專(zhuān)利名稱(chēng)：醫(yī)用圖像顯示裝置以及x射線(xiàn)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(xiàn)計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置。
背景技術(shù)：
使用X射線(xiàn)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(lái)，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(zhǎng)，出于減少輻射的要求很難對(duì)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(duì)應(yīng)的期間來(lái)實(shí)施掃描。此時(shí)，無(wú)法跨1個(gè)呼吸周期的整個(gè)期間來(lái)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(jué)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(jué)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(duì)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(jué)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(xiàn)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(shuō)明圖。圖4表示用于圖2的單純交替再現(xiàn)的說(shuō)明的掃描期間的圖。圖5為圖2的單純交替再現(xiàn)的說(shuō)明圖。
圖6為表示用于圖2的呼吸周期交替再現(xiàn)的說(shuō)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(shuō)明圖。圖8為本實(shí)施方式的對(duì)于顯示畫(huà)面的圖像幀移處理的說(shuō)明圖。圖9為基于本實(shí)施方式的其他再現(xiàn)方法的說(shuō)明圖。符號(hào)說(shuō)明100…架臺(tái)部、10Ρ··Χ射線(xiàn)管、102…旋轉(zhuǎn)架、103…二維檢測(cè)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(duì)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(jué)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(duì)本實(shí)施方式的醫(yī)用圖像顯示裝置進(jìn)行說(shuō)明。另外，醫(yī)用圖像顯示裝置將通過(guò)X射線(xiàn)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(xiàn)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(duì)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(xiàn)路連接，經(jīng)由電氣性通信線(xiàn)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(duì)象的醫(yī)用圖像。在此，對(duì)本實(shí)施方式的醫(yī)用圖像顯示裝置被編入X射線(xiàn)計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖1中通過(guò)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(xiàn)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(lái)進(jìn)行說(shuō)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(duì)搭載錐束狀X射線(xiàn)管101與二維檢測(cè)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(xiàn)管101供給管電流，并且施加高電壓。由此，從X 射線(xiàn)管101的X射線(xiàn)焦點(diǎn)F產(chǎn)生方錐形的X射線(xiàn)。二維檢測(cè)器103具有以X射線(xiàn)焦點(diǎn)F為中心排列成圓弧狀的多個(gè)X射線(xiàn)檢測(cè)元件列。多個(gè)X射線(xiàn) 檢測(cè)元件列沿Z軸方向并列設(shè)置。 在二維檢測(cè)器103上連接著一般被稱(chēng)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(xiàn)管101以及二維檢測(cè)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(shuō)明，在此將多切片或三維斷層圖像的數(shù)據(jù)的集合體稱(chēng)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(chēng)為“體掃描”。通過(guò) 1次體掃描，收集1個(gè)投影數(shù)據(jù)集。對(duì)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(shuō)明。對(duì)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(shuō)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(guò)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(duì)每一通道設(shè)置將二維檢測(cè)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(xiàn)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(duì)于在數(shù)據(jù)收集裝置104中檢測(cè)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(xiàn)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(duì)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(lái)。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(guò)體掃描的重復(fù)，可重建與多個(gè)攝影時(shí)刻分別對(duì)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(duì)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(lái)。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(guò)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(guò)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(chēng)為“醫(yī)用圖像”。根據(jù)通過(guò)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(duì)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(lái)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(lái)。再現(xiàn)控制器118通過(guò)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(lái)。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(duì)于呼吸運(yùn)動(dòng)與心跳運(yùn)動(dòng)都可適用。在此，對(duì)呼吸運(yùn)動(dòng)進(jìn)行說(shuō)明。被檢體的呼吸運(yùn)動(dòng)，通過(guò)例如呼吸傳感器120來(lái)測(cè)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(cè)長(zhǎng)技術(shù)重復(fù)測(cè)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(guò)壓力的變化，觀測(cè)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(guò)光反射材料的部分動(dòng)態(tài)，觀測(cè)呼吸的狀態(tài)。另外，也可以通過(guò)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(lái)。 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(zhǎng)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(guò)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(lái)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(duì)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(guò)未圖示的輸入操作裝置來(lái)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(duì)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(guò)相同的時(shí)間經(jīng)過(guò)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(duì)應(yīng)的呼吸波形曲線(xiàn)， 并與動(dòng)態(tài)圖像一起顯示在顯示器117的畫(huà)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(duì)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(guò)相同的時(shí)間經(jīng)過(guò)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(guò)逆行的時(shí)間經(jīng)過(guò)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(duì)應(yīng)的呼吸波形曲線(xiàn)，并與動(dòng)態(tài)圖像一起顯示在顯示器117的畫(huà)面上。在與收集時(shí)相同的正向的時(shí)間經(jīng)過(guò)內(nèi)生成的呼吸波形曲線(xiàn)例如用實(shí)線(xiàn)表示，在與收集時(shí)的時(shí)間經(jīng)過(guò)逆行的時(shí)間經(jīng)過(guò)內(nèi)生成的呼吸波形曲線(xiàn)例如用虛線(xiàn)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(duì)應(yīng)的部分呼吸波形曲線(xiàn)，并與動(dòng)態(tài)圖像一起顯示在顯示器117 的畫(huà)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(guò)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(duì)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(duì)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(duì)應(yīng)的呼吸波形曲線(xiàn)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(duì)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(duì)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(duì)于η個(gè)體數(shù)據(jù)集分別通過(guò)例如對(duì)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(guò)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(xiàn)作為呼吸波形曲線(xiàn) (SlO)。將所生成的呼吸波形曲線(xiàn)顯示在顯示器117上(S06)。通過(guò)最大值/最小值特定部123特定呼吸波形曲線(xiàn)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(duì)應(yīng)。另外，也可以單純地檢索最大值、最小值，也可以對(duì)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(duì)應(yīng)的正向的部分呼吸波形和與時(shí)間經(jīng)過(guò)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(duì)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(guò)相同的時(shí)間經(jīng)過(guò)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(guò)逆行的時(shí)間經(jīng)過(guò)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(xiàn)與動(dòng)態(tài)圖像一起顯示在顯示器117的畫(huà)面上。在與收集時(shí)相同的正向的時(shí)間經(jīng)過(guò)內(nèi)生成的呼吸波形曲線(xiàn)例如用實(shí)線(xiàn)表示，在與收集時(shí)的時(shí)間經(jīng)過(guò)逆行的時(shí)間經(jīng)過(guò)內(nèi)生成呼吸波形曲線(xiàn)例如用虛線(xiàn)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(huà)面上沒(méi)有發(fā)生移位。由此，保持了其動(dòng)態(tài)的視覺(jué)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(wú)需較大地移動(dòng)視線(xiàn)。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(hù)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(duì)象，并通過(guò)始終顯示的剖面來(lái)顯示該對(duì)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(lái)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(guò)使用本方法來(lái)進(jìn)行再現(xiàn)從而容易地把握動(dòng)態(tài)。另外，由于無(wú)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(duì)顯示畫(huà)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(huà)面內(nèi)的特定位置上，移動(dòng)與圖像顯示畫(huà)面相對(duì)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(duì)象的動(dòng)態(tài)圖像的成串醫(yī)用圖像的各個(gè)中，通過(guò)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(duì)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(huà)面的特定位置一致，對(duì)各醫(yī)用圖像進(jìn)行坐標(biāo)變換。圖像顯示畫(huà)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(huà)面的中心位置、或構(gòu)成顯示對(duì)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(huà)面上的位置。對(duì)于坐標(biāo)變換后的醫(yī)用圖像的數(shù)據(jù)，通過(guò)再現(xiàn)控制器118對(duì)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(huà)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(huà)面內(nèi)的視線(xiàn)移動(dòng)的負(fù)擔(dān)。在上述說(shuō)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(duì)應(yīng)的成串的圖像通過(guò)反向重排吸氣期間實(shí)際收集的成串圖像來(lái)進(jìn)行生成。如圖9所示，與呼氣期間對(duì)應(yīng)的成串圖像121、122、…Ik也可以通過(guò)對(duì)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(lái)生成。典型而言，呼氣期間的圖像通過(guò)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(guò)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(duì)應(yīng)的成串圖像。實(shí)際收集的與吸氣期間對(duì)應(yīng)的成串圖像、與生成的與呼氣期間對(duì)應(yīng)的成串圖像交替顯示。另外，實(shí)際上沒(méi)有收集的與吸氣期間對(duì)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(duì)應(yīng)的成串圖像來(lái)生成。例如，預(yù)先準(zhǔn)備與吸氣期間對(duì)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(duì)應(yīng)的成串圖像與所選擇的與呼氣期間對(duì)應(yīng)的成串模型圖像交替顯示。另外，在上述說(shuō)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(guò)插補(bǔ)處理以一定間隔排列的成串醫(yī)用圖像。以上說(shuō)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(duì)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(duì)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(duì)上述醫(yī)用圖像的各個(gè)通過(guò)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(duì)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(duì)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(xiàn)計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置，其特征在于，包括X射線(xiàn)管；X射線(xiàn)檢測(cè)器；數(shù)據(jù)收集部，經(jīng)由上述X射線(xiàn)檢測(cè)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(duì)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(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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(duì)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(xiàn)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(duì)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(duì)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(guò)對(duì)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(guò)對(duì)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(xiàn)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(jué)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(duì)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(kāi)日2012年2月8日 申請(qǐng)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(qǐng)人:東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社, 株式會(huì)社東芝