JP4503727B2 - X線ct装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体に関する多方向の投影データに基づいて、被検体内部の断面に関する画像、つまり断層像を再構成するX線CT装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年の多くのX線CT装置は、心電同期機能を備えている。図13に示すように、心電図では、P波、Q波、R波、S波、T波といった特徴的な波が捉えられる。1心拍は、収縮期A、弛緩期B、等量弛緩期C−D−Eに分割される。心臓の大きさの変動は、収縮期Aと弛緩期Bで大きく、等量弛緩期C−D−Eで小さい。
【0003】
心電同期機能では、例えば、R波から一定時間後に投影データが収集される。このデータ収集オペレーションは、心臓の大きさがほぼ同じ時期であって、投影方向が異なる投影データを例えば360°分揃えるために、繰り返される。この揃えられた投影データに基づいて、心臓の大きさの変動によるアーチファクトのない断層像が再構成されることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この心電同期機能は、非常に長いスキャン時間を要する。750mse/回転の装置で、収縮期Aの断層像を得ることを考える。収縮期Aは、一般的に、200msecであるので、収縮期Aの投影データを360°分揃えるためには、心拍周期の4倍の時間を要する。心拍周期は一般的に1秒であるので、スキャン時間は4秒にも及ぶ。
【0005】
このため、被検体は、4秒という長い時間、X線を浴び続けなければならない。しかも、被検体のX線被曝量を低減するためにX線強度を低下すると、画質が劣化してしまう。
【0006】
本発明は、心電同期スキャンにおいて、X線被曝量の低減と、画質劣化の抑制とを両立することができるX線CT装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するために以下の手段を採用した。請求項1の発明は、X線管と、前記X線管からX線を発生するために、前記X線管に高電圧を印加する高電圧発生装置と、前記X線管から被検体を経て到来するX線を検出する検出器と、前記検出器で検出された投影データに基づいて、断層画像を再構成する再構成プロセッサと、前記被検体に関する心電図を測定する心電計と、前記心電図に基づいて、前記被検体の心拍サイクル内の特定期間に前記被検体への前記X線の照射を停止し、前記特定期間以外の期間に前記被検体へ前記X線を照射する手段と、前記X線管と前記検出器が、前記特定期間のおわりから次の特定期間のはじめまでに、180°と前記X線の広がり角度を示すファン角との合計角度以上を回転するように制御するコントローラとを備え、前記再構成プロセッサは、前記特定期間のおわりから次の特定期間のはじめまでで連続的に取得された投影データを再構成することを特徴とする。
【0008】
また、請求項2の発明は、X線管と、前記X線管からX線を発生するために、前記X線管に高電圧を印加する高電圧発生装置と、前記X線管から被検体を経て到来するX線を検出する検出器と、前記検出器で検出された投影データに基づいて、断層画像を再構成する再構成プロセッサと、前記被検体に関する心電図を測定する心電計と、前記被検体の心拍サイクル内の特定期間に前記X線の発生を停止し、前記特定期間以外の期間に前記X線を発生するために、前記心電図に基づいて前記高電圧発生装置を制御し、前記X線管と前記検出器が、前記特定期間のおわりから次の特定期間のはじめまでに、180°と前記X線の広がり角度を示すファン角との合計角度以上を回転するように制御するコントローラとを備え、前記再構成プロセッサは、前記特定期間のおわりから次の特定期間のはじめまでで連続的に取得された投影データを再構成することを特徴とする。
【0009】
また、請求項10の発明は、X線管と、前記X線管からX線を発生するために、前記X線管に高電圧を印加する高電圧発生装置と、前記X線管から被検体を経て到来するX線を検出する検出器と、前記検出器で検出された投影データに基づいて、断層画像を再構成する再構成プロセッサと、前記被検体に関する心電図を測定する心電計と、前記被検体の心拍サイクル内の特定期間よりも前記特定期間以外の期間に前記X線の強度を高くするために、前記心電図に基づいて前記高電圧発生装置を制御し、前記X線管と前記検出器が、前記特定期間のおわりから次の特定期間のはじめまでに、180°と前記X線の広がり角度を示すファン角との合計角度以上を回転するように制御するコントローラとを備え、前記再構成プロセッサは、前記特定期間のおわりから次の特定期間のはじめまでで連続的に取得された投影データを再構成することを特徴とする。
【0011】
請求項11の発明は、X線管と、前記X線管からX線を発生するために、前記X線管に高電圧を印加する高電圧発生装置と、前記X線管から被検体を経て到来するX線を検出する検出器と、前記X線管と前記被検体との間に配置された開閉式シャッタと、前記検出器で検出された投影データに基づいて、断層画像を再構成する再構成プロセッサと、前記被検体に関する心電図を測定する心電計と、前記被検体の心拍サイクル内の特定期間に前記X線を遮蔽し、前記特定期間以外の期間に前記X線を通過するために、前記心電図に基づいて前記シャッタの開閉を制御し、前記X線管と前記検出器が、前記特定期間のおわりから次の特定期間のはじめまでに、180°と前記X線の広がり角度を示すファン角との合計角度以上を回転するように制御するコントローラとを備え、前記再構成プロセッサは、前記特定期間のおわりから次の特定期間のはじめまでで連続的に取得された投影データを再構成することを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明のX線CT装置を、好ましい実施例により詳細に説明する。
【0014】
(第1実施例)
図1は、本発明のX線CT装置の構成を示す図である。回転架台25には、X線管21と、多チャンネル型のX線検出器23とが寝台のベッドテーブル15a上の被検体を挟んで互いに対向するアレンジメントで、搭載されている。回転架台25は、架台・寝台コントローラ13の制御により回転する。この回転架台25の回転に伴って、X線管21とX線検出器23とが被検体の周囲を回転する。高電圧発生装置19からX線管21に高電圧が印加されたとき、X線管21からX線が発生する。X線管21から発生し、被検体を透過したX線は、検出器23で検出され、データ収集部27に投影データとして収集される。
【0015】
寝台のベッドテーブル15aは、ベッドテーブルドライバ15により、移動される。架台・寝台コントローラ13は、回転架台25の回転と、ベッドテーブルの移動とを統括的に制御する。この統括的な制御は、回転架台25の連続的な回転中に、ベッドテーブルの連続的な移動を同期して行わせることができる。これにより、X線管21が被検体に対して相対的に螺旋(図3参照)を移動し、その螺旋軌道上の複数位置で投影データを収集するいわゆるヘリカルスキャンが実現され得る。
【0016】
心電計16は、被検体の心臓の興奮によって生ずる微弱な電流を検出し、検出された電流の時間変化を心電図として出力する。この心電図の波形に基づいて、システムコントローラ11は、X線の発生を含むスキャンオペレーションを制御する(心電同期機能)。
【0017】
図2に心電図の一例を示している。周知の通り、心電図には、P波、Q波、R波、S波、T波といった特徴的な波形が心拍サイクル内に現れる。最も特徴的なR波からほぼ一定の時間後に、心臓が収縮する収縮期が訪れる。そして、この収縮期の後に、心臓が拡張する弛緩期が続く。これら収縮期間と弛緩期間とは、心臓の大きさが激しく変動する期間である。弛緩期の直後から、次の心拍サイクルの収縮期間の直前までの期間は、等量弛緩期と呼ばれている心臓の大きさの変動が比較的穏やかな期間である。
【0018】
システムコントローラ11は、心電図から例えばR波をピックアップする。また、システムコントローラ11は、R波のインターバル、つまり心拍の周期を求める。さらに、システムコントローラ11は、心拍の周期に基づいて、R波に対する収縮期の遅れ時間と、収縮期と弛緩期との合計期間(特定期間)の長さとを求める。なお、システムコントローラ11の内部メモリ(ROM)に、様々な心拍の周期各々に対して、R波に対する収縮期の遅れ時間と、収縮期と弛緩期との合計期間の長さとが、関連付けられている。
【0019】
システムコントローラ11は、X線の発生を制御するためのX線制御信号をX線制御装置17に対して供給する。例えば、X線制御信号がゼロ又はLOWレベルのときには、高電圧発生装置19からX線管21に高電圧が印加されないので、X線はX線管21から発生しない。一方、X線制御信号がHIGHレベルのときには、高電圧発生装置19からX線管21に高電圧が印加されるので、X線はX線管21から発生する。システムコントローラ11は、特定した収縮期と弛緩期との合計期間(特定期間)には、X線制御信号をゼロ又はLOWレベルにセットし、一方、特定期間以外の期間(等量弛緩期)には、X線制御信号をHIGHレベルにセットする。これにより、X線は、特定期間には停止し、特定期間以外の期間には発生するので、特定期間には投影データは検出されないが、特定期間以外の期間には、投影データは検出される。図3に、X線管21の螺旋軌道を示している。A−Bの期間と、C−Dの期間とが、X線が発生しない特定期間である。
【0020】
システムコントローラ11は、X線が発生しない特定期間の長さに基づいて、回転架台25の回転速度を制御する。本装置では、画像再構成に、180°+ファン角分の投影データから断層画像を再構成するいわゆるハーフ再構成処理が採用されている。つまり、180°+ファン角分の投影データを収集しさえすれば、断層画像を再構成することができるものである。
【0021】
従って、システムコントローラ11は、X線が発生する期間(特定期間以外の期間)に、回転架台25が、(180°+ファン角)の角度以上を回転するように、被曝低減の観点から最も好ましくは回転架台25が、(180°+ファン角)の角度を回転するように、換言するとX線が発生しない特定期間に、回転架台25が、360°−(180°+ファン角)の角度以下の角度を回転するように、回転架台25の回転速度をセットする。
【0022】
また、システムコントローラ11は、X線制御信号をデータ収集部27とデータ補償プロセッサ31にも供給する。データ収集部27は、X線検出器23の出力電流を増幅及びデジタルデータに変換する。なお、ディジタルデータは、被検体のX線透過率に反映した投影データと呼ばれる情報である。データ収集部27は、X線制御信号に従って、X線が発生している特定期間にX線検出器23で検出されたデータだけを収集し、X線が発生していない期間にX線検出器23で検出されたデータは収集しない。データ収集部27で収集された投影データは、前処理部29でオフセット補正、レファレンス補正等の前処理を受けた後、データ補償プロセッサ31に供給される。
【0023】
データ補償プロセッサ31は、実際に収集した(180°+ファン角)分の投影データから、収集していない360°−(180°+ファン角)分の投影データを補償して、360°分の投影データを揃える。この補償プロセスは、ハーフ再構成処理で一般的なものであり、補償対象の投影データに、X線管21が反対側にあるときに収集した投影データ(対向データ)を割り当てるというものである。
【0024】
このデータ補償プロセッサ31で作られた投影データは、実際に収集された投影データと共に、データ記憶部33に一時記憶される。断層像再構成プロセッサ35は、データ記憶部33に一時記憶されている360°分の投影データに基づいて、被検体の断層画像を再構成する。表示部37は、断層像再構成プロセッサ35により再構成された被検体の断層画像をモニタ上に表示する。
【0025】
次に、このように構成されたX線CT装置の動作を図面を参照して説明する。まず、システムコントローラ11は、投影データを実際に収集する前に、心電計16からの図2に示すような被検体の心電図を入力し、この心電図からR波をピックアップし、ピックアップしたR波の周期に基づいて、R波からの収縮期の遅れ時間と、収縮期と弛緩期との合計期間(特定期間)の長さとを求める。
【0026】
次に、投影データがヘリカルスキャンにより実際に収集される。このとき、回転架台25の回転速度は、X線が発生する期間(特定期間以外の期間)に、回転架台25が、(180°+ファン角)の角度を回転するように調整される。そして、システムコントローラ11は、心電計16からの心電図からR波をピックアップして、このR波から、事前に求めた遅れ時間を経過した時点で、X線制御信号を、X線が発生するHIGHレベルから、X線が発生しないゼロ又はLOWレベルにダウンする。これにより収縮期の始点から、X線の発生は停止される。例えば図3のA−B期間と、C−D期間には、X線管21からX線が発生しない。
【0027】
このX線制御信号のゼロ又はLOWレベルは、事前に求めた特定期間の長さ維持される。これにより収縮期の始点から少なくとも拡張期の終点までの間、X線の発生は停止される。そして、X線制御信号のレベルはHIGHに回復され、X線の発生が再スタートされる。図5のB−B′−Aの期間にX線が発生され、A−A′−Bの期間にはX線の発生が停止される。つまり、B−B′−Aの期間に投影データが収集され、A−A′−Bの期間には投影データは収集されない。
【0028】
図4には、架台真上から見たX線管21の軌跡を示している。図4において、横軸はベッドテーブル15aの移動距離に対応し、縦軸はX線管21の回転角度に対応している。ここでは、X線管21は0.5秒で1回転し、ベッドテーブル15aは、X線管21が1回転する0.5秒の間に、10mm移動する。
【0029】
データ収集部27で収集された投影データは、前処理部29を介して、データ補償プロセッサ31に送られる。データ補償プロセッサ31は、システムコントローラ11からX線曝射停止信号に基づいてX線停止期間を認識し、この期間の投影データを、実際に収集した投影データに基づいて補償する。
【0030】
図4の点Aから点Bまでの期間において、点線で、補償された投影データを示している。また、図5の3つの矢印は、X線が発生している期間の投影データを用いて、X線停止期間の投影データを作成することを示す。図6には、1スキャン期間(360°)の投影データを示している。
【0031】
合計360°分の実際に収集した投影データと補償した投影データとに基づいて、1回転当たり1枚ずつ断層画像が再構成される。また、図7に示すように、例えば30°回転する毎に1枚ずつ断層画像を再構成する高時間分解能オペレーションにおいては、連続的な180°+ファン角分の投影データが揃わないケース(C1,C2)が起こり得る。このケースでは、必要に応じて、データを補償する。
【0032】
次に、図8及び図9を参照して、投影データの補償プロセスについて説明する。図8及び図9において、点aはX線管21の基点であり、X線は、点A−点a−点b−点Bまでの期間、停止されていて、B−Aの期間、発生している。X線管21が点bにあるときのビュー角度をαとし、X線ビームの広がり角度を示すファン角度を2γとする。X線管21が点bにあるときのX線焦点の位置をXbとする。X線焦点Xbと回転中心Oと検出素子kとのなす角度をθとする。X線焦点Xbと検出素子kとを結ぶX線パスは、Xbkであり、検出素子kで検出されるCT値は、例えば、10であるとする。
【0033】
ここでは、X線管21が点bにあるときの検出素子kで検出されるデータの作成について説明する。図9において、図8の検出素子kの位置に、X線管21のX線焦点Xkがあるとき、X線焦点Xbに対応する検出素子をbとする。このとき、X線焦点Xkと検出素子bとを結ぶX線パスは、Xkbであり、補償される投影データのパスXbkと一致する。このように、X線パスが一致する又は最も近い投影データのCT値を、補償される投影データのCT値に割り当てる。他のデータも同様にX線パスが一致する投影データのCT値を割り当てることにより、X線停止期間の投影データを補償することができる。
【0034】
なお、補償できるデータには限界がある。補償できるデータに対応する角度は、
360°−(180°+ファン角度)
である。ファン角を例えば、45°とすれば、その角度は、135°となる。
【0035】
この角度を時間に変換すると、その時間は
スキャン速度×135°/360°
となる。
【0036】
ここで、スキャン速度を例えば、0.5秒/360°とすれば、角度に対応する時間は、188msecとなる。健康な人の心拍は、毎分70回程度であるから、心臓の収縮期及び弛緩期の合計期間は、約200msecである。このため、角度に対応する時間が、心臓の収縮期及び弛緩期の合計期間にほぼ一致する。
【0037】
従って、このリフレクションで作成されたデータ(補償できるデータ)を上記収縮期及び弛緩期の合計期間に適用することができ、360°分の継ぎ目のない画像再構成を可能とする。
【0038】
そして、データ補償プロセッサ31で補償された投影データ及び前処理部29からの投影データを一旦、データ記憶部33に記憶し、データ記憶部33からの投影データに基づいて、断層像再構成プロセッサ35は、被検体の断層画像を再構成する。
【0039】
そして、第1のスキャン期間SC1が終了すると、第2のスキャン期間SC2となるが、第2のスキャン期間SC2内にはX線停止期間は存在していない。1スキャン期間の時間を0.5秒とすると、2スキャン期間で時間が1秒となるため、奇数のスキャン毎にX線停止期間が存在することになる。このため、図3及び図4に示すように、第1のスキャン期間SC1内にX線停止期間A〜Bが存在し、第3のスキャン期間SC3内にX線停止期間C〜Dが存在することになる。
【0040】
このようにして、ヘリカルスキャンを行い、断層像再構成プロセッサ35が、得られたヘリカルスキャンデータにより画像再構成すると、心臓の3次元のボリュームデータが得られる。
【0041】
このように、実施の形態のX線CT装置によれば、心電計16で計測された心電図に基づき、システムコントローラ11が、1心拍期間内の、心臓の形状変化が大きい変化期間、例えば、心拍データ内のR波に同期して心臓の収縮期と弛緩期とを合計した合計期間の経過時まで、被検体へのX線発生を停止させるため、被検体へのX線発生を最小限に押さえることができ、しかも心電同期スキャンを行うことができる。
【0042】
特に、実施の形態のX線CT装置においては、ヘリカルスキャンを行うので、複数回、被検体へX線被曝を行うが、X線停止期間があるので、被検体へのX線被曝量が低減され、その効果は大である。また、X線停止期間の位置が変化していくので、例えば、病巣部がどの位置にあっても、病巣部に対してX線を曝射することができるから、病巣部の鮮明な画像を得ることができ、これによって、適切な診断を行うことができる。
【0043】
また、データ補償プロセッサ31が、1スキャン期間内の変化期間を除くX線発生期間における投影データに基づき、X線発生が停止された変化期間における投影データを作成すると、断層像再構成プロセッサ35は、作成された変化期間における投影データとX線発生期間における投影データとに基づき被検体の断層画像を再構成するため、360°分の継ぎ目のない画像を再構成することができるとともに、心臓の形状変化が大きい変化期間における画像も鮮明な画像となる。
【0044】
また、システムコントローラ11は、変化期間における時間とハーフ再構成処理に不要な角度範囲データとに基づき1スキャン期間におけるスキャン時間を設定する。すなわち、スキャン時間を適切に選択すれば、360°分の継ぎ目のない画像を再構成することができる。
【0045】
また、システムコントローラ11は、X線停止期間の時間を、次式(1)により求めれた時間よりも短く設定する。
【0046】
スキャン時間×{360°−(180°+ファン角度)}/360°
・・・・(1)
すなわち、ハーフ再構成処理に不要な角度範囲データを360で除算し、得られた値に1スキャン期間におけるスキャン時間を乗算し、得られた値よりも変化期間における時間を小さく設定するため、360°分の継ぎ目のない画像を再構成することができる。
【0047】
以上のように、本実施例によると、心拍サイクル内の特定期間にX線発生が停止され、心拍サイクル内の特定期間以外の期間にはX線が発生される。従って、特定期間に被検体にはX線が照射されず、心拍サイクル内の特定期間以外の期間だけ被検体にX線が照射される。このため、心拍サイクルの間、継続的にX線を被検体に照射する従来よりも、特定期間に相当する分だけX線被曝量が低減する。しかも、特定期間以外の期間のX線強度を従来より高くできるので、画質劣化が抑制され得る。
【0048】
なお、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではない。実施の形態では、ヘリカルスキャンに本発明を適用したが、例えば、本発明はコンベンショナルスキャンに適用することも可能である。
【0049】
このコンベンショナルスキャンは、目的とする断面の周囲を1回転させるスキャンである。複数の断面、例えば断面Aと断面Bの画像を得たい場合には、まず断面Aの周囲を1回転しながらデータを収集し、その後、被検体を載せた寝台、あるいはX線焦点と検出器を移動して断面Bと回転面を合わせる。その後、断面Aと同様に被検体の周囲を1回転しながらデータを収集する。
【0050】
また、実施の形態では、データ補償プロセッサ31を断層像再構成プロセッサ35とは別に外部に設けたが、例えば、データ補償プロセッサ31を断層像再構成プロセッサ35内部に設けても良い。この場合には、断層像再構成プロセッサ35内部でデータ補償プロセッサ31が画像の再構成時にX線OFF時の投影データを作成し、その後、断層像再構成プロセッサ35がX線OFF時の投影データを用いて画像再構成を行うようにしてもよい。
【0051】
さらに、実施の形態では、シングルスライスCTについて説明したが、本発明は、検出器が1列ではなく、被検体の体軸方向にも複数列配列された2次元検出器アレイを有するマルチスライスCTに適用しても良い。このマルチスライスCTによれば、2次元検出器アレイを用いて、1スキャン動作で複数スライス分の投影データをデータ収集し、複数の断層画像(ボリュームデータ)を得ることができる。
【0052】
また、実施の形態では、システムコントローラ11がX線制御信号を生成したが、例えば、心電計16からのR波トリガーをシステムコントローラ11を介さずに、X線制御装置17が直接入力し、このX線制御装置17がR波トリガーに基づきX線発生制御信号を生成してもよい。
【0053】
また、実施の形態では、スキャン速度を0.5秒とすることで、X線停止期間を奇数スキャン毎に、同一の角度範囲内になるようにしたが、例えば、スキャン速度を任意に設定することにより、X線停止期間の角度範囲を1スキャン毎に、異なる角度範囲となるようにしてよい。これにより、個々の患者の心拍スピードに応じたスキャンとすることができるので、患者の負担を軽減することができる。
【0054】
また、実施の形態のタイプのX線CT装置は、第3世代(R/R方式)のCT装置であったが、回転架台25としては、このタイプに限定されず、360°にわたって検出器が被検体の周囲に配列され、X線ビーム発生源21のみが回転するいわゆる第4世代(R/S方式)であってもよい。また、検出器に加えてX線ビーム発生源21も360°にわたって被検体の周囲に配置されるいわゆる第5世代(S/S方式)であってもよい。
【0055】
さらに、上述の説明では、X線停止期間に、X線の発生を停止するとしたが、図10に示すように、X線の発生を停止しないで連続的に発生させ、特定期間だけ、それ以外の期間よりもX線強度を低下させるだけでも、被曝低減効果は生ずる。
【0056】
(第2の実施例)
図11に本発明の第2実施例に係るX線CT装置の構成図を示している。図11において、図1と同じ部分には同じ符号を付して説明は省略する。本実施例では、X線管21と、被検体との間に、高速シャッタ22が設けられている。この高速シャッタ22には、高速で開閉できるように、X線を遮蔽する複数枚の鉛板が幾何学的に組み合わせられている。高速シャッタ22が開いているとき、X線は被検体に照射されるが、高速シャッタ22が閉じているときには、X線は遮蔽されるので、X線は被検体に照射されない。この高速シャッタ22の開閉動作は、システムコントローラ11のもとに、シャッタコントローラ24により制御される。
【0057】
図12は、図11のシャッタコントローラの制御による高速シャッタの開閉動作を示している。図12に示すように、本実施例では、X線は、継続的に発生する。一方、高速シャッタ22は、収縮期と弛緩期との合計期間(特定期間)には、閉じられ、他の期間には開けられる。
【0058】
従って、本実施例によると、特定期間に被検体にはX線が照射されず、心拍サイクル内の特定期間以外の期間だけ被検体にX線が照射される。このため、心拍サイクルの間、継続的にX線を照射する従来よりも、特定期間に相当する分だけX線被曝量が低減する。しかも、特定期間以外の期間のX線強度を従来よりも高くできるので、画質劣化が抑制され得る。
【0059】
【発明の効果】
本発明によれば、心拍サイクル内の特定期間に被検体へのX線照射が停止され、心拍サイクル内の特定期間以外の期間には被検体へのX線が照射される。従って、心拍サイクルの間、継続的にX線を被検体に照射する従来よりも、特定期間に相当する分だけX線被曝量が低減する。しかも、特定期間以外の期間のX線強度を従来よりも高くできるので、画質劣化が抑制され得る。
【0060】
また、特定期間に被検体へのX線照射を停止しなくても、特定期間に被検体に照射するX線の強度を低下させるだけでも、被曝量を低減することができる。
【0061】
また、被検体へのX線照射/照射停止の切替オペレーションは、シャッタの開閉によって実現され、被曝量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例に係るX線CT装置の構成図である。
【図2】図1のシステムコントローラの制御によるX線発生動作を示す図である。
【図3】図1の架台・寝台コントローラの制御によるX線管のヘリカルな移動軌跡を示す斜視図である。
【図4】図1の架台・寝台コントローラの制御によるX線管のヘリカルな移動軌跡を真上から見た図である。
【図5】図1の断層像再構成プロセッサによるハーフ再構成処理の説明図である。
【図6】図1のデータ補償プロセッサによるデータ補償処理の概念図である。
【図7】図1の断層像再構成プロセッサによる断層像再構成処理のシーケンスを示す図である。
【図8】第1実施例において、X線休止期間中のX線管等のジオメトリを示す図である。
【図9】第1実施例において、X線発生期間中のX線管等のジオメトリを示す図である。
【図10】図1のシステムコントローラの制御による他のX線発生動作を示す図である。
【図11】本発明の第2実施例に係るX線CT装置の構成図である。
【図12】図11のシステムコントローラの制御による高速シャッタの開閉動作を示す図である。
【図13】一般的な心電波形を示す図である。
【符号の説明】
10…X線CT装置、11…システムコントローラ、13…架台・寝台コントローラ、15…ベッドテーブルドライバ、16…心電計、17…X線制御装置、19…高電圧発生装置、21…X線管、23…X線検出器、25…回転架台、27…データ収集部、29…前処理部、31…データ補償プロセッサ、33…データ記憶部、35…断層像再構成プロセッサ、37…表示部。
Claims (18)
- X線管と、
前記X線管からX線を発生するために、前記X線管に高電圧を印加する高電圧発生装置と、
前記X線管から被検体を経て到来するX線を検出する検出器と、
前記検出器で検出された投影データに基づいて、断層画像を再構成する再構成プロセッサと、
前記被検体に関する心電図を測定する心電計と、
前記心電図に基づいて、前記被検体の心拍サイクル内の特定期間に前記被検体への前記X線の照射を停止し、前記特定期間以外の期間に前記被検体へ前記X線を照射する手段と、
前記X線管と前記検出器が、前記特定期間のおわりから次の特定期間のはじめまでに、180°と前記X線の広がり角度を示すファン角との合計角度以上を回転するように制御するコントローラとを備え、
前記再構成プロセッサは、前記特定期間のおわりから次の特定期間のはじめまでで連続的に取得された投影データを再構成することを特徴とするX線CT装置。 - X線管と、
前記X線管からX線を発生するために、前記X線管に高電圧を印加する高電圧発生装置と、
前記X線管から被検体を経て到来するX線を検出する検出器と、
前記検出器で検出された投影データに基づいて、断層画像を再構成する再構成プロセッサと、
前記被検体に関する心電図を測定する心電計と、
前記被検体の心拍サイクル内の特定期間に前記X線の発生を停止し、前記特定期間以外の期間に前記X線を発生するために、前記心電図に基づいて前記高電圧発生装置を制御し、前記X線管と前記検出器が、前記特定期間のおわりから次の特定期間のはじめまでに、180°と前記X線の広がり角度を示すファン角との合計角度以上を回転するように制御するコントローラとを備え、
前記再構成プロセッサは、前記特定期間のおわりから次の特定期間のはじめまでで連続的に取得された投影データを再構成することを特徴とするX線CT装置。 - 前記特定期間は、心臓の形状変化の比較的大きい収縮期と弛緩期とを含むことを特徴とする請求項2記載のX線CT装置。
- 前記特定期間に対応する投影データを、前記特定期間以外の期間に検出された投影データに基づいて補償する補償プロセッサを備えることを特徴とする請求項2記載のX線CT装置。
- 前記補償プロセッサは、前記特定期間に対応する投影データに対して、前記検出された投影データの対向データを割り当てることを特徴とする請求項4記載のX線CT装置。
- 前記再構成プロセッサは、前記補償された投影データと、前記検出された投影データとに基づいて、前記断層画像を再構成することを特徴とする請求項4記載のX線CT装置。
- 前記再構成プロセッサは、前記特定期間以外の期間に検出された、180°と前記X線の広がり角度を示すファン角との合計角度以上の投影データに基づいて、前記断層画像を再構成することを特徴とする請求項2記載のX線CT装置。
- 前記コントローラは、360から前記合計角度を引き算して得られた値を360で除算し、得られた値に前記X線管が1回転するのに要する1スキャン時間を乗算し、得られた時間未満に前記特定期間を調整することを特徴とする請求項7記載のX線CT装置。
- 前記投影データは、前記被検体に対する前記X線管の螺旋軌道上の複数位置で検出されることを特徴とする請求項2記載のX線CT装置。
- X線管と、
前記X線管からX線を発生するために、前記X線管に高電圧を印加する高電圧発生装置と、
前記X線管から被検体を経て到来するX線を検出する検出器と、
前記検出器で検出された投影データに基づいて、断層画像を再構成する再構成プロセッサと、
前記被検体に関する心電図を測定する心電計と、
前記被検体の心拍サイクル内の特定期間よりも前記特定期間以外の期間に前記X線の強度を高くするために、前記心電図に基づいて前記高電圧発生装置を制御し、前記X線管と前記検出器が、前記特定期間のおわりから次の特定期間のはじめまでに、180°と前記X線の広がり角度を示すファン角との合計角度以上を回転するように制御するコントローラとを備え、
前記再構成プロセッサは、前記特定期間のおわりから次の特定期間のはじめまでで連続的に取得された投影データを再構成することを特徴とするX線CT装置。 - X線管と、
前記X線管からX線を発生するために、前記X線管に高電圧を印加する高電圧発生装置と、
前記X線管から被検体を経て到来するX線を検出する検出器と、
前記X線管と前記被検体との間に配置された開閉式シャッタと、
前記検出器で検出された投影データに基づいて、断層画像を再構成する再構成プロセッサと、
前記被検体に関する心電図を測定する心電計と、
前記被検体の心拍サイクル内の特定期間に前記X線を遮蔽し、前記特定期間以外の期間に前記X線を通過するために、前記心電図に基づいて前記シャッタの開閉を制御し、前記X線管と前記検出器が、前記特定期間のおわりから次の特定期間のはじめまでに、180°と前記X線の広がり角度を示すファン角との合計角度以上を回転するように制御するコントローラとを備え、
前記再構成プロセッサは、前記特定期間のおわりから次の特定期間のはじめまでで連続的に取得された投影データを再構成することを特徴とするX線CT装置。 - 前記特定期間は、心臓の形状変化の比較的大きい収縮期と弛緩期とを含むことを特徴とする請求項11記載のX線CT装置。
- 前記特定期間に対応する投影データを、前記特定期間以外の期間に検出された投影データに基づいて補償する補償プロセッサを備えることを特徴とする請求項11記載のX線CT装置。
- 前記補償プロセッサは、前記特定期間に対応する投影データに対して、前記検出された投影データの対向データを割り当てることを特徴とする請求項13記載のX線CT装置。
- 前記再構成プロセッサは、前記補償された投影データと、
前記検出された投影データとに基づいて、前記断層画像を再構成することを特徴とする請求項13記載のX線CT装置。 - 前記再構成プロセッサは、前記特定期間以外の期間に検出された、180°と前記X線の広がり角度を示すファン角との合計角度以上の投影データに基づいて、前記断層画像を再構成することを特徴とする請求項11記載のX線CT装置。
- 前記コントローラは、360から前記合計角度を引き算して得られた値を360で除算し、得られた値に前記X線管が1回転するのに要する1スキャン時間を乗算し、得られた時間未満に前記特定期間を調整することを特徴とする請求項16記載のX線CT装置。
- 前記投影データは、前記被検体に対する前記X線管の螺旋軌道上の複数位置で検出されることを特徴とする請求項11記載のX線CT装置。
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Citations (3)
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---|---|---|---|---|
JPH053867A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-14 | Toshiba Corp | 三次元画像診断装置 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH053867A (ja) * | 1991-06-28 | 1993-01-14 | Toshiba Corp | 三次元画像診断装置 |
JPH0910206A (ja) * | 1995-06-30 | 1997-01-14 | Shimadzu Corp | X線ct装置 |
JPH0924045A (ja) * | 1995-07-10 | 1997-01-28 | Ge Yokogawa Medical Syst Ltd | X線ct装置の制御方法およびx線ct装置 |
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