JP2006026049A - スキャン計画通信方法およびx線ct装置 - Google Patents

スキャン計画通信方法およびx線ct装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 リアルタイム性が要求される場合でも適正なX線照射量によるスキャンを可能にするスキャン計画通信方法、および、そのようなスキャン計画通信を行うX線CT装置を実現する。
【解決手段】 ホスト(110)とスキャナ(120)を有しホストから通信手段によって通信されたスキャン計画に基づいてスキャナがスキャンを実行するX線CT装置であって、スキャン位置ごとのX線照射量計算値またはX線照射量計算用の元データを計画外のスキャン位置についても一括して通信する通信手段(112,122)を具備する。X線照射量計算値はX線管の管電流値である。X線照射量計算用の元データは被検体のX線透視像データである。
【選択図】 図2

Description

本発明はスキャン(scan)計画通信方法およびX線CT(computed tomography)装置に関し、さらに詳しくは、ホスト(host)とスキャナ(scanner)を有しホストから通信されたスキャン計画に基づいてスキャナがスキャンを実行するX線CT装置におけるスキャン計画通信方法、および、ホストからスキャナにスキャン計画を通信するX線CT装置に関する。
X線CT装置では、ホストでスキャン計画を作成し、スキャナでスキャン計画を実行してスキャンデータ(scan data)を収集し、リコンエンジン(reconstruction engine)でスキャンデータから画像を再構成するようになっている。
ホストはコンピュータ(computer)によって構成され、スキャナはガントリ(gantry)およびテーブル(table)によって構成され、リコンエンジンは画像再構成専用のコンピュータによって構成される。ホストからスキャナへのスキャン計画の供給は通信によって行われる(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−89430号公報(第4−5頁、図1−2)
上記のようなX線CT装置では、1つのスキャン計画に基づくスキャンを行った後で、当初のスキャン計画になかったスキャン位置について、例えばフルオロスコピー(Fluoroscopy)等のように、リアルタイム(real time)性が要求されるスキャンを行う場合は、新たなスキャン計画を送信することなく、すでに通信済のスキャン計画をスキャン位置を除いて再利用するようにしている。
その場合、再利用したスキャン計画におけるX線照射量計算値が元のスキャン位置用のものなので、新たなスキャン位置について適正なX線照射量でのスキャンが行われるとは限らない。
そこで、本発明の課題は、リアルタイム性が要求される場合でも適正なX線照射量によるスキャンを可能にするスキャン計画通信方法、および、そのようなスキャン計画通信を行うX線CT装置を実現することである。
(1)上記の課題を解決するためのひとつの観点での発明は、ホストおよびスキャナを有しホストから通信されたスキャン計画に基づいてスキャナがスキャンを実行するX線CT装置におけるスキャン計画通信方法であって、スキャン位置ごとのX線照射量計算値またはX線照射量計算用の元データを計画外のスキャン位置についても一括して通信する、ことを特徴とするスキャン計画通信方法である。
(2)上記の課題を解決するための他の観点での発明は、ホストおよびスキャナを有しホストから通信手段によって通信されたスキャン計画に基づいてスキャナがスキャンを実行するX線CT装置であって、前記通信手段は、スキャン位置ごとのX線照射量計算値またはX線照射量計算用の元データを計画外のスキャン位置についても一括して通信する、ことを特徴とするX線CT装置である。
前記X線照射量計算値がX線管の管電流値であることが、X線照射量を適正に規定する点で好ましい。
前記X線照射量計算用の元データが被検体のX線透視像データであることが、X線照射量の算出を正確に行う点で好ましい。なお、X線照射量計算用の元データは、被検体のX線透視像データに限らず、演算処理された透視像データから得られるデータ列、モデル化された仮想被検体データ、あるいは、低線量による3Dスキャンニングデータ等であってもよい。
前記X線照射量計算値またはX線照射量計算用の元データの通信をスキャン計画の通信と一緒に行うことが、通信回数を少なくする点で好ましい。
前記X線照射量計算値またはX線照射量計算用の元データの通信をスキャン計画の通信に先行して行うことが、X線照射量計算値またはX線照射量計算用の元データの先行準備に対応する点で好ましい。
前記X線照射量計算値またはX線照射量計算用の元データの通信をスキャン計画の通信に遅行して行うことが、X線照射量計算値またはX線照射量計算用の元データの遅行準備に対応する点で好ましい。
前記スキャン計画がスキャン位置に関する計画値を含むことが、スキャン位置を規定する点で好ましい。
前記スキャン計画がチルトスキャンに関する計画値を含むことが、チルトスキャンを規定する点で好ましい。
上記各観点での発明では、スキャン位置ごとのX線照射量計算値またはX線照射量計算用の元データを計画外のスキャン位置についても一括して通信するので、リアルタイム性が要求される場合でも適正なX線照射量によるスキャンを可能にするスキャン計画通信方法、および、そのようなスキャン計画通信を行うX線CT装置を実現することができる。
以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態を説明する。なお、本発明は、発明を実施するための最良の形態に限定されるものではない。図1にX線CT装置の構成を示す。本装置は本発明を実施するための最良の形態の一例である。本装置の構成によって、X線CT装置に関する本発明を実施するための最良の形態の一例が示される。本装置の動作によって、スキャン計画通信方法に関する本発明を実施するための最良の形態の一例が示される。
同図に示すように、本装置は、ガントリ(gantry)100、テーブル200およびオペレータコンソール(operator console)300を有する。ガントリ100は、テーブル200によって搬入される被検体10を、X線照射・検出装置102でスキャン(scan)してスキャンデータ(scan data)を収集する。X線照射・検出装置102はX線管104とX線検出器106を有する。
ガントリ100は所定のスキャン条件でスキャンを行い、テーブル200は所定の部位がスキャンされるように、撮影空間における被検体10の位置決めを行う。位置決めは、内蔵する位置調節機構により、天板202の高さおよびその上のクレードル(cradle)204の水平移動距離を調節することによって行われる。
天板202の高さ調節は、支柱206をベース(base)208との取付部を中心としてスイング(swing)させることによって行われる。支柱206のスイングによって、天板202は上下方向および水平方向に変位する。クレードル204は天板202上で水平方向に変位する。スキャン条件によっては、ガントリ100をチルト(tilt)させた状態でスキャンが行われる。ガントリ100のチルトは、内蔵のチルト機構によって行われる。
オペレータコンソール300は、ガントリ100およびテーブル200にスキャン計画を与えてそれに基づくスキャンを行わせるとともに、ガントリ100からスキャンデータを入力し、それに基づいて画像再構成を行う。すなわち、オペレータコンソール300は、スキャン計画をガントリ100およびテーブル200に供給するホストとしての機能と、スキャンデータから画像を再構成する画像再構成装置としての機能を有する。
これら2つの機能に対応して、オペレータコンソール300は2つのディスプレイ(display)302,304を有する。一方のディスプレイ302はホスト用のディスプレイであり、他方のディスプレイ304は画像再構成装置用のディスプレイである。
図2に、機能面から見た本装置のブロック(block)図を示す。同図に示すように、本装置はホスト110、スキャナ120およびリコンエンジン130を有する。ホスト110は、本発明におけるホストの一例である。スキャナ120は、本発明におけるスキャナの一例である。
ホスト110は、オペレータコンソール300のホスト機能を表す。ホスト110の実体は、オペレータコンソール300に内蔵されたホストコンピュータである。ホストは通信部112を有し、これを通じてスキャナ120にスキャン計画を送信する。通信部112は、本発明における通信手段の一例である。
スキャナ120は、ガントリ100およびテーブル200の機能を表す。スキャナ120は、ホスト110の通信部112に対応する通信部122を有し、これを通じてホストからスキャン計画を受信する。通信部122は、本発明における通信手段の一例である。スキャナ120は受信したスキャン計画に従ってスキャンを実行し、収集したスキャンデータをリコンエンジン130に入力する。
リコンエンジン130は、オペレータコンソール300の画像再構成機能を表す。リコンエンジン130の実体は、オペレータコンソール300に内蔵された画像再構成専用のコンピュータである。
図3に、本装置の動作のフロー(flow)図を示す。同図に示すように、ステップ(step)101で、スカウトスキャン(scout scan)を行う。スカウトスキャンは、X線の照射方向を例えば被検体10の正面方向または側面方向に固定した状態で、被検体10を体軸方向に連続送りしながら透視像を撮影することによって行われる。
次ぎに、ステップ103で、X線照射量計算を行う。X線照射量計算には、スカウトスキャンによって得られた被検体10の透視像データが用いられる。X線照射量はX線管の管電流として求められる。管電流は、被検体10の体軸上の各位置ごとに最適値が求められる。なお、最適値とは、撮影品質の許容範囲内での最小のX線照射量である。
各位置ごとの管電流は、スキャン中のX線管の回転角度に応じて変調されたものとなる。チルトスキャンを行うときはそれに対応した管電流が計算される。透視像データを用いるこのような管電流計算方法は当技術分野において既知であり、オートミリアンペア(auto−mA)と通称される。
次ぎに、ステップ105で、スキャン計画作成を行う。スキャン計画の作成は、本装置の操作者がオペレータコンソール300を使用して行う。操作者は被検体10のスキャン位置を決定し、そこをスキャンするためのスキャン計画を作成する。スキャン計画には、例えば、スキャン位置、チルト角度、管電圧、管電流、スキャンFOV(field of view)等に関する設定値が含まれる。管電流計画値としては上記の計算値が採用される。
次ぎに、ステップ107で、スキャン計画送信を行う。スキャン計画の送信は、通信部112,122を通じてホスト110からスキャナ120に行われる。このとき、計画外のスキャン位置についても管電流計算値が一緒に送信される。
すなわち、例えば、図4に示すように、スキャン計画上は、スキャン位置がZ0であってそれに対応する管電流がmA@Z0であるとすると、これを内容とするスキャン計画を送信するとともに、スキャン計画に付随して、スキャン計画にない複数のスキャン位置Z1,Z2,・・・,Znについても、それらスキャン位置ごとの管電流計算値mA@Z1,mA@Z2,・・・,mA@Znを送信する。
なお、計画上のスキャン位置はZ0に限らず、Z1からZnまでのスキャン位置のいずれであってもよい。また、計画上のスキャン位置は1個所に限らず複数個所であってよい。いずれにせよ、それ以外のスキャン位置が計画外のスキャン位置となる。
次ぎに、ステップ109で、X線照射が指令される。X線照射指令は操作者がオペレータコンソール300上の照射ボタン(button)またはガントリ100に付属する照射ボタンを押すによって行われる。
これによって、ステップ111でスキャンが実行される。スキャンはスキャナ120によりスキャン計画に従って行われる。これによって、例えば図5に示すように、スキャン位置Z0について管電流mA@Z0でスキャンが行われる。
そして、ステップ113で画像再構成が行われ、ステップ115で再構成画像の表示が行われる。画像再構成はリコンエンジン130によって行われ、再構成画像の表示はディスプレイ304によって行われる。
操作者は、ディスプレイ304に表示された再構成画像によって、スキャン計画の実行結果を確認する。結果の如何によっては、追加スキャンが必要になる場合がある。そのような場合は、ステップ117での判断に基づき、ステップ119で、追加スキャンのための位置決めを行う。
これによって、例えば図6に示すように、当初のスキャン計画にないスキャン位置Zxが設定される。このスキャン位置Zxについては、それに対応する管電流計算値mA@Zxがすでにステップ107でホスト110からスキャナ120に送信済である。
したがって、ステップ109でX線照射を指令すると、ステップ111では管電流計算値mA@Zxに基づくスキャンが行われる。すなわち、スキャン位置Zxに最適なX線照射量のスキャンが実行される。
このように、管電流計算値mA@Zxが追加スキャン開始前にホスト110からスキャナ120に送信済なので、追加スキャンは即時に実行することができ、しかも、スキャン位置Zxに最適なX線照射量によりスキャンを行うことができる。したがって、リアルタイム性が要求される場合でも、適正なX線照射量によるスキャンを行うことが可能である。
このため、本装置によりフルオロスコピーを効果的に行うことができる。また、被検体10のバイオプシ(biopsy)を行う際に、所望の部位についてリアルタイムの断層像を得る用途にも、本装置は好適である。さらに、スキャン計画終了後に撮影範囲の前または後の部分についてのスキャン不足が判明したときでも、不足分のスキャン、すなわち、いわゆるワンモア・スキャン(one more scan)を即時に行うことができる。
また、造影撮影を行う場合に、関心領域の造影剤の染まり具合を監視して最適なタイミングでスキャンを開始するときにも、本装置のリアルタイム性が効果的であり、また、造影撮影をいったん終了した後に、最終部分のスキャンをもう一度行う(リピート・ラストグループ:repeat last group)必要があるときにも、本装置のリアルタイム性が大いに役に立つ。
本装置では、X線照射量計算値がX線管の管電流値であるので、X線照射量を適正に規定することができる。なお、ホストからスキャナに送信するものはX線照射量計算用の元データとし、管電流はスキャナに計算させるようにしてもよい。このようにすることより、追加スキャンをチルトスキャンで行う場合への対応が容易になる。その場合、X線照射量計算用の元データを被検体のX線透視像データとすることにより、X線照射量の算出を正確に行うことができる。
なお、X線照射量計算用の元データは、被検体のX線透視像データに限らず、演算処理された透視像データから得られるデータ列、モデル(model)化された仮想被検体データ、または、低線量による3Dスキャンニングデータ等、管電流を算出するのに十分なデータであればよい。あるいは、透視像データを示すファイル(file)名でもよい。さらに、スキャナが最新のスカウト像について管電流算出を行うのであれば、ホストはスキャナに透視像データ等を送る必要はなく、管電流算出に必要なパラメータを送るだけでよい。
本装置では、また、X線照射量計算値またはX線照射量計算用の元データの通信をスキャン計画の通信と一緒に行うので、通信回数を少なくすることができる。なお、X線照射量計算値またはX線照射量計算用の元データの通信をスキャン計画の通信に先行して行うようにしてもよい。これによって、X線照射量計算値またはX線照射量計算用の元データの先行準備に対応することができる。あるいは、X線照射量計算値またはX線照射量計算用の元データの通信をスキャン計画の通信に遅行して行うようにしてもよい。これによって、X線照射量計算値またはX線照射量計算用の元データの遅行準備に対応することができる。
本装置では、さらに、スキャン計画がスキャン位置に関する計画値を含むので、スキャン位置を規定することができる。また、スキャン計画がチルトスキャンに関する計画値を含むので、チルトスキャンを規定することができる。
本発明を実施するための最良の形態の一例のX線CT装置の構成を示す図である。 本発明を実施するための最良の形態の一例のX線CT装置の機能面でのブロック図である。 本発明を実施するための最良の形態の一例のX線CT装置の動作のフロー図である。 スキャン位置と管電流の組み合わせを示す図である。 スキャン計画によるスキャンを示す図である。 スキャン計画外のスキャンを示す図である。
符号の説明
100 ガントリ
200 テーブル
300 オペレータコンソール
110 ホスト
120 スキャナ
130 リコンエンジン
112,122 通信部

Claims (16)

  1. ホストおよびスキャナを有しホストから通信されたスキャン計画に基づいてスキャナがスキャンを実行するX線CT装置におけるスキャン計画通信方法であって、
    スキャン位置ごとのX線照射量計算値またはX線照射量計算用の元データを計画外のスキャン位置についても一括して通信する、
    ことを特徴とするスキャン計画通信方法。
  2. 前記X線照射量計算値がX線管の管電流値である、
    ことを特徴とする請求項1に記載のスキャン計画通信方法。
  3. 前記X線照射量計算用の元データが被検体のX線透視像データである、
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のスキャン計画通信方法。
  4. 前記X線照射量計算値またはX線照射量計算用の元データの通信をスキャン計画の通信と一緒に行う、
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1つに記載のスキャン計画通信方法。
  5. 前記X線照射量計算値またはX線照射量計算用の元データの通信をスキャン計画の通信に先行して行う、
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1つに記載のスキャン計画通信方法。
  6. 前記X線照射量計算値またはX線照射量計算用の元データの通信をスキャン計画の通信に遅行して行う、
    ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のうちのいずれか1つに記載のスキャン計画通信方法。
  7. 前記スキャン計画がスキャン位置に関する計画値を含む、
    ことを特徴とする請求項4ないし請求項6のうちのいずれか1つに記載のスキャン計画通信方法。
  8. 前記スキャン計画がチルトスキャンに関する計画値を含む、
    ことを特徴とする請求項4ないし請求項7のうちのいずれか1つに記載のスキャン計画通信方法。
  9. ホストおよびスキャナを有しホストから通信手段によって通信されたスキャン計画に基づいてスキャナがスキャンを実行するX線CT装置であって、
    前記通信手段は、スキャン位置ごとのX線照射量計算値またはX線照射量計算用の元データを計画外のスキャン位置についても一括して通信する、
    ことを特徴とするX線CT装置。
  10. 前記X線照射量計算値がX線管の管電流値である、
    ことを特徴とする請求項9に記載のX線CT装置。
  11. 前記X線照射量計算用の元データが被検体のX線透視像データである、
    ことを特徴とする請求項9または請求項10に記載のX線CT装置。
  12. 前記通信手段が、前記X線照射量計算値またはX線照射量計算用の元データの通信をスキャン計画の通信と一緒に行う、
    ことを特徴とする請求項9ないし請求項11のうちのいずれか1つに記載のX線CT装置。
  13. 前記通信手段が、前記X線照射量計算値またはX線照射量計算用の元データの通信をスキャン計画の通信に先行して行う、
    ことを特徴とする請求項9ないし請求項11のうちのいずれか1つに記載のX線CT装置。
  14. 前記通信手段が、前記X線照射量計算値またはX線照射量計算用の元データの通信をスキャン計画の通信に遅行して行う、
    ことを特徴とする請求項9ないし請求項11のうちのいずれか1つに記載のX線CT装置。
  15. 前記スキャン計画がスキャン位置に関する計画値を含む、
    ことを特徴とする請求項12ないし請求項14のうちのいずれか1つに記載のX線CT装置。
  16. 前記スキャン計画がチルトスキャンに関する計画値を含む、
    ことを特徴とする請求項12ないし請求項15のうちのいずれか1つに記載のX線CT装置。
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