JP2768934B2 - X-ray tomography equipment - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はＸ線断層撮影装置
（以下「Ｘ線ＣＴ装置」という。）に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray tomography apparatus (hereinafter referred to as "X-ray CT apparatus").
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、Ｘ線ＣＴ装置で多断層像データを
効率良く収集する螺旋状走査（以下「ヘリカルスキャ
ン」という。）が行われている。このヘリカルスキャン
は、撮影面内で形成される扇状Ｘ線を連続回転させつ
つ、天板に載置した被検体（通常は患者）を撮影面に挿
通させ、患者についてヘリカルスキャンデータを収集す
るもので、この収集したデータを再構成して多断層像を
得ていた。2. Description of the Related Art In recent years, spiral scanning (hereinafter referred to as "helical scanning") for efficiently collecting multi-tomographic image data has been performed by an X-ray CT apparatus. In this helical scan, a subject (usually a patient) placed on a tabletop is inserted through the imaging surface while continuously rotating fan-shaped X-rays formed in the imaging surface, and helical scan data is collected for the patient. Then, the collected data was reconstructed to obtain a multi-tomographic image.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、得られ
た断層像と患者の撮影位置との対応付けができていない
という問題があった。However, there has been a problem that the obtained tomographic image cannot be associated with the imaging position of the patient.
【０００４】また再構成を行った全ての断層像が診断に
必要なものではなく、無駄に再構成を行っていたため診
断効率が悪いという問題があった。[0004] Further, all the reconstructed tomographic images are not necessary for diagnosis, and the reconstruction is performed wastefully, so that there is a problem that the diagnosis efficiency is low.
【０００５】更にヘリカルスキャンを行った領域全てが
診断に必要なものではなく、無駄なデータを収集するこ
とがあり、このため患者に不必要なＸ線を被曝させると
いう問題があった。[0005] Furthermore, not all areas where the helical scan has been performed are necessary for diagnosis, and useless data may be collected. Therefore, there has been a problem that a patient is exposed to unnecessary X-rays.
【０００６】そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされ
たものであり、診断能向上を図ったＸ線断層撮影装置を
提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an X-ray tomography apparatus with improved diagnostic performance.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、曝射されるＸ線により被検体に対し
て螺旋状のスキャンを行うスキャン手段と、前記被検体
の所定の範囲の透視像を表示する表示手段と、この表示
手段における透視像に基づき所望の断層像形成範囲Ｅを
設定する設定手段と、この設定手段で設定された範囲情
報に基づき、前記断層像形成範囲Ｅと断層像を再構成す
るに必要な補正演算のための補正データ収集範囲Ｅｃと
に亘って前記螺旋状データを収集するよう前記スキャン
手段を制御する制御手段と、このスキャン手段により収
集された螺旋状のデータを記憶する記憶手段と、前記表
示手段における透視像に基づき所望の断層面位置を指定
する指定手段と、この指定手段で指定された位置に対応
する螺旋状データを前記記憶手段から抽出しこの抽出デ
ータに基づいて断層像を再構成する再構成手段と、を有
することを特徴とするものである。According to an embodiment of the present invention, there is provided a scanning device for performing a helical scan on an object by irradiating X-rays; Display means for displaying a perspective image of the range, setting means for setting a desired tomographic image forming range E based on the perspective image on the display means, and the tomographic image forming area based on the range information set by the setting means. Control means for controlling the scanning means so as to collect the spiral data over E and a correction data collection range Ec for a correction operation necessary for reconstructing a tomographic image; and Storage means for storing spiral data, designating means for designating a desired tomographic plane position based on a perspective image on the display means, and spiral data corresponding to the position designated by the designating means Is characterized in that it has a, a reconstruction means for reconstructing a tomographic image based on the extracted data extracted from the storage means.
【０００８】上記構成の本発明によれば、表示手段に表
示された透視像に基づき所望の断層像形成範囲を指定す
ると、スキャン手段は、制御手段の制御の下に、設定手
段で指定された断層像形成範囲Ｅと補正データ収集範囲
Ｅｃを含む範囲に亘る領域について螺旋状データを収集
し、この収集データが記憶手段に記憶される。そして、
表示手段上の透視像に所望の断層面位置を指定すると、
この指定位置に対応する螺旋状データが記憶手段から抽
出され、これに基づいて再構成が行われる。この結果必
要な範囲についてのデータ収集及び必要な範囲の再構成
が行われることになり、診断能向上及び被検体の被曝線
量低減が図れる。According to the present invention having the above structure, when a desired tomographic image formation range is designated based on the fluoroscopic image displayed on the display means, the scanning means is controlled by the setting means under the control of the control means. Spiral data is collected for an area including a tomographic image formation range E and a correction data collection range Ec, and the collected data is stored in the storage unit. And
When the desired tomographic plane position is specified in the perspective image on the display means,
The spiral data corresponding to the designated position is extracted from the storage means, and the reconstruction is performed based on the extracted data. As a result, data collection for the necessary range and reconstruction of the necessary range are performed, so that the diagnostic performance can be improved and the exposure dose of the subject can be reduced.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】以下に本発明の一実施の形態を図
面を参照して詳述する。An embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００１０】図１は本実施の形態のＸ線断層撮影装置の
概略構成図を示すものである。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an X-ray tomography apparatus according to the present embodiment.
【００１１】本装置１は、被検体Ｍを配置し得る撮影孔
２，撮影面２ａ内で扇状Ｘ線４ａを検出器３に向けて発
生するＸ線管４を備えた撮影架台１０と、撮影孔２内で
被検体Ｍを載置した天板Ｔを移動する寝台部２０と、Ｘ
線管４の回転を制御するＸ線管回転制御部５と、Ｘ線管
４からのＸ線照射を制御する高圧発生部６と、検出器３
が検出したプロジェクションデータを収集，再構成を行
う処理系４０と、断層像又は透視像等の表示を行う表示
部７と、ヘリカルスキャンモード，透視モード等の撮影
モードの選択，断層像形成の位置設定等の操作を行う入
力部８と、この装置１各部を制御してヘリカルスキャン
モード又は透視モード等の撮影モードを実行するシステ
ム制御部９とを有している。The present apparatus 1 includes an imaging stand 10 having an X-ray tube 4 for generating a fan-shaped X-ray 4a toward a detector 3 in an imaging hole 2 in which a subject M can be arranged and an imaging surface 2a, A bed 20 for moving a tabletop T on which a subject M is placed in the hole 2;
An X-ray tube rotation controller 5 for controlling the rotation of the X-ray tube 4; a high-pressure generator 6 for controlling X-ray irradiation from the X-ray tube 4;
, A processing unit 40 for collecting and reconstructing the projection data detected by the computer, a display unit 7 for displaying a tomographic image or a fluoroscopic image, a selection of an imaging mode such as a helical scan mode or a fluoroscopic mode, and a position for forming a tomographic image It has an input unit 8 for performing operations such as setting, and a system control unit 9 for controlling each unit of the apparatus 1 to execute a shooting mode such as a helical scan mode or a fluoroscopic mode.
【００１２】前記Ｘ線検出器３は、斜めに配置された円
筒状の保持部材の円周面に沿って単体検出器が複数個ア
レイ状に配列されて構成されており、Ｘ線管４からの被
検体透過Ｘ線を常に検出器３の一部で受けるようになっ
ている。The X-ray detector 3 comprises a plurality of single detectors arranged in an array along the circumferential surface of a cylindrical holding member arranged obliquely. Is always received by a part of the detector 3.
【００１３】前記Ｘ線管回転制御部５は、システム制御
部９の制御の下に、ヘリカルスキャンモードにおいて
は、Ｘ線管４が撮影孔２の周囲を同一方向に連続回転す
るように制御し、透視モードにおいては、Ｘ線管４を所
定の位置に停止するように制御するものである。The X-ray tube rotation control unit 5 controls the X-ray tube 4 to rotate continuously around the imaging hole 2 in the same direction under the control of the system control unit 9 in the helical scan mode. In the fluoroscopy mode, the X-ray tube 4 is controlled to stop at a predetermined position.
【００１４】前記寝台部２０は、天板Ｔを移動する移動
部２１と、天板Ｔの撮影面２ａに対する位置を検出する
位置検出部２２とを有している。The couch section 20 has a moving section 21 for moving the top T, and a position detecting section 22 for detecting the position of the top T with respect to the photographing surface 2a.
【００１５】前記処理系４０は、ヘリカルスキャンモー
ドの際に、ヘリカルスキャンデータを収集するヘリカル
スキャンデータ収集部４１と、透視像モードの際に、透
視像データを収集する透視像データ収集部４２と、ヘリ
カルスキャンデータに基づいて断層画像を再構成する画
像再構成部４３とを有している。ヘリカルスキャンデー
タ収集部４１には、位置検出部２２からの天板Ｔの位置
情報に対応させてヘリカル状のスキャンデータＤｈが収
集，記憶される。画像再構成部４３は、図２に示すよう
に、指定された断層面Ｆｓ近傍の２／３乃至１周期のプ
ロジェクションデータＤｓと、このデータＤｓの前後の
各１周期前後のプロジェクションデータＤｃを補正用デ
ータとして、ヘリカルスキャンデータ収集部４１より取
り込み、再構成処理を行って、指定された断層面Ｆｓに
ついての断層像Ｇｓを得るものである。The processing system 40 includes a helical scan data collection unit 41 that collects helical scan data in the helical scan mode, and a perspective image data collection unit 42 that collects perspective image data in the perspective image mode. And an image reconstruction unit 43 for reconstructing a tomographic image based on the helical scan data. The helical scan data collection unit 41 collects and stores helical scan data Dh corresponding to the position information of the tabletop T from the position detection unit 22. As shown in FIG. 2, the image reconstruction unit 43 corrects the projection data Ds of の to 1 cycle near the designated tomographic plane Fs and the projection data Dc of each one cycle before and after this data Ds. The tomographic image Gs for the designated tomographic plane Fs is obtained by taking in the data for use from the helical scan data collecting unit 41 and performing reconstruction processing.
【００１６】前記表示部７は、入力部８の選択操作によ
り、透視像データ収集部４２が収集したデータに基づく
透視像又は、画像再構成部４３の再構成処理に基づく断
層像を表示できるものである。The display unit 7 can display a perspective image based on the data collected by the perspective image data collection unit 42 or a tomographic image based on the reconstruction processing of the image reconstruction unit 43 by a selection operation of the input unit 8. It is.
【００１７】前記システム制御部９は、入力部８の撮影
モード選択操作に基づきヘリカルスキャンモード又は透
視モードを実行するものであり、ヘリカルスキャンモー
ドにおいては、Ｘ線管４が１回転する間に天板Ｔが所定
長Ｓ連続的に移動するようＸ線管回転制御部５，移動部
２１を制御するものである。このように構成すれば、例
えば静止した被検体Ｍに対し扇状Ｘ線４ａが回転しつつ
体軸方向に並進運動したのと等価となり、扇状Ｘ線４ａ
が図２にＬｘで示すように、被検体Ｍの体軸Ｌｃを中心
に螺旋状に運動することになり、ヘリカルスキャンデー
タＤｈが検出器３より得られ、ヘリカルスキャンデータ
収集部４１に収集，記憶される。透視モードにおいて
は、Ｘ線管４が被検体Ｍの真上又は真横等の所定の位置
に停止するようＸ線管回転制御部５を制御し、天板Ｔが
連続的に移動するよう移動部２１を制御するものであ
る。The system control unit 9 executes a helical scan mode or a fluoroscopic mode based on a photographing mode selection operation of the input unit 8, and in the helical scan mode, the X-ray tube 4 rotates during one rotation. The X-ray tube rotation control unit 5 and the moving unit 21 are controlled so that the plate T moves continuously for a predetermined length S. With this configuration, for example, the fan-shaped X-ray 4a is equivalent to the translational movement in the body axis direction while rotating with respect to the stationary subject M.
2 moves helically around the body axis Lc of the subject M as shown by Lx in FIG. 2, helical scan data Dh is obtained from the detector 3 and collected by the helical scan data collection unit 41. It is memorized. In the fluoroscopy mode, the X-ray tube rotation control unit 5 is controlled so that the X-ray tube 4 stops at a predetermined position such as directly above or beside the subject M, and the moving unit is configured to move the tabletop T continuously. 21 is controlled.
【００１８】次に上記構成の装置１の作用を図２及び図
３をも参照して説明する。Next, the operation of the apparatus 1 having the above configuration will be described with reference to FIGS.
【００１９】図２はヘリカルスキャンモード，透視モー
ドを実行後断層像を得る場合についての流れを示す図、
図３は透視モード実行後、ヘリカルスキャンモードを実
行する場合についての流れを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a flow when a tomographic image is obtained after executing the helical scan mode and the fluoroscopic mode.
FIG. 3 is a diagram showing a flow in the case where the helical scan mode is executed after the execution of the fluoroscopic mode.
【００２０】ヘリカルスキャンモード，透視モードを実
行後断層像を得る場合について図２を参照して説明す
る。A case where a tomographic image is obtained after executing the helical scan mode and the fluoroscopic mode will be described with reference to FIG.
【００２１】操作者が入力部８を操作してヘリカルスキ
ャンモードを選択すると、システム制御部９は、入力部
８からのヘリカルスキャンモード選択情報に基づき各部
を制御してヘリカルスキャンを実行する。撮影架台１
０，Ｘ線管回転制御部５，寝台部２０はシステム制御部
９の制御の下に、被検体Ｍについてヘリカルスキャンデ
ータの収集を行い、ヘリカルスキャンデータ収集部４１
に天板Ｔの位置に対応したヘリカルスキャンデータが収
集，記憶される。When the operator operates the input unit 8 to select the helical scan mode, the system control unit 9 controls each unit based on the helical scan mode selection information from the input unit 8 to execute the helical scan. Shooting stand 1
Under the control of the system control unit 9, the X-ray tube rotation control unit 5 and the bed 20 collect helical scan data for the subject M, and the helical scan data collection unit 41.
First, helical scan data corresponding to the position of the top plate T is collected and stored.
【００２２】次に操作者が入力部８を操作して透視モー
ドを選択すると、システム制御部９は、入力部８からの
透視モード選択情報に基づき各部を制御して透視撮影を
実行する。撮影架台１０，Ｘ線管回転制御部５，寝台部
２０は、システム制御部９の制御の下に、被検体Ｍにつ
いて透視像データの収集を行い、透視像データ収集部４
２に天板Ｔの位置に対応した透視像データが収集，記憶
される。尚、透視モード選択後、ヘリカルスキャンモー
ドを選択してもよい。Next, when the operator operates the input unit 8 to select the fluoroscopic mode, the system control unit 9 controls each unit based on the fluoroscopic mode selection information from the input unit 8 to execute fluoroscopic imaging. The imaging gantry 10, the X-ray tube rotation controller 5, and the couch 20 collect fluoroscopic image data of the subject M under the control of the system controller 9, and the fluoroscopic image data collector 4
2 collects and stores perspective image data corresponding to the position of the top plate T. After selecting the fluoroscopic mode, the helical scan mode may be selected.
【００２３】操作者が入力部８を操作し、透視像表示を
要求すると、図２に示すように表示部７に透視像Ｇｐが
表示される。When the operator operates the input unit 8 to request a display of a perspective image, a perspective image Gp is displayed on the display unit 7 as shown in FIG.
【００２４】操作者は、表示部７に表示された透視像Ｇ
ｐに重畳表示される断層像作成用ラインＬｓを移動させ
て設定すると、画像再構成部４３は、設定された断層像
作成用ラインＬｓに基づき、この位置に対応するデータ
Ｄｓ，Ｄｃをヘリカルスキャンデータ収集部４１より読
み出して、再構成処理を行い、表示部７に指定したライ
ンＬｓに対応する断層面Ｆｓについての断層像Ｇｓが表
示される。The operator operates the perspective image G displayed on the display unit 7.
When the tomographic image creation line Ls superimposed and displayed on p is moved and set, the image reconstructing unit 43 scans the data Ds and Dc corresponding to this position based on the set tomographic image creation line Ls by helical scanning. The data is read out from the data collection unit 41, reconstructed, and a tomographic image Gs of the tomographic plane Fs corresponding to the specified line Ls is displayed on the display unit 7.
【００２５】このように撮影した場合は、所望する被検
体撮影位置に対応する断層像を高精度で得ることができ
る。When photographing is performed in this manner, a tomographic image corresponding to a desired subject photographing position can be obtained with high accuracy.
【００２６】次に透視モード実行後、ヘリカルスキャン
モードを実行する場合について図３をも参照して説明す
る。Next, the case where the helical scan mode is executed after the execution of the fluoroscopic mode will be described with reference to FIG.
【００２７】システム制御部９が、操作者の選択操作に
基づいて透視モードを実行すると、透視像データ収集部
４２には、上述したように被検体Ｍについての透視像デ
ータが収集，記憶され、図３に示すように表示部７に透
視像Ｇｐが表示される。When the system control unit 9 executes the fluoroscopic mode based on the operator's selection operation, the fluoroscopic image data collection unit 42 collects and stores the fluoroscopic image data of the subject M as described above. As shown in FIG. 3, a perspective image Gp is displayed on the display unit 7.
【００２８】操作者は、表示部７に表示された透視像Ｇ
ｐに重畳表示される断層像作成用ラインＬｓ1 ，Ｌｓ2
を移動させ、このラインＬｓ1 ，Ｌｓ2 に挟まれた領域
を断層像を得たい断層像形成範囲Ｅとして指定したとす
ると、システム制御部９は、入力部８により指定された
範囲情報（Ｅ）に基づき、撮影架台１０，Ｘ線管回転制
御部５，寝台部２０を制御し、その指定された範囲Ｅ
と、この範囲Ｅの前後の補正データＤｃ収集範囲Ｅｃと
の両範囲Ｅ，Ｅｃについてのヘリカルスキャンデータ収
集を実行する。The operator operates the perspective image G displayed on the display unit 7.
Lines Ls1, Ls2 for creating tomographic images superimposed and displayed on p
Is moved, and the region sandwiched between the lines Ls1 and Ls2 is designated as a tomographic image formation range E in which a tomographic image is to be obtained, the system control unit 9 sends the range information (E) designated by the input unit 8 The control unit controls the imaging gantry 10, the X-ray tube rotation control unit 5, and the bed 20 based on the designated range E
And helical scan data collection for both ranges E and Ec of the correction data Dc collection range Ec before and after this range E.
【００２９】ヘリカルスキャンデータ収集部４１には、
上記両範囲Ｅ，Ｅｃついての天板Ｔの位置に対応したヘ
リカルスキャンデータが収集，記憶され、続いて画像再
構成部４３は、指定された範囲Ｅ内で所定間隔毎の断層
像Ｇｓ1 乃至Ｇｓｎを再構成し、表示部７に転送する。
入力部８の操作に基づき、被検体撮影位置に対応した各
断層像Ｇｓ1 乃至Ｇｓｎが表示部７に順次表示される。The helical scan data collection unit 41 includes:
Helical scan data corresponding to the position of the tabletop T for both the ranges E and Ec is collected and stored, and then the image reconstruction unit 43 performs tomographic images Gs1 to Gsn at predetermined intervals within the specified range E. Is reconstructed and transferred to the display unit 7.
Based on the operation of the input unit 8, the tomographic images Gs1 to Gsn corresponding to the subject imaging position are sequentially displayed on the display unit 7.
【００３０】このように撮影した場合に、必要な範囲に
ついてヘリカルスキャンが行われるので、被検体の被爆
線量低減が図れる。When the image is taken in this manner, a helical scan is performed for a necessary range, so that the exposure dose of the subject can be reduced.
【００３１】尚、本発明は上記実施の形態に限定されず
その要旨を変更しない範囲で種々変形実施できる。The present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously modified without departing from the scope of the invention.
【００３２】例えば、スキャンはヘリカルスキャンモー
ド，透視モードを行えるものならば、Ｘ線管と検出器と
を相対位置を保ちながら連続回転する第３世代のスキャ
ナとしてもよい。For example, as long as the scanning can be performed in a helical scan mode or a fluoroscopic mode, a third-generation scanner that continuously rotates the X-ray tube and the detector while maintaining the relative positions may be used.
【００３３】[0033]
【発明の効果】以上のような本発明によれば、透視像上
で指定された断層像形成範囲Ｅとこれに関連する補正デ
ータ収集範囲Ｅｃを含む領域の螺旋状データのみを収集
するようにしており、また、透視像上で指定された断層
面位置のみについて螺旋状データを抽出して再構成を行
うので、診断能向上及び被曝線量低減を図ったＸ線断層
撮影装置を提供することができる。According to the present invention as described above, only the spiral data of the area including the tomographic image forming range E specified on the fluoroscopic image and the related correction data collecting range Ec is collected. In addition, since the reconstruction is performed by extracting the spiral data only for the tomographic plane position specified on the fluoroscopic image, it is possible to provide an X-ray tomography apparatus that improves diagnostic performance and reduces exposure dose. it can.
【図１】本発明の一実施の形態装置の概略構成図であ
る。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施の形態装置の作用を説明するた
めの図である。FIG. 2 is a view for explaining the operation of the embodiment of the present invention.
【図３】本発明の一実施の形態装置の作用を説明するた
めの図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the embodiment of the present invention.
１ Ｘ線断層撮影装置 ２ａ 撮影面 ４ａ 扇状Ｘ線 ９ システム制御部 １０ 撮影架台 ２２ 位置検出部 ４１ ヘリカルスキャンデータ収集部 ４２ 透視像データ収集部 ４３ 画像再構成部 Ｍ 被検体 Ｔ 天板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 X-ray tomography apparatus 2a Imaging surface 4a Fan-shaped X-ray 9 System control unit 10 Imaging gantry 22 Position detection unit 41 Helical scan data collection unit 42 Perspective image data collection unit 43 Image reconstruction unit M Subject T Top plate
Claims (1)
旋状のスキャンを行うスキャン手段と、 前記被検体の所定の範囲の透視像を表示する表示手段
と、 この表示手段における透視像に基づき所望の断層像形成
範囲Ｅを設定する設定手段と、 この設定手段で設定された範囲情報に基づき、前記断層
像形成範囲Ｅと断層像を再構成するに必要な補正演算の
ための補正データ収集範囲Ｅｃとに亘って前記螺旋状デ
ータを収集するよう前記スキャン手段を制御する制御手
段と、 このスキャン手段により収集された螺旋状のデータを記
憶する記憶手段と、 前記表示手段における透視像に基づき所望の断層面位置
を指定する指定手段と、この指定手段で指定された位置
に対応する螺旋状データを前記記憶手段から抽出しこの
抽出データに基づいて断層像を再構成する再構成手段
と、 を有することを特徴とするＸ線断層撮影装置。1. Scanning means for performing a spiral scan on an object by irradiating X-rays, display means for displaying a perspective image of the object in a predetermined range, and a perspective image on the display means Setting means for setting a desired tomographic image forming range E based on the setting information, correction based on the range information set by the setting means, and a correction for a correction operation necessary for reconstructing the tomographic image forming range E and the tomographic image Control means for controlling the scanning means so as to collect the spiral data over a data collection range Ec; storage means for storing the spiral data collected by the scanning means; and a perspective image on the display means Means for designating a desired tomographic plane position based on the extracted data, and spiral data corresponding to the position designated by the designating means are extracted from the storage means, X-ray tomography apparatus characterized by having, a reconstruction means for reconstructing a.
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1996
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