JP2011036427A - X-ray ct scanner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、X線CT装置に関する。 The present invention relates to an X-ray CT apparatus.
X線CT(Computed Tomography)装置を用いた撮像手法の一つに、被検体の生体信号に同期して撮像を行う手法がある。例えば、被検体の心電信号に同期して撮像を行う手法(以下、心電同期撮像という)では、X線CT装置は、被検体に装着した心電計から出力された心電信号に基づき、撮像に適した心電位相(例えば、拡張期、収縮期など)に同期するようにX線曝射を開始する(特許文献1など)。 As one of imaging methods using an X-ray CT (Computed Tomography) apparatus, there is a method of performing imaging in synchronization with a biological signal of a subject. For example, in a method of performing imaging in synchronization with an electrocardiographic signal of a subject (hereinafter referred to as electrocardiographic synchronous imaging), the X-ray CT apparatus is based on an electrocardiographic signal output from an electrocardiograph attached to the subject. Then, X-ray exposure is started so as to synchronize with an electrocardiographic phase suitable for imaging (for example, diastole, systole, etc.) (Patent Document 1, etc.).
また、X線CT装置を用いた撮像手法の一つに、被検体を中心とする円軌道の内、所定区間のみX線曝射を行う手法がある。例えば、ハーフ再構成(もしくはハーフスキャンなど)と呼ばれる手法では、円軌道全体の半分に相当する180度分の区間のみX線曝射を行う。ハーフ再構成は、時間分解能が向上し、かつ被曝量も低減する点で有効な手法であるので、近年では、心電同期撮像にハーフ再構成を組み合わせることが多い。この場合にも、X線CT装置は、心電信号に基づき心電位相に同期するようにX線曝射を開始する。 In addition, as one of imaging methods using an X-ray CT apparatus, there is a method of performing X-ray exposure only in a predetermined section in a circular orbit centered on a subject. For example, in a method called half reconstruction (or half scan or the like), X-ray exposure is performed only in a section of 180 degrees corresponding to half of the entire circular orbit. Since half reconstruction is an effective technique in terms of improving time resolution and reducing exposure dose, in recent years, half reconstruction is often combined with electrocardiographic synchronization imaging. Also in this case, the X-ray CT apparatus starts X-ray exposure so as to synchronize with the electrocardiographic phase based on the electrocardiographic signal.
しかしながら、上記した従来の技術では、X線曝射開始時の管球の位置が、心電信号に追従してランダムに決定されるので、適切な方向からX線が照射されるとは限らないという課題があった。 However, in the above-described conventional technique, the position of the tube at the start of X-ray exposure is determined randomly following the electrocardiogram signal, and therefore X-rays are not always emitted from an appropriate direction. There was a problem.
例えば、被検体におけるX線の吸収線量は、臓器や組織によって異なることが知られている。例えば乳腺においては、被検体の正面方向からX線を照射するよりも背面方向から照射する方が、吸収線量が少なくなる。また、例えば造血臓器においては、被検体の正面方向や背面方向からX線を照射するよりも側面方向から照射した方が、吸収線量が少なくなる。しかしながら、従来の技術では、吸収線量が多い方向からX線が照射されるとは限らず、適切な方向からX線が照射されるとは限らない。 For example, it is known that the absorbed dose of X-rays in a subject varies depending on organs and tissues. For example, in the mammary gland, the absorbed dose is reduced by irradiating from the back direction rather than irradiating the subject from the front direction. Further, for example, in a hematopoietic organ, the absorbed dose is smaller when irradiation is performed from the side direction than when X-rays are irradiated from the front direction or the back direction of the subject. However, in the conventional technology, X-rays are not always irradiated from a direction with a large absorbed dose, and X-rays are not always irradiated from an appropriate direction.
また、例えば、被検体の側面方向からX線を照射するよりも正面方向もしくは背面方向から照射する方が、画質が向上する場合がある。しかしながら、従来の技術では、画質が向上する方向からX線が照射されるとは限らず、適切な方向からX線が照射されるとは限らない。また、例えば、被検体に金属類が装着されている場合や自由な体勢をとることができない場合など、X線の照射方向が限定される場合にも、対応することができない。 Further, for example, the image quality may be improved by irradiating from the front direction or the back direction rather than irradiating the X-ray from the side surface direction of the subject. However, in the conventional technology, X-rays are not always emitted from the direction in which the image quality is improved, and X-rays are not always emitted from an appropriate direction. In addition, for example, it is not possible to cope with a case where the X-ray irradiation direction is limited, such as when a metal is attached to the subject or when a free posture cannot be taken.
なお、上記した課題は、心電同期撮像の場合に限られず、例えば被検体の呼吸に同期して撮像を行う手法などにおいても、同様に課題となる。 Note that the above-described problem is not limited to the case of electrocardiographic synchronization imaging, and similarly, for example, a technique for performing imaging in synchronization with the breathing of a subject.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、X線を適切な方向から照射することが可能なX線CT装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an X-ray CT apparatus capable of irradiating X-rays from an appropriate direction.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1に記載の本発明は、被検体の生体信号を取得する生体信号取得手段と、被検体を中心とする円軌道上における管球の位置情報を取得する位置情報取得手段と、前記生体信号取得手段によって取得された生体信号と、前記位置情報取得手段によって取得された位置情報とを照合し、当該位置情報によって示される管球の位置が撮像開始可能な位置を示し、かつ、生体信号が撮像開始可能な位相を示すか否かを判定する判定手段と、前記判定手段によって、前記管球の位置が撮像開始可能な位置を示し、かつ、前記生体信号が撮像開始可能な位相を示すと判定されると、前記管球からX線曝射を開始するように制御する曝射開始制御手段と、前記曝射開始制御手段によってX線曝射が開始されると、前記円軌道上の所定区間X線曝射を行うように制御する曝射制御手段とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention according to claim 1 is a biological signal acquisition means for acquiring a biological signal of a subject, and a tube on a circular orbit centered on the subject. The position information acquisition means for acquiring the position information, the biological signal acquired by the biological signal acquisition means, and the position information acquired by the position information acquisition means are collated, and the tube indicated by the position information The position indicates a position where imaging can be started, and a determination unit for determining whether or not the biological signal indicates a phase where imaging can be started, and the position of the tube indicates the position where imaging can be started by the determination unit. And when it is determined that the biological signal indicates a phase at which imaging can be started, an exposure start control means for controlling to start X-ray exposure from the tube, and X by the exposure start control means Radiation exposure starts When, characterized in that a exposure control means for controlling to perform predetermined section X-ray irradiation on the circular path.
請求項1に記載の本発明によれば、X線を適切な方向から照射することが可能になるという効果を奏する。 According to the first aspect of the present invention, there is an effect that X-rays can be irradiated from an appropriate direction.
以下に、本発明に係るX線CT装置の実施例を詳細に説明する。なお、以下の実施例により本発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the X-ray CT apparatus according to the present invention will be described in detail. In addition, this invention is not limited by the following examples.
[実施例1に係るX線CT装置の構成]
まず、図1〜図5を用いて、実施例1に係るX線CT装置の構成を説明する。図1は、実施例1に係るX線CT装置の構成を示すブロック図である。
[Configuration of X-ray CT Apparatus According to Embodiment 1]
First, the configuration of the X-ray CT apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the X-ray CT apparatus according to the first embodiment.
図1に示すように、実施例1に係るX線CT装置100は、架台装置10と、寝台装置20と、コンソール装置30とを備える。なお、後述するように、実施例1に係るX線CT装置100は、架台装置10に備える架台駆動部16が、X線曝射の開始タイミングを制御する。
As shown in FIG. 1, the
架台装置10は、被検体PにX線を照射するとともに被検体Pを透過したX線を検出してコンソール装置30に出力する。架台装置10は、高電圧発生部11と、X線管12と、X線検出器13と、データ収集部14と、回転フレーム15と、架台駆動部16と、心電計17とを有する。
The
高電圧発生部11は、X線管12に対して高電圧を供給する。X線管12は、真空管であり、高電圧発生部11から供給される高電圧によりX線を発生する。X線検出器13は、被検体Pを透過したX線を検出する。データ収集部14は、X線検出器13によって検出されたX線を用いて投影データを生成する。回転フレーム15は、X線管12とX線検出器13とを被検体Pを挟んで対向するように支持する円環状のフレームであり、高速かつ連続的に回転する。
The
架台駆動部16は、モータの駆動によって回転フレーム15を回転させ、被検体Pを中心とした円軌道上でX線管12およびX線検出器13を旋回させる。また、架台駆動部16は、X線曝射の開始タイミングを制御する。なお、架台駆動部16については、後に詳細に説明する。心電計17は、被検体Pに装着された電極を介して、被検体Pの心臓から生じる微弱な電流を検出し、検出した電流に基づき心電信号を出力する。
The
寝台装置20は、撮影対象の被検体Pを載置する台であり、天板21と、寝台駆動部22とを有する。天板21は、被検体Pを載置する板である。寝台駆動部22は、モータの駆動によって天板21を移動する。具体的には、架台装置10に向かう方向(スライス方向)及びその反対方向、上下方向、左右方向に移動する。
The
コンソール装置30は、操作者によるX線CT装置100の操作を受け付けるとともに、架台装置10によって収集された投影データから画像を再構成する。具体的には、コンソール装置30は、入力装置31と、表示装置32と、スキャン制御部33と、前処理部34と、投影データ記憶部35と、画像再構成処理部36と、画像データ記憶部37と、システム制御部38とを有する。
The console device 30 accepts an operation of the
入力装置31は、マウスやキーボードなどであり、X線CT装置100に対する指示の入力を操作者から受け付ける。例えば、入力装置31は、撮像条件の設定や撮像開始の指示などを受け付ける。
The
表示装置32は、LCD(Liquid Crystal Display)などのディスプレイであり、各種情報を表示する。例えば、表示装置32は、画像データ記憶部37によって記憶されている画像や、操作者から指示を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)などを表示する。
The
システム制御部38は、架台装置10、寝台装置20及びコンソール装置30を制御することによって、X線CT装置100全体の制御を行う。例えば、システム制御部38は、スキャン制御部33を制御して投影データを収集させるとともに、画像再構成処理部36を制御して投影データから画像を再構成させる。なお、システム制御部38は、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)などの集積回路、または、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)などの電子回路である。
The system control unit 38 controls the
スキャン制御部33は、システム制御部38から指示された撮像条件に基づき、高電圧発生部11、データ収集部14及び架台駆動部16を制御する。また、スキャン制御部33は、システム制御部38による制御の下、寝台駆動部22を制御する。なお、スキャン制御部33は、例えば、ASICやFPGAなどの集積回路、または、CPUやMPUなどの電子回路である。
The
前処理部34は、データ収集部14によって生成された投影データに対して感度補正などの前処理を行い、投影データ記憶部35に格納する。なお、前処理部34は、例えば、ASICやFPGAなどの集積回路、または、CPUやMPUなどの電子回路である。
The
投影データ記憶部35は、前処理部34によって前処理が行われた投影データを記憶する。なお、投影データ記憶部35は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ(flash memory)などの半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスクなどである。
The projection
画像再構成処理部36は、システム制御部38から指示された再構成条件に基づき、投影データ記憶部35に記憶されている投影データから画像を再構成し、再構成した画像データを画像データ記憶部37に格納する。
The image reconstruction processing unit 36 reconstructs an image from the projection data stored in the projection
画像データ記憶部37は、画像再構成処理部36によって再構成された画像データを記憶する。なお、画像データ記憶部37は、例えば、RAM、ROM、フラッシュメモリなどの半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスクなどである。 The image data storage unit 37 stores the image data reconstructed by the image reconstruction processing unit 36. Note that the image data storage unit 37 is, for example, a semiconductor memory device such as a RAM, a ROM, or a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like.
続いて、図2〜図4を用いて、架台駆動部16を詳細に説明する。図2は、架台駆動部の構成を示すブロック図であり、図3は、心電信号を説明するための図であり、図4は、管球の位置情報を説明するための図であり、図5は、X線曝射の開始タイミングを説明するための図である。
Subsequently, the
図2に示すように、架台駆動部16は、心電信号取得部16aと、管球位置情報取得部16bと、判定部16cと、曝射制御部16dとを有する。
As shown in FIG. 2, the
心電信号取得部16aは、被検体Pの心電信号を取得する。具体的には、心電信号取得部16aは、心電計17から出力された被検体Pの心電信号を取得し、取得した心電信号を管球位置情報取得部16bに送る。例えば、心電信号取得部16aは、図3に例示するような心電信号を取得する。ここで、図3に示すaで囲む枠は、撮像に適した心電位相の範囲(例えば、拡張期、収縮期など)を示し、矢印は、撮像開始可能な位相を示す。
The electrocardiogram
管球位置情報取得部16bは、被検体Pを中心とする円軌道上におけるX線管12の位置情報を取得する。具体的には、管球位置情報取得部16bは、操作者によって撮像が開始され、回転フレーム15の回転が開始されると、回転フレーム15を回転させるモータに取り付けられたエンコーダから、モータ軸の回転角度の情報や回転速度の情報を取得することでX線管12の位置情報を取得し、取得した位置情報と心電信号取得部16aから送られた心電信号とを判定部16cに送る。例えば、管球位置情報取得部16bは、図4に示すように、被検体Pの正面方向を0度として、被検体Pを中心とする円軌道を時計回りに360度で示す位置情報を取得する。
The tube position
判定部16cは、X線管12の位置情報によって示されるX線管12の位置が撮像開始可能な位置を示し、かつ、被検体Pの心電信号が撮像開始可能な位相を示すか否かを判定する。具体的には、判定部16cは、管球位置情報取得部16bから送られた心電信号と位置情報とを用いて判定し、判定結果を曝射制御部16dに送る。なお、心電信号及び位置情報は、いずれも、心電信号取得部16aや管球位置情報取得部16bによって連続的に取得されるので、判定部16cによる判定も、連続的に行われることになる。
The
X線管12の撮像開始可能な位置として、図5の(A)に示すように、例えば90度−20度〜90度+20度の範囲が予め設定されていたとする。この範囲から撮像が開始されれば、X線は、被検体Pの背面から照射されることになる。また、心電信号の撮像開始可能な位相として、図5の(B)の矢印に示す位相が予め設定されていたとする。すると、判定部16cは、管球位置情報取得部16bによって取得された位置情報が図5の(A)に示す範囲内で、かつ、心電信号取得部16aによって取得された心電信号が図5の(B)に示す矢印の位相であるか否かを、これらの情報が取得される毎に、連続的に判定する。
As a position at which imaging of the
曝射制御部16dは、X線管12の位置情報によって示されるX線管12の位置が撮像開始可能な位置を示し、かつ、心電信号が撮像開始可能な位相を示すと判定されると、X線管12からX線曝射を開始するように高電圧発生部11を制御する。また、曝射制御部16dは、X線曝射が開始されると、円軌道上の所定区間X線曝射を行うように高電圧発生部11を制御する。
When the
具体的には、曝射制御部16dは、判定部16cから判定結果が送られると、当該判定結果が、「X線管12の位置が撮像開始可能な位置を示し、かつ、心電信号が撮像開始可能な位相を示す」との判定結果であるか否かを判定する。そして、曝射制御部16dは、「X線管12の位置が撮像開始可能な位置を示し、かつ、心電信号が撮像開始可能な位相を示す」との判定結果である場合に、X線曝射を開始するように高電圧発生部11を制御する。また、曝射制御部16dは、X線曝射が開始されると、X線の曝射を開始した位置から円軌道上の180度分X線管12が移動したか否かを判定し、移動したと判定すると、X線曝射を停止するように高電圧発生部11を制御する。なお、円軌道上の180度分X線管12が移動したか否かの判定は、例えば、管球位置情報取得部16bから位置情報を取得することによって判定することができる。
Specifically, when the determination result is sent from the
[実施例1における架台駆動部による処理手順]
次に、図6を用いて、実施例1における架台駆動部16による処理手順を説明する。図6は、実施例1における架台駆動部による処理手順を示すフローチャートである。なお、操作者によって既に撮像が開始され、回転フレーム15の回転が開始されているが、X線の曝射は開始されていない状態から、以下の処理手順が実行される。
[Processing procedure by gantry driving unit in embodiment 1]
Next, a processing procedure by the
まず、架台駆動部16において、心電信号取得部16aが心電信号を取得し、管球位置情報取得部16bがX線管12の位置情報を取得する(ステップS101)。
First, in the
次に、判定部16cが、位置情報によって示されるX線管12の位置が撮像開始可能な位置を示し、かつ、心電信号が撮像開始可能な位相を示すか否かを判定する(ステップS102)。
Next, the
続いて、曝射制御部16dが、判定部16cによる判定結果が「X線管12の位置が撮像開始可能な位置を示し、かつ、心電信号が撮像開始可能な位相を示す」との判定結果であるか否かを判定する(ステップS103)。
Subsequently, the
そして、曝射制御部16dは、「X線管12の位置が撮像開始可能な位置を示し、かつ、心電信号が撮像開始可能な位相を示す」との判定結果である場合に(ステップS103肯定)、X線曝射を開始するように高電圧発生部11を制御する(ステップS104)。なお、心電信号及びX線管12の位置情報は連続的に取得され、判定部16cによる判定も連続的に行われるので、ステップS103における判定も、「X線管12の位置が撮像開始可能な位置を示し、かつ、心電信号が撮像開始可能な位相を示す」との判定結果になるまで、連続的に行なわれることになる。
Then, the
[実施例1の効果]
上記してきたように、実施例1に係るX線CT装置100は、被検体Pの心電信号を取得する。また、X線CT装置100は、被検体Pを中心とする円軌道上におけるX線管12の位置情報を取得する。次に、X線CT装置100は、位置情報によって示されるX線管12の位置が撮像開始可能な位置を示し、かつ、心電信号が撮像開始可能な位相を示すか否かを判定する。そして、X線CT装置100は、X線管12の位置が撮像開始可能な位置を示し、かつ、心電信号が撮像開始可能な位相を示すと判定すると、X線管12からX線曝射を開始するように制御する。その後、X線CT装置100は、円軌道上の所定区間X線曝射を行うように制御する。
[Effect of Example 1]
As described above, the
このようなことから、実施例1によれば、X線の曝射は、心電信号に追従してランダムに開始されるのではなく、予め設定された「撮像開始可能な位置」に管球がある時に開始される。予め設定された「撮像開始可能な位置」は、吸収線量や画質などを考慮して設定されるものであり、X線を適切な方向から照射することを目的として設定されるものである。したがって、実施例1によれば、X線を適切な方向から照射することが可能になり、X線の照射方向が被曝量や画質に影響する撮像などに有効である。 For this reason, according to the first embodiment, X-ray exposure is not started at random following the electrocardiogram signal, but is set at a preset “position where imaging can be started”. Began when there is. The preset “position at which imaging can be started” is set in consideration of absorbed dose, image quality, and the like, and is set for the purpose of irradiating X-rays from an appropriate direction. Therefore, according to the first embodiment, it is possible to irradiate X-rays from an appropriate direction, which is effective for imaging in which the X-ray irradiation direction affects the exposure dose and image quality.
また、実施例1では、「撮像開始可能な位置」の指定として、所定範囲(例えば90度−20度〜90度+20度の範囲)が設定されているので、自由度があり、X線曝射の開始タイミングを取り易い。なお、範囲が広いほど、開始タイミングを取り易い。 In the first embodiment, since a predetermined range (for example, a range of 90 ° −20 ° to 90 ° + 20 °) is set as the designation of “position where imaging can be started”, there is a degree of freedom and X-ray exposure is performed. It is easy to take the start timing of shooting. The wider the range, the easier it is to take the start timing.
さて、実施例1では、X線管12の撮像開始可能な位置として、90度−20度〜90度+20度の範囲が予め設定されていた事例を想定したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、被検体Pの背面方向から照射する方が適切である場合に、天板21に載置された被検体Pの体位が横向きである場合には、90度−20度〜90度+20度の範囲が適切であるとは限らない。
In the first embodiment, a case where a range of 90 degrees to 20 degrees to 90 degrees +20 degrees is set in advance as a position where the imaging of the
すなわち、このような場合には、図4に示した270度の位置を中心とする範囲が設定されていることが望ましい。このため、例えば、X線管12の撮像開始可能な位置として、図7の(A)に示すように、例えば180度−20度〜180度+20度の範囲を予め設定する。また、心電信号の撮像可能な位相として、図7の(B)の矢印に示す位相を予め設定する。すると、判定部16cは、管球位置情報取得部16bによって取得された位置情報が図7の(A)に示す範囲内で、かつ、心電信号取得部16aによって取得された心電信号が図7の(B)に示す矢印の位置であるか否かを、これらの情報が取得される毎に、連続的に判定する。なお、図7は、X線曝射の開始タイミングを説明するための図である。
That is, in such a case, it is desirable to set a range centering on the position of 270 degrees shown in FIG. For this reason, for example, as shown in FIG. 7A, for example, a range of 180 degrees −20 degrees to 180 degrees +20 degrees is set in advance as a position where the imaging of the
また、例えば、被検体Pの背面方向から照射する方が適切である場合に、天板21に載置された被検体Pの体位がうつ伏せである場合には、X線管12の撮像開始可能な位置として、90度−20度〜90度+20度の範囲や、180度−20度〜180度+20度の範囲が適切であるとはいえない。
Further, for example, when it is appropriate to irradiate from the back side of the subject P, when the posture of the subject P placed on the top 21 is prone, imaging of the
すなわち、このような場合には、0度を中心とする範囲が設定されていることが望ましい。例えば、X線管12の撮像開始可能な位置として、例えば360度−20度〜0度+20度の範囲が設定されていることが望ましい。
That is, in such a case, it is desirable to set a range centered on 0 degrees. For example, as a position where the imaging of the
さて、実施例1や実施例2では、判定部16cが、位置情報によって示されるX線管12の位置が撮像開始可能な位置を示し、かつ、心電信号が撮像開始可能な位相を示すと判定したタイミングで、曝射制御部16dが撮像を開始する手法を説明した。しかし、心拍の周期と回転フレーム15の回転周期とが同期しているような場合には、理論上、永続的に撮像開始可能な位置にならないと考えられる。例えば、心拍の周期が75bpm(0.8sec周期)、回転フレーム15の回転周期が150rpm(0.4sec周期)である場合などである。そこで、実施例3では、X線曝射を開始できるまでの時間が、予め定められた閾値を超えた場合には、回転フレーム15の回転周期を微調整する。
In the first and second embodiments, the
具体的には、実施例3における架台駆動部16は、図8に示すように、経過時間判定部16eと、回転周期調整部16fとをさらに備える。なお、図8は、実施例3における架台駆動部の構成を示すブロック図である。経過時間判定部16e及び回転周期調整部16fについて、図9及び図10を用いて説明する。図9は、経過時間判定部及び回転周期調整部による処理手順を示すフローチャートであり、図10は、回転周期調整部による処理手順を示すフローチャートである。
Specifically, the
まず、経過時間判定部16eは、X線曝射が開始されたか否かを判定し(ステップS201)、開始されていないと判定した場合には(ステップS201否定)、経過時間が予め定められた閾値を超えたか否かを判定する(ステップS202)。そして、経過時間判定部16eは、閾値を超えたと判定すると(ステップS202肯定)、判定結果を回転周期調整部16fに送る。すると、回転周期調整部16fは、回転フレーム15の回転周期を微調整する(ステップS203)。例えば、回転周期調整部16fは、回転フレーム15の回転周期を1rpm遅くするなどする。
First, the elapsed
なお、回転フレーム15の回転周期の微調整は、操作者による撮像開始前に行われてもよい。例えば、図10に示すように、操作者による撮像開始前に、心電信号取得部16aは、心電信号を取得し始める(ステップS301)。
The fine adjustment of the rotation period of the rotating frame 15 may be performed before the start of imaging by the operator. For example, as shown in FIG. 10, before the start of imaging by the operator, the electrocardiogram
そして、回転周期調整部16fが、心電信号取得部16aによって取得された心電信号から心拍の周期を算出し(ステップS302)、算出した心拍の周期と、既知である回転フレーム15の回転周期とを照合する(ステップS303)。
Then, the rotation
照合の結果、周期が同一であるか、又は近接している場合には(ステップS304肯定)、回転周期調整部16fは、回転フレーム15の回転周期を調整する(ステップS305)。このように、心電信号の周期とX線管12の回転周期とが同一又は近接の関係にあるか否かを予め判定し、X線管12の回転周期を予め調整することで、X線曝射の開始タイミングをより取り易くすることができる。なお、X線管12の回転周期を自動的に調整する前に、操作者による許可を得るようにしてもよい。
As a result of the collation, when the periods are the same or close to each other (Yes at Step S304), the rotation
その他、本発明は、上記した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。 In addition, the present invention may be implemented in various different forms other than the above-described embodiments.
[心電位相の範囲]
上記した実施例では、X線管12の撮像開始可能な位置として、例えば90度−20度〜90度+20度の範囲が予め設定され、心電信号の撮像可能な位相として、矢印で示す一点が予め設定されている手法を説明したが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、図11に示すように、X線管12の撮像開始可能な位置を「範囲」で指定するのみならず(図11(A)参照)、心電信号の撮像可能な位相も「範囲」で指定してもよい(図11(B)参照)。このような指定によれば、両者の同期をより取り易くなる。なお、X線管12の撮像開始可能な位置として、ある一点を設定することも可能である。図11は、X線曝射の開始タイミングを説明するための図である。
[Range of electrocardiographic phase]
In the above-described embodiment, for example, a range of 90 ° −20 ° to 90 ° + 20 ° is preset as a position where the imaging of the
[撮像開始可能位置の指定]
また、上記した実施例では、X線管12の撮像開始可能な位置や心電信号の撮像開始可能な位相が予め設定されているものとして説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、撮像の都度、操作者による指定を受け付けてもよい。
[Specify where to start imaging]
In the above-described embodiments, the position where the imaging of the
例えば、X線CT装置100が、図12に示すようなGUIを表示装置32に表示したとする。すると、操作者は、例えば、被検体Pの背面方向から照射する方が適切であると考えた場合には、表示装置32に表示された画面上で、背面方向をマウスでクリックするなどする(図12において、白抜き矢印がマウスでクリックした位置を示す)。
For example, it is assumed that the
すると、例えば、X線CT装置100のシステム制御部38が、クリックされた位置(180度)から90度を差し引き、これに20度の幅を持たせた範囲として、90度−20度〜90度+20度を逆算する。そして、システム制御部38による計算結果が、スキャン制御部33を介して架台駆動部16に送られ、架台駆動部16は、操作者によって指定されたX線管12の撮像開始可能な位置として、90度−20度〜90度+20度を記憶し、判定部16cによる判定に用いる。
Then, for example, the system control unit 38 of the
その他、例えば、操作者による照射方向「180度」との入力を受け付け、この値から90度−20度〜90度+20度を計算してもよい。また、例えば、操作者による「軌道」の入力を受け付け(マウスで照射範囲の軌道を指定するなど)、受け付けた「軌道」から撮像開始可能な位置を求めてもよい。また、撮像開始可能な位相についても同様に、操作者による指定を受け付けることができる。なお、図12は、操作者による指定受付のための画面を説明するための図である。 In addition, for example, an input of the irradiation direction “180 degrees” by the operator may be received, and 90 degrees−20 degrees to 90 degrees + 20 degrees may be calculated from this value. Further, for example, an “trajectory” input by the operator may be received (such as designating the trajectory of the irradiation range with a mouse), and a position where imaging can be started may be obtained from the received “trajectory”. Similarly, it is possible to accept designation by the operator for the phase at which imaging can be started. In addition, FIG. 12 is a figure for demonstrating the screen for designation | designated reception by an operator.
[セグメント再構成]
また、上記した実施例では、ハーフ再構成を想定して説明してきたが、本発明はこれに限られるものではなく、例えばセグメント再構成にも同様に適用することができる。図13は、セグメント再構成への適用を説明するための図である。
[Segment reconstruction]
In the above-described embodiments, description has been made assuming half reconstruction, but the present invention is not limited to this, and can be similarly applied to segment reconstruction, for example. FIG. 13 is a diagram for explaining application to segment reconstruction.
ここで、セグメント再構成は、再構成に必要とされる投影データを所定数の心拍にわたって分割して収集する手法である。例えば、セグメント再構成は、ハーフ再構成に必要とされる範囲を3つのセグメントに分割し、セグメントそれぞれに対応した同一位相における投影データを3心拍それぞれから収集する。 Here, segment reconstruction is a technique for collecting and collecting projection data required for reconstruction over a predetermined number of heartbeats. For example, segment reconstruction divides the range required for half reconstruction into three segments, and collects projection data in the same phase corresponding to each segment from each of three heartbeats.
このような場合に、本発明に係るX線CT装置100は、例えば図13に示すように、3つのセグメントの範囲を少しずつ重複させて設定し、それぞれのセグメントについて、撮像開始可能な位置を指定する。すなわち、撮像開始可能な位置として3つの位置が指定される。
In such a case, the
そして、X線CT装置100は、心電信号と位置情報とを照合し、位置情報によって示されるX線管12の位置が、撮像開始可能な位置として指定された3つの位置のいずれか一つを示し、かつ、心電信号が、その位置から開始されるセグメントに対応した位相であって撮像開始可能な位相を示すか否かを判定する。なお、このような判定を行う場合、X線CT装置100は、タイミングがあったセグメントの順序で、ランダムに投影データを収集する。
Then, the
[呼吸同期]
また、上記した実施例では、心電同期撮像の場合を例に説明したが、本発明はこれに限られず、例えば被検体の呼吸に同期して撮像を行う手法などにおいても、同様に適用することができる。
[Respiratory synchronization]
Further, in the above-described embodiments, the case of electrocardiogram synchronous imaging has been described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention is similarly applied to a method of performing imaging in synchronization with the breathing of a subject. be able to.
100 X線CT装置
16 架台駆動部
16a 心電信号取得部
16b 管球位置情報取得部
16c 判定部
16d 曝射制御部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
被検体を中心とする円軌道上における管球の位置情報を取得する位置情報取得手段と、
前記位置情報取得手段によって取得された位置情報によって示される管球の位置が撮像開始可能な位置を示し、かつ、前記生体信号取得手段によって取得された生体信号が撮像開始可能な位相を示すか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によって、前記管球の位置が撮像開始可能な位置を示し、かつ、前記生体信号が撮像開始可能な位相を示すと判定されると、前記管球からX線曝射を開始するように制御する曝射開始制御手段と、
前記曝射開始制御手段によってX線曝射が開始されると、前記円軌道上の所定区間X線曝射を行うように制御する曝射制御手段と
を備えたことを特徴とするX線CT装置。 A biological signal acquisition means for acquiring a biological signal of the subject;
Position information acquisition means for acquiring position information of a tube on a circular orbit centered on the subject;
Whether the position of the tube indicated by the position information acquired by the position information acquisition means indicates a position where imaging can be started, and whether the biological signal acquired by the biological signal acquisition means indicates a phase where imaging can be started Determination means for determining whether or not
When the determination means determines that the position of the tube indicates a position where imaging can be started and the biological signal indicates a phase where imaging can start, X-ray exposure starts from the tube Exposure start control means to control to,
X-ray CT comprising: an exposure control means for controlling to perform a predetermined section X-ray exposure on the circular orbit when X-ray exposure is started by the exposure start control means apparatus.
生体信号について前記撮像開始可能な位相の指定を受け付ける位相指定受付手段とをさらに備え、
前記判定手段は、前記位置情報取得手段によって取得された位置情報によって示される管球の位置が、前記位置指定受付手段によって受け付けられた撮像開始可能な位置を示し、かつ、前記生体信号取得手段によって取得された生体信号が、前記位相指定受付手段によって受け付けられた撮像開始可能な位相を示すか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。 Position designation accepting means for accepting designation of a position where imaging can be started for a tube;
Phase designation accepting means for accepting designation of a phase at which imaging can be started for a biological signal,
The determining means indicates a position where the tube indicated by the position information acquired by the position information acquiring means indicates a position where the imaging can be started received by the position designation receiving means, and the biological signal acquiring means The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein it is determined whether or not the acquired biological signal indicates a phase at which imaging can be started received by the phase designation receiving unit.
前記判定手段は、前記位置指定受付手段によって受け付けられた前記中心点からの逆算により前記撮像開始可能な位置を求め、前記位置情報取得手段によって取得された位置情報によって示される管球の位置が、当該撮像開始可能な位置を示すか否かを判定することを特徴とする請求項2に記載のX線CT装置。 The position designation accepting unit accepts designation of a center point of a predetermined section on the circular orbit as designation of a position where the imaging can be started,
The determination means obtains a position where the imaging can be started by back calculation from the center point received by the position designation reception means, and the position of the tube indicated by the position information acquired by the position information acquisition means is The X-ray CT apparatus according to claim 2, wherein it is determined whether or not a position where the imaging can be started is indicated.
前記周期判定手段によって、前記両周期が同一又は近接の関係にあると判定されると、前記管球の回転周期を調整する調整手段と
をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載のX線CT装置。 A period determination means for comparing the period of the biological signal acquired by the biological signal acquisition means with the rotation period of the tube, and determining whether both periods are in the same or close relationship;
6. The adjusting device according to claim 1, further comprising: an adjusting unit that adjusts a rotation cycle of the tube when the cycle determining unit determines that the two cycles are the same or in a close relationship. The X-ray CT apparatus according to any one of the above.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013158373A (en) * | 2012-02-02 | 2013-08-19 | Toshiba Corp | X-ray ct apparatus |
CN104095648A (en) * | 2013-04-07 | 2014-10-15 | 上海联影医疗科技有限公司 | CT (computed tomography) scanning control equipment and CT scanning system |
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