JP2018082994A - X-ray CT apparatus - Google Patents

X-ray CT apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2018082994A
JP2018082994A JP2016229156A JP2016229156A JP2018082994A JP 2018082994 A JP2018082994 A JP 2018082994A JP 2016229156 A JP2016229156 A JP 2016229156A JP 2016229156 A JP2016229156 A JP 2016229156A JP 2018082994 A JP2018082994 A JP 2018082994A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ray
relative position
rays
pulse
body axis
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016229156A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6925799B2 (en
Inventor
昌快 津雪
Masayoshi Tsuyuki
昌快 津雪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Canon Medical Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Medical Systems Corp filed Critical Canon Medical Systems Corp
Priority to JP2016229156A priority Critical patent/JP6925799B2/en
Publication of JP2018082994A publication Critical patent/JP2018082994A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6925799B2 publication Critical patent/JP6925799B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray CT apparatus capable of suppressing an exposure dose on a subject, while generating a positioning image with high resolution.SOLUTION: An X-ray CT apparatus according to one embodiment of the present invention, comprises: a gantry in which an X-ray source for generating X rays and an X-ray detector for detecting X rays transmitted through a subject are respectively arranged in both sides of an opening; a driving unit for changing the relative position between the gantry and the subject; and a scan control unit for controlling the X-ray source and the drive unit in such a manner that positioning photographing is performed using pulsed X rays while the relative position is changed along the body axis with the X-ray source fixed in position. The scan control unit, upon performing the positioning photographing with the relative position being changed along the body axis, controls the X-ray source and the drive unit so as to project pulsed X rays when the relative position is moved in the body axis direction by a predetermined distance shorter than a slice width from the reference projection position after projecting pulsed X rays, and repeats these projection operations.SELECTED DRAWING: Figure 3

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(Computed Tomography)装置により被検体の撮影を行う際には、あらかじめ、位置決め撮影を行って位置決め画像(スキャノ像)を得ておくことがある。位置決め画像は、X線管を所定の位置に固定し、被検体とX線管の相対位置を変化させながら被検体にX線照射することにより得られた投影データにもとづいて生成される。位置決め画像を用いることにより、主スキャンのためのスライス位置の位置決めや撮影条件の設定をより正確に行うことができる。   When a subject is imaged by an X-ray CT (Computed Tomography) apparatus, a positioning image (scan image) may be obtained in advance by performing positioning imaging. The positioning image is generated based on projection data obtained by fixing the X-ray tube at a predetermined position and irradiating the subject with X-rays while changing the relative position between the subject and the X-ray tube. By using the positioning image, the positioning of the slice position for the main scan and the setting of the imaging conditions can be performed more accurately.

一方、X線CT装置のX線検出器としては近年、チャネル方向に複数チャネルを有するX線検出素子の列を、スライス方向(z方向)に複数列配置した2次元アレイ型の検出器が用いられるようになってきた。しかし、この種の2次元アレイ型の検出器が用いられる場合であっても、位置決め画像の撮影時には、スライス方向に連続する複数の検出素子列を束ねて1つのスライス幅として利用することが多い。このため、主スキャンの画像に比べ、位置決め画像は解像度が大幅に低くなってしまう。また、位置決め撮影では時間的に連続してX線を照射しながら撮影が行われる場合が多い。この場合、位置決め撮影は撮影が長時間になりがちであるため、主スキャンに比べて管電流は低いものの、被検体の被ばく線量が多くなってしまう。   On the other hand, as an X-ray detector of an X-ray CT apparatus, a two-dimensional array type detector in which a plurality of rows of X-ray detection elements having a plurality of channels in the channel direction are arranged in the slice direction (z direction) has recently been used. Has come to be. However, even when this type of two-dimensional array type detector is used, at the time of capturing a positioning image, a plurality of detection element arrays that are continuous in the slice direction are often bundled and used as one slice width. . For this reason, the resolution of the positioning image is significantly lower than that of the main scan image. Further, in positioning imaging, imaging is often performed while irradiating X-rays continuously in time. In this case, since the positioning imaging tends to take a long time, the tube current is lower than that of the main scan, but the exposure dose of the subject increases.

特開2003−175029号公報JP 2003-175029 A

本発明が解決しようとする課題は、被検体の被ばく線量を抑制することができるとともに解像度の高い位置決め画像を生成することができるX線CT装置を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide an X-ray CT apparatus capable of suppressing the exposure dose of a subject and generating a positioning image with high resolution.

本発明の一実施形態に係るX線CT装置は、上述した課題を解決するために、X線を発生するX線源と、チャネル方向に複数チャネルを有するX線検出素子の列が前記チャネル方向に直交する被検体の体軸方向に複数列配置されるとともに前記被検体を透過した前記X線を検出するX線検出器と、が開口を挟んで設けられた架台と、前記架台と前記被検体との相対位置を変更するための駆動部と、前記X線源を所定の位置に固定した状態で、前記体軸方向に沿って前記相対位置を変化させつつパルスX線を用いて位置決め撮影を行うよう、前記X線源および前記駆動部を制御するスキャン制御部と、を備え、前記スキャン制御部は、前記体軸方向に沿って前記相対位置を変化させつつ前記位置決め撮影を行う際には、パルスX線を照射した後、この基準照射位置からスライス幅より短い所定距離だけ前記相対位置が前記体軸方向に移動したときにパルスX線を照射することを繰り返すように、前記X線源および前記駆動部を制御するものである。   In order to solve the above-described problem, an X-ray CT apparatus according to an embodiment of the present invention includes an X-ray source that generates X-rays and a row of X-ray detection elements having a plurality of channels in the channel direction. A plurality of rows arranged in the body axis direction of the subject orthogonal to the X-ray detector for detecting the X-rays transmitted through the subject, a gantry provided with an opening therebetween, the gantry and the subject Positioning imaging using pulsed X-rays while changing the relative position along the body axis direction with the drive unit for changing the relative position to the specimen and the X-ray source fixed at a predetermined position A scan control unit that controls the X-ray source and the drive unit, and the scan control unit performs the positioning imaging while changing the relative position along the body axis direction. After irradiating pulsed X-rays The X-ray source and the drive unit are controlled so that pulse X-ray irradiation is repeated when the relative position moves in the body axis direction by a predetermined distance shorter than the slice width from the reference irradiation position. is there.

本発明の一実施形態に係るX線CT装置の一例を示すブロック図。1 is a block diagram showing an example of an X-ray CT apparatus according to an embodiment of the present invention. X線管およびX線検出器と、X線管の回転中心との位置関係を説明するための図。The figure for demonstrating the positional relationship of an X-ray tube and an X-ray detector, and the rotation center of an X-ray tube. 処理回路のプロセッサによる実現機能例を示す概略的なブロック図。The schematic block diagram which shows the example of an implementation | achievement function by the processor of a processing circuit. (a)は回転中心面におけるスライス幅Δaの一例を示す説明図、(b)はX線検出素子の受光面におけるスライス幅Δbの一例を示す説明図。(A) is explanatory drawing which shows an example of slice width (DELTA) a in a rotation center plane, (b) is explanatory drawing which shows an example of slice width (DELTA) b in the light-receiving surface of an X-ray detection element. 回転中心面におけるスライス幅とX線ビーム幅の定義を説明するための図。The figure for demonstrating the definition of the slice width and X-ray beam width in a rotation center plane. X線ビーム幅ごとにパルスX線を照射してスキャノ像を撮影する方法を説明するための図。The figure for demonstrating the method to image | photograph a scanogram by irradiating a pulse X-ray for every X-ray beam width. 図6に示す場合に加えてスライス幅Δaの半分の距離移動したときにもパルスX線を照射するスキャノ像撮影方法を説明するための図。The figure for demonstrating the scanogram imaging method which irradiates a pulse X-ray also when moving the distance of the half of slice width (DELTA) a in addition to the case shown in FIG. X線CT装置の処理回路により、被検体の被ばく線量を抑制しつつ解像度の高い位置決め画像を生成する際の手順の一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the procedure at the time of producing | generating the positioning image with high resolution, suppressing the exposure dose of a subject by the processing circuit of an X-ray CT apparatus. X線管と被検体の相対位置を変化させる場合に、パルスX線照射のあと直ちにチャネル方向に所定の補間幅移動した位置でパルスX線照射する場合のスキャの像撮影方法を説明するための図。For changing the relative position between the X-ray tube and the subject, a scan image capturing method for performing pulse X-ray irradiation at a position shifted by a predetermined interpolation width in the channel direction immediately after pulse X-ray irradiation is described. Figure. スキャン方向の補間幅がスライス幅の半分、かつチャネル方向の補間幅がチャネル方向に沿った検出素子間の中心間距離の半分である場合のスキャノ像撮影方法を説明するための図。The figure for demonstrating the scanogram imaging method in case the interpolation width of a scanning direction is a half of slice width, and the interpolation width of a channel direction is a half of the center-to-center distance between the detection elements along a channel direction. スキャン方向の補間幅がスライス幅の1/3、かつチャネル方向の補間幅がチャネル方向に沿った検出素子間の中心間距離の1/3である場合のスキャノ像撮影方法を説明するための図。The figure for demonstrating the scanogram imaging method in case the interpolation width of a scanning direction is 1/3 of a slice width, and the interpolation width of a channel direction is 1/3 of the center-center distance between the detection elements along a channel direction. .

本発明に係るX線CT装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。   Embodiments of an X-ray CT apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係るX線CT装置10の一例を示すブロック図である。   FIG. 1 is a block diagram showing an example of an X-ray CT apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.

なお、X線CT装置には、X線管と検出器とが一体化して被検体の周囲を回転する回転/回転(ROTATE/ROTATE)タイプ、円環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固定/回転(STATIONARY/ROTATE)タイプ、電子ビームを偏向させることで電子的にX線源の位置をターゲット上で移動するタイプ等、様々なタイプが存在するが、本実施形態に示される構成はいずれのタイプにも適用可能である。電子ビームを用いるタイプでは、X線管を適宜X線源と読み替えることにより適用できる。本実施形態では、X線CT装置10がX線管とX線検出器とが一体化して被検体Oの周囲を回転する回転/回転(ROTATE/ROTATE)タイプである場合の例について示した。   In the X-ray CT apparatus, an X-ray tube and a detector are integrated into a rotation / rotation (rotate / rotate) type in which the periphery of the subject is rotated, and a large number of detection elements are arranged in an annular shape. There are various types such as a fixed / rotation (STATIONION / ROTATE) type in which only the tube rotates around the subject, and a type in which the position of the X-ray source is electronically moved on the target by deflecting the electron beam. However, the configuration shown in the present embodiment is applicable to any type. The type using an electron beam can be applied by appropriately replacing the X-ray tube with an X-ray source. In this embodiment, an example in which the X-ray CT apparatus 10 is a rotation / rotation (ROTATE) type in which the X-ray tube and the X-ray detector are integrated and rotates around the subject O has been described.

また、近年では、X線管と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。本実施形態に係るX線CT装置10は、一管球型であっても、多管球型であっても適用可能である。ここでは、X線CT装置10が一管球型の場合の例について説明する。   In recent years, the so-called multi-tube type X-ray CT apparatus in which a plurality of pairs of X-ray tubes and X-ray detectors are mounted on a rotating ring has been commercialized, and the development of peripheral technologies has been advanced. The X-ray CT apparatus 10 according to the present embodiment is applicable to either a single tube type or a multi-tube type. Here, an example where the X-ray CT apparatus 10 is a single-tube type will be described.

図1に示すように、X線CT装置10は、架台11、寝台装置12およびコンソール13を有する。   As shown in FIG. 1, the X-ray CT apparatus 10 includes a gantry 11, a bed apparatus 12, and a console 13.

架台11は、固定架台21および回転架台22を有する。固定架台21は、床面などの設置面に固定され、架台制御回路26、データ伝送装置27および駆動回路28を有する。回転架台22は、X線管31、絞り32、X線検出器33、ならびにDAS(Data Acquisition System)34を一体として保持し、中央部分の開口部の周りに回転する。なお、本実施形態では、回転架台22の回転中心軸と平行な方向をz軸方向、設置面の法線方向をy軸方向、設置面に平行な方向をx軸方向と定義する(図1参照)。   The gantry 11 includes a fixed gantry 21 and a rotary gantry 22. The fixed base 21 is fixed to an installation surface such as a floor surface, and includes a base control circuit 26, a data transmission device 27, and a drive circuit 28. The rotating gantry 22 integrally holds an X-ray tube 31, a diaphragm 32, an X-ray detector 33, and a DAS (Data Acquisition System) 34, and rotates around an opening in a central portion. In the present embodiment, the direction parallel to the rotation center axis of the rotary mount 22 is defined as the z-axis direction, the normal direction of the installation surface is defined as the y-axis direction, and the direction parallel to the installation surface is defined as the x-axis direction (FIG. 1). reference).

X線管31は、架台制御回路26により制御されて、固定架台21の図示しない高圧電源が発生した高電圧を、たとえばスリップリングを介して供給される。なお、高圧電源は回転架台22に設けられてもよい。   The X-ray tube 31 is controlled by the gantry control circuit 26 and is supplied with a high voltage generated by a high voltage power source (not shown) of the fixed gantry 21 via, for example, a slip ring. Note that the high-voltage power supply may be provided on the rotary mount 22.

X線管31が発生するX線は、ファンビームX線やコーンビームX線として被検体Oに向かって照射される。   X-rays generated by the X-ray tube 31 are irradiated toward the subject O as fan beam X-rays or cone beam X-rays.

絞り32は、たとえばウェッジフィルタにより構成され、架台制御回路26により制御されて、X線管31から照射されるX線のスライス方向(z方向、列方向)およびチャネル方向の少なくとも一方の照射範囲を調整する。   The diaphragm 32 is formed of, for example, a wedge filter, and is controlled by the gantry control circuit 26 to set an irradiation range of at least one of the X-ray slice direction (z direction and column direction) and the channel direction irradiated from the X-ray tube 31. adjust.

X線検出器33は、複数のX線検出素子(電荷蓄積素子)により構成される。このX線検出素子(放射線検出素子)は、X線管31から照射されて被検体Oを透過したX線を検出する。X線管31およびX線検出器33は、寝台装置12に載置された被検体Oを挟んで対向する位置となるよう回転架台22に支持される。   The X-ray detector 33 includes a plurality of X-ray detection elements (charge storage elements). The X-ray detection element (radiation detection element) detects X-rays that are irradiated from the X-ray tube 31 and transmitted through the subject O. The X-ray tube 31 and the X-ray detector 33 are supported by the rotating gantry 22 so as to face each other with the subject O placed on the bed apparatus 12 therebetween.

このX線検出器33としては、スライス方向にたとえば320列などの複数列、チャネル方向に複数個のX線検出素子を有するいわゆる2次元アレイ型(マルチスライス型)のものを用いることができる。マルチスライス型の場合、チャネル方向に複数チャネルを有するX線検出素子の列をスライス方向(z方向)に複数配列したものを用いることができる。また、2次元アレイ型の場合、X線検出器33は、スライス方向(z方向)とチャネル方向の両方向に関して稠密に分布して配置される複数のX線検出素子により構成することができる。   As the X-ray detector 33, a so-called two-dimensional array type (multi-slice type) having a plurality of columns such as 320 columns in the slice direction and a plurality of X-ray detection elements in the channel direction can be used. In the case of the multi-slice type, it is possible to use a plurality of rows of X-ray detection elements having a plurality of channels in the channel direction arranged in the slice direction (z direction). In the case of a two-dimensional array type, the X-ray detector 33 can be configured by a plurality of X-ray detection elements that are densely distributed in both the slice direction (z direction) and the channel direction.

以下の説明では、X線検出器33が、チャネル方向に複数チャネルを有するX線検出素子の列が、チャネル方向に直交する被検体Oの体軸方向(スライス方向、z方向)に複数列配置されて構成される場合の例について示す。また、本実施形態に係るX線CT装置10は、位置決め撮影(スキャノ撮影)において、たとえばチャネル方向320列の素子の一部(たとえば8列や4列など)のデータを用いる。   In the following description, the X-ray detector 33 has a plurality of rows of X-ray detection elements having a plurality of channels in the channel direction in the body axis direction (slice direction, z direction) of the subject O perpendicular to the channel direction. An example in the case of being configured is shown. The X-ray CT apparatus 10 according to the present embodiment uses, for example, data of part of elements in 320 columns in the channel direction (for example, 8 columns, 4 columns, etc.) in positioning imaging (scano imaging).

DAS34は、X線検出器33を構成する複数のX線検出素子が出力したアナログ信号を受け、この信号に対して電流電圧変換、増幅、アナログデジタル変換(AD変換)などの処理を施す。そして、DAS34は、これらの処理後の信号を用いて送信データを生成し、データ伝送装置27を介してコンソール13に送信する。コンソール13は、送信データに含まれる投影データに基づいて再構成処理を行い、再構成画像を生成する。   The DAS 34 receives an analog signal output from a plurality of X-ray detection elements constituting the X-ray detector 33, and performs processing such as current-voltage conversion, amplification, analog-digital conversion (AD conversion) on the signal. The DAS 34 generates transmission data using these processed signals, and transmits the transmission data to the console 13 via the data transmission device 27. The console 13 performs a reconstruction process based on the projection data included in the transmission data, and generates a reconstructed image.

図2は、X線管31およびX線検出器33と、X線管31の回転中心との位置関係を説明するための図である。   FIG. 2 is a diagram for explaining the positional relationship between the X-ray tube 31 and the X-ray detector 33 and the rotation center of the X-ray tube 31.

回転架台22は、X線管31、絞り32、X線検出器33、およびDAS34を一体として保持するとともに、固定架台21に支持される。回転架台22が架台制御回路26に制御されて回転することにより、X線管31、絞り32、X線検出器33、およびDAS34は一体としてX線管31の回転中心の周りに回転することで、被検体Oの周りを回転する。また、回転架台22は、固定架台21に対してチルト可能に構成されてもよい。回転架台22の現在の回転速度の情報、チルト動作および現在のチルト角度の情報は、架台制御回路26を介してコンソール13に与えられる。   The rotary base 22 holds the X-ray tube 31, the diaphragm 32, the X-ray detector 33, and the DAS 34 as one body, and is supported by the fixed base 21. By rotating the rotating gantry 22 under the control of the gantry control circuit 26, the X-ray tube 31, the diaphragm 32, the X-ray detector 33, and the DAS 34 are integrally rotated around the rotation center of the X-ray tube 31. Rotate around the subject O. Further, the rotary mount 22 may be configured to be tiltable with respect to the fixed mount 21. Information on the current rotational speed of the rotary gantry 22, tilt operation, and information on the current tilt angle are given to the console 13 via the gantry control circuit 26.

寝台装置12は、床面などの設置面に設置された基台36と、基台36に支持された天板37と、天板駆動装置38とを備える。   The bed apparatus 12 includes a base 36 installed on an installation surface such as a floor surface, a top plate 37 supported by the base 36, and a top plate driving device 38.

天板37は、被検体Oを載置可能に構成される。天板駆動装置38は、駆動回路28に制御されて、天板37をy軸方向(鉛直方向)に昇降動させる。また、天板駆動装置38は、駆動回路28に制御されて、回転架台22の中央部分の開口部のX線照射場へ天板37をz軸方向(天板37の長手方向)に沿って移送する。また、天板駆動装置38は、駆動回路28に制御されて、天板37をx軸方向(天板37の横手方向)に移送する。また、天板駆動装置38は、駆動回路28に制御されて、天板37をxyz軸の各軸を中心に回転(スリュー)させることができる。天板37の移動に関する情報(移動速度および移動方向)および現在の位置の情報は、天板駆動装置38および駆動回路28を介してコンソール13に与えられる。   The top plate 37 is configured such that the subject O can be placed thereon. The top plate drive device 38 is controlled by the drive circuit 28 to move the top plate 37 up and down in the y-axis direction (vertical direction). In addition, the top plate driving device 38 is controlled by the drive circuit 28 to move the top plate 37 along the z-axis direction (longitudinal direction of the top plate 37) to the X-ray irradiation field at the opening of the central portion of the rotary mount 22. Transport. Further, the top plate driving device 38 is controlled by the drive circuit 28 to move the top plate 37 in the x-axis direction (the lateral direction of the top plate 37). Further, the top plate driving device 38 is controlled by the drive circuit 28 and can rotate (slew) the top plate 37 about the xyz axes. Information on the movement of the top board 37 (movement speed and direction) and information on the current position are given to the console 13 via the top board driving device 38 and the driving circuit 28.

架台制御回路26は、プロセッサおよび記憶回路を少なくとも有する。架台制御回路26は、コンソール13により制御されて、記憶回路に記憶されたプログラムに従って架台11を制御することにより被検体OのX線CT撮影を実行する。   The gantry control circuit 26 includes at least a processor and a storage circuit. The gantry control circuit 26 is controlled by the console 13 and controls the gantry 11 according to a program stored in the storage circuit, thereby executing X-ray CT imaging of the subject O.

なお、図1には架台制御回路26とコンソール13とが有線接続される場合の例について示したが、架台制御回路26とコンソール13とはネットワークを介してデータ送受信可能に接続されてもよい。   Although FIG. 1 shows an example in which the gantry control circuit 26 and the console 13 are connected by wire, the gantry control circuit 26 and the console 13 may be connected via a network so that data can be transmitted and received.

データ伝送装置27は、DAS34から出力された送信データに対してパラレル/シリアル変換、電気/光/電気変換およびシリアル/パラレル変換を行なう。データ伝送装置27は、たとえば図示しないパラレル/シリアル変換器、電気/光/電気変換器およびシリアル/パラレル変換器を有する。DAS34から出力された複数チャネルの送信データは、回転架台22に設けられたパラレル/シリアル変換器において時系列的な1チャネルのデータに変換され、電気/光/電気変換器を用いた光通信等により固定架台21に設けられたシリアル/パラレル変換器に供給される。   The data transmission device 27 performs parallel / serial conversion, electrical / optical / electrical conversion, and serial / parallel conversion on the transmission data output from the DAS 34. The data transmission device 27 includes, for example, a parallel / serial converter, an electrical / optical / electrical converter, and a serial / parallel converter (not shown). The transmission data of a plurality of channels output from the DAS 34 is converted into time-sequential one-channel data by a parallel / serial converter provided on the rotary mount 22, and optical communication using the electrical / optical / electrical converter, etc. Is supplied to the serial / parallel converter provided on the fixed base 21.

続いて、上述のシリアル/パラレル変換器によって1チャネルの送信データは複数チャネルの送信データに戻される。時系列的に得られる複数チャネルの投影データは、チャネル方向における放射線検出素子の配列位置情報および回転角度情報、スライス方向における投影データの位置情報(撮影位置)を付帯情報としてコンソール13に保存される。   Subsequently, the one-channel transmission data is returned to a plurality of channels of transmission data by the serial / parallel converter. The projection data of a plurality of channels obtained in time series is stored in the console 13 as incidental information including arrangement position information and rotation angle information of the radiation detection elements in the channel direction and position information (imaging position) of the projection data in the slice direction. .

なお、データ伝送装置27によるデータ伝送方法は、回転架台22に設けられたDAS34と固定架台21に設けられた架台制御回路26の間のデータ伝送が可能であれば他の方法でもよい。たとえば、データ伝送装置27によるデータ伝送にはスリップリング等のデバイスを使用してもよいし、非接触で伝送する方法を用いてもよい。   The data transmission method by the data transmission device 27 may be another method as long as data transmission between the DAS 34 provided on the rotating gantry 22 and the gantry control circuit 26 provided on the fixed gantry 21 is possible. For example, a device such as a slip ring may be used for data transmission by the data transmission device 27, or a non-contact transmission method may be used.

駆動回路28は、プロセッサおよび記憶回路を少なくとも有する。駆動回路28は、コンソール13により制御されて、記憶回路に記憶されたプログラムに従って天板駆動装置38を制御して、たとえばスキャノ撮影において所定位置に固定されたX線管31と被検体Oとの相対位置を、たとえば天板37を等速移動させることにより変更する。また、駆動回路28は、架台11が設置面に設けられた図示しないレールに沿ってz軸方向に移動可能に構成される場合は、スキャノ撮影において所定位置に固定されたX線管31と被検体Oとの相対位置を、架台11をレールに沿ってz軸方向に等速移動させることにより変更する。また、駆動回路28は、天板37と架台11の両方を動かすことによりX線管31と被検体Oとの相対位置を変更してもよい。   The drive circuit 28 includes at least a processor and a storage circuit. The drive circuit 28 is controlled by the console 13 and controls the top board drive device 38 according to the program stored in the storage circuit, for example, between the X-ray tube 31 and the subject O fixed at a predetermined position in scanography. The relative position is changed by moving the top plate 37 at a constant speed, for example. In addition, when the gantry 11 is configured to be movable in the z-axis direction along a rail (not shown) provided on the installation surface, the drive circuit 28 and the X-ray tube 31 fixed to a predetermined position in scanography are covered. The relative position to the specimen O is changed by moving the gantry 11 along the rail in the z-axis direction at a constant speed. Further, the drive circuit 28 may change the relative position of the X-ray tube 31 and the subject O by moving both the top plate 37 and the gantry 11.

一方、X線CT装置10のコンソール13は、たとえば一般的なパーソナルコンピュータやワークステーションなどにより構成され、入力回路41、ディスプレイ42、記憶回路43、および処理回路44を有する。なお、コンソール13は独立して設けられずともよく、コンソール13の構成41−44の一部が架台11に分散して設けられてもよい。   On the other hand, the console 13 of the X-ray CT apparatus 10 is configured by, for example, a general personal computer or workstation, and has an input circuit 41, a display 42, a storage circuit 43, and a processing circuit 44. Note that the console 13 does not have to be provided independently, and a part of the configuration 41-44 of the console 13 may be provided dispersed on the gantry 11.

入力回路41は、たとえばトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、テンキーなどの一般的な入力装置により構成され、ユーザの操作に対応した操作入力信号を処理回路44に出力する。たとえば、ユーザは、入力回路41を介して、スキャノ撮影の撮影条件を設定することができる。本実施形態では、撮影条件には、撮影対象部位の情報を含むものとする。撮影条件の一部または全部は、入力回路41を介して設定されてもよいし、ネットワークを介して取得されてもよい。   The input circuit 41 includes a general input device such as a trackball, a switch button, a mouse, a keyboard, or a numeric keypad, and outputs an operation input signal corresponding to a user operation to the processing circuit 44. For example, the user can set scan imaging conditions via the input circuit 41. In the present embodiment, it is assumed that the imaging conditions include information on a part to be imaged. Part or all of the imaging conditions may be set via the input circuit 41 or may be acquired via a network.

ディスプレイ42は、たとえば液晶ディスプレイやOLED(Organic Light Emitting Diode)ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成され、処理回路44の制御に従ってリアルタイム再構成画像などを表示する。   The display 42 is configured by a general display output device such as a liquid crystal display or an OLED (Organic Light Emitting Diode) display, and displays a real-time reconstructed image or the like under the control of the processing circuit 44.

記憶回路43は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。これら記録媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は電子ネットワークを介した通信によりダウンロードされるように構成してもよい。記憶回路43は、たとえばDAS34から送信された投影データや、処理回路44により生成されたスキャノ画像などを記憶する。   The storage circuit 43 includes a recording medium readable by a processor, such as a magnetic or optical recording medium or a semiconductor memory. Some or all of the programs and data in these recording media may be downloaded by communication via an electronic network. The storage circuit 43 stores, for example, projection data transmitted from the DAS 34, a scano image generated by the processing circuit 44, and the like.

処理回路44は、記憶回路43に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、被検体Oの被ばく線量を抑制しつつ解像度の高い位置決め画像を生成する処理を実行するプロセッサである。   The processing circuit 44 is a processor that executes a process of generating a positioning image with high resolution while suppressing the exposure dose of the subject O by reading and executing the program stored in the storage circuit 43.

図3は、処理回路44のプロセッサによる実現機能例を示す概略的なブロック図である。図3に示すように、処理回路44のプロセッサは、少なくともX線制御機能50、条件取得機能51、スキャン制御機能52および画像生成機能53を実現する。これらの各機能はそれぞれプログラムの形態で記憶回路43に記憶されている。   FIG. 3 is a schematic block diagram showing an example of functions realized by the processor of the processing circuit 44. As shown in FIG. 3, the processor of the processing circuit 44 realizes at least an X-ray control function 50, a condition acquisition function 51, a scan control function 52, and an image generation function 53. Each of these functions is stored in the storage circuit 43 in the form of a program.

X線制御機能50は、スキャン制御機能52に制御されてX線制御信号を出力し、架台制御回路26を介して、所定のタイミングで高圧電源からX線管31に管電流、管電圧を供給させる。   The X-ray control function 50 is controlled by the scan control function 52 to output an X-ray control signal, and supplies a tube current and a tube voltage from the high voltage power source to the X-ray tube 31 at a predetermined timing via the gantry control circuit 26. Let

条件取得機能51は、ユーザにより入力回路41を介してスキャノ撮影の開始が指示された場合、撮影条件が設定されていれば、この撮影条件を取得する。   The condition acquisition function 51 acquires the imaging condition if the imaging condition is set when the start of scano imaging is instructed by the user via the input circuit 41.

スキャン制御機能52は、X線管31を所定の位置に固定した状態で、体軸方向に沿ってX線管31と被検体Oとの相対位置を変化させつつ、パルスX線を用いて位置決め撮影を行うよう、X線制御機能50を介してX線管31を制御するとともに駆動回路28を制御する。具体的には、スキャン制御機能52は、体軸方向に沿ってX線管31と被検体Oとの相対位置を変化させつつ位置決め撮影を行う際には、まず基準照射位置でパルスX線を照射した後、この基準照射位置からスライス幅より短い所定距離だけ相対位置が体軸方向に移動したときにパルスX線を照射することを繰り返すように、X線管31および駆動回路28を制御する。また、スキャン制御機能52は、スライス方向への移動を待つことなくチャネル方向へ移動させてパルスX線を照射してもよい。   The scan control function 52 is positioned using pulsed X-rays while changing the relative position between the X-ray tube 31 and the subject O along the body axis direction with the X-ray tube 31 fixed at a predetermined position. The X-ray tube 31 is controlled via the X-ray control function 50 and the drive circuit 28 is controlled so as to perform imaging. Specifically, the scan control function 52 first outputs pulse X-rays at the reference irradiation position when performing positioning imaging while changing the relative position between the X-ray tube 31 and the subject O along the body axis direction. After the irradiation, the X-ray tube 31 and the drive circuit 28 are controlled so that the pulse X-ray is repeatedly irradiated when the relative position moves in the body axis direction by a predetermined distance shorter than the slice width from the reference irradiation position. . Further, the scan control function 52 may irradiate pulse X-rays by moving in the channel direction without waiting for movement in the slice direction.

図4(a)は回転中心面におけるスライス幅Δaの一例を示す説明図であり、(b)はX線検出素子の受光面におけるスライス幅Δbの一例を示す説明図である。図4には、スキャノ撮影において8列の検出素子を用いる場合の例を示した。また、図5は回転中心面におけるスライス幅とX線ビーム幅の定義を説明するための図である。   FIG. 4A is an explanatory diagram showing an example of the slice width Δa on the rotation center plane, and FIG. 4B is an explanatory diagram showing an example of the slice width Δb on the light receiving surface of the X-ray detection element. FIG. 4 shows an example in which eight rows of detection elements are used in scano imaging. FIG. 5 is a diagram for explaining the definition of the slice width and the X-ray beam width in the rotation center plane.

スキャン制御機能52は上述の通り、基準照射位置からスライス幅より短い所定距離だけ相対位置が体軸方向に移動したときに再度パルスX線を照射することを繰り返す。図4には、スライス幅より短い所定距離がスライス幅の半分の距離である場合の例を示してある。スキャン制御機能52は、X線管31と被検体Oとの相対位置の変化を回転中心面でトラッキングしてもよいし(図4(a)参照)、検出素子の受光面でトラッキングしてもよい(図4(b)参照)。   As described above, the scan control function 52 repeats the pulse X-ray irradiation again when the relative position moves in the body axis direction by a predetermined distance shorter than the slice width from the reference irradiation position. FIG. 4 shows an example where the predetermined distance shorter than the slice width is half the slice width. The scan control function 52 may track the change in the relative position between the X-ray tube 31 and the subject O on the rotation center plane (see FIG. 4A) or may track on the light receiving surface of the detection element. Good (see FIG. 4B).

相対位置の変化を回転中心面でトラッキングし、X線管31の回転中心を通りX線照射軸に直交する面内におけるスライス幅Δaの半分の距離移動したときにX線照射を行う場合は、回転中心でのX線ビームを的確に所望の距離だけずらすことができる。以下の説明では、X線管31と被検体Oとの相対位置の変化を回転中心面でトラッキングする場合の例について示す。   When tracking the change in the relative position on the rotation center plane, and performing X-ray irradiation when moving half the slice width Δa in a plane passing through the rotation center of the X-ray tube 31 and orthogonal to the X-ray irradiation axis, The X-ray beam at the center of rotation can be accurately shifted by a desired distance. In the following description, an example in which a change in relative position between the X-ray tube 31 and the subject O is tracked on the rotation center plane will be described.

従来は、スキャノ撮影において、たとえば0.5mmの検出素子列を4列まとめて使用することで2mm幅などの厚めのスライス幅でX線を連続的に照射していたため、スライス幅0.5mmで撮影される主スキャンの画像に比べて、スキャノ画像は解像度が低くなってしまう。   Conventionally, in scanography, for example, four detector element rows of 0.5 mm are used together to continuously irradiate X-rays with a thick slice width such as 2 mm width. The scan image has a lower resolution than the main scan image that is captured.

そこで、本実施形態に係るX線CT装置10は、図4および図5に示すように、たとえば0.5mmの検出素子列ごとに得られる0.5mm幅のスライス幅を、束ねることなく8列利用するなど、薄いスライス幅を用いる。このため、従来のスキャノ画像に比べて解像度が高い画像を得ることができる。   Therefore, as shown in FIGS. 4 and 5, the X-ray CT apparatus 10 according to the present embodiment has, for example, eight rows without bunching a slice width of 0.5 mm obtained for each detection element row of 0.5 mm. Use a thin slice width, such as use. For this reason, an image having a higher resolution than that of a conventional scano image can be obtained.

図6は、X線ビーム幅ごとにパルスX線を照射してスキャノ像を撮影する方法を説明するための図である。また、図7は図6に示す場合に加えてスライス幅Δaの半分の距離移動したときにもパルスX線を照射するスキャノ像撮影方法を説明するための図である。なお、図6および図7には、0.5mmの検出素子列を4列用いてスキャノ撮影する場合の例を示した。   FIG. 6 is a diagram for explaining a method for capturing a scanogram by irradiating pulsed X-rays for each X-ray beam width. FIG. 7 is a diagram for explaining a scanogram imaging method for irradiating pulse X-rays even when moving by a half of the slice width Δa in addition to the case shown in FIG. FIGS. 6 and 7 show an example in which scan imaging is performed using four 0.5 mm detector element arrays.

図6に示すように、薄いスライス幅を用いることで、スキャノ像の解像度を高めることができる。また、図7に示すように、スライス幅より短い所定距離移動した時にも撮影を行なう場合、薄い0.5mmのスライス幅をさらに分割した、より解像度の高い画像を得ることができる。   As shown in FIG. 6, the resolution of the scanogram can be increased by using a thin slice width. Also, as shown in FIG. 7, when shooting is performed even when moving a predetermined distance shorter than the slice width, an image with higher resolution can be obtained by further dividing the thin slice width of 0.5 mm.

画像生成機能53は、パルスX線が照射されるごとに画像を生成し、ディスプレイ42に表示させる。   The image generation function 53 generates an image every time pulse X-rays are irradiated and displays the image on the display 42.

次に、本実施形態に係るX線CT装置10の動作の一例について説明する。   Next, an example of the operation of the X-ray CT apparatus 10 according to the present embodiment will be described.

図8は、X線CT装置10の処理回路44により、被検体Oの被ばく線量を抑制しつつ解像度の高い位置決め画像を生成する際の手順の一例を示すフローチャートである。図8において、Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。この手順は、スキャノ撮影の開始が指示された時点でスタートとなる。   FIG. 8 is a flowchart showing an example of a procedure for generating a high-resolution positioning image while suppressing the exposure dose of the subject O by the processing circuit 44 of the X-ray CT apparatus 10. In FIG. 8, reference numerals with numbers added to S indicate steps in the flowchart. This procedure starts when scan start imaging is instructed.

まず、ステップS1において、条件取得機能51は、スキャノ撮影の撮影条件を取得する。撮影条件には、撮影対象部位の情報が含まれる。なお、撮影条件が設定されていない場合は、このステップS1は省略される。   First, in step S1, the condition acquisition function 51 acquires scanning conditions for scanography. The imaging conditions include information on the part to be imaged. It should be noted that this step S1 is omitted when the shooting conditions are not set.

次に、ステップS2において、スキャン制御機能52は、撮影条件に含まれた撮影対象部位の情報にもとづいて、所要の解像度を設定する。なお、ステップS2は省略されてもよい。   Next, in step S <b> 2, the scan control function 52 sets a required resolution based on the information on the imaging target part included in the imaging conditions. Step S2 may be omitted.

たとえば、頭部などの細部の観察が必要な部位が撮影対象である場合は、画像が高い拡大率で拡大されて利用される場合が多い。このような撮影対象部位の場合は、所要の解像度を高く設定し、続くステップS3およびステップS4において、補間幅を狭く(分割数を多く)するとよい。一方、腹部などの大まかに観察できればよい部位であれば、所要の解像度を低く設定すればよい。   For example, when a part such as the head that requires detailed observation is an object to be imaged, the image is often used after being magnified at a high magnification. In the case of such a region to be imaged, it is preferable to set a required resolution high and to narrow the interpolation width (increase the number of divisions) in subsequent steps S3 and S4. On the other hand, if it is a site that can be roughly observed such as the abdomen, the required resolution may be set low.

また、ステップS2で所要の解像度が設定された場合は、この解像度に応じてスキャノ画像の許容可能なノイズを設定するとよい。具体的には、スキャン制御機能52は、所要解像度を設定すると、この解像度に応じてX線管31の管電流を設定するとよい。   In addition, when a required resolution is set in step S2, an allowable noise of the scanogram image may be set according to this resolution. Specifically, when the required resolution is set, the scan control function 52 may set the tube current of the X-ray tube 31 according to this resolution.

次に、ステップS3において、スキャン制御機能52は、スライス方向の補間幅を設定する(図7参照)。この補間幅は、たとえばスライス幅を正の整数で除した値とするとよい。   Next, in step S3, the scan control function 52 sets an interpolation width in the slice direction (see FIG. 7). For example, the interpolation width may be a value obtained by dividing the slice width by a positive integer.

次に、ステップS4において、スキャン制御機能52は、チャネル方向の補間幅を設定する。この補間幅は、チャネル方向に沿った検出素子間の中心間距離を正の整数で除した値とするとよい。   Next, in step S4, the scan control function 52 sets an interpolation width in the channel direction. The interpolation width may be a value obtained by dividing the center-to-center distance between detection elements along the channel direction by a positive integer.

なお、ステップS4は省略されてもよい。一方で、X線管31と被検体Oの相対位置を常に変化させ続けるのではなく、いわゆるステップアンドシュートで撮影を行ってもよい場合は、パルスX線照射のあと、スライス方向へは移動させずにチャネル方向にのみ補間幅移動させてパルスX線照射を行ってもよい。   Note that step S4 may be omitted. On the other hand, in the case where the relative position between the X-ray tube 31 and the subject O is not constantly changed, and imaging may be performed by so-called step-and-shoot, it is moved in the slice direction after the pulse X-ray irradiation. Alternatively, the pulse X-ray irradiation may be performed by moving the interpolation width only in the channel direction.

図9は、X線管31と被検体Oの相対位置を変化させる場合に、パルスX線照射のあと直ちにチャネル方向に所定の補間幅移動した位置でパルスX線照射する場合のスキャの像撮影方法を説明するための図である。   FIG. 9 shows a scan image obtained when pulse X-ray irradiation is performed at a position shifted by a predetermined interpolation width in the channel direction immediately after pulse X-ray irradiation when the relative position between the X-ray tube 31 and the subject O is changed. It is a figure for demonstrating a method.

X線管31と被検体Oの相対位置を常に変化させ続ける場合であっても、スキャン制御機能52は、基準照射位置でのパルスX線照射のあと、スライス方向への移動を待つことなく直ちに、照射位置をチャネル方向に補間幅移動させてパルスX線照射を行ってもよい。   Even when the relative position between the X-ray tube 31 and the subject O is constantly changed, the scan control function 52 immediately follows the pulse X-ray irradiation at the reference irradiation position without waiting for the movement in the slice direction. Further, pulse X-ray irradiation may be performed by moving the irradiation position by an interpolation width in the channel direction.

この場合、照射位置をチャネル方向に補間幅だけ移動させる間に、X線管31と被検体Oの相対位置がスライス方向へわずかに移動する。そこで、この場合は、たとえばFFS法(Flying Focal Spot法)によってX線の焦点位置を移動させるなど、高速にチャネル方向の照射位置変更が可能な方法を採用するとよい。基準照射位置でのパルスX線照射のあと直ちにFFS法によってX線の焦点位置を移動させれば、図9の1回目と2回目を比較して明らかなように、スライス方向において基準照射位置とほぼ同じ位置で、照射位置をチャネル方向に補間幅移動させてパルスX線照射を行うことができる。   In this case, the relative position of the X-ray tube 31 and the subject O slightly moves in the slice direction while moving the irradiation position in the channel direction by the interpolation width. Therefore, in this case, for example, a method capable of changing the irradiation position in the channel direction at high speed, such as moving the focal position of the X-ray by the FFS method (Flying Focal Spot method), may be adopted. If the focal position of the X-ray is moved by the FFS method immediately after the pulse X-ray irradiation at the reference irradiation position, the reference irradiation position and the reference irradiation position in the slicing direction are clearly seen by comparing the first and second times in FIG. Pulse X-ray irradiation can be performed by moving the irradiation position by an interpolation width in the channel direction at substantially the same position.

また、基準照射位置でのパルスX線照射のあと直ちにFFS法によってX線の焦点位置を移動させる図9に示した方法と、図7に示したスライス方向への補間方法とを組み合わせてもよい。この場合、まず、基準照射位置でパルスX線照射し(図9の1回目参照)、直ちにFFS法によってX線の焦点位置を移動させてパルスX線照射を行う(図9の2回目参照)。続いて、スライス幅より短い所定距離移動した時にパルスX線照射を行い(図7の2回目参照)、再度直ちにFFS法によってX線の焦点位置を移動させてパルスX線照射を行う。そして、基準照射位置からスライス幅だけ相対位置が体軸方向に移動すると、パルスX線照射を行なえばよい(図7の3回目参照)。   Further, the method shown in FIG. 9 in which the focal position of the X-ray is moved by the FFS method immediately after the pulse X-ray irradiation at the reference irradiation position may be combined with the interpolation method in the slice direction shown in FIG. . In this case, first, pulse X-ray irradiation is performed at the reference irradiation position (see the first time in FIG. 9), and the X-ray focal position is immediately moved by the FFS method to perform pulse X-ray irradiation (see the second time in FIG. 9). . Subsequently, pulse X-ray irradiation is performed when moving a predetermined distance shorter than the slice width (see the second time in FIG. 7), and the X-ray focal position is immediately moved again by the FFS method to perform pulse X-ray irradiation. When the relative position moves in the body axis direction by the slice width from the reference irradiation position, pulse X-ray irradiation may be performed (see the third time in FIG. 7).

図10はスキャン方向の補間幅がスライス幅の半分、かつチャネル方向の補間幅がチャネル方向に沿った検出素子間の中心間距離の半分である場合のスキャノ像撮影方法を説明するための図である。また、図11は、スキャン方向の補間幅がスライス幅の1/3、かつチャネル方向の補間幅がチャネル方向に沿った検出素子間の中心間距離の1/3である場合のスキャノ像撮影方法を説明するための図である。   FIG. 10 is a diagram for explaining a scanogram imaging method when the interpolation width in the scan direction is half of the slice width and the interpolation width in the channel direction is half of the center-to-center distance between detection elements along the channel direction. is there. FIG. 11 shows a scanogram imaging method when the interpolation width in the scan direction is 1/3 of the slice width and the interpolation width in the channel direction is 1/3 of the center-to-center distance between the detection elements along the channel direction. It is a figure for demonstrating.

図10および図11に示すように、X線管31と被検体Oとの相対位置をたとえば等速で変化させつづけながら当該相対位置がスライス方向の補間幅だけ移動したとき、チャネル方向に設定された補間幅だけX線管31と被検体Oとの相対位置をチャネル方向に移動させてパルスX線を照射してもよい。X線管31と被検体Oとの相対位置をチャネル方向に移動させる方法としては、たとえばFFS法によってX線の焦点位置を移動させる方法や、天板37をx軸方向に移動させる方法などが考えられる。また、スライス方向の補間幅は、スライス幅よりも短ければよく、スライス幅を正の整数で除した幅に限られない。すなわち、基準照射位置からスライス幅よりも短い距離離れた1または複数の補間位置でパルスX線照射を行うとともに、基準照射位置からスライス幅だけ相対位置が体軸方向に移動したときにパルスX線照射を行なえばよい(図7の3回目等参照)。チャネル方向の補間幅についても同様に、チャネル方向に沿った検出素子間の中心間距離を正の整数で除した値に限られない。   As shown in FIGS. 10 and 11, when the relative position between the X-ray tube 31 and the subject O is moved at an interpolation width in the slice direction while continuously changing the relative position of the subject O, for example, at a constant speed, the channel direction is set. Alternatively, pulse X-rays may be irradiated by moving the relative position of the X-ray tube 31 and the subject O in the channel direction by the interpolation width. As a method of moving the relative position of the X-ray tube 31 and the subject O in the channel direction, for example, a method of moving the X-ray focal position by the FFS method, a method of moving the top plate 37 in the x-axis direction, or the like. Conceivable. Further, the interpolation width in the slice direction is only required to be shorter than the slice width, and is not limited to the width obtained by dividing the slice width by a positive integer. That is, pulse X-ray irradiation is performed at one or a plurality of interpolation positions that are separated from the reference irradiation position by a distance shorter than the slice width, and when the relative position moves in the body axis direction from the reference irradiation position by the slice width. Irradiation may be performed (see the third time in FIG. 7). Similarly, the interpolation width in the channel direction is not limited to a value obtained by dividing the center-to-center distance between detection elements along the channel direction by a positive integer.

次に、ステップS5において、スキャン制御機能52は、撮影開始位置を基準照射位置として、基準照射位置でパルスX線を照射して撮影を行う。   Next, in step S5, the scan control function 52 performs imaging by irradiating pulse X-rays at the reference irradiation position with the imaging start position as the reference irradiation position.

次に、ステップS6において、スキャン制御機能52は、スライス方向に設定した補間幅だけ移動すると、パルスX線を照射して撮影を行なう。このとき、チャネル方向に補間幅が設定されている場合は、スキャン制御機能52は、チャネル方向に相対位置関係を変化させて撮影を行なう。なお、スキャン制御機能52は、撮影の際にもX線管31と被検体Oとの相対位置関係を変化させ続ける。   Next, in step S6, when the scan control function 52 moves by the interpolation width set in the slice direction, imaging is performed by irradiating pulse X-rays. At this time, when the interpolation width is set in the channel direction, the scan control function 52 performs imaging by changing the relative positional relationship in the channel direction. Note that the scan control function 52 continues to change the relative positional relationship between the X-ray tube 31 and the subject O even during imaging.

次に、ステップS7において、画像生成機能53は、パルスX線照射により得られた投影データにもとづいて画像を生成する。   Next, in step S7, the image generation function 53 generates an image based on the projection data obtained by the pulse X-ray irradiation.

次に、ステップS8において、スキャン制御機能52は、生成された画像の画質に係る数値に応じて、次のパルスX線照射における管電流を設定する。画質に係る数値としては、画像のノイズを標準偏差値として評価した値や、画像の解像度をフーリエ変換による空間周波数解析により評価した値などを用いることができる。   Next, in step S8, the scan control function 52 sets the tube current in the next pulse X-ray irradiation according to the numerical value relating to the image quality of the generated image. As the numerical value related to the image quality, a value obtained by evaluating the noise of the image as a standard deviation value, a value obtained by evaluating the resolution of the image by spatial frequency analysis using Fourier transform, or the like can be used.

スライス幅内の全ての補間位置で撮影終了していない場合は(ステップS9のNO)、ステップS6に戻る。一方、スライス幅内の全ての補間位置で撮影終了した場合であって(ステップS9のYES)、スキャン制御機能52は、スキャノ撮影の全撮影範囲の撮影が終了したか否かを判定する。   If imaging has not been completed at all interpolation positions within the slice width (NO in step S9), the process returns to step S6. On the other hand, in the case where imaging has been completed at all interpolation positions within the slice width (YES in step S9), the scan control function 52 determines whether imaging of the entire imaging range of scano imaging has been completed.

スキャノ撮影の全撮影範囲の撮影がまだ終了していない場合は(ステップS10のNO)、スキャン制御機能52は、ステップS11において、前回基準位置からX線ビーム幅(たとえば0.5mmスライス幅の検出器列8列の場合は4mm)だけスライス方向に相対位置が移動した位置を新たな基準照射位置としてパルスX線撮影を行ない、ステップS6に戻る。このとき、チャネル方向に相対位置を移動していた場合は、チャネル方向の移動量をゼロに戻した位置を新たな基準照射位置として、パルスX線撮影を行う。   If the scan of the entire scan range has not yet been completed (NO in step S10), the scan control function 52 detects the X-ray beam width (for example, 0.5 mm slice width from the previous reference position) in step S11. Pulse X-ray imaging is performed with the position where the relative position has moved in the slicing direction as a new reference irradiation position by 4 mm in the case of 8 instrument rows, and the process returns to step S6. At this time, if the relative position is moved in the channel direction, pulse X-ray imaging is performed using the position where the movement amount in the channel direction is returned to zero as a new reference irradiation position.

一方、スキャノ撮影の全撮影範囲の撮影が終了した場合は(ステップS10YES)、一連の手順は終了となる。   On the other hand, when the scan of the entire scan range is completed (YES in step S10), the series of procedures ends.

以上の手順により、被検体Oの被ばく線量を抑制しつつ解像度の高い位置決め画像を生成することができる。   With the above procedure, it is possible to generate a positioning image with high resolution while suppressing the exposure dose of the subject O.

以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、薄いスライス幅でパルスX線撮影可能であるとともにスライス方向の補間位置でも撮影可能であるため、連続X線撮影を行う場合よりも被検体Oの被ばく線量を抑制することができるとともに、解像度の高い位置決め画像を生成することができる。   According to at least one embodiment described above, since pulse X-ray imaging can be performed with a thin slice width and imaging can be performed at an interpolation position in the slice direction, the exposure of the subject O is higher than when continuous X-ray imaging is performed. The dose can be suppressed and a positioning image with high resolution can be generated.

なお、新たな基準照射位置への移動時(ステップS11)のときのみパルスX線照射とし、基準照射位置から同一スライス幅内の最後の補間位置での撮影までを連続X線照射としてもよい。この場合でも、連続X線照射を行い続ける場合に比べて十分に被検体のヒバ線量を低減することができる。   Note that pulse X-ray irradiation may be performed only when moving to a new reference irradiation position (step S11), and continuous X-ray irradiation may be performed from the reference irradiation position to imaging at the last interpolation position within the same slice width. Even in this case, it is possible to sufficiently reduce the hiber dose of the subject as compared with the case where the continuous X-ray irradiation is continuously performed.

なお、本実施形態における処理回路44のスキャン制御機能52は特許請求の範囲におけるスキャン制御部の一例である。また、本実施形態における駆動回路28は特許請求の範囲における駆動部の一例である。   The scan control function 52 of the processing circuit 44 in the present embodiment is an example of a scan control unit in the claims. The drive circuit 28 in the present embodiment is an example of a drive unit in the claims.

なお、上記実施形態において、「プロセッサ」という文言は、たとえば、専用または汎用のCPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、または、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(たとえば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、およびFPGA)等の回路を意味するものとする。プロセッサは、記憶媒体に保存されたプログラムを読み出して実行することにより、各種機能を実現する。   In the above embodiment, the term “processor” means, for example, a dedicated or general-purpose CPU (Central Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit), or an application specific integrated circuit (ASIC). It shall mean a circuit such as a programmable logic device (for example, a simple programmable logic device (SPLD), a complex programmable logic device (CPLD), and an FPGA). The processor implements various functions by reading and executing a program stored in the storage medium.

また、上記実施形態では処理回路の単一のプロセッサが各機能を実現する場合の例について示したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサが各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶媒体は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、1つの記憶媒体が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。   In the above embodiment, an example in which a single processor of a processing circuit realizes each function has been described. However, a processing circuit is configured by combining a plurality of independent processors, and each processor realizes each function. Also good. Further, when a plurality of processors are provided, the storage medium for storing the program may be provided for each processor individually, or one storage medium stores the programs corresponding to the functions of all the processors in a lump. Also good.

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   In addition, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10…X線CT装置
11…架台
31…X線管
33…X線検出器
52…スキャン制御機能
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... X-ray CT apparatus 11 ... Mount 31 ... X-ray tube 33 ... X-ray detector 52 ... Scan control function

Claims (9)

X線を発生するX線源と、チャネル方向に複数チャネルを有するX線検出素子の列が前記チャネル方向に直交する被検体の体軸方向に複数列配置されるとともに前記被検体を透過した前記X線を検出するX線検出器と、が開口を挟んで設けられた架台と、
前記架台と前記被検体との相対位置を変更するための駆動部と、
前記X線源を所定の位置に固定した状態で、前記体軸方向に沿って前記相対位置を変化させつつパルスX線を用いて位置決め撮影を行うよう、前記X線源および前記駆動部を制御するスキャン制御部と、
を備え、
前記スキャン制御部は、
前記体軸方向に沿って前記相対位置を変化させつつ前記位置決め撮影を行う際には、パルスX線を照射した後、この基準照射位置からスライス幅より短い所定距離だけ前記相対位置が前記体軸方向に移動したときにパルスX線を照射することを繰り返すように、前記X線源および前記駆動部を制御する、
X線CT装置。
An X-ray source for generating X-rays and a row of X-ray detection elements having a plurality of channels in the channel direction are arranged in a plurality of rows in the body axis direction of the subject orthogonal to the channel direction and pass through the subject. An X-ray detector for detecting X-rays, and a gantry provided across an opening;
A drive unit for changing a relative position between the gantry and the subject;
With the X-ray source fixed at a predetermined position, the X-ray source and the drive unit are controlled so as to perform positioning imaging using pulsed X-rays while changing the relative position along the body axis direction. A scanning control unit,
With
The scan control unit
When performing the positioning imaging while changing the relative position along the body axis direction, after irradiating pulse X-rays, the relative position is a predetermined distance shorter than the slice width from the reference irradiation position. Controlling the X-ray source and the driving unit so as to repeat irradiation with pulse X-rays when moving in a direction;
X-ray CT system.
前記スライス幅より短い前記所定距離は、前記スライス幅を所定の正の整数で除した距離である、
請求項1記載のX線CT装置。
The predetermined distance shorter than the slice width is a distance obtained by dividing the slice width by a predetermined positive integer.
The X-ray CT apparatus according to claim 1.
前記スキャン制御部は、
前記体軸方向に沿って前記相対位置を変化させつつ前記位置決め撮影を行う際には、前記基準照射位置から前記所定距離だけ前記相対位置が前記体軸方向に移動したときにパルスX線を照射し、前記基準照射位置から前記スライス幅だけ前記相対位置が前記体軸方向に移動したときにパルスX線を照射することを繰り返すように、前記X線源および前記駆動部を制御する、
請求項1または2に記載のX線CT装置。
The scan control unit
When performing the positioning imaging while changing the relative position along the body axis direction, pulse X-rays are irradiated when the relative position moves in the body axis direction from the reference irradiation position by the predetermined distance. And controlling the X-ray source and the driving unit so as to repeat irradiation with pulse X-rays when the relative position moves in the body axis direction by the slice width from the reference irradiation position.
The X-ray CT apparatus according to claim 1.
前記スキャン制御部は、
前記体軸方向に沿って前記相対位置を変化させつつ前記位置決め撮影を行う際には、パルスX線を照射した後、直ちに、または前記基準照射位置から前記所定距離だけ前記相対位置が前記体軸方向に移動したときに、前記チャネル方向に前記相対位置を、前記X線検出素子間の前記チャネル方向に沿った中心間距離よりも短い第2の所定距離だけ移動させてパルスX線を照射することを繰り返す、
請求項1ないし3のいずれか1項に記載のX線CT装置。
The scan control unit
When performing the positioning imaging while changing the relative position along the body axis direction, the relative position is set to the body axis immediately after irradiating pulsed X-rays or at a predetermined distance from the reference irradiation position. When moving in the direction, pulse X-rays are emitted by moving the relative position in the channel direction by a second predetermined distance shorter than the center-to-center distance along the channel direction between the X-ray detection elements. Repeat that,
The X-ray CT apparatus according to claim 1.
前記スキャン制御部は、
前記基準照射位置から前記スライス幅だけ前記相対位置が前記体軸方向に移動したときに、前記チャネル方向への前記相対位置の移動をゼロに戻してパルスX線を照射する、
請求項4記載のX線CT装置。
The scan control unit
When the relative position is moved in the body axis direction by the slice width from the reference irradiation position, the movement of the relative position in the channel direction is returned to zero and the pulse X-ray is irradiated.
The X-ray CT apparatus according to claim 4.
前記スキャン制御部は、
前記チャネル方向に前記X線の焦点位置を前記第2の所定距離だけ移動させることにより前記チャネル方向に前記相対位置を変更する、
請求項4または5に記載のX線CT装置。
The scan control unit
Changing the relative position in the channel direction by moving the focal position of the X-rays in the channel direction by the second predetermined distance;
The X-ray CT apparatus according to claim 4 or 5.
前記所定距離は、前記X線源の回転中心を通り前記X線の照射軸に直交する面内における距離、または前記X線検出素子の受光面における距離である、
請求項1ないし6のいずれか1項に記載のX線CT装置。
The predetermined distance is a distance in a plane that passes through the rotation center of the X-ray source and is orthogonal to the irradiation axis of the X-ray, or a distance on a light receiving surface of the X-ray detection element.
The X-ray CT apparatus according to claim 1.
前記スキャン制御部は、
パルスX線を照射するごとに生成される画像の画質に係る数値に応じて、次のパルスX線を照射する際の管電流を設定する、
請求項1ないし7のいずれか1項に記載のX線CT装置。
The scan control unit
In accordance with the numerical value related to the image quality of the image generated every time the pulse X-ray is irradiated, the tube current when the next pulse X-ray is irradiated is set.
The X-ray CT apparatus according to claim 1.
前記スキャン制御部は、
前記位置決め撮影の撮影条件に含まれた撮影対象部位の情報にもとづいて前記所定の距離を設定する、
請求項1ないし8のいずれか1項に記載のX線CT装置。
The scan control unit
Setting the predetermined distance based on information of the imaging target part included in the imaging conditions of the positioning imaging;
The X-ray CT apparatus according to claim 1.
JP2016229156A 2016-11-25 2016-11-25 X-ray CT device Active JP6925799B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016229156A JP6925799B2 (en) 2016-11-25 2016-11-25 X-ray CT device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016229156A JP6925799B2 (en) 2016-11-25 2016-11-25 X-ray CT device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018082994A true JP2018082994A (en) 2018-05-31
JP6925799B2 JP6925799B2 (en) 2021-08-25

Family

ID=62237779

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016229156A Active JP6925799B2 (en) 2016-11-25 2016-11-25 X-ray CT device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6925799B2 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1176223A (en) * 1997-09-04 1999-03-23 Toshiba Corp X-ray ct device
JP2003175029A (en) * 2001-10-05 2003-06-24 Toshiba Medical System Co Ltd X-ray ct system
JP2004305527A (en) * 2003-04-09 2004-11-04 Toshiba Corp X-ray computerized tomography apparatus
JP2006212410A (en) * 2005-01-06 2006-08-17 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Radiation ct apparatus and its data processing method
US20060291612A1 (en) * 2005-06-24 2006-12-28 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc X-ray CT method and X-ray CT apparatus
JP2008220618A (en) * 2007-03-13 2008-09-25 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Radiographic equipment
US20090168950A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-02 Jianying Li X-ray ct apparatus and x-ray tube current determining method

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1176223A (en) * 1997-09-04 1999-03-23 Toshiba Corp X-ray ct device
JP2003175029A (en) * 2001-10-05 2003-06-24 Toshiba Medical System Co Ltd X-ray ct system
JP2004305527A (en) * 2003-04-09 2004-11-04 Toshiba Corp X-ray computerized tomography apparatus
JP2006212410A (en) * 2005-01-06 2006-08-17 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Radiation ct apparatus and its data processing method
US20060291612A1 (en) * 2005-06-24 2006-12-28 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc X-ray CT method and X-ray CT apparatus
JP2007000406A (en) * 2005-06-24 2007-01-11 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc X-ray ct method and x-ray ct apparatus
JP2008220618A (en) * 2007-03-13 2008-09-25 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Radiographic equipment
US20090168950A1 (en) * 2007-12-28 2009-07-02 Jianying Li X-ray ct apparatus and x-ray tube current determining method

Also Published As

Publication number Publication date
JP6925799B2 (en) 2021-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7639774B2 (en) Method and apparatus for employing multiple axial-sources
US8396184B2 (en) X-ray CT system and control method for same
JP5981129B2 (en) X-ray computed tomography system
US10314553B2 (en) Focal spot position control using pre-patient collimator with beam tracking
JP2007144047A (en) X-ray ct apparatus and method for controlling the same
JP5727277B2 (en) X-ray CT system
JP2015006328A (en) Medical image diagnosis apparatus and control method
JP2007267783A (en) X-ray ct apparatus
US11033245B2 (en) X-ray CT apparatus and X-ray detector
JP2015208601A (en) X-ray ct apparatus, image processor, and projection data generation method
JP5897262B2 (en) X-ray computed tomography system
US10524753B2 (en) X-ray computed tomography apparatus and image processing apparatus
JP5107568B2 (en) X-ray CT system
JP2012157742A (en) X-ray ct apparatus
JP2020049059A (en) Medical image processing apparatus and method
JP6925799B2 (en) X-ray CT device
JP2020065631A (en) Medical image diagnostic system
JP2007282740A (en) X-ray ct apparatus
US10806418B2 (en) X-ray CT apparatus and imaging condition calculating method
JP2019030410A (en) X-ray CT apparatus and X-ray CT system
US11266358B2 (en) X-ray computed tomography apparatus
JP7170469B2 (en) X-ray CT device
JP2011251192A (en) X-ray ct device
JP7098292B2 (en) X-ray CT device
JP2008142389A (en) X-ray ct system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190919

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200812

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200825

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201023

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210323

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210521

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210706

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210804

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6925799

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150