JP2010167302A - X-ray ct apparatus and fluoroscopic image acquiring method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射線コンピュータ断層撮影装置(以下、「X線CT装置」という。)に関する技術に係り、特に、断層像を取得して表示できると共に透視像を取得して表示できるX線CT装置及び透視像取得方法に関する。 The present invention relates to a technique related to a radiation computed tomography apparatus (hereinafter referred to as an “X-ray CT apparatus”), and in particular, an X-ray CT apparatus capable of acquiring and displaying a tomographic image and acquiring and displaying a fluoroscopic image. The present invention relates to a fluoroscopic image acquisition method.
第3世代と称される公知のX線CT装置は、X線管と、多チャンネルのX線検出素子を複数列備えるX線検出器とが被検体を間にして対向配置されている。一体となったX線管及びX線検出器は、被検体の体軸周りに360°に亘って回転自在である。一体となったX線管及びX線検出器を被検体の体軸周りを回転させながら、X線管からX線が曝射される。X線ビームは、コリメータにより円錐状(コーン状)に整形され、被検体を透過したX線がX線検出器にて検出される。そして、X線検出器から出力される投影データに基づいてコンピュータにて画像再構成処理することによって、被検体の断層像を得ている。 In a known X-ray CT apparatus referred to as a third generation, an X-ray tube and an X-ray detector having a plurality of rows of multi-channel X-ray detection elements are arranged to face each other with a subject in between. The integrated X-ray tube and X-ray detector can rotate 360 ° around the body axis of the subject. X-rays are exposed from the X-ray tube while rotating the integrated X-ray tube and X-ray detector around the body axis of the subject. The X-ray beam is shaped into a cone (cone shape) by a collimator, and the X-ray transmitted through the subject is detected by the X-ray detector. Then, a tomographic image of the subject is obtained by performing image reconstruction processing by a computer based on the projection data output from the X-ray detector.
X線CT装置では、通常断層像しか得ることができない。例えば手術中等においては、断層像と共に被検体の関心部位全体の透視像も必要とされる場合がある。よって、手術室には、断層像を取得するためのX線CT装置と、透視像を取得するためのX線TV装置とを配置することになる。しかし、手術室にはスペースの制約があり、多くの設置スペースを必要とするX線CT装置及びX線TV装置を設置することは困難であった。 With an X-ray CT apparatus, only normal tomographic images can be obtained. For example, during surgery, a fluoroscopic image of the entire region of interest of the subject may be required together with a tomographic image. Therefore, an X-ray CT apparatus for acquiring a tomographic image and an X-ray TV apparatus for acquiring a fluoroscopic image are arranged in the operating room. However, space is limited in the operating room, and it has been difficult to install an X-ray CT apparatus and an X-ray TV apparatus that require a large amount of installation space.
そこで、X線管に対峙するように2次元のX線検出器を配置し、この2次元のX線検出器にて断層像を取得すると共に、リアルタイムの透視像を取得できるX線CT装置が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。このX線CT装置によると、1台の装置で透視像及び透過像が取得できるので、手術室のスペースが有効に活用されることになる。加えて、このX線検出器では、架台に90°の間隔をおいて2個のX線管を配置することにより、2方向からの透視像を取得することができ、例えば経皮針生検を行なう場合の針やカテーテルの誘導を容易にする。 Therefore, there is an X-ray CT apparatus that can arrange a two-dimensional X-ray detector so as to face the X-ray tube, acquire a tomographic image with the two-dimensional X-ray detector, and acquire a real-time fluoroscopic image. (For example, refer to Patent Document 1). According to this X-ray CT apparatus, since a fluoroscopic image and a transmission image can be acquired with a single apparatus, the space in the operating room is effectively utilized. In addition, in this X-ray detector, it is possible to obtain fluoroscopic images from two directions by arranging two X-ray tubes at 90 ° intervals on the gantry, for example, percutaneous needle biopsy. Facilitates needle and catheter guidance when performed.
また、X線CT装置のX線検出器に対応する位置に、X線フィルムカセッテ又はCT用X線平面検出器を配置できるようにしたX線CT装置が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。このX線CT装置にて断層像を取得する場合は、X線ビームを扇状に整形するコリメータをセットする一方、透視像を取得する場合は、錐形状に整形するコリメータをセットし、X線フィルムカセッテ又はCT用X線平面検出器を所定の位置にセットする。 Further, an X-ray CT apparatus is disclosed in which an X-ray film cassette or an X-ray flat panel detector for CT can be arranged at a position corresponding to the X-ray detector of the X-ray CT apparatus (for example, Patent Document 2). reference.). When acquiring a tomographic image with this X-ray CT apparatus, a collimator that shapes the X-ray beam into a fan shape is set, while when obtaining a fluoroscopic image, a collimator that shapes the cone shape is set and an X-ray film is used. The cassette or CT X-ray flat panel detector is set at a predetermined position.
特許文献1に記載のX線CT装置におけるX線検出器は多チャンネルのX線検出素子を複数列備えるが、X線検出素子が湾曲して配置されている。よって、透視像を取得する場合、X線検出器から出力される投影データに基づいて取得される透視像が歪んだ像になるという問題があった。透視像の歪みは、X線検出器のチャンネル中心から離れる程大きくなる。
The X-ray detector in the X-ray CT apparatus described in
また、特許文献2に記載のX線CT装置にて透視像を取得する場合、X線フィルムカセッテ又はCT用X線平面検出器を所定の位置にセットする煩雑さがある。よって、特許文献2に記載のX線CT装置では、リアルタイム性に欠けるという問題があった。また、断層像取得後の透視像取得、又は透視像取得後の断層像取得では、X線ビームを整形するコリメータを取替える作業上の煩雑さがある。
Moreover, when acquiring a fluoroscopic image with the X-ray CT apparatus of
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、被検体の断層像を表示できるX線CT装置によって、透視像をリアルタイムに表示するX線TVとして使用できるX線CT装置及び透視像取得方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems. An X-ray CT apparatus and a fluoroscope that can be used as an X-ray TV that displays a fluoroscopic image in real time by an X-ray CT apparatus that can display a tomographic image of a subject. An object is to provide an image acquisition method.
本発明に係るX線CT装置は、上述した課題を解決するために、X線管と複数の検出素子がスライス方向に配列されたX線検出器とを相互に対向させた状態で、当該X線管及びX線検出器の対を回転可能に保持し、前記X線管のX線曝射に応じたX線コーンビームをビュー毎に被検体に照射し、前記X線検出器により検出される当該被検体を透過したX線の信号に基づいて断層像を作成するようにしたX線CT装置において、前記X線管及びX線検出器の対を所定範囲のビューに亘って回転させ、複数のビューのそれぞれにて前記被検体にX線を曝射させるX線スキャン手段と、前記X線検出器により検出される信号からX線コーンビームのデータを収集するデータ収集手段と、この収集手段により収集されたX線コーンビームのデータをX線パラレルビームのデータに変換するデータ変換手段と、このデータ変換手段により変換されたX線パラレルビームのデータを平面変換処理して前記被検体の透視像を生成する透視像生成手段とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, the X-ray CT apparatus according to the present invention is configured so that the X-ray tube and the X-ray detector in which a plurality of detection elements are arranged in the slice direction face each other. An X-ray cone beam corresponding to the X-ray exposure of the X-ray tube is irradiated to the subject for each view, and the X-ray detector is detected by the X-ray detector. In the X-ray CT apparatus configured to create a tomographic image based on the X-ray signal transmitted through the subject, the pair of the X-ray tube and the X-ray detector is rotated over a predetermined range of view, X-ray scanning means for exposing the subject to X-rays in each of a plurality of views, data collection means for collecting X-ray cone beam data from signals detected by the X-ray detector, and this collection X-ray cone beam data collected by means Data conversion means for converting into parallel beam data, and fluoroscopic image generation means for generating a fluoroscopic image of the subject by performing plane conversion processing on the X-ray parallel beam data converted by the data conversion means. It is characterized by.
さらに、本発明に係るX線CT装置は、X線管と複数の検出素子がスライス方向に配列されたX線検出器とを相互に対向させた状態で、前記X線管及びX線検出器の対を回転可能に保持し、前記X線管のX線曝射に応じたX線コーンビームをビュー毎に被検体に照射し、前記X線検出器により検出される当該被検体を透過したX線の信号に基づいて断層像を作成するようにしたX線CT装置において、CT撮影モード又は透視モードを切替えるモード切替部と、前記X線検出器のデータを収集・保存するメモリと、前記メモリに保存されるデータを読み込み、このデータから透視像を生成する透視像生成部と、前記透視像を表示する表示部と、各種設定値や指示事項を含むパラメータが入力される操作部と、前記操作部からの操作指令を受け、前記X線管からX線を曝射させる高電圧発生部、前記架台を駆動させる回転駆動部、前記モード切替部及び透視像生成部を制御して前記X線検出器が検出した信号に基づく透視像を作成するシステム制御部とを有することを特徴とする。 Furthermore, the X-ray CT apparatus according to the present invention includes the X-ray tube and the X-ray detector in a state where the X-ray tube and the X-ray detector in which a plurality of detection elements are arranged in the slice direction are opposed to each other. The X-ray cone beam corresponding to the X-ray exposure of the X-ray tube is irradiated to the subject for each view and transmitted through the subject detected by the X-ray detector. In an X-ray CT apparatus configured to create a tomographic image based on an X-ray signal, a mode switching unit that switches a CT imaging mode or a fluoroscopy mode, a memory that collects and stores data of the X-ray detector, Reading data stored in the memory, generating a perspective image from this data, a display unit for displaying the perspective image, an operation unit for inputting parameters including various setting values and instructions, Upon receiving an operation command from the operation unit A fluoroscopy based on a signal detected by the X-ray detector by controlling a high voltage generation unit that emits X-rays from the X-ray tube, a rotational drive unit that drives the gantry, the mode switching unit, and a fluoroscopic image generation unit And a system control unit for creating an image.
また、本発明に係る透視像取得方法は、X線管と複数の検出素子がスライス方向に配列されたX線検出器とを相互に対向させた状態で、前記X線管及びX線検出器の対を回転可能に保持し、前記X線管のX線曝射に応じたX線コーンビームをビュー毎に被検体に照射し、前記X線検出器により検出される当該被検体を透過したX線の信号に基づいて断層像を作成するX線CT装置を用いた透視像作成方法であって、前記X線管及びX線検出器の対を、回転させる方向の所定範囲のビューに亘って前記X線管及びX線検出器をスキャンさせ、複数のビューのそれぞれにて前記被検体にX線を曝射させると共に、前記X線検出器により検出される信号からX線コーンビームのデータを収集し、この収集されたX線コーンビームのデータをX線パラレルビームのデータに変換し、この変換されたX線パラレルビームのデータを再投影処理して前記被検体の透視像を生成することを特徴とする。 Further, the fluoroscopic image acquisition method according to the present invention includes the X-ray tube and the X-ray detector in a state where the X-ray tube and the X-ray detector in which a plurality of detection elements are arranged in the slice direction are opposed to each other. The X-ray cone beam corresponding to the X-ray exposure of the X-ray tube is irradiated to the subject for each view and transmitted through the subject detected by the X-ray detector. A fluoroscopic image generation method using an X-ray CT apparatus for generating a tomographic image based on an X-ray signal, wherein the X-ray tube and the X-ray detector pair are rotated over a predetermined range of views in a rotating direction. The X-ray tube and the X-ray detector are scanned, and the subject is exposed to X-rays in each of a plurality of views, and X-ray cone beam data is detected from signals detected by the X-ray detector. And collect the collected X-ray cone beam data as X-ray parameters. It is converted into data of Rubimu, and generates a transmission image of the subject by re-projecting process the data in this transformed X-ray parallel beam.
本発明に係るX線CT装置及び透視像取得方法によると、被検体の断層像を表示できると共に、X線CT装置をX線TVとして使用することができ、被検体の透視像をリアルタイムに表示することができる。 According to the X-ray CT apparatus and the fluoroscopic image acquisition method according to the present invention, a tomographic image of a subject can be displayed, and the X-ray CT apparatus can be used as an X-ray TV, and a fluoroscopic image of the subject is displayed in real time. can do.
以下、本発明に係るX線CT装置及び透視像取得方法の実施形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of an X-ray CT apparatus and a fluoroscopic image acquisition method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明に係るX線CT装置の実施形態を示す系統図である。 FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of an X-ray CT apparatus according to the present invention.
図1は、X線CT装置1を示し、このX線CT装置1には、X線スキャン手段3が備えられる。このX線スキャン手段3には、被検体Pに向かってX線を曝射するX線管11と、このX線管11に管電圧及び管電流を与える高電圧発生部12と、複数の検出素子がスライス方向に配列され被検体Pに曝射されたX線(透過X線)を検出するX線検出器13と、X線管11及びX線検出器13に挟まれる空間(貫通孔)であって被検体Pを支持する寝台天板14と、被検体Pの体軸方向(前後方向)への水平移動、体軸方向に対して左右方向(幅方向)への移動又は体軸方向に対して上下方向への移動を行なう寝台駆動部15とが備えられる。
FIG. 1 shows an
また、X線スキャン手段3には、X線管11及びX線検出器13の対を、相互に対向させた状態で回転可能に保持する架台17と、この架台17には、X線管11及びX線検出器13の中間点を通る回転軸を中心にして、X線管11及びX線検出器13の対を連続的に回転駆動できる回転駆動部18とが設けられる。又は、X線管11及びX線検出器13の所定の位置(ビュー)を基準として、X線管11及びX線検出器13の対を正方向若しくは逆方向へ所定のビュー毎に回転できる。
The X-ray scanning means 3 includes a
X線管11に与えられる管電圧及び管電流の値は、後述するCT撮影モード又は透視モードに応じて適宜設定される。また、X線管11は、X線ビームをコーン状に整形するコリメータ(図示しない)を前面に装備している。
The values of the tube voltage and the tube current applied to the
X線検出器13は、例えば800チャンネル(C1〜C800)のX線検出素子が、Xコーンビームの広がりに合わせて一列に配列され、スライス方向(被検体Pの体軸方向)に並列、例えば256列(S1〜S256)配列されて構成され、所謂マルチスライス対応のものとなっている。
The
また、X線検出器13の出力側には、CT撮影モード又は透視モードの切替えを行なうモード切替器21が設けられ、このモード切替器21の出力側は、データ収集部22に接続される。
A
データ収集部22の出力側には、モード切替器21のCT撮影モードにて収集した投影データを基に断層像を再構成する画像再構成部23が接続され、この画像再構成部23の出力側には、再構成された断層像を表示する表示部24が接続される。
An
一方、モード切替器21の出力側には、データを収集・保存するデータ収集手段、例えばメモリ25が接続される。このメモリ25の出力側は、X線パラレルビームのデータを得るデータ変換手段及び透視像を生成する透視像生成手段を備える透視像生成部26に接続され、この透視像生成部26の出力側には、モード切替器21の透視モードにて生成された透視像を表示する表示部24が接続される。なお、表示部24には、例えば複数のテレビモニタのような表示装置が備えられており、断層像及び透視像を別々に表示することができる。
On the other hand, a data collecting means for collecting and storing data, for example, a
さらに、X線CT装置1には、操作者が各種設定値や指示事項を含むパラメータを入力して操作信号を発する操作部31と、コンピュータやメモリ等を内蔵して操作信号を受けるシステム制御部32とが備えられる。
Further, the
操作部31には、操作内容等を図や文字で表示したり、表示項目に指で触れて操作したりすることのできるタッチパネル34と、透視モード時にX線管11の位置を表示するX線管位置表示部35とが設けられる。なお、架台17は、通常、カバーで覆われており、X線管11がどのビューにあるのかを外部から確認することは困難である。しかし、被検体Pの体軸に対するX線管11のビューを設定して透視像を撮影する場合は、操作者が、X線管11がどのビューにあるのかを確認できることが望ましい。よって、架台17に設けられるエンコンダ(図示しない)からの信号によって、X線管11の位置を簡易的に表示するX線管位置表示部35が設けられる。
The
なお、X線CT装置1では、X線管11の位置を示す表示器がX線管位置表示部35として操作部31に設けられるが、その場合に限られない。例えば、架台17を覆っているカバー表面であって、X線管11の回転軌道の全周に沿って、X線管11の所定範囲のビュー毎、例えば15°毎に複数の発光体、例えばLED(Light Emitting Diode)を配置する。そして、架台17に設けられるエンコンダからの信号によって、静止したX線管11に反応して、X線管11に最も近いLEDを点灯させる。なお、このLEDは、必ずしもX線管11の全周に設置する必要はなく、X線管11の回転軌道の上方の周に沿って設置してもよい。
In the
さらに、X線管11の位置を確認するために、架台17を覆うカバーであって、X線管11の回転軌道の全周又は上方の周の周軸側は、透明又は半透明の材料で構成してもよい。カバーが透明又は半透明であると、架台17内部のX線管11が外部の操作者から見えるようになる。この場合、X線管11の位置を表示する特段の表示器を用いる必要がなく、X線管11の位置を直接確認できる。また、X線管11自体に発光体を具備しておくと、操作者は、発光したX線管11を直接見ることができ、X線管11の位置を容易に確認できる。
Furthermore, in order to confirm the position of the
図2は、操作部31の一例を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an example of the
図2に示される操作部31は、タッチパネル34を示し、このタッチパネル34は、X線管11の位置を操作するダイヤル式のX線管位置操作部34aと、寝台天板14の幅方向の位置を操作する寝台幅方向操作部34bと、寝台天板14の前後・上下方向の位置を操作する寝台前後・上下方向操作部34cとが設けられる。
The
操作者がタッチパネル34のX線管位置操作部34a、寝台幅方向操作部34b又は寝台前後・上下方向操作部34cに触れて操作することで、X線管11のビュー及び被検体Pを支持する寝台天板14の位置がセット可能となる。なお、X線管位置操作部34aは、図1に示されたX線管位置表示部35と共用することもできる。
The operator touches and operates the X-ray tube
また、図1に示されたシステム制御部32からは、回転駆動部18と、寝台駆動部15と、高電圧発生部12と、モード切替器21と、データ収集部22と、画像再構成部23と、透視像生成部26とに指令信号を出力できるようになっている。
Further, from the
次いで、システム制御部32の操作系について、図3のフローチャートを用いて説明する。
Next, the operation system of the
まず、図1に示されたシステム制御部32は、操作部31からの操作信号を読み取る(ステップS1)。この操作信号は、操作者が操作部31、例えば図2に示されたタッチパネル34のX線管位置操作部34a、寝台幅方向操作部34b及び寝台上下・前後方向操作部34c、並びにモード切替スイッチ(図示しない)等を操作することで発せられる。
First, the
システム制御部32では、操作部31から入力された操作信号が寝台天板14の移動を指示していないかを判断する(ステップS2)。ステップS2の判断がNo、すなわち、操作部31からの操作信号が寝台天板14の移動を指示している場合、システム制御部32は、寝台駆動部15に寝台天板14の移動の指令信号を発し(ステップS3)、寝台天板14を操作位置にセットしてステップS1に戻る。
The
一方、ステップS2の判断がYes、すなわち、操作部31から入力された操作信号が寝台天板14の移動を指示していない場合、システム制御部32は、操作部31から入力された操作信号が透視モードを指示しているかを判断する(ステップS4)。ステップS4の判断がYes、すなわち、操作部31からの操作信号が透視モードを指示している場合、システム制御部32は、モード切替器21にモード切替えの指令信号を発し、モード切替器21を透視モードに切替える(ステップS5)。
On the other hand, if the determination in step S2 is Yes, that is, if the operation signal input from the
そして、システム制御部32は、回転駆動部18を制御して架台17の回転を静止させ、X線管11が、基準位置、例えば被検体Pの真上のビューになるようにセットする(ステップS6)。
Then, the
図4は、X線管11の所要範囲のビューを示す概略図である。
FIG. 4 is a schematic view showing a view of a required range of the
図4は、被検体Pの真上のビュー(以下、「基準位置L0」という。)にセットされたX線管11と、X線検出器13とが被検体Pを間にして架台17上に対向配置されている。ステップS6によってX線管11の基準位置L0へのセットが完了すると、システム制御部32は、X線管11aが高電圧の印加条件を透視撮影に適した条件、例えば120kV,100mAとなるように高電圧発生部12を制御して、基準位置L0におけるX線管11からX線を曝射させる(ステップS7)。
FIG. 4 shows an
そして、基準位置L0におけるX線管11から曝射されて被検体Pを透過したX線がX線検出器12にて検出され、投影データとして図1に示されたメモリ25に収集・保存される(ステップS8)。
Then, X-rays that have been exposed from the
さらに、基準位置L0におけるX線管11からのX線の曝射が終了すると、操作者がX線管位置表示部35にてX線管11のビューを確認しながら操作部34のX線管位置操作部34aを操作して、システム制御部32に操作信号を発する。この操作信号を受けたシステム制御部32は、回転駆動部(図1に図示)を制御してX線管11及びX線検出器13の対を回転させ、架台17を静止させる。よって、X線管11の所定範囲のビュー(以下、「位置L1」という。)へのセットが完了する(ステップS9)。
Further, when the X-ray exposure from the
X線管11の位置L1へのセットが完了すると、システム制御部32は、高電圧発生部12を制御して、位置L1にセットされたX線管L1からX線を曝射させる(ステップS10)。
When set to the position L 1 of the
そして、位置L1におけるX線管11から曝射され被検体Pを透過したX線がX線検出器12にて検出され、投影データとして図1に示されたメモリ25に収集・保存される(ステップS11)。さらに、システム制御部32は、X線管11及びX線検出器13の対を回転させるステップS9から繰返す。投影データの収集は、X線管11の基準位置L0、及びX線管11のビューが所定範囲となる位置L1,…,Ln(nは任意の整数)において行なわれる。
Then, X-rays emitted from the
図1に示されたシステム制御部32は、X線の曝射が所定範囲のビューに亘り終了したかを判断する(ステップS12)。ステップS12の判断がYes、すなわち、X線の曝射が所定範囲のビューに亘り終了した場合、ステップS1に戻る。一方、ステップS12の判断がNo、すなわち、X線の曝射が所定範囲のビューに亘り終了していない場合、ステップS9に戻る。
The
なお、被検体Pの真上の位置を、X線管11の基準位置L0としたが、X線管11の基準位置L0は、被検体Pの真上の位置に限定されない。X線管11のビューが所定範囲である例えば位置L1を、X線管11の基準位置としてもよい。
Although the position directly above the subject P is the reference position L 0 of the
また、ステップS4の判断がNo、すなわち、操作部31から入力された操作信号が透視モードを指示していない場合、システム制御部32では、操作部31から入力された操作信号が操作部31からのCT撮影モードを指示しているかを判断する(ステップS13)。ステップS13の判断がYes、すなわち、操作部31から入力された操作信号が操作部31からのCT撮影モードを指示している場合、システム制御部32は、モード切替器21にモード切替の指令信号を発し、モード切替器21をCT撮影モードに切替える(ステップS14)。
If the determination in step S4 is No, that is, if the operation signal input from the
CT撮影モードにおけるシステム制御部32は、X線管11への高電圧の印加条件をCT撮影に適した条件、例えば120kV,300mAとなるように高電圧発生部12を制御する。さらに、システム制御部32は、架台17が所定方向へ連続的に、例えば0.5秒/回転の速度で駆動するように回転駆動部18を制御する。X線管11からX線が曝射され、被検体Pを透過したX線をX線検出器13にて検出して、投影データとしてデータ収集部22に収集する。画像再構成部23では、収集された投影データを基に断層像に再構成してCT撮影が行なわれる(ステップS15)。CT撮影によって取得された断層像は、表示部24のディスプレイに表示される(ステップS16)。
The
一方、ステップS13の判断がNo、すなわち、操作部31からの操作信号がCT撮影モードを指示していない場合、ステップS1に戻る。
On the other hand, if the determination in step S13 is No, that is, if the operation signal from the
図5は、高電圧発生部12への指令信号のパルスと時間との関係を示す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the pulse of the command signal to the
寝台天板14の位置を種々に移動させて透視像及び断層像を取得する場合がある。その場合、図5に示されるように、まず、寝台天板14が操作位置にセットされる(ステップS3)。図4に示されたシステム制御部32は、高電圧発生部12に指令信号を出力して、基準位置L0にセットされたX線管11からX線を曝射させる(ステップS4〜S7)。次いで、システム制御部32は、回転駆動部18を制御して、X線管11を所定の位置L1,…,Lnにセットさせ、高電圧発生部12に指令信号を出力して、所定の位置L1,…,LnにセットされたX線管11からX線を曝射させる(ステップS9〜S10)。
There are cases where a fluoroscopic image and a tomographic image are acquired by variously moving the position of the
続けて、操作部31からの操作信号を受けて、システム制御部32は、寝台天板14を移動させ操作位置にセットされる(ステップS3)。システム制御部32は、高電圧発生部12に指令信号を出力して、基準位置L0にセットされたX線管11からX線を曝射させる(ステップS4〜S7)。次いで、システム制御部32は、回転駆動部18を制御して、X線管11を所定の位置L1,…,Lnにセットさせ、高電圧発生部12に指令信号を出力して、所定の位置L1,…,LnにセットされたX線管11からX線を曝射させる(ステップS9〜S10)。以下、同様の動作を繰返し、種々の寝台天板14の位置における被検体Pのデータが取得できる。
Subsequently, upon receiving an operation signal from the
次いで、透視像生成部26の処理系について、図6のフローチャートを用いて説明する。
Next, the processing system of the
まず、図1に示された透視像生成部26は、システム制御部32からの指令信号があるかを判断する(ステップS21)。ステップS21の判断がYes、すなわち、システム制御部32からの指令信号がある場合、透視像生成部26は、メモリ25に保存されるデータを読み込む(ステップS22)。メモリ25には、図3に示されたフローチャートによって、X線管11の基準位置L0及び所定の位置L1,…,LnにおけるX線コーンビームのデータが保存されている。
First, the perspective
ここで、透視像生成部26のデータ変換手段は、基準位置L0及び所定の位置L1,…,LnにおけるX線コーンビームで収集したデータから、X線パラレルビーム(図4に示された太い点線に相当する)のデータに変換処理(以下、「コンパラ変換」という。)を行なう(ステップS23)。そして、透視像生成部26の透視像生成手段は、X線コーンビームのデータに基づいて、曲面/平面変換処理を行なう(ステップS24)。
Here, the data converting means of the perspective
また、透視像生成部26は、ハイパスフィルタを介して再投影処理した画像からノイズ成分を除去し、濃度変換を行なう。
In addition, the perspective
透視像生成部26にて生成した画像を透視像として表示部23のディスプレイに表示する(ステップS25)。
The image generated by the
ステップS21の判断がNo、すなわち、システム制御部32からの指令信号がない場合、ステップS21を繰返す。
If the determination in step S21 is No, that is, if there is no command signal from the
なお、X線CT装置1では、複数のビューから得られるX線コーンビームのデータを基に透視像を取得して表示するものである。所定の1つのビューから得られるX線コーンビームのデータから透視像を取得する場合、図7に示された斜視図によってX線コーンビームのデータを再投影する。
The
図7は、所定のビューにセットされたX線管11と、複数の検出素子がスライス方向に配列されたX線検出器13とが対向配置されている。図7に示されるように、X線検出器13の入射面は湾曲しているので、X線検出器13にて検出される投影データをそのまま使用して被検体Pの透視像として平面化表示すると、透視像は歪んだ像となる。よって、X線検出器13に検出されたX線コーンビームのデータを、X線源12とX線検出器13の中心を結ぶX線パスHに直交する面S0又はその面S0に平行な面に再投影する。ここで、面S0は、架台17の回転中心Oを通る面である。その他に、透視像生成部26では、画像レートが、例えば30フレーム/秒となるように、サンプリング期間やフレームの加算を調整する。
In FIG. 7, an
図1に示されたX線CT装置1の動作によると、被検体Pの断層像を表示できると共に、X線CT装置1をX線TVとして使用することができ、被検体Pの透視像をリアルタイムに表示することができる。
According to the operation of the
また、透視像は、X線パスHに対して直交する面S0の像であるため、像の歪みを縮小することができる。 Further, since the fluoroscopic image is an image of the plane S 0 orthogonal to the X-ray path H, image distortion can be reduced.
さらに、操作者は、カバーに覆われる架台17の内部のX線管11の位置を容易に確認でき、撮影位置を素早く決定できる。
Further, the operator can easily confirm the position of the
1 X線CT装置
3 X線スキャン手段
11 X線管
12 高電圧発生部
13 X線検出器
14 寝台天板
15 寝台駆動部
17 架台
18 回転駆動部
21 モード切替器
22 データ収集部
24 表示部
25 メモリ
26 透視像生成部
31 操作部
32 システム制御部
34 タッチパネル
34a X線管位置操作部
34b 寝台幅方向操作部
34c 寝台前後・上下操作部
35 X線管位置表示部
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記X線管及びX線検出器の対を所定範囲のビューに亘って回転させ、複数のビューのそれぞれにて前記被検体にX線を曝射させるX線スキャン手段と、
前記X線検出器により検出される信号からX線コーンビームのデータを収集するデータ収集手段と、
この収集手段により収集されたX線コーンビームのデータをX線パラレルビームのデータに変換するデータ変換手段と、
このデータ変換手段により変換されたX線パラレルビームのデータを平面変換処理して前記被検体の透視像を生成する透視像生成手段とを備えたことを特徴とするX線CT装置。 A pair of the X-ray tube and the X-ray detector is rotatably held in a state where the X-ray tube and an X-ray detector in which a plurality of detection elements are arranged in the slice direction are opposed to each other. The subject is irradiated with an X-ray cone beam corresponding to the X-ray exposure of the tube for each view, and a tomographic image is created based on the X-ray signal transmitted through the subject detected by the X-ray detector. In the X-ray CT apparatus as described above,
X-ray scanning means for rotating the pair of the X-ray tube and the X-ray detector over a predetermined range of views and exposing the subject to X-rays in each of a plurality of views;
Data collection means for collecting X-ray cone beam data from signals detected by the X-ray detector;
Data conversion means for converting X-ray cone beam data collected by the collection means into X-ray parallel beam data;
An X-ray CT apparatus comprising: a fluoroscopic image generating means for generating a fluoroscopic image of the subject by performing plane conversion processing on the X-ray parallel beam data converted by the data converting means.
CT撮影モード又は透視モードを切替えるモード切替部と、
前記X線検出器のデータを収集・保存するメモリと、
前記メモリに保存されるデータを読み込み、このデータから透視像を生成する透視像生成部と、
前記透視像を表示する表示部と、
各種設定値や指示事項を含むパラメータが入力される操作部と、
前記操作部からの操作指令を受け、前記X線管からX線を曝射させる高電圧発生部、前記架台を駆動させる回転駆動部、前記モード切替部及び透視像生成部を制御して前記X線検出器が検出した信号に基づく透視像を作成するシステム制御部とを有することを特徴とするX線CT装置。 A pair of the X-ray tube and the X-ray detector is rotatably held in a state where the X-ray tube and an X-ray detector in which a plurality of detection elements are arranged in the slice direction are opposed to each other. The subject is irradiated with an X-ray cone beam corresponding to the X-ray exposure of the tube for each view, and a tomographic image is created based on the X-ray signal transmitted through the subject detected by the X-ray detector. In the X-ray CT apparatus as described above,
A mode switching unit for switching between the CT imaging mode or the fluoroscopic mode;
A memory for collecting and storing data of the X-ray detector;
A perspective image generation unit that reads data stored in the memory and generates a perspective image from the data;
A display unit for displaying the fluoroscopic image;
An operation unit where parameters including various setting values and instructions are input,
Upon receiving an operation command from the operation unit, the X-ray tube emits X-rays, a high voltage generation unit, a rotation drive unit that drives the gantry, a mode switching unit, and a fluoroscopic image generation unit are controlled to control the X An X-ray CT apparatus comprising: a system control unit that creates a fluoroscopic image based on a signal detected by a line detector.
前記X線管及びX線検出器の対を、回転させる方向の所定範囲のビューに亘って前記X線管及びX線検出器をスキャンさせ、複数のビューのそれぞれにて前記被検体にX線を曝射させると共に、前記X線検出器により検出される信号からX線コーンビームのデータを収集し、
この収集されたX線コーンビームのデータをX線パラレルビームのデータに変換し、
この変換されたX線パラレルビームのデータを再投影処理して前記被検体の透視像を生成することを特徴とする透視像作成方法。 A pair of the X-ray tube and the X-ray detector is rotatably held in a state where the X-ray tube and an X-ray detector in which a plurality of detection elements are arranged in the slice direction are opposed to each other. The subject is irradiated with an X-ray cone beam corresponding to the X-ray exposure of the tube for each view, and a tomographic image is created based on the X-ray signal transmitted through the subject detected by the X-ray detector. A fluoroscopic image creation method using an X-ray CT apparatus,
The X-ray tube and the X-ray detector are scanned with the X-ray tube and the X-ray detector over a predetermined range of views in a rotating direction, and the X-ray is applied to the subject in each of a plurality of views. X-ray cone beam data is collected from signals detected by the X-ray detector,
The collected X-ray cone beam data is converted into X-ray parallel beam data,
A fluoroscopic image creation method, comprising: re-projecting the converted X-ray parallel beam data to generate a fluoroscopic image of the subject.
前記X線管とX線検出器の対を回転させ、当該X線管が基準位置になるようにセットする第1の工程と、
前記X線管から被検体に向かってX線を曝射する第2の工程と、
前記被検体を透過したX線を検出し、X線コーンビームのデータを収集・保存する第3の工程と、
前記X線管とX線検出器の対を回転させ、前記X線管とX線検出器の対を所定範囲のビューにセットする第4の工程と、
前記X線管から被検体に向かってX線を曝射する第5の工程と、
前記被検体を透過したX線を検出し、X線コーンビームのデータを収集・保存する第6の工程とを有し、
前記第4の工程から前記第6の工程を繰返し実施することを特徴とする請求項9に記載の透視像取得方法。 The X-ray cone beam data collection
A first step of rotating the pair of the X-ray tube and the X-ray detector and setting the X-ray tube at a reference position;
A second step of exposing the X-ray from the X-ray tube toward the subject;
A third step of detecting X-rays transmitted through the subject and collecting and storing X-ray cone beam data;
A fourth step of rotating the X-ray tube and X-ray detector pair and setting the X-ray tube and X-ray detector pair to a predetermined range of views;
A fifth step of exposing the X-ray from the X-ray tube toward the subject;
A sixth step of detecting X-rays transmitted through the subject and collecting and storing X-ray cone beam data;
The fluoroscopic image acquiring method according to claim 9, wherein the sixth process is repeatedly performed from the fourth process.
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