JP2011245048A

JP2011245048A - Ｘ線ｃｔ装置

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Publication number: JP2011245048A
Application number: JP2010121528A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Horiuchi; 哲也堀内
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2010-05-27
Publication date: 2011-12-08

Abstract

【課題】被検体の被曝量が少ないモニタリングスキャンが可能なＸ線ＣＴ装置を得る。
【解決手段】Ｘ線発生部２０およびＸ線検出部が被検体８を挟むように対向して配置された回転部と、回転部を制御することにより被検体８のモニタリングスキャンを行って投影データを収集するモニタリングスキャン実行手段と、収集された投影データを基に画像を生成する生成手段とを備える構成とし、モニタリングスキャン実行手段が、回転部を回転させながら、回転部のビュー角度βが特定のビュー角度（例えば０°）となる各タイミングｔiで被検体８にＸ線４００を照射させて投影データを収集し、生成手段が、投影データの収集に応じて、当該投影データを基に被検体８の投影像を生成する。
【選択図】図８

Description

本発明は、被検体のモニタリングスキャン（monitoring scan）を行うＸ線ＣＴ（Computed Tomography）装置に関する。

従来、Ｘ線ＣＴ装置を用いた被検体のモニタリングスキャンが行われている。

モニタリングスキャンは、例えば、被検体の造影撮影において、造影剤の撮影部位への到達を監視して、本スキャンを開始するタイミング（timing）を知るために行われる。また例えば、造影剤のテストインジェクション（test
injection）において、造影剤の注入を開始してから造影剤が撮影部位に到達するまでの時間などを計測するために行われる。また例えば、穿刺術（フルオロ）を行う際に、穿刺針の患部への到達を確認するために行われる。

このようなモニタリングスキャンでは、走査ガントリ（gantry）の回転部を被検体の体軸方向の一定位置で回転させながらＸ線を照射して複数ビュー（view）の投影データ（data）を継続的に収集し、画像再構成を繰り返し行って被検体の断層像を順次生成する（例えば、特許文献１，段落［００２７］等参照）。

特開２００８−１１３７１５号公報

しかしながら、従来のモニタリングスキャンでは、上述したように、複数ビューの投影データを継続的に収集して画像再構成を繰り返すため、被検体の被曝量が必然的に多くなる。

このような事情により、被検体の被曝量が少ないモニタリングスキャンが可能なＸ線ＣＴ装置が望まれている。

第１の観点の発明は、Ｘ線発生部およびＸ線検出部が被検体を挟むように対向して配置されており、該Ｘ線発生部およびＸ線検出部が前記被検体の周りを回るよう回転する回転部と、前記回転部を制御することにより前記被検体のモニタリングスキャンを行って投影データを収集するモニタリングスキャン実行手段と、前記収集された投影データに基づいて画像を生成する生成手段とを備えているＸ線ＣＴ装置であって、前記モニタリングスキャン実行手段が、前記回転部を回転させながら、前記回転部が第１のビュー角度となる各タイミングで前記被検体にＸ線を照射させて投影データを収集し、前記生成手段が、前記投影データの収集に応じて、該投影データに基づいて、前記第１のビュー角度方向からの前記被検体の投影像を生成するＸ線ＣＴ装置を提供する。

第２の観点の発明は、Ｘ線発生部およびＸ線検出部が被検体を挟むように対向して配置されており、該Ｘ線発生部およびＸ線検出部が前記被検体の周りを回るよう回転する回転部と、前記回転部を制御することにより前記被検体のモニタリングスキャンを行って投影データを収集するモニタリングスキャン実行手段と、前記収集された投影データに基づいて画像を生成する生成手段とを備えているＸ線ＣＴ装置であって、前記モニタリングスキャン実行手段が、前記回転部が第１のビュー角度であるときに前記被検体にＸ線を照射させて第１の投影データを収集し、その後、前記回転部を回転させながら、前記回転部が前記第１のビュー角度となる各タイミングで前記被検体にＸ線を照射させて第２の投影データを収集し、前記生成手段が、前記第２の投影データの収集に応じて、前記第１の投影データと該第２の投影データとの差分に基づいて、前記第１のビュー角度方向からの前記被検体の投影像を生成するＸ線ＣＴ装置を提供する。

第３の観点の発明は、Ｘ線発生部およびＸ線検出部が被検体を挟むように対向して配置されており、該Ｘ線発生部およびＸ線検出部が前記被検体の周りを回るよう回転する回転部と、前記回転部を制御することにより前記被検体のモニタリングスキャンを行って投影データを収集するモニタリングスキャン実行手段と、前記収集された投影データに基づいて画像を生成する生成手段とを備えているＸ線ＣＴ装置であって、前記モニタリングスキャン実行手段が、前記回転部を回転させながら、前記回転部が第１のビュー角度となる各タイミングで第１のＸ線を前記被検体に照射させ、また前記回転部が前記第１のビュー角度に近接するビュー角度となる各タイミングで前記第１のＸ線とはエネルギーが異なる第２のＸ線を前記被検体に照射させて、前記第１のＸ線による第１の投影データと前記第２のＸ線による第２の投影データとを収集し、前記生成手段が、前記第１および第２の投影データの収集に応じて、該第１および第２の投影データの差分に基づいて、前記第１のビュー角度方向と実質的に同じビュー角度方向からの前記被検体の投影像を生成するＸ線ＣＴ装置を提供する。

第４の観点の発明は、Ｘ線発生部およびＸ線検出部が被検体を挟むように対向して配置されており、該Ｘ線発生部およびＸ線検出部が前記被検体の周りを回るよう回転する回転部と、前記回転部を制御することにより前記被検体のモニタリングスキャンを行って投影データを収集するモニタリングスキャン実行手段と、前記収集された投影データに基づいて画像を生成する生成手段とを備えているＸ線ＣＴ装置であって、前記モニタリングスキャン実行手段が、前記回転部を回転させながら、前記回転部が第１のビュー角度となる各タイミングで第１のＸ線と前記第１のＸ線とはエネルギーが異なる第２のＸ線とを交互に前記被検体に照射させて、前記第１のＸ線による第１の投影データと前記第２のＸ線による第２の投影データとを収集し、前記生成手段が、前記第１および第２の投影データの収集に応じて、該第１および第２の投影データの差分に基づいて、前記第１のビュー角度方向からの前記被検体の投影像を生成するＸ線ＣＴ装置を提供する。

第５の観点の発明は、前記第１のビュー角度が、前記Ｘ線発生部が前記被検体の真上に位置するときの角度を０°としたときの０°、９０°、１８０°または２７０°である上記第１の観点から第４の観点のいずれか一つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。

第６の観点の発明は、前記モニタリングスキャン実行手段および前記生成手段が、前記第１のビュー角度について行う処理と実質的に同じ処理を、前記第１のビュー角度とは異なる第２のビュー角度についても行う上記第１の観点から第４の観点のいずれか一つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。

第７の観点の発明は、前記第１のビュー角度と前記第２のビュー角度とは３０°以上離れている上記第６の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。

第８の観点の発明は、前記本スキャンの開始の指示に応答して、前記モニタリングスキャン実行手段によるモニタリングスキャンを終了させ、前記回転部を制御して前記被検体の本スキャンを開始させる本スキャン実行手段をさらに備えている上記第１の観点から第７の観点のいずれか一つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。

第９の観点の発明は、操作者の操作に応じて前記本スキャンの開始を指示する指示手段をさらに備えている上記第８の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。

第１０の観点の発明は、前記生成される投影像における関心領域の画素値に基づいて前記本スキャンの開始を指示する指示手段をさらに備えている上記第８の観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。

第１１の観点の発明は、前記モニタリングスキャンにおける前記回転部の回転速度は、前記本スキャンにおける前記回転部の回転速度と同じである上記第８の観点から第１０の観点のいずれか一つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。

第１２の観点の発明は、前記モニタリングスキャンが、造影剤が注入された前記被検体に対して行われる上記第１の観点から第１１の観点のいずれか一つの観点のＸ線ＣＴ装置を提供する。

ここで、モニタリングスキャンとは、モニタリング画像を得るために被検体の投影データの収集を繰り返すスキャンのことをいう。

上記観点の発明によれば、被検体の１または数ビュー分の投影データに基づく特定のビュー角度方向からの投影像をモニタリング画像とすることができ、被検体の被曝量が少ないモニタリングスキャンが可能なＸ線ＣＴ装置を実現させることができる。

第一実施形態のＸ線ＣＴ装置の構成を概略的に示す図である。第一実施形態によるＸ線検出器の模式的構成を示す図である。Ｘ線管とアパーチャ（aperture）とＸ線検出器の相互関係を示す図である。撮影テーブル（table）に載置された被検体とＸ線照射空間との位置関係を示す図である。第一実施形態のＸ線ＣＴ装置による造影撮影のフロー（flow）を示す図である。第一実施形態のＸ線ＣＴ装置におけるモニタリングスキャンに関わる部分の機能ブロック（block）図である。第一実施形態によるモニタリングスキャンのフローを示す図である。第一実施形態によるＸ線照射時の被検体とＸ線管との位置関係を示す図である。第一実施形態によるモニタリング投影像の表示例を示す図である。第二実施形態によるＸ線照射時の被検体とＸ線管との位置関係を示す図である。第二実施形態によるモニタリング投影像の表示例を示す図である。第三実施形態によるＸ線照射時の被検体とＸ線管との位置関係を示す図である。第四実施形態によるＸ線照射時の被検体とＸ線管との位置関係を示す図である。第五実施形態の第１例によるＸ線照射時の被検体とＸ線管との位置関係を示す図である。第五実施形態の第２例によるＸ線照射時の被検体とＸ線管との位置関係を示す図である。第六実施形態のＸ線ＣＴ装置におけるモニタリングスキャンに関わる部分の機能ブロック図である。第六実施形態における関心領域が設定された投影像の一例を示す図である。

以下、発明の実施形態について説明する。

（第一実施形態）
図１は、第一実施形態のＸ線ＣＴ装置の構成を概略的に示す図である。

図１に示すように、本Ｘ線ＣＴ装置は、走査ガントリ２、撮影テーブル４、および操作コンソール（console）６を備えている。走査ガントリ２は、Ｘ線管２０を有する。Ｘ線管２０から放射された図示しないＸ線は、アパーチャ２２により、例えば扇状のファンビーム（fan beam）やコーンビーム（cone beam）のＸ線ビームとなるように成形され、Ｘ線検出器２４に照射される。

Ｘ線検出器２４は、扇状のＸ線ビームの広がり方向（チャネル（channel）方向という）および厚み方向（列方向という）に、マトリクス（matrix）状に配列された複数のＸ線検出素子を有する。Ｘ線検出器２４の構成については、後にあらためて説明する。

Ｘ線検出器２４にはデータ収集部２６が接続されている。データ収集部２６は、Ｘ線検出器２４の個々のＸ線検出素子による検出データを収集する。Ｘ線管２０からのＸ線の照射は、Ｘ線コントローラ（controller）２８によって制御される。なお、Ｘ線管２０とＸ線コントローラ２８との接続関係については図示を省略する。

Ｘ線コントローラ２８がＸ線管２０に供給する管電圧および管電流に関するデータが、データ収集部２６によって収集される。なお、Ｘ線コントローラ２８とデータ収集部２６との接続関係については図示を省略する。

アパーチャ２２は、アパーチャコントローラ３０によって制御される。なお、アパーチャ２２とアパーチャコントローラ３０との接続関係については図示を省略する。

以上のＸ線管２０からアパーチャコントローラ３０までのものが、走査ガントリ２の回転部３４に搭載されている。回転部３４の回転は、回転コントローラ３６によって制御される。なお、回転部３４と回転コントローラ３６との接続関係については図示を省略する。

撮影テーブル４は、図示しない被検体を走査ガントリ２のＸ線照射空間に搬入および搬出するようになっている。被検体とＸ線照射空間との関係については後にあらためて説明する。

操作コンソール６は、中央処理装置６０を有する。中央処理装置６０は、例えばコンピュータ（computer）等によって構成される。中央処理装置６０には、制御インタフェース（interface）６２が接続されている。制御インタフェース６２には、走査ガントリ２と撮影テーブル４が接続されている。中央処理装置６０は、制御インタフェース６２を通じて走査ガントリ２および撮影テーブル４を制御する。

走査ガントリ２内のデータ収集部２６、Ｘ線コントローラ２８、アパーチャコントローラ３０および回転コントローラ３６が、制御インタフェース６２を通じて制御される。なお、それら各部と制御インタフェース６２との個別の接続については図示を省略する。

中央処理装置６０には、また、データ収集バッファ（buffer）６４が接続されている。データ収集バッファ６４には、走査ガントリ２のデータ収集部２６が接続されている。データ収集部２６で収集されたデータが、データ収集バッファ６４を通じて中央処理装置６０に入力される。

中央処理装置６０は、データ収集バッファ６４を通じて収集した複数ビューの透過Ｘ線の検出データを用いて画像再構成を行う。画像再構成には、例えばフィルタード・バックプロジェクション（filtered back projection）法等が用いられる。

中央処理装置６０には、また、記憶装置６６が接続されている。記憶装置６６は、各種のデータや再構成画像および本Ｘ線ＣＴ装置の機能を実現するためのプログラム（program）等を記憶する。

中央処理装置６０には、また、表示装置６８と入力装置７０がそれぞれ接続されている。表示装置６８は、中央処理装置６０から出力される再構成画像やその他の情報を表示する。入力装置７０は、操作者によって操作され、各種の指示や情報等を中央処理装置６０に入力する。操作者は、表示装置６８および入力装置７０を使用してインタラクティブ（interactive）に本Ｘ線ＣＴ装置を操作する。

図２は、第一実施形態によるＸ線検出器２４の模式的構成を示す図である。図２（ａ）は、Ｘ線検出器２４をＸ線管２０側から見た図、図２（ｂ）は、Ｘ線検出器２４を列方向ｒｏｗ（回転部３４の回転軸方向）に見た図である。図２に示すように、Ｘ線検出器２４は、Ｘ線検出素子をチャネル方向ｃｈおよび列方向ｒｏｗに複数配列した多列検出器となっている。

複数のＸ線検出素子２４（ｉｋ）は、全体として、円筒凹面状に湾曲したＸ線入射面を形成する。ｉはチャンネル番号であり、例えばｉ＝１，２，・・・，１０００である。ｋは列番号であり、例えばｋ＝１，２，・・・，６４である。Ｘ線検出素子２４（ｉｋ）は、列番号ｋが同一なもの同士でそれぞれ検出素子列を構成する。回転部３４の回転中心軸における列方向ｒｏｗの検出幅は、約４０〔ｍｍ〕である。

Ｘ線検出素子２４（ｉｋ）は、例えばシンチレータ（scintillator）とフォトダイオード（photodiode）の組合せによって構成される。

なお、本例では、Ｘ線検出器２４の検出素子列を６４列としているが、これに限るものではなく、例えば３２列であってもよいし、１２８列、あるいはそれ以上のものであってよい。

図３は、Ｘ線管２０とアパーチャ２２とＸ線検出器２４の相互関係を示す図である。なお、図３（ａ）は走査ガントリ２の正面から見た状態を示す図、図３（ｂ）は側面から見た状態を示す図である。同図に示すように、Ｘ線管２０から放射されたＸ線は、アパーチャ２２により扇状のＸ線ビーム４００となるように成形され、Ｘ線検出器２４に照射されるようになっている。図３（ａ）では、扇状のＸ線ビーム４００の広がりを示す。図３（ｂ）ではＸ線ビーム４００の厚みを示す。

このようなＸ線ビーム４００の扇面に体軸を交差させて、例えば図４に示すように、撮影テーブル４に載置された被検体８がＸ線照射空間に搬入される。

Ｘ線照射空間は、走査ガントリ２の筒状構造の内側空間に形成される。Ｘ線ビーム４００によってスライス（slice）された被検体８の像が、Ｘ線検出器２４に投影される。Ｘ線検出器２４によって、被検体８を透過したＸ線が検出される。被検体８に照射するＸ線ビーム４００の厚みｔｈは、アパーチャ２２のアパーチャの開度により調節される。

Ｘ線管２０、アパーチャ２２およびＸ線検出器２４は、それらの相互関係を保ったまま被検体８の体軸の周りを回転する。１スキャン当たり複数のビュー、例えば１０００ビュー程度の投影データ（検出データ）が収集される。投影データの収集は、Ｘ線検出器２４−データ収集部２６−データ収集バッファ６４の系統によって行われる。

データ収集バッファ６４に収集された投影データに基づいて、中央処理装置６０により断層像の生成すなわち画像再構成が行われる。画像再構成は、スキャンで得られた例えば１０００ビュー程度の投影データを、例えばフィルタード・バックプロジェクション法によって処理すること等により行われる。

これより、第一実施形態のＸ線ＣＴ装置による造影撮影について説明する。

図５は、第一実施形態のＸ線ＣＴ装置による造影撮影のフローを示す図である。

ステップ（step）Ｓ１では、スカウトスキャン（scout scan）を行う。スカウトスキャンは、例えば、回転部３４の回転角度を所定の角度に保持した状態で、被検体８が載せられた撮影テーブル４をｚ方向に移動させながらＸ線ビーム４００を照射し、その透過Ｘ線をＸ線検出器２４で検出することにより行われる。このスカウトスキャンによりＸ線検出器２４で得られた投影データに基づいて、スカウト像と呼ばれる被検体８の投影像が生成される。Ｘ線管２０が被検体８の真上に位置するときの角度を０°として、回転部３４の回転角度を０°もしくは１８０°に保持してスカウトスキャンを行うと、被検体８のＡＰ方向のスカウト像（０°スカウト像ともいう）が得られる。また、回転部３４の回転角度を９０°もしくは２７０°に保持してスカウトスキャンを行うと、被検体８のコロナル（coronal）方向のスカウト像（９０°スカウト像ともいう）が得られる。本例では、０°スカウト像を得ることにする。

ステップＳ２では、本スキャン条件の設定を行う。本スキャン条件の設定は、例えば、操作者が表示装置６８に表示されたスキャン計画画面上で諸種のパラメータ（parameter）を設定することにより行われる。スキャン計画画面には、ステップＳ１で取得された被検体８のスカウト像が表示される。操作者は、そのスカウト像を参照してパラメータを設定する。このとき設定するパラメータには、例えば、本スキャンにおける、スキャン開始位置、スキャン終了位置、スライス枚数（スライス厚）、回転部３４の回転速度、Ｘ線管電圧、Ｘ線管電流等が含まれる。なお、Ｘ線ＣＴ装置側で造影剤のインジェクタ（injector）を制御する場合には、スキャン計画において設定するパラメータに、造影剤の注入速度などインジェクタの制御に係るパラメータも含まれる。

ステップＳ３では、モニタリングスキャン条件の設定を行う。モニタリングスキャン条件の設定は、例えば、操作者が表示装置６８に表示されたモニタリングスキャン条件設定画面上で諸種のパラメータを設定することにより行われる。ここで設定するパラメータには、例えば、モニタリング領域（を特定する座標）、モニタリングビュー角度、モニタリングＸ線管電圧、モニタリングＸ線管電流等が含まれる。

モニタリング領域は、モニタリングする被検体８のｚ方向の領域であり、Ｘ線ビーム４００を照射するｚ方向の領域となる。その領域のｚ方向の幅は、Ｘ線検出器２４のｚ方向の幅で定まり、本例のように６４列のＸ線検出器では、例えば４０〔ｍｍ〕程度を想定することができる。また本例では、モニタリング領域として、被検体８の心臓の冠動脈を含む領域とする。

モニタリングビュー角度は、被検体８をどの向きに投影した像としてモニタリングするかを規定するものであり、回転部３４がこのモニタリングビュー角度となるタイミングに合わせてＸ線ビーム４００が被検体８に照射される。モニタリングビュー角度としては、例えば、Ｘ線管２０が被検体８の真上に位置するときの角度を０°として、０°もしくは１８０°、または、９０°もしくは２７０°を考えることができる。モニタリングビュー角度を０°もしくは１８０°にすると、被検体８のＡＰ方向の投影像（０°投影像ともいう）が得られる。また、モニタリングビュー角度を９０°もしくは２７０°にすると、被検体８のコロナル方向の投影像（９０°投影像ともいう）が得られる。このようにすれば、ＭＰＲ表示などで見慣れたコロナル像やサジタル像に対応する投影像が得られるので、モニタリングしている部位を感覚的に掴みやすい。本例では、モニタリングビュー角度を、Ｘ線管２０が被検体８の真上に位置するときの角度である０°とする。

モニタリングＸ線管電圧およびモニタリングＸ線管電流は、モニタリングスキャンにおいてＸ線ビーム４００を照射する際のＸ線管電圧およびＸ線管電流である。

ステップＳ４では、モニタリングスキャンを行う。モニタリングスキャンは、ステップＳ３で設定されたモニタリングスキャン条件であるパラメータに従って行われる。このモニタリングスキャンの詳細については、後にあらためて説明する。

ステップＳ５では、本スキャンを行う。本スキャンとは、造影剤が注入された被検体８の断層像を再構成するのに用いる複数ビューの投影データを収集するスキャンである。本スキャンのスキャン方式としては、コンベンショナルスキャン（conventional scan）、ヘリカルスキャン（helical scan）などを考えることができるが、特に問わない。本スキャンは、本スキャンの開始の指示に応答して、ステップＳ２で設定された本スキャン条件であるパラメータに従って行われる。本例では、本スキャンの開始の指示は、操作者の操作に応じて出される。

ステップＳ６では、画像再構成を行う。画像再構成は、本スキャンで収集された複数ビューの投影データに基づいて行われる。この画像再構成により、造影剤が注入された被検体８の断層像が得られる。

ステップＳ７では、画像表示を行う。画像表示は、ステップＳ６で得られた断層像のうち少なくとも一部を表示装置６８に表示させることにより行われる。

ここで、第一実施形態のＸ線ＣＴ装置によるモニタリングスキャンについて説明する。

図６は、第一実施形態のＸ線ＣＴ装置におけるモニタリングスキャンに関わる部分の機能ブロック図である。また、図７は、第一実施形態によるモニタリングスキャン（Ｓ４）のフローを示す図である。

図６に示すように、本Ｘ線ＣＴ装置は、モニタリングスキャン制御部６０１、モニタリング投影像生成部６０２、モニタリング投影像表示部６０３、および本スキャン制御部６０４を有している。

操作者が入力装置７０上でモニタリングスキャンの開始を指示する操作を行うと、モニタリングスキャンの開始の指示がモニタリングスキャン制御部６０１に入力される。モニタリングスキャン制御部６０１は、そのモニタリングスキャンの開始の指示に応答して、モニタリングスキャンを開始させる。

モニタリングスキャン制御部６０１は、まず、被検体８のモニタリング領域にＸ線ビーム４００が照射されるように、被検体８が載せられた撮影テーブル４を移動させる。また、走査ガントリ２の回転部３４の回転を開始させる（ステップＳ４０１）。回転部３４の回転速度は、本スキャンのときと同じ回転速度とする。

ここで、被検体８への造影剤の注入を開始させる（ステップＳ４０２）。造影剤の注入は、モニタリングスキャン制御部６０１がインジェクタ（図示なし）を制御して行ってもよいし、操作者が手動でインジェクタを操作して行ってもよい。なお、この造影剤の注入を開始するタイミングは、モニタリングスキャンの継続サイクル（ステップＳ４０３〜４０７）に入ってからでもよい。

そして、モニタリングスキャン制御部６０１は、図８に示すように、Ｘ線管２０が円軌道２０１に沿って回転する中、回転部３４のビュー角度βがモニタリングビュー角度（本例では０°）となるタイミングｔiに合わせて、Ｘ線管２０からＸ線ビーム４００を被検体８にパルス状に照射させる（ステップＳ４０３）。このときのＸ線管電圧Ｖｔは、先に設定されたモニタリングＸ線管電圧Ｖ１である。

被検体８の透過Ｘ線はＸ線検出器２４で検出され、１ビュー分の投影データが収集される。収集された投影データには、感度補正、Ｘ線強度補正などの必要な補正が成される（ステップＳ４０４）。

投影データが収集・補正されると、モニタリング投影像生成部６０２は、その収集・補正された投影データに基づいて、モニタリング領域の投影像を生成する（ステップＳ４０５）。ここで生成される投影像は、投影データを構成する各チャネルのデータ値の大きさを画素値の大きさに変換（大小の向きを逆に変換する場合もある）して画像化したものであり、単純Ｘ線撮影により得られる画像またはスカウト像と同等のものである。本例では、モニタリングビュー角度が０°であるから、０°投影像が生成される。

投影像が生成されると、モニタリング投影像表示部６０３は、図９に示すように、その生成された０°投影像Ｇm,0を表示する。この表示例では、スカウトスキャンによって得られた０°スカウト像Ｇs,0を半透明に表示し、モニタリング領域Ｒmの対応する位置に投影像Ｇm,0をオーバーレイ（overlay）して表示している。このようにすると、被検体８の全体のうちどの領域をモニタリングしているのかが分かりやすい。

ここで、本スキャン制御部６０４は、本スキャンの開始の指示があるか否かを判定する（ステップＳ４０７）。指示がある場合には、モニタリングスキャンを終了させ、本スキャンを開始させる。指示がない場合には、ステップＳ４０３に戻り、モニタリングスキャンを継続する。モニタリングスキャンの継続中は、回転部３４を回転しながら、モニタリングビュー角度でのＸ線ビーム４００の照射、投影データの収集・補正、投影像の生成および表示が繰り返され、被検体８のモニタリング領域の投影像が逐次更新されて表示される。

これにより、操作者は、モニタリングスキャンによって逐次更新される被検体８のモニタリング領域の投影像を見て、被検体８における造影剤の到達（染まり具合）を観察し、適正なタイミングで本スキャンの開始を指示することができる。

このような第一実施形態によれば、被検体８の１ビュー分の投影データに基づく投影像をモニタリング画像とすることができ、被検体８の被曝量が少ないモニタリングスキャンが可能となる。

また、バックプロジェクション等の画像再構成を行わないので、モニタリング画像の画像化に要する演算処理量を大幅に低減することができ、モニタリング画像を高速に生成・表示することができる。つまり、操作者は、ほぼリアルタイム（real-time）でモニタリング画像を見ることができる。

また、回転部３４は、モニタリングスキャン時に既に本スキャンのときと同じ回転速度で回転しているので、モニタリングスキャンから本スキャンに移行する際に、回転部３４の回転速度を調整する必要がなく、タイムラグ（time-lag）がない。

なお、上記の実施形態によるモニタリングスキャンは、本スキャンを開始するタイミングを知るために、本スキャンの直前に行われているが、本スキャンのスキャン計画を立てるために必要な情報を知るために、テストインジェクションにおいて行われてもよい。

（第二実施形態）
図１０に示すように、モニタリングビュー角度を９０°としてもよい。さらに、スカウトスキャンで９０°スカウト像を得るようにすれば、図１１に示すように、９０°スカウト像Ｇs,90を半透明に表示し、モニタリング領域Ｒmの対応する位置に９０°投影像Ｇm,90をオーバーレイして表示することができる。

（第三実施形態）
複数のモニタリングビュー角度を設定し、投影データの収集、投影像の生成および投影像の表示を、それら複数のモニタリングビュー角度の各々について同様に行うようにしてもよい。なお、ここでの複数のモニタリングビュー角度は、例えば互いに異なる１０種類以下のビュー角度であり、互いに３０°以上離れている。

例えば、図１２に示すように、モニタリングビュー角度として０°および９０°を設定する。回転部３４が１回転するごとに、回転部３４のビュー角度βが０°となる第１のタイミングｔi,1と、ビュー角度βが９０°となる第２のタイミングｔi,2とで、それぞれＸ線ビーム４００を被検体８に照射し、ビュー角度０°と９０°の投影データを収集する。そして、回転部３４が１回転するごとに、０°投影像と９０°投影像とを生成し、これらの投影像を更新しながら表示する。

このようにすれば、被検体８を複数の異なる向きでモニタリングすることができ、造影剤の到達（染まり具合）をより正確に観察することができる。

なお、モニタリングビュー角度の複数設定は、単純な投影像を生成する場合に限らず、後述の経時サブトラクション（subtraction）投影像やエネルギーサブトラクション投影像を生成する場合にも、同様に適用することができる。

（第四実施形態）
モニタリング画像として、経時サブトラクション投影像を生成してもよい。経時サブトラクション投影像とは、第１の時刻にＸ線を照射して得られた投影データ（または投影像）と、第１の時刻とは異なる第２の時刻にＸ線を照射して得られた投影データ（または投影像）とでサブトラクション（減算）処理して得られる投影像である。この経時サブトラクション投影像では、経時変化のあった部分が強調される。

例えば、図１３に示すように、まず、回転部３４のビュー角度βをモニタリングビュー角度（例えば０°）に保持して、または、回転部３４を回転させながら回転部３４のビュー角度βがモニタリングビュー角度となるタイミングｔ1で、造影剤で染まる前の被検体８にＸ線ビーム４００を照射し、投影データ（第１の投影データ）を収集する。その後、回転部３４を回転させながら回転部３４のビュー角度βがモニタリングビュー角度となる各タイミングｔiに合わせて、造影剤で染まる過程の被検体８にＸ線ビーム４００を照射し、投影データ（第２の投影データ）を繰り返し収集する。第２の投影データが収集されるごとに、第１の投影データと第２の投影データとをサブトラクション処理して差分を求め、その差分に基づいて被検体８の経時サブトラクション投影像を生成し表示する。

このようにすれば、投影像において造影剤で染まった部分だけを強調させることができ、造影剤の到達（染まり具合）をより明確に把握することができる。

（第五実施形態）
モニタリング画像として、エネルギーサブトラクション（energy
subtraction）投影像を生成してもよい。エネルギーサブトラクション投影像とは、第１のＸ線を照射して得られた投影データ（または投影像）と、第１のＸ線とはエネルギーが異なる第２のＸ線を照射して得られた投影データ（または投影像）とでサブトラクション（減算）処理して得られる投影像である。このエネルギーサブトラクション投影像では、サブトラクションの条件により、例えば、被検体８の軟部が抑制されたり、骨部が抑制されたりする。

例えば、図１４に示すように、回転部３４を回転させながら、回転部３４のビュー角度βがモニタリングビュー角度（例えば０°）となる各タイミングｔi,1に合わせて、第１のＸ線管電圧Ｖ１（例えば８０〔ｋＶｐ〕）によるＸ線ビーム４００を被検体８に照射し、また、回転部３４のビュー角度βがモニタリングビュー角度（例えば０°）に近接するビュー角度（例えば０．３°；隣接するビュー）となる各タイミングｔi,2に合わせて、第２のＸ線管電圧Ｖ２（例えば１４０〔ｋＶｐ〕）によるＸ線ビーム４００を被検体８に照射する。これにより、第１のＸ線管電圧Ｖ１での投影データ（第１の投影データ）および第２のＸ線管電圧Ｖ２での投影データ（第２の投影データ）を繰り返し収集する。

また例えば、図１５に示すように、回転部３４を回転させながら、回転部３４のビュー角度βがモニタリングビュー角度（例えば０°）となる各タイミングに合わせて、第１のＸ線管電圧Ｖ１によるＸ線ビーム４００と、第２のＸ線管電圧Ｖ２によるＸ線ビーム４００とを被検体８に交互に照射する。つまり、タイミングｔ2i-1で第１のＸ線管電圧Ｖ１によるＸ線ビーム、タイミングｔ2iで第２のＸ線管電圧Ｖ２によるＸ線ビームを照射する。これにより、第１のＸ線管電圧Ｖ１での投影データ（第１の投影データ）および第２のＸ線管電圧Ｖ２での投影データ（第２の投影データ）を繰り返し収集する。第１および第２の投影データが収集されるごとに、第１の投影データと第２の投影データとをサブトラクション処理して差分を求め、その差分に基づいて被検体８のエネルギーサブトラクション投影像を生成し表示する。

このようにすれば、観察したい血管と骨部などの解剖学的構造とが重なっているような状況でも、投影像においてこのような解剖学的構造を抑制することができ、目的の血管を流れる造影剤の到達（染まり具合）をより明確に把握することができる。

（第六実施形態）
本スキャンの開始の指示を自動で出すようにしてもよい。

図１６は、第六実施形態のＸ線ＣＴ装置における造影剤注入モニタリングに関わる部分の機能ブロック図である。これは、第一実施形態のＸ線ＣＴ装置をベースに、関心領域特徴量算出部６０５と、特徴量閾値判定部６０６とがあらたに追加された構成である。

図１７に示すように、生成される投影像（例えば０°投影像Ｇm,0）上の血管を含む所定の場所に関心領域ＲＯＩが設定される。関心領域ＲＯＩは、例えば操作者の操作に応じて、モニタリングスキャン条件の設定時に設定される。関心領域特徴量算出部６０５は、投影像が生成されるごとに、関心領域ＲＯＩの画素値に基づいて、その画素値の時間的な変化が反映される所定の特徴量、例えば、関心領域ＲＯＩの画素値の平均値、移動平均値、造影剤到達前の画素値との差分などを算出する。特徴量閾値判定部６０６は、算出された特徴量が所定の閾値を超えるか否かを判定し、越えた場合には造影剤が到達したと認識して、本スキャンの開始の指示を出す。

このようにすれば、操作者の負担を軽減したり、人為的なミスにより本スキャンの開始のタイミングずれを防止したりすることができる。

以上、発明の実施形態について説明したが、実施形態は上記の実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の追加・変更が可能である。

例えば、Ｘ線検出器のＸ線入射面は、円筒凹面状に湾曲した形状でなくてもよく、フラット（flat）な平面形状であってもよい。

また例えば、回転部３４の１回転ごとに投影データを収集するのではなく、１回転おきに投影データを収集するようにしてもよい。このようにすれば、さらに被検体の被曝量を低減することができる。特に回転部３４の回転速度が十分に速い場合には、このようにしてもリアルタイムに近いモニタリングが可能である。

また例えば、モニタリングスキャンは、造影撮影だけでなく、穿刺針を用いる穿刺術にも適用可能である。

２走査ガントリ
４撮影テーブル
６操作コンソール
８被検体
２０Ｘ線管
２２アパーチャ
２４Ｘ線検出器
２６データ収集部
２８Ｘ線コントローラ
３０アパーチャコントローラ
３４回転部
３６回転コントローラ
６０中央処理装置
６２制御インタフェース
６４データ収集バッファ
６６記憶装置
６８表示装置
７０入力装置
４００Ｘ線ビーム
６０１モニタリングスキャン制御部
６０２モニタリング投影像生成部
６０３モニタリング投影像表示部
６０４本スキャン制御部
６０５関心領域特徴量算出部
６０６特徴量閾値判定部

Claims

Ｘ線発生部およびＸ線検出部が被検体を挟むように対向して配置されており、該Ｘ線発生部およびＸ線検出部が前記被検体の周りを回るよう回転する回転部と、前記回転部を制御することにより前記被検体のモニタリングスキャンを行って投影データを収集するモニタリングスキャン実行手段と、前記収集された投影データに基づいて画像を生成する生成手段とを備えているＸ線ＣＴ装置であって、
前記モニタリングスキャン実行手段は、前記回転部を回転させながら、前記回転部が第１のビュー角度となる各タイミングで前記被検体にＸ線を照射させて投影データを収集し、
前記生成手段は、前記投影データの収集に応じて、該投影データに基づいて、前記第１のビュー角度方向からの前記被検体の投影像を生成するＸ線ＣＴ装置。
Ｘ線発生部およびＸ線検出部が被検体を挟むように対向して配置されており、該Ｘ線発生部およびＸ線検出部が前記被検体の周りを回るよう回転する回転部と、前記回転部を制御することにより前記被検体のモニタリングスキャンを行って投影データを収集するモニタリングスキャン実行手段と、前記収集された投影データに基づいて画像を生成する生成手段とを備えているＸ線ＣＴ装置であって、
前記モニタリングスキャン実行手段は、前記回転部が第１のビュー角度であるときに前記被検体にＸ線を照射させて第１の投影データを収集し、その後、前記回転部を回転させながら、前記回転部が前記第１のビュー角度となる各タイミングで前記被検体にＸ線を照射させて第２の投影データを収集し、
前記生成手段は、前記第２の投影データの収集に応じて、前記第１の投影データと該第２の投影データとの差分に基づいて、前記第１のビュー角度方向からの前記被検体の投影像を生成するＸ線ＣＴ装置。
Ｘ線発生部およびＸ線検出部が被検体を挟むように対向して配置されており、該Ｘ線発生部およびＸ線検出部が前記被検体の周りを回るよう回転する回転部と、前記回転部を制御することにより前記被検体のモニタリングスキャンを行って投影データを収集するモニタリングスキャン実行手段と、前記収集された投影データに基づいて画像を生成する生成手段とを備えているＸ線ＣＴ装置であって、
前記モニタリングスキャン実行手段は、前記回転部を回転させながら、前記回転部が第１のビュー角度となる各タイミングで第１のＸ線を前記被検体に照射させ、また前記回転部が前記第１のビュー角度に近接するビュー角度となる各タイミングで前記第１のＸ線とはエネルギーが異なる第２のＸ線を前記被検体に照射させて、前記第１のＸ線による第１の投影データと前記第２のＸ線による第２の投影データとを収集し、
前記生成手段は、前記第１および第２の投影データの収集に応じて、該第１および第２の投影データの差分に基づいて、前記第１のビュー角度方向と実質的に同じビュー角度方向からの前記被検体の投影像を生成するＸ線ＣＴ装置。
Ｘ線発生部およびＸ線検出部が被検体を挟むように対向して配置されており、該Ｘ線発生部およびＸ線検出部が前記被検体の周りを回るよう回転する回転部と、前記回転部を制御することにより前記被検体のモニタリングスキャンを行って投影データを収集するモニタリングスキャン実行手段と、前記収集された投影データに基づいて画像を生成する生成手段とを備えているＸ線ＣＴ装置であって、
前記モニタリングスキャン実行手段は、前記回転部を回転させながら、前記回転部が第１のビュー角度となる各タイミングで第１のＸ線と前記第１のＸ線とはエネルギーが異なる第２のＸ線とを交互に前記被検体に照射させて、前記第１のＸ線による第１の投影データと前記第２のＸ線による第２の投影データとを収集し、
前記生成手段は、前記第１および第２の投影データの収集に応じて、該第１および第２の投影データの差分に基づいて、前記第１のビュー角度方向からの前記被検体の投影像を生成するＸ線ＣＴ装置。
前記第１のビュー角度は、前記Ｘ線発生部が前記被検体の真上に位置するときの角度を０°としたときの０°、９０°、１８０°または２７０°である請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記モニタリングスキャン実行手段および前記生成手段は、前記第１のビュー角度について行う処理と実質的に同じ処理を、前記第１のビュー角度とは異なる第２のビュー角度についても行う請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記第１のビュー角度と前記第２のビュー角度とは３０°以上離れている請求項６に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記本スキャンの開始の指示に応答して、前記モニタリングスキャン実行手段によるモニタリングスキャンを終了させ、前記回転部を制御して前記被検体の本スキャンを開始させる本スキャン実行手段をさらに備えている請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
操作者の操作に応じて前記本スキャンの開始を指示する指示手段をさらに備えている請求項８に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記生成される投影像における関心領域の画素値に基づいて前記本スキャンの開始を指示する指示手段をさらに備えている請求項８に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記モニタリングスキャンにおける前記回転部の回転速度は、前記本スキャンにおける前記回転部の回転速度と同じである請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記モニタリングスキャンは、造影剤が注入された前記被検体に対して行われる請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。