專利名稱：醫(yī)用圖像顯示裝置以及x射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)施方式涉及醫(yī)用圖像顯示裝置以及X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置。
背景技術(shù)：
使用X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置(CT)、磁共振成像裝置(MRI)等醫(yī)用圖像產(chǎn)生裝置確認(rèn)伴隨呼吸動(dòng)作的組織動(dòng)態(tài)進(jìn)行機(jī)能分析的方法從疾病的診斷以及早期發(fā)現(xiàn)的觀點(diǎn)看，是非常有效的。近年來，重復(fù)收集覆蓋關(guān)心組織整體的體圖像，并進(jìn)行剖面變換(MPR) 或三維動(dòng)態(tài)圖像顯示也已經(jīng)廣泛應(yīng)用。尤其在肺部中，大多情況是在MPR圖像中指定關(guān)心剖面，觀察其動(dòng)態(tài)。構(gòu)成動(dòng)態(tài)圖像的成串的醫(yī)用圖像按照其攝影順序沿時(shí)間序列排列并重復(fù)再現(xiàn)。肺部攝影中呼吸周期長，出于減少輻射的要求很難對1個(gè)呼吸周期的整個(gè)期間進(jìn)行掃描。因此，大多數(shù)情況是縮短為與呼吸的半個(gè)周期大致對應(yīng)的期間來實(shí)施掃描。此時(shí)，無法跨1個(gè)呼吸周期的整個(gè)期間來讀影腫瘤等。雖然會(huì)自動(dòng)重復(fù)再現(xiàn)動(dòng)態(tài)圖像，但此時(shí)由于在動(dòng)態(tài)圖像的最后幀與第一幀之間呼吸相位有間隔，因此作為其動(dòng)態(tài)圖像的視覺上的連續(xù)性被中斷。

發(fā)明內(nèi)容
目的在于確保動(dòng)態(tài)圖像的重復(fù)再現(xiàn)中的視覺上的連續(xù)性。本實(shí)施方式涉及的醫(yī)用圖像顯示裝置具備圖像存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)構(gòu)成與被檢體有關(guān)的動(dòng)態(tài)圖像的成串醫(yī)用圖像的數(shù)據(jù)；以及再現(xiàn)控制部，為了在正反方向上交替地重復(fù)再現(xiàn)顯示與上述被檢體的周期性運(yùn)動(dòng)有關(guān)的與一個(gè)周期內(nèi)的一部分期間對應(yīng)的上述成串醫(yī)用圖像的一部分而控制上述圖像存儲(chǔ)部的讀出。能夠確保動(dòng)態(tài)圖像的重復(fù)再現(xiàn)中視覺上的連續(xù)性。


圖1為表示本實(shí)施方式的包含醫(yī)用圖像顯示裝置的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖2為表示本實(shí)施方式的處理步驟的流程圖。圖3為圖2的單純重復(fù)再現(xiàn)的說明圖。圖4表示用于圖2的單純交替再現(xiàn)的說明的掃描期間的圖。圖5為圖2的單純交替再現(xiàn)的說明圖。
圖6為表示用于圖2的呼吸周期交替再現(xiàn)的說明的掃描期間的圖。圖7為圖2的呼吸周期交替再現(xiàn)的說明圖。圖8為本實(shí)施方式的對于顯示畫面的圖像幀移處理的說明圖。圖9為基于本實(shí)施方式的其他再現(xiàn)方法的說明圖。符號(hào)說明100…架臺(tái)部、10Ρ··Χ射線管、102…旋轉(zhuǎn)架、103…二維檢測器、104…數(shù)據(jù)收集裝置、106…前處理裝置、107…架臺(tái)驅(qū)動(dòng)部、109…高電壓發(fā)生器、110…主控制器、112…投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部、113…體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部、115…圖像處理部、116…圖像重建處理部、117…顯示部 (顯示器)118…再現(xiàn)控制器、120…呼吸傳感器、121…呼吸波形存儲(chǔ)部、123…最大值/最小值特定部
具體實(shí)施例方式本實(shí)施方式涉及的醫(yī)用圖像顯示裝置具備圖像存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)構(gòu)成與被檢體有關(guān)的動(dòng)態(tài)圖像的成串醫(yī)用圖像的數(shù)據(jù)；以及再現(xiàn)控制部，為了在正反方向上交替地重復(fù)再現(xiàn)顯示與上述被檢體的周期性運(yùn)動(dòng)有關(guān)的與一個(gè)周期內(nèi)的一部分期間對應(yīng)的上述成串醫(yī)用圖像的一部分而控制上述圖像存儲(chǔ)部的讀出。例如上述周期性運(yùn)動(dòng)為呼吸運(yùn)動(dòng)。其呼吸周期的一部分期間為吸氣期間或呼氣期間。收集跨吸氣期間或呼氣期間的成串圖像。所收集的成串圖像沿正向再現(xiàn)，接著沿反向再現(xiàn)，重復(fù)該交替再現(xiàn)。由此能夠確保視覺上的連續(xù)性。而且，相比跨呼吸周期的整個(gè)期間收集圖像，被輻射的輻射劑量可以減少大約一半。以下，參照附圖對本實(shí)施方式的醫(yī)用圖像顯示裝置進(jìn)行說明。另外，醫(yī)用圖像顯示裝置將通過X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置、磁共振成像裝置(MRI)、超聲波診斷裝置、X射線診斷裝置等可動(dòng)態(tài)圖像攝影的醫(yī)用圖像產(chǎn)生裝置產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)圖像作為其顯示對象。本實(shí)施方式的醫(yī)用圖像顯示裝置被編入這些醫(yī)用圖像產(chǎn)生裝置中或單獨(dú)發(fā)揮功能。單獨(dú)發(fā)揮功能時(shí)，本實(shí)施方式的醫(yī)用圖像顯示裝置與LAN等電氣性通信線路連接，經(jīng)由電氣性通信線路從醫(yī)院內(nèi)或外部的醫(yī)用圖像插補(bǔ)通信系統(tǒng)(PACS)接收作為顯示對象的醫(yī)用圖像。在此，對本實(shí)施方式的醫(yī)用圖像顯示裝置被編入X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置進(jìn)行說明。圖1中通過框圖示出了配備本實(shí)施方式的醫(yī)用圖像顯示裝置的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置的結(jié)構(gòu)。架臺(tái)部100具有被自由旋轉(zhuǎn)地支承的旋轉(zhuǎn)架102。以下將旋轉(zhuǎn)架102的旋轉(zhuǎn)中心軸規(guī)定為Z軸來進(jìn)行說明。架臺(tái)驅(qū)動(dòng)部107驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)架102的旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)架102 上隔著以Z軸為中心的攝影區(qū)域S相對搭載錐束狀X射線管101與二維檢測器103。在攝影區(qū)域S中配置未圖示但載置在床的床板上的被檢體。載置在床板上的被檢體的體軸與Z 軸基本一致。高電壓發(fā)生器109向X射線管101供給管電流，并且施加高電壓。由此，從X 射線管101的X射線焦點(diǎn)F產(chǎn)生方錐形的X射線。二維檢測器103具有以X射線焦點(diǎn)F為中心排列成圓弧狀的多個(gè)X射線檢測元件列。多個(gè)X射線 檢測元件列沿Z軸方向并列設(shè)置。 在二維檢測器103上連接著一般被稱為DAS (data acquisition system，數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng))的數(shù)據(jù)收集裝置104。錐束X射線管101以及二維檢測器103能夠在使掃描位置固定的狀態(tài)下以1次旋轉(zhuǎn)收集例如包含肺部整體的寬泛的攝影范圍的投影數(shù)據(jù)。典型而言，根據(jù)以1次旋轉(zhuǎn)收集的投影數(shù)據(jù)的集合可重建多切片或三維斷層圖像的數(shù)據(jù)。 另外，為了便于說明，在此將多切片或三維斷層圖像的數(shù)據(jù)的集合體稱為“體數(shù)據(jù)集”。并且，在此將收集體數(shù)據(jù)集的重建所需的投影數(shù)據(jù)集的單位動(dòng)作稱為“體掃描”。通過 1次體掃描，收集1個(gè)投影數(shù)據(jù)集。對于根據(jù)1個(gè)投影數(shù)據(jù)集重建1個(gè)體數(shù)據(jù)集的情況進(jìn)行說明。對于該體掃描，單掃描定義為收集與單一切片相關(guān)的斷層圖像的重建所需的投影數(shù)據(jù)集的單位動(dòng)作。另外，在此以體掃描為一例進(jìn)行說明，但本實(shí)施方式不僅可以適用于體掃描而且還可以適用于單掃描。通過1次單掃描，收集一個(gè)投影數(shù)據(jù)集，根據(jù)1個(gè)投影數(shù)據(jù)集重建1個(gè)切片的斷層圖像數(shù)據(jù)集。在數(shù)據(jù)收集裝置104中，對每一通道設(shè)置將二維檢測器103的各通道的電流信號(hào)變換為電壓的I-V變換器、與X射線的照射周期同步地周期性積分該電壓信號(hào)的積分器、放大該積分器的輸出信號(hào)的放大器、將該前置放大器的輸出信號(hào)變換為數(shù)字信號(hào)的模擬·數(shù)字轉(zhuǎn)換器。數(shù)據(jù)收集裝置104的輸出經(jīng)由使光學(xué)或磁要素媒介的非接觸數(shù)據(jù)傳輸裝置105連接前處理裝置106。前處理裝置106執(zhí)行對于在數(shù)據(jù)收集裝置104中檢測出的數(shù)據(jù)，修正通道間的靈敏度不均勻，并且修正由X射線強(qiáng)吸收體引起的、主要是由金屬部引起的極端的信號(hào)強(qiáng)度下降或信號(hào)喪失等的前處理。在前處理裝置106中接受了前處理的數(shù)據(jù)(投影數(shù)據(jù))被存儲(chǔ)至投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部112中。投影數(shù)據(jù)中，在主控制器110的控制下將與數(shù)據(jù)收集時(shí)刻對應(yīng)的時(shí)間編碼、通道號(hào)編碼、視角編碼等屬性信息關(guān)聯(lián)起來。圖像重建處理部116根據(jù)投影數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部112中存儲(chǔ)的投影數(shù)據(jù)集，重建體數(shù)據(jù)集。體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部113為了存儲(chǔ)重建后的體數(shù)據(jù)集而設(shè)置。在本實(shí)施方式中，在主控制器110的控制下，執(zhí)行所謂的四維動(dòng)態(tài)掃描。在四維動(dòng)態(tài)掃描中，伴隨旋轉(zhuǎn)架102的連續(xù)旋轉(zhuǎn)，重復(fù)上述體掃描。通過體掃描的重復(fù)，可重建與多個(gè)攝影時(shí)刻分別對應(yīng)的多個(gè)體數(shù)據(jù)集。典型而言，體數(shù)據(jù)集的重建所使用的投影數(shù)據(jù)集的中心時(shí)刻被特定為與該體數(shù)據(jù)集對應(yīng)的攝影時(shí)刻。在多個(gè)體數(shù)據(jù)集中，將分別表示攝影時(shí)刻的時(shí)間編碼關(guān)聯(lián)起來。另外，多個(gè)體數(shù)據(jù)集的時(shí)間間隔為1次旋轉(zhuǎn)所需要的時(shí)間(掃描時(shí)間)例如0. 4 秒，但也可以提取按每旋轉(zhuǎn)角例如10°、30°等偏移的投影數(shù)據(jù)集，由這些生成時(shí)間間隔比旋轉(zhuǎn)10°所需要的時(shí)間、旋轉(zhuǎn)30°所需要的時(shí)間等1次旋轉(zhuǎn)所需要的時(shí)間短的高時(shí)間分辨率的多個(gè)體數(shù)據(jù)集。圖像處理部115通過適合于圖像顯示部(顯示器)117顯示的所謂的MI3R處理(剖面變換處理)根據(jù)體數(shù)據(jù)集生成任意剖面的斷層圖像(MH 圖像)的數(shù)據(jù)，并且通過所謂的繪制處理根據(jù)體數(shù)據(jù)集生成繪制圖像的數(shù)據(jù)。在此，將MPR圖像、繪制圖像以及其他適合于顯示器117的顯示的變換為二維坐標(biāo)的圖像僅稱為“醫(yī)用圖像”。根據(jù)通過四維動(dòng)態(tài)掃描取得的與時(shí)間序列相關(guān)的多個(gè)體數(shù)據(jù)集生成構(gòu)成分別對應(yīng)的動(dòng)態(tài)圖像的成串醫(yī)用圖像。體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部113與體數(shù)據(jù)集一起存儲(chǔ)在圖像處理部115中生成的成串醫(yī)用圖像的數(shù)據(jù)。將與其各自本來的體數(shù)據(jù)集相同的時(shí)間編碼同成串醫(yī)用圖像中的各個(gè)關(guān)聯(lián)起來。再現(xiàn)控制器118通過控制從體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部113中讀出醫(yī)用圖像數(shù)據(jù)，從而將體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部113中存儲(chǔ)的成串醫(yī)用圖像的整個(gè)期間或一部分期間再現(xiàn)顯示為動(dòng)態(tài)圖像。再現(xiàn)顯示與被檢體的周期性生理運(yùn)動(dòng)關(guān)聯(lián)起來。周期性生理運(yùn)動(dòng)，典型地為呼吸運(yùn)動(dòng)或心跳運(yùn)動(dòng)。在本實(shí)施方式中，對于呼吸運(yùn)動(dòng)與心跳運(yùn)動(dòng)都可適用。在此，對呼吸運(yùn)動(dòng)進(jìn)行說明。被檢體的呼吸運(yùn)動(dòng)，通過例如呼吸傳感器120來測定。如所周知的那樣，呼吸動(dòng)作是伴隨橫膈膜的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的肺部的擴(kuò)張收縮。隨著肺部的擴(kuò)張收縮，腹部進(jìn)行前后往復(fù)移動(dòng)。呼吸傳感器120例如使用激光測長技術(shù)重復(fù)測量被檢體的腹部表面與外部固定點(diǎn)(激光照射位置) 之間的距離。該距離的時(shí)間性變化表示被檢體的呼吸狀態(tài)(呼吸相位)的變化。呼吸傳感器120也可以在腹部卷繞帶狀物，在帶與腹部之間安裝壓力傳感器，并通過壓力的變化，觀測呼吸狀態(tài)。并且，也可以使用攝影機(jī)攝影安裝了載置在腹部上的光反射材料的物體，并通過光反射材料的部分動(dòng)態(tài)，觀測呼吸的狀態(tài)。另外，也可以通過圖像處理部115產(chǎn)生呼吸波形。例如從MPR圖像中提取肺部區(qū)域，提取出的肺部區(qū)域的面積或容積的時(shí)間性變化表示著被檢體的呼吸狀態(tài)(呼吸相位)的變化。至少表示四維掃描的執(zhí)行期間中的呼吸狀態(tài)的上述距離、壓力、容積等指標(biāo)(index)的數(shù)據(jù)與時(shí)間編碼一起存儲(chǔ)至呼吸波形存儲(chǔ)部121。 利用時(shí)間編碼，將呼吸指標(biāo)與醫(yī)用圖像關(guān)聯(lián)起來。 最大值/最小值特定部123從存儲(chǔ)的呼吸指標(biāo)中特定四維掃描的執(zhí)行期間中的最大值與最小值。例如呼吸指標(biāo)呈現(xiàn)最小值的時(shí)刻表示呼氣谷值時(shí)刻，呼吸指標(biāo)呈現(xiàn)最大值的時(shí)刻表示吸氣峰值時(shí)刻。從呼氣谷值時(shí)刻到吸氣峰值時(shí)刻的期間(吸氣期間)表示呼吸周期的大致半個(gè)周期。在比1個(gè)呼吸周期的整個(gè)期間短、比呼吸的半個(gè)周期稍長的掃描期間執(zhí)行四維動(dòng)態(tài)掃描。最好將四維動(dòng)態(tài)掃描期間設(shè)定為一個(gè)呼吸周期的整個(gè)期間的半個(gè)期間。該半個(gè)期間典型地為吸氣期間。例如通過呼吸同步技術(shù)，限定于吸氣期間而執(zhí)行四維動(dòng)態(tài)掃描。呼氣期間不執(zhí)行四維動(dòng)態(tài)掃描。當(dāng)然也可以限定于呼氣期間來執(zhí)行四維動(dòng)態(tài)掃描，在吸氣期間不執(zhí)行四維動(dòng)態(tài)掃描。根據(jù)在該四維動(dòng)態(tài)掃描的執(zhí)行中收集到的投影數(shù)據(jù)，重建η個(gè)體數(shù)據(jù)集。根據(jù)η 個(gè)體數(shù)據(jù)集產(chǎn)生分別對應(yīng)的η幀醫(yī)用圖像的數(shù)據(jù)。η幀醫(yī)用圖像的數(shù)據(jù)分別與各自的時(shí)間編碼一起存儲(chǔ)至體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部113。再現(xiàn)控制器118配備三種再現(xiàn)方式。三種再現(xiàn)方式中包含單純重復(fù)再現(xiàn)方式、單純交替再現(xiàn)方式與呼吸同步交替再現(xiàn)方式。如圖2所示，3種再現(xiàn)方式中的任何一種方式都由操作者通過未圖示的輸入操作裝置來選擇(SOl)。如圖3所示，在單純重復(fù)再現(xiàn)方式下，與四維動(dòng)態(tài)掃描的整個(gè)期間對應(yīng)的所有產(chǎn)生的η幀醫(yī)用圖像依據(jù)各自的時(shí)間編碼在與收集時(shí)的時(shí)間經(jīng)過相同的時(shí)間經(jīng)過內(nèi)按正向?qū)崟r(shí)再現(xiàn)，并重復(fù)進(jìn)行(S02)。單純重復(fù)再現(xiàn)方式相當(dāng)于以往方式。依據(jù)呼吸波形存儲(chǔ)部 121中存儲(chǔ)的呼吸波形數(shù)據(jù)，連結(jié)與四維掃描的整個(gè)期間(t01-t02)對應(yīng)的呼吸波形曲線， 并與動(dòng)態(tài)圖像一起顯示在顯示器117的畫面上。如圖4、圖5所示，在單純交替再現(xiàn)方式下，與四維動(dòng)態(tài)掃描的整個(gè)期間(t01_t02) 對應(yīng)的所有所產(chǎn)生的η幀醫(yī)用圖像依據(jù)各自的時(shí)間編碼在與收集時(shí)的時(shí)間經(jīng)過相同的時(shí)間經(jīng)過內(nèi)按正向?qū)崟r(shí)再現(xiàn)(正向再現(xiàn))，接著，η幀醫(yī)用圖像依據(jù)時(shí)間編碼此次在與收集時(shí)的時(shí)間經(jīng)過逆行的時(shí)間經(jīng)過內(nèi)按反向?qū)崟r(shí)再現(xiàn)(反向?qū)崟r(shí)再現(xiàn))，這樣交替重復(fù)正向再現(xiàn)與反向再現(xiàn)(S03)。正反交替連結(jié)與呼吸波形存儲(chǔ)部121中存儲(chǔ)的四維動(dòng)態(tài)掃描的整個(gè)期間對應(yīng)的呼吸波形曲線，并與動(dòng)態(tài)圖像一起顯示在顯示器117的畫面上。在與收集時(shí)相同的正向的時(shí)間經(jīng)過內(nèi)生成的呼吸波形曲線例如用實(shí)線表示，在與收集時(shí)的時(shí)間經(jīng)過逆行的時(shí)間經(jīng)過內(nèi)生成的呼吸波形曲線例如用虛線表示。如圖6、圖7所示，在呼吸同步交替再現(xiàn)方式下，限定于四維動(dòng)態(tài)掃描的整個(gè)期間(t01-t02)的一部分期間，這里限定于最大值/最小值特定部123特定的呼吸半周期 (tll-t22)而重復(fù)動(dòng)態(tài)圖像的交替再現(xiàn)。正反交替連結(jié)與呼吸波形存儲(chǔ)部121中存儲(chǔ)的四維動(dòng)態(tài)掃描的呼吸半周期對應(yīng)的部分呼吸波形曲線，并與動(dòng)態(tài)圖像一起顯示在顯示器117 的畫面上。更具體而言，如圖2所示，呼吸波形數(shù)據(jù)從呼吸波形存儲(chǔ)部121被讀入到再現(xiàn)控制器118 (S04)。通過再現(xiàn)控制器118檢索與該四維動(dòng)態(tài)掃描的整個(gè)期間(t01-t02)對應(yīng)的呼吸波形數(shù)據(jù)(S05)。在存在與該四維動(dòng)態(tài)掃描的整個(gè)期間(t01-t02)對應(yīng)的呼吸波形數(shù)據(jù)時(shí)，將與該四維動(dòng)態(tài)掃描的整個(gè)期間(t01-t02)對應(yīng)的呼吸波形曲線顯示在顯示器117上 (S06)。在不存在與該四維動(dòng)態(tài)掃描的整個(gè)期間(t01_t02)對應(yīng)的呼吸波形數(shù)據(jù)時(shí)，與該四維動(dòng)態(tài)掃描的整個(gè)期間(t01-t02)對應(yīng)的η個(gè)體數(shù)據(jù)集從體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部113中被讀出到圖像處理部115。圖像處理部115中，對于η個(gè)體數(shù)據(jù)集分別通過例如對CT值進(jìn)行的閾值處理提取肺部區(qū)域，并計(jì)算其容積作為呼吸指標(biāo)。在與收集時(shí)相同的正反向的時(shí)間經(jīng)過內(nèi)排列計(jì)算出的多個(gè)肺部容積，根據(jù)需要進(jìn)行插補(bǔ)，由此生成容積曲線作為呼吸波形曲線 (SlO)。將所生成的呼吸波形曲線顯示在顯示器117上(S06)。通過最大值/最小值特定部123特定呼吸波形曲線的最大值與最小值 (S07)。例如呼吸指標(biāo)示出最小值的時(shí)刻表示呼氣谷值時(shí)刻，呼吸指標(biāo)示出最大的時(shí)刻表示吸氣峰值時(shí)刻。從呼吸谷值時(shí)刻到吸氣峰值時(shí)刻的期間與呼吸的大致半個(gè)周期對應(yīng)。另外，也可以單純地檢索最大值、最小值，也可以對波形進(jìn)行擬合等并根據(jù)微分值計(jì)算最大值、極小值。圖像處理部15中，交替連結(jié)與從計(jì)算出的最小值到最大值的呼吸的大致半個(gè)周期對應(yīng)的正向的部分呼吸波形和與時(shí)間經(jīng)過相關(guān)地反轉(zhuǎn)其部分呼吸波形的反向呼吸波形 (S08)。如圖7所示，與構(gòu)成四維動(dòng)態(tài)掃描的整個(gè)期間(t01-02)的一部分期間的呼吸的大致半個(gè)周期對應(yīng)的期間(tll-tl2)中包含的幀(Ill-Im)醫(yī)用圖像，依據(jù)各自的時(shí)間編碼在與收集時(shí)的時(shí)間經(jīng)過相同的時(shí)間經(jīng)過內(nèi)按正向?qū)崟r(shí)再現(xiàn)(正向再現(xiàn))，接著，此次在與收集時(shí)的時(shí)間經(jīng)過逆行的時(shí)間經(jīng)過內(nèi)按反向?qū)崟r(shí)再現(xiàn)(反向再現(xiàn))，這樣交替重復(fù)正向再現(xiàn)與反向再現(xiàn)(S03)。將在S08中生成的呼吸波形曲線與動(dòng)態(tài)圖像一起顯示在顯示器117的畫面上。在與收集時(shí)相同的正向的時(shí)間經(jīng)過內(nèi)生成的呼吸波形曲線例如用實(shí)線表示，在與收集時(shí)的時(shí)間經(jīng)過逆行的時(shí)間經(jīng)過內(nèi)生成呼吸波形曲線例如用虛線表示。限定于該呼吸的大致半個(gè)周期而交替再現(xiàn)的動(dòng)態(tài)圖像與1個(gè)呼吸周期的動(dòng)態(tài)圖像的重復(fù)再現(xiàn)近似。在限定于大致半個(gè)周期的期間的交替再現(xiàn)中，動(dòng)態(tài)圖像的最后幀(Im) 與最后幀(Im)連續(xù)，并且第一幀(111)與第一幀(111)連續(xù)，因此，當(dāng)然組織分布在畫面上沒有發(fā)生移位。由此，保持了其動(dòng)態(tài)的視覺上的連續(xù)性，例如在關(guān)心腫瘤而觀察動(dòng)態(tài)圖像時(shí)，觀察者無需較大地移動(dòng)視線。另外，在呼吸同步交替再現(xiàn)方式下在模擬性的1個(gè)呼吸周期內(nèi)再現(xiàn)動(dòng)態(tài)圖像時(shí)， 不存在所期待的時(shí)間內(nèi)的體數(shù)據(jù)的情況下，也可以根據(jù)鄰接的體數(shù)據(jù)求出。在再現(xiàn)離散性數(shù)據(jù)或非等間隔的數(shù)據(jù)等時(shí)是有效的。再現(xiàn)時(shí)用戶也可以關(guān)心根據(jù)指定或組織的濃度差自動(dòng)提取出的對象，并通過始終顯示的剖面來顯示該對象。在使用上述方 法中，由于再現(xiàn)時(shí)的級(jí)差消失，因此動(dòng)態(tài)圖像的不協(xié)調(diào)感消失。觀察腫瘤等時(shí)，大多情況使用MPR來觀察動(dòng)態(tài)。此時(shí)，如果有級(jí)差則很難把握其動(dòng)態(tài)，期待通過使用本方法來進(jìn)行再現(xiàn)從而容易地把握動(dòng)態(tài)。另外，由于無需以1個(gè)呼吸周期的整個(gè)期間執(zhí)行掃描，因此可以減少被輻射。圖8示出了基于本實(shí)施方式的對顯示畫面進(jìn)行的圖像幀移處理。圖像幀移處理， 是在動(dòng)態(tài)圖像顯示時(shí)，為了將腫瘤等關(guān)心部位固定在顯示器117的圖像顯示畫面內(nèi)的特定位置上，移動(dòng)與圖像顯示畫面相對的各醫(yī)用圖像的幀位置的處理。首先，在圖像處理部115 中，從構(gòu)成顯示對象的動(dòng)態(tài)圖像的成串醫(yī)用圖像的各個(gè)中，通過閾值處理等提取腫瘤等關(guān)心部位的區(qū)域，并計(jì)算所提取出的關(guān)心部位的區(qū)域的位置、例如重心位置。再現(xiàn)控制器118 為了使針對各醫(yī)用圖像計(jì)算出的關(guān)心區(qū)域的位置與圖像顯示畫面的特定位置一致，對各醫(yī)用圖像進(jìn)行坐標(biāo)變換。圖像顯示畫面的特定位置典型地被設(shè)定為操作者確定位置、圖像顯示畫面的中心位置、或構(gòu)成顯示對象的動(dòng)態(tài)圖像的成串醫(yī)用圖像中的第一幀中的關(guān)心區(qū)域的例如顯示重心的顯示畫面上的位置。對于坐標(biāo)變換后的醫(yī)用圖像的數(shù)據(jù)，通過再現(xiàn)控制器118對體數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部113進(jìn)行讀出控制，從而在將腫瘤等關(guān)心部位固定在顯示器117的圖像顯示畫面內(nèi)的特定位置上的狀態(tài)下再現(xiàn)動(dòng)態(tài)圖像。讀影者在動(dòng)態(tài)圖像上識(shí)別腫瘤時(shí)， 可減輕畫面內(nèi)的視線移動(dòng)的負(fù)擔(dān)。在上述說明中，在正反方向上交替再現(xiàn)吸氣期間收集到的成串圖像。換而言之，與不進(jìn)行圖像收集的呼氣期間對應(yīng)的成串的圖像通過反向重排吸氣期間實(shí)際收集的成串圖像來進(jìn)行生成。如圖9所示，與呼氣期間對應(yīng)的成串圖像121、122、…Ik也可以通過對吸氣期間收集到的成串圖像的111、112、…Im進(jìn)行的反排列處理(inverse arrangement)以及插補(bǔ)或間拔處理來生成。典型而言，呼氣期間的圖像通過基于與時(shí)間間隔相應(yīng)的權(quán)重的加權(quán)相加處理生成將其隔著前后兩幀或3幀以上的圖像。插補(bǔ)處理方法并不限定于此，也可以采用任意技術(shù)。并且，也可以通過以一定的間隔間拔吸氣期間實(shí)際收集到的成串圖像的一部分，生成與呼氣期間對應(yīng)的成串圖像。實(shí)際收集的與吸氣期間對應(yīng)的成串圖像、與生成的與呼氣期間對應(yīng)的成串圖像交替顯示。另外，實(shí)際上沒有收集的與吸氣期間對應(yīng)的成串圖像并不限定于根據(jù)實(shí)際收集的與呼氣期間對應(yīng)的成串圖像來生成。例如，預(yù)先準(zhǔn)備與吸氣期間對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)的成串的模型圖像。根據(jù)被檢體的平均心跳數(shù)、年齡、性別、體型、肺容量、肺活量等選擇最近似于被檢體的成串模型圖像。實(shí)際收集的與吸氣期間對應(yīng)的成串圖像與所選擇的與呼氣期間對應(yīng)的成串模型圖像交替顯示。另外，在上述說明中，在呼吸周期的一部分期間，例如在吸氣期間內(nèi)實(shí)際收集成串圖像，但呼氣期間不收集圖像。但是，也可以跨呼吸運(yùn)動(dòng)的至少一個(gè)周期以不規(guī)則間隔收集成串圖像，并根據(jù)該實(shí)際收集的成串圖像，產(chǎn)生通過插補(bǔ)處理以一定間隔排列的成串醫(yī)用圖像。以上說明了特定的實(shí)施方式，但這些實(shí)施方式僅以例子的方式提出，而并不用于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)際上，這里所述的新穎實(shí)施方式能夠以各種其它形式具體實(shí)施，而且，在不脫離本發(fā)明的精神的情況下，可以對這里所述的實(shí)施方式的形式進(jìn)行各種省略、替換和改變。所附的權(quán)利要求及其等同方案意在覆蓋落入本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)的上述形式或變形。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)用圖像顯示裝置，其特征在于，包括圖像存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)構(gòu)成與被檢體有關(guān)的動(dòng)態(tài)圖像的成串醫(yī)用圖像的數(shù)據(jù)；以及再現(xiàn)控制部，為了在正反方向上交替地重復(fù)再現(xiàn)顯示與上述被檢體的周期性運(yùn)動(dòng)有關(guān)的與一個(gè)周期內(nèi)的一部分期間對應(yīng)的上述成串醫(yī)用圖像的一部分而控制上述圖像存儲(chǔ)部的讀出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用圖像顯示裝置，其特征在于上述周期性運(yùn)動(dòng)為上述被檢體的呼吸運(yùn)動(dòng)，上述一部分期間為上述呼吸運(yùn)動(dòng)的吸氣期間或呼氣期間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)用圖像顯示裝置，其特征在于，還包括期間特定部，按照表示上述呼吸運(yùn)動(dòng)的呼吸波形的極小值與極大值特定上述吸氣期間或呼氣期間。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的醫(yī)用圖像顯示裝置，其特征在于，還包括呼吸波形產(chǎn)生部，針對上述醫(yī)用圖像的各個(gè)通過圖像處理提取上述被檢體的肺部區(qū)域，并產(chǎn)生上述肺部區(qū)域的面積或容積的時(shí)間變化作為表示上述呼吸運(yùn)動(dòng)的呼吸波形；以及期間特定部，按照表示上述呼吸運(yùn)動(dòng)的呼吸波形的極小值與極大值特定上述吸氣期間或呼氣期間。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的醫(yī)用圖像顯示裝置，其特征在于與上述吸氣期間或呼氣期間對應(yīng)的表示上述呼吸運(yùn)動(dòng)的呼吸波形與反轉(zhuǎn)的呼吸波形交替地與上述醫(yī)用圖像一起顯示。
6.一種醫(yī)用圖像顯示裝置，其特征在于，包括圖像存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)構(gòu)成與有關(guān)被檢體的周期性運(yùn)動(dòng)有關(guān)的與一個(gè)周期內(nèi)的一部分期間對應(yīng)的動(dòng)態(tài)圖像的成串醫(yī)用圖像的數(shù)據(jù)；以及再現(xiàn)控制部，為了在正反方向上交替地重復(fù)再現(xiàn)顯示上述成串醫(yī)用圖像而控制上述圖像存儲(chǔ)部的讀出。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的醫(yī)用圖像顯示裝置，其特征在于上述周期性運(yùn)動(dòng)為上述被檢體的呼吸運(yùn)動(dòng)，上述一部分期間為上述呼吸運(yùn)動(dòng)的吸氣期間或呼氣期間。
8.—種X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于，包括X射線管；X射線檢測器；數(shù)據(jù)收集部，經(jīng)由上述X射線檢測器收集與被檢體有關(guān)的投影數(shù)據(jù)；重建部，根據(jù)上述收集的投影數(shù)據(jù)重建構(gòu)成與上述被檢體有關(guān)的動(dòng)態(tài)圖像的成串醫(yī)用圖像的數(shù)據(jù)；圖像存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)上述成串醫(yī)用圖像的數(shù)據(jù)；以及再現(xiàn)控制部，為了在正反方向上交替地重復(fù)再現(xiàn)顯示與上述被檢體的周期性運(yùn)動(dòng)有關(guān)的與一個(gè)周期內(nèi)的一部分期間對應(yīng)的上述成串醫(yī)用圖像的一部分而控制上述圖像存儲(chǔ)部的讀出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于上述周期性運(yùn)動(dòng)為上述被檢體的呼吸運(yùn)動(dòng)，上述一部分期間為上述呼吸運(yùn)動(dòng)的吸氣期間或呼氣期間；該X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置還包括控制部，為了限定于上述吸氣期間或呼氣期間而收集上述投影數(shù)據(jù)，與上述呼吸運(yùn)動(dòng)同步地控制上述數(shù)據(jù)收集部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于與上述吸氣期間或呼氣期間對應(yīng)的表示上述呼吸運(yùn)動(dòng)的呼吸波形與反轉(zhuǎn)的呼吸波形交替地與上述醫(yī)用圖像一起顯示。
11.一種X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于，包括 數(shù)據(jù)收集部，收集與被檢體有關(guān)的投影數(shù)據(jù)；重建部，根據(jù)上述收集的投影數(shù)據(jù)重建構(gòu)成與有關(guān)被檢體的周期性運(yùn)動(dòng)有關(guān)的與一個(gè)周期內(nèi)的一部分期間對應(yīng)的動(dòng)態(tài)圖像的成串醫(yī)用圖像的數(shù)據(jù)； 圖像存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)上述成串醫(yī)用圖像的數(shù)據(jù)；以及再現(xiàn)控制部，為了在正反方向上交替地重復(fù)再現(xiàn)顯示上述成串醫(yī)用圖像而控制上述圖像存儲(chǔ)部的讀出。
12.—種醫(yī)用圖像顯示裝置，其特征在于，包括圖像存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)構(gòu)成與被檢體的周期性運(yùn)動(dòng)有關(guān)的與一個(gè)周期的一部分期間對應(yīng)的動(dòng)態(tài)圖像的第1成串醫(yī)用圖像的數(shù)據(jù)；圖像產(chǎn)生部，通過對于上述第1成串醫(yī)用圖像的反排列處理以及插補(bǔ)或間拔處理產(chǎn)生第2成串醫(yī)用圖像；以及再現(xiàn)控制部，為了交替地重復(fù)再現(xiàn)顯示上述第1成串醫(yī)用圖像與上述第2成串醫(yī)用圖像而控制上述圖像存儲(chǔ)部的讀出。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的醫(yī)用圖像顯示裝置，其特征在于上述周期性運(yùn)動(dòng)為上述被檢體的呼吸運(yùn)動(dòng)，上述一部分期間為上述呼吸運(yùn)動(dòng)的吸氣期間或呼氣期間。
14.一種醫(yī)用圖像顯示裝置，其特征在于，包括圖像存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)具有與被檢體的周期性運(yùn)動(dòng)有關(guān)的至少在一個(gè)周期內(nèi)隨著時(shí)間變化并以不規(guī)則間隔進(jìn)行排列的多個(gè)圖像的第1成串醫(yī)用圖像的數(shù)據(jù)；圖像產(chǎn)生部，通過對于上述第1成串醫(yī)用圖像的插補(bǔ)處理，產(chǎn)生以一定間隔進(jìn)行排列的第2成串醫(yī)用圖像；以及再現(xiàn)控制部，為了重復(fù)再現(xiàn)顯示上述第2成串醫(yī)用圖像而控制上述圖像存儲(chǔ)部的讀出ο
全文摘要
本發(fā)明的醫(yī)用圖像顯示裝置以及X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置的目的在于確保動(dòng)態(tài)圖像的重復(fù)再現(xiàn)中的視覺上的連續(xù)性。其中，醫(yī)用圖像顯示裝置具備圖像存儲(chǔ)部，存儲(chǔ)構(gòu)成與被檢體有關(guān)的動(dòng)態(tài)圖像的成串醫(yī)用圖像的數(shù)據(jù)；以及再現(xiàn)控制部，為了在正反方向上交替地重復(fù)再現(xiàn)顯示與上述被檢體的周期性運(yùn)動(dòng)有關(guān)的與一個(gè)周期內(nèi)的一部分期間對應(yīng)的上述成串醫(yī)用圖像的一部分而控制上述圖像存儲(chǔ)部的讀出。
文檔編號(hào)A61B6/03GK102348088SQ20111020602
公開日2012年2月8日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月22日
發(fā)明者塚越伸介, 荒木田和正 申請人:東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社, 株式會(huì)社東芝