JP2013172792A - Medical image diagnostic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
この発明の実施形態は医用画像診断装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a medical image diagnostic apparatus.
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。 A medical image diagnostic apparatus is an apparatus that acquires an image representing the inside of a subject. As medical image diagnostic apparatuses, X-ray CT (Computed Tomography) apparatuses and X-ray imaging apparatuses are known.
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。 An X-ray CT apparatus is an apparatus that scans a subject with X-rays, collects data, and processes the collected data with a computer, thereby imaging the inside of the subject. Specifically, the X-ray CT apparatus emits X-rays to a subject a plurality of times from different directions, detects X-rays transmitted through the subject with an X-ray detector, and generates a plurality of detection data. collect. The collected detection data is A / D converted by the data collection unit and then transmitted to the data processing system. The data processing system forms projection data by pre-processing the detection data. Subsequently, the data processing system executes a reconstruction process based on the projection data to form tomographic image data.
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）。 The data processing system forms volume data based on a plurality of tomographic image data as further reconstruction processing. The volume data is a data set representing a three-dimensional distribution of CT values corresponding to a three-dimensional region of the subject. When acquiring volume data, volume scanning using a multi-row X-ray detector is applied. Also, by repeatedly performing the volume scan, a plurality of volume data having different time phases can be acquired (4D scan).
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。 The X-ray CT apparatus can perform MPR (Multi Planar Reconstruction) display by rendering volume data in an arbitrary direction. The cross-sectional image (MPR image) displayed in MPR includes an orthogonal three-axis image and an oblique image. An orthogonal triaxial image is an axial image showing a cross section orthogonal to the body axis, a sagittal image showing a cross section of the subject along the body axis, and a coronal showing a cross section of the subject along the body axis. Show the image. The oblique image is an image showing a cross section other than the orthogonal three-axis image. Further, the X-ray CT apparatus renders volume data by setting an arbitrary line of sight, thereby forming a pseudo 3D image when the 3D region of the subject is viewed from this line of sight.
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。 The X-ray imaging apparatus is an apparatus that images the inside of the subject by irradiating the subject with X-rays and detecting the transmitted X-rays with a two-dimensional X-ray detector. Imaging methods using an X-ray imaging apparatus include normal imaging for obtaining a still image by single X-ray irradiation and fluoroscopic imaging for obtaining a moving image by irradiating X-rays continuously or intermittently.
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。 Volume scanning and 4D scanning of the X-ray CT apparatus and fluoroscopic imaging of the X-ray imaging apparatus are used for observing the motion state of the joint. In particular, 4D scanning and fluoroscopic imaging are used for continuous imaging while operating a joint. In such joint examinations, it is desired to grasp the relationship between the operation state of the joint and the timing at which the patient feels pain. That is, it is desired to grasp how pain is generated in a state where the joint is bent.
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、***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。 In other medical fields as well, it is desired to grasp the relationship between the action state of the body and the occurrence timing of a biological reaction (life reaction). For example, there is a case where it is desired to grasp a change in the pain state according to the body position. However, such information cannot be obtained by the conventional medical image diagnostic apparatus.
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。 The problem to be solved by the present invention is to provide a medical image diagnostic apparatus capable of obtaining the relationship between the motion state of the body and the generation timing of the biological reaction.
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。 The medical image diagnostic apparatus according to the embodiment includes an in-vivo image acquisition unit, an input unit, an appearance image acquisition unit, a storage unit, and a control unit. The in-vivo image acquisition unit acquires a plurality of in-vivo images having different time phases by continuously or intermittently irradiating a predetermined part of the subject with X-rays. The input unit inputs generation information representing the occurrence of a predetermined biological reaction of the subject. The appearance image acquisition unit acquires an appearance image by imaging a predetermined part at least at an imaging timing corresponding to the generation information input. The control unit stores the appearance image acquired at the imaging timing and timing information indicating the occurrence timing of the biological reaction in the storage unit in association with each other. Further, the control unit causes the storage unit to store at least one of the plurality of in-vivo images acquired by the in-vivo image acquisition unit.
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。 A medical image diagnostic apparatus according to an embodiment will be described with reference to the drawings. Hereinafter, examples of the X-ray CT and the X-ray imaging apparatus will be described.
〈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。
<First Embodiment>
[Constitution]
With reference to FIG.1 and FIG.2, the structural example of the
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。
FIG. 1 shows the overall configuration of the
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。
As shown in FIG. 1, the
（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。
(Mounting device)
The
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。
The
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。
The
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。
As the
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。
The rotating
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。
The
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。
A data collection unit 18 (DAS: Data Acquisition System) collects detection data from the X-ray detection unit 12 (each X-ray detection element). Further, the data collection unit 18 converts the collected detection data (current signal) into a voltage signal, periodically integrates and amplifies the voltage signal, and converts it into a digital signal. Then, the data collecting unit 18 transmits the detection data converted into the digital signal to the
（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。
(Bed apparatus)
A subject E is placed on a top plate (not shown) of the
（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。
(Console device)
The
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。
The
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。
The storage device stores a computer program for executing the function of each unit of the
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。
The
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。
The control of the
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。 In the volume scan, the scan is executed with the position of the top plate fixed. In the helical scan, the scan is executed while moving the top plate.
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。
The
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。
The
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。
The
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。 The volume data is generated by interpolating a plurality of reconstructed tomographic image data. As volume data reconstruction processing, for example, an arbitrary method such as a cone beam reconstruction method, a multi-slice reconstruction method, an enlargement reconstruction method, or the like can be applied. In the volume scan using the multi-row X-ray detector described above, a wide range of volume data can be reconstructed.
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。
The
（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。
(Image identification part)
First, the premise of the process executed by the
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。
The in-vivo
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。
The
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。
The operator of the
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。
The appearance
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。
With the above preparation, the
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。
The
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。 Examples of timing information include character string information or image information indicating the occurrence timing of a biological reaction, a flag indicating the occurrence timing, and the like. The character string information includes the file name of each image data of the in-vivo image and the appearance image, the folder name of the folder in which each image data is stored. Further, the image information includes image data stored together with the image data of the in-vivo image and the appearance image, information superimposed on the image data, and the like.
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。
In addition, when the appearance
「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。
“Substantially simultaneous” allows not only completely simultaneous but also an arbitrarily set error. This error is determined according to, for example, the acquisition interval of the in-vivo image and / or the appearance image. An example of processing executed by the
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。
When the first processing example is applied, the
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。 Here, the in-vivo image and the appearance image are obtained by drawing joint portions from (almost) the same direction. As a method for realizing this, the appearance image drawing direction can be adjusted according to the drawing direction of the in-vivo image, and vice versa. The former is applied when an X-ray imaging apparatus is used, and can be realized, for example, by providing an imaging apparatus for appearance images in the vicinity of an X-ray tube or an X-ray detector.
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。 The latter is applied, for example, when forming volume data, and can be realized by rendering a tomographic image of a cross section corresponding to the drawing direction of the appearance image from the volume data. As an example of the method of specifying the cross section, a data range corresponding to the joint part in the volume data is specified, and the shape of the two-dimensional region corresponding to the joint part in the appearance image is substantially (of the three-dimensional data range) (almost). The matching two-dimensional data range can be specified by using image processing such as pattern matching, and the direction of the two-dimensional data range in the coordinate system defined in the volume data can be set as the target cross-sectional direction.
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。
Each shape information represents, for example, the shape of the contour of the body surface in the range including the joint part. In this case, the
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。 The shape information is not limited to the contour shape, and may be any information that represents the shape of the joint part. For example, the contour shape and the core wire shape of the bone can be used as the shape information. As an example of these cases, FIG. 3 shows a bone outline region Gb and a core region Gc in the CT image G. In addition, when using a core wire shape, it is also possible to obtain an angle formed by two or more bone core wires located at a joint site and use this angle information as shape information. Even when the contour shape is used, the directions of two parts that contact each other at the joint part (for example, the upper arm and the forearm in the elbow joint) are specified based on the contour shape, and an angle formed by these two directions is obtained. The information can be shape information.
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。
The
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。
A second processing example will be described. Even when this processing example is applied, the
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。 This feature region is an image region corresponding to a predetermined part of the human body or an image region corresponding to an artificial object photographed together with the subject E. Examples of the former include a predetermined bone or a predetermined part thereof, a predetermined organ or a predetermined part thereof. Examples of the latter include a marker affixed to the subject E, an insert (such as a catheter) inserted into the subject E, and an artifact (such as an osteosynthesis bolt) provided in the body of the subject E. .
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。 The process of specifying the feature region can be performed based on, for example, pattern matching based on the shape of the feature region, or pixel values (luminance value, RGB value, CT value, etc.) unique to the feature region. Further, the number of specified characteristic regions is one or more arbitrary numbers. When two or more feature areas are specified, information indicating the positional relationship (distance, orientation, etc.) of these feature areas can be used as the feature position information.
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。 Each feature region may be one point (one pixel) or an image region composed of a plurality of pixels. In the latter case, information indicating the size and shape of the image area can be used as the feature position information.
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。
The
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。 This processing is performed by, for example, comparing the first feature position information with the second feature position information, the positional relationship between two or more feature areas indicated in the first feature position information, or the size or shape of the feature areas, etc. And (substantially) the second feature position information indicating the same feature region can be selected. The in-vivo image corresponding to the selected second feature position information is used as the in-vivo image acquired substantially simultaneously with the input of the biological reaction occurrence information.
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。
A third processing example will be described. When this processing example is applied, it is not necessary to provide the
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。
The first input timing information is sent from the
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。
When the time required for the pre-processing and reconstruction processing is sufficiently short, the
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。
The
（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。
(Time phase detector)
The in-vivo
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。
In the first processing example, the in-vivo
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。
In this processing example, the in-vivo
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。
The time
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。
A first specific example and a second specific example will be described with respect to the processing executed by the time
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。
A first specific example will be described. In the first specific example, the time
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。
This process will be described more specifically. First, the shape
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。
The shape
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。
The time
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。
A second specific example will be described. In the second specific example, the time
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。
Next, a second processing example will be described. In this processing example, the in-vivo
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。 The difference between the first and second processing examples is the time phase that is the acquisition target of a new in-vivo image. That is, in the first processing example, new imaging is performed at a specific time phase corresponding to the stored timing information, whereas in the second processing example, not only the specific time phase but also a predetermined time including this is taken. New photography is performed during the period.
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。 This predetermined period will be described. The predetermined period may be a specific time phase as the start or end, or may be other than that. When a specific time phase is set as the start time, for example, a predetermined period can be set by measuring a predetermined length of time from the arrival of the specific time phase. When a specific time phase is the end, for example, information indicating a predetermined time phase that arrives before the specific time phase is included in the timing information. A period from the arrival of the predetermined time phase to the arrival of the specific time phase can be set as the predetermined period. When the specific time phase is neither the start nor the end, for example, the predetermined period can be set by determining the period before and after the specific time phase by combining the above two cases. .
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。 When there are a plurality of specific time phases, it is also possible to set a predetermined period between these specific time phases. The predetermined period may be composed of two or more periods. Each of these periods can be set, for example, as described above.
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。
Also in this processing example, as in the first processing example, the in-vivo
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。
Regarding the switching of the X-ray intensity, the time
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。
In these processes, the shape
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。 The time phase for this purpose is a time phase included in the predetermined period. The time phase for this purpose may be any time phase included in the predetermined period. For example, it is assumed that a time phase other than the start and end of a predetermined period is first detected based on the speed and direction of movement of a predetermined part and the time required for imaging and processing. In this processing example, even in such a case, it can be determined whether or not the time phase is included in the predetermined period.
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。
The
（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。
(Storage unit, display unit, operation unit)
The
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。
As described above, the
（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。
(Appearance image acquisition unit)
The appearance
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。
In the case of still image shooting, it can be configured to execute shooting in response to input of generated information from the
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。
It is also possible to configure so that the
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。 The appearance image obtained by still image shooting corresponds to the appearance image acquired at the shooting timing corresponding to the input of the occurrence information of the biological reaction.
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。 One or more arbitrary number of appearance images can be obtained by such still image shooting. When acquiring two or more appearance images, one or more appearance images including those first photographed are selected as the appearance images obtained at the photographing timing corresponding to the input of the biological reaction occurrence information. It is possible. This selection process includes, for example, a process of extracting an appearance image acquired during a predetermined time or a process of extracting a predetermined number of appearance images. In addition, it is also possible to use an appearance image that has been captured between the start of still image shooting and the request for stopping shooting as the appearance image acquired at the shooting timing.
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。
In the case of moving image shooting, the appearance
［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。
[Operation]
The operation of the
〔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。
[First operation example]
In this operation example, imaging is performed at a time phase corresponding to the generation timing of the biological reaction. Hereinafter, processing for storing images and timing information will be described first (FIG. 4), and shooting based on the stored information will be described subsequently (FIG. 5). The former process and the latter process can be performed continuously (preliminary shooting and main shooting), or these processes can be performed at different dates.
（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。
(Storage of image and timing information: FIG. 4)
(S1: Acquisition of in-vivo images)
Start acquisition of multiple in-vivo images with different time phases. The acquisition of the in-vivo image is continued at least until the input of biological reaction occurrence information (S3). The process of acquiring the in-vivo image is performed as follows, for example.
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。
First, the subject E is placed on the top plate of the
（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）。
(S2, S3: Input of biological reaction occurrence information)
When the operator recognizes the occurrence of a predetermined biological reaction (S2: YES), the operator operates the
（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。
(S4: Acquisition of appearance image)
Upon receiving the biological reaction occurrence information, the
（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。
(S5: Identification of in-vivo images)
The
（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。
(S6: Association and storage of in-vivo image, appearance image and timing information)
The
（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。
(Photographing based on stored information: FIG. 5)
(S11: Start acquisition of appearance image)
In response to a predetermined operation for starting imaging, the appearance
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。
As the appearance image acquisition starts, the
（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。
(S12, S13: A specific time phase is detected)
The time
（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。
(S14: Start X-ray output)
In response to the arrival of a specific time phase detected by the time
（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。
(S15: Acquire an in-vivo image)
In response to the start of X-ray output in
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。 The in-vivo image obtained by this operation example is an image depicting a time phase corresponding to the occurrence timing of a biological reaction. Moreover, according to this operation example, since it is possible to perform imaging at a timing that should be noted, that is, at the timing of occurrence of a biological reaction, it is possible to reduce the exposure dose. It is also possible to perform shooting without missing a notable timing.
〔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。
[Second operation example]
In this operation example, imaging is performed during a predetermined period including a time phase corresponding to the generation timing of the biological reaction. This operation example also includes processing for storing images and timing information and photographing based on the stored information. However, the former is the same as the first operation example, and the description thereof is omitted. An example of the latter is shown in FIG.
（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。
(S21: Start appearance image acquisition)
In response to a predetermined operation for starting imaging, the appearance
（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。
(S22, S23: A target time phase or a specific time phase is detected)
The time
（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。
(S24: Start X-ray output)
In response to the arrival of the target time phase or a specific time phase detected by the time
（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。
(S25: Set the shooting period)
The
（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。
(S26: An in-vivo image is acquired)
In response to the start of X-ray output in step 24, the in-vivo
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。 The in-vivo image obtained by this operation example is an image depicting the operation of a predetermined part in a predetermined period including a time phase corresponding to the occurrence timing of a biological reaction. According to this operation example, since it is possible to perform imaging only during a predetermined period including a noticeable timing, that is, a generation timing of a biological reaction, it is possible to reduce the exposure dose. It is also possible to perform shooting without missing a notable timing.
〔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。
[Third operation example]
In this operation example, imaging is performed while increasing the X-ray intensity at a specific time phase corresponding to the generation timing of the biological reaction. This operation example also includes processing for storing images and timing information and photographing based on the stored information. However, the former is the same as the first operation example, and the description thereof is omitted. An example of the latter is shown in FIG. In the following example, a specific time phase is detected using the in-vivo image, but when an appearance image is acquired in parallel with the in-vivo image, the specific time phase can be detected using the appearance image. Further, it is assumed that the first and second intensities of X-rays are determined in advance.
（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。
(S31: Start in-vivo image acquisition using low-intensity X-rays)
When a predetermined imaging start instruction is given, the
（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。
(S32, S33: A specific time phase is detected)
The time
（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。
(S34: Switch to high-intensity X-ray)
In response to the arrival of a specific time phase detected by the time
（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。
(S35: Start acquiring in-vivo images using high-intensity X-rays)
In response to the switching of the X-ray intensity in step 34, the in-vivo
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。
Upon the passage of a specific time phase, the
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。 According to this operation example, a relatively high-definition image is acquired using high-intensity X-rays in a time phase corresponding to the occurrence timing of a biological reaction, and low-intensity X-rays are acquired in other time phases. A relatively low-definition image is acquired by using this. Therefore, it is possible to acquire a high-definition image at a timing to be noted, that is, a timing at which a biological reaction occurs, while reducing the exposure dose.
〔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。
[Fourth operation example]
In this operation example, imaging is performed while increasing the X-ray intensity during a predetermined period including a time phase corresponding to the occurrence timing of a biological reaction. This operation example also includes processing for storing images and timing information and photographing based on the stored information. However, the former is the same as the first operation example, and the description thereof is omitted. An example of the latter is shown in FIG. In the following example, a specific time phase is detected using the in-vivo image, but when an appearance image is acquired in parallel with the in-vivo image, the specific time phase can be detected using the appearance image. Further, it is assumed that the first and second intensities of X-rays are determined in advance.
（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。
(S41: Start acquiring in-vivo images using low-intensity X-rays)
When a predetermined imaging start instruction is given, the
（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。
(S42, S43: A target time phase or a specific time phase is detected)
The time
（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。
(S44: Switch to high-intensity X-ray)
In response to detection of a target time phase or a specific time phase by the time
（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。
(S45: Set the shooting period)
The
（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。
(S46: Start acquiring in-vivo images using high-intensity X-rays)
In response to the switching of the X-ray intensity in
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。
Upon the elapse of the imaging period, the
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。 According to this operation example, a relatively high-definition image is acquired using high-intensity X-rays in the time phase included in the set imaging period, and low-intensity X-rays are acquired in other time phases. A relatively low-definition image is acquired by using this. Therefore, it is possible to acquire a high-definition image in a predetermined period including a timing to be noted, that is, a generation timing of a biological reaction, while reducing the exposure amount.
［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。
[Display mode]
A method for displaying the in-vivo image and the appearance image stored as described above will be described. The display modes described below can be applied as appropriate in the second embodiment.
〔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。
[First display example]
This display example relates to a case where both an in-vivo image and an appearance image are displayed.
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。
In response to receiving a predetermined trigger, the
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。 According to the first display example, both images associated with each other can be browsed easily.
〔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。
[Second display example]
This display example relates to a case where a display request for one of the in-vivo image and the appearance image is made. When this display example is applied, the
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。
The
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。
The
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。 According to the second display example, it is possible to facilitate the browsing operation of both associated images.
〔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。
[Third display example]
This display example relates to a case where an in-vivo image is displayed as a moving image (including a slide show display).
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。
The
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。
When such a moving image display is performed, the
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。 The timing to display the occurrence timing information is the same timing as the display of a specific frame (the first one), the same timing as the display of one of a plurality of specific frames, or the specific frame (the first one) There are timings before the display. When displaying before a specific frame, the information which counts down arrival of the display timing of a specific frame (the first of them) can be displayed. Moreover, you may make it display the information counted up by the generation | occurrence | production start of biological reaction as a trigger, or the information counted down until the completion | finish of biological reaction.
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。 According to the third display example, it is possible to easily grasp in what state the body is in the living body information.
［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。
[Action / Effect]
The operation and effect of the
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。
The
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。
The
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。
In a case where the appearance
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。
The
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。
According to such an
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。 Also, by storing in-vivo images acquired at substantially the same time as the generation information input in association with the appearance image and timing information, it is recognized that the in-vivo images are obtained at the occurrence timing of the biological reaction. it can. Furthermore, the viewer can grasp the state of the body at the occurrence timing of the biological reaction, that is, the movement state of the body from the in-vivo image.
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。
Therefore, according to the
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。
Moreover, it is possible to reduce the exposure dose by performing new photographing using the appearance image stored in the
〈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。
<Second Embodiment>
In the first embodiment, the appearance image and the timing information are stored in association with each other, but in this embodiment, the in-vivo image and the timing information are stored in association with each other. In this embodiment, it is not necessary to provide an appearance image acquisition unit.
［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。
[Constitution]
A configuration example of the medical image diagnostic apparatus (X-ray CT apparatus) according to this embodiment is shown in FIG. FIG. 9 corresponds to FIG. 2 of the first embodiment. The detailed configuration of the
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。
The
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。
The in-vivo
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。
The in-vivo
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。
In the first processing example, the in-vivo
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。
Further, in the first processing example, the in-vivo
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。
In the first processing example, the time
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。
The configuration example of the time
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。
When the arrival of a specific time phase is detected by the time
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。
In the second processing example, the in-vivo
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。
In the second operation example, the in-vivo
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。
In the second operation example, the time
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。
The
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。
The
［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。
[Operation]
The operation of the
〔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。
[First operation example]
In this operation example, imaging is performed while increasing the X-ray intensity at a time phase corresponding to the timing of occurrence of a biological reaction. Hereinafter, processing for storing in-vivo images and timing information will be described first (FIG. 10), and imaging based on the stored information will be described subsequently (FIG. 11). The former process and the latter process can be performed continuously (preliminary shooting and main shooting), or these processes can be performed at different dates.
（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。
(In-vivo image and storage of timing information: FIG. 10)
(S51: Acquisition of in-vivo image)
Start acquisition of multiple in-vivo images with different time phases. The acquisition of the in-vivo image is continued until at least the input of biological reaction occurrence information (S53). The process for acquiring the in-vivo image is performed in the same manner as in the first embodiment.
（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）。
(S52, S53: Input of occurrence information of biological reaction)
When the operator recognizes the occurrence of a predetermined biological reaction (S52: YES), the operator operates the
（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。
(S54: Identification of in-vivo image)
It is assumed that first input timing information indicating the generation information input timing and second input timing information indicating the in-vivo image acquisition timing by the in-vivo
（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。
(S55: Association and storage of in-vivo image and timing information)
The
（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。
(Photographing based on stored information: FIG. 11)
(S61: Start acquiring in-vivo images using low-intensity X-rays)
When a predetermined imaging start instruction is given, the
（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。
(S62, S63: A specific time phase is detected)
The time
（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。
(S64: Switch to high-intensity X-ray)
In response to the arrival of a specific time phase detected by the time
（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。
(S65: Start acquiring in-vivo images using high-intensity X-rays)
In response to the switching of the X-ray intensity in step 64, the in-vivo
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。
Upon the passage of a specific time phase, the
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。 According to this operation example, a relatively high-definition image is acquired using high-intensity X-rays in a time phase corresponding to the occurrence timing of a biological reaction, and low-intensity X-rays are acquired in other time phases. A relatively low-definition image is acquired by using this. Therefore, it is possible to acquire a high-definition image at a timing to be noted, that is, a timing at which a biological reaction occurs, while reducing the exposure dose.
〔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。
[Second operation example]
In this operation example, imaging is performed while increasing the X-ray intensity during a predetermined period including a time phase corresponding to the occurrence timing of a biological reaction. This operation example also includes processing for storing images and timing information and photographing based on the stored information. However, the former is the same as the first operation example, and the description thereof is omitted. An example of the latter is shown in FIG. Note that the first and second intensities of X-rays are determined in advance.
（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。
(S71: Start acquiring in-vivo images using low-intensity X-rays)
When a predetermined imaging start instruction is given, the
（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。
(S72, S73: A target time phase or a specific time phase is detected)
The time
（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。
(S74: Switch to high-intensity X-ray)
In response to detection of a target time phase or a specific time phase by the time
（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。
(S75: Set the shooting period)
The
（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。
(S76: Start acquiring in-vivo images using high-intensity X-rays)
In response to the switching of the X-ray intensity in
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。
Upon the elapse of the imaging period, the
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。 According to this operation example, a relatively high-definition image is acquired using high-intensity X-rays in the time phase included in the set imaging period, and low-intensity X-rays are acquired in other time phases. A relatively low-definition image is acquired by using this. Therefore, it is possible to acquire a high-definition image in a predetermined period including a timing to be noted, that is, a generation timing of a biological reaction, while reducing the exposure amount.
［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。
[Action / Effect]
According to the
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。
In addition, it is possible to reduce the exposure dose by performing new imaging using the in-vivo images stored in the
〈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。
<Modification>
A modification of the medical image diagnostic apparatus according to the embodiment will be described. Any content described in the above embodiment can be combined with each modification. Moreover, it is also possible to combine modifications. Hereinafter, the same components as those in the above embodiment will be described with the same reference numerals.
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。
In the above embodiment, the operator inputs that a biological reaction has occurred by using the
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。
The
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。 The utterance can be detected using a microphone. The detected content at this time includes the content of the utterance, the voice volume, and the like.
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。
The content of the utterance can be detected by, for example, a microprocessor (not shown) provided in the
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。
The detection of the voice volume can be performed by, for example, a microprocessor (not shown) provided in the
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。 The facial expression and pupil diameter can be detected by photographing the patient's face and eyes and analyzing the photographed image.
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。
In the detection of a facial expression, a microprocessor (not shown) provided in the
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。
In the detection of the pupil diameter, a microprocessor (not shown) provided in the
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。
Respiration, sweating, electrocardiogram, blood pressure, electromyogram, and electroencephalogram can be detected by using a known respiratory monitor device, sweat monitor device, electrocardiograph, blood pressure measuring device, electromyograph, and electroencephalograph, respectively. An electric signal indicating a detection result by these devices is input to a microprocessor (not shown) provided in the
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。
The medical image diagnostic apparatus that has received the generated signal from the
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。 According to the medical image diagnostic apparatus according to this modification, as in the above-described embodiment, it is possible to grasp the relationship between the action state of the body and the generation timing of the biological reaction. Furthermore, since the occurrence of a biological reaction can be automatically detected, the user's hand is not bothered for that purpose.
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。 The medical image diagnostic apparatus (first medical image diagnostic apparatus) according to the embodiment or the modified example uses the timing information, the in-vivo image and / or the appearance image as the other medical image diagnostic apparatus (this second medical image diagnostic apparatus). Can be sent to.
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。 The second medical image diagnostic apparatus includes an X-ray CT apparatus, an X-ray imaging apparatus, an MRI (magnetic resonance imaging) apparatus, a PET (positron tomography) apparatus, a SPECT (single photon emission tomography) apparatus, and an ultrasonic diagnosis. It can be any type of modality, such as a device.
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。 The second medical image diagnostic apparatus acquires the generation timing of the biological reaction based on the information received from the first medical image diagnostic apparatus, and performs imaging based on the generation timing. Thereby, also in other medical image diagnostic apparatuses, imaging can be performed at a timing corresponding to the occurrence of a biological reaction. In addition, it is possible to grasp the relationship between the movement state of the body and the generation timing of the biological reaction.
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。 The second medical image diagnostic apparatus superimposes the in-vivo image and / or appearance image obtained by the first medical image diagnostic apparatus and the image acquired by the second medical image diagnostic apparatus, thereby A fusion image can be displayed. A well-known method can be used for the fusion image display process including the image alignment process.
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。 The timing information, the in-vivo image and / or the appearance image acquired by the medical image diagnostic apparatus according to the embodiment or the modification can be used for medical actions other than the medical image diagnosis. Examples of application targets include artificial joint design, rehabilitation, and informed consent.
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。 In designing an artificial joint, it is possible to refer to the timing at which pain occurs or to refer to the movable range of a joint that can be grasped based on a plurality of in-vivo images. In rehabilitation, this can be accomplished while knowing how much the joint is bent and how much pain has occurred. With informed consent, it is possible to easily explain the relationship between the state of movement of the body and the timing of occurrence of a biological reaction.
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。 In the above embodiments and modifications, the example of the X-ray CT apparatus has been described in detail, but the same configuration can be applied to the X-ray imaging apparatus. An X-ray imaging apparatus acquires an in-vivo image by outputting X-rays from an X-ray tube, and detecting and visualizing X-rays transmitted through a subject with an X-ray detector (imaging plate). In addition to forming an image on a plane orthogonal to the direction connecting the X-ray tube and the X-ray detector, the X-ray imaging apparatus can also reconstruct a three-dimensional image from a plurality of images taken from different directions. is there. The X-ray imaging apparatus is used as an “in-vivo image acquisition unit”.
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。 The medical image diagnostic apparatus according to the embodiment and the modification can be used as follows. First, the first imaging is performed while bending and extending the joint without administering anesthesia to the subject, and a temporal image corresponding to the timing of occurrence of pain is acquired. This image may be an in-vivo image or an appearance image. The second imaging is performed by administering anesthesia to the subject, and the subject does not feel pain (so much). In the second imaging, it is possible to grasp the bending state of the joint by comparing the image obtained in the first imaging with the newly acquired image. Therefore, it is possible to perform imaging while maintaining a bent state in which pain is generated, or to perform imaging while slowly bending and extending a joint. Thereby, the state of the joint when pain is occurring can be examined in detail.
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。 In addition, when examining the same part of the subject multiple times, such as pre- and post-operative observations and follow-up observations, images of the time phase corresponding to the occurrence timing of biological reactions obtained in the past By using this, an image at the generation timing can be acquired. Thereby, it becomes possible to grasp the change in the state of the affected part in detail. Furthermore, it becomes possible to grasp in detail the relationship between the change in the state of the affected area and the biological reaction.
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。 Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
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
DESCRIPTION OF
Claims (33)
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。 An in-vivo image acquisition unit that continuously or intermittently irradiates a predetermined part of the subject to acquire a plurality of in-vivo images having different time phases;
An input unit for inputting occurrence information representing occurrence of a predetermined biological reaction of the subject;
An appearance image acquisition unit that acquires an appearance image by imaging the predetermined portion at least at an imaging timing corresponding to the input of the occurrence information;
A storage unit;
Control that associates the appearance image acquired at the imaging timing with timing information indicating the occurrence timing of the biological reaction in the storage unit and stores at least one of the plurality of in-vivo images in the storage unit And a medical image diagnostic apparatus.
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。 A first specifying unit that specifies an in-vivo image acquired substantially simultaneously with the input of the generation information among the in-vivo images;
The medical image diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the control unit stores the identified in-vivo image, the appearance image acquired at the imaging timing, and the timing information in the storage unit in association with each other.
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。 The appearance image acquisition unit acquires an appearance image by photographing the predetermined part in response to the input of the occurrence information,
The medical image diagnostic apparatus according to claim 1, wherein the control unit stores the appearance image and the timing information in association with each other in the storage unit.
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。 The appearance image acquisition unit sequentially acquires appearance images by repeatedly photographing the predetermined part,
A second specifying unit for specifying an appearance image acquired substantially simultaneously with the input of the occurrence information among the sequentially acquired appearance images;
The medical device according to claim 1, wherein the control unit stores the identified appearance image in the storage unit in association with the timing information as an appearance image acquired at the photographing timing. Diagnostic imaging device.
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。 By comparing the new in-vivo image acquired by irradiating the X-ray of the second intensity or the new appearance image acquired by the appearance image acquisition unit with the appearance image stored in the storage unit , Further comprising a time phase detection unit for detecting the arrival of the specific time phase,
The medical image diagnosis according to claim 7, wherein the in-vivo image acquisition unit switches from the second intensity to the first intensity in response to detection of arrival of the specific time phase. apparatus.
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。 By comparing the new in-vivo image acquired by irradiating the second intensity of X-rays or the new appearance image acquired by the appearance image acquisition unit with the stored appearance image, the predetermined period of time A time phase detection unit for detecting the arrival of the time phase included in
The said in-vivo image acquisition part switches from said 2nd intensity | strength to said 1st intensity | strength corresponding to the arrival of the time phase included in the said predetermined period being detected. Medical diagnostic imaging device.
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。 The time phase detector is
A new in-vivo image or a new appearance image acquired by irradiating the second intensity of X-rays and an appearance image stored in the storage unit are analyzed to represent a predetermined shape representing the shape of the predetermined portion A generating unit for generating part shape information;
A determination unit that determines whether or not the predetermined part shape information generated from the new in-vivo image or the new appearance image substantially matches the predetermined part shape information generated from the appearance image stored in the storage unit Including and
The medical image diagnostic apparatus according to claim 8 or 11, wherein when it is determined that the predetermined part shape information substantially matches, the time phase has been determined.
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。 The first specific unit includes:
The appearance image is analyzed to acquire first shape information indicating the shape of the predetermined part, and each of the plurality of in-vivo images is analyzed to acquire second shape information indicating the shape of the predetermined part. Including the analysis part,
The in-vivo image corresponding to the second shape information that substantially matches the first shape information among the plurality of the acquired second shape information is specified. Medical diagnostic imaging device.
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。 The predetermined part is a joint part;
The medical image diagnostic apparatus according to claim 13, wherein the first shape information and the second shape information include angle information indicating an angle formed between bones in the joint part.
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。 The first specific unit includes:
The appearance image is analyzed to obtain first feature position information indicating a position of a predetermined feature region in the appearance image, and each of the plurality of in-vivo images is analyzed to determine a predetermined feature in the in-vivo image. Including an analysis unit that acquires second feature position information indicating a position of the region;
The medical image diagnostic apparatus according to claim 2, wherein the in-vivo image is specified based on the acquired first feature position information and the plurality of second feature position information.
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。 The first specific unit includes:
Receiving the first input timing information indicating the input timing of the occurrence information by the input unit and the second input timing information indicating the acquisition timing of the in-vivo image by the in-vivo image acquiring unit;
The medical image diagnostic apparatus according to claim 2, wherein an in-vivo image corresponding to the second input timing information input substantially simultaneously with the first input timing information is specified.
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。 An in-vivo image acquisition unit that continuously or intermittently irradiates a predetermined part of the subject to acquire a plurality of in-vivo images having different time phases;
An input unit for inputting occurrence information representing occurrence of a predetermined biological reaction of the subject;
A storage unit;
A specifying unit that specifies an in-vivo image acquired substantially simultaneously with the input of the occurrence information among the in-vivo images;
A medical image diagnostic apparatus comprising: a control unit that associates the identified in-vivo image with timing information indicating the occurrence timing of the biological reaction and stores it in the storage unit.
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。 Time phase detection for detecting the arrival of the specific time phase by comparing a new in-vivo image acquired by irradiating the second intensity of X-rays with an in-vivo image stored in the storage unit Further comprising
The medical image diagnosis according to claim 22, wherein the in-vivo image acquisition unit switches from the second intensity to the first intensity in response to detection of the arrival of the specific time phase. apparatus.
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。 The arrival of a time phase included in the predetermined period is detected by comparing a new in-vivo image acquired by irradiating the second intensity X-ray with an in-vivo image stored in the storage unit. It further has a time phase detector,
The said in-vivo image acquisition part switches from the said 2nd intensity | strength to the said 1st intensity | strength corresponding to the arrival of the time phase contained in the said predetermined period being detected. Medical diagnostic imaging device.
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。 The time phase detector is
Analyzing each of the new in-vivo image acquired by irradiating the second-intensity X-ray and the in-vivo image stored in the storage unit, generates predetermined part shape information representing the shape of the predetermined part. A generator,
A determination unit that determines whether or not the predetermined part shape information generated from the new in-vivo image substantially matches the predetermined part shape information generated from the in-vivo image stored in the storage unit,
27. The medical image diagnostic apparatus according to claim 23, wherein when it is determined that the predetermined part shape information substantially matches, the time phase has been determined.
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。 The specific part is:
Receiving the first input timing information indicating the input timing of the occurrence information by the input unit and the second input timing information indicating the acquisition timing of the in-vivo image by the in-vivo image acquiring unit;
The in-vivo image corresponding to the second input timing information input substantially simultaneously with the first input timing information is specified. 28. The in-vivo image according to any one of claims 19 to 27. Medical diagnostic imaging device.
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。 A display unit;
The control unit causes the display unit to display a moving image based on the plurality of in-vivo images acquired by the in-vivo image acquisition unit, and information indicating the generation timing of the biological reaction based on the timing information It displays on a display part. The medical image diagnostic apparatus as described in any one of Claims 1-31 characterized by the above-mentioned.
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。 The in-vivo image acquisition unit
X-ray CT apparatus that repeatedly scans the subject with X-rays to collect data, and reconstructs the collected data to form the plurality of in-vivo images, or
The subject is irradiated with X-rays continuously or intermittently, X-rays transmitted through the subject are detected, and the plurality of in-vivo images are formed along a plane substantially orthogonal to the X-ray irradiation direction. The medical image diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 32, wherein the medical image diagnostic apparatus is an X-ray imaging apparatus.
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