专利名称：图像显示装置以及x射线ct装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在体轴方向上具有多列X射线检测器的X射线CT装置，特别是涉及一种使用可以忠实地再现体轴方向上的锥角的算法来重构图像、明示可以重构的范围的图像显示装置以及X射线CT装置。
背景技术：
公知的X射线CT(Computerized Tomography，计算机X射线断层摄影)装置以患者等被检体为中间，相对地配置呈多列状具备X射线管和多通道X射线检测元件的X射线检测器，一边使它们在被检体周围进行360°旋转，一边从X射线管向患者的规定部位照射X射线束。然后，利用X射线检测器将透过了规定部位的X射线量作为投影数据进行测量，通过以该数据为基础使用计算机进行图像重构处理，取得规定部位的CT图像。
在俗称为“multi(多)”的公知的多列型X射线CT装置中，现在世界上有从2列到64列的X射线CT装置。多列型X射线CT装置的现有技术包括如下技术。
在使用列数大于等于64列的X射线检测器的情况下，设想会在CT图像上产生由于由X射线的锥角引起的投影数据的相对不足而产生的画质劣化区域和投影数据相对充分的画质未劣化区域。但是，现有的从2列到64列的X射线检测器没有在CT图像上区别显示画质劣化区域和画质未劣化区域。
另外，在想要屏蔽通过使用与现有的64列X射线检测器相比、切片方向上的长度大的X射线检测器而收集到的CT图像上的画质劣化区域的情况下，操作者在进行CT检查时无法判别要屏蔽的范围，从而在扫描之前无法判别必要的扫描范围是否覆盖了目的被检体。
发明内容
本发明考虑到上述情况而作出，其目的在于提供一种图像显示装置以及X射线CT装置图像处理装置，可以通过生成对投影数据相对充分的图像未劣化区域的显示形式进行适当变更处理后的显示图像，来良好地进行检查和读影。
本发明的图像显示装置为了解决上述技术问题，如本发明的第一方面所示，一边使照射X射线束的X射线源和沿着切片方向具备多列检测元件的X射线检测器以旋转轴为中心旋转，一边收集投影数据，并显示通过进行考虑到上述X射线束的锥角的逆向投影处理来进行图像重构的CT图像，该图像显示装置具有区域运算部，根据切片位置来计算与由于上述锥角的影响而在上述投影数据的收集范围的端部附近产生的画质劣化区域的位置有关的信息；和显示处理部，根据与上述画质劣化区域的位置有关的信息，以可以识别上述画质劣化区域和上述画质劣化区域以外的区域的形式，来显示上述CT图像。
本发明的X射线CT装置为了解决上述技术问题，如本发明的第二方面所示，一边使照射X射线束的X射线源和沿着切片方向具备多列检测元件的X射线检测器以旋转轴为中心旋转，一边收集投影数据，并通过进行考虑到上述X射线束的锥角的逆向投影处理，来对CT图像进行图像重构，该X射线CT装置具有区域运算部，根据切片位置计算与由于上述锥角的影响而在上述投影数据的收集范围的端部附近产生的画质劣化区域的位置有关的信息；和图像处理部，对上述CT图像进行图像处理，以便可以识别上述画质劣化区域和上述画质劣化区域以外的区域。
本发明的X射线CT装置为了解决上述技术问题，如本发明的第三方面所示，一边使照射X射线束的X射线源和沿着切片方向具备多列检测元件的X射线检测器以旋转轴为中心旋转，一边收集投影数据，并通过进行考虑到上述X射线束的锥角的逆向投影处理，来对CT图像进行图像重构，该X射线CT装置具有显示装置，与通过扫描被检体而得到的定位用图像一起，显示重叠了表示用于得到上述CT图像的扫描范围的标记后的图像，并在上述定位用图像上显示标记，以便可以识别画质劣化区域；和输入装置，可以设定并输入用于得到上述CT图像的扫描范围。
本发明的X射线CT装置为了解决上述技术问题，如本发明的第四方面所示，一边使照射X射线束的X射线源和沿着切片方向具备多列检测元件的X射线检测器以旋转轴为中心旋转，一边收集投影数据，并通过进行考虑到上述X射线束的锥角的逆向投影处理，来对CT图像进行图像重构，该X射线CT装置具有图像处理部，对通过扫描被检体而得到的定位用的定位像的画质劣化区域部分进行不显示、改变颜色以及降低对比度的图像处理中的至少一种图像处理；显示装置，与由上述显示处理部处理后的定位像一起，显示重叠了表示用于得到上述CT图像的扫描范围的标记后的图像；和输入装置，可以设定并输入用于得到上述CT图像的扫描范围。
本发明的X射线CT装置为了解决上述技术问题，如本发明的第五方面所示，一边使照射X射线束的X射线源和沿着切片方向具备多列检测元件的X射线检测器以旋转轴为中心旋转，一边收集投影数据，并通过进行考虑到上述X射线束的锥角的逆向投影处理，来对CT图像进行图像重构，该X射线CT装置具有区域运算部，根据切片位置来计算与由于上述锥角的影响而在上述投影数据的收集范围的端部附近产生的画质劣化区域的位置有关的信息；和图像处理部，对上述CT图像进行图像处理，以便可以识别上述画质劣化区域。
图1是表示本发明X射线CT装置的实施方式的框图。
图2是操作控制台的功能框图。
图3是表示患者的希望部位的摄像空间的矢状(sagittal)截面图。
图4是说明M_FOV的生成方法的图。
图5是表示CT截面(轴向截面)上的摄像空间外区域图和画质劣化区域图的一个例子的图。
图6是表示包含CT图像的显示图像的模式图。
图7是表示包含CT图像的显示图像的模式图。
图8是表示包含CT图像的显示图像的模式图。
图9是表示矢状截面上的摄像空间外区域图和画质劣化区域图的一个例子的图。
图10是表示包含MPR像的显示图像的图。
图11是表示包含MPR像的显示图像的图。
图12是表示图像显示装置的实施方式的框图。
图13是图像显示装置的功能框图。
具体实施例方式
参照
本发明的图像显示装置以及X射线CT(Computerized Tomography，计算机X射线断层摄影)装置的实施方式。
X射线CT装置包括X射线管和X射线检测器作为一体在被检体周围旋转的旋转/旋转(ROTATE/ROTATE)型和环状地排列多个检测元件、仅X射线管在被检体周围旋转的固定/旋转(STATIONARY/ROTATE)型等各种类型，任意一种类型都可以应用本实施方式。在此说明现在占主流的旋转/旋转型。另外，在重构一个切片的CT图像数据时，需要被检体周围一周约360°的投影数据，即使是半扫描法也需要180°+视角的投影数据。任意一种重构方式也都可以应用本实施方式。另外，在将入射X射线变换成电荷的机构中，作为主流的是利用闪烁器等荧光体将X射线变换成光并进一步利用光电二极管等光电变换元件将该光变换成电荷的间接变换方式、和利用由X射线引起的半导体内的电子空穴对的生成及其向电极的移动即光导电现象的直接变换方式。作为X射线检测元件，可以采用上述任意一种方式。另外，近年来，将X射线管和X射线检测器组成的多个对搭载在旋转架上的所谓多管球型X射线CT装置的产品化正在进行，其外围技术的开发也在进行中。本实施方式既可以应用于现有的一管球型X射线计算机断层摄影装置，也可以适用于多管球型X射线计算机断层摄影装置。在此说明一管球型。
图1是表示本发明的X射线CT装置的实施方式的框图。
图1示出一边使照射X射线束的X射线源和在体轴方向上具备多列检测元件的X射线检测器以旋转轴为中心旋转，一边收集投影数据，通过进行考虑到X射线束的锥角的逆向投影处理，来针对每个切片对CT图像进行图像重构的X射线CT装置10。该X射线CT装置10具备用X射线扫描被检体M(患者M1或圆筒M2等)的架台(gantry)11、用于在该架台11的空洞部内将所载置的被检体M向体轴方向(z轴方向)运送的工作台12、控制架台11的动作并根据从架台11送来的数据重构CT图像(轴向像)等并输出(显示)的操作控制台13。
架台11可以沿倾斜方向(未图示)动作，该架台11具有旋转部15和固定部。架台11的旋转部15中设置有X射线管21、准直仪22、开口控制电机23、X射线检测器24以及数据收集部(DASDataAcquisition System)25。X射线管21以及准直仪22与X射线检测器24设置在相互夹着架台11的空洞部、即夹着被检体M而相对的位置上。旋转部15构成为在维持该位置关系的状态下绕空洞部的周围旋转。
另外，在固定部中设置主控制器31、IF(接口)32a、32b、X射线管控制器33、开口控制电机驱动器34、旋转电机35、旋转电机驱动器36、工作台电机37以及工作台电机驱动器38。
作为X射线产生源的X射线管21由X射线管控制器33进行驱动控制，从X射线管21的管球(未图示)向X射线检测器照射X射线。
准直仪22由开口控制电机驱动器34进行驱动控制，具有用于限制从X射线管21照射的X射线的照射范围的开口。
X射线检测器24在检测经由准直仪22和空洞部而来的、来自X射线管21的X射线的z轴方向上具备多列检测元件(可以是多个结构(列数以及通道数等)不同的检测元件)。在X射线检测器24的切片方向上并列设置大于等于64列、例如256列X射线检测元件。
数据收集部25根据X射线检测器24的各检测通道的输出，来作为投影数据进行收集。
主控制器31进行经由IF32a从操作控制台13接收到的各种命令的解析，并基于此向X射线管控制器33、开口控制电机驱动器34、旋转电机驱动器36、工作台电机驱动器38以及数据收集部25输出各种控制信号。
X射线管控制器33向X射线管21发送驱动信号。X射线管21利用该控制信号产生X射线。
开口控制电机驱动器34向开口控制电机23发送驱动信号。开口控制电机23利用该控制信号调整准直仪22的开口宽度。
旋转电机驱动器36向旋转电机35发送驱动信号。旋转电机35利用该驱动信号使旋转部15旋转，从而使旋转部15在维持其位置关系的状态下在空洞部的周围旋转。
工作台电机驱动器38向工作台电机37发送驱动信号。工作台电机37利用该驱动信号沿z轴方向运送工作台12。
另外，由数据收集部25收集的数据经由IF32b发送到操作控制台13。
操作控制台13是以计算机为基础构成的所谓工作站，可以与医院的主干LAN(局域网)等网络N相互通信。操作控制台13大致包括CPU(中央处理单元)41、存储器42、HD(硬盘)44、IF45a、45b、45c、输入装置46以及显示装置47等基本的硬件。CPU41经由作为公用信号传输路径的总线，与构成操作控制台13的各硬件构成要素相互连接。另外，操作控制台13有时也具备记录媒体驱动器48。
当通过由操作者对输入装置46进行操作等而输入指令时，CPU41执行存储在存储器42中的程序。或者，CPU41将存储在HD44中的程序，从网络N传送、由IF45c接收并装入HD44中的程序，或者从安装在记录媒体驱动器48中的记录媒体中读出并装入HD44中的程序装载到存储器42中来执行。
存储器42兼具有ROM(只读存储器)以及RAM(随机存取存储器)等要素，是存储IPL(初始程序装入)、BIOS(基本输入/输出系统)以及数据、或者用作CPU41的工作存储器或用于数据的临时存储的存储装置。
HD44包括非易失性半导体存储器等。HD44是存储被装入操作控制台13中的程序(除了应用程序外，还包括OS(操作系统)等)和数据等的存储装置。另外，还可以使OS提供可以在对用户的信息显示中使用很多的图形、利用输入装置46来进行基础操作的GUI(图形用户接口)。
IF45a、45b、45c进行对应各种标准的通信控制。IF45a、45b与架台11进行通信，分别与架台11的IF32a、32b连接。另外，IF45c具有可以通过电话线路与网络N连接的功能，操作控制台13由此可以从IF45c与网络N连接。
作为输入装置46，可以举出可由操作者操作的键盘和鼠标等，对应于操作的输入信号被送到CPU41。用户可以经由输入装置46将切片方向上的X射线曝射区域的宽度(后述)输入操作控制台13。另外，用户可以经由输入装置46来设定用于得到CT图像的扫描范围(后述)。
作为显示装置47，可以举出监视器等。通过在展开所要显示的图像数据的VRAM(视频随机存取存储器，未图示)等存储器中展开图像数据等，在显示装置47上显示图像。
记录媒体驱动器48可以进行记录媒体的装卸，读出记录媒体中记录的数据(包括程序)，输出到总线上，并将经由总线提供的数据写入记录媒体中。这样的记录媒体可以作为所谓的包软件(packagesoftware)来提供。
图2是操作控制台13的功能框图。
通过由图1所示的操作控制台13的CPU41执行程序，操作控制台13作为区域运算部55、CT扫描执行部56、投影数据记录部57以及图像处理部58起作用。虽然说明的是各部55～58通过执行程序来起作用的情况，但并非限定于该情况。各部55～58的一部分或全部也可以在操作控制台13中作为硬件设置。
区域运算部55根据切片位置来计算与下述位置有关的信息，即由于由锥角的影响导致的投影数据的相对不足或噪声和图像变形等，在投影数据的收集范围的端部附近产生的画质劣化区域(低画质区域)的位置。具体地说，区域运算部55根据切片方向的位置信息，分别计算与下述位置有关的信息，即由于锥角的影响而在投影数据的收集范围的端部附近产生的画质劣化区域的位置、和画质劣化区域以外的区域、即投影数据相对充分的画质未劣化区域(画质正常区域)的位置。区域运算部55具有画质未劣化区域生成部61、摄像空间外区域图生成部62以及画质劣化区域图生成部63。
这里，在以各投影角度(视角)对由于摄像空间(FOVField OfView，视场)与z轴方向的距离(后述的VDS)而形成的区域进行X射线照射的情况下，有时存在某投影角度的投影数据和与其相对(具有180度前后的差异)的投影角度的投影数据这两者。这种情况下，通过比较某投影角度的投影数据的数据区域和与其相对的投影角度的投影区域，将重构了不重合的数据区域的区域定义为图像未劣化区域。
画质未劣化区域生成部61具有如下功能根据摄像空间的直径、X射线检测器24的体轴方向的宽度、X射线源与X射线检测器24的距离、最端部切片截面上的画质未劣化区域的直径，生成以旋转部15的旋转轴为中心的各切片截面上产生的画质未劣化区域。
图3是表示患者M1的希望部位的摄像空间的矢状截面图。
图3所示的摄像空间的x轴方向由充填了基准物质的圆筒形模型、例如水人体模型的数量及配置等决定，表示在z轴方向上具有轴心的圆筒形摄像空间的直径(Calibration_Field_Of_ViewCalib_FOV)，另外，z轴方向表示X射线检测器24在z轴方向上的X射线曝射区域的宽度(Detector_SizeDS)或可重构的切片位置的范围(重构FOV)。Calib_FOV由以z轴方向为轴心的圆筒的直径决定，因此不随着z轴方向的变化而变化，保持一定。
画质未劣化区域生成部61在矢状截面系统中，根据Calib_FOV、DS、X射线源与X射线检测器24的距离(Focus_Center_DistanceFCD)、以旋转部15的旋转轴为中心并作为X射线检测器24的z轴方向的最端部切片截面(重构FOV的最端部)上的画质未劣化区域的直径的Minimum_Mask_FOV(MM_FOV)，生成以旋转部15的旋转轴为中心的、在重构FOV内的各切片截面上生成的画质未劣化区域的大小(直径)(Mask_FOVM_FOV)。另外，MM FOV也可以由操作者使用输入装置46适当输入，还可以预先设定。另外，在预先设定了MM_FOV的情况下，也可以针对每个检查部位、每个操作者来设定。
图4是说明M_FOV的生成方法的图。在图4中，仅平面地示出以摄像空间的重心位置为基点的xz坐标系(矢状截面系统)中的第1象限。从而，在图4中，Calib_FOV被表示成作为半径的1/2Calib_FOV，DS被表示成1/2DS，MM_FOV被表示成作为半径的1/2_MM_FOV。另外，在图4中，为了方便，对在以旋转部15的旋转轴为中心的各切片截面上作为画质未劣化区域生成的矢状截面上的部分施加阴影。
例如，通过由操作者使用图1所示的输入装置46将MM_FOV输入操作控制台13，根据该MM_FOV、FCD和DS，利用下式计算X射线检测器24在z轴方向上的虚拟宽度(Virtual_Detector_SizeVDS)。在图4中，VDS被表示成1/2_VDS。
VDS=2×FCD×DSFCD-MM_FOV]]>另外，根据在X射线检测器24的z轴方向上的中心处设置的检测元件的列数(Sseg)与希望的切片位置上的检测元件的列数(seg)之差的绝对值、和检测元件的大小(SegSize)，利用下式计算希望的切片位置上的z轴方向的坐标(Dist)。
Dist＝abs(Cseg-seg)×SegSize从而，利用下式计算希望的切片位置上的临时M_FOV(tmpM_FOV)。即，tmp M_FOV随着切片位置而变化。
tmpM_FOV=(1-DistVDS)×2×FCD]]>另外，在各切片位置上，根据Calib_FOV和tmp M_FOV，利用下式取得较小的一方作为M_FOV。
M_FOV＝min(tmpM_FOV，Calib_FOV)例如，图4中的切片位置S1的情况下的M_FOV如下式所示。
M_FOV＝Calib_FOV另外，切片位置S2的情况下的M_FOV如下式所示。
M_FOV＝tmpM_FOV图2所示的摄像空间外区域图生成部62具有的功能是，根据Calib_FOV和重构FOV，利用一般的方法生成以重构中心为中心的各切片截面上的摄像空间直径的外侧区域、即摄像空间外区域图。
画质劣化区域图生成部63具有的功能是，根据Calib_FOV、重构FOV和由画质未劣化区域生成部61生成的M_FOV，生成以重构中心为中心的各切片截面上产生的画质劣化区域的画质劣化区域图。另外，如图4所示，由于重构FOV内的切片位置的不同，画质劣化区域的直径(比例)发生变化。
图5是表示CT截面(轴向截面)上的摄像空间外区域图和画质劣化区域图的一个例子的图。
图5是图4所示的切片位置S2的切片截面，表示以图1所示的旋转部15的旋转轴为重构中心的情况下的摄像空间外区域图T1和画质劣化区域图T2。画质劣化区域图T2形成夹在圆形的内框(图中的虚线)和外框(图中的实线)之间的环状图。
另外，在架台11的倾角为0°的情况下，如图5所示，画质劣化区域图T2的内框和外框(摄像空间外区域图T1的内框)为圆形，但在架台11的倾角为0°以外的情况下，为椭圆形。另外，图5示出的是以旋转部15的旋转轴为重构中心的情况下的各个图，但并非限定于该情况，也可以是旋转部15的旋转中心与重构中心不同的情况。该情况下，画质劣化区域图T2的内框和外框有时会产生部分欠缺。
另外，在图4所示的切片位置S1的切片截面上，在以图1所示的旋转部15的旋转轴为重构中心的情况下，不生成画质劣化区域图T2。
图2所示的CT扫描执行部56具有的功能是，使架台11的旋转部15旋转，通过执行CT扫描来收集投影数据。在CT扫描中，首先在使被检体M位于旋转部15的空洞部中的状态下，固定z轴方向的位置，向被检体照射来自X射线管21的X射线束(X射线的投影)，并利用X射线检测器24检测出透过X射线。然后，一边使X射线管21和X射线检测器24在被检体M的周围旋转(即一边改变投影角度)，一边在N个(例如N＝1,000)视线方向上以360度进行该透过X射线的检测。检测出的各透过X射线由数据收集部25变换成数字值，然后作为投影数据经由IF32b传送到操作控制台13。将这一系列的工序作为一个单位，称为1次扫描。
投影数据记录部57具有将从架台11传送来的投影数据记录在HD44等存储装置中的功能。
图像处理部58具有的功能是，重构CT图像，对CT图像进行图像处理(包括显示处理)，以便可以识别画质劣化区域和画质未劣化区域，然后使显示装置47显示进行图像处理后的图像。图像处理部58改变图像处理的特性，以便可以识别画质劣化区域和画质未劣化区域，并且进行改变CT图像上的灰度变换特性和色调特性中的至少一个的图像处理。或者，图像处理部58也可以进行CT图像的图像处理，从CT图像数据中除去与画质劣化区域相对应的数据，以便可以识别画质劣化区域和画质未劣化区域。或者，图像处理部58也可以对CT图像的画质劣化区域部分进行不显示、改变颜色以及降低对比度的显示处理中的至少一种显示处理，以便可以识别画质劣化区域和画质未劣化区域。或者，也可以进行使画质劣化区域的内框(画质劣化区域与画质未劣化区域的边界)显示边界线的显示处理，以便可以识别画质劣化区域和画质未劣化区域。具体地说，图像处理部58具有图像重构部66和显示处理部67。
图像重构部66具有的功能是，根据由CT扫描执行部56收集并由投影数据记录部57记录的投影数据、或者预先存储在HD44等存储装置中的投影数据，对各切片截面上的Calib_FOV内侧(画质劣化区域和画质未劣化区域)进行逆向投影(back projection)，从而生成CT图像(重构图像)。在常规扫描、动态扫描和实时扫描等中使用的图像重构中，使用可以忠实地再现z轴方向的锥角的算法来实施重构。
显示处理部67使显示装置47显示显示图像。具体地说，显示处理部67具有摄像空间外区域图处理部68和画质劣化区域图处理部69。
摄像空间外区域图处理部68针对每个切片，以重构中心为基准，将由摄像空间外区域图生成部62生成的摄像空间外区域图和由图像重构部66重构的CT图像合并，并将摄像空间外区域图内的像素的像素值置换成使图像看不见的屏蔽值(-2048)。
画质劣化区域图处理部69针对每个切片，以重构中心为基准，将由画质劣化区域图生成部63生成的画质劣化区域图和由图像重构部66重构的CT图像合并，并变换画质劣化区域内的显示形式。在画质劣化区域图处理部69中，设置屏蔽值置换部69a、可变屏蔽值相加部69b以及修边线配置部69c当中的至少一个。
屏蔽值置换部69a将画质劣化区域图内的像素的像素值置换成使图像看不见的屏蔽值。
可变屏蔽值相加部69b为了使画质劣化区域图内的屏蔽的透明度可变，进行使画质劣化区域图内的像素的像素值加上可变屏蔽值的处理。
修边线配置部69c进行在画质劣化区域图的框上配置修边线的处理。
由于重构矩阵(包括体(volume))的像素的大小不同，在落入画质劣化区域图内的画质劣化区域的像素与落入不在画质劣化区域图内和摄像空间外区域图内的画质未劣化区域的像素的边界附近，有时会存在包含画质劣化区域和画质未劣化区域两者的像素。这种情况下，可以对包含画质劣化区域和画质未劣化区域两者的像素进行作为画质劣化区域或画质未劣化区域的处理，也可以进行象分层(gradation)处理那样与画质劣化区域和画质未劣化区域不同的处理。
图6、图7和图8是表示包含CT图像的显示图像的模式图。
图6、图7和图8所示的显示图像是图4所示的切片位置S2的切片截面，是包含以图1所示的旋转部15的旋转轴为重构中心的情况下的CT图像的显示图像。图6是表示使画质劣化区域图处理部69的屏蔽值置换部69a起作用、用屏蔽值置换画质劣化区域图T2内的像素的像素值后的显示图像。图7是使画质劣化区域图处理部69的可变屏蔽值相加部69b起作用、使画质劣化区域图T2内的像素的像素值加上可变屏蔽值后的显示图像。另外，为了方便，在使像素值加上可变屏蔽值后的部分上施加阴影。另外，图8表示使画质劣化区域图处理部69的修边线配置部69c起作用、在画质劣化区域图T2的内框上配置修边线(图中的圆形实线)后的显示图像。在旋转部15的旋转轴与重构中心不同的情况下，有时会在显示图像上产生部分欠缺。
在本实施方式中，如果为了区分不适合检查的画质劣化区域和适合检查的画质未劣化区域，而使画质劣化区域图处理部69的屏蔽值置换部69a起作用，则与摄像空间外区域图T1同样，通过将画质劣化区域图T2的像素值置换成屏蔽值，可以显示仅包括涉及画质未劣化区域的CT图像的显示图像(图6)。
但是，在将画质劣化区域图T2置换成屏蔽值后，有时会无法判别画质未劣化区域内的像是患者M1的哪个部分(部位)的像，即无法判别相对于整体的位置关系。因此，在本实施方式中，使画质劣化区域图处理部69的可变屏蔽值相加部69b起作用，使对画质劣化区域图T2施加的屏蔽的透明度变化到可以判别画质未劣化区域内的像相对于整体的位置关系的程度，从而可以显示包括涉及画质未劣化区域和画质劣化区域的CT图像的显示图像(图7)。从而，在表示画质劣化区域图T2内的像为低画质的同时，可以看见画质劣化区域图T2内的屏蔽下的像。另外，对画质劣化区域图T2施加的屏蔽的透明度可以由操作者设定。
另外，通过使画质劣化区域图处理部69的修边线配置部69c起作用，可以显示显示图像(图8)，可以得到与可变屏蔽值相加部69b同样的效果。另外，修边线可以由操作者从例如实线、虚线和粗线(但从外侧变粗)等中自由选择，并且，修边线的颜色也可以由操作者自由选择。
进而，也可以使图2所示的操作控制台13作为生成定位用的图像(定位像(scanogram))的定位摄影执行部71和定位像生成部72起作用。
在使操作控制台13作为定位摄影执行部71和定位像生成部72起作用的情况下，摄像空间外区域图生成部62具有的功能是，根据摄像空间的直径(Calib_FOV)和X射线检测器24在体轴方向上的宽度(DS)，从以旋转部15的旋转轴为中心的各切片截面上的摄像空间的直径的外侧区域，生成在矢状截面上产生的摄像空间的直径的外侧区域的摄像空间外区域图。画质劣化区域图生成部63具有的功能是，根据摄像空间的直径、X射线检测器24在体轴方向上的宽度和由画质未劣化区域生成部61生成的画质未劣化区域，从在以旋转部15的旋转轴为中心的各切片截面上生成的画质劣化区域，生成在矢状截面上产生的画质劣化区域的画质劣化区域图。
图9是表示矢状截面上的摄像空间外区域图和画质劣化区域图的一个例子的图。
图9示出从以图1所示的旋转部15的旋转轴为中心的各切片截面上的摄像空间外区域生成、并在矢状截面上产生的摄像空间外区域图T1和同样从画质劣化区域生成并在矢状截面上产生的画质劣化区域图T2。
另外，也可以与定位像一起显示重叠了表示扫描范围的标记(图9中的虚线)的图像。在定位像上，通过与扫描范围一起明示出画质劣化区域图T2，可以明示出扫描范围与可以图像化(保持了画质的数据的图像化)的范围不同。另外，图像处理部58也可以对定位像的画质劣化区域部分进行不显示、改变颜色以及降低对比度的显示处理中的至少一种显示处理。
定位摄影执行部71具有执行定位摄影的功能。在定位摄影中，在主控制器31的控制下，在旋转部15的旋转停止的状态下实施X射线照射和数据收集。在该定位摄影中收集的投影数据被送到操作控制台13。
定位像生成部72具有的功能是，通过经由操作控制台13的HD44等存储装置并根据收集位置排列被送到操作控制台13的投影数据，来生成定位像。
进而，操作控制台13还可以作为截面变换部81起作用。
在使操作控制台13作为截面变换部81起作用的情况下，摄像空间外区域图生成部62具有的功能是，根据摄像空间的直径(Calib_FOV)和X射线检测器24在体轴方向上的宽度(DS)，从以重构中心为中心的各切片截面上的摄像空间的直径的外侧区域，生成在MPR(Multi Planar Reconstruction，多平面重构)截面上产生的摄像空间的直径的外侧区域的摄像空间外区域图。画质劣化区域图生成部63具有的功能是，根据摄像空间的直径、X射线检测器24在体轴方向上的宽度和由画质未劣化区域生成部61生成的画质未劣化区域，从在以重构中心为中心的各切片截面上产生的画质劣化区域，生成在MPR截面上产生的画质劣化区域的画质劣化区域图。
截面变换部81具有的功能是，根据由图像重构部66重构的多张CT图像，重构与该CT图像不同的MPR截面的图像(冠状像、矢状像以及倾斜像等)，从而生成MPR像。
图10和图11是表示包含MPR像(矢状像)的显示图像的图。
图10和图11示出扫描收容了水的圆筒M2并在矢状面上进行截面变换后的MPR像。图10示出合并了使画质劣化区域图处理部69的屏蔽值置换部69a起作用、将像素值置换成屏蔽值后的画质劣化区域图T2后的MPR像。另一方面，图11示出使画质劣化区域图处理部69的修边线配置部69c起作用、在画质劣化区域图T2的内框上配置修边线后的MPR像。这里，图10和图11示出以旋转部15的旋转轴为重构中心的情况下的显示图像，但不限定于该情况，也可以是旋转部15的旋转轴与重构中心不同的情况。
另外，本实施方式的技术还可以应用于以多个切片位置中的每个位置的多个CT图像为基础生成的三维图像的图像处理。图像处理部58针对多个切片位置中的每个位置求出画质劣化区域和画质未劣化区域的范围，对根据多个切片位置的CT图像而取得的三维图像进行图像处理，以便可以识别画质劣化区域和画质未劣化区域。
根据本实施方式的X射线CT装置10，通过生成对投影数据相对充分的画质未劣化区域的显示形式进行适当变更处理后的显示图像，可以提供可良好地进行检查和读影的图像。
图12是表示本发明的图像显示装置的实施方式的框图。
图12示出一般的X射线CT装置88和可以经由网络N与X射线CT装置88进行通信地连接的图像显示装置(观察仪)89，该X射线CT装置88一边使照射X射线束的X射线源和沿着切片方向具备多列检测元件的X射线检测器以旋转轴为中心旋转，一边收集投影数据，通过进行考虑到X射线束的锥角的逆向投影处理，来对CT图像进行图像重构。
图像显示装置89大致包括CPU91、存储器92、HD94、IF95、输入装置96以及显示装置97等基本的硬件。CPU41经由作为公用信号传输路径的总线，与构成图像显示装置89的各硬件构成要素相互连接。另外，图像显示装置89有时还具备记录媒体驱动器98。另外，不限于图像显示装置89经由网络N从X射线CT装置88取得CT图像的情况，例如也可以是通过将由X射线CT装置88生成的CT图像记录在记录媒体中、并利用图像显示装置89的记录媒体驱动器98读出该记录媒体，从X射线CT装置88取得CT图像的情况。
这里，CPU91、存储器92、HD94、IF95、输入装置96、显示装置97以及记录媒体驱动器98分别具有与图1所示的CPU41、存储器42、HD44、IF45、输入装置46、显示装置47以及记录媒体驱动器48同等的功能，省略说明。
图13是图像显示装置89的功能框图。
通过由图12所示的图像显示装置89的CPU91执行程序，图像显示装置89作为区域运算部55以及显示处理部67起作用。虽然说明的是各部55和67通过执行程序来起作用的情况，但并非限定于该情况，也可以作为硬件设置在图像显示装置89中。
区域运算部55如在图2中所说明的那样，具有画质未劣化区域生成部61、摄像空间外区域图生成部62以及画质劣化区域图生成部63。
显示处理部67如在图2中所说明的那样，具有摄像空间外区域图处理部68和画质劣化区域图处理部69。
图像显示装置89的显示处理部67根据与由区域运算部55计算的画质劣化区域的位置有关的信息，以可以识别画质劣化区域和画质劣化区域以外的区域的形式，使显示装置97显示图像，从而医生等读影者一边看着显示装置97上的显示图像，一边进行读影。从而，读影者可以利用显示图像进行正确且高精度的读影。
根据本实施方式的图像显示装置89，通过生成对投影数据相对充分的画质未劣化区域的显示形式进行适当变更处理后的显示图像，可以提供可良好地进行检查和读影的图像。
权利要求
1.一种图像显示装置，一边使照射X射线束的X射线源和沿着切片方向具备多列检测元件的X射线检测器以旋转轴为中心旋转，一边收集投影数据，并显示通过进行考虑到上述X射线束的锥角的逆向投影处理来进行图像重构的CT图像，其特征在于，具有区域运算部，根据切片位置来计算与由于上述锥角的影响而在上述投影数据的收集范围的端部附近产生的画质劣化区域的位置有关的信息；和显示处理部，根据与上述画质劣化区域的位置有关的信息，以可以识别上述画质劣化区域和上述画质劣化区域以外的区域的形式，来显示上述CT图像。
2.一种X射线CT装置，一边使照射X射线束的X射线源和沿着切片方向具备多列检测元件的X射线检测器以旋转轴为中心旋转，一边收集投影数据，并通过进行考虑到上述X射线束的锥角的逆向投影处理，来对CT图像进行图像重构，其特征在于，具有区域运算部，根据切片位置计算与由于上述锥角的影响而在上述投影数据的收集范围的端部附近产生的画质劣化区域的位置有关的信息；和图像处理部，对上述CT图像进行图像处理，以便可以识别上述画质劣化区域和上述画质劣化区域以外的区域。
3.如权利要求2所述的X射线CT装置，其特征在于，上述图像处理部在上述画质劣化区域和上述画质劣化区域以外的区域中改变图像处理的特性，并进行改变灰度变换特性和色调特性中的至少一方的图像处理。
4.如权利要求2所述的X射线CT装置，其特征在于，上述图像处理部进行从上述CT图像的数据中除去与上述画质劣化区域相对应的数据的图像处理。
5.如权利要求2所述的X射线CT装置，其特征在于，上述图像处理部进行在上述CT图像上显示表示上述画质劣化区域与上述画质劣化区域以外的区域的边界的边界线的图像处理。
6.如权利要求2所述的X射线CT装置，其特征在于，上述图像处理部针对多个切片位置中的每个位置，求出上述画质劣化区域和上述画质劣化区域以外的区域的范围，并对根据上述多个切片位置的CT图像而取得的三维图像进行图像处理，以便可以识别上述画质劣化区域和上述画质劣化区域以外的区域。
7.如权利要求2所述的X射线CT装置，其特征在于，具有可以输入上述图像未劣化区域的大小的输入装置，并且，上述图像处理部根据上述图像未劣化区域的大小信息来求出上述画质劣化区域和上述画质劣化区域以外的区域。
8.如权利要求2所述的X射线CT装置，其特征在于，上述图像处理部对上述CT图像的上述画质劣化区域部分进行不显示、改变颜色以及降低对比度的图像处理中的至少一种图像处理。
9.一种X射线CT装置，一边使照射X射线束的X射线源和沿着切片方向具备多列检测元件的X射线检测器以旋转轴为中心旋转，一边收集投影数据，并通过进行考虑到上述X射线束的锥角的逆向投影处理，来对CT图像进行图像重构，其特征在于，具有显示装置，与通过扫描被检体而得到的定位用图像一起，显示重叠了表示用于得到上述CT图像的扫描范围的标记后的图像，并在上述定位用图像上显示标记，以便可以识别画质劣化区域；和输入装置，可以设定并输入用于得到上述CT图像的扫描范围。
10.一种X射线CT装置，一边使照射X射线束的X射线源和沿着切片方向具备多列检测元件的X射线检测器以旋转轴为中心旋转，一边收集投影数据，并通过进行考虑到上述X射线束的锥角的逆向投影处理，来对CT图像进行图像重构，其特征在于，具有图像处理部，对通过扫描被检体而得到的定位用的定位像的画质劣化区域部分进行不显示、改变颜色以及降低对比度的图像处理中的至少一种图像处理；显示装置，与由上述显示处理部处理后的定位像一起，显示重叠了表示用于得到上述CT图像的扫描范围的标记后的图像；和输入装置，可以设定并输入用于得到上述CT图像的扫描范围。
11.一种X射线CT装置，一边使照射X射线束的X射线源和沿着切片方向具备多列检测元件的X射线检测器以旋转轴为中心旋转，一边收集投影数据，并通过进行考虑到上述X射线束的锥角的逆向投影处理，来对CT图像进行图像重构，其特征在于，具有区域运算部，根据切片位置来计算与由于上述锥角的影响而在上述投影数据的收集范围的端部附近产生的画质劣化区域的位置有关的信息；和图像处理部，对上述CT图像进行图像处理，以便可以识别上述画质劣化区域。
12.如权利要求11所述的X射线CT装置，其特征在于，上述图像处理部改变上述画质劣化区域的图像处理的特性，并进行改变灰度变换特性和色调特性中的至少一方的图像处理。
13.如权利要求11所述的X射线CT装置，其特征在于，上述图像处理部进行从上述CT图像的数据中除去与上述画质劣化区域相对应的数据的图像处理。
14.如权利要求11所述的X射线CT装置，其特征在于，上述图像处理部进行在上述CT图像上显示表示上述画质劣化区域的内框的边界线的图像处理。
15.如权利要求11所述的X射线CT装置，其特征在于，上述图像处理部针对多个切片位置中的每个位置，求出上述画质劣化区域的范围，并对根据上述多个切片位置的CT图像而取得的三维图像进行图像处理。
全文摘要
本发明公开了一种图像显示装置以及X射线CT装置，该X射线CT装置一边使照射X射线束的X射线源和沿着切片方向具备多列检测元件的X射线检测器以旋转轴为中心旋转，一边收集投影数据，并通过进行考虑到上述X射线束的锥角的逆向投影处理，来对CT图像进行图像重构，该X射线CT装置具有区域运算部和图像处理部。上述区域运算部根据切片位置计算与由于上述锥角的影响而在上述投影数据的收集范围的端部附近产生的画质劣化区域的位置有关的信息。上述图像处理部对上述CT图像进行图像处理，以便可以识别上述画质劣化区域和上述画质劣化区域以外的区域。
文档编号G03B42/02GK101028197SQ200710084228
公开日2007年9月5日 申请日期2007年2月27日 优先权日2006年2月27日
发明者足立确, 齐藤聪 申请人:株式会社东芝, 东芝医疗系统株式会社