JP4233079B2 - CT equipment - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータ断層撮影装置(CT装置と略称する)に係り、特にスキャン動作を連続的に実行可能なCT装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、CT装置においては、スキャン、画像再構成、画像表示の3つの処理が時系列的に行われる。X線管の回転、又はX線管と検出器の一体的な回転により収集された多方向の投影データはディジタル化され、キャリブレーション等の前処理を受けた後、生データとして磁気ディスク等の大容量記憶装置に一旦格納される。
再構成の際は、磁気ディスクから生データが読み出され、メモリを介して再構成部に送り込まれる。再構成部で再構成された断層画像データは、磁気ディスクに格納されると共に、表示用メモリを介してCRTモニタに転送され表示される。
ところで、近年では、スリップリングの導入により連続スキャンが可能になった。この連続スキャンにより、同一又は複数のスライスに関する複数の多方向の投影データを時系列的に収集できるようになった。これらの多方向の投影データは、上述したように磁気ディスクを介して任意のタイミングで再構成部に読み出され、再構成に供されていた。ここで、この再構成のレートを高めるものとしては、以下の2つの従来技術があった。
【0003】
(第1の技術)特開平4−266744号
本技術は、X線管と検出器とが微小角度α度(例えばα度=10度)回転する間に収集された投影データ毎に、部分画像を次々に再構成する。そして36枚の部分画像を加算することで、360度分の完全な1枚の断層画像を作成する。一旦、1枚の断層画像が作成された後は、最新の部分画像をこの断層画像に加算し且つ最古の部分画像を当該断層画像から減算することを繰り返す。これにより、10度回転する毎に新しい断層画像が次々と作成されることになり、高い再構成レートで断層画像を連続的に獲得することができる。
(第2の技術)特開昭57−134142号
本技術は、360度分の完全な1枚の断層画像に対して、この断層画像を作成するために収集した投影データより後の最新の投影データ(例えば360度〜370度分の投影データ)と、最新の投影データと投影角度が略180度異なる投影データ(例えば180度〜190度分の投影データ)との差分データを、この断層画像に対して更に逆投影処理(以下バックプロジェクションと呼ぶ)を行う。これを繰り返すことにより第1の技術と同様に10度回転する毎に新しい断層画像を次々と作成することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、いずれの従来技術においても、更新角度は、予め決められており、操作者の好みによって任意の更新角度を設定することはできず、また検査方法等の違いによっても、同じ更新角度を用いて画像の更新が行われていた。
なお、ここで更新角度とは、画像を更新するために新たに必要となる投影データ(あるいは投影データ群)を取得する間に、X線の照射方向が変化する角度をいう。従来例第1の技術においては、微小角度α度がこれに該当する。
また、更新角度は、操作者にとって、必ずしも小さい(画像としては速く更新される)ほど良いというものではなく、操作者の好み、検査部位、検査方法、によって異なるものである。
これは例えば、操作者が、比較的動きの速い部位、例えば、心臓の鼓動を観察する際などには、更新角度を小さくすることにより早く画像を更新させることも考えられるし、また比較的動きの遅い部位、例えば消化器系の臓器を観察する際には、更新角度を大きくすることによりゆっくりと画像の更新を行う場合も考えられる。
【0005】
また、検査方法の1つとして、造影剤検査というものがあるが、この造影剤検査における技術の1つとして、造影剤が所定の関心領域(以下ROIと呼ぶ)に達するまでは、プリスキャンと呼ばれるスキャンを行い、このプリスキャンによって、ROIのスキャン(以下本スキャンと呼ぶ)のタイミングを検出するというものが上げられる。
詳しく説明すると、このプリスキャンとは、所定のROI以外の領域のCT値を測定するものであり、このCT値が所定値に達したら、ROIに造影剤が達したとみなし、自動的に本スキャンを行うものである。
このような造影剤検査のプリスキャンでは、あまり更新角度を小さくしてしまうと、画像更新毎のCT値の上昇度が小さくなるため、本スキャンを最適なタイミングで行えない恐れがあった。
この他にも様々な理由で、リアルタイム画像の更新速度を変化させる場合が生じ得る。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、リアルタイムCTの利便性を向上させることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、X線を発生するX線発生手段と複数の検出素子を配置した検出器とを被検体を挟んで対向させて前記被検体の周囲を連続回転し、前記検出器により収集された投影データに基づいて画像を再構成するCT装置において、前記検出手段により収集された投影データに基づいて画像を再構成するものであり、所定の間隔毎に前記投影データのバックプロジェクションを行なって前記画像を更新するように構成された画像再構成手段と、前記再構成画像生成手段により再構成された画像を表示する表示手段と、前記X線発生手段にからX線照射が行なわれている間に、前記再構成画像が更新される時間的間隔が変わるように前記間隔を変更可能な再構成間隔設定手段と、を備え、前記画像再構成手段は、前記再構成間隔設定手段により前記間隔が変更された直後には、変更前に取得された前記投影データと、変更後に取得された前記投影データとに基づいて前記画像を更新するように構成されたことを特徴とするCT装置。を具備することを特徴とする。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明によるCT装置の第1の実施の形態を説明する。図1は第1実施の形態におけるCT装置の構成を示す概略図である。
本実施の形態のX線CT装置は、架台1、寝台2、操作卓3から構成される。架台1の中心部には、被検体(一般的に患者)が挿入される開口部4が設けられている。
架台1の前面には、寝台2が配置される。寝台2は電動で高さが調節できるように構成されている。寝台2の上面には被検体が載置される天板5が設けられ、天板5は寝台2の上面から架台1の方へ電動でスライドできるように構成されている。なお、図示していないが、架台1の下部にキャスター等が取り付けられ、架台1が寝台2に向かって手動あるいは自動でスライド可能となっている。これは、手術と併用してCT透視が用いられることがあり、この場合、天板5を動かすことよりも、架台1を動かすことによってスライス位置を変えることが、被検体の安全性の点から好ましいからである。もちろん、天板5のスライドによりスライス位置を変えることもできる。なお、天板5のスライドのみによってスライス位置を変えることが一般的である。
【0008】
操作卓3上にはキーボード(マウス等を含んでいてもよい)6、CRTモニタ7が配置され、操作卓3内には制御部が収納されている。この制御部は架台1、寝台2のいずれにも接続される。
また、架台1内には、ブロック図である図2に示されるように、天板5上に載置された被検体10に扇状のX線ビームを曝射するX線管12と、X線管12の焦点を中心として複数の検出素子が円弧状に配列された検出器16とが、被検体10を挟んで対向したまま一体として被検体10の周囲を連続回転することができるように回転部に支持されている。
さらに、このX線管12と検出器16は、固定部に対してスリップリングを介して電気的に接続されている。
また、架台1の固定部には、X線を発生させるためにX線管12に管電流、管電圧を連続的又はパルス状に供給するX線発生装置14が設置され、スリップリングを介してX線管12に接続されている。このX線発生装置14は架台1の回転部に実装することも可能である。また、架台1の回転部には、データ収集システム(DAS;Data Acquisition System)18が設置され、検出器16に接続されている。このDAS18は、検出器16の各検出器からの出力信号を時間的に積分する積分器と、この積分器の出力をチャンネル単位で高速且つシリアルに取り込むためのマルチプレクサと、このマルチプレクサの出力信号をディジタルに変換するアナログディジタルコンバータ等から構成され、X線パス毎のX線透過率に反映した投影データを収集し出力する。
【0009】
なお、X線発生装置14及びDAS18は制御部20が接続されている。
次に、制御部20について、図3および図4を参照して詳しく説明する。図3は操作卓3内の制御部20のブロック図、図4は再構成部32のブロック図である。
制御部20には、ホストコントローラとしてのCPU22が設けられ、コントロールバス24とデータバス26とがこのCPU22に接続される。CPU22はクロック回路42を内蔵し、このクロック回路42からのクロックを用いて各部の動作及び時間を管理し、またこのクロックを共通クロックとして制御部20内の各部に供給するようになっている。
コントロールバス24には、更新View数記憶部41、メモリ36、前処理部28、ディスクインターフェース(ディスクI/F)30、再構成部32、表示メモリ34が接続される。なお、更新View数記憶部41は、再構成部32内で生成される部分画像の元となる投影データの数を記憶しておくものである。なお、詳しくは後述する。
【0010】
また、コントロールバス24には、その他、キーボード6、X線発生装置14が接続される。
一方、データバス26には、前処理部28、ディスクI/F30、再構成部32、表示メモリ34、メモリ36が接続される。ディスクI/F30には大容量記憶装置としての磁気ディスク装置38が接続される。前処理部28には、DAS18が接続される。
また、再構成部32は、図4に示されるように、更新View数記憶部41およびメモリ36が接続される部分画像生成部51、この部分画像生成部51の出力および更新View数記憶部41に接続される部分画像メモリ52、この部分画像メモリ52の出力および更新View数記憶部41に接続される重み付け部53、重み付け部53に接続される加算部54を有しており、加算部54の出力は、表示メモリ34に接続されている。
ここでView数について説明すると、View数とは投影データを収集する回数であり、例えば、X線管12が一回転する間に投影データが900回収集される場合には、1回転が900Viewとなる。また、更新View数とは、画像を更新するために新たに必要となる投影データの収集回数であり、例えば、再構成画像が90View毎に更新される場合には、更新View数は90Viewとなる。
【0011】
また、更新角度と更新View数の関係は、
更新角度:360度=更新View数:X線の照射方向が360度回転する間のView数(1回転View数)となる。またさらに、再構成画像が更新される時間的間隔(更新時間)との関係は、更新時間=X線の照射方向が360度回転するのに要する時間×更新View数/1回転View数、で表すことができる。なお、X線の照射方向が360度回転するのに要する時間は、第3世代CT装置においては、検出器が1回転するのに要する時間であり、例えば、0.5秒である。
部分画像生成部51は、上記更新View数の投影データ群に基づいてバックプロジェクションを行い、部分画像を生成する。
部分画像メモリ52は、この部分画像を記憶するものであり、少なくとも12枚の部分画像を記憶する容量を有している。
また、重み付け部53には、2種類の重み付けフィルタが設けられており、それぞれの重み付けフィルタは、複数の係数を有している。なお、重み付けフィルタについては後述する。
【0012】
また、加算部54は、重み付けフィルタ53において重み付けが行われた部分画像を加算し、1枚のCT画像を生成するものである。
次に、本実施の形態におけるX線CT装置の全体動作について図1および図2を参照して説明する。
操作者は、X線CT装置が停止した状態(X線管12からX線が照射されていない状態)において、キーボード6から、CT画像の作成を行うため、スライス厚、スライス位置等のスキャン条件に加え、更新View数の設定を行う。
以下、更新View数が90Viewに設定された場合について説明する。
操作者によるスキャン条件および更新View数の設定後、所定の動作により、X線発生装置14を介して、X線管12からX線が照射され、検出器16を介して、DAS18に投影データが送られる。
DAS18で収集された投影データは、制御部20に入力される。制御部20では、図3に示されるように、DAS18からの投影データが、前処理部28でキャリブレーション等の前処理を受けた後、生データとしてデータバス26を介して、ディスクI/F30に接続された磁気ディスク装置38に保存された後、一部の生データが、読み書き可能なDRAM等のメモリ36に書き込まれる。
【0013】
また、操作者により設定された更新View数は、更新View数記憶部41に記憶される。
メモリ36に記憶された生データは、順次再構成部32に送られる。
再構成部32は、投影データ群に基づいて再構成画像を生成する。この再構成画像は、読み書き可能なDRAM等の表示用メモリ34に一旦書き込まれ、さらにここからCRTモニタ7に読み出され表示される。また、この再構成画像は、表示用メモリ34から読み出され、ディスクI/F30を介して磁気ディスク装置38に格納される。
以下、再構成部32の動作について、(1)画像再構成の通常動作、(2)画像が更新される際の動作、(3)更新View数を変更する際の動作の3つに分けて説明する。
(1)画像再構成の通常動作
画像再構成の通常動作に関し、図4、図5を参照して説明する。なお、図5は、再構成部32におけるデータの流れを示した概念図である。
【0014】
部分画像生成部51は、メモリ36から読み出された投影データのうち、更新View数記憶部41に記憶された更新View数(90View)を一単位とした投影データ群61を用いて、表示を行う全ての画素について、コンボリューション処理後バックプロジェクションを行い、1つの部分画像62を生成する。なお、部分画像生成部51は、メモリ36から投影データが90View分読み出される毎に順次部分画像62の生成を行い、生成された部分画像62は、図4に示される部分画像メモリ52に送られ順次記憶される。
また、重み付け部53は、重み付け係数の数が異なる2種類の重み付けフィルタを有しており、それぞれの重み付けの係数は10個(0.2, 0.6, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0.6, 0.2)と12個(0.2, 0.6, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0.6, 0.2)である。
【0015】
本実施の形態では、更新View数が90View、1回転View数が900Viewであるため部分画像10枚にそれぞれ係数を乗算することが必要であり、係数が10個の重み付けフィルタ63が選択される。
なお、10個の係数のうち係数値が小さいもの(係数値0.2)が最新の部分画像および最古の部分画像に乗算され、次に係数値が小さいもの(係数値0.6)が最新から2つ目の部分画像および最古から2つ目の部分画像に、大きい係数値(係数値1)がその他の部分画像に乗算される。また、1つの部分画像のそれぞれの画素値には同じ係数が乗算される。
加算部54においては、このように重み付け処理が行われた部分画像64は、1周分の部分画像を一単位(10枚の部分画像を一単位)として、画素ごとに加算され、1つの再構成画像65を作成する。
作成された再構成画像65は、表示メモリ34に送られ、CRTモニタ7に表示される。上記一連の動作は90View毎に行われ、90View毎に更新された再構成画像65が表示される。
【0016】
(2)画像が更新される際の動作
以下、上記生成された再構成画像が更新される際の動作について、図4、図6を参照して説明する。なお、図6は、投影データ、部分画像および重み付けフィルタの関係を示した図である。また、図5と図6に、記載されている同一構成のものは、同一番号を付して説明を省略する。
図6の点線枠66は、更新前の部分画像62およびこれに乗算される重み付けフィルタ63を囲んだものであり、点線枠66’は、更新後の部分画像62およびこれに乗算される重み付けフィルタ63を囲んだものである。
また、図6に示された投影データ群61’は、新たに収集された投影データ群であり、投影データ群61’から部分画像62’が生成される。
部分画像62’が生成されると、重み付けフィルタ63は、図6に示すように、最新の部分画像62’に重み付けフィルタの係数が乗算されるようにシフトし、これに応じて各部分画像に、重み付けフィルタ63のそれぞれの係数が乗算される。
【0017】
つまり、最新の部分画像62’が生成された場合には、部分画像62’の取得前における最古の部分画像は使用されなくなり、最新の部分画像62’から新しく生成された順に10枚の部分画像のみに重み付けが行われ、再構成画像の生成が行われることになる。
これを部分画像側から説明すると、各部分画像62は、重み付けフィルタ63の各係数が、次々とシフトされて乗算されることを意味している。
つまり、各部分画像は、再構成画像の更新に合わせて、0.2, 0.6, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0.6, 0.2の順で重み付けが行われることになる。
(3)更新View数を変更する際の動作
以下、X線CT装置動作中に、操作者により更新View数が変更された場合の動作について図3、図4を参照して説明する。
操作者によって、更新View数が変更された場合、その変更された更新View数は更新View数記憶部41に記憶され、メモリ36、再構成部32内の部分画像メモリ52、表示メモリ34に記憶されている情報はリセットされる。これに伴い、CRTモニタ上に表示されているCT画像も表示されなくなる。
【0018】
また、再構成部32内の部分画像生成部51は、更新View数変更前では、投影データ群90View分から1枚の部分画像を作成していたが、更新View数が75Viewに変更された場合、投影データ75Viewから1枚の部分画像が生成される。
また、重み付けフィルタは、係数が12個有するものが選択される。これは、1つの再構成画像を生成するために部分画像が12枚(900View/75View)必要となるためである。
また、加算部54においても、更新View数が90Viewであった状態では、部分画像10枚で1つの再構成画像を作成していたが、更新View数が75Viewに変更された場合、再構成画像の生成には、部分画像12枚から1つの再構成画像を生成することになる。
以上の更新View数の変更に際して所定の設定が行われた後、更新View数が90Viewの場合と同様、再構成画像が生成され、CRTモニタ7に表示される。
【0019】
本実施の形態におけるCT装置では、部分画像を作成するための投影データのView数を操作者が任意に決定することができるため、リアルタイム性を撮影に応じて、適度に調整することが可能である。
なお、本実施の形態では、動作中(X線の照射がある間)にも、更新View数を変更可能とした。動作中において更新View数を設定できるということは、操作者の立場からすると、一度適当な更新View数の設定を行い、表示された画像を観察した後、この画像に比して、さらに更新View数を大きくするか、あるいは小さくするかの決定を行うことができるということであり、特に同一部位を連続的に撮影する場合(ダイナミックスキャンを行う場合)には、効果的である。
【0020】
また、上記実施の形態においては、特にスキャン方式については言及していないが、例えば造影剤の流入、流出による断層画像の変化を追跡するために、被検体の同一スライス位置で連続して回転するいわゆるダイナミックスキャンを行っても良いし、回転に同期してスライス位置を変えるいわゆるヘリカルスキャンを行うことも可能である。
また、X線管と検出器に関しては、X線管と検出器が共に回転部に支持され回転するいわゆる第3世代(R/R方式)のものを記載したが、このタイプに限定されず、360゜にわたって検出器が被検体の周囲に配列され、X線管のみが回転するいわゆる第4世代(R/S方式)でも良いし、X線を発生させる陽極が360゜にわたって被検体の周囲に配置されるいわゆる第5世代(S/S方式)でもよい。
また、更新View数の設定方法に関し、上記実施の形態においては、操作者がView数を入力あるいは選択する構成としたが、操作者の立場から考えると、Viewの概念よりも、時間(例えば秒)の概念の方が認識が強いため、Viewの概念を秒に換算してCRTモニタ7に表示し、更新View数を設定できるものが望ましい。
【0021】
なお、具体的な換算法は、第3世代CT装置でいうと、例えば検出器16が被検体10の周りを0.5秒間に1回転する場合、1回転で取得可能なView数、本実施の形態では900Viewであるから、0.5秒で900Viewとして換算すれば良い。
例えば、90Viewを一単位として、部分画像を生成する場合には、CRTモニタ7には、0.05secあるいは50μsecと表示すれば良い。
また、時間表示ではなく、更新角度表示としても良い。この場合には、360度が900Viewであるから、90Viewは36度と表示されることになる。
また、フィルタ係数の数は、部分画像と同数として説明を行ったが、必ずしも同数でなくても良い。例えば、フィルタの係数は12個であるが、そのうち10個の係数のみを使用するといったように、一部のフィルタ係数を除いて使用しても良い。
また、再構成画像の生成に際し、投影データ360度分の部分画像を用いる場合について説明したが、投影データ360度+αを用いて1つの再構成画像を生成しても良い。例えば、検出器が1回転で900View、更新View数90Viewの場合、1080Viewの投影データ(12個の部分画像)を用いて再構成画像を生成することも考えられる。
【0022】
また、説明を簡単にするため、重み付けフィルタは2つとしたが、より多くの重み付けフィルタを有することは、より多くの更新View数を選択できることになり、操作者はより細かくリアルタイム性を変更することができる。
また、重み付けフィルタの係数値は、特に限定されるものではない。ただし、重み付けフィルタの係数は最新及び最古の部分画像に対して小さな重みがかけられ(小さな係数が乗算され)、最新及び最古の部分画像から時間的に遠ざかる程大きな重みが掛けられる(大きな係数が乗算される)ものとすると、再構成画像上のアーチファクトを減少させることができる。
次に、第1の実施の形態における変形例について図5および図7を参照して説明する。図7は更新View数変更の際における投影データ、部分画像および重み付けフィルタの関係を示した図である。なお、図6と同一のものは、同一番号を付して説明を省略する。
【0023】
本変形例は、簡単に記載すると、第1の実施の形態のように、更新View数が変更された場合に、各メモリをリセットせず、よりスムーズに再構成画像を更新するものである。
本実施の形態では、図7に示されるように、更新View数が90Viewから75Viewに変更された後に収集された投影データ群61'''から生成された部分画像62'''に加え、更新View数90Viewで設定されていた際に作成された部分画像62および62''を用いて、計12個の部分画像から1つの再構成画像を作成する。
なお、部分画像62は、更新View数が変更される1つ前に再構成画像の作成に用いられた部分画像、部分画像62''は更新View数が変更される1つ前には用いられず、更新View数が変更される2つ前に用いられていた部分画像を示している。
ここで、再度、更新View数が90Viewの場合の動作について記載しておくと、部分画像生成部51では、90View毎に1枚の部分画像を生成し、順次部分画像メモリ52に記憶される。また、部分画像メモリ52からは、記憶されている複数の部分画像のうち、最新の10枚の部分画像が読み出され、重み付け部53において、10個の係数を有する重み付けフィルタによりそれぞれの部分画像が重み付けされ、加算部54にて加算処理が行われる。
【0024】
この状態で、更新View数が75Viewに変更されると、次の更新のタイミングから、部分画像生成部51は75View毎に1枚の部分画像を生成する。
また、部分画像メモリ52には、75Viewで生成された部分画像を含む少なくとも12枚の部分画像が記憶されることになる。
つまり、更新View数を変更した後、部分画像メモリ52に記憶された最新の部分画像12枚は、1枚が75Viewで生成された部分画像、他の11枚が90Viewで生成された部分画像となる。
また、重み付け部53では、重み付けフィルタが係数を12個含むものに変更され、部分画像メモリ52に記憶されている12枚の部分画像が読み出され重み付けが行われる。
なお、図7においては、点線枠66''で示されている。なお、重み付けフィルタもこれに応じて12個の係数を有する重み付けフィルタ63''に変更される。
本変形例におけるCT装置では、第1の実施の形態と同様、リアルタイム性を撮影に応じて、適度に調整することが可能である。
【0025】
また、第1の実施の形態では、更新View数を変更した場合、部分画像メモリがリセットされることにより、次の再構成画像が表示されるまで、所定のタイムラグが生じていたが、本変形例におけるCT装置では、操作者が更新View数を変更した場合、変更前に作成された部分画像を用いて新たな画像を作成するため、表示される再構成画像は、途切れがなくスムーズに移行される。
次に、本発明における第2の実施の形態について説明する。
本実施の形態を簡単に説明すると、造影剤検査におけるプリスキャンと本スキャンとで更新View数を変更するものである。ここで、本スキャンとは、操作者が撮影を行う上で最も関心のある領域のスキャンをいい、プリスキャンとは、本スキャンのタイミングを適正化するため、本スキャンを行う領域より、造影剤の流れに対して上流側の領域のスキャンをいう。なお、プリスキャンは、本スキャンに先だって行われる。
【0026】
本実施の形態におけるCT装置は、第1の実施の形態における図3に示される制御部20内に、プリスキャンによって得たタイミングに応じて本スキャンを行う機能を有する造影剤検査用制御回路(図示しない)が設けられている。
操作者は、造影剤を注入する前に、キーボード6を介して、X線CT装置で造影剤検査を行うための設定を行う。
この設定とは、例えば、プリスキャンを行う被検体の位置、プリスキャンの条件(更新View数)、本スキャンを行う被検体の位置、本スキャンの条件(更新View数)、プリスキャンを終了し本スキャンを開始する指標となるCT値等である。ここでは、一例として、プリスキャン位置として頸部、本スキャン位置として頭部、プリスキャンの更新View数として90View、本スキャンの更新View数として30Viewとして説明する。尚、更新View数が大きい方が、CT値の上昇度が大きくなるため、更新View数については、プリスキャンの方を本スキャンより大きくするのが望ましい。
【0027】
操作者が入力した設定情報は、CPU22に送られる。また、特に更新View数の情報に関しては、CPU22を介して、更新View数記憶部41に送られる。
操作者は、図示しないプリスキャン用のROI設定部で頸部にROIを設定する。腕静脈に造影剤を注入してプリスキャンを開始する。つまり、被検体の頸部を周回するように、スキャンが行われ投影データの収集が繰り返される。これにより頸部の断層像がリアルタイムで再構成される(再構成に関してはすでに第1の実施の形態に示した)一方で、ROI内(頚動脈)の全画素のCT値がROI内CT値計算部(図示せず)に送られる。ROI内CT値計算部では、これらCT値を加算し加算結果をグラフ生成部(図示せず)に供給する。グラフ生成部は縦軸をレベル(CT値)とし横軸を時間として、ROI内CT値計算部からの加算値を順次プロットすることにより濃度変化のグラフを生成する。
【0028】
グラフ生成部で生成されたグラフは判定部(図示せず)に送られる。判定部では、プリスキャン終了のタイミング及び本スキャン開始タイミングを判定して、トリガ信号をクロック回路42に送ると共に、更新View数の変更を行うための変更信号を更新View数記憶部41に送る。
これにより、プリスキャンが終了して、頭部の本スキャン開始位置とプリスキャン位置との距離だけ寝台を移動させて、撮影領域に頭部の本スキャン開始位置を一致させる。そしてプリスキャンが終了してから、頸部から頭部に血流が到達する時間に設定されたディレイ時間が経過したタイミングで本スキャンが開始される。尚、本スキャンが開始されるまでには、更新View数が90Viewから30Viewへ変更される。
これにより頭部の断層像がリアルタイム性良く順次再構成され、表示される。
本実施の形態では、特に造影剤検査におけるプリスキャンと本スキャンに異なる更新View数を用いることにより、プリスキャンにおいて、本スキャンを行う最適なタイミングを検出することができ、より適正な造影剤検査を行うことができる。
【0029】
また、本実施の形態では、プリスキャンにより求められたCT値に基づいて、更新View数の設定が自動で行われるものについて記載したが、これに限らず、スキャン時間、X線管の管電流等のパラメータに基づいて、自動的に更新View数の設定が行われるようにしても良い。
また、各実施の形態および変形例では、更新View数を変更可能とし、回転スピードおよび検出器からの投影データの読み出しタイミングも一定の場合を示したが、CRTモニタに表示される再構成画像の更新時間を変更できるものであれば、必ずしも更新View数の変更に限らない。例えば、更新View数を一定として、1回転View数を変更(検出器からの信号読み出しタイミングを異ならせる)することによっても、達成可能である。
なお、上述の実施の形態、変形例に関しては、各々組み合わせることも可能である。例えば、更新View数の設定が手動、自動の両方で行われるような構成としても良い。
【0030】
また、上記実施の形態では、再構成される画像として特に2次元画像の説明を行ったが、本発明はこれに限定されることなく、3次元のリアルタイム画像をも包含するものである。
【0031】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、X線照射が行なわれている間に、再構成における画像の更新間隔を設定可能とすることにより、リアルタイムCTの利便性を向上させることすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1の実施の形態におけるCT装置の構成を示す概略図である。
【図2】本発明に係る第1の実施の形態における架台内のブロック図である。
【図3】本発明に係る第1の実施の形態における操作卓内の制御部のブロック図である。
【図4】本発明に係る第1の実施の形態における再構成部のブロック図である。
【図5】本発明に係る第1の実施の形態における再構成部におけるデータの流れを示した概念図である。
【図6】本発明に係る第1の実施の形態における再構成される際のデータの流れを示した概念図である。
【図7】本発明に係る第1の実施の形態における更新View数変更時の再構成される際のデータの流れを示した概念図である。
【符号の説明】
1 架台
2 寝台2
3 操作卓
4 開口部
5 天板
6 キーボード
7 CRTモニタ
10 被検体
12 X線管
14 X線発生装置
16 検出器
18 DAS
20 制御部
22 CPU
24 コントロールバス
26データバス
28 前処理部
30 ディスクI/F
32 再構成部
34 表示メモリ
36 メモリ
38 磁気ディスク装置
41 更新View数設定回路
42 クロック回路
51 部分画像生成部
52 部分画像メモリ
53 重み付け部
54 加算部
61 投影データ群
62 部分画像
63 重み付けフィルタ
64 部分画像
65 再構成画像
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a computed tomography apparatus (abbreviated as a CT apparatus), and more particularly to a CT apparatus capable of continuously executing a scanning operation.
[0002]
[Prior art]
In general, in a CT apparatus, three processes of scanning, image reconstruction, and image display are performed in time series. Multi-directional projection data collected by the rotation of the X-ray tube or the integrated rotation of the X-ray tube and the detector is digitized, subjected to preprocessing such as calibration, and then as raw data such as a magnetic disk. Once stored in the mass storage device.
At the time of reconstruction, raw data is read from the magnetic disk and sent to the reconstruction unit via the memory. The tomographic image data reconstructed by the reconstruction unit is stored on the magnetic disk, and transferred to the CRT monitor via the display memory for display.
By the way, in recent years, continuous scanning has become possible by the introduction of slip rings. By this continuous scanning, a plurality of multidirectional projection data relating to the same or a plurality of slices can be collected in time series. These multi-directional projection data are read out to the reconstruction unit at an arbitrary timing via the magnetic disk as described above and used for reconstruction. Here, there are the following two conventional techniques for increasing the reconfiguration rate.
[0003]
(First Technology) JP-A-4-266744
In the present technology, partial images are reconstructed one after another for each projection data collected while the X-ray tube and the detector are rotated by a minute angle α degree (for example, α degree = 10 degrees). Then, by adding the 36 partial images, one complete tomographic image for 360 degrees is created. Once one tomographic image is created, the latest partial image is added to the tomographic image and the oldest partial image is subtracted from the tomographic image. As a result, new tomographic images are created one after another every 10 degrees of rotation, and the tomographic images can be continuously acquired at a high reconstruction rate.
(Second Technology) JP-A-57-134142
According to the present technology, the latest projection data (for example, projection data for 360 to 370 degrees) after the projection data collected for generating the tomographic image is obtained for one complete tomographic image for 360 degrees. And the difference data between the latest projection data and projection data whose projection angle differs by about 180 degrees (for example, projection data for 180 degrees to 190 degrees) is further subjected to back projection processing (hereinafter referred to as back projection). )I do. By repeating this, new tomographic images can be created one after the other every time it is rotated by 10 degrees as in the first technique.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in any of the conventional techniques, the update angle is determined in advance, and an arbitrary update angle cannot be set depending on the operator's preference, and the same update angle is used depending on the difference in the inspection method and the like. The image was updated.
Here, the update angle refers to an angle at which the X-ray irradiation direction changes while acquiring projection data (or projection data group) newly required to update an image. In the first prior art, this corresponds to the minute angle α degrees.
In addition, the update angle is not necessarily better for the operator as it is smaller (updated faster as an image), but varies depending on the operator's preference, examination site, and examination method.
For example, when an operator observes a relatively fast moving part, for example, the heartbeat, it is possible to update the image quickly by reducing the update angle. When observing a slow-moving part, for example, an organ of the digestive system, an image may be updated slowly by increasing the update angle.
[0005]
In addition, as one of the inspection methods, there is a contrast agent inspection. As one of the techniques in the contrast agent inspection, pre-scanning is performed until the contrast agent reaches a predetermined region of interest (hereinafter referred to as ROI). The scan is called, and the pre-scan is used to detect the timing of the ROI scan (hereinafter referred to as the main scan).
More specifically, this pre-scan is to measure the CT value of a region other than a predetermined ROI. When this CT value reaches a predetermined value, it is considered that the contrast agent has reached the ROI and the main scan is automatically performed. Scan.
In such a contrast agent pre-scan, if the update angle is too small, the degree of increase in CT value for each image update becomes small, and there is a possibility that the main scan cannot be performed at the optimum timing.
In addition to this, there are cases where the update speed of the real-time image is changed for various reasons.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to improve the convenience of real-time CT.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention described in claim 1 is directed to an X-ray generation means for generating X-rays and a detector having a plurality of detection elements facing each other with the subject interposed therebetween. In a CT apparatus that continuously rotates and reconstructs an image based on the projection data collected by the detector, the image is reconstructed based on the projection data collected by the detection means, and is provided at predetermined intervals. Image reconstructing means configured to update the image by performing back projection of the projection data, display means for displaying the image reconstructed by the reconstructed image generating means, and the X-ray generating means Reconstructing interval setting means capable of changing the interval so that the time interval at which the reconstructed image is updated is changed while X-ray irradiation is performed. The image reconstruction means is based on the projection data obtained before the change and the projection data obtained after the change immediately after the interval is changed by the reconstruction interval setting means. Configured to update the image CT apparatus characterized by the above. It is characterized by comprising.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A first embodiment of a CT apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a CT apparatus according to the first embodiment.
The X-ray CT apparatus according to the present embodiment includes a gantry 1, a bed 2, and a console 3. An opening 4 into which a subject (generally a patient) is inserted is provided at the center of the gantry 1.
A bed 2 is arranged on the front surface of the gantry 1. The bed 2 is configured to be electrically adjustable in height. A couchtop 5 on which a subject is placed is provided on the upper surface of the couch 2, and the couchtop 5 is configured to be slidable electrically from the upper surface of the couch 2 toward the gantry 1. Although not shown, a caster or the like is attached to the lower part of the gantry 1 so that the gantry 1 can slide manually or automatically toward the bed 2. In this case, CT fluoroscopy may be used in combination with surgery. In this case, it is possible to change the slice position by moving the gantry 1 rather than moving the top 5 from the viewpoint of the safety of the subject. It is because it is preferable. Of course, the slice position can be changed by sliding the top plate 5. Note that the slice position is generally changed only by sliding the top plate 5.
[0008]
A keyboard (which may include a mouse or the like) 6 and a CRT monitor 7 are disposed on the console 3, and a control unit is housed in the console 3. This control unit is connected to both the gantry 1 and the bed 2.
Further, as shown in FIG. 2 which is a block diagram, in the gantry 1, an X-ray tube 12 for exposing a subject 10 placed on the top 5 to a fan-shaped X-ray beam, and an X-ray The detector 16 in which a plurality of detection elements are arranged in an arc shape around the focal point of the tube 12 is rotated so that the periphery of the subject 10 can be continuously rotated as a unit while facing the subject 10. Supported by the department.
Further, the X-ray tube 12 and the detector 16 are electrically connected to the fixed portion via a slip ring.
In addition, an X-ray generator 14 for supplying tube current and tube voltage to the X-ray tube 12 in a continuous or pulsed manner for generating X-rays is installed in the fixed part of the gantry 1 via a slip ring. It is connected to the X-ray tube 12. The X-ray generator 14 can also be mounted on the rotating part of the gantry 1. In addition, a data acquisition system (DAS) 18 is installed in the rotating part of the gantry 1 and connected to the detector 16. This DAS 18 integrates an output signal from each detector of the detector 16 with respect to time, a multiplexer for taking in the output of this integrator in a high-speed and serial manner in units of channels, and an output signal of this multiplexer. It is composed of an analog-digital converter or the like for converting to digital, and collects and outputs projection data reflected in the X-ray transmittance for each X-ray path.
[0009]
The X-ray generator 14 and the DAS 18 are connected to the control unit 20.
Next, the control unit 20 will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a block diagram of the control unit 20 in the console 3, and FIG. 4 is a block diagram of the reconstruction unit 32.
The control unit 20 is provided with a CPU 22 as a host controller, and a control bus 24 and a data bus 26 are connected to the CPU 22. The CPU 22 has a built-in clock circuit 42, manages the operation and time of each unit using the clock from the clock circuit 42, and supplies this clock to each unit in the control unit 20 as a common clock.
An updated view number storage unit 41, a memory 36, a preprocessing unit 28, a disk interface (disk I / F) 30, a reconstruction unit 32, and a display memory 34 are connected to the control bus 24. The updated view number storage unit 41 stores the number of projection data that is the basis of the partial image generated in the reconstruction unit 32. Details will be described later.
[0010]
In addition, a keyboard 6 and an X-ray generator 14 are connected to the control bus 24.
On the other hand, a pre-processing unit 28, a disk I / F 30, a reconstruction unit 32, a display memory 34, and a memory 36 are connected to the data bus 26. A magnetic disk device 38 as a mass storage device is connected to the disk I / F 30. A DAS 18 is connected to the preprocessing unit 28.
Further, as shown in FIG. 4, the reconstruction unit 32 includes a partial image generation unit 51 to which the updated view number storage unit 41 and the memory 36 are connected, an output of the partial image generation unit 51 and an updated view number storage unit 41. A partial image memory 52 connected to the output unit, a weighting unit 53 connected to the output and updated view number storage unit 41 of the partial image memory 52, and an addition unit 54 connected to the weighting unit 53. Are connected to the display memory 34.
Here, the number of views will be described. The number of views is the number of times projection data is collected. For example, when projection data is collected 900 times while the X-ray tube 12 makes one revolution, one revolution is 900 views. Become. The updated view number is the number of times projection data is newly collected to update the image. For example, when the reconstructed image is updated every 90 views, the updated view number is 90 views. .
[0011]
Also, the relationship between the update angle and the number of updated views is
Update angle: 360 degrees = updated view number: The number of views (the number of one-rotation view) while the X-ray irradiation direction rotates 360 degrees. Furthermore, the relationship with the time interval (update time) at which the reconstructed image is updated is as follows: update time = time required for the X-ray irradiation direction to rotate 360 degrees × updated view number / 1 rotation view number Can be represented. The time required for the X-ray irradiation direction to rotate 360 degrees is the time required for the detector to make one rotation in the third generation CT apparatus, for example, 0.5 seconds.
The partial image generation unit 51 performs back projection based on the projection data group with the updated number of views, and generates a partial image.
The partial image memory 52 stores this partial image, and has a capacity for storing at least 12 partial images.
The weighting unit 53 is provided with two types of weighting filters, and each weighting filter has a plurality of coefficients. The weighting filter will be described later.
[0012]
The adding unit 54 adds the partial images weighted by the weighting filter 53 and generates one CT image.
Next, the overall operation of the X-ray CT apparatus in the present embodiment will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
The operator creates a CT image from the keyboard 6 in a state in which the X-ray CT apparatus is stopped (a state in which no X-ray is irradiated from the X-ray tube 12). In addition, set the number of updated views.
Hereinafter, a case where the number of updated views is set to 90 views will be described.
After setting the scanning conditions and the number of updated views by the operator, X-rays are emitted from the X-ray tube 12 via the X-ray generator 14 by a predetermined operation, and projection data is sent to the DAS 18 via the detector 16. Sent.
Projection data collected by the DAS 18 is input to the control unit 20. In the control unit 20, as shown in FIG. 3, the projection data from the DAS 18 is subjected to preprocessing such as calibration by the preprocessing unit 28, and then is transmitted as raw data via the data bus 26 to the disk I / F 30. Then, a part of raw data is written in a memory 36 such as a readable / writable DRAM.
[0013]
The updated view number set by the operator is stored in the updated view number storage unit 41.
The raw data stored in the memory 36 is sequentially sent to the reconstruction unit 32.
The reconstruction unit 32 generates a reconstructed image based on the projection data group. This reconstructed image is once written in a display memory 34 such as a readable / writable DRAM, and then read out and displayed on the CRT monitor 7 from here. The reconstructed image is read from the display memory 34 and stored in the magnetic disk device 38 via the disk I / F 30.
The operation of the reconstruction unit 32 is divided into three operations: (1) normal operation for image reconstruction, (2) operation when an image is updated, and (3) operation when changing the number of updated views. explain.
(1) Normal operation of image reconstruction
The normal operation of image reconstruction will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a conceptual diagram showing a data flow in the reconstruction unit 32.
[0014]
The partial image generation unit 51 uses the projection data group 61 with the updated view number (90 views) stored in the updated view number storage unit 41 as a unit among the projection data read from the memory 36 to display the partial data. Back projection is performed after the convolution processing for all the pixels to be performed, and one partial image 62 is generated. The partial image generation unit 51 sequentially generates partial images 62 every time 90 projections of projection data are read from the memory 36, and the generated partial images 62 are sent to the partial image memory 52 shown in FIG. Stored sequentially.
The weighting unit 53 has two types of weighting filters having different numbers of weighting coefficients, and each weighting coefficient is 10 (0.2, 0.6, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0.6). , 0.2) and 12 (0.2, 0.6, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0.6, 0.2).
[0015]
In this embodiment, since the number of updated views is 90 views and the number of rotated views is 900 views, it is necessary to multiply each of the 10 partial images by a coefficient, and the weighting filter 63 having 10 coefficients is selected.
Of the 10 coefficients, the one with the smallest coefficient value (coefficient value 0.2) is multiplied by the latest partial image and the oldest partial image, and the next one with the next smallest coefficient value (coefficient value 0.6) is the latest two. The partial image of the eye and the second partial image from the oldest are multiplied by a larger coefficient value (coefficient value 1) to the other partial images. Each pixel value of one partial image is multiplied by the same coefficient.
In the addition unit 54, the partial images 64 thus weighted are added for each pixel, with one partial image for one round (10 partial images as one unit). A composition image 65 is created.
The created reconstructed image 65 is sent to the display memory 34 and displayed on the CRT monitor 7. The above series of operations is performed every 90 views, and the reconstructed image 65 updated every 90 views is displayed.
[0016]
(2) Operation when an image is updated
Hereinafter, an operation when the generated reconstructed image is updated will be described with reference to FIGS. 4 and 6. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between projection data, partial images, and weighting filters. 5 and 6 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
The dotted line frame 66 in FIG. 6 surrounds the partial image 62 before update and the weighting filter 63 multiplied by this, and the dotted line frame 66 'indicates the partial image 62 after update and the weighting filter multiplied by this. 63 is enclosed.
The projection data group 61 ′ shown in FIG. 6 is a newly collected projection data group, and a partial image 62 ′ is generated from the projection data group 61 ′.
When the partial image 62 ′ is generated, the weighting filter 63 shifts so that the latest partial image 62 ′ is multiplied by the coefficient of the weighting filter, as shown in FIG. , Each coefficient of the weighting filter 63 is multiplied.
[0017]
That is, when the latest partial image 62 ′ is generated, the oldest partial image before acquisition of the partial image 62 ′ is not used, and 10 parts are newly generated from the latest partial image 62 ′. Only the image is weighted, and a reconstructed image is generated.
Explaining this from the partial image side, each partial image 62 means that each coefficient of the weighting filter 63 is shifted and multiplied one after another.
That is, each partial image is weighted in the order of 0.2, 0.6, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 0.6, 0.2 in accordance with the update of the reconstructed image.
(3) Operation when changing the number of updated views
Hereinafter, the operation when the number of updated views is changed by the operator during the operation of the X-ray CT apparatus will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
When the number of updated views is changed by the operator, the changed number of updated views is stored in the updated view number storage unit 41 and stored in the memory 36, the partial image memory 52 in the reconstruction unit 32, and the display memory 34. The information being reset is reset. As a result, the CT image displayed on the CRT monitor is also not displayed.
[0018]
In addition, the partial image generation unit 51 in the reconstruction unit 32 created one partial image from the projection data group 90 View before the update view number change, but when the update view number is changed to 75 views, One partial image is generated from the projection data 75View.
A weighting filter having 12 coefficients is selected. This is because 12 partial images (900View / 75View) are required to generate one reconstructed image.
In addition, in the addition unit 54, in the state where the number of updated views is 90 views, one reconstructed image is created with 10 partial images. However, when the number of updated views is changed to 75 views, the reconstructed image is displayed. Is generated by generating one reconstructed image from 12 partial images.
After a predetermined setting is made when changing the number of updated views, a reconstructed image is generated and displayed on the CRT monitor 7 as in the case where the number of updated views is 90 views.
[0019]
In the CT apparatus according to the present embodiment, since the operator can arbitrarily determine the number of views of projection data for creating a partial image, it is possible to appropriately adjust the real-time property according to imaging. is there.
In this embodiment, the number of updated views can be changed even during operation (while X-ray irradiation is in progress). . Movement The ability to set the number of updated views during the operation means that, from the standpoint of the operator, once the appropriate number of updated views are set and the displayed image is observed, the updated view is further compared to this image. This means that it is possible to determine whether to increase or decrease the number, and this is effective particularly when the same part is continuously imaged (when dynamic scanning is performed).
[0020]
In the above-described embodiment, no particular reference is made to the scanning method. For example, in order to track changes in tomographic images due to inflow and outflow of a contrast agent, the scan system continuously rotates at the same slice position of the subject. A so-called dynamic scan may be performed, or a so-called helical scan that changes the slice position in synchronization with the rotation may be performed.
In addition, regarding the X-ray tube and the detector, the X-ray tube and the detector are both supported by the rotating part, and the so-called third generation (R / R method) is described, but is not limited to this type. A so-called fourth generation (R / S method) in which detectors are arranged around the subject over 360 ° and only the X-ray tube rotates, or an anode that generates X-rays around the subject over 360 °. The so-called fifth generation (S / S method) may be used.
In addition, regarding the method for setting the number of updated views, in the above embodiment, the operator inputs or selects the number of views. However, from the viewpoint of the operator, the time (for example, seconds) The concept of () is more recognizable, so it is desirable that the view concept is converted into seconds and displayed on the CRT monitor 7 to set the number of updated views.
[0021]
For example, in the case of the third generation CT apparatus, for example, when the detector 16 rotates once around the subject 10 in 0.5 seconds, the number of views that can be acquired in one rotation, this embodiment Then, since it is 900View, it can be converted as 900View in 0.5 seconds.
For example, when a partial image is generated with 90 View as one unit, 0.05 sec or 50 μsec may be displayed on the CRT monitor 7.
Moreover, it is good also as an update angle display instead of a time display. In this case, since 360 degrees is 900 views, 90 views are displayed as 36 degrees.
Moreover, although the number of filter coefficients was demonstrated as the same number as a partial image, it does not necessarily need to be the same number. For example, although there are 12 filter coefficients, only 10 coefficients may be used, and some filter coefficients may be used.
Further, although the case where a partial image corresponding to 360 degrees of projection data is used when generating a reconstructed image has been described, one reconstructed image may be generated using projection data of 360 degrees + α. For example, when the detector is 900 views in one rotation and the number of updated views is 90 views, a reconstructed image may be generated using 1080 view projection data (12 partial images).
[0022]
In addition, for simplicity of explanation, the number of weighting filters is two, but having more weighting filters means that a larger number of updated views can be selected, and the operator can change the real-time property more finely. Can do.
Further, the coefficient value of the weighting filter is not particularly limited. However, the coefficient of the weighting filter is applied with a small weight on the latest and oldest partial images (multiplied by a small coefficient), and a larger weight is applied as the distance from the latest and oldest partial images is increased in time (larger). Assuming that the coefficients are multiplied), artifacts on the reconstructed image can be reduced.
Next, a modification of the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between projection data, partial images, and weighting filters when changing the number of updated views. In addition, the same thing as FIG. 6 attaches | subjects the same number, and abbreviate | omits description.
[0023]
Briefly described, this modified example updates the reconstructed image more smoothly without resetting each memory when the number of updated views is changed as in the first embodiment.
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, in addition to the partial image 62 ′ ″ generated from the projection data group 61 ′ ″ collected after the updated view number is changed from 90 View to 75 View, the update One reconstructed image is created from a total of 12 partial images using the partial images 62 and 62 '' created when the number of views is 90 views.
Note that the partial image 62 is a partial image used for creating a reconstructed image one time before the updated view number is changed, and the partial image 62 ″ is used one time before the updated view number is changed. The partial image used two times before the update view number is changed is shown.
Here, again, the operation when the updated view number is 90 views will be described. In the partial image generation unit 51, one partial image is generated for each 90 views and is sequentially stored in the partial image memory 52. Also, the latest 10 partial images are read out from the partial image memory 52 among the stored partial images, and each partial image is read by the weighting filter having 10 coefficients in the weighting unit 53. Are weighted, and the addition unit 54 performs an addition process.
[0024]
In this state, when the number of updated views is changed to 75 views, the partial image generation unit 51 generates one partial image for every 75 views from the next update timing.
Further, the partial image memory 52 stores at least 12 partial images including the partial image generated by 75View.
In other words, after changing the number of updated views, the latest 12 partial images stored in the partial image memory 52 are one partial image generated by 75 views, and the other 11 partial images generated by 90 views. Become.
In the weighting unit 53, the weighting filter is changed to include 12 coefficients, and 12 partial images stored in the partial image memory 52 are read and weighted.
In FIG. 7, it is indicated by a dotted frame 66 ″. In accordance with this, the weighting filter is also changed to a weighting filter 63 ″ having 12 coefficients.
In the CT apparatus according to this modification, the real-time property can be appropriately adjusted according to the imaging, as in the first embodiment.
[0025]
In the first embodiment, when the number of updated views is changed, a predetermined time lag occurs until the next reconstructed image is displayed by resetting the partial image memory. In the CT device in the example, when the operator changes the number of updated views, a new image is created using the partial image created before the change, so the displayed reconstructed image transitions smoothly without interruption. Is done.
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
Briefly describing this embodiment, the number of updated views is changed between the pre-scan and the main scan in the contrast medium inspection. Here, the main scan refers to a scan of an area in which the operator is most interested in taking an image, and the pre-scan refers to a contrast agent from the area where the main scan is performed in order to optimize the timing of the main scan. This is a scan of the area upstream of the flow. Note that the pre-scan is performed prior to the main scan.
[0026]
The CT apparatus according to the present embodiment includes a contrast medium inspection control circuit (in the control unit 20 shown in FIG. 3 according to the first embodiment) that has a function of performing a main scan according to the timing obtained by the prescan. (Not shown) is provided.
Before injecting the contrast medium, the operator performs settings for performing a contrast medium inspection with the X-ray CT apparatus via the keyboard 6.
This setting includes, for example, the position of the subject to be pre-scanned, the pre-scan condition (updated view number), the position of the subject to be subjected to the main scan, the condition of the main scan (number of updated views), and the pre-scan is completed. The CT value is an index for starting the main scan. Here, as an example, a description will be given assuming that the pre-scan position is the neck, the main scan position is the head, the pre-scan update view number is 90 views, and the main scan update view number is 30 views. It should be noted that the larger the number of updated views, the greater the degree of increase in the CT value. Therefore, it is desirable that the number of updated views be larger in the prescan than in the main scan.
[0027]
The setting information input by the operator is sent to the CPU 22. In particular, the information on the updated view number is sent to the updated view number storage unit 41 via the CPU 22.
The operator sets an ROI on the neck by a pre-scan ROI setting unit (not shown). Pre-scan is started by injecting contrast medium into the arm vein. That is, the scan is performed so as to go around the neck of the subject, and projection data collection is repeated. As a result, the tomographic image of the cervix is reconstructed in real time (reconstruction has already been shown in the first embodiment), while the CT values of all the pixels in the ROI (carotid artery) are calculated as CT values in the ROI. Part (not shown). The intra-ROI CT value calculation unit adds these CT values and supplies the addition result to a graph generation unit (not shown). The graph generation unit generates a graph of concentration change by sequentially plotting the added value from the CT value calculation unit in the ROI with the vertical axis as the level (CT value) and the horizontal axis as the time.
[0028]
The graph generated by the graph generation unit is sent to a determination unit (not shown). The determination unit determines the pre-scan end timing and the main scan start timing, sends a trigger signal to the clock circuit 42, and sends a change signal for changing the updated view number to the updated view number storage unit 41.
Thus, the pre-scan is completed, the bed is moved by the distance between the main scan start position of the head and the pre-scan position, and the main scan start position of the head is made to coincide with the imaging region. Then, after the pre-scan is finished, the main scan is started at the timing when the delay time set as the time for the blood flow to reach the head from the neck portion has elapsed. Note that the number of updated views is changed from 90 views to 30 views before the main scan is started.
As a result, the tomographic image of the head is sequentially reconstructed and displayed in real time.
In the present embodiment, by using different updated view numbers for the pre-scan and the main scan, particularly in the contrast medium inspection, it is possible to detect the optimal timing for performing the main scan in the pre-scan, and more appropriate contrast medium inspection. It can be performed.
[0029]
In this embodiment, the update view number is automatically set based on the CT value obtained by the pre-scan. However, the present invention is not limited to this, and the scan time and the tube current of the X-ray tube are described. The number of updated views may be automatically set based on such parameters.
In each embodiment and modification, the number of updated views can be changed and the rotation speed and the timing of reading projection data from the detector are constant. However, the reconstructed image displayed on the CRT monitor If the update time can be changed, the update view number is not necessarily changed. For example, it can also be achieved by changing the number of views per rotation while changing the number of views updated (changing the signal readout timing from the detector).
Note that the above-described embodiments and modifications can be combined. For example, the configuration may be such that the setting of the updated view number is performed both manually and automatically.
[0030]
In the above embodiment, a two-dimensional image has been particularly described as a reconstructed image. However, the present invention is not limited to this and includes a three-dimensional real-time image.
[0031]
【The invention's effect】
As explained in detail above, according to the present invention, While X-ray irradiation is performed, Image update in reconstruction interval The convenience of real-time CT can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of a CT apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram in the gantry in the first embodiment according to the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a control unit in the console according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram of a reconstruction unit in the first embodiment according to the present invention.
FIG. 5 is a conceptual diagram showing a data flow in a reconfiguration unit in the first exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a data flow when reconfiguration is performed in the first embodiment according to the present invention.
FIG. 7 is a conceptual diagram showing a data flow when reconfiguration is performed when the number of updated views is changed in the first embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 frame
2 Sleeper 2
3 console
4 openings
5 Top plate
6 Keyboard
7 CRT monitor
10 Subject
12 X-ray tube
14 X-ray generator
16 Detector
18 DAS
20 Control unit
22 CPU
24 Control bus
26 data buses
28 Pre-processing section
30 disk I / F
32 Reconstruction part
34 Display memory
36 memory
38 Magnetic disk drive
41 Updated view number setting circuit
42 Clock circuit
51 Partial image generator
52 Partial image memory
53 Weighting section
54 Adder
61 Projection data group
62 Partial images
63 Weighting filter
64 partial images
65 Reconstructed image

Claims (8)

X線を発生するX線発生手段と複数の検出素子を配置した検出器とを被検体を挟んで対向させて前記被検体の周囲を連続回転し、前記検出器により収集された投影データに基づいて画像を再構成するCT装置において、
前記検出手段により収集された投影データに基づいて画像を再構成するものであり、所定の間隔毎に前記投影データのバックプロジェクションを行なって前記画像を更新するように構成された画像再構成手段と、
前記再構成画像生成手段により再構成された画像を表示する表示手段と、
前記X線発生手段にからX線照射が行なわれている間に、前記再構成画像が更新される時間的間隔が変わるように前記間隔を変更可能な再構成間隔設定手段と、を備え、
前記画像再構成手段は、
前記再構成間隔設定手段により前記間隔が変更された直後には、変更前に取得された前記投影データと、変更後に取得された前記投影データとに基づいて前記画像を更新するように構成されたことを特徴とするCT装置。
Based on the projection data collected by the detector, the X-ray generation means for generating X-rays and the detector having a plurality of detection elements are opposed to each other with the subject interposed therebetween and continuously rotated around the subject. In a CT apparatus for reconstructing an image,
An image reconstruction unit configured to reconstruct an image based on the projection data collected by the detection unit, and configured to perform back projection of the projection data at predetermined intervals to update the image; ,
Display means for displaying the image reconstructed by the reconstructed image generating means;
Reconstructing interval setting means capable of changing the interval so that the time interval at which the reconstructed image is updated is changed while X-ray irradiation is performed from the X-ray generating unit ;
The image reconstruction means includes
Immediately after the interval is changed by the reconstruction interval setting means, the image is updated based on the projection data acquired before the change and the projection data acquired after the change. CT apparatus characterized by the above.
前記再構成手段は、
前記検出手段により検出されたデータに基づいて前記所定の間隔毎に部分画像を生成する部分画像生成手段と、
前記部分画像生成手段により生成された複数の部分画像に基づいて再構成画像を生成する再構成画像生成手段と、
を具備することを特徴とする請求項1記載のCT装置。
The reconstruction means includes
Partial image generation means for generating a partial image at each predetermined interval based on the data detected by the detection means;
Reconstructed image generating means for generating a reconstructed image based on a plurality of partial images generated by the partial image generating means;
The CT apparatus according to claim 1, further comprising:
前記再構成間隔設定手段は、操作者が手動で前記所定の間隔の設定を行う手動設定手段を含むことを特徴とする請求項1記載のCT装置。  The CT apparatus according to claim 1, wherein the reconstruction interval setting unit includes a manual setting unit in which an operator manually sets the predetermined interval. 前記再構成間隔設定手段は、自動で前記所定の間隔の設定を行う自動設定手段を含むことを特徴とする請求項1記載のCT装置。  The CT apparatus according to claim 1, wherein the reconstruction interval setting means includes automatic setting means for automatically setting the predetermined interval. 前記検出手段は、前記被検体に対して複数回同じ軌跡を描く、または前記被検体に対して螺旋の軌跡を描くことを特徴とする請求項1乃至5いずれか1項記載のCT装置。  The CT apparatus according to claim 1, wherein the detection unit draws the same trajectory a plurality of times with respect to the subject, or draws a spiral trajectory with respect to the subject. 前記再構成を行う所定の間隔は、時間に基づいて決定されることを特徴とする請求項1乃至5いずれか1項記載のCT装置。  The CT apparatus according to claim 1, wherein the predetermined interval for performing the reconstruction is determined based on time. 前記再構成を行う所定の間隔は、投影角度に基づいて決定されることを特徴とする請求項1乃至5いずれか1項記載のCT装置。  The CT apparatus according to claim 1, wherein the predetermined interval for performing the reconstruction is determined based on a projection angle. 前記再構成を行う所定の間隔は、投影データの収集回数に基づいて決定されることを特徴とする請求項1乃至5いずれか1項記載のCT装置。  The CT apparatus according to claim 1, wherein the predetermined interval for performing the reconstruction is determined based on the number of times projection data is collected.
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