JP4519271B2 - X線管電流決定方法およびx線ct装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、X線管電流決定方法およびX線CT(Computed Tomography)装置に関し、さらに詳しくは、走査ガントリをチルト(tilt)させて被検体をスキャンする場合(以下、チルトスキャンという)でも適正なX線管電流を決定することが出来るX線管電流決定方法およびX線CT装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図8は、従来のX線CT装置におけるX線管電流決定処理の一例を示すフロー図である。
ステップS1では、図9に示すように、X線CT装置の撮影テーブル10に被検体Hを載せ、X線CT装置の走査ガントリ20をチルトさせない状態(チルト角度θ=0°)で、X線管21を回転角度φ=90°にしてX線ビームBを水平方向に放射するプリスキャンを行い、被検体Hに関する水平方向データX(p)を取得する。
ここで、チルト角度θは走査ガントリ20を垂直からz軸方向に傾ける角度であり、チルト角度θ=0゜ではスライス面が垂直面になる。
また、回転角度φはX線管21を被検体Hの周りに回転させる角度であり、φ=0゜では被検体Hの真上の位置になり、φ=90゜では被検体Hの真横の位置になる。
また、水平方向データX(p)は、検出器24の第pチャネルのプロジェクションデータである。なお、pは、全てのチャネルであってもよいが、被検体Hの中央を透過するX線ビームまたは被検体Hの中央およびその近傍を透過するX線ビームBを検出し得るチャネルを含むように選んだ一部のチャネルであってもよい。
【0003】
ステップS2では、図10に示すように、X線CT装置の走査ガントリ20をチルトさせない状態(チルト角度θ=0°)で、X線管21を回転角度φ=0°にしてX線ビームBを垂直方向に放射するプリスキャンを行い、被検体Hに関する垂直方向データY(p)を取得する。
【0004】
ステップS53では、図11に示すように、被検体Hの中央を透過するX線ビームまたは被検体Hの中央およびその近傍を透過するX線ビームBを検出し得るチャネルについての前記水平方向データX(p)の和をΣX(p)とし、被検体Hの中央を透過するX線ビームまたは被検体Hの中央およびその近傍を透過するX線ビームBを検出し得るチャネルについての前記垂直方向データY(p)の総和をΣY(p)とするとき、楕円率Eを、
E=ΣX(p)/ΣY(p)
により算出する。
ステップS54では、前記楕円率Eに基づいてX線管電流を決定する。
この後、決定したX線管電流を用いて本スキャンを行う。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来のX線CT装置では、図12に示すように走査ガントリ20をチルト角度θだけチルトさせて被検体Hを本スキャンする場合でも、前記楕円率Eに基づいて決定したX線管電流を用いていた。
しかし、前記楕円率Eは、図13に示すように、被検体Hの垂直スライス面Vに係るものであり、被検体Hのチルトスライス面Tに係るものとは異なっている。このため、チルトスキャン時のX線管電流が必ずしも適正ではない問題点があった。
そこで、本発明の目的は、チルトスキャンを行う場合でも適正なX線管電流を決定することが出来るX線管電流決定方法およびX線CT装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
第1の観点では、本発明は、走査ガントリをチルトさせない状態で取得したデータをチルト角度で補正し、その補正したデータに基づいて、X線管電流を決定することを特徴とするX線管電流決定方法を提供する。
上記第1の観点によるX線管電流決定方法では、走査ガントリをチルトさせない状態で取得したデータをチルト角度で補正してX線管電流を決定するため、チルトスキャンを行う場合でも適正なX線管電流を決定することが出来る。
なお、チルトさせない状態で取得したデータに基づいてX線管電流を算出し、それをチルト角度を用いて補正してX線管電流を決定しても、上記と実質的に等価であり、本発明に含まれるものである。
【0007】
第2の観点では、本発明は、走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を水平方向から見たスキャンを行って取得した水平方向データX(p)(pは検出器のチャネルを示す)の全部または一部の和をΣX(p)とし、走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を垂直方向から見たスキャンを行って取得した垂直方向データY(p)の全部または一部の和をΣY(p)とし、チルト角度をθとするとき、楕円率Etを、Et=ΣX(p)/(ΣY(p)/cosθ)により算出し、該楕円率Etに基づいてX線管電流を決定することを特徴とするX線管電流決定方法を提供する。
上記第2の観点によるX線管電流決定方法では、走査ガントリをチルト角度θだけさせた場合の垂直方向の被検体内X線通過長が、チルトさせない場合よりも(1/cosθ)倍伸長することに着目し、垂直方向データY(p)の代わりに、(ΣY(p)/cosθ)を用いて楕円率Etを算出する。この楕円率Etは、図12のチルトスライス面Tに適合した楕円率になる。したがって、チルトスキャン時のX線管電流を適正に決定できるようになる。
なお、チルトさせない場合の楕円率Eは、上記楕円率Etでθ=0゜とした場合に相当する。従って、上記楕円率Etを用いれば、チルトの有無に拘わらず、X線管電流を常に適正に決定できる。
【0008】
第3の観点では、本発明は、走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を水平方向から見たスカウトスキャンを行って取得した水平方向データX(z,p)(zはスキャン位置を示し、pは検出器のチャネルを示す)のうちのスライス面に合致する部分の和をΣX(z,p)とし、走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を垂直方向から見たスキャンを行って取得した垂直方向データY(p)の全部または一部の和をΣY(p)とし、チルト角度をθとするとき、楕円率Etを、Et=ΣX(z,p)/(ΣY(p)/cosθ)により算出し、該楕円率Etに基づいてX線管電流を決定することを特徴とするX線管電流決定方法を提供する。
上記第3の観点によるX線管電流決定方法では、水平方向データX(z,p)の中からスライス面に合致する部分を抽出して用いるので、楕円率Etをいっそう正確に算出できる。したがって、X線管電流をいっそう適正に決定できる。
【0009】
第4の観点では、本発明は、被検体にX線を放射するX線管および透過X線を検出する検出器を含み且つチルト可能な走査ガントリと、その走査ガントリをチルトさせない状態で取得したデータをチルト角度で補正したデータに基づいてX線管電流を決定するX線管電流決定手段とを具備したことを特徴とするX線CT装置を提供する。
上記第4の観点によるX線CT装置では、前記第1の観点によるX線管電流決定方法を好適に実施できる。
【0010】
第5の観点では、本発明は、被検体にX線を放射するX線管および透過X線を検出する検出器を含み且つチルト可能な走査ガントリと、前記走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を水平方向から見たスキャンを行って取得した水平方向データX(p)(pは検出器チャネルを示す)の全部または一部の和をΣX(p)とし、走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を垂直方向から見たスキャンを行って取得した垂直方向データY(p)の全部または一部の和をΣY(p)とし、チルト角度をθとするとき、楕円率Etを、Et=ΣX(p)/(ΣY(p)/cosθ)、により算出し、該楕円率Etに基づいてX線管電流を決定するX線管電流決定手段とを具備したことを特徴とするX線CT装置を提供する。
上記第5の観点によるX線CT装置では、前記第2の観点によるX線管電流決定方法を好適に実施できる。
【0011】
第6の観点では、本発明は、被検体にX線を放射するX線管および透過X線を検出する検出器を含み且つチルト可能な走査ガントリと、前記走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を水平方向から見たスカウトスキャンを行って取得した水平方向データX(z,p)(zはスカウトスキャン位置を示し、pは検出器チャネルを示す)のうちのスライス面に合致する部分の和をΣX(z,p)とし、走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を垂直方向から見たスキャンを行って取得した垂直方向データY(p)の全部または一部の和をΣY(p)とし、チルト角度をθとするとき、楕円率Etを、Et=ΣX(z,p)/(ΣY(p)/cosθ)、により算出し、該楕円率Etに基づいてX線管電流を決定するX線管電流決定手段とを具備したことを特徴とするX線CT装置を提供する。
上記第6の観点によるX線CT装置では、前記第3の観点によるX線管電流決定方法を好適に実施できる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【0013】
−第1の実施形態−
図1は、本発明の第1の実施形態に係るX線CT装置100を示すブロック図である。
このX線CT装置100は、操作コンソール1と、撮影テーブル10と、走査ガントリ20と、走査ガントリチルト制御部30とを具備している。
【0014】
前記操作コンソール1は、操作者の指示入力や情報入力などを受け付ける入力装置2と、プリスキャン処理やX線管電流決定処理(図2)や本スキャン処理や画像再構成処理などを実行する中央処理装置3と、制御信号などを前記撮影テーブル10や前記走査ガントリ20や前記走査ガントリチルト制御部30とやり取りする制御インタフェース4と、走査ガントリ20で取得したデータを取得するデータ取得バッファ5と、前記データから再構成したX線画像を表示するCRT6と、プログラムやデータやX線画像を記憶する記憶装置7とを具備している。
【0015】
前記走査ガントリ20は、X線管21と、X線コントローラ22と、コリメータ23と、多数のチャネルを有する検出器24と、DAS(Data Acquisition System)25と、被検体の体軸の周りに前記X線管21などを回転させる回転コントローラ26とを具備している。
【0016】
前記走査ガントリチルト制御部30は、前記走査ガントリ20をチルト角度θだけチルトさせる。
【0017】
図2は、本発明の第1の実施形態に係るX線管電流決定処理を示すフロー図である。
ステップS1では、図3に示すように、撮影テーブル10に被検体Hを載せ、走査ガントリ20をチルトさせない状態(チルト角度θ=0°)で、X線管21を回転角度φ=90°にしてX線ビームBを水平方向に放射するプリスキャンを行い、被検体Hに関する水平方向データX(p)を取得する。
ここで、チルト角度θは走査ガントリ20を垂直からz軸方向に傾ける角度であり、チルト角度θ=0゜ではスライス面が垂直面になる。
また、回転角度φはX線管21を被検体Hの周りに回転させる角度であり、φ=0゜では被検体Hの真上の位置になり、φ=90゜では被検体Hの真横の位置になる。
また、水平方向データX(p)は、検出器24の第pチャネルのプロジェクションデータである。なお、pは、全てのチャネルであってもよいが、被検体Hの中央を透過するX線ビームまたは被検体Hの中央およびその近傍を透過するX線ビームBを検出し得るチャネルを含むように選んだ一部のチャネルであってもよい。
【0018】
なお、プリスカウトスキャンを行って、被検体Hに関する水平方向データX(z,p)を取得し、本スキャン位置Zoに対応する水平方向データX(Zo,p)を選んで水平方向データX(p)としてもよい。
ここで、水平方向データX(z,p)は、スキャン位置zにおける検出器24の第pチャネルのプロジェクションデータである。
【0019】
ステップS2では、図4に示すように、走査ガントリ20をチルトさせない状態(チルト角度θ=0°)で、X線管21を回転角度φ=0°にしてX線ビームBを垂直方向に放射するプリスキャンを行い、被検体Hに関する垂直方向データY(p)を取得する。
なお、プリスカウトスキャンを行って、被検体Hに関する垂直方向データY(z,p)を取得し、本スキャン位置Zoに対応する垂直方向データY(Zo,p)を選んで垂直方向データY(p)としてもよい。
【0020】
ステップS3では、図5に示すように、被検体Hの中央を透過するX線ビームまたは被検体Hの中央およびその近傍を透過するX線ビームBを検出し得るチャネル(例えば100チャネル分)についての前記水平方向データX(p)の和をΣX(p)とし、被検体Hの中央を透過するX線ビームまたは被検体Hの中央およびその近傍を透過するX線ビームBを検出し得るチャネル(例えば100チャネル分)についての前記垂直方向データY(p)の総和をΣY(p)とし、チルト角度をθとするとき、楕円率Etを、
Et=ΣX(p)/(ΣY(p)/cosθ)
により算出する。
ステップS4では、前記楕円率Etに基づいてX線管電流を決定する。
この後、決定したX線管電流を用いて、走査ガントリ20をチルト角度θだけチルトさせた状態で本スキャンを行う。
【0021】
上記第1の実施形態に係るX線CT装置100によれば、図5に示す被検体Hのチルトスライス面Tに係る楕円率Etを用いてX線管電流を決定するため、チルトさせないスキャン(θ=0゜)でもチルトさせたスキャン(θ≠0゜)でも常に適正なX線管電流で本スキャンを行うことが出来る。
【0022】
−第2の実施形態−
図6は、本発明の第2の実施形態に係るX線管電流決定処理を示すフロー図である。
ステップS11では、図3に示すように、撮影テーブル10に被検体Hを載せ、走査ガントリ20をチルトさせない状態(チルト角度θ=0°)で、X線管21を回転角度φ=90°にしてX線ビームBを水平方向に放射するプリスカウトスキャンを行い、被検体Hに関する水平方向データX(z,p)を取得する。
【0023】
ステップS2では、図4に示すように、走査ガントリ20をチルトさせない状態(チルト角度θ=0°)で、X線管21を回転角度φ=0°にしてX線ビームBを垂直方向に放射するプリスキャンを行い、被検体Hに関する垂直方向データY(p)を取得する。なお、プリスカウトスキャンを行って、被検体Hに関する垂直方向データY(z,p)を取得し、本スキャン位置Zoに対応する垂直方向データY(Zo,p)を選んで垂直方向データY(p)としてもよい。
【0024】
ステップS13では、図7に示すように、チルトスキャン面Tに合致し且つ被検体Hの中央およびその近傍を透過するX線ビームBを検出し得るスキャン位置とチャネル(例えば100チャネル分)についての前記水平方向データX(z,p)の和をΣX(z,p)とし、被検体Hの中央を透過するX線ビームまたは被検体Hの中央およびその近傍を透過するX線ビームBを検出し得るチャネル(例えば100チャネル分)についての前記垂直方向データY(p)の総和をΣY(p)とし、チルト角度をθとするとき、楕円率Etを、
Et=ΣX(z,p)/(ΣY(p)/cosθ)
により算出する。
ステップS4では、前記楕円率Etに基づいてX線管電流を決定する。
この後、決定したX線管電流を用いて、走査ガントリ20をチルト角度θだけチルトさせた状態で本スキャンを行う。
【0025】
上記第2の実施形態によれば、図7に示す被検体Hのチルトスライス面Tに係る楕円率Etを、前記第1の実施形態よりも高精度に算出するため、より適正なX線管電流でチルトスキャンを行うことが出来る。
【0026】
【発明の効果】
本発明のX線管電流決定方法およびX線CT装置によれば、走査ガントリをチルトさせないスキャン(θ=0゜)に対してもチルトさせたスキャン(θ≠0゜)に対しても常に適正なX線管電流を決定することが出来る。従って、常に高画質のX線画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るX線CT装置を示すブロック図である。
【図2】第1の実施形態に係るX線管電流決定処理を示すフロー図である。
【図3】水平方向データを取得するプリスキャンの説明図である。
【図4】垂直方向データを取得するプリスキャンの説明図である。
【図5】垂直スライス面とチルトスライス面の関係を示す説明図である。
【図6】第2の実施形態に係るX線管電流決定処理を示すフロー図である。
【図7】水平方向データの中からチルトスライス面に合致したものを抽出して和を求める処理の説明図である。
【図8】従来のX線管電流決定処理の一例を示すフロー図である。
【図9】水平方向データを取得するプリスキャンの説明図である。
【図10】垂直方向データを取得するプリスキャンの説明図である。
【図11】垂直スライス面と水平方向データの和と垂直方向データの和の関係を示す説明図である。
【図12】チルトスキャンの説明図である。
【図13】垂直スライス面とチルトスライス面の関係を示す説明図である。
【符号の説明】
1 操作コンソール
2 入力装置
3 中央処理装置
4 制御インタフェース
5 データ取得バッファ
7 記憶装置
10 撮影テーブル
20 走査ガントリ
21 X線管
24 検出器
30 走査ガントリチルト制御部
100 X線CT装置
Claims (6)
- 走査ガントリをチルトさせない状態で被検体をプリスキャンして取得したデータをチルト角度で補正し、その補正したデータに基づいて、前記走査ガントリを前記チルト角度チルトさせて行う前記被検体の本スキャンに用いるX線管電流を決定することを特徴とするX線管電流決定方法。
- 走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を水平方向から見たスキャンを行って取得した水平方向データX(p)(pは検出器のチャネルを示す)の全部または一部の和をΣX(p)とし、走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を垂直方向から見たスキャンを行って取得した垂直方向データY(p)の全部または一部の和をΣY(p)とし、チルト角度をθとするとき、楕円率Etを、Et=ΣX(p)/(ΣY(p)/cosθ)
により算出し、該楕円率Etに基づいて前記走査ガントリを前記チルト角度θチルトさせて行う前記被検体の本スキャンに用いるX線管電流を決定することを特徴とするX線管電流決定方法。 - 走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を水平方向から見たスカウトスキャンを行って取得した水平方向データX(z,p)(zはスキャン位置を示し、pは検出器のチャネルを示す)のうちのスライス面に合致する部分の和をΣX(z,p)とし、走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を垂直方向から見たスキャンを行って取得した垂直方向データY(p)の全部または一部の和をΣY(p)とし、チルト角度をθとするとき、楕円率Etを、Et=ΣX(z,p)/(ΣY(p)/cosθ)
により算出し、該楕円率Etに基づいて前記走査ガントリを前記チルト角度θチルトさせて行う前記被検体の本スキャンに用いるX線管電流を決定することを特徴とするX線管電流決定方法。 - 被検体にX線を放射するX線管および透過X線を検出する検出器を含み且つチルト可能な走査ガントリと、その走査ガントリをチルトさせない状態で前記被検体をプリスキャンして取得したデータをチルト角度で補正したデータに基づいて前記走査ガントリを前記チルト角度チルトさせて行う前記被検体の本スキャンに用いるX線管電流を決定するX線管電流決定手段とを具備したことを特徴とするX線CT装置。
- 被検体にX線を放射するX線管および透過X線を検出する検出器を含み且つチルト可能な走査ガントリと、前記走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を水平方向から見たスキャンを行って取得した水平方向データX(p)(pは検出器チャネルを示す)の全部または一部の和をΣX(p)とし、走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を垂直方向から見たスキャンを行って取得した垂直方向データY(p)の全部または一部の和をΣY(p)とし、チルト角度をθとするとき、楕円率Etを、Et=ΣX(p)/(ΣY(p)/cosθ)、により算出し、該楕円率Etに基づいて前記走査ガントリを前記チルト角度θチルトさせて行う前記被検体の本スキャンに用いるX線管電流を決定するX線管電流決定手段とを具備したことを特徴とするX線CT装置。
- 被検体にX線を放射するX線管および透過X線を検出する検出器を含み且つチルト可能な走査ガントリと、前記走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を水平方向から見たスカウトスキャンを行って取得した水平方向データX(z,p)(zはスカウトスキャン位置を示し、pは検出器チャネルを示す)のうちのスライス面に合致する部分の和をΣX(z,p)とし、走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を垂直方向から見たスキャンを行って取得した垂直方向データY(p)の全部または一部の和をΣY(p)とし、チルト角度をθとするとき、楕円率Etを、Et=ΣX(z,p)/(ΣY(p)/cosθ)、により算出し、該楕円率Etに基づいて前記走査ガントリを前記チルト角度θチルトさせて行う前記被検体の本スキャンに用いるX線管電流を決定するX線管電流決定手段とを具備したことを特徴とするX線CT装置。
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