JP4820112B2 - X線ct装置およびx線ct透視撮影方法 - Google Patents
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Description
上記第1の観点におけるX線CT装置では、チルトスキャンによりX線データ収集手段を傾斜させるため、穿刺を行う術者の手に直接照射されるX線ビームをほとんどなくす、もしくは低減させてX線CT透視撮影が行え、術者の手のX線被曝低減が実現できる。
上記第2の観点におけるX線CT装置では、チャネル方向X線コリメータにより、チャネル方向に不必要な関心領域外のX線照射を低減できる。これにより、被検体の被曝および術者の手の被曝について、X線の低被曝化を実現できる。
上記第3の観点におけるX線CT装置では、ビーム形成X線フィルタにより、X線線量分布を制御でき、関心領域外のチャネル方向に不必要なX線照射を少なくして、被検体または術者の手へのX線低被曝化が実現できる。
上記第4の観点におけるX線CT装置では、画像再構成された断層像がxy平面に平行であり、術者の穿刺する方向がxy平面に平行なことが多いため、術者が穿刺する針の位置方向を確認しやすい。この点で、術者にとって見やすい断層像が実現できる。
上記第5の観点におけるX線CT装置では、データ収集系が傾斜した状態でxy平面に平行な断層像を画質よく画像再構成するには、3次元画像再構成が適している。この点で、術者にとって見やすい断層像が実現できる。
上記第6の観点におけるX線CT装置では、チャネル方向X線コリメータでも、ビーム形成X線フィルタでも、関心領域には適切な量のX線照射が行われる。それ以外の部分にはX線照射はされないか、または、極端に少なくなっておりS/Nが悪い。このため、スカウト像または他のビューの投影データによる欠けていない投影データで得た全プロファイル面積に基づき、チャネル方向X線コリメータまたはビーム形成X線フィルタで得られた投影データで欠如している投影データの部分を予測して補正することができ、撮影したい部位・エリア内についてはより正しい、より矛盾の少ない断層像を得ることができる。
上記第7の観点におけるX線CT装置では、関心領域がデータ収集系の回転中心の付近にあれば、第6の観点と同様にチャネル方向X線コリメータやビーム形成X線フィルタにより、関心領域にのみに、または関心領域により多く、X線が照射され、その他の領域にはX線が照射されない、または少量しか照射されないため、X線CT透視において術者が穿刺する際に手のX線被曝を低減することができる。
上記第8の観点におけるX線CT撮影方法では、チルトスキャンによりX線データ収集手段を傾斜させるため、穿刺を行う術者の手に直接照射されるX線ビームをほとんどなくす、もしくは低減させて、X線CT透視撮影が行え、術者の手のX線被曝低減が実現できる。
X線CT透視撮影の時にデータ収集系を傾斜させてX線データ収集を行うステップを持つことを特徴とするX線CT透視撮影方法を提供する。
上記第9の観点におけるX線CT撮影方法では、チャネル方向X線コリメータにより、チャネル方向に不必要な関心領域外のX線照射を低減できる。これにより、被検体の被曝および術者の手の被曝について、X線の低被曝化を実現できる。
上記第10の観点におけるX線CT撮影方法では、ビーム形成X線フィルタにより、X線線量分布を制御でき、関心領域外のチャネル方向に不必要なX線照射を少なくして、被検体または術者の手へのX線低被曝化が実現できる。
上記第11の観点におけるX線CT撮影方法では、画像再構成された断層像がxy平面に平行であり、術者の穿刺する方向がxy平面に平行なことが多いため、術者が穿刺する針の位置方向を確認しやすい。この点で、術者にとって見やすい断層像が実現できる。
上記第12の観点におけるX線CT撮影方法では、データ収集系が傾斜した状態でxy平面に平行な断層像を画質よく画像再構成するには、3次元画像再構成が適している。この点で、術者にとって見やすい断層像が実現できる。
上記第13の観点におけるX線CT撮影方法では、チャネル方向X線コリメータでも、ビーム形成X線フィルタでも、関心領域には適切な量のX線照射が行われる。それ以外の部分にはX線照射はされないか、または、極端に少なくなっておりS/Nが悪い。このため、スカウト像または他のビューの投影データによる欠けていない投影データで得た全プロファイル面積に基づき、チャネル方向X線コリメータまたはビーム形成X線フィルタで得られた投影データで欠如している投影データの部分を予測して補正することができ、撮影したい部位・エリア内についてはより正しい、より矛盾の少ない断層像を得ることができる。
上記第14の観点におけるX線CT撮影方法では、関心領域がデータ収集系の回転中心の付近にあれば、第13の観点と同様にチャネル方向X線コリメータやビーム形成X線フィルタにより、関心領域にのみに、または関心領域により多く、X線が照射され、その他の領域にはX線が照射されない、または少量しか照射されないため、X線CT透視において術者が穿刺する際に手のX線被曝を低減することができる。
(w1(ch), w2(ch), w3(ch), w4(ch), w5(ch))、ただし、以下の数式(2)を満足させる。
ステップS7では、再構成関数重畳処理した投影データDO(view,j,i)に対して、3次元逆投影処理を行い、逆投影データD3(x,y)を求める。本発明では走査ガントリ20は、ガントリを傾斜させたチルトスキャンが行なわれているが、画像再構成される断層像はz軸に垂直な面、xy平面に3次元画像再構成される。以下の再構成領域Pはxy平面に平行なものとする。この3次元逆投影処理については、図5を参照して後述する。
X線透過方向は、X線管21のX線焦点と各画素と多列X線検出器24との幾何学的位置によって決まるが、投影データD0(view,j,i)のz座標z(view)がテーブルz方向位置Ztable(view)として投影データに添付されていて判っているため、投影データD0(view,j,i)でもX線透過方向を正確に求めることが出来る。
D2(0,x,y)=ωa・D2(0,x,y)_ a+ωb・D2(0,x,y)_ b ・・・(8)
gb=f(γmax,αb,βb) ・・・(11)
xa=2・gaq/(gaq+gbq) ・・・(12)
xb=2・gbq/(gaq+gbq) ・・・(13)
ωa=xa2・(3−2xa) ・・・(14)
ωb=xb2・(3−2xb) ・・・(15)
(例えば、q=1とする)
max〔〕を値の大きい方を採る関数とするとき、
gb=max〔0,{(π/2+γmax)−|βb|}〕・|tan(αb)| ・・・(17)
もし、±εの微小な誤差の範囲であれば良しとするが、この誤差範囲を超えていた場合は、ステップC4に行く。
(ただしdi=d1またはd2)
2…入力装置
3…中央処理装置
5…データ収集バッファ
6…モニタ
7…記憶装置
10…撮影テーブル
12…クレードル
15…回転部
20…走査ガントリ
21…X線管
22…X線コントローラ
23…コリメータ(スライス厚方向コリメータ)
24…多列X線検出器
25…DAS(データ収集装置)
26…回転部コントローラ
27…ガントリ傾斜コントローラ
29…制御コントローラ
30…スリップリング
31…チャネル方向コリメータ
32…ビーム形成X線フィルタ
33…X線透視用操作パネル
dp…検出器面
P…再構成領域
pp…投影面
IC…回転中心(ISO)
Claims (5)
- X線発生手段と、前記X線発生手段に対向した多列X線検出器またはフラットパネルによるマトリクス状X線エリア検出器とを有し、その間にある回転中心を中心とした回転運動をさせながら、その間にある被検体であって術者による穿刺が行なわれている被検体にX線を照射し、被検体を透過したX線投影データを収集するX線データ収集手段と、
前記X線データ収集手段を体軸方向に傾斜させる傾斜手段と、
前記傾斜したX線データ収集手段により収集されたX線投影データに基づいて、体軸方向に垂直なxy平面に平行な断層像であって、穿刺針が入るような断層像及びその前後の体軸方向に連続する断層像を画像再構成する画像再構成手段と、
画像再構成した前記穿刺針が入るような断層像及びその前後の体軸方向に連続する断層像を表示する断層像表示手段と
を備え、
前記X線データ収集手段は、少なくとも前記体軸方向に前記被検体に照射されるX線を絞るスライス方向X線コリメータを備え、
前記スライス方向コリメータは、穿刺が行われている際に、前記穿刺針を中心に、前記穿刺針が入るような断層像の前後の体軸方向に連続する断層像の位置に部分的にX線が照射されるように、X線照射範囲を絞るものであることを特徴とするX線CT装置。 - 前記X線データ収集手段は、前記体軸方向と直交する方向に前記被検体に照射されるX線を絞るチャンネル方向X線コリメータを含むことを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。
- 前記X線データ収集手段は、前記被検体に照射されるX線の線量分布を制御するビーム形成X線フィルタを含むことを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。
- 前記画像再構成手段において、前記画像再構成として3次元画像再構成を用いることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のX線CT装置。
- 前記X線データ収集手段は、あらかじめ設定した、撮影したい被検体の穿刺針が挿入される部分的な領域である部位の関心領域の中心に、チャネル方向コリメータまたはビーム形成X線フィルタのチャネル方向の中心がほぼ合うように被検体をチャネル方向に位置制御する手段を含むことを特徴とする請求項2または請求項3に記載のX線CT装置。
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