專利名稱：射線照相系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種射線照相系統(tǒng)，或者更具體地說，涉及一種用放輻射掃描患者以獲得投影數(shù)據(jù)，并使用所獲得的投影數(shù)據(jù)重建患者圖像的射線照相系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
包括X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)系統(tǒng)的射線照相系統(tǒng)根據(jù)投影數(shù)據(jù)重建患者的斷層圖像，該投影數(shù)據(jù)通過用輻射掃描躺在射線照相空間中的患者獲得。
X射線CT系統(tǒng)適用于各種用途，包括醫(yī)療使用和工業(yè)使用，并且用于，例如使用諸如穿刺針的治療器械操作的放射檢查。在放射檢查中，X射線CT系統(tǒng)實(shí)時(shí)獲得患者的斷層圖像并顯示圖像。操作者一邊觀看在X射線CT系統(tǒng)中實(shí)時(shí)顯示的斷層圖像，一邊將穿刺針插入患者的目標(biāo)區(qū)域，并且檢查穿刺針的位置(參考，例如專利文獻(xiàn)1，專利文獻(xiàn)2和專利文獻(xiàn)3)。
日本未審查專利申請公開號2001-299742[專利文獻(xiàn)2]日本未審查專利申請公開號2001-299741[專利文獻(xiàn)3]日本未審查專利申請公開號2001-276056更具體地說，在前述放射檢查中，首先，在使用穿刺針進(jìn)行治療所需的主掃描前，在包括患者檢查目標(biāo)的區(qū)域上進(jìn)行初步的掃描。重建二維表示多個(gè)患者軸平面的平面圖像。換句話說，以二維重建多個(gè)不同切片平面，這些切片平面沿著患者體軸的方向縱向排列。操作者使用由初步掃描重建的平面圖像確定檢查目標(biāo)的位置。然后，X射線CT系統(tǒng)進(jìn)行主掃描，并實(shí)時(shí)顯示平面的斷層圖像，該斷層包含一個(gè)覆蓋檢查目標(biāo)的區(qū)域。在此，X射線CT系統(tǒng)顯示多個(gè)不同軸平面的圖像，即沿患者的體軸縱向排列的切片平面。在主掃描時(shí)，操作者參考由初步掃描重建的軸平面的平面圖像以及實(shí)時(shí)顯示的多個(gè)不同軸平面的平面圖像。根據(jù)由初步掃描得到的平面圖像，將穿刺針從預(yù)定位置插入。操作者觀察實(shí)時(shí)顯示的斷層圖像和顯示穿刺針針尖的圖像。在操作者確定穿刺針已經(jīng)到達(dá)檢查目標(biāo)后，操作者使用穿刺針治療患者以實(shí)現(xiàn)放射檢查診斷。
由上所述，在放射檢查中，操作者參考由初步掃描得到的，并且插入穿刺針的軸平面的平面圖像。由于當(dāng)插入穿刺針時(shí)需要參考平面圖像，因此通常難以檢查鄰近檢查目標(biāo)的組織。因此，在傳統(tǒng)的X射線CT系統(tǒng)中，通常難以有效診斷檢查的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高診斷效率的射線照相系統(tǒng)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，一種依據(jù)本發(fā)明的射線照相系統(tǒng)包括用輻射掃描患者的掃描域以獲得患者的投影數(shù)據(jù)的掃描器；實(shí)時(shí)重建患者切片平面的第一二維圖像的圖像構(gòu)造單元；在其屏幕上實(shí)時(shí)顯示由圖像構(gòu)造單元構(gòu)造的第一圖像的顯示單元。圖像構(gòu)造單元根據(jù)投影數(shù)據(jù)構(gòu)造患者切片平面的第二三維圖像。第一圖像和第二圖像顯示在顯示單元的屏幕上，而且彼此并置。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種有助于提高診斷效率的射線照相系統(tǒng)。
通過參考附圖閱讀下面的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的說明，將更清楚地了解本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)。


圖1是依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的X射線CT系統(tǒng)的總體構(gòu)造的框圖。
圖2顯示了依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的X射線CT系統(tǒng)的主要部分的構(gòu)造。
圖3顯示了依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，X射線CT系統(tǒng)的掃描器臺架中包括的X射線管、準(zhǔn)直器和X射線探測器之間的位置關(guān)系。
圖4是依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的X射線CT系統(tǒng)中包括的中央處理設(shè)備的組件的功能框圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的X射線CT系統(tǒng)中包括的圖像構(gòu)造單元的組件的功能框圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，使用穿刺針結(jié)合X射線CT系統(tǒng)進(jìn)行放射檢查的操作的流程圖。
圖7包括顯示使用穿刺針結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行治療的場景的示意圖，圖7(A)以患者矢形面的圖解顯示了穿刺針插入患者體內(nèi)，圖7(B)顯示了當(dāng)使用穿刺針治療時(shí)顯示單元上顯示的屏幕圖像。
圖8顯示了在本發(fā)明的實(shí)施例中將第二立體圖像和第三立體圖像選為要處理的立體圖像的情況下顯示單元上顯示的屏幕圖像。
圖9顯示了在本發(fā)明的實(shí)施例中將第一立體圖像和第四立體圖像選為要處理的立體圖像的情況下顯示單元上顯示的屏幕圖像。
圖10顯示了在本發(fā)明的實(shí)施例中將第五立體圖像、第六立體圖像和第七立體圖像選為要處理的立體圖像的情況下顯示單元上顯示的屏幕圖像。
具體實(shí)施例方式
下面將描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是依據(jù)本發(fā)明的射線照相系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的X射線CT系統(tǒng)1的總體構(gòu)造的框圖。
圖2顯示了依據(jù)實(shí)施例的X射線CT系統(tǒng)1的主要部分的構(gòu)造。
如圖1所示，X射線CT系統(tǒng)1包括掃描器臺架2、操作者控制臺3和患者傳送單元4。
掃描器臺架2根據(jù)從操作者控制臺3發(fā)送的控制信號CTL30a用X射線掃描患者，并且獲得作為原始數(shù)據(jù)的患者投影數(shù)據(jù)，該患者通過患者傳送單元4在射線照相空間29內(nèi)移動。如圖1所示，掃描器臺架2包括X射線管20、X射線管移動器21、準(zhǔn)直器22、X射線探測器23、數(shù)據(jù)獲得單元24、X射線控制器25、準(zhǔn)直器控制器26、旋轉(zhuǎn)機(jī)架27和臺架控制器28。
圖3顯示了在掃描器臺架2中所包括的X射線管20、準(zhǔn)直器22和X射線探測器23之間的位置關(guān)系。
如圖3所示，在掃描器臺架2中，X射線管20和X射線探測器23之間設(shè)有射線照相空間29，患者被運(yùn)送到該空間內(nèi)。為了重組從X射線管20發(fā)射的X射線設(shè)置準(zhǔn)直器22。在掃描器臺架2中，X射線管20、準(zhǔn)直器22和X射線探測器23圍繞患者旋轉(zhuǎn)，將患者體軸的方向z作為旋轉(zhuǎn)軸。因此，X射線管20以多個(gè)觀測方向(directions of views)圍繞患者發(fā)射X射線，并且X射線探測器23探測從X射線管20發(fā)射并由患者透射的X射線。隨后產(chǎn)生投影數(shù)據(jù)。根據(jù)本實(shí)施例，掃描臺架2通過用X射線掃描患者的掃描域執(zhí)行用于獲得作為投影數(shù)據(jù)的第一投影數(shù)據(jù)的主掃描。此外，為了準(zhǔn)備主掃描，在主掃描之前，掃描器臺架2通過用X射線掃描患者的掃描域進(jìn)行初步掃描，該初步掃描用于獲得作為投影數(shù)據(jù)的第二投影數(shù)據(jù)。
下面將描述掃描臺架2的組件。
X射線管20可以是例如旋轉(zhuǎn)陽極類型，并照射X射線到患者。如圖2所示，X射線管20根據(jù)從X射線控制器25發(fā)送的控制信號CTL251將預(yù)定強(qiáng)度的X射線經(jīng)由準(zhǔn)直器22發(fā)射到患者的掃描域。從X射線管20發(fā)射的X射線例如通過準(zhǔn)直器22被重組成圓錐射束，并且然后朝向X射線探測器23照射。X射線管20通過旋轉(zhuǎn)機(jī)架27圍繞患者轉(zhuǎn)動，將患者體軸方向z作為旋轉(zhuǎn)方向，使得X射線以圍繞患者的觀測方向照射到患者。換句話說，X射線管20圍繞患者轉(zhuǎn)動，將沿著一個(gè)方向的軸作為旋轉(zhuǎn)中心，患者傳送單元4以該方向在射線照相空間29內(nèi)移動患者。
X射線管移動器21根據(jù)從X射線控制器25發(fā)送的控制信號CTL252移位X射線管20的輻射中心，使得輻射中心在掃描器臺架2的射線照相空間29內(nèi)對準(zhǔn)患者體軸的方向z。
如圖2所示，準(zhǔn)直器22插入在X射線管20和X射線探測器23之間。準(zhǔn)直器22包括，例如以通道方向i設(shè)置的兩個(gè)板和以陣列方向j設(shè)置的兩個(gè)板。準(zhǔn)直器22根據(jù)從準(zhǔn)直器控制器26發(fā)送的控制信號CTL261彼此獨(dú)立地移動以各方向設(shè)置的兩對板。從而，準(zhǔn)直器22以兩個(gè)方向攔截從X射線管20發(fā)射的X射線，以將X射線重組成圓錐射束，從而調(diào)整X射線照射范圍。
X射線探測器23探測從X射線管20放射并由患者透射的X射線，并且產(chǎn)生患者的投影數(shù)據(jù)。X射線探測器23依靠旋轉(zhuǎn)機(jī)架27與X射線管20一起圍繞患者旋轉(zhuǎn)。然后X射線探測器23探測X射線以產(chǎn)生投影數(shù)據(jù)，該X射線以不同方向圍繞患者放射并由患者透射。
此外，如圖2所示，X射線探測器23包括多個(gè)探測器元件23a。X射線探測器23具有在通道方向i和陣列方向j的陣列中二維設(shè)置的探測器元件23a，該通道方向i對應(yīng)一個(gè)旋轉(zhuǎn)方向，在該方向中X射線管20依靠旋轉(zhuǎn)機(jī)架27轉(zhuǎn)動，將患者體軸的方向z作為旋轉(zhuǎn)中心，該陣列方向j對應(yīng)起旋轉(zhuǎn)中心作用的旋轉(zhuǎn)軸的方向，X射線管20通過旋轉(zhuǎn)機(jī)架27圍繞該旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動。由于多個(gè)探測器元件23a二維設(shè)置在陣列中，所以X射線探測器23具有以圓柱凹面形式彎曲的表面。
組成X射線探測器23的探測器元件23a的每個(gè)均包括將所檢測的X射線轉(zhuǎn)換成光的閃爍器(未示出)和將由閃爍器產(chǎn)生的光轉(zhuǎn)換成電荷的光電二極管(未示出)。X射線探測器23被設(shè)計(jì)成固態(tài)探測器。另外，探測器元件23a的構(gòu)造不限于上面所述的。可替換的是使用碲化鎘(CdTe)等的半導(dǎo)體探測器元件或使用氙氣的離子室型(ionchamber-type)探測器元件23a。
數(shù)據(jù)獲得單元24被包括在內(nèi)用于獲得由X射線探測器23產(chǎn)生的投影數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)獲得單元24獲得由X射線探測器23的各探測器元件23a產(chǎn)生的投影數(shù)據(jù)項(xiàng)，并將這些投影數(shù)據(jù)項(xiàng)傳送到操作者控制臺3。如圖2所示，數(shù)據(jù)獲得單元24包括選擇/加法轉(zhuǎn)換電路(MUX，ADD)241和模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)242。選擇/加法轉(zhuǎn)換電路241根據(jù)從中央處理設(shè)備30發(fā)送的控制信號CTL303選擇任何一個(gè)從X射線探測器23中包括的探測器元件23a發(fā)送的投影數(shù)據(jù)項(xiàng)，或者通過改變投影數(shù)據(jù)項(xiàng)的集合對投影數(shù)據(jù)項(xiàng)求和，然后將求和的結(jié)果發(fā)送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器242。模數(shù)轉(zhuǎn)換器242將投影數(shù)據(jù)從模擬形式轉(zhuǎn)換為數(shù)字形式，該投影數(shù)據(jù)由選擇/加法轉(zhuǎn)換電路241選擇或由對任何一個(gè)投影數(shù)據(jù)項(xiàng)集合求和得到，然后將得到的數(shù)字信號發(fā)送到中央處理設(shè)備30。
如圖2所示，X射線控制器25響應(yīng)從中央處理設(shè)備30發(fā)送的控制信號CTL301將控制信號CTL251發(fā)送到X射線管20，從而控制X射線照射。X射線控制器25控制，例如X射線管20的管電流或照射時(shí)間。此外，X射線控制器25響應(yīng)從中央處理設(shè)備30發(fā)送的控制信號CTL301將控制信號CTL252發(fā)送到X射線管移動器221，從而控制X射線管移動器使得X射線管20的放射中心對準(zhǔn)體軸方向z。
如圖2所示，準(zhǔn)直器控制器26響應(yīng)從中央處理設(shè)備30發(fā)送的控制信號CTL302將控制信號CTL261發(fā)送到準(zhǔn)直器22，從而控制準(zhǔn)直器22使得準(zhǔn)直器22重組從X射線管20放射的X射線。
如圖1所示，旋轉(zhuǎn)機(jī)架27為圓柱形并具有形成于內(nèi)部的射線照相空間29。旋轉(zhuǎn)機(jī)架27根據(jù)從臺架控制器28發(fā)送的控制信號CTL28圍繞患者旋轉(zhuǎn)，將射線照相空間29中的患者體軸的方向z作為旋轉(zhuǎn)中心。旋轉(zhuǎn)機(jī)架27容納有X射線管20、X射線管移動器21、準(zhǔn)直器22、X射線探測器23、數(shù)據(jù)獲得單元24、X射線控制器25和準(zhǔn)直器控制器26。送進(jìn)射線照相空間29中的患者和這些組件之間的位置關(guān)系相對于旋轉(zhuǎn)方向而變化。由于旋轉(zhuǎn)機(jī)架27的旋轉(zhuǎn)，X射線管21可以以多個(gè)圍繞患者的觀測方向中的每一個(gè)照射X射線到患者。X射線探測器23可以相對每個(gè)觀測方向探測由患者透射的X射線。此外，旋轉(zhuǎn)機(jī)架27根據(jù)從臺架控制器28發(fā)送的控制信號CTL28傾斜。旋轉(zhuǎn)機(jī)架27以體軸方向z傾斜，將射線照相空間29中的等角點(diǎn)作為支點(diǎn)。
如圖1和圖2所示，臺架控制器28響應(yīng)從操作者控制臺3中包括的中央處理設(shè)備30發(fā)送的控制信號CTL304將控制信號CTL28發(fā)送到旋轉(zhuǎn)機(jī)架27，從而命令旋轉(zhuǎn)機(jī)架27旋轉(zhuǎn)或傾斜。
下面將描述操作者控制臺3。
如圖1所示，操作者控制臺3包括中央處理設(shè)備30、輸入單元31、顯示單元32和存儲設(shè)備33。
中央處理設(shè)備30包括計(jì)算機(jī)和安裝在計(jì)算機(jī)內(nèi)的軟件，并且響應(yīng)于操作者在輸入單元31輸入的命令進(jìn)行各種處理。
圖4是顯示中央處理設(shè)備30的構(gòu)造的功能框圖。
如圖4所示，中央處理設(shè)備30包括控制單元41、穿刺針傳感器51、圖像構(gòu)造單元61和圖像選擇單元71。
控制單元41被包括在內(nèi)用于控制X射線CT系統(tǒng)1的組件。例如，控制單元41接收操作者在輸入單元31輸入的掃描條件，并根據(jù)該掃描條件將控制信號CTL30a發(fā)送到組件以執(zhí)行掃描。
更具體地說，控制單元41發(fā)送控制信號CTL30b到患者傳送單元4，從而命令患者傳送單元4將患者送入射線照相空間29。然后，控制單元41發(fā)送控制信號CTL304到臺架控制器28，從而使掃描器臺架2的旋轉(zhuǎn)機(jī)架27旋轉(zhuǎn)。然后，控制單元41發(fā)送控制信號CTL301到X射線控制器25使得X射線管20放射X射線。然后控制單元41發(fā)送控制信號302到準(zhǔn)直器控制器26，從而控制準(zhǔn)直器22使準(zhǔn)直器22重組X射線。此外，控制單元42發(fā)送控制信號CTL303到數(shù)據(jù)獲得單元24，從而控制數(shù)據(jù)獲得單元24使數(shù)據(jù)獲得單元24獲得由X射線探測器23的探測器元件23a產(chǎn)生的投影數(shù)據(jù)項(xiàng)。
當(dāng)在主掃描期間操作者使用穿刺針治療患者的掃描域時(shí)，穿刺針傳感器51檢測治療患者的穿刺針在患者中的位置，以產(chǎn)生穿刺針數(shù)據(jù)。穿刺針傳感器51獲得從穿刺針針尖發(fā)送的無線電，并產(chǎn)生穿刺針針尖在患者體內(nèi)所處的位置和深度的數(shù)據(jù)項(xiàng)和穿刺針方向的數(shù)據(jù)作為穿刺針數(shù)據(jù)。然后，穿刺針傳感器51將所產(chǎn)生的穿刺針數(shù)據(jù)發(fā)送到圖像構(gòu)造單元61。
根據(jù)由掃描器臺架2中包括的數(shù)據(jù)獲得單元24獲得的投影數(shù)據(jù)，圖像構(gòu)造單元61通過進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算重建患者的斷層圖像。更具體地說，圖像構(gòu)造單元61對投影數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，例如靈敏度校正或射束硬化。隨后，圖像構(gòu)造單元61根據(jù)濾波背投影技術(shù)重建圖像，從而構(gòu)造患者的斷層圖像。
圖5是圖像構(gòu)造單元61的構(gòu)造的功能框圖。
如圖5所示，圖像構(gòu)造單元61包括平面圖像構(gòu)造塊100、立體圖像構(gòu)造塊200和穿刺針圖像構(gòu)造塊301。根據(jù)投影數(shù)據(jù)，在主掃描時(shí)圖像構(gòu)造單元61實(shí)時(shí)重建二維地表示患者切片斷層的第一平面圖像F1。在此，圖像構(gòu)造單元61通過獲得投影數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)構(gòu)造第一平面圖像F1，該第一平面圖像F1根據(jù)該投影數(shù)據(jù)構(gòu)造。除了實(shí)時(shí)構(gòu)造的第一平面圖像F1，圖像構(gòu)造單元61可以構(gòu)造多種圖像，使得這些圖像表示由第一平面圖像F1表示的患者切片平面的一部分。圖像選擇單元71根據(jù)在輸入單元31輸入的操作數(shù)據(jù)選擇一種圖像去構(gòu)造。如下所述，根據(jù)本實(shí)施例，圖像構(gòu)造單元61實(shí)時(shí)構(gòu)造第一平面圖像F1，并根據(jù)由圖像選擇單元71作出的選擇構(gòu)造第二平面圖像F1、第一立體圖像S1、第二立體圖像S2、第三立體圖像S3、第四立體圖像S4、第五立體圖像S5、第六立體圖像S6和第七立體圖像S7中的至少一個(gè)。圖像構(gòu)造單元61將圖像數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示單元32和存儲設(shè)備33。
下面將繼續(xù)描述圖像構(gòu)造單元61的組件。
根據(jù)投影數(shù)據(jù)，平面圖像構(gòu)造塊100重建表示患者切片平面的二維平面圖像F。
如圖5所示，平面圖像構(gòu)造塊100包括第一平面圖像構(gòu)造塊101和第二平面圖像構(gòu)造塊102。
在平面圖像構(gòu)造塊100中包括的第一平面圖像構(gòu)造塊101在投影數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上重建二維第一平面圖像F1。根據(jù)本實(shí)施例，在執(zhí)行主掃描時(shí)第一平面圖像構(gòu)造塊101在第一投影數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上實(shí)時(shí)構(gòu)造表示患者切片平面的第一平面圖像F1，該第一投影數(shù)據(jù)由主掃描產(chǎn)生。例如，根據(jù)主掃描產(chǎn)生的第一投影數(shù)據(jù)，第一平面圖像構(gòu)造塊101實(shí)時(shí)構(gòu)造表示多個(gè)患者軸平面的第一平面圖像F1，使得第一平面圖像表示患者掃描域中的不同位置。第一平面圖像構(gòu)造塊101將第一平面圖像F1的數(shù)據(jù)項(xiàng)發(fā)送到顯示單元32和存儲設(shè)備33。在執(zhí)行主掃描時(shí)，由第一平面圖像構(gòu)造塊101構(gòu)造的第一平面圖像F1實(shí)時(shí)顯示在顯示單元32上。
在平面圖像構(gòu)造塊100中包括的第二平面圖像構(gòu)造塊102在第二投影數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上重建表示患者的軸平面的第二平面圖像F2，該第二投影數(shù)據(jù)由初步掃描產(chǎn)生。當(dāng)圖像選擇單元71選擇第二平面圖像時(shí)，第二平面圖像構(gòu)造塊102重建第二平面圖像F2，并將所構(gòu)造的第二平面圖像F2發(fā)送到顯示單元32和存儲設(shè)備33。當(dāng)執(zhí)行主掃描時(shí)由第二平面圖像構(gòu)造塊102構(gòu)造的第二平面圖像F2實(shí)時(shí)顯示在顯示單元的屏幕上，使得該第二平面圖像F2和第一平面圖像F1并置，該第一平面圖像由第一平面圖像構(gòu)造塊101構(gòu)造并顯示在顯示單元32上。
立體圖像構(gòu)造塊200根據(jù)投影數(shù)據(jù)重建三維表示患者的切片平面的立體圖像S。立體圖像構(gòu)造塊200根據(jù)體積再現(xiàn)技術(shù)或表面再現(xiàn)技術(shù)構(gòu)造表示患者切片平面的立體圖像S。
如圖5所示，立體圖像構(gòu)造塊200包括第一立體圖像構(gòu)造塊201、第二立體圖像構(gòu)造塊202、第三立體圖像構(gòu)造塊203、第四立體圖像構(gòu)造塊204、第五立體圖像構(gòu)造塊205、第六立體圖像構(gòu)造塊206和第七立體圖像構(gòu)造塊207。立體圖像構(gòu)造塊200被設(shè)計(jì)成能夠構(gòu)造多種立體圖像S。立體圖像構(gòu)造塊200根據(jù)在輸入單元31輸入的操作數(shù)據(jù)構(gòu)造由圖像選擇單元71選擇的一種立體圖像S。如下所述，更具體地說，立體圖像構(gòu)造塊200構(gòu)造作為立體圖像S的第一立體圖像S1、第二立體圖像S2、第三立體圖像S3、第四立體圖像S4、第五立體圖像S5、第六立體圖像S6和第七立體圖像S7。也就是說，立體圖像構(gòu)造塊200構(gòu)造表示多個(gè)切片平面的立體圖像S，這些切片平面包括軸平面、矢形面(sagittal plane)、冠狀面(coronal plane)和斜面(obliqueplane)。當(dāng)執(zhí)行主掃描時(shí)由立體圖像構(gòu)造塊200構(gòu)造的立體圖像S實(shí)時(shí)顯示在顯示單元32的屏幕上，使得這些立體圖像S與第一平面圖像F1并置，該第一平面圖像F1由第一平面圖像構(gòu)造塊101構(gòu)造并顯示在顯示單元32上。另外，立體圖像構(gòu)造塊200使用，例如表示多個(gè)切片平面的圖像構(gòu)造每個(gè)立體圖像S。例如，對應(yīng)在屏幕上深度方向的圖像的距離成比例地調(diào)整施加到構(gòu)成每個(gè)切片平面的圖像的的各像素的亮度級的加權(quán)，由此使圖像沿深度方向變暗(shade)以便產(chǎn)生立體圖像S。此外，可以采用指示最大亮度級的投影圖像、指示最小亮度級的投影圖像或指示CT數(shù)目總計(jì)的表示方式。
立體圖像構(gòu)造塊200中包括的第一立體圖像構(gòu)造塊201重建表示患者軸平面的三維第一立體圖像S1。當(dāng)圖像選擇單元71選擇第一立體圖像時(shí)，第一立體圖像構(gòu)造塊201構(gòu)造第一立體圖像S1。然后第一立體圖像構(gòu)造單元201將第一立體圖像S1發(fā)送到顯示單元32和存儲設(shè)備33。在執(zhí)行主掃描時(shí)，由第一立體圖像構(gòu)造塊201構(gòu)造的第一立體圖像S1實(shí)時(shí)顯示在顯示單元32的屏幕上，使得該第一立體圖像與第一平面圖像F1并置，該第一平面圖像F1由第一平面圖像構(gòu)造塊101構(gòu)造并顯示在顯示單元32上。
立體圖像構(gòu)造塊200中包括的第二立體圖像構(gòu)造塊202根據(jù)由初步掃描產(chǎn)生的第二投影數(shù)據(jù)重建表示患者的矢形面的三維第二立體圖像S2。此外，第二立體圖像構(gòu)造塊202構(gòu)造表示患者矢形面的第二立體圖像S2，并結(jié)合該第二立體圖像S2構(gòu)造切片位置圖像P，該切片位置圖像P指示在由第一平面圖像構(gòu)造塊101構(gòu)造的第一平面圖像F1表示的患者軸平面在患者矢形面中的位置。當(dāng)圖像選擇單元71選擇第二立體圖像時(shí)，第二立體圖像構(gòu)造塊202構(gòu)造第二立體圖像S2并將第二立體圖像S2發(fā)送到顯示單元32和存儲設(shè)備33。由第二立體圖像構(gòu)造塊構(gòu)造的第二立體圖像S2和切片位置圖像P彼此結(jié)合地顯示在顯示單元32的屏幕上。更具體地說，將第二立體圖像S2和切片位置圖像P對準(zhǔn)，然后顯示在顯示單元32的屏幕上使得它們重疊。在此，當(dāng)執(zhí)行主掃描時(shí)，由第二立體圖像構(gòu)造塊202構(gòu)造的第二立體圖像S2和切片位置圖像P實(shí)時(shí)顯示在顯示單元32的屏幕上，使得它們與第一平面圖像F1并置，該第一平面圖像F1由第一平面圖像構(gòu)造塊101構(gòu)造并顯示在顯示單元32上。
根據(jù)初步掃描產(chǎn)生的第二投影數(shù)據(jù)，立體圖像構(gòu)造塊200中包括的第三立體圖像構(gòu)造塊203構(gòu)造表示患者斜面的三維第三立體圖像S3。當(dāng)圖像選擇單元71選擇第三立體圖像時(shí)，第三立體圖像構(gòu)造塊203構(gòu)造第三立體圖像S3，并將第三立體圖像S3發(fā)送到顯示單元32和存儲設(shè)備33。當(dāng)執(zhí)行主掃描時(shí)，由第三立體圖像構(gòu)造塊203構(gòu)造的第三立體圖像S3實(shí)時(shí)顯示在顯示單元32的屏幕上，使得它與第一平面圖像F1并置，該第一平面圖像F1由第一平面圖像構(gòu)造塊101構(gòu)造并顯示在顯示單元32上。
根據(jù)主掃描產(chǎn)生的第一投影數(shù)據(jù)，立體圖像構(gòu)造塊200中包括的第四立體圖像構(gòu)造塊204構(gòu)造表示患者軸圖像的三維第四立體圖像S4。當(dāng)圖像選擇單元71選擇第四立體圖像時(shí)，第四立體圖像構(gòu)造塊204構(gòu)造第四立體圖像S4，并將第四立體圖像S4發(fā)送到顯示單元32和存儲設(shè)備33。當(dāng)執(zhí)行主掃描時(shí)，由第四立體圖像構(gòu)造塊204構(gòu)造的第四立體圖像S4實(shí)時(shí)顯示在顯示單元32的屏幕上，使得它與第一平面圖像F1并置，該第一平面圖像F1由第一平面圖像構(gòu)造塊101構(gòu)造并顯示在顯示單元32上。
根據(jù)主掃描產(chǎn)生的第一投影數(shù)據(jù)，立體圖像構(gòu)造塊200中包括的第五立體圖像構(gòu)造塊205構(gòu)造表示患者的矢形面的立體圖像Sa。此外，根據(jù)初步掃描產(chǎn)生的第二投影數(shù)據(jù)，第五立體圖像構(gòu)造塊205構(gòu)造表示患者矢形面的立體圖像Sb。隨后，第五立體圖像構(gòu)造塊205將顯示矢形面的立體圖像Sa和Sb重疊，使得表示患者的掃描域并且被包含在立體圖像中的圖像彼此聯(lián)系，從而構(gòu)造第五立體圖像F5。當(dāng)圖像選擇單元71選擇第五立體圖像時(shí)，第五立體圖像構(gòu)造塊205構(gòu)造第五立體圖像S5并將第五立體圖像S5發(fā)送到顯示單元32和存儲設(shè)備33。由第五立體圖像構(gòu)造塊205根據(jù)由主掃描產(chǎn)生的第一投影數(shù)據(jù)構(gòu)造的第五立體圖像S5顯示在顯示單元32的屏幕上，而且與第一平面圖像F1并置。更具體地說，將根據(jù)不同投影數(shù)據(jù)項(xiàng)構(gòu)造以表示矢形面的兩個(gè)立體圖像S對準(zhǔn)，使它們重疊，并且在顯示單元32的屏幕上顯示第五立體圖像S5。另外，除了表示矢形面的第五立體圖像S5外，第五立體圖像構(gòu)造塊205還可以構(gòu)造表示任何其它平面的第五立體圖像S5。
根據(jù)由穿刺針傳感器51產(chǎn)生的投影數(shù)據(jù)和穿刺針數(shù)據(jù)，立體圖像構(gòu)造塊200中包括的第六立體圖像構(gòu)造塊206構(gòu)造表示穿刺針針尖所處的區(qū)域的第六立體圖像S6。更具體地說，第六立體圖像構(gòu)造塊206構(gòu)造患者的斷層圖像作為第六立體圖像S6，該斷層覆蓋了將插入患者體內(nèi)的穿刺針針尖作為觀測點(diǎn)、以預(yù)定觀測角度在插入方向中展開的區(qū)域。此外，例如，第六立體圖像構(gòu)造塊206構(gòu)造表示一個(gè)斷層的圖像作為第六立體圖像S6，插入患者的穿刺針的插入方向垂直于該斷層。將被稱為所謂的虛擬內(nèi)窺鏡圖像的顯示圖像構(gòu)造為第六立體圖像S6。在此，第六立體圖像構(gòu)造塊206根據(jù)預(yù)定的閾值采樣用穿刺針治療的組織的圖像，并且處理該組織的圖像使得能夠立體顯示圖像。當(dāng)圖像選擇單元71選擇第六立體圖像時(shí)，第六立體圖像構(gòu)造塊206構(gòu)造第六立體圖像S6，并且將第六立體圖像發(fā)送到顯示單元32和存儲設(shè)備33。由第六立體構(gòu)造塊206構(gòu)造的第六立體圖像S6顯示在顯示單元32的屏幕上，使得它與第一平面圖像F1并置，該第一平面圖像由第一平面圖像構(gòu)造塊101構(gòu)造并顯示在顯示單元32上。
根據(jù)初步掃描產(chǎn)生的第二投影數(shù)據(jù)，立體圖像構(gòu)造塊200中包括的第七立體圖像構(gòu)造塊207構(gòu)造表示患者冠狀面的三維第七立體圖像S7。當(dāng)圖像選擇單元71選擇第七立體圖像時(shí)，第七立體圖像構(gòu)造塊207構(gòu)造第七立體圖像S7，并將第七立體圖像發(fā)送到顯示單元32和存儲設(shè)備33。在執(zhí)行主掃描時(shí)，由第七立體圖像構(gòu)造塊207構(gòu)造的第七立體圖像S7實(shí)時(shí)顯示在顯示單元32的屏幕上，使得它與第一平面圖像F1并置，該第一平面圖像由第一平面圖像構(gòu)造塊101構(gòu)造并顯示在顯示單元32上。
根據(jù)由穿刺針傳感器51產(chǎn)生的穿刺針數(shù)據(jù)，穿刺針圖像構(gòu)造塊301結(jié)合由立體圖像構(gòu)造塊200構(gòu)造的立體圖像S構(gòu)造虛擬表示穿刺針的穿刺針圖像N。例如，穿刺針圖像構(gòu)造塊301構(gòu)造穿刺針圖像N，使得由穿刺針圖像表示的在患者體內(nèi)的位置與由第二立體圖像構(gòu)造塊202構(gòu)造的第二立體圖像S2表示的位置相結(jié)合，以便表示患者的矢形面。更具體地說，穿刺針圖像構(gòu)造塊301構(gòu)造穿刺針圖像N，使得被構(gòu)造以表示穿刺針的穿刺針圖像N顯示在由穿刺針數(shù)據(jù)表示的第二立體圖像S2中的位置上。當(dāng)圖像選擇單元71選擇穿刺針圖像時(shí)，穿刺針圖像構(gòu)造塊301構(gòu)造穿刺針圖像N，并將穿刺針圖像N發(fā)送到顯示單元32和存儲設(shè)備33。由穿刺針圖像構(gòu)造塊301構(gòu)造的穿刺針圖像N被顯示以和第二立體圖像S2重疊，并且在執(zhí)行主掃描時(shí)，該穿刺針圖像實(shí)時(shí)顯示在顯示單元32的屏幕上，使得它與第一平面圖像F1并置，該第一平面圖像由第一平面圖像構(gòu)造塊101構(gòu)造并顯示在顯示單元32上。
此外，當(dāng)操作者輸入操作數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)該操作數(shù)據(jù)選擇由圖像構(gòu)造單元61構(gòu)造一種立體圖像S，中央處理設(shè)備30中包括的圖像選擇單元71根據(jù)所輸入的操作數(shù)據(jù)選擇一種由圖像構(gòu)造單元61構(gòu)造的立體圖像S。如上所述，除了實(shí)時(shí)構(gòu)造的第一平面圖像F1之外，本實(shí)施例中包括的圖像構(gòu)造單元61能夠構(gòu)造多種表示患者的不同切片平面的圖像。圖像選擇單元71根據(jù)在輸入單元31輸入的操作數(shù)據(jù)選擇一種由圖像構(gòu)造單元61構(gòu)造的圖像。更具體地說，圖像選擇單元71選擇第二平面圖像F2、第一立體圖像S1、第二立體圖像S2、第三立體圖像S3、第四立體圖像S4、第五立體圖像S5、第六立體圖像S6和第七立體圖像S7中的至少一個(gè)，并使圖像構(gòu)造單元61構(gòu)造所選種類的圖像。
操作者控制臺3中包括的輸入單元31是包括鍵盤和鼠標(biāo)的輸入設(shè)備。輸入單元31根據(jù)操作者的輸入操作將包括掃描條件和患者信息的各種信息發(fā)送到中央處理設(shè)備30。根據(jù)本實(shí)施例，輸入單元31具有選擇按鈕，操作者使用它輸入操作數(shù)據(jù)，根據(jù)輸入的操作數(shù)據(jù)選擇由圖像構(gòu)造單元61構(gòu)造哪一種圖像。當(dāng)操作者輸入命令時(shí)，該命令被發(fā)送到中央處理設(shè)備30種包括的圖像選擇單元71。例如，當(dāng)?shù)谝涣Ⅲw圖像S1被選為由圖像構(gòu)造塊61中包括的立體圖像構(gòu)造塊200構(gòu)造的一種立體圖像S時(shí)，輸入單元31將命令發(fā)送到圖像選擇單元71。從而，根據(jù)初步掃描產(chǎn)生的第二投影數(shù)據(jù)，第一立體圖像構(gòu)造塊201構(gòu)造表示患者的軸平面的第一立體圖像S1。在執(zhí)行主掃描時(shí)，由第一立體圖像構(gòu)造塊201構(gòu)造的第一立體圖像S1實(shí)時(shí)顯示在顯示單元32上，使得它與第一平面圖像F1并置，該第一平面圖像由第一平面圖像構(gòu)造塊101構(gòu)造并顯示在顯示單元32上。
操作者控制臺3中包括的顯示單元32包括例如CRT。根據(jù)從中央處理設(shè)備30發(fā)送的命令，由圖像構(gòu)造單元61重建的患者斷層的圖像顯示在顯示單元32的屏幕上。由圖像構(gòu)造單元61中包括的第一平面圖像構(gòu)造塊101構(gòu)造的平面圖像F實(shí)時(shí)顯示在顯示單元32上。當(dāng)圖像構(gòu)造單元61構(gòu)造一種由圖像選擇單元71根據(jù)操作者在輸入單元31輸入的操作數(shù)據(jù)選擇的圖像時(shí)，在執(zhí)行主掃描時(shí)，由圖像構(gòu)造單元61構(gòu)造的圖像實(shí)時(shí)顯示在顯示單元32上，而且與第一平面圖像構(gòu)造塊100構(gòu)造的平面圖像F并置。根據(jù)本實(shí)施例，由圖像構(gòu)造單元61中包括的第一平面圖像構(gòu)造塊101構(gòu)造的第一平面圖像F1實(shí)時(shí)顯示在顯示單元32上。另外，由圖像構(gòu)造單元61的組件根據(jù)圖像選擇單元71所作出的選擇構(gòu)造的第二平面圖像F2、第一立體圖像S1、第二立體圖像S2、第三立體圖像S3、第四立體圖像S4、第五立體圖像S5、第六立體圖像S6和第七立體圖像S7中的至少一個(gè)被顯示在顯示單元32上，而且與第一平面圖像F1并置。
在此，在執(zhí)行主掃描時(shí)，將由第一平面圖像構(gòu)造塊101構(gòu)造的并且表示多個(gè)患者軸平面的多個(gè)第一平面圖像F1實(shí)時(shí)顯示在顯示單元32上。例如，如果第一平面圖像構(gòu)造塊101構(gòu)造了3個(gè)第一平面圖像F1，其表示3個(gè)沿患者體軸的方向z排列的軸平面，那么這3個(gè)第一平面圖像F1按照沿患者體軸的方向z排列的相關(guān)平面的順序顯示在顯示單元32的上部。
假定圖像構(gòu)造單元61中包括的任一構(gòu)造塊根據(jù)由圖像選擇單元71作出的選擇構(gòu)造第二平面圖像F2、第一立體圖像S1、第二立體圖像S2、第三立體圖像S3、第四立體圖像S4、第五立體圖像S5、第六立體圖像S6和第七立體圖像S7中的至少一個(gè)，顯示根據(jù)該選擇構(gòu)造的圖像，而且其與第一平面圖像F并置。例如，如上所述，當(dāng)3個(gè)第一平面圖像F1并排顯示在屏幕的上部時(shí)，根據(jù)選擇構(gòu)造的圖像被顯示在屏幕的下部，而且與第一平面圖像F1并置。
例如，如果選擇第二平面圖像F2，由第二平面圖像構(gòu)造塊102構(gòu)造的第二平面圖像F2的數(shù)據(jù)被發(fā)送到顯示單元32。在顯示單元32的屏幕上，第一平面圖像F1在執(zhí)行主掃描時(shí)被實(shí)時(shí)地顯示，第二平面圖像F2也被顯示，而且與第一平面圖像F1并置。
同樣，例如如果選擇了第一立體圖像S1，由第一立體圖像構(gòu)造塊201構(gòu)造的第一立體圖像S1的數(shù)據(jù)被發(fā)送到顯示單元32。在顯示單元32的屏幕上顯示第一立體圖像S1，而且其與第一平面圖像F1并置。
例如，如果選擇第二立體圖像S2，由第二立體圖像構(gòu)造塊202構(gòu)造的第二立體圖像S2的數(shù)據(jù)被發(fā)送到顯示單元32。根據(jù)本實(shí)施例，除了第二立體圖像S2之外，第二立體圖像構(gòu)造塊202構(gòu)造切片位置圖像P，該切片位置圖像指示由第一平面圖像F1表示的軸平面在患者矢形面中的位置。切片位置圖像P的數(shù)據(jù)也被發(fā)送到顯示單元32。在顯示單元32的屏幕上，第一平面圖像F1在執(zhí)行主掃描時(shí)被實(shí)時(shí)地顯示，并且第二立體圖像S2和切片位置圖像P也被彼此結(jié)合地顯示，使得它們與第一平面圖像F1并置。更具體地說，將第二立體圖像S2和切片位置圖像P對準(zhǔn)以重疊，并且顯示在顯示單元32的屏幕上。
同樣，例如如果選擇第三立體圖像S3，由第三立體圖像構(gòu)造塊203構(gòu)造的第三立體圖像S3的數(shù)據(jù)被發(fā)送到顯示單元32。在顯示單元32的屏幕上顯示第三立體圖像S3，使其與第一平面圖像F1并置。
同樣，例如如果選擇第四立體圖像S4，由第四立體圖像構(gòu)造塊204構(gòu)造的第四立體圖像S4的數(shù)據(jù)被發(fā)送到顯示單元32。在顯示單元32的屏幕上顯示第四立體圖像S4，使其與第一平面圖像F1并置。
同樣，例如如果選擇第五立體圖像S5，由第五立體圖像構(gòu)造塊205構(gòu)造的第五立體圖像S5的數(shù)據(jù)被發(fā)送到顯示單元32。在顯示單元32的屏幕上顯示第五立體圖像S5，使其與第一平面圖像F1并置。
同樣，例如如果選擇第六立體圖像S6，由第六立體圖像構(gòu)造塊206構(gòu)造的第六立體圖像S6的數(shù)據(jù)被發(fā)送到顯示單元32。在顯示單元32的屏幕上顯示第六立體圖像S6，使其與第一平面圖像F1并置。
同樣，例如如果選擇第七立體圖像S7，由第七立體圖像構(gòu)造塊207構(gòu)造的第七立體圖像S7的數(shù)據(jù)被發(fā)送到顯示單元32。在顯示單元32的屏幕上顯示第七立體圖像S7，使其與第一平面圖像F1并置。
此外，如果穿刺針圖像構(gòu)造塊301根據(jù)操作者在輸入單元31輸入的命令構(gòu)造穿刺針圖像N，則立體圖像S和穿刺針圖像N被彼此結(jié)合地顯示在顯示屏幕32上。例如，將由穿刺針圖像構(gòu)造塊301構(gòu)造的穿刺針圖像N對準(zhǔn)以匹配為了表示患者的矢形面由第二立體圖像構(gòu)造塊202構(gòu)造的第二立體圖像S2的位置，并顯示在顯示單元32上。也就是說，在顯示單元32上顯示穿刺針圖像N，以與表示患者矢形面的第二立體圖像S2重疊。從而，在放射檢查期間插入患者的穿刺針的圖像被虛擬地顯示以重疊于患者斷層的立體圖像。
操作者控制臺3中包括的存儲設(shè)備33由存儲器實(shí)現(xiàn)。包括由圖像構(gòu)造單元61構(gòu)造的患者的圖像數(shù)據(jù)的各種數(shù)據(jù)和程序儲存在存儲設(shè)備33中。每當(dāng)需要所儲存的數(shù)據(jù)時(shí)中央處理設(shè)備30就訪問存儲設(shè)備33。
下面將描述患者傳送單元4患者傳送單元4在射線照相空間29內(nèi)部和其外部之間運(yùn)送患者?；颊邆魉蛦卧?包括具有放置表面的工作臺，患者躺在該放置表面上，該放置表面承載患者?；颊呃缪雠P躺于工作臺上，從而由工作臺承載?；颊邆魉蛦卧?使用工作臺移動器(未示出)沿與躺在放置表面上的患者的體軸的方向z一致的水平方向H和垂直于水平表面的垂直方向V移動工作臺，從而將患者運(yùn)送到射線照相空間29的內(nèi)部。患者傳送單元4根據(jù)掃描條件在射線照相空間9內(nèi)移動工作臺，以改變被掃描的患者掃描域的位置。
依據(jù)本實(shí)施例的X射線CT系統(tǒng)1和依據(jù)本發(fā)明的射線照相系統(tǒng)等效。本實(shí)施例中包括的掃描器臺架2與本發(fā)明包括的掃描器等效。此外，本實(shí)施例中包括的輸入單元31與本發(fā)明包括的輸入單元等效。本實(shí)施例中包括的顯示單元32與本發(fā)明包括的顯示單元等效。本實(shí)施例中包括的穿刺針傳感器51與本發(fā)明包括的治療器械的傳感器等效。本實(shí)施例中包括的圖像構(gòu)造單元61與本發(fā)明包括的圖像構(gòu)造單元等效。本實(shí)施例中處理的第一平面圖像F與本發(fā)明中處理的第一圖像等效。本實(shí)施例中處理的立體圖像S與本發(fā)明中處理的第二圖像等效。由本實(shí)施例中包括的第五立體圖像構(gòu)造塊205構(gòu)造的立體圖像Sa與本發(fā)明中處理的第三圖像等效。本實(shí)施例中處理的切片位置圖像P與本發(fā)明中處理的切片位置圖像等效。本實(shí)施例中處理的穿刺針圖像N與本發(fā)明中處理的治療器械圖像等效。本實(shí)施例中進(jìn)行的主掃描與本發(fā)明中進(jìn)行的主掃描等效。此外，本實(shí)施例中進(jìn)行的初步掃描與本發(fā)明中進(jìn)行的初步掃描等效。
下面將描述根據(jù)本實(shí)施例，為了使用X射線CT系統(tǒng)1給患者射線照相所進(jìn)行的操作的例子。
圖6是根據(jù)本實(shí)施例為了使用穿刺針與X射線CT系統(tǒng)1相結(jié)合實(shí)現(xiàn)放射檢查所進(jìn)行的操作的流程圖。
如圖6所示，首先執(zhí)行初步掃描(S11)。
在用于使用穿刺針治療患者的主掃描之前，執(zhí)行初步掃描以便確定在主掃描期間使用穿刺針?biāo)委煹幕颊呓M織的位置。例如，掃描器臺架2根據(jù)軸向掃描技術(shù)進(jìn)行初步掃描，以獲得作為投影數(shù)據(jù)的第二投影數(shù)據(jù)。根據(jù)初步掃描產(chǎn)生的第二投影數(shù)據(jù)，圖像構(gòu)造單元61中包括的第二平面圖像構(gòu)造塊102構(gòu)造表示多個(gè)患者軸平面的第二平面圖像F2。操作者使用通過進(jìn)行初步掃描構(gòu)造的第二平面圖像F2確定檢查對象的位置。
隨后，執(zhí)行主掃描(S21)。
根據(jù)在操作者在輸入單元31輸入的主掃描條件，掃描器臺架2根據(jù)軸向掃描技術(shù)執(zhí)行主掃描，以獲得作為投影數(shù)據(jù)的第一投影數(shù)據(jù)。根據(jù)主掃描產(chǎn)生的第一投影數(shù)據(jù)，圖像構(gòu)造單元61中包括的第一平面圖像構(gòu)造塊101順序地實(shí)時(shí)構(gòu)造表示多個(gè)患者軸平面的第一平面圖像F1，使得第一平面圖像表示患者掃描域中不同的位置。第一平面圖像構(gòu)造塊101將所構(gòu)造的第一平面圖像F1的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示單元32和存儲設(shè)備33。在執(zhí)行主掃描時(shí)，由第一平面圖像構(gòu)造塊101構(gòu)造的第一平面圖像F1實(shí)時(shí)顯示在顯示單元32上。
其后，使用穿刺針進(jìn)行治療(S31)。
在此，操作者參考使用初步掃描產(chǎn)生的數(shù)據(jù)被構(gòu)造以表示軸平面的第二平面圖像F2，和被構(gòu)造以表示多個(gè)軸平面并隨主掃描實(shí)時(shí)顯示的第一平面圖像F1，以便從預(yù)定位置插入穿刺針。
圖7包括顯示使用穿刺針進(jìn)行治療的場景的示意圖。圖7(A)通過圖解的患者的矢形面顯示將穿刺針插入患者體內(nèi)，圖7(B)顯示了在使用穿刺針進(jìn)行治療期間在顯示單元32上顯示的屏幕圖像。
例如，假設(shè)第一平面圖像構(gòu)造塊101實(shí)時(shí)構(gòu)造3個(gè)第一平面圖像F1，其表示沿患者的體軸的方向z排列的3個(gè)軸平面。在這種情況下，如圖7所示，這3個(gè)平面圖像F1按照沿患者體軸方向z排列的軸平面的順序并排顯示在顯示單元32的屏幕的上部。在此，初步掃描產(chǎn)生的第二平面圖像F2依次顯示在屏幕的下部，而且與第一平面圖像F1并置。
當(dāng)操作者選擇要顯示的預(yù)定種類的立體圖像S時(shí)，顯示所選擇的立體圖像S(S41)。
在此，操作者在輸入單元31輸入操作數(shù)據(jù)，根據(jù)其選擇由圖像構(gòu)造單元61構(gòu)造的立體圖像S的種類，使得操作者能夠容易地檢查穿刺針的位置，以將穿刺針移動到作為檢查對象的組織。根據(jù)操作數(shù)據(jù)，圖像選擇單元71選擇將由圖像構(gòu)造單元61構(gòu)造的立體圖像S的種類。在此，圖像構(gòu)造單元選擇第一立體圖像S1、第二立體圖像S2、第三立體圖像S3、第四立體圖像S4、第五立體圖像S5、第六立體圖像S6和第七立體圖像S7中的至少一個(gè)，并且使圖像構(gòu)造單元61構(gòu)造所選種類的圖像。然后，圖像構(gòu)造單元61將所構(gòu)造的立體圖像S發(fā)送到顯示單元32。立體圖像構(gòu)造塊200調(diào)整例如與圖像在深度方向的距離成比例的加權(quán)，該加權(quán)被施加到表示多個(gè)切片平面的圖像的亮度級，從而使圖像沿深度方向變暗以構(gòu)造立體圖像S。
圖8顯示了在第二立體圖像S2和第三立體圖像S3被選為立體圖像S的情況下在顯示單元32上顯示的屏幕圖像。
如圖8所示，例如，第二立體圖像S2和第三立體圖像S3被顯示在顯示單元32上，使得它們與第一平面圖像F1和第二平面圖像F2并置。
在此，圖像選擇單元71從輸入單元31接收到操作者已經(jīng)選擇第二立體圖像S2和第三立體圖像S3的通知。圖像構(gòu)造單元61中包括的第二立體圖像構(gòu)造塊202構(gòu)造表示患者矢形面的第二立體圖像S2，并且構(gòu)造指示由第一平面圖像F1表示的軸平面在患者的矢形面上的位置的切片位置圖像P。第三立體圖像構(gòu)造塊203構(gòu)造表示患者斜面的第三立體圖像S3。在顯示單元32上，第二立體圖像S2和切片位置圖像P彼此結(jié)合地顯示在屏幕的下部，而且與第一平面圖像F1并置。此外，第三立體圖像S3顯示在屏幕的下部，而且與第一平面圖像F1并置。
如果穿刺針圖像構(gòu)造塊301根據(jù)操作者在輸入單元31輸入的命令構(gòu)造穿刺針圖像N，那么立體圖像S和穿刺針圖像N彼此結(jié)合地顯示在顯示單元32上。例如，由穿刺針圖像構(gòu)造塊301構(gòu)造的穿刺針圖像N被對準(zhǔn)以匹配第二立體圖像S2的位置，該第二立體圖像由第二立體圖像構(gòu)造塊202構(gòu)造以表示患者的矢形面，并且被顯示在顯示單元32上。也就是說，在顯示單元32上，穿刺針圖像N與表示患者矢形面的第二立體圖像S2重疊顯示，使得在放射檢查期間被插入患者的穿刺針的圖像被虛擬顯示以重疊患者斷層圖像。
圖9顯示了在第一立體圖像S1和第四立體圖像S4被選為立體圖像S的情況下顯示單元32上顯示的屏幕圖像。
如圖9所示，例如，第一立體圖像S1和第四立體圖像S4顯示在顯示單元32上，使得它們將與第一平面圖像F和第二平面圖像F并置。
在這種情況下，由第一立體圖像構(gòu)造塊201使用初步掃描產(chǎn)生的第二投影數(shù)據(jù)構(gòu)造以表示軸平面的第一立體圖像S1的數(shù)據(jù)，和由第四立體圖像構(gòu)造塊204使用主掃描產(chǎn)生的第一投影數(shù)據(jù)構(gòu)造以表示軸平面的第四立體圖像S4的數(shù)據(jù)被傳送到顯示單元32。其后，第一立體圖像S1和第四立體圖像S4與第一平面圖像F和第二平面圖像F一起顯示在顯示單元32上。
圖10顯示了在第五立體圖像S5、第六立體圖像S6和第七立體圖像S7被選為立體圖像S的情況下，顯示單元32上顯示的屏幕圖像。
如圖10所示，例如，第五立體圖像S5、第六立體圖像S6和第七立體圖像S7被顯示在顯示單元32上，使得它們將與第一平面圖像F并置。
在這種情況下，由第五立體圖像構(gòu)造塊205構(gòu)造的第五立體圖像S5的數(shù)據(jù)被傳送到顯示單元32。此外，由第六立體圖像構(gòu)造塊206使用穿刺針傳感器51產(chǎn)生的穿刺針數(shù)據(jù)構(gòu)造以表示穿刺針針尖所處的區(qū)域的第六立體圖像的數(shù)據(jù)被傳送到顯示單元32。然后由第七立體圖像構(gòu)造塊207構(gòu)造的第七立體圖像的數(shù)據(jù)被傳送到顯示單元32。其后，第五立體圖像S5、第六立體圖像S6和第七立體圖像S7被顯示在顯示單元32上，使得它們與第一平面圖像F1并置。
操作者檢查穿刺針是否已經(jīng)到達(dá)作為檢查對象的組織，然后進(jìn)行治療。其后，當(dāng)完成治療時(shí)執(zhí)行掃描。操作者檢查治療情況并完成放射檢查。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施例，在使用穿刺針治療患者的組織時(shí)，圖像構(gòu)造單元61中包括的第一平面圖像構(gòu)造塊101根據(jù)投影數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)重建表示患者切片平面的二維平面圖像F1。圖像構(gòu)造單元61中包括的立體圖像構(gòu)造塊200根據(jù)投影數(shù)據(jù)構(gòu)造表示患者切片平面的三維立體圖像S。由第一平面圖像構(gòu)造塊101構(gòu)造的平面圖像F實(shí)時(shí)顯示在顯示單元32的屏幕上。由立體圖像構(gòu)造塊200構(gòu)造的立體圖像S顯示在顯示單元32的屏幕上，而且與由第一平面圖像構(gòu)造塊101構(gòu)造的第一平面圖像F1并置。更具體地說，掃描器臺架2執(zhí)行主掃描和初步掃描，其中主掃描通過用X射線掃描患者掃描域獲得作為投影數(shù)據(jù)的第一投影數(shù)據(jù)，并且為了準(zhǔn)備主掃描，在主掃描之前初步掃描通過用X射線掃描患者掃描域獲得作為投影數(shù)據(jù)的第二投影數(shù)據(jù)。根據(jù)初步掃描產(chǎn)生的第二投影數(shù)據(jù)，圖像構(gòu)造單元61中包括的立體圖像構(gòu)造塊200構(gòu)造立體圖像S。根據(jù)主掃描產(chǎn)生的第一投影數(shù)據(jù)，在執(zhí)行主掃描時(shí)，由圖像構(gòu)造單元61中包括的第一平面圖像構(gòu)造塊100實(shí)時(shí)構(gòu)造平面圖像F。在執(zhí)行主掃描時(shí)，由第一平面圖像構(gòu)造塊100構(gòu)造的平面圖像F和由立體圖像構(gòu)造塊200構(gòu)造的立體圖像S實(shí)時(shí)顯示在顯示單元32的屏幕上，并彼此并置。根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)插入穿刺針時(shí)，能夠容易地檢查位于檢查對象附近的組織。因而，能夠有效地診斷檢查對象。
此外，根據(jù)本實(shí)施例，將圖像構(gòu)造單元61中包括的立體圖像構(gòu)造塊200設(shè)計(jì)成構(gòu)造多種立體圖像S。當(dāng)操作者輸入操作數(shù)據(jù)時(shí)，根據(jù)該操作數(shù)據(jù)選擇由圖像構(gòu)造單元61中包括的立體圖像構(gòu)造塊200構(gòu)造的立體圖像S的種類，圖像選擇單元71根據(jù)操作數(shù)據(jù)選擇由圖像構(gòu)造單元61中包括的立體圖像構(gòu)造塊200構(gòu)造的立體圖像S的種類。然后，圖像構(gòu)造單元61中包括的立體圖像構(gòu)造塊200構(gòu)造圖像選擇單元71已根據(jù)在輸入單元31輸入的操作數(shù)據(jù)選擇的該種立體圖像S。因而，根據(jù)本實(shí)施例，由于在操作者插入穿刺針時(shí)，能夠選擇使操作者可以檢查在檢查對象附近的組織的圖像，因此檢查對象可以被有效地診斷。
此外，根據(jù)本實(shí)施例，圖像構(gòu)造單元61中包括的第二立體圖像構(gòu)造塊202構(gòu)造表示患者矢形面的第二立體圖像S2。另外，第二立體圖像構(gòu)造塊202構(gòu)造指示多個(gè)切片平面的位置的切片平面圖像P，該切片平面也就是由第一平面圖像構(gòu)造塊101構(gòu)造的第一平面圖像F1表示的軸平面。由第二立體圖像構(gòu)造塊202構(gòu)造的第二立體圖像S2和切片位置圖像P彼此結(jié)合地顯示在顯示單元32的屏幕上。因此，根據(jù)本實(shí)施例，當(dāng)插入穿刺針時(shí)，可容易檢查切片平面的位置，并且可容易地檢查位于檢查對象附近的組織。因而，可有效地診斷檢查對象。
根據(jù)本實(shí)施例，穿刺針傳感器51檢測治療患者的穿刺針的位置，并產(chǎn)生穿刺針數(shù)據(jù)。根據(jù)由穿刺針傳感器51產(chǎn)生的穿刺針數(shù)據(jù)，圖像構(gòu)造單元61中包括的穿刺針圖像構(gòu)造塊301結(jié)合由立體圖像構(gòu)造塊200構(gòu)造的立體圖像S構(gòu)造表示穿刺針的穿刺針圖像N。由立體圖像構(gòu)造塊200構(gòu)造的立體圖像S和由穿刺針圖像構(gòu)造塊301構(gòu)造的穿刺針圖像N顯示在顯示單元32上，使得它們彼此虛擬相關(guān)聯(lián)。根據(jù)本實(shí)施例，可容易地檢查穿刺針插入的位置，并且可容易地檢查位于檢查對象附近的組織。因而，可有效地診斷檢查對象。
本發(fā)明的實(shí)施方式不限于前述實(shí)施例?？梢圆捎酶鞣N變型。
例如，在前述實(shí)施例種，使用X射線作為輻射。本發(fā)明不限于X射線?？商鎿Q地，可采用例如伽馬射線或任何其它輻射。
在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以構(gòu)建多個(gè)明顯不同的本發(fā)明的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，除了所附的權(quán)利要求書的限定外，本發(fā)明不限于說明書描述的特定實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種射線照相系統(tǒng)(1)，其包括用射線掃描患者的掃描域以獲得患者的投影數(shù)據(jù)的掃描器(2)；根據(jù)所述的投影數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)重建患者的二維第一圖像(F)的圖像構(gòu)造單元(61)；以及在其上實(shí)時(shí)顯示由圖像構(gòu)造單元(61)構(gòu)造的第一圖像(F)的顯示單元(32)，其中圖像構(gòu)造單元(61)根據(jù)所述投影數(shù)據(jù)構(gòu)造患者的三維第二圖像(S)；以及第一圖像(F)和第二圖像(S)顯示在顯示單元(32)的屏幕上，而且彼此并置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的射線照相系統(tǒng)(1)，其中掃描器(2)通過用輻射掃描患者的掃描域執(zhí)行用于獲得作為投影數(shù)據(jù)的第一投影數(shù)據(jù)的主掃描，和為了準(zhǔn)備主掃描，在主掃描之前通過用輻射掃描患者的掃描域執(zhí)行用于獲得作為投影數(shù)據(jù)的第二投影數(shù)據(jù)的初步掃描；圖像構(gòu)造單元(61)根據(jù)第二投影數(shù)據(jù)構(gòu)造第二圖像(S)，并且在執(zhí)行主掃描時(shí)根據(jù)第一投影數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)構(gòu)造第一圖像(F)；以及在執(zhí)行主掃描時(shí)，第一圖像(F)和第二圖像(S)實(shí)時(shí)顯示在顯示單元(32)的屏幕上，而且彼此并置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2中任何一項(xiàng)的射線照相系統(tǒng)(1)，其中圖像構(gòu)造單元(61)構(gòu)造表示多個(gè)患者軸平面的第一圖像(F1)使得它們表示掃描域中不同的位置，并且表示多個(gè)軸平面的第一圖像(F1)并排顯示在顯示單元(32)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)的射線照相系統(tǒng)(1)，其中圖像構(gòu)造單元(61)構(gòu)造患者的第二圖像(S)，并結(jié)合所述的第二圖像(S)構(gòu)造指示患者切片平面的位置的切片位置圖像(P)，該切片平面由多個(gè)第一圖像(F)表示；以及第二圖像(S)和切片位置圖像(P)彼此結(jié)合地顯示在顯示單元(32)的屏幕上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的射線照相系統(tǒng)(1)，其中掃描器(2)通過用輻射掃描患者的掃描域執(zhí)行用于獲得作為投影數(shù)據(jù)的第一投影數(shù)據(jù)的主掃描，和為了準(zhǔn)備主掃描，在執(zhí)行主掃描之前通過用輻射掃描患者的掃描域執(zhí)行用于獲得作為投影數(shù)據(jù)的第二投影數(shù)據(jù)的初步掃描；圖像構(gòu)造單元(61)根據(jù)第一投影數(shù)據(jù)構(gòu)造第二圖像(S4)；以及在執(zhí)行主掃描時(shí)，第一圖像(F)和第二圖像(S4)實(shí)時(shí)顯示在顯示單元(32)的屏幕上，而且彼此并置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的射線照相系統(tǒng)(1)，其中在根據(jù)第一投影數(shù)據(jù)構(gòu)造三維第三圖像(Sa)后，圖像構(gòu)造單元(61)使第三圖像(Sa)重疊于第二圖像(Sb)，使得第二和第三圖像(Sb，Sa)中包含的患者掃描域的圖像彼此結(jié)合；以及第三圖像(Sa)重疊的第二圖像(Sb)顯示在顯示單元(32)的屏幕上，而且與第一圖像(F)并置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任何一項(xiàng)的射線照相系統(tǒng)(1)，還包括檢測治療患者掃描域的治療器械在患者中的位置，并產(chǎn)生治療器械數(shù)據(jù)的治療器械傳感器(51)，其中圖像構(gòu)造單元(61)結(jié)合第二圖像(S)根據(jù)由治療器械傳感器(51)產(chǎn)生的治療器械數(shù)據(jù)構(gòu)造表示治療器械的治療器械圖像(N)；以及第二圖像(S)和治療器械圖像(N)彼此結(jié)合地顯示在顯示單元(32)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的射線照相系統(tǒng)(1)，其中治療器械傳感器(51)產(chǎn)生關(guān)于諸如穿刺針的治療器械的治療器械數(shù)據(jù)，并且圖像構(gòu)造單元(61)根據(jù)由治療器械傳感器(51)產(chǎn)生的治療器械數(shù)據(jù)構(gòu)造表示穿刺針針尖所處的區(qū)域的第二圖像(S6)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的射線照相系統(tǒng)(1)，其中治療器械傳感器(51)產(chǎn)生作為治療器械數(shù)據(jù)的穿刺針針尖在患者體內(nèi)所處的位置和深度的數(shù)據(jù)項(xiàng)，和穿刺針方向的數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任何一項(xiàng)的射線照相系統(tǒng)(1)，還包括用于根據(jù)選擇由圖像構(gòu)造單元(61)構(gòu)造哪種第二圖像(S)來輸入操作數(shù)據(jù)的輸入單元(31)，其中將圖像構(gòu)造單元(61)設(shè)計(jì)成能構(gòu)造多種第二圖像(S)；以及圖像構(gòu)造單元(61)構(gòu)造根據(jù)在輸入單元(31)輸入的操作數(shù)據(jù)指定的一種第二圖像(S)。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于，當(dāng)諸如穿刺針的治療器械插入患者體內(nèi)時(shí)，能夠容易地檢查位于檢查對象附近的組織，并且能有效地診斷檢查對象。圖像構(gòu)造單元中包括的第一平面圖像構(gòu)造塊根據(jù)投影數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)重建表示患者切片平面的二維平面圖像。圖像構(gòu)造單元中包括的立體圖像構(gòu)造塊根據(jù)投影數(shù)據(jù)構(gòu)造表示患者切片平面的三維立體圖像。由第一平面圖像構(gòu)造塊構(gòu)造的平面圖像實(shí)時(shí)顯示在顯示單元的屏幕上，并且由立體圖像構(gòu)造塊構(gòu)造的立體圖像顯示在顯示單元的屏幕上，而且與由第一平面圖像構(gòu)造塊構(gòu)造的第一平面圖像并置。
文檔編號A61B6/03GK1785123SQ200510131048
公開日2006年6月14日 申請日期2005年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月7日
發(fā)明者瀨戶勝, 佐藤靖 申請人:Ge醫(yī)療系統(tǒng)環(huán)球技術(shù)有限公司