JP2004267601A - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像表示までの待ち時間の不快感を解消するためにプレビュー画像を表示し、プレビュー画像表示後に必要なＸ線データをメモリ６から転送することで、Ｘ線画像を表示させる。
【解決手段】回転側に大容量のメモリ６を搭載し、送信装置８はＸ線検出器２から入力されたＸ線データをメモリ６に格納し、同時に診断の位置決め・プレビュー用にＸ線データ補間を前提としたＸ線データ数を縮小したＸ線データを画像処理装置１１へ伝送する。プレビュー画像より関心画像について不足Ｘ線データを送信装置８に要求し、分解能が高い正式な画像を表示させる。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、大容量のＸ線画像データ処理を伴うＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線ＣＴ装置ではＸ線管とＸ線検出器が対向して配置され、Ｘ線管から照射されるＸ線ビームが撮像被検体を透過してＸ線検出器に入射する。Ｘ線検出器に入射するＸ線の線量は被検体の透過率に従って元のＸ線から減衰しており、その減衰量をＸ線検出器でデジタル電気信号に変換する。対向して配置されたＸ線管およびＸ線検出器は回転盤に搭載されており、制御信号によって被検体の周りを回転しながら一定間隔でＸ線を被検体に照射し、Ｘ線検出器で電気信号に変換したのち送信装置にＸ線データを伝送し、エラーチェックを行いながら画像処理装置にＸ線データを伝送する。そして、そのＸ線データに基づいて画像再構成し、画像表示を行う。
【０００３】
ここで、画像再構成に必要な一連のＸ線データは、Ｘ線管と検出器が１回転する間に検出される全ての投影角に対するＸ線データからなる。従来では、回転盤に設けられた送信装置はＸ線検出器から入力されたＸ線データを画像処理装置に伝送するためにメモリに一時記録し、電気信号または光信号などによる伝送ラインで数データごとに回転盤から静止側の受信装置へ伝送する。受信装置はデータが正常に受信されているかを確認し、電気信号による応答ラインで正常応答またはエラー応答を回転盤の送信装置に伝送する。エラーがなければ画像処理装置にデータが送られ断層像などの再構成処理を行い、オペレータコンソールのモニタに画像を表示する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−８４７２５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この従来のデータ伝送方法では、再構成に必要な全てのデータを伝送した後で画像再構成していたため、多スライス検出器のように素子配列の数が増加すると画像数が増えれば増えるほど操作者が画像再構成の待ち時間で不快感を感じたり、全ての画像を確認するために時間、労力が必要となったりするため操作者の負担が大きくなる。
【０００６】
本発明の目的は、操作者が感じる画像画像表示までの待ち時間の不快感を緩和し、関心のある部位の画像を短時間で選択しやすくすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、Ｘ線源を連続して回転して被検体のＸ線データを計測すると共に、前記Ｘ線データを基に被検体の断層映像を再構成して表示装置上に表示させるＸ線ＣＴ装置において、計測された前記Ｘ線データから間引いたＸ線データを再構成し、複数のプレビュー画像を作成する手段と、前記プレビュー画像に基づいて所望領域のＸ線画像を選択する選択手段とを備え、前記所望領域のＸ線画像を再構成して表示装置上に表示させる。また、前記所望領域のＸ線画像を表示している間、所望領域外のＸ線データを再構成する。
【０００８】
具体的には、完全なＸ線画像を表示する前にＸ線データを部分的に間引いて画像処理装置に伝送し、補間アルゴリズムによって再構成したプレビュー画像を表示し、操作者がプレビュー画像を確認後に必要な画像に対して不足分のデータを回転盤に搭載されたメモリから転送することで、正式なＸ線画像を表示させる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
図１に本発明で適用されるＸ線ＣＴ装置を示す。本発明のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管１とそれに対向して配置されたＸ線検出器２とを搭載した固定部と、Ｘ線管１及びＸ線検出器２を同一平面状に固定して被検体３の周りを回転させる回転盤５と、Ｘ線検出器２のＸ線データを画像処理装置１１に伝送する送信・受信装置と、Ｘ線データに基づいて画像処理する画像処理装置１１と、Ｘ線画像を表示させるモニタ１２とから構成される。さらに、Ｘ線スキャナ１０には、図示しないが、Ｘ線検出器２のＸ線データをデジタル信号に変換する検出器回路、並びに回転盤５の回転及びＸ線束の幅を制御するスキャナガントリ制御回路を備えている。このスキャナガントリ制御回路には、プロトコルによりスキャン部位毎にスキャン数の上限値が設定されており、過剰なスキャン継続を防止する機能が備えられている。このように構成されたＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管１及びＸ線検出器を被検体３の回りに回転させ、その回転分のＸ線を検出し、その検出されたＸ線データに基づいて再構成演算し、断層像、３Ｄ像などを表示させることができる。
【００１０】
図２に本発明で適用されるＸ線ＣＴ装置の詳細部を示す。
Ｘ線検出器２で受信されたＸ線データは、プリアンプ７で増幅され、静止側にＸ線データを伝達させる送信装置８に送られる。送信装置８に接続され、Ｘ線データを一時的に蓄えるためのメモリ６は、一検査で収集されるＸ線データを充分蓄えられるように大容量のものを使用し、送信装置８はＸ線データをエラーチェックしながらメモリ６に一時的に記録する。そして、その記録と同時にメモリ６の読出しアドレスを制御して位置決め・プレビュー画像の画像再構成のために元のＸ線データを部分的に間引いたＸ線データを静止側の画像処理装置１１に伝送する。
【００１１】
このメモリ６は、Ｘ線検出器２から送られてくるＸ線データを蓄えるとともに、Ｘ線データに含まれるオフセットを除去する補正、対数関数的に減衰する信号をリニアな特性に補正するログ補正、Ｘ線源の強度の細かな変動を補正するリファレンス補正、ＣＴ値の基準点を補正するキャリブレーション補正、リング補正などの処理を前処理として行う機能を有している。前処理のなされたＸ線データは画像再構成のために送信装置８及び受信装置９を介して画像処理装置１１に伝送されるが、このメモリ６ではこれら前処理に加え、１回のスキャンで計測されたＸ線検出器２の出力値を加算したもの（以後、計測サム値という）を演算する演算回路を備えている。
【００１２】
受信装置９はデータを画像処理装置１１に伝送する。ここで、図示はしないが、送信装置８から静止側の受信装置９へのＸ線データの伝達は、伝達部材を介して行われる。Ｘ線スキャナ１０は回転することから、Ｘ線スキャナ１０のＸ線検出器からの検出信号を外部の再構成手段に送るために、例えば、スリップリング部が設けられている。このスリップリング部を介して再構成手段である画像処理装置１１にＸ線データを伝送している。
【００１３】
画像処理装置１１では、通常に画像を再構成したり、補間アルゴリズムによってプレビュー画像を再構成したりする機能を有している。プレビュー画像を生成する補間アルゴリズムは、例えば半分のＸ線データを補間する方法、ハーフスキャンを利用する方法がある。また、補間を用いないプレビュー画像の再構成演算として、再構成演算にかけるＸ線データ範囲を縮小する方法がある。
【００１４】
半分のＸ線データで補間する方法を図３に示す。この方法では、半分のＸ線データ２０を周囲の画素から平均化し表示する。具体的には、間引いた画素は、周囲４点の画素である実データ２１から
補間式：Ｄ（Ｘ，Ｙ）＝ＡＶＥ（Ｄ（Ｘ，Ｙ−１），Ｄ（Ｘ，Ｙ＋１），Ｄ（Ｘ−１，Ｙ），Ｄ（Ｘ＋１，Ｙ））
を用いて、補間データ２２に平均化される。他の点も同様に画像全体にわたり補間される。よって、半分のＸ線データ２０を画像再構成すればプレビュー画像を表示することができる。なお、上記に周囲４点で補間する方法を示したが、周囲点数にとらわれずに補間する方法、或はライン毎に補間する方法も考えられることは言うまでもない。
【００１５】
ハーフスキャンを利用する方法を図４に示す。ハーフスキャンとは、通常スキャンで得られるデータの１８０°強分のデータがあれば、残りのＸ線データが対向Ｘ線データ２４によって自動的に埋まることを利用する方法である。スライス軸の周囲の３６０゜又は１８０゜にわたるＸ線データはこのスライス軸の前後Ｘ線データの補間によって得ることができる。この補間法については、特願昭６０−２２７００６号公報を参照すればよい。よって、指定された画像平面において画像を形成するのに必要な全てのＸ線データを補間によって決定し、画像再構成して、プレビュー画像を表示することができる。
【００１６】
再構成演算にかけるＸ線データ範囲を縮小する方法を図５に示す。この方法では、予め取得した通常スキャン時のＲＡＷデータ２２５の横軸方向に関して、関心画像の関心部は画像の中央部分に位置することを考慮し、画像の端部のみを間引き、縦軸方向に関して、ライン毎に隙間を作るような形で間引く。このように間引かれたＸ線データ２６は、Ｘ線データの範囲２７のようにＲＡＷデータ２５に比べて縮小される。よって、Ｘ線データ範囲が狭くなるので処理時間も短縮され、狭いＸ線データ範囲を画像再構成し、プレビュー画像を表示することができる。
【００１７】
操作者は、上記の方式で作成されたプレビュー画像を見て、関心画像についての不足しているＸ線データを受信装置９から送信装置８に伝送要求する。送信装置８は、その伝送要求により必要なＸ線データの記録アドレスを判断し、メモリ６の読出しを制御しながら受信装置９にＸ線データを伝送し、画像処理装置１１にＸ線データを伝送する。画像処理装置１１は再構成に必要なＸ線データを受け取ってから通常の再構成演算を行い、分解能が高い正式な画像をモニタ１２に表示する。
【００１８】
次に図６に複数のプレビュー分割画像を用いて関心画像を決定する方法を示す。モニタ１２の表示を例えば９つに分割し、各分割画像ａ，ｂ，ｃ・・・ｉをそれぞれ１画像の表示領域としている。各画像の表示領域としての分割画像ａ〜ｉの近傍には、上記の患者についての各画像の検査日や検査部位などの検査情報を表示する個別情報１３がそれぞれ設けられている。スライス部位ａ〜ｉは、分割画像ａ〜ｉとリンクさせ、例えばスライスａを選択したら、分割画像ａが表示するように設定されている。そして、マウス等を用いて分割画像ａ〜ｉの中から関心画像と思われる画像を選択すれば、選択された画像周辺のＸ線データを画像処理装置１１を介し、再構成された正式な画像をモニタ１２に表示することができる。検査上、関心画像外の画像が必要になることが頻繁にある。そこで、関心画像外の画像を表示する時間がかからないようにするため、関心画像を表示している間に、バックグランドで関心画像外の全てＸ線データを画像処理装置１１に転送して再構成することも可能である。バックグランドで画像処理装置１１に転送する方法は、データの一時蓄えを回転盤上のメモリで行うものであるが、画像処理装置１１に全データを伝送して対数変換処理などを行った後のデータを画像処理装置１１よりも後ろの段階で蓄える方法でもよい。
【００１９】
このように分割画像１６を用いれば、スライス部位１４と対応させているため、どの部分を検査しているのかがより明確になる。また、所望の関心画像を決定に関しては、複数の分割画像と比較して行う方が、単一画像で診断するよりも検証精度が向上し、検査時間が短縮できる。なお、実施例として分割画像９枚のものを示したが、この枚数にとらわれず、分割枚数設定部１５により分割画像枚数を常時設定できる。
【００２０】
ここで、図７に本発明の動作について説明する。まずＸ線データのエラーチェックを行い、エラーがなければ一連のＸ線データをメモリ６に保存する。メモリ６に蓄えられたＸ線データから間引いたＸ線データを作成し、画像処理装置１１に転送し、補間アルゴリズムによりプレビュー画像を再構成する。そして、再構成されたプレビュー画像をモニタに表示する。もし、Ｘ線データにエラーがあれば、Ｘ線データ転送を停止させ、再度Ｘ線データの取得を行う。
【００２１】
そして操作者は、関心画像があるかないかを確認し、関心画像があれば関心画像のＸ線データの転送を行い、正式な画像を作成する画像再構成を行う。そして、再構成された画像をモニタに表示し、操作者はその関心画像の検査を行う。この検査を行っている間、バックグランドで関心画像外のＸ線データを画像処理装置１１に転送し、再構成してもよい。そして、関心画像の再構成、或は全てのＸ線データの転送、若しくは画像再構成が終わったら、Ｘ線データの転送を終了する。もし関心画像がなければ、次のＸ線データを検索し、上記と同様に所望の関心画像が得られるまでＸ線データ検索と、検査を繰り返す。
【００２２】
以上より、プレビュー画像を利用することで、大容量のデータをリアルタイムに伝送できないような低速の伝送ラインしか持たない装置でも操作者が感じる画像表示待ちの不快感を和らげることができ、また大量の画像を一度に撮像した場合に全画像の表示を短時間で行えるため操作者が関心部位の選択に要する時間を短縮できる。位置決め等ではＸ線画像ほど詳細な画像が不要であり、プレビュー画像の利用は検査時間の短縮につながる。診断前の画像として伝送データの一部のみ伝送することで今後の検出器の多スライス化・平面化によるデータ量の増大で生じる処理時間の問題を見かけ上解決できる。また、直接全てのデータを伝送しないで操作者が選択したデータのみを伝送することでオペレータコンソールの記録装置の容量も節約できる。
【００２３】
【発明の効果】
以上、Ｘ線データの少ないプレビュー画像を利用することで、操作者が感じる画像画像表示までの待ち時間の不快感を緩和し、関心のある部位の画像を短時間で選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施できるＸ線ＣＴ装置の構成図である。
【図２】本発明のデータ伝送に関わる部分のブロック図である。
【図３】本発明のプレビュー画像を構成する方式を示す図である。
【図４】本発明のプレビュー画像を構成する方式を示す図である。
【図５】本発明のプレビュー画像を構成する方式を示す図である。
【図６】本発明の分割画像の表示方式を示す図である。
【図７】本発明の動作を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１ Ｘ線管、２ Ｘ線検出器、３ 撮像被検体、４ 可動寝台、５ 回転盤、６メモリ、７ プリアンプ、８ 送信装置（回転盤側）、９ 受信装置（静止側）、１０ Ｘ線スキャナ、１１ 画像処理装置、１２ モニタ、１３ 診断情報、１４ スライス画面、１５ 分割枚数設定部、１６ 分割画像

Claims (2)

1. Ｘ線源を連続して回転して被検体のＸ線データを計測すると共に、前記Ｘ線データを基に被検体の断層映像を再構成して表示装置上に表示させるＸ線ＣＴ装置において、
   計測された前記Ｘ線データから間引いたＸ線データを再構成し、複数のプレビュー画像を作成する手段と、前記プレビュー画像に基づいて所望領域のＸ線画像を選択する選択手段とを備え、前記所望領域のＸ線データを再構成させることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
2. 前記所望領域のＸ線画像を表示している間、所望領域外のＸ線データを再構成することを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。

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