WO2013111791A1

WO2013111791A1 - Ｘ線ｃｔ装置、ｘ線ｃｔシステム

Info

Publication number: WO2013111791A1
Application number: PCT/JP2013/051356
Authority: WO
Inventors: 豪椋本; 平岡　学
Original assignee: 株式会社東芝; 東芝メディカルシステムズ株式会社
Priority date: 2012-01-27
Filing date: 2013-01-23
Publication date: 2013-08-01
Also published as: CN103702614A; US20140072099A1; CN109984766A

Abstract

　予め設定された画像を現時点で得られた画像上で容易に認識することが可能な技術を提供する。Ｘ線ＣＴ装置は、異なるタイミングで被検体をＸ線でスキャンした結果に基づき、第１ボリュームデータ及び第２ボリュームデータを作成する。Ｘ線ＣＴ装置は、設定部と、記憶部と、表示制御部とを有する。設定部は、第１ボリュームデータに基づく画像に対して所定の設定画像を設定する。記憶部は、設定画像及び設定画像の設定位置を記憶する。表示制御部は、第２ボリュームデータに基づく画像を表示部に表示させ、且つ第２ボリュームデータに基づく画像における設定位置に対応する位置に設定画像を表示させる。

Description

Ｘ線ＣＴ装置、Ｘ線ＣＴシステム

　本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置及びＸ線ＣＴシステムに関する。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。この動作を生検が完了するまで繰り返し行うことで、確実に生検を行うことが可能となる。

　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場合がある。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。

特開２００２－１１２９９８号公報

　ところで、予め取得されたＣＴ画像において設定された画像（たとえば、計画経路）は、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画像には表示されない。

　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、予め設定された画像を現時点で得られた画像上で容易に認識することが可能な技術を提供することを目的とする。

　実施形態のＸ線ＣＴ装置は、異なるタイミングで被検体をＸ線でスキャンした結果に基づき、第１ボリュームデータ及び第２ボリュームデータを作成する。Ｘ線ＣＴ装置は、設定部と、記憶部と、表示制御部とを有する。設定部は、第１ボリュームデータに基づく画像に対して所定の設定画像を設定する。記憶部は、設定画像及び設定画像の設定位置を記憶する。表示制御部は、第２ボリュームデータに基づく画像を表示部に表示させ、且つ第２ボリュームデータに基づく画像における設定位置に対応する位置に設定画像を表示させる。

　また、実施形態のＸ線ＣＴシステムは、被検体を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装置を含む。Ｘ線ＣＴシステムは、設定部と、記憶部と、表示制御部とを有する。設定部は、予め作成された第１ボリュームデータに基づく画像に対して所定の設定画像を設定する。記憶部は、設定画像及び設定画像の設定位置を記憶する。表示制御部は、新たに作成された第２ボリュームデータに基づく画像を表示部に表示させ、且つ第２ボリュームデータに基づく画像における設定位置に対応する位置に設定画像を表示させる。

第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のブロック図である。第１実施形態に係る設定部の説明を補足する図である。第１実施形態に係る設定部の説明を補足する図である。第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作の概要を示すフローチャートである。第２実施形態に係る設定部の説明を補足する図である。第２実施形態に係る設定部の説明を補足する図である。第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作の概要を示すフローチャートである。第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のブロック図である。第３実施形態に係る第１設定部の説明を補足する図である。第３実施形態に係る第１設定部の説明を補足する図である。第３実施形態に係る第２設定部の説明を補足する図である。第３実施形態に係る第２設定部の説明を補足する図である。第３実施形態に係る第２設定部の説明を補足する図である。第３実施形態に係る第２設定部の説明を補足する図である。第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作の概要を示すフローチャートである。第４実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のブロック図である。第４実施形態に係る第１設定部の説明を補足する図である。第４実施形態に係る第１設定部の説明を補足する図である。第４実施形態に係る第２設定部の説明を補足する図である。第４実施形態に係る第２設定部の説明を補足する図である。第４実施形態に係る第２設定部の説明を補足する図である。第４実施形態に係る第２設定部の説明を補足する図である。第４実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作の概要を示すフローチャートである。

（第１実施形態）
　図１から図３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。

＜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。

［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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

［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。

［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、記憶部４３と、表示制御部４４と、表示部４５と、スキャン制御部４６と、制御部４７とを含んで構成されている。

　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。

　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。

　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。

　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。レンダリング処理部４１ｃは、第１画像処理部４１１ｃと、第２画像処理部４１２ｃとを含む。

　第１画像処理部４１１ｃは、ボリュームデータに基づいて、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。具体例として、第１画像処理部４１１ｃは、再構成処理部４１ｂで作成された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、表示用の画像（画像データ）である疑似三次元画像を作成する。

　第２画像処理部４１２ｃは、ボリュームデータに基づいて、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、第２画像処理部４１２ｃ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。具体例として、第２画像処理部４１２ｃは、再構成処理部４１ｂで作成された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画像を作成する。

　設定部４２は、ボリュームデータに基づく画像に対して所定の設定画像を設定する。「設定画像」は、ボリュームデータに基づく画像上で描かれる所望の画像である。たとえば、被検体Ｅに対して生検を行う場合、穿刺針の挿入経路の計画（どのようなルートで穿刺針を挿入していくか。すなわち、計画経路）を予め画像上で描くことがある。その描かれた画像（計画経路の画像）が、設定画像の一例である。或いは、画像中の注目部位（病変部等）の位置を円や楕円で囲ったマーキング画像を設定画像とすることもできる。表示制御部４４は、設定された設定画像をボリュームデータに基づく画像上に表示させる。設定画像が表示されたボリュームデータに基づく画像は、被検体Ｅに対して穿刺等を行う場合の参照画像として用いることができる。

　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）に基づく疑似三次元画像に対して計画経路を示す画像（設定画像）を設定する場合について述べる。図２Ａ及び図２Ｂに示す立方体は、ボリュームデータに基づく疑似三次元画像Ｄを模式的に示したものである。ここでは、立方体の各面が被検体Ｅの体表面を示しているものとする。表示制御部４４は、疑似三次元画像Ｄを表示部４５に表示させる。

　術者は、表示部４５に表示された疑似三次元画像Ｄに対し、Ｘ線ＣＴ装置１等に設けられた入力デバイス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を結ぶ線分を設定画像Ｉとして設定する。表示制御部４４は、設定された設定画像Ｉを疑似三次元画像上に表示させる（図２Ｂ参照）。また、設定部４２は、ボリュームデータにおける設定画像Ｉの位置（座標値。以下、「設定位置」という場合がある）を求める。設定画像Ｉ及び設定位置は、記憶部４３に記憶される。

　なお、術者は、入力デバイス等を用いて疑似三次元画像上に計画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設定画像Ｉとして設定する。或いは、設定部４２は、ボリュームデータ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、当該線分を設定画像Ｉとして設定することも可能である。

　記憶部４３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４３は、設定画像及び設定画像の設定位置の他、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。

　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、第１画像処理部４１１ｃにより作成された疑似三次元画像や、第２画像処理部４１２ｃにより作成されたＭＰＲ画像（アキシャル像、サジタル像、コロナル像、オブリーク像）等を表示部４５に表示させる制御を行う。

　また、本実施形態において、表示制御部４４は、表示部４５に表示されたボリュームデータに基づく画像における設定位置に対応する位置に設定画像を表示させる。

　表示制御部４４の具体例として、第１スキャンとは異なるタイミングで行われたスキャン（第２スキャン）により得られたボリュームデータ（第２ボリュームデータ）に基づく疑似三次元画像を表示部４５に表示させる場合について述べる。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、同じ座標体系にあるものとする。

　この場合、表示制御部４４は、記憶部４３に記憶された設定位置に対応する位置に設定画像と同じ画像を表示させる。設定画像の表示態様として、表示制御部４４は、第２ボリュームデータに基づく疑似三次元画像中の画素（画素値）を設定画像の画素（画素値）で置き換えることができる。或いは、表示制御部４４は、第２ボリュームデータに基づく疑似三次元画像に対して設定画像を重畳させることも可能である。なお、設定画像が表示された第２ボリュームデータに基づく画像を新たな参照画像として用いることも可能である。

　表示部４５は、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）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。

　スキャン制御部４６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４６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４６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４６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４６は、寝台３１を移動させるよう寝台駆動部３２を制御する。

　制御部４７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４７は、スキャン制御部４６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４７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４７は、表示制御部４４を制御することで、記憶部４３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。

＜動作＞
　次に、図３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、穿刺針の計画経路を作成した後、ＣＴ透視を用いて生検を行う場合の動作について述べる。

　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。

　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。

　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４７の制御に基づき、再構成処理部４１ｂに送られる。

　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）。

　第１画像処理部４１１ｃ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処理することにより疑似三次元画像を作成する。表示制御部４４は、作成された疑似三次元画像を表示部４５に表示させる（Ｓ１３）。

　表示部４５に表示された疑似三次元画像を参照しながら、術者は穿刺針の挿入経路の計画（計画経路）を立てる。術者は、入力デバイス等によって疑似三次元画像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設定画像として設定する（Ｓ１４）。表示制御部４４は、設定された設定画像を疑似三次元画像上に表示させる。設定部４２は、設定画像及び設定画像の座標値（設定位置）を記憶部４３に送る。記憶部４３は、設定画像及び当該座標値（設定位置）を記憶する（Ｓ１５）。

　その後、設定画像が示された疑似三次元画像を参照しながら、術者は被検体Ｅに対して生検を開始する。

　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。

　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（Ｓ１６）。なお、上述の通り、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。

　前処理部４１ａは、Ｓ１６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（Ｓ１７）。再構成処理部４１ｂは、Ｓ１７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（Ｓ１８）。第１画像処理部４１１ｃは、Ｓ１８で作成された第２ボリュームデータをレンダリングすることにより疑似三次元画像を作成する（Ｓ１９）。

　表示制御部４４は、Ｓ１９で作成された疑似三次元画像を表示部４５に表示させ、且つ第２ボリュームデータに基づく疑似三次元画像におけるＳ１５で記憶された設定位置に対応する位置にＳ１４で設定された設定画像と同じ画像を表示させる（Ｓ２０）。

　このように、第２ボリュームデータに基づく画像に対し、生検の開始前に予め描かれた設定画像（計画経路を示す画像）を表示させることで、設定画像を設定したボリュームデータ（第１ボリュームデータ）と異なるボリュームデータ（第２ボリュームデータ）に基づく画像においても設定画像を容易に把握することができる。また、生検を進めた結果、計画経路から穿刺針がずれた場合には、ボリュームデータに基づく画像に表示される穿刺針の位置と当該画像に表示される設定画像とがずれた状態で表示される。逆に、計画経路に沿って穿刺針が挿入されている場合には、ボリュームデータに基づく画像に表示される穿刺針の位置と当該画像に表示される設定画像とが重なった状態で表示される。すなわち、設定画像が表示された画像を参照することにより、術者は、穿刺針のずれ（計画経路からのずれ）を容易に把握することができる。

　なお、処理部４１、設定部４２、表示制御部４４、スキャン制御部４６及び制御部４７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、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４６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４７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。

　また、これまでは単独のＸ線ＣＴ装置１における構成・動作について述べた。一方、本実施形態の構成を、Ｘ線ＣＴ装置１を含むＸ線ＣＴシステムとして実現することも可能である。

　たとえば、Ｘ線ＣＴ装置１において、予め作成されたボリュームデータに基づく画像に対して設定画像の設定を行い、且つ設定画像及び設定画像の設定位置の記憶を行う。そして、ＣＴ透視を用いた生検を他のＸ線ＣＴ装置で行う。この場合、他のＸ線ＣＴ装置は、ＣＴ透視で得られた第２ボリュームデータに基づく画像を表示部に表示させる。更に、他のＸ線ＣＴ装置は、記憶された設定画像及び設定画像の設定位置をＸ線ＣＴ装置１から読み出し、第２ボリュームデータに基づく画像における当該設定画像の設定位置に対応する位置に設定画像を表示させる。

　或いは、Ｘ線ＣＴ装置１では、第１ボリュームデータに基づく画像の作成を行う。Ｘ線ＣＴ装置１とは別に設けられたコンピュータは、第１ボリュームデータに基づく画像に対して設定画像を設定し、設定画像及び設定画像の設定位置を記憶する。そして、Ｘ線ＣＴ装置１（或いは、他のＸ線ＣＴ装置）でＣＴ透視を行う場合に、Ｘ線ＣＴ装置１は、ＣＴ透視で得られた第２ボリュームデータに基づく画像を表示部に表示させる。更に、Ｘ線ＣＴ装置１は、記憶された設定画像及び設定画像の設定位置をコンピュータから読み出し、第２ボリュームデータに基づく画像における当該設定画像の設定位置に対応する位置に設定画像を表示させることも可能である。

＜作用・効果＞
　本実施形態の作用及び効果について説明する。

　本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、異なるタイミングで被検体をＸ線でスキャンした結果に基づき、第１ボリュームデータ及び第２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、記憶部４３と、表示制御部４４とを含む。設定部４２は、第１ボリュームデータに基づく画像に対して所定の設定画像を設定する。記憶部４３は、設定画像及び設定画像の設定位置を記憶する。表示制御部４４は、第２ボリュームデータに基づく画像を表示部４５に表示させ、且つ第２ボリュームデータに基づく画像における設定位置に対応する位置に設定画像を表示させる。

　具体的には、Ｘ線ＣＴ装置１は、第１画像処理部４１１ｃを有する。第１画像処理部４１１ｃは、ボリュームデータに基づいて、被検体Ｅの三次元的な構造を二次元的に示した疑似三次元画像を作成する。設定部４２は、第１ボリュームデータに基づく疑似三次元画像に対して設定画像を設定する。表示制御部４４は、第２ボリュームデータに基づく疑似三次元画像を表示部４５に表示させ、且つ第２ボリュームデータに基づく疑似三次元画像における設定位置に対応する位置に設定画像を表示させる。

　また、本実施形態の構成をＸ線ＣＴシステムとして実現することも可能である。Ｘ線ＣＴシステムは、少なくとも一つのＸ線ＣＴ装置と、設定部４２と、記憶部４３と、表示制御部４４とを含んでいる。Ｘ線ＣＴ装置は、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。設定部４２は、予め作成された第１ボリュームデータに基づく画像に対して所定の設定画像を設定する。記憶部４３は、設定画像及び設定画像の設定位置を記憶する。表示制御部４４は、新たに作成された第２ボリュームデータに基づく画像を表示部４５に表示させ、且つ第２ボリュームデータに基づく画像における設定位置に対応する位置に設定画像を表示させる。

　このように、表示制御部４４は、第１ボリュームデータに基づく疑似三次元画像に対して設定した設定画像を、第２ボリュームデータに基づく疑似三次元画像における設定位置に対応する位置に表示させることができる。たとえば、ＣＴ透視を用いた生検において、表示制御部４４は、予め設定した計画経路を示す画像を、Ｘ線スキャンにより都度得られるボリュームデータ（第２ボリュームデータ）に基づく疑似三次元画像においても同じ位置で表示することができる。よって、この疑似三次元画像を参照することで、術者は計画経路を現在の画像において確認することができる、更に、第２ボリュームデータに基づく画像に穿刺針が表示されている場合、穿刺針と計画経路とのずれが分かるので、穿刺針が計画経路に沿って進んでいるかを容易に把握することができる。すなわち、本実施形態によれば、予め設定された画像（設定画像）を現時点で得られた画像上で容易に認識することが可能となる。

（第２実施形態）
　図４Ａから図５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、設定部４２が、第１ボリュームデータに基づくＭＰＲ画像に対して設定画像を設定する。そして、表示制御部４４が、第２ボリュームデータに基づくＭＰＲ画像に当該設定画像を表示させる構成について述べる。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。なお、以下では、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。

　本実施形態における設定部４２は、ボリュームデータに基づくＭＰＲ画像に対して所定の設定画像を設定する。ＭＰＲ画像は、第２画像処理部４１２ｃにより作成される。

　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）に基づくアキシャル像に対して穿刺針の計画経路を示す画像（設定画像）を設定する場合について述べる。図４Ａ及び図４Ｂは、ボリュームデータに基づくアキシャル像ＡＩを示している。表示制御部４４は、アキシャル像ＡＩを表示部４５に表示させる。

　術者は、表示部４５に表示されたアキシャル像ＡＩに対し、入力デバイス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４Ａ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を結ぶ線分を設定画像Ｉとして設定する。表示制御部４４は、設定された設定画像Ｉをアキシャル像ＡＩ上に表示させる（図４Ｂ参照）。また、設定部４２は、アキシャル像ＡＩにおける設定位置（座標値）を求める。設定画像Ｉ及び設定位置は、記憶部４３に記憶される。なお、アキシャル像ＡＩ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ＡＩにおいて設定された設定画像の位置は、三次元の座標値で特定することができる。

　本実施形態において、表示制御部４４は、表示部４５に表示されたボリュームデータに基づくＭＰＲ画像における設定位置に対応する位置に設定画像を表示させる。

　表示制御部４４の具体例として、第１スキャンとは異なるタイミングで行われたスキャン（第２スキャン）により得られたボリュームデータ（第２ボリュームデータ）に基づくアキシャル像を表示部４５に表示させる場合について述べる。なお、第１ボリュームデータに基づくアキシャル像と第２ボリュームデータに基づくアキシャル像とは、体軸方向において同じ位置の断面を示すものとする。

　この場合、表示制御部４４は、記憶部４３に記憶された設定位置に対応するアキシャル像中の位置に設定画像と同じ画像を表示させる。

　或いは、表示制御部４４の処理として、第１実施形態と同様、第２ボリュームデータに基づく疑似三次元画像における設定位置に対応する位置に設定画像と同じ画像を表示することでもよい。上述の通り、第１ボリュームデータに基づくＭＰＲ画像（アキシャル像）に対して設定された設定位置は、三次元の座標値を有している。従って、第２ボリュームデータに基づく画像が疑似三次元画像であっても、設定位置に対応する位置を特定することができる。

＜動作＞
　次に、図５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、アキシャル像において穿刺針の計画経路を作成した後、ＣＴ透視を用いて生検を行う場合の動作について述べる。

　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）。

　第２画像処理部４１２ｃ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を作成する。表示制御部４４は、作成されたアキシャル像を表示部４５に表示させる（Ｓ３３）。

　表示部４５に表示されたアキシャル像を参照しながら、術者は穿刺針の挿入経路の計画（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設定画像として設定する（Ｓ３４）。表示制御部４４は、設定された設定画像をアキシャル像上に表示させる。設定部４２は、設定画像の座標値（設定位置）を記憶部４３に送る。記憶部４３は、設定画像及び設定画像の座標値（設定位置）を記憶する（Ｓ３５）。

　その後、設定画像が示されたアキシャル像を参照しながら、術者は被検体Ｅに対して穿刺を進める。

　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（Ｓ３６）。なお、第１実施形態と同様、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。

　前処理部４１ａは、Ｓ３６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（Ｓ３７）。再構成処理部４１ｂは、Ｓ３７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（Ｓ３８）。第２画像処理部４１２ｃは、当該第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を作成する（Ｓ３９）。

　表示制御部４４は、Ｓ３９で作成されたアキシャル像を表示部４５に表示させ、且つ第２ボリュームデータに基づくアキシャル像におけるＳ３５で記憶された設定位置に対応する位置にＳ３４で設定された設定画像と同じ画像を表示させる（Ｓ４０）。

　本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、第２画像処理部４１２ｃを有する。第２画像処理部４１２ｃは、ボリュームデータに基づいて、被検体Ｅの断面を示すＭＰＲ画像を作成する。設定部４２は、第１ボリュームデータに基づくＭＰＲ画像に対して設定画像を設定する。表示制御部４４は、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、且つ第２ボリュームデータに基づくＭＰＲ画像における設定位置に対応する位置に設定画像を表示させる。

　また、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、第１画像処理部４１１ｃと、第２画像処理部４１２ｃとを有する。第１画像処理部４１１ｃは、ボリュームデータに基づいて、被検体Ｅの三次元的な構造を二次元的に示した疑似三次元画像を作成する。第２画像処理部４１２ｃは、ボリュームデータに基づいて、被検体Ｅの断面を示すＭＰＲ画像を作成する。設定部４２は、第１ボリュームデータに基づくＭＰＲ画像に対して設定画像を設定する。表示制御部４４は、第２ボリュームデータに基づく疑似三次元画像を表示部４５に表示させ、且つ第２ボリュームデータに基づく疑似三次元画像における設定位置に対応する位置に設定画像を表示させる。

　また、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１における第２画像処理部４１２ｃは、ＭＰＲ画像として被検体Ｅのアキシャル像、サジタル像、コロナル像及びオブリーク像のうちの少なくとも一つを作成する。

　このように、表示制御部４４は、第１ボリュームデータに基づくＭＰＲ画像に対して設定した設定画像を、第２ボリュームデータに基づく画像（疑似三次元画像又はＭＰＲ画像）における設定位置に対応する位置に表示させることができる。たとえば、ＣＴ透視を用いた生検において、表示制御部４４は、予め設定した計画経路を示す画像を、Ｘ線スキャンにより都度得られるボリュームデータ（第２ボリュームデータ）に基づく画像においても同じ位置で表示することができる。よって、この画像を参照することで、術者は計画経路を現在の画像において確認することができる、更に、第２ボリュームデータに基づく画像に穿刺針が表示されている場合、穿刺針と計画経路とのずれが分かるので、穿刺針が計画経路に沿って進んでいるかを容易に把握することができる。すなわち、本実施形態によれば、予め設定された画像（設定画像）を現時点で得られた画像上で容易に認識することが可能となる。また、設定画像を二次元画像であるＭＰＲ画像で容易に設定することができる。

（変形例１）
　第２実施形態においては、アキシャル像に対して設定画像を設定した。ここで、設定画像は、ボリュームデータに基づく画像から設定されるため、三次元の座標値を有する。従って、設定部４２は、アキシャル像の元となるボリュームデータから作成したコロナル像やサジタル像において、当該三次元の座標値に対応する位置に設定画像を自動で設定することも可能である。

　すなわち、設定部４２は、ある断面を示すＭＰＲ画像に対して設定画像を設定し、且つ当該設定画像の設定位置に基づいて、他の断面を示すＭＰＲ画像に対して設定画像を設定することができる。表示制御部４４は、設定された設定画像を各ＭＰＲ画像上に表示させる。

（変形例２）
　設定部４２で設定された穿刺針の計画経路を示す画像（設定画像）に沿った断面の画像を観察することにより、術者は、計画経路全体を二次元画像上で把握することが可能となる。この場合、第２画像処理部４１２ｃは、第１ボリュームデータに基づいて、設定画像に沿った断面のオブリーク像を作成する。

　また、第２画像処理部４１２ｃは、設定画像に沿った断面のオブリーク像の断面位置を記憶しておき、第２ボリュームデータにおいても同じ断面のオブリーク像を作成することができる。すなわち、第２画像処理部４１２ｃは、異なるタイミングで得られたボリュームデータ（第１～第ｎボリュームデータ）それぞれにおいて、常に同じ断面位置でオブリーク像を作成する。なお、作成された各オブリーク像は、表示制御部４４により表示部４５に表示される。

　ここで、たとえば、穿刺針が計画経路に沿って進んでいない場合、第２ボリュームデータに基づくオブリーク像には、穿刺針が表示されない。従って、術者は穿刺針のずれ（計画経路からのずれ）を容易に把握することができる。なお、第２画像処理部４１２ｃが作成する画像は、オブリーク像に限らず、設定画像に沿った断面の画像であればよい。たとえば、被検体Ｅの体軸方向と垂直に挿入経路が計画されている場合、第２画像処理部４１２ｃが作成する画像は、アキシャル像が望ましい。

（変形例３）
　また、被検体Ｅに対する生検を行った後に、穿刺針が実際に進んだ経路（穿刺針がどのような経路で挿入されたか）を確認したい場合がある。この場合、異なるタイミングで得られたボリュームデータ（第１～第ｎボリュームデータ）それぞれにおいて、穿刺針を含む断面を作成し、記憶しておくことが望ましい。

　そこで、本変形例では、各ボリュームデータにおいて穿刺針の位置を検出し、穿刺針を含む断面で新たな画像を作る構成について述べる。以下、新たな画像としてオブリーク像を作成する例について述べる。

　たとえば、処理部４１は、複数のボリュームデータそれぞれに対して、穿刺針の位置を特定する。具体例として、処理部４１は、複数のボリュームデータそれぞれに対して、ボリュームデータを構成する断層画像データ間の差分を取り、差分の大きい断層画像データを特定する。そして、処理部４１は、特定された断層画像データに対してエッジ検出等の画像処理を行い、穿刺針の位置を特定する。なお、ボリュームデータにおける穿刺針の位置の特定には、上記手法に限らず公知の手法を用いることができる。

　第２画像処理部４１２ｃは、特定された穿刺針の位置を基準として所定の方向にボリュームデータをレンダリングすることで、穿刺針を含む断面であるオブリーク像を作成する。第２画像処理部４１２ｃは、複数のボリュームデータそれぞれに対してこの処理を行う。従って、第２画像処理部４１２ｃで作成されたオブリーク像には、常に穿刺針が表示されることになる。第２画像処理部４１２ｃで作成されたオブリーク像は、記憶部４３に記憶される。よって、術者は、生検が完了した後、記憶部４３に記憶された複数のオブリーク像を観察することにより、穿刺針が進んだ経路（穿刺針がどのような経路で挿入されたか）を改めて確認することができる。

＜第１実施形態及び第２実施形態に共通の効果＞
　以上述べた第１実施形態及び第２実施形態のうち、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、第１ボリュームデータに基づく画像に対して設定した設定画像を第２ボリュームデータに基づく画像における設定位置に対応する位置に表示させることができる。すなわち、本実施形態によれば、予め設定された画像（設定画像）を現時点で得られた画像上で容易に認識することが可能となる。

（第３実施形態）
　たとえば、被検体の動きによる影響や穿刺に対する医師の熟練度によっては、計画経路に沿って穿刺針を挿入することが困難な場合がある。すなわち、計画経路と実際の穿刺針の位置（進路）にずれが生じる可能性があり、確実な生検の妨げになる。一方、計画経路からの穿刺針のずれに対して、穿刺針の挿入位置や方向をどのように修正すればよいかは、医師等の経験によるところが大きい。

　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、計画経路と穿刺針とのずれを反映した画像を表示することが可能な技術を提供することを目的とする。

　図６から図９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。

＜装置構成＞
　図６に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、架台装置１００と、寝台装置３００と、コンソール装置４００とを含んで構成されている。

［架台装置］
　架台装置１００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１００は、Ｘ線発生部１１０と、Ｘ線検出部１２０と、回転体１３０と、高電圧発生部１４０と、架台駆動部１５０と、Ｘ線絞り部１６０と、絞り駆動部１７０と、データ収集部１８０とを有する。

　Ｘ線発生部１１０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１１０は、発生したＸ線を被検体Ｅに対して曝射する。

　Ｘ線検出部１２０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１２０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１２０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（検出データ）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１２０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１１０の回転方向に相当する。

　回転体１３０は、Ｘ線発生部１１０とＸ線検出部１２０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１３０は、スライス方向に貫通した開口部１３０ａを有する。架台装置１００内において、回転体１３０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１１０及びＸ線検出部１２０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。

　高電圧発生部１４０は、Ｘ線発生部１１０に対して高電圧を印加する。Ｘ線発生部１１０は、当該高電圧に基づいてＸ線を発生させる。

　架台駆動部１５０は、回転体１３０を回転駆動させる。Ｘ線絞り部１６０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１１０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１７０は、Ｘ線発生部１１０で発生したＸ線が所定の形状となるようＸ線絞り部１６０を駆動させる。

　データ収集部１８０（ＤＡＳ）は、Ｘ線検出部１２０（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１８０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１８０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４００に送信する。なお、ＣＴ透視を行う場合、データ収集部１８０は、検出データの収集レートを短くする。

［寝台装置］
　寝台装置３００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３００は、寝台３１０と寝台駆動部３２０とを備えている。寝台３１０は、被検体Ｅを載置するための寝台天板３３０と、寝台天板３３０を支持する基台３４０とを備えている。寝台天板３３０は、寝台駆動部３２０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３２０は、被検体Ｅが載置された寝台天板３３０を、回転体１３０の開口部１３０ａに対して挿抜させることができる。基台３４０は、寝台駆動部３２０によって寝台天板３３０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。

［コンソール装置］
　コンソール装置４００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４００は、架台装置１００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４００は、処理部４１０と、第１設定部４２０と、判断部４３０と、第２設定部４４０と、表示制御部４５０と、記憶部４６０と、表示部４７０と、スキャン制御部４８０と、制御部４９０とを含んで構成されている。

　処理部４１０は、架台装置１００（データ収集部１８０）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４１０は、前処理部４１０ａと、再構成処理部４１０ｂと、レンダリング処理部４１０ｃとを含んで構成されている。

　前処理部４１０ａは、架台装置１００（Ｘ線検出部１２０）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。

　再構成処理部４１０ｂは、前処理部４１０ａ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４１０ｂ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。

　レンダリング処理部４１０ｃは、再構成処理部４１０ｂ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。

　たとえば、レンダリング処理部４１０ｃ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。

　また、レンダリング処理部４１０ｃ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４１０ｃ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。

　第１設定部４２０は、予め作成された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。予め作成されたボリュームデータとは、生検を実施する前の段階で行われたＸ線スキャンにより得られたボリュームデータである。

　第１設定部４２０により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。なお、挿入経路は、表示部４７０に表示される挿入経路の画像と一対一に対応するので、以下、これらを同一視する場合がある。

　第１設定部４２０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）に基づくアキシャル像ＡＩに対して穿刺針の挿入経路（計画経路）を設定する場合について述べる。図７Ａ及び図７Ｂは、ボリュームデータに基づくアキシャル像ＡＩを示している。表示制御部４５０は、アキシャル像ＡＩを表示部４７０に表示させる。

　術者は、表示部４７０に表示されたアキシャル像ＡＩに対し、Ｘ線ＣＴ装置１等に設けられた入力デバイス等を用いて生検を行う部位（病変部等）の位置Ｓ、及び穿刺針の挿入位置Ｐの２点を指定する（図７Ａ参照）。第１設定部４２０は、アキシャル像ＡＩ上でその２点を結ぶ最短距離を算出し、その最短距離を結ぶ線分を挿入経路Ｉとして設定する。表示制御部４５０は、設定された挿入経路Ｉをアキシャル像ＡＩ上に表示させる（図７Ｂ参照）。また、第１設定部４２０は、アキシャル像ＡＩにおける挿入経路Ｉの位置（座標値）を求める。挿入経路Ｉの画像及び挿入経路Ｉの位置は、記憶部４６０に記憶される。なお、アキシャル像ＡＩ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ＡＩにおいて設定された挿入経路Ｉの位置は、三次元の座標値で特定することができる。

　なお、術者は、入力デバイス等を用いてアキシャル像ＡＩ上に挿入経路Ｉを示す線分を直接描くことも可能である（手動）。この場合、第１設定部４２０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、第１設定部４２０は、アキシャル像ＡＩに対してエッジ検出等の画像解析処理を施すことにより、病変部の位置Ｓと病変部から最も近い体表面の位置を算出する。そして、第１設定部４２０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（自動）。

　また、挿入経路Ｉが設定される画像は、アキシャル像ＡＩに限られない。第１設定部４２０は、同様の手法により、サジタル像やコロナル像に対しても挿入経路Ｉを設定することが可能である。或いは、第１設定部４２０は、ボリュームデータに基づく疑似三次元画像（被検体Ｅの三次元的な構造を二次元的に示した画像）に対して挿入経路Ｉを設定することも可能である。

　判断部４３０は、穿刺針が被検体Ｅに挿入された状態で行われたスキャンの結果に基づき作成されたボリュームデータに基づく画像における穿刺針と挿入経路とのずれの有無を判断する。「ずれ」は、設定された挿入経路の位置と被検体Ｅに挿入された穿刺針の位置との差である。ずれは、たとえば、設定された挿入経路に対する穿刺針の先端位置の距離である。すなわち、ずれが無い場合（挿入経路に沿って穿刺が行われている場合）には、当該距離は０となる。或いは、設定された挿入経路と穿刺針とがなす角度を「ずれ」としてもよい（ずれが無い場合には、当該角度は０になる）。

　判断部４３０の具体例として、第１ボリュームデータに基づくアキシャル像ＡＩに対して、第１設定部４２０が挿入経路Ｉを設定した場合について述べる。

　レンダリング処理部４１０ｃは、第１スキャンとは異なるタイミング（穿刺針が被検体Ｅに挿入された状態）で行われたスキャン（第２スキャン）により得られたボリュームデータ（第２ボリュームデータ）に基づきアキシャル像ＡＩ´を作成する。判断部４３０は、第１設定部４２０により設定された挿入経路Ｉの位置（座標値）を記憶部４６０から読み出す。また、判断部４３０は、アキシャル像ＡＩ´において、エッジ検出等の画像処理により、被検体Ｅに挿入された穿刺針ＰＮの先端位置ｈ（座標値）を検出する。そして、判断部４３０は、穿刺針ＰＮの先端位置ｈが設定された挿入経路Ｉ上にあるかないかを判断する。

　穿刺針ＰＮの先端位置ｈが設定された挿入経路Ｉ上にある場合（挿入経路Ｉの座標値に先端位置ｈの座標値が含まれる場合）、判断部４３０は、ずれはないと判断する。一方、穿刺針ＰＮの先端位置ｈが設定された挿入経路Ｉ上にない場合（挿入経路Ｉの座標値に先端位置ｈの座標値が含まれない場合）、判断部４３０は、ずれがあると判断する。なお、判断部４３０は、挿入経路Ｉと穿刺針ＰＮの先端位置ｈとの差をずれ量として検出することも可能である。

　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、同じ座標体系にあるものとする。また、本実施形態において、第１ボリュームデータに基づくアキシャル像ＡＩ、及び第２ボリュームデータに基づくアキシャル像ＡＩ´は、体軸方向における同じ位置の断面を示す画像である。

　第２設定部４４０は、ずれがあると判断された場合、第２ボリュームデータに基づく画像に対し、新たな挿入経路を設定するために用いられる。新たな挿入経路は、ずれに応じて計画経路（挿入経路Ｉ）を修正して得られる経路である。

　第２設定部４４０の具体例として、予め設定された挿入経路Ｉから穿刺針ＰＮの先端位置ｈがずれている場合（図７Ｃ参照）について述べる。図７Ｃ及び図７Ｄは、第２ボリュームデータに基づくアキシャル像ＡＩ´を示している。なお、図７Ｃ及び図７Ｄでは、穿刺針ＰＮが指定された挿入位置Ｐから挿入されたが、穿刺を行ううちに先端位置ｈが挿入経路Ｉからずれてしまった例を示している。

　この場合、第２設定部４４０は、穿刺針ＰＮの先端位置ｈの座標値と挿入経路Ｉの一端（病変部の位置Ｓ）の座標値を結ぶ線分を新たな挿入経路Ｉ´として設定する（図７Ｄ参照）。挿入経路Ｉ´は、穿刺針ＰＮの先端位置ｈと挿入経路Ｉの一端を結ぶ最短経路であることが望ましい。

　術者は、入力デバイス等を用いて第２ボリュームデータに基づくアキシャル像ＡＩ´上に示された穿刺針ＰＮの先端位置ｈと挿入経路Ｉの一端を結ぶ線分を直接描くことも可能である。この場合、第２設定部４４０は、当該描かれた線分を新たな挿入経路Ｉ´として設定する。また、第１設定部４２０と同様、第２設定部４４０は、第２ボリュームデータに基づくコロナル像、サジタル像、オブリーク像、及び疑似三次元画像に対して新たな挿入経路Ｉ´を設定することも可能である。

　なお、挿入経路Ｉは、ボリュームデータに基づく画像上で設定されるため、三次元の座標値を有している。従って、挿入経路Ｉが設定される画像と新たな挿入経路Ｉ´が設定される画像が異なっていてもよい。たとえば、第１設定部４２０は、アキシャル像ＡＩ上で挿入経路Ｉを設定する。そして、第２設定部４４０は、コロナル像上で新たな挿入経路Ｉ´を設定することも可能である。

　また、ずれが小さい場合には、新たな挿入経路Ｉ´を設定しなくとも穿刺に影響を与えない可能性もある。この場合、第２設定部４４０は、判断部４３０により検出されたずれ量が閾値以上の場合のみ、新たな挿入経路Ｉ´を設定することでもよい。閾値は、挿入経路Ｉと穿刺針ＰＮの先端位置ｈとの距離に基づいて設定される値である。或いは、閾値は、入力デバイス等を用いて、ＣＴ透視の都度、任意の値を設定することも可能である。

　また、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、第２設定部４４０は、穿刺針ＰＮが指定された挿入位置Ｐから大きくずれた状態で穿刺された場合であっても、上記と同様の処理により、新たな挿入経路Ｉ´を設定することが可能である。図８Ａ及び図８Ｂは、第２ボリュームデータに基づくアキシャル像ＡＩ´を示している。

　表示制御部４５０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４１０ｃにより作成された疑似三次元画像やＭＰＲ画像（アキシャル像、サジタル像、コロナル像、オブリーク像）等を表示部４７０に表示させる制御を行う。

　また、本実施形態において、表示制御部４５０は、ボリュームデータに基づく画像を表示部４７０に表示させ、且つ設定された新たな挿入経路Ｉ´をボリュームデータに基づく画像に表示させる。

　表示制御部４５０の具体例として、第２ボリュームデータに基づくアキシャル像ＡＩ´を表示部４７０に表示させる場合について述べる。この場合、表示制御部４５０は、第２設定部４４０により設定された新たな挿入経路Ｉ´をアキシャル像ＡＩ´中に表示させる（図７Ｄ参照）。新たな挿入経路Ｉ´の表示態様として、表示制御部４５０は、アキシャル像ＡＩ´中の画素（画素値）を新たな挿入経路Ｉ´の画素（画素値）で置き換えることができる。或いは、表示制御部４５０は、アキシャル像ＡＩ´に対して新たな挿入経路Ｉ´を重畳させることも可能である。また、表示制御部４５０は、元の挿入経路Ｉと新たな挿入経路Ｉ´の双方をアキシャル像ＡＩ´に表示させることもできる（図７Ｄ参照）。或いは、表示制御部４５０は、新たな挿入経路Ｉ´のみをアキシャル像ＡＩ´に表示させることもできる。

　また、表示制御部４５０は、元の挿入経路Ｉと新たな挿入経路Ｉ´とを異なる表示態様で表示させることもできる。たとえば、表示制御部４５０は、元の挿入経路Ｉが表示される色と新たな挿入経路Ｉ´が表示される色とを異ならせることができる。表示制御部４５０は、元の挿入経路Ｉを点滅表示させ、新たな挿入経路Ｉ´を点灯表示させることができる。表示制御部４５０は、元の挿入経路Ｉを破線で表示させ、新たな挿入経路Ｉ´を実線で表示させることができる（図７Ｄ参照）。

　更に、表示制御部４５０は、ずれを示す情報（たとえば、穿刺針ＰＮの先端位置ｈと挿入経路Ｉとの距離や角度等のずれ量）を表示部４７０の表示画面における所定の位置に数値等で表示させることもできる（アキシャル像ＡＩ´上に重ねて表示させる場合も含む）。

　記憶部４６０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４６０は、挿入経路Ｉの位置の他、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。

　表示部４７０は、ＬＣＤやＣＲＴ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４７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。

　スキャン制御部４８０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４８０は、Ｘ線発生部１１０に対して高電圧を印加させるよう高電圧発生部１４０を制御する。スキャン制御部４８０は、回転体１３０を回転駆動させるよう架台駆動部１５０を制御する。スキャン制御部４８０は、Ｘ線絞り部１６０を動作させるよう絞り駆動部１７０を制御する。スキャン制御部４８０は、寝台３１０を移動させるよう寝台駆動部３２０を制御する。

　制御部４９０は、架台装置１００、寝台装置３００およびコンソール装置４００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４９０は、スキャン制御部４８０を制御することで、架台装置１００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４９０は、処理部４１０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４９０は、表示制御部４５０を制御することで、記憶部４６０に記憶されたＣＴ画像データ等に基づく画像を表示部４７０に表示させる。

＜動作＞
　次に、図９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、穿刺針の挿入経路（計画経路）を設定した後、ＣＴ透視を用いて生検を行う場合の動作について述べる。

　具体的には、Ｘ線発生部１１０は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射する。Ｘ線検出部１２０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）。Ｘ線検出部１２０で検出された検出データは、データ収集部１８０で収集され、処理部４１０（前処理部４１０ａ）に送られる。

　前処理部４１０ａ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）。作成された投影データは、制御部４９０の制御に基づき、再構成処理部４１０ｂに送られる。

　再構成処理部４１０ｂ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４１０ｂ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）。レンダリング処理部４１０ｃ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処理することによりアキシャル像ＡＩを作成する。表示制御部４５０は、作成されたアキシャル像ＡＩを表示部４７０に表示させる（Ｓ５３）。

　術者は、表示部４７０に表示されたアキシャル像ＡＩを参照しながら、入力デバイス等によってアキシャル像ＡＩにおける病変部の位置Ｓ、及び穿刺針ＰＮの挿入位置Ｐを指定する。第１設定部４２０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。図７Ｂ参照）。表示制御部４５０は、設定された挿入経路Ｉ（計画経路）をアキシャル像ＡＩ上に表示させる。第１設定部４２０は、挿入経路Ｉの画像及び挿入経路Ｉの座標値を記憶部４６０に送る。記憶部４６０は、当該画像及び当該座標値を記憶する。

　その後、挿入経路Ｉが示されたアキシャル像ＡＩを参照しながら、術者は被検体Ｅに対して生検を開始する。

　ある程度、生検を進めた後（被検体Ｅに対して穿刺針ＰＮを挿入した後）、穿刺の状態（穿刺針ＰＮ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。

　すなわち、第１スキャンと同様、Ｘ線発生部１１０は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射する。Ｘ線検出部１２０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（Ｓ５５）。なお、上述の通り、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。

　前処理部４１０ａは、Ｓ５５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（Ｓ５６）。再構成処理部４１０ｂは、Ｓ５６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（Ｓ５７）。レンダリング処理部４１０ｃは、Ｓ５７で作成された第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ＡＩ´を作成する。アキシャル像ＡＩ´は、Ｓ５３で表示されたアキシャル像ＡＩと体軸方向における同じ位置の断面を示す。

　ここで、判断部４３０は、アキシャル像ＡＩ´における穿刺針ＰＮの先端位置ｈと挿入経路Ｉとのずれの有無を判断する（Ｓ５８）。

　Ｓ５８でずれがあると判断された場合、第２設定部４４０は、アキシャル像ＡＩ´に対し、新たな挿入経路Ｉ´を設定する（Ｓ５９）。一方、ずれがないと判断された場合、穿刺は計画通りに進んでいるため、Ｘ線ＣＴ装置１はＳ５９以降の処理を行わない。

　表示制御部４５０は、アキシャル像ＡＩ´を表示部４７０に表示させ、且つＳ５９で設定された新たな挿入経路Ｉ´をアキシャル像ＡＩ´に表示させる（Ｓ６０）。

　なお、処理部４１０、第１設定部４２０、判断部４３０、第２設定部４４０、表示制御部４５０、スキャン制御部４８０及び制御部４９０は、たとえば、ＣＰＵ、ＧＰＵ、又はＡＳＩＣなどの図示しない処理装置と、ＲＯＭ、ＲＡＭや、又はＨＤＤ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４１０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、第１設定部４２０及び第２設定部４４０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、判断部４３０の機能を実行するための判断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、表示制御部４５０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４８０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４９０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。

　また、本実施形態では、第１設定部４２０と第２設定部４４０とを機能的に分けて説明した。一方、単一の設定部を設け、当該設定部においてそれぞれの機能（第１設定部４２０の動作、及び第２設定部４４０の動作）を実行することも可能である。

　たとえば、Ｘ線ＣＴ装置１において、予め作成されたボリュームデータに基づく画像に対して挿入経路Ｉの設定を行い、且つ挿入経路Ｉの画像及び挿入経路Ｉの位置を記憶する。そして、ＣＴ透視を用いた生検を他のＸ線ＣＴ装置で行う。この場合、他のＸ線ＣＴ装置は、記憶された挿入経路ＩをＸ線ＣＴ装置１から読み出し、ＣＴ透視で得られた新たなボリュームデータ（第２ボリュームデータ）に基づく画像における穿刺針ＰＮと挿入経路Ｉとのずれの有無を判断する。ずれがある場合、他のＸ線ＣＴ装置は、第２ボリュームデータに基づく画像に対し、新たな挿入経路Ｉ´を設定する。そして、他のＸ線ＣＴ装置は、第２ボリュームデータに基づく画像を表示部に表示させ、且つ当該画像に新たな挿入経路Ｉ´を表示させる。

　或いは、Ｘ線ＣＴ装置１では、第１ボリュームデータに基づく画像の作成を行う。Ｘ線ＣＴ装置１とは別に設けられたコンピュータは、第１ボリュームデータに基づく画像に対して挿入経路Ｉの設定を行い、挿入経路Ｉの画像及び挿入経路Ｉの位置を記憶する。そして、Ｘ線ＣＴ装置１（或いは、他のＸ線ＣＴ装置）でＣＴ透視を行う場合に、Ｘ線ＣＴ装置１は、記憶された挿入経路Ｉをコンピュータから読み出し、ＣＴ透視で得られた第２ボリュームデータに基づく画像における穿刺針ＰＮと挿入経路Ｉとのずれの有無を判断する。ずれがある場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、第２ボリュームデータに基づく画像に対し、新たな挿入経路Ｉ´を設定する。そして、Ｘ線ＣＴ装置１は、第２ボリュームデータに基づく画像を表示部に表示させ、且つ当該画像に新たな挿入経路Ｉ´を表示させることも可能である。

　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、第１設定部４２０と、判断部４３０と、第２設定部４４０と、表示制御部４５０とを有する。第１設定部４２０は、予め作成された第１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ＰＮの挿入経路Ｉを設定するために用いられる。判断部４３０は、穿刺針ＰＮが被検体Ｅに挿入された状態で行われたスキャンの結果に基づき作成された第２ボリュームデータに基づく画像における穿刺針ＰＮと挿入経路Ｉとのずれの有無を判断する。第２設定部４４０は、ずれがあると判断された場合、第２ボリュームデータに基づく画像に対し、新たな挿入経路Ｉ´を設定するために用いられる。表示制御部４５０は、第２ボリュームデータに基づく画像を表示部４７０に表示させ、且つ設定された新たな挿入経路Ｉ´を第２ボリュームデータに基づく画像に表示させる。

　また、本実施形態の構成をＸ線ＣＴシステムとして実現することも可能である。Ｘ線ＣＴシステムは、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を含む。Ｘ線ＣＴシステムは、第１設定部４２０と、判断部４３０と、第２設定部４４０と、表示制御部４５０とを有する。第１設定部４２０は、予め作成された第１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ＰＮの挿入経路Ｉを設定するために用いられる。判断部４３０は、穿刺針ＰＮが被検体Ｅに挿入された状態で行われたスキャンの結果に基づき作成された第２ボリュームデータに基づく画像における穿刺針ＰＮと挿入経路Ｉとのずれの有無を判断する。第２設定部４４０は、ずれがあると判断された場合、第２ボリュームデータに基づく画像に対し、新たな挿入経路Ｉ´を設定するために用いられる。表示制御部４５０は、第２ボリュームデータに基づく画像を表示部４７０に表示させ、且つ設定された新たな挿入経路Ｉ´を第２ボリュームデータに基づく画像に表示させる。

　このように、第２設定部４４０は、穿刺針ＰＮと挿入経路Ｉとのずれがある場合に、新たな挿入経路Ｉ´を設定する。表示制御部４５０は、新たな挿入経路Ｉ´をボリュームデータに基づく画像に表示させる。術者は、この画像を参照することで、生検を行う部位に対して穿刺針をどのように挿入すればよいか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（Ｘ線ＣＴシステム）によれば、計画経路と穿刺針とのずれを反映した画像を表示することが可能となる。

　また、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１の表示制御部４５０は、第１設定部４２０で設定された挿入経路Ｉを第２ボリュームデータに基づく画像に表示させる。

　このように、第２ボリュームデータに基づく画像に新たな挿入経路Ｉ´及び予め設定された挿入経路Ｉを併せて表示させることにより、予め設定された挿入経路Ｉに対する新たな挿入経路Ｉ´のずれを容易に把握することができる。

　また、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１の表示制御部４５０は、ずれを示す情報を表示部４７０に表示させる。

　このように、ずれを示す情報を表示部４７０に表示させることにより、術者はずれを数値等の情報として具体的に把握することが可能となる。

　また、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１の表示制御部４５０は、挿入経路Ｉと新たな挿入経路Ｉ´とを異なる表示態様で表示させる。

　このように、挿入経路Ｉと新たな挿入経路Ｉ´とを異なる表示態様で表示させることにより、それぞれの経路を区別し易くなる。よって、術者は、いずれの経路に沿って穿刺針ＰＮを挿入すればよいかを容易に判断することが可能となる。

（第４実施形態）
　図１０から図１３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。たとえば、被検体Ｅに対して生検を行う場合、血管等を避けて穿刺針を挿入していくことが望ましい。本実施形態では、血管等を避けて穿刺針の挿入経路及び新たな挿入経路を設定する構成について述べる。第３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。

　本実施形態におけるコンソール装置４００は、処理部４１０と、第１設定部４２０と、判断部４３０と、第２設定部４４０と、表示制御部４５０と、記憶部４６０と、表示部４７０と、スキャン制御部４８０と、制御部４９０と、検出部５００とを含んで構成されている。

　検出部５００は、ボリュームデータから所定の対象部位を検出する。「所定の対象部位」とは、血管等のボリュームデータに含まれる被検体Ｅ内の特定の部位を示す。対象部位は、穿刺針による穿刺を避けるべき部位である（すなわち、挿入経路は、対象部位を避けて設定されることが望ましい）。検出される対象部位は、予め設定されたものが記憶部４６等に記憶されていてもよいし、生検の都度、入力デバイス等を用いて任意の部位を設定することも可能である。また、対象部位は、領域であってもよいし、領域の最小単位である点（たとえば、ボリュームデータにおいて最もＣＴ値が高いボクセル（ピクセル））であってもよい。

　検出部５００の具体例として、第１ボリュームデータに基づいて作成されるＭＰＲ画像から対象部位を検出する構成について述べる。検出部５００は、ＭＰＲ画像の各ピクセルのＣＴ値と検出する対象部位の閾値とを比較する。そして、検出部５００は、閾値以上（或いは、閾値以下）のＣＴ値を有するピクセル（ピクセルの座標値）を対象部位（対象部位の座標値）として検出する。閾値は、対象部位に対応して定まる値（たとえば、血管のＣＴ値）であって、ピクセル内に対象部位が含まれているか否かを判断するための値である。閾値は、所定の幅を有していてもよい。閾値が幅を有する場合、検出部５００は、閾値に含まれるＣＴ値を有するピクセルを対象部位として検出する。

　なお、検出部５００は、ボリュームデータから直接、対象部位を検出することも可能である。この場合、検出部５００は、ボリュームデータを構成する各ボクセルのＣＴ値と検出する対象部位の閾値とを比較する。そして、検出部５００は、閾値以上（或いは、閾値以下）のＣＴ値を有するボクセル（ボクセルの座標値）を対象部位（対象部位の座標値）として検出する。

　本実施形態における第１設定部４２０によれば、第１ボリュームデータから検出された対象部位を避けて挿入経路が設定される。

　図１１Ａは、第１ボリュームデータに基づくアキシャル像ＡＩを示している。ここで、穿刺針を挿入しようとする挿入位置Ｐと病変部の位置Ｓとの最短距離で挿入経路（図１１Ａの破線参照）を設定した場合、その挿入経路上に血管Ｂが存在することになる（図１１Ａ参照）。従って、その挿入経路に沿って穿刺を行った場合には、血管Ｂを穿刺してしまうことになる。

　そこで、第１設定部４２０は、エッジ検出等の画像解析処理により、アキシャル像ＡＩ中における病変部の位置Ｓ、及び体表面の輪郭Ｏを求める。そして、第１設定部４２０は、輪郭Ｏ上で位置Ｓが最も近くなる点Ｐ´を特定する（すなわち、位置Ｓと点Ｐ´との距離は、位置Ｓと輪郭Ｏとの最短距離になる）。ここで、第１設定部４２０は、位置Ｓと点Ｐ´とを結ぶ線分上に血管Ｂが無いかどうかを判断する。すなわち、第１設定部４２０は、当該線分の座標値に検出部５００で検出された血管Ｂの座標値が含まれるかを判断する。位置Ｓと点Ｐ´とを結ぶ線分上に血管Ｂが無いと判断した場合（当該線分の座標値に血管Ｂの座標値が含まれない場合）、第１設定部４２０は、当該線分に沿って挿入経路Ｉを設定する（図１１Ｂ参照）。一方、位置Ｓと点Ｐ´とを結ぶ線分上に血管Ｂがあると判断した場合（当該線分の座標値に血管Ｂの座標値が含まれる場合）、第１設定部４２０は、輪郭Ｏ上で新たな点を特定し、その点と位置Ｓとを結ぶ線分上に血管Ｂが無いかどうかを改めて判断する。

　なお、挿入経路Ｉは、血管Ｂを避けて設定されればよく、位置Ｓと輪郭Ｏとの最短距離である必要はない。すなわち、挿入経路Ｉの座標値と血管Ｂの座標値とが異なっていればよい。

　また、入力デバイス等を用いてアキシャル像ＡＩ上に挿入経路Ｉを示す線分を直接描く場合等には、挿入経路Ｉと検出された対象部位（血管Ｂ等）とが重なる可能性がある。この場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、設定された挿入経路Ｉが望ましくない旨の警告を発することが可能である。たとえば、表示制御部４５０は、表示部４７０に「挿入経路を変更すべき」との表示を出すことにより警告を行う。或いは、制御部４９０は、警告手段（図示なし）を駆動させ、音声により警告を行うことも可能である。

　本実施形態における第２設定部４４０によれば、第１ボリュームデータ又は第２ボリュームデータから検出された対象部位を避けて新たな挿入経路が設定される。図１１Ｃ及び図１１Ｄは、第２ボリュームデータに基づくアキシャル像ＡＩ´を示している。なお、図１１Ｃ及び図１１Ｄでは、穿刺針ＰＮが指定された挿入位置Ｐから挿入されたが、穿刺を行ううちに先端位置ｈが挿入経路Ｉからずれてしまった例を示している。

　たとえば、図１１Ｃに示すように、挿入経路Ｉから穿刺針ＰＮがずれた場合、そのまま穿刺を進めると血管Ｂを穿刺してしまう可能性がある。そこで、第２設定部４４０は、血管Ｂを避けるよう新たな挿入経路Ｉ´を設定する。具体的には、第２設定部４４０は、穿刺針ＰＮの先端位置ｈと病変部の位置Ｓとを結ぶ最短経路を特定し、その最短経路上に血管Ｂが無いかどうかを判断する。血管Ｂが無いと判断した場合、第２設定部４４０は、特定された最短経路に沿って新たな挿入経路Ｉ´を設定する（図１１Ｄ参照）。

　また、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、第２設定部４４０は、穿刺針ＰＮが指定された挿入位置Ｐから大きくずれた状態で穿刺された場合であっても、上記と同様の処理により、新たな挿入経路Ｉ´を設定することが可能である。図１２Ａ及び図１２Ｂは、第２ボリュームデータに基づくアキシャル像ＡＩ´を示している。

　なお、検出部５００は、Ｘ線スキャンの都度、対象部位を検出してもよい。たとえば、呼吸や心臓の拍動の影響により、第１ボリュームデータを取得したタイミングと、第２ボリュームデータを取得したタイミングとで対象部位等の位置が変化している可能性がある。　　　

　そこで、第１ボリュームデータと異なるタイミングで得られた第２ボリュームデータに基づき、検出部５００は、所定の対象部位を改めて検出する。そして、第２設定部４４０は、第２ボリュームデータで検出された対象部位を避けて穿刺針ＰＮの先端位置ｈと病変部の位置Ｓとを結ぶ線分を特定し、当該線分に沿って新たな挿入経路Ｉ´を設定する。このように、第２設定部４４０は、第２ボリュームデータに基づく画像から検出された対象部位を避けて新たな挿入経路Ｉ´を設定する。従って、Ｘ線ＣＴ装置１は、血管Ｂの位置の変化等の影響を低減させた状態で、新たな挿入経路Ｉ´を設定することができる。

＜動作＞
　次に、図１３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、穿刺針の挿入経路（計画経路）を設定した後、ＣＴ透視を用いて生検を行う場合の動作について述べる。

　具体的には、Ｘ線発生部１１０は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射する。Ｘ線検出部１２０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（Ｓ７０）。前処理部４１０ａは、Ｓ７０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（Ｓ７１）。再構成処理部４１０ｂは、Ｓ７１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４１０ｂ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（Ｓ７２）。レンダリング処理部４１０ｃは、Ｓ７２で作成された第１ボリュームデータをレンダリング処理することによりアキシャル像ＡＩを作成する。表示制御部４５０は、作成されたアキシャル像ＡＩを表示部４７０に表示させる（Ｓ７３）。

　ここで、検出部５００は、アキシャル像ＡＩの各ピクセルのＣＴ値を血管Ｂの閾値と比較することにより、アキシャル像ＡＩにおける血管Ｂを検出する（Ｓ７４）。

　第１設定部４２０は、エッジ検出等により、アキシャル像ＡＩ中における病変部の位置Ｓ、及び体表面の輪郭Ｏを求める。そして、第１設定部４２０は、輪郭Ｏ上で位置Ｓが最も近くなる点Ｐ´を特定する。第１設定部４２０は、位置Ｓと点Ｐ´とを結ぶ線分上に血管Ｂが無いかどうかを判断する。位置Ｓと点Ｐ´とを結ぶ線分上に血管Ｂが無いと判断した場合、第１設定部４２０は、当該線分に沿って挿入経路Ｉを設定する。すなわち、第１設定部４２０は、Ｓ７４で検出された血管Ｂを避けて、挿入経路Ｉとして設定する（Ｓ７５）。表示制御部４５０は、設定された挿入経路Ｉをアキシャル像ＡＩ上に表示させる。第１設定部４２０は、挿入経路Ｉの画像及び挿入経路Ｉの座標値を記憶部４６０に送る。記憶部４６０は、当該画像及び座標値を記憶する。

　すなわち、第１スキャンと同様、Ｘ線発生部１１０は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射する。Ｘ線検出部１２０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（Ｓ７６）。なお、上述の通り、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。

　前処理部４１０ａは、Ｓ７６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（Ｓ７７）。再構成処理部４１０ｂは、Ｓ７７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（Ｓ７８）。レンダリング処理部４１０ｃは、Ｓ７８で作成された第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ＡＩ´を作成する。このアキシャル像ＡＩ´は、Ｓ７３で表示されたアキシャル像ＡＩと体軸方向における同じ位置の断面を示す。

　ここで、判断部４３０は、アキシャル像ＡＩ´における穿刺針ＰＮの先端位置ｈと挿入経路Ｉとのずれの有無を判断する（Ｓ７９）。

　Ｓ７９でずれがあると判断された場合、第２設定部４４０は、アキシャル像ＡＩ´に対し、Ｓ７４で検出された血管Ｂを避けて新たな挿入経路Ｉ´を設定する（Ｓ８０）。一方、ずれがないと判断された場合、穿刺は計画通りに進んでいるため、Ｘ線ＣＴ装置１はＳ８０以降の処理を行わない。

　表示制御部４５０は、アキシャル像ＡＩ´を表示部４７０に表示させ、且つＳ８０で設定された新たな挿入経路Ｉ´をアキシャル像ＡＩ´に表示させる（Ｓ８１）。

　本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、検出部５００を有する。検出部５００は、ボリュームデータから所定の対象部位（たとえば、血管）を検出する。第１設定部４２０により、第１ボリュームデータから検出された対象部位を避けて挿入経路Ｉが設定される。第２設定部４４０により、第１ボリュームデータ又は第２ボリュームデータから検出された対象部位を避けて新たな挿入経路Ｉ´が設定される。

　このように、第１設定部４２０は、検出部５００により検出された血管等（穿刺を避けるべき対象部位）を回避して挿入経路Ｉを設定する。また、穿刺針ＰＮと挿入経路Ｉとのずれがある場合に、第２設定部４４０は、血管等を回避して新たな挿入経路Ｉ´を設定する。すなわち、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置（Ｘ線ＣＴシステム）によれば、計画経路と穿刺針とのずれを反映した画像を表示することが可能となる。更に、その画像は、血管等を回避して設定された画像である。この画像を参照して穿刺を行うことにより、術者は、血管等を穿刺する可能性が低くなる。すなわち、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置（Ｘ線システム）によれば、血管等を避けて穿刺を行うときの参照となる画像を提供することができる。

＜第３実施形態及び第４実施形態に共通の効果＞
　以上述べた第３実施形態及び第４実施形態のうち、少なくともひとつの実施形態のＸ線ＣＴ装置によれば、第２設定部は、穿刺針と挿入経路とのずれがある場合に、新たな挿入経路を設定する。表示制御部は、新たな挿入経路をボリュームデータに基づく画像に表示させる。すなわち、本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置によれば、計画経路と穿刺針とのずれを反映した画像を表示することが可能となる。

　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。

　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
　４１１ｃ　第１画像処理部
　４１２ｃ　第２画像処理部
　４２　設定部
　４３　記憶部
　４４　表示制御部
　４５　表示部
　４６　スキャン制御部
　４７　制御部
　Ｅ　被検体

Claims

　異なるタイミングで被検体をＸ線でスキャンした結果に基づき、第１ボリュームデータ及び第２ボリュームデータを作成するＸ線ＣＴ装置であって、
　前記第１ボリュームデータに基づく画像に対して所定の設定画像を設定するための設定部と、
　前記設定画像及び前記設定画像の設定位置を記憶する記憶部と、
　前記第２ボリュームデータに基づく画像を表示部に表示させ、且つ前記第２ボリュームデータに基づく画像における前記設定位置に対応する位置に前記設定画像を表示させる表示制御部と、
　を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
　ボリュームデータに基づいて、前記被検体の三次元的な構造を二次元的に示した疑似三次元画像を作成する第１画像処理部を有し、
　前記設定部は、前記第１ボリュームデータに基づく疑似三次元画像に対して前記設定画像を設定し、
　前記表示制御部は、前記第２ボリュームデータに基づく疑似三次元画像を表示部に表示させ、且つ前記第２ボリュームデータに基づく疑似三次元画像における前記設定位置に対応する位置に前記設定画像を表示させることを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
　ボリュームデータに基づいて、前記被検体の断面を示すＭＰＲ画像を作成する第２画像処理部を有し、
　前記設定部は、前記第１ボリュームデータに基づくＭＰＲ画像に対して前記設定画像を設定し、
　前記表示制御部は、前記第２ボリュームデータに基づくＭＰＲ画像を表示部に表示させ、且つ前記第２ボリュームデータに基づくＭＰＲ画像における前記設定位置に対応する位置に前記設定画像を表示させることを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
　ボリュームデータに基づいて、前記被検体の三次元的な構造を二次元的に示した疑似三次元画像を作成する第１画像処理部と、
　ボリュームデータに基づいて、前記被検体の断面を示すＭＰＲ画像を作成する第２画像処理部と、
　を有し、
　前記設定部は、前記第１ボリュームデータに基づくＭＰＲ画像に対して前記設定画像を設定し、
　前記表示制御部は、前記第２ボリュームデータに基づく疑似三次元画像を表示部に表示させ、且つ前記第２ボリュームデータに基づく疑似三次元画像における前記設定位置に対応する位置に前記設定画像を表示させることを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
　前記第２画像処理部は、前記ＭＰＲ画像として前記被検体のアキシャル像、サジタル像、コロナル像及びオブリーク像のうちの少なくとも一つを作成することを特徴とする請求項３記載のＸ線ＣＴ装置。
　前記設定画像は、前記被検体に対する穿刺針の挿入経路を示す画像であることを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
　被検体を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装置を含むＸ線ＣＴシステムであって、
　予め作成された第１ボリュームデータに基づく画像に対して所定の設定画像を設定するための設定部と、
　前記設定画像及び前記設定画像の設定位置を記憶する記憶部と、
　新たに作成された第２ボリュームデータに基づく画像を表示部に表示させ、且つ前記第２ボリュームデータに基づく画像における前記設定位置に対応する位置に前記設定画像を表示させる表示制御部と、
　を有することを特徴とするＸ線ＣＴシステム。
　被検体を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装置であって、
　予め作成された第１ボリュームデータに基づく画像に対し、前記被検体に対する穿刺針の挿入経路を設定するための第１設定部と、
　前記穿刺針が前記被検体に挿入された状態で行われたスキャンの結果に基づき作成された第２ボリュームデータに基づく画像における前記穿刺針と前記挿入経路とのずれの有無を判断する判断部と、
　前記ずれがあると判断された場合、前記第２ボリュームデータに基づく画像に対し、新たな挿入経路を設定するための第２設定部と、
　前記第２ボリュームデータに基づく画像を表示部に表示させ、且つ設定された前記新たな挿入経路を前記第２ボリュームデータに基づく画像に表示させる表示制御部と、
　を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
　ボリュームデータから所定の対象部位を検出する検出部を有し、
　前記第１設定部により、前記第１ボリュームデータから検出された前記対象部位を避けて前記挿入経路が設定され、
　前記第２設定部により、前記第１ボリュームデータ又は前記第２ボリュームデータから検出された前記対象部位を避けて前記新たな挿入経路が設定されることを特徴とする請求項８記載のＸ線ＣＴ装置。
　前記表示制御部は、前記挿入経路を前記第２ボリュームデータに基づく画像に表示させることを特徴とする請求項８記載のＸ線ＣＴ装置。
　前記表示制御部は、前記ずれ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８記載のＸ線ＣＴ装置。
　前記表示制御部は、前記挿入経路と前記新たな挿入経路とを異なる表示態様で表示させることを特徴とする請求項８記載のＸ線ＣＴ装置。
　前記表示制御部は、前記第１ボリュームデータに基づく画像又は前記第２ボリュームデータに基づく画像として、前記被検体のアキシャル像、サジタル像、コロナル像及びオブリーク像の少なくとも一つを前記表示部に表示させることを特徴とする請求項８記載のＸ線ＣＴ装置。
　被検体を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装置を含むＸ線ＣＴシステムであって、
　予め作成された第１ボリュームデータに基づく画像に対し、前記被検体に対する穿刺針の挿入経路を設定するための第１設定部と、
　前記穿刺針が前記被検体に挿入された状態で行われたスキャンの結果に基づき作成された第２ボリュームデータに基づく画像における前記穿刺針と前記挿入経路とのずれの有無を判断する判断部と、
　前記ずれがあると判断された場合、前記第２ボリュームデータに基づく画像に対し、新たな挿入経路を設定するための第２設定部と、
　前記第２ボリュームデータに基づく画像を表示部に表示させ、且つ設定された前記新たな挿入経路を前記第２ボリュームデータに基づく画像に表示させる表示制御部と、
　を有することを特徴とするＸ線ＣＴシステム。