JP4040873B2 - Computed tomography equipment - Google Patents

Computed tomography equipment Download PDF

Info

Publication number
JP4040873B2
JP4040873B2 JP2001399359A JP2001399359A JP4040873B2 JP 4040873 B2 JP4040873 B2 JP 4040873B2 JP 2001399359 A JP2001399359 A JP 2001399359A JP 2001399359 A JP2001399359 A JP 2001399359A JP 4040873 B2 JP4040873 B2 JP 4040873B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reconstruction
radiation
slice
reconstruction method
scan
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2001399359A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2003190138A (en
Inventor
達郎 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2001399359A priority Critical patent/JP4040873B2/en
Priority to CN 02160829 priority patent/CN1264479C/en
Priority to CNB2005100739921A priority patent/CN100398069C/en
Priority to US10/330,049 priority patent/US7103134B2/en
Publication of JP2003190138A publication Critical patent/JP2003190138A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4040873B2 publication Critical patent/JP4040873B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体の断層像を撮影するコンピュータ断層撮影装置に係り、とくに、検査の計画を立てるときの操作者の負担を軽減できるコンピュータ断層撮影装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
コンピュータ断層撮影装置として、X線コンピュータ断層撮影装置(以下、X線CT装置と呼ぶ)がある。このX線CT装置は、比較的くから医療診断用或いは各種の研究用に用いられており、歴史的にも大きな変遷を重ねている。
【0003】
初期の頃には、シングルスライスX線CT装置が用いられていた。このシングルスライスX線CT装置の場合、被検体のある一つのスライス面の画像を得ていたため、短時間に広い範囲の画像を撮影することは難しく、医師等から単位時間により高精細(高解像度)且つ広範囲に画像を撮影したいという強い要望が出されていた。
【0004】
この要望に応えるために、近年、マルチスライスX線CT装置が開発され、かなり普及している。このマルチスライスCT装置は、シングルスライスX線CT装置で用いられている検出器の列を、その列に直交する方向に複数列並べ、全体でMチャンネル×Nセグメントの検出素子を有する構造の2次元検出器を用いる。マルチスライスX線CT装置は、スライス方向に広がり幅を有するファンビームX線を曝射するX線源と、上述した2次元検出器とを有しており、円錐状のX線ビーム(有効視野直径FOV)に基づいて被検体を透過したX線を2次元検出器で検出することにより、当該被検体の多スライス面の投影データを一度に収集でき、シングルスライスX線CT装置に比べて、高精細且つ広範囲な画像を収集することができる。
【0005】
このため、現在、X線CT装置の主流は、マルチスライスX線CT装置に移行しつつある。現在、使用に供しているマルチスライスX線CT装置は、4スライス型であるが、8スライス型や16スライス型のマルチスライスX線CT装置といった更なる多列化も望まれている。
【0006】
更に、近年、このマルチスライスX線CT装置は、ヘリカルスキャン法を実施する、いわゆるマルチスライス・ヘリカルX線CT装置も知られている。
【0007】
ところで、マルチスライスX線CT装置では、スライス方向に広がり幅を有するファンビームX線(すなわち実際にはコーン状のX線ビーム)を照射しているにも関らず、このコーンビ−ムをスライス方向に垂直な方向に沿って平行なビ−ムと見做すファンビーム再構成法を行い、所望のスライスを再構成している。
【0008】
しかしながら、多列化が進んだ場合、ファンビーム再構成法では、スライス方向に垂直な方向において列間でのX線パスが平行とは見做せなくなる。仮に、これを平行とみなして、単純に列毎に画像をマルチスライスとして再構成した場合、アーチファクトが多く、実用に耐えない画像となってしまうことが殆どである。この問題を克服する再構成法として、アーチファクトの少ない、いわゆるコーンビーム再構成法が提案されている。
【0009】
典型的には、コーンビーム再構成法は、同時にデータ収集するスライス列数=8列に適用される一方で、ファンビーム再構成法は、同時にデータ収集されるスライス列数=4列に適用される例が知られている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
従って、1台のX線CT装置において、これらコーンビーム再構成法及びファンビーム再構成法を駆使するには、スライス1枚当たりのスライス厚を同一とすると、スライス列数が多い場合、即ち撮影スライス幅(=スライス厚×スライス数)が広い場合には画像生成にコーンビーム再構成法を用い、一方、スライス列数が少ない場合、即ち撮影スライス幅が狭い場合には画像生成にファンビーム再構成法を用いればよい、ということになる。
【0011】
この再構成法を設定する作業は、実際の撮影計画において操作者により実行されるが、個々の再構成法にそれぞれ一長一短がある。例えば、コーンビーム再構成法は、上述のように画質の面では優れている反面、ファンビーム再構成法と比較して、スキャン時間で劣っている。例えば、コーンビーム再構成法の場合、ファンビーム再構成法に比べて、多列化しても画像アーチファクトが少ない分、1度にデータ収集する範囲(撮影スライス幅)を広く設定できるので、スキャン時間はその分、短くすることができる。しかし、コーンビーム再構成法は、コーン角を考慮した再構成を行う必要があることから、特にスライスの厚い画像を同時に多数、再構成するような場合には、再構成時間は、ファンビーム再構成法よりも長くなってしまう。
【0012】
このため、個々の患者に常に最適な再構成法を設定するには、それらの再構成法それぞれの特質を十分理解して行う必要があるため、この設定作業が操作者にとって非常に難しいものとなっている。熟練を積んだ操作者であっても、その設定には非常に神経を使い、従って時間も掛かることから、患者スループットの低下を余儀なくされていた。
【0013】
従来、撮影計画をアシストする撮影計画システムは種々の形態のものが知られているが、上述のように、撮影条件を考慮して、異なる種類の再構成方式から最適な再構成方式を設定するものではなかった。
【0014】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、撮影計画にそれほど熟練した操作者でなくても、常に最適な再構成法を容易に且つ迅速に設定でき、撮影計画を労力少なく且つ能率良くかつ正確に立てることができるX線CT装置などの放射線CT装置を提供することを、その目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るコンピュータ断層撮影装置の1つの態様によれば、再構成装置による投影データの再構成にかかる再構成方式の優劣に関する情報を提示するものであり、前記再構成方式は、放射線によるコーンビームを、平行なビームと見做すファンビーム再構成方式と、コーン角を考慮したコーンビーム再構成方式を含むように構成された優劣情報提示手段を備えたものである。ファンビーム再構成またはファンビーム再構成にかかる優劣情報を表示することにより、適切な再構成方式を容易に選択することができる。提示される情報は、例えば、各再構成方式による被爆線量、スキャン時間、スキャンから再構成までのトータルの時間、再構成された画像の画質、及び放射線源のオーバー・ロード・プロテクション(OLP)のうちの少なくとも1つである。
【0018】
この場合も、操作者は装置側から再構成方式を決める上で重要な情報が提示されるので、撮影目的に合わせて最適な再構成方式を選択し易くなり、撮影計画を容易且つ確実に立て易くなる。
【0019】
さらに、本発明に係るコンピュータ断層撮影装置の別の態様によれば、放射線により被検体をスキャンして得た投影データを再構成して当該被検体のスライスの断層像を得る再構成装置を備える一方で、前記被検体の撮影部位に関する少なくとも全スキャン領域、再構成スライス厚、及びスライス数の情報を指定する指定手段と、前記放射線によるスキャンに関わる複数の特質のうちの少なくとも1つに優先順位又は検討要否を付ける条件付与手段と、前記指定手段により指定された情報及び前記条件付与手段により付与された優先順位又検討要否の情報に基づいて前記再構成装置による前記投影データの再構成に用いる再構成方式を決定する再構成方式決定手段とを備え、前記再構成方式は、放射線によるコーンビームを平行なビームと見做すファンビーム再構成方式、コーン角を考慮したコーンビーム再構成方式を含むことを特徴とするものである。例えば、前記複数の特質は、前記放射線による被爆線量、スキャン時間、スキャンと再構成のトータル時間、再構成された画像の画質、及び放射線源のオーバー・ロード・プロテクション(OLP)を含ム。
【0020】
これにより、操作者が被検体の撮像部位に関する少なくとも全スキャン領域、再構成スライス厚、及びスライス数の情報を指定するだけで、この指定内容に最も適切な再構成方式が自動的に決定される。これにより、撮影計画に要する時間が短縮され、かつ、操作者に要求される撮影計画の熟練度もその分、緩和される。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図1〜10に基づいて説明する。
【0022】
図1には、この実施形態に係る、放射線X線CT装置としてのX線CT装置の構成を示している。
【0023】
X線CT装置100は、被検体(例えば患者)Pを載置させる図示しない寝台と、被検体Pを挿入して診断を行うための診断用開口部OPを有し、被検体Pの投影データの収集を行う架台Gと、架台G全体の動作を制御するとともに、投影データを収集し、この投影データに基づいて画像再構成処理や画像表示等を行うデータ処理ユニットUとを備えている。
【0024】
寝台は、図示しない寝台駆動部の駆動により、その長手方向にスライド可能な天板を有する。通常、被検体Pは、その体軸方向が長手方向に一致するように載置される。
【0025】
架台Gは、その診断用開口部OPに挿入された被検体Pを挟んで対向配置されたX線源としてのX線管101及び放射線検出器としてのX線検出器103を備えるほか、スイッチ群103a(図3参照)、データ収集回路(DAS)104、非接触のデータ伝送装置105、架台駆動部107、及びスリップリング108を備えている。
【0026】
X線管101、X線検出器103、及びデータ収集装置104は、架台G内で回転可能な回転リング102に設けられており、架台駆動部107からの駆動制御により回転リング102が回転することで、架台3の診断用開口OP内に挿入された被検体Pの体軸方向に平行な回転中心軸の周りに両者が一体で回転可能になっている。回転リング102は、1回転あたり1秒以下という高速速度で回転駆動される。
【0027】
X線管101は、有効視野領域FOV内に載置された被検体Pに対してコーンビーム(四角錐)状、又はファンビーム状のX線を発生する。X線管101には、X線の曝射に必要な電力(管電圧、管電流)が高電圧発生装置109からスリップリング108を介して供給される。これにより、X線管101は、上記回転中心軸に並行なスライス方向及びこのスライス方向に直交するチャンネル方向の2方向に広がる、いわゆるコーンビームX線又はファンビームX線を発生する。通常の診断では、被検体Pが寝台の長手方向に沿って天板に載るので、スライス方向は被検体Pの体軸方向に一致する。
【0028】
なお、架台G内のX線管101と被検体Pとの間には、X線管101のX線焦点から曝射されたコーン状又はファン状のX線ビームを整形し、所要の大きさのX線ビームを形成するためのスリット(図示せず)が設けられている。
【0029】
X線検出器103は、被検体Pを透過したX線を検出するデバイスであり、X線検出素子を互いに直交する2方向(スライス方向及びチャンネル方向を成す)それぞれにアレイ状に複数個配列され、これにより2次元のX線検出器を成している。本実施形態では、X線検出器103は、複数(例えば38個)の検出器モジュールから構成され、複数の検出モジュールがチャンネル方向に配列される。
【0030】
図2には、そのうちの1つの検出器モジュール1030の展開図を示している。検出器モジュール1030は、シンチレータと、フォトダイオードからなる複数の検出素子1031,1032を有するフォトダイオードチップとを有している。複数の検出素子1031、1032は、チャンネル方向とスライス方向との2方向に関してマトリクス状に配列される。なお、本実施形態におけるX線CT装置では、複数の検出器モジュール1030のそれぞれは、平面的ではなく、X線管101の焦点を中心とした1つの円弧に沿って配列される。
【0031】
検出器モジュール1030は、上述したように複数の検出素子1031、1032を有するフォトダイオードチップとともに、スイッチングチップ(スイッチング群103aを成す)、DASチップ(DAS104を成す)を有している。これらフォトダイオードチップ、スイッチングチップ、DASチップは、単一のリジッドなプリント配線板上に実装される。
【0032】
一方の検出素子1031は、スライス方向に関する幅が1.0mmで、チャンネル方向に関する幅が0.5mmの有感域を備えている。他方の検出素子1032は、スライス方向に関する幅が0.5mmで、チャンネル方向に関する幅が0.5mmの有感域を備えている。
【0033】
フォトダイオードの有感域の幅は、X線管の回転中心軸上での換算値として定義する。つまり、「1mmの有感域幅を有するフォトダイオード」とは、「X線管の回転中心軸上で1mmに相当する有感域幅を有するフォトダイオード」を意味している。このため、X線が放射状に拡散することを考慮すると、フォトダイオードの実際の有感域の幅は、X線焦点と回転中心軸との距離に対するX線焦点とフォトダイオードの有感域との実際の距離の比率に従って、1mmより若干広くなる。
【0034】
0.5mm幅の検出素子1032は、スライス方向に例えば16個並べられる。なお、スライス方向に並べられた16個の検出素子1032を、第1の検出素子列群と称する。また、1mm幅の検出素子1031は、スライス方向に関し、第1の検出素子列群の両側それぞれに、検出素子1032の配列個数よりも少ない複数個、例えば12個ずつ並べられる。スライス方向Cに並べられた12個の検出素子1031を、それぞれ第2の検出素子列群と称する。
【0035】
本実施形態では、スライス方向に並べられた検出素子1032の個数(例えば16個)は、その両側それぞれに配置された検出素子1031の個数(例えば12個)よりも多く、そのトータル個数(例えば24個)よりも少なく成るように設計されている。
【0036】
つまり本実施形態では、X線検出器103はチャンネル方向(行方向)に912個、スライス方向(列方向)に40個の検出素子が配列されて成る。尚、本実施形態のX線検出器103は、0.5mm幅の検出素子と1.0mm幅の検出素子により不均等ピッチの2次元検出器を形成しているが、均等サイズの検出素子を行・列方向に配列された2次元検出器でも良く、また検出素子サイズも0.5mm、1.0mmではなく、1.25mm幅の検出素子など本例に限定されることはない。
【0037】
このようなX線検出器103で検出されたM×N(上記の例でいえば、M=24行×38個=912であり、N=40(=16列+2×12列)である。)の全チャンネルに関する膨大なデータ(すなわち、1ビューあたりのM×Nチャンネル分のデータ(2次元投影データ))は、スイッチ群103aを介して、チップ化されているDAS104に一旦集められる。
【0038】
具体的には、X線検出器103の各検出素子により検出されたX線投影データは、スイッチ群103aを介して例えば各チャンネルの検出素子列(40列の検出素子1031、1032)に対して、40列より少ない8列分(912行×8列)のデータ収集素子又は4列分(912行×4列)のデータ収集素子を有するDAS104に送られる。
【0039】
このX線投影データのDAS104へのデータ転送を行うために、スイッチ群103aはホストコントローラから制御信号を受けて、X線投影データをスライス方向の列毎に加算して(すなわち、データを列毎に束ねて)所要列数の2次元等価データを生成する。
【0040】
DAS104から出力される2次元投影データは、一括して光通信を応用した非接触データ伝送装置105を介して後述のデータ処理ユニットUに伝送される。尚、ここでは、データ伝送装置として、光通信を応用した非接触データ伝送装置105を例に挙げて説明しているが、スリップリング等の接触データ伝送装置でも良い。
【0041】
X線検出器103による検出動作は、1回転(約1秒)の間に、例えば1000回程度繰り返され、それによりM×Nチャンネル分の膨大な2次元投影データが1秒(1回転)あたり1000回発生し、このような膨大でしかも高速に発生する2次元投影データを時間遅れなく伝送するために、DAS104及び非接触データ伝送装置105は超高速処理化が図られている。
【0042】
図3は、本実施形態における2次元のX線検出器103,スイッチ群103a,及びDAS104の構造を模式的に示す斜視図である。同図に示すように、X線検出器103は、検出素子がアレイ状に並べられており、スイッチ群103aは、例えばスイッチ基板上にFET等のスイッチング素子を実装して構成されている。また、DAS104のデータ収集素子は、X線検出器103の各検出素子と同様にアレイ状に配列されている。
【0043】
DAS104の各データ収集素子は、送られたX線投影データに対して増幅処理やA/D変換処理等を施して被検体Pの8スライス分又は4スライス分の投影データを収集するようになっている。
【0044】
後述するように、このDAS104において、8列分又は4列分のデータ収集素子のいずれを採用するかは、本実施形態では、撮影計画(検査計画とも呼ばれる)を立てる際に決定される再構成方法が、ファンビーム再構成方式かコーンビーム再構成方式かによって決定される。本実施形態では、ファンビーム再構成を行う場合(例えば、2mm×4スライスなど)は、4列分のデータ収集素子(例えば912行×4列)が使用され、コーンビーム再構成を行う場合(例えば0.5mm×8スライスなど)は、8列分のデータ収集素子(例えば912行×8列)が使用される。
【0045】
データ処理ユニットUは、ホストコントローラ110を中心として、データ補正等の前処理を行う前処理装置106、記憶装置111、補助記憶装置112、データ処理装置113、再構成装置114、入力装置115、及び表示装置116がデータ/制御バス116を介して相互に接続されている。さらに、このバス116は外部の画像処理装置200に接続されている。この画像処理装置200は、補助記憶装置201、データ処理装置202、再構成装置203、入力装置204、及び表示装置205を備えている。
【0046】
前処理装置106は、非接触データ伝送装置105より伝送されてきた投影データに感度補正やX線強度補正等を施す。前処理装置106で感度補正やX線強度補正等を受けた360゜分、つまり1000セットの2次元投影データは記憶装置111に一旦記憶される。
【0047】
再構成装置114は、記憶装置111に記憶された投影データにファンビーム再構成方式、又は、コーンビーム再構成方式の再構成処理を施してスライスの断層像データを生成する。
【0048】
コーンビーム再構成方式による再構成処理は、主としてFeldkamp法と呼ばれる再構成アルゴリズムを利用して、投影データの画像再構成を行う。
【0049】
Feldkamp再構成法は、スライス方向に広い対象領域を複数のボクセルの集合体として扱って、X線吸収係数の3次元的分布データ(以下「ボリュームデータ(複数のボクセルデータが立体的(3次元的)に集合したもの)」という。)を発生するために、ファンビーム・コンボリューション・バックプロジェクション法をもとに改良された近似的再構成法である。つまり、Feldkamp再構成法は、データをファン投影データとみなして畳み込み、次いで、回転中心軸に対して実際のコーン角に応じた斜めのレイに沿ってバックプロジェクションを行うものである。
【0050】
コーンビーム再構成方式の再構成処理としては、Feldkamp再構成法を行うとともに、以下のいずれかの補正処理を施せば、再構成処理の誤差を小さくすることができる。
【0051】
第1の補正処理は、X線ビームが再構成面(スライス面)に治して斜めに入っていることによって、X線ビームが被検体の中を通る長さが長くなることに対して補正処理を施すものである。すなわちデータ収集装置で得られた投影データ(前処理などを施しても施さなくても良い)に対して、コーンビームX線における体軸方向の位置に応じて異なるビーム経路長を補正する。
【0052】
第2の補正処理は、実測のX線パスは、X線焦点と再構成処理上規定されるボクセルの中心とを結ぶ計算上のX線パスに対してズレを生じるが、この誤差を補正するものである。すなわち計算上のX線パスの周囲に存在する実際の複数本(例えば4本)のX線パスに沿って実測された投影データに対して所定の計算処理を施し、得られた計算データを、計算上のX線パスに示す直線に沿って逆投影データとし、これを所定の重み付けをして逆投影する。特にヘリカルスキャンの場合は、所望の再構成面とX線焦点とのスライス方向に関する位置関係が変わるので、X線焦点の位置毎(或いはビュー毎)に上記計算処理に使用される検出素子列(のデータ)或いは検出素子列の寄与度を変えるのが望ましい。このようなコーンビーム再構成方式による再構成処理を行えば、スライス方向に広い検出器を有効に活用することができる。
【0053】
なお、このコーンビーム再構成方式のアルゴリズムとしては、例えば特開平8−187240号公報で知られているように、ASSR法「2次元投影データから定めた仮想平面(ヘリカルスキャンの中心軸に対して傾斜する斜断面として設定されることがより効果を発揮する)の位置に近似するX線パスの近似投影データを抽出し、この近似投影データを用いて画像再構成するアルゴリズム」等、コーン角の情報を用いて画像再構成するものであれば、他のアルゴリズムを採用しても良い。
【0054】
一方、ファンビーム再構成方式による再構成は、例えば特開平10−248837号及び同10−21372号公報で知られているように、ファンビーム・コンボリューション・バックプロジェクション法を利用したもので、バックプロジェクションで、X線レイを回転中心軸に対して直交するものと仮定(投影データが体軸方向に垂直方向のX線により得られたと仮定)して、投影データに基づいて画像再構成する。
【0055】
ファンビーム再構成方式では、再構成装置114により投影データが回転中心軸に対して直交する方向のX線ビームと仮定して画像再構成が行われるので、データ処理装置113は、上記により得られた投影データを用いてヘリカル補間を行う。
【0056】
このヘリカル補間とは、所望スライスの再構成に必要な投影データ(360度分又は180度+ファン角度分の投影データ)を、スライス面の近傍で得られる同一位相の投影データを線形補間して得ることを言う。本実施形態では、このヘリカル補間を改良し、ファンビーム再構成モードの場合、データ収集装置113は、所望スライス面の近傍の一定の範囲に所定数のリサンプリング点を仮想的に設定し、各リサンプリング点におけるリサンプリングデータを当該各リサンプリング点を挟む同一位相のデータを線形内挿補間で得、このリサンプリングデータに対して所定のフィルタによる重み付け加算を行うことで、所望スライスの投影データを生成する。再構成装置114は、生成された投影データに基づいてファンビーム再構成処理により画像を生成する。
【0057】
コーンビーム再構成方式では、データ処理装置113は、ファンビーム再構成方式のようなヘリカル補間は行われないが、上述した第1又は第2の補正処理が適宜実行される。
【0058】
再構成されたボリュームデータは、直接、あるいは記憶装置111に一旦記憶された後、データ処理装置113に送られて、操作者の指示に基づき、既に広く用いられている、任意断面の断層像、任意方向からの投影像、レンダリング処理による特定臓器の3次元表面画像等のいわゆる疑似3次元画像データに変換されて、表示装置116に表示される。
【0059】
操作者は、検査・診断の目的に応じて、上記任意断面の断層像、任意方向からの投影像及び3次元表面画像等の中から任意の表示形態を選択し、設定することが可能である。この場合、一つのボリュームデータから、異なる形態での画像を生成し、表示することになる。また、表示の際には、1種類の画像だけでなく、複数種類の画像を同時に表示するモードも備え、目的に応じて一つの画像を表示するモードとの切り替えが可能であるようになっている。
【0060】
ホストコントローラ110は、CPUを有するコンピュータ回路を搭載しており、高電圧発生装置109に接続されるとともに、バスを介して架台内の図示しない寝台駆動部、架台駆動部107、放射線検出器103にそれぞれ接続されている。また、ホストコントローラ110、データ処理装置113、記憶装置111、再構成装置114、表示装置116、及び入力装置115は、それぞれバスを介して相互接続され、当該バスを通じて互いに高速に画像データや制御データ等の受け渡しを行うことができるように構成されている。
【0061】
ホストコントローラ110は、例えば以下に述べるような制御を実行して、X線透過データ(投影データ)の収集処理を行う。すなわち、ホストコントローラ110は、操作者から入力装置115を介して入力されたスライス厚等のスキャン条件を内部メモリに格納し、この格納されたスキャン条件(あるいは、マニュアルモードにおいて操作者から直接設定されたスキャン条件)に基づいて高電圧発生装置109、寝台駆動部、架台駆動部107、及び寝台の体軸方向への送り量、送り速度、架台(X線管球2014及び放射線検出器103)の回転速度、回転ピッチ、及びX線の曝射タイミング等を制御しながら、当該高電圧発生装置109、寝台駆動部、架台駆動部107を駆動させる。これにより、被検体の所望の撮影領域に対して多方向からコーン状のX線ビームが照射され、被検体の撮影領域を透過した透過X線を、放射線検出器103の各検出素子を介してX線透過データとして検出することができる。
【0062】
同時に、ホストコントローラ110は、入力装置115にて設定されたスキャン条件(特に、撮影スライス幅(スライス厚×スライス数))に基づき、必要に応じて、スイッチ群103aのスイッチング素子のオン/オフを制御する。これにより、X線検出器103の検出素子(フォトダイオード)の列とDAS104のDAS素子列との接続状態がスライス厚に応じて変更される、いわゆるDAS前の信号束ね(列相互間の信号の加算加算)が行われる。
【0063】
なお、指令されたスライス厚に応じて、DAS104の収集データを演算により列相互間で加算することもでき、これにより、いわゆるDAS後の束ね処理が行われる。このDAS後の束ね処理は例えば前処理装置106で実行できる。
【0064】
また、ホストコントローラ110は、上述したスイッチ群103aの接続状態の制御に加え、DAS104におけるデータ収集に使用するスライス方向のDAS列数(例えばファンビーム再構成用に4列、コーンビーム再構成用に8列)を切り換える。これにより、スキャン条件や再構成条件に対応した複数スライスのX線投影データがDAS104から出力される。
【0065】
入力装置115は、図示しないが、演算処理用のCPUのほか、キーボード、各種スイッチ、マウス等を備えたインターラクティブなインターフェースであり、操作者が実際のスキャン前に撮影計画を立てるときに使用する撮影計画作成システム、または被検体の全スキャン領域、再構成スライス厚及びスライス数の情報を指定する指定手段としても機能する。この撮影計画作成システムによる撮影計画作成機能には、検査対象部位、スキャンから画像記録までのフロー、データ収集のためのスキャン条件、画像再構成を行うための再構成条件、再構成された画像を表示及び記録するための画像表示・記録条件などの入力及び設定が含まれる。
【0066】
一般に、管電圧、管電流、X線曝射時間等のスキャン条件の最適化、撮影スライス幅(スライス厚×スライス枚数)、マトリクスサイズ等の再構成条件の最適化は、専門的知識を必要とする。その専門的知識をベースとして、経験の浅いまた専門的知識の希薄な操作者であっても同等の条件設定を可能にするために開発された機能が、上述した撮影計画作成機能である。
【0067】
スキャンから画像記録までのフローとしては、天板停止状態におけるスキャンとスキャン後の天板移動とを繰り返すコンベンショナルスキャンのフローがあり、設定された全スライス位置のスキャンが終了した後、画像再構成・表示を行うスキャン&スキャンモード、コンベンショナルスキャンにおいて設定スライス位置のスキャンした直後に当該スキャンにより得られたデータに基づく画像再構成・表示を行う動作を全スライス位置において繰り返すスキャン&ビューモード等がある。
【0068】
また、スキャン中に天板が移動するヘリカルスキャンのフローとしては、ヘリカルスキャンに追従して、ファンビーム再構成処理又はコーンビーム再構成処理を行い、予め設定したウインドウ条件でスキャン中にフィルミングされる画像を表示画面上で観察しながらフィルミングするオートフィルミングモード、スキャン中にウインドウ条件を調整する必要がある場合は、フィルミング中にインタラクティブにウインドウの条件変更が可能となり、条件変更中は自動的にフィルミング状態が待機状態になるアクティブオートフィルミングモード、ヘリカルスキャンに追従してリアルタイムに再構成及び画像表示が行われ、スキャン終了後、リアルタイム再構成とは異なるファンビーム再構成又はコーンビーム再構成された画像を観察しながらフィルミングするというリアルタイムモード等がある。
【0069】
ヘリカルスキャン(螺旋スキャン又はスパイラルスキャンとも呼ばれる)とは、第3世代又は第4世代X線CT装置の場合、X線源を連続回転させながら、被写体を移動させるものである。このヘリカルスキャンでは、X線を曝射する動作中に、X線源の回転角度に応じて被検体の位置が連続的に変わる。すなわち、被検体に対する走査平面の位置が連続的に変化する。
【0070】
投影データの収集動作(スキャン動作)には、複数のパラメータが関わっている。同様に、収集した信号から断層像を生成する画像生成動作にも、また再構成した断層像を表示する画像表示動作にも、それぞれ複数のパラメータが関わっている。
【0071】
スキャン条件(信号収集パラメータ)としては、撮影部位(全身、頭部、胸部、肺野、下肢等)、スキャンタイプ(コンベンショナルスキャン(マルチスライススキャン、シングルスライススキャン)/ヘリカルスキャン)、スライス厚、スライス間隔、ボリュームサイズ、ガントリ傾斜角度、管電圧、管電流、撮影領域サイズ、スキャンスピード(X線管と検出器の回転速度)、X線管が1回転する間に移動する寝台の移動量、寝台移動量等がある。
【0072】
再構成条件(再構成パラメータ)としては、再構成方式(ファンビーム再構成方式/コーンビーム再構成方式)、再構成領域サイズ、再構成マトリクスサイズ、関心部位を抽出するためのしきい値等がある。
【0073】
さらに画像表示・記録条件(画像表示・記録パラメータ)としては、ウインドウレベル、ウインドウ幅、表示倍率、マルチプラナー(サジタル/コロナル/オブリーク)がある。
【0074】
本実施形態では、操作者が入力装置115(撮影計画作成システム)との間でインターラクティブに、再構成方式(ファンビーム再構成方式/コーンビーム再構成方式)を設定する上での参照情報を得る、又は、必要な情報に入力するだけで再構成方式を自動的に設定できるようになっている。これを実現するために、図5〜10に示すように、第1〜第3の作成モードが用意されている。
【0075】
信号収集から画像生成を経て最終的に画像表示するまでの一連の検査シーケンスを完遂するためには、上述したスキャン条件、再構成条件、画像表示・記録条件をそれぞれ設定することが要求される。これらの条件(パラメータ)の設定、信号収集、再構成、画像表示、及び画像記録までのフローはプランと総称される。そこで、撮影計画を立てるときの操作者にとっての設定作業の便宜を考慮して、スキャン条件、再構成条件、及び画像表示・記録条件までを含めてプランとして予め登録しておくことができる。プランを選択することにより、簡単に上述の一連のシーケンス全体を実行することができる。
【0076】
この撮影計画作成システム(入力装置115)の支援のもとで、操作者は、検査対象部位、スキャンから画像記録までのフロー、スキャン条件、再構成条件、画像表示・記録条件を含む撮影計画(スケジュール)の設定を行う。設定されたスケジュールに従ってホストコントローラ110は架台及び寝台を制御し、そのスケジュールを順次実行する。
【0077】
図4には、撮影スケジュール設定画面の例を示している。ここでは、撮影スケジュール設定画面として、スキャンスケジュールを設定するための画面を示している。撮影スケジュール設定画面は、入力デバイスの操作画面上に表示されるが、画像表示用の表示装置116に表示されてもよい。
【0078】
この撮影スケジュール設定画面の右上欄には、X線管とX線検出器を固定した状態で天板を移動することにより得られたデータに基づいて作成されたスキャノグラムが表示される。このスキャノグラム上にスキャン範囲を設定するための枠線が表示される。この枠線を拡大/縮小、移動、回転操作することにより、全スキャンエリア(スキャンしたい全範囲)を設定することができる。
【0079】
また、撮影スケジュール設定画面の上欄の中央部には被検体(患者)情報欄が、さらにはその左欄にはデータ収集後の処理設定欄が表示される。
【0080】
さらに、これらの被検体情報欄及び処理設定欄の下側には、操作者が必要に応じて操作する各種のボタンが表示されている。このボタンには、被曝線量、スキャン時間、スキャンと再構成のトータル時間、画質、及び管球OLP(X線管のオーバー・ロード・プロテクション)を優先指令するためのボタンB1〜B5、及び、操作者の意思確認を行うための確認ボタンCがある。
【0081】
さらに、この設定画面の下欄には、スキャンスケジュール表が表示される。このスキャンスケジュール表には、予定する複数のスキャンオペレーションがその時系列の順序に従って縦に配列される。操作者は、所望するスケジュールに従って、スキャンオペレーションの新規(追加)、複写、消去の各機能を使って所望する順番で所望するスキャンオペレーションを配列していく。
【0082】
各スキャンオペレーションの行には、操作者がトリガボタンを押した任意時刻を起点とした各スキャンオペレーションの開始時間、スキャンオペレーション間の休止時間、スキャンオペレーション各々のスキャンの範囲(開始/終了位置)、スキャンモード(コンベンショナルスキャン(マルチスライススキャン、シングルスライススキャン)/ヘリカルスキャン)、スキャンオペレーションの回数、高電圧発生装置からX線管101へ供給される管電圧、管電流、スキャン速度(スキャントータル時間)、FOVのサイズ、スライス幅(スライス厚×スライス数)、スキャン範囲、スキャンオペレーション間の天板の移動量、等の条件の項目が配列されている。各項目の値は、撮影計画作成システム115により初期推奨値が挿入されており、操作者は必要に応じてその値を変更可能である。
【0083】
なお、スキャノグラム上に表示されるスキャン範囲を示す枠線は、開始位置、終了位置、スキャン範囲、FOVのサイズのいずれかの項目の値を変更すれば、その変更に連動してサイズや位置が変更される。また逆にスキャノグラム上の枠線をクリックして移動すれば、開始位置、終了位置などの項目がその移動に応じて連動して変更される。
【0084】
次に、本実施形態に係るX線CT装置の作用効果について説明する。
【0085】
まず操作者は、図4に示す、撮影計画作成システムjとしての入力装置115の表示部の撮影計画作成画面において、患者情報及びデータ収集後の処理などの所定事項を入力する。
【0086】
次いで、操作者は被検体のスキャノ撮影を行う(X線管と放射線検出器システムを回転させないでX線管からX線を発生させ、架台の診断用開口部に天板を挿入させて撮影する)。スキャノ撮影により得られたデータは所定の処理が施され、スキャノグラムが得られる。このスキャノグラムSNは、撮影計画作成画面上に図4に示すように描出される。この図4に示す画面例は、操作者が、上述のオートフィルミングモードを選択している場合である。
【0087】
次いで、操作者は、この撮影計画作成画面上において、撮影計画作成システムのアシストを得ながら、検査対象部位、スキャン条件、再構成条件、画像表示・記録条件(ウインドウ条件)の設定など、スキャンから画像記録までのフローを設定する。
【0088】
この一連の設定作業が操作者にとって容易になるように、本実施形態では、第1〜第3の作成モードが撮影計画作成システム(入力装置115あるいは指定手段)に用意されている。
【0089】
(第1の作成モード)
第1の作成モードを図6及び7に示す。この第1の作成モードは、可能な再構成方式の候補を操作者に提示することを目的としている。このため、操作者は、提示された再構成方式を参照して自分の意思で再構成方式を最終的に決定することになる。
【0090】
具体的には、撮影計画作成システム(指定手段)は、撮影計画作成画面上で、全スキャンエリア、再構成スライス厚、及びスライス数を読み込む(ステップS1)。全スキャンエリアは、上述したスキャナ象SN上で枠線を移動することで指定される。この指定により、撮影部位とその撮影範囲の情報が読み込まれる。
【0091】
次いで、撮影計画作成システムは、予め記憶しているルックアップテーブルを参照して、読み込んだ全スキャンエリア、再構成スライス厚、及びスライス数に適用可能な再構成方式の候補を決定する(ステップS2)。これにより、操作者に表示(提示)するための1つ又は複数の再構成方式の候補が決定される。これらの再構成方式の候補にはファンビーム再構成方式(DAS前又はDAS後の束ね処理も含まれる)及び/又はコーンビーム再構成方式が含まれる。
【0092】
次いで、撮影計画作成システムは、決定した再構成方式それぞれに含まれる詳細なパラメータが演算される(ステップS3)。
【0093】
このように決定された、実行可能な再構成方式及びその各方式の詳細なパラメータは、例えば図6に示すように、撮影計画作成画面上に重畳モードで表示(提示)される(ステップS4)。
【0094】
この重畳画面には、与えられた全スキャンエリア、再構成スライス厚、及びスライス数に対応して実行可能な再構成方式が例えば2種類、リストアップされる。このように表示される再構成方式は、図6の例示によれば、ファンビーム再構成方式(DAS前又はDAS後の束ね処理を含む)及びコーンビーム再構成方式である。各再構成方式は、更に、適用可能なスキャン法(マルチスライススキャンかヘリカルスキャンなど)の種類に応じて細分されている。このように再構成方式及びスキャン法の組み合わせで決まる種別毎に再構成方式のパラメータが表示される。
【0095】
このパラメータには、再構成方式がコーンビーム再構成方式であるときのFeldkamp再構成法及びASSR再構成法の別を表す情報や、ヘリカルスキャン時のヘリカル補間法も含まれる。これにより、例えば、「マルチスライス・ヘリカルスキャン+束ね処理(DAS前又はDAS後)+ヘリカル補間+ファンビーム再構成方式(スライス数=4列)」といった一連のフローが提示される。また、例えば、「コンベンショナルなマルチスライススキャン+ビーム経路長補正+コーンビーム再構成方式」といった一連のフローも提示される。
【0096】
提示画面の各フローの最後尾には、操作者が選択するためのボタンがそれぞれ表示される。
【0097】
そこで、この再構成方式の提示画面を見た操作者は、所望の再構成方式(スキャン法も含む)を、選択ボタンをクリックすることで選択することになる。このため、撮影計画作成システムは、選択ボタンがクリックしたか否かを判断する(ステップS5)。この判断でNOの場合、すなわち選択ボタンがクリックされていないと判断するときは、操作者がかかる提示画面に基づく再構成方式の設定をキャンセルしたか否かを別の操作情報に基づいて判断する(ステップS6)。この判断においてもNOのときは、操作者は提示画面を見ながら考慮中であると認識して、処理をステップS5に戻すことで待機する。ステップS6の判断がYESとなるときには、かかる提示画面に基づく再構成方式の設定はキャンセルされたので、処理を終了する。
【0098】
一方、上述したステップS5の判断がYESになるときは、何れかの再構成方式(スキャン法も含む)が選択された場合であるので、その選択された再構成方式の情報を記憶装置111に記憶させて処理を終了する(ステップS7)。
【0099】
(第2の作成モード)
第2の作成モードを図7及び8に示す。
【0100】
この第2の作成モードは、上述した第1の作成モードで提示した再構成方式に加えて、提示される再構成方式それぞれの優劣情報をも提示するようにしたものである。なお、各再構成方式の優劣情報のみを単独で提示するようにしてもよい。
【0101】
この優劣情報の提示を行うために、撮影計画作成システムは図7に示す処理を実行する。この処理は、前述した図5の処理に、ステップS3A及びS4Aを付加したものである。ステップS3Aでは、ステップS2で決定された1つ又は複数の再構成方式に対応して、予め記憶している優劣情報テーブルから再構成方式の優劣情報を読み出す。そして、この読み出した優劣情報を表形式で例えば図8に示す如く、撮影計画作成画面上に重畳モードで表示する(ステップS4A)。
【0102】
この図8に例示される優劣情報を説明すると、ここでは、優劣情報の項目として、ファンビーム再構成方式(同時に収集するスライス列=4のとき)とコーンビーム再構成方式(同時に収集するスライス列=8のとき)に対する被曝線量、スキャン時間、スキャンから再構成までのトータル時間、画質(ローコントラスト/ハイコントラスト)、管球OLP(スキャン待ち時間)が相互間で比較されている。なお、この図8の例では、相対的に優れている場合には「優」の文字で示し、反対に相対的に劣っているときには「劣」の文字で示しているが、○印、△印、×印などの記号を用いてもよい。
【0103】
被曝線量は、スキャンによりデータ収集される領域の大きさに関連する量であり、撮影スライス幅が広い場合にはコーンビーム再構成方式の方がファンビーム再構成方式よりも優位(少ない)であり、撮影スライス幅が狭い場合にはその反対に、ファンビーム再構成方式の方がコーンビーム再構成方式よりも優位(少ない)である。
【0104】
スキャン時間に関しては、劣数が多いので、コーンビーム再構成方式の方がファンビーム再構成方式よりも優位(短い)であるが、スキャンから再構成までのトータル時間については一般に、ファンビーム再構成方式の方がコーンビーム再構成方式(撮影スライス幅が厚いとき)よりも優位(短い)である。
【0105】
画質については、コーンビーム再構成方式の方がファンビーム再構成方式よりも優位(良)である。管球OLPについては、コーンビーム再構成方式の方がファンビーム再構成方式よりも優位(良)である。
【0106】
このように第2の作成モードの場合、1つ又は複数の再構成方式の提示に加えて、再構成方式それぞれの代表的な特徴を表す項目について、その特質が提示される。
【0107】
なお、上述した優劣情報だけを提示する場合には、図7の一連の処理において、ステップS3及びS4の処理を外せばよい。
【0108】
このように第1及び第2の作成モードによれば、操作者は指定手段により撮影計画作成画面上で全スキャンエリア、再構成スライス厚、及びスライス数の情報を指定するだけで、この指定した内容に即した再構成方式の候補及びそのパラメータ情報、及び/又は、各再構成方式の優劣情報が自動的に提示される。つまり、操作者は、自分が最終的に再構成方式を決定する上での重要な情報が目前の画面上で即座に得られるので、どの再構成方式が最も適当であるかについて目安を付け易くなる。このため、従来法に比べて、撮影計画に要求される熟練度の度合いが著しく緩和されるとともに、撮影計画に要する時間が大幅に短縮可能になり、撮影計画作業の著しい能率アップが得られる。同時に、撮影計画作業に要する操作者の操作上の負担も軽減され、患者スループットの改善にも効果的である。併せて、撮影計画の設定ミスなども確実に防止され、精度及び信頼性の高い撮影計画が行われる。
【0109】
(第3の作成モード)
次に、第3の作成モードを、図9を参照して説明する。この第3の作成モードは、撮影計画作成システムがスキャン法及び再構成方式を自動的に設定するものである。
【0110】
撮影計画作成システムは、図9に示す一連の処理を順次実行する。つまり、撮影計画作成画面上で、全スキャンエリア、再構成スライス厚、及びスライス数を読み込む(ステップS11)。
【0111】
次いで、撮影計画システムは、操作者からの操作情報に基づいて「優先順位処理」を行うか、「検討要否処理」を行うかの判断を行う(ステップS12)。ここで、「優先順位処理」とは、再構成方式それぞれの代表的な特徴を表す項目である、被曝線量、スキャン時間、スキャンから再構成までのトータル時間、画質(ローコントラスト/ハイコントラスト)、及び管球OLP(スキャン待ち時間)の1つ又は複数に優先順位を付ける処理である。この順位付けは操作者からの指令に応答して行われる。また「検討要否処理」とは、例えば上述した被曝線量、スキャン時間、スキャンから再構成までのトータル時間、画質、及び管球OLPのうち、どの項目を考慮してスキャン法及び再構成方式を決定したらよいかを操作者からの指令に応答して行う処理である。
【0112】
そこで、操作者から「優先順位処理」を行う旨の入力を受けると、撮影計画作成システムは、ステップS13〜S16の処理を介して、第1優先順位の項目(例えば被曝線量)、第2優先順位の項目(例えばスキャン時間)、第3優先順位の項目(例えばスキャンから再構成までのトータル時間)、及び第4優先順位(例えば画質)を操作者からの入力に応じて選択する。いまの例の場合、残る項目は管球OLP(第5優先順位)となる。勿論、第1〜第5優先順位までを選択しなくてもよく、第1優先順位のみを選択したり、第1〜第3優先順位までのみを選択するようにしてもよい。
【0113】
このように優先順位が決まると、撮影計画システムは、優先順位情報に基づいて予め記憶してある参照テーブルを検索し、最適なスキャン法及び再構成方式を決める(ステップS17)。
【0114】
一方、操作者から「検討要否処理」を行う旨の入力を受けた場合、撮影計画作成システムは、ステップS18に移行して、少なくとも1つの検討要項目(例えばスキャン時間)を操作者からの入力に応じて選択する。この場合も、撮影計画システムは、検討要否情報に基づいて予め記憶してある参照テーブルを検索し、最適なスキャン法及び再構成方式を決める(ステップS19)。
【0115】
このようにしてステップS17又はS19で決めた、全スキャンエリア、再構成スライス厚、及びスライス数に最適なスキャン法及び再構成方式が撮影計画作成画面上に例えば重畳モードで表示される(ステップS20)。このスキャン法及び再構成方式の情報はまた記憶装置111に格納される(ステップS21)。
【0116】
このように第3の作成モードによれば、指定手段により操作者が撮影計画作成画面上で全スキャンエリア、再構成スライス厚、及びスライス数の情報を指定するだけで、これに最適なスキャン法及び再構成方式が1種類だけ自動的に設定されるので、操作者にとって撮影計画の著しい省力化が図られる。また、撮影計画の失敗も自動的に防止されるとともに、撮影計画に要求される熟練度の度合いも大幅に緩和される。
【0117】
以上のスキャン法及び再構成方式の決定処理を介して、撮影計画作成システムにより操作者との間でインターラクティブに撮影計画が立てられる。選択された撮影計画に関連付けられている信号収集、画像生成、及び画像表示に関する複数のパラメータはホストコントローラ110にロードされる。操作者が撮影開始指示を行うと、ロードされた信号処理パラメータに従って架台で信号収集動作が実行され、ロードされた再構成パラメータに従って画像が再構成装置114で再構成され、そしてロードされた画像表示パラメータに従って表示装置116に画像が表示される。そしてロードされたウインドウ条件に従って図示しないフィルミング装置に画像がフィルミングされる。
【0118】
さらに、上述した第1〜第3の作成モードを変形して実施するための例を図10に示す。上述した実施形態に係るマルチスライスX線CT装置の場合、第1〜第3の作成モードを1台の装置の中で操作者の指令に応じて使い分けできるように構成したが、図10の変形例に係るマルチスライスX線CT装置は第1〜第3の作成モードの何れか1つを使用可能にした例である。
【0119】
これを実現するために、各マルチスライスX線CT装置の例えば設置時に、医療施設毎に、使用する1つの作成モードを決め、残りの作成モードに制限を掛ける処理を記憶装置111(第1〜第3の作成モードが予めインストールされている)に対して製造者が行う(図10、ステップS31及びS32)。
【0120】
これにより、1台の仕様の装置でありながら、例えば、日本国の病院では第2の作成モードを標準仕様とする一方で、米国の病院では第3の作成モードを標準仕様するといった汎用性が得られる。
【0121】
なお、撮影スライス幅は、基本的には、コーン角が画質に影響する撮影スライス幅の限度を考慮して設定できる。したがって、この設定を適宜に変更することで、「ファンビーム再構成方式」の元でデータ収集するスライス数(DASの列数)を4列に限らず、1列、2列という4列ではない列数にも設定でき、一方、「コーンビーム再構成方式」の元でデータ収集するスライス数(DASの列数)を8列に限らず、16列、32列、64列等の他の列数にも設定できる。例えば、ファンビーム再構成方式の収集モードにおいて2列のDAS104を使用していれば、「コーンビーム再構成方式」の収集モードにおいて4列のDAS104を使用するモードにしてもよい。
【0122】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。
【0123】
例えば、本実施形態では、撮影計画で選択された再構成アルゴリズムや撮影スライス幅に応じて体軸方向における使用DAS数列を8列分、4列分などと切換えているが、選択された再構成アルゴリズムや撮影スライス幅に関らず、使用DAS数列を所定数(例えば8列分)に止め、固定しておいてもよい。この場合、4スライス、8スライスといったスライス数は、撮影計画において再構成パラメータシートで選択するようにすれば良い。これにより、オペレータは、撮影計画においてスキャン条件のスライス数を選択する手間を省くことができる。
【0124】
また、上記実施形態においては、再構成、断面変換などのデータ処理及び表示オペレーションは、X線CT装置100内で行われるとしたが(そのような形態が一般的である)、本発明においてはこれに代え、これらデータ処理等を、図1に示すような外部の画像処理装置200において実行するようにしてもよい。また、このような外部の画像処理装置200を使用する場合、X線CT装置100から、画像処理装置200に送られるデータは、再構成前でも、再構成後でも、データ処理後の表示直前でも、いずれの状態でも上記した実施形態の効果を妨げるものではない。
【0125】
また上記実施形態では、X線CT装置として、現在主流のX線管と放射線検出器とが一体として被検体の周囲を回転する回転/回転(ROTATE/ROTATE)タイプを一例として説明したが、リング状に多数の検出素子がアレイされ、X線管のみが被検体の周囲を回転する固定/回転(STATIONARY/ROTATE)タイプ等様々なタイプに適用しても良い。
【0126】
また上記実施形態では、1スライスの断層像データを再構成するのに必要な角度範囲として、被検体の周囲1周、約360°分の投影データが必要であるとして説明したが、「180°+ビュー角」分の投影データを用いるハーフスキャン等いずれの再構成方式にも適用可能である。
【0127】
さらに上記実施形態では、入射X線を電荷に変換するメカニズムとして、シンチレータ等の蛍光体でX線を光に変換し更にその光をフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換形について説明したが、X線による半導体内の電子正孔対の生成及びその電極への移動すなわち光導電現象を利用した直接変換形を採用しても良い。
【0128】
また上記実施形態では、一管球型のX線CT装置について説明したが、X線管とX線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CT装置に適用しても良い。
【0129】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、撮影計画にそれほど熟練した操作者でなくても、常に最適な再構成法を容易に且つ迅速に設定でき、撮影計画を労力少なく且つ能率良くかつ正確に立てることができるX線CT装置などの放射線CT装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るX線CT装置の概略構成を示すブロック図。
【図2】実施形態のX線CT装置に採用されるX線検出器を成す複数の検出器モジュールのうちの1つを示す平面図。
【図3】X線検出器、スイッチ群、及びデータ収集回路(DAS)の配置関係の概略を説明する斜視図。
【図4】撮影計画作成システム(機能)で表示される撮影計画設定画面の一例を示す模式図。
【図5】撮影計画作成システム(機能)において使用される第1の作成モードを説明する概略フローチャート。
【図6】第1の作成モードで提示される再構成方式の画面の一例を示す図。
【図7】撮影計画作成システム(機能)において使用される第2の作成モードを説明する概略フローチャート。
【図8】第2の作成モードで提示される再構成方式の画面の一例を示す図。
【図9】撮影計画作成システム(機能)において使用される第3の作成モードを説明する概略フローチャート。
【図10】第1〜第3の作成モードを1つのモードに制限するための変形例を説明する概略フローチャート。
【符号の説明】
100 X線CT装置(放射線CT装置)
101 X線管(X線源)
103 X線検出器(放射線検出器)
103a スイッチ群
104b データ収集回路(DAS)
109 高電圧発生装置
110 ホストコントローラ
111 記憶装置
114 再構成装置
115 入力装置(撮影計画作成システムの要部を成す)
116 表示装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a computer tomography apparatus that captures a tomographic image of a subject, and more particularly to a computer tomography apparatus that can reduce the burden on an operator when planning an examination.
[0002]
[Prior art]
  An example of a computed tomography apparatus is an X-ray computed tomography apparatus (hereinafter referred to as an X-ray CT apparatus). This X-ray CT apparatus is relativelyOldIt is used for medical diagnosis and various researches, and has undergone major changes in history.
[0003]
In the early days, single-slice X-ray CT apparatuses were used. In the case of this single-slice X-ray CT apparatus, since an image of one slice plane of a subject has been obtained, it is difficult to capture a wide range of images in a short time. ) And there was a strong demand to capture images over a wide range.
[0004]
In order to meet this demand, in recent years, multi-slice X-ray CT apparatuses have been developed and are quite popular. This multi-slice CT apparatus has a structure in which a plurality of detector arrays used in a single-slice X-ray CT apparatus are arranged in a direction orthogonal to the array, and a total of M channel × N segment detection elements are included. A dimension detector is used. The multi-slice X-ray CT apparatus includes an X-ray source that exposes a fan beam X-ray having a width spread in the slice direction, and the above-described two-dimensional detector, and has a conical X-ray beam (effective field of view). By detecting X-rays transmitted through the subject based on the diameter FOV) with a two-dimensional detector, projection data of the multi-slice surface of the subject can be collected at one time, compared to a single-slice X-ray CT apparatus, High-definition and wide-range images can be collected.
[0005]
For this reason, at present, the mainstream of X-ray CT apparatuses is shifting to multi-slice X-ray CT apparatuses. Currently, the multi-slice X-ray CT apparatus in use is a 4-slice type, but further multi-rows such as an 8-slice type or a 16-slice type multi-slice X-ray CT apparatus are also desired.
[0006]
Further, in recent years, as this multi-slice X-ray CT apparatus, a so-called multi-slice helical X-ray CT apparatus that performs a helical scan method is also known.
[0007]
By the way, in the multi-slice X-ray CT apparatus, the cone beam is sliced despite being irradiated with a fan beam X-ray having a spread width in the slice direction (that is, actually a cone-shaped X-ray beam). A fan beam reconstruction method that considers a beam parallel to a direction perpendicular to the direction is performed to reconstruct a desired slice.
[0008]
However, when the number of rows has increased, the fan beam reconstruction method cannot be considered to have parallel X-ray paths between rows in a direction perpendicular to the slice direction. If this is regarded as parallel and an image is simply reconstructed as a multi-slice for each column, there are many artifacts and the image is not practically usable. As a reconstruction method for overcoming this problem, a so-called cone beam reconstruction method with few artifacts has been proposed.
[0009]
Typically, the cone beam reconstruction method is applied to the number of slice columns that simultaneously acquire data = 8 columns, while the fan beam reconstruction method is applied to the number of slice columns that are simultaneously acquired data = 4 columns. Examples are known.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in order to make full use of the cone beam reconstruction method and the fan beam reconstruction method in one X-ray CT apparatus, if the slice thickness per slice is the same, the number of slice rows is large, that is, imaging. When the slice width (= slice thickness × number of slices) is wide, the cone beam reconstruction method is used for image generation. On the other hand, when the number of slice rows is small, that is, when the imaging slice width is narrow, fan beam reconstruction is used for image generation. That is, the construction method may be used.
[0011]
The operation of setting the reconstruction method is performed by an operator in an actual photographing plan, but each reconstruction method has advantages and disadvantages. For example, the cone beam reconstruction method is superior in image quality as described above, but is inferior in scan time as compared with the fan beam reconstruction method. For example, in the case of the cone beam reconstruction method, compared with the fan beam reconstruction method, since the image artifacts are small even if the number of rows is increased, the data collection range (imaging slice width) can be set wide, so that the scan time Can be shortened accordingly. However, since the cone beam reconstruction method needs to perform reconstruction in consideration of the cone angle, especially when a large number of images with thick slices are reconstructed at the same time, the reconstruction time is determined by fan beam reconstruction. It will be longer than the construction method.
[0012]
For this reason, in order to always set the optimal reconstruction method for each patient, it is necessary to fully understand the characteristics of each reconstruction method, and this setting work is very difficult for the operator. It has become. Even experienced operators have been forced to reduce patient throughput because the setting is very nervous and therefore time consuming.
[0013]
Conventionally, various types of shooting planning systems for assisting shooting planning have been known. As described above, an optimum reconstruction method is set from different types of reconstruction methods in consideration of shooting conditions. It was not a thing.
[0014]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an optimum reconstruction method can always be easily and quickly set by an operator who is not so skilled in a shooting plan, and the shooting plan can be reduced in labor and effort. An object of the present invention is to provide a radiation CT apparatus such as an X-ray CT apparatus that can be efficiently and accurately set up.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
  The present inventionOf computer tomography equipment according toOneAccording to the aspect, the information regarding the superiority or inferiority of the reconstruction method related to the reconstruction of the projection data by the reconstruction device is presentedThe reconstruction method includes a fan beam reconstruction method that considers a cone beam due to radiation as a parallel beam, and a cone beam reconstruction method that considers the cone angle. Means are provided. An appropriate reconstruction method can be easily selected by displaying fan beam reconstruction or superiority / inferiority information related to fan beam reconstruction.Information presented includes, for example, exposure doses for each reconstruction method, scan time, total time from scan to reconstruction, image quality of the reconstructed image, and radiation source overload protection (OLP). At least one of them.
[0018]
In this case as well, since the operator presents important information for determining the reconstruction method from the device side, it becomes easy to select the optimum reconstruction method according to the photographing purpose, and the photographing plan can be easily and reliably established. It becomes easy.
[0019]
  Furthermore, the computed tomography apparatus according to the present inventionAnotherAccording to the aspect, it is provided with a reconstruction device that reconstructs projection data obtained by scanning a subject with radiation and obtains a tomographic image of a slice of the subject, and at least all scans related to an imaging region of the subject A designating unit for designating information on a region, a reconstruction slice thickness, and the number of slices; a condition providing unit for assigning priority or necessity of examination to at least one of a plurality of characteristics related to scanning by the radiation; and the designation Reconstruction method determining means for determining a reconstruction method to be used for reconstructing the projection data by the reconstruction device based on the information specified by the means and the priority order given by the condition assigning means or information on necessity of examination AndThe reconstruction method includes a fan beam reconstruction method in which a cone beam due to radiation is regarded as a parallel beam, and a cone beam reconstruction method in consideration of a cone angle.It is characterized by this. For example, the plurality of characteristics include exposure dose due to the radiation, scan time, total scan and reconstruction time, reconstructed image quality, and radiation source overload protection (OLP).
[0020]
  This allows the operator toRegarding the imaging region of the subjectBy specifying at least information on the entire scan area, the reconstruction slice thickness, and the number of slices, the reconstruction method most appropriate for the designated content is automatically determined. Thereby, the time required for the shooting plan is shortened, and the skill level of the shooting plan required by the operator is reduced accordingly.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0022]
FIG. 1 shows the configuration of an X-ray CT apparatus as a radiation X-ray CT apparatus according to this embodiment.
[0023]
The X-ray CT apparatus 100 includes a bed (not shown) on which a subject (for example, a patient) P is placed and a diagnostic opening OP for performing diagnosis by inserting the subject P. Projection data of the subject P And a data processing unit U that controls the operation of the entire platform G, collects projection data, and performs image reconstruction processing, image display, and the like based on the projection data.
[0024]
The bed has a top plate that can be slid in the longitudinal direction by driving a bed driving unit (not shown). Usually, the subject P is placed so that the body axis direction coincides with the longitudinal direction.
[0025]
The gantry G includes an X-ray tube 101 as an X-ray source and an X-ray detector 103 as a radiation detector, which are arranged to face each other with a subject P inserted into the diagnostic opening OP, and a switch group. 103a (see FIG. 3), a data collection circuit (DAS) 104, a non-contact data transmission device 105, a gantry driving unit 107, and a slip ring 108.
[0026]
The X-ray tube 101, the X-ray detector 103, and the data collection device 104 are provided in a rotating ring 102 that can rotate within the gantry G, and the rotating ring 102 rotates by drive control from the gantry driving unit 107. Thus, both can rotate integrally around the rotation center axis parallel to the body axis direction of the subject P inserted in the diagnostic opening OP of the gantry 3. The rotating ring 102 is driven to rotate at a high speed of 1 second or less per rotation.
[0027]
The X-ray tube 101 generates X-rays having a cone beam (quadrangular pyramid) shape or a fan beam shape with respect to the subject P placed in the effective visual field region FOV. The X-ray tube 101 is supplied with electric power (tube voltage and tube current) necessary for X-ray exposure from the high voltage generator 109 via the slip ring 108. As a result, the X-ray tube 101 generates so-called cone beam X-rays or fan beam X-rays that spread in two directions: a slice direction parallel to the rotation center axis and a channel direction orthogonal to the slice direction. In normal diagnosis, the subject P is placed on the top plate along the longitudinal direction of the bed, so that the slice direction coincides with the body axis direction of the subject P.
[0028]
A cone-shaped or fan-shaped X-ray beam exposed from the X-ray focal point of the X-ray tube 101 is shaped between the X-ray tube 101 in the gantry G and the subject P to have a required size. A slit (not shown) for forming the X-ray beam is provided.
[0029]
The X-ray detector 103 is a device that detects X-rays that have passed through the subject P, and a plurality of X-ray detection elements are arranged in an array in two orthogonal directions (slice direction and channel direction). Thus, a two-dimensional X-ray detector is formed. In the present embodiment, the X-ray detector 103 is composed of a plurality (for example, 38) of detector modules, and the plurality of detection modules are arranged in the channel direction.
[0030]
FIG. 2 shows a development view of one of the detector modules 1030. The detector module 1030 includes a scintillator and a photodiode chip having a plurality of detection elements 1031 and 1032 made of photodiodes. The plurality of detection elements 1031 and 1032 are arranged in a matrix in two directions of the channel direction and the slice direction. In the X-ray CT apparatus according to the present embodiment, each of the plurality of detector modules 1030 is not planar but is arranged along one arc centered on the focal point of the X-ray tube 101.
[0031]
As described above, the detector module 1030 includes a switching chip (which forms the switching group 103a) and a DAS chip (which forms the DAS 104) together with the photodiode chip having the plurality of detection elements 1031 and 1032. These photodiode chip, switching chip, and DAS chip are mounted on a single rigid printed wiring board.
[0032]
One detection element 1031 has a sensitive area with a width of 1.0 mm in the slice direction and a width of 0.5 mm in the channel direction. The other detection element 1032 has a sensitive area with a width of 0.5 mm in the slice direction and a width of 0.5 mm in the channel direction.
[0033]
The width of the sensitive area of the photodiode is defined as a converted value on the rotation center axis of the X-ray tube. In other words, “a photodiode having a sensitive area width of 1 mm” means “a photodiode having a sensitive area width corresponding to 1 mm on the rotation center axis of the X-ray tube”. For this reason, considering that X-rays diffuse radially, the actual sensitive area width of the photodiode is the distance between the X-ray focal point and the photosensitive area of the photodiode with respect to the distance between the X-ray focal point and the rotation center axis. It is slightly wider than 1 mm according to the actual distance ratio.
[0034]
For example, 16 detection elements 1032 having a width of 0.5 mm are arranged in the slice direction. The 16 detection elements 1032 arranged in the slice direction are referred to as a first detection element array group. Further, a plurality of, for example, twelve detection elements 1031 having a width of 1 mm are arranged on both sides of the first detection element array group with respect to the slice direction. The twelve detection elements 1031 arranged in the slice direction C are each referred to as a second detection element array group.
[0035]
In the present embodiment, the number (for example, 16) of the detection elements 1032 arranged in the slice direction is larger than the number (for example, 12) of the detection elements 1031 arranged on both sides thereof, and the total number (for example, 24). Designed to be less than
[0036]
That is, in the present embodiment, the X-ray detector 103 is configured by arranging 912 detection elements in the channel direction (row direction) and 40 detection elements in the slice direction (column direction). In the X-ray detector 103 of the present embodiment, a two-dimensional detector having a non-uniform pitch is formed by a detection element having a width of 0.5 mm and a detection element having a width of 1.0 mm. Two-dimensional detectors arranged in the row and column directions may be used, and the detection element size is not limited to 0.5 mm or 1.0 mm, but is not limited to this example such as a detection element having a width of 1.25 mm.
[0037]
M × N detected by such an X-ray detector 103 (in the above example, M = 24 rows × 38 pieces = 912 and N = 40 (= 16 columns + 2 × 12 columns)). ) Enormous amount of data (that is, data of M × N channels per view (two-dimensional projection data)) is once collected in the DAS 104 formed as a chip through the switch group 103a.
[0038]
Specifically, the X-ray projection data detected by each detection element of the X-ray detector 103 is, for example, detected for each channel detection element array (40 detection elements 1031 and 1032) via the switch group 103a. , The DAS 104 having data collecting elements of 8 columns (912 rows × 8 columns) or 4 columns (912 rows × 4 columns) less than 40 columns.
[0039]
In order to transfer the X-ray projection data to the DAS 104, the switch group 103a receives a control signal from the host controller and adds the X-ray projection data for each column in the slice direction (that is, the data for each column). (Bundled together) to generate two-dimensional equivalent data of the required number of columns.
[0040]
The two-dimensional projection data output from the DAS 104 is transmitted to a data processing unit U (to be described later) via a non-contact data transmission device 105 that applies optical communication all at once. Here, the non-contact data transmission device 105 applying optical communication is described as an example of the data transmission device, but a contact data transmission device such as a slip ring may be used.
[0041]
The detection operation by the X-ray detector 103 is repeated, for example, about 1000 times during one rotation (about 1 second), so that an enormous amount of 2D projection data for M × N channels per second (1 rotation). The DAS 104 and the non-contact data transmission device 105 are designed to perform ultra-high-speed processing in order to transmit such enormous and high-speed generated two-dimensional projection data 1000 times without delay.
[0042]
FIG. 3 is a perspective view schematically showing the structure of the two-dimensional X-ray detector 103, the switch group 103a, and the DAS 104 in the present embodiment. As shown in the figure, the X-ray detector 103 has detection elements arranged in an array, and the switch group 103a is configured by mounting switching elements such as FETs on a switch substrate, for example. Further, the data collection elements of the DAS 104 are arranged in an array like the respective detection elements of the X-ray detector 103.
[0043]
Each data collection element of the DAS 104 collects projection data for eight slices or four slices of the subject P by performing amplification processing, A / D conversion processing, or the like on the transmitted X-ray projection data. ing.
[0044]
As will be described later, in this embodiment, which of the data collection elements for 8 columns or 4 columns is adopted in this DAS 104 is a reconstruction determined when an imaging plan (also called an inspection plan) is made. The method is determined by whether the fan beam reconstruction method or the cone beam reconstruction method. In this embodiment, when performing fan beam reconstruction (for example, 2 mm × 4 slices), four columns of data collection elements (for example, 912 rows × 4 columns) are used, and cone beam reconstruction is performed ( For example, 0.5 mm × 8 slices) uses 8 columns of data collection elements (eg, 912 rows × 8 columns).
[0045]
The data processing unit U is centered on the host controller 110, and includes a preprocessing device 106 that performs preprocessing such as data correction, a storage device 111, an auxiliary storage device 112, a data processing device 113, a reconstruction device 114, an input device 115, and Display devices 116 are connected to each other via a data / control bus 116. Further, the bus 116 is connected to an external image processing apparatus 200. The image processing apparatus 200 includes an auxiliary storage device 201, a data processing device 202, a reconstruction device 203, an input device 204, and a display device 205.
[0046]
The pre-processing device 106 performs sensitivity correction, X-ray intensity correction, and the like on the projection data transmitted from the non-contact data transmission device 105. The 360-degree, that is, 1000 sets of two-dimensional projection data subjected to sensitivity correction, X-ray intensity correction, and the like in the preprocessing device 106 are temporarily stored in the storage device 111.
[0047]
The reconstruction device 114 performs reconstruction processing of the fan beam reconstruction method or the cone beam reconstruction method on the projection data stored in the storage device 111 to generate slice tomographic image data.
[0048]
In the reconstruction process using the cone beam reconstruction method, an image reconstruction of projection data is performed mainly using a reconstruction algorithm called the Feldkamp method.
[0049]
The Feldkamp reconstruction method treats a wide target area in the slice direction as an aggregate of a plurality of voxels, and uses three-dimensional distribution data (hereinafter referred to as “volume data (a plurality of voxel data is three-dimensional (three-dimensional) Is an approximate reconstruction method improved on the basis of the fan beam convolution back projection method. That is, in the Feldkamp reconstruction method, data is considered as fan projection data and convolved, and then back projection is performed along an oblique ray corresponding to the actual cone angle with respect to the rotation center axis.
[0050]
As reconstruction processing of the cone beam reconstruction method, the Feldkamp reconstruction method is performed, and if any of the following correction processing is performed, the error of the reconstruction processing can be reduced.
[0051]
The first correction process is a correction process in which the length of the X-ray beam passing through the subject is increased due to the X-ray beam being cured and entering the reconstruction plane (slice plane). Is to be applied. That is, different beam path lengths are corrected according to the position of the cone beam X-ray in the body axis direction with respect to projection data (which may or may not be subjected to preprocessing or the like) obtained by the data acquisition device.
[0052]
In the second correction process, the actually measured X-ray path is deviated from the calculated X-ray path connecting the X-ray focal point and the center of the voxel defined in the reconstruction process. This error is corrected. Is. That is, a predetermined calculation process is performed on the projection data actually measured along a plurality of actual (for example, four) X-ray paths existing around the calculated X-ray path. Back projection data is taken along a straight line shown in the calculated X-ray path, and this is back projected with a predetermined weight. In particular, in the case of helical scanning, the positional relationship in the slice direction between the desired reconstruction plane and the X-ray focal point changes, so that the detection element array (used for the calculation process) for each X-ray focal point position (or for each view) It is desirable to change the contribution of the data) or the detection element array. If a reconstruction process using such a cone beam reconstruction method is performed, a detector wide in the slice direction can be used effectively.
[0053]
As an algorithm of this cone beam reconstruction method, for example, as known in Japanese Patent Laid-Open No. 8-187240, the ASSR method “virtual plane determined from two-dimensional projection data (with respect to the central axis of the helical scan) An algorithm that extracts approximate projection data of an X-ray path that approximates the position of an inclined oblique section is more effective), and reconstructs an image using the approximate projection data. Other algorithms may be adopted as long as the image is reconstructed using information.
[0054]
On the other hand, the reconstruction by the fan beam reconstruction method uses the fan beam convolution back projection method as known in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 10-248837 and 10-21372. In projection, it is assumed that the X-ray ray is orthogonal to the rotation center axis (assuming that the projection data is obtained by X-rays perpendicular to the body axis direction), and an image is reconstructed based on the projection data.
[0055]
In the fan beam reconstruction method, the image reconstruction is performed on the assumption that the projection data is an X-ray beam in a direction orthogonal to the rotation center axis by the reconstruction device 114. Therefore, the data processing device 113 is obtained as described above. Helical interpolation is performed using the projection data.
[0056]
In this helical interpolation, projection data (360 degrees or 180 degrees + fan angle projection data) necessary for reconstruction of a desired slice is linearly interpolated with projection data of the same phase obtained in the vicinity of the slice plane. Say to get. In the present embodiment, this helical interpolation is improved, and in the fan beam reconstruction mode, the data acquisition device 113 virtually sets a predetermined number of resampling points in a certain range near the desired slice plane, Resampled data at the resampling point is obtained by linear interpolation using the same phase data sandwiching each resampling point, and weighted addition by a predetermined filter is applied to this resampled data, so that the projection data of the desired slice Is generated. The reconstruction device 114 generates an image by fan beam reconstruction processing based on the generated projection data.
[0057]
In the cone beam reconstruction method, the data processor 113 does not perform helical interpolation as in the fan beam reconstruction method, but the first or second correction processing described above is appropriately executed.
[0058]
The reconstructed volume data is directly or once stored in the storage device 111, and then sent to the data processing device 113. Based on the instructions of the operator, the tomographic image of an arbitrary cross section that has already been widely used, It is converted into so-called pseudo three-dimensional image data such as a projected image from an arbitrary direction or a three-dimensional surface image of a specific organ by rendering processing, and is displayed on the display device 116.
[0059]
The operator can select and set an arbitrary display form from the tomographic image of the arbitrary cross section, the projected image from the arbitrary direction, the three-dimensional surface image, and the like according to the purpose of the inspection / diagnosis. . In this case, images in different forms are generated from one volume data and displayed. In addition, when displaying, not only one type of image but also a mode in which a plurality of types of images are displayed at the same time can be switched to a mode in which one image is displayed according to the purpose. Yes.
[0060]
The host controller 110 is equipped with a computer circuit having a CPU, and is connected to the high voltage generator 109 and is connected to a bed driving unit (not shown), the platform driving unit 107, and the radiation detector 103 in the frame via a bus. Each is connected. In addition, the host controller 110, the data processing device 113, the storage device 111, the reconstruction device 114, the display device 116, and the input device 115 are interconnected via a bus, and image data and control data are mutually connected at high speed via the bus. Etc. can be delivered.
[0061]
The host controller 110 executes control as described below, for example, to collect X-ray transmission data (projection data). That is, the host controller 110 stores a scan condition such as a slice thickness input from the operator via the input device 115 in the internal memory, and the stored scan condition (or is directly set by the operator in the manual mode). Of the high voltage generator 109, the bed driving unit, the bed driving unit 107, and the amount of feeding of the bed in the body axis direction, the feeding speed, the table (X-ray tube 2014 and the radiation detector 103). The high voltage generator 109, the bed driving unit, and the gantry driving unit 107 are driven while controlling the rotation speed, the rotation pitch, the X-ray exposure timing, and the like. Accordingly, a cone-shaped X-ray beam is irradiated from a plurality of directions to a desired imaging region of the subject, and transmitted X-rays transmitted through the imaging region of the subject are transmitted through each detection element of the radiation detector 103. It can be detected as X-ray transmission data.
[0062]
At the same time, the host controller 110 turns on / off the switching elements of the switch group 103a as necessary based on the scanning conditions set by the input device 115 (particularly, the imaging slice width (slice thickness × slice number)). Control. As a result, the connection state between the detection element (photodiode) column of the X-ray detector 103 and the DAS element column of the DAS 104 is changed according to the slice thickness, so-called signal bundling before DAS (signals between columns). Addition) is performed.
[0063]
Depending on the commanded slice thickness, the collected data of the DAS 104 can also be added between the columns by calculation, and so-called bundling after DAS is performed. This bundling process after DAS can be executed by, for example, the pre-processing device 106.
[0064]
In addition to the control of the connection state of the switch group 103a described above, the host controller 110 also determines the number of DAS columns in the slice direction used for data collection in the DAS 104 (for example, four columns for fan beam reconstruction and one for cone beam reconstruction). 8 columns). As a result, multiple slices of X-ray projection data corresponding to the scan conditions and reconstruction conditions are output from the DAS 104.
[0065]
  Although not shown, the input device 115 is an interactive interface including a CPU for arithmetic processing, a keyboard, various switches, a mouse, and the like, and is used when an operator makes a shooting plan before an actual scan. Planning systemOr specifying means for specifying information on the entire scan area, reconstruction slice thickness, and number of slices of the subjectAlso works. The imaging plan creation function of this imaging plan creation system includes the examination target part, the flow from scanning to image recording, scanning conditions for data collection, reconstruction conditions for image reconstruction, and reconstructed images. Input and setting such as image display / recording conditions for display and recording are included.
[0066]
In general, expert knowledge is required to optimize scanning conditions such as tube voltage, tube current, and X-ray exposure time, and to optimize reconstruction conditions such as imaging slice width (slice thickness x number of slices) and matrix size. To do. The above-described shooting plan creation function is a function that has been developed based on this specialized knowledge so that even an inexperienced operator who has little expertise can set equivalent conditions.
[0067]
  The flow from scanning to image recording includes scanning with the top stopped and moving the top after the scan.AndThere is a flow of conventional scanning that repeats. After the scan of all the set slice positions is completed, the scan & scan mode that performs image reconstruction and display, obtained by the scan immediately after the scan of the set slice position in the conventional scan There is a scan & view mode in which the operation of performing image reconstruction / display based on data is repeated at all slice positions.
[0068]
In addition, the flow of the helical scan in which the top plate moves during the scan follows the helical scan, and performs fan beam reconstruction processing or cone beam reconstruction processing, and filming is performed during scanning under preset window conditions. Auto filming mode in which filming is performed while observing the image on the display screen. When window conditions need to be adjusted during scanning, the window conditions can be changed interactively during filming. Active auto filming mode in which the filming state is in standby state, reconstruction and image display are performed in real time following the helical scan, and fan beam reconstruction or cone beam reconstruction different from real-time reconstruction is performed after the scan is completed. While observing the composed image There is a real-time mode, and the like that Irumingu.
[0069]
In the case of a third generation or fourth generation X-ray CT apparatus, the helical scan (also referred to as a spiral scan or a spiral scan) is to move a subject while continuously rotating an X-ray source. In this helical scan, the position of the subject continuously changes according to the rotation angle of the X-ray source during the operation of exposing the X-rays. That is, the position of the scanning plane with respect to the subject changes continuously.
[0070]
A plurality of parameters are related to the projection data collection operation (scan operation). Similarly, a plurality of parameters are involved in both an image generation operation for generating a tomographic image from collected signals and an image display operation for displaying a reconstructed tomographic image.
[0071]
Scan conditions (signal acquisition parameters) include the body part (whole body, head, chest, lung field, lower limb, etc.), scan type (conventional scan (multi-slice scan, single slice scan) / helical scan), slice thickness, slice Interval, volume size, gantry tilt angle, tube voltage, tube current, imaging area size, scan speed (rotation speed of X-ray tube and detector), amount of movement of the bed that moves while the X-ray tube makes one rotation, bed There is a movement amount.
[0072]
As reconstruction conditions (reconstruction parameters), there are a reconstruction method (fan beam reconstruction method / cone beam reconstruction method), a reconstruction area size, a reconstruction matrix size, a threshold value for extracting a region of interest, and the like. is there.
[0073]
Further, image display / recording conditions (image display / recording parameters) include window level, window width, display magnification, and multiplanar (sagittal / coronal / oblique).
[0074]
In this embodiment, the operator obtains reference information for setting the reconstruction method (fan beam reconstruction method / cone beam reconstruction method) interactively with the input device 115 (imaging plan creation system). Alternatively, it is possible to automatically set the reconstruction method simply by inputting necessary information. In order to realize this, first to third creation modes are prepared as shown in FIGS.
[0075]
In order to complete a series of inspection sequences from signal collection through image generation to final image display, it is required to set the above-described scan conditions, reconstruction conditions, and image display / recording conditions. The flow from setting of these conditions (parameters), signal acquisition, reconstruction, image display, and image recording is collectively referred to as a plan. Therefore, in consideration of the convenience of the setting work for the operator when making an imaging plan, it is possible to register in advance as a plan including the scanning conditions, the reconstruction conditions, and the image display / recording conditions. By selecting a plan, the entire sequence described above can be easily executed.
[0076]
With the support of this imaging plan creation system (input device 115), the operator can acquire an imaging plan (inspection site, flow from scan to image recording, scan conditions, reconstruction conditions, image display / recording conditions) Set the schedule. The host controller 110 controls the gantry and the bed according to the set schedule, and sequentially executes the schedule.
[0077]
FIG. 4 shows an example of the shooting schedule setting screen. Here, a screen for setting a scan schedule is shown as the shooting schedule setting screen. The shooting schedule setting screen is displayed on the operation screen of the input device, but may be displayed on the display device 116 for image display.
[0078]
In the upper right column of the imaging schedule setting screen, a scanogram created based on data obtained by moving the top board with the X-ray tube and the X-ray detector fixed is displayed. A frame line for setting a scan range is displayed on the scanogram. By enlarging / reducing, moving and rotating the frame line, it is possible to set the entire scan area (the entire range to be scanned).
[0079]
In addition, a subject (patient) information column is displayed at the center of the upper column of the imaging schedule setting screen, and a processing setting column after data collection is displayed at the left column.
[0080]
Furthermore, various buttons that the operator operates as necessary are displayed below the subject information column and the processing setting column. This button includes buttons B1 to B5 for giving priority commands to exposure dose, scan time, total scan and reconstruction time, image quality, and tube OLP (X-ray tube overload protection), and operation There is a confirmation button C for confirming a person's intention.
[0081]
Further, a scan schedule table is displayed in the lower column of the setting screen. In this scan schedule table, a plurality of scheduled scan operations are arranged vertically according to the time-series order. The operator arranges the desired scan operations in the desired order using the new (addition), copy, and erase functions of the scan operations according to the desired schedule.
[0082]
  The row of each scan operation includes a start time of each scan operation starting from an arbitrary time when the operator presses the trigger button, a pause time between scan operations, a scan range (start / end position) of each scan operation, Scan mode (conventional scan (multi-slice scan, single-slice scan) / helical scan), number of scan operations, tube voltage supplied from the high-voltage generator to the X-ray tube 101, tube current, scan speed (scan total time) , Items such as FOV size, slice width (slice thickness × slice number), scan range, amount of movement of the top plate between scan operations, and the like are arranged. The value of each item is the shooting plan creation system115The initial recommended value is inserted by the operator, and the operator can change the value as necessary.
[0083]
It should be noted that the frame line indicating the scan range displayed on the scanogram has the size and position linked to the change if the value of any of the start position, end position, scan range, and FOV size is changed. Be changed. Conversely, if the frame line on the scanogram is clicked and moved, items such as a start position and an end position are changed in conjunction with the movement.
[0084]
Next, operational effects of the X-ray CT apparatus according to the present embodiment will be described.
[0085]
First, the operator inputs predetermined items such as patient information and processing after data collection on the imaging plan creation screen of the display unit of the input device 115 as the imaging plan creation system j shown in FIG.
[0086]
Next, the operator performs scanography of the subject (X-rays are generated from the X-ray tube without rotating the X-ray tube and the radiation detector system, and the top plate is inserted into the diagnostic opening of the gantry for imaging. ). Data obtained by scanography is subjected to predetermined processing, and a scanogram is obtained. This scanogram SN is drawn on the photographing plan creation screen as shown in FIG. The screen example shown in FIG. 4 is a case where the operator has selected the auto filming mode described above.
[0087]
Next, on the imaging plan creation screen, the operator obtains the assistance of the imaging plan creation system, and from the scan, such as setting the inspection target region, scan conditions, reconstruction conditions, image display / recording conditions (window conditions), etc. Set the flow until image recording.
[0088]
  In the present embodiment, the first to third creation modes are the shooting plan creation system (input device 115) so that this series of setting operations is easy for the operator.Or designation means).
[0089]
(First creation mode)
The first creation mode is shown in FIGS. This first creation mode is intended to present the operator with possible reconstruction scheme candidates. For this reason, the operator finally determines the reconstruction method by his / her own intention with reference to the presented reconstruction method.
[0090]
  Specifically, a shooting plan creation system(Designation method)Reads all the scan areas, the reconstructed slice thickness, and the number of slices on the imaging plan creation screen (step S1). The entire scan area is designated by moving the frame line on the above-described scanner image SN. By this designation, information on the imaging region and its imaging range is read.
[0091]
Next, the imaging plan creation system refers to a lookup table stored in advance, and determines a reconstruction method candidate applicable to all the read scan areas, the reconstruction slice thickness, and the number of slices (step S2). ). Thereby, one or a plurality of reconstruction method candidates to be displayed (presented) to the operator are determined. Candidates for these reconstruction schemes include fan beam reconstruction schemes (including bundling before or after DAS) and / or cone beam reconstruction schemes.
[0092]
Next, the shooting plan creation system calculates detailed parameters included in each of the determined reconstruction methods (step S3).
[0093]
The feasible reconstruction method and the detailed parameters of each method determined in this way are displayed (presented) in the superposition mode on the photographing plan creation screen, for example, as shown in FIG. 6 (step S4). .
[0094]
This superimposition screen lists, for example, two types of reconstruction methods that can be executed in accordance with a given total scan area, reconstruction slice thickness, and number of slices. The reconstruction methods displayed in this way are a fan beam reconstruction method (including bundling processing before or after DAS) and a cone beam reconstruction method according to the illustration of FIG. Each reconstruction method is further subdivided according to the type of applicable scan method (multi-slice scan or helical scan). Thus, the parameters of the reconstruction method are displayed for each type determined by the combination of the reconstruction method and the scanning method.
[0095]
This parameter includes information indicating whether the Feldkamp reconstruction method and the ASSR reconstruction method are different when the reconstruction method is a cone beam reconstruction method, and a helical interpolation method during helical scanning. Thereby, for example, a series of flows such as “multi-slice helical scan + bundling process (before or after DAS) + helical interpolation + fan beam reconstruction method (number of slices = 4 columns)” is presented. Further, for example, a series of flows such as “conventional multi-slice scan + beam path length correction + cone beam reconstruction method” is also presented.
[0096]
Buttons for the operator to select are displayed at the end of each flow on the presentation screen.
[0097]
Therefore, the operator who sees the presentation screen of the reconstruction method selects a desired reconstruction method (including the scanning method) by clicking the selection button. For this reason, the photographing plan creation system determines whether or not the selection button has been clicked (step S5). When this determination is NO, that is, when it is determined that the selection button has not been clicked, it is determined based on another operation information whether or not the operator has canceled the setting of the reconstruction method based on the presentation screen. (Step S6). If NO in this determination as well, the operator recognizes that the user is taking into consideration while viewing the presentation screen, and stands by by returning the processing to step S5. When the determination in step S6 is YES, the setting of the reconstruction method based on the presentation screen has been canceled, and the process ends.
[0098]
On the other hand, when the determination in step S5 described above is YES, since any reconstruction method (including the scanning method) is selected, information on the selected reconstruction method is stored in the storage device 111. It memorize | stores and complete | finishes a process (step S7).
[0099]
(Second creation mode)
The second creation mode is shown in FIGS.
[0100]
In the second creation mode, in addition to the reconstruction method presented in the first creation mode described above, superiority information of each presented reconstruction method is also presented. Note that only superiority or inferiority information of each reconstruction method may be presented alone.
[0101]
In order to present the superiority / inferiority information, the imaging plan creation system executes the processing shown in FIG. This process is obtained by adding steps S3A and S4A to the process of FIG. 5 described above. In step S3A, the superiority / inferiority information of the reconstruction method is read from the superiority / inferiority information table stored in advance, corresponding to the one or more reconstruction methods determined in step S2. Then, the read superiority information is displayed in a superposition mode on the photographing plan creation screen as shown in FIG. 8, for example (step S4A).
[0102]
The superiority / inferiority information illustrated in FIG. 8 will be described. Here, as items of superiority / inferiority information, a fan beam reconstruction method (when slice columns are collected simultaneously = 4) and a cone beam reconstruction method (slice sequences that are collected simultaneously). Exposure dose, scan time, total time from scanning to reconstruction, image quality (low contrast / high contrast), and tube OLP (scan waiting time). In the example of FIG. 8, “excellent” is indicated when relatively superior, and “inferior” characters are indicated when relatively inferior. Symbols such as a mark and a cross may be used.
[0103]
The exposure dose is an amount related to the size of the area where data is collected by scanning. When the imaging slice width is wide, the cone beam reconstruction method is superior (less) to the fan beam reconstruction method. On the contrary, when the imaging slice width is narrow, the fan beam reconstruction method is superior (less) to the cone beam reconstruction method.
[0104]
As for scan time, the cone beam reconstruction method is superior (shorter) to the fan beam reconstruction method because there are many inferior numbers, but the total time from scanning to reconstruction is generally fan beam reconstruction. The method is superior (shorter) than the cone beam reconstruction method (when the imaging slice width is thick).
[0105]
As for image quality, the cone beam reconstruction method is superior (good) to the fan beam reconstruction method. For the tube OLP, the cone beam reconstruction method is superior (good) to the fan beam reconstruction method.
[0106]
As described above, in the case of the second creation mode, in addition to the presentation of one or a plurality of reconstruction methods, the characteristics of the items representing the representative characteristics of the reconstruction methods are presented.
[0107]
In addition, when only the superiority / inferiority information described above is presented, the processing of steps S3 and S4 may be removed in the series of processing of FIG.
[0108]
  Thus, according to the first and second creation modes, the operator canBy designation meansAll scan areas, reconstruction slice thickness, and number of slices on the shooting plan creation screenInformationBy simply designating, a candidate for a reconstruction method and its parameter information in accordance with the designated content and / or superiority / inferiority information of each reconstruction method are automatically presented. In other words, the operator can immediately obtain important information for determining the reconstruction method on the screen immediately before he / she can easily determine which reconstruction method is most suitable. Become. For this reason, as compared with the conventional method, the degree of skill required for the shooting plan is remarkably eased, and the time required for the shooting plan can be greatly reduced, so that the efficiency of the shooting planning work can be significantly improved. At the same time, the operation burden on the operator required for the imaging planning work is reduced, which is effective in improving patient throughput. In addition, mistakes in setting the shooting plan are reliably prevented, and a shooting plan with high accuracy and reliability is performed.
[0109]
(Third creation mode)
Next, the third creation mode will be described with reference to FIG. In the third creation mode, the scanning plan creation system automatically sets the scan method and the reconstruction method.
[0110]
The imaging plan creation system sequentially executes a series of processes shown in FIG. That is, all the scan areas, the reconstruction slice thickness, and the number of slices are read on the imaging plan creation screen (step S11).
[0111]
Next, the imaging planning system determines whether to perform “priority processing” or “consideration necessity processing” based on operation information from the operator (step S12). Here, “priority processing” is an item representing typical characteristics of each reconstruction method, exposure dose, scanning time, total time from scanning to reconstruction, image quality (low contrast / high contrast), And a process of prioritizing one or more of the tube OLP (scan waiting time). This ranking is performed in response to a command from the operator. The “requirement necessity process” means, for example, the scanning method and the reconstruction method in consideration of the exposure dose, the scanning time, the total time from the scanning to the reconstruction, the image quality, and the tube OLP. This process is performed in response to a command from the operator as to whether or not to decide.
[0112]
Therefore, when receiving an input indicating that “priority processing” is performed from the operator, the imaging plan creation system, through the processing of steps S13 to S16, the first priority item (for example, exposure dose), the second priority. A rank item (for example, scan time), a third priority item (for example, total time from scanning to reconstruction), and a fourth priority (for example, image quality) are selected in response to an input from the operator. In the present example, the remaining item is the tube OLP (fifth priority). Of course, the first to fifth priorities may not be selected, only the first priority may be selected, or only the first to third priorities may be selected.
[0113]
When the priority order is determined in this way, the imaging planning system searches a reference table stored in advance based on the priority order information, and determines an optimum scanning method and reconstruction method (step S17).
[0114]
On the other hand, when receiving an input from the operator to perform the “requirement necessity / unnecessity processing”, the imaging plan creation system proceeds to step S18, and at least one item to be considered (for example, scan time) is input from the operator. Select according to input. Also in this case, the imaging plan system searches a reference table stored in advance based on the necessity information for examination, and determines an optimal scanning method and reconstruction method (step S19).
[0115]
In this way, the scanning method and reconstruction method optimal for the entire scan area, the reconstruction slice thickness, and the number of slices determined in step S17 or S19 are displayed on the imaging plan creation screen in, for example, the superposition mode (step S20). ). Information on the scanning method and reconstruction method is also stored in the storage device 111 (step S21).
[0116]
  Thus, according to the third creation mode,By designation meansThe operator scans the entire scan area, reconstruction slice thickness, and number of slices on the shooting plan creation screen.InformationBy simply designating, only one type of scanning method and reconstruction method that is optimal for this is automatically set, so that the operator can save labor in photographing planning. In addition, failure of the shooting plan is automatically prevented, and the degree of skill required for the shooting plan is greatly reduced.
[0117]
Through the above scanning method and reconstruction method determination process, an imaging plan is established interactively with the operator by the imaging plan creation system. A plurality of parameters relating to signal acquisition, image generation, and image display associated with the selected imaging plan are loaded into the host controller 110. When the operator gives an instruction to start photographing, a signal acquisition operation is performed on the gantry according to the loaded signal processing parameters, an image is reconstructed by the reconstruction device 114 according to the loaded reconstruction parameters, and the loaded image display An image is displayed on the display device 116 according to the parameters. Then, the image is filmed on a filming device (not shown) according to the loaded window condition.
[0118]
Furthermore, FIG. 10 shows an example for modifying the first to third creation modes described above. In the case of the multi-slice X-ray CT apparatus according to the above-described embodiment, the first to third generation modes are configured to be selectively used in accordance with an operator's command in one apparatus. The multi-slice X-ray CT apparatus according to the example is an example in which any one of the first to third generation modes can be used.
[0119]
In order to realize this, for example, at the time of installation of each multi-slice X-ray CT apparatus, one storage mode to be used is determined for each medical facility, and processing for restricting the remaining generation modes is performed by the storage device 111 (first to The manufacturer performs the third creation mode (installed in advance) (FIG. 10, steps S31 and S32).
[0120]
As a result, although it is an apparatus with one specification, for example, a hospital in Japan uses the second creation mode as a standard specification, while a hospital in the United States uses the third creation mode as a standard specification. can get.
[0121]
Note that the imaging slice width can be basically set in consideration of the limit of the imaging slice width in which the cone angle affects the image quality. Therefore, by appropriately changing this setting, the number of slices (the number of DAS columns) for data collection under the “fan beam reconstruction method” is not limited to four columns, and is not four columns of one column or two columns. The number of columns can also be set. On the other hand, the number of slices (the number of DAS columns) for data collection under the “cone beam reconstruction method” is not limited to eight, but other columns such as 16, 32, 64, etc. It can also be set to a number. For example, if two rows of DASs 104 are used in the fan beam reconstruction method acquisition mode, a mode in which four rows of DASs 104 are used in the “cone beam reconstruction method” acquisition mode may be used.
[0122]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention when it is practiced.
[0123]
For example, in the present embodiment, the number of DAS sequences used in the body axis direction is switched to 8 columns, 4 columns, etc. according to the reconstruction algorithm selected in the imaging plan and the imaging slice width. Regardless of the algorithm and the imaging slice width, the number of DAS sequences used may be limited to a predetermined number (for example, 8 columns) and fixed. In this case, the number of slices such as 4 slices and 8 slices may be selected on the reconstruction parameter sheet in the imaging plan. Thereby, the operator can save the trouble of selecting the number of slices of the scan condition in the imaging plan.
[0124]
In the above embodiment, data processing such as reconstruction and cross-sectional transformation and display operations are performed in the X-ray CT apparatus 100 (such a form is common), but in the present invention. Instead, these data processing and the like may be executed in an external image processing apparatus 200 as shown in FIG. Further, when such an external image processing apparatus 200 is used, data sent from the X-ray CT apparatus 100 to the image processing apparatus 200 may be data before reconstruction, after reconstruction, or immediately before display after data processing. In any state, the effect of the above-described embodiment is not disturbed.
[0125]
In the above embodiment, as the X-ray CT apparatus, the rotation / rotation (ROTATE) type in which the currently mainstream X-ray tube and the radiation detector integrally rotate around the subject has been described as an example. It may be applied to various types such as a stationary / rotating type in which a large number of detection elements are arrayed and only the X-ray tube rotates around the subject.
[0126]
In the above embodiment, it has been described that projection data for about 360 ° around the subject is necessary as an angle range necessary for reconstructing one slice of tomographic image data. It can be applied to any reconstruction method such as half scan using projection data for “+ view angle”.
[0127]
Further, in the above-described embodiment, as a mechanism for converting incident X-rays into electric charges, an indirect conversion type in which X-rays are converted into light by a phosphor such as a scintillator and the light is further converted into electric charges by a photoelectric conversion element such as a photodiode. As described above, the direct conversion type using the generation of electron-hole pairs in the semiconductor by X-rays and the movement of the electron-hole pairs to the electrodes, that is, the photoconductive phenomenon, may be adopted.
[0128]
In the above embodiment, a single-tube X-ray CT apparatus has been described. However, in a so-called multi-tube X-ray CT apparatus in which a plurality of pairs of an X-ray tube and an X-ray detector are mounted on a rotating ring. It may be applied.
[0129]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to easily and quickly set an optimal reconstruction method at all times, even if the operator is not so skilled in the shooting plan, and the shooting plan is reduced in labor, efficient and accurate. It is possible to provide a radiation CT apparatus such as an X-ray CT apparatus that can stand up to the above.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an X-ray CT apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing one of a plurality of detector modules constituting an X-ray detector employed in the X-ray CT apparatus of the embodiment.
FIG. 3 is a perspective view for explaining an outline of an arrangement relationship among an X-ray detector, a switch group, and a data acquisition circuit (DAS).
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of a shooting plan setting screen displayed by a shooting plan creation system (function).
FIG. 5 is a schematic flowchart for explaining a first creation mode used in the shooting plan creation system (function).
FIG. 6 is a diagram showing an example of a reconstruction method screen presented in a first creation mode.
FIG. 7 is a schematic flowchart for explaining a second creation mode used in the shooting plan creation system (function).
FIG. 8 is a diagram showing an example of a reconstruction method screen presented in a second creation mode;
FIG. 9 is a schematic flowchart for explaining a third creation mode used in the shooting plan creation system (function).
FIG. 10 is a schematic flowchart illustrating a modified example for limiting the first to third creation modes to one mode.
[Explanation of symbols]
100 X-ray CT system (radiation CT system)
101 X-ray tube (X-ray source)
103 X-ray detector (radiation detector)
103a switch group
104b Data collection circuit (DAS)
109 High voltage generator
110 Host controller
111 storage device
114 reconstruction device
115 Input device (forms the main part of the shooting plan creation system)
116 display device

Claims (10)

放射線により被検体をスキャンして得た投影データを再構成して当該被検体のスライスの断層像を得る再構成装置を備えたコンピュータ断層撮影装置において、
前記再構成装置による前記投影データの再構成にかかる再構成方式の優劣に関する情報を提示するものであり、
前記再構成方式は、放射線によるコーンビームを平行なビームと見做すファンビーム再構成方式と、コーン角を考慮したコーンビーム再構成方式を含むように構成された優劣情報提示手段を備えことを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
In a computed tomography apparatus provided with a reconstruction device that reconstructs projection data obtained by scanning a subject with radiation to obtain a tomographic image of a slice of the subject,
Presenting information on the superiority or inferiority of the reconstruction method related to the reconstruction of the projection data by the reconstruction device,
Said reconstruction method, comprising parallel beams regarded to fan beam reconstruction scheme cone beam of radiation, the relative merits information presenting means configured to include a cone-beam reconstruction method with consideration of the cone angle The computer tomography apparatus characterized by this.
前記優劣に関する情報は、各再構成方式による被爆線量、スキャン時間、スキャンから再構成までのトータルの時間、再構成された画像の画質、及び放射線源のオーバー・ロード・プロテクション(OLP)のうちの少なくとも1つの項目の優劣情報である請求項1に記載のコンピュータ断層撮影装置。The information about the superiority or inferiority includes exposure dose by each reconstruction method, scan time, total time from scan to reconstruction, image quality of the reconstructed image, and overload protection (OLP) of the radiation source. The computed tomography apparatus according to claim 1 , wherein the computer tomography information is at least one item of superiority information. 前記被検体の撮影部位に関する少なくとも全スキャン領域、再構成スライス厚、及びスライス数の情報を指定する指定手段と、
この指定手段により指定された情報に基づいて前記再構成装置で使用可能な複数種の再構成方式の情報を提示する再構成方式情報提示手段と更に備えた請求項1に記載のコンピュータ断層撮影装置。
Designating means for designating at least the entire scan area, the reconstruction slice thickness, and the number of slices related to the imaging region of the subject;
The computed tomography apparatus according to claim 1 , further comprising reconstruction method information presentation means for presenting information on a plurality of types of reconstruction methods that can be used by the reconstruction device based on information designated by the designation means. .
前記再構成方式は、前記放射線のレイを回転中心軸に対して直交するものと仮定して投影データを逆投影することにより画像再構成を行うファンビーム再構成方式と、前記回転中心軸に対する前記放射線の斜めの放射線パスの角度を考慮した演算を行うことにより画像再構成を行うコーンビーム再構成方式とのうちの少なくとも一方を含ム請求項1〜3の何れか一項に記載のコンピュータ断層撮影装置。The reconstruction method includes a fan beam reconstruction method that performs image reconstruction by backprojecting projection data on the assumption that the ray of the radiation is orthogonal to the rotation center axis, and the rotation with respect to the rotation center axis. The computed tomography according to any one of claims 1 to 3 , including at least one of a cone beam reconstruction method for performing image reconstruction by performing an operation in consideration of an angle of an oblique radiation path of radiation. Shooting device. 放射線により被検体をスキャンして得た投影データを再構成して当該被検体のスライスの断層像を得る再構成装置を備えたコンピュータ断層撮影装置において、
前記被検体の撮影部位に関する少なくとも全スキャン領域、再構成スライス厚、及びスライス数の情報を指定する指定手段と、
前記放射線によるスキャンに関わる複数の特質のうちの少なくとも1つに優先順位又は検討要否を付ける条件付与手段と、
前記指定手段により指定された情報及び前記条件付与手段により付与された優先順位又検討要否の情報に基づいて前記再構成装置による前記投影データの再構成に用いる再構成方式を決定する再構成方式決定手段とを備え、
前記再構成方式は、放射線によるコーンビームを平行なビームと見做すファンビーム再構成方式と、コーン角を考慮したコーンビーム再構成方式を含むことを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
In a computed tomography apparatus provided with a reconstruction device that reconstructs projection data obtained by scanning a subject with radiation to obtain a tomographic image of a slice of the subject,
Designating means for designating at least the entire scan area, the reconstruction slice thickness, and the number of slices related to the imaging region of the subject;
Condition giving means for giving priority or necessity of examination to at least one of a plurality of characteristics related to scanning by the radiation;
A reconstruction method for determining a reconstruction method to be used for reconstruction of the projection data by the reconstruction device based on the information designated by the designation unit and the priority order given by the condition assigning unit or information on necessity of examination A determination means,
The reconstruction method includes a fan beam reconstruction method in which a cone beam by radiation is regarded as a parallel beam, and a cone beam reconstruction method in consideration of a cone angle .
前記複数の特質は、前記放射線による被爆線量、スキャン時間、スキャンから再構成までのトータルの時間、再構成された画像の画質、及び放射線源のオーバー・ロード・プロテクション(OLP)を含ム請求項5に記載のコンピュータ断層撮影装置。Wherein the plurality of attributes is exposure dose, the scanning time by the radiation, the total time to reconstruct the scan, the image quality of the reconstructed images, and含Mu claim the radiation source over-load protection (OLP) 5. The computed tomography apparatus according to 5. 前記放射線を発生する放射線源と、
この放射線源から発生し且つ前記被検体を透過した放射線を検出する複数個の検出素子を互いに直交する2方向に2次元的に配列させた放射線検出器と、
前記放射線源及び前記放射線検出器と前記被検体とを相対的に移動可能な移動手段と、
前記移動手段を制御して前記被検体の撮影部位を前記放射線により一連の手順でスキャンさせるスキャン手段と、
前記放射線検出器の出力信号を受けて前記被検体に関する前記投影データを収集して前記再構成装置に送るデータ収集装置とを更に備えた請求項1〜6の何れか一項に記載のコンピュータ断層撮影装置。
A radiation source for generating the radiation;
A radiation detector in which a plurality of detection elements that detect radiation generated from the radiation source and transmitted through the subject are two-dimensionally arranged in two directions orthogonal to each other;
Moving means capable of relatively moving the radiation source and the radiation detector and the subject;
Scanning means for controlling the moving means to scan the imaging region of the subject with the radiation in a series of steps;
The computer tomography according to claim 1 , further comprising: a data collection device that receives an output signal of the radiation detector, collects the projection data related to the subject, and sends the projection data to the reconstruction device. Shooting device.
前記放射線を発生する放射線源と、
この放射線源から発生し且つ前記被検体を透過した放射線を検出する複数個の検出素子を互いに直交する2方向に2次元的に配列させた放射線検出器と、
前記放射線源及び前記放射線検出器と前記被検体とを相対的に移動可能な移動手段と、
前記移動手段を制御して前記被検体の撮影部位を前記放射線により一連の手順でスキャンさせるスキャン手段と、
前記放射線検出器の出力信号を受けて前記被検体に関する前記投影データを収集して前記再構成装置に送るデータ収集装置と、
前記再構成装置による前記投影データの再構成がファンビーム再構成方式であるときに、前記放射線検出器のスライス方向の列に沿った検出素子の検出信号を指定スライス厚に応じて列間で相互に加算処理する信号束ね手段を前記データ収集装置の前後の何れか一方に設けた請求項4に記載のコンピュータ断層撮影装置。
A radiation source for generating said radiation;
A radiation detector in which a plurality of detection elements that detect radiation generated from the radiation source and transmitted through the subject are two-dimensionally arranged in two directions orthogonal to each other;
Moving means capable of relatively moving the radiation source and the radiation detector and the subject;
Scanning means for controlling the moving means to scan the imaging region of the subject with the radiation in a series of steps;
A data collection device that receives an output signal of the radiation detector and collects the projection data relating to the subject and sends the projection data to the reconstruction device;
When the reconstruction of the projection data by the reconstruction device is a fan beam reconstruction method, detection signals of detection elements along the rows in the slice direction of the radiation detector are mutually exchanged between columns according to a specified slice thickness. 5. The computed tomography apparatus according to claim 4 , wherein signal bundling means for performing addition processing is provided on either one of the front and rear sides of the data collection apparatus.
前記スキャン手段は、前記移動手段を前記放射線検出器のスライス方向の複数の検出素子列を用いたマルチスライス・ヘリカルスキャン方式又はマルチスライスCT方式で駆動する手段である請求項8に記載のコンピュータ断層撮影装置。9. The computed tomography according to claim 8 , wherein the scanning means is a means for driving the moving means by a multi-slice / helical scan method or a multi-slice CT method using a plurality of detection element arrays in the slice direction of the radiation detector. Shooting device. 前記再構成装置による前記投影データの再構成の前に、当該投影データにヘリカル補間処理を施す補間手段を備えた請求項1〜6の何れか一項に記載のコンピュータ断層撮影装置。The computed tomography apparatus according to claim 1 , further comprising an interpolation unit configured to perform a helical interpolation process on the projection data before the reconstruction of the projection data by the reconstruction apparatus.
JP2001399359A 2001-12-28 2001-12-28 Computed tomography equipment Expired - Fee Related JP4040873B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001399359A JP4040873B2 (en) 2001-12-28 2001-12-28 Computed tomography equipment
CN 02160829 CN1264479C (en) 2001-12-28 2002-12-27 Computer tomography apparatus
CNB2005100739921A CN100398069C (en) 2001-12-28 2002-12-27 Computed tomography apparatus
US10/330,049 US7103134B2 (en) 2001-12-28 2002-12-30 Computed tomography apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001399359A JP4040873B2 (en) 2001-12-28 2001-12-28 Computed tomography equipment

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007079475A Division JP4482012B2 (en) 2007-03-26 2007-03-26 Computed tomography equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003190138A JP2003190138A (en) 2003-07-08
JP4040873B2 true JP4040873B2 (en) 2008-01-30

Family

ID=19189464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001399359A Expired - Fee Related JP4040873B2 (en) 2001-12-28 2001-12-28 Computed tomography equipment

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4040873B2 (en)
CN (2) CN100398069C (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010017215A (en) * 2008-07-08 2010-01-28 Toshiba Corp X-ray ct apparatus

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4880977B2 (en) * 2004-11-15 2012-02-22 株式会社東芝 X-ray CT system
CN1931095B (en) * 2005-09-15 2010-07-28 Ge医疗系统环球技术有限公司 X-ray photographic plan auxiliary method and X-ray CT system
CN100401983C (en) * 2005-10-27 2008-07-16 上海交通大学 Method for reestablishment based on double-source, double-spiral and multi-layered spiral CT
JP2008302071A (en) * 2007-06-08 2008-12-18 Toshiba Corp X-ray diagnostic apparatus
WO2010007860A1 (en) * 2008-07-15 2010-01-21 株式会社 日立メディコ Ultrasound diagnostic device and method for displaying probe operation guide of the same
CN103889332A (en) * 2011-09-26 2014-06-25 皇家飞利浦有限公司 Imaging system rotating gantry and subject support motion control
JP5886014B2 (en) * 2011-12-01 2016-03-16 株式会社東芝 Medical diagnostic imaging equipment
KR101899304B1 (en) * 2012-01-26 2018-09-17 삼성전자주식회사 System and method of image reconstruction using nonsequential real-time feedback scanning method
JP5036915B2 (en) * 2012-03-22 2012-09-26 株式会社東芝 X-ray CT system
US10859513B2 (en) * 2015-12-15 2020-12-08 Shimadzu Corporation Oblique CT apparatus
CN105615912B (en) * 2015-12-17 2020-06-12 东软医疗系统股份有限公司 CT scanning method and system
CN105816191A (en) * 2016-02-29 2016-08-03 魏苗苗 First-aid thoracic cavity detection equipment used in cardiology department
JP7175639B2 (en) * 2018-06-05 2022-11-21 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 X-ray imaging device and medical image processing device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6061420A (en) * 1998-08-25 2000-05-09 General Electric Company Methods and apparatus for graphical Rx in a multislice imaging system
US6285741B1 (en) * 1998-08-25 2001-09-04 General Electric Company Methods and apparatus for automatic image noise reduction
US6639965B1 (en) * 1999-09-30 2003-10-28 General Electric Company Methods and apparatus for cardiac imaging with conventional computed tomography

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010017215A (en) * 2008-07-08 2010-01-28 Toshiba Corp X-ray ct apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
CN1264479C (en) 2006-07-19
CN100398069C (en) 2008-07-02
JP2003190138A (en) 2003-07-08
CN1679448A (en) 2005-10-12
CN1429528A (en) 2003-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7103134B2 (en) Computed tomography apparatus
JP4490645B2 (en) X-ray computed tomography system
JP5204324B2 (en) X-ray computed tomography system
JP4497570B2 (en) Diagnostic imaging equipment
JP4208985B2 (en) Method for scanning an object in a computed tomography system and a processor for a computed tomography system
JP4639143B2 (en) X-ray CT apparatus and control method thereof
JP4040873B2 (en) Computed tomography equipment
JP4612294B2 (en) X-ray computed tomography apparatus, x-ray computed tomography control method, and x-ray computed tomography program
US7245691B2 (en) Radiation tomographic imaging apparatus and imaging method using it
JP2004329661A (en) X-ray computerized tomographic apparatus and image noise simulation apparatus
JP2003199739A (en) X-ray computer tomograph and x-ray computer tomography
JP2008237886A (en) X-ray ct device and method of controlling the same
JP3732568B2 (en) X-ray computed tomography system
JP2000350725A (en) Operation method of computed tomographic apparatus
JP3827555B2 (en) Gantry apparatus, X-ray CT system, operation console and control method therefor, computer program, and computer-readable storage medium
JP4175809B2 (en) Computed tomography equipment
JP4621425B2 (en) X-ray computed tomography system
JP4482012B2 (en) Computed tomography equipment
JP4434351B2 (en) Radiation CT
JP4490627B2 (en) Computed tomography equipment
JP4551612B2 (en) Computed tomography equipment
JP2005131287A (en) Radiation ct equipment, image processing equipment and image processing method
JP4377465B2 (en) X-ray CT system
JP3796378B2 (en) X-ray CT system
JP2003190144A (en) X-ray ct system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041227

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060831

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070123

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070326

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070724

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070925

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20071004

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20071106

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20071108

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101116

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4040873

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101116

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101116

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111116

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111116

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121116

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131116

Year of fee payment: 6

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees