JP4154990B2 - X線ct装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、2次元X線透過画像を用いて立てられた計画に沿ってX線CT撮影が実行されるX線CT装置に係り、特にX線管の管電流がX線CT画像の画質保持に最低限必要な透過X線の線量が確保できないレベル(電流値)まで低下することを確実に回避しつつX線管の管電流がX線管の最大許容電流を超過するのを防止するための技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
2次元X線透過画像を用いて立てられた計画にしたがってX線CT撮影が実行される従来のX線CT装置の場合、X線CT撮影に先立ってX線CT撮影計画用の2次元X線透過画像の撮影をおこなう。図11に示すように、被検体(患者)Mを挟んでX線管51とX線検出器52とが対向して静止した状態のままで、天板53を被検体Mの体軸Zの方向へ移動させてX線管51とX線検出器52の間に被検体Mを送り込みながら、X線管51からX線ファンビームFBを被検体Mへ一定の管電流で連続照射すると同時に、X線検出器52から出力されるX線透過信号を収集する。収集されたX線透過信号に対しては必要な画像処理が行われ、図12に示すように、X線CT撮影対象である関心部位を含む2次元X線透過画像Paが作成されてX線CT撮影計画用の画像として表示モニタ54に映し出される。オペレータは、2次元X線透過画像Paが表示された表示モニタ54の画面を見ながら、X線CT撮影計画に必要な操作をおこなう。
【0003】
また、従来のX線CT装置の場合、X線CT撮影計画用の2次元X線透過画像Paの撮影実行に伴ってX線検出器52から収集されるX線透過信号に基づき被検体Mの体軸Zの方向に沿って生じるX線透過率の平均レベルの変動に追随して変化しながら適切な透過X線の線量を確保できるX線管51の管電流が被検体Mの体軸Z上の位置と対応付けられたかたちで予め算出され、X線CT撮影の実行中は、先に算出したX線管51の管電流(算出管電流)と各算出管電流に対応付けられた体軸Z上の位置とに従ってX線管51がX線ファンビームFBを照射してゆく。つまり算出管電流はX線管51の設定管電流となるのである。
【0004】
被検体MのX線透過率は、臓器存在の有無や存在臓器の種類など被検体Mの体内状況に応じて被検体Mの体軸Zの方向に沿ってX線透過率の平均レベルが変動するので、X線CT撮影の実行中、X線管51の管電流が一定のままだと、X線CT画像の間で、被検体Mの体軸Zの方向に沿って生じるX線透過率の平均レベルの変動に応じた画像に含まれるノイズの多少が生じる等の不都合があり、この不都合を解消する為に算出管電流は被検体Mの体軸Zの方向に沿って生じるX線透過率の変動に追随して変化させられる。またX線検出器52に入射する透過X線は、X線CT画像の画質保持に必要な線量があって、かつ被検体MのX線被曝量を極力抑えられる線量である必要があり、これらの必要性を満たす為に算出管電流は適切な透過X線の線量が確保できるようなレベルとされる。
【0005】
また、X線管51は最大許容電流(許容される最大の管電流量)を超えた管電流が流れることを防止しなければならない。したがって、従来のX線CT装置の場合、算出管電流がX線管の最大許容電流を超過する場合には、超過している算出管電流のうちの最高算出管電流の超過電流分だけ、最大許容電流を超過していない算出管電流も含めて全算出管電流をそれぞれ下方にシフトさせることによりX線管51の(実際の)管電流がX線管の最大許容電流を超えることを防いでいる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のX線CT装置の場合、X線CT画像の画質保持に最低限必要な透過X線の線量が往々にして確保できないという問題がある。算出管電流がX線管の最大許容電流を超過する為に、全算出管電流を超過している算出管電流のうちの最高算出管電流の超過電流分だけそれぞれ下方にシフトさせた際、元々レベルの低い算出管電流の中には、X線CT画像の画質保持に最低限必要な透過X線の線量が確保できないレベルまで低下してしまう事態が時として起こるからである。
【0007】
この発明は、上記の事情に鑑み、X線管の管電流がX線CT画像の画質保持に最低限必要な透過X線の線量が確保できないレベルまで低下することを確実に回避しつつX線管の管電流がX線管の最大許容電流を超過するのを防止することができるX線CT装置を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載のX線CT装置は、X線CT撮影計画用の2次元X線透過画像の撮影をおこなう撮影計画用画像撮影手段と、撮影計画用画像撮影手段による2次元X線透過画像の撮影実行に伴ってX線検出器から収集されるX線透過信号に基づき被検体の体軸の方向に沿って生じるX線透過率の平均レベルの変動に追随して変化しながら適切な透過X線の線量が確保できるX線管の管電流を被検体の体軸上の位置と対応付けたかたちで算出するX線管電流算出手段と、X線管電流算出手段による算出管電流の中のX線管の最大許容電流を超過する場合の算出管電流についてのみ超過電流分をカットする超過電流分カット手段とを備えていて、2次元X線透過画像を用いて立てられた計画に沿ってX線CT撮影が実行されるのに伴い、X線管はX線管電流算出手段による算出および超過電流分カット手段によるカットの結果に従ってX線ファンビームを被検体に照射するように構成されていることを特徴とするものである。
【0009】
(作用・効果)請求項1に記載の発明では、X線CT撮影の実行に先立って、撮影計画用画像撮影手段によりX線CT撮影計画用の2次元X線透過画像の撮影が行われ、2次元X線透過画像が作成されて撮影計画が立てられると共に、X線管電流算出手段がX線管の管電流を算出する。即ち、X線管電流算出手段はX線検出器から出力されるX線透過信号に基づいて、被検体の体軸の方向に沿って生じるX線透過率の平均レベルの変動に追随して変化しながら適切な透過X線の線量が確保できるX線管の管電流を被検体の体軸上の位置と対応付けたかたちで算出する。加えてX線管の管電流算出の際、超過電流分カット手段により、X線管の最大許容電流を超過する場合の算出管電流についてのみ超過電流分をカットする。そして、2次元X線透過画像を用いて立てられた計画に沿ってX線CT撮影が実行されるのに伴い、X線管電流算出手段による算出と超過電流分カット手段によるカットの結果に従ってX線管が管電流でX線ファンビームを被検体に照射する。つまり、X線管電流算出手段と超過電流分カット手段とで求出された管電流がX線管の設定管電流となるのである。
【0010】
したがって、請求項1に記載の発明によれば、算出管電流がX線管の最大許容電流を超過する場合は算出管電流からX線管の最大許容電流を超える超過電流分がカットされるので、算出管電流は必ず最大許容電流以下となり、実際の管電流がX線管の最大許容電流を超過することを防止できる。また、超過電流分のカットは最大許容電流を超過する算出管電流に対して行われるだけで、X線管の最大許容電流を超過しない場合の算出管電流はカットされないので、実際の管電流がX線CT画像の画質保持に最低限必要な透過X線の線量が確保できないレベルまで低下することを確実に回避できる。
【0011】
また、請求項2の発明は、請求項1に記載のX線CT装置において、X線管電流算出手段は、被検体の体軸に沿って次々に設定される被検体の各スライス断面についての平均透過X線量が略一定の適度量となるようにX線管の管電流の算出をおこなうことにより、算出管電流が、被検体の体軸の方向に沿って生じるX線透過率の平均レベルの変動に追随して変化しながら適切な透過X線の線量が確保できる管電流となるように構成されているものである。
【0012】
(作用・効果)請求項2に記載の発明によれば、被検体の体軸に沿って次々に設定される被検体の各スライス断面についての平均透過X線量が略一定になるようにX線管の管電流の算出が行われるので、算出管電流は被検体の体軸の方向に沿って生じるX線透過率の平均レベルの変動に追随して変化するものとなり、略一定の平均透過X線量が適度量であるので、算出管電流は適切な透過X線の線量が確保できる管電流となる。
【0013】
また、請求項3の発明は、請求項1または2に記載のX線CT装置において、X線管電流算出手段による算出管電流の中のX線管の最大許容電流を超過するもののうちの最高算出管電流の超過電流分だけ最大許容電流を超過しないものも含めて全ての算出管電流をそれぞれ下方にシフトさせる超過電流分シフト手段をも備えるとともに、超過電流分カット手段と超過電流分シフト手段のいずれか一方を選択して作動させるカット・シフト選択手段を備え、超過電流分カット手段が選択された時はX線管電流算出手段による算出管電流に対して超過電流分カット手段による超過電流分のカットがおこなわれ、超過電流分シフト手段が選択された時はX線管電流算出手段による算出管電流に対して超過電流分シフト手段による超過電流分のシフトがおこなわれるように構成されているものである。
【0014】
(作用・効果)請求項3に記載の発明によれば、カット・シフト選択手段で超過電流分カット手段が選択された時は、前記したように超過電流分カット手段による超過電流分のカットが行われるので、算出管電流は必ず最大許容電流以下となり、実際の管電流がX線管の最大許容電流を超過することを防止できる。
カット・シフト選択手段で超過電流分シフト手段が選択された時は、超過電流分シフト手段による超過電流分のシフトが行われ、X線管の最大許容電流を超過するもののうちの最高算出管電流の超過電流分だけ全算出管電流がそれぞれ下方にシフトさせられるので、算出管電流は必ず最大許容電流以下となり、実際の管電流がX線管の最大許容電流を超過するのを防止できる。
【0015】
また、超過電流分シフト手段を選択した時は、全算出管電流が下方にシフトして減少し、被検体のX線被曝量がより少なくなるので、低X線被曝量でX線CT撮影をしたいような時は、超過電流分シフト手段を選択するのが適当ということになる。
逆に、超過電流分カット手段を選択した時は、元々レベルが低い算出管電流は低下せず、X線CT画像の画質は完全に保持されるので、画質を重視したX線CT画像が欲しいような時は、超過電流分カット手段を選択するのが適当ということになる。
【0016】
【発明の実施の形態】
続いて、この発明のX線CT装置の実施例を、図面を参照しながら詳しく説明する。
〔第1実施例〕
図1は第1実施例に係るX線CT装置の全体構成を示すブロック図、図2はX線CT撮影計画用の2次元X線透過画像の一例を示す模式図である。
第1実施例のX線CT装置は、図1に示すように、X線ファンビームFBを被検体Mに照射するX線管1と、X線ファンビームFBの広がりに沿ってライン状に並んでいる多数のX線検出素子(図示省略)の列が被検体Mの体軸Z方向に1列ないし数列配置されていると共にX線ファンビームFBの照射に伴ってX線透過信号(X線検出データ)を出力するX線検出器2とが被検体Mを挟んで対向するようにして配設されたガントリ3を備えると共に、被検体Mを載置したままでX線管1とX線検出器2との間を被検体Mの体軸Zの方向に往復移動させられてガントリ3を出入りする天板4とを備え、X線CT装置に先立ってX線CT撮影計画用の2次元X線透過画像の撮影がおこなわれると共に、2次元X線透過画像を用いて立てられたX線CT撮影計画に沿ってX線CT撮影がおこなわれるように構成されている。
【0017】
2次元X線透過画像の撮影の場合、被検体Mを挟んでX線管1とX線検出器2が対向して静止した状態のままで、天板4を被検体Mの体軸Zの方向に移動させてX線管1とX線検出器2の間を被検体Mを移動させながら、X線管1からX線ファンビームFBを一定の管電流で連続照射すると同時に、X線検出器2から出力されるX線透過信号をデータ収集部(DAS)5が収集する。
X線CT画像の撮影の場合、X線管1とX線検出器2を対向配置状態に維持したまま被検体Mの周りを回転させた状態で、天板4を被検体Mの体軸Zの方向に移動させてX線管1とX線検出器2の間へ被検体Mを送り込みながら、X線管1からX線ファンビームFBを連続照射すると同時に、X線検出器2から出力されるX線透過信号をデータ収集部5が収集する。したがって、第1実施例装置のX線CT画像の撮影は螺旋スキャン方式ということになる。
なお、X線管1およびX線検出器2の回転や天板4の移動はメカニカル制御部6によりコントロールされ、X線管1によるX線ファンビームFBの照射はX線曝射制御部7によりコントロールされる。
【0018】
また、データ収集部5の後段には、2次元X線透過画像撮影でデータ収集部5が収集したX線透過信号を処理して2次元X線透過画像を作成したり、X線CT撮影でデータ収集部5が収集したX線透過信号を処理してX線CT画像を作成したりする画像再構成部8と、画像再構成部8で作成された2次元X線透過画像やX線CT画像を記憶する画像メモリ部9と、画像メモリ部9に記憶されている画像や入力操作用画面などを表示する表示モニタ10と、撮影に必要な指令やデータなどの入力操作をおこなう為の操作卓11とが設けられているのに加え、メカニカル制御部6、X線曝射制御部7、画像再構成部8、画像メモリ部9や表示モニタ10が適切に作動するように操作卓11による入力操作や撮影の進行状況に応じて指令を送出するホストコンピュータ12が設けられている。
【0019】
さらに、第1実施例のX線CT撮影は、2次元X線透過画像の撮影の実行に伴ってX線検出器2から収集されるX線透過信号に基づき被検体Mの体軸Zの方向に沿って生じるX線透過率の平均レベルの変動に追随して変化しながら適切な透過X線の線量が確保できるX線管1の管電流を被検体Mの体軸Z上の位置と対応付けたかたちで算出するX線管電流算出部13と、X線管電流算出部13による算出管電流の中のX線管1の最大許容電流を超過する場合の算出管電流についてのみ超過電流分をカットする超過電流分カット部14を備えている。以下、X線管電流算出部13および超過電流分カット部14の構成を具体的に説明する。
【0020】
被検体MのX線透過率は、臓器存在の有無や存在臓器の種類など被検体Mの体内状況に応じて被検体Mの体軸Zの方向に沿ってX線透過率の平均レベルが変動するので、X線CT撮影の実行中、X線管1の管電流が一定のままだと、X線CT画像の間で、被検体Mの体軸Zの方向に沿って生じるX線透過率の平均レベルの変動に応じた画像に含まれるノイズの多少が生じる等の不都合があり、この不都合を解消する為にX線管電流算出部13は算出管電流を被検体Mの体軸Zの方向に沿って生じるX線透過率の平均レベルの変動に追随して変化させる。また、X線検出器2に入射する透過X線は、X線CT画像の画質保持に必要な線量があって、かつ被検体MのX線被曝量を極力抑えられる線量である必要があり、これらの必要性を満たす為にX線管電流算出部13は算出管電流を適切な透過X線の線量が確保できるレベルとする。
【0021】
2次元X線透過画像の撮影によって、図2に示すように、X線CT撮影計画用の2次元X線透過画像PAが得られる場合、X線管電流算出部13は、被検体Mの体軸Zに沿って被検体Mの体軸Zに垂直に次々に設定される被検体Mの各スライス断面QA〜QZについて、それぞれに属するX線透過信号を加算・平均化して平均透過X線量TA〜TZを求出する。これらの各スライス断面QA〜QZの間で起こる平均透過X線量Tの変化は被検体Mの体軸Zの方向に沿って生じるX線透過率の平均レベルの変動と対応する。さらにX線管電流算出部13は、各平均透過X線量TA〜TZを同じ線量となる水の厚み(水換算体厚み)に換算して各スライス断面QA〜QZを想定した体軸Z上の位置Za〜Zzにおける被検体Mの水換算体厚みta〜tzを求出する。検体Mの体軸Zを横軸にとり、被検体Mの水換算体厚みtを縦軸にとって図示すると、図3に破線で示す如くになる。被検体Mの水換算体厚みtは平均透過X線量Tに逆比例の関係(水換算体厚みtが薄いほど平均透過X線量Tが増加する関係)にあるので、平均透過X線量Tだけでなく水換算体厚みtも、被検体Mの体軸Z上の位置Za〜Zzにおける被検体MのX線透過率の平均レベルのデータ(X線透過率の平均レベルの情報)となる。
【0022】
一方、X線管1の管電流と透過X線の線量は良好な正比例関係にあるので、適切な基準平均透過X線量T0 (または基準水換算体厚みt0 )の時の基準管電流I0 を予め定めておく。この基準平均透過X線量T0 はX線CT画像の画質保持に必要な線量であって、かつ被検体MのX線被曝量を極力抑えられる適度な線量(適度量)である。そして、X線管電流算出部13は、水換算体厚みta〜tz(または平均透過X線量TA〜TZ)の各スライス断面QA〜QZについて基準平均透過X線量T0 が得られる管電流Iを例えば算出管電流I=I0 ×t÷t0 (又はこれと等価なI=I0 ×T0 ÷T)等の式による演算で算出すると共に、求出した算出管電流Ia〜Izを被検体Mの体軸Z上の位置Za〜Zzと対応付けて保存する。なお、管電流Iの演算はI0 ×t÷t0 又はI0 ×T0 ÷Tの式によらずに適当な他の式を用いて行ってもよい。
【0023】
この結果、図3に実線で示すように、算出管電流Ia〜Izは、被検体Mの体軸Zの方向に沿って生じる被検体MのX線透過率の平均レベルの変動に追随して変化するものとなる。同時にX線管1が各算出管電流Ia〜Izで被検体MにX線ファンビームFBを照射した時の平均透過X線量は、常に基準平均透過X線量T0 に相応したものとなるので、X線CT画像の画質保持に必要な線量であって、しかも被検体MのX線被曝量を極力抑えられる線量となる。
【0024】
超過電流分カット部14は、例えば、図4に実線で示すように、撮影対象領域の真ん中あたりで算出管電流IがX線管1の最大許容電流Iαを超過している場合、図4に点線で示すように、最大許容電流Iαを超過している算出管電流だけを全て最大許容電流Iαに置き換えることにより、最大許容電流Iαを超過している算出管電流Iについてのみ超過電流分(I−Iα)がそれぞれカットされるように構成されている。つまり、超過電流分カット部14により、全ての算出管電流Iが必ず最大許容電流以下となるのである。
【0025】
次に、第1実施例のX線CT装置におけるX線管1の管電流の算出状況をより具体的に説明する。図5は算出管電流保存用の管電流設定メモリ部16のメモリ状況を示す模式図、図6は第1実施例での算出管電流の演算プロセスを示すフローチャートである。以下では、2次元X線透過画像の撮影が済んでX線CT撮影計画が立てられた段階から説明する。
【0026】
〔ステップS1〕被検体Mの体軸Zに沿って被検体Mの体軸Zに垂直に次々に設定される被検体Mの各スライス断面QA〜QZについて、X線管電流算出部13がそれぞれのスライス断面に属するX線透過信号を加算・平均化して平均透過X線量TA〜TZを求めた後、それぞれ水換算体厚みta〜tzへ変換し、被検体Mの体軸Zの方向に沿って生じるX線透過率の平均レベルの変動を求出する。
【0027】
〔ステップS2〕X線管電流算出部13が、水換算体厚みta〜tzの各スライス断面QA〜QZについて基準平均透過X線量T0 が得られる算出管電流Ia〜Izを、例えばI0 ×t÷t0 の式にしたがって算出する。
【0028】
〔ステップS3〕X線管電流算出部13が、図5(a)に示すように、算出管電流Ia〜Izを各スライス断面QA〜QZの被検体Mの体軸Z上の位置Za〜Zzと対応付けて管電流設定メモリ部16に格納する。
【0029】
〔ステップS4〕超過電流分カット部14は算出管電流が最大許容電流Iαを超えているか否かをチェックする。なお、今は算出管電流Ig,Ih,IiがX線管1の最大許容電流Iαを超過しているものとする。
チェックの結果、算出管電流が最大許容電流Iαを超えていなければステップS6に飛び、超えていれば次のステップS5に進む。
【0030】
〔ステップS5〕超過電流分カット部14が管電流設定メモリ部16の中の直前にチェックした算出管電流を最大許容電流Iαに置き換える。
【0031】
〔ステップS6〕最大許容電流Iαを超えているか否かのチェックが未だ済んでいない算出管電流があれば、ステップS4に戻り、全てチェック済であれば、次のステップS7に進む。
【0032】
〔ステップS7〕管電流設定メモリ部16の全算出管電流がX線管1の最大許容電流Iα以下となり、X線管1の管電流の算出は完了となる。
管電流算出が完了した段階では、図5(b)に示すように、最大許容電流Iαを超えている算出管電流メモリ部16の中の算出管電流Ig,Ih,Iiだけが最大許容電流Iαに置き換えられ、それ以外の算出管電流は変化が全くない。
【0033】
そして、続いて第1実施例の装置でX線CT撮影が実行される場合は、管電流設定メモリ部16に最終的に記憶された算出管電流および被検体Mの体軸Z上の位置に従ってX線管1がX線ファンビームFBを被検体Mに照射してゆく。つまり、X線管電流算出部13と超過電流分カット部14とで求出された管電流がX線管1の設定管電流となるのである。
【0034】
以上に述べたように、第1実施例のX線CT装置によれば、超過電流分カット部14による最大許容電流Iαへの置き換え処理により、算出管電流メモリ部16の中の算出管電流は必ずX線管1の最大許容電流Iα以下となるので、実際の管電流が最大許容電流Iαを超過することを防止することができる。さらに、超過電流分カット部14による最大許容電流Iαへの置き換え処理は、最大許容電流Iαを超過する算出管電流だけであって、X線管1の最大許容電流Iαを超過しない場合の算出管電流は全然カットされないので、X線管1の管電流がX線CT画像の画質保持に最低限必要な透過X線の線量が確保できないレベルまで低下することを確実に回避することができる。
【0035】
〔第2実施例〕
図7は第2実施例に係るX線CT装置の全体構成を示すブロック図である。第2実施例のX線CT装置は、X線管電流算出部13による算出管電流の中のX線管1の最大許容電流を超過するもののうちの最高算出管電流の超過電流分だけ最大許容電流を超過しないものも含めて全ての算出管電流をそれぞれ下方にシフトさせる超過電流分シフト部15をも備えるとともに、操作卓(カット・シフト選択手段)11によって超過電流分カット部14と超過電流分シフト部15のいずれか一方を選択して作動させるように構成されている他は、第1実施例の装置と実質的に同一であるので、相違する部分のみを説明し、共通する部分の説明は省略する。
【0036】
即ち、超過電流分シフト部15は、例えば、図8に実線で示すように、撮影対象領域の真ん中あたりで算出管電流IがX線管1の最大許容電流Iαを超過している場合、図8に点線で示すように、最高算出管電流Iβの超過電流分(Iβ−Iα)だけ全ての算出管電流を下方へシフトさせる。したがって、超過電流分シフト部15が作動した時は、超過電流分のシフトによって、最高算出管電流Iβが最大許容電流Iαまで引き下げられるので、全ての算出管電流Iが必ず最大許容電流以下となり、X線管1の管電流がX線管1の最大許容電流Iαを超過することを防止できる。なお、算出管電流を下方へシフトさせる手法は、上記の例に限定されるものでない。
【0037】
第2実施例のX線CT装置の場合、超過電流分カット部14が選択されたならば、超過電流分カット部14によるカットで全ての算出管電流Iが必ず最大許容電流以下となり、超過電流分シフト部15が選択されたならば、超過電流分シフト部15によるシフトで全ての算出管電流Iが必ず最大許容電流以下となる。
【0038】
次に、第2実施例のX線CT装置において超過電流分シフト部15が選択された場合のX線管1の管電流の算出状況を具体的に説明する。なお、超過電流分カット部14が選択された場合のX線管1の管電流の算出状況は、前述の通りである。図9は算出管電流保存用の管電流設定メモリ部16のメモリ状況を示す模式図、図10は第2実施例での算出管電流の演算プロセスを示すフローチャートである。以下では、2次元X線透過画像の撮影が済んでX線CT撮影計画が立てられた段階から説明する。
【0039】
〔ステップR1〕被検体Mの体軸Zに沿って被検体Mの体軸Zに垂直に次々に設定される被検体Mの各スライス断面QA〜QZについて、X線管電流算出部13がそれぞれのスライス断面に属するX線透過信号を加算・平均化して平均透過X線量TA〜TZを求めた後、それぞれ水換算体厚みta〜tzへ変換し、被検体Mの体軸Zの方向に沿って生じるX線透過率の平均レベルの変動を求出する。
【0040】
〔ステップR2〕X線管電流算出部13が、水換算体厚みta〜tzの各スライス断面QA〜QZについて基準平均透過X線量T0 が得られる算出管電流Ia〜Izを、例えばI0 ×t÷t0 の式にしたがって算出する。
【0041】
〔ステップR3〕X線管電流算出部13が、図9(a)に示すように、算出管電流Ia〜Izを各スライス断面QA〜QZの被検体Mの体軸Z上の位置Za〜Zzと対応付けて管電流設定メモリ部16に格納する。なお、今は算出管電流Ig,Ih,IiがX線管1の最大許容電流Iαを超過しており、そのうち算出管電流Ihが最高算出管電流Iβであるものとする。
【0042】
〔ステップR4〕超過電流分シフト部15は算出管電流の中の最高算出管電流Iβを検出する。今は算出管電流Ihが最高算出管電流Iβとして検出される。
【0043】
〔ステップR5〕超過電流分シフト部15は最高算出管電流Iβが最大許容電流Iαを超えているか否かをチェックする。
チェックの結果、最高算出管電流Iβが最大許容電流Iαを超えていなければステップR7に飛び、超えていれば次のステップR6に進む。
【0044】
〔ステップR6〕超過電流分シフト部15が、図9(b)に示すように、例えば最高算出管電流Iβの超過電流分(Iβ−Iα)だけ管電流設定メモリ部16の全ての算出管電流Ia〜Izを下方にシフトさせる。
【0045】
〔ステップR7〕管電流設定メモリ部16の全ての算出管電流がX線管1の最大許容電流Iα以下となり、X線管1の管電流の算出は完了となる。
そして、続いてX線CT撮影が実行される場合は、管電流設定メモリ部16に最終的に記憶された算出管電流および被検体Mの体軸Z上の位置に従ってX線管1がX線ファンビームFBを被検体Mに照射してゆく。つまり、X線管電流算出部13と超過電流分シフト部15とで求出された管電流がX線管1の設定管電流となるのである。
【0046】
また、第2実施例のX線CT装置において、超過電流分シフト部15が選択された場合、全算出管電流が下方にシフトして減少し、被検体MのX線被曝量がより少なくなるので、低X線被曝量でX線CT撮影したいような時は、超過電流分シフト部15の方を選択するのが適当ということになる。つまり超過電流分シフト部15の方を選択すると、低X線被曝量撮影モードとなる。
ただ超過電流分シフト部15による超過電流分の下方へのシフトは、レベルが元々低い算出管電流についても行われるので、画質を重視したX線CT画像が欲しいような時は、レベルが元々低い算出管電流の低減を伴わない方の超過電流分カット部14の方を選択するのが適当ということになる。つまり超過電流分シフト部15の方を選択すると、低X線被曝量撮影モードとなる。
【0047】
この発明は、上記実施の形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
(1)第1実施例では、各スライス断面QA〜QZを被検体Mの体軸Zに垂直に設定したが、各スライス断面QA〜QZは被検体Mの体軸Zに対し斜めに設定してもよい。例えばガントリ3が傾斜(ティルティング)している場合、ガントリ3の傾斜角度に対応した分だけスライス断面QA〜QZは被検体Mの体軸Zに対し斜めに設定されることになる。
【0048】
(2)第1実施例では、全算出管電流を求めた後、各算出管電流がX線管1の最大許容電流を超過しているか否かをチェックする構成であったが、各算出管電流を求める毎に、算出管電流がX線管1の最大許容電流を超過しているか否かを逐次チェックし、超過の場合は最初から最大許容電流を管電流設定メモリ部16に格納する構成としてもよい。
【0049】
(3)上記の実施例の装置は、X線CT撮影の場合、被検体Mを連続移送しながらX線ファンビームFBを連続照射する螺旋スキャン方式であったが、この発明のX線CT装置は、X線CT撮影の場合、被検体Mを間歇移送しながらX線ファンビームFBを間歇照射する間歇スキャン方式であってもよい。
【0050】
(4)本発明のX線CT装置は、医療用装置に限らず、工業用装置にも適用することができる。
【0051】
【発明の効果】
以上に詳述したように、この発明に係るX線CT装置によれば、X線管電流算出手段による算出管電流がX線管の最大許容電流を超過する場合は、超過電流分カット手段によって算出管電流からX線管の最大許容電流を超過する超過電流分が予めカットされるので、算出管電流は必ず最大許容電流以下となり、実際の管電流がX線管の最大許容電流を超過することを防止することができる。さらに、算出管電流に対する超過電流分のカットは最大許容電流を超過する算出管電流のみにおこなわれるだけであって、X線管の最大許容電流を超過しない場合の算出管電流は全くカットされないので、X線管の管電流がX線CT画像の画質保持に最低限必要な透過X線の線量が確保できないレベルまで低下することを確実に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例のX線CT装置の全体構成を示すブロック図である。
【図2】第1実施例におけるX線CT撮影計画用の2次元X線透過画像の一例を示す模式図である。
【図3】第1実施例における算出管電流の変化とX線透過率の平均レベルの変動との対応関係を示すグラフである。
【図4】第1実施例において求出された算出管電流に対する超過電流分のカット例を示すグラフである。
【図5】算出管電流保存用の管電流設定メモリ部のメモリ状況を示す模式図である。
【図6】第1実施例のX線CT装置における算出管電流の演算プロセスを示すフローチャートである。
【図7】第2実施例のX線CT装置の全体構成を示すブロック図である。
【図8】第2実施例において求出された算出管電流に対する超過電流分のシフト例を示すグラフである。
【図9】算出管電流保存用の管電流設定メモリ部のメモリ状況を示す模式図である。
【図10】第2実施例のX線CT装置における算出管電流の演算プロセスを示すフローチャートである。
【図11】従来のX線CT装置のX線撮像台の概略構成図である。
【図12】従来装置におけるX線CT撮影計画用の画像例を示す模式図である。
【符号の説明】
1 … X線管(撮影計画用画像撮影手段の一部)
2 … X線検出器(撮影計画用画像撮影手段の一部)
4 … 天板(撮影計画用画像撮影手段の一部)
11 … 操作卓(カット・シフト選択手段)
13 … X線管電流算出部(X線管電流算出手段)
14 … 超過電流分カット部(超過電流分カット手段)
15 … 超過電流分シフト部(超過電流分シフト手段)
FB … X線ファンビーム
I … 算出管電流
Ia〜Iz … 算出管電流
Iα … 最大許容電流
Iβ … 最高算出管電流
M … 被検体
PA … X線CT撮影計画用の2次元X線透過画像
QA〜QZ … スライス断面
Z … 体軸
Za〜Zz … 体軸上の位置
Δi … 超過電流分

Claims (3)

  1. X線CT撮影計画用の2次元X線透過画像の撮影をおこなう撮影計画用画像撮影手段と、撮影計画用画像撮影手段による2次元X線透過画像の撮影実行に伴ってX線検出器から収集されるX線透過信号に基づき被検体の体軸の方向に沿って生じるX線透過率の平均レベルの変動に追随して変化しながら適切な透過X線の線量が確保できるX線管の管電流を被検体の体軸上の位置と対応付けたかたちで算出するX線管電流算出手段と、X線管電流算出手段による算出管電流の中のX線管の最大許容電流を超過する場合の算出管電流についてのみ超過電流分をカットする超過電流分カット手段とを備えていて、2次元X線透過画像を用いて立てられた計画に沿ってX線CT撮影が実行されるのに伴い、X線管はX線管電流算出手段による算出および超過電流分カット手段によるカットの結果に従ってX線ファンビームを被検体に照射するように構成されていることを特徴とするX線CT装置。
  2. 請求項1に記載のX線CT装置において、X線管電流算出手段は、被検体の体軸に沿って次々に設定される被検体の各スライス断面についての平均透過X線量が略一定の適度量となるようにX線管の管電流の算出をおこなうことにより、算出管電流が、被検体の体軸の方向に沿って生じるX線透過率の平均レベルの変動に追随して変化しながら適切な透過X線の線量が確保できる管電流となるように構成されているX線CT装置。
  3. 請求項1または2に記載のX線CT装置において、X線管電流算出手段による算出管電流の中のX線管の最大許容電流を超過するもののうちの最高算出管電流の超過電流分だけ最大許容電流を超過しないものも含めて全ての算出管電流をそれぞれ下方にシフトさせる超過電流分シフト手段をも備えるとともに、超過電流分カット手段と超過電流分シフト手段のいずれか一方を選択して作動させるカット・シフト選択手段を備え、超過電流分カット手段が選択された時はX線管電流算出手段による算出管電流に対して超過電流分カット手段による超過電流分のカットがおこなわれ、超過電流分シフト手段が選択された時はX線管電流算出手段による算出管電流に対して超過電流分シフト手段による超過電流分のシフトがおこなわれるように構成されているX線CT装置。
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