JP2011135935A - X-ray computed tomography apparatus and control program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ROI内の造影剤濃度をモニタリングするX線コンピュータ断層撮影装置及び制御プログラムに関する。 The present invention relates to an X-ray computed tomography apparatus and a control program for monitoring a contrast agent concentration in an ROI.
造影剤を利用したX線コンピュータ断層撮影装置によるスキャンの応用の一つとして、CT画像上のROI内の造影剤濃度をモニタリングし、造影剤濃度に応じて本スキャンを開始させる機能が開発されている(例えば、特許文献1参照)。モニタリングのためのROIは、CT画像上の血管領域に設定される。CT画像上におけるROIの位置や大きさは、固定されている。従って、被検体の体動や臓器の動きがある場合、ROIが血管領域から外れる虞がある。ROIが血管領域から外れると、造影剤濃度のモニタリング精度が悪化する。これに伴い、誤ったタイミングで本スキャンが開始されてしまう場合がある。 As one of the applications of scanning by X-ray computed tomography using a contrast agent, a function has been developed that monitors the contrast agent concentration in the ROI on the CT image and starts the main scan according to the contrast agent concentration. (For example, refer to Patent Document 1). The ROI for monitoring is set in the blood vessel region on the CT image. The position and size of the ROI on the CT image are fixed. Therefore, when there is a body movement or an organ movement of the subject, there is a possibility that the ROI is out of the blood vessel region. When the ROI deviates from the blood vessel region, the contrast medium monitoring accuracy deteriorates. Along with this, the main scan may be started at an incorrect timing.
本発明の目的は、造影剤濃度のモニタリング精度の向上を可能とするX線コンピュータ断層撮影装置及び制御プログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an X-ray computed tomography apparatus and a control program that can improve the monitoring accuracy of contrast agent concentration.
本発明の第1局面に係るX線コンピュータ断層撮影装置は、造影剤が注入された被検体にX線で第1のスキャンを実行し、前記被検体に関する投影データを収集するスキャン部と、前記収集された投影データに基づいて前記被検体に関するCT画像のデータを発生する発生部と、前記発生されたCT画像上にROIを設定する設定部と、前記設定されたROIに含まれる画素のCT値のうちの特定のCT値範囲に属する画素のCT値に基づいて、前記ROIにおける前記造影剤の濃度に応じて変化する指標を計算する計算部と、を具備する。 An X-ray computed tomography apparatus according to a first aspect of the present invention includes a scan unit that performs a first scan with X-rays on a subject into which a contrast agent has been injected, and collects projection data related to the subject; A generating unit that generates CT image data related to the subject based on the collected projection data, a setting unit that sets an ROI on the generated CT image, and a CT of pixels included in the set ROI And a calculation unit that calculates an index that changes in accordance with the concentration of the contrast agent in the ROI, based on the CT values of pixels belonging to a specific CT value range among the values.
本発明の第2局面に係る制御プログラムは、造影剤が注入された被検体をX線でスキャンするためのスキャン機構を搭載するX線コンピュータ断層撮影装置の制御プログラムであって、前記X線コンピュータ断層撮影装置に内蔵されたコンピュータに、前記被検体に関するCT画像上にROIを設定させる機能と、前記設定されたROIに含まれる画素のCT値のうちの特定のCT値範囲に属する画素のCT値に基づいて、前記ROIにおける前記造影剤の濃度に応じて変化する指標を計算させる機能と、を実現させる。 A control program according to a second aspect of the present invention is a control program for an X-ray computed tomography apparatus equipped with a scanning mechanism for scanning a subject into which a contrast medium has been injected with X-rays, the X-ray computer A function of causing a computer built in the tomography apparatus to set an ROI on a CT image related to the subject, and CT of pixels belonging to a specific CT value range among the CT values of pixels included in the set ROI And a function of calculating an index that changes in accordance with the concentration of the contrast agent in the ROI based on the value.
本発明によれば、造影剤濃度のモニタリング精度の向上を可能とするX線コンピュータ断層撮影装置及び制御プログラムの提供を実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, provision of the X-ray computed tomography apparatus and control program which can improve the monitoring precision of contrast agent density | concentration is realizable.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係わるX線コンピュータ断層撮影装置及び制御プログラムを説明する。 Hereinafter, an X-ray computed tomography apparatus and a control program according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
なお、X線コンピュータ断層撮影装置には、X線管とX線検出器とが1体となって被検体の周囲を回転するROTATE/ROTATEタイプや、リング状に多数の検出素子が配列され、X線管のみが被検体の周囲を回転するSTATIONARY/ROTATEタイプ等様々なタイプがあるが、いずれのタイプでも本実施形態は適用可能である。ここでは、ROTATE/ROTATEタイプとして説明する。 In the X-ray computed tomography apparatus, an X-ray tube and an X-ray detector are combined into one body, and a ROTATE / ROTATE type in which the periphery of the subject is rotated, and a large number of detection elements are arranged in a ring shape. Although there are various types such as a STATIONARY / ROTATE type in which only the X-ray tube rotates around the subject, this embodiment is applicable to any type. Here, the ROTATE / ROTATE type will be described.
また、X線コンピュータ断層撮影装置により利用される画像再構成法には、フルスキャン法とハーフスキャン法とがある。フルスキャン法では、1スライスのCT画像のデータを再構成するために、被検体の周囲1周、すなわち約2π[rad]分の投影データが必要である。また、ハーフスキャン法では、1スライスの画像データを再構成するために、π+α[rad](α:ファン角)分の投影データが必要である。本実施形態は、フルスキャン法とハーフスキャン法とのいずれの方法も適用可能である。しかし、以下、説明を具体的に行なうため本実施形態は、フルスキャン法を採用するとする。 Image reconstruction methods used by the X-ray computed tomography apparatus include a full scan method and a half scan method. In the full scan method, in order to reconstruct CT image data of one slice, projection data for one round around the subject, that is, about 2π [rad] is required. In the half scan method, projection data for π + α [rad] (α: fan angle) is necessary to reconstruct image data of one slice. In this embodiment, any of the full scan method and the half scan method can be applied. However, in the following description, it is assumed that the present embodiment employs the full scan method for specific description.
図1は、本実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置1の構成を示す図である。図1に示すように、スキャン機構(ガントリ)10とコンピュータ30とを搭載する。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an X-ray computed
スキャン機構10は、被検体PをX線でスキャンするための様々な機構を有する。具体的には、スキャン機構10は、円環又は円板状の回転フレーム12を回転可能に支持する。回転フレーム12の内周側には、天板14に載置された被検体Pが挿入される撮影領域が形成される。本実施形態において、被検体Pには、血管をCT画像上で視認するための造影剤が注入されている。天板14は、図示しない寝台により長手方向と上下方向とに沿ってスライド可能に支持されている。
The
回転フレーム12は、天板14に載置された被検体Pを挟んで対向するようにX線管16とX線検出器18とを有する。回転フレーム12は、回転駆動部20からの駆動信号の供給を受けてX線管16とX線検出器18とを連続回転させる。
The rotating
X線管16は、高電圧発生部22から高電圧の印加とフィラメント電流の供給とを受けてX線を発生する。高電圧発生部22は、コンピュータ30内のスキャン制御部42による制御に従ってX線管16に高電圧を印加し、フィラメント電流を供給する。
The
X線検出器18は、X線管16から発生され被検体Pを透過したX線を検出し、検出されたX線の強度に応じた電流信号を生成する。X線検出器18には、データ収集回路(DAS)24が接続されている。
The X-ray detector 18 detects X-rays generated from the
データ収集回路24は、スキャン制御部42による制御に従ってX線検出器18から電流信号を読み出す。データ収集回路24は、読み出された電流信号を増幅し、増幅された電流信号をデジタル変換することによって、デジタル信号である投影データを生成する。生成された投影データは、非接触データ伝送部26を介してコンピュータ30に供給される。
The data acquisition circuit 24 reads a current signal from the X-ray detector 18 according to control by the
コンピュータ30は、前処理部32、画像発生部34、ROI設定部36、濃度指標計算部38、判定部40、スキャン制御部42、表示部44、操作部46、記憶部48、及びシステム制御部50を備える。
The computer 30 includes a preprocessing
前処理部32は、データ収集回路24から供給された投影データに対数変換や感度補正等の前処理を施す。前処理により画像再構成に利用される投影データが生成される。
The preprocessing
画像発生部34は、前処理が施された投影データに基づいてCT画像のデータを発生する。具体的には、画像発生部34は、投影データに再構成処理を施して被検体Pに関するCT画像のデータを再構成する。
The
ROI設定部36は、再構成されたCT画像上に造影剤濃度のモニタリングのためのROI(関心領域:region of interest)を設定する。ROIは、血管領域等の造影剤が流入する領域に設定される。ROIは、画像処理により自動的に設定されてもよいし、操作部46を介して手動的に設定されてもよい。
The
濃度指標計算部38は、設定されたROIにおける造影剤濃度に応じて変化する指標(以下、濃度指標と呼ぶことにする)を計算する。濃度指標は、例えば、ROIに含まれる画素のCT値の平均CT値や加算値が採用される。この際、濃度指標計算部38は、ROIに含まれる画素のCT値のうちの特定のCT値範囲に属する画素のCT値に基づいて濃度指標を計算する。すなわち、濃度指標の計算対象の画素は、ROIに含まれる全画素のうちの特定のCT値範囲に属する画素に限定される。例えば、特定のCT値範囲は、被検体に注入される造影剤に対応する造影剤領域が取り得るCT値を考慮して設定される。
The density
判定部40は、計算された濃度指標と予め設定された閾値との大小関係を比較する。そして判定部40は、計算された濃度指標が閾値に到達したか否かを判定する。濃度指標が閾値に到達していないと判定された場合、その旨の未到達信号がスキャン制御部42に供給される。一方、濃度指標が閾値に到達したと判定された場合、その旨の到達信号がスキャン制御部42に供給される。
The
スキャン制御部42は、造影剤が注入された被検体PをX線でスキャンするためにスキャン機構10を制御する。具体的には、スキャン制御部42は、プレスキャンと本スキャンとを行なう。プレスキャンは、造影剤濃度をモニタリングするために実行される。本スキャンは、濃度指標が閾値に到達したことを契機として実行される。スキャン制御部42は、濃度指標が閾値に到達していないと判定された場合、すなわち未到達信号が供給された場合、スキャン機構10(具体的には、回転駆動部20、高電圧発生部22、及びデータ収集回路24)を制御して、プレスキャンを継続する。一方、スキャン制御部42は、濃度指標が閾値に到達したと判定された場合、すなわち到達信号が供給された場合、スキャン機構10(具体的には、回転駆動部20、高電圧発生部22、及びデータ収集回路24)を制御して、本スキャンを実行する。
The
表示部44は、CT画像や濃度指標を表示デバイスに表示する。表示デバイスとしては、例えばCRTディスプレイや、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、プラズマディスプレイ等が利用可能である。
The
操作部46は、操作者からの各種指令や情報入力を受け付ける。例えば、操作部46は、ユーザにより入力デバイスを介してROIの設定位置を入力する。入力デバイスとしては、キーボードやマウス、スイッチ等が利用可能である。
The
記憶部48は、投影データやCT画像のデータ、濃度指標のデータを記憶する。また、記憶部48は、本実施形に特有な造影剤濃度のモニタリングを実行するためのX線コンピュータ断層撮影装置の制御プログラムを記憶している。この制御プログラムは、造影剤濃度の計算機能や、計算された造影剤濃度に応じた本スキャンの開始タイミングの制御機能を有している。
The
システム制御部50は、X線コンピュータ断層撮影装置1の中枢として機能する。具体的には、システム制御部50は、記憶部48に記憶されている制御プログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開された制御プログラムに従って各部を制御する。
The
以下、図2を参照しながらシステム制御部50により制御に従って実行される造影剤濃度のモニタリングの典型的な流れを説明する。
Hereinafter, a typical flow of contrast agent concentration monitoring executed according to control by the
まずシステム制御部50は、操作部46を介してモニタリングの開始指示がなされるとこを待機している。操作者は、モニタリングの開始の準備が整うと、操作部46を介してモニタリングの開始指示を入力する。なお造影剤の注入は、開始指示の入力前であっても、入力後であってもどちらでも良い。しかしながら、以下の説明を具体的に行なうため、造影剤は開始指示の入力前に被検体に注入されるものとする。
First, the
操作者により開始指示がなされるとシステム制御部50は、スキャン制御部42にプレスキャンを行なわせる(ステップS1)。ステップS1においてスキャン制御部42は、スキャン機構10を制御して、造影剤濃度のモニタリングのためのプレスキャンを実行する。プレスキャンにおけるスキャン領域は、予め設定された任意の位置及び方向に関するスライスであるものとする。プレスキャンは、造影剤濃度のモニタリングのために行なわれるので、本スキャンよりもスキャン条件が粗く設定される。例えば、プレスキャンにおいては、連続的ではなく間欠的(例えば、1秒おき)にスキャンが繰り返される。また、プレスキャンは、本スキャンよりも弱い線量のX線が照射される。このようなプレスキャンに関するスキャン条件に従ってスキャン制御部42は、高電圧発生部22を制御してX線管16にX線を発生させる。そしてX線検出器18は、被検体Pを透過したX線を検出し電流信号を生成する。データ収集部24は、スキャン制御部42による制御に従ってX線検出器18から電流信号を読み出し、読み出された電流信号に基づいて投影データを生成する。なお、1回のプレスキャンは、1スライス分のCT画像のための投影データ(フルスキャン法の場合、2π分の投影データ)を収集することと同義であるとする。
When a start instruction is given by the operator, the
ステップS1が行なわれるとシステム制御部50は、画像発生部34に画像発生処理を行なわせる(ステップS2)。ステップS2において画像発生部34は、ステップS1において収集された1スライス分の投影データに基づいて、スキャン対象のスライスに関するCT画像のデータを発生する。
When step S1 is performed, the
ステップS2が行なわれるとシステム制御部50は、ROI設定部36にROIの設定処理を行なわせる(ステップS3)。ステップS3においてROI設定部36は、造影剤濃度のモニタリングのためのROIをCT画像上に設定する。具体的な設定例を以下に述べる。ステップS2が行なわれると表示部44は、ステップS2において発生されたCT画像を表示する。操作者は、表示されたCT画像を観察し、操作部46を介してROIの設定箇所や大きさを指定する。ROI設定部36は、指定された箇所に、指定された大きさのROIを設定する。例えば、ROIは、造影剤が流入される左心室の内腔に対応する内腔領域上に設定される。
When step S2 is performed, the
ステップS3が行なわれるとシステム制御部50は、濃度指標計算部38に計算処理を行なわせる(ステップS4)。ステップS4において濃度指標計算部38は、ステップS3において設定されたROIに関する濃度指標を計算する。以下、濃度指標の計算方法について説明する。なお以下の説明において濃度指標は、平均CT値であるとする。
When step S3 is performed, the
まず濃度指標計算部38は、ROIに含まれる複数の画素の中から特定のCT値範囲に属する複数の画素を特定する。特定のCT値範囲は、操作者により操作部46を介して予め設定されているものとする。典型的には、特定のCT値範囲は、被検体に注入された造影剤に対応する造影剤領域のCT値を含むように設定される。また、特定のCT値範囲は、モニタリング精度を悪化させる要因となっている領域(例えば、心筋領域や石灰化領域)のCT値を含まないように設定される。特定のCT値範囲の具体例については後述する。濃度指標計算部38は、特定された複数の画素に割り付けられたCT値を平均することにより、平均CT値を計算する。このように平均CT値の計算対象のCT値範囲を限定することにより、ROIに造影剤領域以外の領域が混入した場合であっても、混入領域を平均CT値の計算対象から除外できる。すなわち混入領域に起因する平均CT値のばらつきを低減することができる。
First, the density
ステップS4が行なわれるとシステム制御部50は、判定部40に判定処理を行なわせる(ステップS5)。ステップS5において判定部40は、ステップS4において計算された平均CT値が閾値に到達したか否かを判定する。閾値は、操作者等により操作部46を介して任意に設定可能である。
When step S4 is performed, the
平均CT値が閾値に到達していないと判定された場合(ステップS5:NO)、システム制御部50は、未到達信号をスキャン制御部42に供給する。未到達信号が供給されるとスキャン制御部42は、プレスキャンに関するスキャン条件に従ってプレスキャンを継続する。そして再びステップS1からステップS5が繰り返される。このように、平均CT値が閾値に到達するまで、ステップS1〜ステップS5が繰り返される。
When it is determined that the average CT value has not reached the threshold value (step S5: NO), the
そして、ステップS5において平均CT値が閾値に到達したと判定された場合(ステップS5:YES)、システム制御部50は、到達信号をスキャン制御部42に供給する。到達信号が供給されるとスキャン制御部42は、スキャン機構10を制御してプレスキャンを停止し、スキャン機構10を制御して本スキャンを開始する。
When it is determined in step S5 that the average CT value has reached the threshold value (step S5: YES), the
本スキャンが開始されるとシステム制御部50は、造影剤濃度のモニタリングを終了する。
When the main scan is started, the
次に本実施形態に係る濃度指標の計算方法とその効果とを従来法と比較しながら説明する。従来法は、ROIに含まれる全画素のCT値に基づいて平均CT値を算出するものとする。また、本実施形態と従来法とのROIの設定方法は、同様であるとする。ROIの設定箇所は、被検体の如何なる部位にも適用可能である。しかしながら、以下の説明を具体的に行なうためにROIは、左心室の内腔に設定されるものとする。 Next, the calculation method of the density | concentration parameter | index which concerns on this embodiment, and its effect are demonstrated, comparing with the conventional method. In the conventional method, the average CT value is calculated based on the CT values of all the pixels included in the ROI. Also, the ROI setting method between the present embodiment and the conventional method is the same. The ROI setting location can be applied to any part of the subject. However, in order to specifically describe the following, it is assumed that the ROI is set in the lumen of the left ventricle.
図3は、本実施形態と従来法とにおけるROI内の平均CT値の時間濃度曲線の1例を示す図である。図4は、図3の時刻t1におけるCT画像の模式図である。図5は、図3の時刻t2におけるCT画像の模式図である。図6は、図3の時刻t3におけるCT画像の模式図である。 FIG. 3 is a diagram showing an example of a time concentration curve of an average CT value in the ROI in this embodiment and the conventional method. FIG. 4 is a schematic diagram of a CT image at time t1 in FIG. FIG. 5 is a schematic diagram of a CT image at time t2 in FIG. FIG. 6 is a schematic diagram of a CT image at time t3 in FIG.
図3の時刻t1において、プレスキャンが開始され、図4に示すCT画像のデータが発生される。図4において、ROIの位置は、左心室の内腔に対応する内腔領域の一部分に設定されるものとする。内腔領域の周囲は心筋領域が分布している。心筋領域のCT値範囲は、造影剤領域のCT値範囲よりも小さい。ROIの位置や大きさは、時間経過に従って変動せず、CT画像上の同座標位置に固定される。 At time t1 in FIG. 3, pre-scanning is started, and CT image data shown in FIG. 4 is generated. In FIG. 4, the position of the ROI is assumed to be set in a part of the lumen region corresponding to the lumen of the left ventricle. A myocardial region is distributed around the lumen region. The CT value range of the myocardial region is smaller than the CT value range of the contrast agent region. The position and size of the ROI do not vary with time and are fixed at the same coordinate position on the CT image.
図3に示すように、時刻t1においては、造影剤が左心室には流入されておらず、ROI内の平均CT値は低い。時刻t1の後、造影剤が左心室に流入されるため、ROI内の平均CT値は時間経過に従って上昇する。 As shown in FIG. 3, at time t1, the contrast agent is not flowing into the left ventricle, and the average CT value in the ROI is low. Since the contrast agent flows into the left ventricle after time t1, the average CT value in the ROI rises with time.
図3に示すように、時刻t2においては、従来法と本実施形態との平均CT値は乖離していない。しかしながら、時刻t3においては、従来法と本実施形態との平均CT値は、とても乖離している。これは、図5と図6とを比較すればわかるように、時刻t3におけるROIは、心臓の拍動により、時刻t2におけるROIよりも、心筋領域を多く含むからである。 As shown in FIG. 3, at time t2, the average CT value between the conventional method and the present embodiment is not different. However, at time t3, the average CT value between the conventional method and this embodiment is very different. This is because the ROI at time t3 includes more myocardial regions than the ROI at time t2 due to the pulsation of the heart, as can be seen by comparing FIG. 5 and FIG.
以下、この平均CT値の乖離について詳細に説明する。図7は、図3の時刻t2と時刻t3とにおける、ROI内の全画素に関するCT値のヒストグラムを示す図である。図7に示すように、時刻t2においては、ROI内に心筋領域が含まれていないため、ヒストグラムは、造影剤のCT値による度数分布を示している。一方、時刻t3においては、ROI内に心筋領域が含まれる。そのため時刻t3におけるヒストグラムは、心筋領域のCT値によって、時刻t2におけるヒストグラムよりも低いCT値側にシフトしている。このため、ROIに含まれる全画素のCT値に基づいて平均CT値を計算する従来法では、心筋領域の影響を受け、正確に造影剤濃度をモニタリングすることができない。 Hereinafter, the deviation of the average CT value will be described in detail. FIG. 7 is a diagram showing a histogram of CT values for all pixels in the ROI at time t2 and time t3 in FIG. As shown in FIG. 7, at time t2, since the myocardial region is not included in the ROI, the histogram shows a frequency distribution based on the CT value of the contrast agent. On the other hand, at time t3, the myocardial region is included in the ROI. Therefore, the histogram at time t3 is shifted to a lower CT value than the histogram at time t2 due to the CT value of the myocardial region. For this reason, in the conventional method of calculating the average CT value based on the CT values of all the pixels included in the ROI, the contrast agent concentration cannot be accurately monitored under the influence of the myocardial region.
このようなROI内の心筋領域による平均CT値の計算精度の悪化を低減するため、濃度指標計算部38は、平均CT値の計算対象の画素をROI内の全画素からさらに限定している。より詳細には、濃度指標計算部38は、平均CT値の計算対象の画素を、ROI内の画素であって、造影剤領域のCT値範囲に基づく特定のCT値範囲に属する画素に限定している。
In order to reduce the deterioration of the calculation accuracy of the average CT value due to the myocardial region in the ROI, the concentration
図8は、図7のヒストグラム上に平均CT値の計算対象のCT値範囲を示す図である。図8に示すように、濃度指標計算部38は、下限閾値Th1と上限閾値Th2とを設定し、設定された下限閾値Th1と上限閾値Th2との間のCT値範囲を計算対象のCT値範囲に設定する。下限閾値Th1は、例えば、造影剤領域が取り得る最小CT値と心筋領域が取り得る最高CT値との間に設定される。上限CT値Th2は、例えば、骨領域や石灰化領域が取り得る最低CT値と造影剤領域が取り得る最高CT値との間に設定される。骨領域や石灰化領域は、典型的には、造影剤領域よりも大きいCT値を有している。下限閾値Th1と上限閾値Th2とは、操作部46を介して操作者により任意に設定可能である。例えば、造影剤領域のCT値が300H.U.の場合、下限閾値は100H.U.に、上限閾値は400H.U.に設定される。なお典型的には、左心室の内腔領域には骨領域や石灰化領域が存在しない。従って、左心室の内腔領域にROIを設定する場合、必ずしも上限閾値を設定する必要はない。
FIG. 8 is a diagram showing the CT value range to be calculated for the average CT value on the histogram of FIG. As shown in FIG. 8, the concentration
このように、平均CT値の計算対象のCT値範囲の下限閾値を設定することで、心筋領域を平均CT値の計算対象から除外できる。従って、濃度指標計算部38は、心筋領域によるROI内の平均CT値の低下を防止できる。
In this way, the myocardial region can be excluded from the calculation target of the average CT value by setting the lower limit threshold value of the CT value range of the calculation target of the average CT value. Therefore, the concentration
次に、本実施形態を頸部に適用した場合における計算対象のCT範囲とその効果とについて説明する。図9は、頸部に関するCT画像とROIとを示す図である。図9の(a)は、頸部に関するCT画像の全体を示し、図9の(b)は、CT画像の一部分の拡大図である。図10は、図9のROIに関するヒストグラムと計算対象のCT値範囲とを示す図である。 Next, a CT range to be calculated and its effect when the present embodiment is applied to the neck will be described. FIG. 9 is a diagram showing a CT image and an ROI related to the neck. FIG. 9A shows the entire CT image related to the neck, and FIG. 9B is an enlarged view of a part of the CT image. FIG. 10 is a diagram showing a histogram relating to the ROI in FIG. 9 and the CT value range to be calculated.
図9に示すように、ROI内には石灰化領域が含まれている。典型的には、石灰化領域のCT値は、造影剤領域のCT値よりも高い。従って、石灰化領域の存在が疑われるROIにおいて造影剤濃度のモニタリングを行なう場合、平均CT値の計算対象のCT値範囲に石灰化領域のCT値範囲が含まれないようにするとよい。この場合、CT値範囲の下限閾値Th3は、例えば、造影剤領域が取り得る最小CT値と筋肉領域が取り得る最大CT値との間に設定される。CT値範囲の上限閾値は、例えば、石灰化領域が取り得る最小CT値と造影剤領域が取り得る最大CT値との間に設定される。石灰化領域のCT値が800H.U.程度の場合、例えば、下限閾値は100H.U.程度に、上限閾値は700H.U.程度に設定される。 As shown in FIG. 9, the ROI includes a calcified region. Typically, the CT value of the calcified region is higher than the CT value of the contrast agent region. Therefore, when the contrast agent concentration is monitored in the ROI in which the existence of the calcified region is suspected, the CT value range of the calcified region is preferably not included in the CT value range to be calculated for the average CT value. In this case, the lower limit threshold Th3 of the CT value range is set, for example, between the minimum CT value that can be taken by the contrast agent region and the maximum CT value that can be taken by the muscle region. The upper threshold value of the CT value range is set, for example, between the minimum CT value that can be taken by the calcified region and the maximum CT value that can be taken by the contrast agent region. CT value of the calcified region is 800H. U. For example, the lower threshold is 100H. U. The upper threshold is 700H. U. Set to degree.
このように、平均CT値の計算対象のCT値範囲の上限閾値を設定することで、石灰化領域を平均CT値の計算対象から除外できる。従って、石灰化領域によるROI内の平均CT値の上昇を防止できる。 Thus, the calcified region can be excluded from the calculation target of the average CT value by setting the upper limit threshold value of the CT value range of the calculation target of the average CT value. Therefore, an increase in the average CT value in the ROI due to the calcified region can be prevented.
上述の説明のように本実施形態は、ROI内の濃度指標の計算対象の画素を、ROIに含まれる画素であって、造影剤領域のCT値に基づくCT値範囲に属する画素に限定する。すなわち、被検体に注入される造影剤により造影される血管を選択的にモニタリング対象に設定することができる。従って、ROI内に心筋領域等の造影剤領域以外の領域が混入された場合であっても、混入領域を濃度指標の計算対象から除外することができる。従って、被検体の体動や臓器の動きの影響を受けずに、ROI内の造影剤領域の濃度指標を計算できる。さらには、濃度指標の計算精度の向上により、本スキャンの開始タイミングの正確性を向上させることができる。また、混入領域を濃度指標の計算対象から除外できるので、ROIを厳密に設定する必要が無くなる。また、これに起因してROIを従来よりも大きめに設定できる。 As described above, in the present embodiment, the calculation target pixel of the concentration index in the ROI is limited to a pixel included in the ROI and belonging to a CT value range based on the CT value of the contrast agent region. That is, a blood vessel to be contrasted by a contrast agent injected into a subject can be selectively set as a monitoring target. Therefore, even when a region other than the contrast agent region such as the myocardial region is mixed in the ROI, the mixed region can be excluded from the calculation target of the concentration index. Therefore, the concentration index of the contrast agent region in the ROI can be calculated without being affected by the body movement or organ movement of the subject. Furthermore, the accuracy of the start timing of the main scan can be improved by improving the calculation accuracy of the density index. Further, since the mixed region can be excluded from the calculation target of the density index, it is not necessary to set the ROI strictly. Further, due to this, the ROI can be set larger than the conventional one.
かくして本実施形態によれば、造影剤濃度のモニタリング精度の向上を可能とするX線コンピュータ断層撮影装置及び制御プログラムの提供が実現する。 Thus, according to the present embodiment, it is possible to provide an X-ray computed tomography apparatus and a control program that can improve the monitoring accuracy of the contrast agent concentration.
なお、本発明は上記実施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できる。例えば、コンピュータに当該機能を実行させることのできる制御プログラムは、磁気ディスク(フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスクなど)、光ディスク(CD−ROM、DVDなど)、半導体メモリなどの記録媒体に格納して頒布することも可能である。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施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、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. For example, a control program that can cause a computer to execute the function is stored in a recording medium such as a magnetic disk (floppy (registered trademark) disk, hard disk, etc.), an optical disk (CD-ROM, DVD, etc.), or a semiconductor memory. It can also be distributed. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
以上本発明によれば、造影剤濃度のモニタリング精度の向上を可能とするX線コンピュータ断層撮影装置及び制御プログラムの提供を実現することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an X-ray computed tomography apparatus and a control program capable of improving the contrast agent concentration monitoring accuracy.
1…X線コンピュータ断層撮影装置、10…スキャン機構(ガントリ)、12…回転フレーム、14…天板、16…X線管、18…X線検出器、20…回転駆動部、22…高電圧発生部、24…データ収集回路(DAS)、26…非接触データ伝送部、30…コンピュータ、32…前処理部、34…画像発生部、36…ROI設定部、38…濃度指標計算部、40…判定部、42…スキャン制御部、44…表示部、46…操作部、48…記憶部、50…システム制御部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記収集された投影データに基づいて前記被検体に関するCT画像のデータを発生する発生部と、
前記発生されたCT画像上にROIを設定する設定部と、
前記設定されたROIに含まれる画素のCT値のうちの特定のCT値範囲に属する画素のCT値に基づいて、前記ROIにおける前記造影剤の濃度に応じて変化する指標を計算する計算部と、
を具備するX線コンピュータ断層撮影装置。 A scan unit that performs a first scan with X-rays on a subject into which a contrast agent has been injected, and collects projection data relating to the subject;
A generator for generating CT image data relating to the subject based on the collected projection data;
A setting unit for setting an ROI on the generated CT image;
A calculation unit that calculates an index that changes according to the concentration of the contrast agent in the ROI based on the CT value of a pixel belonging to a specific CT value range among the CT values of the pixels included in the set ROI; ,
An X-ray computed tomography apparatus comprising:
前記スキャン部は、前記判定部により前記指標が前記閾値に到達したと判定された場合、前記第1のスキャンとは異なるスキャン条件を有する第2のスキャンを前記被検体に実行する、
請求項1記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 A determination unit for determining whether the index has reached a threshold;
When the determination unit determines that the index has reached the threshold value, the scan unit performs a second scan having a scan condition different from the first scan on the subject.
The X-ray computed tomography apparatus according to claim 1.
前記X線コンピュータ断層撮影装置に内蔵されたコンピュータに、
前記被検体に関するCT画像上にROIを設定させる機能と、
前記設定されたROIに含まれる画素のCT値のうちの特定のCT値範囲に属する画素のCT値に基づいて、前記ROIにおける前記造影剤の濃度に応じて変化する指標を計算させる機能と、
を実現させる制御プログラム。 A control program for an X-ray computed tomography apparatus equipped with a scanning mechanism for scanning a subject into which a contrast medium has been injected with X-rays,
In a computer built in the X-ray computed tomography apparatus,
A function of setting an ROI on a CT image related to the subject;
A function of calculating an index that changes according to the concentration of the contrast agent in the ROI based on the CT value of a pixel belonging to a specific CT value range among the CT values of the pixels included in the set ROI;
A control program that realizes
前記指標が閾値に到達したか否かを判定させる機能と、
前記指標が前記閾値に到達したと判定された場合、前記スキャン機構を介して前記被検体を他のスキャン条件に従ってスキャンさせる機能と、
をさらに実現させる請求項3記載の制御プログラム。 In the computer,
A function for determining whether or not the indicator has reached a threshold;
When it is determined that the index has reached the threshold, a function of scanning the subject according to other scanning conditions via the scanning mechanism;
The control program according to claim 3, further realizing the above.
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KR101491087B1 (en) | 2013-03-29 | 2015-02-10 | 연세대학교 산학협력단 | Quantitative Detection Methods for Iodine Contrast Agent Using the Dual Energy Computed Tomography |
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