JP2018161472A - X-ray CT apparatus and scan planning apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce an X-ray emitted to a region spread out of an imaging range of helical scanning.SOLUTION: An X-ray CT apparatus performs helical scanning to a subject placed on a top plate, and performs reconfiguration processing based on acquired projection data. The X-ray CT apparatus includes an X-ray generation part, an X-ray detection part, and a setting part. The X-ray generation part generates an X-ray to be irradiated to the subject. The X-ray detection part detects the X-ray passing through the subject, and acquires the projection data. The setting part sets a first imaging range of an imaging range of the helical scanning, and sets at least one of a start end range and a finish end range in the first imaging range as a border range. The setting part sets a first view number used for reconfiguration processing of a non-border range other than the border range in the first imaging range, and sets a view number used for reconfiguration processing of the border range so as to be smaller than the first view number.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、X線CT装置及びスキャン計画装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to an X-ray CT apparatus and a scan planning apparatus.

X線CT(Computed Tomography)装置は、X線を利用して被検体をスキャンし、収集したデータをコンピュータにより処理することで、被検体内部を画像化する医用画像診断装置の一種である。   An X-ray CT (Computed Tomography) apparatus is a type of medical image diagnostic apparatus that scans a subject using X-rays and processes the collected data by a computer, thereby imaging the inside of the subject.

また、X線CT装置には心電同期スキャンの機能を備えるものがある。心電同期スキャンでは、例えば、心電波形の周期に応じて間欠曝射をすることにより、一定期間ごとに投影データが収集される。このデータ収集は、同じ心時相になるたびに投影データを収集することで、ある心時相において投影方向が異なる投影データを例えば360°分揃えるために繰り返される。この揃えられた投影データを用いて、心臓の拍動によるアーチファクトのない断層像が再構成される。心電同期スキャンは、例えば、被検体に投与した造影剤の流れを見る場合などに用いられるスキャン手法である。   Some X-ray CT apparatuses have an ECG-synchronized scan function. In the electrocardiogram synchronous scan, for example, projection data is collected at regular intervals by intermittent exposure according to the period of the electrocardiogram waveform. This data collection is repeated in order to align projection data having different projection directions in a certain cardiac time phase by, for example, 360 ° by collecting projection data every time the same cardiac time phase is reached. Using this aligned projection data, a tomographic image free from artifacts due to heart beat is reconstructed. An electrocardiogram synchronous scan is a scan technique used when, for example, the flow of a contrast agent administered to a subject is observed.

また、X線CT装置において被検体をスキャンする手法の一つに、VHP(Variable helical pitch)スキャンが知られている。VHPスキャンでは、X線を発生するX線管とX線検出器が被検体を載置した寝台(天板)の周囲をらせん状に回転しながら、寝台の長手方向に沿って連続的にスキャンするヘリカルスキャンを行う。VHPスキャンでは、このヘリカルスキャンのスキャンピッチを変調しながらスキャンを行うことができる。ここでスキャンピッチとは1回転のスキャンを行う間に移動する寝台の距離に等しい。また、変調とは、基本的には、例えば被検体を載置する寝台の移動速度に応じてスキャンピッチを変えることを指す。但し、変調とは、これに限らず、X線管とX線検出器の回転速度に応じてスキャンピッチを変えることを指してもよい。   Further, VHP (Variable Helical Pitch) scanning is known as one of methods for scanning a subject in an X-ray CT apparatus. In the VHP scan, the X-ray tube that generates X-rays and the X-ray detector scan continuously along the longitudinal direction of the bed while rotating around the bed (top plate) on which the subject is placed. Perform a helical scan. In the VHP scan, the scan can be performed while modulating the scan pitch of the helical scan. Here, the scan pitch is equal to the distance of the bed that moves during one scan. Modulation basically refers to changing the scan pitch according to the moving speed of the bed on which the subject is placed, for example. However, the modulation is not limited to this, and may mean changing the scan pitch in accordance with the rotational speeds of the X-ray tube and the X-ray detector.

このVHPスキャン時に心電同期スキャンを併せて実行することがある。VHPスキャンと心電同期スキャンとでは、1枚のCT画像の再構成に用いる投影データの数、すなわちビュー数が異なる。具体的には、心電同期スキャンでは、心臓の静止した画像を撮影したいことから、時間分解能を短くするために再構成に使用するビュー数が少ない(例えば、X線管とX線検出器が1回転する間に行うデータ収集回数の半分のビュー数となる)。一方、VHPスキャンでは、スキャンした全てのビューを使いたいことから、心電同期スキャンに比べて大きなビュー数を用いてCT画像の再構成を行っている。ここで、VHPスキャンの内、心電同期スキャンの実行期間以外に行われる第1スキャンと、心電同期スキャンを実行する第2スキャンとの境界に注目すると、第1スキャン時のビュー数が第2スキャン時のビュー数と比して多い。   An ECG synchronization scan may be executed together with the VHP scan. The number of projection data used for reconstruction of one CT image, that is, the number of views, differs between the VHP scan and the electrocardiogram synchronization scan. Specifically, in ECG-synchronized scanning, it is desired to capture a still image of the heart, so that the number of views used for reconstruction is small in order to shorten the time resolution (for example, X-ray tubes and X-ray detectors). (The number of views is half of the number of times data is collected during one rotation). On the other hand, in the VHP scan, since all the scanned views are desired to be used, the CT image is reconstructed using a larger number of views than in the electrocardiogram synchronous scan. Here, in the VHP scan, when attention is paid to the boundary between the first scan performed outside the execution period of the electrocardiogram-synchronized scan and the second scan executing the electrocardiogram-synchronized scan, the number of views at the first scan is More than the number of views during 2 scans.

このため、第1スキャンの撮影範囲(再構成範囲)から第1スキャンのスキャン領域がはみ出して第2スキャンのスキャン領域に重なってしまい、結果として心電同期スキャンの画像再構成に不要な領域にまで第1スキャンのX線が曝射されてしまう。このため、第1スキャンが完了するまで第2スキャンの間欠曝射に移行できず、第2スキャンのX線を最初にOFFにするまでの時間が長くなってしまう。   For this reason, the scan area of the first scan protrudes from the imaging range (reconstruction range) of the first scan and overlaps the scan area of the second scan, resulting in an area unnecessary for image reconstruction of the electrocardiogram-synchronized scan. Until then, the X-rays of the first scan are exposed. For this reason, it is impossible to shift to the intermittent exposure of the second scan until the first scan is completed, and the time until the X-ray of the second scan is first turned off becomes long.

同様な事情は、第2スキャンがなく、第1スキャンのみの通常のヘリカルスキャンを実行する場合にも、存在する。この場合、前述同様に、第1スキャンの撮影範囲からスキャン領域がはみ出すことにより、当該はみ出した領域にまでX線が曝射されてしまう。   A similar situation exists even when a normal helical scan of only the first scan is executed without the second scan. In this case, as described above, when the scan region protrudes from the imaging range of the first scan, X-rays are exposed to the protruded region.

特開2000−51208号公報JP 2000-51208 A 特開2007−275551号公報JP 2007-275551 A

発明が解決しようとする課題は、ヘリカルスキャンの撮影範囲からはみ出した領域に曝射されるX線を低減することである。   The problem to be solved by the invention is to reduce the X-rays that are exposed to the region that protrudes from the imaging range of the helical scan.

実施形態に係るX線CT装置は、天板に載置された被検体に対してヘリカルスキャンを実行し、得られた投影データに基づいて再構成処理を実行する。前記X線CT装置は、X線発生部と、X線検出部と、設定部とを備える。   The X-ray CT apparatus according to the embodiment executes a helical scan on the subject placed on the top board and executes a reconstruction process based on the obtained projection data. The X-ray CT apparatus includes an X-ray generation unit, an X-ray detection unit, and a setting unit.

前記X線発生部は、前記被検体に対して照射するX線を発生する。   The X-ray generation unit generates X-rays that are irradiated onto the subject.

前記X線検出部は、前記被検体を通過したX線を検出し、前記投影データを得る。   The X-ray detection unit detects X-rays that have passed through the subject and obtains the projection data.

前記設定部は、前記ヘリカルスキャンの撮影範囲のうちの第1撮影範囲を設定し、前記第1撮影範囲における始端範囲及び終端範囲の少なくとも一方を境界範囲として設定する。前記設定部は、前記第1撮影範囲における前記境界範囲以外の非境界範囲の再構成処理に用いる第1のビュー数を設定し、前記境界範囲の再構成処理に用いるビュー数を前記第1のビュー数よりも小さくするように設定する。   The setting unit sets a first imaging range among the imaging ranges of the helical scan, and sets at least one of a start end range and an end range in the first imaging range as a boundary range. The setting unit sets a first number of views used for reconstruction processing of a non-boundary range other than the boundary range in the first imaging range, and sets the number of views used for reconstruction processing of the boundary range. Set to be smaller than the number of views.

図1は、第1の実施形態に係るX線CT装置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the X-ray CT apparatus according to the first embodiment. 図2は、第1の実施形態に係る心電波形データ及び心電同期スキャン時のX線制御方法の一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of the electrocardiographic waveform data and the X-ray control method during the electrocardiographic synchronization scan according to the first embodiment. 図3は、一般的なヘリカルスキャン時の再構成範囲とのりしろの関係を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing a relationship between a reconstruction range and a margin during a general helical scan. 図4は、実施形態の比較例に係る第1スキャンと第2スキャンのヘリカルピッチ、ビュー数、X線曝射タイミングの概略を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an outline of the helical pitch, the number of views, and the X-ray exposure timing of the first scan and the second scan according to the comparative example of the embodiment. 図5は、比較例に係る第1スキャンと第2スキャンの組み合わせ時のビュー数の関係を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing the relationship between the number of views when combining the first scan and the second scan according to the comparative example. 図6は、第1の実施形態に係る第1スキャンから第2スキャンへの移行時におけるビュー数の関係の例を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of the relationship between the number of views at the time of transition from the first scan to the second scan according to the first embodiment. 図7は、第1の実施形態に係る第1スキャンから第2スキャンへの移行時におけるビュー数の関係の別の例を示す模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram illustrating another example of the relationship of the number of views at the time of transition from the first scan to the second scan according to the first embodiment. 図8は、第1の実施形態に係る処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of processing according to the first embodiment. 図9は、第2の実施形態に係る第1スキャンと第2スキャンの組み合わせ時のビュー数の関係を示す模式図である。FIG. 9 is a schematic diagram illustrating the relationship between the number of views when the first scan and the second scan are combined according to the second embodiment. 図10は、第2の実施形態に係る処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of processing according to the second embodiment. 図11は、第3の実施形態に係る第1スキャンにおけるビュー数の関係の例を示す模式図である。FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example of the relationship between the number of views in the first scan according to the third embodiment. 図12は、第3の実施形態に係る第1スキャンにおけるビュー数の関係の別の例を示す模式図である。FIG. 12 is a schematic diagram illustrating another example of the view number relationship in the first scan according to the third embodiment. 図13は、第3の実施形態に係る処理の一例を示すフローチャートである。FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of processing according to the third embodiment. 図14は、第4の実施形態に係るX線CTシステムの概略構成を示すブロック図である。FIG. 14 is a block diagram showing a schematic configuration of an X-ray CT system according to the fourth embodiment. 図15は、第4の実施形態に係るスキャン計画装置の概略構成を示すブロック図である。FIG. 15 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a scan planning apparatus according to the fourth embodiment.

以下、図面を参照してX線CT装置及びスキャン計画装置の実施形態に関する説明を行なう。X線CT装置には、X線管と検出器とが一体として被検体の周囲を回転するRotate/Rotate−Type(第3世代CT)、リング状にアレイされた多数のX線検出素子が固定され、X線管のみが被検体の周囲を回転するStationary/Rotate−Type(第4世代CT)等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本実施形態へ適用可能である。以下の説明は、第3世代CTを例に挙げて述べる。
(第1の実施形態)
始めに、第1の実施形態に係るX線CT装置100の構成について、図1乃至図7を用いて説明する。図1は、第1の実施形態に係るX線CT装置100の概略構成を示すブロック図である。図1のX線CT装置100は、架台装置10とコンソール装置30から構成される。
[架台装置]
架台装置10は、被検体Pに対しX線を照射し、被検体を通過したX線の検出データを収集する装置であり、X線発生装置11と、X線検出器12と、回転フレーム13と、高電圧発生装置15と、DAS16と、架台駆動装置19とを有する。また、架台装置10は架台部の一例である。
Hereinafter, embodiments of the X-ray CT apparatus and the scan planning apparatus will be described with reference to the drawings. Rotate / Rotate-Type (3rd generation CT) in which the X-ray tube and detector rotate as a single unit, and a large number of X-ray detection elements arranged in a ring shape are fixed to the X-ray CT apparatus There are various types such as Stationary / Rotate-Type (fourth generation CT) in which only the X-ray tube rotates around the subject, and any type is applicable to the present embodiment. The following description will be described by taking the third generation CT as an example.
(First embodiment)
First, the configuration of the X-ray CT apparatus 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 7. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an X-ray CT apparatus 100 according to the first embodiment. The X-ray CT apparatus 100 in FIG. 1 includes a gantry device 10 and a console device 30.
[Mounting device]
The gantry device 10 is a device that irradiates the subject P with X-rays and collects X-ray detection data that has passed through the subject. The gantry device 10, the X-ray detector 12, and the rotating frame 13 are collected. A high voltage generator 15, a DAS 16, and a gantry drive device 19. The gantry device 10 is an example of a gantry unit.

X線発生装置11は、X線を発生させるX線管(例えば、円錐状や角錐状のX線ビームを発生する真空管)から構成される。X線管は、高電圧発生装置15からの高電圧の印加により、陰極(フィラメント)から陽極(ターゲット)に向けて熱電子を照射することでX線を発生する真空管である。X線発生装置11にて発生したX線は、寝台の天板17に載置された被検体Pに向けて照射される。本実施形態におけるX線発生装置11は、後述するスキャン制御機能34dからの制御に応じて、心電同期スキャン実行時に被検体Pの心電波形によってX線のON/OFFの切り替えを行う。また、X線発生装置11は、X線発生部の一例である。   The X-ray generator 11 includes an X-ray tube that generates X-rays (for example, a vacuum tube that generates a cone-shaped or pyramid-shaped X-ray beam). The X-ray tube is a vacuum tube that generates X-rays by irradiating thermoelectrons from a cathode (filament) to an anode (target) when a high voltage is applied from the high-voltage generator 15. X-rays generated by the X-ray generator 11 are emitted toward the subject P placed on the couch top 17 of the bed. The X-ray generator 11 according to the present embodiment switches X-rays ON / OFF according to the electrocardiographic waveform of the subject P when executing an electrocardiogram-synchronized scan in accordance with control from a scan control function 34d described later. The X-ray generator 11 is an example of an X-ray generator.

X線検出器12は、X線管の焦点を中心とした1つの円弧に沿ってチャネル方向に複数のX線検出素子が配列されたX線検出素子列を複数備えて構成され、被検体Pを通過したX線を検出し、当該X線量に対応した電気信号をDAS16に出力する。X線検出器12には、例えば、X線検出素子が互いに直交する2方向(スライス方向とチャネル方向)にそれぞれ複数配列されたX線検出器(面検出器)が用いられる。複数のX線検出素子列は、例えば、スライス方向に沿って320列設けられる。なお、スライス方向は回転フレーム13の回転軸方向に相当し、チャネル方向はX線発生装置11の回転方向に相当する。本実施形態では、非チルト状態での回転フレーム13の回転軸方向又は天板17の長手方向をZ軸方向、Z軸方向に直交して床面に対し水平である軸方向をX軸方向、Z軸方向に直交して床面に対し垂直である軸方向をY軸方向とそれぞれ定義するものとする。   The X-ray detector 12 includes a plurality of X-ray detection element arrays in which a plurality of X-ray detection elements are arranged in the channel direction along one arc centered on the focal point of the X-ray tube. X-rays that pass through are detected, and an electrical signal corresponding to the X-ray dose is output to the DAS 16. As the X-ray detector 12, for example, an X-ray detector (surface detector) in which a plurality of X-ray detection elements are arranged in two directions (slice direction and channel direction) orthogonal to each other is used. A plurality of X-ray detection element arrays are provided, for example, 320 along the slice direction. The slice direction corresponds to the rotation axis direction of the rotary frame 13, and the channel direction corresponds to the rotation direction of the X-ray generator 11. In this embodiment, the rotational axis direction of the rotating frame 13 or the longitudinal direction of the top plate 17 in the non-tilt state is the Z-axis direction, the axial direction orthogonal to the Z-axis direction and horizontal to the floor surface is the X-axis direction, An axial direction orthogonal to the Z-axis direction and perpendicular to the floor surface is defined as a Y-axis direction.

また、X線検出器12は、例えば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとを有する間接変換型の検出器である。   The X-ray detector 12 is an indirect conversion type detector having a grid, a scintillator array, and an optical sensor array, for example.

シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有し、シンチレータは入射X線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶を有する。   The scintillator array has a plurality of scintillators, and the scintillator has a scintillator crystal that outputs a photon amount of light corresponding to the incident X-ray dose.

グリッドは、シンチレータアレイのX線入射側の面に配置され、散乱X線を吸収する機能を有するX線遮蔽板を有する。なお、グリッドはコリメータ(1次元コリメータ又は2次元コリメータ)と呼ばれる場合もある。   The grid is disposed on the surface of the scintillator array on the X-ray incident side and has an X-ray shielding plate having a function of absorbing scattered X-rays. The grid is sometimes called a collimator (a one-dimensional collimator or a two-dimensional collimator).

光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、例えば、光電子増倍管(フォトマルチプライヤー:PMT)等の光センサを有する。   The optical sensor array has a function of converting into an electric signal corresponding to the amount of light from the scintillator, and includes an optical sensor such as a photomultiplier tube (photomultiplier: PMT).

なお、X線検出器12は、入射したX線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。また、X線検出器12及びDAS16は、X線検出部の一例である。   Note that the X-ray detector 12 may be a direct conversion type detector having a semiconductor element that converts incident X-rays into electrical signals. The X-ray detector 12 and the DAS 16 are examples of the X-ray detection unit.

回転フレーム13は、X線発生装置11とX線検出器12とを被検体Pを挟んで対向するように支持し、被検体Pのスキャン時にX線発生装置11とX線検出器12を、被検体を中心に回転させるとともに支持する円環状のフレームである。回転フレーム13は、スライス方向に貫通した開口領域14を有する。なお、回転フレーム13は、X線発生装置11とX線検出器12に加えて、高電圧発生装置15やDAS16を更に備えて支持する。なお、DAS16が生成した検出データは、回転フレーム13に設けられた発光ダイオード(LED)を有する送信機から光通信によって架台装置10の非回転部分(例えば固定フレーム。図1での図示は省略している。)に設けられた、フォトダイオードを有する受信機に送信され、コンソール装置30へと転送される。なお、回転フレーム13から架台装置10の非回転部分への検出データの送信方法は、前述の光通信に限らず、非接触型のデータ伝送であれば如何なる方式を採用しても構わない。また、回転フレーム13は回転部の一例である。   The rotary frame 13 supports the X-ray generator 11 and the X-ray detector 12 so as to face each other with the subject P interposed therebetween, and the X-ray generator 11 and the X-ray detector 12 are scanned when the subject P is scanned. An annular frame that rotates around and supports a subject. The rotating frame 13 has an opening region 14 penetrating in the slice direction. In addition to the X-ray generator 11 and the X-ray detector 12, the rotating frame 13 further includes and supports a high voltage generator 15 and a DAS 16. The detection data generated by the DAS 16 is a non-rotating portion of the gantry device 10 (for example, a fixed frame. The illustration in FIG. 1 is omitted) by optical communication from a transmitter having a light emitting diode (LED) provided on the rotating frame 13. And is transmitted to the console device 30. The detection data transmission method from the rotating frame 13 to the non-rotating portion of the gantry device 10 is not limited to the optical communication described above, and any method may be adopted as long as it is a non-contact type data transmission. The rotating frame 13 is an example of a rotating unit.

高電圧発生装置15は、X線発生装置11に対して高電圧を印加する電圧発生回路である(以下、「電圧」とはX線管におけるアノード−カソード間の電圧を意味する)。X線発生装置11は、高電圧発生装置15からの高電圧によりX線を発生させる。また、高電圧発生装置15は、高電圧発生部の一例である。   The high voltage generation device 15 is a voltage generation circuit that applies a high voltage to the X-ray generation device 11 (hereinafter, “voltage” means a voltage between an anode and a cathode in the X-ray tube). The X-ray generator 11 generates X-rays with the high voltage from the high voltage generator 15. The high voltage generator 15 is an example of a high voltage generator.

DAS16(Data Acquisition System)は、X線検出器12の各X線検出素子から得られた電気信号(受信データ)をまとめ、検出データを収集する電気回路である。具体的には、DAS16は、各X線検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、電気信号をデジタル信号に変換するA/D変換器とを有し、X線管からのX線照射方向それぞれに対応する検出データを生成する。X線照射方向は、ビュー(view)とも呼ばれる。そして、DAS16は、生成したビューごとの検出データをコンソール装置30の処理回路34に出力する。例えば、DAS16は、X線検出素子ごとのX線検出量を示す検出データをX線照射方向ごとにマッピングしたデータ(サイノグラムデータ)をコンソール装置30の処理回路34へ出力する。この1つのサイノグラムデータに含まれるビュー毎の検出データの数をビュー数と呼ぶ。本実施形態において、DAS16は、後述する第1スキャン時と第2スキャン時において、異なるビュー数のサイノグラムデータを出力する。なお、第1スキャンは、VHPスキャンの内、心電同期スキャンの実行期間以外に行われるスキャンを指し、第2スキャンは、VHPスキャンの内の心電同期スキャンを指す。また、DAS16は、データ収集部の一例である。   The DAS 16 (Data Acquisition System) is an electrical circuit that collects electrical signals (received data) obtained from the X-ray detection elements of the X-ray detector 12 and collects detection data. Specifically, the DAS 16 includes an amplifier that performs amplification processing on an electric signal output from each X-ray detection element, and an A / D converter that converts the electric signal into a digital signal. The detection data corresponding to each X-ray irradiation direction from is generated. The X-ray irradiation direction is also referred to as a view. Then, the DAS 16 outputs the generated detection data for each view to the processing circuit 34 of the console device 30. For example, the DAS 16 outputs data (sinogram data) obtained by mapping detection data indicating the X-ray detection amount for each X-ray detection element for each X-ray irradiation direction to the processing circuit 34 of the console device 30. The number of detection data for each view included in the single sinogram data is referred to as a view number. In the present embodiment, the DAS 16 outputs sinogram data having different numbers of views during a first scan and a second scan described later. Note that the first scan refers to a scan that is performed outside the execution period of the ECG-synchronized scan in the VHP scan, and the second scan refers to an ECG-synchronized scan in the VHP scan. The DAS 16 is an example of a data collection unit.

架台駆動装置19は、回転フレーム13を回転させ、寝台及び天板17を駆動させる機能を有し、例えば、モータ或いはアクチュエータによって構成される。本実施形態における架台駆動装置19は、後述するスキャン制御機能34dからの制御を受けて、第1スキャン実行時と第2スキャン実行時に、寝台を回転フレーム13の回転軸方向に沿って移動させる。このとき架台駆動装置19は、第1スキャン実行時に比して第2スキャン時に方が天板17の移動速度が遅くなるように制御を行う。なお、回転フレーム13の回転軸方向は、天板17の長手方向と呼んでもよく、被検体Pの体軸方向と呼んでもよい。天板17の移動方法としては、天板17だけを移動させる方式でもよく、天板17の図示しない支持フレームごと移動させる方式でもよい。また、ヘリカルスキャンの際に、天板17と架台装置10との相対的な位置関係を変更させる方法としては、天板17を移動させる方式でもよく、架台装置10を移動させる方式でもよく、それらを複合した方式でもよい。但し、以下の各実施形態では、天板17を移動させる方式を例に挙げて述べる。また、架台駆動装置19は、駆動部の一例である。
[コンソール装置]
コンソール装置30は、X線CT装置100に対する操作入力に用いられる装置である。また、コンソール装置30は、架台装置10のDAS16によって収集されたサイノグラムデータから被検体Pの内部形態を示すCT画像データ(断層画像データやボリュームデータ)を再構成する機能等を有している。コンソール装置30は、メモリ31と、ディスプレイ32と、入力インターフェース33と、処理回路34とを含む。なお、コンソール装置30は架台装置10とは別体として説明するが、架台装置10にコンソール装置30又はコンソール装置30の各構成要素の一部が含まれてもよい。また、コンソール装置30は、単一のコンソールにて複数の機能を実行する構成に限らず、複数の機能を別々のコンソールが実行する構成にしても構わない。例えば、前処理機能34b、再構成処理機能34c等の処理回路34の機能を分散して有しても構わない。また、コンソール装置30は、コンソール部の一例である。
The gantry driving device 19 has a function of rotating the rotating frame 13 and driving the bed and the top plate 17 and is configured by, for example, a motor or an actuator. The gantry driving device 19 according to the present embodiment moves the bed along the rotation axis direction of the rotary frame 13 when the first scan is executed and the second scan is executed under the control of the scan control function 34d described later. At this time, the gantry driving device 19 performs control so that the moving speed of the top plate 17 is slower in the second scan than in the first scan. The rotational axis direction of the rotary frame 13 may be called the longitudinal direction of the top plate 17 or the body axis direction of the subject P. The moving method of the top plate 17 may be a method of moving only the top plate 17 or a method of moving the top plate 17 together with a support frame (not shown). In addition, as a method of changing the relative positional relationship between the top board 17 and the gantry device 10 during the helical scan, a method of moving the top board 17 or a method of moving the gantry apparatus 10 may be used. A method that combines the above may be used. However, in each of the following embodiments, a method of moving the top board 17 will be described as an example. The gantry driving device 19 is an example of a driving unit.
[Console device]
The console device 30 is a device used for operation input to the X-ray CT apparatus 100. The console device 30 also has a function of reconstructing CT image data (tomographic image data and volume data) indicating the internal form of the subject P from sinogram data collected by the DAS 16 of the gantry device 10. The console device 30 includes a memory 31, a display 32, an input interface 33, and a processing circuit 34. Although the console device 30 is described as a separate body from the gantry device 10, the gantry device 10 may include the console device 30 or a part of each component of the console device 30. In addition, the console device 30 is not limited to a configuration in which a plurality of functions are executed by a single console, and a configuration in which a plurality of functions are executed by separate consoles may be employed. For example, the functions of the processing circuit 34 such as the preprocessing function 34b and the reconstruction processing function 34c may be distributed. The console device 30 is an example of a console unit.

メモリ31は、例えば、RAM(Random Access Memory)やROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。メモリ31は、検出データや、この検出データを後述する前処理を施した投影データ、或いは再構成処理後のCT画像データ等を記憶する。なお、投影データや再構成画像データの記憶は、メモリ31が実行する場合に限らず、インターネット等の通信ネットワークを介してX線CT装置100と接続可能なクラウドサーバが実行してもよい。例えば、クラウドサーバは、X線CT装置100からの保存要求を受けることにより、投影データや再構成画像データを記憶してもよい。また、本実施形態におけるメモリ31は、図2乃至図7に示す如き、後述する心電計18から出力される被検体Pの心電波形や第1スキャンや第2スキャンのそれぞれの再構成範囲に対応する撮影範囲、境界範囲、ビュー数、ヘリカルピッチや、FOV(Field Of View)などを記憶する。但し、図4及び図5に示す境界範囲の第1のビュー数は設定可能であるが、比較例に用いられるビュー数であり、本実施形態には用いられない。なお、図2乃至図7に関する詳細な説明は後述する。また、メモリ31は、記憶部の一例である。   The memory 31 is realized by, for example, a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a semiconductor memory element such as a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like. The memory 31 stores detection data, projection data obtained by performing preprocessing described later on the detection data, CT image data after reconstruction processing, and the like. The storage of projection data and reconstructed image data is not limited to being executed by the memory 31, but may be executed by a cloud server that can be connected to the X-ray CT apparatus 100 via a communication network such as the Internet. For example, the cloud server may store projection data and reconstructed image data by receiving a storage request from the X-ray CT apparatus 100. In addition, the memory 31 in the present embodiment, as shown in FIGS. 2 to 7, includes an electrocardiographic waveform of the subject P output from the electrocardiograph 18 to be described later and each reconstruction range of the first scan and the second scan. The shooting range, boundary range, number of views, helical pitch, FOV (Field Of View), etc. corresponding to are stored. However, although the first view number in the boundary range shown in FIGS. 4 and 5 can be set, it is the number of views used in the comparative example and is not used in the present embodiment. Detailed description regarding FIGS. 2 to 7 will be described later. The memory 31 is an example of a storage unit.

ディスプレイ32は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ32は、処理回路34によって生成された医用画像(CT画像)や、操作者からの各種操作を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)等を出力する。例えば、ディスプレイ32は、LCD(Liquid Crystal Display)やCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイである。例えば、ディスプレイ32には、第1スキャン及び第2スキャンによって取得された、再構成処理後のCT画像が表示される。ディスプレイは、表示装置と呼んでもよい。また、ディスプレイ32は、表示部の一例である。また、ディスプレイ32は、架台装置10に設けられてもよい。また、ディスプレイ32は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置30本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。   The display 32 displays various information. For example, the display 32 outputs a medical image (CT image) generated by the processing circuit 34, a GUI (Graphical User Interface) for receiving various operations from the operator, and the like. For example, the display 32 is an LCD (Liquid Crystal Display) or a CRT (Cathode Ray Tube) display. For example, the display 32 displays CT images after reconstruction processing acquired by the first scan and the second scan. The display may be called a display device. The display 32 is an example of a display unit. The display 32 may be provided in the gantry device 10. Further, the display 32 may be a desktop type or may be configured by a tablet terminal or the like that can wirelessly communicate with the console device 30 main body.

入力インターフェース33は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路34に出力する。例えば、入力インターフェース33は、投影データを収集する際の収集条件や、CT画像を再構成する際の再構成条件、CT画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。また、入力インターフェース33は、例えば図3乃至図7に示す如き、第1スキャン時及び第2スキャン時それぞれにおける再構成範囲に対応する撮影範囲、境界範囲、ビュー数、ヘリカルピッチの設定や、FOVの設定を操作者から受け付ける。但し、図4及び図5に示す境界範囲の第1のビュー数は設定可能であるが、比較例に用いられるビュー数であり、本実施形態には用いられない。また、このような入力インターフェース33は、例えば、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック等により実現される。また、入力インターフェース33の一部に、GUI(Graphical User Interface)を用いることも可能である。また、入力インターフェース33は、入力部の一例である。また、入力インターフェース33は、架台装置10に設けられてもよい。また、入力インターフェース33は、コンソール装置30本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。   The input interface 33 receives various input operations from the operator, converts the received input operations into electrical signals, and outputs them to the processing circuit 34. For example, the input interface 33 receives from the operator collection conditions when collecting projection data, reconstruction conditions when reconstructing a CT image, image processing conditions when generating a post-processed image from a CT image, and the like. . In addition, the input interface 33 is configured to set an imaging range, a boundary range, the number of views, a helical pitch corresponding to the reconstruction range at the time of the first scan and the second scan, as shown in FIGS. The setting is accepted from the operator. However, although the first view number in the boundary range shown in FIGS. 4 and 5 can be set, it is the number of views used in the comparative example and is not used in the present embodiment. Such an input interface 33 is realized by, for example, a mouse, a keyboard, a trackball, a switch, a button, a joystick, or the like. Further, a GUI (Graphical User Interface) can be used as a part of the input interface 33. The input interface 33 is an example of an input unit. Further, the input interface 33 may be provided in the gantry device 10. Further, the input interface 33 may be configured by a tablet terminal or the like capable of wireless communication with the console device 30 main body.

処理回路34は、X線CT装置100全体の動作を制御する。例えば、処理回路34は、DAS16から送信された検出データに対して各種処理を実行する。処理回路34は、システム制御機能34aと、前処理機能34bと、再構成処理機能34c、スキャン制御機能34dと、心拍数検出機能34eとから構成される。また、処理回路34は、処理部の一例である。   The processing circuit 34 controls the overall operation of the X-ray CT apparatus 100. For example, the processing circuit 34 performs various processes on the detection data transmitted from the DAS 16. The processing circuit 34 includes a system control function 34a, a preprocessing function 34b, a reconstruction processing function 34c, a scan control function 34d, and a heart rate detection function 34e. The processing circuit 34 is an example of a processing unit.

システム制御機能34aは、入力インターフェース33を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路34の各種機能を制御する。   The system control function 34 a controls various functions of the processing circuit 34 based on an input operation received from the operator via the input interface 33.

また、システム制御機能34aは、入力インターフェース33の操作に応じて、撮影範囲、境界範囲、ビュ−数を含むスキャン計画を設定する。例えば、システム制御機能34aは、ヘリカルスキャンの撮影範囲のうちの第1撮影範囲を設定し、第1撮影範囲における始端範囲及び終端範囲の少なくとも一方を境界範囲として設定し、第1撮影範囲における境界範囲以外の非境界範囲の再構成処理に用いる第1のビュー数を設定し、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数を第1のビュー数よりも小さくするように設定する。ここで、境界範囲の設定は、例えば、所定長の終端範囲を境界範囲と指定することにより、実行してもよい。なお、「所定長」の値については、例えば、メモリ31内のパラメータファイルにプリセットすることにより、定めてもよい。システム制御機能34aは、例えば図6に示すように、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数を一度に小さくするように設定してもよい。また、システム制御機能34aは、例えば図7に示すように、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数を段階的に小さくするように設定してもよい。段階的に小さくする方法としては、均等に小さくする方式、端部付近で急に小さくする方式といった任意の方法が、適宜、使用可能となっている。   Further, the system control function 34 a sets a scan plan including an imaging range, a boundary range, and the number of views according to the operation of the input interface 33. For example, the system control function 34a sets the first imaging range in the helical scan imaging range, sets at least one of the start end range and the end range in the first imaging range as the boundary range, and sets the boundary in the first imaging range. The first number of views used for reconstruction processing for non-boundary ranges other than the range is set, and the number of views used for reconstruction processing for boundary ranges is set to be smaller than the first number of views. Here, the setting of the boundary range may be executed, for example, by designating a terminal range having a predetermined length as the boundary range. Note that the value of “predetermined length” may be determined by presetting the parameter file in the memory 31, for example. For example, as illustrated in FIG. 6, the system control function 34 a may be set to reduce the number of views used for boundary range reconstruction processing at a time. Further, for example, as shown in FIG. 7, the system control function 34a may be set so that the number of views used for boundary range reconstruction processing is reduced stepwise. As a method of reducing the size stepwise, an arbitrary method such as a method of uniformly reducing the size or a method of rapidly reducing the size near the end can be used as appropriate.

また、システム制御機能34aは、非境界範囲とは反対側で境界範囲に隣接する第2撮影範囲を設定し、第2撮影範囲の再構成処理に用いる第2のビュー数を第1のビュー数よりも小さい値に設定し、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数の最小値を第2のビュー数と同一の値に設定してもよい。第2のビュー数としては、第1のビュー数未満の値であって、ハーフスキャン再構成方式のビュー数以上の値であれば、任意の値が使用可能となっている。ここで、システム制御機能34aは、前述同様に、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数を一度に小さく設定してもよく、段階的に小さく設定してもよい。境界範囲の再構成処理に用いるビュー数を一度に小さく設定する場合には、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数及び第2のビュー数を、互いに同一の値に設定してもよい。   Further, the system control function 34a sets a second shooting range adjacent to the boundary range on the side opposite to the non-boundary range, and sets the second view number used for the reconstruction process of the second shooting range as the first view number. The minimum value of the number of views used for boundary range reconstruction processing may be set to the same value as the second view number. As the second view number, any value can be used as long as it is a value less than the first view number and a value greater than or equal to the view number of the half-scan reconstruction method. Here, as described above, the system control function 34a may set the number of views used for boundary range reconstruction processing to be small at a time or may be set to be small in steps. When the number of views used for the boundary range reconstruction process is set to be small at a time, the number of views and the second view number used for the boundary range reconstruction process may be set to the same value.

また、システム制御機能34aは、非境界範囲において第1のヘリカルピッチを用い、第2撮影範囲において、第1のヘリカルピッチよりも狭い第2のヘリカルピッチを用い、境界範囲において、第1のヘリカルピッチと前記第2のヘリカルピッチとの間で変調したヘリカルピッチを用いるようにスキャン条件を設定してもよい。このスキャン条件は、スキャン計画に含まれる。なお、このスキャン条件に基づいて、後述するスキャン制御機能34dが架台駆動装置19を制御してもよい。   Further, the system control function 34a uses the first helical pitch in the non-boundary range, uses the second helical pitch narrower than the first helical pitch in the second imaging range, and uses the first helical pitch in the boundary range. The scan condition may be set so that a helical pitch modulated between the pitch and the second helical pitch is used. This scan condition is included in the scan plan. Note that a scan control function 34d, which will be described later, may control the gantry driving device 19 based on this scanning condition.

また、システム制御機能34aは、架台装置10、コンソール装置30、及び図示しない寝台装置の動作を制御することによって、X線CT装置100の全体制御を行う。また、システム制御機能34aは、システム制御部の一例である。また、システム制御機能34aにおいて、スキャン計画を設定する機能は、設定部の一例である。システム制御部は、設定部を含んでもよく、設定部を含まなくてもよい。   The system control function 34a performs overall control of the X-ray CT apparatus 100 by controlling operations of the gantry device 10, the console device 30, and a couch device (not shown). The system control function 34a is an example of a system control unit. In the system control function 34a, a function for setting a scan plan is an example of a setting unit. The system control unit may include a setting unit or may not include a setting unit.

前処理機能34bは、DAS16から出力された検出データ又は検出データから生成されるサイノグラムデータに対して、対数変換処理、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等の前処理を行い、投影データを作成する。なお、前処理前のデータ(検出データ、サイノグラムデータ)および前処理後のデータを総称して投影データと称する場合もある。また、前処理機能34bは、前処理部の一例である。   The pre-processing function 34b performs pre-processing such as logarithmic conversion processing, offset correction, sensitivity correction, and beam hardening correction on the detected data output from the DAS 16 or sinogram data generated from the detected data, and outputs projection data. create. Note that pre-processing data (detection data, sinogram data) and pre-processing data may be collectively referred to as projection data. The preprocessing function 34b is an example of a preprocessing unit.

再構成処理機能34cは、前処理機能34bで作成された投影データに対して再構成処理を施すことにより、CT画像データ(断層画像データやボリュームデータ)を作成する。CT画像を再構成するには、フルスキャン再構成方式では被検体Pの周囲一周、360°分の投影データが必要とされる。ハーフスキャン再構成方式でも180°+ファン角度分の投影データが必要とされる。いずれの再構成方式に対しても本実施形態へ適用可能である。例えば、フルスキャン再構成方式のビュー数として第1のビュー数を用い、ハーフスキャン再構成方式のビュー数として第2のビュー数を用いてもよい。断層画像データは被検体Pの特定の断層面の画像データのことであり、ボリュームデータは断層画像データの集合体によって構築される被検体Pの三次元画像データである。断層画像データの再構成には、例えば、2次元フーリエ変換法、コンボリューション・バックプロジェクション法、逐次近似再構成法等、任意の方法を採用することができる。ボリュームデータは、再構成された複数の断層画像データを補間処理することにより作成される。ボリュームデータの再構成には、例えば、コーンビーム再構成法、マルチスライス再構成法、拡大再構成法等、任意の方法を採用することができる。また、再構成処理機能34cは、再構成処理部の一例である。   The reconstruction processing function 34c creates CT image data (tomographic image data and volume data) by performing reconstruction processing on the projection data created by the preprocessing function 34b. To reconstruct a CT image, the full scan reconstruction method requires 360 degrees of projection data around the subject P. Even in the half-scan reconstruction method, projection data for 180 ° + fan angle is required. The present embodiment can be applied to any reconfiguration method. For example, the first view number may be used as the view number in the full scan reconstruction method, and the second view number may be used as the view number in the half scan reconstruction method. The tomographic image data is image data of a specific tomographic plane of the subject P, and the volume data is three-dimensional image data of the subject P constructed by an aggregate of tomographic image data. For reconstruction of tomographic image data, any method such as a two-dimensional Fourier transform method, a convolution / back projection method, a successive approximation reconstruction method, or the like can be employed. Volume data is created by interpolating a plurality of reconstructed tomographic image data. For the reconstruction of volume data, for example, any method such as a cone beam reconstruction method, a multi-slice reconstruction method, an enlargement reconstruction method, or the like can be adopted. The reconstruction processing function 34c is an example of a reconstruction processing unit.

スキャン制御機能34dは、X線スキャンに関する各種動作を制御する。例えば、スキャン制御機能34dは、X線発生装置11に対して高電圧を印加し、X線を発生させるように高電圧発生装置15を制御する。また、スキャン制御機能34dは、スキャン時に回転フレーム13を回転させるよう制御する。本実施形態におけるスキャン制御機能34dは、第2スキャン時において第1スキャン時よりも天板17の移動速度を遅くするように、架台駆動装置19を制御する。また、スキャン制御機能34dは、後述する心拍数検出機能34eから、被検体Pの心電波形データを取得し、第2スキャンにおけるX線のON/OFFタイミングを制御する。また、スキャン制御機能34dは、スキャン制御部の一例である。   The scan control function 34d controls various operations related to X-ray scanning. For example, the scan control function 34d applies a high voltage to the X-ray generator 11 and controls the high voltage generator 15 to generate X-rays. The scan control function 34d controls to rotate the rotating frame 13 during scanning. The scan control function 34d in the present embodiment controls the gantry driving device 19 so that the moving speed of the top plate 17 is slower in the second scan than in the first scan. The scan control function 34d acquires electrocardiographic waveform data of the subject P from a heart rate detection function 34e described later, and controls the X-ray ON / OFF timing in the second scan. The scan control function 34d is an example of a scan control unit.

心拍数検出機能34eは、X線CT装置100に接続された外部の心電計18にて取得された心電波形データから、例えば後述するP波の周期を同定し、その周期に基づいて被検体Pの心拍数の計測を行う機能を有する。心拍数検出機能34eは、心電計18から取得した心電波形データを、スキャン制御機能34dに出力する。また、心拍数検出機能34eは、検出部の一例である。   The heart rate detection function 34e identifies, for example, a period of a P wave, which will be described later, from the electrocardiographic waveform data acquired by the external electrocardiograph 18 connected to the X-ray CT apparatus 100, and is subjected to detection based on the period. It has a function of measuring the heart rate of the specimen P. The heart rate detection function 34e outputs the electrocardiographic waveform data acquired from the electrocardiograph 18 to the scan control function 34d. The heart rate detection function 34e is an example of a detection unit.

なお、心電計18は、X線CT装置100とは別体で設けられる被検体Pの心臓の拍動によって生ずる微弱な電流を検出するセンサであり、検出された電流の時間変化を心電図として出力する。この心電計に示される心電波形を用いて、後述する処理回路34のスキャン制御機能34dは、X線発生装置11によるX線照射の制御を行う(心電同期機能)。   The electrocardiograph 18 is a sensor that detects a weak current generated by the heart beat of the subject P, which is provided separately from the X-ray CT apparatus 100, and the time change of the detected current as an electrocardiogram. Output. A scan control function 34d of the processing circuit 34, which will be described later, controls the X-ray irradiation by the X-ray generator 11 (electrocardiographic synchronization function) using the electrocardiographic waveform shown in the electrocardiograph.

図2は、心電計18が取得する心電波形データ及び心電同期スキャン時のX線制御方法の一例を示す模式図である。図2に示すように心電波形データには、P波、Q波、S波、T波といった特徴的な波形が心拍サイクル内に現れる。心臓の動きの1心拍は、収縮期、弛緩期、等量弛緩期に分割される。最も特徴的で高いピークを有するR波からほぼ一定時間後に、心臓が収縮する収縮期が訪れる。この収縮期の後に、心臓が拡張する弛緩期が訪れる。これら収縮期間と弛緩期間とは、心臓の大きさが激しく変動する期間である。弛緩期の直後から、次の心拍サイクルの収縮期間の直前までの期間は、等量弛緩期と呼ばれている心臓の大きさの変動が比較的穏やかな時間である。   FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the electrocardiographic waveform data acquired by the electrocardiograph 18 and an X-ray control method at the time of the electrocardiogram synchronization scan. As shown in FIG. 2, characteristic waveforms such as P wave, Q wave, S wave, and T wave appear in the heartbeat cycle in the electrocardiographic waveform data. One heartbeat of the heart movement is divided into a systole, a relaxation period, and an equal relaxation period. The systole during which the heart contracts comes about a certain time after the R wave having the most characteristic and high peak. This systole is followed by a relaxation period in which the heart expands. These contraction period and relaxation period are periods in which the size of the heart fluctuates drastically. The period from immediately after the relaxation period to just before the contraction period of the next heartbeat cycle is a period in which the variation in the size of the heart, called the equivalent relaxation period, is relatively gentle.

心電同期スキャンでは、心臓の大きさの変動が比較的穏やかな心時相である等量弛緩期においてX線をONにしてスキャンを行い、心臓の大きさの変動が大きい心時相である収縮期及び弛緩期においてX線をOFFにすることで被曝量を低減することができる。なお、X線をONにすることは、X線制御信号をON状態にすること、X線を発生すること、又はX線を照射することに相当する。X線をOFFにすることは、X線制御信号をOFF状態にすること、又はX線を停止することに相当する。   In the ECG-synchronized scan, the X-ray is turned on during the equivalent relaxation period, in which the heart size fluctuation is relatively mild, and the heart time phase has a large heart size fluctuation. The exposure dose can be reduced by turning off X-rays during the systole and the relaxation period. Note that turning on X-rays corresponds to turning on an X-ray control signal, generating X-rays, or irradiating X-rays. Turning off the X-ray corresponds to turning off the X-ray control signal or stopping the X-ray.

そのため、心拍数検出機能34eは、心電計18から取得した被検体Pの心電波形データから等量弛緩期の周期を特定し、等量弛緩期の周期情報をスキャン制御機能34dへと出力する。スキャン制御機能34dは、等量弛緩期において被検体Pに対してX線を照射することで、心臓の大きさの変動が穏やかなタイミングにおいて被検体Pの心臓のスキャンを行うことが可能になる。   Therefore, the heart rate detection function 34e specifies the period of the equal relaxation period from the electrocardiographic waveform data of the subject P acquired from the electrocardiograph 18, and outputs the period information of the equal relaxation period to the scan control function 34d. To do. The scan control function 34d can irradiate the subject P with X-rays during the equal relaxation period, thereby performing a scan of the heart of the subject P at a timing when the fluctuation of the heart size is gentle. .

ここで、図1の処理回路34の説明に戻る。   Here, the description returns to the processing circuit 34 of FIG.

ビュー数調整機能34fは、第1スキャンと第2スキャン時におけるビュー数を調整する機能を有する。ビュー数調整機能34fは、例えば、第1スキャン時と第2スキャン時におけるそれぞれのビュー数をメモリ31から読み込んで、スキャン条件に応じたビュー数を設定する。ビュー数調整機能34fに関しては図3以降の説明を用いて詳述する。また、ビュー数調整機能34fは、ビュー数調整部の一例である。また、第1スキャン時にスキャンされる被検体Pの領域は第1の撮影領域の一例であり、第2スキャン時にスキャンされる被検体Pの領域は第2の撮影領域の一例である。   The view number adjustment function 34f has a function of adjusting the number of views during the first scan and the second scan. For example, the view number adjustment function 34f reads the number of views in the first scan and the second scan from the memory 31 and sets the number of views according to the scan condition. The view number adjustment function 34f will be described in detail with reference to FIG. The view number adjustment function 34f is an example of a view number adjustment unit. In addition, the region of the subject P that is scanned during the first scan is an example of a first imaging region, and the region of the subject P that is scanned during the second scan is an example of a second imaging region.

また、処理回路34の構成要素である、システム制御機能34a、前処理機能34b、再構成処理機能34c、スキャン制御機能34d、心拍数検出機能34e、及びビュー数調整機能34fにて行われる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ31に記録されている。処理回路34はプログラムをメモリ31から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路34は、図1の処理回路34内に示された各機能を有することとなる。なお、図1においては単一の処理回路34にてシステム制御機能34a、前処理機能34b、再構成処理機能34c、スキャン制御機能34d、心拍数検出機能34e、及びビュー数調整機能34fにて行われる処理機能が実現されるものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路34を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。   Each process performed by the system control function 34a, the preprocessing function 34b, the reconstruction processing function 34c, the scan control function 34d, the heart rate detection function 34e, and the view number adjustment function 34f, which are components of the processing circuit 34. The functions are recorded in the memory 31 in the form of a program that can be executed by a computer. The processing circuit 34 is a processor that implements a function corresponding to each program by reading the program from the memory 31 and executing the program. In other words, the processing circuit 34 in a state where each program is read has each function shown in the processing circuit 34 of FIG. In FIG. 1, a single processing circuit 34 performs a system control function 34a, a preprocessing function 34b, a reconstruction processing function 34c, a scan control function 34d, a heart rate detection function 34e, and a view number adjustment function 34f. However, the processing circuit 34 may be configured by combining a plurality of independent processors, and the functions may be realized by each processor executing a program.

図3は、一般的なヘリカルスキャン時の再構成範囲とのりしろの関係を示す模式図である。例えば、図3は、Z軸正方向に向ってヘリカルスキャンを行う場合を示している。ここでの再構成範囲Rとは、操作者によって設定される撮影範囲に対応する。当該再構成範囲Rをヘリカルスキャンする場合には、設定された再構成範囲RにのりしろNを加えた範囲でスキャンが行われるため、ヘリカルスキャン時には設定された再構成範囲Rよりも広いスキャン範囲AにX線を照射することになる。ここで、のりしろNは、撮影範囲からはみ出してX線が曝射されてしまう領域に相当する。以下の各実施形態は、少なくとも一方ののりしろNの範囲を狭くすることにより、ヘリカルスキャンの撮影範囲からはみ出した領域に曝射されるX線を低減させている。また、「スキャン範囲」の用語は、「スキャン領域」に対応する。   FIG. 3 is a schematic diagram showing a relationship between a reconstruction range and a margin during a general helical scan. For example, FIG. 3 shows a case where the helical scan is performed in the positive direction of the Z axis. The reconstruction range R here corresponds to the imaging range set by the operator. When the reconstruction range R is helically scanned, the scan is performed in a range obtained by adding the margin N to the set reconstruction range R. Therefore, during the helical scan, the scan range A wider than the set reconstruction range R. Will be irradiated with X-rays. Here, the margin N corresponds to an area where the X-rays are exposed outside the imaging range. In each of the following embodiments, the range of at least one margin N is narrowed to reduce the X-rays exposed to the region protruding from the imaging range of the helical scan. The term “scan range” corresponds to “scan area”.

図4は、第1の実施形態の比較例(比較対象)に係る第1スキャンと第2スキャンを組み合わせて実行する際における、ヘリカルスキャン1ピッチ分の大きさ(以下、ヘリカルピッチと呼ぶ)、ビュー数、及びX線の曝射タイミングの概略を示す模式図である。ここで、ヘリカルピッチは、ヘリカルスキャンにおいて、X線発生装置11及びX線検出器12が1回転する間に移動する寝台の距離に等しい。なお、第4世代CTの場合、X線発生装置11のみが回転するように、説明を読み替える。図4の上段は、被検体Pにおけるスキャン範囲を示す。図4の中段は、第1スキャンと第2スキャンを組み合わせて実行した際におけるヘリカルピッチの変化を示すためのグラフであり、縦軸がヘリカルピッチ、横軸がZ方向距離である。図4の下段は、第1スキャンを第2スキャンに組み合わせて実行した際におけるX線の照射タイミングを示すグラフであり、縦軸はX線照射量、横軸は時間を示している。なお、図4下段にて併せて示す矢印の長さは、各スキャン時におけるビュー数に対応しており、第1スキャン時には長く、第2スキャン時には短く示されている。   FIG. 4 shows a size corresponding to one pitch of the helical scan (hereinafter referred to as a helical pitch) when the first scan and the second scan according to the comparative example (comparison target) of the first embodiment are executed in combination. It is a schematic diagram which shows the outline of the number of views and the X-ray exposure timing. Here, the helical pitch is equal to the distance of the bed that moves while the X-ray generator 11 and the X-ray detector 12 make one rotation in the helical scan. In the case of the fourth generation CT, the description is rewritten so that only the X-ray generator 11 rotates. The upper part of FIG. 4 shows the scan range in the subject P. The middle part of FIG. 4 is a graph for showing the change of the helical pitch when the first scan and the second scan are executed in combination. The vertical axis is the helical pitch and the horizontal axis is the Z-direction distance. The lower part of FIG. 4 is a graph showing the X-ray irradiation timing when the first scan is executed in combination with the second scan, the vertical axis indicates the X-ray irradiation amount, and the horizontal axis indicates time. Note that the lengths of the arrows shown together in the lower part of FIG. 4 correspond to the number of views in each scan, and are long during the first scan and short during the second scan.

図4に示すように第1スキャンと第2スキャンを組み合わせて、スキャンする際には、心臓を含むスキャン範囲40と、それ以外のスキャン範囲においてヘリカルピッチを変調してスキャンを実行する。ここで、ヘリカルピッチの変調とは、基本的には、例えば、寝台の移動速度を変えることにより、ヘリカルピッチを変えることを指す。但し、ヘリカルピッチの変調とは、これに限らず、X線発生装置11及びX線検出器12の回転速度を変えることにより、ヘリカルピッチを変えることを指してもよい。なお、第4世代CTの場合、前述同様に説明を読み替える。図4に示す比較例では、例えば、被検体Pの頭部から心臓を含むスキャン範囲40までのスキャン範囲のヘリカルピッチが大きく設定され、心臓領域におけるヘリカルピッチは小さく設定される。ヘリカルスキャン実行時には、心臓領域に近付くに従って、図4に示すようにヘリカルピッチは徐々に小さくなる。このとき、ヘリカルスキャン実行時のビュー数は、ある一定数を超えると画像ノイズが軽減されないため一定とするが、第2スキャン時においては、例外的に、心臓領域の再構成に使用するビュー数を減らして時間分解能を向上させることが行われる。これは、第1スキャン時と同じビュー数で第2スキャン時に再構成を行うと時間分解能が低下するためである。このため、第2スキャン時には、例えば、ハーフスキャンのビュー数で再構成を行うことにより、時間分解能を向上させる。このため、第2スキャンのビュー数は、第1スキャンのビュー数に比して小さくなる。しかし、第1スキャンのデータ収集中に第2スキャンのスキャン領域に差し掛かった瞬間に注目すると、第1スキャン時のビュー数は第2スキャン時のビュー数に比して大きいため、第2スキャンへの移行時にX線をOFFにするまでに時間を要してしまい、第2スキャンへの移行に時間がかかってしまう。   As shown in FIG. 4, when scanning is performed by combining the first scan and the second scan, the helical pitch is modulated in the scan range 40 including the heart and the other scan ranges, and the scan is executed. Here, the modulation of the helical pitch basically refers to changing the helical pitch by changing the moving speed of the bed, for example. However, the modulation of the helical pitch is not limited to this, and may refer to changing the helical pitch by changing the rotational speeds of the X-ray generator 11 and the X-ray detector 12. In the case of the fourth generation CT, the description will be replaced as described above. In the comparative example shown in FIG. 4, for example, the helical pitch in the scan range from the head of the subject P to the scan range 40 including the heart is set large, and the helical pitch in the heart region is set small. When the helical scan is executed, the helical pitch gradually decreases as approaching the heart region as shown in FIG. At this time, the number of views at the time of executing the helical scan is constant because the image noise is not reduced if the number exceeds a certain number. However, at the time of the second scan, the number of views used for reconstruction of the heart region is exceptional. To improve the time resolution. This is because the time resolution decreases when reconstruction is performed during the second scan with the same number of views as during the first scan. For this reason, at the time of the second scan, for example, the time resolution is improved by performing the reconstruction with the number of views of the half scan. For this reason, the number of views in the second scan is smaller than the number of views in the first scan. However, when attention is paid to the moment when the second scan area is reached during data collection of the first scan, the number of views during the first scan is larger than the number of views during the second scan, so the second scan is started. It takes time until the X-ray is turned off at the time of shifting, and it takes time to shift to the second scan.

より詳細には、第1スキャンから第2スキャンの切り替えは図4に示す時間t1にて即時に実行され、時間t1から心電同期のビュー数に切り替えることが理想である。しかし、第1スキャン時のビュー数は第2スキャン時のビュー数に比して大きいため、第2スキャンの際にX線をOFFにするまでに時間を要してしまい、図4に示すようにX線をOFFに切替える時間がt2へと遅延してしまう。つまり、第1スキャン時におけるビュー数が大きいため、第1スキャンを完了するまでに時間がかかり、第2スキャンにおけるX線をOFFに移行するまでの時間が遅延する。そのため、以下に説明する第1及び第2の実施形態では、第1スキャン時において生じる時間t1からt2までのマージンをなくすことで、比較例よりも第2スキャン時のX線OFFのタイミングを早め、被曝線量を低減させることを目的とする。   More specifically, the switching from the first scan to the second scan is executed immediately at time t1 shown in FIG. 4, and it is ideal to switch from the time t1 to the ECG-synchronized view number. However, since the number of views during the first scan is larger than the number of views during the second scan, it takes time to turn off the X-rays during the second scan, as shown in FIG. The time for switching off the X-ray is delayed to t2. That is, since the number of views in the first scan is large, it takes time to complete the first scan, and the time until the X-ray in the second scan shifts to OFF is delayed. Therefore, in the first and second embodiments described below, the X-ray OFF timing at the second scan is advanced compared to the comparative example by eliminating the margin from the time t1 to t2 that occurs at the first scan. The purpose is to reduce the exposure dose.

図5は、図4で説明した比較例における第1スキャンから第2スキャンに切り替える際におけるビュー数の関係を更に詳細に示した模式図である。ここで図5の横軸は、時間を示している。なお、図5中の矢印の長さは、各スキャン時において必要なビュー数及びビュー取得の時間範囲に対応している。矢印中央の縦棒は、再構成範囲内のスライス画像の取得タイミングに対応している。なお、図5の横軸をZ方向の座標軸とすれば、矢印中央の縦棒は、再構成範囲内のスライス画像のZ位置に対応する。これら横軸及び矢印に関する説明は、以下の各図でも同様である。   FIG. 5 is a schematic diagram showing in more detail the relationship of the number of views when switching from the first scan to the second scan in the comparative example described in FIG. Here, the horizontal axis of FIG. 5 indicates time. Note that the length of the arrow in FIG. 5 corresponds to the number of views necessary for each scan and the time range for view acquisition. The vertical bar at the center of the arrow corresponds to the acquisition timing of the slice image within the reconstruction range. If the horizontal axis in FIG. 5 is the coordinate axis in the Z direction, the vertical bar at the center of the arrow corresponds to the Z position of the slice image within the reconstruction range. The explanation regarding these horizontal axes and arrows is the same in the following drawings.

図5に示すように、比較例では第1スキャンに対応した再構成範囲(第1再構成範囲)と心電同期再構成範囲(第2再構成範囲)の境界t1まで第1スキャンを行う場合には、第1スキャン時におけるビューの取得時間範囲が心電同期再構成範囲に跨ってしまう。そのため、第2スキャンによってX線の間欠曝射を行う際に、X線をOFFすることが可能なタイミングが図5に示す時間t2までずれてしまう。   As shown in FIG. 5, in the comparative example, the first scan is performed up to the boundary t1 between the reconstruction range (first reconstruction range) corresponding to the first scan and the electrocardiogram synchronous reconstruction range (second reconstruction range). In this case, the view acquisition time range at the time of the first scan straddles the ECG synchronization reconstruction range. Therefore, when intermittent X-ray exposure is performed by the second scan, the timing at which the X-ray can be turned off is shifted to time t2 shown in FIG.

そこで、第1の実施形態では第1スキャンから第2スキャンに移行する際に、第1スキャン側のビュー数を小さくする処理を行うことにより、第1スキャンの終了までに要する時間を短縮し、第2スキャンにおけるX線をOFFにするタイミングを早めることを目的とする。   Therefore, in the first embodiment, when shifting from the first scan to the second scan, the time required for the end of the first scan is shortened by performing processing to reduce the number of views on the first scan side, The purpose is to advance the timing of turning off the X-rays in the second scan.

図6及び図7は、第1の実施形態に係る第1スキャンから第2スキャンへの移行時における、第1スキャン時におけるビュー数の関係の例を示す模式図である。第1の実施形態では、第1スキャン時におけるビュー数を減少させ第2スキャン時のビュー数に合わせる場合について説明する。第1の実施形態において、ビュー数調整機能34fは、メモリ31から第2スキャン時のビュー数(以下、第2のビュー数と呼ぶ)を読み込む。また、ビュー数調整機能34fは、スキャン制御機能34dから第2スキャン時におけるX線ON/OFFに関するタイミング情報を受け取る。ビュー数調整機能34fは、スキャン制御機能34dから受けたタイミング情報を用いて、図6に示すように第1再構成範囲の終端範囲におけるビュー数(第1のビュー数)を、第2のビュー数に併せて小さくなるように調整する。   6 and 7 are schematic diagrams illustrating an example of the relationship between the number of views at the time of the first scan during the transition from the first scan to the second scan according to the first embodiment. In the first embodiment, a case will be described in which the number of views in the first scan is decreased to match the number of views in the second scan. In the first embodiment, the view number adjustment function 34f reads the number of views at the time of the second scan (hereinafter referred to as the second view number) from the memory 31. Further, the view number adjustment function 34f receives timing information related to X-ray ON / OFF during the second scan from the scan control function 34d. The view number adjustment function 34f uses the timing information received from the scan control function 34d to change the number of views (first view number) in the end range of the first reconstruction range as shown in FIG. Adjust so that it decreases with the number.

なお、図6及び図7中、第1再構成範囲に対応する第1撮影範囲と、第1撮影範囲における終端範囲である境界範囲と、第1撮影範囲における境界範囲以外の非境界範囲の再構成処理に用いる第1のビュー数と、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数とは、それぞれ処理回路34により設定されている。境界範囲の再構成処理に用いるビュー数は、第1のビュー数よりも小さくするように設定されている。また、第1撮影範囲は、始端範囲、中間範囲及び終端範囲を有する。境界範囲が終端範囲である場合、境界範囲以外の非境界範囲は、始端範囲及び中間範囲である。   6 and 7, the first imaging range corresponding to the first reconstruction range, the boundary range that is the end range in the first imaging range, and the non-boundary range other than the boundary range in the first imaging range are reproduced. The first view number used for the configuration process and the view number used for the boundary range reconstruction process are set by the processing circuit 34, respectively. The number of views used for boundary range reconstruction processing is set to be smaller than the first view number. Further, the first imaging range has a start end range, an intermediate range, and an end range. When the boundary range is a terminal range, the non-boundary ranges other than the boundary range are the start range and the intermediate range.

また、図6に示すようにビュー数調整機能34fは、第1再構成範囲の境界範囲における数スライス分のビュー数を第2のビュー数に一致させるよう制御することにしてもよいし、図7に示すように、段階的に第1スキャンのビュー数を減少させることにしてもよい。図7に示すように、段階的に第1スキャンのビュー数を減少させることにより、第1スキャンにより取得された画像と第2スキャンにより取得された画像の画質の変化が緩やかになる。なお、図6及び図7にて示したビュー数を示す矢印の内、最も上段に示されるものは第1スキャン時のビュー数のうちビュー数の調整が行われない場合のビュー数を示している。これにより、第1スキャンから第2スキャンへの切替時において、X線をOFFにするタイミングを従来よりも早めることが可能になり、被曝線量を低減することが可能になる。また、第1スキャン時においてビュー数の調整を要するスキャン(スライス数)は、例えば、通常の第1スキャンのビュー数を用いた場合に、当該ビュー数を取得するのに要する時間範囲が第2スキャンの開始タイミング(図6及び図7中のビューの基点に相当)に重複するスキャンの全てを含むことにすればよい。
[動作]
次に、以上のように構成されたX線CT装置100の処理の一例について、図8のフローチャートを用いて説明する。
Also, as shown in FIG. 6, the view number adjustment function 34f may control the number of views for several slices in the boundary range of the first reconstruction range to match the second view number. As shown in FIG. 7, the number of views of the first scan may be decreased step by step. As shown in FIG. 7, by gradually reducing the number of views of the first scan, the change in the image quality of the image acquired by the first scan and the image acquired by the second scan becomes moderate. Of the arrows indicating the number of views shown in FIG. 6 and FIG. 7, the uppermost one indicates the number of views when the number of views is not adjusted among the number of views during the first scan. Yes. Thereby, at the time of switching from the first scan to the second scan, the timing for turning off the X-ray can be made earlier than before, and the exposure dose can be reduced. In addition, the scan (number of slices) that requires adjustment of the number of views at the time of the first scan has a second time range required to acquire the number of views when the number of views of the normal first scan is used, for example. All of the scans that overlap the scan start timing (corresponding to the view base point in FIGS. 6 and 7) may be included.
[Operation]
Next, an example of processing of the X-ray CT apparatus 100 configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず、X線CT装置100は、入力インターフェース33を介して操作者からスキャン条件を受け付ける。例えば、入力インターフェース33は、第1スキャン及び第2スキャンのスキャン範囲を受け付ける。また、処理回路34のシステム制御機能34aは、例えば入力インターフェース33の操作に応じて、ヘリカルスキャンの撮影範囲のうちの第1撮影範囲を設定し、第1撮影範囲における始端範囲及び終端範囲の少なくとも一方を境界範囲として設定する。また、処理回路34は、第1撮影範囲における境界範囲以外の非境界範囲の再構成処理に用いる第1のビュー数を設定し、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数を第1のビュー数よりも小さくするように設定する。また、処理回路34は、非境界範囲とは反対側で境界範囲に隣接する第2撮影範囲を設定し、第2撮影範囲の再構成処理に用いる第2のビュー数を第1のビュー数よりも小さい値に設定し、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数の最小値を第2のビュー数と同一の値に設定する。さらに、処理回路34は、非境界範囲において第1のヘリカルピッチを用い、第2撮影範囲において、第1のヘリカルピッチよりも狭い第2のヘリカルピッチを用い、境界範囲において、第1のヘリカルピッチと第2のヘリカルピッチとの間で変調したヘリカルピッチを用いるようにスキャン条件を設定する。これらのスキャン計画の設定には、例えば、第1スキャン及び第2スキャンの前に撮影されるスキャノ画像を用いることが可能である。また、被検体Pが操作者等によって天板17上に載置される(ステップS01)。   First, the X-ray CT apparatus 100 receives scan conditions from an operator via the input interface 33. For example, the input interface 33 receives the scan range of the first scan and the second scan. Further, the system control function 34a of the processing circuit 34 sets the first imaging range of the helical scan imaging range, for example, in accordance with the operation of the input interface 33, and at least the start end range and the end range in the first imaging range. One is set as the boundary range. Further, the processing circuit 34 sets a first view number used for reconstruction processing of a non-boundary range other than the boundary range in the first imaging range, and sets the number of views used for boundary range reconstruction processing to the first view number. Set to be smaller. Further, the processing circuit 34 sets a second shooting range adjacent to the boundary range on the side opposite to the non-boundary range, and sets the second view number used for the reconstruction process of the second shooting range from the first view number. Is also set to a small value, and the minimum value of the number of views used for boundary range reconstruction processing is set to the same value as the second view number. Further, the processing circuit 34 uses the first helical pitch in the non-boundary range, uses the second helical pitch that is narrower than the first helical pitch in the second imaging range, and uses the first helical pitch in the boundary range. The scanning condition is set so as to use a helical pitch modulated between the first helical pitch and the second helical pitch. For the setting of these scan plans, for example, scanograms taken before the first scan and the second scan can be used. Further, the subject P is placed on the top board 17 by the operator or the like (step S01).

次に、スキャン制御機能34dは、入力インターフェース33が受け付けたスキャン条件を含むスキャン計画を読み込んで、第1スキャンを実行する。このとき、架台駆動装置19は、第1スキャンに応じた速度(第1の速度)で天板17を移動させる。例えば、第1スキャンでは、心臓よりも頭部側の被検体Pの部位をスキャンする(ステップS02)。   Next, the scan control function 34d reads the scan plan including the scan condition received by the input interface 33, and executes the first scan. At this time, the gantry driving device 19 moves the top plate 17 at a speed corresponding to the first scan (first speed). For example, in the first scan, the region of the subject P closer to the head than the heart is scanned (step S02).

次に、ビュー数調整機能34fは、入力インターフェース33を介して受け付けた第2スキャンの撮影範囲(第2撮影範囲)を読み込むとともに、第2のビュー数をメモリ31から読み込む。また、心拍数検出機能34eは、心電計18から取得される被検体Pの心電波形データを読み込む。このとき、スキャン制御機能34dは、心拍数検出機能34eから取得される心電波形データから、例えば等量弛緩期に該当する期間を抽出してX線ONの期間に設定し、等量弛緩期以外の期間をX線OFFの期間に設定する(ステップS03)。なお、ステップS03は、ステップS02に先行して行われることにしても構わない。   Next, the view number adjustment function 34 f reads the imaging range (second imaging range) of the second scan received via the input interface 33 and reads the second view number from the memory 31. The heart rate detection function 34e reads the electrocardiographic waveform data of the subject P acquired from the electrocardiograph 18. At this time, the scan control function 34d extracts, for example, a period corresponding to the equivalent relaxation period from the electrocardiographic waveform data acquired from the heart rate detection function 34e, and sets it as the X-ray ON period. A period other than is set as an X-ray OFF period (step S03). Note that step S03 may be performed prior to step S02.

次に、ビュー数調整機能34fは、第1スキャンから第2スキャンへの移行期間において第1スキャン側のビュー数(第1のビュー数)を第2スキャン時のビュー数(第2のビュー数)に合うように調整する。このとき、架台駆動装置19は、第2スキャンに応じた速度(第2の速度)で天板17を移動させる。ここで、第1スキャンから第2スキャンへの移行期間とは、第1スキャンから第2スキャンへ移行する際にヘリカルピッチが減少するように変化する時間期間を示すものとする。移行期間は、境界範囲の期間に相当する。本実施形態では、ビュー数調整機能34fは、第2のビュー数と一致するように第1スキャン時の境界範囲におけるビュー数を小さくするように調整する(ステップS04)。   Next, the view number adjustment function 34f calculates the number of views on the first scan side (first view number) during the transition period from the first scan to the second scan (the number of second views). ) To adjust. At this time, the gantry driving device 19 moves the top board 17 at a speed (second speed) corresponding to the second scan. Here, the transition period from the first scan to the second scan indicates a time period during which the helical pitch changes so as to decrease when the transition from the first scan to the second scan is performed. The transition period corresponds to the boundary range period. In the present embodiment, the view number adjustment function 34f adjusts the view number in the boundary range at the time of the first scan to be small so as to coincide with the second view number (step S04).

次に、スキャン制御機能34dは、第2スキャンの撮影範囲において第2のビュー数で第2スキャンを実行する。このとき、ステップS04において第1スキャン時の境界範囲におけるビュー数が第2のビュー数と同じであるため、第2スキャンを開始した際に即時的にX線をOFFにする制御を行うことが可能になる。このとき、スキャン制御機能34dは、心拍数検出機能34eから取得した心電波形データを用いて、X線ON/OFFのタイミングを制御して第2スキャンを実行する(ステップS05)。   Next, the scan control function 34d executes the second scan with the second number of views in the imaging range of the second scan. At this time, since the number of views in the boundary range in the first scan is the same as the second view number in step S04, the X-ray can be immediately controlled to be turned off when the second scan is started. It becomes possible. At this time, the scan control function 34d uses the electrocardiogram waveform data acquired from the heart rate detection function 34e to control the X-ray ON / OFF timing and execute the second scan (step S05).

第1スキャン及び第2スキャンによって得られた検出データは、例えば、DAS16においてサイノグラムデータに変換され、コンソール装置30へと送信される。コンソール装置30では、前処理機能34bによって取得されたサイノグラムデータに対して前処理が施されることで投影データが生成される。生成された投影データは再構成処理機能34cによって再構成処理が実行され、CT画像が生成される。なお、第1スキャン実行時と第2スキャン実行時においては先述したとおり投影データのビュー数が異なるため、再構成処理に用いられるビュー数が異なり、第2スキャン時におけるビュー数が小さく設定される。このため、第2スキャンによって得られるCT画像は第1スキャンによって得られるCT画像よりも高い時間分解能を有する(ステップS06)。   The detection data obtained by the first scan and the second scan is converted into sinogram data in the DAS 16, for example, and transmitted to the console device 30. In the console device 30, projection data is generated by pre-processing the sinogram data acquired by the pre-processing function 34b. The generated projection data is subjected to reconstruction processing by the reconstruction processing function 34c, and a CT image is generated. Note that, as described above, the number of views of projection data is different between the execution of the first scan and the second scan. Therefore, the number of views used in the reconstruction process is different, and the number of views in the second scan is set to be small. . For this reason, the CT image obtained by the second scan has a higher time resolution than the CT image obtained by the first scan (step S06).

最後にシステム制御機能34aは、再構成処理機能34cによって取得されたCT画像をディスプレイ32へと表示する(ステップS07)。   Finally, the system control function 34a displays the CT image acquired by the reconstruction processing function 34c on the display 32 (step S07).

以上説明した第1の実施形態により、第1スキャンと第2スキャンを併せたスキャンを実行する際において、第2スキャン時におけるX線OFFのタイミングを早めることが可能になり、被検体Pへの被曝を低減することが可能になる。   According to the first embodiment described above, it is possible to advance the X-ray OFF timing at the time of the second scan when performing a scan in which the first scan and the second scan are combined. It becomes possible to reduce exposure.

詳しくは、第1の実施形態によれば、ヘリカルスキャンの撮影範囲のうちの第1撮影範囲を設定し、第1撮影範囲における始端範囲及び終端範囲の少なくとも一方を境界範囲として設定する。また、第1撮影範囲における境界範囲以外の非境界範囲の再構成処理に用いる第1のビュー数を設定し、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数を第1のビュー数よりも小さくするように設定する。従って、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数を小さくするように設定する構成により、第1撮影範囲からはみ出すのりしろの範囲を狭くするため、ヘリカルスキャンの撮影範囲からはみ出した領域に曝射されるX線を低減することができる。この効果は、第1スキャン及び心電同期スキャンをもつVHPスキャンの場合と、第1スキャンのみの通常のヘリカルスキャンの場合とのいずれの場合も得ることができる。   Specifically, according to the first embodiment, the first imaging range is set out of the helical scan imaging ranges, and at least one of the start end range and the end range in the first imaging range is set as the boundary range. In addition, a first view number used for reconstruction processing of a non-boundary range other than the boundary range in the first imaging range is set, and the number of views used for boundary range reconstruction processing is made smaller than the first view number. Set to. Therefore, in order to narrow the margin that extends beyond the first imaging range with a configuration that sets the number of views used for boundary range reconstruction processing to be small, the area is exposed to an area that protrudes from the imaging range of the helical scan. X-rays can be reduced. This effect can be obtained both in the case of the VHP scan having the first scan and the electrocardiogram synchronization scan and in the case of the normal helical scan having only the first scan.

また、第1の実施形態によれば、非境界範囲とは反対側で境界範囲に隣接する第2撮影範囲を設定し、第2撮影範囲の再構成処理に用いる第2のビュー数を第1のビュー数よりも小さい値に設定し、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数の最小値を第2のビュー数と同一の値に設定する。従って、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数の最小値を第2のビュー数と同一の値に設定する構成により、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数の最小値を第2のビュー数より大きい値に設定する場合に比べ、のりしろの範囲をより一層狭くできるため、撮影範囲からはみ出した領域に曝射されるX線をより一層低減することができる。   Further, according to the first embodiment, the second imaging range that is adjacent to the boundary range on the side opposite to the non-boundary range is set, and the second view number used for the reconstruction processing of the second imaging range is set to the first Is set to a value smaller than the number of views, and the minimum number of views used for boundary range reconstruction processing is set to the same value as the second view number. Therefore, by setting the minimum value of the number of views used for the boundary range reconstruction process to the same value as the second view number, the minimum value of the view number used for the boundary range reconstruction process is set to the second view number. Compared with the case of setting a larger value, the marginal range can be further narrowed, so that the X-rays exposed to the region that protrudes from the imaging range can be further reduced.

また、第1の実施形態によれば、非境界範囲において第1のヘリカルピッチを用い、第2撮影範囲において、第1のヘリカルピッチよりも狭い第2のヘリカルピッチを用い、境界範囲において、第1のヘリカルピッチと第2のヘリカルピッチとの間で変調したヘリカルピッチを用いるようにスキャン条件を設定する。従って、前述した効果をもつVHPスキャンを実行することができる。   Further, according to the first embodiment, the first helical pitch is used in the non-boundary range, the second helical pitch narrower than the first helical pitch is used in the second imaging range, and the first helical pitch is used in the boundary range. Scan conditions are set so that a helical pitch modulated between one helical pitch and a second helical pitch is used. Therefore, a VHP scan having the above-described effect can be executed.

また、第1の実施形態によれば、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数を段階的に小さくするように設定してもよい。これにより、境界範囲の画質の変動を滑らかにすることができる。   In addition, according to the first embodiment, the number of views used for boundary range reconstruction processing may be set to be reduced stepwise. Thereby, the fluctuation | variation of the image quality of a boundary range can be smoothed.

また、第1の実施形態によれば、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数及び第2のビュー数を、互いに同一の値に設定してもよい。これにより、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数を段階的に小さくするように設定する場合に比べ、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数を容易に設定することができる。
(第2の実施形態)
第1の実施形態では、第1スキャンから第2スキャンに移行する際において、第1スキャンの端部におけるビュー数を第2のビュー数と一致するように小さくする場合について説明した。第2の実施形態では、この第1スキャンの端部におけるビュー数の調整の有無を切り替える場合について説明する。
Further, according to the first embodiment, the number of views and the second number of views used for boundary range reconstruction processing may be set to the same value. Thereby, the number of views used for the boundary range reconstruction process can be easily set as compared to the case where the number of views used for the boundary range reconstruction process is set to be reduced stepwise.
(Second Embodiment)
In the first embodiment, when shifting from the first scan to the second scan, the case has been described in which the number of views at the end of the first scan is reduced so as to coincide with the second view number. In the second embodiment, a case will be described in which the presence / absence of adjustment of the number of views at the end of the first scan is switched.

第2スキャンでは、図2にて示したとおり心臓の大きさの変動に応じてX線をON/OFFすることで被曝量を低減する。そのため、必ずしも第1スキャンから第2スキャンへ移行する際に、X線をOFFにするタイミングになるとは限らず、X線の照射がONのままで第2スキャンに進む場合が有り得る。この場合、第2スキャンの時間領域において、X線はONの状態なので、第1スキャンの端部におけるビュー数を小さくする必要はない。そのため、第2の実施形態では、第1スキャンから第2スキャンに移行する際に心電計18から心電波形を受け取り、第1スキャンの端部におけるビュー数を調整する必要がある場合には、第1の実施形態で説明したビュー数の調整を行い、第1スキャンの端部におけるビュー数の調整が不要の場合には、第2スキャンにおけるX線のON期間を含めて第1スキャンのビュー数を多くし、第1スキャン時の空間分解能を高める。   In the second scan, as shown in FIG. 2, the exposure dose is reduced by turning X-rays on and off in accordance with fluctuations in the size of the heart. Therefore, when shifting from the first scan to the second scan, the timing for turning off the X-rays is not always reached, and there is a case where the X-ray irradiation remains on and the process proceeds to the second scan. In this case, since the X-ray is in the ON state in the time domain of the second scan, it is not necessary to reduce the number of views at the end of the first scan. Therefore, in the second embodiment, when it is necessary to receive an electrocardiogram waveform from the electrocardiograph 18 when shifting from the first scan to the second scan and adjust the number of views at the end of the first scan. If the number of views described in the first embodiment is adjusted and the adjustment of the number of views at the end of the first scan is unnecessary, the first scan including the X-ray ON period in the second scan is included. Increase the number of views to increase the spatial resolution during the first scan.

図9は、第2の実施形態に係る第1スキャンと第2スキャンの組み合わせ時のビュー数の関係を示す模式図である。具体的には、図9は、第1スキャン時におけるビュー数を第2のビュー数に合わせて調整せずに、第2スキャン時におけるX線のON期間を含めて、第1スキャン時のビュー数を取得する場合を示している。   FIG. 9 is a schematic diagram illustrating the relationship between the number of views when the first scan and the second scan are combined according to the second embodiment. Specifically, FIG. 9 shows the view at the time of the first scan including the X-ray ON period at the second scan without adjusting the number of views at the first scan according to the second view number. The case of acquiring the number is shown.

図2にて示したとおり、第2スキャン時におけるX線のON/OFF期間は心電波形データに応じて決定されるため、第1スキャンから第2スキャンへの切替タイミングにおいて、心臓が等量弛緩期を迎えた場合などで、ちょうど第2スキャンのX線ONのタイミングになることもある。この場合には、X線をOFFにするタイミングを図9に示すように第2スキャンの最初のX線ON期間ΔTに対応する時間分遅らせる。   As shown in FIG. 2, since the X-ray ON / OFF period at the second scan is determined according to the electrocardiogram waveform data, the heart is equal in the switching timing from the first scan to the second scan. When the relaxation period is reached, the X-ray ON timing of the second scan may be just reached. In this case, the timing for turning off the X-ray is delayed by a time corresponding to the first X-ray ON period ΔT of the second scan as shown in FIG.

例えば、ビュー数調整機能34fは、外部の心電計18から被検体Pの心電波形データを取得し、当該心電波形データに基づいて境界範囲の再構成処理に用いるビュー数の調整の要否を判断する。また、ビュー数調整機能34fは、境界範囲の直後における第2撮影範囲がX線を発生するタイミングの場合には、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数を境界範囲の直後のX線を発生する期間に基づいて拡張する。   For example, the view number adjustment function 34f acquires the electrocardiogram waveform data of the subject P from the external electrocardiograph 18, and adjusts the number of views used for boundary range reconstruction processing based on the electrocardiogram waveform data. Determine no. The view number adjustment function 34f generates the X-rays immediately after the boundary range by using the number of views used for the boundary range reconstruction processing when the second imaging range immediately after the boundary range generates X-rays. Expand based on the period you want.

具体的には、ビュー数調整機能34fは、心拍数検出機能34eから被検体Pの心電波形データを読み込み、X線をONとすべき心電波形である場合には、第1スキャン側のビュー数で取得する範囲を第2スキャン側の範囲まで拡張し、X線をOFFとすべき心電波形である場合には、第1の実施形態と同様に第1スキャン端部におけるビュー数を第2のビュー数に合うように調整する。   Specifically, the view number adjustment function 34f reads the electrocardiogram waveform data of the subject P from the heart rate detection function 34e, and if the X-ray is to be turned on, the view number adjustment function 34f In the case of an electrocardiographic waveform in which the range acquired by the number of views is extended to the range on the second scan side and the X-ray should be turned off, the number of views at the first scan end is set as in the first embodiment. Adjust to fit the second view number.

なお、第2の実施形態に係るビュー数調整機能34fは、第1の実施形態にて説明した機能に加え、スキャン制御機能34dから受け取る第2スキャン時におけるX線ON/OFFのタイミングに関する情報を読み込んで、第1スキャンから第2スキャンへと移行する際の第1スキャンのビュー数の調整の要否を判断する。   Note that the view number adjustment function 34f according to the second embodiment includes information related to the X-ray ON / OFF timing at the time of the second scan received from the scan control function 34d in addition to the functions described in the first embodiment. It is read, and it is determined whether or not it is necessary to adjust the view number of the first scan when shifting from the first scan to the second scan.

他の構成は、第1の実施形態と同様である。   Other configurations are the same as those of the first embodiment.

次に、以上のように構成されたX線CT装置100の処理の一例について、図10のフローチャートを用いて説明する。なお、ステップS11からステップS13及びステップS17からステップS19に係る処理は、図8で示した第1の実施形態のフローチャートのステップS01からステップS03及びステップS05からステップS07に係る処理と同じため、説明を割愛する。   Next, an example of processing of the X-ray CT apparatus 100 configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. Note that the processes according to steps S11 to S13 and steps S17 to S19 are the same as the processes according to steps S01 to S03 and steps S05 to S07 in the flowchart of the first embodiment shown in FIG. Omit.

ビュー数調整機能34fは、スキャン制御機能34dから第1スキャンから第2スキャンに移行する移行期間直後の第2スキャンのX線ON/OFFのタイミングに関する情報を受け付ける。当該情報としては、例えば、外部の心電計18から取得した被検体Pの心電波形データに基づく等量弛緩期をX線ONの期間とし、等量弛緩期以外の期間をX線OFFの期間として、各々の期間の切り替えタイミングを示す情報が使用可能となっている。ビュー数調整機能34fは、当該情報を読み込んで第1スキャン時のビュー数の調整の要否を判断する(ステップS14)。このとき、移行期間(境界範囲)直後の第2スキャンがX線ONのタイミングであれば(ステップS14、NO)、第1スキャン時におけるビュー数の調整は不要と判断し、第2スキャンのX線ONのタイミングにてデータ収集を継続し、第1スキャン時のビュー数に拡張する(ステップS16)。移行期間直後の第2スキャンがX線OFFのタイミングであれば(ステップS14、YES)、第1スキャン時におけるビュー数の調整が必要であると判断し、第1の実施形態と同様に第1スキャン時の端部におけるビュー数を第2スキャン時のビュー数に合わせて小さくなるように調整する(ステップS15)。   The view number adjustment function 34f receives information related to the X-ray ON / OFF timing of the second scan immediately after the transition period for shifting from the first scan to the second scan from the scan control function 34d. As the information, for example, the equivalent relaxation period based on the electrocardiographic waveform data of the subject P acquired from the external electrocardiograph 18 is set as the X-ray ON period, and the period other than the equivalent relaxation period is set as the X-ray OFF. As the period, information indicating the switching timing of each period can be used. The view number adjustment function 34f reads the information and determines whether or not the view number needs to be adjusted during the first scan (step S14). At this time, if the second scan immediately after the transition period (boundary range) is the X-ray ON timing (step S14, NO), it is determined that adjustment of the number of views during the first scan is unnecessary, and the second scan X Data collection is continued at the timing of line ON, and the number of views at the first scan is expanded (step S16). If the second scan immediately after the transition period is the X-ray OFF timing (step S14, YES), it is determined that it is necessary to adjust the number of views during the first scan, and the first scan is performed as in the first embodiment. The number of views at the end during scanning is adjusted so as to become smaller in accordance with the number of views during the second scanning (step S15).

以上説明した第2の実施形態により、第1スキャンと第2スキャンの移行期間がX線をON又はOFFの何れかの期間に対応するかに応じて、X線をONすべき期間である場合には第1スキャンのビュー数を減らすことなく、第1スキャン時に空間分解能の高い画像を取得することが可能となり、X線をOFFすべき期間である場合には第1スキャン時におけるビュー数を第2のビュー数に合わせて小さく調整することでX線をOFFするまでに要する期間を短縮でき、被曝量を低減することが可能となる。   According to the second embodiment described above, the transition period between the first scan and the second scan is a period in which the X-ray should be turned on depending on whether the X-ray is turned on or off. In this case, it is possible to acquire an image with high spatial resolution at the time of the first scan without reducing the number of views of the first scan, and when the X-ray should be turned off, the number of views at the time of the first scan can be set. By making small adjustments according to the second number of views, it is possible to shorten the period required to turn off the X-rays and to reduce the exposure dose.

また、第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様に、境界範囲のビュー数を第2スキャンの第2のビュー数に合わせて小さくすることにより、第2スキャンにおけるX線をOFFにするタイミングを早めることが可能になる。   Further, according to the second embodiment, similarly to the first embodiment, the X-rays in the second scan are reduced by reducing the number of views in the boundary range in accordance with the second view number in the second scan. It becomes possible to advance the timing of turning off.

なお、以上説明した第1及び第2の実施形態では、第1スキャンの後に第2スキャンを実行するものとして説明したが、VHPスキャンを実行する場合には天板17の長手方向に沿って被検体Pの心臓領域を含む広い範囲をスキャンするため、第2スキャンを実行した後に第1スキャンを実行する場合もある。この場合、第2スキャンと第1スキャンとの切替タイミングにおいても、第1スキャンと第2スキャンの切替タイミングと同様に第1スキャンのビュー数の調整を行うことにしても構わない。
(第3の実施形態)
第1及び第2の実施形態では、第1スキャン及び第2スキャンの両方を実行する場合について説明した。第3の実施形態では、第2スキャン(心電同期スキャン)を実行せず、第1スキャンのみを実行する通常のヘリカルスキャンの場合について説明する。この場合、第1スキャンの第1撮影範囲における始端範囲及び終端範囲の少なくとも一方を境界範囲として設定する際に、システム制御機能34aは、(i)〜(iii)のいずれかの処理を実行する。
In the first and second embodiments described above, it has been described that the second scan is executed after the first scan. However, when the VHP scan is executed, the object is covered along the longitudinal direction of the top plate 17. In order to scan a wide range including the heart region of the specimen P, the first scan may be executed after the second scan is executed. In this case, at the switching timing between the second scan and the first scan, the view number of the first scan may be adjusted similarly to the switching timing between the first scan and the second scan.
(Third embodiment)
In the first and second embodiments, the case where both the first scan and the second scan are executed has been described. In the third embodiment, a case of a normal helical scan in which only the first scan is executed without executing the second scan (electrocardiogram synchronization scan) will be described. In this case, when setting at least one of the start end range and the end end range in the first imaging range of the first scan as the boundary range, the system control function 34a executes one of the processes (i) to (iii). .

(i)始端範囲のみを境界範囲として設定する処理。   (I) Processing for setting only the start end range as the boundary range.

(ii)終端範囲のみを境界範囲として設定する処理。   (Ii) Processing for setting only the end range as the boundary range.

(iii)始端範囲及び終端範囲の両方を境界範囲として設定する処理。   (Iii) Processing for setting both the start end range and the end range as boundary ranges.

以下の説明では、上記(iii)の処理を例に挙げて述べる。但し、これに限らず、上記(i)又は(ii)の処理も可能である。また、本実施形態のヘリカルスキャンは、VHPスキャンではないが、VHPスキャンであってもよい。   In the following description, the process (iii) will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the above processing (i) or (ii) is also possible. Further, the helical scan of the present embodiment is not a VHP scan, but may be a VHP scan.

図11及び図12は、第1スキャンにおけるビュー数の関係の例を示す模式図である。第3の実施形態では、第1再構成範囲に対応する第1撮影範囲と、第1撮影範囲の始端範囲及び終端範囲の各々である2つの境界範囲と、境界範囲以外の非境界範囲の再構成処理に用いる第1のビュー数と、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数とがシステム制御機能34aにより設定される。境界範囲の再構成処理に用いるビュー数は、第1のビュー数よりも小さくするように設定されている。また、第1撮影範囲は、始端範囲、中間範囲及び終端範囲を有する。境界範囲が始端範囲及び終端範囲である場合、境界範囲以外の非境界範囲は、中間範囲である。   11 and 12 are schematic diagrams illustrating an example of the relationship between the number of views in the first scan. In the third embodiment, the first imaging range corresponding to the first reconstruction range, the two boundary ranges that are the start range and the end range of the first imaging range, and the non-boundary range other than the boundary range are reproduced. The system control function 34a sets the first view number used for the configuration process and the view number used for the boundary range reconstruction process. The number of views used for boundary range reconstruction processing is set to be smaller than the first view number. Further, the first imaging range has a start end range, an intermediate range, and an end range. When the boundary range is the start range and the end range, the non-boundary range other than the boundary range is an intermediate range.

ここで、境界範囲の設定は、例えば、所定長の始端範囲及び終端範囲の各々を境界範囲と指定することにより、実行してもよい。なお、「所定長」の値については、例えば、メモリ31内のパラメータファイルにプリセットすることにより、定めてもよい。また、始端範囲においてビュー数の変更を要するスキャン(スライス数)は、例えば、第1のビュー数を用いた場合に、当該第1のビュー数を取得するのに要する時間範囲が第1スキャンの開始タイミング(図11及び図12中のビューの第1基点に相当)に重複するスキャンの全てを含むことにすればよい。同様に、終端範囲においてビュー数の変更を要するスキャン(スライス数)は、例えば、第1のビュー数を用いた場合に、当該第1のビュー数を取得するのに要する時間範囲が第1スキャンの終了タイミング(図11及び図12中のビューの第2基点に相当)に重複するスキャンの全てを含むことにすればよい。システム制御機能34aは、例えば図11に示すように、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数を一度に変更するように設定してもよい。また、システム制御機能34aは、例えば図12に示すように、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数を段階的に変更するように設定してもよい。図11及び図12中、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数の最小値を第2のビュー数と呼ぶ。但し、ここでいう第2のビュ−数は、第1及び第2の実施形態とは異なり、第2のスキャンのビュ−数を意味しない。これは、第3の実施形態には第2のスキャンがないためである。   Here, the setting of the boundary range may be executed, for example, by designating each of the start end range and the end range having a predetermined length as the boundary range. Note that the value of “predetermined length” may be determined by presetting the parameter file in the memory 31, for example. Also, the scan (number of slices) that requires changing the number of views in the start range is, for example, when the first view number is used, the time range required to acquire the first view number is the first scan number. All of the scans that overlap the start timing (corresponding to the first base point of the view in FIGS. 11 and 12) may be included. Similarly, the scan (number of slices) that requires changing the number of views in the end range is, for example, when the first view number is used, the time range required to acquire the first view number is the first scan. It is only necessary to include all the scans that overlap with the end timing (corresponding to the second base point of the view in FIGS. 11 and 12). For example, as shown in FIG. 11, the system control function 34a may be set to change the number of views used for boundary range reconstruction processing at a time. Further, the system control function 34a may be set to change the number of views used for boundary range reconstruction processing step by step as shown in FIG. 12, for example. In FIG. 11 and FIG. 12, the minimum value of the number of views used for the boundary range reconstruction processing is referred to as a second view number. However, the second view number here does not mean the view number of the second scan, unlike the first and second embodiments. This is because the third embodiment does not have the second scan.

第1のビュー数及び第2のビュー数の設定方法としては、ビュー数の値を設定してもよく、ビュー数に対応する百分率の値を設定してもよい。百分率の値としては、例えば、第1のビュー数をフルスキャン再構成方式のビュー数としたとき、当該第1のビュー数に対応する値を100%としてもよい。同様に、第2のビュー数をハーフスキャン再構成方式のビュー数としたとき、当該第2のビュー数に対応する値を0%とすればよい。   As a setting method of the first view number and the second view number, a value of the view number may be set, or a percentage value corresponding to the view number may be set. As a percentage value, for example, when the number of first views is the number of views in the full scan reconstruction method, the value corresponding to the number of first views may be 100%. Similarly, when the second view number is the number of views in the half-scan reconstruction method, the value corresponding to the second view number may be 0%.

他の構成は、第1の実施形態と同様である。   Other configurations are the same as those of the first embodiment.

次に、以上のように構成されたX線CT装置100の処理の一例について、図13のフローチャートを用いて説明する。   Next, an example of processing of the X-ray CT apparatus 100 configured as described above will be described using the flowchart of FIG.

まず、X線CT装置100は、入力インターフェース33を介して操作者からスキャン計画を受け付ける。例えば、処理回路34のシステム制御機能34aは、入力インターフェース33の操作に応じて、ヘリカルスキャンの撮影範囲のうちの第1撮影範囲を設定し、第1撮影範囲における始端範囲及び終端範囲の両方を境界範囲として設定する。また、処理回路34は、第1撮影範囲における境界範囲以外の中間範囲の再構成処理に用いる第1のビュー数を設定し、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数を第1のビュー数よりも小さくするように設定する。また、処理回路34は、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数の最小値を第2のビュー数として設定する。これらのスキャン計画の設定には、例えば、第1スキャン及び第2スキャンの前に撮影されるスキャノ画像を用いることが可能である。また、被検体Pが操作者等によって天板17上に載置される(ステップS21)。   First, the X-ray CT apparatus 100 receives a scan plan from an operator via the input interface 33. For example, the system control function 34a of the processing circuit 34 sets the first imaging range in the helical scan imaging range in accordance with the operation of the input interface 33, and sets both the start end range and the end range in the first imaging range. Set as boundary range. In addition, the processing circuit 34 sets a first view number used for reconstruction processing of an intermediate range other than the boundary range in the first shooting range, and sets the number of views used for boundary range reconstruction processing from the first view number. Also set to be smaller. Further, the processing circuit 34 sets the minimum value of the number of views used for the boundary range reconstruction processing as the second number of views. For the setting of these scan plans, for example, scanograms taken before the first scan and the second scan can be used. Further, the subject P is placed on the top board 17 by the operator or the like (step S21).

次に、スキャン制御機能34dは、入力インターフェース33が受け付けたスキャン計画に基づいて、第1スキャンを実行する(ステップST22)。このとき、架台駆動装置19は、第1スキャンに応じた速度で天板17を移動させる。また、ビュー数調整機能34fは、第1スキャンのビューの基点から始端範囲のビュー数を中間範囲の第1のビュー数に合うように大きくするように調整する。しかる後、ビュー数調整機能34fは、第1スキャンのビューの基点から終端範囲のビュー数を第1のビュー数よりも小さくするように調整する。これにより、第1スキャンが終了する。   Next, the scan control function 34d executes the first scan based on the scan plan received by the input interface 33 (step ST22). At this time, the gantry driving device 19 moves the top plate 17 at a speed corresponding to the first scan. Further, the view number adjustment function 34f adjusts the view number in the start range from the base point of the view of the first scan so as to increase to match the first view number in the intermediate range. Thereafter, the view number adjustment function 34f adjusts the number of views from the base point of the first scan view to the end range to be smaller than the first view number. This completes the first scan.

第1スキャンによって得られた検出データは、例えば、DAS16においてサイノグラムデータに変換され、コンソール装置30へと送信される。コンソール装置30では、前処理機能34bによって取得されたサイノグラムデータに対して前処理が施されることで投影データが生成される。生成された投影データは再構成処理機能34cによって再構成処理が実行され、CT画像が生成される。なお、第1スキャンの境界範囲と中間範囲との間は投影データのビュー数が異なるため、再構成処理に用いられるビュー数が異なり、境界範囲におけるビュー数が小さく設定される。このため、境界範囲のCT画像は、中間範囲のCT画像に比べ、高い時間分解能と低い画質とを有する(ステップS24)。   The detection data obtained by the first scan is converted into sinogram data in the DAS 16, for example, and transmitted to the console device 30. In the console device 30, projection data is generated by pre-processing the sinogram data acquired by the pre-processing function 34b. The generated projection data is subjected to reconstruction processing by the reconstruction processing function 34c, and a CT image is generated. Since the number of views of the projection data is different between the boundary range and the intermediate range of the first scan, the number of views used in the reconstruction process is different, and the number of views in the boundary range is set to be small. For this reason, the CT image in the boundary range has higher time resolution and lower image quality than the CT image in the intermediate range (step S24).

最後にシステム制御機能34aは、再構成処理機能34cによって取得されたCT画像をディスプレイ32へと表示する(ステップS25)。   Finally, the system control function 34a displays the CT image acquired by the reconstruction processing function 34c on the display 32 (step S25).

以上説明した第3の実施形態によれば、ヘリカルスキャンの撮影範囲のうちの第1撮影範囲を設定し、第1撮影範囲における始端範囲及び終端範囲の少なくとも一方を境界範囲として設定する。また、第1撮影範囲における境界範囲以外の非境界範囲の再構成処理に用いる第1のビュー数を設定し、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数を第1のビュー数よりも小さくするように設定する。従って、第1スキャンのみの通常のヘリカルスキャンの場合において、撮影範囲からはみ出した領域に曝射されるX線を低減することができる。   According to the third embodiment described above, the first imaging range of the helical scan imaging range is set, and at least one of the start end range and the end range in the first imaging range is set as the boundary range. In addition, a first view number used for reconstruction processing of a non-boundary range other than the boundary range in the first imaging range is set, and the number of views used for boundary range reconstruction processing is made smaller than the first view number. Set to. Therefore, in the case of a normal helical scan with only the first scan, it is possible to reduce the X-rays exposed to the region that protrudes from the imaging range.

また、第3の実施形態によれば、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数を段階的に変更するように設定してもよい。この場合、境界範囲の画質の変動を滑らかにすることができる。   Further, according to the third embodiment, the number of views used for boundary range reconstruction processing may be set to be changed stepwise. In this case, fluctuations in image quality in the boundary range can be smoothed.

また、第3の実施形態によれば、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数を一度に変更するように設定してもよい。この場合、ビュー数を段階的に変更するように設定する場合に比べ、ビュー数を容易に設定することができる。   According to the third embodiment, the number of views used for boundary range reconstruction processing may be set to be changed at a time. In this case, the number of views can be easily set as compared with the case where the number of views is set to be changed stepwise.

(変形例)
次に、第3の実施形態の変形例について述べる。この変形例は、システム制御機能34aが、検査部位に基づいて境界範囲を設定する構成に変形されている。なお、「検査部位」の用語は、「検査対象の部位」、「撮影部位」、「撮影対象の部位」などのように、適宜、他の用語に変えてもよい。また、他の構成は、第3の実施形態と同様である。
(Modification)
Next, a modification of the third embodiment will be described. In this modification, the system control function 34a is modified to set the boundary range based on the examination site. The term “examination site” may be appropriately changed to another term such as “examination site”, “imaging site”, “imaging site”, and the like. Other configurations are the same as those of the third embodiment.

具体的には、始端範囲又は終端範囲のいずれか一方の画質を落としてもよい検査部位の場合、システム制御機能34aは、当該検査部位に対応して始端範囲又は終端範囲のいずれか一方を境界範囲として設定する。例えば、検査部位が下肢で終端範囲が足のつま先の場合、システム制御機能34aは、当該検査部位に対応して終端範囲を境界範囲として設定する。なお、病院により、検査部位が下肢で始端範囲が足のつま先の場合には、当該検査部位に対応して始端範囲を境界範囲として設定する。また例えば、検査部位が上肢で始端範囲が手の指先の場合、システム制御機能34aは、当該検査部位に対応して始端範囲を境界範囲として設定する。病院により、終端範囲が手の指先の場合には、前述同様に、終端範囲を境界範囲として設定する。また例えば、検査部位が胸部及び腹部の場合、当該検査部位に対応して始端範囲及び終端範囲の両方を境界範囲として設定する。あるいは、例えば、検査部位が胸部及び腹部の場合、当該検査部位に対応して境界範囲を設定しない(境界範囲の設定をオフにする。)。   Specifically, in the case of an examination site where the image quality of either the start end range or the end range may be reduced, the system control function 34a delimits either the start end range or the end range corresponding to the examination site. Set as a range. For example, when the examination site is the lower limb and the end range is the toe of the foot, the system control function 34a sets the end range as the boundary range corresponding to the test site. When the examination site is a lower limb and the starting end range is a toe of a foot, the hospital sets the starting end range as a boundary range corresponding to the examination site. For example, when the examination site is the upper limb and the start end range is the fingertip of the hand, the system control function 34a sets the start end range as a boundary range corresponding to the test site. When the terminal range is the fingertip of the hand, the terminal range is set as the boundary range as described above. Further, for example, when the examination sites are the chest and abdomen, both the start end range and the end range are set as the boundary range corresponding to the test site. Alternatively, for example, when the examination sites are the chest and the abdomen, the boundary range is not set corresponding to the examination site (setting of the boundary range is turned off).

このような構成は、例えば、予め検査部位と、始端範囲及び終端範囲の少なくとも一方とを関連付けた情報を保存しておき、当該情報に基づいて、システム制御機能34aが境界範囲を設定することにより、容易に実現可能である。   In such a configuration, for example, information in which an examination site is associated with at least one of a start end range and an end end range is stored in advance, and the system control function 34a sets a boundary range based on the information. Can be easily realized.

以上のような変形例によれば、検査部位に基づいて始端範囲及び終端範囲の少なくとも一方を境界範囲として設定する構成により、第3の実施形態の効果に加え、境界範囲を設定する手間を軽減することができる。
(第4の実施形態)
図14は、第4の実施形態に係るX線CTシステムの概略構成を示すブロック図である。このX線CTシステムは、1又は複数のX線CT装置100とスキャン計画装置70とを有する。1又は複数のX線CT装置100とスキャン計画装置70とは、ネットワークを介して通信可能に接続されている。
According to the above modification, in addition to the effect of the third embodiment, the effort to set the boundary range is reduced by the configuration in which at least one of the start end range and the end range is set as the boundary range based on the examination site. can do.
(Fourth embodiment)
FIG. 14 is a block diagram showing a schematic configuration of an X-ray CT system according to the fourth embodiment. This X-ray CT system includes one or a plurality of X-ray CT apparatuses 100 and a scan planning apparatus 70. One or a plurality of X-ray CT apparatuses 100 and the scan planning apparatus 70 are communicably connected via a network.

X線CT装置100は、スキャン計画装置70から通知されたスキャン計画に従いCT検査を行う。第4の実施形態に係るX線CT装置100は、図1に示した処理回路34から、スキャン計画を設定する機能が省略された構成となっている。   The X-ray CT apparatus 100 performs CT inspection according to the scan plan notified from the scan planning apparatus 70. The X-ray CT apparatus 100 according to the fourth embodiment has a configuration in which a function for setting a scan plan is omitted from the processing circuit 34 shown in FIG.

スキャン計画装置70は、被検体のヘリカルスキャンに関するスキャン計画を設定し、当該設定したスキャン計画をX線CT装置100に通知するコンピュータ装置である。なお、「スキャン計画」及び「スキャン計画装置」の用語は、「撮影計画」及び「撮影計画装置」等の他の用語に読み替えてもよい。   The scan planning device 70 is a computer device that sets a scan plan related to a helical scan of a subject and notifies the X-ray CT apparatus 100 of the set scan plan. The terms “scan plan” and “scan plan apparatus” may be replaced with other terms such as “imaging plan” and “imaging plan apparatus”.

図15は、スキャン計画装置70の概略構成を示すブロック図である。スキャン計画装置70は、メモリ71、ディスプレイ72、入力インターフェース73、通信インターフェース74及び処理回路75を有する。メモリ71、ディスプレイ72、入力インターフェース73、通信インターフェース74及び処理回路75の間のデータ通信は、バス(BUS)を介して行われる。   FIG. 15 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the scan planning apparatus 70. The scan planning apparatus 70 includes a memory 71, a display 72, an input interface 73, a communication interface 74, and a processing circuit 75. Data communication among the memory 71, the display 72, the input interface 73, the communication interface 74, and the processing circuit 75 is performed via a bus (BUS).

メモリ71は、種々の情報を記憶するHDDやSSD、集積回路記憶装置等の記憶装置である。メモリ71は、HDDやSSD等以外にも、CD、DVD、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体や、RAM等の半導体メモリ素子等との間で種々の情報を読み書きする駆動装置であってもよい。メモリ71は、例えば、第1スキャンや第2スキャンのそれぞれの再構成範囲に対応する撮影範囲、境界範囲、ビュー数、ヘリカルピッチや、FOV、本実施形態に係る制御プログラムやテーブルなどを記憶する。メモリ71は、記憶部の一例である。   The memory 71 is a storage device such as an HDD, an SSD, or an integrated circuit storage device that stores various information. The memory 71 may be a drive device that reads and writes various information between a portable storage medium such as a CD, a DVD, and a flash memory, a semiconductor memory element such as a RAM, and the like in addition to an HDD, an SSD, and the like. . The memory 71 stores, for example, an imaging range, boundary range, view number, helical pitch, FOV, control program and table according to the present embodiment corresponding to the reconstruction ranges of the first scan and the second scan. . The memory 71 is an example of a storage unit.

ディスプレイ72は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ72は、処理回路75によって設定されたスキャン計画や、操作者からの各種操作を受け付けるためのGUI等を出力する。例えば、ディスプレイ72としては、例えば、液晶ディスプレイ、CRT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又は他の任意のディスプレイが適宜使用可能である。ディスプレイ72は、表示部の一例である。   The display 72 displays various information. For example, the display 72 outputs a scan plan set by the processing circuit 75, a GUI for receiving various operations from the operator, and the like. For example, as the display 72, for example, a liquid crystal display, a CRT display, an organic EL display, a plasma display, or any other display can be used as appropriate. The display 72 is an example of a display unit.

入力インターフェース73は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路75に出力する。入力インターフェース73としては、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等が適宜使用可能である。なお、本実施形態において入力インターフェース73は、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等の物理的な操作部品を備えるものに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路75へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース73の例に含まれる。入力インターフェース73は、入力部の一例である。   The input interface 73 receives various input operations from the operator, converts the received input operations into electric signals, and outputs them to the processing circuit 75. As the input interface 73, for example, a mouse, a keyboard, a trackball, a switch, a button, a joystick, a touch pad, a touch panel display, or the like can be used as appropriate. In the present embodiment, the input interface 73 is not limited to a physical operation component such as a mouse, keyboard, trackball, switch, button, joystick, touch pad, and touch panel display. For example, an example of the input interface 73 includes an electric signal processing circuit that receives an electric signal corresponding to an input operation from an external input device provided separately from the apparatus and outputs the electric signal to the processing circuit 75. . The input interface 73 is an example of an input unit.

通信インターフェース74は、図示しない有線又は無線を介してX線CT装置50との間でデータ通信を行う通信回路である。例えば、通信インターフェース74は、設定機能75bにより設定されたスキャン計画をX線CT装置100に通知する。通信インターフェース74は、通信部の一例である。通信部は、通知部と呼んでもよい。   The communication interface 74 is a communication circuit that performs data communication with the X-ray CT apparatus 50 via wired or wireless (not shown). For example, the communication interface 74 notifies the X-ray CT apparatus 100 of the scan plan set by the setting function 75b. The communication interface 74 is an example of a communication unit. The communication unit may be called a notification unit.

処理回路75は、入力インターフェース73から出力される入力操作の電気信号に応じてスキャン計画装置70全体の動作を制御する。例えば、処理回路75は、ハードウェア資源として、CPUやMPU、GPU等のプロセッサとROMやRAM等のメモリとを有する。処理回路75は、メモリに展開されたプログラムを実行するプロセッサにより制御機能75a、設定機能75b及び表示制御機能75c等を実行する。なお、制御機能75aは、設定機能75bを含んでもよい。各機能は単一の処理回路で実現される場合に限らない。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、各プロセッサがプログラムを実行することにより各機能を実現するものとしても構わない。   The processing circuit 75 controls the operation of the entire scan planning apparatus 70 in accordance with the input operation electrical signal output from the input interface 73. For example, the processing circuit 75 includes, as hardware resources, a processor such as a CPU, MPU, or GPU and a memory such as a ROM or RAM. The processing circuit 75 executes a control function 75a, a setting function 75b, a display control function 75c, and the like by a processor that executes a program loaded in the memory. The control function 75a may include a setting function 75b. Each function is not limited to being realized by a single processing circuit. A processing circuit may be configured by combining a plurality of independent processors, and each function may be realized by each processor executing a program.

制御機能75aにおいて処理回路75は、第1実施形態と同様に、入力インターフェース73を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路75の各機能を制御する。制御機能75aは、制御部の一例である。   In the control function 75a, the processing circuit 75 controls each function of the processing circuit 75 based on the input operation received from the operator via the input interface 73, as in the first embodiment. The control function 75a is an example of a control unit.

設定機能75bにおいて処理回路75は、ヘリカルスキャンの撮影範囲のうちの第1撮影範囲を設定し、第1撮影範囲における始端範囲及び終端範囲の少なくとも一方を境界範囲として設定し、第1撮影範囲における境界範囲以外の非境界範囲の再構成処理に用いる第1のビュー数を設定し、境界範囲における再構成処理に用いるビュー数を第1のビュー数よりも小さくするように設定することにより、スキャン計画を設定する。この設定機能75bにおいて処理回路75は、境界範囲のビュー数を段階的に小さくするように設定してもよい。   In the setting function 75b, the processing circuit 75 sets the first imaging range in the helical scan imaging range, sets at least one of the start end range and the end range in the first imaging range as the boundary range, and sets the first imaging range in the first imaging range. By setting the number of first views used for reconstruction processing of non-boundary ranges other than the boundary range, and setting the number of views used for reconstruction processing in the boundary ranges to be smaller than the number of first views, scanning Set up a plan. In this setting function 75b, the processing circuit 75 may set the number of views in the boundary range to be reduced stepwise.

この設定機能75bにおいて処理回路75は、非境界範囲とは反対側で境界範囲に隣接する第2撮影範囲をスキャン計画に設定し、第2撮影範囲における再構成処理に用いる第2のビュー数を、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数の最小値以下にするようにスキャン計画に設定してもよい。この設定機能75bにおいて処理回路75は、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数及び第2のビュー数を、互いに同一の値に設定してもよい。   In this setting function 75b, the processing circuit 75 sets the second shooting range adjacent to the boundary range on the side opposite to the non-boundary range in the scan plan, and sets the second view number used for the reconstruction processing in the second shooting range. The scan plan may be set to be equal to or less than the minimum value of the number of views used for boundary range reconstruction processing. In the setting function 75b, the processing circuit 75 may set the number of views and the second number of views used for boundary range reconstruction processing to the same value.

また、この設定機能75bにおいて処理回路75は、非境界範囲において第1のヘリカルピッチを用い、第2撮影範囲において、第1のヘリカルピッチよりも狭い第2のヘリカルピッチを用い、境界範囲において、第1のヘリカルピッチと第2のヘリカルピッチとの間で変調したヘリカルピッチを用いるようにスキャン計画を設定してもよい。設定機能75bは、設定部の一例である。   In the setting function 75b, the processing circuit 75 uses the first helical pitch in the non-boundary range, uses the second helical pitch narrower than the first helical pitch in the second imaging range, and in the boundary range, The scan plan may be set to use a helical pitch modulated between the first helical pitch and the second helical pitch. The setting function 75b is an example of a setting unit.

表示制御機能75cは、処理回路75の処理に応じて、表示データ等をディスプレイ72に表示させる。例えば、表示制御機能75cは、設定機能75bにより設定されたスキャン計画をディスプレイ72に表示させる。表示制御機能75cは、表示制御部の一例である。   The display control function 75 c causes display data or the like to be displayed on the display 72 in accordance with the processing of the processing circuit 75. For example, the display control function 75c causes the display 72 to display the scan plan set by the setting function 75b. The display control function 75c is an example of a display control unit.

他の構成は、第1乃至第3の各実施形態及び変形例と同様である。   Other configurations are the same as those of the first to third embodiments and modifications.

以上のような構成によれば、設定機能75bがX線CT装置100の外部装置であるスキャン計画装置70に設けられる。当該構成により、第1乃至第3の各実施形態等の作用効果を同様に得ることができる。これに加え、当該構成により、X線CT装置100の処理回路34を改変せず、スキャン計画装置70の処理回路75に設定機能75bを設けることのみにより、スキャン計画を設定することができる。X線CTシステムにX線CT装置100が複数台存在する場合、X線CT装置100毎に設定機能75bを設ける必要がなくなるのでコストを低減することができる。   According to the configuration as described above, the setting function 75 b is provided in the scan planning apparatus 70 that is an external apparatus of the X-ray CT apparatus 100. With this configuration, the operational effects of the first to third embodiments can be obtained similarly. In addition to this, the scan plan can be set only by providing the setting function 75b in the processing circuit 75 of the scan planning apparatus 70 without modifying the processing circuit 34 of the X-ray CT apparatus 100. When there are a plurality of X-ray CT apparatuses 100 in the X-ray CT system, it is not necessary to provide the setting function 75b for each X-ray CT apparatus 100, so that the cost can be reduced.

以上述べた少なくとも一つの実施形態によれば、ヘリカルスキャンの撮影範囲のうちの第1撮影範囲を設定し、第1撮影範囲における始端範囲及び終端範囲の少なくとも一方を境界範囲として設定する。また、第1撮影範囲における境界範囲以外の非境界範囲の再構成処理に用いる第1のビュー数を設定し、境界範囲の再構成処理に用いるビュー数を第1のビュー数よりも小さくするように設定する。従って、ヘリカルスキャンの撮影範囲からはみ出した領域に曝射されるX線を低減することができる。   According to at least one embodiment described above, the first imaging range of the helical scanning imaging range is set, and at least one of the start end range and the end range in the first imaging range is set as the boundary range. In addition, a first view number used for reconstruction processing of a non-boundary range other than the boundary range in the first imaging range is set, and the number of views used for boundary range reconstruction processing is made smaller than the first view number. Set to. Therefore, it is possible to reduce the X-rays that are exposed to the region that protrudes from the imaging range of the helical scan.

なお、上記各実施形態において「部」として説明した構成要素は、その動作がハードウェアによって実現されるものであっても良いし、ソフトウェアによって実現されるものであっても良いし、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせによって実現されるものであっても良い。   Note that the components described as “units” in each of the above embodiments may be realized by hardware, software, or hardware. It may be realized by a combination with software.

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を意図していない。これら実施形態は、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。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、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。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit 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.

以下に、本願の基礎日本出願である特願2017−61289号の実施形態におけるX線CT装置を付記する。   The X-ray CT apparatus in the embodiment of Japanese Patent Application No. 2017-61289 which is the basic Japanese application of the present application will be additionally described below.

[1]: 実施形態のX線CT装置は、天板と、X線発生部と、X線検出部と、検出部と、入力部と、スキャン制御部と、ビュー数調整部とを備える。前記天板は、被検体を載置した状態にて、少なくとも第1の速度と、前記第1の速度より遅い第2の速度で移動する。前記X線発生部は、前記天板に載置された被検体に対して照射するX線を発生する。前記X線検出部は、前記被検体を通過したX線を検出して受信データを生成する。前記検出部は、外部の心電計から前記被検体の心電波形データを取得する。前記入力部は、第1スキャンと、第2スキャンとに関するスキャン条件を、入力に応じて設定する。前記第1スキャンは、前記被検体における第1の撮影領域において前記天板を前記第1の速度で移動させるとともに第1のビュー数で再構成する。前記第2スキャンは、前記被検体における第2の撮影領域において前記天板を前記第2の速度で移動させ前記心電波形データが所定の心時相に対応する、前記第1のビュー数より少ない第2のビュー数で再構成する。前記スキャン制御部は、前記スキャン条件に基づいて前記天板の移動速度及びビュー数を変更するとともに、前記X線発生部によるX線の照射と前記X線検出部による前記受信データの生成を行うように制御する。前記ビュー数調整部は、前記心電波形データに基づいて前記第1スキャンから前記第2スキャンへ移行する基点を設定するとともに、前記第2スキャンへ移行する前に行われる前記第1スキャンのうち、所定の移行期間における前記第1スキャンの再構成に用いるビュー数を前記第1のビュー数よりも小さくするように調整する。   [1]: The X-ray CT apparatus of the embodiment includes a top plate, an X-ray generation unit, an X-ray detection unit, a detection unit, an input unit, a scan control unit, and a view number adjustment unit. The top plate moves at least a first speed and a second speed slower than the first speed in a state where the subject is placed. The X-ray generation unit generates X-rays that are irradiated onto the subject placed on the top board. The X-ray detector detects X-rays that have passed through the subject and generates reception data. The detection unit acquires electrocardiographic waveform data of the subject from an external electrocardiograph. The input unit sets scan conditions related to the first scan and the second scan according to the input. In the first scan, the top plate is moved at the first speed in the first imaging region of the subject and reconfigured with the first number of views. In the second scan, the top plate is moved at the second speed in the second imaging region of the subject, and the electrocardiographic waveform data corresponds to a predetermined cardiac time phase. Reconstruct with a small number of second views. The scan control unit changes the moving speed and the number of views of the top board based on the scan condition, and performs X-ray irradiation by the X-ray generation unit and generation of the reception data by the X-ray detection unit. To control. The view number adjustment unit sets a base point for shifting from the first scan to the second scan based on the electrocardiographic waveform data, and includes the first scan performed before shifting to the second scan The number of views used for reconstruction of the first scan in a predetermined transition period is adjusted to be smaller than the first number of views.

[2]: [1]記載のX線CT装置において、前記ビュー数調整部は、前記移行期間における前記第1スキャンによって取得されるビュー数を、前記第2のビュー数に応じて段階的に小さくする。   [2]: In the X-ray CT apparatus according to [1], the number-of-views adjustment unit increases the number of views acquired by the first scan in the transition period stepwise according to the number of second views. Make it smaller.

[3]: [1]記載のX線CT装置において、前記ビュー数調整部は、前記移行期間における前記第1スキャンによって取得されるビュー数を、前記第2のビュー数と一致させる。   [3]: In the X-ray CT apparatus according to [1], the view number adjustment unit matches the number of views acquired by the first scan in the transition period with the second view number.

[4]: [1]記載のX線CT装置において、前記ビュー数調整部は、前記心電波形データに基づいて前記移行期間における前記第1スキャンによって取得されるビュー数の調整の要否を判断する。   [4]: In the X-ray CT apparatus according to [1], the view number adjustment unit determines whether adjustment of the number of views acquired by the first scan in the transition period based on the electrocardiographic waveform data. to decide.

[5]: [4]記載のX線CT装置において、前記ビュー数調整部は、前記移行期間の直後における前記第2スキャンがX線をONとするタイミングの場合には、前記移行期間における第1スキャンによって取得されるビュー数を前記第2スキャンのX線をONとする期間に基づいて拡張する。   [5]: In the X-ray CT apparatus according to [4], when the second scan immediately after the transition period is a timing at which the X-ray is turned on, The number of views acquired by one scan is expanded based on a period during which the X-ray of the second scan is turned on.

10…架台装置、11…X線発生装置、12…X線検出器、16…データ収集回路、18…心電計、19…架台駆動装置、30…コンソール装置、31,71…メモリ、32,72…ディスプレイ、33,73…入力インターフェース、34,75…処理回路、34a…システム制御機能、34b…前処理機能、34c…再構成処理機能、34d…スキャン制御機能、34e…心拍数検出機能、34f…ビュー数調整機能、70…スキャン計画装置、74…通信インターフェース、75a…制御機能、75b…設定機能、75c…表示制御機能。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Mount apparatus, 11 ... X-ray generator, 12 ... X-ray detector, 16 ... Data acquisition circuit, 18 ... Electrocardiograph, 19 ... Mount drive apparatus, 30 ... Console apparatus, 31, 71 ... Memory, 32, 72 ... Display, 33, 73 ... Input interface, 34, 75 ... Processing circuit, 34a ... System control function, 34b ... Pre-processing function, 34c ... Reconfiguration processing function, 34d ... Scan control function, 34e ... Heart rate detection function, 34f ... view number adjustment function, 70 ... scan planning device, 74 ... communication interface, 75a ... control function, 75b ... setting function, 75c ... display control function.

Claims (10)

天板に載置された被検体に対してヘリカルスキャンを実行し、得られた投影データに基づいて再構成処理を実行するX線CT装置において、
前記被検体に対して照射するX線を発生するX線発生部と、
前記被検体を通過したX線を検出し、前記投影データを得るX線検出部と、
前記ヘリカルスキャンの撮影範囲のうちの第1撮影範囲を設定し、前記第1撮影範囲における始端範囲及び終端範囲の少なくとも一方を境界範囲として設定し、前記第1撮影範囲における前記境界範囲以外の非境界範囲の再構成処理に用いる第1のビュー数を設定し、前記境界範囲の再構成処理に用いるビュー数を前記第1のビュー数よりも小さくするように設定する設定部と、
を備えるX線CT装置。
In an X-ray CT apparatus that executes a helical scan on a subject placed on a top plate and executes a reconstruction process based on the obtained projection data,
An X-ray generation unit for generating X-rays irradiated to the subject;
An X-ray detector that detects X-rays passing through the subject and obtains the projection data;
A first imaging range of the helical scan imaging range is set, at least one of a start end range and an end range in the first imaging range is set as a boundary range, and a non-boundary range other than the boundary range in the first imaging range is set. A setting unit configured to set a first number of views used for boundary range reconstruction processing and to set a number of views used for boundary range reconstruction processing to be smaller than the first number of views;
An X-ray CT apparatus comprising:
前記設定部は、前記非境界範囲とは反対側で前記境界範囲に隣接する第2撮影範囲を設定し、前記第2撮影範囲の再構成処理に用いる第2のビュー数を前記第1のビュー数よりも小さい値に設定し、前記境界範囲の再構成処理に用いるビュー数の最小値を前記第2のビュー数と同一の値に設定する、請求項1に記載のX線CT装置。   The setting unit sets a second shooting range adjacent to the boundary range on the side opposite to the non-boundary range, and sets a second view number used for reconstruction processing of the second shooting range to the first view. The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein the X-ray CT apparatus is set to a value smaller than a number, and a minimum value of the number of views used for the boundary range reconstruction processing is set to the same value as the second view number. 前記設定部は、前記非境界範囲において第1のヘリカルピッチを用い、前記第2撮影範囲において、前記第1のヘリカルピッチよりも狭い第2のヘリカルピッチを用い、前記境界範囲において、前記第1のヘリカルピッチと前記第2のヘリカルピッチとの間で変調したヘリカルピッチを用いるようにスキャン条件を設定する、請求項2に記載のX線CT装置。   The setting unit uses a first helical pitch in the non-boundary range, uses a second helical pitch narrower than the first helical pitch in the second imaging range, and uses the first helical pitch in the boundary range. The X-ray CT apparatus according to claim 2, wherein a scan condition is set so as to use a helical pitch modulated between the helical pitch of the second helical pitch and the second helical pitch. 前記設定部は、前記境界範囲のビュー数を段階的に小さくするように設定する、請求項1に記載のX線CT装置。   The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein the setting unit sets the number of views in the boundary range to be reduced stepwise. 前記設定部は、前記境界範囲の再構成処理に用いるビュー数及び前記第2のビュー数を、互いに同一の値に設定する、請求項2に記載のX線CT装置。   The X-ray CT apparatus according to claim 2, wherein the setting unit sets the number of views used for the reconstruction processing of the boundary range and the second number of views to the same value. 前記設定部は、外部の心電計から前記被検体の心電波形データを取得し、前記心電波形データに基づいて前記境界範囲のビュー数の調整の要否を判断する、請求項2に記載のX線CT装置。   The setting unit acquires electrocardiographic waveform data of the subject from an external electrocardiograph, and determines whether or not it is necessary to adjust the number of views in the boundary range based on the electrocardiographic waveform data. The X-ray CT apparatus described. 前記設定部は、前記境界範囲の直後における前記第2撮影範囲が前記X線を発生するタイミングの場合には、前記境界範囲のビュー数を前記境界範囲の直後の前記X線を発生する期間に基づいて拡張する、請求項6に記載のX線CT装置。   When the second imaging range immediately after the boundary range is the timing for generating the X-ray, the setting unit sets the number of views in the boundary range to a period for generating the X-ray immediately after the boundary range. The X-ray CT apparatus according to claim 6, wherein the X-ray CT apparatus is expanded based on the X-ray CT apparatus. 天板に載置された被検体に対してヘリカルスキャンを実行し、得られた投影データに基づいて再構成処理を実行するX線CT装置のスキャン計画を設定するスキャン計画装置において、
前記ヘリカルスキャンの撮影範囲のうちの第1撮影範囲を設定し、前記第1撮影範囲における始端範囲及び終端範囲の少なくとも一方を境界範囲として設定し、前記第1撮影範囲における前記境界範囲以外の非境界範囲の再構成処理に用いる第1のビュー数を設定し、前記境界範囲における再構成処理に用いるビュー数を前記第1のビュー数よりも小さくするように設定することにより、前記スキャン計画を設定する設定部と、
前記設定したスキャン計画を前記X線CT装置に通知する通知部と
を備えるスキャン計画装置。
In a scan planning apparatus that sets a scan plan of an X-ray CT apparatus that executes a helical scan on a subject placed on a top plate and executes a reconstruction process based on the obtained projection data,
A first imaging range of the helical scan imaging range is set, at least one of a start end range and an end range in the first imaging range is set as a boundary range, and a non-boundary range other than the boundary range in the first imaging range is set. By setting a first view number to be used for boundary range reconstruction processing and setting the number of views to be used for reconstruction processing in the boundary range to be smaller than the first view number, A setting section to be set;
A scan planning apparatus comprising: a notification unit that notifies the X-ray CT apparatus of the set scan plan.
前記設定部は、前記非境界範囲とは反対側で前記境界範囲に隣接する第2撮影範囲を前記スキャン計画に設定し、前記第2撮影範囲における再構成処理に用いる第2のビュー数を、前記境界範囲の再構成処理に用いるビュー数の最小値以下にするように前記スキャン計画に設定する、請求項8に記載のスキャン計画装置。   The setting unit sets a second shooting range adjacent to the boundary range on the side opposite to the non-boundary range in the scan plan, and sets a second view number used for reconstruction processing in the second shooting range, The scan planning apparatus according to claim 8, wherein the scan plan is set so as to be equal to or less than a minimum value of the number of views used for the reconstruction process of the boundary range. 前記設定部は、前記非境界範囲において第1のヘリカルピッチを用い、前記第2撮影範囲において、前記第1のヘリカルピッチよりも狭い第2のヘリカルピッチを用い、前記境界範囲において、前記第1のヘリカルピッチと前記第2のヘリカルピッチとの間で変調したヘリカルピッチを用いるように前記スキャン計画を設定する、請求項9に記載のスキャン計画装置。   The setting unit uses a first helical pitch in the non-boundary range, uses a second helical pitch narrower than the first helical pitch in the second imaging range, and uses the first helical pitch in the boundary range. The scan planning apparatus according to claim 9, wherein the scan plan is set so as to use a helical pitch modulated between a helical pitch of the second helical pitch and the second helical pitch.
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