JP2001286459A - Ｘ線ｃｔ装置及びその撮影方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｘ線ＣＴ装置及びその撮影方法に関し、複雑
多様なスキャン計画を容易に可能とすると共に、該スキ
ャン計画に従って最適なＣＴ断層像が効率よく得られる
ことを課題とする。 【解決手段】 ファンビームを発生するＸ線源４０と、
多数のＸ線検出器がチャネル方向の円弧状又は円周状に
配されかつこれが被検体体軸方向の複数列に並設されて
なる多列検出器アレイ７０とが被検体１００を挟んで相
対向し、多列検出器アレイの検出信号に基づき被検体の
ＣＴ断層像を再構成するＸ線ＣＴ装置において、被検体
１００のアキシャル／ヘリカルスキャンに際して該被検
体のスキャン対象領域に対して異なるスライス厚のスキ
ャン計画情報を設定可能なスキャン計画設定手段１と、
前記設定されたスキャン計画情報に基づき対応するスラ
イス位置及びスライス厚の投影データを１回のスキャン
工程で取得するスキャン制御手段２とを備える。

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装置及びそ
の撮影方法に関し、更に詳しくはファンビーム（コーン
ビームとも呼ばれる）を発生するＸ線源と、多数のＸ線
検出器がチャネル方向の円弧状又は円周状に配されかつ
これが被検体体軸方向の複数列に並設されてなる多列Ｘ
線検出器アレイとが被検体を挟んで相対向し、多列Ｘ線
検出器アレイの検出信号に基づき被検体のＣＴ断層像を
再構成するＸ線ＣＴ装置及びその撮影方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は従来のＸ線ＣＴ装置の要部構成
図で、一列のＸ線検出器アレイ７０’を使用して異なる
スライス厚のＸ線ＣＴ断層像を得る場合を示している。
図において、１０はユーザが操作する操作コンソール
部、２０は被検体１００を載せて体（Ｚ）軸方向に移動
させる撮影テーブル、３０はＸ線ファンビームにより被
検体のアキシャル（Ａxial）／ヘリカル（Ｈerical）ス
キャン・読取を行う走査ガントリである。

【０００３】走査ガントリ３０において、４０は回転陽
極型のＸ線管、４１はＸ線管４０の管電圧ｋＶ，管電流
ｍＡ，曝射時間Ｓｅｃ等を制御するＸ線制御部、５０は
Ｘ線の体軸方向の曝射範囲を制限するコリメータ、５１
はコリメータ制御部、７０’は多数（ｎ＝１０００程
度）のＸ線検出器が円弧状の一列に配列されているＸ線
検出器アレイ（ＸＤＡ）、８０はＸ線検出器アレイの検
出データ（投影データ）を収集するデータ収集部（ＤＡ
Ｓ）、６０は走査ガントリ３０を被検体体軸の回りに回
転させる回転制御部である。

【０００４】操作コンソール部１０において、１１はＸ
線ＣＴ装置の主制御・処理（スキャン計画処理，スキャ
ン制御，ＣＴ断層像再構成処理等）を行う中央処理装
置、１２はキーボードやマウス等を含む入力装置、１３
はスキャン計画画面やスキャン結果のＣＴ断層像等を表
示する表示装置（ＣＲＴ）、１４は中央処理装置１１と
走査ガントリ３０や撮影テーブル２０との間で制御信号
Ｃやモニタ信号のやり取りを行う制御インタフェース、
１５はデータ収集部８０からの投影データを蓄積するデ
ータ収集バッファ、１６はＸ線ＣＴ装置の運用に必要な
各種データやアプリケーションプログラム等を記憶して
いる二次記憶装置（ディスク等）である。

【０００５】係る構成により、Ｘ線管４０からのファン
ビームは被検体１００を介してＸ線検出器アレイ７０’
に一斉に入射する。データ収集部８０はＸ線検出器アレ
イ７０’の検出データ（投影データ）を走査・収集して
データ収集バッファ１５に格納する。更に走査ガントリ
３０が僅かに回転した各位置（ビュー）で上記同様の投
影を行い、こうして走査ガントリ１回転分の投影データ
を収集・蓄積すると共に、アキシャル／ヘリカルスキャ
ン方式に従って撮影テーブル２０を体軸方向に間欠的／
連続的に移動させ、こうして所要撮像領域についての全
投影データを収集・蓄積する。そして、中央処理装置１
１は、得られた全投影データに基づき被検体１００のＣ
Ｔ断層像を再構成し、表示装置１３に表示する。

【０００６】このようなＸ線ＣＴ装置ではコリメータ５
０のスリット幅ｗを変えることにより被検体１００につ
き異なるスライス厚 の断層像が得られる。以下、これ
を説明する。図１２は従来のＸ線ＣＴ装置におけるスラ
イス厚設定制御の説明図で、図１２（Ａ）はスライス厚
が厚い設定の場合を示しいてる。

【０００７】挿入図（ａ）にコリメータ５０の平面図を
示す。図において、Ｘ軸方向の平行スリット板１５０
ａ，１５０ｂがリンク１５２ａ，１５２ｂと平行四辺形
をなす様に四隅のピン１５４で回動自在に止められてい
る。このリンク１５２ａ，１５２ｂを中心線ＣＬ上で支
軸１５３ａ，１５３ｂにより軸支すると共に、一方の支
軸１５３ｂをギヤードモータ１５５で左／右に回動させ
ることにより、Ｚ軸方向のスリット幅ｗを、その中心線
ＣＬを境とする前後の対称に、かつ連続的に変更可能と
なっている。

【０００８】撮像に際しては、被検体１００を不必要に
被曝させないように、スライス厚Ｔｈａの設定に従って
コリメータ５０のスリット幅ｗが必要最小限のものに調
整される。この例のリンク１５２ａ，１５２ｂは中心線
ＣＬと略直角となる角度にまで付勢されており、これに
よりスリット幅ｗは最大となっている。このとき、被検
体１００のスライス厚は所要のＴｈａであり、Ｘ線検出
器ＸＤｉ（ｉ＝１〜ｎ）の全幅（Ｚ軸方向）に一様なＸ
線ビームが照射される。また、撮影テーブル２０の搬送
ピッチをＰａに選ぶことで被検体１００の体軸方向に隙
間のない投影像が得られる。そして、この場合のＤＡＳ
８０はスライス厚Ｔｈａの投影データを収集し、これら
に基づき中央処理装置１１はスライス厚ＴｈａのＣＴ断
層像を再構成する。従って、このような撮像パターンは
被検体１００の胸部から腹部に至る様な広い領域におけ
る疾患の有無を大まかに検査（身体検査等）するのに適
している。

【０００９】図１２（Ｂ）はスライス厚が薄い設定の場
合を示している。挿入図（ｂ）にコリメータ５０の平面
図を示す。この場合のリンク１５２ａ，１５２ｂは共に
中心線ＣＬの側に付勢されており、この時のスリット幅
ｗは最大の約１／２である。このとき、被検体１００の
スライス厚は所要のＴｈｂ（≒Ｔｈａ／２）であり、Ｘ
線検出器ＸＤｉ（ｉ＝１〜ｎ）の略中央の１／２幅（Ｚ
軸方向）にのみ一様なＸ線ビームが照射される。また、
撮影テーブル２０の搬送ピッチをＰｂに選ぶことで被検
体１００の体軸方向に隙間のない投影像が得られる。そ
して、この場合のＤＡＳ８０はスライス厚Ｔｈｂの高精
度な投影データを収集し、これらに基づき中央処理装置
１１はスライス厚Ｔｈｂの高精度なＣＴ断層像を再構成
する。従って、このような撮像パターンは被検体１００
の特定の臓器（肝臓等）に関する疾患の有無を精密に検
査するのに適している。

【００１０】そこで、従来より予め医療目的に応じたス
キャン計画が立てられ、そのスキャン計画に従って実際
にアキシャル／ヘリカルスキャンが行われる。

【００１１】図１３，図１４は従来のアキシャルスキャ
ン設定画面の説明図（１），（２）で、図１３は被検体
１００の広範囲に渡る疾患の有無を大まかに検査する場
合を示している。事前に行ったスカウトスキャンの終了
後、表示装置１１にはアキシャル／ヘリカルスキャンの
ためのスキャン設定（View/Edit）画面１３ａが表示さ
れ、ユーザは必要なスキャンパラメータをマウスでクリ
ック入力又はキー入力する。イメージＡの取得のための
一例のスキャン計画は以下の通りである。

【００１２】 スキャンタイプ[Scan Type]＝アキシャルスキャン Ｚ軸上のスキャン開始位置[Start Loc]＝Ｚ１ Ｚ軸上のスキャン終了位置[End Loc]＝Ｚ４ 撮像枚数[NO.of Images]＝１１枚 被検体のスライス厚[Thick]＝１０ｍｍ ガントリのチルト角度[Gantry Tilt]＝０ Ｘ線管の管電圧[kV]＝１２０ｋＶ Ｘ線管の管電流[mA]＝２８０ｍＡ このスキャン設定画面上でユーザが[Show Localizer]ア
イコンをクリックすると、表示装置１１のイメージ表示
エリア１３ｂには図示のようなスカウト像１００Ａが表
示され、その上にアキシャルスライス位置を示す線が重
ねて表示される。図の太線は開始位置及び終了位置、点
線は中間の各スライス位置（夫々センタラインＣＬに対
応）を夫々表す。なお、実際には被検体１００の息継ぎ
／息止めを考慮して、このスキャン計画はいくつかのグ
ループにグループ分けされるが、ここでは説明の簡単の
ために全体を１グループとして説明する。

【００１３】ユーザは、更にマウス又はキーボ−ドを使
用して、全スライス位置のシフト、スライス間隔（ピッ
チ）の変更、グループの先頭／後備に対するスライス位
置の追加／削除等の各種調整を行え、こうして最終的に
スキャン計画が確定すると、アキシャルスキャンを行
う。このアキシャルスキャンは上記図１２（Ａ）の態様
で行われ、スライス厚＝１０ｍｍとするトータルで１１
枚のＣＴ断層像が得られる。

【００１４】図１４は被検体１００の特定の臓器（肝臓
等）につき疾患の有無を精密に検査する場合を示してい
る。上記同様にして、スキャン設定画面１３ａが表示さ
れ、その設定パラメータに従い、イメージ表示エリア１
３ｂのスカウト像１００Ａの上には図示の如くアキシャ
ルスライス位置を示す線が重ねて表示される。このアキ
シャルスキャンは上記図１２（Ｂ）の態様で行われ、ス
ライス厚＝５ｍｍとするトータルで１３枚のＣＴ断層像
が得られる。なお、図示しないが、ヘリカルスキャンの
場合も同様である。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、医療目的に
よっては、被検体１００の胸部から腹部にかけて広範囲
で大まかなスキャンを行うと共に、そのうちの特定の臓
器（肝臓等）については高精度なスキャンを行いたい場
合がある。

【００１６】しかし、上記従来のＸ線ＣＴ装置では、ス
キャンの途中でスライス厚を換えられないため、まず上
記図１３のスキャン計画に従って被検体１００の胸部か
ら腹部に至る大まかなスキャン｛図１２（Ａ）のアキシ
ャルスキャン｝を行い、次に上記図１４のスキャン計画
に従って肝臓部の精密なスキャン｛図１２（Ｂ）のアキ
シャルスキャン｝を行う必要があり、この様な２度のス
キャンには多くの時間を要するばかりか、被検体１００
の被曝過剰を招いていた。

【００１７】なお、近年、ファン（正確にはコーン）ビ
ームと複数列のＸ線検出器アレイとを使用して、一回の
スキャンで複数列の投影データを一挙に収集し、後に複
数列の投影データをチャネル対応で換算／非加算するこ
とにより、スキャン領域毎に異なるスライス厚の断層像
を再構成できるものが知られている。

【００１８】しかし、これはあくまでも既存の投影デー
タを補間等により再利用した画像の再構成（Reconstruc
tion）によるものであり、予め撮像前から医療目的に応
じた最適のスキャン計画を立て、被検体１００の部位毎
に最適のスライス位置及び厚みの投影データを得ること
はできなかった。

【００１９】本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなさ
れたもので、その目的とする所は、複雑多様なスキャン
計画を容易に可能とすると共に、該スキャン計画に従っ
て最適なＣＴ断層像が効率よく得られるＸ線ＣＴ装置及
びその撮影方法を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記の課題は例えば図１
の構成により解決される。即ち、本発明（１）のＸ線Ｃ
Ｔ装置は、ファンビームを発生するＸ線源４０と、多数
のＸ線検出器がチャネル方向の円弧状又は円周状に配さ
れかつこれが被検体体軸方向の複数列に並設されてなる
多列Ｘ線検出器アレイ７０とが被検体１００を挟んで相
対向し、多列Ｘ線検出器アレイの検出信号に基づき被検
体のＣＴ断層像を再構成するＸ線ＣＴ装置において、被
検体１００のアキシャル／ヘリカルスキャンに際して該
被検体のスキャン対象領域に対して異なるスライス厚の
スキャン計画情報を設定可能なスキャン計画設定手段１
と、前記設定されたスキャン計画情報に基づき対応する
スライス位置及びスライス厚の投影データを１回のスキ
ャン工程で取得するスキャン制御手段２とを備えるもの
である。

【００２１】本発明（１）によれば、被検体のスキャン
対象領域に対して異なるスライス厚のスキャン計画情報
を設定し、該設定情報に基づき対応するスライス位置及
びスライス厚の投影データを１回のスキャン工程で取得
する構成により、多様なスキャン計画を可能とすると共
に、該スキャン計画に基づく精密な投影データが一挙に
得られ、所要精度のＣＴ断層像を能率よく提供できる。

【００２２】好ましくは本発明（２）においては、上記
本発明（１）において、スキャン計画設定手段１は、被
検体の互いに重複部分を有する複数のスキャン領域Ａ，
Ｂにつき夫々にスキャンの開始位置、終了位置及びその
区間のスライス厚を特定した複数の設定情報を併記して
設定可能である。

【００２３】例えば、 領域Ａ：開始位置＝Ｚ１，終了位置＝Ｚ４，スライス厚
＝１０ｍｍ 領域Ｂ：開始位置＝Ｚ２，終了位置＝Ｚ３，スライス厚
＝５ｍｍ を併記する。本発明（２）によれば、ユーザは土台（基
本）となるイメージＡのスキャン計画ＡにイメージＢの
スキャン計画Ｂを単に重ねて設定すれば良く、設定操作
が容易である。なお、領域Ａ，Ｂの重複区間Ｚ２〜Ｚ３
に関しては、スキャン計画Ｂのみを採用することも、又
はスキャン計画Ａ及びＢを採用することも可能である。

【００２４】また好ましくは本発明（３）においては、
上記本発明（１）において、スキャン計画設定手段１
は、被検体の互いに重複しない複数のスキャン領域（Ａ
−１）〜（Ａ−３）につき夫々にスキャンの開始位置、
終了位置及びその区間のスライス厚を特定した複数の設
定情報をシーケンシャルに設定可能である。

【００２５】例えば、 領域（Ａ−１）：開始位置＝Ｚ１，終了位置＝Ｚ２，ス
ライス厚＝１０ｍｍ 領域（Ａ−２）：開始位置＝Ｚ２，終了位置＝Ｚ３，ス
ライス厚＝５ｍｍ 領域（Ａ−３）：開始位置＝Ｚ３，終了位置＝Ｚ４，ス
ライス厚＝１０ｍｍ の如くシーケンシャルに設定する。本発明（３）によれ
ば、ユーザは全体としては複雑なスキャン計画でもこれ
をグループ分けすることで個別かつシーケンシャルに設
定でき、設定操作が容易である。またスキャン制御手段
２はスキャン領域の重なりを考慮する必要もなく、各ス
キャン計画をシーケンシャルにかつ忠実に実行できる。

【００２６】また好ましくは本発明（４）においては、
上記本発明（２）又は（３）において、スキャン計画設
定手段１は、予め被検体１００を一方向から投影して得
たスカウト像１００Ａを画面に表示すると共に、該スカ
ウト像に重ねてスキャン計画に係るスライス位置の情報
を表示するものである。従って、複雑多様なスキャン計
画を容易に構築できる。

【００２７】また本発明（５）の撮影方法は、上記前提
となるＸ線ＣＴ装置の撮影方法において、被検体のアキ
シャル／ヘリカルスキャンに際して該被検体のスキャン
対象領域に対して異なるスライス厚のスキャン計画情報
を設定し、前記設定されたスキャン計画情報に基づき対
応するスライス位置及びスライス厚の投影データを１回
のスキャン工程で取得するものである。

【００２８】従って、スキャン計画に忠実な投影データ
が得られ、スキャン目的に忠実なＣＴ断層像を精密に再
構成できる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
好適なる実施の形態を詳細に説明する。なお、全図を通
して同一符号は同一又は相当部分を示すものとする。

【００３０】図２は実施の形態によるＸ線ＣＴ装置の要
部構成図で、多列Ｘ線検出器アレイ７０を使用して異な
るスライス厚のＸ線ＣＴ断層像を得る場合を示してい
る。この多列Ｘ線検出器アレイ７０は、体軸方向に配列
される例えば８列分のサブアレイＳＡ１〜ＳＡ８からな
り、各サブアレイＳＡ１〜ＳＡ８には夫々多数（ｎ＝１
０００程度）のＸ線検出器が円弧状の一列にチャネル方
向に配列されている。またこの多列Ｘ線検出器アレイ７
０はコリメータ５０の中心線ＣＬの投影ＣＬ´がサブア
レイＳＡ４，ＳＡ５の境界線上に位置する様に配置され
ており、従って、コリメータ５０のスリット幅ｗを変え
ることにより、多列Ｘ線検出器アレイ７０に照射される
Ｚ軸方向のＸ線ビーム幅を、サブアレイＳＡ４，ＳＡ５
の境界線を境とする前後の対称に変更可能となる。その
他の要部構成については上記図１１で述べたものと同様
で良い。但し、スキャン計画及びこれに伴うスキャン動
作並びに画像再構成処理等の相違点については後述の説
明により明らかとなる。

【００３１】図３は実施の形態によるデータ収集・演算
系の構成を示す図で、多列Ｘ線検出器アレイ７０の全列
の各チャネルデータを予めチャネル間で合成せずに列毎
に収集可能な場合を示している。図において、７０は多
列Ｘ線検出器アレイ（ＸＤＡ）、ＸＤＡ１〜ＸＤＡ８
（図２のサブアレイＳＡ１〜ＳＡ８に相当）は多列Ｘ線
検出器アレイ７０を構成する８列分のサブアレイ、ＸＤ
１〜ＸＤｎは例えばシンチレータとフォトダイオードと
からなるＸ線検出器、８０はデータ収集部（ＤＡＳ）、
ＤＡＳ１〜ＤＡＳ８はデータ収集部８０を構成する８系
統分のデータ収集ユニット、ＩＧ１〜ＩＧｎは積分器
（ミラー積分器等）、Ａ１〜Ａｎはアンプ、ＳＨ１〜Ｓ
Ｈｎはサンプルホールド回路、ＳＭＰＸはアナログ信号
の信号マルチプレクサ、Ａ／Ｄは高速のＡ／Ｄ変換器、
ＤＭＰＸはディジタル信号のデータマルチプレクサ、１
５はデータ収集バッファ、１１は中央処理装置、１１ａ
はそのＣＰＵ、１１ｂはＣＰＵ１１ａが実行する制御プ
ログラム等を記憶している主メモリ（ＭＥＭ）である。

【００３２】係る構成により、今、Ｘ線ビームＸＢ１１
（サブアレイＸＤＡ１，検出チャネルＣＨ１に対応）の
信号処理に着目すると、Ｘ線検出器ＸＤ１はＸ線ビーム
ＸＢ１１の透過強度に応じた電流信号を出力し、積分器
ＩＧ１はＸ線検出器ＸＤ１の出力電流を所定の時定数に
より積分して対応するＸ線ビーム量検出電圧を出力す
る。更に、アンプＡ１は積分器ＩＧ１の出力電圧を増幅
し、サンプルホールド回路ＳＨ１はアンプＡ１の出力電
圧を所定のタイミングでサンプルホールドする。以上は
他のＸ線ビームＸＢ１２〜ＸＢ１ｎの各信号処理につい
ても同様である。

【００３３】更に、信号マルチプレクサＳＭＰＸはサン
プルホールド回路ＳＨ１〜ＳＨｎの出力信号を高速でマ
ルチプレクスし、Ａ／Ｄ変換器Ａ／Ｄは信号マルチプレ
クサＳＭＰＸの出力信号を高速でＡ／Ｄ変換する。以上
は他のＤＡＳ２〜ＤＡＳ８の信号処理についても同様で
ある。

【００３４】更に、ＤＡＳ１〜ＤＡＳ８の各出力データ
はＤＭＰＸでマルチプレクスされ、得られた一連の主信
号データ（投影データ）はデータ収集バッファ１５に蓄
積される。従って、多列Ｘ線検出器アレイ７０の全列の
各チャネルデータを列毎に収集可能である。そして、Ｃ
ＰＵ１１ａは必要な各列のチャネルデータに基づき後述
の態様でＸ線ＣＴ画像を再構成する。

【００３５】なお、図３の矢印ａで示す如く、Ｘ線ＣＴ
装置によっては積分器ＩＧ１〜ＩＧｎの前段にプリアン
プＰＡ１〜ＰＡｎを備え、入力の電流信号を対応する電
圧信号に変換（対数変換を含む）するものが存在する。
この場合の積分器ＩＧ１〜ＩＧｎは、入力の電圧信号を
積分して対応するＸ線ビーム量検出電圧を生成すること
になり、このようなＸ線ＣＴ装置も適用対象である。

【００３６】図４は実施の形態によるＸ線ＣＴ撮像処理
のフローチャートで、被検体を撮像する工程をシーケン
シャルに示している。ステップＳ１ではスキャンパラメ
ータ（管電圧ｋＶ，管電流ｍＡ等）の設定を行い、ステ
ップＳ２では被検体１００のスカウトスキャンを行う。
スカウトスキャンとは、走査ガントリ３０（Ｘ線管４
０）を被検体１００の真上（０度）又は真横（９０度）
の位置に固定したままで撮影テーブル２０を体軸方向に
移動させ、被検体１００の二次元レントゲン画像（スカ
ウト像）を得るスキャンである。ステップＳ３では、従
来と同様の操作により、得られたスカウト象を画面に表
示し、ステップＳ４では後述のスキャン計画設定（ロー
カライズ等）処理を行う。

【００３７】ステップＳ５では上記ステップＳ４の設定
情報に従い走査ガントリ３０及び撮影テーブル２０に対
する各種制御情報（コリメータ５０のスリット幅ｗ，Ｘ
線管４０の曝射開始及び終了位置，撮影テーブル２０の
搬送ピッチ又は速度等）を生成する。この詳細は事例に
従って後述する。ステップＳ６では上記ステップＳ５の
制御情報に従いアキシャル／ヘリカルスキャンを行う。

【００３８】ステップＳ７では列毎の投影データを収集
し、ステップＳ８では収集した投影データにつき必要な
補正処理を行う。なお、ヘリカルスキャンの場合は更に
アキシャルスキャン相当の投影データを得るための補間
処理等を行う。ステップＳ９では投影データに対するフ
ィルタ処理を行い、ステップＳ１０では上記スキャン計
画に従うＣＴ断層像の再構成(逆投影）処理を行い、そ
して、ステップＳ１１では処理結果のＣＴ断層像を表示
装置１３に表示する。次に上記スキャン計画設定（ロー
カライズ）処理を具体例に従って説明する。

【００３９】図５，図６は実施の形態によるアキシャル
スキャン設定画面の説明図（１），（２）で、上記ステ
ップＳ４のスキャン計画（ローカライズ設定等）段階に
なると、表示装置１３にはスキャン設定画面１３ａ及び
イメージエリア１３ｂが表示される。なお、以下の説明
では説明の簡単のために、多列Ｘ線検出器アレイ７０の
一列幅が被検体１００のスライス厚＝５ｍｍに対応する
ものとして説明する。また、以下の例の撮像目的は、被
検体１００の胸部から腹部に至る厚いスライス厚の大ま
かなＣＴ断層像（イメージＡ）と、被検体１００の局部
（肝臓等）について薄いスライス厚の高精度なＣＴ断層
像（イメージＢ）とを一回のスキャン計画で能率よく得
ることにある。これに対するスキャン計画の設定方法に
は以下の幾つかが考えられる。

【００４０】図５はイメージＡのスキャン計画にイメー
ジＢのスキャン計画を重ねて設定可能な場合を示してお
り、イメージＡを得るためのスキャン計画Ａは、 スキャンタイプ[Scan Type]＝アキシャルスキャン Ｚ軸上のスキャン開始位置[Start Loc]＝Ｚ１ Ｚ軸上のスキャン終了位置[End Loc]＝Ｚ４ 撮像枚数[NO.of Images]＝１３枚 被検体のスライス厚[Thick]＝１０ｍｍ またイメージＢを得るためのスキャン計画Ｂは、 スキャンタイプ[Scan Type]＝アキシャルスキャン Ｚ軸上のスキャン開始位置[Start Loc]＝Ｚ２ Ｚ軸上のスキャン終了位置[End Loc]＝Ｚ３ 撮像枚数[NO.of Images]＝１１枚 被検体のスライス厚[Thick]＝５ｍｍ である。なお、この例ではイメージＡにつきＺ１〜Ｚ４
の間でスライス厚＝１０ｍｍのものを隙間なく得るた
め、その撮像枚数１３＝（Ｚ４−Ｚ１）／１０により自
動的に求まる。またイメージＢについてもＺ２〜Ｚ３の
間でスライス厚＝５ｍｍのものを隙間なく得るため、そ
の撮像枚数１１＝（Ｚ３−Ｚ２）／５により自動的に求
まる。上記方法によれば、ユーザは土台（基本）となる
イメージＡのスキャン計画ＡにイメージＢのスキャン計
画Ｂを単に重ねて設定すれば良く、設定操作が容易であ
る。

【００４１】ＣＰＵ１１ａはこの設定情報に基づき上記
ステップＳ５で対応する制御情報を生成する。ＣＰＵ１
１ａはまずスキャン計画Ａを読み取り、以下の方法で処
理する。イメージＡの各スライス位置は｛Ｚ１＋ｉ（Ｚ
４−Ｚ１）／１２｝（ｉ＝０〜１２）により求められ、
ｉ＝０でイメージＡのスキャンを開始し、ｉ＝１２でス
キャンを終了する。またイメージＡのスライス厚＝１０
ｍｍによりこの部分の投影像を多列Ｘ線検出器アレイ７
０の中央２列分（検出列ＸＤＡ４及びＸＤＡ５）で読み
取る。これにより歪のない高精度の投影データが得られ
る。また撮影テーブル２０はイメージＡの各スライス位
置が検出列ＸＤＡ４及びＸＤＡ５の中心に位置するよう
に搬送される。図にこの状態を付記する。なお、このよ
うなアレイ付記画面を実際にイメージエリア１３ｂに表
示しても良い。更にコリメータ５０のスリット幅ｗは被
検体１００のスライス厚＝１０ｍｍ（最大）に対応して
多列Ｘ線検出器アレイ７０の中央２列分に対応する幅に
選ばれる。

【００４２】ＣＰＵ１１ａは次にスキャン計画Ｂを読み
取り、上記同様の方法で処理する。イメージＢの各スラ
イス位置は｛Ｚ２＋ｊ（Ｚ３−Ｚ２）／１０｝（ｊ＝０
〜１０）により求められ、ｊ＝０でイメージＢのスキャ
ンを開始し、ｊ＝１０でスキャンを停止する。またイメ
ージＢのスライス厚＝５ｍｍによりこの部分の投影像を
多列Ｘ線検出器アレイ７０の中央１列分（検出列ＸＤＡ
４又はＸＤＡ５）で読み取る。これにより歪のない高精
度の投影データが得られる。また撮影テーブル２０はイ
メージＢの各スライス位置が検出列ＸＤＡ４又はＸＤＡ
５の中心に位置するように搬送される。

【００４３】ＣＰＵ１１ａは次にイメージＡ，Ｂ間の整
合性を調べる。但し、この処理は取得したいイメージ
Ａ，Ｂ間に重複部分がある場合にのみ必要となる。図に
おいて、この例ではイメージＡの各スライス位置は検出
列ＸＤＡ４及びＸＤＡ５の中心に位置するが、イメージ
Ｂの各スライス位置は検出列ＸＤＡ４又はＸＤＡ５の中
心から１／２列幅（＝２．５ｍｍ）分ずれており、この
ままでは１回のスキャンでイメージＡ，Ｂを同時に取得
できない。この場合のユーザは、イメージＡ，Ｂのいず
れが重要な方を選択する。

【００４４】ユーザがイメージＢを選択すると、そのス
キャン時にはＺ２の位置で撮影テーブル２０の搬送幅が
調整され、それ以降のイメージＢの各スライス位置が検
出ＸＤＡ４又はＸＤＡ５の中心にくるように位相調整さ
れる。なお、この例ではイメージＢの２つのスライス位
置が同時に検出列ＸＤＡ４及びＸＤＡ５の中心にくるた
め、２列分を同時に読み取れる。この状態はＺ３の位置
まで続き、Ｚ３のスキャンが終了すると、元の位相に戻
される。

【００４５】このとき、Ｚ２〜Ｚ３におけるイメージＡ
の実際のスライス位置は計画のものから若干オフセット
するが、このようなオフセット量は多列Ｘ線検出器アレ
イ７０の列解像度が増すことにより十分に小さくなる。
また上記予め行う選択により通常重要であるようなイメ
ージＢの投影データを精密に取得できる。即ち、従来の
様に既に撮影されてしまった投影データを利用してイメ
ージＢを再構成するのではなく、当初からイメージＢの
精密なスキャン計画Ｂを建て、スキャン計画Ｂを忠実に
実現できる。

【００４６】なお、ユーザがイメージＡを選択した場合
は、逆にイメージＢのスライス位置がオフセットするこ
とになる。またイメージＢと重複する部分のイメージＡ
が必要でない場合は、別途にその旨を入力する。この場
合は上記の整合処理を行う必要がない。

【００４７】図６は上記図５と同様のスキャン計画を、
そのスライス厚の相違等に応じて複数のグループ（Ａ−
１）〜（Ａ−３）に分け、これらを時系列に設定可能な
場合を示している。イメージ（Ａ−１）を得るためのス
キャン計画（Ａ−１）は、 スキャンタイプ[Scan Type]＝アキシャルスキャン Ｚ軸上のスキャン開始位置[Start Loc]＝Ｚ１ Ｚ軸上のスキャン終了位置[End Loc]＝Ｚ２ 撮像枚数[NO.of Images]＝５枚 被検体のスライス厚[Thick]＝１０ｍｍ またイメージ（Ａ−２）を得るためのスキャン計画（Ａ
−２）は、 スキャンタイプ[Scan Type]＝アキシャルスキャン Ｚ軸上のスキャン開始位置[Start Loc]＝Ｚ２ Ｚ軸上のスキャン終了位置[End Loc]＝Ｚ３ 撮像枚数[NO.of Images]＝１３枚 被検体のスライス厚[Thick]＝５ｍｍ またイメージ（Ａ−３）を得るためのスキャン計画（Ａ
−３）は、 スキャンタイプ[Scan Type]＝アキシャルスキャン Ｚ軸上のスキャン開始位置[Start Loc]＝Ｚ３ Ｚ軸上のスキャン終了位置[End Loc]＝Ｚ４ 撮像枚数[NO.of Images]＝３枚 被検体のスライス厚[Thick]＝１０ｍｍ である。この方法によれば、ユーザは全体としては複雑
なスキャン計画でもこれをグループ分けすることで個別
かつシーケンシャルに設定でき、またＣＰＵ１１ａはグ
ループ間の重なりを考慮する必要もなく、各制御情報を
シーケンシャルに生成できる。この例のステップＳ５で
得られる制御情報は上記図５で述べたものと同様で良
い。但し、イメージ（Ａ−２）ではイメージ（Ａ−１）
を重複して取得する必要は無く、よってスキャン計画
（Ａ−２）における撮影テーブル２０の搬送位相を所要
に調整できる。スキャン計画（Ａ−３）においても同様
である。次に上記スキャン計画に従うアキシャルスキャ
ンの動作を説明する。

【００４８】図７は実施の形態によるアキシャルスキャ
ンの動作説明図で、上記図５及び図６の各スキャン計画
に共通のものである。全スキャンは３つの区間〜に
分けて説明できる。コリメータ５０のスリット幅ｗは全
区間〜を通して被検体１００の最大のスライス厚
（＝１０ｍｍ）に対応した幅である。図７（Ａ）に区間
のスキャン態様を示す。センタラインＣＬは検出列Ｘ
ＤＡ４及びＸＤＡ５の境界線上にあり、スライス厚＝１
０ｍｍのＣＴ断層像は各検出列のチャネル投影信号を合
成(加算）したものに基づき再構成される。図７（Ｂ）
に区間のスキャン態様を示す。センタラインＣＬは検
出列ＸＤＡ４及びＸＤＡ５の境界線上にあり、スライス
厚＝５ｍｍのＣＴ断層像は各検出列のチャネル投影信号
に基づき別々に再構成される。なお、上記図５のスキャ
ン計画Ａで区間のイメージＡも取得する場合は、更に
スライス厚＝１０ｍｍのＣＴ断層像が各検出列のチャネ
ル投影信号を合成(加算）したものに基づき再構成され
る。図７（Ｃ）に区間のスキャン態様を示す。センタ
ラインＣＬは検出列ＸＤＡ４及びＸＤＡ５の境界線上に
あり、スライス厚＝１０ｍｍのＣＴ断層像は各検出列の
チャネル投影信号を合成(加算）したものに基づき再構
成される。

【００４９】図８，図９は実施の形態によるヘリカルス
キャン設定画面の説明図（１），（２）である。ヘリカ
ルスキャンでは走査ガントリ３０の回転と同時に撮影テ
ーブルが所定速度で連続的に搬送される。このためイメ
ージエリア１３ｂの各スライス位置は図示の如く斜めに
なるが、ＣＴ断層像は、このヘリカルスキャンで得られ
た投影データを元に、公知の補間処理により上記アキシ
ャルスキャン相当の投影データが求められ、これに基づ
き再構成される。従って、図８，図９のスキャン計画も
上記図５，図６と同様の感覚で設定できる。

【００５０】図１０は実施の形態によるヘリカルスキャ
ンの動作説明図で、上記図８及び図９の各スキャン計画
に共通のものである。全スキャンは３つの区間〜に
分けて説明できる。コリメータ５０のスリット幅ｗは全
区間〜を通して被検体１００の最大のスライス厚
（＝１０ｍｍ）に対応した幅である。図１０（Ａ）に区
間のスキャン態様を示す。センタラインＣＬは検出列
ＸＤＡ４及びＸＤＡ５の境界線上にあり、スライス厚＝
１０ｍｍのＣＴ断層像は各検出列のチャネル投影信号を
補間かつ合成(加算）したものに基づき再構成される。
図１０（Ｂ）に区間のスキャン態様を示す。センタラ
インＣＬは検出列ＸＤＡ４及びＸＤＡ５の境界線上にあ
り、スライス厚＝５ｍｍのＣＴ断層像は各検出列のチャ
ネル投影信号を補間したものに基づき別々に再構成され
る。なお、上記図８のスキャン計画Ａで区間のイメー
ジＡも取得する場合は、更にスライス厚＝１０ｍｍのＣ
Ｔ断層像が各検出列のチャネル投影信号を補間かつ合成
(加算）したものに基づき再構成される。図１０（Ｃ）
に区間のスキャン態様を示す。センタラインＣＬは検
出列ＸＤＡ４及びＸＤＡ５の境界線上にあり、スライス
厚＝１０ｍｍのＣＴ断層像は各検出列のチャネル投影信
号を補間かつ合成(加算）したものに基づき再構成され
る。

【００５１】なお、上記実施の形態は具体的数値例を伴
って説明をしたが、本発明がこれらの数値例に限定され
ないことは明らかである。

【００５２】また、上記実施の形態ではファンビーム方
式（所謂Ｒ−Ｒ方式等）によるＸ線ＣＴ装置への適用例
を述べたが、本発明は多数のＸ線検出器が円周状の複数
列に配列されている様な所謂Ｓ−Ｒ方式等のＸ線ＣＴ装
置にも適用できることは明らかである。

【００５３】また、上記本発明に好適なる複数の実施の
形態を述べたが、本発明思想を逸脱しない範囲内で各部
の構成、制御、処理及びこれらの組合せの様々な変更が
行えることは言うまでも無い。

【００５４】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、複雑多
様なスキャン計画を容易に可能とすると共に、該スキャ
ン計画に従って最適なＣＴ断層像が効率よく得られ、よ
ってＸ線ＣＴ医療の高機能化、信頼性向上に寄与する所
が極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明する図である。

【図２】実施の形態によるＸ線ＣＴ装置の要部構成図で
ある。

【図３】実施の形態によるデータ収集・演算系の構成を
示す図である。

【図４】実施の形態によるＸ線ＣＴ撮像処理のフローチ
ャートである。

【図５】実施の形態によるアキシャルスキャン設定画面
の説明図（１）である。

【図６】実施の形態によるアキシャルスキャン設定画面
の説明図（２）である。

【図７】実施の形態によるアキシャルスキャンの動作説
明図である。

【図８】実施の形態によるヘリカルスキャン設定画面の
説明図（１）である。

【図９】実施の形態によるヘリカルスキャン設定画面の
説明図（２）である。

【図１０】実施の形態によるヘリカルスキャンの動作説
明図である。

【図１１】従来のＸ線ＣＴ装置の要部構成図である。

【図１２】従来のＸ線ＣＴ装置におけるスライス厚設定
制御の説明図である。

【図１３】従来のアキシャルスキャン設定画面の説明図
（１）である。

【図１４】従来のアキシャルスキャン設定画面の説明図
（２）である。

【符号の説明】

１０ 操作コンソール部 １１ 中央処理装置 １２ 入力装置 １３ 表示装置（ＣＲＴ） １３ａ スキャン設定（View/Edit）画面 １３ｂ イメージエリア １４ 制御インタフェース １５ データ収集バッファ １６ 二次記憶装置（ディスク等） ２０ 撮影テーブル ３０ 走査ガントリ ４０ Ｘ線管 ４１ Ｘ線制御部 ５０ コリメータ ５１ コリメータ制御部 ６０ 回転制御部 ７０ 多列Ｘ線検出器アレイ（ＸＤＡ） ８０ データ収集部（ＤＡＳ） １００ 被検体 １００Ａ スカウト像 １５０ａ，１５０ｂ 平行スリット板 １５２ａ，１５２ｂ リンク １５３ａ，１５３ｂ 支軸 １５４ ピン １５５ ギヤードモータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 堀内 哲也 東京都日野市旭が丘４丁目７番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内 (72)発明者 郷野 誠 東京都日野市旭が丘４丁目７番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 内 Ｆターム(参考） 4C093 AA22 BA03 BA10 CA16 CA18 EB18 FA13 FA22 FA33

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ファンビームを発生するＸ線源と、多数
   のＸ線検出器がチャネル方向の円弧状又は円周状に配さ
   れかつこれが被検体体軸方向の複数列に並設されてなる
   多列Ｘ線検出器アレイとが被検体を挟んで相対向し、多
   列Ｘ線検出器アレイの検出信号に基づき被検体のＣＴ断
   層像を再構成するＸ線ＣＴ装置において、 被検体のアキシャル／ヘリカルスキャンに際して該被検
   体のスキャン対象領域に対して異なるスライス厚のスキ
   ャン計画情報を設定可能なスキャン計画設定手段と、 前記設定されたスキャン計画情報に基づき対応するスラ
   イス位置及びスライス厚の投影データを１回のスキャン
   工程で取得するスキャン制御手段とを備えることを特徴
   とするＸ線ＣＴ装置。
2. 【請求項２】 スキャン計画設定手段は、被検体の互い
   に重複部分を有する複数のスキャン領域につき夫々にス
   キャンの開始位置、終了位置及びその区間のスライス厚
   を特定した複数の設定情報を併記して設定可能であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
3. 【請求項３】 スキャン計画設定手段は、被検体の互い
   に重複しない複数のスキャン領域につき夫々にスキャン
   の開始位置、終了位置及びその区間のスライス厚を特定
   した複数の設定情報をシーケンシャルに設定可能である
   ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
4. 【請求項４】 スキャン計画設定手段は、予め被検体を
   一方向から投影して得たスカウト像を画面に表示すると
   共に、該スカウト像に重ねてスキャン計画に係るスライ
   ス位置の情報を表示することを特徴とする請求項２又は
   ３に記載のＸ線ＣＴ装置。
5. 【請求項５】 ファンビームを発生するＸ線源と、多数
   のＸ線検出器がチャネル方向の円弧状又は円周状に配さ
   れかつこれが被検体体軸方向の複数列に並設されてなる
   多列Ｘ線検出器アレイとが被検体を挟んで相対向し、多
   列Ｘ線検出器アレイの検出信号に基づき被検体のＣＴ断
   層像を再構成するＸ線ＣＴ装置の撮影方法において、 被検体のアキシャル／ヘリカルスキャンに際して該被検
   体のスキャン対象領域に対して異なるスライス厚のスキ
   ャン計画情報を設定し、前記設定されたスキャン計画情
   報に基づき対応するスライス位置及びスライス厚の投影
   データを１回のスキャン工程で取得することを特徴とす
   るＸ線ＣＴ装置の撮影方法。