JP6771879B2 - X-ray computed tomography equipment - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、X線コンピュータ断層撮影装置に関する。 An embodiment of the present invention relates to an X-ray computed tomography apparatus.

X線コンピュータ断層撮影装置における管電流の自動設定技術として、水等価厚等のX線吸収指標値に応じた管電流を自動的に決定するAEC(Auto Exposure Control)がある。AECにおいて天板を間欠的に移動させながらデータ収集を行うステップ&シュート法を実行する場合、各天板の停止位置に関する撮像領域に管電流値が設定される。各撮像領域に含まれる複数の画素のX線吸収指標値の平均値が当該撮像領域に関するX線吸収指標値に設定されている。ステップ&シュート法を実行する場合において頭頂部など急激に形状が変化すると、隣接する撮像領域において管電流の段差が生じ、画像SD(Standard Deviation)の差が発生している。これは、X線コンピュータ断層撮影装置のX線検出器の多列化が進むうえで、一度により広い範囲でデータ収集することが可能となったため、撮像領域に多くの構造が含まれることとなった事に起因する。 As an automatic setting technique of a tube current in an X-ray computed tomography apparatus, there is AEC (Auto Exposure Control) that automatically determines a tube current according to an X-ray absorption index value such as water equivalent thickness. When the step & shoot method of collecting data while intermittently moving the top plate is executed in AEC, the tube current value is set in the imaging region related to the stop position of each top plate. The average value of the X-ray absorption index values of the plurality of pixels included in each imaging region is set as the X-ray absorption index value for the imaging region. When the step-and-shoot method is executed, if the shape of the crown or the like suddenly changes, a step in the tube current occurs in the adjacent imaging region, and a difference in image SD (Standard Deviation) occurs. This is because the number of X-ray detectors in X-ray computed tomography equipment has increased, and it has become possible to collect data in a wider range at one time, so that the imaging region includes many structures. It is caused by the fact.

特開2010−193940号公報JP-A-2010-193940

実施形態の目的は、X線吸収指標値から管電流を自動的に決定するX線コンピュータ断層撮影装置において、撮像ボリューム間の画像SD差を低減することにある。 An object of the embodiment is to reduce an image SD difference between imaging volumes in an X-ray computed tomography apparatus that automatically determines a tube current from an X-ray absorption index value.

本実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置は、体軸方向に沿って配列された複数の撮像領域についてX線管からX線を放出し、前記X線管から放出され被検体を透過したX線をX線検出器で検出する架台と、所定の撮影方向に関する前記被検体の位置決め画像データに基づいて、前記複数の撮像領域の各々について前記被検体によるX線の吸収量に関する第1のX線吸収指標値を計算する計算部と、前記複数の撮像領域の各々について前記第1のX線吸収指標値に対応する管電流値を決定する管電流決定部と、前記複数の撮像領域のうちの基準撮像領域の前記第1のX線吸収指標値と前記基準撮像領域以外の他の撮像領域の前記第1のX線吸収指標値との相対関係に応じて前記他の撮像領域の前記管電流値を補正する管電流補正部と、を具備する。 The X-ray computer tomography apparatus according to the present embodiment emits X-rays from an X-ray tube for a plurality of imaging regions arranged along the body axis direction, and X-rays emitted from the X-ray tube and transmitted through the subject. A first X-ray regarding the amount of X-rays absorbed by the subject in each of the plurality of imaging regions based on the gantry for detecting the X-rays with the X-ray detector and the positioning image data of the subject in a predetermined imaging direction. Of the plurality of imaging regions, a calculation unit that calculates the line absorption index value, a tube current determination unit that determines a tube current value corresponding to the first X-ray absorption index value for each of the plurality of imaging regions, and The tube of the other imaging region according to the relative relationship between the first X-ray absorption index value of the reference imaging region and the first X-ray absorption index value of the other imaging region other than the reference imaging region. It is provided with a tube current correction unit that corrects the current value.

図1は、本実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an X-ray computed tomography apparatus according to the present embodiment. 図2は、図1のシステム制御回路の制御のもとに行われるX線コンピュータ断層撮影装置の典型的な動作の流れを示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a typical operation flow of an X-ray computed tomography apparatus performed under the control of the system control circuit of FIG. 図3は、図2のステップS4において行われる管電流値の初期的な決定処理を模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing an initial determination process of a tube current value performed in step S4 of FIG. 図4は、図2のステップS5において行われる基準ボリュームの決定処理を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a reference volume determination process performed in step S5 of FIG. 図5は、図2のステップS6における管電流値の補正処理を模式的に示す図である。FIG. 5 is a diagram schematically showing the correction process of the tube current value in step S6 of FIG. 図6は、図2のステップS6において管電流設定回路により行われる第1の水等価厚の調節方法を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a first method of adjusting the water equivalent thickness performed by the tube current setting circuit in step S6 of FIG. 図7は、図2のステップS6において管電流設定回路により行われる第2の水等価厚の調節方法を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a second method of adjusting the water equivalent thickness performed by the tube current setting circuit in step S6 of FIG. 図8は、本実施形態の応用例1に係る管電流の方向性変調について説明するための図であり、管電流設定回路による管電流の補正前における管電流値の割当てを示す図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the directional modulation of the tube current according to the application example 1 of the present embodiment, and is a diagram showing the allocation of the tube current value before the tube current is corrected by the tube current setting circuit. 図9は、応用例1に係る管電流の方向性変調について説明するための図であり、管電流設定回路により回転角度に依らず一律に管電流値が補正された場合の管電流値の割当てを示す図である。FIG. 9 is a diagram for explaining the directional modulation of the tube current according to the application example 1, and is the allocation of the tube current value when the tube current value is uniformly corrected by the tube current setting circuit regardless of the rotation angle. It is a figure which shows. 図10は、応用例1に係る管電流の方向性変調について説明するための図であり、管電流設定回路により回転角度に応じて特異的に管電流値が補正された場合の管電流値の割当てを示す図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the directional modulation of the tube current according to Application Example 1, and shows the tube current value when the tube current value is specifically corrected according to the rotation angle by the tube current setting circuit. It is a figure which shows the allocation. 図11は、応用例2に係るX線吸収量の重み付けを示す図である。FIG. 11 is a diagram showing weighting of the X-ray absorption amount according to Application Example 2. 図12は、応用例3に係る補正対象の撮像ボリュームの設定を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining the setting of the image pickup volume to be corrected according to the application example 3.

以下、図面を参照しながら本実施形態に係わるX線コンピュータ断層撮影装置を説明する。 Hereinafter, the X-ray computed tomography apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図である。図1に示すように、本実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置は、架台10とコンソール30を備えている。架台10は、円筒形状を有する回転フレーム11を回転軸Z回りに回転可能に支持している。回転フレーム11には回転軸Zを挟んで対向するようにX線発生部13とX線検出部15とが取り付けられている。回転フレーム11の開口部は、FOV(field of view)に設定される。回転フレーム11は、回転駆動装置19からの動力を受けて回転軸Z回りに一定の角速度で回転する。回転駆動装置19は、コンソール30の撮像制御回路37からの制御に従って回転フレーム11を回転させるための動力を発生する。寝台17は、被検体Sが載置される天板171と天板171を移動自在に支持する支持台173とを有する。例えば、支持台173は、天板171を回転軸Z方向や鉛直方向、水平方向に支持する。支持台173は、寝台駆動装置23からの動力を受けて天板171を任意の方向に移動する。寝台駆動装置23は、撮像制御回路37からの制御に従って天板171を任意の方向に移動する。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an X-ray computed tomography apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the X-ray computed tomography apparatus according to the present embodiment includes a gantry 10 and a console 30. The gantry 10 rotatably supports a rotating frame 11 having a cylindrical shape around a rotation axis Z. An X-ray generating unit 13 and an X-ray detecting unit 15 are attached to the rotating frame 11 so as to face each other with the rotating shaft Z interposed therebetween. The opening of the rotating frame 11 is set to FOV (field of view). The rotating frame 11 receives power from the rotation driving device 19 and rotates around the rotation axis Z at a constant angular velocity. The rotation drive device 19 generates power for rotating the rotation frame 11 according to the control from the image pickup control circuit 37 of the console 30. The sleeper 17 has a top plate 171 on which the subject S is placed and a support base 173 that movably supports the top plate 171. For example, the support base 173 supports the top plate 171 in the Z direction of the rotation axis, the vertical direction, and the horizontal direction. The support base 173 receives power from the sleeper drive device 23 and moves the top plate 171 in an arbitrary direction. The sleeper drive device 23 moves the top plate 171 in an arbitrary direction according to the control from the image pickup control circuit 37.

X線発生部13は、撮像制御回路37からの制御信号に従ってX線を発生する。具体的には、X線発生部13は、X線管131とX線高電圧装置133とを有する。X線管131は、X線高電圧装置133からの高電圧の印加とフィラメント電流の供給とを受けてX線を発生する。X線高電圧装置133は、撮像制御回路37による制御に従いX線管131に高電圧を印加し、フィラメント電流を供給する。X線高電圧装置133は、予め設定された管電圧値と管電流値とを維持するようにX線管131に印加する高電圧とX線管131に供給するフィラメント電流とを調節する。 The X-ray generation unit 13 generates X-rays according to a control signal from the image pickup control circuit 37. Specifically, the X-ray generation unit 13 includes an X-ray tube 131 and an X-ray high voltage device 133. The X-ray tube 131 generates X-rays in response to the application of a high voltage from the X-ray high voltage device 133 and the supply of a filament current. The X-ray high voltage device 133 applies a high voltage to the X-ray tube 131 according to the control by the image pickup control circuit 37, and supplies a filament current. The X-ray high voltage device 133 adjusts the high voltage applied to the X-ray tube 131 and the filament current supplied to the X-ray tube 131 so as to maintain the preset tube voltage value and tube current value.

X線検出部15は、X線発生部13から発生され被検体Sを透過したX線を検出し、検出されたX線の強度に応じたデジタルデータを生成する。具体的には、X線検出部15は、X線検出器151とデータ収集回路153とを有する。 The X-ray detection unit 15 detects the X-rays generated from the X-ray generation unit 13 and transmitted through the subject S, and generates digital data according to the intensity of the detected X-rays. Specifically, the X-ray detection unit 15 has an X-ray detector 151 and a data acquisition circuit 153.

X線検出器151は、X線管133から発生されたX線を検出する。X線検出器151は、二次元湾曲面に配列された複数のX線検出素子を搭載する。各X線検出素子は、X線管131からのX線を検出し、検出されたX線の強度に応じた波高値を有する電気信号に変換する。各X線検出素子は、シンチレータと光電変換器とから構成されX線を間接的に電気信号に変換するシンチレータ検出器であっても良いし、X線を直接的に電気信号に変換する半導体検出器であっても良い。 The X-ray detector 151 detects the X-rays generated from the X-ray tube 133. The X-ray detector 151 is equipped with a plurality of X-ray detection elements arranged on a two-dimensional curved surface. Each X-ray detection element detects X-rays from the X-ray tube 131 and converts them into an electric signal having a peak value corresponding to the intensity of the detected X-rays. Each X-ray detection element may be a scintillator detector composed of a scintillator and a photoelectric converter and indirectly converting X-rays into an electric signal, or a semiconductor detection device that directly converts X-rays into an electric signal. It may be a vessel.

データ収集回路153は、各X線検出素子から電気信号をビュー毎に収集し、収集された電気信号をデジタルデータに変換する。変換後のデジタルデータは、生データと呼ばれている。生データは、由来するX線検出素子のチャンネル番号、列番号、及び収集されたビューを識別するビュー番号により関連づけられたX線強度のデジタル値のセットである。生データは、コンソール30に供給される。 The data acquisition circuit 153 collects an electric signal from each X-ray detection element for each view, and converts the collected electric signal into digital data. The converted digital data is called raw data. Raw data is a set of digital values of X-ray intensity associated by the channel number, column number, and view number that identifies the collected view of the X-ray detector from which it originated. The raw data is supplied to the console 30.

コンソール30は、データ記憶回路31、再構成回路33、画像処理回路35、撮像制御回路37、管電流設定回路41、表示回路43、入力回路45、主記憶回路47、及びシステム制御回路49を備える。 The console 30 includes a data storage circuit 31, a reconstruction circuit 33, an image processing circuit 35, an image pickup control circuit 37, a tube current setting circuit 41, a display circuit 43, an input circuit 45, a main storage circuit 47, and a system control circuit 49. ..

データ記憶回路31は、架台10から伝送された生データを記憶するHDD(hard disk drive)やSSD(solid state drive)等の記憶装置である。 The data storage circuit 31 is a storage device such as an HDD (hard disk drive) or SSD (solid state drive) that stores raw data transmitted from the gantry 10.

再構成回路33は、ハードウェア資源として、CPU、MPU、GPU(Graphics Processing Unit)等の処理装置(プロセッサ)とROMやRAM等の記憶装置(メモリ)とを有する。再構成回路33は、当該記憶装置に保存されたプログラムを読み出して実行することで再構成機能331と位置決め画像発生機能333とを実現する。 The reconstruction circuit 33 has a processing device (processor) such as a CPU, MPU, and GPU (Graphics Processing Unit) and a storage device (memory) such as a ROM or RAM as hardware resources. The reconstruction circuit 33 realizes the reconstruction function 331 and the positioning image generation function 333 by reading and executing the program stored in the storage device.

再構成機能331の実行により再構成回路33は、生データに対数変換等の前処理を施す。前処理後の生データは投影データと呼ばれている。前処理としては、対数変換やX線強度補正、オフセット補正等の各種の補正処理を含む。そして再構成回路33は、投影データに基づいて被検体Sに関するCT値の空間分布を表現するCT画像を発生する。画像再構成アルゴリズムとしては、FBP(filtered back projection)法やCBP(convolution back projection)法等の解析学的画像再構成法や、ML−EM(maximum likelihood expectation maximization)法やOS−EM(ordered subset expectation maximization)法等の統計学的画像再構成法等の既存の画像再構成アルゴリズムが用いられれば良い。 By executing the reconstruction function 331, the reconstruction circuit 33 performs preprocessing such as logarithmic conversion on the raw data. The raw data after preprocessing is called projection data. The pre-processing includes various correction processing such as logarithmic conversion, X-ray intensity correction, and offset correction. Then, the reconstruction circuit 33 generates a CT image expressing the spatial distribution of the CT value with respect to the subject S based on the projection data. Image reconstruction algorithms include analytical image reconstruction methods such as the FBP (filtered back projection) method and CBP (convolution back projection) method, the ML-EM (maximum likelihood expectation maximization) method, and the OS-EM (ordered subset). An existing image reconstruction algorithm such as a statistical image reconstruction method such as the expectation maximization method may be used.

位置決め画像発生機能333の実行により再構成回路33は、後述の位置決めスキャンにおいてX線検出部15により収集された生データ又は当該生データに基づく投影データに基づいて、一定の撮影方向(回転軸Z回りの回転角度)に関する被検体SのX線投影像を示す位置決め画像を発生する。具体的には、再構成回路33は、位置決めスキャンに関する投影データにフィルタリング処理を施して位置決め画像を発生する。以下、位置決めスキャンに関する投影データと位置決め画像とを特に区別しない場合、まとめて位置決め画像データと呼ぶことにする。位置決め画像データは、後述する管電流設定回路41による管電流の自動設定に用いられる。 By executing the positioning image generation function 333, the reconstruction circuit 33 has a fixed imaging direction (rotation axis Z) based on the raw data collected by the X-ray detection unit 15 in the positioning scan described later or the projection data based on the raw data. A positioning image showing an X-ray projection image of the subject S with respect to the rotation angle) is generated. Specifically, the reconstruction circuit 33 performs a filtering process on the projection data related to the positioning scan to generate a positioning image. Hereinafter, when the projection data related to the positioning scan and the positioning image are not particularly distinguished, they are collectively referred to as positioning image data. The positioning image data is used for automatic setting of the tube current by the tube current setting circuit 41 described later.

なお、再構成回路33は、再構成機能331のための処理回路と位置決め画像発生機能333のための処理回路とを有しても良い。 The reconstruction circuit 33 may have a processing circuit for the reconstruction function 331 and a processing circuit for the positioning image generation function 333.

画像処理回路35は、ハードウェア資源として、CPUあるいはMPU、GPU等の処理装置(プロセッサ)とROMやRAM等の記憶装置とを有する。画像処理回路35は、CT画像に種々の画像処理を施す。例えば、画像処理回路35は、CT画像に3次元画像処理を施して表示用のCT画像を発生する。3次元画像処理としては、ボリュームレンダリング、サーフェスレンダリング、画素値投影処理、MPR(Multi Planar Reconstruction)、CPR(Curved MPR)等がある。 The image processing circuit 35 has a processing device (processor) such as a CPU, MPU, or GPU, and a storage device such as a ROM or RAM as hardware resources. The image processing circuit 35 performs various image processing on the CT image. For example, the image processing circuit 35 performs three-dimensional image processing on a CT image to generate a CT image for display. Examples of the three-dimensional image processing include volume rendering, surface rendering, pixel value projection processing, MPR (Multi Planar Reconstruction), and CPR (Curved MPR).

撮像制御回路37は、ハードウェア資源として、CPUあるいはMPUの処理装置(プロセッサ)とROMやRAM等の記憶装置とを有する。撮像制御回路37は、架台10に搭載された各種機器の制御を統括する。例えば、撮像制御回路37は、被検体Sを対象としたデータ収集を実行するためにX線発生部13、X線検出部15、回転駆動装置19、及び寝台駆動装置23を同期的に制御する。回転駆動装置19は、撮像制御回路37による制御に従って一定の角速度で回転する。X線発生部13のX線高電圧装置133は、撮像制御回路37による制御に従って、予め設定された管電圧値を有する管電圧をX線管13に印加する。また、X線高電圧装置133は、撮像制御回路37による制御に従って、予め設定された管電流値を有する管電流に応じて管電圧とフィラメント電流とを調節する。X線検出部15のデータ収集回路153は、撮像制御回路37による制御に従って、X線曝射タイミングに同期して生データをビュー毎に収集する。また、撮像制御回路37は、後述の入力回路45を介したユーザからの入力に従って天板171を移動するように寝台駆動装置23を制御する。例えば、撮像制御回路37は、X線発生部13、X線検出部15、回転駆動装置19、及び寝台駆動装置23の同期制御により、天板171を回転軸Zに沿って間欠的に移動させながら天板171の停止位置毎にデータ収集を行うステップ&シュート法や、天板171を回転軸Zに沿って連続的に移動させながらデータ収集を行うヘリカルスキャン法を実行する。また、撮像制御回路37は、X線発生部13、X線検出部15、回転駆動装置19、及び寝台駆動装置23の同期制御により、X線管131のZ軸回りの回転角度(撮影方向)を一定に保持しながら天板171をZ軸に沿って移動させながらデータ収集を行う位置決めスキャン(スキャノ撮像)を実行することも可能である。 The image pickup control circuit 37 has a processing device (processor) of a CPU or MPU and a storage device such as a ROM or RAM as hardware resources. The image pickup control circuit 37 controls the control of various devices mounted on the gantry 10. For example, the imaging control circuit 37 synchronously controls the X-ray generation unit 13, the X-ray detection unit 15, the rotation drive device 19, and the sleeper drive device 23 in order to execute data collection for the subject S. .. The rotation drive device 19 rotates at a constant angular velocity according to the control by the image pickup control circuit 37. The X-ray high voltage device 133 of the X-ray generation unit 13 applies a tube voltage having a preset tube voltage value to the X-ray tube 13 according to the control by the image pickup control circuit 37. Further, the X-ray high voltage device 133 adjusts the tube voltage and the filament current according to the tube current having a preset tube current value according to the control by the imaging control circuit 37. The data acquisition circuit 153 of the X-ray detection unit 15 collects raw data for each view in synchronization with the X-ray exposure timing according to the control by the image pickup control circuit 37. Further, the image pickup control circuit 37 controls the bed driving device 23 so as to move the top plate 171 according to the input from the user via the input circuit 45 described later. For example, the image pickup control circuit 37 intermittently moves the top plate 171 along the rotation axis Z by synchronous control of the X-ray generation unit 13, the X-ray detection unit 15, the rotation drive device 19, and the sleeper drive device 23. However, a step-and-shoot method for collecting data at each stop position of the top plate 171 and a helical scan method for collecting data while continuously moving the top plate 171 along the rotation axis Z are executed. Further, the image pickup control circuit 37 controls the rotation angle (shooting direction) of the X-ray tube 131 around the Z axis by synchronous control of the X-ray generation unit 13, the X-ray detection unit 15, the rotation drive device 19, and the sleeper drive device 23. It is also possible to perform a positioning scan (scano imaging) in which data is collected while the top plate 171 is moved along the Z axis while keeping the top plate 171 constant.

管電流設定回路41は、ハードウェア資源として、CPUあるいはMPU、GPUの処理装置(プロセッサ)とROMやRAM等の記憶装置とを有する。管電流設定回路41は、複数の撮像領域の各々について、位置決め画像データに基づいて管電流値を自動的に設定する。ここで撮像領域とは、X線管131が回転軸Z回りを一周する間における投影データの収集対象領域に対応する。X線管131の回転時に天板171が停止しているステップ&シュート法の場合、撮像領域は天板171の停止位置に対応する。以下、撮像領域を撮像ボリュームと呼ぶことにする。なお、位置決め画像データとしては、位置決めスキャンにより収集された投影データが利用されても良いし、位置決め画像が利用されても良い。 The tube current setting circuit 41 has a CPU, an MPU, a GPU processing device (processor), and a storage device such as a ROM or RAM as hardware resources. The tube current setting circuit 41 automatically sets the tube current value for each of the plurality of imaging regions based on the positioning image data. Here, the imaging region corresponds to a region for collecting projection data while the X-ray tube 131 goes around the rotation axis Z. In the case of the step-and-shoot method in which the top plate 171 is stopped when the X-ray tube 131 is rotated, the imaging region corresponds to the stop position of the top plate 171. Hereinafter, the imaging region will be referred to as an imaging volume. As the positioning image data, the projection data collected by the positioning scan may be used, or the positioning image may be used.

管電流設定回路41は、記憶装置により記憶された管電流設定プログラムを実行することにより撮像ボリューム設定機能、X線吸収指標値計算機能、管電流決定機能、基準ボリューム決定機能、及び管電流補正機能を実現する。 The tube current setting circuit 41 executes an image pickup volume setting function, an X-ray absorption index value calculation function, a tube current determination function, a reference volume determination function, and a tube current correction function by executing a tube current setting program stored in the storage device. To realize.

撮像ボリューム設定機能において管電流設定回路41は、位置決め画像データを利用して複数の撮像ボリュームを設定する。X線吸収指標値計算機能において管電流設定回路41は、複数の撮像ボリュームの各々について位置決め画像データに基づいて被検体SによるX線吸収指標値を計算する。X線吸収指標値は、被検体SによるX線吸収量を反映する指標値である。具体的には、管電流設定回路41は、複数の撮像ボリュームの各々について、位置決め画像データのうちの当該撮像ボリュームに関する複数のデータ点のデータ値に基づいてX線吸収指標値を計算する。X線吸収指標値としては、具体的には、X線吸収量や水等価厚、被写体厚等が挙げられる。管電流決定機能において管電流設定回路41は、主記憶回路47等に記憶されたX線吸収指標値−管電流値テーブルを利用して、X線吸収指標値に対応する管電流値を初期的に決定する。X線吸収指標値−管電流値テーブルは、複数のX線吸収指標値の各々に最適な管電流値を関連づけたLUT(Look Up Table)やデータベースである。X線吸収指標値と管電流値との組み合わせは、実験や予測計算、臨床的知識等に基づいて事前に決定されている。基準ボリューム決定機能において管電流設定回路41は、複数の撮像ボリュームの中から基準ボリュームを自動的に又はユーザによる入力回路45を介した指示に従って決定する。基準ボリュームは、複数の撮像ボリュームのうちの最も高い画質を要する撮像ボリュームに決定される。管電流補正機能において管電流設定回路41は、複数の撮像領域のうちの基準ボリュームのX線吸収指標値と基準ボリューム以外の他の撮像ボリュームのX線吸収指標値との相対関係に応じて他の撮像ボリュームの管電流値を補正する。補正後の管電流値は、設定管電流値として主記憶回路47に記憶される。 In the image pickup volume setting function, the tube current setting circuit 41 sets a plurality of image pickup volumes by using the positioning image data. In the X-ray absorption index value calculation function, the tube current setting circuit 41 calculates the X-ray absorption index value by the subject S based on the positioning image data for each of the plurality of imaging volumes. The X-ray absorption index value is an index value that reflects the amount of X-ray absorption by the subject S. Specifically, the tube current setting circuit 41 calculates the X-ray absorption index value for each of the plurality of imaging volumes based on the data values of the plurality of data points relating to the imaging volume in the positioning image data. Specific examples of the X-ray absorption index value include an X-ray absorption amount, a water equivalent thickness, a subject thickness, and the like. In the tube current determination function, the tube current setting circuit 41 uses the X-ray absorption index value-tube current value table stored in the main memory circuit 47 or the like to initially set the tube current value corresponding to the X-ray absorption index value. To decide. The X-ray absorption index value-tube current value table is a LUT (Look Up Table) or a database in which an optimum tube current value is associated with each of a plurality of X-ray absorption index values. The combination of the X-ray absorption index value and the tube current value is determined in advance based on experiments, predictive calculations, clinical knowledge, and the like. In the reference volume determination function, the tube current setting circuit 41 automatically determines the reference volume from the plurality of imaging volumes or according to an instruction by the user via the input circuit 45. The reference volume is determined to be the imaging volume that requires the highest image quality among the plurality of imaging volumes. In the tube current correction function, the tube current setting circuit 41 uses the relative relationship between the X-ray absorption index value of the reference volume in the plurality of imaging regions and the X-ray absorption index value of the other imaging volume other than the reference volume. Correct the tube current value of the imaging volume of. The corrected tube current value is stored in the main storage circuit 47 as a set tube current value.

表示回路43は、種々の情報を表示機器に表示する。例えば、表示回路43は、再構成回路33により再構成されたCT画像や画像処理回路35により画像処理が施されたCT画像を表示する。また、表示回路43は、位置決め画像やスキャン計画画面を表示しても良い。表示機器としては、例えばCRTディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、プラズマディスプレイ等が適宜利用可能である。 The display circuit 43 displays various information on the display device. For example, the display circuit 43 displays a CT image reconstructed by the reconstruction circuit 33 and a CT image processed by the image processing circuit 35. Further, the display circuit 43 may display a positioning image or a scan plan screen. As the display device, for example, a CRT display, a liquid crystal display, an organic EL display, a plasma display, or the like can be appropriately used.

入力回路45は、入力機器を介してユーザからの各種指令や情報入力を受け付ける。例えば、入力回路45は、入力機器を介してユーザからの撮像開始指示を受け付ける。入力機器としては、キーボードやマウス、スイッチ等が利用可能である。 The input circuit 45 receives various commands and information inputs from the user via the input device. For example, the input circuit 45 receives an imaging start instruction from the user via the input device. As an input device, a keyboard, a mouse, a switch and the like can be used.

主記憶回路47は、種々の情報を記憶するHDD等の大容量の記憶装置である。例えば、主記憶回路47は、CT画像のデータや位置決め画像データ、X線コンピュータ断層撮影装置の制御プログラム等を記憶する。また、主記憶回路47は、管電流設定回路41により使用されるX線吸収指標値−管電流値テーブルを記憶する。 The main storage circuit 47 is a large-capacity storage device such as an HDD that stores various information. For example, the main memory circuit 47 stores CT image data, positioning image data, a control program of an X-ray computed tomography apparatus, and the like. Further, the main storage circuit 47 stores the X-ray absorption index value-tube current value table used by the tube current setting circuit 41.

システム制御回路49は、ハードウェア資源として、CPUあるいはMPUの処理装置(プロセッサ)とROMやRAM等の記憶装置とを有する。システム制御回路49は、X線コンピュータ断層撮影装置の中枢として機能する。具体的には、システム制御回路49は、主記憶回路47に記憶されている制御プログラムを読み出してメモリ上に展開し、展開された制御プログラムに従ってX線コンピュータ断層撮影装置の各部を制御する。 The system control circuit 49 has a processing device (processor) of a CPU or MPU and a storage device such as a ROM or RAM as hardware resources. The system control circuit 49 functions as the center of the X-ray computed tomography apparatus. Specifically, the system control circuit 49 reads out the control program stored in the main storage circuit 47, expands it on the memory, and controls each part of the X-ray computed tomography apparatus according to the expanded control program.

次に、システム制御回路49の制御のもとに行われるX線コンピュータ断層撮影装置の動作例について説明する。なお、以下の説明を具体的に行うためX線吸収指標値は水等価厚であり、管電流の設定対象の撮像法はステップ&シュート法であり、位置決め画像データは位置決め画像であるとする。 Next, an operation example of the X-ray computed tomography apparatus performed under the control of the system control circuit 49 will be described. It should be noted that the X-ray absorption index value is the water equivalent thickness, the imaging method of the tube current setting target is the step & shoot method, and the positioning image data is the positioning image in order to concretely explain the following.

図2は、システム制御回路49の制御のもとに行われるX線コンピュータ断層撮影装置の典型的な動作の流れを示す図である。 FIG. 2 is a diagram showing a typical operation flow of an X-ray computed tomography apparatus performed under the control of the system control circuit 49.

図2に示すように、ステップ&シュート法による本撮像(ステップS7)の前段階においてシステム制御回路49は、撮像制御回路37に位置決めスキャンを実行させる(ステップS1)。ステップS1において撮像制御回路37は、例えば、ユーザによる入力回路45を介した指示に従い、位置決めスキャンを行うためにX線発生部13、X線検出部15、回転駆動装置19、及び寝台駆動装置23を制御する。具体的には、撮像制御回路37は、回転駆動装置19を制御して、所望の撮影方向(回転軸Z回りの回転角度)にX線管131を配置するように回転フレーム11を回転軸Z回りに回転する。X線管131の撮影方向は、ユーザにより入力回路45を介して任意に設定可能である。また、撮像制御回路37は、寝台駆動装置23とX線高電圧装置133とデータ収集回路153とを制御して、当該撮影方向に配置されたX線管131からX線を発生させながら天板171を回転軸Zに沿って移動させ、データ収集回路153に当該撮影方向に関する投影データを収集させる。これにより、被検体の位置決めスキャンに関する撮像範囲がX線で位置決めスキャンされる。位置決めスキャンに関する撮像範囲は、ステップS7における本撮像の撮像範囲を含むように設定される。位置決め撮像に関する投影データは、コンソール30に伝送される。当該投影データに基づいて位置決め画像が再構成回路33により発生される。 As shown in FIG. 2, the system control circuit 49 causes the image pickup control circuit 37 to perform a positioning scan in the pre-stage of the main imaging (step S7) by the step & shoot method (step S1). In step S1, the imaging control circuit 37, for example, follows an instruction via the input circuit 45 by the user, and performs an X-ray generation unit 13, an X-ray detection unit 15, a rotation drive device 19, and a sleeper drive device 23 in order to perform a positioning scan. To control. Specifically, the imaging control circuit 37 controls the rotation drive device 19 to rotate the rotation frame 11 so that the X-ray tube 131 is arranged in a desired imaging direction (rotation angle around the rotation axis Z). Rotate around. The imaging direction of the X-ray tube 131 can be arbitrarily set by the user via the input circuit 45. Further, the image pickup control circuit 37 controls the sleeper drive device 23, the X-ray high voltage device 133, and the data acquisition circuit 153, and generates X-rays from the X-ray tube 131 arranged in the photographing direction while generating the top plate. The 171 is moved along the rotation axis Z, and the data acquisition circuit 153 is made to collect projection data related to the photographing direction. As a result, the imaging range related to the positioning scan of the subject is positioned and scanned by X-rays. The imaging range related to the positioning scan is set to include the imaging range of the main imaging in step S7. The projection data related to the positioning imaging is transmitted to the console 30. A positioning image is generated by the reconstruction circuit 33 based on the projection data.

ステップS1が行われるとシステム制御回路49は、管電流設定回路41に以下のステップS2、S3、S4、S5、及びS6を実行させる。 When step S1 is performed, the system control circuit 49 causes the tube current setting circuit 41 to execute the following steps S2, S3, S4, S5, and S6.

ステップS2において管電流設定回路41は撮像ボリューム設定機能を実行する。撮像ボリューム設定機能の実行により管電流設定回路41は、位置決め画像を利用して、本撮像の撮像範囲に回転軸Zに沿って複数の撮像ボリュームを設定する。例えば、管電流設定回路41は、ユーザによる入力回路45を介した位置決め画像上での指示に従って複数の撮像ボリュームを設定する。 In step S2, the tube current setting circuit 41 executes the imaging volume setting function. By executing the imaging volume setting function, the tube current setting circuit 41 sets a plurality of imaging volumes along the rotation axis Z in the imaging range of the main imaging by using the positioning image. For example, the tube current setting circuit 41 sets a plurality of imaging volumes according to instructions on the positioning image by the user via the input circuit 45.

ステップS2が行われると管電流設定回路41はX線吸収指標値計算機能を実行する。X線吸収指標値計算機能の実行により管電流設定回路41は、各撮像ボリュームのX線吸収指標値(水等価厚)を計算する(ステップS3)。具体的には、管電流設定回路41は、複数の撮像ボリュームの各々について、位置決め画像に含まれる当該撮像ボリュームに対応する画像領域の複数の画素の画素値に基づいて水等価厚を計算する。より詳細には、当該画像領域のうちの複数の画素毎に、当該画素の画素値に基づいてX線吸収量を計算し、計算されたX線吸収量を所定の換算式に従い水等価厚に換算する。この水等価厚は、位置決め画像の撮影方向に関する水等価厚である。各撮像ボリュームに含まれる複数の画素に関する水等価厚の統計値が当該撮像ボリュームを代表する水等価厚に決定される。統計値は、例えば、複数の画素に関する水等価厚の平均値や中間値等に設定される。以下の説明を具体的に行うため、統計値は平均値であるとし、当該撮像ボリュームを代表する水等価厚を平均水等価厚と呼ぶことにする。 When step S2 is performed, the tube current setting circuit 41 executes the X-ray absorption index value calculation function. By executing the X-ray absorption index value calculation function, the tube current setting circuit 41 calculates the X-ray absorption index value (water equivalent thickness) of each imaging volume (step S3). Specifically, the tube current setting circuit 41 calculates the water equivalent thickness for each of the plurality of imaging volumes based on the pixel values of the plurality of pixels in the image region corresponding to the imaging volume included in the positioning image. More specifically, the X-ray absorption amount is calculated for each of a plurality of pixels in the image area based on the pixel value of the pixel, and the calculated X-ray absorption amount is set to the water equivalent thickness according to a predetermined conversion formula. Convert. This water equivalent thickness is the water equivalent thickness with respect to the shooting direction of the positioning image. The statistical value of the water equivalent thickness for a plurality of pixels included in each imaging volume is determined to be the water equivalent thickness representing the imaging volume. The statistical value is set to, for example, an average value or an intermediate value of water equivalent thickness for a plurality of pixels. In order to make the following description concrete, the statistical value is assumed to be an average value, and the water equivalent thickness representing the imaging volume is referred to as the average water equivalent thickness.

ステップS3が行われると管電流設定回路41は管電流決定機能を実行する。管電流決定機能の実行により管電流設定回路41は、平均水等価厚に対応する管電流値を、X線吸収指標値−管電流値テーブルを利用して初期的に決定する(ステップS4)。 When step S3 is performed, the tube current setting circuit 41 executes the tube current determination function. By executing the tube current determination function, the tube current setting circuit 41 initially determines the tube current value corresponding to the average water equivalent thickness by using the X-ray absorption index value-tube current value table (step S4).

図3は、ステップS4において行われる管電流値の初期的な決定処理を模式的に示す図である。図3に示すように、位置決め画像には回転軸Zに沿って複数の撮像ボリュームが設定されている。図3の黒太線はZ座標毎の管電流値[mA]を示し、点でハッチングされた棒グラフは撮像ボリューム毎の管電流値[mA]を示す。Z座標毎の管電流値は、実際には使用されない。Z座標毎の管電流値は、当該Z座標に関する画素の水等価厚の平均値にX線吸収指標値−管電流値テーブルを適用して決定された管電流値である。各撮像ボリュームの管電流値は、X線管131が当該撮像ボリュームの回りを一周する間の複数の回転角度の管電流値の平均値を示す。なお、本実施形態においては管電流の方向性変調は考慮しないものとする。図3に示すように、頭部は回転軸Zに沿って被写体厚が大きく変化する。一方、各撮像ボリュームの管電流値は当該撮像ボリュームに含まれる複数の画素の水等価厚の平均値に基づいて決定される。従って、例えば、図4に示すように、第1撮像ボリュームと第2撮像ボリュームとの境においては互いの撮像ボリュームの被写体厚は近いが、第1撮像ボリュームの他端の被写体厚は第2撮像ボリュームの被写体厚から大きく離れてしまう。よって、平均水等価厚から管電流値を決定する場合、第1撮像ボリュームと第2撮像ボリュームとの管電流値が大きく異なり、これに伴い画像SDが大きく異なってしまう。 FIG. 3 is a diagram schematically showing an initial determination process of a tube current value performed in step S4. As shown in FIG. 3, a plurality of imaging volumes are set in the positioning image along the rotation axis Z. The thick black line in FIG. 3 indicates the tube current value [mA] for each Z coordinate, and the bar graph hatched by points indicates the tube current value [mA] for each imaging volume. The tube current value for each Z coordinate is not actually used. The tube current value for each Z coordinate is a tube current value determined by applying the X-ray absorption index value-tube current value table to the average value of the water equivalent thickness of the pixels with respect to the Z coordinate. The tube current value of each imaging volume indicates the average value of the tube current values of a plurality of rotation angles while the X-ray tube 131 goes around the imaging volume. In this embodiment, the directional modulation of the tube current is not considered. As shown in FIG. 3, the thickness of the head of the head changes greatly along the rotation axis Z. On the other hand, the tube current value of each imaging volume is determined based on the average value of the water equivalent thicknesses of a plurality of pixels included in the imaging volume. Therefore, for example, as shown in FIG. 4, at the boundary between the first imaging volume and the second imaging volume, the subject thicknesses of the imaging volumes are close to each other, but the subject thickness at the other end of the first imaging volume is the second imaging. It is far from the volume subject thickness. Therefore, when the tube current value is determined from the average water equivalent thickness, the tube current values of the first imaging volume and the second imaging volume are significantly different, and the image SD is significantly different accordingly.

本実施形態に係る管電流設定回路41は、画像SDの段差を解消するために、以下のステップS5及びS6の処理を実行して、複数の撮像ボリュームの管電流値を補正する。 The tube current setting circuit 41 according to the present embodiment executes the following steps S5 and S6 in order to eliminate the step difference in the image SD, and corrects the tube current values of the plurality of imaging volumes.

ステップS4が行われると管電流設定回路41は基準ボリューム決定機能を実行する。基準ボリューム決定機能の実行により管電流設定回路41は、複数の撮像ボリュームの中から基準ボリュームを決定する(ステップS5)。 When step S4 is performed, the tube current setting circuit 41 executes the reference volume determination function. By executing the reference volume determination function, the tube current setting circuit 41 determines the reference volume from the plurality of imaging volumes (step S5).

図4は、ステップS5において行われる基準ボリュームの決定処理を模式的に示す図である。基準ボリュームは、上記の通り、複数の撮像ボリュームのうちの最も画質も要する撮像ボリュームに決定される。典型的には、基準ボリュームは、最も厚い水等価厚を有する撮像ボリュームに決定される。この場合、管電流設定回路41は、複数の撮像ボリュームに関する複数の水等価厚に基づいて、最も厚い水等価厚を有する撮像ボリュームを基準ボリュームに自動的に決定する。なお、基準ボリュームは、ユーザによる入力回路45を介した指示に従って、複数の撮像ボリュームのうちの任意の撮像ボリュームに決定可能である。以下、説明を具体的に行うため、基準ボリュームは、最も厚い水等価厚を有する撮像ボリュームに決定されたものとする。 FIG. 4 is a diagram schematically showing a reference volume determination process performed in step S5. As described above, the reference volume is determined to be the imaging volume that requires the highest image quality among the plurality of imaging volumes. Typically, the reference volume is determined to be the imaging volume with the thickest water equivalent thickness. In this case, the tube current setting circuit 41 automatically determines the imaging volume having the thickest water equivalent thickness as the reference volume based on the plurality of water equivalent thicknesses for the plurality of imaging volumes. The reference volume can be determined to be an arbitrary imaging volume among a plurality of imaging volumes according to instructions by the user via the input circuit 45. Hereinafter, for the sake of specific description, it is assumed that the reference volume is determined to be the imaging volume having the thickest water equivalent thickness.

ステップS5が行われると管電流設定回路41は管電流補正機能を実行する。管電流補正機能の実行により管電流設定回路41は、基準ボリュームの水等価厚と基準ボリューム以外の他の撮像ボリュームの水等価厚との相対関係に応じて当該他の撮像ボリュームの管電流値を補正する(ステップS6)。補正後の管電流値は、設定管電流値として撮像ボリューム毎に主記憶回路47に記憶される。 When step S5 is performed, the tube current setting circuit 41 executes the tube current correction function. By executing the tube current correction function, the tube current setting circuit 41 sets the tube current value of the other imaging volume according to the relative relationship between the water equivalent thickness of the reference volume and the water equivalent thickness of the other imaging volume other than the reference volume. Correct (step S6). The corrected tube current value is stored in the main storage circuit 47 for each imaging volume as a set tube current value.

図5は、ステップS6における管電流値の補正処理を模式的に示す図である。図5に示すように、管電流設定回路41は、基準ボリュームの画像SDと他の撮像ボリュームの画像SDとの間に段差が生じないように、各撮像ボリュームの管電流値を基準ボリュームの管電流値に近づける。本実施形態においては基準ボリュームが複数の撮像ボリュームのうちの最も水等価厚が厚い撮像ボリュームであるので、他の撮像ボリュームの管電流値は増加されることとなる。具体的には、管電流設定回路41は、基準ボリュームに対する各撮像ボリュームの相対関係に応じた重み値に基づいて水等価厚を調節し、調節後の水等価厚に対応する管電流値を決定する。以下、水等価厚の具体的な調節方法について説明する。 FIG. 5 is a diagram schematically showing the correction process of the tube current value in step S6. As shown in FIG. 5, the tube current setting circuit 41 sets the tube current value of each imaging volume as the reference volume tube so that a step does not occur between the image SD of the reference volume and the image SD of another imaging volume. Bring it closer to the current value. In the present embodiment, since the reference volume is the imaging volume having the thickest water equivalent thickness among the plurality of imaging volumes, the tube current values of the other imaging volumes are increased. Specifically, the tube current setting circuit 41 adjusts the water equivalent thickness based on the weight value corresponding to the relative relationship of each imaging volume with respect to the reference volume, and determines the tube current value corresponding to the adjusted water equivalent thickness. To do. Hereinafter, a specific method for adjusting the water equivalent thickness will be described.

図6は、第1の水等価厚の調節方法を説明するための図である。図6の上段は処理対象の撮像ボリュームに関する水等価厚のZ軸に関する変化曲線を示すグラフであり、図6の中段は基準ボリュームに関する水等価厚に対する処理対象の撮像ボリュームに関する水等価厚の差分のZ軸に関する変化曲線を示すグラフであり、図6の下段は差分に応じた重み値のZ軸に関する変化曲線を示すグラフである。図6に示すように、管電流設定回路41は、処理対象の撮像ボリュームに関する複数の画素の各々の水等価厚を基準ボリュームに関する平均水等価厚に対して比較し、当該複数の画素の各々について水等価厚と基準ボリュームに関する平均水等価厚との差分値を計算する。管電流設定回路41は、複数の画素の各々について当該Z座標に関する差分値に応じた重み値を決定し、決定された重み値を当該画素に関する水等価厚に適用する。重み値は、差分値が大きいほど小さい値に設定される。例えば、図6の中段に示すように、管電流設定回路41は、差分値に対する閾値を設定し、図6の下段に示すように、閾値よりも高い差分値を有する画素の重み値は、閾値よりも低い差分値を有する画素の重み値に比して低い値に設定されると良い。例えば、閾値よりも高い差分値を有する画素の重み値がゼロに設定され、閾値よりも低い差分値を有する画素の重み値が1に設定されると良い。このように決定された重み値を当該画素に関する水等価厚に適用することにより、当該画素に関する水等価厚が調節される。複数の画素に関する複数の調節後の水等価厚に基づいて、当該撮像ボリュームに関する調節後の平均水等価厚が計算される。管電流設定回路41は、調節後の平均水等価厚に対応する管電流値を、X線吸収指標値−管電流値テーブルを利用して決定する。これにより、基準ボリュームに関する平均水等価厚に対する各撮像ボリュームに関する平均水等価厚の差分値に応じて管電流値を補正することができる。 FIG. 6 is a diagram for explaining a first method for adjusting the water equivalent thickness. The upper part of FIG. 6 is a graph showing a change curve of the water equivalent thickness with respect to the image pickup volume to be processed with respect to the Z axis, and the middle part of FIG. It is a graph which shows the change curve about the Z axis, and the lower part of FIG. As shown in FIG. 6, the tube current setting circuit 41 compares the water equivalent thickness of each of the plurality of pixels with respect to the imaging volume to be processed with respect to the average water equivalent thickness with respect to the reference volume, and for each of the plurality of pixels. Calculate the difference between the water equivalent thickness and the average water equivalent thickness for the reference volume. The tube current setting circuit 41 determines a weight value corresponding to the difference value with respect to the Z coordinate for each of the plurality of pixels, and applies the determined weight value to the water equivalent thickness with respect to the pixel. The weight value is set to a smaller value as the difference value is larger. For example, as shown in the middle part of FIG. 6, the tube current setting circuit 41 sets a threshold value for the difference value, and as shown in the lower part of FIG. 6, the weight value of the pixel having a difference value higher than the threshold value is the threshold value. It is preferable that the value is set lower than the weight value of the pixel having a lower difference value. For example, it is preferable that the weight value of the pixel having a difference value higher than the threshold value is set to zero, and the weight value of the pixel having a difference value lower than the threshold value is set to 1. By applying the weight value determined in this way to the water equivalent thickness for the pixel, the water equivalent thickness for the pixel is adjusted. The adjusted average water equivalent thickness for the imaging volume is calculated based on the multiple adjusted water equivalent thicknesses for the plurality of pixels. The tube current setting circuit 41 determines the tube current value corresponding to the adjusted average water equivalent thickness by using the X-ray absorption index value-tube current value table. Thereby, the tube current value can be corrected according to the difference value of the average water equivalent thickness for each imaging volume with respect to the average water equivalent thickness for the reference volume.

上記の通り、第1の水等価厚の調節方法において管電流設定回路41は、各撮像ボリュームに関する複数の画素の各々の水等価厚を基準ボリュームに関する平均水等価厚に対して比較し、当該複数の画素の各々について水等価厚と基準ボリュームに関する平均水等価厚との差分値に応じた重み値で平均水等価厚を調節する。当該重み値は、基準ボリュームに関する水等価厚に対する各撮像ボリュームに関する水等価厚の相対関係に依存する。本実施形態においては、差分値に逆比例する重み値が各画素に関する水等価厚に適用されるので、調節後の平均水等価厚は、調節前の平均水等価厚よりも高い値を有することとなる。すなわち、各撮像ボリュームに関する平均水等価厚を、当該撮像ボリュームに関する調節前(オリジナル)の平均水等価厚を反映させつつ、基準ボリュームに関する平均水等価厚に近づけることができる。よって撮像ボリューム間の水等価厚の大小関係を保持しつつ撮像ボリューム間の管電流値の段差を適切に減少することができる。 As described above, in the first method for adjusting the water equivalent thickness, the tube current setting circuit 41 compares the water equivalent thickness of each of the plurality of pixels for each imaging volume with respect to the average water equivalent thickness for the reference volume, and the plurality of the water equivalent thicknesses. The average water equivalent thickness is adjusted by a weight value corresponding to the difference value between the water equivalent thickness and the average water equivalent thickness with respect to the reference volume for each of the pixels of. The weight value depends on the relative relationship of the water equivalent thickness for each imaging volume to the water equivalent thickness for the reference volume. In the present embodiment, since the weight value inversely proportional to the difference value is applied to the water equivalent thickness for each pixel, the average water equivalent thickness after adjustment has a value higher than the average water equivalent thickness before adjustment. It becomes. That is, the average water equivalent thickness for each imaging volume can be brought close to the average water equivalent thickness for the reference volume while reflecting the unadjusted (original) average water equivalent thickness for the imaging volume. Therefore, it is possible to appropriately reduce the difference in the tube current value between the imaging volumes while maintaining the magnitude relationship of the water equivalent thickness between the imaging volumes.

図7は、第2の水等価厚の調節方法を説明するための図である。図7の上段は処理対象の撮像ボリュームに関する水等価厚のZ軸に関する変化曲線を示すグラフであり、図7の中段は基準ボリュームとの間の距離のZ軸に関する変化曲線を示すグラフであり、図7の下段は距離に応じた重み値のZ軸に関する変化曲線を示すグラフである。図7に示すように、管電流設定回路41は、処理対象の撮像ボリュームに関する複数の画素のZ座標の各々と基準ボリュームの基準点のZ座標との間の距離を計算する。基準ボリュームの基準点は、例えば、Z軸に関する基準ボリュームの端点であっても良いし、中間点であっても良いし、任意の点であっても良い。管電流設定回路41は、複数の画素のZ座標の各々について当該画素と基準点とのZ座標に関する距離に応じた重み値を決定し、決定された重み値を当該画素に関する水等価厚に適用する。重み値は、距離が長いほど小さい値に設定される。重み値は距離に逆比例するように線形的に設定されても良いし、距離に依存する多次元関数により非線形的に設定されても良い。このように決定された重み値を当該画素に関する水等価厚に適用することにより、当該画素に関する水等価厚が調節される。複数の画素に関する複数の調節後の水等価厚に基づいて、当該撮像ボリュームに関する調節後の平均水等価厚(例えば、平均値)が計算される。管電流設定回路41は、調節後の平均水等価厚に対応する管電流値を、X線吸収指標値−管電流値テーブルを利用して決定する。これにより、基準ボリュームからの各撮像ボリュームの距離に応じて管電流値を補正することができる。 FIG. 7 is a diagram for explaining a second method for adjusting the water equivalent thickness. The upper part of FIG. 7 is a graph showing a change curve of the water equivalent thickness with respect to the Z-axis of the imaging volume to be processed, and the middle part of FIG. 7 is a graph showing a change curve of the distance from the reference volume with respect to the Z-axis. The lower part of FIG. 7 is a graph showing a change curve of the weight value with respect to the Z axis according to the distance. As shown in FIG. 7, the tube current setting circuit 41 calculates the distance between each of the Z coordinates of the plurality of pixels with respect to the image pickup volume to be processed and the Z coordinate of the reference point of the reference volume. The reference point of the reference volume may be, for example, an end point of the reference volume with respect to the Z axis, an intermediate point, or an arbitrary point. The tube current setting circuit 41 determines a weight value according to the distance of the Z coordinate between the pixel and the reference point for each of the Z coordinates of the plurality of pixels, and applies the determined weight value to the water equivalent thickness of the pixel. To do. The weight value is set to a smaller value as the distance is longer. The weight value may be set linearly so as to be inversely proportional to the distance, or may be set non-linearly by a distance-dependent multidimensional function. By applying the weight value determined in this way to the water equivalent thickness for the pixel, the water equivalent thickness for the pixel is adjusted. The adjusted average water equivalent thickness (eg, average value) for the imaging volume is calculated based on the plurality of adjusted water equivalent thicknesses for the plurality of pixels. The tube current setting circuit 41 determines the tube current value corresponding to the adjusted average water equivalent thickness by using the X-ray absorption index value-tube current value table. Thereby, the tube current value can be corrected according to the distance of each imaging volume from the reference volume.

上記の通り、第2の水等価厚の調節方法において管電流設定回路41は、各撮像ボリュームに関する複数の画素の各々と基準ボリュームとの距離を計算し、当該複数の画素の各々について距離に応じた重み値で平均水等価厚を調節する。一般に、基準ボリュームから離れるほど各撮像ボリュームに関する水等価厚は、基準ボリュームに関する水等価厚との関係性が低くなる。よって、当該重み値は、基準ボリュームに関する水等価厚に対する各撮像ボリュームに関する水等価厚の相対関係に依存する。本実施形態においては、距離に逆比例する重み値が各画素に関する水等価厚に適用されるので、調節後の平均水等価厚は、調節前の平均水等価厚よりも高い値を有することとなる。すなわち、各撮像ボリュームに関する平均水等価厚を、当該撮像ボリュームに関する調節前(オリジナル)の平均水等価厚を反映させつつ、基準ボリュームに関する平均水等価厚に近づけることができる。上記の通り、平均水等価厚に応じて管電流値が決定される。よって撮像ボリューム間の位置関係を保持しつつ撮像ボリューム間の管電流値の段差を適切に減少することができる。 As described above, in the second water equivalent thickness adjusting method, the tube current setting circuit 41 calculates the distance between each of the plurality of pixels for each imaging volume and the reference volume, and corresponds to the distance for each of the plurality of pixels. The average water equivalent thickness is adjusted by the weight value. In general, the farther away from the reference volume, the lower the relationship between the water equivalent thickness for each imaging volume and the water equivalent thickness for the reference volume. Therefore, the weight value depends on the relative relationship of the water equivalent thickness for each imaging volume to the water equivalent thickness for the reference volume. In the present embodiment, since the weight value inversely proportional to the distance is applied to the water equivalent thickness for each pixel, the average water equivalent thickness after adjustment has a value higher than the average water equivalent thickness before adjustment. Become. That is, the average water equivalent thickness for each imaging volume can be brought close to the average water equivalent thickness for the reference volume while reflecting the unadjusted (original) average water equivalent thickness for the imaging volume. As described above, the tube current value is determined according to the average water equivalent thickness. Therefore, it is possible to appropriately reduce the step of the tube current value between the imaging volumes while maintaining the positional relationship between the imaging volumes.

以上により管電流設定回路41による管電流の設定処理が終了する。 This completes the tube current setting process by the tube current setting circuit 41.

ステップS6が行われるとシステム制御回路49は、撮像制御回路37に本撮像を行わせる(ステップS7)。ステップS7において撮像制御回路37は、ステップ&シュート法を実行するためにX線発生部13、X線検出部15、回転駆動装置19、及び寝台駆動装置23を同期的に制御する。この際、撮像制御回路37は、ステップS6において設定された各撮像ボリュームの管電流値に従い各撮像ボリュームをCT撮像する。各撮像ボリュームに関する生データは、コンソール30に伝送される。再構成回路33は、各撮像ボリュームに関する生データに基づいて当該撮像ボリュームに関するCT画像を再構成する。再構成されたCT画像は、表示回路43により表示される。 When step S6 is performed, the system control circuit 49 causes the image pickup control circuit 37 to perform the main imaging (step S7). In step S7, the image pickup control circuit 37 synchronously controls the X-ray generation unit 13, the X-ray detection unit 15, the rotation drive device 19, and the sleeper drive device 23 in order to execute the step & shoot method. At this time, the imaging control circuit 37 performs CT imaging of each imaging volume according to the tube current value of each imaging volume set in step S6. Raw data for each imaging volume is transmitted to the console 30. The reconstruction circuit 33 reconstructs a CT image related to the imaging volume based on the raw data for each imaging volume. The reconstructed CT image is displayed by the display circuit 43.

以上によりシステム制御回路49によるX線コンピュータ断層撮影装置の動作例の説明を終了する。 This completes the description of the operation example of the X-ray computed tomography apparatus by the system control circuit 49.

なお、上記の説明において管電流値の補正量、すなわち、補正前の管電流値と補正後の管電流値との差分の上限については制限を設けないとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。すなわち、管電流値の補正量について上限が設けられても良い。この場合、管電流設定回路41は、補正後の管電流値を決定する際、管電流値の補正量が上限より大きいか否かを判定する。管電流値の補正量が上限値よりも小さい場合、管電流設定回路41は、補正後の管電流値を最終的な管電流値に設定する。管電流値の補正量が上限値よりも大きい場合、管電流設定回路41は、補正前の管電流値に上限値を加算又は減算した値を最終的な管電流値に設定する。これにより管電流設定回路41は、補正前の管電流値から補正後の管電流値への補正量を既定の上限値に制限することができる。上限値は、撮像部位に応じて予め設定されていると良い。撮像部位に応じて上限値を設けることにより、撮像部位毎のX線への感受性を考慮して適切な値に補正量を制限することができる。 In the above description, the correction amount of the tube current value, that is, the upper limit of the difference between the tube current value before the correction and the tube current value after the correction is not limited. However, this embodiment is not limited to this. That is, an upper limit may be set for the correction amount of the tube current value. In this case, the tube current setting circuit 41 determines whether or not the correction amount of the tube current value is larger than the upper limit when determining the corrected tube current value. When the correction amount of the tube current value is smaller than the upper limit value, the tube current setting circuit 41 sets the corrected tube current value to the final tube current value. When the correction amount of the tube current value is larger than the upper limit value, the tube current setting circuit 41 sets a value obtained by adding or subtracting the upper limit value to the tube current value before correction as the final tube current value. As a result, the tube current setting circuit 41 can limit the amount of correction from the tube current value before correction to the tube current value after correction to a predetermined upper limit value. The upper limit value may be set in advance according to the imaging site. By setting the upper limit value according to the imaging site, the correction amount can be limited to an appropriate value in consideration of the sensitivity of each imaging site to X-rays.

また、上記の実施形態に係る管電流設定回路41の管電流設定処理は、ステップ&シュート法を前提にした。しかしながら、本実施形態はヘリカルスキャン法にも適用可能である。ヘリカルスキャン法における管電流設定を行う場合においても撮像領域は、X線管131が回転軸Zを一周する間のデータ収集領域に規定されると良い。これにより、ヘリカルスキャン法であってもステップ&シュート法と同様に管電流設定処理を行うことができる。 Further, the tube current setting process of the tube current setting circuit 41 according to the above embodiment is premised on the step & shoot method. However, this embodiment is also applicable to the helical scan method. Even when the tube current is set in the helical scan method, the imaging region is preferably defined as the data acquisition region while the X-ray tube 131 goes around the rotation axis Z. As a result, even in the helical scan method, the tube current setting process can be performed in the same manner as in the step & shoot method.

また、上記の実施形態においてX線コンピュータ断層撮影装置は、いわゆる第3世代であるとした。すなわち、X線コンピュータ断層撮影装置は、X線管131とX線検出器151とが1体となって回転軸Zの周囲を回転する回転/回転型(ROTATE/ROTATE―TYPE)であるとした。しかしながら、本実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置は、それのみに限定されない。例えば、X線コンピュータ断層撮影装置は、リング状に配列された多数のX線検出素子が固定され、X線管131のみが回転軸Zの周囲を回転する固定/回転型(STATIONARY/ROTATE―TYPE)でも良い。 Further, in the above embodiment, the X-ray computed tomography apparatus is a so-called third generation. That is, the X-ray computed tomography apparatus is a rotation / rotation type (ROTATE / ROTATE-TYPE) in which the X-ray tube 131 and the X-ray detector 151 rotate around the rotation axis Z as one body. .. However, the X-ray computed tomography apparatus according to the present embodiment is not limited to this. For example, an X-ray computed tomography apparatus is a fixed / rotating type (STATIONARY / ROTATE-TYPE) in which a large number of X-ray detection elements arranged in a ring shape are fixed and only the X-ray tube 131 rotates around the rotation axis Z. ) Is fine.

上記の通り、本実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置は、架台10と管電流設定回路41とを装備する。架台10は、体軸(回転軸Z)方向に沿って配列された複数の撮像ボリュームについてX線管131からX線を放出し、X線管131から放出され被検体Sを透過したX線をX線検出器151で検出する。管電流設定回路41は、所定の撮影方向に関する被検体Sの位置決め画像データに基づいて、複数の撮像ボリュームの各々について被検体SによるX線の吸収量に関するX線吸収指標値を計算する。次に管電流設定回路41は、複数の撮像ボリュームの各々についてX線吸収指標値に対応する管電流値を決定する。そして管電流設定回路41は、複数の撮像ボリュームのうちの基準ボリュームのX線吸収指標値と基準ボリューム以外の他の撮像ボリュームのX線吸収指標値との相対関係に応じて他の撮像ボリュームの管電流値を補正する。 As described above, the X-ray computed tomography apparatus according to the present embodiment is equipped with a gantry 10 and a tube current setting circuit 41. The gantry 10 emits X-rays from the X-ray tube 131 for a plurality of imaging volumes arranged along the body axis (rotation axis Z) direction, and emits X-rays emitted from the X-ray tube 131 and transmitted through the subject S. It is detected by the X-ray detector 151. The tube current setting circuit 41 calculates an X-ray absorption index value regarding the amount of X-rays absorbed by the subject S for each of the plurality of imaging volumes based on the positioning image data of the subject S in a predetermined imaging direction. Next, the tube current setting circuit 41 determines the tube current value corresponding to the X-ray absorption index value for each of the plurality of imaging volumes. Then, the tube current setting circuit 41 of the other imaging volume according to the relative relationship between the X-ray absorption index value of the reference volume among the plurality of imaging volumes and the X-ray absorption index value of the other imaging volume other than the reference volume. Correct the tube current value.

上記の構成により、広範な範囲をカバーする撮像ボリュームであっても、基準ボリュームの水等価厚と他の撮像ボリュームの水等価厚との相対関係を考慮するので、隣接する撮像ボリューム管の管電流値の段差を低減することができる。よって本実施形態によれば、管電流値の段差に起因する、撮像ボリューム間の画像SDの段差を低減することができる。 With the above configuration, even if the imaging volume covers a wide range, the relative relationship between the water equivalent thickness of the reference volume and the water equivalent thickness of other imaging volumes is considered, so that the tube current of the adjacent imaging volume tube is taken into consideration. The difference in value can be reduced. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to reduce the step in the image SD between the imaging volumes due to the step in the tube current value.

(応用例1)
上記の実施形態においては管電流の方向性変調については考慮しないものとした。本実施形態の応用例1においては管電流の方向性変調が行われるとする。
(Application example 1)
In the above embodiment, the directional modulation of the tube current is not considered. In Application Example 1 of this embodiment, it is assumed that the directional modulation of the tube current is performed.

図8は、管電流の方向性変調について説明するための図であり、管電流設定回路41による管電流の補正前における管電流値の割当てを示している。図8において設定管電流値は200mAであるとする。図8に示すように、方向性変調においては、設定管電流値200mAを基準にした管電流値の変調度合いがX線管131の回転軸Z回りの回転角度に割り当てられる。管電流値の変調度合いとしては、典型的には、設定管電流値200mAを100%とする百分率で規定される。この百分率を管電流変調率と呼ぶことにする。複数の回転角度にそれぞれ割り当てられた複数の管電流値の平均値が設定管電流値に一致するように各回転角度に対して管電流変調率が管電流設定回路41により割り当てられる。典型的には、水等価厚が厚いほど管電流変調率が大きく、水等価厚が薄いほど管電流変調率が低くなるように割り当てられる。典型的には、Z軸を挟んで対向する両回転角度においては同一の管電流値が割り当てられる。例えば、図8に示すように、回転角度90°と回転角度270°との管電流変調率は150%で同一である。回転角度0°と回転角度180°との管電流値も、上述のように水等価厚のみを考慮した場合、同一の管電流変調率が割り当てられることとなる。しかしながら、回転角度0°に面する部位にX線の影響が大きい解剖学的部位が存在すると仮定する。この場合、水等価厚に対応する基準の管電流変調率の管電流値のもとに回転角度0°からX線を照射した場合、当該解剖学的部位に高線量のX線が照射されてしまう。よって管電流設定回路41は、X線の影響が大きい解剖学的部位に面する特定の回転角度が存在する場合、当該特定の回転角度には、基準の管電流変調率よりも低い管電流変調率を割り当て、当該特定の回転角度の反対側の回転角度には、当該特定の回転角度における管電流の低減を補償するため、基準の管電流変調率よりも高い管電流変調率を割り当てる。 FIG. 8 is a diagram for explaining the directional modulation of the tube current, and shows the allocation of the tube current value before the tube current is corrected by the tube current setting circuit 41. In FIG. 8, the set tube current value is assumed to be 200 mA. As shown in FIG. 8, in the directional modulation, the degree of modulation of the tube current value based on the set tube current value of 200 mA is assigned to the rotation angle around the rotation axis Z of the X-ray tube 131. The degree of modulation of the tube current value is typically defined as a percentage with the set tube current value of 200 mA as 100%. This percentage will be called the tube current modulation factor. The tube current modulation factor is assigned to each rotation angle by the tube current setting circuit 41 so that the average value of the plurality of tube current values assigned to each of the plurality of rotation angles matches the set tube current value. Typically, the thicker the water equivalent thickness, the larger the tube current modulation rate, and the thinner the water equivalent thickness, the lower the tube current modulation rate. Typically, the same tube current value is assigned at both rotation angles facing each other across the Z axis. For example, as shown in FIG. 8, the tube current modulation factors of the rotation angle of 90 ° and the rotation angle of 270 ° are the same at 150%. As for the tube current values at the rotation angle of 0 ° and the rotation angle of 180 °, the same tube current modulation factor is assigned when only the water equivalent thickness is taken into consideration as described above. However, it is assumed that there is an anatomical part that is greatly affected by X-rays in the part facing the rotation angle of 0 °. In this case, when X-rays are irradiated from a rotation angle of 0 ° based on the tube current value of the reference tube current modulation factor corresponding to the water equivalent thickness, a high dose of X-rays is irradiated to the anatomical site. It ends up. Therefore, when the tube current setting circuit 41 has a specific rotation angle facing an anatomical site that is greatly affected by X-rays, the tube current modulation rate is lower than the reference tube current modulation factor at the specific rotation angle. A rate is assigned, and a tube current modulation factor higher than the reference tube current modulation factor is assigned to the rotation angle opposite to the specific rotation angle in order to compensate for the decrease in the tube current at the specific rotation angle.

図9は、管電流の方向性変調について説明するための図であり、上記の実施形態に係る管電流設定回路41により回転角度に依らず一律に管電流値が補正された場合の管電流値の割当てを示している。図9の設定管電圧値は、図8の設定管電圧値よりも10mAだけ上昇している。回転角度に依らず一律に管電流値を補正する場合、管電流設定回路41は、全ての回転角度の管電流値を、同一の値、図9の例においては10mAだけ上昇させる。 FIG. 9 is a diagram for explaining the directional modulation of the tube current, and is a tube current value when the tube current value is uniformly corrected by the tube current setting circuit 41 according to the above embodiment regardless of the rotation angle. Indicates the allocation of. The set tube voltage value of FIG. 9 is higher than the set tube voltage value of FIG. 8 by 10 mA. When the tube current value is uniformly corrected regardless of the rotation angle, the tube current setting circuit 41 raises the tube current values of all the rotation angles by the same value, or 10 mA in the example of FIG.

図10は、管電流の方向性変調について説明するための図であり、上記の実施形態に係る管電流設定回路41により回転角度に応じて特異的に管電流値が補正された場合の管電流値の割当てを示している。図10の設定管電圧値は、図9の管電流値と同様、図8の設定管電流値よりも10mAだけ上昇している。この場合、管電流設定回路41は、X線による影響が大きい解剖学的部位が面する特定の回転角度を除く他の回転角度に限定して管電流値を補正する。この際、全ての回転角度の管電流値の平均値が設定管電圧値に一致するように、当該特定の回転角度を除く他の回転角度の補正量、すなわち、管電流変調率の変化分が管電流設定回路41により計算される。管電流値の補正対象の回転角度は、当該特定の回転角度を除く他の全ての回転角度でも良いし、当該他の全ての回転角度のうちの一部の回転角度でも良い。例えば、図10に示すように、特定の回転角度0°の反対側の回転角度180°のみを上昇させる場合、全ての回転角度の管電流値の平均値が設定管電圧値210mAに一致させるため、回転角度180°に対して管電流変調率120%が割り当てられる。 FIG. 10 is a diagram for explaining the directional modulation of the tube current, and is a tube current when the tube current value is specifically corrected according to the rotation angle by the tube current setting circuit 41 according to the above embodiment. Indicates the value assignment. The set tube voltage value in FIG. 10 is higher than the set tube current value in FIG. 8 by 10 mA, similar to the tube current value in FIG. In this case, the tube current setting circuit 41 corrects the tube current value only at other rotation angles excluding the specific rotation angle facing the anatomical part that is greatly affected by X-rays. At this time, the correction amount of the other rotation angles other than the specific rotation angle, that is, the change in the tube current modulation rate, is set so that the average value of the tube current values of all the rotation angles matches the set tube voltage value. Calculated by the tube current setting circuit 41. The rotation angle to be corrected of the tube current value may be all other rotation angles except the specific rotation angle, or may be a part of all the other rotation angles. For example, as shown in FIG. 10, when only the rotation angle 180 ° on the opposite side of the specific rotation angle 0 ° is increased, the average value of the tube current values of all the rotation angles matches the set tube voltage value 210 mA. , A tube current modulation factor of 120% is assigned to a rotation angle of 180 °.

上記の通り、応用例1に係る管電流設定回路41は、管電流の方向性変調において、X線による影響が大きい解剖学的部位が面する特定の回転角度を除く他の回転角度に限定して管電流値を補正する。よって、X線による影響が大きい解剖学的部位へのX線量を低減しつつ、各撮像ボリュームの管電流値を増加補正することができる。 As described above, the tube current setting circuit 41 according to Application Example 1 is limited to other rotation angles excluding the specific rotation angle facing the anatomical part that is greatly affected by X-rays in the directional modulation of the tube current. And correct the tube current value. Therefore, it is possible to increase and correct the tube current value of each imaging volume while reducing the X-ray dose to the anatomical site that is greatly affected by X-rays.

なお、上記の説明において、回転軸Zを挟んで対向する両回転角度の管電流値の差分値の上限については制限を設けないとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。すなわち、両回転角度の管電流値の差分値について上限が設けられても良い。この場合、管電流設定回路41は、補正後の管電流値を決定する際、両回転角度の管電流値の差分値が上限より大きいか否かを判定する。当該差分値が上限値よりも小さい場合、管電流設定回路41は、補正後の管電流値を最終的な管電流値に設定する。当該差分値が上限値よりも大きい場合、管電流設定回路41は、X線による影響が大きい解剖学的部位が面する特定の回転角度の管電流値を維持し、特定の回転角度に対向する回転角度については補正前の管電流値に上限値を加算した値を最終的な管電流値に設定する。全ての回転角度の管電流値の平均値が設定管電流値に至らない場合、不足分を他の回転角度の管電流値に上乗せすると良い。これにより管電流設定回路41は、両回転角度の管電流値の差分値を既定の上限値に制限することができる。上限値は、CT画像の画質等を考慮して予め設定されていると良い。 In the above description, there is no limitation on the upper limit of the difference value of the tube current values of both rotation angles facing each other with the rotation shaft Z in between. However, this embodiment is not limited to this. That is, an upper limit may be set for the difference value of the tube current values of both rotation angles. In this case, the tube current setting circuit 41 determines whether or not the difference value of the tube current values of both rotation angles is larger than the upper limit when determining the corrected tube current value. When the difference value is smaller than the upper limit value, the tube current setting circuit 41 sets the corrected tube current value as the final tube current value. When the difference value is larger than the upper limit value, the tube current setting circuit 41 maintains the tube current value at a specific rotation angle facing the anatomical part that is greatly affected by X-rays, and faces the specific rotation angle. For the rotation angle, the value obtained by adding the upper limit value to the tube current value before correction is set as the final tube current value. If the average value of the tube current values of all rotation angles does not reach the set tube current value, it is advisable to add the shortage to the tube current values of other rotation angles. As a result, the tube current setting circuit 41 can limit the difference value of the tube current values of both rotation angles to a predetermined upper limit value. The upper limit value may be set in advance in consideration of the image quality of the CT image and the like.

(応用例2)
上記の図2のステップS3において管電流設定回路41は、各撮像ボリュームの水等価厚を計算する際、ヒール効果による線質の硬化については特に考慮しないものとした。応用例2において管電流設定回路41は、ヒール効果による線質の硬化を考慮して各撮像ボリュームの水等価厚を計算するものとする。より詳細には、管電流設定回路41は、ヒール効果による線質の硬化に応じた重み値で各撮像ボリュームの各画素のX線吸収量に重み付けをする。
(Application example 2)
In step S3 of FIG. 2 above, the tube current setting circuit 41 does not particularly consider the hardening of the radiation quality due to the heel effect when calculating the water equivalent thickness of each imaging volume. In Application Example 2, the tube current setting circuit 41 calculates the water equivalent thickness of each imaging volume in consideration of the hardening of the radiation quality due to the heel effect. More specifically, the tube current setting circuit 41 weights the X-ray absorption amount of each pixel of each imaging volume with a weight value corresponding to the hardening of the radiation quality due to the heel effect.

図11は、応用例2に係る各撮像ボリュームの各画素の重み付けを示す図である。図11は、被検体の側面に関する位置決め画像に、水等価厚のZ軸に関する変化曲線とヒール効果と重み値とを重畳した図である。図11において処理対象は、撮像ボリューム2であるとする。 FIG. 11 is a diagram showing weighting of each pixel of each imaging volume according to Application Example 2. FIG. 11 is a diagram in which a change curve, a heel effect, and a weight value with respect to the Z axis of the water equivalent thickness are superimposed on a positioning image regarding the side surface of the subject. In FIG. 11, it is assumed that the processing target is the imaging volume 2.

図11に示すように、X線管131には陽極と図示しない陰極とが設けられている。陽極と陰極とはZ軸に沿って配置される。陰極から飛来した熱電子が陽極を構成する物質と相互作用することによりX線が発生し、陽極外に放出される。X線は陽極内の透過経路が長いほど線質が硬化することが知られている。また陽極はZ軸に沿って陰極側から陽極側に行くにつれて径が長くなるように設計されている。よって陽極から放出されたX線は、Z軸に沿って陰極側から陽極側に行くにつれて線質が硬化する。この現象はヒール効果と呼ばれている。 As shown in FIG. 11, the X-ray tube 131 is provided with an anode and a cathode (not shown). The anode and cathode are arranged along the Z axis. X-rays are generated by the thermions flying from the cathode interacting with the substances that make up the anode and are emitted outside the anode. It is known that the longer the transmission path in the anode of X-rays, the harder the quality of the X-rays. Further, the anode is designed so that the diameter increases from the cathode side to the anode side along the Z axis. Therefore, the quality of the X-rays emitted from the anode hardens as it goes from the cathode side to the anode side along the Z axis. This phenomenon is called the heel effect.

管電流設定回路41は、複数の撮像ボリュームの各々について、撮像ボリュームに含まれる複数の画素について複数のX線吸収量を計算し、ヒール効果に伴う線質の硬化が強い位置の画素のX線吸収量に比して、弱い位置の画素のX線吸収量に大きい重み値を与える。重み値は、ヒール効果に伴う線質の硬化による画素値又はX線吸収量の変動を相殺するために、ヒール効果に伴う線質の硬化が大きいほど小さい値に設定され、ヒール効果に伴う線質の硬化が小さいほど大きい値に設定される。換言すれば、重み値は、Z軸方向に関して陽極に近い位置の画素に比して、遠い位置の画素に対して大きい値に設定される。重み値は、実際に計測されたX線量に基づいて管電流設定回路41により計算されても良いし、ユーザにより入力回路45等を介して設定されても良い。 The tube current setting circuit 41 calculates a plurality of X-ray absorption amounts for each of the plurality of pixels included in the image pickup volume for each of the plurality of image pickup volumes, and X-rays of the pixels at positions where the hardening of the radiation quality due to the heel effect is strong. A large weight value is given to the X-ray absorption amount of the pixel at the weak position as compared with the absorption amount. The weight value is set to a smaller value as the hardening of the radiation quality due to the heel effect increases in order to offset the fluctuation of the pixel value or the amount of X-ray absorption due to the hardening of the radiation quality due to the heel effect. The smaller the quality cure, the higher the value. In other words, the weight value is set to a value larger than that of the pixel at the position closer to the anode in the Z-axis direction with respect to the pixel at the position farther from the anode. The weight value may be calculated by the tube current setting circuit 41 based on the actually measured X-ray dose, or may be set by the user via the input circuit 45 or the like.

重み付けが行われると管電流設定回路41は、各撮像ボリュームに関する複数の重み付けX線吸収量に基づいて、ステップS3と同様の方法により、処理対象の撮像ボリュームの水等価厚を計算する。具体的には、管電流設定回路41は、各重み付けX線吸収量を所定の換算式に従い水等価厚に換算し、各撮像ボリュームに含まれる複数の画素に関する複数の水等価厚に基づいて当該撮像ボリュームの水等価厚を決定する。 When the weighting is performed, the tube current setting circuit 41 calculates the water equivalent thickness of the imaging volume to be processed by the same method as in step S3 based on the plurality of weighted X-ray absorption amounts for each imaging volume. Specifically, the tube current setting circuit 41 converts each weighted X-ray absorption amount into water equivalent thickness according to a predetermined conversion formula, and is said to be based on a plurality of water equivalent thicknesses related to a plurality of pixels included in each imaging volume. Determine the water equivalent thickness of the imaging volume.

上記の通り、応用例2によれば、ヒール効果による影響が少ない画素を大きい画素に比して大きい重みを与えることにより、より正確に撮像ボリュームの管電流値を設定することが可能となる。 As described above, according to Application Example 2, it is possible to set the tube current value of the imaging volume more accurately by giving a larger weight to a pixel that is less affected by the heel effect than a large pixel.

なお、上記の説明においては、各画素のX線吸収量に重み値が与えられるとしたが本実施形態はこれに限定されない。例えば、管電流設定回路41は、各撮像ボリュームに含まれる各画素の画素値に上記重み値を与えても良い。この場合、各画素について、重み付け画素値に基づいてX線吸収量が計算されることとなる。 In the above description, a weight value is given to the X-ray absorption amount of each pixel, but the present embodiment is not limited to this. For example, the tube current setting circuit 41 may give the above weight value to the pixel value of each pixel included in each imaging volume. In this case, the X-ray absorption amount is calculated for each pixel based on the weighted pixel value.

(応用例3)
上記の実施形態において基準ボリューム以外の複数の撮像ボリューム全てについて管電流値が補正されるものとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。応用例3において管電流設定回路41は、複数の撮像ボリュームのうちの補正対象の撮像ボリュームに限定して管電流値を補正する。
(Application example 3)
In the above embodiment, it is assumed that the tube current value is corrected for all of the plurality of imaging volumes other than the reference volume. However, this embodiment is not limited to this. In Application Example 3, the tube current setting circuit 41 corrects the tube current value only for the image pickup volume to be corrected among the plurality of image pickup volumes.

図12は、補正対象の撮像ボリュームの設定を説明するための図である。図12に示すように、管電流設定回路41は、基準ボリューム以外の複数の他の撮像ボリュームのうちの臨床的に関心のある撮像ボリュームを補正対象に設定する。例えば、図12に示すように、頭蓋底部に比して頭頂部に臨床的関心がある場合、頭頂部に対応する撮像ボリューム1が補正対象に設定される。 FIG. 12 is a diagram for explaining the setting of the imaging volume to be corrected. As shown in FIG. 12, the tube current setting circuit 41 sets the imaging volume of clinical interest among a plurality of other imaging volumes other than the reference volume as the correction target. For example, as shown in FIG. 12, when there is clinical interest in the crown as compared with the base of the skull, the imaging volume 1 corresponding to the crown is set as the correction target.

管電流設定回路41は、補正対象の撮像ボリュームを入力回路45を介したユーザの指示により設定しても良い。また、管電流設定回路41は、予め選択された被検体挿入方向に応じて設定しても良い。被検体挿入方向は、架台10の開口に挿入する被検体Sの方向を示す。例えば、被検体Sの頭部側から開口に挿入する場合、被検体挿入方向は頭部方向に規定され、被検体Sの脚側から開口に挿入する場合、被検体挿入方向は脚部方向に規定される。被検体挿入方向は、撮像プランの選択時において入力回路45を介してユーザにより選択される。 The tube current setting circuit 41 may set the image pickup volume to be corrected according to the user's instruction via the input circuit 45. Further, the tube current setting circuit 41 may be set according to the subject insertion direction selected in advance. The subject insertion direction indicates the direction of the subject S to be inserted into the opening of the gantry 10. For example, when the subject S is inserted into the opening from the head side, the subject insertion direction is defined as the head direction, and when the subject S is inserted into the opening from the leg side, the subject insertion direction is the leg direction. Is regulated. The subject insertion direction is selected by the user via the input circuit 45 when selecting the imaging plan.

以下、被検体挿入方向に応じた補正対象の撮像ボリュームの自動設定について詳細に説明する。管電流設定回路41は、基準ボリュームから被検体挿入方向側の撮像ボリュームを補正対象に自動的に設定する。頭部が撮像部位であり被検体挿入方向が頭部方向の場合、頭蓋底部に比して頭頂部に関心があることが多い。よって管電流設定回路41は、基準ボリュームから頭頂部側にある撮像ボリュームを補正対象に設定する。例えば、図12において撮像ボリューム3が基準ボリュームの場合、撮像ボリューム1及び2が補正対象に設定される。 Hereinafter, the automatic setting of the image pickup volume to be corrected according to the subject insertion direction will be described in detail. The tube current setting circuit 41 automatically sets the imaging volume on the subject insertion direction side from the reference volume as the correction target. When the head is the imaging site and the subject insertion direction is the head direction, the crown is often more interested than the bottom of the skull. Therefore, the tube current setting circuit 41 sets the image pickup volume on the crown side from the reference volume as the correction target. For example, when the image pickup volume 3 is the reference volume in FIG. 12, the image pickup volumes 1 and 2 are set as correction targets.

補正対象の撮像ボリュームが設定されると管電流設定回路41は、補正対象の撮像ボリュームに限定して、ステップS6に従い管電流値を補正する。補正対象外の撮像ボリュームについては、ステップS6を実行しない。この場合、補正対象外の撮像ボリュームの管電流値は、ステップS4において管電流設定回路41により決定された初期的な管電流値に設定されると良い。 When the image pickup volume to be corrected is set, the tube current setting circuit 41 corrects the tube current value according to step S6 only for the image pickup volume to be corrected. Step S6 is not executed for the image pickup volume that is not subject to correction. In this case, the tube current value of the imaging volume that is not subject to correction may be set to the initial tube current value determined by the tube current setting circuit 41 in step S4.

上記の通り、応用例3によれば、複数の撮像ボリュームのうちの補正対象の撮像ボリュームに限定して管電流値が補正される。これにより全ての撮像ボリュームの管電流値を補正する場合に比して、管電流値の補正に伴う管電流値の上昇量を低減することができる。 As described above, according to Application Example 3, the tube current value is corrected only for the image pickup volume to be corrected among the plurality of image pickup volumes. As a result, the amount of increase in the tube current value due to the correction of the tube current value can be reduced as compared with the case where the tube current values of all the imaging volumes are corrected.

かくして本実施形態によれば、X線吸収指標値から管電流を自動的に決定するX線コンピュータ断層撮影装置において、撮像領域間の画像SD差を低減することが可能となる。 Thus, according to the present embodiment, it is possible to reduce the image SD difference between the imaging regions in the X-ray computed tomography apparatus that automatically determines the tube current from the X-ray absorption index value.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other embodiments, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

10…架台、11…回転フレーム、13…X線発生部、15…X線検出部、17…寝台、19…回転駆動装置、23…寝台駆動装置、30…コンソール、31…データ記憶回路、33…再構成回路、35…画像処理回路、37…撮像制御回路、41…管電流設定回路、43…表示回路、45…入力回路、47…主記憶回路、49…システム制御回路、331…再構成機能、333…位置決め画像発生機能。 10 ... gantry, 11 ... rotating frame, 13 ... X-ray generator, 15 ... X-ray detector, 17 ... sleeper, 19 ... rotation drive, 23 ... sleeper drive, 30 ... console, 31 ... data storage circuit, 33 ... reconstruction circuit, 35 ... image processing circuit, 37 ... imaging control circuit, 41 ... tube current setting circuit, 43 ... display circuit, 45 ... input circuit, 47 ... main storage circuit, 49 ... system control circuit, 331 ... reconstruction Function, 333 ... Positioning image generation function.

Claims (19)

体軸方向に沿って配列された複数の撮像領域についてX線管からX線を放出し、前記X線管から放出され被検体を透過したX線をX線検出器で検出する架台と、
所定の撮影方向に関する前記被検体の位置決め画像データに基づいて、前記複数の撮像領域の各々について前記被検体によるX線の吸収量に関する第1のX線吸収指標値を計算する計算部と、
前記複数の撮像領域の各々について前記第1のX線吸収指標値に対応する管電流値を決定する管電流決定部と、
前記複数の撮像領域のうちの基準撮像領域の前記第1のX線吸収指標値と前記基準撮像領域以外の他の撮像領域の前記第1のX線吸収指標値との相対関係と、前記基準撮像領域と前記他の撮像領域との距離とに応じて前記他の撮像領域の前記管電流値を補正する管電流補正部と、
を具備するX線コンピュータ断層撮影装置。
A gantry that emits X-rays from an X-ray tube for a plurality of imaging regions arranged along the body axis direction, and detects the X-rays emitted from the X-ray tube and transmitted through a subject with an X-ray detector.
A calculation unit that calculates a first X-ray absorption index value regarding the amount of X-rays absorbed by the subject for each of the plurality of imaging regions based on the positioning image data of the subject in a predetermined imaging direction.
A tube current determining unit that determines a tube current value corresponding to the first X-ray absorption index value for each of the plurality of imaging regions,
The relative relationship between the first X-ray absorption index value of the reference imaging region among the plurality of imaging regions and the first X-ray absorption index value of the other imaging region other than the reference imaging region, and the reference. A tube current correction unit that corrects the tube current value of the other imaging region according to the distance between the imaging region and the other imaging region.
An X-ray computed tomography apparatus comprising.
体軸方向に沿って配列された複数の撮像領域についてX線管からX線を放出し、前記X線管から放出され被検体を透過したX線をX線検出器で検出する架台と、
所定の撮影方向に関する前記被検体の位置決め画像データに基づいて、前記複数の撮像領域の各々について前記被検体によるX線の吸収量に関する第1のX線吸収指標値を計算する計算部と、
前記複数の撮像領域の各々について前記第1のX線吸収指標値に対応する管電流値を決定する管電流決定部と、
前記複数の撮像領域のうちの基準撮像領域の前記第1のX線吸収指標値と前記基準撮像領域以外の他の撮像領域の前記第1のX線吸収指標値との相対関係に応じて前記他の撮像領域の前記管電流値を補正する管電流補正部と、
を具備し、
前記管電流補正部は、前記管電流補正部により補正される前の管電流値から後の管電流値への変動幅を、撮影部位に応じて設定された値に制限する、
X線コンピュータ断層撮影装置。
A gantry that emits X-rays from an X-ray tube for a plurality of imaging regions arranged along the body axis direction, and detects the X-rays emitted from the X-ray tube and transmitted through a subject with an X-ray detector.
A calculation unit that calculates a first X-ray absorption index value regarding the amount of X-rays absorbed by the subject for each of the plurality of imaging regions based on the positioning image data of the subject in a predetermined imaging direction.
A tube current determining unit that determines a tube current value corresponding to the first X-ray absorption index value for each of the plurality of imaging regions,
According to the relative relationship between the first X-ray absorption index value of the reference imaging region among the plurality of imaging regions and the first X-ray absorption index value of the other imaging region other than the reference imaging region. A tube current correction unit that corrects the tube current value in another imaging region,
Equipped with
The tube current correction unit limits the fluctuation range from the tube current value before being corrected by the tube current correction unit to the tube current value after the tube current value to a value set according to the imaging site.
X-ray computed tomography equipment.
体軸方向に沿って配列された複数の撮像領域についてX線管からX線を放出し、前記X線管から放出され被検体を透過したX線をX線検出器で検出する架台と、
所定の撮影方向に関する前記被検体の位置決め画像データに基づいて、前記複数の撮像領域の各々について前記被検体によるX線の吸収量に関する第1のX線吸収指標値を計算する計算部と、
前記複数の撮像領域の各々について前記第1のX線吸収指標値に対応する管電流値を決定する管電流決定部と、
前記複数の撮像領域のうちの基準撮像領域の前記第1のX線吸収指標値と前記基準撮像領域以外の他の撮像領域の前記第1のX線吸収指標値との相対関係に応じて前記他の撮像領域の前記管電流値を補正する管電流補正部と、
を具備し、
前記管電流決定部は、前記複数の撮像領域の各々について、前記管電流値に基づく第1の基準管電流値からの初期的な変調度合を複数の撮影方向毎に割当て、
前記管電流補正部は、前記複数の撮影方向のうちのX線による被検体への影響が少ない撮影方向に関しては前記初期的な変調度合を維持し、前記複数の撮影方向のうちのX線による前記被検体への影響が大きい撮影方向に関しては前記初期的な変調度合を前記補正後の管電流値に基づく第2の基準管電流値からの変調度合に変更する、
X線コンピュータ断層撮影装置。
A gantry that emits X-rays from an X-ray tube for a plurality of imaging regions arranged along the body axis direction, and detects the X-rays emitted from the X-ray tube and transmitted through a subject with an X-ray detector.
A calculation unit that calculates a first X-ray absorption index value regarding the amount of X-rays absorbed by the subject for each of the plurality of imaging regions based on the positioning image data of the subject in a predetermined imaging direction.
A tube current determining unit that determines a tube current value corresponding to the first X-ray absorption index value for each of the plurality of imaging regions,
According to the relative relationship between the first X-ray absorption index value of the reference imaging region among the plurality of imaging regions and the first X-ray absorption index value of the other imaging region other than the reference imaging region. A tube current correction unit that corrects the tube current value in another imaging region,
Equipped with
For each of the plurality of imaging regions, the tube current determining unit allocates an initial degree of modulation from the first reference tube current value based on the tube current value for each of the plurality of imaging directions.
The tube current correction unit maintains the initial degree of modulation in the imaging direction in which the influence of X-rays from the plurality of imaging directions on the subject is small, and the X-rays in the plurality of imaging directions are used. With respect to the imaging direction having a large influence on the subject, the initial modulation degree is changed to the modulation degree from the second reference tube current value based on the corrected tube current value.
X-ray computed tomography equipment.
体軸方向に沿って配列された複数の撮像領域についてX線管からX線を放出し、前記X線管から放出され被検体を透過したX線をX線検出器で検出する架台と、
所定の撮影方向に関する前記被検体の位置決め画像データに基づいて、前記複数の撮像領域の各々について前記被検体によるX線の吸収量に関する第1のX線吸収指標値を計算する計算部と、
前記複数の撮像領域の各々について前記第1のX線吸収指標値に対応する管電流値を決定する管電流決定部と、
前記複数の撮像領域のうちの基準撮像領域の前記第1のX線吸収指標値と前記基準撮像領域以外の他の撮像領域の前記第1のX線吸収指標値との相対関係に応じて前記他の撮像領域の前記管電流値を補正する管電流補正部と、
を具備し、
前記計算部は、前記複数の撮像領域の各々について、前記撮像領域に含まれる複数の画素について複数の第2のX線吸収指標値を計算し、ヒール効果に伴う線質の硬化が強い位置の画素の第2のX線吸収指標値に比して、弱い位置の画素の第2のX線吸収指標値に大きい重み値を与え、前記重み値が与えられた複数の第2のX線吸収指標値に基づいて前記第1のX線吸収指標値を計算する、
X線コンピュータ断層撮影装置。
A gantry that emits X-rays from an X-ray tube for a plurality of imaging regions arranged along the body axis direction, and detects the X-rays emitted from the X-ray tube and transmitted through a subject with an X-ray detector.
A calculation unit that calculates a first X-ray absorption index value regarding the amount of X-rays absorbed by the subject for each of the plurality of imaging regions based on the positioning image data of the subject in a predetermined imaging direction.
A tube current determining unit that determines a tube current value corresponding to the first X-ray absorption index value for each of the plurality of imaging regions,
According to the relative relationship between the first X-ray absorption index value of the reference imaging region among the plurality of imaging regions and the first X-ray absorption index value of the other imaging region other than the reference imaging region. A tube current correction unit that corrects the tube current value in another imaging region,
Equipped with
The calculation unit calculates a plurality of second X-ray absorption index values for a plurality of pixels included in the imaging region for each of the plurality of imaging regions, and at a position where the hardening of the radiation quality due to the heel effect is strong. A large weight value is given to the second X-ray absorption index value of the pixel at a weak position as compared with the second X-ray absorption index value of the pixel, and a plurality of second X-ray absorptions to which the weight value is given are given. The first X-ray absorption index value is calculated based on the index value.
X-ray computed tomography equipment.
体軸方向に沿って配列された複数の撮像領域についてX線管からX線を放出し、前記X線管から放出され被検体を透過したX線をX線検出器で検出する架台と、
所定の撮影方向に関する前記被検体の位置決め画像データに基づいて、前記複数の撮像領域の各々について前記被検体によるX線の吸収量に関する第1のX線吸収指標値を計算する計算部と、
前記複数の撮像領域の各々について前記第1のX線吸収指標値に対応する管電流値を決定する管電流決定部と、
前記複数の撮像領域のうちの基準撮像領域の前記第1のX線吸収指標値と前記基準撮像領域以外の他の撮像領域の前記第1のX線吸収指標値との相対関係に応じて前記他の撮像領域の前記管電流値を補正する管電流補正部と、
を具備し、
前記管電流補正部は、予め選択された被検体挿入方向に応じて前記複数の撮像領域のうちの補正対象の撮像領域を設定し、前記補正対象の撮像領域に限定して前記管電流値を補正する、
X線コンピュータ断層撮影装置。
A gantry that emits X-rays from an X-ray tube for a plurality of imaging regions arranged along the body axis direction, and detects the X-rays emitted from the X-ray tube and transmitted through a subject with an X-ray detector.
A calculation unit that calculates a first X-ray absorption index value regarding the amount of X-rays absorbed by the subject for each of the plurality of imaging regions based on the positioning image data of the subject in a predetermined imaging direction.
A tube current determining unit that determines a tube current value corresponding to the first X-ray absorption index value for each of the plurality of imaging regions,
According to the relative relationship between the first X-ray absorption index value of the reference imaging region among the plurality of imaging regions and the first X-ray absorption index value of the other imaging region other than the reference imaging region. A tube current correction unit that corrects the tube current value in another imaging region,
Equipped with
The tube current correction unit sets an imaging region to be corrected among the plurality of imaging regions according to a predetermined subject insertion direction, and limits the tube current value to the imaging region to be corrected. to correct,
X-ray computed tomography equipment.
前記複数の撮像領域のうちの最も第1のX線吸収指標値が高い撮像領域を前記基準撮像領域に決定する基準撮像領域決定部をさらに備える請求項1乃至5の何れか一項に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 The invention according to any one of claims 1 to 5, further comprising a reference imaging region determining unit that determines the imaging region having the highest first X-ray absorption index value among the plurality of imaging regions as the reference imaging region. X-ray computed tomography equipment. 前記管電流補正部は、前記他の撮像領域の前記第1のX線吸収指標値と前記基準撮像領域の前記第1のX線吸収指標値との差分に応じた重み値を決定し、前記決定された重み値に応じて前記他の撮像領域の前記管電流値を補正する、請求項2乃至5の何れか一項に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 The tube current correction unit determines a weight value according to the difference between the first X-ray absorption index value of the other imaging region and the first X-ray absorption index value of the reference imaging region. The X-ray computed tomography apparatus according to any one of claims 2 to 5, wherein the tube current value in the other imaging region is corrected according to the determined weight value. 前記計算部は、前記他の撮像領域に含まれる複数の画素について第2のX線吸収指標値を計算し、前記複数の第2のX線吸収指標値に基づいて前記他の撮像領域の前記第1のX線吸収指標値を計算し、
前記管電流補正部は、前記複数の第2のX線吸収指標値に前記基準撮像領域の前記第1のX線吸収指標値との差分に応じた重み値を与えて複数の重み付けされた第2のX線吸収指標値を算出し、前記複数の重み付けされた第2のX線吸収指標値に基づいて前記他の撮像領域の前記管電流値を補正する、
請求項7記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
The calculation unit calculates a second X-ray absorption index value for a plurality of pixels included in the other imaging region, and based on the plurality of second X-ray absorption index values, said the other imaging region. Calculate the first X-ray absorption index value and
The tube current correction unit gives a plurality of weighted second X-ray absorption index values to the plurality of second X-ray absorption index values according to the difference from the first X-ray absorption index value of the reference imaging region. The X-ray absorption index value of 2 is calculated, and the tube current value of the other imaging region is corrected based on the plurality of weighted second X-ray absorption index values.
The X-ray computed tomography apparatus according to claim 7.
前記管電流補正部は、前記他の撮像領域と前記基準撮像領域との距離に応じた重み値を決定し、前記決定された重み値に応じて前記管電流値を補正する、請求項2乃至5の何れか一項に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 The tube current correction unit determines a weight value according to the distance between the other imaging region and the reference imaging region, and corrects the tube current value according to the determined weight value. The X-ray computed tomography apparatus according to any one of 5. 前記計算部は、前記他の撮像領域に含まれる複数の画素について複数の第2のX線吸収指標値を計算し、前記複数の第2のX線吸収指標値の平均値を前記他の撮像領域の前記第1のX線吸収指標値として計算し、
前記管電流補正部は、前記複数の第2のX線吸収指標値に前記他の撮像領域と前記基準撮像領域との距離に応じた重み値を与えて複数の重み付けされた第2のX線吸収指標値を算出し、前記複数の重み付けされた第2のX線吸収指標値に基づいて前記他の撮像領域の前記管電流値を補正する、
請求項1又は9記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
The calculation unit calculates a plurality of second X-ray absorption index values for the plurality of pixels included in the other imaging region, and calculates the average value of the plurality of second X-ray absorption index values for the other imaging. Calculated as the first X-ray absorption index value of the region,
The tube current correction unit gives a plurality of weighted second X-ray absorption index values to the plurality of second X-ray absorption index values according to the distance between the other imaging region and the reference imaging region, and a plurality of weighted second X-rays. The absorption index value is calculated, and the tube current value in the other imaging region is corrected based on the plurality of weighted second X-ray absorption index values.
The X-ray computed tomography apparatus according to claim 1 or 9.
前記管電流補正部は、前記管電流補正部により補正される前の管電流値から後の管電流値への変動幅を、撮影部位に応じて設定された値に制限する、請求項1及び3乃至5の何れか一項に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 The tube current correction unit limits the fluctuation range from the tube current value before being corrected by the tube current correction unit to the tube current value after the tube current value to a value set according to the imaging site, claim 1 and The X-ray computed tomography apparatus according to any one of 3 to 5. 前記管電流決定部は、前記複数の撮像領域の各々について、前記管電流値に基づく第1の基準管電流値からの初期的な変調度合を複数の撮影方向毎に割当て、
前記管電流補正部は、前記複数の撮影方向のうちのX線による被検体への影響が少ない撮影方向に関しては前記初期的な変調度合を維持し、前記複数の撮影方向のうちのX線による前記被検体への影響が大きい撮影方向に関しては前記初期的な変調度合を前記補正後の管電流値に基づく第2の基準管電流値からの変調度合に変更する、
請求項1乃至2及び4乃至5の何れか一項に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
For each of the plurality of imaging regions, the tube current determining unit allocates an initial degree of modulation from the first reference tube current value based on the tube current value for each of the plurality of imaging directions.
The tube current correction unit maintains the initial degree of modulation in the imaging direction in which the influence of X-rays from the plurality of imaging directions on the subject is small, and the X-rays in the plurality of imaging directions are used. With respect to the imaging direction having a large influence on the subject, the initial modulation degree is changed to the modulation degree from the second reference tube current value based on the corrected tube current value.
The X-ray computed tomography apparatus according to any one of claims 1 to 2 and 4 to 5.
前記管電流決定部は、前記第1のX線吸収指標値に基づいて水等価厚を決定し、前記決定された水等価厚に対応する管電流値を決定する、請求項1乃至5の何れか一項に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 Any of claims 1 to 5, wherein the tube current determining unit determines a water equivalent thickness based on the first X-ray absorption index value, and determines a tube current value corresponding to the determined water equivalent thickness. The X-ray computed tomography apparatus according to item 1. 前記架台は、前記管電流補正部により補正された後の管電流値に従って前記複数の撮像領域について前記被検体を対象としたCT撮像を実行する、請求項1乃至5の何れか一項に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 The gantry according to any one of claims 1 to 5, wherein CT imaging is performed on the subject in the plurality of imaging regions according to the tube current value corrected by the tube current correction unit. X-ray computed tomography equipment. 前記計算部は、前記複数の撮像領域の各々について、前記撮像領域に含まれる複数の画素について複数の第2のX線吸収指標値を計算し、ヒール効果に伴う線質の硬化が強い位置の画素の第2のX線吸収指標値に比して、弱い位置の画素の第2のX線吸収指標値に大きい重み値を与え、前記重み値が与えられた複数の第2のX線吸収指標値に基づいて前記第1のX線吸収指標値を計算する、請求項1乃至3及び5の何れか一項に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 The calculation unit calculates a plurality of second X-ray absorption index values for a plurality of pixels included in the imaging region for each of the plurality of imaging regions, and at a position where the hardening of the radiation quality due to the heel effect is strong. A large weight value is given to the second X-ray absorption index value of the pixel at a weak position as compared with the second X-ray absorption index value of the pixel, and a plurality of second X-ray absorptions to which the weight value is given are given. The X-ray computer tomography apparatus according to any one of claims 1 to 3 and 5, which calculates the first X-ray absorption index value based on the index value. 前記重み値は、前記体軸方向に関して前記X線管の陽極に近い位置の画素に比して、遠い位置の画素に対して大きい値を有する、請求項4又は15記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 The X-ray computed tomography according to claim 4 or 15, wherein the weight value has a larger value with respect to a pixel at a position far from the anode of the X-ray tube in the body axis direction than a pixel at a position near the anode of the X-ray tube. apparatus. 前記管電流補正部は、前記複数の撮像領域のうちの補正対象の撮像領域に限定して前記管電流値を補正する、請求項1乃至4の何れか一項に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 The X-ray computed tomography according to any one of claims 1 to 4, wherein the tube current correction unit corrects the tube current value only in the image pickup area to be corrected among the plurality of image pickup areas. apparatus. 前記管電流補正部は、前記複数の撮像領域のうちの臨床的に関心のある撮像領域を前記補正対象の撮像領域に設定する、請求項17記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 The X-ray computed tomography apparatus according to claim 17, wherein the tube current correction unit sets an imaging region of clinical interest among the plurality of imaging regions as the imaging region to be corrected. 前記管電流補正部は、予め選択された被検体挿入方向に応じて前記補正対象の撮像領域を設定する、請求項17記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 The X-ray computed tomography apparatus according to claim 17, wherein the tube current correction unit sets an imaging region to be corrected according to a predetermined subject insertion direction.
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