JP3402722B2 - X-ray computed tomography apparatus - Google Patents

X-ray computed tomography apparatus

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JP3402722B2
JP3402722B2 JP00690294A JP690294A JP3402722B2 JP 3402722 B2 JP3402722 B2 JP 3402722B2 JP 00690294 A JP00690294 A JP 00690294A JP 690294 A JP690294 A JP 690294A JP 3402722 B2 JP3402722 B2 JP 3402722B2
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slice
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、被検体の投影データを
多方向から収集し、これら投影データに基づいて断層像
を再構成するX線コンピュータ断層撮影装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray computed tomography apparatus for collecting projection data of a subject from multiple directions and reconstructing a tomographic image based on these projection data.

【0002】[0002]

【従来の技術】線コンピュータ断層撮影装置(以下
「X線CT」と略す)において、可能な限り薄いスライ
ス厚で病変部中心付近を画像化することは、診断精度上
で非常に有効である。従来は、スライス位置を病変部中
心に位置合わせするために、厚いスライス厚、10mmのス
ライス厚で病変部周辺を多断層でスキャンしながら大ま
かに病変部中心のスライス位置を確認し、確認後、今度
は薄いスライス厚、1mmのスライス厚で多断層でスキャ
ンしながら断層像を見ながら正確な位置を特定してい
た。 このように従来の位置合わせ作業は、手間及び時間
が掛かる上に、多断層でスキャンを繰り返すため被曝量
が増加する恐れがあった。
2. Description of the Related Art In an X- ray computed tomography apparatus (hereinafter abbreviated as "X-ray CT") , a thin slide
Imaging the area near the center of the lesion area with the thickness of the
Very effective at. Conventionally, the slice position is in the lesion
Thick slice thickness, 10 mm spacing to align with the heart
The rice thickness is roughly scanned while scanning the periphery of the lesion with multiple slices.
After confirming the slice position at the center of the crab lesion,
Is a thin slice thickness, and a slice thickness of 1 mm makes it possible to scan multiple faults.
While observing the tomographic image,
It was In this way, the conventional alignment work requires time and labor.
In addition to being exposed to radiation, the amount of radiation exposure is increased because scanning is repeated on multiple faults
Could increase.

【0003】[0003]

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の目的
は、薄いスライス厚のスライス位置を病変部中心に位置
合わせする作業の手間及び時間を軽減すると共に、この
位置合わせ作業中の被曝量を抑えることができるX線コ
ンピュータ断層撮影装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to reduce the labor and time required for aligning a slice position having a thin slice thickness with the center of a lesion, and to suppress the radiation dose during this alignment work. It is to provide an X-ray computed tomography apparatus capable of performing the above.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、被検体の多方
向の投影データを再構成して前記被検体の断層像を得る
X線コンピュータ断層撮影装置において、前記被検体に
向けてX線を曝射するX線管と、前記被検体を透過した
X線を検出するためのチャンネル方向に関して配列され
た複数のX線検出素子を有するX線検出手段と、前記被
検体をスライス方向に移動可能とした寝台と、前記X線
管から曝射されたX線をスライス方向に関して制限する
スリットと、前記スリットを前記スライス方向に移動す
るスリット移動手段と、前記スリット移動手段によって
前記スリットが前記被検体の関心部位を含む範囲を前記
スライス方向に移動される間に前記関心部位に対応する
前記X線検出手段の特定のX線検出素子で繰り返し検出
されたスライス位置の異なる複数の検出信号に基づい
て、前記関心部位のスライス方向の位置を判定する判定
手段と、前記判定手段により判定された前記関心部位の
スライス方向の位置に従って、前記X線管、前記スリッ
ト、前記関心部位及び前記X線検出手段が直線状に並ぶ
ように前記寝台を制御する制御手段とを具備する。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an X-ray computed tomography apparatus for reconstructing multi-directional projection data of an object to obtain a tomographic image of the object, the X-ray being directed toward the object. And an X-ray tube for irradiating the X-ray and a channel direction for detecting the X-ray transmitted through the subject.
And the X-ray detection means having a plurality of X-ray detection element, said slit for limiting a bed that move can and in the slice direction of the object, the X-rays exposure from said X-ray tube with respect to the slice direction, a slit moving unit for moving said slit in said slice direction, the range wherein the slit comprises a site of interest of the subject by the slit moving means
Corresponding to the region of interest while being moved in the slice direction
Repeated detection by a specific X-ray detection element of the X-ray detection means
Based on a plurality of detected signals having different slice positions, a determination unit that determines the position of the region of interest in the slice direction, and the X-ray tube according to the position in the slice direction of the region of interest determined by the determination unit A control means for controlling the bed so that the slit, the region of interest, and the X-ray detection means are arranged in a straight line.

【0006】[0006]

【作用】本発明によるX線コンピュータ断層撮影装置に
よれば、スリットが被検体の関心部位を含む範囲をスラ
イス方向に移動する間に、関心部位に対応するX線検出
手段の特定のX線検出素子で繰り返し検出されたスライ
ス位置の異なる複数の検出信号に基づいて、関心部位の
スライス方向の位置を判定する。このスライス位置を探
索するために、従来では、厚いスライス厚で関心部位の
周辺を多断層でスキャンしながら大まかなスライス位置
を確認し、確認後、今度は薄いスライス厚で同様に多断
層でスキャンしながら断層像を見ながら正確な位置を特
定し、このようにスライス厚を徐々に薄くしながら多断
層スキャンを繰り返す必要があった。しかし、本発明で
は、従来のような多断層スキャンの繰り返しによるので
はなく、スリットが被検体の関心部位を含む範囲をスラ
イス方向に移動する間だけX線をばく射し、その間に検
出信号を繰り返し収集すればよいので、関心部位の位置
合わせ作業に要する時間を短縮でき、しかも関心部位の
スライス位置判定のために要する被曝量を従来より軽減
することができる。
According to the X-ray computed tomography apparatus of the present invention, the slit covers the range including the region of interest of the subject.
X-ray detection corresponding to the region of interest while moving in the chair direction
Slices repeatedly detected by a specific X-ray detection element of the means
Based on multiple detection signals with different position
Determine the position in the slice direction. Find this slice position
Conventionally, in order to search for
Rough slice position while scanning the periphery with multiple slices
After confirming, check again with thin slice thickness
The precise position is specified while looking at the tomographic image while scanning the layers.
And gradually cut the slice thickness in this way
It was necessary to repeat the layer scan. However, in the present invention
Is due to the repetition of multiple tomographic scans as in the past
Instead, the slit is slid over the range including the region of interest of the subject.
X-rays are emitted only while moving in the chair direction, and detection is performed during that time.
Since it is sufficient to collect the output signal repeatedly, the position of the site of interest
The time required for matching work can be reduced, and
Reduced exposure dose required for slice position determination
can do.

【0007】[0007]

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例を説明す
る。図1は第1実施例に係るX線コンピュータ断層撮影
装置(以下「X線CT」と略す)の全体構成図である。
X線CTとは、X線管とX線検出手段とが所定の撮影面
内で対向したまま相対的に移動しながらX線検出手段で
検出した被検体に関する複数の角度各々の検出信号を用
いて断層像を再構成するものであり、第3世代であれ
ば、X線管とX線検出手段とが共に対向したまま回転
し、第4世代であればX線検出手段が固定されX線管の
みが回転する。
Embodiments will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an X-ray computed tomography apparatus (hereinafter abbreviated as “X-ray CT”) according to the first embodiment.
The X-ray CT uses detection signals at each of a plurality of angles with respect to the object detected by the X-ray detection means while the X-ray tube and the X-ray detection means are relatively moving while facing each other in a predetermined imaging plane. In the third generation, the X-ray tube and the X-ray detection means rotate while facing each other, and in the fourth generation, the X-ray detection means is fixed and the X-ray is reconstructed. Only the tube rotates.

【0008】ガントリ1にはX線を曝射するX線管2
と、撮影領域の中心O付近で図示しない寝台上に設置さ
れた被検体Pを透過したX線を電気信号に変換する複数
のX線検出素子が一次元に並列されてなる多チャンネル
型X線検出器3とが収容されている。X線管2と多チャ
ンネル型X線検出器3は、撮影領域を介して対向して且
つ中心Oに関して矢印のように回転自在に、図示しない
回転架台に保持されている。この回転座標系において、
複数のX線検出素子の配列方向をチャンネル方向X、回
転平面内でチャンネル方向Xに直交する方向をX線投影
方向Y、回転平面に直交する方向をスライス方向Zとし
て以下適宜使用する。
An X-ray tube 2 for exposing X-rays to the gantry 1.
And a multi-channel X-ray in which a plurality of X-ray detection elements for converting the X-rays transmitted through the subject P installed on a bed (not shown) near the center O of the imaging region into electric signals are arranged one-dimensionally. The detector 3 is housed therein. The X-ray tube 2 and the multi-channel X-ray detector 3 are held on a rotary mount (not shown) so as to face each other across the imaging region and to be rotatable about the center O as indicated by an arrow. In this rotating coordinate system,
Hereinafter, the arrangement direction of the plurality of X-ray detection elements will be appropriately used as the channel direction X, the direction orthogonal to the channel direction X in the rotation plane as the X-ray projection direction Y, and the direction orthogonal to the rotation plane as the slice direction Z.

【0009】X線管2には高電圧発生回路7が接続さ
れ、高電圧をX線管2に印加してX線管2からX線を曝
射せしめる。上述した回転架台及び、被検体をスライス
方向Z(体軸)に沿って移動して被検体を上記撮影領域
に挿入する寝台には、寝台架台制御機構8が接続され、
回転架台の回転及び寝台の移動を制御する。寝台架台制
御機構8にはこれを制御するための寝台架台制御回路9
が接続される。
A high voltage generating circuit 7 is connected to the X-ray tube 2, and a high voltage is applied to the X-ray tube 2 to irradiate the X-ray tube 2 with X-rays. A bed platform control mechanism 8 is connected to the above-described rotary platform and the bed that moves the subject along the slice direction Z (body axis) and inserts the subject into the imaging region.
It controls the rotation of the rotating gantry and the movement of the bed. The bed platform control mechanism 8 includes a bed platform control circuit 9 for controlling this.
Are connected.

【0010】X線管2のX線放射窓の前方には、X線の
照射範囲を制限するためのスリット装置4が配置され
る。スリット装置4には、矩形のスリットをチャンネル
方向Xに沿って形成するように、例えば矩形の2枚のX
線遮蔽板が平行に配置されている。これらのX線遮蔽板
はスリット制御機構5に保持され、スライス方向に沿っ
て移動できるようになっている。これにより、スリット
のスライス方向Zの幅が、例えば10mm〜1mm の範囲内で
可変に調整される。また、2枚のX線遮蔽板が一定の間
隔を保ったままで、スライス方向Zに沿って平行移動さ
れると、スリットがスライス方向Zに沿って平行移動さ
れる。このスリットの幅及び平行移動は、スリット制御
回路6によって制御される。
In front of the X-ray emission window of the X-ray tube 2, a slit device 4 for limiting the X-ray irradiation range is arranged. In the slit device 4, for example, two rectangular X pieces are formed so as to form a rectangular slit along the channel direction X.
The line shields are arranged in parallel. These X-ray shields are held by the slit control mechanism 5 and can be moved along the slice direction. As a result, the width of the slit in the slice direction Z is variably adjusted within the range of 10 mm to 1 mm. Further, when the two X-ray shields are moved in parallel along the slice direction Z while keeping a constant interval, the slits are moved in parallel along the slice direction Z. The slit width and parallel movement are controlled by the slit control circuit 6.

【0011】多チャンネル型X線検出器3の各X線検出
素子で検出された個々の検出信号はそれぞれ独立してデ
ータ収集回路10を介して増幅され、ディジタル信号に
変換されてデータ前処理部11に送られ、そこで感度補
正等の前処理が施された後、画像再構成回路12に直
接、または外部ディスク装置等のデータ記憶回路13を
経由して画像再構成回路12に送られる。画像再構成回
路12で再構成された断層像は、画像メモリ14を介し
て表示回路15に送られ、表示される。
The individual detection signals detected by the respective X-ray detection elements of the multi-channel X-ray detector 3 are independently amplified by the data acquisition circuit 10 and converted into digital signals to be processed by the data preprocessing section. Then, the image data is sent to the image reconstruction circuit 11 and subjected to preprocessing such as sensitivity correction, and then sent to the image reconstruction circuit 12 directly or via the data storage circuit 13 such as an external disk device. The tomographic image reconstructed by the image reconstruction circuit 12 is sent to the display circuit 15 via the image memory 14 and displayed.

【0012】トラックボールやジョイスティック等であ
るROI入力部16の操作者による操作に連動して、表
示回路15に表示されている十字のポインタ(カーソ
ル)が移動する。このポインタにより関心部位(RO
I)が断層像上で指定される。断層像の座標系における
ポインタの位置、つまりROI位置がROI位置計算回
路17で計算される。このROI位置は、チャンネル位
置計算回路18に送られる。チャンネル位置計算回路1
8により、所定位置(例えば0°(最上位))に在るX
線管2から撮影領域内の被検体の実際のROIを通過す
る延長線上に在る1つのX線検出素子(チャンネル)が
特定される。つまり、X線管2が所定位置に在るとき
に、被検体内の実際のROIを透過したX線が、チャン
ネル位置計算回路18で特定されたチャンネルで検出さ
れることになる。
The cross-shaped pointer (cursor) displayed on the display circuit 15 moves in association with the operation of the operator of the ROI input section 16 such as a trackball or a joystick. The region of interest (RO
I) is designated on the tomographic image. The position of the pointer in the coordinate system of the tomographic image, that is, the ROI position is calculated by the ROI position calculation circuit 17. This ROI position is sent to the channel position calculation circuit 18. Channel position calculation circuit 1
8 is an X at a predetermined position (for example, 0 ° (topmost position))
One X-ray detection element (channel) on the extension line passing through the actual ROI of the subject in the imaging region is specified from the ray tube 2. That is, when the X-ray tube 2 is at the predetermined position, the X-rays that have transmitted through the actual ROI in the subject are detected by the channel specified by the channel position calculation circuit 18.

【0013】X線管2が所定位置に在るとき、X線管2
からX線が連続又は間欠曝射される。この間、スリット
装置4のスリットはその幅がamm(a<Amm)に設定さ
れ、且つスライス方向Zに沿って例えばbmm(b<Bm
m)だけ平行移動される。これにより、被検体内の実際
のROIの前後の部位が、Bmmの範囲が、Ammの薄いス
ライス厚のX線でスライス方向Zに沿ってスキャンされ
ることになる。a:Aおよびb:Bは、X線焦点からス
リットまでの距離:スリットから被検体までの距離に一
致するように設定される。例えばA=1mm、B=10m
m、a=0.2mm、b=2mmに設定される。以下はこれ
らの設定で説明するものとする。
When the X-ray tube 2 is in a predetermined position, the X-ray tube 2
X-rays are continuously or intermittently emitted. In the meantime, the width of the slit of the slit device 4 is set to amm (a <Amm), and along the slice direction Z, for example, bmm (b <Bm).
m) is translated. As a result, the region before and after the actual ROI in the subject is scanned in the Bmm range along the slice direction Z with the X-ray having a thin slice thickness of Amm. a: A and b: B are set so as to match the distance from the X-ray focus to the slit: the distance from the slit to the subject. For example, A = 1mm, B = 10m
It is set to m, a = 0.2 mm and b = 2 mm. The following describes these settings.

【0014】X線管2が所定位置に在り、且つスリット
が0.2mmの幅で2mmの範囲を平行移動される間に、X
線管2から繰り返しX線が曝射される。チャンネル位置
計算回路18で特定されたX線検出素子(チャンネル)
で検出された検出信号だけが、データ収集前処理回路1
1からスライス厚方向走査データ収集回路19により選
別され、次々と目標位置判定回路20に送られる。
While the X-ray tube 2 is in place and the slit is translated in a range of 2 mm with a width of 0.2 mm, X
X-rays are repeatedly emitted from the ray tube 2. X-ray detection element (channel) specified by the channel position calculation circuit 18
Only the detection signal detected by the data collection preprocessing circuit 1
The data is selected from 1 by the slice thickness direction scanning data collection circuit 19 and sent to the target position determination circuit 20 one after another.

【0015】目標位置判定回路20では、スリットがス
ライス方向Zに沿って平行移動される間に検出された複
数の検出信号が、縦軸を強度、横軸を距離(X線検出素
子のスライス中心からの距離)としたデータ空間に分布
される。目標位置判定回路20では、距離に応じた検出
信号強度の変化における特徴点、例えば極小点(一般的
に、病変部は健常部よりX線吸収量が大きく、このため
検出信号強度が低い)または極大点(脳内のシスト等)
が認識され、その距離(目標位置)が判定される。判定
された目標位置は判定信号として中央制御回路21に送
られる。中央制御回路21は、目標位置判定回路20で
判定されたX線検出素子のスライス中心からの距離を、
上述したX線焦点からスリットまでの距離とスリットか
ら被検体までの距離との比に基づいて被検体上での距離
に換算する。この換算結果にしたがって寝台を制御す
る。これにより被検体がスライス方向に、被検体上での
距離だけ移動する。これにより撮影面上にX線管2、1
mm幅のスリット、被検体の実際のROI(関心部位(病
変部))、そして検出器3とが直線状に並び、位置合わ
せが完了する。この位置で、ROI中心を含む1mm 厚の
平面がスキャンされ、当該病変部の断層像が再構成され
る。
In the target position determination circuit 20, a plurality of detection signals detected while the slits are translated in the slice direction Z, the vertical axis represents intensity, and the horizontal axis represents distance (slice center of the X-ray detection element). Distance) from the data space. In the target position determination circuit 20, a characteristic point in the change of the detection signal intensity depending on the distance, for example, a minimum point (generally, the lesion part has a larger X-ray absorption amount than the healthy part, and thus the detection signal intensity is low) or Maximum point (cyst in the brain, etc.)
Is recognized and the distance (target position) is determined. The determined target position is sent to the central control circuit 21 as a determination signal. The central control circuit 21 determines the distance from the slice center of the X-ray detection element determined by the target position determination circuit 20,
The distance on the subject is converted based on the ratio of the distance from the X-ray focus to the slit and the distance from the slit to the subject. The bed is controlled according to the conversion result. As a result, the subject moves in the slice direction by the distance on the subject. This allows the X-ray tubes 2 and 1 to be placed on the imaging surface.
The slit of mm width, the actual ROI (region of interest (lesion)) of the subject, and the detector 3 are aligned in a straight line, and the alignment is completed. At this position, a 1 mm thick plane including the ROI center is scanned to reconstruct a tomographic image of the lesion.

【0016】次にこのように構成された本実施例による
薄いスライス厚のスキャン位置をROI(関心部位(病
変部))の中心に合わせる位置合わせの手順を説明す
る。まず、図2(a)に示したように、スリット装置4
のスリット幅dが厚く、例えば10mmに設定される。この
10mmのスライス厚で、寝台が間欠又は連続移動しながら
多断層のスキャンが行われる。つまり、X線管2、多チ
ャンネル型X線検出器3及びスリット装置4が被検体の
周囲を連続回転しながら、微小角度毎に間欠的に又は連
続的にX線曝射が行われ、被検体に関する多方向の投影
データが検出される。この検出信号は、データ収集回路
10とデータ前処理回路11を介して画像再構成回路1
2に送られ、断層像に再構成される。断層像は画像メモ
リ14を介して表示回路15に表示される。この動作
が、寝台が間欠又は連続移動しながらスライス位置を変
えて繰り返され、ROI(関心部位(病変部))が写っ
た断層像がROI入力部16の操作者による操作により
特定される。中央制御回路21の制御により寝台が逆移
動して当該特定された断層像を撮影したときの被検体の
スキャン位置が撮影領域に設置される。
Next, a procedure for aligning the scan position of the thin slice thickness according to the present embodiment configured as described above with the center of the ROI (region of interest (lesion)) will be described. First, as shown in FIG. 2A, the slit device 4
The slit width d is thick and is set to, for example, 10 mm. this
With a slice thickness of 10 mm, multiple slices are scanned while the bed moves intermittently or continuously. That is, while the X-ray tube 2, the multi-channel X-ray detector 3 and the slit device 4 continuously rotate around the subject, the X-ray irradiation is performed intermittently or continuously for every minute angle, and Multi-directional projection data for the specimen is detected. This detection signal is sent to the image reconstruction circuit 1 via the data acquisition circuit 10 and the data preprocessing circuit 11.
2 and is reconstructed into a tomographic image. The tomographic image is displayed on the display circuit 15 via the image memory 14. This operation is repeated by changing the slice position while the bed moves intermittently or continuously, and the tomographic image showing the ROI (region of interest (lesion)) is specified by the operation of the operator of the ROI input unit 16. Under the control of the central control circuit 21, the bed moves backward and the scan position of the subject when the specified tomographic image is captured is set in the imaging region.

【0017】また、図3に示したように、当該特定され
た断層像上で、ROI入力部16の操作者による操作に
より、ROIとしての病変部が、ポインタで指定され
る。断層像の座標系におけるポインタの位置、つまりR
OI位置がROI位置計算回路17で計算される。この
ROI位置は、チャンネル位置計算回路18に送られ
る。図4に示したように、チャンネル位置計算回路18
により、所定位置に在るX線管2から撮影領域内の被検
体の実際のROIを通過する延長線上に在る1つのX線
検出素子(チャンネルchn )が特定される。
Further, as shown in FIG. 3, the operator operates the ROI input unit 16 on the specified tomographic image to specify the lesion area as the ROI with a pointer. Position of the pointer in the coordinate system of the tomographic image, that is, R
The OI position is calculated by the ROI position calculation circuit 17. This ROI position is sent to the channel position calculation circuit 18. As shown in FIG. 4, the channel position calculation circuit 18
Thus, one X-ray detection element (channel ch n ) on the extension line that passes through the actual ROI of the subject in the imaging region from the X-ray tube 2 located at the predetermined position is specified.

【0018】中央制御回路21の制御により、X線管2
等の回転が停止され、X線管2が所定位置である0°位
置に固定され、スリット幅d´が図2(b)に示したよ
うに、薄くここでは1mm に調整される。スリット装置4
のスリットはその幅が1mm のままで、図5(a),
(b)に示すように、スライス方向Zに沿って例えば10
mmだけ平行移動される。このとき、X線管2からX線が
連続又は間欠曝射され、多チャンネル型X線検出器3に
よりX線検出が繰り返される。これにより、被検体内の
実際のROIを中心として前後10mmの範囲が、1mm の薄
いスライス厚のX線でスライス方向Zに沿ってスキャン
されることになる。
The X-ray tube 2 is controlled by the central control circuit 21.
The rotation of the X-ray tube 2 is stopped, the X-ray tube 2 is fixed at a predetermined position of 0 °, and the slit width d ′ is thinly adjusted to 1 mm here as shown in FIG. 2 (b). Slit device 4
The width of the slit of 1mm remains 1mm,
As shown in (b), for example, 10 along the slice direction Z
Translated by mm. At this time, X-rays are continuously or intermittently emitted from the X-ray tube 2, and the multi-channel X-ray detector 3 repeats the X-ray detection. As a result, a range of 10 mm in front of and behind the actual ROI in the subject is scanned along the slice direction Z with an X-ray having a thin slice thickness of 1 mm.

【0019】このスキャンにより、チャンネル位置計算
回路18で特定されたX線検出素子(チャンネル)で検
出されたスライス位置の異なる複数の検出信号が、デー
タ収集前処理回路11からスライス厚方向走査データ収
集回路19を介して目標位置判定回路20に送られる。
By this scan, a plurality of detection signals having different slice positions detected by the X-ray detection element (channel) specified by the channel position calculation circuit 18 are acquired from the data acquisition preprocessing circuit 11 in the slice thickness direction scan data acquisition. It is sent to the target position determination circuit 20 via the circuit 19.

【0020】目標位置判定回路20では、これらの検出
信号が、図6に示すように、スリットがスライス方向Z
に沿って平行移動される間に検出されたスライス位置の
異なる複数の検出信号が、縦軸を強度、横軸を距離(X
線検出素子のスライス中心からの距離)としたデータ空
間に分布される。目標位置判定回路20では、距離に応
じた検出信号強度の変化における特徴点、例えば極小点
(一般的に、病変部は健常部よりX線吸収量が大きく、
このため検出信号強度が低い)または極大点(脳内のシ
スト等)が認識され、その距離(目標位置)が判定され
る。判定された目標位置は判定信号として中央制御回路
21に送られる。中央制御回路21は、目標位置判定回
路20で判定されたX線検出素子のスライス中心からの
距離を、上述したX線焦点からスリットまでの距離とス
リットから被検体までの距離との比に基づいて、被検体
上での距離に換算する。この換算結果にしたがって寝台
を制御する。これにより被検体がスライス方向に、被検
体上での距離だけ移動する。これにより撮影面上にX線
管2、1mm幅のスリット、被検体の実際のROI(関心
部位(病変部))、そして検出器3とが直線状に並び、
位置合わせが完了する。
In the target position determination circuit 20, as shown in FIG. 6, these detection signals indicate that the slit is in the slice direction Z.
A plurality of detection signals with different slice positions detected while being translated along the axis are intensity on the vertical axis and distance (X
The distance from the slice center of the line detection element) is distributed in the data space. In the target position determination circuit 20, a characteristic point in the change of the detection signal intensity according to the distance, for example, a minimum point (generally, the lesion part has a larger X-ray absorption amount than the healthy part,
Therefore, the detected signal intensity is low) or the maximum point (cyst in the brain) is recognized, and the distance (target position) is determined. The determined target position is sent to the central control circuit 21 as a determination signal. The central control circuit 21 determines the distance from the slice center of the X-ray detection element determined by the target position determination circuit 20 based on the ratio between the distance from the X-ray focal point to the slit and the distance from the slit to the subject described above. And convert it to the distance on the subject. The bed is controlled according to the conversion result. As a result, the subject moves in the slice direction by the distance on the subject. As a result, the X-ray tube 2, the slit with a width of 1 mm, the actual ROI (region of interest (lesion)) of the subject, and the detector 3 are linearly arranged on the imaging surface,
The alignment is complete.

【0021】このスライス位置で、ROI中心を含む1m
m 厚の平面がスキャンされ、当該病変部を含む断層像が
再構成される。なお、上述の説明では、病変部周辺が薄
い1mm のスライス厚でスライス方向Zに沿ってスキャン
されるとき、X線管2等の回転が停止され、X線管2が
所定位置である0°位置に固定されるとしたが、X線管
2等の回転速度に対してスリットの平行移動が十分速け
れば、X線管2等が回転しながらでも上記スキャンが可
能となる。このためには、スリットの移動速度Vは、X
線管2が1回転する間に繰り返されるデータ収集の回数
(この回数は一般的にサンプル数と呼ばれ、また各デー
タ収集の位置はサンプル点と呼ばれる)を900とし、
X線管等が1回転するに要する時間をtとし、病変部周
辺を薄い1mm のスライス厚でスライス方向Zに沿ってス
キャンする範囲を10mmとすると、するなくとも以下の
(1)式を満足すればよい。
At this slice position, 1 m including the ROI center
An m-thick plane is scanned to reconstruct a tomographic image containing the lesion. In the above description, when the lesion area is scanned along the slice direction Z with a thin slice thickness of 1 mm, the rotation of the X-ray tube 2 and the like is stopped, and the X-ray tube 2 is at a predetermined position of 0 °. Although the position is fixed, if the parallel movement of the slit is sufficiently fast with respect to the rotation speed of the X-ray tube 2 or the like, the above scanning can be performed while the X-ray tube 2 or the like is rotating. For this purpose, the moving speed V of the slit is X
The number of times of data collection repeated during one rotation of the tube 2 (this number is generally called a sample number, and the position of each data collection is called a sample point) is set to 900,
If the time required for the X-ray tube to make one rotation is t, and the area around the lesion is to be scanned with a thin slice thickness of 1 mm along the slice direction Z is 10 mm, the following equation (1) is satisfied without do it.

【0022】 10mm/V≦t/900 …(1) つまり、図7に示すように、X線管2があるサンプル点
0 から次のサンプル点P1 まで移動する時間間隔に、
スリットがスライス方向Zに沿って予定した距離10mmの
移動を少なくとも完了していることが、X線管2等が回
転しながらでも病変部周辺を薄い1mm のスライス厚でス
ライス方向Zに沿ってスキャンすることが可能な前提条
件となる。
10 mm / V ≦ t / 900 (1) That is, as shown in FIG. 7, in the time interval in which the X-ray tube 2 moves from one sample point P 0 to the next sample point P 1 ,
The slit has completed at least the planned movement of 10 mm along the slice direction Z. Even if the X-ray tube 2 etc. rotates, the lesion area is scanned along the slice direction Z with a thin slice thickness of 1 mm. It is a prerequisite that can be done.

【0023】また、上述の説明では、X線管2が所定位
置(例えば0°位置)に在るときの1箇所で計測した
「距離に応じた検出信号強度の変化」に基づいて病変部
の位置を判定したが、これでは病変部が例えば肋骨等の
影になった場合、この判定が困難になるという問題が生
じる。このため図8示すように、X線管2が所定位置P
0 に在るときだけでなく、他の角度、例えば所定位置P
0 から45°回転した位置P45等、複数の角度各々で
「距離に応じた検出信号強度の変化」を計測し、複数の
「距離に応じた検出信号強度の変化」に基づいて病変部
の位置を判定することが望ましい。図9(a)の「距離
に応じた検出信号強度の変化」は図8のP0に対応し、
図9(b)の「距離に応じた検出信号強度の変化」は図
8のP45に対応する。複数の「距離に応じた検出信号強
度の変化」の中から、極小値が1個のものを選択して病
変部位置の判定のために用いても良いし、複数の「距離
に応じた検出信号強度の変化」を平均加算した結果の新
たな「距離に応じた検出信号強度の変化」に基づいて病
変部位置の判定のために用いても良い。なお、本発明は
上述した各実施例に限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能であるのは勿
論である。
Further, in the above description, the lesion area is detected on the basis of "change in detection signal intensity according to distance" measured at one place when the X-ray tube 2 is at a predetermined position (for example, 0 ° position). The position is determined, but this causes a problem that this determination becomes difficult when the lesioned part is shadowed by ribs or the like. Therefore, as shown in FIG. 8, the X-ray tube 2 is placed at the predetermined position P.
Not only when it is at 0 , but at another angle, for example, the predetermined position P
The “change in detection signal intensity according to distance” is measured at each of a plurality of angles such as the position P 45 rotated from 0 to 45 °, and the lesion area of the lesion site is measured based on the plurality of “changes in detection signal intensity according to the distance”. It is desirable to determine the position. The “change in detection signal intensity according to distance” in FIG. 9A corresponds to P 0 in FIG.
The “change in detection signal intensity according to distance” in FIG. 9B corresponds to P 45 in FIG. A plurality of “changes in the detection signal intensity depending on the distance” may be selected to have one local minimum value and used for the determination of the lesion position, or a plurality of “detection depending on the distances”. It may be used for determining the lesion position based on a new “change in detected signal strength according to distance” as a result of average addition of “change in signal strength”. The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明によるX線コンピュータ断層撮影
装置によれば、スリットが被検体の関心部位を含む範囲
をスライス方向に移動する間に、関心部位に対応するX
線検出手段の特定のX線検出素子で繰り返し検出された
スライス位置の異なる複数の検出信号に基づいて、関心
部位のスライス方向の位置を判定する。このスライス位
置を探索するために、従来では、厚いスライス厚で関心
部位の周辺を多断層でスキャンしながら大まかなスライ
ス位置を確認し、確認後、今度は薄いスライス厚で同様
に多断層でスキャンしながら断層像を見ながら正確な位
置を特定し、このようにスライス厚を徐々に薄くしなが
ら多断層スキャンを繰り返す必要があった。しかし、本
発明では、従来のような多断層スキャンの繰り返による
のではなく、スリットが被検体の関心部位を含む範囲を
スライス方向に移動する間だけX線をばく射し、その間
に検出信号を繰り返し収集すればよいので、関心部位の
位置合わせ作業に要する時間を短縮でき、しかも関心部
位のスライス位置判定のために要する被曝量を従来より
軽減することができる。
According to the X-ray computed tomography apparatus of the present invention, the range in which the slit includes the region of interest of the subject
While moving in the slice direction, X corresponding to the region of interest
Repeatedly detected by a specific X-ray detecting element of the line detecting means.
Interest based on multiple detection signals with different slice positions
The position of the part in the slice direction is determined. This slice
Traditionally, to search
Slice roughly while scanning the area around the site with multiple faults
Check the position of the slice, and after checking, the same with a thin slice thickness
Accurate position while observing tomographic images while scanning with multiple tomography
Location, and gradually reduce the slice thickness in this way.
It was necessary to repeat multiple tomographic scans. But the book
In the present invention, by repeating the multi-slice scan as in the past,
Instead of the slit, the slit covers the range including the region of interest of the subject.
Exposure to X-rays only while moving in the slice direction, during that time
Since it is sufficient to collect the detection signal repeatedly,
The time required for alignment work can be shortened and
Dose required to determine the slice position of
Can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例に係るX線CTの全体構成
図。
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an X-ray CT according to an embodiment of the present invention.

【図2】スリット幅の変化を示す図。FIG. 2 is a diagram showing a change in slit width.

【図3】図1の表示回路に表示される断層像とポインタ
を示す図。
FIG. 3 is a diagram showing a tomographic image and a pointer displayed on the display circuit of FIG.

【図4】図1のチャンネル位置計算回路で特定されるチ
ャンネルを示す図。
4 is a diagram showing channels specified by the channel position calculation circuit of FIG. 1. FIG.

【図5】スリットの平行移動を示す図。FIG. 5 is a diagram showing parallel movement of slits.

【図6】図1の目標位置判定回路で計測される検出信号
強度のスライス方向に沿った変化の一例を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing an example of changes in the detection signal intensity measured by the target position determination circuit of FIG. 1 along the slice direction.

【図7】2つの隣り合うサンプル点を示す図。FIG. 7 is a diagram showing two adjacent sample points.

【図8】検出信号強度のスライス方向に沿った変化を計
測する複数の角度を示す図。
FIG. 8 is a diagram showing a plurality of angles for measuring a change in detected signal intensity along a slice direction.

【図9】図8の各角度における検出信号強度のスライス
方向に沿った変化の一例を示す図。
9 is a diagram showing an example of changes in the detected signal intensity at each angle in FIG. 8 along the slice direction.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ガントリ、2…X線管、3…多チャンネル型X線検
出器、4…スリット装置、5…スリット制御機構、6…
スリット制御回路、7…高電圧発生回路、8…寝台架台
制御機構、9…寝台架台制御回路、10…データ収集回
路、11…データ前処理回路、12…画像再構成回路、
13…データ記憶回路、14…画像メモリ、15…表示
回路、16…ROI入力部、17…ROI位置計算回
路、18…チャンネル位置計算回路、19…スライス厚
方向走査データ収集回路、20…目標位置判定回路、2
1…中央制御回路。
1 ... Gantry, 2 ... X-ray tube, 3 ... Multi-channel type X-ray detector, 4 ... Slit device, 5 ... Slit control mechanism, 6 ...
Slit control circuit, 7 ... High-voltage generating circuit, 8 ... Sleeping bed control mechanism, 9 ... Sleeping bed control circuit, 10 ... Data collecting circuit, 11 ... Data preprocessing circuit, 12 ... Image reconstruction circuit,
13 ... Data storage circuit, 14 ... Image memory, 15 ... Display circuit, 16 ... ROI input section, 17 ... ROI position calculation circuit, 18 ... Channel position calculation circuit, 19 ... Slice thickness direction scanning data collection circuit, 20 ... Target position Judgment circuit, 2
1 ... Central control circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 6/00 - 6/14 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) A61B 6/00-6/14

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 被検体の多方向の投影データを再構成し
て前記被検体の断層像を得るX線コンピュータ断層撮影
装置において、 前記被検体に向けてX線を曝射するX線管と、 前記被検体を透過したX線を検出するためのチャンネル
方向に関して配列された複数のX線検出素子を有する
線検出手段と、 前記被検体をスライス方向に移動可能とした寝台と、 前記X線管から曝射されたX線をスライス方向に関して
制限するスリットと、 前記スリットを前記スライス方向に移動するスリット移
動手段と、 前記スリット移動手段によって前記スリットが前記被検
体の関心部位を含む範囲を前記スライス方向に移動され
る間に前記関心部位に対応する前記X線検出手段の特定
のX線検出素子で繰り返し検出されたスライス位置の異
なる複数の検出信号に基づいて、前記関心部位のスライ
ス方向の位置を判定する判定手段と、 前記判定手段により判定された前記関心部位のスライス
方向の位置に従って、前記X線管、前記スリット、前記
関心部位及び前記X線検出手段が直線状に並ぶように前
記寝台を制御する制御手段とを具備したことを特徴とす
るX線コンピュータ断層撮影装置。
1. An X-ray computed tomography apparatus for reconstructing multi-directional projection data of a subject to obtain a tomographic image of the subject, comprising an X-ray tube for irradiating the subject with X-rays. A channel for detecting X-rays transmitted through the subject
X having a plurality of X-ray detection elements arranged in the direction
And line detecting means, the a bed which enables moving the object in the slice direction, a slit <br/> restrictions on slice direction the X-rays exposure from said X-ray tube, the slice direction the slit in a slit moving unit for moving said slit by the slit moving means said subject
The area including the region of interest of the body is moved in the slice direction.
Of the X-ray detecting means corresponding to the region of interest during
Of the slice position repeatedly detected by the X-ray detection element of
Made on the basis of a plurality of detection signals, judging means for judging the position in the slice direction of the pre-Symbol Seki heart site, according to the position of the determined slice direction of the region of interest by the determination means, the X-ray tube, said slit An X-ray computed tomography apparatus comprising: a control unit that controls the bed so that the region of interest and the X-ray detection unit are aligned in a straight line.
【請求項2】 前記判定手段は、前記X線検出手段の出
力変化が特徴的な位置を前記関心部位のスライス方向の
位置として判定することを特徴とする請求項1記載のX
線コンピュータ断層撮影装置。
2. The X according to claim 1, wherein the determination unit determines a position where the output change of the X-ray detection unit is characteristic as a position in the slice direction of the region of interest.
Line computed tomography equipment.
【請求項3】 前記判定手段は、前記X線管と前記X線
検出手段各々が前記被検体に対して所定の位置に在ると
きの前記X線検出手段の出力変化に基づいて、前記関心
部位のスライス方向の位置を判定することを特徴とする
請求項1記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
3. The determination means is based on a change in output of the X-ray detection means when each of the X-ray tube and the X-ray detection means is in a predetermined position with respect to the subject. X-ray computed tomography apparatus according to claim 1, wherein determining the slice direction position of the site.
【請求項4】 前記判定手段は、前記X線管と前記X線
検出手段が前記被検体に対して所定の複数の位置各々に
在るときの前記X線検出手段の複数の出力変化に基づい
て、前記関心部位のスライス方向の位置を判定すること
を特徴とする請求項1記載のX線コンピュータ断層撮影
装置。
4. The determination means is based on a plurality of changes in output of the X-ray detection means when the X-ray tube and the X-ray detection means are at respective predetermined plurality of positions with respect to the subject. Te, X-rays computed tomography system according to claim 1, wherein determining the slice direction position of the region of interest.
【請求項5】 前記判定手段は、前記X線検出手段の複
数の出力変化を加算した新たな出力変化に基づいて、前
記関心部位のスライス方向の位置を判定することを特徴
とする請求項4記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
Wherein said determining means claims on the basis of a plurality of the output change to a new output change obtained by adding the X-ray detecting means, and judging the slice direction position of said region of interest The X-ray computed tomography apparatus according to 4.
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