专利名称：X射线ct装置以及基于x射线ct装置的图像显示方法在采用X射线CT装置来对活动的脏器进行拍摄的情况下，所得到的断层图像中会产生因活动而引起的伪影(artefact)、即所谓的运动伪影(motion artefact)。作为减少运动伪影的方法，一般采用基于通过使用了心电图扫描器或呼吸传感器等生物体传感器的测量而得到的电信号，来控制投影数据的获取定时，或者对所获取的投影数据进行处理的方法。若以心脏的拍摄为例，则存在如下这样的方法将通过使用了心电图扫描器的測量所得到的电信号、即心电信息与投影数据一起进行收集，并基于所得到的心电信息，从所收集的投影数据中挑选与任意的心跳相位对应的投影数据来进行图像重建，从而得到与上述心跳相位对应的心脏的断层图像。该方法被称作心电同步重建法。在心电同步重建法中，为了減少运动伪影，重要的是，将与使用于图像重建的投影数据对应的心跳相位指定为最佳相位，例如指定为心脏的活动最小的心跳相位。专利文献I中公开了对投影数据进行加法运算处理，求出心跳相位间的活动量，并基于活动量来决定活动少的心跳相位的X射线CT装置。(在先技术文献)(专利文献)专利文献I :日本特开2007-37782号公报
(发明要解决的技术课题)然而，专利文献I是ー种关于ー张断层图像来減少运动伪影的方法，而对于将多张断层图像在体轴方向进行堆积等而制作的三维图像并没有作出考虑。一般而言，如果脏器的位置不同，则伴随心跳所产生的活动的量以及方向不同，因此活动少的心跳相位也会根据脏器位置而不同。在不考虑活动少的心跳相位根据脏器位置而不同的前提下决定心跳相位来进行图像重建的情况下，即使在三维图像中的一部分防止了画质降低，也会在其他部分产生画质降低，损害三维图像中的连续性，给图像诊断造成障碍。尤其，在对冠状动脉等管腔脏器进行诊断时，优选在脏器的行走方向确保同等的画质。即期待三维图像中存在连续性。因而，本发明的目的在于，提供ー种针对活动的脏器制作/显示连续性高的三维图像的X射线CT装置以及基于X射线CT装置的图像显示方法。(用于解决课题的技术手段)为了实现上述目的，本发明是一种基于三维图像在体轴方向或脏器的行走方向的连续性，将表示被检测体中的脏器的活动信息的相位中特定的相位决定为同步相位，并采用与所決定的同步相位相对应的投影数据来进行图像重建的X射线CT装置以及基于X射线CT装置的图像显示方法。具体而言，X射线CT装置，具备用于从多个角度获取被检测体的投影数据的X射线产生部和X射线检测部，基于上述投影数据来制作上述被检测体的任意的断层图像，该X射线CT装置具备提取部，其从上述断层图像中提取含有周期性地活动的对象脏器的区域；同步相位决定部，其基干与上述断层图像正交的方向上的上述对象脏器的连续性，来决定在制作与上述对象脏器的周期性活动同步的同步断层图像时所采用的同步相位；同步断层图像制作部，其基干与由上述同步相位决定部決定的上述同步相位相对应的投影数据，来制作上述同步断层图像；以及显示部，其对上述同步断层图像进行显示。另外，基于X射线CT装置的图像显示方法，该X射线CT装置具备用于从多个角度获取被检测体的投影数据的X射线产生部和X射线检测部，并基于上述投影数据来制作上述被检测体的任意的断层图像，该图像显示方法包括提取步骤，从上述断层图像中提取含有周期性地活动的对象脏器的区域；同步相位决定步骤，基干与上述断层图像正交的方向上的上述对象脏器的连续性，来决定在制作与上述对象脏器的周期性活动同步的同步断层 图像时所采用的同步相位；同步断层图像制作步骤，基干与由上述同步相位决定步骤决定的上述同步相位相对应的投影数据，来制作上述同步断层图像；以及显示步骤，对上述同步断层图像进行显示。(发明效果)根据本发明，能够提供一种对活动的脏器制作/显示连续性高的三维图像的X射线CT装置以及基于X射线CT装置的图像显示方法。图I是表示本发明的X射线CT装置的整体构成的框图。图2是表示本发明的实施例I的处理流程的图。图3是说明心电同步重建方法的图。图4是表示决定同步相位的处理流程的一例的图。图5是说明将活动信息的计算范围设定在与体轴方向正交的断层上的图。图6是说明将活动信息的计算范围设定在与脏器的行走方向正交的断层上的图。图7是表示静止心跳相位与体轴位置之间的关系的一例的图。图8是表示平均静止心跳相位的一例的图。图9是表示平均静止心跳相位的另一例的图。图10是表示着眼部位静止心跳相位的一例的图。图11是表示静止心跳相位与体轴位置的关系的另一例的图。图12是表示限定检索范围而求出的静止心跳相位与体轴位置的关系的一例的图。图13是表示本发明的实施例2的处理流程的图。图I是示出X射线CT装置的整体构成的框图。X射线CT装置具备x射线产生部I、扫描仪台架部(scanner gantry)2、患者台3、X射线检测部4、显示部5、周期运动信息获取部6、图像处理部7、旋转圆盘8、准直仪9、旋转驱动部IO、测量控制部11、计算机12、以及输入部13。X射线产生部I是产生向患者台3上的被检测体照射的X射线的装置。准直仪9是对X射线产生部I所产生的X射线的照射范围进行限制的装置。X射线检测部4，是与X射线产生部I对置配置且对透过被检测体的X射线进行检测的装置。旋转圆盘8，搭载X射线产生部I和X射线检测部4，通过旋转驱动部10的驱动カ在被检测体的周围进行旋转。扫描仪台架部2具备X射线产生部I、患者台3、X射线检测部4、旋转圆盘8、准直仪9、和旋转驱动部10。输入部13是用于输入被检测体姓名、检查日期时间、拍摄条件、图像处理条件等的装置，具体而言，是键盘或指示设备(pointing device)。图像处理部7,是根据由X射线检测部4检测出的透射X射线的测量数据来制作投影数据，并且对投影数据进行图像重建处理，从而制作被检测体的断层图像的装置。另外，关于图像处理部7，后面会详细说明。显示部5，是显示由图像处理部7制作的断层图像或由输入部13设定的拍摄条件等的装置，具体而言，是CRT (Cathode-Ray Tube,阴极射线管)或液晶显示器等。计算机12,是基于由输入部13输入的拍摄条件或图像处理条件等，对图像处理部7或测量控制部11等进行控制的装置。测量控制部11，是根据来自计算机12的指示，对X射线产生部I所产生的X射线的強度和旋转驱动部10的驱动カ等进行控制的装置。周期运动信息获取部6，是获取被检测体中的脏器的周期运动信息、例如伴随心跳运动或呼吸而产生的运动等的装置，例如是心电图扫描器或呼吸传感器。另外，周期运动信息获取部6，也可以是受理根据由图像处理部7制作的投影数据的解析结果而得到的周期运动信息的装置。所谓投影数据的解析结果，例如是通过计算处于对置关系的投影数据的差分而得到的周期运动信息、或按每个投影角度求出X射线检测部4的通道方向上的投影数据的重心位置并根据重心位置的变动而计算出的周期运动信息等。在以下说明中，虽然将周期运动信息获取部6设为心电图扫描器，但并不限定于此。图像处理部7，作为制作前述的投影数据或断层图像以外的功能，具有对象脏器提取部7a、同步相位决定部7b、和同步重建部7c。对象脏器提取部7a，从通过断层图像的堆积处理等而制作的三维图像中，通过阈值处理等来三维地提取成为诊断对象的脏器。同步相位决定部7b，计算由对象脏器提取部7a提取的对象脏器的活动信息，井根据所计算出的活动信息来决定在制作同步断层图像时采用的同步相位。同步重建部7c，基干与由同步相位决定部7b決定的同步相位相对应的投影数据，来制作同步断层图像。实施例I图2是表示本发明的实施例I的处理流程的图。以下，针对图2的各步骤详细地进行说明。另外，以下虽然针对心脏拍摄进行说明，但拍摄对象并不限定于心脏。例如既可以是根据心跳而运动的心脏周边的脏器，也可以是根据呼吸而运动的脏器。
(步骤SI)计算机12，基于由输入部13设定的拍摄条件，对周期运动信息获取部6、图像处理部7、测量控制部11等进行控制，来实施心脏拍摄，并与心电信息一起获取投影数据。另外，为了获取投影数据，也可以从存储装置或网络上的数据库中将过去实施的心脏拍摄的投影数据与心电信息一起读出。(步骤S2)
图像处理部7，通过对由步骤SI获取的投影数据进行图像重建，来制作心脏的断层图像。由于在本步骤中被重建的断层图像不是最終結果，因此也可以采用一般的图像重建方法。但是，为了本步骤以后的处理精度，尤其是为了高精度地实施步骤S3中进行的提取处理，优选使用心电同步重建，制作減少了运动伪影的断层图像。在本实施例中，针对使用了心电同步重建的情况进行说明。在心电同步重建中存在几种方法，为了提高时间分辨率，采用被称作分割式心电同步重建的方法。所谓分割式心电同步重建，是指组合多个心跳的投影数据，来制作ー张断层图像的方法，图3示出其一例。图3示出了制作当对相邻的R波之间按O 100%进行标准化后的心跳相位的相对值为80%时的断层图像的一例。在图3中，从在三个心跳中获取的投影数据中，以相同的心跳相位提取投影角度不同的分割投影数据，并对ー张断层图像的重建所需要的投影角度即约180°的投影数据进行组合。在该例中，分别从RO Rl之间的投影数据中提取O π 1/3π的分割投影数据，从Rl R2之间提取1/3 π 2/3 π，从R2 R3之间提取2/3π π。对组合这些分割投影数据而得到的约180°的投影数据进行图像重建。另外，为了制作在未获取投影数据的体轴位置的断层图像，通过在由排列在体轴方向的各检测器列所获取的投影数据之间实施插值处理，从而制作插值投影数据作为与该体轴位置相当的投影数据，来进行图像重建。(步骤S3)对象脏器提取部7a，从通过对在步骤S2中制作的断层图像进行堆积处理等而得到的三维图像中，实施成为诊断对象的脏器的提取处理。脏器的提取可以采用区域生长法(region growing method)等阈值处理。为了采用区域生长法等,需要设定提取开始点。关于提取开始点的设定，既可以根据脏器的解剖学特征来自动设定，也可以在步骤S2中制作的断层图像上由操作者利用输入部13来进行指定。(步骤S4)同步相位决定部7b，基于所提取的脏器在体轴方向的连续性来决定在步骤S5中对在步骤S3中提取的脏器进行心电同步重建时所采用的同步相位。为了决定在步骤S5中采用的同步相位，需要事先获取活动信息。在心脏的情况下，一般采用通过使用了心电图扫描器的測量来获取心电信息的方法。作为除此以外的方法，还存在例如在心跳相位之间取图像数据的差分，或者在心跳相位之间取投影数据的差分，或者取对置投影数据的差分的方法。本实施例能够应用任ー种方法。通过对所获取的活动信息进行解析，并基于所提取的脏器在体轴方向的连续性，从而能够决定在步骤S5中米用的冋步相位。在一般的心脏检查中，米用活动量最少的心跳相位的图像数据来进行诊断。以下，将活动量最小的心跳相位称作静止心跳相位，针对基于在体轴方向的每个位置的静止心跳相位，来决定在步骤S5采用的同步相位的方法进行说明。另外，同步相位并不限定于静止心跳相位，可以是任意的相位。图4是表示步骤S4的处理流程的一例的图。以下，针对图4的各步骤详细地进行说明。(步骤S41)同步相位决定部7b对计算活动信息的范围进行设定。计算活动信息的范围既可以是断层图像的整个范围，也可以是断层图像上的所限定的范围。通过对计算范围进行限定，从而能够抑制其他脏器的活动的影响、例如骨头的活动或心脏内腔的造影剤的影响。另夕卜，通过对计算范围进行限定，从而能够使本步骤以后的计算量減少。为了设定计算范围，既可以通过对在步骤S3中提取的脏器的大小乘以规定的比例来求出计算范围，也可以读出预先登记的每个脏器的计算范围，还可以由操作者操作输入部13从而在断层图像上进行设定。另外，也可以对按每个心跳相位提取的脏器的位置进行计算，并将计算出的位置的范围作为计算活动信息的范围。 利用图5，示出计算活动信息的范围的设定方法的一例。图5(a)中示出在步骤S3中提取的对象脏器为冠状动脉的情況。首先，分别计算出求取活动信息的体轴方向的位置z0 z4上的所提取的冠状动脉的中心线(central line)的坐标。在图5(a)中，体轴位置z0上的中心线的坐标为(x0，y0)，在zl上为“1，71)，在22上为(x2，y2)，在z3上为(x3，y3)，在z4为(x4，y4)。接着，在各个体轴位置，以所计算出的中心线的坐标为中心来设定活动信息的计算范围。图5(b)示出所设定的活动信息的计算范围的例子。计算范围的形状既可以是图5(b)这样的矩形，也可以是圆形。另外，作为活动信息的计算范围，既可以是图5所例示那样与体轴方向正交的断层上的范围，也可以是如图6所示与脏器的行走方向正交的断层、即与冠状动脉的中心线正交的断层上的范围。在重视冠状动脉这样的管腔脏器的行走方向的连续性的情况下，由于最好按相同的指标来计算行走方向的不同位置的活动信息，因此优选在与脏器的行走方向正交的断层上设定活动信息的计算范围。为了求出与脏器的行走方向正交的断层，只要根据通过对在步骤S2中制作的断层图像进行堆积处理等而得到的三维图像，来制作所希望的断层图像、即与脏器的行走方向正交的断层图像即可。另外，在将对象脏器设为心脏整体、而非冠状动脉的情况下，既可以在与作为心脏的长度方向的长轴正交的断层图像上设定活动信息的计算范围，也可以设定在包含长轴的断层图像上、即和与长轴正交的断层图像正交的断层图像上。这种情况下，也只要根据上述三维图像来制作与心脏的长轴正交的断层图像或包含长轴的断层图像即可。(步骤S42)同步相位决定部7b，计算每个体轴位置的静止心跳相位。对该步骤的一例进行说明。首先，按每个体轴位置，在步骤S41所设定的计算范围内计算出对象脏器的活动信息。接着，通过对所算出的活动信息进行解析，从而按每个体轴位置来检索静止心跳相位。每个体轴位置的静止心跳相位的检索，只要使用公知技术即可。例如只要对在相邻心跳相位之间求出的差分图像的亮度值最小的心跳相位进行检索，或者对对置投影数据之间的差分值最小的心跳相位进行检索即可。图7例示了根据所计算出的每个体轴位置的静止心跳相位而求出的、静止心跳相位与体轴位置的关系。图7的纵轴是静止心跳相位，横轴是体轴位置。静止心跳相位用相邻的R波之间的相对值来表示。如图7所例示，一般而言，静止心跳相位根据体轴位置而不同。这是活动的量和方向按照脏器的每个部分而不同所引起的。(步骤S43)同步相位决定部7b，根据图7所例示那样的静止心跳相位与体轴位置的关系，基于体轴方向的连续性来决定在步骤S5中进行的同步重建所采用的相位。以下，针对基于体轴方向的连续性的同步相位的决定方法的例子进行说明。
例如，直接利用图7这样的关系，将每个体轴位置的静止心跳相位作为同步相位。根据该决定方法，在任何体轴位置都能够得到运动伪影小的图像，能够得到在体轴方向画质的连续性高的三维图像。在图8中，求出每个体轴位置的静止心跳相位的平均值作为平均静止心跳相位，并将该平均静止心跳相位作为全部体轴位置的同步相位。根据该决定方法，由于在全部体轴位置采用相同的心跳相位进行同步重建，因此既缩短了步骤S5的同步重建所需要的运算时间，而且在任何体轴位置都不会降低画质。另外，会成为在体轴方向上心跳相位的连续性闻的图像。图9中，求出每个体轴位置的静止心跳相位的移动平均值作为平均静止心跳相位，并将该平均静止心跳相位作为同步相位。根据该决定方法，既能够在体轴方向保持心跳相位的连续性，又能够设定与各体轴位置的静止心跳相位接近的同步相位，因此在任何体轴位置都不会降低画质。进而，也可以使图8或者图9这样的图表显示在显示部5，通过操作输入部7的鼠标等来对所计算出的平均静止心跳相位进行微调整。另外，虽然图8以及图9中以部位整体为对象来设定了静止心跳相位，但也可以用进行详细诊断的着眼部位的静止心跳相位来制作部位整体的断层图像。图10示出设定为着眼部位的静止心跳相位的情况下的例子。在如图10所示那样设定了静止心跳相位的情况下，能够降低相当于着眼部位的体轴位置Z2的断层图像的运动伪影。另外，在着眼部位存在多处的情况下，也可以将各着眼部位的静止心跳相位的平均值设为同步相位。通过实施该处理，能够得到在体轴方向心跳相位的连续性高、着眼部位的运动伪影小的图像。另外，也可以对静止心跳相位的检索范围进行限定。在拍摄过程中产生突发性的心跳动、或者存在诊断部位以外的活动的影响的情况下，有时静止心跳相位会局部大不相同。图11示出其一例。在图11中，体轴位置z2、z4的静止心跳相位相对于其他体轴位置z0、zl、z3大不相同。这样的情况下,若求出体轴位置z0 z4的静止心跳相位的平均值，则在任何体轴位置都会产生与静止心跳相位很大的差异，会损害体轴方向的连续性。这样的情况下，也可以利用所提取的脏器在体轴方向的连续性，对静止心跳相位的检索范围进行限定。图12示出了对静止心跳相位的检索范围进行限定的情况下的一例。例如在zl计算出静止心跳相位为75%的情况下，在相邻的部位z2以75%为中心来设定检索范围，将其中活动最小的相位作为静止心跳相位。在图12的例子中，以75%为中心将±10%作为检索范围，来计算z2的静止心跳相位。通过在体轴方向反复实施这样的检索手法，从而既能够保持连续性，又能够提取整体上伴随心跳而产生的活动的影响最小的投影数据。另外，通过将静止心跳相位的检索范围从整个范围限定为规定的范围，从而能够缩短运算时间。
通过以上所说明的任一方法或对这些方法进行组合的方法等，基于体轴方向的连续性来决定在步骤S5进行的同步重建所采用的同步相位。(步骤S5)同步重建部7c,采用与在步骤S4中基于体轴方向的连续性决定的同步相位相对应的投影数据，来进行心电同步重建。按照这样，通过在基于体轴方向的连续性而决定的同步相位进行心电同步重建，从而能够得到最适于对象脏器、例如冠状动脉的诊断的断层图像。(步骤S6)
计算机12，使对在步骤S5中得到的断层图像进行堆积等而制作的三维图像显示在显示部5。操作者通过观察在显示部5显示的三维图像，来实施对象脏器、例如冠状动脉的诊断。通过实施这样的处理流程，能够对活动的脏器制作/显示连续性高的三维图像。实施例2实施例I中对在步骤S3中自动进行对象脏器的提取的方法进行了说明。在本实施例中，对求出操作者所设定的范围的静止心时相，并随时对同步重建图像进行更新的方法进行说明。图13是示出本发明的实施例2的处理流程的图。以下，对图13的各步骤详细地进行说明。另外，对与实施例I相同的步骤附加相同的步骤符号，并省略说明。(步骤SI S2)与实施例I相同。(步骤S13)计算机12，使在步骤S2中制作的断层图像、或者基于通过对上述断层图像进行堆积处理等而得到的三维图像所制作的任意断层图像即MPR(Multi PlanarReconstruction,多平面重建)图像显示在显示部5。操作者利用鼠标等输入部13在上述断层图像上、或者在上述MPR图像上设定活动信息的计算范围。例如将包含成为对象脏器的冠状动脉的范围设定为图5那样的计算范围。或者，也可以使图6的中心线正交断层的断层图像显示为上述MPR图像，并在该MPR图像上设定计算范围。(步骤S4 S6)与实施例I相同。另外，在步骤S4中，在步骤S13所设定的计算范围内对活动信息进行解析，将静止心跳相位决定为同步相位。(步骤S10)操作者判断是否对在步骤S6中显示的图像进行更新，并利用鼠标等输入部13按下在显示部5中显示的图像更新按钮或者结束按钮。计算机12当检测到图像更新按钮被按下时，将处理返回至步骤S13，当检测到结束按钮被按下吋，结束处理。通过实施这样的处理流程，从而对于活动的脏器，针对操作者设定了计算范围的位置，同步重建图像被随时更新。在上述例子中，按每个设定了计算范围的位置进行同步重建。与此相对，也可以将每个设定了计算范围的位置的静止心跳相位保存在存储区域，在决定了所有位置的静止心跳相位之后，统ー进行同步重建处理。
(符号说明)I X射线产生部、2扫描仪台架部、3患者台、4 X射线检测部、5显示部、6周期运动获取部、7图像处理部、7a对象脏器提取部、7b同步相位决定部、7c同步重建部、8旋转圆盘、9准直仪、10旋转驱动部、11测量控制部、12计算机、13输入部


为了提供一种针对活动的脏器制作/显示连续性高的三维图像的X射线CT装置，具备用于从多个角度获取被检测体的投影数据的X射线产生部和X射线检测部，基于上述投影数据来制作上述被检测体的任意的断层图像，该X射线CT装置的特征在于，具备提取部，其从上述断层图像中提取含有周期性地活动的对象脏器的区域；同步相位决定部，其基于与上述断层图像正交的方向上的上述对象脏器的连续性，来决定在制作与上述对象脏器的周期性活动同步的同步断层图像时所采用的同步相位；同步断层图像制作部，其基于与由上述同步相位决定部决定的上述同步相位相对应的投影数据，来制作上述同步断层图像；以及显示部，其对上述同步断层图像进行显示。