CN102100564A - X射线ct装置以及x射线ct装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种X射线CT装置及其控制方法，该X射线CT装置用于进行定位像摄影以及扫描摄影，具备：摄影区域数据取得部，作为在进行上述扫描摄影时的摄影区域，基于上述定位像，取得在上述被检体的体轴方向上具有相互不同的宽度的第1摄影区域以及第2摄影区域；照射场控制部，取得针对上述第1摄影区域的照射场以及针对上述第2摄影区域的照射场，与由上述移动部所产生的上述相对位置对应地控制上述照射场规定部，以针对各上述摄影区域形成上述取得的上述照射场；X射线控制部，与由上述移动部所产生的上述相对位置对应地控制上述X射线产生部，以向上述第1摄影区域以及上述第2摄影区域照射X射线而进行上述扫描摄影。

Description

X射线CT装置以及X射线CT装置的控制方法

相关申请的交叉引用

本申请基于2009年12月17日提交的在先的日本专利申请No.2009-286444并要求其优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明的实施方式涉及搭载了多列检测器(二维检测器)的X射线CT装置(X-ray CT system)。更为详细地讲，涉及具有减少被检体的被照射量的结构的X射线CT装置以及其控制方法。

背景技术

所谓X射线CT装置是对被检体照射进行旋转操作的X射线束(beam)，根据检测透射被检体的X射线所取得的信息来形成断层图像等的装置。近年来，作为该X射线CT装置提出具备二维检测器的装置。所谓二维检测器是在波束产生源的旋转轴方向(被检体的体轴方向)上具有多列由在波束产生源的旋转方向上一列地排列的检测元件所构成的检测部列的装置。这样，将在旋转方向上设置多个检测部列的情况称为检测列的多列化。

在具备了该二维检测器的X射线CT装置中，可以通过一次旋转扫描(scanning)来取得在被检体中的广泛范围区域内的数据(data)。因此，使用了二维检测器的X射线CT装置，具有旋转数较少地完成、实现了摄影的效率化的优点。

通过使用具备该二维检测器的X射线CT装置，能够进行多层扫描(multi-slice scanning)、容积扫描(volume scanning)、动态容积扫描(dynamic volume scanning)、以多列形式进行的螺旋扫描(helical scanning)等。所谓容积扫描，是对全身进行扫描而保存为体数据(volume data)的扫描方法，并且能够在之后对该体数据进行摄影(filming)或者图像传送等。另外，将体数据分配到不同部位的多个范围中，从而可以独立地指定重建条件。例如，从肩到头顶部一口气进行扫描，从而可以以头顶部为10mm的厚度、颅底部为5mm的厚度、颈部为1mm的厚度来重建图像。所谓螺旋扫描是通过使被检体在体轴方向上移动，并且使X射线产生源以及二维检测器旋转，来使X射线以螺旋状进行照射而取得的数据的方法。这也可以使X射线产生源以及二维检测器移动。

并且，以往，在通过一次或者多次地进行容积扫描来进行关心区域的扫描时，以通过相同列数的扫描、且尽可能少的次数对扫描范围进行扫描、且对在扫描范围中的不需要的区域不照射X射线的方式，确定进行扫描的列数和扫描次数来进行扫描(参照日本特开2001-59872号公报)。

另外，通过X射线照射而使被检体被照射，在其被照射量较多的情况下会对被检体产生不良影响。因此，也提出了用于减少被照射量的技术。作为该技术，例如有：基于定位图像测量能够以相同的S/N对所有切片进行图像显示的最低mA的Real-EC、以能够根据定位图像以相同图像对所有切片进行图像显示的方式从两个方向计算最低mA并进行电流控制的VolumeEC的技术等。

但是，在专利文献1所述的以往的方法中，由于以一次确定的列数进行一连串的扫描，因此对该相应的列宽的范围照射相同强度的X射线。因此，在以生成优良图像质量的图像为目的来确定X射线照射量时，虽然存在要避免被照射的部分，但是不能只对该部分减少X射线照射量，X射线照射量过多。另外，在以减少要避免被照射的部分的被照射为目的时，要避免被照射的部分的周围的X射线照射量也减少了，图像质量降低。

并且，虽然存在如上所述的Real-EC或者Volume EC等减少被照射的技术，但是这些方法只是计算在全体扫描区域中取得相同图像质量所需要的X射线量，而没有考虑像X射线感受性较高的部位这样的要避免被照射的部分。另外，在这些方法中扫描中的列数也是固定的。因此，即使在这些方法中，由于多列化等而使得检测器的体轴方向的宽度越宽，在一次旋转中照射X射线的范围就越广，从而形成同时对被检体的结构不同的部位进行扫描，因此难以只对要避免被照射的部分抑制X射线的照射量。

并且，在以往的技术中，为了对要避免被照射的区域以较少的X射线照射量进行X射线照射，需要对关心区域的全部范围分别地手动设定照射场以及检测元件列的数，因此很烦杂的。

发明内容

根据本发明的实施方式，作为进行扫描摄影时的摄影区域，由于基于定位像来取得在被检体的体轴方向具有相互不同的宽度的第1摄影区域以及第2摄影区域，因此能够对关心区域的全部范围容易地设定照射场等。

此外，具有如下的结构：通过指定摄影区域中的一部分区域，取得只对该指定的区域照射X射线的照射场以及只对其它的区域照射X射线的照射场，并通过对使用该取得的各照射场来指定的区域以所期望的X射线照射量进行X射线的照射，以及对其它区域以所期望的X射线照射量进行X射线的照射，对各区域进行独立的扫描从而进行各区域的图像生成。由此，仅指定摄影区域(关心区域)的一部分区域，就能够自动地区分指定的区域与除指定的区域以外的区域而进行仅对各自的区域的X射线照射。因此，在要使X射线的照射量与其它部分的照射量不同的情况下，可以容易地进行该区域的设定。

而且，通过根据上述的区域指定来变更照射的X射线照射量，从而可以容易地进行使针对指定的区域的X射线的照射量不同的摄像。由此，可以进行对X射线的感受性较高的部位(例如，眼睛或者乳房等)减少X射线的照射量的摄像，或者对要取得高图像质量的部分增加X射线的照射量的摄像。而且，由于可以使对指定的区域的X射线照射量不同，因此可以减少被检体的被照射。

附图说明

图1为与该实施方式有关的X射线CT装置的框图。

图2为用于说明使用了定位像的关心区域的设定的图。

图3为用于说明关心区域内的一部分的区域(第2摄影区域)的指定的图。

图4为用于说明根据区域的指定来取得照射区域的一个例子的图。

图5为表示在与本实施方式有关的X射线CT装置的X射线CT图像的摄像中的动作的流程图。

图6为用于说明根据区域的指定取得照射区域的其它例子的图。

图7为用于说明根据体轴方向的各点上所需要的X射线照射量来取得照射区域的一个例子的图。

具体实施方式

[第1实施方式]

以下，针对与第1实施方式有关的X射线CT装置进行说明。图1为表示与本实施方式有关的X射线CT装置的功能的框图。但是，在图1中用点划线所表示的部分没有包含在本实施方式中，而在第2实施方式中进行说明。

以下，首先说明X射线CT装置的进行摄像的主要结构。并且，接着，说明基于由医师或者检查技师等操作者(以下简称“操作者”)所指定的摄影区域中的一部分的区域，对照射场、X射线照射量(也称为X射线量)、以及使用的检测器列等的各值进行计算，并且使用了这些计算的照射场、X射线照射量以及使用的检测器列的X射线CT图像的摄像。在以下，将要拍摄被检体的X射线CT图像的摄影区域称作关心区域(也称作ROI)。另外，与本实施方式有关的X射线CT装置具有定位像(scanogram)摄影模式(mode)与扫描模式这2种模式。

所谓定位像摄影模式是进行定位像(用于进行摄影位置的设定的X射线透视图像)的摄影的模式，并在与本实施方式有关的X射线CT装置中为了扫描计划，事先进行定位像的摄影，并将定位像存储在存储部010中。在定位像的摄影中，使X射线管001与检测器004固定，一边使床003在被检体P的体轴方向(以下，有时简称“体轴方向”)上直线移动，一边进行X射线检测器数据的数据收集动作。在此，定位像通常以0度，90度的观察(view)角度位置(平面方向与侧面方向)进行摄影。另外，所谓扫描模式是进行通常的X射线CT图像的摄像的模式。

(进行摄像的主要结构)

与本实施方式有关的X射线CT装置，如图1所示，具备载置被检体P的床003、以载置在该床003上的被检体为中心来进行旋转的机架(gantry)005，并且，对机架005在相互相对的位置上配置X射线管001以及检测器004。并且，对机架005在X射线管001的X射线照射口的附近配置准直仪(collimator)002。

X射线管001为产生X射线的真空管，并被设置在机架005上。经由高电压产生部(图1中未图示)对X射线管001供给X射线的照射所需要的电力。X射线管001通过利用所供给的高电压使电子加速并使其与靶(target)碰撞，来向载置在有效视野区域FOV内的被检体P照射X射线。并且，X射线管001接受后述的X射线控制部016的控制，变更照射的X射线的X射线照射量。照射量越多则对被检体P的被照射越大，照射量越小则对被检体P的被照射越小。该X射线管001为“X射线产生部”或者“X射线产生源”的一个例子。

准直仪002简单地表现为2张板，在该2张板之间存在间隙。并且，准直仪002接受来自后述的照射场控制部017的控制，可以通过移动2张板来变更该间隙的大小。准直仪002通过使从X射线管001照射的X射线通过上述的间隙，而作为例如圆锥形的X射线束即锥束(corn-beam)X射线来照射被检体P。并且，准直仪002通过接受来自后述的照射场控制部017的控制来改变间隙的大小，从而变更对被检体P照射的X射线的照射场。照射场越小，则对被检体P的X射线的照射范围(照射区域)越小，照射场越大，则对被检体P的X射线的照射范围(照射区域)越大。该准直仪002为“照射场规定部”的一个例子。

检测器004与X射线管001相对地配置，并具有检测透射了被检体P后的X射线(透射X射线)的多信道X射线检测元件。在此，所谓检测透射X射线是检测该透射X射线的X射线量。并且，在以下将该检测的X射线量称为“透射X射线数据”。该X射线检测元件并行排列，以接受在与载置在床003上的被检体P的体轴正交的方向上展宽的X射线束。在以下将该列称为“检测元件列”。并且，与本实施方式有关的检测器004与从X射线管001照射的X射线束的体轴方向的展宽相对应地在被检体P的体轴方向上并行排列多个检测元件列。该检测元件列是例如并列地配置320列等。这样，与本实施方式有关的检测器004为二维检测器(多列检测器)，与本实施方式有关的X射线CT装置为能够通过后述的机架005的一次旋转实施在体轴方向上具有固定宽度的区域的摄像的容积扫描的装置。

并且，检测器004接受来自后述的检测器控制部019的控制，能够进行使用的检测元件列、换言之实施透射被检体P的透射X射线的检测的检测元件列的数的变更。具体来讲，例如，在检测器004具有320列检测元件列的情况下，能够以使用其中100列或者使用所有的320列的方式进行使用的检测器元件列的数的变更。但是，在本实施方式中，将该使用的X射线元件列排列的检测器元件列的中心(被检体P的体轴方向的检测器元件列的中心)作为中心使用与被检体P的体轴方向相等的列。具体来讲，例如在具有320列的情况下，160列与161列之间为中心，使用从此处沿着被检体的体轴的头方向与沿着被检体的体轴的脚方向的规定列。即，在320列中使用100列的情况下，如果从被检体的头方向向脚方向将各X射线元件列的号码设为1至320列，则使用110列至160列以及161列至210列。该使用的X射线元件列的数的变更由于确定了相对由准直仪002所确定的大小的照射场所需要的检测元件列的数，因此检测器004与准直仪002的照射场的大小相对应地进行变更。

检测器004用包含在设定为使用的各检测元件列中的各X射线检测元件来检测从X射线管001照射、通过准直仪002并透射了被检体P的透射X射线。检测器004将通过各X射线检测元件检测的透射X射线的透射X射线数据输出至数据收集部007。该检测器004为“检测部”的一个例子。

机架005接受旋转控制部006的控制，以载置在床上的被检体P的体轴为中心进行旋转。一边进行来自上述的X射线管001的X射线的照射以及由检测器004进行的透射X射线的检测，一边进行机架005的旋转。

数据收集部007具有多个DAS(Data Acquisition System：数据采集系统)芯片(chip)(未图示)。数据收集部007接受在通过检测器004检测的所有信道(channel)中的透射X射线数据的输入。并且，数据收集部007对输入的透射X射线数据进行放大处理、A/D转换处理等信号处理。数据收集部007将进行了信号处理的数据输出至图像重建部008。

图像重建部008从数据收集部007接受数据的输入。图像重建部008对从数据收集部007输入的数据进行重建处理，生成规定的切片量的图像数据。更为详细地讲，在定位像摄影时，使用由数据收集部007收集到的定位扫描图像(scanogram)的数据(被检体透视数据)来生成定位像的图像数据，在扫描时，使用由数据收集部007收集到的数据来生成X射线CT图像的图像数据。图像重建部008将生成的图像数据输出至显示控制部009。该数据收集部007以及图像重建部008为“图像生成部”的一个例子。

显示控制部009从图像重建部008接受图像数据的输入。并且，显示控制部009在显示部013中显示从存储部010取得的定位像、基于从图像重建部008输入的图像数据的X射线CT图像、各种摄影条件、由X射线对被检体产生的被照射剂量或者被照射量的指数等。该显示控制部009为“显示控制部”的一个例子。另外，显示部013为“显示部”的一个例子。

存储部010由硬盘(hard disk)等存储介质构成。在存储部010中通过综合控制部020保存在图像重建部008中生成的定位像/重建得到的X射线CT图像的图像数据等。

综合控制部020居间进行各功能部之间的数据的交接，或者进行各功能部的动作定时(timing)的调整等。但是，在此，为了方便说明，有时以各功能部彼此直接进行数据的交接的方式进行说明。另外，综合控制部020从输入部012接受由操作者选择定位像摄影模式或者扫描模式中的任一模式的指示，而进行将各功能部的模式切换到所选择的模式。

(各值的计算)

操作者使用用户界面(user interface)011来进行关心区域的指定以及包含在关心区域中的一部分区域(要减少X射线照射量的区域)的指定。该一部分区域为“第2摄影区域”的一个例子。另外，该关心区域的除第2摄影区域以外的区域为“第1摄影区域”的一个例子。具体来讲，操作者首先利用输入部012来输入定位像的显示请求。基于该请求，通过显示控制部009在显示部013中显示从存储部010所取得的图2中所示的定位像100。图2为用于说明使用了定位像的关心区域的设定的图。操作者参照在显示部013中所显示的定位像100，利用鼠标(mouse)等输入部012对进行被检体P的摄像的关心区域200(图2中的用虚线包围的部分)进行设定。并且，操作者指定如图3所示的作为在关心区域200中要减少X射线照射量的区域的区域201以及区域202。图3为用于说明关心区域内的一部分区域(第2摄影区域)的指定的图。在此，在本实施方式中，作为要减少X射线量的区域，指定相当于具有X射线感受性较高的水晶体的眼睛部分的区域201以及相当于具有X射线感受性同样较高的乳腺的乳房部分的区域202这2个区域。但是，该区域也可以是1个，也可以是3个以上。并且，操作者输入针对指定的区域201以及区域202的X射线照射量(以下称为“第2X射线量”)，以及对关心区域200的除区域201和区域202以外的区域的X射线量照射量(以下称为“第1X射线量”)。在此，在本实施方式中，对于区域201以及区域202，由于要以比关心区域200的其它区域少的X射线照射量使用X射线的照射，因此操作者将第2X射线量设定成比第1X射线量低。并且，操作者利用输入部012将包含使用了该定位像100的关心区域200的指定、区域201以及区域202的指定、以及与各区域对应的第1以及第2X射线量的摄影区域数据输入至摄影区域数据取得部014。

摄影区域数据取得部014通过输入部012接受摄影区域数据的输入。接着，摄影区域数据取得部014将输入的摄影区域数据从照射区域确定部输出至X射线控制部016。该摄影区域数据取得部014为“摄像区域数据取得部”的一个例子。

照射区域确定部015从摄影区域数据取得部014接受摄影区域数据的输入。

照射区域确定部015具有存储器(memory)等存储区域，并将使用检测元件列的最大列数能够拍摄的体轴方向的宽度(以下称为“最大摄影宽度”)预先存储在自己的存储区域中。照射区域确定部015基于输入的摄影区域数据，确定每个针对各自的区域的扫描的X射线照射区域(以下简称“照射区域”)。具体来讲，照射区域确定部015参照在关心区域200中作为指定的区域(第2摄影区域)的区域201和区域202、以及作为除此以外的区域(第1摄影区域)的区域301、区域302和区域303，来判断各区域的体轴方向的宽度是否比最大摄影宽度大，并确定体轴方向的宽度比最大摄影宽度大的区域。在本实施方式中，区域201、区域202以及区域301的体轴方向的宽度比最大摄影宽度小，区域302以及区域303的体轴方向的宽度比最大摄影宽度大。

照射区域确定部015针对体轴方向的宽度比最大摄影宽度小的区域(在本实施方式中的区域201、区域202以及区域301)，将只对该区域照射X射线的区域确定为照射区域。

另外，照射区域确定部015针对体轴方向的宽度比最大摄影宽度大的区域(在本实施方式中的区域302以及区域303)，如图4所示等分该区域，从而取得在体轴方向上具有在比最大摄影宽度小的宽度中的最大宽度的区域。在此，图4为用于说明根据区域的指定取得照射区域的一个例子的图。由于区域302在将体轴方向的宽度2等分时成为最大摄影宽度以下，因此照射区域确定部015作为如图4所示进行照射的区域，取得在体轴方向上平分区域302而取得的区域302a以及区域302b，并将取得的区域302a以及区域302b确定为照射区域。另外，由于区域303在将体轴方向的宽度3等分时成为最大摄影宽度以下，因此照射区域确定部015作为如图4所示进行照射的区域，取得在体轴方向上对区域303进行3等分而取得的区域303a、区域303b以及区域303c，并将取得的区域303a、区域303b以及区域303c确定为照射区域。并且照射区域确定部015将区域301、区域201、区域302a、区域302b、区域202、区域303a、区域303b以及区域303c作为照射区域输出至综合控制部020。由此，综合控制部020将后述的移动部018依次控制成检测器004的检测元件列的中央(即X射线的照射场的体轴方向的中央)与各照射区域的中央依次一致。检测元件列的中央与该各照射区域的中央一致的状态为针对各照射区域的X射线照射位置。在以下说明中，对以从被检体P的头向脚、即、区域301、区域201、区域302a、区域302b、区域202、区域303a、区域303b以及区域303c的顺序进行扫描的情况进行说明。

并且，照射区域确定部015将确定的照射区域输出至X射线控制部016、照射场控制部017、移动部018以及检测器控制部019。该照射区域确定部015为“照射区域确定部”的一个例子。

照射场控制部017从照射区域确定部015接受照射区域的输入。该照射场控制部017为“照射场控制部”的一个例子。

照射场控制部017基于输入的照射区域，确定针对各照射区域的照射场。具体来讲，照射场控制部017以只对作为通过一次扫描所输入的照射区域的区域301、区域201、区域302a、区域302b、区域202、区域303a、区域303b、区域303c的各区域照射X射线的方式，取得针对各照射区域的照射场。

当被检体P的扫描开始时，照射场控制部017从综合控制部020接受床003与机架005的相对位置(即、床003与X射线管001以及检测器004在被检体P的体轴方向的相对位置)的输入。照射场控制部017能够通过该床003与机架005的相对位置掌握对被检体P的哪个照射区域照射X射线的情况。在此，在本实施方式中，照射场控制部017接受上述的相对位置的输入，但是只要能够掌握机架005位于针对哪个照射区域的照射位置，也可以设为接受其它的信息的结构，例如，也可以从综合控制部020接受下一个照射位置或者现在的照射位置为针对哪个照射区域的照射位置的信息的输入。

当从综合控制部020输入的X射线的照射位置与区域301一致时，照射场控制部017控制准直仪002并以照射场成为与区域301对应的照射场的方式进行变更。其次，当从综合控制部020输入的X射线的照射位置与区域201一致时，照射场控制部017控制准直仪002并以照射场成为与区域201对应的照射场的方式进行变更。这样，当X射线的照射位置依次与各照射区域一致时，控制准直仪002而变更为与该照射区域对应的照射场。但是，在此，为了方便说明，在照射位置与各照射区域一致之后进行照射场的变更，但是由于能够掌握接下来对哪个照射区域进行X射线照射，因此，也可以设为在向进行下一次的X射线照射的照射位置的移动中，照射场控制部017控制准直仪002而变更为对应的照射场的结构。

另外，在本实施方式中，将照射区域确定部015构成为与照射场控制部017独立的功能部，但是也可以设为将该照射区域确定部015包含在照射场控制部017中的构成。

X射线控制部016从摄影区域数据取得部014接受摄影区域数据的输入。并且，当被检体P的扫描开始时，X射线控制部016从综合控制部020接受床003与机架005的相对位置的输入。

X射线控制部016参照摄影区域数据，在X射线的照射位置为关心区域200的除区域201以及区域202以外的区域(具体来讲，为区域301、区域302a、区域302b、区域303a、区域303b以及区域303c)的情况下，以照射第1X射线量的方式控制X射线管001。另外，在X射线的照射位置为关心区域200的区域201以及区域202的情况下，X射线控制部016X将射线管001控制成照射第2X射线量。该X射线控制部016为“X射线控制部”的一个例子。

检测器控制部019从照射区域确定部015接受摄影区域数据的输入。该检测器控制部019为“检测器控制部”的一个例子。

检测器控制部019具有存储器等存储区域，并将使用检测元件列的最大列数能够拍摄的体轴方向的宽度(以下称为“最大摄影宽度”)预先存储在自己的存储区域中。检测器控制部019基于输入的照射区域，对各区域确定使用的检测元件列的数。具体来讲，检测器控制部019计算在一次扫描且只对区域301、区域201、区域302a、区域302b、区域202、区域303a、区域303b以及区域303c的各自的区域照射X射线时检测该照射场的透射X射线所需要的检测元件列的数。

当被检体P的扫描开始时，检测器控制部019从综合控制部020接受床003与机架005的相对位置(即、床003与X射线管001以及检测器004在被检体P的体轴方向的相对位置)的输入。在此，在本实施方式中，检测器控制部019可以设为接受上述的相对位置的输入，但是只要能够掌握机架005位于相对哪个照射区域的照射位置，也可以设为接受其它信息的结构，例如，也可以从综合控制部020接受下一个照射位置或者现在的照射位置是针对哪个照射区域的照射位置的信息的输入。

当从综合控制部020输入的X射线的照射位置与区域301一致时，检测器控制部019控制检测器004而以使用的检测器元件列的数成为与区域301对应的数的方式进行变更。其次，当从综合控制部020输入的X射线的照射位置与区域201一致时，检测器控制部019控制检测器004而以使用的检测器元件列的数成为与区域201对应的数的方式进行变更。通过这样，在X射线的照射位置依次与各照射区域一致时，控制检测器004，从而与该照射区域对应地变更使用的检测器元件列的数。但是，在此，为了方便说明，在照射位置与各照射区域一致之后进行使用的检测器元件列的数的变更，但是由于能够掌握接下来对哪个照射区域进行X射线照射，因此，也可以设为在向下一个照射区域的照射位置移动中，检测器控制部019预先控制检测器004而变更为所对应的使用的检测元件列的数的结构。

在此，也可以设为在检测器控制部019中配置照射区域确定部015而与照射场控制部017分别取得照射区域的结构。

移动部018接受来自综合控制部020的控制命令，使床003在被检体P的体轴方向上移动。具体来讲，综合控制部020基于从照射场控制部017输入的照射区域控制移动部018，以使检测器004的检测元件列的中央(即X射线的照射场的体轴方向的中央)与各照射区域的体轴方向的中央的位置一致。具体来讲，综合控制部020在使移动部018开始床003的移动之后，使用配置在床003上的编码器等来掌握床003移动的距离，在根据该距离判断X射线的照射位置与各照射区域一致时，停止由移动部018进行的床的移动。综合控制部020针对区域301、区域201、区域302a、区域302b、区域202、区域303a、区域303b以及区域303c依次进行由上述移动部018进行的床003的移动。该移动部018为“移动部”的一个例子。

旋转控制部006从综合控制部020接收由移动部018将床003移动至照射位置的移动完成了的通知。并且，在基于照射场控制部017的准直仪002的控制、以及基于检测器控制部019的检测器004的控制结束之后，在该照射位置上旋转机架005。对于该旋转，可以进行预先通过操作者输入的旋转数的旋转，例如，可以是将操作者预先确定的旋转数输入至摄影区域数据中，旋转控制部006参照摄影区域数据而使机架005旋转的结构等。

并且，与本实施方式有关的X射线CT装置在照射场控制部017取得的针对被检体P的各照射区域中，以X射线控制部016控制的X射线照射量，通过照射场控制部017控制的照射场而对被检体P进行X射线的照射，使用检测器控制部019控制的检测器004的检测器元件列的数，检测透射被检体P的透射X射线，并根据该检测结果生成X射线CT图像。

(动作)

接着，参照图5说明在与本实施方式有关的X射线CT装置的X射线CT图像的摄像中的动作。图5为表示与本实施方式有关的X射线CT装置的X射线CT图像的摄像中的动作的流程图。

步骤(step)S001：接受来自操作者的定位像摄影的指示，综合控制部020进行向定位像摄影模式的切换，将机架005固定在规定的位置上，并使床003依次移动至规定的位置，通过从X射线管001照射X射线并通过检测器004检测X射线，来对定位像进行摄像，并将摄像得到的定位像存储在存储部010中。

步骤S002：操作者利用用户界面011，将存储在存储部010的定位像显示在显示部013中，参照该显示的定位像，使用输入部012，指定关心区域以及包含在该关心区域中的要减少X射线照射量的一部分区域，还指定在各区域中的X射线照射量，将包含这些指定的摄影区域数据输入至摄影区域数据取得部014。

步骤S003：照射区域确定部015基于摄影区域数据取得部014取得的摄影区域数据，确定在由操作者指定的区域以及除指定的区域以外的区域中体轴方向宽度超过最大摄影宽度的区域，以将该确定的区域成为在最大摄影宽度以下、且在体轴方向上具有最大的宽度的区域的方式，在体轴方向上进行等分来确定照射区域。此时，在体轴方向的宽度为最大摄影宽度以下的区域时，该区域直接地成为照射区域。

步骤S004：照射场控制部017取得用于对各照射区域进行扫描的照射场。

步骤S005：检测器控制部019对各照射区域计算所对应的使用的检测元件列的数。

步骤S006：综合控制部020基于从照射场控制部017输入的照射区域，控制移动部018来使床003移动，使X射线的照射位置从被检体P的头侧的区域(朝向图4的图面的上侧的区域)开始依次与照射区域一致。

步骤S007：照射场控制部017移动准直仪002，以成为与现在的照射区域对应的照射场的方式变更X射线的照射场。

步骤S008：检测器控制部019控制检测器004，以成为与现在的照射区域对应的检测元件列的数的方式变更使用的检测元件列的数。

步骤S009：旋转控制部006而使机架005旋转。并且在机架005旋转的状态下，X射线管001以在摄影区域数据中的指定的X射线照射量来照射X射线，检测器004通过准直仪002来检测透射被检体P的透射X射线。

步骤S010：数据收集部007收集通过检测器004的各X射线检测元件所检测的透射X射线数据并进行放大处理、A/D转换处理等信号处理。

步骤S011：图像重建部008重建从数据收集部007输入的数据，生成图像数据。

步骤S012：显示控制部009基于从图像重建部008输入的图像数据，使X射线CT图像显示在显示部013中。

步骤S013：综合控制部020判断从照射场控制部017输入的所有的照射区域的摄像是否结束。在所有的照射区域的摄像没有结束(否)时返回步骤S006。在所有的照射区域的摄像结束(是)时，结束X射线CT装置的X射线CT图像的摄像动作。

在以上说明的流程中，在步骤S004之后进行步骤S005以及步骤S006，但是该顺序可以相反，也可以同时实施，而且，步骤S005以及步骤S006的顺序也是可以相反，也可以同时实施。

如以上说明，与本实施方式有关的X射线CT装置具有如下结构：接受关心区域以及其一部分的区域的指定，从而自动地取得只对所指定的一部分的区域照射X射线的照射区域以及只对关心区域的除所指定的一部分的区域以外的区域照射X射线的照射区域，并对所指定的一部分的区域以较少的X射线照射量进行摄像，对关心区域中的除所指定的一部分的区域以外的区域以较多的X射线照射量进行摄像。

由此，与本实施方式有关的X射线CT装置通过操作者进行简单的操作，就可以对作为所指定的一部分的区域的包含X射线感受性较高的部分的区域减少被照射，可以对其它区域生成高图像质量的图像。因此，能够减少对不需要那么多X射线照射量的部分的被照射，并且容易地提供高图像质量的图像。

另外，由于使用体轴方向的宽度为最大摄影宽度以下并且尽可能大的这样的照射区域，因此可以缩短检查时间，能够减轻对患者造成的负担。

(变形列)

在与本变形例有关的X射线CT装置中，照射区域的取得方法与之前说明的实施方式的情况不同。因此，以下，以基于照射区域确定部015的照射区域的取得方法为主进行说明。与本变形例有关的X射线CT装置的框图也为图1中所表示的情况。在以下说明中，以与第1实施方式相同地如图3所示那样指定关心区域200、且作为在关心区域200中要减少X射线照射量的一部分区域而指定了区域201以及区域202的情况进行说明。

照射区域确定部015与之前说明的实施方式同样地参照从摄影区域数据取得部014输入的摄影区域数据，确定在由操作者所指定的区域以及关心区域中的除指定的区域以外的区域中体轴方向的宽度超过最大摄影宽度的区域。在此，作为体轴方向的宽度超过最大摄影宽度的区域，确定图3的区域302以及区域303。

照射区域确定部015针对体轴方向的宽度超过最大摄影宽度的区域，以体轴方向的宽度为最大摄影宽度的区域进行划分、且剩下部分成为最大摄影宽度以下的方式，取得照射区域。即、以成为体轴方向的宽度为最大摄影宽度的区域为多个、以及体轴方向的宽度为最大摄影宽度以下的区域为1个的方式，分割原区域。具体来讲，区域302以及区域303如图6那样地进行分割。图6为用于说明根据区域的指定取得照射区域的其它的例子的图。即、区域302被分割为：体轴方向的宽度为最大摄影宽度的区域即区域302c、和体轴方向的宽度为最大检测以下的区域302d，区域303被分割为：体轴方向的宽度为最大摄影宽度的区域即区域303d以及区域303e、和体轴方向的宽度为最大检测以下的区域303f。

照射区域确定部015将取得的照射区域输出至X射线控制部016、照射场控制部017、移动部018、检测器控制部019以及综合控制部020。

并且，照射场控制部017对各照射区域取得所对应的照射场。

检测器控制部019对各照射区域计算所对应的使用的检测元件列的数。

当输入扫描开始命令时，综合控制部020切换为扫描模式，综合控制部020控制移动部018，而使床003移动到使X射线的照射位置与从照射场控制部017输入的照射区域一致。

然后，从由X射线控制部016所控制的X射线管001对各照射区域照射所对应的X射线照射量的X射线，在数据收集部007收集通过检测器004所检测的透射X射线数据并进行信号处理之后，通过图像重建部008进行重建并生成图像数据，基于该图像数据通过显示控制部009在显示部013中显示X射线CT图像。

即使在使用了如以上说明的照射区域的取得方法的情况下，也可以与先前说明的实施方式同样地，减少对不需要那么多的X射线照射量的部分的被照射，并且提供高图像质量的图像，还可以缩短检查时间，能够减轻对患者造成的负担。

另外，在以上说明的第1实施方式以及该变形列中，虽然操作者指定关心区域中的要减少X射线照射量的部分的区域，但是也可以相反地设为指定关心区域中的要增加X射线量的部分的区域这样的结构。

另外，在以上说明中，虽然设为操作者使用定位像指定关心区域中的要减少X射线照射量的部分的区域的结构，但是也可以设为如下的结构，例如，预先输入指定眼睛部分的区域和乳房部分的区域，利用图像识别技术(例如，根据全体的身体的比率取得眼睛部分以及乳房部分的大概位置的方法)等来自动地检测定位像中的眼睛部分的区域以及乳房部分的区域，并将该区域自动设定为指定的区域。

另外，在以上说明中，通过检测器控制部019变更了使用的检测元件列的数，但是也可以不进行变更。此时，也可以是检测元件列全部使用、而随后删除不需要的数据的方法。

另外，在以上说明中，以床003移动的结构进行了说明，而机架005在体轴方向上移动的结构也是同样的。

(第2实施方式)

以下，针对与第2实施方式有关的X射线CT装置进行说明。与本实施方式有关的X射线CT装置具有与基于定位像的被检体的各部所需要的X射线的照射剂量(X射线照射量)的变化相对应地取得照射区域的结构，该结构与第1实施方式不同。因此，在以下说明中，以照射区域的取得方法为主进行说明。表示与本实施方式有关的X射线CT装置的功能的框图也用图1进行表示。在以下说明中，只要没有特别说明，附加了与第1实施方式相同的符号的功能部具有的相同功能。

与本实施方式有关的X射线CT装置为附加了在第1实施方式中用图1的点划线表示的照射剂量计算部021的结构。

照射剂量计算部021具有存储器等的存储区域。并且，照射剂量计算部021在自己的存储区域具有过去在进行X射线照射时对被检体的哪个位置以什么样的程度的X射线照射量进行了X射线照射的统计数据。

并且，照射剂量计算部021从存储部010取得定位像，基于自己存储的统计数据，计算对显现在该定位像中的被检体的体轴方向的哪个部分需要什么样的程度的X射线照射量，从而作成在图7中表示的曲线(graph)700。曲线700为设横轴为X射线照射量(mA)、设纵轴为定位像的体轴方向的位置的曲线。在此，图7为用于说明基于在体轴方向的各点上所需要的X射线照射量来取得照射区域的一个例子的图。曲线700的曲线701表示对被检体P的体轴方向的位置统计地取得的使用的X射线照射量的值。照射剂量计算部021将作成的曲线700输出至照射场控制部017以及检测器控制部019。该照射剂量计算部021进行的曲线700的作成以及向照射区域确定部015的输出在实际的摄像(扫描)之前预先进行，照射区域确定部015在实际摄像(扫描)之前预先存储该曲线700。

照射区域确定部015预先存储在曲线701中的变化量的阈值。另外，如上所述，照射区域确定部015预先存储曲线700。所谓变化量的阈值是相对在曲线701各点上的微分值的阈值。即、照射场控制部017取得对曲线701的各点进行微分从而求出微分值，在该微分值超过预先存储的阈值时判断变化量大。

并且，照射区域确定部015在相当于在曲线701中的连续的变化量超过阈值的点的体轴方向的位置的中心的位置插入照射区域的分割线。但是，在变化量超过阈值的点被包含在指定的区域(这里指区域201以及区域202)中的情况下，照射区域确定部015在该位置不插入照射区域的分割线。并且，照射区域确定部015取得从在变化量以较大的点插入分割线的位置开始到在下一个变化量较大的点处的分割线或者指定的区域为止的体轴方向的宽度，在该取得的宽度为最大摄影宽度以下时，将其间的区域直接作为照射区域，在该取得的宽度比最大摄影宽度大时，作为照射区域，取得将该分割线与分割线之间的体轴方向的宽度等分的区域。

在此，在本实施方式中，在相当于连续的变化量超过阈值的点的体轴方向的中心的位置插入照射区域的分割线，而这种情况也可以使用其它点，例如，可以取得连续的点的重心来将该点的体轴方向的位置作为照射区域的分割线。

另外，作为该照射区域的分割线的位置，也可以是将X射线照射量的峰值部分或者重心作为中心、且将不超过变化量的阈值的范围作为照射区域的结构。

在本实施方式中，如图7所示，从点702到点703、以及从点705到点706是变化量超过阈值的连续的点。因此，照射区域确定部015在点702与点703之间的体轴方向的中心的点704、以及点705与点706之间的体轴方向的中心的点707的位置插入区域的分割线。在此，与区域202对应的位置的曲线701的点的变化量也超过阈值，但是由于这被包含在如上所述地指定的区域中，因此不插入分割线。在此，从指定的区域201到点704的体轴方向的位置为止的区域、从点704的体轴方向的位置到区域202为止的区域以及从指定的区域202到点707的体轴方向的位置为止的区域分别在最大摄影宽度以下，并分别成为作为照射区域的区域302e、区域302f以及区域303g。并且，由于从点707的体轴方向的位置到关心区域200结束为止没有变化量超过阈值的点，而且其间的体轴方向的宽度超过最大摄影宽度，因此，照射场控制部017将从点707的体轴方向的位置到关心区域200结束为止的区域在体轴方向上等分，取得区域303h以及区域303i。并且，照射场控制部017由于在区域301之间没有变化量超过阈值的点，并且没有超过最大摄影宽度，因此直接作为照射区域。另外，照射场控制部017由于区域201以及区域202为指定的区域并且没有超过最大摄影宽度，因此直接设为照射区域。

并且，照射区域确定部015将取得的照射区域输出至X射线控制部016、照射场控制部017、移动部018、检测器控制部019以及综合控制部020。

照射场控制部017取得与输入的照射区域对应的照射场。

检测器范围控制部019计算与输入的照射区域对应的使用的检测元件列的数。

X射线控制部016从综合控制部020接受照射区域的输入。并且X射线控制部016从照射剂量计算部021接受曲线700的输入。并且，将在各照射区域中的最大的X射线照射量作为在其照射区域中的X射线量来控制X射线管001。在此，在各照射区域中的X射线照射量可以选择其它值，例如可以为在该照射区域的体轴方向的各点处的X射线照射量的平均值等。

并且，各功能部，与基于综合控制部020的控制由移动部018使床003移动相应地，利用与各照射区域对应的、所设定的照射场、计算的使用的检测元件列以及X射线照射量来进行X射线的照射以及检测，并利用该检测的数据来生成图像数据，并将其显示在显示部013中。

如以上说明那样，与本实施方式有关的X射线CT装置具有如下的结构：基于在统计地计算的被检体P的体轴方向的各位置处的X射线照射量，在摄像中使用在所需要的X射线量极端地变化的部分分割的照射区域。

由此，只对要避免被照射的部分以较少的X射线照射量进行X射线照射，并且能够避免对需要X射线照射量较少的部分以较多的X射线照射量照射X射线。因此，能够减轻对患者的照射的伤害。

(变形例)

与本变形列有关的X射线CT装置具有如下的结构：在考虑X射线的锥角(体轴方向的X射线束的展宽)而对要避免被照射的部分照射了较多的X射线照射量的情况下，进一步分割照射区域来抑制对要避免被照射的部分照射X射线，这与先前说明的实施方式的情况不同。因此，以下，以基于照射场控制部017的照射区域的取得方法为主进行说明。与本变形列有关的X射线CT装置的框图也用图1表示。

与本变形例有关的照射区域确定部015存储X射线的照射角度的阈值。在此，对X射线的锥角进行说明。从X射线管001照射的X射线通过准直仪002而对被检体P进行照射，但是此时X射线一边展宽一边对被检体P进行照射。在此时所照射的X射线中体轴方向的展宽角度为锥角。该照射的X射线的端缘部分不被使用于图像形成中，但是在对照射区域的图像进行摄像时，X射线的端缘部分照射到了照射区域之外。并且，如果照射场在体轴方向上越大，则与其对应的锥角越大，地，在照射区域以外的部分照射X射线的比例相应地变大。因此，照射场控制部017为了使X射线不照射到照射区域之外，则更细地分割照射场，作成使与较细地分割的照射场对应的锥形角变小的照射区域。

因此，进一步详细地说明该照射区域的取得方法。首先，照射区域确定部015与先前说明的实施方式同样地取得照射区域。在此，由于锥角由照射区域的大小来确定，因此照射区域确定部015能够在确定了照射区域的时刻掌握其锥角。具体来讲，在将照射区域302(参照图3)等分而成的各照射区域302a、302b(参照图4)的情况下，照射区域确定部015对各照射区域302a、302b以与各照射区域302a、302b对应的锥角照射X射线时，在X射线的端缘部分照射到各照射区域302a、302b之外(图4中所表示的照射区域201或者照射区域202)的情况下，为了减少X射线的端缘部分照射到照射区域之外的区域，取得更细分割的照射区域(如从2等分变成3等分那样增加分割照射区域的数)，并确定与取得的照射区域对应的锥角的大小。

另一方面，在如图3、图4以及图7所示那样照射区域301未被等分的情况下，照射区域确定部015，在以与照射区域301对应的锥角照射X射线时，在X射线的端缘部分照射到了照射区域301之外(例如，图3等中表示的照射区域201)的情况下，照射区域确定部015，将该区域301等分，取得以减少X射线的端缘部分照射到照射区域301之外的区域的方式分割的照射区域(增加分割照射区域的数)，并确定与取得的照射区域对应的锥角的大小。

在此，在本实施方式中在通过增加各区域的等分来对照射区域照射X射线时，X射线的端缘部分不会照射到照射区域之外，但是如果不会以其它的照射区域的X射线照射量对要避免被照射的部分较多地进行照射，这也可以采用其它方法。例如，可以采用调整对应于与要避免被照射的区域相邻的照射区域的锥角，将与要避免被照射的区域不相邻的剩余部分直接作为照射区域，或者进行等分而作为照射区域的方法。

各功能部基于该取得的照射区域，与基于综合控制部020的控制而通过移动部018使床003移动相应地，利用与各照射区域对应的、设定的照射场、计算的使用的检测元件列以及X射线照射量来进行X射线的照射以及检测，利用该检测的数据来生成图像数据，并将其显示在显示部013中。

如以上说明那样，与本变形例有关的X射线CT装置具有如下的结构：在考虑X射线的锥角而对要避免被照射的部分照射了较多的X射线照射量的情况下，进一步分割照射区域。

由此，可以进一步抑制对要减少被照射的部分的多余的X射线的照射，并且能够进一步减轻对患者的照射的伤害。

虽然这里描述了特定的实施方式，但是这些实施方式仅作为例子示出，不用于限定本发明的范围。实际上，此处表述的新颖方法和系统也可以体现为许多不同的其它形式，而且在不背离本发明的精神的情况下，可以对本发明的方法和系统作各种省略、替换和变更。随附的权利要求要求以及其等同物旨在覆盖落入本发明的范围和精神内的所有形式和变形。

Claims (11)

1.一种X射线CT装置，进行定位像摄影以及扫描摄影，该X射线CT装置具备：

X射线产生部，向被检体照射X射线；

照射场规定部，可变地限制所照射的上述X射线的照射场；

检测部，配置在隔着上述被检体而与上述X射线产生部相对的位置上，在上述被检体的体轴方向上具有多个检测元件列，所述检测元件列由多个X射线检测元件在与上述体轴正交的方向上排列而成，所述X射线检测元件用于检测透射上述被检体的透射X射线；

移动部，使上述X射线产生部以及上述检测部与上述被检体的相对位置在上述被检体的体轴方向上变更；

图像生成部，基于上述检测部检测的上述透射X射线生成图像数据；以及

显示控制部，将基于上述图像数据的X射线CT图像显示在显示部中，

该X射线CT装置的特征在于，包括：

摄影区域数据取得部，作为在进行上述扫描摄影时的摄影区域，基于上述定位像取得在上述被检体的体轴方向上具有相互不同的宽度的第1摄影区域以及第2摄影区域；

照射场控制部，取得针对上述第1摄影区域的照射场以及针对上述第2摄影区域的照射场，并与由上述移动部产生的上述相对位置对应地控制上述照射场规定部，以针对各上述摄影区域形成上述取得的上述照射场；以及

X射线控制部，与由上述移动部所产生的上述相对位置对应地控制上述X射线产生部，以向上述第1摄影区域以及上述第2摄影区域照射X射线来进行上述扫描摄影。

2.根据权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，

所述X射线CT装置还包括输入部，

上述第2摄影区域是通过操作上述输入部的方式以及对上述定位像进行图像识别的方式中的任一种指定的区域。

3.根据权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于：

上述X射线控制部控制上述X射线产生部，以针对上述第1摄影区域以及上述第2摄影区域分别以相互不同的第1X射线量以及第2X射线量照射X射线。

4.根据权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，还包括：

照射区域确定部，在上述第1摄影区域以及上述第2摄影区域分别比基于上述检测元件列的最大列数能够拍摄的在上述体轴方向上的最大摄影宽度大的情况下，分割为比上述最大摄影宽度小的摄影区域，并确定每个上述扫描摄影的X射线照射区域；

上述照射场控制部基于由上述照射区域确定部取得的上述X射线照射区域，取得在各X射线照射区域的摄影中使用的照射场，控制上述照射场规定部，以针对各上述X射线照射区域形成上述取得的照射场。

5.根据权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，还包括：

检测器控制部，基于上述照射区域确定部取得的上述X射线照射区域，计算在各上述X射线照射区域的摄影中使用的上述检测元件列的数，与由上述移动部所产生的上述相对位置对应地控制上述检测部，使得在上述扫描摄像时对各上述X射线照射区域使用上述计算出的上述检测元件列的数。

6.根据权利要求4或5所述的X射线CT装置，其特征在于：

上述照射区域确定部在上述第1摄影区域以及上述第2摄影区域的每一个中存在具有比上述最大摄影宽度大的在上述体轴方向上的宽度的大摄影区域的情况下，通过将上述大摄影区域在上述体轴方向等分而形成上述最大摄影宽度以下的区域，取得与上述等分的区域对应的照射场。

7.根据权利要求4或5所述的X射线CT装置，其特征在于：

上述照射区域确定部在上述第1摄影区域以及上述第2摄影区域的每一个中存在具有比上述最大摄影宽度大的在上述体轴方向上的宽度的大摄影区域的情况下，将上述大摄影区域分割为具有上述最大摄影宽度的一个或者多个区域与剩下的区域，并取得与上述分割的区域对应的照射场。

8.根据权利要求4所述的X射线CT装置，其特征在于，

所述X射线CT装置还包括表示在全部的上述摄影区域中的沿着上述被检体的上述体轴方向的各位置上的X射线照射量的曲线，

上述照射区域确定部在根据上述曲线的变化量大的上述体轴方向的位置而计算出的位置分割上述全部的摄影区域，并取得与上述分割的区域对应的照射场。

9.根据权利要求8所述的X射线CT装置，其特征在于：

上述照射区域确定部分割上述取得的照射场，使得在以与上述取得的照射场对应的锥角对该取得的照射场照射X射线的情况下，在对与上述照射场相邻的照射场照射上述X射线时，上述X射线不被照射到上述相邻的照射场。

10.根据权利要求1到5中任一项所述的X射线CT装置，其特征在于：

上述第2X射线量比上述第1X射线量少。

11.一种进行定位像摄影以及扫描摄影的X射线CT装置的控制方法，所述X射线CT装置具备：

X射线产生源，向被检体照射X射线；

准直仪，可变地限制所照射的上述X射线的照射场；

检测器，配置在隔着上述被检体而与上述X射线产生源相对的位置上，在上述被检体的体轴方向上具有多个检测元件列，所述检测元件列由多个X射线检测元件在与上述体轴正交的方向上排列而成，所述X射线检测元件用于检测透射上述被检体的透射X射线；

移动机构，使上述X射线产生源以及上述检测器与上述被检体在上述被检体的体轴方向上相对地移动；以及

图像生成部，基于上述检测器检测的上述透射X射线生成图像数据，

所述X射线CT装置的控制方法的特征在于，包括：

进行定位像摄影的步骤；

摄影区域数据取得步骤，基于上述定位像，取得将上述被检体的全体的摄影区域在体轴方向上划分为以第1X射线量摄影的第1摄影区域、以及照射剂量比第1X射线量少的第2摄影区域而指定的摄影区域数据；

照射区域确定步骤，将上述第1摄影区域以及上述第2摄影区域分割为比使用上述检测元件列的最大列数能够拍摄的在上述体轴方向上的最大摄影宽度小的摄影区域，确定多个X射线照射区域；

照射场计算步骤，针对各上述X射线照射区域取得进行X射线照射的各自的照射场；

移动步骤，使上述X射线产生源以及上述检测器与上述被检体相对地在上述被检体的体轴方向上移动；

照射场控制步骤，与上述相对位置对应地控制上述准直仪，以形成与各上述X射线照射区域对应的上述取得的上述照射场；

X射线量控制步骤，根据上述相对位置，控制上述X射线产生源的X射线照射量，以对上述第1摄影区域照射上述第1X射线量，对上述第2摄影区域照射上述第2X射线量；

X射线照射步骤，向上述被检体照射X射线；

X射线检测步骤，检测被照射且透射了上述被检体的透射X射线；

图像数据生成步骤，基于上述检测的上述透射X射线，生成图像数据；以及

图像显示控制步骤，使基于上述图像数据的X射线CT图像显示在显示部中。

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