JP2003245275A

JP2003245275A - Ｘ線コンピュータ断層撮影装置

Info

Publication number: JP2003245275A
Application number: JP2002193939A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Tsuyuki; 昌快津雪
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2003-09-02
Anticipated expiration: 2022-07-02
Also published as: JP4230724B2; EP1325707B1; CN1682661A; EP1325707A3; DE60208148T2; CN100382761C; CN1262242C; CN1426762A; US6876720B2; US20030108149A1; DE60208148D1; EP1325707A2

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｘ線ＣＴコンピュータ断層撮影装置において、
本スキャンの開始タイミングのずれを軽減すること。【解決手段】プレップスキャンにより被検体に投与した
造影剤濃度をモニタすることにより本スキャンの開始タ
イミングをはかるＸ線コンピュータ断層撮影装置におい
て、被検体に対してガイダンスを出力するスピーカ１９
と、プレップスキャンにより得られる断層画像データの
ＣＴ値又は造影剤濃度がガイダンス用しきい値ＴＨguid
eに達した又は超過したとき、音声ガイダンスを出力す
るためにスピーカに音声信号を供給し、ＣＴ値又は造影
剤濃度が本スキャン用しきい値ＴＨmainに達した又は超
過したとき、本スキャンの実行又は実行準備を開始する
リアルプレップ制御部２１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、プレップスキャン
により関心部位への造影剤流入をモニタする機能を備え
たＸ線コンピュータ断層撮影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】造影剤撮影では、被検体に投与した造影
剤が関心スライスに流入するタイミングを計ってスキャ
ン（本スキャン）することが重要である。そのため、本
スキャンの前に、それよりも低線量でスキャン（プレッ
プスキャン）及び低解像度の画像再構成を繰り返し、撮
影技師がその断層画像の関心部位の造影剤濃度（染影
度）を視認し、濃度がある程度高くなった時点で、本ス
キャンのトリガを入力することが行われている。装置で
は、そのトリガを受けると、プレップスキャンを停止す
るとともに本スキャンを開始する。

【０００３】また近年では、本スキャン開始タイミング
を自動化するいわゆるリアルプレップスキャンと呼ばれ
る技術の普及が進行している。これは、図１５（ａ）に
示すように、プレップスキャンで得た断層画像データか
ら関心部位のＣＴ値を抽出し、その値又は平均値ＣＴav
e.をしきい値ＴＨに対して比較し、ＣＴ値又は平均値Ｃ
Ｔave.がしきい値ＴＨを超過した時刻ｔで、プレップス
キャンから本スキャンへの移行を開始するというもので
ある。

【０００４】ここで、診断にあたっては、読影者は、本
スキャンで収集された連続的な断層画像を動画として診
るとともに、多くの場合、関心部位の造影剤濃度の時間
的変動を時間濃度曲線により客観的に確認することが行
われている。これがいわゆるダイナミックスタディと呼
ばれるものである。

【０００５】このダイナミックスタディの精度は、被検
体の体動はもちろんのこと、呼吸や拍動による組織の動
きに対して過敏に影響を受け、関心部位が小さければ小
さいほどその影響は増大する。

【０００６】従って、本スキャンの前には、検査技師
は、拡声器等を使って被検体に対して息止めや体動抑制
等を指示することが行われている。さらにこの指示を自
動化した装置も登場している。つまり、息止めや体動抑
制等の音声データを保持しておき、図１５（ｂ）に示す
ように、ＣＴ値又は平均値ＣＴave.がしきい値ＴＨを超
過した時刻ｔで、その音声データの再生（音声ガイド）
を行うというものである。

【０００７】しかしこの場合、本スキャンの開示が、Ｃ
Ｔ値又は平均値ＣＴave.がしきい値ＴＨを超過した時刻
ｔから、音声データの再生に要する時間分、遅延してし
まうという問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、Ｘ線
コンピュータ断層撮影装置において、本スキャン開始タ
イミングのずれを軽減することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第１局面は、プ
レップスキャンにより被検体に投与した造影剤濃度をモ
ニタすることにより前記プレップスキャンとスキャン条
件の異なる本スキャンの開始タイミングをはかるＸ線コ
ンピュータ断層撮影装置において、前記被検体に対して
ガイダンスを出力するガイダンス出力部と、前記プレッ
プスキャンにより得られる断層画像データのＣＴ値又は
造影剤濃度を第１のしきい値に対して比較し、前記ＣＴ
値又は造影剤濃度が前記第１のしきい値に達した又は超
過したとき、前記ガイダンスを前記被検体に対して出力
するために前記ガイダンス出力部にガイダンスデータを
供給又は前記ガイダンス出力部を制御し、前記プレップ
スキャンにより得られる断層画像データのＣＴ値又は造
影剤濃度を前記第１のしきい値と異なる第２のしきい値
に対して比較し、前記ＣＴ値又は造影剤濃度が前記第２
のしきい値に達した又は超過したとき、前記本スキャン
の実行又は実行準備を開始する制御部とを具備する。本
発明の第２局面は、プレップスキャンにより被検体に投
与した造影剤濃度をモニタすることにより前記プレップ
スキャンとスキャン条件の異なる本スキャンの開始タイ
ミングをはかるＸ線コンピュータ断層撮影装置におい
て、前記プレップスキャンにより得られる断層画像デー
タのＣＴ値又は造影剤濃度を、前記本スキャンの開始タ
イミングをはかるためのしきい値を含む複数のしきい値
に対して比較する制御部とを具備する。本発明の第３局
面は、プレップスキャンにより被検体に投与した造影剤
濃度をモニタすることにより前記プレップスキャンとス
キャン条件の異なる本スキャンの開始タイミングをはか
るＸ線コンピュータ断層撮影装置において、Ｘ線管と、
Ｘ線検出器と、前記Ｘ線管に高電圧を印加する高電圧発
生部と、前記Ｘ線検出器の出力に基づいて断層画像デー
タを再構成する再構成部と、前記断層画像データに対し
て関心領域を設定する操作部と、前記関心領域内の一部
の画素のＣＴ値の平均をしきい値に対して比較し、前記
平均値が前記しきい値に達した又は超過したとき、前記
プレップスキャンを停止するとともに前記本スキャンの
実行又は実行準備を開始する制御部とを具備する。

【００１０】

【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（Ｘ線ＣＴ装置）の実
施形態を説明する。なお、Ｘ線ＣＴ装置には、Ｘ線管と
放射線検出器とが１体として被検体の周囲を回転する回
転／回転（ROTATE/ROTATE）タイプと、リング状に多数
の検出素子がアレイされ、Ｘ線管のみが被検体の周囲を
回転する固定／回転（STATIONARY/ROTATE）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。ここでは、現在、主流を占めている回転／回
転タイプとして説明する。

【００１１】また、１スライスの断層像データを再構成
するには、被検体の周囲１周、約３６０°分の投影デー
タが、またハーフスキャン法でも１８０°＋ビュー角分
の投影データが必要とされる。ここでは、再構成レート
を上げるために、特公平１−２３１３６号公報、特開平
４−２６６７４４号公報、特開平１２−７０２５７号公
報等に記述した技術を採用してもよい。いずれの再構成
方式にも本発明を適用可能である。ここでは、ハーフス
キャン法を例に説明する。

【００１２】また、入射Ｘ線を電荷に変換するメカニズ
ムは、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し更に
その光をフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変
換する間接変換形と、Ｘ線による半導体内の電子正孔対
の生成及びその電極への移動すなわち光導電現象を利用
した直接変換形とが主流である。Ｘ線検出素子として
は、それらのいずれの方式を採用してもよいが、ここで
は、前者の間接変換形として説明する。

【００１３】また、近年では、Ｘ線管とＸ線検出器との
複数のペアを回転リングに搭載したいわゆる多管球型の
Ｘ線ＣＴ装置の製品化が進み、その周辺技術の開発が進
んでいる。本発明では、従来からの一管球型のＸ線ＣＴ
装置であっても、多管球型のＸ線ＣＴ装置であってもい
ずれにも適用可能である。ここでは、一管球型として説
明する。

【００１４】図１に、本実施形態に係るＸ線コンピュー
タ断層撮影装置の主要部の構成を示している。本実施形
態のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、スキャンガント
リ１とコンピュータ装置２とから構成される。スキャン
ガントリ１は、被検体に関する投影データを収集するた
めの構成要素であり、その投影データはコンピュータ装
置２に取り込まれ、画像再構成及びリアルプレップ等の
処理に供される。コンピュータ装置２は、リアルプレッ
プ制御部２１と、それに対してデータ／制御バス２８を
介して接続された前処理部２３、画像再構成部２４、表
示部２５、操作卓２６及び音声データ記憶部２７から構
成される。

【００１５】被検体は、寝台１０の天板２０に載置され
た状態でスキャンガントリ１の空洞（撮影口）内に挿入
される。寝台１０の天板２０は寝台駆動部１７により駆
動されその長手方向に関して移動する。通常、この長手
方向が後述する回転軸ＲＡ（体軸およびＺ軸に同じ）と
平行になるように寝台１０が設置される。スキャンガン
トリ１には、図示しない円環状の回転架台が架台回転駆
動部１６により駆動され回転軸ＲＡを中心に回転するよ
うに設けられている。この回転架台には、Ｘ線管装置１
１０とＸ線検出器１１３とが対向関係で搭載されてい
る。

【００１６】Ｘ線管装置１１０は、Ｘ線管１１１と、被
曝低減のために低エネルギー成分を除去するためのＸ線
フィルタ１１２とから構成される。Ｘ線管１１１に電力
供給するためにインバータ式の高電圧発生部１４が設け
られている。高電圧発生部１４は高電圧変圧器、フィラ
メント電流発生器、整流器の他に管電圧及びフィラメン
ト電流を任意に又は段階的に調整するために管電圧切換
器、フィラメント電流切換器等を備えている。

【００１７】Ｘ線検出器１１３の出力は、データ収集部
１１４、図示しないが連続回転を可能にするスリップリ
ング及び前処理部２３を介して投影データとして画像再
構成部２４に供給され、そこで断層画像データの再構成
処理に供される。この断層画像データは、表示部２５に
表示されるとともに、リアルプレップ制御部２１にも供
給され、後述するように音声ガイド発生タイミング及び
本スキャンオペレーション開始のタイミングを決定する
ための処理のために使われる。

【００１８】操作卓２６は、操作者が例えばスキャン条
件やリアルプレップ条件（２種のしきい値ＴＨguide，
ＴＨmain、待ち時間ＷＴ）を始め様々な情報や各種指示
を入力するために設けられている。操作卓２６は、操作
画面を備える。この操作画面又は表示部２５には、リア
ルプレップ制御部２１により、操作者による上記リアル
プレップ条件の設定を支援するために好適に工夫された
設定画面が表示される。

【００１９】以下、リアルプレップ制御部２１によるリ
アルプレップ撮影動作について説明する。なお、実際に
は、リアルプレップ撮影動作に先だって、撮影スライス
の位置決めや、プレップスキャン条件（管電圧、管電
流、スキャン時間、束ねチャンネル数）、本スキャン条
件（管電圧、管電流、スキャン時間、束ねチャンネル
数）、リアルプレップ条件（関心領域ＲＯＩのサイズ及
び位置、２種のしきい値ＴＨguide，ＴＨmain、待ち時
間ＷＴ）の設定が行われる。なお、典型的には、線質を
揃えるためにプレップスキャン用管電圧は本スキャン用
管電圧と等価に設定され、被曝線量を抑えるためにプレ
ップスキャン用管電流は本スキャン用管電流よりも低く
設定される。リアルプレップ条件の設定については、後
述するものとし、まず、リアルプレップ撮影動作につい
て説明する。

【００２０】図２に本動作手順が示されている。この図
２とともに、図３，図４（ａ）を参照されたい。まず、
被検体に造影剤が注入され、その後に、リアルプレップ
制御部２１の制御のもとで、本スキャンよりも典型的に
は少なくとも低線量、低解像度（隣接チャンネル束ねに
してもよい）というスキャン条件でリアルプレップスキ
ャンが行われる（Ｓ１）。つまり、位置決めされたスラ
イスに関してＸ線管装置１１０及びＸ線検出器１１３が
被検体の周囲を連続的に回転しながら、低線量でＸ線が
連続的又はパルス的に発生され、データ収集が周期的に
繰り返される。

【００２１】そして、プレップスキャンと並行して、リ
アルプレップ制御部２１は、画像再構成部２４を制御し
て、プレップスキャンにより得られた投影データから減
弱係数分布を断層画像データとして即時的に再構成（リ
アルタイムＣＴ又はＣＴ透視と呼ばれる）させ（Ｓ
２）、Ｓ２で得られた断層画像データから、事前に設定
した関心領域ＲＯＩ内の複数画素のＣＴ値を抽出し、そ
の平均値ＣＴave.を計算し（Ｓ３）、その計算したＣＴ
平均値ＣＴave.を、本スキャン移行用のしきい値ＴＨma
inよりも低い値に事前に設定したガイダンス用のしきい
値ＴＨguideに比較する（Ｓ４）。なお、このＣＴ平均
値ＣＴave.は造影剤濃度を反映しているものであるが、
造影剤濃度そのものとして、造影剤注入前に収集したマ
スク画像とプレップスキャンで得たリアル又はライブの
画像データとの差分を取って、その差分画像から関心領
域ＲＯＩ内の複数画素の画素値を抽出し、その平均値を
計算するようにしてもよい。

【００２２】比較の結果として、ＣＴ平均値ＣＴave.
が、ガイダンス用のしきい値ＴＨguideに達していない
又は超過していないときには、造影剤による関心部位の
染影程度が低すぎるものとして、上記Ｓ１乃至Ｓ４の処
理を繰り返す。ＣＴ平均値ＣＴave.が、ガイダンス用の
しきい値ＴＨguideに達した又は超過した時刻ｔ１に
は、造影剤による関心部位の染影程度が本スキャン直前
の状態に有るものとして、リアルプレップ制御部２１
は、息止め及び体動抑制に関する音声データを音声デー
タ記憶部２７から読み出し、音声信号に変換してスピー
カ１９に供給する。それにより、スピーカ１９から、息
止め及び体動抑制に関する音声ガイダンスが被検体に対
して出力される（Ｓ５）。

【００２３】なお、息止め及び体動抑制に関するガイダ
ンスは音声により行うと説明したが、それに代えて又は
それと併用して、被検体が視認でき且つＸ線曝射範囲か
ら外れた位置に配置したディスプレイに、息止め及び体
動抑制に関するガイダンスを文字メッセージ又は図案と
して出力するようにしてもよい。

【００２４】引き続き、プレップスキャン（Ｓ６）、即
時的な画像再構成（Ｓ７）及び関心領域ＲＯＩ内画素の
ＣＴ平均値ＣＴave.の計算（Ｓ８）が継続され、そのＣ
Ｔ平均値ＣＴave.に対して、今度は、ガイダンス用のし
きい値ＴＨguideよりも高い値に事前に設定した本スキ
ャン移行用のしきい値ＴＨmainを比較する（Ｓ９）。比
較の結果として、ＣＴ平均値ＣＴave.が、本スキャン移
行用のしきい値ＴＨmainに達していない又は超過してい
ないときには、造影剤による関心部位の染影程度が本ス
キャン移行には低すぎるものとして、上記Ｓ６乃至Ｓ９
の処理を繰り返す。ＣＴ平均値ＣＴave.が、本スキャン
移行用のしきい値ＴＨmainに達した又は超過した時刻ｔ
２には、造影剤による関心部位の染影程度が本スキャン
への移行状態を満たしているものとして、リアルプレッ
プ制御部２１は、プレップスキャンを停止する（Ｓ１
０）。

【００２５】そして、リアルプレップ制御部２１は、Ｃ
Ｔ平均値ＣＴave.が本スキャン移行用のしきい値ＴＨma
inに達した又は超過した時刻ｔ２において、音声ガイダ
ンスが終了し、且つ被検体のための息止め及び体動抑制
の準備期間として用意された待ち時間ＷＴが音声ガイダ
ンス終了から経過しているか否かを判定し（Ｓ１１）、
音声ガイダンスが終了し、且つそれから待ち時間ＷＴが
経過しているとき、本スキャンを開始する（Ｓ１３）。

【００２６】一方、リアルプレップ制御部２１は、ＣＴ
平均値ＣＴave.が本スキャン移行用のしきい値ＴＨmain
に達した又は超過した時刻ｔ２において、音声ガイダン
スが終了していない、または待ち時間ＷＴが音声ガイダ
ンス終了から経過していないとき、図４（ｂ）に示すよ
うに、時刻ｔ２で直ちに本スキャンを開始するのではな
く、音声ガイダンスが終了し、且つそれから待ち時間Ｗ
Ｔが経過するまで、本スキャンを待機する（Ｓ１２）。
このような事態は、本スキャン移行用のしきい値ＴＨma
inが低すぎる、または逆にガイダンス用のしきい値ＴＨ
guideが相対的に高すぎる場合に生じる。このような事
態を回避することは、本スキャンの遅延を回避するため
に重要で、そのために本スキャン移行用のしきい値ＴＨ
main及び逆にガイダンス用のしきい値ＴＨguideの設定
方法に工夫がなされている。これについては後述する。

【００２７】本スキャンは、予定した継続時間、予定し
た回転数、造影剤濃度（ＣＴ平均値）が予定した値まで
低下する、又はヘリカルスキャンであれば予定したヘリ
カルスキャン範囲のデータ収集が完了するといった終了
条件を満たすまで、継続され（Ｓ１４）、その条件を満
たしたときに、本スキャンが終了する（Ｓ１５）。

【００２８】このように本実施形態によれば、本スキャ
ン用のしきい値ＴＨmainだけでなく、それよりも低い音
声ガイダンス用のしきい値ＴＨguideを設定し、ＣＴ平
均値がガイダンス用のしきい値ＴＨguideに達した又は
超過した時点ｔ１で、ガイダンスを出力するようにした
ので、ＣＴ平均値が本スキャン用のしきい値ＴＨmainに
達した又は超過した時刻ｔ２から、本スキャン開始まで
の遅延を解消することができる。また、ＣＴ平均値が本
スキャン用のしきい値ＴＨmainに達した又は超過した時
刻ｔ２に、ガイダンス又は待ち時間が経過していない場
合であっても、時刻ｔ２から本スキャン開始までの遅延
時間としては、ガイダンス時間と待ち時間との合計時間
よりも、必ず短縮することができる。

【００２９】図６には、リアルプレップ制御部２１の制
御のもとで、操作卓２６の操作画面又は表示部２５に表
示されるリアルプレップ条件（関心領域ＲＯＩのサイズ
及び位置、２種のしきい値ＴＨguide，ＴＨmain、待ち
時間ＷＴ）の設定画面を示している。条件設定のために
事前に撮影された断層画像３２が例えば画面右欄に表示
され、それと共に、時間濃度曲線３１が画面左下欄に表
示される。時間濃度曲線３１としては、プレップスキャ
ンが開始された以後は、そのプレップスキャンにより得
られたリアルタイム画像のＣＴ平均値の時間変動が表示
されるが、条件設定時には、撮影部位に対応する標準的
な時間濃度曲線モデルが表示される。

【００３０】この時間濃度曲線モデルのデータは、部位
に関連付けられて記憶部２７等に記憶されている。断層
画像３２上には、関心部位ＲＯＩのマーク３３が重畳表
示され、操作者はポインティングデバイスを使って画像
上の所望位置に移動し、また所望サイズに設定すること
ができる。

【００３１】さらに、設定画面の画面左上欄には、しき
い値ＴＨguide，ＴＨmain、待ち時間ＷＴを数値入力す
るためのボックスが表示される。操作者は、各ボックス
中に任意の数値を入力することでしきい値ＴＨguide，
ＴＨmain、待ち時間ＷＴを設定することができる。ガイ
ダンス終了後からの待ち時間ＷＴとしては、被検体の年
齢や体調等に応じて検査技師により任意に設定され、場
合によっては、待ち時間ＷＴはゼロに設定されるかもし
てない。本スキャン用しきい値ＴＨmainを設定した場
合、デフォルト値としてそのしきい値ＴＨmainの例えば
３０パーセントの値にガイダンス用しきい値ＴＨguide
が自動入力され、必要時にだけガイダンス用しきい値Ｔ
Ｈguideの手入力を行えばよいようになっている。

【００３２】これらボックスに入力されたしきい値ＴＨ
guide，ＴＨmainに従って、時間濃度曲線モデル上の基
準線３７，３８が上下に移動する。操作者は、それを参
照して、それぞれの値の適正可否、また、ｔ１からｔ２
までのおおよその時間幅等を確認し、しきい値ＴＨguid
e，ＴＨmainを最適値に近似させることが可能となる。

【００３３】ここで、しきい値ＴＨguide，ＴＨmainの
最適値について定義すると、図５に示すように、ＣＴ平
均値ＣＴave.が、ガイダンス用しきい値ＴＨguideに達
した又は超過した時刻ｔ１から、ガイダンス出力に要す
る時間と待ち時間ＷＴとの合計時間を経過した時刻に、
ＣＴ平均値ＣＴave.が、本スキャン用しきい値ＴＨmain
に達した又は超過した時刻ｔ２が一致する状態として定
義される。この状態では、被検体の息止め等の拘束時間
を最短化することができるものである。しかし実際の時
間濃度曲線は、個人差があり、しかも同一個人であって
も体調等の不確定要因により変化するものであり、最適
値にしきい値ＴＨguide，ＴＨmainを設定することは現
実的に不可能である。しかし、時間濃度曲線モデルを参
照しながらしきい値ＴＨguide，ＴＨmainを設定し、ま
た本スキャン用しきい値ＴＨmainに対して推奨されるパ
ーセンテージでガイダンス用しきい値ＴＨguideの推奨
値を自動入力することで、それら支援が無い場合より
も、最適値に近似させていくことは可能である。

【００３４】また、図７（ａ）に示すように、しきい値
ＴＨguide，ＴＨmainのボックス３４，３５にプルダウ
ンメニュー３９，４０を併記し、それを押したときに、
複数の推奨値がプルダウンで表示され、その中から検査
技師により選択するようにしてもよい。また、推奨値に
代えて、図７（ｂ）に示すように、複数の検査部位メニ
ューが表示されるようにしてもよい。この場合、検査部
位毎に、しきい値ＴＨguide，ＴＨmainの推奨値が設定
される。

【００３５】上記手法では、図８に示すように、本スキ
ャンのスライスより上流の適当な濃度監視部位（下行大
動脈等）に関心領域ＲＯＩを設定し、その関心領域ＲＯ
Ｉ内のピクセルのＣＴ値の平均値を計算し、その平均値
をしきい値ＴＨguide，ＴＨmainと比較するものであ
る。しかし、呼吸停止に伴う体動は、関心領域ＲＯＩを
濃度監視部位から外してしまう可能性がある。なぜな
ら、画面の座標系で、関心領域ＲＯＩは固定している
が、濃度監視部位は呼吸動に伴って移動するからであ
る。関心領域ＲＯＩが濃度監視部位から外れてしまう
と、濃度監視精度が低下する。これを解決する手法につ
いて以下に説明する。

【００３６】図９に、呼吸動による濃度監視精度の低下
を軽減する動作手順が示されている。まず、オペレータ
による操作卓２６の操作により、図１０に示すように、
濃度監視部位（例えば下行大動脈）に対して関心領域Ｒ
ＯＩが設定される（Ｓ２１）。関心領域ＲＯＩは円形に
は限定されることはなく、他の形状又は任意の形状に設
定されることができる。オペレータは、呼吸に伴って濃
度監視部位が移動する範囲を推定し、推定した濃度監視
部位の移動範囲を含むように関心領域ＲＯＩを濃度監視
部位の領域より大きく設定する。それにより移動前の濃
度監視部位は、関心領域ＲＯＩに内在し、しかも、移動
後の濃度監視部位も、関心領域ＲＯＩに内在する。ま
た、骨の高いＣＴ値がしきい値処理精度を低下させるた
めに、オペレータは、骨（背骨等）の領域を避けて関心
領域ＲＯＩの位置、形状及びサイズを注意深く調整すべ
きである。

【００３７】上述のように、関心領域ＲＯＩは、濃度監
視部位の領域より大きく設定されるので、関心領域ＲＯ
Ｉには、濃度監視部位に流れ込む造影剤と、その周辺の
組織とが含まれる。そのため、関心領域ＲＯＩに含まれ
る画素のＣＴ値の平均値は、周辺組織のＣＴ値に引っ張
られて低くなってしまう。

【００３８】その問題を解決するために、図１１に示す
ように、リアルプレップ制御部２１は、関心領域ＲＯＩ
内の画素のＣＴ値分布（ヒストグラム）から上位数パー
セント又は上位数十パーセントのＣＴ値を抽出し、その
抽出した上位数パーセント又は上位数十パーセントのＣ
Ｔ値の平均値を計算する機能を備えている。上記パーセ
ントは、抽出率と呼ばれる。

【００３９】関心領域ＲＯＩの設定と共に、当該抽出率
が、オペレータにより操作卓２６を介して設定される
（Ｓ２２）。当該抽出率の初期値は、例えば汎用性が高
いと予想される２０パーセントに設定されている。抽出
率を初期値から任意の値に変更するとき、オペレータ
は、操作卓２６に装備されたテンキーから所望の数字を
入力する。制御部２１は、抽出率の入力部分にプルダウ
ンメニューを提供する。プルダウンメニューには、様々
な数字が並んでいる。オペレータは、操作卓２６に装備
されたポインティングデバイスを操作してプルダウンメ
ニューの中から所望の数字を入力する。

【００４０】以上の準備が終了すると、被検体に造影剤
が注入され、その後に、リアルプレップ制御部２１の制
御のもとで、リアルプレップスキャンが行われ（Ｓ２
３）、画像再構成部２４により断層画像データが再構成
される（Ｓ２４）。

【００４１】制御部２１は、断層画像データから、事前
に設定した比較的大きい関心領域ＲＯＩ内の複数画素か
ら、抽出率として設定した上位ＸパーセントのＣＴ値を
抽出し（Ｓ２５）、その平均値ＣＴave.’を計算する
（Ｓ２６）。

【００４２】ＣＴ平均値ＣＴave.’は、しきい値ＴＨgu
ideに比較される（Ｓ２７）。ＣＴ平均値ＣＴave.’
が、しきい値ＴＨguideに達していない又は超過してい
ないときには、上記Ｓ２３乃至Ｓ２７の処理が繰り返さ
れる。ＣＴ平均値ＣＴave.’が、しきい値ＴＨguideに
達した又は超過した時に、リアルプレップ制御部２１の
制御により、息止め及び体動抑制に関する音声ガイドが
スピーカ１９から出力される（Ｓ２８）。

【００４３】引き続き、プレップスキャン（Ｓ２９）、
画像再構成（Ｓ３０）、関心領域ＲＯＩ内画素から上位
ＸパーセントのＣＴ値の抽出（Ｓ３１）、抽出したＣＴ
値の平均値ＣＴave.’の計算（Ｓ３２）、及び、しきい
値ＴＨmainに対するＣＴ平均値ＣＴave.’の比較（Ｓ３
３）の一連の処理が、ＣＴ平均値ＣＴave.’が、しきい
値ＴＨmainに達する又は超過する時まで、繰り返され
る。この時、プレップスキャンが停止され（Ｓ３４）、
必要に応じて待ち時間ＷＴの経過を待機し（Ｓ３５、Ｓ
３６）、本スキャンを開始する（Ｓ３７）。本スキャン
は、予定した継続時間、予定した回転数、造影剤濃度
（ＣＴ平均値）が予定した値まで低下する、又はヘリカ
ルスキャンであれば予定したヘリカルスキャン範囲のデ
ータ収集が完了するといった終了条件を満たすまで、継
続され（Ｓ３８）、その条件を満たしたときに、本スキ
ャンが終了する（Ｓ３９）。

【００４４】このように濃度監視部位よりも関心領域Ｒ
ＯＩを大きく設定し、さらに関心領域ＲＯＩ内の画素の
上位ＸパーセントのＣＴ値の平均値を計算し、その平均
値でしきい値処理を実行することにより、呼吸動作によ
る濃度監視部位に対する関心領域ＲＯＩのズレに伴うガ
イダンス出力タイミング及び本スキャン開始タイミング
の誤差を軽減することができる。

【００４５】ここで、上述したように、オペレータは、
骨（背骨等）の領域を避けて関心領域ＲＯＩの位置、形
状及びサイズを注意深く調整すべきであるが、現実的に
は、呼吸動の振幅の大きさは個人差があり、そのため関
心領域ＲＯＩに骨領域が入り込むことがある。この場
合、骨はＣＴ値が高いので、ガイダンス出力タイミング
及び本スキャン開始タイミングが予想外に早くなるとい
う事態が生じる。

【００４６】この事態を回避するために、図９に示すよ
うに、制御部２１は、ＣＴ値抽出処理Ｓ２５、Ｓ３１の
前段階で、関心領域ＲＯＩ内の画素のＣＴ値分布から、
所定値以上の高いＣＴ値を除去する（Ｓ４０、Ｓ４
１）。一般的に、骨のＣＴ値は、２５０−１，０００の
範囲内に分布する。上記所定値は、骨の最も低いＣＴ値
（２５０）より若干高いＣＴ値、例えば３００に設定さ
れる。所定値を骨の最も低いＣＴ値（２５０）より若干
高い値に設定することで、造影剤のＣＴ値が骨のＣＴ値
と共に除去されてしまう事態に対して多少のマージンを
与えることができる。

【００４７】図９のＳ２２において、特に、関心領域Ｒ
ＯＩを複雑な形状に設定したとき、抽出率が最適な値か
ら大幅にずれてしまう可能性がある。抽出率が高すぎた
ときには、ガイダンス出力タイミング及び本スキャン開
始タイミングが予想外に早くなり、抽出率が低すぎたと
きには、ガイダンス出力タイミング及び本スキャン開始
タイミングが予想外に遅くなるという事態が生じる可能
性がある。

【００４８】この可能性を軽減するために、図１３，図
１４に示すように、２種類の関心領域ＲＯＩ１，ＲＯＩ
２を設定し（Ｓ４２）、その面積比（ＲＯＩ２／ＲＯＩ
１）を制御部２１で計算して（Ｓ４３）、その面積比を
抽出率として設定するにしてもよい。面積比は、実際に
は、画素数の比率として計算されるかもしれない。

【００４９】一方の関心領域ＲＯＩ１は、図９と同様
に、濃度監視領域を含む比較的大きなサイズに設定され
る。他方の関心領域ＲＯＩ２は、濃度監視領域を取り囲
む比較的小さなサイズに設定される。制御部２１は、第
１の関心領域ＲＯＩ１の面積を計算する。また、制御部
２１は、第２の関心領域ＲＯＩ２の面積を計算する。制
御部２１は、第１の関心領域ＲＯＩ１の面積に対する第
２の関心領域ＲＯＩ２の面積の比率を計算する。例え
ば、第１の関心領域ＲＯＩ１の面積が４０ｍｍ^２で、第
２の関心領域ＲＯＩ２の面積が１０ｍｍ^２であると仮定
すると、抽出率は、１０／４０、つまり２５パーセント
に設定される。

【００５０】このように抽出率を設定することにより、
抽出率の誤差に起因するガイダンス出力タイミング及び
本スキャン開始タイミングのズレを軽減することができ
る。

【００５１】（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。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、本スキャン開始タイミ
ングのずれを軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層
撮影装置の主要部の構成図。

【図２】本実施形態によるリアルプレップ動作を示すフ
ローチャート。

【図３】本実施形態において、関心部位の時間濃度曲線
とそれに対して設定された２種のしきい値を示す図。

【図４】本実施形態によるリアルプレップ動作を時間経
過とともに模式的に示す図。

【図５】本実施形態によるリアルプレップ動作における
理想的な状態を模式的に示す図。

【図６】図１のリアルプレップ制御部の制御のもとで操
作卓の操作画面又は表示部に表示されるしきい値設定画
面の例を示す図。

【図７】図１のリアルプレップ制御部の制御のもとで操
作卓の操作画面又は表示部に表示されるしきい値設定画
面の他の例を示す図。

【図８】図１の操作卓を介して設定される関心領域ＲＯ
Ｉの例を示す画像。

【図９】本実施形態による他のリアルプレップ動作を示
すフローチャート。

【図１０】図９のＳ２１で設定される関心領域ＲＯＩの
例を示す画像。

【図１１】図９のＳ２５の処理の補足図。

【図１２】本実施形態によるさらに他のリアルプレップ
動作を示すフローチャート。

【図１３】本実施形態によるさらに他のリアルプレップ
動作を示すフローチャート。

【図１４】図１３のＳ４２の処理の補足するための画
像。

【図１５】従来のリアルプレップ動作を時間経過ととも
に模式的に示す図。

【符号の説明】

１…スキャンガントリ、１１０…Ｘ線管装置、１１１…Ｘ線管、１１２…Ｘ線絞り装置、１１３…Ｘ線検出器、１１４…データ収集部、１４…高電圧発生部、１６…架台回転駆動部、１７…寝台駆動部、１０…寝台、２０…天板、２…コンピュータ装置、２１…リアルプレップ制御部、２３…前処理部、２４…画像再構成部、２５…表示部、２６…操作卓、２７…音声データ記憶部、２８…データ／制御バス。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プレップスキャンにより被検体に投与し
た造影剤濃度をモニタすることにより前記プレップスキ
ャンとスキャン条件の異なる本スキャンの開始タイミン
グをはかるＸ線コンピュータ断層撮影装置において、前記被検体に対してガイダンスを出力するガイダンス出
力部と、前記プレップスキャンにより得られる断層画像データの
ＣＴ値又は造影剤濃度を第１のしきい値に対して比較
し、前記ＣＴ値又は造影剤濃度が前記第１のしきい値に
達した又は超過したとき、前記ガイダンスを前記被検体
に対して出力するために前記ガイダンス出力部にガイダ
ンスデータを供給又は前記ガイダンス出力部を制御し、
前記プレップスキャンにより得られる断層画像データの
ＣＴ値又は造影剤濃度を前記第１のしきい値と異なる第
２のしきい値に対して比較し、前記ＣＴ値又は造影剤濃
度が前記第２のしきい値に達した又は超過したとき、前
記本スキャンの実行又は実行準備を開始する制御部とを
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】前記第２のしきい値は、前記第１のしき
い値より高い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】前記ガイダンス出力部は、前記ガイダン
スを音声及び／又は映像で出力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４】前記制御部は、前記ＣＴ値又は造影剤濃
度が前記第２のしきい値に達した又は超過したとき、前
記プレップスキャンを停止するとともに前記本スキャン
の実行又は実行準備を開始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５】前記第１、第２のしきい値の少なくとも
一方を操作者が設定するための操作部をさらに備えるこ
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】前記第１のしきい値は、前記入力手段を
介して設定された前記第２のしきい値に基づいて前記制
御部により設定されることを特徴とする請求項５記載の
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項７】前記制御部は、前記第１、第２のしきい
値の少なくとも一方に関する複数の推奨値又は複数の候
補値を前記操作部の操作画面上に表示させることを特徴
とする請求項５記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項８】前記制御部は、前記プレップスキャンに
よる断層画像データから関心領域内画素のＣＴ値の平均
を計算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９】プレップスキャンにより被検体に投与し
た造影剤濃度をモニタすることにより前記プレップスキ
ャンとスキャン条件の異なる本スキャンの開始タイミン
グをはかるＸ線コンピュータ断層撮影装置において、前記プレップスキャンにより得られる断層画像データの
ＣＴ値又は造影剤濃度を、前記本スキャンの開始タイミ
ングをはかるためのしきい値を含む複数のしきい値に対
して比較する制御部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１０】プレップスキャンにより被検体に投与
した造影剤濃度をモニタすることにより前記プレップス
キャンとスキャン条件の異なる本スキャンの開始タイミ
ングをはかるＸ線コンピュータ断層撮影装置において、Ｘ線管と、Ｘ線検出器と、前記Ｘ線管に高電圧を印加する高電圧発生部と、前記Ｘ線検出器の出力に基づいて断層画像データを再構
成する再構成部と、前記断層画像データに対して関心領域を設定する操作部
と、前記関心領域内の一部の画素のＣＴ値の平均をしきい値
に対して比較し、前記平均値が前記しきい値に達した又
は超過したとき、前記プレップスキャンを停止するとと
もに前記本スキャンの実行又は実行準備を開始する制御
部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１１】前記制御部は、前記関心領域内の画素
のＣＴ値分布から、上位の所定パーセントを占めるＣＴ
値を抽出し、抽出したＣＴ値の平均値を計算することを
特徴とする請求項１０記載のＸ線コンピュータ断層撮影
装置。
【請求項１２】前記制御部は、前記関心領域内の画素
のＣＴ値分布から、所定値以上のＣＴ値を除去すること
を特徴とする請求項１０記載のＸ線コンピュータ断層撮
影装置。
【請求項１３】前記制御部は、前記関心領域内の画素
のＣＴ値分布から、所定値以上のＣＴ値を除去するとと
もに、残ったＣＴ値の分布から、上位の所定パーセント
を占めるＣＴ値を抽出し、抽出したＣＴ値の平均値を計
算することを特徴とする請求項１０記載のＸ線コンピュ
ータ断層撮影装置。
【請求項１４】前記制御部は、前記関心領域の面積に
対する濃度監視部位の領域の面積の比率を、前記所定パ
ーセントに設定することを特徴とする請求項１１記載の
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１５】前記濃度監視部位の領域を限定するた
めに、前記関心領域より小さい他の関心領域が設定され
ることを特徴とする請求項１４記載のＸ線コンピュータ
断層撮影装置。