CN102525533A - X射线ct装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种X射线CT装置，即使X射线管的X射线输出的上升沿特性和下降沿特性不同，也能够左右平衡良好地减少放射线感受性较高的组织的被照射量。具有：第一控制单元，在进行X射线CT扫描时，在X射线管位于第一观察角度θ1时，开始将X射线输出从第一级别L1切换为更小的第二级别L2的控制，在X射线管位于第二观察角度θ2时，开始将X射线输出从第二级别L2切换为第一级别L1的控制；第二控制单元，控制第一观察角度θ1以及第二观察角度θ2，使得X射线管的X射线输出变得比第一级别L1小从而被降低的X射线照射量相对于与被检体的正面方向对应的X射线管的基准观察角度θo为左右均等。

Description

X射线CT装置
技术领域
本发明涉及X射线CT(Computed Tomography：计算机断层摄影)装置，具体地涉及根据X射线管的观察（view）角度使X射线管的X射线输出发生变化的X射线CT装置。
背景技术
在使用了X射线CT装置的摄影中，公知如下方法：仅在X射线管处于与放射线感受性较高的组织接近的预定的观察角度范围时，使X射线管的X射线输出比通常的级别(level)小并进行扫描(scan)(例如，参照专利文献1、摘要)。根据该方法，能够减少向放射线感受性较高的组织的被照射量。
专利文献1：日本特开2004-321587号公报。
但是，作为放射线感受性较高的组织，举出晶状体、甲状腺、乳腺、生殖器等。并且，对于这些放射线感受性较高的组织或其周边的组织来说，从被检体观察，大致左右对称地构成。因此，一般地，在使用上述方法时，使X射线输出的级别减小的X射线管的观察角度范围也以与被检体的正面方向对应的X射线管的观察角度例如X射线管位于被检体的正上方的观察角度为基准而左右对称。
但是，X射线管的X射线输出具有如下特性：即使开始切换控制，也并不是立刻进行切换，需要某程度的较短的时间而发生变化。此外，X射线输出的上升沿特性与下降沿特性不同。即，在使X射线输出上升的情况下和使X射线输出下降的情况下，X射线输出的变化的方式或变化所需要的时间不同。因此，即便将使X射线输出比通常的级别小的X射线管的观察角度范围做成左右对称，照射到被检体的X射线的射线量也不是左右对称，左右平衡(balance)良好地减少放射线感受性较高的组织的被照射量是困难的。
发明内容
由于这样的情况，希望得到一种能够左右平衡良好地减少放射线感受性较高的组织的被照射量的X射线CT装置。
第一观点的发明提供一种X射线CT装置，具有： X射线管，对被检体照射X射线；扫描单元，使所述X射线管围绕所述被检体旋转，进行X射线CT扫描；第一控制单元，在进行所述X射线CT扫描时，在所述X射线管位于第一观察角度时，开始将所述X射线管的X射线输出从第一级别切换为比该第一级别小的第二级别的控制，在所述X射线管位于与所述第一观察角度不同的第二观察角度时，开始将所述X射线管的X射线输出从所述第二级别切换为所述第一级别的控制；第二控制单元，以所述X射线管的X射线输出变得比所述第一级别小从而减少的X射线照射射线量相对于与所述被检体的正面方向对应的所述X射线管的基准观察角度为左右均等的方式，对所述第一观察角度以及第二观察角度进行控制。
第二观点的发明如上述第一观点的X射线CT装置，其中， 所述第二控制单元对所述第一观察角度以及所述第二观察角度进行控制，使得在表示所述X射线CT扫描中的所述X射线管的观察角度和X射线输出的关系的图表上被所述第一级别的线（line）和该X射线输出的实际的线包围的区域的面积相对于所述基准观察角度为左右均等。
第三观点的发明如上述第二观点的X射线CT装置，其中，所述第二控制单元对所述第一观察角度以及所述第二观察角度进行控制，使得所述图表（graph）中的所述区域的针对所述观察角度方向的重心位置或者中央位置与所述基准观察角度一致。
第四观点的发明如上述第三观点的X射线CT装置，其中，所述图表表示使所述X射线管的管电压为恒定时的所述X射线管的管电流的分布。
第五观点的发明提供一种X射线CT装置，其中，具有：X射线管，对被检体照射X射线；扫描单元，使所述X射线管围绕所述被检体旋转，进行X射线CT扫描；第一控制单元，在进行所述X射线CT扫描时，在所述X射线管位于第一观察角度时，开始将所述X射线管的X射线输出从第一级别切换为比该第一级别小的第二级别的控制，在所述X射线管位于与所述第一观察角度不同的第二观察角度时，开始将所述X射线管的X射线输出从所述第二级别切换为所述第一级别的控制；第二控制单元，以如下方式进行控制：在使相对于与所述被检体的正面方向对应的所述X射线管的基准观察角度为左右对称的两个观察角度为从所述X射线管的旋转方向的跟前侧离开的第三观察角度以及第四观察角度时，所述第一观察角度成为从所述第三观察角度离开第一角度幅度的量的跟前的观察角度，所述第二观察角度成为从所述第四观察角度离开比所述第一角度幅度小的第二角度幅度的量的跟前的观察角度。
第六观点的发明如上述第一观点至第五观点的任意一项的观点的X射线CT装置，其中， 所述基准观察角度是所述X射线管位于所述被检体的正上方时的观察角度。
第七观点的发明如上述第一观点至第五观点的任意一项的观点的X射线CT装置，其中，还具有根据操作者的操作对所述基准观察角度进行调整的调整单元。
第八观点的发明如上述第一观点至第五观点的任意一项的观点的X射线CT装置，其中，还具有：检测单元，检测所述被检体的姿势；调整单元，基于所述检测到的姿势对所述基准观察角度进行调整。
第九观点的发明如上述第八观点的X射线CT装置，其中，还具有取得在轴向(axial)方向观察所述被检体时的图像的取得单元，所述检测单元基于所述取得的图像对以所述被检体的体轴方向为中心轴的扭转角度进行检测，所述调整单元根据所述检测到的扭转角度对所述基准观察角度进行调整。
第十观点的发明如上述第八观点的X射线CT装置，其中，还具有取得在轴向方向观察所述被检体时的图像的取得单元，所述检测单元基于所述取得的图像对所述被检体的左右方向的位置进行检测，所述调整单元根据所述检测到的左右方向的位置，调整所述基准观察角度。
第十一观点的发明如上述第八观点的X射线CT装置，其中，还具有取得在AP方向观察所述被检体时的图像的取得单元，所述检测单元基于所述取得的图像对所述被检体的左右方向的位置进行检测，所述调整单元根据所述检测到的左右方向的位置对所述基准观察角度进行调整。
第十二观点的发明如上述第十一观点的X射线CT装置，其中，在AP方向观察所述被检体时的图像是AP探查(scout)图像、PA探查图像或者冠状(coronal)断层图像。
第十三观点的发明如上述第九观点或者第十观点的X射线CT装置，其中，在轴向方向观察所述被检体时的图像是利用螺旋扫描(helical scan)的所述X射线管的第N次旋转的扫描得到的图像，所述调整单元对所述螺旋扫描的所述X射线管的第N+1次的扫描的所述基准观察角度进行调整。
第十四观点的发明如上述第九观点或第十观点的X射线CT装置，其中，在轴向方向观察所述被检体时的图像是利用第一扫描位置的轴向扫描得到的图像，所述调整单元对与所述第一扫描位置接近的第二扫描位置的轴向扫描的所述基准观察角度进行调整。
第十五观点的发明如上述第一观点至第十四观点的任意一项的观点的X射线CT装置，其中，还具有对所述X射线CT扫描的所述X射线管的旋转速度进行设定的设定单元，所述第二控制单元使所述第一观察角度以及所述第二观察角度为从所述基准观察角度开始的相对的观察角度，根据所述设定的所述X射线管的旋转速度进行控制。
第十六观点的发明如上述第十五观点的X射线CT装置，其中，还具有选择所述被检体的摄影部位的选择单元，所述第二控制单元根据所述选择的摄影部位控制所述第一观察角度以及第二观察角度。
第十七观点的发明如上述第十六观点的X射线CT装置，其中，还具有按所述旋转速度与所述摄影部位的组合对所述第一观察角度以及第二观察角度的候选项进行存储的存储单元，所述第二控制单元将所述设定的旋转速度与所述选择的摄影部位的组合所对应的所述候选项决定为所述第一观察角度以及第二观察角度。
第十八观点的发明如上述第一观点至第十七观点的任意一项的观点的X射线CT装置，其中，所述第二级别的X射线输出是将所述第一级别的X射线输出乘以比1小的预定的系数所得到的X射线输出。
第十九观点的发明如上述第一观点至第十八观点的任意一项的观点的X射线CT装置，其中，所述第一级别的X射线输出是由自动露出机构求出的根据所述X射线管的观察角度而变化的X射线输出。
此处，“X射线管的观察角度”是规定X射线管的旋转方向的位置的角度，也称为扫描架(gantry)角度。
此外，“第一级别的X射线输出”是利用不包括有意地减少针对被检体的一部分的被照射量的条件的扫描条件所决定的X射线输出，例如是在扫描计划时由操作者输入的恒定的X射线输出或由自动露出机构决定的根据X射线管的观察角度发生变化的X射线输出等。X射线输出由X射线管的管电压和管电流决定。
根据上述观点的发明，考虑X射线输出的特性，能够以X射线照射量为左右均等的方式控制被照射减少扫描的第一观察角度以及第二观察角度，能够左右平衡良好地减少放射线感受性较高的组织的被照射量。
附图说明
图1是示意性地示出本发明的实施方式的X射线CT装置的结构的图。
图2是第一实施方式的X射线CT装置的执行扫描的部分的功能框(block)图。
图3是示出第一实施方式的X射线CT装置的动作的流程的流程图(flowchart)。
图4是示出CT扫描范围的设定例的图。
图5是示出被照射减少扫描范围的设定例的图。
图6是示出预先存储的管电流切换参数(parameter)的一例的图。
图7是表示一般的被照射减少扫描中的X射线管的观察角度和管电流的关系的图表的一例。
图8是表示利用实测或者仿真(simulation)所求出的X射线管的观察角度与管电流的关系的图表的一例。
图9是用于对第一切换观察角度以及第二切换观察角度的第一求出方法进行说明的图。
图10是用于对第一切换观察角度以及第二切换观察角度的第二求出方法进行说明的图。
图11是第二实施方式的X射线CT装置的执行扫描的部分的功能框图。
图12是用于对第二实施方式的基准观察角度的第一调整例进行说明的图。
图13是用于对第二实施方式的基准观察角度的第二调整例进行说明的图。
图14是用于对第二实施方式的基准观察角度的第三调整例进行说明的图。
图15是用于对第二实施方式的基准观察角度的第四调整例进行说明的图。
图16是用于对第二实施方式的基准观察角度的第五调整例进行说明的图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。
(第一实施方式)
图1是示意性地示出本实施方式的X射线CT装置的结构的图。X射线CT装置100具有操作控制台(console)1、摄影工作台(table)10以及扫描架20。
操作控制台1具有：输入装置2，接受来自操作者的输入；中央处理装置3，进行用于进行被检体的摄影的各部分的控制或用于生成图像的数据(data)处理等；数据收集缓冲存储器（buffer）5，对由扫描架20取得的数据进行收集；监视器（monitor）6，对图像进行显示；存储装置7，存储程序(program)或数据等。
摄影工作台10具有放置被检体40并送入到扫描架20的开口部B的托架（cradle）12。托架12利用内置在摄影工作台10中的马达(motor)进行升降以及水平直线移动。并且，此处，使被检体40的体轴方向即托架12的水平直线移动方向为z方向、使垂直方向为y方向、使与z方向以及y方向垂直的水平方向为x方向。此外，假定被检体40在仰卧的状态下被载置在托架12上的情况。
扫描架20具有旋转部15和以能够旋转的方式对旋转部15进行支持的主体部20a。在旋转部15搭载有：X射线管21；控制X射线管21的X射线控制器(controller)22；对从X射线管21产生的X射线束（beam）81进行准直(collimate)的准直器(collimator)23；对透过被检体40的X射线束81进行检测的X射线检测器24；将X射线检测器24的输出转换为投影数据并进行收集的数据收集装置(DAS：Data Acquisition System)25；旋转部控制器26，进行X射线控制器22、准直器23、DAS 25的控制。主体部20a具有使控制信号等与操作控制台1或摄影工作台10进行通信的操控控制器29。旋转部15与主体部20a经由滑动环(slip ring)30进行电连接。
图2是本实施方式的X射线CT装置的执行扫描的部分的功能框图。如图2所示，本实施方式的X射线CT装置具有：摄影部位选择部(选择单元)101；探查数据取得部(取得单元)102；CT扫描范围设定部103；被照射减少扫描范围设定部104；扫描架旋转时间设定部(设定单元)105；X射线输出设定部106；管电流减少率设定部107；管电流切换观察角度决定部(第二控制单元)108；管电流切换参数存储部(存储单元)109；CT扫描数据取得部(扫描单元、第一控制单元)110；图像重构部111；以及图像显示控制部112。
摄影部位选择部101选择被检体40的摄影部位。
探查数据取得部102设定被检体40的探查扫描范围。探查扫描范围是进行探查扫描的z方向的范围。探查扫描是在主扫描前进行的扫描，例如，能够考虑如下扫描：一边使X射线管的观察角度恒定并使被检体或者扫描架在z方向移动，一边对被检体照射射线量比主扫描低的X射线束并收集投影数据。此外，例如，能够考虑利用与主扫描相比射线量非常低的X射线束进行的螺旋扫描。探查数据取得部102控制摄影工作台10以及扫描架20，进行针对所设定的探查扫描范围RS的探查扫描，取得探查数据PS。
CT扫描范围设定部103设定主扫描的CT扫描范围。CT扫描范围是进行X射线CT扫描的z方向的范围。
被照射减少扫描范围设定部104设定主扫描中的被照射减少扫描范围。被照射减少扫描范围是CT扫描范围中的进行被照射减少扫描的z方向的范围。被照射减少扫描是如下扫描：仅在X射线管21位于预定的观察角度范围的期间，与通常级别即第一级别L1相比，使X射线管的管电流减小，收集投影数据。
扫描架旋转时间设定部105设定主扫描中的扫描架旋转时间。扫描架旋转时间是规定扫描架旋转速度即X射线管21的旋转速度的参数，是X射线管21旋转一次所需要的时间。
X射线输出设定部106设定主扫描的X射线管的X射线输出即管电压以及管电流。
管电流减少率设定部107设定被照射减少扫描中的管电流减少率k。管电流减少率k是将X射线管的管电流从第一级别L1的管电流A1减小到第二级别L2的管电流时的减少率。即，第二级别L2的管电流为(1－k)·A1。
管电流切换观察角度决定部108决定被照射减少扫描的第一切换观察角度θ1以及第二切换观察角度θ2。第一切换观察角度θ1是开始使X射线管的管电流从第一级别L1向更小的第二级别L2切换的控制的X射线管的观察角度。此外，第二切换观察角度θ2是开始使X射线管的管电流从第二级别L2向第一级别L1切换的控制的X射线管的观察角度。
管电流切换参数存储部109存储与管电流切换相关的参数。
CT扫描数据取得部110控制摄影工作台10以及扫描架20，进行针对所设定的CT扫描范围RC的CT扫描作为主扫描，取得CT扫描数据PC。CT扫描数据也称为投影数据。
图像重构部111基于CT扫描数据PC进行滤波(filter)反向投影处理等的图像重构处理，对CT扫描范围RC的z方向各位置的断层图像进行重构。
图像显示控制部112控制监视器6，将基于探查数据PS的图像或重构图像、其他的信息显示在监视器6的画面上。
接下来对本实施方式的X射线CT装置的动作进行说明。
图3是示出本实施方式的X射线CT装置的动作的流程的流程图。
在步骤(step)S1中，摄影部位选择部101选择被检体40的摄影部位。在本实施方式中，操作者从多个摄影部位的候选项之中指定一个所希望的候选项。摄影部位选择部101选择该指定的候选项作为摄影部位B。多个摄影部位的候选项例如是头部、颈部、胸部、腹部等。
在步骤S2中，探查数据取得部102设定被检体40的探查扫描范围。在本实施方式中，探查数据取得部102根据在步骤S1中所选择的摄影部位B，将包括该摄影部位B的z方向的预定的范围设定为探查扫描范围RS。此外，探查数据取得部102控制摄影工作台10以及扫描架20，进行针对所设定的探查扫描范围RS的探查扫描，取得探查数据PS。
在步骤S3中，图像显示控制部112基于在步骤S2中取得的探查数据PS，将被检体40的探查图像显示在监视器6的画面上。
在步骤S4中，CT扫描范围设定部103设定主扫描的CT扫描范围。在本实施方式中，操作者在该探查图像上指定z方向的所希望的范围。CT扫描范围设定部103将该指定的范围设定为CT扫描范围RC。
图4是示出CT扫描范围的设定例的图。在该例中，操作者在表示被检体40的头部的AP方向的探查图像41上指定坐标Za～Zb的范围，将该范围设定为CT扫描范围RC。
在步骤S5中，被照射减少扫描范围设定部104设定主扫描的被照射减少扫描范围。在本实施方式中，操作者在所显示的探查图像上指定存在于CT扫描范围RC内的包括放射线感受性较高的组织的z方向的范围。被照射减少扫描范围设定部104将该指定的z方向的范围设定为被照射减少扫描范围RD。
图5是示出被照射减少扫描范围的设定例的图。在该例中，操作者在表示被检体40的头部的AP方向的探查图像41上指定包括晶状体的坐标Zc～Zd的范围，将该范围设定为被照射减少扫描范围RD。
在步骤S6中，扫描架旋转时间设定部105设定主扫描的扫描架旋转时间。在本实施方式中，操作者从多个扫描架旋转速度的候选项之中指定一个所希望的候选项。扫描架旋转速度设定部105将该指定的候选项设定为扫描架旋转速度T。多个扫描架旋转速度的候选项例如是0.4[秒]、0.6[秒]、0.8[秒]、1.0[秒]等。
在步骤S7中，X射线输出设定部106设定主扫描的X射线管的X射线输出。在本实施方式中，操作者输入所希望的管电压和重构图像的噪声指标值(noise index)。X射线输出设定部106将该输入的管电压设定为主扫描的管电压V。此外，X射线输出设定部106利用所谓的自动露出机构设定与主扫描的通常的管电流相当的第一级别L1的管电流A1。自动露出机构基于所取得的探查数据PS和所输入的噪声指标值NI，求出根据X射线管21的z方向的坐标Z而变化的管电流A(Z)或者根据X射线管21的z方向的坐标Z以及观察角度θ而变化的管电流A(Z，θ)。因此，X射线输出设定部106将上述的管电流A(Z)或者管电流A(Z，θ)设定为第一级别L1的管电流A1。并且，X射线输出设定部106将由操作者输入的管电流设定为主扫描的管电流A1也可以。
在步骤S8中，管电流减少率设定部107设定被照射减少扫描中的管电流减少率k。在本实施方式中，如图6所示，按每个摄影部位预先求出管电流减少率的候选项，使彼此对应地存储在管电流切换参数存储部109中。管电流减少率设定部107将与在步骤S1中选择的摄影部位B对应的管电流减少率的候选项设定为管电流减少率k。
管电流减少率k的优选值根据成为被照射减少的对象的放射线感受性较高的组织的种类而不同。但是，成为被照射减少的对象的放射线感受性较高的组织的种类能够根据摄影部位大致确定。因此，如果如上述那样设定管电流减少率k，则能够根据摄影部位所包含的放射线感受性较高的组织设定优选的管电流减少率。例如，在摄影部位为头部、颈部的情况下，放射线感受性较高的组织是晶状体、甲状腺，所以，使管电流减少率k为例如0.6(60%)。此外，例如，在摄影部位为胸部的情况下，放射线感受性较高的组织是乳腺，所以，使管电流减少率为例如0.4(40%)。此外，例如，在摄影部位为腹部的情况下，放射线感受性较高的组织是生殖器，所以，使管电流减少率k为例如0.5(50%)。并且，管电流减少率设定部107也可以将由操作者指定的减少率设定为管电流减少率k。
在步骤S9中，管电流切换观察角度决定部108决定被照射减少扫描的第一切换观察角度θ1以及第二切换观察角度θ2。在本实施方式中，如图6所示，管电流切换参数存储部109按照摄影部位与扫描架旋转时间的各个组合，存储第一切换观察角度θ1以及第二切换观察角度θ2对应的表格。管电流切换观察角度决定部108参照该表格将与在步骤S1中所选择的摄影部位B和在步骤S6中所设定的扫描架旋转时间T的组合对应的候选项决定为第一切换观察角度θ1以及第二切换观察角度θ2。
此处，对上述表格的求出方法进行说明。
图7是示出被照射减少扫描的X射线管的观察角度与管电流的关系的图表的一例。在该图表的例子中，使管电压为预定的恒定电压，使管电流的通常级别为第一级别L1。并且，在观察角度β1开始将管电流从第一级别L1切换为第二级别L2的控制。进而，在观察角度β2开始将管电流从第二级别L2向第一级别L1切换的控制，管电流在观察角度β3返回到第一级别L1。此外，在该图表的例子中，基于以往的一般的被照射减少扫描的想法，以管电流减少观察角度范围相对于X射线管的基准观察角度θo为左右对称的方式进行设定。管电流减少观察角度范围是管电流比作为通常级别的第一级别L1小的X射线管的观察角度范围，在该图表的例子中是从观察角度β1到观察角度β3的范围。此外，基准观察角度是与被检体的正面方向(AP方向)对应的X射线管的观察角度，相当于被检体的左右的中心。
由该图表可知，X射线管的管电流的上升沿特性和下降沿特性不同。即，在管电流的上升时和下降时，管电流的变化的方式或变化所需要的时间不同。因此，管电流的变化在被检体的左右为非对称，被检体的右半身和左半身的被照射减少量的平衡破坏。
因此，在本实施方式中，为了防止这样的被照射减少量的平衡的破坏，以如下方式决定第一切换观察角度θ1以及第二切换观察角度θ2：使X射线管的管电流变得比第一级别L1小从而减少的X射线照射量即被照射减少量相对于基准观察角度θo为左右均等。因此，第一切换观察角度θ1以及第二切换观察角度θ2是从基准观察角度θo离开的相对角度。
例如，首先，作为被照射减少的对象，特别指定一个放射线感受性较高的组织。并且，对被认为适于该特别指定的组织的管电流的第一级别L1以及第二级别L2、管电流减少观察角度范围的幅度△βw进行决定。
然后，关于根据所决定的管电流的第一级别L1以及第二级别L2、管电流减少观察角度范围的幅度△βw所进行的被照射减少扫描，如图8所示，利用实测或者仿真求出表示X射线管的观察角度θ和管电流的关系的图表。
然后，如图8所示，在所求出的图表上，特别指定由第一级别L1的线LNa与实际的管电流的线LNb所包围的管电流减少区域S。并且，以该管电流减少区域S的面积相对于基准观察角度θo为大致左右均等的方式，在图表上使实际的管电流的线LNb在X射线管的观察角度θ方向移动(shift)。即，使开始将管电流从第一级别L1切换为第二级别L2的控制的观察角度β1和开始将管电流从第二级别L2切换为第一级别L1的控制的观察角度β2移动预定的观察角度的量△βb。
作为用于进行这样的移动的具体方法，例如，如图9所示，以上述图表中的管电流减少区域S的针对观察角度θ方向的重心位置βg与基准观察角度θo一致的方式，使观察角度β1以及观察角度β2移动。此外，例如，如图10所示，以上述图表中的管电流减少区域S的针对观察角度θ方向的中央位置βm与基准观察角度θo一致的方式，使观察角度β1以及观察角度β2移动。中央位置βm是如下位置：在使到达管电流的上升沿的第一级别L1和第二级别的中间的级别的点为p、使到达管电流的下降沿的同样的中间的级别的点为q时，与线段pq的中间点对应。
然后，使观察角度β1的移动后的观察角度β1’以及观察角度β2的移动后的观察角度β2’分别为第一切换观察角度θ1以及第二切换观察角度θ2的候选项。
并且，管电流的第一级别L1以及第二级别L2的优选值、管电流减少观察角度范围的幅度△βw的优选值根据成为被照射减少的对象的放射线感受性较高的组织的种类而不同。放射线感受性较高的组织的种类根据摄影部位的种类大致被确定。此外，针对被照射减少扫描的X射线管的观察角度θ的管电流的变化曲线根据X射线管的旋转速度即扫描架旋转时间而变化。
因此，按照摄影部位与扫描架旋转时间的可能的各个组合，按上述的顺序求出第一切换观察角度θ1以及第二切换观察角度θ2的候选项。由此，求出图6所示的表格。
并且，在本实施方式中，基准观察角度θo为观察角度0°即X射线管位于被检体的正上方的观察角度。
在步骤S10中，CT扫描数据取得部110控制摄影工作台10以及扫描架20，进行针对所设定的CT扫描范围RC的CT扫描作为主扫描，取得CT扫描数据PC。在本实施方式中，作为X射线CT扫描，假定螺旋扫描，但是，也可以是轴向扫描。此外，以该主扫描的扫描架旋转时间以及X射线管的管电压分别成为所设定的扫描架旋转时间T以及管电压V的方式进行控制。此外，对主扫描的X射线管的管电流进行控制，使得在被照射减少扫描以外时，始终是第一级别L1即管电流A1。以在被照射减少扫描时通常为第一级别L1即管电流A1的方式进行控制。但是，在X射线管位于第一切换观察角度θ1时，开始从第一级别L1即管电流A1向第二级别L2即管电流(1－k)·A1的切换控制，在X射线管位于第二切换观察角度θ2时，开始从第二级别L2即管电流(1－k)·A1向第一级别L1即管电流A1的切换控制。
在步骤S11中，图像重构部111基于在步骤S10中取得的CT扫描数据PC，进行滤波反向投影处理等的图像重构处理，对CT扫描范围RC的z方向各位置的断层图像进行重构。
在步骤S12中，图像显示控制部112将在步骤S11中重构了的断层图像显示在监视器6的画面上。
根据这样的第一实施方式，考虑X射线输出的特性，能够以X射线照射射线量左右均等的方式对被照射减少扫描的第一切换观察角度以及第二切换观察角度进行控制，能够左右平衡良好地减少放射线感受性较高的组织的被照射量。
(第二实施方式)
图11是第二实施方式的X射线CT装置的执行扫描的部分的功能框图。
与第一实施方式相比较，第二实施方式的X射线CT装置还具有被检体姿势检测部115和基准观察角度调整部116。
被检体姿势检测部115检测被检体的姿势。
基准观察角度调整部116基于检测到的姿势对基准观察角度θo进行调整。
(第一调整例)
对基准观察角度的第一调整例进行说明。
图12是用于说明基准观察角度的第一调整例的图。在第一调整例中，基于根据探查数据得到的被检体的AP方向图像，检测摄影部位的左右的位置，在主扫描前对基准观察角度θo进行调整。AP方向图像是在AP方向或者PA方向观察被检体时的图像。
探查数据取得部102利用使X射线管的旋转停止后的AP探查扫描、PA探查扫描、或者低射线量螺旋扫描取得被检体的探查数据PS。
被检体姿势检测部115基于该探查数据PS对AP方向图像进行重构。该AP方向图像是例如被检体的AP探查图像、或者利用MPR处理得到的冠状图像。
被检体姿势检测部115基于该AP方向图像，检测被检体的左右方向即x方向的位置，对从摄影部位的体轴(中心线)的等中心(iso-center)IC开始的偏移量进行检测。等中心IC是X射线管21的旋转中心。
基准观察角度调整部116根据检测到的摄影部位的x方向的偏移量，对基准观察角度θo进行调整。
图12所示的图像42、43是使摄影部位为头部时的AP方向图像的一例。例如，如图12的图像42所示，在头部的x方向的偏移量为0时，基准观察角度调整部116将基准观察角度θo调整为0°。此外，例如，如图12的图像43所示，在头部的x方向的偏移量为＋△W时，将基准观察角度θo调整为与＋△W对应的＋△αw°即θo’。与此相伴，第一切换观察角度θ1以及第二切换观察角度θ2也成为从基准角度θo为0°时移动了＋△αw°后的θ1’以及θ2’。
(第二调整例)
对基准观察角度的第二调整例进行说明。
图13是用于说明基准观察角度的第二调整例的图。在第二调整例中，基于根据探查数据得到的被检体的轴向方向图像，检测摄影部位的扭转角度，对基准观察角度θo进行调整。轴向方向图像是在轴向方向观察被检体时的图像。
探查数据取得部102利用低射线量螺旋扫描取得被检体的探查数据PS。
被检体姿势检测部115基于该探查数据PS对被照射减少扫描范围RD内的轴向方向图像进行重构。该轴向方向图像例如是使xy平面为剖面的断层图像。
被检体姿势检测部115基于该轴向方向图像对摄影部位的扭转角度进行检测。该扭转角度是例如将被检体的体轴方向即z方向作为中心轴的摄影部位的旋转角度，使摄影部位的正面朝向y方向时为0°。
基准观察角度调整部116根据检测到的摄影部位的扭转角度，对基准观察角度θo进行调整。
图13所示的图像44、45是使摄影部位为头部时的轴向方向图像的一例。例如，如图13的图像44所示，在头部的扭转角度为0°时，基准观察角度调整部116将基准观察角度θo调整为0°。此外，例如，如图13的图像45所示，在头部的扭转角度为＋△α°时，将基准观察角度θo调整为＋△α°即θo’。与此相伴，第一切换观察角度θ1以及第二切换观察角度θ2也成为从基准观察角度θo为0°时移动了＋△α°后的θ1’以及θ2’。
(第三调整例)
对基准观察角度的第三调整例进行说明。
图14是用于对基准观察角度的第三调整例进行说明的图。在第三调整例中，基于根据探查数据得到的被检体的轴向方向图像对摄影部位的左右的位置进行检测，调整基准观察角度θo。
探查数据取得部102利用低射线量螺旋扫描取得被检体的探查数据PS。
被检体姿势检测部115基于该探查数据PS对被照射减少扫描范围RD内的轴向方向图像进行重构。该轴向方向图像例如是使xy平面为剖面的断层图像。
被检体姿势检测部115基于该轴向方向图像对摄影部位的左右方向即x方向的位置进行检测，检测从摄影部位的中心线的等中心IC开始的偏移量。
基准观察角度调整部116根据检测到的摄影部位的x方向的偏移量对基准观察角度θo进行调整。
图14所示的图像46、47是使摄影部位为头部时的轴向方向图像的一例。例如，如图14的图像P3所示，在头部的X方向的偏移量为0时，基准观察角度调整部116将基准观察角度θo调整为0°。此外，例如，如图14的图像P5所示，在头部的x方向的偏移量为＋△H时，将基准观察角度θo调整为成为与＋△H对应的＋△αh°的θo’。与此相伴，第一切换观察角度θ1以及第二观察角度θ2也成为从基准观察角度θo为0°时移动了＋△αh°后的θ1’以及θ2’。
根据这样的第二实施方式的第一～第三调整例，即使在产生被检体的左右方向的偏移或者将体轴作为中心的扭转的情况下，能够与该偏移或者扭转对应地调整基准观察角度，能够在摄影部位的左半部分和右半部分取得被照射减少量的平衡。
(第四调整例)
对基准观察角度的第四调整例进行说明。
图15是用于说明基准观察角度的第四调整例的图。在第四调整例中，一边进行螺旋扫描，一边调整基准观察角度θo。
CT扫描数据取得部（取得单元）111进行螺旋间距较小(以IEC规格为例如1以下)的螺旋扫描，取得连续的CT扫描数据。
被检体姿势检测部115基于利用X射线管的第N次旋转的扫描得到的CT扫描数据CD，对被照射减少扫描范围RD内的轴向方向图像进行重构。
被检体姿势检测部115基于该轴向方向图像对摄影部位的x方向的偏移量或以z方向为中心轴的扭转角度进行检测。
基准观察角度调整部116根据检测到的摄影部位的x方向的偏移量或扭转角度，将X射线管的第N+1次旋转的扫描的基准观察角度θo调整为θo’。
(第五调整例)
对基准观察角度的第五调整例进行说明。
图16是用于说明基准观察角度的第五调整例的图。在第五调整例中，一边进行多次的连续的螺旋扫描，一边调整基准观察角度θo。
CT扫描数据取得部111在接近z方向排列的多个扫描位置连续地进行轴向扫描，取得各扫描位置的CT扫描数据。
被检体姿势检测部115基于利用第N次的轴向扫描得到的CT扫描数据CD对被照射减少扫描范围RD内的轴向方向图像进行重构。该轴向方向图像例如是使xy平面为剖面的断层图像。
被检体姿势检测部115基于该轴向方向图像对摄影部位的x方向的偏移量或以z方向为中心轴的扭转角度进行检测。
基准观察角度调整部116根据检测到的摄影部位的x方向的偏移量或扭转角度，将第N+1次的轴向扫描的基准观察角度θo调整为θo’。
根据这样的第二实施方式的第四以及第五调整例，即使在被检体的左右方向的偏移或以体轴为中心轴的扭转相对于z方向发生变化的情况下，也能够跟随该变化来调整基准观察角度。
并且，本发明的实施方式不限于上述的实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内能够进行各种变形。
例如，在上述的实施方式中，管电流切换观察角度决定部108参照表格来决定第一切换观察角度θ1以及第二切换观察角度θ2，但是，也可以利用预定的运算式求出并决定这些。
此外，例如，在上述的实施方式中，CT扫描范围设定部103以及被照射减少扫描范围设定部104基于操作者指定的范围来设定CT扫描范围以及被照射减少扫描范围，但是，也可以根据探查图像的解析结果自动地设定。
此外，例如，在上述的实施方式中，假定了被检体40以仰卧的状态载置在托架12上的情况，但是，也可以考虑假定以俯卧的状态载置的情况的实施方式。
此外，例如，上述的实施方式中的各种候选项或表格为一例，并不限于这些。
附图标记说明：
1 操作控制台
2 输入装置
3 中央处理装置
5 数据收集缓冲存储器
6 监视器
7 存储装置
10 摄影工作台
12 托架
15 旋转部
20 扫描架
21  X射线管
22  X射线控制器
23 准直器
24  X射线检测器
25 数据收集装置
26 旋转部控制器
29 操控控制器
30 滑动环
40 被检体
41 探查图像
42、43  AP方向图像
44、45 轴向方向图像
46、47 轴向方向图像
81  X射线束
100  X射线CT装置
101 摄影部位选择部(选择单元)
102 探查数据取得部(取得单元)
103  CT扫描范围设定部
104 被照射减少扫描范围设定部
105 扫描架旋转时间设定部(设定单元)
106  X射线输出设定部
107 管电流减少率设定部
108 管电流切换观察角度决定部(第二控制单元)
109 管电流切换参数存储部(存储单元)
110  CT扫描数据取得部(扫描单元、第一控制单元、取得单元)
111 图像重构部
112 图像显示控制部
115 被检体姿势检测部(检测单元)
116 基准观察角度调整部(调整单元)。

Claims (19)

1.一种X射线CT装置，其特征在于，具有：
X射线管，对被检体照射X射线；
扫描单元，使所述X射线管围绕所述被检体旋转，进行X射线CT扫描；
第一控制单元，在进行所述X射线CT扫描时，在所述X射线管位于第一观察角度时，开始将所述X射线管的X射线输出从第一级别切换为比该第一级别小的第二级别的控制，在所述X射线管位于与所述第一观察角度不同的第二观察角度时，开始将所述X射线管的X射线输出从所述第二级别切换为所述第一级别的控制；
第二控制单元，以所述X射线管的X射线输出变得比所述第一级别小从而减少的X射线照射射线量相对于与所述被检体的正面方向对应的所述X射线管的基准观察角度为左右均等的方式，对所述第一观察角度以及第二观察角度进行控制。
2.如权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述第二控制单元对所述第一观察角度以及所述第二观察角度进行控制，使得在表示所述X射线CT扫描中的所述X射线管的观察角度和X射线输出的关系的图表上被所述第一级别的线和该X射线输出的实际的线包围的区域的面积相对于所述基准观察角度为左右均等。
3.如权利要求2所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述第二控制单元对所述第一观察角度以及所述第二观察角度进行控制，使得所述图表中的所述区域的针对所述观察角度方向的重心位置或者中央位置与所述基准观察角度一致。
4.如权利要求3所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述图表表示使所述X射线管的管电压为恒定时的所述X射线管的管电流的分布。
5.一种X射线CT装置，其特征在于，具有：
X射线管，对被检体照射X射线；
扫描单元，使所述X射线管围绕所述被检体旋转，进行X射线CT扫描；
第一控制单元，在进行所述X射线CT扫描时，在所述X射线管位于第一观察角度时，开始将所述X射线管的X射线输出从第一级别切换为比该第一级别小的第二级别的控制，在所述X射线管位于与所述第一观察角度不同的第二观察角度时，开始将所述X射线管的X射线输出从所述第二级别切换为所述第一级别的控制；
第二控制单元，以如下方式进行控制：在使相对于与所述被检体的正面方向对应的所述X射线管的基准观察角度为左右对称的两个观察角度为从所述X射线管的旋转方向的跟前侧离开的第三观察角度以及第四观察角度时，所述第一观察角度成为从所述第三观察角度离开第一角度幅度的量的跟前的观察角度，所述第二观察角度成为从所述第四观察角度离开比所述第一角度幅度小的第二角度幅度的量的跟前的观察角度。
6.如权利要求1至5的任意一项所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述基准观察角度是所述X射线管位于所述被检体的正上方时的观察角度。
7.如权利要求1至5的任意一项所述的X射线CT装置，其特征在于，
还具有根据操作者的操作对所述基准观察角度进行调整的调整单元。
8.如权利要求1至5的任意一项所述的X射线CT装置，其特征在于，还具有：
检测单元，检测所述被检体的姿势；
调整单元，基于所述检测到的姿势对所述基准观察角度进行调整。
9.如权利要求8所述的X射线CT装置，其特征在于，
还具有取得在轴向方向观察所述被检体时的图像的取得单元，
所述检测单元基于所述取得的图像对以所述被检体的体轴方向为中心轴的扭转角度进行检测，
所述调整单元根据所述检测到的扭转角度对所述基准观察角度进行调整。
10.如权利要求8所述的X射线CT装置，其特征在于，
还具有取得在轴向方向观察所述被检体时的图像的取得单元，
所述检测单元基于所述取得的图像对所述被检体的左右方向的位置进行检测，
所述调整单元根据所述检测到的左右方向的位置，调整所述基准观察角度。
11.如权利要求8所述的X射线CT装置，其特征在于，
还具有取得在AP方向观察所述被检体时的图像的取得单元，
所述检测单元基于所述取得的图像对所述被检体的左右方向的位置进行检测，
所述调整单元根据所述检测到的左右方向的位置对所述基准观察角度进行调整。
12.如权利要求11所述的X射线CT装置，其特征在于，
在AP方向观察所述被检体时的图像是AP探查图像、PA探查图像或者冠状断层图像。
13.如权利要求9或10所述的X射线CT装置，其特征在于，
在轴向方向观察所述被检体时的图像是利用螺旋扫描的所述X射线管的第N次旋转的扫描得到的图像，
所述调整单元对所述螺旋扫描的所述X射线管的第N+1次的扫描的所述基准观察角度进行调整。
14.如权利要求9或10所述的X射线CT装置，其特征在于，
在轴向方向观察所述被检体时的图像是利用第一扫描位置的轴向扫描得到的图像，
所述调整单元对与所述第一扫描位置接近的第二扫描位置的轴向扫描的所述基准观察角度进行调整。
15.如权利要求1至14的任意一项所述的X射线CT装置，其特征在于，
还具有对所述X射线CT扫描的所述X射线管的旋转速度进行设定的设定单元，
所述第二控制单元使所述第一观察角度以及所述第二观察角度为从所述基准观察角度开始的相对的观察角度，根据所述设定的所述X射线管的旋转速度进行控制。
16.如权利要求15所述的X射线CT装置，其特征在于，
还具有选择所述被检体的摄影部位的选择单元，
所述第二控制单元根据所述选择的摄影部位控制所述第一观察角度以及第二观察角度。
17.如权利要求16所述的X射线CT装置，其特征在于，
还具有按所述旋转速度与所述摄影部位的组合对所述第一观察角度以及第二观察角度的候选项进行存储的存储单元，
所述第二控制单元将所述设定的旋转速度与所述选择的摄影部位的组合所对应的所述候选项决定为所述第一观察角度以及第二观察角度。
18.如权利要求1至17的任意一项所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述第二级别的X射线输出是将所述第一级别的X射线输出乘以比1小的预定的系数所得到的X射线输出。
19.如权利要求1至18的任意一项所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述第一级别的X射线输出是由自动露出机构求出的根据所述X射线管的观察角度而变化的X射线输出。
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