JP2003010168A

JP2003010168A - Ｘ線ｃｔ装置

Info

Publication number: JP2003010168A
Application number: JP2001195674A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Kazama; 正博風間; Toshihiro Rifu; 俊裕利府; Kazuhiro Kageyama; 和廣景山
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2003-01-14

Abstract

(57)【要約】【課題】被検体のＸ線吸収率に基づいて、管電流を変
更することによりＸ線の被爆を低減させるＸ線ＣＴ装置
において、Ｘ線の総線量を低減する。【解決手段】中央制御部１８における管電流制御パタ
ーン作成部１７の出力に総線量算出部を設け、算出した
Ｘ線総線量を、表示部２０において表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体の断層像を
撮影するＸ線ＣＴ装置に係り、特に被検体のＸ線吸収率
に基づいてＸ線発生に寄与する電流を変化させる技術に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、医用診断装置の開発が進められる
中で、Ｘ線ＣＴ装置が多く用いられている。Ｘ線ＣＴ装
置は、Ｘ線管とＸ線検出器とが対向配置された撮影領域
内に被検体を侵入させ、Ｘ線管からＸ線ビームを照射し
て被検体透過後のＸ線をＸ線検出器にて収集する。そし
て、この操作をＸ線の照射角度を変更しながら繰り返し
て各方向からの測定データを得、各測定データに畳み込
み、逆投影等の処理を加えてＸ線ＣＴ装置画像を再構成
するものである。このようなＸ線ＣＴ装置において、昨
今ではＸ線管、Ｘ線検出器を回転させるとともに被検体
を体軸方向に移動させることにより螺旋軌道を描く、い
わゆるヘリカルスキャンが多く採用されている。このよ
うなヘリカルスキャンにおいて、Ｘ線線量の過多あるい
は不足を解消するべく、予め被検体のスキャノ像を取得
しておき、このスキャノ像から求められた被検体の厚さ
に関する情報に基づいて、Ｘ線管の管電流を制御する技
術がある。なお、この種のＸ線管の管電流制御法として
は、例えば特開平７−１２４１５２号公報記載の方法が
知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は、Ｘ線管の瞬時の管電流を低減させることに特化して
おり、被検体に総量として、どの程度のＸ線が照射され
るかを加味していなかった。このため、操作者は、被検
体に照射されるＸ線を低減させる技術を用いているにも
関わらず、結果として被検体にどの程度のＸ線を総量と
して照射したか、あるいはどの程度Ｘ線を総量として低
減することができたかを知ることはできなかった。ま
た、これに伴い、被検体に照射されるＸ線の総線量に基
づいて、Ｘ線の制御を行うこともできなかった。被検体
の立場からすると、瞬時のＸ線線量よりも、総量として
のＸ線線量を低減することが重要である。そこで、本発
明は上記課題を解決し、被検体に照射されるＸ線総線量
が低減可能なＸ線ＣＴ装置を提供することを目的する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、被検体にＸ線を照射する
Ｘ線発生手段と、前記被検体のＸ線吸収率を測定するＸ
線吸収率測定手段と、前記Ｘ線発生手段のＸ線発生に寄
与する電流の時間的な変化を示す電流制御パターンを前
記Ｘ線吸収率に基づいて作成する電流制御パターン作成
手段と、前記算出された電流制御パターンに基づいてＸ
線発生手段の制御を行うＸ線発生制御手段と、前記算出
された電流制御パターンに基づいてＸ線の総線量を算出
するＸ線総線量算出手段と、を具備することを特徴とす
る。

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る第１の実施の
形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は
本実施の形態の概略構成を示すブロック図である。本実
施の形態によるＸ線ＣＴ装置は、被検体３がその上に載
置される寝台２と、被検体３に扇状のＸ線ビ−ムを曝射
するＸ線管１と、複数の検出素子が円弧状に配列された
検出器アレイ４、データ収集部５、Ｘ線管制御部６、機
構制御部７、中央制御部１８とを有している。Ｘ線管１
と検出器アレイ４とは被検体３を挟むように対向して図
示しない回転リングに装備されている。

【０００５】また、データ収集部５も同様に回転リング
内に設けられており、中央制御部１８により制御され、
検出器アレイ４の各素子の出力を個々に増幅し、これを
ディジタル値に変換して出力するものである。Ｘ線管制
御部６は中央制御部１８により制御されＸ線管１に高電
圧を供給すると共に、中央制御部１８から指示された撮
影条件に従ってＸ線管１を制御する。なお、ここで「撮
影条件」とは、Ｘ線管の管電圧、管電流、回転リングの
回転速度、検出素子の大きさ、ヘリカルピッチおよびス
キャン範囲等、操作者によって設定される如何に関わら
ず、撮影に必要な条件を指すものである。なお、ヘリカ
ルピッチとは、Ｘ線検出器が被検体の周りを１回転する
間に、体軸方向に検出素子いくつ分移動するかを示した
ものである。機構制御部７は中央制御部１８により制御
され上述の回転リングを含むガントリ機構を制御するも
のである。なお後述のスキャノ像撮影のために、機構制
御部７はＸ線管１および検出器アレイ４を停止させたま
ま寝台２を駆動制御することもできるように構成されて
いる。また、中央制御部１８は、システム制御部８、ス
キャノ像作成部９、画像再構成部１０、表示制御部１
１、吸収率マップ作成部１２、入力部１３、メモリ１
４、総線量算出部１５、撮影条件設定部１６、管電流制
御パターン作成部１７、表示部２０を備えている。

【０００６】スキャノ像作成部９は、データ収集部５か
ら出力された各素子の出力データに、その素子の位置及
び寝台の位置を与えることによりスキャノ像を作成す
る。なお、スキャノ像とは、Ｘ線管１と検出器アレイ４
とを定位置に固定させた状態（回転を停止した状態）に
おいて寝台２を移動させながらＸ線の曝射及びデータ収
集を繰り返すことによって得られる画像である。つまり
スキャノ像とは、Ｘ線管１から曝射されたＸ線のパスに
対応するＸ線吸収情報の二次元分布画像である。画像再
構成部１０は、スライス像撮影を行なった際にデータ収
集部５から出力された多方向の投影データに対し画像再
構成に必要なフィルタ関数とのコンボリューション演
算、バックプロジェクション演算を含む再構成演算を行
って被検体３のスライス像（断層像）を再構成するもの
である。なお、スライス像撮影とは、寝台２を駆動する
ことにより所定のスライス位置に被検体３を移動させ、
このスライス位置に被検体３を静止させた状態におい
て、Ｘ線管１と検出器アレイ４とを保持するガントリを
回転駆動させ、被検体３に多方向からＸ線を曝射して撮
影を行うことをいう。表示部２０は、スキャノ像作成部
９により作成されたスキャノ像、画像再構成部１０によ
り作成されたスライス像および後述するＸ線総線量を、
表示制御部１１の制御に基づいて表示するものである。
また表示部２０はスライスの設定（後述する）を行なう
際に用いる矩形ＲＯＩマーカを、スキャノ像に重畳させ
て表示することが可能となっている。

【０００７】入力部１３はキーボードあるいはマウス等
の入力手段からなり、上記矩形ＲＯＩマーカの制御入
力、撮影条件の一部の入力等を行なうものである。ま
た、メモリ１４は、撮影条件決定に関わるデータ（後述
する）を記憶保持するものである。吸収率マップ作成部
１２は、スキャノ像作成部９により作成されたスキャノ
像に基づいて、被検体の各部分毎にＸ線吸収率を表した
データ群（吸収率マップ）を作成するものである。撮影
条件設定部１６は、入力部１３から操作者によって入力
された撮影条件およびメモリ１４に記憶された撮影条件
を統合し、その出力は、管電流制御パターン作成部１７
およびシステム制御部８に送られる。管電流制御パターン作成部１７は、吸収率マップ作成部
１２及び撮影条件設定部１６からの信号に基づいて、特
にＸ線管１の管電流の時間的な変化を示した管電流制御
パターンを作成し、システム制御部８に出力するもので
ある。また、総線量算出部１５は、管電流制御パターン
作成部１７からの信号に基づいて、Ｘ線管１から照射さ
れるＸ線の総線量、ここでは特にＸ線管１の管電流と時
間の積の値を算出し、表示部２０に表示するものであ
る。

【０００８】システム制御部８は、管電流制御パターン
作成部１７および撮影条件設定部１６からの信号に基づ
いて、上記Ｘ線ＣＴ装置各部（データ収集部５、Ｘ線管
制御部６、機構制御部７）の動作タイミング等を制御す
るものである。次に、本実施の形態におけるＸ線ＣＴ装
置の動作について説明する。なお、図２は、Ｘ線ＣＴ装
置の動作の一部を表すフローチャート図である。同図ス
テップ２１において、まず、スキャノ像撮影が行われ
る。図１においては、システム制御部８がＸ線管１と検
出器アレイ４とを定位置に固定させた状態において寝台
２を移動させ、Ｘ線管１は被検体３にＸ線をくり返し曝
射する。データ収集部５はＸ線の曝射に同期して検出器
アレイ４からの出力データを個々に積分し、Ｘ線吸収デ
ータとして出力する。スキャノ像作成部９は、データ収
集部５から出力されたＸ線吸収データに基づき被検体３
のスキャノ像を作成する。図３に、スキャノ像作成部９
で作成されたスキャノ像を示す。スキャノ像は、複数の
マトリクスから構成されている。なお、それぞれのマト
リクスの大きさは、特に限定されないが、ここでは、チ
ャンネル方向が検出素子のチャンネル方向の幅、体軸方
向が検出素子の体軸方向の幅と略一致ものとして説明す
る。ただし、図３においては、説明を簡単にするため、
１５行×１５列のマトリクスからなる画像が示されてい
る。実際のスキャノ画像は、一般的により細かい精度
（より多くのマトリクス）を有する。また、同図は、被
検体を正面方向から見たものであり、同図内の太線は、
被検体の輪郭を示しており、紙面向かって左側が被検体
の右腕部、右側が左腕部を示している。

【０００９】また、同図には、それぞれの行および列を
表すべく、行方向にはch1〜ch15、列方向にはsc1〜sc15
が示されている。なお、仮に、図３のように、１５行×
１５列のマトリクスのスキャノ像を作成したとすると、
チャンネル方向に配列された検出素子を１５列（ch1〜c
h15）用い、各検出素子で体軸方向に１５回（sc1〜sc1
5）撮影したことになる。また、同図内の１行×１５列（sc8）および１５行×１
列（ch8）のマトリクス内には、後述の説明のために、
特にＸ線の吸収率（何も透過せずＸ線管から照射された
Ｘ線が直接検出器に入射した場合を１としている）を数
値化して示している。この吸収率は、スキャノ像の画素
値に相当するものである。上述のように、作成されたスキャノ像は、表示制御部１
１を介して表示部２０にて表示に供される。また作成さ
れたスキャノ像は、吸収率マップ作成部１２にも出力さ
れる。図２におけるステップ２２において、スキャノ像
作成部９で作成されたスキャノ像から被検体のＸ線吸収
率マップが作成される。なお、本実施の形態における吸
収率マップは、被検体を正面方向および側面方向の２方
向から見た場合の被検体のＸ線吸収率（以下、それぞれ
正面吸収率、側面吸収率と呼ぶ）を表すマップとする。

【００１０】以下、それぞれの吸収率を作成する方法に
ついて、図３を参照して説明する。まず、吸収率マップのうち、正面吸収率は、以下のよう
にして求められる。正面吸収率は、検出器に設けられた複数の検出素子のう
ち中央に位置する検出素子（検出素子を図３のようにch
15とした場合にはch8）で検出された吸収率がそのまま
適応され、図示しないメモリ等に記憶される。つまり、s
c1の位置における正面から見た吸収率は３、sc2の位置
における正面から見た吸収率は３・・・sc15の位置にお
ける正面から見た吸収率は３となり、sc1乃至sc15まで
全て求められる。また、側面吸収率は、スキャノ像上で１行内に所定の値
より大きい吸収率を持つマトリクスが、いくつあるかと
いう基準で求められる。例としてsc8の行で説明する
と、ch1〜ch15で検出された吸収率のうち、３以上の値
の吸収率を有する画素の数を求める。なお、これは、図
３では、被検体の右腕部の吸収率３、胸部の３、６、
８、１０、８、７、６、３、左腕部の４、３から、合計
１１個であることがわかる。所定の値より大きい吸収率
を有する画素の数が求まると、この画素の数に所定の吸
収率係数を乗算し、画素数から側面吸収率が換算され
る。なお、この吸収率係数は、図１におけるメモリ１４
に記憶されているもので、予め実験等により求められる
ものである。例えば、この吸収率係数を１とすると、側
面吸収率は、１１×１＝１１となる。この側面吸収率
は、正面吸収率と同様、sc1〜sc15まで求められる。

【００１１】つまり、本実施の形態の吸収率マップにお
ける正面吸収率は、スキャノ像から実際のＸ線の吸収に
基づいて求められ、また、側面吸収率は、スキャノ像か
ら被検体の幅を読取り、これに基づいて求められるもの
である。なお、図４に求められた吸収率マップの一例を
示す。同図のように、体軸方向所定の距離毎に、正面吸
収率、側面吸収率がそれぞれ求められる。次に、上記吸収率マップの作成後（あるいは作成前、作
成中でも可能）、ステップ２３において、スライス像撮
影のための撮影条件の設定が行われる。スライス撮影条件とは、上述のように、Ｘ線管の管電
圧、管電流、回転リングの回転速度、検出素子の大き
さ、ヘリカルピッチおよびスキャン範囲等、操作者によ
って設定される如何に関わらず、撮影に必要な条件を指
すものであるが、このうち、Ｘ線管の管電圧、ヘリカル
ピッチ、スキャン範囲等は、操作者によって、入力部１
３を介して入力される。なお、Ｘ線管の管電圧は、通常撮影中には変更されず、
所定の撮影が終了するまで、所定の値を持続する。また、ヘリカルピッチは、操作者の好みの分解能に応じ
て設定することができ、スキャン範囲も同様に、操作者
が自由に設定できるものである。なお、スキャン範囲
は、操作者によって設定された表示部２０に表示された
スキャノ像上の矩形ＲＯＩマーカから求められる。

【００１２】また、上記スライス撮影条件のうち、検出
素子の大きさ（特に体軸方向の検出素子の幅）は、予め
図１におけるメモリ１４に記憶されている。ただし、体
軸方向に異なる幅の検出素子を有する検出器の場合（例
えば1mmと0.5mm幅の検出素子を有する場合）には、その
いずれの検出素子を用いるかは、操作者によって設定さ
れる。回転リングの回転速度も、同様にメモリ１４に記
憶されている。上記操作者によって入力された撮影条件
およびメモリ１４から読み出された撮影条件は、撮影条
件設定部１６で統合され、管電流制御パターン作成部１
７にデータとして送られる。なお、撮影条件のうち、Ｘ線の管電流に関しては、ステ
ップ２４により、管電流制御パターン作成部１７で算出
される。以下、ステップ２４における管電流制御パターンの作成
方法について図５および図６を参照して詳しく説明す
る。図５は、被検体２を右手側から見た側面拡大図であ
り、Ｘ線管１が被検体２に対して螺旋状の軌跡を描く場
合を示している。また、図６は被検体を頭部方向から見た上面図である。
なお、図５における矢印実線は、Ｘ線管が被検体の右手
側を通る際の軌跡、矢印点線は、Ｘ線管が被検体の左手
側を通る際の軌跡を示している。また、図６における直
線矢印はＸ線の照射方向、円弧矢印はＸ線管の回転方向
である。

【００１３】撮影条件設定部１６において、上述の撮影
条件のうち、検出素子の体軸方向の幅、ヘリカルピッチ
および体軸方向のスキャン範囲から、被検体に照射され
るＸ線の軌跡が求められる。例えば、検出素子の体軸方向の幅が、スキャノ像の各マ
トリクスの体軸方向の幅の略２倍の長さとし、ヘリカル
ピッチを１とし、また、体軸方向のスキャン範囲をスキ
ャノ像上のマトリクスsc4〜sc7（図５に示されている）
とした場合について説明する。を考える。この場合、Ｘ線管１は、図５に示されるように、１回転
毎に体軸方向に、検出素子の体軸方向の幅の２倍分移動
する（回転角度１８０度毎にスキャノ像のマトリクス１
行分移動する）ため、被検体の左手側０度（Ｘ線の照射
開始位置）が、スキャノ像で示されたsc4の位置とする
と、続いてＸ線管１は被検体の正面中心（９０度）で
は、sc4の位置にいることになる。これは、図６におい
ては、被検体左手側（０度）から、正面側（９０度）ま
でＸ線管が回転した状態を示している。続いて、Ｘ線は被検体の右手側（１８０度）を通り、背
面側（２７０度）から照射されることになる。なお、右
手側（１８０度）および背面側（２７０度）では、Ｘ線
管はスキャノ像で示されたsc5の位置にある。

【００１４】Ｘ線管１は、さらに上述と同様に、被検体
２と相対的に螺旋状の軌跡を描き、被検体の背面側（６
３０度）までＸ線を照射するものとする。上述のように、Ｘ線管１の軌跡が求められると、この軌
跡から、被検体の真左（０度）、真正面（９０度）、真
右（１８０度）、真後ろ（２７０度）に、それぞれＸ線
管が来た状態のＸ線管の体軸方向の位置が求められる。つまり、上記例では、Ｘ線管の位置は、被検体の真左
（０度）では体軸方向の位置はsc4、真正面（９０度）
ではsc4、真右（１８０度）ではsc5、真後ろ（２７０
度）ではsc5・・・となる。なお、回転角度と体軸方向
の位置をまとめた表を図７に示す。Ｘ線管の回転角度に
対するＸ線管の体軸方向の位置が決定したら、図４に示
された吸収率マップを参照して、管電流制御パターンが
作成される。参照する方法としては、左側、正面側、右手側、背面側
のうち、左側および右側は吸収率マップの側面吸収率を
参照し、また、正面側および背面側に関しては、正面吸
収率を参照する。具体的には、図７の第１段目の左側（０度）sc4に関し
ては、吸収率マップ（図４）のsc4における側面吸収率
７を読み出す。同様に、正面側（９０度）sc4に関して
は、吸収率マップ（図４）のsc4における正面吸収率４
を読み出す。

【００１５】さらに、回転角度毎にそれぞれの吸収率が
吸収率マップから読み出される。なお、図７には、それ
ぞれの回転角度に対応する吸収率が矢印の先に示されて
いる。次に、回転角度に対する吸収率の関係から、時間に対
するＸ線の管電流の関係が求められる。吸収率から管電
流への変換は、吸収率に所定の吸収率管電流変換係数を
乗算することにより求められる。つまり、管電流は、吸
収率に比例した値となる。上記例で、吸収率を５とした
場合、例えば管電流としては500mAとする。なお、この
吸収率管電流変換係数は、Ｘ線管の性能、診断に必要な
精度等に応じて決定すれば良い。また、回転角度から時
間への変換は、回転角度を上述のメモリ１４に記憶され
た回転速度で除算することにより行われる。上記方法により時間に対する瞬時の管電流（０度、９０
度、１８０度等）を求めることができるが、さらに各回
転角度の間に位置する時の管電流は、各回転角度に対し
て、±４５度において、その管電流が用いられる。つまり、回転角度が０度から４５度までは０度の位置に
Ｘ線管が来た際に求められる管電流、４５度から１３５
度（９０度±４５度）は９０度の位置にＸ線管が来た際
に求められる管電流が用いられる。

【００１６】上述のように作成された管電流制御パター
ンのグラフを図８に示す。なお、図８においては、回転
速度を0.5秒/回転とした場合の例が示されている。上述のように、図２におけるステップ２４により作成さ
れた管電流制御パターンからステップ２５においてＸ線
総線量が算出される。なお、このＸ線総線量算出は、図
１においては、総線量算出部１５で行われる。本実施の形態においてＸ線の総線量は、Ｘ線管の管電流
と時間の積の値で求められる。図８のグラフに示された例を用いて、１回転中における
Ｘ線の線量のみ算出すると、0.0625sec×700mA+0.125se
c×400mA+0.125sec×700mA+0.125sec×400mA+0.0625sec
×800mA＝281.25(mA・sec)となる。なお、上述の例では
１回転のみＸ線線量を求めたが、総線量算出部１５では
照射されたＸ線線量の総量が求められる。図２におけるステップ２５において、求められたＸ線総
線量は、管電流制御パターンと共に、表示部２０に表示
される。なお、操作者は、表示部２０に示されたＸ線総線量が適
切な範囲ではないと判断した場合には、再度撮影条件を
設定しなおすことが可能である。

【００１７】また、撮影条件を変更することなく、管電
流制御パターンのうち所定の範囲の管電流制御パターン
を直接変更することにより、Ｘ線総線量を適切な範囲内
に変更することも可能である。なお、「管電流制御パタ
ーンを直接変更する」とは、所定の範囲の管電流値を直
接変更することで、例えば図８に示される管電流制御パ
ターンが表示部２０に表示されている場合、この管電流
制御パターンのうち、４５度から１３５度までの管電流
を400mAから350mAに変更するといったことである。な
お、撮影条件の再設定が行われた場合あるいは、管電流
制御パターンが直接的に変更された場合には、再度自動
的にＸ線総線量が算出され、表示部２０に表示される。
撮影条件の再設定および管電流制御パターンの直接的な
変更は、特に回数に制限は設けられていない。操作者
は、表示部２０に示されたＸ線総線量が被検体に適切な
量であると判断した場合には、所定の操作を行いスライ
ス撮影を開始する。図１においては、管電流制御パターン作成部１７から決
定した管電流制御パターンが、撮影条件設定部１８から
所定のスライス撮影条件が、システム制御部８に送られ
る。

【００１８】システム制御部８は、管電流制御パターン
を含む撮影条件に基づいて、Ｘ線管制御部より、所定の
Ｘ線を発生させ、機構制御部７により寝台３を移動、回
転リングを含むガントリを回転させ、また、データ収集
部５から、検出器アレイ４の各素子で検出した被検体の
Ｘ線投影データを出力させる。被検体のＸ線投影データ
は、画像再構成部１０で、コンボリューションバックプ
ロジェクション等の再構成処理が行われた後、表示制御
部１１を介して、被検体の再構成画像が表示部２０に表
示される。なお、Ｘ線総線量は、スライス撮影が始まると同時に、
表示部２０の画面上から消去するようにしても良いし、
再構成画像が表示部２０に表示されるまで、表示させて
おいても良い。本実施の形態では、操作者の設定した撮
影条件によって被検体に照射されるＸ線総線量を表示部
に表示することにより、操作者は被検体に照射されるＸ
線総線量を知ることができる。なお、この表示は、スラ
イス撮影を行った後でも可能だが、スライス撮影を行う
前に操作者が設定した撮影条件に基づいて、Ｘ線総線量
を表示部に表示すると、より効果的である。なぜなら、予め被検体に照射されるＸ線総線量を知るこ
とができれば、例えば、被検体の断層画像を撮影しなが
ら手術を行ういわゆるＣＴ透視技術が用いられる場合に
予めＸ線総線量を加味した手術計画が立てられるからで
ある。

【００１９】また、スライス撮影前にＸ線総線量を表示
部に表示することにより、撮影条件を撮影前に再度設定
することも可能であり、撮影条件を変えたことにより、
どの程度Ｘ線総線量が変化するかを予め知ることも可能
である。これにより、操作者は、よりＸ線総線量を少な
くするための撮影条件を選択的に使用するようになり、
被検体のＸ線総線量が低減する。以下、本発明に係る第２の実施の形態について、図面を
参照して詳細に説明する。本実施の形態を簡単に説明す
ると、Ｘ線総線量に基づいて管電流制御パターンを変更
するものである。図９に本実施の形態の概略構成を示す
ブロック図を示す。なお、第１の実施の形態と同一構成
のものは、同一番号を付して説明を省略する。本実施の形態では、総線量算出部１５の出力に線量比較
部１９が設けられおり、線量比較部１９は、入力部１３
および総線量算出部１５の出力データを受け、管電流制
御パターン作成部１７’に出力する。なお、線量比較部１９は、入力部１３から入力される線
量設定値と、総線量算出部１５により算出された総線量
を比較するものである。また、管電流制御パターン作成
部１７’は、第１の実施の形態における管電流制御パタ
ーン作成部１７と異なり、線量比較部１９からの信号に
より管電流制御パターンを自動的に変更する機能を有し
ている。

【００２０】次に、本実施の形態におけるＸ線ＣＴ装置
の動作について説明する。なお、吸収率マップ作成まで
の動作に関しては、第１の実施の形態と同様であるため
ここでは省略する。吸収率マップが作成された後、管電流制御パターン作成
部１７’において管電流制御パターンが作成される。な
お、始めに作成される管電流制御パターンは、第１の実
施の形態と同じものである。作成された管電流制御パターンは、総線量算出部１５に
送られ、Ｘ線総線量が算出される。総線量算出部１５で算出されたＸ線の総線量は、線量比
較部１９で、予め入力部１３から操作者によって入力さ
れた線量の最大設定値（操作者が被検体に照射すべきＸ
線総線量の最大値）と比較される。なお、この最大設定
値は、操作者によって入力される以外にも、予め所定の
記憶手段等に記憶されていても良い。ここで、総線量算
出部１５で算出されたＸ線の総線量が最大設定値より大
きい場合には、その算出されたＸ線総線量は、表示部２
０に表示されず、最大設定値より大きい結果になったと
いう情報が、管電流制御パターン作成部１７’に入力さ
れる。管電流制御パターン作成部１７’では、線量比較部１９
からの情報に基づいて吸収率管電流変換係数が変更され
る。吸収率管電流変換係数とは、上述のように所定の吸
収率を管電流に変更する際の係数であり、この値を小さ
い値に変更する。

【００２１】なお、この時の変更された管電流制御パタ
ーンのグラフを図１０に示す。同図における実線は、第
１の実施の形態における管電流パターンの例を示してお
り、点線は吸収率管電流変換係数が変更された後の管電
流パターンを示している。管電流パターンが変更されると、自動的に総線量算出部
１５においてＸ線総線量が再度算出され、線量比較部１
９において、最大設定値と比較される。なお、Ｘ線の総線量が最大設定値より大きい場合には、
さらに管電流制御パターン作成部１７’で、吸収率管電
流変換係数を小さい値に変更する。この動作は、Ｘ線の
総線量が最大設定値より小さくなるまで繰り返される。このように、総線量算出部１５で算出されたＸ線の総線
量が最大設定値より小さくなった場合には、表示部２０
に、算出されたＸ線総線量が表示される。従って、操作
者の立場からすると、ほぼ瞬時にＸ線総線量が最大設定
値より小さくなるような管電流制御パターンが作成さ
れ、表示部２０に表示される。操作者は、表示部２０に表示されたＸ線総線量を確認
後、所定の操作を行うことにより、管電流制御パターン
でスライス撮影が開始される。なお、スライス撮影に関
しては、第１の実施の形態と同様であるためここでは省
略する。

【００２２】本実施の形態では、総線量算出部で算出さ
れたＸ線総線量を操作者の入力した最大設定値と比較す
ることにより、被検体に最大設定値以上の総線量を照射
することを防止することができ、また総線量を最大設定
値以下に自動的に制御を行うため、操作者は総線量を容
易に最大設定値以下にした状態でスライス撮影が可能で
ある。以下、本発明に係る第２の実施の形態における第１の変
形例について説明する。本変形例は、管電流制御パター
ン作成部１７’における変形例である。なお、その他の
構成に関しては、第２の実施の形態と同様であるため、
ここでは省略する。第２の実施の形態では、総線量算出部１５で算出された
Ｘ線総線量が操作者の入力した最大設定値よりも大きい
場合、吸収率マップから管電流制御パターンへ変換する
ための吸収率管電流変換係数を小さい値に変更すること
により、総線量を最大設定値以下にする方法であるが、
本変形例は、吸収率管電流変換係数は変更せず、全体の
管電流から所定の電流値だけ差分することにより、総線
量を最大設定値以下にする方法である。ここで、本変形
例における管電流制御パターンを図１１に示す。なお、
同図における実線は、第２の実施の形態における図１０
と同様、第１の実施の形態における管電流制御パターン
の例を示しており、点線は本変形例における全体の管電
流から所定の電流値だけ差分された後の管電流制御パタ
ーンを示している。なお、図１１においては、図１０に
示された管電流制御パターンと同様のＸ線総線量となる
場合が示されているものとする。

【００２３】同図を第２の実施の形態における図１０と
比較すると、図１０においては、最大管電流値600mA、
最小管電流値300mAであるのに対し、図１１では、最大
管電流値650mA、最小管電流値250mAとなっている。つま
り、本変形例の特徴としては、第２の実施の形態と比し
て、最大管電流値が大きく、また最小管電流値が小さい
電流制御パターンとなる。本変形例においても、第２の
実施の形態と同様、総線量算出部で算出されたＸ線総線
量を操作者の入力した最大設定値と比較することによ
り、被検体に最大設定値以上の総線量を照射することを
防止することができ、また総線量を最大設定値以下に自
動的に制御を行うため、操作者は総線量を容易に最大設
定値以下にした状態でスライス撮影が可能である。また、本変形例の特徴としては、上述のように、第２の
実施の形態と比して、最大管電流値が大きく、また最小
管電流値が小さい電流制御パターンを作成することにな
る。以下、本発明に係る第２の実施の形態における第２の変
形例について説明する。本変形例は、撮影条件設定部１
６における変形例である。なお、その他の構成に関して
は、第２の実施の形態と同様であるため、ここでは省略
する。

【００２４】第２の実施の形態では、管電流制御パター
ン作成部１７’が線量比較部１９からの信号を受け、そ
の管電流制御パターンを変更していたのに対し、本変形
例は、撮影条件設定部１６で設定される撮影条件を変更
するものである。図９においては、管電流制御パターン作成部１７’では
なく、撮影条件設定部１６が線量比較部１９に接続され
ている。具体的には、撮影条件設定部１６が、操作者に
よって入力された（あるいはデフォルト値として所定の
記憶手段に記憶された）最大設定値よりも、総線量算出
部１５で算出されたＸ線総線量が大きいといった信号
を、線量比較部１９から受け取った場合、Ｘ線管電流の
値以外の撮影条件を変更する。（ただし、これにより管
電流制御パターンは変更される）例えば、この撮影条件としては、ヘリカルピッチがあ
る。ヘリカルピッチを大きい値に変更することにより、
変更前に比して、Ｘ線管は１回転で体軸方向に長い距離
を進むことができ、体軸方向のスキャン範囲を一定とし
た場合には、早い時間で撮影が済むことになる。場合に
よっては、体軸方向の分解能は低くなる可能性はある
が、管電流の値を小さくせず、撮影時間を短縮すること
により、Ｘ線総線量を抑制することができる。

【００２５】また、これ以外にも、ヘリカルピッチ等は
一定にした状態で、体軸方向のスキャン範囲を狭めても
よい。本変形例においても、第２の実施の形態と同様、
総線量算出部で算出されたＸ線総線量を操作者の入力し
た最大設定値と比較することにより、被検体に最大設定
値以上の総線量を照射することを防止することができ、
また総線量を最大設定値以下に自動的に制御を行うた
め、操作者は総線量を容易に最大設定値以下にした状態
でスライス撮影が可能である。また、本変形例の特徴としては、Ｘ線管の管電流の値以
外の撮影条件を変更し撮影時間を短縮するため、スライ
ス面上での画像ノイズ（いわゆる画像ＳＤ）を抑制した
状態で、Ｘ線総線量を低い値に抑えることが可能であ
る。なお、本発明は、上記実施の形態あるいは変形例を種々
組みあせて用いても良い。例えば、第２の実施の形態
と第２の変形例を組み合わせ、撮影条件全般（管電流制
御パターンを含めた撮影条件）を変更することにより、
Ｘ線総線量を所定の値以下に抑えても良い。また、上述
の実施の形態および変形例においては、管電流の変更を
１周に４回とした場合について記載したが、管電流の変
更回数は多いほど、細かいＸ線総線量の調整が可能であ
り望ましい。

【００２６】また、吸収率マップの作成には、スキャノ
像を用いた場合を示したが、被検体の吸収率マップを作
成するものであれば良い。例えば、体軸方向に複数列の
検出素子を有する検出器を用いたい場合、スライス撮影
中に、体軸方向の端の検出素子で吸収率マップを測定
し、前記吸収率マップに基づいて、Ｘ線管の管電流をリ
アルタイムで調整することも考えられる。また、Ｘ線管の管電流は、１回転毎に４回切換えられる
例を記載したが、特に管電流の切換回数に関しても限定
されるものではない。また、上記実施の形態および変形
例では、Ｘ線管と検出器が共に回転するいわゆる第３世
代ＣＴ装置を例にあげて説明したが、その他の世代のＣ
Ｔ装置、例えば、Ｘ線管のみが回転する第４世代ＣＴ装
置、Ｘ線を発生させる装置および検出器の共に、回転動
作を伴わず、Ｘ線の照射方向だけが回転する第５世代Ｃ
Ｔ装置であっても良い。また、検出器は説明を簡単にするため、検出器アレイ４
は、特に体軸方向に1列の場合を示したが、複数列の方
が望ましい。なお、これに伴い、スキャノ像の作成方法
（Ｘ線の照射回数等）は適宜変更すれば良い。体軸方向
に複数列の検出素子を有する場合は、スキャノ像の作成
の際のＸ線の照射回数を少なくすることが可能である。

【００２７】また、スキャノ像を作成する際のＸ線の総
線量を全体の総線量としてさらに加えても良い。また、
Ｘ線管は１つのものを例として記載したが、複数のＸ線
管からそれぞれＸ線が照射される場合には、それぞれの
Ｘ線総線量を算出し、加算して全体のＸ線総線量とす
る。

【００２８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、被検体のＸ線吸収率に基づいて、管電流を変更
し、また変更した管電流に基づいてＸ線総線量を算出す
ることにより、Ｘ線総線量を低減可能なＸ線ＣＴ装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施の形態の概略構成を示す
ブロック図である。

【図２】本発明に係る第１実施の形態のＸ線ＣＴ装置の
動作の一部を表すフローチャート図である。

【図３】本発明に係る第１実施の形態におけるスキャノ
像作成部で作成されたスキャノ像である。

【図４】本発明に係る第１実施の形態における吸収率マ
ップを示す図である。

【図５】本発明に係る第１実施の形態における被検体を
右手側から見た側面拡大図である。

【図６】本発明に係る第１実施の形態における被検体を
頭部方向から見た上面図である。

【図７】本発明に係る第１実施の形態における回転角度
と体軸方向の位置をまとめた図である。

【図８】本発明に係る第１実施の形態における管電流制
御パターンのグラフである。

【図９】本発明に係る第２実施の形態の概略構成を示す
ブロック図である。

【図１０】本発明に係る第２実施の形態における管電流
制御パターンのグラフである。

【図１１】本発明に係る第２実施の形態の変形例におけ
る管電流制御パターンのグラフである。

【符号の説明】

１Ｘ線管２寝台３被検体４検出器アレイ５データ収集部６Ｘ線管制御部７機構制御部８システム制御部９スキャノ像作成部１０画像再構成部１１表示制御部１２吸収率マップ作成部１３入力部１４メモリ１５総線量算出部１６撮影条件設定部１７管電流制御パターン作成部１８中央制御部１９線量比較部２０表示部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者景山和廣福島県福島市清明町１番10号アポロハイツ福島319号Ｆターム(参考） 4C092 AA01 AB02 AC01 AC17 CC02 CC13 CD02 CF07 DD22 DD30 EE20 4C093 AA22 BA03 CA34 FA18 FA43 FA45 FA59

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体にＸ線を照射するＸ線発生手段
と、前記被検体のＸ線吸収率を測定するＸ線吸収率測定
手段と、前記Ｘ線発生手段のＸ線発生に寄与する電流の
時間的な変化を示す電流制御パターンを前記Ｘ線吸収率
に基づいて作成する電流制御パターン作成手段と、前記
算出された電流制御パターンに基づいてＸ線発生手段の
制御を行うＸ線発生制御手段と、前記算出された電流制
御パターンに基づいてＸ線の総線量を算出するＸ線総線
量算出手段と、を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装
置。
【請求項２】前記Ｘ線総線量算出手段により算出され
たＸ線の総線量を表示手段に表示する制御を行う表示制
御手段をさらに具備することを特徴とする請求項１記載
のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】前記表示制御手段は、前記電流制御パタ
ーンを前記Ｘ線の総線量と同一画面上に表示する制御を
行うことを特徴とする請求項２記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】前記電流制御パターン作成手段は、前記
電流制御パターンが前記画面上に表示された後、操作者
が行った所定の操作に基づいて前記電流制御パターンを
変更することを特徴とする請求項３記載のＸ線ＣＴ装
置。
【請求項５】所定の設定値が記憶された記憶手段と、
前記所定の設定値と前記Ｘ線の総線量を比較する線量比
較手段と、をさらに具備し、前記電流制御パターン作成
手段は、前記Ｘ線の総線量が前記設定値よりも大きい場
合、前記総線量を前記設定値と同じ又は前記設定値より
も小さくするように前記電流制御パターンを変更するこ
とを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】前記記憶手段は、操作者に入力された前
記所定の設定値を記憶することを特徴とする請求項５記
載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】所定の設定値が記憶された記憶手段と、
前記所定の設定値と前記Ｘ線の総線量を比較する線量比
較手段と、前記Ｘ線の総線量が前記設定値よりも大きい
場合、前記Ｘ線発生手段のＸ線発生に寄与する電流以外
の前記被検体の撮影条件を変更する撮影条件変更手段
と、をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の
Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項８】所定の設定値が記憶された記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された所定の設定値と前記Ｘ線の総
線量を比較する線量比較手段と、をさらに具備し、前記
Ｘ線発生制御手段は、前記Ｘ線の総線量が前記設定値よ
りも大きい場合、前記Ｘ線を発生させない制御を行うこ
とを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】前記Ｘ線吸収率測定手段は、前記被検体
のスキャノ像を撮影した後前記スキャノ像から前記被検
体のＸ線吸収率を測定し、前記Ｘ線総線量算出手段は、
前記スキャノ像を撮影する際のＸ線の線量に基づいて前
記Ｘ線の総線量を算出することを特徴とする請求項１記
載のＸ線ＣＴ装置。