JP4240199B2 - Operation console, X-ray CT apparatus, and control method thereof - Google Patents
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- A61B6/50—Clinical applications
- A61B6/507—Clinical applications involving determination of haemodynamic parameters, e.g. perfusion CT
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作コンソール、X線CT装置、及びその制御方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、CTやMRIなどの分野で、被検体の検査部位に造影剤を注入し、検査部位の断層像を時系列に得ることで血流を検査する検査方法がある。例えばCTでは、検査部位(造影剤を投入し、血流を検査する部位)においてスキャン(X線を照射し、照射対象の投影データを得る処理)を行う位置を1つ決め、決めた1つのスキャン位置に対して、X線を照射し、この1つのスキャン位置におけるX線断層像を得る処理(スキャン)を複数回行う(このような、1つのスキャン位置において複数回のスキャンを行う検査をパフュージョンCTと以下呼称する)。これにより上記1つのスキャン位置の投影データが時系列に得られるので、これら投影データに基づいて生成されるX線断層像を参照することで、造影剤の流れがそのまま血流として時系列に参照することが出来る。
【0003】
また、一般にX線量を最適化するための技術は以前から提案されてきた(例えば、特許文献1を参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−43993
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記パフュージョンCTは同じスキャン位置に対して繰り返しスキャンを行うものであるので、このスキャン位置に対する被爆量は大きいものとなる。よって出来るだけX線量は少ない方が好ましいが、少なすぎると得られるX線断層像にノイズが多く含まれる結果となる。よって、この場合のスキャンに用いるX線量は最適化することが好ましい。
【0006】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、同じスキャン位置に対して複数回スキャンを行う場合に用いるX線量を最適化することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的を達成するために、例えば本発明の操作コンソールは以下の構成を備える。
【0008】
すなわち、被検体をスキャンするガントリ装置にスキャンを行わせる指示を送信し、当該指示に基づいて前記ガントリ装置により得られる前記被検体の複数スキャン位置における投影データを受信する操作コンソールであって、
受信したスキャン位置毎の投影データに対して画像再構成処理を行うことで、各スキャン位置毎のX線断層像を生成する画像再構成手段と、
前記複数スキャン位置のうち、検査対象とする注目スキャン位置を指示する指示手段と、
前記指示手段により指示された前記被検体の注目スキャン位置に対して連続して複数回スキャンを行う場合に、前記注目スキャン位置におけるスキャンに用いるX線の量を制御するための制御値を、前記注目スキャン位置における投影データに基づいて前記画像再構成手段が生成したX線断層像を用いて求める計算手段とを備え、
当該計算手段が求めた制御値に基づいた量のX線を前記注目スキャン位置に対して照射することで行われるスキャンを行う指示を前記ガントリ装置に対して送信することを特徴とする。
【0009】
本発明の目的を達成するために、例えば本発明のX線CT装置は以下の構成を備える。
【0010】
すなわち、被検体をスキャンするガントリ装置と、
当該ガントリ装置にスキャンを行わせる指示を送信し、当該指示に基づいて前記ガントリ装置により得られる前記被検体の複数スキャン位置における投影データを受信する操作コンソールとで構成されるX線CT装置であって、
受信したスキャン位置毎の投影データに対して画像再構成処理を行うことで、各スキャン位置毎のX線断層像を生成する画像再構成手段と、
前記複数スキャン位置のうち、検査対象とする注目スキャン位置を指示する指示手段と、
前記指示手段により指示された前記被検体の注目スキャン位置に対して連続して複数回スキャンを行う場合に、前記注目スキャン位置におけるスキャンに用いるX線の量を制御するための制御値を、前記注目スキャン位置における投影データに基づいて前記画像再構成手段が生成したX線断層像を用いて求める計算手段とを備え、
当該計算手段が求めた制御値に基づいた量のX線を前記注目スキャン位置に対して照射することで行われるスキャンを行う指示を前記ガントリ装置に対して送信することを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下添付した図面を参照して、本発明を好適な実施形態に従って、詳細に説明する。
【0012】
図1は、本実施形態のX線CTシステムのブロック構成図である。図示のように本システムは、被検体へのX線照射と被検体を透過したX線を検出するためのX線検出機構を一体的に取り付けるガントリ装置100と、ガントリ装置100に対して各種動作設定を行うとともに、ガントリ装置100から出力されたデータに基づいてX線断層像を再構成し、表示する操作コンソール200により構成されている。
【0013】
ガントリ装置100は、その全体の制御をつかさどるメインコントローラ1をはじめ、以下の構成を備える。
【0014】
2は操作コンソール200との通信を行うためのインタフェース、3はテーブル12上に横たえた被検体(患者)を搬送(図面に垂直な方向で以下、z軸ともいう)するための空洞部を有するガントリであり、内部には、X線管コントローラ5により駆動制御されるX線発生源としてのX線管4、X線の照射範囲を画定するためのスリットを有するコリメータ6、コリメータ6のX線照射範囲を画定するスリット幅の調整用モータであるモータ7aが設けられている。このモータ7aの駆動はコリメータコントローラ7により制御される。
【0015】
また、ガントリ3は、被検体を透過したX線を検出するX線検出部8、およびX線検出部8で得た透過X線より得られる投影データを収集するデータ収集部9を備える。X線管4及びコリメータ6と、X線検出部8は互いに空洞部分を挟んで、すなわち、被検体を挟んで対向する位置に設けられ、その関係が維持された状態でガントリ3のまわりを回動するようになっている。この回動は、モータコントローラ11からの駆動信号により駆動される回転モータ10によって行われる。また、被検体を乗せるテーブル12は、z軸方向への搬送がなされるが、その駆動はテーブルモータ13によって行われる。テーブルモータ13の駆動はテーブルモータコントローラ14により制御される。
【0016】
メインコントローラ1は、インタフェース2を介して受信した各種コマンドの解析を行い、それに基づいて上記のX線管コントローラ5、コリメータコントローラ7、モータコントローラ11、テーブルモータコントローラ14、そして、データ収集部9に対し、各種制御信号を出力することになる。また、メインコントローラ1は、データ収集部9で収集された投影データを、インタフェース2を介して操作コンソール200に送出する処理も行う。
【0017】
操作コンソール200は、いわゆるワークステーションであり、図示するように、装置全体の制御をつかさどるCPU51、ブートプログラム等を記憶しているROM52、主記憶装置として機能するRAM53をはじめ、以下の構成を備える。
【0018】
HDD54は、ハードディスク装置であって、ここにOSや、スキャン制御プログラムのほか、ガントリ装置100に各種指示を与えたり、ガントリ装置100より受信したデータに基づいてX線断層像を再構成するための画像再構成プログラムが格納されている。VRAM55は表示しようとするイメージデータを展開するメモリであり、ここにイメージデータ等を展開することでCRT56に表示させることができる。57及び58は、各種設定を行うためのキーボードおよびマウスである。また、59はガントリ装置100と通信を行うためのインタフェースである。
【0019】
以上の構成を有するX線CTシステムを用いて、検査部位を被検体の頭部とした場合に、頭部において1つのスキャン位置(検査スキャン位置)を決め、このスキャン位置に対して連続して複数回のスキャンを行う処理(パフュージョンCT)を行う場合に、上記X線管4が照射するX線の量を制御する処理について以下、説明する。
【0020】
まず、パフュージョンCTを行う前には周知の通り、頭部における上記検査スキャン位置を決めるために、上記ガントリ装置100を用いて上記頭部の各スキャン位置におけるスキャン(プレスキャン)を行う必要がある。そこでガントリ装置100を用いて周知の方法でプレスキャンを行い、各スキャン位置における投影データを収集する。
【0021】
収集された各スキャン位置における投影データはデータ収集部9からデータ入力I/F60を介して操作コンソール200に送られる。操作コンソール200のCPU51はHDD54からRAM53にロードされた画像再構成プログラムを実行させ、送られた各スキャン位置における投影データに対して画像再構成処理を行い、各スキャン位置におけるX線断層像を生成する。生成した各スキャン位置におけるX線断層像はVRAM55に送ることで、CRT56の表示画面上に表示される。生成された各X線断層像はRAM53にも保持されている。
【0022】
操作コンソール200の操作者はCRT56の表示画面上に表示されたこれら複数のX線断層像を参照して検査するスキャン位置、すなわち上記検査スキャン位置を決定する。この検査スキャン位置は、頭部に造影剤を注入し、頭部における血流を検査するために見たいX線断層像を得るためのスキャン位置である。
【0023】
そして決定した検査スキャン位置におけるパフュージョンCTを行う指示をキーボード57、マウス58を用いてガントリ装置100に送信するが、操作コンソール200は更にこのパフュージョンCTを行う場合に、X線管4から照射するX線量を制御する制御値を決定する。
【0024】
X線管4より照射されるX線量はX線管4に流れる電流(以下、管電流またはmAと称す)により制御されるが、管電流を制御する機能としてオートmA機能(自動管電流制御機能)があり、従来からX線CTシステムには標準的に装備されている。
【0025】
従来ではこのオートmA機能は、被検体に対して所定のX線照射量で所定の方向からX線を照射し、例えばガントリの角度を0度の角度に固定し、被検体をスキャンすることで得られる投影データと、ガントリの角度を90度の角度に固定し、被検体をスキャンすることで得られる投影データとを用いて最適な管電流値を求めるものである。
【0026】
本実施形態ではオートmA機能を、上記プレスキャンにより得られたX線断層像を用いて、パフュージョンCTを行う場合にX線管4から照射するX線量を制御する制御値、即ち管電流を求める処理に適用する。以下、本実施形態のX線CTシステムが行うオートmA機能について、以下説明する。
【0027】
図2は、検査スキャン位置におけるX線断層像を用いて、管電流を決定するための処理を説明する図である。まず操作コンソール200は上記検査スキャン位置におけるX線断層像を構成する各画素に対応するCT値を行毎に加算することで得られる結果(グラフ)210を求め、RAM53に保持する。グラフ210において縦軸は行毎のCT値の総和を表し、横軸は各行に付けられた番号(行番号)を表す。
【0028】
また同様にCT値を列毎に加算した結果(グラフ)220を求め、RAM53に保持する。グラフ220において縦軸は列毎のCT値の総和を表し、横軸は各列に付けられた番号(行番号)を表す。
【0029】
なお、行毎、列毎にCT値を加算する前段で、全てのCT値の値を正の値にするために、CT値の最小値である−1000を全てのCT値に対して予め加算しておく。
【0030】
ここで、領域201,202の何れかの面積Sを求める。これは即ち、X線断層像を構成している画素に対応するCT値を全ての画素に対して加算することで得られる。よって領域201の面積と領域202の面積は同じになるので、何れかの面積を求め、これをSとする。
【0031】
次に頭部の断面を楕円と見なしたとき(図2では行方向に長径、列方向に短径を有する楕円と見なす)、この楕円の長径、短径の比R(即ち楕円率)を求める。これはグラフ210,220において、楕円の長径近傍の列のCT値の総和r1、短径近傍の行のCT値の総和r2の比を求めることに等価である。
【0032】
ここでr1を求める方法としては、例えば図3に示すように中央の列を中心として左49列分、右50列分(全部で100列分)の夫々のCT値の総和を全て加算することで求める。なお、中央の列を中心として左50列分、右49列分でも良い。
【0033】
r2を求める方法も同様に例えば図3に示すように中央の列を中心として左49列分、右50列分(全部で100列分)の夫々のCT値の総和を全て加算することで求める。なお、中央の列を中心として左50列分、右49列分でも良い。
【0034】
これによりr1,r2を求めることが出来るので、上記楕円率RをR=r1/r2として求めることが出来る。
【0035】
次に、以上のS、Rを用いて管電流を算出する方法について以下説明する。管電流はイメージSDとターゲットSD(X線断層像に求められる画質レベル)とを求め、夫々の比に基づいて算出することができる。
【0036】
一般にX線CTシステムにおける画像ノイズは、均質な物質を撮影した場合のCT値のばらつき(イメージSD)として表現され、イメージSDの値が小さいほど高画質の断層像となり、イメージSDの値が大きいほど低画質な断層像となる
よって、まず、イメージSDを求める方法について説明する。
【0037】
イメージSDは面積Sと楕円率Rによって変化する。よって、以上で求めた面積Sと楕円率Rを用いることでイメージSDを求めることができる。面積Sを有する領域のイメージSD(σpx)は以下の式に従って求めることができる。
【0038】
ρpx=α+β×S+γ×S2
ここでα、β、γは予め定められた定数である。また、楕円率Rを有する領域のSD比kは以下の式で求めることができる。
【0039】
k=A+B×R2
ここでA、Bは予め求められた定数である。以上のρpx、kを用いて、面積S、楕円率Rを有する領域に対するイメージSD(ρ’px)を以下のようにして求める。
【0040】
ρ’px=ρpx×k
次に、ターゲットSDを求める方法について説明する。ターゲットSDは、パフュージョンCTを行う際のスライス厚と検査部位(本実施形態では頭部)とに基づいて決定される。具体的には図4に示すテーブルを参照して決定される。図4はターゲットSDの設定を行う際に用いるテーブルの例を示す図である。同テーブルはHDD54に保存されており、必要に応じてRAM53にロードされる。
【0041】
例えばパフュージョンCTを行う前に操作者がキーボード57やマウス58を用いて、検査部位を頭部、スライス厚を10mm、モードを高画質を必要とする場合に推奨されるモードであるIQと設定すると、CPU51は同図のテーブルを参照し、ターゲットSDの設定値を2.0と決定する。本実施形態では、パフュージョンCTで用いるスライス厚、モードはプレスキャンを行った際に設定されたスライス厚、モードを用いる。決定したターゲットSDをρtargetとすると、最終的に求める管電流の値は以下の式に基づいて求めることができる。
【0042】
mA=(mAreference×tf)/(ρ’px/ρtarget)2ここで、mAreferenceは上記プレスキャンを行った際にX線管4に流した管電流で、tfは10/(スライス厚)を計算した値である。
【0043】
以上の処理により、パフュージョンCTを行う際にX線管4に流す管電流を求めることが出来る。求めた管電流値はパフュージョンCTを行うためのスキャン計画(スライス厚、モードなどの設定項目)と共にI/F59、I/F2を介してガントリ装置100のメインコントローラ1に送信される。ガントリ装置100のメインコントローラ1は受信した管電流値をX線管コントローラ5に送り、X線管コントローラ5は受けた管電流値に従った管電流をX線管4に流す。これによりX線管4からは最適化された量のX線が照射されることになり、得られるX線断層像のノイズを抑制しつつ、被検体に対する被爆量をも抑制することが出来る。
【0044】
以上説明した、管電流値を決め、算出した管電流に基づいてX線断層像を得る処理のフローチャートを図5,6に示す。
【0045】
図5はパフュージョンCTを行う際に、操作コンソール200、ガントリ装置100の夫々が行うメインの処理のフローチャートである。図5において、まず操作コンソール200の操作者からキーボード57,マウス58を用いたプレスキャン計画の入力を受け付ける(ステップS701)。このプレスキャン計画はプレスキャンの対象となる被検体の検査部位、管電流、スライス厚等を含む。次に入力したプレキャン計画をガントリ装置100に送信する(ステップS702)。ガントリ装置100は操作コンソール200から送信されたプレスキャン計画を受信し(ステップS751)、受信したプレキャン計画に基づいてプレスキャンを行い、各スライス位置における投影データを収集し、操作コンソール200に送信する(ステップS752)。操作コンソール200はガントリ装置100から送信された各スキャン位置における投影データを受信し(ステップS703)、各スキャン位置におけるX線断層像を画像再構成処理により生成する(ステップS704)。
【0046】
そして操作者からキーボード57、マウス58を用いた検査スキャン位置の入力を受け付ける(ステップS705)。次に、上記管電流値算出処理を行う(ステップS706)。図6はステップS706における処理の詳細を示すフローチャートである。
【0047】
図6においてまずRAM53に保持されている検査スキャン位置におけるX線断層像を構成する画素に対応するCT値の総和を面積Sとして求める(ステップS801)。次に、頭部の断面を楕円と見なした場合に、長径近傍の列のCT値の総和r1、短径近傍の行のCT値の総和r2を求める(ステップS802)。そして求めたr1,r2を用いて楕円率Rを求める(ステップS803)。
【0048】
次に面積Sを用いて面積Sを有する領域のイメージSD(ρpx)を求め(ステップS804)、更に楕円率Rを用いて、楕円率Rを有する領域のSD比(k)を求める(ステップS805)。
【0049】
そしてステップS804で求めたイメージSD(ρpx)と、ステップS805で求めたSD比(k)を用いて、面積S、楕円率Rを有する領域のイメージSD(ρ’px)を求める(ステップS806)。次にプレスキャン計画の入力である検査部位、スライス厚、モード、図4に示したテーブルを参照することにより、ターゲットSDを特定する(ステップS807)。ステップS807における処理はステップS701におけるプレスキャン計画を入力する時点で行っても良い。
【0050】
次に、ステップS806で求めたイメージSD(ρ’px)と、ステップS807で特定されたターゲットSD(ρtarget)を用いて、管電流値(mA)を求める(ステップS808)。
【0051】
図7に戻って、パフュージョンCTのスキャン計画をキーボード57、マウス58を用いて入力し(ステップS707)、ステップS705で入力された検査スキャン位置、ステップS706で算出された管電流値を含むスキャン計画をガントリ装置100に送信する(ステップS708)。ガントリ装置100は操作コンソール200から送信されたスキャン計画を受信し(ステップS753)、受信したスキャン計画に基づいたパフュージョンCTのスキャンを行う(ステップS754)。このとき、ガントリ装置100は受信したスキャン計画に含まれる管電流値をX線コントローラ5に送り、管電流値に基づいた管電流をX線管4に流す制御を行う。その結果、X線管4は制御された管電流に基づいたX線を照射することになる。
【0052】
ステップS754ではガントリ装置100は検査スキャン位置に対するスキャンを行いつつ、投影データを操作コンソール200に送信する。操作コンソール200はガントリ装置100から送信された投影データを受信する(ステップS709)。そして操作コンソール200は受信した投影データからX線断層像を画像再構成を行うことで生成し、CRT56に表示する(ステップS710)。
【0053】
また、本発明の目的は、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても実現できるものである。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータ(操作コンソール)が読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【0054】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した(図5、及び/又は6に示すフローチャートの一部、もしくは全部)に対応するプログラムコードが格納されることになる。
【0055】
このようなプログラムコードを格納する記憶媒体としては、例えばフロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ROM等を用いることができる。更には、ネットワーク(例えばインターネット)という媒体を介してダウンロードしても良いであろう。
【0056】
【発明の効果】
以上の説明により、本発明によって、同じスキャン位置に対して複数回スキャンを行う場合に用いるX線量を最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態におけるX線CTシステムのブロック構成図である。
【図2】検査スキャン位置におけるX線断層像を用いて、管電流を決定するための処理を説明する図である。
【図3】長径近傍のCT値の総和、もしくは短径近傍のCT値の総和を求める処理を説明する図である。
【図4】ターゲットSDの設定を行う際に用いるテーブルの例を示す図である。
【図5】パフュージョンCTを行う際に、操作コンソール200、ガントリ装置100の夫々が行う処理のフローチャートである。
【図6】ステップS706における処理の詳細を示すフローチャートである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an operation console, an X-ray CT apparatus, and a control method thereof.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in fields such as CT and MRI, there is an inspection method for inspecting blood flow by injecting a contrast medium into an inspection site of a subject and obtaining tomographic images of the inspection site in time series. For example, in CT, one position to perform scanning (processing to irradiate X-rays and obtain projection data of an irradiation target) is determined at an examination site (a site where a contrast medium is injected and blood flow is examined). A process (scan) for irradiating the scan position with X-rays and obtaining an X-ray tomographic image at the one scan position is performed a plurality of times (such a test for performing a plurality of scans at one scan position). (Hereinafter referred to as perfusion CT). As a result, the projection data of the one scan position can be obtained in time series. By referring to the X-ray tomogram generated based on these projection data, the flow of the contrast medium can be referred to as the blood flow as it is in time series. I can do it.
[0003]
In general, a technique for optimizing the X-ray dose has been proposed previously (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-43993 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Since the perfusion CT repeatedly scans the same scan position, the amount of exposure with respect to this scan position is large. Therefore, it is preferable that the X-ray dose is as small as possible. However, if the X-ray dose is too small, the resulting X-ray tomogram contains a lot of noise. Therefore, it is preferable to optimize the X-ray dose used for the scan in this case.
[0006]
The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to optimize the X-ray dose used when scanning the same scan position a plurality of times.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the object of the present invention, for example, an operation console of the present invention comprises the following arrangement.
[0008]
That is, an operation console that transmits an instruction to perform scanning to a gantry device that scans a subject, and receives projection data at a plurality of scan positions of the subject obtained by the gantry device based on the instruction,
Image reconstruction means for generating an X-ray tomographic image for each scan position by performing image reconstruction processing on the received projection data for each scan position;
Instructing means for indicating a target scan position to be inspected among the plurality of scan positions;
A control value for controlling the amount of X-rays used for scanning at the target scan position when the target scan position of the subject instructed by the instruction unit is continuously scanned a plurality of times. Calculating means for obtaining using an X-ray tomographic image generated by the image reconstruction means based on projection data at a scan position of interest;
An instruction to perform a scan performed by irradiating the target scan position with an amount of X-rays based on a control value obtained by the calculation means is transmitted to the gantry apparatus.
[0009]
In order to achieve the object of the present invention, for example, an X-ray CT apparatus of the present invention comprises the following arrangement.
[0010]
That is, a gantry device that scans a subject,
An X-ray CT apparatus comprising an operation console that transmits an instruction to cause the gantry apparatus to perform scanning and receives projection data at a plurality of scan positions of the subject obtained by the gantry apparatus based on the instruction. And
Image reconstruction means for generating an X-ray tomographic image for each scan position by performing image reconstruction processing on the received projection data for each scan position;
Instructing means for indicating a target scan position to be inspected among the plurality of scan positions;
A control value for controlling the amount of X-rays used for scanning at the target scan position when the target scan position of the subject instructed by the instruction unit is continuously scanned a plurality of times. Calculating means for obtaining using an X-ray tomographic image generated by the image reconstruction means based on projection data at a scan position of interest;
An instruction to perform a scan performed by irradiating the target scan position with an amount of X-rays based on a control value obtained by the calculation means is transmitted to the gantry apparatus.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail according to preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.
[0012]
FIG. 1 is a block diagram of the X-ray CT system of this embodiment. As shown in the figure, the present system includes a
[0013]
The
[0014]
2 is an interface for communicating with the
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
Using the X-ray CT system having the above-described configuration, when the examination site is the head of the subject, one scan position (examination scan position) is determined on the head, and the scan position is continuously detected. In the following, a process for controlling the amount of X-rays irradiated by the
[0020]
First, before performing perfusion CT, as is well known, in order to determine the inspection scan position on the head, it is necessary to perform a scan (pre-scan) at each scan position on the head using the
[0021]
The collected projection data at each scan position is sent from the
[0022]
An operator of the
[0023]
Then, an instruction to perform perfusion CT at the determined inspection scan position is transmitted to the
[0024]
The X-ray dose irradiated from the
[0025]
Conventionally, this auto mA function irradiates a subject with X-rays at a predetermined X-ray dose from a predetermined direction, for example, by fixing the gantry angle to 0 degree and scanning the subject. The optimum tube current value is obtained using the obtained projection data and the projection data obtained by scanning the subject with the angle of the gantry fixed at 90 degrees.
[0026]
In the present embodiment, the auto mA function is performed using a control value for controlling the X-ray dose emitted from the
[0027]
FIG. 2 is a diagram illustrating a process for determining a tube current using an X-ray tomographic image at an inspection scan position. First, the
[0028]
Similarly, a result (graph) 220 obtained by adding CT values for each column is obtained and stored in the
[0029]
In addition, before the CT value is added for each row and column, in order to make all the CT values positive, a minimum value of -1000, which is the minimum CT value, is added in advance to all the CT values. Keep it.
[0030]
Here, the area S of one of the
[0031]
Next, when the cross section of the head is regarded as an ellipse (in FIG. 2, it is regarded as an ellipse having a major axis in the row direction and a minor axis in the column direction), the ratio R (that is, the ellipticity) of the major axis and minor axis of this ellipse is Ask. This is equivalent to obtaining the ratio of the total CT value r1 of the columns near the major axis of the ellipse and the total r2 of the CT values of the rows near the minor axis in the
[0032]
Here, as a method for obtaining r1, for example, as shown in FIG. 3, the sum of the CT values of 49 columns on the left and 50 columns on the right (100 columns in total) with the center column as the center is added. Ask for. Note that it may be 50 columns left and 49 columns right centered on the center column.
[0033]
Similarly, for example, as shown in FIG. 3, the method of obtaining r2 is obtained by adding all the sums of CT values of 49 columns left and 50 columns right (100 columns in total) with the center column as the center. . Note that it may be 50 columns left and 49 columns right centered on the center column.
[0034]
As a result, r1 and r2 can be obtained, and the ellipticity R can be obtained as R = r1 / r2.
[0035]
Next, a method for calculating the tube current using the above S and R will be described below. The tube current can be calculated based on the ratio between the image SD and the target SD (image quality level required for the X-ray tomogram).
[0036]
In general, image noise in an X-ray CT system is expressed as CT value variation (image SD) when a homogeneous material is imaged. The smaller the value of the image SD, the higher the quality of the tomographic image, and the larger the value of the image SD. First, a method for obtaining the image SD will be described.
[0037]
The image SD varies depending on the area S and the ellipticity R. Therefore, the image SD can be obtained by using the area S and the ellipticity R obtained above. The image SD (σ px ) of the area having the area S can be obtained according to the following equation.
[0038]
ρ px = α + β × S + γ × S 2
Here, α, β, and γ are predetermined constants. Further, the SD ratio k of the region having the ellipticity R can be obtained by the following equation.
[0039]
k = A + B × R 2
Here, A and B are constants obtained in advance. Using the above ρ px and k, an image SD (ρ ′ px ) for a region having an area S and an ellipticity R is obtained as follows.
[0040]
ρ ' px = ρ px × k
Next, a method for obtaining the target SD will be described. The target SD is determined based on the slice thickness at the time of performing perfusion CT and the examination site (head in this embodiment). Specifically, it is determined with reference to the table shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example of a table used when setting the target SD. The table is stored in the
[0041]
For example, before performing perfusion CT, the operator uses the
[0042]
mA = (mA reference × tf) / (ρ ′ px / ρ target ) 2 Here, mA reference is the tube current passed through the
[0043]
With the above processing, the tube current that flows through the
[0044]
FIGS. 5 and 6 are flowcharts of the processing for determining the tube current value and obtaining the X-ray tomographic image based on the calculated tube current as described above.
[0045]
FIG. 5 is a flowchart of main processing performed by each of the
[0046]
Then, an input of the inspection scan position using the
[0047]
In FIG. 6, first, the sum of CT values corresponding to the pixels constituting the X-ray tomographic image at the examination scan position held in the
[0048]
Next, an image SD (ρ px ) of the region having the area S is obtained using the area S (step S804), and further, the SD ratio (k) of the region having the ellipticity R is obtained using the ellipticity R (step S804). S805).
[0049]
Then, using the image SD (ρ px ) obtained in step S804 and the SD ratio (k) obtained in step S805, an image SD (ρ ′ px ) of an area having an area S and an ellipticity R is obtained (step S806). ). Next, the target SD is specified by referring to the examination site, slice thickness, mode, and the table shown in FIG. 4 which are the inputs of the pre-scan plan (step S807). The process in step S807 may be performed when the pre-scan plan in step S701 is input.
[0050]
Next, a tube current value (mA) is obtained using the image SD (ρ ′ px ) obtained in step S806 and the target SD (ρ target ) specified in step S807 (step S808).
[0051]
Returning to FIG. 7, a scan plan for perfusion CT is input using the
[0052]
In step S754, the
[0053]
Another object of the present invention is to supply a storage medium (or recording medium) in which a program code of software that realizes the functions of the above-described embodiments is recorded to a system or apparatus, and to perform a computer (or CPU or CPU) of the system or apparatus. (MPU) can also be realized by reading and executing the program code stored in the storage medium. In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the above-described embodiments, and the storage medium storing the program code constitutes the present invention. Further, by executing the program code read out by the computer (operation console), not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an operating system running on the computer based on the instruction of the program code ( OS) etc. perform part or all of the actual processing, and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.
[0054]
When the present invention is applied to the above-described storage medium, the storage medium stores program codes corresponding to the parts described above (part or all of the flowcharts shown in FIGS. 5 and / or 6). Become.
[0055]
As a storage medium for storing such a program code, for example, a floppy (registered trademark) disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like can be used. Furthermore, it may be downloaded via a medium called a network (for example, the Internet).
[0056]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to optimize the X-ray dose used when the same scan position is scanned a plurality of times.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an X-ray CT system in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a process for determining a tube current using an X-ray tomographic image at an inspection scan position.
FIG. 3 is a diagram illustrating a process for obtaining the sum of CT values near the major axis or the sum of CT values near the minor axis.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a table used when setting a target SD.
FIG. 5 is a flowchart of processing performed by each of the
FIG. 6 is a flowchart showing details of processing in step S706.
Claims (7)
前記送信手段は、注目スキャン位置に対する連続した複数回スキャンの指示を行う検査スキャン指示手段と、前記注目スキャン位置に対する連続した複数回スキャンの前に行うプレスキャンの指示を行うプレスキャン指示手段と、を含み、
前記操作コンソールは、前記検査スキャン指示手段において指示する、前記注目スキャン位置に対する連続した複数回スキャンに用いるX線の量を制御するための管電流値を、前記プレスキャンにより得られた投影データに対する画像再構成処理において得られた前記注目スキャン位置におけるX線断層像の各画素に対応するCT値を行毎に加算した結果及び列毎に加算した結果を用いた自動管電流制御機構によって求める計算手段をさらに備えることを特徴とする操作コンソール。Transmitting means for transmitting an instruction to cause the gantry apparatus for scanning the subject to perform scanning, receiving means for receiving projection data of the object obtained by scanning by the gantry apparatus based on the instruction, and the received projection An operation console including an image reconstruction unit that performs image reconstruction processing on data and generates an X-ray tomogram,
The transmission means includes an inspection scan instruction means for instructing a plurality of consecutive scans for the target scan position, a pre-scan instruction means for instructing a pre-scan performed before the plurality of consecutive scans for the target scan position, Including
The operation console gives a tube current value for controlling the amount of X-rays used for a plurality of consecutive scans with respect to the target scan position, instructed by the examination scan instruction means, to the projection data obtained by the pre-scan. Calculation obtained by an automatic tube current control mechanism using the result of adding CT values corresponding to each pixel of the X-ray tomographic image at the target scan position obtained in the image reconstruction process for each row and the result of adding for each column An operation console, further comprising means.
前記第1の値と前記検査スキャンのスライス厚と検査部位とに依って定められたX線断層像に求められる画質レベルを表わす第2の値との比と、前記プレスキャンに用いられたX線の量を制御するための管電流値とを用いて求めることを特徴とする請求項1に記載の操作コンソール。The calculation means adds the CT value corresponding to each pixel of the X-ray tomographic image at the scan position of interest to the tube current value for each row, the result of adding for each column, and the X-ray tomographic image A first value representing a variation in CT value when imaging a homogeneous substance is obtained based on the area of
The ratio between the first value and the second value representing the image quality level required for the X-ray tomographic image determined by the slice thickness and the examination site of the examination scan and the X used for the pre-scan. 2. The operation console according to claim 1, wherein the operation console is obtained by using a tube current value for controlling the amount of the line.
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の操作コンソールを備えたことを特徴とするX線CT装置。A gantry device for scanning a subject;
An X-ray CT apparatus comprising the operation console according to any one of claims 1 to 4.
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