JP7039372B2 - X-ray CT device - Google Patents
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Images
Description
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.
一般に、X線CT(Computed Tomography)装置においては、本スキャンであるCT撮影の前に、スキャノグラムと呼ばれる2次元のX線透視像(以下、スキャノ画像という)を位置決め用画像として撮影するスキャノ撮影が行われる。 Generally, in an X-ray CT (Computed Tomography) device, a two-dimensional fluoroscopic image (hereinafter referred to as a scanno image) called a scanogram is taken as a positioning image before the CT imaging which is the main scan. Will be done.
スキャノ撮影は、X線管を有する架台を回転させずに寝台を走行させて行われる。あるいは、スキャノ撮影は、寝台上の被検体に対して正面方向及び側面方向といった二方向からX線を照射して行う場合がある。例えば、正面方向のスキャノ撮影は、被検体に正対した0°の位置にX線管を配置し、X線管から被検体にX線を照射すると共に、寝台を走行させて行う。側面方向のスキャノ撮影は、被検体に対して側面(90°)の位置にX線管を配置し、X線管から被検体にX線を照射すると共に、寝台を走行させて行う。二方向のスキャノ撮影は、正面方向及び側面方向のうちのいずれの方向を先に実行してもよい。 Scannographing is performed by running the sleeper without rotating the pedestal having the X-ray tube. Alternatively, the scanno imaging may be performed by irradiating the subject on the bed with X-rays from two directions such as the front direction and the side direction. For example, scanning in the front direction is performed by arranging an X-ray tube at a position of 0 ° facing the subject, irradiating the subject with X-rays from the X-ray tube, and running the sleeper. The scanno imaging in the side surface direction is performed by arranging an X-ray tube at a position on the side surface (90 °) with respect to the subject, irradiating the subject with X-rays from the X-ray tube, and running the sleeper. The two-way scano photographing may be performed first in either the front direction or the side direction.
このように、一方向又は二方向のいずれかのスキャノ撮影により、スキャノ画像が撮影される。スキャノ撮影の後、スキャノ画像に基づいて撮影条件を設定し、寝台を走行させ、架台の回転を立ち上げる。しかる後、本スキャンにより断層像が撮影される。 In this way, a scanno image is captured by either one-way or two-way scanno imaging. After the scanno shooting, the shooting conditions are set based on the scanno image, the sleeper is run, and the rotation of the gantry is started. After that, a tomographic image is taken by this scan.
このようなX線CT装置には、X線管の焦点と架台装置の回転軸とを通る中心線に対して、チャンネル方向に非対称な検出面をもつ非対称検出器、又は当該チャンネル方向に対称な検出面をもつ対称検出器が適宜、使用される。また、非対称検出器又は対称検出器のいずれを用いたとしても、スキャノ撮影の際に、撮影範囲からはみ出す体格又は姿勢の被検体をスキャノ撮影した場合には、被検体の左右片側又は両側が欠損したスキャノ画像が得られる。 Such an X-ray CT device is an asymmetric detector having a detection surface that is asymmetric in the channel direction with respect to a center line passing through the focal point of the X-ray tube and the rotation axis of the gantry device, or a symmetric detector in the channel direction. A symmetric detector with a detection plane is used as appropriate. In addition, regardless of whether the asymmetric detector or the symmetry detector is used, when a subject whose physique or posture is outside the imaging range is photographed by scanning, one or both sides of the subject are missing. The scanno image is obtained.
しかしながら、このようなスキャノ画像に基づいて本スキャンを実行する際に、本スキャンを適切に実行できない恐れがある。これに対し、スキャノ撮影の際に撮影範囲からはみ出す被検体に対しても、本スキャンを適切に実行できるようにすることが望ましい。 However, when performing the main scan based on such a scanno image, there is a possibility that the main scan cannot be performed properly. On the other hand, it is desirable to be able to appropriately perform this scan even for a subject that is out of the imaging range during scanno imaging.
発明が解決しようとする課題は、スキャノ撮影の際に撮影範囲からはみ出す被検体に対しても、本スキャンを適切に実行できるようにすることである。 The problem to be solved by the present invention is to make it possible to appropriately perform this scan even for a subject that is out of the imaging range during scanno imaging.
実施形態に係るX線CT装置は、X線管と、X線検出部と、第1制御部と、第1生成部と、設定部と、第2制御部と、第2生成部と、推定部とを具備する。
前記X線管は、天板に載置された被検体にX線を照射する。
前記X線検出部は、前記被検体を透過したX線を検出する。
前記第1制御部は、前記天板又は前記X線管を前記天板の長手方向に沿って移動させつつ前記X線を照射させるように第1スキャノ撮影を制御する。
前記第1生成部は、前記第1スキャノ撮影による前記X線検出部の出力に基づいて、前記被検体の一部を前記長手方向に沿って示す第1スキャノ画像を生成する。
前記設定部は、前記第1スキャノ画像から前記天板の短手方向にはみ出た前記被検体の輪郭の一部を含む領域を撮影する第2スキャノ撮影の前に、前記長手方向に沿った複数の位置を設定する。
前記第2制御部は、前記複数の位置に順に前記X線管を静止させて前記X線を照射させるように前記第2スキャノ撮影を制御する。
前記第2生成部は、前記第2スキャノ撮影による前記X線検出部の出力に基づいて、前記輪郭の一部を含む領域を示す複数の第2スキャノ画像を生成する。
前記推定部は、前記第1スキャノ画像及び前記第2スキャノ画像の各々に基づいて、前記輪郭を推定する。
The X-ray CT apparatus according to the embodiment is estimated to include an X-ray tube, an X-ray detection unit, a first control unit, a first generation unit, a setting unit, a second control unit, and a second generation unit. It is equipped with a part.
The X-ray tube irradiates a subject placed on a top plate with X-rays.
The X-ray detector detects X-rays that have passed through the subject.
The first control unit controls the first scannographing so as to irradiate the X-ray while moving the top plate or the X-ray tube along the longitudinal direction of the top plate.
The first generation unit generates a first scanno image showing a part of the subject along the longitudinal direction based on the output of the X-ray detection unit by the first scanno imaging.
A plurality of the setting units are provided along the longitudinal direction before the second scanno imaging in which the region including a part of the contour of the subject protruding from the first scanno image in the lateral direction of the top plate is photographed. Set the position of.
The second control unit controls the second scanno imaging so that the X-ray tube is stationary at the plurality of positions in order to irradiate the X-ray.
The second generation unit generates a plurality of second scanno images showing a region including a part of the contour based on the output of the X-ray detection unit by the second scanno imaging.
The estimation unit estimates the contour based on each of the first scanno image and the second scanno image.
以下、各実施形態に係るX線CT装置について図面を用いて説明する。なお、X線CT装置には、X線管とX線検出器とが一体として被検体の周囲を回転するRotate/Rotate-Type(第3世代CT)、リング状にアレイされた多数のX線検出素子が固定され、X線管のみが被検体の周囲を回転するStationary/Rotate-Type(第4世代CT)等の様々なタイプがあり、いずれのタイプでも実施形態へ適用可能である。以下の各実施形態については、第3世代CTを例に挙げて説明する。 Hereinafter, the X-ray CT apparatus according to each embodiment will be described with reference to the drawings. The X-ray CT device includes a Rotate / Rotate-Type (3rd generation CT) in which an X-ray tube and an X-ray detector rotate around the subject as a unit, and a large number of X-rays arranged in a ring shape. There are various types such as Stationary / Rotate-Type (4th generation CT) in which the detection element is fixed and only the X-ray tube rotates around the subject, and any type can be applied to the embodiment. Each of the following embodiments will be described by taking a third generation CT as an example.
<第1の実施形態>
図1は、第1の実施形態に係るX線CT装置の構成を示すブロック図であり、図2は、第1スキャノ画像及び第2スキャノ画像を説明するための模式図である。X線CT装置1は、X線管11から被検体Pに対してX線を照射し、当該照射されたX線をX線検出器12で検出する。X線CT装置1は、当該X線検出器12からの出力に基づいて、被検体Pに関するCT画像を生成する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an X-ray CT apparatus according to a first embodiment, and FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a first scanno image and a second scanno image. The
図1に示すX線CT装置1は、架台装置10と、寝台装置30と、コンソール装置40とを有する。架台装置10は、被検体PをX線CT撮影するための構成を有するスキャン装置である。なお、図1に描画された複数の架台装置10は、1台の架台装置10の正面及び側面を示している。寝台装置30は、X線CT撮影の対象となる被検体Pを載置し、X線CT撮影を実行する位置まで移動するための装置である。コンソール装置40は、架台装置10を制御するコンピュータである。
The
例えば、架台装置10および寝台装置30はCT検査室に設置され、コンソール装置40はCT検査室に隣接する制御室に設置される。なお、コンソール装置40は、必ずしも制御室に設置されなくてもよい。例えば、コンソール装置40は、架台装置10及び寝台装置30とともに同一の部屋に設置されてもよい。いずれにしても架台装置10と、寝台装置30と、コンソール装置40とは互いに通信可能に有線または無線で接続されている。
For example, the
架台装置10は、X線管11、X線検出器12、回転フレーム13、X線高電圧装置14、制御装置15、ウェッジ16、コリメータ17及びDAS18を有する。
The
X線管11は、天板33に載置された被検体PにX線を照射する。詳しくは,X線管11は、X線高電圧装置14からの高電圧の印加及びフィラメント電流の供給により、陰極(フィラメント)から陽極(ターゲット)に向けて熱電子を照射することでX線を発生させる真空管である。照射された熱電子は、ターゲットの焦点に衝突した際のエネルギーによってX線に変換される。これにより、X線管11は、熱電子が衝突したターゲットの焦点から、被検体Pへ照射するX線を発生する。X線管11で発生したX線は、コリメータ17を介して成形され、天板33上の被検体Pに照射される。
The
X線検出器12は、X線管11から照射され、被検体Pを通過したX線を検出し、当該X線量に対応した電気信号をDAS18へと出力する。X線検出器12は、例えば、X線管の焦点を中心として1つの円弧に沿ってチャネル方向に複数のX線検出素子が配列された複数のX線検出素子列を有する。X線検出器12は、例えば、チャネル方向に複数のX線検出素子が配列されたX線検出素子列がスライス方向(列方向、row方向)に複数配列された構造を有する。また、X線検出器12は、例えば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとを有する間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有し、シンチレータは入射X線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶を有する。グリッドは、シンチレータアレイのX線入射側の面に配置され、散乱X線を吸収する機能を有するX線遮蔽板を有する。なお、グリッドはコリメータ(1次元コリメータ又は2次元コリメータ)と呼ばれる場合もある。光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、例えば、光電子増倍管(フォトマルチプライヤー:PMT)等の光センサを有する。なお、X線検出器12は、入射したX線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器(半導体検出器)であっても構わない。また、X線検出器12は、X線検出部の一例である。
The
回転フレーム13は、X線管11とX線検出器12とを回転軸回りに回転可能に支持する。具体的には、回転フレーム13は、X線管11とX線検出器12とを対向支持し、後述する制御装置15によってX線管11とX線検出器12とを回転させる円環状のフレームである。回転フレーム13は、アルミニウム等の金属により形成された固定フレーム(図示せず)に回転可能に支持される。詳しくは、回転フレーム13は、ベアリングを介して固定フレームの縁部に接続されている。なお、本実施形態においては、一管球型のX線CT装置にも適用可能であり、X線管11とX線検出器12との複数のペアを回転フレーム13に搭載した、いわゆる多管球型のX線CT装置にも適用可能である。また、本実施形態では、非チルト状態での回転フレーム13の回転軸又は寝台装置30の天板33の長手方向をZ軸方向、Z軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をX軸方向、Z軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をY軸方向とそれぞれ定義するものとする。回転フレーム13は、制御装置15の駆動機構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。なお、回転フレーム13は、X線管11とX線検出器12に加えて、X線高電圧装置14やDAS18を更に備えて支持する。このような回転フレーム13は、撮影空間をなす開口(ボア)が形成された略円筒形状の筐体に収容されている。開口の中心軸は、回転フレーム13の回転軸Zに一致する。回転フレーム13の回転軸Zは、X線管11の回転軸Zと呼んでもよい。なお、DAS18が生成した検出データは、回転フレームに設けられた発光ダイオード(LED)を有する送信機から光通信によって架台装置の非回転部分(例えば、図示しない固定フレーム)に設けられた、フォトダイオードを有する受信機に送信され、コンソール装置40へと転送される。なお、回転フレームから架台装置の非回転部分への検出データの送信方法は、前述の光通信に限らず、非接触型のデータ伝送であれば如何なる方式を採用しても構わない。また、回転フレーム13は、回転部の一例である。
The rotating
X線高電圧装置14は、変圧器(トランス)及び整流器等の電気回路を有し、X線管11に印加する高電圧及びX線管11に供給するフィラメント電流を発生する機能を有する高電圧発生装置と、X線管11が照射するX線に応じた出力電圧の制御を行うX線制御装置とを有する。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であっても構わない。なお、X線高電圧装置14は、後述する回転フレーム13に設けられてもよいし、架台装置10の固定フレーム(図示しない)側に設けられても構わない。なお、固定フレームは回転フレーム13を回転可能に支持するフレームである。また、X線高電圧装置14は、X線高電圧部の一例である。
The X-ray
制御装置15は、CPU(Central Processing Unit)等を有する処理回路と、モータ及びアクチュエータ等の駆動機構とを有する。処理回路は、ハードウェア資源として、CPUやMPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサとROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等のメモリとを有する。また、制御装置15は、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)やフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA)、他の複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)により実現されてもよい。制御装置15は、コンソール装置40からの指令に従い、X線高電圧装置14およびDAS18等を制御する。当該プロセッサは、当該メモリに保存されたプログラムを読み出して実現することで上記制御を実現する。また、制御装置15は、コンソール装置40若しくは架台装置10に取り付けられた入力インターフェース43からの入力信号を受けて、架台装置10及び寝台装置30の動作制御を行う機能を有する。例えば、制御装置15は、入力信号を受けて回転フレーム13を回転させる制御や、架台装置10をチルトさせる制御、及び寝台装置30及び天板33を動作させる制御を行う。なお、架台装置10をチルトさせる制御は、架台装置10に取り付けられた入力インターフェースによって入力される傾斜角度(チルト角度)情報により、制御装置15がX軸方向に平行な軸を中心に回転フレーム13を回転させることによって実現される。なお、制御装置15は架台装置10に設けられてもよいし、コンソール装置40に設けられても構わない。また、制御装置15は、制御部の一例である。なお、制御装置15は、当該メモリにプログラムを保存する代わりに、当該プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むように構成しても構わない。この場合、当該プロセッサは、当該回路内に組み込まれたプログラムを読み出して実行することで上記制御を実現する。
The
ウェッジ16は、X線管11から照射されたX線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ16は、X線管11から被検体Pへ照射されるX線が、予め定められた分布になるように、X線管11から照射されたX線を透過して減衰するフィルタである。例えば、ウェッジ16(ウェッジフィルタ(wedge filter)、ボウタイフィルタ(bow-tie filter))は、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウムを加工したフィルタである。
The
コリメータ17は、ウェッジ16を透過したX線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合わせによってスリットを形成する。なお、コリメータ17は、X線絞りと呼ばれる場合もある。
The
DAS18(Data Acquisition System)は、X線検出器12の各X線検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、増幅された電気信号をデジタル信号に変換するA/D変換器とを有し、当該デジタル信号が示すデジタル値を有する検出データを生成する。検出データは、生成元のX線検出素子のチャンネル番号、列番号、および収集されたビューを示すビュー番号により識別されたX線強度のデジタル値のセットである。なお、ビュー番号としては、ビューが収集された順番(収集時刻)を用いてもよく、X線管11の回転角度を表す番号(例、1~1000)を用いてもよい。DAS18が生成した検出データは、架台装置10に収容された非接触データ伝送回路(図示せず)を介してコンソール装置40へと転送される。また、DAS18はデータ収集部と呼んでもよい。
The DAS18 (Data Acquisition System) is an amplifier that amplifies the electric signal output from each X-ray detection element of the
寝台装置30は、スキャン対象の被検体Pを載置、移動させる装置であり、基台31と、寝台駆動装置32と、天板33と、支持フレーム34とを備えている。
The
基台31は、支持フレーム34を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。
The
寝台駆動装置32は、被検体Pが載置された天板33を天板33の長手方向に移動するモータあるいはアクチュエータである。天板33の移動方法としては、例えば、天板33だけを移動させる方式でもよく、寝台装置30の支持フレーム34ごと移動する方式でもよい。立位CTの場合、天板33に相当する患者支持機構を移動する方式でよい。寝台駆動装置32は、コンソール装置40による制御、または制御装置15による制御に従い、天板33を移動する。例えば、寝台駆動装置32は、天板33に載置された被検体Pの体軸が回転フレーム13の回転軸(開口の中心軸)に一致するよう、天板33を被検体Pに対して直交方向に移動する。また、寝台駆動装置32は、架台装置10を用いて実行されるX線CT撮影に応じて、被検体Pが載置された天板33を天板33の長手方向に沿って移動してもよい。寝台駆動装置32は、制御装置15からの駆動信号のデューティ比等に応じた回転速度で駆動することにより動力を発生する。寝台駆動装置32は、例えば、ダイレクトドライブモータやサーボモータ等のモータにより実現される。
The
支持フレーム34の上面に設けられた天板33は、被検体Pが載置される板である。なお、寝台駆動装置32は、天板33に加え、支持フレーム34を天板33の長手方向に移動してもよい。なお、架台装置10の天板33の位置関係の相対的な変更を伴うスキャン(ヘリカルスキャンや位置決めスキャン等)実行の際、当該位置関係の相対的な変更は天板33の駆動によって行われてもよいし、架台装置10の走行によって行われてもよく、またそれらの複合によって行われてもよい。
The
コンソール装置40は、メモリ41と、ディスプレイ42と、入力インターフェース43と、処理回路44とを有する。メモリ41と、ディスプレイ42と、入力インターフェース43と、処理回路44との間のデータ通信は、バス(bus)を介して行われる。なお、コンソール装置40は架台装置10とは別体として説明するが、架台装置10にコンソール装置40又はコンソール装置40の各構成要素の一部が含まれてもよい。
The
メモリ41は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。メモリ41は、例えば、投影データ、再構成画像データ、第1スキャノ画像、複数の第2スキャノ画像、処理途中の画像や表示画像のデータ、本実施形態に係る制御プログラムやテーブルを記憶する。また、メモリ41は、記憶部の一例である。
The
第1スキャノ画像は、本スキャンと同一検査にて取得されるスキャノ画像(位置決め画像)である。図2に一例を示すように、本実施形態に係る第1スキャノ画像g10は、被検体Pの一部を天板33の長手方向Zに沿って示す画像である。第1スキャノ画像g10は、X線管11を所定の回転角度に固定し、天板33又はX線管11を天板33の長手方向Zに沿って移動させつつX線を照射させる第1スキャノ撮影により取得された検出データから生成される。第1スキャノ画像は、単一の撮像方向に限らず、複数の撮像方向により得られた画像でもよい。
The first scanno image is a scanno image (positioning image) acquired by the same inspection as this scan. As an example shown in FIG. 2, the first scanno image g10 according to the present embodiment is an image showing a part of the subject P along the longitudinal direction Z of the
第2スキャノ画像g21,g22の各々は、第1スキャノ画像g10から天板33の短手方向Xにはみ出た被検体Pの輪郭の一部を含む領域を示す画像(位置決め画像)である。第2スキャノ画像g21,g22の各々は、天板の長手方向に沿った複数の位置に順にX線管11を静止させてX線を照射させる第2スキャノ撮影により取得される画像である。第2スキャノ撮影は、X線管11を静止させた位置でX線を照射するので、X線管11を移動させつつX線を照射する第1スキャノ撮影に比べ、被曝領域が狭い。このため、第1スキャノ画像g10からはみ出た領域をスキャノ撮影する際には、被曝領域の広い第1スキャノ撮影を再度行うのではなく、被曝領域の狭い第2スキャノ撮影を行う方が被曝量を低減できる。なお、第1スキャノ画像及び第2スキャノ画像は、それぞれ第1位置決め画像及び第2位置決め画像と呼んでもよく、それぞれ第1スカウト画像及び第2スカウト画像と呼んでもよい。
Each of the second scanno images g21 and g22 is an image (positioning image) showing a region including a part of the contour of the subject P protruding from the first scanno image g10 in the lateral direction X of the
テーブルは、例えば、第2スキャノ撮影に用いる天板33の長手方向に沿った複数の位置の各々と、X線管11の回転軸回りの角度とを対応付けて設定した情報としてもよい。第2スキャノ撮影におけるX線管11の角度は、複数の位置で共通の値としてもよく、別々の値としてもよい。また、第2スキャノ撮影におけるX線管11の角度としては、例えば、30°や45°のように、経験則から得られた値が使用可能となっている。
The table may be, for example, information set by associating each of a plurality of positions along the longitudinal direction of the
なお、メモリ41の保存領域は、X線CT装置1内にあってもよいし、ネットワークで接続された外部記憶装置内にあってもよい。
The storage area of the
ディスプレイ42は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ42は、処理回路44によって生成された医用画像や、操作者からの各種操作を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)等を出力する。例えば、ディスプレイ42としては、例えば、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ、有機ELディスプレイ(OELD:Organic Electro Luminescence Display)、プラズマディスプレイ又は他の任意のディスプレイが、適宜、使用可能となっている。また、ディスプレイ42は、表示部の一例である。また、ディスプレイ42は、架台装置10に設けられてもよい。ディスプレイ42は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置40本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。
The
入力インターフェース43は、操作者からの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路44に出力する。例えば、入力インターフェース43は、投影データを収集する際の収集条件や、CT画像を再構成する際の再構成条件、CT画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。入力インターフェース43としては、例えば、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等が適宜、使用可能となっている。また、入力インターフェース43は、入力部の一例であるなお、本実施形態において、入力インターフェース43は、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等の物理的な操作部品を備えるものに限られない。例えば、装置とは別体に設けられた外部の入力機器から入力操作に対応する電気信号を受け取り、この電気信号を処理回路44へ出力する電気信号の処理回路も入力インターフェース43の例に含まれる。また、入力インターフェース43は、架台装置10に設けられてもよい。また、入力インターフェース43は、コンソール装置40本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしても構わない。
The input interface 43 receives various input operations from the operator, converts the received input operations into electric signals, and outputs the received input operations to the
処理回路44は、X線CT装置1全体の動作を制御する。例えば、処理回路44は、ハードウェア資源として、CPUやMPU、GPU(Graphics Processing Unit)等のプロセッサとROMやRAM等のメモリとを有する。処理回路44は、メモリに展開された各プログラムを実行するプロセッサにより、システム制御機能441、スキャン制御機能442、表示制御機能443、画像生成機能444及び画像処理機能445などを実行する。補足すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路44は、図1の処理回路44内に示された各機能を有することとなる。なお、図1においては単一のプロセッサにて各機能を実行する旨を説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路44を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。また、図1においては単一のメモリ41が各機能に対応するプログラムを記憶するものとして説明したが、複数のメモリを分散して配置して、処理回路44は個別のメモリから対応するプログラムを読み出す構成としても構わない。また、処理回路44は、処理部の一例である。
The
システム制御機能441は、入力インターフェース43を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路44の各機能を制御する。具体的には、システム制御機能441は、メモリ41に記憶されている制御プログラムを読み出して処理回路44内のメモリ上に展開し、展開された制御プログラムに従ってX線CT装置1の各部を制御する。また、システム制御機能441は、制御部の一例である。
The
スキャン制御機能442は、第1制御機能、設定機能及び第2制御機能をもっている。
The
第1制御機能(第1制御部)は、天板33又はX線管11を天板33の長手方向に沿って移動させつつX線を照射させるように第1スキャノ撮影を制御する。
The first control function (first control unit) controls the first scanno imaging so as to irradiate X-rays while moving the
設定機能(設定部)は、第1スキャノ画像g10から天板33の短手方向にはみ出た被検体Pの輪郭の一部を含む領域を撮影する第2スキャノ撮影の前に、天板33の長手方向に沿った複数の位置を設定する。例えば、設定機能は、図3及び図4に示すように、手動又は自動で、複数の位置z1,z2を設定する。具体的には、手動の場合、図3(a)及び図4(a)に示すように、入力インターフェース43の操作により、操作者が指定した点p1の座標(xa,z1)及び点p2の座標(xb,z2)に基づき、長手方向に沿った位置z1,z2を設定してもよい。あるいは自動の場合、第1スキャノ画像g10における長手方向Zに沿った位置毎に、チャンネル方向の画素値分布を抽出し、画素値分布の形状又は統計値(平均値、ばらつき)に基づいて当該画素値分布をグループに分類し、グループ毎に画素値分布を選択し、選択した画素値分布に対応する長手方向Zの位置を設定してもよい。形状に基づく分類の場合、予め略L字形状や凸形状といった幾つかのパターンを予め保持し、当該パターンと比較して分類してもよい。統計値に基づく分類の場合、予め平均値や標準偏差といった統計の種類毎にしきい値を予め保持し、当該しきい値と大小比較して分類してもよい。例えば図3(b)に示すように、設定機能は、画素値分布の略L字形状又は低い平均値に基づいて当該画素値分布を第1グループに分類することにより、位置z1を設定してもよい。具体的には、位置z1は、第1グループ内の画素値分布において、長手方向Zの範囲内の中央の位置としてもよく、第1スキャノ画像g10の長手方向Zの端から所定距離の位置としてもよい。同様に、設定機能は、図4(b)に示すように、画素値分布の凸形状又は大きいばらつき(標準偏差、分散)に基づいて当該画素値分布を第2グループに分類することにより、位置z2を設定してもよい。具体的には、位置z2は、第2グループ内の画素値分布において、長手方向Zの範囲内の中央の位置としてもよく、第1スキャノ画像g10の長手方向Zの端から所定距離の位置としてもよい。なお、複数の位置は、2つの位置z1,z2に限らず、図5に示す如き、3つの位置z1~z3でもよく、第1スキャノ撮影のスキャン範囲内であれば、4つ以上の位置(図示せず)でもよい。但し、第2スキャノ撮影の位置の個数としては、位置の個数に比例して被曝量が増えることと、推定する輪郭の精度が低くてもよいこととを考慮し、2個が好ましい。第2スキャノ撮影の位置の個数が2個の場合、推定する輪郭の精度を確保する観点から、当該2個の位置が、互いに所定距離以上離れていることが好ましい。また、設定機能は、図6に示すように、当該複数の位置z1,x2の各々と、X線管11の回転軸回りの角度θ1,θ2とを対応付けて設定してもよい。例えば、設定機能は、メモリ41内のテーブルに、当該位置z1,z2と角度θ1,θ2とを対応付けて設定してもよい。
The setting function (setting unit) is performed on the
第2制御機能(第2制御部)は、当該設定された複数の位置z1,z2に順にX線管11を静止させてX線を照射させるように第2スキャノ撮影を制御する。なお、第2制御機能は、図6及び図7に示すように、当該X線管11を静止させると共に、当該静止させる位置z1(又はz2)に対応付けた角度θ1(又はθ2)にX線管11を配置した状態でX線を照射させてもよい。このような第2スキャノ撮影により、後述する画像生成機能444にて第2スキャノ画像g21,g22が生成される。
The second control function (second control unit) controls the second scanno imaging so that the
表示制御機能443は、各種の情報を表示するようにディスプレイ42を制御する。
The
画像生成機能444は、X線検出器12の出力に基づいてスキャノ画像を生成するための第1生成機能及び第2生成機能を有する。なお、X線検出器12の出力は、DAS18及び非接触データ伝送回路(図示せず)を介して、検出データとしてコンソール装置40に転送される。
The
第1生成機能(第1生成部)は、第1スキャノ撮影によるX線検出部(X線検出器12)の出力に基づいて、被検体Pの一部を天板33の長手方向に沿って示す第1スキャノ画像g10を生成する。
The first generation function (first generation unit) performs a part of the subject P along the longitudinal direction of the
第2生成機能(第2生成部)は、第2スキャノ撮影によるX線検出部(X線検出器12)の出力に基づいて、被検体Pの輪郭の一部を含む領域を示す複数の第2スキャノ画像g21,g22を生成する。 The second generation function (second generation unit) is a plurality of second generations indicating a region including a part of the contour of the subject P based on the output of the X-ray detector (X-ray detector 12) by the second scanno imaging. 2 Scanno images g21 and g22 are generated.
これに加え、画像生成機能444は、DAS18から出力された検出データに対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理等の前処理を施したデータを生成する。なお、前処理前のデータ(検出データ)および前処理後のデータを総称して投影データと称する場合や生データと称する場合がある。
In addition to this, the
画像生成機能444は、当該生成した投影データに対して、フィルタ補正逆投影法や逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行ってCT画像データを生成する。CT画像を再構成する場合、フルスキャン再構成方式では被検体の周囲一周、360°分の投影データが必要であり、ハーフスキャン再構成方式でも180°+ファン角度分の投影データが必要である。フルスキャン又はハーフスキャンのいずれの再構成方式に対しても本実施形態へ適用可能である。CT画像データは、被検体Pに関するCT値の空間分布を表している。CT値とは、CT画像を表現するための値で、水が0、空気が-1000と定義された相対的な値を指す。CT値は、X線減弱係数で決定され、水のX線減弱係数μ_waterが0となり、空気のX線減弱係数μ_airが-1000となるようにキャリブレーション(校正)が行われる。そのため、水よりもX線減弱係数が高い組織はCT値が高くなる。組織のX線減弱係数をμとしたとき、組織のCT値[HU]は次式から得られる。
組織のCT値[HU]=1000×(μ-μ_water)/μ_water
画像処理機能445は、推定機能を有している。推定機能は、画像生成機能444によって生成された第1スキャノ画像g10及び第2スキャノ画像g21,g22の各々に基づいて、第1スキャノ画像g10から天板33の短手方向Xにはみ出た被検体Pの一部の輪郭を推定する。例えば、推定機能は、第1スキャノ画像g10と複数の第2スキャノ画像g21,g22とを部分的に重ねた状態で第2スキャノ画像g21,g22の各々が示す領域に含まれる当該輪郭の一部を線で結ぶことにより、当該輪郭を推定してもよい。
The
Tissue CT value [HU] = 1000 × (μ-μ_water) / μ_water
The
これに加え、画像処理機能445は、入力インターフェース43を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、画像生成機能444によって生成されたCT画像データを公知の方法により、任意断面の断層像データや3次元画像データに変換する。変換後の断層像データや3次元画像データは、3次元空間におけるCT値の分布情報を有するデータである。ディスプレイ42に表示される。公知の方法としては、例えば、ボリュームレンダリングや、サーフェスレンダリング、画像値投影処理、MPR(Multi-Planer Reconstruction)処理、CPR(Curved MPR)処理等の3次元画像処理が適宜、使用可能となっている。また、画像処理機能445は、画像処理部の一例である。
In addition to this, the
なお、システム制御機能441、スキャン制御機能442、表示制御機能443、画像生成機能444、画像処理機能445は、一つの基板の処理回路44により実装されてもよいし、複数の基板の処理回路44により分散して実装されてもよい。同様に、コンソール装置40は、単一のコンソールにて複数の機能を実行するものとして説明したが、複数の機能を別々のコンソールが実行することにしても構わない。処理回路44はコンソール装置40に含まれる場合に限らず、図示しない複数の医用画像診断装置にて取得された検出データに対する処理を一括して行う統合サーバに含まれてもよい。
The
次に、以上のように構成されたX線診断装置の動作について図8乃至図14を用いて説明する。なお、図8はタイムチャートであり、図9及び図11はフローチャートである。図10、図12乃至図14は模式図である。 Next, the operation of the X-ray diagnostic apparatus configured as described above will be described with reference to FIGS. 8 to 14. 8 is a time chart, and 9 and 11 are flowcharts. 10 and 12 to 14 are schematic views.
始めに、X線CT装置1は、図示しない通信インターフェースを介して検査予約システム等から検査対象の被検体に関する被検体情報(患者情報)を取得する。被検体情報は、患者ID、患者名、生年月日、年齢、体重、性別、検査部位である。なお、被検体情報は、被検体のインプラントを示すインプラント情報を含んでもよい。
First, the
続いて、X線CT装置1においては、操作者により、天板33上に患者がセッティングされる。また、操作者による入力インターフェース43の操作により、図8に示す如き、第1スキャノ撮影の開始位置zsに天板33が移動する。操作者による入力インターフェース43の操作により、プリセットされたスキャン計画が選択され、当該スキャン計画の詳細条件が設定される。
Subsequently, in the
しかる後、図8及び図9に示すステップST1において、処理回路44のスキャン制御機能442は、スキャン計画に従って、天板33を天板33の長手方向Zに沿って移動させつつX線を照射させるように第1スキャノ撮影を制御する。これにより、被検体Pの第1スキャノ撮影が実行される。スキャン制御機能442は、天板33が第1スキャノ撮影の終了位置zeに到達すると、天板33を停止させ、第1スキャノ撮影を終了させる。
Then, in step ST1 shown in FIGS. 8 and 9, the
ステップST1の後、ステップST2において、処理回路44の画像生成機能444は、図10に示すように、第1スキャノ撮影によるX線検出器12の出力に基づいて、被検体Pの一部を天板33の長手方向に沿って示す第1スキャノ画像g10を生成する。第1スキャノ画像g10はメモリ41に保存される。
After step ST1, in step ST2, as shown in FIG. 10, the
ステップST2の後、ステップST3において、スキャン制御機能442は、第1スキャノ画像g10から天板33の短手方向Xにはみ出た被検体Pの輪郭の一部を含む領域を撮影する第2スキャノ撮影の前に、天板33の長手方向Zに沿った複数の位置z1,z2を設定する。このとき、スキャン制御機能442は、当該複数の位置z1,x2の各々と、X線管11の回転軸回りの角度θ1,θ2とを対応付けて設定する。
After step ST2, in step ST3, the
このステップST3は、例えば図11のステップST3-1~ST3-5に示すように実行してもよい。例えば、スキャン制御機能442は、メモリ41から第1スキャノ画像g10を読み出して(ステップST3-1)、当該第1スキャノ画像g10における長手方向Zに沿った位置毎に、チャンネル方向の画素値分布を抽出する(ステップST3-2)。なお、「画素値分布」は、被検体Pに対するX線透過量の検出値の分布を示すので、「検出値分布」と呼んでもよい。続いて、スキャン制御機能442は、画素値分布を形状又は統計値に応じてグループに分類し(ステップST3-3)、グループ毎に画素値分布を選択する(ステップST3-4)。しかる後、スキャン制御機能442は、選択した画素値分布に対応する長手方向Zの位置を設定する(ステップST3-5)。また、スキャン制御機能442は、当該複数の位置z1,x2の各々と、X線管11の回転軸回りの角度θ1,θ2とを対応付けて設定する。
This step ST3 may be executed, for example, as shown in steps ST3-1 to ST3-5 of FIG. For example, the
ステップST3の後、ステップST4において、スキャン制御機能442は、当該設定された複数の位置z1,z2に順にX線管11を静止させてX線を照射させるように第2スキャノ撮影を制御する。本実施形態では、スキャン制御機能442は、当該X線管11を静止させると共に、当該静止させる位置z1(又はz2)に対応付けた角度θ1(又はθ2)にX線管11を配置した状態でX線を照射させる。X線管11を角度θ1(又はθ2)に配置するタイミングは、天板33又はX線管11の移動中でもよく、天板33又はX線管11を位置z1(又はz2)に静止させた後でもよい。X線検出器12は、被検体Pを透過したX線を検出する。X線検出器12の出力は、DAS18及び非接触データ伝送回路(図示せず)を介して、検出データとしてコンソール装置40に転送される。このように、第2スキャノ撮影が実行される。
After step ST3, in step ST4, the
ステップST4の後、ステップST5において、画像生成機能444は、第2スキャノ撮影によるX線検出器12の出力に基づいて、被検体Pの輪郭の一部を含む領域を示す複数の第2スキャノ画像g21,g22を生成する。
After step ST4, in step ST5, the
ステップST5の後、ステップST6において、画像処理機能445は、第1スキャノ画像g10及び第2スキャノ画像g21,g22の各々に基づいて、第1スキャノ画像g10から天板33の短手方向Xにはみ出た被検体Pの一部の輪郭を推定する。例えば、画像処理機能445は、図12に示すように、第2スキャノ画像g21のチャンネル方向の画素値分布内で変化が大きい部分から輪郭の一部を示す点p1cを特定する。同様に例えば、画像処理機能445は、図13に示すように、第2スキャノ画像g22のチャンネル方向の画素値分布内で変化が大きい部分のうち、被検体Pの最も外側の部分から輪郭の一部を示す点p2cを特定する。しかる後、画像処理機能445は、図14に示すように、第1スキャノ画像g10と複数の第2スキャノ画像g21,g22とを部分的に重ねた状態で第2スキャノ画像g21,g22の各々が示す領域に含まれる当該輪郭の一部を示す点p1c,p2cを線で結ぶことにより、被検体Pの輪郭Cpを推定する。なお、点p1c,p2cを結ぶ線は、処理が容易なことと、推定する輪郭の精度が低くてもよいこととを考慮し、直線が好ましい。但し、点p1c,p2cを結ぶ線は、直線に限らず、所定の曲線としてもよい。あるいは、点p1c,p2cを結ぶ線は、第1スキャノ画像g10内の被検体の輪郭線を背骨中心に反転させて得られた反転輪郭線としてもよい。すなわち、点p1c,p2cを結ぶ線は、本スキャン範囲の視野(Field Of View:FOV)が分かればよいので、直線又は曲線などの任意の形状の線が適宜、使用可能となっている。また、点p1c,p2cを結ぶ線は、操作者の入力インターフェース43の操作により、描画してもよい。いずれにしても、ステップST6により、被検体Pの輪郭が推定される。
After step ST5, in step ST6, the
また、画像処理機能445は、図14に示す如き、推定した輪郭Cpを含むスキャノ画像g30をメモリ41に保存する。
Further, the
ステップST6の後、ステップST7において、表示制御機能443は、メモリ41内のスキャノ画像g30を表示するようにディスプレイ42を制御する。これにより、ディスプレイ42は、推定した輪郭Cpを含むスキャノ画像g30を表示する。
After step ST6, in step ST7, the
以下、表示されたスキャノ画像g30に基づいて、操作者が本スキャンに用いるスキャン計画を決定する。続いて、X線CT装置1は、操作者による入力インターフェース43の操作に応じて、メモリ41内のスキャノ画像を用いて撮影範囲を設定し、撮影開始位置に天板33を移動させる。しかる後、X線CT装置1は、決定されたスキャン計画に従って、本スキャンを実行する。
Hereinafter, the scan plan used by the operator for the main scan is determined based on the displayed scanno image g30. Subsequently, the
上述したように第1の実施形態によれば、天板又はX線管を天板の長手方向に沿って移動させつつX線を照射させるように第1スキャノ撮影を制御する。第1スキャノ撮影によるX線検出部の出力に基づいて、被検体の一部を当該長手方向に沿って示す第1スキャノ画像を生成する。当該第1スキャノ画像から天板の短手方向にはみ出た被検体の輪郭の一部を含む領域を撮影する第2スキャノ撮影の前に、長手方向に沿った複数の位置を設定する。当該複数の位置に順にX線管を静止させてX線を照射させるように第2スキャノ撮影を制御する。当該第2スキャノ撮影によるX線検出部の出力に基づいて、輪郭の一部を含む領域を示す複数の第2スキャノ画像を生成する。第1スキャノ画像及び第2スキャノ画像の各々に基づいて、輪郭を推定する。 As described above, according to the first embodiment, the first scannographing is controlled so as to irradiate X-rays while moving the top plate or the X-ray tube along the longitudinal direction of the top plate. Based on the output of the X-ray detector by the first scanno imaging, a first scanno image showing a part of the subject along the longitudinal direction is generated. Prior to the second scanno imaging in which the region including a part of the contour of the subject protruding from the first scanno image in the lateral direction of the top plate is photographed, a plurality of positions along the longitudinal direction are set. The second scanno imaging is controlled so that the X-ray tube is stationary and the X-ray is irradiated to the plurality of positions in order. Based on the output of the X-ray detector by the second scanno imaging, a plurality of second scanno images showing a region including a part of the contour are generated. The contour is estimated based on each of the first scanno image and the second scanno image.
このように、被検体の片側が欠損した第1スキャノ画像が得られたとしても、第2スキャノ画像の各々を用いて被検体の輪郭を推定できるので、本スキャン範囲を決定する際に、視野(FOV)を適切に選択できる。従って、スキャノ撮影の際に撮影範囲からはみ出す被検体に対しても、本スキャンを適切に実行することができる。 In this way, even if a first scanno image in which one side of the subject is missing can be obtained, the contour of the subject can be estimated using each of the second scanno images. (FOV) can be selected appropriately. Therefore, this scan can be appropriately executed even for a subject that is out of the imaging range during scanno imaging.
また、第2スキャノ撮影は、X線管を静止させた位置でX線を照射するので、X線管を移動させつつX線を照射する第1スキャノ撮影に比べ、被曝領域が狭いため、被曝量が低い。なお、本実施形態とは異なり、撮影範囲からはみ出す被検体に対して2回の第1スキャノ撮影を行うと、スキャノ撮影の被曝量を2倍に増加させてしまうことになる。 In addition, since the second scanno imaging irradiates X-rays at a position where the X-ray tube is stationary, the exposed area is narrower than that of the first scanning imaging in which the X-ray tube is irradiated while moving the X-ray tube, so that the patient is exposed to radiation. The amount is low. In addition, unlike the present embodiment, if the first scanno-photographing is performed twice on the subject outside the imaging range, the exposure dose of the scano-imaging will be doubled.
従って、前述した効果に加え、第1スキャノ画像からはみ出た領域をスキャノ撮影する際に、被曝領域の狭い第2スキャノ撮影を行う構成により、撮影範囲からはみ出す被検体に対し、スキャノ撮影における被曝量を低減させることができる。このため、今後、検出器幅が削減されてスキャノ撮影の範囲に被検体の一部が入らない検査が増えてきたとしても、スキャノ撮影の際に、被曝量を抑制しつつ、被検体の輪郭を推定することができる。 Therefore, in addition to the above-mentioned effects, when the area outside the first scanno image is scanned, the second scano image with a narrow exposed area is performed. Can be reduced. For this reason, even if the detector width is reduced and the number of examinations in which a part of the subject does not fall within the range of scanno imaging increases in the future, the contour of the subject is suppressed while suppressing the exposure dose during scanning. Can be estimated.
また、第1の実施形態によれば、第1スキャノ画像と複数の第2スキャノ画像とを部分的に重ねた状態で第2スキャノ画像の各々が示す領域に含まれる輪郭の一部を線で結ぶことにより、輪郭を推定することができる。この場合、第2スキャノ画像の各々が示す輪郭の一部を線で結ぶという簡単な処理により、輪郭を推定することができる。 Further, according to the first embodiment, a part of the contour included in the region indicated by each of the second scanno images is drawn by a line in a state where the first scanno image and the plurality of second scanno images are partially overlapped. By tying, the contour can be estimated. In this case, the contour can be estimated by a simple process of connecting a part of the contour shown by each of the second scanno images with a line.
また、第1の実施形態によれば、第2スキャノ撮影の前に、長手方向の複数の位置の各々と、X線管の回転軸回りの角度とを対応付けて設定する。第2スキャノ撮影の際に、X線管を静止させると共に、静止させる位置に対応付けた当該角度にX線管を配置した状態でX線を照射させる。この場合、第2スキャノ撮影の際に、X線の照射位置及び照射方向が適切になるようにX線管を配置することができる。 Further, according to the first embodiment, before the second scanno imaging, each of the plurality of positions in the longitudinal direction is set in association with the angle around the rotation axis of the X-ray tube. At the time of the second scanno photographing, the X-ray tube is made stationary, and the X-ray tube is irradiated with the X-ray tube arranged at the angle corresponding to the position to be made stationary. In this case, the X-ray tube can be arranged so that the irradiation position and irradiation direction of the X-ray are appropriate at the time of the second scanno imaging.
<変形例>
次に、第1の実施形態の変形例について述べる。この変形例は、前述したX線CT装置1において、第2スキャノ撮影の際に、X線管11の角度を固定し、X線管11(を含む架台装置10)又は天板33を天板33の短手方向Xに沿って移動させる構成となっている。
<Modification example>
Next, a modification of the first embodiment will be described. In this modification, in the above-mentioned
これに伴い、スキャン制御機能442の設定機能(設定部)は、図15に示すように、天板33の長手方向Zに沿った複数の位置z1,z2の各々と、天板33の短手方向Xの位置x1,x2とを対応付けて設定する。例えば、設定機能は、メモリ41内のテーブルに、当該位置z1,z2と位置x1,x2とを対応付けて設定してもよい。
Along with this, as shown in FIG. 15, the setting function (setting unit) of the
スキャン制御機能442の第2制御機能(第2制御部)は、図15及び図16に示すように、当該設定された複数の位置z1,z2に順にX線管11又は天板33を静止させると共に、当該静止させる位置z1,z2に対応付けた当該短手方向の位置x1,x2にX線管11を対向させた状態でX線を照射させる。このような第2スキャノ撮影により、画像生成機能444にて第2スキャノ画像g21,g22が生成される。
As shown in FIGS. 15 and 16, the second control function (second control unit) of the
他の構成は第1の実施形態と同様である。 Other configurations are the same as in the first embodiment.
以上のような構成の変形例によれば、第1スキャノ画像を生成した後、天板の長手方向に沿った複数の位置の各々と、天板の短手方向の位置とを対応付けて設定する。続いて、第2スキャノ撮影において、当該設定された複数の位置に順にX線管又は天板を静止させると共に、当該静止させる位置に対応付けた当該短手方向の位置にX線管を対向させた状態でX線を照射させる。従って、変形例によれば、X線管11の角度に関する作用効果を除き、第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
According to the modification of the configuration as described above, after the first scanno image is generated, each of the plurality of positions along the longitudinal direction of the top plate is set in association with the position in the lateral direction of the top plate. do. Subsequently, in the second scanno imaging, the X-ray tube or the top plate is stationary at the set plurality of positions in order, and the X-ray tube is opposed to the position in the lateral direction corresponding to the stationary position. Irradiate with X-rays in the state of being. Therefore, according to the modified example, the same effect as that of the first embodiment can be obtained except for the effect related to the angle of the
<第2の実施形態>
次に、第2の実施形態に係るX線CT装置について述べる。
<Second embodiment>
Next, the X-ray CT apparatus according to the second embodiment will be described.
第2の実施形態は、第1の実施形態とは異なり、図17に示すように、第1スキャノ画像g11から被検体Pの左右両側の輪郭がはみ出た場合の構成に関する。 The second embodiment is different from the first embodiment, and as shown in FIG. 17, relates to a configuration in which the contours on both the left and right sides of the subject P protrude from the first scanno image g11.
スキャン制御機能442の設定機能(設定部)は、この場合に、図18及び図19に示すように、被検体Pの右側の輪郭の一部と被検体Pの左側の輪郭の一部とを別々に撮影するように、複数の位置z1,z2の各々と、X線管11の回転軸回りの2つの角度(θ1a,θ1b),(θ2a,θ2b)とを対応付けて設定する。
In this case, the setting function (setting unit) of the
他の構成は、第1の実施形態と同様である。 Other configurations are the same as in the first embodiment.
次に、以上のように構成されたX線CT装置の動作について図20のタイムチャートを用いて説明する。 Next, the operation of the X-ray CT apparatus configured as described above will be described with reference to the time chart of FIG.
いま、前述同様に、ステップST1が実行されたとする。 Now, it is assumed that step ST1 is executed in the same manner as described above.
ステップST1の後、ステップST2において、処理回路44の画像生成機能444は、図17に示すように、第1スキャノ撮影によるX線検出器12の出力に基づいて、被検体Pの一部を天板33の長手方向に沿って示す第1スキャノ画像g11を生成する。この例では、第1スキャノ画像g11は、被検体Pの一部として、被検体Pの左右両側がはみ出た胴部を示している。このような第1スキャノ画像g11はメモリ41に保存される。
After step ST1, in step ST2, as shown in FIG. 17, the
ステップST2の後、ステップST3において、スキャン制御機能442は、第1スキャノ画像g11から天板33の短手方向Xにはみ出た被検体Pの輪郭の一部を含む領域を撮影する第2スキャノ撮影の前に、天板33の長手方向Zに沿った複数の位置z1,z2を設定する。具体的には、スキャン制御機能442は、被検体Pの右側の輪郭の一部と被検体Pの左側の輪郭の一部とを別々に撮影するように、複数の位置z1,z2の各々と、X線管11の回転軸回りの2つの角度(θ1a,θ1b),(θ2a,θ2b)とを対応付けて設定する。
After step ST2, in step ST3, the
ステップST3の後、ステップST4において、スキャン制御機能442は、当該設定された複数の位置z1,z2に順にX線管11を静止させてX線を照射させるように第2スキャノ撮影を制御する。本実施形態では、スキャン制御機能442は、当該X線管11を位置z2に静止させると共に、当該静止させる位置z2に対応付けた角度θ2a(又はθ2b)にX線管11を配置した状態でX線を照射させる。X線管11を角度θ2a(又はθ2b)に配置するタイミングは、天板33又はX線管11の移動中でもよく、天板33又はX線管11を位置z2に静止させた後でもよい。X線検出器12は、被検体Pを透過したX線を検出する。X線検出器12の出力は、DAS18及び非接触データ伝送回路(図示せず)を介して、検出データとしてコンソール装置40に転送される。同様に、スキャン制御機能442は、当該X線管11を位置z1に静止させると共に、当該静止させる位置z1に対応付けた角度θ1a(又はθ1b)にX線管11を配置した状態でX線を照射させる。X線管11を角度θ1a(又はθ1b)に配置するタイミングは、天板33又はX線管11の移動中でもよく、天板33又はX線管11を位置z1に静止させた後でもよい。X線検出器12は、被検体Pを透過したX線を検出する。X線検出器12の出力は、DAS18及び非接触データ伝送回路(図示せず)を介して、検出データとしてコンソール装置40に転送される。このように、第2スキャノ撮影が実行される。
After step ST3, in step ST4, the
ステップST4の後、ステップST5において、画像生成機能444は、第2スキャノ撮影によるX線検出器12の出力に基づいて、被検体Pの輪郭の一部を含む領域を示す複数の第2スキャノ画像g21a,g21b,g22a,g22bを生成する。
After step ST4, in step ST5, the
ステップST5の後、ステップST6において、画像処理機能445は、第1スキャノ画像g11及び第2スキャノ画像g21a,g21b,g22a,g22bの各々に基づいて、第1スキャノ画像g10から天板33の短手方向Xにはみ出た被検体Pの一部の輪郭Cpを推定する。推定方法は、第1の実施形態と同様である。例えば、画像処理機能445は、図19に示すように、第2スキャノ画像g21a,g21bのチャンネル方向の画素値分布内で変化が大きい部分から輪郭の一部を示す点p1a,p1bを特定する。同様に例えば、画像処理機能445は、第2スキャノ画像g22a,g22bのチャンネル方向の画素値分布内で変化が大きい部分のうち、被検体Pの最も外側の部分から輪郭の一部を示す点p2a,p2bを特定する。しかる後、画像処理機能445は、第1スキャノ画像g11と複数の第2スキャノ画像g21a,g21b,g22a,g22bとを部分的に重ねた状態で第2スキャノ画像g21a,g21b,g22a,g22bの各々が示す領域に含まれる当該輪郭の一部を示す点p1a,p1b,p2a,p2bを線で結ぶことにより、被検体Pの輪郭Cpを推定する。なお、各々の点を結ぶ線は、前述同様に、直線、曲線、反転輪郭線が適宜、使用可能となっている。いずれにしても、ステップST6により、被検体Pの輪郭Cpが推定される。
After step ST5, in step ST6, the
また、画像処理機能445は、推定した輪郭Cpを含むスキャノ画像をメモリ41に保存する。
Further, the
以下、前述同様に、ステップST7以降の処理が実行される。 Hereinafter, the processes after step ST7 are executed in the same manner as described above.
上述したように第2の実施形態によれば、第1スキャノ画像から被検体の左右両側の輪郭がはみ出た場合に、被検体の右側の輪郭の一部と被検体の左側の輪郭の一部とを別々に撮影するように、複数の位置の各々と、X線管の回転軸回りの2つの角度とを対応付けて設定する。 As described above, according to the second embodiment, when the contours on both the left and right sides of the subject protrude from the first scanno image, a part of the contour on the right side of the subject and a part of the contour on the left side of the subject. And are set in association with each of the plurality of positions and the two angles around the rotation axis of the X-ray tube so as to photograph the images separately.
これにより、第1スキャノ画像から被検体の左右両側の輪郭がはみ出た場合でも、第2スキャノ撮影の際に、被検体の右側の輪郭の一部と被検体の左側の輪郭の一部とを別々に撮影することができる。従って、第1スキャノ画像から被検体の左右両側の輪郭がはみ出た場合でも、第1の実施形態と同様に、スキャノ撮影の被曝量を低減させることができる。 As a result, even if the contours on both the left and right sides of the subject protrude from the first scanno image, a part of the contour on the right side of the subject and a part of the contour on the left side of the subject are captured during the second scanno imaging. Can be taken separately. Therefore, even when the contours on both the left and right sides of the subject protrude from the first scanno image, the exposure dose for scanno imaging can be reduced as in the first embodiment.
<変形例>
次に、第2の実施形態の変形例について述べる。この変形例は、前述したX線CT装置1において、第2スキャノ撮影の際に、X線管11の角度を固定し、X線管11(を含む架台装置10)又は天板33を天板33の短手方向Xに沿って移動させる構成となっている。
<Modification example>
Next, a modified example of the second embodiment will be described. In this modification, in the above-mentioned
これに伴い、スキャン制御機能442の設定機能(設定部)は、図21に示すように、第1スキャノ画像g11から被検体Pの左右両側の輪郭がはみ出た場合に、被検体Pの右側の輪郭の一部と被検体Pの左側の輪郭の一部とを別々に撮影するように、天板33の長手方向Zに沿った複数の位置z1,z2の各々と、天板33の短手方向Xの2つの位置(x1a,x1b),(x2a,x2b)とを対応付けて設定する。例えば、設定機能は、メモリ41内のテーブルに、当該位置z1,z2と、位置(x1a,x1b),(x2a,x2b)とを対応付けて設定してもよい。
Along with this, as shown in FIG. 21, the setting function (setting unit) of the
スキャン制御機能442の第2制御機能(第2制御部)は、図21及び図22に示すように、当該設定された複数の位置z1,z2に順にX線管11又は天板33を静止させると共に、当該静止させる位置z1,z2に対応付けた当該短手方向の位置(x1a,x1b),(x2a,x2b)にX線管11を対向させた状態でX線を照射させる。このような第2スキャノ撮影により、画像生成機能444にて第2スキャノ画像g21a,g21b,g22a,g22bが生成される。
As shown in FIGS. 21 and 22, the second control function (second control unit) of the
他の構成は第1の実施形態と同様である。 Other configurations are the same as in the first embodiment.
以上のような構成の変形例によれば、第1スキャノ画像を生成した後、第1スキャノ画像から被検体の左右両側の輪郭がはみ出た場合に、被検体の右側の輪郭の一部と被検体の左側の輪郭の一部とを別々に撮影するように、複数の位置の各々と、短手方向の2つの位置とを対応付けて設定する。続いて、第2スキャノ撮影において、当該設定された複数の位置に順にX線管又は天板を静止させると共に、当該静止させる位置に対応付けた当該短手方向の位置にX線管を対向させた状態でX線を照射させる。従って、変形例によれば、X線管11の角度に関する作用効果を除き、第2の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
According to the modification of the configuration as described above, when the contours on both the left and right sides of the subject protrude from the first scanno image after the first scanno image is generated, a part of the contour on the right side of the subject and the subject are covered. Each of the plurality of positions and the two positions in the lateral direction are set in association with each other so that a part of the contour on the left side of the sample is photographed separately. Subsequently, in the second scanno imaging, the X-ray tube or the top plate is stationary at the set plurality of positions in order, and the X-ray tube is opposed to the position in the lateral direction corresponding to the stationary position. Irradiate with X-rays in the state of being. Therefore, according to the modified example, the same effect as that of the second embodiment can be obtained except for the effect related to the angle of the
<第3の実施形態>
次に、第3の実施形態に係るX線CT装置について述べる。
<Third embodiment>
Next, the X-ray CT apparatus according to the third embodiment will be described.
第3の実施形態は、第1又は第2の実施形態の変形例であり、本スキャン用の管電流値を推定する場合の構成に関する。詳しくは、本スキャンを適切に実行できない理由には、視野(FOV)が分からない場合に限らず、欠損した第1スキャノ画像から正しい線量が得られず、本スキャンにおけるAEC(Auto Exposure Control:自動露出制御)の精度が下がる場合がある。第3の実施形態は、このような精度の低下を阻止し、本スキャンを適切に実行可能とするものである。以下の説明は、第1及び第2の実施形態のうち、主に、第2の実施形態(第1スキャノ画像g11から被検体Pの左右両側の輪郭がはみ出した場合)の変形例とした場合について述べる。 The third embodiment is a modification of the first or second embodiment, and relates to a configuration for estimating a tube current value for this scan. Specifically, the reason why this scan cannot be performed properly is that the correct dose cannot be obtained from the missing first scanno image, not only when the field of view (FOV) is unknown, and the AEC (Auto Exposure Control) in this scan is automatic. The accuracy of exposure control) may decrease. The third embodiment prevents such a decrease in accuracy and makes it possible to appropriately execute this scan. The following description is mainly based on a modification of the second embodiment (when the contours on both the left and right sides of the subject P protrude from the first scanno image g11) among the first and second embodiments. Will be described.
具体的には、スキャン制御機能442の設定機能は、第1スキャノ画像g10又はg11から被検体Pの左右片側又は左右両側の輪郭がはみ出た場合に、当該はみ出た輪郭の一部に対応する長手方向Zに沿った位置z2を設定する。なお、設定機能は、前述同様に、天板33の長手方向に沿った位置z1,z2を複数設定してもよい。
Specifically, the setting function of the
また、スキャン制御機能442は、前述した機能に加え、X線撮影制御機能を有している。X線撮影制御機能(X線撮影制御部)は、設定機能により設定した位置z2にX線管11を静止させ、X線管11の回転軸回りの角度のうち、X線の照射範囲内に被検体Pの上下両側の輪郭が入る角度(例、90°)にX線管を配置させた状態でX線を照射させるようにX線撮影を制御する。
Further, the
画像生成機能444は、前述した機能に加え、X線画像生成機能を有している。X線画像生成機能(X線画像生成部)は、図23に示すように、X線撮影におけるX線検出器12の出力に基づいて、被検体Pの一部の領域を示すX線画像g(90°)を生成する。なお、「X線撮影」及び「X線画像」は、それぞれ「第3スキャノ撮影」及び「第3スキャノ画像」と呼んでもよい。
The
画像処理機能445は、前述した機能に加え、管電流推定機能を有している。管電流推定機能(管電流推定部)は、設定機能により設定した位置における第1スキャノ画像g10又はg11の画素値と、X線画像g(90°)の画素値との差分値に基づき、設定した位置の本スキャン用の管電流値を推定する。
The
ここで、管電流推定機能は、第1スキャノ画像g11から被検体Pの左右両側の輪郭がはみ出た場合に、次の2つの処理(i),(ii)を実行してもよい。 Here, the tube current estimation function may execute the following two processes (i) and (ii) when the contours on both the left and right sides of the subject P protrude from the first scanno image g11.
(i)当該差分値の半分の値を第1スキャノ画像g11の画素値に加算し、この加算結果の画素値を得る処理。ここで、「差分値」は、被検体Pのはみ出した領域(左右両側)に対応している。「差分値の半分の値」は、被検体Pのはみ出した左右両側のうちの一方に対応している。なお、元々、左右片側しかはみ出していない場合(第1スキャノ画像g10)には、「差分値の半分の値」を「差分値」と読み替えればよい。 (I) A process of adding half of the difference value to the pixel value of the first scanno image g11 and obtaining the pixel value of the addition result. Here, the "difference value" corresponds to the protruding region (both left and right sides) of the subject P. The "half value of the difference value" corresponds to one of the left and right sides of the subject P protruding. In the case where only one of the left and right sides originally protrudes (first scanno image g10), "half the value of the difference value" may be read as "difference value".
(ii)当該加算結果の画素値と、本スキャンの基準画像の画素値とに基づいて、本スキャン用の管電流値を推定する処理。 (Ii) A process of estimating the tube current value for the main scan based on the pixel value of the addition result and the pixel value of the reference image of the main scan.
他の構成は、第1又は第2の実施形態と同様である。但し、管電流値を推定する観点からは、前述した第2スキャノ撮影に関する機能は、必須ではなく、省略してもよい。ここで、省略可能な第2スキャノ撮影に関する機能としては、第2スキャノ撮影を制御する第2制御機能、第2スキャノ画像を生成する第2生成機能、及び輪郭を推定する推定部がある。 Other configurations are the same as in the first or second embodiment. However, from the viewpoint of estimating the tube current value, the above-mentioned function related to the second scanno imaging is not essential and may be omitted. Here, as the functions related to the second scanno shooting that can be omitted, there are a second control function for controlling the second scanno shooting, a second generation function for generating the second scanno image, and an estimation unit for estimating the contour.
次に、以上のように構成されたX線CT装置の動作について図24のタイムチャート、図25のフローチャート及び図26の模式図を用いて説明する。以下の説明は、主に、第1スキャノ画像g11から被検体Pの左右両側の輪郭がはみ出した場合を例に挙げて述べる。 Next, the operation of the X-ray CT apparatus configured as described above will be described with reference to the time chart of FIG. 24, the flowchart of FIG. 25, and the schematic diagram of FIG. 26. The following description will be described mainly by taking as an example the case where the contours on both the left and right sides of the subject P protrude from the first scanno image g11.
この動作では、前述した輪郭を推定するステップST1~ST7を実行する際に、管電流値を推定するステップST4X,ST5X,ST6Xを実行する。ステップST4X,ST5X,ST6Xは、例えば、それぞれステップST4,ST5,ST6の直前に実行する。 In this operation, when the steps ST1 to ST7 for estimating the contour described above are executed, the steps ST4X, ST5X, and ST6X for estimating the tube current value are executed. Steps ST4X, ST5X, and ST6X are executed, for example, immediately before steps ST4, ST5, and ST6, respectively.
今、前述同様にステップST1~ST3が実行されたとする。但し、ステップST3で設定された位置のうちの一つは、ステップST4X,ST6Xでも用いられる。 Now, it is assumed that steps ST1 to ST3 are executed in the same manner as described above. However, one of the positions set in step ST3 is also used in steps ST4X and ST6X.
ステップST3の後、ステップST4Xにおいて、スキャン制御機能442は、設定した位置z2にX線管11を静止させ、X線管11の回転軸回りの角度のうち、X線の照射範囲内に被検体Pの上下両側の輪郭が入る角度(例、90°)にX線管を配置させた状態でX線を照射させるようにX線撮影を制御する。
After step ST3, in step ST4X, the
ステップST4Xの後、前述同様にステップST4が実行される。 After step ST4X, step ST4 is executed in the same manner as described above.
ステップST4の後、ステップST5Xにおいて、画像生成機能444は、X線撮影におけるX線検出器12の出力に基づいて、被検体Pの一部の領域を示すX線画像g(90°)を生成する。
After step ST4, in step ST5X, the
ステップST5Xの後、前述同様にステップST5が実行される。 After step ST5X, step ST5 is executed in the same manner as described above.
ステップST5の後、ステップST6Xにおいて、画像処理機能445は、設定した位置z2における第1スキャノ画像g11の画素値と、X線画像g(90°)の画素値との差分値に基づき、設定した位置z2の本スキャン用の管電流値を推定する。例えば、画像処理機能445は、当該差分値の半分の値を第1スキャノ画像g11の画素値に加算し、この加算結果の画素値を得る。しかる後、画像処理機能445は、当該加算結果の画素値と、本スキャンの基準画像の画素値とに基づいて、本スキャン用の管電流値を推定する。
After step ST5, in step ST6X, the
例えば、加算結果の画素値をスキャノ撮影の画素値Px1とし、スキャノ撮影の管電流値をTi1とする。また、本スキャンの基準画像の画素値をPx2とし、本スキャン用の管電流値をTi2とする。このとき、次の関係がある。 For example, the pixel value of the addition result is set to the pixel value Px1 of the scanno shooting, and the tube current value of the scanno shooting is set to Ti1. Further, the pixel value of the reference image of the main scan is Px2, and the tube current value for the main scan is Ti2. At this time, there is the following relationship.
Px1:Ti1=Px2:Ti2
従って、本スキャン用の管電流値Ti2は、次式に示すように推定される。
Px1: Ti1 = Px2: Ti2
Therefore, the tube current value Ti2 for this scan is estimated as shown in the following equation.
Ti2=Ti1×Px2/Px1
推定された本スキャン用の管電流値Ti2は、例えば図26に示すように、第1スキャノ画像からの欠損分を考慮しない場合の本スキャン用の管電流値を示す実線に比べ、腹部の位置z2において高い値を示している。なお、図26に例示する足部の位置zfも同様である。但し、図26に例示する足部は、左右片側が欠損しているので、差分値の半分の値を加算するのではなく、差分値を加算する。一方、図26に例示する頭部の位置zhは、第1スキャノ画像からの欠損がないため、欠損分を考慮しない実線と、欠損分を考慮した点とが重なっている。また、図示しないが、同様に、他の部位も照射範囲から外れて第1スキャン画像g11から欠損する場合には、当該他の部位の本スキャン用の管電流値も実線より高い値に推定される。
Ti2 = Ti1 x Px2 / Px1
As shown in FIG. 26, for example, the estimated tube current value Ti2 for the main scan is the position of the abdomen as compared with the solid line showing the tube current value for the main scan when the loss from the first scanno image is not taken into consideration. It shows a high value at z2. The same applies to the foot position zf illustrated in FIG. 26. However, since the foot portion illustrated in FIG. 26 is missing on one of the left and right sides, the difference value is added instead of adding half the value of the difference value. On the other hand, since the head position zh illustrated in FIG. 26 has no defect from the first scanno image, the solid line not considering the defect and the point considering the defect overlap. Further, although not shown, similarly, when other parts are also out of the irradiation range and are missing from the first scan image g11, the tube current value for the main scan of the other parts is estimated to be higher than the solid line. To.
ステップST6Xの後、前述同様にステップST6以降の処理が実行される。 After step ST6X, the processes after step ST6 are executed in the same manner as described above.
上述したように第3の実施形態によれば、第1スキャノ画像から被検体の左右両側の輪郭がはみ出た場合に、当該はみ出た輪郭の一部に対応する長手方向に沿った位置を設定する。設定した位置にX線管を静止させ、X線管の回転軸回りの角度のうち、X線の照射範囲内に被検体の上下両側の輪郭が入る角度にX線管を配置させた状態でX線を照射させるようにX線撮影を制御する。X線撮影におけるX線検出部の出力に基づいて、被検体の一部の領域を示すX線画像を生成する。設定した位置における第1スキャノ画像の画素値と、X線画像の画素値との差分値に基づき、設定した位置の本スキャン用の管電流値を推定する。 As described above, according to the third embodiment, when the contours on both the left and right sides of the subject protrude from the first scanno image, the position along the longitudinal direction corresponding to a part of the protruding contour is set. .. The X-ray tube is stationary at the set position, and the X-ray tube is placed at an angle within the X-ray irradiation range where the contours on both the upper and lower sides of the subject are within the angle around the rotation axis of the X-ray tube. X-ray photography is controlled so as to irradiate X-rays. Based on the output of the X-ray detector in the X-ray imaging, an X-ray image showing a part of the area of the subject is generated. The tube current value for the main scan at the set position is estimated based on the difference value between the pixel value of the first scanno image at the set position and the pixel value of the X-ray image.
従って、被検体の両側が欠損した第1スキャノ画像が得られたとしても、被検体の上下両側の輪郭が入る角度でX線撮影されたX線画像を用いて本スキャン用の管電流値を推定できるので、本スキャンにおけるAECの精度の低下を阻止できる。従って、スキャノ撮影の際に撮影範囲からはみ出す被検体に対しても、本スキャンを適切に実行することができる。また、被検体の上下両側の輪郭が入る角度でX線撮影する際に、X線管を静止させた状態を行うので、X線撮影による被曝領域を狭くすることができる。このため、撮影範囲からはみ出す被検体に対し、管電流値を推定するためのX線撮影における被曝量を低減させることができる。 Therefore, even if a first scanno image in which both sides of the subject are missing is obtained, the tube current value for this scan is determined using the X-ray image taken by X-ray at an angle that includes the contours of the upper and lower sides of the subject. Since it can be estimated, it is possible to prevent a decrease in the accuracy of AEC in this scan. Therefore, this scan can be appropriately executed even for a subject that is out of the imaging range during scanno imaging. Further, since the X-ray tube is kept stationary when the X-ray image is taken at an angle where the contours on both the upper and lower sides of the subject are included, the exposed area due to the X-ray image can be narrowed. Therefore, it is possible to reduce the exposure dose in X-ray imaging for estimating the tube current value for the subject outside the imaging range.
また、第3の実施形態によれば、管電流値を推定する際に、当該差分値の半分の値を第1スキャノ画像の画素値に加算し、この加算結果の画素値を得る。当該加算結果の画素値と、本スキャンの基準画像の画素値とに基づいて、本スキャン用の管電流値を推定する。従って、被検体の左右両側が同様の割合で欠損した際に、差分値の半分の値を加算することにより、本スキャン用の管電流値を推定することができる。 Further, according to the third embodiment, when estimating the tube current value, half the value of the difference value is added to the pixel value of the first scanno image, and the pixel value of the addition result is obtained. The tube current value for the main scan is estimated based on the pixel value of the addition result and the pixel value of the reference image of the main scan. Therefore, when the left and right sides of the subject are defective at the same ratio, the tube current value for this scan can be estimated by adding half the difference value.
また、第3の実施形態によれば、第2の実施形態のステップST1~ST7を含んで実行できるので、第2の実施形態の効果を併せて得ることができる。 Further, according to the third embodiment, since the steps ST1 to ST7 of the second embodiment can be executed, the effects of the second embodiment can be obtained together.
以上述べた少なくとも一つの実施形態によれば、天板又はX線管を天板の長手方向に沿って移動させつつX線を照射させるように第1スキャノ撮影を制御する。第1スキャノ撮影によるX線検出部の出力に基づいて、被検体の一部を当該長手方向に沿って示す第1スキャノ画像を生成する。当該第1スキャノ画像から天板の短手方向にはみ出た被検体の輪郭の一部を含む領域を撮影する第2スキャノ撮影の前に、長手方向に沿った複数の位置を設定する。当該複数の位置に順にX線管を静止させてX線を照射させるように第2スキャノ撮影を制御する。当該第2スキャノ撮影によるX線検出部の出力に基づいて、輪郭の一部を含む領域を示す複数の第2スキャノ画像を生成する。第1スキャノ画像及び第2スキャノ画像の各々に基づいて、輪郭を推定する。 According to at least one embodiment described above, the first scannographing is controlled so as to irradiate X-rays while moving the top plate or the X-ray tube along the longitudinal direction of the top plate. Based on the output of the X-ray detector by the first scanno imaging, a first scanno image showing a part of the subject along the longitudinal direction is generated. Prior to the second scanno imaging in which the region including a part of the contour of the subject protruding from the first scanno image in the lateral direction of the top plate is photographed, a plurality of positions along the longitudinal direction are set. The second scanno imaging is controlled so that the X-ray tube is stationary and the X-ray is irradiated to the plurality of positions in order. Based on the output of the X-ray detector by the second scanno imaging, a plurality of second scanno images showing a region including a part of the contour are generated. The contour is estimated based on each of the first scanno image and the second scanno image.
従って、スキャノ撮影の際に撮影範囲からはみ出す被検体に対しても、本スキャンを適切に実行することができる。 Therefore, this scan can be appropriately executed even for a subject that is out of the imaging range during scanno imaging.
上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、GPU (Graphics Processing Unit)、或いは、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(例えば、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)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサはメモリに保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、メモリにプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図1における複数の構成要素を1つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。 The word "processor" used in the above description is, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an integrated circuit for a specific application (Application Specific Integrated Circuit (ASIC)), or a programmable logic device (for example). , Simple Programmable Logic Device (SPLD), Complex Programmable Logic Device (CPLD), and Field Programmable Gate Array (FPGA)). The processor realizes the function by reading and executing the program stored in the memory. Instead of storing the program in the memory, the program may be directly embedded in the circuit of the processor. In this case, the processor realizes the function by reading and executing the program embedded in the circuit. It should be noted that each processor of the present embodiment is not limited to the case where each processor is configured as a single circuit, and a plurality of independent circuits may be combined to form one processor to realize its function. good. Further, a plurality of components in FIG. 1 may be integrated into one processor to realize the function.
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同様に、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 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 variations thereof are included in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof, as are included in the scope and gist of the invention.
1 X線CT装置
10 架台装置
11 X線管
12 X線検出器
13 回転フレーム
14 X線高電圧装置
15 制御装置
16 ウェッジ
17 コリメータ
18 DAS
30 寝台装置
31 基台
32 寝台駆動装置
33 天板
34 支持フレーム
40 コンソール装置
41 メモリ
42 ディスプレイ
43 入力インターフェース
44 処理回路
441 システム制御機能
442 スキャン制御機能
443 表示制御機能
444 画像生成機能
445 画像処理機能
P 被検体
g10,g11 第1スキャノ画像
g21,g22 第2スキャノ画像
1
30
41
Claims (9)
前記被検体を透過したX線を検出するX線検出部と、
前記天板又は前記X線管を前記天板の長手方向に沿って移動させつつ前記X線を照射させるように第1スキャノ撮影を制御する第1制御部と、
前記第1スキャノ撮影による前記X線検出部の出力に基づいて、前記被検体の一部を前記長手方向に沿って示す第1スキャノ画像を生成する第1生成部と、
前記第1スキャノ画像から前記天板の短手方向にはみ出た前記被検体の輪郭の一部を含む領域を撮影する第2スキャノ撮影の前に、前記長手方向に沿った複数の位置を設定する設定部と、
前記複数の位置に順に前記X線管を静止させて前記X線を照射させるように前記第2スキャノ撮影を制御する第2制御部と、
前記第2スキャノ撮影による前記X線検出部の出力に基づいて、前記輪郭の一部を含む領域を示す複数の第2スキャノ画像を生成する第2生成部と、
前記第1スキャノ画像及び前記第2スキャノ画像の各々に基づいて、前記輪郭を推定する推定部と
を具備するX線CT装置。 An X-ray tube that irradiates the subject placed on the top plate with X-rays,
An X-ray detector that detects X-rays that have passed through the subject,
A first control unit that controls first scanno imaging so as to irradiate the X-ray while moving the top plate or the X-ray tube along the longitudinal direction of the top plate.
A first generation unit that generates a first scanno image showing a part of the subject along the longitudinal direction based on the output of the X-ray detection unit by the first scanno imaging.
Prior to the second scanno imaging in which the region including a part of the contour of the subject protruding from the first scanno image in the lateral direction of the top plate is photographed, a plurality of positions along the longitudinal direction are set. Setting part and
A second control unit that controls the second scanno imaging so that the X-ray tube is stationary at the plurality of positions in order to irradiate the X-ray.
A second generation unit that generates a plurality of second scanno images showing a region including a part of the contour based on the output of the X-ray detection unit by the second scanno imaging.
An X-ray CT apparatus including an estimation unit for estimating the contour based on each of the first scanno image and the second scanno image.
前記第2制御部は、前記X線管を静止させると共に、前記静止させる位置に対応付けた前記角度に前記X線管を配置した状態で前記X線を照射させる、請求項1又は2に記載のX線CT装置。 The setting unit sets each of the plurality of positions in association with the angle around the rotation axis of the X-ray tube.
The second control unit makes the X-ray tube stationary and irradiates the X-ray in a state where the X-ray tube is arranged at the angle corresponding to the stationary position, according to claim 1 or 2. X-ray CT device.
前記第2制御部は、前記複数の位置に順に前記X線管又は前記天板を静止させると共に、前記静止させる位置に対応付けた前記短手方向の位置に前記X線管を対向させた状態で前記X線を照射させる、請求項1又は2に記載のX線CT装置。 The setting unit sets each of the plurality of positions in association with the position in the lateral direction.
In the second control unit, the X-ray tube or the top plate is stationary at the plurality of positions in order, and the X-ray tube is opposed to the position in the lateral direction corresponding to the stationary position. The X-ray CT apparatus according to claim 1 or 2, wherein the X-ray is irradiated with the X-ray.
前記被検体を透過したX線を検出するX線検出部と、
前記天板又は前記X線管を前記天板の長手方向に沿って移動させつつ前記X線を照射させるように第1スキャノ撮影を制御する第1制御部と、
前記第1スキャノ撮影による前記X線検出部の出力に基づいて、前記被検体の一部を前記長手方向に沿って示す第1スキャノ画像を生成する第1生成部と、
前記第1スキャノ画像から前記被検体の左右片側又は左右両側の輪郭がはみ出た場合に、前記はみ出た輪郭の一部に対応する前記長手方向に沿った位置を設定する設定部と、
前記設定した位置に前記X線管を静止させ、前記X線管の回転軸回りの角度のうち、前記X線の照射範囲内に前記被検体の上下両側の輪郭が入る角度に前記X線管を配置させた状態で前記X線を照射させるようにX線撮影を制御するX線撮影制御部と、
前記X線撮影における前記X線検出部の出力に基づいて、前記被検体の一部の領域を示すX線画像を生成するX線画像生成部と、
前記設定した位置における前記第1スキャノ画像の画素値と、前記X線画像の画素値との差分値に基づき、前記設定した位置の本スキャン用の管電流値を推定する管電流推定部と
を具備するX線CT装置。 An X-ray tube that irradiates the subject placed on the top plate with X-rays,
An X-ray detector that detects X-rays that have passed through the subject,
A first control unit that controls first scanno imaging so as to irradiate the X-ray while moving the top plate or the X-ray tube along the longitudinal direction of the top plate.
A first generation unit that generates a first scanno image showing a part of the subject along the longitudinal direction based on the output of the X-ray detection unit by the first scanno imaging.
When the contours of the left and right sides or both sides of the subject protrude from the first scanno image, a setting unit for setting a position along the longitudinal direction corresponding to a part of the protruding contours, and a setting unit.
The X-ray tube is stationary at the set position, and the X-ray tube is at an angle around the rotation axis of the X-ray tube so that the contours on both the upper and lower sides of the subject are within the irradiation range of the X-ray. An X-ray imaging control unit that controls X-ray imaging so as to irradiate the X-rays with the X-rays arranged.
An X-ray image generation unit that generates an X-ray image showing a part of a region of the subject based on the output of the X-ray detection unit in the X-ray imaging.
A tube current estimation unit that estimates the tube current value for the main scan at the set position based on the difference value between the pixel value of the first scanno image and the pixel value of the X-ray image at the set position. Equipped with X-ray CT device.
前記第1スキャノ画像から前記被検体の左右両側の輪郭がはみ出た場合に、前記差分値の半分の値を前記第1スキャノ画像の画素値に加算し、この加算結果の画素値を得る処理と、
前記加算結果の画素値と、本スキャンの基準画像の画素値とに基づいて、前記本スキャン用の管電流値を推定する処理と
を実行する、請求項7に記載のX線CT装置。 The tube current estimation unit is
When the contours on both the left and right sides of the subject protrude from the first scanno image, half of the difference value is added to the pixel value of the first scanno image, and the pixel value of the addition result is obtained. ,
The X-ray CT apparatus according to claim 7, wherein the process of estimating the tube current value for the main scan is executed based on the pixel value of the addition result and the pixel value of the reference image of the main scan.
前記設定部は、前記長手方向に沿った位置を複数設定し、
前記第2制御部は、前記複数設定した位置に順に前記X線管を静止させて前記X線を照射させるように第2スキャノ撮影を制御し、
前記第2生成部は、前記第2スキャノ撮影による前記X線検出部の出力に基づいて、前記輪郭の一部を含む領域を示す複数の第2スキャノ画像を生成し、
前記推定部は、前記第1スキャノ画像及び前記第2スキャノ画像の各々に基づいて、前記輪郭を推定する、請求項7又は8に記載のX線CT装置。 It further includes a second control unit, a second generation unit, and an estimation unit.
The setting unit sets a plurality of positions along the longitudinal direction and sets a plurality of positions.
The second control unit controls the second scanno imaging so that the X-ray tube is stopped in order at the plurality of set positions and the X-ray is irradiated.
The second generation unit generates a plurality of second scanno images showing a region including a part of the contour based on the output of the X-ray detection unit by the second scanno imaging.
The X-ray CT apparatus according to claim 7, wherein the estimation unit estimates the contour based on each of the first scanno image and the second scanno image.
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