JP5984249B2 - Medical equipment - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、医療装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to a medical device.
X線CT(Computed Tomography)装置は、X線を利用して被検体をスキャンし、収集されたデータをコンピュータにより処理することで、被検体の内部を画像化する装置である。 An X-ray CT (Computed Tomography) apparatus is an apparatus that scans a subject using X-rays and processes the collected data by a computer, thereby imaging the inside of the subject.
具体的には、X線CT装置は、被検体を中心とする円軌道に沿って、当該被検体に対しX線を異なる方向から複数回曝射する。X線CT装置は、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、コンソール装置に送信される。コンソール装置は、当該検出データに前処理等を施し投影データを作成する。そして、コンソール装置は、投影データに基づく再構成処理を行い、断層画像データ、或いは複数の断層画像データに基づくボリュームデータを作成する。ボリュームデータは、被検体の三次元領域に対応するCT値の三次元分布を表すデータセットである。 Specifically, the X-ray CT apparatus irradiates the subject a plurality of times from different directions along a circular orbit centered on the subject. The X-ray CT apparatus collects a plurality of detection data by detecting X-rays transmitted through a subject with an X-ray detector. The collected detection data is A / D converted by the data collection unit and then transmitted to the console device. The console device pre-processes the detection data and creates projection data. Then, the console apparatus performs reconstruction processing based on the projection data, and creates volume data based on tomographic image data or a plurality of tomographic image data. Volume data is a data set representing a three-dimensional distribution of CT values corresponding to a three-dimensional region of a subject.
X線CT装置は、上記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。以下、ボリュームデータをレンダリングすることによりMPR表示された断面画像を「MPR画像」という場合がある。MPR画像には、たとえば、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がある。更には、ボリュームデータにおける任意断面の画像(オブリーク像)もMPR画像に含まれる。作成された複数のMPR画像は、表示部等に同時に表示することができる。 The X-ray CT apparatus can perform MPR (Multi Planar Reconstruction) display by rendering the volume data in an arbitrary direction. Hereinafter, a cross-sectional image displayed in MPR by rendering volume data may be referred to as an “MPR image”. The MPR image includes, for example, 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 image showing a cross section of the subject along the body axis. There is. Furthermore, an arbitrary cross-sectional image (oblique image) in the volume data is also included in the MPR image. The plurality of created MPR images can be simultaneously displayed on a display unit or the like.
X線CT装置を用いて行うCT透視(CTF:Computed Tomography Fluoroscopy)という撮影方法がある。CT透視とは、被検体にX線を連続的に照射することにより、被検体の関心部位に関する画像をリアルタイムに得る撮影方法である。CT透視では、検出データの収集レートを短くし、再構成処理に要する時間を短縮することで、画像をリアルタイムに作成している。CT透視は、たとえば、生検中に穿刺針の先端と検体を採取する部位との位置関係を確認する場合や、ドレナージ法を行うときのチューブの位置確認等に用いられる。なお、ドレナージ法とは、体腔内に貯まった体液をチューブ等により廃出する方法である。 There is an imaging method called CT fluoroscopy (CTF) that is performed using an X-ray CT apparatus. CT fluoroscopy is an imaging method in which an image relating to a region of interest of a subject is obtained in real time by continuously irradiating the subject with X-rays. In CT fluoroscopy, images are created in real time by reducing the detection data collection rate and reducing the time required for reconstruction processing. CT fluoroscopy is used, for example, for confirming the positional relationship between the tip of a puncture needle and a part from which a specimen is collected during a biopsy, or for confirming the position of a tube when performing a drainage method. The drainage method is a method of draining the body fluid accumulated in the body cavity with a tube or the like.
CT透視で得られたボリュームデータに基づくMPR画像を参照しながら被検体に対して生検を行う場合、たとえば、スキャンと穿刺とを交互に行うことがある。具体的には、まず、CT透視により被検体のMPR画像を取得する。医師等は、MPR画像を参照しながら穿刺を行う。この際、たとえば、穿刺針の先端と検体を採取する部位との位置関係を確認するため、ある程度、穿刺を行った段階で再度のCT透視を行う。再度のCT透視で得られたMPR画像を参照しながら、医師等は更に穿刺を進める。この動作は、生検が完了するまで繰り返し行なわれる。 When performing a biopsy on a subject while referring to an MPR image based on volume data obtained by CT fluoroscopy, for example, scanning and puncturing may be performed alternately. Specifically, first, an MPR image of the subject is acquired by CT fluoroscopy. A doctor or the like performs puncturing while referring to the MPR image. At this time, for example, in order to confirm the positional relationship between the tip of the puncture needle and the part from which the specimen is collected, CT fluoroscopy is performed again at a stage where puncture is performed to some extent. While referring to the MPR image obtained by another CT fluoroscopy, the doctor or the like further advances the puncture. This operation is repeated until the biopsy is completed.
また、CT透視により生検を行う場合、予め穿刺計画を作成することがある。穿刺計画は、予め設定された被検体に対する穿刺針の挿入経路(以下、「計画経路」という場合がある)を含む情報である。穿刺計画は、たとえば、CT透視を行う前に予め取得されたCT画像において、マウス等の指示入力により計画経路を描くことにより設定される。医師等は、計画経路が示されたCT画像と、X線スキャンにより都度得られるボリュームデータに基づくMPR画像とを参照しながら被検体に対して穿刺を行う。 In addition, when performing a biopsy by CT fluoroscopy, a puncture plan may be created in advance. The puncture plan is information including a preset insertion path of the puncture needle to the subject (hereinafter sometimes referred to as “planned path”). The puncture plan is set, for example, by drawing a planned route by inputting an instruction from a mouse or the like in a CT image acquired in advance before performing CT fluoroscopy. A doctor or the like punctures a subject while referring to a CT image showing a planned route and an MPR image based on volume data obtained by X-ray scanning each time.
また、X線CT装置は、ボリュームデータを模式的に表現した画像(以下、「ビューイングボックス」という場合がある)をMPR画像と共に表示部に表示させることが可能である。ビューイングボックスには、表示されているMPR画像の断面位置(表示されているMPR画像がボリュームデータのどの断面に該当するか)を表示させることができる。 Further, the X-ray CT apparatus can display an image (hereinafter sometimes referred to as “viewing box”) schematically representing volume data on the display unit together with the MPR image. In the viewing box, the cross-sectional position of the displayed MPR image (which cross-section of the volume data corresponds to the displayed MPR image) can be displayed.
ところで、被検体に対する穿刺を確実に行うために、術者は、計画経路の位置や計画経路の設定に用いられた画像の位置等、穿刺計画に関する情報を簡易に把握したいという要望がある。 By the way, in order to surely puncture the subject, there is a demand for an operator to easily grasp information related to the puncture plan such as the position of the planned route and the position of the image used for setting the planned route.
実施形態は、前述の問題点を解決するためになされたものであり、穿刺計画に関する情報を呈示することが可能な医療装置を提供することを目的とする。 Embodiments have been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a medical device capable of presenting information related to a puncture plan.
実施形態の医療装置は、設定部と、作成部と、表示制御部とを有する。設定部は、ボリュームデータに基づく画像に対し、被検体に対する穿刺針の挿入経路を設定するために用いられる。作成部は、ボリュームデータの輪郭を抽出し、抽出した輪郭を縮小し、縮小した輪郭を表現した図形を作成する。表示制御部は、画像及び図形を並べて表示部に表示させ、且つ挿入経路に対応する経路画像を図形に表示させる。 The medical device according to the embodiment includes a setting unit, a creation unit, and a display control unit. The setting unit is used to set the insertion path of the puncture needle for the subject with respect to the image based on the volume data. The creation unit extracts the outline of the volume data , reduces the extracted outline, and creates a figure expressing the reduced outline . The display control unit displays the image and the graphic side by side on the display unit, and displays the path image corresponding to the insertion path on the graphic.
(第1実施形態)
図1から図6を参照して、第1実施形態に係るX線CT装置1の構成について説明する。なお、「画像」と「画像データ」は一対一に対応するので、本実施形態においてはこれらを同一視する場合がある。また、本実施形態では、被検体Eの体軸方向をZ方向(スライス方向)とし、体軸方向に直交する横方向をX方向(チャンネル方向)、縦方向をY方向として述べる。
(First embodiment)
The configuration of the
<装置構成>
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とを含んで構成されている。
<Device configuration>
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を透過した当該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X線ビームを発生する真空管。図示なし)を含んで構成されている。X線発生部11は、発生したX線を被検体Eに対して曝射する。 The X-ray generator 11 includes an X-ray tube that generates X-rays (for example, a vacuum tube that generates a cone-shaped or pyramid-shaped X-ray beam, not shown). The X-ray generator 11 exposes the generated X-rays to the subject E.
X線検出部12は、複数のX線検出素子(図示なし)を含んで構成されている。X線検出部12は、被検体Eを透過したX線を検出する。具体的には、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。X線検出部12は、たとえば、検出素子が互いに直交する2方向(スライス方向とチャンネル方向)にそれぞれ複数配置された2次元の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次元の撮影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。
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を挟んで対向するよう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13aを有する。架台装置10内において、回転体13は、被検体Eを中心とした円軌道で回転するよう配置されている。すなわち、X線発生部11及びX線検出部12は、被検体Eを中心とする円軌道に沿って回転可能に設けられている。
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(以下、「電圧」とは、X線管球におけるアノード−カソード間の電圧を意味する)。X線発生部11は、当該高電圧に基づいてX線を発生させる。
The
架台駆動部15は、回転体13を回転駆動させる。X線絞り部16は、所定幅のスリット(開口)を有し、スリットの幅を変えることで、X線発生部11から曝射された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線発生部11で発生したX線が所定の形状となるようX線絞り部16を駆動させる。
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。また、データ収集部18は、収集した検出データ(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。なお、CT透視を行う場合、データ収集部18は、検出データの収集レートを短くする。
A data collection unit 18 (DAS: Data Acquisition System) collects detection data from the X-ray detection unit 12 (each X-ray detection element). The
[寝台装置]
寝台装置30は、撮影対象の被検体Eを載置・移動させる装置である。寝台装置30は、寝台31と寝台駆動部32とを備えている。寝台31は、被検体Eを載置するための寝台天板33と、寝台天板33を支持する基台34とを備えている。寝台天板33は、寝台駆動部32によって被検体Eの体軸方向及び体軸方向に直交する方向に移動することが可能となっている。すなわち、寝台駆動部32は、被検体Eが載置された寝台天板33を、回転体13の開口部13aに対して挿抜させることができる。基台34は、寝台駆動部32によって寝台天板33を上下方向(被検体Eの体軸方向と直交する方向)に移動させることが可能となっている。
[Bed equipment]
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によって収集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)を再構成する機能等を有している。コンソール装置40は、処理部41と、設定部42と、作成部43と、表示制御部44と、表示部45と、記憶部46と、スキャン制御部47と、制御部48とを含んで構成されている。
[Console device]
The
処理部41は、架台装置10(データ収集部18)から送信された検出データに対して各種処理を実行する。処理部41は、前処理部41aと、再構成処理部41bと、レンダリング処理部41cとを含んで構成されている。
The
前処理部41aは、架台装置10(X線検出部12)で検出された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の前処理を行い、投影データを作成する。
The
再構成処理部41bは、前処理部41aで作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)を作成する。断層画像データの再構成には、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、任意の方法を採用することができる。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作成される。ボリュームデータの再構成には、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、任意の方法を採用することができる。上述のように多列のX線検出器を用いたボリュームスキャンにより、広範囲のボリュームデータを再構成することができる。また、CT透視を行う場合には、検出データの収集レートを短くしているため、再構成処理部41bによる再構成時間が短縮される。従って、スキャンに対応したリアルタイムのCT画像データを作成することができる。
The reconstruction processing unit 41b creates CT image data (tomographic image data and volume data) based on the projection data created by the
レンダリング処理部41cは、再構成処理部41bで作成されたボリュームデータに対するレンダリング処理を行う。
The
たとえば、レンダリング処理部41cは、ボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を施すことにより、疑似三次元画像(画像データ)を作成する。「疑似三次元画像」とは、被検体Eの三次元的な構造を二次元的に表示させるための画像である。
For example, the
また、レンダリング処理部41cは、ボリュームデータに対して所望の方向にレンダリング処理を施すことにより、MPR画像(画像データ)を作成する。「MPR画像」とは、被検体Eの所望の断面を示す画像である。MPR画像としては、直交三断面であるアキシャル像、サジタル像、コロナル像がある。或いは、レンダリング処理部41cは、任意断面を示すオブリーク像をMPR画像として作成してもよい。
In addition, the
設定部42は、ボリュームデータに基づく画像に対し、被検体Eに対する穿刺針の挿入経路を設定するために用いられる。設定される挿入経路は、被検体Eに対してどのようなルートで穿刺針を挿入していくかを示す経路(計画経路)である。
The setting
設定部42の具体例として、あるタイミングで行われたスキャン(第1スキャン)により得られたボリュームデータ(第1ボリュームデータ)に基づくMPR画像に対して挿入経路Iを設定する場合について述べる。以下、MPR画像の例としてアキシャル像を用いて説明を行うが、本実施形態の構成はサジタル像やコロナル像であっても同様に適用することが可能である。
As a specific example of the
図2A及び図2Bは、第1ボリュームデータに基づくZ方向の断面であるアキシャル像AI1を示している。 2A and 2B show an axial image AI 1 that is a cross section in the Z direction based on the first volume data.
術者は、表示部45に表示されたアキシャル像AI1に対し、入力デバイス(図示なし)等を用いて生検を行う対象部位(病変部等)の位置S、及び体表面における穿刺針の挿入位置Pの2点を指定する(図2A参照)。設定部42は、その2点を結ぶ最短距離Lを算出し、その最短距離Lを結ぶ線分を挿入経路Iとして設定する(図2B参照)。設定された挿入経路I(座標値)は、記憶部46に記憶される。なお、アキシャル像AI1は三次元のボリュームデータに基づく画像である。従って、アキシャル像AI1において設定された挿入経路Iは、三次元の座標値で特定することができる。
For the axial image AI 1 displayed on the
なお、術者は、入力デバイス等を用いてアキシャル像AI1上に挿入経路を示す線分等を直接描くことも可能である。この場合、設定部42は、当該描かれた線分を挿入経路Iとして設定する。或いは、設定部42は、アキシャル像AI1に対してリージョングローイング法等の画像解析処理を施すことにより、病変部の位置と病変部から最も近い体表面の位置を算出する。そして、設定部42は、それらを結ぶ線分を算出し、当該線分を挿入経路Iとして設定することも可能である。
The surgeon can also directly draw a line segment indicating the insertion path on the axial image AI 1 using an input device or the like. In this case, the setting
また、挿入経路Iを設定する画像は、MPR画像に限られない。たとえば、設定部42は、ボリュームデータに基づく疑似三次元画像(三次元的な構造を二次元的に表示させるための画像)に対して上記と同様の手法により、挿入経路Iを設定することも可能である。
Further, the image for setting the insertion path I is not limited to the MPR image. For example, the setting
作成部43は、ボリュームデータを模擬的に表現した直方体の図形(以下、「ビューイングボックス」という場合がある)を作成する。なお、作成部43により作成されるビューイングボックスと、表示制御部44により表示部45に表示されるビューイングボックスの疑似三次元画像は一対一に対応するので、本実施形態においてはこれらを同一視する場合がある。また、ボリュームデータの形状は、X線検出部12のサイズや、スキャン範囲等に基づいて決定される。
The
作成部43の具体例として、ボリュームデータDに基づいてビューイングボックスVを作成する場合について述べる。ここでは、ボリュームデータDを、各辺の長さが等しい直方体である立方体として示す。また、ビューイングボックスVとボリュームデータDは同じ座標系であるとする。まず、作成部43は、エッジ検出等の手法により、ボリュームデータDの輪郭部分Oを抽出する(図3A参照)。次に、作成部43は、抽出した輪郭部分Oを所定の縮尺で変換することにより、ビューイングボックスVを作成する(図3B参照)。縮尺は、たとえば、表示部45におけるビューイングボックスVの表示領域等に基づいて予め設定される値である。
As a specific example of the
本実施形態では、作成部43は、ボリュームデータDの各辺の縮尺が同じになるようにビューイングボックスVを作成する。たとえば、縮尺が1/10と設定されている場合について述べる。図3Aに示すように、ボリュームデータD(輪郭部分O)の一辺の長さが100mmとすると、作成部43は、縮尺1/10に基づいて、一辺の長さが10mmの立方体形状のビューイングボックスVを作成する。
In the present embodiment, the
なお、図3A及び図3Bでは、ボリュームデータDの形状が立方体の場合に、ビューイングボックスVも立方体になるよう作成する例(各辺が同じ縮尺となるようにビューイングボックスを作成する例)を示した。ここで、多列のX線検出素子を用いることにより、X方向及びY方向に比べ、体軸方向(Z方向)に広い検出範囲を設定することが可能となる。従って、得られるボリュームデータの形状もZ方向の辺の長さとX方向及びY方向の辺の長さが異なる直方体になることがある。この場合、作成部43は、ボリュームデータの形状(直方体)に基づいて、ビューイングボックスVを直方体に作成する。たとえば、図4に示すように、X方向及びY方向の辺の長さが100mmに対し、Z方向の辺の長さが200mmのボリュームデータD(輪郭部分O)が得られたとする。この場合、作成部43は、予め設定された縮尺(たとえば、1/10)に基づき、X方向及びY方向の辺の長さが10mm、Z方向の辺の長さが20mmのビューイングボックスVを作成する(図4参照)。
In FIGS. 3A and 3B, when the volume data D is a cube, the viewing box V is also created to be a cube (example of creating the viewing box so that each side has the same scale). showed that. Here, by using multi-row X-ray detection elements, it is possible to set a wider detection range in the body axis direction (Z direction) than in the X direction and the Y direction. Accordingly, the shape of the volume data obtained may be a rectangular parallelepiped in which the length of the side in the Z direction is different from the length of the side in the X direction and the Y direction. In this case, the
表示制御部44は、画像表示に関する各種制御を行う。たとえば、レンダリング処理部41cにより作成された疑似三次元画像やMPR画像等を表示部45に表示させる制御を行う。
The display control unit 44 performs various controls related to image display. For example, the
また、本実施形態において、表示制御部44は、図形(ビューイングボックスV)を表示部45に表示させ、且つ挿入経路Iに対応する経路画像I´を図形(ビューイングボックスV)に表示させる。
Further, in the present embodiment, the display control unit 44 displays a graphic (viewing box V) on the
具体的には、表示制御部44は、作成されたビューイングボックスVを疑似三次元画像として表示部45に表示する。更に、表示制御部44は、記憶部46に記憶された挿入経路Iについて、ビューイングボックスVを作成する際の縮尺と同じ縮尺で変換することにより、経路画像I´を作成する。表示制御部44は、作成した経路画像I´をビューイングボックスV内に表示させる(図3C参照。図3Cは、表示部45に表示されたビューイングボックスVを示している)。経路画像I´は、「穿刺計画に関する情報」の一例である。
Specifically, the display control unit 44 displays the created viewing box V on the
上述の通り、ビューイングボックスVとボリュームデータD(輪郭部分O)は同じ座標系である。従って、ビューイングボックスV内に表示される経路画像I´の位置及び向きと、ボリュームデータDにおける挿入経路Iの位置及び向きとは対応関係にある。つまり、表示部45に表示されたビューイングボックスVを参照することで、術者は、計画経路(挿入経路I)の情報(位置及び向き)を容易に把握することができる。
As described above, the viewing box V and the volume data D (outline portion O) are in the same coordinate system. Therefore, the position and orientation of the path image I ′ displayed in the viewing box V and the position and orientation of the insertion path I in the volume data D have a correspondence relationship. That is, by referring to the viewing box V displayed on the
表示部45は、LCD(Liquid Crystal Display)やCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ等の任意の表示デバイスによって構成される。たとえば、表示部45には、ボリュームデータをレンダリング処理して得られるMPR画像が表示される。
The
図5は、表示部45における表示画面Mの一例である。ここでは、表示画面Mに挿入経路Iを計画したアキシャル像AI1が表示されている例について述べる。表示制御部44は、表示画面Mにおける所定の表示位置に、ビューイングボックスV(経路画像I´)を表示させる。ビューイングボックスVの表示位置は、予め設定されていてもよいし、入力デバイス等を用いて任意に設定することも可能である。なお、表示部45にMPR画像が複数表示されている場合、表示制御部44は、画像毎にビューイングボックスVを表示させることも可能である。たとえば、アキシャル像、サジタル像、コロナル像が表示されている場合、表示制御部44は、それぞれの画像に対してビューイングボックスVを表示させる。
FIG. 5 is an example of the display screen M in the
記憶部46は、RAMやROM等の半導体記憶装置によって構成される。記憶部46は、挿入経路の設定位置の他、検出データや投影データ、或いは再構成処理後のCT画像データ等を記憶する。
The
スキャン制御部47は、X線スキャンに関する各種動作を制御する。たとえば、スキャン制御部47は、X線発生部11に対して高電圧を印加させるよう高電圧発生部14を制御する。スキャン制御部47は、回転体13を回転駆動させるよう架台駆動部15を制御する。スキャン制御部47は、X線絞り部16を動作させるよう絞り駆動部17を制御する。スキャン制御部47は、寝台31を移動させるよう寝台駆動部32を制御する。
The
制御部48は、架台装置10、寝台装置30およびコンソール装置40の動作を制御することによって、X線CT装置1の全体制御を行う。たとえば、制御部48は、スキャン制御部47を制御することで、架台装置10に対して予備スキャン及びメインスキャンを実行させ、検出データを収集させる。また、制御部48は、処理部41を制御することで、検出データに対する各種処理(前処理、再構成処理等)を行わせる。或いは、制御部48は、表示制御部44を制御することで、記憶部46に記憶されたCT画像データ等に基づく画像を表示部45に表示させる。
The
<動作>
次に、図6を参照して、本実施形態に係るX線CT装置1の動作について説明する。
<Operation>
Next, the operation of the
まず、X線CT装置1は、被検体Eに対してX線スキャンを行い、第1ボリュームデータを作成する。
First, the
具体的には、X線発生部11は、被検体Eに対してX線を曝射する。X線検出部12は、被検体Eを透過したX線を検出し、その検出データを取得する(S10)。X線検出部12で検出された検出データは、データ収集部18で収集され、処理部41(前処理部41a)に送られる。
Specifically, the X-ray generation unit 11 emits X-rays to the subject E. The
前処理部41aは、S10で取得された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の前処理を行い、投影データを作成する(S11)。作成された投影データは、制御部48の制御に基づき、再構成処理部41bに送られる。
The
再構成処理部41bは、S11で作成された投影データに基づいて、複数の断層画像データを作成する。また、再構成処理部41bは、複数の断層画像データを補間処理することにより第1ボリュームデータを作成する(S12)。 The reconstruction processing unit 41b creates a plurality of tomographic image data based on the projection data created in S11. The reconstruction processing unit 41b creates first volume data by performing interpolation processing on a plurality of tomographic image data (S12).
レンダリング処理部41cは、S12で作成された第1ボリュームデータをレンダリングすることによりアキシャル像AI1を作成する。表示制御部44は、作成されたアキシャル像AI1を表示部45に表示させる(S13)。
表示部45に表示されたアキシャル像AI1を参照しながら、術者は穿刺針の挿入経路Iの計画(計画経路)を立てる。術者は、入力デバイス等によってアキシャル像AI1における病変部の位置、及び穿刺針の挿入位置を指定する。設定部42は、指定された位置を結ぶ線分を挿入経路Iとして設定する(S14)。設定部42は、挿入経路Iの座標値を記憶部46に送る。記憶部46は、挿入経路I(座標値)を記憶する(S15)。
With reference to the axial image AI 1 displayed on the
また、作成部43は、S12で作成された第1ボリュームデータを所定の縮尺で変換させることにより、ビューイングボックスVを作成する(S16)。
The
表示制御部44は、S16で作成されたビューイングボックスVを表示部45に表示させ、且つS15で記憶された挿入経路Iに対応する経路画像I´をビューイングボックスVの対応する位置に表示させる(S17)。
The display control unit 44 displays the viewing box V created in S16 on the
なお、処理部41、設定部42、作成部43、表示制御部44、スキャン制御部47及び制御部48は、たとえば、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphic Processing Unit)、又はASIC(Application Specific Integrated Circuit)などの図示しない処理装置と、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)や、又はHDD(Hard Disc Drive)などの図示しない記憶装置とによって構成されていてもよい。記憶装置には、処理部41の機能を実行するための処理プログラムが記憶されている。また、記憶装置には、設定部42の機能を実行するための設定部処理用プログラムが記憶されている。また、記憶装置には、作成部43の機能を実行するための作成プログラムが記憶されている。また、記憶装置には、表示制御部44の機能を実行するための表示制御プログラムが記憶されている。また、記憶装置には、スキャン制御部47の機能を実行するためのスキャン制御プログラムが記憶されている。また、記憶装置には、制御部48の機能を実行するための制御プログラムが記憶されている。CPUなどの処理装置が、記憶装置に記憶されている各プログラムを実行することで各部の機能を実行する。
The
<作用・効果>
本実施形態の作用及び効果について説明する。
<Action and effect>
The operation and effect of this embodiment will be described.
本実施形態のX線CT装置1は、被検体EをX線でスキャンした結果に基づき、ボリュームデータを作成する。X線CT装置1は、設定部42と、作成部43と、表示制御部44とを有する。設定部42は、ボリュームデータに基づく画像に対し、被検体Eに対する穿刺針の挿入経路Iを設定するために用いられる。作成部43は、ボリュームデータを模擬的に表現した直方体の図形(ビューイングボックスV)を作成する。表示制御部44は、図形を表示部45に表示させ、且つ挿入経路Iに対応する経路画像I´を図形に表示させる。
The
具体的には、作成部43は、ボリュームデータの形状に基づいて、各辺が同じ縮尺となるように図形を作成する。
Specifically, the
このように、表示制御部44は、ビューイングボックスVを表示部45に表示させ、且つ挿入経路Iに対応する経路画像I´をビューイングボックスVに表示させる。ビューイングボックスVは、ボリュームデータDの各辺を同じ縮尺で変換したものである。よって、ボリュームデータDにおける挿入経路Iの位置(向き)に対応するビューイングボックスVの位置(向き)に経路画像I´が表示される。術者は、経路画像I´が表示されたビューイングボックスVを確認することにより、計画経路(挿入経路I)の位置(向き)を把握することができる。すなわち、本実施形態におけるX線CT装置1は、穿刺計画に関する情報を呈示することが可能となっている。
In this way, the display control unit 44 displays the viewing box V on the
(第2実施形態)
次に、図7Aから図9を参照して、第2実施形態に係るX線CT装置1の構成について説明する。本実施形態では、挿入経路Iが設定されたMPR画像に対応する断面位置をビューイングボックスVに表示させる構成について述べる。挿入経路Iが設定されたMPR画像に対応する断面位置は、「穿刺計画に関する情報」の一例である。第1実施形態と同様の構成については詳細な説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, the configuration of the
本実施形態において、設定部42は、挿入経路Iが設定されたMPR画像のボリュームデータにおける位置(座標値)を求める。当該位置は、記憶部46に記憶される。
In the present embodiment, the setting
本実施形態において、表示制御部44は、図形(ビューイングボックス)を表示部45に表示させ、且つ挿入経路Iを設定したMPR画像に対応する断面位置を図形(ビューイングボックス)に表示させる。
In the present embodiment, the display control unit 44 displays a graphic (viewing box) on the
具体的には、表示制御部44は、作成部43により作成されたビューイングボックスVを疑似三次元画像として表示部45に表示する。更に、表示制御部44は、記憶部46に記憶されたMPR画像の位置(座標値)について、ビューイングボックスVを作成する際の縮尺と同じ縮尺で変換する。そして、表示制御部44は、変換された値に対応するビューイングボックスV内の位置を断面位置として特定する。表示制御部44は、断面位置をビューイングボックスV内に表示させる。
Specifically, the display control unit 44 displays the viewing box V created by the
たとえば、ボリュームデータDの位置Cにおけるアキシャル像AIに基づいて挿入経路Iが設定されたとする(図7A参照)。この場合に、ビューイングボックスVの縮尺が1/10であるとすると、表示制御部44は、位置Cを縮尺1/10で変換し、対応するビューイングボックスV内の位置を断面位置C´として特定する。そして、表示制御部44は、断面位置C´をビューイングボックスV内に表示させる(図7B参照。図7Bは、表示部45に表示されたビューイングボックスVを示している)。ビューイングボックスVとボリュームデータDは同じ座標系である。従って、ビューイングボックスV内に表示される断面位置C´の位置と、ボリュームデータDにおけるアキシャル像AIの位置Cとは対応関係にある。つまり、術者は、表示部45に表示されたビューイングボックスVを参照することで、挿入経路Iを設定したMPR画像の位置を容易に把握することができる。
For example, assume that the insertion path I is set based on the axial image AI at the position C of the volume data D (see FIG. 7A). In this case, if the scale of the viewing box V is 1/10, the display control unit 44 converts the position C at a scale of 1/10, and converts the corresponding position in the viewing box V to the cross-sectional position C ′. As specified. Then, the display control unit 44 displays the sectional position C ′ in the viewing box V (see FIG. 7B. FIG. 7B shows the viewing box V displayed on the display unit 45). The viewing box V and the volume data D are in the same coordinate system. Therefore, the position of the cross-sectional position C ′ displayed in the viewing box V and the position C of the axial image AI in the volume data D have a correspondence relationship. That is, the surgeon can easily grasp the position of the MPR image in which the insertion path I is set by referring to the viewing box V displayed on the
<動作>
次に、図8を参照して、本実施形態に係るX線CT装置1の動作について説明する。
<Operation>
Next, the operation of the
まず、X線CT装置1は、被検体Eに対してX線スキャンを行い、第1ボリュームデータを作成する。
First, the
具体的には、X線発生部11は、被検体Eに対してX線を曝射する。X線検出部12は、被検体Eを透過したX線を検出し、その検出データを取得する(S20)。前処理部41aは、S20で取得された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の前処理を行い、投影データを作成する(S21)。再構成処理部41bは、S21で作成された投影データに基づいて、複数の断層画像データを作成する。また、再構成処理部41bは、複数の断層画像データを補間処理することにより第1ボリュームデータを作成する(S22)。レンダリング処理部41cは、S22で作成された第1ボリュームデータをレンダリングすることによりアキシャル像AI1を作成する。表示制御部44は、作成されたアキシャル像AI1を表示部45に表示させる(S23)。
Specifically, the X-ray generation unit 11 emits X-rays to the subject E. The
表示部45に表示されたアキシャル像AI1を参照しながら、術者は穿刺針の挿入経路Iの計画(計画経路)を立てる。術者は、入力デバイス等によってアキシャル像AI1における病変部の位置、及び穿刺針の挿入位置を指定する。設定部42は、指定された位置を結ぶ線分を挿入経路Iとして設定する(S24)。設定部42は、挿入経路Iを設定したアキシャル像AI1の位置Cを記憶部46に送る。記憶部46は、挿入経路Iを設定したアキシャル像AI1の位置Cを記憶する(S25)。
With reference to the axial image AI 1 displayed on the
また、作成部43は、S22で作成された第1ボリュームデータを所定の縮尺で変換させることにより、ビューイングボックスVを作成する(S26)。
Further, the
表示制御部44は、S26で作成されたビューイングボックスVを表示部45に表示させ、且つS25で記憶された位置Cに対応する断面位置C´をビューイングボックスVの対応する位置に表示させる(S27)。
The display control unit 44 displays the viewing box V created in S26 on the
なお、表示制御部44は、断面位置C´と併せて、ビューイングボックスV内に経路画像I´を表示させることも可能である。 The display control unit 44 can also display the route image I ′ in the viewing box V along with the cross-sectional position C ′.
この場合、設定部42は、挿入経路Iが設定されたMPR画像のボリュームデータにおける位置(座標値)、及び当該MPR画像における挿入経路I(座標値)を求める。それらの座標値は、記憶部46に記憶される。
In this case, the setting
表示制御部44は、作成部43により作成されたビューイングボックスVを疑似三次元画像として表示部45に表示する。また、表示制御部44は、記憶部46に記憶された挿入経路Iについて、ビューイングボックスVを作成する際の縮尺と同じ縮尺で変換することにより、経路画像I´を作成する。更に、表示制御部44は、記憶部46に記憶されたMPR画像の位置について、ビューイングボックスVを作成する際の縮尺と同じ縮尺で変換した位置を断面位置C´として特定する。表示制御部44は、経路画像I´及び断面位置C´をビューイングボックスV内に表示させる(図9参照。図9は、表示部45に表示されたビューイングボックスVを示している)。
The display control unit 44 displays the viewing box V created by the
<作用・効果>
本実施形態の作用及び効果について説明する。
<Action and effect>
The operation and effect of this embodiment will be described.
本実施形態のX線CT装置1は、被検体EをX線でスキャンした結果に基づき、ボリュームデータを作成する。X線CT装置1は、設定部42と、作成部43と、表示制御部44とを有する。設定部42は、ボリュームデータに基づくMPR画像に対し、被検体Eに対する穿刺針の挿入経路Iを設定するために用いられる。作成部43は、ボリュームデータを模擬的に表現した直方体の図形(ビューイングボックス)を作成する。表示制御部44は、図形を表示部45に表示させ、且つ挿入経路Iを設定したMPR画像に対応する断面位置C´を図形に表示させる。
The
また、本実施形態のX線CT装置1は、被検体EをX線でスキャンした結果に基づき、ボリュームデータを作成する。X線CT装置1は、設定部42と、作成部43と、表示制御部44とを有する。設定部42は、ボリュームデータに基づくMPR画像に対し、被検体Eに対する穿刺針の挿入経路Iを設定するために用いられる。作成部43は、ボリュームデータを模擬的に表現した直方体の図形(ビューイングボックス)を作成する。表示制御部44は、図形を表示部45に表示させ、且つ挿入経路Iに対応する経路画像I´及び挿入経路Iを設定したMPR画像に対応する断面位置C´を図形に表示させる。
Further, the
このように、表示制御部44は、ビューイングボックスVを表示部45に表示させ、且つ挿入経路Iを設定したMPR画像に対応する断面位置C´(及び経路画像I´)をビューイングボックスVに表示させる。従って、術者は、断面位置C´(及び経路画像I´)が表示されたビューイングボックスVを確認することにより、挿入経路Iの設定に用いられた画像の位置(及び計画経路の位置)を把握することができる。すなわち、本実施形態におけるX線CT装置1は、穿刺計画に関する情報を呈示することが可能となっている。
As described above, the display control unit 44 displays the viewing box V on the
(第3実施形態)
図10Aから図12を参照して、第3実施形態に係るX線CT装置1の構成について説明する。本実施形態では、ビューイングボックスVに、現在表示しているMPR画像の位置に対応する断面位置を表示させる構成について述べる。上記実施形態と同様の構成については詳細な説明を省略する。また、本実施形態は、第2実施形態の構成を元に説明を行うが、第1実施形態の構成についても適用可能である。
(Third embodiment)
The configuration of the
本実施形態において、表示制御部44は、第1スキャンと異なるタイミングのスキャン(第2スキャン)に基づき作成された他のボリュームデータ(第2ボリュームデータ)に基づくMPR画像に対応する断面位置をビューイングボックスVに表示させる。 In the present embodiment, the display control unit 44 views a cross-sectional position corresponding to an MPR image based on other volume data (second volume data) created based on a scan (second scan) at a timing different from the first scan. In the inbox V.
具体例として、第2ボリュームデータに基づくアキシャル像AI2に対応する断面位置c´をビューイングボックスVに表示させる場合について説明する。ここでは、表示画面Mにおける所定の表示位置に、挿入経路Iが設定されたアキシャル像AI1、及び断面位置C´が表示されたビューイングボックスVが表示されている状態について述べる(図10A参照)。断面位置C´は、第2実施形態と同様、挿入経路Iを設定したアキシャル像AI1の位置Cに対応する位置である。 As a specific example, a case where the cross-sectional position c ′ corresponding to the axial image AI 2 based on the second volume data is displayed in the viewing box V will be described. Here, a state in which an axial image AI 1 in which an insertion path I is set and a viewing box V in which a cross-sectional position C ′ is displayed is displayed at a predetermined display position on the display screen M (see FIG. 10A). ). Similarly to the second embodiment, the cross-sectional position C ′ is a position corresponding to the position C of the axial image AI 1 where the insertion path I is set.
なお、本実施形態において、第1ボリュームデータと第2ボリュームデータは、その元となる断層画像データの枚数や画像のピクセル数は等しいものとする。また、第1スキャンと第2スキャンの撮影条件(撮影位置、回転体13のローテーションスピード等)も等しいものとする。つまり、第1ボリュームデータと第2ボリュームデータは、同じ座標系にあるものとする。
In the present embodiment, the first volume data and the second volume data are assumed to have the same number of tomographic image data and the number of pixels of the image. In addition, the imaging conditions of the first scan and the second scan (imaging position, rotation speed of the
第2スキャンが行われた場合、レンダリング処理部41cは、検出された検出データに基づく第2ボリュームデータに対し、予め設定された位置c(或いは、入力デバイス等により指定された位置)におけるアキシャル像AI2を作成する。作成されたアキシャル像AI2は、表示制御部44により、表示部45(表示画面M)に表示される(図10B参照)。
When the second scan is performed, the
また、表示制御部44は、ビューイングボックスVにおいて、アキシャル像AI2の位置cに対応する断面位置c´を特定する。上述の通り、第1ボリュームデータと第2ボリュームデータは、同じ座標系にある。従って、第2ボリュームデータとビューイングボックスVも同じ座標系にある。つまり、表示制御部44は、ビューイングボックスVを作成したときの縮尺で位置cを変換することにより、断面位置c´を特定することができる。そして、表示制御部44は、ビューイングボックスVに対し、アキシャル像AI2の位置cに対応する断面位置c´を表示させる(図10B参照)。 Further, the display control unit 44 specifies a cross-sectional position c ′ corresponding to the position c of the axial image AI 2 in the viewing box V. As described above, the first volume data and the second volume data are in the same coordinate system. Therefore, the second volume data and the viewing box V are also in the same coordinate system. That is, the display control unit 44 can specify the cross-sectional position c ′ by converting the position c at the scale when the viewing box V is created. Then, the display control unit 44 causes the viewing box V to display the cross-sectional position c ′ corresponding to the position c of the axial image AI 2 (see FIG. 10B).
ここで、断面位置C´と断面位置c´が一致している場合、挿入経路Iを計画したアキシャル像AI1と現在表示されているアキシャル像AI2も一致していることになる。従って、計画された挿入経路Iに沿って穿刺が行われている場合には、現在表示されているアキシャル像AI2上に穿刺針が表示されることになる。従って、術者は穿刺が計画通りに進行しているかどうかを把握することができる。 Here, when the cross-sectional position C ′ and the cross-sectional position c ′ coincide, the axial image AI 1 planned for the insertion path I and the axial image AI 2 currently displayed also coincide. Therefore, when the puncture along the planned insertion path I is performed, so that the puncture needle on the axial image AI 2 that is currently displayed is displayed. Therefore, the surgeon can grasp whether the puncture is progressing as planned.
逆に、断面位置C´と断面位置c´がずれている場合(図10Bの場合)、挿入経路Iを計画したアキシャル像AI1と現在表示されているアキシャル像AI2とが一致していないことになる。しかし、術者は、ビューイングボックスVでアキシャル像間のずれを確認できるため、現在表示されているアキシャル像AI2に対するアキシャル像AI1(挿入経路Iが設定された画像)の位置関係を容易に把握することができる。この場合、入力デバイス等の指示入力に基づき、レンダリング処理部41cは、断面位置c´が断面位置C´に一致するようレンダリングの方向を変更することができる。
On the contrary, when the cross-sectional position C ′ and the cross-sectional position c ′ are shifted (in the case of FIG. 10B), the axial image AI 1 planned for the insertion path I and the axial image AI 2 currently displayed do not match. It will be. However, since the surgeon can confirm the deviation between the axial images in the viewing box V, the positional relationship of the axial image AI 1 (image in which the insertion path I is set) with respect to the currently displayed axial image AI 2 is easy. Can grasp. In this case, based on an instruction input from an input device or the like, the
なお、表示制御部44は、ビューイングボックスVにおいて、第2ボリュームデータのレンダリング方向を示すマーク(矢印等、図示なし)を併せて表示させることもできる。術者は、このマークを確認することにより、表示画面に表示されている画像がボリュームデータをどの方向からレンダリングした画像であるかを容易に把握することができる。 Note that the display control unit 44 can also display a mark (an arrow or the like, not shown) indicating the rendering direction of the second volume data in the viewing box V. By confirming this mark, the surgeon can easily grasp from which direction the image displayed on the display screen is the volume data rendered.
<動作>
次に、図11を参照して、本実施形態に係るX線CT装置1の動作について説明する。ここでは、アキシャル像AI1において穿刺針の挿入経路Iを作成した後、CT透視を用いて生検を行う場合の動作について述べる。
<Operation>
Next, the operation of the
生検を開始する前に、まずX線CT装置1は、被検体Eに対してX線スキャン(第1スキャン)を行い、ボリュームデータ(第1ボリュームデータ)を作成する。
Before starting a biopsy, the
具体的には、X線発生部11は、被検体Eに対してX線を曝射する。X線検出部12は、被検体Eを透過したX線を検出し、その検出データを取得する(S30)。前処理部41aは、S30で取得された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の前処理を行い、投影データを作成する(S31)。再構成処理部41bは、S31で作成された投影データに基づいて、複数の断層画像データを作成する。また、再構成処理部41bは、複数の断層画像データを補間処理することにより第1ボリュームデータを作成する(S32)。
Specifically, the X-ray generation unit 11 emits X-rays to the subject E. The
レンダリング処理部41cは、S32で作成された第1ボリュームデータをレンダリングすることによりアキシャル像AI1を作成する。表示制御部44は、作成されたアキシャル像AI1を表示部45に表示させる(S33)。
表示部45に表示されたアキシャル像AI1を参照しながら、術者は穿刺針の挿入経路Iの計画を立てる。術者は、入力デバイス等によってアキシャル像AI1における病変部の位置、及び穿刺針の挿入位置を指定する。設定部42は、指定された位置を結ぶ線分を挿入経路Iとして設定する(S34)。設定部42は、挿入経路Iが設定されたアキシャル像AI1の第1ボリュームデータにおける位置Cを記憶部46に送る。記憶部46は、アキシャル像AI1の位置Cを記憶する(S35)。
The surgeon makes a plan for the insertion path I of the puncture needle while referring to the axial image AI 1 displayed on the
また、作成部43は、S32で作成された第1ボリュームデータを所定の縮尺で変換させることにより、ビューイングボックスVを作成する(S36)。
Further, the
表示制御部44は、S36で作成されたビューイングボックスVを表示部45に表示させ、且つS35に記憶されたアキシャル像AI1の位置Cに対応する断面位置C´をビューイングボックスVに表示させる(S37。図10A参照)。
The display control unit 44 displays displayed on the
その後、挿入経路Iが示されたアキシャル像AI1及びビューイングボックスVを参照しながら、術者は被検体Eに対して穿刺を進める。 Thereafter, the surgeon advances the puncture to the subject E while referring to the axial image AI 1 and the viewing box V showing the insertion path I.
ある程度、生検を進めた後(被検体Eに対して穿刺針を挿入した後)、穿刺の状態(穿刺針が計画経路に沿って進んでいるか等)を確認するため、X線CT装置1は、再度、被検体Eに対してX線スキャン(第2スキャン)を行い、ボリュームデータ(第2ボリュームデータ)を作成する。
After a certain amount of biopsy (after inserting the puncture needle into the subject E), the
すなわち、第1スキャンと同様、X線発生部11は、被検体Eに対してX線を曝射する。X線検出部12は、被検体Eを透過したX線を検出し、その検出データを取得する(S38)。なお、第1スキャンと第2スキャンの撮影条件等は等しいものとする。
That is, as in the first scan, the X-ray generation unit 11 emits X-rays to the subject E. The
前処理部41aは、S38で取得された検出データに対して、前処理を行い、投影データを作成する(S39)。再構成処理部41bは、S39で作成された投影データに基づいて作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、第2ボリュームデータを作成する(S40)。レンダリング処理部41cは、第2ボリュームデータをレンダリングすることによりアキシャル像AI2を作成する。表示制御部44は、作成されたアキシャル像AI2を表示部45に表示させる(S41。図10B参照)。
The
表示制御部44は、第2ボリュームデータにおけるアキシャル像AI2の位置cに対応する断面位置c´を特定する(S42)。 The display control unit 44 specifies the cross-sectional position c ′ corresponding to the position c of the axial image AI 2 in the second volume data (S42).
表示制御部44は、S36で作成されたビューイングボックスVを表示部45に表示させ、且つS42で特定された断面位置c´をビューイングボックスVに表示させる(S43。図10B参照)。
The display control unit 44 displays the viewing box V created in S36 on the
なお、表示制御部44は、アキシャル像、サジタル像、コロナル像を表示画面に同時に表示させ、且つビューイングボックスにそれぞれの画像に対応する断面位置を表示させることも可能である。 The display control unit 44 can simultaneously display an axial image, a sagittal image, and a coronal image on the display screen, and can display a cross-sectional position corresponding to each image on the viewing box.
図12は、表示部45の表示画面を示している。表示画面Ma〜Mcには、第2ボリュームデータに基づくアキシャル像AI2、サジタル像SI2、コロナル像CI2が表示されている。ビューイングボックスVa〜Vcには、挿入経路Iを設定したMPR画像(ここでは、アキシャル像AI1)の位置Cに対応する断面位置C´が表示されている。また、ビューイングボックスVa〜Vcには、現在表示されているアキシャル像AI2の位置に対応する断面位置c´a、コロナル像CI2の位置に対応する断面位置c´c、サジタル像SI2の位置に対応する断面位置c´sが表示されている。
FIG. 12 shows a display screen of the
<作用・効果>
本実施形態の作用及び効果について説明する。
<Action and effect>
The operation and effect of this embodiment will be described.
本実施形態のX線CT装置1における表示制御部44は、第1スキャンと異なるタイミングのスキャン(第2スキャン)に基づき作成された他のボリュームデータ(第2ボリュームデータ)に基づくMPR画像に対応する断面位置c´を図形(ビューイングボックスV)に表示させる。
The display control unit 44 in the
具体的には、表示制御部44は、他のボリュームデータ(第2ボリュームデータ)に基づくMPR画像を表示部45に表示させる。
Specifically, the display control unit 44 causes the
このように、挿入経路Iを設定したMPR画像に対応する断面位置C´(或いは経路画像I´)が表示されたビューイングボックスVに対し、表示制御部44は、あるタイミングで得られたボリュームデータに基づくMPR画像に対応する断面位置c´を表示させる。これにより、術者は、ビューイングボックスV内において、挿入経路Iを計画した断面(或いは計画された挿入経路I)と、現在表示されているMPR画像(他のボリュームデータに基づくMPR画像)との位置関係を容易に把握することができる。すなわち、本実施形態におけるX線CT装置1は、穿刺計画に関する情報を呈示することが可能となっている。
Thus, for the viewing box V on which the cross-sectional position C ′ (or path image I ′) corresponding to the MPR image in which the insertion path I is set is displayed, the display control unit 44 obtains the volume obtained at a certain timing. The cross-sectional position c ′ corresponding to the MPR image based on the data is displayed. Thus, the surgeon can view the section (or planned insertion path I) of the insertion path I in the viewing box V and the currently displayed MPR image (MPR image based on other volume data). Can be easily grasped. That is, the
(第4実施形態)
図13から図15を参照して、第4実施形態に係るX線CT装置1の構成について説明する。本実施形態では、ビューイングボックスVに、穿刺針PNに対応する画像を表示させる構成について述べる。上記実施形態と同様の構成については詳細な説明を省略する。
(Fourth embodiment)
The configuration of the
図13に示すように、本実施形態におけるX線CT装置1は、検出部49を有する。検出部49は、第1スキャンと異なるタイミングのスキャン(第2スキャン)に基づき作成された他のボリュームデータ(第2ボリュームデータ)に基づいて、被検体Eに挿入された穿刺針PNを検出する。なお、第2ボリュームデータを取得する段階では、既に被検体Eに対して穿刺針PNが穿刺されているものとする。
As shown in FIG. 13, the
たとえば、検出部49は、第2ボリュームデータから穿刺針PNのCT値に対応するCT値を有するボクセルを検出することにより、当該ボクセルの位置を穿刺針PNの位置(座標値)として検出する。
For example, the detecting
表示制御部44は、検出された穿刺針PNの位置(座標値)について、ビューイングボックスVを作成する際の縮尺と同じ縮尺で変換することにより、穿刺針PNに対応する画像PN´を作成する。表示制御部44は、作成した画像PN´をビューイングボックスV内に表示させる(図14参照。図14は、表示部45に表示されたビューイングボックスVを示している)。 The display control unit 44 creates an image PN ′ corresponding to the puncture needle PN by converting the detected position (coordinate value) of the puncture needle PN at the same scale as that when the viewing box V is created. To do. The display control unit 44 displays the created image PN ′ in the viewing box V (see FIG. 14. FIG. 14 shows the viewing box V displayed on the display unit 45).
<動作>
次に、図15を参照して、本実施形態に係るX線CT装置1の動作について説明する。ここでは、アキシャル像AI1において穿刺針の挿入経路Iを作成した後、CT透視を用いて生検を行う場合の動作について述べる。
<Operation>
Next, the operation of the
生検を開始する前に、まずX線CT装置1は、被検体Eに対してX線スキャン(第1スキャン)を行い、ボリュームデータ(第1ボリュームデータ)を作成する。
Before starting a biopsy, the
具体的には、X線発生部11は、被検体Eに対してX線を曝射する。X線検出部12は、被検体Eを透過したX線を検出し、その検出データを取得する(S50)。前処理部41aは、S50で取得された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の前処理を行い、投影データを作成する(S51)。再構成処理部41bは、S51で作成された投影データに基づいて、複数の断層画像データを作成する。また、再構成処理部41bは、複数の断層画像データを補間処理することにより第1ボリュームデータを作成する(S52)。
Specifically, the X-ray generation unit 11 emits X-rays to the subject E. The
レンダリング処理部41cは、S52で作成された第1ボリュームデータをレンダリングすることによりアキシャル像AI1を作成する。表示制御部44は、作成されたアキシャル像AI1を表示部45に表示させる(S53)。
表示部45に表示されたアキシャル像AI1を参照しながら、術者は穿刺針の挿入経路Iの計画を立てる。術者は、入力デバイス等によってアキシャル像AI1における病変部の位置、及び穿刺針の挿入位置を指定する。設定部42は、指定された位置を結ぶ線分を挿入経路Iとして設定する(S54)。設定部42は、挿入経路Iの座標値を記憶部46に送る。記憶部46は、挿入経路I(座標値)を記憶する(S55)。
The surgeon makes a plan for the insertion path I of the puncture needle while referring to the axial image AI 1 displayed on the
また、作成部43は、S52で作成された第1ボリュームデータを所定の縮尺で変換させることにより、ビューイングボックスVを作成する(S56)。
The
表示制御部44は、S56で作成されたビューイングボックスVを表示部45に表示させ、且つ挿入経路Iに対応する経路画像I´をビューイングボックスVの対応する位置に表示させる(S57)。
The display control unit 44 displays the viewing box V created in S56 on the
その後、挿入経路Iが示されたアキシャル像AI1及びビューイングボックスVを参照しながら、術者は被検体Eに対して穿刺を進める。 Thereafter, the surgeon advances the puncture to the subject E while referring to the axial image AI 1 and the viewing box V showing the insertion path I.
ある程度、生検を進めた後(被検体Eに対して穿刺針を挿入した後)、穿刺の状態(穿刺針が計画経路に沿って進んでいるか等)を確認するため、X線CT装置1は、再度、被検体Eに対してX線スキャン(第2スキャン)を行い、ボリュームデータ(第2ボリュームデータ)を作成する。
After a certain amount of biopsy (after inserting the puncture needle into the subject E), the
すなわち、第1スキャンと同様、X線発生部11は、被検体Eに対してX線を曝射する。X線検出部12は、被検体Eを透過したX線を検出し、その検出データを取得する(S58)。なお、第1スキャンと第2スキャンの撮影条件等は等しいものとする。
That is, as in the first scan, the X-ray generation unit 11 emits X-rays to the subject E. The
前処理部41aは、S58で取得された検出データに対して、前処理を行い、投影データを作成する(S59)。再構成処理部41bは、S59で作成された投影データに基づいて作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、第2ボリュームデータを作成する(S60)。
The
検出部49は、S60で作成された第2ボリュームデータに基づいて、穿刺針PNの位置を検出する(S61)。
The detecting
表示制御部44は、S57で表示されたビューイングボックスVに対し、S61で検出された穿刺針PNに対応する画像PN´を表示させる(S62)。 The display control unit 44 causes the viewing box V displayed in S57 to display an image PN ′ corresponding to the puncture needle PN detected in S61 (S62).
なお、本実施形態では、ビューイングボックスV内に経路画像I´及び画像PN´を表示させる構成について述べたが、ビューイングボックスV内に表示される画像はこの組み合わせに限られない。たとえば、表示制御部44は、画像PN´のみをビューイングボックスV内に表示させることが可能である(この場合、挿入経路Iを設定しなくともよい)。或いは、表示制御部44は、画像PN´と併せて、第2実施形態における断面位置C´や第3実施形態における断面位置c´をビューイングボックスV内に表示させることも可能である。 In the present embodiment, the configuration in which the path image I ′ and the image PN ′ are displayed in the viewing box V has been described, but the image displayed in the viewing box V is not limited to this combination. For example, the display control unit 44 can display only the image PN ′ in the viewing box V (in this case, it is not necessary to set the insertion path I). Alternatively, the display control unit 44 can display the cross-sectional position C ′ in the second embodiment and the cross-sectional position c ′ in the third embodiment in the viewing box V together with the image PN ′.
<作用・効果>
本実施形態の作用及び効果について説明する。
<Action and effect>
The operation and effect of this embodiment will be described.
本実施形態のX線CT装置1は、検出部49を有する。検出部49は、他のボリュームデータ(第2ボリュームデータ)に基づいて、被検体Eに挿入された穿刺針PNを検出する。表示制御部44は、穿刺針PNに対応する画像を図形(ビューイングボックスV)に表示させる。
The
このように、表示制御部44は、他のボリュームデータに基づいて検出された穿刺針PNに対応する画像PN´をビューイングボックスVに対して表示させる。これにより、術者は、ビューイングボックスV内において穿刺針PNの位置を容易に把握することができる。また、ビューイングボックスV内に経路画像I´が表示されている場合には、経路画像I´と画像PN´を比較することで、穿刺が計画通りに行われているかを容易に把握することができる(穿刺が計画通りに進んでいる場合、経路画像I´及び画像PN´はビューイングボックスV内で重なって表示される)。すなわち、本実施形態におけるX線CT装置1は、呈示された穿刺計画に関する情報と実際の穿刺の状態とを比較することができる。
In this way, the display control unit 44 causes the viewing box V to display the image PN ′ corresponding to the puncture needle PN detected based on the other volume data. Thereby, the surgeon can easily grasp the position of the puncture needle PN in the viewing box V. Further, when the route image I ′ is displayed in the viewing box V, it is possible to easily grasp whether the puncture is performed as planned by comparing the route image I ′ and the image PN ′. (If the puncture proceeds as planned, the route image I ′ and the image PN ′ are displayed in the viewing box V so as to overlap each other). That is, the
(変形例1)
上記実施形態では、ボリュームデータの形状に基づいて、各辺が同じ縮尺となるように、ビューイングボックスを作成する例について述べた。
(Modification 1)
In the above-described embodiment, an example in which a viewing box is created so that each side has the same scale based on the shape of the volume data has been described.
ここで、図4に示したような直方体のビューイングボックスは、立方体に形成されるビューイングボックスに比べて、表示部45における表示領域を広く確保する必要がある。よって、直方体のビューイングボックスは、表示領域等の制約で表示画面に表示できない可能性がある。
Here, a rectangular parallelepiped viewing box as shown in FIG. 4 needs to secure a wider display area in the
そこで、作成部43は、ボリュームデータの形状に基づいて、各辺が異なる縮尺となるようビューイングボックスを作成することも可能である。
Therefore, the
すなわち、直方体のボリュームデータDが得られる場合、作成部43は、ビューイングボックスVが立方体になるよう、XY方向と当該方向に直交するZ方向との縮尺を変えて作成する。たとえば、図16に示すように、X方向及びY方向の辺の長さが100mmに対し、Z方向の辺の長さが200mmのボリュームデータD(輪郭部分O)が得られた場合、作成部43は、予め設定された、X方向及びY方向の縮尺(たとえば、1/10)及びそれとは異なるZ方向の縮尺(たとえば、1/20)に基づいて、X方向、Y方向及びZ方向の辺の長さが等しい(10mm)のビューイングボックスVを作成する。
That is, when the rectangular parallelepiped volume data D is obtained, the creating
(変形例2)
表示制御部44は、ある縮尺で作成したビューイングボックスVを表示部45に表示させた後、その縮尺を変更させることも可能である。この場合、表示制御部44は、当該縮尺に基づいて、ビューイングボックスV内の経路画像I´等の縮尺も変更する。
(Modification 2)
The display control unit 44 can also change the scale after the viewing box V created at a certain scale is displayed on the
また、表示制御部44は、ビューイングボックスVの表示態様(表示の有無、点滅・点灯の切り換え、色の変更等)を変更することも可能である。或いは、表示制御部44は、ビューイングボックスVを表示させた状態で、経路画像I´或いは、断面位置C´の表示態様(表示の有無、点滅・点滅の切り換え、色の変更等)のみを変更することも可能である。 The display control unit 44 can also change the display mode of the viewing box V (whether display is present, blinking / lighting switching, color change, etc.). Alternatively, the display control unit 44 displays only the display mode of the route image I ′ or the cross-sectional position C ′ (display presence / absence, switching of blinking / flashing, color change, etc.) with the viewing box V displayed. It is also possible to change.
(変形例3)
表示制御部44は、生検を行う対象部位に対応する画像をビューイングボックスV内に表示させることも可能である。
(Modification 3)
The display control unit 44 can also display an image corresponding to the target site for biopsy in the viewing box V.
本変形例において、設定部42は、特定部42aを含んで構成される(図17参照)。特定部42aは、ボリュームデータに基づいて、生検を行う対象部位を特定する。具体的には、特定部42aは、ボリュームデータから対象部位(たとえば病変部)のCT値に対応するCT値を有するボクセルを検出することにより、当該ボクセルの位置を対象部位の位置(三次元の座標値)として特定する。
In this modification, the setting
なお、対象部位の特定は、ボリュームデータに基づくMPR画像を解析することでも可能である。たとえば、特定部42aは、対象部位を含むアキシャル像に対してエッジ検出等の手法により対象部位のX方向及びY方向の位置(座標値)を求める。また、当該アキシャル像は、ボリュームデータに基づく画像である。従って、特定部42aは、ボリュームデータに基づいて対象部位のZ方向の位置(座標値)を求める。
The target part can also be specified by analyzing an MPR image based on volume data. For example, the specifying
表示制御部44は、対象部位の位置(三次元の座標値)について、ビューイングボックスVを作成する際の縮尺と同じ縮尺で変換することにより、対象部位に対応する画像S´を作成する。表示制御部44は、作成された画像S´をビューイングボックスVに表示させる(図18参照)。図18は、表示部45に表示されたビューイングボックスVを示している。また、図18では、画像S´と共に経路画像I´も併せて表示させた例を示している。
The display control unit 44 creates an image S ′ corresponding to the target part by converting the position (three-dimensional coordinate value) of the target part at the same scale as that when the viewing box V is created. The display control unit 44 displays the created image S ′ on the viewing box V (see FIG. 18). FIG. 18 shows the viewing box V displayed on the
このように、ビューイングボックスV内に対象部位に対応する画像を表示させ、上記の各実施形態と組み合わせることで、穿刺計画や実際に挿入された穿刺針と対象部位との位置関係をビューイングボックスV内で容易に把握することが可能となる。 In this way, by displaying an image corresponding to the target part in the viewing box V and combining with the above embodiments, the puncture plan and the positional relationship between the actually inserted puncture needle and the target part can be viewed. It can be easily grasped in the box V.
<実施形態に共通の効果>
以上述べた少なくともひとつの実施形態のX線CT装置によれば、表示制御部は、ビューイングボックスを表示部に表示させ、且つ穿刺計画に関する情報をビューイングボックスVに表示させる。すなわち、本実施形態におけるX線CT装置1は、穿刺計画に関する情報を呈示することが可能となっている。
<Effects common to the embodiments>
According to the X-ray CT apparatus of at least one embodiment described above, the display control unit displays the viewing box on the display unit and displays information related to the puncture plan on the viewing box V. That is, the
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
13a 開口部
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
32 寝台駆動部
33 寝台天板
34 基台
40 コンソール装置
41 処理部
41a 前処理部
41b 再構成処理部
41c レンダリング処理部
42 設定部
43 作成部
44 表示制御部
45 表示部
46 記憶部
47 スキャン制御部
48 制御部
E 被検体
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記ボリュームデータの輪郭を抽出し、前記抽出した輪郭を縮小し、前記縮小した輪郭を表現した図形を作成する作成部と、
前記画像及び前記図形を並べて表示部に表示させ、且つ前記挿入経路に対応する経路画像を前記図形に表示させる表示制御部と、
を有することを特徴とする医療装置。 A setting unit for setting an insertion path of a puncture needle to the subject for an image based on volume data;
A creation unit for extracting a contour of the volume data , reducing the extracted contour, and creating a figure expressing the reduced contour ;
A display control unit that displays the image and the graphic side by side on the display unit, and displays a path image corresponding to the insertion path on the graphic;
A medical device characterized by comprising:
前記ボリュームデータの輪郭を抽出し、前記抽出した輪郭を縮小し、前記縮小した輪郭を表現した図形を作成する作成部と、
前記MPR画像及び前記図形を並べて表示部に表示させ、且つ前記挿入経路を設定した前記MPR画像に対応する断面位置を前記図形に表示させる表示制御部と、
を有することを特徴とする医療装置。 A setting unit for setting an insertion path of a puncture needle with respect to the subject for an MPR image based on volume data;
A creation unit for extracting a contour of the volume data , reducing the extracted contour, and creating a figure expressing the reduced contour ;
A display control unit that displays the MPR image and the graphic side by side on a display unit, and displays a cross-sectional position corresponding to the MPR image in which the insertion path is set;
A medical device characterized by comprising:
前記ボリュームデータの輪郭を抽出し、前記抽出した輪郭を縮小し、前記縮小した輪郭を表現した図形を作成する作成部と、
前記MPR画像及び前記図形を並べて表示部に表示させ、且つ前記挿入経路に対応する経路画像及び前記挿入経路を設定した前記MPR画像に対応する断面位置を前記図形に表示させる表示制御部と、
を有することを特徴とする医療装置。 A setting unit for setting an insertion path of a puncture needle with respect to the subject for an MPR image based on volume data;
A creation unit for extracting a contour of the volume data , reducing the extracted contour, and creating a figure expressing the reduced contour ;
A display control unit for displaying the MPR image and the graphic side by side on the display unit, and displaying the path image corresponding to the insertion path and the cross-sectional position corresponding to the MPR image in which the insertion path is set;
A medical device characterized by comprising:
前記表示制御部は、前記穿刺針に対応する画像を前記図形に表示させることを特徴とする請求項4に記載の医療装置。 Based on the other volume data, a detection unit that detects a puncture needle inserted into the subject,
The medical device according to claim 4, wherein the display control unit displays an image corresponding to the puncture needle on the graphic.
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