CN102985011B - X射线计算机断层摄影装置 - Google Patents
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Abstract
提高与心电同步扫描相关的扫描效率。输入部从心电图扫描仪反复输入来自特定的心拍相位的触发信号。RR期间判断部对于反复输入的触发信号中的最新的触发信号的输入时刻与前一次被输入的触发信号的输入时刻之间的期间,针对最新的触发信号的每次输入,判断该期间是否是预先设定的第1阈值以上。当判断为该期间是第1阈值以上时,扫描控制部结束X射线的产生。
Description
技术领域
本实施方式涉及X射线计算机断层摄影装置。
背景技术
在X射线计算机断层摄影装置中的扫描方式之一中,存在与来自心电图扫描仪的信号同步地对心脏进行扫描的方式(即,心电同步扫描)。在心电同步扫描中,为了得到最优的时间分辨率,只对预先设定的拍动数(所谓的跳动数)相应的期间进行扫描。跳动数根据扫描前测量到的被检体的心率(单位时间的拍动数)等来确定。有时与扫描前相比心率减少,在一次的拍动(跳动:beat)中收集能够重建的投影数据。但是,如果未达到扫描时间则不结束扫描。从而,将形成重建中不被利用的不需要的X射线照射。另外,如果将预定扫描时间设定得较短,则在与设定时相比在扫描时心率增加了的情况下,将会在收集到重建中所需的足够的投影数据之前结束扫描,不得不将扫描时间设定为较长。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利申请公开2009-254893号公报
发明内容
(发明要解决的问题)
目的在于提供一种能够提高与心电同步扫描相关的扫描效率的X射线计算机断层摄影装置。
(解决问题所用的方案)
本实施方式所涉及的X射线计算机断层摄影装置具备:X射线管,产生X射线;X射线检测器,检测从上述X射线管产生并透过了被检体的X射线;支承机构,能够旋转地支承上述X射线管和上述X射线检测器;输入部,从心电图扫描仪反复输入来自上述被检体的心脏的心拍周期中的特定的心拍相位的触发信号;RR期间判断部,对于上述反复输入的触发信号中的最新的触发信号的输入时刻与在上述最新的触发信号的前一次输入的触发信号的输入时刻之间的期间,针对上述最新的触发信号的每次输入,判断上述期间是否是预先设定的第1阈值以上;以及控制部,当判断为上述期间是上述第1阈值以上时,结束来自上述X射线管的X射线的产生。
(发明的效果)
提高与心电同步扫描相关的扫描效率。
附图说明
图1是表示第1实施方式所涉及的X射线计算机断层摄影装置的结构的图。
图2是表示标准的心电同步扫描的序列的图。
图3是表示由图1的***控制部进行的心电同步扫描的典型的流程的图。
图4是用于示意性地说明图3的心电同步扫描的图。
图5是用于示意性地说明图3的心电同步扫描的另一个图。
图6是表示由第2实施方式所涉及的***控制部进行的心电同步扫描的典型的流程的图。
图7是表示第3实施方式所涉及的X射线计算机断层摄影装置的结构的图。
图8是表示第3实施方式所涉及的各X射线照射模式下的照射期间与重建利用范围和重建相位的时间关系的图。
图9是表示由图7的有效跳动判断部判断的有效跳动条件的图。
图10是表示由图7的***控制部进行的心电同步扫描的典型的流程的图。
图11是表示图8的管电流调制照射模式时的步骤SB6的典型的流程的图。
图12是表示第4实施方式所涉及的X射线计算机断层摄影装置的结构的图。
图13是表示在图12的***控制部的控制下进行的心电同步扫描的典型的流程的图。
图14是示意性地表示第4实施方式所涉及的心电同步扫描的图。
图15是用于说明由图12的重建部利用的投影数据的状态信息的图。
图16是表示由图12的扫描条件设定部利用的将有效跳动数的目标数和扫描条件作为输入并将阈值作为输出的表的一个例子的图。
(符号说明)
10…扫描机构、12…旋转架、14…X射线管、16…X射线检测器、18…旋转驱动部、20…顶板、22…高电压发生部、24…数据收集电路、28…心电图扫描仪、30…图像处理装置、32…输入部、34…预处理部、36…扫描条件设定部、38…RR期间计算部、40…RR期间判断部、42…时间判断部、44…扫描控制部、46…重建部、48…显示部、50…操作部、52…存储部、54…***控制部
具体实施方式
以下,参照附图,说明本实施方式所涉及的X射线计算机断层摄影装置(以下,称为X射线CT装置。)。
在X射线CT装置中,存在X射线管和X射线检测器成为一体地在被检体的周围旋转的ROTATE/ROTATE类型、或环状地排列多个检测元件,只有X射线管在被检体的周围旋转的STATIONARY/ROTATE类型等各种类型,但本实施方式能够适用于任一类型。在此,作为ROTATE/ROTATE类型进行说明。
另外,基于本实施方式所涉及的X射线CT装置的扫描方式将心电同步扫描作为对象。因此,本实施方式所涉及的扫描对象是被检体的心脏。
(第1实施方式)
图1是表示第1实施方式所涉及的X射线CT装置的结构的图。如图1所示,X射线CT装置具备扫描机构10和图像处理装置30。
扫描机构10搭载圆环或者圆板状的旋转架12。旋转架12能够绕旋转架12的中心轴Z旋转地支承X射线管14和X射线检测器16。旋转架12与旋转驱动部18连接。旋转驱动部18按照基于图像处理装置30内的扫描控制部44的控制使旋转架12旋转,使X射线管14和X射线检测器16绕Z轴旋转。
在旋转架14的开口的内部设定FOV(field of view)。在旋转架14的开口中***载置有被检体P的顶板20。典型的情况是以被检体P的体轴与Z轴一致的方式,将被检体P载置在顶板20上。
X射线管14从高电压发生部22接受高电压的施加和电流的供给产生X射线。高电压发生部22按照基于扫描控制部44的控制对X射线管14施加高电压。更具体而言,X射线管14搭载有阳极和阴极。在阳极与阴极之间施加来自高电压发生部22的管电压。阴极接受来自高电压发生部22的灯丝电流的供给而进行加热,放出热电子。被放出的热电子由于管电压与阳极碰撞。由于热电子向阳极的碰撞而产生X射线。通过热电子与阳极碰撞而在X射线管14中流动管电流。所产生的X射线的强度与管电流成比例。管电流通过调整灯丝电流来进行控制。另外,X射线管14也可以是在阴极与阳极之间设置栅极(grid)的类型。此时,由从高电压发生部22向栅极施加的电压来控制管电流。对调整这些灯丝电流的控制装置或控制栅极的电压的控制装置等的管电流进行调整的构成要素被称为管电流控制部。
X射线检测器16对从X射线管14产生并透过了被检体P的X射线进行检测,生成与所检测到的X射线的强度对应的电信号。在X射线检测器16上,连接有数据收集电路(DAS:data acquisition system)24。
数据收集电路24按照基于扫描控制部44的控制从X射线检测器16读出电信号。数据收集电路24通过对读出的电信号进行放大,并对放大后的电信号进行数字转换,来生成作为数字信号的投影数据(原始数据)。所生成的投影数据被供给至图像处理装置30。
在图像处理装置30上,经由无线或者有线等连接有心电图扫描仪28。心电图扫描仪28被安装于被检体P。心电图扫描仪28记录伴随着被检体P的心脏的拍动的动作电位,生成表示动作电位的时间变化的心电波形。此时,心电图扫描仪28监视心电波形,反复产生来自心拍周期中的特定的相位的触发信号。例如,特定的相位被规定为R波的相位。将来自R波的相位的触发信号称为R触发。所产生的R触发由心电图扫描仪28供给至图像处理装置30。另外,在本实施方式中特定的相位并不限定为R波的相位,也可以是任何相位。
如图1所示,图像处理装置30具有:输入部32、预处理部34、扫描条件设定部36、RR期间计算部38、RR期间判断部40、时间判断部42、扫描控制部44、重建部46、显示部48、操作部50、存储部52、以及***控制部54。
输入部32从心电图扫描仪28反复输入R触发。此时,输入部32记录R触发的输入时刻。
预处理部34对从数据收集电路24供给的投影数据实施对数转换或灵敏度校正等预处理。经预处理后的投影数据存储于存储部52。
扫描条件设定部36设定心电同步扫描的扫描条件。作为扫描条件,例如,是与扫描的结束的判断相关的条件。作为这样的扫描条件,例如,可以列举出预定扫描时间。预定扫描时间是扫描期间的上限。预定扫描时间例如为了防止对被检体P的过剩的照射而设定。例如,预定扫描时间的下限被设定为能够可靠地收集重建对象的相位下的图像的重建所需的足够的投影数据的时间。扫描条件设定部36根据在心电同步扫描前由心电图扫描仪28测量到的被检体P的心率(每单位时间的拍动数(跳动数))来计算预定扫描时间。更具体而言,预定扫描时间按照跳动数单位来规定。预定扫描时间由某一心率下的跳动数来规定。该心率例如设定为根据在心电同步扫描前由心电图扫描仪28测量到的被检体P的心率的统计值。统计值例如设定为最大值、平均值、或中间值。以下,将用于规定预定扫描时间的跳动数称为预定跳动数。另外,将从扫描开始到结束的实际的跳动数称为摄像跳动数。
RR期间计算部38针对最新的R触发的每次输入,计算被输入部32反复输入的R触发中的最新的R触发的输入时刻和前一次被输入部32输入的R触发的输入时刻之间的期间。以下,将时间上相邻的两个R触发的输入时刻之间称为RR期间。
RR期间判断部40对最新的RR期间和阈值T进行比较,判断最新的RR期间是否为阈值T以上。阈值T也可以设定为能够收集用于重建至少一组的图像数据所需的投影数据的时间。作为这样的阈值T,例如,设定为心率65bpm下的1次跳动期间。1次跳动期间是一次拍动所需的时间间隔,例如,是RR期间。
时间判断部42对从心电同步扫描的开始时刻算起的经过时间和预定扫描时间进行比较,判断扫描经过时间是否超过了预定扫描时间。以下,将从心电同步扫描的开始时刻算起的经过时间称为扫描经过时间。时间判断部42从心电同步扫描的开始时刻起实时地测量扫描经过时间。例如,当由RR期间判断部40判断为最新的RR期间不是阈值T以上时,时间判断部42判断扫描经过时间是否超过了预定扫描时间。
扫描控制部44为了进行扫描而控制旋转驱动部18、高电压发生部22、以及数据收集电路24。具体而言,当由RR期间判断部40判断为最新的RR期间是阈值T以上时,或者,当由时间判断部42判断为扫描经过时间是预定扫描时间以上时,扫描控制部44控制旋转驱动部18、高电压发生部22、以及数据收集电路24,以结束扫描。另外,当由时间判断部42判断为扫描经过时间不是预定扫描时间以上时,扫描控制部44控制旋转驱动部18、高电压发生部22、以及数据收集电路24,以继续扫描。
重建部46根据收集到的投影数据重建与被检体P相关的图像数据。图像数据存储于存储部52。
显示部48将与图像数据对应的显示图像显示于显示设备。另外,显示部48将用于心电同步扫描的扫描计划的设定画面显示于显示设备。作为显示设备,例如,能够适当地利用CRT显示器、液晶显示器、有机EL显示器、等离子体显示器等。
操作部50经由输入设备接受来自操作者的各种指令或信息输入。作为输入设备,能够利用键盘、鼠标、开关等。
存储部52存储经预处理的投影数据或图像数据。另外,存储部52存储有本实施方式所涉及的X射线CT装置的控制程序。该控制程序是用于使***控制部54执行用于进行心电同步扫描的X射线CT装置的控制功能的程序。
***控制部54作为本实施方式所涉及的X射线CT装置的中枢来发挥作用。***控制部54读出存储于存储部52的控制程序并在存储器上展开,按照展开的控制程序来控制各部。
接着,针对第1实施方式所涉及的X射线CT装置的细节进行说明。
首先,针对心电同步扫描所涉及的图像重建法进行说明。心电同步扫描是将跳动快的心脏作为对象。从而,图像数据的时间分辨率很重要。作为在心电同步扫描中利用的重建法,主要知道有半重建法。
半重建法是根据旋转架12旋转180°+α(扇形角)的视角范围期间所收集到的投影数据组重建1组图像数据的方法。半重建适合在1次心拍中心脏的跳动比较慢的期间(例如,舒张中期。以下,将心脏的跳动比较慢的期间称为稳定期间。)能够收集180°+α的视角范围相应的投影数据的情况。在半重建法中,旋转架12旋转180°+α的视角范围所需的时间按照被重建的图像数据的时间分辨率来规定。
在将与半重建法相比还要提高时间分辨率作为目的的方法中存在节段重建法。在节段重建法中,将180°+α的视角范围划分为多个节段。接着,在连续或者分开的多次心拍中,收集分别与多个节段对应的多个投影数据组。并且,根据多个投影数据组重建1组图像数据。这样,节段重建法适合在1次心拍中的稳定期间不能收集180°+α的视角范围相应的投影数据的情况。在节段重建法中,最短将旋转架12旋转(180°+α)/节段数的视角范围所需的时间按照时间分辨率来规定。
另外,本实施方式所涉及的重建法也能够适用于收集360°的视角范围的投影数据的全重建法中。即使在收集该360°的视角范围的投影数据的情况下,与半重建法相同,也能够适用节段重建法。
接着,参照图2,针对本实施方式所涉及的心电同步扫描的基本的序列进行说明。图2是表示心电同步扫描的扫描序列的图。另外,在图2中,设为预定跳动数被设定为2。即,操作者假定被检体的心率比较快,在一次的跳动中不能收集到重建所需的足够的投影数据。另外,设为X射线是连续地产生的。
首先,输入部32从X射线产生开始前开始从心电图扫描仪28反复输入R触发。并且,以从规定的R触发(第1R触发)的输入时刻算起的经过时间超过了规定的照射等待期间为契机,扫描控制部44为了使X射线的产生开始而控制高电压发生部22。高电压发生部22在基于扫描控制部44的控制下对X射线管14施加管电压,供给灯丝电流。接受管电压的施加和灯丝电流的供给,X射线管14产生X射线。照射等待期间规定为从第1R触发的输入时刻到实际上由X射线管14产生X射线的时间。如后述那样,扫描从下一R触发(第2R触发)的输入时刻开始。从而,照射等待期间被设定为从X射线管14产生X射线,直到第2R触发的输入时刻为止。实际上,从开始产生X射线时开始能量不稳定,因此,照射等待期间例如设定为比RR期间短的期间。
在下一R触发(第2R触发)的输入时刻,扫描控制部44开始扫描。在扫描中,扫描控制部44控制旋转驱动部18使旋转架12反复旋转,控制数据收集电路24而反复收集投影数据(原始数据)。并且,扫描控制部44以扫描经过时间超过预定扫描时间为契机而结束扫描。例如,扫描控制部44为了结束产生X射线而控制高电压发生部22。高电压发生部22在基于扫描控制部44的控制下停止向X射线管14施加管电压和供给灯丝电流。由此,X射线管14结束X射线的产生。另外,也可以从X射线产生前开始进行旋转架14的旋转和基于数据收集电路24的投影数据的收集。
扫描中,如图2所示,被检体P的心率有时减少到能够只在一次的跳动中收集重建所需的足够的投影数据。由图2进行说明,有时在第2R触发的输入时刻与第3R触发的输入时刻之间的RR期间,收集足够的投影数据。此时,从扫描开始后最初输入的R触发(第3R触发)的输入时刻到预定扫描时间的结束时刻形成的X射线照射将对图像重建没有帮助。
当判断为收集到重建所需的足够的收集数据时,第1实施方式所涉及的X射线CT装置在预定扫描时间结束之前结束扫描。
图3是表示在第1实施方式所涉及的***控制部54的控制下进行的心电同步扫描的典型的流程的图。
另外,第1实施方式所涉及的心电同步扫描也能够适用于任何X射线照射模式。例如,X射线照射模式可以列举出连续照射模式、管电流调制照射模式、ON/OFF调制照射(间歇照射)模式这三种。在连续照射模式中,高电压发生部22以在X射线管14内流动的管电流变为恒定的方式对X射线管14供给灯丝电流,施加管电压。即,在连续照射模式中,连续地产生恒定的能量的X射线。在管电流调制照射模式中,高电压发生部22以管电流交替地切换为第1管电流值和第2管电流值的方式,对X射线管14供给灯丝电流,施加管电压。第1管电流值被设定为能够得到足够的画质的值。第2管电流值被设定为比第1管电流值低的值。即,在管电流调制照射模式中,交替产生标准的能量的X射线和低能量的X射线。在ON/OFF调制照射模式中,高电压发生部22以交替切换X射线的产生与停止的方式,对X射线管14供给灯丝电流,施加管电压。
如图3所示,在扫描开始前,***控制部54待机以等待向输入部32输入用于开始扫描的R触发(例如,图2的第2R触发)(步骤SA1)。另外,在步骤SA1的前阶段中,与图2相同,设为在输入该R触发前,成为X射线产生的触发的R触发(图2的第1R触发)被输入部32输入。
如果在步骤SA1中输入R触发(步骤SA1:是),则***控制部54为了开始扫描而控制扫描控制部44(步骤SA2)。在步骤SA1中,如图2所示,扫描控制部44与向输入部32输入该R触发同步地开始扫描。在此,所谓扫描是指为了收集用于图像数据重建的投影数据而进行X射线的产生、旋转架12的旋转、以及投影数据的收集。具体而言,扫描控制部44根据R触发的输入来控制高电压发生部22,从X射线管14产生X射线。另外,扫描控制部44根据R触发的输入来控制旋转驱动部18,使旋转架12旋转。另外,扫描控制部44根据第2R触发的输入来控制数据收集电路24,收集投影数据(原始数据)。所收集到的投影数据存储于存储部52。输入部32将在步骤SA1中输入的R触发的输入时刻作为扫描开始时刻来记录。另外,时间判断部42为了后述的步骤SA6,测量从扫描开始时刻算起的扫描经过时间。
如果进行了步骤SA2,则***控制部54待机以等待经由输入部32从心电图扫描仪输入R触发(步骤SA3)。
如果在步骤SA3中输入了R触发,则***控制部54使RR期间计算部38进行计算处理(步骤SA4)。在步骤SA4中,RR期间计算部38根据最新的R触发的输入时刻和前一次的R触发的输入时刻,计算最新的RR期间。在第一次的步骤SA4中,最新的R触发是在步骤SA3中输入的R触发,前一次的R触发是在步骤SA1中输入的R触发。在第二次以后的步骤SA4中,最新的R触发是在最新的步骤SA3中输入的R触发,前一次的R触发是在最新的步骤SA3的前一次的步骤SA3中输入的R触发。具体而言,RR期间计算部38根据最新的R触发的输入时刻与前一次的R触发的输入时刻的差分,计算最新的RR期间。
如果进行了步骤SA4,则***控制部54使RR期间判断部40进行判断处理(步骤SA5)。在步骤SA5中,RR期间判断部40对最新的RR期间和阈值T进行比较,判断最新的RR期间是否是阈值T以上。
当在步骤SA5中判断为最新的RR期间不是阈值T以上时,(步骤SA5:否),***控制部54使时间判断部42进行判断处理(步骤SA6)。在步骤SA6中,时间判断部42对扫描经过时间和预定扫描时间进行比较,判断扫描经过时间是否超过了预定扫描时间。
当在步骤SA6中判断为扫描经过时间未超过预定扫描时间时(步骤SA6:否),***控制部54为了继续扫描,返回到步骤SA3。另外,反复进行步骤SA6中的判断处理,直到输入下一R触发为止。
当在步骤SA5中判断为最新的RR期间是阈值T以上时(步骤SA5:是),或者在步骤SA6中判断为扫描经过时间超过了预定扫描时间时(步骤SA6:是),***控制部54使扫描控制部44进行结束处理(步骤SA7)。在步骤SA7中,扫描控制部44为了结束扫描而控制旋转驱动部18、高电压发生部22、以及数据收集电路24。按照基于扫描控制部44的控制,高电压发生部22停止向X射线管14施加高电压和供给灯丝电流。由此,结束来自X射线管14的X射线的产生。另外,旋转驱动部18按照基于扫描控制部44的控制,结束旋转架12的旋转。另外,数据收集电路24按照基于扫描控制部44的控制而结束投影数据的收集。另外,也可以在扫描经过时间刚刚超过预定扫描时间之后,不进行扫描的结束处理。例如,也可以在经过时间从超过了预定扫描时间的时刻开始经过规定的富余时间后,进行扫描的结束处理。通过设计富余时间,能够防止不能够收集重建所需的投影数据的情况的发生。
如果进行了步骤SA7,则结束第1实施方式所涉及的心电同步扫描。
如上述那样,在步骤SA3中,判断最新的RR期间是否是阈值T以上。阈值T被设定为能够收集重建至少1组图像数据所需的投影数据的时间。从而,最新的RR期间是阈值T以上的情况被推定为在最新的1次跳动期间收集到图像重建所需的足够的投影数据。从而,当在步骤SA5中判断为最新的RR期间是阈值T以上时,结束扫描。例如,如图4所示,当与第一次的跳动期间(第一次的R触发的输入时刻与第二次输入R触发的时刻之间的期间)相关的RR期间是阈值T以上时,第二次输入R触发并且结束扫描。此时,扫描经过时间与预定扫描时间相比缩短。换而言之,与扫描期间中的实际的RR期间相应地减少摄影跳动数。从而,能够避免对图像重建没有帮助的X射线照射,能够减少对被检体P的照射。另外,能够缩短一次的扫描时间,因此,提高检查效率。
另一方面,当最新的RR期间不是阈值T以上时,推定为在最新的1次跳动期间未收集到图像重建所需的足够的投影数据。从而,当在步骤SA5中判断为最新的RR期间不是阈值T以上时,不应该结束扫描。此时,在步骤SA6中,判断扫描经过时间是否超过预定扫描时间。如上述那样,预定扫描时间被设定为比阈值T长,能够可靠地收集重建至少1组图像数据所需的足够的投影数据的时间。当在步骤SA6中判断为扫描经过时间未超过预定扫描时间时,由于还未收集到需要的足够的投影数据,因此,应该继续扫描。从而,此时,为了继续扫描而返回到步骤SA3,再次待机以等待最新的R触发的输入。另一方面,当在步骤SA6中判断为扫描经过时间超过了预定扫描时间时,即使最新的RR期间不是阈值T以上,也推定为收集到所需的足够的投影数据。此时,结束扫描。例如,如图5所示,考虑预定跳动数是2的情况。当与第一次跳动期间相关的RR期间和与第二次跳动期间相关的RR期间是阈值T以上时,在扫描经过时间到达了预定扫描时间的时刻结束扫描。此时,扫描经过时间与预定扫描时间大致一致。即,可以说如预定的那样进行了扫描。
这样,重复步骤SA3到SA6,直到在步骤SA5中判断为最新的RR期间是阈值T以上为止,或者直到在步骤SA6中判断为扫描经过时间超过预定扫描时间为止。重复步骤SA3到SA6,直到由最新的RR期间或者经过时间推定收集到图像重建所需的投影数据的情况为止。并且,当满足了步骤SA5的RR期间条件、或者步骤SA6的扫描时间条件时,在步骤SA7中结束扫描。
如果结束扫描,则重建部46根据在扫描期间收集到的投影数据来重建图像数据。当只进行了1次跳动期间相应的扫描时,重建部46执行半重建,当进行了多次跳动期间相应的扫描时,进行节段重建。具体而言,在半重建时,重建部46对1次跳动期间收集到的投影数据执行半重建处理,产生与被检体P相关的图像数据。在节段重建时,重建部46对在各跳动期间收集到的投影数据执行节段重建处理,产生与被检体P相关的图像数据。与所产生的图像数据对应的显示图像显示于显示部48。
根据上述说明,通过第1实施方式所涉及的心电同步扫描,能够实现ALARP(as low as reasonably practicable)的照射(即、能够实现尽可能少的照射)。另外,根据第1实施方式所涉及的心电同步扫描,当在扫描时RR期间变得比基于标准的心率的RR期间长时(心率变得比标准的心率低时),即使实际的经过时间未达到预定扫描时间,也在最新的R触发的输入时刻结束扫描。即,在扫描计划时,操作者能够不关注照射量而将预定扫描时间设定为较长。从而,能够简便地进行扫描计划。另外,在第1实施方式所涉及的心电同步扫描中,当不由节段重建法而是想要由半重建法来对图像数据进行重建时,通过将预定扫描时间设定为较长,能够继续扫描,直到最新的RR期间超过阈值T为止。
这样根据第1实施方式所涉及的X射线CT装置,能够提高与心电同步扫描相关的扫描效率。
(第2实施方式)
在第1实施方式中,设为即使在RR期间不是阈值以上的情况下,只要由时间判断部42判断为扫描经过时间是预定扫描时间以上,扫描控制部44就结束扫描。然而,本实施方式并不限定于此。扫描控制部44也可以按照与预定扫描时间不同的其它的扫描条件来确定使扫描结束的定时。作为其它的扫描条件,例如,可以列举出X射线的预定照射时间。如果RR期间不是阈值以上,且1次检查中的X射线的合计照射时间是预定照射时间以上,则第2实施方式所涉及的扫描控制部44结束扫描。以下,针对第2实施方式所涉及的X射线计算机断层摄影装置进行说明。另外,在以下的说明中,针对具有与第1实施方式大致相同的功能的构成要素,标记同一符号,只在必要时进行重复说明。
第2实施方式所涉及的扫描条件设定部36例如按照基于用户的经由操作部50的指示,来设定X射线的预定照射时间。预定照射时间被规定为向被检体P的X射线的合计照射时间的上限。预定照射时间例如为了防止向被检体的过剩的照射而设定。预定照射时间的下限被设定为能够可靠地收集重建对象的相位下的图像的重建所需的足够的投影数据的时间。
第2实施方式所涉及的时间判断部42对来自X射线管14的实际的X射线的合计照射时间和预定照射时间进行比较,判断X射线照射时间是否超过了预定照射时间。时间判断部42从X射线照射的开始开始测量合计照射时间。例如,当由RR期间判断部40判断为最新的RR期间不是阈值T以上时,时间判断部42判断合计照射时间是否超过了预定照射时间。
当由RR期间判断部40判断为最新的RR期间是阈值T以上时,或者当由时间判断部42判断为合计照射时间是预定照射时间以上时,第2实施方式所涉及的扫描控制部44控制旋转驱动部18、高电压发生部22、以及数据收集电路24,以结束扫描。另外,当由时间判断部42判断为合计照射时间不是预定照射时间以上时,扫描控制部44控制旋转驱动部18、高电压发生部22、以及数据收集电路24,以继续扫描。
接着,针对在第2实施方式所涉及的***控制部54的控制下进行的心电同步扫描进行说明。图6是表示在第2实施方式所涉及的***控制部54的控制下进行的心电同步扫描的典型的流程的图。另外,针对与图3的心电同步扫描中的步骤相同的处理内容的步骤,标记同一符号,省略说明。
如图6所示,当在步骤SA5中判断为最新的RR期间不是阈值T以上时(步骤SA5:否),***控制部54使时间判断部42进行判断处理(步骤SD6)。在步骤SD6中,时间判断部42对合计照射时间和预定照射时间进行比较,判断合计照射时间是否超过了预定照射时间。
当在步骤SD6中判断为合计照射时间未超过预定照射时间时(步骤SD6:否),***控制部54为了继续扫描,返回到步骤SA3。另外,反复进行步骤SD6中的判断处理,直到输入下一R触发为止。
当在步骤SA5中判断为最新的RR期间是阈值T以上时(步骤SA5:是),或者在步骤SD6中判断为合计照射时间超过了预定照射时间时(步骤SD6:是),***控制部54使扫描控制部44进行结束处理(步骤SA7)。另外,也可以不在合计照射时间刚刚超过了预定照射时间时进行扫描的结束处理。例如,也可以在从合计照射时间超过了预定照射时间的时刻开始经过了规定的富余时间之后进行扫描的结束处理。通过设计富余时间,能够防止不能收集重建所需的投影数据的情况的发生。
如果进行了步骤SA7,则结束第2实施方式所涉及的心电同步扫描。
如上述那样,第2实施方式所涉及的X射线CT装置即使在RR期间不是阈值以上的情况下,也能够以合计照射时间超过上限值为契机,强制地结束扫描。从而,能够防止被检体过剩地照射。
这样根据第2实施方式所涉及的X射线CT装置能够提高与心电同步扫描相关的扫描效率。
另外,如上述那样,设为时间判断部42的判断对象在第1实施方式的情况下是扫描经过时间,在第2实施方式的情况下是照射合计时间。时间判断部42的判断对象能够由用户经由操作部50任意地选择为扫描经过时间或者照射合计时间。
(第3实施方式)
在第1以及第2实施方式中,当最新的RR期间是阈值T以上时,结束扫描。在第3实施方式中,当最新的RR期间是阈值T以上时,判断是否收集到重建中实质上能够利用的投影数据。并且,在收集到重建中实质上能够利用的投影数据时结束扫描。以下,针对第3实施方式所涉及的X射线CT装置进行说明。另外,在以下的说明中,针对具有与第1以及2实施方式大致相同的功能的构成要素,标记同一符号,只在必要时进行重复说明。
图7是表示第3实施方式所涉及的X射线CT装置的结构的图。如图7所示,第3实施方式所涉及的X射线CT装置还具有有效跳动判断部56。
当由RR期间判断部40判断为最新的RR期间是阈值T以上时,有效跳动判断部56判断是否满足有效跳动条件。有效跳动条件被规定为在最新的1个跳动期间是否收集到重建中实质上能够利用的投影数据。当满足有效跳动条件时,其跳动被有效跳动判断部56认定为有效。另一方面,当不满足有效跳动条件时,其跳动被有效跳动判断部56认定为无效。
当被有效跳动判断部56判断为不满足有效跳动条件时,时间判断部42判断扫描经过时间是否到达了预定扫描时间,或者合计照射时间是否到达了预定照射时间。
当被有效跳动判断部56判断为满足了有效跳动条件时,或者当被时间判断部42判断为扫描经过时间超过了预定扫描时间时(或者,判断为合计照射时间超过了预定照射时间时),扫描控制部44控制旋转驱动部18、高电压发生部22、以及数据收集电路24,以结束扫描。另外,当被有效跳动判断部56判断为不满足有效跳动条件,且被时间判断部42判断为扫描经过时间未超过预定扫描时间时(或者,判断为合计照射时间未超过预定照射时间时),扫描控制部44控制旋转驱动部18、高电压发生部22、以及数据收集电路24,以继续扫描。
接着,针对第3实施方式所涉及的心电同步扫描详细地进行说明。
在心电同步扫描中,重建对象的相位(以下,称为重建相位)由扫描条件设定部36来设定。为了重建重建相位下的图像数据,例如,为了收集包含重建相位的时间范围(以下,称为重建利用范围)中的实质上能够利用的投影数据而执行扫描。例如,重建利用范围以重建相位为中心设定为±5%的时间范围。重建利用范围典型的情况是设定为心脏的跳动比较小的期间。
图8是表示各X射线照射模式下的照射期间与重建利用范围与重建相位的时间关系的图。例如,如图8所示,设为重建相位被设定为75%,重建利用范围被设定为从70%到80%。
在连续照射模式下,以具有恒定的管电流值的管电流来照射X射线,直到作出X射线的产生结束指示为止。该管电流值与能够产生重建中实质上能够利用的投影数据的X射线的能量值对应。即,在连续照射模式下,在重建利用范围内所收集的投影数据必然能够在重建中实质地利用。另外,所谓重建中实质上能够利用的投影数据是能够生成具有足够的画质的图像数据的投影数据。
在管电流调制照射模式中,基本上以具有低管电流值的管电流来连续地产生X射线。并且,设定为以从R触发的输入时刻t0开始经过了等待期间为契机,从低管电流值切换为高管电流值。在图8的情况下,在时刻t1,从低管电流值切换为高管电流值。低管电流值与不能产生重建中实质上能够利用的投影数据的X射线的能量值对应。高管电流值与能够产生重建中实质上能够利用的投影数据的X射线的能量值对应。为了提高画质,根据来自高管电流值下的X射线的投影数据重建图像数据即可。从而,高管电流照射时间被设定为包含重建利用范围。以从切换时刻t1经过了高管电流照射时间为契机,从高管电流切换为低管电流。图8的情况下,在时刻t2,从高管电流值切换为低管电流值。例如,高管电流照射时间被设定为重建利用范围相应的期间。例如,当重建利用范围是70%到80%时,将高管电流照射时间设定为70%到80%的10%相应的期间。
在ON/OFF调制照射模式下,基本上不产生X射线。并且,设定为从R触发的输入时刻t0经过了等待期间为契机,将X射线产生切换为ON。以从切换时刻t1经过了照射时间为契机,将X射线产生切换为OFF。照射时间例如被设定为重建利用范围相应的期间。例如,当重建利用范围是70%到80%时,将照射时间设定为包含70%到80%的10%相应的期间。
实际上,计划时所利用的标准的心率和扫描时的实际的心率不同。当实际的RR期间比阈值T小时,如在第1以及2实施方式中说明的那样,继续扫描。另一方面,当实际的RR期间比阈值T大时,在第1以及2实施方式中,结束了X射线的产生。然而,即使在实际的RR期间比阈值T大的情况下,也存在通过管电流调制照射模式或ON/OFF调制照射模式,未收集到在重建相位的图像数据的重建中实质上能够利用的、所需的足够的投影数据的情况。
图9是表示每个X射线照射模式的有效跳动条件的图。如图9所示,在连续照射模式中,未设定有效跳动条件。即,当最新的RR期间是阈值T以上时,无条件地满足有效跳动条件,结束X射线的产生。在管电流调制照射模式和ON/OFF调制照射模式的情况下,设定有效跳动条件。在管电流调制照射模式下,当在重建相位下未以高管电流照射X射线时,重建相位的图像数据会劣化。从而,管电流调制照射模式的有效跳动条件设定为在重建相位下是否以高管电流照射了X射线。在ON/OFF调制照射模式的情况下,当在重建相位下未照射X射线时,重建相位的图像数据会劣化。从而,ON/OFF调制照射模式的结束条件设定为在重建相位下是否照射了X射线。
图10是表示在第3实施方式所涉及的***控制部54的控制下进行的心电同步扫描的典型的流程的图。另外,针对与图3以及6的心电同步扫描中的步骤相同的处理内容的步骤,标记同一符号,省略说明。
当在步骤SA5中判断为最新的RR期间是阈值T以上时(步骤SA5:是),***控制部54使有效跳动判断部56进行判断处理(步骤SB6)。在步骤SB6中,有效跳动判断部56判断是否满足与X射线照射模式对应的有效跳动条件,换而言之,判断是否有收集到重建相位的图像数据的重建中实质上能够利用的所需的足够的投影数据。
如上述那样,当X射线照射模式是连续照射模式时,有效跳动判断部56判断为满足结束条件。当是管电流调制照射模式时,有效跳动判断部56判断在预先设定的重建相位下是否以高管电流进行了X射线照射。当是ON/OFF调制照射模式时,有效跳动判断部56判断在预先设定的重建相位下是否进行了X射线照射。以下,针对管电流调制照射模式时的步骤SB6的具体的处理进行说明。
图11是表示管电流调制照射模式时的步骤SB6的典型的流程的图。如图11所示,首先,有效跳动判断部56确认步骤SB6.4的处理按照时间[ms]进行,还是按照相位[%]来进行(步骤SB6.1)。例如,当重建相位以时间来规定时,步骤SB6.4的处理按照时间来进行,当重建相位以相位来规定时,步骤SB6.4的处理按照相位来进行。
当在步骤SB6.1中确认了按照时间来进行时,有效跳动判断部56计算以时间[ms]为单位的开始相位[ms]和结束相位[ms]。开始相位[ms]由包含高管电流照射开始时间Ths和重建时间Tr的下述的式(1)来规定,结束相位[ms]由包含高管电流照射结束时间The和重建时间Tr的下述的式(2)来规定。
开始相位[ms]=Ths+Tr/2 …(1)
结束相位[ms]=The-Tr/2 …(2)
另一方面,当在步骤SB6.1中确认了按照相位来进行时,有效跳动判断部56计算将相位[%]作为单位的开始相位[%]和结束相位[%](步骤SB6.3)。开始相位[%]、开始相位[ms]由包含高管电流照射开始时间Ths和重建时间Tr和RR期间Trr的下述的式(3)来规定,结束相位[ms]由包含高管电流照射结束时间The和重建时间Tr和RR期间Trr的下述的式(4)来规定。
开始相位[%]=((Ths+Tr/2)/Trr)×100 …(3)
结束相位[%]=((The-Tr/2)/Trr)×100 …(4)
另外,当步骤SB6.2的处理时刻在前一次的R触发的输入时刻之后进行时,式(1)以及式(3)的高管电流照射开始时间Ths被设定为正的值。当步骤SB6.2的处理时刻在前一次的R触发的输入时刻之前进行时,式(1)以及式(3)的高管电流照射开始时间Ths被设定为负的值。当在步骤SB6.2的处理时刻高管电流照射未结束时,式(2)以及式(4)的高管电流照射结束时间The被设定为最新的R触发的输入时刻、或者高管电流照射的结束预定时间。
当进行了步骤SB6.2或者SB6.3时,有效跳动判断部56判断在重建相位下是否以高管电流进行了X射线照射(步骤SB6.4)。具体而言,有效跳动判断部56判断是否为结束相位是重建相位以上且开始相位是重建相位以下。当结束相位是重建相位以上且开始相位是重建相位以下时,判断为在重建相位下以高管电流进行了X射线照射。当结束相位是重建相位以上且开始相位不是重建相位以下时,判断为在重建相位下未以高管电流进行X射线照射。
当在步骤SB6.4中判断为在重建相位下未以高管电流进行X射线照射时(步骤SB6.4:否),进入图10的步骤SB7。此时,***控制部54使时间判断部42进行判断处理(步骤SB7)。时间判断部42与步骤SA6或者步骤SD6相同地判断扫描经过时间是否超过了预定扫描时间,或者合计照射时间是否超过了预定照射时间。
当在步骤SB7中判断为扫描经过时间未超过预定扫描时间时,或者判断为合计照射时间未超过预定照射时间时(步骤SB7:否),***控制部54为了继续扫描,返回到图10的步骤SA3。另外,反复进行步骤SB6中的判断处理,直到输入下一R触发为止。
当在图11的步骤SB6.4中判断为在重建相位下以高管电流进行了X射线照射时(步骤SB6.4:是),或者当在图9的步骤SB7中判断为扫描经过时间超过了预定扫描时间时,或者判断为合计照射时间超过了预定照射时间时(步骤SB7:是),***控制部54使扫描控制部44进行结束处理(步骤SB8)。在步骤SB8中扫描控制部44与步骤SA7相同地,为了结束扫描而控制旋转驱动部18、高电压发生部22、以及数据收集电路24。
如果进行步骤SB8,则结束第3实施方式所涉及的心电同步扫描。
如上述那样,当RR期间是阈值T以上时,在步骤SB6中,对每次跳动(每个RR期间)判断是否满足有效跳动条件。当满足有效跳动条件时,认定为该跳动(RR期间)是有效跳动。此时,推定为在该跳动中收集到重建相位的图像数据的重建中实质上能够利用的所需的足够的投影数据。从而,结束扫描。另一方面,当不满足有效跳动条件时,该跳动(RR期间)不是有效跳动,即,认定为无效跳动。此时,推定为即使该跳动的RR期间是阈值T以上,也未收集到重建相位的图像数据的重建中实质上能够利用的所需的足够的投影数据。从而,继续扫描。从而,根据第3实施方式,与第1以及2实施方式相比,能够可靠地收集重建相位的图像数据的重建中实质上能够利用的所需的足够的投影数据。从而,第3实施方式所涉及的X射线CT装置与第1实施方式所涉及的X射线CT装置相比,提高扫描效率。
这样根据第3实施方式所涉及的X射线CT装置,能够提高与心电同步扫描相关的扫描效率。
(第4实施方式)
第4实施方式所涉及的X射线CT装置主要将节段重建法作为对象。第4实施方式所涉及的X射线CT装置针对每次跳动对满足有效跳动条件的跳动数(有效跳动数)进行计数。并且,当有效跳动数达到目标数或者上限值时,结束扫描。以下,针对第4实施方式所涉及的X射线CT装置进行说明。另外,在以下的说明中,针对具有与第1、第2、以及第3实施方式大致相同的功能的构成要素,标记同一符号,只在必要时进行重复说明。
图12是表示第4实施方式所涉及的X射线CT装置的结构的图。如图12所示,第4实施方式所涉及的X射线CT装置还具备计数部58和有效跳动数判断部60。
RR期间判断部40对最新的RR期间和阈值Tn进行比较,判断最新的RR期间是否是阈值Tn以上。阈值Tn针对与重建处理相关的每个节段数n来设定。阈值Tn和后述的有效跳动数的目标数Btn相互关联。另外,阈值Tn能够按照来自操作者的经由操作部50的指示而任意地设定。
计数部58针对每个节段数n,对满足有效跳动条件的跳动数(有效跳动数)进行计数。如上述那样,有效跳动条件被规定为是否收集到重建相位的图像数据的重建中实质上能够利用的所需的足够的投影数据。
有效跳动数判断部60判断有效跳动数是否达到了目标数Btn。目标数Btn与节段重建法中的节段数n对应。另外,当想要进行半重建法或者全重建法时,目标数被设定为1即可。例如,当目标数Btn是n时,阈值Tn在节段数n的节段重建法中,被设定为能够在各节段收集所需的足够的投影数据的时间间隔。另外,也可以不根据目标数Btn来确定阈值Tn。例如,也可以根据各RR期间所满足的阈值Tn来确定目标数Btn。另外,目标数也可以按照预先经由操作部50的来自操作者的指示由扫描条件设定部36来设定。当判断为有效跳动数未达到目标数时,有效跳动数判断部60判断有效跳动数是否达到了上限值。上限值是节段重建中的跳动数的上限值。
当判断为有效跳动数达到了目标数时,或者当判断为有效跳动数未达到目标值且判断为经过时间超过了预定扫描时间时(或者,当判断为合计照射时间超过了预定照射时间时),扫描控制部44控制高电压发生部22,结束来自X射线管14的X射线的产生。另外,当判断为有效跳动数未达到目标数,且判断为跳动数未达到上限值时,扫描控制部44控制高电压发生部22,继续来自X射线管14的X射线的产生。另外,当判断为扫描经过时间未超过预定扫描时间时(或者,当判断为合计照射时间未超过预定照射时间时),扫描控制部44控制高电压发生部22,以继续来自X射线管14的X射线的产生。
以下,针对第4实施方式所涉及的心电同步扫描进行说明。
图13是表示在第4实施方式所涉及的***控制部54的控制下进行的心电同步扫描的典型的流程的图。另外,针对与图3以及6的心电同步扫描中的步骤相同的处理内容的步骤,标记同一符号,省略说明。
如果在步骤SA2中开始扫描,则***控制部54使计数部58进行设定处理(步骤SC3)。在步骤SC3中,计数部58将跳动计数m设定为初始值(例如,1)。跳动计数m表示设定跳动数。
如果进行了步骤SC3,则***控制部54待机以等待经由输入部32从心电图扫描仪28输入R触发(步骤SC4)。
如果在步骤SC4中输入了R触发,则***控制部54使RR期间计算部38进行计算处理(步骤SC5)。在步骤SC5中,RR期间计算部38通过与步骤SA4相同的方法,根据最新的R触发的输入时刻和前一次的R触发的输入时刻,计算最新的RR期间。
如果进行了步骤SC5,则***控制部54使RR期间判断部40进行判断处理(步骤SC6)。在步骤SC6中,RR期间判断部40对最新的RR期间和阈值Tn进行比较,针对每个阈值Tn判断最新的RR期间是否是阈值Tn以上。另外,n=1~m。
当在步骤SC6中判断为最新的RR期间不是阈值Tn以上时(步骤SC6:否),***控制部54使有效跳动判断部56进行判断处理(步骤SC7)。在步骤SC7中,有效跳动判断部56通过与步骤SB6相同的方法,判断是否满足与X射线照射模式对应的有效跳动条件。当判断为满足有效跳动条件时,认定为最新的跳动(最新的RR期间)是有效跳动,当判断为不满足有效跳动条件时,认定为最新的跳动(最新的RR期间)是无效跳动。
当在步骤SC7中判断为满足有效跳动条件时(步骤SC7:是),***控制部54使计数部58进行计数处理(步骤SC8)。在步骤SC8中,计数部58使有效跳动数BNn增加1(BNn=BNn+1)。另外,在心电同步扫描开始时,有效跳动数BNn被设定为0。
如果进行了步骤SC8,则***控制部54使有效跳动数判断部60进行第1判断处理(步骤SC9)。在步骤SC9中,有效跳动数判断部60针对每个n判断有效跳动数BNn是否达到了目标数Btn。
当在步骤SC9中判断为有效跳动数BNn未达到目标数Btn时(步骤SC9:否),***控制部54使有效跳动数判断部60进行第2判断处理(步骤SC10)。在步骤SC10中,有效跳动数判断部60判断跳动计数m是否达到了上限值max。
当在步骤SC10中判断为跳动计数m未达到上限值max时(步骤SC10:否),使计数部58进行增加处理(步骤SC11)。在步骤SC11中,计数部58使跳动计数m增加1。
如果进行了步骤SC11,则***控制部54进入步骤SC4。并且,重复从步骤SC4到步骤SC10,直到在步骤SC9中判断为有效跳动数BNn达到了目标数Btn为止,或者直到在步骤SC10中判断为跳动计数m达到了上限值max为止。
当在步骤SC10中判断为跳动计数m达到了上限值max时(步骤SC10:是),***控制部54使时间判断部42进行判断处理(步骤SC12)。在步骤SC12中,时间判断部42通过与步骤SA6、SD6相同的方法,判断扫描经过时间是否超过了预定扫描时间,或者合计照射时间是否超过了预定照射时间。
当在步骤SC12中判断为扫描经过时间未超过预定扫描时间时,或者判断为合计照射时间未超过预定照射时间时(步骤SC12:否),***控制部54进入步骤SC3。并且,重复步骤SC4到步骤SC12,直到在步骤SC9中判断为有效跳动数BNn达到了目标数Btn为止,或者直到在步骤SC12中判断为扫描经过时间超过了预定扫描时间为止(或者,直到判断为合计照射时间超过了预定照射时间为止)。
当在步骤SC9中判断为有效跳动数BNn达到了目标数Btn时(步骤SC9:是),或者在步骤SC12中判断为经过时间超过了预定扫描时间时(或者,判断为合计照射时间超过了预定照射时间时)(步骤SC12:是),***控制部54使扫描控制部44进行结束处理(步骤SC13)。在步骤S13中,扫描控制部44通过与步骤SA7、SB8相同的方法,为了结束扫描而控制旋转驱动部18、高电压发生部22、以及数据收集电路24。
如果进行了步骤SC13,则结束第4实施方式所涉及的心电同步扫描。
如上述那样,在步骤SC7中,针对每个节段数n判断是否在每次跳动(每个RR期间)满足有效跳动条件。当满足了有效跳动条件时,认定为该跳动是有效跳动,在步骤SC8中将有效跳动数BNn增加1。另一方面,当不满足有效跳动条件时,认定为该跳动不是有效跳动。当满足有效跳动条件时,在步骤SC9中,针对每一节段数n判断有效跳动数BNn是否达到了目标数Btn。当有效跳动数BNn达到了目标数Btn时,意味着收集到节段重建所需的足够的投影数据。从而,此时,在步骤SC13中结束扫描。当有效跳动数BNn未达到目标数Btn时,意味着未收集到节段重建中实质上能够利用的所需的足够的投影数据。从而,此时,继续扫描。但是,即使在有效跳动数BNn未达到目标数Btn的情况下,当跳动数达到上限值,且经过时间达到了预定扫描时间时(或者,当合计照射时间达到了预定照射时间时),为了防止对被检体P的过剩的照射,结束扫描。
如果心电同步扫描结束,则重建部46对收集到的投影数据实施节段重建处理,产生图像数据。重建中利用的投影数据是在有效跳动中收集到的投影数据。所利用的投影数据例如根据投影数据的状态信息由重建部45自动地选择。
以下,一边参照图14和图15,针对利用了状态信息的重建具体地进行说明。图14是示意性地表示第3实施方式所涉及的心电同步扫描的图。在图14中,设为是连续照射模式,预定跳动数是3。另外,存在阈值T1≥阈值T2≥阈值T3的关系。在第1次跳动中,设为RR期间比阈值T1小、比阈值T2大。从而,第1次跳动不满足与半重建相关的有效跳动条件,而满足与节段数2相关的有效跳动条件,满足与节段数3相关的有效跳动条件。此时,变为BN1=0、BN2=1、BN3=1。在第1次跳动中,由于BN=0<1、BN2=1<2、BN3=1<3,因此,继续扫描。在第2次跳动中也设为RR期间比阈值T1小、比阈值T2大。从而,第2次跳动不满足与半重建相关的有效跳动条件,而满足与节段数2相关的有效跳动条件,满足与节段数3相关的有效跳动条件。此时,变为BN1=0、BN2=2、BN3=2。在第2次跳动中,由于BN=0<1、BN2=2≥2、BN3=2<3,因此,满足与节段数2相关的有效跳动条件。从而,在摄像跳动数到达预定跳动数3之前,结束扫描。
图15是表示投影数据的状态信息的一个例子的图。状态信息包含跳动编号和是否是有效跳动的信息。存储部52将收集数据与跳动编号和是否是有效跳动的信息建立关联并进行存储。重建部45选择存储于存储部52的投影数据中的、与是有效跳动的意思的信息相关的投影数据。图14的情况下,选择第1次跳动的投影数据和第2次跳动的投影数据。另外,例如,当第2次跳动是无效跳动时,选择第1次跳动的投影数据和第3次跳动的投影数据即可。重建部45从存储部52读出所选择的投影数据,并根据读出的投影数据来重建图像数据。这样,由于自动地选择重建中利用的投影数据,因此,第3实施方式所涉及的X射线CT装置能够缩短重建时操作者的操作时间。
另外,在上述的说明中,阈值Tn也可以根据有效跳动数的目标数Btn和扫描条件而由扫描条件设定部36来确定。此时,扫描条件包含旋转架12的旋转速度、重建法、以及扫描对象。扫描对象例如包含被检体P的心脏是否是心率失常等的心脏的病症。
图16是表示将有效跳动数的目标数Btn和扫描条件作为输入,将阈值Tn作为输出的表的一个例子的图。例如,当在扫描条件1中目标数Btn是1时,扫描条件设定部36将扫描条件1和目标数Btn输入上述表。上述表输出与扫描条件1和目标数Btn相关联的阈值T1=1100ms。并且,扫描条件设定部36将阈值T1设定为1100ms。这样,通过按照目标数Btn和扫描条件利用表来确定阈值Tn,阈值Tn的确定变得简便,减轻了扫描计划时的操作者的负担。
这样根据第3实施方式所涉及的X射线CT装置能够提高与心电同步扫描相关的扫描效率。
(变形例1)
在第3以及4实施方式中,设为当由RR期间判断部40判断为阈值T或者Tn比最新的RR期间大时,由有效跳动判断部56判断是否收集到重建中实质上能够利用的投影数据。然而,本实施方式并不限定于此。例如,也可以在每次输入最新的R触发时不进行基于RR期间判断部40的判断,而由有效跳动判断部56判断是否收集到重建中实质上能够利用的投影数据。当判断为未收集到实质上能够利用的投影数据时,扫描控制部44继续来自X射线管14的X射线的产生,当判断为收集到实质上能够利用的投影数据时,控制高电压发生部22,以结束来自X射线管14的X射线的产生。
这样根据变形例1所涉及的X射线CT装置能够提高与心电同步扫描相关的扫描效率。
(变形例2)
在上述的实施方式中设为时间判断部42的判断对象是扫描经过时间或者照射合计时间。然而,时间判断部42的判断对象也可以是扫描经过时间与照射合计时间的组合。此时,在图3(或者图6)的心电同步扫描的流程中,组合了扫描经过时间是否超过了预定扫描时间的判断处理(步骤SA6)和照射合计时间是否超过了预定照射时间的判断处理(步骤SD6)。并不特别地限定步骤SA6和步骤SD6的顺序。例如,当判断为照射合计时间未超过预定照射时间时,判断扫描经过时间是否超过了预定扫描时间即可。即,当扫描经过时间和照射合计时间的某一方超过了预定时间时,为了减少照射量等而结束扫描。
这样根据变形例2所涉及的X射线CT装置,能够提高与心电同步扫描相关的扫描效率。
虽然说明了本发明的几个实施方式,但这些实施方式是作为例子而提示的,并不用于限定本发明的范围。这些新的实施方式能够以其它的各种方式进行实施,在不脱离发明的要旨的范围内,能够进行各种的省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含于发明的范围或要旨中,并且包含于权利要求书记载的发明及其均等的范围中。
Claims (12)
1.一种X射线计算机断层摄影装置,具备:
X射线管,产生X射线;
X射线检测器,检测从上述X射线管产生并透过了被检体的X射线;
支承机构,能够旋转地支承上述X射线管和上述X射线检测器;
输入部,从心电图扫描仪反复输入来自上述被检体的心脏的心拍周期中的特定的心拍相位的触发信号;
RR期间判断部,在来自上述X射线管的X射线的产生过程中,对于上述反复输入的触发信号中的最新的触发信号的输入时刻和在上述最新的触发信号的前一次输入的触发信号的输入时刻之间的期间,针对上述最新的触发信号的每次输入,判断上述期间是否是预先设定的第1阈值以上,所述第1阈值被预先设定为能够收集重建图像数据所需的投影数据的时间;以及
控制部,当判断为上述期间是上述第1阈值以上时,结束来自上述X射线管的X射线的产生。
2.根据权利要求1所述的X射线计算机断层摄影装置,其中,
上述X射线计算机断层摄影装置还具备经过时间判断部,判断从扫描的开始时刻算起的经过时间是否超过了表示预先设定的预定扫描时间的第2阈值,
当判断为上述期间是上述第1阈值以上时,或者当判断为上述经过时间超过了上述第2阈值时,上述控制部结束来自上述X射线管的X射线的产生;当判断为上述经过时间未超过上述第2阈值时,上述控制部继续来自上述X射线管的X射线的产生。
3.根据权利要求2所述的X射线计算机断层摄影装置,其中,
上述X射线计算机断层摄影装置还具备条件判断部,当判断为上述期间是上述第1阈值以上时,判断是否收集到预先设定的重建对象相位的图像重建中实质上能够利用的投影数据,
当判断为未收集到上述实质上能够利用的投影数据时,上述经过时间判断部判断上述经过时间是否超过了上述第2阈值;
当判断为收集到上述实质上能够利用的投影数据时,或者当判断为未收集到上述实质上能够利用的投影数据,且判断为上述经过时间超过了上述第2阈值时,上述控制部结束来自上述X射线管的X射线的产生;当判断为未收集到上述实质上能够利用的投影数据,且判断为上述经过时间未超过上述第2阈值时,上述控制部继续来自上述X射线管的X射线的产生。
4.根据权利要求3所述的X射线计算机断层摄影装置,其中,
当判断为上述期间是上述第1阈值以上时,上述条件判断部判断为收集到上述实质上能够利用的投影数据。
5.根据权利要求3所述的X射线计算机断层摄影装置,其中,
上述X射线计算机断层摄影装置还具备管电流控制部,控制管电流,以使得在上述X射线管内流动的管电流交替地切换为第1电流值和比上述第1电流值低的第2电流值,
当判断为上述期间是上述第1阈值以上时,上述条件判断部判断在上述管电流具有上述第1电流值的第1期间是否包含上述重建对象相位,
当判断为在上述第1期间包含上述重建对象相位时,或者当判断为在上述第1期间未包含上述重建对象相位,且判断为上述经过时间超过了上述第2阈值时,上述控制部结束来自上述X射线管的X射线的产生;当判断为在上述第1期间未包含有上述重建对象相位,且判断为上述经过时间未超过上述第2阈值时,上述控制部继续来自上述X射线管的X射线的产生。
6.根据权利要求3所述的X射线计算机断层摄影装置,其中,
上述X射线计算机断层摄影装置还具备管电流控制部,控制管电流,以使得上述X射线的产生与停止交替地切换,
当判断为上述期间是上述第1阈值以上时,上述条件判断部判断是否在产生了上述X射线的照射期间包含上述重建对象相位;
当判断为在上述照射期间包含上述重建对象相位时,或者当判断为在上述照射期间未包含上述重建对象相位,且判断为上述经过时间超过了上述第2阈值时,上述控制部结束上述X射线的产生;当判断为在上述照射期间未包含上述重建对象相位,且判断为上述经过时间未超过上述第2阈值时,上述控制部继续上述X射线的产生与停止的交替切换。
7.根据权利要求3所述的X射线计算机断层摄影装置,其中,
上述X射线计算机断层摄影装置还具备:
计数部,对判断为上述期间是上述第1阈值以上的、或者判断为收集到上述实质上能够利用的投影数据的拍动数进行计数;以及
有效数判断部,判断所计数的上述拍动数是否达到了预先设定的目标数,
当判断为上述拍动数未达到上述目标数时,上述经过时间判断部判断上述经过时间是否超过了上述第2阈值,
当判断为上述拍动数达到了上述目标数时,或者当判断为上述拍动数未达到上述目标数,且判断为上述经过时间超过了上述第2阈值时,上述控制部结束来自上述X射线管的X射线的产生;当判断为上述拍动数未达到上述目标数,且判断为上述经过时间未超过上述第2阈值时,上述控制部继续来自上述X射线管的X射线的产生。
8.根据权利要求2所述的X射线计算机断层摄影装置,其中,
上述第2阈值按照来自用户的指示来设定。
9.根据权利要求1所述的X射线计算机断层摄影装置,其中,
上述X射线计算机断层摄影装置还具备照射时间判断部,判断来自上述X射线管的X射线的合计照射时间是否超过了表示预先设定的预定照射时间的第2阈值,
当判断为上述期间是上述第1阈值以上时,或者当判断为上述合计照射时间超过了上述第2阈值时,上述控制部结束来自上述X射线管的X射线的产生;当判断为上述合计照射时间未超过上述第2阈值时,上述控制部继续来自上述X射线管的X射线的产生。
10.根据权利要求1所述的X射线计算机断层摄影装置,其中,
上述X射线计算机断层摄影装置还具备条件判断部,当判断为上述期间是上述第1阈值以上时,判断是否收集到预先设定的重建对象相位的图像重建中实质上能够利用的投影数据,
当判断为收集到上述实质上能够利用的投影数据时,上述控制部结束来自上述X射线管的X射线的产生。
11.根据权利要求1所述的X射线计算机断层摄影装置,其中,
上述X射线计算机断层摄影装置还具备:
计数部,对判断为上述期间是上述第1阈值以上的、或者判断为收集到在上述图像数据的重建中实质上能够利用的投影数据的拍动数进行计数;以及
有效数判断部,判断所计数的上述拍动数是否达到了预先设定的目标数,
当判断为上述拍动数达到了上述目标数时,上述控制部结束来自上述X射线管的X射线的产生。
12.根据权利要求1所述的X射线计算机断层摄影装置,其中,
上述第1阈值根据预先测量到的上述被检体的一次拍动的期间来设定。
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