JP3940579B2 - X線コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents
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Description
【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 (13)
- 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。
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