JP4434351B2

JP4434351B2 - Radiation CT

Info

Publication number: JP4434351B2
Application number: JP05605599A
Authority: JP
Inventors: 達郎鈴木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-03-03
Filing date: 1999-03-03
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2019-03-03
Also published as: JP2000245727A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体の複数スライスに対する同時のスキャンと、そのスキャン位置の移動とを繰り返しながら収集したスキャンデータから各スキャン位置での複数枚の断層像を生成して表示するＸ線ＣＴスキャナなどの放射線ＣＴに係り、とくに、スキャンの進捗状況の把握とトータルの撮影時間の短縮とを両立させる放射線ＣＴに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、病院などにおいて、放射線ＣＴの１つとしてのＸ線ＣＴスキャナが多用されている。このスキャナのタイプとして、シングルスライスＣＴとマルチスライスＣＴと呼ばれるスキャナが知られている。
【０００３】
シングルスライスＣＴは、１スキャン（画像再構成に必要なデータを収集するための１回のスキャン）で１枚の画像を得るタイプのスキャナである。このＣＴの典型的な使用方法は以下のようである。あるスライス位置でスキャンを行って１枚のスライスから生データ（Ｘ線投影データ：原データとも呼ばれる）を得た後、そのスライス厚さ分（撮影領域の中心高さにおける厚さ分）だけ、例えば被検体を寝かせた天板を移動させて次のスキャンを行ない、隣接スライスの生データを得る。このスキャンと天板（またはＸ線管および検出器）の移動とを順次繰り返すことで、診断部位の一連の複数枚の断層像（スライス像）を等間隔で得ることができる。各スキャン後に再構成された断層像は、モニタなどのディスプレイに再構成順に表示される。このスキャン法をマルチスキャンと呼ぶ。
【０００４】
またマルチスライスＣＴは、１スキャンで複数枚の画像を得るタイプのスキャナである。画像枚数は、通常、使用する２次元Ｘ線検出器の検出素子のスライス方向の列数に一致させる。すなわち、検出器の検出素子列がスライス方向に５列配設した構造であれば、１スキャンで５枚分の生データ（投影データ）を収集することができる。
【０００５】
このマルチスライスＣＴにおいてもマルチスキャン法を実施できる。つまり、１回のスキャンを行って複数スライスから画像の生データを得ると、次に、その複数スライスのトータル厚さ分（撮影領域の中心高さにおけるトータル厚さ分）だけ、例えば被検体を寝かせた天板を所定スキャン方向に移動させて次のスキャンを同様に行ない、前回スキャンに係る複数スライスに隣接した複数スライスの生データを同時に得る。
【０００６】
この複数スライスの生データは所定演算により複数枚の断層像に再構成された後、再構成された順番でディスプレイに順次、表示される。次のスキャンは、前回のスキャンによって得た複数スライス全部の画像が表示された後の適宜な時点で開始される。この複数スライスに対するスキャンと天板（またはＸ線管および検出器）の移動とを交互に繰り返すことで、診断部位の一連の複数枚の断層像を等間隔で得ることができる。
【０００７】
なお、スライス方向においてスキャン位置を移動させる方向を、以下、スキャン方向と呼ぶことにする。
【０００８】
いま、上述したマルチスライスＣＴでマルチスキャン法を実施したときのスキャン、画像再構成、画像表示、および天板移動の時間関係は、図２９のように表される。同図に示すように、最初のスキャンＡが終了してから例えば５枚分のスライスの再構成が順次行われ、これと並行して再構成が完了したスライスから順次、画像表示される。天板移動はスキャンＡが終わった後の適宜な期間に済ませているが、複数スライス分の画像の再構成および表示が終わっていないので、スキャンは待機状態である。結局、最初のスキャンＡが終わり天板移動してから次のスキャンＢまでの間に、再構成および表示を待つ期間Ｔｗが設定される。
【０００９】
この図２９のスキャンモードの場合、全てのスライスの再構成画像が表示されてから次のスキャンに移るので、１スキャン毎に、オペレータは回転軸方向（スライス方向）に被検体のどの部位までスキャンが進んだかを確認できる。このため、必要があれば、計画した撮影の途中でそれ以上のスキャンを行わないように撮影中止することができる。必要で無い部位または必要が無くなった部位までスキャンしてしまうという状態を適宜なタイミングで阻止でき、被検体のトータルの被曝量を抑えることが可能になる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようにマルチスライスＣＴでマルチスキャン法を実施する場合、シングルスライスＣＴとは異なり、１スキャン（１回転）毎に複数スライス分の再構成および表示の時間が必要になり、次のスキャンまでの待ち時間（再構成・表示待ちの時間Ｔｗ）が長くなる。したがって、一連の全部のスキャンが完了するまでのトータルの撮影時間も長期化してしまうという問題がある。この問題は患者スループットを低下させる。
【００１１】
加えて、息止め法との問題もある。つまり、スキャン中に患者に息止めを要求する息止め法を用いた撮影の場合、息止め期間もそれに伴って長くなる。通常、１スキャンに要する時間は１秒程度、再構成時間も１秒程度／スライス、天板移動時間は２秒程度であるので、図２９の例の場合、再構成・表示待ちの期間Ｔｗは約４秒以上になる。このため、スキャン間の時間は約６秒以上になり、４スキャン行う場合には撮影前後の予備の息止め時間も含めると、最低でも３０秒程度とかなり長い期間が必要になる。スキャン数が増える程、またマルチスライス枚数が増える程、この息止め期間は長くなるので、図２９に示したスキャンモードをどの患者にも適用できるという訳にはいかなかった。
【００１２】
さらに、この図２９のスキャンモードにおいても、どの部位までスキャンできたか、目的とした部位は撮影完了したか否かなど、撮影の進捗状況を把握しておくことはトータルの被爆量低減の観点からも必要である。
【００１３】
本発明は、上述したようにマルチスライスＣＴでマルチスキャンを実施する場合に特有な問題を解決することを目的とする。具体的には、マルチスライスＣＴでマルチスキャンを実施する場合でも、撮影の進捗状況を容易に把握でき、かつ、スキャン間の待ち時間を短縮してトータルの撮影時間を抑えることができる放射線ＣＴを提供することを、その目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本願の第１の発明に係る放射線ＣＴは、被検体に対する放射線の１回のスキャンにより当該被検体の複数スライス列に対応した複数枚の画像の原データを同時に収集する工程と、前記複数スライス列の位置を変える工程とを交互に繰り返して所定のスキャン方向に前記スキャンを少なくとも２回実行するスキャン手段と、前記複数回のスキャンの相互間にその最新のスキャンにより収集された前記複数スライス列分の原データの一部を使って画像を生成する画像生成手段と、この生成した画像を次のスキャンが始まって新たな画像が生成されるまで表示する画像表示手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
好適には、前記被検体のスキャンプラン用のプラン画像を収集するプラン画像収集手段と、このプラン画像を表示するプラン画像表示手段と、この表示されたプラン画像を観察しながらスキャンプランを立てるスキャンプラン手段とを備えこることである。例えば、前記スキャンプラン手段は、前記複数回のスキャン全部を網羅する前記複数列のスライス位置を前記プラン画像上に重畳表示する手段と、前記スキャン方向を指定する手段と、指定された前記スキャン方向に応じて前記一部の原データの使用位置を変える手段と、この使用位置に対応する前記複数列のスライス位置の内の一部の列を前記プラン画像上で自動的にハイライト表示する手段とを含むことが好適である。また、前記スキャンプラン手段は、前記複数回のスキャン全部を網羅する前記複数列のスライス位置を前記プラン画像上に重畳表示する手段と、前記画像を生成し且つ表示する位置をそのスライス位置から選択する手段と、その選択されたスライス位置を前記プラン画面上で自動的にハイライト表示する手段とを含むようにしてもよい。
【００１６】
また、別の好適な例としては、前記画像表示手段により前記画像が表示される同一の画面に前記プラン画像を参照像として同時に表示する参照像表示手段を備えていてもよい。この場合、前記参照像表示手段は、前記複数回のスキャン全部を網羅する前記複数列のスライス位置に対して前記スキャンが完了したスライス位置および前記画像表示手段により現在、表示されている画像のスライス位置を各別にハイライト表示する手段である。
【００１７】
また、第１の発明において、前記複数スライス列分の原データの内の前記一部の原データを除いた原データを前記複数回のスキャンが終了した後に画像として生成する画像後生成手段を備えることも好適な構成である。
【００１８】
さらに、第１の発明において、前記スキャン手段は前記放射線を受ける複数の検出素子列を有する検出器を備え、前記一部の原データはその検出器の複数の検出素子列により検出されたデータから成ることも好適な構成である。
【００１９】
また、上述した各構成の発明において、前記一部の原データは、前記スキャン方向における前記スキャン毎の先頭のスライス列の原データであってもよいし、前記スキャン方向における前記スキャン毎の先頭から順に収集される、前記複数スライス列よりは少ない複数のスライス列の原データであってもよい。
【００２０】
さらに、上述した各構成の発明において、前記複数回のスキャンの繰り返し周期の間に生成可能な前記画像数を演算する画像数演算手段を備え、前記画像生成手段は、前記原データの一部として前記画像数分の原データを用いて画像を生成する手段であり、前記画像表示手段は、前記画像数分の原データを用いて生成された画像を前記スキャン方向の先頭側のスライス位置から順に表示する手段であることも好適な構成の１つである。
【００２１】
被検体に対する放射線の１回のスキャンにより当該被検体の複数スライス列に対応した複数枚の画像の原データを同時に収集する工程と、前記複数スライス列の位置を変える工程とを交互に繰り返して所定のスキャン方向に前記スキャンを少なくとも２回実行するスキャン手段と、前記複数回のスキャンの相互間にその最新のスキャンにより収集された前記複数スライス列分の原データの少なくとも一部を選択して束ねたデータから画像を生成する画像生成手段と、この画像を次のスキャンが始まって新たな画像が生成されるまで表示する画像表示手段とを備えたことを特徴とする。
【００２２】
この第２の発明においては、前記被検体のスキャンプラン用のプラン画像を収集するプラン画像収集手段と、このプラン画像を表示するプラン画像表示手段と、この表示されたプラン画像を観察しながらスキャンプランを立てるスキャンプラン手段とを備え、このスキャンプラン手段は、前記複数回のスキャン全部を網羅する前記複数列のスライス位置を前記プラン画像上に重畳表示する手段と、前記束ねた画像を生成するためのスライス位置を指定する手段と、この指定されたスライス位置を前記プラン画像上で自動的にハイライト表示する手段とを含むことが望ましい。例えば、前記少なくとも一部の原データは、前記スキャン毎の前記複数のスライス列の２列から全部の列の内の一つの態様である。
【００２３】
さらに、上記目的を達成するため、放射線ＣＴは、被検体に対する放射線の１回のスキャンにより当該被検体の複数スライス列に対応した複数枚の画像の原データを同時に収集する工程と、前記複数スライス列の位置を変える工程とを交互に繰り返して所定のスキャン方向に前記スキャンを少なくとも２回実行するスキャン手段と、前記複数回のスキャンの相互間にその最新のスキャンにより収集された前記複数スライス列分の原データからその複数スライス数よりも少ない数の画像を生成する画像生成手段と、この生成した画像を次のスキャンが始まって新たな画像が生成されるまで表示する画像表示手段とを備えた。
【００２４】
このように、スキャン相互間において、その最新のスキャンにより収集された複数スライス列分の原データの一部から、または、それらの原データの一部あるいは全部を束ねたデータから画像が生成される。この画像は、かかる複数スライス数よりも少ない数の画像である。この画像を次のスキャンが始まって新たな画像が生成されるまで表示することで、スキャン（撮影）がどこまで進んだかを的確に把握できるとともに、スキャン相互の間隔を短縮でき、一連の複数回のスキャン（撮影）時間を短縮できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る放射線ＣＴの各種の実施形態を添付図面に基づき説明する。なお、この説明では、放射線ＣＴとしてＸ線ＣＴスキャナを挙げるが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではなく、Ｘ線以外の放射線を用いたＣＴであっても同様に実施できる。
【００２６】
第１の実施形態
第１の実施形態に係るＸ線ＣＴスキャナを図１〜図１０および図３０に基づき説明する。
【００２７】
このＸ線ＣＴスキャナは、以下に詳述するように、スキャンとその次のスキャンとの間の期間においては、複数スライス分の収集した生データの内、一部のスライスのみの生データを再構成して表示する、ことを特徴とする。
【００２８】
図１に示すＸ線ＣＴスキャナは、ガントリ１、寝台２、制御キャビネット３、電源４、および各種のコントローラ３１〜３３を備え、例えばＲ−Ｒ方式で駆動するようになっている。コントローラとしては、高電圧コントローラ３１、架台コントローラ３３、および寝台コントローラ３２が備えられる。
【００２９】
ここで、図１、２に示す如く、寝台２の長手方向をスライス方向（または回転軸方向）Ｚとして、これに直交する２方向をチャンネル方向ＸおよびＸ線ビーム曝射方向Ｙとしてそれぞれ定義する。
【００３０】
寝台２の上面には、その長手方向（スライス方向Ｚ）にスライド可能に支持された状態で天板２ａが配設されており、その天板２ａの上面に被検体Ｐが載せられる。天板２ａは、サーボモータにより代表される寝台駆動装置２ｂの駆動によって、ガントリ１の診断用開口部（図示せず）に進退可能に挿入される。寝台駆動装置２ｂには、寝台コントローラ３２から駆動信号が供給される。寝台２はまた、天板２ａの寝台長手方向の位置を電気信号で検出するエンコーダなどの位置検出器（図示せず）を備え、この検出信号を寝台制御用の信号として寝台コントローラ３２に送るようになっている。
【００３１】
ガントリ１は、図１および３に示す如く、その内部に略円筒状の回転フレーム９を有する。回転フレーム９の内側には上述の診断用開口部が位置する。また回転フレーム９には、上記診断用開口部に挿入された被検体Ｐを挟んで互いに対向するようにＸ線管１０及びＸ線検出器１１が設けられている。さらに、回転フレーム９の所定位置には、図３に模式的に示す如く、高電圧発生器２１、プリコリメータ２２、ポストコリメータ２３、データ収集装置ＤＡＳ２４、および架台駆動装置２５が備えられる。
【００３２】
この内、Ｘ線源として機能するＸ線管１０は例えば回転陽極Ｘ線管の構造を成し、高電圧発生器２１からフィラメントに電流を流すことによりフィラメントが加熱され、熱電子がターゲットに向かって放出される。この熱電子はターゲット面に衝突して実効焦点が形成され、ターゲット面の実効焦点の部位からＸ線ビーム（ファンビーム）が曝射される。
【００３３】
高電圧発生器２１には、低圧スリップリング２６を介して電源装置４から低電圧電源が供給されるとともに、光信号伝送システム２７を介して高電圧コントローラ３１からＸ線曝射の制御信号が与えられる。このため、高電圧発生器２１は、供給される低圧電源から高電圧を生成するとともに、この高電圧から制御信号に応じた管電圧を生成し、これをＸ線管１０に供給する。
【００３４】
またＸ線検出器１１は、複数の検出チャンネルを有する検出素子列をスライス方向に複数列配した２次元検出器から成る（図１参照）。Ｘ線管１０とＸ線検出器１１は回転フレーム９の回転によってガントリ１内で、診断用開口部における軸方向の回転中心軸の囲りに回転可能になっている。Ｘ線検出器１１の各検出素子は、入射する透過Ｘ線をこれに相当する電流信号に変換するシンチレータおよびフォトダイオードの固体検出器構造を有する。この検出器１１が検出した微弱電流信号はＤＡＳ２４に送られる。
【００３５】
ＤＡＳ２４は、検出器１１から送られてくる透過Ｘ線の検出信号としての微弱電流信号を増幅してＡ／Ｄ変換し、これを収集データとしてデータ伝送部２８に送る。これを行うため、ＤＡＳ２４は、検出器１１が２次元検出器であることを考慮して、図示しないが、「ｎチャンネル×ｆ素子列」の検出信号（ｎ，ｆは「１」より大きい正の整数）から列選択信号に応じてチャンネルごとに１列分の検出信号を選択するデータ選択部と、このデータ選択部により各々選択された検出信号を増幅したりＡ／Ｄ変換するデータ収集部とを備える。列選択信号は例えば後述するメインコントローラから与えられる。
【００３６】
データ伝送部２８はガントリ１内の回転側と固定側の信号経路を接続するもので、ここでは一例として、非接触で信号伝送する光伝送システムが使用される。なお、このデータ伝送部２８としてスリップリングの構造を用いてもよい。このデータ伝送部２８を介して取り出された透過Ｘ線のデジタル量の検出信号は制御キャビネット３の後述する補正ユニットに送られる。
【００３７】
一方、プリコリメータ２２はＸ線管１０と被検体Ｐとの間に、またポストコリメータ２３は被検体ＰとＸ線検出器１１との間にそれぞれ設けられる。プリコリメータ２２は、例えばチャンネル方向Ｘに一定の幅で且つスライス方向Ｚには可変幅または固定幅のスリット状の開口を形成する。これにより、Ｘ線管１０から曝射されたＸ線ビームのスライス方向Ｚの幅を絞って、例えばＸ線検出器１１の検出素子列のトータルのスライス幅に対応した所望スライス幅のファンビームを形成する。ポストコリメータ２３も同様に、チャンネル方向Ｘには一定幅でスライス方向Ｚに可変幅または固定幅のスリット状の開口を有する。ポストコリメータ２３は、本実施形態では、プリコリメータ２２によって絞られたＸ線ビームを更に細かく絞る補助的な絞り機能を担っている。
【００３８】
さらに、架台駆動装置２５はガントリ１内の回転側要素全体を回転フレーム９を、その中心軸周りに回転させるモータおよびギア機構などを備える。この架台駆動装置２５には、架台コントローラ３３から駆動信号が与えられる。
【００３９】
高電圧コントローラ３１、寝台コントローラ３２、および架台コントローラ３３は、信号的にはガントリ１および寝台２と制御キャビネット３との間に介在し、後述するメインコントローラからの制御信号に応答して、それぞれが担当する負荷要素を駆動する。
【００４０】
制御キャビネット３は、システム全体を統括するメインコントローラ３０のほか、メインコントローラ３０にバスを介して接続された補正ユニット３４、データ保存ユニット３５、再構成ユニット３６、表示プロセッサ３７、ディスプレイ３８、および入力器３９とを備える。
【００４１】
補正ユニット３４は、メインコントローラ３０からの処理指令に応じて、ＤＡＳ２４から送られてくるデジタル量の収集データに、キャリブレーションなどの各種の補正処理を施す。この補正処理された収集データは、メインコントローラ３０の書き込み指令によって、データ保存ユニット３５に一旦格納・保存される。この保存データは、メインコントローラ３０の所望タイミングでの読み出し指令に応じてデータ保存ユニット３５から読み出され、再構成ユニット３６に転送される。再構成ユニット３６は、メインコントローラ３０の管理下において、再構成用の収集データが転送されてきた段階で、例えばコンボルーションバックプロジェクション法に基づきスライス毎の再構成処理を行い、断層像を生成する。
【００４２】
この断層像データは、メインコントローラ３０の制御の元、必要に応じてデータ保存ユニット３５に保存される一方、表示プロセッサ３７に送られる。表示プロセッサ３７は、断層像データにカラー化処理、アノテーションデータやスキャン情報の重畳処理などの必要な処理を行い、ディスプレイ３８に供給する。ディスプレイ３８により画像データがＤ／Ａ変換され、断層像として表示される。入力器３９は、スキャン条件（検出器の検出素子列の数及びその位置、スキャン部位及び位置、スライス厚、Ｘ線管電圧及び電流、被検体に対するスキャン方向などを含む）などの指令をメインコントローラ３０に与えるために使用される。
【００４３】
この実施形態に係る再構成および表示の制御を中心に、その作用および効果を説明する。
【００４４】
いま、図４（ａ）または（ｂ）に示す如く、スキャン方向１またはスキャン方向２に沿ってマルチスキャンが実施されるものとする。ここで、「スキャン方向」は、スライス方向Ｚにおいてマルチスキャンを進める方向と定義される。つまり、マルチスキャンを天板を移動させながら行う場合には、このスキャン方向＝天板の移動方向の逆方向となる。
【００４５】
すなわち、同図（ａ）に示すマルチスキャンの場合、一例として、被検体としての患者の体軸方向の足部から頭部に向かう方向（スキャン方向１と呼ぶ）に３回のマルチスキャンＡ，Ｂ，Ｃをこの順に行う。これに対し、同図（ｂ）に示すマルチスキャンの場合、体軸方向の頭部から足部に向かう方向（スキャン方向２と呼ぶ）に３回のマルチスキャンＣ，Ｂ，Ａをこの順に行う。各回のマルチスキャンは、一例として、５枚のスライスを同時にスキャンするもので、各マルチスキャンにおいて足部から頭部に向かう５枚のスライスに番号１、２、３、４、５をこの順に付すものとする。
【００４６】
このＸ線ＣＴスキャナがスキャン方向１または２にマルチスキャンを行って得られるＤＡＳ２４からの収集データ（生データ）は、補正ユニット３４でキャリブレーションなどの補正に付された後、スキャンＡ，Ｂ，Ｃ毎に異なるファイルに作成され、図３０に示すフォーマットで一度、データ保存ユニット３５に保存される。つまり、１スキャン分のデータファイルは、５列の検出素子列の列毎に対応して作成された５枚のスライス分の生データから成る。
【００４７】
メインコントローラ３０は、所定のメインプログラムを実施する中で図５、６に示すフローチャートの処理を適宜実行し、スキャンを制御する。このスキャン制御には、本発明の特徴である撮影中（厳密には、スキャンとスキャンの間の期間）に行う再構成及び表示の制御も含まれる。以下の、この制御を説明する。
【００４８】
メインコントローラ３０は、撮影を開始するときに、図５に示す処理の実行に入り、スキャノ像の収集および表示を関連するユニットおよびコントローラに指令する（図５、ステップＳ１）。このスキャノ像は、スキャンプランを立てるための画像として採用されているが、ＭＩＰ（最大値投影）像、ボリュームレンダリング像、サーフェイスレンダリング像など、他の画像を用いてもよい。収集されたスキャナ像の画像データは、表示プロセッサ３７を介して図７に示す如くスキャナ像ＳＮとしてディスプレイ３８に表示される。
【００４９】
メインコントローラ３０は、さらに、オペレータが表示されたスキャノ像ＳＮを見ながら入力器３９を介して指令した情報を受けてスキャンプランを立てる（ステップＳ２）。スキャンプランはオペレータとの間でインターラクティブに実行される。
【００５０】
つまり、このスキャンプランの処理においては、管電圧、管電流、スライス厚さ、スライス枚数／スキャン、スキャン数などの、スキャン方向を除くスキャン条件をオペレータから受け、この情報を記憶する（ステップＳ２ａ、図７参照）。具体的には、図７に示す如く、画面上では、スキャナ像ＳＮの横にテーブルＴＬとして用意されているデータの中から適宜に選択することでスキャン条件を指定できるようになっている。
【００５１】
次いで、メインコントローラ３０はスキャン方向の指定を受け、それを記憶する（ステップＳ２ｂ）。オペレータは、図７に示す如く、ディスプレイ３８の画面上においてスキャンプラン用のスキャナ像ＳＮの下側に表示されているボタンＤＬBTをクリックすることでスキャン方向を１または２に指定することができる。このスキャン方向１、２は図４（ａ），（ｂ）で定義された方向を用いている。スキャン方向を指定することで、後述するように、どのスライス位置の画像を撮影中に再構成させるかが自動的に決められる。
【００５２】
次いで、このように入力したスキャンプラン情報に基づき、撮影全体にわたる全スライス位置を縦線ＬＳで個々に表し、この縦線ＬＳをスキャナ像ＳＮ上に重畳表示させる（ステップＳ２ｃ、図７参照）。
【００５３】
次いで、重畳表示された全スライス位置の内、撮影の進捗状況を示すために必須の表示画像を呈するスライス位置が、スキャン方向に基づき自動的に決められる（ステップＳ２ｄ）。例えばスキャン方向＝１の場合（図４（ａ）参照）、３回のスキャンＡ，Ｂ，Ｃの内の先頭位置のスライスＡ５，Ｂ５，Ｃ５が表示画像を呈するスライス位置と決められる。反対に、スキャン方向＝２の場合（図４（ｂ）参照）、３回のスキャンＣ，Ｂ，Ａの内の先頭位置のスライスＣ１，Ｂ１，Ａ１が表示画像を呈するスライス位置と決められる。
【００５４】
このように決められたスライスＡ５，Ｂ５，Ｃ５、または、Ｃ１，Ｂ１，Ａ１は、スキャノ画像ＳＮの縦線位置を自動的にハイライト表示して示される（ステップＳ２ｅ）。スキャン方向＝１の場合、図７に示すように、Ａ５，Ｂ５，Ｃ５のスライス位置が太枠ＢＦで囲ってハイライト表示される。これにより、どのスライスが撮影途中に表示されるか、オペレータはスキャンプラン中のスキャナ像ＳＮで明確に認識および確認できる。なお、このハイライト表示の態様は太枠ＢＦで囲むものに限定されることなく、輝度や色相を変えるなど、適宜な態様で実施可能である。
【００５５】
スキャンプランが完了すると、メインコントローラ３０はその処理をステップＳ３に移行させる。ステップＳ３にて、指定されているスキャン方向がスキャン方向１なのか、または、スキャン方向２なのかを判断する。この判断の結果、スキャン方向＝１の場合、ステップＳ４〜Ｓ７の処理が実行され、反対にスキャン方向＝２の場合、ステップＳ４′〜Ｓ７′の処理が実行される。
【００５６】
つまり、スキャン方向＝１の場合、まず、高電圧コントローラ２１、架台コントローラ３３、および補正ユニット３４に必要なスキャン条件を指示することで、マルチスライスＣＴのマルチスキャンが適宜な動作タイミングを計りながら指令される（ステップＳ４）。この結果、各コントローラおよびユニットの動作により、マルチスキャンＡ，Ｂ，Ｃの内の最初のスキャンＡが実行される（図８参照）。
【００５７】
次いで、スキャン方向＝１に応じて、スキャンとスキャンとの間の時間（スキャン間時間Ｔint ：図８参照）に再構成するスライスおよび表示するスライスを指令する（ステップＳ５）。この指令処理は具体的には図６（ａ）に示すサブプログラムで表される。
【００５８】
この処理を詳述する。このサブプログラムに入ると、メインコントローラ３０は最初に、各スキャンで収集した５枚のスライス１〜５の補正後の生データの内、所定スライスの生データの再構成を指令する。つまり、再構成ユニット３６に５列目のスライスＡ５の再構成を指示する。これにより、再構成ユニット３６は、指定された１枚または複数枚のスライス分の再構成をスキャン間時間Ｔint の待機期間に行う（図８（ａ）参照）。
【００５９】
さらに、表示プロセッサ３７に、撮影の進捗状況を示すスライス位置の画像の表示を指令する。このスキャン方向＝１の場合、各回のスキャンで常に先頭である５列目のスライスの画像の表示が指令される。最初のスキャンＡである場合、Ａ５がその表示対象である。この結果、表示プロセッサ３７は５列目のスライス画像（例えばＡ５）のみを、次のスキャンが終わって新たな５列目の画像（例えばＢ５）が再構成されるまでディスプレイ３８の画面に表示し続ける（図８（ａ）参照）。
【００６０】
この表示例を図９に示す。画面左側に撮影の進捗状況を示す指定スライス（例えばＡ５のスライス）の断層画像ＩＭpro が表示され、その右側に参照像ＲＦ（スキャンプランに供したスキャノ像ＳＮ）が縮小されて同時に表示される。このとき、観察者が撮影の進捗状況をより迅速に認識できるように各種の補助情報も合わせて表示される。この補助情報は表示プロセッサ３８により実行される。例えば、画像ＩＭpro にはその画像を収集したスライス位置を示す記号、例えば「Ａ５」が右上隅に重畳表示される。これにより、参照像ＲＦ上のスライス位置との対応が明確になる。
【００６１】
また、参照像ＲＦでは、スキャンが終わったスライス位置、例えば最初のスキャンＡのスライス１〜５が斜線ＯＣでハイライト表示されるとともに、その内の表示画像ＩＭpro を提供しているスライスＡ５には太枠ＢＦも合わせて表示される。このため、スキャンＡのスライス位置の１〜５のスキャンが終わって、且つ、その内の先頭のスライスＡ５が現在表示されていることが分かる。残りの縦線ＬＳのみのスライス位置（スキャンＢ，Ｃ）は未だスキャンされていないことが一目瞭然になる。
【００６２】
このように各スキャン毎の再構成指令および表示指令の処理が終わると、メインプログラムはその処理を図５のステップＳ６に戻す。ステップＳ６では、予めスキャン条件の一部として与えたスキャン数＝３を参照し、全スキャンの終了か否かを判断する。この判断でＮＯの場合、ステップＳ７に移行し、寝台コントローラ３２に１回のスキャンのトータルスライス厚さ分の天板移動を指令する。これにより、天板２ａは所定時間Ｔint を掛けて、そのスライス厚さ分だけスライス方向＝１とは反対の方向に移動させられる。
【００６３】
その後、処理はステップＳ４に戻され、上述した処理が繰り返される。この繰り返しの中で、ステップＳ６にてＹＥＳと判断されたときには、ステップＳ８にて残りのスライスの画像再構成を再構成ユニット３６に指令する。例えば、スライス方向＝１の場合、図８（ａ）に示すように、残りのスライスとしてＡ４〜Ａ１、Ｂ４〜Ｂ１、およびＣ４〜Ｃ１が指定され、再構成される。再構成画像のデータはデータ保存ユニット３５に格納される。
【００６４】
次いで、メインコントローラ３０は、再構成ユニット３６から残りのスライスに対する再構成の完了通知を受けたときに、再構成完了を告知する情報を、一例として図１０に示す如く表示する。同図に示す情報は、文字による完了通知のメッセージであるが、画面のフラッシュやバックグラウンドの色相変更で、かかる通知を行ってもよい。この告知情報の表示の後、オペレータは全部の画像を端のスライスの画像から順にめくって表示したり、３Ｄ変換処理に移行することができ、かかる告知情報の表示により、後処理へのスムーズな移行が可能になる。
【００６５】
一方、図５のステップＳ３の処理にてスキャン方向＝２の判断が下された場合、図４（ｂ）に示す如く、スキャン方向の先頭になるのはスライスＣ１，Ｂ１，Ａ１である。このため、その後の処理ステップＳ４′〜Ｓ７′では、前述したと同様のマルチスキャン処理が実行されるとともに、その中で、スライスＡ５，Ｂ５，Ｃ５に代えて、スライスＣ１，Ｂ１，Ａ１に対して撮影中の再構成および表示処理が同様に実施される（図６（ｂ）参照）。
【００６６】
このように、この第１の実施形態によれば、マルチスキャンによるスキャンＡ〜Ｃが終わるまでの間に相当する撮影中にあっては、常にスキャン時の先頭のスライスの画像が表示される。これはスキャン方向を変更した場合でも同じである。したがって、オペレータは現在、どの部位までスキャン完了しているかを逐一把握することができるので、必要に応じてスキャンの中止をタイムリに指令することができる。これにより、余分な放射線被爆を回避できる。また、撮影中には全スライス列の再構成および表示はしなくて済むので、計画した一連のスキャン（撮影）を短期間に終えることができ、患者の拘束時間も短く、患者スループットを上げることができる。残りのスライスの画像は撮影後に（最後のスキャンが終わった後に）行うので、患者の入れ替えや次の撮影の準備作業の合間を利用でき、効率化が図られる。
【００６７】
なお、参照像に再構成の進捗状況を表すマーカなどを表示するように、表示プロセッサ３７および再構成ユニット３６を構成してもよい。
【００６８】
第２の実施形態
本発明の第２の実施形態を図１１〜１３に基づき説明する。
【００６９】
この実施形態で実施するＸ線ＣＴスキャナは、撮影中に行う再構成処理を１スキャン当たり複数枚行うことが可能なことを特徴とする。第１の実施形態の場合、この再構成処理は先頭のスライス１枚のみであったが、これを最低でも１枚、通常、複数枚、再構成可能の点が相違し、再構成処理のトータルの効率化を図ることを特徴とする。ただし、撮影中に表示するスライスはスキャン方向の先頭の列のみとする。
【００７０】
このＸ線ＣＴスキャナのハード構成は第１の実施形態のものと同一または同等である。ただし、メインコントローラ３０は撮影開始と伴にステップ図１１、１２の処理を実行する。
【００７１】
この図１１、１２の処理は、前述した図５、６の処理とその大半が同一であるが、下記の点が相違している。つまり、図１１の処理においてステップＳ２とＳ３との間にステップＳ２ｘの処理を新たに置き、これに対応してステップＳ５で実施する処理を図１２のように変更してある。
【００７２】
図１１の処理において、スキャンプランが完了すると、メインコントローラ３０はその処理をステップＳ２ｘに移行させる。このステップＳ２ｘでは、スキャンが繰り返される周期であるスキャンサイクル時間Ｔcyclにおいて再構成可能な画像数ｎを演算する。仮に、スキャンサイクル時間Ｔcyclが２秒で、再構成時間が０．６秒であれば、再構成ユニット３６は、３枚の画像再構成を各回のスキャン終了から次のスキャンの終了までの間に実行することができる。
【００７３】
この画像数ｎは、後述するようにスキャン間時間Ｔint の間に無駄な時間を作らず、可能な限り多くのスライスの画像を再構成しておこうとする趣旨で演算される。この画像数ｎには当然に、撮影の進捗状況を示すために必須の表示画像を呈するスライスの再構成画像も含まれる。この画像ｎで指定されないスライス分の画像は撮影後に順次、再構成される。
【００７４】
一方、これに対応して、スキャン方向＝１に関する図１２（ａ）に示すサブプログラムに入ると、メインコントローラ３０は最初に、各スキャンで収集した５枚のスライス１〜５の補正後の生データの内、所定スライスの生データの再構成を指令する（ステップ５ｃ）。つまり、再構成ユニット３６に「５」、…、「５−ｎ＋２」、「５−ｎ＋１」のスライス順に再構成するように指示する。ｎは前述のステップＳ２ｘで演算された画像数である。仮に、ｎ＝３だとすると、スライス５，４，３の順に、すなわちスキャンＡのときであれば、Ａ５，Ａ４，Ａ３の３スライス分の画像再構成が指令される。ｎ＝１のときは、例えばＡ５の１スライス分の画像再構成が指令される。これにより、再構成ユニット３６は、指定された１または複数のスライス分の再構成を、各回のスキャン後のスキャンサイクル時間内に行う（図１３（ａ）参照）。なお、図１３はｎ＝３の場合を示してある。
【００７５】
次いで、メインコントローラ３０は表示プロセッサ３７にスキャン方向の先頭のスライスの再構成画像を表示するように指令する（ステップＳ５ｄ）。これにより、図１３（ａ）示す如く、スキャン方向＝１のときには最初のスキャンＡ後にスライスＡ５の再構成画像が表示される。
【００７６】
図１１のステップＳ４〜Ｓ７はスキャン数分繰り返して実行されるので、スキャン、再構成、表示、および天板移動のタイミングは図１３（ａ）に示すようになる。そして、図１１のステップＳ８にて、一連のスキャン（撮影）後に、撮影中には再構成していなかった残りのスライス、例えば図１３（ａ）に示すように、ｎ＝３のときにはＡ２，Ａ１，Ｂ２，Ｂ１，Ｃ２，Ｃ１のスライスに対する画像再構成が実行される。
【００７７】
図１１のステップＳ３の処理にてスキャン方向＝２と判断されたときにも、図１１のステップＳ４′〜Ｓ７′、図１２（ｂ）のステップＳ５ｃ′、Ｓ５ｄ′、および図１３（ｂ）に示す如く、撮影中には、例えば３枚のスライスが再構成され、その内の先頭スライス（１列目）の再構成画像が表示される。そして、残りのスライスの画像は撮影後に順次再構成される。
【００７８】
これにより、スキャンとスキャンとの間に（厳密には、再構成ユニットが撮影中に動作可能な各スキャン後のスキャンサイクル時間に相当する時間帯に）、１枚のスライスのみならず、複数枚のスライスの画像再構成を可能にしたため、第１の実施形態と比べて、一連のスキャン終了後に行う残りスライスに要する再構成時間を短縮でき、トータルとしても再構成処理を無駄時間無く実施できる。その結果、画像観察までを含めた検査時間全体を短縮できるという効果がある。
【００７９】
第１および第２の実施形態の変形例
上述した第１および第２の実施形態に係るＸ線ＣＴに適用される２つの変形例を図１４および図１５を参照して説明する。
【００８０】
変形例（その１）
図１４に示す変形例は撮影の進捗状況を示すための画像の表示方法に関する。表示プロセッサ３７は、表示用に指定された先頭スライスの画像再構成が終わると、この画像それぞれの表示ウインドウを別にして表示するように処理する。これにより、例えば、スキャン方向＝２のときに、スキャンがＣ，Ｂと進んできた場合、最初のスライスＣ１の画像ＩＭpro-1 は１つのウインドウＷＤ１に表示され、その次のスライスＢ１の画像ＩＭpro-2 は別のウインドウＷＤ２に表示される。ウインドウ同士は重畳されるが、時系列の状態を目視できるように端の部分を見せて表示される。時系列的に最新の、最も手前の画像（図１４の場合にはスライスＢ１の画像ＩＭpro-2 ）が表示画像となり、この画像のスライス位置Ｂ１が参照像ＲＦ中でハイライト表示される。
【００８１】
これにより、スキャンが進むにつれて画像ＩＭpro の増えていく様子が視覚的に表されるので、スキャンの進捗状況の把握がより容易化される。
【００８２】
なお再構成完了後の一連の再構成像を図１４の形態で表示すると、画像を感覚的と選択することができ、操作性の向上に寄与可能になる。
【００８３】
変形例（その２）
図１５に示す変形例は、撮影中に再構成および表示するスライス位置の指定の他の形態に関する。第１および第２の実施形態では、オペレータが所望のスキャン方向を指定することにより、再構成および表示するスライス位置を指定できるようになっていたが、本変形例はこれを生データの保存フォーマットをスキャン方向に応じて変更することで達成しようとするものである。
【００８４】
データ保存ユニット３４は、補正ユニット３４から出力される補正後の生データを読み込んでメモリに格納する。このときに、データ保存ユニット３４はメインコントローラ３０から指令されるスキャン方向に応じて、生データの保存フォーマットを変更する。具体的には、スキャン方向＝１のときに、例えばスキャンＡに対しては指定アドレスにスライスＡ１，Ａ２，…，Ａ５の順に保存する。スキャン方向＝２のときには、今の例で言えば、スライスＡ５，Ａ４，…，Ａ１の順に保存する。そして、第１の実施形態に対応する変形例としては、最後に保存したＡ５（スキャン方向＝１のとき）、または、Ａ１（スキャン方向＝２のとき）を再構成および表示のスライス列の生データであると判定する。第２の実施形態に対しては、最後のスライス列から溯ってｎ列を再構成処理の対象にし、且つ、最後のスライス列を表示の対象にする。
【００８５】
このように保存フォーマットをスキャン方向に変えることで、メインコントローラの再構成および表示指令に要する演算負荷を軽くできる。
【００８６】
第３の実施形態
本発明の第３の実施形態を図１６〜１９に基づき説明する。
【００８７】
この実施形態で実施するＸ線ＣＴスキャナは、撮影中に行う再構成および表示の処理を、複数のスライス列の生データ（すなわち、複数の検出器列により検出された投影データ）を束ねたデータに対して行うことを特徴とする。
【００８８】
メインコントローラ３０は撮影開始と伴にステップ図１６、１７の処理を実行する。図１６の処理は、前述した図５記載のものに比べて、ステップＳ２のスキャンプランの立て方、ステップＳ５，Ｓ５′での再構成および表示の指令内容、およびステップＳ８でのスライスの再構成指令の処理内容がそれぞれ異なる。メインコントローラ３０は、図１６のステップＳ２において、全スライス位置をスキャナ像ＳＮ上に重畳表示した（ステップＳ２ｃ）後、ステップＳ２ｆ〜Ｓ２ｈの処理を順次行う。
【００８９】
メインコントローラ３０は、ステップＳ２ｆで、複数のスライスの生データの束ね処理がオペレータから指定されているか否かを判断する。オペレータは撮影中の再構成および表示の画像が、束ね処理した画像である方が適切であると判断したときに、図１８に示す画面上の束ね指定ウインドウの所望スライス位置をクリックする。このため、メインコントローラ３０はこのクリック状況を判断して束ね指定有りか否かを判断する。
【００９０】
次いで、ステップＳ２ｇにて、このクリック内容から束ね対象のスライス位置を確定する。いま、図１８に示すように、スキャン方向＝１であり且つ束ね指定スライスが先頭側の第４列、第５列の２列であるとする。この後、ステップｓ２ｈにて、指定した束ねスライス位置＝４，５をハイライト表示する（図１８参照）。このハイライト表示は、束ね指定ウインドウの個々のスライス位置のみならず、スキャンプラン中のスキャノ像ＳＮ上の横断的な束ね位置を、例えば細長い枠で囲むなどの態様で実行される。
【００９１】
このスキャンプランが終わると、メインコントローラ３０はスキャン方向の違いに応じて、個々に、撮影並びにその最中の再構成および表示の指令を行う。この中で、再構成および表示の指令はステップＳ５またはＳ５′は図１７（ａ）または（ｂ）の態様で実施される。
【００９２】
つまり、メインコントローラ３０は再構成ユニット３６に対して生データの束ね処理を指令する（図１７（ａ）、ステップＳ５ｅ）。これにより、再構成ユニット３６では、スキャン方向＝１の場合、束ね処理指定された第４列および第５列のスライスの生データが画素毎に平均され、１フレームの生データが生成される。次いで、この生データが再構成されて１枚の画像データに変換される（ステップＳ５ｆ）。この結果、スキャンＡの例で言えば、第４列Ａ４および第５列Ａ５の生データが束ねられ、１枚の再構成画像が生成される。次いで、この再構成画像の表示が表示プロセッサ３７に指令される（ステップＳ５ｇ）。
【００９３】
この束ねから表示までの処理タイミングの例を図１９に示す。同図は、スキャン方向＝１であり且つ束ね指定スライスが先頭側の第４列、第５列の２列の場合である。
【００９４】
この結果、撮影中にその進捗状況を示すための表示される画像は、上述のように例えば第４列および第５列の２スライスを束ねて生成された画像である。つまり、１スキャンのスライス方向範囲内で、１つの検出器列よりも広い範囲から収集した生データに基づく表示画像となる。したがって、進捗状況を示す画像のＳＮ比が向上し、画像を観察し易くなるという効果を得ることできる。
【００９５】
そして、一連のスキャン（撮影）終了後に行う画像再構成指令の処理は、今度は束ねないで、個々のスライスについて再構成を実行する（ステップＳ８、図１９参照）。
【００９６】
スキャン方向＝２である場合も、図１６のステップＳ４′〜Ｓ７′（図１７（ｂ）の各ステップ）によって同様に処理される。
【００９７】
なお、この束ね処理の対象となるスライスは上述した２本に限定されるものではなく、１回のスキャンで得られるスライス数の内の複数本であればよく、例えば、図２０に示す如く、５本のスライス全部を束ねて再構成および表示するようにしてもよい。この場合、撮影後にはスライス全部に対して個々に再構成処理を実施すればよい。このように全部のスライス列を束ねた（まとめた）１枚の画像を生成するモードを持つことで、画像ノイズはさらに向上し、一方で、１スキャンの平均的な画像を撮影中に観察できるので、撮影中の表示画像の連続性が向上し、これにより検査部位の３次元的な構造をよりイメージし易くなり、操作性が向上する。なお、このように撮影中に再構成した、全スライス列を束ねて生成したスキャン毎の画像のデータはデータ保存ユニットに保存して、その後の読影に利用するようにしてもよい。
【００９８】
なお、この図２０記載の束ね処理後の再構成を行うに際し、ビュー数を例えば１０００から５００に減らして再構成を行ったり、１フレーム当たりのマトリクスサイズを例えば５１２×５１２から２５６×２５６に減らして再構成するなど、再構成を簡素化する手法を適用してもよい。
【００９９】
第４の実施形態
本発明の第４の実施形態に係るＸ線ＣＴスキャナを図２１〜２５に基づき説明する。
【０１００】
このＸ線ＣＴスキャナの特徴は、撮影中の再構成して表示する画像数にある。前述までの実施形態は、撮影中には各スキャンの先頭列の１画像のみを再構成して表示する手法であるのに対し、この実施形態は複数枚の画像を再構成し表示する手法に基づいている。
【０１０１】
このＸ線スキャナのハード構成自体は、上記各実施形態のものと同一または同等である。とくに、メインコントローラ３０は、そのメインプログラムの中で図２１、２２に示す処理を実施するように構成されている。図２１の処理は、図５に示した処理と比べて、ステップＳ２およびステップＳ５，Ｓ５′の処理が異なる。
【０１０２】
メインコントローラ３０は、スキャンプランを示すステップＳ２の処理において、全スライス位置を示すラインＬＳをスキャノ像ＳＮに重畳表示した後（ステップＳ２ｃ）、ステップＳ２ｉ、Ｓ２ｊの処理を実行する。ステップＳ２ｉでは、撮影中にてスキャンサイクル毎に再構成および表示する複数のスライス列を入力する。オペレータは図２３に示す如くスキャンプランの画面右隅に設定されている「再構成・表示指定」のウインドウをマウスやカーソルでクリックして、かかる指定を行う。同図の状態はスキャン方向＝１にて第４列および第５列のスライス列を指定した状態を例示している。
【０１０３】
なお、この複数のスライス列の指定方法は、上述した方法のほか、スキャンプラン中のスキャノ像ＳＮにおいて直接、見たいスライス位置を指定するなど、どのような指定法であってもよい。
【０１０４】
次いで、ステップＳ２ｊでは、この指定されたスライス列を自動的にハイライト表示する。まず、「再構成・表示指定」のウインドウにて指定されたスライス列がハイライト表示されると、これに連動してスキャンプラン中のスキャナ像ＳＮの対応するスライス列にもハイライト表示される。これにより、オペレータにとって指定スライス位置の確認が感覚的で容易になる。
【０１０５】
そして、メインコントローラ３０はスキャン方向毎のスキャン指令および撮影中の再構成、表示の指令をスキャン毎に指令する（ステップＳ３，Ｓ４〜Ｓ７、Ｓ４′〜Ｓ７′）。とくに、ステップＳ５、Ｓ５′ではスキャン方向毎の再構成および表示の指令が図６（ａ），（ｂ）に示す如く下される。
【０１０６】
スキャン方向＝１の場合、メインコントローラ３０は再構成ユニット３６に、指定された複数のスライス列の内、列番号の小さい順番で再構成を指令し（ステップＳ５ｅ）、次いで、その再構成順に表示する指令を表示プロセッサ３７に送る（ステップＳ５ｆ）。例えばスキャン方向＝１であり、指定された複数のスライス列が第４列、第５列である場合、図２４に示す如く、スキャンＡについてはスライス列Ａ４，Ａ５の順に再構成され、再構成された順に表示される。
【０１０７】
一方、スキャン方向＝２の場合、メインコントローラ３０は再構成ユニット３６に、指定された複数のスライス列の内、列番号の大きい順番で再構成を指令し（ステップＳ５ｅ′）、次いで、その再構成順に表示する指令を表示プロセッサ３７に送る（ステップＳ５ｆ′）。
【０１０８】
表示プロセッサ３７は、撮影中に、指令された再構成画像をディスプレイ３８に表示する。好ましくは、図２５に示す如く、同一画面上にスキャン毎の複数のスライス列、例えばＢ４，Ｂ５が分割表示される。この画面にはスキャン進捗状況および現在表示されている画像をハイライト表示した参照像ＲＦも同時に表示される。
【０１０９】
そして、一連のスキャン（撮影）が完了すると、撮影中に再構成されていない残りのスライスの再構成が順次、スライス毎に実行される（図２１、ステップＳ８）。
【０１１０】
なお、図２６には、上述の処理によって制御されるスキャン方向＝２且つ指定する複数のスライス列＝第５列、第３列、第１列の場合を示す。
【０１１１】
これにより、撮影中に、スキャン毎に複数枚の画像をスキャン進行と並行して観察できるので、スキャン毎に１枚の画像のみ観察する場合よりも、被検体の検査部位内部の構造をより立体的にイメージできるようになる。つまり、スライス全部を順次表示していた従来法よりは撮影時間全体を短縮することと、スキャンの進捗状況に関する検査部位情報の豊富化して、かかる立体的な把握を容易にすることとの両者を両立させることができる。このため、誤ってスキャンを中止してしまったり、目標としていた部位を通り越してしまって、不要なＸ線被曝をもたらすという勘違いも確実に防止可能になる。
【０１１２】
この実施形態では５列の検出器列を有するマルチスライスＣＴを例示しているが、例えば５０列、１００列といった、もっと多数の検出器列を有するＣＴの場合、１スキャンで非常に広い範囲をスキャンすることになる。したがって、本実施形態のように複数のスライス列を撮影中に再構成し表示することが、スキャンの進捗状況の把握の点から重要になる。
【０１１３】
第４の実施形態の変形例
上述した第４の実施形態を更に次のように変形して実施してもよい。
【０１１４】
変形例（その１）
この変形例は、ディスプレイ３８の画面表示に関する。表示プロセッサ３７は、図２７に示す如く、撮影の進捗状況を示すために指定されたスライスの画像のみならず、全画像を例えばスキャン毎に表示するように処理する。撮影中には、例えばＢ４，Ｂ５のスライスのみの画像が再構成されるので、このスライスの画像が画面上の所定表示スペースに順に表示される。このとき、残りのスライスＢ１〜Ｂ３の表示スペースはブランクのまま残しておく（同図中の白紙枠の部分）。撮影中は、スキャンがＢから例えばＣに変わると、表示画面もスキャンＣの画面に切り替わり、例えばＣ４，Ｃ５のスライスの画像が順に表示される。このとき、Ｃ１〜Ｃ３の表示スペースはブランクで表示される。
【０１１５】
そして、前述したように、全部のスキャンが完了すると、今度は撮影中に再構成されなかったスライスの画像が順に再構成開始される。このとき、最初のスキャンＡに対しては、Ａ１〜Ａ３がブランクで、Ａ４，Ａ５が既に再構成した画像で表示される。そして、残りのスライスＡ１〜Ａ３の再構成が進むにつれてＡ１，Ａ２，Ａ３と順に再構成してブランク状態であった部位に表示する。スキャンＢ，Ｃに対しても同様である。この処理は表示プロセッサ３７に実行させる。
【０１１６】
これにより、撮影中およびその後の処理において、どの画像を再構成、表示しているか、より容易に且つ感覚的に捕らえることができ、オペレータの勘違いなどの防止に威力を発揮できる。
【０１１７】
変形例（その２）
また別の変形例は、撮影中の再構成および表示の指定に関する。第４の実施形態では、かかる指定は複数のスライス列の番号のみについて行っていたが、その順番をも併せて指定するように構成する。これはメインコントローラ３０が図２１のステップＳ２ｊでスライス列の指定情報を入力する際、オペレータからその順番をも指定を受けるようにすればよい。
【０１１８】
これにより、オペレータにとっての表示の自由度が増やすことができる。したがって、意図した検査に最適な表示法を選択する幅が広がり、より適切なスキャンの実施が可能になる。
【０１１９】
第３および第４の実施形態の変形例
第３および第４の実施形態に対する変形例として、この両方の形態を組み合わせて実施できる。これにより、撮影中に、１回のスキャンに対して複数の束ねた画像を表示できる。例えば、スキャンＡに対して、Ａ２＋Ａ３と、Ａ４＋Ａ５の２つの束ね画像を順に表示する。
【０１２０】
この結果、オペレータは被検体内部の構造をより立体的にイメージできるようになり、且つ、束ね処理によりノイズを抑制して観察性を向上させることができる。
【０１２１】
第１〜第４の実施形態の変形例
第１から第４の実施形態に共通の変形例として更に各種のものを提案できる。
【０１２２】
変形例（その１）
１つの変形例は、検出器の列数に関する。上述した実施形態では、１スキャンに２次元検出器の全ての列を使用するものと説明したが、検出器の一部の列のみを各スキャン毎に使用するように構成してもよい。これはコリメータで調整してもよいし、ＤＳＡの収集処理で行ってもよい。このように、使用する検出器列を限定できるモードを設定することにより、コーン角度をより小さく押さえることができるので、再構成された画質を向上させることができる。
【０１２３】
変形例（その２）
別の変形例は再構成法に関する。本発明に適用できる再構成法は、フィルタードバックプロジェクション法に限定されるもものではなく、ｚ軸方向のビームの傾き（コーン角度）を考慮した再構成法を用いてもよい。例えば、Feldkampらにより提案されている、いわゆるフェルドカンプ（Feldkamp）再構成法であってもよい。このフェルドカンプ再構成法は、ガントリの回転軸方向に対するＸ線ビームの曝射角度を考慮し、かつ、収集データをその収集経路に応じてバックプロジェクションすることで再構成する演算法である。この再構成法を用いるときには、前記各実施形態において「表示するスライス列」を「表示する画像の位置」と読み替えるものとする。この場合、画像の厚みも指定できる。
【０１２４】
これにより、とくに、検出器列が多いことに因り、コーン角度が大きくなるスライス位置で再構成する画像の画質が向上するという利点がある。
【０１２５】
変形例（その３）
さらに別の変形例は、検査部位の数に関する。本発明に適用できる検査部位の数は連続した１つ部位に限る必要はない。例えば図２８に示すように、スキャン方向１またはスキャン方向２にスキャンされる、スキャン領域Ａ，Ｂから成る１つの部位と、スキャンＣから成る別の部位との不連続な２つの検査部位であってもよい。このような複数部位のスキャンは、１つのスキャンプランに組み込まれるもので、メインコントローラ３０の制御の下に、高電圧コントローラ３１、寝台コントローラ３２および架台コントローラ３３などが共同してＸ線照射、Ｘ線管および検出器の回転、天板移動などの制御を行うことで達成される。
【０１２６】
これにより、どのようなスキャンモードであっても、スキャン方向に向かって常に先頭の画像又は一部のスライスを束ね処理した画像を観察でき、操作性が向上する。
【０１２７】
変形例（その４）
さらに、前述した各実施形態において、撮影の進捗状況を示すために行う画像再構成は、ビュー数を例えば１０００から５００に減らして再構成を行ったり、１フレーム当たりのマトリクスサイズを例えば５１２×５１２から２５６×２５６に減らして再構成するなど、再構成を簡素化する手法を適用してもよい。
【０１２８】
その他の変形例
前述した第１〜第４の実施形態に係るそのほかの変形例としても種々の形態が可能である。検出器の検出器列数は前述した５個の限定されることなく、２列以上の２次元検出器を有する放射線ＣＴ全てに本発明は適用される。
【０１２９】
また、一連のスキャン（撮影）として３回のスキャンＡ，Ｂ，Ｃを挙げたが、このスキャン数もこの限りではない。２回以上のスキャンを一連のスキャン（撮影）として扱うスキャンモード全てに実施できる。
【０１３０】
さらに、ガントリをチルトさせる構造の放射線ＣＴに本発明を実施できる。すなわち、上述各種の実施形態および変形例に係るマルチスキャンは、Ｘ線ビームのスライス方向中心位置を通る面が天板２ａに対して直立するようにガントリを制御する場合に限定されず、ガントリをチルトさせる構造であっても好適に実施できる。
【０１３１】
なお、本発明の要旨は上述した実施形態や変形例に限定されるものではなく、当業者であれば、本発明の基本原理の範囲内で更に適宜に組み合わせ、変更、変形することが可能であり、それらも特許請求の範囲記載の発明と範囲として捉えることができる。
【０１３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の放射線ＣＴによれば、マルチスライスでマルチスキャンを実施する場合、複数回のスキャンの相互間にその最新のスキャンにより収集された複数スライス列分の原データの一部、または、それらの原データの一部あるいは全部を束ねたデータから画像が生成され（この画像は、かかる複数スライス数よりも少ない数の画像である）、この画像を次のスキャンが始まって新たな画像が生成されるまで表示することで、スキャン（撮影）がどこまで進んだか、その進捗状況を的確に把握でき、必要に応じて撮影を中止して無用な被曝を回避し、且つ、スキャン相互の間隔を短縮できて、一連の複数回のスキャン（撮影）時間を短縮できる。
【０１３３】
また、スキャンプランにおける進捗状況を示すためのスライス位置をハイライト表示したり、スキャンプランに供した参照像を撮影中に表示する構成にしているため、オペレータに対する操作の容易化、操作労力の軽減などを図ることができ、強いては患者スループットの向上に寄与可能な、Ｘ線ＣＴスキャナなどの放射線ＣＴを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るＸ線ＣＴスキャナのガントリの概念を示す図。
【図２】Ｘ線ＣＴスキャナのガントリと寝台、およびＸ線ビームの位置関係を示す概要図。
【図３】Ｘ線ＣＴスキャナの概略構成を示すブロック図。
【図４】スキャン方向の違いとスライス位置との関係を説明する図。
【図５】第１の実施形態においてメインコントローラにより実行される撮影指示に関する処理の概要を示すフローチャート。
【図６】図５の処理の中で実行される再構成および表示の指令に関するサブプログラムの概要を示すフローチャート。
【図７】スキャンプラン中の表示画面の一状態を示す図。
【図８】第１の実施形態におけるスキャン、再構成、表示、および天板移動の動作タイミングの一例を示す図。
【図９】撮影中の表示画面の一状態を示す図。
【図１０】撮影後における再構成完了のメッセージを表示した画面の例を示す図。
【図１１】第２の実施形態においてメインコントローラにより実行される撮影指示に関する処理の概要を示すフローチャート。
【図１２】図１１の処理の中で実行される再構成および表示の指令に関するサブプログラムの概要を示すフローチャート。
【図１３】第２の実施形態におけるスキャン、再構成、表示、および天板移動の動作タイミングの一例を示す図。
【図１４】第１および第２の実施形態に係る１つの変形例を説明する表示画面の図。
【図１５】第１および第２の実施形態に係る別の変形例を説明する生データの保存フォーマットの図。
【図１６】第３の実施形態においてメインコントローラにより実行される束ね処理を含む撮影指示に関する処理の概要を示すフローチャート。
【図１７】図１６の処理の中で実行される再構成および表示の指令に関するサブプログラムの概要を示すフローチャート。
【図１８】束ね指定を行うスキャンプランの様子を示す表示画面の図。
【図１９】第２の実施形態におけるスキャン、束ね処理（平均処理）、再構成、表示、および天板移動の動作タイミングの一例を示す図。
【図２０】束ね処理の１つの変形例を説明するタイミング図。
【図２１】第４の実施形態においてメインコントローラにより実行される撮影指示に関する処理の概要を示すフローチャート。
【図２２】図２１の処理の中で実行される再構成および表示の指令に関するサブプログラムの概要を示すフローチャート。
【図２３】スキャンプランの様子を示す表示画面の図。
【図２４】第４の実施形態におけるスキャン、再構成、表示、および天板移動の動作タイミングの一例を示す図。
【図２５】撮影の進捗状況を示す表示画面の図。
【図２６】第４の実施形態におけるスキャン、再構成、表示、および天板移動の動作タイミングの他の例を示す図。
【図２７】第４の実施形態の１つの変形例を説明する図。
【図２８】各実施形態に共通の変形例の１つを説明する図。
【図２９】マルチスライスＣＴによる従来のマルチスキャンを説明するタイミングチャート。
【図３０】実施形態におけるデータ保存フォーマットを説明する図。
【符号の説明】
１ガントリ
２寝台
２ａ天板
２ｂ寝台駆動装置
３制御キャビネット
１０Ｘ線管（Ｘ線源）
１１Ｘ線検出器（２次元検出器）
２４データ収集装置
２５架台駆動装置
２８データ伝送部
３０メインコントローラ
３２寝台コントローラ
３３架台コントローラ
３４補正ユニット
３５データ保存ユニット
３６再構成ユニット
３７表示プロセッサ
３８ディスプレイ
３９入力器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides an X-ray CT scanner that generates and displays a plurality of tomographic images at each scan position from scan data acquired by repeating simultaneous scanning of a plurality of slices of a subject and movement of the scan position. In particular, the present invention relates to radiation CT that achieves both understanding of the progress of scanning and shortening of the total imaging time.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, X-ray CT scanners as one of radiation CTs are frequently used in hospitals and the like. As this type of scanner, scanners called single-slice CT and multi-slice CT are known.
[0003]
Single slice CT is a type of scanner that obtains one image in one scan (one scan for collecting data necessary for image reconstruction). A typical method of using this CT is as follows. After scanning at a certain slice position and obtaining raw data (X-ray projection data: also called original data) from one slice, only the slice thickness (thickness at the center height of the imaging region), For example, the next scan is performed by moving the top plate on which the subject is laid, and raw data of adjacent slices is obtained. By sequentially repeating this scan and the movement of the top plate (or X-ray tube and detector), a series of multiple tomographic images (slice images) of the diagnostic region can be obtained at equal intervals. The tomographic images reconstructed after each scan are displayed in the order of reconstruction on a display such as a monitor. This scanning method is called multi-scan.
[0004]
The multi-slice CT is a type of scanner that obtains a plurality of images in one scan. The number of images is usually matched with the number of columns in the slice direction of the detection elements of the two-dimensional X-ray detector to be used. That is, if the detection element rows of the detector are arranged in five rows in the slice direction, five sheets of raw data (projection data) can be collected in one scan.
[0005]
The multi-scan method can also be implemented in this multi-slice CT. In other words, when raw data of an image is obtained from a plurality of slices by performing a single scan, next, for example, the subject is only equal to the total thickness of the plurality of slices (total thickness at the center height of the imaging region). The next top scan is similarly performed by moving the laid top board in a predetermined scan direction, and raw data of a plurality of slices adjacent to the plurality of slices related to the previous scan are obtained simultaneously.
[0006]
The raw data of the plurality of slices is reconstructed into a plurality of tomographic images by a predetermined calculation, and then sequentially displayed on the display in the order of reconstruction. The next scan is started at an appropriate time after the images of all the plurality of slices obtained by the previous scan are displayed. By alternately repeating the scan for the plurality of slices and the movement of the top plate (or the X-ray tube and the detector), a series of tomographic images of the diagnostic region can be obtained at equal intervals.
[0007]
The direction in which the scan position is moved in the slice direction is hereinafter referred to as the scan direction.
[0008]
Now, the time relationship among scanning, image reconstruction, image display, and top movement when the multi-scan method is performed with the multi-slice CT described above is expressed as shown in FIG. As shown in the figure, after the first scan A is completed, for example, reconstruction of five slices is sequentially performed, and in parallel with this, images are sequentially displayed from slices for which reconstruction has been completed. The top plate has been moved for an appropriate period after the end of the scan A, but since the reconstruction and display of images for a plurality of slices have not been completed, the scan is in a standby state. Eventually, a period Tw for waiting for reconstruction and display is set between the end of the first scan A and the movement of the top plate to the next scan B.
[0009]
In the scan mode of FIG. 29, since the reconstructed image of all slices is displayed and the next scan is started, the operator scans up to which part of the subject in the rotation axis direction (slice direction) for each scan. You can check if has progressed. For this reason, if necessary, the photographing can be stopped so that no further scanning is performed during the planned photographing. It is possible to prevent a state where scanning is performed to a part that is not necessary or a part that is no longer necessary at an appropriate timing, and it is possible to suppress the total exposure dose of the subject.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, when performing the multi-scan method with multi-slice CT as described above, unlike single-slice CT, reconstruction and display time for a plurality of slices is required for each scan (one rotation). The waiting time until scanning (reconfiguration / display waiting time Tw) becomes longer. Therefore, there is a problem that the total photographing time until the entire series of scans is completed is also prolonged. This problem reduces patient throughput.
[0011]
In addition, there is a problem with the breath holding method. That is, in the case of imaging using a breath holding method that requires the patient to hold his / her breath during the scan, the breath holding period also increases accordingly. Usually, the time required for one scan is about 1 second, the reconstruction time is also about 1 second / slice, and the top movement time is about 2 seconds. Therefore, in the example of FIG. 29, the reconstruction / display waiting period Tw is It will be about 4 seconds or more. For this reason, the time between scans is about 6 seconds or more, and when performing 4 scans, including a preliminary breath holding time before and after imaging, a considerably long period of about 30 seconds is required. As the number of scans increases and the number of multi-slices increases, this breath holding period becomes longer. Therefore, the scan mode shown in FIG. 29 cannot be applied to any patient.
[0012]
Further, in the scan mode of FIG. 29, it is possible to grasp the progress of imaging such as to which part has been scanned and whether or not the target part has been imaged from the viewpoint of reducing the total amount of exposure. Is also necessary.
[0013]
An object of the present invention is to solve a problem peculiar when multi-scanning is performed by multi-slice CT as described above. Specifically, even when multi-scanning is performed with multi-slice CT, radiation CT that can easily grasp the progress of imaging and can reduce the waiting time between scans and reduce the total imaging time. Its purpose is to provide.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the radiation CT according to the first invention of the present application simultaneously collects original data of a plurality of images corresponding to a plurality of slice rows of the subject by one scan of the subject with radiation. A scanning means for executing the scan at least twice in a predetermined scanning direction by alternately repeating a step and a step of changing the position of the plurality of slice rows, and collecting the latest scan between the plurality of scans Image generating means for generating an image using a part of the original data for the plurality of slice columns, and image display means for displaying the generated image until a new image is generated after the next scan starts. It is provided with.
[0015]
Preferably, plan image collection means for collecting a plan image for a scan plan of the subject, plan image display means for displaying the plan image, and scan for making a scan plan while observing the displayed plan image And plan means. For example, the scan plan means includes means for superimposing and displaying the plurality of columns of slice positions covering all of the plurality of scans on the plan image, means for designating the scan direction, and the designated scan direction. Means for changing the use position of the part of the original data according to the method, and means for automatically highlighting a part of the plurality of rows of slice positions corresponding to the use position on the plan image. Is preferably included. Further, the scan plan means selects from the slice positions a means for superimposing and displaying the plurality of rows of slice positions covering all of the plurality of scans on the plan image, and a position for generating and displaying the images. And means for automatically highlighting the selected slice position on the plan screen.
[0016]
As another preferred example, a reference image display unit that simultaneously displays the plan image as a reference image on the same screen on which the image is displayed by the image display unit may be provided. In this case, the reference image display means includes a slice position where the scan has been completed with respect to the plurality of slice positions covering all of the plurality of scans and a slice of an image currently displayed by the image display means. It is a means for highlighting the position separately.
[0017]
Further, in the first invention, there is provided an image post-generation unit that generates original data excluding the part of the original data of the plurality of slice columns as an image after the plurality of scans are completed. This is also a preferable configuration.
[0018]
Furthermore, in the first invention, the scanning means includes a detector having a plurality of detection element arrays that receive the radiation, and the partial original data is derived from data detected by the plurality of detection element arrays of the detector. It is also a preferable configuration.
[0019]
In the inventions of the respective configurations described above, the partial original data may be original data of a head slice column for each scan in the scan direction, or from the head for each scan in the scan direction. The original data of a plurality of slice columns fewer than the plurality of slice columns collected in order may be used.
[0020]
Furthermore, in the invention of each configuration described above, the image generation unit includes an image number calculation unit that calculates the number of images that can be generated during a repetition period of the plurality of scans, and the image generation unit is provided as a part of the original data. Means for generating an image using the original data for the number of images, and the image display means sequentially generates the images generated using the original data for the number of images from the slice position on the head side in the scan direction. It is one of the suitable structures that it is a means to display.
[0021]
A process of simultaneously collecting original data of a plurality of images corresponding to a plurality of slice rows of the subject by a single scan of radiation on the subject and a step of changing the positions of the plurality of slice rows are alternately repeated. And scanning means for executing the scan at least twice in the scan direction, and selecting and bundling at least part of the original data for the plurality of slice columns collected by the latest scan between the plurality of scans Image generation means for generating an image from the data, and image display means for displaying this image until the next scan starts and a new image is generated.
[0022]
In the second aspect of the invention, plan image collection means for collecting a plan image for the scan plan of the subject, plan image display means for displaying the plan image, and scanning while observing the displayed plan image A scan plan unit that creates a plan, and the scan plan unit generates the bundled image and a unit that superimposes and displays the plurality of rows of slice positions covering all of the plurality of scans on the plan image. It is desirable to include means for designating a slice position for this purpose and means for automatically highlighting the designated slice position on the plan image. For example, the at least part of the original data is in one aspect from two to all of the plurality of slice columns for each scan.
[0023]
  Furthermore, in order to achieve the above purpose,Radiation CTAlternately repeats a process of simultaneously collecting original data of a plurality of images corresponding to a plurality of slice rows of the subject and a step of changing the positions of the plurality of slice rows by a single scan of radiation on the subject. Scanning means for executing the scan at least twice in a predetermined scan direction, and the plurality of slices from the original data of the plurality of slice columns collected by the latest scan between the plurality of scans. Image generation means for generating a small number of images, and image display means for displaying the generated images until the next scan starts and a new image is generatedThe.
[0024]
In this manner, between scans, an image is generated from a part of the original data for a plurality of slice columns collected by the latest scan, or from data obtained by bundling a part or all of the original data. . This image is a smaller number of images than the number of slices. By displaying this image until the next scan is started and a new image is generated, it is possible to accurately grasp how far the scan (shooting) has progressed, and the interval between scans can be shortened. Scan (shooting) time can be shortened.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, various embodiments of radiation CT according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this description, an X-ray CT scanner is used as the radiation CT. However, the present invention is not necessarily limited to this, and a CT using radiation other than X-rays can be similarly implemented.
[0026]
First embodiment
The X-ray CT scanner according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
[0027]
As will be described in detail below, this X-ray CT scanner regenerates raw data of only some slices of raw data collected for a plurality of slices during a period between scans. It is characterized by comprising and displaying.
[0028]
The X-ray CT scanner shown in FIG. 1 includes a gantry 1, a bed 2, a control cabinet 3, a power source 4, and various controllers 31 to 33, and is driven by, for example, the RR method. As the controller, a high voltage controller 31, a gantry controller 33, and a bed controller 32 are provided.
[0029]
Here, as shown in FIGS. 1 and 2, the longitudinal direction of the bed 2 is defined as the slice direction (or the rotation axis direction) Z, and the two directions orthogonal thereto are defined as the channel direction X and the X-ray beam exposure direction Y, respectively. .
[0030]
A top plate 2a is disposed on the top surface of the bed 2 so as to be slidable in the longitudinal direction (slice direction Z), and the subject P is placed on the top surface of the top plate 2a. The couchtop 2a is inserted into a diagnostic opening (not shown) of the gantry 1 so as to be able to advance and retract by driving a couch driving device 2b represented by a servomotor. A driving signal is supplied from the bed controller 32 to the bed driving device 2b. The bed 2 is also provided with a position detector (not shown) such as an encoder for detecting the position of the table 2a in the longitudinal direction of the bed with an electric signal, and this detection signal is sent to the bed controller 32 as a signal for bed control. It has become.
[0031]
As shown in FIGS. 1 and 3, the gantry 1 has a substantially cylindrical rotating frame 9 therein. The above-described diagnostic opening is located inside the rotating frame 9. The rotating frame 9 is provided with an X-ray tube 10 and an X-ray detector 11 so as to face each other with the subject P inserted into the diagnostic opening. Further, a high voltage generator 21, a pre-collimator 22, a post-collimator 23, a data collecting device DAS 24, and a gantry driving device 25 are provided at predetermined positions of the rotating frame 9, as schematically shown in FIG.
[0032]
Among these, the X-ray tube 10 functioning as an X-ray source has a structure of, for example, a rotary anode X-ray tube. The current is passed from the high voltage generator 21 to the filament to heat the filament, and the thermoelectrons are directed toward the target. Released. The thermoelectrons collide with the target surface to form an effective focus, and an X-ray beam (fan beam) is exposed from the effective focus portion of the target surface.
[0033]
  The high voltage generator 21 is supplied with low voltage power from the power supply device 4 via the low pressure slip ring 26.WhenIn both cases, an X-ray exposure control signal is given from the high voltage controller 31 via the optical signal transmission system 27. For this reason, the high voltage generator 21 generates a high voltage from the supplied low voltage power source, generates a tube voltage corresponding to the control signal from the high voltage, and supplies this to the X-ray tube 10.
[0034]
The X-ray detector 11 includes a two-dimensional detector in which a plurality of detection element arrays having a plurality of detection channels are arranged in the slice direction (see FIG. 1). The X-ray tube 10 and the X-ray detector 11 are rotatable in the gantry 1 by the rotation of the rotating frame 9 so as to surround the axial rotation center axis in the diagnostic opening. Each detection element of the X-ray detector 11 has a solid detector structure of a scintillator and a photodiode for converting incident transmitted X-rays into a corresponding current signal. The weak current signal detected by the detector 11 is sent to the DAS 24.
[0035]
The DAS 24 amplifies the weak current signal as the transmission X-ray detection signal sent from the detector 11, performs A / D conversion, and sends this to the data transmission unit 28 as collected data. In order to do this, the DAS 24 considers that the detector 11 is a two-dimensional detector, but it is not shown, but the detection signal of “n channel × f element array” (n and f are positive values greater than “1”). Data selection unit that selects detection signals for one column for each channel according to the column selection signal, and a data collection unit that amplifies the detection signals selected by the data selection unit and performs A / D conversion With. The column selection signal is given from, for example, a main controller described later.
[0036]
The data transmission unit 28 connects the signal path between the rotating side and the fixed side in the gantry 1. Here, as an example, an optical transmission system that transmits signals without contact is used. Note that a slip ring structure may be used as the data transmission unit 28. The detection signal of the digital amount of transmitted X-rays taken out through the data transmission unit 28 is sent to a correction unit described later of the control cabinet 3.
[0037]
On the other hand, the pre-collimator 22 is provided between the X-ray tube 10 and the subject P, and the post-collimator 23 is provided between the subject P and the X-ray detector 11. The pre-collimator 22 forms, for example, a slit-shaped opening having a constant width in the channel direction X and a variable width or a fixed width in the slice direction Z. Thereby, the width in the slice direction Z of the X-ray beam exposed from the X-ray tube 10 is reduced, and for example, a fan beam having a desired slice width corresponding to the total slice width of the detection element array of the X-ray detector 11 is obtained. Form. Similarly, the post-collimator 23 has a slit-like opening having a constant width in the channel direction X and a variable width or a fixed width in the slice direction Z. In this embodiment, the post-collimator 23 has an auxiliary aperture function for further narrowing the X-ray beam focused by the pre-collimator 22.
[0038]
Further, the gantry driving device 25 includes a motor and a gear mechanism that rotate the entire rotating side element in the gantry 1 around the central axis of the rotating frame 9. A drive signal is given to the gantry driving device 25 from the gantry controller 33.
[0039]
The high voltage controller 31, the couch controller 32, and the gantry controller 33 are interposed between the gantry 1 and the couch 2 and the control cabinet 3 in terms of signals, and each responds to a control signal from a main controller described later. Drive the load elements that you are responsible for.
[0040]
In addition to the main controller 30 that controls the entire system, the control cabinet 3 includes a correction unit 34, a data storage unit 35, a reconstruction unit 36, a display processor 37, a display 38, and an input connected to the main controller 30 via a bus. And a container 39.
[0041]
  The correction unit 34 performs various correction processes such as calibration on the digital data collected from the DAS 24 in response to a processing command from the main controller 30. The corrected collected data is temporarily stored and stored in the data storage unit 35 in response to a write command from the main controller 30. The stored data is read from the data storage unit 35 in response to a read command at a desired timing of the main controller 30 and transferred to the reconstruction unit 36. The reconfiguration unit 36 receives the collected data for reconfiguration under the control of the main controller 30.TheAt this stage, for example, reconstruction processing for each slice is performed based on the convolution back projection method, and a tomographic image is generated.
[0042]
The tomographic image data is stored in the data storage unit 35 as required under the control of the main controller 30 and is sent to the display processor 37. The display processor 37 performs necessary processing such as colorization processing, annotation data and scan information superimposition processing on the tomographic image data, and supplies the processing to the display 38. Image data is D / A converted by the display 38 and displayed as a tomographic image. The input unit 39 gives commands such as scan conditions (including the number and position of the detection element rows of the detector, the scan site and position, slice thickness, X-ray tube voltage and current, scan direction with respect to the subject, etc.) to the main controller. Used to feed 30.
[0043]
The operation and effect will be described focusing on the reconstruction and display control according to this embodiment.
[0044]
Now, as shown in FIG. 4A or 4B, it is assumed that multi-scan is performed along the scan direction 1 or the scan direction 2. Here, the “scan direction” is defined as a direction in which multi-scan proceeds in the slice direction Z. That is, when the multi-scan is performed while moving the top plate, this scan direction = the reverse direction of the top plate movement direction.
[0045]
That is, in the case of the multi-scan shown in FIG. 5A, as an example, three multi-scans A in the direction from the foot in the body axis direction of the patient as the subject toward the head (referred to as the scan direction 1), B and C are performed in this order. On the other hand, in the case of the multi-scan shown in FIG. 4B, three multi-scans C, B, and A are performed in this order in the direction from the head to the foot in the body axis direction (referred to as the scan direction 2). . As an example, each multi-scan scans 5 slices simultaneously, and in each multi-scan, 5 slices from the foot to the head are numbered 1, 2, 3, 4, 5 in this order. Shall.
[0046]
Collected data (raw data) from the DAS 24 obtained when the X-ray CT scanner performs multi-scan in the scan direction 1 or 2 is subjected to correction such as calibration by the correction unit 34, and then scanned A, B, Different files are created for each C, and are stored once in the data storage unit 35 in the format shown in FIG. That is, the data file for one scan is composed of raw data for five slices created corresponding to each of the five detection element rows.
[0047]
The main controller 30 controls the scan by appropriately executing the processes of the flowcharts shown in FIGS. 5 and 6 while executing a predetermined main program. This scan control includes control of reconstruction and display performed during imaging (strictly speaking, a period between scans), which is a feature of the present invention. This control will be described below.
[0048]
When the main controller 30 starts photographing, the main controller 30 enters the execution of the process shown in FIG. 5, and instructs the related units and controllers to collect and display the scanogram (FIG. 5, step S1). This scano image is employed as an image for making a scan plan, but other images such as a MIP (maximum value projection) image, a volume rendering image, and a surface rendering image may be used. The collected image data of the scanner image is displayed on the display 38 through the display processor 37 as a scanner image SN as shown in FIG.
[0049]
The main controller 30 further prepares a scan plan by receiving information instructed via the input device 39 while viewing the scanogram SN displayed by the operator (step S2). The scan plan is executed interactively with the operator.
[0050]
That is, in this scan plan process, the operator receives scan conditions other than the scan direction, such as tube voltage, tube current, slice thickness, number of slices / scan, number of scans, etc., and stores this information (step S2a, (See FIG. 7). Specifically, as shown in FIG. 7, on the screen, the scanning condition can be designated by appropriately selecting from data prepared as a table TL beside the scanner image SN.
[0051]
Next, the main controller 30 receives the designation of the scan direction and stores it (step S2b). As shown in FIG. 7, the operator can designate the scan direction as 1 or 2 by clicking a button DLBT displayed on the lower side of the scan plan scanner image SN on the screen of the display 38. As the scan directions 1 and 2, the directions defined in FIGS. 4A and 4B are used. By specifying the scan direction, as will be described later, it is automatically determined which slice position image is reconstructed during photographing.
[0052]
Next, based on the scan plan information input in this way, all slice positions over the entire photographing are individually represented by vertical lines LS, and the vertical lines LS are superimposed on the scanner image SN (step S2c, see FIG. 7).
[0053]
Next, among all the slice positions displayed in a superimposed manner, a slice position that presents a display image that is essential for indicating the progress of imaging is automatically determined based on the scan direction (step S2d). For example, when the scan direction = 1 (see FIG. 4A), the slices A5, B5, and C5 at the head positions of the three scans A, B, and C are determined as the slice positions that present the display image. On the other hand, when the scan direction = 2 (see FIG. 4B), the slices C1, B1, A1 at the head positions of the three scans C, B, A are determined as the slice positions for displaying the display image.
[0054]
The slices A5, B5, C5 or C1, B1, A1 determined in this way are shown by automatically highlighting the vertical line position of the scanogram SN (step S2e). When the scan direction = 1, as shown in FIG. 7, the slice positions of A5, B5, and C5 are highlighted and surrounded by a thick frame BF. Thereby, the operator can clearly recognize and confirm which slice is displayed during the photographing with the scanner image SN in the scan plan. The highlight display mode is not limited to the one surrounded by the thick frame BF, and can be implemented in an appropriate mode such as changing the luminance and hue.
[0055]
When the scan plan is completed, the main controller 30 shifts the process to step S3. In step S3, it is determined whether the designated scan direction is the scan direction 1 or the scan direction 2. As a result of this determination, when the scan direction = 1, the processes of steps S4 to S7 are executed. On the contrary, when the scan direction = 2, the processes of steps S4 ′ to S7 ′ are executed.
[0056]
That is, when the scan direction = 1, first, the high voltage controller 21, the gantry controller 33, and the correction unit 34 are instructed with necessary scan conditions, so that the multi-scan of multi-slice CT is instructed while measuring an appropriate operation timing. (Step S4). As a result, the first scan A among the multi-scans A, B, and C is executed by the operation of each controller and unit (see FIG. 8).
[0057]
Next, in accordance with the scan direction = 1, a slice to be reconfigured and a slice to be displayed are commanded at a time between scans (inter-scan time Tint: see FIG. 8) (step S5). This command process is specifically represented by a subprogram shown in FIG.
[0058]
This process will be described in detail. When entering this subprogram, the main controller 30 first commands the reconstruction of the raw data of a predetermined slice among the corrected raw data of the five slices 1 to 5 collected in each scan. That is, it instructs the reconstruction unit 36 to reconstruct the slice A5 in the fifth column. As a result, the reconstruction unit 36 performs reconstruction for the designated slice or slices during the waiting period of the inter-scan time Tint (see FIG. 8A).
[0059]
Further, the display processor 37 is instructed to display an image at a slice position indicating the progress of photographing. When the scan direction = 1, display of the image of the slice in the fifth column, which is always the head, is commanded in each scan. In the case of the first scan A, A5 is the display target. As a result, the display processor 37 displays only the slice image in the fifth column (for example, A5) on the screen of the display 38 until the next scan is completed and a new image in the fifth column (for example, B5) is reconstructed. Continue (see FIG. 8A).
[0060]
An example of this display is shown in FIG. A tomographic image IMpro of a designated slice (eg, A5 slice) indicating the progress of imaging is displayed on the left side of the screen, and a reference image RF (scano image SN provided for the scan plan) is reduced and displayed on the right side thereof. At this time, various auxiliary information is also displayed so that the observer can more quickly recognize the progress of the photographing. This auxiliary information is executed by the display processor 38. For example, in the image IMpro, a symbol indicating the slice position where the image is collected, for example, “A5” is superimposed on the upper right corner. Thereby, the correspondence with the slice position on the reference image RF becomes clear.
[0061]
Further, in the reference image RF, the slice position where the scan is completed, for example, slices 1 to 5 of the first scan A are highlighted with diagonal lines OC, and the slice A5 that provides the display image IMpro is included in the slice A5. A thick frame BF is also displayed. Therefore, it can be seen that the scans 1 to 5 at the slice position of the scan A have been completed, and the head slice A5 is currently displayed. It becomes obvious at a glance that the slice positions (scans B and C) of only the remaining vertical lines LS have not been scanned yet.
[0062]
Thus, when the processing of the reconstruction command and the display command for each scan is completed, the main program returns the processing to step S6 in FIG. In step S6, with reference to the number of scans = 3 given in advance as part of the scan conditions, it is determined whether or not all scans have been completed. If NO in this determination, the process proceeds to step S7, and the couch controller 32 is instructed to move the top board by the total slice thickness of one scan. As a result, the top plate 2a is moved in a direction opposite to the slice direction = 1 by the slice thickness over a predetermined time Tint.
[0063]
Thereafter, the process returns to step S4, and the above-described process is repeated. If YES is determined in step S6 during this repetition, the reconstruction unit 36 is instructed to reconstruct the image of the remaining slices in step S8. For example, when the slice direction = 1, as shown in FIG. 8A, A4 to A1, B4 to B1, and C4 to C1 are designated and reconfigured as the remaining slices. The reconstructed image data is stored in the data storage unit 35.
[0064]
Next, when the main controller 30 receives a reconfiguration completion notification for the remaining slices from the reconfiguration unit 36, the main controller 30 displays information notifying completion of reconfiguration as shown in FIG. The information shown in the figure is a message of completion notification in characters, but such notification may be performed by flashing the screen or changing the hue of the background. After the display of the notification information, the operator can display all the images in turn starting from the image of the slice at the end, or shift to the 3D conversion process. By displaying the notification information, the operator can smoothly perform post-processing. Migration is possible.
[0065]
On the other hand, when it is determined in step S3 in FIG. 5 that the scan direction = 2, slices C1, B1, and A1 are headed in the scan direction as shown in FIG. 4B. Therefore, in the subsequent processing steps S4 ′ to S7 ′, the same multi-scan processing as described above is executed, and among them, instead of the slices A5, B5, and C5, slices C1, B1, and A1 are performed. Then, reconstruction and display processing during photographing are performed in the same manner (see FIG. 6B).
[0066]
As described above, according to the first embodiment, the image of the first slice at the time of scanning is always displayed during the photographing corresponding to the end of the multi-scan scans A to C. This is the same even when the scan direction is changed. Therefore, since the operator can grasp every part of the scan that has been completed, the operator can instruct the scan to be stopped in a timely manner as necessary. Thereby, extra radiation exposure can be avoided. In addition, it is not necessary to reconstruct and display all slice rows during radiography, so a planned series of scans (radiography) can be completed in a short time, patient restraint time is short, and patient throughput is increased. Can do. Since the remaining slice images are taken after imaging (after the last scan is completed), it is possible to use the interval between patient replacements and preparation operations for the next imaging, thereby improving efficiency.
[0067]
Note that the display processor 37 and the reconstruction unit 36 may be configured to display a marker or the like indicating the progress of reconstruction on the reference image.
[0068]
Second embodiment
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0069]
The X-ray CT scanner implemented in this embodiment is characterized in that a plurality of reconstruction processes performed during imaging can be performed per scan. In the case of the first embodiment, this reconstruction process is only for the first slice. However, at least one slice, usually a plurality of slices, can be reconfigured, and the total reconstruction process is different. It is characterized by improving efficiency. However, the slice displayed during shooting is only the first column in the scan direction.
[0070]
The hardware configuration of this X-ray CT scanner is the same as or equivalent to that of the first embodiment. However, the main controller 30 executes the processes of steps 11 and 12 at the start of photographing.
[0071]
The processes of FIGS. 11 and 12 are the same as the processes of FIGS. 5 and 6 described above, except for the following points. That is, the process of step S2x is newly placed between steps S2 and S3 in the process of FIG. 11, and the process performed in step S5 is changed as shown in FIG.
[0072]
In the process of FIG. 11, when the scan plan is completed, the main controller 30 shifts the process to step S2x. In this step S2x, the number n of images that can be reconstructed is calculated in the scan cycle time Tcycl, which is the cycle in which the scan is repeated. If the scan cycle time Tcycl is 2 seconds and the reconstruction time is 0.6 seconds, the reconstruction unit 36 performs three image reconstructions between the end of each scan and the end of the next scan. Can be executed.
[0073]
As will be described later, the number n of images is calculated with the intention of reconstructing as many slice images as possible without creating wasted time between scan times Tint. Naturally, the number n of images includes a reconstructed image of a slice that presents a display image that is indispensable for showing the progress of photographing. Images for slices not designated by the image n are sequentially reconstructed after shooting.
[0074]
On the other hand, when corresponding to this, when entering the subprogram shown in FIG. 12A regarding the scan direction = 1, the main controller 30 first generates the corrected slices of the five slices 1 to 5 collected in each scan. Of the data, the reconstruction of raw data of a predetermined slice is commanded (step 5c). That is, the reconfiguration unit 36 is instructed to reconfigure in the order of slices “5”,..., “5-n + 2”, “5-n + 1”. n is the number of images calculated in step S2x described above. Assuming that n = 3, in the order of slices 5, 4 and 3, that is, in the case of scan A, image reconstruction for three slices A5, A4 and A3 is commanded. When n = 1, for example, image reconstruction for one slice of A5 is commanded. As a result, the reconstruction unit 36 performs reconstruction for one or more designated slices within the scan cycle time after each scan (see FIG. 13A). FIG. 13 shows the case where n = 3.
[0075]
Next, the main controller 30 commands the display processor 37 to display the reconstructed image of the first slice in the scan direction (step S5d). As a result, as shown in FIG. 13A, the reconstructed image of slice A5 is displayed after the first scan A when the scan direction = 1.
[0076]
Since steps S4 to S7 in FIG. 11 are repeatedly executed for the number of scans, the timing of scanning, reconstruction, display, and top movement is as shown in FIG. Then, in step S8 in FIG. 11, after a series of scans (imaging), the remaining slices that were not reconstructed during imaging, for example, A2, when n = 3, as shown in FIG. Image reconstruction is performed on slices A1, B2, B1, C2, and C1.
[0077]
Even when it is determined in step S3 in FIG. 11 that the scan direction = 2, steps S4 ′ to S7 ′ in FIG. 11, steps S5c ′ and S5d ′ in FIG. 12B, and FIG. 13B. As shown in FIG. 5, during shooting, for example, three slices are reconstructed, and a reconstructed image of the first slice (first column) is displayed. Then, the remaining slice images are sequentially reconstructed after shooting.
[0078]
As a result, not only one slice but also multiple sheets between scans (strictly, in the time period corresponding to the scan cycle time after each scan in which the reconstruction unit can operate during imaging). As a result, the reconstruction time required for the remaining slices after the end of a series of scans can be shortened, and the reconstruction processing can be performed without wasted time as a whole. As a result, the entire inspection time including image observation can be shortened.
[0079]
Modified examples of the first and second embodiments
Two modifications applied to the X-ray CT according to the first and second embodiments described above will be described with reference to FIGS. 14 and 15.
[0080]
Modification (Part 1)
The modification shown in FIG. 14 relates to an image display method for indicating the progress of photographing. When the image reconstruction of the first slice designated for display is completed, the display processor 37 performs processing so that the display window of each image is displayed separately. Thus, for example, when the scan direction is 2 and the scan has progressed to C and B, the image IMpro-1 of the first slice C1 is displayed in one window WD1, and the image IMpro of the next slice B1 -2 is displayed in a separate window WD2. Although the windows are overlapped, they are displayed with their edges shown so that the time-series state can be seen. The most recent image in time series (the image IMpro-2 of the slice B1 in the case of FIG. 14) becomes the display image, and the slice position B1 of this image is highlighted in the reference image RF.
[0081]
As a result, the state in which the image IMpro increases as the scan progresses is visually represented, so that it becomes easier to grasp the progress of the scan.
[0082]
When a series of reconstructed images after completion of reconstruction is displayed in the form of FIG. 14, the image can be selected as sensory and can contribute to improvement in operability.
[0083]
Modification (Part 2)
The modification shown in FIG. 15 relates to another form of designation of slice positions to be reconstructed and displayed during imaging. In the first and second embodiments, the operator can designate a slice position to be reconstructed and displayed by designating a desired scan direction. In this modification, this is used as a raw data storage format. Is to be achieved by changing according to the scanning direction.
[0084]
The data storage unit 34 reads the corrected raw data output from the correction unit 34 and stores it in the memory. At this time, the data storage unit 34 changes the storage format of the raw data according to the scan direction commanded from the main controller 30. Specifically, when the scan direction = 1, for example, for scan A, the slices A1, A2,... When the scanning direction = 2, in the present example, the slices A5, A4,... As a modification corresponding to the first embodiment, the last saved A5 (when the scanning direction = 1) or A1 (when the scanning direction = 2) is generated as a reconstruction and display slice string. Judged as data. For the second embodiment, n columns from the last slice column are subject to reconstruction processing, and the last slice column is subject to display.
[0085]
By changing the storage format in the scan direction in this way, it is possible to reduce the calculation load required for reconfiguration of the main controller and display commands.
[0086]
Third embodiment
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0087]
In the X-ray CT scanner implemented in this embodiment, reconstruction and display processing performed during imaging is performed by bundling raw data of a plurality of slice rows (that is, projection data detected by a plurality of detector rows). Is performed.
[0088]
The main controller 30 executes the processing of steps 16 and 17 along with the start of photographing. Compared with the process shown in FIG. 5 described above, the process of FIG. 16 is a method of creating a scan plan in step S2, contents of instructions for reconstruction and display in steps S5 and S5 ′, and slice reconstruction in step S8. The contents of the command processing are different. In step S2 of FIG. 16, the main controller 30 superimposes and displays all slice positions on the scanner image SN (step S2c), and then sequentially performs the processes of steps S2f to S2h.
[0089]
In step S2f, the main controller 30 determines whether or not the raw data bundling process of a plurality of slices is designated by the operator. When the operator determines that the image to be reconstructed and displayed during photographing is more appropriate for the bundled image, the operator clicks the desired slice position in the bundle designation window on the screen shown in FIG. For this reason, the main controller 30 determines the click status and determines whether or not the bundling is specified.
[0090]
Next, in step S2g, the slice position to be bundled is determined from the click content. Now, as shown in FIG. 18, it is assumed that the scanning direction = 1 and that the bundle designated slices are two columns, the fourth column and the fifth column on the head side. Thereafter, in step s2h, the designated bundle slice position = 4, 5 is highlighted (see FIG. 18). This highlight display is executed in a manner in which not only the individual slice positions of the bundling designation window but also the transverse bundling positions on the scanogram SN in the scan plan are surrounded by an elongated frame, for example.
[0091]
When this scan plan is completed, the main controller 30 individually issues an instruction for imaging and reconstruction and display during the scanning according to the difference in scanning direction. Among them, the command for reconfiguration and display is executed in the mode shown in FIG. 17 (a) or (b) in step S5 or S5 ′.
[0092]
That is, the main controller 30 instructs the reconstruction unit 36 to perform a raw data bundling process (FIG. 17A, step S5e). Thereby, in the reconstruction unit 36, when the scanning direction = 1, the raw data of the slices in the fourth column and the fifth column for which the bundling process is specified is averaged for each pixel, and one frame of raw data is generated. Next, this raw data is reconstructed and converted into one piece of image data (step S5f). As a result, in the scan A example, the raw data in the fourth column A4 and the fifth column A5 are bundled to generate one reconstructed image. Next, the display processor 37 is instructed to display the reconstructed image (step S5g).
[0093]
An example of processing timing from this bundling to display is shown in FIG. This figure shows a case where the scanning direction = 1 and the bundle designated slices are two columns, the fourth column and the fifth column on the head side.
[0094]
As a result, an image displayed to indicate the progress status during shooting is an image generated by bundling, for example, two slices in the fourth column and the fifth column as described above. That is, the display image is based on raw data collected from a wider range than one detector row within the range of one scan in the slice direction. Therefore, it is possible to obtain an effect that the SN ratio of the image indicating the progress status is improved and the image is easily observed.
[0095]
Then, the image reconstruction command processing performed after the end of a series of scans (imaging) is not bundled this time, and reconstruction is performed for each slice (see step S8, FIG. 19).
[0096]
Even when the scanning direction = 2, the same processing is performed by steps S4 ′ to S7 ′ of FIG. 16 (steps of FIG. 17B).
[0097]
Note that the number of slices to be bundled is not limited to the two described above, and may be a plurality of slices obtained from one scan. For example, as shown in FIG. All five slices may be bundled for reconstruction and display. In this case, the reconstruction process may be performed individually on all slices after imaging. By having a mode for generating one image in which all slice rows are bundled (collected) in this way, the image noise is further improved, while an average image of one scan can be observed during shooting. As a result, the continuity of the displayed image during imaging is improved, which makes it easier to image the three-dimensional structure of the examination site and improves the operability. Note that the image data for each scan generated by bundling all the slice rows reconstructed during imaging as described above may be stored in a data storage unit and used for subsequent interpretation.
[0098]
When performing the reconstruction after the bundling process shown in FIG. 20, the reconstruction is performed by reducing the number of views from 1000 to 500, for example, or the matrix size per frame is reduced from 512 × 512 to 256 × 256, for example. For example, a method for simplifying the reconstruction may be applied.
[0099]
Fourth embodiment
An X-ray CT scanner according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0100]
This X-ray CT scanner is characterized by the number of images to be reconstructed and displayed during imaging. While the above-described embodiments are methods for reconstructing and displaying only one image in the first row of each scan during shooting, this embodiment is a method for reconstructing and displaying a plurality of images. Is based.
[0101]
The hardware configuration itself of the X-ray scanner is the same as or equivalent to that of the above embodiments. In particular, the main controller 30 is configured to perform the processes shown in FIGS. 21 and 22 in the main program. The processing in FIG. 21 differs from the processing shown in FIG. 5 in the processing in steps S2 and steps S5 and S5 ′.
[0102]
In step S2 indicating the scan plan, the main controller 30 superimposes and displays the line LS indicating all slice positions on the scanogram SN (step S2c), and then executes steps S2i and S2j. In step S2i, a plurality of slice rows to be reconstructed and displayed for each scan cycle during imaging are input. As shown in FIG. 23, the operator clicks the “reconstruction / display designation” window set in the right corner of the screen of the scan plan with the mouse or the cursor and performs such designation. The state shown in the figure illustrates a state in which the fourth column and the fifth slice column are designated in the scanning direction = 1.
[0103]
In addition to the method described above, any method may be used for designating the plurality of slice columns, such as designating a desired slice position directly in the scanogram SN in the scan plan.
[0104]
In step S2j, the designated slice row is automatically highlighted. First, when the slice row designated in the “reconstruction / display designation” window is highlighted, the corresponding slice row of the scanner image SN in the scan plan is also highlighted in conjunction with this. . This makes it easy for the operator to confirm the designated slice position.
[0105]
Then, the main controller 30 issues a scan command for each scan direction and a command for reconstruction and display during photographing for each scan (steps S3, S4 to S7, S4 'to S7'). In particular, in steps S5 and S5 ', reconstruction and display commands for each scanning direction are issued as shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b).
[0106]
When the scan direction = 1, the main controller 30 instructs the reconstruction unit 36 to perform reconstruction in the order of the smallest column number among the specified plurality of slice columns (step S5e), and then displays in the order of the reconstruction. A command to send is sent to the display processor 37 (step S5f). For example, when the scan direction = 1 and the plurality of designated slice columns are the fourth column and the fifth column, the scan A is reconfigured in the order of the slice columns A4 and A5 as shown in FIG. Are displayed in the order in which they were entered.
[0107]
On the other hand, when the scan direction = 2, the main controller 30 instructs the reconstruction unit 36 to perform reconstruction in the order of the largest column number among the plurality of designated slice columns (step S5e ′). A command to display in the configuration order is sent to the display processor 37 (step S5f ').
[0108]
The display processor 37 displays the commanded reconstructed image on the display 38 during shooting. Preferably, as shown in FIG. 25, a plurality of slice columns for each scan, for example, B4 and B5 are divided and displayed on the same screen. On this screen, the scanning progress status and the reference image RF highlighting the currently displayed image are also displayed.
[0109]
When a series of scans (imaging) is completed, reconstruction of the remaining slices that have not been reconstructed during imaging is sequentially performed for each slice (FIG. 21, step S8).
[0110]
FIG. 26 shows a case where the scan direction controlled by the above-described process = 2 and a plurality of designated slice columns = fifth column, third column, and first column.
[0111]
As a result, during imaging, multiple images can be observed for each scan in parallel with the progress of the scan, so the structure inside the examination site of the subject is more three-dimensional than when only one image is observed for each scan. Will be able to imagine. In other words, both of shortening the entire imaging time compared to the conventional method that displayed all slices sequentially and enriching the examination site information on the progress of the scan, making it easier to grasp such a three-dimensional. Both can be achieved. For this reason, it is possible to reliably prevent a misunderstanding that the scan is erroneously stopped or the target site is passed, resulting in unnecessary X-ray exposure.
[0112]
In this embodiment, a multi-slice CT having five detector rows is illustrated. However, in the case of a CT having a larger number of detector rows, for example, 50 rows and 100 rows, a very wide range can be obtained by one scan. Will scan. Therefore, reconstructing and displaying a plurality of slice rows during imaging as in the present embodiment is important from the viewpoint of grasping the progress of scanning.
[0113]
Modification of the fourth embodiment
The fourth embodiment described above may be further modified as follows.
[0114]
Modification (Part 1)
This modification relates to the screen display of the display 38. As shown in FIG. 27, the display processor 37 performs processing so as to display not only the image of the designated slice but also every image, for example, every scan in order to indicate the progress of the photographing. During imaging, for example, images of only the slices of B4 and B5 are reconstructed, and the images of the slices are sequentially displayed in a predetermined display space on the screen. At this time, the display spaces of the remaining slices B1 to B3 are left blank (the blank frame portion in the figure). During shooting, when the scan changes from B to C, for example, the display screen is also switched to the scan C screen, and for example, images of slices C4 and C5 are sequentially displayed. At this time, the display spaces C1 to C3 are displayed as blanks.
[0115]
Then, as described above, when all the scans are completed, the images of slices that have not been reconstructed during imaging are sequentially reconstructed. At this time, for the first scan A, A1 to A3 are blank and A4 and A5 are displayed as already reconstructed images. Then, as reconstruction of the remaining slices A1 to A3 progresses, reconstruction is performed in order of A1, A2, and A3, and displayed in a blank portion. The same applies to scans B and C. This process is executed by the display processor 37.
[0116]
Accordingly, it is possible to more easily and sensibly capture which image is being reconstructed and displayed during shooting and subsequent processing, and it is possible to exert power in preventing an operator's misunderstanding.
[0117]
Modification (Part 2)
Another modification relates to reconstruction during shooting and designation of display. In the fourth embodiment, such designation is made only for the numbers of a plurality of slice columns, but the order is also designated. The main controller 30 may receive the designation of the order from the operator when inputting the designation information of the slice row in step S2j of FIG.
[0118]
Thereby, the degree of freedom of display for the operator can be increased. Therefore, the range for selecting the optimum display method for the intended inspection is widened, and more appropriate scanning can be performed.
[0119]
Modified examples of the third and fourth embodiments
As a modification of the third and fourth embodiments, both of these forms can be implemented in combination. Thus, a plurality of bundled images can be displayed for one scan during shooting. For example, for the scan A, two bundled images of A2 + A3 and A4 + A5 are displayed in order.
[0120]
As a result, the operator can image the structure inside the subject more three-dimensionally, and can suppress noise by bundling processing and improve the observability.
[0121]
Modified examples of the first to fourth embodiments
Various modifications can be further proposed as modifications common to the first to fourth embodiments.
[0122]
Modification (Part 1)
One variation relates to the number of detector columns. In the above-described embodiment, it has been described that all the columns of the two-dimensional detector are used for one scan. However, only a part of the columns of the detector may be used for each scan. This may be adjusted by a collimator, or may be performed by DSA collection processing. In this way, by setting a mode that can limit the detector rows to be used, the cone angle can be further reduced, so that the reconstructed image quality can be improved.
[0123]
Modification (Part 2)
Another variation relates to the reconstruction method. The reconstruction method applicable to the present invention is not limited to the filtered back projection method, and a reconstruction method that takes into consideration the inclination (cone angle) of the beam in the z-axis direction may be used. For example, the so-called Feldkamp reconstruction method proposed by Feldkamp et al. This Feldkamp reconstruction method is an arithmetic method in which the exposure angle of the X-ray beam with respect to the rotation axis direction of the gantry is taken into consideration, and the collected data is reprojected according to the collection path. When this reconstruction method is used, “the slice row to be displayed” is replaced with “the position of the image to be displayed” in each of the embodiments. In this case, the thickness of the image can also be specified.
[0124]
As a result, there is an advantage that the image quality of the image reconstructed at the slice position where the cone angle becomes large is improved due to the large number of detector rows.
[0125]
Modification (Part 3)
Yet another variation relates to the number of test sites. The number of examination sites applicable to the present invention need not be limited to one continuous site. For example, as shown in FIG. 28, there are two discontinuous examination parts, one part composed of scan areas A and B and another part composed of scan C, which are scanned in scan direction 1 or scan direction 2. May be. Such a scan of a plurality of parts is incorporated in one scan plan. Under the control of the main controller 30, the high voltage controller 31, the bed controller 32, the gantry controller 33, etc. jointly perform X-ray irradiation, X This is achieved by controlling the rotation of the tube and detector and the movement of the top plate.
[0126]
Thereby, in any scan mode, the head image or the image obtained by bundling a part of the slices can be always observed in the scan direction, and the operability is improved.
[0127]
Modification (Part 4)
Furthermore, in each of the above-described embodiments, image reconstruction performed to indicate the shooting progress is performed by reducing the number of views from, for example, 1000 to 500, or the matrix size per frame is, for example, 512 × 512. A method of simplifying the reconstruction may be applied, for example, the reconstruction is reduced to 256 × 256.
[0128]
Other variations
Various modifications are possible as other modifications according to the first to fourth embodiments described above. The number of detector rows of the detector is not limited to five as described above, and the present invention is applied to all radiation CTs having two or more two-dimensional detectors.
[0129]
In addition, although three scans A, B, and C are listed as a series of scans (imaging), the number of scans is not limited to this. This can be implemented in all scan modes that handle two or more scans as a series of scans (photographing).
[0130]
Furthermore, the present invention can be applied to radiation CT having a structure in which the gantry is tilted. That is, the multi-scan according to the above-described various embodiments and modifications is not limited to the case where the gantry is controlled so that the surface passing through the center position in the slice direction of the X-ray beam stands upright with respect to the top 2a. Even a tilting structure can be preferably implemented.
[0131]
The gist of the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and those skilled in the art can further appropriately combine, change, and modify within the scope of the basic principle of the present invention. Yes, they can also be regarded as the invention and scope of the claims.
[0132]
【The invention's effect】
As described above, according to the radiation CT of the present invention, when multiple scans are performed in multiple slices, one of the original data for multiple slice columns collected by the latest scan between multiple scans. Or an image is generated from data obtained by bundling a part or all of the original data (this image is a number smaller than the number of such slices), and the next scan is started from this image. By displaying until a new image is generated, it is possible to accurately grasp how far the scan (shooting) has progressed, and if necessary, stop shooting to avoid unnecessary exposure and scan The interval between each other can be shortened, and a series of multiple scan (shooting) times can be shortened.
[0133]
In addition, the slice position to indicate the progress status in the scan plan is highlighted, and the reference image provided for the scan plan is displayed during shooting, facilitating the operation for the operator and reducing the operation effort. Therefore, it is possible to provide radiation CT such as an X-ray CT scanner that can contribute to improvement of patient throughput.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a concept of a gantry of an X-ray CT scanner according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a positional relationship between a gantry of an X-ray CT scanner, a bed, and an X-ray beam.
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of an X-ray CT scanner.
FIG. 4 is a diagram for explaining a relationship between a difference in scanning direction and a slice position.
FIG. 5 is a flowchart showing an outline of processing related to a shooting instruction executed by the main controller in the first embodiment;
6 is a flowchart showing an outline of a subprogram related to a reconfiguration and display command executed in the process of FIG. 5;
FIG. 7 is a diagram showing a state of a display screen in a scan plan.
FIG. 8 is a diagram showing an example of operation timings for scanning, reconstruction, display, and top movement in the first embodiment.
FIG. 9 is a diagram showing one state of a display screen during shooting.
FIG. 10 is a diagram showing an example of a screen displaying a message indicating completion of reconstruction after shooting.
FIG. 11 is a flowchart showing an overview of processing related to a shooting instruction executed by a main controller in the second embodiment.
FIG. 12 is a flowchart showing an outline of a subprogram related to a reconfiguration and display command executed in the process of FIG. 11;
FIG. 13 is a diagram showing an example of operation timings for scanning, reconstruction, display, and top movement in the second embodiment.
FIG. 14 is a view of a display screen for explaining one modification according to the first and second embodiments.
FIG. 15 is a diagram of a raw data storage format for explaining another modified example according to the first and second embodiments.
FIG. 16 is a flowchart showing an overview of processing related to shooting instructions including bundling processing executed by a main controller in the third embodiment;
FIG. 17 is a flowchart showing an outline of a subprogram related to a reconfiguration and display command executed in the process of FIG. 16;
FIG. 18 is a diagram of a display screen showing a state of a scan plan for specifying bundling.
FIG. 19 is a diagram showing an example of operation timings for scanning, bundling processing (average processing), reconstruction, display, and top movement in the second embodiment.
FIG. 20 is a timing chart for explaining one modification of the bundling process.
FIG. 21 is a flowchart showing an overview of processing related to a shooting instruction executed by the main controller in the fourth embodiment;
FIG. 22 is a flowchart showing an outline of a subprogram related to a reconfiguration and display command executed in the process of FIG. 21;
FIG. 23 is a diagram of a display screen showing a scan plan.
FIG. 24 is a diagram showing an example of operation timings for scanning, reconstruction, display, and top movement in the fourth embodiment.
FIG. 25 is a diagram of a display screen showing the shooting progress status.
FIG. 26 is a diagram showing another example of the operation timing of scanning, reconstruction, display, and top movement in the fourth embodiment.
FIG. 27 is a view for explaining one modification of the fourth embodiment.
FIG. 28 is a diagram for explaining one of the modifications common to the embodiments.
FIG. 29 is a timing chart illustrating conventional multi-scan by multi-slice CT.
FIG. 30 is a diagram for explaining a data storage format in the embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Gantry
2 sleeper
2a Top plate
2b Sleeper drive
3 Control cabinet
10 X-ray tube (X-ray source)
11 X-ray detector (two-dimensional detector)
24 Data collection device
25 Base drive unit
28 Data transmission section
30 Main controller
32 Sleeper controller
33 Base controller
34 Correction unit
35 Data storage unit
36 reconstruction units
37 display processor
38 display
39 Input device

Claims

放射線を受ける複数の検出素子列を有する検出器を備え、被検体に対する前記放射線の１回のスキャンによる当該被検体の複数スライス列に対応した複数枚の画像の原データの同時収集と、前記複数スライス列の位置変えとを交互に繰り返して所定のスキャン方向に前記スキャンを少なくとも２回実行するスキャン手段と、
前記複数回のスキャンの相互間にその最新のスキャンにより収集され、前記検出器の複数の検出素子列により検出された前記複数スライス列分の原データの一部を使って画像を生成する画像生成手段と、
この生成した画像を次のスキャンが始まって新たな画像が生成されるまで表示する画像表示手段と、を備え、
前記画像生成手段は、前記一部の原データを、前記スキャン方向における前記スキャン毎の先頭のスライス列の原データであるか、又は、前記先頭のスライス列の原データを含む、前記複数スライス列より少ない複数のスライス列の原データとすることを特徴とする放射線ＣＴ。 Comprising a detector having a plurality of detector element rows for receiving the radiation, and simultaneously collect raw data of a plurality of images corresponding to the plurality of slices columns of one by that the object to scan the radiation relative to the subject, and scanning means for performing at least twice the scan in a predetermined scanning direction repeatedly alternately O by changing the position of said plurality of slices columns,
Image generation for generating an image using a part of the original data for the plurality of slice rows collected by the latest scan between the plurality of scans and detected by the plurality of detection element rows of the detector Means,
The generated image and an image display means for displaying to a new image begins the next scan is generated,
The image generation means may be configured such that the partial original data is original data of a first slice column for each scan in the scan direction, or includes the original data of the first slice column. Radiation CT characterized by using original data of a plurality of slice rows with fewer .

請求項１記載の発明において、
前記被検体のスキャンプラン用のプラン画像を収集するプラン画像収集手段と、このプラン画像を表示するプラン画像表示手段と、この表示されたプラン画像を観察しながらスキャンプランを立てるスキャンプラン手段とを備えることを特徴とする放射線ＣＴ。In the invention of claim 1,
Plan image collection means for collecting a plan image for a scan plan of the subject, plan image display means for displaying the plan image, and scan plan means for making a scan plan while observing the displayed plan image radiation CT, characterized in that the Ru with.

請求項２記載の発明において、
前記スキャンプラン手段は、前記複数回のスキャン全部を網羅する前記複数列のスライス位置を前記プラン画像上に重畳表示する手段と、前記スキャン方向を指定する手段と、指定された前記スキャン方向に応じて前記一部の原データの使用位置を変える手段と、この使用位置に対応する前記複数列のスライス位置の内の一部の列を前記プラン画像上で自動的にハイライト表示する手段とを含むことを特徴とした放射線ＣＴ。In the invention of claim 2,
The scan plan means includes: means for superimposing and displaying the plurality of columns of slice positions covering all of the plurality of scans on the plan image; means for designating the scan direction; and according to the designated scan direction. Means for changing the use position of the part of the original data, and means for automatically highlighting a part of the plurality of rows of slice positions corresponding to the use position on the plan image. Radiation CT characterized by containing.

請求項２記載の発明において、
前記スキャンプラン手段は、前記複数回のスキャン全部を網羅する前記複数列のスライス位置を前記プラン画像上に重畳表示する手段と、前記画像を生成し且つ表示する位置をそのスライス位置から選択する手段と、その選択されたスライス位置を前記プラン画面上で自動的にハイライト表示する手段とを含むことを特徴とした放射線ＣＴ。In the invention of claim 2,
The scan plan means includes means for superimposing and displaying the plurality of rows of slice positions covering all of the plurality of scans on the plan image, and means for selecting a position for generating and displaying the image from the slice positions. And a means for automatically highlighting the selected slice position on the plan screen.

請求項２記載の発明において、
前記画像表示手段により前記画像が表示される同一の画面に前記プラン画像を参照像として同時に表示する参照像表示手段を備えることを特徴とした放射線ＣＴ。In the invention of claim 2,
Radiation CT comprising reference image display means for simultaneously displaying the plan image as a reference image on the same screen on which the image is displayed by the image display means.

請求項５記載の発明において、
前記参照像表示手段は、前記複数回のスキャン全部を網羅する前記複数列のスライス位置に対して前記スキャンが完了したスライス位置および前記画像表示手段により現在、表示されている画像のスライス位置を各別にハイライト表示する手段であることを特徴とした放射線ＣＴ。In the invention of claim 5,
The reference image display means sets a slice position where the scan is completed and a slice position of an image currently displayed by the image display means with respect to the plurality of slice positions covering all the plurality of scans. Radiation CT characterized by being a means for highlight display.

請求項１記載の発明において、前記複数スライス列分の原データの内の前記一部の原データを除いた原データを前記複数回のスキャンが終了した後に画像として生成する画像後生成手段を備えることを特徴とした放射線ＣＴ。 The invention according to claim 1, further comprising post-image generation means for generating original data excluding the part of the original data of the plurality of slice columns as an image after the plurality of scans are completed. Radiation CT characterized by this.

請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発明において、
前記複数回のスキャンの繰り返し周期の間に生成可能な前記画像数を演算する画像数演算手段を備え、
前記画像生成手段は、前記原データの一部として前記画像数分の原データを用いて画像を生成する手段であり、前記画像表示手段は、前記画像数分の原データを用いて生成された画像を前記スキャン方向の先頭側のスライス位置から順に表示する手段であることを特徴とした放射線ＣＴ。In the invention according to any one of claims 1 to 7 ,
An image number calculating means for calculating the number of images that can be generated during a repetition period of the plurality of scans;
The image generation means is a means for generating an image using the original data for the number of images as a part of the original data, and the image display means is generated using the original data for the number of images. Radiation CT which is means for displaying an image in order from the slice position on the head side in the scanning direction.

放射線を受ける複数の検出素子列を有する検出器を備え、被検体に対する放射線の１回のスキャンによる当該被検体の複数スライス列に対応した複数枚の画像の原データの同時収集と、前記複数スライス列の位置変えとを交互に繰り返して所定のスキャン方向に前記スキャンを少なくとも２回実行するスキャン手段と、
前記複数回のスキャンの相互間にその最新のスキャンにより収集された前記複数スライス列分の原データの一部を選択して束ねたデータから画像を生成する画像生成手段と、
この画像を次のスキャンが始まって新たな画像が生成されるまで表示する画像表示手段と、を備え、
前記画像生成手段は、前記一部の原データを、前記スキャン方向における前記スキャン毎の先頭のスライス列の原データを含む、前記複数スライス列より少ない複数のスライス列の原データとすることを特徴とする放射線ＣＴ。 Comprising a detector having a plurality of detector element rows for receiving the radiation, and simultaneously collect raw data of a plurality of images corresponding to the plurality of slices rows of I that the subject to a single scan of the radiation relative to the subject, wherein and scanning means for performing at least twice the scan in a predetermined scanning direction by repeating O by changing the position of a plurality of slices rows alternately,
Image generating means for generating an image from the plurality of times of scanning of the mutual data a bundle by selecting the part of the original data of the plurality of slices rows fraction collected by the most recent scan,
This image and an image display means for displaying the next scan a new image is generated beginning,
The image generation means uses the partial original data as original data of a plurality of slice columns less than the plurality of slice columns, including the original data of the first slice column for each scan in the scan direction. Radiation CT.

請求項９記載の発明において、
前記被検体のスキャンプラン用のプラン画像を収集するプラン画像収集手段と、このプラン画像を表示するプラン画像表示手段と、この表示されたプラン画像を観察しながらスキャンプランを立てるスキャンプラン手段とを備え、
前記スキャンプラン手段は、前記複数回のスキャン全部を網羅する前記複数列のスライス位置を前記プラン画像上に重畳表示する手段と、前記束ねた画像を生成するためのスライス位置を指定する手段と、この指定されたスライス位置を前記プラン画像上で自動的にハイライト表示する手段とを含むことを特徴とした放射線ＣＴ。In the invention of claim 9 ,
Plan image collection means for collecting a plan image for a scan plan of the subject, plan image display means for displaying the plan image, and scan plan means for making a scan plan while observing the displayed plan image Prepared,
The scan plan means includes means for superimposing and displaying the plurality of rows of slice positions covering all of the plurality of scans on the plan image, means for designating slice positions for generating the bundled images, Means for automatically highlighting the designated slice position on the plan image.

請求項１０記載の発明において、
前記少なくとも一部の原データは、前記スキャン毎の前記複数のスライス列の２列から全部の列の内の一つの態様であることを特徴とした放射線ＣＴ。In the invention of claim 10 ,
Radiation CT characterized in that the at least part of the original data is in one of the two to all rows of the plurality of slice rows for each scan.