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

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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