JP3508375B2 - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】この発明は、Ｘ線ＣＴ装置に
関し、とくに螺旋状にデータを収集する連続回転型Ｘ線
ＣＴ装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】連続回転型Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線ビーム
の照射方向を被検体を中心にして連続的に回転させるも
のである。Ｘ線管とＸ線検出器とをガントリ中に納め、
これらを一体に回転させてＸ線ビームの照射方向を被検
体を中心にして回転させ各角度方向の投影データを収集
するタイプのＸ線ＣＴ装置では、スリップリングなどに
よって回転中の電気的な接続を確保することによってＸ
線管とＸ線検出器とを一方向に連続的に回転できるよう
構成している。Ｘ線ビームが連続回転している平面中に
被検体を挿入し移動させていくと、被検体をＸ線ビーム
により螺旋状にスキャンしたことになり、その螺旋状に
スキャンしたＸ線ビームによるＸ線吸収データを収集す
ることができる。 【０００３】被検者の肺などをスキャンする場合には、
その間被検者が動かないように呼吸を止めてもらう必要
がある。スキャン範囲（移動範囲）が広いと、その範囲
全体をスキャンするのに時間が長くかかるため、呼吸を
止めてもらう時間も長くなる。そこで呼吸停止期間があ
まりに長くなるような場合には、一度の螺旋状スキャン
で撮像するのではなく、撮像部位を数箇所に分けてスキ
ャンするようにして、その各々では呼吸停止期間が長く
ならないようにしている。あるいは、呼吸停止可能な最
大の時間を考慮して、その時間内にすべての範囲でスキ
ャンが終了するように、被検者を載せたテーブルの移動
速度を速くすることもある。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、呼吸停
止期間をあまり長くすると被検者の負担が大きくなって
問題である。また、いくつかの領域に分けてスキャンす
るようにする場合には、どのように分割するかの判断を
操作者が行なった上で種々の設定を行なう必要があるた
め操作が複雑で煩瑣である。さらに、被検者を載せたテ
ーブルの移動速度を速くすると、データの質が劣化して
しまう。 【０００５】この発明は、上記に鑑み、広い範囲を螺旋
状にスキャンする場合に、簡単・容易な操作でスキャン
範囲を適切に分割できるように改善した、連続回転型の
Ｘ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるＸ線ＣＴ装置においては、被検体に
対してＸ線ビームを照射する手段と、Ｘ線ビームの照射
方向を被検体を中心にして連続的に回転させる手段と、
Ｘ線ビームの回転平面に対して略直角な方向に被検体を
相対的に移動させる手段と、回転しているＸ線ビームに
対して被検体を移動させることにより被検体を螺旋状に
透過したＸ線のデータを収集する手段と、データを収集
する移動方向の範囲を設定する手段と、該設定移動範囲
と移動速度とからデータ収集時間を算出し、該算出時間
が所定時間よりも長いときに自動的に上記設定移動範囲
を分割し、分割後の各々の移動範囲ごとに被検体を順次
移動させ、それぞれの移動範囲について螺旋状Ｘ線透過
データ収集を別々に行なうよう制御する制御手段と、収
集した螺旋状Ｘ線透過データから上記の設定移動範囲の
全体での画像再構成を行なう画像再構成手段とが備えら
れることが特徴となっている。 【０００７】被検体を螺旋状に透過したＸ線のデータを
収集する範囲（被検体の移動方向の範囲）を設定する
と、この設定移動範囲と移動速度とからデータ収集にか
かる時間が算出される。この時間が、呼吸を止めておく
のに支障のない時間として定めた所定の時間より長いも
のであったとき、上記の移動範囲が自動的に分割され
る。そして、その分割後の個々の移動範囲ごとに被検体
が順次移動させられ、それぞれの移動範囲についての螺
旋状Ｘ線透過データ収集が別々に行なわれる。したがっ
て、分割後の移動範囲の各々で、データ収集するのに要
する時間は上記の所定時間よりも短いものとなり、長時
間息を止めておくことを強いることがなくなる。この分
割および分割後のデータ収集に対する制御が自動的にな
されるため、面倒な操作を行なう必要がなくなり、操作
が容易になる。移動速度を速くすることもないため、収
集データの質が落ちない。 【０００８】 【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。図１はこの
発明にかかるＸ線ＣＴ装置の実施の形態を示すもので、
この図において、ガントリ１１にはＸ線管１２とＸ線検
出器１３とが対向配置されており、回転装置１４によっ
てＸ線管１２とＸ線検出器１３とが紙面に直角な平面内
で回転するようにされている。このＸ線管１２とＸ線検
出器１３とに挟まれる空間内にベッド２１のテーブル２
２に横たえられた被検者２０が挿入される。テーブル２
２はベッド２１内に設けられた駆動装置（図示しない）
によって直線的に移動させられるようになっている。 【０００９】紙面の左右方向をＺ、上下方向をＹ、紙面
に垂直な方向をＸとすると、Ｘ線管１２とＸ線検出器１
３はＸ−Ｙ平面内で回転し、被検者２０がこのＸ−Ｙ平
面に垂直なＺ方向に矢印で示すように挿入されることに
なる。被検者２０から見ると、Ｙ方向が前後方向、Ｘ方
向が左右方向、Ｚ方向が体軸方向ということになる。つ
まり、体軸に直角なＸ−Ｙ平面内でＸ線が回転スキャン
させられることになり、Ｘ線検出器１３からは、そのＸ
線が通る平面内でのＸ線吸収に関する各角度方向の投影
データが検出データとして得られる。この検出データが
データ収集装置１５を経てメモリ３１に送られる。この
メモリ３１には、回転装置１４からの角度信号およびベ
ッド２１からのテーブル２２（つまり被検者２０）の位
置信号も送られてきており、上記の検出データが角度信
号および位置信号とともに記憶される。 【００１０】ＣＰＵ３２がこのメモリ３１からある位置
についての３６０°（あるいは１８０°）分の投影デー
タを取り出して画像再構成装置３５に送り、その角度に
応じたバックプロジェクション処理などを行なうことに
より、その位置の平面での断層像が再構成される。位置
ごとに順次メモリ３１からデータを読み出して画像再構
成を行なえば、テーブル２２（被検者２０）の移動範囲
における多数の断層像が得られる。これらの再構成画像
の画像データはＣＰＵ３２を介して画像表示回路３６に
送られ、ディスプレイ装置３７で表示されることにな
る。 【００１１】ＣＰＵ３２には、マウスコントローラ３８
を介してマウス３９が、キーボードコントローラ４１を
介してキーボード４２がそれぞれ接続されており、これ
らによって螺旋スキャンに先だってそのスキャン範囲
（Ｚ方向の範囲）が設定される。あるいは、あらかじめ
被検者２０の透過像を撮像しておいて、その透過像をデ
ィスプレイ装置３７の画面に表示し、その画像の上でカ
ーソルを動かすなどしてスキャン範囲を設定してもよ
い。透過像は、Ｘ線管１２とＸ線検出器１３とを回転さ
せずに固定させた状態で、テーブル２２を移動させて、
固定のＸ線ビーム中を被検者２０が体軸方向に通過する
ようにして、このときＸ線検出器１３およびデータ収集
装置１５で得たデータをメモリ３１に格納し、このデー
タを位置ごとに並べることによって作成することができ
る。たとえば図２のようにディスプレイ画面５１に、被
検者２０の正面から見た透過像５２が表示される。この
画像上でラインカーソル５３の位置をマウス３９の操作
などによって動かして体軸方向のスキャン範囲の設定を
行なう。 【００１２】こうして体軸方向のスキャン範囲が設定さ
れると、ＣＰＵ３２においてこの設定範囲（ｍｍ）をテ
ーブル２２の移動速度（ｍｍ／ｓｅｃ）で割ることによ
りスキャンにかかる時間が算出される。テーブル２２の
移動速度は、別途、キーボード４２などから入力してお
く。このスキャン時間が前もって設定された所定の時間
よりも短ければ、そのまま撮像スキャンが開始され、長
い場合には図３に示すような警告ウインドウ５４がディ
スプレイ画面５１に表示される。 【００１３】この所定の時間というのは、操作者があら
かじめ、どれくらいの時間以上スキャン時間がかかると
きスキャン範囲を分割するかを判断して入力したもの
で、この値は操作者が変更しない限り、電源を切っても
ＣＰＵ３２のメモリ等に保持されるようになっている。
この時間は、通常の被検者２０が呼吸を止めておくのに
支障がない範囲で定め、たとえば１５秒とすることがで
きる。 【００１４】ここで設定されたスキャン範囲では撮像時
間が３０秒かかるとＣＰＵ３２が計算したものとする
と、上記の１５秒よりも長いので、警告ウインドウ５４
には図３に示すようなメッセージが表示される。操作者
が分割スキャンを望むなら「はい」のボタンを押す。す
ると、ＣＰＵ３２が、スキャン範囲を分割し、その個々
のスキャン範囲ごとにスキャンを行なっていくよう、条
件設定を自動的に行なう。分割する方法としては、たと
えば、図４の（ａ）に示すように分割後の時間が上記の
設定時間１５秒以内となるように等分する方法や、図４
の（ｂ）に示すように上記の設定時間１５秒ごとに分割
していって余った時間を独立のスキャン時間とする方法
などが考えられる。 【００１５】こうして、自動的にスキャン範囲が分割さ
れて、その個々の条件設定がなされると、ＣＰＵ３２
は、ガントリコントローラ３３を経てガントリ１１にお
ける回転装置１４等の制御を行なうとともに、ベッドコ
ントローラ３４を経てベッド２１のテーブル２２の移動
を制御する。これにより、分割された個々のスキャン範
囲での、螺旋スキャンが順次行われていく。その個々の
螺旋スキャンの間には所定の時間間隔が自動的に設けら
れるので、被検者２０はその間に呼吸を行ない、つぎの
スキャン時間での息止めに備えることができ、被検者２
０に負担を与えることがない。 【００１６】なお、上記の説明は一つの例をあげて説明
したもので、これに限定されるものではない。たとえば
警告ウインドウ５４の表示などは別のものにすることが
可能である。また、上記は、Ｘ線管１２とＸ線検出器１
３とが一体に回転するタイプのＸ線ＣＴ装置に本発明を
適用したものであるが、Ｘ線検出器１３を全周に設けて
固定させＸ線管１２のみ回転させるようにしたタイプの
Ｘ線ＣＴ装置など、他のタイプのＸ線ＣＴ装置に適用で
きることももちろんである。 【００１７】 【発明の効果】以上説明したように、この発明のＸ線Ｃ
Ｔ装置によれば、螺旋状にデータ収集する範囲が大きく
て時間がかかる場合にその範囲を自動的に分割し、その
各々で要する時間が呼吸停止するのに支障のない短い時
間とされるため、被検者に長時間息を止めておくことを
強いることなどがなくなり、被検者の負担をなくすこと
ができる。また、この分割は自動的になされ、分割後の
各範囲でのスキャンについての各種の設定も自動的にな
されるので、面倒な操作を行なう必要がなくなり、操作
が容易になる。さらに被検者の移動速度を速くすること
もないため、収集データの質の劣化を防止できる。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明の実施の形態を示すブロック図。 【図２】ディスプレイ画面を示す図。 【図３】分割時の警告ウインドウを示す図。 【図４】分割方法を示す図。 【符号の説明】 １１ ガントリ １２ Ｘ線管 １３ Ｘ線検出器 １４ 回転装置 １５ データ収集装置 ２０ 被検者 ２１ ベッド ２２ テーブル ３１ メモリ ３２ ＣＰＵ ３３ ガントリコントローラ ３４ ベッドコントローラ ３５ 画像再構成装置 ３６ 画像表示回路 ３７ ディスプレイ装置 ３８ マウスコントローラ ３９ マウス ４１ キーボードコントローラ ４２ キーボード ５１ ディスプレイ画面 ５２ 透過像 ５３ ラインカーソル ５４ 警告ウインドウ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 被検体に対してＸ線ビームを照射する手
   段と、Ｘ線ビームの照射方向を被検体を中心にして連続
   的に回転させる手段と、Ｘ線ビームの回転平面に対して
   略直角な方向に被検体を相対的に移動させる手段と、回
   転しているＸ線ビームに対して被検体を移動させること
   により被検体を螺旋状に透過したＸ線のデータを収集す
   る手段と、データを収集する移動方向の範囲を設定する
   手段と、該設定移動範囲と移動速度とからデータ収集時
   間を算出し、該算出時間が所定時間よりも長いときに自
   動的に上記設定移動範囲を分割し、分割後の各々の移動
   範囲ごとに被検体を順次移動させ、それぞれの移動範囲
   について螺旋状Ｘ線透過データ収集を別々に行なうよう
   制御する制御手段と、収集した螺旋状Ｘ線透過データか
   ら上記の設定移動範囲の全体での画像再構成を行なう画
   像再構成手段とを備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装
   置。