JP2004089430A - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】客観的なデータに基づいた最適な撮像条件で断層撮影を行うことができるＸ線ＣＴ装置を提供する。
【解決手段】被検者４が寝台１５ｓに載ると、重量検出手段１５ａが被検者４の体重を検出して、その重量情報がガントリ・寝台制御装置２０を介してホストＣＰＵ２１に送信され、ホストＣＰＵ２１は記憶手段２１ｂに記憶された最適な撮像条件を検索して読み出し、ガントリ・寝台制御装置２０に設定し、撮像条件表示装置５ａに最適な撮像条件を表示する。放射線技師はこれを確認し、設定スイッチによって、その撮像条件に基づいてスキャン準備を行い、撮影が開始される。
【選択図】　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検者の断層像を得るＸ線ＣＴ装置に係わり、特に、被検者に応じた最適なＸ線撮像条件の設定に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線ＣＴ装置は、被検者の体軸を中心にＸ線管とＸ線検出器が円周方向に回転しながらＸ線管からＸ線を放射し、それと対向した円形配置の複数個の検出器で被検者を透過したＸ線量を検知して、その信号をコンピュータ処理して画像を構成するものである。
図５に、従来のＸ線ＣＴ装置の側面図（ａ）と正面図（ｂ）を示す。天板１７上の被検者４を中心にして、回転軸２５の回転中心２６の周りに、Ｘ線管２と検出器１２とが、ガントリ１内の回転部２７のリング枠で、ホストＣＰＵ２１からの指令でガントリ・寝台制御装置２０の制御によって、回転しながらＸ線を放射する。その回転速度は、高級機クラスのフルスキャン（３６０度）で１秒以下である。このスキャン中に、例えば腹部スライスであれば、Ｘ線条件として１２０ｋＶ、２００ｍＡｓ程度のＸ線量が被検者４に照射される。このＸ線ビームはＸ線管２の射出口のコリメータで扇状に絞られ、被検者４に当たり一部は散乱し、透過したＸ線が検出器１２に入射して画像診断情報として処理される。スパイラルスキャンモード（天板１７を一定の速度でガントリ１内に移動し、Ｘ線管２と検出器１２を連続回転して撮影するもので、ヘリカルスキャンモードともいう）による高速連続撮影は、天板１７の移動を撮影中に行なうため広い範囲を短時間で撮影できるので、ＣＴの主流として普及している。検出器１２からの出力信号は、データ収集部２２（ＤＡＳ）の増幅器、サンプルホールド回路、マルチプレクサ、Ａ／Ｄ変換器、インターフェース等の回路を経由してメモリに記憶される。そして、システム制御の中枢であるホストＣＰＵ２１は、マイクロプロセッサ、及び、メモリ、ハードディスク、磁気ディスクなどの記憶手段２１ｂ、入力装置２１ａなどの周辺機器を備え、このホストＣＰＵ２１と再構成装置２３と画像表示装置２４とスキャン制御部（図示せず）などにより、データ処理が行われ再構成装置２３の高速演算処理により画像が再構成されて、画像データは磁気ディスクにファイルされると同時に、画像表示装置２４でアナログ信号としてモニタに表示される。
最近、さらに画像再構成処理速度を従来の１０倍以上に高速化できるようになり、スキャン中に並行してリアルタイムで画像を毎秒数コマの速度で、動画のように表示できる機能を有したＣＴ透視法が実用化され、従来のＸ線透視のようにリアルタイムで連続的に観察できる。
【０００３】
上記のように被検者４の診断部位をスライスしてその断層像を得るためには、寝台１５は、被検者４が天板１７上に載せられ、天板１７の一端に取付けられたヘッドレストに、被検者４の頭部が載せられて固定され、被検者４を載せた天板１７が寝台１５により上下に昇降され、Ｘ線ＣＴ装置のガントリ１のスライス穴の回転軸２５と、被検者４の診断部位との高さが合うように調整される。そして、スライド部１６によって天板１７上の被検者４の診断部位の撮影スタート位置が、ガントリ１内の回転中心２６のスライス位置まで移動される。そして、放射線技師は被検者４の体格から経験に基づいて、入力装置２１ａを用いて撮像条件を入力する。そして、スパイラルスキャンモードによる高速連続撮影を行うときは、スライド部１６が所定の速度で天板１７をガントリ１のスライス穴の奥方向に移動させ、広い範囲のＣＴ撮影が短時間に行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＸ線ＣＴ装置は以上のように構成されているが、その回転速度は、高級機クラスのハーフスキャン（２１０〜２４０度）で０．６秒、フルスキャン（３６０度）で１秒程度であり、普及機で２〜５秒である。このスキャン中に、最適な撮像条件のＸ線量が被検者４に照射される。
最適な撮像条件は、被検者４の体格、肥満の状態、診断すべき断層部位、回転速度などにより異なるので、通常、撮像条件は標準的な体格に基づいてプリセットされており、放射線技師が設定内容を確認し、必要な場合は設定を変更していた。そのため、撮像条件の設定は、放射線技師の経験に基づいているため、主観的であり、入力をやり直す場合が生じ、作業が煩雑になり効率的でないという問題がある。また、必要以上の線量を被検者に被ばくさせる場合がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、客観的なデータに基づいた最適な撮像条件で断層撮影を行うことができるＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のＸ線ＣＴ装置は、寝台に載せられた被検者の体軸を中心にＸ線管とＸ線検出器が円周方向に回転しながらＸ線管からＸ線を放射し、それと対向した円形配置の複数個の検出器で被検者を透過したＸ線量を検知し、その信号をコンピュータ処理して画像を再構成するＸ線ＣＴ装置において、前記寝台に被検者を載せたとき被検者の体重を測定する重量検出手段と、被検者の体重とそれに応じた最適な撮像条件のデータが収納された記憶手段と、前記重量検出手段からの検出データがホストＣＰＵに送信され前記記憶手段から最適な撮像条件が読み出され表示される撮像条件表示装置とを設けて、被検者の体重に応じた最適な撮像条件で断層像を撮像することができるようにしたものである。
【０００７】
また、本発明のＸ線ＣＴ装置は、寝台に載せられた被検者の体軸を中心にＸ線管とＸ線検出器が円周方向に回転しながらＸ線管からＸ線を放射し、それと対向した円形配置の複数個の検出器で被検者を透過したＸ線量を検知し、その信号をコンピュータ処理して画像を再構成するＸ線ＣＴ装置において、前記寝台に被検者を載せたとき被検者の体重を測定する重量検出手段と、被検者の少なくとも性別または年齢または身長を含む情報を入力する入力装置と、被検者の前記情報に応じた最適な撮像条件のデータが収納された記憶手段と、前記重量検出手段からの検出データがホストＣＰＵに送信され前記入力装置から投入された情報により前記記憶手段から最適な撮像条件が読み出され表示される撮像条件表示装置とを設けて、被検者の前記情報に応じた最適な撮像条件で断層像を撮像することができるようにしたものである。
【０００８】
本発明のＸ線ＣＴ装置は上記のように構成されており、寝台に重量検出手段を装備し、一方ホストＣＰＵのハードディスクなどの記憶手段に、被検者の体重（および、性別、年齢、身長など）とそれに応じた最適な撮像条件の客観的なデータが収納されており、被検者が寝台に載ると重量検出手段で体重が計測され、（また、入力装置によって被検者の性別、年齢、身長などの情報が入力されて、）その重量データ（および、性別、年齢、身長などの情報）がホストＣＰＵに送信され、ホストＣＰＵは、重量情報（および、性別、年齢、身長などの情報）から記憶手段を検索し、最適な撮像条件が読み出され、撮像条件表示装置に表示され、制御部に設定される。そして、ガントリ・寝台制御装置は、その撮像条件に基づいてスキャン準備を開始する。このような検査の流れに沿って行うことで放射線技師の操作に無駄が無くなり、従来、放射線技師の経験に基づいていた被検者の撮像条件設定が簡便にできるため、検査時間を短縮することができ、さらに、必要以上の線量を被検者に被ばくさせることなく、最適な撮像条件で鮮明な断層画像を得ることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のＸ線ＣＴ装置の一実施例を、図１を参照しながら説明する。図１は本発明のＸ線ＣＴ装置の構成ブロックを示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図を示す。
本Ｘ線ＣＴ装置は、被検者４を載せ体重を測定することができる重量検出手段１５ａを備えた寝台１５ｓと、Ｘ線管２と被検者４を挟んで対向配置された検出器１２とを回転軸２５の周りにＸ線を放射しながら回転する回転部２７を備えたガントリ１と、ガントリ１内の回転部２７、Ｘ線管２及び寝台１５ｓを制御するガントリ・寝台制御装置２０と、ガントリ１内の検出器１２からの信号を収集するデータ収集部２２、再構成する再構成装置２３、及び再構成された画像を表示する画像表示装置２４からなる画像処理部と、被検者４の体重とそれに応じた最適な撮像条件のデータが収納された記憶手段２１ｂと、重量検出手段１５ａからの検出データがホストＣＰＵ２１に送信され記憶手段２１ｂから最適な撮像条件が読み出され表示される撮像条件表示装置５ａと、データ及び指令を入力する入力装置２１ａと、システム全体を統括するホストＣＰＵ２１とから構成されている。
【００１０】
本Ｘ線ＣＴ装置は、図５に示す従来のＸ線ＣＴ装置の寝台１５に、被検者４の体重を測定する重量検出手段１５ａを上部に付加し寝台１５ｓとし、記憶手段２１ｂに被検者４の体重とそれに応じた最適な撮像条件のデータを収納して、重量検出手段１５ａからの体重の検出データをホストＣＰＵ２１に送信し、記憶手段２１ｂから最適な撮像条件を検索して読み出し、撮像条件表示装置５ａを新設して撮像条件を表示し、被検者４の体重に応じた最適な撮像条件で断層像を撮像することができるようにしたものである。
【００１１】
本Ｘ線ＣＴ装置を構成する各部について説明する。
寝台１５ｓは、被検者４を載せ体重を測定することができる重量検出手段１５ａが、天板１７と一体となって上部に設けられ、被検者４が天板１７に載せられると、被検者４の体重が検出され、その検出信号はガントリ・寝台制御装置２０に入力され、ホストＣＰＵ２１に送信される。また、寝台１５ｓは、上下昇降機能を有し、被検者４をガントリ１の回転軸２５の高さまで移動させることができる。そして、被検者４を載せた天板１７がスライド部１６によってガントリ１の回転中心２６の方向に水平移動することができる。
ガントリ１は、内部にＸ線管２と対向配置された検出器１２とが、回転軸２５の周りに回転する回転部２７に取り付けられ、Ｘ線を放射しながら回転し、被検者４の回転中心２６の断面をＸ線が透過し、検出器１２によって検出される。検出された出力信号はデータ収集部２２に送られる。
ガントリ・寝台制御装置２０は、ガントリ１内の回転部２７、Ｘ線管２、及び寝台１５ｓを制御するもので、回転部２７の回転速度、Ｘ線管２に供給する撮像条件、及び寝台１５ｓの重量検出手段１５ａからの信号、寝台の昇降機能、天板１７の水平移動などの制御を行う。
画像処理部は、ガントリ１内の検出器１２からの信号を収集するデータ収集部２２と、データ収集部２２からの信号により画像を再構成する再構成装置２３と、再構成された画像を表示する画像表示装置２４とから構成される。そして、検出器１２からの出力信号は、データ収集部２２（ＤＡＳ）の増幅器、サンプルホールド回路、マルチプレクサ、Ａ／Ｄ変換器、インターフェース等の回路を経由してメモリに記憶される。そして、システム制御の中枢であるホストＣＰＵ２１は、マイクロプロセッサ、及び、メモリ、ハードディスク、磁気ディスクなどの記憶手段２１ｂ、入力装置２１ａなどの周辺機器を備え、このホストＣＰＵ２１と再構成装置２３と画像表示装置２４とスキャン制御部（図示せず）などにより、データ処理が行われ再構成装置２３の高速演算処理により画像が再構成されて、画像データは磁気ディスクにファイルされると同時に、画像表示装置２４でアナログ信号としてモニタに表示される。
記憶手段２１ｂは、被検者４の体重とそれに応じた最適な撮像条件のデータが収納されており、過去の実績による客観的な多くの最適な撮像データが被検者４の体重に応じて記憶されている。従来は、放射線技師の主観的な判断によって撮像条件が決定されていたが、この記憶手段２１ｂのデータによって撮像条件が設定されるので、適正な断層撮影を行うことができる。
撮像条件表示装置５ａは、操作室側に設けられ、ガントリ・寝台制御装置２０と接続され、重量検出手段１５ａからの検出データが撮像条件表示装置５ａに入力され、ホストＣＰＵ２１に送信され、記憶手段２１ｂから最適な撮像条件を検索し、読み出されて表示される。例えば、表示項目として、スキャンスピード、管電流、管電圧、スライス厚などの撮像条件及び線量情報（ｍＧｙ）が撮像条件表示装置５ａのパネルに表示される。
入力装置２１ａは、ホストＣＰＵ２１にシステムの指令を入力するとき、または、撮像条件を変更したり、追加データを投入したりする入力装置である。
そして、ホストＣＰＵ２１は、システム全体を統括するものである。
【００１２】
図２に、本Ｘ線ＣＴ装置の撮像条件設定のフローチャートを示す。本Ｘ線ＣＴ装置は、寝台１５ｓに装備した重量検出手段１５ａが被検者４の体重を検出し、測定する。その後、ガントリ・寝台制御装置２０は重量検出手段１５ａの出力信号をホストＣＰＵ２１に送信する。ホストＣＰＵ２１は、その出力信号に基づいて記憶手段２１ｂの重量と最適撮像条件のデータを検索し参照する。そして、最適な撮像条件が設定され、決定される。その撮像条件をガントリ・寝台制御装置２０へ送信する。送信された撮像条件は撮像条件表示装置５ａに表示され、放射線技師がその撮像条件を確認する。その条件に問題がない場合、ガントリ・寝台制御装置２０は撮像条件に基づいてスキャン準備を開始し、ホストＣＰＵ２１に設定情報を送る。次に、撮影開始ボタンを操作することで撮影が開始され、所定の時間後、撮影が終了し断層像が画像表示装置２４に表示される。
【００１３】
図３に、本Ｘ線ＣＴ装置の他の実施例を示し、図４に、本Ｘ線ＣＴ装置の撮像条件を表示するパネル５ｂのパネル面の配置を示す。
本Ｘ線ＣＴ装置は、撮像条件を表示するパネル５ｂがガントリ１または寝台１５ｓに設けられている。重量測定開始スイッチ３（ＳＴＡＲＴ）を押すことにより寝台１５ｓの天板１７に装備した重量検出手段１５ａが被検者４の体重を検出する。そして、ガントリ・寝台制御装置２０は、ホストＣＰＵ２１に重量検出手段１５ａの出力信号を送信する。ホストＣＰＵ２１は、その出力信号に基づいて記憶手段２１ｂを参照した後、被検者４の体重に基づいた撮像条件を決定し、その条件をガントリ・寝台制御装置２０へ送信する。ガントリ・寝台制御装置２０は、検査室のガントリ１または寝台１５ｓに設けられたパネル５ｂの撮像条件表示装置５、及び操作室に設けられた撮影条件表示装置５ａに、スキャンスピード、管電流、管電圧、スライス厚などの撮像条件、及び線量情報（ｍＧｙ）を表示させる。
放射線技師が撮像条件及び線量情報を確認し、撮像条件及び線量情報に問題のない場合は、天板１７をスライド部１６によってガントリ１側に移動させ、撮影部位を回転軸２５の回転中心２６に位置させる。そして、条件設定スイッチ（ＳＥＴ）６を押す。ガントリ・寝台制御装置２０は撮像条件に基づいて、スキャン準備を開始し、ホストＣＰＵ２１に設定情報を送る。スキャン準備とは、ガントリ１内の回転部２７に取り付けられたＸ線管２と検出器１２のローテーションを開始し、Ｘ線管２の陽極ターゲットを回転させる。そして、放射線技師が検査室から操作室に移動する間にスキャン準備が完了する。
次に、撮影開始のボタン（図示せず）を操作することによりＸ線が放射され撮影が開始され、検出器１２からの出力信号は、データ収集部２２（ＤＡＳ）の回路を経由してメモリに記憶される。そして、システム制御の中枢であるホストＣＰＵ２１は、記憶手段２１ｂ、入力装置２１ａなどを備え、このホストＣＰＵ２１と再構成装置２３と画像表示装置２４とスキャン制御部（図示せず）などにより、データ処理が行われ再構成装置２３の高速演算処理により画像が再構成されて、画像データは磁気ディスクにファイルされると同時に、画像表示装置２４でアナログ信号としてモニタに表示される。
また、パネル５ｂの撮像条件表示装置５には、線量情報（ｍＧｙ）、造影撮影時の造影剤注入量、手術時の重量変化量などを表示することもできる。
【００１４】
上記の実施例では、被検者４の体重情報によってのみ、Ｘ線撮像条件を設定しているが、請求項２における本Ｘ線ＣＴ装置は、体重及び性別、年齢、身長などの情報によってＸ線撮像条件を設定する。請求項１に示す本Ｘ線ＣＴ装置では、記憶手段２１ｂに被検者４の体重に応じたＸ線撮像条件が収納されているが、請求項２に示す本Ｘ線ＣＴ装置では、記憶手段２１ｂに被検者４の体重、性別、年齢、身長などに応じたＸ線撮像条件が収納されている。そして、被検者４の体重が重量検出手段１５ａにより検出され、被検者４の性別、年齢、身長などはカードリーダやキーボードなどの入力装置２１ａから入力され、それらの情報によりホストＣＰＵ２１が記憶手段２１ｂから最適なＸ線撮像条件を読み出し、撮像条件表示装置５ａに表示する。そして、放射線技師はその情報を確認して装置を操作する。
【００１５】
【発明の効果】
本発明のＸ線ＣＴ装置は上記のように構成されており、被検者が寝台に載ると自動的に寝台に装着された重量検出手段で体重が計測され、その重量情報がホストＣＰＵに送信され、その重量情報から最適な撮像条件がハードディスクなどの記憶手段から読み出され、撮像条件表示装置に表示され制御部に設定される。その撮像条件に基づいてスキャン準備を開始するので、従来、放射線技師の経験に基づいていた撮像条件設定が簡便にでき、検査時間を短縮することができ、最適な撮像条件で必要以上の被ばくを避けて、鮮明な断層画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＸ線ＣＴ装置の一実施例を示す図である。
【図２】本発明のＸ線ＣＴ装置の重量測定フローチャートを示す図である。
【図３】本発明のＸ線ＣＴ装置の拡張・変形例を示す図である。
【図４】本発明のＸ線ＣＴ装置の撮像条件表示パネルのレイアウトの一例を示す図である。
【図５】従来のＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１…ガントリ
２…Ｘ線管
３…重量測定開始スイッチ
４…被検者
５、５ａ…撮像条件表示装置
５ｂ…パネル
６…条件設定スイッチ
１２…検出器
１５、１５ｓ…寝台
１５ａ…重量検出手段
１６…スライド部
１７…天板
２０…ガントリ・寝台制御装置
２１…ホストＣＰＵ
２１ａ…入力装置
２１ｂ…記憶手段
２２…データ収集部
２３…再構成装置
２４…画像表示装置
２５…回転軸
２６…回転中心
２７…回転部

Claims (2)

1. 寝台に載せられた被検者の体軸を中心にＸ線管とＸ線検出器が円周方向に回転しながらＸ線管からＸ線を放射し、それと対向した円形配置の複数個の検出器で被検者を透過したＸ線量を検知し、その信号をコンピュータ処理して画像を再構成するＸ線ＣＴ装置において、前記寝台に被検者を載せたとき被検者の体重を測定する重量検出手段と、被検者の体重とそれに応じた最適な撮像条件のデータが収納された記憶手段と、前記重量検出手段からの検出データがホストＣＰＵに送信され前記記憶手段から最適な撮像条件が読み出され表示される撮像条件表示装置とを設けて、被検者の体重に応じた最適な撮像条件で断層像を撮像することができるようにしたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
2. 寝台に載せられた被検者の体軸を中心にＸ線管とＸ線検出器が円周方向に回転しながらＸ線管からＸ線を放射し、それと対向した円形配置の複数個の検出器で被検者を透過したＸ線量を検知し、その信号をコンピュータ処理して画像を再構成するＸ線ＣＴ装置において、前記寝台に被検者を載せたとき被検者の体重を測定する重量検出手段と、被検者の少なくとも性別または年齢または身長を含む情報を入力する入力装置と、被検者の前記情報に応じた最適な撮像条件のデータが収納された記憶手段と、前記重量検出手段からの検出データがホストＣＰＵに送信され前記入力装置から投入された情報により前記記憶手段から最適な撮像条件が読み出され表示される撮像条件表示装置とを設けて、被検者の前記情報に応じた最適な撮像条件で断層像を撮像することができるようにしたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。

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