JP2008036275A

JP2008036275A - Ｘ線ｃｔ装置

Info

Publication number: JP2008036275A
Application number: JP2006216983A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Oshima; 規志大島
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2006-08-09
Filing date: 2006-08-09
Publication date: 2008-02-21

Abstract

【課題】本スキャン開始のタイミングが与えられた時点から、本スキャンを開始するまでに要する時間を削減させることが可能なＸ線ＣＴ装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線ＣＴ装置は、プレップスキャンを実行することで得られた監視用画像上に設定された関心領域（ＲＯＩ）内のＣＴ値の変位に基づいて、本スキャンを開始するタイミングを計る。プレップスキャン時においては、寝台３１を助走距離分ずらして配置し、Ｘ線コリメータ１３のスリットの位置を、寝台３１をずらした方向にずらして配置する。本スキャン時は、寝台３１を、助走距離分ずらした位置から移動させて、ヘリカルスキャンを実行する。これにより、本スキャン開始のタイミングが与えられた時点から、本スキャン開始までに要する時間を削減することができる。
【選択図】図１

Description

この発明はＸ線ＣＴ装置に関し、特に、造影検査などの撮影において、所定のタイミングでスキャンすることで、造影材の陰影を含んだ画像を再構成する技術に関する。

いわゆる造影検査において、点滴又は血管注射によって被検体の血管内に注入された造影剤は血流に乗って体内を移動し、目的臓器に達する。造影剤が浸透する際の造影効果の有無もしくは程度の違いの観察、造影部位の形状の観察などにより、病変又は臓器の異常を発見することが可能になる。しかしながら、造影剤は流動性を有しており、血流に乗って迅速に移動して拡散するので、経過時間とともに目的臓器から流れ去ってしまう。このため、造影剤の濃度が減少し、造影効果が減少するという欠点がある。また、造影剤が目的の臓器に到達するまでの所要時間や造影効果の程度には個人差がある。

Ｘ線ＣＴ装置の造影剤撮影では、造影剤注入後に造影剤が目的臓器に流入しているタイミングを計ってスキャン（以下、「本スキャン」と称する場合がある）を開始することで撮影し、画像データを取得することが重要である。そのため、従来においては、次のような手法が採られている。

すなわち、本スキャンの前に、造影剤が注入された被検体の関心領域の造影剤濃度の変化を観察するためのスキャン（以下、「プレップスキャン」又は「準備スキャン」と称する場合がある）を実行する。このプレップスキャン（準備スキャン）は、被検体のＸ線投影データを収集しながら同時に画像再構成を行い、スキャンを行ないながら画像を表示するスキャン方法である。そして、このプレップスキャンにより得られた画像に基づいて、関心領域の造影剤の濃度を判断し、造影剤濃度がある程度高くなった時点で、プレップスキャンを中止して本スキャン（ヘリカルスキャン）を開始することが行われている。関心領域の造影剤濃度は、撮影技師が判断する場合のほか、画像処理により自動的に判断することも行われている。

また、造影剤濃度を自動的に判断する場合に、撮影技師などにより指定された関心領域内についてのＣＴ値に基づいて造影剤濃度を判断することも行われている。さらには、自動的に判断した造影剤濃度が閾値以上になると、自動的に本スキャン（ヘリカルスキャン）を開始する機能も実現されている。

被検体に造影剤を注入した直後においては、関心領域には造影剤は流入しないため、関心領域内におけるＣＴ値は低い。さらに時間が経過すると、造影剤が関心領域に流入してＣＴ値が変化（増加）する。この関心領域のＣＴ値が所定の閾値を超えると、目的臓器にも造影剤が流入していると考えられ、この時点で本スキャン（ヘリカルスキャン）を開始するタイミング信号を発生するようにしている。これにより、自動的に本スキャンが開始され、造影剤が目的臓器に流入した時期に撮影を開始することが可能となる。

ここで、プレップスキャンから本スキャン開始までに行われる、従来技術（例えば特許文献１）に係るＸ線ＣＴ装置の制御について図６を参照して説明する。図６は、従来技術に係るＸ線ＣＴ装置の制御を説明するための図である。

図６（ａ）に示すように、寝台３１に被検体Ｐを載置する。図中、撮影領域Ｓは、本スキャン（ヘリカルスキャン）によって撮影を行う領域である。また、プレップスキャン撮影位置Ｔは、プレップスキャンによって撮影を行って、造影剤の濃度の変化を観察する位置である。図６に示す例では、撮影領域Ｓの端部をプレップスキャン撮影位置Ｔとしている。

まず、プレップスキャンを行なう場合、図６（ａ）に示すように、寝台３１に被検体Ｐを載置し、プレップスキャン撮影位置ＴにＸ線ビームが曝射されるように、寝台３１を移動させる。その状態でＸ線管球１２からＸ線ビームを曝射する。Ｘ線管球１２から曝射されたＸ線ビームは、所定幅のスリット（開口部）が設けられたＸ線コリメータ１３によって、被検体Ｐのプレップスキャン撮影位置Ｔに案内される。そして、被検体を透過したＸ線ビームはＸ線検出器１４によって検出される。

そして、造影剤を被検体Ｐに注入し、プレップスキャンを行なうことで、プレップスキャン撮影位置Ｔにおける断層像画像を取得し、関心領域内の造影剤の濃度（ＣＴ値）の変化を監視する。そして、関心領域内のＣＴ値が閾値以上になると、本スキャン（ヘリカルスキャン）の開始を示すタイミング信号を発生するようになっている。

ヘリカルスキャンを行なう場合、寝台３１の移動速度が一定になってからＸ線投影データを収集する必要がある。そのため、本スキャン開始のタイミング信号が発生すると、本スキャン（ヘリカルスキャン）を開始するために、図６（ｂ）に示すように、図示しない制御部の制御の下、寝台３１を助走距離Ｌだけ、撮影方向Ｘ（スライス方向）とは逆の方向に移動させる。この助走距離Ｌは、ヘリカルスキャンを実行するために寝台３１を加速して、寝台３１の移動速度を一定にするための距離である。

寝台３１を助走距離Ｌだけ移動させた後、制御部の制御の下、寝台３１を折り返し、撮影方向Ｘ（スライス方向）に加速しながら移動させ、撮影領域Ｓから本スキャン（ヘリカルスキャン）を開始し、撮影領域Ｓ内の画像データを取得する。

特開平１０−１２７６２１号公報

以上のように、従来技術に係るＸ線ＣＴ装置によると、本スキャン開始を示すタイミング信号が与えられた時点から本スキャンが開始されるまでの間に、寝台３１を助走距離Ｌだけ、撮影方向Ｘ（スライス方向）とは逆の方向に移動させ、その後、寝台３１を撮影方向Ｘに加速しながら移動させ、撮影領域Ｓを撮影することになる。

しかしながら、上記のようにＸ線管球１２の曝射や寝台３１の移動を制御すると、助走距離Ｌだけ寝台３１を撮影方向Ｘ（スライス方向）とは逆の方向に移動させるための時間が必要になる。その結果、その時間分、撮影領域Ｓをスキャンする本スキャン開始のタイミングが与えられた時点から、実際に本スキャンが開始されるまでの間に、ずれが生じるという問題がある。そのため、本スキャンの開始が遅れてしまい、造影撮影のタイミングが遅れてしまう問題がある。

この発明は上記の問題を解決するものであり、本スキャン開始のタイミングが与えられた時点から、本スキャンを開始するまでに要する時間を削減することが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、Ｘ線源と、前記Ｘ線源から曝射されたＸ線ビームを被検体に案内する所定幅のスリットが設けられたＸ線コリメータと、前記被検体を載置する寝台と、前記Ｘ線源と対向配置されたＸ線検出器と、ヘリカルスキャンを行なうために前記Ｘ線検出器と前記被検体との位置関係を変える駆動機構と、造影剤が投与された被検体に対して関心領域内のＣＴ値を取得するプレップスキャンを実行し、前記ＣＴ値の変化に基づいて、本スキャンの開始タイミングを判定するスキャン制御手段と、を有し、前記スキャン制御手段は、前記プレップスキャン実行時におけるＸ線検出器の位置が、前記本スキャンの開始位置から助走距離分離れるように前記駆動機構を制御し、かつ、プレップスキャン位置にＸ線ビームが曝射されるように前記Ｘ線コリメータの位置を制御することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。

請求項２に記載の発明は、Ｘ線源と、前記Ｘ線源から曝射されたＸ線ビームを被検体に案内する所定幅のスリットが設けられたＸ線コリメータと、前記被検体を載置する寝台と、前記Ｘ線源と対向配置されたＸ線検出器と、ヘリカルスキャンを行なうために前記Ｘ線検出器と前記被検体との位置関係を変える駆動機構と、造影剤が投与された被検体に対して関心領域内のＣＴ値を取得するプレップスキャンを実行し、前記ＣＴ値の変化に基づいて、本スキャンの開始タイミングを判定するスキャン制御手段と、を有し、前記スキャン制御手段は、前記プレップスキャンから前記本スキャンに移行する際の前記駆動機構による移動距離が短くなるように、前記Ｘ線コリメータのスリットの開口部を片側に寄せるように前記Ｘ線コリメータの位置を制御することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。

この発明によると、プレップスキャン実行時におけるＸ線検出器の位置が、本スキャンの開始位置から助走距離分離れるように駆動機構を制御し、かつ、プレップスキャン位置にＸ線ビームが曝射されるようにＸ線コリメータの位置を制御することで、本スキャン開始のタイミングが与えられた時点で、寝台を助走距離分ずらす必要がないため、その分、本スキャンを開始するまでに要する時間を削減することが可能となる。

この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成について図１から図３を参照して説明する。図１は、この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図である。図２及び図３は、この発明の実施形態に係るＸ線コリメータの設置位置を示す図である。まず、図１を参照して第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の全体の構成を説明し、次に、図２及び図３を参照してＸ線コリメータの設置位置について説明する。

この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、プレップスキャンを実行することで得られた監視用画像上に設定された関心領域（ＲＯＩ）内のＣＴ値の変位に基づいて、本スキャンを開始するタイミングを計る。そして、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、所定幅のスリットが形成されたＸ線コリメータの配置位置と、寝台の配置位置の制御に特徴がある。プレップスキャン時においては、寝台を助走距離分ずらして配置しておく。さらに、プレップスキャン時と本スキャン時とで、Ｘ線コリメータのスリット（開口部）の配置位置を変えることで、本スキャン開始のタイミングが与えられた時点から、本スキャンを開始するまでに要する時間を削減することができる。以下、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の各部について説明する。

第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、架台装置１、コンソール部２、及び寝台装置３を備えて構成されている。架台装置１は、Ｘ線管球及びＸ線検出器を格納した回転架台（ガントリ）を備え、被検体に関するＸ線投影データを収集する。そのＸ線投影データはコンソール部２に出力され、画像再構成処理などの処理に供される。また、寝台装置３は、被検体を載置するための寝台３１を備えている。

架台装置１には、Ｘ線管球１２と、そのＸ線管球１２と対になるＸ線検出部１４が設けられている。Ｘ線検出器１４は、検出素子を互いに直交する２方向（スライス方向（体軸方向）とチャンネル方向（円周方向））それぞれにアレイ状に複数子配列し、これにより２次元のＸ線検出器を構成している。このようなＸ線検出器１４を用い、１回のスキャンで複数スライスのＸ線投影データを同時に収集するようなスキャン方法を、「マルチスライススキャン」と称する。

また、高電圧発生部１１は、スキャン制御部２１からの制御信号に従って、Ｘ線を照射させるための高電圧をＸ線管球１２に供給する。

Ｘ線検出器１４にはデータ収集部（ＤＡＳ）１５が設けられている。データ収集部１５は、Ｘ線検出器１４の各検出素子と同様にアレイ状に配列されたデータ収集素子を有し、Ｘ線検出器１４により検出されたＸ線（検出信号）を、スキャン制御部２１から出力されたデータ収集制御信号に対応させて収集する。この収集されたデータがＸ線投影データとなる。そして、データ収集部１５は、Ｘ線検出器１４の各チャンネルの電流信号を電圧に変換し、増幅し、デジタル信号に変換する。

そして、Ｘ線管球１２から曝射されたＸ線ビームは、所定幅のスリット（開口部）が設けられたＸ線コリメータ１３を介して被検体に照射される。そして、被検体を透過したＸ線ビームはＸ線検出器１４で検出され、その検出信号はデータ収集部１５で増幅され、デジタル信号に変換されてＸ線投影データとして収集される。Ｘ線管球１２、Ｘ線コリメータ１３、Ｘ線検出器１４、及びデータ収集部１５は、回転架台（図示しない）に一体的に固定されている。

架台駆動部４は、スキャン制御部２１から出力された架台制御信号に基づいて、回転架台（図示しない）を回転させる。これにより、回転架台は回転中心を中心として回転させられる。

前処理部２２は、データ収集部１５で検出されたデータに対して、感度補正やＸ線強度補正などを施す。前処理部２２にて感度補正などの処理が施されたＸ線投影データは、再構成処理部２３に出力される。

再構成処理部２３は、前処理部２２にて補正処理が施されたＸ線投影データを逆投影処理することにより、画像データを再構成する。これにより、被検体の断層像データが生成される。再構成処理部２３から出力された画像データは、画像記憶部２４にて一時的に保持される。また、Ｘ線投影データに対して補間処理を行う場合は、３６０度補間法又は１８０度補間法（対向データ補間法）などの公知の補間法により、目的のスライス位置におけるＸ線投影データを求める。

画像処理部２５は、入力装置（図示しない）にて入力された操作者の指示に従って、画像データに対して様々な画像処理を施す。画像処理部２５は、例えば、ボリュームレンダリング処理やＭＰＲ処理などを施して３次元画像データやＭＰＲ画像データ（任意断面の画像データ）を生成して表示制御部２６に出力する。表示制御部２６は、画像処理部２５から出力された画像データに基づく画像を、液晶ディスプレイやＣＲＴなどの表示部２７に表示させる。

スキャン制御部２１は、スキャンに際して、回転架台を一定の速度で安定的に回転させるために架台制御部４に回転制御信号を供給する。また、スキャン制御部２１は、Ｘ線発生を制御するＸ線発生制御信号を高電圧発生部１１に出力し、Ｘ線の検出のタイミングを示す検出制御信号をデータ収集部１５に出力する。

寝台３１は、被検体を載置するための寝台天板と、寝台天板を支持する寝台基台とを備えている。寝台天板は、寝台駆動部３２により被検体の体軸方向（スライス方向）に移動可能となっている。寝台基台は、寝台駆動部３２により寝台天板を上下方向に移動させることが可能となっている。なお、この実施形態では、寝台駆動部３２がこの発明の「駆動機構」に相当する。

また、入力装置（図示しない）は、操作者が例えば本スキャン条件やプレップスキャン条件（準備スキャン条件）などの様々な情報や各種の指示を入力するために設けられている。

以上のように構成されたＸ線ＣＴ装置は、スキャン制御部２１の制御の下で、回転架台を回転させながらＸ線投影データを収集する。そして、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、プレップスキャンを実行することで本スキャンを開始するタイミングを計り、適切なタイミングで本スキャンを実行する。

なお、プレップスキャンに先だって、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、ヘリカルピッチなど）、本スキャン条件（ヘリカルスキャン条件）、ＣＴ値の閾値の設定が行われる。これらの条件は、図示しない記憶部に記憶される。これらの条件は、図示しない入力装置を用いて操作者によって入力される。本スキャン条件（ヘリカルスキャン条件）には、管電圧、管電流、スキャン時間、ヘリカルピッチ、被検体に対して断層像を得たい撮影領域の範囲を示す情報などが含まれる。

（プレップスキャン）
プレップスキャン（準備スキャン）を実行する場合、スキャン制御部２１の制御の下、プレップスキャン条件に従って、プレップスキャンが行なわれる。つまり、位置決めされたスライスに関してＸ線管球１２及びＸ線検出器１４が被検体の周囲を連続的に回転しながら、プレップスキャン条件に従ってＸ線管球１２からＸ線が発生され、データ収集が繰り返される。

ここで、プレップスキャン時における寝台３１とＸ線コリメータ１３の配置位置について図２を参照して説明する。図２（ａ）には、プレップスキャン実行時における寝台３１とＸ線コリメータ１３の配置位置を示している。なお、Ｘ線コリメータ１３のスリット（開口部）は、Ｘ線ビームを曝射するＸ線管球１２の焦点を含むＸ線パスを中心軸Ｏとして、左右非対称に運動可能なように構成されている。プレップスキャンを実行する場合、Ｘ線検出器１４の撮影方向Ｘ（スライス方向）における中心を通る中心軸Ｏから、寝台３１の助走距離Ｌ分、寝台３１を撮影方向Ｘとの逆の方向に配置する。この助走距離Ｌは、ヘリカルスキャンを実行するために寝台３１を加速して、寝台３１の移動速度を一定にするための距離である。

そして、スキャン制御部２１の制御の下、所定幅のスリット（開口部）が形成されたＸ線コリメータ１３のスリットの位置を変えることで、スリットを、寝台３１をずらした方向（撮影方向Ｘの逆方向）に配置する。図２（ａ）に示す例では、Ｘ線コリメータ１３のスリットを矢印Ｙ１の方向に移動させる。この移動量は、寝台３１の助走距離Ｌに相当する。

Ｘ線コリメータ１３のスリット（開口部）の位置を矢印Ｙ１の方向に移動させたことにより、Ｘ線管球１２から曝射されたＸ線ビームは、Ｘ線コリメータ１３のスリットを通って被検体Ｐのプレップスキャン撮影位置Ｔに照射される。これにより、プレップスキャン撮影位置Ｔの断層像画像が得られる。

なお、プレップスキャン撮影位置Ｔは、操作者によって指定される位置である。この実施形態では、プレップスキャン撮影位置Ｔは、本スキャンが行われる撮影領域Ｓの端部に設定されているが、本スキャンが行なわれる領域とは異なる位置に設定してもよい。

このように、プレップスキャン時において寝台３１の位置をずらし、Ｘ線コリメータ１３のスリット（開口部）の配置位置をずらしておくことで、本スキャンのタイミング信号が与えられると、そのタイミングで、寝台３１を加速することができるため、本スキャンのタイミング信号が与えられた時点から、本スキャンを開始するまでに要する時間を削減することができる。

ただし、プレップスキャン時において、撮影方向Ｘ（スライス方向）の逆方向に予め寝台３１を移動させておくことが可能な距離には限界がある。この移動可能な距離について、図２（ｂ）を参照して説明する。

撮影方向Ｘ（スライス方向）とは逆の方向に移動させることが可能な距離は、Ｘ線検出器１４の撮影方向Ｘ（スライス方向）における幅と、Ｘ線管球１２とＸ線検出器１４との間の距離に依存する。

例えば、被検体Ｐが、Ｘ線管球１２とＸ線検出器１４との中間に載置されている場合、予め移動可能な距離は、以下の式で表される。
予め移動可能な距離＝幅Ａ÷（Ａ／２）÷（Ｂ／２）＝４／Ｂ
但し、
幅Ａ：Ｘ線検出器１４の撮影方向Ｘ（スライス方向）における幅
幅（Ａ／２）：Ｘ線検出器１４の半分の幅
距離Ｂ：Ｘ線管球１２とＸ線検出器１４との間の距離
距離（Ｂ／２）：Ｘ線管球１２とＸ線検出器１４との中心位置から、Ｘ線管球１２又はＸ線検出器１４までの距離

なお、本スキャン（ヘリカルスキャン）を行うことで、撮影領域Ｓの端部であるプレップスキャン撮影位置Ｔから断層像画像データを生成する場合は、そのプレップスキャン撮影位置Ｔにおける断層像画像データを再構成するために必要なＸ線投影データを取得するための距離αだけ余分に、寝台３１を撮影方向Ｘの逆方向に移動させる。例えば、３６０度補間法や１８０度補間法によって、プレップスキャン撮影位置Ｔの断層像画像データを生成する場合は、その補間に必要なＸ線投影データを取得するための距離だけ余分に、寝台３１を撮影方向Ｘの逆方向に移動させる。

そして、プレップスキャンと並行して、スキャン制御部２１は、再構成処理部２３を制御して、プレップスキャンにより得られたＸ線投影データから断層像画像データ（以下、「監視用画像データ」と称する場合がある）を再構成させる。スキャン制御部２１は、このプレップスキャンによって得られた監視用画像を表示部２７に表示させる。

そして、スキャン制御部２１は、プレップスキャンを実行することで得られた監視用画像データから、事前に設定された監視用ＲＯＩ内の複数画素のＣＴ値を抽出する。例えば、スキャン制御部２１は、監視用ＲＯＩ内の複数画素のＣＴ値の和を求めたり、その平均値を求めたりする。スキャン制御部２１は、この監視用ＲＯＩ内のＣＴ値の変化に基づいて、本スキャンを開始するタイミングを求める。

そして、スキャン制御部２１は、プレップスキャンに先だって設定されたＣＴ値の閾値と、監視用ＲＯＩ内のＣＴ値とを比較し、監視用ＲＯＩ内のＣＴ値が閾値以上となったか否かを判断する。

監視用ＲＯＩ内のＣＴ値が閾値以上になった場合、造影剤が目的臓器内に流入してきたと考えられるため、スキャン制御部２１は、プレップスキャンを中止し、本スキャン条件に従って本スキャンを実行する。

一方、監視用ＲＯＩ内のＣＴ値が閾値未満の場合は、スキャン制御部２１は、プレップスキャンを継続して実行する。そして、監視用ＲＯＩ内のＣＴ値が閾値以上になったと判断するまで、スキャン制御部２１はプレップスキャンを継続して実行する。

（本スキャン（ヘリカルスキャン））
ヘリカルスキャンによりスキャンを行なう場合、スキャン制御部２１は、図示しない入力装置を用いて入力されたスライス厚、回転速度等のヘリカルスキャン条件のうち、回転速度、スライス厚、及びファン角度等を架台・寝台制御信号として架台駆動部４及び寝台駆動部３２に対して出力する。また、スキャン制御部２１は、Ｘ線ビーム発生を制御するＸ線ビーム発生制御信号を高電圧発生部１１に対して出力する。さらに、スキャン制御部２１は、Ｘ線ビームの検出のタイミングを示す検出制御信号をデータ収集部１５に対して出力する。

ここで、本スキャン時（ヘリカルスキャン時）におけるＸ線コリメータ１３の配置位置について図３を参照して説明する。例えば、図３（ａ）に示すように、本スキャンを実行する場合、スキャン制御部２１の制御の下、Ｘ線コリメータ１３のスリットを撮影方向Ｘ（スライス方向）と同じ方向（矢印Ｙ２の方向）に移動させ、中心軸Ｏを軸として対称となるようにスリットを配置する。つまり、スキャン制御部２１の制御の下、Ｘ線コリメータ１３のスリットを片側に寄せて、中心軸Ｏを軸として対称となるようにスリットを配置する。

また、図３（ｂ）に示すように、Ｘ線コリメータ１３のスリット（開口部）の幅を広げて、中心軸Ｏを軸として対称となるようにスリットを配置してもよい。

そして、寝台駆動部３２は、スキャン制御部２１から出力された寝台移動信号に基づいて、図示しない回転架台の１回転当たりの寝台３１の移動量を求め、この移動量で寝台３１を移動させる。そして、Ｘ線ビーム発生制御信号に対応させて、高電圧発生部１１は高電圧を発生する。これにより、Ｘ線管球１２からＸ線ビームが曝射されるとともに、寝台３１が寝台駆動部３２により移動させられ、Ｘ線管球１２の被検体に対する相対的な軌跡が螺旋状となるような所謂ヘリカルスキャンにより撮像が開始される。そして、データ収集制御信号がスキャン制御部２１により出力されると、データ収集部１５は、このデータ収集制御信号に対応させてＸ線検出器１４からＸ線ビームを検出し、この検出したＸ線ビーム（実際にはＸ線投影データ）を前処理部２２に供給する。

なお、寝台３１を移動させてヘリカルスキャンを行なう他、Ｘ線管球１２やＸ線検出器１４などを備えた回転架台（図示しない）を被検体の体軸方向（スライス方向）に移動させることで、ヘリカルスキャンを実行してもよい。

スキャン制御部２１は、ＣＰＵなどの信号処理装置と、ＲＯＭ、ＲＡＭなどの記憶装置とを備えて構成し、その記憶装置に記憶されている制御プログラムをＣＰＵが実行することで、Ｘ線ＣＴ装置の動作を制御する。

（動作）
次に、この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置による一連の動作について、図４を参照して説明する。図４は、この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置による一連の動作を示すフローチャートである。

（ステップＳ０１）
まず、プレップスキャンを実行するために、スキャン制御部２１の制御の下、寝台３１を助走距離Ｌ分、撮影方向Ｘ（スライス方向）とは逆の方向に移動させる。この助走距離Ｌは、上記式で表される移動可能な距離の制限を受ける。また、この実施形態では、図２（ａ）に示すように、撮影領域Ｓの端部（プレップスキャン撮影位置Ｔ）をプレップスキャンによって撮影する位置とする。

（ステップＳ０２）
次に、寝台３１の移動に対応させて、スキャン制御部２１の制御の下、Ｘ線コリメータ１３のスリット（開口部）を撮影方向Ｘ（スライス方向）とは逆の方向に配置する。例えば、図２（ａ）に示すように、Ｘ線コリメータ１３のスリットを矢印Ｙ１の方向（撮影方向Ｘとは逆の方向）に移動させる。Ｘ線コリメータ１３のスリットの位置を移動させる距離は、寝台３１の移動距離に相当する。

（ステップＳ０３）
次に、スキャン制御部２１の制御の下、プレップスキャン条件に従って、プレップスキャンを実行する。Ｘ線コリメータ１３のスリットは、図２（ａ）に示すように、寝台３１が移動させられた方向（矢印Ｙ１の方向）にずらされて配置しているため、Ｘ線管球１２から曝射されたＸ線ビームは、そのずらされた位置に配置されたＸ線コリメータ１３のスリットを通過して、被検体Ｐのプレップスキャン撮影位置Ｔに照射される。そして、被検体Ｐを透過したＸ線ビームはＸ線検出器１４によって検出される。

そして、プレップスキャンと並行して、スキャン制御部２１は、再構成処理部２３を制御して、プレップスキャンにより得られたＸ線投影データから監視用画像データを再構成させる。

（ステップＳ０４）
そして、スキャン制御部２１は、プレップスキャンにより得られた監視用画像を表示部２７に表示させる。

（ステップＳ０５）
そして、スキャン制御部２１は、監視用画像に設定された監視用ＲＯＩ内のＣＴ値を監視する。

（ステップＳ０６、ステップＳ０７）
そして、スキャン制御部２１が、監視用ＲＯＩ内のＣＴ値が閾値以上になったと判断した場合（ステップＳ０６、Ｙｅｓ）、スキャン制御部２１は、プレップスキャンを終了する（ステップＳ０７）。

（ステップＳ０８）
そして、本スキャン（ヘリカルスキャン）を実行するために、スキャン制御部２１の制御の下、Ｘ線コリメータ１３のスリット（開口部）を撮影方向Ｘ（スライス方向）と同じ方向に移動させる。例えば、図３（ａ）に示すように、Ｘ線コリメータ１３のスリットを矢印Ｙ２の方向（撮影方向Ｘと同じ方向）に移動させ、中心軸Ｏを軸として対称となるようにスリットを配置する。つまり、スキャン制御部２１の制御の下、Ｘ線コリメータ１３のスリットを片側に寄せて、中心軸Ｏを軸として対象となるようにスリットを配置する。

（ステップＳ０９）
そして、スキャン制御部２１は、本スキャン条件（ヘリカルスキャン条件）に従って本スキャン（ヘリカルスキャン）を開始し、撮影領域ＳのＸ線投影データを取得する。

具体的には、スキャン制御部２１は、このヘリカルスキャン条件のうち、回転速度、スライス厚、及びファン角等を架台・寝台制御信号として架台駆動部４及び寝台駆動部３２に出力する。そして、架台駆動部４は、スキャン制御部２１から出力された制御信号に基づいて回転架台を所定の回転速度で回転させる。寝台駆動部３２はスキャン制御部２１から出力された制御信号に基づいて回転架台の１回転あたりの寝台３１の移動量を求め、この移動量で寝台３１を移動させる。

寝台３１は、助走距離Ｌ分、撮影方向Ｘ（スライス方向）とは逆の方向に配置されているため、監視用ＲＯＩ内のＣＴ値が閾値以上になると、その位置から寝台３１を加速して撮影方向Ｘに移動させることができる。

そして、スキャン制御部２１は、架台駆動部４及び寝台駆動部３２に対して診断開始を指示するとともに、Ｘ線ビーム発生を制御するＸ線ビーム発生制御信号を高電圧発生部１１に対して出力する。そして、Ｘ線ビーム発生制御信号に対応させて、高電圧発生部１１は高電圧を発生する。

これにより、Ｘ線管球１２からＸ線ビームが曝射されるとともに、寝台３１が寝台駆動部３２により移動させられ、Ｘ線管球１２の被検体に対する相対的な軌跡がらせん状となるような所謂ヘリカルスキャンによる診断が開始される。そして、データ収集制御信号がスキャン制御部２１により出力されると、データ収集部１５は、このデータ収集制御信号に対応させてＸ線検出器１４からＸ線ビームを検出し、この検出したＸ線ビーム（実際にはＸ線投影データ）を前処理部２２に供給する。

一方、監視用ＲＯＩ内のＣＴ値が閾値未満の場合は（ステップＳ０６、Ｎｏ）、スキャン制御部２１は、プレップスキャンを継続して実行する。つまり、監視用ＲＯＩ内のＣＴ値が閾値以上になるまで、ステップＳ０１からステップＳ０６を繰り返して実行する。

以上のように、プレップスキャン時に、寝台３１を助走距離Ｌ分、撮影方向Ｘとは逆の方向に配置しておくことにより、本スキャン開始のタイミングが与えられた時点で、そのずらした位置から寝台３１を加速すれば良いことになる。これにより、本スキャン開始のタイミングが与えられた時点で、寝台３１を撮影方向Ｘとは逆の方向に助走距離Ｌ分、移動させ、それから、寝台３１を加速しながら撮影方向Ｘに移動させる必要がなくなる。このように、本スキャン開始のタイミングが与えられた時点で、寝台３１を助走距離Ｌ分ずらす必要がないため、その分、本スキャンを開始するまでに要する時間を削減することが可能となる。これにより、遅滞なく本スキャンを開始することができ、所望のタイミングで造影撮影を行うことが可能となる。

（変形例）
次に、上記実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の変形例について、図５を参照して説明する。図５は、変形例に係るＸ線コリメータの設置位置を示す図である。

上記実施形態では、プレップスキャン時において、Ｘ線コリメータ１３のスリット（開口部）を、寝台３１をずらした方向（撮影方向Ｘとは逆の方向）に移動させたが、撮影方向Ｘと同じ方向に移動させてもよい。例えば、プレップスキャンにおいて、撮影領域Ｓとは異なる位置の断層像画像データを取得して、造影剤の濃度（ＣＴ値）を監視する場合などに、撮影方向Ｘと同じ方向にＸ線コリメータ１３のスリットを移動させ、撮影領域Ｓとは異なる位置の断層像画像データを取得する。

例えば、図５に示すように、プレップスキャン時において、寝台３１を撮影方向Ｘ（スライス方向）とは逆の方向に助走距離Ｌ分、移動させ、Ｘ線コリメータ１３のスリット（開口部）を撮影方向Ｘ（矢印Ｙ２の方向）に移動させる。そして、プレップスキャンによってプレップスキャン撮影位置Ｔの断層像画像データを取得し、スキャン制御部２１は、断層像画像に設定された関心領域（ＲＯＩ）内の造影剤の濃度（ＣＴ値）を監視する。

そして、本スキャン開始のタイミングが与えられると、スキャン制御部２１の制御の下、Ｘ線コリメータ１３のスリットを撮影方向Ｘ（スライス方向）とは逆の方向に移動させ、中心軸Ｏを軸として対称となるようにスリットを配置する。さらに、スキャン制御部２１の制御の下、寝台３１を加速して撮影方向Ｘ（スライス方向）に移動させながら、Ｘ線管球１２からＸ線ビームを照射させることで、ヘリカルスキャンを実行する。

以上のようにＸ線コリメータ１３のスリットを配置した場合であっても、上記実施形態と同様に、本スキャン開始のタイミングが与えられた時点で、寝台３１を助走距離Ｌ分ずらす必要がないため、その分、本スキャンを開始するまでに要する時間を削減することが可能となる。これにより、遅滞なく本スキャンを開始することができ、所望のタイミングで造影撮影を行うことが可能となる。

この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図である。この発明の実施形態に係るＸ線コリメータの設置位置を示す図である。この発明の実施形態に係るＸ線コリメータの設置位置を示す図である。この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置による一連の動作を示すフローチャートである。変形例に係るＸ線コリメータの設置位置を示す図である。従来技術に係るＸ線ＣＴ装置の制御を説明するための図である。

符号の説明

１２Ｘ線管球
１３Ｘ線コリメータ
１４Ｘ線検出器
２１スキャン制御部
３１寝台

Claims

Ｘ線源と、
前記Ｘ線源から曝射されたＸ線ビームを被検体に案内する所定幅のスリットが設けられたＸ線コリメータと、
前記被検体を載置する寝台と、
前記Ｘ線源と対向配置されたＸ線検出器と、
ヘリカルスキャンを行なうために前記Ｘ線検出器と前記被検体との位置関係を変える駆動機構と、
造影剤が投与された被検体に対して関心領域内のＣＴ値を取得するプレップスキャンを実行し、前記ＣＴ値の変化に基づいて、本スキャンの開始タイミングを判定するスキャン制御手段と、
を有し、
前記スキャン制御手段は、
前記プレップスキャン実行時におけるＸ線検出器の位置が、前記本スキャンの開始位置から助走距離分離れるように前記駆動機構を制御し、かつ、プレップスキャン位置にＸ線ビームが曝射されるように前記Ｘ線コリメータの位置を制御することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
Ｘ線源と、
前記Ｘ線源から曝射されたＸ線ビームを被検体に案内する所定幅のスリットが設けられたＸ線コリメータと、
前記被検体を載置する寝台と、
前記Ｘ線源と対向配置されたＸ線検出器と、
ヘリカルスキャンを行なうために前記Ｘ線検出器と前記被検体との位置関係を変える駆動機構と、
造影剤が投与された被検体に対して関心領域内のＣＴ値を取得するプレップスキャンを実行し、前記ＣＴ値の変化に基づいて、本スキャンの開始タイミングを判定するスキャン制御手段と、
を有し、
前記スキャン制御手段は、
前記プレップスキャンから前記本スキャンに移行する際の前記駆動機構による移動距離が短くなるように、前記Ｘ線コリメータのスリットの開口部を片側に寄せるように前記Ｘ線コリメータの位置を制御することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
前記本スキャン実行時には、前記スキャン制御手段は、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器とを結ぶ軸を中心軸として、幅が対称となるように前記Ｘ線コリメータのスリットを配置することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置。