X射线ct装置及ct图像显示方法
【技术领域】
[0001]本发明的一方案的实施方式涉及一种生成图像的X射线CT装置及CT图像显示方法。
【背景技术】
[0002]X射线CT (computed tomography:计算机断层成像)装置，是利用X射线对被检体(患者)扫描，并将所收集的数据通过计算机进行处理，由此将患者的内部图像化的装置。具体而言，X射线CT装置沿着以被检体为中心的圆形轨道，从不同的方向对患者多次辐射X射线。X射线CT装置由X射线检测器检测透射了被检体的X射线而收集多个检测数据。所收集的检测数据在由数据收集部进行A/D (analog to digital:模拟数字)转换之后，被发送给控制台装置。
[0003]控制台装置对检测数据实施预处理等并生成投影数据。然后，控制台装置进行基于投影数据的重构处理，生成断层图像数据或基于多个断层图像数据的体数据。体数据是表示与被检体的三维区域相对应的CT值的三维分布的数据集。
[0004]X射线CT装置能够通过将上述体数据在任意方向上进行绘制来进行MPROimltiplanar reconstruct1n:多剖面重构)显示。以下，有时会将通过绘制体数据而进行MPR显示的截面图像称作“MPR图像”。作为MPR图像，例如有表示相对于体轴的正交截面的轴位图像、表示沿着体轴纵切被检体的截面的矢状位图像、以及表示沿着体轴横切被检体的截面的冠状位图像。进一步，MPR图像有时也包含体数据中的任意截面的图像(倾斜图像)。所生成的多个MPR图像被同时显示在显示部等。
[0005]有使用X 射线 CT 装置进行 CT 透视(CTF:computed tomography fluoroscopy:电脑断层透视)的方法。CT透视是指，通过对患者连续地照射X射线，由此实时(逐次)地得到与被检体的关注部位有关的CT图像的方法。在CT透视中，通过缩短检测数据的收集速率，并缩短重构处理所需要的时间，来生成实时的CT透视图像。CT透视例如用于在穿刺作业中对穿刺目标的位置确认等。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本特开2013-172951号公报
[0009]专利文献2:日本特开2013-111227号公报
【发明内容】
[0010]发明所要解决的问题
[0011]但是，在现有技术中存在如下问题:由于在采用CT透视的穿刺作业中透视范围不变更，因此，穿刺针顶端周边外侧的、与穿刺作业的相关性较小的部分，也会被照射X射线，从而对患者照射了不必要的X射线。
[0012]S卩，在采用透视的穿刺作业中透视范围不变更的这点，从对患者的健康损害的角度来说存在问题。
[0013]用于解决问题的手段
[0014]为了解决上述问题，本实施方式的X射线CT装置具有:顶板，载置被检体；X射线管，在所述顶板的周围照射X射线；检测器，检测所述X射线并输出检测信号；重构单元，基于所述检测信号重构CT图像；设定单元，基于所述CT图像上的穿刺针和穿刺目标的位置，设定摄像范围；机构控制单元，基于所述摄像范围，对照射所述X射线的范围即X射线照射范围进行控制；以及图像显示单元，基于被控制了所述X射线照射范围的X射线，进行所述X射线的照射和所述检测信号的输出，使显示装置显示由所述重构单元重构的所述摄像范围中的CT图像。
[0015]为了解决上述问题，本实施方式的CT图像显示方法为，在载置被检体的顶板的周围照射X射线，检测所述X射线并输出检测信号，基于所述检测信号重构CT图像，基于所述CT图像上的穿刺针和穿刺目标的位置，设定摄像范围，基于所述摄像范围，对照射所述X射线的范围即X射线照射范围进行控制，基于被控制了所述X射线照射范围的X射线，进行所述X射线的照射和所述检测信号的输出，使显示装置显示由所述重构单元重构的所述摄像范围中的CT图像。
【附图说明】
[0016]图1是示出本实施方式的X射线CT装置的结构例的图。
[0017]图2是示出X方向的凹部的宽度沿着Z方向逐渐变化的形状的楔块的结构例的立体图。
[0018]图3是示出本实施方式的X射线CT装置的功能的框图。
[0019]图4是用于说明穿刺皮肤表面和穿刺目标的设定方法的图。
[0020]图5(A)、图5(B)是用于说明光阑的开度调整的图。
[0021]图6(A)、图6(B)是用于说明光阑的开度调整的图。
[0022]图7(A)、图7(B)是用于说明顶板的滑动与光阑的开度调整的图。
[0023]图8是用于说明所需要的帧中的穿刺针的顶端位置与穿刺目标的位置之间的线段中点的计算方法的图。
[0024]图9(A)、图9(B)是用于说明下一帧中的透视范围的设定的图。
[0025]图10(A)?图10(C)是用于说明顶板的滑动与光阑的开度调整的图。
[0026]图1l(A)?图1l(E)是用于说明叠加图像的生成方法的图。
[0027]图12是示出包含穿刺针的图形和距离信息在内的叠加图像的一例的图。
[0028]图13是示出本实施方式的X射线CT装置的动作的流程图。
[0029]图14是示出本实施方式的X射线CT装置的动作的流程图。
[0030]图15是示出本实施方式的X射线CT装置的动作的流程图。
[0031]图16是示出本实施方式的X射线CT装置的动作的变形例的流程图。
[0032]图17㈧?图17(C)是用于说明穿刺针的顶端位置的偏移与X射线的锥角之间的关系的图。
[0033]图18是用于说明CT透视图像的空间分辨率的图。
【具体实施方式】
[0034]参照附图，对本实施方式的X射线CT装置及CT图像显示方法进行说明。
[0035]再有，本实施方式的X射线CT装置存在X射线管和检测器作为一体而在被检体周围旋转的旋转/旋转(ROTATE/ROTATE)型、以及使许多检测元件排列成环状，仅X射线管在被检体周围旋转的固定/旋转(STAT1NARY/ROTATE)型等多种多样的类型，任何类型都可以适用本发明。在此，对当前占主流的旋转/旋转型进行说明。
[0036]图1是示出本实施方式的X射线CT装置的结构例的图。
[0037]图1示出本实施方式的X射线CT装置I。X射线CT装置I大体上由扫描器装置11和图像处理装置(控制台)12构成。X射线CT装置I的扫描器装置11通常设置在检查室中，构成为用于生成关于患者0(被检体)的X射线的透射数据。另一方面，图像处理装置12通常设置在与检查室相邻的控制室中，构成为用于以透射数据为基础生成投影数据，并进行重构图像的生成、显示。
[0038]X射线CT装置I的扫描器装置11设置有X射线管21、光阑(准直器)22、X射线检测器23、DAS (data acquisit1n system:数据采集系统)24、旋转部25、X射线高压装置26、光阑驱动装置27、旋转驱动装置28、顶板30、顶板驱动装置31、控制器32、以及楔块(wedge) (X射线束过滤器)33。
[0039]X射线管21按照从X射线高压装置26提供的管电压，使电子射线冲击金属制靶而产生X射线，并朝向X射线检测器23进行照射。由从X射线管21照射的X射线形成扇形束X射线或锥形束X射线。X射线管21在经由X射线高压装置26的、控制器32的控制下，被提供X射线的照射所需要的电力。
[0040]光阑22通过光阑驱动装置27，对从X射线管21照射的X射线的照射范围(照射区域)进行调整。即，通过利用光阑驱动装置27调整光阑22的开口，能变更扇形角和锥角中的X射线照射范围。
[0041]楔块33在从X射线管21照射的X射线透射患者O之前，降低低能量的X射线成分。楔块33通过楔块驱动装置(未图示)，按照光阑22的开度调整X方向上的凹部的宽度。楔块33例如是从所装备的、具有多种凹部的多个楔块中根据光阑22的开度而选择的楔块。或者，楔块33是X方向上的凹部的宽度随着向Z方向推进而逐渐变化的形状的一个楔块。在是一个楔块的情况下，通过按照光阑22的开度而向Z方向滑动，来决定凹部的宽度。图2是示出X方向上的凹部的宽度沿着Z方向逐渐变化的形状的楔块的结构例的立体图。
[0042]返回到图1的说明，X射线检测器23是在通道方向上具有多个检测元件且在列(切片)方向上具有单个检测元件的一维阵列型检测器。或者，X射线检测器23是矩阵状、即在通道方向上具有多个检测元件且在切片方向上具有多个检测元件的二维阵列型检测器(也称作多切片型检测器)。在X射线检测器23是多切片型检测器的情况下，能够用一次旋转的扫描(CT摄影和CT透视)来收集在列方向上具有宽度的三维区域的数据(体扫描)。X射线检测器23对从X射线管21照射的X射线进行检测。
[0043]DAS 24将X射线检测器23的各检测元件检测到的透射数据的信号放大，然后转换为数字信号并生成检测数据。DAS 24的检测数据经由扫描器装置11的控制器32被提供给图像处理装置12。再有，在进行CT透视时，DAS 24缩短检测数据的收集速率。
[0044]旋转部25将X射线管21、光阑22、X射线检测器23、DAS 24、X射线高压装置26和光阑驱动装置27作为一体加以保持。旋转部25构成为在使X射线管21与X射线检测器23对置的状态下，能将X射线管21、光阑22、X射线检测器23、DAS 24、X射线高压装置26和光阑驱动装置27作为一体地绕患者O旋转。X射线高压装置26也可以被保持在旋转部25上。再有，将与旋转部25的旋转中心轴平行的方向定义为Z方向，将与该Z方向正交的平面用X方向、Y方向定义。
[0045]X射线高压装置26在控制器32的控制下，向X射线管21提供X射线的照射所需要的电力。
[0046]光阑驱动装置27具有在控制器32的控制下调