JP3688753B2

JP3688753B2 - Computed tomography equipment

Info

Publication number: JP3688753B2
Application number: JP11191995A
Authority: JP
Inventors: 広行小貫
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-05-10
Filing date: 1995-05-10
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2020-08-31
Also published as: JPH08299327A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、コンピュータ断層撮影装置（以下、ＣＴと略称する）に係り、ニードルバイオプシーを行う際に用いられるＣＴに関する。
【０００２】
【従来の技術】
被検体内部の例えば患部に針を刺し、その組織を採取したりするいわゆるニードルバイオプシーでは、ＣＴによって得られた断層像を術者が参照しながら行っている。具体的には、針の像が含まれるように、針の挿入位置の断層像を適時撮影して表示させている。
【０００３】
しかしながら、被検体の僅かな体動などによって断層像を撮影した位置が微妙に変化することにより、術者が正確な針の位置を把握することができなくなるという問題点がある。この場合、被検体を載置する寝台や、Ｘ線管および検出器を保持する架台を体軸方向に移動させることにより、被検体の種々の断面の断層像を撮影して針の位置を探すことが考えられるが、これは緻密な作業であり、術者に負担がかかるので好ましくない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した事情に対処すべくなされたもので、その目的は、被検体に針を挿入するニードルバイオプシーを実施する場合、その術中に撮影位置が微妙に変化することがあっても、常に針の位置を示す断層像を表示するコンピュータ断層撮影装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るコンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線を曝射するＸ線管と、被検体を挟んで前記Ｘ線管に対向して配置され、前記被検体の体軸方向に沿って配列された複数の検出素子列を有する検出器とを有し、前記被検体に関する投影データを収集するためのスキャン動作を連続的に繰り返す撮影手段と、一度のスキャン動作によって前記投影データを収集するために要する時間よりも短時間で異なる断面に対応する複数の断層画像データを再構成し、これを順次繰り返して複数断面に関する断層画像データを次々と得る画像再構成手段と、前記再構成された異なる複数断面に関する断層画像データを、同時に且つ連続的にリアルタイムでシネ表示する表示手段と、を具備することを特徴とするコンピュータ断層撮影装置である。
【０００６】
【作用】
本発明のコンピュータ断層撮影装置は、被検体の複数の断面に関する断層像を連続して収集し、これをリアルタイムでシネ表示のように連続的に表示することができる。
【０００７】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明によるコンピュータ断層撮影装置の実施例を説明する。図１は本実施例の概略構成を示すブロック図である。同図に示すように、本実施例は、寝台５に載置された被検体Ｐに対し扇状のＸ線を曝射するＸ線管１と、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する検出器２とを有している。Ｘ線管１によるＸ線の曝射は、Ｘ線制御部７によって制御される。検出器２は複数の検出素子がチャンネル方向に配列されてなる検出器列が被検体Ｐの体軸方向に複数配列された２次元アレイ構造を有し、その動作はデータ収集制御部１５により制御される。
【０００８】
架台回転機構３は、図示していないが、Ｘ線管１と検出器２とを保持する架台回転部を、架台固定部に対してスリップリングを介して連続的に回転させる機構である。この架台回転機構３による回転動作は、架台回転制御部４によって制御される。
【０００９】
そして本実施例では、Ｘ線管１と検出器２とを保持する架台回転部が回転しながら、断層像を再構成するために必要な被検体Ｐに関する多方向からの投影データを収集することをスキャン動作と称する。言い替えれば、１度のスキャン動作を実施することによって、架台回転部が所定量だけ回転し、被検体Ｐに関する多方向からの投影データが収集される。また収集された投影データを再構成演算（後述する）すれば、１枚の断層像を得ることができる。
【００１０】
さらに本実施例では、検出器２を、前述したような２次元アレイ構造としているので、１度のスキャン動作により、図２に示すように被検体Ｐの複数の断面に関する投影データを収集することができる。なお、このようなスキャン動作は、スキャン制御部９が、架台回転制御部４、Ｘ線制御部７及びデータ収集制御部１５を制御することにより実現される。また、システム制御部１０は、このようなスキャン動作を連続して実施するようにスキャン制御部９を制御する。
【００１１】
１度のスキャン動作によって得られた投影データ（検出器２の出力）は、データ収集部８によって収集され、キャリブレーション等の前処理が施された後、生データとしてメモリ１１に書き込まれる。再構成装置１３は、メモリ１１にて記憶されている生データを読み出して再構成し断層像を得る。表示装置１４は得られた断層像を表示する。なお、前述したように本実施例では、１度のスキャン動作により被検体Ｐの複数の断面の断層像を再構成するために必要な投影データを収集可能であり、例えば検出器２の検出器列が３列設けられているとすれば、これらを再構成することにより３枚の断層像ＩA 、ＩB 、ＩC が得られることになる。
【００１２】
なお、前述のスキャン動作を連続して繰り返す場合、再構成装置１３は、１度のスキャン動作によって被検体Ｐの複数の断面（ここでは３枚の断面）に関する投影データを収集するために要する時間よりも短い時間でこれらの投影データを再構成することができるようになっている。これにより、スキャン動作を繰り返す毎に、再構成完了までの待ち時間が累積的に増加することが回避される。また、表示装置１４は、再構成部１３により得られた断層像をシネ表示のようにリアルタイムで連続的に表示する。
【００１３】
以上のように構成された本実施例によれば、再構成装置１３によって再構成された被検体Ｐの複数の断面に関する断層像ＩA 、ＩB 、ＩC は、表示装置１４により図３に示すように表示される。同図では、被検体Ｐの内部に挿入された針Ｎの像が、断層像ＩA 上に現れている。なお、これらの断層像ＩA 、ＩB 、ＩC は、シネ表示のようにリアルタイムで連続的に表示され、針Ｎの実際の動きを表示することができるので、術者はこれを参照しながら適切かつ安全に手技を行える。さらに、被検体Ｐの微妙な体動等により撮影位置が移動することにより、図４に示すように断層像ＩA から針Ｎの像の一部（点線で示す部分）が消え去っても、断層像ＩA とは異なる断面の例えば断層像Ｉb にその部分が表示されるので、術者は針Ｎの位置を常に把握することができる。
【００１４】
また術者は、例えば断層像ＩB 上に表示された針を、断層像ＩA 上に表示されるように刺し直すといった手技を行うこともできる。
なお、表示装置１４による表示態様の第１の変形例としては、図５に示すように３枚の断層像を１列に並べて表示するようにしても良い。これは、針Ｎを挿入する位置の断層像ＩA を基準画像として中央に配し、断層像ＩA とは異なる断面の断層像ＩB 、ＩC を断層像ＩA の左右の位置に配した例である。
【００１５】
また、表示装置１４による表示態様の第２の変形例としては、図６に示すように、被検体Ｐにおける断層像ＩA 、ＩB 、ＩC の位置（撮影位置）を示すために、これら断層像に直交する断層像ＩD （いわゆるコロナル断層像やサジタル断層像）を表示するようにしても良い。それ以外にもスキャノグラム像を表示するようにしても良い。
なお、本発明は上述した実施例に限定されず、種々変形して実施可能である。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、被検体の複数の断面に関する断層像を連続して収集し、これをリアルタイムでシネ表示のように連続的に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコンピュータ断層撮影装置装置の実施例の概略構成を示すブロック図。
【図２】被検体Ｐを横から見た図であって、Ｘ線管１及び検出器２の位置関係を示す図。
【図３】被検体Ｐの複数の断面に関する断層像ＩA 、ＩB 、ＩC の表示例を示す図。
【図４】被検体Ｐの複数の断面に関する断層像ＩA 、ＩB 、ＩC の表示例を示す図。
【図５】被検体Ｐの複数の断面に関する断層像ＩA 、ＩB 、ＩC の表示態様の第１の変形例を示す図。
【図６】被検体Ｐの複数の断面に関する断層像ＩA 、ＩB 、ＩC の表示態様の第２の変形例を示す図。
【符号の説明】
１…Ｘ線管、２…検出器、３…架台回転機構、４…架台回転制御部、５…寝台、７…Ｘ線制御部、８…データ収集部、９…スキャン制御部、１０…システム制御部、１１…メモリ、１３…再構成装置、１４…表示装置、１５…データ収集制御部、Ｎ…針、Ｐ…被検体、ＩA 、ＩB 、ＩC …断層像。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a computed tomography apparatus (hereinafter abbreviated as CT), and relates to CT used for needle biopsy.
[0002]
[Prior art]
In a so-called needle biopsy in which a needle is inserted into, for example, an affected part inside a subject and the tissue is collected, an operator refers to a tomographic image obtained by CT. Specifically, a tomographic image of the insertion position of the needle is taken and displayed in a timely manner so that the needle image is included.
[0003]
However, there is a problem that the operator cannot grasp the accurate needle position because the position where the tomographic image is taken is slightly changed due to slight body movement of the subject. In this case, by moving the bed on which the subject is placed and the gantry holding the X-ray tube and the detector in the body axis direction, tomographic images of various cross sections of the subject are photographed to find the position of the needle. However, this is an intricate work and is not preferable because it places a burden on the operator.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to cope with the above-described circumstances, and its purpose is to always perform a needle biopsy in which a needle is inserted into a subject, even if the imaging position may change slightly during the operation. It is an object of the present invention to provide a computer tomography apparatus that displays a tomographic image indicating a needle position.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
A computed tomography apparatus according to the present invention is arranged to face an X-ray tube that exposes an X-ray and the X-ray tube with the subject interposed therebetween, and is arranged along the body axis direction of the subject. An imaging means having a detector having a plurality of detection element arrays, and an imaging means that continuously repeats a scanning operation for collecting projection data relating to the subject, and is required for collecting the projection data by a single scanning operation. Image reconstructing means for reconstructing a plurality of tomographic image data corresponding to different cross sections in a time shorter than the time, and sequentially repeating this to obtain tomographic image data relating to a plurality of cross sections one after another, and the reconstructed different multi cross sections A tomographic image display apparatus for simultaneously and continuously displaying real-time tomographic image data in real time .
[0006]
[Action]
The computer tomography apparatus of the present invention can continuously collect tomographic images relating to a plurality of cross sections of a subject, and can continuously display them in real time like a cine display.
[0007]
【Example】
Embodiments of a computer tomography apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the present embodiment. As shown in the figure, in this embodiment, the X-ray tube 1 that exposes a fan-shaped X-ray to the subject P placed on the bed 5 and the detection that detects the X-ray transmitted through the subject P. 2. The X-ray exposure by the X-ray tube 1 is controlled by the X-ray controller 7. The detector 2 has a two-dimensional array structure in which a plurality of detector arrays in which a plurality of detection elements are arranged in the channel direction are arranged in the body axis direction of the subject P, and the operation is controlled by the data collection control unit 15. Is done.
[0008]
Although not shown, the gantry rotating mechanism 3 is a mechanism that continuously rotates the gantry rotating unit that holds the X-ray tube 1 and the detector 2 with respect to the gantry fixing unit via a slip ring. The rotation operation by the gantry rotating mechanism 3 is controlled by the gantry rotation control unit 4.
[0009]
In this embodiment, while the gantry rotating unit that holds the X-ray tube 1 and the detector 2 is rotated, projection data from multiple directions related to the subject P necessary for reconstructing a tomographic image is collected. Is called a scanning operation. In other words, by performing one scan operation, the gantry rotating unit rotates by a predetermined amount, and projection data from multiple directions related to the subject P is collected. If the collected projection data is reconstructed (described later), one tomographic image can be obtained.
[0010]
Furthermore, in this embodiment, the detector 2 has the two-dimensional array structure as described above, so that projection data relating to a plurality of cross sections of the subject P is collected as shown in FIG. Can do. Such a scanning operation is realized by the scan control unit 9 controlling the gantry rotation control unit 4, the X-ray control unit 7, and the data collection control unit 15. Further, the system control unit 10 controls the scan control unit 9 so as to continuously perform such a scanning operation.
[0011]
Projection data (output of the detector 2) obtained by one scan operation is collected by the data collection unit 8, and after preprocessing such as calibration is performed, it is written into the memory 11 as raw data. The reconstruction device 13 reads the raw data stored in the memory 11 and reconstructs it to obtain a tomographic image. The display device 14 displays the obtained tomographic image. As described above, in the present embodiment, projection data necessary for reconstructing tomographic images of a plurality of cross sections of the subject P can be collected by a single scanning operation, for example, the detector of the detector 2 If three rows are provided, three tomographic images IA, IB, and IC can be obtained by reconstructing them.
[0012]
When the above-described scanning operation is continuously repeated, the reconstruction apparatus 13 takes time required to collect projection data relating to a plurality of cross sections (here, three cross sections) of the subject P by one scanning operation. The projection data can be reconstructed in a shorter time. Thereby, it is avoided that the waiting time until the completion of reconstruction increases cumulatively every time the scanning operation is repeated. Further, the display device 14 continuously displays the tomographic images obtained by the reconstruction unit 13 in real time like a cine display.
[0013]
According to the present embodiment configured as described above, tomographic images IA, IB and IC relating to a plurality of cross sections of the subject P reconstructed by the reconstruction device 13 are displayed on the display device 14 as shown in FIG. Is displayed. In the figure, an image of the needle N inserted into the subject P appears on the tomographic image IA. These tomographic images IA, IB, and IC are continuously displayed in real time as in the cine display, and the actual movement of the needle N can be displayed. The procedure can be performed safely. Furthermore, even if a part of the image of the needle N (part indicated by a dotted line) disappears from the tomographic image IA as shown in FIG. Since the portion is displayed on, for example, a tomographic image Ib having a cross section different from IA, the operator can always grasp the position of the needle N.
[0014]
The surgeon can also perform a technique such as re-stitching the needle displayed on the tomographic image IB so as to be displayed on the tomographic image IA.
Note that, as a first modification of the display mode by the display device 14, three tomographic images may be displayed in a line as shown in FIG. This is an example in which the tomographic image IA at the position where the needle N is inserted is arranged in the center as a reference image, and the tomographic images IB and IC having cross sections different from the tomographic image IA are arranged at the left and right positions of the tomographic image IA.
[0015]
Further, as a second modification of the display mode by the display device 14, as shown in FIG. 6, in order to show the positions (imaging positions) of tomographic images IA, IB and IC in the subject P, An orthogonal tomographic image ID (so-called coronal tomographic image or sagittal tomographic image) may be displayed. In addition, a scanogram image may be displayed.
In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above, A various deformation | transformation can be implemented.
[0016]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, tomographic images relating to a plurality of cross sections of a subject can be continuously collected and displayed continuously in real time like a cine display.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an embodiment of a computed tomography apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram of a subject P viewed from the side, showing a positional relationship between the X-ray tube 1 and the detector 2;
FIG. 3 is a view showing a display example of tomographic images IA, IB and IC regarding a plurality of cross sections of a subject P;
FIG. 4 is a diagram showing a display example of tomographic images IA, IB, and IC related to a plurality of cross sections of a subject P;
FIG. 5 is a view showing a first modification of the display mode of tomographic images IA, IB, and IC related to a plurality of cross sections of a subject P;
FIG. 6 is a diagram showing a second modification of the display mode of tomographic images IA, IB, and IC related to a plurality of cross sections of a subject P;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray tube, 2 ... Detector, 3 ... Base rotation mechanism, 4 ... Base rotation control part, 5 ... Bed, 7 ... X-ray control part, 8 ... Data collection part, 9 ... Scan control part, 10 ... System Control unit, 11 ... memory, 13 ... reconstruction device, 14 ... display device, 15 ... data collection control unit, N ... needle, P ... subject, IA, IB, IC ... tomogram.

Claims

Ｘ線を曝射するＸ線管と、被検体を挟んで前記Ｘ線管に対向して配置され、前記被検体の体軸方向に沿って配列された複数の検出素子列を有する検出器とを有し、前記被検体に関する投影データを収集するためのスキャン動作を連続的に繰り返す撮影手段と、
一度のスキャン動作によって前記投影データを収集するために要する時間よりも短時間で異なる断面に対応する複数の断層画像データを再構成し、これを順次繰り返して複数断面に関する断層画像データを次々と得る画像再構成手段と、
前記再構成された異なる複数断面に関する断層画像データを、同時に且つ連続的にリアルタイムでシネ表示する表示手段と、
を具備することを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。An X-ray tube that emits X-rays, and a detector having a plurality of detection element arrays that are arranged to face the X-ray tube with the subject interposed therebetween and are arranged along the body axis direction of the subject. And imaging means for continuously repeating a scanning operation for collecting projection data relating to the subject,
A plurality of tomographic image data corresponding to different cross sections are reconstructed in a shorter time than the time required to collect the projection data by a single scanning operation, and this is sequentially repeated to obtain tomographic image data on a plurality of cross sections one after another. Image reconstruction means;
Display means for displaying the tomographic image data relating to the plurality of reconstructed different cross sections simultaneously and continuously in real time;
A computer tomography apparatus comprising:

前記表示手段は、異なる三断面のそれぞれに対応する断層画像を並べて表示することを特徴とする請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。 The computed tomography apparatus according to claim 1, wherein the display unit displays tomographic images corresponding to each of three different cross-sections side by side.

前記表示手段は、前記被検体に穿刺針を挿入する位置に対応する断層画像を基準画像として中央に配置し、当該基準画像とは異なる断面に対応する断層画像を前記基準画像の左右に配置して表示することを特徴とする請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。 The display means arranges a tomographic image corresponding to a position where a puncture needle is inserted into the subject as a reference image in the center, and arranges tomographic images corresponding to a cross section different from the reference image on the left and right of the reference image. The computer tomography apparatus according to claim 1, wherein the computer tomography apparatus is displayed.

前記表示手段は、前記断層画像と共に、当該断層画像に直交する断層画像又はスキャノグラムを表示することを特徴とする請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。 The computed tomography apparatus according to claim 1, wherein the display unit displays a tomographic image or a scanogram orthogonal to the tomographic image together with the tomographic image.