KR101904788B1 - 컴퓨터 단층 촬영 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 피검체를 스캔할 때의 위치 결정을 간단하고 정확하게 행하는 컴퓨터 단층 촬영 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 피검체(3)를 회전축(C) 위 또는 그 근방으로부터 촬영하는 외관 카메라(4)와, 외관 카메라(4)에 의해 촬영된 피검체(3)의 외관상을 표시부에 표시하고, 표시된 피검체(3)의 외관상 위에서 임의의 ROI를 설정하는 ROI 입력부와, ROI 입력부에서 설정한 착목 부분이 단층상 시야에 정확히 포함되도록 X선원(1)과 회전축(C) 사이의 투과상 촬영 거리를 계산하는 계산 수단과, 이 계산된 투과상 촬영 거리로 되도록 X선원(1)과 회전축(C) 사이의 거리를 조정하는 조정 수단을 갖는 컴퓨터 단층 촬영 장치.

Description

컴퓨터 단층 촬영 장치{COMPUTED TOMOGRAPHY APPARATUS}

본 발명은 피검체의 단층상(斷層像)을 촬상하는 컴퓨터 단층 촬영 장치(이하, CT(Computed Tomography) 장치라 함)에 관한 것이다.

도 7은 종래의 CT 장치의 (A) 평면도와 (B) 정면도와 (C) 블록도이다. 블록도는 제어 처리부(P1)와 입력부(P2)와 표시부(P3)로 구성된다. X선원(1)(방사선원)과 이차원적인 X선 검출기(2)(방사선 검출 수단) 사이에 피검체(3)를 재치(載置)하기 위한 테이블(5)이 배치되어 있다. 피검체(3)의 단층상을 생성할 때는, X선원(1)으로부터 피검체(3)를 향해서 X선빔(B)(방사선)을 조사함과 함께, 피검체(3)를 재치한 테이블(5)의 회전축(C)을 회전시키고, 당해 피검체(3)의 다방향으로부터 투과해 오는 콘 형상의 X선빔(B)을 X선 검출기(2)로 검출하여 다수의 투과상(투과 데이터)을 수집한다. 상기한 조작을 스캔이라 한다. 수집된 투과 데이터는 재구성부(P1-5)(재구성 수단)에서 재구성이라 불리는 연산에 의해, 피검체(3)의 삼차원 화상(다수의 단층상)을 생성할 수 있다. 통상적으로, 단층상의 재구성 연산에는, 필터 보정 역투영법(FBP(Filtered Back Projection)법)이 이용되고 있다.

테이블(5)은, 회전 기구(6)(회전 수단), 승강 기구(7) 및 XY 이동 기구(8) 상에 배치되어 있다. 회전 기구(6)의 회전축(C)은 X선원(1)의 X선 초점(F)과 X선 검출기(2)의 스캔면(L)에서 교차한다. 승강 기구(7)는 피검체(3)를 상하 방향으로 이동시킬 수 있기 때문에, 피검체(3)의 스캔하는 위치를 스캔면(L)까지 이동시킬 수 있다. XY 이동 기구(8)는, 테이블(5)의 회전축(C)을 이동시킬 수 있다. XY 이동 기구(8)에 의해, X선 초점(F)과 회전축(C)의 촬영 거리 FCD(Focus to rotation Center Distance)를 연속적으로 변경할 수 있다. 또한, X선 검출기 이동 기구(9)의 이동에 의해, X선 초점(F)과 X선 검출기 입력면(D)의 검출 거리 FDD(Focus to Detector Distance)도 연속적으로 변경할 수 있다. 도 7의 구성은, 촬영 거리 FCD와 검출 거리 FDD를 항상 변경할 수 있으므로, 피검체(3)의 크기나 목적에 따라서 기하(幾何) 배율(=FDD/FCD)을 자유롭게 설정할 수 있다.

도 8은 통상 스캔의 스캔 영역을 나타내는 개념도이다. 통상 스캔의 촬상 영역 FOV(Field Of View)는, 회전 평면 위(x-y 평면)에서, 회전축(C)을 중심으로 해서, X선빔(B)에 포함되는 영역이며, z축 방향으로 두께를 가진 원기둥 영역이다. 원리적으로 촬영 영역 FOV는 기하 배율이 커지면 작아진다. 종래의 CT 장치에서는, X선 초점(F)의 크기가 X선 검출기의 분해능에 비하면 충분히 작기 때문에 분해능이 높은 단층상을 생성하기 위해서는, 기하 배율을 높여서 촬상 영역 FOV를 작게 해서 촬영한다. 즉, 피검체(3)를 정밀하게 촬영하기 위해서는, 피검체(3)가 정확히 들어가는 촬영 영역 FOV에서 촬영할 필요가 있다.

조작자가 테이블(5)에 재치한 피검체(3)를 정밀하게 스캔할 경우, 투과상 표시부(P3-1)(투과상 표시 수단)에서 표시되는 투과상을 확인하면서, 위치 지정 입력부(P2-1)에서, 승강 기구(7) 및 XY 이동 기구(8)를 이동시키고, 피검체(3)가 촬상 영역 FOV 내에 정확히 들어가는 위치까지 테이블(5)을 이동시킨다.

일본 특개2002-310943호 공보 일본 특개2005-351879호 공보

종래의 CT 장치에 있어서, 피검체(3)를 촬상 영역 FOV 내에 정확히 들어가게 할 경우, 표시부(P3)의 투과상 표시부(P3-1)에서 표시되는 투과상만으로는, 촬상 영역 FOV를 직접 알 수 없기 때문에, 여러 번 스캔을 행하고, 단층상을 확인하면서 위치 결정할 필요가 있다. 특히, 피검체(3)의 일부를 확대해서 스캔할 경우나 피검체(3)의 크기가 수 ㎜로 작을 경우, 촬영 거리를 수 ㎜ 이동시키는 것만으로 촬상 영역 FOV가 크게 변하기 때문에, 위치 결정이 매우 어렵다는 문제가 있다.

특허문헌 1의 CT 장치에서는, 기하 배율을 낮게 설정한 상태에서 임시의 스캔을 행하고, 임시 스캔한 단층상 위에서 조작자가 임의의 부위의 ROI(Region Of Interest, 착목(着目) 부분) 지정을 행하고, 이 ROI 지정한 부분이 촬상 영역 FOV로 되도록 회전축(C)의 위치 결정을 행하고 있지만, 조작자로서는, 임시의 스캔과 임시의 단층상의 재구성의 시간을 요하기 때문에, 편의성 면에서 간편하지 않았다.

또한, 특허문헌 2의 CT 장치에서, 외관 카메라(4)(촬영 수단)로 촬영한 외관상 위에 촬영 영역 FOV를 중첩해서 표시하고 있지만, 외관상 위에 표시되는 촬상 영역 FOV는, 우선 X선원(1)과 X선 검출기(2) 및 테이블(5)의 위치 관계 등으로부터 정해지고, 그 후에 촬상 영역 FOV를 희망하는 범위로 조정하므로, 제1 동작에서 촬상 영역 FOV를 지정할 수는 없다. 또한, 도 9는, 피검체(3)의 높이가 높을 경우에 표시부(P3)의 외관상 표시부(P3-3)(외관상 표시 수단)에 표시되는 (A) 외관 표시부의 예와 (B) 정면도를 나타내는 도면에서, 촬상 영역 FOV는 피검체(3)의 높이와 무관계하게 중첩되어 있기 때문에, 외관 카메라(4)에 장착한 렌즈의 광선(K)의 각도 영향에 의해, 표시되는 피검체(3)의 외관상은, 외관 카메라(4)에 가까운 부분은 커지고, 먼 부분은 작아진다. 이 때문에 조작자가 의도해서 지시한 영역과, 실제로 생성되는 단층상의 영역은 반드시 일치하지는 않는 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은, 피검체(3)를 스캔할 때의 위치 결정을 간단하고 정확하게 행하는 컴퓨터 단층 촬영 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 실시형태의 컴퓨터 단층 촬영 장치는, 테이블 상에 재치된 피검체를 향해서 방사선을 방사하는 방사선원과, 상기 피검체를 투과한 방사선을 검출해서 투과상으로서 출력하는 방사선 검출 수단과, 상기 방사선과 교차하는 회전축에 대하여 상기 테이블과 상기 방사선을 상대적으로 회전시키는 회전 수단과, 상기 회전의 다수의 방향에서 검출된 투과상으로부터 상기 피검체의 단층상을 재구성하는 재구성 수단을 갖는 컴퓨터 단층 촬영 장치에 있어서, 상기 피검체를 상기 회전축 위 또는 그 근방으로부터 촬영하는 촬영 수단과, 상기 촬영 수단에 의해 촬영된 상기 피검체의 외관상을 표시하는 외관상 표시 수단과, 상기 외관상 표시 수단으로 표시된 상기 피검체의 외관상 위에서 임의의 착목 부분을 설정하는 착목 부분 설정 수단과, 상기 착목 부분 설정 수단으로 설정된 착목 부분의 범위를 상기 외관상 표시 수단 위에 표시하는 착목 부분 표시 수단과, 상기 착목 부분 설정 수단으로 설정한 착목 부분이 상기 피검체의 단층상 시야에 정확히 포함되도록 상기 방사선원과 상기 회전축 사이의 투과상 촬영 거리를 계산하는 투과상 촬영 거리 계산 수단과, 상기 투과상 촬영 거리 계산 수단에 의해서 계산된 투과상 촬영 거리로 되도록 상기 방사선원과 상기 회전축 사이의 거리를 조정하는 투과상 촬영 거리 조정 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태인 CT 장치의 (A) 평면도와 (B) 정면도와 블록도.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태에 있어서의 촬영 거리 계산 수단의 작용을 나타내는 플로차트.
도 3은 외관상 표시부(P3-3)에서 표시된 피검체(3)의 외관상에 상면 ROI와 저면 ROI를 묘화한 도면.
도 4는 본 발명의 제2 실시형태인 CT 장치의 (A) 평면도와 (B) 정면도와 블록도.
도 5는 본 발명의 제2 실시형태에 있어서의 xy 이동 기구(5')의 이동량을 계산하는 플로차트.
도 6은 본 발명의 제3 실시형태의 작용을 나타내는 플로차트.
도 7은 종래의 CT 장치의 (A) 평면도와 (B) 정면도와 (C) 블록도.
도 8은 통상 스캔의 스캔 영역을 나타내는 개념도.
도 9는 종래의 표시부(P3)의 외관상 표시부(P3-3)에 표시되는 (A) 외관 표시부의 예와 (B) 정면도.

(본 발명의 제1 실시형태의 구성)

도 1은, 본 발명의 제1 실시형태인 CT 장치의 (A) 평면도와 (B) 정면도와 블록도이다. 이 블록도를 실현하기 위해서는, 범용의 워크스테이션 등의 계산기가 이용되며, CPU, 주(主)메모리, 디스크, 기구 제어용 보드, 키보드, 마우스, 모니터로 구성되어 있다. 또, 전술과 동일한 설명은 생략한다.

도 1에 있어서, X선원(1)으로서는, 조사하는 X선빔(B)의 X선 초점(F)이 수 내지 수십 ㎛인 마이크로 포커스 X선원을 이용하고, X선 방사의 중심이 X선 검출기(2) 방향을 향하도록 베이스(10)에 지지된다. X선 검출기(2)로서는, 복수의 X선 검출 소자를 이차원 매트릭스적으로 배치한 예를 들면 X선 플랫 패널 디텍터(FPD)가 이용되고, X선 검출기 이동 기구(9)에 지지된다. 여기에서, X선빔(B)은, 실제로 측정되는 X선이고, X선빔(B)의 외측의 영역으로 돌출해서 방사되는 측정되지 않는 X선은 포함하지 않는다. X선원(1)의 조사는 제어 처리부(P1)의 X선원 제어부(P1-1)에서 행하고, X선 검출기의 투과 데이터의 수집은 제어 처리부(P1)의 검출기 제어부(P1-2)에서 행한다.

도 1에 있어서, 테이블(5)을 이동하기 위한, 회전 기구(6), 승강 기구(7) 및 XY 이동 기구(8)의 제어는 제어 처리부(P1)의 기구 제어부(P1-3)에서 행한다.

도 1의 (A) 평면도의 X선 초점(F)과 X선 검출기 중심(Dc) 사이를 센터 라인(CL)이라 정의하고, 센터 라인(CL) 위를 회전축(C)이 이동하도록, XY 이동 기구(8)의 조정을 행한다. 촬영 거리 FCD는 회전축(C)의 이동에 의해 변경할 수 있다. 검출 거리 FDD는 검출기 이동 기구(9)의 이동에 의해 변경할 수 있다. 조작자가 테이블(5)을 이동할 경우, 입력부(P2)의 위치 지정 입력부(P2-1)로부터 행한다.

조작자가 피검체(3)의 스캔을 행할 경우, 입력부(P2)의 스캔 입력부(P2-2)로부터 행한다. 스캔 입력부(P2-2)로부터 스캔 지령을 받으면, 제어 처리부(P1)의 스캔 제어부(P1-4)는, X선 제어부(P1-1)를 통해 X선원(1)에 X선 방사 ON을, 검출기 제어부(P1-2)를 통해 X선 검출기(2)에 투과 데이터의 도입을, 기구 제어부(P1-3)를 통해 테이블(5)의 회전을, 각각 지령한다. 테이블(5)의 회전으로 다방향의 투과 데이터를 도입한 후, 재구성부(P1-5)에서, 투과 데이터의 재구성 연산을 행한다. 재구성 후에 생성한 단층상은, 표시부(P3)의 단층상 표시부(P3-2)에서 확인할 수 있다.

도 1에 있어서, 피검체(3)를 위로부터 촬영하는 외관 카메라(4)와, 외관 카메라(4)를 제어하는 외관 카메라 제어부(P1-6), 조작자가 외관 카메라(4)에 촬영 지령하기 위한 외관 카메라 촬영부(P2-3), 외관 카메라(4)에서 도입한 외관상을 표시하는 외관상 표시부(P3-3), 표시한 외관상의 ROI 입력을 접수하는 ROI 입력부(P2-4)(착목 부분 설정 수단), 입력된 ROI를 표시하는 ROI 표시부(P3-4)(착목 부분 표시 수단), 입력된 ROI의 크기로부터, X선원(1)과 회전 위치의 촬영 거리를 계산하는 촬영 거리 계산부(P1-7)(투과상 촬영 거리 계산 수단)가 특징적인 구성 요소이다.

도 1에 있어서, 외관 카메라(4)와 피검체(3)는 외관 카메라(4)의 렌즈의 광선 각도에 의한 영향이 있기 때문에, 외관 카메라(4)에 가까운 부분은 크게, 먼 부분은 작게 찍혀 버린다. 이 영향을 저감하기 위해서는, 가능한 한 외관 카메라(4)와 피검체(3)의 거리를 벌리는 것이 바람직하다. 외관 카메라(4)와 피검체(3)의 거리를 벌릴 수 없는 경우는, 필요에 따라서, 외관 카메라의 광선축 위에 거울을 두어, 광선을 굴절시키는 기구를 채용해도 된다.

(본 발명의 제1 실시형태의 작용)

도 2는, 조작자가 외관상 위에 묘화한 ROI에서 포함되는 범위가, 단층상의 시야에 정확히 포함되는 바와 같은, X선원과 회전 위치의 촬영 거리를 계산하는 촬영 거리 계산 수단의 작용을 나타내는 플로차트이다. 도 1 및 도 2를 사용해서, 촬영 거리 FCD의 계산 수순에 대하여 설명한다.

외관상 위에 묘화한 ROI가, 피검체(3)의 상면(외관 카메라(4)측)과 저면(테이블(5)측)을 나타내는 2개의 ROI가 한번에 묘화될 수 있도록 하기 위해서 교정을 행한다. 승강 기구(7)로 테이블(5)을 하한 위치까지 이동시키고, 테이블 저면에 치수가 기지(旣知)인 치수 지그를 두고 외관 카메라(4)로 치수 지그의 촬영을 행한다. 치수 지그는 높이의 영향을 받지 않도록 얇게 한다. 외관상에 찍힌 치수 지그의 화소수를 세어 지그의 치수로 나눈 값을, 저면의 화소 사이즈 A로서 구한다. 다음으로 테이블(5)이 스캔면과 동일하게 되는 위치까지 상승시키고, 마찬가지로 외관상에 찍힌 치수 지그의 화소수를 세어 지그의 치수로 나눈 값을, 상면의 화소 사이즈 B로서 구한다.

조작자가 통상적으로, 외관상 표시부(P3-3)에 있어서 ROI 입력을 행할 때는, 상면 ROI를 묘화하는 설정으로 하고, 상면 ROI의 외접원의 직경의 화소수에, 화소 사이즈 B에 화소 사이즈 A를 나눈 값을 곱한 화소수가, 저면 ROI의 외접원으로서 묘화되도록 한다. 이때, ROI의 형상은, 원형뿐만 아니라 직사각형 등이어도 되고, 화소 사이즈 B에 화소 사이즈 A를 나눈 값을 곱한 크기의 화소분을 변경할 수 있으면 된다.

조작자는 피검체(3)를 테이블(5)에 재치한 후, 스텝S1에서, 입력부(P2)의 외관 카메라 촬영부(P2-3)를 이용해서, 외관 카메라 제어부(P1-6)에 외관상의 촬영 지령을 행한다. 외관 카메라 제어부(P1-6)는, 외관 카메라(4)로 재치한 피검체(3)를 위로부터 촬영하고, 그 외관상을 표시부(P3)의 외관상 표시부(P3-3)에 표시한다.

스텝S2에서, 조작자는 외관상 표시부(P3-3)에 표시된 외관상으로부터 스캔을 행하는 부위를 ROI에서 묘화한다. 이때 묘화되는 ROI는 상면 ROI이며, 저면 ROI는 계산에 의해 동시에 묘화한다. 도 3은, 외관상 표시부(P3-3)에서 표시된 피검체(3)의 외관상에, 상면 ROI와 저면 ROI를 묘화하고 있다.

스텝S3에서 묘화한 상면 ROI를 포함하는 외접원의 상면 ROI 반경(ROI_R)을 (1) 식에서 계산한다.

ROI_R=(화소 사이즈 B×화소수 N)/2 …(1)

여기에서, 화소수 N은, 상면 ROI를 포함하는 외접원 직경의 화소수이다.

스텝S4에서, 계산한 ROI_R과, 검출기 거리 FDD와 검출기 유효폭 Lw로부터, 이동 후의 촬영 거리 ROI_FCD를 (2) 식에서 계산한다.

ROI_FCD=ROI_R/sin(arctan(Lw/FDD)) …(2)

상기는 교정을 행하고 화소 사이즈 A와 화소 사이즈 B를 구하여 상면 ROI와 저면 ROI를 묘화했지만, 교정을 행하지 않아도 묘화할 수 있는 방법을 이하에 기술한다.

통상적으로, 승강 기구(7)는 테이블(5)의 위치(높이)를 측정하기 위한 리니어 게이지나 인코더 등의 위치 센서를 구비하고 있어, 테이블(5)의 위치를 파악할 수 있다. 따라서, 외관 카메라(4)로부터 테이블(5)까지의 거리인 촬영 거리를 파악할 수 있다. 또한 외관 카메라(4)는 카메라 렌즈와 내부에 구비하는 촬상 소자로부터 화각(畵角)을 사양상, 일의적으로 특정할 수 있기 때문에, 이 화각과 촬영 거리를 사용해서 테이블(5)의 현재 위치에 있어서의 촬영 시야를 구할 수 있다. 촬영 시야는, 촬영 거리가 길어지면 테이블(5)의 면 전체를 넓게 표시하기 때문에 촬영 시야는 커지고(외관상 표시부(P3-3)의 표시에서는 축소 방향), 반대로 촬영 거리가 짧아지면 촬영 시야는 좁아진다(외관상 표시부(P3-3)의 표시에서는 확대 방향).

여기에서, 상면 ROI는, 테이블(5)을 하한 위치로 했을 경우의 사양상 최대 허용 높이의 피검체 상면에서의 ROI를 묘화하도록 한다. 조작자가 테이블(5) 하한 위치에서의 저면 ROI를 목적의 크기로 묘화하면, 그것에 상응하는 피검체(3)의 상면 ROI의 크기를, 외관 카메라(4)의 촬영 거리(기지)로부터 결정되는 촬영 시야를 계산해서 자동적으로 묘화한다. 테이블(5)의 높이가 임의의 위치에 있는 경우에는, 그 하한 위치로부터 상승한 거리만큼 촬영 거리가 짧아지고, 그 촬영 시야는 확대되어, 그 크기는 테이블(5)의 높이로부터 일의적으로 계산할 수 있다. 그 테이블(5)의 위치에 있어서의 테이블면 위에서 조작자가 저면 ROI를 설정하면, 상면 ROI는 전술과 같이 테이블(5)을 하한 위치로 했을 경우의 사양상 최대 허용 높이의 피검사물 상면에 있어서의 ROI의 크기를 계산해서 그 상면 ROI도 묘화한다.

이 경우, 테이블(5)이 하한 위치에 있을수록, 상면 ROI와 저면 ROI의 크기의 차이가 크고(상면 ROI의 쪽이 커짐), 테이블(5)이 상한 위치에 있을수록, 상면 ROI와 저면 ROI의 크기는 같음에 가까워진다. 피검체(3)의 단층상은 상면 ROI와 저면 ROI 사이의 범위에서 얻어지게 되고, 교정을 하지 않아도 희망하는 단층상을 얻을 수 있다.

전술의 교정의 유무에 상관없이, 희망하는 단층상을 더 얻기 위하여, 투과상 표시부(P3-1)에 표시된 피검체(3)의 투과상을 보면서 ROI를 설정함으로써, 피검체(3)의 높이 방향의 위치도 가미한 ROI를 설정할 수 있다. 즉, 조작자는 투과상 표시부(P3-1)에서 표시된 피검체(3)의 측면으로부터의 투과상에서 CT 촬영하고 싶은 높이의 중심 위치를 지정하고, 그때의 테이블(5)의 높이로부터 외관 카메라(4)의 촬영 시야가 계산되고, 그 테이블(5)의 위치 및 조작자가 지정한 CT 촬영하고 싶은 높이의 중심 위치에 있어서 조작자가 저면 ROI(상면 ROI)를 설정하면, 조작자가 지정한 CT 촬영하고 싶은 높이의 중심 위치에 있어서의 상면 ROI(저면 ROI)의 크기를 계산해서 그 상면 ROI(저면 ROI)도 묘화할 수 있다.

또, ROI 표시부(P3-4)에서 표시되는 ROI는, 색, 굵기, 선종(線種)을 구분함으로써 조작자가 더 알기 쉬운 것으로 된다. 예를 들면, 상면 ROI와 저면 ROI에서 서로 다른 색, 서로 다른 선의 굵기, 서로 다른 선종을 사용해도 된다.

(제1 실시형태의 효과)

제1 실시형태에 따르면, 계산한 촬영 거리 ROI_FCD가, X선원(1)이나 X선 검출기(2)와 간섭하지 않는 범위이면, 계산한 촬영 거리 ROI_FCD까지 테이블(5)을 XY 이동 기구(8)(투과상 촬영 거리 조정 수단)로 이동한다. 촬영 거리 ROI_FCD에서 스캔을 행하면, 묘화한 상면 ROI에서 포함되는 범위에서 단층상이 생성된다.

또한, 조작자는 피검체의 외관상 위에 ROI를 둘러싸는 것만으로, 둘러싼 ROI의 중심과, 단층상의 중심이 일치하는 피검체의 이동량의 계산을 행하기 때문에, 계산한 이동량분만큼 X선원(1) 및 X선 검출기(2)의 그룹과 피검체(3)를 상대 이동시키고, 용이하게 피검체(3)를 단층상의 중심 위치에 이동시킬 수 있다.

또한, 상면 ROI로서 묘화한 크기에 따른 촬영 거리 ROI_FCD까지만 이동하기 때문에, 조작자가 광선 각도의 영향을 고려하지 않고 ROI를 묘화해서, 피검체(3)가 X선원(1)이나 X선 검출기(2)에 충돌하는 것을 피할 수 있다.

또한, 미리, 외관 카메라(4)로 치수가 기지인 지그의 촬영을 행하고, 지그가 저면에 있을 경우의 크기와, 지그가 상면에 있을 경우의 크기의 비를 구해두고, 묘화한 ROI에 대해서, 구한 비에 따른 크기가 서로 다른 저면 ROI와 상면 ROI의 묘화를 동시에 행함으로써, 외관상 위에 찍힌 피검체(3)의 높이나 테이블(5)의 승강의 영향을 포함한 ROI를 묘화할 수 있다.

또한, 상면 ROI에서 포함된 범위가 단층상 시야로서 정확히 포함되는 촬영 거리의 계산을 행하고, 계산한 촬영 거리까지 회전축(C)의 이동을 행함으로써, 스캔 전의 위치 결정의 시간을 단축할 수 있다. 또, 상면 ROI를 묘화하는 플로를 설명해 왔지만, 설정에 의해 저면 ROI로부터 상면 ROI를 묘화해도 된다.

(본 발명의 제2 실시형태의 구성)

본 발명의 제2 실시형태의 CT 장치의 (A) 평면도와 (B) 정면도와 (C) 블록도를 도 4에 나타낸다. 도 1과의 차이는, 테이블(5)의 위에 xy 이동 기구(5')(이동 수단)를 배치한 것과, xy 이동 기구(5')의 이동량을 계산하는 이동량 계산부(P1-8)(이동량 계산 수단)를 제어 처리부(P1)에 추가한 것이다. 또한 외관 카메라(4)의 중심 좌표는, 테이블(5)의 회전축 위와 일치하도록 미리 조정해 둔다.

(본 발명의 제2 실시형태의 작용)

도 5는, 조작자가 외관상 위에 묘화한 상면 ROI의 중심 위치가, 단층상의 중심에 맞도록, xy 이동 기구(5')의 이동량을 계산하는 플로차트이다. 도 4 및 도 5를 사용해서, xy 이동 기구(5')의 x 및 y방향의 이동량의 계산에 대하여 설명한다.

제1 실시형태의 작용과 서로 다른 점은, 스텝S7과 스텝S8이다. 스텝S7에서는, 입력한 상면 ROI의 중심 좌표(X_ROI, Y_ROI)를 계산하는 스텝이다. 원형 ROI이면 중심 좌표, 직사각형 ROI이면 대각선의 1/2의 좌표로 된다.

스텝S8에서는, 스텝S7에서 구한 중심 좌표(X_ROI, Y_ROI)와, 외관상의 중심 좌표(Xc, Yc)와, 상면 ROI 위의 화소 사이즈 B로부터 x방향의 이동량과 y방향의 이동량의 계산을 행한다.

x방향의 이동량=Xc-X_ROI×화소 사이즈 B ‥(3)

y방향의 이동량=Yc-Y_ROI×화소 사이즈 B ‥(4)

또, 묘화하는 ROI가 저면 ROI인 경우는, 저면 ROI 위의 화소 사이즈 A로부터, x방향의 이동량과 y방향의 이동량을 각각 계산한다.

(본 발명의 제2 실시형태의 효과)

계산한 x방향의 이동량과 y방향의 이동량이, xy 이동 기구(5')의 스트로크 범위 내이면, xy 이동 기구(5')로 이동을 행한다. xy 이동 기구(5')로 X선원(1) 및 X선 검출기(2)의 그룹과 피검체(3)를 상대적으로 이동시키기 때문에, 상면 ROI에서 피검체를 둘러싸는 것만으로, 단시간에 피검체(3)가 단층상의 중앙으로 되는 위치에 이동할 수 있다.

(본 발명의 제3 실시형태의 구성)

제3 실시형태의 구성은, 도 4의 표시부(P3)에 이동 방향 표시부(P3-5)(이동 방향 표시 수단)를 설치한 점에서 다르다. 도 6은 본 발명의 제3 실시형태의 작용을 나타내는 플로차트이며 도 2의 플로차트 종료 후를 기점으로 한다. 스텝S9에서 현재의 촬영 거리 FCD와 계산한 ROI_FCD의 비교를 행하는 점이 다르다.

(본 발명의 제3 실시형태의 작용)

스텝S9에서, 현재의 촬영 거리 FCD와 ROI의 반경 ROI_RI로부터 구한, 이동 후의 촬영 거리 ROI_FCD의 비교를 행하고 있다. FCD보다도 ROI_FCD의 거리가 작으면, 테이블(5)은 X선 검출기(2)측으로 나아가므로, 표시부(P3)의 이동 방향 표시부(P3-5)는 X선 검출기(2)측으로 나아가는 표시를 행한다. FCD보다도 ROI_FCD의 거리가 크면, 이동 방향 표시부(P3-5)는 X선원(1)측으로 나아가는 표시를 행한다.

(본 발명의 제3 실시형태의 효과)

조작자는, 이동 방향 표시부(P3-5)를 확인하는 것만으로, 피검체(3)의 진행 방향을 확인할 수 있기 때문에, 피검체(3)와 X선원(1)이나 X선 검출기(2)의 충돌을 방지하는 효과가 있다.

F : X선 초점 B : X선빔
C : 회전축 D : X선 검출기 입력면
Dc : X선 검출기 중심 L : 스캔면
CL : 센터 라인 K : 외관 카메라의 렌즈 광선
1 : X선원 2 : X선 검출기
3 : 피검체 4 : 외관 카메라
5 : 테이블 5' : xy 이동 기구
6 : 회전 기구 7 : 승강 기구
8 : XY 이동 기구 9 : X선 검출기 이동 기구
10 : 베이스 P1 : 제어 처리부
P1-1 : X선원 제어부 P1-2 : 검출기 제어부
P1-3 : 기구 제어부 P1-4 : 스캔 제어부
P1-5 : 재구성부 P1-6 : 외관 카메라 제어부
P1-7 : 촬영 거리 계산부 P1-8 : 이동량 계산부
P2 : 입력부 P2-1 : 위치 지정 입력부
P2-2 : 스캔 입력부 P2-3 : 외관 카메라 촬영부
P2-4 : ROI 입력부 P3 : 표시부
P3-1 : 투과상 표시부 P3-2 : 단층상 표시부
P3-3 : 외관상 표시부 P3-4 : ROI 표시부
P3-5 : 이동 방향 표시부

Claims (7)

1. 테이블 상에 재치(載置)된 피검체를 향해서 방사선을 방사하는 방사선원과, 상기 피검체를 투과한 방사선을 검출해서 투과상(透過像)으로서 출력하는 방사선 검출 수단과, 상기 방사선과 교차하는 회전축에 대하여 상기 테이블과 상기 방사선을 상대적으로 회전시키는 회전 수단과, 상기 회전의 다수의 방향에서 검출된 투과상으로부터 상기 피검체의 단층상을 재구성하는 재구성 수단을 갖는 컴퓨터 단층 촬영 장치에 있어서,
   상기 피검체를 상기 회전축 위 또는 그 근방으로부터 촬영하는 촬영 수단과,
   상기 촬영 수단에 의해 촬영된 상기 피검체의 외관상(外觀像)을 표시하는 외관상 표시 수단과,
   상기 외관상 표시 수단으로 표시된 상기 피검체의 외관상의 제1 및 제2 착목(着目) 부분을 설정하는 착목 부분 설정 수단과,
   상기 착목 부분 설정 수단으로 설정된 상기 제1 및 제2 착목 부분의 범위를 상기 외관상 표시 수단 위에 표시하는 착목 부분 표시 수단과,
   상기 착목 부분 설정 수단으로 설정된 상기 제1 또는 제2 착목 부분이 상기 피검체의 단층상 시야에 정확히 포함되도록 상기 방사선원과 상기 회전축 사이의 투과상 촬영 거리를 계산하는 투과상 촬영 거리 계산 수단과,
   상기 투과상 촬영 거리 계산 수단에 의해서 계산된 투과상 촬영 거리로 되도록 상기 방사선원과 상기 회전축 사이의 거리를 조정하는 투과상 촬영 거리 조정 수단을 갖고,
   상기 제1 착목 부분은 상기 외관상에 기초하여 사용자에 의해 설정되고,
   상기 제2 착목 부분은 사용자에 의해 설정된 상기 제1 착목 부분과 컴퓨터 단층 촬영 장치의 알려진 값에 기초하여 계산되는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 착목 부분 표시 수단은, 또한 상기 외관상 표시 수단으로 표시되는 상기 제1 및 제2 착목 부분의 가장자리를 상기 피검체의 상면과 저면을 나타내는 2개의 가장자리로 묘화하는 컴퓨터 단층 촬영 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 투과상을 표시하는 투과상 표시 수단과,
   상기 외관상 표시 수단으로 표시된 외관상과 상기 투과상 표시 수단으로 표시된 투과상으로부터 상기 피검체의 상기 제1 및 제2 착목 부분을 설정하는 컴퓨터 단층 촬영 장치.
4. 제2항에 있어서,
   상기 투과상을 표시하는 투과상 표시 수단과,
   상기 외관상 표시 수단으로 표시된 외관상과 상기 투과상 표시 수단으로 표시된 투과상으로부터 상기 피검체의 상기 제1 및 제2 착목 부분을 설정하는 컴퓨터 단층 촬영 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 또는 제2 착목 부분의 중심 위치가 상기 단층상의 중심에 맞도록 상기 피검체의 이동량을 계산하는 이동량 계산 수단과,
   상기 이동량 계산 수단에 의해서 계산된 이동량으로 되도록 상기 방사선원 및 상기 방사선 검출 수단의 그룹과 상기 피검체를 상대적으로 이동시키는 이동 수단을 갖는 컴퓨터 단층 촬영 장치.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 투과상 촬영 거리 조정 수단에 의해 동작하는 상기 테이블의 이동 방향을 표시하는 이동 방향 표시 수단을 갖는 컴퓨터 단층 촬영 장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 투과상 촬영 거리 조정 수단에 의해 동작하는 상기 테이블의 이동 방향을 표시하는 이동 방향 표시 수단을 갖는 컴퓨터 단층 촬영 장치.

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