JP4701015B2 - X-ray CT system - Google Patents

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Description

本発明は、被検体の断面像を得るためのX線CT装置に関する。   The present invention relates to an X-ray CT apparatus for obtaining a cross-sectional image of a subject.

X線などの放射線を用いたCT(Computer Tomography)装置は、被検体の断面像を得るために医療分野などで広く用いられている。CT撮影を行う際、被検体のCT撮影部位を決定するため、CT撮影に先立って透過二次元画像(計画画像ということもある)の収集を行うことが知られている(特許文献1参照)。特許文献1には、対向配置されたX線照射部とX線検出部の間に配置された載置台に被検体を載せ、載置台を回転させてCTデータを得る産業用X線CT装置が記載されている。CT撮影部位を変えることができるように載置台はスライス位置を定めるX照射部に対して上下動可能となっている。特許文献1には、被検体の上下動(即ちスライス幅方向の移動)のみを行わせてX線撮影をなすことで透過二次元画像を得るデジタルラジオグラフィ撮影(DR撮影)を行うことが記載されている。このようなDR撮影では、CT撮影用のX線検出部からのデータを演算装置で処理して透過二次元画像を得るため演算装置に多大な負荷がかかり透過二次元画像を得るのにかなりの時間を要する。   A CT (Computer Tomography) apparatus using radiation such as X-rays is widely used in the medical field and the like in order to obtain a cross-sectional image of a subject. When performing CT imaging, it is known to collect a transmission two-dimensional image (also referred to as a plan image) prior to CT imaging in order to determine the CT imaging region of the subject (see Patent Document 1). . Patent Document 1 discloses an industrial X-ray CT apparatus that obtains CT data by placing a subject on a mounting table disposed between an X-ray irradiating unit and an X-ray detecting unit arranged to face each other and rotating the mounting table. Are listed. The mounting table is movable up and down with respect to the X irradiation unit that determines the slice position so that the CT imaging region can be changed. Patent Document 1 describes performing digital radiography (DR imaging) to obtain a transmission two-dimensional image by performing X-ray imaging only by moving the subject up and down (that is, moving in the slice width direction). Has been. In such DR imaging, the data from the X-ray detection unit for CT imaging is processed by an arithmetic device to obtain a transmission two-dimensional image, so that a heavy load is imposed on the arithmetic device and a considerable amount is required to obtain a transmission two-dimensional image. It takes time.

X線CT装置には、スキャン方式に応じた世代分けがある。第1及び第2世代のX線CT装置では、被検体をはさんで対向配置されたX線発生装置(例えばX線管)とX線検出器を被検体周りに所定の角度だけ回転させる(または被検体自身を回転させる)回転動作(rotation)と、X線管及びX線検出器(または被検体自身)をX線管とX線検出器を結ぶ直線及び回転軸に対して垂直な方向に並進させる並進動作(translation)を交互に行って被検体をスキャンしCTデータを取得する。これら第1及び第2世代のX線CT装置を「T−R方式」と呼ぶこともある。第1世代のX線CT装置は1個のX線管と1個の検出器を用いるのに対し、第2世代のX線CT装置はX線管から発せられるX線をファンビームとするとともに周方向に複数の検出器を並べて用いることで1度のスキャン(並進動作)で複数角度のデータを得ることを可能とし、それによって回転間隔を大きくしてデータ収集時間の短縮を図っている。第3世代のX線CT装置では、更にデータ収集時間を短縮するため、並進動作をなくし、回転のみの動作でデータ収集を行う。第3世代方式のものでは位置情報修正などの複雑な計算が必要になるが機械的動作に要する時間は第1及び第2世代のX線CT装置に対して大きく改善される。現在はこの第3世代方式にヘリカル動作を組み合わせたものが主流となっている。第4世代のX線CT装置では、多数(例えば500〜800個)のX線検出器を円弧状に固定配置し、X線管のみを回転させてデータを収集する。第4世代のX線CT装置は多数のX線検出器を用いることから極めて高価なものとなっている。   X-ray CT apparatuses have generations according to scan methods. In the first and second generation X-ray CT apparatuses, an X-ray generator (for example, an X-ray tube) and an X-ray detector, which are opposed to each other with the subject interposed therebetween, are rotated around the subject by a predetermined angle ( Or rotation (rotating the subject itself) and the direction perpendicular to the straight line and the rotation axis connecting the X-ray tube and the X-ray detector (or the subject itself) to the X-ray tube and the X-ray detector. The subject is scanned alternately to obtain CT data by performing a translation operation (translation) for translating to the right and left. These first and second generation X-ray CT apparatuses may be referred to as “TR system”. The first generation X-ray CT apparatus uses one X-ray tube and one detector, whereas the second generation X-ray CT apparatus uses X-rays emitted from the X-ray tube as a fan beam. By arranging a plurality of detectors in the circumferential direction, it is possible to obtain data of a plurality of angles by one scan (translation operation), thereby increasing the rotation interval and shortening the data collection time. In the third generation X-ray CT apparatus, in order to further shorten the data collection time, the translation operation is eliminated and the data collection is performed only by the rotation operation. Although the third generation method requires complicated calculations such as correction of position information, the time required for the mechanical operation is greatly improved as compared with the first and second generation X-ray CT apparatuses. At present, the combination of this third generation method with helical motion is the mainstream. In the fourth generation X-ray CT apparatus, a large number (for example, 500 to 800) of X-ray detectors are fixedly arranged in an arc shape, and data is collected by rotating only the X-ray tube. The fourth generation X-ray CT apparatus is very expensive because it uses a large number of X-ray detectors.

X線管の出力が同じ場合、スキャン速度に反比例してX線検出器に入射するX線の総量が減少する。X線量が減るとノイズの影響を受けやすくなり画質劣化に繋がる。そのため、第1世代ではX線管の動作電流は数mAであるのに対し、高速にスキャンがなされる第3世代では数百mAが必要とされ、それに応じてX線管用の高電圧発生装置や電源設備も大型で高出力のものが必要となっている。   When the output of the X-ray tube is the same, the total amount of X-rays incident on the X-ray detector decreases in inverse proportion to the scanning speed. If the X-ray dose is reduced, it is more susceptible to noise, leading to image quality degradation. For this reason, the operating current of the X-ray tube is several mA in the first generation, whereas several hundred mA is required in the third generation in which scanning is performed at high speed, and accordingly a high voltage generator for the X-ray tube is required. And power supply facilities are also large and require high output.

このように第3世代X線CT装置では高速のCT撮影が可能であるが、機構が複雑であり、電源等も大型なものが必要であることから、装置が大型で高価格のものとなっている。特に、現在のX線CT装置はAC200V、3相、定格電流数十Aの電源設備が必要とされるため、装置導入と共に電源設備の増設が必要であり、更なるコストアップの要因となっている。   As described above, the third-generation X-ray CT apparatus can perform high-speed CT imaging, but the mechanism is complicated and a large-sized power supply is required, so that the apparatus is large and expensive. ing. In particular, the current X-ray CT apparatus requires AC200V, three-phase power supply equipment with a rated current of several tens of A, so it is necessary to expand the power supply equipment along with the introduction of the equipment, which causes further cost increase. Yes.

一方、近年、犬や猫のようなペットの家族の一員としての重要性が高まっており、ペットに対してもCT装置を用いた診断や治療を行いたいという要望が強まってきている。しかしながら、上記したように従来のCT装置は導入コストが高いため大多数の個人経営の獣医院には導入が困難であり、大学付属の獣医院のような一部の獣医院にしか導入されておらず、そのような要望に十分に応えることができない。
特開2002−153457号公報
On the other hand, in recent years, the importance of pets such as dogs and cats as members of a family has increased, and there is an increasing demand for pets to perform diagnosis and treatment using a CT apparatus. However, as described above, the conventional CT apparatus is expensive to introduce, so it is difficult to introduce it to the vast majority of privately managed veterinary clinics, and it has been introduced only to some veterinary clinics such as university-attached veterinary clinics. It cannot respond to such a request sufficiently.
JP 2002-153457 A

X線CT装置の簡易化と低価格化を図るため、高速化を犠牲にしてT−R方式、特に第2世代方式を採用することも考えられる。しかしながら、第2世代方式ではCT撮影に時間がかかるだけでなく、被検体のCT撮影部位を決めるためになされるDR撮影にも多大な時間を要する。そのため、従来の第2世代方式のX線CT装置は総検査時間が長くなり、日常の診断業務には実質的に使用することができない。   In order to simplify and reduce the price of the X-ray CT apparatus, it is conceivable to adopt the TR system, particularly the second generation system, at the expense of speeding up. However, in the second generation method, not only does CT imaging take time, but also DR imaging performed to determine the CT imaging site of the subject takes a lot of time. Therefore, the conventional second-generation X-ray CT apparatus has a long total inspection time and cannot be practically used for daily diagnosis work.

本発明は上記課題を解決するためのものであり、DR撮影に多大な時間を要することなく、速やかに被検体のCT撮影部位を決めることが可能なX線CT装置を提供することを主たる目的とする。   The present invention is intended to solve the above-described problems, and a main object of the present invention is to provide an X-ray CT apparatus that can quickly determine a CT imaging region of a subject without requiring a long time for DR imaging. And

上記課題を解決するために、本発明によるX線CT装置は、被検体へ向けてX線を照射するX線発生装置と、CT撮影のため被検体を透過したX線を検出するX線検出装置と、X線検出装置からの信号を処理して被検体の断面像を再構成する演算装置と、被検体を透過したX線から被検体の二次元透視像を得るためのX線撮像装置と、X線撮像装置で得られた被検体の二次元透視像を表示する表示装置とを有することを特徴とする。   In order to solve the above problems, an X-ray CT apparatus according to the present invention includes an X-ray generator that irradiates an X-ray toward a subject, and an X-ray detection that detects X-rays that have passed through the subject for CT imaging. Apparatus, processing device for processing signal from X-ray detection device to reconstruct cross-sectional image of subject, and X-ray imaging device for obtaining two-dimensional perspective image of subject from X-ray transmitted through subject And a display device for displaying a two-dimensional perspective image of the subject obtained by the X-ray imaging apparatus.

上記構成によれば、CT撮影用のX線検出装置とは別に被検体の二次元透視像を取得するX線撮像装置を有し、X線撮像装置で得られた二次元透視像を表示装置に表示するので、X線検出装置を用いたDR撮影を行う必要がなく、表示された二次元透視像を見ながら被検体の位置を調節して速やかに被検体のCT撮影部位を決定し、位置決めを含めたトータルの検査時間を大幅に短縮することができる。またDR撮影のための演算が不要であることから演算装置の負荷が大きく軽減される。   According to the above configuration, the X-ray imaging apparatus that acquires the two-dimensional fluoroscopic image of the subject is provided separately from the X-ray detection apparatus for CT imaging, and the two-dimensional fluoroscopic image obtained by the X-ray imaging apparatus is displayed. Therefore, it is not necessary to perform DR imaging using an X-ray detection device, and the position of the subject is adjusted while observing the displayed two-dimensional fluoroscopic image, and the CT imaging portion of the subject is quickly determined. Total inspection time including positioning can be greatly shortened. In addition, since the calculation for DR shooting is unnecessary, the load on the calculation device is greatly reduced.

本発明のX線CT装置は好適には、X線検出装置とX線撮像装置を、X線発生装置と対向する位置へ選択的に配置する駆動機構を更に有する。   The X-ray CT apparatus of the present invention preferably further includes a drive mechanism that selectively arranges the X-ray detection apparatus and the X-ray imaging apparatus at a position facing the X-ray generation apparatus.

このような駆動機構を有することにより、二次元透過像を見て位置決めをするときはX線撮像装置をX線発生装置と対向する位置へ配置し、CT撮影時にはX線検出装置をX線発生装置と対向する位置へ配置し、X線検出装置とX線撮像装置が互いに干渉するのを防止することができる。   By having such a drive mechanism, the X-ray imaging device is placed at a position facing the X-ray generation device when positioning by looking at the two-dimensional transmission image, and the X-ray detection device is generated during CT imaging. The X-ray detection apparatus and the X-ray imaging apparatus can be prevented from interfering with each other by being arranged at a position facing the apparatus.

また、X線発生装置は、X線検出装置がX線発生装置に対向する位置にあるときと、X線撮像装置がX線発生装置に対向する位置にあるときとで発生するX線の照射野を変えるためのX線ビーム整形手段を有するものとすることができる。X線ビーム整形手段は例えばスリットを有するプレートを有するものとすることができる。これにより、例えばX線検出装置を用いたCT撮影ではX線をファンビームとしX線照射野を細い直線状としたり、X線撮像装置を用いた二次元透視像の表示ではX線をコーンビームとしてX線照射野を円形とするなど、それぞれに適したX線照射野とすることができる。   Further, the X-ray generation apparatus emits X-rays generated when the X-ray detection apparatus is at a position facing the X-ray generation apparatus and when the X-ray imaging apparatus is at a position facing the X-ray generation apparatus. X-ray beam shaping means for changing the field can be provided. The X-ray beam shaping means may have a plate having a slit, for example. Thus, for example, in CT imaging using an X-ray detection device, the X-ray is a fan beam and the X-ray irradiation field is a thin straight line, or in the display of a two-dimensional perspective image using an X-ray imaging device, the X-ray is a cone beam. The X-ray irradiation field can be a suitable X-ray irradiation field.

好適実施例では、本発明のX線CT装置は、CT撮影を行う直前の被検体の二次元透視像を静止画として取り込む画像キャプチャ手段を更に備え、この静止画をCT撮影で得られる断面像とともに表示装置に表示する。これにより、断面像を撮影した被検体の部位を容易に確認することができる。   In a preferred embodiment, the X-ray CT apparatus of the present invention further includes image capture means for capturing a two-dimensional perspective image of a subject immediately before CT imaging as a still image, and a cross-sectional image obtained by CT imaging. At the same time, it is displayed on the display device. Thereby, the site | part of the subject which image | photographed the cross-sectional image can be confirmed easily.

また、本発明のX線CT装置は、表示装置に表示された被検体の二次元透視像上に断面像が撮影される位置(スライス位置)を併せて表示するものとすることができる。これにより、二次元透視像を見ながら被検体の位置を調節して被検体のCT撮影部位を定めるのが一層容易になる。   The X-ray CT apparatus of the present invention can also display a position (slice position) where a cross-sectional image is taken on a two-dimensional perspective image of a subject displayed on a display device. This makes it easier to determine the CT imaging region of the subject by adjusting the position of the subject while viewing the two-dimensional perspective image.

本発明のCT装置では、CT撮影用のX線検出装置とは別に被検体の二次元透視像を得るためのX線撮像装置を有し、X線撮像装置で得られた二次元透視像を表示装置に表示するので、X線検出装置を用いたDR撮影を行う必要がなく、表示された二次元透視像を見ながら被検体の位置を調節して速やかに被検体のCT撮影部位を決定し、位置決めを含めたトータルの検査時間を大幅に短縮することができる。   The CT apparatus of the present invention has an X-ray imaging apparatus for obtaining a two-dimensional fluoroscopic image of a subject separately from the X-ray detection apparatus for CT imaging, and the two-dimensional fluoroscopic image obtained by the X-ray imaging apparatus is obtained. Since it is displayed on the display device, there is no need to perform DR imaging using an X-ray detection device, and the CT position of the subject is quickly determined by adjusting the position of the subject while viewing the displayed two-dimensional fluoroscopic image. In addition, the total inspection time including positioning can be greatly shortened.

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明に基づくX線CT装置の好適実施例の概略構成を示すブロック図である。このX線CT装置100は、X線CT装置本体150と操作コンソール200とからなる。X線CT装置本体150は、被検体に向けてX線を照射するX線発生装置1と、被検体を透過したX線を検出するX線検出装置2と、X線発生装置1、X線検出装置2などを駆動するためのモータ等を含む駆動機構4と、これらを制御する制御装置5とを有する。更に、X線CT装置本体150は、被検体を透過したX線から二次元透視像を得るためのX線撮像装置3を有する。   FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a preferred embodiment of an X-ray CT apparatus according to the present invention. The X-ray CT apparatus 100 includes an X-ray CT apparatus main body 150 and an operation console 200. The X-ray CT apparatus main body 150 includes an X-ray generation apparatus 1 that irradiates a subject with X-rays, an X-ray detection apparatus 2 that detects X-rays transmitted through the subject, an X-ray generation apparatus 1, and an X-ray It has a drive mechanism 4 including a motor for driving the detection device 2 and the like, and a control device 5 for controlling them. Furthermore, the X-ray CT apparatus main body 150 has an X-ray imaging apparatus 3 for obtaining a two-dimensional perspective image from X-rays transmitted through the subject.

操作コンソール200は、制御装置5を介して伝達されるX線検出装置2の出力信号を処理して被検体の断面像を再構成する演算装置201と、得られた断面像を表示するべく演算装置に接続されたモニタ202と、X線CT装置本体150を操作するべく制御装置5に接続された遠隔操作装置203とを有する。演算装置201及びモニタ202は、例えばノートパソコンからなるものとすることができる。演算装置201には例えばマウスやキーボードからなる入力装置204が接続されている。遠隔操作装置203は、X線CT装置本体150の制御装置5に対して被検体の移動を指示するためのスイッチなどを有する。   The operation console 200 processes the output signal of the X-ray detection apparatus 2 transmitted via the control device 5 and reconstructs the cross-sectional image of the subject, and calculates to display the obtained cross-sectional image. A monitor 202 connected to the apparatus and a remote operation device 203 connected to the control device 5 to operate the X-ray CT apparatus main body 150 are provided. The arithmetic device 201 and the monitor 202 can be composed of, for example, a notebook computer. An input device 204 such as a mouse or a keyboard is connected to the arithmetic device 201. The remote operation device 203 includes a switch for instructing the control device 5 of the X-ray CT apparatus main body 150 to move the subject.

図2は、図1のX線CT装置本体150の好適実施例を示す斜視図であり、図3は図2のラインIII−IIIに沿った断面図、図4は図3のラインIV−IVに沿った断面図である。図3及び図4に示すように、X線CT装置本体150は例えば犬や猫のような小動物からなる被検体7を載置する載置台8を有し、X線発生装置1とX線検出装置2は被検体7を挟んで対向配置されている。尚、図3及び図4でX線発生装置1及びX線検出装置2の内部構造は図示を省略した。   2 is a perspective view showing a preferred embodiment of the X-ray CT apparatus main body 150 of FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of FIG. 2, and FIG. 4 is line IV-IV of FIG. FIG. As shown in FIGS. 3 and 4, the X-ray CT apparatus main body 150 has a mounting table 8 on which a subject 7 made of a small animal such as a dog or a cat is mounted. The apparatus 2 is disposed so as to face the subject 7. 3 and 4, the internal structures of the X-ray generator 1 and the X-ray detector 2 are not shown.

図2〜図4に示されるように、X線CT装置本体150は、底壁12、前面カバー部材13、中央カバー部材14及び背面カバー部材15によって形成されたハウジング11を有し、このハウジング11内にX線発生装置1、X線検出装置2、制御装置5及び載置台8が収容されている。カバー部材13、14及び15は好適には繊維強化プラスチック(FRP)からなる。前面カバー部材13には扉16が設けられ、操作員(例えば獣医師)がハウジング11内に入ることなく被検体7を載置台8上に載置することが可能となっている。また中央カバー部材14には観察窓18が設けられハウジング11内の被検体7の状態等を確認することができる。またハウジング11の底面にはキャスター19が設けられ、X線CT装置本体150を容易に移動させることが可能となっている。前面カバー13にはX線CT装置本体150の操作のためのモニタ及びスイッチ等を含む操作パネル20が設けられ、外部コンソール200で行うことが可能な操作の全部または一部を操作パネル20でも行うことができるようになっている。   As shown in FIGS. 2 to 4, the X-ray CT apparatus main body 150 includes a housing 11 formed by a bottom wall 12, a front cover member 13, a center cover member 14, and a back cover member 15. The X-ray generator 1, the X-ray detector 2, the control device 5, and the mounting table 8 are accommodated therein. The cover members 13, 14 and 15 are preferably made of fiber reinforced plastic (FRP). The front cover member 13 is provided with a door 16 so that an operator (for example, a veterinarian) can place the subject 7 on the mounting table 8 without entering the housing 11. The central cover member 14 is provided with an observation window 18 so that the state of the subject 7 in the housing 11 can be confirmed. A caster 19 is provided on the bottom surface of the housing 11 so that the X-ray CT apparatus main body 150 can be easily moved. The front cover 13 is provided with an operation panel 20 including a monitor and a switch for operating the X-ray CT apparatus main body 150, and all or a part of operations that can be performed on the external console 200 are also performed on the operation panel 20. Be able to.

図3及び図4に示されるように、ハウジング11は、載置台8(または被検体7)の周囲を回転可能なようにX線発生装置1及びX線検出装置2を支持するべく底壁12上に載置・固定された前側及び後ろ側フレーム部材21、22を有する。各フレーム部材21、22には開口23、24が設けられ、これら開口23、24内に円筒形状の回転部材25、26がベアリング27、28を介して回転可能に支持されている。前側の回転部材25の後端及び後ろ側の回転部材26の前端にはフランジ部29、30が設けられ、これらフランジ部29、30間を連結する図示しない連結部材によって回転部材25、26は互いに一体的に回転可能となっている。後ろ側の回転部材26の円筒部はベルト31を介して、制御装置5によって制御されるモータ32の出力軸に結合されている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the housing 11 has a bottom wall 12 for supporting the X-ray generator 1 and the X-ray detector 2 so as to be rotatable around the mounting table 8 (or the subject 7). It has front and rear frame members 21 and 22 mounted and fixed on top. Each frame member 21, 22 is provided with openings 23, 24. Cylindrical rotating members 25, 26 are rotatably supported in these openings 23, 24 via bearings 27, 28. Flange portions 29 and 30 are provided at the rear end of the front rotation member 25 and the front end of the rear rotation member 26, and the rotation members 25 and 26 are connected to each other by a connecting member (not shown) that connects the flange portions 29 and 30. It can rotate integrally. The cylindrical portion of the rear rotating member 26 is coupled to the output shaft of the motor 32 controlled by the control device 5 via the belt 31.

回転部材25、26のフランジ部29、30の互いに対向する面には第1のレール対33、34と、第2のレール対35、36が取着され、各レール33〜36に沿って移動可能なようにそれぞれスライダ37〜40が設けられている。X線発生装置1は第1のレール対33、34に沿って移動可能なスライダ37、38の間に取着され、X線検出装置2は第2のレール対35、36に沿って移動可能なスライダ39、40の間に取着されている。更に、後ろ側フレーム部材22にはスライダ38、40を直線運動させるための駆動装置として、制御装置5によって同期制御されるモータ41、42が取り付けられている。モータ41、42はねじ切りされた出力軸43、44を有しこれら出力軸43、44は対応するスライダ38、40内を貫通して、ボールねじ機構などによってスライダ38、40と係合しており、モータ41、42を回転させることでスライダ38、40をレール34、36に沿って動かすことが可能となっている。スライダ37、39はレール33、35に沿って自由に移動可能である。こうして、モータ41、42の回転によりX線発生装置1及びX線検出装置2の並進運動がなされる。   A first rail pair 33 and 34 and a second rail pair 35 and 36 are attached to the mutually opposing surfaces of the flange portions 29 and 30 of the rotating members 25 and 26, and move along the rails 33 to 36. Sliders 37 to 40 are provided as possible. The X-ray generator 1 is mounted between sliders 37 and 38 that are movable along the first rail pair 33 and 34, and the X-ray detector 2 is movable along the second rail pair 35 and 36. Between the sliders 39 and 40. Furthermore, motors 41 and 42 that are synchronously controlled by the control device 5 are attached to the rear frame member 22 as drive devices for linearly moving the sliders 38 and 40. The motors 41 and 42 have threaded output shafts 43 and 44 that pass through the corresponding sliders 38 and 40 and engage with the sliders 38 and 40 by a ball screw mechanism or the like. The sliders 38 and 40 can be moved along the rails 34 and 36 by rotating the motors 41 and 42. The sliders 37 and 39 are freely movable along the rails 33 and 35. Thus, the X-ray generator 1 and the X-ray detector 2 are translated by the rotation of the motors 41 and 42.

このように本実施例では、X線CT装置本体150は、X線発生装置1及びX線検出装置2の回転運動(rotation)と並進運動(translation)を行って被検体7の断面像を得るためのデータ(CTデータ)を取得するT−R方式のX線CT装置として構成されている。また、X線発生装置1は放射するX線をファンビームとするためのスリットが設けられたプレート10を有し、X線検出装置2は周方向に配列された複数のX線検知器を有する。即ち、X線CT装置本体150は第2世代方式のX線CT装置となっている。尚、プレート10は制御装置5によって制御される図示しない公知の駆動機構(モータなど)によって移動可能であり、X線をファンビームとする必要がないときはX線の経路から外される。   Thus, in the present embodiment, the X-ray CT apparatus main body 150 obtains a cross-sectional image of the subject 7 by performing rotation and translation of the X-ray generator 1 and the X-ray detector 2. Therefore, it is configured as a T-R X-ray CT apparatus for acquiring data (CT data) for the purpose. The X-ray generator 1 has a plate 10 provided with a slit for making the emitted X-ray a fan beam, and the X-ray detector 2 has a plurality of X-ray detectors arranged in the circumferential direction. . That is, the X-ray CT apparatus main body 150 is a second generation X-ray CT apparatus. The plate 10 can be moved by a known drive mechanism (such as a motor) (not shown) controlled by the control device 5, and is removed from the X-ray path when it is not necessary to use the X-ray as a fan beam.

載置台8は、円筒形状の回転部材25、26内を水平方向に貫通してハウジング11内に保持された筒状部材9内に、水平方向にスライド可能なように支持されている。筒状部材9は、内部の被検体7を視認できるように例えばアクリルなどの透明な材料からなる。載置台8の前端は制御装置5によって制御されるモータ46の出力軸に滑車48で支持されたケーブル47で接続されており、後端も同様にして滑車50等で支持されたケーブル49によりモータ46の出力軸に接続されている(ケーブル49の一部は図示を省略した)。これにより、モータ46の回転によって載置台8の水平方向位置を調節することが可能となっている。これによって被検体7(載置台8)をX線発生装置1及びX線検出装置2によって定められるスライス位置に対し水平方向に相対的に移動させて、被検体7のCT撮影部位を調節することができる。載置台8を移動させる代わりにX線発生装置1及びX線検出装置2を水平方向に移動させることも考えられるが、これらには電源ケーブルや信号線が接続されており、また、回転及び並進運動のための駆動機構とともに移動させなければならないことから載置台8に比べて移動が困難である。   The mounting table 8 is supported so as to be slidable in the horizontal direction in a cylindrical member 9 that passes through the cylindrical rotary members 25 and 26 in the horizontal direction and is held in the housing 11. The cylindrical member 9 is made of a transparent material such as acrylic so that the subject 7 inside can be visually recognized. The front end of the mounting table 8 is connected to the output shaft of the motor 46 controlled by the control device 5 by a cable 47 supported by a pulley 48, and the rear end is similarly motored by a cable 49 supported by a pulley 50 and the like. 46 is connected to the output shaft (part of the cable 49 is not shown). Thereby, the horizontal position of the mounting table 8 can be adjusted by the rotation of the motor 46. Thus, the subject 7 (mounting table 8) is moved relative to the slice position determined by the X-ray generator 1 and the X-ray detector 2 in the horizontal direction to adjust the CT imaging region of the subject 7. Can do. Although it is conceivable to move the X-ray generator 1 and the X-ray detector 2 in the horizontal direction instead of moving the mounting table 8, a power cable and a signal line are connected to these, and rotation and translation are also possible. Since it must be moved together with the drive mechanism for movement, it is difficult to move compared to the mounting table 8.

本実施例では、X線発生装置1及びX線検出装置2を支持・収容するハウジング11を構成する底壁12及び各カバー部材13、14、15の内面に鉛板12a、13a、14a、15aが裏打ちされ、X線発生装置1から発せられたX線を遮蔽してハウジング11の外部に漏れるのを防止することが可能となっている。また、扉16も内面を鉛板16aで裏打ちされ、窓18は鉛を含むガラスからなり、やはりX線遮断能力を有する。これにより、X線CT装置1の外部が法律等で定められた居住区域環境となるようにX線を遮蔽することができる。尚、扉16を鉛含有ガラスを用いて形成し、そこから内部を観察することができるようにしてもよい。   In the present embodiment, lead plates 12a, 13a, 14a, 15a are formed on the bottom wall 12 and the inner surfaces of the cover members 13, 14, 15 constituting the housing 11 that supports and accommodates the X-ray generator 1 and the X-ray detector 2. Is lined, and X-rays emitted from the X-ray generator 1 can be shielded to prevent leakage to the outside of the housing 11. The door 16 is also lined with a lead plate 16a on the inner surface, and the window 18 is made of glass containing lead and also has an X-ray blocking ability. Thereby, X-rays can be shielded so that the outside of the X-ray CT apparatus 1 becomes a living area environment defined by laws and the like. The door 16 may be formed using lead-containing glass so that the inside can be observed.

図3及び図4に示すように、ハウジング11の底壁12上にはX線撮像装置3が水平方向に移動可能に設けられている。尚、図4においてX線撮像装置3は想像線で示されている。X線撮像装置3は、X線イメージインテンシファイアと、CCDなどのテレビカメラ(撮像素子)とを有する。本分野ではよく知られているように、X線イメージインテンシファイアの主な働きは、X線の可視光への変換、輝度増倍及び像の縮小であり、X線イメージインテンシファイアを用いることで感度を大幅に向上するとともに、広視野の二次元透視像(動画)を得ることが容易に可能となる。   As shown in FIGS. 3 and 4, the X-ray imaging apparatus 3 is provided on the bottom wall 12 of the housing 11 so as to be movable in the horizontal direction. In FIG. 4, the X-ray imaging apparatus 3 is indicated by an imaginary line. The X-ray imaging apparatus 3 includes an X-ray image intensifier and a television camera (imaging device) such as a CCD. As is well known in the art, the main functions of an X-ray image intensifier are the conversion of X-rays into visible light, brightness multiplication, and image reduction, using an X-ray image intensifier. As a result, the sensitivity is greatly improved, and a two-dimensional perspective image (moving image) with a wide field of view can be easily obtained.

X線撮像装置3は、底壁12上に平行に設けられたレール対51、52に沿って移動可能なスライダ53、54上に設置されている。一方のスライダ53には制御装置5によって制御されるモータ55のねじ切りされた出力軸56が貫通するとともに、ボールねじ機構などによってスライダ53に係合し、モータ55の回転によりスライダ53の水平方向位置を調節することができるようになっている。他方のスライダ54はレール52に沿って自由に移動することができる。こうして、スライダ53、54上に設けられたX線撮像装置3の位置を図3において実線で示す待避位置と想像線で示す動作位置(X線発生装置1と対向する位置)との間で調節することが可能となっている。   The X-ray imaging apparatus 3 is installed on sliders 53 and 54 that can move along a pair of rails 51 and 52 provided in parallel on the bottom wall 12. One slider 53 passes through a threaded output shaft 56 of a motor 55 controlled by the control device 5 and engages with the slider 53 by a ball screw mechanism or the like. Can be adjusted. The other slider 54 can move freely along the rail 52. In this way, the position of the X-ray imaging apparatus 3 provided on the sliders 53 and 54 is adjusted between the retracted position indicated by the solid line and the operation position indicated by the imaginary line (position facing the X-ray generator 1) in FIG. It is possible to do.

X線検出装置2は、1対のアーム60、61の一端に取り付けられ、一方のアーム60の他端はスライダ39に回動可能に取り付けられ、他方のアーム61の他端はスライダ40に取着されたモータ62の出力軸に取り付けられている。モータ62は制御装置5によって制御され、モータ62を回転させることでX線検出装置2を図4で実線で示される動作位置と想像線で示す待避位置との間で移動させることが可能となっている。   The X-ray detection apparatus 2 is attached to one end of a pair of arms 60 and 61, the other end of one arm 60 is rotatably attached to the slider 39, and the other end of the other arm 61 is attached to the slider 40. It is attached to the output shaft of the attached motor 62. The motor 62 is controlled by the control device 5, and by rotating the motor 62, the X-ray detection device 2 can be moved between the operation position indicated by the solid line in FIG. 4 and the retracted position indicated by the imaginary line. ing.

図5は、遠隔操作装置203の正面図であり、操作面を示している。遠隔操作装置203は、載置台8の位置を調節するための移動スイッチ210、211と、X線発生装置1の出力を調節するための電圧及び電流制御つまみ212、213と、扉16の開閉状態を示すランプ214と、X線発生装置1からX線が照射されていることを示すランプ215とを有する。移動スイッチ210が押されているとき、制御装置5はモータ46を駆動して載置台8を図3の左方向に移動させ、移動スイッチ211が押されるとき、モータ46を反転させて載置台8を図3の右方向に移動させる。   FIG. 5 is a front view of the remote operation device 203 and shows an operation surface. The remote operation device 203 includes movement switches 210 and 211 for adjusting the position of the mounting table 8, voltage and current control knobs 212 and 213 for adjusting the output of the X-ray generator 1, and the open / closed state of the door 16. And a lamp 215 indicating that X-rays are emitted from the X-ray generator 1. When the movement switch 210 is pressed, the control device 5 drives the motor 46 to move the mounting table 8 in the left direction in FIG. 3, and when the movement switch 211 is pressed, the motor 46 is reversed to mount the mounting table 8. Is moved to the right in FIG.

上記のように構成された本発明のX線CT装置100の動作について、モニタ202の表示画面の例を示す図6を合わせて参照し、以下に説明する。初期状態では、X線撮像装置3は図3において想像線で示すようにX線発生装置1と対向する位置(動作位置)に置かれ、被検体7を透過したX線を受光可能となっており、X線検出装置2は図4において想像線で示す位置(待避位置)に移動され、動作位置にあるX線撮像装置3と干渉しないようになっている。   The operation of the X-ray CT apparatus 100 of the present invention configured as described above will be described below with reference to FIG. 6 showing an example of the display screen of the monitor 202. In the initial state, the X-ray imaging apparatus 3 is placed at a position (operation position) facing the X-ray generation apparatus 1 as indicated by an imaginary line in FIG. 3 and can receive X-rays transmitted through the subject 7. The X-ray detection apparatus 2 is moved to the position indicated by the imaginary line (retreat position) in FIG. 4 so that it does not interfere with the X-ray imaging apparatus 3 at the operating position.

まず、被検体7を載置台8に載せX線CT装置本体150内部へ挿入する。次に遠隔操作装置202の移動スイッチ211を押して載置台8及び被検体7をX線発生装置1とX線撮像装置3の間の観察位置まで移動させる。次にモニタ202の表示画面上の透視ボタン(アイコン)221をマウスでクリックするなどして透視の開始を制御装置5に指示する。制御装置5はX線発生装置1をオンし、X線発生装置1はX線を被検体7に向けて照射する。このとき制御装置5は、X線発生装置1から発せられたX線をファンビームにするためのスリットを有するプレート10をX線の経路から外れた位置に待避させ、それによってX線はコーンビームの形状となる。プレート10とは別の適切な形状のスリット(または開口)を有するプレートを代わりに配置してもよい。   First, the subject 7 is placed on the mounting table 8 and inserted into the X-ray CT apparatus main body 150. Next, the movement switch 211 of the remote control device 202 is pressed to move the mounting table 8 and the subject 7 to the observation position between the X-ray generator 1 and the X-ray imaging device 3. Next, the fluoroscopic button (icon) 221 on the display screen of the monitor 202 is clicked with the mouse to instruct the control device 5 to start fluoroscopy. The control device 5 turns on the X-ray generator 1, and the X-ray generator 1 irradiates the subject 7 with X-rays. At this time, the control device 5 retracts the plate 10 having a slit for making the X-rays emitted from the X-ray generation device 1 into a fan beam at a position off the X-ray path, whereby the X-rays are cone beams. It becomes the shape of. A plate having a slit (or opening) of an appropriate shape other than the plate 10 may be arranged instead.

被検体7を透過したX線はX線撮像装置3に入射し、被検体7の二次元透視像を示すX線撮像装置3からの出力が制御装置5を介して演算装置201へ送られる。演算装置201は、送られてきたX線撮像装置3の出力に基づいて被検体7の二次元透視像をモニタ202の透視像表示部223に動画として表示する。透視像表示部223には、X線発生装置1とX線検出装置2によって定められるスライス位置を示すライン224が併せて表示される。こうしてモニタ202に表示された被検体7の二次元透視像を見ながら遠隔操作装置203を操作して載置台8の位置を調節し、被検体7の所望の部位がライン224で示されるスライス位置に来るようにする。位置決めが終了したら、透視ボタン221を再度クリックして透視動作の終了を指示する。演算装置201は、そのとき透視像表示部223に表示していた画像を静止画として取り込んでキャプチャ画像表示部225に表示する。即ち、演算装置201は画像キャプチャ手段として働く。キャプチャ画像表示部225に表示されるキャプチャ画像にもスライス位置を示すライン224が含まれており、被検体7の所望の部位がスライス位置上にあるか否かを容易に判定することができる。   X-rays transmitted through the subject 7 enter the X-ray imaging device 3, and an output from the X-ray imaging device 3 showing a two-dimensional perspective image of the subject 7 is sent to the arithmetic device 201 via the control device 5. The arithmetic unit 201 displays a two-dimensional perspective image of the subject 7 as a moving image on the perspective image display unit 223 of the monitor 202 based on the output of the sent X-ray imaging device 3. On the fluoroscopic image display unit 223, a line 224 indicating a slice position determined by the X-ray generator 1 and the X-ray detector 2 is displayed together. The position of the mounting table 8 is adjusted by operating the remote control device 203 while viewing the two-dimensional perspective image of the subject 7 displayed on the monitor 202 in this manner, and the desired position of the subject 7 is indicated by the line 224. To come to. When the positioning is completed, the fluoroscopic button 221 is clicked again to instruct the end of the fluoroscopic operation. The arithmetic unit 201 captures the image displayed on the perspective image display unit 223 at that time as a still image and displays it on the captured image display unit 225. That is, the arithmetic unit 201 functions as an image capture unit. The captured image displayed on the captured image display unit 225 also includes a line 224 indicating the slice position, and it can be easily determined whether or not a desired part of the subject 7 is on the slice position.

CT撮影部位を確認した後、モニタ202の表示画面上のCT画像収集ボタン(アイコン)222をマウスでクリックし、CT画像収集を制御装置5に指示する。制御装置5は、モータ55を駆動してX線撮像装置3を図3で実線で示した待避位置へと移動させるとともに、モータ62を駆動してX線検出装置2を図4で実線で示した動作位置(即ちX線発生装置1と対向する位置)へと移動させた後、モータ32、41、42を駆動して、X線発生装置1及びX線検出装置2の回転運動及び並進運動を繰り返しCTデータの収集を行う。このとき制御装置5は待避させていたプレート10をX線発生装置1から発せられるX線の経路上に配置し、被検体7に向けて照射されるX線をファンビームの形状とする。   After confirming the CT imaging region, the CT image collection button (icon) 222 on the display screen of the monitor 202 is clicked with the mouse to instruct the control device 5 to collect the CT image. The control device 5 drives the motor 55 to move the X-ray imaging device 3 to the retracted position shown by the solid line in FIG. 3, and drives the motor 62 to show the X-ray detection device 2 by the solid line in FIG. After moving to the operation position (ie, the position facing the X-ray generator 1), the motors 32, 41, 42 are driven to rotate and translate the X-ray generator 1 and the X-ray detector 2. The CT data is collected repeatedly. At this time, the control device 5 places the retracted plate 10 on the path of the X-rays emitted from the X-ray generator 1, and sets the X-rays irradiated toward the subject 7 to have a fan beam shape.

X線検出装置2からの出力は制御装置5を介して演算装置201に送られて処理され、断面像が再構成される。再構成された断面像はモニタ202の表示画面の断面像表示部226に表示される。   The output from the X-ray detection device 2 is sent to the arithmetic device 201 via the control device 5 for processing, and a cross-sectional image is reconstructed. The reconstructed cross-sectional image is displayed on the cross-sectional image display unit 226 on the display screen of the monitor 202.

このように本発明のX線CT装置100はCTデータ収集のためのX線検出装置2とは別に被検体7の透過二次元像を得るためのX線撮像装置3を有し、X線撮像装置3によって得られる透過二次元像を見ながら被検体7の位置を調節することができるため、構成が単純で低価格の第2世代のX線CT装置であっても、CT撮影部位を決めるためのDR撮影に多大な時間を要することがなく、X線CT撮影に要するトータルの検査時間を大幅に短縮することができる。   As described above, the X-ray CT apparatus 100 of the present invention has the X-ray imaging apparatus 3 for obtaining a transmission two-dimensional image of the subject 7 separately from the X-ray detection apparatus 2 for collecting CT data. Since the position of the subject 7 can be adjusted while observing the transmission two-dimensional image obtained by the apparatus 3, the CT imaging region is determined even in the second generation X-ray CT apparatus having a simple configuration and low cost. Therefore, it is possible to greatly reduce the total inspection time required for X-ray CT imaging without taking much time for DR imaging.

以上、本発明を実施例に基づいて詳細に説明したが、これらの実施例はあくまでも例示であって本発明は実施例によって限定されるものではない。当業者であれば特許請求の範囲によって定められる本発明の技術的思想を逸脱することなく様々な変形若しくは変更が可能であることは言うまでもない。例えば、上記実施例では、モニタ202に二次元透視像と断面像の両方を表示したが、二次元透視像専用のモニタを別途設けても良い。   As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail based on the Example, these Examples are an illustration to the last and this invention is not limited by an Example. It goes without saying that those skilled in the art can make various modifications or changes without departing from the technical idea of the present invention defined by the claims. For example, in the above embodiment, both the two-dimensional perspective image and the cross-sectional image are displayed on the monitor 202, but a monitor dedicated to the two-dimensional perspective image may be provided separately.

以上述べたように、本発明をX線CT装置、特に第2世代のX線CT装置に適用して、断面像取得位置を決めるためのDR撮影に多大な時間を要することがない、構造が簡単で安価なX線CT装置を提供することができる。   As described above, the present invention is applied to an X-ray CT apparatus, particularly a second-generation X-ray CT apparatus, and DR structure for determining a cross-sectional image acquisition position does not require much time, and has a structure. A simple and inexpensive X-ray CT apparatus can be provided.

本発明に基づくX線CT装置の好適実施例の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the suitable Example of the X-ray CT apparatus based on this invention. X線CT装置本体の好適実施例を示す斜視図。The perspective view which shows the suitable Example of a X-ray CT apparatus main body. 図2のラインIII−IIIに沿った模式的な断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2. 図3のラインIV−IVに沿った模式的な断面図。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3. 図1の遠隔操作装置の正面図。The front view of the remote control apparatus of FIG. 図1のモニタの表示画面の好適実施例を示す模式図。The schematic diagram which shows the suitable Example of the display screen of the monitor of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 X線発生装置
2 X線検出装置
3 X線撮像装置
4 駆動機構
5 制御装置
7 被検体
8 載置台
9 筒状部材
10 スリット付きプレート
11 ハウジング
12 底壁
13 前面カバー部材
14 中央カバー部材
15 背面カバー部材
16 扉
12a〜16a 鉛板
18 観察窓
19 キャスター
20 操作パネル
21、22 前側及び後ろ側フレーム部材
23、24 開口
25、26 回転部材
27、28 ベアリング
29、30 フランジ部
31 ベルト
32 モータ
33〜36 レール
37〜40 スライダ
41、42 モータ
43、44 出力軸
46 モータ
47 ケーブル
48 滑車
50 滑車
51、52 レール
53、54 スライダ
55 モータ
56 出力軸
60、61 アーム
62 モータ
100 X線CT装置
150 X線CT装置本体
200 操作コンソール
201 演算装置
202 モニタ
203 遠隔操作装置
204 入力装置
210、211 移動スイッチ
212、213 電圧及び電流制御つまみ
214、215 ランプ
221 透視ボタン
222 CT画像収集ボタン
223 透視像表示部
224 断面像取得位置を示すライン
225 キャプチャ画像表示部
226 断面像表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 X-ray generator 2 X-ray detector 3 X-ray imaging device 4 Drive mechanism 5 Control apparatus 7 Subject 8 Mounting base 9 Cylindrical member 10 Plate with slit 11 Housing 12 Bottom wall 13 Front cover member 14 Central cover member 15 Back surface Cover member 16 Door 12a-16a Lead plate 18 Observation window 19 Caster 20 Operation panel 21, 22 Front and rear frame members 23, 24 Opening 25, 26 Rotating member 27, 28 Bearing 29, 30 Flange portion 31 Belt 32 Motor 33- 36 Rail 37 to 40 Slider 41, 42 Motor 43, 44 Output shaft 46 Motor 47 Cable 48 Pulley 50 Pulley 51, 52 Rail 53, 54 Slider 55 Motor 56 Output shaft 60, 61 Arm 62 Motor 100 X-ray CT device 150 X-ray CT apparatus main body 200 Operation console 201 Arithmetic apparatus 02 Monitor 203 Remote control device 204 Input device 210, 211 Movement switch 212, 213 Voltage and current control knob 214, 215 Lamp 221 Fluoroscopic button 222 CT image acquisition button 223 Fluoroscopic image display unit 224 Line 225 indicating the position of obtaining the cross-sectional image Captured image Display unit 226 Cross-sectional image display unit

Claims (4)

被検体の断面像を得るためのX線CT装置であって、
前記被検体へ向けてX線を照射するX線発生装置と、
CT撮影のため前記被検体を透過したX線を検出するX線検出装置と、
前記X線検出装置からの信号を処理して前記被検体の断面像を再構成する演算装置と、
前記被検体を透過したX線から前記被検体の二次元透視像を得るためのX線撮像装置と、
前記X線撮像装置で得られた前記被検体の二次元透視像を表示する表示装置と、
CT撮影を行う直前の前記表示装置に表示された前記被検体の前記二次元透視像を静止画として取り込む画像キャプチャ手段とを有し、前記静止画をCT撮影で得られる前記断面像とともに前記表示装置に表示することを特徴とするX線CT装置。
An X-ray CT apparatus for obtaining a cross-sectional image of a subject,
An X-ray generator that irradiates the subject with X-rays;
An X-ray detector for detecting X-rays transmitted through the subject for CT imaging;
An arithmetic unit that processes a signal from the X-ray detection device to reconstruct a cross-sectional image of the subject;
An X-ray imaging apparatus for obtaining a two-dimensional perspective image of the subject from X-rays transmitted through the subject;
A display device for displaying a two-dimensional perspective image of the subject obtained by the X-ray imaging device;
Image capturing means for capturing the two-dimensional perspective image of the subject displayed on the display device immediately before CT imaging as a still image, and displaying the still image together with the cross-sectional image obtained by CT imaging An X-ray CT apparatus characterized by being displayed on the apparatus.
前記表示装置に表示された前記被検体の二次元透視像上に断面像が撮影される位置を併せて表示することを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。 The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein a position at which a cross-sectional image is taken is also displayed on a two-dimensional perspective image of the subject displayed on the display device. 前記X線検出装置と前記X線撮像装置を、前記X線発生装置と対向する位置へ選択的に配置する駆動機構を更に有することを特徴とする請求項1または2に記載のX線CT装置。 The X-ray CT apparatus according to claim 1 , further comprising a drive mechanism that selectively arranges the X-ray detection apparatus and the X-ray imaging apparatus at a position facing the X-ray generation apparatus. . 前記X線発生装置が、前記X線検出装置が前記X線発生装置に対向する位置にあるときと、前記X線撮像装置が前記X線発生装置に対向する位置にあるときとで発生するX線の照射野を変えるためのX線ビーム整形手段を有することを特徴とする請求項3に記載のX線CT装置。 X-rays generated when the X-ray generation device is located at a position where the X-ray detection device faces the X-ray generation device and when the X-ray imaging device is located at a position facing the X-ray generation device The X-ray CT apparatus according to claim 3, further comprising an X-ray beam shaping unit for changing an irradiation field of the line.
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