專利名稱：X射線圖像診斷裝置及其診斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用造影劑將患者內(nèi)部的構(gòu)造進(jìn)行圖像化的X射線圖像診斷裝置及 其診斷方法。
背景技術(shù)：
為了對(duì)用造影劑增強(qiáng)了對(duì)比度的血管進(jìn)行攝影，例如由在大致C字形狀的支持器 (以下稱之為“C形臂”)的兩端分別具備的X射線管及檢測(cè)器{I. I. (Image Intensifier) 及平面檢測(cè)器等}、和圖像處理部組成的X射線圖像診斷裝置已為公眾所知。此X射線圖像 診斷裝置，一般也被稱作脈管(7 > ￥才)裝置，能夠由向患者實(shí)施導(dǎo)管插入作業(yè)等的醫(yī)生 進(jìn)行診斷 治療(診療)或X射線診斷。在由醫(yī)生等做手術(shù)人員實(shí)施的診療中，利用了借助于X射線圖像診斷裝置的透 視。在此透視中，能夠?qū)⑺臄z的X射線圖像實(shí)時(shí)地作為活動(dòng)圖像顯示在監(jiān)視器上，在即時(shí) 性上表現(xiàn)出色。另一方面，在借助于X射線圖像診斷裝置的診斷中利用了攝影。在此攝影中，通過 高強(qiáng)度的X射線照射就可提供具有高空間分辨率和清晰度的活動(dòng)圖像。另外，通過使用X射線圖像診斷裝置在患者(被檢測(cè)體)的診斷 治療對(duì)象的血 管中注入造影劑來進(jìn)行血管造影使血管行走圖像化。醫(yī)生等一邊對(duì)血管行走進(jìn)行確認(rèn)一邊 使引導(dǎo)線或?qū)Ч芟蛑委煵课恍羞M(jìn)，來進(jìn)行患部的狀況確認(rèn)或治療。若引導(dǎo)線或?qū)Ч芟蚧疾康男羞M(jìn)完了，則執(zhí)行用于確認(rèn)患部的狀況的攝影，并將X 射線圖像的圖像數(shù)據(jù)記錄到存儲(chǔ)媒體中。進(jìn)而，在X 射線圖像診斷裝置中，3D-DSA (Digital SubtractionAngiography)攝 影之類的方法得以使用。在此3D-DSA攝影中，首先，在3D重構(gòu)所必需的投影角度范圍 使C形臂沿所需要的方向旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行攝影，以收集屏蔽(mask)像的2D圖像數(shù)據(jù)。接著， 在造影劑注入患者的患部后，沿與屏蔽像的攝影時(shí)相反的方向使C形臂旋轉(zhuǎn)以收集反差 (contrast)像的2D圖像數(shù)據(jù)。然后，實(shí)施對(duì)應(yīng)的相關(guān)投影角度間的2D圖像數(shù)據(jù)被進(jìn)行差 分的減法處理。之后，對(duì)差分圖像的2D圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行3D重構(gòu)并作為3D圖像進(jìn)行顯示。此 X射線圖像診斷裝置也被稱作3D (三維)脈管系統(tǒng)。但是，在X射線圖像診斷裝置的3D-DSA攝影中，存在從多個(gè)反差像、例如包含腦血 管的動(dòng)脈及靜脈的反差像來創(chuàng)建3D圖像，并欲使其重合起來進(jìn)行顯示(合成)的情況。在 此情況下，首先，在3D重構(gòu)所必需的投影角度范圍使C形臂沿所需要的方向旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行攝 影，以收集屏蔽像的2D圖像數(shù)據(jù)。接著，在造影劑注入患者的動(dòng)脈后，沿所需要的方向使C 形臂旋轉(zhuǎn)以收集包含動(dòng)脈層的反差像的2D圖像數(shù)據(jù)。然后，用屏蔽像與包含動(dòng)脈層的反差 像來實(shí)施對(duì)應(yīng)的相關(guān)投影角度間的2D圖像數(shù)據(jù)被進(jìn)行差分的減法處理。
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接著，再次，使C形臂沿所需要的方向旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行攝影，以收集屏蔽像的2D圖像數(shù) 據(jù)。接著，在造影劑注入到患者的靜脈后，沿與屏蔽像的攝影時(shí)相反的方向使C形臂旋轉(zhuǎn)以 收集包含靜脈層的反差像的2D圖像數(shù)據(jù)。然后，用屏蔽像與包含靜脈層的反差像，實(shí)施對(duì) 應(yīng)的相關(guān)投影角度間的2D圖像數(shù)據(jù)被進(jìn)行差分的減法處理。之后，包含動(dòng)脈層的差分圖像 及包含靜脈層的差分圖像的各2D圖像數(shù)據(jù)分別進(jìn)行3D重構(gòu)。然后，使包含動(dòng)脈層的差分圖像的3D圖像數(shù)據(jù)和包含靜脈層的差分圖像的3D圖 像數(shù)據(jù)重合起來進(jìn)行顯示。S卩，在欲生成分別包含腦血管的動(dòng)脈層及靜脈層的3D圖像數(shù)據(jù)的情況下，即便是 同一患者也要對(duì)該患者進(jìn)行兩次造影劑注入，并進(jìn)行兩層屏蔽像的攝影。由于造影劑具有 侵襲性，所以進(jìn)行兩次造影劑注入而使患者的侵襲性上升，對(duì)患者的負(fù)擔(dān)增大。另外，若對(duì)患者進(jìn)行兩次造影劑注入并進(jìn)行兩次屏蔽像的攝影，將花費(fèi)許多攝影 時(shí)間，所以對(duì)于患者的X射線照射量就變多，同時(shí)診療的作業(yè)效率變差。特別是，由于在 3D-DSA攝影中對(duì)屏蔽像與反差像進(jìn)行減法處理，所以屏蔽像的攝影時(shí)和反差像的攝影時(shí)的 患者的位置偏差就涉及到圖像品質(zhì)，因此要求攝影的迅速化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是考慮到上述情況而完成的，目的是提供一種能夠抑制對(duì)于患者的X射 線被曝量或，對(duì)患者的侵襲性的X射線圖像診斷裝置及其診斷方法。另外，本發(fā)明的其他目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)有效率的3D-DSA攝影的X射線圖 像診斷裝置及其診斷方法。為了解決上述課題，與本發(fā)明相關(guān)的X射線圖像診斷方法是一種對(duì)被檢測(cè)體的所 需要的部位進(jìn)行攝影，收集反差像的圖像數(shù)據(jù)并顯示 存儲(chǔ)上述反差像的圖像數(shù)據(jù)，其中， 所述反差像是包含流過患部的造影劑的像的X射線圖像的X射線圖像診斷方法，具有在上 述造影劑被注入到上述患部后，成為開始第1反差像的攝影的定時(shí)的情況下，對(duì)上述所需 要的部位進(jìn)行攝影，收集上述第1反差像的圖像數(shù)據(jù)的第1反差像收集過程；和在上述第 1反差像的圖像數(shù)據(jù)被收集后，成為開始第2反差像的攝影的定時(shí)的情況下，對(duì)上述所需要 的部位進(jìn)行攝影，收集上述第2反差像的圖像數(shù)據(jù)的第2反差像收集過程。與本發(fā)明相關(guān)的X射線圖像診斷裝置是一種對(duì)被檢測(cè)體的所需要的部位進(jìn)行攝 影，收集反差像的圖像數(shù)據(jù)并顯示 存儲(chǔ)上述反差像的圖像數(shù)據(jù)，其中，所述反差像是包含 流過患部的造影劑的像的X射線圖像的X射線圖像診斷裝置，設(shè)有在成為開始上述反差 像的攝影的定時(shí)的情況下，進(jìn)行指示以進(jìn)行上述反差像的攝影的裝置控制部；在上述造影 劑被注入到上述患部后，根據(jù)上述裝置控制部的指示，收集與上述所需要的部位有關(guān)的第1 反差像的圖像數(shù)據(jù)的第1反差像收集部；以及在上述第1反差像的圖像數(shù)據(jù)被收集后，根據(jù) 上述裝置控制部的指示，收集與上述所需要的部位有關(guān)的第2反差像的圖像數(shù)據(jù)的第2反 差像收集部。另外，與本發(fā)明相關(guān)的X射線圖像診斷裝置，還設(shè)有在開始第1反差像及第2反差 像的攝影前進(jìn)行透視，以使醫(yī)生等把握造影劑被注入患部的狀況的部件，以及使醫(yī)生等能 夠指示第1反差像及第2反差像的攝影開始的定時(shí)的部件。在這種與本發(fā)明相關(guān)的X射線圖像診斷裝置及其診斷方法中，就能夠抑制對(duì)患者的侵襲性，另外，還能夠?qū)崿F(xiàn)有效率的3D-DSA攝影。


圖1是表示與本發(fā)明相關(guān)的X射線圖像診斷裝置的實(shí)施方式的框圖。圖2是表示X射線圖像診斷裝置上具有的C形臂構(gòu)造的保持裝置的外觀圖。圖3是表示與本發(fā)明相關(guān)的X射線圖像診斷方法的流程圖。圖4是用于說明3D-DSA攝影的圖。圖5是表示與本發(fā)明相關(guān)的X射線圖像診斷方法的變形例的流程圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖就與本發(fā)明相關(guān)的X射線圖像診斷裝置及其診斷方法的實(shí)施方式進(jìn)行 說明。圖1是表示與本發(fā)明相關(guān)的X射線圖像診斷裝置的實(shí)施方式的框圖。圖1作為X射線圖像診斷裝置的例子來說明3D (三維)脈管系統(tǒng)。3D脈管系統(tǒng)中 的圖像創(chuàng)建等，例如有實(shí)施一般的X射線攝影單單收集包含造影劑(的流動(dòng))的X射線圖 像的圖像數(shù)據(jù)，并使其進(jìn)行顯示存儲(chǔ)的DA (Digital Angiography)攝影模式。除此以外，還有對(duì)不含造影劑的像的X射線圖像(屏蔽像)和包含造影劑的像的 X射線圖像(反差像或者實(shí)況像)進(jìn)行減法處理以生成差分圖像的圖像數(shù)據(jù)，由此對(duì)更為 鮮明地捕捉到造影劑及其流動(dòng)的X射線圖像進(jìn)行顯示 存儲(chǔ)的DSA(Digital Subtraction Angiography)攝影模式。下面就DSA攝影模式的情況進(jìn)行說明。圖1表示X射線圖像診斷裝置10，在此X射線圖像診斷裝置10上作為C形臂構(gòu) 造的保持裝置、設(shè)置了將X射線向患者(被檢測(cè)體)P進(jìn)行曝射的作為放射線源的X射線管 21，對(duì)透過患者P的透射X射線進(jìn)行檢測(cè)的X射線檢測(cè)部22，使X射線管21及X射線檢測(cè) 部22在患者P周圍進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23，載置患者P的床板(導(dǎo)管臺(tái))24，以及對(duì)插入 到患者P的患部的導(dǎo)管(導(dǎo)管軟管)供給造影劑的作為造影劑供給部的注射器25。X射線管21從高電壓發(fā)生部26接受高電壓電力的供給，并依照此高電壓電力的條 件來曝射X射線。X射線檢測(cè)部22，由將透過患者P的透射X射線變換成光學(xué)像的未圖示的 I. I. (Image Intensifier)將從I. I.輸出的光學(xué)像引導(dǎo)到TV攝像機(jī)的未圖示的光學(xué)系統(tǒng)、 和將光學(xué)圖像變換成TV視頻圖像信號(hào)的未圖示的TV攝像機(jī)構(gòu)成。此外，從I. I.到TV攝 像機(jī)的視頻圖像系統(tǒng)也可以被置換成平面檢測(cè)器(FPD:Flat Panel Detector)。圖2是表示X射線圖像診斷裝置10上具有的C形臂構(gòu)造的保持裝置的外觀圖。此外，X射線圖像診斷裝置10上具有的C形臂構(gòu)造的保持裝置，以X射線管21位 于板面下方的下置工作臺(tái)的情況進(jìn)行了表示。此外，X射線圖像診斷裝置10也可以是X射 線管21位于板面上方的上置工作臺(tái)的情況。圖2所示的X射線管21被具備在C形臂28的一端，在此C形臂28的另一端具備 X射線檢測(cè)部22，通過C形臂28X射線管21及X射線檢測(cè)部22被相對(duì)配置。C形臂28能夠進(jìn)行諸如使X射線管21從板面的圖中下方往圖中左上方推出、或者 使X射線檢測(cè)部22覆蓋于患者P的滑動(dòng)動(dòng)作(圖中的A或B方向)。進(jìn)而，還能夠以C形臂旋轉(zhuǎn)部24的旋轉(zhuǎn)軸為中心進(jìn)行諸如圖中的C方向所示的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作等。借助于圖2所示的C形臂構(gòu)造的保持裝置，就可由醫(yī)生等利用作為其構(gòu)成要 素的C形臂28的開口端直接對(duì)患者P進(jìn)行接觸，所以能夠一邊對(duì)患者P中進(jìn)行插入 導(dǎo)管等手術(shù)或檢查，還一邊與其并行地同時(shí)進(jìn)行與血管造影等有關(guān)的X射線攝影。因 而，C形臂構(gòu)造的X射線圖像診斷裝置10還可以進(jìn)行包含復(fù)雜的導(dǎo)管操作等在內(nèi)的 IVR(InterventionalRadiology)等。另外，在圖1所示的X射線圖像診斷裝置10上設(shè)有將反差像的攝影開始的定時(shí) 作為初始設(shè)定進(jìn)行存儲(chǔ)的定時(shí)存儲(chǔ)部29，和能夠由醫(yī)生等對(duì)反差像的攝影開始的定時(shí)手動(dòng) 進(jìn)行輸入操作的定時(shí)輸入部30中的至少一方。另外，在X射線圖像診斷裝置10上還設(shè)有在成為由定時(shí)存儲(chǔ)部29所存儲(chǔ)的 反差像的攝影開始的定時(shí)的情況下，進(jìn)行指示以進(jìn)行反差像的攝影的作為裝置控制部的 CPU (Central Processing Unit) 31，根據(jù)此CPU31的指示來控制X射線的X射線控制部32， 根據(jù)此X射線控制部32的控制對(duì)X射線管21供給高電壓電力的高電壓發(fā)生部26，根據(jù) CPU31的指示來控制C形臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23的C形臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)控制部35，以及根據(jù)CPU31的指 示來控制床板24的板面的位置的板面滑動(dòng)升降控制部36。此外，CPU31，還能夠在從定時(shí) 輸入部30對(duì)反差像的攝影開始的定時(shí)進(jìn)行了輸入操作的情況下，進(jìn)行指示以進(jìn)行反差像 的攝影。除此以外，在X射線圖像診斷裝置10上還具備取入從X射線檢測(cè)部22的TV攝 像機(jī)(未圖示)輸出的圖像信號(hào)作為2D (二維)圖像數(shù)據(jù)(投影數(shù)據(jù))進(jìn)行收集的2D圖 像收集部39，將由此2D圖像收集部39所收集的2D圖像數(shù)據(jù)顯示為2D圖像的作為顯示部 的監(jiān)視器40，進(jìn)行在從2D圖像收集部39輸入的2D圖像數(shù)據(jù)之中取對(duì)應(yīng)的相關(guān)投影角度間 的2D圖像數(shù)據(jù)的差分的減法處理以生成差分圖像的2D圖像數(shù)據(jù)的圖像處理部41，以由2D 圖像收集部39所收集的2D圖像數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)進(jìn)行利用了投影角度信息的3D重構(gòu)而生成3D 圖像數(shù)據(jù)的3D重構(gòu)部42，以及將由此3D重構(gòu)部42所生成的3D圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來或作為 3D圖像進(jìn)行顯示的3D工作站43。圖像處理部41將從2D圖像收集部39輸入的2D圖像數(shù)據(jù)變換成數(shù)字信號(hào)后進(jìn)行 基礎(chǔ)處理。另外，圖像處理部41能夠存儲(chǔ)經(jīng)過數(shù)字變換后的2D圖像數(shù)據(jù)。3D重構(gòu)部42將由圖像處理部41經(jīng)過數(shù)字變換的屏蔽像及反差像的各2D圖像數(shù) 據(jù)分別進(jìn)行3D重構(gòu)以生成3D圖像數(shù)據(jù)。另外，3D重構(gòu)部42將由圖像處理部41經(jīng)過數(shù)字 變換及基礎(chǔ)處理所生成的差分圖像的2D圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行3D重構(gòu)以生成3D圖像數(shù)據(jù)。3D工作站43將由3D重構(gòu)部42所生成的各3D圖像數(shù)據(jù)分別進(jìn)行顯示?；蛘?，3D 工作站43將由3D重構(gòu)部42所生成的各3D圖像數(shù)據(jù)之中、至少兩個(gè)3D圖像數(shù)據(jù)重疊起來 進(jìn)行顯示。此外，還能夠如下構(gòu)成將來自可發(fā)生3D圖像數(shù)據(jù)的X射線(^(Computerized Tomography)、MRI (Magnetic Resonance Imaging)以 及 SPECT(Single Photon Emission Computed Tomography)等模態(tài)的3D圖像數(shù)據(jù)，直接或者經(jīng)由PACS(Picture ArchivingandCommunication System)間接地提供給 3D 工作站 43。接下來，利用圖3所示的流程圖就與本發(fā)明相關(guān)的X射線圖像診斷方法進(jìn)行說明。 此外，雖然在下面作為利用3D-DSA的患部采用作為腦血管的動(dòng)脈及靜脈，但是患部并不特
6別限定于腦血管，另外也不限定于動(dòng)脈及靜脈。另外，就設(shè)置了定時(shí)存儲(chǔ)部29作為定時(shí)設(shè) 定部的情況進(jìn)行說明。首先，在X射線圖像診斷裝置10的定時(shí)存儲(chǔ)部29中將包含造影劑(的像)的反 差像的攝影開始的定時(shí)作為初始設(shè)定存儲(chǔ)起來(步驟S1)。例如，將包含動(dòng)脈層及靜脈層的 反差像的攝影開始的定時(shí)分別存儲(chǔ)起來。包含動(dòng)脈層的反差像的攝影開始的定時(shí)是將造影 劑注入開始時(shí)作為基準(zhǔn)來推定造影劑遍及動(dòng)脈全域的定時(shí)。另一方面，包含靜脈層的反差 像的攝影開始的定時(shí)是將造影劑注入開始時(shí)作為基準(zhǔn)來推定造影劑從動(dòng)脈進(jìn)入到靜脈遍 及靜脈全域的定時(shí)。接著，患者P被放置在設(shè)置于X射線圖像診斷裝置10的床板26的板面，由醫(yī)生等 設(shè)定攝影條件。按照該攝影條件，CPU31對(duì)X射線控制部32、C形臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)控制部35和 板面滑動(dòng)升降控制部36進(jìn)行控制，并調(diào)整X射線管21的輸出、借助于C形臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23 的C形臂28的姿勢(shì)、床板24的位置，進(jìn)行3D-DSA攝影。此3D-DSA攝影是指對(duì)注入到患者 P的造影劑的移動(dòng)進(jìn)行追蹤，在收集包含患部的反差像的情況下，使攝影系以患者P的體軸 中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。圖4是用于說明3D-DSA攝影的圖。圖4表示從患者P的頭部側(cè)觀看X射線圖像診斷裝置10的保持裝置的圖。一般 而言在3D-DSA攝影中，患者P的屏蔽像在前往路徑(A方向)、最初的反差像在返回路徑(B 方向)、第2個(gè)反差像在前往路徑(A方向)、以后反差像一邊在B方向及A方向交互旋轉(zhuǎn)一 邊進(jìn)行攝影。在3D-DSA攝影中，首先進(jìn)行透視，一邊觀看監(jiān)視器40上所顯示的透視像一邊由醫(yī) 生等使導(dǎo)管伸入到患者p的頭部。由圖1所示的X射線圖像診斷裝置10的2D圖像收集部 39 (作為屏蔽像收集部)將屏蔽像作為2D圖像數(shù)據(jù)收集起來(步驟S2)。S卩，在患者P的 所需要的部位、例如頭部周圍一邊使C形臂28沿所需要的方向以所需要的角度、例如圖4 所示的A方向旋轉(zhuǎn)200° (LA0100。位置一RA0100。位置)一邊收集頭部的2D圖像數(shù)據(jù)。在利用步驟S2的2D圖像數(shù)據(jù)的收集中，根據(jù)CPU31的指示來控制C形臂旋轉(zhuǎn)機(jī) 構(gòu)23，在患者P的頭部周圍一邊使C形臂28沿A方向旋轉(zhuǎn)200° ( 一邊使投影角度變化) 一邊以所需要的角度間隔、例如以1°為間隔反復(fù)進(jìn)行攝影，將所得到的200°的X射線強(qiáng) 度分布(200個(gè)圖案的X射線強(qiáng)度分布)收集起來。所收集到的200個(gè)圖案的X射線強(qiáng)度 分布的數(shù)據(jù)被作為2D圖像顯示在監(jiān)視器40上，同時(shí)由圖像處理部41變換成數(shù)字信號(hào)并存 儲(chǔ)到圖像處理部41內(nèi)。接著，根據(jù)CPU31的指示，經(jīng)由注射器25從導(dǎo)管的一端將造影劑注入到頭部(步 馬聚S3) o在步驟S3中將造影劑注入到頭部后經(jīng)過所需要的時(shí)間，CPU31判斷是否成為定時(shí) 存儲(chǔ)部29所存儲(chǔ)的、反差像的攝影開始的定時(shí)(步驟S4)。例如，CPU31判斷是否成為包含 動(dòng)脈層的反差像的攝影開始的定時(shí)(步驟S4a)。在步驟S4的判斷為是(Yes)，亦即，成為反差像的攝影開始的定時(shí)的情況下，通過 CPU31自動(dòng)地開始反差像的攝影，由2D圖像收集部39 (作為第1反差像收集部)將反差像 作為2D圖像數(shù)據(jù)收集起來(步驟S5)。例如，對(duì)包含動(dòng)脈層的反差像進(jìn)行攝影，由2D圖像 收集部39將包含動(dòng)脈層的反差像收集起來(步驟S5a)。即，根據(jù)CPU31的指示來控制C形臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23，在患者P的頭部周圍一邊使C形臂28沿所需要的方向以所需要的角度、例 如圖4所示的B方向旋轉(zhuǎn)200° (RA0100。位置一LA0100。位置)一邊將包含動(dòng)脈層的2D 圖像數(shù)據(jù)收集起來。此外，步驟S5a對(duì)應(yīng)于“第1反差像收集過程”。在利用步驟S5的2D圖像數(shù)據(jù)的收集中，一邊使C形臂28沿B方向旋轉(zhuǎn)200° — 邊以所需要的角度間隔、例如1度間隔反復(fù)進(jìn)行攝影，將所得到的200°的X射線強(qiáng)度分布 收集起來。所收集到的200個(gè)圖案的X射線強(qiáng)度分布的數(shù)據(jù)被作為2D圖像顯示在監(jiān)視器 40上，同時(shí)由圖像處理部41變換成數(shù)字信號(hào)并存儲(chǔ)到圖像處理部41內(nèi)。接下來，判斷是否進(jìn)行步驟S5中所攝影 收集到的患部以外的包含其他患部的反 差像的攝影 收集(步驟S6)。例如，判斷是否緊接著包含動(dòng)脈層的反差像的攝影 收集， 對(duì)包含靜脈層的反差像進(jìn)行攝影 收集(步驟S6a)。在步驟S6的判斷為是，亦即，進(jìn)行包含其他患部的反差像的攝影 收集的情況下， 返回到步驟S4。例如，在步驟S6a的判斷為是，亦即，緊接著包含動(dòng)脈層的反差像的攝影 收 集，對(duì)包含靜脈層的反差像進(jìn)行攝影 收集的情況下，CPU31判斷是否成為包含靜脈層的反 差像的攝影開始的定時(shí)(步驟S4b)。在步驟S4b的判斷為是，亦即，成為包含靜脈層的反差像的攝影開始的定時(shí)的情 況下，對(duì)包含靜脈層的反差像進(jìn)行攝影、由2D圖像收集部39 (作為第2反差像收集部)將包 含靜脈層的反差像作為2D圖像數(shù)據(jù)收集起來(步驟S5b)。S卩，根據(jù)CPU31的指示來控制C 形臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23、在患者P的頭部周圍一邊使C形臂28沿所需要的方向以所需要的角度、 例如圖4所示的A方向旋轉(zhuǎn)200° (LA0100。位置一RA0100。位置)一邊將包含靜脈層的 2D圖像數(shù)據(jù)收集起來。此外，步驟S5b對(duì)應(yīng)于“第2反差像收集過程”。另一方面，在步驟S4的判斷為否(No)，亦即，尚未成為反差像的攝影開始的定時(shí) 的情況下，進(jìn)行攝影待機(jī)直到成為反差像的攝影開始的定時(shí)。如以上說明那樣，若根據(jù)圖3所示的流程圖，首先，在步驟S5a對(duì)包含動(dòng)脈層的第 1反差像進(jìn)行攝影 收集。接下來，從步驟S6a返回到S4b，在步驟S5b對(duì)包含靜脈層的第 2反差像進(jìn)行攝影 收集。另一方面，在步驟S6的判斷為否，亦即，不進(jìn)行其他的反差像的攝影 收集的情況 下，結(jié)束反差像的攝影。在圖像處理部41中，用屏蔽像與反差像進(jìn)行取對(duì)應(yīng)的相關(guān)投影角度間的2D圖像 數(shù)據(jù)的差分的減法處理。例如，用在步驟S2所收集的屏蔽像的2D圖像數(shù)據(jù)與在步驟S5a 所收集到的包含動(dòng)脈層的反差像的2D圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的相關(guān)投影角度間的減法處理。另一方面，用在步驟S2所收集的屏蔽像的2D圖像數(shù)據(jù)與在步驟S5b所收集的包 含靜脈層的反差像的2D圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)的相關(guān)投影角度間的減法處理。經(jīng)過減法處理 后的處理完畢的2D圖像數(shù)據(jù)被送到3D重構(gòu)部42。在3D重構(gòu)部42中，進(jìn)行被離散化的重構(gòu)區(qū)域的重構(gòu)。作為重構(gòu)方法的一例，例如 當(dāng)示出由Feldkamp等所提案的過濾反向投影(濾波器的逆投影)法，則所得到的200幀的 DSA圖像通過諸如She印&Logan或Ramachandran的適當(dāng)?shù)木矸e濾波器(校正濾波器)進(jìn)行 卷積。接著，對(duì)于卷積結(jié)果，在3D重構(gòu)部42中進(jìn)行逆投影圖像數(shù)據(jù)的逆投影演算(逆投 影處理)，由此取得重構(gòu)圖像數(shù)據(jù)，亦即，3D圖像數(shù)據(jù)。這樣經(jīng)過3D重構(gòu)而生成的3D圖像數(shù)據(jù)被記錄到存儲(chǔ)裝置(未圖示)后3D重構(gòu)處理完了。具體而言，在3D重構(gòu)部42中，對(duì)圖像處理部41中所存儲(chǔ)的屏蔽像、包含動(dòng)脈層的 反差像以及包含靜脈層的反差像的各2D圖像數(shù)據(jù)分別進(jìn)行3D重構(gòu)后分別生成3D圖像數(shù) 據(jù)。另外，在3D重構(gòu)部42中，對(duì)由圖像處理部41所生成的屏蔽像與動(dòng)脈層的反差像的差 分圖像的2D圖像數(shù)據(jù)，或屏蔽像與靜脈層的反差像的差分圖像的2D圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行3D重構(gòu) 后分別生成3D圖像數(shù)據(jù)。另外，在圖1所示的X射線檢測(cè)部22由I. I.構(gòu)成的情況下，也可以在3D重構(gòu)部 42中進(jìn)行I. I.的失真校正，在此校正處理后，對(duì)DSA圖像用與濾波器逆投影法相關(guān)的校正 濾波器進(jìn)行卷積。由3D重構(gòu)部42所得到的3D圖像數(shù)據(jù)被供給3D工作站43，在3D工作站43的顯 示器(未圖示)上作為3D圖像進(jìn)行顯示。具體而言，在3D工作站43中，對(duì)屏蔽像、包含動(dòng)脈層的反差像以及包含靜脈層的 反差像的各2D圖像數(shù)據(jù)分別進(jìn)行3D重構(gòu)而生成的各3D圖像數(shù)據(jù)，或?qū)Σ罘謭D像的2D圖像 數(shù)據(jù)分別進(jìn)行3D重構(gòu)而生成的各3D圖像數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)起來，或者有選擇性地顯示出來。在 3D工作站43中，由3D重構(gòu)部42進(jìn)行3D重構(gòu)而生成的各3D圖像數(shù)據(jù)分別進(jìn)行顯示。或 者，在3D工作站43中，將由3D重構(gòu)部42進(jìn)行3D重構(gòu)而生成的各3D圖像數(shù)據(jù)之中、至少 兩個(gè)3D圖像數(shù)據(jù)重疊起來進(jìn)行顯示。此外，雖然就在X射線圖像診斷裝置10中，收集屏蔽像和反差像的各2D圖像數(shù)據(jù) 的情況進(jìn)行了說明，但未必一定進(jìn)行屏蔽像的2D圖像數(shù)據(jù)的收集也無妨。在僅僅對(duì)反差像 的2D圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行收集的情況下，在3D重構(gòu)部42中，對(duì)圖像處理部41中所存儲(chǔ)的包含動(dòng) 脈層的反差像以及包含靜脈層的反差像的各2D圖像數(shù)據(jù)分別進(jìn)行3D重構(gòu)并分別生成3D 圖像數(shù)據(jù)。在3D工作站43中，將由3D重構(gòu)部42所生成的各3D圖像數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來或者顯 示出來。若根據(jù)與本發(fā)明相關(guān)的X射線圖像診斷裝置10以及X射線圖像診斷方法，則能夠 用一次造影來收集包含動(dòng)脈及靜脈的反差像，因此能夠抑制對(duì)于患者的X射線被曝量或?qū)?患者的侵襲性。另外，若根據(jù)與本發(fā)明相關(guān)的X射線圖像診斷裝置10以及X射線圖像診斷方法， 則能夠用一次造影來收集包含動(dòng)脈及靜脈的反差像，因此能夠?qū)崿F(xiàn)有效率的3D-DSA攝影。圖5是表示與本發(fā)明相關(guān)的X射線圖像診斷方法的變形例的流程圖，就設(shè)置了定 時(shí)輸入部30作為圖1所示的X射線圖像診斷裝置10的定時(shí)設(shè)定部的情況進(jìn)行說明。此 外，雖然在下面作為利用3D-DSA的患部采用作為腦血管的動(dòng)脈及靜脈，但是患部并不特別 限定于腦血管，另外，也不限定于動(dòng)脈及靜脈。造影劑注入后，造影劑進(jìn)入患部、例如動(dòng)脈及靜脈的定時(shí)因患者及造影劑注入速 度等而異。因而，在與本發(fā)明相關(guān)的X射線圖像診斷方法的變形例中，對(duì)反差像的診斷開始 的定時(shí)進(jìn)行手動(dòng)輸入。首先，患者(被檢測(cè)體)P被放置在設(shè)置于X射線圖像診斷裝置10的床板26的板 面，由醫(yī)生等設(shè)定攝影條件。按照該攝影條件，CPU31對(duì)X射線控制部32、C形臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 控制部35和板面滑動(dòng)升降控制部36進(jìn)行控制，并調(diào)整X射線管21的輸出、借助于C形臂 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23的C形臂28的姿勢(shì)、床板24的位置，進(jìn)行3D-DSA攝影。
在3D-DSA攝影中，首先進(jìn)行透視，一邊觀看監(jiān)視器40上所顯示的透視像一邊由醫(yī) 生等使導(dǎo)管伸入到患者p的頭部。由圖1所示的X射線圖像診斷裝置10的2D圖像收集部 39 (作為屏蔽像收集部)將屏蔽像作為2D圖像數(shù)據(jù)收集起來(步驟S2)。S卩，在患者P的 所需要的部位、例如頭部周圍一邊使C形臂28沿所需要的方向以所需要的角度、例如圖4 所示的A方向旋轉(zhuǎn)200° (LA0100。位置一RA0100。位置)一邊收集頭部的2D圖像數(shù)據(jù)。 所收集到的2D圖像數(shù)據(jù)被作為2D圖像顯示在監(jiān)視器40上，同時(shí)由圖像處理部41變換成 數(shù)字信號(hào)并存儲(chǔ)到圖像處理部41內(nèi)。接著，根據(jù)CPU31的指示，經(jīng)由注射器25從導(dǎo)管的一端將造影劑注入到頭部(步 馬聚S3) o若在步驟S3中造影劑被注入到頭部，則在監(jiān)視器40上顯示出透視像(步驟S11)。 一邊對(duì)監(jiān)視器40上所顯示的透視像進(jìn)行監(jiān)視，一邊由醫(yī)生等判斷造影劑是否已侵入患部。 在由醫(yī)生等判斷為造影劑已侵入患部的情況下，從定時(shí)輸入部30對(duì)反差像的攝影開始的 定時(shí)手動(dòng)進(jìn)行輸入操作，反差像的攝影開始的定時(shí)信號(hào)被輸入到CPU31。例如，在由醫(yī)生等 判斷為造影劑已侵入到作為患部的動(dòng)脈的情況下，從定時(shí)輸入部30對(duì)包含動(dòng)脈層的反差 像的攝影開始的定時(shí)手動(dòng)進(jìn)行輸入操作，包含動(dòng)脈層的反差像的攝影開始的定時(shí)信號(hào)被輸 入到CPU31。CPU31判斷是否從定時(shí)輸入部30輸入了反差像的攝影開始的定時(shí)信號(hào)(步驟 S12)。例如，CPU31判斷是否從定時(shí)輸入部30輸入了包含動(dòng)脈層的反差像的攝影開始的定 時(shí)信號(hào)(步驟S12a)。在步驟S12的判斷為是，亦即，從定時(shí)輸入部30輸入了反差像的攝影開始的定時(shí) 信號(hào)的情況下，設(shè)成為反差像的攝影開始的定時(shí)將透視中斷。接著，對(duì)反差像進(jìn)行攝影，由 2D圖像收集部39將反差像作為2D圖像數(shù)據(jù)收集起來(步驟S5)。例如，對(duì)包含動(dòng)脈層的 反差像進(jìn)行攝影，由2D圖像收集部39 (作為第1反差像收集部)將包含動(dòng)脈層的反差像收 集起來(步驟S5a)。即，根據(jù)CPU31的指示來控制C形臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)23，在患者P的頭部周 圍一邊使C形臂28沿所需要的方向以所需要的角度、例如沿B方向旋轉(zhuǎn)200° (RA0100。 位置一LA0100。位置)一邊將包含動(dòng)脈層的2D圖像數(shù)據(jù)收集起來。所收集到的2D圖像數(shù) 據(jù)被作為2D圖像顯示在監(jiān)視器40上，同時(shí)由圖像處理部41變換成數(shù)字信號(hào)并存儲(chǔ)到圖像 處理部41內(nèi)。此外，步驟S5a對(duì)應(yīng)于“第1反差像收集過程”。接下來，判斷是否進(jìn)行步驟S5中所攝影 收集到的患部以外的包含其他患部的反 差像的攝影 收集(步驟S6)。例如，判斷是否緊接著包含動(dòng)脈層的反差像的攝影 收集， 對(duì)包含靜脈層的反差像進(jìn)行攝影 收集(步驟S6a)。在步驟S6的判斷為是，亦即，進(jìn)行包含其他患部的反差像的攝影 收集的情況 下，返回到步驟S11。例如，在步驟S6a的判斷為是，亦即，緊接著包含動(dòng)脈層的反差像的攝 影 收集，對(duì)包含靜脈層的反差像進(jìn)行攝影 收集的情況下，進(jìn)行透視，并在監(jiān)視器40上顯 示透視像(步驟S11)。一邊對(duì)監(jiān)視器40上所顯示的透視像進(jìn)行監(jiān)視，一邊由醫(yī)生等判斷造 影劑是否已從動(dòng)脈侵入到靜脈。在由醫(yī)生等判斷為造影劑已侵入到靜脈的情況下，從定時(shí) 輸入部30將包含靜脈層的反差像的攝影開始的定時(shí)手動(dòng)進(jìn)行輸入操作，包含靜脈層的反 差像的攝影開始的定時(shí)信號(hào)被輸入到CPU31。CPU31判斷是否從定時(shí)輸入部30輸入了包含靜脈層的反差像的攝影開始的定時(shí)信號(hào)(步驟S12b)。在步驟S12b的判斷為是，亦即，從定時(shí)輸入部30輸入了包含靜脈層的反差像的攝 影開始的定時(shí)信號(hào)的情況下，設(shè)成為包含靜脈層的反差像的攝影開始的定時(shí)，對(duì)包含靜脈 層的反差像進(jìn)行攝影，由2D圖像收集部39 (作為第2反差像收集部)將包含靜脈層的反差 像作為2D圖像數(shù)據(jù)收集起來(步驟S5b)。S卩，根據(jù)CPU31的指示來控制C形臂旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 23、在患者P的頭部周圍一邊使C形臂28沿所需要的方向以所需要的角度、例如沿A方向 旋轉(zhuǎn)200° (LA0100。位置一RA0100。位置)一邊將包含靜脈層的2D圖像數(shù)據(jù)收集起來。 此外，步驟S5b對(duì)應(yīng)于“第2反差像收集過程”。另一方面，在步驟S12的判斷為否，亦即，沒有從定時(shí)輸入部30輸入反差像的攝 影開始的定時(shí)信號(hào)的情況下，設(shè)尚未成為反差像的攝影開始的定時(shí)，進(jìn)行透視，在監(jiān)視器40 上顯示透視像(步驟S11)。如以上所說明那樣，若根據(jù)圖5所示的流程圖，則首先，在步驟S5a對(duì)包含動(dòng)脈層 的第1反差像進(jìn)行攝影 收集。接下來，從步驟S6a返回到S11，在步驟S5b對(duì)包含靜脈層 的第2反差像進(jìn)行收集。下面，由圖像處理部41從屏蔽像和反差像的各2D圖像數(shù)據(jù)生成差分圖像的2D圖 像數(shù)據(jù)。接著，由3D重構(gòu)部42對(duì)2D圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行3D重構(gòu)后生成3D圖像數(shù)據(jù)。該3D圖 像數(shù)據(jù)被3D工作站43存儲(chǔ)起來或者進(jìn)行顯示。此外，雖然在步驟SI 1中，將透視像顯示在監(jiān)視器40上，但能夠顯示透視減法像而 不是單純的透視像的顯示。透視減法像是指在步驟S2所得到的屏蔽像與透視像進(jìn)行減法 處理后所得到的2D圖像。與顯示透視像的情況相比較，在監(jiān)視器40上顯示透視減法圖像 的情況下就能夠提供鮮明的圖像，醫(yī)生等可容易地進(jìn)行監(jiān)視作業(yè)。若根據(jù)與本發(fā)明相關(guān)的X射線圖像診斷裝置10以及X射線圖像診斷方法的變形 例，則能夠用一次造影來收集包含動(dòng)脈及靜脈的反差像，因此能夠抑制對(duì)于患者的X射線 被曝量或?qū)颊叩那忠u性。另外，若根據(jù)與本發(fā)明相關(guān)的X射線圖像診斷裝置10以及X射線圖像診斷方法 的變形例，則能夠用一次造影來收集包含動(dòng)脈及靜脈的反差像，因此能夠?qū)崿F(xiàn)有效率的 3D-DSA 攝影。
1權(quán)利要求
一種X射線圖像診斷裝置，對(duì)被檢測(cè)體的所需要的部位進(jìn)行攝影，收集反差像的圖像數(shù)據(jù)并顯示/存儲(chǔ)上述反差像的圖像數(shù)據(jù)，其中，所述反差像是包含流過患部的造影劑的像的X射線圖像，其特征在于，設(shè)有在上述造影劑被注入到上述患部前，一邊沿所需要的方向旋轉(zhuǎn)所需要的角度，一邊以所需要的角度間隔收集屏蔽像的圖像數(shù)據(jù)的屏蔽像收集部，其中，所述屏蔽像是不含上述造影劑的像的X射線圖像；在成為上述反差像的攝影開始的定時(shí)的情況下，進(jìn)行指示以進(jìn)行上述反差像的攝影的裝置控制部；在上述造影劑被注入到上述患部后，根據(jù)上述裝置控制部的指示，一邊沿所需要的方向旋轉(zhuǎn)所需要的角度，一邊以所需要的角度間隔收集與上述所需要的部位有關(guān)的第1反差像的圖像數(shù)據(jù)的第1反差像收集部；在上述第1反差像的圖像數(shù)據(jù)被收集后，根據(jù)上述裝置控制部的指示，一邊沿所需要的方向旋轉(zhuǎn)所需要的角度，一邊以所需要的角度間隔收集與上述所需要的部位有關(guān)的第2反差像的圖像數(shù)據(jù)的第2反差像收集部；以上述屏蔽像、上述第1反差像以及上述第2反差像的各圖像數(shù)據(jù)之中的至少一個(gè)為基礎(chǔ)進(jìn)行三維重構(gòu)，并生成三維圖像的圖像數(shù)據(jù)的三維重構(gòu)部；以及存儲(chǔ)上述第1反差像及上述第2反差像的攝影開始的定時(shí)的定時(shí)存儲(chǔ)部，上述裝置控制部，根據(jù)上述定時(shí)存儲(chǔ)部中所存儲(chǔ)的定時(shí)自動(dòng)地使上述第1反差像及上述第2反差像的攝影開始，采用包含上述被檢測(cè)體的腦血管的動(dòng)脈層的反差像作為上述第1反差像，采用包含上述腦血管的靜脈層的反差像作為上述第2反差像。
2.按照權(quán)利要求1所述的X射線圖像診斷裝置，其特征在于上述三維重構(gòu)部，對(duì)上述屏蔽像、上述第1反差像或者上述第2反差像的圖像數(shù)據(jù)分別 進(jìn)行三維重構(gòu)。
3.按照權(quán)利要求1所述的X射線圖像診斷裝置，其特征在于，具備生成上述屏蔽像與上述第1反差像的差分圖像的圖像數(shù)據(jù)、或者上述屏蔽像與上述第 2反差像的差分圖像的圖像數(shù)據(jù)的圖像處理部，上述三維重構(gòu)部，對(duì)上述差分圖像的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重構(gòu)。
4.按照權(quán)利要求1所述的X射線圖像診斷裝置，其特征在于，具備 顯示三維重構(gòu)圖像的圖像數(shù)據(jù)的顯示部。
5.按照權(quán)利要求4所述的X射線圖像診斷裝置，其特征在于上述顯示部，分別顯示將上述屏蔽像、上述第1反差像、上述第2反差像、上述屏蔽像與 上述第1反差像的差分圖像的圖像數(shù)據(jù)、以及上述屏蔽像與上述第2反差像的差分圖像的 圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重構(gòu)而生成的各三維圖像的圖像數(shù)據(jù)。
6.按照權(quán)利要求4所述的X射線圖像診斷裝置，其特征在于上述顯示部，重疊顯示將上述屏蔽像、上述第1反差像、上述第2反差像、上述屏蔽像與 上述第1反差像的差分圖像的圖像數(shù)據(jù)、以及上述屏蔽像與上述第2反差像的差分圖像的 圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重構(gòu)而生成的各三維圖像的圖像數(shù)據(jù)之中的至少兩個(gè)圖像數(shù)據(jù)。
全文摘要
提供一種對(duì)患者P的所需要的部位進(jìn)行攝影，收集屏蔽像和反差像的各圖像數(shù)據(jù)，并顯示·存儲(chǔ)屏蔽像與反差像的差分圖像的圖像數(shù)據(jù)的X射線圖像診斷裝置(10)，其設(shè)有分別存儲(chǔ)第1反差像及第2反差像的攝影開始的定時(shí)的定時(shí)存儲(chǔ)部(39)；和在成為被存儲(chǔ)在此定時(shí)存儲(chǔ)部(39)的反差像的攝影開始的定時(shí)的情況下，進(jìn)行指示以進(jìn)行反差像的攝影的CPU(31)，在造影劑被注入到患部后，根據(jù)CPU(31)的指示使其進(jìn)行第1反差像的攝影·收集，接下來，根據(jù)CPU(31)的指示使其進(jìn)行第2反差像的攝影·收集。
文檔編號(hào)A61B6/00GK101849833SQ20101011358
公開日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2005年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月22日
發(fā)明者山田尚樹 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝;東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社