CN100398069C - 计算机断层摄影装置 - Google Patents
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Abstract
在放宽摄影方案的操作所要求的熟练程度的同时,随时可以简便而又迅速地设定最适合的重构方式,用少的操作劳动即可高效而又正确地完成摄影方案。提供一种X射线CT装置,该装置配置有用X射线扫描被检查者P,将取得的投影数据重构后,取得断层图象的重构装置。该X射线CT装置包括:指定被检查者P的摄影断层宽度信息的装置;按照该指定信息,提示可用于由重构装置重构投影数据的重构方式的信息的装置。在别的形式之中,提示各种重构方式的优劣信息。依据别的方式,可按照摄影断层宽度信息自动设定重构方式。
Description
本申请是申请号为021608296,申请日为2002年12月27日,发明名称为“计算机断层摄影装置”专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种拍摄被检查者的断层图象的计算机断层摄影装置,尤其与可减轻操作者制定检查方案时负担的计算机断层摄影装置有关。
背景技术
作为计算机断层摄影装置,有X射线计算机断层摄影装置(下面称之为X射线CT装置)。作为此种X射线CT装置,近年来,多断层X射线CT装置业已被开发并正在普及。该多断层CT装置采用具有将检测器列,沿与其垂直的方向排列数列,构成由整体为M路×N段的探头构成的二维检测器。多断层X射线CT装置能够收集高精细而且大范围的图象。多断层X射线CT装置之中有4断层型、8断层型、16断层型等。
在采用该多断层X射线CT装置的重新构成方式之中,尽管朝断层方向照射发散的锥形X射线(锥形波束),却将该锥形波束作为与断层方向垂直的平行波进行计算的扇形波束重新构成方式及考虑到该锥形波束的角度进行计算的所谓锥形波束重新构成方式。大家都知道最为典型的锥形波束重新构成方式适用于可同时数据收集的断层列数为8列,而扇形波束重新构成方式适用于可同时数据收集的断层列数为4列。然而,这些重新构成方式各有所长也各有所短。例如,锥形波束重新构成方式在图象质量方面具有优势。然而与扇形波束重新构成方式相比,重新构成所用的时间要长。这是因为锥形波束重新构成方式在进行重新构成时需要考虑锥形角。因此要想针对每一个患者随时设定最合适的重新构成方式,就需要充分理解这些重新构成方式各自的特性之后再进行,因而对于操作者来说,这种设定工作非常困难,即使是有熟练操作经验的操作者,也对此设定颇为费神。因而也需要花费许多时间,不得不减少患者处理量。虽然大家都知道早已有各种支援该摄影方案的摄影方案系统,但如上所述,决非考虑摄影条件,从不同种类的重新构成方式中设定最合适的重新构成方式。
此外,除了重新构成方式的设定以外,如下所述,也还有导致患者处理量低下的原因。大家都知道,用多断层X射线CT装置实施螺旋扫描法的,所谓多断层·螺旋X射线CT装置。例如,采用4列检测器列的螺旋扫描以及采用8列检测器列的螺旋扫描等等。这种情况下,操作者可在事前的摄影方案中选择“摄影断层宽度”。该摄影断层宽度可定义为“摄影断层数×断层厚度”。摄影断层也可称之为扫描断层。断层厚度可定义为旋转中心位置的断层方向的厚度,例如0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm等,可从许多种类中选择出想要的值。而摄影断层的数,则相当于与指定的断层厚度(例如0.5mm)相对应的具有断层方向厚(例如0.5mm)的探头列数。
然而,当制定采用现有的多断层CT装置的螺旋扫描摄影方案时,会遇到以下所述的不便。例如,在摄影方案之中,操作者虽然临时分别设定了用于螺旋扫描的断层数(探头列数)=8(8列),且螺距=7,但在摄影之前,出于对摄影的要求(图象质量、摄影速度等)有变化等种种原因,中途决定将断层数(探头列数)变更为4(4列)。这种情况下,操作者有时会忘记螺距已变更。忘掉此种变更的情况下,摄影就会以断层数(探头行数)=4(4行)、且螺距=7实施。其结果是重新构成的断层图象上出现许多虚假图象。而所谓螺距是指“X射线在被检查者周围,相对旋转一圈期间,X射线在旋转轴方向上移动的距离除以断层厚度的值”。由于这种假象很多的图象无法用于临床,因而就需要重新摄影,患者的处理量低下也就在所难免。
发明内容
本发明正是鉴于以上事实提出的,目的在于提供一种既能省力又可高效、准确地制定摄影方案的X射线CT装置等放射线CT装置。
为了实现上述目的,本发明提供一种计算机断层摄影装置,用于取得被检查者的断层象,其特征在于包括:对上述被检查者照射放射线的放射线源;检测透过上述被检查者的放射线的二维的放射线检测器,该放射线检测器将由多个探头构成的元件列,多列配置在与该探头列成正交的方向上;根据上述放射线检测器的输出信号,收集投影数据的数据收集装置;使上述放射线检测器相对于被检查者,以规定的螺距螺旋式移动的移动装置;操作者变更摄影断层数的输入装置;按照上述摄影断层数的变更,发出要求重新确认上述螺距的告警的控制器。
为了实现上述目的,本发明提供一种计算机断层摄影装置,用于取得被检查体的断层象,其特征在于包括:对上述被检查者照射放射的放射线源;检测透过上述被检查者的放射线的二维的放射线检测器,该放射线检测器将由多个探头构成的探头列,多列配置在与该探头列成正交的方向上;根据上述放射线检测器的输出信号,收集投影数据的数据收集装置;使上述放射线检测器相对于被检查者,以规定的螺距螺旋式移动的移动装置;从上述收集到的投影数据,重新构成上述被检查者的多个重新构成断层的图象的重新构成装置;操作者变更上述重新构成断层的厚度的输入装置;依照上述重新构成断层厚度的变更,发出要求重新确认该多个重新构成断层的螺距的告警的控制器。
为了实现上述目的,本发明涉及的计算机断层摄影装置,用于取得被检查者的断层象,其特征在于包括:对上述被检查者照射放射线的放射线源;检测透过上述被检查者的放射线的二维放射线检测器,该检测器将由多个探头构成的探头列多列配置在与该探头列成正交的方向上;根据上述放射线检测器的输出信号,收集投影数据的数据收集装置;使上述放射线检测器相对于被检查者,以规定的螺距螺旋式移动的移动装置;操作者变更摄影断层数的输入装置;按照上述摄影断层数的变更,自动变更上述螺距的控制器。
此外,本发明的所涉及的计算机断层摄影装置的另一种方式,其特征在于包括:对上述被检查者照射放射线的放射线源;检测透过上述被检查者的放射线的二维放射线检测器,该检测器将由多个探头构成的探头列,多列配置在与该探头列成正交的方向上;根据上述放射线检测器的输出信号,收集投影数据的数据收集装置;使上述放射线检测器朝上述被检查者移动的移动装置;操作者变更摄影断层数的输入装置;依据上述摄影断层数的变更,自动变更上述放射线源的线源电流的控制器。
此外,本发明涉及的计算机断层摄影装置的另一种方式,其特征在于包括:对上述被检查者照射放射线的放射线源;检测透过上述被检查者的放射线的二维放射线检测器,该检测器将由多个探头构成的元件列,多列配置在与该探头列成正交的方向上;根据上述放射线检测器的输出信号,收集投影数据的数据收集装置;使上述放射线检测器相对于被检查者,以规定的螺距螺旋式移动的移动装置;操作者变更摄影断层数的输入装置;按照上述摄影断层数的变更,发出要求重新确认上述螺距的告警的控制器。
此外,本发明所涉及的计算机断层摄影装置的另一种方式,其特征在于包括:对上述被检查者照射放射线的放射线源;检测透过上述被检查者的放射线的二维放射线检测器,该检测器将由多个探头构成的探头列,多列配置在与该探头列成正交的方向上;根据上述放射线检测器的输出信号,收集投影数据的数据的收集装置;使上述放射线检测器相对于被检查者,以规定的螺距螺旋式移动的移动装置;从上述收集到的投影数据,重新构成上述被检查者的多个重新构成断层图象重新构成装置;操作者变更上述重新构成断层的厚度的输入装置;依照上述重新构成断层厚度变更,自动变更该多个重新构成断层的间隔的控制器。
此外,本发明所涉及的计算机断层摄影装置的另一种方式,其特征在于包括:对上述被检查者照射放射的放射线源;将由多个探头构成的探头列,多列配置在与该探头列成正交的方向上的二维放射线检测器;根据上述放射线检测器的输出信号,收集投影数据的数据收集装置;使上述放射线检测器相对于被检查者,以规定的螺距,螺旋式移动的移动装置;从上述收集到的投影数据,重新构成上述被检查者的多个重新构成断层的图象的重新构成装置;操作者变更上述重新构成断层的厚度的输入装置;依照上述重新构成断层厚度的变更,发出要求重新确认上述螺距的告警的控制器。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式涉及的X射线CT装置的构成图。
图2是表示构成第1实施方式的X射线CT装置的构成X射线检测器的多个检测器组件中的一例的平面图。
图3是说明X射线检测器、开关组、以及数据收集电路(DAS)配置关系的斜视图。
图4是用摄影方案制定系统显示的摄影方案设定画面的例示模式图。
图5是说明用于摄影方案制定系统的第1制定模式的流程图。
图6是第1制定模式提示的重新构成方式的画面例示图。
图7是说明用于摄影方案制定系统的第2制定模式的流程图。
图8是第2制定模式提示的重新构成方式的画面例示图。
图9是说明用于摄影方案制定系统的第3制定模式的流程图。
图10是说明用于把第1至第3模式限制在一个模式之中的特殊模式的流程图。
图11是说明本发明的第2实施方式涉及的第1实施例中由摄影方案制定系统实施的支援处理的一例的流程图。
图12是说明由摄影方案制定系统实施的支援处理的特殊例的流程图。
图13是用于说明图11的支援处理的摄影方案设定画面的例示图。
图14是螺距被自动变更为适当值时的扫描时的动作说明图。
图15是用于说明图12的支援处理的摄影方案设定画面的例示模式图。
图16是说明图12的支援处理的摄影方案设定画面的例示模式图。
图17是图象生成间隔被自动变更为适当值时的扫描时的动作说明图。
图18是说明本发明的第2实施方式的第2实施例涉及的告警处理的流程图。
图19是说明第2实施例实施的告警处理的动作的摄影方案设定画面的局部图。
图20是说明本发明的第2实施方式的第3实施例涉及的告警处理的流程图。
图21是说明第3实施例实施的告警处理的摄影方案设定画面的局部图。
具体实施方式
下面根据图1至图10,就本发明的例示的第1实施方式加以说明。第1实施方式是根据操作者输入的信息,自动选择并显示可供使用的重新构成方式的实例。图1示出与第1实施方式有关的,作为放射线CT装置的,X射线CT装置的一种方式的多断层CT装置的构成。该多断层CT装置设定为不仅能进行与本发明有关的多层螺旋扫描,还能进行传统式扫描(单层扫描以及多层扫描)。
X射线CT装置100具有承载被检查者(例如患者)P的诊断台;以及为了将被检查者插入后进行诊断的诊断用开口OP;收集被检查者P的投影数据的台架G;控制台架整体动作的同时,收集投影数据,根据该投影数据,进行图象重新构成处理以及图象显示等的数据处理单元U。
诊断台具有靠诊断台驱动器的驱动,可朝长度方向滑动的平台。通常,被检查者P,体轴方向与长度方向一致,被放置在该诊断台上。
台架G除具有紧贴伸入该诊断开口处OP的被检查者P,相向配置的作为X射线源的X射线管101以及作为放射线检测器的X射线检测器103之外,还具有开关组103a(参照图3)、数据收集电路(DAS)104,非接触的数据传输装置105、台架驱动器107、以及滑环108。
X射线管101、X射线检测器103、以及数据收集装置104被设置在可在台架内旋转的旋转环102之上,通过台架驱动器107的驱动控制,旋转环102旋转,因而可二者一体地在与插入台架G的诊断用开口OP内的被检查者P的体轴方向平行的旋转中心轴的周围旋转。旋转环102在驱动下以每圈1秒以下的转速高速旋转。
X射线管101对被放置在有效视野区域FOV内的被检查者P,辐射出锥形波束(四角锥)的X射线。X射线管101,辐射X射线所需要的电力(管电压、管电流)由高压发生器109通过滑环108提供。这样一来,X射线管101即可朝与上述旋转中心轴平行的断层方向以及与该断层方向正交的通道方向两个方向辐射发散的锥形波束。而在台架G内的X射线管101与被检查者P之间,设置了将从X射线管101的X射线焦点辐射出的X射线束整形,形成所需大小的X射线波束的准直仪。
X射线检测器103,是检测透过被检查者的X射线的器件,将X射线探头呈阵列状地,分别多个配置在彼此垂直的两个方向(构成断层方向以及通道(channel)方向)上,这样就构成了二维的X射线检测器,在本实施方式中,X射线检测器103由多个(例如38个)检测器组件构成,多个检测组件被配置在通道方向上。
图2示出其中一个检测器组件1030的展开图。
图3是把本实施方式中二维X射线检测器103、开关组103a、以及DAS104的结构模式化表示的斜视图。检测器组件1030具有由闪烁体和光电二级管构成的有多个探头1031、1032的光电二级管模块。多个探头1031、1032朝通道方向和断层方向两个方向矩阵形配置。而在本实施方式中的X射线CT装置之中,多个检测器组件1030的各个部分并不是平面,而是被配置在沿以X射线管101的焦点为中心的一个圆弧上。
检测器组件1030,如上所述,除多个光电二级管模块之外还具有开关模块(构成开关组103a)、DAS模块(构成DAS104)。而开关组103a则由在开关基板贴装FET等开关元件而构成。这些光电二级管模块、开关模块、DAS模块贴装在单独的硬印刷电路板上。
一侧的探头1031具有朝断层方向的涉及宽度为1.0mm,朝通道方向的涉及宽度为0.5mm的有感区,另一侧的探头1032具有朝断层方向的涉及宽度为0.5mm,朝通道方向的涉及宽度为0.5mm的有感区。
光电二级管的有感区的宽度以在X射线管的旋转中心轴上的换算值定义。即,所谓“有1mm的有感区宽度的光电二极管”是指“在X射线管的旋转中心轴上,有相当于1mm有感区宽度的光电二级管”。因此,若考虑到X射线呈放射性发散这一事实,光电二极管的实际有感区的宽度与X射线焦点和旋转中心轴的距离相对应的X线焦点和光电二极管的有感区的实际距离成比例,比1mm宽若干。
0.5mm宽度的探头1032在断层方向上排列例如16个。把在断层方向上排列的16个探头1032,称之为第1探头阵列。此外,1mm宽度的探头1031,涉及断层方向,分别在第1探头阵列两侧排列,其数量比探头1032的配置个数要少,例如12个。把在断层方向上排列的12个探头1031,分别称之为第2探头阵列。
在本实施方式之中,设定为在断层方向排列的探头(检测元件)1032的个数(例如16个)比分别排列在其两侧的探头1031的个数(例如12个)多,而比其总个数(例如24个)少。
即,在本实施方式之中,X射线检测器103由配置在通道方向(行向)上的912个探头和配置在断层方向上(列向)的40个探头构成。本实施方式的X射线检测器103,由0.5mm宽度的探头和1.0mm宽度的探头形成不均等,模块的二维检测器。然而也可以是把均等尺寸的探头沿行列方向配置的二维检测器。以及探头尺寸也可以不是0.5mm、1.0mm,而是1.25mm宽度的探头等,决不仅仅局限于本例。
为了把该X射线投影数据数据传输给DAS104,开关组103a从主控制接收控制信号,将X射线投影数据,在断层方向的每一列累加(即把数据按列归总)生成所需列数的二维等效数据。
DAS104输出的二维投影数据,汇总之后通过应用光通信的非接触数据传输装置105,传输给后述的数据处理单元U。在此,作为数据传输装置,以应用光通信的非接触数据传输装置105为例进行了说明,但也可以是滑环等接触数据传输装置。
该数据收集,例如重复1000次左右,为了无时间延迟地传输二维投影数据,DAS104以及非接触数据传输装置105可谋求超高速处理。
如下所述,在该DAS104之中,该采用8列类或4列类的数据收集探头中的哪一种,在本实施方式之中,取决于制定摄影方案(也可称之为检查方案)时决定的重新构成方式是扇形波束重新构成方式呢还是锥形波束重新构成方式。即,使用的数据收集探头数,依据其重新构成方式。在本实施方式之中,实施扇形波束重新构成时(例如2mm×4断层等),可使用4列类的数据收集探头(例如912行×4列),进行锥形波束重新构成时(例如0.5mm×8断层等),可使用8列类的数据收集探头(例如912行×8列)。
数据处理单元U以主控器110为中心,进行数据补偿校正等前处理的前处理装置106、存储装置111、辅助存储装置112、数据处理装置113、重新构成装置114、输入装置115,以及显示装置116通过数据/控制总线116彼此相互连接。该总线116还与外部的图象处理装置200连接。该图象处理装置200,具有辅助存储装置201、数据处理装置202、重新构成装置203、输入装置204、以及显示装置205。
前处理装置106对由非接触数据传输装置105传送来的投影数据实施灵敏度补偿校正及X射线强度补偿校正等处理。在前处理装置接受了灵敏度补偿校正及X射线强度补偿校正等的360°分、即1000组的二维投影数据,被暂时存储在存储装置111之中,此外,在辅助存储装置112之中存储着用于实施上述摄影方案的程序-摄影方案程序。
重新构成装置114对存储在存储装置111中的投影数据实施扇形波束重新构成方式或锥形波束重新构成方式的重新构成处理,生成断层图象数据。
采用锥形波束重新构成方式实施的重新构成处理,主要利用称之为Feldkamp法的重新构成计算法,进行投影数据的图象重新构成。
Feldkamp重新构成法是一种在断层方向上,把宽的对象区作为多个平面的集合体处理,为了产生X射线吸收系数的三维分布数据(下面称之为“立体数据”(由多个平面数据立体性(三维性)集合而成)。是在扇形波束.旋转.逆向投影法的基础上,加以改良的近似性重新构成方法。即,Feldkamp重新构成法是一种把数据看作扇形投影数据层迭,继而相对于旋转中心轴,沿着与实际的锥角相应的倾斜的放射线进行逆向投影的方法。
此外,若在锥形波束重新构成方式的重新构成处理之中,实施以下任意一种补偿校正处理,则可减重新构成处理的误差。
第1种补偿校正处理是通过使X射线波束变更为重新构成面(断层面)倾斜射入,对X射线波束通过被检查者体内的长度变长实施的补偿校正处理。即,对投影数据(实施与未实施前处理均可)依据锥形波束X射线中的体轴方向的位置,补偿校正不同的波束路径长度。
第2种补偿校正处理,是补偿校正实测X射线轨迹对应于连接X射线焦点与重新构成处理所规定的平面的中心的计算出X射线轨迹产生的误差的处理。即,将沿存在于计算出的X射线轨迹周围的实际存在的多个条(例如4条)X射线轨迹,实测出的投影数据,变换为沿计算出的X射线轨迹中所示的直线逆向投影数据,并对此进行规定的加权后逆向投影。特别是在螺旋扫描的情况下,由于所希望的重新构成面与X射线焦点的断层方向有关的位置关系有变化,因而最好在X射线焦点的每个位置(或每个图象)上,改变用于上述计算处理的探头列(的数据)或探头列有用程度。如果实施此种锥形波束重新构成的重新构成处理,就可以有效灵活使用在断层方向上分布宽的检测器。
而作为该锥形波束重新构成方式的计算法,有例如特开平8——187240号公报中所述的ASSR法“提取与二维投影数据规定的的假想平面(设定为朝螺旋扫描的中心轴,倾斜的斜面效果更好)的位置近似的X射线轨迹的近似投影数据,使用该近似投影数据,进行图象重新构成的计算法”等,只要是使用锥形角的信息进行图象重新构成的方法,也可以采用其它的计算法。
另外,采用扇形波束重新构成方式的重新构成,正如特开平10-248837号以及10-21372号公报中所示,是使用了扇形波束.旋转.逆向投影法的方式,用逆向投影法,将X射线假定为与旋转中心轴垂直(假定投影数据是从与体轴方向垂直的X射线所得),并根据投影数据进行图象重新构成。
在扇形波束重新构成方式之中,数据处理装置113,采用上述所得的投影数据,进行螺旋插补。
该螺旋插补,是指通过线性插补可在断层面近旁取得的同一相位的投影数据而取得重新构成所希望的断层所必要的投影数据(360度分或180度+扇形角度分的投影数据)。在本实施方式之中,将该螺旋插补加以改进,在扇形波束重新构成模式的情况下,数据收集装置113,在所希望的断层面近旁的一定范围内假想性设定规定数量的重复取样点,通过线性内插插补与该各重复取样点相邻的同一相位的数据,取得各取样点的重复取样数据,对该重复取样数据,通过采用规定的滤波器进行加权,生成所需断层的投影数据。重新构成装置114根据生成的投影数据,通过扇形波束重新构成处理,生成图象。
在锥形波束重新构成方式之中,虽不能实施扇形波束重新构成方式那样的螺旋插补,但可适当实施上述第1或第2补偿校正处理。
被重新构成的立体数据,直接或暂时存储在存储装置111之后,被发送给数据处理装置113,根据操作者的指示,即可变换为已被广泛使用的任意剖面的断层图象、任意角度的投影图象,采用透视处理的特定脏器的三维表面图象等所谓模拟三维图象数据,并被显示在显示装置116上。
操作者依照检查.诊断的目的,可从上述任意剖面的断层图象、任意角度的投影图象以及三维表面图象等之中,选择与制定任意的显示形态。这种情况下,即成为从一种立体数据之中生成并显示不同形态的图象。此外,在显示时不仅可显示某一种图象,还具有可同时显示多种图象的显示模式,设定为可根据需要,对同一图象进行显示模式的切换。
主控器110实施如下所述的控制,进行X射线透过数据(投影数据)的收集处理。即,主控制器110将操作者通过输入装置115输入的断层厚度等扫描条件,存入内部存储器,根据该被存储的扫描条件(或在手工模式中,由操作者直接设定的扫描条件),控制高压产生器109、诊断台驱动器、台架驱动器107、以及诊断台的体轴方向的进给量、进给速度、台架(X射线管球2014以及放射线检测器103)的旋转速度、旋转间隔、以及X射线的辐射时间等的同时,使该高压产生器109、诊断台驱动器、台架驱动器107驱动。这样就可对被检查者所希望的摄影区,从多方向辐射锥状的X射线波束,作为X射线透过数据,通过放射线检测器103的各个探头,检测透过被检查者的摄影区的透过X射线。
同时,主控器110根据输入装置115设定的扫描条件(特别是摄影断层宽度(摄影断层厚度×断层数)),按照需要控制开关组103a的开关元件的ON/OFF。这样,X射线检测器103的探头(光电二极管)的列和DAS104的DAS元件列的连接状态即可依据断层厚度变更,可进行DAS前的列间信号累加。
而且,也可通过依据指令的断层厚度,运算DAS104的收集数据,进行列间累加计算,这样即可进行所谓DAS后的信号集中处理。该DAS后的信号集中处理,例如可用前处理装106实施。
此外,主控器110除对上述开关组103a接续状态实施控制之外,还切换用于DAS104中的数据收集的断层方向的DAS列数(例如用于扇形波束重新构成的4列、用于锥形波束重新构成的8列)。这样即可从DAS104输出与扫描条件及重新构成条件相对应的多个断层的X射线投影数据。而在上述的数据处理单元U之中,主控器110、输入装置115、以及显示装置116都是设备与操作者之间互动的界面,还具有作为根据辅助存储装置112存储的摄影方案程序,操作者在实际扫描前制定摄影方案时使用的摄影方案制定系统120的功能。
采用这种摄影方案制定系统120的摄影方案制定功能,其中包括输入以及设定检查对象部位、从扫描到图象记录的流程、用于数据收集的扫描条件、用于进行图象重新构成的重新构成条件、用于显示以及记录重新构成的图象的图象显示.记录条件等。
一般而言,管电压、管电流、X射线辐射时间等扫描条件的最佳化,摄影断层宽度(摄影断层厚度×断层层数)、矩阵尺寸等重新构成条件的最佳化,需要有专业知识。上述的摄影方案制定功能正是以该专业知识为基础,为即便是缺乏经验而又专业知识薄弱的操作者,也可进行同样的条件设定而开发的。
作为从扫描到图象记录的流程,有平台停止状态下的扫描和扫描之后反复移动平台的传统扫描的流程,设定的全断层位置的扫描结束之后,进行图象重新构成与显示的扫描/扫描模式,以及在传统扫描之中,设定的断层位置的扫描刚一结束即把根据从该扫描取得的数据进行图象重新构成与显示的在全断层位置上反复进行的扫描/图象模式等。
此外,作为在扫描期间平台移动的螺旋扫描的流程,有迎合螺旋扫描,进行扇形波束重新构成处理或锥形波束重新构成处理,用预先设定的窗口条件,一边在显示画面上观察扫描期间拍摄的图象,一边拍摄的自动摄影模式。当在扫描期间需要调整窗口条件时,可在摄影期间互动地变更窗口条件,在条件变更期间,摄影状态可自动变更为待机状态的活性自动摄影模式;以及迎合螺旋扫描,实时地进行重新构成以及图象显示,扫描结束后,一边观察与实时重新构成不同的扇形波束重新构成或锥形波束重新构成的图象,一边进行摄影的实时模式等等。
所谓螺旋式扫描(也可称之为螺旋扫描或螺旋形扫描)是指在第3代或第4代X射线CT装置的情况下,一边使X射线源连续旋转,一边使被摄影者移动的方式。在该螺旋式扫描之中,在辐射X射线的动作期间,依照X射线源的旋转角度,被检查者的位置连续性变化。即,相对于被检查者的扫描平面的位置连续性变化。
投影数据的收集动作(扫描动作),有许多参数与之相关。与此相同,从收集到的信号生成断层图象的图象生成动作以及显示重新构成的断层图象的图象显示动作,也有许多参数分别与之相关。
扫描条件(信号收集参数),包括:摄影部位(全身、头部、胸部、肺部、下肢等)、扫描种类(传统扫描(多层扫描、单层扫描/螺旋扫描)、摄影断层厚度、断层间隔、多层扫描时使用的断层数(即同时使用的探头列数)、立体尺寸、台架倾斜角度、管电压、管电流、摄影区尺寸、扫描速度(X射线管和检测器的转速)、X射线管以及X射线检测器在被检查者周围转一圈期间,移动的诊断台的移动量(螺距)等等。
重新构成条件(重新构成参数),包括:重新构成方式(扇形波束重新构成方式/锥形波束重新构成方式)、希望得到的重新构成断层的厚度(图象厚度)、生成图象的间隔(图象生成间隔)、重新构成区尺寸、重新构成矩阵尺寸、用于提取关心部位的阈值等。
还有,图象显示与记录条件(图象显示.记录参数),包括:窗口水平、窗口宽度、显示比例、多平面(矢状面/冠状面/斜位)。
在本实施方式之中,设定为操作者获取与输入装置115互动设定重新构成方式(扇形波束重新构成方式/锥形波束重新构成方式)方面的参照信息,或只要输入必要的信息,就能自动设定重新构成方式。
为了实现这一目的,正如图5至图10中所示,准备了第1至第3制定模式。
要想完成从信号收集经过图象生成,最终显示图象的一连串检查过程,就需要分别设定上述扫描条件、重新构成条件、图象显示与记录条件。这些条件(参数)的设定、信号收集、重新构成、图象显示,以及图象记录的流程,被统一称为方案。所以,考虑到操作者在制定摄影方案时的方便性,可把包含扫描条件、重新构成条件、以及图象显示与记录条件等在内的条件,作为方案预先登录。通过选择方案,即可简单实施上述一系列全过程。
在该摄影方案制定系统120的支援下,操作者设定包括检查对象部位、从扫描到图象记录的流程、扫描条件、重新构成条件、图象显示与记录条件在内的摄影方案(程序)。依据设定的程序,主控器110控制台架及诊断台,依次实施该流程。
图4是摄影程序设定画面的例示。在此,作为摄影程序设定画面,
示出用于设定扫描程序的画面。摄影程序设定画面,显示在显示装置116的画面之上,但也可以显示在输入装置115的监视器屏幕上。
在该摄影程序设定画面的右上栏之中,显示出根据X射线管和X射线检测器固定状态下,通过移动平台取得的数据,制作成的扫描图。在该扫描图上面有用于设定扫描范围的框线显示。通过将该框线扩大/缩小、移动、旋转操作,可设定全部扫描区域(希望扫描的整个范围)。
此外,摄影程序设定画面的上栏的中央部位是被检查者(患者)信息栏,在其左面是数据收集后的处理设定栏。
还有,在这些被检查者信息栏以及处理设定栏的下面,是供操作者根据需要操作的各种按钮。这些按钮包括:辐射量、扫描时间、扫描与重新构成的总计时间、图象质量、以及用于优先指令管球OLP(X射线管的过载保护)的按钮B1-B5,以及用于确认操作者的意见的确认按钮C。
还有,该设定画面的下栏是扫描程序表。在该扫描程序表中,预定进行的多种扫描工序,按时间次序,竖行排列。操作者可根据所希望的程序,使用扫描工序新增(追加)、复制、取消、等功能按照所希望的次序,排列所希望的的扫描工序。
在各种扫描工序的行中,排列着以操作者按下触发按钮的任意时刻为起点的各扫描工序的开始时间、扫描工序间的休止时间、扫描工序的各个扫描范围(开始/结束位置)、扫描模式(传统扫描(多层扫描、单层扫描)/螺旋扫描)、螺距、以及总按钮。主要参数栏内排列着:扫描工序、高压发生器提供给X射线管的管电压、管电流、扫描速度(扫描总计时间)、FOV的尺寸、摄印断层宽度(摄印断层厚度×断层数)、扫描范围、扫描工序期间的平台移动量。其中,通过操作重新构成参数的按钮,摄影方案制定系统120,作为重新构成条件,可显示重新构成方式(扇形波束重新构成方式、锥形波束重新构成方式)、重新构成断层厚度(图象厚度)、图象生成间隔、重新构成区尺寸、重新构成矩阵尺寸、用于提取关心部位的阈值等参数。各项目的值都插入了摄影方案制定系统120推荐的值,操作者可根据需要改变该值。
在扫描图上显示的表示扫描范围的框线,如变更开始位置、结束位置、扫描范围、FOV的尺寸中的任意项目的值,该框线可与此变更连动,变更尺寸及位置。与之相反,若通过操作点击使扫描图上的框线移动,开始位置、结束位置等项目也会随着其移动而改变。
下面,就第1实施方式所涉及的X射线CT装置的动作加以说明。而且,以下的动作均可根据存储在辅助存储装置112中的摄影方案程序由操作者实施。
首先,操作者如图4所示,在输入装置115的显示器的摄影方案制定画面上,输入患者信息以及数据收集后的处理等规定事项。
接着,操作者进行被检查者的扫描摄影(不让X射线管与放射线检测器系统旋转,只让X射线管产生X射线,使平台插入台架的诊断用开口后摄影)。由扫描摄影获得的数据进行规定的处理,获得扫描图。该扫描图SN,如图4所示,被显示在摄影方案制定画面上。
随后,操作者在该摄影方案制定画面上,边取得摄影方案制定系统的支援,边设定检查对象部位、扫描条件、重新构成条件,图象显示与记录条件(窗口条件)等从扫描到图象记录的流程。
为了使这一连串的设定操作,对操作者来说,变得更为容易,在本实施方式之中,预先在摄影方案制定系统120中准备了第1至第3制定模式。
(第1制定模式)
图5以及图6示出第1制定模式。该第1制定模式的目的在于给操作者提示可供候选的重新构成方式。因此设定为操作者可参考提示的重新构成方式,按照自己的意愿,最终决定重新构成方式。
具体而言,摄影方案制定系统120,在摄影方案制定画面上,读取操作者指定的摄影断层宽度(步骤S1)。
接着,摄影方案制定系统120参照预先存储的检查表,决定有可能适用于读取的摄影断层宽度的候选重新构成方式(步骤S2)。就这样决定用于提示给操作者的一种或多种候选重新构成方式。这些候选重新构成方式之中,包括扇形波束重新构成方式(DAS前或DAS后的集中处理)以及、或者锥形波束重新构成方式。
接着,摄影方案制定系统120运算已决定的各个重新构成方式中包含的详细参数(步骤S3)。
如此决定的,可实施的重新构成方式以及该各方式的的详细参数,如图6所示,被以重迭模式显示(提示)在摄影方案制定画面上(步骤S4)。
在该重迭画面中,列出两种对应于给出的摄影断层宽度,可供实施的重新构成方式。这样显示的重新构成方式,若依据图6的例示,是扇形波束重新构成方式(包括DAS前或DAS后的集中处理)以及、或者锥形波束重新构成方式。各种重新构成方式还可以按照可适用的扫描法(多断层扫描或螺旋扫描等)的种类,进一步细分。就这样显示由重新构成方式以及扫描法的组合决定的每一种重新构成方式的参数。
该参数也包括表示重新构成方式为锥形波束重新构成方式时的Feldakamp重新构成法以及ASSR重新构成法的区别的信息及螺旋扫描时的螺旋插补法。因而提示例如“多层.螺旋扫描+集中处理(DAS前或DAS后)+螺旋插补+扇形波束重新构成方式(断层数=4列)”等一系列的流程。此外,还提示例如“传统式多层扫描+波束路径长度补偿校正+锥形波束重新构成方式”等一系列流程。
在提示画面的各流程的最后部位,则是供操作者选择的各个按钮。
因而成为看到该重新构成方式的提示画面的操作者,即可用操作选择按钮的方式选择所希望的重新构成方式与扫描法的组合。因此摄影方案制定系统120判断选择按钮是否被操作(步骤S5)。当该判断为NO时,即判断为选择按钮未被操作时,则根据其它操作信息,判断操作者是否取消了这一根据提示画面的重新构成方式的设定(步骤S6)。当在此判断也为NO时,则认定为操作者正在边看提示画面边考虑之中,将处理返回步骤S5,待机。当步骤S6的判断为YES时,由于该根据提示画面的重新构成方式的设定已被取消,因而结束处理。
此外,当上述步骤S5的判断为YES时,由于此时是选择了某种重新构成方式以及扫描法,因而将该被选择的重新构成方式的信息存储到存储装置111之后结束处理(步骤S7)。
(第2制定模式)
第2制定模式如图7及图8所示。
该第2制定模式的特点是在上述第1制定模式提示的重新构成方式的基础之上,还提示被提示的各种重新构成方式的优劣信息。而且也可以只单独提示各种重新构成方式的优劣信息。
为了进行该优劣信息的提示,摄影方案制定系统120,实施图7所示的处理。该处理是在上述的图5的处理上,又附加了步骤S3A以及S4A。在步骤S3A之中,对应步骤S2决定的一种或多种重新构成方式,从预先存储的优劣信息表中读出重新构成方式的优劣信息。并将该读出的优劣信息以表格形式如图8所示,在摄影方案制定画面上以迭加模式显示(步骤S4A)。
说到该图8例示的优劣信息,在此,作为优劣信息的项目,是把扇形波束重新构成方式(同时收集的断层列=4时)和锥形波束重新构成方式(同时收集的断层列=8时)相对应的辐射量、扫描时间、从扫描到重新构成的总计时间、图象质量(低对比度/高对比度)、管球OLP(扫描等待时间)相互间进行比较。在图8例中,相对优的情况下,用“优”字表示,与此相反,相对差的时后,用“劣”字表示,但也可以使用○、△、×等符号。
辐射量与用扫描收集数据的区域的大小有关,当摄影断层宽度大的情况下,锥形波束重新构成方式比扇形波束重新构成方式更有优势(少),当摄影断层宽度窄时,正相反,扇形波束重新构成方式比锥形波束重新构成方式更有优势(少)。
关于扫描时间,因“劣”很多,所以虽锥形波束重新构成方式比扇形波束重新构成方式有优势(短),但关于从扫描到重新构成的总计时间,一般说来扇形波束重新构成方式比锥形波束重新构成方式(摄影断层宽度厚时)有优势(短)。
关于图象质量,锥形波束重新构成方式比扇形波束重新构成方式更有优势(好)。关于管球OLP,锥形波束重新构成方式比扇形波束重新构成方式有优势(好)。
第2制定模式时,正是这样在提示一种或多种重新构成方式的基础上还要就表示重新构成方式各自有代表性的特征的项目,提示其特点。
当只提示上述优劣信息的情况下,在图7所示的一系列处理中,去掉步骤S3以及步骤S4的处理即可。
象这样,依据第1以及第2制定模式,操作者只要在摄影方案判定画面上指定摄影断层宽度,就可自动提示适合该指定内容的候选的重新构成方式及其参数信息、以及或者各种重新构成方式的优劣信息。即,由于操作者可从眼前的画面上当场得到自己最终决定重新构成方式的重要信息,因而很容易确定到底哪种重新构成方式更为合适的大体目标。因此,与现用的办法相比,摄影方案所要求的熟练程度可以大为放宽的同时,还有可能大幅度缩短制定摄影方案所需要的时间,从而显著提高制定摄影方案的工作效率。同时还能减轻制定摄影方案所要求的操作者在操作时的负担,在改善患者的处理量方面也很有效。并且还能够有效防止摄影方案的设定错误等,可制定出精确而又可靠性高的摄影方案。
(第3制定模式)
下面参照图9说明第3制定模式。该第3制定模式是一种摄影方案制定系统120自动设定扫描法以及重新构成方式的方法。
摄影方案制定系统120依次实施图9所示的一系列处理。即,在摄影方案制定画面上读取摄影断层宽度(步骤S11)。
接着,摄影方案系统根据操作者给的操作信息,判断是实施“优先顺序处理呢还是实施“要否研究处理”(步骤S12)。在这里,“优先顺序处理”是指对表示重新构成方式各自有代表性的特征的项目——辐射量、扫描时间、从扫描到重新构成的总时间、图象质量、(低对比度/高对比度)、以及管球OLP(扫描待机时间)的一种或多种,决定优先顺序的处理。该次序定位可应答操作者的指令进行。此外,“要否研究处理”是指应答操作者的指令,进行例如上述的辐射量、扫描时间,从扫描到重新构成的总计时间、图象质量、以及管球OLP之中,应考虑哪个项目决定扫描法以及重新构成方式才好的处理。
因此,一接到操作者输入的进行“优先顺序处理”的指令,摄影方案制定系统120即通过步骤S13-S16的处理,依照操作者的输入选择第1优先顺序的项目(例如辐射量)、第2优先顺序项目(例如扫描时间)、第3优先顺序项目(例如从扫描到重新构成的总计时间),以及第4优先顺序项目(例如图象质量)。在本例中,余下的项目OLP即成为(第5优先顺序)。当然也可以不选择第1-第5优先顺序,也可以只选择第1优先顺序,或选择第1-第3优先顺序。
象这样,一经决定优先顺序,摄影方案制定系统即根据优先顺序信息,检索预先存储的参照表,决定最佳扫描法以及重新构成方式(步骤S17)。
另外,当接到操作者输入的进行“要否研究处理”的指令时,摄影方案制定系统120即转移到步骤S18,依照操作者的输入,选择至少一种需要研究项目(例如扫描时间)。这种情况下也一样,摄影方案制定系统根据要否研究信息,检索预先存储的参照表,决定最佳扫描法以及重新构成方式(步骤S19)。
象这样由步骤S17或S19决定的,对摄影断层宽度最合适的扫描法以及重新构成方式,例如以迭加模式显示在摄影方案制定画面之上(步骤S20),该扫描法及重新构成方式的信息还被存入存储装置111之中(步骤S21)。
象这样依据第3制定模式,由于只要操作者在摄影方案制定画面上指定摄影断层宽度,就可自动设定唯一一种最佳扫描法以及重新构成方式,因而对于操作者而言可望实现摄影方案的显著省力化。此外,在可自动防止摄影方案失败的同时,还可以大幅度放宽摄影方案所要求的熟练程度。
通过以上的扫描法以及重新构成方式的决定处理,摄影方案制定系统120即可依此与操作者之间彼此互动地制定摄影方案。与选择出的摄影方案相关联的信号收集、图象生成、以及图象显示相关的多种参数被输入主控器110。操作者一下达摄影开始指令,即按照输入的信号处理参数,在台架上实行信号收集动作,按照输入的重新构成参数,由重新构成装置114重新构成图象,并且,按照输入的图象显示参数,将图象显示在显示装置116上。并且,按照输入的窗口条件,将图象摄影在未图示的摄影装置中。
此外,图10示出将上述的第1至第3制定模式变形后实施的实例。上述实施方式涉及的多断层X射线CT装置,采用了可在1台装置中,按操作者的指令分别使用第1-第3制定模式的构成。而图10所示的变形方式涉及的多断层X射线CT装置则是可使用第1-第3制定模式中的某一种的实例。
为了实现此目的,例如在设置各个多断层X射线CT装置时,每一医疗单位确定使用一种制定模式,制造厂商在制造时就对存储装置111(第1-第3制定模式已被预先设置)实施了对其余模式加以限制的处理(图10、步骤S31及S32)。
因此,虽然是同种规格的装置,例如在日本的医院里,把第2制定模式定为标准规格,而在美国的医院,则把第3制定模式定为标准规格,以此获得通用性。
至于摄影断层宽度,基本而言,考虑锥角影响图象质量的摄影断层宽度的极限即可设定。因此,可通过适当变更该设定,在“扇形波束重新构成方式”的基础上,将数据收集的断层数(DAS的列数)不局限在4列,也可设定为非4列的1列或2列,此外,在“锥形波束重新构成方式“的基础上,将数据收集的断层数(DAS的列数)不局限在8列,也可设定为16列、32列、64列等其它列数。例如既可在“扇形波束重新构成方式”的收集模式中使用2列的DAS104,也可在“锥形波束重新构成方式”的收集模式中使用4列的DAS104模式。
本发明并不局限于上述实施方式,在本发明的实施阶段,只要不超出其核心内容的范围,可以用种种变形方式实施。
例如,在本实施方式中,按照用摄影方案选择出的重新构成计算法及摄影断层宽度,将体轴方向上的使用DAS数列切换为8列类、4列类等,但也可以不涉及选择的重新构成计算法及摄影断层宽度,预先把使用DAS数固定在规定数(例如8列)上,这种情况下,4断层、8断层之类的断层数,最好在摄影方案中,用重新构成参数表选择。这样就可节省操作者在摄影方案中选择扫描条件的断层数的时间。
此外,在上述实施方式中,重新构成、断面变换等的数据处理以及显示操作,定为在X射线CT装置100内进行(一般均为该方式),而在本发明中,除此而外还可设定为在图1所示的外部图象处理装置200中进行。此外,使用此种外部图象处理装置200时,X射线CT装置100对图象处理装置200的数据发送,可以在重新构成前、重新构成后、数据处理后即将显示前的任一种状态下进行,而对上述实施方式的效果没有任何影响。
而在上述实施方式中,作为X射线CT装置,以现用的主流X射线管与放射线检测器为一体,在被检查者的周围旋转的旋转/旋转(ROTATE/ROTATE)型为例加以了说明,但也可以使用于将许多探头环形阵列,只有X射线管在被检查者周围旋转的固定/旋转(STATIONARY/ROTATE)型等种种形式。
此外,在上述实施方式中,作为重新构成1断层的断层象数据时所需要的角度范围,前面已说明过需要被检查者周围一圈,约360度分的投影数据,但也可适用于使用“180度+视角”分的投影数据的半周扫描等任何重新构成方式。
还有,在上述实施方式之中,作为将入射X射线变换为电荷的装置,采用前面已介绍过的用闪烁体等萤光体把X射线变为光线,进而将该光线用光电二极管等光电变换元件变为电荷的间接变换形式。但也可以采用利用X射线生成电子空穴对并向电极的移动,即利用光电导现象的直接变换方式。
此外,在上述实施方式中,介绍了单管球型的X射线CT装置,但也适用于将多组对X射线管与X射线检测器安装在旋转环上的所谓多管球型的X射线CT装置。
正如以上所述,依据本发明,即便是不太熟练的操作者也能在制定摄影方案时简单而又迅速地随时设定最佳的重新构成方式,可提供能够既省力又高效地制定正确的摄影方案的X射线CT装置等放射线CT装置。
下面根据图11至图21说明本发明实例之一的第2实施方式。在第1实施方式之中对重新构成方式进行了重点说明,而第2实施方式的重点则与多断层CT装置的螺距等有关,具体而言,第2实施方式存储在辅助存储装置112中的摄影方案程序的内容与第1实施方式不同。
第2实施方式的第1实施例是根据操作者输入的信息,自动选择并显示螺距的实例。下面就本实施例的动作加以说明。
首先,操作者在图4所示的构成摄影方案制定系统120一部分的显示装置116上显示的摄影方案制定画面上,输入患者信息以及数据收集后的处理等规定事项。
接着,操作者进行被检查者的扫描摄影(不让X射线管和放射线检测器系统旋转,让X射线管产生X射线,将平台插入台架的诊断用开口并摄影)。对用扫描摄影取得的数据实施规定的处理,即可得到扫描图SN。该扫描图SN如图4所示,显示在摄影方案制定画面上,该图4所示的画面是操作者正在选择上述的自动摄影模式的情况。
接着,操作者在该摄影方案制定画面上,边取得摄影方案制定系统120的支援,边设定检查对象部位、扫描条件、重新构成条件、图象显示与记录条件(窗口条件)等从扫描到图象记录的流程,。
在这一系列的设定操作中,系统方面如图11以及图12所示,可进行自动支援该设定的支援处理。而且,该图11及图12所示的双方的处理,由构成摄影方案制定系统120的核心部分的主控器110,作为摄影方案制定处理(主处理)的背景处理,应答该制定处理的起动并开始实施。因此,操作者可以在不必为该支援分散任何精力的条件下专心于摄影方案,而且还能享受恰当的支援功能。
图11表示,在上述的摄影方案制定处理期间,变更了X射线检测器103之中使用的探头列数,即断层数时的支援处理。
具体而言,主控器110依次读取当场指定的断层数(探头列数)、螺距、以及管电流(步骤S1-S3)。接着,主控器110判断断层数是否已在实施摄影方案制定处理期间变更(步骤S4)。由于主控器110与操作者正在监视经输入装置115输入摄影方案制定画面上的摄影断层宽度的窗口(参照图4)的输入值,因而可根据该数值的变更,判断上述变更。
当上述步骤S4的判断为YES,即判断为断层数已变更时,主控器110运算与变更断层数相对应的螺距(步骤S5)。在该运算中既可以求取与断层数的变更程序成比例的螺距。也可以求取成比例而且规纳为近似的整数值的螺距,还可以求取成比例而且偏移0.5节距的高密度取样的螺距。
作为成比例的例子,例如断层数(检测器列数)=4,且螺距=5的临时设定,变更为断层数=8时,可自动变更为螺距=10。与之相反,断层数(检测器列数)=8,且螺距=7的临时设定,变更为断层数=4时,可自动变更为螺距=3.5。
接着,主控制器110运算供给与变更断层数相对应的X射线管101的管电流(步骤S6)。例如断层数(检测器列数)=4,且螺距=5的临时设定,变更为断层数=8时。管电流可自动变更为一半。这样就可保持X射线辐射量相同。
接着,主控器110在更新步骤S5以及S6计算的新的螺距以及管电流的显示值的同时,将其存储(步骤S7)。还有,采用一定时间内使该更新的螺距以及管电流的显示闪烁,或用文字信息显示等装置显示自动更新的内容(步骤S8)。
其后,主控器110在一定的待机时间内判断是否已到下一次的处理时间,当到达该时间时,只要没有处理结束的指令,即把处理返回到步骤S4,重复上述的一系列处理(步骤S9、S10)。
在上述的图11的处理之中,设定为同时自动变更螺距以及管电流两个方面,但也可以只变更其中某一方。
(具体例)
那么,作为此种变更的一种方式,举一个仅改变螺距的实例。假定开始时打算以断层数(检测器列数)=8实施螺旋扫描,将螺距定为7,但在制定摄影方案期间,变更成为断层数(检测器列数)=4。这种情况下,可通过上述图11的处理,自动把螺距变更为一半,例如3.5。
该变更后的摄影方案制定画面,如图13所示,应答操作者的操作的断层数的变更,可把螺距自动变更为3.5。一经确定该变更后的值,该值即可反映在其后的螺旋扫描之中。
采用该变更后的螺距的扫描时的几何图,被模式化为图4所示。因这种状态是与上述的图18作对比,由此可知断层数虽被变更,取决于螺距的取样密度仍可保持相同状态。
此外,作为另一种变更方式,假定开始时打算以断层数(检测器列数)=4实施螺旋扫描,将螺距定为5,但在制定摄影方案期间,变更成断层数(检测器列数)=8。这种情况下,通过上述的图11的处理,螺距可自动变更为增加一倍的值,例如10。
还有,作为另一种变更方式,假定开始时打算以断层数(检测器列数)=4实施螺旋扫描,将螺距定为5,但在制定摄影方案期间,变更成断层数(检测器列数)=8。这种情况下,通过上述图11的处理,螺距可自动变更为增加一倍的值,例如10,且管电流(X射线管的管丝电流)可自动变更的原先的120mA的一半——60mA。这样不仅螺旋扫描的取样密度、对被检查者立体而言,X射线的辐射量也可在变更前后保持同等状态。
还有,作为另一种变更方式,若仅就管电流的情况而言,假定开始时打算以断层数(检测器列数)=4实施螺旋扫描,螺距定为5,但在制定摄影方案期间,变更成断层数(检测器列数)=8。这种情况下,通过上述图11的处理,管电流可自动变更为原先的值120mA的一半——60mA(此时仍可保持螺距=5)。
再回到图12加以说明。图12表示,在上述摄影方案制定期间,变更了重新构成断层厚度(图象厚度)时的支援处理。
具体而言,主控器110依次读取当场正在指定的重新构成断层厚度以及图象生成间隔(步骤S11-S12)。接着,主控器110判断重新构成断层厚度在正在进行的摄影方案制定期间是否已被变更(步骤S13)。由于主控器110与操作者正在监视通过输入装置输入摄影方案制定画面上的摄影断层宽度的窗口(参照图15)的输入值,因而可根据该数值的变更,判断上述变更。
上述步骤S13判断为YES,即判断为重新构成断层厚度已被变更的情况下,主控器110运算与变更后的重新构成断层厚度相对应的图象生成间隔(步骤S14)。在该运算之中,可求取与断层数的变更程度成比例的图象生成间隔。例如临时决定想得到的重新构成断层厚度(图象厚度)=1mm,且图象生成间隔=1mm,但是当把重新构成断层厚度变更为0.5mm时,图象生成间隔可自动变更为0.5mm
接着,主控器110在把步骤S14运算的新的图象生成的显示值更新并存储(步骤S15)。并用使该更新的图象生成间隔的显示闪烁一定时间,以及用文字信息显示等方法,显示自动更新的内容(步骤S16)。
其后,主控器110边判断是否已到下次的处理时间,边待机一定时间,当到该时间时,只要没有处理结束的指令,即将处理返回到步骤S13,重复上述一系列处理(步骤S17、S18)。
(具体例)
那么,作为此种重新构成断层厚度的变更的一种方式,可举出下例:开始时临时把想得到的重新构成断层厚度(图象厚度)定为1mm,而且把图象生成间隔定为1mm,随后又把重新构成断层厚度变更的0.5mm。这种情况下,图象生成间隔也可自动变更为0.5mm。
由于该变更,摄影方案制定画面,如图15、图16所示,可自动更新图象生成间隔的显示。该变更后的值一经确定,该值即可反映在其后的螺旋重新构成之中。
采用该变更后的图象生成间隔的重新构成时的几何图,如图17所示,被模式化。该状态下,即使变更重新构成的图象厚度,重新构成的数据中也不会产生残缺,因而可以毫无遗漏地取得信息,重新构成断层象。
此外,重新构成断层厚度变更的另一种方式,可举出下例:开始时临时把想得到的重新构成断层厚度(图象厚度)定为1mm,而且把图象生成间隔定为1mm,但又把重新构成断层厚度变更为2mm。此种情况下,图象生成间隔也可自动变更为2mm。
如上所述,本实施方式,在使用多断层CT装置进行螺旋扫描时的摄影方案制定期间,即使在变更了所希望的断层数(探头列数)及重新构成断层厚度(图象厚度)的数值的情况下,也可在装置方面自动变更与该断层数密切关连的参数(螺距、管电流等)。因此,可以防止因在不适当的摄影条件下实施摄影(扫描)造成的图象质量低下。此外,由于不必进行由该原因引起的再次摄影,因而可以减少相应的X射线辐射。还有,对操作者来说,由于既不必有随时留心有关参数的精神压力,又不必靠手工操作设定实际变更,因而可显著减轻操作劳动量,正因如此,提高患者处理量也就成为可能。
(第2实施例)
参照图18及19说明第2实施方式的第2实施例。而在下面的说明之中,对于与上述的实施方式的构成要素相同或相等的部分使用同一标记,并省略或简化其说明。
图18表示在上述的摄影方案制定处理期间,X射线检测器103之中,变更了使用的探头列数,即断层数时的告警处理。
具体而言,主控器110在其步骤S21-S24之中,进行与上述的图11的步骤S1-S4相同的处理。并在步骤S24之中,判断为断层数已由原来的值变更为另外的值的情况下,主控器110向操作者发出催促告警信号,以便确认摄影方案制定画面上相关的螺距的值以及或者管电流的值(步骤S25)。
该告警如图19所示,可用下述各种方式实施:变更螺距以及、或者管电流的窗口背景色;使数值闪烁;实施上述方式的同时发出声响;显示立体印刷信息等。该图的实例是开始时打算以断层数(探头列数)=8实施螺旋扫描,并把螺距设定为7,但因操作者把断层数变更为8,因而以把螺距以及、或者管电流的窗口背景色变更为显眼的颜色,催促操作者确认。
发出该告警信号之后,主控器110判断螺距以及、或者管电流的值是否已由操作者变更(步骤S26)。接着,在一定时间段之内,该值已被变更的情况下,主控器110参照图表,判断该值是否适当值(步骤S27)。是适当值时,待机到下次处理时间,继续处理的情况下,可返回到步骤S24(步骤S28、S29)。
另一方面,在步骤S26之中,当判断为螺距以及、或者管电流的值未被变更时,在一定时间内,边重复该判断边待机(步骤S30)。当等待了一定时间螺距以及、或者管电流的值仍未变更的情况下,实施禁止其后实行的螺旋扫描的处理(例如设立禁止标志),同时在摄影方案制定画面上显示禁止扫描的指令内容。
由于这样做能够唤起操作者的注意,以便对应摄影方案制定期间的断层数的变更而变更螺距以及、或者管电流,因而与过去相比,能够更正确的设定摄影条件,从而能够抑制图象质量下降及X射线辐射量的增加。
(第3实施例)
下面参照图20及图21说明第2实施方式的第3实施例。
图20表示在上述摄影方案制定处理期间,变更了想得到的重新构成断层厚度(图象厚度)时的先警处理。
具体而言,主控器110,在其步骤S41-S43之中,进行与上述图12的步骤S11-S13相同的处理。而且,在步骤S43之中,当判断为重新构成断层厚度(图象厚度)已由原先的值变更为其它值时,主控器110在摄影方案制定画面上对操作者发出催促其确认相关的图象生成间隔的值的告警(步骤S44)。
该告警如图21所示,以下述各种方式实施:变更图象生成间隔的窗口的背景色;使数值闪烁;实施上述显示的同时发出声响;显示立体印刷信息等。该图的实例为,开始时打算以重新构成断层厚度(图象厚度)=1mm实施螺旋扫描,并将图象生成间隔设定为1mm,但由于操作者把重新构成断层厚度变更成0.5mm,因而用把图象生成间隔的窗口背景色变更为显眼的颜色,催促操作者确认。
发出该告警信号后,主控器110判断操作者是否已变更了图象生成间隔(步骤S45)。继而在一定时间段内,该值被变更的情况下,主控器110照例参照图表判断该值是否适当值(步骤S46)。当该值是适当值时,待机到下次的处理时间,继续处理的情况下,可返回到步骤S43,(步骤S47、S48)。
另外,在步骤S45之中,当判断为图象生成间隔的值未被变更时,在一定时间内仍然边重复该判断边待机(步骤S49)。当等待了一定时间后,图象生成间隔的值仍然未被变更的情况下,可实施禁止在其后实行的螺旋扫描的处理(例如设立禁止标志),同时可在摄影方案制定画面上显示已禁止扫描的指令内容。
由于这样做能够唤起操作者的注意,以更对应摄影方案制定期间的重新构成断层厚度的变更而变更图象生成间隔,因而与第2实施例相同,与过去相比,能够更正确地设定摄影条件,从而能够抑制图象质量下降以及X射线辐射量的增加。
本发明并不局限于上述实施方式,在本发明的实施阶段,只要不超出其核心内容的范围,可以用种种变形方式实施。
例如,在上述实施方式中,作为X射线CT装置,举例说明时使用的是现在的主流方式-X射线管与放射线检测器为一体,在被检查者周围旋转的旋转/旋转(ROTATE/ROTATE)式,但也可以适用于将许多探头环形阵列,只有X射线管在被检查者周围旋转的静止/旋转(STATIONARY/ROTATE)式等各种方式。
此外,在上述实施方式之中,已说明过作为重新构成1断层的断层图象数据所需的角度范围,需要被检查者周围一圈,约360度分的投影数据,但是也可适用于使用108度+图象角分的投影数据的半扫描等任一种重新构成方式。
还有,在上述实施方式之中,作为把入射X射线变换为电荷的装置,对于用闪烁体等萤光体把X射线变为光线,进而把该光线用光电二级管等光电变换元件变换为电荷的间接变换方式,已做过说明,但也可以采用利用X射线使半导体内生成电子空穴对并向电极移动的光电导现象的直接变换方式。
此外,在上述实施方式之中,关于单管球型的X射线CT装置加以了说明,但也可以适用于将多组对X射线管与X射线检测器配置在旋转环上的所谓多管球型X射线CT装置。
Claims (2)
1.一种计算机断层摄影装置,用于取得被检查者的断层象,其特征在于包括:对上述被检查者照射放射线的放射线源;检测透过上述被检查者的放射线的二维的放射线检测器,该放射线检测器将由多个探头构成的元件列,多列配置在与该探头列成正交的方向上;根据上述放射线检测器的输出信号,收集投影数据的数据收集装置;使上述放射线检测器相对于被检查者,以规定的螺距螺旋式移动的移动装置;操作者变更摄影断层数的输入装置;按照上述摄影断层数的变更,发出要求重新确认上述螺距的告警的控制器。
2.一种计算机断层摄影装置,用于取得被检查体的断层象,其特征在于包括:对上述被检查者照射放射的放射线源;检测透过上述被检查者的放射线的二维的放射线检测器,该放射线检测器将由多个探头构成的探头列,多列配置在与该探头列成正交的方向上;根据上述放射线检测器的输出信号,收集投影数据的数据收集装置;使上述放射线检测器相对于被检查者,以规定的螺距螺旋式移动的移动装置;从上述收集到的投影数据,重新构成上述被检查者的多个重新构成断层的图象的重新构成装置;操作者变更上述重新构成断层的厚度的输入装置;依照上述重新构成断层厚度的变更,发出要求重新确认该多个重新构成断层的螺距的告警的控制器。
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