JP2009089771A - X線ct装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】X線管(21)の回転角度θが禁止開始角度Θsから禁止終了角度Θeまでの禁止角度範囲内でのX線照射を禁止し、X線管(21)の回転角度θが禁止角度範囲内でなく且つ心位相ψがデータ収集開始心位相Ψsである時に画像再構成に用いる投影データの収集を開始し回転角度θが禁止角度範囲に入る前に投影データの収集を終了する。
【効果】周期運動する心臓の所定の心位相範囲におけるデータを収集することが出来ると共に***のX線被曝量を低減することが出来る。
【選択図】図2
Description
しかし、***の正面でもX線の照射が行われるため、***のX線被曝量が低減されるとは限らない問題点がある。
しかし、心位相と連動していないため、心臓の所定の心位相範囲におけるデータを収集することが出来ない問題点がある。
上記第1の観点によるX線CT装置では、X線管の回転角度θが被検体の正面よりX線管回転方向前側の禁止開始角度Θsから被検体の正面よりX線管回転方向後側の禁止終了角度Θeまでの禁止角度範囲内でのX線照射を禁止するから、***のX線被曝量を低減することが出来る。また、X線管の回転角度θが禁止角度範囲内でなく且つ心位相ψがデータ収集開始心位相Ψsである時に画像再構成に用いる投影データの収集を開始し回転角度θが禁止角度範囲に入る前に投影データの収集を終了するから、心位相ψがデータ収集開始心位相Ψsである時から所定の心位相範囲における投影データを収集することが出来る。
上記第2の観点によるX線CT装置では、X線管の回転角度θが被検体の正面よりX線管回転方向前側の30度から被検体の正面よりX線管回転方向後側の30度までよりも広い禁止角度範囲内でのX線照射を禁止するから、***のX線被曝量を低減することが出来る。
上記第1の観点によるX線CT装置では、回転角度θが禁止角度範囲に入る前に投影データの収集を確実に終了することが出来る。
上記第4の観点によるX線CT装置では、X線の照射および投影データの収集が開始されるまでの待機時間を予め知ることが出来る。
上記第5の観点によるX線CT装置では、投影データの収集を開始する前からX線の照射を開始することが可能になる。
上記第6の観点によるX線CT装置では、投影データの収集が開始されるまでの待機時間を予め知ることが出来る。
上記第7の観点によるX線CT装置では、心臓の3次元的データを収集することが出来る。
上記第8の観点によるX線CT装置では、被検体の体軸方向のある撮影位置から次の撮影位置へ移動する間の時間(通常、1〜2心周期分の時間がある)を利用し、X線管の回転速度を加減速してタイミングを調整する。これにより、次の撮影位置に到達した後、短い時間で、投影データの収集を開始できる。
上記第9の観点によるX線CT装置では、X線管の回転角度θが被検体の正面よりX線管回転方向前側の禁止開始角度Θsから被検体の正面よりX線管回転方向後側の禁止終了角度Θeまでの禁止角度範囲内でのX線照射を禁止するから、***のX線被曝量を低減することが出来る。また、X線管の回転角度θが禁止角度範囲内でなく且つ心位相ψがデータ収集開始心位相Ψsである時に画像再構成に用いる投影データの収集を開始し回転角度θが禁止角度範囲に入る前に投影データの収集を終了するから、心位相ψがデータ収集開始心位相Ψsである時から所定の心位相範囲における投影データを収集することが出来る。
上記第10の観点によるX線CT装置では、X線管の回転角度θが被検体の正面よりX線管回転方向前側の30度から被検体の正面よりX線管回転方向後側の30度までより広い禁止角度範囲内でのX線照射を禁止するから、***のX線被曝量を低減することが出来る。
上記第11の観点によるX線CT装置では、被検体の体軸方向の一つの撮影位置から次の撮影位置へとX線管または被検体を移動させるのに並行してX線管をX線照射開始位置まで回転させるから、準備時間を短縮できる。
このX線CT装置100は、操作コンソール1と、テーブル装置10と、走査ガントリ20と、心電計40とを具備している。
被検体の正面よりX線管回転方向前側の禁止開始角度Θsから被検体の正面よりX線管回転方向後側の禁止終了角度Θeまでの角度範囲が禁止角度範囲である。Wは、投影データを収集する角度範囲である。
被検体の正面に相当する回転角度θを0度とし且つX線管21の回転方向に回転角度θを見たときに、例えばΘs=330度、Θe=30度、W=240度、Θs−W=90度である。なお、W=240度を優先条件とするなら、Θs=360度、Θe=60度まで禁止角度範囲を広げることが出来る。
ステップP1では、被検体の体軸方向の最初の撮影位置で心臓を撮影するべくクレードル12または走査ガントリ20をz軸方向に移動する。
ステップP2では、被検体にX線を照射しないでX線管21を回転させる。ここで、被検体にX線を照射しないためには、X線管21からX線を放射しないか又はコリメータなどでX線管21と被検体の間でX線を遮断するかのいずれでもよい。
ステップP8では、X線の照射を止める。これにより、例えば図2に示すように、回転角度θが禁止開始角度Θsに入る前にX線の照射が止まる。
ステップP22では、投影データに対して画像再構成処理を行い、CT画像を生成する。
ステップP23では、表示に適するようにCT画像に後処理を施す。
ステップP24では、CT画像を表示する。そして、処理を終了する。
心位相ψがデータ収集開始心位相Ψsである時t1では、X線照射が開始されないから、禁止角度範囲(太い破線で示す角度範囲)でのX線照射を回避できる。
心位相ψがデータ収集開始心位相Ψsである時t2では、X線照射が開始され、データ収集開始心位相Ψsから始まる位相範囲hの投影データが収集される(極太い実線で示す角度範囲)。しかし、禁止角度範囲でのX線照射を回避できる。
心位相ψがデータ収集開始心位相Ψsである時t3では、X線照射が開始されないから、禁止角度範囲(太い破線で示す角度範囲)でのX線照射を回避できる。
ステップP5,P6以外は実施例1と同じなので説明を省略し、ステップP5,P6のみについて説明する。
待機時間Tは、例えば次のようにして算出する。
(1)ψ=Ψsとなった時の回転角度θoを検出する。
(2)1心拍で回転する角度範囲Dを検出する。
(3)(θo+α×D)=Θeを満足する回転数αを求める。なお、左辺は360度に対する端数とする。
(4)T=α×1回転時間F
数値例を示すと、θo=180度,D=360度,Θe=60度,F=1秒とすると、
(180+α×360)=60
になるので、α=2/3なら、左辺は(180+240)となり、360度に対する端数は60度なので、式を満足する。よって、2/3回転する時間が待機時間Tとなる。なお、多少の誤差は許容される。
基本的には図3に示す実施例1の手順と同じであるが、X線を照射せずにX線管を回転させ(ステップP2)、回転角度θがΘe<θ<ΘsでなければX線を照射せず(ステップP3a,P3b)、Θe<θ<ΘsであればX線を照射し(ステップP3a,P3c)、心位相ψがデータ収集開始心位相Ψsになった時に回転角度θがΘe<θ<Θs−Wであれば(ステップP3,P4)、投影データを収集する(ステップP7’)ものである。
基本的には図5に示す実施例2の手順と同じであるが、X線を照射せずにX線管を回転させ(ステップP2)、回転角度θがΘe<θ<ΘsでなければX線を照射せず(ステップP3a,P3b)、Θe<θ<ΘsであればX線を照射し(ステップP3a,P3c)、待機時間Tが経過したら(ステップP6)、投影データを収集する(ステップP7’)ものである。
ステップR1では、被検体の体軸方向の最初の撮影位置で心臓を撮影するべくクレードル12または走査ガントリ20をz軸方向に移動する。
ステップR2では、被検体にX線を照射しないでX線管21を回転させる。ここで、被検体にX線を照射しないためには、X線管21からX線を放射しないか又はコリメータなどでX線管21と被検体の間でX線を遮断するかのいずれでもよい。
Ti=τ(Ψs−ψ)/2π+i・π
(i=0,1,2,…,A)
ステップR4では、現時点の回転角θを測定し、回転角θが禁止終了角度Θeになるまでの回転数NjをB(例えばB=10)個だけ予測する。
Nj=(Θe−θ)/2π+j
(j=0,1,2,…,B)
ステップR5では、時間Tiと回転数Njを基に複数個の平均回転速度Vijを計算する。但し、Tiは、撮影位置までの水平移動時間(z軸方向への移動時間)より長いものを選ぶ。
Vij=Nj/Ti
ステップR6では、電機的に実現可能な平均回転速度Vijの中で時間Tiが最小の平均速度VIJを選ぶ(つまり、I,Jを決める)。
ステップR7では、現時点から時間TIが経過するまでの間の平均回転速度がVIJになり、最終回転速度が撮影時回転速度になるように、回転速度プロファイルを作成する。
ステップR8では、作成した回転速度プロファイルで加減速してX線管21を回転させる。
ステップR10では、水平移動を停止し、ステップR11へ進む。
ステップR12では、被検体にX線を照射し、回転角度θが現在値θsからθs+Wになるまで投影データを収集する。
ステップR13では、X線の照射を止める。
ステップR22では、投影データに対して画像再構成処理を行い、CT画像を生成する。
ステップR23では、表示に適するようにCT画像に後処理を施す。
ステップR24では、CT画像を表示する。そして、処理を終了する。
ステップQ1では、被検体の体軸方向の最初の撮影位置で心臓を撮影するべくクレードル12または走査ガントリ20をz軸方向に移動する。
ステップQ2では、被検体にX線を照射しないでX線管21を回転角度θ=Θeまで回転させ、回転を停止する。
ステップQ5では、X線の照射を止める。これにより、回転角度θが禁止開始角度Θsに入る前にX線の照射が止まる。
ステップQ22では、投影データに対して画像再構成処理を行い、CT画像を生成する。
ステップQ23では、表示に適するようにCT画像に後処理を施す。
ステップQ24では、CT画像を表示する。そして、処理を終了する。
2 入力装置
3 中央処理装置
6 表示装置
7 記憶装置
10 テーブル装置
20 走査ガントリ
100 X線CT装置
θ 回転角度
Θs 禁止開始角度
Θe 禁止終了角度
ψ 心位相
Ψs データ収集開始心位相
W 投影データを収集する心位相範囲
Claims (11)
- 被検体の周りを回転しながら被検体へX線を照射するX線管と、被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、前記X線管の回転角度θを検出する角度検出手段と、被検体の心位相ψを検出する心位相検出手段と、前記回転角度θが被検体の正面よりX線管回転方向前側の禁止開始角度Θsから被検体の正面よりX線管回転方向後側の禁止終了角度Θeまでの禁止角度範囲内ではX線の照射を禁止すると共に前記回転角度θが前記禁止角度範囲内でなく且つ前記心位相ψが所定のデータ収集開始位相Ψsである時に画像再構成に用いる投影データの収集を開始し前記回転角度θが前記禁止角度範囲に入る前に前記投影データの収集を終了するスキャン制御手段と、収集した前記投影データを基にCT画像を生成する画像再構成手段とを具備したことを特徴とするX線CT装置。
- 請求項1に記載のX線CT装置において、前記被検体の正面に相当する回転角度θを0度とし且つX線管回転方向に角度を見たときに、前記禁止角度範囲が330度から30度までの角度範囲以上であることを特徴とするX線CT装置。
- 請求項1または請求項2に記載のX線CT装置において、前記投影データを収集する角度範囲をWとするとき、X線を照射せずに前記X線管を回転させ、前記心位相ψが前記データ収集開始位相Ψsになった時に前記回転角度θがΘe<θ<Θs−WであればX線の照射を開始し且つ前記投影データを収集することを特徴とするX線CT装置。
- 請求項3に記載のX線CT装置において、X線管の回転速度,被検体の心周期,ある時刻でのX線管の回転角度および心位相を基に、前記心位相ψが前記データ収集開始位相Ψsになった時に前記回転角度θがΘe<θ<Θs−Wになるまでの待機時間を算出し、該待機時間経過時にX線の照射を開始し且つ前記投影データを収集することを特徴とするX線CT装置。
- 請求項1または請求項2に記載のX線CT装置において、前記投影データを収集する角度範囲をWとするとき、X線を照射せずに前記X線管を回転させ、前記回転角度θがΘe<θ<ΘsであればX線を照射し、前記心位相ψが前記データ収集開始位相Ψsになった時に前記回転角度θがΘe<θ<Θs−Wであれば前記投影データを収集することを特徴とするX線CT装置。
- 請求項5に記載のX線CT装置において、X線管の回転速度,被検体の心周期,ある時刻でのX線管の回転角度および心位相を基に、前記心位相ψが前記データ収集開始位相Ψsになった時に前記回転角度θがΘe<θ<Θs−Wになるまでの待機時間を算出し、該待機時間経過時に前記投影データを収集することを特徴とするX線CT装置。
- 請求項1から請求項6に記載のX線CT装置において、被検体の体軸方向の複数の撮影位置で前記投影データの収集を繰り返すことを特徴とするX線CT装置。
- 請求項7に記載のX線CT装置において、次の撮影位置に到達してから投影データの収集を開始するまでの時間が短くなるように、被検体の体軸方向のある撮影位置から次の撮影位置へ移動する時間中にX線管の回転速度を加減速することを特徴とするX線CT装置。
- 被検体の周りを回転しながら被検体へX線を照射するX線管と、被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、前記X線管の回転角度θを検出する角度検出手段と、被検体の心位相ψを検出する心位相検出手段と、前記回転角度θが被検体の正面よりX線管回転方向後側の禁止終了角度ΘeよりもX線管回転方向後側の位置に前記X線管を停止させた状態で前記心位相ψが所定のデータ収集開始位相Ψsになった時にX線の照射およびX線管の回転を開始し且つ画像再構成に用いる投影データの収集を開始し前記回転角度θが被検体の正面よりX線管回転方向前側の禁止開始角度Θsに至る前にX線の照射および前記投影データの収集を終了するスキャン制御手段と、収集した前記投影データを基にCT画像を生成する画像再構成手段とを具備したことを特徴とするX線CT装置。
- 請求項9に記載のX線CT装置において、前記被検体の正面に相当する回転角度θを0度とし且つX線管回転方向に角度を見たときに、前記禁止角度範囲が330度から30度までの角度範囲以上であることを特徴とするX線CT装置。
- 請求項9または請求項10に記載のX線CT装置において、被検体の体軸方向の一つの撮影位置で前記投影データの収集を終了した後から被検体の体軸方向の次の撮影位置へ移動するまでの間に、前記X線管を前記禁止終了角度ΘeよりもX線管回転方向後側の位置へ回転させておくことを特徴とするX線CT装置。
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