JP3662352B2 - X線ct装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、透視検査方法およびX線CT(Computed Tomography)装置に関し、さらに詳しくは、透視検査(Fluoroscopy)時の術者のX線被曝量を低減することと高い画像品質のイメージを得ることとを両立可能にした透視検査方法およびX線CT装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
X線CT装置で透視検査を行う時は、図9に示すように、X線管球1bとX線検出器2aとを回転してデータを収集しイメージを生成しながら、術者が被検体Kに生検針Nを穿刺している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
図10にハッチングで示した領域は、X線管球1bとX線検出器2aとが1回転する間にX線が通過する空間である。図10から判るように、X線が通過する空間に術者の手hが入っており、術者がX線被曝する問題点がある。
このX線被曝量を小さくするためには、X線照射量を低照射量にすればよいが、そうすると、SN比の良いデータを収集できなくなり、イメージの画像品質が低下する別の問題点を生じる。
そこで、この発明の目的は、透視検査時の術者のX線被曝量を低減することと高い画像品質のイメージを得ることとを両立可能にしたX線CT装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
第1の観点では、この発明は、被検体の周りにX線管球を回転させながらX線検出器およびデータ収集装置でデータを収集し、それらデータに対して再構成演算を施してイメージを生成するX線CT装置において、術者が不必要にX線を被曝しないように、X線管球が1回転する間の角度に応じてX線照射量を変化させるX線照射量制御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1の観点によるX線CT装置では、X線管球−術者の手−被検体の順に並ぶ角度でのX線照射量を“0”又は比較的低照射量にし、X線管球−被検体−術者の手の順に並ぶ角度でのX線照射量を比較的高照射量にするように、X線照射量をX線照射量制御手段で変化させれば、上記第1の観点による透視検査方法を好適に実施できる。従って、透視検査時の術者のX線被曝量を低減することが出来る。また、高い画像品質のイメージを得ることが出来る。
【0006】
第2の観点では、この発明は、被検体の周りにX線管球を回転させながらX線検出器およびデータ収集装置でデータを収集し、それらデータに対して再構成演算を施してイメージを生成するX線CT装置において、術者が不必要にX線を被曝しないように、X線管球が所定の角度範囲にあるときにはX線照射量を“0”または比較的低照射量にすると共に前記角度範囲にないときにはX線照射量を比較的高照射量にするX線照射量制御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2の観点によるX線CT装置では、X線管球−術者の手−被検体の順に並ぶ角度を含むように角度範囲を設定すれば、X線管球−術者の手−被検体の順に並ぶ角度でのX線照射量は“0”又は比較的低照射量になり、X線管球−被検体−術者の手の順に並ぶ角度でのX線照射量は比較的高照射量になる。従って、上記第1の観点による透視検査方法を好適に実施できる。すなわち、透視検査時の術者のX線被曝量を低減することが出来る。また、高い画像品質のイメージを得ることが出来る。
【0007】
第3の観点では、この発明は、被検体の周りにX線管球を回転させながらX線検出器およびデータ収集装置でデータを収集し、それらデータに対して再構成演算を施してイメージを生成するX線CT装置において、X線管球が1回転する間の角度範囲を設定する角度範囲設定手段と、術者が不必要にX線を被曝しないように、X線管球が前記角度範囲にあるときにはX線照射量を“0”または比較的低照射量にすると共に前記角度範囲にないときにはX線照射量を比較的高照射量にするX線照射量制御手段と、X線照射範囲を光により示すレファレンスライト手段と、そのレファレンスライト手段の光を変化させてX線管球が前記角度範囲にあるか否かを報知するレファレンスライト制御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3の観点によるX線CT装置では、操作者が角度範囲設定手段によりX線管球−術者の手−被検体の順に並ぶ角度を含むように角度範囲を設定すれば、X線管球−術者の手−被検体の順に並ぶ角度でのX線照射量は“0”又は比較的低照射量になり、X線管球−被検体−術者の手の順に並ぶ角度でのX線照射量は比較的高照射量になる。従って、上記第1の観点による透視検査方法を好適に実施できる。すなわち、透視検査時の術者のX線被曝量を低減することが出来る。また、高い画像品質のイメージを得ることが出来る。
さらに、レファレンスライト手段の光の変化(明度および/または色相の変化)により、X線管球が前記角度範囲にあるか否かが報知される。このため、術者は、X線被曝が少なくなる角度範囲を的確に設定できるようになる。また、X線被曝の少ない手の位置を容易に知ることが出来るようになる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図に示すこの発明の実施形態に基づいてこの発明をさらに詳しく説明する。なお、これによりこの発明が限定されるものではない。
【0009】
図1は、この発明の一実施形態にかかるX線CT装置を示す要部構成図である。
このX線CT装置100は、ガントリ10と、オペレータコンソール20とを具備している。
前記ガントリ10は、X線を被検体(図5のK)に照射するためのX線ジェネレータ1aおよびX線管球1bと、被検体を透過したX線を検出しデータを収集するX線検出器2aおよびデータ収集装置2bと、X線が通過する空間を光で示すレファレンスライト3aおよびライトドライバ3bと、前記X線ジェネレータ1aおよび前記ライトドライバ3bを制御する制御装置4と、回転部分と非回転部分の間の電気的接続を行うスリップリング5と、前記オペレータコンソール20との通信を行うガントリプロセッサ6とを具備している。
前記オペレータコンソール20は、前記データからイメージ(断層像)を再構成する再構成処理装置と、前記データやイメージなどを記憶する記憶装置と、イメージやメッセージを表示する画像表示装置と、操作者がコマンドやパラメータなどを入力するための入力装置と、全体的な制御を行うCPUとを具備している。
【0010】
図2は、ガントリ10でデータ収集を行う手順を示すフロー図である。
ステップS1では、操作者は、オペレータコンソール20から透視検査のスキャンプロトコルを設定する。
【0011】
ステップS2では、操作者は、オペレータコンソール20からX線照射のオフ範囲(φ1,φ2)を設定する。
ステップS3では、ガントリ10における回転部分の回転を開始する。
ステップS4では、X線管球角度φが前記オフ範囲(φ1,φ2)か否かを判定し、前記オフ範囲(φ1,φ2)ならステップS5へ進み、そうでないならステップS6へ進む。
ステップS5では、レファレンスライト3aをオフにする。そして、ステップS7へ進む。
ステップS6では、レファレンスライト3aをオンにする。そして、ステップS7へ進む。
ステップS7では、操作者は、穿刺時の自分の手の位置にレファレンスライト3aの光が当るか否かをチェックし、もし当たるなら前記ステップS2へ戻ってオフ範囲(φ1,φ2)の設定をやり直し、当たらないなら現在のオフ範囲(φ1,φ2)が適正なので、ステップS8へ進む。
【0012】
ステップS8では、スキャンを開始する。すなわち、被検体の周りにガントリ10の回転部分を回転させながらデータを収集する。
ステップS9では、X線管球角度φが前記オフ範囲(φ1,φ2)か否かを判定し、前記オフ範囲(φ1,φ2)ならステップS10へ進み、そうでないならステップS11へ進む。
ステップS10では、X線管電流を“0”にして、X線をオフにする。次に、レファレンスライト3aをオフにする。さらに、この時に収集したデータについてのデータ有効フラグを“0”にする。そして、ステップS12へ進む。
【0013】
ステップS11では、所定のX線管電流(例えば200mA)を流して、X線をオンにする。次に、レファレンスライト3aをオンにする。さらに、この時に収集したデータについてのデータ有効フラグを“1”にする。そして、ステップS12へ進む。
ステップS12では、この時に収集したデータをオペレータコンソール20へ転送する。
ステップS13では、スキャン完了が指示されたか否かを判定し、指示されていなければ前記ステップS9に戻ってスキャンを継続し、指示されていれば処理を終了する。
【0014】
図3は、X線管球角度φがオフ範囲(φ1,φ2)の時のX線管球1bおよびレファレンスライト3aの状態を示し、X線管球1bからはX線が放射されず、レファレンスライト3aからは光が放射されていない。
図4は、X線管球角度φがオフ範囲(φ1,φ2)から外れた時のX線管球1bおよびレファレンスライト3aの状態を示し、X線管球1bからはX線が放射され、レファレンスライト3aからは光が放射されている。
図5にハッチングで示した領域は、X線管球1bとX線検出器2aとが1回転する間にX線が通過する空間である。図5から判るように、X線が通過しない空間がある。このX線が通過しない空間は、レファレンスライト3aの光も通過しない。そこで、術者は、レファレンスライト3aの光が当らないような位置に自分の手を維持しながら、被検体Kに生検針Nを穿刺すれば、X線被曝を容易に避けることが出来る。
【0015】
図6は、オペレータコンソール20でイメージ生成を行う手順を示すフロー図である。
ステップR1では、ガントリ10から転送されてきたデータを記憶装置から取り出す。
ステップR2では、当該データのデータ有効フラグが“1”か判定する。“1”ならばステップR3へ進み、“0”ならばステップR4へ進む。
ステップR3では、ハーフスキャンの再構成処理に当該データを用いる。なお、ハーフスキャンの再構成処理とは、X線管球が半回転以上,1回転未満の間に収集したデータから画像を再構成する処理である。これに対して、X線管球が1回転以上する間に収集したデータから画像を再構成する処理をフルスキャンの再構成処理という。
ステップR4では、データが終りか判定し、終りでないなら前記ステップR1に戻り、終りならステップR5へ進む。
ステップR5では、生成したイメージを表示し、処理を終了する。
【0016】
図7は、X線管球角度φに応じたX線管電流の変化を示すグラフである。
オフ範囲(φ1,φ2)ではX線管電流は“0”とし、それ以外では所定のX線管電流(図7では200mA)とする。
【0017】
以上のX線CT装置100によれば、レファレンスライト3aの光が当らない場所に術者が手を位置させて穿刺を行うことで、容易にX線被曝を避けることができる。また、オフ範囲(φ1,φ2)以外ではX線照射量は比較的高照射量になるから、SN比の良いデータを収集でき、高い画像品質のイメージを得ることが出来る。
【0018】
他の実施例としては、図2のステップS5,S6でのX線のオン/オフをコリメータのアパーチャの開閉により行うものが挙げられる。
また、図8に示すように、X線管電流の最大値(図8では200mA)とその時の角度φxおよびX線管電流の最小値(図8では60mA)とその時の角度φnを操作者が設定すると、それらの設定点を通るような関数(例えば三角関数)により滑らかにX線管電流を変化させるものが挙げられる。この場合には、フルスキャンの再構成処理を用いることが出来る。
【0019】
【発明の効果】
この発明のX線CT装置によれば、術者の手にX線が直接照射される時のX線照射量を低くすると共にX線照射量が高くなる時には被検体の陰になって術者の手にX線が直接照射されないようにすることが出来るから、術者のX線被曝量を低減することが出来る。そして、データを収集する時にはX線照射量を高くすることが出来るから、SN比の良いデータを収集でき、高い画像品質のイメージを得ることが出来る。
さらに、術者は、光の変化に基づいて、X線被曝が少なくなる角度範囲を的確に設定することが出来る。また、X線被曝の少ない手の位置を容易に知ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態にかかるX線CT装置を示す要部構成図である。
【図2】図1に示すガントリにおけるデータ収集処理の手順を示すフロー図である。
【図3】X線管球角度がオフ範囲にある時のX線管球およびレファレンスライトの状態を示す説明図である。
【図4】X線管球角度がオン範囲にある時のX線管球およびレファレンスライトの状態を示す説明図である。
【図5】図1のX線CT装置においてX線管球とX線検出器とが1回転する間にX線が通過する空間の説明図である。
【図6】図1に示すオペレータコンソールにおけるイメージ生成処理の手順を示すフロー図である。
【図7】X線管球角度に応じたX線管電流の変化を示すグラフである。
【図8】X線管球角度に応じたX線管電流の変化を示す別のグラフである。
【図9】X線管球とX線検出器の回転の説明図である。
【図10】従来のX線CT装置においてX線管球とX線検出器とが1回転する間にX線が通過する空間の説明図である。
【符号の説明】
100 X線CT装置
1b X線管球
2a X線検出器
2b データ収集装置
3a レファレンスライト
10 ガントリ
20 オペレータコンソール
h 術者の手
N 生検針
K 被検体
Claims (5)
- 被検体の周りにX線管球を回転させながらX線検出器およびデータ収集装置でデータを収集し、それらデータに対して再構成演算を施してイメージを生成するX線CT装置において、
X線管球が1回転する間の角度範囲を設定する角度範囲設定手段と、
術者が不必要にX線を被曝しないように、X線管球が前記角度範囲にあるときには前記角度範囲にないときに比べてX線照射量を少なくするX線照射量制御手段と、
X線照射範囲を光により示すレファレンスライト手段と、
そのレファレンスライト手段の光を変化させてX線管球が前記角度範囲にあるか否かを報知するレファレンスライト制御手段とを具備したことを特徴とするX線CT装置。 - 被検体に対して異なる方向からX線を照射するX線管球と、
前記被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、
前記被検体の周りに前記X線管球及びX線検出器を回転させる回転手段と、
術者が不必要にX線を被曝しないようにするための所定のX線照射角度範囲を設定する角度範囲設定手段と、
前記所定のX線照射角度範囲の情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記所定のX線照射角度範囲の情報に基づいて、X線照射方向が前記所定のX線照射角度範囲内にあるとき前記術者を不必要に被曝させない“0”を含む少ない線量のX線を照射するように前記X線管球に与えるX線管電流を制御するともに、X線照射方向が前記所定のX線照射角度範囲外にあるとき前記被検体を画像診断するのに十分な線量のX線を照射するように前記X線管球に与えるX線管電流を制御するX線照射量制御手段と、
前記X線管球に隣接して配置されたレファレンスライト手段と、
前記X線管球によって照射されるX線の方向が前記所定のX線照射角度範囲内にあるときに前記レファレンスライト手段をオンするとともに、前記X線管球によって照射されるX線の方向が前記所定のX線照射角度範囲外にあるときに前記レファレンスライト手段をオフすることにより、前記レファレンスライト手段から放射される光を制御するレファレンスライト制御手段とを具備したことを特徴とするX線CT装置。 - 請求項2に記載のX線CT装置において、
X線照射方向が前記所定のX線照射角度範囲内にあるときに前記X線検出器で検出されたX線のデータを無効にするフラグをたてるともに、X線照射方向が前記所定のX線照射角度範囲外にあるとき前記X線検出器で検出されたX線のデータを有効にするフラグをたてるデータフラグ制御手段を具備したことを特徴とするX線CT装置。 - 請求項2に記載のX線CT装置において、
前記X線照射量制御手段は、X線照射方向が前記所定のX線照射角度範囲内にあるときの所定の角度で前記X線管電流の最小値とし、X線照射方向が前記所定のX線照射角度範囲外にあるときの所定の角度で前記X線管電流の最大値とし、前記最小値と前記最大値との間を滑らかに変化するように前記X線管球に与えるX線管電流を制御することを特徴とするX線CT装置。 - 請求項1に記載のX線CT装置において、
前記X線照射量制御手段は、X線管球から照射されたX線のコリメータのアパーチャを閉じることによりX線照射量を“0”にしてX線照射量を少なくすることを特徴とするX線CT装置。
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