JP2003000585A - X線ctシステム及びその制御方法並びに記憶媒体 - Google Patents
X線ctシステム及びその制御方法並びに記憶媒体Info
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Abstract
が重複しないように、且つスキャンを行う領域間で隙間
ができないようにスキャンを行うこと。また、スキャン
を行う領域を重複させないことで、被検体に対する被爆
量を軽減させること。 【解決手段】 入力されたスライス厚th1、チルトθ
を用いて、ガントリがθだけチルトしてもそのスライス
厚がth1となるようにアパーチャの開口幅を制御する
ための制御量を算出し(S303)、スライス厚th
1、チルトθ、制御量をガントリ装置に送信する(S3
05)。ガントリ装置はガントリをθだけチルトし(S
352)、制御量に応じてアパーチャの開口幅を制御す
る(S354)。そしてスキャンを行い(S355)、
そしてスキャン結果を操作コンソールに送信する(S3
56)。操作コンソールは受信した投影データに基づい
てX線断層像を再構成する(S307)。
Description
被検体のX線断層像を再構成するX線CT(Computeriz
ed Tomography)システムおよびその制御方法ならびに
記憶媒体に関する。
てスライス厚、スキャンピッチを決定し、被検体を透過
したX線に基づいた投影データの収集(以下、スキャン
と呼称)を行う場合について図1を用いて説明する。同
図において100a,100bは夫々X線管で、X線の
放射源である。また、110a,110bは検出器(同
図ではマルチ検出器であるが、これに限ったことではな
い)で、夫々X線管100a、100bから放射され、
被検体120を透過したX線を計測する。尚、X線管1
00a、マルチ検出100bを含むガントリがθの角度
だけ傾斜(チルト)した場合のX線管、マルチ検出器が
夫々100b、110bである。また同図においてth
1は、X線管100a、マルチ検出器100bを用いて
被検体120の投影データを収集する場合のスライス厚
である。同様にth2は、X線管110a、マルチ検出
器110bを用いて被検体120の投影データを収集す
る場合のスライス厚である。
夫々を用いて被検体120の投影データを収集する場
合、スキャンピッチP1はスライス厚と同じth1であ
る。つまり、所定箇所でスキャンを行って、次にX線管
100a、マルチ検出器110aを移動させる場合、同
図で右、もしくは左にth1の分だけ移動させる。この
ようにすることで、先程スキャンした領域と重複するこ
となくスキャンを行うことができる。
X線管100b、マルチ検出器110bの夫々を用いて
被検体120の投影データを収集する場合、そのスライ
ス厚はth1とは異なるth2となってしまう。しか
し、スキャンピッチP2はth1としてスキャンを行う
ので、次にX線管100b、マルチ検出器110bを同
図で右、もしくは左にth1の分だけ移動させても、先
程スキャンした領域と重複することになる。その結果、
重複してスキャンを行った領域は他の領域に比べて被爆
量が増えてしまう。
スライス厚th1とth2の関係式を用いて、スキャン
ピッチP2を変更(制御)していた。
体120に対して重複することなくスキャンを行うこと
ができる。
いて算出されたスキャンピッチを用いてX線管、検出器
の移動制御を行っても、その制御の精度の問題から、ス
キャンする領域が重複することなく、又、夫々のスキャ
ン領域間に隙間ができないようにすることは困難であっ
た。
のであり、ガントリをチルトしてもスキャンを行う領域
が重複しないように、且つスキャンを行う領域間で隙間
ができないようにスキャンを行うことを目的とする。ま
た、スキャンを行う領域を重複させないことで、被検体
に対する被爆量を軽減させることを目的とする。
ために、例えば本発明のX線CTシステムは以下の構成
を備える。
からのX線の照射範囲を画定するためのスリットを形成
するアパーチャと、被検体搬送用のテーブルを位置させ
るための空洞部を挟んで前記X線発生源および前記アパ
ーチャに対向する位置に設けられたX線検出部、とが一
体となって当該空洞部の周りを回転するように構成され
たガントリおよび、当該ガントリを傾斜させるガントリ
傾斜手段を有するガントリ装置を備え、前記アパーチャ
は、前記テーブルの搬送方向の前記スリットの開口幅が
調整可能に構成され、前記ガントリの回転運動中に、異
なる投影角度で被検体を透過したX線を前記X線検出部
で検出することで投影データを収集するスキャンを行う
X線CTシステムであって、スライス厚および前記ガン
トリの傾斜角度を含むスキャンの条件を計画するスキャ
ン計画手段と、前記スキャン計画手段で計画された第1
のスライス厚を前記傾斜角度に基づいて第2のスライス
厚に修正する修正手段と、前記第2のスライス厚に応じ
て前記アパーチャの前記開口幅を設定し、前記第1のス
ライス厚に応じたスキャンピッチでスキャンを行うスキ
ャン制御手段とを備えることを特徴とするX線CTシス
テム。
発明の操作コンソールは以下の構成を備える。
からのX線の照射範囲を画定するためのスリットを形成
するアパーチャと、被検体搬送用のテーブルを位置させ
るための空洞部を挟んで前記X線発生源および前記アパ
ーチャに対向する位置に設けられたX線検出部、とが一
体となって前記空洞部の周りを回転するように構成され
たガントリおよび、当該ガントリを傾斜させるガントリ
傾斜手段を有するガントリ装置を備え、前記アパーチャ
は、前記テーブルの搬送方向の前記スリットの開口幅が
調整可能に構成され、前記ガントリの回転運動中に、異
なる投影角度で被検体を透過したX線を前記X線検出部
で検出することで投影データを収集するスキャンを行う
X線CTシステムの、前記ガントリ装置に接続される操
作コンソールであって、スライス厚および前記ガントリ
の傾斜角度を含むスキャンの条件を計画するスキャン計
画手段と、前記スキャン計画手段で計画された第1のス
ライス厚を前記傾斜角度に基づいて第2のスライス厚に
修正する修正手段と、前記第2のスライス厚に応じて前
記アパーチャの前記開口幅を設定し、前記第1のスライ
ス厚に応じたスキャンピッチでスキャンを行うよう前記
ガントリ装置に指示するスキャン指示手段と、前記スキ
ャン指示手段によって、前記ガントリ装置より転送され
てきた投影データに基づいてX線断層像を再構成する画
像再構成手段とを備えることを特徴とする操作コンソー
ル。
発明を好適な実施形態に従って、詳細に説明する。
ステムのブロック構成図である。図示のように本システ
ムは、被検体へのX線照射と被検体を透過したX線を検
出するためのX線検出機構を一体的に取り付けるガント
リ装置100と、ガントリ装置100に対して各種動作
設定を行うとともに、ガントリ装置100から出力され
たデータに基づいてX線断層像を再構成し、表示する操
作コンソール200により構成されている。
つかさどるメインコントローラ1をはじめ、以下の構成
を備える。
ためのインタフェース、3はテーブル12上に横たえた
被検体(患者)を搬送(図面に垂直な方向で以下、z軸
ともいう)するための空洞部を有するガントリであり、
内部には、X線発生源であるX線管4(X線管コントロ
ーラ5により駆動制御される)、X線の照射範囲を画定
するためのスリットを有するアパーチャ6、アパーチャ
6のX線照射範囲を画定するスリット幅の調整用モータ
であるモータ7aが設けられている。このモータ7aの
駆動はアパーチャコントローラ7により制御される。
又、ガントリ3を傾斜(チルト)させるチルト用モータ
21がガントリ装置100には設けられており、更に同
装置内にこのチルト用モータ21を制御するモータドラ
イバ20が設けられている。その結果、ガントリ装置1
00は、図6、図7に示すようにガントリ3を傾斜(チ
ルト)させる構造を有する。
線を検出するX線検出部8、およびX線検出部8で得た
透過X線より得られる投影データを収集するデータ収集
部9も備える。X線管4及びアパーチャ6と、X線検出
部8は互いに空洞部分を挟んで、すなわち、被検体を挟
んで対向する位置に設けられ、その関係が維持された状
態でガントリ3のまわりを回動するようになっている。
この回動は、モータコントローラ11からの駆動信号に
より駆動される回転モータ10によって行われる。ま
た、被検体を乗せるテーブル12は、z軸方向への搬送
がなされるが、その駆動はテーブルモータ13によって
行われる。
2を介して受信した各種コマンドの解析を行い、それに
基づいて上記のX線管コントローラ5、アパーチャコン
トローラ7、モータコントローラ11、テーブルモータ
コントローラ14、モータドライバ20、そして、デー
タ収集部9に対し、各種制御信号を出力することにな
る。また、メインコントローラ1は、データ収集部9で
収集された投影データを、インタフェース2を介して操
作コンソール200に送出する処理も行う。
ステーションであり、図示するように、装置全体の制御
をつかさどるCPU51、ブートプログラムやBIOS
を記憶しているROM52、主記憶装置として機能する
RAM53をはじめ、以下の構成を備える。
て、ここにOS、後述するスキャン制御プログラムのほ
か、ガントリ装置100に各種指示を与えたり、ガント
リ装置100より受信したデータに基づいてX線断層像
を再構成するための診断プログラムが格納されている。
また、後述するアパーチャの制御プログラムも格納され
ている。VRAM55は表示しようとするイメージデー
タを展開するメモリであり、ここにイメージデータ等を
展開することでCRT56に表示させることができる。
57及び58は、各種設定を行うためのキーボードおよ
びマウスである。また、59はガントリ装置100と通
信を行うためのインタフェースである。
部8の要部構成図である。図示はしないが、これらの構
成要素はガントリ3の所定の基部に支持されている。
に、集束電極及びフィラメントを内蔵する陰極スリーブ
42と、回転するターゲット43とを内蔵した構造であ
り、焦点fからX線を放射する。
のように2列の検出器アレイAおよびBで構成されてい
る。
で構成され、図示の如く、X線管4より放射されたX線
のz軸方向(図示のD1方向で示され、被検体の体軸方
向に一致する)におけるX線照射範囲を画定するアパー
チャ6aと、アパーチャ6aとX線管4との間にあっ
て、ガントリ3の回転方向に沿う方向の照射範囲(ファ
ン角)を画定する、2枚の固定された遮蔽板からなるア
パーチャ6bを備える。かかる配置によって、X線の照
射範囲を画定するためのスリット15を形成している。
により画定するスリット15のz軸(図2におけるD
1)方向の幅(以下、単に開口幅という)は、アパーチ
ャ6aに機械的動作を行わせることで変動可能である。
いては公知の技術であるために、ここでは詳細な説明は
省略する。
施形態におけるX線CTシステムにおいて、アパーチャ
を制御することで、スキャンピッチを一定にしてスキャ
ンを行う処理について、同処理のフローチャートを示す
図3を用いて説明する。同図に示したフローチャート
は、操作コンソール200、ガントリ装置100の夫々
における処理のフローチャートであって、操作コンソー
ル200のフローチャートに従ったプログラムコードは
HDD54からRAM53に読み出され、CPU51に
より実行される。一方、ガントリ装置100のフローチ
ャートに従ったプログラムコードはメインコントローラ
1内の不図示のメモリ(ROMなど)内に格納されてお
り、メインコントローラ1内の不図示のCPUにより実
行される。
ボード57,マウス58を用いてスキャン計画が入力さ
れる(ステップS301)。このスキャン計画において
はスライス厚th1が1,2,3,5,7,10mmのい
ずれかから選択され、入力される。またこのスキャン計
画において、ガントリ3のチルトθも同様にキーボード
57、マウス58を用いて入力される。次に入力された
スライス厚th1、チルトθを用いて以下の式(2)に
従って、ガントリ3がθだけチルトした場合のスライス
厚th2を算出する(ステップS302)。
3がθだけチルトしても、そのスライス厚がth1とな
るように、アパーチャの開口幅を制御するための制御量
を公知の方法により算出する(ステップS303)。そ
して算出した制御量を含むスキャン計画を操作コンソー
ル200に入力し終えると(ステップS304)、入力
したスキャン計画をガントリ装置100に送信する(ス
テップS305)。ガントリ装置100は操作コンソー
ル200から制御量を含むスキャン計画を受信する(ス
テップS351)。そして受信したスキャン計画に含ま
れるガントリ3の傾斜角度θに基づいてモータドライバ
20はチルト用モータ21を制御し、チルト用モータ2
1はガントリ3はθだけチルトする(ステップS35
2)。
量をアパーチャコントローラ7に送る(ステップS35
3)。そしてアパーチャコントローラ7は制御量に応じ
てアパーチャ6の開口幅を制御する(ステップS35
4)。
て、同制御の方法を説明する図4を用いて説明する。4
00a,401aはX線管、400b、401bは検出
器である。同図ではマルチ検出器を用いているがこれに
限定されるものではない。なお、X線管400a、マル
チ検出器400bを有するガントリがθだけチルトした
場合のX線管、マルチ検出器が400b、401bとす
る。また同図において、th1がガントリがチルトする
前のスライス厚、th2がガントリがθだけチルトした
場合のスライス厚となる。なお、th1は上述の通り
1,2,3,5,7,10mmのいずれかとする。
囲を450で示す。そこで本実施形態では上述のアパー
チャ6の開口幅の制御量によりこの照射範囲450を同
図で451で示した範囲とする。この照射範囲にするこ
とでスライス厚はth1となる。その結果、スキャンピ
ッチはth1(つまり整数値)となり、ガントリをチル
トさせる前と同じなので一定となる。その結果、被検体
に対してX線を照射する場合に、その照射範囲が重複し
ないので、被検体に対する余分な被爆を防ぐことができ
る。また、夫々の照射範囲の間に隙間ができないので、
被検体に対するスキャンの欠落を防ぐことができる。
キャン計画に基づいてスキャンを行う(ステップS35
5)。そしてスキャンした結果(投影データ)を操作コ
ンソール200に対して送信する(ステップS35
6)。投影データを操作コンソール200に対して送信
するタイミングなどは公知の方法に従う。
し(ステップS306)、受信した投影データに基づい
て公知の技術によりX線断層像を再構成する(ステップ
S307)。
は、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアの
プログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒
体)を、システムあるいは装置に供給し、そのシステム
あるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)
が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実
行することによっても実現できるものである。この場
合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が
前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプ
ログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成する
ことになる。また、コンピュータ(操作コンソール)が
読み出したプログラムコードを実行することにより、前
述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプ
ログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働
しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の
処理の一部または全部を行い、その処理によって前述し
た実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
の記憶媒体には、先に説明した(図3に示すフローチャ
ートの一部もしくは全部)に対応するプログラムコード
が格納されることになる。
憶媒体としては、例えばフロッピー(登録商標)ディス
ク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、C
D−ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、R
OM等を用いることができる。更には、ネットワーク
(例えばインターネット)という媒体を介してダウンロ
ードしても良いであろう。
ントリをチルトしてもスキャンを行う領域が重複しない
ように、且つスキャンを行う領域間で隙間ができないよ
うにスキャンを行うことができる。また、スキャンを行
う領域を重複させないことで、被検体に対する被爆量を
軽減させることができる。
ク構成図である。
おいて、アパーチャを制御することで、イメージピッチ
を一定にしてスキャンを行う処理のフローチャートであ
る。
る。
構成図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 X線発生源と、当該X線発生源からのX
線の照射範囲を画定するためのスリットを形成するアパ
ーチャと、被検体搬送用のテーブルを位置させるための
空洞部を挟んで前記X線発生源および前記アパーチャに
対向する位置に設けられたX線検出部、とが一体となっ
て当該空洞部の周りを回転するように構成されたガント
リおよび、当該ガントリを傾斜させるガントリ傾斜手段
を有するガントリ装置を備え、 前記アパーチャは、前記テーブルの搬送方向の前記スリ
ットの開口幅が調整可能に構成され、 前記ガントリの回転運動中に、異なる投影角度で被検体
を透過したX線を前記X線検出部で検出することで投影
データを収集するスキャンを行うX線CTシステムであ
って、 スライス厚および前記ガントリの傾斜角度を含むスキャ
ンの条件を計画するスキャン計画手段と、 前記スキャン計画手段で計画された第1のスライス厚を
前記傾斜角度に基づいて第2のスライス厚に修正する修
正手段と、 前記第2のスライス厚に応じて前記アパーチャの前記開
口幅を設定し、前記第1のスライス厚に応じたスキャン
ピッチでスキャンを行うスキャン制御手段とを備えるこ
とを特徴とするX線CTシステム。 - 【請求項2】 前記修正手段は、第1のスライス厚をt
h1,第2のスライス厚をth2,前記ガントリの傾斜
角度をθとすると、th2=th1*cosθで示され
る式に基づいて修正することを特徴とする請求項1に記
載のX線CTシステム。 - 【請求項3】 X線発生源と、当該X線発生源からのX
線の照射範囲を画定するためのスリットを形成するアパ
ーチャと、被検体搬送用のテーブルを位置させるための
空洞部を挟んで前記X線発生源および前記アパーチャに
対向する位置に設けられたX線検出部、とが一体となっ
て当該空洞部の周りを回転するように構成されたガント
リおよび、当該ガントリを傾斜させるガントリ傾斜手段
を有するガントリ装置を備え、 前記アパーチャは、前記テーブルの搬送方向の前記スリ
ットの開口幅が調整可能に構成され、 前記ガントリの回転運動中に、異なる投影角度で被検体
を透過したX線を前記X線検出部で検出することで投影
データを収集するスキャンを行うX線CTシステムの制
御方法であって、 スライス厚および前記ガントリの傾斜角度を含むスキャ
ンの条件を計画するスキャン計画工程と、 前記スキャン計画工程で計画された第1のスライス厚を
前記傾斜角度に基づいて第2のスライス厚に修正する修
正工程と、 前記第2のスライス厚に応じて前記アパーチャの前記開
口幅を設定し、前記第1のスライス厚に応じたスキャン
ピッチでスキャンを行うスキャン制御工程とを備えるこ
とを特徴とするX線CTシステムの制御方法。 - 【請求項4】 X線発生源と、当該X線発生源からのX
線の照射範囲を画定するためのスリットを形成するアパ
ーチャと、被検体搬送用のテーブルを位置させるための
空洞部を挟んで前記X線発生源および前記アパーチャに
対向する位置に設けられたX線検出部、とが一体となっ
て前記空洞部の周りを回転するように構成されたガント
リおよび、当該ガントリを傾斜させるガントリ傾斜手段
を有するガントリ装置を備え、 前記アパーチャは、前記テーブルの搬送方向の前記スリ
ットの開口幅が調整可能に構成され、 前記ガントリの回転運動中に、異なる投影角度で被検体
を透過したX線を前記X線検出部で検出することで投影
データを収集するスキャンを行うX線CTシステムの、
前記ガントリ装置に接続される操作コンソールであっ
て、 スライス厚および前記ガントリの傾斜角度を含むスキャ
ンの条件を計画するスキャン計画手段と、 前記スキャン計画手段で計画された第1のスライス厚を
前記傾斜角度に基づいて第2のスライス厚に修正する修
正手段と、 前記第2のスライス厚に応じて前記アパーチャの前記開
口幅を設定し、前記第1のスライス厚に応じたスキャン
ピッチでスキャンを行うよう前記ガントリ装置に指示す
るスキャン指示手段と、 前記スキャン指示手段によって、前記ガントリ装置より
転送されてきた投影データに基づいてX線断層像を再構
成する画像再構成手段とを備えることを特徴とする操作
コンソール。 - 【請求項5】 前記修正手段は、第1のスライス厚をt
h1,第2のスライス厚をth2,前記ガントリの傾斜
角度をθとすると、th2=th1*cosθで示され
る式に基づいて修正することを特徴とする請求項4に記
載の操作コンソール。 - 【請求項6】 X線発生源と、当該X線発生源からのX
線の照射範囲を画定するためのスリットを形成するアパ
ーチャと、被検体搬送用のテーブルを位置させるための
空洞部を挟んで前記X線発生源および前記アパーチャに
対向する位置に設けられたX線検出部、とが一体となっ
て前記空洞部の周りを回転するように構成されたガント
リおよび、当該ガントリを傾斜させるガントリ傾斜手段
を有するガントリ装置を備え、 前記アパーチャは、前記テーブルの搬送方向の前記スリ
ットの開口幅が調整可能に構成され、 前記ガントリの回転運動中に、異なる投影角度で被検体
を透過したX線を前記X線検出部で検出することで投影
データを収集するスキャンを行うX線CTシステムの、
前記ガントリ装置に接続される操作コンソールの制御方
法であって、 スライス厚および前記ガントリの傾斜角度を含むスキャ
ンの条件を計画するスキャン計画工程と、 前記スキャン計画工程で計画された第1のスライス厚を
前記傾斜角度に基づいて第2のスライス厚に修正する修
正工程と、 前記第2のスライス厚に応じて前記アパーチャの前記開
口幅を設定し、前記第1のスライス厚に応じたスキャン
ピッチでスキャンを行うよう前記ガントリ装置に指示す
るスキャン指示工程と、 前記スキャン指示工程によって、前記ガントリ装置より
転送されてきた投影データに基づいてX線断層像を再構
成する画像再構成工程とを備えることを特徴とする操作
コンソールの制御方法。 - 【請求項7】 コンピュータ装置が実行可能なプログラ
ムであって、当該プログラムを実行したコンピュータ装
置を、請求項4に記載の操作コンソールとして機能させ
ることを特徴とするプログラム。 - 【請求項8】 請求項7に記載のプログラムを格納した
記憶媒体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001175967A JP2003000585A (ja) | 2001-06-11 | 2001-06-11 | X線ctシステム及びその制御方法並びに記憶媒体 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001175967A JP2003000585A (ja) | 2001-06-11 | 2001-06-11 | X線ctシステム及びその制御方法並びに記憶媒体 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003000585A true JP2003000585A (ja) | 2003-01-07 |
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ID=19017021
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001175967A Ceased JP2003000585A (ja) | 2001-06-11 | 2001-06-11 | X線ctシステム及びその制御方法並びに記憶媒体 |
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---|---|
JP (1) | JP2003000585A (ja) |
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