WO2013114994A1

WO2013114994A1 - Ｘ線ｃｔ装置

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Publication number: WO2013114994A1
Application number: PCT/JP2013/051111
Authority: WO
Inventors: 豪椋本
Original assignee: 株式会社東芝; 東芝メディカルシステムズ株式会社
Priority date: 2012-02-02
Filing date: 2013-01-21
Publication date: 2013-08-08
Also published as: CN103732149B; US20140086470A1; CN103732149A; US9339250B2

Abstract

　穿刺作業の的確化及び効率化を図ることが可能なＸ線ＣＴ装置を提供する。Ｘ線ＣＴ装置１は、穿刺針を用いた医療行為の対象である被検体ＥをＸ線でスキャンした結果に基づいてボリュームデータを作成する。Ｘ線ＣＴ装置１は、画像処理ユニット４２と表示制御部４４とを有する。画像処理ユニット４２は、ボリュームデータに基づいて、穿刺針が被検体Ｅに挿入された状態で行われたスキャンにより得られた被検体Ｅの画像を作成する。画像処理ユニット４２は、第２ボリュームデータに基づく画像の中の特定領域の位置と、予め第１ボリュームデータにより作成され被検体Ｅに対する穿刺針の挿入経路の画像Ｉを含む第１計画画像の中の対応する特定領域の位置との変位に基づいて、新たな計画画像を作成する。表示制御部４４は、新たな計画画像を表示部４６に表示させる。

Description

Ｘ線ＣＴ装置

　本発明の実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置に関する。

　Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ　Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置は、Ｘ線を利用して被検体をスキャンし、収集されたデータをコンピュータにより処理することで、被検体の内部を画像化する装置である。

　具体的には、Ｘ線ＣＴ装置は、被検体に対してＸ線を異なる方向から複数回曝射し、被検体を透過したＸ線をＸ線検出器にて検出して複数の検出データを収集する。収集された検出データはデータ収集部によりＡ／Ｄ変換された後、コンソール装置に送信される。コンソール装置は、当該検出データに前処理等を施し投影データを作成する。そして、コンソール装置は、投影データに基づく再構成処理を行い、断層画像データ、或いは複数の断層画像データに基づくボリュームデータを作成する。ボリュームデータは、被検体の三次元領域に対応するＣＴ値の三次元分布を表すデータセットである。

　Ｘ線ＣＴ装置は、前記ボリュームデータを任意の方向にレンダリングすることによりＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ　Ｐｌａｎａｒ　Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）表示を行うことができる。ＭＰＲ表示された断面画像（以下、「ＭＰＲ画像」と呼ぶ。）には、たとえば、体軸に対する直交断面を示すアキシャル像、体軸に沿って被検体を縦切りした断面を示すサジタル像、及び体軸に沿って被検体を横切りした断面を示すコロナル像がある。更には、ボリュームデータにおける任意断面の画像（オブリーク像）もＭＰＲ画像に含まれる。

　Ｘ線ＣＴ装置を用いて行うＣＴ透視（ＣＴＦ：Ｃｏｍｐｕｔｅｄ　Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ　Ｆｌｕｏｒｏｓｃｏｐｙ）では、検出データの収集レートを短くし、再構成処理に要する時間を短縮することで、画像をリアルタイムに作成している。このＣＴ透視は、たとえば、生検中に穿刺針と検体を採取する部位との位置関係を確認する場合等に用いられる。

　ＣＴ透視で得られたボリュームデータに基づくＭＰＲ画像を参照しながら被検体に対して生検を行う場合、たとえば、スキャンと穿刺とを交互に行うことがある。具体的には、まず、ＣＴ透視により被検体のＭＰＲ画像を取得する。医師等は、ＭＰＲ画像を参照しながら穿刺を行う。この際、たとえば、穿刺針の先端と検体を採取する部位との位置関係を確認するため、ある程度、穿刺を行った段階で再度のＣＴ透視を行う。再度のＣＴ透視で得られたＭＰＲ画像を参照しながら、医師等は更に穿刺を進める。この動作を生検が完了するまで繰り返し行うことで、確実に生検を行うことが可能となる。

　また、ＣＴ透視により生検を行う場合、予め穿刺計画を作成する場合がある。穿刺計画は、予め設定された被検体に対する穿刺針の挿入経路（以下、「計画経路」という場合がある）を含む情報である。穿刺計画は、たとえば、ＣＴ透視を行う前に予め取得されたＣＴ画像において、マウス等の指示入力により計画経路を描くことにより設定される。医師等は、計画経路が示されたＣＴ画像（計画画像）と、Ｘ線スキャンにより都度得られるボリュームデータに基づくＭＰＲ画像とを参照しながら被検体に対して穿刺を行う。

特開２００２－１１２９９８号公報特開２００２－３４９６９号公報

　ところで、穿刺計画におけるＸ線スキャンの際の被検体の体位と、穿刺計画を作成した後のＣＴ透視におけるＸ線スキャンの際の被検体の体位とが異なる場合がある。このような場合には、ＣＴ透視におけるＸ線スキャンにより得られるボリュームデータに基づくＭＰＲ画像と、穿刺計画におけるＸ線スキャンにより得られる計画画像とにずれが生じてしまい、術者にとって的確な穿刺作業を行うことが難しく、穿刺作業の効率が低下してしまう。

　実施形態は、前述の問題点を解決するためになされたものであり、穿刺作業の的確化及び効率化を図ることが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。

　実施形態のＸ線ＣＴ装置は、穿刺針を用いた医療行為の対象である被検体をＸ線でスキャンした結果に基づいてボリュームデータを作成する。Ｘ線ＣＴ装置は、画像処理ユニットと表示制御部とを有する。画像処理ユニットは、ボリュームデータに基づいて、穿刺針が被検体に挿入された状態で行われたスキャンにより得られた被検体の画像を作成する。画像処理ユニットは、あるボリュームデータに基づく画像の中の特定領域の位置と、予め異なるボリュームデータにより作成され被検体に対する穿刺針の挿入経路の画像を含む計画画像の中の対応する特定領域の位置との変位に基づいて、新たな計画画像を作成する。表示制御部は、新たな計画画像を表示部に表示させる。

第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のブロック図である。被検体の断面画像を示す図である。被検体の断面画像に計画経路が描画された計画画像を示す図である。計画画像が表示された表示部の表示画面を示す図である。第１実施形態に係る表示部の表示画面を示す図である。第１実施形態に係る表示部の表示画面を示す図である。第１実施形態に係る画像移動の説明を補足する図である。第１実施形態に係る画像移動の説明を補足する図である。第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作の概要を示すフローチャートである。変形例１に係る表示部の表示画面を示す図である。変形例１に係る表示部の表示画面を示す図である。変形例２に係るＸ線ＣＴ装置を構成する画像処理ユニットを示すブロック図である。第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のブロック図である。第２実施形態に係る表示部の表示画面を示す図である。第２実施形態に係る表示部の表示画面を示す図である。第２実施形態に係る解析部の構成を示すブロック図である。寝台天板の移動前によるスキャン中心位置と針先位置の関係を示す模式図である。寝台天板の移動後によるスキャン中心位置と針先位置の関係を示す模式図である。表示画面に描画された第１ＭＰＲ画像を示す図である。表示画面に描画された第２ＭＰＲ画像を示す図である。ＭＰＲ画像における針先の座標とスキャン中心の座標の差分を説明するための図である。ＭＰＲ画像における針先の座標とスキャン中心の座標の差分を説明するための図である。第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作の概要を示すフローチャートである。第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のブロック図である。第３実施形態に係る解析部の構成を示すブロック図である。３次元画像における針先の座標とスキャン中心の座標の差分を説明するための図である。３次元画像における針先の座標とスキャン中心の座標の差分を説明するための図である。第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作の概要を示すフローチャートである。第４実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のブロック図である。第４実施形態に係る表示部の表示画面を示す図である。第４実施形態に係る表示部の表示画面の変化を説明するための図である。第４実施形態に係る表示部の表示画面の変化を説明するための図である。第４実施形態に係る表示部の表示画面の変化を説明するための図である。第４実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作の概要を示すフローチャートである。

（第１実施形態）
　図１～図６を参照して、第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成について説明する。なお、「画像」と「画像データ」は一対一に対応するので、本実施形態においては、これらを同一視する場合がある。

＜装置構成＞
　図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを含んで構成されている。

［架台装置］
　架台装置１０は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射し、被検体Ｅを透過した当該Ｘ線の検出データを収集する装置である。架台装置１０は、Ｘ線発生部１１と、Ｘ線検出部１２と、回転体１３と、高電圧発生部１４と、架台駆動部１５と、Ｘ線絞り部１６と、データ収集部１８と、絞り駆動部１９とを有する。

　Ｘ線発生部１１は、Ｘ線を発生させるＸ線管球（たとえば、円錐状や角錐状のＸ線ビームを発生する真空管。図示なし）を含んで構成されている。Ｘ線発生部１１は、発生したＸ線を被検体Ｅに対して曝射する。

　Ｘ線検出部１２は、複数のＸ線検出素子（図示なし）を含んで構成されている。Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出する。具体的には、Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線の強度分布を示すＸ線強度分布データ（以下、「検出データ」という場合がある）をＸ線検出素子で検出し、その検出データを電流信号として出力する。Ｘ線検出部１２は、たとえば、検出素子が互いに直交する２方向（スライス方向とチャンネル方向）にそれぞれ複数配置された２次元のＸ線検出器（面検出器）が用いられる。複数のＸ線検出素子は、たとえば、スライス方向に沿って３２０列設けられている。このように多列のＸ線検出器を用いることにより、１回転のスキャンでスライス方向に幅を有する３次元の撮影領域を撮影することができる（ボリュームスキャン）。なお、スライス方向は被検体Ｅの体軸方向に相当し、チャンネル方向はＸ線発生部１１の回転方向に相当する。

　回転体１３は、Ｘ線発生部１１とＸ線検出部１２とを被検体Ｅを挟んで対向するよう支持する部材である。回転体１３は、スライス方向に貫通した開口部１３ａを有する。架台装置１０内において、回転体１３は、被検体Ｅを中心とした円軌道で回転するよう配置されている。すなわち、Ｘ線発生部１１及びＸ線検出部１２は、被検体Ｅを中心とする円軌道に沿って回転可能に設けられている。

　高電圧発生部１４は、Ｘ線発生部１１に対して高電圧を印加する（以下、「電圧」とは、Ｘ線管球におけるアノード－カソード間の電圧を意味する）。Ｘ線発生部１１は、当該高電圧に基づいてＸ線を発生させる。

　架台駆動部１５は、回転体１３を回転駆動させる。Ｘ線絞り部１６は、所定幅のスリット（開口）を有し、スリットの幅を変えることで、Ｘ線発生部１１から曝射されたＸ線のファン角（チャンネル方向の広がり角）とＸ線のコーン角（スライス方向の広がり角）とを調整する。絞り駆動部１９は、Ｘ線発生部１１で発生したＸ線が所定の形状となるようＸ線絞り部１６を駆動させる。

　データ収集部１８（ＤＡＳ：Ｄａｔａ　Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ）は、Ｘ線検出部１２（各Ｘ線検出素子）からの検出データを収集する。また、データ収集部１８は、収集した検出データ（電流信号）を電圧信号に変換し、この電圧信号を周期的に積分して増幅し、デジタル信号に変換する。そして、データ収集部１８は、デジタル信号に変換された検出データをコンソール装置４０に送信する。なお、ＣＴ透視を行う場合、データ収集部１８は、検出データの収集レートを短くする。

［寝台装置］
　寝台装置３０は、撮影対象の被検体Ｅを載置・移動させる装置である。寝台装置３０は、寝台３１と寝台駆動部３２とを備えている。寝台３１は、被検体Ｅを載置するための寝台天板３３と、寝台天板３３を支持する基台３４とを備えている。寝台天板３３は、寝台駆動部３２によって被検体Ｅの体軸方向及び体軸方向に直交する方向に移動することが可能となっている。すなわち、寝台駆動部３２は、被検体Ｅが載置された寝台天板３３を、回転体１３の開口部１３ａに対して挿抜させることができる。基台３４は、寝台駆動部３２によって寝台天板３３を上下方向（被検体Ｅの体軸方向と直交する方向）に移動させることが可能となっている。

［コンソール装置］
　コンソール装置４０は、Ｘ線ＣＴ装置１に対する操作入力に用いられる。また、コンソール装置４０は、架台装置１０によって収集された検出データから被検体Ｅの内部形態を表すＣＴ画像データ（断層画像データやボリュームデータ）を再構成する機能等を有している。コンソール装置４０は、スキャン制御部４１と、画像処理ユニット４２と、設定部４３と、表示制御部４４と、表示部４６と、制御部４８と、記憶部４９とを含んで構成されている。

　スキャン制御部４１、画像処理ユニット４２、表示制御部４４及び制御部４８は、たとえば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）などの図示しない処理装置と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）や、又はＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｃ　Ｄｒｉｖｅ）などの図示しない記憶装置とによって構成されている。記憶装置には、各部の機能を実行するための制御プログラムが記憶されている。ＣＰＵなどの処理装置が、記憶装置に記憶されている各プログラムを実行することで各部の機能を実行する。

　スキャン制御部４１は、Ｘ線スキャンに関する各種動作を制御する。たとえば、スキャン制御部４１は、Ｘ線発生部１１に対して高電圧を印加させるよう高電圧発生部１４を制御する。スキャン制御部４１は、回転体１３を回転駆動させるよう架台駆動部１５を制御する。スキャン制御部４１は、Ｘ線絞り部１６を動作させるよう絞り駆動部１９を制御する。スキャン制御部４１は、寝台天板３３を移動させるよう寝台駆動部３２を制御する。

　画像処理ユニット４２は、架台装置１０（データ収集部１８）から送信された検出データに対して各種処理を実行する。画像処理ユニット４２は、前処理部４２ａと、再構成処理部４２ｂと、ＭＰＲレンダリング処理部４２ｃと、変位算出部４５と、画像移動部４７とを含んで構成されている。

　前処理部４２ａは、架台装置１０（Ｘ線検出部１２）で検出された検出データに対して対数変換処理、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等の前処理を行い、投影データを作成する。

　再構成処理部４２ｂは、前処理部４２ａで作成された投影データに基づいて、ＣＴ画像データ（断層画像データやボリュームデータ）を作成する。断層画像データの再構成には、たとえば、２次元フーリエ変換法、コンボリューション・バックプロジェクション法等、任意の方法を採用することができる。ボリュームデータは、再構成された複数の断層画像データを補間処理することにより作成される。ボリュームデータの再構成には、たとえば、コーンビーム再構成法、マルチスライス再構成法、拡大再構成法等、任意の方法を採用することができる。上述のように多列のＸ線検出器を用いたボリュームスキャンにより、広範囲のボリュームデータを再構成することができる。また、ＣＴ透視を行う場合には、検出データの収集レートを短くしているため、再構成処理部４２ｂによる再構成時間が短縮される。従って、スキャンに対応したリアルタイムのＣＴ画像データを作成することができる。

　ＭＰＲレンダリング処理部４２ｃは、再構成処理部４２ｂで作成（再構成）されたボリュームデータを任意の方向にレンダリングすることにより複数のＭＰＲ画像（直交三断面であるアキシャル像、サジタル像、コロナル像）を作成する。

　また、ＭＰＲレンダリング処理部４２ｃは、ＭＰＲ画像としてボリュームデータにおける任意断面の画像であるオブリーク像を作成することも可能である。たとえば、表示部４６に表示されたＭＰＲ画像において断面を示したい部分に線分を引く。ＭＰＲレンダリング処理部４２ｃは、その線分を基準として所定の方向にボリュームデータをレンダリングすることでオブリーク像を作成する。

　設定部４３は、第１ボリュームデータに基づく画像に対して所定の設定画像を設定する。「設定画像」は、第１ボリュームデータに基づく画像上に描かれる所望の画像である。たとえば、被検体Ｅに対して生検を行う場合、穿刺針の挿入経路の計画（どのようなルートで穿刺針を挿入していくか。すなわち、計画経路）を予め画像上で描くことがある。その描かれた画像（計画経路の画像）が、設定画像の一例である。或いは、画像中の注目部位（病変部等）の位置を円や楕円で囲ったマーキング画像を設定画像とすることもできる。以下に、設定画像の設定から設定画像が描画された計画画像が表示部４６に表示されるまでにおける設定部４３および表示制御部４４の処理について図２、図３、図４Ａ～図４Ｃを参照して説明する。

　あるタイミングで行われた第１スキャンにより得られた第１ボリュームデータに基づいて複数のアキシャル像が作成され、その中から対象部位Ｓが描画されているアキシャル像（第１の被検体画像ＨＩ）が選択される。第１の被検体画像ＨＩは表示制御部４４によって表示部４６に表示される（図２参照）。なお、この段階ではまだ穿刺針が挿入されていないので、図２に示すように第１の被検体画像ＨＩには穿刺針は描画されていない。次に、設定部４３は、第１の被検体画像ＨＩ上に描画させるための設定画像Ｉを設定する。

　ここで、設定画像の具体的な設定方法について図３を参照して説明する。術者は、表示部４６に表示された第１の被検体画像ＨＩに対し、Ｘ線ＣＴ装置１等に設けられた図示しない入力デバイス等を用いて生検を行う対象部位（病変部等）の位置Ｓ、及び体表面における穿刺針の挿入位置Ｐの２点を指定する。設定部４３は、その２点を結ぶ最短距離Ｌを算出し、その最短距離Ｌを結ぶ線分を設定画像Ｉとして設定する。設定された設定画像Ｉは、表示制御部４４によって第１の被検体画像ＨＩ上に描画される。

　なお、術者は、入力デバイス等を用いて第１の被検体画像ＨＩ上に計画経路を示す線分等を直接描くことも可能である。この場合、設定部４３は、当該描かれた線分を設定画像Ｉとして設定する。あるいは、設定部４３は、第１ボリュームデータに対してリージョングローイング法等の画像解析処理を施すことにより、対象部位（たとえば病変部）の位置と対象部位の位置から最も近い体表面の位置を算出する。そして、設定部４３は、それらを結ぶ線分を算出し、当該線分を設定画像Ｉとして設定することも可能である。

　第１の被検体画像ＨＩ上に設定画像Ｉが描画されてなる第１のアキシャル像（以下、「第１の計画画像」と呼ぶ。）ＡＩは、表示制御部４４によって表示部４６の表示画面４６ｂ（図４Ａ参照）に表示される。この第１の計画画像ＡＩは、被検体Ｅに対して穿刺等を行う場合の参照画像として用いることができる。なお、第１の計画画像ＡＩが表示された時点では、図４Ａに示すように、後述する第２のボリュームデータに基づくＭＰＲ画像は表示部４６に表示されていない。

　また、設定部４３は、第１の被検体画像ＨＩにおける設定画像Ｉの位置（座標値。以下、「設定位置」という場合がある）を求める。設定画像Ｉ及び設定位置は、後述する記憶部４９に記憶される。

　記憶部４９は、ＲＡＭやＲＯＭ等の半導体記憶装置によって構成される。記憶部４９は、設定画像及び設定画像の設定位置の他、検出データや投影データ、或いは再構成処理後のＣＴ画像データを記憶したりする。また、記憶部４９は、後述する変位算出部４５で算出された変位に基いて移動（座標変換）されたＭＰＲ画像を記憶する。なお、この移動後のＭＰＲ画像を、制御部４８内の図示しない記憶部（例えばキャッシュメモリ）に一時的に記憶させるようにしてもよい。つまり、リアルタイムに表示させる場合には上記したキャッシュメモリを用いて表示させる。

　制御部４８は、架台装置１０、寝台装置３０およびコンソール装置４０の動作を制御することによって、Ｘ線ＣＴ装置１の全体制御を行う。たとえば、制御部４８は、スキャン制御部４１を制御することで、架台装置１０に対して予備スキャン及びメインスキャンを実行させ、検出データを収集させる。また、制御部４８は、画像処理ユニット４２を制御することで、検出データに対する各種処理（前処理、再構成処理等）を行わせる。或いは、制御部４８は、表示制御部４４を制御することで、記憶部４９に記憶されたＣＴ画像データ等に基づく画像を表示部４６に表示させる。

　表示制御部４４は、画像表示に関する各種制御を行う。たとえば、第１の計画画像ＡＩを表示部４６の表示画面４６ｂに表示させたり、ＭＰＲレンダリング処理部４２ｃにより作成されたＭＰＲ画像（アキシャル像、サジタル像、コロナル像またはオブリーク像、本実施形態ではアキシャル像）等を表示部４６に表示させる制御を行う。

　第１の計画画像ＡＩが表示制御部４４によって表示部４６の表示画面４６ｂ（図４Ａ参照）に表示された後に、術者によって穿刺針ＰＮを用いた穿刺作業が進められる。穿刺作業をある程度進めた後、被検体Ｅに対して第２スキャンが行われる。第２スキャンは、第１スキャンとは異なるタイミングで行われる。表示制御部４４は、図４Ｂに示すように第２スキャンにより得られた第２ボリュームデータに基づくアキシャル像（以下、「第２のアキシャル像」と呼ぶ。）ＡＩ´を表示部４６の表示画面４６ａ（図４Ｂ参照）に表示させる。なお、本実施形態では、第２スキャンのタイミングは呼吸同期をとって行われているものとする。

　なお、本実施形態において、第１ボリュームデータと第２ボリュームデータは、その元となる断層画像データの枚数や画像のピクセル数は等しいものとする。また、第１スキャンと第２スキャンの撮影条件（撮影位置、回転体１３のローテーションスピード等）も等しいものとする。つまり、第１ボリュームデータと第２ボリュームデータは、同じ座標体系にあるものとする。

　ところで、第２スキャン前に被検体Ｅの載置位置が体動により変化してしまう場合がある。このような状況で第２スキャンされた場合、第２のアキシャル像ＡＩ´は、たとえば図４Ｂに示すように、第１計画画像ＡＩとは見え方が異なる。たとえば、回転角度に着目すると、図４Ｂの例では、第２のアキシャル像ＡＩ´は第１計画画像ＡＩに対して時計回りに所定角度だけ回転させた像となっている。この場合には、術者にとって、第１計画画像ＡＩと第２のアキシャル像ＡＩ´は、その見え方が異なってしまうため効率良く穿刺作業を行うことが難しくなる。

　そこで、本実施形態においては、画像処理ユニット４２を構成する変位算出部４５は、第２のアキシャル像ＡＩ´の中の特定領域の位置（たとえば、対象部位の位置Ｓ´と穿刺針の挿入位置Ｐ´）と、第１計画画像ＡＩの中の特定領域の位置（たとえば、対象部位の位置Ｓと穿刺針の挿入位置Ｐ）との変位（移動距離および回転角度）を算出する。

　次に、図５Ａおよび図５Ｂを参照して変位算出部４５による算出例を説明する。具体的には、変位算出部４５は、移動距離については、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、第２のアキシャル像ＡＩ´の対象部位Ｓ´の座標値（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）と第１計画画像ＡＩの対象部位Ｓの座標値（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）の差分（Ｘ４－Ｘ２，Ｙ４－Ｙ２，Ｚ４－Ｚ２）、および、第２のアキシャル像ＡＩ´の挿入位置Ｐ´の座標値（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）と第１計画画像の挿入位置Ｐの座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）の差分（Ｘ３－Ｘ１，Ｙ３－Ｙ１，Ｚ３－Ｚ１）をとって求める。回転角度θについては、変位算出部４５は、対象部位Ｓと挿入位置Ｐを結ぶ線分Ｔの方向（基準方向）と、対象部位Ｓ´と挿入位置Ｐ´を結ぶ線分Ｔ´の方向（移動方向）に基づいて、基準方向に対する移動方向の傾き（回転角度θ）を求める。図５Ａおよび図５Ｂの例では、２点間の座標および方向（角度）に基づいて画像の変位を求めたが、穿刺針ＰＮの座標値の変位に基づいても算出できる。

　画像移動部４７は、算出された変位に基づいて第１計画画像ＡＩの中の設定画像Ｉだけを移動（平行移動および回転移動）させる。なお、移動方法としては、上述した平行移動および回転による方法の他に、公知のアフィン変換による座標変換を行ってもよい。

　移動後の設定画像Ｉ´は記憶部４９に記憶される。画像処理ユニット４２は、移動後の設定画像Ｉ´を記憶部４９から読み出し、読み出された移動後の設定画像Ｉ´を、第２被検体画像（第２のアキシャル像Ａ´から穿刺針ＰＮを除いた画像）に描画させて第２計画画像ＡＩ´´（図４Ｃ参照）を作成する。表示制御部４４は、第１計画画像ＡＩを第２計画画像ＡＩ´´に置き換えて新たな計画画像として表示部４６に表示させる。なお、対象部位Ｓ´と対象部位Ｓ´´の位置（座標値）は同じであり、挿入位置Ｐ´と挿入位置Ｐ´´の位置（座標値）は同じである。

　表示部４６は、ＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）やＣＲＴ（ＣａｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）ディスプレイ等の任意の表示デバイスによって構成される。たとえば、表示部４６の表示部４６ａにはボリュームデータをレンダリング処理して得られるＭＰＲ画像が表示される。本実施形態では、図４Ｂに示すようにアキシャル像が表示された例を示したが、サジタル像、コロナル像またはオブリーク像を表示するようにしてもよい。

＜動作＞
　次に、図６を参照して、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の動作について説明する。ここでは、穿刺針の計画経路を作成した後、ＣＴ透視を用いて生検を行う場合の動作について述べる。図６は、この場合の動作の流れを示すフローチャートである。

　生検を開始する前に、まずＸ線ＣＴ装置１は、被検体Ｅに対してＸ線スキャン（第１スキャン）を行い、第１ボリュームデータを作成する。

（Ｓ１０：Ｘ線の検出）
　具体的には、Ｘ線発生部１１は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射する。Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出し、その検出データを取得する。Ｘ線検出部１２で検出された検出データは、データ収集部１８で収集され、画像処理ユニット４２（前処理部４２ａ）に送られる。

（Ｓ１１：投影データの作成）
　前処理部４２ａは、取得された検出データに対して、対数変換処理、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等の前処理を行い、投影データを作成する。作成された投影データは、制御部４８の制御に基づき、再構成処理部４２ｂに送られる。

（Ｓ１２：第１ボリュームデータの作成）
　再構成処理部４２ｂは、Ｓ１１で作成された投影データに基づいて、複数の断層画像データを作成する。また、再構成処理部４２ｂは、複数の断層画像データを補間処理することにより第１ボリュームデータを作成する。

（Ｓ１３：第１計画画像の表示）
　ＭＰＲレンダリング処理部４２ｃは、Ｓ１２で作成された第１ボリュームデータをＭＰＲレンダリング処理することにより複数のＭＰＲ画像（本実施形態ではアキシャル像）を作成する。複数のアキシャル像の中から対象部位Ｓが描画されているアキシャル像（第１の被検体画像ＨＩ）が選択される。なお、この選択は公知の方法による自動選択、手動選択のいずれでもよい。選択された第１の被検体画像ＨＩにおける対象部位の位置Ｓおよび穿刺針ＰＮの挿入位置Ｐを結ぶ線分Ｌが設定画像Ｉとして設定部４３によって設定される。画像処理ユニット４２は、設定された設定画像Ｉを第１の被検体画像上に描画させて第１計画画像ＡＩを作成する。そして、表示制御部４４は、第１計画画像を表示部４６の表示画面４６ｂに表示させる。なお、設定部４３は、設定画像及び設定画像の座標値を記憶部４９に送出する。記憶部４９は、設定画像及びこの設定画像の座標値を記憶する。

　その後、第１計画画像ＡＩを参照しながら、術者は被検体Ｅに対して生検を開始する。ある程度、生検を進めた後（被検体Ｅに対して穿刺針を挿入した後）、穿刺の状態（穿刺針が計画経路に沿って進んでいるか等）を確認するため、Ｘ線ＣＴ装置１は、再度、被検体Ｅに対してＸ線スキャン（第２スキャン）を行い、投影データに基くボリュームデータ（第２ボリュームデータ）を作成する（Ｓ１４～Ｓ１６）。

（Ｓ１４：Ｘ線の検出）
　まず、第１スキャンと同様、Ｘ線発生部１１は被検体Ｅに対してＸ線を曝射する。Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出し、その検出データを取得する。

（Ｓ１５：投影データの作成）
　再構成処理部４２ｂは、取得された検出データに対して、対数変換処理、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等の前処理を行い、投影データを作成する。

（Ｓ１６：第２ボリュームデータの作成）
　Ｓ１５で作成された投影データに基づいて作成された複数の断層画像データを補間処理することにより、第２ボリュームデータを作成する。

（Ｓ１７：第２のアキシャル像の表示）
　ＭＰＲレンダリング処理部４２ｃは、Ｓ１６で作成された第２ボリュームデータをレンダリングすることによりＭＰＲ画像を複数作成する。表示制御部４４は、第１計画画像ＡＩと同じ断面の画像（第２のアキシャル像ＡＩ´）を表示部４６の表示画面４６ａに表示させる。

（Ｓ１８：第１計画画像と第２のアキシャル像の変位を算出）
　次に、変位算出部４５は、表示画面４６ａに表示された第２のアキシャル像ＡＩ´の中の特定領域の位置（対象部位の位置Ｓ´と穿刺針ＰＮの挿入位置Ｐ´）と、第１計画画像ＡＩの中の特定領域の位置（対象部位の位置Ｓおよび穿刺針ＰＮの挿入位置Ｐ）との変位（移動距離、回転角度）を算出する。

（Ｓ１９：変位に基づいて設定画像を移動）
　具体的には、変位算出部４５は、移動距離については、図６に示すように、第２のアキシャル像ＡＩ´の対象部位Ｓ´の座標値（Ｘ４，Ｙ４，Ｚ４）と第１計画画像ＡＩの対象部位Ｓの座標値（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）の差分（Ｘ４－Ｘ２，Ｙ４－Ｙ２，Ｚ４－Ｚ２）、および、第２のアキシャル像ＡＩ´の挿入位置Ｐ´の座標値（Ｘ３，Ｙ３，Ｚ３）と第１計画画像ＡＩの挿入位置Ｐの座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）の差分（Ｘ３－Ｘ１，Ｙ３－Ｙ１，Ｚ３－Ｚ１）をとって求める。回転角度θについては、変位算出部４５は、対象部位Ｓと挿入位置Ｐを結ぶ線分Ｔの方向（基準方向）と、対象部位Ｓ´と挿入位置Ｐ´を結ぶ線分Ｔ´の方向（移動方向）に基づいて、基準方向に対する移動方向の傾き（回転角度θ）を求める。次に、画像移動部４７は、算出された変位に基づいて第１計画画像ＡＩの中の設定画像Ｉだけを移動（平行移動および回転移動）させる。移動後の設定画像Ｉ´は記憶部４９に記憶される。

（Ｓ２０：移動後の設定画像を第２被検体画像に描画して第２計画画像を作成）
　画像処理ユニット４２は、移動後の設定画像Ｉ´を記憶部４９から読み出し、読み出された移動後の設定画像Ｉ´を、第２被検体画像（第２のアキシャル像Ａ´から穿刺針ＰＮを除いた画像）に描画させて第２計画画像ＡＩ´´（図４Ｃ参照）を作成する。

（Ｓ２１：補正された第２計画画像に置き換えて表示）
　表示制御部４４は、第１計画画像ＡＩを第２計画画像ＡＩ´´に置き換えて、それを新たな計画画像として表示部４６の表示画面４６ｂに表示させる。

　術者は、この新たな計画画像を参照して、次の穿刺作業を進める。この新たな計画画像は穿刺針の挿入角度や挿入距離が変化したら注意を促す機能を有する。

＜効果＞
　本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、穿刺針ＰＮを用いた医療行為の対象である被検体ＥをＸ線でスキャンした結果に基づいてボリュームデータを作成する。Ｘ線ＣＴ装置１は、画像処理ユニット４２と表示制御部４４とを有する。画像処理ユニット４２は、ボリュームデータに基づいて、穿刺針ＰＮが被検体Ｅに挿入された状態で行われたスキャンにより得られた被検体Ｅの画像を作成する。画像処理ユニット４２は、第２ボリュームデータに基づく画像の中の特定領域の位置と、予め第１ボリュームデータにより作成され被検体Ｅに対する穿刺針の挿入経路の画像Ｉを含む第１計画画像ＡＩの中の対応する特定領域の位置との変位に基づいて、新たな計画画像（第２計画画像）ＡＩ´´を作成する。表示制御部４４は、新たな計画画像ＡＩ´´を表示部４６に表示させる。

　具体的には、表示制御部４４は、変位をキャンセルするように第１計画画像ＡＩを新たな計画画像ＡＩ´´に置き換えて表示部４６に表示させる。

　このように、表示制御部４４は、被検体Ｅの位置が変位したような場合に、変位に基づいて穿刺針の挿入経路の画像（設定画像）を移動させ、第２の被検体画像に移動後の設定画像を描画させた画像を、新たな計画画像（第２計画画像）として表示部に表示させることができる。したがって、第２ボリュームデータに基づく画像（第２のアキシャル像）と置き換え後の新たな計画画像とにずれが生じないので、両画像の見え方が異なることはない。

　したがって、置き換えられた新たな計画画像を参照することにより第２ボリュームデータに基づく画像の解析がし易くなる。すなわち、本実施形態によれば、穿刺作業の的確化及び効率化を図ることが可能となる。

（変形例１）
　上記実施形態では、被検体Ｅの体動による変位に基づいて穿刺針ＰＮの挿入経路を示す設定画像Ｉを移動させてなる設定画像Ｉ´を作成し、第２被検体画像（第２のアキシャル像における被検体Ｅの断面画像）に設定画像Ｉ´を描画させた画像（図４Ｂの第２計画画像ＡＩ´´）を、新たな計画画像として表示部４６に表示させる場合について説明した。これに対して、本変形例に係るＸ線ＣＴ装置１´（図１参照）は、被検体Ｅの体動による変位をキャンセルするように第２ボリュームデータに基づく第２のアキシャル像を構成する第２の被検体画像を移動させ、移動された第２の被検体画像に設定画像Ｉを重畳表示させた画像（図７Ｂの第２計画画像ＡＩ´´´）を、第１計画画像ＡＩに置き換えて表示部４６に表示させることを特徴とする。

　以下、本変形例について図４Ａ、図７Ａおよび図７Ｂを参照して説明する。なお、本変形例は、計画画像の表示態様が異なる点とそのような表示態様にするための画像処理方法が異なる点以外は、第１実施形態と同様の構成であるので、同様の箇所における説明は省略する。

　まず、第１計画画像を作成する点は上記実施形態と同じである。したがって、表示部４６の表示画面４６ｂには、図４Ａに示すような第１ボリュームデータに基づく第１計画画像ＡＩが表示される。次に、被検体Ｅに対して第２スキャンを行い、第２ボリュームデータに基づく第２のアキシャル像ＡＩ´が作成される。第２のアキシャル像ＡＩ´は、図７Ａに示すように表示部４６の表示画面４６ａに表示される。なお、本変形例の説明を容易にするため、第２のアキシャル像ＡＩ´を第１計画画像ＡＩと異なる画像とした。実際上も、拍動により第２スキャンにより得られる第２ボリュームデータに基づく第２のアキシャル像ＡＩ´が第１計画画像ＡＩと異なる場合がある。

　本変形例においては、画像処理ユニット４２を構成する変位算出部４５は、表示部４６の表示部４６ａに表示された第２のアキシャル像ＡＩ´（図７Ａ参照）の中の特定領域の位置（たとえば、対象部位の位置Ｓ´および穿刺針ＰＮの挿入位置Ｐ´）と、予め作成され設定画像Ｉおよび第１の被検体画像ＨＩを含む第１計画画像ＡＩの中の特定領域の位置（たとえば、対象部位の位置Ｓおよび穿刺針ＰＮの挿入位置Ｐ）との変位（移動距離および回転角度）を算出する。具体的な算出方法については、上記第１実施形態と同様であるのでここではその説明を省略する。

　画像移動部４７は、算出された変位に応じて第２のアキシャル像ＡＩ´を構成する第２の被検体画像を移動（平行移動および回転移動）させる。画像処理ユニット４２は、移動させた第２の被検体画像の中の設定部４３で設定された設定位置に、設定画像Ｉを描画（重畳表示）させて第２計画画像ＡＩ´´´（図７Ｂ参照）を作成する。そして、表示制御部４４は、図７Ｂに示すように、作成された第２計画画像ＡＩ´´´を第１計画画像ＡＩに置き換えて、新たな計画画像として表示部４６の表示画面４６ａに表示させる。

　本変形例によれば、第２計画画像を第１計画画像に置き換えて、新たな計画画像として表示させているので、最新の計画画像を参照することができる。また、この新たな計画画像をベースにして次の計画画像を作成することもできる。

（変形例２）
　次に、図８を参照して変形例２について説明する。本変形例に係るＸ線ＣＴ装置６０は、第１実施形態におけるＭＰＲレンダリング処理部４２ｃの代わりにボリュームレンダリング処理部６２ｃを備えた構成となっている。なお、第１実施形態と同様の構成については詳細な説明を省略する。

　ボリュームレンダリング処理部６２ｃは、ボリュームデータに基づいて、三次元画像（画像データ）を作成する。具体例として、ボリュームレンダリング処理部６２ｃは、再構成処理部６２ｂで作成されたボリュームデータに対してボリュームレンダリング処理を施すことにより、表示用の画像（画像データ）である三次元画像を作成する。

　Ｘ線検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出し、その検出データを取得する。Ｘ線検出部１２で検出された検出データは、データ収集部１８で収集され、画像処理ユニット６２（前処理部６２ａ）に送られる。

　前処理部６２ａは、取得された検出データに対して投影データを作成する。作成された投影データは、制御部４８の制御に基づき、再構成処理部６２ｂに送られる。

　再構成処理部６２ｂは、図６のＳ１１で作成された投影データに基づいて、複数の断層画像データを作成する。また、再構成処理部６２ｂは、複数の断層画像データを補間処理することにより第１ボリュームデータを作成する。

　ボリュームレンダリング処理部６２ｃは、作成された第１ボリュームデータをボリュームレンダリング処理することにより三次元画像を作成する。次に、術者によって指定された三次元画像における対象部位（病変部）の位置と穿刺針の挿入位置とを結ぶ線分が設定画像として設定される。次に、表示制御部４４は、設定された設定画像を作成された三次元画像上に重畳させた三次元画像を第１計画画像（以下、「第１三次元計画画像」と呼ぶ。）として表示させる。

　その後、設定画像が示された三次元画像を参照しながら、術者は被検体Ｅに対して生検を開始する。ある程度、生検を進めた後、穿刺の状態を確認するため、Ｘ線ＣＴ装置６０は、再度、被検体Ｅに対してＸ線スキャン（第２スキャン）を行い、投影データに基くボリュームデータ（第２ボリュームデータ）を作成する。

　表示制御部４４は、作成された三次元画像を表示部４６に表示させる。次に、変位算出部７１は、表示部４６に表示された三次元画像の中の特定領域の位置（対象部位の位置、穿刺針の挿入位置）と、予め作成され被検体画像（被検体の断面画像）を含む第１三次元計画画像の中の特定領域の位置（対象部位の位置、穿刺針の挿入位置）との変位（移動距離、回転角度）を算出する。変位算出方法については上記第１実施形態と同様なので、ここではその説明は省略する。

　次に、画像移動部７２は、算出された変位に基づいて第１三次元計画画像の中の設定画像（計画経路を示す画像）だけを移動（平行移動および回転移動）させる。移動後の設定画像は記憶部４９に記憶される。画像処理ユニット６２は、移動後の設定画像を記憶部４９から読み出し、読み出された移動後の設定画像を、三次元画像の中の被検体画像に描画させて第２三次元計画画像を作成する。表示制御部４４は、第１三次元計画画像を第２三次元計画画像に置き換えて新たな計画画像として表示部４６に表示させる。

　このように、表示制御部４４は、被検体の位置が変位したような場合に、変位に基づいて穿刺針の挿入経路の画像（設定画像）を移動させ、三次元画像に移動後の設定画像を描画させた画像を、新たな三次元計画画像として表示部に表示させることができる。したがって、第２ボリュームデータに基づく三次元画像と置き換え後の新たな三次元計画画像とにずれが生じないので、両画像の見え方が異なることはない。

　したがって、置き換えられた新たな三次元計画画像を参照することにより第２ボリュームデータに基づく三次元画像の解析がし易くなる。すなわち、本実施形態によれば、穿刺作業の的確化及び効率化を図ることが可能となる。

（第２実施形態）
　ＣＴ透視で得られたＭＰＲ画像を表示させつつ被検体に対して生検を行う場合、スキャンと穿刺とを交互に行うことがある。具体的には、まず、ＣＴ透視により被検体のＭＰＲ画像を取得する。医師等は、ＭＰＲ画像を参照しながら穿刺を行う。この際、たとえば、穿刺針の針先と検体を採取する部位との位置関係を確認するため、ある程度、穿刺を行った段階で再度のＣＴ透視を行う。再度のＣＴ透視で得られたＭＰＲ画像を参照しながら、医師等は更に穿刺針を対象部位に向かって移動させる。この動作は、生検が完了するまで繰り返し行われる。

　このような反復作業を行なっているときに、穿刺針の針先が画面の縁辺近傍に表示されることがある。たとえば、画面の上側縁辺近傍に穿刺針の針先が表示される場合、穿刺針の針先の下側領域を把握することはできるが、穿刺針の針先の上側領域については把握することが難しい。したがって、穿刺作業を的確に、かつ、効率よく行うことが難しい。

　図面を参照して、第２実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成について説明する。

＜Ｘ線ＣＴ装置１の全体構成＞
　図９に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、架台装置１００と、寝台装置３００と、コンソール装置４００とを含んで構成されている。

［架台装置（ガントリ）］
　架台装置１００は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射し、被検体Ｅを透過した当該Ｘ線の検出データを収集する装置である。架台装置１００は、Ｘ線発生部１１０と、Ｘ線検出部１２０と、回転体１３０と、高電圧発生部１４０と、架台駆動部１５０と、Ｘ線絞り部１６０と、データ収集部１８０と、絞り駆動部１９０とを有する。

　Ｘ線発生部１１０は、Ｘ線を発生させるＸ線管球（たとえば、円錐状や角錐状のビームを発生する真空管。図示なし）を含んで構成されている。発生したＸ線は被検体Ｅに対して曝射される。Ｘ線検出部１２０は、複数のＸ線検出素子（図示なし）を含んで構成されている。Ｘ線検出部１２０は、被検体Ｅを透過したＸ線の強度分布を示すＸ線強度分布データ（検出データ）をＸ線検出素子で検出し、その検出データを電流信号として出力する。Ｘ線検出部１２０は、たとえば、検出素子が互いに直交する２方向（スライス方向とチャンネル方向）にそれぞれ複数配置された２次元のＸ線検出器（面検出器）が用いられる。複数のＸ線検出素子は、たとえば、スライス方向に沿って３２０列設けられている。このように多列のＸ線検出器を用いることにより、１回転のスキャンでスライス方向に幅を有する３次元の撮影領域を撮影することができる（ボリュームスキャン）。なお、スライス方向は被検体Ｅの体軸方向に相当し、チャンネル方向はＸ線発生部１１０の回転方向に相当する。

　回転体１３０は、Ｘ線発生部１１０とＸ線検出部１２０とを被検体Ｅを挟んで対向するよう支持する部材である。回転体１３０は、スライス方向に貫通した開口部１３０ａを有する。架台装置１００内において、回転体１３０は、被検体Ｅを中心とした円軌道で回転するよう配置されている。

　高電圧発生部１４０は、Ｘ線発生部１１０に対して高電圧を印加する。Ｘ線発生部１１０は、当該高電圧に基づいてＸ線を発生させる。

　架台駆動部１５０は、スキャン制御部４１０から出力された架台駆動制御信号に基づいて、回転体１３０を被検体Ｅの周りで回転させる。ここで、回転体１３０は、スキャン制御部４１０から出力された移動制御信号に基づいて、被検体Ｅの体軸方向（スライス方向：ｚ軸方向）、上下方向（ｘ軸方向）、左右方向（ｙ軸方向）に移動する。回転体１３０の移動に伴い、回転体１３０に支持されているＸ線発生部１１０とＸ線検出部１２０とが移動する。

　Ｘ線絞り部１６０は、所定幅のスリット（開口）を有し、スリットの幅を変えることで、Ｘ線発生部１１０から曝射されたＸ線のファン角（チャンネル方向の広がり角）とＸ線のコーン角（スライス方向の広がり角）とを調整する。絞り駆動部１９０は、Ｘ線発生部１１０で発生したＸ線が所定の形状となるようＸ線絞り部１６０を駆動させる。

　データ収集部１８０（ＤＡＳ）は、Ｘ線検出部１２０（各Ｘ線検出素子）からの検出データを収集する。また、データ収集部１８０は、収集した検出データ（電流信号）を電圧信号に変換し、この電圧信号を周期的に積分して増幅し、デジタル信号に変換する。そして、データ収集部１８０は、デジタル信号に変換された検出データをコンソール装置４００（処理部４２０（後述））に送信する。なお、ＣＴ透視を行う場合、データ収集部１８０で収集された検出データに基づき、再構成処理部４２０ｂ（後述）が短時間で再構成処理を行い、リアルタイムにＣＴ画像を取得することが望ましい。したがって、データ収集部１８０は、検出データの収集レートを短くする。

［寝台装置］
　寝台装置３００は、撮影対象の被検体Ｅを載置・移動させる装置である。寝台装置３００は、寝台３１０と寝台駆動部３２０とを備えている。寝台３１０は、被検体Ｅを載置するための寝台天板３３０と、寝台天板３３０を支持する基台３４０とを備えている。寝台天板３３０は、寝台駆動部３２０によって被検体Ｅの体軸方向（前後方向：回転体１３０の開口部１３０ａに対しての挿抜方向）、左右方向（体軸方向に直交する方向）に移動することが可能となっている。基台３４０は、寝台駆動部３２０によって寝台天板３３０を上下方向（体軸方向と直交する方向）に移動させることが可能となっている。

［コンソール装置］
　コンソール装置４００は、Ｘ線ＣＴ装置１に対する操作入力に用いられる。また、コンソール装置４００は、架台装置１００によって収集された検出データから被検体Ｅの内部形態を表すＣＴ画像データ（断層画像データやボリュームデータ）を再構成する機能等を有している。コンソール装置４００は、スキャン制御部４１０と、処理ユニット４２０と、表示制御部４４０と、解析部４５０と、表示部４６０と、制御部４８０とを含んで構成されている。

　スキャン制御部４１０、処理ユニット４２０、解析部４５０、表示制御部４４０及び制御部４８０は、たとえば、ＣＰＵ、ＧＰＵ、又はＡＳＩＣなどの図示しない処理装置と、ＲＯＭ、ＲＡＭや、又はＨＤＤなどの図示しない記憶装置とによって構成されている。記憶装置には、各部の機能を実行するための制御プログラムが記憶されている。ＣＰＵなどの処理装置が、記憶装置に記憶されている各プログラムを実行することで各部の機能を実行する。

　スキャン制御部４１０は、Ｘ線スキャンに関する各種動作を制御する。たとえば、スキャン制御部４１０は、Ｘ線発生部１１０に対して高電圧を印加させるよう高電圧発生部１４０を制御する。スキャン制御部４１０は、回転体１３０を回転駆動させるよう架台駆動部１５０を制御する。スキャン制御部４１０は、Ｘ線絞り部１６０を動作させるよう絞り駆動部１９０を制御する。スキャン制御部４１０は、寝台天板３３０を移動させるよう寝台駆動部３２０を制御する。

　処理ユニット４２０は、架台装置１００（データ収集部１８０）から送信された検出データに対して各種処理を実行する。処理ユニット４２０は、前処理部４２０ａと、再構成処理部４２０ｂと、ＭＰＲレンダリング処理部４２０ｃとを含んで構成されている。

　前処理部４２０ａは、架台装置１００（Ｘ線検出部１２０）で検出された検出データに対して対数変換処理、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等の前処理を行い、投影データ（生データ）を作成する。

　再構成処理部４２０ｂは、前処理部４２０ａで作成された投影データに基づいて、ＣＴ画像データ（断層画像データやボリュームデータ）を作成する。断層画像データの再構成には、たとえば、２次元フーリエ変換法、コンボリューション・バックプロジェクション法等、任意の方法を採用することができる。ボリュームデータは、再構成された複数の断層画像データを補間処理することにより作成される。ボリュームデータの再構成には、たとえば、コーンビーム再構成法、マルチスライス再構成法、拡大再構成法等、任意の方法を採用することができる。上述のように多列のＸ線検出器を用いたボリュームスキャンにより、広範囲のボリュームデータを再構成することができる。

　ＭＰＲレンダリング処理部４２０ｃは、再構成処理部４２０ｂで作成（再構成）されたボリュームデータを任意の方向にレンダリングすることにより複数のＭＰＲ画像（直交三断面であるアキシャル像、サジタル像、コロナル像）を作成する。

　本実施形態では、表示部４６０の表示画面４６０ａには、表示制御部４４０によりＭＰＲレンダリング処理部４２０ｃによって作成されたサジタル像が表示される（図１０Ａ，図１０Ｂ参照）。図１０Ａ，図１０Ｂには、サジタル像が表示された例を示したが、アキシャル像やコロナル像を表示するようにしてもよい。

　また、ＭＰＲレンダリング処理部４２０ｃは、ＭＰＲ画像としてボリュームデータにおける任意断面の画像であるオブリーク像を作成することも可能である。たとえば、表示部４６０に表示されたＭＰＲ画像において断面を示したい部分に線分を引く。ＭＰＲレンダリング処理部４２０ｃは、その線分を基準として所定の方向にボリュームデータをレンダリングすることでオブリーク像を作成する。

　表示制御部４４０は、画像表示に関する各種制御を行う。たとえば、ＭＰＲ処理部４２０ｃにより作成されたＭＰＲ画像（図１０Ａ，図１０Ｂの例ではサジタル像）等を表示部４６０に表示させる制御を行う。

　解析部４５０は、図１１に示すように特定部５１０と、変位算出部５２０と、移動量決定部５３０とを含んで構成されている。

　特定部５１０は、複数のＭＰＲ画像の中から後述する針先ＳＰが表示されたＭＰＲ画像を特定し、特定されたＭＰＲ画像における穿刺針の針先ＳＰの位置（以下、「針先位置ＳＰ」と呼ぶ。）を特定し、特定された針先位置ＳＰを画像領域における針先位置として指定する。特定部５１０は、複数のＭＰＲ画像の中から針先が表示されたＭＰＲ画像（特定領域におけるＭＰＲ画像）を特定する場合、たとえば、隣接するＭＰＲ画像間の差分を取ることにより特定領域におけるＭＰＲ画像を特定することができる。

　具体的には、特定部５１０は、ＭＰＲ画像間の差分を取り、差分の大きいＭＰＲ画像を特定し、特定されたＭＰＲ画像に対してエッジ検出等の画像処理を行い、特定領域におけるＭＰＲ画像を特定する。そして特定部５１０は、特定されたＭＰＲ画像を針先が表示されたＭＰＲ画像として指定する。

　次に、特定部５１０は、指定されたＭＰＲ画像を構成するピクセルの輝度値と予め設定された閾値とを比較し、閾値より大きい（あるいは小さい）ピクセル（画素）の座標値を穿刺針の針先位置ＳＰとして特定する。ここで、閾値は、穿刺針の針先に対応してあらかじめ定められた輝度値であって、ピクセル内に穿刺針の針先が含まれているか否かを判断するための値である。

　次に、特定部５１０は、特定されたピクセルの座標値を画像領域における穿刺針の針先位置ＳＰとして指定する。このようにして、針先位置ＳＰは、特定部５１０により自動で指定される。

［変位算出部］
　以下、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１４Ａおよび図１４Ｂを参照して変位算出部の動作を説明する。

　変位算出部５２０は、指定された穿刺針ＰＮの針先ＳＰの位置とＭＰＲ画像の中心ＣＰとの変位を求める。この変位は、具体的には、図１４Ａおよび図１４Ｂに示すように、針先ＳＰの座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）とＭＰＲ画像の中心ＣＰの座標値（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）の差分（Ｘ２－Ｘ１，Ｙ２－Ｙ１，Ｚ２－Ｚ１）をとって求められる。なお、上述の説明は、同一座標系におけるＭＰＲ画像の中心ＣＰとスキャン中心ＳＣとは一致することを前提とする。このように、針先ＳＰの座標値とＭＰＲ画像の中心ＣＰの座標値の差分をとって変位が求められる（図１２Ａから図１２Ｂに変位し、図１３Ａから図１３Ｂに変位し、図１４Ａから図１４Ｂに変位する。）。

　移動量決定部５３０は、変位算出部５２０で求められた変位に対応する寝台天板３３０と架台装置１００との相対的な移動量を決定する。なお、この移動量は、前記変位を実座標における変位に変換して求められる。たとえば、５０画素分の変位は、実座標上では２５ｍｍの移動量となる。

　また、本実施形態において、表示制御部４４０は、スキャンにより得られたボリュームデータにおいて、記憶部４５０に記憶された画像領域の位置における断面のＭＰＲ画像を表示部４６０に表示させる。

　制御部４８０は、架台装置１００、寝台装置３００およびコンソール装置４００の動作を制御することによって、Ｘ線ＣＴ装置１の全体制御を行う。たとえば、制御部４８０は、スキャン制御部４１０を制御することで、架台装置１００に対して予備スキャン及びメインスキャンを実行させ、検出データを収集させる。また、制御部４８０は、処理ユニット４２０を制御することで、検出データに対する各種処理（前処理、再構成処理、ＭＰＲ処理等）を行わせる。或いは、制御部４８０は、表示制御部４４０を制御することで、処理ユニット４２０で作成された画像データ等に基づき、ＣＴ画像を表示部４６０に表示させる。

　＜動作＞
　以下に、図１５を参照して、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の動作について説明する。ここでは、ＣＴ透視と穿刺とを交互に行い、生検の対象Ｓ（図１０Ａ、図１０Ｂ、図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１４Ａおよび図１４Ｂ参照）に対して穿刺針ＰＮを穿刺する場合の動作について説明する。

　穿刺を開始するにあたり、まずＸ線ＣＴ装置１により、被検体Ｅに対してＸ線スキャン（第１スキャン）を行い、第１ボリュームデータを作成する。

　具体的には、Ｘ線発生部１１０は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射する。Ｘ線検出部１２０は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出し、その検出データを取得する（Ｓ３０）。本実施形態では、１回転分の検出データを取得する。Ｘ線検出部１２０で検出された検出データは、データ収集部１８０で収集され、処理ユニット４２０（前処理部４２０ａ）に送られる。

　前処理部４２０ａは、Ｓ３０で取得された検出データに対して、前処理を行い、投影データを作成する（Ｓ３１）。作成された投影データは、制御部４８０の制御に基づき、再構成処理部４２０ｂに送られる。

　再構成処理部４２０ｂは、Ｓ３１で作成された投影データに基づいて、複数の断層画像データを作成する。次に、再構成処理部４２０ｂは、複数の断層画像データを補間処理することにより第１ボリュームデータを作成する（Ｓ３２）。

　ＭＰＲレンダリング処理部４２０ｃは、Ｓ３２で作成された第１ボリュームデータを任意の方向にレンダリングすることにより複数のＭＰＲ画像を作成する。特定部５１０は、複数のＭＰＲ画像の中から穿刺針の針先を含む第１ＭＰＲ画像を指定する。

　ＭＰＲレンダリング処理部４２０ｃは、指定された第１ＭＰＲ画像における直交三断面のＭＰＲ画像（アキシャル像、サジタル像、コロナル像）を作成する。本実施形態では、ＭＰＲ画像としてサジタル像が作成され、作成されたサジタル像は、第１ＭＰＲ画像として表示制御部４４０により表示部４６０に表示される（Ｓ３３。図１０Ａ参照）。

　次に、特定部５１０は、穿刺針の針先の座標値を求める（Ｓ３４）。そして、変位算出部５２０は、指定された穿刺針の針先の座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）とスキャン中心ＳＣ（ＭＰＲ画像の中心ＣＰ）の位置（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）との変位を算出する（Ｓ３５）。

　すなわち、前述したように、同一座標系におけるＭＰＲ画像の中心ＣＰとスキャン中心ＳＣとが一致することを前提としているので、変位算出部５２０は、指定された穿刺針ＰＮの針先ＳＰの位置（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）とＭＰＲ画像の中心ＣＰ（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）との変位（Ｘ２－Ｘ１，Ｙ２－Ｙ１，Ｚ２－Ｚ１）を求める。そして、移動量決定部５３０は、算出された変位をキャンセルする（スキャン中心ＳＣの位置（以下、「スキャン中心位置ＳＣ」と呼ぶ。）を穿刺針の針先ＳＰの座標値に一致させる）ように、この変位に対応する寝台天板３３０と架台装置１００との相対的な移動量を算出する。本実施の形態では寝台天板３３０の移動量を算出する（Ｓ３６）。

　そして、この移動量の情報を含んだ第２スキャン開始信号（図示せず）がスキャン制御部４１０に送出される。この相対的な移動量は、寝台天板３３０及び架台装置１００の移動前の実座標値と移動後の実座標値との差分である。この移動量の情報は、移動後の寝台天板３３０及び架台装置１００の新たな実座標値としてスキャン制御部４１０に送出される。

　寝台天板３３０及び架台装置１００の相対的な移動の類型としては、寝台天板３３０のみ移動させる場合と、架台装置１００のみ移動させる場合と、寝台天板３３０と架台装置１００の両方を移動させる場合が挙げられる。本実施形態では、決定された移動量に基づいて寝台天板３３０のみ移動させた場合について説明する。

　スキャン制御部４１０は、決定された移動量だけ寝台天板３３０を移動させるように寝台天板３３０に移動制御信号Ｓｉ（図９参照）を送出する。寝台天板３３０は、移動制御信号Ｓｉを受けて上下移動、前後移動、及び／又は左右移動して、決定された移動量だけ移動する。そして、スキャン制御部４１０は、被検体Ｅに対してＸ線スキャン（第２スキャン）を行わせる（Ｓ３７）。

　Ｘ線検出部１２０は、被検体Ｅに対して曝射されたＸ線を検出し、その検出データを取得する（Ｓ３８）。Ｘ線検出部１２０で検出された検出データは、データ収集部１８０で収集され、処理ユニット４２０（前処理部４２０ａ）に送出される。

　前処理部４２０ａは、Ｓ３８で取得された検出データに対して、前処理を行い、投影データを作成する（Ｓ３９）。作成された投影データは、制御部４８０の制御に基づき、再構成処理部４２０ｂに送られる。

　再構成処理部４２０ｂは、Ｓ３９で作成された投影データに基づいて、複数の断層画像データを作成する。また、再構成処理部４２０ｂは、複数の断層画像データを補間処理することにより第２ボリュームデータを作成する（Ｓ４０）。

　ＭＰＲレンダリング処理部４２０ｃは、Ｓ４０で作成された第２ボリュームデータを任意の方向にレンダリングすることにより複数のＭＰＲ画像を作成する。特定部５１０は、複数のＭＰＲ画像の中から穿刺針の針先を含む第２ＭＰＲ画像を指定する。なお、この指定はＳ３３で第１ＭＰＲ画像を指定したときの指定情報に基づき自動的に指定される。

　本実施形態において、ＭＰＲレンダリング処理部４２０ｃは、指定された第２ＭＰＲ画像における直交三断面のＭＰＲ画像（アキシャル像、サジタル像、コロナル像）を作成する。作成された第２ＭＰＲ画像は、表示制御部４４０により表示部４６０に表示される（Ｓ４１。図１０Ｂ参照）。なお、図１０Ｂの例では、第２ＭＰＲ画像におけるサジタル像ＳＩが表示される。表示部４６０に表示される第２ＭＰＲ画像を見ると分かるように、第２ＭＰＲ画像における穿刺針の針先位置ＳＰとスキャン中心位置ＳＣが一致されたＭＰＲ画像が表示される（図１０Ｂ、図１２Ｂ、図１３Ｂ、図１４Ｂ参照）。

　以降は、ある程度、穿刺を進めた後に、穿刺針の針先位置ＳＰとスキャン中心位置ＳＣのずれを確認するため、Ｘ線ＣＴ装置１は、再度、被検体Ｅに対してＸ線スキャン（第３スキャン）を行い、ボリュームデータ（第３ボリュームデータ）を作成し、Ｓ３０～Ｓ４１までの処理が繰り返される。

＜効果＞
　本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、穿刺針ＰＮを用いた医療行為の対象である被検体ＥをＸ線でスキャンした結果に基づいてボリュームデータを作成する装置である。Ｘ線ＣＴ装置１は、ＭＰＲレンダリング処理部４２０ｃと、特定部５１０と、変位算出部５２０と、スキャン制御部４１０と、表示制御部４４０とを含む。ＭＰＲレンダリング処理部４２０ｃは、第１スキャンにより得られた第１ボリュームデータに基づいて穿刺針ＰＮが描画された第１ＭＰＲ画像を作成する。特定部５１０は、作成された第１ＭＰＲ画像における穿刺針ＰＮの針先ＳＰの位置を特定する。変位算出部５２０は、特定された針先位置ＳＰと第１ＭＰＲ画像の中心ＣＰとの変位を求める。スキャン制御部４１０は、前記変位をキャンセルするように第１スキャンのスキャン中心をずらして第２スキャンを実行させる。表示制御部４４０は、第２スキャンにより得られた第２ボリュームデータに基づいてＭＰＲレンダリング処理部４２０ｃによって作成され、第１ＭＰＲ画像と同一の断面における第２ＭＰＲ画像を表示部４６０に表示させる。

　具体的には、Ｘ線ＣＴ装置１は、被検体Ｅが載置される寝台天板３３０と、スキャンを行う架台装置１００とを有する。Ｘ線ＣＴ装置１は、さらに前記変位に基づいて、寝台天板３３０と架台装置１００との相対位置の移動量を決定する移動量決定部５３０とを有する。スキャン制御部４１０は、決定された移動量に従って寝台天板３３０及び／又は架台装置１００の移動を制御する。

　したがって、図１３Ａおよび図１３Ｂに示すように、穿刺針ＰＮの針先ＳＰを常に表示画面４６０ａの中心に表示させることができるので、穿刺針ＰＮの周囲を明確に把握することができる。このため、穿刺作業の的確化及び効率化を図ることが可能となる。

（変形例３）
　上記実施形態では、寝台天板３３０及び架台装置１００の相対的な移動の類型としては、寝台天板３３０のみ移動させる場合について説明したが、以下に、架台装置１００のみ移動させる場合と、寝台天板３３０と架台装置１００の両方を移動させる場合について説明する。

　架台装置１００の移動は、上下移動、左右移動、前後移動の他に架台を傾斜（チルト）による移動も含まれる。上下移動、左右移動、前後移動については、寝台天板３３０の場合と同様にして求めることができる。チルトさせる場合、チルト前（回転前）とチルト後（回転後）における座標を三次元の極座標の回転行列を用いて対応付ける。ここで、穿刺針の針先の座標とスキャン中心の座標は既知であるので、上記した回転行列の逆行列を求めることによってチルト角度が求められる。

　以上のようにして穿刺針の針先の座標とスキャン中心の座標の変位に基づいて架台装置１００の移動量を求める。また、寝台天板３３０と架台装置１００の両方を移動させる場合は、上記した寝台天板３３０のみ移動させる方法と架台装置１００のみ移動させる方法を組み合わせて相対的に移動量を求める。

（第３実施形態）
　次に、図１６及び図１７を参照して、第３実施形態に係るＸ線ＣＴ装置５００の構成について説明する。本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置５００は、ボリュームデータに基づいて穿刺針の針先位置ＳＰを自動で指定し、穿刺針の針先位置ＳＰとスキャン中心位置ＳＣの変位をキャンセルするように第１スキャンのスキャン中心をずらして第２スキャンを実行させることを特徴とするものである。なお、処理ユニット６２０と解析部７００以外は、第２実施形態と同様の構成であるので、詳細な説明を省略する場合がある。

＜Ｘ線ＣＴ装置５００の全体構成＞
　図１６に示すように、Ｘ線ＣＴ装置５００は、架台装置１００と、寝台装置３００と、コンソール装置６００とを含んで構成されている。

［コンソール装置］
　コンソール装置６００は、スキャン制御部４１０と、処理ユニット６２０と、表示制御部４４０と、表示部４６０と、制御部４８０と、解析部７００とを含んで構成されている。処理ユニット６２０は、架台装置１００（データ収集部１８０）から送信された検出データに対して各種処理を実行する。処理ユニット６２０は、前処理部６２０ａと、再構成処理部６２０ｂと、ボリュームレンダリング処理部６２０ｃを含んで構成されている。

　ボリュームレンダリング処理部６２０ｃは、再構成処理部６２０ｂで作成されたボリュームデータに基づいて三次元画像を作成する。具体的には、ボリュームレンダリング処理部６２０ｃは、作成されたボリュームデータに対してレイトレーシングを行い、ボクセルにおける明るさを求めて（ＣＴ値）、この明るさに基づく画像情報を投影面のピクセルに投影して、臓器等を立体的に抽出して三次元画像を作成する。この三次元画像は、表示制御部４４０によって表示部４６０に表示される。

　解析部７００は、図１７に示すように、特定部７１０と、変位算出部７２０と、移動量決定部７３０から構成されている。特定部７１０は、ボリュームデータに基づいて作成された穿刺針ＰＮが描画された三次元画像に基づいて針先位置を特定する。次に、特定部７１０は、特定された針先位置ＳＰを表示部４６０の表示画像領域における針先位置として指定する。

　特定部７１０は、ボリュームデータを構成する各ボクセルのＣＴ値と予め設定された閾値とを比較し、閾値より大きい（あるいは小さい）ＣＴ値を有するボクセルの座標値を穿刺針の針先位置ＳＰとして特定する。ここで、閾値は、穿刺針の材質（たとえば金属）等に対応してあらかじめ定められたＣＴ値であって、ボクセル内に穿刺針の針先が含まれているか否かを判断するための値である。次に、特定部７１０は、特定されたボクセルの座標値を画像領域に穿刺針の針先位置ＳＰとして指定する。このようにして、針先位置ＳＰは、特定部７１０により自動で指定される。

［変位算出部］
　以下、図１８Ａおよび図１８Ｂを参照して変位算出部７２０の動作を説明する。

　変位算出部７２０は、指定された穿刺針ＰＮの針先ＳＰの位置とボリュームデータに基づく三次元画像の中心との変位を求める。この変位は、具体的には、図１８Ａおよび図１８Ｂに示すように、針先ＳＰの座標値（ｘ１，ｙ１，ｚ１）と三次元画像の中心ＣＰの座標値（ｘ２，ｙ２，ｚ２）の差分（ｘ２－ｘ１，ｙ２－ｙ１，ｚ２－ｚ１）をとって求められる。なお、上述の説明は、同一座標系における三次元画像の中心ＣＰとスキャン中心ＳＣとは一致することを前提とする。このように、針先ＳＰの座標値と三次元画像の中心ＣＰの座標値の差分をとって変位が求められる（図１８Ａから図１８Ｂに変位する）。

　移動量決定部５３０は、変位算出部５２０で求められた変位に対応する寝台天板３３０と架台装置１００との相対的な移動量を決定する。なお、この移動量は、前記変位を実空間座標における変位に変換して求められる。

　＜動作＞
　次に、図１９を参照して、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置５００の動作について説明する。ここでは、ＣＴ透視と穿刺とを交互に行い、穿刺作業の対象Ｓに対して穿刺針ＰＮを穿刺する場合の動作について説明する。

　穿刺を開始するにあたり、まずＸ線ＣＴ装置５００により、被検体Ｅに対してＸ線スキャン（第１スキャン）を行い、第１ボリュームデータを作成する。

　具体的には、Ｘ線発生部１１０は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射する。Ｘ線検出部１２０は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出し、その検出データを取得する（Ｓ５０）。本実施形態では、１回転分の検出データを取得する。Ｘ線検出部１２０で検出された検出データは、データ収集部１８０で収集され、処理ユニット６２０（前処理部６２０ａ）に送られる。

　前処理部６２０ａは、Ｓ５０で取得された検出データに対して、前処理を行い、投影データを作成する（Ｓ５１）。作成された投影データは、制御部４８０の制御に基づき、再構成処理部６２０ｂに送られる。

　再構成処理部６２０ｂは、Ｓ５１で作成された投影データに基づいて、複数の断層画像データを作成する。次に、再構成処理部６２０ｂは、複数の断層画像データを補間処理することにより第１ボリュームデータを作成する（Ｓ５２）。

　ボリュームレンダリング処理部６２０ｃは、Ｓ５２で作成された第１ボリュームデータに対してレイトレーシングを行い、ボクセルにおける明るさを求めて（ＣＴ値）、この明るさに基づく画像情報を投影面のピクセルに投影して、臓器等を立体的に抽出して第１三次元画像を作成する。作成された第１三次元画像（図１８Ａ）は、表示制御部４４０により表示部４６０に表示される（Ｓ５３）。なお、三次元画像の内部において穿刺針の針先が見えるように公知の方法で透明処理が施される。

　次に、特定部７１０は、ボリュームデータに基づいて作成された穿刺針ＰＮが描画された三次元画像に基づいて針先位置ＳＰを特定する。次に、特定部７１０は、特定された針先位置ＳＰを表示部４６０の表示画像領域における針先位置として指定する。すなわち、特定部７１０は、穿刺針ＰＮの針先ＳＰの座標値を求める（Ｓ５４）。

　そして、変位算出部７２０は、指定された穿刺針ＰＮの針先位置ＳＰとボリュームデータに基づく三次元画像の中心ＣＰとの変位を求める（Ｓ５５）。この変位は、具体的には、図１８Ａおよび図１８Ｂに示すように、針先ＳＰの座標値（ｘ１，ｙ１，ｚ１）と三次元画像の中心ＣＰの座標値（ｘ２，ｙ２，ｚ２）の差分（ｘ２－ｘ１，ｙ２－ｙ１，ｚ２－ｚ１）をとって求められる。

　そして、移動量決定部７３０は、算出された変位をキャンセルする（スキャン中心位置ＳＣを穿刺針の針先位置ＳＰに一致させる）ように、この変位に対応する寝台天板３３０と架台装置１００との相対的な移動量を決定し（Ｓ５６）、この位置情報を含んだ第２スキャン開始信号（図示せず）をスキャン制御部４１０に送出する。この相対的な移動量は、寝台天板３３０及び架台装置１００の移動前の実座標値と移動後の実座標値との差分である。この移動量の情報は、移動後の寝台天板３３０及び架台装置１００の新たな実座標値としてスキャン制御部４１０に送出される。以下では、決定された移動量に基づいて寝台天板３３０のみ移動させた場合について説明する。

　スキャン制御部４１０は、決定された移動量だけ寝台天板３３０を移動させるように寝台天板３３０に移動制御信号Ｓｉ（図１６参照）を送出する。寝台天板３３０は、移動制御信号Ｓｉを受けて上下移動、前後移動、及び／又は左右移動して、決定された移動量だけ移動する。そして、スキャン制御部４１０は、被検体Ｅに対してＸ線スキャン（第２スキャン）を行わせる（Ｓ５７）。

　Ｘ線検出部１２０は、被検体Ｅに対して曝射されたＸ線を検出し、その検出データを取得する（Ｓ５８）。Ｘ線検出部１２０で検出された検出データは、データ収集部１８０で収集され、処理ユニット６２０（前処理部６２０ａ）に送出される。

　前処理部６２０ａは、Ｓ５８で取得された検出データに対して、前処理を行い、投影データを作成する（Ｓ５９）。作成された投影データは、制御部４８０の制御に基づき、再構成処理部６２０ｂに送られる。

　再構成処理部６２０ｂは、Ｓ５９で作成された投影データに基づいて、第２ボリュームデータを作成する（Ｓ６０）。

　ボリュームレンダリング処理部６２０ｃは、Ｓ６０で作成された第２ボリュームデータに基づき第２三次元画像を作成する。作成された第２三次元画像（図１８Ｂ参照）は、表示制御部４４０により表示部４６０に表示される（Ｓ６１）。

　以降は、ある程度、穿刺を進めた後に、穿刺針の針先位置ＳＰとスキャン中心位置ＳＣのずれを確認するため、Ｘ線ＣＴ装置１は、再度、被検体Ｅに対してＸ線スキャン（第３スキャン）を行い、ボリュームデータ（第３ボリュームデータ）を作成し、Ｓ５０～Ｓ６１までの処理が繰り返される。

＜効果＞
　本実施形態のＸ線ＣＴ装置５００は、穿刺針を用いた医療行為の対象である被検体ＥをＸ線でスキャンした結果に基づいてボリュームデータを作成する装置である。Ｘ線ＣＴ装置５００は、処理ユニット６２０と、特定部７１０と、変位算出部７２０と、スキャン制御部４１０と、表示制御部４４０とを含む。処理ユニット６２０は、第１スキャンにより得られた第１ボリュームデータに基づいて穿刺針が描画された第１三次元画像を作成する。特定部７１０は、第１三次元画像における穿刺針の針先位置ＳＰを特定する。変位算出部７２０は、特定された針先位置ＳＰと第１三次元画像の中心との変位を求める。スキャン制御部４１０は、この変位をキャンセルするように第１スキャンのスキャン中心をずらして第２スキャンを実行させる。表示制御部４４０は、第２スキャンにより得られた第２ボリュームデータに基づいて処理ユニット６２０によって作成された第２三次元画像を表示部４６０に表示させる。

　したがって、穿刺針の針先を常に表示画面４６０ａの中心に表示させることができるので、穿刺針の周囲を明確に把握することができる。このため、穿刺作業の的確化及び効率化を図ることが可能となる。

（第４実施形態）
　次に、図２０及び図２１を参照して、第４実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０００の構成について説明する。本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０００は、ボリュームデータに基づいて複数のＭＰＲ画像を作成し、作成された複数のＭＰＲ画像の中から穿刺針の針先が描画されたＭＰＲ画像を選択し、入力手段を介して選択されたＭＰＲ画像における穿刺針の針先位置ＳＰとスキャン中心位置ＳＣの変位をキャンセルするように第１スキャンのスキャン中心をずらして第２スキャンを実行させることを特徴とするものである。なお、入力部を追加した点、表示制御部及び解析部の動作が異なる点を除いて上記した第２実施形態と同様であるので、以下では異なる点を主に説明し、同様の点については説明を省略する場合がある。

＜Ｘ線ＣＴ装置１０００の全体構成＞
　図２０に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１０００は、架台装置１００と、寝台装置３００と、コンソール装置８００とを含んで構成されている。

［コンソール装置］
　コンソール装置８００は、スキャン制御部４１０と、処理ユニット４２０と、表示制御部４４０と、表示部４６０と、制御部４８０と、入力部８１０と、解析部９００とを含んで構成されている。

　入力部８１０は、コンソール装置８００に対する各種操作を行う入力デバイスとして用いられ、たとえば、表示部に表示された複数のＭＰＲ画像の中から穿刺針を描画されたＭＰＲ画像を選択したり、ＭＰＲ画像の中の特定領域の位置を特定したりする。入力部８１０は、たとえば、キーボード、マウス、トラックボール、ジョイスティック等により構成される。また、入力部８１０として、表示部４６０に表示されたＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ　Ｕｓｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を用いることも可能である。

　ＭＰＲレンダリング処理部４２０ｃは、再構成処理部４２０ｂで作成（再構成）された第１ボリュームデータを任意の方向にレンダリングすることにより後述する複数のＭＰＲ画像Ｇ１～Ｇ８（図２１参照）を作成する。作成された複数のＭＰＲ画像Ｇ１～Ｇ８は、表示制御部４４０によって表示部４６０の表示画面４６０ａに表示される。

　本実施形態では、表示部４６０の表示画面４６０ａには、図２１に示すように、ＭＰＲ画像Ｇ１～Ｇ８としてのサジタル像が表示される。図２１には、サジタル像が表示された例を示したが、アキシャル像やコロナル像を表示するようにしてもよい。なお、図２１には、複数のサジタル像Ｇ１～Ｇ８が表示された例を示したが、複数のアキシャル像や複数のコロナル像を表示するようにしてもよい。

　解析部９００は、特定部９１０と、変位算出部９２０と、移動量決定部９３０とを含んで構成されている。

　特定部９１０は、ＭＰＲレンダリング処理部４２０ｃで作成された複数のＭＰＲ画像Ｇ１～Ｇ８の中から入力部８１０によって選択指示されたＭＰＲ画像を特定する。図２２Ａにおいて、複数のＭＰＲ画像Ｇ１～Ｇ８の内、ＭＰＲ画像Ｇ５を穿刺針が描画されたＭＰＲ画像とした場合、入力部８１０によってＭＰＲ画像Ｇ５が選択されると、特定部９１０は、選択されたＭＰＲ画像Ｇ５を針先が表示されたＭＰＲ画像として指定する。

　次に、入力部８１０によって、ＭＰＲ画像Ｇ５に描画された針先位置ＳＰが選択されると、特定部９１０は選択された位置を穿刺針の針先位置ＳＰとして特定する。次に、特定部９１０は、特定された位置における座標値を画像領域における穿刺針の針先位置ＳＰとして指定する。このようにして、針先位置ＳＰは、入力部８１０からの選択指示により手動で指定される。

　変位算出部９２０は、指定された穿刺針ＰＮの針先ＳＰの位置とＭＰＲ画像の中心ＣＰとの変位を求める。移動量決定部９３０は、変位算出部９２０で求められた変位に対応する寝台天板３３０と架台装置１００との相対的な移動量を決定する。なお、この移動量は、前記変位を実空間座標における変位に変換して求められる。また、上述の説明は、第２実施形態と同様に、同一空間座標系におけるＭＰＲ画像の中心ＣＰの位置とスキャン中心の位置ＳＣとは一致することを前提とする。

　＜動作＞
　以下に、図２３を参照して、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０００の動作について説明する。ここでは、ＣＴ透視と穿刺とを交互に行い、穿刺作業の対象Ｓに対して穿刺針ＰＮを穿刺する場合の動作について説明する。

　穿刺を開始するにあたり、まずＸ線ＣＴ装置１０００により、被検体Ｅに対してＸ線スキャン（第１スキャン）を行い、第１ボリュームデータを作成する。

　具体的には、Ｘ線発生部１１０は、被検体Ｅに対してＸ線を曝射する。Ｘ線検出部１２０は、被検体Ｅを透過したＸ線を検出し、その検出データを取得する（Ｓ７０）。Ｘ線検出部１２０で検出された検出データは、データ収集部１８０で収集され、処理部４２０（前処理部４２０ａ）に送られる。

　前処理部４２０ａは、Ｓ７０で取得された検出データに対して、前処理を行い、投影データを作成する（Ｓ７１）。作成された投影データは、制御部４８０の制御に基づき、再構成処理部４２０ｂに送られる。

　再構成処理部４２０ｂは、Ｓ７１で作成された投影データに基づいて、複数の断層画像データを作成する。次に、再構成処理部４２０ｂは、複数の断層画像データを補間処理することにより第１ボリュームデータを作成する（Ｓ７２）。

　ＭＰＲレンダリング処理部４２０ｃは、再構成処理部４２０ｂで作成（再構成）された第１ボリュームデータを任意の方向にレンダリングすることにより複数のＭＰＲ画像Ｇ１～Ｇ８を作成する。図２１の例では、ＭＰＲ画像Ｇ１～Ｇ８としてサジタル像が表示される（Ｓ７３）。

　なお、本実施形態では、表示部４６０の表示画面４６０ａに複数のＭＰＲ画像Ｇ１～Ｇ８を順に表示させる例を示した。具体的には、表示制御部４４０は、複数のＭＰＲ画像Ｇ１～Ｇ８を順次切り替えて表示させる。また、表示制御部４４０は、たとえば、ＭＰＲ画像Ｇ１のみ表示させた後に、表示画面４６０ａの一部に表示された切替表示（切替えスイッチ、切替スクロールバー）を介しての選択指示により他のＭＰＲ画像Ｇ２～Ｇ８を順に切り替え表示させるようにしてもよい。

　ユーザが入力部８１０を操作して、表示部４６０に表示された複数のＭＰＲ画像Ｇ１～Ｇ８の中から穿刺針を描画された第１ＭＰＲ画像Ｇ５を選択する。特定部９１０は、入力部８１０によって選択された第１ＭＰＲ画像Ｇ５の中から穿刺針の針先を含む第１ＭＰＲ画像Ｇ５を指定する（Ｓ７４、図２２Ｂ参照）。

　次に、特定部９１０は、穿刺針の針先の座標値を求める（Ｓ７５）。

　そして、変位算出部９２０は、算出された穿刺針の針先の座標値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）とスキャン中心位置（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）との変位を算出する（Ｓ７６）。

　そして、移動量決定部９３０は、算出された変位をキャンセルする（スキャン中心位置を穿刺針の針先位置ＳＰに一致させる）ように、この変位に対応する寝台天板３３０と架台装置１００との相対的な移動量を決定し（Ｓ７７）、この位置情報を含んだ第２スキャン開始信号（図示せず）をスキャン制御部４１０に送出する。この相対的な移動量は、寝台天板３３０及び架台装置１００の移動前の実座標値と移動後の実座標値との差分である。この移動量の情報は、移動後の寝台天板３３０及び架台装置１００の新たな実座標値としてスキャン制御部４１０に送出される。

　寝台天板３３０及び架台装置１００の相対的な移動の類型としては、寝台天板３３０のみ移動させる場合と、架台装置１００のみ移動させる場合と、寝台天板３３０と架台装置１００の両方を移動させる場合が挙げられる。以下では、決定された移動量に基づいて寝台天板３３０のみ移動させた場合について説明する。

　スキャン制御部４１０は、決定された移動量だけ寝台天板３３０を移動させるように寝台天板３３０に移動制御信号Ｓｉ（図２０参照）を送出する。寝台天板３３０は、移動制御信号Ｓｉを受けて上下移動、前後移動、及び／又は左右移動して、決定された移動量だけ移動する。そして、スキャン制御部４１０は、被検体Ｅに対してＸ線スキャン（第２スキャン）を行わせる（Ｓ７８）。

　Ｘ線検出部１２０は、被検体Ｅに対して曝射されたＸ線を検出し、その検出データを取得する（Ｓ７９）。Ｘ線検出部１２０で検出された検出データは、データ収集部１８０で収集され、処理ユニット４２０（前処理部４２０ａ）に送出される。

　前処理部４２０ａは、Ｓ７８で取得された検出データに対して、前処理を行い、投影データを作成する（Ｓ８０）。作成された投影データは、制御部４８０の制御に基づき、再構成処理部４２０ｂに送られる。

　再構成処理部４２０ｂは、Ｓ７９で作成された投影データに基づいて、複数の断層画像データを作成する。また、再構成処理部４２０ｂは、複数の断層画像データを補間処理することにより第２ボリュームデータを作成する（Ｓ８１）。

　ＭＰＲレンダリング処理部４２０ｃは、Ｓ８１で作成された第２ボリュームデータを任意の方向にレンダリングすることにより複数のＭＰＲ画像を作成する。次に、特定部９１０は、これら複数のＭＰＲ画像の中から、第１ＭＰＲ画像Ｇ５に対応する第２ＭＰＲ画像Ｇ５´を指定する。表示制御部４４０は、指定された第２ＭＰＲ画像Ｇ５´を表示部４６０の表示画面４６０ａに表示させる（Ｓ８２、図２２Ｃ参照）。図２２Ｃに示すように、第２ＭＰＲ画像Ｇ５´における穿刺針の針先位置ＳＰとスキャン中心位置ＳＣは一致している。

　以降は、ある程度、穿刺を進めた後に、穿刺針の針先位置ＳＰとスキャン中心位置のずれを確認するため、Ｘ線ＣＴ装置１０００は、再度、被検体Ｅに対してＸ線スキャン（第３スキャン）を行い、ボリュームデータ（第３ボリュームデータ）を作成し、Ｓ７０～Ｓ８２までの処理が繰り返される。

＜効果＞
　本実施形態のＸ線ＣＴ装置１０００は、穿刺針ＰＮを用いた医療行為の対象である被検体ＥをＸ線でスキャンした結果に基づいてボリュームデータを作成する装置である。Ｘ線ＣＴ装置１０００は、ＭＰＲレンダリング処理部４２０ｃと、表示制御部４４０と、特定部９１０と、変位算出部９２０とを含む。ＭＰＲレンダリング処理部４２０ｃは、第１スキャンにより得られた第１ボリュームデータに基づいて複数のＭＰＲ画像を作成する。表示制御部４４０は、複数のＭＰＲ画像を切り替え表示させる。入力部８１０は、操作に応じて複数のＭＰＲ画像の中から穿刺針ＰＮが描画された第１ＭＰＲ画像を選択する。特定部９１０は、複数のＭＰＲ画像の中から操作に応じて選択された第１ＭＰＲ画像における穿刺針ＰＮの針先位置ＳＰを特定する第１ＭＰＲ画像における穿刺針ＰＮの針先位置ＳＰを特定する。変位算出部９２０は、特定された針先位置ＳＰと第１ＭＰＲ画像の中心との変位を求める。スキャン制御部４１０は、針先位置ＳＰと第１ＭＰＲ画像の中心との変位をキャンセルするように第１スキャンのスキャン中心をずらして第２スキャンを実行させる。表示制御部４４０は、第２スキャンにより得られた第２ボリュームデータに基づいてＭＰＲレンダリング処理部４２０ｃによって作成され、第１ＭＰＲ画像と同一の断面における第２ＭＰＲ画像を表示部４６０に表示させる。

　したがって、図２２Ｃに示すように、穿刺針ＰＮの針先ＳＰを常に表示画面４６０ａの中心に表示させることができるので、穿刺針ＰＮの周囲を明確に把握することができる。また、複数のＭＰＲ画像の中から、穿刺針が描画されたＭＰＲ画像を画面の表示切り替えを行いながら選択でき、針先位置ＳＰも画面上で確認して特定できる。このため、穿刺作業の的確化及び効率化を図ることができ、また、画面選択の自由度の向上を図ることができる。

　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

　１　Ｘ線ＣＴ装置
　１０　架台装置
　１１　Ｘ線発生部
　１２　Ｘ線検出部
　１３　回転体
　１３ａ　開口部
　１４　高電圧発生部
　１５　架台駆動部
　１６　Ｘ線絞り部
　１８　データ収集部
　１９　絞り駆動部
　３０　寝台装置
　３２　寝台駆動部
　３３　寝台天板
　３４　基台
　４０　コンソール装置
　４１　スキャン制御部
　４２　画像処理ユニット
　４２ａ　前処理部
　４２ｂ　再構成処理部
　４２ｃ　ＭＰＲレンダリング処理部
　４３　設定部
　４４　表示制御部
　４５　変位算出部
　４６　表示部
　４７　画像移動部
　４８　制御部
　４９　記憶部
　Ｅ　被検体

Claims

　穿刺針を用いた医療行為の対象である被検体をＸ線でスキャンした結果に基づいてボリュームデータを作成するＸ線ＣＴ装置であって、
　ボリュームデータに基づいて、前記穿刺針が前記被検体に挿入された状態で行われたスキャンにより得られた前記被検体の画像を作成する画像処理ユニットと、
　前記画像を表示部に表示させる表示制御部とを有し、
　前記画像処理ユニットは、あるボリュームデータに基づく画像の中の特定領域の位置と、予め異なるボリュームデータにより作成され前記被検体に対する穿刺針の挿入経路の画像を含む計画画像の中の対応する特定領域の位置との変位に基づいて、新たな計画画像を作成し、
　前記表示制御部は、前記新たな計画画像を前記表示部に表示させる
　ことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
　前記画像処理ユニットは、前記変位に基づいて穿刺針の挿入経路の画像を移動させ、
　前記表示制御部は、前記被検体の断面画像に移動後の挿入経路の画像を描画させた画像を、前記新たな計画画像として前記表示部に表示させる
　ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
　前記表示制御部は、前記変位をキャンセルするように前記計画画像を前記新たな計画画像に置き換えて前記表示部に表示させる
　ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
　穿刺針を用いた医療行為の対象である被検体をＸ線でスキャンした結果に基づいてボリュームデータを作成するＸ線ＣＴ装置であって、
　第１スキャンにより得られた第１ボリュームデータに基づいて前記穿刺針が描画された第１ＭＰＲ画像を作成するＭＰＲ処理部と、
　前記第１ＭＰＲ画像における前記穿刺針の針先位置を特定する特定部と、
　特定された針先位置と前記第１ＭＰＲ画像の中心との変位を求める変位算出部と、
　前記変位をキャンセルするように第１スキャンのスキャン中心をずらして第２スキャンを実行させるスキャン制御部と、
　前記第２スキャンにより得られた第２ボリュームデータに基づいて前記ＭＰＲ処理部によって作成され、前記第１ＭＰＲ画像と同一の断面における第２ＭＰＲ画像を表示部に表示させる表示制御部とを有する
　ことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
　前記被検体が載置される天板と、
　前記スキャンを行う架台装置と、
　前記変位に基づいて、前記天板と前記架台装置との相対的な移動量を決定する移動量決定部とを有し、
　前記スキャン制御部は、前記決定された移動量に従って前記天板及び／又は前記架台装置の移動を制御する
　ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
　穿刺針を用いた医療行為の対象である被検体をＸ線でスキャンした結果に基づいてボリュームデータを作成するＸ線ＣＴ装置であって、
　第１スキャンにより得られた第１ボリュームデータに基づいて前記穿刺針が描画された第１三次元画像を作成する処理ユニットと、
　前記第１三次元画像における前記穿刺針の針先位置を特定する特定部と、
　特定された針先位置と前記第１三次元画像の中心との変位を求める変位算出部と、
　前記変位をキャンセルするように第１スキャンのスキャン中心をずらして第２スキャンを実行させるスキャン制御部と、
　前記第２スキャンにより得られた第２ボリュームデータに基づいて前記処理ユニットによって作成された第２三次元画像を表示部に表示させる表示制御部と、
　を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
　穿刺針を用いた医療行為の対象である被検体をＸ線でスキャンした結果に基づいてボリュームデータを作成するＸ線ＣＴ装置であって、
　第１スキャンにより得られた第１ボリュームデータに基づいて複数のＭＰＲ画像を作成するＭＰＲ処理部と、
　前記複数のＭＰＲ画像を切り替え表示させる表示制御部と、
　前記複数のＭＰＲ画像の中から操作に応じて選択された第１ＭＰＲ画像における前記穿刺針の針先位置を特定する特定部と、
　特定された針先位置と前記第１ＭＰＲ画像の中心との変位を求める変位算出部と、
　前記変位をキャンセルするように第１スキャンのスキャン中心をずらして第２スキャンを実行させるスキャン制御部とを有し、
　前記表示制御部は、前記第２スキャンにより得られた第２ボリュームデータに基づいて前記ＭＰＲ処理部によって作成され、前記第１ＭＰＲ画像と同一の断面における第２ＭＰＲ画像を表示部に表示させる
　ことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。