JP5068604B2 - Radiation CT system - Google Patents

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JP5068604B2 JP2007218218A JP2007218218A JP5068604B2 JP 5068604 B2 JP5068604 B2 JP 5068604B2 JP 2007218218 A JP2007218218 A JP 2007218218A JP 2007218218 A JP2007218218 A JP 2007218218A JP 5068604 B2 JP5068604 B2 JP 5068604B2
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本発明は、放射線CT(Computed
Tomography)装置に関し、特に、被検体に照射する放射線の線量を被検体の体軸方向における照射位置に応じて調整する放射線CT装置に関する。
The present invention relates to radiation CT (Computed).
In particular, the present invention relates to a radiation CT apparatus that adjusts the dose of radiation applied to a subject according to the irradiation position in the body axis direction of the subject.

一般に、放射線CT装置において高画質の断層像を得るためには、被検体を透過し検出器にて検出される透過放射線の線量が大きくなければならず、検出器において十分な透過放射線の線量を得るためには、被検体に照射する放射線の線量が大きくなければならない。   In general, in order to obtain a high-quality tomographic image in a radiation CT apparatus, the dose of transmitted radiation that passes through the subject and is detected by the detector must be large. In order to obtain it, the dose of radiation applied to the subject must be large.

しかし、画質の向上にのみ主眼を置き、被検体に照射する放射線の線量を大きくすることは、被検体の被ばく線量の増加につながり望ましくない。   However, it is not desirable to increase the dose of radiation irradiated to the subject with the primary focus only on improving the image quality, resulting in an increase in the dose of the subject.

そこで、従来、放射線CT撮影において、予め、被検体の体軸方向に対する被検体の放射線吸収線量を求め、スキャンする被検体部分の放射線吸収線量に応じてその被検体部分に照射する放射線の線量を調整する手法が知られている。例えば、被検体に所定線量のX線を所定方向から照射して、そのときの透過X線量測定結果を得、当該結果に基づいてスキャン時のX線管の管電流を制御する(特許文献1,2等参照)。   Therefore, conventionally, in radiation CT imaging, the radiation absorption dose of the subject in the body axis direction of the subject is obtained in advance, and the radiation dose to be irradiated on the subject portion according to the radiation absorption dose of the subject portion to be scanned is determined. A technique for adjusting is known. For example, a subject is irradiated with a predetermined dose of X-rays from a predetermined direction, a transmission X-ray dose measurement result at that time is obtained, and the tube current of the X-ray tube at the time of scanning is controlled based on the result (Patent Document 1). , 2 etc.).

このような手法によれば、被検体の体軸方向の各位置に対して、その位置に対応して生成される画像のノイズレベル(noise
level)が所定の目標レベルとなるために必要十分な線量の放射線だけを照射することができる。すなわち、この手法によれば、被検体の個体差、例えば、被検体の大きさ、形状、種別等によらず、生成される各画像の画質を略一定に保ちながら不必要な放射線線量を削減して被検体の被ばく線量を低減させることができる。
特開2007−000407号公報 特開2003−070779号公報
According to such a technique, for each position in the body axis direction of the subject, the noise level (noise) of the image generated corresponding to the position is determined.
level) can reach only a predetermined target level. That is, according to this method, unnecessary radiation dose is reduced while maintaining the image quality of each generated image substantially constant regardless of individual differences of the subjects, for example, the size, shape, type, etc. of the subjects. Thus, the exposure dose of the subject can be reduced.
JP 2007-000407 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-070779

ところで、被検体に照射する放射線の線量を被検体の体軸方向の放射線吸収線量に応じて調整する上記手法は、マルチスライス(multi
slice)型の放射線CT装置を用いたスキャンに適用することができる。この場合、被検体の体軸方向の各位置に対応して生成されるすべての画像の画質を一定レベル(level)以上に保つためには、被検体に照射する放射線の線量に関し、放射線が同時に照射される領域内のいずれの被検体部分においても、画質を一定レベル以上にするための線量を保障する必要がある。すなわち、被検体に照射する放射線の線量を、放射線が同時に照射される領域内の各被検体部分にそれぞれ対応した「一定のノイズレベルを得るために必要十分な線量」の中で最も大きい線量に合わせる必要がある。
By the way, the above-described method for adjusting the dose of radiation applied to the subject according to the absorbed dose in the body axis direction of the subject is a multi-slice (multi-slice).
The present invention can be applied to scanning using a slice type radiation CT apparatus. In this case, in order to keep the image quality of all the images generated corresponding to the respective positions in the body axis direction of the subject at a certain level (level) or higher, the radiation is simultaneously applied with respect to the dose of radiation applied to the subject. In any part of the subject in the irradiated region, it is necessary to guarantee a dose for making the image quality above a certain level. In other words, the radiation dose to the subject is set to the largest dose among the “sufficient dose necessary to obtain a certain noise level” corresponding to each subject portion in the region where radiation is simultaneously irradiated. It is necessary to match.

このため、上記手法をマルチスライス型の放射線CT装置を用いたスキャンに適用する場合には、撮影に要する時間と被検体への被ばく線量とはトレードオフ(trade
off)の関係になる。放射線が同時に照射される範囲を大きく設定すると、同時にスキャンできる範囲が増大するため撮影時間は短くなるが、その範囲に対応した「一定のノイズレベルを得るために必要十分な線量」の変化幅が大きくなるため不必要な被ばく線量が増大する。逆に、放射線が同時に照射される範囲を小さく設定すると、その範囲に対応した「一定のノイズレベルを得るために必要十分な線量」の変化幅が小さくなるため不必要な被ばく線量は減少するが、同時にスキャンできる範囲が小さくなるため撮影時間は長くなる。
For this reason, when the above method is applied to a scan using a multi-slice type radiation CT apparatus, the time required for imaging and the exposure dose to the subject are traded off (trade).
off). If you set the range to which the radiation is simultaneously irradiated, the imaging time will be shortened because the range that can be scanned simultaneously will increase, but the range of change of the “sufficient dose necessary to obtain a certain noise level” corresponding to that range will be Increased dose increases unnecessary exposure. On the other hand, if the range where radiation is simultaneously irradiated is set to be small, the amount of change in the “sufficient and sufficient dose to obtain a certain noise level” corresponding to that range will be small, so unnecessary dose will decrease. Since the range that can be scanned simultaneously becomes smaller, the shooting time becomes longer.

本発明は、上記事情に鑑み、撮影時間と被検体への被ばく線量とのバランス(balance)が適当な放射線CT装置を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a radiation CT apparatus in which a balance between an imaging time and an exposure dose to a subject is appropriate.

第1の観点では、本発明は、被検体に放射線を照射する照射部と、前記照射部に対して前記被検体を挟んで対向配置され前記放射線を検出する検出部と、前記照射部と前記被検体との間に設けられ、前記放射線が通るアパーチャ(aperture)の前記被検体の体軸方向の幅が調整可能なコリメータ(collimator)とを有し、前記被検体の体軸周りに回転可能に支持された回転部と、前記回転部を前記被検体に対して前記体軸方向に相対移動する移動手段と、前記被検体をスキャンして該被検体の投影データ(data)を得るよう前記回転部および前記移動手段を制御する制御手段と、前記投影データに基づいて前記被検体の画像を生成する画像生成手段と、を備える放射線CT装置において、前記被検体の前記体軸方向の各位置に対応する部分に照射すべき放射線の線量を表す第1の照射放射線量分布を決定する第1の照射放射線量分布決定手段と、前記アパーチャを通った前記放射線が同時に照射される前記被検体の前記体軸方向の領域に対応する前記第1の照射放射線量分布上の線量のうち最大となる線量の放射線が該領域の各位置に照射されるよう、前記被検体に対する前記体軸方向の位置と前記照射部が該位置に位置するときに設定すべき前記放射線の線量との関係を表す第2の照射放射線量分布を決定する第2の照射放射線量分布決定手段と、前記第2の照射放射線量分布に従って前記被検体に放射線を照射してスキャンした場合における前記被検体の前記体軸方向に対する被ばく線量の分布が所望の分布となるよう、前記被検体に対する前記体軸方向の位置と前記照射部が該位置に位置するときに設定すべき前記アパーチャの前記幅との関係を表すアパーチャ幅分布を決定するアパーチャ幅分布決定手段とを備え、前記制御手段が、前記アパーチャ幅分布および該アパーチャ幅分布に基づく前記第2の照射放射線量分布に従って、前記アパーチャの前記幅と前記放射線の線量とを調整して前記被検体をスキャンするよう、前記回転部および前記移動手段を制御する放射線CT装置を提供する。   In a first aspect, the present invention provides an irradiation unit that irradiates a subject with radiation, a detection unit that is disposed opposite to the irradiation unit with the subject interposed therebetween, detects the radiation, the irradiation unit, A collimator provided between the subject and capable of adjusting the width of the subject in the body axis direction of an aperture through which the radiation passes, and can be rotated around the body axis of the subject A rotating unit supported by the moving unit, a moving unit for moving the rotating unit relative to the subject in the body axis direction, and scanning the subject to obtain projection data (data) of the subject. In a radiation CT apparatus comprising: a control unit that controls a rotating unit and the moving unit; and an image generation unit that generates an image of the subject based on the projection data. A first irradiation dose distribution determining means for determining a first irradiation dose distribution representing a dose of radiation to be irradiated to a portion corresponding to the position; and the subject to which the radiation passing through the aperture is irradiated simultaneously. The radiation in the body axis direction with respect to the subject is irradiated so that the maximum dose of radiation on the first irradiation radiation dose distribution corresponding to the region in the body axis direction is irradiated to each position in the region. A second irradiation dose distribution determining means for determining a second irradiation dose distribution representing a relationship between a position and a dose of the radiation to be set when the irradiation unit is positioned at the position; The body axis direction with respect to the subject so that the distribution of the exposure dose with respect to the body axis direction of the subject becomes a desired distribution when scanned by irradiating the subject with radiation according to the irradiation dose distribution An aperture width distribution determining means for determining an aperture width distribution representing a relationship between the position of the aperture and the width of the aperture to be set when the irradiation unit is positioned at the position, and the control means includes the aperture width The rotating unit and the moving unit are controlled to scan the subject by adjusting the width of the aperture and the dose of the radiation according to the second irradiation radiation dose distribution based on the distribution and the aperture width distribution. A radiation CT apparatus is provided.

第2の観点では、本発明は、前記第1の照射放射線量分布決定手段が、前記被検体の体軸方向に対する該被検体の放射線吸収線量の変化が少なくとも反映される被検体放射線吸収情報に基づいて、前記第1の照射放射線量分布を決定する上記第1の観点の放射線CT装置を提供する。   In a second aspect, the present invention provides the first radiation dose distribution determining means in the subject radiation absorption information that reflects at least a change in the radiation absorbed dose of the subject with respect to the body axis direction of the subject. The radiation CT apparatus according to the first aspect for determining the first irradiation radiation dose distribution is provided.

第3の観点では、本発明は、前記被検体放射線吸収情報が、前記被検体を前記回転部により予めスキャンして得られた基礎投影データである上記第2の観点の放射線CT装置を提供する。   In a third aspect, the present invention provides the radiation CT apparatus according to the second aspect, wherein the subject radiation absorption information is basic projection data obtained by previously scanning the subject with the rotating unit. .

第4の観点では、本発明は、前記基礎投影データが、前記回転部の回転位置を固定して前記被検体を前記体軸方向に沿ってスキャンして得られた投影データである上記第3の観点の放射線CT装置を提供する。   In a fourth aspect, the present invention provides the third aspect, wherein the basic projection data is projection data obtained by scanning the subject along the body axis direction with the rotational position of the rotating unit fixed. The radiation CT apparatus of the viewpoint is provided.

第5の観点では、本発明は、前記第1の照射放射線量分布決定手段が、撮影部位の感受性にも基づいて、前記第1の照射放射線量分布を決定する上記第2の観点から第4の観点のいずれか1つの観点の放射線CT装置を提供する。   In a fifth aspect, the present invention provides the fourth aspect from the second aspect, wherein the first irradiation radiation dose distribution determining means determines the first irradiation radiation dose distribution based on the sensitivity of the imaging region. A radiation CT apparatus according to any one of the aspects is provided.

第6の観点では、本発明は、前記第1の照射放射線量分布決定手段が、前記画像生成手段により生成される、前記被検体の前記体軸方向の各位置に対応する画像のノイズレベルが所定の目標レベルになるよう前記第1の照射放射線量分布を決定する上記第1の観点から第5の観点のいずれか1つの観点の放射線CT装置を提供する。   In a sixth aspect, the present invention provides the first embodiment of the present invention, wherein the first irradiation radiation dose distribution determining means generates an image noise level corresponding to each position in the body axis direction of the subject generated by the image generating means. There is provided a radiation CT apparatus according to any one of the first to fifth aspects, wherein the first irradiation radiation dose distribution is determined so as to reach a predetermined target level.

第7の観点では、本発明は、前記アパーチャ幅分布決定手段が、前記第1の照射放射線量分布の各局所領域における放射線の線量の変化に基づいて前記アパーチャ幅分布を決定する上記第1の観点から第6の観点のいずれか1つの観点の放射線CT装置を提供する。   In a seventh aspect, the present invention provides the aperture width distribution determining means, wherein the aperture width distribution is determined based on a change in radiation dose in each local region of the first irradiation radiation dose distribution. A radiation CT apparatus according to any one of the sixth aspects from a viewpoint is provided.

第8の観点では、本発明は、前記アパーチャの前記体軸方向の幅を固定した所定の条件下で、前記アパーチャの前記体軸方向の幅を固定した所定の条件下で、前記第2の照射放射線量分布に従って前記被検体に放射線を照射してスキャンした場合における、前記被検体の前記体軸方向の位置と該位置に対応する被検体部分の被ばく線量との関係を表す被ばく線量分布を、前記アパーチャの前記幅を互いに異なる複数の幅にそれぞれ固定した場合について生成する被ばく線量分布生成手段をさらに備え、前記アパーチャ幅分布決定手段が、前記被ばく線量分布生成手段により生成された複数の被ばく線量分布から得られる、前記アパーチャの前記幅と前記被検体の被ばく線量との関係に基づいて前記アパーチャ幅分布を決定する上記第7の観点の放射線CT装置を提供する。   In an eighth aspect, the present invention relates to the second condition under a predetermined condition in which the width of the aperture in the body axis direction is fixed and under a predetermined condition in which the width of the aperture in the body axis direction is fixed. An exposure dose distribution representing a relationship between the position of the subject in the body axis direction and the exposure dose of the subject portion corresponding to the position when the subject is scanned by irradiating radiation according to the irradiation dose distribution. The exposure dose distribution generating means for generating the aperture when the width of the aperture is fixed to a plurality of different widths, wherein the aperture width distribution determining means is a plurality of exposures generated by the exposure dose distribution generating means. The seventh aspect for determining the aperture width distribution based on the relationship between the width of the aperture and the exposure dose of the subject, obtained from the dose distribution To provide a radiation CT apparatus.

第9の観点では、本発明は、前記被ばく線量分布生成手段が、前記アパーチャの前記幅を第1の幅に固定した場合の第1の被ばく線量分布と、前記アパーチャの前記幅を前記第1の幅より大きい第2の幅に固定した場合の第2の被ばく線量分布とを生成し、前記アパーチャ幅分布決定手段が、前記体軸方向の位置が互いに対応する、前記第1の被ばく線量分布における被ばく線量と前記第2の被ばく線量分布における被ばく線量との比の大きさに基づいて、前記アパーチャ幅分布を決定する上記第8の観点の放射線CT装置を提供する。   In a ninth aspect, the present invention relates to a first exposure dose distribution obtained when the exposure dose distribution generation unit fixes the width of the aperture to a first width, and the width of the aperture. And a second exposure dose distribution when the second exposure dose distribution is fixed to a second width larger than the first width, and the aperture width distribution determining means has the first exposure dose distribution in which the positions in the body axis direction correspond to each other. The radiation CT apparatus according to the eighth aspect, wherein the aperture width distribution is determined based on the magnitude of the ratio between the exposure dose in the exposure dose and the exposure dose in the second exposure dose distribution.

第10の観点では、本発明は、前記アパーチャ幅分布決定手段が、前記第1の被ばく線量分布における被ばく線量に対する前記第2の被ばく線量分布における被ばく線量の比が所定のしきい値以上となる位置について、前記設定すべき前記アパーチャの前記体軸方向の幅が前記第1の幅となるよう、前記アパーチャ幅分布を決定する上記9の観点の放射線CT装置を提供する。   According to a tenth aspect, in the present invention, the aperture width distribution determining means has a ratio of the exposure dose in the second exposure dose distribution to the exposure dose in the first exposure dose distribution equal to or greater than a predetermined threshold value. The radiation CT apparatus according to the ninth aspect, wherein the aperture width distribution is determined so that the position of the aperture to be set in the body axis direction is the first width.

第11の観点では、本発明は、前記アパーチャ幅分布決定手段が、被ばく線量の前記比が前記所定のしきい値未満となる位置について、前記設定すべき前記アパーチャの前記体軸方向の幅が前記第2の幅となるよう、前記アパーチャ幅分布を決定する上記第9の観点または第10の観点の放射線CT装置を提供する。   In an eleventh aspect, according to the present invention, the aperture width distribution determining means is configured so that a width in the body axis direction of the aperture to be set is set at a position where the ratio of the exposure dose is less than the predetermined threshold value. The radiation CT apparatus according to the ninth aspect or the tenth aspect for determining the aperture width distribution so as to be the second width.

第12の観点では、本発明は、前記制御手段が、前記被検体をヘリカルスキャン(helical
scan)するよう前記回転部および前記移動手段を制御し、ヘリカルスキャン中にヘリカルピッチ(helical pitch)が一定または所定値以下となるよう、前記アパーチャの前記幅に応じて前記回転部の相対移動速度を調整すべく前記移動手段を制御する上記第1の観点から第11の観点のいずれか1つの観点の放射線CT装置を提供する。
In a twelfth aspect, the present invention provides the control unit, wherein the subject is subjected to a helical scan.
The relative moving speed of the rotating unit according to the width of the aperture is controlled so that the helical pitch is constant or less than a predetermined value during the helical scan. The radiation CT apparatus according to any one of the first to eleventh aspects, wherein the moving means is controlled to adjust the distance.

第13の観点では、本発明は、前記照射部はX線管を有し、前記制御手段が、前記X線管の管電流を調整することにより前記放射線の線量を調整する上記第1の観点から第12の観点のいずれか1つの観点の放射線CT装置を提供する。   In a thirteenth aspect, the present invention provides the first aspect in which the irradiation unit includes an X-ray tube, and the control unit adjusts the radiation dose by adjusting a tube current of the X-ray tube. To the radiation CT apparatus according to any one of the twelfth aspects.

ここで、ヘリカルピッチとは、画像再構成空間における前記放射線の前記体軸方向の照射幅に対する、前記回転部が1回転する間に該回転部が前記被検体に対して相対移動する移動量の割合を意味する。   Here, the helical pitch is the amount of movement of the rotation unit relative to the subject while the rotation unit makes one rotation with respect to the irradiation width of the radiation in the body axis direction in the image reconstruction space. Mean percentage.

また、ノイズレベルとは、例えば、画像にノイズがどの程度含まれるか、あるいは、SN比がどの程度であるかを示すものと考えることができる。   The noise level can be considered to indicate, for example, how much noise is included in the image or how much the SN ratio is.

なお、第1の放射線線量分布を決定する方法としては、例えば、特開2003−070779号公報や特開2001−218761号公報に記載された方法を適用することができる。   As a method for determining the first radiation dose distribution, for example, methods described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2003-070779 and 2001-218761 can be applied.

また、感受性とは、放射線の被ばくにより悪影響を受ける程度を意味する。   Sensitivity means the extent to which it is adversely affected by radiation exposure.

本発明の放射線CT装置によれば、アパーチャ幅分布決定手段が、上記第2の照射放射線量分布に従って被検体に放射線を照射してスキャンした場合における被検体の体軸方向に対する被ばく線量の分布が所望の分布となるよう、上記アパーチャ幅分布を決定するので、照射すべき放射線の線量の変化が大きい領域においてはアパーチャの幅を小さくして不必要な被ばくの抑制を優先し、照射すべき放射線の線量の変化が小さい領域においてはアパーチャの幅を大きくしてスキャン効率の向上を優先することができ、撮影時間と被検体への被ばく線量とのバランスが適当な放射線CT装置を実現することが可能となる。   According to the radiation CT apparatus of the present invention, the distribution of the exposure dose with respect to the body axis direction of the subject when the aperture width distribution determining unit scans the subject by irradiating the subject with radiation according to the second irradiation dose distribution. The aperture width distribution is determined so that the desired distribution is obtained. Therefore, in areas where the dose of radiation to be irradiated varies greatly, the aperture width should be reduced to give priority to suppression of unnecessary exposure, and radiation to be irradiated. In a region where the dose change is small, priority can be given to improving the scanning efficiency by increasing the width of the aperture, and it is possible to realize a radiation CT apparatus with an appropriate balance between the imaging time and the exposure dose to the subject. It becomes possible.

(第1の実施形態)
図1は、本発明の一実施形態であるX線CT装置(放射線CT装置)1の全体構成を示すブロック図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an X-ray CT apparatus (radiation CT apparatus) 1 according to an embodiment of the present invention.

X線CT装置1は、いわゆるヘリカルスキャンにより複数のビュー(view)方向からの被検体の投影データを収集し、当該投影データに基づいて画像再構成を行うCT装置として構成されている。なお、本発明はノン・ヘリカルスキャン(non−helical)のX線CT装置にも適用可能である。   The X-ray CT apparatus 1 is configured as a CT apparatus that collects projection data of a subject from a plurality of view directions by so-called helical scanning, and performs image reconstruction based on the projection data. The present invention can also be applied to a non-helical scan X-ray CT apparatus.

X線CT装置1は、走査ガントリ(gantry)2と、操作コンソール(console)3と、撮影テーブル(table)(移動手段)4とを備えている。   The X-ray CT apparatus 1 includes a scanning gantry 2, an operation console 3, and an imaging table (moving means) 4.

走査ガントリ2は、X線を照射するX線管(照射部)20と、X線管20から照射されたX線を整形するコリメータ22と、X線管20から照射されたX線を検出し、検出したX線量に応じた電気信号を出力するX線検出器(検出部)23と、X線検出器23の出力した電気信号に基づいて投影データを収集するデータ収集部24と、X線管20を駆動制御するX線管コントローラ(controller)25と、コリメータ22を駆動制御するコリメータコントローラ(collimator
controller)26とを備えている。
The scanning gantry 2 detects an X-ray tube (irradiation unit) 20 that irradiates X-rays, a collimator 22 that shapes the X-rays irradiated from the X-ray tube 20, and X-rays irradiated from the X-ray tube 20. An X-ray detector (detection unit) 23 that outputs an electrical signal corresponding to the detected X-ray dose, a data collection unit 24 that collects projection data based on the electrical signal output from the X-ray detector 23, and an X-ray An X-ray tube controller (controller) 25 that drives and controls the tube 20, and a collimator controller (collimator) that drives and controls the collimator 22
controller) 26.

また、走査ガントリ2は、X線管20およびX線検出器23が配置され、これらと一体的に回転する回転部(回転部)27と、回転部27を駆動制御する回転コントローラ28とを備えている。走査ガントリ2は、被検体が搬入される空洞部であるボア(bore)29を備え、X線管20とX線検出器23とがそのボア29を挟んで対向配置されている。   In addition, the scanning gantry 2 includes an X-ray tube 20 and an X-ray detector 23, and includes a rotation unit (rotation unit) 27 that rotates integrally therewith, and a rotation controller 28 that drives and controls the rotation unit 27. ing. The scanning gantry 2 includes a bore 29 that is a hollow portion into which a subject is carried, and an X-ray tube 20 and an X-ray detector 23 are disposed to face each other with the bore 29 interposed therebetween.

操作コンソール3は、操作者の入力操作に応じた信号を出力する入力装置31と、入力装置31や走査ガントリ2等の各種装置からの信号に基づいて、データ収集部24の収集した投影データに基づく画像再構成処理等の各種処理を実行する中央処理装置30と、中央処理装置30により再構成されたCT画像等を表示する表示装置32と、中央処理装置30の処理に供されるプログラム(program)、データおよびX線CT画像を記憶する記憶装置33とを備えている。   The operation console 3 converts the projection data collected by the data collection unit 24 based on signals from the input device 31 that outputs a signal according to the input operation of the operator and various devices such as the input device 31 and the scanning gantry 2. A central processing unit 30 that executes various processes such as an image reconstruction process based on it, a display device 32 that displays a CT image or the like reconstructed by the central processing unit 30, and a program ( program), data, and an X-ray CT image.

撮影テーブル4は、被検体を載せて走査ガントリ2のボア29に出し入れされるクレードル(cradle)41を備えている。クレードル41は、例えば撮影テーブル4に内蔵された不図示のサーボモータ(servo
motor)により駆動され、当該サーボモータは不図示のサーボアンプ(servo amplifier)を介して中央処理装置30からの制御信号に基づいて制御される。
The imaging table 4 includes a cradle 41 on which a subject is placed and taken in and out of the bore 29 of the scanning gantry 2. The cradle 41 is, for example, a servo motor (servo) (not shown) built in the imaging table 4.
and the servo motor is controlled based on a control signal from the central processing unit 30 via a servo amplifier (not shown).

図2は、X線CT装置1による撮影状態を示す概略図である。なお、本実施形態では、被検体の体軸方向をz軸方向、X線検出器のチャネル方向をx軸方向、x軸とz軸とに垂直な方向をy軸方向として説明する。   FIG. 2 is a schematic diagram showing an imaging state by the X-ray CT apparatus 1. In the present embodiment, the body axis direction of the subject is described as the z-axis direction, the channel direction of the X-ray detector is defined as the x-axis direction, and the direction perpendicular to the x-axis and the z-axis is described as the y-axis direction.

図2に示すように、X線管20およびX線検出器23は、回転部27が回転することにより被検体Hの体軸(z軸)周りに回転する。一方、クレードル41は被検体Hをz軸方向に搬送する。これにより、X線管20およびX線検出器23は被検体Hの周りを螺旋状に相対移動する。   As shown in FIG. 2, the X-ray tube 20 and the X-ray detector 23 rotate around the body axis (z axis) of the subject H when the rotating unit 27 rotates. On the other hand, the cradle 41 conveys the subject H in the z-axis direction. As a result, the X-ray tube 20 and the X-ray detector 23 relatively move around the subject H in a spiral.

図3は、コリメータ22およびX線検出器23の詳細を示す斜視図である。   FIG. 3 is a perspective view showing details of the collimator 22 and the X-ray detector 23.

X線管20とX線検出器23は、図3に示すように、ボア29を挟んで対向配置されている。また、コリメータ22は、X線管20とX線検出器23との間であって、X線管20の近傍に位置している。   As shown in FIG. 3, the X-ray tube 20 and the X-ray detector 23 are disposed to face each other with the bore 29 interposed therebetween. The collimator 22 is located between the X-ray tube 20 and the X-ray detector 23 and in the vicinity of the X-ray tube 20.

コリメータ22は、アパーチャapを規定する複数のコリメータプレート(collimator plate)221と、複数のコリメータ221にそれぞれ固定された不図示の複数のシャフトと、複数のシャフトをそれぞれ駆動する不図示の複数のモータとを備えている。ここでは、x軸方向に伸びる一対のコリメータプレート221がz軸方向に並列して配置されており、さらに、z軸方向に伸びる一対のコリメータプレート221がx軸方向に並列して配置されている。よって、z軸方向に並列して配置された一対のコリメータプレート221をz軸方向に移動させることにより、アパーチャapのz軸方向の幅を調整することができ、また、x軸方向に並列して配置された一対のコリメータプレート221をx軸方向に移動させることにより、アパーチャapのx軸方向の幅を調整することができる。各コリメータプレート221は、シャフト(shaft)がモータによって駆動されることにより移動する。モータはコリメータコントローラ26により制御される。   The collimator 22 includes a plurality of collimator plates 221 that define the aperture ap, a plurality of shafts (not shown) fixed to the plurality of collimators 221, and a plurality of motors (not shown) that respectively drive the plurality of shafts. And. Here, a pair of collimator plates 221 extending in the x-axis direction are arranged in parallel in the z-axis direction, and a pair of collimator plates 221 extending in the z-axis direction are further arranged in parallel in the x-axis direction. . Therefore, by moving the pair of collimator plates 221 arranged in parallel in the z-axis direction in the z-axis direction, the width of the aperture ap in the z-axis direction can be adjusted, and the aperture ap can be adjusted in parallel in the x-axis direction. By moving the pair of collimator plates 221 arranged in the x-axis direction, the width of the aperture ap in the x-axis direction can be adjusted. Each collimator plate 221 moves when a shaft is driven by a motor. The motor is controlled by a collimator controller 26.

コリメータプレート221は、X線を遮断可能な材質、例えば鉛、タングステン(tungsten)により形成されている。   The collimator plate 221 is made of a material capable of blocking X-rays, for example, lead or tungsten.

なお、このコリメータ22は、単なる一例であり、アパーチャapの少なくともz軸方向の幅を調整できる機構のものであれば、いかなるものであってもよい。   The collimator 22 is merely an example, and any collimator 22 may be used as long as the mechanism can adjust at least the width of the aperture ap in the z-axis direction.

X線検出器23は、いわゆる多列検出器により構成されている。すなわち、チャンネル(channel)方向(z軸に直交する方向)に複数の検出素子231が配列されるとともに、z軸方向にも検出素子231が配列されて構成されている。なお、チャンネル方向の数やz軸方向の列数は適宜に設定してよく、例えばチャンネル方向の数は1024個であり、z軸方向の列数は4〜128列である。   The X-ray detector 23 is a so-called multi-row detector. That is, a plurality of detection elements 231 are arranged in the channel direction (a direction orthogonal to the z-axis), and the detection elements 231 are also arranged in the z-axis direction. The number in the channel direction and the number of columns in the z-axis direction may be set as appropriate. For example, the number in the channel direction is 1024, and the number of columns in the z-axis direction is 4 to 128 columns.

検出素子231は、シンチレータ(scintillator)と、フォトダイオード(photo diode)等の光電変換素子とを含んで構成され、入射したX線量に応じた電気信号を出力可能である。従って、データ収集部24は、複数の検出素子231に入射したX線量の情報をそれぞれ収集し、中央処理装置30に出力する。   The detection element 231 includes a scintillator and a photoelectric conversion element such as a photodiode, and can output an electrical signal corresponding to the incident X-ray dose. Therefore, the data collection unit 24 collects information on the X-ray dose incident on the plurality of detection elements 231 and outputs the collected information to the central processing unit 30.

操作コンソール3の中央処理装置30は、制御部(制御手段)30aと、被検体X線吸収情報取得部30bと、第1の管電流曲線決定部(第1の照射放射線量分布決定手段)30cと、被ばく曲線生成部(被ばく線量分布生成手段)30dと、アパーチャ幅曲線決定部(アパーチャ幅分布決定手段)30eと、第2の管電流曲線決定部(第2の照射放射線量分布決定手段)30fと、画像生成部(画像生成手段)30gとを備えている。中央処理装置30を構成するこれら各部は、例えば、記憶装置33等に記録されたプログラムを中央処理装置30が実行することにより構築される。   The central processing unit 30 of the operation console 3 includes a control unit (control unit) 30a, a subject X-ray absorption information acquisition unit 30b, and a first tube current curve determination unit (first irradiation radiation dose distribution determination unit) 30c. An exposure curve generation section (exposure dose distribution generation means) 30d, an aperture width curve determination section (aperture width distribution determination means) 30e, and a second tube current curve determination section (second irradiation radiation dose distribution determination means). 30f and an image generation unit (image generation means) 30g. These units constituting the central processing unit 30 are constructed, for example, by the central processing unit 30 executing a program recorded in the storage device 33 or the like.

制御部30aは、被検体Hをスキャンして被検体Hの投影データを得るよう、回転部27および撮影テーブル4等を制御する。より具体的には、制御部30aは、X線管コントローラ25、コリメータコントローラ26、回転コントローラ28、撮影テーブル4に内蔵されたサーボアンプを介して、X線管20、コリメータ22、回転部27、クレードル41をそれぞれ駆動制御する。   The control unit 30a controls the rotation unit 27, the imaging table 4, and the like so as to scan the subject H and obtain projection data of the subject H. More specifically, the control unit 30a includes the X-ray tube controller 25, the collimator controller 26, the rotation controller 28, and the servo amplifier built in the imaging table 4, and the X-ray tube 20, the collimator 22, the rotation unit 27, The cradle 41 is driven and controlled.

ここでは、制御部30aは、被検体Hをスカウトスキャン(scout
scan)するよう、これら各部を制御する。スカウトスキャンは、例えば、走査ガントリ2の回転部27の回転位置を固定して被検体を体軸方向に沿ってスキャンすることにより行われる。
また、制御部30aは、アパーチャ幅曲線決定部30eにより決定されたアパーチャ幅曲線、および、第2の管電流曲線決定部30fにより決定された第2の管電流曲線に従って被検体Hを本スキャンするよう、これら各部を制御する。
Here, the control unit 30a scans the subject H with a scout scan (scout).
These units are controlled so as to be scanned. The scout scan is performed by, for example, scanning the subject along the body axis direction while fixing the rotation position of the rotation unit 27 of the scanning gantry 2.
In addition, the control unit 30a performs a main scan on the subject H according to the aperture width curve determined by the aperture width curve determination unit 30e and the second tube current curve determined by the second tube current curve determination unit 30f. Control each of these parts.

また、制御部30aは、スキャン中にコリメータ22が有するアパーチャapのz軸方向の幅(以下、単にアパーチャ幅ともいう)を変化させる場合において、ヘリカルピッチが一定となるよう、そのアパーチャ幅に応じて被検体Hの搬送速度を調整すべく、撮影テーブル4のクレードル41を制御する。   Further, the control unit 30a changes the width of the aperture ap of the collimator 22 in the z-axis direction during scanning (hereinafter also simply referred to as the aperture width) according to the aperture width so that the helical pitch becomes constant. The cradle 41 of the imaging table 4 is controlled to adjust the transport speed of the subject H.

X線吸収情報取得部30bは、z軸方向に対する被検体のX線吸収線量の変化が反映されたX線吸収情報を取得する。   The X-ray absorption information acquisition unit 30b acquires X-ray absorption information reflecting changes in the X-ray absorption dose of the subject with respect to the z-axis direction.

ここでは、X線吸収情報取得部30bは、X線吸収情報として、被検体Hを回転部27により予めスカウトスキャンして得られた基礎投影データを取得する。   Here, the X-ray absorption information acquisition unit 30b acquires basic projection data obtained by performing a scout scan of the subject H in advance by the rotation unit 27 as X-ray absorption information.

基礎投影データは、被検体Hに照射したX線のうち一部が被検体Hで吸収されて透過したX線を検出して得られたデータであるため、被検体HのX線吸収線量が正確に反映される。   Since the basic projection data is data obtained by detecting X-rays that are partially absorbed by the subject H and transmitted through the X-rays irradiated to the subject H, the X-ray absorbed dose of the subject H is Reflected accurately.

なお、X線吸収情報取得部30bは、本スキャンの直前に行う低線量でのヘリカルスキャン、アキシャルスキャン等によって得られた投影データや、過去の撮影時の本スキャンによって得られた投影データを基礎投影データとして取得してもよい。   The X-ray absorption information acquisition unit 30b is based on projection data obtained by a low-dose helical scan, an axial scan, or the like performed immediately before the main scan, or projection data obtained by the main scan at the time of past imaging. You may acquire as projection data.

また、X線吸収情報取得部30bは、被検体Hを可視光カメラ等で撮影して得られた被検体Hの立体形状を表す可視画像、被検体の性別、身長、体重、年齢、人種等の情報に基づいて、基礎投影データを推定して取得してもよい。しかしながら、被検体HのX線吸収線量は、照射するX線の線量が一定であるとすると、被検体Hのz軸方向の注目位置に対応する被検体部分の器官の種類やz軸に垂直な方向における断面積によって異なる。例えば、被検体Hの首の位置では、断面積が比較的小さいためX線吸収線量は小さく、被検体Hの胴体部の位置では、断面積が比較的大きいためX線吸収線量は大きい。また、同じ胴体であっても、胸部の位置では空気を多く含む肺が存在するためX線吸収線量は小さく、胸部以外の位置ではX線吸収線量は大きい。したがって、X線吸収情報としては、被検体Hの可視画像等によって推定したものよりも、実際にスキャンして得られた投影データの方が好適であると言える。   In addition, the X-ray absorption information acquisition unit 30b includes a visible image representing a three-dimensional shape of the subject H obtained by imaging the subject H with a visible light camera, the sex, height, weight, age, race of the subject. Based on such information, basic projection data may be estimated and acquired. However, the X-ray absorbed dose of the subject H is perpendicular to the organ type of the subject portion corresponding to the target position in the z-axis direction of the subject H and the z-axis, assuming that the dose of X-rays to be irradiated is constant. Depends on the cross-sectional area in different directions. For example, the X-ray absorbed dose is small because the cross-sectional area is relatively small at the neck position of the subject H, and the X-ray absorbed dose is large because the cross-sectional area is relatively large at the body portion of the subject H. Even in the same torso, the X-ray absorbed dose is small because there is a lung containing a lot of air at the chest position, and the X-ray absorbed dose is large at positions other than the chest. Therefore, as X-ray absorption information, it can be said that projection data obtained by actual scanning is more suitable than information estimated from a visible image or the like of the subject H.

図8は、基礎投影データに基づいて得られるグラフの一例を示す図である。このグラフは、被検体Hに対してX線をy軸方向に照射しながらスカウトスキャンしたときの基礎投影データに基づいて得られるグラフであり、横軸はX線検出器23のチャンネル、縦軸は注目するスカウトスキャン位置に照射するX線量Iと当該スカウトスキャン位置を透過したX線量Iとの比を対数形式で示したものである。このグラフの曲線と横軸とで囲まれる領域の面積S(以下、透過面積という)は、被検体Hが吸収したX線量に応じて決まる。したがって、基礎投影データに基づいて、被検体Hのz軸方向に対する透過面積Sの変化を表す透過面積曲線Aを求めることにより、被検体Hのz軸方向に対するX線吸収線量の変化を把握することができる。 FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a graph obtained based on the basic projection data. This graph is a graph obtained based on basic projection data when the subject H is scout scanned while irradiating X-rays in the y-axis direction. The horizontal axis is the channel of the X-ray detector 23, and the vertical axis. Is a logarithmic form ratio of the X-ray dose I 0 irradiated to the scout scan position of interest and the X-ray dose I transmitted through the scout scan position. The area S (hereinafter referred to as the transmission area) of the region surrounded by the curve and the horizontal axis of this graph is determined according to the X-ray dose absorbed by the subject H. Therefore, a change in the X-ray absorbed dose in the z-axis direction of the subject H is grasped by obtaining a transmission area curve A representing the change in the transmission area S in the z-axis direction of the subject H based on the basic projection data. be able to.

第1の管電流曲線決定部30cは、被検体Hのz軸方向の位置とその位置に対応する被検体部分にX線を照射するときに設定すべきX線管20の管電流との関係を表す第1の管電流曲線I1を決定する。この設定すべきX線管20の管電流は、X線管20の管電圧と回転部27の回転速度を一定にして被検体Hをスキャンする場合において、被検体Hのz軸方向の各位置に対応して生成される画像のノイズレベルをある一定の目標レベルにするために、これら各位置に対応した被検体部分に照射される必要があるX線の線量を規定するものである。つまり、第1の管電流曲線I1は、被検体Hのz軸方向の各位置に対応して生成される各画像の画質レベルを揃えるために、これら各位置に対応する被検体部分にそれぞれ照射すべきX線の線量を規定するX線管20の管電流を表すものである。   The first tube current curve determination unit 30c is related to the position of the subject H in the z-axis direction and the tube current of the X-ray tube 20 to be set when the subject portion corresponding to the position is irradiated with X-rays. A first tube current curve I1 representing is determined. The tube current of the X-ray tube 20 to be set is the position of the subject H in the z-axis direction when the subject H is scanned with the tube voltage of the X-ray tube 20 and the rotation speed of the rotating unit 27 constant. In order to set the noise level of the image generated corresponding to the above to a certain target level, the X-ray dose that needs to be irradiated to the subject portion corresponding to each of these positions is defined. That is, the first tube current curve I1 irradiates the subject portion corresponding to each position in order to align the image quality level of each image generated corresponding to each position of the subject H in the z-axis direction. It represents the tube current of the X-ray tube 20 that defines the X-ray dose to be performed.

ここでは、第1の管電流曲線決定部30cは、X線吸収情報取得部30bにより取得された基礎投影データに基づいて、第1の管電流曲線I1を決定する。被検体Hのz軸方向の注目位置に対応して生成される画像のノイズレベルは、基本的に、その注目位置に対応する被検体部分のX線吸収線量とその被検体部分に照射されるX線のX線管20の管電流との比に依存する。したがって、第1の管電流曲線I1は、基本的には、透過面積曲線Aに近い曲線となる。しかし、被検体Hの年齢や性別等によって、照射するX線の線量を通常より小さくすべき器官が存在することもあるので、このような場合には、その器官の位置に応じて管電流が調整され、透過面積曲線Aとかなり異なる曲線となる場合もある。   Here, the first tube current curve determination unit 30c determines the first tube current curve I1 based on the basic projection data acquired by the X-ray absorption information acquisition unit 30b. The noise level of the image generated corresponding to the position of interest of the subject H in the z-axis direction is basically applied to the X-ray absorbed dose of the subject portion corresponding to the position of interest and the subject portion. It depends on the ratio of the X-ray to the tube current of the X-ray tube 20. Therefore, the first tube current curve I1 is basically a curve close to the transmission area curve A. However, depending on the age, sex, etc. of the subject H, there may be an organ whose X-ray dose to be irradiated should be smaller than usual. In such a case, the tube current depends on the position of the organ. In some cases, the curve is adjusted to be a considerably different curve from the transmission area curve A.

被ばく曲線生成部30dは、第1の管電流曲線I1に基づく所定の条件下で被検体Hをスキャンしたときの、被検体Hのz軸方向の各位置とその各位置に対応する被検体部分の被ばく線量との関係を表す被ばく曲線を見積もって生成する。なお、被ばく線量は、X線を照射するときのX線管20の管電圧が一定であるとすると、X線管20の管電流とX線の照射時間との積に比例する。ここでは、所定の条件として次のような条件を考える。   The exposure curve generation unit 30d scans the subject H under a predetermined condition based on the first tube current curve I1, and each subject position in the z-axis direction of the subject H and the subject portion corresponding to each position. An exposure curve that represents the relationship with the exposure dose is estimated and generated. Note that the exposure dose is proportional to the product of the tube current of the X-ray tube 20 and the X-ray irradiation time, assuming that the tube voltage of the X-ray tube 20 when irradiating X-rays is constant. Here, the following conditions are considered as the predetermined conditions.

X線管20の管電圧を一定にし、コリメータ22のアパーチャ幅を所定の幅に固定し、回転部27を所定の回転速度で回転させながら所定のヘリカルピッチでヘリカルスキャンする。ヘリカルスキャン中、コリメータ22のアパーチャを通ったX線が同時に照射される領域に対して、第1の管電流曲線I1上で当該領域内の各位置に対応した管電流のうち最大となる管電流のX線が照射されるよう、X線管20の位置に応じてX線管20の管電流を調整する。   The tube voltage of the X-ray tube 20 is made constant, the aperture width of the collimator 22 is fixed to a predetermined width, and a helical scan is performed at a predetermined helical pitch while rotating the rotating unit 27 at a predetermined rotational speed. During the helical scan, the maximum tube current among the tube currents corresponding to the respective positions in the region on the first tube current curve I1 with respect to the region irradiated with the X-rays simultaneously through the aperture of the collimator 22 The tube current of the X-ray tube 20 is adjusted according to the position of the X-ray tube 20 so that the X-rays are irradiated.

つまり、被ばく曲線は、コリメータ22のアパーチャ幅を固定して被検体Hをヘリカルスキャンする場合であって、被検体Hのz軸方向の各位置に対応した被検体部分に対して当該位置に対応して生成される画像のノイズが一定レベル以下となるような線量のX線を照射する場合に、これら各位置に対応する被検体部分がどの程度被ばくするかを表すものである。   That is, the exposure curve corresponds to a case where the subject H is helically scanned with the aperture width of the collimator 22 fixed, and corresponds to the position of the subject corresponding to each position of the subject H in the z-axis direction. This shows how much the subject portion corresponding to each of these positions is exposed when X-rays with a dose such that the noise of the generated image is below a certain level are irradiated.

被ばく曲線生成部30dは、このような被ばく曲線を、コリメータ22のアパーチャ幅を複数の異なる幅にそれぞれ固定した場合について生成する。ここでは、被ばく曲線生成部30dは、コリメータ22のアパーチャ幅を第1の幅d1に固定したときの第1の被ばく曲線D1と、同アパーチャ幅を第2の幅d2(d2>d1)に固定したときの第2の被ばく曲線D2とを生成する。   The exposure curve generation unit 30d generates such an exposure curve when the aperture width of the collimator 22 is fixed to a plurality of different widths. Here, the exposure curve generator 30d fixes the first exposure curve D1 when the aperture width of the collimator 22 is fixed to the first width d1, and the aperture width is fixed to the second width d2 (d2> d1). Then, a second exposure curve D2 is generated.

アパーチャ幅曲線決定部30eは、後述の第2の間電流曲線に従って被検体HにX線を照射してスキャンした場合における被検体Hのz軸方向に対する被ばく線量の分布が所望の分布となるよう、被検体Hのz軸方向の位置とX線管20がその位置に位置するときに設定すべきコリメータ22のアパーチャ幅との関係を表すアパーチャ幅曲線Aptを決定する。また、アパーチャ幅曲線決定部30eは、第1の管電流曲線I1の各局所領域における管電流の変化に基づいて、アパーチャ幅曲線Aptを決定する。   The aperture width curve determination unit 30e causes the exposure dose distribution in the z-axis direction of the subject H to be a desired distribution when the subject H is scanned by irradiating the subject H with X-rays according to a second current curve described later. Then, an aperture width curve Apt representing the relationship between the position of the subject H in the z-axis direction and the aperture width of the collimator 22 to be set when the X-ray tube 20 is positioned at that position is determined. In addition, the aperture width curve determination unit 30e determines the aperture width curve Apt based on the change in the tube current in each local region of the first tube current curve I1.

例えば、アパーチャ幅曲線決定部30eは、被ばく曲線生成部30dにより生成された複数の被ばく曲線から得られる、コリメータ22のアパーチャ幅と被検体Hの被ばく線量との関係に基づいてアパーチャ幅曲線Aptを決定する。より具体的には、例えば、アパーチャ幅曲線決定部30eは、被検体Hの同じ位置に対応する、第1の被ばく曲線D1における被ばく線量と第2の被ばく曲線D2における被ばく線量との比に基づいて、アパーチャ幅曲線Aptを決定する。   For example, the aperture width curve determination unit 30e calculates the aperture width curve Apt based on the relationship between the aperture width of the collimator 22 and the exposure dose of the subject H obtained from the plurality of exposure curves generated by the exposure curve generation unit 30d. decide. More specifically, for example, the aperture width curve determination unit 30e is based on the ratio of the exposure dose in the first exposure curve D1 and the exposure dose in the second exposure curve D2 corresponding to the same position of the subject H. Then, the aperture width curve Apt is determined.

ここでは、アパーチャ幅曲線決定部30eは、第1の被ばく曲線D1における被ばく線量に対する第2の被ばく曲線D2における被ばく線量の比Drが所定のしきい値th以上となる位置については、設定すべきコリメータ22のアパーチャ幅を第1の幅d1とし、被ばく線量の上記比Drが所定のしきい値th未満となる位置については、設定すべきコリメータ22のアパーチャ幅を第2の幅d2とするアパーチャ幅曲線Aptを決定する。つまり、コリメータ22のアパーチャ幅を第1の幅d1に固定したときと第2の幅d2に固定したときとの間で、z軸方向の各位置に対応する被検体部分について被ばく線量を比較する。そして、その差異が大きい位置では、被ばく線量の抑制を優先して、コリメータ22のアパーチャ幅として比較的小さい第1の幅d1を採用し、その差異が小さい位置では、スキャンの高効率化を優先して、コリメータ22のアパーチャ幅として比較的大きい第2の幅d2を採用する。   Here, the aperture width curve determination unit 30e should set the position where the ratio Dr of the exposure dose in the second exposure curve D2 to the exposure dose in the first exposure curve D1 is equal to or greater than the predetermined threshold th. An aperture in which the aperture width of the collimator 22 is a first width d1 and the aperture width of the collimator 22 to be set is a second width d2 at a position where the ratio Dr of the exposure dose is less than a predetermined threshold th. The width curve Apt is determined. That is, the exposure doses of the subject portions corresponding to the respective positions in the z-axis direction are compared between when the aperture width of the collimator 22 is fixed to the first width d1 and when the aperture width is fixed to the second width d2. . In a position where the difference is large, priority is given to the suppression of the exposure dose, and the relatively small first width d1 is adopted as the aperture width of the collimator 22, and in a position where the difference is small, priority is given to higher scanning efficiency. Then, a relatively large second width d2 is employed as the aperture width of the collimator 22.

第2の管電流曲線決定部30fは、コリメータ幅曲線決定部30eにより決定されたコリメータ幅曲線Aptに従う所定の条件下で被検体Hをスキャンするときの、被検体Hに対するz軸方向の位置とX線管20がその位置に位置するときに設定すべき管電流との関係を表す第2の管電流曲線I2を決定する。ここでは、所定の条件として、次のような条件を考える。   The second tube current curve determination unit 30f includes a position in the z-axis direction relative to the subject H when scanning the subject H under a predetermined condition according to the collimator width curve Apt determined by the collimator width curve determination unit 30e. A second tube current curve I2 representing the relationship with the tube current to be set when the X-ray tube 20 is located at that position is determined. Here, the following conditions are considered as the predetermined conditions.

X線管20の位置に応じてコリメータ22のアパーチャ幅をアパーチャ幅曲線Aptに従う所定の幅に設定し、回転部27を所定の回転速度で回転させながら所定のヘリカルピッチでヘリカルスキャンする。ヘリカルスキャン中、コリメータ22のアパーチャを通ったX線が同時に照射される領域に対して、第1の管電流曲線I1上で当該領域内の各位置に対応した管電流のうち最大となる管電流が照射されるよう、X線管20の位置に応じてX線管20の管電流を調整する。つまり、第2の管電流曲線決定部30fは、コリメータ22のアパーチャ幅をアパーチャ幅曲線Aptに従って変更しながらスキャンする際に、スキャンされるいずれの被検体部分においても、第1の管電流曲線I1で規定される、その被検体部分に対応した管電流以上の管電流のX線が照射されるよう、第2の管電流曲線I2を決定する。   The aperture width of the collimator 22 is set to a predetermined width according to the aperture width curve Apt in accordance with the position of the X-ray tube 20, and helical scanning is performed at a predetermined helical pitch while rotating the rotating unit 27 at a predetermined rotational speed. During the helical scan, the maximum tube current among the tube currents corresponding to the respective positions in the region on the first tube current curve I1 with respect to the region irradiated with the X-rays simultaneously through the aperture of the collimator 22 Is adjusted according to the position of the X-ray tube 20. That is, when the second tube current curve determination unit 30f scans while changing the aperture width of the collimator 22 in accordance with the aperture width curve Apt, the first tube current curve I1 is obtained for any subject portion to be scanned. The second tube current curve I2 is determined so that X-rays having a tube current equal to or greater than the tube current corresponding to the subject portion defined by (2) are irradiated.

画像生成部30gは、データ収集部24からのデータに基づく画像再構成等により被検体の画像を生成する。   The image generation unit 30g generates an image of the subject by image reconstruction based on data from the data collection unit 24.

これより、第1の実施形態でのX線CT装置1におけるワークフロー(work flow)について説明する。なお、ここでは、本スキャンとしてヘリカルスキャンを行うこととする。また、被検体Hが存在するz軸方向の位置をz0〜znとする。   From now on, the work flow in the X-ray CT apparatus 1 in the first embodiment will be described. Here, a helical scan is performed as the main scan. Further, the position in the z-axis direction where the subject H exists is set to z0 to nz.

図4は、第1の実施形態でのX線CT装置1におけるワークフローを示す図である。また、図5は、第1の実施形態での、透過面積曲線Aと、第1の管電流曲線I1と、第1の被ばく曲線D1と、第2の被ばく曲線D2と、コリメータ幅曲線Aptと、第2の管電流曲線I2と、クレードル41の搬送速度Vtとの対応関係の一例を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating a workflow in the X-ray CT apparatus 1 according to the first embodiment. FIG. 5 shows a transmission area curve A, a first tube current curve I1, a first exposure curve D1, a second exposure curve D2, and a collimator width curve Apt in the first embodiment. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a correspondence relationship between the second tube current curve I2 and the transport speed Vt of the cradle 41.

X線CT装置1では、まず、被検体Hの透過面積曲線Aを得るための基礎投影データを取得するためにスカウトスキャンが実施される(ステップ(step)S1)。スカウトスキャンでは、例えば、走査ガントリ2の回転部27を回転させずに、被検体Hを載せたクレードル41をボア29内に搬送しつつ、X線管20により比較的少ないX線を被検体Hに照射し、検出器23によりX線を検出することにより、被検体Hの正面方向の投影データを得る。スカウトスキャンは、中央処理装置30の制御部30aにより各部が制御されて行われる。   In the X-ray CT apparatus 1, first, a scout scan is performed in order to acquire basic projection data for obtaining the transmission area curve A of the subject H (step S1). In the scout scan, for example, the cradle 41 on which the subject H is placed is transported into the bore 29 without rotating the rotating unit 27 of the scanning gantry 2, and relatively few X-rays are emitted from the subject H by the X-ray tube 20. , And X-rays are detected by the detector 23 to obtain projection data in the front direction of the subject H. The scout scan is performed with each unit being controlled by the control unit 30a of the central processing unit 30.

ステップS2では、ステップS1で得られた基礎投影データに基づいて、被検体Hのz軸方向の位置とその位置に対応する被検体部分のX線吸収線量との関係を表す透過面積曲線Aが取得される。   In step S2, based on the basic projection data obtained in step S1, a transmission area curve A representing the relationship between the position of the subject H in the z-axis direction and the X-ray absorbed dose of the subject portion corresponding to that position is obtained. To be acquired.

ステップS2で取得された透過面積曲線Aは、例えば、図5に示すように、被検体Hのz軸方向の各位置のうち被検体の頭部および首部の周辺に属する位置に対応する値の変化が比較的大きい曲線となる。透過面積曲線Aは、中央処理装置30の第1の管電流曲線決定部30cにより、ステップS1で得られた基礎投影データを解析することにより行われる。   For example, as shown in FIG. 5, the transmission area curve A acquired in step S <b> 2 has a value corresponding to a position belonging to the periphery of the head and neck of the subject among the respective positions in the z-axis direction of the subject H. The curve changes relatively large. The transmission area curve A is performed by analyzing the basic projection data obtained in step S1 by the first tube current curve determination unit 30c of the central processing unit 30.

ステップS3では、ステップS2で取得された透過面積曲線Aに基づいて、被検体Hのz軸方向の各位置に対応して生成される画像のノイズをある一定レベルにするために、これら各位置とその各位置に対応する被検体部分にX線を照射するときに設定すべきX線管20の管電流との関係を表す第1の管電流曲線I1が決定される。例えば、透過面積Sに応じて管電流の最適値を算出するアルゴリズムが予め用意されており、そのアルゴリズムを用いてz軸方向の位置毎に管電流の最適値を算出する。あるいは、種々の透過面積Sに対応する管電流の最適値を登録したルックアップテーブル等の数表を記憶装置33に予め記憶し、それを参照することにより管電流の最適値を決定する。   In step S3, based on the transmission area curve A acquired in step S2, in order to set the noise of the image generated corresponding to each position of the subject H in the z-axis direction to a certain level, each of these positions And a first tube current curve I1 representing the relationship between the tube current of the X-ray tube 20 to be set when X-rays are irradiated to the subject portion corresponding to each position. For example, an algorithm for calculating the optimum value of the tube current according to the transmission area S is prepared in advance, and the optimum value of the tube current is calculated for each position in the z-axis direction using the algorithm. Alternatively, a numerical table such as a lookup table in which optimum tube current values corresponding to various transmission areas S are registered in the storage device 33 in advance, and the optimum tube current value is determined by referring to the table.

ステップS3で決定された第1の管電流曲線I1は、例えば、図5に示すように、ステップS2で取得された透過面積曲線Aに近い曲線となる。第1の管電流曲線I1の決定は、中央処理装置30の第1の管電流曲線決定部30cにより、ステップS2で取得された透過面積曲線Aに基づき、被検体の年齢や性別等の情報を適宜考慮して決定される。   The first tube current curve I1 determined in step S3 is a curve close to the transmission area curve A acquired in step S2, for example, as shown in FIG. The first tube current curve I1 is determined based on the transmission area curve A acquired in step S2 by the first tube current curve determination unit 30c of the central processing unit 30 based on information such as the age and sex of the subject. It is determined with appropriate consideration.

ステップS4では、ステップS3で決定された第1の管電流曲線I1に基づく所定の条件下で被検体Hをスキャンしたときの、被検体Hのz軸方向の位置とその位置に対応する被検体部分の被ばく線量との関係を表す被ばく曲線が見積もられ生成される。所定の条件とは、前述のとおり、コリメータ22のアパーチャ幅を所定の幅に固定し、回転部27を所定の回転速度で回転させながら所定のヘリカルピッチでヘリカルスキャンするとともに、ヘリカルスキャン中、コリメータ22のアパーチャを通ったX線が同時に照射される領域に対して、第1の管電流曲線I1上で当該領域内の各位置に対応した管電流のうち最大となる管電流のX線が照射されるよう、X線管20の被検体Hに対する位置に応じてX線管20の管電流を調整することである。ここでは、コリメータ22のアパーチャ幅を第1の幅d1、例えばX線が照射されるz軸方向の幅が画像再構成空間において20〔mm〕となるような幅に固定した場合の第1の被ばく曲線D1と、同アパーチャ幅を第2の幅d2、例えばX線が照射されるz軸方向の幅が画像再構成空間において40〔mm〕となるような幅に固定した場合の第2の被ばく曲線D2とが生成される。なお、被ばく曲線を見積もるときの、回転部27の回転速度と、ヘリカルピッチの条件は、ステップS7で実施される本スキャンと同じ条件にする。   In step S4, the position of the subject H in the z-axis direction when the subject H is scanned under a predetermined condition based on the first tube current curve I1 determined in step S3 and the subject corresponding to the position. An exposure curve representing the relationship with the exposure dose of the part is estimated and generated. As described above, the predetermined condition is that the aperture width of the collimator 22 is fixed to a predetermined width, and a helical scan is performed at a predetermined helical pitch while rotating the rotating unit 27 at a predetermined rotational speed. X-ray with the maximum tube current among the tube currents corresponding to each position in the region on the first tube current curve I1 is irradiated to the region irradiated with X-rays through the 22 apertures simultaneously. As described above, the tube current of the X-ray tube 20 is adjusted according to the position of the X-ray tube 20 with respect to the subject H. Here, the first width d1 is fixed when the aperture width of the collimator 22 is fixed to the first width d1, for example, the width in the z-axis direction irradiated with X-rays is 20 [mm] in the image reconstruction space. The exposure curve D1 and the second aperture when the aperture width is fixed to a second width d2, for example, such that the width in the z-axis direction irradiated with X-rays is 40 mm in the image reconstruction space. An exposure curve D2 is generated. Note that the rotational speed of the rotating unit 27 and the conditions of the helical pitch when estimating the exposure curve are set to the same conditions as in the main scan performed in step S7.

なお、被ばく曲線は、被ばく線量そのものを正確に表したものである必要はなく、被ばく線量に依存した指標値を表すものであればよい。被ばく線量を表す指標値としては、実効線量(Effective
Dose)、CTDI(Computed Tomography Dose Index)、DLP(Dose Length product)等が知られているが、これらを用いてあるいは応用して所定の指標値を算出する。例えば、被検体Hを本スキャンする場合を想定して、被検体Hのz軸方向の注目位置に対応する被検体部分にX線が照射される時間帯におけるX線管20の管電流の時間変化を求め、この管電流を時間軸の沿って積分したときの積分値を、被ばく線量に依存した指標値として算出する。このような指標値を、注目位置を複数の異なる位置に変えて算出しプロットすることにより、被ばく曲線を生成する。
Note that the exposure curve need not be an accurate representation of the exposure dose itself, but may be an index value depending on the exposure dose. As an index value representing the exposure dose, the effective dose (Effective dose)
Dose), CTDI (Computed Tomography Dose Index), DLP (Dose Length product), etc. are known, and a predetermined index value is calculated using or applying them. For example, assuming that the subject H is to be scanned for the actual time, the tube current time of the X-ray tube 20 in the time zone in which the subject portion corresponding to the target position in the z-axis direction of the subject H is irradiated with X-rays. A change is obtained, and an integral value obtained by integrating the tube current along the time axis is calculated as an index value depending on the exposure dose. An exposure curve is generated by calculating and plotting such an index value while changing the target position to a plurality of different positions.

ステップS4で生成された第1の被ばく曲線D1と第2の被ばく曲線D2は、例えば、図5に示すように、被検体Hのz軸方向の各位置のうち被検体の頭部および首の周辺に属する位置に対応する被ばく線量の変化が比較的大きい第1の被ばく曲線D1と、第1の被ばく曲線より全体的に変化が緩やかで、被ばく線量が第1の被ばく曲線より常に大きい第2の被ばく曲線D2となる。被ばく曲線の生成は、中央処理装置30の被ばく曲線生成部30dにより、ステップS3で決定された第1の管電流曲線I1に基づいて行われる。   The first exposure curve D1 and the second exposure curve D2 generated in step S4 are, for example, as shown in FIG. 5, the head and neck of the subject among the positions in the z-axis direction of the subject H. A first exposure curve D1 having a relatively large change in exposure dose corresponding to a position belonging to the periphery, and a second exposure curve that is generally more gradual than the first exposure curve, and whose exposure dose is always greater than that of the first exposure curve. Exposure curve D2. The exposure curve is generated by the exposure curve generation unit 30d of the central processing unit 30 based on the first tube current curve I1 determined in step S3.

ステップS5では、ステップS4で生成された第1の被ばく曲線D1と第2の被ばく曲線D2とに基づいて、被検体Hに対するz軸方向の位置とX線管20がその位置に位置するときに設定すべきコリメータ22のアパーチャ幅との関係を表すアパーチャ幅曲線Aptが決定される。アパーチャ幅曲線Aptは、例えば、次の手順に従って決定される。   In step S5, based on the first exposure curve D1 and the second exposure curve D2 generated in step S4, the position in the z-axis direction with respect to the subject H and the X-ray tube 20 are positioned at that position. An aperture width curve Apt representing the relationship with the aperture width of the collimator 22 to be set is determined. The aperture width curve Apt is determined according to the following procedure, for example.

まず、被検体Hに対するz軸方向の位置を表す変数zをzに設定して初期化する(ステップS51)。 Is initialized by setting the variable z representing the position of the z-axis direction with respect to the subject H in z 0 (step S51).

次に、第1の被ばく曲線D1における位置zでの被ばく線量に対する第2の被ばく曲線D2における位置zでの被ばく線量の比Dr(z)(=D2(z)/D1(z))を算出する(ステップS52)。   Next, a ratio Dr (z) (= D2 (z) / D1 (z)) of the exposure dose at the position z in the second exposure curve D2 to the exposure dose at the position z in the first exposure curve D1 is calculated. (Step S52).

そして、この比Dr(z)が所定のしきい値th、例えば1.2以上であるか否かを判定する(ステップS53)。ここで、この比Dr(z)がしきい値th以上であると判定された場合には、その位置zにおけるコリメータ22のアパーチャ幅Apt(z)を第1の幅d1に設定する(ステップS54)。一方、この比Dr(z)がしきい値th未満であると判定された場合には、その位置zにおけるコリメータ22のアパーチャ幅Apt(z)を第2の幅d2に設定する(ステップS55)。   Then, it is determined whether or not the ratio Dr (z) is a predetermined threshold value th, for example, 1.2 or more (step S53). If it is determined that the ratio Dr (z) is greater than or equal to the threshold th, the aperture width Apt (z) of the collimator 22 at that position z is set to the first width d1 (step S54). ). On the other hand, when it is determined that the ratio Dr (z) is less than the threshold value th, the aperture width Apt (z) of the collimator 22 at the position z is set to the second width d2 (step S55). .

そして、変数zがznであるか否かを判定する(ステップS56)。ここで、変数zがznであると判定された場合には、すべての位置におけるアパーチャ幅の決定を完了したと判断し、アパーチャ幅曲線Aptの生成処理を終了する。一方、変数zがznではないと判定された場合には、すべての位置におけるアパーチャ幅の設定がまだ完了していないと判断し、変数zをインクリメントして(ステップS57)、ステップS52に戻る。   Then, it is determined whether or not the variable z is zn (step S56). Here, when it is determined that the variable z is zn, it is determined that the determination of the aperture width at all positions is completed, and the generation process of the aperture width curve Apt ends. On the other hand, if it is determined that the variable z is not zn, it is determined that the setting of the aperture width at all positions is not yet completed, the variable z is incremented (step S57), and the process returns to step S52.

このようにして、すべての位置zにおいて設定すべきコリメータのアパーチャ幅を決定し、アパーチャ幅曲線Aptを生成する。   In this manner, the aperture width of the collimator to be set at all the positions z is determined, and the aperture width curve Apt is generated.

上記の被ばく線量の比Dr(z)は、例えば、図5に示すように、被検体の頭部および首部の周辺に相当する位置z0〜zaでしきい値th以上、被検体の胸部、腹部および脚部等の周辺に相当する位置za〜znでしきい値th未満となる。また、このときのアパーチャ幅曲線Aptは、図5(e)に示すように、位置z0〜zaでのアパーチャ幅Apt(z0)〜Apt(za)が第1の幅d1となり、位置za〜znでのアパーチャ幅Apt(za)〜Apt(zn)が第2の幅d2となる曲線(折れ線)となる。   For example, as shown in FIG. 5, the exposure dose ratio Dr (z) is equal to or greater than the threshold th at positions z0 to za corresponding to the periphery of the head and neck of the subject. Also, the position za to zn corresponding to the periphery of the leg or the like is less than the threshold value th. In addition, as shown in FIG. 5E, the aperture width curve Apt at this time has the aperture widths Apt (z0) to Apt (za) at the positions z0 to za as the first width d1, and the positions za to zn. Aperture widths Apt (za) to Apt (zn) in FIG. 4 are curves (broken lines) having the second width d2.

コリメータ幅曲線の決定は、中央処理装置30のコリメータ幅曲線決定部30eにより行われる。   The collimator width curve is determined by the collimator width curve determination unit 30e of the central processing unit 30.

ステップS6では、ステップS2で決定された第1の管電流曲線I1を用いて、ステップS5で生成されたアパーチャ幅曲線Aptに従う所定の条件下で被検体Hをスキャンするときの、被検体Hに対するz軸方向の位置とX線管20がその位置に位置するときに設定すべき管電流との関係を表す第2の管電流曲線I2が生成される。第2の管電流曲線I2は、次の手順に従って生成される。   In step S6, the first tube current curve I1 determined in step S2 is used to scan the subject H under a predetermined condition according to the aperture width curve Apt generated in step S5. A second tube current curve I2 representing the relationship between the position in the z-axis direction and the tube current to be set when the X-ray tube 20 is located at that position is generated. The second tube current curve I2 is generated according to the following procedure.

まず、被検体Hに対するz軸方向の位置を表す変数zをz0に設定して初期化する(ステップS61)。   First, the variable z representing the position in the z-axis direction with respect to the subject H is set to z0 and initialized (step S61).

次に、X線管20が位置zに位置し、アパーチャ幅曲線Aptが表す、X線管20が当該位置に位置するときに設定すべき幅がコリメータ22のアパーチャ幅として設定されている場合において、コリメータ22のアパーチャを通って同時に照射される領域を特定する。そして、第1の管電流曲線I1において、この特定された領域内のz軸方向の各位置zj〜zkに対応する管電流を特定し、特定された管電流のうち最大となる管電流を、X線管20が位置zに位置するときに設定すべき管電流I2(z)として決定する(ステップS62)。   Next, when the X-ray tube 20 is positioned at the position z and the width to be set when the X-ray tube 20 is positioned at the position, which is represented by the aperture width curve Apt, is set as the aperture width of the collimator 22 The region irradiated simultaneously through the aperture of the collimator 22 is specified. Then, in the first tube current curve I1, the tube current corresponding to each position zj to zk in the z-axis direction in the specified region is specified, and the maximum tube current among the specified tube currents is The tube current I2 (z) to be set when the X-ray tube 20 is located at the position z is determined (step S62).

そして、変数zがznであるか否かを判定する(ステップS63)。ここで、変数zがznであると判定された場合には、すべての位置における管電流の決定を完了したと判断し、第2の管電流曲線I2の決定処理を終了する。一方、変数zがznではないと判定された場合には、すべての位置における管電流の決定がまだ完了していないと判断し、変数zをインクリメント(inclement)して(ステップS64)、ステップS62に戻る。   Then, it is determined whether or not the variable z is zn (step S63). Here, when it is determined that the variable z is zn, it is determined that the determination of the tube current at all positions is completed, and the determination process of the second tube current curve I2 is ended. On the other hand, if it is determined that the variable z is not zn, it is determined that the determination of the tube current at all positions is not yet completed, the variable z is incremented (step S64), and step S62 is performed. Return to.

このようにして、すべての位置zにおいて設定すべき管電流を決定し、第2の管電流曲線I2を決定する。   In this way, the tube current to be set at all positions z is determined, and the second tube current curve I2 is determined.

第2の管電流曲線I2は、例えば、図5に示すように、全体的に第1の管電流曲線I1を少しブロード(broad)にしたような曲線となる。仮に、位置z0〜zaにおいて、コリメータ22のアパーチャ幅として比較的大きい第2の幅d2が設定されると、この範囲においては、第1の管電流曲線I1を大きくブロードにした曲線となる。   For example, as shown in FIG. 5, the second tube current curve I2 is a curve obtained by broadening the first tube current curve I1 as a whole. If a relatively large second width d2 is set as the aperture width of the collimator 22 at positions z0 to za, the first tube current curve I1 becomes a broad curve in this range.

第2の管電流曲線I2の決定は、中央処理装置30の第2の管電流曲線決定部30fにより行われる。   The determination of the second tube current curve I2 is performed by the second tube current curve determination unit 30f of the central processing unit 30.

なお、ここでは、X線管20の位置を、被検体が存在する位置z0〜znで変化させる場合を想定して、各曲線を求めているが、X線管20の位置を、位置z0〜znを含むより広い範囲、または、位置z0〜znの一部に相当するより狭い範囲で変化させる場合を想定してもよい。このような場合でも上記と同様の方法で各曲線を求めることができる。   Here, each curve is obtained on the assumption that the position of the X-ray tube 20 is changed at positions z0 to zn where the subject exists, but the position of the X-ray tube 20 is set to the positions z0 to zn. A case of changing in a wider range including zn or a narrower range corresponding to a part of the positions z0 to zn may be assumed. Even in such a case, each curve can be obtained by the same method as described above.

ステップS7では、ステップS5およびS6で決定されたアパーチャ幅曲線Aptおよび第2の管電流曲線I2に基づいて本スキャンが行われる。すなわち、中央処理装置30は、回転部27およびクレードル41を駆動するとともに、X線管20が被検体にX線を照射可能な位置に到達するとX線管20からX線を照射し、データ収集部24からのデータを記憶装置33に記録する。この際、コリメータコントローラ26は、制御部30aからの制御信号に基づいて、コリメータ22のアパーチャ幅をアパーチャ幅曲線Aptに従って変化させるようにコリメータ22を制御する。また、X線管コントローラ25は、制御部30aからの制御信号に基づいて、X線管20の管電流を第2の管電流曲線I2に従って変化させるようにX線管20を制御する。また、制御部30aは、設定されるアパーチャ幅に応じて、ヘリカルピッチが一定となるようにクレードル41の搬送速度Vtを調整すべく撮影テーブル4を制御する。クレードル41の搬送速度Vtは、例えば、図5に示すように、アパーチャ幅として第1の幅d1が設定される位置z0〜zaでは高速なV1となり、アパーチャ幅として第1の幅d1よりも大きい第2の幅d2設定される位置z0〜zaは低速なV2となる曲線で表される。なお、X線管20からのX線の検出は、X線管20が被検体を1周する間に、複数のビュー方向において行われる。   In step S7, the main scan is performed based on the aperture width curve Apt and the second tube current curve I2 determined in steps S5 and S6. That is, the central processing unit 30 drives the rotating unit 27 and the cradle 41. When the X-ray tube 20 reaches a position where the subject can be irradiated with X-rays, the central processing unit 30 emits X-rays from the X-ray tube 20 and collects data. Data from the unit 24 is recorded in the storage device 33. At this time, the collimator controller 26 controls the collimator 22 so as to change the aperture width of the collimator 22 in accordance with the aperture width curve Apt based on the control signal from the control unit 30a. The X-ray tube controller 25 controls the X-ray tube 20 so as to change the tube current of the X-ray tube 20 according to the second tube current curve I2 based on the control signal from the control unit 30a. Further, the control unit 30a controls the imaging table 4 so as to adjust the transport speed Vt of the cradle 41 so that the helical pitch becomes constant according to the set aperture width. For example, as shown in FIG. 5, the transport speed Vt of the cradle 41 is a high-speed V1 at positions z0 to za where the first width d1 is set as the aperture width, and is larger than the first width d1 as the aperture width. The positions z0 to za where the second width d2 is set are represented by a curve that is a low speed V2. Note that X-ray detection from the X-ray tube 20 is performed in a plurality of view directions while the X-ray tube 20 makes one round of the subject.

ステップS8では、スキャンによって得られた投影データに基づいて画像再構成され、被検体の断層画像が生成される。生成された画像又は画像データは、表示装置32、記憶装置33、不図示のプリンタ等の出力装置に対して適宜に出力される。被検体の断層画像の生成は、中央処理装置30の画像生成部30gにより行われる。   In step S8, an image is reconstructed based on the projection data obtained by the scan, and a tomographic image of the subject is generated. The generated image or image data is appropriately output to an output device such as the display device 32, the storage device 33, or a printer (not shown). The generation of the tomographic image of the subject is performed by the image generation unit 30g of the central processing unit 30.

以上の本実施形態によれば、アパーチャ幅曲線決定部30eが、第2の管電流曲線I2に従って被検体HにX線を照射してスキャンした場合における被検体Hのz軸方向に対する被ばく線量の分布が所望の分布となるよう、アパーチャ幅曲線Aptを決定するので、照射すべきX線の線量の変化が大きい領域においてはアパーチャの幅を小さくして不必要な被ばくの抑制を優先し、照射すべきX線の線量の変化が小さい領域においてはアパーチャの幅を大きくしてスキャン効率の向上を優先することができ、撮影時間と被検体への被ばく線量とのバランスが適当なX線CT装置を実現することが可能となる。   According to the present embodiment described above, the exposure width of the subject H in the z-axis direction when the aperture width curve determination unit 30e scans the subject H with X-rays according to the second tube current curve I2 is scanned. Since the aperture width curve Apt is determined so that the distribution becomes a desired distribution, in a region where the change in the X-ray dose to be irradiated is large, priority is given to the suppression of unnecessary exposure by reducing the aperture width. In an area where the change in X-ray dose to be performed is small, priority can be given to improving the scanning efficiency by increasing the aperture width, and the X-ray CT apparatus has an appropriate balance between the imaging time and the exposure dose to the subject. Can be realized.

また、本実施形態によれば、コリメータ22のアパーチャ幅を互いに異なる2種類の幅にそれぞれ固定した場合について被ばく曲線を生成し、生成された複数の被ばく曲線から得られる、アパーチャ幅と被検体の被ばく線量との関係に基づいてアパーチャ幅を決定するので、アパーチャ幅の変化によってスキャン所要時間および被ばく線量がどのように変化するかを直感的に把握することができ、被ばく低減と撮影時間短縮とのバランスを所望のバランスに容易に設定することができる。   In addition, according to the present embodiment, an exposure curve is generated when the aperture width of the collimator 22 is fixed to two different widths, and the aperture width and the subject obtained from a plurality of generated exposure curves are obtained. Since the aperture width is determined based on the relationship with the exposure dose, it is possible to intuitively understand how the scan time and exposure dose change due to changes in the aperture width. Can be easily set to a desired balance.

また、本実施形態によれば、位置zに応じてアパーチャ幅をあらかじめ決められた2種類の幅に切り換えるようにしているので、比較的単純な制御でアパーチャ幅を変えることができ、また、アパーチャ幅の切換え制御機構を既に備えた装置に対しては、その制御機構をそのまま利用することができ、実現が容易である。   In addition, according to the present embodiment, the aperture width is switched between two predetermined widths according to the position z, so that the aperture width can be changed with relatively simple control. For a device that already has a width switching control mechanism, the control mechanism can be used as it is, and is easy to implement.

(第2の実施形態)
図6は、第2の実施形態における各曲線の互いの対応関係を示す図である。なお、第2の実施形態のX線CT装置も第1の実施形態と同様の構成を有している。第1の実施形態と同様の構成については、同一符号を付して説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a diagram illustrating a correspondence relationship between the curves in the second embodiment. Note that the X-ray CT apparatus of the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

第2の実施形態では、コリメータ幅曲線決定部30eによるアパーチャ幅曲線の決定方法が第1の実施形態と相違する。第2の実施形態では、上記の被ばく線量の比Dr(z)に応じてその位置zにおけるコリメータ22のアパーチャ幅Apt(z)を連続的に変化するよう設定する。   In the second embodiment, the aperture width curve determination method by the collimator width curve determination unit 30e is different from the first embodiment. In the second embodiment, the aperture width Apt (z) of the collimator 22 at the position z is set so as to continuously change in accordance with the dose ratio Dr (z).

第2の実施形態でのX線CT装置1におけるワークフローについて説明する。   A workflow in the X-ray CT apparatus 1 in the second embodiment will be described.

図6は、第2の実施形態でのX線CT装置におけるワークフローを示す図である。また、図7は、第2の実施形態での、透過面積曲線Aと、第1の管電流曲線I1と、第1の被ばく曲線D1と、第2の被ばく曲線D2と、コリメータ幅曲線Aptと、第2の管電流曲線I2と、クレードル41の搬送速度Vtとの対応関係の一例を示す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating a workflow in the X-ray CT apparatus according to the second embodiment. FIG. 7 shows a transmission area curve A, a first tube current curve I1, a first exposure curve D1, a second exposure curve D2, and a collimator width curve Apt in the second embodiment. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a correspondence relationship between the second tube current curve I2 and the transport speed Vt of the cradle 41.

第2の実施形態におけるワークフローでは、ステップS11〜ステップS14は、第1の実施形態におけるステップS1〜ステップS4と対応し、ステップS16〜ステップS18は、第1の実施形態におけるステップS6〜ステップS8と対応している。このため、これらについては説明を省略し、ここでは、ステップS15についてのみ説明する。なお、ステップS11〜ステップS14で得られた、透過面積曲線A、第1の管電流曲線I1、第1の被ばく曲線D1、第2の被ばく曲線D2、および被ばく線量の比Drは、それぞれ、第1の実施形態において対応する曲線と同様であるが、便宜上、図7にも示してある。   In the workflow in the second embodiment, steps S11 to S14 correspond to steps S1 to S4 in the first embodiment, and steps S16 to S18 correspond to steps S6 to S8 in the first embodiment. It corresponds. For this reason, description thereof will be omitted, and only step S15 will be described here. The transmission area curve A, the first tube current curve I1, the first exposure curve D1, the second exposure curve D2, and the exposure dose ratio Dr obtained in Steps S11 to S14 are respectively Similar to the corresponding curves in one embodiment, but are also shown in FIG. 7 for convenience.

ステップS15では、ステップS4で生成された第1の被ばく曲線D1と第2の被ばく曲線D2とに基づいて、アパーチャ幅曲線Aptが決定される。アパーチャ幅曲線Aptは、例えば、次の手順に従って決定される。   In step S15, the aperture width curve Opt is determined based on the first exposure curve D1 and the second exposure curve D2 generated in step S4. The aperture width curve Apt is determined according to the following procedure, for example.

まず、z軸方向の位置を表す変数zをz0に設定して初期化する(ステップS151)。次に、第1の被ばく曲線D1における位置zでの被ばく線量に対する第2の被ばく曲線D2における位置zでの被ばく線量の比=Dr(z)(=D2(z)/D1(z))を算出する(ステップS152)。そして、次式(1)にしたがってウェイトwを設定する(ステップS153)。   First, a variable z representing a position in the z-axis direction is set to z0 and initialized (step S151). Next, the ratio of the exposure dose at the position z in the second exposure curve D2 to the exposure dose at the position z in the first exposure curve D1 = Dr (z) (= D2 (z) / D1 (z)). Calculate (step S152). Then, a weight w is set according to the following equation (1) (step S153).

DL>Dr(z)のとき、 w=0
DU≧Dr(z)≧DLのとき、w=(Dr(z)−DL)/(DU−DL)
Dr(z)>DUのとき、 w=1 ・・・(1)
When DL> Dr (z), w = 0
When DU ≧ Dr (z) ≧ DL, w = (Dr (z) −DL) / (DU−DL)
When Dr (z)> DU, w = 1 (1)

ここで、DLは第1の基準値(例えば、1.1)であり、DUは第2の基準値(例えば、1.3)である。   Here, DL is a first reference value (eg, 1.1), and DU is a second reference value (eg, 1.3).

すなわち、DU≧Dr(z)≧DLのときには、比Dr(z)が第1の基準値DLに近いほどウェイトwが0に近くなり、比Dr(z)が第2の基準値DUに近いほどウェイトwが1に近くなるようウェイトwの値を設定する。DL>Dr(z)のときにはウェイトwを0に、Dr(z)>DUのときにはウェイトwを1に設定する。
そして、さらに、次式(2)にしたがって、位置zにおけるコリメータ22のアパーチャ幅Apt(z)を設定する(ステップS154)。
That is, when DU ≧ Dr (z) ≧ DL, the weight w becomes closer to 0 as the ratio Dr (z) is closer to the first reference value DL, and the ratio Dr (z) is closer to the second reference value DU. The value of the weight w is set so that the weight w becomes closer to 1. The weight w is set to 0 when DL> Dr (z), and the weight w is set to 1 when Dr (z)> DU.
Further, the aperture width Apt (z) of the collimator 22 at the position z is set according to the following equation (2) (step S154).

Apt(z)=w×d1+(1−w)×d2 ・・・(2)       Apt (z) = w × d1 + (1−w) × d2 (2)

すなわち、ウェイトwが1に近いほどアパーチャ幅がd1に近くなり、ウェイトwが0に近いほどアパーチャ幅がd2に近くなるようアパーチャ幅Apt(z)を設定する。   That is, the aperture width Apt (z) is set such that the closer the weight w is to 1, the closer the aperture width is to d1, and the closer the weight w is to 0, the closer the aperture width is to d2.

そして、変数zがznであるか否かを判定する(ステップS155)。ここで、変数zがznであると判定された場合には、すべての位置におけるアパーチャ幅の決定を完了したと判断し、アパーチャ幅曲線Aptの生成処理を終了する。一方、変数zがznではないと判定された場合には、すべての位置におけるアパーチャ幅の設定がまだ完了していないと判断し、変数zをインクリメントして(ステップS156)、ステップS152に戻る。   Then, it is determined whether or not the variable z is zn (step S155). Here, when it is determined that the variable z is zn, it is determined that the determination of the aperture width at all positions is completed, and the generation process of the aperture width curve Apt ends. On the other hand, when it is determined that the variable z is not zn, it is determined that the setting of the aperture width at all positions is not yet completed, the variable z is incremented (step S156), and the process returns to step S152.

このようにして、すべての位置zにおいて設定すべきコリメータのアパーチャ幅を決定し、アパーチャ幅曲線Aptを決定する。アパーチャ幅曲線Aptは、例えば、図7に示すように、被ばく線量の比Drに負の係数を掛けて得られるような曲線となる。すなわち、アパーチャ幅は、比Drが大きいほど小さくなり、比Drが小さいほど大きくなるように設定され、位置zに応じたその変化は連続である。   In this way, the aperture width of the collimator to be set at all the positions z is determined, and the aperture width curve Apt is determined. For example, as shown in FIG. 7, the aperture width curve Apt is a curve obtained by multiplying the exposure dose ratio Dr by a negative coefficient. In other words, the aperture width is set to be smaller as the ratio Dr is larger and larger as the ratio Dr is smaller, and the change according to the position z is continuous.

なお、ステップS16で決定された第2の管電流曲線I2は、例えば、図7に示すように、第1の実施形態における第2の管電流曲線と比較して、より第1の管電流曲線I1に近い曲線となる。   The second tube current curve I2 determined in step S16 is, for example, as shown in FIG. 7, compared with the second tube current curve in the first embodiment, more first tube current curve. The curve is close to I1.

また、このときのクレードル41の搬送速度Vtは、ヘリカルピッチを略一定に保つため、図7に示すように、アパーチャ幅曲線Aptに似た曲線となる。すなわち、搬送速度Vtは、アパーチャ幅が大きいほど大きくなり、アパーチャ幅が小さいほど小さくなるように設定され、位置zに応じたその変化は連続である。   Further, the transport speed Vt of the cradle 41 at this time is a curve similar to the aperture width curve Apt as shown in FIG. 7 in order to keep the helical pitch substantially constant. That is, the conveyance speed Vt is set so as to increase as the aperture width increases and decreases as the aperture width decreases, and the change according to the position z is continuous.

以上の本実施形態によれば、上記の被ばく線量の比Dr(z)に応じて位置zにおけるアパーチャ幅Apt(z)を連続的に変化する値として設定するので、被ばく低減と撮影時間短縮とのバランスを常に最適に保ちながらスキャンすることができる。   According to the present embodiment described above, the aperture width Apt (z) at the position z is set as a value that continuously changes in accordance with the above-mentioned exposure dose ratio Dr (z). Scanning can be performed while always maintaining the optimal balance.

なお、本発明は以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施してよい。   In addition, this invention is not limited to the above embodiment, You may implement in a various aspect.

上記の実施形態では、第2の管電流曲線として、ビュー方向に応じて管電流が変化しない曲線を求めているが、複数のビュー方向、例えば互いに直交するx軸方向とy軸方向とにそれぞれ投影して得られた複数の基礎投影データに基づいて、被検体Hの断面形状を楕円近似等で求め、第2の管電流曲線として、ビュー方向毎に被検体Hの厚みに応じて管電流を変化させる曲線を求めてもよい。   In the above embodiment, the second tube current curve is a curve in which the tube current does not change according to the view direction. However, each of the plurality of view directions, e.g. Based on a plurality of basic projection data obtained by projection, the cross-sectional shape of the subject H is obtained by ellipse approximation or the like, and a tube current corresponding to the thickness of the subject H for each view direction is obtained as a second tube current curve. You may obtain | require the curve which changes.

また、上記実施形態では、第1の管電流曲線から生成された被ばく線量曲線に基づいてアパーチャ幅を設定しているが、被検体Hのz軸方向に対するX線吸収線量の変化が反映されたX線吸収情報に基づく種々の指標を用いてアパーチャ幅を設定することができる。例えば、透過面積曲線A上で透過面積が大きく変化する変化点、あるいは、第1の管電流曲線上で管電流が大きく変化する変化点を境にアパーチャ幅を大小切り換えるよう設定してもよい。また例えば、被検体Hの基礎投影データや可視画像等のX線吸収情報に基づいて、被検体HのX線吸収線量が大きく変化する変化点の位置、例えば首と肩の間に相当する位置を特定し、特定された位置を境にアパーチャ幅を大小切り換えたり、特定された位置を基準にアパーチャ幅を連続的に変化させたりしてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the aperture width was set based on the exposure dose curve produced | generated from the 1st tube current curve, the change of the X-ray absorbed dose with respect to the z-axis direction of the subject H was reflected. The aperture width can be set using various indexes based on the X-ray absorption information. For example, the aperture width may be set so that the aperture width is switched between the change point where the transmission area changes greatly on the transmission area curve A or the change point where the tube current changes greatly on the first tube current curve. In addition, for example, based on X-ray absorption information such as basic projection data and a visible image of the subject H, a position of a change point where the X-ray absorbed dose of the subject H changes greatly, for example, a position corresponding to between the neck and shoulder The aperture width may be switched between large and small with the specified position as a boundary, or the aperture width may be continuously changed based on the specified position.

また、上記実施形態では、第1の管電流曲線を基礎投影データに基づいて決定しているが、撮影部位の感受性にも基づいて決定してよい。例えば、一般に甲状腺の感受性は大きいことが知られているので、撮影部位に人体の首が含まれる場合には、首周辺の位置に対する管電流が通常より小さくなるよう、第1の管電流曲線を決定してもよい。   In the above embodiment, the first tube current curve is determined based on the basic projection data, but may be determined based on the sensitivity of the imaging region. For example, it is generally known that the sensitivity of the thyroid gland is large. Therefore, when the imaging region includes the neck of a human body, the first tube current curve is set so that the tube current for the position around the neck is smaller than usual. You may decide.

本発明の第1の実施形態によるX線CT装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of an X-ray CT apparatus according to a first embodiment of the present invention. 第1の実施形態におけるX線CT装置による撮影状態を示す概略図である。It is the schematic which shows the imaging | photography state by the X-ray CT apparatus in 1st Embodiment. 第1の実施形態におけるX線CT装置のコリメータおよび検出器の詳細を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the detail of the collimator and detector of the X-ray CT apparatus in 1st Embodiment. 第1の実施形態のX線CT装置における作業手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement procedure in the X-ray CT apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施形態におけるアパーチャ幅曲線等の各曲線の例を示す図である。It is a figure which shows the example of each curves, such as an aperture width curve, in 1st Embodiment. 第2の実施形態のX線CT装置における作業手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement procedure in the X-ray CT apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施形態におけるアパーチャ幅曲線等の各曲線の例を示す図である。It is a figure which shows the example of each curves, such as an aperture width curve, in 2nd Embodiment. 基礎投影データに基づいて得られるグラフの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the graph obtained based on basic projection data.

符号の説明Explanation of symbols

1 X線CT装置(放射線CT装置)
2 走査ガントリ
3 操作コンソール
4 撮影テーブル(移動手段)
20 X線管(照射部)
21 X線管移動部
22 コリメータ(コリメータ)
23 X線検出器(検出部)
231 検出素子
24 データ収集部
25 X線管コントローラ
26 コリメータコントローラ
27 回転部(回転部)
28 回転コントローラ
29 ボア
30 中央処理装置
30a 制御部(制御手段)
30b X線吸収情報取得部
30c 第1の管電流曲線決定部(第1の照射放射線量分布決定手段)
30d 被ばく曲線生成部(被ばく線量分布生成手段)
30e アパーチャ幅曲線決定部(アパーチャ幅分布決定手段)
30f 第2の管電流曲線決定部(第2の照射放射線量分布決定手段)
30g 画像生成部(画像生成手段)
31 入力装置
32 表示装置
33 記憶装置
1 X-ray CT system (radiation CT system)
2 Scanning gantry 3 Operation console 4 Imaging table (moving means)
20 X-ray tube (irradiation part)
21 X-ray tube moving part 22 Collimator (collimator)
23 X-ray detector (detector)
231 Detection element 24 Data collection unit 25 X-ray tube controller 26 Collimator controller 27 Rotating unit
28 Rotation controller 29 Bore 30 Central processing unit 30a Control unit (control means)
30b X-ray absorption information acquisition unit 30c first tube current curve determination unit (first irradiation dose distribution determination means)
30d exposure curve generator (exposure dose distribution generator)
30e Aperture width curve determining section (aperture width distribution determining means)
30f 2nd tube current curve determination part (2nd irradiation radiation dose distribution determination means)
30g image generation unit (image generation means)
31 Input device 32 Display device 33 Storage device

Claims (13)

被検体に放射線を照射する照射部と、前記照射部に対して前記被検体を挟んで対向配置され前記放射線を検出する検出部と、前記照射部と前記被検体との間に設けられ、前記放射線が通るアパーチャの前記被検体の体軸方向の幅が調整可能なコリメータとを有し、前記被検体の体軸周りに回転可能に支持された回転部と、
前記回転部を前記被検体に対して前記体軸方向に相対移動する移動手段と、
前記被検体をスキャンして該被検体の投影データを得るよう前記回転部および前記移動手段を制御する制御手段と、
前記投影データに基づいて前記被検体の画像を生成する画像生成手段と、を備える放射線CT装置において、
前記被検体の前記体軸方向の各位置に対応する部分に照射すべき放射線の線量を表す第1の照射放射線量分布を決定する第1の照射放射線量分布決定手段と、
前記アパーチャを通った前記放射線が同時に照射される前記被検体の前記体軸方向の領域に対応する前記第1の照射放射線量分布上の線量のうち最大となる線量の放射線が該領域の各位置に照射されるよう、前記被検体に対する前記体軸方向の位置と前記照射部が該位置に位置するときに設定すべき前記放射線の線量との関係を表す第2の照射放射線量分布を決定する第2の照射放射線量分布決定手段と、
前記第2の照射放射線量分布に従って前記被検体に放射線を照射してスキャンした場合における前記被検体の前記体軸方向に対する被ばく線量の分布が所望の分布となるよう、前記被検体に対する前記体軸方向の位置と前記照射部が該位置に位置するときに設定すべき前記アパーチャの前記幅との関係を表すアパーチャ幅分布を決定するアパーチャ幅分布決定手段と、を備え、
前記制御手段は、前記アパーチャ幅分布および該アパーチャ幅分布に基づく前記第2の照射放射線量分布に従って、前記アパーチャの前記幅と前記放射線の線量とを調整して前記被検体をスキャンするよう、前記回転部および前記移動手段を制御する放射線CT装置。
An irradiation unit that irradiates a subject with radiation; a detection unit that is disposed opposite to the irradiation unit with the subject interposed therebetween; and that is provided between the irradiation unit and the subject. A collimator capable of adjusting the width of the subject in the body axis direction of the aperture through which the radiation passes, and a rotating unit supported rotatably around the body axis of the subject;
Moving means for moving the rotating unit relative to the subject in the body axis direction;
Control means for controlling the rotating unit and the moving means to scan the subject and obtain projection data of the subject;
In a radiation CT apparatus comprising: an image generation unit that generates an image of the subject based on the projection data;
First irradiation radiation dose distribution determining means for determining a first irradiation radiation dose distribution representing a dose of radiation to be irradiated to a portion corresponding to each position in the body axis direction of the subject;
The radiation of the maximum dose among the doses on the first irradiation dose distribution corresponding to the region in the body axis direction of the subject to which the radiation passing through the aperture is simultaneously irradiated is each position in the region. A second irradiation radiation dose distribution representing a relationship between a position in the body axis direction relative to the subject and the radiation dose to be set when the irradiation unit is positioned at the position. A second irradiation radiation dose distribution determining means;
The body axis for the subject so that the exposure dose distribution in the body axis direction of the subject becomes a desired distribution when the subject is scanned by irradiating radiation according to the second radiation dose distribution. Aperture width distribution determining means for determining an aperture width distribution representing a relationship between a position in a direction and the width of the aperture to be set when the irradiation unit is positioned at the position;
The control means scans the subject by adjusting the width of the aperture and the dose of the radiation according to the aperture width distribution and the second irradiation dose distribution based on the aperture width distribution. A radiation CT apparatus for controlling a rotating part and the moving means.
前記第1の照射放射線量分布決定手段は、前記被検体の体軸方向に対する該被検体の放射線吸収線量の変化が少なくとも反映される被検体放射線吸収情報に基づいて、前記第1の照射放射線量分布を決定する請求項1に記載の放射線CT装置。   The first irradiation radiation dose distribution determining means is configured to determine the first irradiation radiation dose based on subject radiation absorption information that reflects at least a change in the radiation absorption dose of the subject with respect to the body axis direction of the subject. The radiation CT apparatus according to claim 1, wherein distribution is determined. 前記被検体放射線吸収情報は、前記被検体を前記回転部により予めスキャンして得られた基礎投影データである請求項2に記載の放射線CT装置。   The radiation CT apparatus according to claim 2, wherein the subject radiation absorption information is basic projection data obtained by scanning the subject in advance by the rotating unit. 前記基礎投影データは、前記回転部の回転位置を固定して前記被検体を前記体軸方向に沿ってスキャンして得られた投影データである請求項3に記載の放射線CT装置。   The radiation CT apparatus according to claim 3, wherein the basic projection data is projection data obtained by scanning the subject along the body axis direction while fixing a rotation position of the rotation unit. 前記第1の照射放射線量分布決定手段は、撮影部位の感受性にも基づいて、前記第1の照射放射線量分布を決定する請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の放射線CT装置。   5. The radiation CT apparatus according to claim 2, wherein the first irradiation radiation dose distribution determining unit determines the first irradiation radiation dose distribution based on sensitivity of an imaging region. . 前記第1の照射放射線量分布決定手段は、前記画像生成手段により生成される、前記被検体の前記体軸方向の各位置に対応する画像のノイズレベルが所定の目標レベルになるよう前記第1の照射放射線量分布を決定する請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の放射線CT装置。   The first irradiation radiation dose distribution determining unit is configured to cause the noise level of the image corresponding to each position in the body axis direction of the subject generated by the image generating unit to be a predetermined target level. The radiation CT apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein a radiation dose distribution is determined. 前記アパーチャ幅分布決定手段は、前記第1の照射放射線量分布の各局所領域における放射線の線量の変化に基づいて前記アパーチャ幅分布を決定する請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の放射線CT装置。   The aperture width distribution determining unit determines the aperture width distribution based on a change in radiation dose in each local region of the first irradiation radiation dose distribution. Radiation CT system. 前記アパーチャの前記体軸方向の幅を固定した所定の条件下で、前記第2の照射放射線量分布に従って前記被検体に放射線を照射してスキャンした場合における、前記被検体の前記体軸方向の位置と該位置に対応する被検体部分の被ばく線量との関係を表す被ばく線量分布を、前記アパーチャの前記幅を互いに異なる複数の幅にそれぞれ固定した場合について生成する被ばく線量分布生成手段をさらに備え、
前記アパーチャ幅分布決定手段は、前記被ばく線量分布生成手段により生成された複数の被ばく線量分布から得られる、前記アパーチャの前記幅と前記被検体の被ばく線量との関係に基づいて前記アパーチャ幅分布を決定する請求項7に記載の放射線CT装置。
The subject in the body axis direction when the subject is scanned by irradiating the subject with radiation according to the second irradiation dose distribution under a predetermined condition in which the width of the aperture in the body axis direction is fixed. An exposure dose distribution generating unit configured to generate an exposure dose distribution representing a relationship between a position and an exposure dose of a subject portion corresponding to the position when the width of the aperture is fixed to a plurality of different widths. ,
The aperture width distribution determining means obtains the aperture width distribution based on a relationship between the width of the aperture and the exposure dose of the subject obtained from a plurality of exposure dose distributions generated by the exposure dose distribution generation means. The radiation CT apparatus according to claim 7 to be determined.
前記被ばく線量分布生成手段は、前記アパーチャの前記幅を第1の幅に固定した場合の第1の被ばく線量分布と、前記アパーチャの前記幅を前記第1の幅より大きい第2の幅に固定した場合の第2の被ばく線量分布とを生成し、
前記アパーチャ幅分布決定手段は、前記体軸方向の位置が互いに対応する、前記第1の被ばく線量分布における被ばく線量と前記第2の被ばく線量分布における被ばく線量との比の大きさに基づいて、前記アパーチャ幅分布を決定する請求項8に記載の放射線CT装置。
The exposure dose distribution generating means fixes the first exposure dose distribution when the width of the aperture is fixed to the first width, and the width of the aperture is fixed to a second width larger than the first width. And a second exposure dose distribution for
The aperture width distribution determining means is based on the magnitude of the ratio between the exposure dose in the first exposure dose distribution and the exposure dose in the second exposure dose distribution, the positions in the body axis direction corresponding to each other. The radiation CT apparatus according to claim 8, wherein the aperture width distribution is determined.
前記アパーチャ幅分布決定手段は、前記第1の被ばく線量分布における被ばく線量に対する前記第2の被ばく線量分布における被ばく線量の比が所定のしきい値以上となる位置について、前記設定すべき前記アパーチャの前記体軸方向の幅が前記第1の幅となるよう、前記アパーチャ幅分布を決定する請求項9に記載の放射線CT装置。   The aperture width distribution determining means is configured to determine the aperture to be set at a position where a ratio of the exposure dose in the second exposure dose distribution to the exposure dose in the first exposure dose distribution is a predetermined threshold value or more. The radiation CT apparatus according to claim 9, wherein the aperture width distribution is determined so that a width in the body axis direction becomes the first width. 前記アパーチャ幅分布決定手段は、被ばく線量の前記比が前記所定のしきい値未満となる位置について、前記設定すべき前記アパーチャの前記体軸方向の幅が前記第2の幅となるよう、前記アパーチャ幅分布を決定する請求項9または請求項10に記載の放射線CT装置。   The aperture width distribution determining means is configured so that the width in the body axis direction of the aperture to be set is the second width at a position where the ratio of the exposure dose is less than the predetermined threshold value. The radiation CT apparatus according to claim 9 or 10, wherein an aperture width distribution is determined. 前記制御手段は、前記被検体をヘリカルスキャンするよう前記回転部および前記移動手段を制御し、ヘリカルスキャン中にヘリカルピッチが一定または所定値以下となるよう、前記アパーチャの前記幅に応じて前記回転部の相対移動速度を調整すべく前記移動手段を制御する請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の放射線CT装置。   The control unit controls the rotating unit and the moving unit to helically scan the subject, and the rotation according to the width of the aperture so that a helical pitch is constant or less than a predetermined value during the helical scan. The radiation CT apparatus according to claim 1, wherein the moving unit is controlled to adjust a relative moving speed of the unit. 前記照射部はX線管を有し、
前記制御手段は、前記X線管の管電流を調整することにより前記放射線の線量を調整する請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の放射線CT装置。
The irradiation unit has an X-ray tube,
The radiation CT apparatus according to any one of claims 1 to 12, wherein the control unit adjusts the dose of the radiation by adjusting a tube current of the X-ray tube.
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