JP2000051199A - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 収集データから画像再構成処理中のスライス
位置及び又は再構成された画像のモニタに表示中のスラ
イス位置にそれぞれ対応する被検体の体表上の位置を直
接表示可能とする。 【解決手段】 制御部１７は表示メモり１９上にＣＲＴ
２５に表示すべき表示画像を組み立てる。この画像は再
構成処理位置を示すカーソル５３及び断層像表示位置を
示すカーソール５５が重畳されたスキャノ像５１と、再
構成が終わった断層像５７とが画面分割で表示される。
投光器制御部２１は、制御メモリ２３に格納された寝台
位置情報、再構成位置情報に基づいて再構成位置投光器
３３を、寝台位置情報及び断層像表示位置情報に基づい
て断層像表示位置投光器３５をそれぞれ制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＸ線ＣＴ装置に係
り、特にその画像表示位置及びまたは画像再構成位置を
被検体上に表示することができるＸ線ＣＴ装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般にＸ線ＣＴ装置は、撮影時の被検体
の位置決め等を容易にするために、中心軸方向を示す投
光器と、スライス面（断層位置）を示す投光器を設けて
いる。例えば、シングルスライスＸ線ＣＴ装置において
は、図３（ａ）に示すように、スライス面を示す投光器
２０５を設けたものがある。

【０００３】また、複数列の検出素子を有するＸ線検出
器を備え、被検体の体軸方向に幅を有する領域を一度に
撮影できるマルチスライスＸ線ＣＴ装置においては、図
３（ｂ）に示すように、一度に撮影できる領域または撮
影している領域を表示するための投光器（以下、エリア
投光器と呼ぶ）３０５を備えたものがある。

【０００４】また近年、画像再構成演算処理装置の高性
能化に伴って、ある一定範囲のスキャン中に、あるスラ
イス面の投影データの収集と、既に収集された投影デー
タに基づく画像再構成と、再構成された画像の表示とを
パイプライン的に実行するリアルタイム表示が行われる
ようになってきた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の投光器またはエリア投光器は、単に、スライス面の位
置または一度に撮影できる領域を表示する機能しか備え
ていないために、現在どの部位が再構成処理されている
か、またどの部位がモニタ上に断層像表示されているか
が分からないという問題点があった。

【０００６】またリアルタイム表示される断層像及びこ
れに対応する被検体の体表上の位置を参照しながら、所
望の画像が得られたときに、スキャンを打ち切るという
ような、動的なスキャン範囲制御を行うことができない
という問題点があった。

【０００７】以上の問題点に鑑み本発明の目的は、現在
どの部位が再構成処理されているか、またどの部位がモ
ニタ上に断層像表示されているかを被検体の体表上に表
示することが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することであ
る。

【０００８】また本発明の目的は、スキャンと並行して
リアルタイム表示される断層像及びこれに対応する被検
体の体表上の位置を参照しながら、所望の画像が得られ
たときに、スキャンを打ち切るというような、動的なス
キャン範囲制御を行うことができるＸ線ＣＴ装置を提供
することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、Ｘ線ビーム発生源と、該Ｘ線ビーム発生源
が発したＸ線を検出する検出手段と、被検体が載置され
る寝台あるいは回転架台を該被検体の体軸方向に移動さ
せる移動手段と、前記Ｘ線ビーム発生源を回転させなが
らＸ線ビームを発生させると共に、前記移動手段により
寝台あるいは回転架台を移動させて前記被検体をスキャ
ンして前記検出手段を介してデータ収集し、画像再構成
するＸ線ＣＴ装置において、前記被検体の任意のスライ
ス位置を指示する光ビームを発することが可能な第１の
投光器と、前記被検体のスキャン中に、既に収集された
データに基づいて画像再構成を行うとともに、この画像
再構成中の位置に対応する被検体の体表位置を前記第１
の投光器により指示させる第１の制御手段と、を備えた
ことを要旨とするＸ線ＣＴ装置である。

【００１０】また本発明は、Ｘ線ビーム発生源と、該Ｘ
線ビーム発生源が発したＸ線を検出する検出手段と、被
検体が載置される寝台あるいは回転架台を該被検体の体
軸方向に移動させる移動手段と、前記Ｘ線ビーム発生源
を回転させながらＸ線ビームを発生させると共に、前記
移動手段により寝台あるいは回転架台を移動させて前記
被検体をスキャンして前記検出手段を介してデータ収集
し、画像再構成するＸ線ＣＴ装置において、前記被検体
の任意のスライス位置を指示する光ビームを発すること
が可能な第２の投光器と、前記被検体のスキャン中に、
既に収集されたデータに基づいて画像再構成された断層
像を表示する表示手段と、この表示手段により表示され
ている断層像の位置に対応する被検体の体表位置を前記
第２の投光器により指示させる第２の制御手段と、を備
えたことを要旨とするＸ線ＣＴ装置である。

【００１１】また本発明は、Ｘ線ビーム発生源と、該Ｘ
線ビーム発生源が発したＸ線を検出する検出手段と、被
検体が載置される寝台あるいは回転架台を該被検体の体
軸方向に移動させる移動手段と、前記Ｘ線ビーム発生源
を回転させながらＸ線ビームを発生させると共に、前記
移動手段により寝台あるいは回転架台を移動させて前記
被検体をスキャンして前記検出手段を介してデータ収集
し、画像再構成するＸ線ＣＴ装置において、前記被検体
の任意のスライス位置を指示する光ビームを発すること
が可能な第１の投光器と、前記被検体の任意のスライス
位置を指示する光ビームを発することが可能な第２の投
光器と、前記被検体のスキャン中に既に収集されたデー
タに基づいて画像再構成を行うとともに、この画像再構
成中の位置に対応する被検体の体表位置を前記第１の投
光器により指示させる第１の制御手段と、前記被検体の
スキャン中に既に収集されたデータに基づいて画像再構
成された断層像を表示する表示手段と、この表示手段に
より表示されている断層像の位置に対応する被検体の体
表位置を前記第２の投光器により指示させる第２の制御
手段と、を備えたことを要旨とするＸ線ＣＴ装置であ
る。

【００１２】また本発明においては、前記第１及び第２
の投光器は、互いに異なる色または幅の光ビームを発す
ることにより、画像再構成中の位置と表示された断層像
の位置とをそれぞれ区別することができる。

【００１３】また本発明においては、前記表示手段は、
前記スキャンに先だって収集されたスキャノ像を表示す
る機能をさらに備え、この表示手段に表示されたスキャ
ノ像に、前記画像再構成中の位置、およびまたは前記断
層像の位置を重ねて表示することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】次に図面を参照して、本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係るＸ線
ＣＴ装置の実施形態を示すシステム構成図である。同図
において、マルチスライスＸ線ＣＴ装置１は、架台３、
Ｘ線源であるＸ線管５、Ｘ線管５から曝射されたＸ線を
検出するマルチスライスＸ線検出器（以下、検出器と略
す）７、データ収集システム（以下、ＤＡＳと略す）
９、投影データメモリ１１、画像再構成プロセッサ１
３、画像メモリ１５、制御部１７、ＣＲＴ２５、寝台装
置２７、天板２９、エリア投光器３１、画像再構成中の
位置に対応する被検体Ｐの体表位置を指示する再構成位
置投光器３３、ＣＲＴ２５に表示された断層像の位置に
対応する被検体Ｐの体表位置を指示する断層像表示位置
投光器３５を備えている。

【００１５】制御部１７は、エリア投光器３１、再構成
位置投光器３３、及び断層像表示位置投光器３５の各投
光器を制御する投光器制御部２１、ＣＲＴ２５のフレー
ムバッファである表示メモリ１９、および制御メモリ２
３を内蔵している。また制御部１７は、Ｘ線管５に高電
圧を供給する図示しない高電圧電源、ＤＡＳ９、及び天
板２９を直線動作させる機能を有する寝台装置２７等、
マルチスライスＸ線ＣＴ装置１の全体を制御するもので
ある。

【００１６】次いで、このマルチスライスＸ線ＣＴ装置
１の動作を説明する。架台３には、図示しない回転機構
が設けられ、Ｘ線管５及び検出器７を図示しない検査孔
の回りに回転させることができるようになっている。ま
た被検体Ｐを載置する天板２９は、寝台装置２７によ
り、被検体の体軸方向と平行な方向に検査孔に直線的に
出入りできるようになっている。この天板２９の直線運
動と、Ｘ線管５及び検出器７の回転運動とが協働して、
天板２９に載置された被検体Ｐをヘリカルスキャンする
ことができる。

【００１７】検出器７が検出したＸ線量は、ＤＡＳ９に
より投影データに変換され、投影データメモリ１１へ格
納される。画像再構成プロセッサ１３は、この投影デー
タに基づいて画像再構成を行い、再構成された断層像
は、画像メモリ１５に格納される。また、ＣＲＴ２５に
表示すべき画像は、リフレッシュメモリである表示メモ
リ１９に格納され、所定のリフレッシュ間隔で読み出さ
れてＣＲＴ２５の画面上に表示される。

【００１８】次に、投光器制御部２１及びこの投光器制
御部２１から制御される各投光器３１、３３、３５につ
いて説明する。エリア投光器３１は、従来のエリア投光
器と同様のものであって、一度に撮影できる領域または
撮影している領域を表示するための投光器である。再構
成位置投光器３３及び断層像表示位置投光器３５は、本
発明に特有の投光器であり、それぞれ異なる色の光ビー
ムを被検体に投光するものである。

【００１９】再構成位置投光器３３は、画像再構成プロ
セッサ１３が再構成処理中のスライス面に対応する被検
体Ｐの体表上の位置を指示するための投光器であり、例
えば黄色の光ビームを被検体に投光することによって位
置を指示する。

【００２０】断層像表示位置投光器３５は、ＣＲＴ２５
に表示されている断層像５７のスライス位置に対応する
被検体Ｐの体表上の位置を指示するための投光器であ
り、例えば赤色の光ビームを被検体に投光することによ
って位置を指示する。

【００２１】投光器制御部２１は、制御メモリ２３に記
憶された寝台位置情報、撮影領域情報、再構成位置情
報、断層像表示位置情報に基づいて、再構成位置投光器
３３及び断層像表示位置投光器３５の投光方向または投
光位置を制御し、それぞれの投光器に断層像表示位置、
再構成位置を表示させるものである。

【００２２】制御メモリ２３に記憶された情報の内、寝
台位置情報は、制御部１７からの制御による寝台装置２
７の天板２９の直線運動に同期して更新され、再構成位
置情報は、画像再構成プロセッサ１３による再構成処理
の進行に同期して更新される。また断層像表示位置情報
は、表示メモリ１９に取り込まれ、ＣＲＴ２５の画面上
に表示されている断層像５７のスライス位置に対応する
情報であり、表示メモリの断層像データの更新と同時に
更新されるものとする。

【００２３】次に、本実施形態のＸ線ＣＴ装置の操作手
順に従って動作を詳細に説明する。最初に、被検体Ｐを
寝台装置２７の天板２９の上に載置する。このとき、従
来のエリア投光器と同様の機能を有するエリア投光器３
１により被検体の位置決めが行われる。

【００２４】次いでスキャン対象の部位を含むようにス
キャノ画像を収集する。 スキャノ画像の収集に際して
は、Ｘ線管５は被検体の直上に、マルチスライスＸ線検
出器７は被検体の直下に、それぞれ配置された状態固定
し、寝台装置２７により被検体Ｐを載置した天板２９を
架台３内に送り込みながらＸ線管５からＸ線を曝射し、
検出器７によりスキャノ像の投影データをＤＡＳ９を介
して投影データメモリ１１に収集する。そして、画像再
構成プロセッサ１３、画像メモリ１５を介して制御部１
７の画像メモリ１９に転送されたスキャノ像の投影デー
タは、ＣＲＴ２５にスキャノ像５１として画面表示され
る。

【００２５】次いで、このＣＲＴ２５に表示されたスキ
ャノ像５１を参照して、スキャン範囲の設定や、スライ
ス幅、Ｘ線曝射条件等の設定が行われる。次いで、Ｘ線
管５及び検出器７を回転駆動しながらＸ線を曝射すると
ともに天板２９を架台３に送り込み、ヘリカルスキャン
が行われる。

【００２６】このヘリカルスキャンが始まると、検出器
７が検出したＸ線量は、ＤＡＳ９により投影データに変
換され、投影データメモリ１１への格納が行われる。そ
して、投影データが揃ったスライスから、画像再構成プ
ロセッサ１３による画像再構成が行われ、再構成された
断層像は、画像メモリ１５に格納されるとともに、表示
のために表示メモリ１９へ転送される。すなわち、ヘリ
カルスキャンによる投影データの収集、画像再構成、お
よび再構成された断層像のＣＲＴ表示がパイプライン的
に行われる。

【００２７】このとき、ＣＲＴ２５の画面上には、再構
成された断層像５７が順次表示されるとともに、スキャ
ノ像５１に重畳して、画像再構成位置が再構成位置カー
ソル５３で表示され、また断層像５７のスライス位置が
断層像表示位置カーソール５５で表示される。

【００２８】操作者は、ＣＲＴ２５に表示される画面、
または被検体の体表上に表示された画像再構成位置およ
びまたは断層像のスライス位置を判断して、必要な画像
が収集されたと判断できるときに、図示しない入力装置
からスキャン停止の指示を入力することによりスキャン
を途中で停止させることができる。これにより検査時間
を短縮したり、被検体のＸ線被曝の量を低減することが
できる。

【００２９】図２は、再構成位置投光器３３、および断
層像表示位置投光器３５のいずれにも用いられる投光器
の構成の詳細を示す斜視図である。図２（ａ）は、被検
体の体軸方向（寝台移動方向）に傾き角を制御可能な投
光器の構成を示す斜視図である。この投光器は、動力源
であるステップモータ１０１と、ステップモータ１０１
の回転軸に固着されたドライブギア１１１と、ドライブ
ギア１１１に嵌合するドリブンギア１１３と、ドリブン
ギア１１３に嵌合するエンコーダ１０３と、ドリブンギ
ア１１３に固着された投光器ユニット１０５とを備えて
いる。

【００３０】投光器ユニット１０５は、例えば、発光ダ
イオードまたはレーザダイオード等の光源と、この光源
から発せられた光を扇状に拡散するシリンドリカルレン
ズ等を備えた従来の投光器と同等のものである。

【００３１】投光器制御部２１は、ステップモータ１０
１に対して、表示すべき位置を投光器の回転角に換算し
た動作指示信号１０７を送出し、ステップモータ１０１
は、この動作指示信号に従って回転する。

【００３２】このステップモータ１０１の回転は、ドラ
イブギア１１１を介してドリブンギア１１３を回転さ
せ、ドリブンギア１１３に固着された投光器ユニット１
０５の傾き角度を変えることにより、所望の表示位置に
光ビームを投光することができる。エンコーダ１０３
は、回転角度を検出するためのエンコーダであり、この
検出信号は位置検出信号１０９として投光器制御部２１
へフィードバックしてもよい。

【００３３】図２（ｂ）は、被検体の体軸方向（寝台移
動方向）に滑動可能な投光器の構成を示す斜視図であ
る。この投光器は、動力源であるステップモータ１０１
と、ステップモータ１０１に内蔵された回転角検出用の
エンコーダ１０３と、ステップモータ１０１の回転軸に
固着された長軸のネジ１２３と、図２（ａ）に用いた投
光器と同様の投光器ユニット１０５と、ネジ１２３に螺
合するとともに、投光器ユニット１０５の１側面に固着
されたナット１２７と、ネジ１２３と並行な寝台移動方
向に伸延するシャフト１２１と、シャフト１２１が挿通
されるとともに投光器ユニット１０５の前記側面及びこ
の側面に対向する側面に設けられた軸受１２５とを備え
ている。

【００３４】投光器制御部２１は、ステップモータ１０
１に対して、表示すべき位置を投光器の回転角に換算し
た動作指示信号１０７を送出し、ステップモータ１０１
は、この動作指示信号に従って回転する。このステップ
モータ１０１の回転は、ネジ１２３の回転を介してこれ
に螺合するナットを寝台移動方向に送ることができるの
で、投光器ユニット１０５をシャフト１２１に沿って左
右に直線運動させることができる。これにより所望の表
示位置に光ビームを投光することができる。

【００３５】なお、図２（ｂ）の投光器は、シャフト１
２１に沿って滑動するとしたが、シャフトの代わりにス
ライドレールを使用してもよい。また駆動機構として
は、ネジ−ナット機構の代わりに、モータで駆動される
ギアやプーリに掛け回されたチェーンやワイヤーを使用
することもできる。

【００３６】図２（ｂ）に示した投光器は、図２（ａ）
に示した投光器に比べて、シャフト及びネジが架台から
突出するが、直線運動して常に垂直下方へ光ビームを照
射することができるので、表示誤差を無くすことができ
るという利点がある。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、操
作コンソール上のモニタ画面に表示されたスキャノグラ
ムに重ねて再構成処理中の位置及び断層像の表示位置が
それぞれカーソルによって表示されると共に、寝台上の
被検体にも表示器からの投光により再構成位置及び断層
像の表示位置が表示されるので、再構成位置および表示
位置が容易に認識できるという効果がある。

【００３８】また本発明によれば、スキャンと並行して
リアルタイム表示される断層像及びこれに対応する被検
体の体表上の位置を参照しながら、所望の画像が得られ
たときに、スキャンを打ち切るというような、動的なス
キャン範囲制御を行うことができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の実施形態を示すシ
ステム構成図である。

【図２】実施形態に用いられる投光器の詳細例を示す図
である。

【図３】従来のＸ線ＣＴ装置における投光器を示す図で
ある。

【符号の説明】

１…マルチスライスＸ線ＣＴ装置、３…架台、５…Ｘ線
管、７…マルチスライスＸ線検出器、９…ＤＡＳ、１１
…投影データメモリ、１３…画像再構成プロセッサ、１
５…画像メモリ、１７…制御部、１９…表示メモリ、２
１…投光器制御部、２３…制御メモリ、２５…ＣＲＴ、
２７…寝台装置、２９…天板、３１…エリア投光器、３
３…再構成位置投光器、３５…断層像表示位置投光器、
５１…スキャノ像、５３…再構成位置カーソル、５５…
断層像表示位置カーソール、５７…断層像。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線ビーム発生源と、該Ｘ線ビーム発生
   源が発したＸ線を検出する検出手段と、被検体が載置さ
   れる寝台あるいは回転架台を該被検体の体軸方向に移動
   させる移動手段と、前記Ｘ線ビーム発生源を回転させな
   がらＸ線ビームを発生させると共に、前記移動手段によ
   り寝台あるいは回転架台を移動させて前記被検体をスキ
   ャンして前記検出手段を介してデータ収集し、画像再構
   成するＸ線ＣＴ装置において、 前記被検体の任意のスライス位置を指示する光ビームを
   発することが可能な第１の投光器と、 前記被検体のスキャン中またはスキャン終了後に既に収
   集されたデータに基づいて画像再構成を行うとともに、
   この画像再構成中の位置に対応する被検体の体表位置を
   前記第１の投光器により指示させる第１の制御手段と、 を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
2. 【請求項２】 Ｘ線ビーム発生源と、該Ｘ線ビーム発生
   源が発したＸ線を検出する検出手段と、被検体が載置さ
   れる寝台あるいは回転架台を該被検体の体軸方向に移動
   させる移動手段と、前記Ｘ線ビーム発生源を回転させな
   がらＸ線ビームを発生させると共に、前記移動手段によ
   り寝台あるいは回転架台を移動させて前記被検体をスキ
   ャンして前記検出手段を介してデータ収集し、画像再構
   成するＸ線ＣＴ装置において、 前記被検体の任意のスライス位置を指示する光ビームを
   発することが可能な第２の投光器と、 前記被検体のスキャン中またはスキャン終了後に既に収
   集されたデータに基づいて画像再構成された断層像を表
   示する表示手段と、 この表示手段により表示されている断層像の位置に対応
   する被検体の体表位置を前記第２の投光器により指示さ
   せる第２の制御手段と、 を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
3. 【請求項３】 Ｘ線ビーム発生源と、該Ｘ線ビーム発生
   源が発したＸ線を検出する検出手段と、被検体が載置さ
   れる寝台あるいは回転架台を該被検体の体軸方向に移動
   させる移動手段と、前記Ｘ線ビーム発生源を回転させな
   がらＸ線ビームを発生させると共に、前記移動手段によ
   り寝台あるいは回転架台を移動させて前記被検体をスキ
   ャンして前記検出手段を介してデータ収集し、画像再構
   成するＸ線ＣＴ装置において、 前記被検体の任意のスライス位置を指示する光ビームを
   発することが可能な第１の投光器と、 前記被検体の任意のスライス位置を指示する光ビームを
   発することが可能な第２の投光器と、 前記被検体のスキャン中またはスキャン終了後に既に収
   集されたデータに基づいて画像再構成を行うとともに、
   この画像再構成中の位置に対応する被検体の体表位置を
   前記第１の投光器により指示させる第１の制御手段と、 前記被検体のスキャン中またはスキャン終了後に既に収
   集されたデータに基づいて画像再構成された断層像を表
   示する表示手段と、 この表示手段により表示されている断層像の位置に対応
   する被検体の体表位置を前記第２の投光器により指示さ
   せる第２の制御手段と、 を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
4. 【請求項４】 前記第１及び第２の投光器は、互いに異
   なる色または幅の光ビームを発することを特徴とする請
   求項３記載のＸ線ＣＴ装置。
5. 【請求項５】 前記表示手段は、前記スキャンに先だっ
   て収集されたスキャノ像を表示する機能をさらに備え、
   この表示手段に表示されたスキャノ像に、前記画像再構
   成中の位置、およびまたは前記断層像の位置を重ねて表
   示することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいず
   れか１項記載のＸ線ＣＴ装置。