JP3388213B2 - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Ｘ線ｃｔ装置

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JP3388213B2 JP2000001484A JP2000001484A JP3388213B2 JP 3388213 B2 JP3388213 B2 JP 3388213B2 JP 2000001484 A JP2000001484 A JP 2000001484A JP 2000001484 A JP2000001484 A JP 2000001484A JP 3388213 B2 JP3388213 B2 JP 3388213B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線ＣＴ（Comput
ed Tomography）撮影方法、被検体中心位置検出方法お
よびＸ線ＣＴ装置に関し、さらに詳しくは、被検体中心
位置がスキャンセンタから大幅にずれたか否かを検出す
ることができるＸ線ＣＴ撮影方法、被検体中心位置検出
方法およびＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線ＣＴ撮影では、被検体中心位置がな
るべくスキャンセンタ（Ｘ線管の回転中心）に一致する
ように、操作者が、目測により、被検体が載置される天
板の高さを調整している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、操作者の目測
による調整では、被検体中心位置がスキャンセンタから
大幅にずれてしまうことがある。この場合、被検体の画
像のＣＴ値の均一性が劣化する問題点がある。また、被
検体から外れたスキャンセンタ付近で、オーバーレンジ
（over range）する可能性がある問題点がある。そこ
で、本発明の目的は、被検体中心位置がスキャンセンタ
から大幅にずれたか否かを検出することができるＸ線Ｃ
Ｔ撮影方法、被検体中心位置検出方法およびＸ線ＣＴ装
置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明
は、被検体の周りにＸ線管を回転させてスキャンを行う
Ｘ線ＣＴ撮影方法であって、被検体を撮影したプロジェ
クションプロファイルに基づいて被検体中心位置を検出
し、この被検体中心位置とスキャンセンタとの距離を求
めて所定の範囲を越えた場合に警告を報知することを特
徴とするＸ線ＣＴ撮影方法を提供する。上記第１の観点
によるＸ線ＣＴ撮影方法では、被検体中心位置がスキャ
ンセンタから所定の範囲（例えば、５０ｃｍ）を超えて
ずれた場合に警告を画面に表示したり、操作者に音声で
位置調整を行うように促す。これにより、被検体中心位
置がスキャンセンタから大幅にずれたか否かを検出する
ことが出来る。
【０００５】第２の観点では、本発明は、被検体の周り
にＸ線管を回転させてスキャンを行うＸ線ＣＴ装置によ
り被検体の体軸方向を含む面と直交する方向から被検体
を撮影したプロジェクションプロファイルを取得し、そ
のプロジェクションプロファイルの重心を算出してこの
重心に対応するＸ線検出器のチャネル番号を重心チャネ
ル番号とし、その重心チャネル番号から被検体の第１の
方向へ向かう方向に前記プロジェクションプロファイル
のプロジェクション値を検査して行き、プロジェクショ
ン値が所定のプロジェクション閾値Ｐth以下となるチャ
ネル番号を第１の閾値チャネル番号とし、他方、前記重
心チャネル番号から被検体の前記第１の方向とは逆の方
向である第２の方向へ向かう方向に前記プロジェクショ
ンプロファイルのプロジェクション値を検査して行き、
プロジェクション値が所定のプロジェクション閾値Ｐth
以下となるチャネル番号を第２の閾値チャネル番号と
し、前記第１の閾値チャネル番号と第２の閾値チャネル
番号との中間値を被検体位置チャネル番号とし、この被
検体位置チャネル番号から前記被検体中心位置を求める
ことを特徴とする被検体中心位置検出方法を提供する。
天板上に載置した被検体を、被検体の体軸方向を含む面
と直交する方向から撮影したプロジェクションプロファ
イルには、被検体のプロファイルだけでなく、天板のプ
ロファイルも含まれている。このため、プロジェクショ
ンプロファイルの重心は、被検体中心位置よりも天板側
にシフトしている。従って、プロジェクションプロファ
イルの重心より反天板側に被検体中心位置を求める必要
がある。上記第２の観点による被検体中心位置検出方法
では、プロジェクション閾値Ｐthというパラメータを導
入し、そのプロジェクション閾値Ｐth以下であるチャネ
ルを２方向に検索し、見つかった２つのチャネルの中間
を求め、これを基にプロジェクションプロファイルの重
心より反天板側に被検体中心位置を求めている。これに
より、天板の影響を排除して、正確に被検体中心位置を
求めることが出来る。
【０００６】上記構成の被検体中心位置検出方法におい
て、前記プロジェクション閾値Ｐthは、例えば、経験的
には、前記重心チャネル番号に対応するプロジェクショ
ン値の１／２としてもよい。
【０００７】また、上記構成の被検体中心位置検出方法
において、前記プロジェクションプロファイルから被検
体以外のプロファイルを予め除去した後、前記重心を算
出すれば、より正確に被検体中心位置を求めることが出
来る。
【０００８】第５の観点では、本発明は、被検体の周り
にＸ線管を回転させてスキャンを行うＸ線ＣＴ装置であ
って、被検体を撮影してプロジェクションプロファイル
を取得するプロジェクションプロファイル取得手段と、
取得したプロジェクションプロファイルに基づいて被検
体中心位置を検出する被検体位置検出手段と、前記被検
体中心位置とスキャンセンタとの距離が所定の範囲を越
えた場合に警告を表示する警告表示手段とを具備したこ
とを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。上記第５の観
点によるＸ線ＣＴ装置では、上記第１の観点によるＸ線
ＣＴ撮影方法を好適に実施できる。
【０００９】第６の観点では、本発明は、被検体の周り
にＸ線管を回転させてスキャンを行うＸ線ＣＴ装置であ
って、被検体の体軸方向を含む面と直交する方向から被
検体を撮影したプロジェクションプロファイルの重心を
算出してこの重心に対応するＸ線検出器のチャネル番号
を重心チャネル番号とし、その重心チャネル番号から被
検体の第１の方向へ向かう方向に前記プロジェクション
プロファイルのプロジェクション値を検査して行き、プ
ロジェクション値が所定のプロジェクション閾値Ｐth以
下となるチャネル番号を第１の閾値チャネル番号とし、
他方、前記重心チャネル番号から被検体の前記第１の方
向とは逆の方向である第２の方向へ向かう方向に前記プ
ロジェクションプロファイルのプロジェクション値を検
査して行き、プロジェクション値が所定のプロジェクシ
ョン閾値Ｐth以下となるチャネル番号を第２の閾値チャ
ネル番号とし、前記第１の閾値チャネル番号と第２の閾
値チャネル番号との中間値を被検体位置チャネル番号と
し、この被検体位置チャネル番号から前記被検体中心位
置を求める被検体中心位置検出手段を具備したことを特
徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。上記第６の観点によ
るＸ線ＣＴ装置では、上記第２の観点による被検体中心
位置検出方法を好適に実施できる。
【００１０】上記構成のＸ線ＣＴ装置において、前記プ
ロジェクション閾値Ｐthは、例えば、経験的には、前記
重心チャネル番号に対応するプロジェクション値の１／
２としてもよい。
【００１１】また、上記構成のＸ線ＣＴ装置において、
前記プロジェクションプロファイルから被検体以外のプ
ロファイルを予め除去した後、前記重心を算出すれば、
より正確に被検体中心位置を求めることが出来る。な
お、プロジェクションプロファイルから被検体以外のプ
ロファイルを除去するには、例えば、プロジェクション
プロファイルに１次元最小値フィルタを施し、次いで１
次元最大値フィルタを施せばよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図に示す実施の形態により
本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発
明が限定されるものではない。
【００１３】−第１の実施形態− 図１は、本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置
の構成ブロック図である。このＸ線ＣＴ装置１００は、
操作コンソール１と、テーブル装置１０と、走査ガント
リ２０とを具備している。
【００１４】前記操作コンソール１は、操作者の指示や
情報などを受け付ける入力装置２と、スキャン処理や画
像再構成処理や本発明にかかる被検体中心位置検出処理
などを実行する中央処理装置３と、制御信号などの送受
信をテーブル装置１０や走査ガントリ２０との間で行う
制御インタフェース４と、走査ガントリ２０で取得した
データを収集するデータ収集バッファ５と、Ｘ線画像や
警告などを表示するＣＲＴ６と、プログラムやデータを
記憶する記憶装置７とを具備している。
【００１５】前記テーブル装置１０は、被検体を乗せて
前記走査ガントリ２０のボアに入れ出しすると共に高さ
を変えられる天板１２を具備している。この天板１２
は、テーブル装置１０に内蔵するモータで駆動される。
【００１６】前記走査ガントリ２０は、Ｘ線管２１，コ
リメータ２２，Ｘ線コントローラ２３，検出器２４，Ｄ
ＡＳ（Data Acquisition System）２５，被検体の周り
にＸ線管２１などを回転させる回転コントローラ２６な
どを具備している。
【００１７】図２は、本実施形態にかかるＸ線ＣＴ撮影
手順を示すフロー図である。ステップＳ１では、被検体
中心位置がボア中心に一致するように目測しながら、操
作者が天板１２の高さを調整する。
【００１８】ステップＳ２では、被検体の周りにＸ線管
２１，検出器２４などを回転させながらスキャンを行
う。そして、ステップＳ３，Ｓ４とステップＳ５，Ｓ
６，Ｓ７とを並行に実行する。
【００１９】ステップＳ３では、前記スキャンにより収
集したデータからＸ線画像を再構成する。ステップＳ４
では、前記Ｘ線画像をＣＲＴ６に表示する。
【００２０】ステップＳ５では、被検体中心位置検出処
理（図３を参照して後述する）により被検体中心位置を
求める。ステップＳ６では、求めた被検体中心位置とス
キャンセンタの距離Δを算出し、距離Δが所定の範囲を
越えた場合、例えば５０ｃｍ以上なら、ステップＳ７へ
進み、そうでないなら処理を終了する。ステップＳ７で
は、被検体中心位置がスキャンセンタから大幅にずれて
いるので天板１２を第１の方向または当該第１の方向と
は逆の第２の方向、具体的には天板１２の高さ方向の上
方向または下方向にΔセンチだけ移動するように伝える
警告メッセージをＣＲＴ６に表示する。
【００２１】上記撮影手順によれば、被検体中心位置が
スキャンセンタから大幅にずれた場合には警告するた
め、位置調整後に再撮影すれば、良好な画質のＸ線画像
が得られる。
【００２２】図３は、前記被検体中心位置検出処理（ス
テップ５）を示すフロー図である。ステップＳ５１で
は、被検体Ｈｋの体軸方向を含む面と直交する方向とな
るビュー角度が９０°のパラビュー（para view）のプ
ロジェクションプロファイルにおいて重心Ｇを算出す
る。図４に、ビュー角度が９０°のパラビューのプロジ
ェクションプロファイルを例示する。このプロジェクシ
ョンプロファイルは、図５に示すように、被検体Ｈｋの
真横から平行なＸ線ビーム２１’を当てて仮想の検出器
２４’で被検体Ｈｋを撮影したのと等価なプロジェクシ
ョンプロファイルであり、グラフの横軸はチャネル番号
であり、縦軸はプロジェクション値である。また、図中
の「上側」は、被検体Ｈｋの上側（つまり、天板１２と
反対側）、言い換えれば被検体Ｈｋの第１の方向側であ
る。また、図中の「下側」は、被検体Ｈｋの下側（つま
り、天板１２側）、言い換えれば被検体Ｈｋの第２の方
向側である。グラフの中央の大きな山は被検体のプロフ
ァイルであり、そのピークは約１０μｘである。グラフ
の左の２つの小さな山は、下側に位置するチャネルより
検出される天板１２のプロファイルであり、そのピーク
は約１.６〜２.０μｘである。なお、ファンビーム方式
のスキャンで得たデータからパラビューのプロジェクシ
ョンプロファイルを得る方法は、例えば特開平１０−９
９３１９号に開示されている。
【００２３】ステップＳ５２では、重心Ｇに対応するチ
ャネル番号を求めて、重心チャネル番号ｉｇとする。ス
テップＳ５３では、重心チャネル番号ｉｇから被検体の
第１の方向、図５に示す上側、すなわち被検体から見て
反天板側、言い換えれば被検体の上側へ向かう方向にプ
ロジェクションプロファイルのプロジェクション値を検
査して行き、プロジェクション値が所定のプロジェクシ
ョン閾値Ｐth（本例ではＰth＝１.６としている）以下
となるチャネル番号を第１の閾値チャネル番号ｉ１とす
る。ステップＳ５４では、重心チャネル番号ｉｇから被
検体の前記第１の方向とは逆の方向である第２の方向、
図５に示す下側、すなわち天板側、言い換えれば被検体
の下側へ向かう方向にプロジェクションプロファイルの
プロジェクション値を検査して行き、プロジェクション
値が所定のプロジェクション閾値Ｐth以下となるチャネ
ル番号を第２の閾値チャネル番号ｉ２とする。ステップ
Ｓ５５では、第１の閾値チャネル番号ｉ１と第２の閾値
チャネル番号ｉ２の中間値を被検体中心位置チャネル番
号ｉｋとする。ステップＳ５６では、前記被検体中心位
置チャネル番号ｉｋに対応する高さを算出し、被検体中
心位置とする。
【００２４】上記処理によれば、天板１２の影響を排除
して、被検体中心位置を正確に検出することが出来る。
【００２５】−他の実施形態− 上記第１の実施形態では、プロジェクション閾値Ｐth＝
１.６としたが、他の値をプロジェクション閾値として
もよい。例えば、重心チャネル番号ｉｇにおけるプロジ
ェクション値の１／２をプロジェクション閾値Ｐthとし
てもよい。この場合、図４の例ではＰth＝５.０となる
【００２６】また、上記第１の実施形態では、被検体中
心位置がスキャンセンタから５０ｃｍ以上ずれた場合に
警告を報知したが、被検体の撮影部位などに応じて変え
るようにしてもよい。
【００２７】また、図６に示すステップＳ４１，Ｓ４２
（プロジェクションプロファイルから被検体以外のプロ
ファイルを除去する処理）を、図２のステップＳ５の前
に挿入してもよい。すなわち、ステップＳ４１では、被
検体の体軸方向を含む面と直交する方向となるビュー角
度が９０°のパラビューのプロジェクションプロファイ
ルに対して、（２ｍ＋１）画素幅の１次元最小値フィル
タを（ｎ−ｍ＋１）回かける。すなわち、プロジェクシ
ョンプロファイルの第ｉチャネルのプロジェクション値
をＰ(i)とするとき、Ｐ(i-m)〜Ｐ(i+m)の最小値をＰ(i)
とする処理を、（ｎ−ｍ＋１）回繰り返す。ここで、
ｍ，ｎは。整数であり、例えばｍ＝１，ｎ＝１である。
図７に、１次元最小値フィルタ後のプロジェクションプ
ロファイルＰminを例示する。ステップＳ４２では、１
次元最小値フィルタ後のプロジェクションプロファイル
Ｐminに対して、（２ｍ＋１）画素幅の１次元最大値フ
ィルタを（ｎ−ｍ＋１）回かける。すなわち、プロジェ
クションプロファイルＰminの第ｉチャネルのプロジェ
クション値をＰmin(i)とするとき、Ｐmin(i-m)〜Ｐmin
(i+m)の最大値をＰmin(i)とする処理を、（ｎ−ｍ＋
１）回繰り返す。ここで、例えば、ｍ＝１，ｎ＝１であ
る。図８に、１次元最大値フィルタ後のプロジェクショ
ンプロファイルＰmaxを例示する。図８から判るよう
に、天板のプロファイルを除去することが出来ている。
そして、この１次元最大値フィルタ後のプロジェクショ
ンプロファイルＰmaxを、９０°のパラビューのプロジ
ェクションプロファイルの代わりとして、ステップＳ５
に渡す。
【００２８】
【発明の効果】本発明のＸ線ＣＴ撮影方法、被検体中心
位置検出方法およびＸ線ＣＴ装置によれば、被検体中心
位置がスキャンセンタからずれたか否かを検出し、操作
者に報知することができる。このため、被検体中心位置
がスキャンセンタから大幅にずれた場合には、被検体の
位置を調整して再撮影することにより、良好な画質のＸ
線画像を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置
の構成ブロック図である。
【図２】第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ撮影手順を示
すフロー図である。
【図３】被検体中心位置検出処理のフロー図である。
【図４】ビュー角度が９０°のパラビューのプロジェク
ションプロファイルを示す模式図である。
【図５】ビュー角度が９０°のパラビューのプロジェク
ションプロファイルの取得状態を仮想的に示す概念図で
ある。
【図６】プロジェクションプロファイルから被検体以外
のプロファイルを除去するための処理を示すフロー図で
ある。
【図７】プロジェクションプロファイルに対して１次元
最小値フィルタを施したプロジェクションプロファイル
の概念図である。
【図８】１次元最小値フィルタ後のプロジェクションプ
ロファイルに対して１次元最大値フィルタを施したプロ
ジェクションプロファイルの概念図である。
【符号の説明】
１ 操作コンソール ３ 中央処理装置 ６ ＣＲＴ １０ テーブル装置 １２ 天板 ２０ 走査ガントリ ２１ Ｘ線管 ２４ 検出器 Ｇ 重心 ｉｋ 被検体位置チャネル番号 Ｈｋ 被検体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−118030（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−122848（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−47062（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−188030（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 6/00 - 6/14

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 天板に乗せられた被検体の周りにＸ線管
    を回転させてスキャンを行なうＸ線ＣＴ装置であって、
    被検体を撮影してプロジェクションプロファイルを取得
    するプロジェクションプロファイル取得手段と、取得し
    たプロジェクションプロファイルに基づいて前記天板の
    プロジェクションプロファイルが含まれないことになる
    閾値を用いて被検体中心位置を検出する被検体位置検出
    手段と、前記被検体中心位置とスキャンセンタとの距離
    が所定の範囲を越えた場合に、前記天板の高さ方向にお
    ける天板の移動方向及び移動量を伝える警告メッセージ
    を表示する警告表示手段とを具備したことを特徴とする
    Ｘ線ＣＴ装置。
  2. 【請求項２】 前記警告メッセージが伝える天板の高さ
    方向における天板の移動方向及び移動量は、天板の位置
    調整のためのものであることを特徴とする請求項１に記
    載のＸ線ＣＴ装置。
  3. 【請求項３】 前記プロジェクションプロファイル取得
    手段は、ビュー角度が９０°のパラビューのプロジェク
    ションプロファイルであることを特徴とする請求項１又
    は請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
  4. 【請求項４】 前記被検体位置検出手段は、被検体の対
    軸方向を含む面と直交する方向から被検体を撮影したプ
    ロジェクションプロファイルの重心を算出してこの重心
    に対応するＸ線検出器のチャネル番号を重心チャネル番
    号とし、その重心チャネル番号から被検体の第１の方向
    へ向かう方向に前記プロジェクションファイルのプロジ
    ェクション値を検査していき、プロジェクション値が所
    定のプロジェクション閾値Ｐth以下となるチャネル番号
    を第１の閾値チャネル番号とし、他方、前記重心チャネ
    ル番号から被検体の前記第１の方向とは逆の方向である
    第２の方向へ向かう方向に前記プロジェクションプロフ
    ァイルのプロジェクション値を検査していき、プロジェ
    クション値が所定のプロジェクション閾値Ｐth以下とな
    るチャネル番号を第２の閾値チャネル番号とし、前記第
    １の閾値チャンネル番号と前記第２の閾値チャンネル番
    号との間には前記天板のプロジェクションプロファイル
    が含まれず、前記第１の閾値チャネル番号と第２の閾値
    チャネルとの中間値を被検体位置チャンネル番号とし、
    この被検体位置チャネル番号から前記被検体中心位置を
    求めることを特徴とする請求項３に記載のＸ線ＣＴ装
    置。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置におい
    て、前記プロジェクションプロファイルから被検体以外
    のプロファイルを除去した後、前記重心を算出すること
    を特徴とするＸ線ＣＴ装置。
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