JP2012115329A

JP2012115329A - Ｘ線ｃｔ装置

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Publication number: JP2012115329A
Application number: JP2010265596A
Authority: JP
Inventors: Hiromoto Taguchi; 博基田口; Masayoshi Tsuyuki; 昌快津雪
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Medical Systems Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Canon Medical Systems Corp
Priority date: 2010-11-29
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2012-06-21
Anticipated expiration: 2030-11-29
Also published as: US20130010922A1; JP5761972B2; CN102695454B; WO2012073962A1; US9629596B2; CN102695454A

Abstract

【課題】Ｘ線ＣＴ装置において、造影剤の注入の開始後に被検体の心拍、呼吸、及び体動があっても、本スキャンの開始タイミングを正確に精度よく検知すること。
【解決手段】Ｘ線ＣＴ装置１は、非造影でプリスキャンを実行するプリスキャン制御部５１と、プリスキャンを基に非造影画像を生成する画像生成部５２と、非造影画像を基にＲＯＩと、ＲＯＩ及びその周辺領域とを含み、高ＣＴ値領域が存在するかを判断するための拡大領域とを設定する領域設定部５３と、拡大領域内のＣＴ値と第１の閾値とを比較する比較部５４と、比較の結果を基に拡大領域内に第１の閾値を超えるＣＴ値が存在すると判断する場合、その旨を報知する異常報知部５５と、比較の結果を基に拡大領域内に第１の閾値を超えるＣＴ値が存在しないと判断する場合、造影剤の注入が開始された後、ＲＯＩ内の画素値が第２の閾値を超える本スキャンの開始タイミングを検知するタイミング検知部５８と、開始タイミングが検知されると、本スキャンを実行する本スキャン制御部５９と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明の一態様としての本実施形態は、被検体に造影剤を注入してスキャンするＸ線ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置に関するものである。

従来、Ｘ線ＣＴ装置では、ダイナミックスキャンと呼ばれる撮影法が盛んに行なわれている。ダイナミックスキャンは、造影剤を投与した後、被検体内を流れる造影剤の速度に応じて、所定の時間に亘って連続的にスキャンを行なう手法である。

従来技術のＸ線ＣＴ装置は、非造影状態で被検体の非造影画像を生成し、非造影画像を基にＲＯＩ（ｒｅｇｉｏｎｏｆｉｎｔｅｒｅｓｔ）及び閾値を設定し、造影剤の注入を開始する。そして、造影剤の注入の開始後、リアルプレップ（ＲｅａｌＰｒｅｐ）が開始される（例えば、特許文献１参照）。リアルプレップは、ダイナミックスキャン等の本スキャン前に本スキャンの開始タイミング（トリガ）を検知するものであり、ＲＯＩ内のＣＴ値が閾値を超えたら本スキャンを開始させるものである。

特許第２６２４９２７号公報

しかしながら、従来技術のＲＯＩの設定では、非造影画像を用いて操作者が任意の位置にＲＯＩを配置するのみの機能しか有していない。リアルプレップが現在用いられる状況は、患者に呼吸させた状態や、造影剤が到達したらすぐに本スキャンを行なうなど様々であり、さらに、高精度での本スキャンの開始タイミングの検知が必要となっている。しかしながら、従来技術では、非造影画像を用いたＲＯＩの設定時点ではＲＯＩの外側であってＲＯＩ周辺に存在する骨や石灰化等の高ＣＴ値領域が、リアルプレップの開始後に被検体の心拍、呼吸、及び体動等によってＲＯＩ内に入り込むことがあり、本スキャンの開始タイミングを誤る可能性がある。

被検体の体動は、前後左右のみならず上下動を行なうことも多い。また、呼吸下において大動脈付近でリアルプレップを行なうと、被検体の上下動により石灰化等の高ＣＴ値領域がＲＯＩ内に入り込む可能性が高い。

本実施形態のＸ線ＣＴ装置は、上述した課題を解決するために、Ｘ線源及びＸ線検出器によって構成され、被検体のデータを収集するスキャン手段と、前記スキャン手段の動作を制御して、造影剤注入後の本スキャンの前に非造影でプリスキャンを実行するプリスキャン制御手段と、前記プリスキャンを基に前記被検体の非造影画像データを生成する画像生成手段と、前記非造影画像データを基に前記造影剤の変化を計測するための関心領域と、前記関心領域とその周辺領域とを含み、高画素値領域が存在するかを判断するための拡大領域とを設定する領域設定手段と、前記拡大領域内の画素値と第１の閾値とを比較する比較手段と、前記比較の結果を基に前記拡大領域内に前記第１の閾値を超える画素値が存在すると判断する場合、その旨を報知する報知手段と、前記比較の結果を基に前記拡大領域内に前記第１の閾値を超える画素値が存在しないと判断する場合、前記造影剤の注入が開始された後、前記関心領域内の画素値が第２の閾値を超える本スキャンの開始タイミングを検知するタイミング検知手段と、前記本スキャンの開始タイミングが検知されると、前記スキャン手段の動作を制御して、前記本スキャンを実行する本スキャン制御手段と、を有し、前記画像生成手段は、前記本スキャンを基に前記被検体の造影画像データを生成する。

本実施形態のＸ線ＣＴ装置を示す構成図。本実施形態のＸ線ＣＴ装置の機能を示すブロック図。シングルスライスの非造影画像データを用いる拡大領域の設定方法を説明するための図。マルチスライスの非造影画像データを用いる拡大領域の設定方法を説明するための図。本実施形態のＸ線ＣＴ装置の動作を示すフローチャート。

本実施形態のＸ線ＣＴ装置について、添付図面を参照して説明する。

本実施形態のＸ線ＣＴ装置には、Ｘ線源とＸ線検出器とが一体として被検体の周囲を回転する回転／回転（ＲＯＴＡＴＥ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプと、リング状に多数の検出素子がアレイされ、Ｘ線源のみが被検体の周囲を回転する固定／回転（ＳＴＡＴＩＯＮＡＲＹ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプ等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発明を適用可能である。ここでは、現在、主流を占めている回転／回転タイプとして説明する。

また、入射Ｘ線を電荷に変換するメカニズムは、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し更にその光をフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換形と、Ｘ線による半導体内の電子正孔対の生成及びその電極への移動すなわち光導電現象を利用した直接変換形とが主流である。

加えて、近年では、Ｘ線源とＸ線検出器との複数のペアを回転リングに搭載したいわゆる多管球型のＸ線ＣＴ装置の製品化が進み、その周辺技術の開発が進んでいる。本実施形態のＸ線ＣＴ装置では、従来からの一管球型のＸ線ＣＴ装置であっても、多管球型のＸ線ＣＴ装置であってもいずれにも適用可能である。ここでは、一管球型のＸ線ＣＴ装置として説明する。

図１は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置を示す構成図である。

図１は、被検体に造影剤を注入してスキャンする本実施形態のＸ線ＣＴ装置１を示す。Ｘ線ＣＴ装置１は、大きくは、スキャナ装置１１及び画像処理装置１２によって構成される。Ｘ線ＣＴ装置１のスキャナ装置１１は、通常は検査室に設置され、患者（被検体）Ｏに関するＸ線の透過データを生成するために構成される。一方、画像処理装置１２は、通常は検査室に隣接する制御室に設置され、透過データを基に投影データを生成して再構成画像の生成・表示を行なうために構成される。

Ｘ線ＣＴ装置１のスキャナ装置１１は、Ｘ線管（Ｘ線源）２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、ＤＡＳ（ｄａｔａａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ）２４、回転部２５、高電圧電源２６、絞り駆動装置２７、回転駆動装置２８、天板３０、天板駆動装置３１、及びコントローラ３２を設ける。

Ｘ線管２１は、高電圧電源２６から供給された管電圧に応じて金属製のターゲットに電子線を衝突させることでＸ線を発生させ、Ｘ線検出器２３に向かって照射する。Ｘ線管２１から照射されるＸ線によって、ファンビームＸ線やコーンビームＸ線が形成される。Ｘ線管２１は、高電圧電源２６を介したコントローラ３２による制御によって、Ｘ線の照射に必要な電力が供給される。

絞り２２は、絞り駆動装置２７によって、Ｘ線管２１から照射されるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する。すなわち、絞り駆動装置２７によって絞り２２の開口を調整することによって、スライス方向のＸ線照射範囲を変更できる。

Ｘ線検出器２３は、チャンネル方向に複数、及び列（スライス）方向に単一の検出素子を有する１次元アレイ型の検出器（シングルスライス型検出器ともいう。）である。又は、Ｘ線検出器２３は、マトリクス状、すなわち、チャンネル方向に複数チャンネル、スライス方向に複数列のＸ線検出素子を有する２次元アレイ型の検出器（マルチスライス型検出器ともいう。）である。Ｘ線検出器２３のＸ線検出素子は、Ｘ線管２１から照射されたＸ線を検出する。

ＤＡＳ２４は、Ｘ線検出器２３の各Ｘ線検出素子が検出する透過データの信号を増幅してデジタル信号に変換する。ＤＡＳ２４の出力データは、スキャナ装置１１のコントローラ３２を介して画像処理装置１２に供給される。

回転部２５は、Ｘ線管２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、及びＤＡＳ２４を一体として保持する。回転部２５は、Ｘ線管２１とＸ線検出器２３とを対向させた状態で、Ｘ線管２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、及びＤＡＳ２４を一体として被検体Ｏの周りに回転できるように構成されている。なお、回転部２５の回転中心軸と平行な方向をｚ軸方向、そのｚ軸方向に直交する平面をｘ軸方向、ｙ軸方向で定義する。

高電圧電源２６は、コントローラ３２による制御によって、Ｘ線の照射に必要な電力をＸ線管２１に供給する。

絞り駆動装置２７は、コントローラ３２による制御によって、絞り２２におけるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する機構を有する。

回転駆動装置２８は、コントローラ３２による制御によって、回転部２５がその位置関係を維持した状態で空洞部の周りを回転するように回転部２５を回転させる機構を有する。

天板３０は、患者Ｏを載置可能である。

天板駆動装置３１は、コントローラ３２による制御によって、天板３０をｙ軸方向に沿って昇降動させると共に、ｚ軸方向に沿って進入／退避動させる機構を有する。回転部２５の中央部分は開口を有し、その開口部の天板３０に載置された被検体Ｏが挿入される。

コントローラ３２は、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｕｎｉｔ）、及びメモリによって構成される。コントローラ３２は、Ｘ線検出器２３、ＤＡＳ２４、高電圧電源２６、絞り駆動装置２７、回転駆動装置２８、及び天板駆動装置３１等の制御を行なってスキャンを実行させる。

Ｘ線ＣＴ装置１の画像処理装置１２は、コンピュータをベースとして構成されており、病院基幹のＬＡＮ（ｌｏｃａｌａｒｅａｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークＮと相互通信可能である。画像処理装置１２は、大きくは、ＣＰＵ４１、メモリ４２、ＨＤＤ（ｈａｒｄｄｉｓｃｄｒｉｖｅ）４３、入力装置４４、及び表示装置４５等の基本的なハードウェアから構成される。ＣＰＵ４１は、共通信号伝送路としてのバスを介して、画像処理装置１２を構成する各ハードウェア構成要素に相互接続されている。なお、画像処理装置１２は、記憶媒体ドライブ４６を具備する場合もある。

ＣＰＵ４１は、半導体で構成された電子回路が複数の端子を持つパッケージに封入されている集積回路（ＬＳＩ）の構成をもつ制御装置である。医師等の操作者によって入力装置４４が操作等されることにより指令が入力されると、ＣＰＵ４１は、メモリ４２に記憶しているプログラムを実行する。又は、ＣＰＵ４１は、ＨＤＤ４３に記憶しているプログラム、ネットワークＮから転送されてＨＤＤ４３にインストールされたプログラム、又は記憶媒体ドライブ４６に装着された記憶媒体から読み出されてＨＤＤ４３にインストールされたプログラムを、メモリ４２にロードして実行する。

メモリ４２は、ＲＯＭ（ｒｅａｄｏｎｌｙｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓｍｅｍｏｒｙ）等の要素を兼ね備える構成をもつ記憶装置である。メモリ４２は、ＩＰＬ（ｉｎｉｔｉａｌｐｒｏｇｒａｍｌｏａｄｉｎｇ）、ＢＩＯＳ（ｂａｓｉｃｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔｓｙｓｔｅｍ）及びデータを記憶したり、ＣＰＵ４１のワークメモリやデータの一時的な記憶に用いられたりする。

ＨＤＤ４３は、磁性体を塗布又は蒸着した金属のディスクが着脱不能で内蔵されている構成をもつ記憶装置である。ＨＤＤ４３は、画像処理装置１２にインストールされたプログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（ｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ）等も含まれる）や、投影データ及び画像データ等のデータを記憶する記憶装置である。また、ＯＳに、操作者に対する情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力装置４４によって行なうことができるＧＵＩ（ｇｒａｐｈｉｃａｌｕｓｅｒｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を提供させることもできる。

入力装置４４は、操作者によって操作が可能なポインティングデバイスであり、操作に従った入力信号がＣＰＵ４１に送られる。

表示装置４５は、図示しない画像合成回路、ＶＲＡＭ（ｖｉｄｅｏｒａｎｄｏｍａｃｃｅｓｓｍｅｍｏｒｙ）、及びディスプレイ等を含んでいる。画像合成回路は、画像データに種々のパラメータの文字データ等を合成した合成データを生成する。ＶＲＡＭは、合成データを、ディスプレイに表示するデータとして展開する。ディスプレイは、液晶ディスプレイやＣＲＴ（ｃａｔｈｏｄｅｒａｙｔｕｂｅ）等によって構成され、展開されたデータを順次表示する。

記憶媒体ドライブ４６は、記憶媒体の着脱が可能となっており、記憶媒体に記憶されたデータ（プログラムを含む）を読み出して、バス上に出力し、また、バスを介して供給されるデータを記憶媒体に書き込む。このような記憶媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。

画像処理装置１２は、スキャナ装置１１のＤＡＳ２４から入力された生データに対して対数変換処理や、感度補正等の補正処理（前処理）を行なって投影データを生成する。また、画像処理装置１２は、前処理された投影データに対して散乱線の除去処理を行なう。画像処理装置１２は、Ｘ線曝射範囲内の投影データの値に基づいて散乱線の除去を行なうものであり、散乱線補正を行なう対象の投影データ又はその隣接投影データの値の大きさから推定された散乱線を、対象となる投影データから減じて散乱線補正を行なう。画像処理装置１２は、補正された投影データを再構成することで画像データを生成して記憶する。

図２は、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１の機能を示すブロック図である。

画像処理装置１２のＣＰＵ４１がプログラムを実行することによって、Ｘ線ＣＴ装置１は、図２に示すように、プリスキャン制御部５１、画像生成部５２、領域設定部５３、比較部５４、異常報知部５５、正常報知部５６、造影剤注入開始受付部５７、タイミング検知部５８、及び本スキャン制御部５９として機能する。なお、Ｘ線ＣＴ装置１の構成要素５１乃至５９の全部又は一部は、Ｘ線ＣＴ装置１にハードウェアとして備えられるものであってもよい。

プリスキャン制御部５１は、コントローラ３２を介してスキャナ装置１１の動作を制御して、被検体に造影剤を注入して行なわれる本スキャン、例えばダイナミックスキャン前に、非造影で患者Ｏのプリスキャンを実行する機能を有する。プリスキャン制御部５１は、コンベンショナルスキャン、ヘリカルスキャン、及びボリュームスキャン等を実行する。

画像生成部５２は、プリスキャン制御部５１の制御によるプリスキャンによってスキャナ装置１１で収集されたデータを基に、Ｎ（Ｎ＝１，２，…）枚のスライス（アキシャル）の非造影画像データを生成する機能を有する。Ｎ＝１の場合、画像生成部５２は、シングルスライスの非造影画像データを生成する。Ｎ＞２の場合、画像生成部５２は、マルチスライスの非造影画像データを生成する。画像生成部５２によって生成された非造影画像データは、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。

領域設定部５３は、画像生成部５２によって生成された非造影画像データを基に、リアルプレップによって造影剤の変化を計測するためのＲＯＩ（関心領域：ｒｅｇｉｏｎｏｆｉｎｔｅｒｅｓｔ）を設定する機能を有する。例えば、領域設定部５３は、表示装置４５に表示される非造影画像データを見ながら入力装置４４を介した操作者が入力する入力信号に基づいてＲＯＩを設定する。

また、領域設定部５３は、設定されたＲＯＩとその周辺領域（スライス方向を含んでもよい）とを含み、高ＣＴ値領域が存在するかを判断するための拡大領域を設定する機能を有する。領域設定部５３は、設定されたＲＯＩに基づき自動的に拡大領域を設定してもよいし、入力装置４４を介した操作者が入力する入力信号に基づいて拡大領域を設定してもよい。

図３は、シングルスライスの非造影画像データを用いる拡大領域の設定方法を説明するための図である。

図３に示す非造影画像データを基に、操作者は、ＲＯＩを指定する。領域設定部５３は、設定されたＲＯＩ全体を含むように拡大領域を設定する。拡大領域内には、高ＣＴ値領域Ａ１，Ａ２が存在する。

図４は、マルチスライスの非造影画像データを用いる拡大領域の設定方法を説明するための図である。

図４は、左側のマルチスライスの非造影画像データと、右側のマルチスライスの非造影画像データを基にスタック表示される非造影画像データとを示す。スタック表示される非造影画像データは、Ｎ枚のスライスの非造影画像データの全スライスを加算平均するか、Ｎ枚のスライスの非造影画像データのうち一部スライスを加算平均するかによって生成される。図４は、スタック表示される非造影画像データが、Ｎ枚のスライスの非造影画像データの全スライスを加算平均して生成される例を示している。操作者が、スタック表示された非造影画像データを基にＲＯＩを指定すると、領域設定部５３は、加算平均の対象の非造影画像データにＲＯＩをそれぞれ設定する。そして、領域設定部５３は、ＲＯＩ全体を含むように、ＲＯＩが設定された非造影画像データに拡大領域をそれぞれ設定する。拡大領域内には、高ＣＴ値領域Ａ１，Ａ２が存在する。

なお、領域設定部５３は、スタック表示された非造影画像データを用いてＲＯＩ及び拡大領域を設定する場合に限定されるものではない。例えば、操作者が、Ｎ枚のスライスの非造影画像データの中からｎ（ｎ＝１，２，…，Ｎ）枚目の非造影画像データを選択し、選択されたｎ枚目の非造影画像データを基にＲＯＩを指定すると、領域設定部５３は、Ｎ枚のスライスの非造影画像データにＲＯＩをそれぞれ設定する。又は、操作者が、ｎ枚目の非造影画像データを選択し、選択されたｎ枚目の非造影画像データを基にＲＯＩを指定すると、領域設定部５３は、Ｎ枚のスライスの非造影画像データの中のｎ−ｉ枚目からｎ＋ｉ枚目の非造影画像データにＲＯＩをそれぞれ設定する。そして、領域設定部５３は、ＲＯＩ全体を含むように、ＲＯＩが設定された非造影画像データに拡大領域をそれぞれ設定する。

図２に示す比較部５４は、領域設定部５３によって設定された拡大領域内の全てのＣＴ値（画素値）と、高ＣＴ値領域Ａ１，Ａ２を除外すべく設定された第１の閾値とをそれぞれ比較することで、拡大領域内に高ＣＴ値領域が存在するか否かを判断する機能を有する。すなわち、比較部５４は、ＲＯＩ内にとどまらず、ＲＯＩを含む拡大領域内のＣＴ値と第１の閾値との比較を行なう。

ここで、ＲＯＩ内ではなく、拡大領域内で高ＣＴ値領域が存在するかを判断する理由は、ＲＯＩの設定時点ではＲＯＩの外側であってＲＯＩ周辺に存在する高ＣＴ値領域であっても、造影剤の注入の開始後に被検体の心拍、呼吸、及び体動等によってＲＯＩ内に入り込む可能性があり、本スキャンの開始タイミングを誤る可能性があるからである。

異常報知部５５は、比較部５４による比較の結果を基に、領域設定部５３によって設定された拡大領域内に第１の閾値を超えるＣＴ値が存在すると判断する場合、ＲＯＩ内に高ＣＴ値領域が存在するか、又は造影剤の注入の開始後にＲＯＩ内に高ＣＴ値領域が入る可能性があるとして、その旨（ＲＯＩの異常）を報知する機能を有する。画像生成部５２によってマルチスライスの非造影画像データが生成された場合も同様に、異常報知部５５は、比較部５４による比較の結果を基に、領域設定部５３によって設定された拡大領域内に第１の閾値を超えるＣＴ値が存在すると判断する場合、その旨を報知する。

ＲＯＩの異常の報知は、スピーカ（図示しない）から出力されるものであってもよいし、表示装置４５から出力されるものであってもよい。ＲＯＩの異常の報知が、表示装置４５から出力されるものである場合、第１の閾値を超えるＣＴ値が存在する非造影画像データの当該ＣＴ値をその大きさに応じてカラー表示することもできる。異常報知部５５によってＲＯＩの異常が報知されると、原則として、領域設定部５３は、画像生成部５２によって生成された非造影画像データを基にＲＯＩを再設定する。

正常報知部５６は、比較部５４による比較の結果を基に、領域設定部５３によって設定された拡大領域内に第１の閾値を超えるＣＴ値が存在しないと判断する場合、ＲＯＩ内に高ＣＴ値領域が存在せず、かつ造影剤の注入の開始後にＲＯＩ内に高ＣＴ値領域が入る可能性がない（低い）として、その旨（ＲＯＩの正常）を操作者に報知する機能を有する。画像生成部５２によってマルチスライスの非造影画像データが生成された場合も同様に、正常報知部５６は、比較部５４による比較の結果を基に、領域設定部５３によって設定された拡大領域内に第１の閾値を超えるＣＴ値が存在しないと判断する場合、その旨を報知する。なお、正常報知部５６は、必須の構成要件ではない。

造影剤注入開始受付部５７は、異常報知部５５又は正常報知部５６によって操作者にＲＯＩの異常／正常が報知されると、入力装置４４を介した操作者が入力する入力信号に基づいて造影剤注入の開始指示を受け付ける機能を有する。異常報知部５５によって報知された場合であっても、操作者によって本スキャンの実行が許容される場合がある。例えば、異常報知部５５が、第１の閾値を超えるＣＴ値が存在する画像データの当該ＣＴ値をその大きさに応じてカラー表示する場合、操作者は、カラー表示を見ながら入力装置４４を介して、ＲＯＩの再設定に優先して造影剤注入の開始指示を行なう。

タイミング検知部５８は、患者Ｏへの造影剤の注入が開始された後リアルプレップを開始して、領域設定部５３によって設定されたＲＯＩ内のＣＴ値が予め設定される第２の閾値を超える本スキャンの開始タイミング（トリガ）を検知する機能を有する。

本スキャン制御部５９は、タイミング検知部５８によって本スキャンの開始タイミングが検知されると、コントローラ３２を介してスキャナ装置１１の動作を制御して、患者Ｏの本スキャンを実行する機能を有する。

画像生成部５２は、本スキャン制御部５９の制御による本スキャンによってスキャナ装置１１で収集されたデータを基に、複数スライスの造影画像データを生成する機能を有する。画像生成部６０によって生成された造影画像データは、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。

続いて、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１の動作について、図５に示すフローチャートを用いて説明する。

まず、Ｘ線ＣＴ装置１は、コントローラ３２を介してスキャナ装置１１の動作を制御して、本スキャン前に、非造影で患者Ｏのプリスキャンを実行する（ステップＳＴ１）。Ｘ線ＣＴ装置１は、プリスキャン制御部５１の制御によるプリスキャンによってスキャナ装置１１で収集されたデータを基に、Ｎ枚のスライスの非造影画像データを生成する（ステップＳＴ２）。ステップＳＴ２によって生成された非造影画像データは、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。

Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ２によって生成された非造影画像データを基に、造影剤の変化を計測するためのＲＯＩを設定する（ステップＳＴ３）。例えば、ステップＳＴ３においてＸ線ＣＴ装置１は、表示装置４５に表示される非造影画像データを見ながら入力装置４４を介した操作者が入力する入力信号に基づいてＲＯＩを設定する。また、Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ３によって設定されたＲＯＩとその周辺領域とを含み、高ＣＴ値領域が存在するかを判断するための拡大領域を設定する（ステップＳＴ４）。

Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ４によって設定された拡大領域内の全てのＣＴ値と、高ＣＴ値領域Ａ１，Ａ２を除外すべく設定された第１の閾値とをそれぞれ比較する（ステップＳＴ５）。ステップＳＴ５による比較の結果、Ｘ線ＣＴ装置１は、拡大領域内に第１の閾値を超えるＣＴ値が存在するか否かを判断する（ステップＳＴ６）。ステップＳＴ６の判断にてＹＥＳ、すなわち、Ｘ線ＣＴ装置１が、拡大領域内に第１の閾値を超えるＣＴ値が存在すると判断する場合、ＲＯＩの異常を操作者に報知する（ステップＳＴ７）。ステップＳＴ７によってＲＯＩの異常が報知されると、Ｘ線ＣＴ装置１は、入力装置４４を介した操作者が入力する入力信号に基づいてＲＯＩを再設定するか否かを判断する（ステップＳＴ８）。ステップＳＴ８の判断にてＹＥＳ、すなわち、ＲＯＩを再設定すると判断する場合、Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ２によって生成された非造影画像データを基に、再びＲＯＩを設定する（ステップＳＴ３）。

また、ステップＳＴ６の判断にてＮＯ、すなわち、Ｘ線ＣＴ装置１が、拡大領域内に第１の閾値を超えるＣＴ値が存在しないと判断する場合、ＲＯＩの正常を操作者に報知する（ステップＳＴ９）。なお、ステップＳＴ９は、必須のステップではない。

ステップＳＴ８の判断にてＮＯ、すなわち、ＲＯＩを再設定しないと判断する場合、又は、ステップＳＴ９の後、Ｘ線ＣＴ装置１は、入力装置４４を介した操作者が入力する入力信号に基づいて造影剤注入の開始指示を受け付ける（ステップＳＴ１０）。Ｘ線ＣＴ装置１が、ステップＳＴ１０によって造影剤注入の開始指示が受け付けると、患者Ｏへの造影剤の注入が開始される。

Ｘ線ＣＴ装置１は、患者Ｏに造影剤が注入された後、リアルプレップを開始する（ステップＳＴ１１）。Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ３によって設定されたＲＯＩ内のＣＴ値が予め設定された第２の閾値を超える本スキャンの開始タイミングを検知する（ステップＳＴ１２）。Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ１２によって本スキャンの開始タイミングを検知すると、コントローラ３２を介してスキャナ装置１１の動作を制御して、患者Ｏの本スキャンを実行する（ステップＳＴ１３）。

Ｘ線ＣＴ装置１は、ステップＳＴ１３の本スキャンによってスキャナ装置１１で収集されたデータを基に、複数スライスの造影画像データを生成する（ステップＳＴ１４）。ステップＳＴ１４によって生成された造影画像データは、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶される。

本実施形態のＸ線ＣＴ装置１によると、非造影画像データを基にＲＯＩ内ではなくＲＯＩとその周辺領域とを含む拡大領域内で高ＣＴ値領域の存在を判断するので、造影剤の注入の開始後に患者Ｏの心拍、呼吸、及び体動があっても、本スキャンの開始タイミングを正確に精度よく検知することができる。

なお、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、本実施形態のＸ線ＣＴ装置１に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

１Ｘ線ＣＴ装置
１１スキャナ装置
１２画像処理装置
３２コントローラ
４１ＣＰＵ
５１プリスキャン制御部
５２画像生成部
５３領域設定部
５４比較部
５５異常報知部
５６正常報知部
５７造影剤注入開始受付部
５８タイミング検知部
５９本スキャン制御部

Claims

Ｘ線源及びＸ線検出器によって構成され、被検体のデータを収集するスキャン手段と、
前記スキャン手段の動作を制御して、造影剤注入後の本スキャンの前に非造影でプリスキャンを実行するプリスキャン制御手段と、
前記プリスキャンを基に前記被検体の非造影画像データを生成する画像生成手段と、
前記非造影画像データを基に前記造影剤の変化を計測するための関心領域と、前記関心領域とその周辺領域とを含み、高画素値領域が存在するかを判断するための拡大領域とを設定する領域設定手段と、
前記拡大領域内の画素値と第１の閾値とを比較する比較手段と、
前記比較の結果を基に前記拡大領域内に前記第１の閾値を超える画素値が存在すると判断する場合、その旨を報知する報知手段と、
前記比較の結果を基に前記拡大領域内に前記第１の閾値を超える画素値が存在しないと判断する場合、前記造影剤の注入が開始された後、前記関心領域内の画素値が第２の閾値を超える本スキャンの開始タイミングを検知するタイミング検知手段と、
前記本スキャンの開始タイミングが検知されると、前記スキャン手段の動作を制御して、前記本スキャンを実行する本スキャン制御手段と、を有し、
前記画像生成手段は、前記本スキャンを基に前記被検体の造影画像データを生成することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
前記報知手段は、前記比較の結果を基に前記拡大領域内に前記第１の閾値を超える画素値が存在しないと判断する場合、その旨を報知することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記比較の結果を基に前記拡大領域内に前記第１の閾値を超える画素値が存在すると判断する場合、前記第１の閾値を超える画素値が存在する非造影画像データの画素値をその大きさに応じてカラー表示する表示手段と、
前記カラー表示の後、前記本スキャンの開始タイミングの検知指示を前記タイミング検知手段に与えるために、操作者によって入力可能な入力手段と、
をさらに有することを特徴とする請求項１又は２に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記画像生成手段によってマルチスライスの非造影画像データが生成される場合、全スライスの非造影画像データをスタック表示する表示手段と、
前記スタック表示された非造影画像データに前記関心領域を指定する入力手段と、をさらに有し、
前記領域設定手段は、前記全スライスの非造影画像データに前記指定された関心領域をそれぞれ設定し、前記設定された関心領域全体を含むように、前記全スライスの非造影画像データに前記拡大領域をそれぞれ設定することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記画像生成手段によってマルチスライスの非造影画像データが生成される場合、前記マルチスライスの非造影画像データのうちの一部スライスの非造影画像データをスタック表示する表示手段と、
前記スタック表示された非造影画像データに前記関心領域を指定する入力手段と、をさらに有し、
前記領域設定手段は、前記一部スライスの非造影画像データに前記指定された関心領域をそれぞれ設定し、前記設定された関心領域全体を含むように、前記一部スライスの非造影画像データに前記拡大領域をそれぞれ設定することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記画像生成手段によってマルチスライスの非造影画像データが生成される場合、前記マルチスライスの非造影画像データから１枚の非造影画像データを選択し、前記選択された非造影画像データを表示する表示手段と、
前記表示された非造影画像データに前記関心領域を指定する入力手段と、をさらに有し、
前記領域設定手段は、全スライスの非造影画像データに前記指定された関心領域それぞれを設定し、前記設定された関心領域全体を含むように、前記全スライスの非造影画像データに前記拡大領域をそれぞれ設定することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記画像生成手段によってマルチスライスの非造影画像データが生成される場合、前記マルチスライスの非造影画像データから１枚の非造影画像データを選択し、前記選択された非造影画像データを表示する表示手段と、
前記表示された非造影画像データに前記関心領域を指定する入力手段と、をさらに有し、
前記領域設定手段は、前記マルチスライスの非造影画像データのうち前記選択された非造影画像データを中心とする一部スライスの非造影画像データに前記指定された関心領域それぞれを設定し、前記設定された関心領域全体を含むように、前記一部スライスの非造影画像データに前記拡大領域をそれぞれ設定することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。