断层图像显示装置的制作方法

文档序号:12071015阅读:198来源:国知局
断层图像显示装置的制作方法

本发明涉及一种基于表示被投放到被检体的放射线药剂的三维分布的图像数据来生成适于医生诊断的图像并对所显示的图像进行处理的技术。



背景技术:

在医疗领域使用了如下一种核医学诊断装置:对从被投放到被检体后局部存在于关注部位的放射线药剂释放的放射线(例如γ射线)进行检测,获得被检体的关注区域内的放射线药剂分布的断层图像。在核医学诊断装置中,主要已知PET(Positron Emission Tomography:正电子发射断层成像)装置、SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography:单光子发射计算机断层成像)装置等。在这种核医学诊断装置中使用放射线检测数据来重构表示放射性药剂的浓度分布的三维体数据。然后,基于三维体数据显示规定的切片截面的断层图像来进行诊断。

作为用于俯瞰由以往的核医学诊断装置获得的断层图像整体的显示方法,广泛使用了最大值投影法(MIP:Maximum Intensity Projection)。通过MIP进行投影而得到的最大值投影图像(MIP图像)是在对对象物进行投影时将投影路径中的最大的像素值设为亮度值的图像。然后,制作从以规定的方向为中心轴的多个方向进行投影而得到的多个MIP图像,使用断层图像显示装置将这些多个MIP图像例如以旋转运动图像的方式进行显示(例如参照专利文献1)。此外,以下将在生成一系列MIP图像时作为中心轴的规定的方向设为“MIP轴”。

在生成一系列MIP图像的情况下,如图14的(a)所示,例如在与x方向平行的投影方向S1上针对关注区域R的三维体数据获取MIP图像A1,在与y方向平行的投影方向S2上针对关注区域R的三维体数据获取MIP图像A2。通过参照在不同的投影方向上得到的MIP图像A1和A2,操作者能够在关注区域R内直观地获知放射性药剂聚集的部位P的大致位置。

这样,基于MIP的图像显示方法在精确检查诊断断层图像之前确认大致的信息这一点上是非常有用的。在图14的(a)中,将穿过关注区域R的中心点且与z方向平行的轴S3设为MIP轴并生成MIP图像。

在核医学诊断中,在如图14的(b)所示那样关注区域是被检体M的全身或处于正中线上的范围R1的情况下,以被检体M的正中线L1为MIP轴来生成一系列MIP图像群。另一方面,在关注区域是用附图标记R2表示的肩部等情况下,正中线L1有时处于关注区域的范围外。

因此,以往使用了一边使MIP轴随着关注区域的移动向关注区域的中心线移动一边生成一系列MIP图像的方法(Sliding Thin Slab MIP法:以下省略为“Sliding法”)(例如参照非专利文献1)。在Sliding法中关注区域是范围R2的情况下,使MIP轴从正中线L1向范围R2的中心线L2移动并进行MIP图像的投影。通过这种方法,能够针对远离正中线的局部部位获取各个投影位置的偏移少的一系列MIP图像。

专利文献1:日本特开2007-163154号公报

非专利文献1:片平和博著《快適3D読影法と実現可能の為のシステム考案-進化するSliding thin slab MIP法の有用性-》INNERVISION(24-3),2009,p.118-119



技术实现要素:

发明要解决的问题

使用了这种Sliding法的以往的断层图像显示装置对于如跟踪血管区域那样的仅局部地诊断远离正中线的特定部位的情况是有用的。但是,在获取了被检体的全身图像信息的状态下为了进一步获得特定部位的高分辨率的图像信息而获取MIP图像的情况下,难以利用以往的装置获得有用的信息。即,获知针对特定部位得到的高分辨率的MIP图像相对于被检体的整体像而言所附加的详细信息是极其困难的。

使用图14的(b)来具体地说明以往的问题点。作为一例,在作为特定部位而针对范围R2获取MIP图像的情况下,MIP轴为穿过R2的中心点的L2。另一方面,与被检体的全身有关的MIP轴是被检体M的正中线L1,因此被检体的全身像的MIP轴与特定部位的MIP图像的MIP轴不同。在MIP轴不同的情况下,针对全身和特定部位分别得到的MIP图像群之间的相对位置关系不一致。因而,即使对特定部位R2的MIP图像群与全身的MIP图像群进行比较研究,也无法获知MIP图像中显现的放射线药剂的像相当于被检体全身的哪个部位的有关信息。

在进一步针对远离的两个以上的特定部位获取一系列MIP图像的情况下,各MIP图像群的MIP轴的位置各不相同。因而,不能全面地诊断针对每个特定部位得到的放射线药剂的位置信息。作为一例,在将左胸的乳房和右胸的乳房分别设为特定部位并获取到MIP图像群的情况下,左胸的MIP图像群均为将左胸置于图像的中心的图像。另一方面,右胸的MIP图像群均为将右胸置于图像的中心的图像。

能够个别诊断左胸的MIP图像群和右胸的MIP图像群。但是,在左胸的MIP图像群和右胸的MIP图像群的图像中心处显现的部位不同,因此不能使用各MIP图像群来全面地诊断各个乳房。另外,MIP图像的中心处显现的像是该特定部位的中心,因此难以将针对左胸和右胸分别得到的放射线药剂的位置信息与全身或整个胸部相关联来宏观地进行诊断。

本发明是鉴于这种情况而完成的,其目的在于提供一种能够针对更加多种多样的关注部位生成并显示适于诊断的图像的断层图像显示装置。

用于解决问题的方案

本发明为了实现这种目的而采用如下结构。

即,本发明所涉及的断层图像显示装置具备:三维数据生成单元,其基于从被检体的关注区域产生的放射线来生成表示所述放射线在所述关注区域内的产生位置的三维体数据;中心轴设定单元,其将所述被检体中的规定的轴设定为中心轴;对位单元,其将所述三维体数据的三维位置设定为所述关注区域相对于所述中心轴的三维位置;MIP图像生成单元,其针对由所述对位单元设定了三维位置的所述三维体数据在与所述中心轴正交的一个以上的投影方向上投影最大像素值,由此生成最大值投影图像、即MIP图像;断层图像生成单元,其生成所述三维体数据的规定的切面的断层图像;以及图像显示单元,其显示所述MIP图像和所述断层图像。

本发明所涉及的断层图像显示装置具备将被检体中的规定的轴设定为中心轴的中心轴设定单元和将三维体数据的三维位置设定为所述关注区域相对于所述中心轴的三维位置的对位单元。在该情况下,由对位单元设定的三维体数据的位置与中心轴的位置关系同关注区域与中心轴的位置关系一致。

MIP图像生成单元针对由对位单元设定了三维位置的三维体数据在与中心轴正交的一个以上的投影方向上投影最大像素值,由此生成最大值投影图像、即MIP图像。MIP图像的投影方向均与中心轴正交,因此中心轴为穿过MIP图像的中心点的轴。另外,在各个MIP图像中,在与关注区域相对于中心轴的位置对应的位置处显现出三维体数据的投影像。因此,操作者能够宏观地观察针对关注区域获取的各个MIP图像,来容易地分析关注区域内的放射线的产生位置与被检体的规定的轴的位置关系。因而,在本发明所涉及的装置中能够使用MIP图像执行更多样的诊断。

另外,在上述发明中,优选的是,还具备三维数据整合单元,该三维数据整合单元将由所述对位单元设定了三维位置的多个所述三维体数据进行整合,并转换为单个整合三维体数据,所述MIP图像生成单元针对利用所述三维数据整合单元进行转换而得到的所述整合三维体数据,在与所述中心轴正交的一个以上的投影方向上生成所述MIP图像。

根据本发明所涉及的断层图像显示装置,具备三维数据整合单元,该三维数据整合单元将由对位单元设定了三维位置的多个三维体数据进行整合,并转换为单个整合三维体数据。而且,MIP图像生成单元针对利用三维数据整合单元进行转换而得到的整合三维体数据,在与中心轴正交的一个以上的投影方向上生成MIP图像。

各个三维体数据被转换为单个整合三维体数据,基于整合三维体数据来生成MIP图像。MIP图像的投影方向均与中心轴正交,因此在各个MIP图像中中心轴为穿过MIP图像的中心点的轴。而且,在各个MIP图像中,在各关注区域相对于中心轴的位置处分别显现出与各关注区域有关的三维体数据的投影像。即,在单个MIP图像中,在与中心轴相关联的位置处分别显现多个关注区域的投影像。

在该情况下,能够基于单个MIP图像宏观地观察多个关注区域来进行诊断。因而,能够在使用MIP图像来诊断多个部位的情况下减轻操作者所承受的负担。另外,针对预先整合出的单个三维体数据生成MIP图像。因此,即使在要诊断的关注区域的个数多的情况下,也能够避免在生成MIP图像时所需的计算的复杂化。因而,能够适当地避免诊断的工作流的下降。

另外,在上述发明中,优选的是,还具备MIP图像整合单元,该MIP图像整合单元将针对多个所述关注区域分别生成的所述MIP图像中的从同一投影方向进行投影而得到的所述MIP图像以所述中心轴的位置为基准相叠加,来生成整合MIP图像,所述图像显示单元显示所述整合MIP图像。

根据本发明所涉及的断层图像显示装置,MIP图像整合单元将针对多个关注区域分别生成的MIP图像中的从同一投影方向进行投影而得到的MIP图像以中心轴的位置为基准相叠加,来生成整合MIP图像。在各个MIP图像中,中心轴是穿过图像的中心点的轴,在关注区域相对于中心轴的位置处分别显现出与关注区域有关的三维体数据的投影像。因此,通过以中心轴为基准将各个MIP图像相叠加,来在整合MIP图像中在与中心轴对应的位置处分别显现多个关注区域内的最大值投影像。

在该情况下,能够基于单个MIP图像宏观地观察多个关注区域来进行诊断。因而,能够在使用MIP图像来诊断多个部位的情况下减轻操作者所承受的负担。另外,不通过三维体数据的整合而通过使作为二维图像的MIP图像进行整合来生成整合MIP图像。因此,生成在与中心轴对应的位置处显现多个关注区域的MIP图像所需的计算更加简单,因此能够进一步缩短诊断所需的时间。因而,能够进一步提高诊断的工作流。

另外,在上述发明中,优选的是,还具备叠加图像生成单元,该叠加图像生成单元将从与所述MIP图像相同的投影方向对所述被检体的全部或一部分进行投影而得到的像以所述中心轴的位置为基准叠加于由所述MIP图像生成单元生成的各个所述MIP图像,来生成叠加图像,所述图像显示单元显示叠加图像。

根据本发明所涉及的断层图像显示装置,叠加图像生成单元将从与MIP图像相同的投影方向对被检体的全部或一部分进行投射而得到的像以中心轴的位置为基准叠加于各个MIP图像,来生成叠加图像。通过以中心轴的位置为基准进行叠加,对被检体的全部或一部分进行投影而得到的像与MIP图像的关注区域的位置关系同被检体的身体中的两者的位置关系一致。

因此,通过参照叠加于MIP图像的被检体的像,在与关注区域相对于中心轴的位置对应的位置处显现出三维体数据的投影像。操作者能够宏观地观察针对关注区域获取的各个叠加图像,从而更加准确且容易地分析关注区域内的放射线的产生位置与被检体的身体的位置关系。因而,在本发明所涉及的装置中能够使用MIP图像执行更多样的诊断。

另外,在上述发明中,所述中心轴优选为所述被检体的正中线。

根据本发明所涉及的断层图像显示装置,中心轴设定单元将被检体的正中线设定为中心线。在该情况下,在各个MIP图像中,正中线是穿过图像的中心的轴,在关注区域相对于正中线的位置处分别投射与关注区域有关的三维体数据的投影像。因此,操作者能够对从关注区域的投影像获得的信息与以被检体的全身等为例的更适于分析的图像相关联地进行诊断。

发明的效果

本发明所涉及的断层图像显示装置具备将被检体中的规定的轴设定为中心轴的中心轴设定单元和将三维体数据的三维位置设定为所述关注区域相对于所述中心轴的三维位置的对位单元。在该情况下,由对位单元设定的三维体数据的位置与中心轴的位置关系同关注区域与中心轴的位置关系一致。

MIP图像生成单元在与中心轴正交的一个以上的投影方向上对由对位单元设定了三维位置的三维体数据投影最大像素值,由此生成最大值投影图像、即MIP图像。MIP图像的投影方向均与中心轴正交,因此中心轴为穿过MIP图像的中心点的轴。另外,在各个MIP图像中,在与关注区域相对于中心轴的位置对应的位置处显现出三维体数据的投影像。因此,操作者能够宏观地观察针对关注区域获取的各个MIP图像,来容易地分析关注区域内的放射线的产生位置与被检体的规定的轴的位置关系。因而,在本发明所涉及的装置中能够使用MIP图像执行更多样的诊断。

附图说明

图1是说明具备实施例1所涉及的断层图像显示装置的PET装置的结构的概要图。(a)是xy平面的纵截面图,(b)是xz平面的纵截面图,(c)是说明放射线检测器的层叠构造的俯瞰图。

图2是说明具备实施例1所涉及的断层图像显示装置的PET装置的结构的功能框图。

图3是说明具备各实施例所涉及的断层图像显示装置的PET装置的动作的工序的流程图。(a)是实施例1的流程图,(b)是实施例2的流程图。

图4是表示在实施例1中生成的三维体数据的坐标和范围的概要图。

图5是在实施例1所涉及的步骤S3中表示各三维体数据与上半身像的位置关系的概要图。

图6是表示在实施例1所涉及的步骤S4中整合三维体数据的范围的概要图。

图7是说明实施例1所涉及的步骤S6中的MIP图像的投影方向的图。(a)是表示各投影方向与MIP轴的位置关系的图,(b)是表示整合得到的三维体数据、投影得到的MIP图像以及各投影方向的位置关系的图。

图8是表示在实施例1所涉及的步骤S6中生成的各个MIP图像的图。

图9是表示在实施例1所涉及的步骤S7中生成的各个叠加图像的图。

图10是说明实施例1所涉及的步骤S8的工序的图。(a)是表示与三维体数据对应的切面的图,(b)是表示该切面的断层图像的图。

图11是将现有例与实施例进行比较的图。(a)是表示现有例中的三维体数据与MIP图像的投影方向的关系的图,(b)是表示在现有例中生成的MIP图像中显现的像的概要图,(c)是表示在实施例1中生成的MIP图像中显现的像的概要图。

图12是说明具备实施例2所涉及的断层图像显示装置的PET装置的结构的功能框图。

图13是表示在实施例2所涉及的步骤S6A中整合的MIP图像的图。

图14是表示现有例的问题点的图。(a)是表示现有例中的三维体数据与MIP图像的位置关系的概要图,(b)是表示关注区域与MIP轴的位置关系的图。

具体实施方式

实施例1

下面,参照附图来说明本发明的实施例1。图1的(a)是具备实施例1所涉及的断层图像显示装置的核医学诊断装置的xy平面的纵截面图。图1的(b)是具备实施例1所涉及的断层图像显示装置的核医学诊断装置的xz平面的纵截面图。在实施例1中,作为核医学诊断装置,以乳腺癌诊断中使用的乳房专用PET装置为例进行说明。另外,作为放射线的例子,使用γ射线来进行说明。

<整体结构的说明>

对具备实施例1所涉及的断层图像显示装置的PET装置1进行说明。如图1的(a)和图1的(b)所示,PET装置1具备设置有导入孔3的机架5,该导入孔3用于使被检体的乳房B导入。在机架5的内部设置有以包围导入孔3的方式排列成环状的多个放射线检测器7。导入孔3具有沿z方向(乳房B的导入方向)延伸的圆筒形的结构。此外,x方向是取立位姿势或坐位姿势的被检体的体轴方向。y方向是与x方向和z方向分别正交的方向,相当于被检体的左右方向。

如图1的(c)所示,放射线检测器7具有沿p方向依次层叠有闪烁体块9、光导件11、光检测器13的结构。p方向是朝向导入孔3的中心Po的方向,各个放射线检测器7以使闪烁体块9比光检测器13更靠近中心Po的方式排列。

闪烁体块9具有将长方体的闪烁体晶体9a二维地排列而得到的构造,用于吸收从被检体释放的γ射线并发出闪烁体光。作为构成闪烁体晶体3a的材料,例如使用LYSO、LSO或LGSO等晶体。

光导件11将在闪烁体块9中发出的闪烁体光传送到光检测器13。在光检测器13中设置有光电转换元件,该光电转换元件检测闪烁体光并将该闪烁体光转换为电信号(γ射线检测信号)。断层图像显示装置15基于由光检测器13输出的γ射线检测信号来进行各种处理,生成并显示表示放射线药剂在乳房B中的分布的各种图像。

如图2所示,断层图像显示装置15具备同时计数部17、重构部19、MIP轴设定部20、位置信息计算部21、三维数据整合部23、MIP图像生成部27、叠加图像生成部29以及断层图像生成部31。同时计数部17设置在光检测器13的后级,判定从光检测器13输出的γ射线检测信号是否为恰当的数据。

当对被检体M投放放射线药剂时,放射性药剂蓄积到关注部位,从蓄积的药剂释放正电子。所释放的正电子与电子成对湮灭,从而释放具有彼此相反的动量的一对湮灭γ射线对。同时计数部17将同时入射到隔着中心点Po相向的一对闪烁体块9的一对γ射线判断为由被检体内的放射线药剂产生的湮灭γ射线对。而且,同时计数部17将基于湮灭γ射线对的γ射线检测信号判定为恰当的数据,并将被判定为恰当的数据的γ射线检测信号发送到重构部19。此外,同时计数部17将仅入射到一对闪烁体块9中的一个闪烁体块的γ射线判断为噪声,并废弃基于被判断为噪声的γ射线的γ射线检测信号。

重构部19对作为恰当的数据而由同时计数部17输出的γ射线检测信号进行重构处理来生成三维体数据。三维体数据是表示被投放到被检体的放射线药剂的三维分布的数据,表示放射线在被检体的关注区域内的产生位置。MIP轴设定部20将由操作者指定的、被检体中的规定的轴设定为MIP轴。MIP轴是指与针对三维体数据投影MIP图像的各个方向正交的轴。重构部19相当于本发明的三维数据生成单元。MIP轴设定部20相当于本发明的中心轴设定单元。MIP轴相当于本发明的中心轴。

位置信息计算部21设置在重构部19和MIP轴设定部20各自的后级,针对各个三维体数据计算以MIP轴上的规定的位置为基准的关注区域的位置信息。另外,位置信息计算部21基于计算出的位置信息来对从各不相同的关注区域得到的各个三维体数据进行对位。位置信息计算部21相当于本发明的对位单元。

三维数据整合部23设置在位置信息计算部21的后级,将进行了对位的各个三维体数据整合为包含所有三维体数据的单个三维体数据。MIP图像生成部27设置在三维数据整合部23的后级,基于由三维数据整合部23整合得到的三维体数据来生成最大值投影图像、即MIP图像。三维数据整合部23相当于本发明的三维数据整合单元。MIP图像生成部27相当于本发明的MIP图像生成单元。

叠加图像生成部29设置在MIP图像生成部27的后级。叠加图像生成部29将作为比较基准的图像(例如被检体的全身像)以MIP轴的位置为基准叠加于一系列MIP图像中的各个MIP图像,来生成一系列叠加图像。断层图像生成部31基于由重构部19生成的三维体数据来生成操作者所指定的切面的断层图像。叠加图像生成部29相当于本发明的叠加图像生成单元,断层图像生成部31相当于本发明的断层图像生成单元。

断层图像显示装置15还具备输入部33、存储部35、监视器37以及主控制部39。输入部33用于输入操作者的指示,作为该输入部33的例子,能够列举键盘输入式的面板、触摸输入式的面板等。存储部35用于存储三维体数据、断层图像等信息。另外,在存储部35中预先存储有与各个MIP图像相叠加的图像、成为三维体数据的对位的基准的图像。作为与MIP图像相叠加的图像和成为对位的基准的图像的例子,能够列举被检体的全身像、胸部整体像等。

监视器37显示三维体数据、断层图像以及叠加图像等各种图像。主控制部39由中央运算处理装置(CPU)等构成,用于统一控制断层图像显示装置15中设置的同时计数部17等各结构。监视器37相当于本发明的图像显示单元。

<动作的说明>

接着,对具备实施例1所涉及的断层图像显示装置的PET装置1的动作进行说明。图3是说明具备实施例1所涉及的断层图像显示装置的PET装置的动作的工序的流程图。此外,在实施例1中将左右乳房各自设为关注区域并分别获取图像数据。

步骤S1(MIP轴的设定)

当操作PET装置时,首先进行MIP轴的设定。操作者操作输入部33来将被检体中的规定的轴设定为MIP轴。MIP轴是指与针对三维体数据投影MIP图像的各个方向正交的轴。在实施例1中将被检体的正中线设定为MIP轴。能够对从关注区域的MIP图像获得的信息与被检体的全身像等适于诊断的图像相关联地进行分析,因此更优选将正中线设定为MIP轴。所设定的MIP轴的信息被发送到位置信息计算部21。

步骤S2(第一三维体数据的生成)

接着,生成左胸的乳房的三维体数据来作为第一三维体数据。即,对被检体投放用正电子释放核素标记的放射性药剂。在投放后经过了规定的时间的时间点,如图1的(b)所示那样使被检体的左胸的乳房B插入到导入孔3。操作者操作输入部33来输入检测湮灭γ射线对的指示和关注部位是左胸的乳房的内容的信息。各个放射线检测器7按照所输入的指示来从光检测器13向同时计数部17发送γ射线检测信号。此外,利用未图示的区块对各个γ射线检测信号附加了检测到γ射线的时刻的信息。

同时计数部17基于对γ射线检测信号附加的时刻信息来分析各γ射线检测信号。在判断为是基于湮灭γ射线对的γ射线检测信号的情况下,同时计数部17将γ射线检测信号判定为恰当的数据。同时计数部17将同时入射到隔着导入孔3的中心点Po相向的一对闪烁体块9的一对γ射线判定为由被检体内的放射线药剂产生的湮灭γ射线对。被判定为恰当的数据的γ射线检测信号被从同时计数部17发送到重构部19,除此以外的γ射线检测信号作为噪声而被废弃。

重构部19基于作为恰当的数据而被发送的γ射线检测信号来重构将乳房B的内部的位置与湮灭γ射线对的产生位置相关联而得到的三维体数据。湮灭γ射线对的产生位置即是放射线药剂的分布位置,因此重构得到的三维体数据是表示放射线药剂在乳房B的内部的分布位置的图像数据。

此外,以下将对左胸的乳房进行重构而得到的三维体数据设为三维数据LB。三维数据LB被分别发送到位置信息计算部21和断层图像生成部31。

位置信息计算部21计算以MIP轴的位置为基准的三维数据LB的坐标位置。在医用图像中,基于DICOM(Digital Imaging and Communications in Medicine:医学数字成像和通信)等规格,将图像数据的特定的位置设为基准点来计算图像数据在被检体中的坐标位置和图像数据的摄影范围的大小。在如实施例1那样获取三维体数据的情况下,三维体数据的左上末端的近前侧被定为基准点。

一般地,任一个患者的以人体的全身为基准的左胸的乳房的相对位置均大致相同。因此,例如通过获得被检体的身高的信息,位置信息计算部21能够将作为MIP轴的正中线ML上的规定的部位设为标准位置来计算从标准位置(在实施例1中设为头顶部)到三维数据LB的基准点的距离的信息。此外,如图4所示,在将头顶部即基准位置REF的坐标设为(0、0、0)的情况下,将针对三维数据LB的基准点LBO计算出的坐标设为(LBx、Lby、LBz)。另外,由于根据PET装置的规格来决定摄影范围,因此针对三维数据LB计算x方向的长度Bx、y方向的长度By以及z方向的长度Bz。

步骤S3(第二三维体数据的生成)

在生成了三维数据LB来作为第一体数据之后,生成右胸的乳房的三维体数据来作为第二体数据。步骤S3中的工序与步骤S2相同。即,操作者在将被检体的右胸的乳房B插入到导入孔3的状态下操作输入部33,来输入检测湮灭γ射线对的指示和关注部位是右胸的乳房的内容的信息。

同时计数部17将被判定为恰当数据的γ射线检测信号发送到重构部19。重构部19对将乳房B的内部的位置与湮灭γ射线对的产生位置相关联而得到的三维体数据进行重构。此外,以下将对右胸的乳房进行重构而得到的三维体数据设为三维数据RB。三维数据RB被发送到位置信息计算部21,位置信息计算部21计算三维数据RB的坐标位置的信息。将针对三维数据RB的基准点RBO计算出的坐标设为(RBx、Rby、RBz)。x方向、y方向以及z方向各方向上的三维数据RB的长度与三维数据LB相同。

步骤S4(三维体数据的对位)

在针对三维数据LB和RB分别计算出坐标位置之后,位置信息计算部21进行各个三维体数据的对位。图5示意性地示出了虚拟的全身像C中的三维数据LB和RB的相对位置。此外,在图5中将沿x方向朝向上方的方向设为被检体的头侧的方向,将沿z方向朝向近前的方向设为被检体的腹侧(前侧)的方向。正中线ML是穿过作为标准位置的头顶部REF并与被检体的体轴方向(x方向)平行的线。此外,也可以根据诊断的目的而使用上半身像或胸部整体像等将MIP轴设为轴向面的中心线的像,来替代全身像C。

位置信息计算部21在虚拟的全身像C中确定三维数据LB的位置和三维数据RB的位置。三维数据LB是针对被检体的左胸的乳房获得的体数据,因此在全身像C中朝向正面且位于右侧近前。而且,三维数据LB在全身像C中朝向正面且位于左侧近前。

位置信息计算部21设定三维数据LB和RB的三维的位置,以使作为MIP轴的正中线ML与各个关注区域的位置关系一致。具体地说,基于正中线ML上的基准位置REF、基准点LBO以及基准点RBO各自的坐标来设定全身像C中的三维数据LB的位置和三维数据RB的位置。进行对位后的各个三维数据被发送到三维数据整合部23。

步骤S5(三维体数据的整合)

在进行了三维体数据的对位之后进行三维体数据的整合。即,三维数据整合部23对被设定在分离的位置处的多个三维体数据(三维数据LB和RB)进行整合并转换为单个三维体数据。将通过整合而生成的单个三维体数据设为三维数据ALB。由三维数据整合部23生成的三维数据ALB相当于本发明的整合三维体数据。

三维数据ALB的范围是将作为整合的对象的三维体数据全部包含在内的范围。因而,如图6所示,三维数据ALB的范围被表示为将三维数据LB和RB全部包含在内的用粗的点划线围成的单个长方体。一般地,左右乳房各自的x方向和z方向的坐标均大致相同。因此,关于三维数据ALB,基准点的坐标是(RBx、Rby、RBz),x方向的长度为Bx,y方向的长度为(RBy-LBy+By),z方向的长度为Bz。三维数据ALB的信息被发送到MIP图像生成部27。

步骤S6(MIP图像的生成)

MIP图像生成部27从单个或多个投影方向S分别对三维数据ALB进行投影处理并生成MIP图像A。如图7的(a)所示,各个投影方向S与作为MIP轴的正中线ML正交。位于MIP轴的正交面AX(在实施例1中为轴向面)上的各投影方向之间的角度θ以及所生成的MIP图像的张数(投影方向的个数)可以根据摄影条件来适当变更。作为一例,一边使投影方向相对于正中线ML的角度每次改变10°,一边遍及180°的范围地生成共计18张MIP图像。在该情况下,将正交面AX中的投影方向S的角度每次变更10°。所生成的MIP图像的张数更优选为10~20张左右。

在实施例1中,为了便于说明,设为将投影方向的角度改变90°,来从两个方向生成MIP图像。即,如图7的(b)所示,从与正中线ML正交且与y方向平行的投影方向S1、以及与正中线ML正交且与z方向平行的投影方向S2这两个方向来生成MIP图像。MIP图像生成部27针对三维数据ALB,从投影方向S1生成MIP图像A1,从投影方向S2生成MIP图像A2。此外,在图7中将三维数据ALB涂上灰色并示出。

在MIP图像A1中叠加地显现三维数据LB的投影像和三维数据RB的投影像,在MIP图像A2中并排地显现三维数据LB的投影像和三维数据RB的投影像。而且,在各个MIP图像A中显现左胸的乳房中的放射线药剂的聚集点P1和右胸的乳房中的放射线药剂的聚集点P2。生成的各个MIP图像被发送到叠加图像生成部29。

步骤S7(叠加图像的生成)

叠加图像生成部29通过进行使比较图像叠加于各个MIP图像的图像处理来生成叠加图像T。比较图像使用以被检体(或标准尺寸的人体)的全身像或整个上半身的像为例的将MIP轴设为轴向面的中心线的像。在实施例1中,如图9所示,决定使用被检体的上半身的像来作为比较图像F。如图9所示,将基于MIP图像A1生成的叠加图像T设为叠加图像T1。将基于MIP图像A2生成的叠加图像T设为叠加图像T2。所生成的各个叠加图像T显示于监视器37。

叠加于各个MIP图像A的比较图像F是从与各MIP图像A相同的投影方向对被检体的上半身的三维体数据进行投影而得到的像。具体地说,叠加于MIP图像A1的比较图像F是从投影方向S1(y方向)对被检体的上半身进行投影而得到的像。然后,从投影方向S2(z方向)对被检体的上半身进行投影而得到的像作为比较图像F被叠加于MIP图像A2。MIP图像A和比较图像F均是从以正中线为MIP轴的投影方向进行投影而得到的图像。因此,通过参照叠加图像中显示的比较图像F和放射线药剂的聚集点,操作者能够更加恰当地对MIP图像中显现的放射线药剂的聚集点的位置与被检体的整个上半身相关联地进行诊断。

步骤S8(断层图像的显示)

操作者参照监视器37中显示的叠加图像来确认被检体的乳房中的放射线药剂的聚集点P的大致的位置信息。然后,操作者基于确认的位置信息来操作输入部33,以设定用于根据三维体数据生成断层图像的切面SL的位置。如图10所示,断层图像生成部31针对三维数据LB生成所设定的切面SL中的断层图像V。所生成的断层图像V被断层图像生成部31显示于监视器37。操作者使用断层图像V来对左胸的乳房B中的放射线药剂的聚集点P1进行更加精密的诊断。

<由实施例1的结构得到的效果>

这样,通过使用具备实施例1所涉及的断层图像显示装置15的PET装置1,能够更加恰当地对多个关注区域与被检体的全身像的信息相关联地进行诊断。以下,对由实施例1所涉及的结构得到的效果进行说明。

在使用Sliding法的以往的断层图像显示装置中,在针对偏离正中线的关注区域制作出三维体数据的情况下,随着关注区域的移动使MIP轴的位置向关注区域的中心线移动。然后,从将移动后的MIP轴设为旋转轴的单个或多个投影方向针对关注区域生成一系列MIP图像。即,在关注区域是左胸的乳房的情况下,在以往的装置中如图11的(a)所示那样,MIP轴的位置从正中线ML向中心线M1移动。中心线M1是穿过针对左胸的乳房获得的三维数据LB的中心点并与z方向平行的线。另外,在关注区域是右胸的乳房的情况下,穿过三维数据RB的中心点并与z方向平行的中心线M2成为MIP轴。即,在以往的装置中,与关注区域的变更相应地,MIP轴的位置也发生变更。

在以往的装置中,在关注区域是左胸的乳房的情况下,对三维数据LB的MIP图像进行投影的各个方向与作为MIP轴的中心线M1正交。因而,作为一例,从与y方向平行且与中心线M1正交的投影方向S1L、与z方向平行且与中心线M1正交的投影方向S2L等方向生成三维数据LB的MIP图像群。在从投影方向S1L投影得到的三维数据LB的MIP图像A1L、从投影方向S2L投影得到的三维数据LB的MIP图像A2L中显现左胸的乳房B中的放射线药剂的聚集点P1(图11的(b))。

MIP图像A1L和A2L是将三维数据LB的中心线M1设为图像的中心线的显现左胸的乳房B的图像。在连续显示了包括MIP图像A1L和A2L的一系列MIP图像的情况下,生成使左胸的乳房B的像以作为MIP轴的中心线M1为旋转轴进行旋转的运动图像。在仅关注左胸的乳房来进行诊断的情况下,这种一系列的MIP图像是有用的。

另一方面,在仅显现左胸的乳房B的MIP图像中,无法将左胸的乳房中的放射线药剂的聚集点P1与被检体的全身像(或整个胸部的像)相关联来进行诊断。即,在以往的装置中,难以对根据MIP图像针对特定的关注区域得到的信息与全身的图像信息相关联地进行分析。其结果是,通过MIP图像的分析而获得的信息有限,因此担忧能够使用MIP图像执行的诊断的范围有限这样的问题。

因此,在实施例1所涉及的断层图像显示装置中,MIP轴设定部20构成为与关注区域的位置无关地将被检体的正中线ML设定为MIP轴。即,即使在关注区域是左胸的乳房的情况下,MIP图像生成部27也将正中线ML设为MIP轴并生成MIP图像。因而,从与y方向平行且与正中线ML正交的投影方向S1、与z方向平行且与正中线ML正交的投影方向S2等方向生成三维数据LB的MIP图像群。从投影方向S1投影得到的MIP图像A1和从投影方向S2L投影得到的MIP图像A2是以正中线ML为图像的中心线的显现左胸的乳房B的图像(图11的(c))。

在包括MIP图像A1和A2的一系列MIP图像中的各MIP图像中,三维数据LB的投影像投射到相对于被检体的正中线的与左胸的乳房B相当的位置。即,即使在针对如左胸的乳房那样偏离正中线的关注区域生成MIP图像的情况下,也能够与将全身设为关注区域来生成MIP图像的情况同样地生成乳房与正中线的位置关系明确的图像。

因而,操作者能够使用以正中线ML为MIP轴的一系列MIP图像,来容易且准确地确认左胸的乳房B中的放射线药剂的聚集点P1与被检体的全身的位置关系。因而,能够使用MIP图像执行更加多种多样的诊断。并且,通过以作为MIP轴的正中线ML为基准将被检体的全身或上半身等的比较图像F叠加于MIP图像,能够更加准确地确认放射线药剂的聚集点P1与被检体的全身的位置关系。

通过像这样始终将MIP轴设为被检体的正中线,能够与关注区域的位置无关地将从关注区域的MIP图像获得的信息与被检体的全身像相关联来进行诊断。进一步地,叠加图像生成部29将被检体的全身像等作为比较图像叠加于各MIP图像来生成叠加图像。操作者通过参照从三维数据投影出的MIP图像和叠加显示于MIP图像的比较图像,能够更加准确地执行将从关注区域的MIP图像获得的信息与被检体的全身像相关联的宏观的诊断。

另外,实施例1所涉及的断层图像显示装置具备三维数据整合部23。三维数据整合部23将针对分离的两个以上的关注区域得到的各个三维体数据整合为单个三维体数据。即,在将左胸的乳房和右胸的乳房设为关注区域的情况下,三维数据整合部23整合三维数据LB和RB来生成单个三维数据ALB。

MIP图像生成部27以正中线ML为MIP轴来生成整合得到的三维数据ALB的MIP图像。在该情况下,在MIP图像中分别显现左胸的乳房和右胸的乳房各自的三维数据的投影像。即,在单个MIP图像中,在与被检体的全身相关联的位置处分别显现多个关注区域的投影像。在该情况下,能够基于单个MIP图像对多个关注区域进行宏观的诊断。因而,通过使用实施例1所涉及的装置,能够在对一个患者诊断多个部位的情况下减轻操作者所承受的负担。

实施例2

以下,参照附图来说明本发明的实施例2。此外,实施例2所涉及的断层图像显示装置15A的整体结构与实施例1所涉及的断层图像显示装置15的整体结构相同。但是,实施例1所涉及的断层图像显示装置15具备三维数据整合部23,而实施例2所涉及的断层图像显示装置15A如图12所示那样具备MIP图像整合部41来替代三维数据整合部23。MIP图像整合部41设置在MIP图像生成部27的后级。MIP图像整合部41在针对各不相同的关注区域获取到的一系列MIP图像中,将针对同一投影方向获取到的MIP图像进行整合,重构为单个MIP图像。

即,在实施例1中,如图3的(a)所示,在对针对多个关注区域得到的各个三维体数据进行对位之后(步骤S4),将各个三维体数据进行整合(步骤S5)。然后,针对整合得到的数据以正中线为MIP轴生成一系列MIP图像群(步骤S6)。

另一方面,在实施例2中,如图3的(b)所示,在对针对多个关注区域得到的各个三维体数据进行对位之后(步骤S4),针对各个三维体数据分别以正中线为MIP轴生成一系列MIP图像群(步骤S5A)。之后,以MIP轴为基准将针对同一投影方向生成的MIP图像相叠加,来生成显现多个关注区域的投影像的单个MIP图像(以下设为“整合图像”)(步骤S6A)。

在此,以具有特征性的步骤S5A~S6A的工序为重点来说明实施例2所涉及的断层图像显示装置15A的动作。此外,与实施例1同样地,以将左胸的乳房和右胸的乳房各自设为关注区域、将投影方向设为S1和S2的情况为例进行说明。另外,步骤S1~S4的工序与实施例1相同,因此省略说明。

步骤S5A(MIP图像的生成)

如图5所示,在位置信息计算部21进行了三维数据LB和RB的对位之后,MIP图像生成部27进行MIP图像的生成。即,MIP图像生成部27生成以正中线ML为MIP轴的三维数据LB的MIP图像AL和以正中线ML为MIP轴的三维数据RB的MIP图像AR。

在MIP图像AL中,将从投影方向S1进行投影而得到的图像设为MIP图像AL1,将从投影方向S2进行投影而得到的图像设为MIP图像AL2(图13的左列)。另外,在MIP图像AR中,将从投影方向S1进行投影而得到的图像设为MIP图像AR1,将从投影方向S2进行投影而得到的图像设为MIP图像AR2(图13的中列)。在各个MIP图像AL中,在被检体的全身的相当于左胸的乳房的位置处显现三维数据AL的投影像。在各个MIP图像AR中,在被检体的全身的相当于右胸的乳房的位置显现三维数据AL的投影像。各个MIP图像被发送到MIP图像整合部41。

步骤S6A(MIP图像的整合)

MIP图像整合部41整合从同一投影方向进行投影而得到的MIP图像来生成整合图像AS。即,将从投影方向S1进行投影而得到的MIP图像、即MIP图像AL1和MIP图像AR1进行整合来生成整合图像AS1。然后,将从投影方向S2进行投影而得到的MIP图像、即MIP图像AL2和MIP图像AR2进行整合来生成整合图像AS2(图13的右列)。在各个整合图像AS中,在与被检体的全身对应的位置处分别显现左右的乳房B。整合图像AS相当于本发明的整合MIP图像。

整合图像AS被发送到叠加图像生成部29,叠加图像生成部29使比较图像F叠加于整合图像AS来生成叠加图像(步骤S7)。操作者参照整合图像AS来决定恰当的切面的位置,并使所决定的切面的断层图像显示于监视器37(步骤S8)。操作者基于断层图像来进行关注区域的诊断。

这样,在实施例2中,通过整合MIP图像,来按每个投影方向生成使多个关注区域分别显示在与被检体的全身对应的位置处的单个MIP图像。在该情况下,MIP图像整合部41进行整合的对象不是三维体数据整体而是各个MIP图像。因此,能够使生成将各个关注区域分别显现在与被检体的全身对应的位置处的MIP图像所需的计算简化。因而,通过使用实施例2所涉及的装置,能够进一步提高诊断的工作流。

本发明并不限于上述实施方式,能够如下那样进行变形并实施。

(1)在上述各实施例中,在步骤S2和步骤S3中,针对两个关注区域分别重构了三维体数据,但关注区域的个数也可以适当增减。在该情况下,重构三维体数据的步骤数与关注区域的个数相应地增减。另外,在关注区域的个数是一个的情况下,省略将三维体数据(在实施例2中为MIP图像)进行整合的工序。

(2)在上述各实施例中,始终将MIP轴的位置设为正中线,但并不限于此。即,如果各个关注区域所涉及的MIP轴一致,则MIP轴设定部20所设定的MIP轴的位置也可以是正中线以外的位置。作为一例,在将拇指和小指设为关注区域的情况下,将连接中指和手腕的线设为MIP轴来生成MIP图像。而且,将整只手的像作为比较图像叠加于MIP图像,由此能够将针对拇指和小指分别获得的信息与整只手的位置相关联来进行分析。

(3)在上述各实施例中,以诊断取立位姿势或坐位姿势的被检体的情况为例进行了说明,但本发明所涉及的结构还能够应用于诊断以卧位姿势被载置于顶板的被检体的情况等。

(4)在上述各实施例中,作为设置有断层图像显示装置的结构,以PET装置为例进行了说明,但各实施例所涉及的断层图像显示装置除了能够应用于PET装置以外,还能够应用于SPECT装置等断层图像诊断设备。

附图标记说明

1:PET装置;7:放射线检测器;13:光检测器;15:断层图像显示装置;17:同时计数部;19:重构部(三维数据生成单元);20:MIP轴设定部(中心轴设定单元);21:位置信息计算部(对位单元);23:三维数据整合部(三维数据整合单元);27:MIP图像生成部(MIP图像生成单元);29:叠加图像生成部(叠加图像生成单元);31:断层图像生成部(断层图像生成单元);33:输入部;35:存储部;37:监视器(图像显示单元);39:主控制部;41:MIP图像整合部(MIP图像整合单元)。

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