技术领域
本发明的实施方式涉及X射线CT装置以及X射线CT系统。
背景技术
X射线CT(Computed Tomography：计算机断层成像)装置是利用X射线 对被检体进行扫描，并利用计算机对所收集到的数据进行处理，由此使被 检体的内部图像化的装置。
具体而言，X射线CT装置沿着以被检体为中心的圆形轨道从不同的方 向对该被检体照射多次X射线。X射线CT装置利用X射线检测器对透射了被 检体的X射线进行检测而收集多个检测数据。所收集到的检测数据在由数据 收集部进行了A/D转换之后，被发送至控制台装置。控制台装置对该检测数 据实施前处理等而制作投影数据。然后，控制台装置进行基于投影数据的 重构处理，并制作断层图像数据或者基于多个断层图像数据的体数据。体 数据是表示与被检体的三维区域对应的CT值的三维分布的数据集。
X射线CT装置能够通过将上述体数据在任意的方向上进行绘制来进行 MPR(Multi Planar Reconstruction：多平面重构)显示。以下，有时将通过对 体数据进行绘制而被MPR显示的截面图像称作“MPR图像”。作为MPR图 像，例如存在表示相对于体轴的正交截面的轴位图像、表示沿着体轴纵切 被检体的截面的矢形图像、以及表示沿着体轴横切被检体的截面的冠状位 图像。并且，体数据中的任意截面的图像(倾斜图像)也包含于MPR图像。 所制作的多个MPR图像能够在显示部等中同时显示。
存在使用X射线CT装置来进行的CT透视(CTF：Computed Tomography Fluoroscopy：电脑断层透视)这种撮影方法。CT透视是通过对被检体连续地 照射X射线而实时地获得与被检体的关心部位相关的图像的撮影方法。在 CT透视中，通过缩短检测数据的收集率并缩短重构处理所需要的时间，来 实时地制作图像。CT透视例如被用于在活检中确认穿刺针的前端与采取样 本的部位之间的位置关系的情况、进行引流法时的管的位置确认等。另外， 引流法是通过管等将体腔内所蓄积的体液除去的方法。
在参照基于通过CT透视而获得的体数据的MPR图像的同时、对被检体 进行活检的情况下，例如有时交替地进行扫描和穿刺。具体而言，首先， 通过CT透视取得被检体的MPR图像。医生等在参照MPR图像的同时进行穿 刺。此时，例如为了确认穿刺针的前端与采取样本的部位之间的位置关系， 而在进行了某种程度的穿刺的阶段进行再次的CT透视。医生等在参照通过 再次的CT透视而获得的MPR图像的同时进一步进行穿刺。通过到活检完成 为止反复进行该动作，由此能够可靠地进行活检。
此外，在通过CT透视进行活检的情况下，有时预先制定穿刺计划。穿 刺计划是包含预先设定的穿刺针对被检体的插入路径(以下有时称作“计划 路径”)的信息。例如在进行CT透视之前预先取得的CT图像中，通过鼠标 等的指示输入来描绘计划路径，由此设定穿刺计划。医生等在参照表示有 计划路径的CT图像以及基于通过X射线扫描而每次获得的体数据的MPR图 像的同时、对被检体进行穿刺。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-112998号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在预先取得的CT图像中设定的图像(例如计划路径)，未显示在 基于通过X射线扫描而每次获得的体数据的图像中。
本发明的实施方式是为了解决上述问题点而进行的，其目的在于提供 一种能够在当前时刻获得的图像上容易地识别预先设定的图像的技术。
用于解决课题的手段
实施方式的X射线CT装置为，根据在不同的定时通过X射线对被检体进 行扫描的结果来制作第一体数据以及第二体数据。X射线CT装置具有设定 部、存储部以及显示控制部。设定部对基于第一体数据的图像设定规定的 设定图像。存储部存储设定图像以及设定图像的设定位置。显示控制部使 显示部显示基于第二体数据的图像，且在基于第二体数据的图像中的与设 定位置对应的位置显示设定图像。
此外，实施方式的X射线CT系统为，包括根据通过X射线对被检体进行 扫描的结果来制作体数据的X射线CT装置。X射线CT系统具有设定部、存 储部以及显示控制部。设定部对基于预先制作的第一体数据的图像设定规 定的设定图像。存储部存储设定图像以及设定图像的设定位置。显示控制 部使显示部显示基于新制作的第二体数据的图像，且在基于第二体数据的 图像的与设定位置对应的位置上显示设定图像。
附图说明
图1是第一实施方式的X射线CT装置的框图。
图2A是对第一实施方式的设定部的说明进行补充的图。
图2B是对第一实施方式的设定部的说明进行补充的图。
图3是表示第一实施方式的X射线CT装置的动作的概要的流程图。
图4A是对第二实施方式的设定部的说明进行补充的图。
图4B是对第二实施方式的设定部的说明进行补充的图。
图5是表示第二实施方式的X射线CT装置的动作的概要的流程图。
图6是第三实施方式的X射线CT装置的框图。
图7A是对第三实施方式的第一设定部的说明进行补充的图。
图7B是对第三实施方式的第一设定部的说明进行补充的图。
图7C是对第三实施方式的第二设定部的说明进行补充的图。
图7D是对第三实施方式的第二设定部的说明进行补充的图。
图8A是对第三实施方式的第二设定部的说明进行补充的图。
图8B是对第三实施方式的第二设定部的说明进行补充的图。
图9是表示第三实施方式的X射线CT装置的动作的概要的流程图。
图10是第四实施方式的X射线CT装置的框图。
图11A是对第四实施方式的第一设定部的说明进行补充的图。
图11B是对第四实施方式的第一设定部的说明进行补充的图。
图11C是对第四实施方式的第二设定部的说明进行补充的图。
图11D是对第四实施方式的第二设定部的说明进行补充的图。
图12A是对第四实施方式的第二设定部的说明进行补充的图。
图12B是对第四实施方式的第二设定部的说明进行补充的图。
图13是表示第四实施方式的X射线CT装置的动作的概要的流程图。
具体实施方式
(第一实施方式)
参照图1至图3对第一实施方式的X射线CT装置1的结构进行说明。另 外，由于“图像”与“图像数据”一对一地对应，因此在本实施方式中有 时将它们视为相同。
＜装置结构＞
如图1所示，X射线CT装置1构成为包括架台装置10、诊视床装置30以 及控制台装置40。
［架台装置］
架台装置10是对被检体E照射X射线，并对透射了被检体E的该X射线的 检测数据进行收集的装置。架台装置10具有X射线产生部11、X射线检测部 12、旋转体13、高电压产生部14、架台驱动部15、X射线准直部16、准直驱 动部17以及数据收集部18。
X射线产生部11构成为包括产生X射线的X射线管球(例如，产生圆锥 状、角锥状的X射线束的真空管。未图示)。X射线产生部11对被检体E照射 所产生的X射线。
X射线检测部12构成为包括多个X射线检测元件(未图示)。X射线检测 部12对透射了被检体E的X射线进行检测。具体而言，X射线检测部12利用 X射线检测元件对表示透射了被检体E的X射线的强度分布的X射线强度分 布数据(以下有时称作“检测数据”)进行检测，并将该检测数据作为电流信 号进行输出。X射线检测部12例如使用在相互正交的两个方向(切片方向和 通道方向)上分别配置有多个检测元件的二维的X射线检测器(面检测器)。多 个X射线检测元件例如沿着切片方向设置320列。通过如此使用多列X射线 检测器，能够通过旋转一周的扫描对在切片方向上具有宽度的三维的摄影 区域进行摄影(体扫描)。另外，切片方向相当于被检体E的体轴方向，通道 方向相当于X射线产生部11的旋转方向。
旋转体13是将X射线产生部11和X射线检测部12支承为隔着被检体E对 置的部件。旋转体13具有在切片方向贯通的开口部13a。在架台装置10内， 旋转体13配置成在以被检体E为中心的圆形轨道上旋转。即，X射线产生部 11和X射线检测部12设置成能够沿着以被检体E为中心的圆形轨道旋转。
高电压产生部14对X射线产生部11施加高电压(以下，“电压”意味着X 射线管球的阳极-阴极间的电压)。X射线产生部11基于该高电压产生X射线。
架台驱动部15旋转驱动旋转体13。X射线准直部16具有规定宽度的狭缝 (开口)，通过改变狭缝的宽度，对从X射线产生部11照射的X射线的扇形角 (通道方向的扩展角)和X射线的锥角(切片方向的扩展角)进行调整。准直驱 动部17对X射线准直部16进行驱动，以使由X射线产生部11产生的X射线成 为规定的形状。
数据收集部18(DAS：Data Acquisition System)对来自X射线检测部12(各 X射线检测元件)的检测数据进行收集。此外，数据收集部18将所收集到的 检测数据(电流信号)转换成电压信号，将该电压信号周期性地进行积分而放 大，并转换成数字信号。然后，数据收集部18将转换成数字信号的检测数 据发送至控制台装置40。另外，在进行CT透视的情况下，数据收集部18缩 短检测数据的收集率。
［诊视床装置］
诊视床装置30是载放、移动撮影对象的被检体E的装置。诊视床装置30 具备诊视床31和诊视床驱动部32。诊视床31具备：用于载放被检体E的诊视 床顶板33；以及支承诊视床顶板33的基台34。诊视床顶板33能够通过诊视 床驱动部32而在被检体E的体轴方向以及与体轴方向正交的方向上移动。 即，诊视床驱动部32能够使载放有被检体E的诊视床顶板33相对于旋转体13 的开口部13a进行插拔。基台34能够通过诊视床驱动部32使诊视床顶板33在 上下方向(与被检体E的体轴方向正交的方向)上移动。
［控制台装置］
控制台装置40用于对X射线CT装置1进行操作输入。此外，控制台装置 40具有根据通过架台装置10收集的检测数据对表示被检体E的内部形态的 CT图像数据(断层图像数据、体数据)进行重构的功能等。控制台装置40构 成为包括处理部41、设定部42、存储部43、显示控制部44、显示部45、扫 描控制部46以及控制部47。
处理部41对从架台装置10(数据收集部18)发送的检测数据执行各种处 理。处理部41构成为包括前处理部41a、重构处理部41b以及绘制处理部41c。
前处理部41a对通过架台装置10(X射线检测部12)检测出的检测数据进 行对数转换处理、偏置修正、灵敏度修正、射束硬化修正等前处理，并制 作投影数据。
重构处理部41b基于由前处理部41a制作的投影数据来制作CT图像数据 (断层图像数据、体数据)。断层图像数据的重构例如能够采用二维傅里叶转 换法、卷积反投影算法等任意的方法。通过对所重构的多个断层图像数据 进行插补处理来制作体数据。体数据的重构例如能够采用锥束重构法、多 切片重构法、放大重构法等任意的方法。通过如上述那样使用了多列X射线 检测器的体扫描，能够对大范围的体数据进行重构。此外，在进行CT透视 的情况下，由于缩短检测数据的收集率，所以重构处理部41b的重构时间缩 短。因而，能够制作与扫描对应的实时的CT图像数据。
绘制处理部41c对由重构处理部41b制作的体数据进行绘制处理。绘制 处理部41c包括第一图像处理部411c以及第二图像处理部412c。
第一图像处理部411c基于体数据来制作伪三维图像(图像数据)。“伪三 维图像”是用于二维地显示被检体E的三维构造的图像。作为具体例，第一 图像处理部411c通过对由重构处理部41b制作的体数据实施体绘制处理来 制作显示用的图像(图像数据)即伪三维图像。
第二图像处理部412c基于体数据来制作MPR图像(图像数据)。“MPR图 像”是表示被检体E的所希望的截面的图像。作为MPR图像，具有正交三截 面即轴位图像、矢形图像、冠状位图像。或者，第二图像处理部412c也可 以制作表示任意截面的倾斜图像作为MPR图像。作为具体例，第二图像处 理部412c通过对由重构处理部41b制作的体数据沿所希望的方向实施绘制 处理来制作MPR图像。
设定部42对基于体数据的图像设定规定的设定图像。“设定图像”是在 基于体数据的图像上描绘出的所希望的图像。例如，在对被检体E进行活检 的情况下，有时预先在图像上描绘穿刺针的插入路径的计划(以何种路线插 入穿刺针。即，计划路径)。该描绘出的图像(计划路径的图像)是设定图像 的一例。或者，还能够将用圆、椭圆包围图像中的注目部位(病变部等)的位 置的标记图像设为设定图像。显示控制部44使所设定的设定图像显示在基 于体数据的图像上。显示有设定图像的基于体数据的图像能够用作为对被 检体E进行穿刺等情况下的参照图像。
作为设定部42的具体例，说明对基于通过在某一定时进行的扫描(第一 扫描)而获得的体数据(第一体数据)的伪三维图像设定表示计划路径的图像 (设定图像)的情况。图2A以及图2B所示的立方体是模式地表示基于体数据 的伪三维图像D。此处，立方体的各面表示被检体E的体表面。显示控制部 44使显示部45显示伪三维图像D。
手术者使用设置于X射线CT装置1等的输入设备等，对显示于显示部45 的伪三维图像D指定进行活检的对象部位(病变部等)的位置S、以及体表面 的穿刺针的插入位置P这2个点(参照图2A)。设定部42算出连结这2个点的最 短距离L，并将连结该最短距离L的线段设定为设定图像I。显示控制部44 使所设定的设定图像I显示在伪三维图像上(参照图2B)。此外，设定部42求 出体数据中的设定图像I的位置(坐标值。以下有时称作“设定位置”)。设 定图像I以及设定位置存储于存储部43。
另外，手术者也可以使用输入设备等在伪三维图像上直接描绘表示计 划路径的线段等。在该情况下，设定部42将该描绘出的线段设定为设定图 像I。或者，设定部42通过对体数据实施区域生长法等图像解析处理，算出 病变部的位置和离病变部最近的体表面的位置。然后，设定部42也可以算 出连结病变部的位置和离病变部最近的体表面的位置的线段，并将该线段 设定为设定图像I。
存储部43由RAM、ROM等半导体存储装置构成。存储部43除了存储设 定图像以及设定图像的设定位置之外，还存储检测数据、投影数据或者重 构处理后的CT图像数据等。
显示控制部44进行与图像显示相关的各种控制。例如，进行使显示部 45显示由第一图像处理部411c制作的伪三维图像、由第二图像处理部412c 制作的MPR图像(轴位图像、矢形图像、冠状位图像、倾斜图像)等的控制。
此外，在本实施方式中，显示控制部44在显示于显示部45的基于体数 据的图像中的与设定位置对应的位置显示设定图像。
作为显示控制部44的具体例，对使显示部45显示基于通过在与第一扫 描不同的定时进行的扫描(第二扫描)而获得的体数据(第二体数据)的伪三 维图像的情况进行说明。另外，在本实施方式中，第一体数据和第二体数 据的成为其基础的断层图像数据的个数、图像的像素数相等。此外，第一 扫描和第二扫描的撮影条件(撮影位置、旋转体13的转速等)也相等。也就是 说，第一体数据和第二体数据处于相同坐标体系。
在该情况下，显示控制部44在与存储于存储部43的设定位置对应的位 置显示与设定图像相同的图像。作为设定图像的显示方式，显示控制部44 能够用设定图像的像素(像素值)置换基于第二体数据的伪三维图像中的像 素(像素值)。或者，显示控制部44也可以使设定图像与基于第二体数据的伪 三维图像重叠。另外，也可以将显示有设定图像的基于第二体数据的图像 用作为新的参照图像。
显示部45由LCD(Liquid Crystal Display：液晶显示器)、CRT(Cathode Ray Tube：阴极射线管)显示器等任意的显示设备构成。例如，在显示部45显示 对体数据进行绘制处理而获得的MPR图像。
扫描控制部46对与X射线扫描相关的各种动作进行控制。例如，扫描控 制部46对高电压产生部14进行控制以便对X射线产生部11施加高电压。扫描 控制部46对架台驱动部15进行控制以便旋转驱动旋转体13。扫描控制部46 对准直驱动部17进行控制以使X射线准直部16动作。扫描控制部46对诊视床 驱动部32进行控制以使诊视床31移动。
控制部47通过对架台装置10、诊视床装置30及控制台装置40的动作进 行控制来进行X射线CT装置1的整体控制。例如，控制部47通过对扫描控制 部46进行控制，由此使架台装置10执行预备扫描及主扫描，并收集检测数 据。此外，控制部47通过对处理部41进行控制，由此使其对检测数据进行 各种处理(前处理、重构处理等)。或者，控制部47通过对显示控制部44进行 控制，由此使显示部45显示基于存储于存储部43的CT图像数据等的图像。
＜动作＞
接着，参照图3说明本实施方式的X射线CT装置1的动作。此处，说明 在制作了穿刺针的计划路径之后，使用CT透视进行活检的情况下的动作。
在开始活检之前，首先，X射线CT装置1对被检体E进行X射线扫描(第 一扫描)，并制作体数据(第一体数据)。
具体地，X射线产生部11对被检体E照射X射线。X射线检测部12对透射 了被检体E的X射线进行检测，并取得其检测数据(S10)。由X射线检测部12 检测出的检测数据由数据收集部18收集，并发送至处理部41(前处理部41a)。
前处理部41a对在S10中取得的检测数据进行对数转换处理、偏置修正、 灵敏度修正、射束硬化修正等前处理，并制作投影数据(S11)。所制作的投 影数据基于控制部47的控制而发送至重构处理部41b。
重构处理部41b基于在S11中制作的投影数据制作多个断层图像数据。 此外，重构处理部41b通过对多个断层图像数据进行插补处理来制作第一体 数据(S12)。
第一图像处理部411c通过对在S12中制作的第一体数据进行绘制处理 来制作伪三维图像。显示控制部44使显示部45显示所制作的伪三维图像 (S13)。
手术者在参照显示于显示部45的伪三维图像的同时制定穿刺针的插入 路径的计划(计划路径)。手术者通过输入设备等指定伪三维图像中的病变部 的位置、以及穿刺针的插入位置。设定部42将连结所指定的位置的线段设 定为设定图像(S14)。显示控制部44使所设定的设定图像显示在伪三维图像 上。设定部42将设定图像以及设定图像的坐标值(设定位置)发送至存储部 43。存储部43存储设定图像及该坐标值(设定位置)(S15)。
然后，手术者在参照表示了设定图像的伪三维图像的同时对被检体E 开始活检。
在进行了某种程度的活检之后(对被检体E插入了穿刺针之后)，为了确 认穿刺的状态(穿刺针是否沿着计划路径前进等)，X射线CT装置1再次对被 检体E进行X射线扫描(第二扫描)，并制作体数据(第二体数据)。
即，与第一扫描相同，X射线产生部11对被检体E照射X射线。X射线检 测部12对透射了被检体E的X射线进行检测，并取得其检测数据(S16)。另外， 如上所述，第一扫描和第二扫描的撮影条件等相同。
前处理部41a对在S16中取得的检测数据进行前处理，并制作投影数据 (S17)。重构处理部41b通过对基于在S17中制作的投影数据而制作的多个断 层图像数据进行插补处理来制作第二体数据(S18)。第一图像处理部411c通 过对在S18中制作的第二体数据进行绘制来制作伪三维图像(S19)。
显示控制部44使显示部45显示在S19中制作的伪三维图像，且在基于第 二体数据的伪三维图像中的与在S15中存储的设定位置对应的位置显示与 在S14中设定的设定图像相同的图像(S20)。
这样，通过相对于基于第二体数据的图像显示在活检开始之前预先描 绘出的设定图像(表示计划路径的图像)，由此即使在基于与设定了设定图像 的体数据(第一体数据)不同的体数据(第二体数据)的图像中，也能够容易地 掌握设定图像。此外，在随着活检的进行、结果穿刺针从计划路径偏差的 情况下，基于体数据的图像中所显示的穿刺针的位置与该图像中所显示的 设定图像在偏差的状态下被显示。相反地，在穿刺针沿着计划路径插入的 情况下，基于体数据的图像中所显示的穿刺针的位置与该图像中所显示的 设定图像在重叠的状态下被显示。即，通过参照显示有设定图像的图像， 手术者能够容易地掌握穿刺针的偏差(从计划路径的偏差)。
另外，处理部41、设定部42、显示控制部44、扫描控制部46以及控制 部47例如也可以由CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、GPU(Graphic Processing Unit：图形处理器)或者ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)等未图示的处理装置、ROM(Read Only Memory：只 读处理器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)或者HDD(Hard Disc Drive：硬盘驱动器)等未图示的存储装置构成。在存储装置存储有用于 执行处理部41的功能的处理程序。此外，在存储装置存储有用于执行设定 部42的功能的设定部处理用程序。此外，在存储装置存储有用于执行显示 控制部44的功能的显示控制程序。此外，在存储装置存储有用于执行扫描 控制部46的功能的扫描控制程序。此外，在存储装置存储有用于执行控制 部47的功能的控制程序。CPU等处理装置通过执行存储于存储装置的各程 序来执行各部的功能。
此外，到此为止对单独的X射线CT装置1的结构、动作进行了叙述。另 一方面，也可以将本实施方式的结构作为包括X射线CT装置1的X射线CT系 统来实现。
例如，在X射线CT装置1中，对基于预先制作的体数据的图像进行设定 图像的设定，且进行设定图像以及设定图像的设定位置的存储。然后，利 用其他X射线CT装置进行使用了CT透视的活检。在该情况下，其他X射线 CT装置使显示部显示基于通过CT透视而获得的第二体数据的图像。并且， 其他X射线CT装置从X射线CT装置1读出所存储的设定图像以及设定图像 的设定位置，并在基于第二体数据的图像中的与该设定图像的设定位置对 应的位置显示设定图像。
或者，在X射线CT装置1中，进行基于第一体数据的图像的制作。与X 射线CT装置1分开设置的计算机对基于第一体数据的图像设定设定图像， 并对设定图像以及设定图像的设定位置进行存储。然后，在利用X射线CT 装置1(或者其他X射线CT装置)进行CT透视的情况下，X射线CT装置1使显 示部显示基于通过CT透视而获得的第二体数据的图像。并且，X射线CT装 置1也可以从计算机读出所存储的设定图像以及设定图像的设定位置，并在 基于第二体数据的图像中的与该设定图像的设定位置对应的位置显示设定 图像。
＜作用、效果＞
对本实施方式的作用以及效果进行说明。
本实施方式的X射线CT装置1基于在不同的定时利用X射线对被检体进 行扫描的结果，来制作第一体数据以及第二体数据。X射线CT装置1包括设 定部42、存储部43以及显示控制部44。设定部42对基于第一体数据的图像 设定规定的设定图像。存储部43存储设定图像以及设定图像的设定位置。 显示控制部44使显示部45显示基于第二体数据的图像，且在基于第二体数 据的图像中的与设定位置对应的位置显示设定图像。
具体而言，X射线CT装置1具有第一图像处理部411c。第一图像处理部 411c基于体数据来制作二维地表示被检体E的三维构造的伪三维图像。设定 部42对基于第一体数据的伪三维图像设定设定图像。显示控制部44使显示 部45显示基于第二体数据的伪三维图像，且在基于第二体数据的伪三维图 像中的与设定位置对应的位置显示设定图像。
此外，也可以将本实施方式的结构作为X射线CT系统来实现。X射线 CT系统包括至少一个X射线CT装置、设定部42、存储部43以及显示控制部 44。X射线CT装置基于利用X射线对被检体E进行扫描的结果，来制作体数 据。设定部42对预先制作的基于第一体数据的图像设定规定的设定图像。 存储部43存储设定图像以及设定图像的设定位置。显示控制部44使显示部 45显示新制作的基于第二体数据的图像，且在基于第二体数据的图像中的 与设定位置对应的位置显示设定图像。
这样，显示控制部44能够在基于第二体数据的伪三维图像中的与设定 位置对应的位置显示对基于第一体数据的伪三维图像设定的设定图像。例 如，在使用了CT透视的活检中，显示控制部44在基于通过X射线扫描而每 次获得的体数据(第二体数据)的伪三维图像中，都能够在相同的位置显示表 示预先设定的计划路径的图像。因此，通过参照该伪三维图像，手术者能 够在当前的图像中确认计划路径，并且，在基于第二体数据的图像中显示 有穿刺针的情况下，可知穿刺针与计划路径的偏差，因此能够容易地掌握 穿刺针是否沿着计划路径前进。即，根据本实施方式，能够在当前时刻获 得的图像上容易地识别预先设定的图像(设定图像)。
(第二实施方式)
参照图4A至图5对第二实施方式的X射线CT装置1的结构进行说明。在 本实施方式中，设定部42对基于第一体数据的MPR图像设定设定图像。然 后，对显示控制部44使该设定图像显示于基于第二体数据的MPR图像的结 构进行叙述。对于与第一实施方式相同的结构省略详细的说明。另外，以 下，作为MPR图像的例子、使用轴位图像进行说明，但即便是矢形图像、 冠状位图像也能够同样地应用本实施方式的结构。
本实施方式的设定部42对基于体数据的MPR图像设定规定的设定图 像。MPR图像由第二图像处理部412c制作。
作为设定部42的具体例，对基于通过在某一定时进行的扫描(第一扫描) 而获得的体数据(第一体数据)的轴位图像设定表示穿刺针的计划路径的图 像(设定图像)的情况进行说明。图4A以及图4B表示基于体数据的轴位图像 AI。显示控制部44使显示部45显示轴位图像AI。
手术者使用输入设备等对显示于显示部45的轴位图像AI指定进行活检 的对象部位(病变部等)的位置S以及体表面的穿刺针的插入位置P这2个点 (参照图4A)。设定部42算出连结这2个点的最短距离L，并将连结该最短距 离L的线段设定为设定图像I。显示控制部44使所设定的设定图像I显示在轴 位图像AI上(参照图4B)。此外，设定部42求出轴位图像AI中的设定位置(坐 标值)。设定图像I以及设定位置存储于存储部43。另外，轴位图像AI是基于 三维的体数据的图像。因而，能够利用三维的坐标值来确定在轴位图像AI 中设定的设定图像的位置。
在本实施方式中，显示控制部44在显示于显示部45的基于体数据的 MPR图像中的与设定位置对应的位置显示设定图像。
作为显示控制部44的具体例，对使显示部45显示基于通过在与第一扫 描不同的定时进行的扫描(第二扫描)而获得的体数据(第二体数据)的轴位 图像的情况进行说明。另外，基于第一体数据的轴位图像和基于第二体数 据的轴位图像表示体轴方向上相同位置的截面。
在该情况下，显示控制部44在与存储于存储部43的设定位置对应的轴 位图像中的位置显示与设定图像相同的图像。
或者，作为显示控制部44的处理，也可以与第一实施方式相同，在基 于第二体数据的伪三维图像中的与设定位置对应的位置显示与设定图像相 同的图像。如上所述，对基于第一体数据的MPR图像(轴位图像)设定的设 定位置具有三维的坐标值。因而，即便基于第二体数据的图像是伪三维图 像，也能够确定与设定位置对应的位置。
＜动作＞
接着，参照图5对本实施方式的X射线CT装置1的动作进行说明。此处， 对在轴位图像中制作了穿刺针的计划路径之后使用CT透视进行活检的情 况下的动作进行说明。
在开始活检之前，首先，X射线CT装置1对被检体E进行X射线扫描(第 一扫描)，并制作体数据(第一体数据)。
具体而言，X射线产生部11对被检体E照射X射线。X射线检测部12对透 射了被检体E的X射线进行检测，并取得其检测数据(S30)。前处理部41a对 在S30中取得的检测数据进行对数转换处理、偏置修正、灵敏度修正、射束 硬化修正等前处理，并制作投影数据(S31)。重构处理部41b基于在S31中制 作的投影数据来制作多个断层图像数据。此外，重构处理部41b通过对多个 断层图像数据进行插补处理来制作第一体数据(S32)。
第二图像处理部412c通过对在S32中制作的第一体数据进行绘制来制 作轴位图像。显示控制部44使显示部45显示所制作的轴位图像(S33)。
手术者在参照显示于显示部45的轴位图像的同时制定穿刺针的插入路 径的计划(计划路径)。手术者通过输入设备等指定轴位图像中的病变部的位 置以及穿刺针的插入位置。设定部42将连结所指定的位置的线段设定为设 定图像(S34)。显示控制部44使所设定的设定图像显示在轴位图像上。设定 部42将设定图像的坐标值(设定位置)发送至存储部43。存储部43对设定图像 以及设定图像的坐标值(设定位置)进行存储(S35)。
然后，手术者在参照表示了设定图像的轴位图像的同时对被检体E进行 穿刺。
在进行了某种程度的活检之后(对被检体E插入了穿刺针之后)，为了确 认穿刺的状态(穿刺针是否沿着计划路径前进等)，X射线CT装置1再次对被 检体E进行X射线扫描(第二扫描)，并制作体数据(第二体数据)。
即，与第一扫描相同，X射线产生部11对被检体E照射X射线。X射线检 测部12对透射了被检体E的X射线进行检测，并取得其检测数据(S36)。另外， 与第一实施方式相同，第一扫描和第二扫描的撮影条件等相同。
前处理部41a对在S36中取得的检测数据进行前处理，并制作投影数据 (S37)。重构处理部41b对基于在S37中制作的投影数据而制作的多个断层图 像数据进行插补处理，来制作第二体数据(S38)。第二图像处理部412c通过 对该第二体数据进行绘制来制作轴位图像(S39)。
显示控制部44使显示部45显示在S39中制作的轴位图像，且在基于第二 体数据的轴位图像中的与在S35中存储的设定位置对应的位置显示与在S34 中设定的设定图像相同的图像(S40)。
＜作用、效果＞
对本实施方式的作用以及效果进行说明。
本实施方式的X射线CT装置1具有第二图像处理部412c。第二图像处理 部412c基于体数据来制作表示被检体E的截面的MPR图像。设定部42对基于 第一体数据的MPR图像设定设定图像。显示控制部44使显示部45显示基于 第二体数据的MPR图像，且在基于第二体数据的MPR图像中的与设定位置 对应的位置显示设定图像。
此外，本实施方式的X射线CT装置1具有第一图像处理部411c以及第二 图像处理部412c。第一图像处理部411c基于体数据来制作二维地表示被检 体E的三维构造的伪三维图像。第二图像处理部412c基于体数据来制作表示 被检体E的截面的MPR图像。设定部42对基于第一体数据的MPR图像设定 设定图像。显示控制部44使显示部45显示基于第二体数据的伪三维图像， 且在基于第二体数据的伪三维图像中的与设定位置对应的位置显示设定图 像。
此外，本实施方式的X射线CT装置1的第二图像处理部412c为，制作被 检体E的轴位图像、矢形图像、冠状位图像以及倾斜图像中的至少一个，来 作为MPR图像。
这样，显示控制部44能够在基于第二体数据的图像(伪三维图像或者 MPR图像)中的与设定位置对应的位置显示对基于第一体数据的MPR图像 设定的设定图像。例如，在使用了CT透视的活检中，显示控制部44在基于 通过X射线扫描而每次获得的体数据(第二体数据)的图像中，都能够在相同 的位置显示表示预先设定的计划路径的图像。因此，通过参照该图像，手 术者能够在当前的图像中确认计划路径，并且，在基于第二体数据的图像 中显示有穿刺针的情况下，可知穿刺针与计划路径的偏差，因此能够容易 地掌握穿刺针是否沿着计划路径前进。即，根据本实施方式，能够在当前 时刻获得的图像上容易地识别预先设定的图像(设定图像)。此外，能够在作 为二维图像的MPR图像中容易地设定设定图像。
(变形例1)
在第二实施方式中，对轴位图像设定了设定图像。此处，根据基于体 数据的图像来设定设定图像，因此设定图像具有三维的坐标值。因而，设 定部42也可以在根据成为轴位图像的基础的体数据而制作的冠状位图像、 矢形图像中，在与该三维的坐标值对应的位置自动地设定设定图像。
即，设定部42能够对表示某一截面的MPR图像设定设定图像，且能够 基于该设定图像的设定位置对表示其他截面的MPR图像设定设定图像。显 示控制部44使所设定的设定图像显示在各MPR图像上。
(变形例2)
通过观察沿着由设定部42设定的表示穿刺针的计划路径的图像(设定 图像)的截面的图像，手术者能够在二维图像上掌握计划路径整体。在该情 况下，第二图像处理部412c基于第一体数据来制作沿着设定图像的截面的 倾斜图像。
此外，第二图像处理部412c能够预先存储沿着设定图像的截面的倾斜 图像的截面位置，并在第二体数据中制作相同截面的倾斜图像。即，第二 图像处理部412c在不同的定时获得的各个体数据(第一～第n体数据)中，始终 在相同截面位置制作倾斜图像。另外，通过显示控制部44使显示部45显示 所制作的各倾斜图像。
此处，例如，在穿刺针未沿着计划路径前进的情况下，在基于第二体 数据的倾斜图像中不显示穿刺针。因而，手术者能够容易地掌握穿刺针的 偏差(从计划路径的偏差)。另外，第二图像处理部412c所制作的图像并不限 定于倾斜图像，只要是沿着设定图像的截面的图像即可。例如，在计划有 与被检体E的体轴方向垂直的插入路径的情况下，优选第二图像处理部412c 制作的图像是轴位图像。
(变形例3)
此外，在对被检体E进行了活检之后，有时想要确认穿刺针实际前进的 路径(穿刺针以何种路径插入)。在该情况下，优选在不同定时获得的各个体 数据(第一～第n体数据)中，预先制作包括穿刺针的截面并加以存储。
因此，在本变形例中，对在各体数据中对穿刺针的位置进行检测、并 利用包括穿刺针的截面来制作新的图像的结构进行说明。以下，对作为新 的图像而制作倾斜图像的例子进行说明。
例如，处理部41对多个体数据分别确定穿刺针的位置。作为具体例， 处理部41对多个体数据分别取得构成体数据的断层图像数据间的差分，并 确定差分较大的断层图像数据。然后，处理部41对所确定的断层图像数据 进行边缘检测等图像处理，而确定穿刺针的位置。另外，体数据中的穿刺 针的位置的确定并不限定于上述方法，也能够使用公知的方法。
第二图像处理部412c通过以所特定的穿刺针的位置为基准而沿规定的 方向绘制体数据，由此制作包括穿刺针的截面即倾斜图像。第二图像处理 部412c对多个体数据分别进行该处理。因而，在由第二图像处理部412c制 作的倾斜图像中始终显示有穿刺针。由第二图像处理部412c制作的倾斜图 像存储于存储部43。因此，手术者在活检完成之后通过对存储于存储部43 的多个倾斜图像进行观察，由此能够重新确认穿刺针前进的路径(穿刺针以 何种路径插入)。
＜第一实施方式以及第二实施方式共通的效果＞
根据以上所述的第一实施方式以及第二实施方式中至少一个实施方式 的X射线CT装置，显示控制部能够在基于第二体数据的图像中的与设定位 置对应的位置显示对基于第一体数据的图像设定的设定图像。即，根据本 实施方式，能够在当前时刻获得的图像上容易地识别预先设定的图像(设定 图像)。
(第三实施方式)
例如，根据被检体的活动所带来的影响、医生对穿刺的熟练程度，有 时难以沿着计划路径插入穿刺针。即，计划路径和实际的穿刺针的位置(前 进路径)有可能产生偏差，而对可靠的活检造成妨碍。另一方面，针对穿刺 针从计划路径的偏差，如何对穿刺针的插入位置、方向进行修正在很大程 度上取决于医生等的经验。
实施方式是为了解决上述问题点而完成的，其目的在于提供一种能够 显示反映了计划路径和穿刺针的偏差的图像的技术。
参照图6至图9对第三实施方式的X射线CT装置1的结构进行说明。
＜装置结构＞
如图6所示，X射线CT装置1构成为包括架台装置100、诊视床装置300 以及控制台装置400。
［架台装置］
架台装置100是对被检体E照射X射线，并对透射了被检体E的该X射线 的检测数据进行收集的装置。架台装置100具有X射线产生部110、X射线检 测部120、旋转体130、高电压产生部140、架台驱动部150、X射线准直部160、 准直驱动部170以及数据收集部180。
X射线产生部110构成为包括产生X射线的X射线管球(例如，产生圆锥 状、角锥状的X射线束的真空管。未图示)。X射线产生部110对被检体E照 射所产生的X射线。
X射线检测部120构成为包括多个X射线检测元件(未图示)。X射线检测 部120对透射了被检体E的X射线进行检测。具体而言，X射线检测部120利 用X射线检测元件对表示透射了被检体E的X射线的强度分布的X射线强度 分布数据(检测数据)进行检测，并将该检测数据作为电流信号进行输出。X 射线检测部120例如使用在相互正交的两个方向(切片方向和通道方向)上分 别配置有多个检测元件的二维的X射线检测器(面检测器)。多个X射线检测 元件例如沿着切片方向设置有320列。通过如此使用多列的X射线检测器， 能够通过旋转一周的扫描对在切片方向上具有宽度的三维的摄影区域进行 摄影(体扫描)。另外，切片方向相当于被检体E的体轴方向，通道方向相当 于X射线产生部110的旋转方向。
旋转体130是将X射线产生部110和X射线检测部120支承为隔着被检体 E对置的部件。旋转体130具有在切片方向贯通的开口部130a。在架台装置 100内，旋转体130配置成在以被检体E为中心的圆形轨道上旋转。即，X射 线产生部110和X射线检测部120设置成能够沿着以被检体E为中心的圆形 轨道旋转。
高电压产生部140对X射线产生部110施加高电压。X射线产生部110基 于该高电压产生X射线。
架台驱动部150旋转驱动旋转体130。X射线准直部160具有规定宽度的 狭缝(开口)，通过改变狭缝的宽度，能够对从X射线产生部110照射的X射线 的扇形角(通道方向的扩展角)和X射线的锥角(切片方向的扩展角)进行调 整。准直驱动部170对X射线准直部160进行驱动，以使得由X射线产生部110 产生的X射线成为规定的形状。
数据收集部180(DAS)对来自X射线检测部120(各X射线检测元件)的检 测数据进行收集。此外，数据收集部180将所收集到的检测数据(电流信号) 转换成电压信号，将该电压信号周期性地进行积分而放大，并转换成数字 信号。然后，数据收集部180将转换成数字信号的检测数据发送至控制台装 置400。另外，在进行CT透视的情况下，数据收集部180缩短检测数据的收 集率。
［诊视床装置］
诊视床装置300是载放、移动撮影对象的被检体E的装置。诊视床装置 300具备诊视床310和诊视床驱动部320。诊视床310具备：用于载放被检体E 的诊视床顶板330；以及支承诊视床顶板330的基台340。诊视床顶板330能 够通过诊视床驱动部320而在被检体E的体轴方向以及与体轴方向正交的方 向上移动。即，诊视床驱动部320能够使载放有被检体E的诊视床顶板330 相对于旋转体130的开口部130a进行插拔。基台340能够通过诊视床驱动部 320而使诊视床顶板330在上下方向(与被检体E的体轴方向正交的方向)上 移动。
［控制台装置］
控制台装置400用于对X射线CT装置1进行操作输入。此外，控制台装 置400具有根据通过架台装置100收集的检测数据来对表示被检体E的内部 形态的CT图像数据(断层图像数据、体数据)进行重构的功能等。控制台装 置400构成为包括处理部410、第一设定部420、判断部430、第二设定部440、 显示控制部450、存储部460、显示部470、扫描控制部480以及控制部490。
处理部410对从架台装置100(数据收集部180)发送的检测数据执行各种 处理。处理部410构成为包括前处理部410a、重构处理部410b以及绘制处理 部410c。
前处理部410a对由架台装置100(X射线检测部120)检测出的检测数据 进行对数转换处理、偏置修正、灵敏度修正、射束硬化修正等前处理，并 制作投影数据。
重构处理部410b基于由前处理部410a制作的投影数据来制作CT图像数 据(断层图像数据、体数据)。断层图像数据的重构例如能够采用二维傅里叶 转换法、卷积反投影算法等任意的方法。通过对所重构的多个断层图像数 据进行插补处理来制作体数据。体数据的重构例如能够采用锥形束重构法、 多切片重构法、放大重构法等任意的方法。通过如上述那样使用了多列X 射线检测器的体扫描，能够对大范围的体数据进行重构。此外，在进行CT 透视的情况下，由于缩短检测数据的收集率，所以重构处理部410b的重构 时间缩短。因而，能够制作与扫描对应的实时的CT图像数据。
绘制处理部410c对由重构处理部410b制作的体数据进行绘制处理。
例如，绘制处理部410c通过对体数据实施体绘制处理来制作伪三维图 像(图像数据)。“伪三维图像”是用于二维地表示被检体E的三维的构造的 图像。
此外，绘制处理部410c通过对体数据沿所希望的方向实施绘制处理来 制作MPR图像(图像数据)。“MPR图像”是表示被检体E的所希望的截面的 图像。作为MPR图像，具有正交三截面即轴位图像、矢形图像、冠状位图 像。或者，绘制处理部410c也可以制作表示任意截面的倾斜图像来作为MPR 图像。
第一设定部420用于对基于预先制作的体数据的图像设定穿刺针相对 于被检体E的插入路径。预先制作的体数据是通过在实施活检之前的阶段进 行的X射线扫描而获得的体数据。
由第一设定部420设定的插入路径是表示以何种路线相对于被检体E插 入穿刺针的路径(计划路径)。另外，插入路径与显示于显示部470的插入路 径的图像一对一地对应，因此，以下有时将它们视为相同。
作为第一设定部420的具体例，说明对基于通过在某一定时进行的扫描 (第一扫描)而获得的体数据(第一体数据)的轴位图像AI设定穿刺针的插入 路径(计划路径)的情况。图7A以及图7B表示基于体数据的轴位图像AI。显 示控制部450使显示部470显示轴位图像AI。
手术者使用设置于X射线CT装置1等的输入设备等对显示于显示部470 的轴位图像AI指定进行活检的部位(病变部等)的位置S以及穿刺针的插入 位置P这2个点(参照图7A)。第一设定部420算出在轴位图像AI上连结这2个 点的最短距离，并将连结该最短距离的线段设定为插入路径I。显示控制部 450使所设定的插入路径I显示在轴位图像AI上(参照图7B)。此外，第一设定 部420求出轴位图像AI中的插入路径I的位置(坐标值)。插入路径I的图像以 及插入路径I的位置存储于存储部460。另外，轴位图像AI是基于三维的体 数据的图像。因而，能够利用三维的坐标值来确定在轴位图像AI中设定的 插入路径I的位置。
另外，手术者也可以使用输入设备等在轴位图像AI上直接描绘表示插 入路径I的线段(手动)。在该情况下，第一设定部420将该描绘出的线段设定 为插入路径I。或者，第一设定部420通过对轴位图像AI实施边缘检测等图 像解析处理，来算出病变部的位置S和离病变部最近的体表面的位置。然后， 第一设定部420也可以算出连结病变部的位置S和离病变部最近的体表面的 位置的线段，并将该线段设定为插入路径I(自动)。
此外，设定有插入路径I的图像并不限定于轴位图像AI。第一设定部420 也可以利用相同的方法对矢形图像、冠状位图像设定插入路径I。或者，第 一设定部420也可以对基于体数据的伪三维图像(二维地表示被检体E的三 维构造的图像)设定插入路径I。
判断部430判断基于根据在穿刺针插入到被检体E的状态下进行的扫描 的结果而制作的体数据的图像中有无穿刺针与插入路径的偏差。“偏差”是 所设定的插入路径的位置与插入到被检体E的穿刺针的位置的差。偏差例如 是穿刺针的前端位置相对于所设定的插入路径的距离。即，在不存在偏差 的情况(沿着插入路径进行穿刺的情况)下，该距离为0。或者，也可以将所 设定的插入路径与穿刺针所成的角度设为“偏差”(在不存在偏差的情况下， 该角度为0)。
作为判断部430的具体例，对第一设定部420对基于第一体数据的轴位 图像AI设定插入路径I的情况进行说明。
绘制处理部410c基于通过在与第一扫描不同的定时(穿刺针插入到被 检体E的状态)进行的扫描(第二扫描)而获得的体数据(第二体数据)来制作 轴位图像AI’。判断部430从存储部460读出由第一设定部420设定的插入路 径I的位置(坐标值)。此外，判断部430在轴位图像AI’中通过边缘检测等图 像处理对插入到被检体E中的穿刺针PN的前端位置h(坐标值)进行检测。然 后，判断部430判断穿刺针PN的前端位置h是否处于所设定的插入路径I上。
在穿刺针PN的前端位置h出于所设定的插入路径I上的情况(插入路径I 的坐标值包含前端位置h的坐标值的情况)下，判断部430判断为不存在偏 差。另一方面，在穿刺针PN的前端位置h不处于所设定的插入路径I上的情 况(插入路径I的坐标值不包含前端位置h的坐标值的情况)下，判断部430判 断为存在偏差。另外，判断部430也可以检测插入路径I与穿刺针PN的前端 位置h的差来作为偏差量。
在本实施方式中，第一体数据和第二体数据的成为其基础的断层图像 数据的个数、图像的像素数相等。此外，第一扫描和第二扫描的撮影条件(撮 影位置、旋转体13的转速等)也相等。也就是说，第一体数据和第二体数据 处于相同的坐标体系。此外，在本实施方式中，基于第一体数据的轴位图 像AI以及基于第二体数据的轴位图像AI’是表示体轴方向上相同位置的截 面的图像。
第二设定部440用于在判断为存在偏差的情况下对基于第二体数据的 图像设定新的插入路径。新的插入路径是根据偏差对计划路径(插入路径I) 进行修正而获得的路径。
作为第二设定部440的具体例，对穿刺针PN的前端位置h从预先设定的 插入路径I偏差的情况(参照图7C)进行说明。图7C以及图7D表示基于第二体 数据的轴位图像AI’。另外，在图7C以及图7D中表示虽然穿刺针PN从所指 定的插入位置P插入，但在进行穿刺的过程中前端位置h从插入路径I偏差的 例子。
在该情况下，第二设定部440将连结穿刺针PN的前端位置h的坐标值与 插入路径I的一端(病变部的位置S)的坐标值的线段设定为新的插入路径 I’(参照图7D)。优选插入路径I’是连结穿刺针PN的前端位置h与插入路径I的 一端的最短路径。
手术者也可以使用输入设备等直接描绘连结基于第二体数据的轴位图 像AI’上所表示的穿刺针PN的前端位置h和插入路径I的一端的线段。在该情 况下，第二设定部440将该描绘出的线段设定为新的插入路径I’。此外，与 第一设定部420相同，第二设定部440也可以对基于第二体数据的冠状位图 像、矢形图像、倾斜图像以及伪三维图像设定新的插入路径I’。
另外，在基于体数据的图像上设定插入路径I，因此该插入路径I具有三 维的坐标值。因而，设定插入路径I的图像与设定新的插入路径I’的图像也 可以不同。例如，第一设定部420在轴位图像AI上设定插入路径I。第二设 定部440也可以在冠状位图像上设定新的插入路径I’。
此外，在偏差较小的情况下，存在即便不设定新的插入路径I’也不会对 穿刺造成影响的可能性。在该情况下，第二设定部440也可以仅在由判断部 430检测出的偏差量在阈值以上的情况下设定新的插入路径I’。阈值是基于 插入路径I与穿刺针PN的前端位置h的距离来设定的值。或者，对于阈值， 也可以在每次进行CT透视时，使用输入设备等设定任意的值。
此外，如图8A以及图8B所示，即便在穿刺针PN从所指定的插入位置P 较大地偏差的状态下穿刺的情况下，第二设定部440也可以通过与上述相同 的处理来设定新的插入路径I’。图8A以及图8B表示基于第二体数据的轴位 图像AI’。
显示控制部450进行与图像显示相关的各种控制。例如，进行使显示部 470显示由绘制处理部410c制作的伪三维图像、MPR图像(轴位图像、矢形 图像、冠状位图像、倾斜图像)等的控制。
此外，在本实施方式中，显示控制部450使显示部470显示基于体数据 的图像，且使所设定的新的插入路径I’显示于基于体数据的图像。
作为显示控制部450的具体例，对使显示部470显示基于第二体数据的 轴位图像AI’的情况进行说明。在该情况下，显示控制部450在轴位图像AI’ 中显示由第二设定部440设定的新的插入路径I’(参照图7D)。作为新的插入 路径I’的显示方式，显示控制部450能够用新的插入路径I’的像素(像素值) 置换轴位图像AI’中的像素(像素值)。或者，显示控制部450也可以使新的插 入路径I’相对于轴位图像AI’重叠。此外，显示控制部450也能够在轴位图像 AI’中显示原来的插入路径I和新的插入路径I’的双方(参照图7D)。或者，显 示控制部450也能够在轴位图像AI’中仅显示新的插入路径I’。
此外，显示控制部450也能够以不同的显示方式来显示原来的插入路径 I和新的插入路径I’。例如，显示控制部450能够使显示原来的插入路径I的 颜色与显示新的插入路径I’的颜色不同。显示控制部450能够闪烁显示原来 的插入路径I而点亮显示新的插入路径I’。显示控制部450能够用虚线显示原 来的插入路径I而用实线显示新的插入路径I’(参照图7D)。
并且，显示控制部450也能够在显示部470的显示画面中的规定的位置 以数值等显示(也包含重叠显示在轴位图像AI’上的情况)表示偏差的信息 (例如，穿刺针PN的前端位置h与插入路径I的距离、角度等的偏差量)。
存储部460由RAM、ROM等半导体存储装置构成。存储部460除了存储 插入路径I的位置之外，还存储检测数据、投影数据或者重构处理后的CT 图像数据等。
显示部470由LCD、CRT显示器等任意的显示设备构成。例如，在显示 部47显示对体数据进行绘制处理而获得的MPR图像。
扫描控制部480对与X射线扫描相关的各种动作进行控制。例如，扫描 控制部480对高电压产生部140进行控制，以便对X射线产生部110施加高电 压。扫描控制部480对架台驱动部150进行控制，以便旋转驱动旋转体130。 扫描控制部480对准直驱动部170进行控制，以使X射线准直部160动作。扫 描控制部480对诊视床驱动部320进行控制，以使诊视床310移动。
控制部490通过对架台装置100、诊视床装置300以及控制台装置400的 动作进行控制，来进行X射线CT装置1的整体控制。例如，控制部490通过 对扫描控制部480进行控制，使架台装置100执行预备扫描以及主扫描，并 对检测数据进行收集。此外，控制部490通过对处理部410进行控制，而使 其对检测数据进行各种处理(前处理、重构处理等)。或者，控制部490通过 对显示控制部450进行控制，而使显示部470显示基于存储于存储部460的 CT图像数据等的图像。
＜动作＞
接着，参照图9对本实施方式的X射线CT装置1的动作进行说明。此处， 对在设定了穿刺针的插入路径(计划路径)之后，使用CT透视进行活检的情 况下的动作进行说明。
在开始活检之前，首先，X射线CT装置1对被检体E进行X射线扫描(第 一扫描)，并制作体数据(第一体数据)。
具体而言，X射线产生部110对被检体E照射X射线。X射线检测部120 对透射了被检体E的X射线进行检测，并取得其检测数据(S50)。通过数据收 集部180对由X射线检测部120检测出的检测数据进行收集，并发送至处理部 410(前处理部410a)。
前处理部410a对在S50中取得的检测数据进行对数转换处理、偏置修 正、灵敏度修正、射束硬化修正等前处理，并制作投影数据(S51)。所制作 的投影数据基于控制部490的控制而发送至重构处理部410b。
重构处理部410b基于在S51中制作的投影数据来制作多个断层图像数 据。此外，重构处理部410b通过对多个断层图像数据进行插补处理来制作 第一体数据(S52)。绘制处理部410c通过对在S52中制作的第一体数据进行绘 制处理来制作轴位图像AI。显示控制部450使显示部470显示所制作的轴位 图像AI(S53)。
手术者在参照显示于显示部470的轴位图像AI的同时通过输入设备等 指定轴位图像AI中的病变部的位置S以及穿刺针PN的插入位置P。第一设定 部420将连结所指定的位置的线段设定为插入路径I(S54。参照图7B)。显示 控制部450使所设定的插入路径I(计划路径)显示在轴位图像AI上。第一设定 部420将插入路径I的图像以及插入路径I的坐标值发送至存储部460。存储部 460对该图像及该坐标值进行存储。
然后，手术者在参照表示了插入路径I的轴位图像AI的同时对被检体E 开始活检。
在进行了某种程度的活检之后(对被检体E插入了穿刺针PN之后)，为了 确认穿刺的状态(穿刺针PN是否沿着计划路径前进等)，X射线CT装置1再次 对被检体E进行X射线扫描(第二扫描)，并制作体数据(第二体数据)。
即，与第一扫描相同，X射线产生部110对被检体E照射X射线。X射线 检测部120对透射了被检体E的X射线进行检测，并取得其检测数据(S55)。 另外，如上所述，第一扫描和第二扫描的撮影条件等相同。
前处理部410a对在S55中取得的检测数据进行前处理，并制作投影数据 (S56)。重构处理部410b通过对基于在S56中制作的投影数据而制作的多个 断层图像数据进行插补处理，来制作第二体数据(S57)。绘制处理部410c通 过对在S57中制作的第二体数据进行绘制来制作轴位图像AI’。轴位图像AI’ 表示与在S53中显示的轴位图像AI在体轴方向上为相同位置的截面。
此处，判断部430判断轴位图像AI’中有无穿刺针PN的前端位置h与插入 路径I的偏差(S58)。
在S58中判断为存在偏差的情况下，第二设定部440对轴位图像AI’设定 新的插入路径I’(S59)。另一方面，在判断为不存在偏差的情况下，穿刺按 计划进行，因此X射线CT装置1不进行S59以后的处理。
显示控制部450使显示部470显示轴位图像AI’，且在轴位图像AI’上显 示在S59中设定的新的插入路径I’(S60)。
另外，处理部410、第一设定部420、判断部430、第二设定部440、显 示控制部450、扫描控制部480以及控制部490例如也可以由CPU、GPU或者 ASIC等未图示的处理装置、ROM、RAM或者HDD等未图示的存储装置构 成。在存储装置存储有用于执行处理部410的功能的处理程序。此外，在存 储装置存储有用于执行第一设定部420以及第二设定部440的功能的设定部 处理用程序。此外，在存储装置存储有用于执行判断部430的功能的判断部 处理用程序。此外，在存储装置存储有用于执行显示控制部450的功能的显 示控制程序。此外，在存储装置存储有用于执行扫描控制部480的功能的扫 描控制程序。此外，在存储装置存储有用于执行控制部490的功能的控制程 序。CPU等处理装置通过执行存储于存储装置的各程序来执行各部的功能。
此外，在本实施方式中，按功能而分开地对第一设定部420和第二设定 部440进行了说明。另一方面，也可以设置单一的设定部，并在该设定部中 执行各个功能(第一设定部420的动作、以及第二设定部440的动作)。
此外，到此为止对单独的X射线CT装置1的结构、动作进行了叙述。另 一方面，也可以将本实施方式的结构作为包括X射线CT装置1的X射线CT系 统加以实现。
例如，在X射线CT装置1中，对基于预先制作的体数据的图像进行插入 路径I的设定，且对插入路径I的图像以及插入路径I的位置进行存储。然后， 利用其他X射线CT装置进行使用了CT透视的活检。在该情况下，其他X射 线CT装置从X射线CT装置1读出所存储的插入路径I，并判断基于通过CT透 视而获得的新的体数据(第二体数据)的图像中有无穿刺针PN与插入路径I 的偏差。在存在偏差的情况下，其他X射线CT装置对基于第二体数据的图 像设定新的插入路径I’。然后，其他X射线CT装置使显示部显示基于第二体 数据的图像，且在该图像中显示新的插入路径I’。
或者，在X射线CT装置1中，进行基于第一体数据的图像的制作。与X 射线CT装置1分开设置的计算机对基于第一体数据的图像进行插入路径I的 设定，并对插入路径I的图像以及插入路径I的位置进行存储。然后，在利用 X射线CT装置1(或者其他X射线CT装置)进行CT透视的情况下，X射线CT装 置1从计算机读出所存储的插入路径I，并判断基于通过CT透视而获得的第 二体数据的图像中有无穿刺针PN与插入路径I的偏差。在存在偏差的情况 下，X射线CT装置1对基于第二体数据的图像设定新的插入路径I’。然后， X射线CT装置1也可以使显示部显示基于第二体数据的图像，且在该图像中 显示新的插入路径I’。
＜作用、效果＞
对本实施方式的作用以及效果进行说明。
本实施方式的X射线CT装置1基于利用X射线对被检体E进行扫描的结 果来制作体数据。X射线CT装置1具有第一设定部420、判断部430、第二设 定部440以及显示控制部450。第一设定部420用于对基于预先制作的第一体 数据的图像设定穿刺针PN对于被检体E的插入路径I。判断部430判断基于根 据在穿刺针PN插入到被检体E中的状态下进行的扫描的结果而制作的第二 体数据的图像中有无穿刺针PN与插入路径I的偏差。第二设定部440用于在 判断为存在偏差的情况下对基于第二体数据的图像设定新的插入路径I’。显 示控制部450使显示部470显示基于第二体数据的图像，且使所设定的新的 插入路径I’显示于基于第二体数据的图像。
此外，也可以将本实施方式的结构作为X射线CT系统加以实现。X射线 CT系统包括基于利用X射线对被检体E进行扫描的结果来制作体数据的X 射线CT装置1。X射线CT系统具有第一设定部420、判断部430、第二设定 部440以及显示控制部450。第一设定部420用于对基于预先制作的第一体数 据的图像设定穿刺针PN对于被检体E的插入路径I。判断部430判断基于根据 在穿刺针PN插入到被检体E中的状态下进行的扫描的结果而制作的第二体 数据的图像中有无穿刺针PN与插入路径I的偏差。第二设定部440用于在判 断为存在偏差的情况下对基于第二体数据的图像设定新的插入路径I’。显示 控制部450使显示部470显示基于第二体数据的图像，且使所设定的新的插 入路径I’显示于基于第二体数据的图像。
这样，第二设定部440在存在穿刺针PN与插入路径I的偏差的情况下设 定新的插入路径I’。显示控制部450使新的插入路径I’显示于基于体数据的 图像。手术者通过参照该图像能够容易地掌握如何对进行活检的部位插入 穿刺针。即，根据本实施方式的X射线CT装置(X射线CT系统)，能够显示反 映了计划路径与穿刺针的偏差的图像。
此外，本实施方式的X射线CT装置1的显示控制部450使由第一设定部 420设定的插入路径I显示于基于第二体数据的图像。
这样，通过在基于第二体数据的图像中一并显示新的插入路径I’以及预 先设定的插入路径I，能够容易地掌握新的插入路径I’相对于预先设定的插 入路径I的偏差。
此外，本实施方式的X射线CT装置1的显示控制部450使显示部470显示 表示偏差的信息。
这样，通过使显示部470显示表示偏差的信息，手术者能够将偏差作为 数值等的信息而具体地掌握。
此外，本实施方式的X射线CT装置1的显示控制部450以不同的显示方 式显示插入路径I和新的插入路径I’。
这样，通过以不同的显示方式显示插入路径I和新的插入路径I’，由此 容易区分各个路径。因此，手术者能够容易地判断沿着哪个路径插入穿刺 针PN即可。
(第四实施方式)
参照图10至图13对第四实施方式的X射线CT装置1的结构进行说明。例 如，在对被检体E进行活检的情况下，优选避开血管等地插入穿刺针。在本 实施方式中，对避开血管等地设定穿刺针的插入路径以及新的插入路径的 结构进行说明。对于与第三实施方式相同的结构省略详细的说明。
本实施方式的控制台装置400构成为包括处理部410、第一设定部420、 判断部430、第二设定部440、显示控制部450、存储部460、显示部470、扫 描控制部480、控制部490以及检测部500。
检测部500从体数据中检测规定的对象部位。“规定的对象部位”表示 血管等、体数据所包含的被检体E内的特定部位。对象部位是应当避开穿刺 针的穿刺的部位(即，优选避开对象部位来设定插入路径)。所检测的对象部 位，既可以将预先设定的对象部位存储于存储部46等，也可以每当进行活 检时使用输入设备等设定任意的部位。此外，对象部位可以是区域，也可 以是区域的最小单位即点(例如，体数据中CT值最高的体素(像素))。
作为检测部500的具体例，对从基于第一体数据而制作的MPR图像中检 测对象部位的结构进行说明。检测部500对MPR图像的各像素的CT值与进 行检测的对象部位的阈值进行比较。然后，检测部500检测具有阈值以上(或 者阈值以下)的CT值的像素(像素的坐标值)而作为对象部位(对象部位的坐 标值)。阈值是与对象部位对应地决定的值(例如血管的CT值)、且是用于判 断在像素内是否包含对象部位的值。阈值也可以具有规定的幅度。在阈值 具有幅度的情况下，检测部500检测具有阈值所包含的CT值的像素来作为 对象部位。
另外，检测部500也可以从体数据中直接检测对象部位。在该情况下， 检测部500对构成体数据的各体素的CT值与进行检测的对象部位的阈值进 行比较。然后，检测部500检测具有阈值以上(或者阈值以下)的CT值的体素 (体素的坐标值)来作为对象部位(对象部位的坐标值)。
根据本实施方式的第一设定部420，避开从第一体数据中检测到的对象 部位而设定插入路径。
图11A表示基于第一体数据的轴位图像AI。此处，在按照要插入穿刺针 的插入位置P与病变部的位置S之间的最短距离来设定插入路径(参照图11A 的虚线)的情况下，在该插入路径上存在血管B(参照图11A)。因而，在沿着 该插入路径进行穿刺的情况下，会穿刺到血管B。
因此，第一设定部420通过边缘检测等图像解析处理来求出轴位图像AI 中的病变部的位置S以及体表面的轮廓O。然后，第一设定部420在轮廓O上 确定最接近位置S的点P’(即，位置S与点P’之间的距离是位置S与轮廓O之间 的最短距离)。此处，第一设定部420判断在连结位置S和点P’的线段上是否 存在血管B。即，第一设定部420判断在该线段的坐标值中是否包含由检测 部500检测到的血管B的坐标值。在判断为在连结位置S和点P’的线段上不存 在血管B的情况(在该线段的坐标值中不包含血管B的坐标值的情况)下，第 一设定部420沿着该线段设定插入路径I(参照图11B)。另一方面，在判断为 在连结位置S和点P’的线段上存在血管B的情况(在该线段的坐标值中包含 血管B的坐标值的情况)下，第一设定部420在轮廓O上确定新的点，并重新 判断在连结该点和位置S的线段上是否不存在血管B。
另外，插入路径I只要避开血管B而设定即可，无需是位置S与轮廓O的 最短距离。即，插入路径I的坐标值与血管B的坐标值不同即可。
此外，在使用输入设备等在轴位图像AI上直接描绘表示插入路径I的线 段的情况下等，存在插入路径I与所检测的对象部位(血管B等)重叠的可能 性。在该情况下，X射线CT装置1可以发出所设定的插入路径I是不期望的 插入路径的含义的警告。例如，显示控制部450通过使显示部470显示“应 当变更插入路径”来进行警告。或者，控制部490也可以驱动警告机构(未 图示)，通过声音来进行警告。
根据本实施方式的第二设定部440，避开从第一体数据或者第二体数据 中检测到的对象部位来设定新的插入路径。图11C以及图11D表示基于第二 体数据的轴位图像AI’。另外，在图11C以及图11D中表示虽然穿刺针PN从 所指定的插入位置P插入、但在进行穿刺的过程中前端位置h从插入路径I偏 差的例子。
例如，如图11C所示，在穿刺针PN从插入路径I偏差的情况下，当保持 不变地进行穿刺时，存在穿刺到血管B的可能性。因此，第二设定部440设 定新的插入路径I’以避开血管B。具体而言，第二设定部440确定连结穿刺 针PN的前端位置h和病变部的位置S的最短路径，并判断在该最短路径上是 否存在血管B。在判断为不存在血管B的情况下，第二设定部440沿着所确 定的最短路径设定新的插入路径I’(参照图11D)。
此外，如图12A以及图12B所示，即便在穿刺针PN从所指定的插入位置 P较大偏差的状态下进行穿刺的情况下，第二设定部440也可以通过与上述 相同的处理来设定新的插入路径I’。图12A以及图12B表示基于第二体数据 的轴位图像AI’。
另外，检测部500也可以每当进行X射线扫描时检测对象部位。例如， 因呼吸、心脏的搏动的影响，存在在取得第一体数据的定时与取得第二体 数据的定时，对象部位等的位置发生变化的可能性。
因此，基于在与第一体数据不同的定时获得的第二体数据，检测部500 重新检测规定的对象部位。然后，第二设定部440避开根据第二体数据而检 测到的对象部位来确定连结穿刺针PN的前端位置h和病变部的位置S的线 段，并沿着该线段设定新的插入路径I’。这样，第二设定部440避开从基于 第二体数据的图像中检测到的对象部位而设定新的插入路径I’。因而，X射 线CT装置1能够在使血管B的位置的变化等的影响降低的状态下设定新的 插入路径I’。
＜动作＞
接着，参照图13对本实施方式的X射线CT装置1的动作进行说明。此处， 对在设定了穿刺针的插入路径(计划路径)之后使用CT透视进行活检的情况 下的动作进行说明。
在开始活检之前，首先，X射线CT装置1对被检体E进行X射线扫描(第 一扫描)，并制作体数据(第一体数据)。
具体而言，X射线产生部110对被检体E照射X射线。X射线检测部120 对透射了被检体E的X射线进行检测，并取得其检测数据(S70)。前处理部 410a对在S70中取得的检测数据进行对数转换处理、偏置修正、灵敏度修正、 射束硬化修正等前处理，并制作投影数据(S71)。重构处理部410b基于在S71 中制作的投影数据来制作多个断层图像数据。此外，重构处理部410b通过 对多个断层图像数据进行插补处理来制作第一体数据(S72)。绘制处理部 410c通过对在S72中制作的第一体数据进行绘制处理来制作轴位图像AI。显 示控制部450使显示部470显示所制作的轴位图像AI(S73)。
此处，检测部500通过将轴位图像AI的各像素的CT值与血管B的阈值进 行比较来检测轴位图像AI中的血管B(S74)。
第一设定部420通过边缘检测等来求出轴位图像AI中的病变部的位置S 以及体表面的轮廓O。然后，第一设定部420在轮廓O上确定最接近位置S的 点P’。第一设定部420判断在连结位置S和点P’的线段上是否不存在血管B。 在判断为在连结位置S和点P’的线段上不存在血管B的情况下，第一设定部 420沿着该线段设定插入路径I。即，第一设定部420避开在S74中检测到的 血管B来设定插入路径I(S75)。显示控制部450使所设定的插入路径I显示在 轴位图像AI上。第一设定部420将插入路径I的图像以及插入路径I的坐标值 发送至存储部460。存储部460对该图像以及坐标值进行存储。
然后，手术者在参照表示了插入路径I的轴位图像AI的同时对被检体E 开始活检。
在进行了某种程度的活检之后(对被检体E插入了穿刺针PN之后)，为了 确认穿刺的状态(穿刺针PN是否沿着计划路径前进等)，X射线CT装置1再次 对被检体E进行X射线扫描(第二扫描)，并制作体数据(第二体数据)。
即，与第一扫描相同，X射线产生部110对被检体E照射X射线。X射线 检测部120对透射了被检体E的X射线进行检测，并取得其检测数据(S76)。 另外，如上所述，第一扫描和第二扫描的撮影条件等相同。
前处理部410a对在S76中取得的检测数据进行前处理，并制作投影数据 (S77)。重构处理部410b通过对基于在S77中制作的投影数据而制作的多个 断层图像数据进行插补处理，来制作第二体数据(S78)。绘制处理部410c通 过对在S78中制作的第二体数据进行绘制来制作轴位图像AI’。该轴位图像 AI’表示与在S73中显示的轴位图像AI在体轴方向上为相同位置的截面。
此处，判断部430判断轴位图像AI’中有无穿刺针PN的前端位置h与插入 路径I的偏差(S79)。
在S79中判断为存在偏差的情况下，第二设定部440对于轴位图像AI’ 避开在S74中检测到的血管B地设定新的插入路径I’(S80)。另一方面，在判 断为不存在偏差的情况下，穿刺按计划进行，因此X射线CT装置1不进行S80 以后的处理。
显示控制部450使显示部470显示轴位图像AI’，且使在S80中设定的新 的插入路径I’显示于轴位图像AI’(S81)。
＜作用、效果＞
对本实施方式的作用以及效果进行说明。
本实施方式的X射线CT装置1具有检测部500。检测部500从体数据中检 测规定的对象部位(例如血管)。通过第一设定部420避开从第一体数据中检 测到的对象部位地设定插入路径I。通过第二设定部440避开从第一体数据 或者第二体数据中检测到的对象部位地设定新的插入路径I’。
这样，第一设定部420避开由检测部500检测到的血管等(穿刺所应当避 开的对象部位)地设定插入路径I。此外，在存在穿刺针PN与插入路径I的偏 差的情况下，第二设定部440避开血管等地设定新的插入路径I’。即，根据 本实施方式的X射线CT装置(X射线CT系统)，能够显示反映了计划路径和穿 刺针的偏差的图像。并且，该图像是避开血管等而设定的图像。通过参照 该图像进行穿刺，能够降低手术者穿刺到血管等的可能性。即，根据本实 施方式的X射线CT装置(X射线系统)，能够提供成为避开血管等地进行穿刺 时的参照的图像。
＜第三实施方式以及第四实施方式共通的效果＞
根据以上所述的第三实施方式以及第四实施方式中至少一个实施方式 的X射线CT装置，第二设定部在存在穿刺针和插入路径的偏差的情况下设 定新的插入路径。显示控制部使新的插入路径显示于基于体数据的图像。 即，根据本实施方式的X射线CT装置，能够显示反映了计划路径和穿刺针 的偏差的图像。
对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式作为例子来提 示，并不意图对发明的范围进行限定。这些实施方式能够以其他各种方式 加以实施，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、置换、变更。 这些实施方式及其变形包含于发明的范围及主旨中，并同样包含于专利请 求范围所记载的发明和与其等同的范围中。
符号的说明：
1 X射线CT装置
10 架台装置
11 X射线产生部
12 X射线检测部
13 旋转体
13a 开口部
14 高电压产生部
15 架台驱动部
16 X射线准直部
17 准直驱动部
18 数据收集部
30 诊视床装置
32 诊视床驱动部
33 诊视床顶板
34 基台
40 控制台装置
41 处理部
41a 前处理部
41b 重构处理部
41c 绘制处理部
411c 第一图像处理部
412c 第二图像处理部
42 设定部
43 存储部
44 显示控制部
45 显示部
46 扫描控制部
47 控制部
E 被检体