图像诊断装置、磁共振成像装置以及x射线ct装置的制作方法

专利名称：图像诊断装置、磁共振成像装置以及x射线ct装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及设定摄像条件以与被检体的心电波形同步地进行数 据(data)收集而进行摄像的图像诊断装置、磁共振成像(imaging) 装置以及X射线CT ( Computed Tomography,计算机断层摄影)装 置，特别涉及无需追加特别的摄像和基于操作者的判断等，而用于自 动地决定心脏动作少的定时(timing)的技术。
背景技术：
以往，在利用磁共振成像装置的心脏摄像、特别是冠状动脉摄像 等要求高空间分辨率的摄像法中，有为了抑制由于心脏的动作而引起 的图像质量劣化，而在心动周期内的心脏搏动少的时间阶段选择性地 进行数据收集的方法(例如参照StuberM，等"Submillimeter Three 一 dimensional Coronary MR Angiography with Real - Time Navigator Correction : Comparison of Navigator Locations."Radiology 1999; 212: 579- 587.)。在该方法中，预先设 定以从患者的心电波形得到的R波为起点的一定的延迟时间和一定 的数据收集期间(窗口 (window))而进行摄像，但公知上述延迟时 间以及心脏搏动少的时间依赖于患者的心跳数等。
因此，提出了如下方法在心脏摄像、特别是冠状动脉摄像中， 为了确保图像质量，预先进行可以知道成为对象的动脉的动作的程度 的短时间的动画(cine)摄像等，操作者在视觉上判断心脏搏动少的
6期间，针对每个患者设定该期间而进行摄像(例如参照Plein S，等 "Three - Dimensional Coronary MR Angiography Performed with Subject - Specific Cardiac Acquisition Window and Motion - adopted Respiratory Gating."AJR 2003; 180: 505-512.)。
但是，在上述的以往方法中，需要与一连串的检查独立地，重新 进行定位，追加描绘出冠状动脉的剖面的动画摄像，进而操作者通过 目视进行摄像定时的设定。因此，在以往方法中，检查时间被延长， 操作者和患者等的负担增加，并且产生由于由操作者造成的摄像定时 偏差而图像质量变得不稳定的问题。

发明内容
本发明的一个方式的图像诊断装置具备心室变化量测量部，从
针对多个时间阶段的每一个而摄像的心脏图像测量至少一次心跳内 的心室大小的经时变化；摄像条件设定部，根据由上述心室变化量测 量部测量的上述心室大小的变化来确定上述心脏动作少的时间阶段， 并设定摄像条件以收集所确定的时间阶段的数据；以及图像摄像部， 根据由上述摄像条件设定部设定的摄像条件收集数据，并从所收集到 的数据重构图像。
另外，本发明的其它方式的磁共振成像装置具备心室变化量测 量部，从针对多个时间阶段的每一 个而摄像的心脏的图像测量至少一 次心跳内的心室大小的经时变化；摄像条件设定部，根据由上述心室 变化量测量部测量的上述心室大小的变化来确定上述心脏动作少的 时间阶段，并设定摄像条件以收集所确定的时间阶段的数据；以及图 像摄像部，根据由上述摄像条件设定部设定的摄像条件收集数据，并 从所收集到的数据重构图像。
另外，本发明的其它方式的X射线CT装置具备心室变化量测 量部，从针对多个时间阶段的每 一 个而摄像的心脏的图像测量至少一 次心跳内的心室的大小的经时变化；摄像条件设定部，根据由上述心 室变化量测量部测量的上述心室大小的变化来确定上述心脏动作少的时间阶段，并设定摄像条件以收集所确定的时间阶段的数据；以及 图像摄像部，根据由上述摄像条件设定部设定的摄像条件收集数据， 并从所收集到的数据重构图像。


图l是用于说明以往的MRI装置中的数据收集方法的图。 图2是示出以往的心脏MR检查的流程的流程图(flowchart)。 图3是示出本实施例的MRI装置的整体结构的图。 图4是用于说明利用心室变化量测量部的轮廓提取的图。 图5是示出由心室变化量测量部得到的时间阶段与左心室容积 的关系的图。
图6是示出由心室变化量测量部得到的时间阶段与左心室容积
变化量的关系的图。
图7是用于说明利用摄像条件设定部确定时间阶段的图。
图8是说明利用本实施例的MRI装置的心脏MR检查的流程的
流程图。
图9是示出图8所示的摄像条件设定的处理步骤的流程图。 图10是示出实施例2的X射线CT装置的结构的图。
具体实施例方式
以下参照附图，对本发明的图像诊断装置、磁共振成像装置以及 X射线CT装置的优选的实施例进行详细说明。另外，在以下所示的 实施例中，将磁共振成像装置称为"MRI (Magnetic Resonance Imaging )装置，'。
最初，在进行与实施例1的MRI装置相关的说明之前，对以往 的MRI装置中的数据收集方法以及以往的心脏MRI检查的流程进行 说明。
首先，对以往的MRI装置中的数据收集方法进行说明。图l是 用于说明以往的MRI装置中的数据收集方法的图。图l示出上述非专利文献1中记载的收集以冠状动脉摄像为代表的心动周期中的特定
心脏时间阶段的数据的MRI装置的摄像法的一个例子。
如图1的"心电波形，，以及"脉冲序列(pulse sequence)"所示， 例如，以往的MRI装置利用被检者(被检体)的心电波形检测R波， 在经过了一定的延迟时间Td之后开始数据收集，从而仅收集心脏动 作少的时间阶段、 一般被称为心室扩张期或緩慢流入期的时间阶段的 数据。
此处，图1的"左心室容积，，作为与心脏的动作对应的物理量的一 个例子，表示左心室容积在一个心动周期内的变化。如在该"左心室 容积，，中所示，心室容积的平坦部分对应于心脏动作少的时间阶段， 通过在该期间进行数据收集，可以抑制由于心脏动作的影响而引起的 图像质量降低。
具体而言，该MRI装置如图1所示，在从心脏动作变少的开始 时刻Ts起到心脏再次开始动作的时刻Te为止的期间，进行数据收集。 创建摄像时的脉沖序列，以使以R波为起点，在时刻Ts开始数据收 集，在期间Tw进行数据收集，在时刻Te结束数据收集。此处，Tw =Te - Ts。从R波起的延迟时间Td被设定成Ts,如果将脉冲序列的 反复时间设为TR，则可以在一次心跳内收集的数据行(data line)数 N成为N-Tw/TR。
例如，考虑进行三维数据收集的情况。如果将切片(slice)张数 即切片编码(encode )数Kz i殳为60，将相位编码方向的矩阵(matrix ) 数Ky设为120，则图像重构中所需的数据线数为KzxKy = 60xl20 = 7200。此处，当将在一个心动周期内心脏动作少的期间Te-Ts设为 100毫秒时，如果脉冲序列的反复时间TR为5毫秒，则在一次心跳 中可以收集100/5 - 20线的数据。因此，为了收集图像重构中所需的 所有数据，所需的心跳次数成为7200/20 = 360次心跳，如果将一次心 跳设为1秒，则在360秒=6分钟完成摄像。
另夕卜， 一般除了心脏的动作以外，还需要考虑由患者的呼吸引起 的动作，如果与选择性地收集由呼吸引起的体动影响少的数据的方法
9组合，则实际的摄像时间比该时间还延长。另外，在冠状动脉摄像和 心肌延迟造影等情况下，在数据收集之前准备用于提高图像的对比度
(contrast)的反转脉冲(inversion pulse) 、 T2强调准备脉冲 (preparation pulse ) 、 MTC ( Magnetization Transfer Contrast,磁 化传递对比)脉冲、用于促进到达稳定状态的伪拍摄(dummy shot)、 用于抑制脂肪信号的脂肪抑制脉冲、用于检测呼吸性体动的脉冲等。 在图1中，将这些准备期间表示成预脉冲(pre-pulse)。
此处，公知心脏搏动变小的期间Ts至Te依赖于被检者的心跳 数。因此，作为如上述非专利文献2中记栽的用于得到稳定的图像质 量的方法，提出针对每个患者设定创建脉沖序列所需的Td以及Tw 的方法。在该方法中，在冠状动脉摄像等之前，收集可以视觉辨认心 脏的动作的剖面的动画图像，在视觉上确认冠状动脉的偏移小的时间 阶段而求出上述的Td、 Tw以及N,从而针对每个检查由操作者将其 设定为本摄像的脉冲序列的摄像参数(parameter)。
一般，在心脏MR检查中冠状动脉摄像自身单独进行的情况较 少。例如，在用于缺血性心疾诊断的MRI检查中，通常在一次检查 中，成组执行(1)用于进行局部心肌壁运动的评价以及心功能测量 的动画摄像、(2 )用于评价向心肌的血液供给的造影灌流(perfusion ) 摄像、以及(3)用于进行心肌梗塞诊断的心肌延迟造影摄像而进行 综合性的心脏图像诊断，进而为了确定成为缺血性心疾的原因的冠状 动脉的狭窄部位，而追加(4)冠状动脉摄像。
根据所使用的装置的硬件(hardware)以及软件(software)的 性能、该设施的检查方针、对每个患者花费的检查时间等，而决定是 否在一连串的检查中包括(4)冠状动脉摄像。另外，由于需要负荷 试验且未确立对图像的评价方法，所以不实施(2)心肌灌流检查的 情况也较多。另外，对于(3)心肌延迟造影，虽然技术上的难易度 较低，但由于必须使用造影剂，所以有时不实施。与它们相比，对于 (1)动画摄像，由于无需造影剂且可以使用大部分装置来简单地评 价心肌的动作和心功能等，所以是在缺血性心疾的MR检查中在大致所有情况下都实施的最基本的摄像。
接下来，对以往的心脏MR检查的流程进行说明。图2是示出 以往的心脏MR检查的流程的流程图。图2示出进行上述(1)至(4) 的检查的一连串缺血性心疾病诊断MR检查的一个例子。如图2所示， 例如，MRI装置首先在收集了定位用图像之后(步骤Sl)，从心基 部到心尖部为止对与左心室的横截面相应的多个所谓的短轴切片进 行动画摄像(步骤S2)。
接下来，MRI装置进行心肌灌流(步骤S3)以及延迟造影摄像 (步骤S4)。在这些心肌灌流以及延迟造影摄像中，对与动画摄像同 样的短轴像进行摄像。
此处，在以往的检查方法中，在进行冠状动脉摄像之前，MRI 装置对能够根据短轴像来确认冠状动脉的四腔剖面等进行定位并进 行动画摄像(步骤S5),操作者使所摄像的图像连续显示以通过目视 判断冠状动脉的动作少的时间阶段，将用于冠状动脉摄像的延迟时间 以及一次心跳内的数据收集时间设定成摄像条件(步骤S6)。之后， MRI装置根据所设定的摄像条件，进行冠状动脉摄像(步骤S7)。
在上述心脏MR检查中，在设定摄像条件的工序(步骤S6)中， 通常，需要一边依次比较20 - 50张左右的各心脏时间阶段的图像中 的扩张期的图像， 一 边通过目视判断动脉位置变化少的期间这样的作 业，从而产生将作为被检体的患者约束在装置内的时间延长这样的不 适当的情况。另外，由于该判断依赖于操作者，所以有时对冠状动脉 摄像的图像质量的稳定性产生影响。进而，在该工序中，还需要根据 此处得到的结果，针对每个检查(每个患者)设定将上述Td以及Tw 作为摄像参数的冠状动脉摄像的摄像条件这样的作业，为了总检查时 间的缩短以及确保冠状动脉检查的再现性，期望将该工序自动化。
为了解决这样的课题，在实施例1中，并非如以往那样在进行冠 状动脉摄像之前重新进行动画摄像，操作者在视觉上判断心脏搏动少 的期间并设定摄像条件，而是MRI装置根据在心脏MR检查中在大 致所有情况下都实施的一次动画图像，自动地设定摄像条件。具体而言，实施例1的MRI装置从按多个时间阶段中的每一个 而摄像的被检体P的心脏图像(动画图像)中测量在至少一次心跳内 的心室大小的经时变化量，并根据所测量的变化量确定心脏动作少的 时间阶段，根据所确定的时间阶段设定摄像条件。
由此，在实施例1中，无需追加特别的摄像和由操作者进行判断 等，就可以自动地决定心脏动作少的定时。
以下，对上述MRI装置进行详细说明。首先，对实施例1的 MRI装置的结构进行说明。图3是示出实施例1的MRI装置100的 结构的图。如图3所示，该MRI装置100具备静磁场磁铁1、倾斜磁 场线圈(coil) 2、倾斜磁场电源3、床4、床控制部5、发送RF线圏 6、发送部7、接收RF线圈8、接收部9以及计算机系统(system) 10。
静磁场磁铁l是形成为中空的圆筒形状的磁铁，在内部的空间发 生均匀的静磁场。作为该静磁场磁铁1，例如使用永久磁铁、超导磁 铁等。
倾斜磁场线圏2是形成为中空的圆筒形状的线圏，配置于静磁场 /f兹铁l的内侧。该倾斜》兹场线圈2是组合与相互正交的X、 Y、 Z各 轴对应的三个线圈而形成的，这三个线圏从后述的倾斜磁场电源3独 立地接收电流供给，而发生磁场强度沿着X、 Y、 Z各轴变化的倾斜 /磁场。另外，Z轴方向例如i殳为与静》兹场相同的方向。
此处，由倾斜磁场线圏2发生的X、 Y、 Z各轴的倾斜磁场例如 分别对应于切片选择用倾斜磁场Gs、相位编码用倾斜磁场Ge以及读 出(read out)用倾斜磁场Gr。切片选择用倾斜磁场Gs用于任意决 定摄像剖面。相位编码用倾斜磁场Ge用于根据空间位置改变磁共振 信号的相位。读出用倾斜磁场Gr用于根据空间位置改变磁共振信号
的频率o
倾斜磁场电源3是对倾斜磁场线圏2供给电流的装置。床4是具 备载置被检体P的顶板4a的装置，根据利用后述的床控制部5的控 制，将顶板4a以载置了被检体P的状态插入到倾斜磁场线圏2的空洞(摄像口)内。通常，该床4被设置成长度方向与静磁场磁铁1的 中心轴平行。
床控制部5是控制床4的装置，驱动床4，以沿着长度方向以及 上下方向移动顶板4a。发送RF线圏6是配置于倾斜磁场线圏2的内 侧的线圈，从发送部7接收高频脉沖的供给，而发生高频磁场。
发送部7是内置有振荡部、相位选择部、频率变换部、振幅调制 部、高频功率放大部等的装置。振荡部发生静磁场中的对象原子核中 固有的共振频率的高频信号。相位选择部选择上述高频信号的相位。 频率变换部变换从相位选择部输出的高频信号的频率。振幅调制部例 如按照sine函数对从频率调制部输出的高频信号的振幅进行调制。高 频功率放大部放大从振幅调制部输出的高频信号。作为这些各部的动 作结果，发送部7向发送RF线圏6发送与拉莫尔(Larmor)频率对 应的高频脉沖。
接收RF线圏8是配置于倾斜磁场线圈2的内侧的线圏，接收由 于上述高频磁场的影响而从被检体P发射的磁共振信号。由该接收 RF线圏8接收到的输出信号被输入到接收部9。接收部9是根据来自 接收RF线圏8的输出信号生成磁共振信号数据的装置。
计算机系统IO是进行MRI装置100的整体控制、数据收集、图 像重构等的装置，具有接口 (interface)部11、数据收集部12、重构 部13、存储部14、显示部15、输入部16以及控制部17。
接口部11是输入输出在这些连接的各部与计算机系统10之间交 换的信号的处理部。在该接口部ll上，连接有倾斜磁场电源3、床控 制部5、发送部7、接收RF线圏8以及接收部9等。
数据收集部12是经由接口部11收集从接收部9输出的数字 (digital)信号的处理部。该数据收集部12向存储部14存储所收集 到的数字信号、即磁共振信号数据。
重构部13是对存储在存储部14中的磁共振信号数据执行后处 理、即傅立叶(Fourier)变换等重构，而生成被检体P内的期望的图 像数据的处理部。
13存储部14是针对每个患者存储由数据收集部12收集到的磁共振 信号数据和由重构部13生成的图像数据等的存储部。例如，在该存 储部14中，保存有通过动画摄像而摄像的多个切片的动画图像等。
显示部15是根据控制部17的控制来显示图像数据等各种信息的 装置。作为该显示部15，可以利用液晶显示器等显示设备(device)。
输入部16是接收来自操作者的各种指令和信息输入等的装置。 作为该输入部16,可以恰当地利用鼠标(mouse)、轨迹球(trackball) 等定位设备(pointing device)、模式(mode)切换开关(switch) 等选择设备、或者键盘(keyboard)等输入设备。
控制部17是具有未图示的CPU (Central Processing Unit,中央 处理单元)、存储器(memory)等，而总体上控制本实施方式的MRI 装置100的处理部。例如，该控制部17通过根据由操作者和后述的 摄像条件设定部17b设定的摄像条件等驱动各部，而控制MRI装置 100，以进行与心电波形同步的心脏摄像。作为与该心脏摄像关联的 功能部，控制部17具有心室变化量测量部17a和摄像条件设定部17b。
心室变化量测量部17a是从按多个时间阶段中的每一个而摄像 的被检体P的心脏图像中测量在至少一次心跳内的心室大小的经时变 化的处理部。具体而言，该心室变化量测量部17a首先从存储部14
读出按多个时间阶段中的每一个连续摄像的左心室的短轴动画图像， 并从所读出的动画图像自动地提取心肌轮廓。
此处，作为用于心室变化量测量部17a自动地提取心肌轮廓的方 法，例如使用第3668629号日本专利公开的方法那样的公知方法。具 体地，通常利用稳态自由进动(SSFP( Steady State Free Precession )) 法来收集动画摄像，由于心肌与心腔内血液之间的对比度高，所以该 方法易于自动地提取轮廓。
图4是用于说明利用心室变化量测量部17a的轮廓提取的图。图 4分别示出从左心室的心尖部至心基部的多个切片(图4所示的"1" ~ "N")的多个时间阶段的动画图《象和通过上述方法提取的左心室心肌 内膜的轮廓。如图4所示，心室变化量测量部17a从多个切片以及多个时间阶段的所有左心室图像提取心肌内膜的轮廓。
接下来，心室变化量测量部17a对于一个时间阶段，按每个切片， 计算出内膜轮廓的内侧的面积，对所计算出的面积乘以切片厚度，从 而计算出每个切片的左心室容积。然后，心室变化量测量部17a通过
合计所计算出的所有切片的每 一 个的左心室容积，计算出该时间阶段 下的左心室容积。
之后，心室变化量测量部17a通过针对所有时间阶段，进行上述 说明的左心室容积的计算，而生成表示时间阶段与左心室容积的关系 的信息。图5是示出由心室变化量测量部17a得到的时间阶段与左心 室容积的关系的图。心室变化量测量部17a生成如图5所示的表示在 一次心跳内左心室容积的经时变化的信息。另外，该信息是反映心功 能的参数之一，是与实施例1中的目的独立地在心脏检查中一般测定 的参数。
接下来，心室变化量测量部17a根据表示上述生成的时间阶段与 左心室容积的关系的信息，针对每个时间阶段，计算出该时间阶段下
的左心室容积与前一时间阶段下的左心室容积的差分的绝对值，从而 生成表示时间阶段与左心室容积变化量的关系的信息。图6是示出由 心室变化量测量部17a得到的时间阶段与左心室容积变化量的关系的 图。心室变化量测量部17a生成如图6所示的表示一次心跳内的左心 室容积变化量的经时变化的信息。
在图6所示的曲线中，左心室容积变化量针对时间变化的变化少 的期间(图6所示的"静止期间")成为心脏动作少的时间阶段。
摄像条件设定部17b是根据由心室变化量测量部17a测量的心室 大小的变化来确定心脏动作少的时间阶段，并根据所确定的时间阶段 设定摄像条件的处理部。具体而言，该摄像条件设定部17b根据表示 由心室变化量测量部17a生成的时间阶段与左心室容积变化量的关系 的信息，确定心脏动作少的时间阶段，并根据所确定的时间阶段，设 定心脏摄像中的摄像条件。
图7是用于说明利用摄像条件设定部17b确定时间阶段的图。图7示出图6所示的由心室变化量测量部17a生成的时间阶段与左心室 容积变化量的关系。例如，摄像条件设定部17b通过在图7所示的曲 线上，确定在从时间原点经过了一定时间之后(图7所示的(1))， 左心室容积变化量成为比预定的值小的值(图7所示的(2))的时 刻，从而计算出与图1所示的Ts以及Te相当的从R波起的期间。
然后，摄像条件设定部17b根据所计算出的Ts以及Te,设定心 脏摄像中的摄像条件。例如，在进行冠状动脉摄像的情况下，摄像条 件设定部17b通过Td = Ts以及N = Tw/TR (此处，如图7所示那样 通过Tw-Te-Ts计算出Tw)分别计算出设定摄像条件所需的从R 波起的延迟时间Td以及在一次心跳内的数据行数N，使用所计算出 的Td以及N的值来设定摄像条件。
接下来，对利用实施例1的MRI装置100的心脏MR检查的流 程进行说明。图8是说明利用实施例1的MRI装置100的心脏MR 检查的流程的流程图。另外，此处对进行与图2所示的MR检查同样 的检查的情况进行说明。
如图8所示，在心脏MR检查中，实施例1的MRI装置100首 先在收集到定位用图像之后(步骤Sll)，从心基部至心尖部为止对 与左心室的横截面相应的多个所谓的短轴切片进行动画摄像(步骤 S12)。
接下来，MRI装置100进行心肌灌流(步骤S13 )以及延迟造影 摄像(步骤S14)。在这些心肌灌流以及延迟造影摄像中，对与动画 摄像相同的短轴像进行摄像。
此处，MRI装置100与上述心肌灌流以及延迟造影摄像并行地， 设定在之后继续进行的冠状动脉摄像中的摄像条件(步骤S15)。在 后面对该摄像条件的设定进行详细说明。然后，MRI装置100根据所 设定的摄像条件，进行冠状动脉摄像(步骤S16)。
接下来，对图8所示的摄像条件设定的处理步骤进行说明。图9 是示出图8所示的摄像条件设定的处理步骤的流程图。如图9所示， 在该摄像条件设定中，在计算机系统10中，心室变化量测量部17a
16从左心室的短轴动画图像提取左心室心肌内膜的轮廓(步骤S21)， 针对每个时间阶段计算出左心室容积(步骤S22)，进而测量左心室 容积的经时变化(步骤S23)。
然后，摄像条件设定部17b根据由心室变化量测量部17a测量的 左心室容积的经时变化，确定心脏动作少的时间阶段(步骤S24), 根据所确定的时间阶段，设定冠状动脉摄像中的摄像条件(步骤S25)。
这样，根据实施例1的MRI装置100,并非如图2所示的以往 的心脏MR检测那样在进行冠状动脉摄像之前重新进行动画摄像，操 作者在视觉上判断心脏搏动少的时间段并设定摄像条件，而是可以根 据在心脏MR检查中在大致所有情况下都实施的一次动画摄像来自动 地设定摄像条件。
如上所述，在实施例1中，心室变化量测量部17a从按多个时间 阶段中的每一个而摄像的被检体P的心脏图像来测量在至少一次心跳 内的心室大小的经时变化。另外，摄像条件设定部17b根据由心室变 化量测量部17a测量的心室大小的变化来确定心脏动作少的时间阶 段，并根据所确定的时间阶段设定摄像条件。因此，无需追加特别的 摄像和由操作者进行判断等，可以自动地决定心脏动作少的定时。
由此，可以节省例如用于观察冠状动脉的动作的追加的摄像以 及其中所需的定位时间；进而节省目视确认冠状动脉的动作少的时 间，并设定摄像条件的时间。另外，通过自动地设定摄像条件，可以 抑制由于操作者的判断差异引起的图像质量变动。
另外，在上述实施例1中，说明了对覆盖(cover)左心室整体 的多个切片的心动画图像(心脏的动画图像)进行摄像，来测定左心 室的容积的情况，但本发明不限于此。即，在自动地判断心脏动作小 的时间阶段这样的本发明的目的中，并不一定需要容积的数据。因此， 例如也可以使用左心室短轴的 一个剖面或多个剖面来制成剖面面积 曲线，并使用该剖面面积曲线来代替容积曲线。
另外，根据检查协议(protocol),还有进行短轴以外的动画摄 4象的情况。在该情况下，例如还可以通过测定左心室长轴的面积、或者测定四腔剖面的左心室面积来代替。进而，在完全不摄像心动画的 情况下，在冠状动脉摄像之前对左心室短轴的一个剖面进行摄像，并 根据轮廓自动提取来测定面积即可。在该情况下，将用于冠状动脉摄 像的摄像条件设定的特殊摄像仅追加一个切片，但如果与以往的基于 目视的判断相比，得到缩短检查时间、提高摄像的再现性的效果。
另夕卜，在上述实施例1中，对设定冠状动脉摄像中的摄像条件的 情况进行了说明，但本发明不限于此，即使在设定与心电波形同步地 进行数据收集的其他摄像中的摄像条件的情况下，也可以同样地应
用。作为与心电波形同步地进行数据收集的摄像，例如有被称为FBI (Fresh Blood Imaging,新鲜血液成像)的非造影血管摄像。
在该FBI中，首先，使用MRI装置，在同一切片收集多个时间 阶段的数据后，进行对时间阶段不同的多个图像执行摄像的准备用扫 描(scan)。之后，从所摄像的多个图像中决定收缩期以及扩张期的 恰当时间阶段后，对收缩期的图像和扩张期的图像分别进行摄像。通 过制成这样得到的、图像的差分图像，可以分别地分开制成动脉的图 像和静脉的图像。在上述FBI中，如果在上述准备用扫描中应用本发 明，则可以缩短FBI的检查时间，并且得到图像质量稳定的血管图像。
另外，在上述实施例1中，对摄像条件设定部17b使用预定的阁 值来确定心脏动作少的时间阶段的情况进行了说明。但是，由于心室 大小的变化存在个人差异，所以在将阈值设为固定值的情况下，当对 心室大小的变化量大于标准的被检体进行摄像时，有可能无法检测出 变化量小于阈值的期间。
因此，例如摄像条件设定部17b也可以通过对表示心室大小的变 化的变化量的最大值乘以规定的比率(例如10%等)而计算出小于该 最大值的值后，将所计算出的值用作阈值。由此，阔值根据心室大小 的变化量而改变，所以可以根据每个被检体的体质和症状等来恰当地 决定心脏动作少的定时。
进而，例如，也可以在摄像条件设定部17b检测出多个表示心室 大小的变化的变化量小于阈值的期间的情况下，将所检测出的多个期间中的最长期间确定成心脏动作少的时间阶段。由此，可以以心脏动 作最稳定的时间阶段收集数据，可以得到图像质量更佳的图像。
进而，也可以在摄像条件设定部17b未检测出表示心室大小的变 化的变化量小于阈值的期间的情况下， 一边逐渐增大阈值一边反复进 行期间的检测，直到检测出一个以上的期间为止。在该情况下，例如， 摄像条件设定部17b首先在某心跳下测定心室大小的变化量的最大 值，将与该最大值的10%相当的值设定成阈值。然后，摄像条件设定 部17b在未检测出变化量小于所设定的阈值的期间的情况下， 一边将 相对最初测定的最大值的比率逐次增加1%， 一边阶段性地反复进行 阔值的设定，直到检测出一个以上的期间为止。由此，可以更灵活地 应对被检体的个人差异。
以上，作为实施例1，对将本发明应用于MRI装置的情况进行 了说明，但本发明不限于此，还可以同样地应用于其它图像诊断装置。 因此，以下，作为实施例2，对将本发明应用于X射线CT装置的情 况进行说明。
图IO是示出实施例2的X射线CT装置200的结构的图。如图 IO所示，该X射线CT装置200具备台架装置210、床装置220以及 控制台装置230。
台架装置210对被检体P照射X射线而收集投影数据。该台架 装置210具有高电压发生部211、 X射线管212、 X射线检测器213、 数据收集部214、旋转框架(flame) 215以及台架驱动部216。
高电压发生部211对X射线管212供给高电压。X射线管212 利用由高电压发生部211供给的高电压发生X射线。X射线检测器 213检测透过被检体P的X射线。数据收集部214使用由X射线检测 器213检测出的X射线生成投影数据。
旋转框架215形成为圆环状，高速且连续地旋转。该旋转框架 215以夹着被检体P对置的方式支撑X射线管212与X射线检测器 213。台架驱动部216通过使旋转框架215被旋转驱动，使X射线管 212以及X射线检测器213在以被检体P为中心的圆轨道上回旋。
19床装置220将被检体P移动到台架装置210内的摄像位置。该 床装置220具有顶板221和床驱动装置222。顶板221是在实施摄像 时载置被检体P的板。床驱动装置222向切片方向移动顶板221。
控制台装置230从操作者接收与X射线CT装置200的操作相关 的各种指示，并且从利用台架装置210收集到的投影数据重构图像。 该控制台装置230具有输入装置231、显示装置232、扫描控制部233、 预处理部234、投影数据存储部235、图像重构处理部236、图像数据 存储部237以及系统控制部238。
输入装置231具有鼠标、键盘等，从操作者接收对X射线CT 装置200的指示。例如，该输入装置231在摄像时从操作者接收对摄 像条件的输入、或者接收摄像开始指示。在此处所称的摄像条件中， 例如包括X射线的照射间隔、摄影时间、向X射线管供给的管电流等。
显示装置232具有LCD ( Liquid Crystal Display,液晶显示器) 等显示器(display)，显示各种信息。例如，该显示装置232显示由 后述的图像数据存储部237存储的图像数据、和用于从操作者接收各 种指示的GUI (Graphical User Interface,图形用户界面)等。
扫描控制部233通过根据后述的系统控制部238的控制，依照从 系统控制部238指示的摄影条件驱动高电压发生部211、数据收集部 214、台架驱动部216以及床驱动装置222，而对蜂皮检体P的心脏照射 X射线，收集投影数据。
预处理部234对由数据收集部214生成的投影数据进行灵敏度矫 正等预处理。投影数据存储部235存储由预处理部234预处理后的投 影数据。图像重构处理部236根据后述的系统控制部238的控制，从 由投影数据存储部235存储的投影数据重构图像数据。
图像数据存储部237存储由图像重构处理部236重构的图像数 据。例如，在该图像数据存储部237中，保存有针对多个时间阶段中 的每一个而摄像的被检体P的心脏的动画图像等。
系统控制部238通过控制台架装置210、床装置220以及控制台
20装置230的动作，进行X射线CT装置200的整体控制。在实施例2 中，该系统控制部238特别具有心室变化量测量部238a以及摄像条 件设定部238b。
心室变化量测量部238a具有与在实施例1中说明的心室变化量 测量部17a同样的功能。具体而言，该心室变化量测量部238a从图 像数据存储部237读出针对多个时间阶段中的每一个连续地摄像的左 心室短轴的动画图像，根据所读出的动画图像，与心室变化量测量部 17a同样地，测量心室大小的经时变化。
此处，例如，心室变化量测量部238a将通过在本摄像之前进行 的准备摄像中照射比本摄像低的剂量的X射线而摄像的心脏整体图 像用作心脏的动画图像。另外，心室变化量测量部238a也可以将通 过在本摄像之前进行的准备摄像中对与本摄像相比狭窄的范围照射X 射线而摄像的心脏部分图像用作心脏的动画图像。在任一个情况下， 都可以减少通过检查对被检体P照射的X射线的量。
摄像条件设定部238b具有与在实施例1中说明的摄像条件设定 部17b同样的功能。具体而言，该摄像条件设定部238b根据由心室 变化量测量部238a测量的心室大小的变化，与摄像条件设定部17b 同样地确定心脏动作少的时间阶段，并根据所确定的时间阶段设定摄 像条件。
此处，例如，摄像条件设定部238b设定摄像条件，以使在收集 所确定的时间阶段的数据时对被检体P照射的X射线的剂量高于在收 集一次心跳内的其它时间阶段的数据时对被检体P照射的X射线的剂 量。或者，摄像条件设定部238b设定摄像条件，以使在收集一次心 跳内的其它时间阶段的数据时对被检体照射的X射线的剂量成为零 (zero)。由此，可以将对被检体P照射的X射线的量抑制成所需最 低限。
如上所述，在实施例2中，心室变化量测量部17a从按多个时间 阶段中的每一个而摄像的被检体P的心脏的图像测量在至少一次心跳 内的心室大小的经时变化。另夕卜，摄像条件设定部17b根据由心室变说明书第17/17页
化量测量部17a测量的心室大小的变化来确定心脏动作少的时间阶 段，并根据所确定的时间阶段设定摄像条件。因此，与实施例l同样 地，无需追加特别的摄像和由操作者进行判断等，而可以自动地决定 心脏动作少的定时。
另外，在上述实施例中图示的各装置的各结构要素为功能概念性 的结构，并一定要在物理上如图示那样构成。即，各装置的分散/综合 的具体方式不限于图示，而可以根据各种负荷和使用状况等，以任意 单位功能性或物理性地分散/综合上述全部或一部分而构成。
如上所述，本发明的图像诊断装置、磁共振成像装置以及X射 线CT装置在设定摄像条件以与被检体的心电波形同步地进行数据收 集的情况下是有用的，特别适合于要求缩短总检查时间以确保及冠状 动脉检查的再现性的情况。
权利要求
1. 一种图像诊断装置，其特征在于，具备心室变化量测量部，从针对多个时间阶段中的每一个而摄像的心脏的图像中测量在至少一次心跳内的心室大小的经时变化；摄像条件设定部，根据由上述心室变化量测量部测量的上述心室大小的变化来确定上述心脏动作少的时间阶段，并设定摄像条件以收集所确定的时间阶段的数据；以及图像摄像部，根据由上述摄像条件设定部设定的摄像条件收集数据，并根据所收集到的数据重构图像。
1. 一种图像诊断装置，其特征在于，具备心室变化量测量部，从针对多个时间阶段中的每一 个而摄像的心 脏的图像中测量在至少一次心跳内的心室大小的经时变化；摄像条件设定部，根据由上述心室变化量测量部测量的上述心室 大小的变化来确定上述心脏动作少的时间阶段，并设定摄像条件以收 集所确定的时间阶段的数据；以及图像摄像部，根据由上述摄像条件设定部设定的摄像条件收集数 据，并根据所收集到的数据重构图像。
2. 根据权利要求1所述的图像诊断装置，其特征在于，上述心 室变化量测量部计算出该心室的容积作为表示上述心室的大小的指 标，并测量所计算出的容积的经时变化。
3. 根据权利要求1所述的图像诊断装置，其特征在于，上述心 室变化量测量部计算出该心室的剖面面积作为表示上述心室的大小 的指标，并测量所计算出的剖面面积的经时变化。
4. 根据权利要求1所述的图像诊断装置，其特征在于，上述摄 像条件设定部检测表示上述心室大小的变化的变化量小于规定阈值 的期间，将所检测出的期间确定为上述心脏动作少的时间阶段。
5. 根据权利要求2所述的图像诊断装置，其特征在于，上述摄 像条件设定部检测表示上述心室大小的变化的变化量小于规定阈值 的期间，将所检测出的期间确定为上述心脏动作少的时间阶段。
6. 根据权利要求3所述的图像诊断装置，其特征在于，上述摄 像条件设定部检测表示上述心室大小的变化的变化量小于规定阈值 的期间，将所检测出的期间确定为上述心脏动作少的时间阶段。
7. 根据权利要求4所述的图像诊断装置，其特征在于，上述摄 像条件设定部通过对表示上述心室大小的变化的变化量的最大值乘 以规定的比率而计算出小于该最大值的值，并将所计算出的值用作上 述阈值。
8. 根据权利要求5所述的图像诊断装置，其特征在于，上述摄 像条件设定部通过对表示上述心室大小的变化的变化量的最大值乘 以规定的比率而计算出小于该最大值的值，并将所计算出的值用作上 述阈值。
9. 根据权利要求6所述的图像诊断装置，其特征在于，上述摄 像条件设定部通过对表示上述心室大小的变化的变化量的最大值乘 以规定的比率而计算出小于该最大值的值，并将所计算出的值用作上 述阈值。
10. 根据权利要求4所述的图像诊断装置，其特征在于，上述摄 像条件设定部在检测出多个表示上述心室大小的变化的变化量小于 上述阈值的期间的情况下，将所检测出的多个期间中的最长的期间确 定为上述心脏动作少的时间阶段。
11. 根据权利要求5所述的图像诊断装置，其特征在于，上述摄 像条件设定部在检测出多个表示上述心室大小的变化的变化量小于 上述阈值的期间的情况下，将所检测出的多个期间中的最长的期间确 定为上述心脏动作少的时间阶段。
12. 根据权利要求6所述的图像诊断装置，其特征在于，上述摄 像条件设定部在检测出多个表示上述心室大小的变化的变化量小于 上述阈值的期间的情况下，将所检测出的多个期间中的最长的期间确 定为上述心脏动作少的时间阶段。
13. 根据权利要求7所述的图像诊断装置，其特征在于，上述摄 像条件设定部在检测出表示上述心室大小的变化的变化量小于上述 阈值的多个期间的情况下，将所检测出的多个期间中的最长的期间确 定为上述心脏动作少的时间阶段。
14. 根据权利要求8所述的图像诊断装置，其特征在于，上述摄 像条件设定部在检测出表示上述心室大小的变化的变化量小于上述 阈值的多个期间的情况下，将所检测出的多个期间中的最长的期间确 定为上述心脏动作少的时间阶段。
15. 根据权利要求4所述的图像诊断装置，其特征在于，上述摄像条件设定部在未检测出表示上述心室大小的变化的变化量小于上 述阈值的期间的情况下， 一 边阶段性地增大上述阈值一边反复进行期 间的检测，直到检测出一个以上的期间为止。
16. 根据权利要求5所述的图像诊断装置，其特征在于，上述摄 像条件设定部在未检测出表示上述心室大小的变化的变化量小于上 述阈值的期间的情况下， 一边阶段性地增大上述阈值一边反复进行期 间的检测，直到检测出一个以上的期间为止。
17. 根据权利要求6所述的图像诊断装置，其特征在于，上述摄 像条件设定部在未检测出表示上述心室大小的变化的变化量小于上 述阈值的期间的情况下， 一边阶段性地增大上述阈值一边反复进行期 间的检测，直到检测出一个以上的期间为止。
18. 根据权利要求7所述的图像诊断装置，其特征在于，上述摄 像条件设定部在未检测出表示上述心室大小的变化的变化量小于上 述阈值的期间的情况下， 一边阶段性地增大上述阈值一边反复进行期 间的检测，直到检测出一个以上的期间为止。
19. 根据权利要求8所述的图像诊断装置，其特征在于，上述摄 像条件设定部在未检测出表示上述心室大小的变化的变化量小于上 述阈值的期间的情况下， 一边阶段性地增大上述阈值一边反复进行期 间的检测，直到检测出一个以上的期间为止。
20. —种磁共振成像装置，其特征在于，具备心室变化量测量部，从针对多个时间阶段中的每一个而摄像的心 脏的图像中测量在至少一次心跳内的心室大小的经时变化；摄像条件设定部，根据由上述心室变化量测量部测量的上述心室 大小的变化来确定上述心脏动作少的时间阶段，并设定摄像条件以收 集所确定的时间阶段的数据；以及图像摄像部，根据由上述摄像条件设定部设定的摄像条件收集数 据，并根据所收集到的数据重构图像。
21. —种X射线CT装置，其特征在于，具备心室变化量测量部，从针对多个时间阶段中的每一 个而摄像的心脏的图像中测量在至少一次心跳内的心室大小的经时变化；摄像条件设定部，根据由上述心室变化量测量部测量的上述心室大小的变化来确定上述心脏动作少的时间阶段，并设定摄像条件以收集所确定的时间阶段的数据；以及图像摄像部，根据由上述摄像条件设定部设定的摄像条件收集数据，并根据所收集到的数据重构图像。
22. 根据权利要求21所述的X射线CT装置，其特征在于，上 述摄像条件设定部设定上述摄像条件，以使在收集所确定的时间阶段 的数据时对被检体照射的X射线的剂量高于在收集一次心跳内的其 它时间阶段的数据时对被检体照射的X射线的剂量。
23. 根据权利要求22所述的X射线CT装置，上述摄像条件设 定部设定上述摄像条件，以使在收集上述其它时间阶段的数据时对被 检体照射的X射线的剂量成为零。
24. 根据权利要求21所述的X射线CT装置，其特征在于，上 述心室变化量测量部将通过在本摄像之前进行的准备摄像中照射比 上述本摄像低的剂量的X射线而摄像的心脏整体的图像用作上述心 脏的图像。
25. 根据权利要求21所述的X射线CT装置，其特征在于，上 述心室变化量测量部将通过在本摄像之前进行的准备摄像中对与上 述本摄像相比狭窄的范围照射X射线而摄像的心脏的部分图像用作 上述心脏的图像。
全文摘要
本发明提供一种图像诊断装置、磁共振成像装置以及X射线CT装置。图像诊断装置具备心室变化量测量部，从针对多个时间阶段中的每一个而摄像的心脏图像测量在至少一次心跳内的心室大小的经时变化；摄像条件设定部，根据由上述心室变化量测量部测量的上述心室大小的变化来确定上述心脏动作少的时间阶段，并设定摄像条件以收集所确定的时间阶段的数据；以及图像摄像部，根据由上述摄像条件设定部设定的摄像条件收集数据，并从所收集到的数据重构图像。
文档编号A61B5/107GK101449976SQ20081017969
公开日2009年6月10日 申请日期2008年12月5日 优先权日2007年12月7日
发明者杉浦聪 申请人:株式会社东芝;东芝医疗系统株式会社