JP2003126075A - Ct装置 - Google Patents
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Abstract
させることを目的とする。 【構成】 X線を曝射する第1のX線管3−1及び被検
体を透過したX線を検出するための第1の検出器4−1
を有する第1の撮影系と、X線を曝射する第2のX線管
3−2及び被検体を透過したX線を検出するための第2
の検出器4−2を有する第2の撮影系と、第1の撮影系
と第2の撮影系を共通の軌道上でヘリカルスキャンさせ
る中央制御部12を備える。
Description
ばX線源)及び各X線源に対応するX線検出器を有する
CT装置に関する。
中で、被検体の任意の部位の断層像を撮影するCT装置
が多く用いられるようになってきた。また、昨今では断
層像の撮影の短縮化を図るため、被検体の周囲を螺旋状
にスキャンし、各スライス位置のデータを補間処理によ
り算出してこれを基にスライス画像を再構成するヘリカ
ルスキャン方法が実用に供されている。
A,B,Cに示すように1個の管球71が体軸方向に移
動可能な寝台75の上の患者(被検体)70の周りを軌
道76に沿って連続的に回転し、ビーム72により螺旋
状の走査を行なっていた。
ヘリカルスキャンCT装置には、 (1) 管球が一つなので、ある時刻における複数箇所
の走査ができない。 (2) 一度に一つの走査条件でしか走査できない。 (3) 光学系の熱容量が一杯になると、冷めるまで待
たなければならない。また、故障したとき代りの光学系
の取替作業に手間取る。 (4) 造影剤が去らないうちに短時間に走査する必要
があるが、管球が一つしかないので、短時間に走査でき
ない。 (5) 管球が一つしかないので、一定時間で広い範囲
を走査することができない。 という不都合があった。
であり、1管球のCT装置より大幅に検査効率を向上さ
せることを目的とする。
め、本発明は、被検体をスキャンして得られた投影デー
タに基づき前記被検体のCT像を再構成するX線CT装
置において、X線を曝射する第1のX線源及び前記被検
体を透過したX線を検出するための第1の検出器を有す
る第1の撮影系と、X線を曝射する第2のX線源及び前
記被検体を透過したX線を検出するための第2の検出器
を有する第2の撮影系と、前記第1の撮影系と前記第2
の撮影系を共通の軌道上でヘリカルスキャンさせる制御
手段を備えたことを特徴とするものである。
第1の投影データ群及び前記第2の撮影系により得られ
た第2の投影データ群に基づいてヘリカル補間を行い、
所定のスライス位置の補間データを取得する補間手段
と、この補間手段によりえら得られた補間データに基づ
いて前記スライス位置の画像再構成を行う再構成手段と
を備えても良い。
ヘリカルスキャンした後に、前記第1の撮影系がスキャ
ンした軌道と同じ軌道を前記第2の撮影系でヘリカルス
キャンさせるものであって、前記第1の撮影系のヘリカ
ルスキャンにより得られた第1の投影データ群に基づい
て所定位置の第1の断層像を再構成し、前記第2の撮影
系のヘリカルスキャンにより得られた第2の投影データ
群に基づいて前記所定スライス位置の第2断層像を再構
成する再構成手段と、前記所定位置の第1の断層像を表
示した後、前記所定位置の第2の断層像を表示する表示
手段を備えても良い。
は、被検体をスキャンして得られた投影データに基づき
前記被検体のCT像を再構成するX線CT装置におい
て、X線を曝射する第1のX線源及び前記被検体を透過
したX線を検出するための第1の検出器を有する第1の
撮影系と、X線を曝射する第2のX線源及び前記被検体
を透過したX線を検出するための第2の検出器を有する
第2の撮影系と、前記第1の撮影系がスキャン中にエラ
ーを生じた場合、前記第2の撮影系を前記第1の撮影系
の撮影条件でスキャンさせる制御手段とを備えたことを
特徴とするものである。
は、被検体をスキャンして得られた投影データに基づき
前記被検体のCT像を再構成するX線CT装置におい
て、X線を曝射する第1のX線源及び前記被検体を透過
したX線を検出するための第1の検出器を有する第1の
撮影系と、X線を曝射する第2のX線源及び前記被検体
を透過したX線を検出するための第2の検出器を有する
第2の撮影系と、前記第1の撮影系の第1のX線管から
照射されるX線のエネルギーと前記第2の撮影系の第2
のX線管から照射されるX線のエネルギーとを異ならせ
て、前記被写体の同一位置をスキャンさせる制御手段と
を備えたことを特徴とするものである。
基づいて説明する。図1は本発明に係るX線CT装置の
概略的な構成を示すブロック図である。
間隔で独立又は連動して回転可能な3個の管球(X線
管)3−1、3−2、3−3と、それぞれの管球に対応
して設けられている3組の検出器4−1、4−2、4−
3と、それぞれの検出器によって検出されたそれぞれの
投影データを収集し処理しやすい形にする3組のデータ
収集部5−1、5−2、5−3と、管球3−1、3−
2、3−3及び検出器4−1、4−2、4−3の回転を
制御する回転制御部7及び管球3−1、3−2、3−3
の間隔を制御する光学系位置制御部8と、を含む架台
(破線の部分)2を有している。
2、3−3の照射するX線量を制御するX線制御部6
と、寝台11を駆動する寝台駆動部10及び寝台駆動部
10を制御するコントローラ9と、中央制御部(CP
U)12と、中央制御部6にバス(図示せず)を介して
接続するモニター13、走査条件入力装置としてのキー
ボード14、内部メモリ15、収集データや画像データ
を記憶する磁気ディスク16を有している。
部7、光学系位置制御部8、及びコントローラ9及び画
像再構成装置(図示せず)を制御し、本実施形態のX線
CT装置全体の動作を統轄している。また、X線制御部
6は中央制御部12の制御の下に各X線管(管球)毎の
X線の制御を行う。そして、あるX線管(例えば、管球
3−1が曝射するX線量と他のX線管(例えば、管球3
−2)が曝射するX線量をそれぞれ異なった量とするこ
とができる。
にそれぞれのX線管および/または検出器の回転制御を
行ない、X線管および検出器の組は回転制御部7により
他のX線管および検出器の組とは独立して回転すること
ができるようになっている。光学系位置制御部8は中央
制御部12の制御の下に各X線管及び検出器の寝台方向
(患者(被検体)の体軸方向)の動きの制御を行なう。
具体的には、走査開始位置にX線管(管球)をセット
し、X線管3−1、3−2、3−3のうちどのX線管を
寝台方向(正の方向、或いは負の方向)にどの程度どの
位の速度で移動するかを制御する。コントローラ9は中
央制御部12の制御の下に寝台駆動部10を駆動させ寝
台1を患者の体軸方向に移動させる。
ブロック図であり、中央制御部12は同図に示す走査条
件リスト17を参照し、走査条件に基づいて管球単位に
X線制御部6、回転制御部7、光学系位置制御部8、及
びコントローラ9に命令(信号)を送り、それら各制御
部6、7、8、9の制御を行なうと共にそれら各制御部
6、7、8、9及び検出器4−1、4−2、4−3から
の情報(例えば、回転角、光学系の位置(間隔)、寝台
の位置等及びそれぞれの検出器からX線透過量等)を入
力し、各制御部6、7、8、9をフィードバック制御す
る。各制御部6、7、8、9はそのフィードバック制御
に基づいてそれぞれのX線源のX線発生量、管球及び検
出器の回転及び移動と、寝台の移動制御を行なう。な
お、管球及び検出器の回転及び移動は各管球と対応する
検出器の組毎に回転駆動装置(図示せず)及び移動装置
(図示せず)を有し、回転制御7及び光学系制御部8か
らの駆動信号に基づいてそれぞれ独立又は連動して駆動
される。
6に記憶されており、X線CT装置1が起動されると磁
気ディスク16から内部メモリ15に読み込まれ中央制
御部12により参照されるが、オペレータは走査条件リ
スト17の条件をキーボード14から変更、追加・登
録、削除を行なうことができる。この場合走査条件リス
ト17は図2に示すような形でモニター13に表示され
るので、オペレータは簡単に走査条件の入力ができる。
また、走査条件リスト17は管球別に走査条件を格納
し、管球には予め固有の番号が割当てられておりこの番
号は変更できない。図2の符号17は走査条件リストの
一例を示しており、1行目には1番目の管球3−1の状
態グラフ(例えば、この管球を使用する・・1;使用し
ない・・2;故障・・3、といった管球の状態を示す
値)、X線条件(X線電圧、及び電流)、管球及び検出
器の回転量(角)、管球及び検出器の移動量等の条件
(情報)が格納され、2行目には2番目の管球3−2
の、3行目には3番目の管球3−3の、そしてn行目に
はn番目の管球3−nの状態フラグ、X線条件(X線電
圧、及び電流)、管球及び検出器の回転速度、管球及び
検出器の移動量等の条件(情報)が格納される。走査条
件リストによるX線発生源、管球、検出器の駆動動作例
として、例えば、中央制御部が走査条件リストから1番
目の管球3−1の走査条件「状態=1;120KV;5
0mA;1rps;2mmps」を読取って、その走査
条件に基づく命令(信号)を各制御部6、7、8に送出
すると、X線制御部6は管球3−1のX線発生源に対す
る供給電圧を120KV,電流を50mAとしてX線発
生量を制御し、回転制御部7は管球3−1及び検出器4
−1の回転速度を1rpsとするよう管球3−1及び検
出器4−1の回転駆動装置に駆動制御信号を送り、光学
系位置制御部8は管球3−1及び検出器4−1の移動量
を2mmpsとするように管球3−1及び検出器4−1
の移動装置(図示せず)に駆動制御信号を送る。
検体に対して螺旋状の走査を行ない、データ再構成装置
(図示せず)が、この螺旋状の走査により検出器4−
1、4−2、4−3によって得られたデータの組と寝台
10の体軸方向の位置データを取込み、取込んだデータ
基づいて補間処理(特開平2−211129号参照)よ
り任意のスライス位置の補間データの組を求め、この補
間データの組に基づいて画像再構成を行なう。
が生じた場合、例えば、1番目の管球(管球3−1)の
X線部にエラーが発生したとすると、管球3−1でエラ
ーが発生したことをX線制御部6が状態ビットから判別
し中央制御部12に状態(ステイタス)ビットを送出す
る。状態ビットは管球の固有番号及び管球の状態を示す
ビットフラグからなっている。中央制御部12は状態ビ
ットを調べて、管球3−1の使用禁止コードを回転制御
部7及び光学系位置制御部8に送出する。回転制御部7
及び光学系位置制御部8は管球3−1と検出器4−1の
回転駆動装置及び移動装置に駆動停止信号を送る。中央
制御部12は管球3−1の全ての動きが止ったことを確
認してから、現在使用されていない他の管球に1番目の
管球3−1の走査条件等を送り、その管球を管球3−1
の代わりに使用する。
る。
できる。
する方式であり、広い範囲を素早く走査できる。また、
走査した範囲ならどの部分でも画像にできる。一方、ダ
イナミックスキャンは、ある位置を連続して走査するこ
とにより走査位置の経時的変化を観察・撮影することが
できる。そして、本実施形態のCT装置によれば、図3
(A)に示すように複数(図では3個)の管球31a〜
31cにより、範囲dをヘリカルスキャンすると同図
(B)に示すように各位置P1 〜P4 における画像
の経時的変化を見ることができる。即ち、ヘリカルダイ
ナミックスキャンが可能となる。
いて差画像を作成し造影剤の経時変化を観察する際に
は、図4に示すように各管球31a〜31cの軌道を等
しくさせる必要がある。これについては、管球31a〜
31cの間隔と被検体の送り速度との関係から容易に設
定が可能である。また、被検体の同一部位を何秒後にス
キャンするかを決めるには、管球31a〜31cの間隔
及び管球31a〜31cの取付角度により決めることが
できる。また、管球31a〜31cの取付角度をずらす
ことにより、図5に示すように管球31a〜31cの間
隔hを管球自体の幅よりも狭くすることができる。つま
り、例えば管球の半径が100[mm]である場合には
取付角度をつけないと管球どうしの間隔は少なくとも2
00[mm]必要とするが、取付角度をつけるとこの間
隔を0[mm]以上とすることができる。
スキャンを用いれば、図3(c)に示す如くの3次元画
像で経時的変化に沿ったシネ表示34ができる。この表
示は例えば脳外科分野で効果的な利用が期待される。
に同じ範囲をスキャンできる。
学系41、42で被検体(患者)40を上方と側面から
同時に走査すれば、図6(B)に示すようなトップ−ボ
トム(top−bottom)像とライト−レフト(r
ight−left)像のスキャノグラムを得ることが
できる。また、ビームや光学系の回転速度を光学系毎に
変化させた走査をほぼ同時に同じ範囲で実施できる。そ
して、これにより造影剤が流失してしまわないうちに相
異なる走査条件で走査することができる。また、患者ス
ループットか向上し患者に対する負担が軽減される。そ
して、条件を変えて走査したい時や撮影に失敗した時等
に走査しなおす手間が省ける。これは種々の条件で走査
することを要する研究等において特に効果的である。
走査条件で撮影することができる。
で走査できる。これは、例えば、集団検診等の場合に、
より効果的である。この場合、例えば、図7において、
管球51は胸部を走査し管球52は腹部を走査すること
ができる。これら走査は同時にしかも走査条件をそれぞ
れ部位に応じた条件にセットして走査できるので的確な
診断ができ、X線の被曝も必要最小限に抑えることがで
き、しかも一人当りの走査時間が短くて済む。
でも他の管球に切換えることができる。
の故障である。しかし、この実施形態では管球が複数個
あるので、管球の容量が一杯になった時や管球が故障し
た時等に使用してしない管球を予備として用いることが
できる。このため、すべての管球を同時に使用する必要
のある検査はできなくなるものの、残った管球を用いて
検査を続行できる。従って、管球の故障によるダウンタ
イムがなく、緊急の検査に常時対応することができる。
査できる。
なう従来のヘリカルスキャンを示し、この場合の1回の
走査時間をtとする。一方、図8(B)は本発明による
2個の管球で同じ部位を走査する場合を示し、この場合
の1回の走査時間は1/2tとなる。このように本発明
によりn個の光学系で走査する場合、従来の1/nの時
間で撮影が可能である。このことは造影剤を注入した時
等のように短時間内に走査しなければならない時により
効果的である。
きる。
合、複数の光学系で撮影するので走査が密にでき体軸に
沿った方向の空間分解能を向上させることができる。
うことができる。
ーを使用させれば、容易にデュアルエナジースキャンが
可能となる。
ルギーで撮影することによって、それぞれのエネルギー
ごとの画像が得られる。これらの画像を用いて電子分布
密度、コンプトン散乱の程度、光電効果を表わす画像を
計算によって求めることができる。これらは被写体の元
素組成を推定する上で有用な情報となる。元素ごとにコ
ンプトン散乱の強度と光電効果の強度の比が異なるた
め、この2つの散乱効果及び物質の密度によってX線吸
収が決まるのである。
れるものではなく、例えば図10(A)に示すように複
数(図では3個)のガントリ65〜67を並設して走査
を行なっても良い。このような構成では、各X線管の間
隔をある程度以下に狭くすることはできないが、図10
(B)に示すように、各ガントリ65〜67をチルトさ
せることができる。
より大幅に検査効率を向上させることができる。
線CT装置の概念図。
査条件リストの一例を示す。
例を示し、部分図Bはヘリカルダイナミックスキャンに
より経時的に撮影された複数の頭部画像を示し、部分図
Cはヘリカルダイナミックスキャンによる3次元画像で
経時変化に沿ったシネ表示の例を示す。
例を示す。
同じ範囲をスキャンした例を示し、部分図Bは結果とし
て得られた像を示す。
した例を示す。
来のヘリカルスキャンを示し、部分図Bは本発明による
2個の管球で同じ部位を走査する場合を示す。
よる走査の例を示す斜視図であり、部分図Bは側面図で
あり、部分図Cは架台から見通した図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 被検体をスキャンして得られた投影デー
タに基づき前記被検体のCT像を再構成するX線CT装
置において、 X線を曝射する第1のX線源及び前記被検体を透過した
X線を検出するための第1の検出器を有する第1の撮影
系と、 X線を曝射する第2のX線源及び前記被検体を透過した
X線を検出するための第2の検出器を有する第2の撮影
系と、 前記第1の撮影系と前記第2の撮影系を共通の軌道上で
ヘリカルスキャンさせる制御手段を備えたことを特徴と
するX線CT装置。 - 【請求項2】 前記第1の撮影系により得られた第1の
投影データ群及び前記第2の撮影系により得られた第2
の投影データ群に基づいてヘリカル補間を行い、所定の
スライス位置の補間データを取得する補間手段と、 この補間手段によりえら得られた補間データに基づいて
前記スライス位置の画像再構成を行う再構成手段とを備
えたことを特徴とする請求項1記載のX線CT装置。 - 【請求項3】 前記制御手段は、前記第1の撮影系がヘ
リカルスキャンした後に、前記第1の撮影系がスキャン
した軌道と同じ軌道を前記第2の撮影系でヘリカルスキ
ャンさせるものであって、 前記第1の撮影系のヘリカルスキャンにより得られた第
1の投影データ群に基づいて所定位置の第1の断層像を
再構成し、前記第2の撮影系のヘリカルスキャンにより
得られた第2の投影データ群に基づいて前記所定スライ
ス位置の第2断層像を再構成する再構成手段と、 前記所定位置の第1の断層像を表示した後、前記所定位
置の第2の断層像を表示する表示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CT装置。 - 【請求項4】 被検体をスキャンして得られた投影デー
タに基づき前記被検体のCT像を再構成するX線CT装
置において、 X線を曝射する第1のX線源及び前記被検体を透過した
X線を検出するための第1の検出器を有する第1の撮影
系と、 X線を曝射する第2のX線源及び前記被検体を透過した
X線を検出するための第2の検出器を有する第2の撮影
系と、 前記第1の撮影系がスキャン中にエラーを生じた場合、
前記第2の撮影系を前記第1の撮影系の撮影条件でスキ
ャンさせる制御手段とを備えたことを特徴とするX線C
T装置。 - 【請求項5】 被検体をスキャンして得られた投影デー
タに基づき前記被検体のCT像を再構成するX線CT装
置において、 X線を曝射する第1のX線源及び前記被検体を透過した
X線を検出するための第1の検出器を有する第1の撮影
系と、 X線を曝射する第2のX線源及び前記被検体を透過した
X線を検出するための第2の検出器を有する第2の撮影
系と、 前記第1の撮影系の第1のX線管から照射されるX線の
エネルギーと前記第2の撮影系の第2のX線管から照射
されるX線のエネルギーとを異ならせて、前記被写体の
同一位置をスキャンさせる制御手段とを備えたことを特
徴とするX線CT装置。
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JP2002320653A JP3441455B2 (ja) | 1992-05-27 | 2002-11-05 | X線ct装置 |
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JP13504492 | 1992-05-27 | ||
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