JP2013153826A - X-ray ct apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、X線CT装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to an X-ray CT apparatus.
X線CT(コンピュータ断層撮影)装置は、被検体の関心領域をX線でスキャンすることにより得られた断層画像上で画像診断をするものである。 An X-ray CT (Computer Tomography) apparatus performs image diagnosis on a tomographic image obtained by scanning a region of interest of a subject with X-rays.
関心領域としては例えば心臓を含む血管領域がある。関心領域の画像診断について図8を参照して説明する。図8は、CTスキャンの概略的な血管造影を伴うスキャンシーケンスを示す図である。図8では横軸を時間[s]、縦軸を管電流[mA]で示す。 Examples of the region of interest include a blood vessel region including the heart. The image diagnosis of the region of interest will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram showing a scan sequence with a schematic angiography of a CT scan. In FIG. 8, the horizontal axis represents time [s], and the vertical axis represents tube current [mA].
図8に示すCTスキャンでは、非造影スキャン(t1−t2)、被検体への造影剤の注入(t3)、関心領域に造影剤が十分に充満したかどうか監視するモニタリングスキャン(t4−t6)、及び造影スキャン(t7−t8)の順に実行される。 In the CT scan shown in FIG. 8, the non-contrast scan (t1-t2), the injection of the contrast agent into the subject (t3), and the monitoring scan (t4-t6) for monitoring whether the region of interest is sufficiently filled with the contrast agent , And a contrast scan (t7-t8).
図8にt1−t2で示す非造影キャンは、被検体に造影剤を注入する前に実行される。関心領域をX線でスキャンすることにより非造影画像が取得される。そのときの管電流をi1で示す。図8にt4−t6で示すモニタリングスキャンでは、造影剤が血管領域に十分に充満したかどうかを検出するために血管領域を低線量のX線でスキャンする。そのときの管電流をi2で示す。図8にt7−t8で示す造影スキャンでは、造影剤が十分に充満した関心領域をX線でスキャンすることにより造影画像を取得する。そのときの管電流をi1で示す。 The non-contrast can shown by t1-t2 in FIG. 8 is executed before the contrast agent is injected into the subject. A non-contrast image is acquired by scanning the region of interest with X-rays. The tube current at that time is indicated by i1. In the monitoring scan indicated by t4-t6 in FIG. 8, the blood vessel region is scanned with a low-dose X-ray to detect whether or not the contrast agent is sufficiently filled in the blood vessel region. The tube current at that time is indicated by i2. In the contrast scan indicated by t7 to t8 in FIG. 8, a contrast image is acquired by scanning a region of interest sufficiently filled with a contrast agent with X-rays. The tube current at that time is indicated by i1.
取得された造影画像から非造影画像を差分することによりサブトラ画像が得られ、サブトラ画像上で、血管領域の画像診断をすることが可能となる(例えば、特許文献1)。 By subtracting the non-contrast image from the acquired contrast image, a subtra image is obtained, and it is possible to perform image diagnosis of a blood vessel region on the subtra image (for example, Patent Document 1).
造影スキャン及び非造影スキャンのとき、被検体はそれぞれ約10秒間の息止めをする必要がある。 During contrast-enhanced and non-contrast-enhanced scans, each subject needs to hold their breath for about 10 seconds.
したがって、従来のX線CT装置では、血管領域の画像診断を行うとき、患者に対し2回の息止めを強いていた。この2回の息止めが患者に大きな負担となっていた。 Therefore, in the conventional X-ray CT apparatus, when performing an image diagnosis of a blood vessel region, the patient is forced to hold the breath twice. These two breath holdings put a heavy burden on the patient.
また、非造影画像と造影画像は異なる息と止めにより撮影されているため、体動の位置再現性が悪く、サブトラ画像を作成する上で、部位の位置、形状にずれが生じ、造影有無の差分以上の偽像が生じてしまうことがある。 In addition, since the non-contrast image and the contrast image are taken with different breaths and stops, the position reproducibility of body movement is poor, and when creating a subtra image, a shift occurs in the position and shape of the part, and the presence or absence of contrast A false image greater than the difference may occur.
本実施形態は、血管領域の画像診断を行うとき、患者の負担を軽減し、かつ、位置、形状ずれの小さいサブトラ画像を得ることが可能なX線CT装置を提供することを目的とする。 An object of the present embodiment is to provide an X-ray CT apparatus capable of reducing a burden on a patient and obtaining a subtra image with a small position and shape deviation when performing an image diagnosis of a blood vessel region.
本実施形態に係るX線CT装置は、X線管と、メイン検出器と、トリガ用検出器と、制御手段と、を有している。X線管は、寝台に載置される被検体の関心領域に対しX線を照射するスキャンモード、及び関心領域の周囲の少なくとも一部を含む周辺領域に対しX線を照射するモニタリングスキャンモードによるスキャンを行う。メイン検出器は、関心領域を透過したX線を検出する。トリガ用検出器は、周辺領域を透過したX線を検出する。制御手段は、モニタリングスキャンモード時に、トリガ用検出器の検出結果を受けて、周辺領域に造影剤が達したとの判定をしたとき、スキャンモードにすることにより造影剤が達していない関心領域に対する非造影スキャンを行い、非造影スキャンの終了から予め定められた時間経過したとき、スキャンモードにすることにより造影剤が充満した関心領域に対する造影スキャンを行う。 The X-ray CT apparatus according to the present embodiment includes an X-ray tube, a main detector, a trigger detector, and control means. The X-ray tube is based on a scan mode that irradiates a region of interest of a subject placed on a bed with X-rays and a monitoring scan mode that irradiates a peripheral region including at least a part of the periphery of the region of interest Perform a scan. The main detector detects X-rays that have passed through the region of interest. The trigger detector detects X-rays transmitted through the peripheral area. When the control means receives the detection result of the trigger detector in the monitoring scan mode and determines that the contrast medium has reached the surrounding area, the control means sets the scan mode to the region of interest where the contrast medium has not reached. A non-contrast scan is performed, and when a predetermined time elapses from the end of the non-contrast scan, a contrast scan is performed on a region of interest filled with a contrast agent by setting the scan mode.
以下、X線CT装置の実施形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of an X-ray CT apparatus will be described with reference to the drawings.
X線CT装置の構成について図1を参照して説明する。図1は、X線CT装置の構成を示すブロック図である。 The configuration of the X-ray CT apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the X-ray CT apparatus.
図1に示すように、X線CT装置1は、架台(ガントリ)10とコンソール30とを有している。
As shown in FIG. 1, the X-ray CT apparatus 1 includes a
架台10は、回転フレーム12、X線管16、メイン検出器18、トリガ用検出器19、回転駆動部20、高電圧発生部22、コリメータ24、ゲート手段25、及び、データ収集回路(DAS)26を有している。
The
架台10の本体は、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が挿入されるスキャン領域が形成される。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 main body of the
ここで、XYZ直交座標系を定義する。Z軸は、回転フレーム12の回転軸に規定される。天板14は、長手方向がZ軸方向に平行するように配置される。したがって、被検体Pの体軸は、Z軸と平行になる。X軸は、水平方向の軸に規定され、Y軸は、鉛直方向の軸に規定される。 Here, an XYZ orthogonal coordinate system is defined. The Z axis is defined as the rotation axis of the rotating frame 12. The top plate 14 is disposed so that the longitudinal direction is parallel to the Z-axis direction. Therefore, the body axis of the subject P is parallel to the Z axis. The X axis is defined as a horizontal axis, and the Y axis is defined as a vertical axis.
なお、X線CT装置1には、X線管16とメイン検出器18等とが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16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。X線CT装置1をここでは、ROTATE/ROTATEタイプとして説明する。
Note that the X-ray CT apparatus 1 has a ROTATE / ROTATE type in which the
回転フレーム12には、X線管16、メイン検出器18、及びトリガ用検出器19が設けられている。
The rotating frame 12 is provided with an
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、メイン検出器18、及びトリガ用検出器19を連続回転させる。
The rotating frame 12 receives the drive signal from the
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。
The
図2は、X線管16の構造を模式的に示す図であって、X線管16をZ軸方向に沿って断面にした部分拡大断面図である。図2に示すように、X線管16は、第1出射部161、及び、第2出射部162を有している。第1出射部161または第2出射部162は、X線管16のアノードにおけるX線の出射面である。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the structure of the
第1出射部161は、スキャンモードにおいてX線をメイン検出器18の方向(図2にD1で示す)に照射させる傾斜面を有している。ここで、スキャンモードとは、被検体Pの関心領域に対しX線を照射するモードをいう。スキャンモードには、造影剤注入の有無に応じて造影スキャン及び非造影スキャンがある。図2に、Z軸方向(図3に示す体軸方向)に対する第1出射部161の傾斜角度をθ1で示す。
The
本実施形態における関心領域は、造影剤が流入される領域であれば被検体Pのどの部位にも適用可能である。非造影スキャンは関心領域に造影剤が流入される前に実行される。造影スキャンは関心領域に造影剤が十分に充満した後に実行される。 The region of interest in the present embodiment can be applied to any part of the subject P as long as it is a region into which a contrast agent is introduced. A non-contrast scan is performed before the contrast agent is flowed into the region of interest. A contrast scan is performed after the region of interest is sufficiently filled with contrast agent.
図3は、周辺領域に造影剤が到達したときのX線CT装置を模式的に示す図である。図3に環状動脈a1を破線で示し、肺静脈2を一点鎖線で示す。以下、関心領域を心臓を含む環状動脈a1の領域として説明する。また、関心領域の周辺の一部を含む周辺領域を、肺静脈a2を含む領域として説明する。被検体Pに注入された造影剤は、右心房、右心室から肺を循環した後、肺静脈a2から左心房、左心室に流入される。また、左心室、大動脈から環状動脈a1に流入される。
FIG. 3 is a diagram schematically showing the X-ray CT apparatus when the contrast medium reaches the peripheral region. In FIG. 3, the annular artery a1 is indicated by a broken line, and the
第2出射部162は、モニタリングスキャンモードにおいてX線をトリガ用検出器19の方向(図2にD2またはD2’で示す)に照射させる傾斜面を有している。ここで、モニタリングスキャンモードとは、周辺領域に対しX線を照射するモードをいう。周辺領域の詳細については後述する。図2に、Z軸方向に対する第2出射部162の傾斜角度をθ2、θ2’で示す。図2に示すように、各傾斜角度θ1、θ2、θ2’の大小関係は、θ2’<θ1<θ2で表される。
The
X線管16とメイン検出器18及びトリガ用検出器19とは、天板14に載置された被検体Pを挟んで対向するように配置されている。
The
図1及び図3に示すように、メイン検出器18は、被検体Pの体軸(Z軸)と直交する方向に複数のX線検出素子が配置されたX線検出素子群をZ軸方向に多列に配置して構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
トリガ用検出器19は、メイン検出器18の周囲の少なくとも一部の位置に配置されている。本実施形態では、トリガ用検出器19は、メイン検出器18を間にして、被検体Pの体軸方向(Z軸方向)の両側位置に配置されている。トリガ用検出器19は、メイン検出器18から体軸方向に離れた位置にX線検出素子群を配置して構成されている。トリガ用検出器19は、メイン検出器18に対して体軸方向に移動可能に配置されている。
メイン検出器18から体軸方向に離れた位置にトリガ用検出器19を配置したのは、周辺領域が肺静脈a2であるためである。メイン検出器18を間にして体軸方向の両側に配置したのは、様々な関心領域及び周辺領域に対応するため、及び、患者の向きが反対でも(頭部及び足のいずれを先にしても)対応できるためである。
The
The reason why the
被検体へのX線の照射時間間隔は、例えば、5秒に1回(1スキャン)である。高電圧発生部22は、コンソール30内のスキャン制御部41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。X線管16のX線照射口側には、コリメータ(X線絞り)24、及び、ゲート手段25が設けられている。
The X-ray irradiation time interval on the subject is, for example, once every 5 seconds (one scan). The high voltage generator 22 applies a high voltage to the
コリメータ24は、第1出射部161から出射したX線が照射される領域(照射野)を関心領域(図1に示す環状動脈a1を含む領域)に限定する第1パス241と、第2出射部162から出射したX線が照射される領域を周辺領域(図1に示す肺静脈a2を含む領域)に限定する一対の第2パス242とを備えている。第1パス241を通り、関心領域を透過したX線がメイン検出器18により検出される。第2パス242を通り、周辺領域を透過したX線がトリガ用検出器19により検出される。
The
一対の第2パス242は、第1パス241を間にして、被検体Pの体軸方向(Z軸方向)の両側位置に配置されている。具体的には、コリメータ24は、X線を遮蔽する物質(例えば鉛)により構成された遮蔽部材を有し、かつ、遮蔽部材を移動可能に支持している。遮蔽部材の位置が調整されることで、X線照射野のサイズや形状が変化される。コリメータ24は、スキャン制御部41からの駆動信号の供給を受けて遮蔽部材を移動する。
The pair of
第1出射部161、第2出射部162、第1パス241及び第2パス242を備えたことにより、照射野を限定することができる。しかし、第1出射部161から出射したX線の一部が第2パス242を通るときがある。また、第2出射部162から出射したX線の一部が第1パス241を通るときがある。それにより、照射野を十分に限定することができない。照射野を十分に限定するために、ゲート手段25が設けられている。
By providing the
ゲート手段25は、一対のゲート部251を有し、第1パス241及び第2パス242を開放/閉塞するように構成されている。具体的には、一対のゲート部251は、第1パス241の出口及び一対の第2パス242の出口を臨んでZ軸方向に沿ってそれぞれ移動可能に配置されている。一対のゲート部251が互いに離間することにより、第1パス241の出口が開放され、かつ、一対の第2パス242が閉塞される(図5及び図6参照)。また、一対のゲート部251が互いに近接しかつ片側に移動することにより、第1パス241の出口が閉塞され、かつ、一対の第2パス242のいずれか一方が開放される(図3参照)。
The gate means 25 has a pair of
メイン検出器18は、X線管16から発生され関心領域を透過したX線を検出し、検出されたX線の強度に応じた信号を生成する。メイン検出器18には、データ収集回路(DAS)26が接続されている。
The
トリガ用検出器19は、X線管16から発生され周辺領域を透過した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。トリガ用検出器19には、データ収集回路(DAS)26が接続されている。
The
データ収集回路26は、スキャン制御部41による制御に従ってメイン検出器18から電流信号を収集する。データ収集回路26は、収集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。投影データは、生成されるたびに非接触データ伝送部(図示省略)を介してコンソール30に供給される。CTスキャンが繰り返されることで、時系列の投影データが生成され、コンソール30に供給される。
The
コンソール30は、前処理部31、再構成部32、システム制御部40、スキャン制御部41、判定部42、タイマー43、操作部44、表示部45、及び、記憶部46を有している。
The
前処理部31は、データ収集回路26からリアルタイムに供給される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
再構成部32は、前処理が施された投影データに基づいて、被検体Pに関するCT画像データをリアルタイムで発生する。換言すれば、再構成部32は、時系列の投影データに基づいて時系列のCT画像データ(CT値)を再構成する。
The
X線CT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。 Image reconstruction methods used by the X-ray CT 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.
システム制御部40は、X線CT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40は、記憶部46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。これによりシステム制御部40は、CTスキャンを実行させることができる。
The
スキャン制御部41は、CTスキャンを実行するために架台10(回転駆動部20、高電圧発生部22、コリメータ24、ゲート手段25、及びデータ収集回路26)を制御する。
The
判定部42は、CT値に基づいて、周辺領域に造影剤が達したかどうかを判断する。具体的には、判定部42は、周辺領域のCT値が”h1”になったと判定したとき、スキャン制御部41に判定結果を出力する。”h1”は、非造影スキャン時の周辺領域のCT値”h0”より少し大きい値である。なお、システム制御部40、スキャン制御部41、及び判定部42を制御手段という場合がある。
The
タイマー43には、カウントダウンタイマーが用いられている。カウントダウンタイマーは、非造影スキャンの終了指示信号を受けて、カウントダウンを開始し、予め定められた時間”T”が経過したとき、タイムアップ信号を出力する。スキャン制御部41は、タイムアップ信号を受けて、造影スキャンの開始の指示を架台10に出力する。なお、タイマー43はカウントアップタイマーであってもよい。なお、時間”T”は、周辺領域から関心領域全体に造影剤が到達すると認められる時間であって、経験的に求められる(図4参照)。
As the
操作部44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44は、ユーザにより入力デバイスを介してCT値”h1”及び予め定められた時間”T”の入力をする。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
表示部45は、CT画像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
記憶部46は、投影データやCT画像のデータを記憶する。また、記憶部46は、制御プログラム、CT値”h1”、及び、時間”T”を予め記憶する。 The storage unit 46 stores projection data and CT image data. In addition, the storage unit 46 stores in advance a control program, a CT value “h1”, and a time “T”.
以下に、本実施形態に係るCTスキャンの概要について図4を参照して説明する。図4は、CTスキャンの概略的なスキャンシーケンスを示す図である。図4では横軸を時間[s]、CT値[HU]で示し、縦軸を管電流[mA]で示す。なお、CT値を画素値という場合がある。 The outline of the CT scan according to this embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing a schematic scan sequence of CT scan. In FIG. 4, the horizontal axis represents time [s] and CT value [HU], and the vertical axis represents tube current [mA]. The CT value may be referred to as a pixel value.
CTスキャンは、スキャン制御部41の指示を受けて、架台10が実行する。
The CT scan is executed by the
前述したように、図8に示す従来のCTスキャンでは、非造影スキャン(t1−t2)、造影剤の注入(t3)、関心領域に造影剤が十分に充満したかどうか監視するモニタリングスキャン(t4−t6)、及び造影スキャン(t7−t8)の順に実行された。 As described above, in the conventional CT scan shown in FIG. 8, the non-contrast scan (t1-t2), the injection of the contrast agent (t3), and the monitoring scan (t4) for monitoring whether the region of interest is sufficiently filled with the contrast agent. -T6) and contrast scan (t7-t8).
これに対して、本実施形態においては、図4に示すように、造影剤の注入(t1’)、周辺領域に造影剤が到達したかどうかを監視するモニタリングスキャン(t2’−t4’)、非造影スキャン、(t5’−t6’)及び造影スキャン(t7’−t8’)の順に実行される。
On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 4, as shown in FIG. 4, a contrast scan (t 1 ′), a monitoring scan (
周辺領域に造影剤が到達したことの検出は、周辺領域を透過したX線を検出した結果に基づく。検出結果の例としては、投影データ、CT画像データ(CT値)が挙げられる。本実施形態では、検出結果の例としてCT値が用いられるものとして、CTスキャンの説明をする。 The detection that the contrast medium has reached the peripheral region is based on the result of detecting the X-rays that have passed through the peripheral region. Examples of detection results include projection data and CT image data (CT value). In the present embodiment, CT scanning will be described on the assumption that CT values are used as examples of detection results.
図4に示すように、被検体Pに造影剤が注入されたことにより、関心領域におけるCT値の変動を図4に実線で示し、周辺領域におけるCT値の変動を図4に破線で示す。 As shown in FIG. 4, when the contrast medium is injected into the subject P, the variation of the CT value in the region of interest is indicated by a solid line in FIG. 4, and the variation of the CT value in the peripheral region is indicated by a broken line in FIG.
図4からわかるように、関心領域におけるCT値は、t5’時に少し上昇して”h2”を示し、t7’時に”h3”に達する。CT値”h3”は、ピーク値に近い値である。CT値”h2”は、関心領域に造影剤がほとんど達しておらず、スキャンにより取得された非造影画像を用いてサブトラ画像を作成しても問題がないことを表している。また、CT値”h3”は、関心領域に造影剤が十分に充満していて、造影スキャンを開始してもよいことを表している。 As can be seen from FIG. 4, the CT value in the region of interest rises slightly at t5 'to indicate "h2" and reaches "h3" at t7'. The CT value “h3” is a value close to the peak value. The CT value “h2” indicates that the contrast medium hardly reaches the region of interest, and there is no problem even if the subtra image is created using the non-contrast image acquired by the scan. The CT value “h3” represents that the region of interest is sufficiently filled with the contrast agent and the contrast scan may be started.
周辺領域におけるCT値は、(t1’−t3’)間で低い値”h0”を示し、t4’時にやや上昇して”h1”となる。CT値”h0”は、周辺領域に造影剤が到達していないことを表している。また、CT値”h1”は、周辺領域に造影剤が到達したことを表している。 The CT value in the peripheral region shows a low value “h0” between (t1′−t3 ′) and slightly increases to “h1” at t4 ′. The CT value “h0” represents that the contrast agent has not reached the peripheral region. The CT value “h1” indicates that the contrast agent has reached the peripheral region.
以上のCTスキャンでは、非造影スキャン(t5’−t6’)に続けて造影スキャン(t7’−t8’)が実行されることにより、患者は息を(t5’−t8’)の間だけ止めればよく、患者の息止めを1回で済ますことができ、患者の負担を軽減することが可能となる。さらには、体動の差がほとんど無いため、両者(非造影画像及び造影画像)により得られるサブトラ画像の位置ずれによる偽像発生リスクは低減される。 In the above CT scan, the non-contrast scan (t5′-t6 ′) is followed by the contrast scan (t7′-t8 ′), so that the patient can hold his breath only for (t5′-t8 ′). What is necessary is just to hold a patient's breath in one time, and it becomes possible to reduce a burden of a patient. Furthermore, since there is almost no difference in body movement, the risk of generating a false image due to the displacement of the subtra image obtained by both (non-contrast image and contrast image) is reduced.
以上に、CTスキャンの概略的なスキャンシーケンスについて説明した。すなわち、モニタリングスキャンの後に、非造影スキャン及び造影スキャンが実行される。 The general scan sequence of the CT scan has been described above. That is, a non-contrast scan and a contrast scan are executed after the monitoring scan.
次に、X線CT装置1により実行されるCTスキャンの詳細について図3から図6を参照して説明する。図5は非造影スキャンのときのX線CT装置を模式的に示す図、図6は造影スキャンのときのX線CT装置を模式的に示す図である。 Next, details of the CT scan executed by the X-ray CT apparatus 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a diagram schematically illustrating an X-ray CT apparatus at the time of non-contrast scanning, and FIG. 6 is a diagram schematically illustrating the X-ray CT apparatus at the time of contrast scanning.
(モニタリングスキャン)
図4に被検体Pに造影剤が投入された時をt1’で示す。スキャン制御部41は、被検体Pに造影剤が投入されたことを受けて、モニタリングスキャン開始の指示を架台10に出す。被検体Pに造影剤が投入されたとの例としては、造影剤の投入に伴い当該信号が出力されたこと、及び、造影剤の投入の前後に、操作部44の操作により指示が出力されたことを含む。
(Monitoring scan)
FIG. 4 shows the time t1 ′ when the contrast medium is introduced into the subject P. The
モニタリングスキャン開始の指示を受けて、ゲート部251が移動する。それにより、第1パス241が閉塞され、一方の第2パス242が開放される。他方の第2パス242は閉塞されたままである(図4に示すt2’−t3’の状態)。
In response to the instruction to start the monitoring scan, the
また、モニタリングスキャン開始の指示を受けて、高電圧発生部22がX線管16に所定の電力を供給する。また、回転駆動部20が回転フレーム12を回転させる。それにより、X線管16、メイン検出器18、及びトリガ用検出器19が被検体Pの回りを回転する。
In response to an instruction to start a monitoring scan, the high voltage generator 22 supplies predetermined power to the
図3に示すように、一方の第2パス242が開放されると、第2出射部162から照射されたX線が一方の第2パス242を通って、周辺領域を透過する。トリガ用検出器19は、周辺領域を透過したX線を検出する。トリガ用検出器19は、検出するX線の強度に応じた電流信号をデータ収集回路26に出力する。データ収集回路26は、電流信号を収集し、デジタル変換して、投影データ(デジタル信号)を出力する。前処理部31は、投影データに対数変換や感度補正等の前処理を施す。再構成部32は、前処理が施された投影データに基づいて、CT画像データ(CT値)を再構成する。判定部42は、再構成されたCT値が”h1”に達したかどうかを判断する(図4に示すt3’−t4’の状態)。判定部42は、CT値が”h1”に達したと判断したとき、その旨の信号をスキャン制御部41に出力する。
As shown in FIG. 3, when one
スキャン制御部41は、CT値が”h1”に達したことの判定部42による判定結果を受けて、モニタリングスキャン終了の指示を架台10に出力する。モニタリングスキャン終了の指示を受けて、高電圧発生部22がX線管16への電力の供給を停止する。また、回転駆動部20が回転フレーム12を回転停止させる(図4に示すt4’の状態)。なお、モニタリングスキャン時(図4に示すt2’−t4’の間)、患者は、息を止める必要がない。
In response to the determination result by the
(非造影スキャン)
次に、スキャン制御部41は、非造影スキャン開始の指示を架台10に出力する。非造影スキャン開始の指示を受けて、ゲート部251が移動する。それにより、第1パス241が開放され、第2パス242が閉塞される。(図4に示すt5’−t6’の状態)。
(Non-contrast scan)
Next, the
また、モニタリングスキャン開始の指示を受けて、高電圧発生部22がX線管16に所定の電力を供給する。また、回転駆動部20が回転フレーム12を回転させる。それにより、X線管16、メイン検出器18、及びトリガ用検出器19が被検体Pの回りを回転する。
In response to an instruction to start a monitoring scan, the high voltage generator 22 supplies predetermined power to the
図5に、造影剤が周辺領域(肺静脈a2を含む領域)に達し、関心領域(環状動脈a1を含む領域)には達していない状態を示す。図5に示すように、第1パス241が開放されると、第1出射部161から照射されたX線が第1パス241を通って、関心領域を透過する。メイン検出器18は、関心領域を透過したX線を検出する。メイン検出器18は、検出するX線の強度に応じた電流信号をデータ収集回路26に出力する。データ収集回路26は、電流信号を収集し、デジタル変換して、投影データ(デジタル信号)を出力する。前処理部31は、投影データに対数変換や感度補正等の前処理を施す。再構成部32は、前処理が施された投影データに基づいて、CT画像データ(CT値)を再構成する。それにより、非造影時の関心領域のCT画像を取得することが可能となる。
FIG. 5 shows a state where the contrast agent reaches the peripheral region (region including the pulmonary vein a2) but does not reach the region of interest (region including the annular artery a1). As shown in FIG. 5, when the
スキャン制御部41は、所定時間後に非造影スキャン終了の指示を架台10に出力する。非造影スキャン終了の指示を受けて、高電圧発生部22がX線管16への電力の供給を停止する。また、回転駆動部20が回転フレーム12を回転停止させる(図4に示すt6’の状態)。なお、非造影スキャン時(図4に示すt5’−t6’の間)、患者は、息を止めている。
The
すなわち、非造影スキャンは、周辺領域に造影剤が到達した後であって、関心領域に造影剤が到達する前に実行される。なお、非造影スキャン開始時のCT値は”h2”である(図4参照)。なお、非造影スキャンの開始時をt4’(モニタリングスキャンの終了指示と同時)にしてもよい。 In other words, the non-contrast scan is performed after the contrast agent reaches the peripheral region and before the contrast agent reaches the region of interest. The CT value at the start of the non-contrast scan is “h2” (see FIG. 4). The start time of the non-contrast scan may be t4 '(simultaneously with the monitoring scan end instruction).
さらに、スキャン制御部41は、非造影スキャン終了の指示をタイマー43に出力する。タイマー43は、非造影スキャンの終了指示信号を受けて、カウントダウンを開始し、予め定められた時間Tが経過したとき、タイムアップ信号を出力する。
Further, the
(造影スキャン)
次に、スキャン制御部41は、タイムアップ信号を受けて、造影スキャンの開始の指示を架台10に出力する。非造影スキャン開始の指示を受けて、高電圧発生部22がX線管16に所定の電力を供給する。また、回転駆動部20が回転フレーム12を回転させる。それにより、X線管16、メイン検出器18、及びトリガ用検出器19が被検体Pの回りを回転する。なお、このとき、一対のゲート部251は、共に移動せず、第1パス241は開放されたまま、また、両方の第2パス242は閉塞されたままである(図4に示すt7’−t8’の状態)。
(Contrast scan)
Next, the
図6に、造影剤が周辺領域(肺静脈a2を含む領域)に達し、さらに、関心領域(環状動脈a1を含む領域)に充満している状態を示す。図6に示すように、第1パス241が開放されたまま、また、両方の第2パス242は閉塞されたままであるため、第1出射部161から照射されたX線が第1パス241を通って、関心領域を透過する。メイン検出器18は、関心領域を透過したX線を検出する。
FIG. 6 shows a state in which the contrast agent reaches the peripheral region (region including the pulmonary vein a2) and further fills the region of interest (region including the annular artery a1). As shown in FIG. 6, since the
X線の検出からCT画像の取得については、前述した非造影スキャンと同様である。すなわち、メイン検出器18は、検出するX線の強度に応じた電流信号をデータ収集回路26に出力する。データ収集回路26は、電流信号を収集し、デジタル変換して、投影データ(デジタル信号)を出力する。前処理部31は、投影データに対数変換や感度補正等の前処理を施す。再構成部32は、前処理が施された投影データに基づいて、CT画像データ(CT値)を再構成する。それにより、造影時の関心領域のCT画像を取得することが可能となる。
The acquisition of CT images from the detection of X-rays is the same as in the non-contrast scan described above. That is, the
なお、造影スキャン時(図4に示すt7’−t8’の間)、患者は、息を止めている。
したがって、患者は、非造影スキャンから造影スキャンの間(図4に示すt5’−t8’の間)息を止めることになるが、非造影スキャン及び造影スキャンが連続的に実行されるため、息止めが短時間(例えば10秒)となり、患者の負担を軽減することが可能となる。
During the contrast scan (between t7 ′ and t8 ′ shown in FIG. 4), the patient holds his / her breath.
Therefore, the patient holds his / her breath between the non-contrast scan and the contrast scan (between t5′-t8 ′ shown in FIG. 4), but the non-contrast scan and the contrast scan are continuously executed. Stopping becomes a short time (for example, 10 seconds), and the burden on the patient can be reduced.
また、同じ息止め期間内に非造影と造影の画像を得ているので、体動による位置ずれが小さく良質なサブトラ画像を得ることができる。 In addition, since non-contrast and contrast images are obtained within the same breath-holding period, it is possible to obtain a good quality subtra image with a small positional shift due to body movement.
すなわち、造影スキャンは、非造影スキャンに続けて実行されるものであって、非造影スキャン終了してから予め定められた時間Tが経過した後に実行される。なお、造影スキャン開始時のCT値は”h3”である(図4参照)。 That is, the contrast scan is executed after the non-contrast scan, and is executed after a predetermined time T has elapsed after the non-contrast scan is completed. The CT value at the start of the contrast scan is “h3” (see FIG. 4).
(変形例)
次に、変形例について図7を参照して説明する。図7は変形例に係るトリガ用検出器を示す図である。
(Modification)
Next, a modification will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing a trigger detector according to a modification.
図7に示すように、トリガ用検出器19は、メイン検出器18に対して体軸方向に移動可能に配置されている。トリガ用検出器19に対して体軸方向に移動することより、造影剤が到達したかどうかを検出する周辺領域の位置を調整することが可能となり、造影剤が到達したことの判断時t4’のタイミングを調整することが可能となる。
As shown in FIG. 7, the
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。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. 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.
1 X線CT装置
10 架台(ガントリ)
12 回転フレーム
14 天板
16 X線管
161 第1出射部
162 第2出射部
18 X線検出器
19 トリガ用検出器
20 回転駆動部
22 高電圧発生部
24 X線絞り
241 第1パス
242 第2パス
25 ゲート手段
251 ゲート部
26 データ収集回路(DAS)
30 コンソール
31 前処理部
32 再構成部
40 システム制御部
41 スキャン制御部
42 判定部
43 タイマー
44 操作部
45 表示部
46 記憶部
1
12 Rotating frame 14
30
Claims (6)
前記関心領域を透過したX線を検出するメイン検出器と、
前記周辺領域を透過したX線を検出するトリガ用検出器と、
前記モニタリングスキャンモード時に、前記トリガ用検出器の検出結果を受けて、前記周辺領域に造影剤が達したとの判定をしたとき、前記スキャンモードにすることにより造影剤が達していない関心領域に対する非造影スキャンを行い、当該非造影スキャンの終了から予め定められた時間経過したとき、前記スキャンモードにすることにより造影剤が充満した関心領域に対する造影スキャンを行う制御手段と、
を有する
ことを特徴とするX線CT装置。 X in which scanning is performed in a scan mode in which X-rays are irradiated to a region of interest of a subject placed on a bed, and a monitoring scan mode in which X-rays are irradiated to a peripheral region including at least a part of the periphery of the region of interest A wire tube,
A main detector for detecting X-rays transmitted through the region of interest;
A trigger detector for detecting X-rays transmitted through the peripheral area;
In the monitoring scan mode, when the detection result of the trigger detector is received and it is determined that the contrast medium has reached the surrounding area, the scan mode is set to the region of interest where the contrast medium has not reached. A control means for performing a non-contrast scan and performing a contrast scan for a region of interest filled with a contrast agent by entering the scan mode when a predetermined time has elapsed from the end of the non-contrast scan;
An X-ray CT apparatus characterized by comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。 The X-ray tube has a first emission unit that irradiates the X-ray in the direction of the main detector in the scan mode, and a second that irradiates the X-ray in the direction of the trigger detector in the monitoring scan mode. The X-ray CT apparatus according to claim 1, further comprising: an emission unit.
前記スキャンモードのとき前記第1パスを開放し、かつ、前記第2パスを閉塞し、前記モニタリングスキャンモードのとき前記第1パスを閉塞し、かつ、前記第2パスを開放するゲート手段と、
をさらに有する
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のX線CT装置。 A collimator comprising: a first path that passes only X-rays that are irradiated in the direction of the region of interest; and a second path that passes only X-rays that are irradiated in the direction of the peripheral area;
Gate means for opening the first path when in the scan mode and closing the second path, closing the first path when in the monitoring scan mode, and opening the second path;
The X-ray CT apparatus according to claim 1, further comprising:
ことを特徴とする請求項3に記載のX線CT装置。 The X-ray CT apparatus according to claim 3, wherein the trigger detector is disposed at both side positions in the body axis direction of the subject with the main detector interposed therebetween.
前記トリガ用検出器は、前記メイン検出器から前記体軸方向に離れた位置に前記X線検出素子群を配置して構成されている
ことを特徴とする請求項4に記載のX線CT装置。 The main detector is configured by arranging a plurality of X-ray detection element groups in which a plurality of X-ray detection elements are arranged in a direction orthogonal to the body axis in multiple rows in the body axis direction of the subject,
The X-ray CT apparatus according to claim 4, wherein the trigger detector is configured by arranging the X-ray detection element group at a position away from the main detector in the body axis direction. .
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-
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Cited By (5)
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---|---|---|---|---|
JP2015062659A (en) * | 2013-08-30 | 2015-04-09 | 株式会社東芝 | X-ray computed tomography apparatus |
US9597051B2 (en) | 2013-08-30 | 2017-03-21 | Toshiba Medical Systems Corporation | X-ray computed tomography imaging apparatus |
US9974510B2 (en) | 2013-08-30 | 2018-05-22 | Toshiba Medical Systems Corporation | X-ray computed tomography imaging apparatus |
JP2019195739A (en) * | 2013-08-30 | 2019-11-14 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | X-ray computed tomographic apparatus |
JP2017511449A (en) * | 2014-04-01 | 2017-04-20 | ジャガー ランド ローバー リミテッドJaguar Land Rover Limited | Rotating shaft coupling device |
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