JP2020089497A - X線撮影装置 - Google Patents
X線撮影装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020089497A JP2020089497A JP2018227503A JP2018227503A JP2020089497A JP 2020089497 A JP2020089497 A JP 2020089497A JP 2018227503 A JP2018227503 A JP 2018227503A JP 2018227503 A JP2018227503 A JP 2018227503A JP 2020089497 A JP2020089497 A JP 2020089497A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray
- detector output
- view
- detector
- imaging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 50
- 230000006870 function Effects 0.000 description 64
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 62
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 21
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 11
- 238000010801 machine learning Methods 0.000 description 8
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 8
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013528 artificial neural network Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013170 computed tomography imaging Methods 0.000 description 2
- 230000010365 information processing Effects 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 241001669679 Eleotris Species 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000013135 deep learning Methods 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000000306 recurrent effect Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 230000006403 short-term memory Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
Description
このとき、X線管から検出器までのX線の伝搬路に被写体が存在しない場合、X線は減弱せず、検出器におけるX線の測定上限を超えオーバーフローしてしまうほか、散乱線により患者または操作者に不要な被ばくを与える結果となる。
以下の実施形態では、同一の参照符号を付した部分は同様の動作をおこなうものとして、重複する説明を適宜省略する。以下、一実施形態について図面を用いて説明する。
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次元コリメータまたは2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、シンチレータから受けた光を増幅して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。
DAS18は、X線検出器12から電気信号を読み出し、読み出した電気信号に基づいて、X線検出器12により検出されたX線の線量に関するデジタルデータである検出データを生成する。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、収集されたビュー(投影角度ともいう)を示すビュー番号、及び検出されたX線の線量の積分値を示すデータのセットである。
寝台駆動装置32は、被検体Pが載置された天板33を天板33の長軸方向に移動するモータあるいはアクチュエータである。寝台駆動装置32は、コンソール装置40による制御、または制御装置15による制御に従い、天板33を移動する。例えば、寝台駆動装置32は、天板33に載置された被検体Pの体軸が回転フレーム13の開口の中心軸に一致するよう、天板33を被検体Pに対して直交方向に移動する。また、寝台駆動装置32は、架台装置10を用いて実行されるX線CT撮影に応じて、天板33を被検体Pの体軸方向に沿って移動してもよい。寝台駆動装置32は、制御装置15からの駆動信号のデューティ比等に応じた回転速度で駆動することにより動力を発生する。寝台駆動装置32は、例えば、ダイレクトドライブモータやサーボモータ等のモータにより実現される。
支持フレーム34の上面に設けられた天板33は、被検体Pが載置される板である。なお、寝台駆動装置32は、天板33に加え、支持フレーム34を天板33の長軸方向に移動してもよい。
コリメータ制御機能445は、予測された第2の検出器出力に基づいて、コリメータ17を制御することにより、被検体Pに向けて照射されるX線量を制御する。
スキャン制御処理は、X線高電圧装置14に高電圧を供給させて、X線管11にX線を照射させるなど、X線スキャンに関する各種動作を制御する処理である。
画像処理は、入力インターフェース43を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、再構成処理機能447によって生成されたCT画像データを、任意断面の断層画像データや3次元画像データに変換する処理である。なお、3次元画像データの生成は、再構成処理機能447が直接行なっても構わない。
表示制御処理は、処理回路44の各機能または処理における処理途中又は処理結果の情報を表示するようにディスプレイ42を制御する処理である。
なお、コンソール装置40は、単一のコンソールにて複数の機能を実行するものとして説明したが、複数の機能を別々のコンソールが実行することにしても構わない。例えば、取得機能442および予測機能443などの処理回路44の機能を分散して有しても構わない。
図2に示される医用情報処理システムは、X線撮影装置(一例として、X線CT装置1)と、学習データ保管装置20と、モデル学習装置22とを含む。
モデルの学習時には、例えば工場出荷時などにおいて、モデル学習装置22は、学習用データを用いて多層化ネットワーク410を機械学習させる。
ここで用いる学習用データは、実際に被検体Pを撮影した複数のビュー(ビューA,ビューBおよびビューC)のそれぞれにおけるX線検出器12の検出器出力61と、撮影対象に関する情報(以下、撮影対象情報ともいう)および撮影条件63とを入力データとし、入力データとして用いたビューよりも後のビュー(ビューDであり、以下予測ビューともいう)に関するX線検出器12の検出器出力を正解データ(出力データ)とした学習用データである。モデル学習装置22は、当該学習用データを用いて多層化ネットワーク410を学習させ、検出器出力の変化の傾向を学習させた学習済みモデル411を生成する。
撮影対象部位は、例えば、ユーザ指示により指定された部位の情報を取得してもよいし、位置決め撮影により取得された位置決め画像に基づいて、画像と撮影対象部位の情報とを予め対応付けたテーブルを参照することで、部位の情報を取得してもよい。
X線条件は、例えば、管電圧(kV)、管電流(mA)、ビューレート(view rate)、フィルタ情報、コリメータ情報などが挙げられる。なお、X線CT装置1の修理時やソフトウェアのアップデート時において学習済みモデル411をアップデートできるようにしてもよい。
図4に示すように、学習済みモデル411の利用時には、複数のビュー(ビューA,ビューBおよびビューC)の検出器出力61と、撮影時の撮影対象情報および撮影条件63とが学習済みモデル411に入力され、入力されたビューよりも後の予測ビュー(ビューD)の検出器出力が出力される。
ステップS702では、予測機能443により処理回路44が、ステップS701で取得した複数のビューの検出器出力を学習済みモデル411に入力し、入力データよりも後の予測ビューの検出器出力を生成する。
ステップS704では、線量制御機能444により処理回路44が、検出器出力がオーバーフローしていないため、X線条件を維持するか、予測されるカウントが少なく、低カウントアーチファクトの恐れがある場合にはX線条件を上げてX線量(強度またはエネルギー)を増加させてもよい。なお、X線量を調整するためのX線条件のパラメータとして、管電流(mA)、管電圧(kV)が含まれる。例えば、X線量を増加させるため、管電流、管電圧が増加されるとよい。
ステップS706では、制御機能により処理回路44が、スキャンが終了したか否かを判定する。スキャンが終了した場合、処理を終了し、スキャンが終了していない場合、ステップS701に戻り、線量制御処理を続行する。つまり、本実施形態に係る線量制御処理は、スキャンが進んで予測ビューについて実際に撮影した場合も含め、ビューにおける検出器出力を取得するごとに、本スキャンの撮影が終了するまで繰り返される。
図8は、図6と同じ図5の各ビューにおける検出器出力を示す。ここで、検出器出力における被検体Pの端部に相当する輪郭部分70に注目する。ここで、予測ビューDの検出器出力81の輪郭部分70が、オーバーフロー閾値83を超えている。よって、線量制御機能444により処理回路44が、ステップS705の線量制御処理として、例えば管電流を下げる。これにより、実際に取得される検出器出力が検出器出力85となるため、オーバーフローすることなく検出器出力を得ることができる。結果として、不要被ばくを低減することができる。
本実施形態に係る線量制御処理とバリアブルピッチヘリカルスキャンとを併用する際の概念について図9を参照して説明する。
図9の例では、心臓をROI93とした場合、ROI93ではヘリカルピッチを狭くして(ヘリカルピッチの値を小さくして)詳細に撮影する。一方、ROI93以外のその他の範囲95では、ヘリカルピッチを広くして(ヘリカルピッチの値を大きくして)通常撮影する。
さらに、本実施形態においては、一管球型のX線撮影装置にも、X線管と検出器との複数のペアを回転リングに搭載した、いわゆる多管球型のX線撮影装置にも適用可能である。
10 架台装置
11 X線管
12 X線検出器
13 回転フレーム
14 X線高電圧装置
15 制御装置
16 ウェッジ
17 コリメータ
18 データ収集装置
19 開口
20 学習データ保管装置
22 モデル学習装置
30 寝台装置
31 基台
32 寝台駆動装置
33 天板
34 支持フレーム
40 コンソール装置
41 メモリ
42 ディスプレイ
43 入力インターフェース
44 処理回路
61,81,85,87 検出器出力
63 撮影条件
70 輪郭部分
83 オーバーフロー閾値
91 スキャノ画像
95 範囲
410 多層化ネットワーク
411 学習済みモデル
441 システム制御機能
442 取得機能
443 予測機能
444 線量制御機能
445 コリメータ制御機能
446 前処理機能
447 再構成処理機能
Claims (8)
- 第1のビューにおける第1の検出器出力を取得する取得部と、
前記第1の検出器出力に基づいて、前記第1のビューよりも後の第2のビューにおける第2の検出器出力を予測する予測部と、
予測された前記第2の検出器出力に基づいて、照射されるX線量を制御する制御部と、
を備えるX線撮影装置。 - 前記制御部は、前記第2の検出器出力に基づいてコリメータを制御することで前記X線量を制御する、請求項1に記載のX線撮影装置。
- 前記制御部は、前記第2の検出器出力に基づいてX線管の管電流を制御することで前記X線量を制御する、請求項1に記載のX線撮影装置。
- 前記予測部は、1以上の前記第1の検出器出力が入力され、前記第2の検出器出力を出力する学習済みモデルに従い、前記第2の検出器出力を予測する、請求項1に記載のX線撮影装置。
- 前記学習済みモデルは、撮影対象に関する情報および撮影条件に応じて、それぞれ学習した複数の学習済みモデルのうちの1つであり、
前記予測部は、前記複数の学習済みモデルの中から、撮影時の撮影対象に関する情報および撮影条件に対応する学習済みモデルを選択して用いる、請求項4に記載のX線撮影装置。 - 前記撮影対象に関する情報は、撮影対象部位、被検体の性別および体型に関する情報を含み、
前記撮影条件は、ヘリカルピッチを含む、請求項5に記載のX線撮影装置。 - 前記予測部は、位置決め撮影で取得された位置決め画像に基づいて前記撮影対象部位を決定する、請求項6に記載のX線撮影装置。
- 前記学習済みモデルは、撮影範囲において関心領域と他の部位とでヘリカルピッチが異なる場合、前記撮影範囲、前記関心領域、前記関心領域に対するヘリカルピッチと、前記他の部位に関するヘリカルピッチとを入力データとして学習したモデルである、請求項4から請求項7のいずれか1項に記載のX線撮影装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018227503A JP7224880B2 (ja) | 2018-12-04 | 2018-12-04 | X線撮影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018227503A JP7224880B2 (ja) | 2018-12-04 | 2018-12-04 | X線撮影装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020089497A true JP2020089497A (ja) | 2020-06-11 |
JP7224880B2 JP7224880B2 (ja) | 2023-02-20 |
Family
ID=71011919
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018227503A Active JP7224880B2 (ja) | 2018-12-04 | 2018-12-04 | X線撮影装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7224880B2 (ja) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5618399A (en) * | 1979-07-23 | 1981-02-21 | Toshiba Corp | X-ray tomograph |
US5400378A (en) * | 1993-11-19 | 1995-03-21 | General Electric Company | Dynamic dose control in multi-slice CT scan |
JPH10149895A (ja) * | 1996-09-05 | 1998-06-02 | General Electric Co <Ge> | X線管電流を変調させる方法及びシステム並びに計算機式断層写真イメージング・システムの少なくとも1つの構成要素を動的に調節するシステム |
JPH10295681A (ja) * | 1997-04-01 | 1998-11-10 | Siemens Ag | コンピュータトモグラフィ(ct)システムのx線管の電力レベルを適合的に変調する方法 |
JP2001037752A (ja) * | 1999-07-30 | 2001-02-13 | Ge Yokogawa Medical Systems Ltd | X線管電流調節方法およびx線ct装置 |
JP2001276040A (ja) * | 2000-04-03 | 2001-10-09 | Hitachi Medical Corp | X線ct装置 |
JP2010269165A (ja) * | 2010-08-04 | 2010-12-02 | Hitachi Medical Corp | X線ct装置 |
JP2010274108A (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Toshiba Corp | X線コンピュータ断層撮影装置 |
JP2014004373A (ja) * | 2012-06-22 | 2014-01-16 | Toshiba Corp | X線コンピュータ断層撮影装置、x線コンピュータ断層撮影装置の検出器、およびx線コンピュータ断層撮影方法 |
JP2018042643A (ja) * | 2016-09-13 | 2018-03-22 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 医用画像診断装置 |
-
2018
- 2018-12-04 JP JP2018227503A patent/JP7224880B2/ja active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5618399A (en) * | 1979-07-23 | 1981-02-21 | Toshiba Corp | X-ray tomograph |
US5400378A (en) * | 1993-11-19 | 1995-03-21 | General Electric Company | Dynamic dose control in multi-slice CT scan |
JPH10149895A (ja) * | 1996-09-05 | 1998-06-02 | General Electric Co <Ge> | X線管電流を変調させる方法及びシステム並びに計算機式断層写真イメージング・システムの少なくとも1つの構成要素を動的に調節するシステム |
JPH10295681A (ja) * | 1997-04-01 | 1998-11-10 | Siemens Ag | コンピュータトモグラフィ(ct)システムのx線管の電力レベルを適合的に変調する方法 |
JP2001037752A (ja) * | 1999-07-30 | 2001-02-13 | Ge Yokogawa Medical Systems Ltd | X線管電流調節方法およびx線ct装置 |
JP2001276040A (ja) * | 2000-04-03 | 2001-10-09 | Hitachi Medical Corp | X線ct装置 |
JP2010274108A (ja) * | 2009-05-28 | 2010-12-09 | Toshiba Corp | X線コンピュータ断層撮影装置 |
JP2010269165A (ja) * | 2010-08-04 | 2010-12-02 | Hitachi Medical Corp | X線ct装置 |
JP2014004373A (ja) * | 2012-06-22 | 2014-01-16 | Toshiba Corp | X線コンピュータ断層撮影装置、x線コンピュータ断層撮影装置の検出器、およびx線コンピュータ断層撮影方法 |
JP2018042643A (ja) * | 2016-09-13 | 2018-03-22 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | 医用画像診断装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7224880B2 (ja) | 2023-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10722188B2 (en) | X-ray CT apparatus | |
JP7553672B2 (ja) | 医用処理装置、x線ctシステム及び処理プログラム | |
JP2021137189A (ja) | 医用情報処理装置、医用画像診断装置及び医用情報処理方法 | |
US11241212B2 (en) | Medical apparatus | |
JP7242410B2 (ja) | 医用画像処理装置、x線ct装置及び学習用データの生成方法 | |
JP7461102B2 (ja) | 医用画像処理装置およびx線ct装置 | |
JP6466119B2 (ja) | X線コンピュータ断層撮影装置、医用画像処理装置および医用画像処理方法 | |
JP7462433B2 (ja) | 医用診断システム、医用診断装置、および医用情報処理装置 | |
JP2020049059A (ja) | 医用画像処理装置および方法 | |
US11617547B2 (en) | Medical image diagnostic system and medical image diagnostic apparatus | |
JP7224880B2 (ja) | X線撮影装置 | |
JP7418950B2 (ja) | X線ct装置、撮影計画装置およびx線ct撮影方法 | |
JP2022013679A (ja) | 医用画像処理方法、医用画像処理装置及びx線ct装置 | |
JP7055709B2 (ja) | X線ct装置及び撮影計画装置 | |
US10806418B2 (en) | X-ray CT apparatus and imaging condition calculating method | |
JP7487367B2 (ja) | X線ct装置、検出器補正方法および医用情報システム | |
JP2021037131A (ja) | X線ctシステム及び医用処理装置 | |
JP7309988B2 (ja) | 医用画像処理装置および医用画像処理方法 | |
JP7320934B2 (ja) | 医用画像処理装置および医用画像処理方法 | |
US11478203B2 (en) | X-ray computed tomography apparatus and imaging condition management apparatus | |
JP7086775B2 (ja) | 医用画像診断システム | |
JP2018117779A (ja) | X線ct装置 | |
JP7066359B2 (ja) | X線ct装置 | |
JP7098292B2 (ja) | X線ct装置 | |
JP2020089594A (ja) | 医用画像処理システム、医用画像処理装置及び医用画像処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211028 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220909 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220920 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221118 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20230106 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230110 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230208 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7224880 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |