JP6925799B2 - X-ray CT device - Google Patents

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本発明の実施形態は、X線CT装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to an X-ray CT apparatus.

X線CT(Computed Tomography)装置により被検体の撮影を行う際には、あらかじめ、位置決め撮影を行って位置決め画像(スキャノ像)を得ておくことがある。位置決め画像は、X線管を所定の位置に固定し、被検体とX線管の相対位置を変化させながら被検体にX線照射することにより得られた投影データにもとづいて生成される。位置決め画像を用いることにより、主スキャンのためのスライス位置の位置決めや撮影条件の設定をより正確に行うことができる。 When photographing a subject with an X-ray CT (Computed Tomography) apparatus, positioning imaging may be performed in advance to obtain a positioning image (scano image). The positioning image is generated based on the projection data obtained by fixing the X-ray tube at a predetermined position and irradiating the subject with X-rays while changing the relative positions of the subject and the X-ray tube. By using the positioning image, it is possible to more accurately position the slice position for the main scan and set the shooting conditions.

一方、X線CT装置のX線検出器としては近年、チャネル方向に複数チャネルを有するX線検出素子の列を、スライス方向(z方向)に複数列配置した2次元アレイ型の検出器が用いられるようになってきた。しかし、この種の2次元アレイ型の検出器が用いられる場合であっても、位置決め画像の撮影時には、スライス方向に連続する複数の検出素子列を束ねて1つのスライス幅として利用することが多い。このため、主スキャンの画像に比べ、位置決め画像は解像度が大幅に低くなってしまう。また、位置決め撮影では時間的に連続してX線を照射しながら撮影が行われる場合が多い。この場合、位置決め撮影は撮影が長時間になりがちであるため、主スキャンに比べて管電流は低いものの、被検体の被ばく線量が多くなってしまう。 On the other hand, as an X-ray detector of an X-ray CT apparatus, a two-dimensional array type detector in which a plurality of rows of X-ray detection elements having a plurality of channels in the channel direction are arranged in a slice direction (z direction) has been used in recent years. It has come to be. However, even when this type of two-dimensional array type detector is used, when a positioning image is taken, a plurality of detection element trains continuous in the slice direction are often bundled and used as one slice width. .. Therefore, the resolution of the positioned image is significantly lower than that of the main scan image. Further, in positioning imaging, imaging is often performed while irradiating X-rays continuously in time. In this case, since the positioning imaging tends to take a long time, the tube current is lower than that of the main scan, but the exposure dose of the subject is increased.

特開2003−175029号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2003-175029

本発明が解決しようとする課題は、被検体の被ばく線量を抑制することができるとともに解像度の高い位置決め画像を生成することができるX線CT装置を提供することである。 An object to be solved by the present invention is to provide an X-ray CT apparatus capable of suppressing the exposure dose of a subject and generating a positioning image having high resolution.

本発明の一実施形態に係るX線CT装置は、上述した課題を解決するために、X線を発生するX線源と、チャネル方向に複数チャネルを有するX線検出素子の列が前記チャネル方向に直交する被検体の体軸方向に複数列配置されるとともに前記被検体を透過した前記X線を検出するX線検出器と、が開口を挟んで設けられた架台と、前記架台と前記被検体との相対位置を変更するための駆動部と、前記X線源を所定の位置に固定した状態で、前記体軸方向に沿って前記相対位置を変化させつつパルスX線を用いて位置決め撮影を行うよう、前記X線源および前記駆動部を制御するスキャン制御部と、を備え、前記スキャン制御部は、前記体軸方向に沿って前記相対位置を変化させつつ前記位置決め撮影を行う際には、パルスX線を照射した後、この基準照射位置からスライス幅より短い所定距離だけ前記相対位置が前記体軸方向に移動したときにパルスX線を照射することを繰り返すように、前記X線源および前記駆動部を制御するものである。 In the X-ray CT apparatus according to the embodiment of the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, an X-ray source that generates X-rays and a row of X-ray detection elements having a plurality of channels in the channel direction are arranged in the channel direction. A plurality of rows of X-ray detectors arranged in a row in the body axis direction of the subject orthogonal to the subject and an X-ray detector for detecting the X-ray transmitted through the subject, a pedestal provided with an opening in between, and the pedestal and the subject. Positioning imaging using pulsed X-rays while changing the relative position along the body axis direction with the drive unit for changing the relative position with the sample and the X-ray source fixed at a predetermined position. The X-ray source and the scan control unit that controls the drive unit are provided, and the scan control unit performs the positioning imaging while changing the relative position along the body axis direction. Is irradiated with pulsed X-rays and then repeatedly irradiated with pulsed X-rays when the relative position moves in the body axis direction by a predetermined distance shorter than the slice width from the reference irradiation position. It controls the source and the drive unit.

本発明の一実施形態に係るX線CT装置の一例を示すブロック図。The block diagram which shows an example of the X-ray CT apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. X線管およびX線検出器と、X線管の回転中心との位置関係を説明するための図。The figure for demonstrating the positional relationship between an X-ray tube and an X-ray detector, and the rotation center of an X-ray tube. 処理回路のプロセッサによる実現機能例を示す概略的なブロック図。A schematic block diagram showing an example of a function realized by a processor of a processing circuit. (a)は回転中心面におけるスライス幅Δaの一例を示す説明図、(b)はX線検出素子の受光面におけるスライス幅Δbの一例を示す説明図。(A) is an explanatory diagram showing an example of the slice width Δa on the rotation center surface, and (b) is an explanatory diagram showing an example of the slice width Δb on the light receiving surface of the X-ray detection element. 回転中心面におけるスライス幅とX線ビーム幅の定義を説明するための図。The figure for demonstrating the definition of the slice width and the X-ray beam width in the rotation center plane. X線ビーム幅ごとにパルスX線を照射してスキャノ像を撮影する方法を説明するための図。The figure for demonstrating the method of irradiating the pulse X-ray for every X-ray beam width and taking a scanno image. 図6に示す場合に加えてスライス幅Δaの半分の距離移動したときにもパルスX線を照射するスキャノ像撮影方法を説明するための図。FIG. 6 is a diagram for explaining a scanno image photographing method for irradiating pulse X-rays even when the slice width Δa is moved by half a distance in addition to the case shown in FIG. X線CT装置の処理回路により、被検体の被ばく線量を抑制しつつ解像度の高い位置決め画像を生成する際の手順の一例を示すフローチャート。FIG. 5 is a flowchart showing an example of a procedure for generating a high-resolution positioning image while suppressing the exposure dose of a subject by a processing circuit of an X-ray CT apparatus. X線管と被検体の相対位置を変化させる場合に、パルスX線照射のあと直ちにチャネル方向に所定の補間幅移動した位置でパルスX線照射する場合のスキャの像撮影方法を説明するための図。To explain a method of imaging a scan when pulse X-ray irradiation is performed at a position where a predetermined interpolation width is moved in the channel direction immediately after pulse X-ray irradiation when the relative position between the X-ray tube and the subject is changed. figure. スキャン方向の補間幅がスライス幅の半分、かつチャネル方向の補間幅がチャネル方向に沿った検出素子間の中心間距離の半分である場合のスキャノ像撮影方法を説明するための図。The figure for demonstrating the scanno image photographing method in the case where the interpolation width in a scanning direction is half of a slice width, and the interpolation width in a channel direction is half of the center-to-center distance between detection elements along the channel direction. スキャン方向の補間幅がスライス幅の1/3、かつチャネル方向の補間幅がチャネル方向に沿った検出素子間の中心間距離の1/3である場合のスキャノ像撮影方法を説明するための図。The figure for demonstrating the scanno image photographing method when the interpolation width in a scanning direction is 1/3 of a slice width, and the interpolation width in a channel direction is 1/3 of the center-to-center distance between detection elements along a channel direction. ..

本発明に係るX線CT装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。 An embodiment of the X-ray CT apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係るX線CT装置10の一例を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of an X-ray CT apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.

なお、X線CT装置には、X線管と検出器とが一体化して被検体の周囲を回転する回転/回転(ROTATE/ROTATE)タイプ、円環状に多数の検出素子が配列され、X線管のみが被検体の周囲を回転する固定/回転(STATIONARY/ROTATE)タイプ、電子ビームを偏向させることで電子的にX線源の位置をターゲット上で移動するタイプ等、様々なタイプが存在するが、本実施形態に示される構成はいずれのタイプにも適用可能である。電子ビームを用いるタイプでは、X線管を適宜X線源と読み替えることにより適用できる。本実施形態では、X線CT装置10がX線管とX線検出器とが一体化して被検体Oの周囲を回転する回転/回転(ROTATE/ROTATE)タイプである場合の例について示した。 The X-ray CT apparatus is a rotation / rotation (ROTATE / ROTATE) type in which an X-ray tube and a detector are integrated to rotate around a subject, and a large number of detection elements are arranged in an annular shape to form an X-ray. There are various types such as a fixed / rotating type in which only the tube rotates around the subject, and a type in which the position of the X-ray source is electronically moved on the target by deflecting the electron beam. However, the configuration shown in this embodiment is applicable to any type. In the type using an electron beam, it can be applied by appropriately reading the X-ray tube as an X-ray source. In the present embodiment, an example is shown in which the X-ray CT apparatus 10 is a rotation / rotation (ROTATE / ROTATE) type in which the X-ray tube and the X-ray detector are integrated and rotate around the subject O.

また、近年では、X線管とX線検出器との複数のペアを回転リングに搭載したいわゆる多管球型のX線CT装置の製品化が進み、その周辺技術の開発が進んでいる。本実施形態に係るX線CT装置10は、一管球型であっても、多管球型であっても適用可能である。ここでは、X線CT装置10が一管球型の場合の例について説明する。 Further, in recent years, the commercialization of a so-called multi-tube type X-ray CT apparatus in which a plurality of pairs of an X-ray tube and an X-ray detector are mounted on a rotating ring has progressed, and the development of peripheral technologies thereof has progressed. The X-ray CT apparatus 10 according to the present embodiment can be applied to either a single-tube type or a multi-tube type. Here, an example in the case where the X-ray CT apparatus 10 is a single tube type will be described.

図1に示すように、X線CT装置10は、架台11、寝台装置12およびコンソール13を有する。 As shown in FIG. 1, the X-ray CT apparatus 10 has a pedestal 11, a sleeper apparatus 12, and a console 13.

架台11は、固定架台21および回転架台22を有する。固定架台21は、床面などの設置面に固定され、架台制御回路26、データ伝送装置27および駆動回路28を有する。回転架台22は、X線管31、絞り32、X線検出器33、ならびにDAS(Data Acquisition System)34を一体として保持し、中央部分の開口部の周りに回転する。なお、本実施形態では、回転架台22の回転中心軸と平行な方向をz軸方向、設置面の法線方向をy軸方向、設置面に平行な方向をx軸方向と定義する(図1参照)。 The gantry 11 has a fixed pedestal 21 and a rotary pedestal 22. The fixed pedestal 21 is fixed to an installation surface such as a floor surface, and has a gantry control circuit 26, a data transmission device 27, and a drive circuit 28. The rotary pedestal 22 integrally holds the X-ray tube 31, the aperture 32, the X-ray detector 33, and the DAS (Data Acquisition System) 34, and rotates around the opening in the central portion. In the present embodiment, the direction parallel to the rotation center axis of the rotary base 22 is defined as the z-axis direction, the normal direction of the installation surface is defined as the y-axis direction, and the direction parallel to the installation surface is defined as the x-axis direction (FIG. 1). reference).

X線管31は、架台制御回路26により制御されて、固定架台21の図示しない高圧電源が発生した高電圧を、たとえばスリップリングを介して供給される。なお、高圧電源は回転架台22に設けられてもよい。 The X-ray tube 31 is controlled by the gantry control circuit 26, and a high voltage generated by a high-voltage power supply (not shown) of the fixed gantry 21 is supplied via, for example, a slip ring. The high-voltage power supply may be provided on the rotary stand 22.

X線管31が発生するX線は、ファンビームX線やコーンビームX線として被検体Oに向かって照射される。 The X-rays generated by the X-ray tube 31 are irradiated toward the subject O as fan beam X-rays or cone beam X-rays.

絞り32は、たとえばウェッジフィルタにより構成され、架台制御回路26により制御されて、X線管31から照射されるX線のスライス方向(z方向、列方向)およびチャネル方向の少なくとも一方の照射範囲を調整する。 The aperture 32 is composed of, for example, a wedge filter, and is controlled by a gantry control circuit 26 to cover at least one irradiation range of X-rays emitted from the X-ray tube 31 in the slice direction (z direction, column direction) and the channel direction. adjust.

X線検出器33は、複数のX線検出素子(電荷蓄積素子)により構成される。このX線検出素子(放射線検出素子)は、X線管31から照射されて被検体Oを透過したX線を検出する。X線管31およびX線検出器33は、寝台装置12に載置された被検体Oを挟んで対向する位置となるよう回転架台22に支持される。 The X-ray detector 33 is composed of a plurality of X-ray detection elements (charge storage elements). This X-ray detection element (radiation detection element) detects X-rays irradiated from the X-ray tube 31 and transmitted through the subject O. The X-ray tube 31 and the X-ray detector 33 are supported by the rotary pedestal 22 so as to be opposite to each other with the subject O mounted on the sleeper device 12 in between.

このX線検出器33としては、スライス方向にたとえば320列などの複数列、チャネル方向に複数個のX線検出素子を有するいわゆる2次元アレイ型(マルチスライス型)のものを用いることができる。マルチスライス型の場合、チャネル方向に複数チャネルを有するX線検出素子の列をスライス方向(z方向)に複数配列したものを用いることができる。また、2次元アレイ型の場合、X線検出器33は、スライス方向(z方向)とチャネル方向の両方向に関して稠密に分布して配置される複数のX線検出素子により構成することができる。 As the X-ray detector 33, a so-called two-dimensional array type (multi-slice type) having a plurality of rows such as 320 rows in the slice direction and a plurality of X-ray detection elements in the channel direction can be used. In the case of the multi-slice type, a plurality of rows of X-ray detection elements having a plurality of channels in the channel direction can be used in the slice direction (z direction). Further, in the case of the two-dimensional array type, the X-ray detector 33 can be composed of a plurality of X-ray detection elements densely distributed in both the slice direction (z direction) and the channel direction.

以下の説明では、X線検出器33が、チャネル方向に複数チャネルを有するX線検出素子の列が、チャネル方向に直交する被検体Oの体軸方向(スライス方向、z方向)に複数列配置されて構成される場合の例について示す。また、本実施形態に係るX線CT装置10は、位置決め撮影(スキャノ撮影)において、たとえばチャネル方向320列の素子の一部(たとえば8列や4列など)のデータを用いる。 In the following description, in the X-ray detector 33, the rows of X-ray detection elements having a plurality of channels in the channel direction are arranged in a plurality of rows in the body axis direction (slice direction, z direction) of the subject O orthogonal to the channel direction. An example of the case where it is configured is shown. Further, the X-ray CT apparatus 10 according to the present embodiment uses data of a part of elements (for example, 8 rows or 4 rows) of 320 rows in the channel direction in positioning imaging (scano imaging).

DAS34は、X線検出器33を構成する複数のX線検出素子が出力したアナログ信号を受け、この信号に対して電流電圧変換、増幅、アナログデジタル変換(AD変換)などの処理を施す。そして、DAS34は、これらの処理後の信号を用いて送信データを生成し、データ伝送装置27を介してコンソール13に送信する。コンソール13は、送信データに含まれる投影データに基づいて再構成処理を行い、再構成画像を生成する。 The DAS 34 receives analog signals output by a plurality of X-ray detection elements constituting the X-ray detector 33, and performs processes such as current-voltage conversion, amplification, and analog-digital conversion (AD conversion) on the signals. Then, the DAS 34 generates transmission data using these processed signals and transmits the transmission data to the console 13 via the data transmission device 27. The console 13 performs a reconstruction process based on the projection data included in the transmission data, and generates a reconstruction image.

図2は、X線管31およびX線検出器33と、X線管31の回転中心との位置関係を説明するための図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining the positional relationship between the X-ray tube 31 and the X-ray detector 33 and the rotation center of the X-ray tube 31.

回転架台22は、X線管31、絞り32、X線検出器33、およびDAS34を一体として保持するとともに、固定架台21に支持される。回転架台22が架台制御回路26に制御されて回転することにより、X線管31、絞り32、X線検出器33、およびDAS34は一体としてX線管31の回転中心の周りに回転することで、被検体Oの周りを回転する。また、回転架台22は、固定架台21に対してチルト可能に構成されてもよい。回転架台22の現在の回転速度の情報、チルト動作および現在のチルト角度の情報は、架台制御回路26を介してコンソール13に与えられる。 The rotary pedestal 22 integrally holds the X-ray tube 31, the throttle 32, the X-ray detector 33, and the DAS 34, and is supported by the fixed pedestal 21. The rotating pedestal 22 is controlled by the pedestal control circuit 26 to rotate, so that the X-ray tube 31, the throttle 32, the X-ray detector 33, and the DAS 34 are integrally rotated around the rotation center of the X-ray tube 31. , Rotate around subject O. Further, the rotary pedestal 22 may be configured to be tiltable with respect to the fixed pedestal 21. Information on the current rotation speed of the rotary gantry 22, tilt operation, and current tilt angle information is given to the console 13 via the gantry control circuit 26.

寝台装置12は、床面などの設置面に設置された基台36と、基台36に支持された天板37と、天板駆動装置38とを備える。 The bed device 12 includes a base 36 installed on an installation surface such as a floor surface, a top plate 37 supported by the base 36, and a top plate driving device 38.

天板37は、被検体Oを載置可能に構成される。天板駆動装置38は、駆動回路28に制御されて、天板37をy軸方向(鉛直方向)に昇降動させる。また、天板駆動装置38は、駆動回路28に制御されて、回転架台22の中央部分の開口部のX線照射場へ天板37をz軸方向(天板37の長手方向)に沿って移送する。また、天板駆動装置38は、駆動回路28に制御されて、天板37をx軸方向(天板37の横手方向)に移送する。また、天板駆動装置38は、駆動回路28に制御されて、天板37をxyz軸の各軸を中心に回転(スリュー)させることができる。天板37の移動に関する情報(移動速度および移動方向)および現在の位置の情報は、天板駆動装置38および駆動回路28を介してコンソール13に与えられる。 The top plate 37 is configured so that the subject O can be placed on it. The top plate drive device 38 is controlled by the drive circuit 28 to move the top plate 37 up and down in the y-axis direction (vertical direction). Further, the top plate drive device 38 is controlled by the drive circuit 28 to move the top plate 37 to the X-ray irradiation field of the opening in the central portion of the rotary base 22 along the z-axis direction (longitudinal direction of the top plate 37). Transfer. Further, the top plate drive device 38 is controlled by the drive circuit 28 to transfer the top plate 37 in the x-axis direction (horizontal direction of the top plate 37). Further, the top plate driving device 38 can be controlled by the driving circuit 28 to rotate the top plate 37 about each axis of the xyz axis. Information regarding the movement of the top plate 37 (movement speed and movement direction) and information on the current position are given to the console 13 via the top plate drive device 38 and the drive circuit 28.

架台制御回路26は、プロセッサおよび記憶回路を少なくとも有する。架台制御回路26は、コンソール13により制御されて、記憶回路に記憶されたプログラムに従って架台11を制御することにより被検体OのX線CT撮影を実行する。 The gantry control circuit 26 has at least a processor and a storage circuit. The gantry control circuit 26 is controlled by the console 13 and executes X-ray CT imaging of the subject O by controlling the gantry 11 according to a program stored in the storage circuit.

なお、図1には架台制御回路26とコンソール13とが有線接続される場合の例について示したが、架台制御回路26とコンソール13とはネットワークを介してデータ送受信可能に接続されてもよい。 Although FIG. 1 shows an example in which the gantry control circuit 26 and the console 13 are connected by wire, the gantry control circuit 26 and the console 13 may be connected so as to be able to transmit and receive data via a network.

データ伝送装置27は、DAS34から出力された送信データに対してパラレル/シリアル変換、電気/光/電気変換およびシリアル/パラレル変換を行なう。データ伝送装置27は、たとえば図示しないパラレル/シリアル変換器、電気/光/電気変換器およびシリアル/パラレル変換器を有する。DAS34から出力された複数チャネルの送信データは、回転架台22に設けられたパラレル/シリアル変換器において時系列的な1チャネルのデータに変換され、電気/光/電気変換器を用いた光通信等により固定架台21に設けられたシリアル/パラレル変換器に供給される。 The data transmission device 27 performs parallel / serial conversion, electrical / optical / electrical conversion, and serial / parallel conversion on the transmission data output from the DAS 34. The data transmission device 27 includes, for example, a parallel / serial converter (not shown), an electric / optical / electric converter, and a serial / parallel converter (not shown). The multi-channel transmission data output from the DAS 34 is converted into time-series one-channel data by the parallel / serial converter provided on the rotary stand 22, and optical communication using the electric / optical / electric converter, etc. Is supplied to the serial / parallel converter provided on the fixed frame 21.

続いて、上述のシリアル/パラレル変換器によって1チャネルの送信データは複数チャネルの送信データに戻される。時系列的に得られる複数チャネルの投影データは、チャネル方向における放射線検出素子の配列位置情報および回転角度情報、スライス方向における投影データの位置情報(撮影位置)を付帯情報としてコンソール13に保存される。 Subsequently, the transmission data of one channel is returned to the transmission data of a plurality of channels by the above-mentioned serial / parallel converter. The projection data of the plurality of channels obtained in time series is stored in the console 13 with the arrangement position information and rotation angle information of the radiation detection elements in the channel direction and the position information (imaging position) of the projection data in the slice direction as incidental information. ..

なお、データ伝送装置27によるデータ伝送方法は、回転架台22に設けられたDAS34と固定架台21に設けられた架台制御回路26の間のデータ伝送が可能であれば他の方法でもよい。たとえば、データ伝送装置27によるデータ伝送にはスリップリング等のデバイスを使用してもよいし、非接触で伝送する方法を用いてもよい。 The data transmission method by the data transmission device 27 may be another method as long as data transmission between the DAS 34 provided on the rotary gantry 22 and the gantry control circuit 26 provided on the fixed gantry 21 is possible. For example, a device such as a slip ring may be used for data transmission by the data transmission device 27, or a method of non-contact transmission may be used.

駆動回路28は、プロセッサおよび記憶回路を少なくとも有する。駆動回路28は、コンソール13により制御されて、記憶回路に記憶されたプログラムに従って天板駆動装置38を制御して、たとえばスキャノ撮影において所定位置に固定されたX線管31と被検体Oとの相対位置を、たとえば天板37を等速移動させることにより変更する。また、駆動回路28は、架台11が設置面に設けられた図示しないレールに沿ってz軸方向に移動可能に構成される場合は、スキャノ撮影において所定位置に固定されたX線管31と被検体Oとの相対位置を、架台11をレールに沿ってz軸方向に等速移動させることにより変更する。また、駆動回路28は、天板37と架台11の両方を動かすことによりX線管31と被検体Oとの相対位置を変更してもよい。 The drive circuit 28 has at least a processor and a storage circuit. The drive circuit 28 is controlled by the console 13 and controls the top plate drive device 38 according to a program stored in the storage circuit. For example, the X-ray tube 31 fixed at a predetermined position in scanno imaging and the subject O The relative position is changed, for example, by moving the top plate 37 at a constant velocity. Further, when the drive circuit 28 is configured to be movable in the z-axis direction along a rail (not shown) provided on the installation surface, the drive circuit 28 is covered with an X-ray tube 31 fixed at a predetermined position in scanning photography. The relative position with respect to the sample O is changed by moving the gantry 11 along the rail at a constant velocity in the z-axis direction. Further, the drive circuit 28 may change the relative position between the X-ray tube 31 and the subject O by moving both the top plate 37 and the gantry 11.

一方、X線CT装置10のコンソール13は、たとえば一般的なパーソナルコンピュータやワークステーションなどにより構成され、入力回路41、ディスプレイ42、記憶回路43、および処理回路44を有する。なお、コンソール13は独立して設けられずともよく、コンソール13の構成41−44の一部が架台11に分散して設けられてもよい。 On the other hand, the console 13 of the X-ray CT apparatus 10 is composed of, for example, a general personal computer or a workstation, and has an input circuit 41, a display 42, a storage circuit 43, and a processing circuit 44. The console 13 does not have to be provided independently, and a part of the configurations 41-44 of the console 13 may be provided in a distributed manner on the gantry 11.

入力回路41は、たとえばトラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、テンキーなどの一般的な入力装置により構成され、ユーザの操作に対応した操作入力信号を処理回路44に出力する。たとえば、ユーザは、入力回路41を介して、スキャノ撮影の撮影条件を設定することができる。本実施形態では、撮影条件には、撮影対象部位の情報を含むものとする。撮影条件の一部または全部は、入力回路41を介して設定されてもよいし、ネットワークを介して取得されてもよい。 The input circuit 41 is composed of general input devices such as a trackball, a switch button, a mouse, a keyboard, and a numeric keypad, and outputs an operation input signal corresponding to the user's operation to the processing circuit 44. For example, the user can set the shooting conditions for scanno shooting via the input circuit 41. In the present embodiment, the imaging conditions include information on the imaging target portion. Some or all of the shooting conditions may be set via the input circuit 41 or may be acquired via the network.

ディスプレイ42は、たとえば液晶ディスプレイやOLED(Organic Light Emitting Diode)ディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成され、処理回路44の制御に従ってリアルタイム再構成画像などを表示する。 The display 42 is composed of a general display output device such as a liquid crystal display or an OLED (Organic Light Emitting Diode) display, and displays a real-time reconstructed image or the like under the control of a processing circuit 44.

記憶回路43は、磁気的もしくは光学的記録媒体または半導体メモリなどの、プロセッサにより読み取り可能な記録媒体を含んだ構成を有する。これら記録媒体内のプログラムおよびデータの一部または全部は電子ネットワークを介した通信によりダウンロードされるように構成してもよい。記憶回路43は、たとえばDAS34から送信された投影データや、処理回路44により生成されたスキャノ画像などを記憶する。 The storage circuit 43 has a configuration including a recording medium that can be read by a processor, such as a magnetic or optical recording medium or a semiconductor memory. Some or all of the programs and data in these recording media may be configured to be downloaded by communication via an electronic network. The storage circuit 43 stores, for example, the projection data transmitted from the DAS 34, the scanno image generated by the processing circuit 44, and the like.

処理回路44は、記憶回路43に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、被検体Oの被ばく線量を抑制しつつ解像度の高い位置決め画像を生成する処理を実行するプロセッサである。 The processing circuit 44 is a processor that executes a process of generating a high-resolution positioning image while suppressing the exposure dose of the subject O by reading and executing the program stored in the storage circuit 43.

図3は、処理回路44のプロセッサによる実現機能例を示す概略的なブロック図である。図3に示すように、処理回路44のプロセッサは、少なくともX線制御機能50、条件取得機能51、スキャン制御機能52および画像生成機能53を実現する。これらの各機能はそれぞれプログラムの形態で記憶回路43に記憶されている。 FIG. 3 is a schematic block diagram showing an example of a function realized by the processor of the processing circuit 44. As shown in FIG. 3, the processor of the processing circuit 44 realizes at least the X-ray control function 50, the condition acquisition function 51, the scan control function 52, and the image generation function 53. Each of these functions is stored in the storage circuit 43 in the form of a program.

X線制御機能50は、スキャン制御機能52に制御されてX線制御信号を出力し、架台制御回路26を介して、所定のタイミングで高圧電源からX線管31に管電流、管電圧を供給させる。 The X-ray control function 50 is controlled by the scan control function 52 to output an X-ray control signal, and supplies a tube current and a tube voltage from a high-voltage power supply to the X-ray tube 31 at a predetermined timing via a gantry control circuit 26. Let me.

条件取得機能51は、ユーザにより入力回路41を介してスキャノ撮影の開始が指示された場合、撮影条件が設定されていれば、この撮影条件を取得する。 When the user instructs the start of scanno shooting via the input circuit 41, the condition acquisition function 51 acquires the shooting conditions if the shooting conditions are set.

スキャン制御機能52は、X線管31を所定の位置に固定した状態で、体軸方向に沿ってX線管31と被検体Oとの相対位置を変化させつつ、パルスX線を用いて位置決め撮影を行うよう、X線制御機能50を介してX線管31を制御するとともに駆動回路28を制御する。具体的には、スキャン制御機能52は、体軸方向に沿ってX線管31と被検体Oとの相対位置を変化させつつ位置決め撮影を行う際には、まず基準照射位置でパルスX線を照射した後、この基準照射位置からスライス幅より短い所定距離だけ相対位置が体軸方向に移動したときにパルスX線を照射することを繰り返すように、X線管31および駆動回路28を制御する。また、スキャン制御機能52は、スライス方向への移動を待つことなくチャネル方向へ移動させてパルスX線を照射してもよい。 The scan control function 52 positions the X-ray tube 31 by using pulsed X-rays while changing the relative position between the X-ray tube 31 and the subject O along the body axis direction in a state where the X-ray tube 31 is fixed at a predetermined position. The X-ray tube 31 is controlled and the drive circuit 28 is controlled via the X-ray control function 50 so as to perform imaging. Specifically, the scan control function 52 first emits pulsed X-rays at the reference irradiation position when performing positioning imaging while changing the relative positions of the X-ray tube 31 and the subject O along the body axis direction. After irradiation, the X-ray tube 31 and the drive circuit 28 are controlled so that pulse X-rays are repeatedly irradiated when the relative position moves in the body axis direction by a predetermined distance shorter than the slice width from the reference irradiation position. .. Further, the scan control function 52 may move in the channel direction and irradiate the pulse X-ray without waiting for the movement in the slice direction.

図4(a)は回転中心面におけるスライス幅Δaの一例を示す説明図であり、(b)はX線検出素子の受光面におけるスライス幅Δbの一例を示す説明図である。図4には、スキャノ撮影において8列の検出素子を用いる場合の例を示した。また、図5は回転中心面におけるスライス幅とX線ビーム幅の定義を説明するための図である。 FIG. 4A is an explanatory diagram showing an example of the slice width Δa on the rotation center surface, and FIG. 4B is an explanatory diagram showing an example of the slice width Δb on the light receiving surface of the X-ray detection element. FIG. 4 shows an example in which eight rows of detection elements are used in scanno imaging. Further, FIG. 5 is a diagram for explaining the definitions of the slice width and the X-ray beam width in the rotation center plane.

スキャン制御機能52は上述の通り、基準照射位置からスライス幅より短い所定距離だけ相対位置が体軸方向に移動したときに再度パルスX線を照射することを繰り返す。図4には、スライス幅より短い所定距離がスライス幅の半分の距離である場合の例を示してある。スキャン制御機能52は、X線管31と被検体Oとの相対位置の変化を回転中心面でトラッキングしてもよいし(図4(a)参照)、検出素子の受光面でトラッキングしてもよい(図4(b)参照)。 As described above, the scan control function 52 repeats irradiating the pulse X-ray again when the relative position moves in the body axis direction by a predetermined distance shorter than the slice width from the reference irradiation position. FIG. 4 shows an example in which a predetermined distance shorter than the slice width is half the slice width. The scan control function 52 may track the change in the relative position between the X-ray tube 31 and the subject O on the rotation center surface (see FIG. 4A), or may be tracked on the light receiving surface of the detection element. Good (see FIG. 4 (b)).

相対位置の変化を回転中心面でトラッキングし、X線管31の回転中心を通りX線照射軸に直交する面内におけるスライス幅Δaの半分の距離移動したときにX線照射を行う場合は、回転中心でのX線ビームを的確に所望の距離だけずらすことができる。以下の説明では、X線管31と被検体Oとの相対位置の変化を回転中心面でトラッキングする場合の例について示す。 When tracking the change in the relative position on the rotation center plane and performing X-ray irradiation when the slice width Δa is half the distance in the plane passing through the rotation center of the X-ray tube 31 and orthogonal to the X-ray irradiation axis, The X-ray beam at the center of rotation can be accurately shifted by a desired distance. In the following description, an example will be described in which the change in the relative position between the X-ray tube 31 and the subject O is tracked on the rotation center plane.

従来は、スキャノ撮影において、たとえば0.5mmの検出素子列を4列まとめて使用することで2mm幅などの厚めのスライス幅でX線を連続的に照射していたため、スライス幅0.5mmで撮影される主スキャンの画像に比べて、スキャノ画像は解像度が低くなってしまう。 Conventionally, in scanning photography, for example, by using four rows of detection elements of 0.5 mm together, X-rays are continuously irradiated with a thick slice width such as 2 mm width, so that the slice width is 0.5 mm. The resolution of the scanno image is lower than that of the main scan image taken.

そこで、本実施形態に係るX線CT装置10は、図4および図5に示すように、たとえば0.5mmの検出素子列ごとに得られる0.5mm幅のスライス幅を、束ねることなく8列利用するなど、薄いスライス幅を用いる。このため、従来のスキャノ画像に比べて解像度が高い画像を得ることができる。 Therefore, as shown in FIGS. 4 and 5, the X-ray CT apparatus 10 according to the present embodiment has eight rows of 0.5 mm wide slice widths obtained for each 0.5 mm detection element row without bundling. Use a thin slice width, such as using it. Therefore, it is possible to obtain an image having a higher resolution than the conventional scanno image.

図6は、X線ビーム幅ごとにパルスX線を照射してスキャノ像を撮影する方法を説明するための図である。また、図7は図6に示す場合に加えてスライス幅Δaの半分の距離移動したときにもパルスX線を照射するスキャノ像撮影方法を説明するための図である。なお、図6および図7には、0.5mmの検出素子列を4列用いてスキャノ撮影する場合の例を示した。 FIG. 6 is a diagram for explaining a method of irradiating pulse X-rays for each X-ray beam width to take a scanno image. Further, FIG. 7 is a diagram for explaining a scanno image photographing method for irradiating pulse X-rays even when the slice width Δa is moved by a half distance in addition to the case shown in FIG. Note that FIGS. 6 and 7 show an example in which scannographing is performed using four rows of 0.5 mm detection elements.

図6に示すように、薄いスライス幅を用いることで、スキャノ像の解像度を高めることができる。また、図7に示すように、スライス幅より短い所定距離移動した時にも撮影を行なう場合、薄い0.5mmのスライス幅をさらに分割した、より解像度の高い画像を得ることができる。 As shown in FIG. 6, the resolution of the scanno image can be increased by using a thin slice width. Further, as shown in FIG. 7, when shooting is performed even when the image is moved by a predetermined distance shorter than the slice width, a higher resolution image can be obtained by further dividing the thin slice width of 0.5 mm.

画像生成機能53は、パルスX線が照射されるごとに画像を生成し、ディスプレイ42に表示させる。 The image generation function 53 generates an image each time a pulse X-ray is irradiated and displays it on the display 42.

次に、本実施形態に係るX線CT装置10の動作の一例について説明する。 Next, an example of the operation of the X-ray CT apparatus 10 according to the present embodiment will be described.

図8は、X線CT装置10の処理回路44により、被検体Oの被ばく線量を抑制しつつ解像度の高い位置決め画像を生成する際の手順の一例を示すフローチャートである。図8において、Sに数字を付した符号はフローチャートの各ステップを示す。この手順は、スキャノ撮影の開始が指示された時点でスタートとなる。 FIG. 8 is a flowchart showing an example of a procedure for generating a high-resolution positioning image while suppressing the exposure dose of the subject O by the processing circuit 44 of the X-ray CT apparatus 10. In FIG. 8, reference numerals with numbers attached to S indicate each step of the flowchart. This procedure starts when the start of scanno shooting is instructed.

まず、ステップS1において、条件取得機能51は、スキャノ撮影の撮影条件を取得する。撮影条件には、撮影対象部位の情報が含まれる。なお、撮影条件が設定されていない場合は、このステップS1は省略される。 First, in step S1, the condition acquisition function 51 acquires the shooting conditions for scanno shooting. The shooting conditions include information on the part to be shot. If the shooting conditions are not set, this step S1 is omitted.

次に、ステップS2において、スキャン制御機能52は、撮影条件に含まれた撮影対象部位の情報にもとづいて、所要の解像度を設定する。なお、ステップS2は省略されてもよい。 Next, in step S2, the scan control function 52 sets a required resolution based on the information of the imaging target portion included in the imaging conditions. Note that step S2 may be omitted.

たとえば、頭部などの細部の観察が必要な部位が撮影対象である場合は、画像が高い拡大率で拡大されて利用される場合が多い。このような撮影対象部位の場合は、所要の解像度を高く設定し、続くステップS3およびステップS4において、補間幅を狭く(分割数を多く)するとよい。一方、腹部などの大まかに観察できればよい部位であれば、所要の解像度を低く設定すればよい。 For example, when a part such as the head that requires detailed observation is the object to be photographed, the image is often magnified and used at a high magnification. In the case of such an imaging target portion, it is preferable to set the required resolution high and narrow the interpolation width (increase the number of divisions) in the subsequent steps S3 and S4. On the other hand, if it is a part such as the abdomen that can be roughly observed, the required resolution may be set low.

また、ステップS2で所要の解像度が設定された場合は、この解像度に応じてスキャノ画像の許容可能なノイズを設定するとよい。具体的には、スキャン制御機能52は、所要解像度を設定すると、この解像度に応じてX線管31の管電流を設定するとよい。 Further, when the required resolution is set in step S2, it is advisable to set the allowable noise of the scanno image according to this resolution. Specifically, when the required resolution is set, the scan control function 52 may set the tube current of the X-ray tube 31 according to this resolution.

次に、ステップS3において、スキャン制御機能52は、スライス方向の補間幅を設定する(図7参照)。この補間幅は、たとえばスライス幅を正の整数で除した値とするとよい。 Next, in step S3, the scan control function 52 sets the interpolation width in the slice direction (see FIG. 7). This interpolation width may be, for example, a value obtained by dividing the slice width by a positive integer.

次に、ステップS4において、スキャン制御機能52は、チャネル方向の補間幅を設定する。この補間幅は、チャネル方向に沿った検出素子間の中心間距離を正の整数で除した値とするとよい。 Next, in step S4, the scan control function 52 sets the interpolation width in the channel direction. The interpolation width may be a value obtained by dividing the distance between the centers of the detection elements along the channel direction by a positive integer.

なお、ステップS4は省略されてもよい。一方で、X線管31と被検体Oの相対位置を常に変化させ続けるのではなく、いわゆるステップアンドシュートで撮影を行ってもよい場合は、パルスX線照射のあと、スライス方向へは移動させずにチャネル方向にのみ補間幅移動させてパルスX線照射を行ってもよい。 Note that step S4 may be omitted. On the other hand, if the relative position of the X-ray tube 31 and the subject O may not be constantly changed and the image may be taken by so-called step-and-shoot, it is moved in the slice direction after the pulse X-ray irradiation. The pulse X-ray irradiation may be performed by moving the interpolation width only in the channel direction without moving the interpolation width.

図9は、X線管31と被検体Oの相対位置を変化させる場合に、パルスX線照射のあと直ちにチャネル方向に所定の補間幅移動した位置でパルスX線照射する場合のスキャノ像撮影方法を説明するための図である。 FIG. 9 shows a scanno image imaging method in which pulse X-ray irradiation is performed at a position where a predetermined interpolation width is moved in the channel direction immediately after pulse X-ray irradiation when the relative positions of the X-ray tube 31 and the subject O are changed. It is a figure for demonstrating.

X線管31と被検体Oの相対位置を常に変化させ続ける場合であっても、スキャン制御機能52は、基準照射位置でのパルスX線照射のあと、スライス方向への移動を待つことなく直ちに、照射位置をチャネル方向に補間幅移動させてパルスX線照射を行ってもよい。 Even when the relative positions of the X-ray tube 31 and the subject O are constantly changing, the scan control function 52 immediately after the pulse X-ray irradiation at the reference irradiation position, without waiting for the movement in the slice direction. , The irradiation position may be moved by the interpolation width in the channel direction to perform pulse X-ray irradiation.

この場合、照射位置をチャネル方向に補間幅だけ移動させる間に、X線管31と被検体Oの相対位置がスライス方向へわずかに移動する。そこで、この場合は、たとえばFFS法(Flying Focal Spot法)によってX線の焦点位置を移動させるなど、高速にチャネル方向の照射位置変更が可能な方法を採用するとよい。基準照射位置でのパルスX線照射のあと直ちにFFS法によってX線の焦点位置を移動させれば、図9の1回目と2回目を比較して明らかなように、スライス方向において基準照射位置とほぼ同じ位置で、照射位置をチャネル方向に補間幅移動させてパルスX線照射を行うことができる。 In this case, the relative positions of the X-ray tube 31 and the subject O slightly move in the slice direction while the irradiation position is moved in the channel direction by the interpolation width. Therefore, in this case, it is preferable to adopt a method capable of changing the irradiation position in the channel direction at high speed, for example, by moving the focal length of the X-ray by the FFS method (Flying Focal Spot method). If the focal position of the X-ray is moved by the FFS method immediately after the pulsed X-ray irradiation at the reference irradiation position, the reference irradiation position and the reference irradiation position in the slice direction are clearly shown by comparing the first and second times in FIG. Pulse X-ray irradiation can be performed by shifting the irradiation position in the channel direction by the interpolation width at substantially the same position.

また、基準照射位置でのパルスX線照射のあと直ちにFFS法によってX線の焦点位置を移動させる図9に示した方法と、図7に示したスライス方向への補間方法とを組み合わせてもよい。この場合、まず、基準照射位置でパルスX線照射し(図9の1回目参照)、直ちにFFS法によってX線の焦点位置を移動させてパルスX線照射を行う(図9の2回目参照)。続いて、スライス幅より短い所定距離移動した時にパルスX線照射を行い(図7の2回目参照)、再度直ちにFFS法によってX線の焦点位置を移動させてパルスX線照射を行う。そして、スライス幅内の全ての補間位置でパルスX線照射を行うと、基準照射位置からX線ビーム幅だけX線管31と被検体Oとの相対位置が体軸方向に移動した位置を新たな基準照射位置とし、この新たな基準照射位置でパルスX線照射を行なえばよい(図7の3回目参照)。 Further, the method shown in FIG. 9 in which the focal position of the X-ray is moved by the FFS method immediately after the pulsed X-ray irradiation at the reference irradiation position and the interpolation method in the slice direction shown in FIG. 7 may be combined. .. In this case, first, pulse X-ray irradiation is performed at the reference irradiation position (see the first time in FIG. 9), and immediately the focal position of the X-ray is moved by the FFS method to perform pulse X-ray irradiation (see the second time in FIG. 9). .. Subsequently, pulse X-ray irradiation is performed when the distance is shorter than the slice width by a predetermined distance (see the second time in FIG. 7), and the focal position of the X-ray is immediately moved again by the FFS method to perform pulse X-ray irradiation. Then, when pulse X-ray irradiation is performed at all the interpolation positions within the slice width, the position where the relative position between the X-ray tube 31 and the subject O moves in the body axis direction by the X-ray beam width from the reference irradiation position is newly changed. The reference irradiation position may be set, and pulse X-ray irradiation may be performed at this new reference irradiation position (see the third time in FIG. 7).

図10はスキャン方向の補間幅がスライス幅の半分、かつチャネル方向の補間幅がチャネル方向に沿った検出素子間の中心間距離の半分である場合のスキャノ像撮影方法を説明するための図である。また、図11は、スキャン方向の補間幅がスライス幅の1/3、かつチャネル方向の補間幅がチャネル方向に沿った検出素子間の中心間距離の1/3である場合のスキャノ像撮影方法を説明するための図である。 FIG. 10 is a diagram for explaining a scanno image photographing method when the interpolation width in the scanning direction is half the slice width and the interpolation width in the channel direction is half the center-to-center distance between the detection elements along the channel direction. be. Further, FIG. 11 shows a scanno image photographing method in the case where the interpolation width in the scanning direction is 1/3 of the slice width and the interpolation width in the channel direction is 1/3 of the center-to-center distance between the detection elements along the channel direction. It is a figure for demonstrating.

図10および図11に示すように、X線管31と被検体Oとの相対位置をたとえば等速で変化させつづけながら当該相対位置がスライス方向の補間幅だけ移動したとき、チャネル方向に設定された補間幅だけX線管31と被検体Oとの相対位置をチャネル方向に移動させてパルスX線を照射してもよい。X線管31と被検体Oとの相対位置をチャネル方向に移動させる方法としては、たとえばFFS法によってX線の焦点位置を移動させる方法や、天板37をx軸方向に移動させる方法などが考えられる。また、スライス方向の補間幅は、スライス幅よりも短ければよく、スライス幅を正の整数で除した幅に限られない。すなわち、基準照射位置からスライス幅よりも短い距離離れた1または複数の補間位置でパルスX線照射を行うとともに、スライス幅内の全ての補間位置でパルスX線照射を行うと、基準照射位置からX線ビーム幅だけX線管31と被検体Oとの相対位置が体軸方向に移動した位置を新たな基準照射位置とし、この新たな基準照射位置でパルスX線照射を行なえばよい(図7の3回目等参照)。チャネル方向の補間幅についても同様に、チャネル方向に沿った検出素子間の中心間距離を正の整数で除した値に限られない。 As shown in FIGS. 10 and 11, when the relative position between the X-ray tube 31 and the subject O is continuously changed at a constant velocity, for example, and the relative position is moved by the interpolation width in the slice direction, it is set in the channel direction. The relative position between the X-ray tube 31 and the subject O may be moved in the channel direction by the amount of the interpolation width to irradiate the pulse X-ray. As a method of moving the relative position between the X-ray tube 31 and the subject O in the channel direction, for example, a method of moving the focal position of the X-ray by the FFS method, a method of moving the top plate 37 in the x-axis direction, and the like are used. Conceivable. Further, the interpolation width in the slice direction may be shorter than the slice width, and is not limited to the width obtained by dividing the slice width by a positive integer. That is, if pulse X-ray irradiation is performed at one or more interpolation positions that are shorter than the slice width from the reference irradiation position and pulse X-ray irradiation is performed at all interpolation positions within the slice width, the pulse X-ray irradiation is performed from the reference irradiation position. The position where the relative position between the X-ray tube 31 and the subject O moves in the body axis direction by the X-ray beam width is set as a new reference irradiation position, and pulse X-ray irradiation may be performed at this new reference irradiation position (Fig.). See the 3rd time of 7 etc.). Similarly, the interpolation width in the channel direction is not limited to the value obtained by dividing the center-to-center distance between the detection elements along the channel direction by a positive integer.

次に、ステップS5において、スキャン制御機能52は、撮影開始位置を基準照射位置として、基準照射位置でパルスX線を照射して撮影を行う。 Next, in step S5, the scan control function 52 sets the imaging start position as the reference irradiation position and irradiates the pulse X-ray at the reference irradiation position to perform imaging.

次に、ステップS6において、スキャン制御機能52は、スライス方向に設定した補間幅だけ移動すると、パルスX線を照射して撮影を行なう。このとき、チャネル方向に補間幅が設定されている場合は、スキャン制御機能52は、チャネル方向に相対位置関係を変化させて撮影を行なう。なお、スキャン制御機能52は、撮影の際にもX線管31と被検体Oとの相対位置関係を変化させ続ける。 Next, in step S6, when the scan control function 52 moves by the interpolation width set in the slice direction, it irradiates pulse X-rays and takes a picture. At this time, if the interpolation width is set in the channel direction, the scan control function 52 changes the relative positional relationship in the channel direction to perform shooting. The scan control function 52 keeps changing the relative positional relationship between the X-ray tube 31 and the subject O even during imaging.

次に、ステップS7において、画像生成機能53は、パルスX線照射により得られた投影データにもとづいて画像を生成する。 Next, in step S7, the image generation function 53 generates an image based on the projection data obtained by pulse X-ray irradiation.

次に、ステップS8において、スキャン制御機能52は、生成された画像の画質に係る数値に応じて、次のパルスX線照射における管電流を設定する。画質に係る数値としては、画像のノイズを標準偏差値として評価した値や、画像の解像度をフーリエ変換による空間周波数解析により評価した値などを用いることができる。 Next, in step S8, the scan control function 52 sets the tube current in the next pulse X-ray irradiation according to the numerical value related to the image quality of the generated image. As the numerical value related to the image quality, a value evaluated by evaluating the noise of the image as a standard deviation value, a value evaluated by spatial frequency analysis of the image resolution by Fourier transform, and the like can be used.

スライス幅内の全ての補間位置で撮影終了していない場合は(ステップS9のNO)、ステップS6に戻る。一方、スライス幅内の全ての補間位置で撮影終了した場合であって(ステップS9のYES)、スキャン制御機能52は、スキャノ撮影の全撮影範囲の撮影が終了したか否かを判定する。 If the shooting is not completed at all the interpolation positions within the slice width (NO in step S9), the process returns to step S6. On the other hand, when the shooting is completed at all the interpolation positions within the slice width (YES in step S9), the scan control function 52 determines whether or not the shooting of the entire shooting range of the scanno shooting is completed.

スキャノ撮影の全撮影範囲の撮影がまだ終了していない場合は(ステップS10のNO)、スキャン制御機能52は、ステップS11において、前回基準位置からX線ビーム幅(たとえば0.5mmスライス幅の検出器列8列の場合は4mm)だけスライス方向に相対位置が移動した位置を新たな基準照射位置としてパルスX線撮影を行ない、ステップS6に戻る。このとき、チャネル方向に相対位置を移動していた場合は、チャネル方向の移動量をゼロに戻した位置を新たな基準照射位置として、パルスX線撮影を行う。 If the entire imaging range of the scanno imaging has not yet been completed (NO in step S10), the scan control function 52 detects the X-ray beam width (for example, 0.5 mm slice width) from the previous reference position in step S11. Pulse X-ray photography is performed with the position where the relative position has moved in the slice direction by 4 mm in the case of 8 rows of instruments as a new reference irradiation position, and the process returns to step S6. At this time, if the relative position is moved in the channel direction, pulse X-ray imaging is performed with the position where the movement amount in the channel direction is returned to zero as a new reference irradiation position.

一方、スキャノ撮影の全撮影範囲の撮影が終了した場合は(ステップS10YES)、一連の手順は終了となる。 On the other hand, when the shooting of the entire shooting range of the scanno shooting is completed (step S10YES), the series of procedures is completed.

以上の手順により、被検体Oの被ばく線量を抑制しつつ解像度の高い位置決め画像を生成することができる。 By the above procedure, it is possible to generate a high-resolution positioning image while suppressing the exposure dose of the subject O.

以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、薄いスライス幅でパルスX線撮影可能であるとともにスライス方向の補間位置でも撮影可能であるため、連続X線撮影を行う場合よりも被検体Oの被ばく線量を抑制することができるとともに、解像度の高い位置決め画像を生成することができる。 According to at least one embodiment described above, pulse X-rays can be taken with a thin slice width and can be taken at an interpolated position in the slice direction. Therefore, the exposure of the subject O is higher than that in the case of continuous X-rays. The dose can be suppressed and a high-resolution positioning image can be generated.

なお、新たな基準照射位置への移動時(ステップS11)のときのみパルスX線照射とし、基準照射位置から同一スライス幅内の最後の補間位置での撮影までを連続X線照射としてもよい。この場合でも、連続X線照射を行い続ける場合に比べて十分に被検体のヒバ線量を低減することができる。 Note that pulse X-ray irradiation may be performed only when moving to a new reference irradiation position (step S11), and continuous X-ray irradiation may be performed from the reference irradiation position to the imaging at the last interpolation position within the same slice width. Even in this case, the Hiba dose of the subject can be sufficiently reduced as compared with the case where continuous X-ray irradiation is continuously performed.

なお、本実施形態における処理回路44のスキャン制御機能52は特許請求の範囲におけるスキャン制御部の一例である。また、本実施形態における駆動回路28は特許請求の範囲における駆動部の一例である。 The scan control function 52 of the processing circuit 44 in this embodiment is an example of a scan control unit within the scope of claims. Further, the drive circuit 28 in this embodiment is an example of a drive unit within the scope of claims.

なお、上記実施形態において、「プロセッサ」という文言は、たとえば、専用または汎用のCPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)、または、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(たとえば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、およびFPGA)等の回路を意味するものとする。プロセッサは、記憶媒体に保存されたプログラムを読み出して実行することにより、各種機能を実現する。 In the above embodiment, the term "processor" refers to, for example, a dedicated or general-purpose CPU (Central Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit), or application specific integrated circuit (ASIC). It shall mean a circuit such as a programmable logic device (for example, a simple programmable logic device (SPLD), a complex programmable logic device (CPLD), and an FPGA). The processor realizes various functions by reading and executing a program stored in a storage medium.

また、上記実施形態では処理回路の単一のプロセッサが各機能を実現する場合の例について示したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサが各機能を実現してもよい。また、プロセッサが複数設けられる場合、プログラムを記憶する記憶媒体は、プロセッサごとに個別に設けられてもよいし、1つの記憶媒体が全てのプロセッサの機能に対応するプログラムを一括して記憶してもよい。 Further, in the above embodiment, an example in which a single processor of the processing circuit realizes each function is shown, but a processing circuit is formed by combining a plurality of independent processors, and each processor realizes each function. May be good. When a plurality of processors are provided, the storage medium for storing the program may be provided individually for each processor, or one storage medium collectively stores the programs corresponding to the functions of all the processors. May be good.

なお、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。 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 also included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

10…X線CT装置
11…架台
31…X線管
33…X線検出器
52…スキャン制御機能
10 ... X-ray CT device 11 ... Stand 31 ... X-ray tube 33 ... X-ray detector 52 ... Scan control function

Claims (8)

X線を発生するX線源と、チャネル方向に複数チャネルを有するX線検出素子の列が前記チャネル方向に直交する被検体の体軸方向に複数列配置されるとともに前記被検体を透過した前記X線を検出するX線検出器と、が開口を挟んで設けられた架台と、
前記架台と前記被検体との相対位置を変更するための駆動部と、
前記X線源を所定の位置に固定した状態で、前記体軸方向に沿って前記相対位置を変化させつつパルスX線を用いて位置決め撮影を行うよう、前記X線源および前記駆動部を制御するスキャン制御部と、
を備え、
前記スキャン制御部は、
前記体軸方向に沿って前記相対位置を変化させつつ前記位置決め撮影を行う際には、パルスX線を照射した後、この基準照射位置からスライス幅より短い所定距離だけ前記相対位置が前記体軸方向に移動したときにパルスX線を照射することを繰り返すように、前記X線源および前記駆動部を制御し、
前記スキャン制御部はさらに、
前記基準照射位置でパルスX線を照射した後、直ちに、または前記基準照射位置から前記所定距離だけ前記相対位置が前記体軸方向に移動したときに、前記チャネル方向に前記相対位置を、前記X線検出素子間の前記チャネル方向に沿った中心間距離よりも短い第2の所定距離だけ移動させてパルスX線を照射することを繰り返す、
X線CT装置。
The X-ray source that generates X-rays and a plurality of rows of X-ray detection elements having a plurality of channels in the channel direction are arranged in a plurality of rows in the body axis direction of the subject orthogonal to the channel direction, and the subject has passed through the subject. An X-ray detector that detects X-rays, a pedestal provided with an opening in between, and
A drive unit for changing the relative position between the gantry and the subject,
With the X-ray source fixed at a predetermined position, the X-ray source and the driving unit are controlled so as to perform positioning imaging using pulsed X-rays while changing the relative position along the body axis direction. Scan control unit and
With
The scan control unit
When performing the positioning imaging while changing the relative position along the body axis direction, after irradiating the pulse X-ray, the relative position is the body axis by a predetermined distance shorter than the slice width from the reference irradiation position. The X-ray source and the driving unit are controlled so as to repeatedly irradiate pulsed X-rays when moving in a direction.
The scan control unit further
Immediately after irradiating the pulse X-ray at the reference irradiation position, or when the relative position moves in the body axis direction by the predetermined distance from the reference irradiation position, the relative position is moved in the channel direction to the X. Irradiation of pulsed X-rays is repeated by moving the line detection elements by a second predetermined distance shorter than the center-to-center distance along the channel direction.
X-ray CT device.
前記スキャン制御部は、
前記スライス幅内の全ての補間位置でパルスX線を照射すると、前記基準照射位置からX線ビーム幅だけ前記相対位置が前記体軸方向に移動した位置であって、前記チャネル方向への前記相対位置の移動をゼロに戻した位置を新たな基準照射位置とし、この新たな基準照射位置でパルスX線を照射する、
請求項1記載のX線CT装置。
The scan control unit
When pulsed X-rays are irradiated at all interpolation positions within the slice width, the relative position is a position moved in the body axis direction by the X-ray beam width from the reference irradiation position, and the relative position in the channel direction. The position where the movement of the position is returned to zero is set as the new reference irradiation position, and the pulse X-ray is irradiated at this new reference irradiation position.
The X-ray CT apparatus according to claim 1.
前記スキャン制御部は、
前記チャネル方向に前記X線の焦点位置を前記第2の所定距離だけ移動させることにより前記チャネル方向に前記相対位置を変更する、
請求項1または2に記載のX線CT装置。
The scan control unit
The relative position is changed in the channel direction by moving the focal position of the X-ray in the channel direction by the second predetermined distance.
The X-ray CT apparatus according to claim 1 or 2.
X線を発生するX線源と、チャネル方向に複数チャネルを有するX線検出素子の列が前記チャネル方向に直交する被検体の体軸方向に複数列配置されるとともに前記被検体を透過した前記X線を検出するX線検出器と、が開口を挟んで設けられた架台と、
前記架台と前記被検体との相対位置を変更するための駆動部と、
前記X線源を所定の位置に固定した状態で、前記体軸方向に沿って前記相対位置を変化させつつパルスX線を用いて位置決め撮影を行うよう、前記X線源および前記駆動部を制御するスキャン制御部と、
を備え、
前記スキャン制御部は、
前記体軸方向に沿って前記相対位置を変化させつつ前記位置決め撮影を行う際には、パルスX線を照射した後、この基準照射位置からスライス幅より短い所定距離だけ前記相対位置が前記体軸方向に移動したときにパルスX線を照射することを繰り返すように、前記X線源および前記駆動部を制御し、
前記スキャン制御部はさらに、
前記位置決め撮影の撮影条件に含まれた撮影対象部位の情報にもとづいて前記所定の距離を設定する、
X線CT装置。
The X-ray source that generates X-rays and a plurality of rows of X-ray detection elements having a plurality of channels in the channel direction are arranged in a plurality of rows in the body axis direction of the subject orthogonal to the channel direction, and the subject has passed through the subject. An X-ray detector that detects X-rays, a pedestal provided with an opening in between, and
A drive unit for changing the relative position between the gantry and the subject,
With the X-ray source fixed at a predetermined position, the X-ray source and the driving unit are controlled so as to perform positioning imaging using pulsed X-rays while changing the relative position along the body axis direction. Scan control unit and
With
The scan control unit
When performing the positioning imaging while changing the relative position along the body axis direction, after irradiating the pulse X-ray, the relative position is the body axis by a predetermined distance shorter than the slice width from the reference irradiation position. The X-ray source and the driving unit are controlled so as to repeatedly irradiate pulsed X-rays when moving in a direction.
The scan control unit further
The predetermined distance is set based on the information of the imaging target portion included in the imaging conditions of the positioning imaging.
X-ray CT device.
前記スライス幅より短い前記所定距離は、前記スライス幅を所定の正の整数で除した距離である、
請求項1ないし4のいずれか1項に記載のX線CT装置。
The predetermined distance shorter than the slice width is the distance obtained by dividing the slice width by a predetermined positive integer.
The X-ray CT apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記所定距離は、前記X線源の回転中心を通り前記X線の照射軸に直交する面内における距離、または前記X線検出素子の受光面における距離である、
請求項1ないしのいずれか1項に記載のX線CT装置。
The predetermined distance is a distance in a plane that passes through the rotation center of the X-ray source and is orthogonal to the irradiation axis of the X-ray, or a distance in the light receiving surface of the X-ray detection element.
The X-ray CT apparatus according to any one of claims 1 to 5.
前記スキャン制御部は、
パルスX線を照射するごとに生成される画像の画質に係る数値に応じて、次のパルスX線を照射する際の管電流を設定する、
請求項1ないしのいずれか1項に記載のX線CT装置。
The scan control unit
The tube current for irradiating the next pulse X-ray is set according to the numerical value related to the image quality of the image generated each time the pulse X-ray is irradiated.
The X-ray CT apparatus according to any one of claims 1 to 6.
前記スキャン制御部は、
前記位置決め撮影の撮影条件に含まれた撮影対象部位の情報にもとづいて前記所定の距離を設定する、
請求項1ないし3のいずれか1項に記載のX線CT装置。
The scan control unit
The predetermined distance is set based on the information of the imaging target portion included in the imaging conditions of the positioning imaging.
The X-ray CT apparatus according to any one of claims 1 to 3.
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