン領域を入力する操作に応じて、スキャン領域を示す位置マーク情報を三次元ボリューム画像内と断面像上に表示する。三次元ボリューム画像内に表示される位置マーク情報は、円柱形状の枠体で表され、断面像上に表示される位置マーク情報は、円形状の枠体で表される。
【００６６】
操作者が入力装置５６を用いて、スキャン領域を移動させ、又は拡大や縮小させる操作を行うと、表示制御部６６は、この入力操作に応じて、三次元ボリューム画像内と断面像上の位置マーク情報を移動させ、又は拡大や縮小させる。
【００６７】
レンダリング処理部６４は、過去画像記憶部６２に記憶されている断面像に対してボリュームレンダリング処理を施し、三次元ボリューム画像を生成する。過去画像記憶部６２に三次元ボリューム画像が記憶されていない場合、即ち画像保管装置１に三次元ボリューム画像が保管されておらず、断面像のみが保存されており、過去画像検索受信部６０が過去画像としてスキャノグラムと断面像のみを受信した場合に、ボリュームレンダリング処理を行う。
【００６８】
補正部６８は、入力装置５６を用いて入力されたスキャン領域の位置を今回のスキャンのために載置している被検体Ｐの寝台載置態様に合わせるように補正する。まず、補正部６８は、今回の本スキャンのスキャン計画データを生成するために予め撮影したスキャノグラムと、過去画像記憶部６２に記憶されているスキャノグラムとから、これらスキャノグラムに写る被検体の位置ズレ量を算出する。そして、入力装置５６を用いて入力されたスキャン領域の位置をこの位置ズレ量分だけシフトする。
【００６９】
スキャン計画データ生成部７０は、補正後のスキャン領域を示す情報を含めたスキャン計画データを生成し、架台制御装置３６に送信する。
【００７０】
図４は、このようなコンソール側制御部５４の位置ズレ量を計測する処理を示すフローチャートである。
【００７１】
まず、天板３８に被検体Ｐを載置し、載置された被検体Ｐのスキャノグラムを撮影する（Ｓ０１）。
【００７２】
スキャノグラムの撮影においては、まず、コンソール側制御部５４は、正面即ちＹＺ平面及び側面即ちＸＺ平面のように直交する二方向からのスキャノグラムを作成のためのスキャン計画データが生成する。コンソール側制御部５４は、この生成したスキャン計画データを架台制御装置３６に出力する。架台制御装置３６は、入力されたスキャン計画データに従って天板３８に載置された被検体Ｐのスキャノグラムを撮影する制御を開始する。
【００７３】
スキャノグラム作成のためのスキャン計画データが入力された架台制御装置３６は、回転駆動装置２２に制御信号を出力し、Ｘ線管２４を被検体Ｐの正面即ちＹＺ平面に対向するように回転させて固定する。そのまま、ガントリ２０を回転させる回転駆動装置２２には回転の制御信号を出力せずに、高電圧発生装置３０と絞り駆動装置３２とデータ収集装置３４と寝台駆動部４０に対して駆動信号を出力する。Ｘ線管２４とＸ線検出器２６を被検体Ｐの正面側に固定したまま天板３８をＺ軸方向に移動させてＸ線を曝射させることで、被検体Ｐの正面に体軸方向に沿ってＸ線を曝射させ、被検体Ｐの正面側からＹＺ平面のスキャノグラムを撮影させる。
【００７４】
次に、架台制御装置３６は、天板３８を原点位置に戻し、回転駆動装置２２に制御信号を出力し、Ｘ線管２４を９０度回転させて、被検体Ｐの側面即ちＸＺ平面に対向させて固定する。そして、天板３８をＺ軸方向に移動させてＸ線を曝射させることで、被検体Ｐの側面に体軸方向に沿ってＸ線を曝射させ、被検体Ｐの側面からＸＺ平面のスキャノグラムを撮影させる。
【００７５】
被検体ＰのＹＺ平面及びＸＺ平面のスキャノグラムは、データ収集装置３４で収集されて画像記憶部４８に記憶される。
【００７６】
スキャノグラム撮影に前後して、入力装置５６を用いて被検体Ｐを特定する情報が入力されると（Ｓ０２）、過去画像検索受信部６０は、この被検体Ｐを特定する情報を検索キーとした検索コマンドをネットワークインターフェース５８とネットワークＮを介して画像保管装置１に送信する（Ｓ０３）。そして、該当する被検体Ｐの過去画像を画像保管装置１から受信する（Ｓ０４）。被検体Ｐを特定する情報は、例えば、患者ＩＤや患者氏名である。過去画像検索受信部６０は、受信した過去画像を過去画像記憶部６２に記憶させる。
【００７７】
図５は、過去画像を検索するためのデータベースを示すデータ構成図である。図５に示すように、画像保管装置１には、被検体Ｐを特定する被検体情報と、過去画像の撮影日を示す撮影日情報と、過去画像の撮影部位を示す部位情報と、過去画像の保管先を示す保管先情報とが関連づけられて記憶されている。
【００７８】
画像保管装置１は、被検体Ｐを特定する情報を受信すると、データベースを検索し、被検体Ｐを特定する情報を含むレコードを検索し、被検体Ｐを特定する情報を含むレコードのリストをＸ線ＣＴ装置１０に送信する。
【００７９】
過去画像検索受信部６０は、レコードのリストを受信すると、このリストを表示装置５２に表示させる。入力装置５６を用いてリストから一のレコードが選択されると、過去画像検索受信部６０は、このレコードの主体となっている過去画像の送信要求を送信する。画像保管装置１は、この送信要求を受信すると、要求されたレコードから過去画像の保管先情報を読み出し、保管先に記憶されている過去画像をＸ線ＣＴ装置１０に送信する。
【００８０】
スキャノグラムを撮影し、過去画像を受信すると、補正部６８は、Ｓ０１で撮影したＹＺ平面のスキャノグラムと過去画像に含まれるＹＺ平面のスキャノグラムとを画像記憶部４８と過去画像記憶部６２とから読み出し（Ｓ０５）、両スキャノグラムを重ね合わせて（Ｓ０６）、両スキャノグラムに写る被検体Ｐの画像におけるＹ軸方向及びＺ軸方向の位置ズレ量（Ｙｇａｐ，Ｚｇａｐ）を計測する（Ｓ０７）。
【００８１】
図６は、過去のＹＺ平面のスキャノグラムと今回撮影したＹＺ平面のスキャノグラムを重ね合わせた状態を示す図である。
【００８２】
両スキャノグラムは、基準点Ｂｐを一致させるように重ね合わせる。基準点Ｂｐとして、補正部６８は、両画像の原点を合わせる。一般的には、天板３８の特定箇所が画像の原点位置と対応するように撮影される。過去のスキャノグラムを撮影したときの寝台載置状態と、今回のスキャノグラムを撮影したときの寝台載置状態とが異なるため、基準点Ｂｐを一致させるように重ね合わせると、被検体Ｐの像にズレが生じる。
【００８３】
補正部６８は、両スキャノグラムから共通部位Ｃｐとして、抽出が容易な特徴的形状を有する例えば左鎖骨部分を抽出する。そして、左鎖骨部分を構成する両画素のＹ軸方向の座標差Ｙｇａｐ及びＺ軸方向の座標差Ｚｇａｐを計測する。この計測された値がＹ軸方向及びＺ軸方向の位置ズレ量（Ｙｇａｐ，Ｚｇａｐ）として記憶される。
【００８４】
さらに、補正部６８は、撮影したＸＺ平面のスキャノグラムと過去画像に含まれるＸＺ平面のスキャノグラムとを読み出し（Ｓ０８）、両スキャノグラムを重ね合わせて（Ｓ０９）、両スキャノグラムに写る被検体ＰのＸ軸方向の位置ズレ量Ｘｇａｐを計測する（Ｓ１０）。
【００８５】
図７は、過去のＸＺ平面のスキャノグラムと今回撮影したＸＺ平面のスキャノグラムを重ね合わせた状態を示す図である。
【００８６】
両スキャノグラムは、基準点Ｂｐを一致させるように重ね合わせる。基準点Ｂｐとして、補正部６８は、両画像の原点を合わせる。補正部６８は、両スキャノグラムから共通部位Ｃｐとして、抽出が容易な特徴的形状を有する例えば左鎖骨部分を抽出し、左鎖骨部分を構成する両画素のＸ軸上の座標差Ｘｇａｐを計測する。この計測された値がＸ軸方向の位置ズレ量Ｘｇａｐとして記憶される。
【００８７】
次に、求めた位置ズレ量（Ｘｇａｐ，Ｙｇａｐ，Ｚｇａｐ）から過去の三次元ボリューム画像内に入力されたスキャン領域を、現在の被検体Ｐの寝台載置状態を反映するように補正する処理を図８に基づき説明する。図８は、スキャン領域を位置ズレ量で補正する処理を示すフローチャートである。
【００８８】
まず、レンダリング処理部６４は、過去画像記憶部６２に被検体Ｐの三次元ボリューム画像が存在するか検索する（Ｓ１１）。過去画像記憶部６２に三次元ボリューム画像が存在しなければ（Ｓ１１，Ｎｏ）、レンダリング処理部６４は、過去画像記憶部６２から被検体Ｐの各断面像を読み出し（Ｓ１２）、各断面像を用いてボリュームレンダリング処理を行うことで三次元ボリューム画像を生成する（Ｓ１３）。
【００８９】
過去画像記憶部６２に三次元ボリューム画像が存在し（Ｓ１１，Ｙｅｓ）、またはレンダリング処理部６４により三次元ボリューム画像が生成されると（Ｓ１３）、表示制御部６６は、過去画像記憶部６２から三次元ボリューム画像と断面像を読み出し（Ｓ１４）、三次元ボリューム画像と断面像を並べた表示画像を生成して表示装置５２に表示させる（Ｓ１５）。
【００９０】
入力装置５６を用いてスキャン領域を入力する操作がなされると（Ｓ１６）、表示制御部６６は、三次元ボリューム画像内と断面像上にスキャン領域を示す位置マーク情報を合成した表示画像を生成し、表示装置５２に表示させる（Ｓ１７）。
【００９１】
図９は、表示された三次元ボリューム画像を示す模式図である。
【００９２】
過去の三次元ボリューム画像の隣には、過去の断面像が並べられて表示される。三次元ボリューム画像には、スキャン領域Ｒを表す円柱状の枠体が位置マーク情報として表示される。このスキャン領域Ｒは、例えば、入力装置５６のマウスやトラックボールを用いて、画面上のカーソルＣをスキャン領域Ｒとして入力したい箇所の一隅に移動させ、他の一隅へドラッグしたままカーソルＣを移動させることで表示される。表示制御部６６は、この始点と終点を外殻に含み、かつ始点と終点との中点を重心とする円柱状の枠体を三次元ボリューム画像内に合成した表示画像を生成し、表示装置５２に表示させる。
【００９３】
例えば、被検体Ｐの左肺野を含む領域をスキャン領域Ｒとして設定したい場合、操作者は、左肺野を囲むように入力装置５６を操作する。表示制御部６６は、この左肺野を囲む円柱状の枠体を三次元ボリューム画像内に合成し、表示装置５２に表示させる。
【００９４】
また、表示制御部６６は、スキャン領域Ｒの一端面を含む断面像を過去画像記憶部６２から読み出し、読み出した断面像に含まれるスキャン領域Ｒの範囲を表す円状又は四角形状の枠体を合成し、三次元ボリューム画像に並べた表示画像を生成し、表示装置５２に表示させる。
【００９５】
また、画面には、断面像をめくるための図示しないボタンが表示されており、このボタンが押下されると、表示制御部６６は、現在表示している断面像よりも一つスキャン領域Ｒの他端面に近い断面像を過去画像記憶部６２から読み出し、その断面像に含まれるスキャン領域Ｒの範囲を表す枠体を合成し、三次元ボリューム画像と並べた表示画像を生成し、表示装置５２に表示させる。
【００９６】
表示制御部６６によって、三次元ボリューム画像内にスキャン領域が表示されると、補正部６８は、三次元ボリューム画像内でのスキャン領域の座標範囲（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を取得する（Ｓ１８）。例えば、被検体Ｐの左肺野を囲むようにスキャン領域が設定されれば、補正部６８は、左肺野を囲む枠体の三次元ボリューム画像系での座標範囲を取得する。
【００９７】
三次元ボリューム画像内でのスキャン領域の座標範囲（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を取得すると、補正部６８は、位置ズレ量（Ｘｇａｐ，Ｙｇａｐ，Ｚｇａｐ）を読み出し（Ｓ１９）、取得したスキャン領域の座標範囲（Ｘ，Ｙ，Ｚ）から位置ズレ量（Ｘｇａｐ，Ｙｇａｐ，Ｚｇａｐ）を減算することで、スキャン領域を今回撮影したスキャノグラムの座標系に補正し、これにより現在の寝台載置状態を反映したスキャン領域の座標範囲（Ｘ−Ｘｇａｐ，Ｙ−Ｙｇａｐ，Ｚ−Ｚｇａｐ）を取得する（Ｓ２０）。
【００９８】
スキャン計画データ生成部７０は、補正後のスキャン領域の座標範囲（Ｘ−Ｘｇａｐ，Ｙ−Ｙｇａｐ，Ｚ−Ｚｇａｐ）を含めたスキャン計画データを生成し（Ｓ２１）、架台制御装置３６に出力する（Ｓ２２）。
【００９９】
図１０及び図１１は、今回撮影されたスキャノグラムを示す模式図であり、図１０は、ＹＺ平面のスキャノグラムを示し、図１１は、ＸＺ平面のスキャノグラムを示す。
【０１００】
今回撮影されたスキャノグラムは、被検体Ｐの現在の寝台載置状態を表すものである。例えば、過去の三次元ボリューム画像内に写る被検体Ｐの左肺野にスキャン領域Ｒを合わせて、このスキャン領域Ｒの三次元ボリューム画像上における座標範囲（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を、そのまま今回撮影されたスキャノグラムに当てはめる。すると、当てはめたスキャン領域に、現在の寝台載置状態における被検体Ｐの左肺野は含まれない。
【０１０１】
しかし、補正部６８が計測した位置ズレ量（Ｘｇａｐ，Ｙｇａｐ，Ｚｇａｐ）で三次元ボリューム画像内における座標範囲（Ｘ，Ｙ，Ｚ）をシフトすると、今回撮影されたスキャノグラム上における補正後のスキャン領域ＲＮの座標範囲（Ｘ−Ｘｇａｐ，Ｙ−Ｙｇａｐ，Ｚ−Ｚｇａｐ）が示す範囲には、現在の寝台載置状態における被検体Ｐの左肺野が含まれる。
【０１０２】
この補正後のスキャン領域ＲＮを示す座標範囲（Ｘ−Ｘｇａｐ，Ｙ−Ｙｇａｐ，Ｚ−Ｚｇａｐ）から寝台位置を計算することで、過去の三次元ボリューム画像を用いてスキャン領域Ｒを設定しても、現在の寝台載置状態に合わせて寝台１４を駆動させ、照射野を画成することができる。
【０１０３】
このように、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０では、過去画像と現在のスキャノグラムに写る被検体Ｐの位置ズレ量（Ｘｇａｐ，Ｙｇａｐ，Ｚｇａｐ）を計測しておき、過去の三次元ボリューム画像内にスキャン領域が入力されると、このスキャン領域の座標範囲（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を位置ズレ量（Ｘｇａｐ，Ｙｇａｐ，Ｚｇａｐ）で位置補正する。そして、位置補正されたスキャン領域（Ｘ−Ｘｇａｐ，Ｙ−Ｙｇａｐ，Ｚ−Ｚｇａｐ）に対してＸ線を曝射する本スキャンを行う。
【０１０４】
これにより、被検体Ｐの過去の三次元ボリューム画像を用いてスキャン領域を入力することができるため、Ｘ線透過像に基づいたスキャン計画と比べて正確に臓器等の撮影部位を操作者に提示することができる。従って、操作者の空間的な位置の推測を必要とすることがなくなり、細かい精度でスキャン領域を決定することができる。
【０１０５】
以上では、この過去の三次元ボリューム画像に対して、入力装置５６を用いて操作者にスキャン領域の範囲を入力させる態様を説明したが、三次元ボリューム画像に写る臓器の形状を認識して、その臓器に合わせたスキャン領域を三次元ボリューム画像内に自動入力するようにしてもよい。
【０１０６】
図１２は、スキャン領域を三次元ボリューム画像内に自動入力するコンソール側制御部５４の詳細な構成を示すブロック図である。尚、同一構成には同一名称及び同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１０７】
このスキャン領域を三次元ボリューム画像内に自動入力するＸ線ＣＴ装置１０では、コンソール側制御部５４は、表示制御部６６に加えて、さらにＣＴ値取得部７８と抽出部８０を有する。
【０１０８】
ＣＴ値取得部７８は、三次元ボリューム画像内の一点が指定されると、その指定された位置のＣＴ値を取得する。ＣＴ値は、Ｘ線吸収係数を一般的には水を基準に相対値として表したものである。このＣＴ値は、［（μ−μ０）／μ０］×Ｋで表され、μは物質の吸収係数、μ０は基準物質の吸収係数、Ｋは定数である。一般的には、水のＣＴ値を０とし、空気のＣＴ値が−１０００となるように、Ｋ＝１０００とする。三次元ボリューム画像では、画素の有する画素値がＣＴ値に対応する。
【０１０９】
即ち、ＣＴ値取得部７８は、指定された位置のＣＴ値を取得する。三次元ボリューム画像内の一点は、入力装置５６の操作によって指定される。入力装置５６のトラックボールやマウスを操作し、表示装置５２の表示画面内のカーソルを指定する位置に移動させ、クリック操作を行うと、ＣＴ値は、そのクリックされた座標位置に対応する画素のＣＴ値を読み出す。
【０１１０】
抽出部８０は、三次元ボリューム画像内の指定された一点を含む臓器等の組織の外形を抽出する。この三次元ボリューム画像内の指定された一点のＣＴ値と略同一のＣＴ値を有する画素の集まりを領域拡張法によって抽出し、その領域の外形を構成する各画素の座標を取得する。略同一のＣＴ値の範囲は、指定された一点のＣＴ値を中心に予め定められた範囲である。この範囲は、予め抽出部８０の内部ＲＯＭに記憶されている。
【０１１１】
表示制御部６６は、抽出部８０が抽出した領域を内包するスキャン領域を生成し、三次元ボリューム画像内に合成して表示装置５２に表示させる。
【０１１２】
コンソール側制御部５４では、この抽出部８０により、抽出した領域を内包するスキャン領域を補正部６８で位置補正して、スキャン計画データ生成部７０により、位置補正したスキャン領域がスキャン計画データに含められて架台制御装置３６に送信される。
【０１１３】
図１３は、このスキャン領域を三次元ボリューム画像内に自動入力する処理を示すフローチャートである。
【０１１４】
まず、図１４に示すように、入力装置５６を用いて三次元ボリューム画像内の一点Ｐｏが指定されると（Ｓ３１）、ＣＴ値取得部７８は、三次元ボリューム画像内の指定された点ＰｏのＣＴ値を取得する（Ｓ３２）。
【０１１５】
指定された一点ＰｏのＣＴ値が取得されると、抽出部８０は、指定された一点Ｐｏを含み、指定された一点ＰｏのＣＴ値と略同一のＣＴ値を有する領域を抽出する（Ｓ３３）。
【０１１６】
図１５に示すように、抽出部８０は、指定された一点を中心に探索領域を拡張しつつ、探索対象の画素が有するＣＴ値と取得したＣＴ値を比較していく。そして、取得したＣＴ値と略同一となる予め定められた範囲に、探索対象の画素が有するＣＴ値が含まれていれば、この探索対象となった画素を抽出領域Ｒａに含めていく。探索領域を拡張していき、探索対象となった画素の全てが予め定められた範囲外のＣＴ値を有していれば、抽出を終了する。
【０１１７】
領域が抽出されると、表示制御部６６は、図１６に示すように、この抽出領域Ｒａを内包するスキャン領域Ｒを生成し（Ｓ３４）、三次元ボリューム画像に合成して表示装置５２に表示させる（Ｓ３５）。
【０１１８】
このように、過去の三次元ボリューム画像を参照したスキャン計画の策定が可能となることにより、Ｘ線透過像では、困難であった画像上での組織像の抽出も可能となり、スキャン領域の設定が簡便且つ高精度となる。
【０１１９】
また、三次元ボリューム画像を参照することで各ビュー角度の管電流の設定も正確に行うことが可能となる。
【０１２０】
図１７は、三次元ボリューム画像から管電流の設定を行うコンソール側制御部５４の詳細な構成を示すブロック図である。尚、同一構成には同一名称及び同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１２１】
コンソール側制御部５４は、Ｘ線透過像生成部７２と管電流パターン記憶部７４と管電流計算部７６をさらに有する。
【０１２２】
Ｘ線透過像生成部７２は、三次元ボリューム画像から各ビュー角度から入射するラインと直交する平面に投影される各Ｘ線透過像を生成する。
【０１２３】
管電流パターン記憶部７４は、画素値と管電流値とのパターンが画像ＳＤの値ごとに設定された情報を保管している。管電流パターンは、例えば、人体若しくは人体模擬ファントムを利用して、予め取得される。画像ＳＤは、均質ファントム像の画素値のばらつきを表示偏差として定義した画像ノイズを表す数値である。
【０１２４】
管電流計算部７６は、Ｘ線透過像生成部７２が生成したＸ線透過像の画素値を取得し、画素値と管電流値のパターンからそのＸ線透過像と直交するビュー角度θであって、かつ取得した画素値を有する画素を通る座標位置（Ｚ，θ）上にＸ線管２４が位置したときに高電圧発生装置３０が供給する管電流を計算する。このＸ線管２４の座標位置（Ｚ，θ）のうち、Ｚ軸の座標値は、三次元ボリューム画像の座標系に対応している。
【０１２５】
補正部６８は、Ｘ線管２４の座標位置（Ｚ，θ）をＺ軸方向の位置ズレ量Ｚｇａｐで位置補正することで、計算した管電流を、今回撮影したスキャノグラムにおける座標位置（Ｚ−Ｚｇａｐ，θ）にＸ線管２４が位置したときの値とする。スキャン計画データ生成部７０は、座標位置（Ｚ−Ｚｇａｐ，θ）にＸ線管２４が位置したときの管電流を含めたスキャン計画データを生成し、架台制御装置３６に出力する。
【０１２６】
図１８は、この三次元ボリューム画像から管電流の設定を行う処理を示すフローチャートである。
【０１２７】
まず、表示装置５２のスキャン計画を生成するために表示された入力フォーマット画面には、画像ＳＤの値を選択するプルダウンメニュ−が表示されており、操作者により入力装置５６を用いて画像ＳＤの選択操作が予め入力される（Ｓ４１）。
【０１２８】
図１９に示すように、Ｘ線透過像生成部７２は、三次元ボリューム画像をビュー角度θから入射するラインと直交する平面に投影することで、ビュー角度θから入射するラインと直交するＸ線透過像を生成する（Ｓ４２）。
【０１２９】
次に、管電流計算部７６は、Ｘ線透過像の点Ｚの画素値を取得する（Ｓ４３）。図１９に示すように、三次元ボリューム画像に入力されたスキャン領域の円中軸上の点に対応する点Ｚの画素値を取得する。この点Ｚは、スキャン領域の円中軸上の点に対応するＺ軸の座標Ｚで表される。Ｘ線は、ビュー角度θからこの円中軸上の点を通るように曝射されるためである。
【０１３０】
画素値を取得すると、管電流計算部７６は、管電流パターン記憶部７４に記憶されている画素値と管電流値とのパターンから、予め選択されている画像ＳＤと取得した画素値に対応している管電流値を読み出す（Ｓ４４）。管電流計算部７６は、管電流値を読み出すと、Ｘ線管２４の座標位置（Ｚ，θ）と読み出した管電流値を関連づける（Ｓ４５）。
【０１３１】
管電流計算部７６は、全てのビュー角度θ及び円中軸上の各点Ｚについて管電流を計算及び関連づけしていなければ（Ｓ４６，Ｎｏ）、Ｓ４２〜Ｓ４５を繰り返す。
【０１３２】
計算及び関連づけが全て終了すれば（Ｓ４６，Ｙｅｓ）、補正部６８は、各管電流が関連づけられたＸ線管２４の各座標位置（Ｚ，θ）をＺ軸方向の位置ズレ量Ｚｇａｐで補正することで、座標位置（Ｚ−Ｚｇａｐ，θ）とする（Ｓ４７）。
【０１３３】
スキャン計画データ生成部７０は、Ｘ線管２４の補正された各座標位置（Ｚ−Ｚｇａｐ，θ）と管電流の関連づけを含めたスキャン計画データを生成し（Ｓ４８）、架台制御装置３６に出力する（Ｓ４９）。
【０１３４】
このように、三次元ボリューム画像を参照することでスキャノグラムと直交していない各ビュー角度に対する管電流も推定を必要とせずに、精度良く設定することができ、良好な画像を撮影することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】Ｘ線ＣＴ装置を含む病院内のネットワークを示す図である。
【図２】Ｘ線ＣＴ装置の構成を示す図である。
【図３】コンソール側制御部のスキャン計画作成に係るさらに詳細な構成を示すブロック図である。
【図４】コンソール側制御部の位置ズレ量を計測する処理を示すフローチャートである。
【図５】過去画像を検索するためのデータベースを示すデータ構成図である。
【図６】過去のＹＺ平面のスキャノグラムと今回撮影したＹＺ平面のスキャノグラムを重ね合わせた状態を示す図である。
【図７】過去のＸＺ平面のスキャノグラムと今回撮影したＸＺ平面のスキャノグラムを重ね合わせた状態を示す図である。
【図８】スキャン領域を位置ズレ量で補正する処理を示すフローチャートである。
【図９】表示された三次元ボリューム画像を示す模式図である。
【図１０】今回撮影されたＹＺ平面のスキャノグラムを示す模式図である。
【図１１】今回撮影されたＸＺ平面のスキャノグラムを示す模式図である。
【図１２】スキャン領域を三次元ボリューム画像内に自動入力するコンソール側制御部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図１３】スキャン領域を三次元ボリューム画像内に自動入力する処理を示すフローチャートである。
【図１４】三次元ボリューム画像内の一点を指定する態様を示す模式図である。
【図１５】三次元ボリューム画像内の指定された一点から領域拡張により領域を抽出する態様を示す模式図である。
【図１６】三次元ボリューム画像内に抽出した領域を内包するスキャン領域を生成する模式図である。
【図１７】三次元ボリューム画像から管電流の設定を行うコンソール側制御部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図１８】三次元ボリューム画像から管電流の設定を行う処理を示すフローチャートである。
【図１９】三次元ボリューム画像をビュー角度θから入射するラインと直交する平面に投影する態様を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１０      Ｘ線ＣＴ装置
１２      架台
１４      寝台
１６      処理ユニット
１８      開口
２０      ガントリ
２２      回転駆動装置
２４      Ｘ線管
２６      Ｘ線検出器
２８      コリメータ
３０      高電圧発生装置
３２      絞り駆動装置
３４      データ収集装置
３６      架台制御装置
３８      天板
４０      寝台駆動部
４２      前処理部
４４      投影データ記憶部
４６      再構成処理部
４８      画像記憶部
５０      画像処理部
５２      表示装置
５４      コンソール側制御部
５６      入力装置
５８      ネットワークインターフェース
６０      過去画像検索受信部
６２      過去画像記憶部
６４      レンダリング処理部
６６      表示制御部
６８      補正部
７０      スキャン計画データ生成部
７２      Ｘ線透過像生成部
７４      管電流パターン記憶部
７６      管電流計算部
７８      ＣＴ値取得部
８０      抽出部
Ｎ        ネットワーク
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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