JP2002191594A

JP2002191594A - Ｘ線コンピュータ断層撮影装置

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Publication number: JP2002191594A
Application number: JP2001353321A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Yamagishi; 一郎山岸; Hiroyuki Konuki; 広行小貫; Masachika Yamahana; 将央山鼻; Masakuni Fujise; 正邦藤瀬; Yusuke Toki; 裕介東木; Yoshihiko Aochi; 芳彦青地; Tatsuya Ban; 達也伴; Tetsuro Namita; 哲朗波田; Manabu Hiraoka; 学平岡; Takeo Amanome; 丈夫天生目
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 1993-11-26
Filing date: 2001-11-19
Publication date: 2002-07-09
Anticipated expiration: 2019-09-02
Also published as: JP3559544B2

Abstract

(57)【要約】【課題】被曝量を軽減しながら且つ所望する心電位相や
呼吸位相の断層像だけを得ることのできるＸ線コンピュ
ータ断層撮影装置を提供すること。【解決手段】本発明のＸ線ＣＴは、Ｘ線検出器２に対し
て被検体を挟んで対向した状態でＸ線管１を回転駆動す
る架台回転機構３と、Ｘ線管１にＸ線曝射のための電力
を供給するＸ線制御部７と、Ｘ線検出器２が検出したデ
ータに基づいて断層像を再構成する再構成装置１３を備
えたＸ線コンピュータ断層撮影装置において、被検体の
心電波形と呼吸波形とのいずれか一方を計測する心電計
又は呼吸計２２、架台回転機構３を制御してＸ線管１を
回転させながら心電計又は呼吸計２２の計測結果に基づ
いて特定の位相のときのみＸ線制御部７からＸ線管１に
電力を供給させるようにＸ線制御部７を制御するスキャ
ン制御部２０とを具備する。

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線コンピュータ
断層撮影装置（以下、ＣＴと略称する）に係り、特にス
キャン動作を連続的に実行可能なＣＴに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＣＴにおいては、スキャン、画
像再構成、画像表示の３つの処理が時系列的に行なわれ
る。Ｘ線管の回転、またはＸ線管と検出器アレイの一体
的な回転により収集された多方向の投影データはディジ
タル化され、キャリブレーション等の前処理を受けた
後、生データとして磁気ディスク等の大容量記憶装置に
一旦格納される。

【０００３】再構成の際は、磁気ディスクから生データ
が読出され、メモリを介して再構成部に送り込まれる。
再構成部で再構成された断層画像データは、磁気ディス
クに格納されると共に、表示用メモリを介してビデオ信
号としてＣＲＴモニタに転送され表示される。

【０００４】ところで、スリップリングの導入により連
続スキャンが可能になった。この連続スキャンにより、
同一又は複数のスライスに関する複数の多方向の投影デ
ータが時系列的に収集できるようになった。これらの多
方向の投影データは、上述したように磁気ディスクを介
して任意のタイミングで再構成部に読出され、再構成に
供されていた。この再構成処理に要する時間はスキャン
時間より長く、しかも磁気ディスクは格納及びアクセス
時間が長い。したがって、連続スキャンを実行しなが
ら、リアルタイムで断層画像をシネ映像のように連続的
に表示させることはできなかった。

【０００５】近年、再構成の高速処理が検討され、実用
化の域に達しようとしている。これにより、連続スキャ
ンを実行しながら、Ｘ線テレビシステムのように、リア
ルタイムで断層画像をシネ映像のように連続的に表示さ
せることが可能になる。しかし、このリアルタイムＸ線
ＣＴを実際に臨床現場で活用する場合、次のような様々
な問題が発生する。連続スキャンでは断層画像を連続的
に再構成するため、特定の心拍位相だけの時間的変化を
観察したいときには、観察者が自己の判断で連続画像の
中から特定の心拍位相の断層画像を選別して観察しなけ
ればならず、画像診断に集中できない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、被曝
量を軽減しながら且つ所望する心電位相や呼吸位相の断
層像だけを得ることのできるＸ線コンピュータ断層撮影
装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のＸ線コンピュー
タ断層撮影装置は、Ｘ線検出器に対して被検体を挟んで
対向した状態でＸ線管を回転駆動する回転駆動手段と、
前記Ｘ線管にＸ線曝射のための電力を供給する供給手段
と、前記Ｘ線検出器が検出したデータに基づいて断層像
を再構成する再構成手段を備えたＸ線コンピュータ断層
撮影装置において、前記被検体の心電波形と呼吸波形と
のいずれか一方を計測する手段と、前記回転駆動手段を
制御して前記Ｘ線管を回転させながら、前記計測手段の
計測結果に基づいて特定の位相のときのみ前記供給手段
から前記Ｘ線管に電力を供給させるように前記供給手段
を制御する前記制御手段とを具備することを特徴とす
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら実施形
態を説明する。図１には第１実施形態に係るＸ線コンピ
ュータ断層撮影装置（以下「Ｘ線ＣＴ」と略す）の全体
構成が示されている。Ｘ線管１と多チャンネル型Ｘ線検
出器２は、撮影領域内の被検体Ｐを挟んで対向した状態
で、架台回転機構３に回転可能に保持され、且つ回転駆
動される。Ｘ線制御部７からＸ線管１にＸ線を曝射する
ための電力（管電圧、管電流）が供給される。データ収
集制御部１５の制御によりＸ線検出器２はＸ線検出可能
な状態に設定される。架台回転機構３の回転動作は架台
回転制御部４に制御される。寝台被検体Ｐを載置して撮
影領域に挿入する寝台５の移動動作は寝台制御部６によ
り制御される。

【０００９】Ｘ線検出器２の各チャンネルで検出された
投影データはデータ収集部８とメモリ１１を順に介して
再構成装置１３に供給される。再構成装置１３は、リア
ルタイムで、つまり１枚の断層像の再構成に必要な多方
向の投影データを収集するのに要する時間より短時間で
多方向の投影データから断層像を再構成する。この断層
像は画像表示装置１４に送られ、そこに表示される。

【００１０】システム全体の動作を統括制御するシステ
ム制御部１０には、スキャン制御部９と再構成装置１３
が接続される。スキャン制御部９はスキャン動作のため
の架台回転制御部４、寝台制御部６、Ｘ線制御部７およ
びデータ収集制御部１５を制御する。スキャン制御部９
にはＯＮとＯＦＦを選択的に入力するための入力手段と
してのボタンスイッチ１２が接続される。

【００１１】次にこのように構成された本実施形態の作
用を説明する。図２はヘリカルスキャンにおけるＸ線管
１の螺旋軌道を示している。太線はボタンスイッチ１２
がＯＮ状態を示し、本実施形態ではＯＮ状態のときのみ
Ｘ線曝射及びデータ収集がなされ、断層像Ｉ1 〜Ｉ5 が
再構成される。ここでは、１枚の断層像の再構成に必要
な多方向の投影データは、Ｘ線管１が被検体Ｐの周囲を
１回転する間に得られるものとする。

【００１２】図３は図１の装置のタイムチャートであ
る。ここで注目すべきことは、架台が連続回転し寝台５
が連続移動することによってヘリカル動作が行われてい
ても、ボタンスイッチ１２がＯＦＦ状態のときはＸ線曝
射が行われず、したがって投影データも収集されないこ
とであり、ヘリカル動作が継続中にボタンスイッチ１２
がオペレータに押されてＯＮ状態の期間だけ、Ｘ線曝射
が行われ、投影データが収集されることである。ただ
し、ＯＮ状態の継続期間に関わらず、ボタンスイッチ１
２がワンプッシュされたときにも、少なくとも１枚の断
層像を再構成できるように、Ｘ線管１が被検体Ｐの周囲
を１回転する間はＸ線曝射が継続されることが好まし
い。このようにデータ収集が行われていないときでもヘ
リカル動作は継続しているので、ボタン操作の直後から
データ収集を行うことができる。

【００１３】１枚の断層像を再構成するに必要な多方向
の投影データの収集完了時点から再構成時間を経過して
断層像Ｉ1 〜Ｉ5 が順次再構成され、画像表示装置１４
に順次表示される。

【００１４】最終的に診断が終了するまでは、寝台５が
所定範囲を往復動作してヘリカル動作が順逆反転しなが
ら継続されることが好ましく、この場合、往復動作の間
に関心部位が撮影領域に到達したときだけボタンスイッ
チ１２をＯＮ状態に設定して、当該部位の断層像を繰り
返し観察できる。

【００１５】このように本実施形態によると、必要な部
位のみＸ線曝射させて投影データを収集し断層像をリア
ルタイムで再構成して観察することができるので、所望
の関心部位の断層像を取り損なうことがなく、被曝量が
軽減されると共に、Ｘ線管の熱容量の制約からくる曝射
時間を有効に活用できる。なお上述の説明ではヘリカル
スキャンを例に説明したが、寝台５が停止した状態で架
台が連続回転することにより同じ位置の連続スキャンで
あってもよいのは勿論である。

【００１６】次に第２実施形態について説明する。図４
は第２実施形態に係るＸ線ＣＴの全体構成を示す図であ
り、図１と同じ部分には同符号を付して説明は省略す
る。本実施形態は、寝台５が停止した状態で架台が連続
回転することにより同じ位置の連続スキャンにおいて、
Ｘ線曝射、すなわちデータ収集のタイミングを呼吸同期
又は心電同期により制御することにより、特定の呼吸位
相又は心位相の投影データのみ収集してこれら位相の断
層像を再構成するものである。

【００１７】このため心電計又は呼吸計２２が装備され
る。心電計又は呼吸計２２が計測した呼吸波形又は心電
波形は、同期監視制御部２３に送られる。同期監視制御
部２３は、呼吸波形又は心電波形から特定の呼吸位相又
は心位相を監視して、特定の呼吸位相又は心位相が現れ
たときに同期信号をスキャン制御部２０に出力する。ス
キャン制御部２０は、同期信号を受けたタイミングでＸ
線曝射を開始させる。このＸ線曝射は少なくとも１枚の
断層像を再構成できる例えばＸ線管１が被検体Ｐの周囲
を１回転する間継続される。本実施形態でも第１実施形
態と同様に、Ｘ線曝射されないときでも架台は連続回転
を継続していることが好ましい。

【００１８】こうして収集された多方向の投影データ
は、再構成装置１３で断層像にリアルタイムで再構成さ
れる。断層像は画像表示装置１４に表示される。したが
って特定の呼吸位相又は心位相の断層像のみが再構成さ
れ表示される。

【００１９】特定の呼吸位相又は心位相を決定する方法
は、以下の２種類が選択的に採用される。第１の方法
は、事前に、寝台５を停止させた状態で架台を連続回転
させながらＸ線を連続的に曝射させて、リアルタイムで
断層像を順次再構成して表示させる。この断層像を観察
しながら、所望の呼吸位相又は心位相の断層像が表示さ
れたときに、スキャン制御部２０に接続されたボタンス
イッチ２１を操作する。スキャン制御部２０はボタンス
イッチ２１が操作されたときに表示されている断層像の
再構成に使った投影データを収集したタイミングを、呼
吸波形又は心電波形と照らし合わせることによりオペレ
ータが所望する特定の呼吸位相又は心位相を認識し、こ
の呼吸位相又は心位相の情報を同期監視制御部２３に伝
達する。

【００２０】第２の方法は、しきい値設定部２４から呼
吸信号又は心電信号に対する所望のしきい値が設定され
る。同期監視制御部２３は、図５（ａ），（ｂ）に示す
ように、心電計又は呼吸計２２が計測した心電信号又は
呼吸信号をしきい値Ｔｈと随時比較して、心電信号がし
きい値Ｔｈを越えたタイミングｔ、または呼吸信号がし
きい値Ｔｈを下回ったタイミングｔで同期信号を出力す
る。

【００２１】このように本実施形態によると、一定の呼
吸位相又は心位相の断層像のみリアルタイムで観察する
ことができる。また、一定の呼吸位相又は心位相の期間
だけＸ線が曝射されるので、被曝量が軽減されると共
に、Ｘ線管の熱容量の制約からくる曝射時間を有効に活
用できる。

【００２２】次に第３実施形態について説明する。本実
施形態は血管造影における関心部位でのデータ収集のタ
イミングを支援するものである。図６は第３実施形態に
係るＸ線ＣＴの全体構成を示す図であり、図１と同じ部
分には同符号を付して説明は省略する。システム制御部
３１にはプリスキャン位置、プリスキャン条件、本スキ
ャン位置、本スキャン条件、プリスキャン終了から本ス
キャン開始までのディレイ時間の各情報を入力するため
の操作パネル３２と、プリスキャン終了のタイミングを
入力するためのボタンスイッチ３３が接続される。本ス
キャンとは関心部位（ここでは頭部とする）のスキャン
のことをいい、プリスキャンとは関心部位より血流が上
流側の部位（ここでは頸部とする）のスキャンのことを
いう。ディレイ時間は、頸部から頭部に血流が到達する
時間に設定される。

【００２３】再構成装置１３で再構成された断層像は画
像メモリ３４に送られる。この断層像は画像メモリ３４
から加算器３９に送られる。またＲＯＩ設定部３５で設
定されたＲＯＩ（頸動脈）内の全画素のＣＴ値が画像メ
モリ３４からＲＯＩ内ＣＴ値計算部３６に送られる。Ｒ
ＯＩ内ＣＴ値計算部３６は、これらＣＴ値を加算し、こ
の加算結果をグラフ生成部３７に供給する。グラフ生成
部３７は、縦軸をレベルとし横軸を時間して、ＲＯＩ内
ＣＴ値計算部３６からの加算値を順次プロットすること
により濃度変化のグラフを生成する。このグラフは画像
メモリ３８を介して加算器３９に送られる。加算器３９
は断層像とグラフを１画面に合成して画像表示装置１４
に供給する。

【００２４】図７は図６のシステム制御部３１のブロッ
ク図である。プリスキャンを制御するプリスキャン制御
部４０には操作パネル３２からプリスキャン位置とプリ
スキャン条件（mAs 、スキャン時間）が供給される。ま
たプリスキャン制御部４０にはボタンスイッチ３３から
トリガ信号が供給される。プリスキャン制御部４０はト
リガ信号を受けて本スキャン制御部４２に本スキャン開
始信号を出力する。本スキャン制御部４２には、操作パ
ネル３２から本スキャン位置（開始位置、終了位置）と
プリスキャン条件とディレイ時間とが供給される。統合
制御部４１はプリスキャン制御部４０と本スキャン制御
部４２の出力を受けてスキャンに関わる各部４，７，
６，１５を制御する。

【００２５】図８は本実施形態の動作を説明するタイム
チャートである。図９はプリスキャンと本スキャンを示
す図であり、図１０はプリスキャンにおいて頸動脈に造
影剤が流入する前後の断層像を示す図であり、図１１は
プリスキャンにおいて生成される濃度変化を示すグラフ
である。まず腕静脈から造影剤が注入された後に、プリ
スキャンが開始される。つまり、被検体Ｐの頸部が撮影
領域に一致する位置で寝台５が停止した状態で、架台が
連続回転し、且つデータ収集が繰り返される。これによ
り頸部の断層像がリアルタイムで再構成されグラフと共
に表示される。オペレータは断層像で頸動脈の濃度を目
視し、またグラフで濃度変化を観察しながら、頸動脈に
造影剤が流入するタイミングを待機する。頸動脈に造影
剤が流入するタイミングで、ボタンスイッチ３３を操作
する。これによりトリガ信号がプリスキャン制御部４０
に出力され、プリスキャンが終了する。このときプリス
キャン制御部４０から本スキャン制御部４２に本スキャ
ン開始信号が出力される。本スキャン制御部４２は、本
スキャン開始信号を受けると、頭部の本スキャン開始位
置とプリスキャン位置との距離ｄだけ寝台５を移動させ
て、撮影領域に頭部の本スキャン開始位置を一致させ
る。この状態で、プリスキャンが終了してから、頸部か
ら頭部に血流が到達する時間に設定されたディレイ時間
ｔが経過するまで待機する。ただし架台はプリスキャン
開始から継続して回転した状態に維持される。

【００２６】プリスキャンが終了してから、頸部から頭
部に血流が到達する時間に設定されたディレイ時間ｔが
経過したタイミングで本スキャンが開始される。つま
り、寝台５が一定の速度で移動しながら、Ｘ線が曝射さ
れデータ収集が行われる。これにより頭部の断層像がリ
アルタイムで順次再構成され、表示される。

【００２７】血流が頸部から頭部に到達する時間は、個
人差が少なく、また血流が腕から頭部に到達する時間よ
りも短時間で誤差が発生しにくいので、頭部に造影剤が
流入した最適なタイミングで本スキャンを開始すること
ができる。また、頸部はサイズも小さく頭部に近いこと
から、低線量のスキャンで十分造影剤の流入を断層像か
ら確認でき、被曝の問題も軽減される。また、ＲＯＩ内
の濃度変化がグラフで表示されるので、より正確に造影
剤の流入を確認できる。

【００２８】次に第４実施形態について説明する。本実
施形態は、プリスキャン終了のタイミングの判定を自動
化した第３実施形態の発展例である。図１２は第４実施
形態に係るＸ線ＣＴの全体構成を示す図であり、図６と
同じ部分には同符号を付して説明は省略する。

【００２９】グラフ生成部３７で生成されたグラフは、
判定部５０に送られる。判定部５０では、次の３種類の
判別方法のいずれかでプリスキャン終了のタイミング、
つまり頸部に造影剤が流入したタイミングを判定してト
リガ信号をシステム制御部３１のプリスキャン制御部に
出力する。

【００３０】図１３（ａ）には第１の判定方法が示され
ている。つまり、濃度値（ＣＴ加算値）が所定のしきい
値に達した時をプリスキャン終了のタイミングとして判
定する。図１３（ｂ）には第２の判定方法が示されてい
る。つまり、グラフの接線の傾斜をモニタし、この傾斜
角度が所定の角度に達した時をプリスキャン終了のタイ
ミングとして判定する。造影剤の流入に応じて、接線の
傾斜角度は緩やかになる。図１３（ｃ）には第３の判定
方法が示されている。つまり、グラフがピーク（極大
値）に達した時をプリスキャン終了のタイミングとして
判定する。

【００３１】このように本実施形態によると、プリスキ
ャン終了のタイミングの判定を自動化することができ
る。次に第５実施形態について説明する。本実施形態も
第４実施形態と同様に、プリスキャン終了のタイミング
の判定を自動化した第３実施形態の発展例である。図１
４は第５実施形態に係るＸ線ＣＴの全体構成を示す図で
あり、図６と同じ部分には同符号を付して説明は省略す
る。図１５は差分処理部５２からの出力値（濃度値）の
時間経過に伴う変化を示す図である。

【００３２】再構成部１３で再構成された断層像は画像
メモリ５１を介して差分処理部５２に送られる。差分処
理部５２には事前に造影剤流入前の断層像（マスク像）
が保持されている。差分処理部５２は断層像からマスク
像を減算し、減算画像の全画素値を加算する。この加算
結果は、しきい値処理部５３で所定のしきい値と比較さ
れる。しきい値処理部５３は、加算結果がしきい値に達
した時をプリスキャン終了のタイミングとして判定し
て、トリガ信号をシステム制御部３１のプリスキャン制
御部に出力する。

【００３３】このように本実施形態によると、プリスキ
ャン終了のタイミングの判定を自動化することができ
る。次に第６実施形態について説明する。本実施形態は
第４実施形態及び第５実施形態の発展例であり、プリス
キャンにおける造影剤流入タイミング判定の方法のみ第
４実施形態及び第５実施形態と相違し、他は同様であ
る。

【００３４】第４実施形態及び第５実施形態がプリスキ
ャンにおいても断層像を再構成していたのに対して、本
実施形態ではプリスキャンにおいては断層像を再構成し
ない。プリスキャンでは、図１６に示すように、Ｘ線管
が所定の角度位置、例えば０°位置のときのみにＸ線爆
射を繰り返す。図１７（ａ）は造影剤流入前に検出した
マスクデータとしての投影データプロフィールであり、
図１７（ｂ）は造影剤流入後に検出した投影データプロ
フィールである。投影データプロフィールとは、各チャ
ンネルの投影データをチャンネル軸に沿って分布したも
のである。

【００３５】Ｘ線管が１回転する毎に投影データプロフ
ィールが順次測定され、マスクデータとしての投影デー
タプロフィールを減算され、差分面積が順次計測され
る。この差分面積の経時的変化を図１７（ｃ）に示す。
順次計測された差分面積は、所定のしきい値と比較さ
れ、このしきい値に達した時ｔ1をプリスキャン終了
（造影剤流入）のタイミングとして判定する。

【００３６】本実施形態によると、第４実施形態及び第
５実施形態と同様の効果が得られると共に、第４実施形
態及び第５実施形態の場合に比べてプリスキャンでの被
曝量が軽減するという効果がある。勿論、順次計測した
投影データプロフィールを順次表示して、プリスキャン
終了のタイミングはオペレータの判断に委ねるようにし
てもよい。

【００３７】次に第７実施形態について説明する。Ｘ線
曝射は熱を伴い、Ｘ線管の熱容量はＸ線曝射時間と共に
増加する。この熱容量が限界熱容量に達する直前に、Ｘ
線曝射を停止させてＸ線管の破損を防止する必要があ
る。本実施形態は熱容量が限界熱容量に達するまでの残
り時間の管理、いわゆるＯＬＰ管理（オーバ・ロード・
プロテクション管理）に関し、残り時間の計算に必要な
データを入手してから実際に表示してオペレータに告知
するまでの時間差を考慮してリアルタイムで残り時間を
出力するものである。

【００３８】図１８は本実施形態の主要部のブロック図
である。操作パネル３２から初期設定の管電圧、管電流
等の熱容量計算に必要なデータ（残り時間の計算に必要
なデータと同じ）がＯＬＰ計算／判定部６０に供給され
る。また、ＯＬＰ計算／判定部６０には、Ｘ線制御部７
からＸ線管１に供給した実際の管電圧、管電流等の熱容
量計算に必要な現在のデータが所定の単位時間毎に逐次
供給される。本実施形態では、この単位時間を、熱容量
計算に必要な現在のデータを入手してから熱容量及び残
り時間を計算して実際に表示されるまでに要する時間に
設定する。つまり、可能な限り短時間で残り時間が繰り
返し計算され、リアルタイムで表示される。

【００３９】本実施形態による残り時間ＴR は、単位時
間をＴ2 、限界熱容量をＨ、現在の熱容量をＨ1 、単位
時間Ｔ2 に加えられるべき熱容量をＨ2、現在の管電圧
をＫ、現在の管電流をＡ、熱容量変換定数をＲとした場
合、ＴR ＝（Ｈ−Ｈ1 −Ｈ2 ）／（Ｋ×Ａ×Ｒ）で求められる。

【００４０】したがって、単位時間Ｔ2 に加えられるべ
き熱容量をＨ−Ｈ1 から減算して残り時間を計算してい
るので、表示された時点での実際の残り時間になる。図
２０のＴR1はある時刻に表示される残り時間であり、Ｔ
R2はある時刻から単位時間経過した時刻に表示される残
り時間であり、このように単位時間毎に繰り返して残り
時間が表示され、しかもこの残り時間は表示された時点
での計算処理に要する時間差を考慮してある。

【００４１】計算した残り時間が一定時間より少なくな
ると、ＯＬＰ計算／判定部６０から残り時間情報が表示
制御／ランプ音制御部６１に出力され、表示制御／ラン
プ音制御部６１の制御により出力手段６２から出力され
る。出力手段６２には、モニタ、ランプ、ブザーが含ま
れ、残り時間が少なくなると、図１９（ａ）に示すよう
にモニタに残り時間が表示され、ランプが点灯し、ブザ
ーから鳴音が出力され、オペレータに警告を与える。な
お、図１９（ｂ）に示すように、残り時間の量に応じ
て、continue,stop,change等の各種メッセージを表示す
ることは、好ましい。changeとは管電流や管電圧等の曝
射条件を変更してＸ線量を低減することを促すメッセー
ジである。スキャン途中で、管電流や管電圧等の曝射条
件を変更し場合、図２１に示したように熱容量増加傾向
が抑制され、結果的に残り時間が変更前より延長され
る。

【００４２】また、スキャン当初は位置合わせの段階で
あるので画質の悪い断層像でもよくしたがって比較的低
線量でＸ線曝射が行われ、位置合わせが完了した後に比
較的高線量でＸ線曝射して画質の良好な断層像を得るよ
うにすることがあるが、この場合図２２に示すように、
位置合わせの段階で現在のＸ線曝射条件（比較的低線
量）を継続した場合の残り時間Ｔ1 と、現時点でＸ線曝
射条件を比較的高線量に変更した場合の残り時間Ｔ1 と
の両方を計算してモニタに同時表示することが好まし
い。

【００４３】次に第８実施形態について説明する。図２
３は第７実施形態に係るＸ線ＣＴの全体構成を示す図で
あり、図１と同じ部分には同符号を付して説明は省略す
る。本実施形態では、角錐状のコーンビームＸ線を放射
するコーンビームＸ線管７２と複数のＸ線検出素子がコ
ーンビームＸ線の到着範囲に応じて２次元状に配列され
た２次元アレイ型Ｘ線検出器７３が採用される。

【００４４】スキャン制御部７１に接続されたモード切
換スイッチ７０からは、スキャノモードとスキャンモー
ドが選択的に指定される。図２４は本実施形態の動作を
示すタイムチャートである。スキャン位置を確認するた
めに当初はスキャノモードが選択される。このスキャノ
モードのもとでも、Ｘ線管７２は、スキャン動作と同様
に被検体Ｐの周囲を回転される。ただし、Ｘ線曝射はＸ
線管７２が所定の角度位置のときのみ、ここでは０°位
置のときのみ間欠的に繰り返される。各Ｘ線検出素子で
検出された投影データは個別に輝度信号に変換されて、
Ｘ線間接撮影のＸ線像と同様のスキャノグラムとして画
像表示装置１４に表示される。

【００４５】このスキャノグラムからスキャン位置及び
スキャンタイミング（造影撮影の場合）を判断してオペ
レータはモード切換スイッチ７０を操作してスキャノモ
ードからスキャンモードに切換える。この切換え直後か
ら、Ｘ線は連続的に曝射され、スキャン動作が開始され
る。これはＸ線管７２はスキャノモードのときから連続
回転しているためである。

【００４６】（変形例）本発明は、上述した実施形態に
限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱
しない範囲で種々変形して実施することが可能である。
さらに、上記実施形態には種々の段階が含まれており、
開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせに
より種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示
される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても
よい。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、被曝量を軽減しながら
且つ所望する心電位相や呼吸位相の断層像だけを得るこ
とのできるＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態装置の構成図。

【図２】ヘリカルスキャンによるＸ線管の螺旋軌道を示
す図。

【図３】第１実施形態の動作を示すタイムチャート。

【図４】第２実施形態装置の構成図。

【図５】しきい値処理を示す図。

【図６】第３実施形態装置の構成図。

【図７】図６のシステム制御部のブロック図。

【図８】第３実施形態の動作を示すタイムチャート。

【図９】プリスキャンと本スキャンの位置関係を示す
図。

【図１０】造影剤流入の前後での断層像の変化を示す
図。

【図１１】ＲＯＩ内の濃度変化グラフ。

【図１２】第４実施形態装置の構成図。

【図１３】第４実施形態のプリスキャン終了タイミング
を判定する原理を示す図。

【図１４】第５実施形態装置の構成図。

【図１５】第５実施形態のプリスキャン終了タイミング
を判定する原理を示す図。

【図１６】第６実施形態によるＸ線曝射タイミングを示
す図。

【図１７】造影剤流入の前後での投影データプロフィー
ルの変化を示す図。

【図１８】第７実施形態装置の主要部のブロック図。

【図１９】表示画面を示す図。

【図２０】残り時間の繰り返し表示を示す図。

【図２１】曝射条件が変更されたときの熱容量増加傾向
の変化を示す図。

【図２２】曝射条件の変更の前後での残り時間を示す
図。

【図２３】第８実施形態装置の構成図。

【図２４】第８実施形態の動作を示すタイムチャート。

【符号の説明】

１…Ｘ線管、２…Ｘ線検出器、３…架台回転機構、４…架台回転制御部、５…寝台、６…寝台制御部、７…Ｘ線制御部、８…データ収集部、９…スキャン制御部、１０…システム制御部、１１…メモリ、１２…ボタンスイッチ、１３…再構成装置、１４…画像表示装置、１５…データ収集制御部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小貫広行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 (72)発明者山鼻将央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 (72)発明者藤瀬正邦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 (72)発明者東木裕介東京都港区芝浦一丁目１番１号株式会社東芝本社事務所内 (72)発明者青地芳彦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 (72)発明者伴達也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 (72)発明者波田哲朗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 (72)発明者平岡学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 (72)発明者天生目丈夫栃木県大田原市下石上1385番の１東芝メディカルエンジニアリング株式会社内 (72)発明者林原良栃木県大田原市下石上1385番の１東芝メディカルエンジニアリング株式会社内Ｆターム(参考） 4C093 AA22 AA24 BA09 BA10 BA17 CA34 DA02 DA03 EA02 EB17 FA18 FA19 FA47 FA52 FA55 FA58 FD09 FF28 FG14 FG16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線検出器に対して被検体を挟んで対向
した状態でＸ線管を回転駆動する回転駆動手段と、前記
Ｘ線管にＸ線曝射のための電力を供給する供給手段と、
前記Ｘ線検出器が検出したデータに基づいて断層像を再
構成する再構成手段を備えたＸ線コンピュータ断層撮影
装置において、前記被検体の心電波形と呼吸波形とのいずれか一方を計
測する手段と、前記回転駆動手段を制御して前記Ｘ線管を回転させなが
ら、前記計測手段の計測結果に基づいて特定の位相のと
きのみ前記供給手段から前記Ｘ線管に電力を供給させる
ように前記供給手段を制御する前記制御手段とを具備す
ることを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】前記再構成手段は、前記Ｘ線検出器が検
出した投影データを入力して、１枚の断層像の再構成に
必要な多方向の投影データを収集するのに要する時間よ
り短時間で断層像を再構成することを特徴とする請求項
１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】前記駆動手段は、前記Ｘ線曝射が行われ
るときだけでなく前記Ｘ線曝射が行われないときでも前
記Ｘ線管の回転動作を継続することを特徴とする請求項
１又は請求項２記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】前記再構成手段は、前記特定位相の断層
像を再構成することを特徴とする請求項１又は請求項２
記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】前記再構成手段により次々と再構成され
た断層像を表示する表示手段と、前記特定位相を決定するための操作スイッチと、この操作スイッチにより操作されたときに表示されてい
る前記断層像の再構成に使った投影データを収集したタ
イミングを前記特定位相と認識し、この認識された特定
位相を前記制御手段に出力する手段を更に備えることを
特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装
置。
【請求項６】前記制御手段は、前記計測手段により得
られた信号が所定のしきい値を超えたとき又は下回った
ときを前記特定位相とする手段を更に備えたことを特徴
とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。