JP2003159243A - X-ray computer tomography apparatus - Google Patents

X-ray computer tomography apparatus

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JP2003159243A
JP2003159243A JP2001361346A JP2001361346A JP2003159243A JP 2003159243 A JP2003159243 A JP 2003159243A JP 2001361346 A JP2001361346 A JP 2001361346A JP 2001361346 A JP2001361346 A JP 2001361346A JP 2003159243 A JP2003159243 A JP 2003159243A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multislice-X-ray computer tomography apparatus capable of securing high-quality images in total slices and yet minimizing the exposure dose of radiation as well. <P>SOLUTION: This X-ray computer tomography apparatus comprises an X-ray tube 1, aperture-variable collimater 2, X-ray detector 4, reconstructor 11 and a frame controller 8. The X-ray tube 1 generates X-rays conically expanding. The collimater 2 controls the conical angles of X-rays. In the X-ray detector 4, detection elements to detect X-rays passing through a specimen are arranged in a plurality of rows in the slice-direction. The reconstructor 11 reconstructs image data based on the output of the X-ray detector 4. The frame controller 8 controls the aperture of the collimator 2 correspondingly to the width and diameter of FOV (field of vision) of the region of interest. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体を透過した
X線を検出する検出素子がスライス方向に複数列配列さ
れたマルチスライス型等のX線検出器を装備したX線コ
ンピュータ断層撮影装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray computed tomography apparatus equipped with a multi-slice type X-ray detector in which a plurality of detection elements for detecting X-rays transmitted through an object are arranged in the slice direction. Regarding

【0002】[0002]

【従来の技術】近年のX線コンピュータ断層撮影装置に
関わる技術開発には目覚しいものがある。その主な例と
しては、スリップリングによる高速連続スキャン、ボリ
ュームスキャンの高速化を実現するヘリカルスキャン、
X線テレビシステムのようにスキャンしながらその場で
透視映像を観察できるCT透視、体軸方向(スライス方
向)に複数チャンネルもつマルチスライス型X線検出器
(コーンビーム型X線検出器ともいう)を使って複数ス
ライスの同時スキャンを実現するマルチスライススキャ
ン等がある。
2. Description of the Related Art Recent technological developments related to X-ray computed tomography apparatus are remarkable. The main examples are high-speed continuous scan by slip ring, helical scan that realizes high-speed volume scan,
CT fluoroscopy that allows you to observe fluoroscopic images on the spot while scanning like an X-ray television system, multi-slice X-ray detector with multiple channels in the body axis direction (slice direction) (also called cone-beam X-ray detector) There is a multi-slice scan which realizes simultaneous scanning of a plurality of slices using.

【0003】上記マルチスライス型X線検出器では、X
線を信号電荷にダイレクトに変換できる半導体検出素子
及びその実装技術の開発が進み、多列化がさらに進んで
いく傾向にある。
In the above multi-slice type X-ray detector, X
The development of a semiconductor detection element capable of directly converting a line into a signal charge and its mounting technology are progressing, and there is a tendency that the number of rows is further advanced.

【0004】しかし、マルチスライス型X線検出器の多
列化によりX線のコーン角の拡大が要求される。このX
線のコーン角の拡大は、両端スライスの画質劣化を生じ
させる。以下にこの問題について説明する。
However, as the multi-slice type X-ray detector has multiple rows, it is required to increase the cone angle of X-rays. This X
The expansion of the cone angle of the line causes the deterioration of the image quality of the slices at both ends. This problem will be described below.

【0005】まず、シングルスライスの場合のX線絞り
開度調整について図5を参照して説明する。図5におい
て、Z軸は、X線管101、X線検出器103の回転中
心軸に一致する。撮影に先立って、撮影条件として、管
電圧、管電流、スキャン時間等の他に、円形、実際には
厚みを持った薄い円柱形の撮影領域(FOV)の径(半
径又は直径で表される、ここでは半径として説明す
る)、スライス厚が操作者により設定される。
First, adjustment of the X-ray diaphragm opening in the case of a single slice will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the Z axis coincides with the rotation center axis of the X-ray tube 101 and the X-ray detector 103. Prior to photographing, as a photographing condition, in addition to the tube voltage, the tube current, the scan time, etc., the diameter (indicated by a radius or a diameter) of a circular, actually thin cylinder-shaped photographing area (FOV). , Which will be described here as a radius), and the slice thickness is set by the operator.

【0006】装置側の架台制御装置では、X線絞り10
2の開度を、X線束の厚さが、Z軸上で、設定されたス
ライス厚に一致するように調整する。このとき、図5に
おいて斜線で示した撮影領域FOVの辺縁部分には、X
線が照射されない、つまりビューごとに見ると、その部
分の投影データが欠落している。対向位置のビューで、
そのデータは収集されるものの、そのデータ欠落が、断
層像の辺縁部分の画質劣化として影響する。しかし、実
際には、シングルスライスでは、撮影領域FOVに対す
るデータ欠落部分の体積比で見ると非常に限定的で、そ
れほど問題にはならなかった。
In the gantry controller on the device side, the X-ray diaphragm 10
The opening degree of 2 is adjusted so that the thickness of the X-ray flux matches the set slice thickness on the Z axis. At this time, in the edge portion of the shooting area FOV indicated by the diagonal lines in FIG.
When the line is not illuminated, that is, when viewed for each view, the projection data of that part is missing. In the opposite view,
Although the data is collected, the lack of the data affects the deterioration of the image quality at the peripheral portion of the tomographic image. However, in actuality, in the single slice, the volume ratio of the data missing portion to the imaging area FOV is very limited, and it did not cause much problem.

【0007】しかし、この問題は、マルチスライスでは
表面化する。図6には、マルチスライスの一例として、
3枚のスライスを同じスライス厚で設定した場合のX線
照射範囲と撮影領域との幾何学的な関係を模式的に示し
ている。3枚のスライスのうち中央のスライスS2に関
しては、データ欠落部分は殆どない。しかし、両端の2
枚のスライスS1,S3に関しては、斜線で示す辺縁部
分のほとんどでデータが欠落する。つまり、スライス単
位で見ると、両端のスライスS1,S3では、撮影領域
FOVに対するデータ欠落部分の体積比が非常に高くな
り、両端の2枚のスライスS1,S3の画質劣化は、読
影不適格程度まで低下する。
However, this problem is exposed in multi-slice. In FIG. 6, as an example of multi-slice,
The geometrical relationship between the X-ray irradiation range and the imaging region when three slices are set with the same slice thickness is schematically shown. Regarding the central slice S2 of the three slices, there is almost no data missing portion. But 2 at both ends
With regard to the slices S1 and S3, most of the edge portions indicated by diagonal lines lack data. That is, when viewed in slice units, the volume ratio of the data missing portion to the imaging region FOV becomes extremely high in the slices S1 and S3 at both ends, and the image quality deterioration of the two slices S1 and S3 at both ends is not suitable for interpretation. Falls to.

【0008】従って、図7に示すように、両端のスライ
スS1、S3の画質劣化を防止するために、実際のスラ
イス幅よりもΔWだけ前後に拡大した仮想的なスライス
幅に従って、X線絞り102の開度を若干広めに設定す
ることが検討されている。
Therefore, as shown in FIG. 7, in order to prevent the image quality deterioration of the slices S1 and S3 at both ends, the X-ray diaphragm 102 is arranged in accordance with a virtual slice width which is expanded by ΔW before and after the actual slice width. It is under study to set the opening degree of a little wider.

【0009】この開度設定法では、画質劣化を抑制する
ことはある程度達成できるが、図8に示すように、撮影
領域(FOV)が小さい径に設定されたとき、撮影領域
(FOV)の外側の領域にもX線が過剰に照射されてし
まうので被曝量増大という新たな問題を生じさせてしま
う。すなわち、従来の検討された方法は、実際のスライ
ス幅より広めにX線が照射されるようX線絞りの開度を
決定していただけで、撮影領域の径について考慮されて
いなかったので、場合によっては、余計な被曝を与えて
しまうおそれがあった。
With this opening degree setting method, it is possible to suppress deterioration of image quality to some extent, but as shown in FIG. 8, when the shooting area (FOV) is set to a small diameter, it is outside the shooting area (FOV). Since X-rays are also excessively irradiated to the area (2), a new problem of increasing the exposure dose occurs. That is, in the case of the conventional studied method, since the opening of the X-ray diaphragm is determined so that the X-ray is irradiated wider than the actual slice width, and the diameter of the imaging region is not taken into consideration. Depending on the situation, there is a risk of giving extra radiation.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、被検
体を透過したX線を検出する検出素子がスライス方向に
複数列配列されたX線検出器を備えたX線コンピュータ
断層撮影装置において、撮影領域全域で高画質を確保す
ることと、被曝量を最小限に抑えることとを両立するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an X-ray computed tomography apparatus having an X-ray detector in which a plurality of detector elements for detecting X-rays transmitted through an object are arranged in the slice direction. That is, both ensuring high image quality in the entire imaging region and minimizing exposure dose.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明によるX線コンピ
ュータ断層撮影装置は、コーン状に広がるX線を発生す
るX線管と、前記X線のコーン角を制限する開度可変の
コリメータと、被検体を透過したX線を検出する検出素
子がスライス方向に複数列配列されたX線検出器と、前
記X線検出器の出力に基づいて画像データを再構成する
再構成装置と、前記コリメータの開度を撮影領域の幅及
び径に応じて制御する制御装置とを具備する。
An X-ray computed tomography apparatus according to the present invention includes an X-ray tube for generating X-rays that spread in a cone shape, and a collimator with a variable opening for limiting the cone angle of the X-rays. An X-ray detector in which a plurality of detection elements for detecting X-rays transmitted through an object are arranged in a slice direction, a reconstruction device for reconstructing image data based on the output of the X-ray detector, and the collimator. And a control device that controls the opening degree of the control unit according to the width and the diameter of the imaging region.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明によ
るX線コンピュータ断層撮影装置を好ましい実施形態に
より説明する。なお、X線コンピュータ断層撮影装置の
スキャン方式としては、X線管とX線検出器とが一体と
して被検体の周囲を回転するローテート/ローテートタ
イプ、リング状にアレイされた多数の検出素子が固定さ
れ、X線管のみが被検体の周囲を回転するステーショナ
リ/ローテートタイプ等様々なタイプがあり、いずれの
タイプでも本発明を適用可能であるが、ここではローテ
ート/ローテートタイプを例に説明する。また、本発明
は、X線管とX線検出器のペアが1つのものに限定され
ず、X線管とX線検出器のペアが互いに角度をずらして
複数装備されたいわゆる多管球型にも適用可能である
が、ここでは1ペアを例に説明する。さらに、1枚の断
層像を再構成するには、被検体の周囲1周、約360°
分の投影データの1セットが、またハーフスキャン法で
も180°+ファン角分の投影データが必要とされる。
いずれの方式にも本発明を適用可能である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An X-ray computed tomography apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings with reference to the accompanying drawings. The scanning method of the X-ray computed tomography apparatus is a rotate / rotate type in which an X-ray tube and an X-ray detector are integrally rotated around the subject, and a large number of detection elements arranged in a ring shape are fixed. There are various types such as a stationary / rotate type in which only the X-ray tube rotates around the subject, and the present invention can be applied to any type. Here, the rotate / rotate type will be described as an example. Further, the present invention is not limited to one pair of the X-ray tube and the X-ray detector, and is a so-called multi-tube type in which a plurality of pairs of the X-ray tube and the X-ray detector are provided at mutually different angles. However, one pair will be described here as an example. Furthermore, in order to reconstruct one tomographic image, one round of the circumference of the subject is about 360 °.
Minute projection data, and also the half scan method requires 180 ° + fan angle projection data.
The present invention can be applied to either method.

【0013】図1は本発明の実施形態に係るX線コンピ
ュータ断層撮影装置の構成を示す図である。X線管1と
マルチスライス型X線検出器4とは、寝台3及び寝台3
上の被検体Pを挿入する空間を確保するために必要な距
離を隔てて、図示しない回転フレームに互いに対向する
位置関係で装備されている。マルチスライス型X線検出
器4は、複数のスライスの投影データを同時に収集でき
る機能を備えたX線検出器として定義されるもので、典
型的には、図2に示すように、チャンネル方向に配列さ
れた検出素子の列がスライス方向に複数連結された構
造、又はn×m配列の検出素子モジュールがチャンネル
とスライスの2方向もしくはチャンネルの1方向に関し
て複数連結された構造を備えている。
FIG. 1 is a view showing the arrangement of an X-ray computed tomography apparatus according to an embodiment of the present invention. The X-ray tube 1 and the multi-slice X-ray detector 4 are a bed 3 and a bed 3
The rotating frames (not shown) are provided in a positional relationship facing each other with a distance required to secure a space for inserting the upper subject P. The multi-slice X-ray detector 4 is defined as an X-ray detector having a function of simultaneously collecting projection data of a plurality of slices, and typically, as shown in FIG. It has a structure in which a plurality of rows of arrayed detecting elements are connected in the slice direction, or a structure in which a plurality of detecting element modules in an n × m array are connected in two directions of the channel and the slice or in one direction of the channel.

【0014】上記X線管1のX線放射窓の前面には、コ
リメータ(X線絞り装置ともいう)2が取り付けられて
いる。このコリメータ2は、チャンネル方向に関する開
度とスライス方向に関する開度をそれぞれ個々に可変す
る構造を備え、典型的には、複数枚のX線遮蔽板とそれ
を個別に移動可能に保持する機構さらにX線遮蔽板を個
別に電動で移動するためのX線遮蔽板駆動部とから構成
される。このコリメータ2のチャンネル方向に関する開
度によりX線のファン角が制限され、またコリメータ2
のスライス方向に関する開度によりX線のコーン角が制
限される。
A collimator (also referred to as an X-ray diaphragm device) 2 is attached to the front surface of the X-ray emission window of the X-ray tube 1. The collimator 2 has a structure that individually changes the opening degree in the channel direction and the opening degree in the slice direction. Typically, a plurality of X-ray shield plates and a mechanism for individually movably holding the X-ray shield plates are further provided. It is composed of an X-ray shield driving unit for individually moving the X-ray shield electrically. The X-ray fan angle is limited by the opening of the collimator 2 in the channel direction.
The cone angle of the X-ray is limited by the opening degree in the slice direction.

【0015】マルチスライス型X線検出器4の各チャン
ネルから出力されるX線強度に応じた波高値を有する信
号は、例えばスリップリングを経由してデータ収集部
(DASとも通称される)5に取り込まれる。データ収
集部5は、チャンネルごとに個別に検出信号を増幅し、
ディジタル信号に変換し、投影データとして画像再構成
装置11に出力する。データ収集装置5は、場合によっ
ては、複数チャンネルの検出信号を束ねて増幅、ディジ
タル変換をしてもよい。画像再構成装置11は、投影デ
ータに基づいて断層像データをマルチスライスで再構成
する。この断層像データは画像表示装置/操作コンソー
ル12で表示されると共に、画像記憶装置10に送られ
光磁気ディスク装置のような大容量記憶媒体に記憶され
る。
A signal having a peak value corresponding to the X-ray intensity output from each channel of the multi-slice type X-ray detector 4 is passed through a slip ring to a data acquisition unit (also called DAS) 5 for example. It is captured. The data collecting unit 5 amplifies the detection signal individually for each channel,
It is converted into a digital signal and output as projection data to the image reconstruction device 11. In some cases, the data collection device 5 may bundle the detection signals of a plurality of channels to perform amplification and digital conversion. The image reconstruction device 11 reconstructs tomographic image data in multi-slices based on the projection data. The tomographic image data is displayed on the image display device / operation console 12 and sent to the image storage device 10 to be stored in a large-capacity storage medium such as a magneto-optical disk device.

【0016】これらデータ収集から再構成、さらに画像
表示及び記憶にわたる一連の動作はコンピュータ9の制
御のもとで行われる。これら信号処理制御の他にコンピ
ュータ9は、画像表示装置/操作コンソール12を介し
て設定された撮影条件に従って装置のスキャン環境の設
定制御、およびスキャン中の架台制御等装置全体の制御
中枢として機能する。
A series of operations from data acquisition to reconstruction, image display and storage are performed under the control of the computer 9. In addition to these signal processing controls, the computer 9 functions as a control center for setting the scanning environment of the device according to the imaging conditions set via the image display device / operation console 12 and a control of the entire device such as a gantry control during scanning. .

【0017】画像表示装置/操作コンソール12を介し
て設定される撮影条件には、管電圧、管電流、スキャン
時間等の他に、厚さを持った円柱形の撮影領域(FO
V)の径(半径又は直径で表される、ここでは半径とし
て説明する)、スライス厚、及びスライス枚数が操作者
により設定される。なお、撮影領域FOVのサイズは、
上記半径と、スライス幅とにより定義される。さらに、
スライス幅は、スライス厚×スライス枚数で決定され
る。
The photographing conditions set via the image display device / operation console 12 include, in addition to the tube voltage, the tube current, the scanning time, etc., a cylindrical photographing area (FO) having a thickness.
The diameter of V) (represented by a radius or a diameter, which will be described here as a radius), the slice thickness, and the number of slices are set by the operator. The size of the shooting area FOV is
It is defined by the radius and the slice width. further,
The slice width is determined by the slice thickness × the number of slices.

【0018】コンピュータ9は、設定された管電圧及び
管電流のデータをX線制御装置7に供給する。X線制御
装置7は、この管電圧及び管電流でX線管1からX線が
曝射されるように高電圧発生装置6を制御する。また、
コンピュータ9は、設定されたスキャン時間のデータを
架台制御装置8に供給する。架台制御装置8は、そのス
キャン時間でX線管1が被検体の周囲を1回転するよう
に図示しない回転フレーム駆動装置を制御する。
The computer 9 supplies the set tube voltage and tube current data to the X-ray controller 7. The X-ray controller 7 controls the high voltage generator 6 so that the X-ray is irradiated from the X-ray tube 1 with this tube voltage and tube current. Also,
The computer 9 supplies the set scan time data to the gantry control device 8. The gantry control device 8 controls a rotary frame drive device (not shown) so that the X-ray tube 1 makes one revolution around the subject during the scan time.

【0019】さらに、コンピュータ9は、架台制御装置
8に、設定されたスライス厚及びスライス枚数、さらに
設定された撮影領域FOVの半径のデータを供給する。
架台制御装置8は、コリメータ2のスライス方向に関す
る開度が、供給されたスライス厚とスライス枚数と撮影
領域FOVの半径とに応じた距離になるようにコリメー
タ2のX線遮蔽板駆動部を制御する。
Further, the computer 9 supplies to the gantry control device 8 the data of the set slice thickness and the number of slices, and the set radius of the imaging region FOV.
The gantry controller 8 controls the X-ray shield drive unit of the collimator 2 so that the opening degree of the collimator 2 in the slice direction becomes a distance according to the supplied slice thickness, the number of slices, and the radius of the imaging region FOV. To do.

【0020】図3には、撮影領域FOVの半径をR1
で、3枚のスライスS1,S2,S3を同じスライス厚
で設定した場合のX線照射範囲と撮影領域との幾何学的
な関係を模式的に示している。図4には、撮影領域FO
Vの半径をR2(R2<R1)で、3枚のスライスS
1,S2,S3を同じスライス厚で設定した場合のX線
照射範囲と撮影領域との幾何学的な関係を模式的に示し
ている。これら図3、図4を、従来の図6と比較して参
照されたい。従来では、上述したように、コリメータ2
の開度は、X線束の厚さが、Z軸上で、スライス幅に一
致するように調整される。このため図5に斜線で示した
ように撮影領域FOVの辺縁部分ではデータが欠落す
る。つまり、従来では、スライス幅(スライス厚×スラ
イス枚数)に基づいてコンソールの開度を調整してい
た。
In FIG. 3, the radius of the photographing area FOV is R1.
2 schematically shows the geometrical relationship between the X-ray irradiation range and the imaging region when the three slices S1, S2, S3 are set with the same slice thickness. In FIG. 4, the shooting area FO
The radius of V is R2 (R2 <R1), and three slices S
1 schematically shows the geometrical relationship between the X-ray irradiation range and the imaging region when 1, S2 and S3 are set with the same slice thickness. Please refer to these FIG. 3 and FIG. 4 in comparison with the conventional FIG. Conventionally, as described above, the collimator 2
The opening degree of is adjusted so that the thickness of the X-ray flux matches the slice width on the Z axis. Therefore, as shown by the diagonal lines in FIG. 5, data is missing at the peripheral portion of the shooting area FOV. That is, conventionally, the opening of the console is adjusted based on the slice width (slice thickness × the number of slices).

【0021】これに対して本実施形態では、スライス幅
(スライス厚×スライス枚数)だけでなく、撮影領域F
OVの半径も考慮して、コリメータ2の開度を調整する
ことを特徴としている。
On the other hand, in this embodiment, not only the slice width (slice thickness × the number of slices) but also the photographing area F
The opening of the collimator 2 is adjusted in consideration of the radius of the OV.

【0022】具体的には、撮影領域FOVの全域にX線
が照射されるようにコリメータ2の開度が調整される。
より具体的には、コリメータ2の開度は、スライス方向
に関するX線束の厚さが、Z軸から撮影領域FOVの半
径だけX線管1に接近した位置で、スライス幅に一致す
るように調整される。それにより撮影領域FOVの全域
にわたってデータ欠落が発生しない、換言すると撮影領
域FOVの全域にわたって投影データが収集される。従
って中央スライスS2はもちろんのこと、両端のスライ
スS1,S3に関してもデータ欠落に起因する画質劣化
は発生しない。しかも、撮影領域FOVの外側にはX線
を照射しないので、被曝量を最小限に抑えることが達成
され得る。
Specifically, the opening degree of the collimator 2 is adjusted so that X-rays are irradiated to the entire photographing area FOV.
More specifically, the opening degree of the collimator 2 is adjusted so that the thickness of the X-ray flux in the slice direction matches the slice width at a position closer to the X-ray tube 1 by the radius of the imaging region FOV from the Z axis. To be done. As a result, data loss does not occur over the entire shooting area FOV, in other words, projection data is collected over the entire shooting area FOV. Therefore, not only the central slice S2 but also the slices S1 and S3 at both ends do not cause image quality deterioration due to data loss. Moreover, since the X-rays are not radiated to the outside of the imaging region FOV, it is possible to minimize the exposure dose.

【0023】好ましい実装方法としては、スライス厚、
スライス枚数、撮影領域FOVの半径の3種のデータを
入力とし、それに対応するコリメータ2の開度を出力と
するテーブルをROM化して架台制御装置8(又はコン
ピュータ9)に装備させることであるが、もちろん、ス
ライス厚、スライス枚数、撮影領域FOVの半径の3種
のパラメータから、それに対応するコリメータ2の開度
を幾何学的計算により架台制御装置8(又はコンピュー
タ9)で求めるようにしてもよい。
As a preferable mounting method, slice thickness,
A table that inputs three kinds of data of the number of slices and the radius of the imaging area FOV and outputs the opening of the collimator 2 corresponding to the ROM is installed in the gantry control device 8 (or the computer 9). Of course, the opening degree of the collimator 2 corresponding to the three parameters of the slice thickness, the number of slices, and the radius of the imaging region FOV may be calculated by the gantry control device 8 (or the computer 9) by geometric calculation. Good.

【0024】なお、X線のコーン角には、マルチスライ
ス型X線検出器4のスライス方向の幅に依存して、上限
値が存在する。つまり、撮影領域FOVが比較的大きく
設定されたとき、その撮影領域FOVの全域にX線が照
射されるようにコリメータ2の開度を調整すると、X線
の照射野がマルチスライス型X線検出器4のスライス方
向に関する感度領域を超えてその外側にまで広がってし
まう。この事態を避けるために、架台制御装置8には、
X線の照射野がマルチスライス型X線検出器4のスライ
ス方向に関する感度領域に一致するときの開度を、コリ
メータ2に対する制御上のリミッタとして設定されてい
る、又はコリメータ2の遮蔽板の移動範囲が物理的に制
限されている。
The cone angle of X-rays has an upper limit depending on the width of the multi-slice type X-ray detector 4 in the slice direction. That is, when the imaging area FOV is set to be relatively large, the opening of the collimator 2 is adjusted so that the entire area of the imaging area FOV is irradiated with X-rays. It extends beyond the sensitivity region in the slice direction of the container 4 to the outside thereof. In order to avoid this situation, the gantry control device 8
The opening when the X-ray irradiation field coincides with the sensitivity region in the slice direction of the multi-slice X-ray detector 4 is set as a control limiter for the collimator 2 or the shield plate of the collimator 2 is moved. The range is physically limited.

【0025】このリミッタが働いて撮影領域FOVの一
部領域にX線が照射されないという状況は、スライス幅
(スライス厚×スライス枚数)、撮影領域FOVの半
径、マルチスライス型X線検出器4のスライス方向に関
する感度領域の最大幅、さらには可変であればX線管1
のX線焦点とマルチスライス型X線検出器4との距離に
も基づいて幾何学的計算により容易に判定することがで
きる。架台制御装置8又はコンピュータ9は、上記状況
の判定機能とともに、上記状況を判定したとき、画像表
示装置/操作コンソール12にその旨又は再設定を促す
メッセージを表示する機能、さらには設定された撮影領
域FOVに対するX線が照射されない領域の体積比を計
算し、その値を表示する機能を装備している。操作者と
しては、この体積比に基づいて、その設定でスキャンを
強行すること、再設定することを自身で判断し、その判
断に応じたコマンドを入力することができる。
The situation where this limiter works and X-rays are not irradiated to a partial area of the imaging area FOV is as follows: slice width (slice thickness × number of slices), radius of imaging area FOV, The maximum width of the sensitivity area in the slice direction, and if it is variable, the X-ray tube 1
It can be easily determined by geometric calculation based on the distance between the X-ray focal point and the multi-slice X-ray detector 4. The gantry control device 8 or the computer 9 has a function of determining the above-mentioned situation, a function of displaying a message to that effect or a message prompting the resetting on the image display device / operation console 12 when the above-mentioned situation is determined, and further the set photographing. It is equipped with a function to calculate the volume ratio of the area not irradiated with X-rays to the area FOV and display the value. As an operator, based on this volume ratio, he / she can determine forcibly to perform the scan with the setting and reset and can input a command according to the determination.

【0026】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。例えば、上
記実施形態では、撮影領域が全て本影に含まれるようコ
リメータの開度を決定しているが、撮影領域に本影の他
に若干半影が含まれるようコリメータの開度を決定して
もよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be carried out in various modifications without departing from the scope of the invention in an implementation stage. For example, in the above-described embodiment, the opening of the collimator is determined so that the shooting area is entirely included in the main shadow, but the opening of the collimator is determined so that the shooting area includes a slight penumbra other than the main shadow. May be.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明によれば、撮影領域全域にわたっ
て高画質を確保でき、しかもそのために必要にして最小
限の領域に限定してX線を照射できるので、被曝量を最
小限に抑えることができる。
According to the present invention, high image quality can be ensured over the entire imaging region, and because X-rays can be irradiated to only the minimum necessary region for that purpose, the exposure dose can be minimized. You can

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施形態によるX線コンピュータ断層
撮影装置の構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of an X-ray computed tomography apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のマルチスライス型X線検出器の斜視図。FIG. 2 is a perspective view of the multi-slice X-ray detector of FIG.

【図3】図1の架台制御装置により制御されたコリメー
タの開度によるX線照射範囲と撮影領域との幾何学的な
関係を示す模式図。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a geometrical relationship between an X-ray irradiation range and an imaging region depending on the opening of a collimator controlled by the gantry control device of FIG.

【図4】図3の例より撮影領域の半径が短い場合におい
て、図1の架台制御装置により制御されたコリメータの
開度によるX線照射範囲と撮影領域との幾何学的な関係
を示す模式図。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a geometrical relationship between an X-ray irradiation range and an imaging region depending on the opening of a collimator controlled by the gantry control device of FIG. 1 when the radius of the imaging region is shorter than the example of FIG. Fig.

【図5】従来のシングルスライスにおいて、X線照射範
囲と撮影領域との幾何学的な関係を示す模式図。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a geometrical relationship between an X-ray irradiation range and an imaging region in a conventional single slice.

【図6】従来のシングルスライスのX線絞り開度制御を
マルチスライスに適用した場合において、X線照射範囲
と撮影領域との幾何学的な関係を示す模式図。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a geometrical relationship between an X-ray irradiation range and an imaging region when the conventional single-slice X-ray aperture opening control is applied to multi-slices.

【図7】従来の改良されたX線絞り開度制御を示す模式
図。
FIG. 7 is a schematic diagram showing conventional improved X-ray aperture opening control.

【図8】従来の改良されたX線絞り開度制御の問題点を
示す模式図。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a problem of the conventional improved X-ray aperture opening control.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…X線管、 2…コリメータ、 3…寝台、 4…マルチスライス型X線検出器、 5…データ収集部、 6…高電圧発生装置、 7…X線制御装置、 8…架台制御装置、 9…コンピュータ、 10…画像記憶装置、 11…画像再構成装置、 12…画像表示装置/操作コンソール。 1 ... X-ray tube, 2 ... Collimator, 3 ... sleeper, 4 ... Multi-slice X-ray detector, 5 ... Data collection unit, 6 ... High voltage generator, 7 ... X-ray control device, 8 ... Frame control device, 9 ... Computer, 10 ... Image storage device, 11 ... Image reconstruction device, 12 ... Image display device / operation console.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 コーン状に広がるX線を発生するX線管
と、 前記X線のコーン角を制限する開度可変のコリメータ
と、 被検体を透過したX線を検出する検出素子がスライス方
向に複数列配列されたX線検出器と、 前記X線検出器の出力に基づいて画像データを再構成す
る再構成装置と、 前記コリメータの開度を撮影領域の幅及び径に応じて制
御する制御装置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。
1. An X-ray tube that generates X-rays that spread in a cone shape, a collimator with a variable opening that limits the cone angle of the X-rays, and a detection element that detects the X-rays that have passed through the subject are in the slice direction. An X-ray detector arrayed in a plurality of rows, a reconstruction device that reconstructs image data based on the output of the X-ray detector, and an opening of the collimator is controlled according to a width and a diameter of an imaging region. An X-ray computed tomography apparatus, comprising: a control device.
【請求項2】 前記制御装置は、X線が前記撮影領域の
全域に照射するように前記コリメータの開度を制御する
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。
2. The X-ray computed tomography apparatus according to claim 1, wherein the control device controls the opening degree of the collimator so that the X-ray is irradiated to the entire imaging region.
【請求項3】 前記制御装置は、前記スライス方向に関
するX線束の厚さが、前記撮影領域の半径だけZ軸から
前記X線管に接近した位置で、前記撮影領域の幅に一致
するように前記コリメータの開度を制御することを特徴
とする請求項1記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
3. The controller controls the thickness of the X-ray flux in the slice direction to match the width of the imaging region at a position closer to the X-ray tube from the Z axis by the radius of the imaging region. The X-ray computed tomography apparatus according to claim 1, wherein the opening degree of the collimator is controlled.
【請求項4】 前記制御装置は、前記撮影領域の幅及び
径に対する前記コリメータの開度の関係を記憶する記憶
手段を有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。
4. The X-ray computed tomography apparatus according to claim 1, wherein the control device has a storage unit that stores the relationship between the width and the diameter of the imaging region and the opening degree of the collimator.
【請求項5】 前記X線検出器の物理的なサイズ上の制
約によりX線が前記撮影領域の全域に照射することがで
きない状況を生じさせる値に前記撮影領域の幅及び径が
設定されたとき、前記状況又は前記撮影領域の幅及び径
の再設定を促すメッセージを出力する手段をさらに備え
ることを特徴とする請求項2記載のX線コンピュータ断
層撮影装置。
5. The width and diameter of the imaging region are set to values that cause a situation in which X-rays cannot irradiate the entire region of the imaging region due to physical size restrictions of the X-ray detector. The X-ray computed tomography apparatus according to claim 2, further comprising means for outputting a message prompting the resetting of the situation or the width and diameter of the imaging region.
【請求項6】 コーン状に広がるX線を発生するX線管
と、 前記X線のコーン角を制限する開度可変のコリメータ
と、 被検体を透過したX線を検出する検出素子がスライス方
向に複数列配列されたX線検出器と、 前記X線検出器の出力に基づいて画像データを再構成す
る再構成装置と、 スライス厚、スライス枚数および撮影領域の径に関する
条件を入力するコンソールと、 前記入力されたスライス厚、スライス枚数及び撮影領域
の径に基づいて前記コリメータの開度を制御する制御装
置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。
6. An X-ray tube that generates X-rays that spread in a cone shape, a collimator with a variable opening that limits the cone angle of the X-rays, and a detection element that detects the X-rays that have passed through the subject are in the slice direction. An X-ray detector arranged in a plurality of rows, a reconstruction device for reconstructing image data based on the output of the X-ray detector, and a console for inputting conditions relating to slice thickness, the number of slices, and the diameter of the imaging region. An X-ray computed tomography apparatus comprising: a controller that controls the opening of the collimator based on the input slice thickness, the number of slices, and the diameter of the imaging region.
【請求項7】 X線管とX線検出器とで撮影領域から収
集したデータに基づいて画像データを再構成するX線コ
ンピュータ断層撮影装置において、 前記撮影領域の幅及び径に応じて前記X線管から放射さ
れるX線の広がり角を調整することを特徴とするX線コ
ンピュータ断層撮影装置。
7. An X-ray computed tomography apparatus for reconstructing image data based on data collected from an imaging region by an X-ray tube and an X-ray detector, wherein the X-ray is determined according to a width and a diameter of the imaging region. An X-ray computed tomography apparatus, characterized in that the spread angle of X-rays emitted from a X-ray tube is adjusted.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009178342A (en) * 2008-01-31 2009-08-13 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc X-ray ct system
JP2010094369A (en) * 2008-10-17 2010-04-30 Canon Inc Control device and method
JP2013166033A (en) * 2006-02-27 2013-08-29 Toshiba Corp Image display apparatus and x-ray ct apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013166033A (en) * 2006-02-27 2013-08-29 Toshiba Corp Image display apparatus and x-ray ct apparatus
JP2009178342A (en) * 2008-01-31 2009-08-13 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc X-ray ct system
JP2010094369A (en) * 2008-10-17 2010-04-30 Canon Inc Control device and method

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