JP2019201823A - X-ray CT apparatus and X-ray tube control apparatus - Google Patents

X-ray CT apparatus and X-ray tube control apparatus Download PDF

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Abstract

To complete scanning quickly while reducing exposure to an X-ray when complementing detection data in a period when an error occurs.SOLUTION: An X-ray tube is supported by a rotary frame and irradiates an X-ray toward the center of rotation while rotating. An X-ray detector detects intensity of the X-ray irradiated by the X-ray tube and passing through a subject. A specification unit detects that an error occurs in irradiation of the X-ray tube, and specifies a range of a rotation angle of the X-ray tube when the error occurs. When occurrence of the error in the irradiation of the X-ray tube is detected by the specification unit, a control unit causes the X-ray tube to continue the X-ray irradiation, then causes the X-ray tube to suspend the X-ray irradiation in the range of the rotation angle in which detection data is acquired by the X-ray detector, and then executes error control to cause the X-ray tube to irradiate the X-ray in the range of the rotation angle of the X-ray tube when the error occurs.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、X線CT装置、およびX線管制御装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to an X-ray CT apparatus and an X-ray tube control apparatus.

従来、X線を被検体に照射してスキャンすることで断層像を得るX線CT装置が知られている。X線CT装置において、X線管で異常放電が発生した等の原因によって、一時的なエラーが生じる場合がある。これに関連し、被検体を移動させながらスキャンするヘリカルスキャンを実行する場合に、エラーの影響を低減することについて開示されている。しかしながら、従来の技術では、被検体を停止させた状態でX線によりスキャンを行う場合、エラーが生じていた期間の検出データを補完する際に、X線による被曝を低減しつつ速やかにスキャンを完了することができない場合があった。   Conventionally, an X-ray CT apparatus that obtains a tomographic image by irradiating a subject with X-rays and scanning is known. In the X-ray CT apparatus, a temporary error may occur due to a cause such as abnormal discharge occurring in the X-ray tube. In relation to this, it is disclosed to reduce the influence of an error when performing a helical scan that scans while moving a subject. However, in the conventional technique, when scanning with X-rays while the subject is stopped, the scan is promptly performed while reducing exposure by X-rays when supplementing the detection data during the period in which the error has occurred. There was a case that could not be completed.

特開2014−236869号公報JP 2014-236869 A 特開2003−135448号公報JP 2003-135448 A 国際公開第2014/109400号公報International Publication No. 2014/109400

本発明が解決しようとする課題は、エラーが生じていた期間の検出データを補完する際に、X線による被曝を低減しつつ速やかにスキャンを完了することである。   The problem to be solved by the present invention is to complete scanning promptly while reducing exposure by X-rays when complementing detection data during a period in which an error has occurred.

実施形態に係るX線CT装置は、X線管と、X線検出器と、特定部と、制御部とを備える。X線管は、回転フレームによって支持され、回転しながら回転中心に向けてX線を照射する。X線検出器は、前記X線管により照射され、被検体を通過したX線の強度を検出する。特定部は、前記X線管の照射にエラーが生じたことを検知し、前記エラーが生じたときの前記X線管の回転角度の範囲を特定する。制御部は、前記X線管の照射にエラーが生じたことが前記特定部により検知された場合、前記X線管にX線の照射を継続させ、前記継続させた後、既に前記X線検出器により前記検出データが取得された回転角度の範囲において前記X線管にX線の照射を停止させ、前記停止させた後、前記エラーが生じたときの前記X線管の回転角度の範囲において前記X線管にX線の照射を行わせるエラー制御を行う。   The X-ray CT apparatus according to the embodiment includes an X-ray tube, an X-ray detector, a specifying unit, and a control unit. The X-ray tube is supported by a rotating frame and emits X-rays toward the center of rotation while rotating. The X-ray detector detects the intensity of X-rays irradiated by the X-ray tube and passed through the subject. The specifying unit detects that an error has occurred in the irradiation of the X-ray tube, and specifies a range of a rotation angle of the X-ray tube when the error occurs. When the controller detects that an error has occurred in the irradiation of the X-ray tube, the control unit continues the X-ray irradiation to the X-ray tube, and then continues the X-ray detection. The X-ray tube is stopped from irradiating the X-ray tube in the range of the rotation angle at which the detection data is acquired by the detector, and after the stop, in the range of the rotation angle of the X-ray tube when the error occurs. Error control for causing the X-ray tube to perform X-ray irradiation is performed.

実施形態に係るX線CT装置の構成図。1 is a configuration diagram of an X-ray CT apparatus according to an embodiment. 実施形態に係るX線CT装置において実行されるスキャン完了までの処理の概要を示すフローチャート。6 is a flowchart showing an overview of processing until completion of scanning executed in the X-ray CT apparatus according to the embodiment. スキャン制御機能による処理の内容について説明するための図。The figure for demonstrating the content of the process by a scan control function. 比較例の装置による処理の内容について説明するための図。The figure for demonstrating the content of the process by the apparatus of a comparative example. スキャン制御機能により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート(その1)。The flowchart (the 1) which shows an example of the flow of the process performed by a scan control function. スキャン制御機能により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート(その2)。6 is a flowchart (part 2) illustrating an example of a flow of processing executed by a scan control function.

以下、実施形態のX線CT装置、およびX線管制御装置を、図面を参照して説明する。X線CT装置は、被検体の内部をX線によってスキャン(撮影)し、三次元のCT画像データや断面像などを生成する装置である。以下の説明では、被検体は、寝台装置の天板に乗せられた状態で回転フレームの内側(回転中心)に導入されてスキャンされるものとするが、適宜注釈するように、X線CT装置の態様としては種々の変形が可能である。   Hereinafter, an X-ray CT apparatus and an X-ray tube control apparatus according to embodiments will be described with reference to the drawings. An X-ray CT apparatus is an apparatus that scans (photographs) the inside of a subject with X-rays and generates three-dimensional CT image data, a cross-sectional image, and the like. In the following description, it is assumed that the object is introduced and scanned inside the rotating frame (rotation center) while being placed on the top plate of the bed apparatus, but as will be appropriately noted, the X-ray CT apparatus Various modifications can be made to this embodiment.

[構成]
図1は、実施形態に係るX線CT(Computed Tomography:コンピュータ断層診断)装置1の構成図である。X線CT装置1は、例えば、架台装置10と、寝台装置30と、コンソール装置40とを有する。図1では、説明の都合上、架台装置10をZ軸方向から見た図とX軸方向から見た図の双方を掲載しているが、実際には、架台装置10は一つである。実施形態では、非チルト状態での回転フレーム17の回転軸または寝台装置30の天板33の長手方向をZ軸方向、Z軸方向に直交し、床面に対して水平である軸をX軸方向、Z軸方向に直交し、床面に対して垂直である方向をY軸方向とそれぞれ定義する。
[Constitution]
FIG. 1 is a configuration diagram of an X-ray CT (Computed Tomography) apparatus 1 according to an embodiment. The X-ray CT apparatus 1 includes, for example, a gantry device 10, a bed device 30, and a console device 40. For convenience of explanation, FIG. 1 shows both a view of the gantry device 10 viewed from the Z-axis direction and a view of the gantry device 10 viewed from the X-axis direction. In the embodiment, the rotational axis of the rotating frame 17 in the non-tilt state or the longitudinal direction of the top plate 33 of the bed apparatus 30 is orthogonal to the Z-axis direction and the Z-axis direction, and the axis that is horizontal to the floor surface is the X-axis. The direction perpendicular to the direction and the Z-axis direction and perpendicular to the floor surface is defined as the Y-axis direction.

架台装置10は、例えば、X線管11と、ウェッジ12と、コリメータ13と、X線高電圧装置14と、X線検出器15と、データ収集システム(以下、DAS:Data Acquisition System)16と、回転フレーム17と、制御装置18とを有する。   The gantry device 10 includes, for example, an X-ray tube 11, a wedge 12, a collimator 13, an X-ray high voltage device 14, an X-ray detector 15, and a data acquisition system (hereinafter referred to as DAS: Data Acquisition System) 16. The rotating frame 17 and the control device 18 are included.

X線管11は、X線高電圧装置14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線を発生させる。X線管11は、真空管を含む。例えば、X線管11は、回転する陽極に熱電子を照射することでX線を発生させる回転陽極型のX線管である。   The X-ray tube 11 generates X-rays by irradiating thermoelectrons from the cathode (filament) to the anode (target) by applying a high voltage from the X-ray high-voltage device 14. The X-ray tube 11 includes a vacuum tube. For example, the X-ray tube 11 is a rotating anode type X-ray tube that generates X-rays by irradiating a rotating anode with thermoelectrons.

ウェッジ12は、X線管11から被検体Pに照射されるX線量を調節するためのフィルタである。ウェッジ12は、X線管11から被検体Pに照射されるX線量の分布が予め定められた分布になるように、自身を透過するX線を減衰させる。ウェッジ12は、ウェッジフィルタ(wedge filter)、ボウタイフィルタ(bow-tie filter)とも呼ばれる。ウェッジ12は、例えば、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウムを加工したものである。   The wedge 12 is a filter for adjusting the X-ray dose irradiated to the subject P from the X-ray tube 11. The wedge 12 attenuates the X-rays that pass through itself so that the distribution of the X-ray dose irradiated to the subject P from the X-ray tube 11 becomes a predetermined distribution. The wedge 12 is also called a wedge filter or a bow-tie filter. The wedge 12 is formed by processing aluminum so as to have a predetermined target angle or a predetermined thickness, for example.

コリメータ13は、ウェッジ12を透過したX線の照射範囲を絞り込むための機構である。コリメータ13は、例えば、複数の鉛板の組み合わせによってスリットを形成することで、X線の照射範囲を絞り込む。コリメータ13は、X線絞りと呼ばれる場合もある。   The collimator 13 is a mechanism for narrowing the irradiation range of X-rays that have passed through the wedge 12. For example, the collimator 13 narrows the X-ray irradiation range by forming a slit by combining a plurality of lead plates. The collimator 13 is sometimes called an X-ray stop.

X線高電圧装置14は、例えば、高電圧発生装置と、X線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器(トランス)および整流器などを含む電気回路を有し、X線管11に印加する高電圧を発生させる。X線制御装置は、X線管11に発生させるべきX線量に応じて高電圧発生装置の出力電圧を制御する。高電圧発生装置は、上述した変圧器によって昇圧を行うものであってもよいし、インバータによって昇圧を行うものであってもよい。X線高電圧装置14は、回転フレーム17に設けられてもよいし、架台装置10の固定フレーム(不図示)の側に設けられてもよい。また、X線高電圧装置14は、エラー検知機能14Aを有する。これについては後述する。   The X-ray high voltage device 14 includes, for example, a high voltage generation device and an X-ray control device. The high voltage generator has an electric circuit including a transformer and a rectifier, and generates a high voltage to be applied to the X-ray tube 11. The X-ray controller controls the output voltage of the high voltage generator according to the X-ray dose to be generated in the X-ray tube 11. The high voltage generator may be one that boosts with the above-described transformer, or one that boosts with an inverter. The X-ray high voltage device 14 may be provided on the rotating frame 17 or on the fixed frame (not shown) side of the gantry device 10. Further, the X-ray high voltage apparatus 14 has an error detection function 14A. This will be described later.

X線検出器15は、X線管11が発生させ、被検体Pを通過して入射したX線の強度を検出する。X線検出器15は、検出したX線の強度に応じた電気信号(光信号などでもよい)をDAS18に出力する。X線検出器15は、例えば、複数のX線検出素子列を有する。複数のX線検出素子列のそれぞれは、X線管11の焦点を中心とした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ものである。複数のX線検出素子列は、スライス方向(列方向、row方向)に配列される。   The X-ray detector 15 detects the intensity of X-rays generated by the X-ray tube 11 and incident through the subject P. The X-ray detector 15 outputs an electrical signal (may be an optical signal or the like) corresponding to the detected X-ray intensity to the DAS 18. The X-ray detector 15 has, for example, a plurality of X-ray detection element arrays. Each of the plurality of X-ray detection element arrays has a plurality of X-ray detection elements arranged in the channel direction along an arc centered on the focal point of the X-ray tube 11. The plurality of X-ray detection element arrays are arranged in the slice direction (column direction, row direction).

X線検出器15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型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有する。それぞれのシンチレータは、シンチレータ結晶を有する。シンチレータ結晶は、入射するX線の強度に応じた光量の光を発する。グリッドは、シンチレータアレイのX線が入射する面に配置され、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(一次元コリメータまたは二次元コリメータ)と呼ばれる場合もある。光センサアレイは、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。光センサアレイは、シンチレータにより発せられる光の光量に応じた電気信号を出力する。X線検出器15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かまわない。   The X-ray detector 15 is an indirect detector having, for example, a grid, a scintillator array, and an optical sensor array. The scintillator array has a plurality of scintillators. Each scintillator has a scintillator crystal. The scintillator crystal emits light of a light amount corresponding to the intensity of incident X-rays. The grid is disposed on a surface of the scintillator array where X-rays are incident, and has an X-ray shielding plate having a function of absorbing scattered X-rays. The grid may be called a collimator (one-dimensional collimator or two-dimensional collimator). The optical sensor array includes, for example, an optical sensor such as a photomultiplier tube (photomultiplier: PMT). The optical sensor array outputs an electrical signal corresponding to the amount of light emitted by the scintillator. The X-ray detector 15 may be a direct conversion type detector having a semiconductor element that converts incident X-rays into electrical signals.

DAS16は、例えば、増幅器と、積分器と、A/D変換器とを有する。増幅器は、X線検出器15の各X線検出素子により出力される電気信号に対して増幅処理を行う。積分器は、増幅処理が行われた電気信号をビュー期間(後述)に亘って積分する。A/D変換器は、積分結果を示す電気信号をデジタル信号に変換する。DAS16は、デジタル信号に基づく検出データをコンソール装置40に出力する。検出データは、生成元のX線検出素子のチャンネル番号、列番号、及び収集されたビューを示すビュー番号により識別されたX線強度のデジタル値である。ビュー番号は、回転フレーム17の回転に応じて変化する番号であり、例えば、回転フレーム17の回転に応じてインクリメントされる番号である。従って、ビュー番号は、X線管11の回転角度を示す情報である。ビュー期間とは、あるビュー番号に対応する回転角度から、次のビュー番号に対応する回転角度に到達するまでの間に収まる期間である。DAS16は、ビューの切り替わりを、制御装置18から入力されるタイミング信号によって検知してもよいし、内部のタイマーによって検知してもよいし、図示しないセンサから取得される信号によって検知してもよい。フルスキャンを行う場合においてX線管11によりX線が連続曝射されている場合、DAS16は、全周囲分(360度分)の検出データ群を収集する。ハーフスキャンを行う場合においてX線管11によりX線が連続曝射されている場合、DAS16は、半周囲分(180度分)の検出データを収集する。   The DAS 16 includes, for example, an amplifier, an integrator, and an A / D converter. The amplifier performs an amplification process on the electric signal output by each X-ray detection element of the X-ray detector 15. The integrator integrates the amplified electric signal over a view period (described later). The A / D converter converts an electrical signal indicating the integration result into a digital signal. The DAS 16 outputs detection data based on the digital signal to the console device 40. The detection data is a digital value of the X-ray intensity identified by the channel number, column number, and view number indicating the collected view of the source X-ray detection element. The view number is a number that changes according to the rotation of the rotating frame 17, for example, a number that is incremented according to the rotation of the rotating frame 17. Therefore, the view number is information indicating the rotation angle of the X-ray tube 11. The view period is a period that falls between a rotation angle corresponding to a certain view number and a rotation angle corresponding to the next view number. The DAS 16 may detect the switching of the view by a timing signal input from the control device 18, may be detected by an internal timer, or may be detected by a signal acquired from a sensor (not shown). . In the case of performing a full scan, when X-rays are continuously emitted from the X-ray tube 11, the DAS 16 collects a detection data group for the entire circumference (for 360 degrees). When X-rays are continuously emitted from the X-ray tube 11 in the case of performing a half scan, the DAS 16 collects detection data for a half circumference (for 180 degrees).

回転フレーム17は、X線管11、ウェッジ12、およびコリメータ13と、X線検出器15とを対向支持する円環状の部材である。回転フレーム17は、固定フレームによって、内部に導入された被検体Pを中心として回転自在に支持される。回転フレーム17は、更にDAS16を支持する。DAS16が出力する検出データは、回転フレーム17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)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、受信機によってコンソール装置40に転送される。なお、回転フレーム17から非回転部分への検出データの送信方法として、前述の光通信を用いた方法に限らず、非接触型の任意の送信方法を採用してよい。回転フレーム17は、X線管11などを支持して回転させることができるものであれば、円環状の部材に限らず、アームのような部材であってもよい。   The rotating frame 17 is an annular member that supports the X-ray tube 11, the wedge 12, the collimator 13, and the X-ray detector 15 so as to face each other. The rotating frame 17 is supported by a fixed frame so as to be rotatable about the subject P introduced therein. The rotating frame 17 further supports the DAS 16. The detection data output from the DAS 16 includes a photodiode provided in a non-rotating portion (for example, a fixed frame) of the gantry device 10 by optical communication from a transmitter having a light emitting diode (LED) provided in the rotating frame 17. It is transmitted to the receiver and transferred to the console device 40 by the receiver. Note that the detection data transmission method from the rotating frame 17 to the non-rotating portion is not limited to the above-described method using optical communication, and any non-contact transmission method may be employed. The rotary frame 17 is not limited to an annular member as long as it can support and rotate the X-ray tube 11 or the like, and may be a member such as an arm.

X線CT装置1は、例えば、X線管11とX線検出器15の双方が回転フレーム17によって支持されて被検体Pの周囲を回転するRotate/Rotate−TypeのX線CT装置(第3世代CT)であるが、これに限らず、円環状に配列された複数のX線検出素子が固定フレームに固定され、X線管11が被検体Pの周囲を回転するStationary/Rotate−TypwnoX線CT装置(第4世代CT)であってもよい。   The X-ray CT apparatus 1 is, for example, a Rotate / Rotate-Type X-ray CT apparatus (third) in which both the X-ray tube 11 and the X-ray detector 15 are supported by the rotating frame 17 and rotate around the subject P. However, the present invention is not limited thereto, and a plurality of X-ray detection elements arranged in an annular shape are fixed to a fixed frame, and a Stationary / Rotate-Typwno X-ray in which the X-ray tube 11 rotates around the subject P It may be a CT apparatus (fourth generation CT).

制御装置18は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などのプロセッサを有する処理回路と、モータやアクチュエータなどを含む駆動機構とを有する。制御装置18は、コンソール装置40または架台装置10に取り付けられた入力インターフェース43からの入力信号を受け付けて、架台装置10および寝台装置30の動作を制御する。例えば、制御装置18は、回転フレーム17を回転させたり、架台装置10をチルトさせたり、寝台装置30の天板33を移動させたりする。架台装置10をチルトさせる場合、制御装置18は、入力インターフェース43に入力された傾斜角度(チルト角度)に基づいて、Z軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム17を回転させる。制御装置18は、図示しないセンサの出力等によって回転フレーム17の回転角度を把握している。また、制御装置18は、回転フレーム17の回転角度を随時、スキャン制御機能55に提供する。制御装置18は、架台装置10に設けられてもよいし、コンソール装置40に設けられてもよい。また、制御装置18の処理回路は、特定機能18Aを有する。これについては後述する。   The control device 18 includes, for example, a processing circuit having a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and a driving mechanism including a motor, an actuator, and the like. The control device 18 receives an input signal from the input interface 43 attached to the console device 40 or the gantry device 10 and controls operations of the gantry device 10 and the couch device 30. For example, the control device 18 rotates the rotating frame 17, tilts the gantry device 10, or moves the top plate 33 of the bed device 30. When tilting the gantry device 10, the control device 18 rotates the rotating frame 17 around an axis parallel to the Z-axis direction based on the tilt angle (tilt angle) input to the input interface 43. The control device 18 grasps the rotation angle of the rotating frame 17 based on the output of a sensor (not shown). The control device 18 provides the rotation angle of the rotating frame 17 to the scan control function 55 as needed. The control device 18 may be provided in the gantry device 10 or may be provided in the console device 40. Further, the processing circuit of the control device 18 has a specific function 18A. This will be described later.

寝台装置30は、スキャン対象の被検体Pを載置して移動させ、架台装置10の回転フレーム17の内部に導入する装置である。寝台装置30は、例えば、基台31と、寝台駆動装置32と、天板33と、支持フレーム34とを有する。基台31は、支持フレーム34を鉛直方向(Y軸方向)に移動可能に支持する筐体を含む。寝台駆動装置32は、モータやアクチュエータを含む。寝台駆動装置32は、被検体Pが載置された天板33を、支持フレーム34に沿って、天板33の長手方向(Z軸方向)に移動させる。天板33は、被検体Pが載置される板状の部材である。   The couch device 30 is a device that places and moves the subject P to be scanned and introduces it into the rotating frame 17 of the gantry device 10. The couch device 30 includes, for example, a base 31, a couch driving device 32, a top plate 33, and a support frame 34. The base 31 includes a housing that supports the support frame 34 so as to be movable in the vertical direction (Y-axis direction). The bed driving device 32 includes a motor and an actuator. The couch driving device 32 moves the top plate 33 on which the subject P is placed along the support frame 34 in the longitudinal direction (Z-axis direction) of the top plate 33. The top plate 33 is a plate-like member on which the subject P is placed.

寝台駆動装置32は、天板33だけでなく、支持フレーム34を天板33の長手方向に移動させてもよい。また、上記とは逆に、架台装置10がZ軸方向に移動可能であり、架台装置10の移動によって回転フレーム17が被検体Pの周囲に来るように制御されてもよい。また、架台装置10と天板33の双方が移動可能な構成であってもよい。また、X線CT装置1は、被検体Pが立位または座位でスキャンされる方式の装置であってもよい。この場合、X線CT装置1は、寝台装置30に代えて被検体支持機構を有し、架台装置10は、回転フレーム17を、床面に垂直な軸方向を中心に回転させる。   The couch driving device 32 may move not only the top plate 33 but also the support frame 34 in the longitudinal direction of the top plate 33. In contrast to the above, the gantry device 10 may be moved in the Z-axis direction, and the rotation frame 17 may be controlled to come around the subject P by the movement of the gantry device 10. Moreover, the structure which can move both the gantry 10 and the top plate 33 may be sufficient. The X-ray CT apparatus 1 may be an apparatus that scans the subject P in a standing position or a sitting position. In this case, the X-ray CT apparatus 1 has a subject support mechanism instead of the bed apparatus 30, and the gantry apparatus 10 rotates the rotary frame 17 around an axial direction perpendicular to the floor surface.

コンソール装置40は、例えば、メモリ41と、ディスプレイ42と、入力インターフェース43と、処理回路50とを有する。実施形態では、コンソール装置40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40の各構成要素の一部または全部が含まれてもよい。   The console device 40 includes, for example, a memory 41, a display 42, an input interface 43, and a processing circuit 50. In the embodiment, the console device 40 is described as a separate body from the gantry device 10, but the gantry device 10 may include some or all of the components of the console device 40.

メモリ41は、例えば、RAM(Random Access 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41は、例えば、検出データや投影データ、再構成画像データ、CT画像データ等を記憶する。これらのデータは、メモリ41ではなく(或いはメモリ41に加えて)、X線CT装置1が通信可能な外部メモリに記憶されてもよい。外部メモリは、例えば、外部メモリを管理するクラウドサーバが読み書きの要求を受け付けることで、クラウドサーバによって制御されるものである。   The memory 41 is realized by, for example, a RAM (Random Access Memory), a semiconductor memory element such as a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like. The memory 41 stores, for example, detection data, projection data, reconstructed image data, CT image data, and the like. These data may be stored not in the memory 41 (or in addition to the memory 41) but in an external memory with which the X-ray CT apparatus 1 can communicate. The external memory is controlled by the cloud server when, for example, the cloud server that manages the external memory receives a read / write request.

ディスプレイ42は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ42は、処理回路によって生成された医用画像(CT画像)や、操作者による各種操作を受け付けるGUI(Graphical User Interface)画像等を表示する。ディスプレイ42は、例えば、液晶ディスプレイやCRT(Cathode Ray Tube)、有機EL(Electroluminescence)ディスプレイ等である。ディスプレイ42は、架台装置10に設けられてもよい。ディスプレイ42は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置40の本体部と無線通信可能な表示装置(例えばタブレット端末)であってもよい。   The display 42 displays various information. For example, the display 42 displays a medical image (CT image) generated by the processing circuit, a GUI (Graphical User Interface) image that accepts various operations by the operator, and the like. The display 42 is, for example, a liquid crystal display, a CRT (Cathode Ray Tube), an organic EL (Electroluminescence) display, or the like. The display 42 may be provided in the gantry device 10. The display 42 may be a desktop type or a display device (for example, a tablet terminal) that can wirelessly communicate with the main body of the console device 40.

入力インターフェース43は、操作者による各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作の内容を示す電気信号を処理回路50に出力する。例えば、入力インターフェース43は、検出データまたは投影データ(後述)を収集する際の収集条件、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などの入力操作を受け付ける。例えば、入力インターフェース43は、マウスやキーボード、タッチパネル、ドラッグボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、カメラ、赤外線センサ、マイク等により実現される。入力インターフェース43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43は、コンソール装置40の本体部と無線通信可能な表示装置(例えばタブレット端末)により実現されてもよい。   The input interface 43 receives various input operations by the operator and outputs an electrical signal indicating the contents of the received input operation to the processing circuit 50. For example, the input interface 43 includes a collection condition when collecting detection data or projection data (described later), a reconstruction condition when reconstructing a CT image, an image processing condition when generating a post-process image from a CT image, and the like. The input operation is accepted. For example, the input interface 43 is realized by a mouse, keyboard, touch panel, drag ball, switch, button, joystick, camera, infrared sensor, microphone, or the like. The input interface 43 may be provided in the gantry device 10. The input interface 43 may be realized by a display device (for example, a tablet terminal) that can wirelessly communicate with the main body of the console device 40.

処理回路50は、X線CT装置1の全体の動作を制御する。処理回路50は、例えば、システム制御機能51、前処理機能52、再構成処理機能53、画像処理機能54、スキャン制御機能55、表示制御機能56などを実行する。これらの構成要素は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などのハードウェアプロセッサがプログラム(ソフトウェア)を実行することにより実現される。これらの構成要素のうち一部または全部は、LSI(Large Scale Integration)やASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(Graphics Processing Unit)などのハードウェア(回路部;circuitryを含む)によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。プログラムは、予めメモリ41などの非一過性の記憶装置に格納されていてもよいし、DVDやCD−ROMなどの着脱可能な非一過性の記憶媒体に格納されており、記憶媒体がドライブ装置に装着されることでインストールされてもよい。   The processing circuit 50 controls the overall operation of the X-ray CT apparatus 1. The processing circuit 50 executes, for example, a system control function 51, a preprocessing function 52, a reconstruction processing function 53, an image processing function 54, a scan control function 55, a display control function 56, and the like. These components are realized, for example, when a hardware processor such as a CPU (Central Processing Unit) executes a program (software). Some or all of these components are hardware (circuit units) such as LSI (Large Scale Integration), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), FPGA (Field-Programmable Gate Array), GPU (Graphics Processing Unit); (including circuitry), or may be realized by cooperation of software and hardware. The program may be stored in advance in a non-transitory storage device such as the memory 41 or stored in a removable non-transitory storage medium such as a DVD or CD-ROM. It may be installed by being attached to the drive device.

コンソール装置40または処理回路50が有する各構成要素は、分散化されて複数のハードウェアにより実現されてもよい。処理回路50は、コンソール装置40が有する構成ではなく、コンソール装置40と通信可能な処理装置によって実現されてもよい。処理装置は、例えば、一つのX線CT装置と接続されたワークステーション、或いは、複数のX線CT装置に接続され、以下に説明する処理回路50と同等の処理を一括して実行する装置(例えばクラウドサーバ)である。   Each component included in the console device 40 or the processing circuit 50 may be distributed and realized by a plurality of hardware. The processing circuit 50 is not a configuration of the console device 40 but may be realized by a processing device that can communicate with the console device 40. The processing apparatus is, for example, a workstation (one connected to one X-ray CT apparatus or a plurality of X-ray CT apparatuses connected to the processing circuit 50 described below). For example, a cloud server).

システム制御機能51は、入力インターフェース43が受け付けた入力操作に基づいて、処理回路50の各種機能を制御する。   The system control function 51 controls various functions of the processing circuit 50 based on the input operation received by the input interface 43.

前処理機能52は、DAS16により出力された検出データに対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を行い、投影データを生成し、生成した投影データをメモリ41に記憶させる。   The preprocessing function 52 performs preprocessing such as logarithmic conversion processing, offset correction processing, sensitivity correction processing between channels, and beam hardening correction on the detection data output by the DAS 16, and generates projection data. Projection data is stored in the memory 41.

再構成処理機能53は、前処理機能52によって生成された投影データに対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等による再構成処理を行って、CT画像データを生成し、生成したCT画像データをメモリ41に記憶させる。   The reconstruction processing function 53 performs the reconstruction processing by the filtered back projection method, the successive approximation reconstruction method, or the like on the projection data generated by the preprocessing function 52 to generate and generate CT image data. The CT image data is stored in the memory 41.

画像処理機能54は、入力インターフェース43が受け付けた入力操作に基づいて、CT画像データを公知の方法により、三次元画像データや任意断面の断面像データに変換する。三次元画像データへの変換は、前処理機能52によって行われてもよい。   The image processing function 54 converts CT image data into three-dimensional image data or cross-sectional image data of an arbitrary cross section by a known method based on an input operation received by the input interface 43. The conversion to the three-dimensional image data may be performed by the preprocessing function 52.

スキャン制御機能55は、X線高電圧装置14、DAS16、制御装置18、および寝台駆動装置32に指示することで、架台装置10における検出データの収集処理を制御する。スキャン制御機能55は、位置決め画像を収集する撮影、および診断に用いる画像を撮影する際の各部の動作をそれぞれ制御する。スキャン制御機能55は、「制御部」の一例である。   The scan control function 55 controls detection data collection processing in the gantry device 10 by instructing the X-ray high-voltage device 14, the DAS 16, the control device 18, and the bed driving device 32. The scan control function 55 controls the operation of each unit when capturing a positioning image and capturing an image used for diagnosis. The scan control function 55 is an example of a “control unit”.

上記構成により、X線CT装置1は、ヘリカルスキャン、コンベンショナルスキャン、ステップアンドシュートなどの態様で被検体Pのスキャンを行う。ヘリカルスキャンとは、天板33を移動させながら回転フレーム17を回転させて被検体Pをらせん状にスキャンする態様である。コンベンショナルスキャンとは、天板33を静止させた状態で回転フレーム17を回転させて被検体Pを円軌道でスキャンする態様である。コンベンショナルスキャンを実行する。ステップアンドシュートとは、天板33の位置を一定間隔で移動させてコンベンショナルスキャンを複数のスキャンエリアで行う態様である。   With the above configuration, the X-ray CT apparatus 1 scans the subject P in a manner such as helical scan, conventional scan, step-and-shoot. The helical scan is a mode in which the subject P is scanned spirally by rotating the rotating frame 17 while moving the top plate 33. The conventional scan is an aspect in which the subject P is scanned in a circular orbit by rotating the rotating frame 17 while the top plate 33 is stationary. Run a conventional scan. The step-and-shoot is an aspect in which a conventional scan is performed in a plurality of scan areas by moving the position of the top plate 33 at regular intervals.

図2は、実施形態に係るX線CT装置1において実行されるスキャン完了までの処理の概要を示すフローチャートである。なお、本フローチャートに示す処理については適宜、順序の変更や追加、削除などが可能である。   FIG. 2 is a flowchart showing an outline of processing until completion of scanning executed in the X-ray CT apparatus 1 according to the embodiment. Note that the order shown in the flowchart can be changed, added, or deleted as appropriate.

まず、X線CT装置1のシステム制御機能51は、インターフェース画面をディスプレイ42に表示させながら、入力インターフェース43に対する患者情報(被検体Pの情報)の入力を受け付ける(ステップS100)。次に、システム制御機能51は、入力インターフェース43に対する対象部位の選択を受け付ける(ステップS102)。例えば、ディスプレイ42には、対象部位を選択するためのグラフィック領域が表示され、利用者は、グラフィック領域のいずれかを選択することで対象部位を指定する。次に、システム制御機能51は、入力インターフェース43に対するスキャン態様の選択を受け付ける(ステップS104)。次に、システム制御機能51は、入力インターフェース43に対する各種パラメータの入力を受け付ける(ステップS106)。   First, the system control function 51 of the X-ray CT apparatus 1 accepts input of patient information (information on the subject P) to the input interface 43 while displaying an interface screen on the display 42 (step S100). Next, the system control function 51 accepts selection of a target part for the input interface 43 (step S102). For example, a graphic area for selecting a target part is displayed on the display 42, and the user designates the target part by selecting one of the graphic areas. Next, the system control function 51 accepts selection of a scan mode for the input interface 43 (step S104). Next, the system control function 51 receives input of various parameters to the input interface 43 (step S106).

次に、システム制御機能51は、位置決め用のスキャノ画像の撮影を行うようにスキャン制御機能55に指示する(ステップS108)。スキャン制御機能55は、例えば、天板33を固定した状態で被検体Pを二方向から撮影するように、X線高電圧装置14および制御装置18に指示する。二方向とは、例えば、図1におけるX方向とY方向である。   Next, the system control function 51 instructs the scan control function 55 to take a scanogram for positioning (step S108). For example, the scan control function 55 instructs the X-ray high voltage apparatus 14 and the control apparatus 18 to image the subject P from two directions with the top 33 fixed. The two directions are, for example, the X direction and the Y direction in FIG.

次に、システム制御機能51は、スキャノ画像をディスプレイ42に表示させながら、入力インターフェース43に対するスキャン計画の設定入力を受け付ける(ステップS110)。例えば、システム制御機能51は、スキャン位置の設定や架台装置10のチルト角の設定入力を受け付ける。   Next, the system control function 51 receives a scan plan setting input to the input interface 43 while displaying a scanogram on the display 42 (step S110). For example, the system control function 51 receives a scan position setting and a tilt angle setting input of the gantry device 10.

次に、システム制御機能51は、スキャンを実行するようにスキャン制御機能55に指示する(ステップS112)。スキャンが完了すると、本フローチャートの処理が終了する。   Next, the system control function 51 instructs the scan control function 55 to execute scanning (step S112). When the scan is completed, the processing of this flowchart ends.

[エラー制御]
以下、エラー制御について説明する。エラー制御は、スキャンが実行される間、例えば、X線高電圧装置14のエラー検知機能14A、制御装置18の特定機能18A、およびスキャン制御機能55が協働することで実行される。上記構成において、X線管11によるX線の照射においては、種々のエラー(異常)を生じる場合がある。エラーには、異常放電(スピッツとも称される)や瞬間的な停電による瞬間停止などがある。これらのエラーが生じると、エラーが生じていた間に取得された検出データ(ビュー)の精度が不十分になり、これをそのまま再構成処理に使用すると、断面像に特定のアーティファクトが発生する可能性がある。これに対し時間的または位置的に隣接する検出結果に基づいてエラーが生じたビューを補正することも想定されるが、エラーの程度によっては十分に補正することができない可能性もあり得る。そこで、実施形態のX線CT装置1では、以下のようにエラー制御を行う。
[Error control]
Hereinafter, error control will be described. The error control is executed while the scan is executed, for example, by the cooperation of the error detection function 14A of the X-ray high voltage apparatus 14, the specific function 18A of the control apparatus 18, and the scan control function 55. In the above configuration, various errors (abnormalities) may occur in the X-ray irradiation by the X-ray tube 11. Errors include abnormal discharge (also called Spitz) and instantaneous stop due to momentary power failure. If these errors occur, the accuracy of the detection data (view) acquired during the error will be insufficient, and if this is used directly in the reconstruction process, certain artifacts may occur in the cross-sectional image. There is sex. On the other hand, it is also assumed that a view in which an error has occurred is corrected based on detection results that are adjacent in terms of time or position, but depending on the degree of error, there may be a possibility that correction cannot be performed sufficiently. Therefore, the X-ray CT apparatus 1 of the embodiment performs error control as follows.

エラー検知機能14Aには、X線管11の電圧、電流、温度などを検出するセンサが接続されている。エラー検知機能14Aは、センサの出力値を参照し、例えば、X線管11の電圧またはX線管11に流れる電流の時間的変化に基づいて、X線管11によるX線の照射にエラーが生じたことを検知する。例えば、エラー検知機能14Aは、所定時間あたりの電圧または電流の変化量が所定値以上である場合、エラーが生じたことを検知する。エラー検知機能14Aは、エラーが生じたことを検知すると、エラー通知信号を特定機能18Aに出力する。   A sensor for detecting the voltage, current, temperature, etc. of the X-ray tube 11 is connected to the error detection function 14A. The error detection function 14 </ b> A refers to the output value of the sensor, and, for example, an error occurs in X-ray irradiation by the X-ray tube 11 based on a temporal change in the voltage of the X-ray tube 11 or the current flowing in the X-ray tube 11. Detect what happened. For example, the error detection function 14A detects that an error has occurred when the amount of change in voltage or current per predetermined time is greater than or equal to a predetermined value. When the error detection function 14A detects that an error has occurred, the error detection function 14A outputs an error notification signal to the specific function 18A.

特定機能18Aは、エラー通知信号を受信した期間と、回転フレーム17の回転角度(換言するとX線管11の回転角度)とを照合し、エラーが生じたときのビューを特定する。ビューは、X線管11の回転角度に対応するものであるため、係る処理は、エラーが生じたときのX線管11の回転角度の範囲を特定する処理に他ならない。特定機能18Aは、エラーが生じたときのビューを示す情報(例えばビュー番号)を、スキャン制御機能55に出力する。特定機能18Aは、「特定部」の一例である。   The identification function 18A collates the period in which the error notification signal is received with the rotation angle of the rotating frame 17 (in other words, the rotation angle of the X-ray tube 11), and specifies a view when an error occurs. Since the view corresponds to the rotation angle of the X-ray tube 11, such processing is nothing but processing for specifying the range of the rotation angle of the X-ray tube 11 when an error occurs. The specific function 18A outputs information (for example, a view number) indicating a view when an error occurs to the scan control function 55. The specific function 18A is an example of a “specific part”.

なお、特定機能18Aは、X線高電圧装置14の機能であってもよい。この場合、制御装置18は、随時、或いはX線高電圧装置14からの要求に応じX線管11の回転角度の情報をX線高電圧装置14に提供する。X線高電圧装置14は、エラー検知機能14Aによりエラーが生じたことを検知したタイミングと、制御装置18から提供される回転角度の情報とに基づいて、エラーが生じたときのビューを特定し、例えばビュー番号をスキャン制御機能55に出力する。   The specific function 18A may be a function of the X-ray high voltage device 14. In this case, the control device 18 provides the X-ray high voltage device 14 with information on the rotation angle of the X-ray tube 11 at any time or in response to a request from the X-ray high voltage device 14. The X-ray high-voltage device 14 specifies a view when an error has occurred based on the timing at which the error detection function 14A has detected that an error has occurred and the rotation angle information provided from the control device 18. For example, the view number is output to the scan control function 55.

スキャン制御機能55は、エラーが生じたときのビュー番号を取得すると、ビュー番号に対応するX線管11の回転角度を特定する。そして、エラーが生じた後、(1)X線管11にX線の照射を継続させ、(2)継続させた後、既に正常な(エラーでない)ビュー(検出データ)が取得された回転角度の範囲においてX線管11にX線の照射を停止させ、(3)停止させた後、エラーが生じたときのX線管11の回転角度の範囲においてX線管11にX線の照射を行わせる。   When the scan control function 55 acquires the view number when the error occurs, the scan control function 55 specifies the rotation angle of the X-ray tube 11 corresponding to the view number. Then, after an error has occurred, (1) the X-ray tube 11 is continuously irradiated with X-rays, and (2) the rotation angle at which a normal (non-error) view (detection data) has already been acquired is obtained. X-ray irradiation to the X-ray tube 11 is stopped in the range of (3), and after stopping (3), the X-ray tube 11 is irradiated with X-rays in the range of the rotation angle of the X-ray tube 11 when an error occurs. Let it be done.

図3は、スキャン制御機能55による処理の内容について説明するための図である。図中、大矢印はスキャンの進行を示している。図3の例では、X線管11の回転角度が第1回転角度にある状態でスキャンが開始され、第2回転角度から第3回転角度に至るまでエラーが検知された。この場合、スキャン制御機能55は、X線管11が一回転して回転角度が第1回転角度に至るまで、X線管11にX線の照射を継続させる。次に、スキャン制御機能55は、既に正常なビュー(検出データ)が取得されている第1回転角度から第2回転角度までの間、X線管11にX線の照射を停止させ、次に、第2回転角度から第3回転角度までの間、X線管11にX線の照射を行わせる。なお、図3の例では、回転フレーム17は時計回りに回転するものとしているが、反時計回りに回転してもよい。   FIG. 3 is a diagram for explaining the contents of processing by the scan control function 55. In the figure, large arrows indicate the progress of scanning. In the example of FIG. 3, the scan is started in a state where the rotation angle of the X-ray tube 11 is at the first rotation angle, and an error is detected from the second rotation angle to the third rotation angle. In this case, the scan control function 55 causes the X-ray tube 11 to continue irradiation with X-rays until the X-ray tube 11 rotates once and the rotation angle reaches the first rotation angle. Next, the scan control function 55 stops the X-ray irradiation on the X-ray tube 11 from the first rotation angle to the second rotation angle at which a normal view (detection data) has already been acquired, and then The X-ray tube 11 is irradiated with X-rays from the second rotation angle to the third rotation angle. In the example of FIG. 3, the rotating frame 17 rotates clockwise, but may rotate counterclockwise.

以下、比較例との比較について説明する。図4は、比較例の装置による処理の内容について説明するための図である。図4の例において、エラーが検知されたX線管11の回転角度は、図3の例と同様、第2回転角度から第3回転角度までの範囲である。この場合、比較例の装置では、第3回転角度から一回転して第1回転角度に至り、更に第2回転角度に至るまで、X線管11にX線の照射を停止させ、第2回転角度に至ってからX線管11にX線の照射を再開させる。この場合、ちょうどX線管11が2回転しなければスキャンが完了せず、実施形態の制御に比して時間がかかってしまう。なお、全くX線管11にX線の照射を停止させずに2回転分のスキャンをすれば、正常なビュー(検出データ)が取得できることになるが、この場合、X線の被曝が増加してしまう。これらより、実施形態のX線CT装置1によれば、エラーが生じていた期間のビュー(検出データ)を補完する際に、X線による被曝を低減しつつ速やかにスキャンを完了することができる。   Hereinafter, the comparison with the comparative example will be described. FIG. 4 is a diagram for explaining the contents of processing by the apparatus of the comparative example. In the example of FIG. 4, the rotation angle of the X-ray tube 11 in which an error is detected is in the range from the second rotation angle to the third rotation angle, as in the example of FIG. 3. In this case, in the apparatus of the comparative example, the X-ray tube 11 is stopped from being irradiated with X-rays until the first rotation angle is reached from the third rotation angle until the first rotation angle is reached, and the second rotation angle is reached. After reaching the angle, the X-ray tube 11 is restarted to emit X-rays. In this case, if the X-ray tube 11 does not rotate twice, the scan is not completed, and it takes time as compared with the control of the embodiment. If the X-ray tube 11 is scanned for two rotations without stopping the X-ray irradiation, a normal view (detection data) can be acquired. In this case, the X-ray exposure increases. End up. From these, according to the X-ray CT apparatus 1 of the embodiment, when supplementing the view (detection data) in the period in which the error has occurred, the scan can be completed quickly while reducing the exposure by X-rays. .

スキャン制御機能55は、エラー制御を実行するか否かを、X線CT装置1の作動モードによって切り替えてもよい。図5は、スキャン制御機能55により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート(その1)である。本フローチャートの処理は、例えば、スキャンが開始される前に実行される。   The scan control function 55 may switch whether to execute error control depending on the operation mode of the X-ray CT apparatus 1. FIG. 5 is a flowchart (part 1) illustrating an example of a flow of processing executed by the scan control function 55. The process of this flowchart is executed before the scan is started, for example.

まず、スキャン制御機能55は、スキャンの開始までに入力インターフェース43に対して入力された情報を参照し、対象部位がモーションアーティファクションの小さい部位であるか否かを判定する(ステップS200)。モーションアーティファクションの大きい部位とは、例えば、心臓や横隔膜である。スキャン制御機能55は、例えば、メモリ41に記憶されたモーションアーティファクションの大きい部位の一覧情報を参照し、対象部位が一覧情報に掲載されていない部位である場合に、対象部位がモーションアーティファクションの小さい部位であると判定する。この逆に、モーションアーティファクションの小さい部位の一覧情報がメモリ41に記憶され、スキャン制御機能55は、対象部位が一覧情報に掲載されている部位である場合に、対象部位がモーションアーティファクションの小さい部位であると判定してもよい。対象部位がモーションアーティファクションの小さい部位でない場合、スキャン制御機能55は、エラー制御を実施しないことを決定する(ステップS206)。   First, the scan control function 55 refers to information input to the input interface 43 before the start of scanning, and determines whether or not the target site is a site with a small motion artifact (step S200). Examples of the region where the motion artifact is large include the heart and the diaphragm. For example, the scan control function 55 refers to the list information of the part with a large motion artifact stored in the memory 41, and when the target part is a part not listed in the list information, the target part is the motion artifact. It is determined that the region has a small area. On the contrary, the list information of the parts with small motion artifacts is stored in the memory 41, and the scan control function 55 determines that the target part is motion artifact when the target part is a part listed in the list information. It may be determined that the region is small. If the target part is not a part with a small motion artifact, the scan control function 55 determines not to perform error control (step S206).

対象部位がモーションアーティファクションの小さい部位であると判定した場合、スキャン制御機能55は、これから実行するスキャンの態様がヘリカルスキャンであるか否かを判定する(ステップS202)。これから実行するスキャンの態様がヘリカルスキャンでない場合、スキャン制御機能55は、エラー制御を実施することを決定する(ステップS204)。一方、これから実行するスキャンの態様がヘリカルスキャンである場合、スキャン制御機能55は、エラー制御を実施しないことを決定する(ステップS206)。   When it is determined that the target part is a part with a small motion artifact, the scan control function 55 determines whether or not the scan mode to be executed is a helical scan (step S202). If the scan mode to be executed is not helical scan, the scan control function 55 determines to perform error control (step S204). On the other hand, when the scan mode to be executed is helical scan, the scan control function 55 determines not to perform error control (step S206).

このように、スキャン制御機能55は、対象部位がモーションアーティファクションの小さい部位であることを条件に、エラー制御を行う。モーションアーティファクションの大きい部位は、心電同期撮影を行う必要があったりするため、1回転でスキャンが完了しない場合も多く、上記説明したエラー制御よりも細かい制御が必要となるからである。係る制御によって、実施形態のX線CT装置1は、必要な場面に限定してエラー制御を行うことができる。   As described above, the scan control function 55 performs error control on the condition that the target part is a part having a small motion artifact. This is because, in a part where the motion artifact is large, it is necessary to perform electrocardiogram synchronous imaging, and thus scanning is often not completed in one rotation, and finer control than the error control described above is required. By such control, the X-ray CT apparatus 1 of the embodiment can perform error control only in necessary scenes.

また、スキャン制御機能55は、X線CT装置1がヘリカルスキャンを行う場合、エラー制御を行わない。ヘリカルスキャンはらせん状に被検体Pをスキャンする態様であるため、上記説明したエラー制御を好適に適用するのが困難である。係る制御によって、実施形態のX線CT装置1は、必要な場面に限定してエラー制御を行うことができる。   The scan control function 55 does not perform error control when the X-ray CT apparatus 1 performs a helical scan. Since the helical scan is a mode in which the subject P is scanned in a spiral shape, it is difficult to suitably apply the error control described above. By such control, the X-ray CT apparatus 1 of the embodiment can perform error control only in necessary scenes.

図6は、スキャン制御機能55により実行される処理の流れの一例を示すフローチャート(その2)である。本フローチャートチャートの処理は、エラー制御を実施することが決定された後、スキャンの開始と共に開始される。また、開始時におけるX線管11の回転角度が第1回転角度であることを前提とする。   FIG. 6 is a flowchart (part 2) illustrating an example of the flow of processing executed by the scan control function 55. The processing of this flowchart chart is started together with the start of scanning after it is determined to perform error control. It is assumed that the rotation angle of the X-ray tube 11 at the start is the first rotation angle.

まず、スキャン制御機能55は、特定機能18Aから、エラーが生じたときのビュー番号の通知があったか否かを判定する(ステップS300)。エラーが生じたときのビュー番号の通知が無い場合、スキャン制御機能55は、X線管11の回転角度が第1回転角度に到達したか否かを判定する(ステップS302)。X線管11の回転角度が第1回転角度に到達したと判定した場合、スキャン制御機能55は、本フローチャートの処理を終了し、スキャンを完了させる。   First, the scan control function 55 determines whether or not there is a notification of a view number when an error occurs from the specific function 18A (step S300). When there is no notification of the view number when an error occurs, the scan control function 55 determines whether or not the rotation angle of the X-ray tube 11 has reached the first rotation angle (step S302). When it is determined that the rotation angle of the X-ray tube 11 has reached the first rotation angle, the scan control function 55 ends the process of this flowchart and completes the scan.

エラーが生じたときのビュー番号の通知があったと判定した場合、スキャン制御機能55は、X線管11の回転角度が第1回転角度に到達したか否かを判定する(ステップS304)。X線管11の回転角度が第1回転角度に到達したと判定した場合、スキャン制御機能55は、X線管11にX線照射を停止させるように、X線高電圧装置14に指示する(ステップS306)。なお、通知において、X線管11の回転角度が第2回転角度から第3回転角度の範囲内でエラーがあったことを示す内容が通知されたものとする。   If it is determined that the view number is notified when an error occurs, the scan control function 55 determines whether or not the rotation angle of the X-ray tube 11 has reached the first rotation angle (step S304). When it is determined that the rotation angle of the X-ray tube 11 has reached the first rotation angle, the scan control function 55 instructs the X-ray high voltage apparatus 14 to stop the X-ray irradiation of the X-ray tube 11 ( Step S306). In the notification, it is assumed that the content indicating that there was an error within the range of the rotation angle of the X-ray tube 11 from the second rotation angle to the third rotation angle is notified.

次に、スキャン制御機能55は、X線管11の回転角度が第2回転角度に到達したか否かを判定する(ステップS308)。X線管11の回転角度が第2回転角度に到達したと判定した場合、スキャン制御機能55は、X線管11にX線照射を再開させるように、X線高電圧装置14に指示する(ステップS310)。   Next, the scan control function 55 determines whether or not the rotation angle of the X-ray tube 11 has reached the second rotation angle (step S308). When it is determined that the rotation angle of the X-ray tube 11 has reached the second rotation angle, the scan control function 55 instructs the X-ray high voltage apparatus 14 to restart the X-ray irradiation of the X-ray tube 11 ( Step S310).

次に、スキャン制御機能55は、X線管11の回転角度が第3回転角度に到達したか否かを判定する(ステップS312)。X線管11の回転角度が第3回転角度に到達したと判定した場合、スキャン制御機能55は、本フローチャートの処理を終了し、スキャンを完了させる。   Next, the scan control function 55 determines whether or not the rotation angle of the X-ray tube 11 has reached the third rotation angle (step S312). When it is determined that the rotation angle of the X-ray tube 11 has reached the third rotation angle, the scan control function 55 ends the process of this flowchart and completes the scan.

上記実施形態において、少なくとも特定機能18Aとスキャン制御機能を合わせたものが、「X線管制御装置」の一例である。   In the above embodiment, at least the specific function 18A and the scan control function are combined as an example of the “X-ray tube control device”.

上記実施形態では、フルスキャン時のエラー制御について説明したが、エラー制御はハーフスキャンにも同様に適用することができる。   In the above-described embodiment, error control at the time of full scan has been described. However, error control can be similarly applied to half scan.

以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、回転フレーム17によって支持され、回転しながら回転中心に向けてX線を照射するX線管11と、X線管11により照射され、被検体を通過したX線の強度を検出するX線検出器15と、X線管11によるX線の照射にエラーが生じたことを検知し、エラーが生じたときのX線管11の回転角度の範囲を特定する特定機能18Aと、エラーが生じたときのX線管11の回転角度の範囲が特定機能18Aにより特定された場合、X線管11にX線の照射を継続させ、継続させた後、既にX線検出器15によりエラーでない検出データが取得された回転角度の範囲においてX線管11にX線の照射を停止させ、停止させた後、エラーが生じたときのX線管11の回転角度の範囲においてX線管にX線の照射を行わせるエラー制御を行うスキャン制御機能55と、を備えることにより、エラーが生じていた期間の検出データを補完する際に、X線による被曝を低減しつつ速やかにスキャンを完了することができる。   According to at least one embodiment described above, the X-ray tube 11 is supported by the rotating frame 17 and emits X-rays toward the center of rotation while rotating, and the X-ray tube 11 irradiates and passes through the subject. The X-ray detector 15 for detecting the intensity of the X-ray and the X-ray irradiation by the X-ray tube 11 is detected to detect an error, and the range of the rotation angle of the X-ray tube 11 when the error occurs is determined. When the specifying function 18A and the range of the rotation angle of the X-ray tube 11 when an error occurs are specified by the specifying function 18A, the X-ray tube 11 is continuously irradiated with X-rays, Rotation of the X-ray tube 11 when an error occurs after stopping the X-ray irradiation to the X-ray tube 11 within the rotation angle range in which detection data that is not an error has already been acquired by the X-ray detector 15. X-ray over a range of angles And a scan control function 55 that performs error control that causes X-ray irradiation to be performed, so that when the detection data in the period in which the error has occurred is complemented, the X-ray exposure can be reduced and the scan performed promptly. Can be completed.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。   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 their modifications are included in the scope and gist of the invention, and are also included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

1 X線CT装置
10 架台装置
11 X線管
14 X線高電圧装置
14A エラー検知機能
15 X線検出器
16 DAS
17 回転フレーム
18 制御装置
18A 特定機能
40 コンソール装置
50 処理回路
55 スキャン制御機能
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 X-ray CT apparatus 10 Mounting apparatus 11 X-ray tube 14 X-ray high voltage apparatus 14A Error detection function 15 X-ray detector 16 DAS
17 Rotating frame 18 Control device 18A Specific function 40 Console device 50 Processing circuit 55 Scan control function

Claims (4)

回転フレームによって支持され、回転しながら回転中心に向けてX線を照射するX線管と、
前記X線管により照射され、被検体を通過したX線の強度を検出するX線検出器と、
前記X線管によるX線の照射にエラーが生じたことを検知し、前記エラーが生じたときの前記X線管の回転角度の範囲を特定する特定部と、
前記エラーが生じたときの前記X線管の回転角度の範囲が前記特定部により特定された場合、
前記X線管にX線の照射を継続させ、
前記継続させた後、既に前記X線検出器によりエラーでない検出データが取得された回転角度の範囲において前記X線管にX線の照射を停止させ、
前記停止させた後、前記エラーが生じたときの前記X線管の回転角度の範囲において前記X線管にX線の照射を行わせる、
エラー制御を行う制御部と、
を備えるX線CT装置。
An X-ray tube that is supported by a rotating frame and emits X-rays toward the center of rotation while rotating;
An X-ray detector that detects the intensity of X-rays irradiated by the X-ray tube and passed through the subject;
A detection unit that detects that an error has occurred in X-ray irradiation by the X-ray tube, and specifies a range of a rotation angle of the X-ray tube when the error occurs;
When the range of the rotation angle of the X-ray tube when the error occurs is specified by the specifying unit,
Continue X-ray irradiation on the X-ray tube,
After the continuation, X-ray irradiation to the X-ray tube is stopped in a range of rotation angles at which detection data that is not error is already acquired by the X-ray detector,
After the stop, the X-ray tube is irradiated with X-rays in the range of the rotation angle of the X-ray tube when the error occurs.
A control unit that performs error control;
An X-ray CT apparatus comprising:
前記X線を照射して前記検出データを収集する対象の部位に関する情報の入力を受け付ける受付部を更に備え、
前記制御部は、前記対象の部位が、モーションアーチファクトの影響が小さい部位である場合に、前記エラー制御を行う、
請求項1記載のX線CT装置。
A reception unit that receives an input of information on a target portion that irradiates the X-ray and collects the detection data;
The control unit performs the error control when the target part is a part where the influence of motion artifact is small.
The X-ray CT apparatus according to claim 1.
前記制御部は、前記X線CT装置がヘリカルスキャンを行う場合、前記エラー制御を行わない、
請求項1または2記載のX線CT装置。
The control unit does not perform the error control when the X-ray CT apparatus performs a helical scan.
The X-ray CT apparatus according to claim 1.
回転フレームによって支持され、回転しながら回転中心に向けてX線を照射するX線管と、前記X線管により照射され、被検体を通過したX線の強度を検出するX線検出器とを有するX線CT装置において、前記X線管によるX線の照射にエラーが生じたことを検知し、前記エラーが生じたときの前記X線管の回転角度の範囲を特定する特定部と、
前記エラーが生じたときの前記X線管の回転角度の範囲が前記特定部により特定された場合、、
前記X線管にX線の照射を継続させ、
前記継続させた後、既に前記X線検出器によりエラーでない検出データが取得された回転角度の範囲において前記X線管にX線の照射を停止させ、
前記停止させた後、前記エラーが生じたときの前記X線管の回転角度の範囲において前記X線管にX線の照射を行わせるエラー制御を行う制御部と、
を備えるX線管制御装置。
An X-ray tube that is supported by a rotating frame and irradiates X-rays toward the center of rotation while rotating, and an X-ray detector that detects the intensity of X-rays irradiated by the X-ray tube and passed through the subject. In the X-ray CT apparatus having, a specifying unit that detects that an error has occurred in X-ray irradiation by the X-ray tube, and specifies a range of a rotation angle of the X-ray tube when the error occurs;
When the range of the rotation angle of the X-ray tube when the error occurs is specified by the specifying unit,
Continue X-ray irradiation on the X-ray tube,
After the continuation, X-ray irradiation to the X-ray tube is stopped in the range of the rotation angle at which detection data that is not an error has already been acquired by the X-ray detector,
A control unit that performs error control to cause the X-ray tube to perform X-ray irradiation in a range of a rotation angle of the X-ray tube when the error occurs after the stop;
An X-ray tube control device.
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