JP7223517B2 - Medical diagnostic imaging equipment - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、医用画像診断装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to a medical imaging diagnostic apparatus.
X線CT(Computed Tomography)装置等により撮影されて得られた撮影データは、感度補正処理等の前処理が適応されて、全てのデータがデータベースに保存される。そして、保存された撮影データを再構成することで断層像等の3次元画像が生成される。 Preprocessing such as sensitivity correction processing is applied to imaging data obtained by imaging with an X-ray CT (Computed Tomography) device or the like, and all data are stored in a database. Then, a three-dimensional image such as a tomographic image is generated by reconstructing the stored imaging data.
ところで、X線CT等では、X線照射のON/OFFを切り替えてX線撮影を実行する間欠スキャンが実施される場合がある。このとき、取得される撮影データには、X線照射がOFFのデータなど、臨床では使用しない撮影データが含まれる。この場合、撮影データから再構成する際には、全ての撮影データからX線照射がOFF時のデータを抽出するために、ソフトで自動的に検出する、あるいは、ユーザが再構成した後に断層画像から判別するなど、X線照射がOFF時のデータを判別する必要があり、画像生成のワークローが煩雑となっていた。 Incidentally, in X-ray CT or the like, intermittent scanning may be performed in which X-ray imaging is performed by switching ON/OFF of X-ray irradiation. At this time, the acquired imaging data includes imaging data that is not used clinically, such as X-ray irradiation OFF data. In this case, when reconstructing from the imaging data, in order to extract the data when the X-ray irradiation is off from all the imaging data, it is automatically detected by software, or the tomographic image is reconstructed by the user. Since it is necessary to determine the data when the X-ray irradiation is OFF, such as determination from , the workflow of image generation is complicated.
本発明が解決しようとする課題は、臨床上必要なデータのみを保存でき、データの保存領域を低減できるとともに画像生成のワークローを改善することである。 The problem to be solved by the present invention is to save only clinically necessary data, reduce the data storage area, and improve the workflow of image generation.
実施形態に係る医用画像診断装置は、取得部と、状態検知部と、選別保存部とを備える。取得部は、被検体にX線を照射することで得られた複数の撮影データを取得する。状態検知部は、取得された撮影データに基づいて撮影データの内部状態の変化を検知する。選別保存部は、内部状態の変化が検知された場合に、臨床上必要な撮影データを保存する。 A medical image diagnostic apparatus according to an embodiment includes an acquisition unit, a state detection unit, and a selection storage unit. The acquisition unit acquires a plurality of imaging data obtained by irradiating the subject with X-rays. The state detection unit detects a change in the internal state of the captured data based on the acquired captured data. The selection storage unit stores clinically necessary imaging data when a change in the internal state is detected.
以下、実施形態に係る医用画像診断装置について添付図面を参照して説明する。なお、ここでは、医用画像診断装置について、医用画像診断装置の一例であるX線CT装置を用いて説明する。 A medical image diagnostic apparatus according to an embodiment will be described below with reference to the accompanying drawings. Here, the medical image diagnostic apparatus will be described using an X-ray CT apparatus, which is an example of the medical image diagnostic apparatus.
図1に示すように、実施形態に係る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とを有する。図1では架台装置10に挿入される被検体Pの位置関係を説明するため、架台装置10を複数描画している。
As shown in FIG. 1, the
なお、本実施形態では、非チルト状態での回転フレーム13の回転軸又は寝台装置30の天板33の長手方向をZ軸方向、Z軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をX軸方向、Z軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をY軸方向とそれぞれ定義するものとする。
In this embodiment, the rotation axis of the
架台装置10は、X線管11と、X線検出器12と、回転フレーム13と、X線高電圧装置14と、を有する。
The
X線管11は、X線高電圧装置14からの高電圧の印加により、陰極(フィラメント)から陽極(ターゲット)に向けて熱電子を照射することでX線を発生する真空管である。
The
ウェッジ16は、X線管11から照射されたX線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ16は、X線管11から被検体Pへ照射されるX線が、予め定められた分布になるように、X線管11から照射されたX線を透過して減衰するフィルタである。例えば、ウェッジ16(ウェッジフィルタ(wedge filter)、ボウタイフィルタ(bow-tie filter))は、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウムを加工したフィルタである。
Wedge 16 is a filter for adjusting the dose of X-rays emitted from
コリメータ17は、ウェッジ16を透過したX線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合わせによってスリットを形成する。なお、コリメータ17は、X線絞りと呼ばれる場合もある。
The collimator 17 is a lead plate or the like for narrowing down the irradiation range of the X-rays transmitted through the
X線検出器12は、X線管11から照射され、被検体Pを通過したX線を検出し、当該X線量に対応した電気信号をDAS18へと出力する。X線検出器12は、例えば、X線管の焦点を中心として1つの円弧に沿ってチャネル方向に複数のX線検出素子が配列された複数のX線検出素子列を有する。X線検出器12は、例えば、チャネル方向に複数のX線検出素子が配列されたX線検出素子列がスライス方向(列方向、row方向)に複数配列された構造を有する。なお、X線検出器12の端部に設けられるリファレンス検出器については後述する。
The
X線検出器12は、寝台装置30の内部に搭載されて、X線管11に対向する位置に配置される。X線検出器12は、例えば平面検出器(FPD:Flat Panel Detector)により構成されて、X線検出器12に照射されたX線を検出し、この検出したX線に基づいてX線透視画像やX線撮影画像の撮像画像を出力する。X線検出器12で検出された撮像画像のデータは、コンソール装置40に転送される。なお、X線検出器12は、イメージインテンシファイア、TVカメラなどを用いて構成されてもよい。
The
また、X線検出器12は、例えば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとを有する間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有し、シンチレータは入射X線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶を有する。グリッドは、シンチレータアレイのX線入射側の面に配置され、散乱X線を吸収する機能を有するX線遮蔽板を有する。なお、グリッドはコリメータ(1次元コリメータ又は2次元コリメータ)と呼ばれる場合もある。
Also, the
光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、例えば、光電子増倍管(フォトマルチプライヤー:PMT)等の光センサを有する。なお、X線検出器12は、入射したX線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。
The photosensor array has a function of converting the amount of light from the scintillator into an electrical signal, and includes photosensors such as photomultiplier tubes (PMTs). The
X線高電圧装置14は、変圧器(トランス)及び整流器等の電気回路を有し、X線管11に印加する高電圧を発生する機能を有する高電圧発生装置と、X線管11が照射するX線に応じた出力電圧の制御を行うX線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。なお、X線高電圧装置14は、後述する回転フレーム13に設けられてもよいし、架台装置10の固定フレーム(図示しない)側に設けられても構わない。なお、固定フレームは回転フレーム13を回転可能に支持するフレームである。
The X-ray high-
DAS18(Data Acquisition System)は、X線検出器12の各X線検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、電気信号をデジタル信号に変換するA/D変換器とを有し、検出データを生成するデータ収集部である。DAS18が生成した検出データは、収集データとしてコンソール装置40へ転送される。
The DAS 18 (Data Acquisition System) includes an amplifier that amplifies electrical signals output from each X-ray detection element of the
回転フレーム13は、X線管11とX線検出器12とを対向支持し、後述する制御装置15によってX線管11とX線検出器12とを回転させる円環状のフレームである。なお、回転フレーム13は、X線管11とX線検出器12に加えて、X線高電圧装置14やDAS18を更に備えて支持する。なお、DAS18が生成した検出データは、回転フレームに設けられた発光ダイオード(LED)を有する送信機から光通信によって架台装置の非回転部分(例えば固定フレーム。図1での図示は省略している。)に設けられた、フォトダイオードを有する受信機に送信され、コンソール装置40へと転送される。なお、回転フレームから架台装置の非回転部分への検出データの送信方法は、前述の光通信に限らず、非接触型のデータ伝送であれば如何なる方式を採用しても構わない。
The rotating
制御装置15は、CPU等を有する処理回路と、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構とを有する。制御装置15は、コンソール装置40若しくは架台装置10に取り付けられた、後述する入力インターフェース43からの入力信号を受けて、架台装置10及び寝台装置30の動作制御を行う機能を有する。
The
例えば、制御装置15は、入力信号を受けて回転フレーム13を回転させる制御や、架台装置10をチルトさせる制御、及び寝台装置30及び天板33を動作させる制御を行う。なお、架台装置10をチルトさせる制御は、架台装置10に取り付けられた入力インターフェースによって入力される傾斜角度(チルト角度)情報により、制御装置15がX軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム13を回転させることによって実現される。なお、制御装置15は架台装置10に設けられてもよいし、コンソール装置40に設けられても構わない。
For example, the
寝台装置30は、スキャン対象の被検体Pを載置、移動させる装置であり、基台31と、寝台駆動装置32と、天板33と、支持フレーム34とを備えている。基台31は、支持フレーム34を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置32は、被検体Pが載置された天板33を天板33の長軸方向に移動するモータあるいはアクチュエータである。支持フレーム34の上面に設けられた天板33は、被検体Pが載置される板である。なお、寝台駆動装置32は、天板33に加え、支持フレーム34を天板33の長軸方向に移動してもよい。
The
コンソール装置40は、メモリ41と、ディスプレイ42と、入力インターフェース43とを有する。なお、コンソール装置40は架台装置10とは別体として説明するが、架台装置10にコンソール装置40又はコンソール装置40の各構成要素の一部が含まれてもよい。
The
メモリ41は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。メモリ41は、例えば、投影データや再構成画像データを記憶するデータベースとして機能する。
The
ディスプレイ42は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ42は、処理回路44によって生成された医用画像(CT画像)や、操作者からの各種操作を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)等を出力する。例えば、ディスプレイ42は、液晶ディスプレイやCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイである。また、ディスプレイ42は、架台装置10に設けられてもよい。また、ディスプレイ42は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置40本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。
The
入力インターフェース43は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路44に出力する。例えば、入力インターフェース43は、投影データを収集する際の収集条件や、CT画像を再構成する際の再構成条件、CT画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。例えば、入力インターフェース43は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック等により実現される。また、入力インターフェース43は、架台装置10に設けられてもよい。また、入力インターフェース43は、コンソール装置40本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。
The
図2は、処理回路44の構成を示すブロック図である。処理回路44は、メモリ41に記憶されたプログラムを読み出して実行することによりX線CT装置1の全体の動作を制御するプロセッサである。なお、ここでは一例として、プロセッサによるソフトウェア処理によって処理回路44が各種機能を実現する場合について説明するが、ASIC等の専用のハードウェアにより構成することもできる。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
例えば、処理回路44は、システム制御機能441、データ取得機能442、前処理機能443、状態検知機能444、選別保存機能445、再構成処理機能446を有する。
For example, the
システム制御機能441は、入力インターフェース43を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路44の各種機能を制御する。なお、ここでは、X線管11の照射角度を示す撮影ビュー(撮影View)を連続的に変化させる過程で、X線照射のON/OFFを間欠的に切り替えてX線撮影を行う場合について検討する。
The
データ取得機能442は、被検体にX線を照射することで得られた複数の撮影データを取得する。データ取得機能442は、DASから伝送された収集データとともに撮影ビューのそれぞれに対応するビュー番号、撮影角度、撮影時間などの情報を取得する。 The data acquisition function 442 acquires a plurality of imaging data obtained by irradiating the subject with X-rays. A data acquisition function 442 acquires information such as a view number, an imaging angle, and an imaging time corresponding to each imaging view together with collected data transmitted from the DAS.
前処理機能443は、DAS18から送信された収集データに対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施した補正データを生成する。
The
なお、以下では、データ収集回路から出力された収集データを「純生データ」と称し、純生データに対して対数変換処理やオフセット補正処理等の前処理を施したデータを「生データ」と称する。そして、前処理前のデータ(純生データ)及び前処理後のデータ(生データ)を総称して投影データと称する。 Collected data output from the data collection circuit is hereinafter referred to as "pure raw data", and data obtained by performing preprocessing such as logarithmic conversion processing and offset correction processing on the pure raw data is referred to as "raw data". Data before preprocessing (pure raw data) and data after preprocessing (raw data) are collectively referred to as projection data.
状態検知機能444は、取得された収集データに基づいて収集データの内部状態の変化を検知する。状態検知機能444は、前後の撮影ビューにおける収集データ(生データ)の相関値を計算して、相関値と設定された第1の閾値とに基づいて収集データの内部状態の変化を検知する。
The
具体的には、状態検知機能444は、取得された撮影ビューの生データと直前の撮影ビューでの生データとを取得して、前後の生データを比較して相関値を求める。X線照射がOFFのとき、前後の撮影ビューにおける生データは、低い相関値を示す。一方で、X線照射がONのとき、前後の撮影ビューにおける生データは、被検体がデータ内部に一定の位置に存在するため、高い相関値を示す。
Specifically, the
このため、前後の撮影ビューにおける生データの相関値について、設定された第1の閾値を超える変化が生じた場合、X線照射がOFFからONに切り替わったと判定することができる。逆に、相関値が第1の閾値以下に変化した場合、X線照射がONからOFFに切り替わったと判定することができる。なお、第1の閾値は、X線照射をON/OFFを切り替えた場合に示す相関値と回転速度などのスキャン条件を考慮して予め設定される。 Therefore, when the correlation value of the raw data in the preceding and succeeding imaging views changes to exceed the set first threshold value, it can be determined that the X-ray irradiation has been switched from OFF to ON. Conversely, when the correlation value changes below the first threshold, it can be determined that the X-ray irradiation has been switched from ON to OFF. Note that the first threshold is set in advance in consideration of scanning conditions such as a correlation value and rotation speed that are shown when ON/OFF of X-ray irradiation is switched.
選別保存機能445は、状態検知機能444において内部状態の変化が検知された場合に、取得された収集データについて、前後の撮影ビューにおける生データの相関値に基づいてX線ON時の収集データをメモリ41に保存する。具体的には、選別保存機能445は、内部状態の変化が検知されて、相関値が第1の閾値を超える場合、撮影ビューに対応する生データについて、X線照射がON時に収集された生データとしてメモリ41に保存する。一方、相関値が第1の閾値以下の場合には、X線照射がOFF時に収集された生データとしてメモリ41に保存しない。
When the
再構成処理機能446は、選別保存機能445により選別されて保存されたX線照射がON時の生データに対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行ってCT画像データを生成する。そして、入力インターフェース43を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、生成されたCT画像データを公知の方法により、任意断面の断層像データや3次元画像データに変換する。
The reconstruction processing function 446 performs reconstruction processing using the filtered back projection method, the iterative reconstruction method, or the like on the raw data selected and stored by the selection storage function 445 when X-ray irradiation is ON. to generate CT image data. Based on the input operation received from the operator via the
図3は、撮影ビューを変化させてX線撮影する際、X線照射をOFFからONへ切り替えた場合の、前後の撮影ビューにおける生データの相関値の変化の一例を示すグラフである。図4は、X線照射がOFFからONに切り替えられた時点での、前後の撮影ビューにおける生データの相関を説明する図である。 FIG. 3 is a graph showing an example of changes in the correlation value of raw data in the before and after imaging views when X-ray irradiation is switched from OFF to ON when X-ray imaging is performed by changing the imaging views. FIG. 4 is a diagram for explaining the correlation of raw data in the imaging views before and after the X-ray irradiation is switched from OFF to ON.
図3には、X線照射のON/OFFを切り替えてX線撮影を実施した場合における、2300ビューから3700ビューまでの相関値が示されている。 FIG. 3 shows correlation values from 2300 views to 3700 views when X-ray imaging is performed by switching ON/OFF of X-ray irradiation.
図4に示すように、X線照射がOFFであった2488ビューと、X線照射がONに切り替わった2489ビューとの間では低い相関値となる一方、X線がONに切り替わった2489ビュー以降では高い相関を有して、相関値は設定された閾値を超える。 As shown in FIG. 4, the correlation value is low between the 2488 view in which the X-ray irradiation was turned off and the 2489 view in which the X-ray irradiation was turned on. has a high correlation and the correlation value exceeds the set threshold.
状態検知機能444は、相関値が閾値を超えた場合に、X線照射がOFFからONに切り替わったことを検知する。そして、選別保存機能445は、相関値が閾値を超える撮影ビューに対応する生データをメモリ41へ保存する。
The
一方、状態検知機能444は、相関値が閾値以下に変化した場合に、X線照射がONからOFFに切り替わったことを検知する。そして、選別保存機能445は、相関値が閾値以下となる撮影ビューに対応する生データについてメモリ41に保存しない。
On the other hand, the
この処理をスキャン完了まで繰り返すことで、X線照射がON時に対応する生データ、すなわち再構成に必要な生データのみがメモリ41に保存される。
By repeating this process until the scan is completed, only the raw data corresponding to when the X-ray irradiation is ON, that is, only the raw data necessary for reconstruction is stored in the
なお、再構成処理機能446において、メモリ41に保存された生データを再構成する際、保存した生データは撮影ビューが飛び飛びになる場合がある。この場合、記録されている撮影ビューのビュー番号を利用して、ビュー番号が連続で無い場合には撮影ビューを跨いで再構成を実行しない。
When the reconstruction processing function 446 reconstructs the raw data stored in the
図5は、前後の撮影ビューにおける生データの相関値の変化から生データの要否判断のフローを示すフローチャートである(適宜、図2参照)。 FIG. 5 is a flow chart showing the flow of determining the necessity of raw data based on the change in the correlation value of the raw data in the previous and subsequent shooting views (see FIG. 2 as necessary).
状態検知機能444は、前後のビューにおける生データの相関値と比較するための第1の閾値を設定する(S10)。第1の閾値は、X線照射をON/OFFを切り替えた場合に示す相関値と回転速度などのスキャン条件を考慮して予め設定される。
制御装置15は、CTスキャンを開始する(S11)。X線管11が、最初の撮影ビューの位置に配置されて、X線照射が実行される。データ取得機能442は、DAS18から撮影ビューに対応する純生データを収集する(S12)。
The
前処理機能443は、前処理を実行して生データを生成する(S13)。そして、状態検知機能444は、前後のビューにおける生データの相関値を計算する(S14)。
The
状態検知機能444は、計算した相関値が閾値を超える場合には、X線照射がOFFからONに切り替わったことを検知して、選別保存機能445は、相関値が閾値を超える撮影ビューに対応する生データをメモリ41へ保存する(S15:YES、S16)。一方で、相関値が閾値以下の場合には、生データを保存しない(S15:NO)。
When the calculated correlation value exceeds the threshold, the
制御装置15は、現在の撮影ビューが収集予定の撮影ビュー数より小さい場合、X線管11を次の撮影ビューに移動させて、生データの保存処理を続行する(S17:YES、S18)。一方で、現在の撮影ビューが収集予定のビュー数となった場合には、X線撮影を終了する(S17:NO、終了)。
If the current imaging view is smaller than the number of imaging views to be collected, the
このように、X線撮影時に取得される生データについて、臨床上必要な生データ(X線照射がON時の生データ)のみを保存し、臨床上不要な生データは保存しない。これにより、生データから再構成する際に、不要な生でデータを参照する必要がなくなり、画像生成のワークローが改善するとともに、生データを保存するためのデータ領域を低減できる。 In this way, of raw data acquired during X-ray imaging, only clinically necessary raw data (raw data when X-ray irradiation is ON) is saved, and clinically unnecessary raw data is not saved. This eliminates the need to refer to unnecessary raw data when reconstructing from raw data, improving the workflow of image generation and reducing the data area for storing raw data.
なお、上記の実施形態では、前後の撮影ビューにおける生データの相関値に基づいて生データの内部状態の変化を検知していたが、前処理が実行される前の収集データ(純生データ)を用いて相関値を計算し、データの内部状態の変化を検知してもよい。これにより、不要なデータとしてメモリ41に保存しないと判定された場合には、純生データに対して前処理を実行する必要がなくなり、処理プロセスを短縮化することができる。
In the above embodiment, changes in the internal state of the raw data are detected based on the correlation values of the raw data in the previous and subsequent shooting views. may be used to calculate correlation values to detect changes in the internal state of the data. As a result, when it is determined not to store unnecessary data in the
さらに、相関値を求める際、複数の撮影ビューから取得された生データに基づいて再構成された画像データを用いてもよい。この場合、任意に指定した範囲の撮影ビューにおける複数の生データから再構成データを生成し、さらに指定した範囲とは異なる範囲の撮影ビューにおける複数の生データから再構成して再構成データを生成する。そして、2つの画像データの相関値を計算して、相関値が基準値を超える場合には相関有りとして、複数の撮影ビューから取得された生データを保存する。一方、相関値が基準値を下回る場合には、相関無しとして、複数の撮影ビューから取得された生データを保存しない。このように、再構成画像された画像データ同士で相関を計算して、相関値に基づいて画像作成に寄与した全ての生データに対して保存の要否を判断する。 Furthermore, image data reconstructed based on raw data obtained from a plurality of imaging views may be used when calculating the correlation value. In this case, reconstructed data is generated from a plurality of raw data in a shooting view of an arbitrarily specified range, and reconstruction data is generated by reconstructing from a plurality of raw data in a shooting view of a range different from the specified range. do. Then, the correlation value of the two image data is calculated, and if the correlation value exceeds the reference value, it is determined that there is correlation, and the raw data acquired from the multiple photographing views is stored. On the other hand, if the correlation value is less than the reference value, it is determined that there is no correlation, and the raw data acquired from the multiple shooting views is not saved. In this way, the correlation between the image data that has been reconstructed images is calculated, and based on the correlation value, it is determined whether or not to store all the raw data that contributed to the creation of the image.
また、穿刺針を挿入して手術する場合にX線撮影を実施する際、生データの相関値を用いて生データの保存の要否を判定してもよい。 Further, when performing X-ray imaging in the case of inserting a puncture needle for surgery, whether or not to store raw data may be determined using the correlation value of raw data.
具体的には、状態検知機能444は、X線撮影時に取得される生データについて、取得された撮影ビューの生データと直前の撮影ビューでの生データとの相関値を計算し、この相関値に基づいて穿刺針の挿入による生データの内部状態の変化を検知する。そして、選別保存機能445は、内部状態の変化が検知された場合に、相関値に基づいて穿刺針を挿入時の生データのみをメモリ41に保存する。
Specifically, the
図6は、穿刺針を挿入した場合における、前後の撮影ビューにおける生データの相関を説明する説明図である。なお、生データの相関値を求める場合に、同じ撮影ビューで取得された生データ同士を比較してもよい。 FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the correlation of raw data in the front and rear imaging views when the puncture needle is inserted. Note that when obtaining the correlation value of raw data, raw data acquired in the same shooting view may be compared.
図6に示すように、穿刺針を挿入する前の生データと穿刺針が挿入された後の生データとの相関値は低い値を示す一方で、穿刺針が挿入された後での生データ同士は高い相関を示す。このため、相関値により穿刺針の挿入を検知でき、臨床上必要となる穿刺針の挿入時の生データのみをメモリ41に保存できる。
As shown in FIG. 6, the raw data before insertion of the puncture needle and the raw data after insertion of the puncture needle show a low correlation value, while the raw data after insertion of the puncture needle have a high correlation with each other. Therefore, insertion of the puncture needle can be detected from the correlation value, and only raw data at the time of insertion of the puncture needle, which is clinically necessary, can be stored in the
また、被検体内に造影剤を流入させてX線撮影する場合、生データの相関値を用いて生データの保存の要否を判定してもよい。 Further, when X-ray imaging is performed with a contrast agent flowing into the subject, the correlation value of the raw data may be used to determine whether or not to store the raw data.
具体的には、状態検知機能444は、X線撮影時に取得される生データについて、取得された撮影ビューの生データと直前の撮影ビューでの生データとの相関値を計算し、この相関値に基づいて造影剤の流入による生データの内部状態の変化を検知する。そして、選別保存機能445は、内部状態の変化が検知された場合に、相関値に基づいて造影剤が流入された時の生データを保存する。これにより、前後の生データにおける相関値により造影剤の流入を検知でき、臨床上必要である造影剤の流入時の生データのみをメモリ41に保存できる。
Specifically, the
(第2実施形態)
第2実施形態では、撮影データの内部状態の変化を、X線検出器12に設けられたリファレンス検出器20の出力値に基づいて検知する。
(Second embodiment)
In the second embodiment, changes in the internal state of imaging data are detected based on the output value of the reference detector 20 provided in the
図7は、リファレンス検出器20の配置の一例を示す構成図である。リファレンス検出器20は、X線検出器12の両端部に設けられおり、被検体を通過すること無く到達するX線を検出する。
FIG. 7 is a configuration diagram showing an example of arrangement of the reference detector 20. As shown in FIG. The reference detectors 20 are provided at both ends of the
状態検知機能444は、リファレンス検出器20の出力値と第2の閾値とに基づいて収集データの内部状態の変化を検知する。第2の閾値は、X線照射をON/OFFを切り替えた場合に示すリファレンス検出器20の出力値と回転速度などのスキャン条件を考慮して予め設定される。
The
選別保存機能445は、内部状態の変化が検知された場合に、出力値に基づいてX線照射がON時の収集データを保存する。具体的には、リファレンス検出器20の出力値が第2の閾値を超える場合、撮影ビューに対応する生データについて、X線照射がON時に収集された生データとしてメモリ41に保存する。一方、リファレンス検出器20の出力値が第2の閾値以下の場合には、X線照射がOFF時に収集された生データとしてメモリ41に保存しない。
The selection storage function 445 stores the collected data when the X-ray irradiation is ON based on the output value when a change in the internal state is detected. Specifically, when the output value of the reference detector 20 exceeds the second threshold, raw data corresponding to the imaging view is stored in the
図8は、X線照射がOFFからONへ切り替わるときの、リファレンス検出器20の出力値の変化の一例を示すグラフである。 FIG. 8 is a graph showing an example of changes in the output value of the reference detector 20 when X-ray irradiation is switched from OFF to ON.
図8には、X線照射をON/OFFを切り替えてX線撮影を実施した場合、撮影ビューそれぞれにおけるリファレンス検出器20の出力値が示されている。図8に示すように、リファレンス検出器20は、X線照射がONに切り替わるとき、リファレンス検出器20は閾値を超える高い出力値を示す。このため、リファレンス検出器20の出力値により、撮影データの内部状態の変化が検知でき、X線照射がON時に対応する生データ、すなわち再構成に必要な生データのみをメモリ41に保存できる。
FIG. 8 shows output values of the reference detector 20 in each imaging view when X-ray imaging is performed by switching ON/OFF of X-ray irradiation. As shown in FIG. 8, the reference detector 20 exhibits a high output value above the threshold when the X-ray exposure is switched ON. Therefore, changes in the internal state of the imaging data can be detected from the output value of the reference detector 20, and only the raw data corresponding to the ON state of the X-ray irradiation, that is, the raw data necessary for reconstruction can be stored in the
図9は、リファレンス検出器20の出力値の変化から生データの要否判断時のフローチャートである(適宜、図2、図7参照)。 FIG. 9 is a flow chart for judging the necessity of raw data based on changes in the output value of the reference detector 20 (see FIGS. 2 and 7 as needed).
状態検知機能444は、リファレンス検出器20の出力値と比較するための第2の閾値を設定する(S20)。
The
制御装置15は、CTスキャンを開始する(S21)。X線管11が、最初の撮影ビューの位置に配置されて、X線照射が実行される。データ取得機能442は、DAS18から撮影ビューに対応する純生データを収集する(S22)。
The
状態検知機能444は、撮影ビューにおけるリファレンス検出器20の出力値を取得する(S23)。前処理機能443は、前処理を実行して生データを生成する(S24)。
The
状態検知機能444は、リファレンス検出器20の出力値が第2の閾値を超える場合には、X線照射がOFFからONに切り替わったことを検知して、選別保存機能445は、相関値が閾値を超える撮影ビューに対応する生データをメモリ41へ保存する(S25:YES、S26)。一方で、リファレンス検出器20の出力値が閾値以下の場合には、生データを保存しない(S25:NO)。
When the output value of the reference detector 20 exceeds the second threshold, the
制御装置15は、現在の撮影ビューが収集予定の撮影ビュー数より小さい場合、X線管11を次の撮影ビューに移動させて、生データの保存処理を続行する(S27:YES、S28)。一方で、現在の撮影ビューが収集予定のビュー数となった場合には、X線撮影を終了する(S27:NO、終了)。
If the current imaging view is smaller than the number of imaging views to be collected, the
このように、X線撮影時に取得される生データについて、臨床上必要な生データのみを保存し、臨床上不要な生データは保存しない。これにより、生データから再構成する際に、不要な生でデータを参照する必要がなくなり、画像生成のワークローが改善するとともに、生データを保存するためのデータ領域を低減できる。 In this way, of raw data acquired during X-ray imaging, only clinically necessary raw data is saved, and clinically unnecessary raw data is not saved. This eliminates the need to refer to unnecessary raw data when reconstructing from raw data, improving the workflow of image generation and reducing the data area for storing raw data.
以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、臨床上必要なデータのみを保存でき、データの保存領域を低減できるとともに画像生成のワークローを改善することができる。 According to at least one embodiment described above, only clinically necessary data can be stored, the data storage area can be reduced, and the image generation workflow can be improved.
なお、システム制御機能441は、システム制御部の一例である。データ取得機能442は、取得部の一例である。前処理機能443は、前処理部の一例である。状態検知機能444は、状態検知部の一例である。選別保存機能445は、選別保存部の一例である。再構成処理機能446は、再構成処理部の一例である。
Note that the
また、上記実施形態において、「プロセッサ」という文言は、たとえば、専用または汎用のCPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、または、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(たとえば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、およびFPGA)等の回路を意味するものとする。プロセッサは、記憶媒体に保存されたプログラムを読み出して実行することにより、各種機能を実現する。 Further, in the above embodiment, the term "processor" is, for example, a dedicated or general-purpose CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), or an application specific integrated circuit (ASIC), Circuits such as programmable logic devices (eg, Simple Programmable Logic Devices (SPLDs), Complex Programmable Logic Devices (CPLDs), and FPGAs) shall be meant. The processor implements various functions by reading and executing programs stored in the storage medium.
また、上記実施形態では処理回路の単一のプロセッサが各機能を実現する場合の例について示したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサが各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶媒体は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、1つの記憶媒体が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。 Further, in the above embodiments, an example of a case where a single processor of the processing circuit realizes each function is shown, but a processing circuit is configured by combining a plurality of independent processors, and each processor realizes each function. good too. Further, when a plurality of processors are provided, a storage medium for storing programs may be provided individually for each processor, or a single storage medium may collectively store programs corresponding to the functions of all processors. good too.
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。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been 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 modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
1 X線CT装置
11 X線管
12 X線検出器
20 リファレンス検出器
40 コンソール装置
41 メモリ
42 ディスプレイ
43 入力インターフェース
44 処理回路
441 システム制御機能
442 データ取得機能
443 前処理機能
444 状態検知機能
445 選別保存機能
446 再構成処理機能
1
Claims (6)
取得された前記撮影データに基づいて前記撮影データの内部状態の変化を検知する状態検知部と、
前記内部状態の変化が検知された場合に、臨床上必要な前記撮影データを保存する選別保存部と、
を備え、
前記状態検知部は、X線管及びX線検出器を回転させて複数の撮影ビューでX線撮影する場合に、前後の撮影ビューにおける前記撮影データの相関値を計算して、相関値と設定された第1の閾値とに基づいて前記撮影データの前記内部状態の変化を検知し、
前記選別保存部は、前記内部状態の変化が検知された場合に、前記相関値に基づいてX線照射がON時の前記撮影データを保存する、
医用画像診断装置。 an acquisition unit that acquires a plurality of imaging data obtained by irradiating an object with X-rays;
a state detection unit that detects a change in an internal state of the photographed data based on the acquired photographed data;
a selection storage unit that stores the imaging data clinically necessary when a change in the internal state is detected;
with
When X-ray imaging is performed in a plurality of imaging views by rotating the X-ray tube and the X-ray detector, the state detection unit calculates a correlation value of the imaging data in the preceding and following imaging views, and sets the correlation value. Detecting a change in the internal state of the photographed data based on the first threshold value,
The selection storage unit stores the imaging data when X-ray irradiation is ON based on the correlation value when a change in the internal state is detected.
Medical diagnostic imaging equipment.
取得された前記撮影データに基づいて前記撮影データの内部状態の変化を検知する状態検知部と、
前記内部状態の変化が検知された場合に、臨床上必要な前記撮影データを保存する選別保存部と、
を備え、
前記状態検知部は、前記被検体に穿刺針を挿入してX線撮影する場合に、前後の前記撮影データの相関値を計算して、この相関値に基づいて穿刺針の挿入による前記撮影データの前記内部状態の変化を検知し、
前記選別保存部は、前記内部状態の変化が検知された場合に、前記相関値に基づいて穿刺針を挿入時の前記撮影データを保存する、
医用画像診断装置。 an acquisition unit that acquires a plurality of imaging data obtained by irradiating an object with X-rays;
a state detection unit that detects a change in an internal state of the photographed data based on the acquired photographed data;
a selection storage unit that stores the imaging data clinically necessary when a change in the internal state is detected;
with
When a puncture needle is inserted into the subject and X-ray imaging is performed, the state detection unit calculates a correlation value of the preceding and following imaging data, and based on the correlation value, the imaging data obtained by inserting the puncture needle. detecting a change in the internal state of
The selection storage unit stores the imaging data at the time of insertion of the puncture needle based on the correlation value when a change in the internal state is detected.
Medical diagnostic imaging equipment.
取得された前記撮影データに基づいて前記撮影データの内部状態の変化を検知する状態検知部と、
前記内部状態の変化が検知された場合に、臨床上必要な前記撮影データを保存する選別保存部と、
を備え、
前記状態検知部は、前記被検体内に造影剤を流入させてX線撮影する場合に、前後の前記撮影データの相関値を計算して、この相関値に基づいて造影剤の流入による前記撮影データの前記内部状態の変化を検知し、
前記選別保存部は、前記内部状態の変化が検知された場合に、前記相関値に基づいて造影剤を流入時の前記撮影データを保存する、
医用画像診断装置。 an acquisition unit that acquires a plurality of imaging data obtained by irradiating an object with X-rays;
a state detection unit that detects a change in an internal state of the photographed data based on the acquired photographed data;
a selection storage unit that stores the imaging data clinically necessary when a change in the internal state is detected;
with
The state detection unit calculates a correlation value of the preceding and subsequent imaging data when X-ray imaging is performed with a contrast agent flowing into the subject, and based on the correlation value, the imaging with the inflow of the contrast agent is performed. detecting a change in the internal state of data;
The selection storage unit stores the imaging data when the contrast medium is introduced based on the correlation value when the change in the internal state is detected.
Medical diagnostic imaging equipment.
取得された前記撮影データに基づいて前記撮影データの内部状態の変化を検知する状態検知部と、
前記内部状態の変化が検知された場合に、臨床上必要な前記撮影データを保存する選別保存部と、
を備え、
前記状態検知部は、X線検出器に設けられ、X線を検出するリファレンス検出器を用いて、前記リファレンス検出器の出力値と第2の閾値とに基づいて前記撮影データの前記内部状態の変化を検知し、
前記選別保存部は、前記内部状態の変化が検知された場合に、前記出力値に基づいてX線照射がON時の前記撮影データを保存する、
医用画像診断装置。 an acquisition unit that acquires a plurality of imaging data obtained by irradiating an object with X-rays;
a state detection unit that detects a change in an internal state of the photographed data based on the acquired photographed data;
a selection storage unit that stores the imaging data clinically necessary when a change in the internal state is detected;
with
The state detection unit is provided in an X-ray detector, and uses a reference detector that detects X-rays to determine the internal state of the imaging data based on the output value of the reference detector and a second threshold value. detect changes,
The selection storage unit stores the imaging data when X-ray irradiation is ON based on the output value when a change in the internal state is detected.
Medical diagnostic imaging equipment.
前記撮影データは、投影データ、または、画像データである、
請求項1から4のうちいずれか1項に記載の医用画像診断装置。 When performing X-ray imaging in a plurality of imaging views by rotating the X-ray tube and X-ray detector,
the imaging data is projection data or image data;
The medical image diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記撮影データは、前処理が実行される前のデータである、
請求項1から5のうちいずれか1項に記載の医用画像診断装置。 When performing X-ray imaging in a plurality of imaging views by rotating the X-ray tube and X-ray detector,
The imaging data is data before preprocessing is executed,
The medical image diagnostic apparatus according to any one of claims 1 to 5.
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