JP2000116642A - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘリカルスキャンにより、所定の撮影範囲を
複数回に分割して撮影を行う際に、余計な重複撮影範囲
を少なくすることで患者の被曝量を低減する。 【解決手段】 各分割撮影範囲毎に撮影を行う際に、第
２番目以降の分割撮影範囲の撮影開始位置を再構成ピッ
チ分だけ、前の分割撮影範囲側にずらして撮影を行うこ
とにより、連続する分割撮影範囲において重複して撮影
が行われる範囲を１再構成ピッチ分だけとする。これに
より、余計なデータ収集範囲となる、被検体に対する余
計な被曝範囲を１再構成ピッチ分と少なくすることがで
き、ヘリカルスキャンによる分割撮影時における余計な
重複撮影範囲を少なくして被検体の余計な被曝を低減す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定の撮影範囲
を、患者が呼吸停止可能な間に複数回に分けて撮影を行
うＸ線ＣＴ装置に関し、特に複数回に分割して撮影を行
うことで各撮影毎に撮影重複範囲が生じ、これが患者に
対する余計な被曝となる不都合を防止したＸ線ＣＴ装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＸ線ＣＴ装置におけるヘリカルス
キャンによる撮影では、体動により撮影画像にボケ等が
生ずる不都合を防止するために、撮影中は患者に呼吸を
停止してもらい、この間に撮影を行うようになってい
る。ヘリカルスキャンにおいては、データの連続性を確
保するためにも、なるべく一回の呼吸停止で所定の撮影
範囲を撮影することが好ましいのであるが、長時間の呼
吸停止を要求できる患者は少なく、また、長時間の呼吸
停止を強いれば患者に苦痛を強要することとなる。この
ため、実際には、患者に対して複数回に亘って呼吸停止
を要求し、各呼吸停止の間にそれぞれ撮影を行うこと
で、所定の撮影範囲を複数回に分割して撮影を行うよう
になっている。

【０００３】ヘリカルスキャンを呼吸停止可能時間（以
下、息止め時間と呼ぶ）で分割するのは容易で、指定さ
れた息止め時間単位でそれぞれヘリカルスキャンを行え
ばよい。例えば、３３ｃｍの撮影範囲を１０ｍｍ／秒の
寝台速度でヘリカルスキャンする場合、撮影開始から撮
影終了までに３３秒の撮影時間を必要とする。息止め時
間を１０秒とすれば、１０秒すなわち１０ｃｍの範囲を
収集するヘリカルスキャンを３回行うと共に、残り３ｃ
ｍの範囲を収集するヘリカルスキャンを行えばよい。ま
た、画像を決められた単位毎に再構成するには、データ
収集がｎ回転（ｎは自然数）でなければならない。従っ
て、「ｎ≦息止め時間／１回転の時間」となり、このｎ
に１回転当たりの天板速度を掛けることで撮影範囲が決
定する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ここで、ヘリカルスキ
ャンの場合、ヘリカル補間に例えば３６０度補間法を用
いた場合、撮影範囲の前後１回転分のデータ収集が必要
となる（１８０度補間法を用いた場合は、１８０度＋フ
ァン角度分のデータ収集が必要となる。）。

【０００５】具体的には、図３（ａ）に示す所定の撮影
範囲を、同図（ｂ）〜（ｄ）に示すように各呼吸停止の
間に３回に分けてそれぞれ撮影した場合、ヘリカルスキ
ャンにおいては１回の連続した撮影により得られた収集
データを一つの纏まったデータとして取り扱うようにな
っているため、同図（ｂ）〜（ｄ）中左斜線で示すよう
に各撮影毎に各撮影範囲の前後１回転分のデータ収集が
必要となる。

【０００６】しかし、図３（ｃ）及び同図（ｂ）を見て
頂きたいのであるが、同図（ｃ）に示す２回目のヘリカ
ルスキャンにおける撮影範囲の前段でヘリカル補間のた
めに収集されるデータＤ１は、同図（ｂ）に示す１回目
のヘリカルスキャンの撮影範囲で収集されたデータＤ２
と同じデータであり、重複してデータ収集が行われてい
ることがわかる（データＤ１は、１回目のヘリカルスキ
ャンで既に収集済である。）。同様に、図３（ｄ）に示
す３回目のヘリカルスキャンにおける撮影範囲の前段で
ヘリカル補間のために収集されるデータＤ３は、同図
（ｃ）に示す２回目のヘリカルスキャンの撮影範囲で収
集されたデータＤ４と同じデータであり、重複してデー
タ収集が行われていることがわかる（データＤ３は、２
回目のヘリカルスキャンで既に収集済である。）。これ
は、撮影範囲を分割してヘリカルスキャンを行った場合
に、各撮影毎に撮影範囲の前段及び後段のヘリカル補間
用のデータの収集で、患者に対して余計な被曝（前記デ
ータＤ１、データＤ３等の収集）が発生していることを
示す。

【０００７】なお、このような患者に対する余計な被曝
の低減を図るために、図４（ａ）、（ｂ）に示すように
１回目のヘリカルスキャンの撮影範囲に対応する後段の
ヘリカル補間のためのデータＤ５と、２回目のヘリカル
スキャンの撮影範囲に対応する前段のヘリカル補間のた
めのデータＤ１とが連続したデータとなるように、各回
の撮影開始位置を制御することが考えられる。このよう
にすると余計な被曝を零とすることができる。

【０００８】しかし、前述のようにヘリカルスキャンに
おいては、１回の連続した撮影により得られた収集デー
タを一つの纏まったデータとして取り扱うようになって
おり、データＤ５は１回目のヘリカルスキャンの撮影範
囲を再構成するためのデータであり、データＤ１は２回
目のヘリカルスキャンの撮影範囲を再構成するためのデ
ータであるため、１回目のヘリカルスキャンの撮影範囲
終了位置Ｊから２回目のヘリカルスキャンの撮影範囲開
始位置Ｋまでの間が再構成不可能となる新たな問題を生
ずる。

【０００９】本発明は、上述の課題に鑑みてなされたも
のであり、ヘリカルスキャンにより、所定の撮影範囲を
複数回に分割して撮影を行う際に、再構成不可能となる
範囲を極力小さくし、余計な重複撮影範囲を少なくする
ことで患者の被曝量を低減することができるようなＸ線
ＣＴ装置の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係るＸ線ＣＴ装
置は、ヘリカルスキャンにより、所定の撮影範囲を複数
の分割撮影範囲に分割して撮影を行うＸ線ＣＴ装置を前
提としている。そして、上述の課題を解決するための手
段として、前記各分割撮影範囲毎に撮影を行う際に、第
２番目以降の分割撮影範囲を再構成ピッチ分だけ、前の
分割撮影範囲側に撮影開始位置をずらして撮影を行う撮
影制御手段を有する。

【００１１】これにより、重複撮影範囲を必要最低限な
ものとすることができ、患者の余計な被曝量を低減する
ことができる。また、例えばヘリカル補間方法に３６０
度補間法を用いていた場合には、再構成が不可能となる
範囲を１回転分の範囲に、また、１８０度補間法を用い
ていた場合には、再構成が不可能となる範囲を１８０度
＋ファンビームの角度分の範囲に抑えることができ、最
低限のものとすることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るＸ線ＣＴ装置
の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細
に説明する。図１は、当該実施の形態のＸ線ＣＴ装置に
おいて、ヘリカルスキャンによる分割撮影の際に行われ
る被曝低減動作を説明するための図であり、図２は、当
該実施の形態のＸ線ＣＴ装置の概略的なブロック図であ
る。

【００１３】まず、図２において、当該実施の形態のＸ
線ＣＴ装置は、ヘリカルスキャンにより断層像の撮影を
行う架台回転部１と、管電圧、管電流、呼吸停止時間や
寝台移動ピッチ等のスキャン条件を入力するための操作
部２と、操作部２の操作に応じたメッセージや数値等を
表示部９に表示制御することで当該Ｘ線ＣＴ装置の対話
操作を可能とする対話制御部３と、操作部２を介して入
力されたスキャン条件に応じた各部の制御データを形成
するスキャン条件生成部４と、スキャン条件生成部４か
らの制御データに応じて前記架台回転部１の撮影制御を
行うスキャン制御部５とを有している。

【００１４】また、このＸ線ＣＴ装置は、架台回転部１
により撮影された被検体の断層像に対応する収集データ
を収集するデータ収集部６と、データ収集部６からの収
集データに対して例えばラマチャンドラン（Ｒａｍａｃ
ｈａｎｄｒａｎ）等のコンボリューションフィルタによ
りフィルタリング処理を施すフィルタ処理部７と、フィ
ルタ処理部７によりフィルタリング処理された収集デー
タに基づいて、フィルタードバックプロジェクション法
により断層像を再構成する画像再構成部８と、前記対話
制御部３で形成されたメッセージや数値等、及び画像再
構成部８で形成された断層像等を表示する、例えば陰極
線管（ＣＲＴ）や液晶表示部（ＬＣＤ）等の表示部９と
を有している。

【００１５】架台回転部１は、その略中央に、寝台１４
に載置された被検体が通過できる程度のガントリ１３を
有している。ヘリカルスキャンによる撮影を行う場合
は、互いに相対向する位置関係を維持した状態で回転す
るＸ線管１１及びＸ線検出器１２によりＸ線の曝射及び
Ｘ線像の取り込みを行うと共に、寝台１４を所定ピッチ
分ずつ移動制御することにより、寝台１４に載置された
被検体を螺旋状にスキャンするようになっている。

【００１６】次にこのような構成を有する当該実施の形
態のＸ線ＣＴ装置の動作説明をする。まず、図２におい
て、操作者は、操作部２を操作してスキャン条件の入力
を指定すると、対話制御部３がこれを検出して各値の入
力ブロック等を表示部９に表示制御すると共に、スキャ
ン条件の入力を促すメッセージを表示する。操作者は、
このメッセージに従って、操作部２に接続された例えば
マウス装置やキーボード等を操作して管電圧、管電流、
寝台移動速度、スライス厚、撮影範囲等のスキャン条件
を入力すると共に、被検体が呼吸停止可能な時間である
呼吸停止可能時間の入力を行う。対話制御部３は、この
入力されたスキャン条件を示すデータをスキャン条件生
成部４に供給すると共に、表示部９に表示制御する。

【００１７】スキャン条件生成部４は、スキャン条件を
示すデータが供給されると、このスキャン条件に対応す
る各部の制御データを生成し、これらをスキャン制御部
５に供給する。スキャン制御部５は、全撮影範囲を、前
記呼吸停止可能時間に対応する複数の範囲（分割撮影範
囲）に分割し、この各分割撮影範囲毎に連続したヘリカ
ルスキャンによる撮影が行われるように、前記制御デー
タに基づいて、例えば架台回転部１の回転速度、Ｘ線管
の管電流、管電圧、Ｘ線の曝射タイミングを制御すると
共に、寝台１４の移動速度等を制御する。

【００１８】具体的には、操作者により入力された撮影
範囲（検査範囲）が、図１（ａ）に示す範囲であったと
すると、スキャン制御部５は、同図（ａ）中点線で区切
って示すように、全撮影範囲を、前記呼吸停止可能時間
に対応して分割することで、例えば３つの分割撮影範囲
を形成する。なお、この例は、全撮影範囲を３つの分割
撮影範囲に等分割した例であるが、これは、呼吸停止可
能時間に対応して分割されることとなるため、例えば呼
吸停止可能時間が１０秒、８秒、５秒等のように時間差
を持って設定された場合には、これに対応して各分割撮
影範囲は徐々に狭くなるように設定されることとなる。

【００１９】次に、スキャン制御部５は、図１（ｂ）に
示すように第１番目の分割撮影範囲をヘリカルスキャン
により撮影するように、架台回転部１及び寝台１を制御
する。この際、この第１回目のヘリカルスキャンによる
撮影範囲のヘリカル補間を可能とするために、図１
（ｂ）に斜線で示すように、第１番目の分割撮影範囲の
前段及び後段に架台回転部１の１回転分のデータを余分
に収集するように該架台回転部１及び寝台１を制御す
る。

【００２０】なお、このヘリカル補間のために余分に収
集するデータの撮影範囲は、架台回転部１の１回転分の
撮影範囲であることとしているが、これは、後に説明す
る画像再構成部８において３６０度補間法によるヘリカ
ル補間を行うことを前提として説明を進めているからで
あり、画像再構成部８において１８０度補間法によるヘ
リカル補間を行う場合には、ヘリカル補間のために余分
に収集するデータの撮影範囲は、架台回転部１が１８０
度＋Ｘ線のファン角度分の撮影範囲となる。

【００２１】次に、スキャン制御部５は、図１（ｃ）に
示すように第２番目の分割撮影範囲をヘリカルスキャン
により撮影するように、架台回転部１及び寝台１を制御
するのであるが、この際、スキャン制御部５は、第１回
目のヘリカルスキャンの撮影時に第１番目の分割撮影範
囲の後段に追加したヘリカル補間のための撮影範囲と、
図１（ｃ）に斜線で示す当該第２番目の分割撮影範囲の
前段に追加するヘリカル補間のための撮影範囲とが重複
する撮影を行うように架台回転部１及び寝台１を制御す
る。この重複して撮影を行う範囲は、図１（ｂ）〜
（ｄ）中、矢印の範囲で示す。

【００２２】この重複する撮影範囲は、１枚の断層像を
再構成するのに必要な架台回転部１の回転角度分の撮影
範囲であり、この場合は、架台回転部１の１回転分の撮
影範囲が重複して撮影されることとなる。言い換えれ
ば、第２番目の分割撮影範囲の撮影時には、第２番目の
分割撮影範囲の撮影開始位置を再構成ピッチ分だけ、第
１番目の分割撮影範囲側にずらして撮影が行われる。

【００２３】次に、スキャン制御部５は、図１（ｄ）に
示すように第３番目の分割撮影範囲をヘリカルスキャン
により撮影するように、架台回転部１及び寝台１を制御
するのであるが、この際も、第２番目の分割撮影範囲の
撮影時と同様に、第２回目のヘリカルスキャンの撮影時
に第２番目の分割撮影範囲の後段に追加したヘリカル補
間のための撮影範囲と、図１（ｄ）に斜線で示す当該第
３番目の分割撮影範囲の前段に追加するヘリカル補間の
ための撮影範囲とが重複する撮影を行うように架台回転
部１及び寝台１を制御する。

【００２４】次に、このように各分割撮影範囲毎の撮影
によりＸ線検出器１２で収集された収集データは、デー
タ収集部６により収集され、フィルタ処理部７に供給さ
れる。フィルタ処理部７は、この収集データに所定のコ
ンボリューションフィルタを用いてフィルタリング処理
を施し、これを画像再構成部８に供給する。画像再構成
部８は、フィルタ処理部７でフィルタリング処理された
収集データに基づいて、フィルタードバックプロジェク
ション法及び３６０度補間法（或いは、１８０度補間
法）により、前記各分割撮影範囲毎に断層像を補間・再
構成処理し、これを表示部９に供給する。これにより、
各分割撮影範囲毎に撮影した断層像を表示することがで
きる。

【００２５】以上の説明から明らかなように、当該実施
の形態のＸ線ＣＴ装置は、全撮影範囲を呼吸停止可能時
間に応じて複数の分割撮影範囲に分割し、ヘリカルスキ
ャンにより各分割撮影範囲毎に撮影を行う際に、第２番
目以降の分割撮影範囲の撮影開始位置を再構成ピッチ分
だけ、前の分割撮影範囲側にずらして撮影を行うことに
より、連続する分割撮影範囲において重複して撮影が行
われる範囲を１再構成ピッチ分だけとすることができ
る。このため、余計なデータ収集範囲となる、被検体に
対する余計な被曝範囲を１再構成ピッチ分と少なくする
ことができ、ヘリカルスキャンによる分割撮影時におけ
る余計な重複撮影範囲を少なくして被検体の余計な被曝
を低減することができる。

【００２６】最後に、上述の実施の形態は本発明の一例
である。このため、本発明は、上述の実施の形態に限定
されることはなく、本発明に係る技術的思想を逸脱しな
い範囲であれば、この実施の形態以外であっても、設計
等に応じた種々の変更が可能であることは勿論である。

【００２７】

【発明の効果】本発明に係るＸ線ＣＴ装置は、ヘリカル
スキャンにより、所定の撮影範囲を複数回に分割して撮
影を行う際に、余計な重複撮影範囲を少なくすることで
患者の被曝量を低減することができる。また、これによ
り再構成不可能となる範囲を極力小さくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態となるＸ線ＣＴ装置におい
て、ヘリカルスキャンによる分割撮影の際に行われる被
曝低減動作を説明するための図である。

【図２】本発明の実施の形態となるＸ線ＣＴ装置の概略
的なブロック図である。

【図３】従来のＸ線ＣＴ装置において、ヘリカルスキャ
ンによる分割撮影で収集される各データを示す図であ
る。

【図４】従来のＸ線ＣＴ装置において、ヘリカルスキャ
ンによる分割撮影で重複撮影範囲が生じないように単純
に各撮影での撮影開始位置をずらした場合に生ずる問題
点を説明するための図である。

【符号の説明】

１…架台回転部、２…操作部、３…対話制御部、４…ス
キャン条件生成部、５…スキャン制御部、６…データ収
集部、７…フィルタ処理部、８…画像再構成部、９…表
示部、１１…Ｘ線管、１２…Ｘ線検出器、１３…ガント
リ、１４…寝台

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神長 茂生 栃木県大田原市下石上1385番の１ 株式会 社東芝那須工場内 Ｆターム(参考） 4C093 AA22 BA03 BA10 BA13 CA34 FA11 FA13 FA15 FA19 FA36 FA43 FB08 FB09 FD07 FE06 FG04 FG05 FG07 5B057 AA08 AA09 BA03 BA21 CA02 CA08 CA12 CA16 CB02 CB08 CB12 CB16 CC01 CD06 CE10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘリカルスキャンにより、所定の撮影範
   囲を複数の分割撮影範囲に分割して撮影を行うＸ線ＣＴ
   装置において、 前記各分割撮影範囲毎に撮影を行う際に、第２番目以降
   の分割撮影範囲を再構成ピッチ分だけ、前の分割撮影範
   囲側に撮影開始位置をずらして撮影を行う撮影制御手段
   を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
2. 【請求項２】 前記所定の撮影範囲は、被検体の呼吸停
   止可能時間に応じて複数の分割撮影範囲に分割されて形
   成されることを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装
   置。
3. 【請求項３】 前記撮影制御手段は、ヘリカルスキャン
   による１回転分の撮影範囲分だけ、前の分割撮影範囲側
   に第２番目以降の分割撮影範囲の撮影開始位置をずらし
   て撮影を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２記
   載のＸ線ＣＴ装置。
4. 【請求項４】 前記撮影制御手段は、ヘリカルスキャン
   による１８０度＋Ｘ線のファン角度分の撮影範囲分だ
   け、前の分割撮影範囲側に第２番目以降の分割撮影範囲
   の撮影開始位置をずらして撮影を行うことを特徴とする
   請求項１又は請求項２記載のＸ線ＣＴ装置。