JP2001198118A - X線ct装置 - Google Patents
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Abstract
曝を与えたり、また画像再構成処理時間が長くなる原因
となる、埋め込み補正を行わなくとも診断能に優れた画
像を関心領域スキャンにおいて得ることのできるX線C
T装置の提供を目的する。 【解決手段】 断層像を得たい領域として被検体に対し
設定される関心領域以外へのX線の照射を抑制するよう
にされており、そのために前記関心領域以外へのX線を
吸収により減弱する遮蔽手段が設けられているX線CT
装置において、遮蔽手段のX線減弱部を鉛よりもX線吸
収係数の低い物質で形成することにより遮蔽手段におけ
るX線減弱能を低くし、これにより関心領域の内外で投
影データに一定以上の変化を生じないようにすること
で、埋め込み補正を行わなくとも高画質な画像が得られ
るようにしている。
Description
し、特に断層像を得たい領域として被検体に対し関心領
域を設定し、この関心領域以外へのX線の照射を抑制す
ることで低被曝化を可能とするX線CT装置に関する。
広く用いられており、様々な利用方法が開発されてい
る。例えば最近では、病巣の組織検査や治療を行うに際
して、X線CT装置による画像(被検体の断層像)をリ
アルタイム的に表示し、これを例えば穿刺のガイドとす
るCT透視技法が行われている。このようなX線CT装
置の利用法は、病巣の組織検査や治療のための時間を短
縮し、また検査や治療の精度を向上させるものとして有
効視されている。しかしその一方で、画像をリアルタイ
ム的に表示するために、X線CT装置においてX線源を
連続的に回転させながら被検体から投影データを複数回
連続的に得る必要があり、それ故に被曝X線量が増大す
るという問題を招くことになる。
は、スキャン中にX線源の管電流を抑制するなどの技術
が提案されているが、これによる被曝X線量の低減は1
0%程度に過ぎない。そこで例えば特開平11−282
01号公報や特開平11−28202号公報に開示され
るような技術が新たに開発されている。この技術は、断
層像を得たい領域として被検体に対し関心領域を設定
し、この関心領域以外へのX線の照射を極力抑制する、
つまりX線の照射を関心領域に制限した関心領域スキャ
ンを行うことで低被曝化を可能とするものである。
する概念図を図3に示す。図3に見られるように、関心
領域スキャンとは、患者(被検体)に設定した特定の関
心領域Eのみをスキャンできるようにするべく、スキャ
ンニングのためのX線源1の回転中に、コリメータない
しはチャンネルコリメータなどと呼ばれることもある遮
蔽手段2で減弱させることにより、X線をチャンネル方
向で絞り、X線が関心領域E以外に照射されるのを抑制
する手法である。すなわちこの関心領域スキャン法によ
ると、例えばCT透視下の生検などで腫瘍付近のみを観
察しながら手技を行う場合を例にとれば、その腫瘍付近
を関心領域とし、この部位だけに制限するようにX線を
照射してスキャンすることになり、それ以外の部位への
X線照射は極力抑制される。このような関心領域スキャ
ンは、生検のIVR手技以外にも例えば再検査で左の肺
のみの画像が必要な場合にも用いることができるもので
あり、患者や術者が受けるX線被曝量を著しく低減させ
ることができる。
図4に示す。図に見られるように、投影データは、通常
の強度のX線によるデータが入り込むチャンネルと、遮
蔽手段で減弱されたX線によるデータが入り込むチャン
ネルがあり、両者の境界には急激な変化を伴っている。
すなわち関心領域のみをスキャンできるようにするため
に、スキャンニングのためのX線源の回転中に、鉛など
のX線高吸収体が用いられる遮蔽手段により、関心領域
以外に対してX線を大幅に減弱させることから、関心領
域の内外で投影データに急激な変化が起きている。
影データを補正せずに再構成すると、再構成画像上には
強い直線的なストリーク状のアーチファクトが発生す
る。これを模式的に示したのが図5である。図5にその
例を示すように、実際にスキャンした関心領域の内側ま
でアーチファクトが入り込み、このために関心領域の画
像が診断能の低い画像となってしまう。また関心領域の
内外で投影データにあまりにも大きな変化があると、再
構成処理によって関心領域の内部にCT値が落ち込み、
シェーディングと呼ばれる現象も生じる。このような診
断能の低下をもたらす画像の劣化を防止する対策とし
て、特開平11−28202号公報では、埋め込み補正
を提案している。すなわち関心領域スキャンに先立って
通常のスキャン、つまりX線の照射範囲を制限しないス
キャンを行い、この事前の通常スキャンで得られた投影
データを、関心領域スキャンの際に欠落する関心領域外
の投影データとして埋め込む補正を行うことで、画質の
低下を防止するようにしている。この埋め込み補正を模
式的に示すと図6のようになる。
り、アーチファクトなどの少ない高画質の画像を得るこ
とができる。しかし埋め込み補正を行うには事前に通常
スキャンを行う必要があり、この通常スキャンによる投
影データを補正のためにだけしか使用しない場合であれ
ば、それだけ余分な被曝を患者が受けることになるし、
余分な準備時間を必要とすることにもなる。また埋め込
み補正のための処理が画像再構成処理に追加されること
になることから、画像の表示までの時間が従来よりも長
くなってしまう。
する以上のような知見に基づいてなされたものであり、
事前の通常スキャンにより被検体に余分な被曝を与えた
り、また画像再構成処理時間が長くなる原因となる、埋
め込み補正を行わなくとも診断能に優れた画像を関心領
域スキャンにおいて得ることのできるX線CT装置の提
供を目的としている。
では、断層像を得たい領域として被検体に対し設定され
る関心領域以外へのX線の照射を抑制するようにされて
おり、そのために前記関心領域以外へのX線を吸収によ
り減弱する遮蔽手段が設けられているX線CT装置にお
いて、前記遮蔽手段のX線減弱部が鉛よりもX線吸収係
数の低い物質で形成されていることを特徴としている。
移動平均補正手段を備えており、関心領域を透過した投
影データと関心領域外を透過した投影データとの境界を
移動平均処理により滑らかにする補正を施せるようにさ
れていることを特徴としている。
フィルタ処理手段を備えており、関心領域を透過した投
影データと関心領域外を透過した投影データとの境界を
フィルタ処理により滑らかにする補正を施せるようにさ
れていることを特徴としている。
説明する。本発明によるX線CT装置は、その基本的構
成において、上記の特開平11−28201号公報や特
開平11−28202号公報に開示されるX線CT装置
のそれと同様とするのが通常である。すなわち本発明に
よるX線CT装置は、図3を利用して説明すると、被検
体に対して設定する関心領域Eのみをスキャンできるよ
うに、つまりX線が関心領域E以外に照射されるのを抑
制するように、X線をチャンネル方向で絞る遮蔽手段2
を備えている。また被検体に対して関心領域Eを設定す
るための関心領域設定手段も備え、さらにX線源1を連
続的に回転させることで被検体から投影データを複数回
連続的に得るための連続スキャンを可能とするスキャン
制御系も備えることになるが、これらの関心領域設定手
段やスキャン制御系には特開平11−28201号公報
や特開平11−28202号公報に開示されるそれと同
様なものを用いることができる。
心領域スキャン式のX線CT装置で遮蔽手段に用いられ
ていた鉛のようなX線の高吸収体に比べて、例えば銅や
鉄あるいはアルミニュームなどのように、そのX線吸収
係数が低い物質を用いることである。すなわち遮蔽手段
2において実際にX線の減弱・遮蔽に機能する部分(X
線減弱部)にX線吸収係数が少なくとも鉛よりも低い物
質を用いることで、関心領域の内外で投影データに一定
以上の変化を生じないようにし、上記した埋め込み補正
のような補正を行わなくとも診断能に優れた画像を得ら
れるようにすることである。つまり関心領域の内外での
投影データの差を、埋め込み補正のような補正を行わな
くとも十分に診断などに適する画像を得られるようなレ
ベルに止めることができるような減弱能を遮蔽手段2に
与えるということである。
いた関心領域スキャンにおける投影データの例は図1に
示すようになる。この程度の変化レベルであれば、何ら
の補正も施さずに画像の再構成を行っても、上記で図5
に関して説明したような強いストリーク状のアーチファ
クトが関心領域の内側まで入り込むことはなく、図2に
示すような、診断などに十分に適する高画質な画像を得
ることができる。この場合でも関心領域外の画像は信頼
性が低くて診断などに用いることはできないが、関心領
域スキャン法の目的からして、関心領域について十分な
画像が得られれば足り、実用上では何らの問題もない。
能を低くすることにより、無補正で関心領域に関し高画
質画像を得られるようにすることには以下のような利点
がある。すなわち従来の関心領域スキャン法における埋
め込み補正に伴う事前の通常スキャンによる余分な被曝
を避けることができ、それだけ被曝X線量を低減でき
る。また埋め込み補正のための演算処理による演算負荷
の増大を招かないで済み、それだけ画像表示までの時間
を短縮することができる。このことは関心領域スキャン
により低被曝化を図ることが特に有用であるリアルタイ
ム表示の実効性をより高めるために有効である。
を低くすることには、そうしない場合に比べて、関心領
域外へのX線照射量を制限して患者や術者への被曝線量
を低減させるという点に関して後退するという意味が若
干ある。しかしながら、このことを考慮しても、事前の
通常スキャンを行わなくて済み、通常スキャンによる被
曝を避けることで被曝X線量を減らせること、また通常
スキャンによる余分な準備時間を不要とすることができ
ること、それに画像表示までの時間を短縮してリアルタ
イム表示の実効性を高めることができることなどから、
本発明は関心領域スキャン法に対してきわめて有意な改
善をもたらすものであると言える。
る本発明の構成は、以上のように無補正での画像再構成
を可能とするものであるが、必要に応じて簡易な補正を
加えるようにしもよい。その補正としては、例えば移動
平均処理により関心領域の内外の境界、つまり関心領域
を透過した投影データと関心領域外を透過した投影デー
タとの境界を滑らかにする補正を挙げることができる。
このような補正を可能とするX線CT装置は移動平均補
正手段を備えることになる。また例えば画像データ処理
に関してよく知られているフィルタ処理により関心領域
の内外の境界にスムージングを施すことも簡易な補正と
して有効である。このような補正を可能とするX線CT
装置はスムージング用のフィルタ処理手段を備えること
になる。これらの簡易な補正は、再構成画像の画質をさ
らに向上させる上で有用であり、しかも従来の埋め込み
補正に比べて、それに必要とする演算負荷が格段に小さ
くて済み、したがって埋め込み補正を用いる従来の関心
領域スキャン法において問題であった、画像表示までの
時間が長くなるという欠点を効果的に解消することもで
きる。
列で設けられる単列検出器型とX線検出器がスライス方
向で複数列に設けられる複列検出器型があるが、本発明
はこれらの何れにも適用することができる。
心領域スキャン式のX線CT装置について、事前の通常
スキャンにより被検体に余分な被曝を与えたり、また画
像再構成処理時間が長くなる原因となる、埋め込み補正
を行わなくとも診断能に優れた画像を得ることが可能と
なり、関心領域スキャン法の有用性をさらに高めること
ができる。
を行った場合の投影データの一形状例を示す図である。
を行った場合の無補正再構成画像の一例を模式化して示
す図である。
た場合の投影データの一形状例を示す図である。
た場合の無補正再構成画像の一例を模式化して示す図で
ある。
Claims (1)
- 【請求項1】 断層像を得たい領域として被検体に対し
設定される関心領域以外へのX線の照射を抑制するよう
にされており、そのために前記関心領域以外へのX線を
吸収により減弱する遮蔽手段が設けられているX線CT
装置において、前記遮蔽手段のX線減弱部が鉛よりもX
線吸収係数の低い物質で形成されていることを特徴とす
るX線CT装置。
Priority Applications (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014176515A (ja) * | 2013-03-14 | 2014-09-25 | Toshiba Corp | X線ct装置 |
CN114813798A (zh) * | 2022-05-18 | 2022-07-29 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 用于表征材料内部结构及成分的ct检测装置和成像方法 |
-
2000
- 2000-01-24 JP JP2000014875A patent/JP4454087B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN114813798B (zh) * | 2022-05-18 | 2023-07-07 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 用于表征材料内部结构及成分的ct检测装置和成像方法 |
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---|---|
JP4454087B2 (ja) | 2010-04-21 |
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