以下、図面を参照して、Ｘ線ＣＴ装置及び撮影計画装置の実施形態について詳細に説明する。
Hereinafter, embodiments of an X-ray CT apparatus and an imaging planning apparatus will be described in detail with reference to the drawings.
（第１の実施形態）
図１を参照しながら、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成について説明する。図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の構成の一例を示すブロック図である。図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、架台装置１０と、寝台装置３０と、コンソール装置４０とを有する。
(First embodiment)
The configuration of the X-ray CT apparatus 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of an X-ray CT apparatus 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the X-ray CT apparatus 1 has a gantry device 10, a bed device 30, and a console device 40.
図１においては、非チルト状態での回転フレーム１３の回転軸又は寝台装置３０の天板３３の長手方向をＺ軸方向とする。また、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をＸ軸方向とする。また、Ｚ軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をＹ軸方向とする。なお、図１は、説明のために架台装置１０を複数方向から描画したものであり、Ｘ線ＣＴ装置１が架台装置１０を１つ有する場合を示す。
In FIG. 1, the longitudinal direction of the rotary shaft of the rotary frame 13 or the top plate 33 of the bed apparatus 30 in the non-tilted state is the Z-axis direction. Further, an axial direction that is orthogonal to the Z-axis direction and is horizontal to the floor surface is the X-axis direction. In addition, an axial direction that is orthogonal to the Z-axis direction and is perpendicular to the floor surface is defined as the Y-axis direction. For convenience of explanation, FIG. 1 shows the gantry device 10 drawn from a plurality of directions, and shows the case where the X-ray CT apparatus 1 has one gantry device 10.
架台装置１０は、Ｘ線管１１と、Ｘ線検出器１２と、回転フレーム１３と、Ｘ線高電圧装置１４と、制御装置１５と、ウェッジ１６と、コリメータ１７と、ＤＡＳ１８とを有する。
The gantry device 10 includes an X-ray tube 11, an X-ray detector 12, a rotating frame 13, an X-ray high voltage device 14, a control device 15, a wedge 16, a collimator 17, and a DAS 18.
Ｘ線管１１は、熱電子を発生する陰極（フィラメント）と、熱電子の衝突を受けてＸ線を発生する陽極（ターゲット）とを有する真空管である。Ｘ線管１１は、Ｘ線高電圧装置１４からの高電圧の印加により、陰極から陽極に向けて熱電子を照射することで、被検体Ｐに対し照射するＸ線を発生する。例えば、Ｘ線管１１には、回転する陽極に熱電子を照射することでＸ線を発生させる回転陽極型のＸ線管がある。なお、Ｘ線管１１は、Ｘ線発生部の一例である。
The X-ray tube 11 is a vacuum tube having a cathode (filament) that generates thermoelectrons and an anode (target) that generates X-rays in response to collision of thermoelectrons. The X-ray tube 11 radiates thermoelectrons from the cathode to the anode by applying a high voltage from the X-ray high-voltage device 14 to generate X-rays for irradiating the subject P. For example, the X-ray tube 11 includes a rotating anode type X-ray tube that generates X-rays by irradiating a rotating anode with thermoelectrons. The X-ray tube 11 is an example of an X-ray generation unit.
Ｘ線検出器１２は、Ｘ線管１１から照射されて被検体Ｐを通過したＸ線を検出し、検出したＸ線量に対応した信号をＤＡＳ１８へと出力する。Ｘ線検出器１２は、例えば、Ｘ線管１１の焦点を中心とした１つの円弧に沿ってチャネル方向に複数の検出素子が配列された複数の検出素子列を有する。Ｘ線検出器１２は、例えば、チャネル方向に複数の検出素子が配列された検出素子列が列方向（スライス方向、roｗ方向）に複数配列された構造を有する。また、Ｘ線検出器１２は、例えば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとを有する間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有する。シンチレータは入射Ｘ線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶を有する。グリッドは、シンチレータアレイのＸ線入射側の面に配置され、散乱Ｘ線を吸収するＸ線遮蔽板を有する。なお、グリッドはコリメータ（１次元コリメータ又は２次元コリメータ）と呼ばれる場合もある。光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、例えば、フォトダイオード等の光センサを有する。なお、Ｘ線検出器１２は、入射したＸ線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。また、Ｘ線検出器１２は、Ｘ線検出部の一例である。
The X-ray detector 12 detects X-rays emitted from the X-ray tube 11 and passed through the subject P, and outputs a signal corresponding to the detected X-ray dose to the DAS 18. The X-ray detector 12 has, for example, a plurality of detection element arrays in which a plurality of detection elements are arranged in the channel direction along one arc centered on the focal point of the X-ray tube 11. The X-ray detector 12 has, for example, a structure in which a plurality of detection element rows in which a plurality of detection elements are arranged in the channel direction are arranged in the row direction (slice direction, row direction). The X-ray detector 12 is, for example, an indirect conversion type detector having a grid, a scintillator array, and an optical sensor array. The scintillator array has a plurality of scintillators. The scintillator has a scintillator crystal that outputs light of a photon amount according to the incident X-ray dose. The grid is arranged on the X-ray incident side surface of the scintillator array, and has an X-ray shielding plate that absorbs scattered X-rays. The grid may be called a collimator (one-dimensional collimator or two-dimensional collimator). The optical sensor array has a function of converting into an electric signal according to the amount of light from the scintillator, and has, for example, an optical sensor such as a photodiode. The X-ray detector 12 may be a direct conversion type detector having a semiconductor element that converts an incident X-ray into an electric signal. The X-ray detector 12 is an example of an X-ray detector.
回転フレーム１３は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを対向支持し、制御装置１５によってＸ線管１１とＸ線検出器１２とを回転させる円環状のフレームである。例えば、回転フレーム１３は、アルミニウムを材料とした鋳物である。なお、回転フレーム１３は、Ｘ線管１１及びＸ線検出器１２に加えて、Ｘ線高電圧装置１４やウェッジ１６、コリメータ１７、ＤＡＳ１８等を更に支持することもできる。更に、回転フレーム１３は、図１において図示しない種々の構成を更に支持することもできる。以下では、架台装置１０において、回転フレーム１３、及び、回転フレーム１３と共に回転移動する部分を、回転部とも記載する。
The rotating frame 13 is an annular frame that supports the X-ray tube 11 and the X-ray detector 12 so as to face each other, and causes the controller 15 to rotate the X-ray tube 11 and the X-ray detector 12. For example, the rotating frame 13 is a casting made of aluminum. In addition to the X-ray tube 11 and the X-ray detector 12, the rotary frame 13 can further support the X-ray high voltage device 14, the wedge 16, the collimator 17, the DAS 18, and the like. Further, the rotating frame 13 can further support various configurations not shown in FIG. In the following, in the gantry device 10, the rotating frame 13 and a portion that rotates together with the rotating frame 13 are also referred to as a rotating portion.
Ｘ線高電圧装置１４は、変圧器（トランス）及び整流器等の電気回路を有し、Ｘ線管１１に印加する高電圧を発生する高電圧発生装置と、Ｘ線管１１が発生するＸ線に応じた出力電圧の制御を行うＸ線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であってもよい。なお、Ｘ線高電圧装置１４は、回転フレーム１３に設けられてもよいし、図示しない固定フレームに設けられても構わない。
The X-ray high-voltage device 14 has an electric circuit such as a transformer and a rectifier, and a high-voltage generator that generates a high voltage to be applied to the X-ray tube 11 and an X-ray generated by the X-ray tube 11. And an X-ray controller for controlling the output voltage according to the above. The high voltage generator may be a transformer type or an inverter type. The X-ray high voltage device 14 may be provided on the rotating frame 13 or a fixed frame (not shown).
制御装置１５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を有する処理回路と、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構とを有する。制御装置１５は、入力インターフェース４３からの入力信号を受けて、架台装置１０及び寝台装置３０の動作制御を行う。例えば、制御装置１５は、回転フレーム１３の回転や架台装置１０のチルト、寝台装置３０及び天板３３の動作等について制御を行う。一例を挙げると、制御装置１５は、架台装置１０をチルトさせる制御として、入力された傾斜角度（チルト角度）情報により、Ｘ軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム１３を回転させる。なお、制御装置１５は架台装置１０に設けられてもよいし、コンソール装置４０に設けられてもよい。
The control device 15 has a processing circuit having a CPU (Central Processing Unit) and the like, and a drive mechanism such as a motor and an actuator. The control device 15 receives an input signal from the input interface 43 and controls the operation of the gantry device 10 and the bed device 30. For example, the control device 15 controls the rotation of the rotating frame 13, the tilt of the gantry device 10, the operations of the bed device 30 and the top plate 33, and the like. As an example, the control device 15 rotates the rotating frame 13 about an axis parallel to the X-axis direction based on the input tilt angle (tilt angle) information as control for tilting the gantry device 10. The control device 15 may be provided in the gantry device 10 or the console device 40.
ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から照射されたＸ線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から被検体Ｐへ照射されるＸ線が、予め定められた分布になるように、Ｘ線管１１から照射されたＸ線を透過して減衰するフィルタである。例えば、ウェッジ１６は、ウェッジフィルタ（wedge filter）やボウタイフィルタ（bow-tie filter）であり、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウム等を加工したフィルタである。
The wedge 16 is a filter for adjusting the X-ray dose emitted from the X-ray tube 11. Specifically, the wedge 16 transmits and attenuates the X-rays emitted from the X-ray tube 11 so that the X-rays emitted from the X-ray tube 11 to the subject P have a predetermined distribution. It is a filter to do. For example, the wedge 16 is a wedge filter or a bow-tie filter, and is a filter obtained by processing aluminum or the like so as to have a predetermined target angle and a predetermined thickness.
コリメータ１７は、ウェッジ１６を透過したＸ線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合わせによってスリットを形成する。なお、コリメータ１７は、Ｘ線絞りと呼ばれる場合もある。また、図１においては、Ｘ線管１１とコリメータ１７との間にウェッジ１６が配置される場合を示すが、Ｘ線管１１とウェッジ１６との間にコリメータ１７が配置される場合であってもよい。この場合、ウェッジ１６は、Ｘ線管１１から照射され、コリメータ１７により照射範囲が制限されたＸ線を透過して減衰させる。
The collimator 17 is a lead plate or the like for narrowing down the irradiation range of X-rays transmitted through the wedge 16, and a slit is formed by a combination of a plurality of lead plates or the like. The collimator 17 may be called an X-ray diaphragm. Further, although FIG. 1 shows a case where the wedge 16 is arranged between the X-ray tube 11 and the collimator 17, it is a case where the collimator 17 is arranged between the X-ray tube 11 and the wedge 16. Good. In this case, the wedge 16 transmits and attenuates the X-rays that are emitted from the X-ray tube 11 and the irradiation range of which is limited by the collimator 17.
ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２が有する各検出素子によって検出されるＸ線の信号を収集する。例えば、ＤＡＳ１８は、各検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、電気信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器とを有し、検出データを生成する。ＤＡＳ１８は、例えば、プロセッサにより実現される。なお、ＤＡＳ１８は、収集部の一例である。
The DAS 18 collects X-ray signals detected by the respective detection elements included in the X-ray detector 12. For example, the DAS 18 has an amplifier that amplifies an electric signal output from each detection element and an A / D converter that converts the electric signal into a digital signal, and generates detection data. The DAS 18 is realized by, for example, a processor. The DAS 18 is an example of a collection unit.
ここで、ＤＡＳ１８は、複数の検出素子によって検出されるＸ線の信号を、ビューごとに逐次収集する。例えば、ＤＡＳ１８は、複数の検出素子の各々とスイッチを介して接続され、接続をオンにする検出素子を切り替えながら、各検出素子にて積分された電荷を逐次読み出す。
Here, the DAS 18 sequentially collects X-ray signals detected by the plurality of detection elements for each view. For example, the DAS 18 is connected to each of the plurality of detection elements via a switch, and sequentially switches the detection elements that turn on the connection while sequentially reading out the charges integrated by the respective detection elements.
以下、ＤＡＳ１８における逐次収集の一例について説明する。なお、説明の便宜上、４個の検出素子による逐次収集について説明するが、ＤＡＳ１８が接続される検出素子の数は、これに限定されるものではない。一例を挙げると、ＤＡＳ１８は、検出素子１２ａ、検出素子１２ｂ、検出素子１２ｃ、検出素子１２ｄの４個の検出素子の各々とスイッチを介して接続される。この場合、ＤＡＳ１８は、まず、検出素子１２ａとの接続をオンにし、検出素子１２ａにて積分された電荷を、Ｘ線の信号Ｓ１１として読み出す。
Hereinafter, an example of the sequential collection in the DAS 18 will be described. It should be noted that, for convenience of explanation, the sequential collection by four detection elements will be described, but the number of detection elements to which the DAS 18 is connected is not limited to this. As an example, the DAS 18 is connected to each of the four detection elements 12a, 12b, 12c, and 12d via a switch. In this case, the DAS 18 first turns on the connection with the detection element 12a and reads the charge integrated by the detection element 12a as the X-ray signal S11.
次に、ＤＡＳ１８は、検出素子１２ａとの接続をオフにするとともに、検出素子１２ｂとの接続をオンにし、検出素子１２ｂにて積分された電荷を、Ｘ線の信号Ｓ１２として読み出す。なお、ＤＡＳ１８との接続がオフとなることにより、検出素子１２ａでは、電荷の積分が開始される。
Next, the DAS 18 turns off the connection with the detection element 12a and turns on the connection with the detection element 12b, and reads the charge integrated by the detection element 12b as an X-ray signal S12. When the connection with the DAS 18 is turned off, the charge integration is started in the detection element 12a.
次に、ＤＡＳ１８は、検出素子１２ｂとの接続をオフにするとともに、検出素子１２ｃとの接続をオンにし、検出素子１２ｃにて積分された電荷を、Ｘ線の信号Ｓ１３として読み出す。なお、ＤＡＳ１８との接続がオフとなることにより、検出素子１２ｂでは、電荷の積分が開始される。
Next, the DAS 18 turns off the connection with the detection element 12b and turns on the connection with the detection element 12c, and reads the charge integrated by the detection element 12c as an X-ray signal S13. When the connection with the DAS 18 is turned off, the charge integration is started in the detection element 12b.
次に、ＤＡＳ１８は、検出素子１２ｃとの接続をオフにするとともに、検出素子１２ｄとの接続をオンにし、検出素子１２ｄにて積分された電荷を、Ｘ線の信号Ｓ１４として読み出す。なお、ＤＡＳ１８との接続がオフとなることにより、検出素子１２ｃでは、電荷の積分が開始される。また、信号Ｓ１４を読み出した後、ＤＡＳ１８は、検出素子１２ｄとの接続をオフにする。これにより、検出素子１２ｄでは、電荷の積分が開始される。
Next, the DAS 18 turns off the connection with the detection element 12c and turns on the connection with the detection element 12d, and reads the charge integrated by the detection element 12d as an X-ray signal S14. Note that, when the connection with the DAS 18 is turned off, the charge integration is started in the detection element 12c. Further, after reading the signal S14, the DAS 18 turns off the connection with the detection element 12d. As a result, in the detection element 12d, charge integration is started.
このように、ＤＡＳ１８は、検出素子１２ａ、検出素子１２ｂ、検出素子１２ｃ及び検出素子１２ｄの４個の検出素子から、１つのビューにおいて、４個の信号（信号Ｓ１１、信号Ｓ１２、信号Ｓ１３及び信号Ｓ１４）を逐次収集する。同様に、ＤＡＳ１８は、次のビューにおいて、４個の検出素子から、４個の信号を逐次収集する。換言すると、ＤＡＳ１８は、４個の検出素子によって検出されるＸ線の４個の信号を、ビューごとに逐次収集する。
As described above, the DAS 18 detects four signals (signal S11, signal S12, signal S13, and signal S13, S14) is sequentially collected. Similarly, the DAS 18 sequentially collects four signals from four detector elements in the next view. In other words, the DAS 18 sequentially collects the four X-ray signals detected by the four detection elements for each view.
なお、検出素子１２ａ、検出素子１２ｂ、検出素子１２ｃ及び検出素子１２ｄについて説明したが、ＤＡＳ１８に対応する複数の検出素子の数は、「４個」に限定されるものではない。例えば、ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２における全検出素子によって検出されるＸ線の信号を、ビューごとに逐次収集する。この場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、例えば、ＤＡＳ１８を１つ備える。
Although the detection element 12a, the detection element 12b, the detection element 12c, and the detection element 12d have been described, the number of the plurality of detection elements corresponding to the DAS 18 is not limited to “4”. For example, the DAS 18 sequentially collects X-ray signals detected by all the detection elements in the X-ray detector 12 for each view. In this case, the X-ray CT apparatus 1 includes, for example, one DAS 18.
また、例えば、ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２において、チャネル方向に沿って配列された複数の検出素子（検出素子列）によって検出されるＸ線の信号を、ビューごとに逐次収集する。或いは、ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２において、列方向に沿って配列された複数の検出素子（検出素子列）によって検出されるＸ線の信号を、ビューごとに逐次収集する。この場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、例えば、Ｘ線検出器１２における検出素子列と同数のＤＡＳ１８を備える。
Further, for example, the DAS 18 sequentially collects X-ray signals detected by a plurality of detection elements (detection element arrays) arranged in the channel direction in the X-ray detector 12 for each view. Alternatively, the DAS 18 sequentially collects X-ray signals detected by the plurality of detection elements (detection element arrays) arranged in the column direction in the X-ray detector 12 for each view. In this case, the X-ray CT apparatus 1 includes, for example, the same number of DASs 18 as the detection element rows in the X-ray detector 12.
以下では、Ｘ線検出器１２において、１つのＤＡＳ１８に対応する複数の検出素子を、検出素子群とも記載する。即ち、Ｘ線検出器１２は、検出素子群を１又は複数有する。また、Ｘ線ＣＴ装置１は、検出素子群によって検出されるＸ線の信号をビューごとに逐次収集するＤＡＳ１８を、１又は複数備える。
Hereinafter, in the X-ray detector 12, a plurality of detection elements corresponding to one DAS 18 will be also referred to as a detection element group. That is, the X-ray detector 12 has one or more detection element groups. Further, the X-ray CT apparatus 1 includes one or a plurality of DASs 18 that sequentially collect the X-ray signals detected by the detection element group for each view.
ＤＡＳ１８が生成したデータは、回転フレーム１３に設けられた発光ダイオード（Light Emitting Diode: ＬＥＤ）を有する送信機から、光通信によって、架台装置１０の非回転部分（例えば、固定フレーム等。図１での図示は省略している）に設けられた、フォトダイオードを有する受信機に送信され、コンソール装置４０へと転送される。ここで、非回転部分とは、例えば、回転フレーム１３を回転可能に支持する固定フレーム等である。なお、回転フレーム１３から架台装置１０の非回転部分へのデータの送信方法は、光通信に限らず、非接触型の如何なるデータ伝送方式を採用してもよいし、接触型のデータ伝送方式を採用しても構わない。
The data generated by the DAS 18 is transmitted from a transmitter having a light emitting diode (LED) provided on the rotating frame 13 by optical communication to a non-rotating portion of the gantry device 10 (for example, a fixed frame. In FIG. 1). (Not shown in the figure) is provided to the receiver having a photodiode and is transferred to the console device 40. Here, the non-rotating portion is, for example, a fixed frame that rotatably supports the rotating frame 13. The method of transmitting data from the rotating frame 13 to the non-rotating portion of the gantry device 10 is not limited to optical communication, and any non-contact data transmission method may be adopted. You can use it.
寝台装置３０は、スキャン対象の被検体Ｐを載置、移動させる装置であり、基台３１と、寝台駆動装置３２と、天板３３と、支持フレーム３４とを有する。基台３１は、支持フレーム３４を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置３２は、被検体Ｐが載置された天板３３を、天板３３の長軸方向に移動する駆動機構であり、モータ及びアクチュエータ等を含む。支持フレーム３４の上面に設けられた天板３３は、被検体Ｐが載置される板である。なお、寝台駆動装置３２は、天板３３に加え、支持フレーム３４を天板３３の長軸方向に移動してもよい。
The bed device 30 is a device for placing and moving the subject P to be scanned, and includes a base 31, a bed driving device 32, a top plate 33, and a support frame 34. The base 31 is a housing that supports the support frame 34 so as to be vertically movable. The bed driving device 32 is a driving mechanism that moves the top plate 33 on which the subject P is placed in the long axis direction of the top plate 33, and includes a motor, an actuator, and the like. The top plate 33 provided on the upper surface of the support frame 34 is a plate on which the subject P is placed. The couch driving device 32 may move the support frame 34 in the long axis direction of the top plate 33 in addition to the top plate 33.
コンソール装置４０は、メモリ４１と、ディスプレイ４２と、入力インターフェース４３と、処理回路４４とを有する。なお、コンソール装置４０は架台装置１０とは別体として説明するが、架台装置１０にコンソール装置４０又はコンソール装置４０の各構成要素の一部が含まれてもよい。
The console device 40 includes a memory 41, a display 42, an input interface 43, and a processing circuit 44. Although the console device 40 is described separately from the gantry device 10, the gantry device 10 may include the console device 40 or a part of each component of the console device 40.
メモリ４１は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。メモリ４１は、例えば、投影データや再構成画像データを記憶する。また、例えば、メモリ４１は、Ｘ線ＣＴ装置１に含まれる回路がその機能を実現するためのプログラムを記憶する。なお、メモリ４１は、Ｘ線ＣＴ装置１とネットワークを介して接続されたサーバ群（クラウド）により実現されることとしてもよい。
The memory 41 is realized by, for example, a RAM (Random Access Memory), a semiconductor memory element such as a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like. The memory 41 stores, for example, projection data and reconstructed image data. Further, for example, the memory 41 stores a program for a circuit included in the X-ray CT apparatus 1 to realize its function. The memory 41 may be realized by a server group (cloud) connected to the X-ray CT apparatus 1 via a network.
ディスプレイ４２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ４２は、処理回路４４によって生成された画像データを表示したり、操作者からの各種操作を受け付けるためのＧＵＩ（Graphical User Interface）等を表示したりする。例えば、ディスプレイ４２は、液晶ディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイである。ディスプレイ４２は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置４０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。
The display 42 displays various information. For example, the display 42 displays the image data generated by the processing circuit 44, or displays a GUI (Graphical User Interface) for receiving various operations from the operator. For example, the display 42 is a liquid crystal display or a CRT (Cathode Ray Tube) display. The display 42 may be a desktop type or a tablet terminal or the like that can wirelessly communicate with the console device 40 main body.
入力インターフェース４３は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路４４に出力する。例えば、入力インターフェース４３は、投影データを収集する際の収集条件や、ＣＴ画像データを再構成する際の再構成条件、ＣＴ画像データから後処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。例えば、入力インターフェース４３は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。なお、入力インターフェース４３は、架台装置１０に設けられてもよい。また、入力インターフェース４３は、コンソール装置４０本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、入力インターフェース４３は、マウスやキーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、コンソール装置４０とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路４４へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース４３の例に含まれる。
The input interface 43 receives various input operations from the operator, converts the received input operations into electric signals, and outputs the electric signals to the processing circuit 44. For example, the input interface 43 sets the collection conditions when collecting projection data, the reconstruction conditions when reconstructing CT image data, the image processing conditions when generating a post-processed image from CT image data, and the like. Accept from. For example, the input interface 43 includes a mouse, a keyboard, a trackball, a switch, a button, a joystick, a touch pad for performing an input operation by touching an operation surface, a touch screen in which a display screen and a touch pad are integrated, and an optical sensor. It is realized by the non-contact input circuit and the voice input circuit used. The input interface 43 may be provided in the gantry device 10. Further, the input interface 43 may be configured by a tablet terminal or the like that can wirelessly communicate with the console device 40 main body. Further, the input interface 43 is not limited to the one including physical operation parts such as a mouse and a keyboard. For example, an electric signal processing circuit that receives an electric signal corresponding to an input operation from an external input device provided separately from the console device 40 and outputs the electric signal to the processing circuit 44 is also an example of the input interface 43. included.
処理回路４４は、Ｘ線ＣＴ装置１全体の動作を制御する。なお、処理回路４４は、コンソール装置４０に含まれる場合に限られない。例えば、処理回路４４は、複数の医用画像診断装置にて取得された検出データに対する処理を一括して行なう統合サーバに含まれてもよい。
The processing circuit 44 controls the operation of the entire X-ray CT apparatus 1. The processing circuit 44 is not limited to being included in the console device 40. For example, the processing circuit 44 may be included in an integrated server that collectively processes the detection data acquired by a plurality of medical image diagnostic apparatuses.
例えば、処理回路４４は、システム制御機能４４１、前処理機能４４２、生成機能４４３及び出力機能４４４を実行する。なお、システム制御機能４４１は、制御部の一例である。例えば、処理回路４４は、メモリ４１からシステム制御機能４４１に相当するプログラムを読み出して実行することにより、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路４４の各種機能を制御する。
For example, the processing circuit 44 executes the system control function 441, the preprocessing function 442, the generation function 443, and the output function 444. The system control function 441 is an example of a control unit. For example, the processing circuit 44 reads out a program corresponding to the system control function 441 from the memory 41 and executes the program to execute various functions of the processing circuit 44 based on the input operation received from the operator via the input interface 43. Control.
また、システム制御機能４４１は、Ｘ線ＣＴ装置１を制御して、位置決め撮影を実行する。例えば、システム制御機能４４１は、Ｘ線管１１の位置を所定の回転角度に固定し、天板３３をＺ方向に移動させながらＸ線管１１よりＸ線を被検体Ｐに照射することで、位置決め撮影を実行する。また、処理回路４４は、メモリ４１から生成機能４４３に相当するプログラムを読み出して実行することにより、位置決め撮影により収集されたＸ線の信号に基づいて、位置決め画像データを生成する。なお、位置決め画像データは、スキャノ画像データやスカウト画像データと呼ばれる場合もある。
Further, the system control function 441 controls the X-ray CT apparatus 1 to execute positioning imaging. For example, the system control function 441 fixes the position of the X-ray tube 11 at a predetermined rotation angle, and irradiates the subject P with X-rays from the X-ray tube 11 while moving the top plate 33 in the Z direction. Positioning shooting is executed. Further, the processing circuit 44 reads the program corresponding to the generation function 443 from the memory 41 and executes the program to generate the positioning image data based on the X-ray signals collected by the positioning imaging. Note that the positioning image data may be called scano image data or scout image data.
また、システム制御機能４４１は、Ｘ線ＣＴ装置１を制御して、本スキャンを実行する。例えば、システム制御機能４４１は、位置決め画像データに基づいて、本スキャンのスキャン条件（例えば、スキャン範囲や管電流等）を設定する。次に、システム制御機能４４１は、寝台駆動装置３２を制御することにより、被検体Ｐを架台装置１０の撮影口内へ移動させる。また、システム制御機能４４１は、コリメータ１７の開口度及び位置を調整する。また、システム制御機能４４１は、制御装置１５を制御することにより回転部を回転させる。
Further, the system control function 441 controls the X-ray CT apparatus 1 to execute the main scan. For example, the system control function 441 sets scan conditions (for example, scan range, tube current, etc.) of the main scan based on the positioning image data. Next, the system control function 441 controls the bed driving device 32 to move the subject P into the imaging opening of the gantry device 10. Further, the system control function 441 adjusts the opening degree and the position of the collimator 17. Further, the system control function 441 controls the control device 15 to rotate the rotating unit.
また、システム制御機能４４１は、Ｘ線高電圧装置１４を制御することにより、Ｘ線管１１へ高電圧を供給させる。これにより、Ｘ線管１１は、被検体Ｐに対し照射するＸ線を発生する。ここで、システム制御機能４４１は、デュアルエナジー収集又はマルチエナジー収集を実行する。即ち、システム制御機能４４１は、Ｘ線管１１が発生するＸ線のエネルギーを、１又は複数のビューごとに変化させる。例えば、システム制御機能４４１は、Ｘ線管１１に供給する管電圧を制御することにより、Ｘ線管１１が発生するＸ線のエネルギーを変化させる。なお、システム制御機能４４１によるＸ線のエネルギーの制御については後述する。
Further, the system control function 441 controls the X-ray high voltage device 14 to supply a high voltage to the X-ray tube 11. As a result, the X-ray tube 11 generates X-rays that irradiate the subject P. Here, the system control function 441 executes dual energy collection or multi-energy collection. That is, the system control function 441 changes the energy of the X-ray generated by the X-ray tube 11 for each one or a plurality of views. For example, the system control function 441 changes the energy of the X-ray generated by the X-ray tube 11 by controlling the tube voltage supplied to the X-ray tube 11. The control of X-ray energy by the system control function 441 will be described later.
システム制御機能４４１によって本スキャンが実行される間、ＤＡＳ１８は、複数の検出素子によって検出されるＸ線の信号をビューごとに逐次収集し、検出データを生成する。また、処理回路４４は、メモリ４１から前処理機能４４２に相当するプログラムを読み出して実行することにより、ＤＡＳ１８から出力された検出データに対し前処理を施す。例えば、前処理機能４４２は、ＤＡＳ１８から出力された検出データに対して、対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施す。なお、前処理を施した後のデータについては生データとも記載する。また、前処理を施す前の検出データ及び前処理を施した後の生データを総称して、投影データとも記載する。
While the main scan is being executed by the system control function 441, the DAS 18 sequentially collects X-ray signals detected by the plurality of detection elements for each view, and generates detection data. Further, the processing circuit 44 performs preprocessing on the detection data output from the DAS 18 by reading the program corresponding to the preprocessing function 442 from the memory 41 and executing the program. For example, the preprocessing function 442 performs preprocessing such as logarithmic conversion processing, offset correction processing, interchannel sensitivity correction processing, and beam hardening correction on the detection data output from the DAS 18. Note that the data after the pretreatment is also referred to as raw data. Further, the detection data before the pre-processing and the raw data after the pre-processing are collectively referred to as projection data.
また、生成機能４４３は、補正後の生データに基づいてＣＴ画像データを生成する。具体的には、生成機能４４３は、補正後の生データに対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行ってＣＴ画像データを生成する。また、生成機能４４３は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作等に基づいて、生成したＣＴ画像データを、公知の方法により任意断面の断層像データや３次元画像データに変換する。また、生成機能４４３は、変換した断層像データや３次元画像データをメモリ４１に記憶させる。
The generation function 443 also generates CT image data based on the corrected raw data. Specifically, the generation function 443 generates CT image data by performing reconstruction processing on the corrected raw data using a filtered back projection method, a successive approximation reconstruction method, or the like. Further, the generation function 443 converts the generated CT image data into tomographic image data or three-dimensional image data of an arbitrary cross section by a known method based on an input operation or the like received from the operator via the input interface 43. . The generation function 443 also stores the converted tomographic image data and three-dimensional image data in the memory 41.
また、処理回路４４は、メモリ４１から出力機能４４４に相当するプログラムを読み出して実行することにより、断層像データや３次元画像データ、ＣＴ画像データ等を出力する。例えば、処理回路４４は、断層像データや３次元画像データをディスプレイ４２に表示させる。また、例えば、処理回路４４は、断層像データや３次元画像データ、ＣＴ画像データを、Ｘ線ＣＴ装置１とネットワークを介して接続された外部装置（例えば、画像データを保管するサーバ装置等）に出力する。
Further, the processing circuit 44 outputs tomographic image data, three-dimensional image data, CT image data, and the like by reading and executing a program corresponding to the output function 444 from the memory 41. For example, the processing circuit 44 causes the display 42 to display tomographic image data and three-dimensional image data. Further, for example, the processing circuit 44 externally connects the tomographic image data, the three-dimensional image data, and the CT image data to the X-ray CT apparatus 1 via a network (for example, a server apparatus that stores the image data). Output to.
図１に示すＸ線ＣＴ装置１においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ４１へ記憶されている。処理回路４４は、メモリ４１からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路４４は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。なお、図１においては、システム制御機能４４１、前処理機能４４２、生成機能４４３及び出力機能４４４の各処理機能が単一の処理回路４４によって実現される場合を示したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、処理回路４４は、複数の独立したプロセッサを組み合わせて構成され、各プロセッサが各プログラムを実行することにより各処理機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路４４が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。
In the X-ray CT apparatus 1 shown in FIG. 1, each processing function is stored in the memory 41 in the form of a program executable by a computer. The processing circuit 44 is a processor that realizes a function corresponding to each program by reading the program from the memory 41 and executing the program. In other words, the processing circuit 44 in the state where each program is read has a function corresponding to the read program. Although FIG. 1 shows the case where each processing function of the system control function 441, the preprocessing function 442, the generation function 443, and the output function 444 is realized by the single processing circuit 44, the embodiment is not limited to this. It is not limited. For example, the processing circuit 44 may be configured by combining a plurality of independent processors, and each processor may realize each processing function by executing each program. Further, each processing function of the processing circuit 44 may be implemented by being appropriately dispersed or integrated into a single or a plurality of processing circuits.
以上、Ｘ線ＣＴ装置１の構成の一例について説明した。かかる構成の下、Ｘ線ＣＴ装置１は、逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いて、高速スイッチング方式によるデュアルエナジー収集又はマルチエナジー収集を可能にする。具体的には、Ｘ線ＣＴ装置１におけるＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２における複数の検出素子によって検出されるＸ線の信号を、ビューごとに逐次収集する。また、Ｘ線ＣＴ装置１におけるシステム制御機能４４１は、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーが、１又は複数のビューごとに検出素子間で一定となるように、Ｘ線のエネルギーを１又は複数のビューごとに変化させる。以下、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１が行う処理について詳細に説明する。
Heretofore, an example of the configuration of the X-ray CT apparatus 1 has been described. Under such a configuration, the X-ray CT apparatus 1 enables the dual energy acquisition or the multi-energy acquisition by the fast switching method by using the DAS 18 of the sequential acquisition method. Specifically, the DAS 18 in the X-ray CT apparatus 1 sequentially collects X-ray signals detected by the plurality of detection elements in the X-ray detector 12 for each view. Further, the system control function 441 in the X-ray CT apparatus 1 is configured so that the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is constant between the detection elements for each one or multiple views. The energy of X-rays is changed for each of one or more views. Hereinafter, the processing performed by the X-ray CT apparatus 1 according to the first embodiment will be described in detail.
なお、本実施形態では、一例として、デュアルエナジー収集を行なう場合について説明する。また、本実施形態では、一例として、Ｘ線ＣＴ装置１が複数のＤＡＳ１８を備え、ＤＡＳ１８の各々が、列方向に沿って配列されたｎ個の検出素子（検出素子１２１・・・検出素子１２ｍ・・・検出素子１２ｎ）によって検出されるＸ線の信号を逐次収集する場合について説明する。
In the present embodiment, as an example, a case of performing dual energy collection will be described. In addition, in the present embodiment, as an example, the X-ray CT apparatus 1 includes a plurality of DASs 18, and each of the DASs 18 has n detection elements (detection elements 121 ... Detection elements 12m arranged in the column direction). The case where the X-ray signals detected by the detection element 12n) are sequentially collected will be described.
また、複数の検出素子のうち、複数のＤＡＳ１８のそれぞれによって実質的に同時にＸ線の信号が収集される複数の検出素子１２１については、第１の検出素子グループとも記載する。また、複数の検出素子のうち、複数のＤＡＳ１８のそれぞれによって実質的に同時にＸ線の信号が収集される複数の検出素子１２ｎについては、第ｎの検出素子グループとも記載する。ｎは２以上の整数である。
Further, among the plurality of detection elements, the plurality of detection elements 121 in which the X-ray signals are collected substantially simultaneously by the plurality of DASs 18 are also referred to as a first detection element group. Further, among the plurality of detection elements, the plurality of detection elements 12n in which X-ray signals are collected substantially simultaneously by each of the plurality of DASs 18 are also referred to as an nth detection element group. n is an integer of 2 or more.
ＣＴスキャンにおいて、Ｘ線管１１は、システム制御機能４４１による制御の下、Ｘ線検出器１２と対向した状態で回転しながら、Ｘ線を発生する。この際、Ｘ線検出器１２における検出素子は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。また、ＤＡＳ１８は、検出素子によって検出されるＸ線の信号を収集する。
In the CT scan, the X-ray tube 11 generates X-rays while rotating while facing the X-ray detector 12 under the control of the system control function 441. At this time, the detection element in the X-ray detector 12 detects the X-rays that have passed through the subject P. Further, the DAS 18 collects X-ray signals detected by the detection element.
以下、ＤＡＳ１８による信号の収集、及び、システム制御機能４４１によるＸ線のエネルギーの制御について、図２を用いて説明する。図２において、横軸は列方向に対応し、縦軸は時間に対応する。図２に示すエネルギーＥ１及びエネルギーＥ２は、Ｘ線の発生時におけるエネルギーである。なお、エネルギーＥ１とエネルギーＥ２とは異なる値である。また、図２に示すＸ線照射時間は、各検出素子が、Ｘ線の照射を受けている時間を示す。なお、図２は、第１の実施形態に係るＸ線のエネルギーの制御について説明するための図である。
Hereinafter, acquisition of signals by the DAS 18 and control of X-ray energy by the system control function 441 will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the horizontal axis corresponds to the column direction and the vertical axis corresponds to time. Energy E1 and energy E2 shown in FIG. 2 are energy when X-rays are generated. The energy E1 and the energy E2 have different values. The X-ray irradiation time shown in FIG. 2 indicates the time during which each detection element is being irradiated with X-rays. Note that FIG. 2 is a diagram for explaining the control of the X-ray energy according to the first embodiment.
図２に示すように、ＤＡＳ１８は、ｎ個の検出素子によって検出されるＸ線のｎ個の信号を、ビューごとに逐次収集する。具体的には、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ１１から時間Ａｅ１１までの間、Ｘ線の信号を逐次収集する。また、ＤＡＳ１８は、次のビューにおいて、時間Ａｓ１２から時間Ａｅ１２までの間、Ｘ線の信号を逐次収集する。また、ＤＡＳ１８は、次のビューにおいて、時間Ａｓ１３から時間Ａｅ１３までの間、Ｘ線の信号を逐次収集する。
As shown in FIG. 2, the DAS 18 sequentially collects n signals of X-rays detected by n detection elements for each view. Specifically, the DAS 18 sequentially collects X-ray signals from time As11 to time Ae11. Further, in the next view, the DAS 18 sequentially acquires X-ray signals from time As12 to time Ae12. In the next view, the DAS 18 sequentially collects X-ray signals from time As13 to time Ae13.
より具体的には、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ１１において、列方向に沿って配列されたｎ個の検出素子のうち、検出素子１２１にて積分された電荷を読み出して増幅し、Ａ／Ｄ変換を行なう。即ち、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ１１において、検出素子１２１によって検出されたＸ線の信号を収集する。更に、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ１１以降、検出素子１２ｍ等の各検出素子によって検出されたＸ線の信号を逐次収集する。そして、ＤＡＳ１８は、時間Ａｅ１１において、検出素子１２ｎによって検出されたＸ線の信号を収集する。
More specifically, at time As11, the DAS 18 reads out and amplifies the charge integrated by the detection element 121 among the n detection elements arranged in the column direction, and performs A / D conversion. . That is, the DAS 18 collects the X-ray signal detected by the detection element 121 at time As11. Further, after the time As11, the DAS 18 sequentially collects X-ray signals detected by the detection elements such as the detection element 12m. Then, the DAS 18 collects the X-ray signal detected by the detection element 12n at the time Ae11.
上述したように、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ１１から時間Ａｅ１１までの間、Ｘ線の信号の収集を行なう。例えば、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ１１から時間Ａｅ１１までの間、いずれかの検出素子から電荷の読み出しを行なう。或いは、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ１１から時間Ａｅ１１までの間、いずれかの検出素子の増幅処理を行なう。或いは、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ１１から時間Ａｅ１１までの間、いずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、図２に示すように、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なっている間（時間Ａｓ１１から時間Ａｅ１１までの間）、Ｘ線の発生を停止させる。
As described above, the DAS 18 collects X-ray signals from the time As11 to the time Ae11. For example, the DAS 18 reads out charges from any of the detection elements during the time As11 to the time Ae11. Alternatively, the DAS 18 performs an amplification process on any of the detection elements from the time As11 to the time Ae11. Alternatively, the DAS 18 performs A / D conversion of any of the detection elements from time As11 to time Ae11. Here, as shown in FIG. 2, the system control function 441 stops generation of X-rays while the DAS 18 is collecting X-ray signals (from time As11 to time Ae11).
また、時間Ａｅ１１以後の時間Ｉｓ１１において、システム制御機能４４１は、エネルギーＥ１のＸ線を発生させる。そして、システム制御機能４４１は、時間Ｉｓ１１から時間Ｉｅ１１までの間、エネルギーＥ１のＸ線を発生させた後、Ｘ線の発生を停止させる。例えば、システム制御機能４４１は、時間Ｉｓ１１から時間Ｉｅ１１までの間、エネルギーＥ１のパルスＸ線を発生させる。即ち、システム制御機能４４１は、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なっていない間、パルス状のＸ線を発生させる。例えば、システム制御機能４４１は、ＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を行なっていない間、パルス状のＸ線を発生させる。
Further, at time Is11 after time Ae11, the system control function 441 generates X-rays of energy E1. Then, the system control function 441 stops the generation of X-rays after generating X-rays of energy E1 from time Is11 to time Ie11. For example, the system control function 441 generates a pulsed X-ray with energy E1 from time Is11 to time Ie11. That is, the system control function 441 generates pulsed X-rays while the DAS 18 is not collecting X-ray signals. For example, the system control function 441 generates pulsed X-rays while the DAS 18 is not performing A / D conversion.
例えば、システム制御機能４４１は、スキャン開始に先立って、ＤＡＳ１８による信号収集のタイミングを取得する。一例を挙げると、システム制御機能４４１は、ＤＡＳ１８による信号収集のタイミングとして、図２の時間Ａｓ１１、時間Ａｅ１１、時間Ａｓ１２、時間Ａｅ１２、時間Ａｓ１３及び時間Ａｅ１３等の時間情報を取得する。別の例を挙げると、システム制御機能４４１は、ＤＡＳ１８による信号収集のタイミングとして、１つのビューにおいてＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう時間の長さ（時間Ａｓ１１〜時間Ａｅ１１の長さ等）と、Ｘ線の信号の収集を行なう周期（時間Ａｓ１１〜時間Ａｓ１２の長さ等）とを取得する。そして、システム制御機能４４１は、ＤＡＳ１８による信号収集のタイミングに応じてＸ線を発生させ、又は、Ｘ線の発生を停止させる。
For example, the system control function 441 acquires the timing of signal acquisition by the DAS 18 prior to the start of scanning. As an example, the system control function 441 acquires time information such as the time As11, the time As11, the time As12, the time Ase12, the time As13, and the time Ae13 in FIG. 2 as the timing of signal collection by the DAS 18. As another example, the system control function 441 determines, as the timing of signal acquisition by the DAS 18, the length of time during which the DAS 18 collects X-ray signals in one view (the length of the time As11 to the time Ae11, etc.). And the cycle of collecting X-ray signals (the length of the time As11 to the time As12, etc.). Then, the system control function 441 generates X-rays or stops generation of X-rays according to the timing of signal acquisition by the DAS 18.
次に、ＤＡＳ１８は、時間Ｉｅ１１以後の時間Ａｓ１２から、時間Ａｅ１２までの間、Ｘ線の信号の収集を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なっている間（時間Ａｓ１２から時間Ａｅ１２までの間）、Ｘ線の発生を停止させる。例えば、システム制御機能４４１は、ＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間、Ｘ線の発生を停止させる。また、時間Ａｅ１２以後の時間Ｉｓ１２において、システム制御機能４４１は、エネルギーＥ２のＸ線を発生させる。例えば、システム制御機能４４１は、Ｘ線の発生を停止させている間（例えば、時間Ｉｅ１１から時間Ｉｓ１２までの間）に、Ｘ線管１１から発生させるＸ線のエネルギーの設定を、エネルギーＥ１からエネルギーＥ２へと変更する。また、システム制御機能４４１は、Ｘ線高電圧装置１４を制御し、変更後の設定に応じた管電圧をＸ線管１１に印加させる。そして、Ｘ線管１１は、時間Ｉｓ１２において、エネルギーＥ２のＸ線を発生させる。また、システム制御機能４４１は、時間Ｉｓ１２から時間Ｉｅ１２までの間、エネルギーＥ２のＸ線を発生させた後、Ｘ線の発生を停止させる。更に、ＤＡＳ１８は、時間Ｉｅ１２以後の時間Ａｓ１３から、時間Ａｅ１３までの間、いずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なう。
Next, the DAS 18 collects X-ray signals from time As12 after time Ie11 to time Ae12. Here, the system control function 441 stops the generation of X-rays while the DAS 18 is collecting X-ray signals (from time As12 to time Ae12). For example, the system control function 441 stops the generation of X-rays while the DAS 18 is performing A / D conversion on any of the detection elements. Further, at time Is12 after time Ae12, the system control function 441 generates X-rays of energy E2. For example, the system control function 441 sets the energy of the X-ray generated from the X-ray tube 11 from the energy E1 while stopping the generation of the X-ray (for example, from the time Ie11 to the time Is12). Change to energy E2. In addition, the system control function 441 controls the X-ray high voltage device 14 to apply the tube voltage according to the changed setting to the X-ray tube 11. Then, the X-ray tube 11 generates X-rays of energy E2 at time Is12. In addition, the system control function 441 stops the generation of X-rays after generating X-rays of energy E2 from time Is12 to time Ie12. Further, the DAS 18 performs A / D conversion of one of the detection elements from time As13 after time Ie12 to time Ae13.
図２に示したように、システム制御機能４４１は、ビューごとに、ＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間、Ｘ線の発生を停止させる。換言すると、システム制御機能４４１は、全検出素子（検出素子１２１・・・検出素子１２ｍ・・・検出素子１２ｎ）が同一ビューとしての電荷を積分している期間のみ、Ｘ線を発生させる。これにより、各検出素子によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーが、ビューごとに検出素子間で一定となる。
As shown in FIG. 2, the system control function 441 stops the generation of X-rays while the DAS 18 is performing A / D conversion on one of the detection elements for each view. In other words, the system control function 441 generates X-rays only while all the detection elements (detection elements 121 ... Detection element 12m ... Detection element 12n) integrate the charges as the same view. As a result, the energy at the time of generation of X-rays detected by each detection element becomes constant between the detection elements for each view.
例えば、時間Ａｓ１１〜時間Ａｅ１２に対応するビュー（ビューＶ１１）において、時間Ａｓ１１から時間Ｉｓ１１までの間、及び、時間Ｉｅ１１から時間Ａｅ１２までの間は、Ｘ線の発生が停止しており、複数の検出素子のいずれもＸ線の照射を受けていない。一方、時間Ｉｓ１１から時間Ｉｅ１１までの間は、複数の検出素子のいずれもがエネルギーＥ１のＸ線の照射を受けている。
For example, in the view (view V11) corresponding to the time As11 to the time Ae12, the generation of X-rays is stopped from the time As11 to the time Is11 and from the time Ie11 to the time Ae12, and a plurality of X-rays are stopped. None of the detector elements have been exposed to X-rays. On the other hand, from the time Is11 to the time Ie11, all of the plurality of detection elements are irradiated with the X-ray having the energy E1.
この場合、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、いずれの検出素子においても、Ｘ線照射時間（時間Ｉｓ１１からＩｅ１１までの時間）と、エネルギーＥ１との積となる。即ち、ビューＶ１１において、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっている。
In this case, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is the product of the X-ray irradiation time (time from time Is11 to Ie11) and energy E1 in any of the detection elements. Become. That is, in view V11, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is constant between the detection elements.
同様に、時間Ａｓ１２〜時間Ａｅ１３に対応するビュー（以下、ビューＶ１２）において、時間Ａｓ１２から時間Ｉｓ１２までの間、及び、時間Ｉｅ１２から時間Ａｅ１３までの間は、Ｘ線の発生が停止しており、複数の検出素子のいずれもＸ線の照射を受けていない。一方、時間Ｉｓ１２から時間Ｉｅ１２までの間は、複数の検出素子のいずれもがエネルギーＥ２のＸ線の照射を受けている。
Similarly, in the view (hereinafter, view V12) corresponding to time As12 to time Ae13, the generation of X-rays is stopped from time As12 to time Is12 and from time Ie12 to time Ae13. , None of the plurality of detection elements has been irradiated with X-rays. On the other hand, from the time Is12 to the time Ie12, all of the plurality of detection elements are irradiated with the X-ray of energy E2.
この場合、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、いずれの検出素子においても、Ｘ線照射時間（時間Ｉｓ１２からＩｅ１２までの時間）と、エネルギーＥ２との積となる。即ち、ビューＶ１２において、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっている。
In this case, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is the product of the X-ray irradiation time (time from time Is12 to Ie12) and energy E2 in any of the detection elements. Become. That is, in view V12, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is constant between the detection elements.
図２に示したように、システム制御機能４４１は、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーがビューごとに検出素子間で一定となるようにしつつ、Ｘ線のエネルギーをビューごとに変化させる。例えば、システム制御機能４４１は、図２に示すように、エネルギーＥ１のＸ線又はエネルギーＥ２のＸ線をビューごとに発生させる。即ち、図２に示すようにＸ線のエネルギーを変化させることで、システム制御機能４４１は、逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いて、高速スイッチング方式によるデュアルエナジー収集を実行することができる。
As shown in FIG. 2, the system control function 441 controls the energy of X-rays while keeping the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements constant between the detection elements for each view. Change for each view. For example, as shown in FIG. 2, the system control function 441 generates X-rays of energy E1 or X-rays of energy E2 for each view. That is, by changing the energy of X-rays as shown in FIG. 2, the system control function 441 can execute the dual energy acquisition by the high-speed switching method by using the DAS 18 of the sequential acquisition method.
更に、ＤＡＳ１８は、デュアルエナジー収集したＸ線の信号に基づいて検出データを生成し、生成した検出データを処理回路４４に出力する。次に、前処理機能４４２は、検出データに対して、前処理を施す。また、生成機能４４３は、前処理が施された投影データに基づいてＣＴ画像データを生成するとともに、物質ごとにＸ線の吸収特性が異なることを利用して、被検体Ｐに含まれる物質の種類、原子番号、密度等を弁別する処理（以下、弁別処理と記載する）を実行する。なお、弁別処理については、外部装置が行うこととしてもよい。例えば、出力機能４４４は、投影データ（前処理を施す前の検出データ、又は、前処理を施した後の生データ）を、Ｘ線ＣＴ装置１とネットワークを介して接続された外部装置に出力し、この外部装置が弁別処理を実行する場合であってもよい。
Furthermore, the DAS 18 generates detection data based on the X-ray signal that has been dual energy collected, and outputs the generated detection data to the processing circuit 44. Next, the preprocessing function 442 performs preprocessing on the detected data. Further, the generation function 443 generates CT image data based on the preprocessed projection data, and utilizes the fact that the X-ray absorption characteristics are different for each substance, and thus the substance included in the subject P is detected. A process for discriminating the type, atomic number, density, etc. (hereinafter referred to as discrimination process) is executed. Note that the discrimination processing may be performed by an external device. For example, the output function 444 outputs projection data (detection data before performing preprocessing or raw data after performing preprocessing) to an external device connected to the X-ray CT apparatus 1 via a network. However, the external device may perform the discrimination process.
なお、図２においては、時間Ｉｅ１１と時間Ａｓ１２とを同程度の時間として示すが、時間Ｉｅ１１は、時間Ａｓ１２より前の時間であってもよい。また、図２においては、時間Ｉｓ１２と時間Ａｅ１２とを同程度の時間として示すが、時間Ｉｓ１２は、時間Ａｅ１２より後の時間であってもよい。例えば、システム制御機能４４１は、ＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間よりも長い期間、Ｘ線の発生を停止させることとしてもよい。また、システム制御機能４４１は、Ｘ線の発生を停止させることに代えて、コリメータ１７を制御することにより、Ｘ線検出器１２に照射されるＸ線を遮蔽してもよい。即ち、システム制御機能４４１は、少なくともＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間、Ｘ線検出器１２へのＸ線の照射を停止させる。
In addition, in FIG. 2, the time Ie11 and the time As12 are shown as the same time, but the time Ie11 may be a time before the time As12. Further, in FIG. 2, the time Is12 and the time Ae12 are shown as the same time, but the time Is12 may be a time after the time Ae12. For example, the system control function 441 may stop the generation of X-rays for a longer period than while the DAS 18 is performing A / D conversion on any of the detection elements. Further, the system control function 441 may shield the X-rays emitted to the X-ray detector 12 by controlling the collimator 17 instead of stopping the generation of X-rays. That is, the system control function 441 stops the irradiation of X-rays to the X-ray detector 12 at least while the DAS 18 is performing A / D conversion on any of the detection elements.
また、システム制御機能４４１は、Ｘ線の照射が停止した後も、検出素子において入射したＸ線による残存成分が検出され得ることを考慮して、ＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を開始するよりも前から、Ｘ線検出器１２へのＸ線の照射を停止させることとしてもよい。この場合、システム制御機能４４１は、まず、検出素子において入射したＸ線による残存成分が検出される時間の長さを取得する。
In addition, the system control function 441 considers that the residual component due to the incident X-rays can be detected in the detection element even after the X-ray irradiation is stopped, before the DAS 18 starts the A / D conversion. Therefore, the X-ray irradiation to the X-ray detector 12 may be stopped. In this case, the system control function 441 first acquires the length of time for which the residual component due to the incident X-ray is detected in the detection element.
例えば、Ｘ線検出器１２が間接変換型の検出器である場合、Ｘ線検出器１２は、Ｘ線を光に変換するシンチレータと、変換された光を検出するフォトダイオードとを有する。ここで、Ｘ線が照射されている間、フォトダイオード内において発生した電荷が内部のトラップ準位に捕捉される場合がある。そして、Ｘ線の照射が停止した後、トラップ準位に捕捉されていた電荷が、入射したＸ線の残存成分として検出される場合がある。
For example, when the X-ray detector 12 is an indirect conversion type detector, the X-ray detector 12 has a scintillator that converts X-rays into light and a photodiode that detects the converted light. Here, the electric charge generated in the photodiode may be trapped by the internal trap level while being irradiated with the X-ray. Then, after the irradiation of X-rays is stopped, the charges trapped in the trap levels may be detected as the residual components of the incident X-rays.
一例を挙げると、システム制御機能４４１は、キャリブレーションにおいて、Ｘ線の照射が停止した後、検出素子において入射したＸ線による残存成分が検出される時間の長さＬ１を計測し、計測した長さＬ１をメモリ４１に格納する。また、システム制御機能４４１は、スキャン開始に先立って、メモリ４１から時間の長さＬ１を取得する。そして、システム制御機能４４１は、ＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間に加えて、ＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を開始するより時間の長さＬ１以上前の時点から、ＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を開始するまでの間についても、Ｘ線の照射を停止させる。
For example, in the calibration, the system control function 441 measures the length L1 of the time during which the residual component due to the incident X-ray is detected in the detection element after the irradiation of X-ray is stopped, and the measured length is measured. Store L1 in the memory 41. Further, the system control function 441 acquires the length of time L1 from the memory 41 before starting the scan. Then, the system control function 441, in addition to while the DAS 18 is performing A / D conversion of any of the detection elements, starts from the time L1 or more before the DAS 18 starts A / D conversion, Even before the DAS 18 starts A / D conversion, X-ray irradiation is stopped.
図２では、ビューごとに、少なくともＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間、Ｘ線検出器１２へのＸ線の照射を停止させる場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、システム制御機能４４１は、図３に示すように、ビューごとに、少なくともＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間、Ｘ線検出器１２へのＸ線の照射を停止させ、又は、Ｘ線のエネルギーを一定に維持することとしてもよい。なお、図３は、第１の実施形態に係るＸ線のエネルギーの制御について説明するための図である。
In FIG. 2, the case where the X-ray irradiation to the X-ray detector 12 is stopped while the DAS 18 is performing A / D conversion of at least one of the detection elements for each view has been described. However, the embodiment is not limited to this. For example, the system control function 441, as shown in FIG. 3, irradiates the X-ray detector 12 with X-rays at least while the DAS 18 is performing A / D conversion of one of the detection elements for each view. It may be stopped or the X-ray energy may be kept constant. It should be noted that FIG. 3 is a diagram for explaining control of energy of X-rays according to the first embodiment.
例えば、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ２１から時間Ａｅ２１までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、ＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間（時間Ａｓ２１から時間Ａｅ２１までの間）、Ｘ線の発生を停止させる。
For example, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As21 to time Ae21. Here, the system control function 441 stops the generation of X-rays while the DAS 18 is performing A / D conversion of any of the detection elements (from time As21 to time Ae21).
また、時間Ａｅ２１以後の時間Ｉｓ２１において、システム制御機能４４１は、エネルギーＥ１のＸ線を発生させる。次に、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ２２から時間Ａｅ２２までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、ＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間（時間Ａｓ２２から時間Ａｅ２２までの間）、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ１のまま一定に維持する。
At time Is21 after time Ae21, the system control function 441 generates X-rays with energy E1. Next, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As22 to time Ae22. Here, the system control function 441 keeps the energy of the X-rays constant at the energy E1 while the DAS 18 is performing A / D conversion of any of the detection elements (from time As22 to time Ae22). To do.
次に、システム制御機能４４１は、時間Ａｓ２３以前の時間Ｉｅ２１において、エネルギーＥ１のＸ線の発生を停止させる。即ち、システム制御機能４４１は、時間Ｉｓ２１から時間Ｉｅ２１までの間、エネルギーＥ１のＸ線を発生させる。次に、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ２３から時間Ａｅ２３までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、ＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間（時間Ａｓ２３から時間Ａｅ２３までの間）、Ｘ線の発生を停止させる。
Next, the system control function 441 stops the generation of the X-ray of the energy E1 at the time Ie21 before the time As23. That is, the system control function 441 generates X-rays of energy E1 from the time Is21 to the time Ie21. Next, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As23 to time Ae23. Here, the system control function 441 stops the generation of X-rays while the DAS 18 is performing A / D conversion of any of the detection elements (from time As23 to time Ae23).
ここで、時間Ａｓ２１〜時間Ａｅ２２に対応するビュー（以下、ビューＶ２１）において、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっていない。例えば、ビューＶ２１において、検出素子１２１によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、Ｘ線照射時間（時間Ｉｓ２１からＡｓ２２までの時間）と、エネルギーＥ１との積となる。一方で、検出素子１２ｎによって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、Ｘ線照射時間（時間Ｉｓ２１からＡｅ２２までの時間）と、エネルギーＥ１との積となる。ここで、時間Ｉｓ２１からＡｓ２２までの時間と時間Ｉｓ２１からＡｅ２２までの時間とでは長さが異なるため、検出素子１２１によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーと検出素子１２ｎによって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーとは異なる値となる。同様に、時間Ａｓ２２〜時間Ａｅ２３に対応するビュー（以下、ビューＶ２２）においても、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっていない。
Here, in the view corresponding to time As21 to time Ae22 (hereinafter, view V21), the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is not constant between the detection elements. For example, in view V21, the energy at the time of generation of X-rays detected by detection element 121 is the product of X-ray irradiation time (time from time Is21 to As22) and energy E1. On the other hand, the energy at the time of generation of X-rays detected by the detection element 12n is the product of the X-ray irradiation time (time from time Is21 to Ae22) and energy E1. Here, since the time from the time Is21 to As22 is different from the time from the time Is21 to Ae22, the energy at the time of the generation of the X-ray detected by the detection element 121 and the X-ray detected by the detection element 12n. Is different from the energy at the time of occurrence of. Similarly, also in the view corresponding to time As22 to time Ae23 (hereinafter, view V22), the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is not constant among the detection elements.
しかしながら、図３において、２つのビュー（ビューＶ２１及びビューＶ２２）について見ると、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっている。
However, looking at two views (view V21 and view V22) in FIG. 3, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is constant between the detection elements.
例えば、検出素子１２１によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、ビューＶ２１においては時間Ｉｓ２１から時間Ａｓ２２までの時間とエネルギーＥ１との積であり、ビューＶ２２においては時間Ａｓ２２から時間Ｉｅ２１までの時間とエネルギーＥ１との積である。従って、２つのビュー（ビューＶ２１及びビューＶ２２）において、検出素子１２１によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、時間Ｉｓ２１から時間Ｉｅ２１までの時間とエネルギーＥ１との積と等しい。
For example, the energy at the time of generation of the X-ray detected by the detection element 121 is the product of the time E21 and the time E22 and the energy E1 in the view V21, and the energy from the time As22 to the time Ie21 in the view V22. It is the product of time and energy E1. Therefore, in the two views (view V21 and view V22), the energy at the time of the generation of the X-ray detected by the detection element 121 is equal to the product of the time from the time Is21 to the time Ie21 and the energy E1.
同様に、２つのビュー（ビューＶ２１及びビューＶ２２）において、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、いずれの検出素子においても、時間Ｉｓ２１から時間Ｉｅ２１までの時間とエネルギーＥ１との積となる。即ち、２つのビュー（ビューＶ２１及びビューＶ２２）において、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっている。
Similarly, in two views (view V21 and view V22), the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is the time from time Is21 to time Ie21 in any of the detection elements. It is the product of energy E1. That is, in the two views (view V21 and view V22), the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is constant between the detection elements.
次に、システム制御機能４４１は、時間Ａｅ２３以後の時間Ｉｓ２２において、エネルギーＥ２のＸ線を発生させる。また、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ２４から時間Ａｅ２４までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。また、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ２５から時間Ａｅ２５までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。また、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ２６から時間Ａｅ２６までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、ＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間（時間Ａｓ２４から時間Ａｅ２４までの間、時間Ａｓ２５から時間Ａｅ２５までの間、及び、時間Ａｓ２６から時間Ａｅ２６までの間）、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ２のまま一定に維持する。
Next, the system control function 441 generates an X-ray of energy E2 at time Is22 after time Ae23. Further, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As24 to time Ae24. Further, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As25 to time Ae25. Further, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As26 to time Ae26. Here, the system control function 441, while the DAS 18 is performing A / D conversion of any of the detection elements (from time As24 to time Ae24, from time As25 to time Ae25, and from time As26). Until time Ae26), the energy of the X-ray is kept constant at the energy E2.
次に、システム制御機能４４１は、時間Ａｓ２７以前の時間Ｉｅ２２において、エネルギーＥ２のＸ線の発生を停止させる。即ち、システム制御機能４４１は、時間Ｉｓ２２から時間Ｉｅ２２までの間、エネルギーＥ２のＸ線を発生させる。次に、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ２７から時間Ａｅ２７までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、ＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間（時間Ａｓ２７から時間Ａｅ２７までの間）、Ｘ線の発生を停止させる。
Next, the system control function 441 stops the generation of the X-ray of the energy E2 at the time Ie22 before the time As27. That is, the system control function 441 generates X-rays of energy E2 from the time Is22 to the time Ie22. Next, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As27 to time Ae27. Here, the system control function 441 stops the generation of X-rays while the DAS 18 is performing A / D conversion of any of the detection elements (from time As27 to time Ae27).
以下、時間Ａｓ２３〜時間Ａｅ２４に対応するビューを、ビューＶ２３とする。また、時間Ａｓ２４〜時間Ａｅ２５に対応するビューを、ビューＶ２４とする。また、時間Ａｓ２５〜時間Ａｅ２６に対応するビューを、ビューＶ２５とする。また、時間Ａｓ２６〜時間Ａｅ２７に対応するビューを、ビューＶ２６とする。図３に示すように、ビューＶ２３において、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっていない。また、ビューＶ２６において、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっていない。
Hereinafter, the view corresponding to time As23 to time Ae24 is referred to as view V23. Further, the view corresponding to the time As24 to the time Ae25 is referred to as a view V24. Further, the view corresponding to time As25 to time Ae26 is referred to as view V25. Further, the view corresponding to time As26 to time Ae27 is referred to as view V26. As shown in FIG. 3, in view V23, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is not constant between the detection elements. In view V26, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is not constant among the detection elements.
しかしながら、図３において、４つのビュー（ビューＶ２３、ビューＶ２４、ビューＶ２５及びビューＶ２６）について見ると、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっている。具体的には、この４つのビューにおいて、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、いずれの検出素子においても、時間Ｉｓ２２から時間Ｉｅ２２までの時間とエネルギーＥ２との積となる。即ち、この４つのビューにおいて、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっている。
However, looking at four views (view V23, view V24, view V25, and view V26) in FIG. 3, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is constant between the detection elements. Has become. Specifically, in these four views, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is the energy E2 between the time Is22 and the time Ie22 in any of the detection elements. Product. That is, in these four views, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is constant between the detection elements.
図３に示したように、システム制御機能４４１は、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーが複数のビューごとに検出素子間で一定となるようにしつつ、Ｘ線のエネルギーを複数のビューごとに変化させる。例えば、システム制御機能４４１は、ビューＶ２１及びビューＶ２２においてはエネルギーＥ１のＸ線を発生させ、ビューＶ２３、ビューＶ２４、ビューＶ２５及びビューＶ２６においてはエネルギーＥ２のＸ線を発生させる。
As shown in FIG. 3, the system control function 441 controls the energy of the X-rays generated by each of the plurality of detection elements at the time of generation of the X-rays to be constant between the detection elements for each of the plurality of views. Change the energy of each of multiple views. For example, the system control function 441 generates X-rays of energy E1 in the views V21 and V22, and X-rays of energy E2 in the views V23, V24, V25 and V26.
例えば、ＤＡＳ１８は、複数の検出素子の各々によって検出されたＸ線の発生時におけるエネルギーが検出素子間で一定となるように、Ｘ線の信号を複数のビューごとに加算処理して、検出データを生成する。或いは、ＤＡＳ１８は、ビューごとに収集したＸ線の信号に基づいて、検出データを生成する。この場合は、処理回路４４又は弁別処理を実行する外部装置が、弁別処理の前処理として、複数の検出素子の各々によって検出されたＸ線の発生時におけるエネルギーが検出素子間で一定となるように、Ｘ線の信号を複数のビューごとに加算処理する。即ち、図３に示すようにＸ線のエネルギーを変化させることで、システム制御機能４４１は、逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いて、高速スイッチング方式によるデュアルエナジー収集を実行することができる。
For example, the DAS 18 performs an addition process on the signals of the X-rays for each of the plurality of views so that the energy at the time of the generation of the X-rays detected by each of the plurality of detection elements is constant between the detection elements, and the detected data To generate. Alternatively, the DAS 18 generates detection data based on the X-ray signal collected for each view. In this case, the processing circuit 44 or the external device that executes the discrimination processing is configured so that the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is constant between the detection elements as a preprocessing of the discrimination processing. Then, the X-ray signal is added to each of the plurality of views. That is, by changing the energy of X-rays as shown in FIG. 3, the system control function 441 can execute the dual energy acquisition by the high-speed switching method by using the DAS 18 of the sequential acquisition method.
図３では、各検出素子における積分タイミングのずれが小さい場合について説明した。これにより、図３では、１つのビューにおいてＤＡＳ１８によるＡ／Ｄ変換が終了した後、次のビューにおいてＤＡＳ１８によるＡ／Ｄ変換が開始するまでに、一定の時間（例えば、時間Ａｅ２１から時間Ａｓ２２までの時間）が生じている。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。
In FIG. 3, the case where the deviation of the integration timing in each detection element is small has been described. Accordingly, in FIG. 3, after the A / D conversion by the DAS 18 in one view is completed and before the A / D conversion by the DAS 18 is started in the next view, a certain time (for example, from time Ae21 to time As22). Time) has occurred. However, the embodiment is not limited to this.
即ち、各検出素子における積分タイミングのずれは、図３に示す場合より大きくてもよい。例えば、ＤＡＳ１８は、図４に示すように、１つのビューにおいてＡ／Ｄ変換を終了した後、時間を置かずに、次のビューにおいてＡ／Ｄ変換を開始する。なお、図４は、第１の実施形態に係るＸ線のエネルギーの制御について説明するための図である。
That is, the deviation of the integration timing in each detecting element may be larger than that shown in FIG. For example, as shown in FIG. 4, the DAS 18 finishes the A / D conversion in one view, and then starts the A / D conversion in the next view without time. Note that FIG. 4 is a diagram for explaining the control of X-ray energy according to the first embodiment.
例えば、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ３１から時間Ａｅ３１までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、ＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間（時間Ａｓ３１から時間Ａｅ３１までの間）、Ｘ線の発生を停止させる。
For example, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As31 to time Ae31. Here, the system control function 441 stops the generation of X-rays while the DAS 18 is performing A / D conversion of any of the detection elements (from time As31 to time Ae31).
また、時間Ａｅ３１と同時の時間Ｉｓ３１において、システム制御機能４４１は、エネルギーＥ１のＸ線を発生させる。また、ＤＡＳ１８は、時間Ａｅ３１及び時間Ｉｓ３１と同時の時間Ａｓ３２から、時間Ａｅ３２までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、ＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間（時間Ａｓ３２から時間Ａｅ３２までの間）、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ１のまま一定に維持する。
Further, at the time Is31, which is the same time as the time Ae31, the system control function 441 generates an X-ray of energy E1. Further, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As32, which is the same time as time Ae31 and time Is31, to time Ae32. Here, the system control function 441 keeps the energy of the X-rays constant at the energy E1 while the DAS 18 is performing A / D conversion of any of the detection elements (from time As32 to time Ae32). To do.
次に、システム制御機能４４１は、時間Ａｅ３２と同時の時間Ｉｅ３１において、エネルギーＥ１のＸ線の発生を停止させる。即ち、システム制御機能４４１は、時間Ｉｓ３１から時間Ｉｅ３１までの間、エネルギーＥ１のＸ線を発生させる。また、ＤＡＳ１８は、時間Ａｅ３２及び時間Ｉｅ３１と同時の時間Ａｓ３３から、時間Ａｅ３３までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、ＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間（時間Ａｓ３３から時間Ａｅ３３までの間）、Ｘ線の発生を停止させる。
Next, the system control function 441 stops the generation of the X-ray of the energy E1 at the time Ie31 that is the same as the time Ae32. That is, the system control function 441 generates X-rays of energy E1 from the time Is31 to the time Ie31. Further, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from the time As33 that is the same as the time Ae32 and the time Ie31 to the time Ae33. Here, the system control function 441 stops the generation of X-rays while the DAS 18 is performing A / D conversion of any of the detection elements (from time As33 to time Ae33).
次に、システム制御機能４４１は、時間Ａｅ３３と同時の時間Ｉｓ３２において、エネルギーＥ２のＸ線を発生させる。また、ＤＡＳ１８は、時間Ａｅ３３及び時間Ｉｓ３２と同時の時間Ａｓ３４から、時間Ａｅ３４までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。また、ＤＡＳ１８は、時間Ａｅ３４と同時の時間Ａｓ３５から、時間Ａｅ３５までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。また、ＤＡＳ１８は、時間Ａｅ３５と同時の時間Ａｓ３６から、時間Ａｅ３６までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、ＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間（時間Ａｓ３４から時間Ａｅ３６までの間）、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ２のまま一定に維持する。
Next, the system control function 441 generates an X-ray of energy E2 at the time Is32 which is the same as the time Ae33. Further, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As34, which is the same time as time Ae33 and time Is32, to time Ae34. Further, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from the time As35 that is the same as the time Ae34 to the time Ae35. Further, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from the time As36, which is the same as the time Ae35, to the time Ae36. Here, the system control function 441 keeps the energy of the X-rays constant at the energy E2 while the DAS 18 is performing A / D conversion of any of the detection elements (from time As34 to time Ae36). To do.
次に、システム制御機能４４１は、時間Ａｅ３６と同時の時間Ｉｅ３２において、エネルギーＥ２のＸ線の発生を停止させる。即ち、システム制御機能４４１は、時間Ｉｓ３２から時間Ｉｅ３２までの間、エネルギーＥ２のＸ線を発生させる。次に、ＤＡＳ１８は、時間Ａｅ３６及び時間Ｉｅ３２と同時の時間Ａｓ３７から、時間Ａｅ３７までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、ＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間（時間Ａｓ３７から時間Ａｅ３７までの間）、Ｘ線の発生を停止させる。
Next, the system control function 441 stops the generation of the X-ray of the energy E2 at the time Ie32, which is the same time as the time Ae36. That is, the system control function 441 generates X-rays of energy E2 from the time Is32 to the time Ie32. Next, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from the time As37, which is simultaneous with the time Ae36 and the time Ie32, to the time Ae37. Here, the system control function 441 stops the generation of X-rays while the DAS 18 is performing A / D conversion of any of the detection elements (from time As37 to time Ae37).
以下、時間Ａｓ３１〜時間Ａｅ３２に対応するビューを、ビューＶ３１とする。また、時間Ａｓ３２〜時間Ａｅ３３に対応するビューを、ビューＶ３２とする。また、時間Ａｓ３３〜時間Ａｅ３４に対応するビューを、ビューＶ３３とする。また、時間Ａｓ３４〜時間Ａｅ３５に対応するビューを、ビューＶ３４とする。また、時間Ａｓ３５〜時間Ａｅ３６に対応するビューを、ビューＶ３５とする。また、時間Ａｓ３６〜時間Ａｅ３７に対応するビューを、ビューＶ３６とする。図４に示すように、ビューＶ３１において、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっていない。同様に、ビューＶ３２において、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっていない。同様に、ビューＶ３３において、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっていない。同様に、ビューＶ３６において、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっていない。
Hereinafter, the view corresponding to time As31 to time Ae32 is referred to as view V31. Further, the view corresponding to the time As32 to the time Ae33 is referred to as a view V32. Further, the view corresponding to time As33 to time Ae34 is referred to as view V33. The view corresponding to the time As34 to the time Ae35 is referred to as a view V34. A view corresponding to the time As35 to the time Ae36 is referred to as a view V35. Further, the view corresponding to the time As36 to the time Ae37 is referred to as a view V36. As shown in FIG. 4, in view V31, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is not constant between the detection elements. Similarly, in view V32, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is not constant between the detection elements. Similarly, in view V33, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is not constant between the detection elements. Similarly, in view V36, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is not constant among the detection elements.
しかしながら、図４において、２つのビュー（ビューＶ３１及びビューＶ３２）について見ると、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっている。同様に、４つのビュー（ビューＶ３３、ビューＶ３４、ビューＶ３５及びビューＶ３６）について見ると、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっている。
However, looking at two views (view V31 and view V32) in FIG. 4, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is constant between the detection elements. Similarly, regarding four views (view V33, view V34, view V35, and view V36), the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is constant between the detection elements. There is.
図４に示したように、システム制御機能４４１は、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーが複数のビューごとに検出素子間で一定となるようにしつつ、Ｘ線のエネルギーを複数のビューごとに変化させる。例えば、システム制御機能４４１は、ビューＶ３１及びビューＶ３２においてはエネルギーＥ１のＸ線を発生させ、ビューＶ３３、ビューＶ３４、ビューＶ３５及びビューＶ３６においてはエネルギーＥ２のＸ線を発生させる。即ち、システム制御機能４４１は、各検出素子における積分タイミングのずれが大きい場合でも、逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いて、高速スイッチング方式によるデュアルエナジー収集を実行することができる。
As shown in FIG. 4, the system control function 441 controls the energy of the X-rays generated by each of the plurality of detection elements at the time of generation of the X-rays to be constant between the detection elements for each of the plurality of views. Change the energy of each of multiple views. For example, the system control function 441 generates X-rays of energy E1 in the views V31 and V32, and X-rays of energy E2 in the views V33, V34, V35, and V36. That is, the system control function 441 can execute dual energy acquisition by the high-speed switching method by using the DAS 18 of the sequential acquisition method even when the deviation of the integration timing in each detection element is large.
次に、Ｘ線ＣＴ装置１による処理の手順の一例を、図５を用いて説明する。図５は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。ステップＳ１０１、ステップＳ１０２、ステップＳ１０３、ステップＳ１０４、ステップＳ１０５、ステップＳ１０６、ステップＳ１０７、ステップＳ１０８及びステップＳ１０９は、システム制御機能４４１に対応するステップである。
Next, an example of a procedure of processing by the X-ray CT apparatus 1 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart for explaining a series of processing flows of the X-ray CT apparatus 1 according to the first embodiment. Step S101, step S102, step S103, step S104, step S105, step S106, step S107, step S108 and step S109 are steps corresponding to the system control function 441.
まず、処理回路４４は、スキャン開始に先立って、ＤＡＳ１８によるＡ／Ｄ変換のタイミングを取得する（ステップＳ１０１）。次に、処理回路４４は、操作者からスキャン開始の指示を受け付けたか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ここで、スキャン開始の指示を受け付けない場合（ステップＳ１０２否定）、処理回路４４は、待機状態となる。
First, the processing circuit 44 acquires the timing of A / D conversion by the DAS 18 before the start of scanning (step S101). Next, the processing circuit 44 determines whether or not a scan start instruction has been received from the operator (step S102). Here, when the scan start instruction is not accepted (No at Step S102), the processing circuit 44 enters the standby state.
一方で、スキャン開始の指示を受け付けた場合（ステップＳ１０２肯定）、処理回路４４は、回転部を被検体Ｐの周囲で回転させるとともに、Ｘ線高電圧装置１４を制御してＸ線管１１へ高電圧を供給させ、Ｘ線を照射させる（ステップＳ１０３）。例えば、処理回路４４は、エネルギーＥ１又はエネルギーＥ２のＸ線を、被検体Ｐに対して照射させる。
On the other hand, when the scan start instruction is received (Yes at Step S102), the processing circuit 44 causes the rotating unit to rotate around the subject P and controls the X-ray high-voltage device 14 to move to the X-ray tube 11. A high voltage is supplied to emit X-rays (step S103). For example, the processing circuit 44 irradiates the subject P with X-rays of energy E1 or energy E2.
次に、処理回路４４は、Ｘ線の照射を停止させるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。例えば、処理回路４４は、ステップＳ１０１にて取得したＡ／Ｄ変換のタイミングに基づいて、ＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を開始するよりも前に、Ｘ線の照射を停止させるか否かを判定する。例えば、処理回路４４は、ステップＳ１０４の判定処理を、１つのビューにつき１回実行する。
Next, the processing circuit 44 determines whether to stop the X-ray irradiation (step S104). For example, the processing circuit 44 determines whether or not to stop the X-ray irradiation before the DAS 18 starts the A / D conversion based on the A / D conversion timing acquired in step S101. . For example, the processing circuit 44 executes the determination process of step S104 once for each view.
Ｘ線の照射を停止させないと判定した場合（ステップＳ１０４否定）、処理回路４４は、再度ステップＳ１０３に移行し、Ｘ線の照射を継続する。即ち、処理回路４４は、Ｘ線のエネルギーを一定に維持する。一方で、Ｘ線の照射を停止させると判定した場合（ステップＳ１０４肯定）、処理回路４４は、Ｘ線の照射を停止させる（ステップＳ１０５）。ここで、処理回路４４は、スキャンを終了するか否かを判定する（ステップＳ１０６）。
When it is determined that the X-ray irradiation is not stopped (No at Step S104), the processing circuit 44 proceeds to Step S103 again and continues the X-ray irradiation. That is, the processing circuit 44 maintains the X-ray energy constant. On the other hand, when it is determined that the X-ray irradiation is stopped (Yes at Step S104), the processing circuit 44 stops the X-ray irradiation (Step S105). Here, the processing circuit 44 determines whether to end the scan (step S106).
スキャンを終了しない場合（ステップＳ１０６否定）、処理回路４４は、Ｘ線のエネルギーを変化させるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。Ｘ線のエネルギーを変化させる場合（ステップＳ１０７肯定）、処理回路４４は、Ｘ線管１１から発生させるＸ線のエネルギーの設定を変更する（ステップＳ１０８）。Ｘ線のエネルギーを変化させない場合（ステップＳ１０７否定）、又は、ステップＳ１０８の後、処理回路４４は、Ｘ線の照射を開始するか否かを判定する（ステップＳ１０９）。ここで、Ｘ線の照射を開始しないと判定した場合（ステップＳ１０９否定）、処理回路４４は、待機状態となる。一方で、Ｘ線の照射を開始すると判定した場合（ステップＳ１０９肯定）、処理回路４４は、再度ステップＳ１０３に移行し、設定に応じた管電圧をＸ線管１１に印加させて、Ｘ線を照射させる。ここで、ステップＳ１０７にてＸ線のエネルギーを変化させると判定していた場合、処理回路４４は、前のビューと異なるエネルギーのＸ線を照射させることとなる。一方で、ステップＳ１０７にてＸ線のエネルギーを変化させないと判定していた場合、処理回路４４は、前のビューと同じエネルギーのＸ線を照射させることとなる。また、スキャンを終了すると判定した場合（ステップＳ１０７肯定）、処理回路４４は、処理を終了する。
When the scan is not ended (No at Step S106), the processing circuit 44 determines whether to change the energy of the X-ray (Step S107). When the X-ray energy is changed (Yes at Step S107), the processing circuit 44 changes the setting of the X-ray energy generated from the X-ray tube 11 (Step S108). When the energy of X-rays is not changed (No at Step S107), or after Step S108, the processing circuit 44 determines whether or not to start irradiation of X-rays (Step S109). Here, when it is determined that the X-ray irradiation is not started (No at Step S109), the processing circuit 44 enters the standby state. On the other hand, when it is determined that the irradiation of X-rays is to be started (Yes at Step S109), the processing circuit 44 moves to Step S103 again, applies a tube voltage according to the setting to the X-ray tube 11, and emits X-rays. Irradiate. Here, when it is determined in step S107 that the energy of the X-ray is changed, the processing circuit 44 irradiates the X-ray having the energy different from that of the previous view. On the other hand, if it is determined in step S107 that the X-ray energy is not changed, the processing circuit 44 irradiates the X-ray with the same energy as the previous view. When it is determined that the scan is to be ended (Yes at Step S107), the processing circuit 44 ends the process.
上述したように、第１の実施形態によれば、Ｘ線管１１は、Ｘ線を発生する。また、Ｘ線検出器１２は、Ｘ線を検出する複数の検出素子から成る検出素子群を１又は複数有する。ＤＡＳ１８は、複数の検出素子によって検出されるＸ線の信号を、ビューごとに逐次収集する。システム制御機能４４１は、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーが、１又は複数のビューごとに検出素子間で一定となるように、Ｘ線のエネルギーを１又は複数のビューごとに変化させる。従って、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いて、高速スイッチング方式によるデュアルエナジー収集を実行することができる。
As described above, according to the first embodiment, the X-ray tube 11 generates X-rays. Further, the X-ray detector 12 has one or a plurality of detection element groups including a plurality of detection elements that detect X-rays. The DAS 18 sequentially collects X-ray signals detected by a plurality of detection elements for each view. The system control function 441 sets one or a plurality of X-ray energies so that the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is constant between the detection elements for each one or a plurality of views. Change for each view. Therefore, the X-ray CT apparatus 1 according to the first embodiment can execute the dual energy acquisition by the high-speed switching method by using the DAS 18 of the sequential acquisition method.
即ち、システム制御機能４４１は、被検体Ｐに照射されるＸ線のエネルギーを周期的に変化させるとともに、１又は連続する複数のビューに関する検出データを収集する間に、被検体Ｐに照射されるＸ線のエネルギーの平均が、第１〜第ｎの検出素子グループの間で実質的に等しくなるように、Ｘ線管１１を制御する。これにより、Ｘ線ＣＴ装置１は、逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いて、高速スイッチング方式によるデュアルエナジー収集を実行することができる。
That is, the system control function 441 irradiates the subject P while periodically changing the energy of the X-rays with which the subject P is irradiated and collecting detection data regarding one or a plurality of consecutive views. The X-ray tube 11 is controlled so that the average of the X-ray energies is substantially equal in the first to nth detection element groups. Thereby, the X-ray CT apparatus 1 can execute the dual energy acquisition by the high-speed switching method by using the DAS 18 of the sequential acquisition method.
なお、Ｘ線のエネルギーの平均が実質的に等しくなるとは、平均が等しくなるケースに加えて、平均にある程度の差が生じるケースを含むことをいう。例えば、ハードウェア又はソフトウェアに関する技術的な制約により、第１〜第ｎの検出素子グループの間でのＸ線のエネルギーの平均を常に等しくすることが困難なケースが想定される。また、例えば、第１〜第ｎの検出素子グループの間でのＸ線のエネルギーの平均を意図的に変化させる制御を行なうケースも想定される。このように、第１〜第ｎの検出素子グループの間でのＸ線のエネルギーの平均に差が生じるケースも、Ｘ線のエネルギーの平均が実質的に等しくなる制御に包含される。
The expression that the average of the X-ray energies is substantially equal includes not only the case where the averages are equal, but also the case where there is some difference in the averages. For example, it is assumed that it is difficult to always make the average of X-ray energies equal among the first to n-th detector element groups due to technical restrictions on hardware or software. Further, for example, a case is conceivable in which control is performed to intentionally change the average of X-ray energy among the first to n-th detection element groups. In this way, the case where the average of the X-ray energies among the first to nth detection element groups is different is included in the control in which the average of the X-ray energies is substantially equal.
なお、同時収集方式のＤＡＳを用いて、高速スイッチング方式によるデュアルエナジー収集を実行することも可能である。例えば、図６に示すように、同時収集方式のＤＡＳを用いることにより、ｎ個の検出素子（検出素子１２１・・・検出素子１２ｍ・・・検出素子１２ｎ）からＸ線の信号を同時収集して、各検出素子の積分時間内での同一エネルギーでのＸ線照射時間を一定とすることができる。即ち、ｎ個のＤＡＳを用いて、ｎ個の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーを、検出素子間で一定とすることが可能である。なお、図６は、第１の実施形態に係る同時収集方式のＤＡＳについて説明するための図である。
Note that it is also possible to execute dual energy collection by the high-speed switching method using the DAS of the simultaneous acquisition method. For example, as shown in FIG. 6, by using a simultaneous acquisition type DAS, X-ray signals are simultaneously acquired from n detection elements (detection element 121 ... Detection element 12m ... Detection element 12n). Thus, the X-ray irradiation time with the same energy within the integration time of each detection element can be made constant. That is, by using n DASs, it is possible to make the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the n detection elements constant between the detection elements. Note that FIG. 6 is a diagram for explaining the DAS of the simultaneous acquisition method according to the first embodiment.
しかしながら、上述したように、同時収集方式のＤＡＳを用いる場合、Ｘ線検出器１２の検出素子数に応じた数のＤＡＳが必要となる。例えば、Ｘ線検出器１２が、チャネル方向に「１０００個」、列方向に「２００個」の検出素子を有する場合、同時収集方式のＤＡＳが「２０００００個」必要となる。更に、ＤＡＳの数が多くなると、ＤＡＳにおける増幅器やＡ／Ｄ変換器のみならず、ＤＡＳと検出素子とを接続する導線の数も増加し、回路が大規模化する。この結果、同時収集方式のＤＡＳを用いる場合、コストが増加し、或いは、スペースの制約によって実装が困難となる。
However, as described above, when the simultaneous acquisition type DAS is used, the number of DASs corresponding to the number of detection elements of the X-ray detector 12 is required. For example, when the X-ray detector 12 has "1000" detection elements in the channel direction and "200" detection elements in the column direction, "200000" DASs of the simultaneous acquisition method are required. Further, as the number of DASs increases, not only the amplifiers and A / D converters in the DASs, but also the number of conducting wires connecting the DASs and the detection elements increase, and the circuit becomes large in scale. As a result, when using the DAS of the simultaneous acquisition method, the cost increases or the mounting becomes difficult due to the space limitation.
これに対して、Ｘ線ＣＴ装置１は、逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いて、高速スイッチング方式によるデュアルエナジー収集を可能にする。例えば、１つのＤＡＳ１８が、列方向に沿って配列された複数の検出素子（１列分の検出素子）によって検出されるＸ線の信号を逐次収集する場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、Ｘ線検出器１２における列数（チャネル方向の検出素子数）のＤＡＳ１８を備えればよいこととなる。一例を挙げると、Ｘ線検出器１２が、チャネル方向に「１０００個」、列方向に「２００個」の検出素子を有する場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、ＤＡＳ１８を「１０００個」備えればよいこととなる。従って、Ｘ線ＣＴ装置１は、高速スイッチング方式によるデュアルエナジー収集を可能にしつつも、逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いることによって回路を小規模に抑え、コストを低減することができる。
On the other hand, the X-ray CT apparatus 1 enables the dual energy acquisition by the fast switching method by using the DAS 18 of the sequential acquisition method. For example, when one DAS 18 sequentially collects X-ray signals detected by a plurality of detection elements (detection elements for one row) arranged along the column direction, the X-ray CT apparatus 1 uses the X-ray CT apparatus 1. It suffices to provide the DAS 18 in the number of columns (the number of detection elements in the channel direction) in the detector 12. As an example, when the X-ray detector 12 has “1000” detection elements in the channel direction and “200” detection elements in the column direction, the X-ray CT apparatus 1 may include “1000” DASs 18. It will be good. Therefore, the X-ray CT apparatus 1 enables dual energy acquisition by the high-speed switching method, and at the same time, the circuit can be suppressed to a small scale and the cost can be reduced by using the DAS 18 of the sequential acquisition method.
また、図４に示したように、システム制御機能４４１は、各検出素子における積分タイミングのずれが大きい場合でも、逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いて、高速スイッチング方式によるデュアルエナジー収集を実行することができる。ここで、各検出素子における積分タイミングのずれが大きい場合とは、例えば、１つのＤＡＳ１８と接続される検出素子数が多い場合等である。従って、システム制御機能４４１は、１つのＤＡＳ１８に多くの検出素子を接続し、回路をより小規模に抑える場合においても、高速スイッチング方式によるデュアルエナジー収集を実行することができる。
Further, as shown in FIG. 4, the system control function 441 can execute dual energy acquisition by the high-speed switching method by using the DAS 18 of the sequential acquisition method even if the deviation of the integration timing in each detection element is large. it can. Here, the case where the deviation of the integration timing in each detection element is large is, for example, the case where the number of detection elements connected to one DAS 18 is large. Therefore, the system control function 441 can execute dual energy collection by the high-speed switching method even when many detection elements are connected to one DAS 18 and the circuit is suppressed to a smaller scale.
（第２の実施形態）
上述した第１の実施形態では、Ｘ線の照射を停止させる前後でＸ線のエネルギーを変化させることにより、Ｘ線のエネルギーをビューごとに変化させる場合について説明した。例えば、図２、図３及び図４においては、エネルギーＥ１のＸ線を照射し、Ｘ線の照射を停止させた後、エネルギーＥ２のＸ線を照射する場合について説明した。これに対し、第２の実施形態では、Ｘ線を照射しながら、Ｘ線のエネルギーを変化させることにより、Ｘ線のエネルギーをビューごとに変化させる場合について説明する。
(Second embodiment)
In the above-described first embodiment, a case has been described in which the energy of X-rays is changed for each view by changing the energy of X-rays before and after stopping the irradiation of X-rays. For example, in FIGS. 2, 3 and 4, the case where the X-ray of the energy E1 is irradiated, the irradiation of the X-ray is stopped, and then the X-ray of the energy E2 is irradiated is described. On the other hand, in the second embodiment, a case will be described in which the X-ray energy is changed for each view by changing the X-ray energy while irradiating the X-ray.
第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、図１に示したＸ線ＣＴ装置１と同様の構成を有し、システム制御機能４４１による処理の一部が相違する。以下、第１の実施形態において説明した構成と同様の構成を有する点については、図１と同一の符号を付し、説明を省略する。
The X-ray CT apparatus 1 according to the second embodiment has the same configuration as that of the X-ray CT apparatus 1 shown in FIG. 1, and a part of the processing by the system control function 441 is different. Hereinafter, points having the same configurations as those described in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and description thereof will be omitted.
例えば、システム制御機能４４１は、図７に示すように、Ｘ線を照射しながら、エネルギーＥ１とエネルギーＥ２との間で、Ｘ線のエネルギーを変化させる。ここで、図７は、第２の実施形態に係るＸ線のエネルギーの制御について説明するための図である。
For example, as shown in FIG. 7, the system control function 441 changes the energy of the X-ray between the energy E1 and the energy E2 while irradiating the X-ray. Here, FIG. 7 is a diagram for explaining the control of the energy of X-rays according to the second embodiment.
例えば、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ４１から時間Ａｅ４１までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。また、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ４２から時間Ａｅ４２までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、少なくともＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ１のまま一定に維持する。以下では、時間Ａｓ４１〜時間Ａｅ４２に対応するビューを、ビューＶ４１とする。なお、ビューＶ４１は、第１のビューの一例である。
For example, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As41 to time Ae41. Further, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As42 to time Ae42. Here, the system control function 441 keeps the energy of the X-rays constant at the energy E1 while at least the DAS 18 is performing A / D conversion of any of the detection elements. Below, the view corresponding to time As41-time Ae42 is set to view V41. The view V41 is an example of the first view.
また、システム制御機能４４１は、時間Ａｅ４２以後の時間Ｃｓ４１から、時間Ａｓ４３以前の時間Ｃｅ４１までの間に、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ１からエネルギーＥ２へと変化させる。即ち、システム制御機能４４１は、ビューＶ４１においてＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を終了した後、次のビューＶ４２（時間Ａｓ４２〜時間Ａｅ４３に対応するビュー）においてＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を開始するまでの間に、Ｘ線のエネルギーを変化させる。なお、ビューＶ４２は、第２のビューの一例である。
Further, the system control function 441 changes the energy of the X-ray from the energy E1 to the energy E2 from the time Cs41 after the time Ase42 to the time Ce41 before the time As43. That is, the system control function 441 waits until the DAS 18 starts A / D conversion in the next view V42 (view corresponding to time As42 to time Ae43) after the DAS 18 finishes A / D conversion in the view V41. Then, the X-ray energy is changed. The view V42 is an example of the second view.
次に、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ４３から時間Ａｅ４３までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。また、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ４４から時間Ａｅ４４までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。また、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ４５から時間Ａｅ４５までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。また、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ４６から時間Ａｅ４６までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、少なくともＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ２のまま一定に維持する。なお、時間Ａｓ４５〜時間Ａｅ４６に対応するビュー（ビューＶ４５）は、第３のビューの一例である。
Next, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As43 to time Ae43. Further, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As44 to time Ae44. Further, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As45 to time Ae45. Further, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As46 to time Ae46. Here, the system control function 441 keeps the energy of the X-rays constant at the energy E2 while at least the DAS 18 is performing A / D conversion of any of the detection elements. The view (view V45) corresponding to time As45 to time Ae46 is an example of the third view.
図７に示すように、時間Ａｓ４１〜時間Ａｅ４２に対応するビュー（ビューＶ４１）においては、エネルギーＥ１のＸ線の照射を受けたＸ線照射時間は、各検出素子で一定となっている。即ち、ビューＶ４１において、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっている。同様に、時間Ａｓ４３〜時間Ａｅ４４に対応するビュー（ビューＶ４３）、時間Ａｓ４４〜時間Ａｅ４５に対応するビュー（ビューＶ４４）、及び、ビューＶ４５において、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、ビューごとに検出素子間で一定となっている。即ち、図７に示すようにＸ線のエネルギーを変化させることで、システム制御機能４４１は、逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いて、高速スイッチング方式によるデュアルエナジー収集を実行することができる。
As shown in FIG. 7, in the view (view V41) corresponding to time As41 to time Ae42, the X-ray irradiation time during which the X-ray irradiation with energy E1 is performed is constant in each detection element. That is, in view V41, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is constant between the detection elements. Similarly, in the view (view V43) corresponding to the time As43 to the time Ae44, the view (view V44) corresponding to the time As44 to the time Ae45, and the X-ray detected by each of the plurality of detection elements in the view V45. The energy at the time of generation is constant between the detection elements for each view. That is, by changing the energy of X-rays as shown in FIG. 7, the system control function 441 can execute the dual energy acquisition by the high-speed switching method by using the DAS 18 of the sequential acquisition method.
なお、Ｘ線のエネルギーを変化させるための所要時間によっては、第１のビューにおいてＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を終了した後、次のビューにおいてＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を開始するまでの間に、Ｘ線のエネルギーの変化が完了しない場合も考えられる。この場合、システム制御機能４４１は、図８に示すように、１のビューにおいてＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を終了した後、次のビューより後のビューにおいてＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を開始するまでの間に、Ｘ線のエネルギーを変化させる。なお、図８は、第２の実施形態に係るＸ線のエネルギーの制御について説明するための図である。
Depending on the time required to change the energy of the X-rays, after the DAS 18 finishes A / D conversion in the first view and before the DAS 18 starts A / D conversion in the next view, It is also possible that the change in X-ray energy is not complete. In this case, the system control function 441, as shown in FIG. 8, after the DAS 18 finishes the A / D conversion in one view until the DAS 18 starts the A / D conversion in a view after the next view. In the meantime, the X-ray energy is changed. Note that FIG. 8 is a diagram for describing control of X-ray energy according to the second embodiment.
例えば、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ５１から時間Ａｅ５１までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。また、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ５２から時間Ａｅ５２までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、少なくともＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ１のまま一定に維持する。以下では、時間Ａｓ５１〜時間Ａｅ５２に対応するビューを、ビューＶ５１とする。なお、ビューＶ５１は、第１のビューの一例である。
For example, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As51 to time Ae51. Further, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As52 to time Ae52. Here, the system control function 441 keeps the energy of the X-rays constant at the energy E1 while at least the DAS 18 is performing A / D conversion of any of the detection elements. Below, the view corresponding to time As51-time Ae52 is set to view V51. The view V51 is an example of the first view.
次に、システム制御機能４４１は、時間Ａｅ５２以後の時間Ｃｓ５１において、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ１からエネルギーＥ２に向けて変化させ始める。次に、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ５３から時間Ａｅ５３までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。そして、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ５４以前の時間Ｃｅ５１において、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ２まで変化させる。即ち、システム制御機能４４１は、ビューＶ５１においてＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を終了した後、次のビューＶ５２（時間Ａｓ５２〜時間Ａｅ５３に対応するビュー）より後のビューＶ５３（時間Ａｓ５３〜時間Ａｅ５４に対応するビュー）においてＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を開始するまでの間に、Ｘ線のエネルギーを変化させる。なお、ビューＶ５３は、第２のビューの一例である。
Next, the system control function 441 starts changing the energy of the X-ray from the energy E1 toward the energy E2 at the time Cs51 after the time Ae52. Next, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As53 to time Ae53. Then, the DAS 18 changes the energy of the X-ray to the energy E2 at the time Ce51 before the time As54. That is, the system control function 441 corresponds to the view V53 (the time As53 to the time Ae54) after the next view V52 (the view corresponding to the time As52 to the time Ae53) after the DAS 18 finishes the A / D conversion in the view V51. The energy of X-rays is changed by the time the DAS 18 starts A / D conversion. The view V53 is an example of the second view.
次に、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ５４から時間Ａｅ５４までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。また、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ５５から時間Ａｅ５５までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、少なくともＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ２のまま一定に維持する。なお、時間Ａｓ５４〜時間Ａｅ５５に対応するビュー（ビューＶ５４）は、第３のビューの一例である。
Next, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As54 to time Ae54. Further, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As55 to time Ae55. Here, the system control function 441 keeps the energy of the X-rays constant at the energy E2 while at least the DAS 18 is performing A / D conversion of any of the detection elements. The view (view V54) corresponding to time As54 to time Ae55 is an example of the third view.
図８に示すように、時間Ａｓ５１〜時間Ａｅ５２に対応するビュー（ビューＶ５１）においては、エネルギーＥ１のＸ線の照射を受けたＸ線照射時間は、各検出素子で一定となっている。即ち、ビューＶ５１において複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっている。同様に、ビューＶ５４においても、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、ビューごとに検出素子間で一定となっている。即ち、図８に示すようにＸ線のエネルギーを変化させることで、システム制御機能４４１は、逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いて、高速スイッチング方式によるデュアルエナジー収集を実行することができる。
As shown in FIG. 8, in the view (view V51) corresponding to time As51 to time Ae52, the X-ray irradiation time for which the X-rays of energy E1 are irradiated is constant in each detection element. That is, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements in view V51 is constant between the detection elements. Similarly, in view V54, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is constant between the detection elements for each view. That is, by changing the energy of X-rays as shown in FIG. 8, the system control function 441 can execute the dual energy acquisition by the high-speed switching method by using the DAS 18 of the sequential acquisition method.
図８においては、エネルギーＥ１のＸ線を用いて信号を収集するビュー（ビューＶ５１など）と、エネルギーＥ２のＸ線を用いて信号を収集するビュー（ビューＶ５４など）とをそれぞれ１つずつ繰り返す場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、システム制御機能４４１は、図９に示すように、エネルギーＥ１のＸ線を用いて信号を収集するビューと、エネルギーＥ２のＸ線を用いて信号を収集する２つのビューとを繰り返すようにしてもよい。なお、図９は、第２の実施形態に係るＸ線のエネルギーの制御について説明するための図である。
In FIG. 8, a view that collects signals using X-rays of energy E1 (view V51 and the like) and a view that collects signals using X-rays of energy E2 (view V54 and the like) are repeated one by one. The case was explained. However, the embodiment is not limited to this. For example, as shown in FIG. 9, the system control function 441 may repeat a view that collects signals using X-rays of energy E1 and two views that collect signals using X-rays of energy E2. May be. Note that FIG. 9 is a diagram for explaining control of X-ray energy according to the second embodiment.
例えば、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ６１から時間Ａｅ６１までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。また、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ６２から時間Ａｅ６２までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、少なくともＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ１のまま一定に維持する。以下では、時間Ａｓ６１〜時間Ａｅ６２に対応するビューを、ビューＶ６１とする。なお、ビューＶ６１は、第１のビューの一例である。
For example, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As61 to time Ae61. Further, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As62 to time Ae62. Here, the system control function 441 keeps the energy of the X-rays constant at the energy E1 while at least the DAS 18 is performing A / D conversion of any of the detection elements. Below, the view corresponding to time As61-time Ae62 is set to view V61. The view V61 is an example of the first view.
次に、システム制御機能４４１は、時間Ａｅ６２以後の時間Ｃｓ６１において、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ１からエネルギーＥ２に向けて変化させ始める。次に、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ６３から時間Ａｅ６３までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。そして、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ６４以前の時間Ｃｅ６１において、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ２まで変化させる。即ち、システム制御機能４４１は、ビューＶ６１においてＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を終了した後、次のビューＶ６２（時間Ａｓ６２〜時間Ａｅ６３に対応するビュー）より後のビューＶ６３（時間Ａｓ６３〜時間Ａｅ６４に対応するビュー）においてＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を開始するまでの間に、Ｘ線のエネルギーを変化させる。なお、ビューＶ６３は、第２のビューの一例である。
Next, the system control function 441 starts changing the energy of the X-ray from the energy E1 toward the energy E2 at the time Cs61 after the time Ae62. Next, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As63 to time Ae63. Then, the DAS 18 changes the energy of the X-ray to the energy E2 at the time Ce61 before the time As64. That is, the system control function 441 corresponds to the view V63 (time As63 to time Ae64) after the next view V62 (view corresponding to time As62 to time Ae63) after the DAS 18 finishes the A / D conversion in the view V61. The energy of X-rays is changed by the time the DAS 18 starts A / D conversion. The view V63 is an example of the second view.
次に、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ６４から時間Ａｅ６４までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。また、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ６５から時間Ａｅ６５までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。また、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ６６から時間Ａｅ６６までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、少なくともＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ２のまま一定に維持する。なお、時間Ａｓ６５〜時間Ａｅ６６に対応するビュー（ビューＶ６５）は、第３のビューの一例である。
Next, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As64 to time Ae64. Further, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As65 to time Ae65. Further, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As66 to time Ae66. Here, the system control function 441 keeps the energy of the X-rays constant at the energy E2 while at least the DAS 18 is performing A / D conversion of any of the detection elements. The view (view V65) corresponding to the times As65 to Ae66 is an example of the third view.
図９に示すように、時間Ａｓ６１〜時間Ａｅ６２に対応するビュー（ビューＶ６１）においては、エネルギーＥ１のＸ線の照射を受けたＸ線照射時間は、各検出素子で一定となっている。即ち、ビューＶ６１において、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっている。同様に、時間Ａｓ６４〜時間Ａｅ６５に対応するビュー（ビューＶ６４）、及び、ビューＶ６５においても、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、ビューごとに検出素子間で一定となっている。即ち、図９に示すようにＸ線のエネルギーを変化させることで、システム制御機能４４１は、逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いて、高速スイッチング方式によるデュアルエナジー収集を実行することができる。
As shown in FIG. 9, in the view (view V61) corresponding to time As61 to time Ae62, the X-ray irradiation time during which the X-ray irradiation with energy E1 is performed is constant in each detection element. That is, in view V61, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is constant between the detection elements. Similarly, in the view (view V64) corresponding to time As64 to time Ae65, and also in the view V65, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is different between the detection elements for each view. It is constant. That is, by changing the energy of X-rays as shown in FIG. 9, the system control function 441 can execute the dual energy acquisition by the high-speed switching method by using the DAS 18 of the sequential acquisition method.
更に、システム制御機能４４１は、エネルギーＥ１のＸ線を用いて信号を収集するビューと、エネルギーＥ２のＸ線を用いて信号を収集するビューとの数を変更することにより、エネルギーごとのデータの精度の差を小さくすることができる。即ち、高いエネルギーのＸ線を用いて信号を収集するビュー（以下、高エネルギーのビュー）において、収集される投影データは高画質となり、データが高精度で得られる。一方で、低いエネルギーのＸ線を用いて信号を収集するビュー（以下、低エネルギーのビュー）では、データの精度が相対的に低くなる。
Furthermore, the system control function 441 changes the number of views that collect signals using X-rays of energy E1 and views that collect signals using X-rays of energy E2, and The difference in accuracy can be reduced. That is, in a view in which signals are collected using high-energy X-rays (hereinafter, high-energy view), the projection data collected has high image quality, and the data can be obtained with high accuracy. On the other hand, in a view in which signals are collected using low-energy X-rays (hereinafter, low-energy view), the accuracy of data is relatively low.
これに対し、システム制御機能４４１は、低エネルギーのビューの数を高エネルギーのビューの数より多くすることにより、低エネルギーのビューに対応する投影データの精度を、高エネルギーのビューに対応する投影データの精度に近づけることができる。例えば、エネルギーＥ２よりエネルギーＥ１の方が高い場合、システム制御機能４４１は、図９に示すように、エネルギーＥ１のＸ線を用いて信号を収集するビューと、エネルギーＥ２のＸ線を用いて信号を収集する２つのビューとを繰り返すことにより、エネルギーＥ１に対応する投影データとエネルギーＥ２に対応する投影データとで、精度の差を小さくすることができる。
On the other hand, the system control function 441 sets the number of low-energy views more than the number of high-energy views to improve the accuracy of the projection data corresponding to the low-energy views to the projection data corresponding to the high-energy views. It can approach the accuracy of data. For example, when the energy E1 is higher than the energy E2, the system control function 441 uses the X-rays of the energy E1 to collect a signal and the X-rays of the energy E2 to acquire the signal as shown in FIG. By repeating the two views for collecting the data, it is possible to reduce the difference in accuracy between the projection data corresponding to the energy E1 and the projection data corresponding to the energy E2.
即ち、システム制御機能４４１は、エネルギーの高低に応じてビューの数を増減することで、エネルギーの高低に応じて生じるデータ精度の差を小さくすることができる。システム制御機能４４１は、図２や図３、図４、図７等の制御においても同様に、エネルギーの高低に応じてビューの数を増減してもよい。
That is, the system control function 441 can reduce the difference in data accuracy that occurs depending on the level of energy by increasing or decreasing the number of views depending on the level of energy. The system control function 441 may increase / decrease the number of views in accordance with the level of energy similarly in the control of FIGS. 2, 3, 4, 7 and the like.
上述したように、第２の実施形態に係るシステム制御機能４４１は、第１のビューにおいてＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を終了した後、第１のビューより後の第２のビューにおいてＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を開始するまでの間に、Ｘ線のエネルギーを変化させる。また、システム制御機能４４１は、第２のビューから、第２のビューより後の第３のビューまでの複数のビューにおいて、少なくともＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間、Ｘ線のエネルギーを一定に維持する。従って、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、Ｘ線を照射しながらＸ線のエネルギーを変化させて、高速スイッチング方式によるデュアルエナジー収集を実行することができる。
As described above, in the system control function 441 according to the second embodiment, after the DAS 18 finishes the A / D conversion in the first view, the DAS 18 performs A / D conversion in the second view after the first view. The energy of X-rays is changed until the D conversion is started. In addition, the system control function 441, while at least the DAS 18 is performing A / D conversion of one of the detection elements in the plurality of views from the second view to the third view after the second view. , Keep the X-ray energy constant. Therefore, the X-ray CT apparatus 1 according to the second embodiment can change the energy of the X-rays while irradiating the X-rays and execute the dual energy collection by the high-speed switching method.
ここで、Ｘ線管１１によるＸ線の発生は、一般に、Ｘ線管１１への管電圧の供給を停止した瞬間に停止するものではない。従って、Ｘ線検出器１２へのＸ線の照射を停止させるためには、Ｘ線のカットオフが必要になる場合がある。例えば、システム制御機能４４１は、管電圧の供給が停止してからＸ線の発生が停止するまでの時間を考慮してＸ線管１１の管電圧制御を行なったり、コリメータ１７によるＸ線の遮蔽を行なったりして、Ｘ線をカットオフし、Ｘ線検出器１２へのＸ線の照射を停止させる。
Here, the generation of X-rays by the X-ray tube 11 generally does not stop at the moment when the supply of the tube voltage to the X-ray tube 11 is stopped. Therefore, in order to stop the irradiation of the X-rays to the X-ray detector 12, it may be necessary to cut off the X-rays. For example, the system control function 441 controls the tube voltage of the X-ray tube 11 in consideration of the time from the supply of the tube voltage to the stop of the generation of the X-ray, and the X-ray shielding by the collimator 17. Is performed to cut off the X-ray and stop the irradiation of the X-ray to the X-ray detector 12.
これに対し、第２の実施形態に係るシステム制御機能４４１は、Ｘ線を照射しながらＸ線のエネルギーを変化させる。従って、システム制御機能４４１は、Ｘ線のカットオフを行なうことなく、Ｘ線のエネルギーを１又は複数のビューごとに変化させて、高速スイッチング方式によるデュアルエナジー収集を実行することができる。
On the other hand, the system control function 441 according to the second embodiment changes the X-ray energy while irradiating the X-ray. Therefore, the system control function 441 can change the energy of the X-rays for each one or a plurality of views without performing the X-ray cutoff, and execute the dual energy acquisition by the fast switching method.
（第３の実施形態）
上述した第１〜第２の実施形態では、１つのビューの中ではエネルギーＥ１又はエネルギーＥ２のいずれか一方のＸ線を用いることにより、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーを検出素子間で一定とする場合について説明した。これに対し、第３の実施形態では、１つのビューの中でＸ線のエネルギーを変化させ、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーを検出素子間で一定とする場合について説明する。
(Third Embodiment)
In the above-described first and second embodiments, when an X-ray of either the energy E1 or the energy E2 is used in one view, the X-ray detected by each of the plurality of detection elements is generated. The case has been described where the energy in is constant between the detection elements. On the other hand, in the third embodiment, the energy of X-rays is changed in one view, and the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is constant between the detection elements. The case will be described.
第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、図１に示したＸ線ＣＴ装置１と同様の構成を有し、システム制御機能４４１による処理の一部が相違する。以下、第１の実施形態において説明した構成と同様の構成を有する点については、図１と同一の符号を付し、説明を省略する。
The X-ray CT apparatus 1 according to the third embodiment has the same configuration as that of the X-ray CT apparatus 1 shown in FIG. 1, and a part of the processing by the system control function 441 is different. Hereinafter, points having the same configurations as those described in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1, and description thereof will be omitted.
例えば、ＤＡＳ１８は、図１０に示すように、時間Ａｓ７１から時間Ａｅ７１までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。次に、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ７２から時間Ａｅ７２までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、少なくともＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ２のまま一定に維持する。なお、図１０は、第３の実施形態に係るＸ線のエネルギーの制御について説明するための図である。以下では、時間Ａｓ７１〜時間Ａｅ７２に対応するビューを、ビューＶ７１とする。なお、ビューＶ７１は、第１のビューの一例である。
For example, as shown in FIG. 10, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As71 to time Ae71. Next, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As72 to time Ae72. Here, the system control function 441 keeps the energy of the X-rays constant at the energy E2 while at least the DAS 18 is performing A / D conversion of any of the detection elements. Note that FIG. 10 is a diagram for explaining the control of X-ray energy according to the third embodiment. Below, the view corresponding to time As71-time Ae72 is set to view V71. The view V71 is an example of the first view.
次に、システム制御機能４４１は、時間Ａｅ７２以後の時間Ｃｓ７１から時間Ｃｅ７１までの間に、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ２からエネルギーＥ１へと変化させる。次に、システム制御機能４４１は、時間Ｃｅ７１から時間Ｃｓ７２までの間、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ１のまま一定に維持する。次に、システム制御機能４４１は、時間Ｃｓ７２から、時間Ａｓ７３以前の時間Ｃｅ７２までの間に、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ１からエネルギーＥ２へと変化させる。次に、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ７３から時間Ａｅ７３までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、少なくともＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ２のまま一定に維持する。以下では、時間Ａｓ７２〜時間Ａｅ７３に対応するビューを、ビューＶ７２とする。なお、ビューＶ７２は、第２のビューの一例である。
Next, the system control function 441 changes the energy of the X-ray from the energy E2 to the energy E1 from the time Cs71 to the time Ce71 after the time Ae72. Next, the system control function 441 keeps the energy of the X-rays constant at the energy E1 from the time Ce71 to the time Cs72. Next, the system control function 441 changes the energy of X-rays from the energy E1 to the energy E2 from the time Cs72 to the time Ce72 before the time As73. Next, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As73 to time Ae73. Here, the system control function 441 keeps the energy of the X-rays constant at the energy E2 while at least the DAS 18 is performing A / D conversion of any of the detection elements. Below, the view corresponding to time As72-time Ae73 is set to view V72. The view V72 is an example of the second view.
図１０に示したように、システム制御機能４４１は、時間Ａｅ７２の後、時間Ａｓ７３までの間において、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ２からエネルギーＥ１に変化させた後、エネルギーＥ１からエネルギーＥ２に変化させる。即ち、システム制御機能４４１は、ビューＶ７１においてＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を終了した後、ビューＶ７１の次のビューＶ７２においてＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を開始するまでの間において、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ２からエネルギーＥ１に変化させた後、エネルギーＥ１からエネルギーＥ２に変化させる。これにより、各検出素子によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーが、ビューごとに検出素子間で一定となる。
As shown in FIG. 10, the system control function 441 changes the energy of the X-ray from the energy E2 to the energy E1 and then from the energy E1 to the energy E2 between the time Ae72 and the time As73. Let That is, the system control function 441 determines the energy of X-rays after the DAS 18 finishes the A / D conversion in the view V71 and before the DAS 18 starts the A / D conversion in the view V72 next to the view V71. After the energy E2 is changed to the energy E1, the energy E1 is changed to the energy E2. As a result, the energy at the time of generation of X-rays detected by each detection element becomes constant between the detection elements for each view.
まず、ビューＶ７１においては、エネルギーＥ２のＸ線の照射を受けたＸ線照射時間は、各検出素子で一定となっている。即ち、ビューＶ７１において、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっている。
First, in the view V71, the X-ray irradiation time for receiving the X-ray irradiation with the energy E2 is constant for each detection element. That is, in view V71, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is constant between the detection elements.
次に、ビューＶ７２において、エネルギーＥ２のＸ線の照射を受けたＸ線照射時間は、各検出素子で一定となっている。具体的には、ビューＶ７２において、エネルギーＥ２のＸ線の照射を受けたＸ線照射時間は、いずれの検出素子においても、ＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を行なう時間の長さ（時間Ａｓ７３から時間Ａｅ７３までの時間の長さ）に等しい。或いは、時間Ａｅ７２から時間Ｃｓ７１までのタイムラグ又は時間Ｃｅ７２から時間Ａｓ７３までのタイムラグがある場合、エネルギーＥ２のＸ線の照射を受けたＸ線照射時間は、いずれの検出素子においても、ＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を行なう時間の長さと、これらタイムラグとの和に等しい。
Next, in the view V72, the X-ray irradiation time for receiving the X-ray irradiation with the energy E2 is constant for each detection element. Specifically, in view V72, the X-ray irradiation time for receiving the X-rays with energy E2 is the length of time during which DAS 18 performs A / D conversion (time As73 to time Ae73) in any of the detection elements. Up to the length of time). Alternatively, when there is a time lag from the time Ae72 to the time Cs71 or a time lag from the time Ce72 to the time As73, the DAS 18 is A / It is equal to the sum of the length of time for D conversion and these time lags.
また、Ｘ線のエネルギーが変化している間（時間Ｃｓ７１から時間Ｃｅ７１までの時間、及び、時間Ｃｓ７２から時間Ｃｅ７２までの時間）は、複数の検出素子のいずれもがＸ線の照射を受けている。また、時間Ｃｅ７１から時間Ｃｓ７２までの時間は、複数の検出素子のいずれもがエネルギーＥ１のＸ線の照射を受けている。以上より、ビューＶ７２において、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっている。
Further, while the energy of the X-ray is changing (time from time Cs71 to time Ce71 and time from time Cs72 to time Ce72), all of the plurality of detection elements receive the X-ray irradiation. There is. Further, during the period from time Ce71 to time Cs72, all of the plurality of detection elements are irradiated with the X-ray of energy E1. As described above, in view V72, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is constant between the detection elements.
図１０に示したように、システム制御機能４４１は、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーがビューごとに検出素子間で一定となるようにしつつ、Ｘ線のエネルギーをビューごとに変化させる。即ち、図１０に示すようにＸ線のエネルギーを変化させることで、システム制御機能４４１は、逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いて、高速スイッチング方式によるデュアルエナジー収集を実行することができる。
As shown in FIG. 10, the system control function 441 controls the energy of X-rays while keeping the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements constant between the detection elements for each view. Change for each view. That is, by changing the energy of X-rays as shown in FIG. 10, the system control function 441 can execute the dual energy acquisition by the fast switching method by using the DAS 18 of the successive acquisition method.
図１０では、第１のビューにおいてＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を終了した後、第１のビューの次のビューにおいてＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を開始するまでの間において、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ２からエネルギーＥ１に変化させた後、エネルギーＥ１からエネルギーＥ２に変化させる場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。
In FIG. 10, after the DAS 18 finishes the A / D conversion in the first view and before the DAS 18 starts the A / D conversion in the next view of the first view, the energy of the X-ray is changed to the energy. The case where the energy E1 is changed to the energy E1 and then the energy E1 is changed to the energy E2 has been described. However, the embodiment is not limited to this.
例えば、システム制御機能４４１は、図１１に示すように、第１のビューにおいてＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を終了した後、第１のビューの次のビューより後のビューにおいてＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を開始するまでの間において、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ２からエネルギーＥ１に変化させた後、エネルギーＥ１からエネルギーＥ２に変化させてもよい。なお、図１１は、第３の実施形態に係るＸ線のエネルギーの制御について説明するための図である。
For example, as shown in FIG. 11, the system control function 441 causes the DAS 18 to perform A / D conversion in a view after the first view after the DAS 18 finishes A / D conversion in the first view. The energy of the X-ray may be changed from the energy E2 to the energy E1 and then changed from the energy E1 to the energy E2 until the start of. It should be noted that FIG. 11 is a diagram for explaining control of X-ray energy according to the third embodiment.
例えば、ＤＡＳ１８は、図１１に示すように、時間Ａｓ８１から時間Ａｅ８１までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。次に、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ８２から時間Ａｅ８２までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。次に、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ８３から時間Ａｅ８３までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、少なくともＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ２のまま一定に維持する。以下では、時間Ａｓ８１〜時間Ａｅ８２に対応するビューを、ビューＶ８１とする。また、時間Ａｓ８２〜時間Ａｅ８３に対応するビューを、ビューＶ８２とする。なお、ビューＶ８２は、第１のビューの一例である。
For example, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As81 to time Ae81, as shown in FIG. Next, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As82 to time Ae82. Next, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As83 to time Ae83. Here, the system control function 441 keeps the energy of the X-rays constant at the energy E2 while at least the DAS 18 is performing A / D conversion of any of the detection elements. Below, the view corresponding to time As81-time Ae82 is set to view V81. A view corresponding to the time As82 to the time Ae83 is referred to as a view V82. The view V82 is an example of the first view.
次に、システム制御機能４４１は、時間Ａｅ８３以後の時間Ｃｓ８１から時間Ｃｅ８１までの間に、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ２からエネルギーＥ１へと変化させる。
次に、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ８４から時間Ａｅ８４までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、時間Ｃｅ８１から時間Ｃｓ８２までの間、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ１のまま一定に維持する。以下では、時間Ａｓ８３〜時間Ａｅ８４に対応するビューを、ビューＶ８３とする。
Next, the system control function 441 changes the energy of the X-rays from the energy E2 to the energy E1 from the time Cs81 to the time Ce81 after the time Ae83.
Next, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As84 to time Ae84. Here, the system control function 441 keeps the energy of the X-rays constant at the energy E1 from the time Ce81 to the time Cs82. Below, the view corresponding to time As83-time Ae84 is set to view V83.
次に、システム制御機能４４１は、時間Ｃｓ８２から、時間Ａｓ８５以前の時間Ｃｅ８２までの間に、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ１からエネルギーＥ２へと変化させる。次に、ＤＡＳ１８は、時間Ａｓ８５から時間Ａｅ８５までの間、逐次にＡ／Ｄ変換を行なう。ここで、システム制御機能４４１は、少なくともＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ２のまま一定に維持する。以下では、時間Ａｓ８４〜時間Ａｅ８５に対応するビューを、ビューＶ８４とする。なお、ビューＶ８４は、第２のビューの一例である。
Next, the system control function 441 changes the energy of the X-ray from the energy E1 to the energy E2 from the time Cs82 to the time Ce82 before the time As85. Next, the DAS 18 sequentially performs A / D conversion from time As85 to time Ae85. Here, the system control function 441 keeps the energy of the X-rays constant at the energy E2 while at least the DAS 18 is performing A / D conversion of any of the detection elements. Below, the view corresponding to time As84-time Ae85 is set to view V84. The view V84 is an example of the second view.
図１０に示したように、システム制御機能４４１は、時間Ａｅ８３の後、時間Ａｓ８５までの間において、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ２からエネルギーＥ１に変化させた後、エネルギーＥ１からエネルギーＥ２に変化させる。即ち、システム制御機能４４１は、ビューＶ８２においてＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を終了した後、ビューＶ８２の後のビューＶ８４においてＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を開始するまでの間において、Ｘ線のエネルギーを、エネルギーＥ２からエネルギーＥ１に変化させた後、エネルギーＥ１からエネルギーＥ２に変化させる。これにより、各検出素子によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーが、ビューごとに検出素子間で一定となる。
As shown in FIG. 10, the system control function 441 changes the energy of the X-ray from the energy E2 to the energy E1 and then from the energy E1 to the energy E2 between the time Ae83 and the time As85. Let That is, the system control function 441 determines the energy of X-rays after the DAS 18 finishes A / D conversion in the view V82 and before the DAS 18 starts A / D conversion in the view V84 after the view V82. After the energy E2 is changed to the energy E1, the energy E1 is changed to the energy E2. As a result, the energy at the time of generation of X-rays detected by each detection element becomes constant between the detection elements for each view.
まず、ビューＶ８１においては、エネルギーＥ２のＸ線の照射を受けたＸ線照射時間は、各検出素子で一定となっている。同様に、ビューＶ８２においては、エネルギーＥ２のＸ線の照射を受けたＸ線照射時間は、各検出素子で一定となっている。即ち、ビューＶ８１及びビューＶ８２において、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、ビューごとに検出素子間で一定となっている。
First, in the view V81, the X-ray irradiation time for receiving the X-rays having the energy E2 is constant for each detection element. Similarly, in view V82, the X-ray irradiation time for receiving the X-ray irradiation with energy E2 is constant for each detection element. That is, in views V81 and V82, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is constant between the detection elements for each view.
次に、ビューＶ８３及びビューＶ８４の２つのビューについて見ると、エネルギーＥ２のＸ線の照射を受けたＸ線照射時間は、各検出素子で一定となっている。具体的には、この２つのビューにおいて、エネルギーＥ２のＸ線の照射を受けたＸ線照射時間は、いずれの検出素子においても、ＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を行なう時間の長さに等しい。或いは、時間Ａｅ８３から時間Ｃｓ８１までのタイムラグ又は時間Ｃｅ８２から時間Ａｓ８５までのタイムラグがある場合、エネルギーＥ２のＸ線の照射を受けたＸ線照射時間は、いずれの検出素子においても、ＤＡＳ１８がＡ／Ｄ変換を行なう時間の長さと、これらタイムラグとの和に等しい。
Next, looking at the two views of the view V83 and the view V84, the X-ray irradiation time for receiving the X-ray irradiation with the energy E2 is constant for each detection element. Specifically, in these two views, the X-ray irradiation time of being irradiated with the X-ray of energy E2 is equal to the length of time that the DAS 18 performs A / D conversion in any of the detection elements. Alternatively, when there is a time lag from the time Ae83 to the time Cs81 or a time lag from the time Ce82 to the time As85, the DAS 18 is A / A / It is equal to the sum of the length of time for D conversion and these time lags.
また、Ｘ線のエネルギーが変化している間（時間Ｃｓ８１から時間Ｃｅ８１までの時間、及び、時間Ｃｓ８２から時間Ｃｅ８２までの時間）は、複数の検出素子のいずれもがＸ線の照射を受けている。また、時間Ｃｅ８１から時間Ｃｓ８２までの時間は、複数の検出素子のいずれもがエネルギーＥ１のＸ線の照射を受けている。以上より、ビューＶ８３及びビューＶ８４の２つのビューにおいて、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっている。
Further, while the energy of the X-ray is changing (the time from the time Cs81 to the time Ce81 and the time from the time Cs82 to the time Ce82), all of the plurality of detection elements receive the X-ray irradiation. There is. Further, during the period from time Ce81 to time Cs82, all of the plurality of detection elements are irradiated with the X-ray of energy E1. From the above, in the two views V83 and V84, the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements is constant between the detection elements.
図１１に示したように、システム制御機能４４１は、複数の検出素子の各々によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーが、１又は複数のビューごとに検出素子間で一定となるようにしつつ、Ｘ線のエネルギーを１又は複数のビューごとに変化させる。即ち、図１１に示すようにＸ線のエネルギーを変化させることで、システム制御機能４４１は、逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いて、高速スイッチング方式によるデュアルエナジー収集を実行することができる。
As shown in FIG. 11, the system control function 441 keeps the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the plurality of detection elements constant between the detection elements for each one or multiple views. , X-ray energy is changed for each of one or more views. That is, by changing the energy of X-rays as shown in FIG. 11, the system control function 441 can execute the dual energy acquisition by the high-speed switching method by using the DAS 18 of the sequential acquisition method.
（第４の実施形態）
これまで第１〜第３の実施形態について説明したが、上述した第１〜第３の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
(Fourth Embodiment)
Although the first to third embodiments have been described so far, the embodiments may be implemented in various different forms other than the first to third embodiments described above.
上述した第１〜第３の実施形態では、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なっている間の例として、ＤＡＳ１８がいずれかの検出素子のＡ／Ｄ変換を行なっている間について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、システム制御機能４４１は、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なっている間として、ＤＡＳ１８がいずれかの検出素子から電荷の読み出しを行なっている間や、ＤＡＳ１８がいずれかの検出素子の増幅処理を行なっている間を使用して、Ｘ線のエネルギーを制御してもよい。一例を挙げると、システム制御機能４４１は、ビューごとに、少なくともＤＡＳ１８がいずれかの検出素子から電荷の読み出しを行なっている間、Ｘ線検出器１２へのＸ線の照射を停止させる。別の例を挙げると、システム制御機能４４１は、ビューごとに、少なくともＤＡＳ１８がいずれかの検出素子の増幅処理を行なっている間、Ｘ線検出器１２へのＸ線の照射を停止させる。
In the above-described first to third embodiments, the example in which the DAS 18 is performing the A / D conversion of one of the detection elements has been described as an example while the DAS 18 is collecting the X-ray signals. However, the embodiment is not limited to this. For example, the system control function 441, while the DAS 18 is collecting an X-ray signal, while the DAS 18 is reading charges from any of the detection elements, or when the DAS 18 is amplifying any of the detection elements. During processing, it may be used to control the energy of the X-rays. For example, the system control function 441 stops the X-ray irradiation to the X-ray detector 12 for each view at least while the DAS 18 is reading the charge from any of the detection elements. As another example, the system control function 441 stops the irradiation of X-rays to the X-ray detector 12 at least while the DAS 18 is performing amplification processing on any of the detection elements for each view.
また、上述した第１〜第３の実施形態では、デュアルエナジー収集を行なう場合について説明したが、３種類以上の異なるエネルギーのＸ線を使用して、マルチエナジー収集を行う場合であってもよい。例えば、システム制御機能４４１は、少なくともＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なっている間、Ｘ線検出器１２へのＸ線の照射を停止させるとともに、エネルギーＥ１のＸ線、エネルギーＥ２のＸ線、又は、エネルギーＥ１及びエネルギーＥ２と異なるエネルギーＥ３のＸ線を、ビューごとに発生させる。これにより、システム制御機能４４１は、３種類の異なるエネルギーのＸ線を使用して、高速スイッチング方式によるマルチエナジー収集を実行することができる。
Further, in the above-described first to third embodiments, the case of performing dual energy collection has been described, but the case of performing multi-energy collection may be performed using X-rays of three or more different energies. . For example, the system control function 441 stops the irradiation of the X-rays to the X-ray detector 12 at least while the DAS 18 collects the X-ray signals, and at the same time, the X-rays of the energy E1 and the X-rays of the energy E2. , Or X-rays of energy E3 different from energy E1 and energy E2 are generated for each view. As a result, the system control function 441 can execute multi-energy collection by the fast switching method by using X-rays of three different energies.
また、上述した第１〜第３の実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置１の例として、一管球型のＸ線ＣＴ装置について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、Ｘ線ＣＴ装置１は、Ｘ線管とＸ線検出器との複数のペアを回転リングに搭載した、いわゆる多管球型のＸ線ＣＴ装置であってもよい。
Further, in the above-described first to third embodiments, the one-tube type X-ray CT apparatus has been described as an example of the X-ray CT apparatus 1. However, the embodiment is not limited to this, and the X-ray CT apparatus 1 is a so-called multi-tube type X-ray CT in which a plurality of pairs of an X-ray tube and an X-ray detector are mounted on a rotating ring. It may be a device.
例えば、Ｘ線ＣＴ装置１は、第１のＸ線管及び第１のＸ線検出器のペアと、第２のＸ線管及び第２のＸ線検出器のペアとを有する。また、Ｘ線ＣＴ装置１は、第１のＸ線検出器における複数の検出素子によって検出されるＸ線の信号をビューごとに逐次収集する第１のＤＡＳと、第２のＸ線検出器における複数の検出素子によって検出されるＸ線の信号をビューごとに逐次収集する第２のＤＡＳとを有する。
For example, the X-ray CT apparatus 1 has a pair of a first X-ray tube and a first X-ray detector and a pair of a second X-ray tube and a second X-ray detector. Further, the X-ray CT apparatus 1 includes a first DAS that sequentially collects X-ray signals detected by a plurality of detection elements in the first X-ray detector for each view, and a second X-ray detector. A second DAS that sequentially collects X-ray signals detected by the plurality of detection elements for each view.
この場合、システム制御機能４４１は、例えば、少なくとも第１のＤＡＳがＸ線の信号の収集を行なっている間、第１のＸ線検出器へのＸ線の照射を停止させるとともに、エネルギーＥ１のＸ線、又は、エネルギーＥ２のＸ線を、ビューごとに発生させる。また、システム制御機能４４１は、少なくとも第２のＤＡＳがＸ線の信号の収集を行なっている間、第２のＸ線検出器へのＸ線の照射を停止させるとともに、エネルギーＥ３のＸ線、又は、エネルギーＥ１、エネルギーＥ２及びエネルギーＥ３と異なるエネルギーＥ４のＸ線を、ビューごとに発生させる。これにより、システム制御機能４４１は、４種類の異なるエネルギーのＸ線を使用して、高速スイッチング方式によるマルチエナジー収集を実行することができる。
In this case, the system control function 441 stops the irradiation of the X-rays to the first X-ray detector while at least the first DAS is collecting the X-ray signals, and the energy E1 X-rays or X-rays with energy E2 are generated for each view. Further, the system control function 441 stops the irradiation of the X-rays to the second X-ray detector while at least the second DAS is collecting the X-ray signals, and the X-rays of energy E3, Alternatively, X-rays of energy E4 different from energy E1, energy E2, and energy E3 are generated for each view. As a result, the system control function 441 can execute multi-energy collection by the fast switching method by using the X-rays of four different energies.
（第５の実施形態）
逐次収集方式のＤＡＳを用いて高速スイッチングによるＤＥ収集又はＭＥ収集を実行する場合、同時収集方式のＤＡＳを用いて高速スイッチングによるＤＥ収集又はＭＥ収集を実行する場合と比較して、Ｘ線管に供給する管電圧値を切り替えるための許容時間が短くなりやすい。これにより、逐次収集方式のＤＡＳを用いて高速スイッチングによるＤＥ収集又はＭＥ収集を実行する場合、設定可能な撮影条件（管電圧値や管電流値等）が制限される場合がある。
(Fifth Embodiment)
When performing DE collection or ME collection by high-speed switching using the DAS of sequential acquisition method, compared with the case of performing DE collection or ME collection by high-speed switching using DAS of the simultaneous acquisition method, X-ray tube The allowable time for switching the supplied tube voltage value tends to be short. As a result, when performing DE collection or ME collection by high-speed switching using the DAS of the sequential collection method, there are cases where imaging conditions (tube voltage value, tube current value, etc.) that can be set are limited.
そこで、第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、以下で説明する処理により、逐次収集方式のＤＡＳを用いて高速スイッチングによるデュアルエナジー収集又はマルチエナジー収集を実行する場合において、撮影条件の自由度を向上させる。
Therefore, in the X-ray CT apparatus 1 according to the fifth embodiment, when performing dual energy acquisition or multi-energy acquisition by high-speed switching using the DAS of the sequential acquisition method, the X-ray CT apparatus 1 according to the processing described below Improve your freedom.
例えば、第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１における処理回路４４は、図１２に示すように、調整機能４４５及び設定機能４４６を更に実行する。なお、調整機能４４５は、調整部の一例である。また、設定機能４４６は、設定部の一例である。
For example, the processing circuit 44 in the X-ray CT apparatus 1 according to the fifth embodiment further executes the adjusting function 445 and the setting function 446, as shown in FIG. The adjusting function 445 is an example of an adjusting unit. The setting function 446 is an example of a setting unit.
例えば、処理回路４４は、メモリ４１からシステム制御機能４４１に相当するプログラムを読み出して実行することにより、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路４４の各種機能を制御する。
For example, the processing circuit 44 reads out a program corresponding to the system control function 441 from the memory 41 and executes the program to execute various functions of the processing circuit 44 based on the input operation received from the operator via the input interface 43. Control.
また、システム制御機能４４１は、Ｘ線ＣＴ装置１を制御して、位置決め撮影を実行する。例えば、システム制御機能４４１は、Ｘ線管１１の位置を所定の回転角度に固定し、天板３３をＺ方向に移動させながらＸ線管１１よりＸ線を被検体Ｐに照射することで、位置決め撮影を実行する。また、処理回路４４は、メモリ４１から生成機能４４３に相当するプログラムを読み出して実行することにより、位置決め撮影により収集されたＸ線の信号に基づいて、位置決め画像データを生成する。なお、位置決め画像データは、スキャノ画像データやスカウト画像データと呼ばれる場合もある。
Further, the system control function 441 controls the X-ray CT apparatus 1 to execute positioning imaging. For example, the system control function 441 fixes the position of the X-ray tube 11 at a predetermined rotation angle, and irradiates the subject P with X-rays from the X-ray tube 11 while moving the top plate 33 in the Z direction. Positioning shooting is executed. Further, the processing circuit 44 reads the program corresponding to the generation function 443 from the memory 41 and executes the program to generate the positioning image data based on the X-ray signals collected by the positioning imaging. Note that the positioning image data may be called scano image data or scout image data.
また、システム制御機能４４１は、Ｘ線ＣＴ装置１を制御して、本スキャンを実行する。なお、本スキャンについては、単に撮影とも記載する。例えば、システム制御機能４４１は、Ｘ線高電圧装置１４を制御することにより、Ｘ線管１１に高電圧を供給する。これにより、Ｘ線管１１は、被検体Ｐに対し照射するＸ線を発生する。ここで、システム制御機能４４１は、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を切り替えることにより、Ｘ線管１１が発生するＸ線のエネルギーを、１又は複数のビューごとに変化させる。即ち、システム制御機能４４１は、高速スイッチングによるデュアルエナジー収集又はマルチエナジー収集を実行する。なお、システム制御機能４４１によるＸ線のエネルギーの制御については後述する。また、システム制御機能４４１は、寝台駆動装置３２を制御することにより、被検体Ｐを架台装置１０の撮影口内へ移動させる。また、システム制御機能４４１は、コリメータ１７の開口度及び位置を調整する。また、システム制御機能４４１は、制御装置１５を制御することにより回転部を回転させる。
Further, the system control function 441 controls the X-ray CT apparatus 1 to execute the main scan. The main scan is also referred to as simply shooting. For example, the system control function 441 supplies a high voltage to the X-ray tube 11 by controlling the X-ray high voltage device 14. As a result, the X-ray tube 11 generates X-rays that irradiate the subject P. Here, the system control function 441 changes the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 to change the energy of the X-ray generated by the X-ray tube 11 for each one or a plurality of views. That is, the system control function 441 executes dual energy collection or multi-energy collection by high-speed switching. The control of X-ray energy by the system control function 441 will be described later. Further, the system control function 441 controls the bed driving device 32 to move the subject P into the imaging opening of the gantry device 10. Further, the system control function 441 adjusts the opening degree and the position of the collimator 17. Further, the system control function 441 controls the control device 15 to rotate the rotating unit.
また、例えば、処理回路４４は、メモリ４１から調整機能４４５に相当するプログラムを読み出して実行することにより、Ｘ線管１１に供給する管電圧値の切り替えの許容時間を制御する。また、例えば、処理回路４４は、メモリ４１から設定機能４４６に相当するプログラムを読み出して実行することにより、撮影条件を設定する。なお、許容時間の制御、及び、撮影条件の設定については後述する。
Further, for example, the processing circuit 44 reads the program corresponding to the adjusting function 445 from the memory 41 and executes the program to control the allowable time for switching the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11. In addition, for example, the processing circuit 44 sets the shooting condition by reading a program corresponding to the setting function 446 from the memory 41 and executing the program. The control of the allowable time and the setting of the shooting condition will be described later.
システム制御機能４４１によって撮影が実行される間、ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２における検出素子群ごとにＸ線の信号を逐次収集し、検出データを生成する。また、処理回路４４は、メモリ４１から前処理機能４４２に相当するプログラムを読み出して実行することにより、ＤＡＳ１８から出力された検出データに対し前処理を施す。例えば、前処理機能４４２は、ＤＡＳ１８から出力された検出データに対して、対数変換処理やオフセット補正処理、チャンネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施す。なお、前処理を施した後のデータについては生データとも記載する。また、前処理を施す前の検出データ及び前処理を施した後の生データを総称して、投影データとも記載する。
While imaging is performed by the system control function 441, the DAS 18 sequentially collects X-ray signals for each detection element group in the X-ray detector 12 and generates detection data. Further, the processing circuit 44 performs preprocessing on the detection data output from the DAS 18 by reading the program corresponding to the preprocessing function 442 from the memory 41 and executing the program. For example, the preprocessing function 442 performs preprocessing such as logarithmic conversion processing, offset correction processing, interchannel sensitivity correction processing, and beam hardening correction on the detection data output from the DAS 18. Note that the data after the pretreatment is also referred to as raw data. Further, the detection data before the pre-processing and the raw data after the pre-processing are collectively referred to as projection data.
また、生成機能４４３は、補正後の生データに基づいてＣＴ画像データを生成する。具体的には、生成機能４４３は、補正後の生データに対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行ってＣＴ画像データを生成する。また、生成機能４４３は、入力インターフェース４３を介して操作者から受け付けた入力操作等に基づいて、生成したＣＴ画像データを、公知の方法により表示用のＣＴ画像（任意断面の断層像データや３次元画像データ等）に変換する。また、生成機能４４３は、変換した表示用のＣＴ画像をメモリ４１に記憶させる。
The generation function 443 also generates CT image data based on the corrected raw data. Specifically, the generation function 443 generates CT image data by performing reconstruction processing on the corrected raw data using a filtered back projection method, a successive approximation reconstruction method, or the like. The generation function 443 also uses the known method to display the generated CT image data based on an input operation or the like received from the operator via the input interface 43 (a tomographic image data of an arbitrary cross section or 3 3D image data, etc.). Further, the generation function 443 stores the converted CT image for display in the memory 41.
また、処理回路４４は、メモリ４１から出力機能４４４に相当するプログラムを読み出して実行することにより、断層像データや３次元画像データ、ＣＴ画像データ等を出力する。例えば、処理回路４４は、断層像データや３次元画像データをディスプレイ４２に表示させる。また、例えば、処理回路４４は、断層像データや３次元画像データ、ＣＴ画像データを、Ｘ線ＣＴ装置１とネットワークを介して接続された外部装置（例えば、画像データを保管するサーバ装置等）に出力する。
Further, the processing circuit 44 outputs tomographic image data, three-dimensional image data, CT image data, and the like by reading and executing a program corresponding to the output function 444 from the memory 41. For example, the processing circuit 44 causes the display 42 to display tomographic image data and three-dimensional image data. Further, for example, the processing circuit 44 externally connects the tomographic image data, the three-dimensional image data, and the CT image data to the X-ray CT apparatus 1 via a network (for example, a server apparatus that stores the image data). Output to.
図１２に示すＸ線ＣＴ装置１においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ４１へ記憶されている。処理回路４４は、メモリ４１からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路４４は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。
In the X-ray CT apparatus 1 shown in FIG. 12, each processing function is stored in the memory 41 in the form of a program executable by a computer. The processing circuit 44 is a processor that realizes a function corresponding to each program by reading the program from the memory 41 and executing the program. In other words, the processing circuit 44 in the state where each program is read has a function corresponding to the read program.
なお、図１２においては、システム制御機能４４１、調整機能４４５、設定機能４４６、前処理機能４４２、生成機能４４３及び出力機能４４４の各処理機能が単一の処理回路４４によって実現される場合を示したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、処理回路４４は、複数の独立したプロセッサを組み合わせて構成され、各プロセッサが各プログラムを実行することにより各処理機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路４４が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。
Note that FIG. 12 shows a case where each processing function of the system control function 441, the adjustment function 445, the setting function 446, the preprocessing function 442, the generation function 443, and the output function 444 is realized by a single processing circuit 44. However, the embodiment is not limited to this. For example, the processing circuit 44 may be configured by combining a plurality of independent processors, and each processor may realize each processing function by executing each program. Further, each processing function of the processing circuit 44 may be implemented by being appropriately dispersed or integrated into a single or a plurality of processing circuits.
次に、逐次収集方式のＤＡＳ１８について説明する。図１３Ａは、第５の実施形態に係る逐次収集方式のＤＡＳ１８の一例を示す図である。図１３Ａにおいては、ＤＡＳ１８が、Ｘ線検出器１２の列方向に沿って配列されたｎ個の検出素子（検出素子１２１〜検出素子１２ｎ）から成る検出素子群から、Ｘ線の信号を逐次収集する場合について説明する。この場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、例えば、図１３Ａに示すＤＡＳ１８を、Ｘ線検出器１２におけるチャンネル数と同数備える。一例を挙げると、Ｘ線検出器１２におけるチャンネル数が「ｃ」である場合において、Ｘ線ＣＴ装置１は、図１３Ｂに示すように、ＤＡＳ１８１からＤＡＳ１８ｃまでのｃ個のＤＡＳ１８を備える。なお、図１３Ｂに示すＤＡＳ１８１、ＤＡＳ１８２、ＤＡＳ１８３、ＤＡＳ１８４、ＤＡＳ１８５、ＤＡＳ１８６及びＤＡＳ１８ｃは、ＤＡＳ１８の一例である。また、図１３Ｂは、第５の実施形態に係る逐次収集方式のＤＡＳ１８の一例を示す図である。
Next, the sequential acquisition type DAS 18 will be described. FIG. 13A is a diagram showing an example of the DAS 18 of the sequential acquisition method according to the fifth embodiment. In FIG. 13A, the DAS 18 sequentially collects X-ray signals from a detection element group including n detection elements (detection elements 121 to 12n) arranged along the column direction of the X-ray detector 12. The case will be described. In this case, the X-ray CT apparatus 1 includes, for example, the DASs 18 shown in FIG. 13A as many as the number of channels in the X-ray detector 12. As an example, when the number of channels in the X-ray detector 12 is “c”, the X-ray CT apparatus 1 includes c DASs 18 to DAS 18c as shown in FIG. 13B. Note that the DAS181, DAS182, DAS183, DAS184, DAS185, DAS186, and DAS18c illustrated in FIG. 13B are examples of the DAS18. Further, FIG. 13B is a diagram showing an example of the DAS 18 of the sequential collection method according to the fifth embodiment.
なお、図１３Ａにおいては、ｎ個の検出素子のうち、ＤＡＳ１８に１番目に近い位置の検出素子を検出素子１２１とし、ＤＡＳ１８に２番目に近い位置の検出素子を検出素子１２２とする。同様に、図１３Ａにおいては、ＤＡＳ１８にｎ番目に近い位置の検出素子（即ち、ＤＡＳ１８から最も遠い位置の検出素子）を検出素子１２ｎとする。
In FIG. 13A, among the n detection elements, the detection element closest to the DAS 18 is the detection element 121, and the detection element closest to the DAS 18 is the detection element 122. Similarly, in FIG. 13A, the detection element at the position closest to the DAS 18 (that is, the detection element at the position farthest from the DAS 18) is the detection element 12n.
例えば、ＤＡＳ１８は、検出素子１２１〜検出素子１２ｎの各々とスイッチを介して接続され、Ｘ線管１１がＸ線を発生させている間、検出素子１２１〜検出素子１２ｎによって検出されたＸ線の信号を逐次収集する。具体的には、まず、ＤＡＳ１８は、検出素子１２１との接続をオンにして、検出素子１２１にて積分された電荷をＸ線の信号として読み出す。次に、ＤＡＳ１８は、検出素子１２１との接続をオフにするとともに、検出素子１２２との接続をオンにし、検出素子１２２にて積分された電荷をＸ線の信号として読み出す。なお、ＤＡＳ１８との接続がオフとなることにより、検出素子１２１では、電荷の積分が開始される。同様に、ＤＡＳ１８は、検出素子１２ｎまでの各検出素子について、各検出素子にて積分された電荷をＸ線の信号として逐次読み出す。
For example, the DAS 18 is connected to each of the detection elements 121 to 12n via a switch, and the X-rays detected by the detection elements 121 to 12n are generated while the X-ray tube 11 is generating X-rays. Sequentially collect signals. Specifically, first, the DAS 18 turns on the connection with the detection element 121 and reads the charge integrated by the detection element 121 as an X-ray signal. Next, the DAS 18 turns off the connection with the detection element 121 and turns on the connection with the detection element 122, and reads the charge integrated by the detection element 122 as an X-ray signal. Note that, when the connection with the DAS 18 is turned off, the detection element 121 starts the integration of charges. Similarly, the DAS 18 sequentially reads the electric charge integrated by each detecting element up to the detecting element 12n as an X-ray signal.
一例を挙げると、ＤＡＳ１８は、検出素子１２１〜検出素子１２ｎから成る検出素子群から、１つのビューにおいて、ｎ個の信号を逐次収集する。同様に、ＤＡＳ１８は、次のビューにおいて、検出素子群からｎ個の信号を逐次収集する。なお、ビューごとにＸ線の信号を逐次収集する場合について説明したが、ＤＡＳ１８は、複数のビューごとにＸ線の信号を逐次収集してもよい。
As an example, the DAS 18 sequentially collects n signals in one view from the detection element group including the detection elements 121 to 12n. Similarly, the DAS 18 sequentially collects n signals from the detector elements in the next view. Although the case where X-ray signals are sequentially acquired for each view has been described, the DAS 18 may sequentially acquire X-ray signals for each of a plurality of views.
また、検出素子１２１から検出素子１２ｎに向けて順に読み出しを行なう場合について説明したが、読み出しの順序はこれに限定されるものではない。例えば、ＤＡＳ１８は、検出素子１２ｎに積分された電荷を最初に読み出し、検出素子１２１に向けて順に読み出しを行なうこととしてもよい。
Further, although the case where the reading is sequentially performed from the detecting element 121 to the detecting element 12n has been described, the reading order is not limited to this. For example, the DAS 18 may first read the charges integrated in the detection element 12n and sequentially read the charges toward the detection element 121.
また、例えば、ＤＡＳ１８は、ｎ個の検出素子のうち中途の検出素子に積分された電荷を最初に読み出し、検出素子１２１及び検出素子１２ｎに向けて順に読み出しを行なうこととしてもよい。即ち、ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２の中央から外側に向けて、順に読み出しを行なうこととしてもよい。
Further, for example, the DAS 18 may first read the electric charges integrated in the midway detection element among the n detection elements, and sequentially perform the reading toward the detection element 121 and the detection element 12n. That is, the DAS 18 may sequentially read from the center of the X-ray detector 12 toward the outside.
一例を挙げると、「ｎ」が偶数である場合において、ＤＡＳ１８は、ＤＡＳ１８に（ｎ／２）番目に近い位置の検出素子に積分された電荷を最初に読み出す。次に、ＤＡＳ１８は、ＤＡＳ１８に（（ｎ／２）−１）番目に近い位置の検出素子に積分された電荷を読み出す。次に、ＤＡＳ１８は、ＤＡＳ１８に（（ｎ／２）＋１）番目に近い位置の検出素子に積分された電荷を読み出す。次に、ＤＡＳ１８は、ＤＡＳ１８に（（ｎ／２）−２）番目に近い位置の検出素子に積分された電荷を読み出す。同様に、ＤＡＳ１８は、検出素子１２１及び検出素子１２ｎまでの各検出素子について、各検出素子にて積分された電荷をＸ線の信号として逐次読み出す。
As an example, in the case where “n” is an even number, the DAS 18 first reads out the electric charge integrated in the detection element at the position (n / 2) th closest to the DAS 18. Next, the DAS 18 reads out the charges integrated in the detection element located at the ((n / 2) -1) th position closest to the DAS 18. Next, the DAS 18 reads out the electric charges integrated in the detection element located at the ((n / 2) +1) th position closest to the DAS 18. Next, the DAS 18 reads out the electric charges integrated in the detection element located at the ((n / 2) -2) th position closest to the DAS 18. Similarly, the DAS 18 sequentially reads out the electric charge integrated by each detecting element up to the detecting element 121 and the detecting element 12n as an X-ray signal.
また、Ｘ線検出器１２の列方向に沿って配列されたｎ個の検出素子から成る検出素子群からＸ線の信号を逐次収集する場合について説明したが、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２のチャンネル方向に沿って配列された複数の検出素子から成る検出素子群からＸ線の信号を逐次収集する場合であってもよい。この場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、ＤＡＳ１８を、例えば、Ｘ線検出器１２における列数と同数備える。また、例えば、ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２の全検出素子から成る検出素子群からＸ線の信号を逐次収集する場合であってもよい。この場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、ＤＡＳ１８を、例えば、１つのみ備える。即ち、Ｘ線検出器１２は、検出素子群を１又は複数有する。また、Ｘ線ＣＴ装置１は、検出素子群ごとにＸ線の信号を逐次収集するＤＡＳ１８を、１又は複数備える。
Further, a case has been described in which X-ray signals are sequentially collected from a detection element group consisting of n detection elements arranged along the column direction of the X-ray detector 12, but the embodiment is not limited to this. is not. For example, the DAS 18 may be a case where X-ray signals are sequentially acquired from a detection element group including a plurality of detection elements arranged along the channel direction of the X-ray detector 12. In this case, the X-ray CT apparatus 1 has the same number of DASs 18 as the number of columns in the X-ray detector 12. Further, for example, the DAS 18 may be a case where X-ray signals are sequentially acquired from the detection element group including all the detection elements of the X-ray detector 12. In this case, the X-ray CT apparatus 1 includes only one DAS 18, for example. That is, the X-ray detector 12 has one or more detection element groups. Further, the X-ray CT apparatus 1 includes one or a plurality of DASs 18 that sequentially collect X-ray signals for each detection element group.
以上、Ｘ線ＣＴ装置１の構成の一例について説明した。かかる構成の下、Ｘ線ＣＴ装置１は、逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いて高速スイッチングによるデュアルエナジー収集又はマルチエナジー収集を実行する場合において、撮影条件の自由度を向上させる。
Heretofore, an example of the configuration of the X-ray CT apparatus 1 has been described. Under such a configuration, the X-ray CT apparatus 1 improves the degree of freedom of imaging conditions when performing dual-energy acquisition or multi-energy acquisition by high-speed switching using the DAS 18 of the sequential acquisition method.
具体的には、システム制御機能４４１は、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を切り替えることにより、Ｘ線のエネルギーを１又は複数のビューごとに変化させる。即ち、システム制御機能４４１は、高速スイッチングによるデュアルエナジー収集又はマルチエナジー収集を実行する。また、ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２における検出素子群ごとに、Ｘ線の信号を逐次収集する。また、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数及びチャンネル数の少なくとも一方を調整して管電圧値の切り替えの許容時間を制御することにより、撮影条件の自由度を向上させる。
Specifically, the system control function 441 changes the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 to change the X-ray energy for each one or a plurality of views. That is, the system control function 441 executes dual energy collection or multi-energy collection by high-speed switching. Further, the DAS 18 sequentially collects X-ray signals for each detection element group in the X-ray detector 12. Further, the adjusting function 445 adjusts at least one of the number of columns and the number of channels of the detection element group in which the DAS 18 collects signals to control the allowable time for switching the tube voltage value, thereby increasing the degree of freedom of the imaging condition. Improve.
以下、第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１が行う処理について詳細に説明する。なお、本実施形態では一例として、デュアルエナジー収集を行なう場合について説明する。また、本実施形態では一例として、Ｘ線ＣＴ装置１が複数のＤＡＳ１８を備え、ＤＡＳ１８の各々が、列方向に沿って配列されたｎ個の検出素子（検出素子１２１〜検出素子１２ｎ）と接続されている場合について説明する。
Hereinafter, the process performed by the X-ray CT apparatus 1 according to the fifth embodiment will be described in detail. In the present embodiment, as an example, a case of performing dual energy collection will be described. Further, in the present embodiment, as an example, the X-ray CT apparatus 1 includes a plurality of DASs 18, and each of the DASs 18 is connected to n detection elements (detection elements 121 to 12n) arranged in the column direction. The case where it is done is explained.
まず、図１４を用いて、ＤＡＳ１８を用いたデュアルエナジー収集の一例について説明する。図１４は、第５の実施形態に係る逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いたデュアルエナジー収集の一例を示す図である。図１４において、横軸は時間に対応し、縦軸はＸ線検出器１２における列方向に対応する。また、図１４に示すエネルギーＥ１及びエネルギーＥ２は、Ｘ線の発生時におけるエネルギーである。なお、エネルギーＥ１とエネルギーＥ２とは異なる値である。以下では一例として、エネルギーＥ２よりエネルギーＥ１が高エネルギーである場合について説明する。
First, with reference to FIG. 14, an example of dual energy collection using the DAS 18 will be described. FIG. 14 is a diagram showing an example of dual energy collection using the DAS 18 of the sequential collection method according to the fifth embodiment. In FIG. 14, the horizontal axis corresponds to time and the vertical axis corresponds to the column direction in the X-ray detector 12. Further, the energy E1 and the energy E2 shown in FIG. 14 are energy at the time of generation of X-rays. The energy E1 and the energy E2 have different values. Hereinafter, as an example, a case where the energy E1 is higher than the energy E2 will be described.
撮影を実行する際、システム制御機能４４１は、回転部を回転させながら、Ｘ線管１１に高電圧を供給してＸ線を発生させる。例えば、システム制御機能４４１は、少なくとも時間Ｔ１１１から時間Ｔ１１４までの間、第１の管電圧値Ｖ１をＸ線管１１に供給して、エネルギーＥ１のＸ線を発生させる。また、システム制御機能４４１は、時間Ｔ１１４から時間Ｔ１１５までの期間のうちに、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第１の管電圧値Ｖ１から、第１の管電圧値Ｖ１より低い第２の管電圧値Ｖ２へと切り替える。
When performing imaging, the system control function 441 supplies a high voltage to the X-ray tube 11 to generate X-rays while rotating the rotating part. For example, the system control function 441 supplies the first tube voltage value V1 to the X-ray tube 11 for at least the time T111 to the time T114 to generate the X-ray of the energy E1. Further, the system control function 441 lowers the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 from the first tube voltage value V1 to a value lower than the first tube voltage value V1 during the period from time T114 to time T115. Switching to the second tube voltage value V2.
次に、システム制御機能４４１は、少なくとも時間Ｔ１１５から時間Ｔ１１８までの間、第２の管電圧値Ｖ２をＸ線管１１に供給して、エネルギーＥ２のＸ線を発生させる。また、システム制御機能４４１は、時間Ｔ１１８から時間Ｔ１１９までの期間のうちに、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１へと切り替える。
Next, the system control function 441 supplies the second tube voltage value V2 to the X-ray tube 11 for at least the time T115 to the time T118 to generate X-rays of energy E2. Further, the system control function 441 switches the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 from the second tube voltage value V2 to the first tube voltage value V1 during the period from time T118 to time T119. .
次に、システム制御機能４４１は、少なくとも時間Ｔ１１９から時間Ｔ１２２までの間、第１の管電圧値Ｖ１をＸ線管１１に供給して、エネルギーＥ１のＸ線を発生させる。また、システム制御機能４４１は、時間Ｔ１２２から時間Ｔ１２３までの期間のうちに、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２へと切り替える。
Next, the system control function 441 supplies the first tube voltage value V1 to the X-ray tube 11 for at least the time T119 to the time T122 to generate the X-ray of the energy E1. Further, the system control function 441 switches the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 during the period from time T122 to time T123. .
次に、システム制御機能４４１は、少なくとも時間Ｔ１２３から時間Ｔ１２６までの間、第２の管電圧値Ｖ２をＸ線管１１に供給して、エネルギーＥ２のＸ線を発生させる。また、システム制御機能４４１は、時間Ｔ１２６から時間Ｔ１２７までの期間のうちに、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１へと切り替える。
Next, the system control function 441 supplies the second tube voltage value V2 to the X-ray tube 11 for at least the time T123 to the time T126 to generate the X-ray of the energy E2. Further, the system control function 441 switches the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 from the second tube voltage value V2 to the first tube voltage value V1 during the period from time T126 to time T127. .
上述したように、図１４に示す場合、システム制御機能４４１は、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を切り替えることにより、Ｘ線のエネルギーを２ビューごとに切り替える。この際、Ｘ線検出器１２における検出素子は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。また、複数のＤＡＳ１８は、それぞれ、ｎ個の検出素子から成る検出素子群からの信号を逐次収集する。
As described above, in the case shown in FIG. 14, the system control function 441 switches the X-ray energy for every two views by switching the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11. At this time, the detection element in the X-ray detector 12 detects the X-rays that have passed through the subject P. In addition, each of the plurality of DASs 18 sequentially collects a signal from a detection element group including n detection elements.
具体的には、ＤＡＳ１８は、時間Ｔ１１１から時間Ｔ１１２までの間、検出素子群からｎ個の信号を逐次収集する。また、ＤＡＳ１８は、時間Ｔ１１３から時間Ｔ１１４までの間、検出素子群からｎ個の信号を逐次収集する。また、ＤＡＳ１８は、時間Ｔ１１５から時間Ｔ１１６までの間、検出素子群からｎ個の信号を逐次収集する。また、ＤＡＳ１８は、時間Ｔ１１７から時間Ｔ１１８までの間、検出素子群からｎ個の信号を逐次収集する。また、ＤＡＳ１８は、時間Ｔ１１９から時間Ｔ１２０までの間、検出素子群からｎ個の信号を逐次収集する。また、ＤＡＳ１８は、時間Ｔ１２１から時間Ｔ１２２までの間、検出素子群からｎ個の信号を逐次収集する。また、ＤＡＳ１８は、時間Ｔ１２３から時間Ｔ１２４までの間、検出素子群からｎ個の信号を逐次収集する。また、ＤＡＳ１８は、時間Ｔ１２５から時間Ｔ１２６までの間、検出素子群からｎ個の信号を逐次収集する。
Specifically, the DAS 18 sequentially collects n signals from the detection element group from time T111 to time T112. Further, the DAS 18 sequentially collects n signals from the detection element group from time T113 to time T114. Further, the DAS 18 sequentially collects n signals from the detection element group from time T115 to time T116. Further, the DAS 18 sequentially collects n signals from the detection element group from time T117 to time T118. Further, the DAS 18 sequentially collects n signals from the detection element group from time T119 to time T120. Further, the DAS 18 sequentially collects n signals from the detection element group from time T121 to time T122. Further, the DAS 18 sequentially collects n signals from the detection element group from time T123 to time T124. Further, the DAS 18 sequentially collects n signals from the detection element group from time T125 to time T126.
より具体的には、ＤＡＳ１８は、時間Ｔ１１１において、列方向に沿って配列されたｎ個の検出素子のうち、検出素子１２１にて積分された電荷を読み出して増幅し、Ａ／Ｄ変換を行なう。即ち、ＤＡＳ１８は、時間Ｔ１１１において、検出素子１２１によって検出されたＸ線の信号を収集する。更に、ＤＡＳ１８は、時間Ｔ１１１以降、各検出素子によって検出されたＸ線の信号を逐次収集する。そして、ＤＡＳ１８は、時間Ｔ１１２において、検出素子１２ｎによって検出されたＸ線の信号を収集する。
More specifically, at time T111, the DAS 18 reads out and amplifies the charge integrated by the detection element 121 among the n detection elements arranged along the column direction, and performs A / D conversion. . That is, the DAS 18 collects the X-ray signal detected by the detection element 121 at time T111. Further, after the time T111, the DAS 18 sequentially collects the X-ray signals detected by the respective detection elements. Then, the DAS 18 collects the X-ray signal detected by the detection element 12n at time T112.
次に、ＤＡＳ１８は、時間Ｔ１１３から時間Ｔ１１４までの間、検出素子１２１から検出素子１２ｎまでの各検出素子から、Ｘ線の信号を逐次収集する。ここで、検出素子１２１から検出素子１２ｎまでの各検出素子によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっている。
Next, the DAS 18 sequentially collects X-ray signals from each of the detection elements 121 to 12n from time T113 to time T114. Here, the energy at the time of generation of the X-ray detected by each of the detection elements 121 to 12n is constant between the detection elements.
例えば、時間Ｔ１１３において検出素子１２１により検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、時間Ｔ１１１から時間Ｔ１１３までの時間と、エネルギーＥ１との積である。また、時間Ｔ１１４において検出素子１２ｎにより検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、時間Ｔ１１２から時間Ｔ１１４までの時間と、エネルギーＥ１との積である。ここで、図１４に示すように、時間Ｔ１１１から時間Ｔ１１３までの時間と、時間Ｔ１１２から時間Ｔ１１４までの時間とは同じであるから、検出素子１２１及び検出素子１２ｎによって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは検出素子間で一定となる。
For example, the energy at the time of the generation of the X-ray detected by the detection element 121 at time T113 is the product of the time from time T111 to time T113 and the energy E1. Further, the energy at the time of generation of the X-ray detected by the detection element 12n at time T114 is the product of the time from time T112 to time T114 and the energy E1. Here, as shown in FIG. 14, since the time from time T111 to time T113 is the same as the time from time T112 to time T114, generation of X-rays detected by the detection elements 121 and 12n is generated. The energy in time becomes constant between the detection elements.
次のビュー（時間Ｔ１１５〜時間Ｔ１１８に対応するビュー）においても同様に、検出素子１２１から検出素子１２ｎまでの各検出素子によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっている。例えば、時間Ｔ１１７において検出素子１２１により検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、時間Ｔ１１５から時間Ｔ１１７までの時間と、エネルギーＥ２との積である。また、時間Ｔ１１８において検出素子１２ｎにより検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、時間Ｔ１１６から時間Ｔ１１８までの時間と、エネルギーＥ２との積である。ここで、図１４に示すように、時間Ｔ１１５から時間Ｔ１１７までの時間と、時間Ｔ１１６から時間Ｔ１１８までの時間とは同じであるから、検出素子１２１及び検出素子１２ｎによって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは検出素子間で一定となる。
Similarly, in the next view (view corresponding to time T115 to time T118), the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the detection elements 121 to 12n is constant between the detection elements. Has become. For example, the energy at the time of generation of X-rays detected by the detection element 121 at time T117 is the product of the energy E2 and the time from time T115 to time T117. Further, the energy at the time of the generation of the X-ray detected by the detection element 12n at the time T118 is the product of the time from the time T116 to the time T118 and the energy E2. Here, as shown in FIG. 14, since the time from time T115 to time T117 is the same as the time from time T116 to time T118, generation of X-rays detected by the detection element 121 and the detection element 12n is generated. The energy in time becomes constant between the detection elements.
ここで、上述したように、時間Ｔ１１５〜時間Ｔ１１８に対応するビューにおいてＸ線の発生時におけるエネルギーを検出素子間で一定とするには、図１４に示した時間Ｔ１１４から時間Ｔ１１５までの期間のうちに、Ｘ線の発生時におけるエネルギーを、エネルギーＥ１からエネルギーＥ２まで変化させておく必要がある。即ち、システム制御機能４４１は、時間Ｔ１１４から時間Ｔ１１５までの期間に、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２へ切り替える必要がある。なお、時間Ｔ１１４から時間Ｔ１１５までの期間のように、管電圧値の切り替えに許容できる時間については、許容時間とも記載する。また、図１４に示すように、ｎ個の検出素子から成る検出素子群から信号を逐次収集する場合における許容時間については、許容時間Ｌｎとも記載する。
Here, as described above, in order to make the energy at the time of the generation of X-rays constant between the detection elements in the view corresponding to time T115 to time T118, in the period from time T114 to time T115 shown in FIG. It is necessary to change the energy at the time of X-ray generation from the energy E1 to the energy E2. That is, the system control function 441 needs to switch the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 during the period from time T114 to time T115. . Note that the time allowed for switching the tube voltage value, such as the period from time T114 to time T115, is also referred to as the allowed time. Further, as shown in FIG. 14, the allowable time in the case of sequentially collecting signals from a detection element group including n detection elements is also referred to as an allowable time Ln.
時間Ｔ１１９〜時間Ｔ１２２に対応するビューにおいても同様に、Ｘ線の発生時におけるエネルギーを検出素子間で一定とするには、許容時間（時間Ｔ１１８から時間Ｔ１１９までの期間）のうちに、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１へ切り替える必要がある。時間Ｔ１２３〜時間Ｔ１２６に対応するビューにおいても同様に、Ｘ線の発生時におけるエネルギーを検出素子間で一定とするには、許容時間（時間Ｔ１２２から時間Ｔ１２３までの期間）のうちに、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２へ切り替える必要がある。
Similarly, in the view corresponding to time T119 to time T122, in order to make the energy at the time of the generation of X-rays constant between the detection elements, the X-rays are allowed within the allowable time (the period from time T118 to time T119). It is necessary to switch the tube voltage value supplied to the tube 11 from the second tube voltage value V2 to the first tube voltage value V1. Similarly, in the view corresponding to time T123 to time T126, in order to make the energy at the time of the generation of X-rays constant between the detection elements, the X-rays are allowed within the allowable time (the period from time T122 to time T123). It is necessary to switch the tube voltage value supplied to the tube 11 from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2.
ここで、逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いて高速スイッチングによるデュアルエナジー収集を実行する場合、同時収集方式のＤＡＳを用いて高速スイッチングによるデュアルエナジー収集を実行する場合と比較して、許容時間が短くなりやすい。なお、以下では、同時収集方式のＤＡＳを、ＤＡＳ１８ａと記載する。
Here, when the dual energy acquisition by the high speed switching is performed using the sequential acquisition method DAS 18, the allowable time becomes shorter than when the dual energy acquisition by the high speed switching is performed by the simultaneous acquisition method DAS. Cheap. In addition, below, the DAS of the simultaneous collection method is described as DAS 18a.
例えば、同時収集方式のＤＡＳ１８ａを用いて高速スイッチングによるデュアルエナジー収集を実行する場合、システム制御機能４４１は、少なくとも図１５に示す時間Ｔ２１１から時間Ｔ２１２までの間、第１の管電圧値Ｖ１をＸ線管１１に供給して、エネルギーＥ１のＸ線を発生させる。また、システム制御機能４４１は、時間Ｔ２１２から時間Ｔ２１３までの期間のうちに、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２へと切り替える。なお、図１５は、第５の実施形態に係る同時収集方式のＤＡＳ１８ａを用いたデュアルエナジー収集の一例を示す図である。
For example, when performing dual energy acquisition by high-speed switching using the simultaneous acquisition type DAS 18a, the system control function 441 sets the first tube voltage value V1 to X for at least the time T211 to the time T212 shown in FIG. It is supplied to the ray tube 11 to generate X-rays with energy E1. Further, the system control function 441 switches the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 during the period from time T212 to time T213. . Note that FIG. 15 is a diagram illustrating an example of dual energy collection using the simultaneous collection method DAS 18a according to the fifth embodiment.
次に、システム制御機能４４１は、少なくとも時間Ｔ２１３から時間Ｔ２１４までの間、第２の管電圧値Ｖ２をＸ線管１１に供給して、エネルギーＥ２のＸ線を発生させる。また、システム制御機能４４１は、時間Ｔ２１４から時間Ｔ２１５までの期間のうちに、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１へと切り替える。
Next, the system control function 441 supplies the second tube voltage value V2 to the X-ray tube 11 for at least the time T213 to the time T214 to generate X-rays of energy E2. Further, the system control function 441 switches the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 from the second tube voltage value V2 to the first tube voltage value V1 during the period from time T214 to time T215. .
次に、システム制御機能４４１は、少なくとも時間Ｔ２１５から時間Ｔ２１６までの間、第１の管電圧値Ｖ１をＸ線管１１に供給して、エネルギーＥ１のＸ線を発生させる。また、システム制御機能４４１は、時間Ｔ２１６から時間Ｔ２１７までの期間のうちに、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２へと切り替える。
Next, the system control function 441 supplies the first tube voltage value V1 to the X-ray tube 11 for at least the time T215 to the time T216 to generate the X-ray of the energy E1. Further, the system control function 441 switches the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 during the period from time T216 to time T217. .
次に、システム制御機能４４１は、少なくとも時間Ｔ２１７から時間Ｔ２１８までの間、第２の管電圧値Ｖ２をＸ線管１１に供給して、エネルギーＥ２のＸ線を発生させる。また、システム制御機能４４１は、時間Ｔ２１８から時間Ｔ２１９までの期間のうちに、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１へと切り替える。
Next, the system control function 441 supplies the second tube voltage value V2 to the X-ray tube 11 for at least the time T217 to the time T218 to generate the X-ray of the energy E2. Further, the system control function 441 switches the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 from the second tube voltage value V2 to the first tube voltage value V1 during the period from time T218 to time T219. .
図１５に示したように、システム制御機能４４１は、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を切り替えることにより、Ｘ線のエネルギーを２ビューごとに切り替える。この際、Ｘ線検出器１２における検出素子は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。ここで、同時収集方式のＤＡＳ１８ａは、検出素子ごとに設けられ、対応する検出素子からの信号を収集する。例えば、検出素子１２１から検出素子１２ｎまでのｎ個の検出素子に対しては、同時収集方式のＤＡＳ１８ａがｎ個設けられる。そして、ｎ個のＤＡＳ１８ａは、ｎ個の検出素子からの信号を同時収集する。
As shown in FIG. 15, the system control function 441 switches the X-ray energy for every two views by switching the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11. At this time, the detection element in the X-ray detector 12 detects the X-rays that have passed through the subject P. Here, the simultaneous acquisition type DAS 18a is provided for each detection element and collects a signal from the corresponding detection element. For example, for the n detection elements 121 to 12n, n simultaneous acquisition type DASs 18a are provided. Then, the n DASs 18a simultaneously collect signals from the n detection elements.
具体的には、図１５に示す場合、時間Ｔ２１１〜時間Ｔ２１２に対応するビューにおいて、ｎ個のＤＡＳ１８ａは、ｎ個の検出素子からの信号を、時間Ｔ２１１から時間Ｔ２１２まで同時収集する。また、時間Ｔ２１３〜時間Ｔ２１４に対応するビューにおいて、ｎ個のＤＡＳ１８ａは、ｎ個の検出素子からの信号を、時間Ｔ２１３から時間Ｔ２１４まで同時収集する。また、時間Ｔ２１５〜時間Ｔ２１６に対応するビューにおいて、ｎ個のＤＡＳ１８ａは、ｎ個の検出素子からの信号を、時間Ｔ２１５から時間Ｔ２１６まで同時収集する。また、時間Ｔ２１７〜時間Ｔ２１８に対応するビューにおいて、ｎ個のＤＡＳ１８ａは、ｎ個の検出素子からの信号を、時間Ｔ２１７から時間Ｔ２１８まで同時収集する。
Specifically, in the case shown in FIG. 15, in the view corresponding to time T211 to time T212, n DASs 18a simultaneously collect signals from n detection elements from time T211 to time T212. In the view corresponding to the time T213 to the time T214, the n DASs 18a simultaneously collect the signals from the n detection elements from the time T213 to the time T214. In the view corresponding to time T215 to time T216, the n DASs 18a simultaneously collect the signals from the n detection elements from time T215 to time T216. In the view corresponding to time T217 to time T218, the n DASs 18a simultaneously collect the signals from the n detection elements from time T217 to time T218.
ここで、検出素子１２１から検出素子１２ｎまでの各検出素子によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、検出素子間で一定となっている。例えば、時間Ｔ２１１〜時間Ｔ２１２に対応するビューにおいてｎ個の検出素子により検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーは、いずれの検出素子においても、時間Ｔ２１１から時間Ｔ２１２までの時間とエネルギーＥ１との積であり、一定である。
Here, the energy at the time of generation of the X-ray detected by each of the detection elements 121 to 12n is constant between the detection elements. For example, the energy at the time of generation of X-rays detected by the n detection elements in the view corresponding to the time T211 to the time T212 is the energy from the time T211 to the time T212 and the energy E1 in any of the detection elements. It is a product and is constant.
図１５に示す場合においても、システム制御機能４４１は、許容時間のうちにＸ線のエネルギーを変化させておく必要がある。例えば、システム制御機能４４１は、時間Ｔ２１２から時間Ｔ２１３までの期間のうちに、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２へ切り替える。また、システム制御機能４４１は、時間Ｔ２１４から時間Ｔ２１５までの期間のうちに、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１へ切り替える。また、システム制御機能４４１は、時間Ｔ２１６から時間Ｔ２１７までの期間のうちに、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２へ切り替える。また、システム制御機能４４１は、時間Ｔ２１８から時間Ｔ２１９までの期間のうちに、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１へ切り替える。
Also in the case shown in FIG. 15, the system control function 441 needs to change the X-ray energy within the allowable time. For example, the system control function 441 switches the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 during the period from time T212 to time T213. Further, the system control function 441 switches the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 from the second tube voltage value V2 to the first tube voltage value V1 during the period from time T214 to time T215. Further, the system control function 441 switches the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 during the period from time T216 to time T217. Further, the system control function 441 switches the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 from the second tube voltage value V2 to the first tube voltage value V1 during the period from time T218 to time T219.
図１４及び図１５に示したように、逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いて高速スイッチングによるデュアルエナジー収集を実行する場合、同時収集方式のＤＡＳ１８ａを用いて高速スイッチングによるデュアルエナジー収集を実行する場合よりも許容時間が短くなる。即ち、逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いて高速スイッチングによるデュアルエナジー収集を実行する場合、各検出素子から信号を収集するタイミングに時間差が生じ、この時間差の分だけ許容時間が短くなる。
As shown in FIGS. 14 and 15, when performing the dual energy acquisition by the high speed switching by using the DAS 18 of the sequential acquisition method, as compared with the case of performing the dual energy acquisition by the high speed switching by using the DAS 18a of the simultaneous acquisition method. Allowable time becomes shorter. That is, when performing dual energy acquisition by high-speed switching using the sequential acquisition method DAS 18, a time difference occurs in the timing of collecting signals from each detection element, and the allowable time is shortened by the time difference.
ここで、許容時間が短くなることにより、設定可能な撮影条件が制限される場合がある。例えば、第１の管電圧値Ｖ１と第２の管電圧値Ｖ２との間の電圧差が大きいほど、管電圧値の切り替えには長い時間を要する。即ち、許容時間が短くなることにより、設定可能な管電圧値が制限される場合がある。
Here, the allowable time may be shortened, which may limit the settable shooting conditions. For example, the larger the voltage difference between the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2, the longer the time required to switch the tube voltage value. That is, the settable tube voltage value may be limited due to the shortened allowable time.
また、管電圧値を低下させるためにはＸ線管の陰極（フィラメント）から電子を流出させる必要があるが、管電流値が小さいほど電子の移動は遅く、管電圧値の低下に長い時間を要する。即ち、許容時間が短くなることにより、設定可能な管電流値の下限が制限される場合がある。また、管電圧値を上昇させるためにはＸ線管の陰極に電子を蓄積させる必要があるが、管電流値が大きいほど陰極から流出する電子も多く、管電圧値の上昇に長い時間を要する。即ち、許容時間が短くなることにより、設定可能な管電流値の上限が制限される場合がある。
Further, in order to lower the tube voltage value, it is necessary to let out electrons from the cathode (filament) of the X-ray tube. However, the smaller the tube current value, the slower the movement of electrons, and the longer it takes to lower the tube voltage value. It costs. That is, there is a case where the lower limit of the settable tube current value is limited due to the shortened allowable time. Further, in order to increase the tube voltage value, it is necessary to accumulate electrons in the cathode of the X-ray tube, but as the tube current value increases, more electrons flow out from the cathode, and it takes a long time to increase the tube voltage value. . That is, there is a case where the upper limit of the settable tube current value is limited due to the shortened allowable time.
そこで、調整機能４４５は、逐次収集方式のＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整することによって許容時間を制御し、更には撮影条件の自由度を向上させる。以下、調整機能４４５による許容時間の制御について、図１６を用いて説明する。図１６は、第５の実施形態に係る逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いたデュアルエナジー収集の一例を示す図である。
Therefore, the adjusting function 445 controls the allowable time by adjusting the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 of the sequential acquisition method collects signals, and further improves the degree of freedom of the imaging conditions. Hereinafter, control of the allowable time by the adjusting function 445 will be described with reference to FIG. FIG. 16 is a diagram showing an example of dual energy collection using the DAS 18 of the sequential collection method according to the fifth embodiment.
図１６に示す場合、システム制御機能４４１は、少なくとも時間Ｔ３１１から時間Ｔ３１４までの間、第１の管電圧値Ｖ１をＸ線管１１に供給して、エネルギーＥ１のＸ線を発生させる。また、システム制御機能４４１は、時間Ｔ３１４から時間Ｔ３１５までの期間のうちに、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２へと切り替える。
In the case shown in FIG. 16, the system control function 441 supplies the first tube voltage value V1 to the X-ray tube 11 for at least the time T311 to the time T314 to generate the X-ray of the energy E1. Further, the system control function 441 switches the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 during the period from time T314 to time T315. .
次に、システム制御機能４４１は、少なくとも時間Ｔ３１５から時間Ｔ３１８までの間、第２の管電圧値Ｖ２をＸ線管１１に供給して、エネルギーＥ２のＸ線を発生させる。また、システム制御機能４４１は、時間Ｔ３１８から時間Ｔ３１９までの期間のうちに、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１へと切り替える。
Next, the system control function 441 supplies the second tube voltage value V2 to the X-ray tube 11 for at least the time T315 to the time T318 to generate the X-ray of the energy E2. Further, the system control function 441 switches the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 from the second tube voltage value V2 to the first tube voltage value V1 during the period from time T318 to time T319. .
次に、システム制御機能４４１は、少なくとも時間Ｔ３１９から時間Ｔ３２２までの間、第１の管電圧値Ｖ１をＸ線管１１に供給して、エネルギーＥ１のＸ線を発生させる。また、システム制御機能４４１は、時間Ｔ３２２から時間Ｔ３２３までの期間のうちに、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２へと切り替える。
Next, the system control function 441 supplies the first tube voltage value V1 to the X-ray tube 11 for at least the time T319 to the time T322 to generate the X-ray of the energy E1. Also, the system control function 441 switches the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 during the period from time T322 to time T323. .
次に、システム制御機能４４１は、少なくとも時間Ｔ３２３から時間Ｔ３２６までの間、第２の管電圧値Ｖ２をＸ線管１１に供給して、エネルギーＥ２のＸ線を発生させる。また、システム制御機能４４１は、時間Ｔ３２６から時間Ｔ３２７までの期間のうちに、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１へと切り替える。
Next, the system control function 441 supplies the second tube voltage value V2 to the X-ray tube 11 for at least the time T323 to the time T326 to generate the X-ray of the energy E2. Further, the system control function 441 switches the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 from the second tube voltage value V2 to the first tube voltage value V1 during the period from time T326 to time T327. .
また、図１６に示すように、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整する。即ち、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を、「ｎ」から「ｍ」まで減少させる。そして、ＤＡＳ１８は、ｍ個の検出素子から成る検出素子群から、Ｘ線の信号を逐次収集する。
Further, as shown in FIG. 16, the adjusting function 445 adjusts the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects signals. That is, the adjustment function 445 reduces the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects signals from “n” to “m”. Then, the DAS 18 sequentially collects X-ray signals from the detection element group including m detection elements.
具体的には、ＤＡＳ１８は、時間Ｔ３１１から時間Ｔ３１２までの間、検出素子１２１から検出素子１２ｍまでのｍ個の検出素子から成る検出素子群から、ｍ個の信号を逐次収集する。また、ＤＡＳ１８は、時間Ｔ３１３から時間Ｔ３１４までの間、検出素子群からのｍ個の信号を逐次収集する。また、ＤＡＳ１８は、時間Ｔ３１５から時間Ｔ３１６までの間、検出素子群からｍ個の信号を逐次収集する。また、ＤＡＳ１８は、時間Ｔ３１７から時間Ｔ３１８までの間、検出素子群からｍ個の信号を逐次収集する。また、ＤＡＳ１８は、時間Ｔ３１９から時間Ｔ３２０までの間、検出素子群からｍ個の信号を逐次収集する。また、ＤＡＳ１８は、時間Ｔ３２１から時間Ｔ３２２までの間、検出素子群からｍ個の信号を逐次収集する。また、ＤＡＳ１８は、時間Ｔ３２３から時間Ｔ３２４までの間、検出素子群からｍ個の信号を逐次収集する。また、ＤＡＳ１８は、時間Ｔ３２５から時間Ｔ３２６までの間、検出素子群からｍ個の信号を逐次収集する。
Specifically, the DAS 18 sequentially collects m signals from the detection element group including the m detection elements 121 to 12 m from time T311 to time T312. Further, the DAS 18 sequentially collects m signals from the detection element group from time T313 to time T314. Further, the DAS 18 sequentially collects m signals from the detection element group from time T315 to time T316. Further, the DAS 18 sequentially collects m signals from the detection element group from time T317 to time T318. Further, the DAS 18 sequentially collects m signals from the detection element group from time T319 to time T320. Further, the DAS 18 sequentially collects m signals from the detection element group from time T321 to time T322. Further, the DAS 18 sequentially collects m signals from the detection element group from time T323 to time T324. Further, the DAS 18 sequentially collects m signals from the detection element group from time T325 to time T326.
図１６において、検出素子１２１から検出素子１２ｍまでの各検出素子によって検出されるＸ線の発生時におけるエネルギーを検出素子間で一定とするためには、システム制御機能４４１は、第１の管電圧値Ｖ１と第２の管電圧値Ｖ２との間での管電圧値の切り替えを、許容時間のうちに完了する必要がある。なお、図１６に示すように、ｍ個の検出素子から成る検出素子群から信号を逐次収集する場合における許容時間については、許容時間Ｌｍとも記載する。
In FIG. 16, in order to make the energy at the time of generation of X-rays detected by each of the detection elements 121 to 12m constant between the detection elements, the system control function 441 uses the first tube voltage. The switching of the tube voltage value between the value V1 and the second tube voltage value V2 needs to be completed within the allowable time. Note that, as shown in FIG. 16, the allowable time in the case of sequentially collecting signals from a detection element group including m detection elements is also referred to as an allowable time Lm.
具体的には、システム制御機能４４１は、時間Ｔ３１４から時間Ｔ３１５までの期間のうちに、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２へ切り替える必要がある。また、システム制御機能４４１は、時間Ｔ３１８から時間Ｔ３１９までの期間のうちに、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１へ切り替える必要がある。また、システム制御機能４４１は、時間Ｔ３２２から時間Ｔ３２３までの期間のうちに、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２へ切り替える必要がある。また、システム制御機能４４１は、時間Ｔ３２６から時間Ｔ３２７までの期間のうちに、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１へ切り替える必要がある。
Specifically, the system control function 441 changes the tube voltage value to be supplied to the X-ray tube 11 from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 during the period from time T314 to time T315. Need to switch to. Further, the system control function 441 needs to switch the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 from the second tube voltage value V2 to the first tube voltage value V1 during the period from time T318 to time T319. There is. Further, the system control function 441 needs to switch the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 during the period from time T322 to time T323. There is. Further, the system control function 441 needs to switch the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 from the second tube voltage value V2 to the first tube voltage value V1 during the period from time T326 to time T327. There is.
ここで、図１６に示す許容時間Ｌｍは、図１４に示した許容時間Ｌｎよりも長いものとなっている。これは、１つのＤＡＳ１８が信号の逐次収集を行なう検出素子の数を「ｎ」から「ｍ」まで減らしたことで、各検出素子から信号を収集するタイミングの時間差が小さくなるためである。具体的には、図１６に示す許容時間Ｌｍは、（ｎ−ｍ）個の検出素子から信号を逐次収集するために要する時間の分、図１４に示した許容時間Ｌｎよりも長いものとなっている。従って、「ｍ」が小さいほど、許容時間Ｌｍは長くなる。即ち、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整することにより、許容時間を制御することができる。
Here, the allowable time Lm shown in FIG. 16 is longer than the allowable time Ln shown in FIG. This is because one DAS 18 reduces the number of detection elements that sequentially collect signals from “n” to “m”, so that the time difference between the timings of collecting signals from each detection element becomes small. Specifically, the permissible time Lm shown in FIG. 16 is longer than the permissible time Ln shown in FIG. 14 by the time required to sequentially collect signals from the (nm) number of detection elements. ing. Therefore, the smaller "m" is, the longer the allowable time Lm is. That is, the adjustment function 445 can control the allowable time by adjusting the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects signals.
なお、図１６では、調整機能４４５により検出素子群の列数が「ｍ」に調整された場合において、ＤＡＳ１８が、検出素子１２１から検出素子１２ｍまでのｍ個の検出素子からＸ線の信号を逐次収集する場合について説明した。即ち、図１６では、ＤＡＳ１８に１番目に近い位置の検出素子１２１からｍ個分の検出素子について、Ｘ線の信号を逐次収集する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、ＤＡＳ１８は、ＤＡＳ１８から最も遠い位置の検出素子１２ｎからｍ個分の検出素子について、Ｘ線の信号を逐次収集してもよい。
Note that, in FIG. 16, when the number of columns of the detection element group is adjusted to “m” by the adjustment function 445, the DAS 18 outputs X-ray signals from the m detection elements 121 to 12 m. The case of sequential collection has been described. That is, in FIG. 16, the case has been described in which the X-ray signals are sequentially collected from the detection elements 121 located closest to the DAS 18 to m detection elements. However, the embodiment is not limited to this. For example, the DAS 18 may sequentially collect X-ray signals for m detection elements from the detection element 12n located farthest from the DAS 18.
また、例えば、ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２の中央におけるｍ個分の検出素子について、信号を逐次収集してもよい。一例を挙げると、「ｎ」及び「ｍ」が偶数である場合、ＤＡＳ１８は、ＤＡＳ１８に（（ｎ−ｍ）／２）番目に近い位置の検出素子から、ＤＡＳ１８に（（ｎ＋ｍ）／２）番目に近い位置の検出素子までのｍ個分の検出素子について、Ｘ線の信号を逐次収集する。この場合、Ｘ線ＣＴ装置１が備える複数のＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２の全領域（図１７にてドットのパターンで示す領域）のうち、ｍ個分の検出素子に対応する中央領域（図１７にて斜線のパターンで示す領域）から、Ｘ線の信号を逐次収集する。ここで、システム制御機能４４１は、Ｘ線検出器１２のうち図１７にて斜線のパターンで示す領域にのみＸ線が照射されるように、コリメータ１７の開口度及び位置を調整することとしてもよい。なお、図１７は、第５の実施形態に係る検出素子群の列数の調整について説明するための図である。
Further, for example, the DAS 18 may sequentially collect signals for m detection elements in the center of the X-ray detector 12. As an example, when “n” and “m” are even numbers, the DAS 18 moves from the detection element located at the ((n−m) / 2) th closest position to the DAS 18 to the ((n + m) / 2) DAS 18. X-ray signals are sequentially acquired for m detection elements up to the detection element located at the closest position. In this case, the plurality of DASs 18 included in the X-ray CT apparatus 1 include the central region (corresponding to m detection elements in the entire region (region shown by a dot pattern in FIG. 17) of the X-ray detector 12 X-ray signals are sequentially acquired from the area shown by the hatched pattern in FIG. Here, the system control function 441 may also adjust the aperture and the position of the collimator 17 so that the X-ray is irradiated only to the region of the X-ray detector 12 shown by the hatched pattern in FIG. Good. Note that FIG. 17 is a diagram for explaining the adjustment of the number of columns of the detection element group according to the fifth embodiment.
上述したように、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整することにより、管電圧値の切り替えの許容時間を制御することができる。更に、設定機能４４６は、調整機能４４５による制御後の許容時間に基づいて、撮影条件を設定する。ここで、調整機能４４５は、許容時間を制御することによって、設定機能４４６が撮影条件を設定する際の自由度を向上させることができる。
As described above, the adjusting function 445 can control the allowable time for switching the tube voltage value by adjusting the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects signals. Further, the setting function 446 sets the photographing condition based on the allowable time after the control by the adjusting function 445. Here, the adjusting function 445 can improve the degree of freedom when the setting function 446 sets the shooting condition by controlling the allowable time.
例えば、設定機能４４６は、調整機能４４５による制御後の許容時間に基づいて、Ｘ線管１１の管電流値を設定する。以下、管電流値の設定の一例について、図１８Ａ、図１８Ｂ及び図１８Ｃを用いて説明する。図１８Ａ、図１８Ｂ及び図１８Ｃは、第５の実施形態に係る管電流値の設定について説明するための図である。なお、図１８Ａ、図１８Ｂ及び図１８Ｃの横軸は時間を示し、縦軸は管電圧値を示す。
For example, the setting function 446 sets the tube current value of the X-ray tube 11 based on the allowable time after the control by the adjusting function 445. Hereinafter, an example of setting the tube current value will be described with reference to FIGS. 18A, 18B, and 18C. 18A, 18B, and 18C are diagrams for explaining setting of the tube current value according to the fifth embodiment. 18A, 18B, and 18C, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the tube voltage value.
まず、図１８Ａについて説明する。図１８Ａは、管電流値が「７００ｍＡ」であり、第１の管電圧値Ｖ１が「１４０ｋＶ」であり、第２の管電圧値Ｖ２が「８０ｋＶ」である場合において、管電圧値の上昇及び下降のそれぞれに要する時間を示す。図１８Ａにおいては、検出素子群の列数を「ｎ」とする場合の許容時間Ｌｎのうちに、管電圧値を第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１まで上昇させることが可能である。また、図１８Ａにおいては、許容時間Ｌｎのうちに、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させることも可能である。
First, FIG. 18A will be described. FIG. 18A shows that when the tube current value is “700 mA”, the first tube voltage value V1 is “140 kV”, and the second tube voltage value V2 is “80 kV”, The time required for each descent is shown. In FIG. 18A, the tube voltage value can be increased from the second tube voltage value V2 to the first tube voltage value V1 within the allowable time Ln when the number of columns of the detection element group is “n”. It is possible. Further, in FIG. 18A, the tube voltage value can be lowered from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 within the allowable time Ln.
また、図１８Ｂは、管電流値が「５００ｍＡ」であり、第１の管電圧値Ｖ１が「１４０ｋＶ」であり、第２の管電圧値Ｖ２が「８０ｋＶ」である場合において、管電圧値の上昇及び下降のそれぞれに要する時間を示す。即ち、図１８Ｂは、図１８Ａと比較して管電流値が小さい場合を示す。従って、図１８Ｂにおいては、図１８Ａの場合と比較して、管電圧値の上昇に要する時間は短くなっており、管電圧値の下降に要する時間は長くなっている。
FIG. 18B shows that when the tube current value is “500 mA”, the first tube voltage value V1 is “140 kV”, and the second tube voltage value V2 is “80 kV”, The time required for each ascent and descent is shown. That is, FIG. 18B shows a case where the tube current value is smaller than that in FIG. 18A. Therefore, in FIG. 18B, the time required to increase the tube voltage value is shorter and the time required to decrease the tube voltage value is longer than in the case of FIG. 18A.
図１８Ｂにおいては、検出素子群の列数を「ｎ」とする場合の許容時間Ｌｎのうちに、管電圧値を第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１まで上昇させることが可能である。しかしながら、図１８Ｂにおいては、許容時間Ｌｎのうちに、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させることはできない。
In FIG. 18B, the tube voltage value can be increased from the second tube voltage value V2 to the first tube voltage value V1 within the allowable time Ln when the number of rows of the detection element group is “n”. It is possible. However, in FIG. 18B, the tube voltage value cannot be decreased from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 within the allowable time Ln.
また、図１８Ｂにおいては、検出素子群の列数を「ｍ」に調整した場合の許容時間Ｌｍのうちに、管電圧値を第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１まで上昇させることが可能である。更に、図１８Ｂにおいては、許容時間Ｌｍのうちに、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させることも可能である。即ち、調整機能４４５が許容時間を制御することによって、設定機能４４６は、撮影条件として管電流値「５００ｍＡ」を選択することが可能となっている。
Further, in FIG. 18B, the tube voltage value is increased from the second tube voltage value V2 to the first tube voltage value V1 within the allowable time Lm when the number of rows of the detection element group is adjusted to “m”. It is possible to Further, in FIG. 18B, it is possible to decrease the tube voltage value from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 within the allowable time Lm. That is, the adjusting function 445 controls the allowable time, so that the setting function 446 can select the tube current value “500 mA” as the imaging condition.
また、図１８Ｃは、管電流値が「３００ｍＡ」であり、第１の管電圧値Ｖ１が「１４０ｋＶ」であり、第２の管電圧値Ｖ２が「８０ｋＶ」である場合において、管電圧値の上昇及び下降のそれぞれに要する時間を示す。即ち、図１８Ｃは、図１８Ｂと比較して管電流値が更に小さい場合を示す。従って、図１８Ｃにおいては、図１８Ｂの場合と比較して、管電圧値の上昇に要する時間は更に短くなっており、管電圧値の下降に要する時間は更に長くなっている。
FIG. 18C shows that when the tube current value is “300 mA”, the first tube voltage value V1 is “140 kV”, and the second tube voltage value V2 is “80 kV”, The time required for each ascent and descent is shown. That is, FIG. 18C shows a case where the tube current value is smaller than that in FIG. 18B. Therefore, in FIG. 18C, the time required to increase the tube voltage value is shorter and the time required to decrease the tube voltage value is longer than that in FIG. 18B.
図１８Ｃにおいては、検出素子群の列数を「ｎ」とする場合の許容時間Ｌｎのうちに、管電圧値を第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１まで上昇させることが可能である。しかしながら、図１８Ｃにおいては、許容時間Ｌｎのうちに、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させることはできない。
In FIG. 18C, the tube voltage value can be increased from the second tube voltage value V2 to the first tube voltage value V1 within the allowable time Ln when the number of rows of the detection element group is “n”. It is possible. However, in FIG. 18C, the tube voltage value cannot be decreased from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 within the allowable time Ln.
また、図１８Ｃにおいては、検出素子群の列数を「ｍ」に調整した場合の許容時間Ｌｍのうちに、管電圧値を第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１まで上昇させることが可能である。更に、図１８Ｃにおいては、許容時間Ｌｍのうちに、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させることも可能である。即ち、調整機能４４５が許容時間を制御することによって、設定機能４４６は、撮影条件として管電流値「３００ｍＡ」を選択することが可能となっている。
Further, in FIG. 18C, the tube voltage value is increased from the second tube voltage value V2 to the first tube voltage value V1 within the allowable time Lm when the number of rows of the detection element group is adjusted to “m”. It is possible to Further, in FIG. 18C, the tube voltage value can be lowered from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 within the allowable time Lm. That is, the adjusting function 445 controls the allowable time, so that the setting function 446 can select the tube current value “300 mA” as the imaging condition.
なお、図１８Ｃに示したように、管電流値が「３００ｍＡ」の場合、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させるために要する時間と、許容時間Ｌｍとが略同じ長さになっている。ここで、管電流値を「３００ｍＡ」から更に低下させると、管電圧値の下降に要する時間は更に長くなる。従って、管電流値を「３００ｍＡ」から更に低下させると、許容時間Ｌｍのうちに、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させることができなくなる。
As shown in FIG. 18C, when the tube current value is “300 mA”, the time required to decrease the tube voltage value from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 and the allowable time Lm and the length are almost the same. Here, if the tube current value is further decreased from "300 mA", the time required for the tube voltage value to decrease further increases. Therefore, if the tube current value is further decreased from "300 mA", the tube voltage value cannot be decreased from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 within the allowable time Lm.
そこで、設定機能４４６は、管電流値として、「３００ｍＡ」以上の値を設定する。即ち、設定機能４４６は、調整機能４４５による制御後の許容時間に基づいて、選択可能な管電流値の下限を設定し、設定した下限を上回るように、Ｘ線管１１の管電流値を設定する。
Therefore, the setting function 446 sets a value of "300 mA" or more as the tube current value. That is, the setting function 446 sets the lower limit of the selectable tube current value based on the allowable time after the control by the adjusting function 445, and sets the tube current value of the X-ray tube 11 so as to exceed the set lower limit. To do.
ここで、設定機能４４６は、Ｘ線管１１の管電流値を新規に設定してもよいし、予め設定されたプリセット条件を変更することによって管電流値を設定してもよい。例えば、管電流値を新規に設定する場合、設定機能４４６は、選択可能な管電流値の下限をディスプレイ４２に表示させるとともに、操作者から管電流値の入力操作を受け付ける。そして、下限を上回る値が操作者により入力された場合、設定機能４４６は、入力された値をＸ線管１１の管電流値として設定する。
Here, the setting function 446 may newly set the tube current value of the X-ray tube 11 or may set the tube current value by changing preset preset conditions. For example, in the case of newly setting the tube current value, the setting function 446 causes the display 42 to display the lower limit of the selectable tube current value and accepts an input operation of the tube current value from the operator. Then, when a value exceeding the lower limit is input by the operator, the setting function 446 sets the input value as the tube current value of the X-ray tube 11.
また、例えば、プリセット条件を変更することによって管電流値を設定する場合、設定機能４４６は、プリセット条件をディスプレイ４２に表示させるとともに、操作者からプリセット条件の変更操作を受け付ける。ここで、設定機能４４６は、プリセット条件の変更操作を、選択可能な管電流値の下限を下回らない範囲において受け付ける。そして、設定機能４４６は、操作者により変更されたプリセット条件を、Ｘ線管１１の管電流値として設定する。
Further, for example, when the tube current value is set by changing the preset condition, the setting function 446 causes the display 42 to display the preset condition and accepts an operation of changing the preset condition from the operator. Here, the setting function 446 accepts a preset condition changing operation within a range not lower than the lower limit of the selectable tube current value. Then, the setting function 446 sets the preset condition changed by the operator as the tube current value of the X-ray tube 11.
同様に、管電流値が大きくなると管電圧値の上昇に要する時間は長くなるため、検出素子群の列数を「ｍ」に調整した場合の許容時間Ｌｍのうちに、管電圧値を第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１まで上昇させることができなくなる可能性がある。そこで、設定機能４４６は、調整機能４４５による制御後の許容時間に基づいて、選択可能な管電流値の上限を設定し、設定した上限を下回るように、Ｘ線管１１の管電流値を設定することとしてもよい。
Similarly, as the tube current value increases, the time required for the tube voltage value to rise increases. Therefore, the tube voltage value is set to the second value within the allowable time Lm when the number of rows of the detection element group is adjusted to “m”. There is a possibility that it may not be possible to increase the tube voltage value V2 from V1 to the first tube voltage value V1. Therefore, the setting function 446 sets the upper limit of the selectable tube current value based on the permissible time after the control by the adjusting function 445, and sets the tube current value of the X-ray tube 11 so as to fall below the set upper limit. It may be done.
次に、撮影条件としてＸ線管１１に供給する管電圧値を設定する場合について、図１９Ａ及び図１９Ｂを用いて説明する。図１９Ａ及び図１９Ｂは、第５の実施形態に係る管電圧値の設定について説明するための図である。なお、図１９Ａ及び図１９Ｂの横軸は時間を示し、縦軸は管電圧値を示す。
Next, the case where the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 is set as the imaging condition will be described with reference to FIGS. 19A and 19B. 19A and 19B are diagrams for explaining setting of the tube voltage value according to the fifth embodiment. 19A and 19B, the horizontal axis represents time and the vertical axis represents the tube voltage value.
まず、図１９Ａについて説明する。図１９Ａは、管電流値が「５００ｍＡ」であり、第１の管電圧値Ｖ１が「１５０ｋＶ」であり、第２の管電圧値Ｖ２が「７０ｋＶ」である場合において、管電圧値の上昇及び下降のそれぞれに要する時間を示す。即ち、図１９Ａは、図１８Ｂと比較して、第１の管電圧値Ｖ１が高く、第２の管電圧値Ｖ２が低い場合を示す。
First, FIG. 19A will be described. FIG. 19A shows that when the tube current value is “500 mA”, the first tube voltage value V1 is “150 kV”, and the second tube voltage value V2 is “70 kV”, The time required for each descent is shown. That is, FIG. 19A shows a case where the first tube voltage value V1 is high and the second tube voltage value V2 is low as compared with FIG. 18B.
即ち、図１９Ａは、図１８Ｂと比較して、第１の管電圧値Ｖ１と第２の管電圧値Ｖ２との間の電圧差が大きい場合を示す。具体的には、図１８Ｂにおいて第１の管電圧値Ｖ１と第２の管電圧値Ｖ２との間の電圧差は「６０ｋＶ」であり、図１９Ａにおいて第１の管電圧値Ｖ１と第２の管電圧値Ｖ２との間の電圧差は「８０ｋＶ」である。従って、図１９Ａにおいては、図１８Ｂの場合と比較して、管電圧値の上昇に要する時間、及び、管電圧値の下降に要する時間がいずれも長くなっている。
That is, FIG. 19A shows a case where the voltage difference between the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2 is larger than that in FIG. 18B. Specifically, the voltage difference between the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2 in FIG. 18B is “60 kV”, and the voltage difference between the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V1 in FIG. The voltage difference from the tube voltage value V2 is “80 kV”. Therefore, in FIG. 19A, both the time required to increase the tube voltage value and the time required to decrease the tube voltage value are longer than in the case of FIG. 18B.
図１９Ａにおいては、検出素子群の列数を「ｎ」とする場合の許容時間Ｌｎのうちに、管電圧値を第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１まで上昇させることが可能である。しかしながら、図１９Ａにおいては、許容時間Ｌｎのうちに、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させることはできない。
In FIG. 19A, the tube voltage value can be increased from the second tube voltage value V2 to the first tube voltage value V1 within the allowable time Ln when the number of rows of the detection element group is “n”. It is possible. However, in FIG. 19A, the tube voltage value cannot be decreased from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 within the allowable time Ln.
また、図１９Ａにおいては、検出素子群の列数を「ｍ」に調整した場合の許容時間Ｌｍのうちに、管電圧値を第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１まで上昇させることが可能である。更に、図１９Ａにおいては、許容時間Ｌｍのうちに、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させることも可能である。即ち、調整機能４４５が許容時間を制御することによって、設定機能４４６は、第１の管電圧値として「１５０ｋＶ」を選択し、第２の管電圧値として「７０ｋＶ」を選択することが可能となっている。即ち、調整機能４４５が許容時間を制御することによって、設定機能４４６は、Ｘ線管１１に供給する管電圧値として、「１５０ｋＶ」と「７０ｋＶ」との組み合わせを選択することが可能となっている。
Further, in FIG. 19A, the tube voltage value is increased from the second tube voltage value V2 to the first tube voltage value V1 within the allowable time Lm when the number of rows of the detection element group is adjusted to “m”. It is possible to Further, in FIG. 19A, the tube voltage value can be lowered from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 within the allowable time Lm. That is, the adjusting function 445 controls the allowable time so that the setting function 446 can select “150 kV” as the first tube voltage value and “70 kV” as the second tube voltage value. Has become. That is, the adjusting function 445 controls the allowable time, and thus the setting function 446 can select the combination of “150 kV” and “70 kV” as the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11. There is.
また、図１９Ｂは、管電流値が「５００ｍＡ」であり、第１の管電圧値Ｖ１が「１６０ｋＶ」であり、第２の管電圧値Ｖ２が「６０ｋＶ」である場合において、管電圧値の上昇及び下降のそれぞれに要する時間を示す。即ち、図１９Ｂは、図１９Ａと比較して、第１の管電圧値Ｖ１が更に高く、第２の管電圧値Ｖ２が更に低い場合を示す。
FIG. 19B shows that when the tube current value is “500 mA”, the first tube voltage value V1 is “160 kV”, and the second tube voltage value V2 is “60 kV”, The time required for each ascent and descent is shown. That is, FIG. 19B shows a case where the first tube voltage value V1 is higher and the second tube voltage value V2 is lower than that in FIG. 19A.
即ち、図１９Ｂは、図１９Ａと比較して、第１の管電圧値Ｖ１と第２の管電圧値Ｖ２との間の電圧差が更に大きい場合を示す。具体的には、図１９Ｂにおいて第１の管電圧値Ｖ１と第２の管電圧値Ｖ２との間の電圧差は「１００ｋＶ」である。従って、図１９Ｂにおいては、図１９Ａの場合と比較して、管電圧値の上昇に要する時間、及び、管電圧値の下降に要する時間がいずれも長くなっている。
That is, FIG. 19B shows a case where the voltage difference between the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2 is larger than that in FIG. 19A. Specifically, the voltage difference between the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2 in FIG. 19B is “100 kV”. Therefore, in FIG. 19B, both the time required to increase the tube voltage value and the time required to decrease the tube voltage value are longer than in the case of FIG. 19A.
図１９Ｂにおいては、検出素子群の列数を「ｎ」とする場合の許容時間Ｌｎのうちに、管電圧値を第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１まで上昇させることが可能である。しかしながら、図１９Ｂにおいては、許容時間Ｌｎのうちに、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させることはできない。
In FIG. 19B, the tube voltage value can be increased from the second tube voltage value V2 to the first tube voltage value V1 within the allowable time Ln when the number of rows of the detection element group is “n”. It is possible. However, in FIG. 19B, the tube voltage value cannot be decreased from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 within the allowable time Ln.
また、図１９Ｂにおいては、検出素子群の列数を「ｍ」に調整した場合の許容時間Ｌｍのうちに、管電圧値を第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１まで上昇させることが可能である。更に、図１９Ｂにおいては、許容時間Ｌｍのうちに、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させることも可能である。即ち、調整機能４４５が許容時間を制御することによって、設定機能４４６は、第１の管電圧値として「１６０ｋＶ」を選択し、第２の管電圧値として「６０ｋＶ」を選択することが可能となっている。即ち、調整機能４４５が許容時間を制御することによって、設定機能４４６は、Ｘ線管１１に供給する管電圧値として、「１６０ｋＶ」と「６０ｋＶ」との組み合わせを選択することが可能となっている。
Further, in FIG. 19B, the tube voltage value is increased from the second tube voltage value V2 to the first tube voltage value V1 within the allowable time Lm when the number of rows of the detection element group is adjusted to “m”. It is possible to Further, in FIG. 19B, the tube voltage value can be lowered from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 within the allowable time Lm. That is, the adjusting function 445 controls the allowable time, so that the setting function 446 can select “160 kV” as the first tube voltage value and “60 kV” as the second tube voltage value. Has become. That is, the adjusting function 445 controls the allowable time, and thus the setting function 446 can select the combination of “160 kV” and “60 kV” as the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11. There is.
なお、図１９Ｂに示したように、第１の管電圧値が「１６０ｋＶ」であり、第２の管電圧値が「６０ｋＶ」である場合、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させるために要する時間と、許容時間Ｌｍとが略同じ長さになっている。ここで、第１の管電圧値Ｖ１と第２の管電圧値Ｖ２との間の電圧差を「１００ｋＶ」から更に大きくすると、管電圧値の下降に要する時間は更に長くなる。従って、第１の管電圧値Ｖ１と第２の管電圧値Ｖ２との間の電圧差を「１００ｋＶ」から更に大きくすると、許容時間Ｌｍのうちに、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させることができなくなる。
As shown in FIG. 19B, when the first tube voltage value is “160 kV” and the second tube voltage value is “60 kV”, the tube voltage values are changed from the first tube voltage value V1 to the first tube voltage value V1. The time required for lowering to the tube voltage value V2 of 2 and the allowable time Lm are substantially the same length. Here, if the voltage difference between the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2 is further increased from "100 kV", the time required for the tube voltage value to drop further increases. Therefore, when the voltage difference between the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2 is further increased from "100 kV", the tube voltage value becomes the first tube voltage value V1 within the allowable time Lm. To the second tube voltage value V2 cannot be reduced.
そこで、設定機能４４６は、第１の管電圧値Ｖ１と第２の管電圧値Ｖ２との間の電圧差が「１００ｋＶ」を超えない範囲において、管電圧値を設定する。即ち、設定機能４４６は、調整機能４４５による制御後の許容時間に基づいて、第１の管電圧値Ｖ１と第２の管電圧値Ｖ２との間の電圧差の上限を設定し、設定した上限を下回るように、第１の管電圧値Ｖ１及び第２の管電圧値Ｖ２を設定する。
Therefore, the setting function 446 sets the tube voltage value within a range in which the voltage difference between the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2 does not exceed “100 kV”. That is, the setting function 446 sets the upper limit of the voltage difference between the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2 based on the allowable time after the control by the adjusting function 445, and the set upper limit. The first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2 are set so as to be less than.
ここで、設定機能４４６は、管電圧値を新規に設定してもよいし、予め設定されたプリセット条件を変更することによって管電圧値を設定してもよい。例えば、管電圧値を新規に設定する場合、設定機能４４６は、選択可能な電圧差の上限をディスプレイ４２に表示させるとともに、操作者から第１の管電圧値Ｖ１及び第２の管電圧値Ｖ２の入力操作を受け付ける。そして、入力された第１の管電圧値Ｖ１と第２の管電圧値Ｖ２との間の電圧差が上限を下回っている場合、設定機能４４６は、入力された値をＸ線管１１に供給する管電圧値として設定する。
Here, the setting function 446 may newly set the tube voltage value, or may set the tube voltage value by changing preset preset conditions. For example, when setting a new tube voltage value, the setting function 446 causes the display 42 to display the upper limit of the selectable voltage difference, and allows the operator to set the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2. Accept the input operation of. If the voltage difference between the input first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2 is below the upper limit, the setting function 446 supplies the input value to the X-ray tube 11. Set as the tube voltage value.
また、例えば、プリセット条件を変更することによって管電圧値を設定する場合、設定機能４４６は、プリセット条件をディスプレイ４２に表示させるとともに、操作者からプリセット条件の変更操作を受け付ける。ここで、設定機能４４６は、プリセット条件の変更操作を、選択可能な電圧差の上限を上回らない範囲において受け付ける。そして、設定機能４４６は、操作者により変更されたプリセット条件を、Ｘ線管１１の管電圧値として設定する。
In addition, for example, when the tube voltage value is set by changing the preset condition, the setting function 446 causes the display 42 to display the preset condition and accepts an operation of changing the preset condition from the operator. Here, the setting function 446 accepts a preset condition changing operation within a range not exceeding the upper limit of the selectable voltage difference. Then, the setting function 446 sets the preset condition changed by the operator as the tube voltage value of the X-ray tube 11.
なお、第１の管電圧値Ｖ１と第２の管電圧値Ｖ２との間の電圧差のみならず、第１の管電圧値Ｖ１及び第２の管電圧値Ｖ２の大きさも、管電圧値の下降に要する時間に影響する場合がある。一例を挙げると、図１９Ｂに示したように、第１の管電圧値Ｖ１が「１６０ｋＶ」であり、第２の管電圧値Ｖ２が「６０ｋＶ」である場合、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させるために要する時間と、許容時間Ｌｍとは略同じ長さである。ここで、例えば、第１の管電圧値Ｖ１を「１５０ｋＶ」とし、第２の管電圧値Ｖ２が「５０ｋＶ」とする場合、第１の管電圧値Ｖ１と第２の管電圧値Ｖ２との間の電圧差は「１００ｋＶ」のままであるものの、第１の管電圧値Ｖ１及び第２の管電圧値Ｖ２が小さくなることで、管電圧値の下降に要する時間は長くなる。従って、第１の管電圧値Ｖ１を「１５０ｋＶ」とし、第２の管電圧値Ｖ２が「５０ｋＶ」とする場合、許容時間Ｌｍのうちに、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させることができなくなる可能性がある。
Note that not only the voltage difference between the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2 but also the magnitudes of the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2 are This may affect the time it takes to descend. As an example, as shown in FIG. 19B, when the first tube voltage value V1 is “160 kV” and the second tube voltage value V2 is “60 kV”, the tube voltage value is the first tube voltage value. The time required to decrease the voltage value V1 to the second tube voltage value V2 and the allowable time Lm are substantially the same length. Here, for example, when the first tube voltage value V1 is "150 kV" and the second tube voltage value V2 is "50 kV", the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2 are Although the voltage difference between them remains "100 kV," the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2 become smaller, and the time required for the tube voltage value to fall becomes longer. Therefore, when the first tube voltage value V1 is set to "150 kV" and the second tube voltage value V2 is set to "50 kV", the tube voltage values are changed from the first tube voltage value V1 to the first tube voltage value V1 within the allowable time Lm. There is a possibility that the tube voltage value V2 of 2 cannot be lowered.
そこで、設定機能４４６は、第１の管電圧値Ｖ１と第２の管電圧値Ｖ２との間の電圧差のみならず、第１の管電圧値Ｖ１及び第２の管電圧値Ｖ２の大きさに基づいて、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を設定することとしてもよい。例えば、設定機能４４６は、第１の管電圧値Ｖ１と第２の管電圧値Ｖ２との組み合わせごとに、第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで管電圧値を下降させるために要する時間を定めたテーブルを事前に取得して、メモリ４１に格納する。そして、設定機能４４６は、調整機能４４５による制御後の許容時間とメモリ４１に格納されたテーブルとに基づいて、許容時間内に管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させることが可能となるように、第１の管電圧値Ｖ１及び第２の管電圧値Ｖ２を設定する。
Therefore, the setting function 446 determines not only the voltage difference between the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2 but also the magnitudes of the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2. The tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 may be set based on the above. For example, the setting function 446 lowers the tube voltage value from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 for each combination of the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2. A table defining the time required for this is acquired in advance and stored in the memory 41. Then, the setting function 446 sets the tube voltage value from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage within the allowable time based on the allowable time after the control by the adjusting function 445 and the table stored in the memory 41. The first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2 are set so that the value can be lowered to the value V2.
設定機能４４６により撮影条件が設定された後、システム制御機能４４１は、設定された撮影条件に従って撮影を実行する。例えば、システム制御機能４４１は、設定された撮影条件に従ってＸ線管１１に高電圧を供給することにより、Ｘ線を発生させる。ここで、システム制御機能４４１は、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第１の管電圧値Ｖ１と第２の管電圧値Ｖ２との間で切り替えることにより、Ｘ線のエネルギーをビューごとに変化させる。また、システム制御機能４４１は、寝台駆動装置３２を制御して、被検体Ｐを架台装置１０の撮影口内へ移動させる。また、システム制御機能４４１は、コリメータ１７の開口度及び位置を調整する。また、システム制御機能４４１は、制御装置１５を制御することにより回転部を回転させる。
After the shooting condition is set by the setting function 446, the system control function 441 executes shooting according to the set shooting condition. For example, the system control function 441 generates X-rays by supplying a high voltage to the X-ray tube 11 according to the set imaging conditions. Here, the system control function 441 switches the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 between the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2 to view the X-ray energy. Change every time. Further, the system control function 441 controls the bed driving device 32 to move the subject P into the imaging opening of the gantry device 10. Further, the system control function 441 adjusts the opening degree and the position of the collimator 17. Further, the system control function 441 controls the control device 15 to rotate the rotating unit.
ここで、Ｘ線検出器１２における各検出素子は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する。
また、Ｘ線ＣＴ装置１が備える複数のＤＡＳ１８は、検出素子群ごとにＸ線の信号を逐次収集する。例えば、複数のＤＡＳ１８は、調整機能４４５により調整された列数の検出素子から成る検出素子群から、Ｘ線の信号を逐次収集する。
Here, each detection element in the X-ray detector 12 detects the X-ray transmitted through the subject P.
Further, the plurality of DASs 18 included in the X-ray CT apparatus 1 sequentially collect X-ray signals for each detection element group. For example, the plurality of DASs 18 sequentially collect X-ray signals from the detection element group including the detection elements of the number of columns adjusted by the adjustment function 445.
例えば、調整機能４４５によって列数が「ｎ」に調整された場合、各ＤＡＳ１８は、検出素子１２１から検出素子１２ｎまでのｎ個の検出素子から成る検出素子群から、Ｘ線の信号を逐次収集する。即ち、列数が「ｎ」に調整された場合、Ｘ線ＣＴ装置１が備える複数のＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２の全領域（例えば、図１７にてドットのパターンで示した領域）から、Ｘ線の信号を逐次収集する。
For example, when the number of columns is adjusted to “n” by the adjustment function 445, each DAS 18 sequentially collects X-ray signals from the detection element group including n detection elements 121 to 12n. To do. That is, when the number of rows is adjusted to “n”, the plurality of DASs 18 included in the X-ray CT apparatus 1 are included in the entire area of the X-ray detector 12 (for example, the area shown by a dot pattern in FIG. 17). , X-ray signals are sequentially acquired.
また、例えば、調整機能４４５によって列数が「ｍ」に調整された場合、各ＤＡＳ１８は、検出素子１２１から検出素子１２ｍまでのｍ個の検出素子から成る検出素子群から、Ｘ線の信号を逐次収集する。即ち、列数が「ｍ」に調整された場合、Ｘ線ＣＴ装置１が備える複数のＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２の一部領域（例えば、図１７にて斜線のパターンで示した領域）から、Ｘ線の信号を逐次収集する。
Further, for example, when the number of columns is adjusted to “m” by the adjusting function 445, each DAS 18 outputs an X-ray signal from the detection element group including m detection elements 121 to 12 m. Collect sequentially. That is, when the number of columns is adjusted to “m”, the plurality of DASs 18 included in the X-ray CT apparatus 1 include a partial area of the X-ray detector 12 (for example, an area shown by a hatched pattern in FIG. 17). , The X-ray signals are sequentially acquired.
また、前処理機能４４２は、ＤＡＳ１８から出力された検出データに対し前処理を施す。また、生成機能４４３は、前処理が施された投影データに基づいてＣＴ画像データを生成するとともに、物質ごとにＸ線の吸収特性が異なることを利用して、被検体Ｐに含まれる物質の種類、原子番号、密度等を弁別する処理（以下、弁別処理と記載する）を実行する。なお、弁別処理については、外部装置が行うこととしてもよい。例えば、出力機能４４４は、投影データ（前処理を施す前の検出データ、又は、前処理を施した後の生データ）を、Ｘ線ＣＴ装置１とネットワークを介して接続された外部装置に出力し、この外部装置が弁別処理を実行する場合であってもよい。また、出力機能４４４は、生成機能４４３によって生成されたＣＴ画像データ、及び、弁別処理の結果を出力する。例えば、出力機能４４４は、ＣＴ画像データに基づく表示用のＣＴ画像や、ＣＴ画像上に弁別処理の結果を示した画像をディスプレイ４２に表示させる。また、例えば、出力機能４４４は、ＣＴ画像データ等の各種のデータを外部装置に出力する。
The preprocessing function 442 also performs preprocessing on the detection data output from the DAS 18. Further, the generation function 443 generates CT image data based on the preprocessed projection data, and utilizes the fact that the X-ray absorption characteristics are different for each substance, and thus the substance included in the subject P is detected. A process for discriminating the type, atomic number, density, etc. (hereinafter referred to as discrimination process) is executed. Note that the discrimination processing may be performed by an external device. For example, the output function 444 outputs projection data (detection data before performing preprocessing or raw data after performing preprocessing) to an external device connected to the X-ray CT apparatus 1 via a network. However, the external device may perform the discrimination process. Further, the output function 444 outputs the CT image data generated by the generation function 443 and the result of the discrimination processing. For example, the output function 444 causes the display 42 to display a CT image for display based on the CT image data and an image showing the result of the discrimination processing on the CT image. Further, for example, the output function 444 outputs various data such as CT image data to an external device.
なお、これまで、ＤＡＳ１８が、Ｘ線検出器１２の列方向に沿って配列されたｎ個の検出素子（検出素子１２１〜検出素子１２ｎ）と接続されている場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、Ｘ線検出器１２のチャンネル方向に沿ってｊ個の検出素子（検出素子２２１〜検出素子２２ｊ）が配列されている場合において、ＤＡＳ１８は、検出素子２２１から検出素子２２ｊまでのｊ個の検出素子と接続されてもよい。この場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、ＤＡＳ１８を、例えば、Ｘ線検出器１２における列数と同数備える。また、この場合、調整機能４４５は、例えば、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群のチャンネル数を調整する。
Heretofore, the case where the DAS 18 is connected to the n detection elements (detection elements 121 to 12n) arranged along the column direction of the X-ray detector 12 has been described. However, the embodiment is not limited to this. For example, when j detection elements (detection elements 221 to 22j) are arranged along the channel direction of the X-ray detector 12, the DAS 18 includes j detection elements 221 to 22j. It may be connected to the detection element. In this case, the X-ray CT apparatus 1 has the same number of DASs 18 as the number of columns in the X-ray detector 12. Further, in this case, the adjustment function 445 adjusts the number of channels of the detection element group in which the DAS 18 collects signals, for example.
例えば、調整機能４４５によってチャンネル数が「ｊ」に調整された場合、各ＤＡＳ１８は、検出素子２２１から検出素子２２ｊまでのｊ個の検出素子から成る検出素子群から、Ｘ線の信号を逐次収集する。即ち、列数が「ｊ」に調整された場合、Ｘ線ＣＴ装置１が備える複数のＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２の全領域（例えば、図２０にてドットのパターンで示す領域）から、Ｘ線の信号を逐次収集する。なお、図２０は、第５の実施形態に係る検出素子群のチャンネル数の調整について説明するための図である。
For example, when the number of channels is adjusted to “j” by the adjustment function 445, each DAS 18 sequentially collects X-ray signals from the detection element group including j detection elements from the detection elements 221 to 22j. To do. That is, when the number of columns is adjusted to “j”, the plurality of DASs 18 included in the X-ray CT apparatus 1 include the entire area of the X-ray detector 12 (for example, the area shown by the dot pattern in FIG. 20), X-ray signals are sequentially acquired. 20. FIG. 20 is a diagram for explaining the adjustment of the number of channels of the detection element group according to the fifth embodiment.
また、例えば、チャンネル数が「ｊ」よりも少ない「ｋ」に調整された場合、各ＤＡＳ１８は、ｋ個の検出素子から成る検出素子群から、Ｘ線の信号を逐次収集する。即ち、列数が「ｋ」に調整された場合、Ｘ線ＣＴ装置１が備える複数のＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２の一部領域（例えば、図２０にて斜線のパターンで示す領域）から、Ｘ線の信号を逐次収集する。
Further, for example, when the number of channels is adjusted to “k”, which is smaller than “j”, each DAS 18 sequentially collects X-ray signals from the detection element group including k detection elements. That is, when the number of columns is adjusted to “k”, the plurality of DASs 18 included in the X-ray CT apparatus 1 are located in a partial area of the X-ray detector 12 (for example, an area shown by a hatched pattern in FIG. 20). , X-ray signals are sequentially acquired.
また、これまで、各ＤＡＳ１８がＸ線検出器１２における１列分の検出素子からＸ線の信号を逐次収集する場合、及び、各ＤＡＳ１８がＸ線検出器１２における１チャンネル分の検出素子からＸ線の信号を逐次収集する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、各ＤＡＳ１８が、Ｘ線検出器１２における複数列分の検出素子から、Ｘ線の信号を逐次収集する場合であってもよい。また、例えば、各ＤＡＳ１８が、Ｘ線検出器１２における複数チャンネル分の検出素子から、Ｘ線の信号を逐次収集する場合であってもよい。また、１つのＤＡＳ１８が、Ｘ線検出器１２における全検出素子からＸ線の信号を逐次収集する場合であってもよい。また、この場合、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数及びチャンネル数の両方を調整する場合であってもよい。
Further, so far, when each DAS 18 sequentially collects X-ray signals from the detection elements for one column in the X-ray detector 12, and when each DAS 18 detects X signals from the detection element for one channel in the X-ray detector 12. The case where the line signals are sequentially acquired has been described. However, the embodiment is not limited to this. For example, each DAS 18 may sequentially collect X-ray signals from a plurality of columns of detection elements in the X-ray detector 12. Further, for example, each DAS 18 may sequentially collect X-ray signals from the detection elements for a plurality of channels in the X-ray detector 12. Alternatively, one DAS 18 may sequentially collect X-ray signals from all detection elements in the X-ray detector 12. Further, in this case, the adjusting function 445 may be a case where the DAS 18 adjusts both the number of columns and the number of channels of the detection element group for collecting signals.
また、これまで、Ｘ線のエネルギーをビューごとに変化させる場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。即ち、システム制御機能４４１は、Ｘ線のエネルギーを複数のビューごとに変化させてもよい。
Also, the case where the energy of X-rays is changed for each view has been described so far. However, the embodiment is not limited to this. That is, the system control function 441 may change the X-ray energy for each of a plurality of views.
例えば、システム制御機能４４１は、図２１に示すように、Ｘ線のエネルギーを複数のビューごとに変化させる。具体的には、システム制御機能４４１は、少なくとも時間Ｔ４１１から時間Ｔ４１２までの間、第１の管電圧値Ｖ１をＸ線管１１に供給して、エネルギーＥ１のＸ線を発生させる。即ち、システム制御機能４４１は、２つのビューに亘ってエネルギーＥ１のＸ線を発生させる。なお、図２１は、第５の実施形態に係る逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いたデュアルエナジー収集の一例を示す図である。
For example, the system control function 441 changes the X-ray energy for each of a plurality of views, as shown in FIG. Specifically, the system control function 441 supplies the first tube voltage value V1 to the X-ray tube 11 for at least the time T411 to the time T412 to generate the X-ray of the energy E1. That is, the system control function 441 produces X-rays of energy E1 over the two views. Note that FIG. 21 is a diagram showing an example of dual energy collection using the DAS 18 of the sequential collection method according to the fifth embodiment.
次に、システム制御機能４４１は、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２へと切り替える。ここで、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数が「ｎ」である場合、Ｘ線管１１に供給する管電圧値の切り替えの許容時間は、時間Ｔ４１３から時間Ｔ４１４までの期間である。一方で、調整機能４４５によって検出素子群の列数が「ｍ」に調整されている場合、Ｘ線管１１に供給する管電圧値の切り替えの許容時間は、時間Ｔ４１２から時間Ｔ４１４までの期間である。
Next, the system control function 441 switches the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2. Here, when the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects signals is “n”, the allowable time for switching the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 is the period from time T413 to time T414. is there. On the other hand, when the number of rows of the detection element group is adjusted to “m” by the adjustment function 445, the allowable time for switching the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 is the period from time T412 to time T414. is there.
次に、システム制御機能４４１は、少なくとも時間Ｔ４１４から時間Ｔ４１５までの間、第２の管電圧値Ｖ２をＸ線管１１に供給して、エネルギーＥ２のＸ線を発生させる。次に、システム制御機能４４１は、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１へと切り替える。ここで、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数が「ｎ」である場合、Ｘ線管１１に供給する管電圧値の切り替えの許容時間は、時間Ｔ４１６から時間Ｔ４１７までの期間である。一方で、調整機能４４５によって検出素子群の列数が「ｍ」に調整されている場合、Ｘ線管１１に供給する管電圧値の切り替えの許容時間は、時間Ｔ４１５から時間Ｔ４１７までの期間である。次に、システム制御機能４４１は、少なくとも時間Ｔ４１７から時間Ｔ４１８までの間、第１の管電圧値Ｖ１をＸ線管１１に供給して、エネルギーＥ１のＸ線を発生させる。
Next, the system control function 441 supplies the second tube voltage value V2 to the X-ray tube 11 for at least the time T414 to the time T415 to generate the X-ray of the energy E2. Next, the system control function 441 switches the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 from the second tube voltage value V2 to the first tube voltage value V1. Here, when the number of columns of the detection element group for which the DAS 18 collects signals is “n”, the allowable time for switching the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 is the period from time T416 to time T417. is there. On the other hand, when the number of rows of the detection element group is adjusted to “m” by the adjustment function 445, the allowable time for switching the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 is the period from time T415 to time T417. is there. Next, the system control function 441 supplies the first tube voltage value V1 to the X-ray tube 11 for at least the time T417 to the time T418 to generate the X-ray of the energy E1.
図２１に示したように、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を「ｎ」から「ｍ」まで減らすことによって、第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２へと切り替えるための許容時間を、「時間Ｔ４１３から時間Ｔ４１４までの期間」から「時間Ｔ４１２から時間Ｔ４１４までの期間」まで延長する。また、調整機能４４５は、検出素子群の列数を「ｎ」から「ｍ」まで減らすことによって、第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１へと切り替えるための許容時間を、「時間Ｔ４１６から時間Ｔ４１７までの期間」から「時間Ｔ４１５から時間Ｔ４１７までの期間」まで延長する。即ち、システム制御機能４４１がＸ線のエネルギーを複数のビューごとに変化させる場合においても、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整することによって、Ｘ線管１１に供給する管電圧値の切り替えの許容時間を制御することができる。
As shown in FIG. 21, the adjusting function 445 reduces the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects signals from “n” to “m”, so that the first tube voltage value V1 changes to the second tube voltage value V1. The allowable time for switching to the tube voltage value V2 is extended from "the period from time T413 to time T414" to "the period from time T412 to time T414". Further, the adjustment function 445 reduces the number of rows of the detection element group from “n” to “m”, thereby allowing the allowable time for switching from the second tube voltage value V2 to the first tube voltage value V1. The period is extended from "the period from time T416 to time T417" to "the period from time T415 to time T417". That is, even when the system control function 441 changes the energy of X-rays for each of a plurality of views, the adjustment function 445 adjusts the number of rows of the detection element groups in which the DAS 18 collects signals, thereby adjusting the X-ray tube. The allowable time for switching the tube voltage value supplied to 11 can be controlled.
また、これまで、図１７及び図２０に示したように、Ｘ線の信号を収集する領域をＸ線検出器１２上で変化させることにより、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数及びチャンネル数の少なくとも一方を調整する場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう際の束ね条件を調整することにより、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数及びチャンネル数の少なくとも一方を調整することとしてもよい。
In addition, as shown in FIGS. 17 and 20, the number of rows of detection element groups in which the DAS 18 collects signals is changed by changing the area where X-ray signals are collected on the X-ray detector 12. The case where at least one of the number of channels and the number of channels is adjusted has been described. However, the embodiment is not limited to this. For example, the adjusting function 445 may adjust at least one of the number of columns and the number of channels of the detection element group in which the DAS 18 collects signals by adjusting the bundling condition when the DAS 18 collects signals. .
一例を挙げると、ＤＡＳ１８が、Ｘ線検出器１２の列方向に沿って配列されたｎ個の検出素子（検出素子１２１〜検出素子１２ｎ）と接続されている場合において、調整機能４４５は、列方向に隣接する２個の検出素子ごとに信号を束ね処理して収集するように、束ね条件を調整する。これにより、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を、実質的に「ｎ／２」まで減少させることができる。
As an example, when the DAS 18 is connected to n detection elements (detection elements 121 to 12n) arranged along the column direction of the X-ray detector 12, the adjustment function 445 causes The bundling condition is adjusted so that signals are bunched and collected for every two detection elements adjacent in the direction. Accordingly, the adjusting function 445 can reduce the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects the signals to substantially “n / 2”.
次に、Ｘ線ＣＴ装置１による処理の手順の一例を、図２２を用いて説明する。図２２は、第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。
Next, an example of a procedure of processing by the X-ray CT apparatus 1 will be described with reference to FIG. FIG. 22 is a flowchart for explaining a series of processing flow of the X-ray CT apparatus 1 according to the fifth embodiment.
ステップＳ２０１は、調整機能４４５に対応するステップである。ステップＳ２０２は、設定機能４４６に対応するステップである。ステップＳ２０３及びステップＳ２０８は、システム制御機能４４１に対応するステップである。ステップＳ２０４は、前処理機能４４２に対応するステップである。ステップＳ２０５は、生成機能４４３に対応するステップである。ステップＳ２０６及びステップＳ２０７は、出力機能４４４に対応するステップである。
Step S201 is a step corresponding to the adjustment function 445. Step S202 is a step corresponding to the setting function 446. Steps S203 and S208 are steps corresponding to the system control function 441. Step S204 is a step corresponding to the preprocessing function 442. Step S205 is a step corresponding to the generation function 443. Steps S206 and S207 are steps corresponding to the output function 444.
まず、処理回路４４は、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数及びチャンネル数の少なくとも一方を調整することによって、Ｘ線管１１に供給する管電圧値の切り替えの許容時間を制御する（ステップＳ２０１）。次に、処理回路４４は、制御後の許容時間に基づいて、管電流値や管電圧値等の撮影条件を設定する（ステップＳ２０２）。
First, the processing circuit 44 controls the allowable time for switching the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 by adjusting at least one of the number of columns and the number of channels of the detection element group in which the DAS 18 collects signals. (Step S201). Next, the processing circuit 44 sets imaging conditions such as a tube current value and a tube voltage value based on the permissible time after control (step S202).
次に、処理回路４４は、ステップＳ２０２にて設定した撮影条件に従ってＸ線管１１からＸ線を発生させ、被検体Ｐに照射させる（ステップＳ２０３）。この際、処理回路４４は、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を切り替えることにより、Ｘ線のエネルギーを１又は複数のビューごとに変化させる。また、ＤＡＳ１８は、ステップＳ２０１にて列数及びチャンネル数の少なくとも一方が調整された検出素子群ごとにＸ線の信号を逐次収集して、検出データを生成する。また、処理回路４４は、ＤＡＳ１８から出力された検出データに対して前処理を施す（ステップＳ２０４）。また、処理回路４４は、前処理後のデータ（生データ）に基づいてＣＴ画像データを生成する（ステップＳ２０５）。
Next, the processing circuit 44 causes the X-ray tube 11 to generate X-rays according to the imaging conditions set in step S202 and irradiate the subject P (step S203). At this time, the processing circuit 44 changes the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 to change the energy of the X-ray for each one or a plurality of views. Further, the DAS 18 sequentially collects X-ray signals for each detection element group in which at least one of the number of columns and the number of channels is adjusted in step S201, and generates detection data. Further, the processing circuit 44 performs preprocessing on the detection data output from the DAS 18 (step S204). The processing circuit 44 also generates CT image data based on the preprocessed data (raw data) (step S205).
ここで、処理回路４４は、ＣＴ画像の表示を行なうか否かを判定する（ステップＳ２０６）。操作者から表示の指示を受け付けた場合等、ＣＴ画像の表示を行なう場合には（ステップＳ２０６肯定）、処理回路４４は、ＣＴ画像データに基づいて表示用のＣＴ画像を生成し、生成したＣＴ画像をディスプレイ４２に表示させる（ステップＳ２０７）。一方で、ＣＴ画像の表示を行なわない場合（ステップＳ２０６否定）、又は、ステップＳ２０７の後、処理回路４４は、撮影を終了するか否かを判定する（ステップＳ２０８）。追加の撮影がある場合等、撮影を終了しない場合には（ステップＳ２０８否定）、処理回路４４は、再度ステップＳ２０１に移行する。一方で、撮影を終了すると判定した場合（ステップＳ２０８肯定）、処理回路４４は、処理を終了する。
Here, the processing circuit 44 determines whether or not to display the CT image (step S206). When the CT image is displayed, such as when a display instruction is received from the operator (Yes at Step S206), the processing circuit 44 generates the CT image for display based on the CT image data, and the generated CT image. The image is displayed on the display 42 (step S207). On the other hand, when the CT image is not displayed (No at step S206), or after step S207, the processing circuit 44 determines whether or not to end the imaging (step S208). When the shooting is not completed (eg, when additional shooting is performed) (No at step S208), the processing circuit 44 proceeds to step S201 again. On the other hand, when it is determined that the photographing is to be ended (Yes at Step S208), the processing circuit 44 ends the process.
上述したように、第５の実施形態によれば、Ｘ線管１１は、Ｘ線を発生する。また、システム制御機能４４１は、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を切り替えることにより、Ｘ線管１１が発生するＸ線のエネルギーを、１又は複数のビューごとに変化させる。また、Ｘ線検出器１２は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する検出素子を複数有する。また、ＤＡＳ１８は、Ｘ線検出器１２における検出素子群ごとに、Ｘ線の信号を逐次収集する。また、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数及びチャンネル数の少なくとも一方を調整することによって、Ｘ線管１１に供給する管電圧値の切り替えの許容時間を制御する。従って、第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いて高速スイッチングによるデュアルエナジー収集を実行する場合において、撮影条件の自由度を向上させることができる。
As described above, according to the fifth embodiment, the X-ray tube 11 generates X-rays. Further, the system control function 441 changes the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 to change the energy of the X-ray generated by the X-ray tube 11 for each one or a plurality of views. Further, the X-ray detector 12 has a plurality of detection elements that detect X-rays that have passed through the subject P. Further, the DAS 18 sequentially collects X-ray signals for each detection element group in the X-ray detector 12. Further, the adjusting function 445 controls the permissible time for switching the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 by adjusting at least one of the number of columns and the number of channels of the detection element group in which the DAS 18 collects signals. . Therefore, the X-ray CT apparatus 1 according to the fifth embodiment can improve the degree of freedom of imaging conditions when performing dual energy acquisition by high-speed switching using the DAS 18 of the sequential acquisition method.
また、上述したように、第５の実施形態によれば、設定機能４４６は、調整機能４４５による制御後の許容時間に基づいて、Ｘ線管１１の管電流値を設定する。例えば、設定機能４４６は、調整機能４４５によって延長された許容時間に基づいて、より低い管電流値を設定する。従って、第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、より低被曝の条件での撮影を可能とすることができる。また、例えば、設定機能４４６は、調整機能４４５によって延長された許容時間に基づいて、より高い管電流値を設定する。従って、第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、より高画質の条件での撮影を可能とすることができる。
Further, as described above, according to the fifth embodiment, the setting function 446 sets the tube current value of the X-ray tube 11 based on the permissible time after the control by the adjusting function 445. For example, the setting function 446 sets a lower tube current value based on the allowable time extended by the adjusting function 445. Therefore, the X-ray CT apparatus 1 according to the fifth embodiment can enable imaging under a condition of lower exposure. Further, for example, the setting function 446 sets a higher tube current value based on the allowable time extended by the adjusting function 445. Therefore, the X-ray CT apparatus 1 according to the fifth embodiment can enable imaging under higher image quality conditions.
また、上述したように、第５の実施形態によれば、設定機能４４６は、調整機能４４５による制御後の許容時間に基づいて、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を設定する。例えば、設定機能４４６は、調整機能４４５によって延長された許容時間に基づいて、第１の管電圧値及び第２の管電圧値としてより電圧差の大きい組み合わせを設定する。従って、第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、よりエネルギー差の大きい条件下でデュアルエナジー収集を実行し、弁別処理の解析能を向上させることができる。
Further, as described above, according to the fifth embodiment, the setting function 446 sets the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 based on the allowable time after the control by the adjusting function 445. For example, the setting function 446 sets a combination having a larger voltage difference as the first tube voltage value and the second tube voltage value based on the allowable time extended by the adjusting function 445. Therefore, the X-ray CT apparatus 1 according to the fifth embodiment can perform the dual energy acquisition under the condition where the energy difference is larger and improve the analysis performance of the discrimination processing.
なお、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を減らすことにより、生成機能４４３により再構成されるＣＴ画像データの画質を向上させることができる。即ち、検出素子群の列数が少ない場合、システム制御機能４４１はコーン角が小さいＸ線を用いて撮影を実行することができるため、再構成されるＣＴ画像データの画質が向上する。
The adjusting function 445 can improve the image quality of the CT image data reconstructed by the generating function 443 by reducing the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects signals. That is, when the number of rows of the detection element group is small, the system control function 441 can perform imaging using X-rays having a small cone angle, and thus the image quality of CT image data to be reconstructed is improved.
（第６の実施形態）
上述した第５の実施形態では、調整機能４４５による制御後の許容時間に基づいて、撮影条件を設定する場合について説明した。これに対して、第６の実施形態では、設定機能４４６により設定された撮影条件に基づいて、許容時間を制御する場合について説明する。
(Sixth Embodiment)
In the above-described fifth embodiment, the case has been described in which the shooting condition is set based on the allowable time after the control by the adjustment function 445. On the other hand, in the sixth embodiment, a case will be described in which the allowable time is controlled based on the shooting condition set by the setting function 446.
第６の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、図１２に示したＸ線ＣＴ装置１と同様の構成を有し、システム制御機能４４１による処理の一部が相違する。以下、第５の実施形態において説明した構成と同様の構成を有する点については、図１２と同一の符号を付し、説明を省略する。
The X-ray CT apparatus 1 according to the sixth embodiment has the same configuration as the X-ray CT apparatus 1 shown in FIG. 12, and a part of the processing by the system control function 441 is different. Hereinafter, points having the same configurations as those described in the fifth embodiment will be assigned the same reference numerals as those in FIG. 12, and description thereof will be omitted.
まず、設定機能４４６は、管電流値や管電圧値等の撮影条件を設定する。例えば、設定機能４４６は、入力インターフェース４３を介して、操作者から撮影条件の入力操作を受け付けることにより、撮影条件を設定する。また、例えば、設定機能４４６は、位置決め撮影により収集された位置決め画像データに基づいて、撮影条件を自動で設定する。また、例えば、設定機能４４６は、予め設定されたプリセット条件を撮影条件として設定する。
First, the setting function 446 sets imaging conditions such as a tube current value and a tube voltage value. For example, the setting function 446 sets the shooting condition by receiving an input operation of the shooting condition from the operator via the input interface 43. Further, for example, the setting function 446 automatically sets the shooting condition based on the positioning image data collected by the positioning shooting. Further, for example, the setting function 446 sets preset preset conditions as the shooting conditions.
例えば、デュアルエナジー収集による情報が重要である場合、設定機能４４６は、第１の管電圧値及び第２の管電圧値として、電圧差の大きい組み合わせを設定する。また、例えば、被検体Ｐの被曝量を低減したい場合、設定機能４４６は、管電流値を小さい値に設定する。また、例えば、高画質のＣＴ画像データを収集したい場合、設定機能４４６は、管電流値を大きい値に設定する。
For example, when the information obtained by the dual energy collection is important, the setting function 446 sets a combination having a large voltage difference as the first tube voltage value and the second tube voltage value. Further, for example, when it is desired to reduce the exposure dose of the subject P, the setting function 446 sets the tube current value to a small value. Further, for example, when it is desired to collect high-quality CT image data, the setting function 446 sets the tube current value to a large value.
次に、調整機能４４５は、設定機能４４６により設定された撮影条件に基づいて、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数及びチャンネル数の少なくとも一方を調整することによって、管電圧値の切り替えの許容時間を制御する。なお、本実施形態では、複数のＤＡＳ１８が、ぞれぞれ、Ｘ線検出器１２の列方向に沿って配列されたｎ個の検出素子（検出素子１２１〜検出素子１２ｎ）と接続されている場合を一例として説明する。
Next, the adjusting function 445 adjusts at least one of the number of rows and the number of channels of the detection element group in which the DAS 18 collects the X-ray signal based on the imaging condition set by the setting function 446, and Controls the allowable time for switching the voltage value. In the present embodiment, the plurality of DASs 18 are respectively connected to n detection elements (detection elements 121 to 12n) arranged along the column direction of the X-ray detector 12. The case will be described as an example.
例えば、設定機能４４６は、撮影条件として、管電流値「７００ｍＡ」、第１の管電圧値Ｖ１「１４０ｋＶ」、及び、第２の管電圧値Ｖ２「８０ｋＶ」を設定する。この場合、図１８Ａに示したように、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数を「ｎ」とする場合の許容時間Ｌｎのうちに、管電圧値を第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１まで上昇させることが可能である。また、図１８Ａに示したように、許容時間Ｌｎのうちに、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させることも可能である。従って、この場合、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数を「ｎ」に調整する。
For example, the setting function 446 sets the tube current value “700 mA”, the first tube voltage value V1 “140 kV”, and the second tube voltage value V2 “80 kV” as the imaging conditions. In this case, as shown in FIG. 18A, the DAS 18 sets the tube voltage value to the second tube within the allowable time Ln when the number of rows of the detection element group for collecting X-ray signals is set to “n”. It is possible to increase the voltage value V2 to the first tube voltage value V1. Further, as shown in FIG. 18A, the tube voltage value can be lowered from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 within the allowable time Ln. Therefore, in this case, the adjusting function 445 adjusts the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects the X-ray signal to “n”.
また、例えば、設定機能４４６は、撮影条件として、管電流値「５００ｍＡ」、第１の管電圧値Ｖ１「１４０ｋＶ」、及び、第２の管電圧値Ｖ２「８０ｋＶ」を設定する。この場合、図１８Ｂに示したように、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数を「ｎ」とする場合の許容時間Ｌｎのうちに、管電圧値を第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１まで上昇させることが可能である。
Further, for example, the setting function 446 sets the tube current value “500 mA”, the first tube voltage value V1 “140 kV”, and the second tube voltage value V2 “80 kV” as the imaging conditions. In this case, as shown in FIG. 18B, the tube voltage value is set to the second tube value within the allowable time Ln when the number of rows of the detection element group in which the DAS 18 collects X-ray signals is “n”. It is possible to increase the voltage value V2 to the first tube voltage value V1.
しかしながら、図１８Ｂに示したように、管電流値が「５００ｍＡ」の場合、許容時間Ｌｎのうちに、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させることはできない。従って、この場合、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数を「ｎ」より小さい数に調整する。例えば、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数を「ｎ／２」に調整する。
However, as shown in FIG. 18B, when the tube current value is “500 mA”, the tube voltage value is decreased from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 within the allowable time Ln. I can't. Therefore, in this case, the adjustment function 445 adjusts the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects the X-ray signal to a number smaller than “n”. For example, the adjustment function 445 adjusts the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects X-ray signals to “n / 2”.
また、例えば、設定機能４４６は、撮影条件として、管電流値「３００ｍＡ」、第１の管電圧値Ｖ１「１４０ｋＶ」、及び、第２の管電圧値Ｖ２「８０ｋＶ」を設定する。この場合、図１８Ｃに示したように、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数を「ｎ」とする場合の許容時間Ｌｎのうちに、管電圧値を第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１まで上昇させることが可能である。
Further, for example, the setting function 446 sets the tube current value “300 mA”, the first tube voltage value V1 “140 kV”, and the second tube voltage value V2 “80 kV” as the imaging conditions. In this case, as shown in FIG. 18C, the tube voltage value is set to the second tube value within the allowable time Ln in the case where the number of rows of the detection element group in which the DAS 18 collects X-ray signals is “n”. It is possible to increase the voltage value V2 to the first tube voltage value V1.
しかしながら、図１８Ｃに示したように、管電流値が「３００ｍＡ」の場合、許容時間Ｌｎのうちに、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させることはできない。また、管電流値が「３００ｍＡ」の場合において管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させるためには、管電流値が「５００ｍＡ」の場合よりも長い時間を要する。従って、この場合、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数を、「ｎ／２」より小さい数に調整する。例えば、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数を「ｎ／４」に調整する。
However, as shown in FIG. 18C, when the tube current value is “300 mA”, the tube voltage value is decreased from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 within the allowable time Ln. I can't. Further, in order to decrease the tube voltage value from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 when the tube current value is "300 mA", it is longer than when the tube current value is "500 mA". It takes time. Therefore, in this case, the adjustment function 445 adjusts the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects X-ray signals to a number smaller than “n / 2”. For example, the adjustment function 445 adjusts the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects X-ray signals to “n / 4”.
また、例えば、設定機能４４６は、撮影条件として、管電流値「５００ｍＡ」、第１の管電圧値Ｖ１「１５０ｋＶ」、及び、第２の管電圧値Ｖ２「７０ｋＶ」を設定する。この場合、図１９Ａに示したように、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数を「ｎ」とする場合の許容時間Ｌｎのうちに、管電圧値を第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１まで上昇させることが可能である。
Further, for example, the setting function 446 sets the tube current value “500 mA”, the first tube voltage value V1 “150 kV”, and the second tube voltage value V2 “70 kV” as the imaging conditions. In this case, as shown in FIG. 19A, the tube voltage value is set to the second tube value within the allowable time Ln in the case where the number of rows of the detection element group in which the DAS 18 collects X-ray signals is “n”. It is possible to increase the voltage value V2 to the first tube voltage value V1.
しかしながら、図１９Ａに示したように、管電圧値Ｖ１「１５０ｋＶ」且つ第２の管電圧値Ｖ２「７０ｋＶ」の場合、許容時間Ｌｎのうちに、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させることはできない。従って、この場合、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数を「ｎ」より小さい数に調整する。例えば、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数を「ｎ／２」に調整する。
However, as shown in FIG. 19A, when the tube voltage value V1 is “150 kV” and the second tube voltage value V2 is “70 kV”, the tube voltage value is changed from the first tube voltage value V1 within the allowable time Ln. It cannot be lowered to the second tube voltage value V2. Therefore, in this case, the adjustment function 445 adjusts the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects the X-ray signal to a number smaller than “n”. For example, the adjustment function 445 adjusts the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects X-ray signals to “n / 2”.
また、例えば、設定機能４４６は、撮影条件として、管電流値「５００ｍＡ」、第１の管電圧値Ｖ１「１６０ｋＶ」、及び、第２の管電圧値Ｖ２「６０ｋＶ」を設定する。この場合、図１９Ｂに示したように、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数を「ｎ」とする場合の許容時間Ｌｎのうちに、管電圧値を第２の管電圧値Ｖ２から第１の管電圧値Ｖ１まで上昇させることが可能である。
Further, for example, the setting function 446 sets the tube current value “500 mA”, the first tube voltage value V1 “160 kV”, and the second tube voltage value V2 “60 kV” as the imaging conditions. In this case, as shown in FIG. 19B, the tube voltage value is set to the second tube value within the allowable time Ln when the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects X-ray signals is “n”. It is possible to increase the voltage value V2 to the first tube voltage value V1.
しかしながら、図１９Ｂに示したように、管電圧値Ｖ１「１６０ｋＶ」且つ第２の管電圧値Ｖ２「６０ｋＶ」の場合、許容時間Ｌｎのうちに、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させることはできない。また、第１の管電圧値Ｖ１と第２の管電圧値Ｖ２との電圧差が「１００ｋＶ」の場合において管電圧値を変化させるためには、電圧差が「８０ｋＶ」の場合よりも長い時間を要する。従って、この場合、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数を、「ｎ／２」より小さい数に調整する。例えば、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数を「ｎ／４」に調整する。
However, as shown in FIG. 19B, when the tube voltage value V1 is “160 kV” and the second tube voltage value V2 is “60 kV”, the tube voltage value is changed from the first tube voltage value V1 within the allowable time Ln. It cannot be lowered to the second tube voltage value V2. In addition, in order to change the tube voltage value when the voltage difference between the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2 is “100 kV”, it takes a longer time than when the voltage difference is “80 kV”. Requires. Therefore, in this case, the adjustment function 445 adjusts the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects X-ray signals to a number smaller than “n / 2”. For example, the adjustment function 445 adjusts the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects X-ray signals to “n / 4”.
上述したように、調整機能４４５は、設定機能４４６により設定された撮影条件に基づいて、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整することができる。一例を挙げると、調整機能４４５は、設定機能４４６により設定された撮影条件を、撮影条件と検出素子群の列数との対応関係を定めたテーブルと比較することによって、検出素子群の列数を調整する。
As described above, the adjustment function 445 can adjust the number of rows of the detection element group in which the DAS 18 collects the X-ray signal based on the imaging condition set by the setting function 446. As an example, the adjustment function 445 compares the shooting condition set by the setting function 446 with a table that defines the correspondence relationship between the shooting condition and the number of rows of the detection element group, thereby determining the number of rows of the detection element group. Adjust.
例えば、調整機能４４５は、まず、撮影条件と検出素子群の列数との対応関係を定めたテーブルとして図２３に示すテーブルを事前に取得し、メモリ４１に格納する。なお、図２３に示すテーブルの縦軸はｋＶ差（電圧差）を示し、横軸は管電流値を示す。また、調整機能４４５は、設定機能４４６により撮影条件が設定された際、メモリ４１からテーブルを読み出して、設定された撮影条件と比較する。これにより、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整する。なお、図２３は、第６の実施形態に係る許容時間の制御の一例について説明するための図である。
For example, the adjustment function 445 first acquires in advance the table shown in FIG. 23 as a table that defines the correspondence relationship between the imaging conditions and the number of columns of the detection element group, and stores the table in the memory 41. The vertical axis of the table shown in FIG. 23 represents the kV difference (voltage difference), and the horizontal axis represents the tube current value. Further, the adjusting function 445 reads out a table from the memory 41 when the shooting condition is set by the setting function 446 and compares the table with the set shooting condition. Accordingly, the adjustment function 445 adjusts the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects the X-ray signal. Note that FIG. 23 is a diagram for describing an example of control of the allowable time according to the sixth embodiment.
例えば、撮影条件として、管電流値「７００ｍＡ」、第１の管電圧値Ｖ１「１４０ｋＶ」、及び、第２の管電圧値Ｖ２「８０ｋＶ」が設定された場合、調整機能４４５は、まず、電圧差「６０ｋＶ」を算出する。次に、調整機能４４５は、管電流値「７００ｍＡ」及び電圧差「６０ｋＶ」を図２３のテーブルに照らして、列数「ｎ」を取得する。そして、調整機能４４５は、取得した列数「ｎ」に従ってＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整し、許容時間を制御する。
For example, when the tube current value “700 mA”, the first tube voltage value V1 “140 kV”, and the second tube voltage value V2 “80 kV” are set as the imaging conditions, the adjustment function 445 first determines the voltage. The difference “60 kV” is calculated. Next, the adjusting function 445 compares the tube current value “700 mA” and the voltage difference “60 kV” with the table of FIG. 23 to obtain the number of columns “n”. Then, the adjusting function 445 adjusts the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects the X-ray signal according to the acquired number of columns “n”, and controls the allowable time.
同様に、管電流値が「７００ｍＡ」であり、電圧差が「８０ｋＶ」である場合、調整機能４４５は、図２３のテーブルに基づいて列数「ｎ／２」を取得する。また、管電流値が「７００ｍＡ」であり、電圧差が「１００ｋＶ」である場合、調整機能４４５は、図２３のテーブルに基づいて列数「ｎ／２」を取得する。また、管電流値が「５００ｍＡ」であり、電圧差が「６０ｋＶ」である場合、調整機能４４５は、図２３のテーブルに基づいて列数「ｎ／２」を取得する。また、管電流値が「５００ｍＡ」であり、電圧差が「８０ｋＶ」である場合、調整機能４４５は、図２３のテーブルに基づいて列数「ｎ／２」を取得する。また、管電流値が「５００ｍＡ」であり、電圧差が「１００ｋＶ」である場合、調整機能４４５は、図２３のテーブルに基づいて列数「ｎ／４」を取得する。また、管電流値が「３００ｍＡ」であり、電圧差が「６０ｋＶ」である場合、調整機能４４５は、図２３のテーブルに基づいて列数「ｎ／４」を取得する。また、管電流値が「３００ｍＡ」であり、電圧差が「８０ｋＶ」である場合、調整機能４４５は、図２３のテーブルに基づいて列数「ｎ／４」を取得する。また、管電流値が「３００ｍＡ」であり、電圧差が「１００ｋＶ」である場合、調整機能４４５は、図２３のテーブルに基づいて列数「ｎ／４」を取得する。そして、調整機能４４５は、取得した列数に従ってＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整し、許容時間を制御する。
Similarly, when the tube current value is “700 mA” and the voltage difference is “80 kV”, the adjusting function 445 acquires the number of columns “n / 2” based on the table of FIG. Further, when the tube current value is “700 mA” and the voltage difference is “100 kV”, the adjusting function 445 acquires the number of columns “n / 2” based on the table of FIG. When the tube current value is “500 mA” and the voltage difference is “60 kV”, the adjusting function 445 acquires the number of columns “n / 2” based on the table of FIG. Further, when the tube current value is “500 mA” and the voltage difference is “80 kV”, the adjusting function 445 acquires the number of columns “n / 2” based on the table of FIG. When the tube current value is “500 mA” and the voltage difference is “100 kV”, the adjustment function 445 acquires the number of columns “n / 4” based on the table of FIG. When the tube current value is “300 mA” and the voltage difference is “60 kV”, the adjusting function 445 acquires the number of columns “n / 4” based on the table of FIG. When the tube current value is “300 mA” and the voltage difference is “80 kV”, the adjusting function 445 acquires the number of columns “n / 4” based on the table of FIG. When the tube current value is “300 mA” and the voltage difference is “100 kV”, the adjusting function 445 acquires the number of columns “n / 4” based on the table of FIG. 23. Then, the adjusting function 445 adjusts the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects the X-ray signal according to the acquired number of columns, and controls the allowable time.
別の例を挙げると、調整機能４４５は、設定機能４４６により設定された撮影条件から検出素子群の列数を算出する。例えば、調整機能４４５は、まず、設定された管電流値、第１の管電圧値Ｖ１及び、第２の管電圧値Ｖ２に基づいて、第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで管電圧値を下降させるために要する時間を算出する。そして、調整機能４４５は、第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで管電圧値を下降させるために要する時間よりも許容時間が長くなるように、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整する。例えば、調整機能４４５は、第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで管電圧値を下降させるために要する時間よりも許容時間が長くなる範囲において、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数を最大化する。
As another example, the adjustment function 445 calculates the number of rows of the detection element group from the imaging condition set by the setting function 446. For example, the adjusting function 445 first determines, based on the set tube current value, the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2, from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value. The time required to lower the tube voltage value to V2 is calculated. Then, the adjusting function 445 causes the DAS 18 to detect the X-ray signal so that the allowable time is longer than the time required to decrease the tube voltage value from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2. Adjust the number of rows of the detection element group for collection. For example, the adjusting function 445 causes the DAS 18 to detect the X-ray signal within a range in which the allowable time is longer than the time required to decrease the tube voltage value from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2. Maximize the number of rows of detector elements for collection.
次に、Ｘ線ＣＴ装置１による処理の手順の一例を、図２４を用いて説明する。図２４は、第６の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。
Next, an example of a processing procedure by the X-ray CT apparatus 1 will be described with reference to FIG. FIG. 24 is a flowchart for explaining a series of processing flows of the X-ray CT apparatus 1 according to the sixth embodiment.
ステップＳ３０１は、設定機能４４６に対応するステップである。ステップＳ３０２は、調整機能４４５に対応するステップである。ステップＳ３０３及びステップＳ３０８は、システム制御機能４４１に対応するステップである。ステップＳ３０４は、前処理機能４４２に対応するステップである。ステップＳ３０５は、生成機能４４３に対応するステップである。ステップＳ３０６及びステップＳ３０７は、出力機能４４４に対応するステップである。
Step S301 is a step corresponding to the setting function 446. Step S302 is a step corresponding to the adjustment function 445. Steps S303 and S308 are steps corresponding to the system control function 441. Step S304 is a step corresponding to the preprocessing function 442. Step S305 is a step corresponding to the generation function 443. Steps S306 and S307 are steps corresponding to the output function 444.
まず、処理回路４４は、撮影条件を設定する（ステップＳ３０１）。例えば、処理回路４４は、入力インターフェース４３を介して操作者から撮影条件の入力操作を受け付けることにより、操作者が所望する撮影条件を設定する。次に、処理回路４４は、設定した撮影条件に基づいて、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数及びチャンネル数の少なくとも一方を調整することによって、Ｘ線管１１に供給する管電圧値の切り替えの許容時間を制御する（ステップＳ３０２）。
First, the processing circuit 44 sets shooting conditions (step S301). For example, the processing circuit 44 sets an imaging condition desired by the operator by receiving an input operation of the imaging condition from the operator via the input interface 43. Next, the processing circuit 44 adjusts at least one of the number of columns and the number of channels of the detection element group in which the DAS 18 collects signals, based on the set imaging conditions, to thereby supply the tube voltage to the X-ray tube 11. The allowable time for value switching is controlled (step S302).
次に、処理回路４４は、ステップＳ３０１にて設定した撮影条件に従ってＸ線管１１からＸ線を発生させ、被検体Ｐに照射させる（ステップＳ３０３）。この際、処理回路４４は、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を切り替えることにより、Ｘ線のエネルギーを１又は複数のビューごとに変化させる。また、ＤＡＳ１８は、ステップＳ３０２にて列数及びチャンネル数の少なくとも一方が調整された検出素子群ごとにＸ線の信号を逐次収集して、検出データを生成する。また、処理回路４４は、ＤＡＳ１８から出力された検出データに対して前処理を施す（ステップＳ３０４）。また、処理回路４４は、前処理後のデータ（生データ）に基づいてＣＴ画像データを生成する（ステップＳ３０５）。
Next, the processing circuit 44 causes the X-ray tube 11 to generate X-rays according to the imaging conditions set in step S301 and irradiate the subject P (step S303). At this time, the processing circuit 44 changes the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 to change the energy of the X-ray for each one or a plurality of views. Further, the DAS 18 sequentially collects X-ray signals for each detection element group in which at least one of the number of columns and the number of channels is adjusted in step S302 to generate detection data. Further, the processing circuit 44 performs preprocessing on the detection data output from the DAS 18 (step S304). The processing circuit 44 also generates CT image data based on the preprocessed data (raw data) (step S305).
ここで、処理回路４４は、ＣＴ画像の表示を行なうか否かを判定する（ステップＳ３０６）。操作者から表示の指示を受け付けた場合等、ＣＴ画像の表示を行なう場合には（ステップＳ３０６肯定）、処理回路４４は、ＣＴ画像データに基づいて表示用のＣＴ画像を生成し、生成したＣＴ画像をディスプレイ４２に表示させる（ステップＳ３０７）。一方で、ＣＴ画像の表示を行なわない場合（ステップＳ３０６否定）、又は、ステップＳ３０７の後、処理回路４４は、撮影を終了するか否かを判定する（ステップＳ３０８）。追加の撮影がある場合等、撮影を終了しない場合には（ステップＳ３０８否定）、処理回路４４は、再度ステップＳ３０１に移行する。一方で、撮影を終了すると判定した場合（ステップＳ３０８肯定）、処理回路４４は、処理を終了する。
Here, the processing circuit 44 determines whether or not to display the CT image (step S306). When displaying a CT image, such as when a display instruction is received from the operator (Yes at step S306), the processing circuit 44 generates a CT image for display based on the CT image data, and generates the generated CT image. The image is displayed on the display 42 (step S307). On the other hand, if the CT image is not displayed (No at step S306), or after step S307, the processing circuit 44 determines whether or not to end the imaging (step S308). When the shooting is not completed (eg, when additional shooting is performed) (No at step S308), the processing circuit 44 proceeds to step S301 again. On the other hand, when it is determined that the photographing is to be ended (Yes at Step S308), the processing circuit 44 ends the process.
上述したように、第６の実施形態に係る設定機能４４６は、撮影条件を設定する。また、調整機能４４５は、設定機能４４６により設定された撮影条件に基づいて、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数及びチャンネル数の少なくとも一方を調整することによって、許容時間を制御する。従って、第６の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、逐次収集方式のＤＡＳ１８を用いて高速スイッチングによるデュアルエナジー収集を実行する場合において、撮影条件の自由度を向上させることができる。即ち、Ｘ線ＣＴ装置１は、管電圧値の切り替えが許容時間内に完了するように制御しつつも、撮影条件の設定を最初に行なうことで、撮影条件の自由度を向上させることができる。
As described above, the setting function 446 according to the sixth embodiment sets the shooting condition. Further, the adjusting function 445 adjusts at least one of the number of columns and the number of channels of the detection element group in which the DAS 18 collects the X-ray signal, based on the imaging condition set by the setting function 446, thereby allowing the allowable time. To control. Therefore, the X-ray CT apparatus 1 according to the sixth embodiment can improve the degree of freedom of imaging conditions when performing dual energy acquisition by high-speed switching using the DAS 18 of the sequential acquisition method. That is, the X-ray CT apparatus 1 can improve the degree of freedom of the imaging condition by first setting the imaging condition while controlling the switching of the tube voltage value to be completed within the allowable time. .
（第７の実施形態）
上述した第５の実施形態では、調整機能４４５による制御後の許容時間に基づいて撮影条件を設定する場合について説明した。これに対し、第７の実施形態では、許容時間のみならず、撮影時間を更に考慮して、撮影条件の設定を行なう場合について説明する。
(Seventh embodiment)
In the above-described fifth embodiment, the case has been described in which the shooting condition is set based on the allowable time after the control by the adjustment function 445. On the other hand, in the seventh embodiment, a case will be described in which the shooting conditions are set in consideration of not only the allowable time but also the shooting time.
第７の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、図１２に示したＸ線ＣＴ装置１と同様の構成を有し、システム制御機能４４１による処理の一部が相違する。以下、第５の実施形態において説明した構成と同様の構成を有する点については、図１２と同一の符号を付し、説明を省略する。なお、本実施形態では、複数のＤＡＳ１８が、ぞれぞれ、Ｘ線検出器１２の列方向に沿って配列されたｎ個の検出素子（検出素子１２１〜検出素子１２ｎ）と接続されている場合を一例として説明する。
The X-ray CT apparatus 1 according to the seventh embodiment has the same configuration as that of the X-ray CT apparatus 1 shown in FIG. 12, and a part of the processing by the system control function 441 is different. Hereinafter, points having the same configurations as those described in the fifth embodiment will be assigned the same reference numerals as those in FIG. 12, and description thereof will be omitted. In the present embodiment, the plurality of DASs 18 are respectively connected to n detection elements (detection elements 121 to 12n) arranged along the column direction of the X-ray detector 12. The case will be described as an example.
まず、調整機能４４５は、被検体Ｐの撮影における撮影範囲を取得する。例えば、調整機能４４５は、入力インターフェース４３を介して操作者から撮影範囲の入力操作を受け付けることにより、撮影範囲を取得する。また、例えば、調整機能４４５は、位置決め撮影により収集された位置決め画像データに基づいて、撮影範囲を自動取得する。また、例えば、調整機能４４５は、ネットワークを介して、ＲＩＳ（Radiology Information System）やＨＩＳ(Hospital Information System)等のシステムから撮影範囲を自動取得する。例えば、調整機能４４５は、撮影範囲として、被検体Ｐの体軸方向の長さを取得する。
First, the adjustment function 445 acquires an imaging range in imaging the subject P. For example, the adjusting function 445 acquires the shooting range by receiving an input operation of the shooting range from the operator via the input interface 43. Further, for example, the adjusting function 445 automatically acquires the imaging range based on the positioning image data collected by the positioning imaging. Further, for example, the adjustment function 445 automatically acquires the imaging range from a system such as RIS (Radiology Information System) or HIS (Hospital Information System) via a network. For example, the adjustment function 445 acquires the length of the subject P in the body axis direction as the imaging range.
また、調整機能４４５は、被検体Ｐに対する撮影における所定の撮影時間を取得する。ここで、所定の撮影時間は、例えば、被検体Ｐに対する撮影において設定可能な撮影時間の上限値である。例えば、被検体Ｐの胸部や腹部に対する撮影において、被検体Ｐは、撮影が完了するまでの間、息止めを行なう。この場合、調整機能４４５は、所定の撮影時間として、被検体Ｐの息止め可能時間を取得する。
The adjustment function 445 also acquires a predetermined imaging time for imaging the subject P. Here, the predetermined imaging time is, for example, an upper limit value of the imaging time that can be set in the imaging of the subject P. For example, in the imaging of the chest or abdomen of the subject P, the subject P holds his / her breath until the imaging is completed. In this case, the adjustment function 445 acquires the breath-holdable time of the subject P as the predetermined imaging time.
例えば、調整機能４４５は、被検体Ｐに応じた息止め可能時間の入力操作を操作者から受け付けることにより、息止め可能時間を取得する。また、例えば、調整機能４４５は、息止め可能時間として、予め設定されたプリセット値を取得する。また、例えば、調整機能４４５は、被検体Ｐの患者情報（病状や年齢、体格等）をＲＩＳやＨＩＳ等のシステムから取得し、患者情報に基づいて被検体Ｐの息止め可能時間を設定する。例えば、調整機能４４５は、被検体Ｐが肺に疾患を有する場合には息止め可能時間を「５秒」に設定し、被検体Ｐが肺に疾患を有しない場合には息止め可能時間を「１０秒」に設定する。
For example, the adjustment function 445 acquires the breath-holdable time by receiving an input operation of the breath-holdable time corresponding to the subject P from the operator. Further, for example, the adjustment function 445 acquires a preset value set in advance as the breath-holdable time. Further, for example, the adjustment function 445 acquires the patient information (medical condition, age, physique, etc.) of the subject P from a system such as RIS or HIS, and sets the breath-holdable time of the subject P based on the patient information. . For example, the adjusting function 445 sets the breath-holdable time to “5 seconds” when the subject P has a disease in the lungs and sets the breath-holdable time when the subject P does not have a disease in the lungs. Set to "10 seconds".
次に、調整機能４４５は、撮影範囲に基づいて、所定の撮影時間で撮影が完了するように、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数及びチャンネル数の少なくとも一方を調整する。以下では一例として、図２５に示すように、撮影範囲が「５００ｍｍ」であり、所定の撮影時間が「１０秒」である場合について説明する。なお、図２５は、第７の実施形態に係る許容時間の制御の一例について説明するための図である。
Next, the adjusting function 445 adjusts at least one of the number of rows and the number of channels of the detection element group in which the DAS 18 collects signals so that the image capturing is completed within a predetermined image capturing time based on the image capturing range. As an example, as shown in FIG. 25, a case will be described below where the shooting range is “500 mm” and the predetermined shooting time is “10 seconds”. Note that FIG. 25 is a diagram for describing an example of the control of the allowable time according to the seventh embodiment.
例えば、調整機能４４５は、位置決め画像データを参照した操作者から図２６に示す範囲Ａを設定する操作を受け付けて、範囲Ａの長さ「５００ｍｍ」を撮影範囲として取得する。また、調整機能４４５は、範囲Ａが胸部を含んでいることから、所定の撮影時間として、被検体Ｐの息止め可能時間を取得する。なお、図２６は、第７の実施形態に係る許容時間の制御の一例について説明するための図である。
For example, the adjustment function 445 receives an operation of setting the range A shown in FIG. 26 from the operator who referred to the positioning image data, and acquires the length “500 mm” of the range A as the imaging range. Further, since the range A includes the chest, the adjustment function 445 acquires the breath-holdable time of the subject P as the predetermined imaging time. Note that FIG. 26 is a diagram for describing an example of control of the allowable time according to the seventh embodiment.
次に、調整機能４４５は、撮影範囲に基づいて、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数に応じた撮影時間を算出する。例えば、調整機能４４５は、図２５に示すように、撮影範囲「５００ｍｍ」に基づいて、列数「ｎ」に応じた撮影時間「６．２５秒」を算出する。また、例えば、調整機能４４５は、撮影範囲「５００ｍｍ」に基づいて、列数「ｎ／２」に応じた撮影時間「１２．５秒」を算出する。また、例えば、調整機能４４５は、撮影範囲「５００ｍｍ」に基づいて、列数「ｎ／４」に応じた撮影時間「２５秒」を算出する。
Next, the adjusting function 445 calculates the imaging time according to the number of rows of the detection element groups in which the DAS 18 collects signals, based on the imaging range. For example, as shown in FIG. 25, the adjustment function 445 calculates the shooting time “6.25 seconds” according to the number of rows “n” based on the shooting range “500 mm”. Further, for example, the adjusting function 445 calculates the shooting time “12.5 seconds” according to the number of rows “n / 2” based on the shooting range “500 mm”. Further, for example, the adjusting function 445 calculates the shooting time “25 seconds” according to the number of rows “n / 4” based on the shooting range “500 mm”.
一例を挙げると、調整機能４４５は、まず、検出素子群の列数に応じて、被検体Ｐにおける撮影対象領域の列方向の幅を算出する。次に、調整機能４４５は、撮影対象領域の列方向の幅とビームピッチとに基づいて、Ｘ線ＣＴ装置１の回転部が１回転する間に架台装置１０に対して被検体Ｐが移動する量を算出する。なお、ビームピッチは、回転部が１回転する間に架台装置１０に対して被検体Ｐが移動する量と、被検体Ｐにおける撮影対象領域の列方向の幅との比を示す設定値である。次に、調整機能４４５は、撮影範囲を、回転部が１回転する間に架台装置１０に対して被検体Ｐが移動する量と回転部の回転速度との積により除算することで、検出素子群の列数に応じた撮影時間を算出する。
For example, the adjusting function 445 first calculates the width of the imaging target region in the subject P in the column direction according to the number of columns of the detection element group. Next, the adjusting function 445 moves the subject P with respect to the gantry device 10 while the rotating part of the X-ray CT apparatus 1 makes one rotation based on the width and beam pitch in the column direction of the imaging target area. Calculate the amount. The beam pitch is a set value indicating the ratio of the amount of movement of the subject P with respect to the gantry device 10 during one rotation of the rotating unit and the width of the subject P in the column direction of the imaging target region. . Next, the adjustment function 445 divides the imaging range by the product of the amount of movement of the subject P with respect to the gantry device 10 during one rotation of the rotating unit and the rotation speed of the rotating unit, thereby detecting the detection element. The shooting time is calculated according to the number of rows in the group.
次に、調整機能４４５は、列数に応じた撮影時間と所定の撮影時間とを比較して、列数に応じた撮影時間が所定の撮影時間より短くなる列数を特定する。なお、以下では、列数に応じた撮影時間が所定の撮影時間より短くなる列数を、列数の候補と記載する。即ち、調整機能４４５は、列数に応じた撮影時間と所定の撮影時間との比較により、列数の候補を特定する。
Next, the adjusting function 445 compares the shooting time according to the number of rows with the predetermined shooting time, and specifies the number of rows in which the shooting time according to the number of rows is shorter than the predetermined shooting time. In the following, the number of columns whose shooting time according to the number of columns is shorter than the predetermined shooting time is referred to as a candidate for the number of columns. That is, the adjusting function 445 specifies the candidate for the number of rows by comparing the shooting time according to the number of rows and the predetermined shooting time.
例えば、図２５において、列数「ｎ／２」に応じた撮影時間は「１２．５秒」であり、列数「ｎ／４」に応じた撮影時間は「２５秒」である。即ち、列数「ｎ／２」に応じた撮影時間、及び、列数「ｎ／４」に応じた撮影時間は、所定の撮影時間「１０秒」を超過している。換言すると、検出素子群の列数を「ｎ／２」又は「ｎ／４」とする場合、撮影を完了するまでに、所定の撮影時間「１０秒」より長い時間を要する。従って、調整機能４４５は、「ｎ／２」及び「ｎ／４」を、列数の候補として特定しない。
For example, in FIG. 25, the shooting time according to the number of rows “n / 2” is “12.5 seconds”, and the shooting time according to the number of rows “n / 4” is “25 seconds”. That is, the shooting time according to the number of rows “n / 2” and the shooting time according to the number of rows “n / 4” exceed the predetermined shooting time “10 seconds”. In other words, when the number of rows of the detection element group is “n / 2” or “n / 4”, it takes longer than the predetermined image capturing time “10 seconds” to complete the image capturing. Therefore, the adjustment function 445 does not specify “n / 2” and “n / 4” as candidates for the number of columns.
また、図２５において、列数「ｎ」に応じた撮影時間は「６．２５秒」である。即ち、列数「ｎ」に応じた撮影時間は、所定の撮影時間「１０秒」より短い。換言すると、検出素子群の列数を「ｎ」とする場合、所定の撮影時間「１０秒」のうちに撮影を完了することができる。従って、調整機能４４５は、「ｎ」を、列数の候補として特定する。
Further, in FIG. 25, the shooting time according to the number of rows “n” is “6.25 seconds”. That is, the shooting time according to the number of rows “n” is shorter than the predetermined shooting time “10 seconds”. In other words, when the number of rows of the detection element group is “n”, the photographing can be completed within the predetermined photographing time “10 seconds”. Therefore, the adjustment function 445 identifies “n” as a candidate for the number of columns.
なお、列数の候補が１つである場合、調整機能４４５は、列数の候補に従って、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整する。例えば、図２５に示す場合、調整機能４４５は、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を「ｎ」に調整する。また、列数の候補が複数ある場合、調整機能４４５は、いずれかの候補を選択する操作を操作者から受け付け、選択された列数の候補に従って、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整する。
When the number of columns is one, the adjusting function 445 adjusts the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects signals according to the column number candidate. For example, in the case shown in FIG. 25, the adjustment function 445 adjusts the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects signals to “n”. Further, when there are a plurality of candidates for the number of columns, the adjusting function 445 receives an operation of selecting one of the candidates from the operator, and according to the candidate for the number of columns selected, the DAS 18 detects a group of detection elements that collects signals. Adjust the number of columns.
上述したように、調整機能４４５は、撮影範囲に基づいて、列数に応じた撮影時間を算出する。また、調整機能４４５は、列数に応じた撮影時間が所定の撮影時間より短くなる列数を、列数の候補として特定する。また、調整機能４４５は、列数の候補に基づいて、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整する。即ち、調整機能４４５は、所定の撮影時間で撮影が完了するように、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整する。また、調整機能４４５は、検出素子群の列数を調整することによって、高速スイッチングによるデュアルエナジー収集を実行する際にＸ線管１１に供給する管電圧値の切り替えの許容時間を制御する。
As described above, the adjusting function 445 calculates the shooting time according to the number of rows based on the shooting range. Further, the adjusting function 445 specifies the number of columns in which the photographing time according to the number of columns is shorter than the predetermined photographing time as a candidate for the number of columns. Further, the adjustment function 445 adjusts the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects signals, based on the candidates of the number of columns. That is, the adjustment function 445 adjusts the number of rows of the detection element groups in which the DAS 18 collects signals so that the imaging is completed within a predetermined imaging time. Further, the adjusting function 445 controls the allowable time for switching the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 when performing dual energy collection by high-speed switching by adjusting the number of rows of the detection element group.
なお、図２５に示した場合において所定の撮影時間が「５秒」である場合等には、検出素子群の列数を「ｎ」とする場合、検出素子群の列数を「ｎ／２」とする場合、及び、検出素子群の列数を「ｎ／４」とする場合のいずれにおいても、列数に応じた撮影時間が所定の撮影時間「１０秒」を超過している。即ち、調整機能４４５は、列数の候補を特定できない場合がある。
In the case shown in FIG. 25, when the predetermined imaging time is “5 seconds”, the number of rows of the detection element group is “n”, and the number of rows of the detection element group is “n / 2”. In each of the cases where the number of rows of the detection element group is “n / 4”, the imaging time corresponding to the number of rows exceeds the predetermined imaging time “10 seconds”. That is, the adjustment function 445 may not be able to specify the candidates for the number of columns.
この場合、調整機能４４５は、例えば、撮影のピッチを調整する。ここで、撮影のピッチとは、例えば、ビームピッチやヘリカルピッチである。なお、ビームピッチは、Ｘ線ＣＴ装置１の回転部が１回転する間に架台装置１０に対して被検体Ｐが移動する量と、被検体Ｐにおける撮影対象領域の列方向の幅との比である。また、ヘリカルピッチは、Ｘ線ＣＴ装置１の回転部が１回転する間に架台装置１０に対して被検体Ｐが移動する量と、被検体Ｐにおける撮影対象領域において検出素子１列分に相当する幅（コリメーション幅）との比である。なお、Ｘ線ＣＴ装置１の回転部が１回転する間に架台装置１０に対して被検体Ｐが移動する量は、例えば、撮影中における天板３３の移動速度により調整される。本実施形態では、ビームピッチを調整する場合を一例として説明する。
In this case, the adjusting function 445 adjusts the shooting pitch, for example. Here, the shooting pitch is, for example, a beam pitch or a helical pitch. The beam pitch is the ratio of the amount of movement of the subject P with respect to the gantry device 10 during one rotation of the rotating portion of the X-ray CT apparatus to the width of the subject P in the column direction of the imaging target region. Is. The helical pitch corresponds to the amount of movement of the subject P with respect to the gantry device 10 during one rotation of the rotating part of the X-ray CT apparatus 1 and one row of detection elements in the imaging target region of the subject P. It is the ratio to the width (collimation width). The amount of movement of the subject P with respect to the gantry device 10 during one rotation of the rotating portion of the X-ray CT apparatus 1 is adjusted by, for example, the moving speed of the top plate 33 during imaging. In this embodiment, the case of adjusting the beam pitch will be described as an example.
例えば、列数の候補を特定できない場合、調整機能４４５は、ビームピッチが増加するように、天板の移動速度等を調整する。また、調整機能４４５は、調整後のビームピッチに基づいて、列数に応じた撮影時間を再算出する。ここで、ビームピッチが増加したことによって、調整機能４４５は、列数に応じた撮影時間としてより短い時間を再算出することとなる。
For example, when a candidate for the number of rows cannot be specified, the adjusting function 445 adjusts the moving speed of the top plate or the like so that the beam pitch increases. Further, the adjustment function 445 recalculates the imaging time according to the number of rows based on the adjusted beam pitch. Here, since the beam pitch is increased, the adjusting function 445 recalculates a shorter time as the shooting time according to the number of rows.
例えば、調整機能４４５は、列数「ｎ」に応じた撮影時間として、「６．２５秒」より短い時間を算出する。また、調整機能４４５は、列数「ｎ／２」に応じた撮影時間として、「１２．５秒」より短い時間を算出する。また、調整機能４４５は、列数「ｎ／４」に応じた撮影時間として、「２５秒」より短い時間を算出する。これにより、調整機能４４５は、所定の撮影時間が「５秒」である場合等においても列数の候補を少なくとも１つ特定して、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整することができる。即ち、調整機能４４５は、所定の撮影時間で撮影が完了するように、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数と、撮影のピッチとを調整する。
For example, the adjustment function 445 calculates a time shorter than “6.25 seconds” as the shooting time according to the number of rows “n”. Further, the adjusting function 445 calculates a time shorter than “12.5 seconds” as the shooting time according to the number of rows “n / 2”. Further, the adjusting function 445 calculates a shooting time corresponding to the number of rows “n / 4”, which is shorter than “25 seconds”. As a result, the adjusting function 445 specifies at least one candidate for the number of rows even when the predetermined imaging time is “5 seconds”, and adjusts the number of rows of the detection element group in which the DAS 18 collects signals. can do. That is, the adjusting function 445 adjusts the number of rows of the detection element groups in which the DAS 18 collects signals and the shooting pitch so that the shooting is completed within a predetermined shooting time.
更に、設定機能４４６は、調整機能４４５による制御後の許容時間に基づいて、撮影条件を設定する。例えば、設定機能４４６は、管電流値、第１の管電圧値Ｖ１及び第２の管電圧値Ｖ２の組み合わせごとに、第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで管電圧値を下降させるために要する時間を定めたテーブルを事前に取得して、メモリ４１に格納する。そして、設定機能４４６は、調整機能４４５による制御後の許容時間とメモリ４１に格納されたテーブルとに基づいて、管電流値、第１の管電圧値Ｖ１及び第２の管電圧値Ｖ２を設定する。具体的には、設定機能４４６は、調整機能４４５による制御後の許容時間内に、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１と第２の管電圧値Ｖ２との間で切り替えることが可能となるように、管電流値、第１の管電圧値Ｖ１及び第２の管電圧値Ｖ２を設定する。
Further, the setting function 446 sets the photographing condition based on the allowable time after the control by the adjusting function 445. For example, the setting function 446 may set the tube voltage value from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 for each combination of the tube current value, the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2. A table that defines the time required for lowering is acquired in advance and stored in the memory 41. Then, the setting function 446 sets the tube current value, the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2 based on the allowable time after the control by the adjusting function 445 and the table stored in the memory 41. To do. Specifically, the setting function 446 sets the tube voltage value to be supplied to the X-ray tube 11 between the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2 within the allowable time after the control by the adjusting function 445. The tube current value, the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2 are set so that they can be switched between.
例えば、図１８Ｂ及び図１８Ｃに示したように、第１の管電圧値Ｖ１が「１４０ｋＶ」であり、第２の管電圧値Ｖ２が「８０ｋＶ」である場合において、管電流値を「５００ｍＡ」又は「３００ｍＡ」に設定すると、検出素子群の列数を「ｎ」とする場合の許容時間Ｌｎのうちに、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させることができない。一方で、図１８Ａに示したように、管電流値を「７００ｍＡ」に設定する場合には、許容時間Ｌｎのうちに、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１から第２の管電圧値Ｖ２まで下降させることが可能である。そこで、設定機能４４６は、検出素子群の列数が「ｎ」に調整された場合、Ｘ線管の管電流値として「７００ｍＡ」を設定する。
For example, as shown in FIGS. 18B and 18C, when the first tube voltage value V1 is “140 kV” and the second tube voltage value V2 is “80 kV”, the tube current value is “500 mA”. Alternatively, when set to "300 mA", the tube voltage value is decreased from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value V2 within the allowable time Ln when the number of rows of the detection element group is "n". I can't let you do it. On the other hand, as shown in FIG. 18A, when the tube current value is set to "700 mA", the tube voltage value changes from the first tube voltage value V1 to the second tube voltage value within the allowable time Ln. It is possible to lower it to V2. Therefore, the setting function 446 sets “700 mA” as the tube current value of the X-ray tube when the number of rows of the detection element group is adjusted to “n”.
なお、これまで、図２６に示す範囲Ａの長さ「５００ｍｍ」を撮影範囲として取得する場合について説明したが、調整機能４４５は、範囲Ｂや範囲Ｃの長さを撮影範囲として取得する場合においても同様に、検出素子群の列数を調整することができる。
Note that the case where the length “500 mm” of the range A shown in FIG. 26 is acquired as the shooting range has been described above, but the adjustment function 445 uses the length of the range B or the range C as the shooting range. Similarly, the number of rows of the detection element group can be adjusted.
例えば、調整機能４４５は、位置決め画像データを参照した操作者から図２６に示す範囲Ｂを設定する操作を受け付けて、範囲Ｂの長さ「３００ｍｍ」を撮影範囲として取得する。ここで、調整機能４４５は、図２７に示すように、撮影範囲「３００ｍｍ」に基づいて、所定の撮影時間「１０秒」で撮影が完了するように、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を「ｎ／２」に調整する。なお、図２７は、第７の実施形態に係る許容時間の制御の一例について説明するための図である。
For example, the adjustment function 445 receives an operation of setting the range B shown in FIG. 26 from the operator who referred to the positioning image data, and acquires the length “300 mm” of the range B as the imaging range. Here, as shown in FIG. 27, the adjustment function 445 is a detection element group in which the DAS 18 collects signals so that the photographing is completed within a predetermined photographing time “10 seconds” based on the photographing range “300 mm”. Adjust the number of columns of to n / 2. 27. FIG. 27 is a diagram for explaining an example of control of the allowable time according to the seventh embodiment.
なお、撮影範囲が「３００ｍｍ」の場合において列数「ｎ」に応じた撮影時間は、「７．５秒」の半分の「３．７５秒」となる。即ち、撮影範囲が「３００ｍｍ」の場合、列数に応じた撮影時間が所定の撮影時間より短くなる列数（列数の候補）が、「ｎ」及び「ｎ／２」の２つ存在する。この場合、調整機能４４５は、いずれかの候補を選択する操作を操作者から受け付ける。例えば、操作者は、撮影条件の自由度を優先する場合には「ｎ／２」を選択する。また、操作者は、撮影時間の短縮を優先する場合には「ｎ」を選択する。なお、図２７は、２つの列数の候補のうち、「ｎ／２」が選択された場合を示す。
When the shooting range is "300 mm", the shooting time corresponding to the number of rows "n" is "3.75 seconds" which is half of "7.5 seconds". That is, when the imaging range is “300 mm”, there are two columns (n) and “n / 2” in which the number of columns (candidate of the number of columns) is shorter than the predetermined photographing time according to the number of columns. . In this case, the adjustment function 445 receives an operation of selecting one of the candidates from the operator. For example, the operator selects “n / 2” when giving priority to the degree of freedom of the shooting conditions. Further, the operator selects “n” when giving priority to shortening the photographing time. Note that FIG. 27 shows a case where “n / 2” is selected from the candidates of two column numbers.
また、例えば、調整機能４４５は、位置決め画像データを参照した操作者から図２６に示す範囲Ｃを設定する操作を受け付けて、範囲Ｃの長さ「２００ｍｍ」を撮影範囲として取得する。ここで、調整機能４４５は、図２７に示すように、撮影範囲「２００ｍｍ」に基づいて、所定の撮影時間「１０秒」で撮影が完了するように、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を「ｎ／４」に調整する。
Further, for example, the adjustment function 445 receives an operation of setting the range C shown in FIG. 26 from the operator who referred to the positioning image data, and acquires the length “200 mm” of the range C as the imaging range. Here, as shown in FIG. 27, the adjustment function 445 includes a detection element group in which the DAS 18 collects signals so that the image capturing is completed within a predetermined image capturing time “10 seconds” based on the image capturing range “200 mm”. Adjust the number of columns of to n / 4.
なお、撮影範囲が「２００ｍｍ」の場合において、列数「ｎ／２」に応じた撮影時間は「１０秒」の半分の「５秒」となり、列数「ｎ」に応じた撮影時間は「１０秒」の１／４の「２．５秒」となる。即ち、撮影範囲が「２００ｍｍ」の場合、列数に応じた撮影時間が所定の撮影時間より短くなる列数（列数の候補）が、「ｎ」、「ｎ／２」及び「ｎ／４」の３つ存在する。従って、調整機能４４５は、いずれかの候補を選択する操作を操作者から受け付ける。なお、図２７は、３つの列数の候補のうち、「ｎ／４」が選択された場合を示す。
When the shooting range is “200 mm”, the shooting time according to the number of rows “n / 2” is “5 seconds”, which is half of “10 seconds”, and the shooting time according to the number of rows “n” is “5 seconds”. It becomes 1/4 of "10 seconds", that is, "2.5 seconds". That is, when the shooting range is “200 mm”, the number of rows (candidate of the number of rows) whose shooting time according to the number of rows is shorter than the predetermined shooting time is “n”, “n / 2” and “n / 4”. There are three. Therefore, the adjustment function 445 receives an operation of selecting any of the candidates from the operator. Note that FIG. 27 shows a case where “n / 4” is selected from the candidates of three columns.
次に、第７の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１による処理の手順の一例を、図２８を用いて説明する。図２８は、第７の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。
Next, an example of a processing procedure by the X-ray CT apparatus 1 according to the seventh embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 28 is a flowchart for explaining a series of processing flow of the X-ray CT apparatus 1 according to the seventh embodiment.
ステップＳ４０１、ステップＳ４０２、ステップＳ４０３、ステップＳ４０４、ステップＳ４０５、ステップＳ４０６、ステップＳ４０７及びステップＳ４０８は、調整機能４４５に対応するステップである。ステップＳ４０９は、設定機能４４６に対応するステップである。ステップＳ４１０及びステップＳ４１５は、システム制御機能４４１に対応するステップである。ステップＳ４１１は、前処理機能４４２に対応するステップである。ステップＳ４１２は、生成機能４４３に対応するステップである。ステップＳ４１３及びステップＳ４１４は、出力機能４４４に対応するステップである。
Step S401, step S402, step S403, step S404, step S405, step S406, step S407, and step S408 are steps corresponding to the adjustment function 445. Step S409 is a step corresponding to the setting function 446. Steps S410 and S415 are steps corresponding to the system control function 441. Step S411 is a step corresponding to the preprocessing function 442. Step S412 is a step corresponding to the generation function 443. Steps S413 and S414 are steps corresponding to the output function 444.
まず、処理回路４４は、所定の撮影時間を取得する（ステップＳ４０１）。また、処理回路４４は、撮影範囲を取得する（ステップＳ４０２）。次に、処理回路４４は、撮影範囲に基づいて、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数に応じた撮影時間を算出する（ステップＳ４０３）。例えば、処理回路４４は、列数「ｎ」、「ｎ／２」及び「ｎ／４」のそれぞれについて、撮影範囲の撮影を完了するために要する撮影時間を算出する。
First, the processing circuit 44 acquires a predetermined shooting time (step S401). In addition, the processing circuit 44 acquires the shooting range (step S402). Next, the processing circuit 44 calculates the photographing time according to the number of rows of the detection element groups for which the DAS 18 collects signals, based on the photographing range (step S403). For example, the processing circuit 44 calculates the shooting time required to complete shooting in the shooting range for each of the number of columns “n”, “n / 2”, and “n / 4”.
ここで、処理回路４４は、所定の撮影時間、及び、列数に応じた撮影時間に基づいて、列数の候補を特定したか否かを判定する（ステップＳ４０４）。列数の候補を１つも特定しなかった場合（ステップＳ４０４否定）、処理回路４４は、ビームピッチを調整して（ステップＳ４０５）、再度ステップＳ４０３に移行する。
Here, the processing circuit 44 determines whether or not a candidate for the number of columns is specified based on the predetermined image capturing time and the image capturing time corresponding to the number of columns (step S404). When none of the candidates for the number of columns is specified (No at step S404), the processing circuit 44 adjusts the beam pitch (step S405) and shifts to step S403 again.
一方で、列数の候補を少なくとも１つ特定した場合（ステップＳ４０４肯定）、処理回路４４は、列数の候補が複数あるか否かを判定する（ステップＳ４０６）。ここで、列数の候補が複数ある場合（ステップＳ４０６肯定）、処理回路４４は、操作者から列数の候補のいずれかを選択する操作を受け付ける（ステップＳ４０７）。
On the other hand, when at least one column number candidate is specified (Yes at Step S404), the processing circuit 44 determines whether or not there are a plurality of column number candidates (Step S406). Here, when there are a plurality of candidates for the number of columns (Yes in step S406), the processing circuit 44 receives an operation of selecting one of the candidates for the number of columns from the operator (step S407).
一方で、所定の撮影時間で撮影範囲の撮影を完了することができる列数が「ｎ」のみである場合等、列数の候補が複数ない場合（ステップＳ４０６否定）、或いは、ステップＳ４０７の後、処理回路４４は、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整することによって、Ｘ線管１１に供給する管電圧値の切り替えの許容時間を制御する（ステップＳ４０８）。また、処理回路４４は、制御後の許容時間に基づいて、管電流値や管電圧値等の撮影条件を設定する（ステップＳ４０９）。
On the other hand, when there are not a plurality of candidates for the number of columns, such as when the number of columns that can complete the photographing of the photographing range within a predetermined photographing time is only “n” (No at step S406), or after step S407. The processing circuit 44 controls the allowable time for switching the tube voltage value to be supplied to the X-ray tube 11 by adjusting the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects signals (step S408). Further, the processing circuit 44 sets imaging conditions such as a tube current value and a tube voltage value based on the permissible time after control (step S409).
次に、処理回路４４は、ステップＳ４０９にて設定した撮影条件に従ってＸ線管１１からＸ線を発生させ、被検体Ｐに照射させる（ステップＳ４１０）。この際、処理回路４４は、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を切り替えることにより、Ｘ線のエネルギーを１又は複数のビューごとに変化させる。また、ＤＡＳ１８は、ステップＳ４０８にて列数が調整された検出素子群ごとにＸ線の信号を逐次収集して、検出データを生成する。また、処理回路４４は、ＤＡＳ１８から出力された検出データに対して前処理を施す（ステップＳ４１１）。また、処理回路４４は、前処理後のデータ（生データ）に基づいてＣＴ画像データを生成する（ステップＳ４１２）。
Next, the processing circuit 44 causes the X-ray tube 11 to generate X-rays according to the imaging conditions set in step S409 and irradiate the subject P (step S410). At this time, the processing circuit 44 changes the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 to change the energy of the X-ray for each one or a plurality of views. Further, the DAS 18 sequentially collects X-ray signals for each detection element group in which the number of columns is adjusted in step S408, and generates detection data. Further, the processing circuit 44 performs preprocessing on the detection data output from the DAS 18 (step S411). The processing circuit 44 also generates CT image data based on the preprocessed data (raw data) (step S412).
ここで、処理回路４４は、ＣＴ画像の表示を行なうか否かを判定する（ステップＳ４１３）。操作者から表示の指示を受け付けた場合等、ＣＴ画像の表示を行なう場合には（ステップＳ４１３肯定）、処理回路４４は、ＣＴ画像データに基づいて表示用のＣＴ画像を生成し、生成したＣＴ画像をディスプレイ４２に表示させる（ステップＳ４１４）。一方で、ＣＴ画像の表示を行なわない場合（ステップＳ４１３否定）、又は、ステップＳ４１４の後、処理回路４４は、撮影を終了するか否かを判定する（ステップＳ４１５）。追加の撮影がある場合等、撮影を終了しない場合には（ステップＳ４１５否定）、処理回路４４は、再度ステップＳ４０２に移行する。一方で、撮影を終了すると判定した場合（ステップＳ４１５肯定）、処理回路４４は、処理を終了する。
Here, the processing circuit 44 determines whether or not to display the CT image (step S413). When a CT image is displayed, such as when a display instruction is received from the operator (Yes in step S413), the processing circuit 44 generates a CT image for display based on the CT image data, and the generated CT image. The image is displayed on the display 42 (step S414). On the other hand, if the CT image is not displayed (No at step S413), or after step S414, the processing circuit 44 determines whether or not to end the imaging (step S415). When the shooting is not completed (eg, when additional shooting is performed) (No in step S415), the processing circuit 44 proceeds to step S402 again. On the other hand, when it is determined that the photographing is to be ended (Yes at Step S415), the processing circuit 44 ends the processing.
なお、撮影を終了しない場合（ステップＳ４１５否定）、処理回路４４は、ステップＳ４０１に移行することとしてもよい。即ち、処理回路４４は、撮影ごとに所定の撮影時間を取得してもよい。また、この場合、ステップＳ４０１は、ステップＳ４０４より前の任意のタイミングで行なうことができる。
In addition, when the photographing is not ended (No at step S415), the processing circuit 44 may move to step S401. That is, the processing circuit 44 may acquire a predetermined shooting time for each shooting. Further, in this case, step S401 can be performed at any timing before step S404.
上述したように、第７の実施形態に係る調整機能４４５は、撮影範囲に基づいて、所定の撮影時間で撮影が完了するように、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整する。具体的には、調整機能４４５は、撮影範囲に基づいて列数に応じた撮影時間を算出し、列数に応じた撮影時間が所定の撮影時間より短くなる列数を列数の候補として特定し、列数の候補に基づいてＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整する。従って、第７の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、撮影条件の自由度を向上させるとともに管電圧値の切り替えが許容時間内に完了するように制御し、更には、所定の撮影時間で撮影を完了させることができる。
As described above, the adjusting function 445 according to the seventh embodiment adjusts the number of rows of the detection element groups in which the DAS 18 collects signals based on the imaging range so that the imaging is completed within a predetermined imaging time. To do. Specifically, the adjusting function 445 calculates the shooting time according to the number of rows based on the shooting range, and specifies the number of rows in which the shooting time according to the number of rows is shorter than the predetermined shooting time as a candidate for the number of rows. Then, the DAS 18 adjusts the number of columns of the detection element group for collecting signals based on the candidates of the number of columns. Therefore, the X-ray CT apparatus 1 according to the seventh embodiment improves the degree of freedom of the imaging conditions, controls the switching of the tube voltage value so as to be completed within the allowable time, and further, in a predetermined imaging time. Shooting can be completed.
また、上述したように、調整機能４４５は、所定の撮影時間で撮影範囲の撮影を完了することができる列数（列数の候補）を特定できない場合、撮影のピッチを調整する。即ち、調整機能４４５は、所定の撮影時間で撮影が完了するように、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数と、撮影のピッチとを調整する。従って、第７の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、撮影範囲が広い場合等においても、撮影のピッチの調整により、所定の撮影時間で撮影を完了させることができる。
Further, as described above, the adjustment function 445 adjusts the shooting pitch when the number of columns (candidate of the number of columns) that can complete the shooting in the shooting range within a predetermined shooting time cannot be specified. That is, the adjusting function 445 adjusts the number of rows of the detection element groups in which the DAS 18 collects signals and the shooting pitch so that the shooting is completed within a predetermined shooting time. Therefore, the X-ray CT apparatus 1 according to the seventh embodiment can complete the imaging within a predetermined imaging time by adjusting the imaging pitch even when the imaging range is wide.
（第８の実施形態）
上述した第６の実施形態では、設定機能４４６により設定された撮影条件に基づいて、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数及びチャンネル数の少なくとも一方を調整することによって、許容時間を制御する場合について説明した。これに対し、第８の実施形態では、撮影条件のみならず、撮影時間を更に考慮して、許容時間の制御を行なう場合について説明する。
(Eighth Embodiment)
In the sixth embodiment described above, the DAS 18 adjusts at least one of the number of columns and the number of channels of the detection element group that collects X-ray signals based on the imaging conditions set by the setting function 446. The case of controlling the allowable time has been described. On the other hand, in the eighth embodiment, a case will be described where the allowable time is controlled by further considering not only the shooting conditions but also the shooting time.
第８の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、図１２に示したＸ線ＣＴ装置１と同様の構成を有し、システム制御機能４４１による処理の一部が相違する。以下、第５の実施形態において説明した構成と同様の構成を有する点については、図１２と同一の符号を付し、説明を省略する。なお、本実施形態では、複数のＤＡＳ１８が、ぞれぞれ、Ｘ線検出器１２の列方向に沿って配列されたｎ個の検出素子（検出素子１２１〜検出素子１２ｎ）と接続されている場合を一例として説明する。
The X-ray CT apparatus 1 according to the eighth embodiment has the same configuration as the X-ray CT apparatus 1 shown in FIG. 12, and a part of the processing by the system control function 441 is different. Hereinafter, points having the same configurations as those described in the fifth embodiment will be assigned the same reference numerals as those in FIG. 12, and description thereof will be omitted. In the present embodiment, the plurality of DASs 18 are respectively connected to n detection elements (detection elements 121 to 12n) arranged along the column direction of the X-ray detector 12. The case will be described as an example.
まず、調整機能４４５は、被検体Ｐの撮影における撮影範囲を取得する。例えば、調整機能４４５は、入力インターフェース４３を介して操作者から撮影範囲の入力操作を受け付けることにより、撮影範囲を取得する。また、例えば、調整機能４４５は、位置決め撮影により収集された位置決め画像データに基づいて、撮影範囲を自動取得する。また、例えば、調整機能４４５は、ネットワークを介して、ＲＩＳやＨＩＳ等のシステムから撮影範囲を自動取得する。以下では一例として、図２９に示すように、撮影範囲が「５００ｍｍ」である場合について説明する。図２９は、第８の実施形態に係る許容時間の制御の一例について説明するための図である。
First, the adjustment function 445 acquires an imaging range in imaging the subject P. For example, the adjusting function 445 acquires the shooting range by receiving an input operation of the shooting range from the operator via the input interface 43. Further, for example, the adjusting function 445 automatically acquires the imaging range based on the positioning image data collected by the positioning imaging. Further, for example, the adjustment function 445 automatically acquires the imaging range from a system such as RIS or HIS via the network. In the following, as an example, as shown in FIG. 29, a case where the shooting range is “500 mm” will be described. FIG. 29 is a diagram for explaining an example of control of the allowable time according to the eighth embodiment.
また、調整機能４４５は、被検体Ｐに対する撮影における所定の撮影時間を取得する。例えば、調整機能４４５は、被検体Ｐに応じた息止め可能時間の入力操作を操作者から受け付けることにより、所定の撮影時間を取得する。また、例えば、調整機能４４５は、所定の撮影時間として、予め設定されたプリセット値を取得する。また、例えば、調整機能４４５は、所定の撮影時間として、患者情報に基づく被検体Ｐの息止め可能時間を取得する。以下では一例として、図２９に示すように、所定の撮影時間が「１０秒」である場合について説明する。
The adjustment function 445 also acquires a predetermined imaging time for imaging the subject P. For example, the adjustment function 445 acquires a predetermined imaging time by receiving an input operation of the breath-holdable time according to the subject P from the operator. Also, for example, the adjustment function 445 acquires a preset value set in advance as the predetermined shooting time. Further, for example, the adjustment function 445 acquires the breath-holding time of the subject P based on the patient information as the predetermined imaging time. In the following, as an example, as shown in FIG. 29, a case where the predetermined shooting time is “10 seconds” will be described.
また、設定機能４４６は、管電流値や管電圧値等の撮影条件を設定する。例えば、設定機能４４６は、入力インターフェース４３を介して、操作者から撮影条件の入力操作を受け付けることにより、撮影条件を設定する。また、例えば、設定機能４４６は、位置決め撮影により収集された位置決め画像データに基づいて、撮影条件を自動で設定する。また、例えば、設定機能４４６は、予め設定されたプリセット条件を撮影条件として設定する。以下では一例として、図２９に示すように、撮影条件として、管電流値「５００ｍＡ」、第１の管電圧値Ｖ１「１４０ｋＶ」及び第２の管電圧値Ｖ２「８０ｋＶ」が設定された場合について説明する。
In addition, the setting function 446 sets imaging conditions such as a tube current value and a tube voltage value. For example, the setting function 446 sets the shooting condition by receiving an input operation of the shooting condition from the operator via the input interface 43. Further, for example, the setting function 446 automatically sets the shooting condition based on the positioning image data collected by the positioning shooting. Further, for example, the setting function 446 sets preset preset conditions as the shooting conditions. In the following, as an example, as shown in FIG. 29, a case where a tube current value “500 mA”, a first tube voltage value V1 “140 kV”, and a second tube voltage value V2 “80 kV” are set as imaging conditions explain.
次に、調整機能４４５は、設定機能４４６により設定された撮影条件に基づいて、選択可能な列数を特定する。例えば、調整機能４４５は、まず、ＤＡＳ１８がＸ線の信号の収集を行なう検出素子群の列数を「ｎ」とする場合の許容時間、検出素子群の列数を「ｎ／２」とする場合の許容時間、及び、検出素子群の列数を「ｎ／４」とする場合の許容時間を取得する。かかる許容時間は、例えば、事前に計測されて、検出素子群の列数に対応付けてメモリ４１に格納される。次に、調整機能４４５は、取得した複数の許容時間のそれぞれについて、許容時間内に、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１と第２の管電圧値Ｖ２との間で切り替えることが可能であるか否かを判定する。
Next, the adjusting function 445 specifies the number of selectable columns based on the shooting conditions set by the setting function 446. For example, the adjustment function 445 first sets the allowable time when the number of columns of the detection element group for which the DAS 18 collects the X-ray signal is “n”, and the number of columns of the detection element group is “n / 2”. In this case, the permissible time and the permissible time when the number of rows of the detection element group is “n / 4” are acquired. This allowable time is, for example, measured in advance and stored in the memory 41 in association with the number of columns of the detection element group. Next, the adjusting function 445 can switch the tube voltage value between the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V2 within the allowable time for each of the acquired plural allowable times. Or not.
以下では、検出素子群の列数を「ｎ」とする場合の許容時間内に、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１「１４０ｋＶ」と第２の管電圧値Ｖ２「８０ｋＶ」との間で切り替えることが可能であるものとする。また、以下では、検出素子群の列数を「ｎ／２」とする場合の許容時間内に、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１「１４０ｋＶ」と第２の管電圧値Ｖ２「８０ｋＶ」との間で切り替えることが可能であるものとする。また、以下では、検出素子群の列数を「ｎ／４」とする場合の許容時間内に、管電圧値を第１の管電圧値Ｖ１「１４０ｋＶ」と第２の管電圧値Ｖ２「８０ｋＶ」との間で切り替えることが可能でないものとする。この場合、調整機能４４５は、選択可能な列数として、図２９に示すように、「ｎ」及び「ｎ／２」を特定する。
In the following, the tube voltage value is set between the first tube voltage value V1 “140 kV” and the second tube voltage value V2 “80 kV” within the allowable time when the number of rows of the detection element group is “n”. It is possible to switch with. In the following, the tube voltage value is set to the first tube voltage value V1 "140 kV" and the second tube voltage value V2 "80 kV within the allowable time when the number of rows of the detection element group is set to" n / 2 ". It is possible to switch between and. In the following, the tube voltage value is set to the first tube voltage value V1 “140 kV” and the second tube voltage value V2 “80 kV within the allowable time when the number of rows of the detection element group is set to“ n / 4 ”. It is not possible to switch between and. In this case, the adjustment function 445 specifies “n” and “n / 2” as the number of selectable columns, as shown in FIG.
次に、調整機能４４５は、選択可能な列数と撮影範囲とに基づいて、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数に応じた撮影時間を算出する。例えば、調整機能４４５は、図２９に示すように、選択可能な列数「ｎ」と撮影範囲「５００ｍｍ」とに基づいて、列数「ｎ」に応じた撮影時間「６．２５秒」を算出する。また、調整機能４４５は、選択可能な列数「ｎ／２」と撮影範囲「５００ｍｍ」とに基づいて、列数「ｎ／２」に応じた撮影時間「１２．５秒」を算出する。
Next, the adjusting function 445 calculates the imaging time according to the number of rows of the detection element group in which the DAS 18 collects signals, based on the number of selectable rows and the imaging range. For example, as shown in FIG. 29, the adjusting function 445 sets the shooting time “6.25 seconds” according to the number “n” of rows based on the number “n” of selectable rows and the shooting range “500 mm”. calculate. Further, the adjusting function 445 calculates the shooting time “12.5 seconds” corresponding to the number of rows “n / 2” based on the selectable number of rows “n / 2” and the shooting range “500 mm”.
次に、調整機能４４５は、列数に応じた撮影時間と、所定の撮影時間との比較により、列数の候補を特定する。例えば、図２９において、列数「ｎ／２」に応じた撮影時間は「１２．５秒」である。即ち、列数「ｎ／２」に応じた撮影時間は、所定の撮影時間「１０秒」を超過している。従って、調整機能４４５は、列数「ｎ／２」を、列数の候補として特定しない。
Next, the adjusting function 445 specifies a candidate for the number of rows by comparing the shooting time according to the number of rows with a predetermined shooting time. For example, in FIG. 29, the shooting time corresponding to the number of rows “n / 2” is “12.5 seconds”. That is, the shooting time corresponding to the number of rows “n / 2” exceeds the predetermined shooting time “10 seconds”. Therefore, the adjustment function 445 does not specify the number of columns “n / 2” as a candidate for the number of columns.
また、図２９において、列数「ｎ」に応じた撮影時間は「６．２５秒」である。即ち、列数「ｎ」に応じた撮影時間は、所定の撮影時間「１０秒」より短い。従って、調整機能４４５は、列数「ｎ」を、列数の候補として特定する。なお、列数の候補が１つである場合、調整機能４４５は、列数の候補に従って、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整する。また、列数の候補が複数ある場合、調整機能４４５は、いずれかの候補を選択する操作を操作者から受け付け、選択された列数の候補に従って検出素子群の列数を調整する。
Further, in FIG. 29, the shooting time according to the number of rows “n” is “6.25 seconds”. That is, the shooting time according to the number of rows “n” is shorter than the predetermined shooting time “10 seconds”. Therefore, the adjustment function 445 identifies the number of columns “n” as a candidate for the number of columns. When the number of columns is one, the adjusting function 445 adjusts the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects signals according to the column number candidate. When there are a plurality of candidates for the number of columns, the adjustment function 445 receives an operation of selecting one of the candidates from the operator, and adjusts the number of columns of the detection element group according to the selected candidate for the number of columns.
上述したように、調整機能４４５は、所定の撮影時間に基づいて列数の候補を特定し、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整する。即ち、調整機能４４５は、所定の撮影時間で撮影が完了するように、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整する。また、調整機能４４５は、検出素子群の列数を調整することによって、高速スイッチングによるデュアルエナジー収集を実行する際にＸ線管１１に供給する管電圧値の切り替えの許容時間を制御する。
As described above, the adjustment function 445 identifies the candidates for the number of rows based on the predetermined imaging time, and adjusts the number of rows of the detection element group in which the DAS 18 collects signals. That is, the adjustment function 445 adjusts the number of rows of the detection element groups in which the DAS 18 collects signals so that the imaging is completed within a predetermined imaging time. Further, the adjusting function 445 controls the allowable time for switching the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 when performing dual energy collection by high-speed switching by adjusting the number of rows of the detection element group.
なお、図２９に示した場合において所定の撮影時間が「５秒」である場合等には、検出素子群の列数を「ｎ」とする場合及び検出素子群の列数を「ｎ／２」とする場合のいずれにおいても、列数に応じた撮影時間が所定の撮影時間「１０秒」を超過している。即ち、調整機能４４５は、列数の候補を特定できない場合がある。この場合、調整機能４４５は、撮影のピッチ（ビームピッチやヘリカルピッチ等）を調整する。なお、本実施形態では、ビームピッチを調整する場合を一例として説明する。
In the case shown in FIG. 29, when the predetermined imaging time is “5 seconds”, the number of rows of the detection element group is “n” and the number of rows of the detection element group is “n / 2”. In either case, the shooting time corresponding to the number of rows exceeds the predetermined shooting time “10 seconds”. That is, the adjustment function 445 may not be able to specify the candidates for the number of columns. In this case, the adjusting function 445 adjusts the shooting pitch (beam pitch, helical pitch, etc.). In this embodiment, the case of adjusting the beam pitch will be described as an example.
例えば、列数の候補を特定できない場合、調整機能４４５は、ビームピッチが増加するように、天板の移動速度等を調整する。また、調整機能４４５は、調整後のビームピッチに基づいて、列数に応じた撮影時間を再算出する。ここで、ビームピッチが増加したことによって、調整機能４４５は、列数に応じた撮影時間としてより短い時間を再算出することとなる。
For example, when a candidate for the number of rows cannot be specified, the adjusting function 445 adjusts the moving speed of the top plate or the like so that the beam pitch increases. Further, the adjustment function 445 recalculates the imaging time according to the number of rows based on the adjusted beam pitch. Here, since the beam pitch is increased, the adjusting function 445 recalculates a shorter time as the shooting time according to the number of rows.
例えば、調整機能４４５は、列数「ｎ」に応じた撮影時間として、「６．２５秒」より短い時間を算出する。また、調整機能４４５は、列数「ｎ／２」に応じた撮影時間として、「１２．５秒」より短い時間を算出する。これにより、調整機能４４５は、所定の撮影時間が「５秒」である場合等においても列数の候補を少なくとも１つ特定して、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整することができる。即ち、調整機能４４５は、所定の撮影時間で撮影が完了するように、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数と、撮影のピッチとを調整する。
For example, the adjustment function 445 calculates a time shorter than “6.25 seconds” as the shooting time according to the number of rows “n”. Further, the adjusting function 445 calculates a time shorter than “12.5 seconds” as the shooting time according to the number of rows “n / 2”. As a result, the adjusting function 445 specifies at least one candidate for the number of rows even when the predetermined imaging time is “5 seconds”, and adjusts the number of rows of the detection element group in which the DAS 18 collects signals. can do. That is, the adjusting function 445 adjusts the number of rows of the detection element groups in which the DAS 18 collects signals and the shooting pitch so that the shooting is completed within a predetermined shooting time.
なお、ビームピッチを増加させることで、収集されるＣＴ画像データの画質が低下する可能性がある。従って、ＣＴ画像データの画質が重要である場合、調整機能４４５は、撮影条件の変更等により、ビームピッチの増加を回避してもよい。一方で、デュアルエナジー収集による情報が重要である場合や撮影の低被曝化が重要である場合等、設定されている撮影条件が重要である場合、調整機能４４５は、ビームピッチを増加させることにより、撮影条件を維持する。
Note that increasing the beam pitch may reduce the image quality of the acquired CT image data. Therefore, when the image quality of the CT image data is important, the adjustment function 445 may avoid an increase in the beam pitch by changing the imaging conditions or the like. On the other hand, when the set imaging conditions are important, such as when information obtained by dual energy collection is important or when low exposure of imaging is important, the adjustment function 445 increases the beam pitch. , Maintain shooting conditions.
次に、第８の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１による処理の手順の一例を、図３０を用いて説明する。図３０は、第８の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の処理の一連の流れを説明するためのフローチャートである。
Next, an example of a procedure of processing by the X-ray CT apparatus 1 according to the eighth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 30 is a flowchart for explaining a series of processing flow of the X-ray CT apparatus 1 according to the eighth embodiment.
ステップＳ５０１、ステップＳ５０２、ステップＳ５０４、ステップＳ５０５ステップＳ５０６、ステップＳ５０７、ステップＳ５０８、ステップＳ５０９及びステップＳ５１０は、調整機能４４５に対応するステップである。ステップＳ５０３は、設定機能４４６に対応するステップである。ステップＳ５１１及びステップＳ５１６は、システム制御機能４４１に対応するステップである。ステップＳ５１２は、前処理機能４４２に対応するステップである。ステップＳ５１３は、生成機能４４３に対応するステップである。ステップＳ５１４及びステップＳ５１５は、出力機能４４４に対応するステップである。
Step S501, step S502, step S504, step S505, step S506, step S507, step S508, step S509, and step S510 are steps corresponding to the adjustment function 445. Step S503 is a step corresponding to the setting function 446. Steps S511 and S516 are steps corresponding to the system control function 441. Step S512 is a step corresponding to the preprocessing function 442. Step S513 is a step corresponding to the generation function 443. Steps S514 and S515 are steps corresponding to the output function 444.
まず、処理回路４４は、所定の撮影時間を取得する（ステップＳ５０１）。また、処理回路４４は、撮影範囲を取得する（ステップＳ５０２）。なお、ステップＳ５０２は、ステップＳ５０５より前の任意のタイミングで行なうことができる。また、処理回路４４は、撮影条件を設定する（ステップＳ５０３）。例えば、処理回路４４は、入力インターフェース４３を介して操作者から撮影条件の入力操作を受け付けることにより、操作者が所望する撮影条件を設定する。
First, the processing circuit 44 acquires a predetermined shooting time (step S501). Further, the processing circuit 44 acquires the shooting range (step S502). Note that step S502 can be performed at any timing before step S505. Further, the processing circuit 44 sets the shooting conditions (step S503). For example, the processing circuit 44 sets an imaging condition desired by the operator by receiving an input operation of the imaging condition from the operator via the input interface 43.
また、処理回路４４は、ステップＳ５０３にて取得した撮影条件に基づいて、選択可能な列数を特定する（ステップＳ５０４）。例えば、処理回路４４は、許容時間内に管電圧値の切り替えが可能であるか否かに基づいて、列数「ｎ」及び「ｎ／２」を、選択可能な列数として特定する。
Further, the processing circuit 44 specifies the number of selectable columns based on the shooting conditions acquired in step S503 (step S504). For example, the processing circuit 44 specifies the number of columns “n” and “n / 2” as the number of selectable columns based on whether or not the tube voltage value can be switched within the allowable time.
また、処理回路４４は、ステップＳ５０２にて取得した撮影範囲に基づいて、特定した列数のそれぞれについて、列数に応じた撮影時間を算出する（ステップＳ５０５）。例えば、処理回路４４は、列数「ｎ」及び「ｎ／２」のそれぞれについて、撮影範囲の撮影を完了するために要する撮影時間を算出する。
Further, the processing circuit 44 calculates the photographing time according to the number of columns for each of the specified number of columns based on the photographing range acquired in step S502 (step S505). For example, the processing circuit 44 calculates the shooting time required to complete the shooting in the shooting range for each of the number of columns “n” and “n / 2”.
ここで、処理回路４４は、所定の撮影時間、及び、列数に応じた撮影時間に基づいて、列数の候補を特定したか否かを判定する（ステップＳ５０６）。列数の候補を１つも特定しなかった場合（ステップＳ５０６否定）、処理回路４４は、ビームピッチを調整して（ステップＳ５０７）、再度ステップＳ５０５に移行する。
Here, the processing circuit 44 determines whether or not a candidate for the number of columns is specified based on the predetermined image capturing time and the image capturing time corresponding to the number of columns (step S506). When none of the candidates for the number of columns is specified (No at Step S506), the processing circuit 44 adjusts the beam pitch (Step S507) and shifts to Step S505 again.
一方で、列数の候補を少なくとも１つ特定した場合（ステップＳ５０６肯定）、処理回路４４は、列数の候補が複数であるか否かを判定する（ステップＳ５０８）。ここで、列数の候補が複数ある場合（ステップＳ５０８肯定）、処理回路４４は、操作者から列数の候補のいずれかを選択する操作を受け付ける（ステップＳ５０９）。
On the other hand, when at least one column number candidate is specified (Yes at Step S506), the processing circuit 44 determines whether or not there are a plurality of column number candidates (Step S508). Here, when there are a plurality of candidates for the number of columns (Yes in step S508), the processing circuit 44 receives an operation of selecting one of the candidates for the number of columns from the operator (step S509).
所定の撮影時間で撮影範囲の撮影を完了することができる列数が「ｎ」のみである場合等、列数の候補が複数ない場合（ステップＳ５０８否定）、或いは、ステップＳ５０９の後、処理回路４４は、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整することによって、Ｘ線管１１に供給する管電圧値の切り替えの許容時間を制御する（ステップＳ５１０）。
When there are no candidates for the number of columns, such as when the number of columns that can complete the imaging of the imaging range within a predetermined imaging time is only “n” (No in step S508), or after step S509, the processing circuit 44 controls the allowable time for switching the tube voltage value to be supplied to the X-ray tube 11 by adjusting the number of rows of the detection element groups in which the DAS 18 collects signals (step S510).
次に、処理回路４４は、ステップＳ５０３にて設定した撮影条件に従ってＸ線管１１からＸ線を発生させ、被検体Ｐに照射させる（ステップＳ５１１）。この際、処理回路４４は、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を切り替えることにより、Ｘ線のエネルギーを１又は複数のビューごとに変化させる。また、ＤＡＳ１８は、ステップＳ５１０にて列数が調整された検出素子群ごとにＸ線の信号を逐次収集して、検出データを生成する。また、処理回路４４は、ＤＡＳ１８から出力された検出データに対して前処理を施す（ステップＳ５１２）。また、処理回路４４は、前処理後のデータ（生データ）に基づいてＣＴ画像データを生成する（ステップＳ５１３）。
Next, the processing circuit 44 causes the X-ray tube 11 to generate X-rays according to the imaging conditions set in step S503 and irradiate the subject P (step S511). At this time, the processing circuit 44 changes the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 to change the energy of the X-ray for each one or a plurality of views. Further, the DAS 18 sequentially collects X-ray signals for each detection element group whose number of columns is adjusted in step S510, and generates detection data. Further, the processing circuit 44 performs preprocessing on the detection data output from the DAS 18 (step S512). The processing circuit 44 also generates CT image data based on the preprocessed data (raw data) (step S513).
ここで、処理回路４４は、ＣＴ画像の表示を行なうか否かを判定する（ステップＳ５１４）。操作者から表示の指示を受け付けた場合等、ＣＴ画像の表示を行なう場合には（ステップＳ５１４肯定）、処理回路４４は、ＣＴ画像データに基づいて表示用のＣＴ画像を生成し、生成したＣＴ画像をディスプレイ４２に表示させる（ステップＳ５１５）。一方で、ＣＴ画像の表示を行なわない場合（ステップＳ５１４否定）、又は、ステップＳ５１５の後、処理回路４４は、撮影を終了するか否かを判定する（ステップＳ５１６）。追加の撮影がある場合等、撮影を終了しない場合には（ステップＳ５１６否定）、処理回路４４は、再度ステップＳ５０２に移行する。一方で、撮影を終了すると判定した場合（ステップＳ５１６肯定）、処理回路４４は、処理を終了する。
Here, the processing circuit 44 determines whether or not to display a CT image (step S514). When the CT image is displayed, such as when the display instruction is received from the operator (Yes in step S514), the processing circuit 44 generates the CT image for display based on the CT image data, and the generated CT image. The image is displayed on the display 42 (step S515). On the other hand, if the CT image is not displayed (No at step S514), or after step S515, the processing circuit 44 determines whether or not to end the imaging (step S516). When the shooting is not completed (eg, when additional shooting is performed) (No at step S516), the processing circuit 44 proceeds to step S502 again. On the other hand, when it is determined that the photographing is to be ended (Yes at Step S516), the processing circuit 44 ends the processing.
なお、撮影を終了しない場合（ステップＳ５１６否定）、処理回路４４は、ステップＳ５０１に移行することとしてもよい。即ち、処理回路４４は、撮影ごとに所定の撮影時間を取得してもよい。また、この場合、ステップＳ５０１は、ステップＳ５０６より前の任意のタイミングで行なうことができる。
Note that when the shooting is not ended (No at step S516), the processing circuit 44 may move to step S501. That is, the processing circuit 44 may acquire a predetermined shooting time for each shooting. In this case, step S501 can be performed at any timing before step S506.
上述したように、第８の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、撮影範囲に基づいて、所定の撮影時間で撮影が完了するように、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整する。具体的には、設定機能４４６は、撮影条件を設定する。また、調整機能４４５は、設定機能４４６により設定された撮影条件に基づいて選択可能な列数を特定し、特定した列数と撮影範囲とに基づいて列数に応じた撮影時間を算出し、列数に応じた撮影時間が所定の撮影時間より短くなる列数を列数の候補として特定し、列数の候補に基づいて、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数を調整する。従って、第８の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、撮影条件の設定を最初に行なうことで撮影条件の自由度を向上させるとともに管電圧値の切り替えが許容時間内に完了するように制御し、更には、所定の撮影時間で撮影を完了させることができる。
As described above, in the X-ray CT apparatus 1 according to the eighth embodiment, the DAS 18 collects signals so that the imaging is completed within a predetermined imaging time based on the imaging range. Adjust. Specifically, the setting function 446 sets a shooting condition. Further, the adjustment function 445 specifies the number of selectable columns based on the shooting conditions set by the setting function 446, calculates the shooting time according to the number of rows based on the specified number of rows and the shooting range, The number of columns in which the photographing time according to the number of columns is shorter than the predetermined photographing time is specified as a candidate of the number of columns, and the number of columns of the detection element group in which the DAS 18 collects signals is adjusted based on the candidate of the number of columns. . Therefore, the X-ray CT apparatus 1 according to the eighth embodiment improves the degree of freedom of the imaging condition by first setting the imaging condition, and controls so that the switching of the tube voltage value is completed within the allowable time. Moreover, the shooting can be completed within a predetermined shooting time.
また、上述したように、調整機能４４５は、所定の撮影時間で撮影範囲の撮影を完了することができる列数（列数の候補）を特定できない場合、撮影のピッチを調整する。即ち、調整機能４４５は、所定の撮影時間で撮影が完了するように、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数と、撮影のピッチとを調整する。従って、第８の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１は、撮影範囲が広い場合や、撮影時間が長くなりやすい撮影条件が設定された場合等においても、撮影のピッチの調整により、所定の撮影時間で撮影を完了させることができる。
Further, as described above, the adjustment function 445 adjusts the shooting pitch when the number of columns (candidate of the number of columns) that can complete the shooting in the shooting range within a predetermined shooting time cannot be specified. That is, the adjusting function 445 adjusts the number of rows of the detection element groups in which the DAS 18 collects signals and the shooting pitch so that the shooting is completed within a predetermined shooting time. Therefore, the X-ray CT apparatus 1 according to the eighth embodiment adjusts the imaging pitch even when the imaging range is wide, or when the imaging conditions are set such that the imaging time tends to be long, and the like. Shooting can be completed in time.
（第９の実施形態）
これまで第５〜第８の実施形態について説明したが、上述した第５〜第８の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
(Ninth Embodiment)
Although the fifth to eighth embodiments have been described so far, the present invention may be implemented in various different modes other than the fifth to eighth embodiments described above.
上述した第５〜第８の実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置１の処理回路４４が、調整機能４４５を備える場合について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、Ｘ線ＣＴ装置１とネットワークを介して接続された外部装置が、調整機能４４５に相当する機能を有してもよい。
In the above fifth to eighth embodiments, the case where the processing circuit 44 of the X-ray CT apparatus 1 includes the adjustment function 445 has been described. However, the embodiment is not limited to this. For example, an external device connected to the X-ray CT apparatus 1 via a network may have a function corresponding to the adjustment function 445.
例えば、Ｘ線ＣＴ装置１は、図３１に示すように、ネットワークＮＷを介して、撮影計画装置５と接続される。撮影計画装置５は、例えば、ワークステーション等のコンピュータ機器によって実現される。なお、図３１は、第９の実施形態に係る撮影計画装置５の構成の一例を示すブロック図である。
For example, the X-ray CT apparatus 1 is connected to the imaging planning apparatus 5 via the network NW, as shown in FIG. The shooting planning apparatus 5 is realized by computer equipment such as a workstation, for example. Note that FIG. 31 is a block diagram showing an example of the configuration of the shooting planning device 5 according to the ninth embodiment.
なお、ネットワークＮＷを介して接続可能であれば、Ｘ線ＣＴ装置１及び撮影計画装置５が設置される場所は任意である。例えば、撮影計画装置５は、Ｘ線ＣＴ装置１と異なる病院に設置されてもよい。即ち、ネットワークＮＷは、院内で閉じたローカルネットワークにより構成されてもよいし、インターネットを介したネットワークでもよい。また、図３１においてはＸ線ＣＴ装置１を１つ示すが、撮影計画装置５は、複数のＸ線ＣＴ装置１と接続されてもよい。
The location where the X-ray CT apparatus 1 and the imaging planning apparatus 5 are installed is arbitrary as long as they can be connected via the network NW. For example, the imaging planning apparatus 5 may be installed in a hospital different from the X-ray CT apparatus 1. That is, the network NW may be a local network closed in the hospital or a network via the Internet. Further, although one X-ray CT apparatus 1 is shown in FIG. 31, the imaging planning apparatus 5 may be connected to a plurality of X-ray CT apparatuses 1.
図３１に示すように、撮影計画装置５は、入力インターフェース５１と、ディスプレイ５２と、メモリ５３と、処理回路５４とを有する。
As shown in FIG. 31, the shooting planning apparatus 5 includes an input interface 51, a display 52, a memory 53, and a processing circuit 54.
入力インターフェース５１は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路５４に出力する。例えば、入力インターフェース５１は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面へ触れることで入力操作を行なうタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。なお、入力インターフェース５１は、撮影計画装置５本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。また、入力インターフェース５１は、マウスやキーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、撮影計画装置５とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路５４へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース５１の例に含まれる。
The input interface 51 receives various input operations from the operator, converts the received input operations into electric signals, and outputs the electric signals to the processing circuit 54. For example, the input interface 51 includes a mouse, a keyboard, a trackball, a switch, a button, a joystick, a touch pad for performing an input operation by touching an operation surface, a touch screen in which a display screen and a touch pad are integrated, and an optical sensor. It is realized by the non-contact input circuit and the voice input circuit used. The input interface 51 may be composed of a tablet terminal or the like that can wirelessly communicate with the main body of the imaging planning apparatus 5. Further, the input interface 51 is not limited to the one including physical operation parts such as a mouse and a keyboard. For example, an example of the input interface 51 is an electric signal processing circuit that receives an electric signal corresponding to an input operation from an external input device provided separately from the imaging planning device 5 and outputs the electric signal to the processing circuit 54. include.
ディスプレイ５２は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ５２は、入力インターフェース５１を介して操作者から各種指示や各種設定等を受け付けるためのＧＵＩを表示する。例えば、ディスプレイ５２は、液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイである。ディスプレイ５２は、デスクトップ型でもよいし、撮影計画装置５本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。
The display 52 displays various information. For example, the display 52 displays a GUI for receiving various instructions and various settings from the operator via the input interface 51. For example, the display 52 is a liquid crystal display or a CRT display. The display 52 may be a desktop type, or may be configured with a tablet terminal or the like that can wirelessly communicate with the main body of the shooting planning apparatus 5.
メモリ５３は、例えば、ＲＡＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。例えば、メモリ５３は、撮影計画装置５に含まれる回路がその機能を実現するためのプログラムを記憶する。なお、メモリ５３は、撮影計画装置５とネットワークＮＷを介して接続されたサーバ群（クラウド）により実現されることとしてもよい。
The memory 53 is realized by, for example, a RAM, a semiconductor memory device such as a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like. For example, the memory 53 stores a program for a circuit included in the imaging planning apparatus 5 to realize its function. The memory 53 may be realized by a server group (cloud) connected to the shooting planning device 5 via the network NW.
処理回路５４は、調整機能５４１及び通知機能５４２を実行することで、撮影計画装置５全体の動作を制御する。ここで、調整機能５４１は、調整部の一例である。また、通知機能５４２は、通知部の一例である。
The processing circuit 54 controls the overall operation of the imaging planning apparatus 5 by executing the adjustment function 541 and the notification function 542. Here, the adjustment function 541 is an example of an adjustment unit. The notification function 542 is an example of a notification unit.
図３１に示す撮影計画装置５においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ５３へ記憶されている。処理回路５４は、メモリ５３からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路５４は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。
In the shooting planning device 5 shown in FIG. 31, each processing function is stored in the memory 53 in the form of a program executable by a computer. The processing circuit 54 is a processor that realizes a function corresponding to each program by reading the program from the memory 53 and executing the program. In other words, the processing circuit 54 in the state where each program is read has a function corresponding to the read program.
なお、図３１においては、調整機能５４１及び通知機能５４２の各処理機能が単一の処理回路５４によって実現される場合を示したが、実施形態はこれに限られるものではない。例えば、処理回路５４は、複数の独立したプロセッサを組み合わせて構成され、各プロセッサが各プログラムを実行することにより各処理機能を実現するものとしても構わない。また、処理回路５４が有する各処理機能は、単一又は複数の処理回路に適宜に分散又は統合されて実現されてもよい。
Note that FIG. 31 illustrates the case where each processing function of the adjustment function 541 and the notification function 542 is realized by the single processing circuit 54, but the embodiment is not limited to this. For example, the processing circuit 54 may be configured by combining a plurality of independent processors, and each processor may realize each processing function by executing each program. Further, each processing function of the processing circuit 54 may be implemented by being appropriately dispersed or integrated into a single or a plurality of processing circuits.
例えば、処理回路５４は、調整機能５４１に対応するプログラムをメモリ５３から読み出して実行することにより、Ｘ線ＣＴ装置１のＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数及びチャンネル数の少なくとも一方を調整することによって、Ｘ線管１１に供給される管電圧値の切り替えの許容時間を制御する。また、処理回路５４は、通知機能５４２に対応するプログラムをメモリ５３から読み出して実行することにより、調整機能５４１による調整結果をＸ線ＣＴ装置１に通知する。なお、図３１に示す場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、調整機能４４５を有しないこととしてもよい。
For example, the processing circuit 54 reads at least a program corresponding to the adjustment function 541 from the memory 53 and executes the program, so that the DAS 18 of the X-ray CT apparatus 1 collects signals. Is adjusted to control the allowable time for switching the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11. Further, the processing circuit 54 notifies the X-ray CT apparatus 1 of the adjustment result by the adjustment function 541 by reading the program corresponding to the notification function 542 from the memory 53 and executing it. Note that, in the case shown in FIG. 31, the X-ray CT apparatus 1 may not have the adjustment function 445.
例えば、調整機能５４１は、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数及びチャンネル数の少なくとも一方を調整することによって、Ｘ線管１１に供給される管電圧値の切り替えの許容時間を制御し、通知機能５４２は、調整機能５４１による調整結果をＸ線ＣＴ装置１に通知する。例えば、通知機能５４２は、調整機能５４１による制御後の許容時間をＸ線ＣＴ装置１に通知する。この場合、Ｘ線ＣＴ装置１の設定機能４４６は、通知された許容時間に基づいて、撮影条件を設定する。或いは、調整機能５４１は、制御後の許容時間に基づいて撮影条件を設定してもよい。この場合、通知機能５４２は、調整機能５４１により設定された撮影条件をＸ線ＣＴ装置１に通知する。
For example, the adjustment function 541 controls the permissible time for switching the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 by adjusting at least one of the number of columns and the number of channels of the detection element group in which the DAS 18 collects signals. Then, the notification function 542 notifies the X-ray CT apparatus 1 of the adjustment result obtained by the adjustment function 541. For example, the notification function 542 notifies the X-ray CT apparatus 1 of the permissible time after the control by the adjustment function 541. In this case, the setting function 446 of the X-ray CT apparatus 1 sets the imaging condition based on the notified allowable time. Alternatively, the adjusting function 541 may set the shooting condition based on the allowed time after the control. In this case, the notification function 542 notifies the X-ray CT apparatus 1 of the imaging conditions set by the adjustment function 541.
即ち、通知機能５４２は、調整機能５４１による調整結果として、調整機能５４１による制御後の許容時間、又は、撮影条件をＸ線ＣＴ装置１に通知する。なお、調整機能５４１が撮影条件を設定する場合、Ｘ線ＣＴ装置１は設定機能４４６を有しないこととしてもよい。
That is, the notification function 542 notifies the X-ray CT apparatus 1 of the allowable time after the control by the adjustment function 541 or the imaging condition as the adjustment result of the adjustment function 541. When the adjustment function 541 sets the imaging condition, the X-ray CT apparatus 1 may not have the setting function 446.
別の例を挙げると、調整機能５４１は、ネットワークＮＷを介して、Ｘ線ＣＴ装置１の設定機能４４６が設定した撮影条件を取得する。或いは、調整機能５４１は、撮影条件を設定する。次に、調整機能５４１は、撮影条件に基づいて、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数及びチャンネル数の少なくとも一方を調整することによって、Ｘ線管１１に供給される管電圧値の切り替えの許容時間を制御する。次に、通知機能５４２は、調整機能５４１による調整結果をＸ線ＣＴ装置１に通知する。ここで、撮影条件を設定機能４４６が設定していた場合、通知機能５４２は、調整機能５４１による制御後の許容時間をＸ線ＣＴ装置１に通知する。また、撮影条件を調整機能５４１が設定していた場合、通知機能５４２は、調整機能５４１による制御後の許容時間と、設定された撮影条件とをＸ線ＣＴ装置１に通知する。
As another example, the adjustment function 541 acquires the imaging condition set by the setting function 446 of the X-ray CT apparatus 1 via the network NW. Alternatively, the adjusting function 541 sets the shooting condition. Next, the adjusting function 541 adjusts at least one of the number of columns and the number of channels of the detection element group in which the DAS 18 collects the signal based on the imaging condition, so that the tube voltage value supplied to the X-ray tube 11 is adjusted. Controls the time allowed for switching. Next, the notification function 542 notifies the X-ray CT apparatus 1 of the adjustment result of the adjustment function 541. Here, when the setting function 446 has set the imaging condition, the notification function 542 notifies the X-ray CT apparatus 1 of the permissible time after the control by the adjustment function 541. When the adjusting function 541 has set the imaging conditions, the notifying function 542 notifies the X-ray CT apparatus 1 of the permissible time after the control by the adjusting function 541 and the set imaging conditions.
即ち、通知機能５４２は、調整機能５４１による調整結果として、調整機能５４１による制御後の許容時間、又は、調整機能５４１による制御後の制御後の許容時間及び撮影条件をＸ線ＣＴ装置１に通知する。なお、調整機能５４１が撮影条件を設定する場合、Ｘ線ＣＴ装置１は設定機能４４６を有しないこととしてもよい。
That is, the notification function 542 notifies the X-ray CT apparatus 1 of the allowable time after the control by the adjusting function 541 or the allowable time after the control by the adjusting function 541 and the imaging condition as the adjustment result of the adjusting function 541. To do. When the adjustment function 541 sets the imaging condition, the X-ray CT apparatus 1 may not have the setting function 446.
また、上述した第５〜第８の実施形態では、デュアルエナジー収集を行なう場合について説明したが、３種類以上の異なるエネルギーのＸ線を使用して、マルチエナジー収集を行う場合であってもよい。例えば、システム制御機能４４１は、Ｘ線管１１に供給する管電圧値を、第１の管電圧値Ｖ１、第２の管電圧値Ｖ２、及び、第２の管電圧値Ｖ２より低い第３の管電圧値Ｖ３の間で切り替えることで、Ｘ線のエネルギーを１又は複数のビューごとに変化させる。また、調整機能４４５又は調整機能５４１は、ＤＡＳ１８が信号の収集を行なう検出素子群の列数及びチャンネル数の少なくとも一方を調整することによって、第１の管電圧値Ｖ１と第２の管電圧値Ｖ２との間での管電圧値の切り替えの許容時間、及び、第２の管電圧値Ｖ２と第３の管電圧値Ｖ３との間での管電圧値の切り替えの許容時間を制御する。
Further, in the fifth to eighth embodiments described above, the case of performing dual energy collection has been described, but the case of performing multi-energy collection may be performed using X-rays of three or more different energies. . For example, the system control function 441 sets the tube voltage value to be supplied to the X-ray tube 11 to the third tube voltage value V1, the second tube voltage value V2, and the third tube voltage value V2 lower than the second tube voltage value V2. By switching between the tube voltage values V3, the energy of the X-ray is changed for each one or a plurality of views. Also, the adjusting function 445 or the adjusting function 541 adjusts at least one of the number of columns and the number of channels of the detection element group in which the DAS 18 collects the signals, so that the first tube voltage value V1 and the second tube voltage value V1. The allowable time for switching the tube voltage value with V2 and the allowable time for switching the tube voltage value between the second tube voltage value V2 and the third tube voltage value V3 are controlled.
また、上述した第５〜第８の実施形態では、Ｘ線ＣＴ装置１の例として、一管球型のＸ線ＣＴ装置について説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではなく、Ｘ線ＣＴ装置１は、Ｘ線管とＸ線検出器との複数のペアを回転リングに搭載した、いわゆる多管球型のＸ線ＣＴ装置であってもよい。
Further, in the above-described fifth to eighth embodiments, the one-tube type X-ray CT apparatus has been described as an example of the X-ray CT apparatus 1. However, the embodiment is not limited to this, and the X-ray CT apparatus 1 is a so-called multi-tube type X-ray CT in which a plurality of pairs of an X-ray tube and an X-ray detector are mounted on a rotating ring. It may be a device.
例えば、Ｘ線ＣＴ装置１は、第１のＸ線管及び第１のＸ線検出器のペアと、第２のＸ線管及び第２のＸ線検出器のペアとを有する。また、Ｘ線ＣＴ装置１は、第１のＸ線検出器における検出素子群ごとにＸ線の信号を逐次収集する第１のＤＡＳと、第２のＸ線検出器における検出素子群ごとにＸ線の信号を逐次収集する第２のＤＡＳとを有する。
For example, the X-ray CT apparatus 1 has a pair of a first X-ray tube and a first X-ray detector and a pair of a second X-ray tube and a second X-ray detector. In addition, the X-ray CT apparatus 1 includes a first DAS that sequentially collects X-ray signals for each detection element group in the first X-ray detector, and an X-ray for each detection element group in the second X-ray detector. A second DAS for sequentially collecting the signal on the line.
この場合、システム制御機能４４１は、例えば、第１のＸ線管に供給する管電圧値を、第１の管電圧値Ｖ１１と第２の管電圧値Ｖ１２との間で切り替えることで、Ｘ線のエネルギーを１又は複数のビューごとに変化させる。また、調整機能４４５又は調整機能５４１は、第１のＤＡＳが信号の収集を行なう検出素子群の列数及びチャンネル数の少なくとも一方を調整することによって、第１の管電圧値Ｖ１１と第２の管電圧値Ｖ１２との間での管電圧値の切り替えの許容時間を制御する。また、システム制御機能４４１は、第２のＸ線管に供給する管電圧値を、第１の管電圧値Ｖ２１と第２の管電圧値Ｖ２２との間で切り替えることで、Ｘ線のエネルギーを１又は複数のビューごとに変化させる。また、調整機能４４５又は調整機能５４１は、第２のＤＡＳが信号の収集を行なう検出素子群の列数及びチャンネル数の少なくとも一方を調整することによって、第１の管電圧値Ｖ２１と第２の管電圧値Ｖ２２との間での管電圧値の切り替えの許容時間を制御する。これにより、システム制御機能４４１は、４種類の異なるエネルギーのＸ線を使用して、高速スイッチングによるマルチエナジー収集を実行することができる。
In this case, the system control function 441, for example, switches the tube voltage value supplied to the first X-ray tube between the first tube voltage value V11 and the second tube voltage value V12, so that the X-ray The energy of each of the views for one or more views. Further, the adjusting function 445 or the adjusting function 541 adjusts at least one of the number of columns and the number of channels of the detection element group in which the first DAS collects signals, thereby adjusting the first tube voltage value V11 and the second tube voltage value V11. The allowable time for switching the tube voltage value to and from the tube voltage value V12 is controlled. Further, the system control function 441 switches the tube voltage value to be supplied to the second X-ray tube between the first tube voltage value V21 and the second tube voltage value V22, so that the X-ray energy can be reduced. It is changed for each of one or more views. Further, the adjusting function 445 or the adjusting function 541 adjusts at least one of the number of columns and the number of channels of the detection element group in which the second DAS collects signals, thereby adjusting the first tube voltage value V21 and the second tube voltage value V21. The allowable time for switching the tube voltage value to and from the tube voltage value V22 is controlled. As a result, the system control function 441 can execute multi-energy collection by high-speed switching using four types of X-rays having different energies.
上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、あるいは、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサは、メモリ４１又はメモリ５３に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。
The word “processor” used in the above description is, for example, a CPU, a GPU (Graphics Processing Unit), an application specific integrated circuit (ASIC), a programmable logic device (for example, a simple programmable logic device ( A circuit such as a Simple Programmable Logic Device (SPLD), a Complex Programmable Logic Device (CPLD), and a Field Programmable Gate Array (FPGA). The processor realizes the function by reading and executing the program stored in the memory 41 or the memory 53.
なお、図１及び図１２においては、単一のメモリ４１が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明した。また、図３１においては、単一のメモリ５３が各処理機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、複数のメモリ４１を分散して配置するとともに、処理回路４４が個別のメモリ４１から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。また、例えば、複数のメモリ５３を分散して配置するとともに、処理回路５４が個別のメモリ５３から対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。また、メモリ４１又はメモリ５３にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。
Note that, in FIGS. 1 and 12, the single memory 41 has been described as storing a program corresponding to each processing function. Further, in FIG. 31, the single memory 53 has been described as storing a program corresponding to each processing function. However, the embodiment is not limited to this. For example, the plurality of memories 41 may be arranged in a distributed manner, and the processing circuit 44 may read the corresponding programs from the individual memories 41. Further, for example, the plurality of memories 53 may be arranged in a distributed manner, and the processing circuit 54 may read the corresponding programs from the individual memories 53. Further, instead of storing the program in the memory 41 or the memory 53, the program may be directly incorporated in the circuit of the processor. In this case, the processor realizes the function by reading and executing the program incorporated in the circuit.
また、処理回路４４及び処理回路５４は、ネットワークを介して接続された外部装置のプロセッサを利用して、機能を実現することとしてもよい。例えば、処理回路４４は、メモリ４１から各機能に対応するプログラムを読み出して実行するとともに、Ｘ線ＣＴ装置１とネットワークＮＷを介して接続された外部のワークステーションやクラウドを計算資源として利用することにより、図１及び図１２に示す各機能を実現する。また、例えば、処理回路５４は、メモリ５３から各機能に対応するプログラムを読み出して実行するとともに、撮影計画装置５とネットワークＮＷを介して接続された外部のワークステーションやクラウドを計算資源として利用することにより、図３１に示す各機能を実現する。
Further, the processing circuit 44 and the processing circuit 54 may implement the functions by utilizing the processor of the external device connected via the network. For example, the processing circuit 44 reads out and executes a program corresponding to each function from the memory 41, and uses an external workstation or cloud connected to the X-ray CT apparatus 1 via the network NW as a computing resource. This realizes each function shown in FIGS. 1 and 12. Further, for example, the processing circuit 54 reads out and executes a program corresponding to each function from the memory 53, and uses an external workstation or cloud connected to the imaging planning device 5 via the network NW as a calculation resource. As a result, each function shown in FIG. 31 is realized.
上述した実施形態に係る各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。即ち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。更に、各装置にて行われる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、ＣＰＵ及び当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されうる。
Each component of each device according to the above-described embodiment is functionally conceptual, and does not necessarily have to be physically configured as illustrated. That is, the specific form of distribution / integration of each device is not limited to that shown in the figure, and all or a part of the device may be functionally or physically distributed in arbitrary units according to various loads or usage conditions. It can be integrated and configured. Furthermore, all or arbitrary parts of the processing functions performed by each device can be realized by a CPU and a program that is analyzed and executed by the CPU, or can be realized as hardware by a wired logic.
また、上述した実施形態で説明した制御方法は、予め用意された制御プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この制御プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この制御プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
Further, the control method described in the above embodiment can be realized by executing a control program prepared in advance on a computer such as a personal computer or a workstation. This control program can be distributed via a network such as the Internet. The control program can also be executed by being recorded in a computer-readable recording medium such as a hard disk, a flexible disk (FD), a CD-ROM, an MO, or a DVD, and being read from the recording medium by the computer.
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、逐次収集方式のＤＡＳを用いて、高速スイッチング方式によるデュアルエナジー収集又はマルチエナジー収集を可能にすることができる。
According to at least one embodiment described above, it is possible to enable dual energy collection or multi-energy collection by the fast switching method by using the DAS of the sequential acquisition method.
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and their modifications are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof as well as included in the scope and the gist of the invention.
