JP3940579B2

JP3940579B2 - Ｘ線コンピュータ断層撮影装置

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Publication number: JP3940579B2
Application number: JP2001320929A
Authority: JP
Inventors: 俊之新野; 祐司柳田; 成幸中島
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-10-18
Filing date: 2001-10-18
Publication date: 2007-07-04
Anticipated expiration: 2021-10-18
Also published as: JP2003116836A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、造影剤流入をモニタリングする機能を備えたＸ線コンピュータ断層撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
造影剤撮影では、被検体に投与した造影剤が撮影範囲に流入するタイミングを計ってスキャン（ここでは、ヘリカルスキャンであり、以下、モニタスキャンに対して本スキャンと区別する）することが重要である。そのため該撮影範囲より上流の位置で造影剤の流れをモニタリングにより監視する。つまり、モニタリング位置で連続的にスキャンを繰り返し、それにより得られた投影データから断層画像データを即時的に再構成し、表示する。
【０００３】
操作者は、この断層画像を観察し、注目血管の染影度がある程度高くなったタイミングを見計らって、本スキャンのトリガを入力する。装置では、そのトリガを受けると、モニタスキャンを停止し、撮影範囲のスキャン開始位置まで天板を移動するとともに、操作者からの本スキャンのスキャン条件（Ｘ線曝射条件、ヘリカルピッチ等）のセットアップを待機し、そのセットアップされたＸ線曝射条件に従って高電圧発生部の出力電圧を切換え、フィラメントを予熱し、その準備完了後に管電圧とリガを与えて実際に本スキャンを開始する。このように本スキャンを実際に開始する前には、天板移動、セットアップ、および曝射準備が必要とされる。
【０００４】
これらの作業に要する時間は、短くはない。そのため、本スキャン開始が、造影剤が撮影範囲に流入し始める好適なタイミングよりも遅くなってしまう事態が起こらないとは言えない。また、そのような事態を避けるためには、その作業時間を考慮して、注目血管の染影度があまり高くないタイミングで、本スキャンのトリガを入力する必要があるが、このタイミングの判断は、非常に高い知識と経験を要する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置において、造影剤流入のモニタスキャンから本スキャンへの移行時間を短縮することにより、本スキャン開始タイミングのずれを軽減することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、天板上に載置された被検体に投与した造影剤の撮影範囲への流入をモニタリング位置で監視するためにモニタリング位置で連続的にスキャンを繰り返し且つ得られた投影データから断層画像を即時的に再構成し表示するモニタスキャンオペレーションと、天板移動を伴って撮影範囲の投影データをヘリカルスキャンにより収集する本スキャンオペレーションとを実行するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、第１Ｘ線管球と第１Ｘ線検出器とを有する第１ペアと、第２Ｘ線管球と第２Ｘ線検出器とを有する第２ペアと、第１Ｘ線管球に直流電源を印加する第１高電圧発生部と、第２Ｘ線管球に直流電源を印加する第２高電圧発生部と、第１ペアと第２ペアとの少なくとも一方を回転軸に沿って移動するＺシフト機構と、第１、第２Ｘ線検出器の出力に基づいて断層画像データを再構成する画像再構成部と、再構成した断層画像データを表示する画像表示部と、モニタスキャンオペレーションを第１ペアで、本スキャンオペレーションを第２ペアでそれぞれ実行させるとともに、Ｚシフト機構を制御して第１ペアと第２ペアとの距離をモニタリング位置と撮影範囲の開始位置との間の距離に天板の助走距離を加算又は減算した距離に設定する制御部とを具備する。
【０００７】
また、本発明は、天板上に載置された被検体に投与した造影剤の撮影範囲への流入をモニタリング位置で監視するためにモニタリング位置で連続的にスキャンを繰り返し且つ得られた投影データから断層画像を即時的に再構成し表示するモニタスキャンオペレーションと、天板移動を伴って撮影範囲の投影データをヘリカルスキャンにより収集する本スキャンオペレーションとを実行するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、Ｘ線管球とＸ線検出器とのペアを複数装備し、その少なくとも１つのペアを他のペアから被検体の体軸方向に関して所定距離離間させ、少なくとも１つのペアを使ってモニタスキャンオペレーションを実行し、他のペアを使って本スキャンオペレーションを実行する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明によるＸ線コンピュータ断層撮影装置（Ｘ線ＣＴ装置）を好ましい実施形態により説明する。なお、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置のスキャン方式としては、Ｘ線管球とＸ線検出器とが１体として被検体の周囲を回転するローテート／ローテートタイプ、リング状にアレイされた多数の検出素子が固定され、Ｘ線管球のみが被検体の周囲を回転するステーショナリ／ローテートタイプ等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発明を適用可能であるが、ここではローテート／ローテートタイプを例に説明する。また、１フレームの断層画像データを再構成するには、被検体の周囲１周、約３６０°分の投影データの１セットが、またハーフスキャン法でも１８０°＋ファン角分の投影データが必要とされる。ここでは、前者の例で説明する。なお、投影データとは、Ｘ線パス上の組織等の減弱係数（又は吸収係数）の通過距離に関する積分データとして定義される。
【０００９】
図１に、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の主要部の構成を示している。本実施形態のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、スキャンガントリ１とコンピュータ装置２とから構成される。スキャンガントリ１は、被検体に関する投影データを収集するための構成要素であり、その投影データはコンピュータ装置２に取り込まれ、画像再構成等の処理に供される。コンピュータ装置２は、リアルプレップ制御部２１と、それに対してデータ／制御バス２８を介して接続された前処理部２３、画像再構成部２４、画像表示部２５、操作卓２６及びメモリ２７から構成される。
【００１０】
被検体は、寝台１０の天板２０に載置された状態でスキャンガントリ１内に挿入される。寝台１０の天板２０は寝台駆動部１７により駆動されその長手方向に関して移動する。通常、この長手方向が後述する回転軸ＲＡ（体軸およびＺ軸に同じ）と平行になるように寝台１０が設置される。天板位置センサ１８は、天板２０の位置を検出するために設けられており、例えばロータリーエンコーダにより構成される。
【００１１】
スキャンガントリ１には、図示しない円環状の回転架台が架台回転駆動部１６により駆動され回転軸ＲＡを中心に回転するように設けられている。この回転架台には、Ｘ線管装置とＸ線検出器とのペアが複数搭載されている。ここでは、２ペアとして説明する。その一方の第１ペア１１は、第１Ｘ線管装置１１０と、それに対向する多チャンネル型の第１Ｘ線検出器１１３とが回転架台に搭載されている。第２ペア１２は、第２Ｘ線管装置１２０と、それに対向する多チャンネル型の第２Ｘ線検出器１２３とが、その中心軸が第１ペア１１の中心軸と回転軸ＲＡで所定角度（ここでは９０°と仮定する）で交差する位置関係で回転架台に搭載されている。
【００１２】
第１Ｘ線管装置１１０は、第１Ｘ線管球１１１と、被曝低減のために低エネルギー成分を除去するための第１Ｘ線フィルタ１１２とから構成される。第２Ｘ線管装置１２０も同様に、第２Ｘ線管球１２１と、第２Ｘ線フィルタ１２２とから構成される。第１Ｘ線管装置１１０及び第１Ｘ線検出器１１３と回転架台との間にはＺシフト機構１３が配置される。Ｚシフト機構１３は、回転軸ＲＡと平行又は略平行な向きに、第１Ｘ線管装置１１０及び及び第１Ｘ線検出器１１３を平行移動可能に支持するために必要な構造及び動力源を装備し、Ｚシフト機構駆動部１９からの電力供給を受けて電動で第１Ｘ線管装置１１０及び第１Ｘ線検出器１１３を移動する。
【００１３】
第１、第２Ｘ線管球１１１、１２１に個別に電力供給できるようにインバータ式の高電圧発生部１４、１５を２系統設けている。高電圧発生部１４、１５はそれぞれ高電圧変圧器、フィラメント電流発生器、整流器の他に管電圧及びフィラメント電流を任意に又は段階的に調整するために管電圧切換器、フィラメント電流切換器を備えている。
【００１４】
第１、第２Ｘ線検出器１１３、１２３の出力は、それぞれデータ収集部１１４、１２４、図示しないが連続回転を可能にするスリップリング及び前処理部２３を介して投影データとして画像再構成部２４に供給され、そこで断層画像データの再構成処理に供される。この断層画像データは、画像表示部２５に表示されるとともに、リアルプレップ制御部２１にも供給され、後述するように本スキャンオペレーション開始のタイミングの起点を決定する処理等のために使われる。
【００１５】
操作卓２６は、操作者が例えば後述するようにスキャン条件を始め様々な情報、後述する本スキャントリガやプレトリガ等の指示を入力するために設けられている。また、メモリ２７は、これら入力されたスキャン条件のデータを記憶し、撮影シーケンスの進行に伴って適時にリアルプレップ制御部２１に提供するために設けられている。
【００１６】
以下、リアルプレップ制御部２１による造影剤撮影に関する制御動作について説明する。なお、この制御動作については、リアルプレップ制御部２１は操作者の指示に従って選択的に使用可能な４種類の動作モードを装備している。これら４種類の動作モードについて順番に説明する。
【００１７】
（第１制御動作）
図２に第１の動作制御の手順を示している。まず、操作卓２６を介してスキャン条件が設定され（Ｓ１）、メモリ２７に記憶される。このスキャン条件には、図３に示すように、第１ペア１１によるモニタスキャンの位置Ｐ１、第２ペア１２による本スキャン（ヘリカルスキャン）の撮影範囲の開始位置Ｐ３、その終了位置Ｐ４が含まれる。またスキャン条件には、モニタスキャンのＸ線条件（モニタスキャン用管電圧及びモニタスキャン用管電流）、本スキャンのＸ線条件（本スキャン用管電圧及び本スキャン用管電流）が含まれる。典型的には、線質を揃えるためにモニタスキャン用管電圧は本スキャン用管電圧と等価に設定され、被曝線量を抑えるためにモニタスキャン用管電流は本スキャン用管電流よりも低く設定される。さらにスキャン条件には、ヘリカルピッチ（１回転あたりの天板移動距離）を決定するパラメータとして、天板移動速度と、スキャン時間（１回転に要する時間）とが含まれる。
【００１８】
スキャン条件が設定されると、リアルプレップ制御部２１は、第１ペア１１と第２ペア１２とのスキャン面間距離ΔＤを、モニタスキャンの位置Ｐ１と本スキャンの撮影範囲の開始位置Ｐ３との間の距離に、天板が停止状態からヘリカルスキャン時の天板移動速度に達するまでの助走に要する距離ＤＡを加算することにより計算する（Ｓ２）。なお、天板移動方向が逆向きの場合には、図４に示すように、第１ペア１１と第２ペア１２とのスキャン面間距離ΔＤは、モニタスキャンの位置Ｐ１と本スキャンの撮影範囲の開始位置Ｐ３との間の距離に、天板が停止状態からヘリカルスキャン時の天板移動速度に達するまでの助走に要する距離ＤＡを減算することにより計算される。
【００１９】
第１ペア１１のスキャン面と第２ペア１２のスキャン面が、計算した距離ΔＤだけ離間するように、リアルプレップ制御部２１はＺシフト機構駆動部１９を制御し（Ｓ３）、天板２０を手動操作して被検体の特定部位をモニタスキャンの位置Ｐ１に位置合わせする。このときの第２ペア１２は、本スキャンの撮影範囲の開始位置Ｐ３から助走距離ＤＡだけ天板移動方向前方の待機位置Ｐ２に位置する。
【００２０】
以上の位置セッティングが完了すると、リアルプレップ制御部２１は、架台回転駆動部１６を制御して、架台回転を開始し（Ｓ４）、そしてモニタスキャンのＸ線条件に従って第１高電圧発生部１４をセットアップし、それとともに本スキャンのＸ線条件に従って第２高電圧発生部１５のセットアップもこの段階で完了しておく。具体的には、高電圧発生部１４、１５の管電圧切換器をそれぞれモニタスキャン用管電圧、本スキャン用管電圧に従って設定し、また高電圧発生部１４、１５の管電流制御のためのフィラメント電流切換器をそれぞれモニタスキャン用管電流、本スキャン用管電流に従って設定するとともに、第１、第２Ｘ線管球１１１，１２１にに対するそれぞれのフィラメント加熱電流の供給を開始し、フィラメントを予熱する（Ｓ５）。
【００２１】
以上の準備作業が完了し、架台回転が定速に達した後に、リアルプレップ制御部２１は、モニタスキャンを開始する（Ｓ６）。つまり、第１高電圧発生部１４に曝射トリガを供給してＸ線曝射を開始するとともに、第１Ｘ線検出器１１３の電荷蓄積読出しサイクル、データ収集部１１４の信号増幅、アナログディジタル変換及びデータ読出しサイクルを開始させる。そして、画像再構成部２４を制御して、モニタスキャンにより得られた投影データから減弱係数分布を断層画像データとして即時的に再構成させ、その画像を画像表示部２５に表示させる（Ｓ７）。このモニタスキャン、画像再構成及び表示は後述のＳ１２で停止するまで、連続的に繰り返される。
【００２２】
操作者は、この断層画像、特にその断層内の関心領域（注目血管）の染影度を観察し、その染影度がある程度高くなったタイミングを見計らって、本スキャンのプレトリガを操作卓２６を介して入力する（Ｓ８）。
【００２３】
リアルプレップ制御部２１では、そのプレトリガに呼応して、寝台駆動部１７を制御して天板２０の移動を開始させるとともに、Ｚシフト機構駆動部１９を制御して天板移動と同速度で同方向に第１ペア１１の移動を開始させる（Ｓ９）。この移動とともに、本スキャン範囲の開始位置Ｐ３は徐々に第２ペア１２の待機位置（本スキャン位置）Ｐ２に接近する。その間も、モニタスキャン、画像再構成及び表示は継続され、操作者はその断層画像、特にその断層内の関心領域（注目血管）の染影度を観察し、適宜タイミングで、本スキャンのトリガを操作卓２６を介して入力する（Ｓ１０）。
【００２４】
この本スキャンのトリガに呼応して、リアルプレップ制御部２１は、本スキャン（ヘリカルスキャン）を開始する（Ｓ１１）。つまり、第２高電圧発生部１５に曝射トリガを供給してＸ線曝射を開始するとともに、第２Ｘ線検出器１２３の電荷蓄積読出しサイクル、データ収集部１２４の信号増幅、アナログディジタル変換及びデータ読出しサイクルを開始させる。なお、本スキャン範囲の開始位置Ｐ３が第２ペア１２の待機位置Ｐ２に到達した時点で未だ本スキャンのトリガが入力されないときには、リアルプレップ制御部２１は、自動的に、本スキャンを開始する。
【００２５】
この本スキャンは、本スキャン範囲の終了位置Ｐ４が第２ペア１２の待機位置Ｐ２に到達するまで継続され（Ｓ１２）、本スキャン範囲の終了位置Ｐ４が第２ペア１２の待機位置Ｐ２に到達した時点で、リアルプレップ制御部２１は、本スキャンとともにモニタスキャンを停止する（Ｓ１３）。
【００２６】
以上のように本制御手順によれば、第１ペア１１のスキャン面と第２ペア１２のスキャン面とを予め距離ΔＤだけ離間しているので、天板移動に伴う待ち時間を、天板の助走に要する時間に短縮することができる。また、第１ペア１１でモニタスキャンを行い、本スキャンを第２ペア１２で行うので、本スキャン直前まで染影度をモニタすることができる。さらに、モニタスキャンと本スキャンを第１、第２ペア１１、１２で別々に行うので、本スキャン条件に従って事前にＸ線曝射のセットアップを完了することができ、それにより、トリガを受けて直ちに本スキャンを開始することができる。
【００２７】
（第２制御動作）
第１制御動作では本スキャントリガを手動で入力していたが、第２制御動作は、プレトリガ入力以降の自動化を実現するものである。図５に第２の動作制御の手順を示している。図２と同じステップには同じ符号を付して、説明は省略する。また、図６には、第２制御動作の説明を補足するために、第１、第２のＸ線管球１１１，１２１それぞれの管電圧の時間変化と、天板速度の時間変化とを示している。
【００２８】
この第２制御動作では、スキャン条件として、第１ペア１１によるモニタスキャンの位置Ｐ１、第２ペア１２による本スキャンの撮影範囲の開始位置Ｐ３、その終了位置Ｐ４、モニタスキャンのＸ線条件、本スキャンのＸ線条件、ヘリカルピッチを決定するための天板移動速度及びスキャン時間の他に、モニタスキャン停止（プレトリガ入力）から本スキャン開始までの遅延時間ＤＬＴ１が設定される（Ｓ１´）。この遅延時間ＤＬＴ１は、第１ペア１１によるモニタスキャンの位置Ｐ１から、本スキャン開始位置Ｐ３（時刻Ｔ３では第２ペア１２のスキャン位置Ｐ３に同じ）まで、造影剤が血流と共に流れてくるのに要する時間を想定して設定される。この遅延時間ＤＬＴ１を事前に設定することで、操作者は断層画像の染影度が、本スキャン開始に最適な程度になった時点でプレトリガを入力すればよく、すなわちモニタスキャンの位置Ｐ１から撮影範囲の開始位置Ｐ３まで造影剤が血流と共に流れてくるのに要する時間を想定してプレトリガを入力するタイミングを意図的に遅らせる必要が解消され得る。
【００２９】
プレトリガ入力以降の自動化するのであるから、Ｓ８で入力されたプレトリガに呼応して、リアルプレップ制御部２１は、第１高電圧発生部１４、第１Ｘ線検出器１１３及び第１データ収集部１１４を制御して、モニタスキャンを停止し（Ｓ２１）、不要な被曝を解消する。
【００３０】
そして、リアルプレップ制御部２１は、プレトリガ入力時点Ｔ１から、事前設定した遅延時間から助走時間ＴＡを減算した時間ＤＬＴ２だけ経過した時点Ｔ２で、天板２０の移動を開始する（Ｓ２２）。天板２０が助走完了した時点Ｔ３には、本スキャン範囲の開始位置Ｐ３が第２ペア１２の待機位置Ｐ２に到達し（Ｓ２３）、その時点で本スキャンを開始する（Ｓ２４）。そしてモニタスキャンは既に停止しているので、本スキャン範囲の終了位置Ｐ４が第２ペア１２の位置Ｐ２に到達した時点で（Ｓ１２）、リアルプレップ制御部２１は、本スキャンを停止する（Ｓ１３´）。
【００３１】
このように本第２の制御動作によれば、第１の制御動作による作用効果に加えて、プレトリガ入力以降を自動化することにより、本スキャン開始タイミングのずれや個人差を解消して、安定的に本スキャンを行うことができる。
【００３２】
（第３制御動作）
第１制御動作ではプレトリガと本スキャントリガとを手動で、また第２制御動作ではプレトリガを手動で入力していたが、本スキャントリガだけでなく、プレトリガまで完全な自動化を実現するものである。図７に第３の動作制御の手順を示している。図２、図５と同じステップには同じ符号を付して、説明は省略する。また、図８には、第３制御動作の説明を補足するために、第１、第２のＸ線管球１１１，１２１それぞれの管電圧の時間変化と、天板速度の時間変化と、さらにモニタスキャンによる断層画像の関心領域内画素のＣＴ値平均の時間変化とを示している。
【００３３】
この第２制御動作では、スキャン条件として、第１ペア１１によるモニタスキャンの位置Ｐ１、第２ペア１２による本スキャンの撮影範囲の開始位置Ｐ３、その終了位置Ｐ４、モニタスキャンのＸ線条件、本スキャンのＸ線条件、ヘリカルピッチを決定するための天板移動速度及びスキャン時間、第１ペア１１によるモニタスキャンの位置Ｐ１から本スキャン開始位置Ｐ３まで造影剤が血流と共に流れてくるのに要する時間、換言するとモニタスキャン停止（プレトリガ入力）から本スキャン開始までの遅延時間ＤＬＴ１の他に、プレトリガの自動化のための関心領域と、しきい値とが設定される（Ｓ１´´）。
【００３４】
リアルプレップ制御部２１は、Ｓ７で得られた断層画像データから、事前に設定した関心領域内の複数画素のＣＴ値を抽出し、その平均値を計算し（Ｓ３１）、その計算したＣＴ値（平均値）を、事前に設定したしきい値に比較する（Ｓ３２）。ＣＴ値が、しきい値を超えていないときには、モニタリング位置Ｐ１の染影度が低すぎるものと判断して、次々と得られる断層画像データに対してＣＴ値抽出、平均値計算、そしてしきい値との比較を繰り返す。
【００３５】
ＣＴ値が、しきい値を超えた時Ｔ１、モニタリング位置Ｐ１の染影度が適当と判断して、モニタスキャンを停止し（Ｓ２１）、そして、Ｓ２２と同様に、リアルプレップ制御部２１は、ＣＴ値が、しきい値を超えた時点Ｔ１から、事前設定した遅延時間から助走時間ＴＡを減算した時間ＤＬＴ２だけ経過した時点Ｔ２で、天板２０の移動を開始し（Ｓ３３）、本スキャン範囲の開始位置Ｐ３が第２ペア１２の待機位置Ｐ２に到達した時点Ｔ３（Ｓ２３）に、その時点で本スキャンを開始し（Ｓ２４）、本スキャン範囲の終了位置Ｐ４が第２ペア１２の位置Ｐ２に到達した時点で（Ｓ１２）、リアルプレップ制御部２１は、本スキャンを停止する（Ｓ１３´）。
【００３６】
このように本第３の制御動作によれば、第１、第２の制御動作による作用効果に加えて、プレトリガの入力を含めて完全に自動化を実現することができる。
【００３７】
（第４制御動作）
第２，第３制御動作では、モニタスキャン停止から本スキャン開始までの遅延時間ＤＬＴ１を事前に設定していたが、第４制御動作は、この遅延時間ＤＬＴ１をリアルプレップ制御部２１の計算により求めるものである。図９、図１０に第４の動作制御の手順を示している。図２、図５、図７と同じステップには同じ符号を付して、説明は省略する。また、図１１には、第４制御動作の説明を補足するために、モニタスキャンにおける第１ペア１１で収集した投影データに基づく断層画像データの関心領域内画素のＣＴ値平均の時間変化と、同様に、モニタスキャンにおける第２ペア１２で収集した投影データに基づく断層画像データの関心領域内画素のＣＴ値平均の時間変化を示している。
【００３８】
この第４制御動作では、モニタスキャンは、第１ペア１１だけでなく、第２ペア１２でも行われる。このため、Ｓ５´では、モニタスキャンのＸ線条件に従って、第１高電圧発生部１４とともに、第２高電圧発生部１５もセットアップする。
【００３９】
そして、リアルプレップ制御部２１は、第１、第２高電圧発生部１４、１５、第１、第２Ｘ線検出器１１３、１２３、第１、第２データ収集部１１４、１２４を制御して、両ペア１１，１２でモニタスキャンを開始する（Ｓ４１）。モニタスキャンにより第１データ収集部１１４で収集した投影データに基づいて断層画像データ（第１断層画像データ）を再構成させ、それと並行して、モニタスキャンにより第２データ収集部１２４で収集した投影データに基づいて断層画像データ（第２断層画像データ）を再構成させる（Ｓ４２）。
【００４０】
リアルプレップ制御部２１は、Ｓ４２で得られた第１断層画像データから、事前に設定した関心領域内の複数画素のＣＴ値を抽出し、その平均値（第１ＣＴ値）を計算し、それと並行して、Ｓ４２で得られた第２断層画像データから関心領域内の複数画素のＣＴ値を抽出し、その平均値（第２ＣＴ値）を計算する（Ｓ４１）。その計算した第１ＣＴ値を、事前に設定したしきい値ＣＴ２に比較する（Ｓ４４）。
【００４１】
第１ＣＴ値が、しきい値ＣＴ２を超えていないときには、モニタリング位置Ｐ１の染影度が低すぎるものと判断して、次々と得られる断層画像データに対して第１、第２ＣＴ値計算、そして第１ＣＴ値しきい値との比較を繰り返すとともに、各時刻の第１、第２ＣＴ値をメモリ２７に記憶する。第１ＣＴ値が、しきい値ＣＴ２を超えた時、第１、第２ペア１１，１２の両王を使ったモニタスキャンを停止する（Ｓ４５）。
【００４２】
そして、リアルプレップ制御部２１は、記憶した第１、第２ＣＴ値の時間変化に基づいて、遅延時間ＤＬＴ１を計算する（Ｓ４６）。この遅延時間ＤＬＴ１は、第１ペア１１によるモニタスキャンの位置Ｐ１から本スキャン開始位置Ｐ３まで造影剤が血流と共に流れてくるのに要する時間、換言するとモニタ位置Ｐ１での染影度が特定の値（しきい値ＣＴ２）に達してから、それと同じ染影度に、本スキャンの開始位置Ｐ３で達するまでの時間差を表している。第２ペア１２の待機位置Ｐ２でのＣＴ値の時間変化が、モニタ位置Ｐ１でのＣＴ値の時間変化に対して略追従することから、モニタ位置Ｐ１でのＣＴ値がしきい値ＣＴ２に達した時刻Ｔ１２における第２ペア１２の待機位置Ｐ２でのＣＴ値（ＣＴ１）を特定し、モニタ位置Ｐ１でのＣＴ値が当該ＣＴ１であった時刻Ｔ１１を記憶データから抽出し、そのＴ１１からＴ１２までの時間幅を遅延時間ＤＬＴ１として推定することができる。
【００４３】
第１ＣＴ値が、しきい値ＣＴ２を超えた時刻Ｔ１２から、計算した遅延時間ＤＬＴ１から助走時間ＴＡを減算した時間ＤＬＴ２だけ経過した時点で、天板２０の移動を開始するとともに（Ｓ４７）、本スキャンのＸ線条件に従って、第２高電圧発生部１５をセットアップする（Ｓ４８）。
【００４４】
そして、本スキャン範囲の開始位置Ｐ３が第２ペア１２の待機位置Ｐ２に到達した時点（Ｓ２３）で、第２ペア１２により本スキャンを開始し（Ｓ２４）、本スキャン範囲の終了位置Ｐ４が第２ペア１２の位置Ｐ２に到達した時点で（Ｓ１２）、リアルプレップ制御部２１は、本スキャンを停止する（Ｓ１３´）。
【００４５】
このように本第４の制御動作によれば、第１、第２、第３の制御動作による作用効果に加えて、モニタスキャン停止から本スキャン開始までの遅延時間ＤＬＴ１の設定を不要にすることができる。
【００４６】
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。
【００４７】
【発明の効果】
本発明によれば、造影剤流入のモニタスキャンから本スキャンへの移行時間を短縮することにより、本スキャン開始タイミングのずれを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の主要部の構成図。
【図２】図１のリアルプレップ制御部による第１の制御動作を示すフローチャート。
【図３】天板が順方向に移動する場合の図１の第１、第２ペアの距離を示す図。
【図４】天板が逆方向に移動する場合の図１の第１、第２ペアの距離を示す図。
【図５】図１のリアルプレップ制御部による第２の制御動作を示すフローチャート。
【図６】図５の第２の制御動作において、第１、第２のＸ線管球それぞれの管電圧の時間変化と寝台駆動部による天板の移動速度の時間変化とを示す図。
【図７】図１のリアルプレップ制御部による第３の制御動作を示すフローチャート。
【図８】図７の第３の制御動作において、モニタスキャンによる第１断層画像内の関心領域内の画素のＣＴ値の平均値の時間変化と、第１、第２のＸ線管球それぞれの管電圧の時間変化と、寝台駆動部による天板の移動速度の時間変化とを示す図。
【図９】図１のリアルプレップ制御部による第４の制御動作の前半を示すフローチャート。
【図１０】図１のリアルプレップ制御部による第４の制御動作の後半を示すフローチャート。
【図１１】図１０の第４の制御動作において、モニタスキャン停止から本スキャン開始までの遅延時間ＤＬＴ１の計算方法を説明するための図であって、第１、第２ペアそれぞれのＣＴ値の平均の時間変化を示す図。
【符号の説明】
１…スキャンガントリ、
１１…第１ペア、
１１０…第１Ｘ線管装置、
１１１…第１Ｘ線管球、
１１２…第１Ｘ線絞り装置、
１１３…第１Ｘ線検出器、
１１４…第１データ収集部、
１２…第２ペア、
１２０…第２Ｘ線管装置、
１２１…第２Ｘ線管球、
１２２…第２Ｘ線絞り装置、
１２３…第２Ｘ線検出器、
１２４…第２データ収集部、
１３…Ｚシフト機構、
１４…第１高電圧発生部、
１５…第２高電圧発生部、
１６…架台回転駆動部、
１７…寝台駆動部、
１８…天板位置センサ、
１９…Ｚシフト駆動部、
２０…天板、
２…コンピュータ装置、
２１…リアルプレップ制御部、
２２…データ／制御バス、
２３…前処理部、
２４…画像再構成部、
２５…画像表示部、
２６…操作卓。

Claims

天板上に載置された被検体に投与した造影剤の撮影範囲への流入をモニタリング位置で監視するために前記モニタリング位置で連続的にスキャンを繰り返し且つ得られた投影データから断層画像を即時的に再構成し表示するモニタスキャンオペレーションと、前記天板移動を伴って前記撮影範囲の投影データをヘリカルスキャンにより収集する本スキャンオペレーションとを実行するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、
第１Ｘ線管球と第１Ｘ線検出器とを有する第１ペアと、
第２Ｘ線管球と第２Ｘ線検出器とを有する第２ペアと、
前記第１Ｘ線管球に直流電源を印加する第１高電圧発生部と、
前記第２Ｘ線管球に直流電源を印加する第２高電圧発生部と、
前記第１ペアと前記第２ペアとの少なくとも一方を前記回転軸に沿って移動するＺシフト機構と、
前記第１、第２Ｘ線検出器の出力に基づいて断層画像データを再構成する画像再構成部と、
前記再構成した断層画像データを表示する画像表示部と、
前記モニタスキャンオペレーションを前記第１ペアで、前記本スキャンオペレーションを前記第２ペアでそれぞれ実行させるとともに、前記Ｚシフト機構を制御して前記第１ペアと前記第２ペアとの距離を、前記モニタリング位置と前記撮影範囲の開始位置との間の距離に前記天板の助走距離を加算又は減算した距離に設定する制御部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。
前記制御部は、前記モニタスキャンオペレーション終了前に、前記第２高電圧発生部に対して出力電圧を設定するとともに前記第２Ｘ線管球へフィラメント加熱電流の供給を開始させることを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記制御部は、前記モニタスキャンオペレーション時のＸ線エネルギーが前記本スキャンオペレーション時のＸ線エネルギーよりも低くなるように前記第１、第２高電圧発生部を制御することを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記制御部は、操作者からの指示に呼応して、前記本スキャンオペレーションを開始することを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記制御部は、前記指示から所定時間遅延後に前記天板の移動を開始することを特徴とする請求項４記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記制御部は、前記モニタスキャンオペレーション時の断層画像データのＣＴ値に基づいて前記本スキャンオペレーションを開始するタイミングを決定することを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記制御部は、前記ＣＴ値がしきい値を超えた時点を起点として前記本スキャンオペレーションを開始するタイミングを決定することを特徴とする請求項６記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記制御部は、前記ＣＴ値がしきい値を超えた時点から所定時間遅延後に前記天板の移動を開始させることを特徴とする請求項７記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記制御部は、前記モニタスキャンオペレーション時の断層画像データから関心領域内の複数画素のＣＴ値を抽出しその平均値を計算することを特徴とする請求項６記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記制御部は、前記モニタスキャンオペレーションを継続した状態で前記本スキャンオペレーションを開始することを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記制御部は、前記本スキャンオペレーションの開始とともに、前記Ｚシフト機構を制御して前記第１ペアを前記天板の移動と同速度であって同方向に移動することを特徴とする請求項１０記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記制御部は、前記モニタスキャンオペレーション時に前記第２ペアで断層画像データを収集し、そのＣＴ値と前記第１ペアで収集した断層画像データのＣＴ値の時間変化とに基づいて前記遅延時間を決定することを特徴とする請求項５又は８記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
天板上に載置された被検体に投与した造影剤の撮影範囲への流入をモニタリング位置で監視するために前記モニタリング位置で連続的にスキャンを繰り返し且つ得られた投影データから断層画像を即時的に再構成し表示するモニタスキャンオペレーションと、前記天板移動を伴って前記撮影範囲の投影データをヘリカルスキャンにより収集する本スキャンオペレーションとを実行するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、
Ｘ線管球とＸ線検出器とのペアを複数装備し、その少なくとも１つのペアを他のペアから前記被検体の体軸方向に関して所定距離離間させ、前記少なくとも１つのペアを使って前記モニタスキャンオペレーションを実行し、前記他のペアを使って前記本スキャンオペレーションを実行することを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。