專(zhuān)利名稱(chēng)：醫(yī)用圖像顯示裝置和醫(yī)用圖像顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及執(zhí)行在X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影之前利用的噪音加法運(yùn)算模擬的醫(yī)用圖像顯示裝置和醫(yī)用圖像顯示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置通過(guò)基于在被檢查體內(nèi)接受的X射線的吸收量，計(jì)算(重構(gòu))臟器等的組織的X射線吸收率，作為以水的X射線吸收率為基準(zhǔn)的稱(chēng)作CT值的指標(biāo)，來(lái)獲得圖像(斷層像)。
在重構(gòu)了的圖像中圖像噪聲是不可避免的。圖像噪聲，典型地，是把均質(zhì)幻象(phantom，又稱(chēng)仿真)圖像的CT值的波動(dòng)作為標(biāo)準(zhǔn)偏差來(lái)定義，通常稱(chēng)為圖像SD。在觀察重構(gòu)了的圖像進(jìn)行診斷時(shí)，為了區(qū)別例如圖像上的陰影是噪聲還是腫瘤，必須考慮該圖像固有的圖像SD。
于是，有時(shí)，在進(jìn)行該X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影時(shí)，制作通過(guò)例如在過(guò)去拍攝的圖像上附加噪聲得到的模擬圖像，基于此進(jìn)行用來(lái)確定射線量更少的掃描條件的支持。實(shí)現(xiàn)這樣的支持的裝置稱(chēng)為掃描方案模擬器，通過(guò)在CT掃描之前輸入掃描的部位、體厚、掃描條件來(lái)在CT圖像基礎(chǔ)上附加噪聲，可以制作模擬圖像。
另外，掃描條件指“掃描模式”、“照射減少ON/OFF”、“攝影體層厚度”、“圖像體層厚度”、“FOV”、“螺旋間距”、“重構(gòu)函數(shù)”、“管電壓”、“管電流”、“掃描速度”中的至少一種。
但是，現(xiàn)有的掃描方案模擬器存在下述的問(wèn)題。
即，在CT圖像基礎(chǔ)上制作模擬圖像時(shí)，不能附加圖像重構(gòu)導(dǎo)致的噪聲。而且，在CT圖像基礎(chǔ)上制作模擬圖像時(shí)，理論上不能精密地再現(xiàn)從骨骼引起的假象(artifact)等。因此，與得到的模擬圖像相比，實(shí)際的拍攝圖像的圖像SD好于需要(即，成為需要以上的X射線強(qiáng)度)，相反就存在不能得到期待的圖像SD而必須再次掃描等的施加過(guò)分的照射的可能性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是鑒于上述情形而完成的，其目的在于提供能生成與現(xiàn)有相比更接近現(xiàn)實(shí)的拍攝圖像的模擬圖像的醫(yī)用圖像顯示裝置和醫(yī)用圖像顯示系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種醫(yī)用圖像顯示裝置，通過(guò)模擬以模擬的方式生成通過(guò)X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影獲得的計(jì)算機(jī)斷層圖像，包括存儲(chǔ)基于對(duì)被檢查體的X射線照射得到的第一投影數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元；用來(lái)輸入關(guān)于X射線量的信息的輸入單元；基于關(guān)于X射線量的信息計(jì)算噪聲信息的計(jì)算單元；基于上述第一投影數(shù)據(jù)和上述噪聲信息，生成被預(yù)測(cè)為通過(guò)使用上述關(guān)于X射線量的信息的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影得到的第二投影數(shù)據(jù)的投影數(shù)據(jù)生成單元；以及用上述第二投影數(shù)據(jù)生成模擬圖像的圖像生成單元。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種醫(yī)用圖像顯示系統(tǒng)，能夠在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上顯示診斷圖像，包括配置成輸入關(guān)于X射線量的信息的計(jì)算機(jī)碼器件；配置成基于關(guān)于X射線量的信息計(jì)算噪聲信息的計(jì)算機(jī)碼器件；配置成基于根據(jù)對(duì)被檢查體的X射線照射得到的第一投影數(shù)據(jù)和上述噪聲信息，生成被預(yù)測(cè)為通過(guò)使用了關(guān)于X射線量的信息的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影得到的第二投影數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)碼器件；以及配置成用上述第二投影數(shù)據(jù)生成模擬圖像的計(jì)算機(jī)碼器件。
根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供一種X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置，包括存儲(chǔ)基于對(duì)被檢查體的X射線照射得到的第一投影數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元；用來(lái)輸入關(guān)于上述模擬中使用的X射線量的信息的輸入單元；基于關(guān)于X射線量的信息計(jì)算噪聲信息的計(jì)算單元；基于上述第一投影數(shù)據(jù)和上述噪聲信息，生成被預(yù)測(cè)為通過(guò)使用了上述的關(guān)于X射線量的信息的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影得到的第二投影數(shù)據(jù)的投影數(shù)據(jù)生成單元；以及用上述第二投影數(shù)據(jù)生成模擬圖像的圖像生成單元。


圖1是展示根據(jù)本實(shí)施方式的包含噪聲加法運(yùn)算模擬器1的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一例的圖。
圖2是展示根據(jù)本實(shí)施方式的噪聲加法運(yùn)算模擬器1的框圖結(jié)構(gòu)圖。
圖3是展示利用噪聲加法運(yùn)算模擬功能執(zhí)行的模擬的流程的圖。
圖4是用來(lái)說(shuō)明中間數(shù)據(jù)的生成處理的示意圖，是展示某檢測(cè)元件中的光子數(shù)(或與其對(duì)應(yīng)的物理量)的圖。
圖5是示意地展示在圖4所示的中間數(shù)據(jù)上加上噪聲而得到的模擬純?cè)紨?shù)據(jù)的圖。
圖6是用來(lái)說(shuō)明最初原始數(shù)據(jù)、最初純?cè)紨?shù)據(jù)、模擬原始數(shù)據(jù)、模擬純?cè)紨?shù)據(jù)之間的關(guān)系的圖。
圖7是展示圖像SD確認(rèn)畫(huà)面的一例的圖。
圖8是展示利用噪聲加法運(yùn)算模擬器1進(jìn)行的模擬處理和利用X射線CT裝置進(jìn)行掃描之前的處理的流程的流程圖。
圖9是用來(lái)說(shuō)明噪聲加法運(yùn)算模擬器1的動(dòng)作的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面，結(jié)合

本發(fā)明的實(shí)施方式，在以下的說(shuō)明中，對(duì)于具有大致相同的功能和結(jié)構(gòu)的構(gòu)成要素賦予相同的符號(hào)，只在必要的場(chǎng)合才進(jìn)行重復(fù)說(shuō)明。另外，在以下的實(shí)施方式中，以例如作為經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)與醫(yī)用圖像裝置連接的單體的噪聲加法運(yùn)算模擬器為例進(jìn)行說(shuō)明。但是，不拘泥于此，本發(fā)明也可以通過(guò)在內(nèi)置有該噪聲加法運(yùn)算模擬器的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置、觀察儀、個(gè)人計(jì)算機(jī)和醫(yī)用工作站中執(zhí)行噪聲加法運(yùn)算模擬的程序等來(lái)實(shí)現(xiàn)。具體地，在用程序?qū)崿F(xiàn)時(shí)，也可以在磁盤(pán)(軟(floppy，注冊(cè)商標(biāo))盤(pán)、硬盤(pán)等)、光盤(pán)(CD-ROM、DVD等)、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器等的記錄媒體中存儲(chǔ)該程序并頒布。
圖1是展示根據(jù)本實(shí)施方式的包含噪聲加法運(yùn)算模擬器1的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一例的圖，如該圖所示，該噪聲加法運(yùn)算模擬器1為，X射線CT裝置A～Z、噪聲加法運(yùn)算模擬器1、RIS(放射線信息系統(tǒng))服務(wù)器30經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)N連接，可以自由地發(fā)送和接收患者信息、圖像數(shù)據(jù)等。
該噪聲加法運(yùn)算模擬器1具備原始數(shù)據(jù)服務(wù)器31。在此，該原始數(shù)據(jù)服務(wù)器31為在例如Windows(注冊(cè)商標(biāo))等的操作系統(tǒng)上構(gòu)建的原始數(shù)據(jù)專(zhuān)用的數(shù)據(jù)庫(kù)。該原始數(shù)據(jù)服務(wù)器31為經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)N與X射線CT裝置A～Z中的至少一個(gè)發(fā)送和接收數(shù)據(jù)并能儲(chǔ)存的結(jié)構(gòu)。這樣，通過(guò)使原始數(shù)據(jù)噪聲加法運(yùn)算模擬器可以與原始數(shù)據(jù)服務(wù)器一起進(jìn)行動(dòng)作，可以從大量的原始數(shù)據(jù)中選擇最合適的原始數(shù)據(jù)。
圖2展示了根據(jù)本實(shí)施方式的噪聲加法運(yùn)算模擬器1的框圖結(jié)構(gòu)圖。如該圖所示，該噪聲加法運(yùn)算模擬器1包括存儲(chǔ)部10、C/R數(shù)據(jù)(校準(zhǔn)數(shù)據(jù)/基準(zhǔn)數(shù)據(jù))管理部11、純?cè)紨?shù)據(jù)生成部12、噪聲計(jì)算部13、CT圖像生成部14、控制部15、發(fā)送接收部16、顯示部17、操作部18。
存儲(chǔ)部10具有圖像存儲(chǔ)部10a、程序存儲(chǔ)部10b。圖像存儲(chǔ)部10與管理信息(包含患者信息(包含身高、體重等的體格信息)、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、基準(zhǔn)數(shù)據(jù)、拍攝該圖像等時(shí)使用的攝影條件等)對(duì)應(yīng)地存儲(chǔ)由X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置取得的原始數(shù)據(jù)、重構(gòu)后的CT圖像等。在此，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)是向空氣幻象(或水幻象)照射X射線取得的空氣校準(zhǔn)數(shù)據(jù)(或水校準(zhǔn)數(shù)據(jù))，在把光子的計(jì)測(cè)(count)數(shù)變換成預(yù)定的信號(hào)值時(shí)使用。而且，基準(zhǔn)數(shù)據(jù)是指在照射X射線時(shí)，與在X射線管球附近設(shè)置的專(zhuān)用檢測(cè)器檢測(cè)出的X射線(即不透過(guò)被檢查體的照射X射線)的強(qiáng)度有關(guān)的數(shù)據(jù)，是在進(jìn)行從純?cè)紨?shù)據(jù)(由X射線CT裝置的攝影用檢測(cè)器所具有的各檢測(cè)元件檢測(cè)出的光子的計(jì)測(cè)數(shù)構(gòu)成的、X射線CT攝影中最初期的數(shù)據(jù))向原始數(shù)據(jù)的變換時(shí)，為了使該純?cè)紨?shù)據(jù)歸一化而使用的數(shù)據(jù)。
另外，程序存儲(chǔ)部10b存儲(chǔ)用來(lái)實(shí)現(xiàn)原始數(shù)據(jù)服務(wù)器31的專(zhuān)用程序以及實(shí)現(xiàn)后述的噪聲加法運(yùn)算模擬的程序(噪聲加法運(yùn)算模擬程序)。
通過(guò)把該程序存儲(chǔ)部10b內(nèi)的專(zhuān)用程序在控制部15內(nèi)的未圖示的存儲(chǔ)器上展開(kāi)，由此控制圖像存儲(chǔ)裝置10a、發(fā)送接收部16等來(lái)實(shí)現(xiàn)原始數(shù)據(jù)服務(wù)器31。
C/R數(shù)據(jù)管理部11存儲(chǔ)管理與從X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置的攝影中取得的純?cè)紨?shù)據(jù)生成原始數(shù)據(jù)時(shí)執(zhí)行的修正處理有關(guān)的信息。更具體地，C/R數(shù)據(jù)管理部11存儲(chǔ)分別對(duì)X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置和攝影條件定義為了從原始數(shù)據(jù)生成純?cè)紨?shù)據(jù)而使用的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的C/R數(shù)據(jù)表。
而且，在純?cè)紨?shù)據(jù)生成部12從原始數(shù)據(jù)生成純?cè)紨?shù)據(jù)時(shí)，C/R數(shù)據(jù)管理部11向純?cè)紨?shù)據(jù)生成部12送出純?cè)紨?shù)據(jù)生成中使用的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
純?cè)紨?shù)據(jù)生成部12，通過(guò)進(jìn)行使用了從C/R數(shù)據(jù)管理部11收到的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)數(shù)據(jù)的逆修正等，從原始數(shù)據(jù)生成純?cè)紨?shù)據(jù)。
噪聲計(jì)算部13基于由純?cè)紨?shù)據(jù)生成部12生成的純?cè)紨?shù)據(jù)的每個(gè)檢測(cè)元件的光子入射數(shù)，計(jì)算噪聲值。
CT圖像生成部14使用由噪聲計(jì)算部13計(jì)算出的每個(gè)象素的噪聲值，通過(guò)圖像重構(gòu)等生成CT圖像。
控制部15讀出在程序存儲(chǔ)部10b中存儲(chǔ)的程序并在存儲(chǔ)器上展開(kāi)，由此對(duì)各單元或系統(tǒng)整體進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的控制。
發(fā)送接收部16與X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置等的其它機(jī)器之間經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)發(fā)送和接收原始數(shù)據(jù)、CT圖像數(shù)據(jù)等的各種數(shù)據(jù)。
顯示部17基于從CT圖像生成部14收到的圖像數(shù)據(jù)顯示CT圖像(模擬圖像)。另外，顯示部17以預(yù)定的形態(tài)顯示后述的噪聲加法運(yùn)算模擬用的I/F(參照?qǐng)D9)。
操作部18具有鍵盤(pán)、跟蹤球、鼠標(biāo)、用來(lái)執(zhí)行后述的噪聲加法運(yùn)算模擬的專(zhuān)用的接口等的輸入器件。
(噪聲加法運(yùn)算模擬功能)下面說(shuō)明該噪聲加法運(yùn)算模擬器1具有的噪聲加法運(yùn)算模擬功能。該功能用從原始數(shù)據(jù)服務(wù)器31取得的原始數(shù)據(jù)生成純?cè)紨?shù)據(jù)，基于生成的該純?cè)紨?shù)據(jù)執(zhí)行噪聲加法運(yùn)算模擬。
圖3是展示利用噪聲加法運(yùn)算模擬功能執(zhí)行的模擬的流程的圖。該模擬可大致分類(lèi)成模擬純?cè)紨?shù)據(jù)生成過(guò)程A和使用了該模擬用純?cè)紨?shù)據(jù)的模擬圖像生成過(guò)程B。在以下的說(shuō)明中，把圖像存儲(chǔ)部10a中存儲(chǔ)的過(guò)去攝影的原始數(shù)據(jù)稱(chēng)作“最初原始數(shù)據(jù)”，把以該最初原始數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)生成的模擬用的純?cè)紨?shù)據(jù)稱(chēng)作“模擬純?cè)紨?shù)據(jù)”。另外，最初原始數(shù)據(jù)是以200mAs的X射線量收集的，基于此生成與50mAs的X射線量有關(guān)的模擬圖像。
首先，在模擬用純?cè)紨?shù)據(jù)生成過(guò)程A中，通過(guò)附加針對(duì)最初原始數(shù)據(jù)的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行逆對(duì)數(shù)變換生成最初純?cè)紨?shù)據(jù)(步驟A1)。生成的最初純?cè)紨?shù)據(jù)由對(duì)作為基礎(chǔ)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行攝影的X射線CT裝置中的檢測(cè)器的各檢測(cè)元件的光子計(jì)測(cè)數(shù)構(gòu)成，還包含在該攝影中產(chǎn)生的噪聲分量。
另外，雖然考慮到校準(zhǔn)數(shù)據(jù)一般使用X射線CT裝置A～X射線CT裝置Z中共用的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，但在對(duì)各裝置不同時(shí)，使用對(duì)該原始數(shù)據(jù)進(jìn)行攝影的X射線CT裝置所具有的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，基于該模擬之前輸入的患者信息選擇合適的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
然后，基于最初純?cè)紨?shù)據(jù)生成中間數(shù)據(jù)(步驟A2)。該中間數(shù)據(jù)，如圖4所示，通過(guò)從最初純?cè)紨?shù)據(jù)中無(wú)噪聲的定量值計(jì)算相當(dāng)于50mAs的X射線量的光子數(shù)L，在其上相加與200mAs的X射線量相當(dāng)?shù)脑肼晛?lái)生成。
然后，如圖5所示，從例如高斯噪聲計(jì)算因射線量200mAs和射線量50mAs的不同導(dǎo)致的噪聲，通過(guò)加到上述L上，生成模擬純?cè)紨?shù)據(jù)(步驟A3)。另外，高斯噪聲指用高斯分布產(chǎn)生的噪聲，但在該模擬中使用的噪聲并不拘泥于高斯噪聲。另外，通過(guò)在噪聲加法運(yùn)算中按下“中止”按鈕，可以在任意的定時(shí)(timing)中止噪聲加法運(yùn)算。而且，從數(shù)據(jù)管理上的觀點(diǎn)看，優(yōu)選的是，能夠在生成的模擬純?cè)紨?shù)據(jù)上附加例如任意的注釋(comment)等，使得與最初原始數(shù)據(jù)相區(qū)別。
接著，說(shuō)明模擬圖像生成過(guò)程B。首先，如圖3所示，通過(guò)對(duì)得到的模擬用純?cè)紨?shù)據(jù)進(jìn)行使用了對(duì)數(shù)變換、基準(zhǔn)數(shù)據(jù)和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的修正，生成“模擬原始數(shù)據(jù)”(步驟B1)。圖6中展示了最初原始數(shù)據(jù)、最初純?cè)紨?shù)據(jù)、模擬原始數(shù)據(jù)、模擬純?cè)紨?shù)據(jù)之間的關(guān)系。
然后，通過(guò)使用生成的模擬原始數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重構(gòu)，生成并顯示模擬圖像(步驟B2、步驟B3)。
另外，基于事先使用圖像SD確認(rèn)畫(huà)面輸入的信息，進(jìn)行在步驟B2中進(jìn)行的圖像重構(gòu)。
圖7是展示了圖像SD確認(rèn)畫(huà)面的一例的圖。如該圖所示，在圖像SD確認(rèn)畫(huà)面上，包含左上的掃描圖(scanogram)顯示區(qū)，右上的模擬圖像顯示區(qū)，攝影部位顯示欄，體厚顯示欄，水等價(jià)厚度顯示欄，攝影范圍顯示欄，攝影時(shí)間顯示欄，掃描模式顯示欄，照射減少顯示欄，攝影體層(slice)厚度顯示欄，圖像體層厚度顯示欄，F(xiàn)OV顯示欄，光束間距顯示欄，臺(tái)床速度顯示欄，重構(gòu)函數(shù)(函數(shù))顯示欄，管電壓(kV)顯示欄，管電流(mA)顯示欄，掃描速度顯示欄，圖像SD顯示欄，射線量(CTDI、DLP)顯示欄，窗水平/窗寬度顯示欄。這些顯示欄中，在除體厚顯示欄、水等價(jià)厚度顯示欄、圖像SD顯示欄以外的顯示欄中，在初期插入掃描方案數(shù)據(jù)中包含的對(duì)應(yīng)項(xiàng)目的部位名或數(shù)值。
體厚，在圖像SD確認(rèn)畫(huà)面上經(jīng)由操作部18輸入數(shù)值，或者從掃描圖數(shù)據(jù)計(jì)算出來(lái)。水等價(jià)厚度，從輸入的或計(jì)算出的體厚按預(yù)定的計(jì)算式計(jì)算，或直接從掃描圖數(shù)據(jù)計(jì)算。作為從體厚計(jì)算水等價(jià)厚度的方法，有各種各樣的方法，可以采用任意的方法。作為其例子，有基于與該被檢查體有關(guān)的掃描圖內(nèi)的象素值對(duì)與已知直徑的圓柱形水幻象有關(guān)的事先收集的掃描圖的象素值的比率，從水幻象的直徑推定該被檢查體的水等價(jià)厚度的方法。為了減少誤差，在實(shí)際中，通過(guò)在水幻象的直徑上，乘以與該被檢查體有關(guān)的掃描圖內(nèi)的相同尺寸的局部區(qū)域的象素值的累計(jì)(integral)對(duì)與已知直徑的圓柱形水幻象有關(guān)的掃描圖內(nèi)的局部區(qū)域的象素值累計(jì)的比率的平方根，推定該被檢查體的水等價(jià)厚度。
通過(guò)以上所述的一連串處理得到的模擬圖像，是對(duì)最原始的純?cè)紨?shù)據(jù)加上預(yù)測(cè)的噪聲，用它生成的。因此，也成為反映了校準(zhǔn)等的修正中的噪聲的影響的模擬結(jié)果。另外，由于基于例如圖7所示的利用畫(huà)面輸入的條件進(jìn)行圖像重構(gòu)，可以獲得也包含了圖像重構(gòu)處理的影響的模擬圖像。其結(jié)果，可以實(shí)現(xiàn)也包含了圖像重構(gòu)中產(chǎn)生的噪聲的精度高的模擬。
(動(dòng)作)下面，說(shuō)明該噪聲加法運(yùn)算模擬器1的動(dòng)作。
圖8是展示利用噪聲加法運(yùn)算模擬器1進(jìn)行的模擬處理和利用X射線CT裝置進(jìn)行掃描之前的處理的流程的流程圖。首先，利用例如圖7所示的畫(huà)面等輸入包含患者的體格信息(身高、體重、體厚等)的患者信息(步驟S1)。該輸入可以從操作部18直接進(jìn)行，也可以利用經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)N的與RIS服務(wù)器的發(fā)送接收來(lái)進(jìn)行。
接著，控制部15基于輸入的患者信息，從圖像存儲(chǔ)部10a中存儲(chǔ)的原始數(shù)據(jù)中檢索具有與該患者最近似的體格的患者的原始數(shù)據(jù)(步驟S2)。在該步驟中，為了能檢索更合適的原始數(shù)據(jù)，優(yōu)選地，在步驟S1中輸入作為體格信息的身高、體重、體厚的全部。但是，在得不到全部信息時(shí)，只要輸入其中至少一個(gè)，就能進(jìn)行該步驟S2中的檢索。
然后，輸入模擬中使用的X射線量(mAs)(步驟S3)。另外，輸入的并不拘泥于X射線量(mAs)，也可以輸入圖像SD。而且，還可以輸入與最初原始數(shù)據(jù)收集中的X射線量(mAs)的相對(duì)值(％)。
然后，CT圖像生成部14從輸入的X射線量和通過(guò)檢索得到的原始數(shù)據(jù)生成模擬用純?cè)紨?shù)據(jù)，顯示部17用它在例如圖7所示的畫(huà)面的D位置上顯示模擬圖像(步驟S4，步驟S5)。這些步驟中的處理的內(nèi)容與上述的一樣。在顯示模擬圖像時(shí)，例如如圖7所示，也可以同時(shí)顯示信息I，該信息I表示用模擬得到了該圖像。另外，希望在X射線CT裝置上顯示模擬圖像時(shí)，從該噪聲加法運(yùn)算模擬器1經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)N向X射線CT裝置自動(dòng)發(fā)送模擬圖像。
然后，判斷是否用不同的X射線量進(jìn)行模擬，在要進(jìn)行時(shí)，反復(fù)進(jìn)行步驟S3～S5的處理。而無(wú)須用不同的X射線量進(jìn)行模擬時(shí)，基于模擬結(jié)果確定最合適的掃描條件(步驟S7)，根據(jù)確定的掃描條件進(jìn)行X射線CT掃描(步驟S8)。
根據(jù)以上所述的結(jié)構(gòu)，可以得到以下的效果。
根據(jù)該噪聲加法運(yùn)算模擬器，進(jìn)行使用了模擬純?cè)紨?shù)據(jù)的噪聲加法運(yùn)算模擬。因此，可以實(shí)現(xiàn)還考慮了從純?cè)紨?shù)據(jù)生成原始數(shù)據(jù)時(shí)的修正處理、圖像重構(gòu)等中產(chǎn)生的噪聲的模擬。另外，由于純?cè)紨?shù)據(jù)是對(duì)數(shù)變換前的數(shù)據(jù)，通常與原始數(shù)據(jù)相比信息量多。其結(jié)果，與現(xiàn)有相比可以生成更接近現(xiàn)實(shí)的攝影圖像的模擬圖像，由此，即使是經(jīng)驗(yàn)少的醫(yī)師和技師也能夠進(jìn)行基于可靠的根據(jù)的對(duì)X射線量的指定，且可以防止對(duì)被檢查體的無(wú)用的照射。
而且，根據(jù)該噪聲加法運(yùn)算模擬器，通過(guò)對(duì)最初原始數(shù)據(jù)實(shí)施預(yù)定的處理，生成模擬純?cè)紨?shù)據(jù)。通常，純?cè)紨?shù)據(jù)的數(shù)據(jù)大小比原始數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)大小更大，因此如果管理純?cè)紨?shù)據(jù)自身則必需有大容量的存儲(chǔ)器資源。因此，如果是根據(jù)原則上地管理原始數(shù)據(jù)并由此生成純?cè)紨?shù)據(jù)的本裝置，則與存儲(chǔ)純?cè)紨?shù)據(jù)自身并用它制作模擬圖像的場(chǎng)合相比，可以有效地使用存儲(chǔ)器資源，可以提高實(shí)用性。
本發(fā)明并不僅限于上述實(shí)施方式，在實(shí)施階段可以在不脫離其思想的范圍內(nèi)使構(gòu)成要素變形并具體化。作為具體的變形例，例如有以下的情形(1)在上述實(shí)施方式中，是作為模擬中使用的X射線量(mAs)輸入一個(gè)值，生成與它對(duì)應(yīng)的一個(gè)模擬圖像的構(gòu)成。與此不同，也可以是能輸入多個(gè)X射線量(mAs)，并行生成與各值對(duì)應(yīng)的模擬圖像的構(gòu)成。作為其輸入方法，可以采用隨機(jī)輸入任意的值，或設(shè)定X射線量(mAs)的上限、下限和周期，在由該上限和下限決定的范圍中，根據(jù)周期自動(dòng)地輸入X射線量(mAs)的構(gòu)成等。圖9展示了利用后者的輸入接口的一例。根據(jù)這樣的構(gòu)成，可以使多個(gè)X射線量(mAs)的輸入簡(jiǎn)化，且同時(shí)可以觀察比較不同的X射線量(mAs)的模擬圖像。
(2)在上述實(shí)施方式中，展示了保存校準(zhǔn)、對(duì)數(shù)變換前的原始數(shù)據(jù)，基于它進(jìn)行模擬的例子。但是，并不拘泥于此，例如，也可以保存校準(zhǔn)、對(duì)數(shù)變換后的原始數(shù)據(jù)，在其上附加利用預(yù)定的方法計(jì)算出的噪聲進(jìn)行模擬。
另外，通過(guò)上述實(shí)施方式中公開(kāi)的多個(gè)構(gòu)成要素的適當(dāng)組合，可以形成各種發(fā)明。例如，也可以從實(shí)施方式中展示的全部構(gòu)成要素刪除幾個(gè)構(gòu)成要素。而且也可以把不同實(shí)施方式中的構(gòu)成要素適當(dāng)組合。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)用圖像顯示裝置，通過(guò)模擬以模擬的方式生成通過(guò)X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影獲得的計(jì)算機(jī)斷層圖像，包括存儲(chǔ)基于對(duì)被檢查體的X射線照射得到的第一投影數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元；用來(lái)輸入關(guān)于X射線量的信息的輸入單元；基于關(guān)于X射線量的信息計(jì)算噪聲信息的計(jì)算單元；基于上述第一投影數(shù)據(jù)和上述噪聲信息，生成被預(yù)測(cè)為通過(guò)使用上述關(guān)于X射線量的信息的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影得到的第二投影數(shù)據(jù)的投影數(shù)據(jù)生成單元；以及用上述第二投影數(shù)據(jù)生成模擬圖像的圖像生成單元。
2.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)用圖形顯示裝置，其中關(guān)于X射線量的上述信息是用于上述模擬的X射線量。
3.如權(quán)利要求2所述的醫(yī)用圖像顯示裝置，其中上述噪聲信息是與由為了取得上述第一投影數(shù)據(jù)而使用的X射線量和用于上述模擬的X射線量的差值所引起的噪聲相關(guān)的信息。
4.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)用圖像顯示裝置，其中上述投影數(shù)據(jù)生成單元，基于上述第一投影數(shù)據(jù)和上述噪聲信息，生成與被預(yù)測(cè)為在使用了上述用于模擬的X射線量的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影中由多個(gè)X射線檢測(cè)元件檢測(cè)出來(lái)的光子數(shù)和噪聲相關(guān)的信息，基于與上述光子數(shù)和噪聲相關(guān)的信息，生成上述第二投影數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)用圖像顯示裝置，其中上述第一投影數(shù)據(jù)是在X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影中取得的原始數(shù)據(jù)；上述第二投影數(shù)據(jù)是通過(guò)對(duì)上述原始數(shù)據(jù)實(shí)施至少包含對(duì)數(shù)變換的預(yù)定的處理得到的純?cè)紨?shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求5所述的醫(yī)用圖像顯示裝置，其中上述預(yù)定的處理還包含對(duì)上述原始數(shù)據(jù)附加校準(zhǔn)處理的第一附加處理、和對(duì)上述原始數(shù)據(jù)附加基準(zhǔn)信息的第二附加處理。
7.如權(quán)利要求2所述的醫(yī)用圖像顯示裝置，其中在通過(guò)上述輸入單元輸入用于上述模擬的多個(gè)X射線量時(shí)，上述計(jì)算單元計(jì)算與用于上述模擬的各X射線量對(duì)應(yīng)的多個(gè)噪聲信息，上述投影數(shù)據(jù)生成單元，基于上述第一投影數(shù)據(jù)和上述各噪聲信息，生成被預(yù)測(cè)為通過(guò)使用了上述被輸入的各X射線量的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影得到的多個(gè)第二投影數(shù)據(jù)，用上述多個(gè)第二投影數(shù)據(jù)生成與用于上述模擬的上述多個(gè)X射線量中的每一個(gè)對(duì)應(yīng)的多個(gè)模擬圖像。
8.如權(quán)利要求7所述的醫(yī)用圖像顯示裝置，其中上述輸入單元具有通過(guò)設(shè)定上限值、下限值、周期來(lái)輸入用于上述模擬的多個(gè)X射線量用的接口。
9.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)用圖像顯示裝置，其中還具有同時(shí)顯示上述模擬圖像與表示通過(guò)模擬得到了圖像的信息的顯示單元。
10.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)用圖像顯示裝置，其中還具有在上述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)與多個(gè)被檢查體相關(guān)的上述第一投影數(shù)據(jù)時(shí)，基于被輸入的該被檢查體的體格信息，選擇該模擬中使用的上述第一投影數(shù)據(jù)的選擇單元，上述投影數(shù)據(jù)生成單元，用上述被選擇出的第一投影數(shù)據(jù)生成上述第二投影數(shù)據(jù)。
11.一種醫(yī)用圖像顯示系統(tǒng)，能夠在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上顯示診斷圖像，包括配置成輸入關(guān)于X射線量的信息的計(jì)算機(jī)碼器件；配置成基于關(guān)于X射線量的信息計(jì)算噪聲信息的計(jì)算機(jī)碼器件；配置成基于根據(jù)對(duì)被檢查體的X射線照射得到的第一投影數(shù)據(jù)和上述噪聲信息，生成被預(yù)測(cè)為通過(guò)使用了關(guān)于X射線量的信息的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影得到的第二投影數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)碼器件；以及配置成用上述第二投影數(shù)據(jù)生成模擬圖像的計(jì)算機(jī)碼器件。
12.如權(quán)利要求11所述的醫(yī)用圖像顯示系統(tǒng)，其中用于模擬的上述X射線量是用于上述模擬的X射線量。
13.如權(quán)利要求12所述的醫(yī)用圖像顯示系統(tǒng)，其中上述噪聲信息是與由為了取得上述第一投影數(shù)據(jù)而使用的X射線量和用于上述模擬的X射線量的差值所引起的噪聲相關(guān)的信息。
14.如權(quán)利要求12所述的醫(yī)用圖像顯示系統(tǒng)，其中上述配置成生成投影數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)碼器件，基于上述第一投影數(shù)據(jù)和上述噪聲信息，生成被預(yù)測(cè)為在使用了用于上述模擬的X射線量的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影中由多個(gè)X射線檢測(cè)元件檢測(cè)出來(lái)的光子數(shù)和噪聲相關(guān)的信息，基于上述與光子數(shù)和噪聲相關(guān)的信息，生成上述第二投影數(shù)據(jù)。
15.如權(quán)利要求11所述的醫(yī)用圖像顯示系統(tǒng)，其中上述第一投影數(shù)據(jù)是在X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影中取得的原始數(shù)據(jù)；上述第二投影數(shù)據(jù)是對(duì)上述原始數(shù)據(jù)實(shí)施至少包含對(duì)數(shù)變換的預(yù)定的處理得到的純?cè)紨?shù)據(jù)。
16.如權(quán)利要求11所述的醫(yī)用圖像顯示系統(tǒng)，其中上述預(yù)定的處理還包含對(duì)上述原始數(shù)據(jù)附加校準(zhǔn)處理的第一附加處理、和對(duì)上述原始數(shù)據(jù)附加基準(zhǔn)信息的第二附加處理。
17.如權(quán)利要求12所述的醫(yī)用圖像顯示系統(tǒng)，其中在通過(guò)上述輸入單元輸入了用于上述模擬的多個(gè)X射線量時(shí)，上述配置成計(jì)算噪聲信息的計(jì)算機(jī)碼器件，在上述計(jì)算中，計(jì)算與用于模擬的上述各X射線量對(duì)應(yīng)的多個(gè)噪聲信息，上述配置成生成上述投影數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)碼器件，基于上述第一投影數(shù)據(jù)和上述各噪聲信息，生成被預(yù)測(cè)為通過(guò)使用了用于上述模擬的上述各X射線量的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影得到的多個(gè)第二投影數(shù)據(jù)，上述計(jì)算機(jī)碼器件配置成，用上述多個(gè)第二投影數(shù)據(jù)生成與上述多個(gè)被輸入的X射線量對(duì)應(yīng)的多個(gè)模擬圖像。
18.如權(quán)利要求17所述的醫(yī)用圖像顯示系統(tǒng)，其中上述配置成輸入的計(jì)算機(jī)碼器件具有通過(guò)設(shè)定上限值、下限值、周期來(lái)輸入用于上述模擬中的多個(gè)X射線量用的接口。
19.如權(quán)利要求11所述的醫(yī)用圖像顯示系統(tǒng)，其中還具有配置為同時(shí)顯示上述模擬圖像與表示通過(guò)模擬得到了圖像的信息的計(jì)算機(jī)碼器件。
20.如權(quán)利要求11所述的醫(yī)用圖像顯示系統(tǒng)，其中還具有配置為在上述存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)與多個(gè)被檢查體相關(guān)的上述第一投影數(shù)據(jù)時(shí)，基于被輸入的該被檢查體的體格信息，選擇該模擬中使用的上述第一投影數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)碼器件，上述配置成生成投影數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)碼器件，用上述被選擇出的第一投影數(shù)據(jù)生成上述第二投影數(shù)據(jù)。
21.一種X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置，包括存儲(chǔ)基于對(duì)被檢查體的X射線照射得到的第一投影數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元；用來(lái)輸入關(guān)于上述模擬中使用的X射線量的信息的輸入單元；基于關(guān)于X射線量的信息計(jì)算噪聲信息的計(jì)算單元；基于上述第一投影數(shù)據(jù)和上述噪聲信息，生成被預(yù)測(cè)為通過(guò)使用了上述的關(guān)于X射線量的信息的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影得到的第二投影數(shù)據(jù)的投影數(shù)據(jù)生成單元；以及用上述第二投影數(shù)據(jù)生成模擬圖像的圖像生成單元。
全文摘要
提供一種醫(yī)用圖像顯示裝置和醫(yī)用圖像顯示系統(tǒng)。其中，計(jì)算模擬中使用的X射線量即第二射線量和與過(guò)去攝影的原始數(shù)據(jù)有關(guān)的X射線量即第一射線量的差值所引起的噪聲，基于計(jì)算出的噪聲和過(guò)去攝影的原始數(shù)據(jù)，用具有第二射線量的X射線進(jìn)行攝影時(shí)，生成與被預(yù)測(cè)為由上述多個(gè)X射線檢測(cè)元件檢測(cè)出來(lái)的光子數(shù)和噪聲相關(guān)的信息，即模擬純?cè)紨?shù)據(jù)。用該模擬純?cè)紨?shù)據(jù)，生成并顯示被預(yù)測(cè)為用具有第二射線量的X射線時(shí)攝影的模擬圖像。
文檔編號(hào)G06T7/00GK1875886SQ20061009357
公開(kāi)日2006年12月13日 申請(qǐng)日期2006年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月6日
發(fā)明者熨斗康弘, 中西知 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝, 東芝醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社