JP5498061B2 - X-ray computed tomography system - Google Patents
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Description
本発明は、被検体でのX線の透過状況に基づいて被検体の断層画像を生成するX線コンピュータ断層撮影装置(X線CT装置)に関する。 The present invention relates to an X-ray computed tomography apparatus (X-ray CT apparatus) that generates a tomographic image of a subject based on the state of X-ray transmission through the subject.
X線CT装置は、絞り機構によってX線の照射範囲を必要最小限に制限することにより、被検体の被曝線量の低減を図っている。 In the X-ray CT apparatus, the exposure dose of the subject is reduced by limiting the X-ray irradiation range to a necessary minimum by a diaphragm mechanism.
従来のX線CT装置における絞り機構は、2枚の遮蔽板の相対的な位置を変化させることによって、その2枚の間に形成されるスリットの幅を調節するように構成されている。そしてスリットを透過したX線のみを被検体に照射する。 A diaphragm mechanism in a conventional X-ray CT apparatus is configured to adjust the width of a slit formed between two sheets by changing the relative positions of the two shielding plates. The subject is irradiated with only X-rays that have passed through the slit.
なお、特許文献1には、2枚の遮蔽板のそれぞれを個別に移動させることを可能とした機構が開示されている。
従来は、絞り機構が上記のような構造であったためにX線の照射範囲を1つしか設定することができない。このため、互いに離間した複数の領域を同時に撮影したい場合には、それらの領域を包含する大きな照射範囲を設定しなければならず、撮影領域以外にもX線を照射せざるを得ない。このため従来は、撮影条件によっては不必要な被曝を生じさせるという不具合があった。 Conventionally, since the diaphragm mechanism has the above-described structure, only one X-ray irradiation range can be set. For this reason, when it is desired to simultaneously photograph a plurality of areas that are separated from each other, a large irradiation range including these areas must be set, and X-rays must be irradiated in areas other than the imaging area. For this reason, there has conventionally been a problem in that unnecessary exposure is caused depending on the photographing conditions.
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、X線の照射範囲を必要最小限に制限して被検体の被曝線量のさらなる低減を図ることにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to further reduce the exposure dose of the subject by limiting the X-ray irradiation range to the minimum necessary. .
本発明の一態様によるX線コンピュータ断層撮影装置は、X線を放射するX線管と、それぞれが前記X線を検出する複数のX線検出素子を配列したX線検出器と、それぞれが前記X線管と前記X線検出器との間の区間における前記X線の透過範囲を個別に可変設定する複数の照射範囲設定手段と、前記被検体に関して、互いに離間して位置する複数の関心領域を設定する設定手段と、前記複数の関心領域のそれぞれに前記X線を照射するとともに、前記複数の関心領域の間に位置する領域に照射されるX線は遮蔽するように前記複数の照射範囲設定手段を制御する制御手段と、前記複数の照射範囲設定手段をそれぞれに透過したX線の前記X線検出器での検出状況に基づいて前記複数の関心領域のそれぞれに関する断層画像を生成する生成手段とを備える。 An X-ray computed tomography apparatus according to an aspect of the present invention includes an X-ray tube that emits X-rays, an X-ray detector that includes a plurality of X-ray detection elements that each detect the X-rays, A plurality of irradiation range setting means for individually and variably setting the X-ray transmission range in a section between the X-ray tube and the X-ray detector; and a plurality of regions of interest positioned apart from each other with respect to the subject And a plurality of irradiation ranges so as to shield the X-rays irradiated to the regions located between the plurality of regions of interest while irradiating each of the plurality of regions of interest with the X-rays. Generating to generate tomographic images for each of the plurality of regions of interest based on the detection status of the X-rays transmitted through the plurality of irradiation range setting means and the X-ray detector respectively through the control means for controlling the setting means hand Provided with a door.
本発明によれば、X線の照射範囲を必要最小限に制限して被検体の被曝線量のさらなる低減を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to further reduce the exposure dose of the subject by limiting the X-ray irradiation range to the necessary minimum.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本実施形態に係るX線CT装置100の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an
図1に示すようにX線CT装置100は、機構部2、機構制御部3、X線発生部4、高電圧発生部5、X線検出部6、画像演算・記憶部8、表示部9、操作部10、システム制御部11、および天板12を含む。
As shown in FIG. 1, an
X線発生部4およびX線検出部6は、図示しない円環状の回転架台に対向関係で搭載されている。回転架台は、架台回転機構21により駆動されて回転する。このとき、X線発生部4とX線検出部6とが、同一の回転軸の軸周りを回転する。X線発生部4およびX線検出部6の回転軌道の内側に、被検体200が配置される。
The
機構部2は、架台回転機構21および寝台移動機構22を含む。架台回転機構21は、回転架台を回転させる。寝台移動機構22は、天板12を移動させる。
The
機構制御部3は、システム制御部11からの制御信号に従い、所望の撮影状態を形成するように機構部2を制御する。
The
X線発生部4は、X線管41、フィルタ(ウエッジ)42およびX線絞り器43を含む。X線管41はX線を放射する真空管であり、陰極(フィラメント)より放出された熱電子を陽極と陰極の間に印加させた高電圧によって加速させてタングステン陽極に衝突させX線を発生させる。フィルタ42は、X線の放射角度の相違により生じる被検体200を透過する距離の相違を補償するためにX線の強度に空間的な分布を持たせる。X線絞り器43は、X線管41と被検体200との間に位置し、X線管41から照射されたX線ビームを、観察部位以外の不要な被曝をさせないために、所定の照射視野サイズに絞り込む。
The
高電圧発生部5は、X線管41の陽極と陰極の間に印加する高電圧を発生する。
The
X線検出部6は、X線検出器61、ゲートドライバ62およびデータ収集システム63を含む。
The X-ray detector 6 includes an
X線検出器61は、複数のX線検出素子列を回転軸に沿う方向に配列して構成される。X線検出器61の各X線検出素子は、入射するX線の強度に応じた大きさの電流信号を出力する。
The
ゲートドライバ62は、X線検出器61が有するゲートを駆動する。
The
データ収集システム63はさらに、I−V変換器、積分器、プリアンプおよびアナログ・ディジタル・コンバータを含む。I−V変換器は、X線検出器61から出力される電流信号を電圧信号に変換する。積分器は、I−V変換器から出力される電圧信号をX線の曝射周期に同期して周期的に積分する。プリアンプは、積分器の出力信号を増幅する。アナログ・ディジタル・コンバータは、プリアンプの出力信号をディジタル化し、スキャンデータとして出力する。
画像演算・記憶部8は、データ記憶回路81および画像演算回路82を含む。データ記憶回路81は、X線検出部6より出力されるスキャンデータを記憶する。画像演算回路82は、データ記憶回路81に記憶されたスキャンデータに対して、所定の演算処理を施し、断層画像を再構成する。データ記憶回路81は、画像演算回路82で再構成された断層画像を表した画像データも記憶する。
The image calculation /
表示部9は、表示用画像メモリ91、D/A変換器92、表示回路93およびモニタ94を含む。表示用画像メモリ91は、データ記憶回路81に記憶された画像データが表す断層画像に、システム制御部11から与えられる付帯情報を表した数字や各種文字などを合成して形成される表示データを保存する。D/A変換器92は、表示用画像メモリ91に記憶された表示データをアナログ信号に変換する。表示回路93は、上記のアナログ信号をTVフォーマットに変換して映像信号を生成する。モニタ94は、上記の映像信号を表示する。モニタ94としては、例えば液晶表示器やCRTなどの表示デバイスを利用できる。
The
操作部10は、装置操作者がこのX線CT装置100に対して行う種々の指示を入力する。操作部10は、表示パネル、キーボード、各種スイッチ、マウス等を備えたインタラクティブなインターフェイスである。
The
システム制御部11は、図示しないCPUと記憶回路を備える。システム制御部11は、操作部10から送られてくる信号に基づいて、X線CT装置100における周知の機能を実現するように上記の各ユニットが動作するように制御する。さらにシステム制御部11は、次の各機能を備える。この機能の1つは、被検体200に関して、互いに離間して位置する2つの関心領域を設定する。上記の機能の1つは、上記の2つの関心領域のそれぞれにX線を照射するとともに、これら2つの関心領域の間に位置する領域に照射されるX線は遮蔽するようにX線絞り器43を制御する。上記の機能の1つは、上記の2つの関心領域にそれぞれ照射されたX線のX線検出器61での検出状況に基づいて複数の関心領域のそれぞれに関する断層画像を生成するよう画像演算・記憶部8を制御する。上記の機能の1つは、上記の2つの関心領域の一方であるモニタ領域に照射されたX線のX線検出器61での検出状況に基づいてモニタ領域におけるCT値の変化をモニタする。上記の機能の1つは、上記のようにモニタされたCT値の変化に応じて定まる撮像タイミングで上記の2つの関心領域の他方である撮影領域に照射されたX線のX線検出器61での検出状況に基づいて当該撮影領域に関する断層画像を生成するように画像演算・記憶部8を制御する。上記の機能の1つは、互いに異なる2つの照射範囲を形成するようにX線絞り器43を制御する。上記の機能の1つは、被検体200に関して関心領域を設定する。上記の機能の1つは、上記の複数の照射範囲のそれぞれを関心領域が通過するように被検体200を移動させるように寝台移動機構22を制御する。そして上記の機能のもう1つは、複数の照射範囲で関心領域を透過したX線のX線検出器61での検出状況のそれぞれに基づいて関心領域に関する複数の断層画像を生成するように画像演算・記憶部8を制御する。
The
図2は図1中のX線絞り器43の一部の詳細な構造を示す平面図である。図3は図2に示されるX線絞り器43のうちの上段部のみの平面図である。図4は図2に示されるX線絞り器43のうちの下段部のみの平面図である。図5は図2に示される構造の一部を図2中の左方から目視した様子を示す平面図である。図6は図2中のA−A矢視断面図である。
FIG. 2 is a plan view showing a detailed structure of a part of the
X線絞り器43は、遮蔽板43a,43b,43c,43d、リードスクリュー43e,43f,43g,43h、LMガイド43i,43j,43k,43m、支持部材43n,43p,43q,43r,43s,43t,43u,43vおよびモータ43w,43x,43y,43zを含む。
The
遮蔽板43a,43b,43c,43dは、X線を透過しない鉛などの材料により形成された薄板である。
The
リードスクリュー43e,43f,43g,43hは、細長い円筒状をなし、その外周面に螺旋溝が形成されている。LMガイド43i,43j,43k,43mは、細長い円筒状をなす。リードスクリュー43e,43f,43g,43hおよびLMガイド43i,43j,43k,43mは、いずれも天板12の長手方向に平行な状態で配置され、直接あるいはX線絞り器43の筐体(図示せず)を介してX線発生部4の筐体(図示せず)に固定される。また、LMガイド43j、リードスクリュー43e、LMガイド43i、ならびにリードスクリュー43fは、この順番で一列に並んでいる。LMガイド43m、リードスクリュー43g、LMガイド43k、ならびにリードスクリュー43hは、この順番で一列に並んでいる。LMガイド43j、リードスクリュー43e、LMガイド43i、ならびにリードスクリュー43fがなす列と、LMガイド43m、リードスクリュー43g、LMガイド43k、ならびにリードスクリュー43hがなす列とは、互いに平行している。
The lead screws 43e, 43f, 43g, and 43h have an elongated cylindrical shape, and a spiral groove is formed on the outer peripheral surface thereof. The LM guides 43i, 43j, 43k, and 43m have an elongated cylindrical shape. The lead screws 43e, 43f, 43g, and 43h and the LM guides 43i, 43j, 43k, and 43m are all arranged in a state parallel to the longitudinal direction of the top 12 and are directly or a housing (not shown) of the
支持部材43n,43p,43q,43rは、貫通するネジ穴が形成されており、このネジ穴にリードスクリュー43e,43f,43g,43hがそれぞれ挿通されている。支持部材43n,43p,43q,43rのネジ穴は、リードスクリュー43e,43f,43g,43hの螺旋溝と噛み合う。
The
支持部材43s,43t,43u,43vは、貫通孔が形成されており、この貫通孔にLMガイド43i,43j,43k,43mがそれぞれ挿通されている。支持部材43s,43t,43u,43vの貫通孔の径は、LMガイド43i,43j,43k,43mの外径よりも若干大きく、支持部材43s,43t,43u,43vはLMガイド43i,43j,43k,43mに沿って移動可能である。
The
支持部材43nおよび支持部材43s、支持部材43pおよび支持部材43t、支持部材43qおよび支持部材43u、支持部材43rおよび支持部材43vがそれぞれペアをなし、各ペアによって遮蔽板43a,43b,43c,43dをそれぞれ支持する。より具体的には、支持部材43nおよび支持部材43sと支持部材43pおよび支持部材43tとは、遮蔽板43aと遮蔽板43bとを天板12の長手方向に沿って並ぶ状態で支持する。支持部材43qおよび支持部材43uと支持部材43rおよび支持部材43vとは、遮蔽板43cと遮蔽板43dとを天板12の長手方向に沿って並ぶ状態で保持する。
The
モータ43w,43x,43y,43zは、その回転軸にリードスクリュー43e,43f,43g,43hがそれぞれ取り付けられている。かkしてモータ43w,43x,43y,43zは、リードスクリュー43e,43f,43g,43hをそれぞれ回転させる。モータ43w,43x,43y,43zとしては、可逆的に回転が可能な周知の構造のものを用いることができる。モータ43w,43x,43y,43zの回転は、システム制御部11によって個別に制御される。
The
なお、遮蔽板43a,43b、リードスクリュー43e,43f、LMガイド43i,43j、支持部材43n,43p,43s,43tおよびモータ43w,43xを含む機構部と、遮蔽板43c,43d、リードスクリュー43g,43h、LMガイド43k,43m、支持部材43q,43r,43u,43vおよびモータ43y,43zを含む機構部とは、X線管41によるX線の放射方向の中心方向に沿って互いに離間して位置している。
It should be noted that the
図7は図1中のX線絞り器43の構造の変形例を示す図である。図8は図7中のB−B矢視断面図である。なお、図7および図8において図2乃至図6と同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。そして図7および図8では、遮蔽板43a,43bを含む側の機構部のみを示している。
FIG. 7 is a view showing a modification of the structure of the
図7および図8に示した構造では、リードスクリュー43fとLMガイド43mとの間隔が、リードスクリュー43eとLMガイド43iとの間隔とほぼ同じとなっている。そしてリードスクリュー43eおよびLMガイド43iとリードスクリュー43fおよびLMガイド43mとは、X線管41によるX線の放射方向の中心方向に沿って互いに離間して位置している。
In the structure shown in FIGS. 7 and 8, the distance between the
また図7および図8に示した構造では、支持部材43n,43p,43s,43tに代えて、支持部材43n′,43p′,43s′,43t′を備えている。支持部材43n′,43p′,43s′,43t′は、支持部材43n,43p,43s,43tと同様にリードスクリュー43e,43fおよびLMガイド43i,43jがそれぞれ挿通されている。そして支持部材43n′,43s′は遮蔽板43aを、また支持部材43p′,43t′は遮蔽板43bを、リードスクリュー43eとLMガイド43iとの間に位置させる状態でそれぞれ支持する。
Further, the structure shown in FIGS. 7 and 8 includes
そして遮蔽板43c,43dを含む側の機構部についても同様に変形したものを用いてX線絞り器43を構成する。
The X-ray restrictor 43 is configured by using a similarly modified mechanism portion including the
以上の図7および図8に示した構造は、図2乃至図6に示した構造に代えて全く同様に使用できる。しかし、以下においては、X線絞り器43が図2乃至図6に示す構造であるとして説明を続ける。
The structure shown in FIGS. 7 and 8 can be used in exactly the same way as the structure shown in FIGS. However, in the following, description will be continued assuming that the
次に以上のように構成されたX線CT装置100の動作について説明する。
Next, the operation of the
モータ43wを回転させてリードスクリュー43eを回転させると、リードスクリュー43eの螺旋溝と支持部材43nのネジ穴との噛み合いによって、支持部材43nがリードスクリュー43eに沿って移動する。これに応じて遮蔽板43aおよび支持部材43sも移動するが、支持部材43sの移動はLMガイド43iに沿った方向に規制される。従って遮蔽板43aは、天板12の長手方向に沿って移動する。この移動の向きは、モータ43wの回転方向に応じて180度変化する。従って遮蔽板43aは、天板12の長手方向に沿って任意に往復移動することができる。同様にモータ43x,43y,43zの回転により、遮蔽板43b,43c,43dはそれぞれ、天板12の長手方向に沿って任意に往復移動することができる。
When the
このように、遮蔽板43a,43b,43c,43dは、天板12の長手方向についての位置をそれぞれ個別、かつ任意に設定することが可能である。このため遮蔽板43aと遮蔽板43bとの間、ならびに遮蔽板43cと遮蔽板43dとの間に、それぞれスリットを形成することが可能であり、これにより互いに離間した2つのX線照射範囲を形成することができる。そしてこのような特徴を利用することによって、例えば以下に説明するような動作状態にて撮影を行うことができる。
Thus, the
(第1の動作状態)
図9は第1の動作状態におけるX線照射状況の一例を示す図である。なお図9においては、X線管41、遮蔽板43a,43b,43c,43d、X線検出器61および被検体200の位置関係を模式的に示しており、それらの距離は正確には示していない。また、被検体200は典型的には人体であるが、矩形により省略して示している。
(First operation state)
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an X-ray irradiation state in the first operation state. 9 schematically shows the positional relationship among the
第1の動作状態においては、システム制御部11はまず、被検体200に関する2つの関心領域R1,R2をそれぞれ設定する。この関心領域の設定は、例えば操作部10を利用してのユーザ指示に応じて行う。そして、システム制御部11は、関心領域R1を完全に含むX線照射範囲を形成するように遮蔽板43a,43bの位置を設定し、また関心領域R2を完全に含むX線照射範囲を形成するように遮蔽板43c,43dの位置を設定する。これによりシステム制御部11は、図9に示すような状態を形成する。
In the first operation state, the
この状態においてシステム制御部11は、X線検出部6により取得された透視画像に基づいて2つの関心領域R1,R2について断層画像を再構成するように画像演算回路82を制御する。
In this state, the
このように第1の動作状態においては、離間した2つの関心領域を同時に撮影できるが、2つの関心領域に挟まれた領域に位置する被検体200の部位に対するX線の照射線量は低減することができる。これにより、被検体200の被曝線量を低減できる。 As described above, in the first operation state, two separated regions of interest can be imaged at the same time, but the X-ray irradiation dose to the region of the subject 200 located in the region sandwiched between the two regions of interest is reduced. Can do. Thereby, the exposure dose of the subject 200 can be reduced.
なお、2つの関心領域は、いずれも医用診断用の画像を得るべき領域として設定されても良いが、医用診断用の画像を得るための領域は一方のみとし、他方はモニタ用の領域としても良い。例えば、造影剤を利用した撮影の場合、医用診断の対象となる臓器に至る血管の上流側において造影剤濃度(CT値)の変化をモニタし、これに応じて検出した適切なタイミングで医用診断の対象となる臓器を撮影する、いわゆるリアルプレップ撮影が行われており、上記の第1の動作状態はこのような撮影に適用しても有益である。 Both of the two regions of interest may be set as a region for obtaining an image for medical diagnosis, but only one region for obtaining an image for medical diagnosis may be used, and the other may be a region for monitoring. good. For example, in the case of imaging using a contrast agent, a change in contrast agent concentration (CT value) is monitored on the upstream side of a blood vessel leading to an organ that is the subject of medical diagnosis, and medical diagnosis is performed at an appropriate timing detected in accordance with this. So-called real prep imaging is performed in which an organ to be subjected to imaging is performed, and the first operation state described above is useful even when applied to such imaging.
このリアルプレップにおいては従来、まず単一のX線照射範囲に関心領域R1を位置させて関心領域R1におけるCT値の変化をモニタする。そして、当該CT値が設定値になったことに応じてX線照射範囲に関心領域R2が位置するように被検体200を移動させた上で、関心領域R2について本撮影を行う。このように従来は、CT値が設定値に到達してから本撮影を開始するまでに被検体200を移動させるための時間を確保する必要があり、これは最短でも例えば2秒程度に及ぶ。 Conventionally, in this real prep, first, a region of interest R1 is first positioned in a single X-ray irradiation range, and a change in CT value in the region of interest R1 is monitored. Then, in response to the CT value becoming a set value, the subject 200 is moved so that the region of interest R2 is located in the X-ray irradiation range, and then the main imaging is performed for the region of interest R2. As described above, conventionally, it is necessary to secure a time for moving the subject 200 from when the CT value reaches the set value to when the main imaging is started, which is about 2 seconds at the shortest.
しかしながら上記の第1の動作状態においては、被検体200を移動させることなく速やかに本撮影を開始することが可能である。なお、本撮影の対象となる関心領域を含むX線照射範囲を、モニタしているCT値が設定値に到達する以前から形成しておけば、CT値が設定値に到達した直後から本撮影を開始することが可能である。ただし、このようにすると、本撮影の対象となる関心領域に無駄な被曝を生じさせてしまうことになるため、CT値が設定値に到達してから本撮影の対象となる関心領域を含むX線照射範囲を形成することが望ましい。しかし、本実施形態においては、このような動作は遮蔽板の移動のみにより実現でき、被検体200を移動させる必要はないから、例えば0.5秒程度と従来よりも大幅に短縮できる。 However, in the first operation state described above, it is possible to immediately start the main imaging without moving the subject 200. In addition, if the X-ray irradiation range including the region of interest to be subjected to the main imaging is formed before the monitored CT value reaches the set value, the main imaging is performed immediately after the CT value reaches the set value. It is possible to start. However, if this is done, unnecessary exposure will occur in the region of interest that is the subject of actual imaging. Therefore, X including the region of interest that is the subject of actual imaging after the CT value reaches the set value. It is desirable to form a line irradiation range. However, in the present embodiment, such an operation can be realized only by moving the shielding plate, and it is not necessary to move the subject 200, so that it can be shortened to about 0.5 seconds, for example, as compared with the conventional case.
(第2の動作状態)
図10および図11は第2の動作状態におけるX線照射状況の一例を示す図である。なお図10および図11においては、X線管41、遮蔽板43a,43b,43c,43d、X線検出器61および被検体200の位置関係を模式的に示しており、それらの距離は正確には示していない。また、被検体200は典型的には人体であるが、矩形により省略して示している。
(Second operating state)
10 and 11 are diagrams showing an example of an X-ray irradiation state in the second operation state. 10 and 11 schematically show the positional relationship among the
第2の動作状態においては、システム制御部11はまず、被検体200に関する1つの関心領域R3と当該関心領域R3を撮影する時間差とを設定する。この関心領域および時間差の設定は、例えば操作部10を利用してのユーザ指示に応じて行う。そして、システム制御部11は、上記の時間差に応じて定まる距離だけ互いに離間した2つのX線照射範囲をそれぞれ形成するように遮蔽板43a,43b,43c,43dの位置を設定する。これによりシステム制御部11は、図10に示すような状態を形成する。
In the second operation state, the
システム制御部11は寝台移動機構22を制御して天板12を移動させることによって被検体200を一定の速度で移動させる。そしてシステム制御部11は、図10に示すように上記のようにして設定した2つのX線照射範囲の一方に関心領域R3が入った状態にてX線検出部6により取得された透視画像に基づいて関心領域R3についての断層画像を再構成するように画像演算回路82を制御する。なお、関心領域R3についての断層画像を再構成するために必要な透視画像を取得し終えたならば、システム制御部11は遮蔽板43dを移動させて遮蔽板43cと遮蔽板43dとの間のスリットを閉じる。
The
システム制御部11はさらに被検体200を移動させて、図11に示すように2つのX線照射範囲のもう一方に関心領域R3が入った状態にてX線検出部6により取得された透視画像に基づいて関心領域R3についての断層画像を再構成するように画像演算回路82を制御する。なお、図11に示す状態となるまで、あるいはその直前までは、遮蔽板43aと遮蔽板43bとの間のスリットを閉じておいても良い。
The
かくして第2の動作状態においては、1つの関心領域R3について2度の撮影が行われることになるが、この2度の撮影は、それぞれが行われる位置P1,P2の離間距離Lと、被検体200の移動速度から決まる時間差を持って行われることになる。 Thus, in the second operation state, imaging is performed twice with respect to one region of interest R3. The two imaging operations are performed with the distance L between the positions P1 and P2 where the imaging is performed and the subject. It is performed with a time difference determined from the moving speed of 200.
このように第2の動作状態によれば、同一部位についての時間差撮影を単純な動作によって実現できる。そして、2つの撮影タイミングのインターバルにおいては、関心領域R3についてもX線の照射が行われないので、被検体200の被曝線量を低減できる。 As described above, according to the second operation state, time difference imaging for the same part can be realized by a simple operation. In the interval between two imaging timings, the region of interest R3 is not irradiated with X-rays, so that the exposure dose of the subject 200 can be reduced.
なお、ヘリカル撮影を行うようにし、2つのX線照射領域を関心領域R3よりも狭く設定しても良い。 Note that helical imaging may be performed and the two X-ray irradiation regions may be set narrower than the region of interest R3.
また上記では、被検体200の移動速度を一定とすることを前提として、時間差に基づいて2つのX線照射範囲の離間距離が定まることとしているが、2つのX線照射範囲の離間距離を一定として、時間差に基づいて被検体200の移動速度を変化させても良いし、時間差に基づいて2つのX線照射範囲の離間距離と被検体200の移動速度との双方を変化させても良い。 In the above description, the separation distance between the two X-ray irradiation ranges is determined based on the time difference on the assumption that the moving speed of the subject 200 is constant. However, the separation distance between the two X-ray irradiation ranges is constant. As described above, the moving speed of the subject 200 may be changed based on the time difference, and both the separation distance between the two X-ray irradiation ranges and the moving speed of the subject 200 may be changed based on the time difference.
(第3の動作状態)
図12は第3の動作状態におけるX線照射状況の一例を示す図である。なお図12においては、X線管41、遮蔽板43a,43b,43c,43d、X線検出器61および被検体200の位置関係を模式的に示しており、それらの距離は正確には示していない。また、被検体200は典型的には人体であるが、矩形により省略して示している。
(Third operation state)
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of an X-ray irradiation state in the third operation state. In FIG. 12, the positional relationship among the
第3の動作状態においては、システム制御部11はまず、被検体200に関する1つの関心領域R4を設定する。この関心領域の設定は、例えば操作部10を利用してのユーザ指示に応じて行う。そして、システム制御部11は、関心領域R4を完全に含むX線照射範囲を形成するように遮蔽板43a,43bの位置を設定し、またこのように遮蔽板43a,43bにより形成されたX線照射範囲を妨げることがないように遮蔽板43c,43dの位置を設定する。これによりシステム制御部11は、図12に示すような状態を形成する。
In the third operation state, the
この状態においてシステム制御部11は、X線検出部6により取得された透視画像に基づいて関心領域R4について断層画像を再構成するように画像演算回路82を制御する。
In this state, the
このように第3の動作状態においては、既存の一般的なX線CT装置と全く同様な撮影が行える。 As described above, in the third operation state, it is possible to perform imaging exactly the same as an existing general X-ray CT apparatus.
なお、関心領域R4を完全に含むX線照射範囲を形成するように遮蔽板43c,43dの位置を設定し、またこのように遮蔽板43d,43cにより形成されたX線照射範囲を妨げることがないように遮蔽板43a,43bの位置を設定することも可能である。
Note that the positions of the shielding
この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。 This embodiment can be variously modified as follows.
被検体200を移動させずに、X線発生部4およびX線検出部6を移動させても良いし、被検体とX線発生部4およびX線検出部6とを互いの相対的な位置を変化させるように同時に移動させても良い。
The
遮蔽板の数をさらに増やして、より多くのX線照射範囲を形成できるようにしても良い。 The number of shielding plates may be further increased so that more X-ray irradiation ranges can be formed.
遮蔽板を移動させるための機構は、例えばリニアモータを利用する機構などのような別の構造を採用可能である。 As a mechanism for moving the shielding plate, another structure such as a mechanism using a linear motor can be employed.
フィルタ42を多板化することで、さらなる被曝低減を図ることもできる。
By reducing the number of the
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
2…機構部、3…機構制御部、4…X線発生部、5…高電圧発生部、6…X線検出部、8…画像演算・記憶部、9…表示部、10…操作部、11…システム制御部、12…寝台、12…天板、41…X線管、43…X線絞り器、43a,43b,43c,43d…遮蔽板、43e,43f,43g,43h…リードスクリュー、43i,43j,43k,43m…LMガイド、43n,43p,43q,43r,43s,43t,43u,43v,43n′,43p′,43s′,43t′…支持部材、43w,43x,43y,43z…モータ、61…X線検出器、100…X線CT装置。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
それぞれが前記X線を検出する複数のX線検出素子を配列したX線検出器と、
それぞれが前記X線管と前記X線検出器との間の区間における前記X線の透過範囲を個別に可変設定する複数の照射範囲設定手段と、
前記被検体に関して、互いに離間して位置する複数の関心領域を設定する設定手段と、
前記複数の関心領域のそれぞれに前記X線を照射するとともに、前記複数の関心領域の間に位置する領域に照射されるX線は遮蔽するように前記複数の照射範囲設定手段を制御する制御手段と、
前記複数の照射範囲設定手段をそれぞれに透過したX線の前記X線検出器での検出状況に基づいて前記複数の関心領域のそれぞれに関する断層画像を生成する生成手段とを具備したことを特徴とするX線コンピュータ断層撮影装置。 An X-ray tube emitting X-rays;
An X-ray detector in which a plurality of X-ray detection elements each detecting the X-ray are arranged;
A plurality of irradiation range setting means each individually variably setting the transmission range of the X-rays in a section between the X-ray tube and the X-ray detector;
Setting means for setting a plurality of regions of interest that are spaced apart from each other with respect to the subject;
Control means for controlling the plurality of irradiation range setting means so as to irradiate each of the plurality of regions of interest with the X-ray and shield the X-rays irradiated to the region located between the plurality of regions of interest. and,
Generating means for generating a tomographic image for each of the plurality of regions of interest based on the detection state of the X-rays transmitted through the plurality of irradiation range setting means by the X-ray detector. X-ray computed tomography apparatus.
それぞれが前記X線を検出する複数のX線検出素子を配列したX線検出器と、
それぞれが前記X線管と前記X線検出器との間の区間における前記X線の透過範囲を個別に可変設定する複数の照射範囲設定手段と、
前記被検体に関して、少なくとも1つのモニタ領域と少なくとも1つの撮影領域を含む複数の関心領域を設定する設定手段と、
前記複数の関心領域のそれぞれに前記X線を照射するとともに、前記複数の関心領域の間に位置する領域に照射されるX線は遮蔽するように前記複数の照射範囲設定手段を制御する制御手段と、
前記設定手段により設定されたモニタ領域に照射されたX線の前記X線検出器での検出状況に基づいて前記モニタ領域におけるX線吸収係数の変化をモニタするモニタ手段と、
前記モニタ手段によりモニタされたX線吸収係数の変化に応じて定まる撮像タイミングで前記撮影領域に照射されたX線の前記X線検出器での検出状況に基づいて当該撮影領域に関する断層画像を生成する生成手段とを具備したことを特徴とするX線コンピュータ断層撮影装置。 An X-ray tube emitting X-rays;
An X-ray detector in which a plurality of X-ray detection elements each detecting the X-ray are arranged;
A plurality of irradiation range setting means each individually variably setting the transmission range of the X-rays in a section between the X-ray tube and the X-ray detector;
Setting means for setting a plurality of regions of interest including at least one monitor region and at least one imaging region with respect to the subject ;
Control means for controlling the plurality of irradiation range setting means so as to irradiate each of the plurality of regions of interest with the X-ray and shield the X-rays irradiated to the region located between the plurality of regions of interest. When,
Monitoring means for monitoring a change in an X-ray absorption coefficient in the monitor area based on a detection state of the X-rays irradiated to the monitor area set by the setting means in the X-ray detector;
A tomographic image relating to the imaging region is generated based on the detection state of the X-rays irradiated to the imaging region at the imaging timing determined according to the change in the X-ray absorption coefficient monitored by the monitoring means. X-ray computed tomography apparatus characterized by comprising a generating means for.
それぞれが前記X線を検出する複数のX線検出素子を配列したX線検出器と、
それぞれが前記X線管と前記X線検出器との間の区間における前記X線の透過範囲を個別に可変設定する複数の照射範囲設定手段と、
前記複数の照射範囲設定手段のそれぞれの透過範囲をそれぞれ異ならせるように前記複数の照射範囲設定手段を制御する制御手段と、
被検体に関して1つの関心領域を設定する設定手段と、
前記複数の照射範囲設定手段が設定する複数の前記透過範囲のそれぞれを透過したX線がそれぞれ異なる複数の期間において前記関心領域を通過するように、前記被検体と、前記X線管、前記X線検出器および前記複数の照射範囲設定手段との少なくともいずれか一方を移動させる移動手段と、
前記複数の期間のそれぞれにおいて前記関心領域を透過したX線の前記X線検出器での検出状況のそれぞれに基づいて前記関心領域に関する複数の断層画像を生成する生成手段とを具備したことを特徴とするX線コンピュータ断層撮影装置。 An X-ray tube emitting X-rays;
An X-ray detector in which a plurality of X-ray detection elements each detecting the X-ray are arranged;
A plurality of irradiation range setting means each individually variably setting the transmission range of the X-rays in a section between the X-ray tube and the X-ray detector;
Control means for controlling the plurality of irradiation range setting means so as to make the respective transmission ranges of the plurality of irradiation range setting means different from each other;
Setting means for setting one region of interest for the subject;
The subject, the X-ray tube, and the X-ray so that X-rays transmitted through each of the plurality of transmission ranges set by the plurality of irradiation range setting means pass through the region of interest in a plurality of different periods. Moving means for moving at least one of a line detector and the plurality of irradiation range setting means;
Generating means for generating a plurality of tomographic images relating to the region of interest based on each of detection states of the X-rays transmitted through the region of interest in the X-ray detector in each of the plurality of periods. X-ray computed tomography apparatus.
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