JP3748300B2

JP3748300B2 - X-ray computed tomography system

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Publication number: JP3748300B2
Application number: JP29019096A
Authority: JP
Inventors: 博明宮崎; 克行田口; 泰男斉藤; 達郎鈴木; 宏一村木; 和史伊平; 博荒舘
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1996-10-31
Publication date: 2006-02-22
Anticipated expiration: 2016-10-31
Also published as: JPH10127621A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置に関し、例えば被検体への造影剤注入後において撮影領域のスキャンを開始するための最適なタイミングを得るようしたＸ線コンピュータ断層撮影装置（以下、「Ｘ線ＣＴ装置」と言う）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆる造影検査において、点滴あるいは血管注射によって被検体の血管内に注入された造影剤は血流に乗って体内を移動し、目的臓器に達する。造影剤が浸透する際の造影効果の有無もしくは程度の違いの観察、造影部位の形状の観察等により病変又は臓器の異常を発見することが可能になる。しかしながら、造影剤は流動性を有しており血流に乗って迅速に移動し拡散するので、経過時間とともに目的臓器から流れ去ってしまう。このため、造影剤の濃度が減少し造影効果が減少するという欠点がある。また、造影剤が目的の臓器に到達するまでの所要時間や造影効果の程度には個人差がある。
【０００３】
目的臓器への造影剤の流入経路を異ならせて造影検査を行なうことがある。目的臓器への造影剤の流入経路は、造影剤注入時からの経過時間により変化する。例えば、ある時間帯においては目的臓器は動脈から流入する造影剤により造影され、また別の時間帯では目的臓器は静脈からの造影剤の流入によって造影される。造影剤の流入経路が異なると、たとえ同一臓器内であっても造影される組織が異なってくる。この現象を利用して、臓器内の病変部を発見したり、病変部の性質を見極める際に役立てることが行われている。
【０００４】
従来ではシングルスライスＣＴ、すなわち一度のスキャンで単一のスライス撮影が可能なＣＴを用い、上述したような造影検査における撮影が行われている。この場合に、造影剤注入後に最適なタイミングで撮影を開始し、適切なデータを収集するために次のような手法が採られている。
【０００５】
すなわち、造影剤が注入された被検体の関心領域のＣＴ値の変化をモニタスキャンにより監視し、このＣＴ値の変化に基づいて検査領域（検査目的とする例えば臓器）のスキャン（ヘリカルスキャン）を開始するためのタイミングを得るようなスキャン制御を行う撮影手法がある。モニタスキャンは、被検体のＸ線透過データを収集しながら同時に画像再構成を行ない、スキャンを行いながら画像を動画的に表示するスキャン方法であって、ダイナミックスキャン又は透視スキャンと称されている。
【０００６】
図１２は、上記従来例に係るモニタスキャンを行なう場合の配置図、図１３は、上記ヘリカルスキャンを行なう場合の配置図である。Ｘ線管１からスリット２０を介し被検体に向けて曝射されたＸ線は、シングルスライスの放射線検出器９０に入射する。モニタスキャンにおいては、モニタ部位３０に対するスキャンが行われ、ヘリカルスキャンにおいては、検査部位４０がスキャンされる。
【０００７】
モニタスキャンにおいてＣＴ値の変化を監視する関心領域（モニタ部位３０）は、図１４に示すように、モニタスキャンの前に得られた断層像上でＲＯＩマーカ等を用いて設定され、造影検査を行おうとする臓器への造影剤の流入路（血管など）の領域が設定される。この関心領域と臓器との位置関係としては、両者が体軸方向に離間して位置する場合、近接して位置する場合がある。
【０００８】
被検体に造影剤を注入した直後においては、関心領域には造影剤は流入していないためそのＣＴ値は低い。さらに時間が経過すると、造影剤が関心領域に流入してＣＴ値が変化（増加）する。この関心領域のＣＴ値が所定の閾値を超えると、検査領域である臓器にも造影剤が流入していると考えられ、この時点で検査領域のスキャンを開始するタイミング信号を発生するようにしている。したがって、造影剤が臓器に流入した最適な時期に撮影を開始することができる。
【０００９】
上述したような造影検査における撮影手法においては、次のような問題点がある。
（１）モニタスキャンするスライス位置と検査領域のスライス位置とが離れている場合、モニタスキャンを終了した後に検査領域のスライス位置まで寝台（又は架台）を移動させる必要があり、係る移動時間によってスキャン開始のタイミングにズレ（遅れ）が生じるという問題点がある。
（２）検査領域が比較的大きい場合は、ヘリカルスキャンを行なっている。このヘリカルスキャンにおいては、寝台速度（寝台の移動速度）が一定になってから投影データを収集する必要がある。しかしながら、図１５に示すように寝台速度を一定とするためには機構的な助走が必要であり、上記（１）と同様にスキャン開始のタイミングにズレが生じる。
（３）モニタスキャンを行っているスライス位置が撮影したいスライス位置に含まれる又は近接する場合は、モニタスキャンのスライス位置から検査領域の端の位置まで寝台を移動させ、当該スライス位置から折り返してスキャンを行なう必要がある。この場合は、寝台を検査領域の端に移動させるための所要時間により上記（１）と同様にスキャン開始のタイミングにズレが生じる。特に、ヘリカルスキャンを行なう場合は、所望のスライスを再構成可能な程度に体軸方向に幅広くスキャンを行なう必要がある。このため、折り返しまでの距離はより長くなる。
【００１０】
ところで、モニタスキャンにおいて監視するＣＴ値の閾値を、上記したような条件を考慮し、これを見越して設定するためには、かなりの経験を要し困難を極める。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、検査領域のスキャン開始のタイミングが与えられた時点から、実際にスキャンが開始されるまでの時間にズレが生じるという問題点がある。このような時間のズレは、迅速且つ適切に検査を行なうためにも抑制する必要がある。
【００１２】
本発明の目的は、被検体の関心領域のＣＴ値の変化を監視し、このＣＴ値の変化に応じて撮影開始のタイミングにズレが生じることがなく迅速且つ適切にスキャンを行ない得るＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、被検体の関心領域のＣＴ値の変化を監視し、このＣＴ値の変化に応じて撮影を行なう場合に、被検体に対し不必要なＸ線が曝射されることが無く、被曝の低減を図り得るＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
（１）本発明のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線を曝射するＸ線管と、複数の検出器列を有する二次元検出器と、前記Ｘ線管の焦点を含むＸ線パスを中心軸として左右非対象に移動可能であり、前記二次元検出器の一部の検出器列のみにＸ線が曝射されるように該Ｘ線の一部を遮へいするＸ線遮へい手段と、被検体の関心領域のＣＴ値の変化を監視するためのモニタスキャンを行い、当該ＣＴ値の変化に基づいて、前記被検体の検査部位のスキャンを開始するタイミングを制御するスキャン制御手段と、前記モニタスキャン時においては前記被検体の前記関心領域にＸ線が曝射されるように前記Ｘ線遮へい手段を移動制御し、且つ、前記検査スキャンが開始されるときに前記Ｘ線遮へい手段を移動制御して開口幅を変える手段とを具備する。
（２）本発明のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、上記（１）に記載の装置であって、且つ前記スキャン制御手段は、前記被検体に対する造影剤の注入によるＣＴ値の変化を監視することを特徴とする。
（３）本発明のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、上記（１）に記載の装置であって、且つ前記スキャン制御手段は、ダイナミックスキャン又は透視スキャンを含むモニタスキャンにより前記被検体の関心領域のＣＴ値の変化を監視することを特徴とする。
（４）本発明のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、上記（１）に記載の装置であって、且つ前記モニタスキャンは、前記検査スキャン時よりも低いＸ線量により行われることを特徴とする請求項３又は４に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
（５）本発明のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、上記（１）に記載の装置であって、且つ前記ＣＴ値の変化に対する閾値を設定する閾値設定手段をさらに具備し、前記スキャン制御手段は、前記閾値設定手段により設定された閾値に基づいて前記被検体の検査部位のスキャンを開始することを特徴とする。
（６）本発明のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、上記（１）に記載の装置であって、且つ前記ＣＴ値の変化を操作者に対して報知する報知手段と、前記報知手段による報知に基づく前記操作者からの指示を入力する入力手段とをさらに具備し、前記スキャン制御手段は、前記入力手段により入力された操作者からの指示に応じて前記被検体の検査部位のスキャンを開始することを特徴とする。
（７）本発明のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、上記（１）に記載の装置であって、且つ前記被検体のスキャノグラム又は三次元画像を収集し、このスキャノグラム又は三次元画像に基づいて、前記被検体の検査部位を設定する検査部位設定手段をさらに具備し、前記スキャン手段は、前記検査部位設定手段により設定された検査部位をスキャンすることを特徴とする。
（８）本発明のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、上記（１）に記載の装置であって、且つ前記検査スキャンによるスキャン結果を画像処理することにより、特定スライスの断層像をスキャンとほぼ同時に再構成する再構成手段と、前記再構成手段により再構成された断層像を表示する表示手段と、前記表示手段の表示内容に基づく前記操作者からの指示により、前記検査部位を変更する撮影領域変更手段とをさらに具備することを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。本実施形態においては、以下のように検出器の種別及びスキャンの仕方がそれぞれ異なるＸ線ＣＴ装置の複数の実施形態を説明する。
【００１６】
（第１実施形態）…検出器Ａ＋全幅モニタスキャン＋全幅ヘリカルスキャン
（第２実施形態）…検出器Ａ＋絞りモニタスキャン＋全幅ヘリカルスキャン
（第３実施形態）…検出器Ｂ＋全幅モニタスキャン＋全幅コンベンショナルスキャン
（第４実施形態）…検出器Ｂ＋絞りモニタスキャン＋絞りコンベンショナルスキャン
（第５実施形態）…検出器Ｂ＋絞りモニタスキャン＋絞りヘリカルスキャン
なお、上記検出器Ａは体軸（セグメント）方向の幅が比較的狭い二次元検出器、検出器Ｂは同方向の幅が比較的広い二次元検出器である。
（第１実施形態）…検出器Ａ＋全幅モニタスキャン＋全幅ヘリカルスキャン
図１は本発明の第１実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のハードウェア構成を概略的に示すブロック図である。本実施形態のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管１、架台・寝台２、放射線検出器３、Ｘ線制御・高電圧発生装置４、架台・寝台駆動制御装置５、データ収集装置６、データ記憶装置７、画像再構成装置８、ＣＰＵ９、画像記憶装置１０、画像処理装置１１、画像表示部１２、操作部１３から構成されている。
【００１７】
Ｘ線管１から曝射されたＸ線は、寝台２上に載置された被検体を透過して減弱したのち放射線検出器３に到達する。放射線検出器３は、この透過Ｘ線を検出してデータ収集装置６に出力する。データ収集装置６は、放射線検出器３からの出力信号を処理することにより投影データを作成する。この投影データは画像再構成装置８に出力される。画像再構成装置８は、投影データに対し再構成演算処理を施して被検体の断層像を再構成する。再構成により得られた断層像は、ＣＰＵ９を介して画像記憶装置１０に記憶される。又は、画像処理装置１１により種々の画像処理が施された後、画像表示部１２において表示に供される。
【００１８】
また、本実施形態のＸ線ＣＴ装置は、スキャノグラム撮影が行なえるように構成されている。このスキャノグラムは、Ｘ線管１と放射線検出器３とを定位置に固定させた状態において寝台２を移動させながらＸ線の曝射及びデータ収集を繰り返すことにより得られる。
【００１９】
図２は、放射線検出器３の構成を概略的に示す斜視図である。
放射線検出器３は、複数の検出素子３１が円周方向（チャンネル方向）に沿って配置されてなる検出器列が、体軸方向（スライス、又はセグメント）に沿って複数配列された二次元検出器により構成されている。この二次元検出器によれば、被検体の体軸方向に所定の幅を有する領域（すなわち二次元の検出領域）により検査部位のスキャンできる。ちなみに、この放射線検出器３は、セグメント方向の幅が比較的狭い二次元検出器Ａから成る。
【００２０】
このような放射線検出器を用い、１度のスキャンで複数スライスの投影データを同時に収集するようなスキャン方法を「マルチスライススキャン」と称する。なお、特にスライス幅を考慮しない場合は、「ボリュームスキャン」と称する。
【００２１】
本実施形態のＸ線ＣＴ装置は、上述したような被検体の造影検査に用いられ、造影剤が注入された被検体の関心領域のＣＴ値の変化を監視し、当該ＣＴ値の変化に基づいて被検体の検査部位（臓器）のスキャン開始のタイミングを制御するためのモニタスキャンを行い、このモニタスキャンの制御にしたがって検査部位をマルチスライススキャンするように構成されている。
【００２２】
モニタスキャンは、被検体のＸ線透過データを収集しながら同時に画像再構成を行ない、スキャンを行いながら画像を動画的に表示するスキャン方法であって、ダイナミックスキャン又は透視スキャンである。またモニタスキャンにおいて被検体の関心領域のＣＴ値の変化を監視する。この関心領域は、モニタスキャンの事前の撮影によって得られた断層像上でＲＯＩマーカ等を用いて設定され、造影検査を行おうとする検査部位への造影剤の流入路（血管など）の領域が設定される。関心領域と検査部位との位置関係としては、両者が体軸方向に離間して位置する場合を想定する。また、モニタスキャンは被曝低減のため最小限のＸ線量において行われる。モニタスキャンにおける画像再構成は、シングルスライススキャンに係るファンビーム再構成法、マルチスライススキャン又はボリュームスキャン等に係る３次元再構成法が適用される。
【００２３】
なお、このようなモニタスキャンに係り、現実的な装置においてはスキャンデータの収集後において画像再構成処理、ＣＲＴ表示処理、そして関心領域のＣＴ値の計算からなる３つの処理時間を必要とする。
【００２４】
図３は、本実施形態においてモニタスキャンを行っている様子を示す図である。Ｘ線管１からは略四角錘状のＸ線ビームがスリット２０を介して被検体に向けて曝射される。このＸ線ビームのパス内にはモニタ部位３０が含まれている。また、被検体を透過したＸ線ビームは二次元検出器Ａの全面に入射する。これにより全幅モニタスキャンが行われる。
【００２５】
なお、図３に示すようにモニタ部位３０と検査部位４０とが離間している場合は、検出器Ａの体軸方向の端部のスライス位置においてモニタ部位３０が検出されるモニタスキャンを行う。検査開始の信号が発せられると、図４に示すようにヘリカルスキャンを開始する。この場合、ヘリカルスキャンに必要な機構的な助走距離を検出器Ａの幅によってカバーできるので、寝台をＵターンさせる必要がなく、迅速且つ適切に検査部位のスキャンを開始できる。なお、検査部位４０が検出器Ａの幅内に収まる程度に小さい場合は、ヘリカルスキャンを行う必要はないので、コンベンショナルスキャンを行なう。なお、コンベンショナルスキャンは、寝台及び架台の両者の体軸方向の相対的な移動を伴わないスキャン方法である。
【００２６】
なお、上記検査部位のスキャンによる特定スライスのスキャン結果を画像処理することにより、この特定スライスの断層像をスキャンとほぼ同時に再構成し、この断層像を表示部１２によって表示し、この表示画像上において、検査部位の撮影領域を変更する撮影領域変更手段を備えても良い。これにより、任意の時点において撮影領域を変更可能になる。
【００２７】
図５は、経過時間に応じた関心領域のＣＴ値の変動を示すグラフである。
目的臓器への造影剤の流入経路は、造影剤注入時からの経過時間により変化する。例えば、ある時間帯において目的臓器は動脈から流入する造影剤により造影され（動脈相）、また別の時間帯において目的臓器は静脈からの造影剤の流入により造影される（静脈相）。後述する検査スキャン（ヘリカルスキャン）は、動脈相及び静脈相の両者又は少なくとも一方の時相において実施される。本実施形態においてはスキャン所要時間を考慮して高々２、３相とするが、高速スキャンを実現可能な場合には５〜１０相のマルチフェーズ（多相）にすると良い。この場合臓器の機能診断に有利となる可能性がある。
【００２８】
図６は以上のように構成された本実施形態の動作を示すフローチャートである。
先ずステップＳ１において、被検体のスキャノグラム撮影が行なわれる。この場合の撮影範囲は、少なくとも、続くステップにおいてモニタスキャンする部位及び検査部位の両者を含む程度に幅広く設定される。なお、スキャノグラム撮影の代わりに、管電流を低く抑えてボリュームスキャンを行うようにしても良い。
【００２９】
ところで、ボリュームスキャンを行なう場合は、画像処理装置１１により被検体の三次元画像（３Ｄ像）を得るように構成しても良い。当該三次元画像を用いることにより、立体的なＲＯＩを設定することが可能となる。これにより、ある断面だけでなく、体軸方向に幅の広い領域をＲＯＩとして設定すること可能となる。具体的には、血管のような円柱体をＲＯＩとして設定することが可能となる。
【００３０】
次にステップＳ２において、モニタスキャンを行なうスライス位置が指定されるとともに、当該スライス位置がスキャンされて断層像（モニタ像）が再構成される。次にステップＳ３において、ＣＴ値の変化を監視（モニタ）する関心領域（ＲＯＩ）が、前ステップで得られた断層像上において設定される。これは、操作者がＲＯＩマーカ等を用いて表示画面上において設定するようにしても良いし、いわゆる輪郭抽出処理等による自動設定としても良い。そして、設定された関心領域におけるＣＴ値の閾値が指定される。この閾値は、検査部位のスキャンを開始するタイミングを与えるものである。
【００３１】
次に、ステップＳ４において、検査部位の撮影範囲が上記ステップＳ１で撮影されたスキャノグラム上に基づいて指定される。
そしてステップＳ５〜Ｓ７においてモニタスキャンが行われる。モニタスキャンは、ステップＳ５において医師が被検体に造影剤を注入すると同時に開始される。ステップＳ６において上記ＲＯＩを含むモニタスライスが再構成される。ステップＳ７において、ＲＯＩのＣＴ値が閾値を超えたか否かが判定される。
【００３２】
ＣＴ値が閾値を超えたことが判定されると、モニタスキャンを終了してステップＳ８に移行する。ステップＳ８では、先に指定された検査部位の領域がヘリカルスキャンされる。ヘリカルスキャンが完了した後、検査が終了する。
【００３３】
ところで、上記ヘリカルスキャンを行うに当たっては、本実施形態では単一のスライスのみしか撮影し得ない一次元検出器ではなく、二次元検出器Ａを用いてスキャン（マルチスライススキャン）するように構成されている。このため、機械的又は再構成的な助走距離を考慮して離れた位置でモニタスキャンを実施しても、迅速且つ適切に検査部位のヘリカルスキャンを開始することができる。
【００３４】
なお、モニタ部位３０と検査部位４０との位置関係に応じて、検出器Ａの体軸方向のどの検出器列を利用するかを可変として構成しても良い。
以上説明したように第１実施形態によれば、迅速且つ適切に検査部位のスキャンを行える。
（第２実施形態）…検出器Ａ＋絞りモニタスキャン＋全幅ヘリカルスキャン
次に、本発明の第２実施形態を説明する。第１実施形態では全幅モニタスキャンを行なったが、本実施形態においては、絞りモニタスキャンを行なう点において第１実施形態と異なっている。
【００３５】
図７は、第２実施形態に係るモニタスキャンの様子を示す図である。モニタスキャンを行う際に、スリット２０により被検体のモニタスライス（モニタ部位３０を含むスライス）のみにＸ線が照射されるように構成されている。すなわち、モニタスキャン時において、データとして使用されることのない検出器列に向けて曝射されるＸ線はスリット２０により遮蔽される。
【００３６】
このような第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、迅速且つ適切にスキャンを行える上、モニタスキャン時における被検体に対する不必要な被曝を防止できる。
（第３実施形態）…検出器Ｂ＋全幅モニタスキャン＋全幅コンベンショナル
スキャン
次に、本発明の第３実施形態を説明する。第１又は第２実施形態では、体軸方向の幅が比較的狭い二次元検出器Ａを用いたが、本実施形態においては、同方向の幅が比較的広い二次元検出器Ｂを用いる。
【００３７】
図８は、体軸方向にかなり幅の広い二次元検出器Ｂを用いて、モニタスキャンを行っている様子を示す図である。
本実施形態では、図８に示されるように、モニタスキャンにおいて、モニタ部位３０と検査部位４０の両者を含む広い領域にＸ線が曝射される。この場合のデータ収集は、原則として全領域について同時に収集する。また、本実施形態では第１又は第２実施形態のようにヘリカルスキャンを行わず、コンベンショナルスキャンを行う。
【００３８】
このような第３実施形態によれば、モニタスキャン開始から検査終了、すなわちコンベンショナルスキャンの終了まで、全領域をスキャンし続けられるので、寝台２の移動に伴うスキャン開始のタイミングのずれが生じることがない。ここでは、検査過程において単にＲＯＩのＣＴ値が閾値を超えたか否かを判定してコンベンショナルスキャンに切り替えれば良い。また、ＲＯＩのＣＴ値が所定値を下回った時点で検査を終了すればよい。すなわち、検査開始と同様に、あらかじめ検査終了のＣＴ値の閾値を設定しておき、自動的に検査を終了しても良い。先に述べたように、モニタスキャン時は被曝を低減するようにＸ線量を抑えてスキャンするように構成されるので、通常スキャンを行なう場合に比べてメリットがある。
【００３９】
なお、モニタスキャンは、被検体内部の時間変化を監視しなければならないので、かなりのデータ収集速度が要求される。データ収集装置６の能力如何によっては、スキャンと同時に投影データを収集することが困難な場合も考慮される。この場合は、モニタ部位３０のみのデータ収集を行なうように構成しても良い。そして、ＲＯＩのＣＴ値が閾値を超えた時点で検査領域のデータ収集を開始する。
【００４０】
コンベンショナルスキャン時に発生するデータ量が膨大となり、データ収集部６の処理能力が追いつかない場合は、スキャン速度を低下させる。また、収集されたデータの再構成も同様に、モニタスキャン時及び検査時も常に全領域を再構成し続けても良いし、画像再構成装置８の能力に合わせて、モニタスキャン時には、モニタ領域を再構成し、検査スキャン時には、検査領域のみを再構成するようにしても良い。この場合、領域に応じて再構成方法が切り替わるように構成しても良い。例えば、狭い領域にはファンビーム再構成法又は特殊な再構成法が適用され、広い領域にはＦｅｌｄＫａｍｐ法又は３次元再構成法又は特殊な再構成法が適用されるようにしても良い。
【００４１】
このような第３実施形態によれば、モニタスキャンからコンベンショナルスキャンにスキャンに切り替わる際の時間のズレが殆ど生じることがなく、迅速且つ適切にスキャンを行える。
（第４実施形態）…検出器Ｂ＋絞りモニタスキャン＋絞りコンベンショナルスキャン
次に、本発明の第４実施形態を説明する。
【００４２】
実施例３
図９は、検出器Ｂを用いてモニタスキャンを行っている様子を示す図である。本実施形態においては、モニタスキャンを行っている最中は、モニタ部位３０のみにＸ線が曝射され、検査スキャン（ここではコンベンショナルスキャン）を行っている最中は、検査部位４０のみにＸ線が曝射されるようにＸ線の曝射制御が行われるように構成されている。すなわち、スリット２０の開口幅の制御が行われる。モニタ部位３０のＣＴ値が閾値を超えるまでは、検査部位４０に向けて曝射されるＸ線はスリット２０により遮蔽される。これにより、被検体に対する不要なＸ線被曝を防止できる。図１０は、ＲＯＩのＣＴ値が閾値を超過し、検査スキャンを行っている様子を示す図である。検査開始の信号と同時に、あらかじめ設定された検査部位にＸ線が照射されるようにスリットの開口幅が変化する。すなわち、図中矢印Ｓ方向に向けてスリット２０の開口部が広がる。ちなみに、スリット２０は、Ｘ線を曝射するＸ線管１の焦点を含むＸ線パスを中心軸として左右非対象に運動可能なように構成されている。
【００４３】
このような第４実施形態によれば、モニタスキャンからコンベンショナルスキャンにスキャンに切り替わる際の時間のズレが殆ど生じることがなく、迅速且つ適切にスキャンを行える上、被検体に対する不必要なＸ線被曝を防止することができる。
（第５実施形態）…検出器Ｂ＋絞りモニタスキャン＋絞りヘリカルスキャン
次に、本発明の第５実施形態を説明する。本実施形態は第４実施形態の変形例に関する。
【００４４】
図１１は、検出器Ｂの検出器列の一部を利用し、ヘリカルスキャンによる検査を行っている様子を示す図である。現在、主流となっている再構成方法によれば、体軸方向に幅広くデータを収集するよりも、検出幅を狭くしてヘリカルスキャンによってデータを収集した方が画質が良い場合がある。また、全体のデータが膨大になる場合、又は検出器ピッチもしくはデータ収集系の都合により検出幅を狭くした方が有利な場合がある。その他にも、検査領域が不確定な場合など、検査領域をヘリカルスキャンして再構成し、画像を確認しながら必要と思われる検査領域のデータを収集し終わった時点で検査を終了させるように構成しても良い。
【００４５】
以上のような様々な条件に応じて、本実施形態においては、体軸方向に比較的幅の広い二次元検出器Ｂを用いる場合において、敢えてヘリカルスキャンを実施する。
【００４６】
このような第５実施形態によれば、第４実施形態と同様に、モニタスキャンからコンベンショナルスキャンにスキャンに切り替わる際の時間のズレが殆ど生じることがなく、迅速且つ適切にスキャンを行える上、被検体に対する不必要なＸ線被曝を防止することができ、さらに、高画質の検査画像が得られる。
（変形例）
本発明は上述した実施形態に限定されず、種々変形して実施可能である。例えば、上述した実施形態は、造影検査、すなわち被検体に造影剤を注入して画像撮影を行なうものであったが、造影剤を用いない場合の撮影にも本発明は適用可能である。また、造影剤によるＣＴ値の変化を監視する構成について説明したが、モニタスキャンにより得られた画像に輪郭抽出等の画像処理を施し、これにより被検体の動きをモニタし、このモニタ結果に基づいて検査領域のスキャンを開始するようなスキャン手順を構築しても良い。この場合は、被検体の呼吸の状態、あるいは対象物の動態をダイナミックスキャン等でモニタし、これらが撮影に適した状態になった時点、又は遅くともスキャン中には適した状態になると思われる時点で検査スキャンを開始する。被検体の特定の動態に伴って繰り返し発生する症例や、特定の呼吸位置でのみ観察しやすい病変等をとらえる場合に有効となる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、Ｘ線ＣＴの検査において、モニタスキャンによって検査のためのスキャン開始のタイミング信号が発せられた時点から、実際に検査領域のスキャンが開始されるまでの時間の遅れを減少することができる。これによって、検査開始のタイミング信号を与えるＣＴ値の閾値の設定がより容易なものとなり、最適なタイミングで迅速に検査を行える。
【００４８】
また、モニタスキャン時に二次元検出器の１部のスライスのみにＸ線が曝射されるように構成されているので、被検体に対する不必要なＸ線被曝を防止することができる。
また、被検体のある状態をモニタしておき、その状態をトリガとして常に同じ状態の被検体を繰り返し検査可能となるため、検査効率を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置のハードウェア構成を示すブロック図。
【図２】本発明の第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置において用いられる二次元検出器の構成を模式的に示す斜視図。
【図３】本発明の第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置においてモニタスキャンを行っている様子を示す図。
【図４】本発明の第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置において検査部位のヘリカルスキャンを行っている様子を示す図。
【図５】本発明の第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置において経過時間に対する関心領域のＣＴ値の変動を示すグラフ。
【図６】本発明の第１実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の動作を示すフローチャート。
【図７】本発明の第２実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置においてモニタスキャンを行っている様子を示す図。
【図８】本発明の第３実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置においてモニタスキャンを行っている様子を示す図。
【図９】本発明の第４実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置においてモニタスキャンを行っている様子を示す図。
【図１０】本発明の第４実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置において検査部位のコンベンショナルスキャンを行っている様子を示す図。
【図１１】本発明の第５実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置において検査部位のヘリカルスキャンを行っている様子を示す図。
【図１２】従来例に係り、モニタスキャンを行っている様子を示す図。
【図１３】従来例に係り、検査部位のヘリカルスキャンを行っている様子を示す図。
【図１４】従来例に係り、ＣＴ値のモニタ領域を示す図。
【図１５】従来例に係り、経過時間に対する寝台速度の変化を示すグラフ。
【符号の説明】
１…Ｘ線管
２…架台・寝台
３…放射線検出器
４…Ｘ線制御・高電圧発生装置
５…架台・寝台駆動制御装置
６…データ収集装置
７…データ記憶装置
８…画像再構成装置
９…ＣＰＵ
１０…画像記憶装置
１１…画像処理装置
１２…画像表示部
１３…操作部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an X-ray computed tomography apparatus, for example, an X-ray computed tomography apparatus (hereinafter referred to as “X-ray”) that obtains an optimal timing for starting scanning of an imaging region after injection of a contrast medium into a subject. CT apparatus ").
[0002]
[Prior art]
In a so-called contrast examination, a contrast agent injected into a blood vessel of a subject by drip or blood vessel injection travels in the bloodstream and reaches the target organ. It is possible to detect a lesion or an abnormality of an organ by observing the presence or absence of the contrast effect when the contrast agent penetrates or by observing the difference in the degree or the shape of the contrast region. However, since the contrast agent has fluidity and quickly moves and diffuses in the bloodstream, it flows away from the target organ with the passage of time. For this reason, there exists a fault that the density | concentration of a contrast agent reduces and the contrast effect reduces. There are individual differences in the time required for the contrast medium to reach the target organ and the degree of contrast effect.
[0003]
A contrast examination may be performed by changing the inflow route of the contrast medium to the target organ. The flow path of the contrast medium into the target organ varies depending on the elapsed time from the time when the contrast medium is injected. For example, in a certain time zone, the target organ is imaged with a contrast medium flowing from an artery, and in another time zone, the target organ is imaged by inflow of a contrast medium from a vein. If the inflow route of the contrast agent is different, the tissue to be imaged is different even in the same organ. This phenomenon is used to find a lesion in an organ and to determine the nature of the lesion.
[0004]
Conventionally, imaging in a contrast examination as described above is performed using a single slice CT, that is, a CT capable of imaging a single slice by one scan. In this case, the following method is used to start imaging at an optimal timing after injection of the contrast agent and collect appropriate data.
[0005]
That is, a change in the CT value of the region of interest of the subject into which the contrast medium has been injected is monitored by a monitor scan, and a scan (helical scan) of the examination region (for example, an organ for examination purposes) is performed based on the change in the CT value. There is an imaging method that performs scan control so as to obtain timing for starting. Monitor scanning is a scanning method in which image reconstruction is performed simultaneously while collecting X-ray transmission data of a subject, and an image is displayed as a moving image while scanning is performed, and is called dynamic scanning or fluoroscopic scanning.
[0006]
FIG. 12 is a layout diagram when performing the monitor scan according to the conventional example, and FIG. 13 is a layout diagram when performing the helical scan. X-rays emitted from the X-ray tube 1 toward the subject through the slit 20 are incident on a single-slice radiation detector 90. In the monitor scan, the monitor part 30 is scanned, and in the helical scan, the examination part 40 is scanned.
[0007]
The region of interest (monitor region 30) for monitoring the change in CT value in the monitor scan is set using a ROI marker or the like on the tomographic image obtained before the monitor scan, as shown in FIG. The region of the contrast agent inflow path (blood vessel or the like) to the organ to be performed is set. As the positional relationship between the region of interest and the organ, when the two regions are separated from each other in the body axis direction, they may be located close to each other.
[0008]
Immediately after injecting the contrast medium into the subject, the CT value is low because no contrast medium flows into the region of interest. As time further elapses, the contrast agent flows into the region of interest and the CT value changes (increases). If the CT value of this region of interest exceeds a predetermined threshold, it is considered that the contrast medium has also flowed into the organ that is the examination region, and at this time, a timing signal for starting scanning of the examination region is generated. Yes. Therefore, imaging can be started at the optimal time when the contrast medium flows into the organ.
[0009]
The imaging method in the contrast examination as described above has the following problems.
(1) When the slice position to be monitored and the slice position in the examination area are separated from each other, it is necessary to move the bed (or the gantry) to the slice position in the examination area after the monitor scan is completed, and scanning is performed according to the movement time. There is a problem that a deviation (delay) occurs in the start timing.
(2) When the inspection area is relatively large, a helical scan is performed. In this helical scan, it is necessary to collect projection data after the bed speed (the movement speed of the bed) becomes constant. However, as shown in FIG. 15, in order to keep the bed speed constant, mechanical run-up is necessary, and the scan start timing is deviated as in the case (1).
(3) When the slice position where the monitor scan is being performed is included in or close to the slice position to be photographed, the bed is moved from the monitor scan slice position to the end position of the examination area, and the scan is returned from the slice position. It is necessary to do. In this case, the scan start timing is deviated in the same manner as (1) above due to the time required to move the bed to the end of the inspection area. In particular, when performing a helical scan, it is necessary to perform a wide scan in the body axis direction to the extent that a desired slice can be reconstructed. For this reason, the distance to the return becomes longer.
[0010]
By the way, in order to set the CT value threshold value to be monitored in the monitor scan in consideration of the above-mentioned conditions, considerable experience is required and it is extremely difficult.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, there is a problem in that there is a deviation in the time from when the scan start timing of the inspection area is given to when the scan is actually started. Such a time shift needs to be suppressed in order to perform a test quickly and appropriately.
[0012]
An object of the present invention is to monitor a change in CT value of a region of interest of a subject, and an X-ray computer that can scan quickly and appropriately without causing a deviation in the timing of imaging start in accordance with the change in CT value. An object is to provide a tomography apparatus.
[0013]
Another object of the present invention is to monitor the change in the CT value of the region of interest of the subject and expose the subject to unnecessary X-rays when imaging is performed in accordance with the change in the CT value. It is an object of the present invention to provide an X-ray computed tomography apparatus that can reduce exposure without being exposed.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
(1) An X-ray computed tomography apparatus according to the present invention includes an X-ray tube that exposes X-rays, a two-dimensional detector having a plurality of detector rows, and an X-ray path including the focal point of the X-ray tube. X-ray shielding means which is movable to the left and right non-objects as a central axis and shields a part of the X-ray so that only a part of the detector array of the two-dimensional detector is exposed to X-rays; A scan control means for performing a monitor scan for monitoring a change in CT value of the region of interest of the subject, and controlling timing for starting scanning of the examination site of the subject based on the change in the CT value; During the monitor scan, the X-ray shielding means is moved and controlled so that X-rays are exposed to the region of interest of the subject, and the X-ray shielding means is moved when the examination scan is started. Means for controlling and changing the opening width That.
(2) The X-ray computed tomography apparatus of the present invention is the apparatus described in (1) above, and the scan control means monitors a change in CT value due to the injection of a contrast medium into the subject. It is characterized by.
(3) The X-ray computed tomography apparatus of the present invention is the apparatus according to (1) above, and the scan control means is configured to detect the region of interest of the subject by a monitor scan including a dynamic scan or a fluoroscopic scan. It is characterized by monitoring a change in CT value.
(4) The X-ray computed tomography apparatus according to the present invention is the apparatus according to (1) above, and the monitor scan is performed with an X-ray dose lower than that during the examination scan. Item 5. The X-ray computed tomography apparatus according to Item 3 or 4.
(5) The X-ray computed tomography apparatus of the present invention is the apparatus according to (1) above, further comprising threshold setting means for setting a threshold for the change in the CT value, and the scan control means includes The scanning of the examination region of the subject is started based on the threshold set by the threshold setting means.
(6) An X-ray computed tomography apparatus according to the present invention is the apparatus according to (1) above, and a notification means for notifying an operator of a change in the CT value, and a notification by the notification means. And an input means for inputting an instruction from the operator based on the scan control means, and the scan control means starts scanning the examination site of the subject in response to the instruction from the operator input by the input means. It is characterized by that.
(7) The X-ray computed tomography apparatus of the present invention is the apparatus described in (1) above, and collects a scanogram or a three-dimensional image of the subject, and based on the scanogram or the three-dimensional image, The apparatus further comprises an examination part setting unit for setting the examination part of the subject, and the scanning unit scans the examination part set by the examination part setting unit.
(8) An X-ray computed tomography apparatus according to the present invention is the apparatus according to (1) above, and the tomographic image of a specific slice is processed almost simultaneously with the scan by performing image processing on the scan result of the inspection scan. Reconstructing means for reconstructing, display means for displaying the tomographic image reconstructed by the reconstructing means, and an imaging region for changing the examination site according to an instruction from the operator based on the display content of the display means And a changing unit.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a plurality of embodiments of X-ray CT apparatuses having different types of detectors and different scanning methods will be described as follows.
[0016]
(First Embodiment) Detector A + full width monitor scan + full width helical scan
(Second Embodiment) Detector A + Aperture monitor scan + Full width helical scan
(Third embodiment) ... Detector B + full width monitor scan + full width conventional scan
(Fourth embodiment) ... Detector B + Aperture monitor scan + Aperture conventional scan
(Fifth Embodiment) Detector B + Aperture monitor scan + Aperture helical scan
The detector A is a two-dimensional detector having a relatively narrow width in the body axis (segment) direction, and the detector B is a two-dimensional detector having a relatively wide width in the same direction.
(First Embodiment) Detector A + full width monitor scan + full width helical scan
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a hardware configuration of an X-ray CT apparatus according to the first embodiment of the present invention. The X-ray CT apparatus of this embodiment includes an X-ray tube 1, a gantry / bed 2, a radiation detector 3, an X-ray control / high voltage generator 4, a gantry / bed driving controller 5, a data collection device 6, and a data storage. The apparatus 7 includes an image reconstruction device 8, a CPU 9, an image storage device 10, an image processing device 11, an image display unit 12, and an operation unit 13.
[0017]
X-rays exposed from the X-ray tube 1 pass through the subject placed on the bed 2 and attenuate, and then reach the radiation detector 3. The radiation detector 3 detects this transmitted X-ray and outputs it to the data collection device 6. The data collection device 6 creates projection data by processing the output signal from the radiation detector 3. This projection data is output to the image reconstruction device 8. The image reconstruction device 8 reconstructs a tomographic image of the subject by performing a reconstruction calculation process on the projection data. The tomographic image obtained by the reconstruction is stored in the image storage device 10 via the CPU 9. Alternatively, after various image processing is performed by the image processing device 11, the image is displayed on the image display unit 12.
[0018]
Further, the X-ray CT apparatus of the present embodiment is configured to perform scanogram imaging. This scanogram is obtained by repeating X-ray exposure and data collection while moving the bed 2 with the X-ray tube 1 and the radiation detector 3 fixed at fixed positions.
[0019]
FIG. 2 is a perspective view schematically showing the configuration of the radiation detector 3.
The radiation detector 3 is a two-dimensional detection in which a plurality of detector arrays in which a plurality of detection elements 31 are arranged along the circumferential direction (channel direction) are arranged along the body axis direction (slice or segment). It is comprised by the vessel. According to this two-dimensional detector, the examination site can be scanned by a region (that is, a two-dimensional detection region) having a predetermined width in the body axis direction of the subject. Incidentally, the radiation detector 3 includes a two-dimensional detector A having a relatively narrow width in the segment direction.
[0020]
A scanning method using such a radiation detector and simultaneously collecting projection data of a plurality of slices in one scan is referred to as a “multi-slice scan”. If the slice width is not taken into consideration, it is referred to as “volume scan”.
[0021]
The X-ray CT apparatus of the present embodiment is used for the above-described contrast examination of the subject, monitors the change in the CT value of the region of interest of the subject into which the contrast agent is injected, and based on the change in the CT value. Thus, a monitor scan for controlling the scan start timing of the examination region (organ) of the subject is performed, and the examination region is subjected to multi-slice scanning according to the control of the monitor scan.
[0022]
The monitor scan is a scanning method in which image reconstruction is performed simultaneously while collecting X-ray transmission data of a subject, and an image is displayed as a moving image while performing scanning, and is a dynamic scan or a fluoroscopic scan. In addition, the monitor scan monitors changes in the CT value of the region of interest of the subject. This region of interest is set using a ROI marker or the like on a tomographic image obtained by imaging in advance of the monitor scan, and the region of the contrast agent inflow path (blood vessel or the like) to the examination site to be subjected to the contrast examination Is set. As a positional relationship between the region of interest and the examination site, a case is assumed in which both are located apart from each other in the body axis direction. The monitor scan is performed with a minimum X-ray dose to reduce exposure. For image reconstruction in the monitor scan, a fan beam reconstruction method related to a single slice scan, a three-dimensional reconstruction method related to a multi-slice scan, a volume scan, or the like is applied.
[0023]
It should be noted that, in connection with such monitor scanning, a realistic apparatus requires three processing times consisting of image reconstruction processing, CRT display processing, and calculation of the CT value of the region of interest after collecting scan data.
[0024]
FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which monitor scanning is performed in the present embodiment. An X-ray beam having a substantially square pyramid shape is exposed from the X-ray tube 1 toward the subject through the slit 20. A monitor region 30 is included in the X-ray beam path. Further, the X-ray beam transmitted through the subject is incident on the entire surface of the two-dimensional detector A. As a result, a full width monitor scan is performed.
[0025]
In addition, as shown in FIG. 3, when the monitor part 30 and the test | inspection part 40 are spaced apart, the monitor scan in which the monitor part 30 is detected in the slice position of the edge part of the body axis direction of the detector A is performed. When an inspection start signal is issued, a helical scan is started as shown in FIG. In this case, since the mechanical approach distance necessary for the helical scan can be covered by the width of the detector A, it is not necessary to make a U-turn on the bed, and the scan of the examination site can be started quickly and appropriately. If the inspection site 40 is small enough to fit within the width of the detector A, a helical scan is not necessary, so a conventional scan is performed. The conventional scan is a scan method that does not involve relative movement of both the bed and the gantry in the body axis direction.
[0026]
Note that by performing image processing on the scan result of the specific slice obtained by scanning the examination region, the tomographic image of the specific slice is reconstructed almost simultaneously with the scan, and the tomographic image is displayed on the display unit 12. The imaging region changing means for changing the imaging region of the examination site may be provided. This makes it possible to change the shooting area at an arbitrary time.
[0027]
FIG. 5 is a graph showing the variation of the CT value of the region of interest according to the elapsed time.
The flow path of the contrast medium into the target organ varies depending on the elapsed time from the time when the contrast medium is injected. For example, the target organ is imaged by a contrast medium flowing from an artery (arterial phase) in a certain time period, and the target organ is imaged by inflow of a contrast medium from a vein (venous phase) in another time period. An inspection scan (helical scan) described later is performed in both or at least one of the arterial phase and the venous phase. In the present embodiment, the number of phases is at most two in consideration of the time required for scanning. However, when high-speed scanning can be realized, the number of phases may be 5 to 10 (multiphase). This may be advantageous for organ function diagnosis.
[0028]
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the present embodiment configured as described above.
First, in step S1, scanogram imaging of a subject is performed. In this case, the imaging range is set to be wide enough to include at least the part to be monitored and the part to be examined in the subsequent steps. Instead of scanogram imaging, volume scanning may be performed with the tube current kept low.
[0029]
By the way, when performing a volume scan, you may comprise so that the image processing apparatus 11 may obtain the three-dimensional image (3D image) of a subject. By using the three-dimensional image, a three-dimensional ROI can be set. As a result, not only a certain cross section but also a wide region in the body axis direction can be set as the ROI. Specifically, a cylindrical body such as a blood vessel can be set as the ROI.
[0030]
Next, in step S2, a slice position to be monitored is designated, and the slice position is scanned to reconstruct a tomographic image (monitor image). Next, in step S3, a region of interest (ROI) for monitoring a change in CT value is set on the tomographic image obtained in the previous step. This may be set on the display screen by the operator using an ROI marker or the like, or may be automatically set by so-called contour extraction processing or the like. Then, the threshold value of the CT value in the set region of interest is designated. This threshold value gives the timing to start scanning the examination site.
[0031]
Next, in step S4, the imaging range of the examination site is designated based on the scanogram imaged in step S1.
In steps S5 to S7, a monitor scan is performed. The monitor scan is started at the same time when the doctor injects a contrast medium into the subject in step S5. In step S6, the monitor slice including the ROI is reconstructed. In step S7, it is determined whether or not the CT value of ROI exceeds a threshold value.
[0032]
If it is determined that the CT value exceeds the threshold value, the monitor scan is terminated and the process proceeds to step S8. In step S8, the region of the examination site specified previously is helically scanned. After the helical scan is completed, the inspection ends.
[0033]
By the way, when performing the helical scan, the present embodiment is configured to scan using a two-dimensional detector A (multi-slice scan) instead of a one-dimensional detector that can capture only a single slice. ing. For this reason, even if a monitor scan is performed at a remote position in consideration of a mechanical or reconfigurable approach distance, a helical scan of the examination site can be started quickly and appropriately.
[0034]
Depending on the positional relationship between the monitor site 30 and the test site 40, which detector row in the body axis direction of the detector A may be used as variable.
As described above, according to the first embodiment, the examination site can be scanned quickly and appropriately.
(Second Embodiment) Detector A + Aperture monitor scan + Full width helical scan
Next, a second embodiment of the present invention will be described. Although the full width monitor scan is performed in the first embodiment, the present embodiment is different from the first embodiment in that the aperture monitor scan is performed.
[0035]
FIG. 7 is a diagram illustrating a state of monitor scanning according to the second embodiment. When performing the monitor scan, the slit 20 is configured to irradiate only the monitor slice (slice including the monitor region 30) of the subject with X-rays. That is, X-rays exposed toward a detector row that is not used as data during the monitor scan are shielded by the slit 20.
[0036]
According to the second embodiment, similarly to the first embodiment, scanning can be performed quickly and appropriately, and unnecessary exposure to the subject during the monitor scan can be prevented.
(Third embodiment) Detector B + full width monitor scan + full width conventional
scan
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the first or second embodiment, the two-dimensional detector A having a relatively narrow width in the body axis direction is used. However, in the present embodiment, the two-dimensional detector B having a relatively wide width in the same direction is used.
[0037]
FIG. 8 is a diagram illustrating a state in which monitor scanning is performed using the two-dimensional detector B that is considerably wide in the body axis direction.
In the present embodiment, as shown in FIG. 8, X-rays are exposed to a wide area including both the monitor part 30 and the examination part 40 in the monitor scan. In this case, data collection is generally performed for all areas simultaneously. In this embodiment, a conventional scan is performed without performing a helical scan as in the first or second embodiment.
[0038]
According to the third embodiment, since the entire area can be continuously scanned from the start of the monitor scan to the end of the inspection, that is, the end of the conventional scan, the scan start timing may be shifted due to the movement of the bed 2. Absent. Here, it is only necessary to determine whether or not the CT value of the ROI exceeds the threshold value during the inspection process and switch to the conventional scan. The inspection may be terminated when the CT value of the ROI falls below a predetermined value. That is, similarly to the start of the inspection, a CT value threshold value for the end of the inspection may be set in advance to automatically end the inspection. As described above, the monitor scan is configured to perform scanning while suppressing the X-ray dose so as to reduce the exposure, so that there is an advantage over the case of performing the normal scan.
[0039]
In addition, since the monitor scan must monitor the time change inside the subject, a considerable data collection speed is required. Depending on the ability of the data collection device 6, it may be considered that it is difficult to collect projection data simultaneously with scanning. In this case, the data may be collected only for the monitor region 30. Then, when the CT value of ROI exceeds the threshold value, data collection for the inspection region is started.
[0040]
When the amount of data generated at the time of conventional scanning becomes enormous and the processing capability of the data collection unit 6 cannot keep up, the scanning speed is reduced. Similarly, in the reconstruction of the collected data, the entire area may be continuously reconstructed at the time of monitor scan and inspection, and the monitor area at the time of monitor scan in accordance with the capability of the image reconstruction device 8. May be reconfigured, and only the inspection area may be reconfigured during the inspection scan. In this case, the reconstruction method may be switched according to the region. For example, a fan beam reconstruction method or a special reconstruction method may be applied to a narrow region, and a FeldKamp method, a three-dimensional reconstruction method, or a special reconstruction method may be applied to a wide region.
[0041]
According to the third embodiment, there is almost no time lag when switching from the monitor scan to the conventional scan, and the scan can be performed quickly and appropriately.
(Fourth embodiment) ... Detector B + Aperture monitor scan + Aperture conventional scan
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
[0042]
Example 3
FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which monitor scanning is performed using the detector B. FIG. In the present embodiment, X-rays are exposed only to the monitor region 30 while the monitor scan is being performed, and X only is applied to the inspection region 40 while the inspection scan (conventional scan) is being performed. X-ray exposure control is performed so that the rays are exposed. That is, the opening width of the slit 20 is controlled. Until the CT value of the monitor region 30 exceeds the threshold value, X-rays exposed toward the examination region 40 are shielded by the slit 20. Thereby, unnecessary X-ray exposure to the subject can be prevented. FIG. 10 is a diagram illustrating a state where the CT value of ROI exceeds a threshold value and an inspection scan is performed. Simultaneously with the inspection start signal, the opening width of the slit changes so that X-rays are irradiated to a predetermined inspection site. That is, the opening of the slit 20 is widened in the direction of the arrow S in the figure. By the way, the slit 20 is configured to be movable in the left and right non-target directions with the X-ray path including the focal point of the X-ray tube 1 that emits X-rays as the central axis.
[0043]
According to the fourth embodiment, there is almost no time lag when switching from the monitor scan to the conventional scan, the scan can be performed quickly and appropriately, and unnecessary X-ray exposure to the subject is performed. Can be prevented.
(Fifth Embodiment) Detector B + Aperture monitor scan + Aperture helical scan
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. The present embodiment relates to a modification of the fourth embodiment.
[0044]
FIG. 11 is a diagram illustrating a state in which the inspection by the helical scan is performed using a part of the detector row of the detector B. FIG. According to the reconstruction method that is currently mainstream, there are cases where the image quality is better when data is collected by helical scanning with a narrow detection width than when data is collected widely in the body axis direction. In some cases, the entire data becomes enormous, or it is advantageous to narrow the detection width due to the detector pitch or the convenience of the data collection system. In addition, when the inspection area is indeterminate, the inspection area is helically scanned and reconstructed, and the inspection is terminated when the necessary inspection area data is collected while checking the image. It may be configured.
[0045]
In accordance with the various conditions as described above, in the present embodiment, when the two-dimensional detector B having a relatively wide width in the body axis direction is used, a helical scan is performed.
[0046]
According to the fifth embodiment, as in the fourth embodiment, there is almost no time lag when switching from the monitor scan to the conventional scan, and the scan can be performed quickly and appropriately. Unnecessary X-ray exposure to the specimen can be prevented, and a high-quality inspection image can be obtained.
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiment described above, and can be implemented with various modifications. For example, the above-described embodiment is a contrast examination, that is, an image is photographed by injecting a contrast medium into a subject. However, the present invention can also be applied to photographing when no contrast medium is used. Further, the configuration for monitoring the change in the CT value due to the contrast agent has been described. However, image processing such as contour extraction is performed on the image obtained by the monitor scan, thereby monitoring the movement of the subject, and based on the monitoring result. Thus, a scanning procedure for starting scanning of the inspection area may be constructed. In this case, when the respiratory state of the subject or the dynamics of the object are monitored by dynamic scanning, etc., when these are suitable for imaging, or when they are likely to be suitable during scanning at the latest Start an inspection scan at. This is effective when capturing cases that occur repeatedly with specific movement of the subject, or lesions that are easily observed only at specific breathing positions.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the X-ray CT inspection, from the time when the scan start timing signal for the inspection is generated by the monitor scan, the scan of the inspection region is actually started. Time delay can be reduced. This makes it easier to set the threshold value of the CT value that gives the timing signal for starting the inspection, and the inspection can be performed quickly at the optimal timing.
[0048]
In addition, since X-rays are exposed to only a part of the slice of the two-dimensional detector during the monitor scan, unnecessary X-ray exposure to the subject can be prevented.
Further, since a certain state of the subject is monitored and the subject in the same state can be repeatedly inspected with the state as a trigger, the examination efficiency can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of an X-ray computed tomography apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view schematically showing a configuration of a two-dimensional detector used in the X-ray computed tomography apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a state in which a monitor scan is performed in the X-ray computed tomography apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing a state in which a helical scan of an examination site is performed in the X-ray computed tomography apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing a change in CT value of a region of interest with respect to elapsed time in the X-ray computed tomography apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the X-ray computed tomography apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing a state in which a monitor scan is performed in the X-ray computed tomography apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram showing a state in which a monitor scan is performed in the X-ray computed tomography apparatus according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram showing a state in which a monitor scan is performed in the X-ray computed tomography apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing a state in which a conventional scan of an examination site is performed in an X-ray computed tomography apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a diagram showing a state in which a helical scan of an examination site is performed in an X-ray computed tomography apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating a state in which monitor scanning is performed according to a conventional example.
FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which a helical scan of an examination site is performed according to a conventional example.
FIG. 14 is a diagram showing a CT value monitor area according to a conventional example.
FIG. 15 is a graph showing a change in bed speed with respect to elapsed time according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 ... X-ray tube
2 ... Stand, bed
3. Radiation detector
4 ... X-ray control / high voltage generator
5 ... Stand / bed drive control device
6 ... Data collection device
7. Data storage device
8 ... Image reconstruction device
9 ... CPU
10. Image storage device
11 Image processing apparatus
12. Image display unit
13 ... Operation part

Claims

Ｘ線を曝射するＸ線管と、
複数の検出器列を有する二次元検出器と、
前記Ｘ線管の焦点を含むＸ線パスを中心軸として左右非対象に移動可能であり、前記二次元検出器の一部の検出器列のみにＸ線が曝射されるように該Ｘ線の一部を遮へいするＸ線遮へい手段と、
被検体の関心領域のＣＴ値の変化を監視するためのモニタスキャンを行い、当該ＣＴ値の変化に基づいて、前記被検体の検査部位のスキャンを開始するタイミングを制御するスキャン制御手段と、
前記モニタスキャン時においては前記被検体の前記関心領域にＸ線が曝射されるように前記Ｘ線遮へい手段を移動制御し、且つ、前記検査スキャンが開始されるときに前記Ｘ線遮へい手段を移動制御して開口幅を変える手段とを具備することを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。An X-ray tube that emits X-rays;
A two-dimensional detector having a plurality of detector rows;
The X-ray can be moved to the left and right non-objects with an X-ray path including the focal point of the X-ray tube as a central axis, and the X-ray is exposed to only a part of the detector rows of the two-dimensional detector. X-ray shielding means for shielding a part of
A scan control means for performing a monitor scan for monitoring a change in the CT value of the region of interest of the subject, and controlling the timing of starting the scan of the examination region of the subject based on the change in the CT value;
During the monitor scan, the X-ray shielding means is controlled to move so that X-rays are exposed to the region of interest of the subject, and the X-ray shielding means is used when the examination scan is started. An X-ray computed tomography apparatus comprising: means for controlling movement and changing an opening width.

前記スキャン制御手段は、前記被検体に対する造影剤の注入によるＣＴ値の変化を監視することを特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。 The X-ray computed tomography apparatus according to claim 1, wherein the scan control unit monitors a change in CT value due to injection of a contrast medium into the subject.

前記スキャン制御手段は、ダイナミックスキャン又は透視スキャンを含むモニタスキャンにより前記被検体の関心領域のＣＴ値の変化を監視することを特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。 The X-ray computed tomography apparatus according to claim 1, wherein the scan control unit monitors a change in CT value of the region of interest of the subject by a monitor scan including a dynamic scan or a fluoroscopic scan.

前記モニタスキャンは、前記検査スキャン時よりも低いＸ線量により行われることを特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。 The X-ray computed tomography apparatus according to claim 1, wherein the monitor scan is performed with an X-ray dose lower than that during the inspection scan.

前記ＣＴ値の変化に対する閾値を設定する閾値設定手段をさらに具備し、前記スキャン制御手段は、前記閾値設定手段により設定された閾値に基づいて前記被検体の検査部位のスキャンを開始することを特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。 Threshold value setting means for setting a threshold value for the change in the CT value is further provided, and the scan control means starts scanning the examination region of the subject based on the threshold value set by the threshold value setting means. The X-ray computed tomography apparatus according to claim 1.

前記ＣＴ値の変化を操作者に対して報知する報知手段と、前記報知手段による報知に基づく前記操作者からの指示を入力する入力手段とをさらに具備し、前記スキャン制御手段は、前記入力手段により入力された操作者からの指示に応じて前記被検体の検査部位のスキャンを開始することを特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。 The information processing device further includes notification means for notifying an operator of the change in the CT value, and input means for inputting an instruction from the operator based on the notification by the notification means, and the scan control means includes the input means. 2. The X-ray computed tomography apparatus according to claim 1, wherein scanning of the examination region of the subject is started in response to an instruction from the operator input by the step 1.

前記被検体のスキャノグラム又は三次元画像を収集し、このスキャノグラム又は三次元画像に基づいて、前記被検体の検査部位を設定する検査部位設定手段をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。 2. The examination part setting means for collecting a scanogram or a three-dimensional image of the subject and setting the examination part of the subject based on the scanogram or the three-dimensional image. X-ray computed tomography equipment.

前記検査スキャンによるスキャン結果を画像処理することにより、特定スライスの断層像をスキャンとほぼ同時に再構成する再構成手段と、
前記再構成手段により再構成された断層像を表示する表示手段と、
前記表示手段の表示内容に基づく前記操作者からの指示により、前記検査部位を変更する検査部位変更手段とをさらに具備することを特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。Reconstructing means for reconstructing a tomogram of a specific slice almost simultaneously with the scan by image processing the scan result of the inspection scan,
Display means for displaying the tomographic image reconstructed by the reconstructing means;
2. The X-ray computed tomography apparatus according to claim 1, further comprising an examination part changing unit that changes the examination part according to an instruction from the operator based on display content of the display unit.