JP2010004959A - X-ray ct apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To position a phantom with high accuracy. <P>SOLUTION: A scan execution part 31c controls respective parts to photograph the phantom under a scan condition suited to the size of the phantom which has received a positioning instruction. A calculation part 32a reconstructs projection data transmitted from a data gathering part 25 and generates tomographic image data. The calculation part 32a selects FOV (Field Of View) suited to the size of the phantom which has received a positioning instruction, and calculates a reference position. The calculation part 32a calculates the inclination and moving amount of the phantom from the calculated reference position and the projection data transmitted from the data gathering part 25. A display control part 32b displays an image based on the generated tomographic image data at an image display part 42, also superimposes the information of the calculated inclination and moving amount of the phantom and the information and scale indicating the reference position when the phantom is correctly installed on the image, and displays them. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、X線CT装置に関し、特に、多列化したX線検出器を有するX線CT装置用のファントムの位置合わせを高精度に行うことができるX線CT装置に関する。   The present invention relates to an X-ray CT apparatus, and more particularly to an X-ray CT apparatus capable of highly accurately aligning a phantom for an X-ray CT apparatus having a multi-row X-ray detector.

X線CT(Computed Tomography)装置は、X線源にてX線ビームを発生し、寝台上の被検体を透過したX線ビームをX線検出器により検出してX線投影データとし、このX線投影データに対して再構成処理を施すことにより被検体の内部形態を表す2次元の断層像データを生成することができる。   An X-ray CT (Computed Tomography) apparatus generates an X-ray beam by an X-ray source, detects an X-ray beam transmitted through a subject on a bed by an X-ray detector, and generates X-ray projection data. By performing reconstruction processing on the line projection data, two-dimensional tomographic image data representing the internal form of the subject can be generated.

高精度の断層像データを取得するためには、定期的に、X線CT装置の性能評価を実施する必要がある。そして、性能が落ちてきた場合には、性能を維持するためにX線CT装置を調整することが行われている。   In order to acquire highly accurate tomographic image data, it is necessary to periodically evaluate the performance of the X-ray CT apparatus. And when performance falls, adjusting X-ray CT apparatus is performed in order to maintain performance.

X線CT装置の性能評価では、実際の人体の代わりに、人体を模したファントムと呼ばれる疑似的な物体を用いて補正データを収集し、収集した補正データから分解能などを評価してキャリブレーションを実行する。   In the performance evaluation of the X-ray CT system, correction data is collected using a pseudo object called a phantom that simulates the human body instead of the actual human body, and the resolution is evaluated from the collected correction data for calibration. Execute.

ファントムは、例えば、中空に形成された円筒状の物体からなり、中空部には、水などの充填物が充填されている。このファントを用いた性能評価の精度を確保するために、ファントムをX線CT装置の好適な設置位置に配置しなければならない。   The phantom is made of, for example, a hollow cylindrical object, and the hollow portion is filled with a filler such as water. In order to ensure the accuracy of performance evaluation using this phantom, the phantom must be arranged at a suitable installation position of the X-ray CT apparatus.

従来、ファントムの位置合わせは、次のようにして行われていた。例えば、図14に示すように、ファントム100を撮影する準備として、X線CT装置の被検体を載置する天板101にフォルダ102をセットし、そのフォルダ102にファントム100を固定させる。このような準備を行った後、ファントム100をX線CT装置の検査領域の中心に配置して撮影を行い、断層像データを再構成して表示させる。   Conventionally, alignment of phantoms has been performed as follows. For example, as shown in FIG. 14, as preparation for imaging the phantom 100, the folder 102 is set on the top plate 101 on which the subject of the X-ray CT apparatus is placed, and the phantom 100 is fixed to the folder 102. After making such preparation, the phantom 100 is placed at the center of the examination region of the X-ray CT apparatus, imaging is performed, and tomographic image data is reconstructed and displayed.

操作者は、この断層像を観察しつつ、ファントムが明瞭に表示されるようにウィンドウ幅やウィンドウレベルを調整する。次に、断層像の中心位置が、どの方向にどれだけ変位しているかを目分量で特定する。そして、ファントムの設置位置を、特定した目分量だけ移動させるとともに、再度断層像を観察して移動後の位置を確認する。このような一連の作業を繰り返して、ファントムを目的の位置に配置する。   The operator adjusts the window width and the window level so that the phantom is clearly displayed while observing the tomographic image. Next, how much the center position of the tomographic image is displaced in which direction is specified by an eye quantity. Then, the installation position of the phantom is moved by the specified amount, and the tomographic image is observed again to confirm the moved position. By repeating such a series of operations, the phantom is arranged at the target position.

このような一連の作業は、時間も労力も必要であり、操作者に対する負担が大きかった。そこで、例えば、特許文献1には、容易かつ迅速にファントムの位置合わせを行うことができる技術が提案されている。
特開2007−222599号公報
Such a series of operations requires time and labor, and the burden on the operator is large. Thus, for example, Patent Document 1 proposes a technique that can easily and quickly align the phantom.
JP 2007-222599 A

従来のX線CT装置では、補正データの収集を行うために使用するファントムの体軸方向の大きさが小さかったため、ファントムを設置する場合に、ファントムの傾きを考慮する必要がなかった。   In the conventional X-ray CT apparatus, since the size of the phantom used for collecting correction data in the body axis direction is small, it is not necessary to consider the inclination of the phantom when installing the phantom.

しかしながら、近年、検出器の列数が多列化してきたことにともなって、使用するファントムのサイズが大きくなってきた。そのため、ファントムの位置合わせに加えて、左右方向のズレおよび上下方向のダレを調整しなくてはならなくなってきた。   However, in recent years, with the increase in the number of detector rows, the size of the phantom used has increased. For this reason, in addition to the phantom alignment, it has been necessary to adjust the horizontal displacement and vertical displacement.

上述した特許文献1の技術では、左右方向のズレや上下方向のダレを表示させることができず、より高精度にファントムの位置合わせを行うことができない課題があった。   In the technique of Patent Document 1 described above, there has been a problem that the horizontal displacement and the vertical displacement cannot be displayed, and the phantom cannot be aligned with higher accuracy.

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、多列化したX線検出器を有するX線CT装置において、ファントムの位置合わせを高精度に行うことができるX線CT装置を提供することである。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is an X-ray capable of performing phantom alignment with high accuracy in an X-ray CT apparatus having a multi-row X-ray detector. A CT apparatus is provided.

請求項1記載の発明の特徴は、X線を曝射するX線管と多列化したX線検出器を有するX線CT装置において、充填物が充填された筐体であるファントムの周りで、X線管とX線検出器を回転して投影データを収集する撮影制御手段と、ファントムの投影データに基づいて断層像を再構成する再構成手段と、断層像中のファントムの端部近傍に設定された複数のエリアの画像を抽出し、その複数のエリアの画像を合成した傾き確認用の画像を生成する画像生成手段と、傾き確認用の画像を表示する表示制御手段とを備える。   According to a first aspect of the present invention, there is provided an X-ray CT apparatus having an X-ray tube for irradiating X-rays and a multi-row X-ray detector, around a phantom which is a case filled with a filling. Imaging control means for collecting projection data by rotating an X-ray tube and an X-ray detector, reconstruction means for reconstructing a tomographic image based on the projection data of the phantom, and the vicinity of the end of the phantom in the tomographic image The image generation means for extracting the images of the plurality of areas set in the above, and generating the image for tilt confirmation by combining the images of the plurality of areas, and the display control means for displaying the image for tilt confirmation.

請求項5記載の発明の特徴は、X線を曝射するX線管と多列化したX線検出器を有するX線CT装置において、充填物が充填された筐体であるファントムとX線管を相対的に平行移動させて投影データを収集する撮影制御手段と、ファントムの投影データに基づいて断層像を再構成する再構成手段と、ファントムの傾きおよび移動量を算出する算出手段と、断層像とともに、ファントムの傾きおよび移動量を示す情報を表示する表示制御手段とを備える。   A feature of the invention described in claim 5 is that, in an X-ray CT apparatus having an X-ray tube for irradiating X-rays and a multi-row X-ray detector, a phantom and an X-ray which are casings filled with a filler An imaging control unit that relatively translates the tube to collect projection data, a reconstruction unit that reconstructs a tomographic image based on the projection data of the phantom, a calculation unit that calculates the inclination and movement amount of the phantom, Display control means for displaying, together with the tomographic image, information indicating the inclination and movement amount of the phantom.

本発明によれば、多列化したX線検出器を有するX線CT装置用のファントムの位置合わせを高精度に行うことが可能となる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to perform the alignment of the phantom for X-ray CT apparatuses which have the X-ray detector made into multiple rows with high precision.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明に係るX線CT装置1の構成例を示す図である。このX線CT装置1は、ガントリ2、コンピュータ装置3、および、コンソール4から構成される。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of an X-ray CT apparatus 1 according to the present invention. The X-ray CT apparatus 1 includes a gantry 2, a computer apparatus 3, and a console 4.

ガントリ2は、回動可能な支持体21を内蔵している。この支持体21には、X線管22と、X線検出器23とが支持されている。支持体21は、図示せぬ駆動部により寝台24に載置される被検体Pの周りを回転移動する。X線管22およびX線検出器23は、支持体21の回転に伴って被検体Pの周りを回転移動する。   The gantry 2 incorporates a rotatable support 21. An X-ray tube 22 and an X-ray detector 23 are supported on the support 21. The support 21 rotates around the subject P placed on the bed 24 by a drive unit (not shown). The X-ray tube 22 and the X-ray detector 23 rotate around the subject P as the support 21 rotates.

X線管22は、図示せぬ高電圧発生部によって印加される所定の管電圧と管電流に基づいてX線を発生し、被検体Pの周囲を回転移動しながら、ガントリ2の寝台24に載置される被検体Pに向けてこのX線を曝射する。   The X-ray tube 22 generates X-rays based on a predetermined tube voltage and tube current applied by a high voltage generator (not shown), and rotates around the subject P while moving to the bed 24 of the gantry 2. This X-ray is exposed toward the subject P to be placed.

X線検出器23は、X線管22に対向する位置に支持されており、被検体Pを透過したX線ビームのX線量を検出する。このX線検出器23は、複数のX線検出チャネルを2次元マトリクス状に配置した複数チャネルおよび複数列の多列化した検出器の構成とされている。検出された透過X線量のデータはデータ収集部25に出力される。   The X-ray detector 23 is supported at a position facing the X-ray tube 22 and detects the X-ray dose of the X-ray beam transmitted through the subject P. The X-ray detector 23 is configured as a multi-channel detector having a plurality of channels and a plurality of columns in which a plurality of X-ray detection channels are arranged in a two-dimensional matrix. The detected transmitted X-ray dose data is output to the data collection unit 25.

データ収集部25は、いわゆるDAS(Data Acquisition System)と呼ばれ、DASチップが配列された複数のデータ収集素子列を有し、検出器23で検出された透過X線量のデータを収集する。データ収集部25は、収集した透過X線量のデータに対して増幅処理やA/D(Analog to Digital)変換処理等を施した後、コンピュータ装置3の画像再構成部32に送信する。   The data collection unit 25 is called a so-called DAS (Data Acquisition System), has a plurality of data collection element arrays in which DAS chips are arranged, and collects transmission X-ray dose data detected by the detector 23. The data collection unit 25 performs amplification processing, A / D (Analog to Digital) conversion processing, and the like on the collected transmitted X-ray dose data, and then transmits the data to the image reconstruction unit 32 of the computer apparatus 3.

コンピュータ装置3は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、およびHDD(Hard Disc Drive)などを実装した汎用のコンピュータで構成され、X線CT装置1の各部を統括的に制御する。またコンピュータ装置3は、ガントリ2やコンソール4の間でデータや信号の送受信を行うためのインターフェイスなどを内蔵している。   The computer apparatus 3 includes a general-purpose computer on which a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an HDD (Hard Disc Drive), and the like are mounted. Control all parts centrally. Further, the computer device 3 includes an interface for transmitting and receiving data and signals between the gantry 2 and the console 4.

このコンピュータ装置3には、ガントリ2の各部の動作制御を行う撮影制御部31、ガントリ2により収集されたデータに基づく画像データの生成処理や各種の画像処理を行う画像再構成部32、およびプログラムや各種データなどを記憶するデータ記憶部33が設けられている。   The computer device 3 includes an imaging control unit 31 that controls the operation of each unit of the gantry 2, an image reconstruction unit 32 that performs image data generation processing and various image processing based on data collected by the gantry 2, and a program And a data storage unit 33 for storing various data.

撮影制御部31は、操作コンソール41からの入力信号に基づいて、支持体21の回転動作の制御、X線管22の動作制御、X線検出器23の動作制御、およびデータ収集部25の動作制御などを実行する。   The imaging control unit 31 controls the rotation operation of the support 21, the operation control of the X-ray tube 22, the operation control of the X-ray detector 23, and the operation of the data collection unit 25 based on the input signal from the operation console 41. Perform control and so on.

画像再構成部32は、再構成領域サイズ、再構成マトリクスサイズ、および関心部位を抽出するための閾値等の所定の再構成パラメータに基づいて、データ収集部25から送信されてきた投影データを再構成処理し、所定のスライス分の断層像データを生成する。画像再構成部32は、生成した断層像データに基づく断層像を、コンソール4の画像表示部42に表示させる。また画像再構成部32は、データ収集部25から送信されてきた投影データおよび生成した断層像データをデータ記憶部33に記憶させる。   The image reconstruction unit 32 reconstructs the projection data transmitted from the data collection unit 25 based on predetermined reconstruction parameters such as a reconstruction region size, a reconstruction matrix size, and a threshold value for extracting a region of interest. Configuration processing is performed to generate tomographic image data for a predetermined slice. The image reconstruction unit 32 displays a tomographic image based on the generated tomographic image data on the image display unit 42 of the console 4. The image reconstruction unit 32 stores the projection data transmitted from the data collection unit 25 and the generated tomographic image data in the data storage unit 33.

コンソール4には、操作者の入力を受け付ける操作コンソール41、画像表示を行う画像表示部42が設けられている。   The console 4 is provided with an operation console 41 that receives input from an operator and an image display unit 42 that displays an image.

操作コンソール41は、例えば、キーボードやマウスで構成され、操作者の入力に対する信号を撮影制御部31に出力する。画像表示部42は、例えば、液晶ディスプレイで構成され、画像再構成部32で生成された断層像データに基づく断層像を表示する。   The operation console 41 is composed of, for example, a keyboard and a mouse, and outputs a signal in response to an operator input to the imaging control unit 31. The image display unit 42 is composed of, for example, a liquid crystal display, and displays a tomographic image based on the tomographic image data generated by the image reconstruction unit 32.

以上のような構成を有するX線CT装置1は、装置性能を維持するために、水などの充填物が充填された筐体を有するファントムと呼ばれる疑似的な物体を用いて、ノイズ、コントラストスケール、空間分解能、スライス厚、高コントラスト分解能、および低コントラスト分解能などを評価してキャリブレーションを実行する。   The X-ray CT apparatus 1 having the above-described configuration uses a pseudo object called a phantom having a casing filled with a filling material such as water, in order to maintain the apparatus performance. The calibration is performed by evaluating the spatial resolution, slice thickness, high contrast resolution, low contrast resolution, and the like.

例えば、図2に示すように、フォルダ102に固定されたファントム100を撮影して補正データを収集し、収集した補正データから装置性能を評価してキャリブレーションを実行する。X線CT装置1は、性能評価を精度良く行うために、ファントム100の位置合わせのための画像を表示するようにも構成されている。この画像の表示例の詳細は、後述する。   For example, as shown in FIG. 2, the phantom 100 fixed to the folder 102 is photographed to collect correction data, and the apparatus performance is evaluated from the collected correction data to execute calibration. The X-ray CT apparatus 1 is also configured to display an image for positioning the phantom 100 in order to accurately evaluate the performance. Details of the display example of this image will be described later.

図3は、X線CT装置1のコンピュータ装置3の機能構成例を示すブロック図である。図3に示す機能部のうちの少なくとも一部は、位置合わせ制御プログラムなどがCPUに読み込まれることによって実現される。   FIG. 3 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the computer apparatus 3 of the X-ray CT apparatus 1. At least a part of the functional units shown in FIG. 3 is realized by reading an alignment control program or the like into the CPU.

撮影制御部31は、操作検出部31a、スキャン条件選択部31b、およびスキャン実行部31cの機能を有し、画像再構成部32は、算出部32a、および表示制御部32bの機能を有する。   The imaging control unit 31 has functions of an operation detection unit 31a, a scan condition selection unit 31b, and a scan execution unit 31c, and the image reconstruction unit 32 has functions of a calculation unit 32a and a display control unit 32b.

撮影制御部31は、ファントム100の周りで、X線管とX線検出器を回転させてデータ収集部25に投影データを収集させるように制御する撮影制御手段としての役割を果たす。また撮影制御部31は、ファントム100とX線管を相対的に平行移動させてデータ収集部25に投影データを収集させるように制御する撮影制御手段としての役割も果たす。   The imaging control unit 31 serves as an imaging control unit that controls the data collection unit 25 to collect projection data by rotating the X-ray tube and the X-ray detector around the phantom 100. The imaging control unit 31 also serves as imaging control means for controlling the phantom 100 and the X-ray tube to move relative to each other and cause the data collection unit 25 to collect projection data.

画像再構成部32は、ファントムの投影データに基づいて断層像を再構成する再構成手段としての役割を果たす。   The image reconstruction unit 32 serves as reconstruction means for reconstructing a tomographic image based on phantom projection data.

操作検出部31aは、操作コンソール41から供給された入力信号から、ファントム100の位置合わせを実行するための指示を検出したとき、その検出結果をスキャン条件選択部31bおよび算出部25に供給する。また操作検出部31aは、操作コンソール41から供給された入力信号から、各種操作画面を表示させるための指示を検出したとき、その検出結果を表示制御部32bに供給する。   When the operation detection unit 31 a detects an instruction for executing alignment of the phantom 100 from the input signal supplied from the operation console 41, the operation detection unit 31 a supplies the detection result to the scan condition selection unit 31 b and the calculation unit 25. When the operation detection unit 31a detects an instruction for displaying various operation screens from the input signal supplied from the operation console 41, the operation detection unit 31a supplies the detection result to the display control unit 32b.

スキャン条件選択部31bは、操作検出部31aから供給された検出結果に基づいて、予め記憶されている位置合わせ用のスキャン条件の中から、位置合わせの指示があったファントム100のサイズに合うスキャン条件を選択し、選択したスキャン条件をスキャン実行部31cに供給する。   Based on the detection result supplied from the operation detection unit 31a, the scan condition selection unit 31b scans in accordance with the size of the phantom 100 that has been instructed from among the scan conditions for alignment stored in advance. A condition is selected, and the selected scan condition is supplied to the scan execution unit 31c.

スキャン実行部31cは、スキャン条件選択部31bから供給されたスキャン条件で、ファントム100の撮影を行うようにガントリ2の各部を制御する。具体的には、スキャン実行部31cは、X線管21を0度および90度の回転角度に固定して天板24を移動させて広範囲をスキャンさせるように制御する。   The scan execution unit 31c controls each unit of the gantry 2 so that the phantom 100 is imaged under the scan conditions supplied from the scan condition selection unit 31b. Specifically, the scan execution unit 31c performs control so that the X-ray tube 21 is fixed at rotation angles of 0 degrees and 90 degrees and the top plate 24 is moved to scan a wide range.

算出部32aは、データ収集部25から送信されてきた投影データを再構成処理して断層像データを生成する。また算出部32aは、生成した断層像データの中から複数のエリアの画像(例えば、ファントム100の端部近傍に設定された複数の画像)を抽出し、抽出した画像を合成した傾き確認用の画像を生成する画像生成手段として機能する。   The calculation unit 32a reconstructs the projection data transmitted from the data collection unit 25 to generate tomographic image data. Further, the calculation unit 32a extracts images of a plurality of areas (for example, a plurality of images set in the vicinity of the end of the phantom 100) from the generated tomographic image data, and combines the extracted images for inclination confirmation. It functions as an image generation means for generating an image.

さらに算出部32aは、操作検出部31aから供給された検出結果に基づいて、予め記憶されているFOV(Field Of View)に関する情報の中から、位置合わせの指示があったファントム100のサイズに合うFOVを選択し、基準位置を算出する。   Further, based on the detection result supplied from the operation detection unit 31a, the calculation unit 32a matches the size of the phantom 100 that has been instructed for alignment from among information related to FOV (Field Of View) stored in advance. Select FOV and calculate the reference position.

算出部32aは、算出した基準位置と、データ収集部25から送信されてきた投影データから、ファントム100の傾きおよび移動量を算出する算出手段として機能する。   The calculation unit 32 a functions as a calculation unit that calculates the tilt and the movement amount of the phantom 100 from the calculated reference position and the projection data transmitted from the data collection unit 25.

具体的には、算出部32aは、ファントム100に相当する部分の断層像のCT値と、ファントム100の周囲の空気に相当する部分の断層像のCT値に差があることを利用して、ファントム100に相当する部分の断層像の画素を抽出する。そして、算出部32aは、抽出した画素からファントム100の輪郭を探索して傾きを算出するとともに、抽出した画素をカウントして移動量を算出する。   Specifically, the calculation unit 32 a uses the difference between the CT value of the tomographic image corresponding to the phantom 100 and the CT value of the tomographic image corresponding to the air around the phantom 100, Pixels of a tomographic image corresponding to the phantom 100 are extracted. Then, the calculation unit 32a calculates the inclination by searching for the contour of the phantom 100 from the extracted pixels, and calculates the movement amount by counting the extracted pixels.

算出部32で生成された断層像データ、および算出されたファントム100の傾きと移動量の情報は、表示制御部32bに供給される。   The tomographic image data generated by the calculation unit 32 and the calculated tilt and movement amount information of the phantom 100 are supplied to the display control unit 32b.

表示制御部32bは、算出部32aから供給されてきた断層像データに基づく傾き確認用の画像を画像表示部42に表示させる表示制御手段として機能する。表示制御部32は、算出部32aから供給されてきた傾きと移動量の情報、およびファントム100を正しく設置できた場合の基準位置を示す情報やスケール(目盛)を画像上に重畳表示させる。   The display control unit 32b functions as a display control unit that causes the image display unit 42 to display an image for tilt confirmation based on the tomographic image data supplied from the calculation unit 32a. The display control unit 32 superimposes and displays the tilt and movement amount information supplied from the calculation unit 32a and the information and scale (scale) indicating the reference position when the phantom 100 is correctly installed.

また表示制御部32bは、操作検出部31aから供給された検出結果に基づいて、各種操作画面を画像表示部42に表示させる。   The display control unit 32b displays various operation screens on the image display unit 42 based on the detection result supplied from the operation detection unit 31a.

次に、ファントム100の位置合わせを行うための画像の表示例について説明する。   Next, a display example of an image for aligning the phantom 100 will be described.

図4および図5は、ファントム100の位置合わせを行うために撮影されたスキャノ画像(平面透過像)の表示例を示している。図4は、X線管21が0度の位置におけるスキャノ画像の表示例を示し、図5は、X線管21が90度の位置におけるスキャノ画像の表示例を示している。   FIG. 4 and FIG. 5 show display examples of scanograms (planar transmission images) photographed for positioning the phantom 100. FIG. 4 shows a display example of a scanogram when the X-ray tube 21 is at 0 degrees, and FIG. 5 shows a display example of a scanogram when the X-ray tube 21 is at 90 degrees.

図4および図5に示すスキャノ画像には、天板24に相当する部分の断層像24a、ファントム100に相当する部分の断層像100a、およびフォルダ102に相当する部分の断層像102aが含まれている。なお、断層像24a、断層像100a、および断層像102aの周囲の背景領域は、天板24、ファントム100、およびフォルダ102の周囲の空気に相当する。   4 and 5 includes a tomographic image 24a corresponding to the top plate 24, a tomographic image 100a corresponding to the phantom 100, and a tomographic image 102a corresponding to the folder 102. Yes. The background area around the tomographic image 24a, the tomographic image 100a, and the tomographic image 102a corresponds to the air around the top plate 24, the phantom 100, and the folder 102.

またスキャノ画像上には、算出部32aによって算出されたファントム100の傾き(チルト)および移動量(ズレやダレ)が重畳表示されている。   In addition, on the scanogram, the tilt (tilt) and the amount of movement (deviation or sag) of the phantom 100 calculated by the calculation unit 32a are superimposed and displayed.

図4に示すようなX線管21が0度の場合のスキャノ画像と、図5に示すようなX線管21が90度の場合のスキャノ画像をそれぞれ表示することにより、ファントム100の設置基準位置との傾き、および設置基準位置からの移動量を容易に確認することができる。   By displaying a scanogram when the X-ray tube 21 is 0 degrees as shown in FIG. 4 and a scanogram when the X-ray tube 21 is 90 degrees as shown in FIG. The inclination with respect to the position and the amount of movement from the installation reference position can be easily confirmed.

図6は、ファントム100の位置合わせを行うために撮影されたMPR(Multi Planer Reconstruction)画像の表示例(多断面再構成画像の表示例)を示している。   FIG. 6 shows a display example (display example of a multi-section reconstruction image) of an MPR (Multi Planer Reconstruction) image photographed for aligning the phantom 100.

図6の表示例では、ファントム100に相当する部分のMPRによるアキシャル画像100bが画面の左上方に表示され、コロナル画像100cが画面の右上方に表示され、サジタル画像100dが画面の左下方に表示されている。これらのMPR画像100b乃至100dには、ファントム100を正しく設置できた場合の中心位置となる基準線が図中点線で十字方向に表示され、ファントム100を正しく設置できた場合の基準位置が図中太線で表示されている。   In the display example of FIG. 6, the MPR axial image 100b corresponding to the phantom 100 is displayed at the upper left of the screen, the coronal image 100c is displayed at the upper right of the screen, and the sagittal image 100d is displayed at the lower left of the screen. Has been. In these MPR images 100b to 100d, a reference line that is the center position when the phantom 100 is correctly installed is displayed in a cross direction with a dotted line in the figure, and the reference position when the phantom 100 is correctly installed is shown in the figure. It is displayed with a bold line.

また画面の右下方には、算出部32aによって算出されたファントム100の傾きおよび移動量の情報が重畳表示されている。   In addition, information on the tilt and movement amount of the phantom 100 calculated by the calculation unit 32a is superimposed and displayed on the lower right side of the screen.

図6に示すようなMPR画像を表示することにより、アキシャル画像100bからファントム100の設置基準位置からの移動量を確認することができ、コロナル画像100cからファントム100の設置基準位置との左右の傾きを確認することができ、サジタル画像100dからファントム100の設置基準位置との上下の傾きを確認することができる。   By displaying the MPR image as shown in FIG. 6, the amount of movement from the installation reference position of the phantom 100 can be confirmed from the axial image 100b, and the right and left inclinations from the coronal image 100c to the installation reference position of the phantom 100 The vertical inclination of the phantom 100 with respect to the installation reference position can be confirmed from the sagittal image 100d.

図7および図8は、ファントム100の位置合わせを行うために撮影されたアキシャル画像の表示例を示している。   FIG. 7 and FIG. 8 show display examples of axial images taken for positioning the phantom 100.

図7および図8の表示例では、離れたスライス位置における2つのアキシャル画像が表示されている。例えば、図9に示すように、ファントム100のZ方向(体軸方向)に対する前端部のスライス位置を1rowとし、後端部のスライス位置をXrowとした場合、スライス位置1rowにおけるアキシャル画像100b−1が画面の左方に表示され、スライス位置Xrowにおけるアキシャル画像100b−xが画面の右方に表示されている。また、ファントム100を正しく設置できた場合の中心位置となる基準線が図中点線で十字方向に表示されている。   In the display examples of FIGS. 7 and 8, two axial images at distant slice positions are displayed. For example, as shown in FIG. 9, when the slice position at the front end of the phantom 100 in the Z direction (body axis direction) is 1 row and the slice position at the rear end is Xrow, the axial image 100b-1 at the slice position 1row Is displayed on the left side of the screen, and the axial image 100b-x at the slice position Xrow is displayed on the right side of the screen. In addition, a reference line serving as a center position when the phantom 100 is correctly installed is displayed in a cross direction as a dotted line in the figure.

図7の表示例では、ファントム100が設置基準位置に合っているため、図中点線で示される基準線の中心位置にアキシャル画像100b−1,100b−xが表示されている。   In the display example of FIG. 7, since the phantom 100 matches the installation reference position, the axial images 100b-1 and 100b-x are displayed at the center position of the reference line indicated by the dotted line in the drawing.

図8の表示例では、ファントム100が前端部では設置基準位置に合っているものの、後端部にかけてずれているため、スライス位置1rowにおけるアキシャル画像100b−1は基準線の中心位置に表示されているが、スライス位置Xrowにおけるアキシャル画像100b−xは中心位置からずれて表示されている。   In the display example of FIG. 8, the phantom 100 is aligned with the installation reference position at the front end, but is shifted toward the rear end, so that the axial image 100b-1 at the slice position 1row is displayed at the center position of the reference line. However, the axial image 100b-x at the slice position Xrow is displayed shifted from the center position.

このように、図7および図8に示すような離れたスライス位置における2つのアキシャル画像をそれぞれ表示することにより、ファントム100の設置基準位置からのずれを容易に確認することができる。   In this way, by displaying two axial images at distant slice positions as shown in FIGS. 7 and 8, it is possible to easily confirm the deviation of the phantom 100 from the installation reference position.

また、図7および図8に示したアキシャル画像が表示されている状態で、操作者により操作コンソール41が用いられて拡大表示が指示された場合、図10および図11に示すような部分拡大表示を行うことも可能である。   Further, when the operator uses the operation console 41 to instruct the enlarged display in the state where the axial image shown in FIGS. 7 and 8 is displayed, the partial enlarged display as shown in FIGS. 10 and 11 is performed. It is also possible to perform.

図10は、図7に示したアキシャル画像が表示されている状態で拡大表示が指示された場合の表示例を説明する図であり、図11は、図8に示したアキシャル画像が表示されている状態で拡大表示が指示された場合の表示例を説明する図である。   FIG. 10 is a diagram for explaining a display example when an enlarged display is instructed while the axial image shown in FIG. 7 is displayed. FIG. 11 shows the display of the axial image shown in FIG. It is a figure explaining the example of a display when enlarged display is instructed in the state.

図10の例の場合、スライス位置1rowにおけるアキシャル画像100b−1のうち、基準位置と交差する領域を含むエリアA1乃至A4がそれぞれ拡大され、スライス位置Xrowにおけるアキシャル画像100b−xのうち、基準位置と交差する領域を含むエリアA5乃至A8がそれぞれ拡大される。そして、拡大処理が施されると、図中白抜き矢印で示す先にある画像の表示に切り替わる。これらの部分拡大表示されたアキシャル画像には、ファントム100を正しく設置できた場合の中心位置となる基準線が図中点線で十字方向に表示され、ファントム100を正しく設置できた場合の基準位置が図中太線で表示され、さらに、位置合わせ用のスケールも表示されている。   In the case of the example in FIG. 10, areas A1 to A4 that include regions intersecting the reference position in the axial image 100b-1 at the slice position 1row are enlarged, and the reference position in the axial image 100b-x at the slice position Xrow. Each of the areas A5 to A8 including the region intersecting with is enlarged. When the enlargement process is performed, the display is switched to the display of the image at the tip indicated by the white arrow in the figure. In these partially enlarged axial images, a reference line that is the center position when the phantom 100 is correctly installed is displayed in a cross direction as a dotted line in the figure, and the reference position when the phantom 100 is correctly installed is displayed. A thick line is displayed in the figure, and a scale for alignment is also displayed.

図10の表示例では、ファントム100が設置基準位置に合っているため、図中点線で示される基準線の中心位置にアキシャル画像100b−1と100b−xが部分拡大表示されている。   In the display example of FIG. 10, since the phantom 100 matches the installation reference position, the axial images 100b-1 and 100b-x are partially enlarged and displayed at the center position of the reference line indicated by the dotted line in the drawing.

同様に、図11の例の場合も、アキシャル画像100b−1のエリアA1乃至A4がそれぞれ拡大され、アキシャル画像100b−xのエリアA5乃至A8がそれぞれ拡大される。そして、拡大処理が施されると、図中白抜き矢印で示す先にある画像の表示に切り替わる。   Similarly, in the example of FIG. 11, the areas A1 to A4 of the axial image 100b-1 are enlarged, and the areas A5 to A8 of the axial image 100b-x are enlarged. When the enlargement process is performed, the display is switched to the display of the image at the tip indicated by the white arrow in the figure.

図11の表示例では、ファントム100が前端部では設置基準位置に合っているものの、後端部にかけてずれているため、スライス位置1rowにおけるアキシャル画像100b−1は、基準線の中心位置に部分拡大表示されているが、スライス位置Xrowにおけるアキシャル画像100b−xは中心位置からずれて部分拡大表示されている。   In the display example of FIG. 11, the phantom 100 is aligned with the installation reference position at the front end, but is shifted toward the rear end, so that the axial image 100b-1 at the slice position 1row is partially enlarged at the center position of the reference line. Although displayed, the axial image 100b-x at the slice position Xrow is partially enlarged and shifted from the center position.

このように、図10および図11に示すような離れたスライス位置における2つのアキシャル画像の基準位置と交差する部分をそれぞれ拡大表示することにより、ファントム100の設置基準位置からのずれをより詳細に確認することができる。そして、操作者は、拡大表示されている画像のずれをスケールから容易に読み取ることができる。   In this way, by magnifying and displaying the portions intersecting the reference positions of the two axial images at the distant slice positions as shown in FIG. 10 and FIG. 11, the displacement of the phantom 100 from the installation reference position is more detailed. Can be confirmed. The operator can easily read the shift of the enlarged image from the scale.

次に、図12のフローチャートを参照して、コンピュータ装置3が実行する、ファントム100の位置合わせのための表示制御処理について説明する。この処理は、操作者により操作コンソール41が用いられ、X線CT装置1の性能評価を行うための補正データ収集が指示されたときに、ファントム100を好適な設置位置に合わせるために行われる。   Next, display control processing for positioning the phantom 100, which is executed by the computer apparatus 3, will be described with reference to the flowchart of FIG. This process is performed to adjust the phantom 100 to a suitable installation position when the operator uses the operation console 41 to instruct correction data collection for performing performance evaluation of the X-ray CT apparatus 1.

操作検出部31aは、操作コンソール41から供給された入力信号から、補正データ収集画面を表示させるための指示を検出したとき、その検出結果を表示制御部32bに供給する。   When the operation detection unit 31a detects an instruction for displaying the correction data collection screen from the input signal supplied from the operation console 41, the operation detection unit 31a supplies the detection result to the display control unit 32b.

ステップS1において、表示制御部32bは、操作検出部31aから供給された検出結果に基づいて、X線CT装置1の性能評価を行うために用いる補正データ収集画面を表示する。   In step S1, the display control unit 32b displays a correction data collection screen used for evaluating the performance of the X-ray CT apparatus 1 based on the detection result supplied from the operation detection unit 31a.

図13は、補正データ収集画面51の表示例を示す図である。   FIG. 13 is a diagram illustrating a display example of the correction data collection screen 51.

補正データ収集画面51には、スキャンモードの選択項目やFOVの選択項目が表示されており、操作者が、選択項目の中から、所定のスキャンモードやFOVを選択することができるようになされている。   The correction data collection screen 51 displays scan mode selection items and FOV selection items. The operator can select a predetermined scan mode or FOV from the selection items. Yes.

操作者により、補正データ収集を行うファントム100のサイズが選択されたとき、ダイアログボックス52が表示される。このダイアログボックス52には、「ファントムの位置合わせを行いますか?」のメッセージとともに、ファントム100の位置合わせを行う場合に選択される「OK」ボタン53、および、既にファントム100の位置合わせが行われている場合に選択される「Cancel」ボタン54が表示されている。   When the operator selects the size of the phantom 100 for collecting correction data, a dialog box 52 is displayed. In this dialog box 52, the message “Do you want to align the phantom?”, The “OK” button 53 selected when aligning the phantom 100, and the alignment of the phantom 100 are already performed. A “Cancel” button 54 is displayed, which is selected when it is canceled.

ステップS2において、操作検出部31aは、操作者によりファントム100の位置合わせが指示されたか否かを判定する。すなわち、図13に示す補正データ収集画面51において、補正データ収集を行うファントム100のサイズが選択され、「OK」ボタン53が選択されたか否かを判定する。   In step S2, the operation detection unit 31a determines whether or not the operator has instructed the alignment of the phantom 100. That is, in the correction data collection screen 51 shown in FIG. 13, it is determined whether or not the size of the phantom 100 for collecting correction data is selected and the “OK” button 53 is selected.

なお、図13に示す補正データ収集画面51において、「Cancel」ボタン54が選択された場合には、既にファントム100の位置合わせが行われており、次の処理として補正データ収集処理が行われる。   When the “Cancel” button 54 is selected on the correction data collection screen 51 shown in FIG. 13, the phantom 100 has already been aligned, and correction data collection processing is performed as the next processing.

ステップS2において、ファントム100の位置合わせが指示されたと判定された場合、ステップS3に進み、算出部32aは、操作検出部31aから供給されたファントム位置合わせの指示に基づいて、予め記憶されているFOVに関する情報の中から、位置合わせの指示があったファントム100のサイズに合うFOVを選択し、基準位置を算出する。   If it is determined in step S2 that the alignment of the phantom 100 has been instructed, the process proceeds to step S3, and the calculation unit 32a is stored in advance based on the phantom alignment instruction supplied from the operation detection unit 31a. From the information about the FOV, an FOV that matches the size of the phantom 100 for which the alignment instruction has been given is selected, and a reference position is calculated.

例えば、「L」サイズのファントム100の位置合わせが指示された場合、一回り大きい「LL」サイズのFOVが選択され、「LL」サイズのFOVにより決まる基準位置が算出される。   For example, when the positioning of the “L” size phantom 100 is instructed, a slightly larger “LL” size FOV is selected, and a reference position determined by the “LL” size FOV is calculated.

ステップS4において、スキャン条件選択部31bは、操作検出部31aから供給されたファントム位置合わせの指示に基づいて、予め記憶されている位置合わせ用のスキャン条件の中から、位置合わせの指示があったファントム100のサイズに合うスキャン条件を選択する。   In step S4, the scan condition selection unit 31b has received an instruction for alignment from the pre-stored scan conditions for alignment based on the phantom alignment instruction supplied from the operation detection unit 31a. A scan condition that matches the size of the phantom 100 is selected.

ステップS5において、スキャン実行部31cは、ステップS4で選択されたスキャン条件でファントム100の撮影を行うように、ガントリ2の各部を制御する。これにより、ガントリ2の各部が駆動し、データ収集部25によって、検出器23で検出された透過X線量のデータが収集され、画像再構成部32に送信される。   In step S5, the scan execution unit 31c controls each unit of the gantry 2 so that the phantom 100 is imaged under the scan condition selected in step S4. As a result, each part of the gantry 2 is driven, and the data collection unit 25 collects the data of the transmitted X-ray amount detected by the detector 23 and transmits the collected data to the image reconstruction unit 32.

ステップS6において、算出部32aは、データ収集部25から送信されてきた画像データを取得する。   In step S <b> 6, the calculation unit 32 a acquires the image data transmitted from the data collection unit 25.

ステップS7において、算出部32aは、ステップS3の処理で算出した基準位置と、ステップS6の処理で取得した画像データからファントム100の傾きを算出する。すなわち、ファントム100の断層像のCT値と、ファントム100の周囲の断層像のCT値の差から画素が抽出され、抽出した画素からファントム100の輪郭が探索され、傾きが算出される。   In step S7, the calculation unit 32a calculates the inclination of the phantom 100 from the reference position calculated in the process of step S3 and the image data acquired in the process of step S6. That is, a pixel is extracted from the difference between the CT value of the tomographic image of the phantom 100 and the CT value of the tomographic image around the phantom 100, the contour of the phantom 100 is searched from the extracted pixel, and the inclination is calculated.

ステップS8において、算出部32aは、ステップS3の処理で算出した基準位置と、ステップS6の処理で取得した画像データからファントム100の移動量を算出する。すなわち、ステップS7の処理で抽出されたファントム100の断層像の画素がカウントされ、移動量が算出される。   In step S8, the calculation unit 32a calculates the movement amount of the phantom 100 from the reference position calculated in the process of step S3 and the image data acquired in the process of step S6. That is, the pixels of the tomographic image of the phantom 100 extracted in the process of step S7 are counted, and the movement amount is calculated.

ステップS9において、表示制御部32bは、ステップS6の処理で取得した画像データに基づく画像を画像表示部42に表示させるとともに、ステップS7とステップS8の処理で算出されたファントム100の傾きおよび移動量の情報を重畳表示させる。これにより、図4乃至図8に示したような画像が画像表示部42に表示されるため、操作者は、ファントム100の設置基準位置からのずれを容易に確認することができる。また操作者は、必要に応じて、図10および図11に示したような部分拡大表示を行うことにより、より詳細なずれをスケールから読み取ることが可能になる。さらに操作者は、スケールから読み取った移動量から、ファントム100の設置位置の調整もスムーズに行うことができる。そして、ファントム100がX線CT装置1の好適な位置に設置されると、X線CT装置1の性能評価を行うための補正データ収集処理が行われる。   In step S9, the display control unit 32b displays an image based on the image data acquired in the process of step S6 on the image display unit 42, and the inclination and movement amount of the phantom 100 calculated in the processes of step S7 and step S8. The information is superimposed and displayed. As a result, the images as shown in FIGS. 4 to 8 are displayed on the image display unit 42, so that the operator can easily confirm the deviation of the phantom 100 from the installation reference position. Further, the operator can read more detailed deviation from the scale by performing the partial enlarged display as shown in FIGS. 10 and 11 as necessary. Further, the operator can smoothly adjust the installation position of the phantom 100 based on the movement amount read from the scale. And if the phantom 100 is installed in the suitable position of the X-ray CT apparatus 1, the correction data collection process for performing the performance evaluation of the X-ray CT apparatus 1 will be performed.

以上のように、本発明を適用することによって、多列化した検出器を有するX線CT装置の装置性能の評価を行うためのファントムが大きくなっても、高精度にファントムの位置合わせを行うことができ、性能評価を精度良く行うことが可能になる。   As described above, by applying the present invention, even if the phantom for evaluating the performance of the X-ray CT apparatus having multi-row detectors becomes large, the phantom is accurately aligned. And performance evaluation can be performed with high accuracy.

なおこの発明は、上記実施の形態そのまま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構成要素を変形して具体化したり、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせたりすることにより種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and in the implementation stage, the constituent elements may be modified and embodied without departing from the scope of the invention, or a plurality of configurations disclosed in the above-described embodiment may be used. Various inventions can be formed by appropriately combining elements. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine the component covering different embodiment suitably.

本発明に係るX線CT装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the X-ray CT apparatus which concerns on this invention. ファントムが天板に載置された場合のX線CT装置の外観斜視図である。1 is an external perspective view of an X-ray CT apparatus when a phantom is placed on a top board. コンピュータ装置の機能構成例を示す図である。It is a figure which shows the function structural example of a computer apparatus. スキャノ画像の表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of a scano image. スキャノ画像の他の表示例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a display of a scano image. MPR画像の表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of a MPR image. アキシャル画像の表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of an axial image. アキシャル画像の他の表示例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a display of an axial image. ファントムの状態を表す概略斜視図である。It is a schematic perspective view showing the state of a phantom. 図7の画像の部分拡大表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a partial expansion display of the image of FIG. 図8の画像の部分拡大表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a partial expansion display of the image of FIG. キャリブレーション処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining a calibration process. 補正データ収集画面の表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of a correction data collection screen. ファントムの設置状態を説明する図である。It is a figure explaining the installation state of a phantom.

符号の説明Explanation of symbols

1 X線CT装置
31 撮影制御部
31a 操作検出部31a
31b スキャン条件選択部
31c スキャン実行部
32 画像再構成部
32a 算出部
32b 表示制御部
1 X-ray CT apparatus 31 Imaging control unit 31a Operation detection unit 31a
31b Scan condition selection unit 31c Scan execution unit 32 Image reconstruction unit 32a Calculation unit 32b Display control unit

Claims (5)

X線を曝射するX線管と多列化したX線検出器を有するX線CT装置において、
充填物が充填された筐体であるファントムの周りで、前記X線管と前記X線検出器を回転して投影データを収集する撮影制御手段と、
前記ファントムの投影データに基づいて断層像を再構成する再構成手段と、
前記断層像中のファントムの端部近傍に設定された複数のエリアの画像を抽出し、その複数のエリアの画像を合成した傾き確認用の画像を生成する画像生成手段と、
前記傾き確認用の画像を表示する表示制御手段と
を備えることを特徴とするX線CT装置。
In an X-ray CT apparatus having an X-ray tube for exposing X-rays and a multi-row X-ray detector,
An imaging control unit that collects projection data by rotating the X-ray tube and the X-ray detector around a phantom that is a casing filled with a filling;
Reconstruction means for reconstructing a tomographic image based on the projection data of the phantom;
Image generating means for extracting an image of a plurality of areas set in the vicinity of the end of the phantom in the tomographic image, and generating an image for tilt confirmation by combining the images of the plurality of areas;
An X-ray CT apparatus comprising: display control means for displaying the tilt confirmation image.
前記画像生成手段は、離間して設けられた複数の前記エリアの画像を隣接するように配置して、前記傾き確認用の画像を生成する
ことを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。
2. The X-ray CT according to claim 1, wherein the image generation unit generates an image for checking the inclination by arranging images of the plurality of areas provided apart from each other so as to be adjacent to each other. apparatus.
前記ファントムの傾きおよび移動量を算出する算出手段をさらに備え、
前記表示制御手段は、前記算出手段により算出された前記ファントムの傾きおよび移動量を示す情報をさらに表示する
ことを特徴とする請求項1または2に記載のX線CT装置。
A calculation means for calculating the inclination and movement amount of the phantom;
The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein the display control unit further displays information indicating an inclination and a movement amount of the phantom calculated by the calculation unit.
前記表示制御手段は、前記ファントムのMPR画像を表示する
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のX線CT装置。
The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein the display control unit displays an MPR image of the phantom.
X線を曝射するX線管と多列化したX線検出器を有するX線CT装置において、
充填物が充填された筐体であるファントムと前記X線管を相対的に平行移動させて投影データを収集する撮影制御手段と、
前記ファントムの投影データに基づいて断層像を再構成する再構成手段と、
前記ファントムの傾きおよび移動量を算出する算出手段と、
前記断層像とともに、前記ファントムの傾きおよび移動量を示す情報を表示する表示制御手段と
を備えることを特徴とするX線CT装置。
In an X-ray CT apparatus having an X-ray tube for exposing X-rays and a multi-row X-ray detector,
An imaging control means for collecting projection data by relatively translating the phantom which is a casing filled with a filling material and the X-ray tube,
Reconstruction means for reconstructing a tomographic image based on the projection data of the phantom;
Calculating means for calculating the inclination and movement amount of the phantom;
An X-ray CT apparatus comprising: display control means for displaying, together with the tomographic image, information indicating the tilt and movement amount of the phantom.
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