JP7399720B2 - X-ray CT device - Google Patents

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Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、X線コンピュータ断層撮影(CT:Computed Tomography)装置に関する。 Embodiments disclosed in this specification and the drawings relate to an X-ray computed tomography (CT) apparatus.

X線CT装置において、フォトンカウンティング(Photon Counting)CTと呼ばれる技術が知られている。フォトンカウンティングCTでは、複数のビンそれぞれでX線フォトンの数をカウントすることにより画像化を行うので、膨大な量のデータが架台装置からコンソール装置に伝送される。例えば、スキャンの実施で得られる情報量が増えると、コンソール装置に送信されるデータ量は大きくなり、データ伝送時間が長くなってしまう。 In X-ray CT apparatuses, a technique called photon counting CT is known. In photon counting CT, imaging is performed by counting the number of X-ray photons in each of a plurality of bins, so a huge amount of data is transmitted from the gantry device to the console device. For example, if the amount of information obtained by performing a scan increases, the amount of data sent to the console device will increase, resulting in a longer data transmission time.

特開2007-97977号公報Japanese Patent Application Publication No. 2007-97977 特開2005-305165号公報Japanese Patent Application Publication No. 2005-305165 特開2017-131336号公報Japanese Patent Application Publication No. 2017-131336

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、必要な画像を即時的に参照可能にすることである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決される課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。 One of the problems to be solved by the embodiments disclosed in this specification and the drawings is to make necessary images available for immediate reference. However, the problems solved by the embodiments disclosed in this specification and the drawings are not limited to the above problems. Problems corresponding to the effects of each configuration shown in the embodiments described later can also be positioned as other problems.

実施形態に係るX線CT装置は、回転部と、第1の通信部と、第2の通信部と、画像生成部と、を備える。前記回転部は、架台に設けられ、被検体を透過したX線に基づいて、ビュー毎に投影データを収集するデータ収集部を含む。前記第1の通信部は、前記架台に設けられ、前記回転部を支持する固定部、又は前記架台の外部に設けられている。前記第2の通信部は、前記回転部に設けられ、前記投影データのうち、リアルタイム再構成に必要な部分データを優先的に含む送信用データを生成し、前記送信用データを前記第1の通信部に順次送信する。前記画像生成部は、前記第2の通信部が受信した前記送信用データに含まれる前記部分データに基づいて、前記リアルタイム再構成を実行する。 The X-ray CT apparatus according to the embodiment includes a rotating section, a first communication section, a second communication section, and an image generation section. The rotation unit includes a data collection unit that is provided on the pedestal and collects projection data for each view based on the X-rays that have passed through the subject. The first communication unit is provided on the pedestal, and is provided on a fixed part that supports the rotating part, or outside the pedestal. The second communication unit is provided in the rotating unit, generates transmission data that preferentially includes partial data necessary for real-time reconstruction out of the projection data, and transmits the transmission data to the first communication unit. Send sequentially to the communication department. The image generation unit executes the real-time reconstruction based on the partial data included in the transmission data received by the second communication unit.

図1は、第1の実施形態に係るX線CT装置の構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an X-ray CT apparatus according to the first embodiment. 図2は、第1の実施形態に係るX線CT装置のデータ伝送を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining data transmission of the X-ray CT apparatus according to the first embodiment. 図3は、第1の実施形態における第2のデータ伝送方式の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the second data transmission method in the first embodiment. 図4は、第1の実施形態における第1のデータ伝送方式の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the first data transmission method in the first embodiment. 図5は、第1の実施形態における部分データを説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining partial data in the first embodiment. 図6は、第1の実施形態における部分データを説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining partial data in the first embodiment. 図7は、第1の実施形態における部分データを説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining partial data in the first embodiment. 図8は、第1の実施形態における部分データを説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining partial data in the first embodiment. 図9は、第1の実施形態における部分データを説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining partial data in the first embodiment. 図10は、第1の実施形態における部分データを説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining partial data in the first embodiment. 図11は、第1の実施形態における部分データを説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining partial data in the first embodiment. 図12は、第1の実施形態に係るX線CT装置による処理の手順を示すフローチャートである。FIG. 12 is a flowchart showing the procedure of processing by the X-ray CT apparatus according to the first embodiment. 図13は、第2の実施形態における第1のデータ伝送方式の一例を示し、第2の実施形態における部分データを説明するための図である。FIG. 13 shows an example of the first data transmission method in the second embodiment, and is a diagram for explaining partial data in the second embodiment.

以下、図面を参照して、X線CT装置の実施形態について詳細に説明する。以下の実施形態で説明するX線CT装置は、フォトンカウンティングCTを実行可能な装置である。すなわち、以下の実施形態で説明するX線CT装置は、フォトンカウンティング方式の検出器を用いて被検体を透過したX線を計数することで、X線CT画像データを再構成可能な装置である。 Hereinafter, embodiments of the X-ray CT apparatus will be described in detail with reference to the drawings. The X-ray CT apparatus described in the following embodiments is an apparatus capable of performing photon counting CT. That is, the X-ray CT apparatus described in the following embodiments is an apparatus that can reconstruct X-ray CT image data by counting the X-rays that have passed through the subject using a photon-counting detector. .

(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1の構成の一例を示す図である。図1に示すように、第1の実施形態に係る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。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of an X-ray CT apparatus 1 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the X-ray CT apparatus 1 according to the first embodiment includes a gantry device 10, a bed device 30, and a console device 40.

なお、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軸方向とする。また、Z軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をX軸方向とする。また、Z軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をY軸方向とする。なお、図1は、説明のために架台装置10を複数方向から描画したものであり、X線CT装置1が架台装置10を1つ有する場合を示す。 In this embodiment, the rotation axis of the rotating frame 13 in a non-tilted state or the longitudinal direction of the top plate 33 of the bed device 30 is defined as the Z-axis direction. Further, the axial direction that is orthogonal to the Z-axis direction and horizontal to the floor surface is defined as the X-axis direction. Further, the axial direction that is orthogonal to the Z-axis direction and perpendicular to the floor surface is defined as the Y-axis direction. Note that FIG. 1 depicts the gantry apparatus 10 from multiple directions for explanation, and shows a case where the X-ray CT apparatus 1 has one gantry apparatus 10.

架台装置10は、被検体P(患者)にX線を照射し、被検体Pを透過したX線を検出して、検出したX線に対応するデータをコンソール装置40に出力する装置である。図1に示すように、架台装置10は、X線管11と、X線検出器12と、回転フレーム13と、X線高電圧装置14と、制御装置15と、ウェッジ16と、コリメータ17と、DAS(Data Acquisition System)18とを有する。 The gantry device 10 is a device that irradiates a subject P (patient) with X-rays, detects the X-rays that have passed through the subject P, and outputs data corresponding to the detected X-rays to the console device 40. As shown in FIG. 1, the gantry device 10 includes an X-ray tube 11, an X-ray detector 12, a rotating frame 13, an X-ray high voltage device 14, a control device 15, a wedge 16, and a collimator 17. , DAS (Data Acquisition System) 18.

X線管11は、熱電子を発生する陰極(フィラメント)と、熱電子の衝突を受けてX線を発生する陽極(ターゲット)とを有する真空管である。X線管11は、X線高電圧装置14からの高電圧の印加により、陰極から陽極に向けて熱電子を照射することで、被検体Pに対し照射するX線を発生する。例えば、X線管11には、回転する陽極に熱電子を照射することでX線を発生させる回転陽極型のX線管がある。 The X-ray tube 11 is a vacuum tube that has a cathode (filament) that generates thermoelectrons and an anode (target) that generates X-rays upon collision with the thermoelectrons. The X-ray tube 11 generates X-rays to irradiate the subject P by irradiating thermoelectrons from the cathode to the anode by applying a high voltage from the X-ray high voltage device 14 . For example, the X-ray tube 11 includes a rotating anode type X-ray tube that generates X-rays by irradiating a rotating anode with thermoelectrons.

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に印加する高電圧を発生する高電圧発生装置と、X線管11が発生する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よい。 The X-ray high voltage device 14 has electric circuits such as a transformer and a rectifier, and includes a high voltage generator that generates a high voltage to be applied to the X-ray tube 11 and an X-ray generator that generates a high voltage to be applied to the X-ray tube 11. and an X-ray control device that controls the output voltage according to the The high voltage generator may be of a transformer type or an inverter type.

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は、ウェッジフィルタ(wedge filter)やボウタイフィルタ(bow-tie filter)であり、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等を加工したフィルタである。 The wedge 16 is a filter for adjusting the amount of X-rays irradiated from the X-ray tube 11. Specifically, the wedge 16 transmits and attenuates the X-rays emitted from the X-ray tube 11 so that the X-rays emitted from the X-ray tube 11 to the subject P have a predetermined distribution. This is a filter that For example, the wedge 16 is a wedge filter or a bow-tie filter, and is a filter made of aluminum or the like so as to have a predetermined target angle and a predetermined thickness.

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。また、図1においては、X線管11とコリメータ17との間にウェッジ16が配置される場合を示すが、X線管11とウェッジ16との間にコリメータ17が配置される場合であってもよい。この場合、ウェッジ16は、X線管11から照射され、コリメータ17により照射範囲が制限されたX線を透過して減衰させる。 The collimator 17 is a lead plate or the like for narrowing down the irradiation range of the X-rays that have passed through the wedge 16, and forms a slit by combining a plurality of lead plates or the like. Note that the collimator 17 is sometimes called an X-ray diaphragm. Further, although FIG. 1 shows a case where the wedge 16 is arranged between the X-ray tube 11 and the collimator 17, it is also a case where the collimator 17 is arranged between the X-ray tube 11 and the wedge 16. Good too. In this case, the wedge 16 transmits and attenuates the X-rays irradiated from the X-ray tube 11 and whose irradiation range is limited by the collimator 17.

X線検出器12は、複数の検出素子を有する光子計数型検出器である。X線検出器12における各検出素子は、X線管11から照射されて被検体Pを通過したX線を検出し、検出したX線の入射に応じて信号をDAS18へと出力する。各検出素子は、X線フォトンが入射するごとに、当該X線フォトンのエネルギー値を計測可能な信号を出力する。X線フォトンは、例えば、X線管11から照射され被検体Pを透過したX線の光子である。各検出素子は、X線フォトンが入射するごとに、1パルスの電気信号(アナログ信号)を出力する。 The X-ray detector 12 is a photon counting type detector having a plurality of detection elements. Each detection element in the X-ray detector 12 detects the X-rays emitted from the X-ray tube 11 and passed through the subject P, and outputs a signal to the DAS 18 in response to the incidence of the detected X-rays. Each detection element outputs a signal capable of measuring the energy value of the X-ray photon each time the X-ray photon is incident. The X-ray photon is, for example, a photon of X-rays emitted from the X-ray tube 11 and transmitted through the subject P. Each detection element outputs one pulse of an electrical signal (analog signal) every time an X-ray photon is incident.

例えば、X線検出器12は、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する。シンチレータは、入射したX線フォトンをシンチレータ光に変換する。光センサアレイは、例えば、フォトダイオード等の光センサを有する。光センサは、シンチレータ光を電気信号に変換する。なお、X線検出器12は、入射したX線フォトンを、直接、電気信号に変換する直接変換型の検出器であっても構わない。 For example, the X-ray detector 12 is an indirect conversion type detector that includes a scintillator array and a photosensor array. A scintillator array has multiple scintillators. The scintillator converts incident X-ray photons into scintillator light. The optical sensor array includes optical sensors such as photodiodes, for example. The optical sensor converts scintillator light into an electrical signal. Note that the X-ray detector 12 may be a direct conversion type detector that directly converts incident X-ray photons into electrical signals.

例えば、図1に示すX線検出器12は、検出素子が、チャンネル方向(X線検出器12の回転方向に沿った方向)にN列、架台装置10が非チルト時の状態における回転フレーム13の回転中心軸方向(図1中のZ軸方向)(列方向、row方向)にM列配置された検出器である。検出素子は、光子が入射すると、1パルスの電気信号を出力する。X線CT装置1は、検出素子が出力した個々のパルスを弁別することで、検出素子に入射したX線フォトンの数を計数することができる。また、X線CT装置1は、パルスの強度に基づく演算処理を行うことで、計数したX線フォトンのエネルギー値を計測することができる。 For example, in the X-ray detector 12 shown in FIG. 1, the detection elements are arranged in N rows in the channel direction (direction along the rotational direction of the X-ray detector 12), and the rotating frame 13 is in a state where the gantry device 10 is not tilted. The detectors are arranged in M rows in the rotation center axis direction (Z-axis direction in FIG. 1) (column direction, row direction). When a photon is incident on the detection element, the detection element outputs a one-pulse electric signal. The X-ray CT apparatus 1 can count the number of X-ray photons that have entered the detection element by discriminating individual pulses output by the detection element. Furthermore, the X-ray CT apparatus 1 can measure the energy value of the counted X-ray photons by performing arithmetic processing based on the intensity of the pulse.

DAS18は、ビュー(View)毎に、X線検出器12から出力されるデータを収集するデータ収集回路である。X線検出器12から出力されるデータは、計数処理の結果である計数結果を表し、後述する前処理を施す前の投影データである。例えば、DAS18は、X線検出器12の各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、電気信号をデジタル信号に変換するA/D変換器とを有する。DAS18は、例えば、プロセッサにより実現される。DAS18は、X線管11から照射されて被検体Pを透過したX線に由来する光子(X線フォトン)を計数し、当該計数した光子のエネルギーを弁別した結果を計数結果として収集する。例えば、回転フレーム13の回転中に、X線管11からX線が連続曝射されている場合、DAS18は、全周囲分(360度分)の計数結果を収集する。そして、DAS18は、計数結果をコンソール装置40に送信する。 The DAS 18 is a data collection circuit that collects data output from the X-ray detector 12 for each view. The data output from the X-ray detector 12 represents a counting result that is a result of counting processing, and is projection data before being subjected to pre-processing, which will be described later. For example, the DAS 18 includes an amplifier that performs amplification processing on electrical signals output from each detection element of the X-ray detector 12, and an A/D converter that converts the electrical signals into digital signals. DAS18 is realized by a processor, for example. The DAS 18 counts photons (X-ray photons) originating from the X-rays irradiated from the X-ray tube 11 and transmitted through the subject P, and collects the result of discriminating the energy of the counted photons as a counting result. For example, when X-rays are continuously emitted from the X-ray tube 11 while the rotating frame 13 is rotating, the DAS 18 collects counting results for the entire circumference (360 degrees). Then, the DAS 18 transmits the counting results to the console device 40.

例えば、DAS18は、X線検出器12の検出素子が出力した各パルスを弁別して計数したX線フォトンの入射位置(検出位置)と、当該X線フォトンのエネルギー値とを計数結果として、X線管11の位置(管球位置)ごとに収集する。入射位置は、例えば、計数に用いたパルスが出力された際の検出素子の位置である。また、DAS18は、例えば、パルスのピーク値とシステム固有の応答関数とからエネルギー値を演算する。或いは、DAS18は、例えば、パルスの強度を積分することで、エネルギー値を演算する。DAS18は、演算したエネルギー値を、例えば、比較器(コンパレータ)を用いて、複数のエネルギー弁別域(エネルギービン)に振り分ける。複数のエネルギー弁別域(エネルギービン)に振り分けられた計数結果は、エネルギーに応じた光子数の分布を示すエネルギースペクトルとなる。以下、エネルギービンを、単に、ビンと記載する。 For example, the DAS 18 uses the incident position (detection position) of X-ray photons counted by discriminating each pulse output by the detection element of the X-ray detector 12 and the energy value of the X-ray photons as the counting result. Collect data for each position of the tube 11 (tube position). The incident position is, for example, the position of the detection element when the pulse used for counting is output. Further, the DAS 18 calculates an energy value from, for example, the peak value of the pulse and a system-specific response function. Alternatively, the DAS 18 calculates the energy value by integrating the intensity of the pulse, for example. The DAS 18 uses, for example, a comparator to allocate the calculated energy values to a plurality of energy discrimination areas (energy bins). The counting results distributed into a plurality of energy discrimination regions (energy bins) become an energy spectrum that shows the distribution of the number of photons according to energy. Hereinafter, the energy bin will simply be referred to as a bin.

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、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。例えば、回転フレーム13は、アルミニウムを材料とした鋳物である。なお、回転フレーム13は、X線管11及びX線検出器12に加えて、X線高電圧装置14やウェッジ16、コリメータ17、DAS18等を更に支持することもできる。更に、回転フレーム13は、図1において図示しない種々の構成を更に支持することもできる。 The rotating frame 13 is an annular frame that supports the X-ray tube 11 and the X-ray detector 12 facing each other, and allows the X-ray tube 11 and the X-ray detector 12 to be rotated by the control device 15. For example, the rotating frame 13 is cast from aluminum. Note that, in addition to the X-ray tube 11 and the X-ray detector 12, the rotating frame 13 can also support an X-ray high voltage device 14, a wedge 16, a collimator 17, a DAS 18, and the like. Furthermore, the rotating frame 13 may further support various configurations not shown in FIG.

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。制御装置15は、後述する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。例えば、制御装置15は、回転フレーム13の回転や架台装置10のチルト、寝台装置30及び天板33の動作等について制御を行う。一例を挙げると、制御装置15は、架台装置10をチルトさせる制御として、入力された傾斜角度(チルト角度)情報により、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。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に設けられてもよい。 The control device 15 includes a processing circuit including a CPU (Central Processing Unit), and a drive mechanism such as a motor and an actuator. The control device 15 receives input signals from an input interface 43, which will be described later, and controls the operations of the gantry device 10 and the bed device 30. For example, the control device 15 controls the rotation of the rotating frame 13, the tilt of the gantry device 10, the operation of the bed device 30 and the top plate 33, and the like. For example, as a control for tilting the gantry device 10, the control device 15 rotates the rotation frame 13 about an axis parallel to the X-axis direction based on input inclination angle (tilt angle) information. Note that the control device 15 may be provided on the gantry device 10 or may be provided on the console device 40.

寝台装置30は、撮影対象の被検体Pを載置、移動させる装置である。図1に示すように、寝台装置30は、基台31と、寝台駆動装置32と、天板33と、支持フレーム34とを有する。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。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の長軸方向に移動する駆動機構であり、モータ及びアクチュエータ等を含む。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の長軸方向に移動してもよい。 The bed device 30 is a device on which a subject P to be photographed is placed and moved. As shown in FIG. 1, the bed device 30 includes a base 31, a bed driving device 32, a top plate 33, and a support frame 34. The base 31 is a casing that supports the support frame 34 movably in the vertical direction. The bed driving device 32 is a drive mechanism that moves the top plate 33 on which the subject P is placed in the longitudinal direction of the top plate 33, and includes a motor, an actuator, and the like. The top plate 33 provided on the upper surface of the support frame 34 is a plate on which the subject P is placed. In addition to the top plate 33, the bed driving device 32 may move the support frame 34 in the longitudinal direction of the top plate 33.

コンソール装置40は、操作者によるX線CT装置1の操作を受け付けるとともに、架台装置10によって収集されたデータ(計数結果)を用いてX線CT画像データを再構成する装置である。図1に示すように、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。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 console device 40 is a device that accepts operations of the X-ray CT device 1 by an operator and reconstructs X-ray CT image data using data (count results) collected by the gantry device 10. As shown in FIG. 1, the console device 40 includes a memory 41, a display 42, an input interface 43, and a processing circuit 44. Although the console device 40 will be described as being separate from the gantry device 10, the gantry device 10 may include the console device 40 or a part of each component of the console device 40.

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、投影データやCT画像データを記憶する。また、例えば、メモリ41は、X線CT装置1に含まれる回路がその機能を実現するためのプログラムを記憶する。なお、メモリ41は、X線CT装置1とネットワークを介して接続されたサーバ群(クラウド)により実現されることとしてもよい。 The memory 41 is realized by, for example, a RAM (Random Access Memory), a semiconductor memory element such as a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like. The memory 41 stores, for example, projection data and CT image data. Further, for example, the memory 41 stores a program for a circuit included in the X-ray CT apparatus 1 to realize its function. Note that the memory 41 may be realized by a server group (cloud) connected to the X-ray CT apparatus 1 via a network.

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各種の画像を表示したり、操作者から各種の操作を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)を表示したりする。例えば、ディスプレイ42は、液晶ディスプレイやCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイである。なお、ディスプレイ42は、架台装置10に設けられてもよい。また、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 display 42 displays various information. For example, the display 42 displays various images generated by the processing circuit 44 and displays a GUI (Graphical User Interface) for accepting various operations from an operator. For example, the display 42 is a liquid crystal display or a CRT (Cathode Ray Tube) display. Note that the display 42 may be provided on the gantry device 10. Further, the display 42 may be of a desktop type, or may be configured with a tablet terminal or the like that can communicate wirelessly with the console device 40 main body.

入力インターフェース43は、操作者から各種の入力操作を受け付けて、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、X線CT画像データの撮影条件や、CT画像データを再構成する際の再構成条件や、CT画像データから後処理画像を生成する際の画像処理条件等の入力操作を操作者から受け付ける。例えば、入力インターフェース43は、マウスやキーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面へ触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等により実現される。なお、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。また、入力インターフェース43は、マウスやキーボード等の物理的な操作部品を備えるものだけに限られない。例えば、コンソール装置40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。 The input interface 43 receives various input operations from an operator, converts the received input operations into electrical signals, and outputs the electrical signals to the processing circuit 44 . For example, the input interface 43 allows input operations such as imaging conditions for X-ray CT image data, reconstruction conditions when reconstructing CT image data, and image processing conditions when generating post-processed images from CT image data. is received from the operator. For example, the input interface 43 may include a mouse, a keyboard, a trackball, a switch, a button, a joystick, a touchpad that performs input operations by touching the operation surface, a touchscreen that integrates a display screen and a touchpad, and an optical sensor. This is realized by using a non-contact input circuit, a voice input circuit, etc. Note that the input interface 43 may be provided in the gantry device 10. Furthermore, the input interface 43 may be configured with a tablet terminal or the like that can communicate wirelessly with the main body of the console device 40. Furthermore, the input interface 43 is not limited to one that includes physical operation parts such as a mouse and a keyboard. For example, an electric signal processing circuit that receives an electric signal corresponding to an input operation from an external input device provided separately from the console device 40 and outputs this electric signal to the processing circuit 44 is also an example of the input interface 43. included.

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、システム制御機能440、スキャン制御機能441、前処理機能442、再構成処理機能443、及び、表示制御機能444を実行する。 The processing circuit 44 controls the overall operation of the X-ray CT apparatus 1 . For example, the processing circuit 44 executes a system control function 440, a scan control function 441, a preprocessing function 442, a reconstruction processing function 443, and a display control function 444.

システム制御機能440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の各種機能を制御する。 The system control function 440 controls various functions of the processing circuit 44 based on input operations received from the operator via the input interface 43.

スキャン制御機能441は、当該被検体Pに対してX線を利用したスキャンを実行する。例えば、スキャン制御機能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、スキャンを制御する。具体的には、スキャン制御機能441は、入力操作に基づいて、X線高電圧装置14に制御信号を送信することで、高電圧発生装置からの出力電圧を制御する。また、スキャン制御機能441は、DAS18に制御信号を送信することで、DAS18によるデータ収集を制御する。 The scan control function 441 executes a scan of the subject P using X-rays. For example, the scan control function 441 controls scanning based on an input operation received from an operator via the input interface 43. Specifically, the scan control function 441 controls the output voltage from the high voltage generator by transmitting a control signal to the X-ray high voltage device 14 based on the input operation. The scan control function 441 also controls data collection by the DAS 18 by transmitting a control signal to the DAS 18 .

前処理機能442は、DAS18から送信されたデータ(計数結果)に対して前処理を行うことで、前処理を施したデータを生成する。具体的には、前処理機能442は、対数変換処理や、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等の補正処理を行なうことで、前処理を施したデータを生成する。また、前処理機能442は、生成したデータをメモリ41に格納する。以下、DAS18から送信されたデータを、単に、投影データと称し、前処理機能442によって前処理を施した投影データを、前処理後の投影データと称する。前処理機能442は、合成部の一例である。 The preprocessing function 442 performs preprocessing on the data (count results) transmitted from the DAS 18 to generate preprocessed data. Specifically, the preprocessing function 442 generates preprocessed data by performing correction processes such as logarithmic conversion processing, offset correction, sensitivity correction, and beam hardening correction. Further, the preprocessing function 442 stores the generated data in the memory 41. Hereinafter, the data transmitted from the DAS 18 will be simply referred to as projection data, and the projection data that has been preprocessed by the preprocessing function 442 will be referred to as preprocessed projection data. The preprocessing function 442 is an example of a combining section.

再構成処理機能443は、前処理機能442により生成された前処理後の投影データを種々の再構成法(例えば、FBP(Filtered Back Projection)などの逆投影法や、逐次近似法など)によって再構成することでCT画像データを生成する。また、再構成処理機能443は、生成したCT画像データをメモリ41に格納する。再構成処理機能443は、画像生成部の一例である。 The reconstruction processing function 443 reconstructs the preprocessed projection data generated by the preprocessing function 442 using various reconstruction methods (for example, a back projection method such as FBP (Filtered Back Projection), a successive approximation method, etc.). CT image data is generated by configuring. Furthermore, the reconstruction processing function 443 stores the generated CT image data in the memory 41. The reconstruction processing function 443 is an example of an image generation section.

ここで、フォトンカウンティングCTで得られる計数結果から生成された投影データには、被検体Pを透過することで減弱されたX線のエネルギースペクトルの情報が含まれている。このため、再構成処理機能443は、例えば、特定のエネルギー成分を画像化したX線CT画像データ(エネルギー弁別画像データ)を再構成することができる。また、再構成処理機能443は、例えば、複数のエネルギー成分それぞれのX線CT画像データを再構成することができる。 Here, the projection data generated from the counting results obtained by photon counting CT includes information on the energy spectrum of the X-rays attenuated by passing through the subject P. Therefore, the reconstruction processing function 443 can, for example, reconstruct X-ray CT image data (energy discrimination image data) in which a specific energy component is imaged. Further, the reconstruction processing function 443 can, for example, reconstruct X-ray CT image data of each of a plurality of energy components.

また、再構成処理機能443は、前処理機能442により生成された前処理後の投影データから、確認用のCT画像データを生成することができる。ここで、確認用のCT画像データは、リアルタイム再構成画像とも呼ばれる。 Further, the reconstruction processing function 443 can generate CT image data for confirmation from the preprocessed projection data generated by the preprocessing function 442. Here, the CT image data for confirmation is also called a real-time reconstructed image.

表示制御機能444は、処理回路44によって生成された各種の画像をディスプレイ42に表示させる。例えば、表示制御機能444は、再構成処理機能443によって生成されたCT画像データをディスプレイ42に表示させる。 The display control function 444 causes the display 42 to display various images generated by the processing circuit 44. For example, the display control function 444 causes the display 42 to display the CT image data generated by the reconstruction processing function 443.

図1に示すX線CT装置1においては、各処理機能がコンピュータによって実行可能なプログラムの形態でメモリ41へ記憶されている。処理回路44は、メモリ41からプログラムを読み出して実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路44は、読み出したプログラムに対応する機能を有することとなる。 In the X-ray CT apparatus 1 shown in FIG. 1, each processing function is stored in the memory 41 in the form of a program executable by a computer. The processing circuit 44 is a processor that reads programs from the memory 41 and executes them to implement functions corresponding to each program. In other words, the processing circuit 44 in a state where each program has been read has a function corresponding to the read program.

なお、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)、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 GateArray:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサが例えばCPUである場合、プロセッサは記憶回路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。一方、プロセッサが例えばASICである場合、記憶回路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まれる。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。 Note that the word "processor" used in the above description refers to, for example, a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an Application Specific Integrated Circuit (ASIC), a programmable logic device (for example, Refers to circuits such as a simple programmable logic device (SPLD), a complex programmable logic device (CPLD), and a field programmable gate array (FPGA). When the processor is, for example, a CPU, the processor realizes its functions by reading and executing a program stored in a storage circuit. On the other hand, if the processor is, for example, an ASIC, the program is directly incorporated into the processor's circuitry instead of storing the program in a memory circuit. Note that each processor of this embodiment is not limited to being configured as a single circuit for each processor, but may also be configured as a single processor by combining multiple independent circuits to realize its functions. good. Furthermore, a plurality of components in FIG. 1 may be integrated into one processor to realize its functions.

図2は、第1の実施形態に係るX線CT装置1のデータ伝送を説明するための図である。例えば、DAS18が生成した投影データは、通信機52から通信機51に送信され、コンソール装置40へと転送される。ここで、通信機51は、第1の通信部の一例であり、通信機52は、第2の通信部の一例である。 FIG. 2 is a diagram for explaining data transmission of the X-ray CT apparatus 1 according to the first embodiment. For example, the projection data generated by the DAS 18 is transmitted from the communication device 52 to the communication device 51, and then transferred to the console device 40. Here, the communication device 51 is an example of a first communication unit, and the communication device 52 is an example of a second communication unit.

通信機52は、例えば、架台装置10の回転フレーム13に設けられている。例えば、通信機52は、回転フレーム13に設けられたDAS18に搭載されている。通信機51は、例えば、架台装置10の固定フレーム19に設けられている。固定フレーム19は、架台装置10の非回転部分であり、回転フレーム13を回転可能に支持する。又は、通信機51は、例えば、架台装置10の外部に設けられている。なお、通信機51は、別のところに設けられてもよく、例えば、制御装置15に搭載されてもよい。 The communication device 52 is provided, for example, on the rotating frame 13 of the gantry device 10. For example, the communication device 52 is mounted on a DAS 18 provided on the rotating frame 13. The communication device 51 is provided, for example, on the fixed frame 19 of the gantry device 10. The fixed frame 19 is a non-rotating part of the gantry device 10 and rotatably supports the rotating frame 13. Alternatively, the communication device 51 is provided outside the gantry device 10, for example. Note that the communication device 51 may be provided elsewhere, and may be mounted on the control device 15, for example.

ここで、回転フレーム13は、回転部の一例であり、固定フレーム19は、固定部の一例である。具体的には、架台装置10は、回転部側ユニットと、固定部側ユニットとに分けられる。回転部側ユニットは、例えば、回転フレーム13、X線管11、X線検出器12、X線高電圧装置14、ウェッジ16、コリメータ17、DAS18、通信機52などを含む。固定部側ユニットは、例えば、固定フレーム19、制御装置15、通信機51などを含む。 Here, the rotating frame 13 is an example of a rotating part, and the fixed frame 19 is an example of a fixed part. Specifically, the gantry device 10 is divided into a rotating unit and a fixed unit. The rotating unit includes, for example, a rotating frame 13, an X-ray tube 11, an X-ray detector 12, an X-ray high voltage device 14, a wedge 16, a collimator 17, a DAS 18, a communication device 52, and the like. The fixed unit includes, for example, a fixed frame 19, a control device 15, a communication device 51, and the like.

例えば、スキャンが実施される場合、コンソール装置40のスキャン制御機能441から架台装置10の固定部側ユニットの通信機51に制御信号が送信される。そして、架台装置10において、当該制御信号が固定部側ユニットの通信機51から図示しないスリップリングを介して回転部側ユニットの通信機52に送信される。ここで、コンソール装置40から架台装置10への伝送径路を、アップリンクと記載する場合がある。 For example, when a scan is performed, a control signal is transmitted from the scan control function 441 of the console device 40 to the communication device 51 of the fixed unit side of the gantry device 10. Then, in the gantry device 10, the control signal is transmitted from the communication device 51 of the fixed unit side to the communication device 52 of the rotating unit side via a slip ring (not shown). Here, the transmission path from the console device 40 to the gantry device 10 may be referred to as an uplink.

例えば、架台装置10において、スキャンの実施により、回転部側ユニットのDAS18により投影データが収集される。このとき、DAS18により収集された投影データが、回転部側ユニットの通信機52からスリップリングを介して固定部側ユニットの通信機51に送信される。そして、当該投影データが固定部側ユニットの通信機51からコンソール装置40に送信される。ここで、架台装置10からコンソール装置40への伝送径路を、ダウンリンクと記載する場合がある。 For example, in the gantry device 10, projection data is collected by the DAS 18 of the rotating section side unit by performing a scan. At this time, the projection data collected by the DAS 18 is transmitted from the communication device 52 of the rotating unit side to the communication device 51 of the fixed unit side via the slip ring. Then, the projection data is transmitted from the communication device 51 of the fixed unit side to the console device 40. Here, the transmission path from the gantry device 10 to the console device 40 may be referred to as a downlink.

以上、本実施形態に係るX線CT装置1の全体構成について説明した。かかる構成のもと、第1の実施形態に係るX線CT装置1は、フォトンカウンティングCTによりX線CT画像データを再構成する。 The overall configuration of the X-ray CT apparatus 1 according to the present embodiment has been described above. With this configuration, the X-ray CT apparatus 1 according to the first embodiment reconstructs X-ray CT image data by photon counting CT.

ところで、フォトンカウンティングCTでは、膨大な量の投影データが架台装置10の回転部側ユニットからスリップリング、固定部側ユニットを経由してコンソール装置40に伝送される。例えば、スキャンの実施で得られる情報量が増えると、コンソール装置40に送信される投影データのデータ量は大きくなり、コンソール装置40に投影データを送りきる時間が長くなる。例えば、フォトンカウンティングCTでは、従来型の積分型検出器を用いたX線CT装置に比べてビン数が増えるため、データ量は大幅に大きくなり、データ伝送時間が長くなってしまう。データ伝送時間を短くする方法として、ダウンリンクのレーン数を増やすなどの方法がある。しかし、スリップリングのレーン数も増やす必要があり、コストアップや装置の大型を招いてしまう。 By the way, in photon counting CT, a huge amount of projection data is transmitted from the rotating section side unit of the gantry device 10 to the console device 40 via the slip ring and the fixed section side unit. For example, when the amount of information obtained by performing a scan increases, the amount of projection data transmitted to the console device 40 increases, and the time required to send all the projection data to the console device 40 becomes longer. For example, in photon counting CT, the number of bins increases compared to an X-ray CT device using a conventional integrating type detector, so the amount of data becomes significantly larger and the data transmission time becomes longer. One way to shorten data transmission time is to increase the number of downlink lanes. However, it is necessary to increase the number of slip ring lanes, which increases costs and increases the size of the device.

そこで、本実施形態に係るX線CT装置1は、膨大な量の投影データを伝送する際に必要な画像を即時的に参照可能にするために、以下の処理を実行する。本実施形態に係るX線CT装置1は、回転部側ユニットと、通信機51と、通信機52と、再構成処理機能443とを備える。回転部側ユニットは、架台装置10に設けられ、被検体Pを透過したX線に基づいて、ビュー毎に投影データを収集するDAS18を含む。通信機51は、架台装置10に設けられ、回転部側ユニットを支持する固定部側ユニット、又は、架台装置10の外部に設けられている。通信機52は、回転部側ユニットに設けられ、投影データのうち、リアルタイム再構成に必要な部分データを優先的に含む送信用データを生成し、送信用データを通信機51に順次送信する。再構成処理機能443は、通信機51が受信した送信用データに含まれる部分データに基づいて、リアルタイム再構成を実行する。 Therefore, the X-ray CT apparatus 1 according to the present embodiment performs the following processing in order to be able to immediately refer to images required when transmitting a huge amount of projection data. The X-ray CT apparatus 1 according to this embodiment includes a rotating section side unit, a communication device 51, a communication device 52, and a reconstruction processing function 443. The rotating section side unit includes a DAS 18 that is provided on the gantry device 10 and collects projection data for each view based on the X-rays that have passed through the subject P. The communication device 51 is provided in the gantry device 10 and is provided in a fixed unit that supports the rotating unit or outside the gantry device 10 . The communication device 52 is provided in the rotating unit, generates transmission data that preferentially includes partial data necessary for real-time reconstruction out of the projection data, and sequentially transmits the transmission data to the communication device 51. The reconfiguration processing function 443 executes real-time reconfiguration based on partial data included in the transmission data received by the communication device 51.

本実施形態に係るX線CT装置1による処理について具体的に説明する。本実施形態に係るX線CT装置1は、DAS18により収集される投影データのデータ量に応じて、データ伝送方式を、投影データのうち、リアルタイム再構成に必要な部分データを優先的に送信する第1のデータ伝送方式、又は、投影データを送信する第2のデータ伝送方式に切り替える。 Processing by the X-ray CT apparatus 1 according to this embodiment will be specifically described. The X-ray CT apparatus 1 according to the present embodiment selects a data transmission method according to the amount of projection data collected by the DAS 18, and preferentially transmits partial data necessary for real-time reconstruction among the projection data. Switching to the first data transmission method or the second data transmission method for transmitting projection data.

具体的には、まず、検査技師等の操作者は、コンソール装置40を用いて、入力操作を行う。このとき、スキャン制御機能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当該入力操作に基づいて、検査が行われる患者の患者情報を取得し、取得した患者情報を表す画面をディスプレイ42に表示させる。このとき、スキャン制御機能441は、スキャン計画の設定を受け付ける。次に、操作者は、取得した患者情報を基に、例えば被検体P(患者)の腹部を撮影するスキャン計画を作成する。ここで、スキャン計画の設定を受け付けた際にディスプレイ42に表示される画面は、リアルタイム再構成を実行するか否かを選択するためのチェックボックス等のボタンを含む。操作者が当該ボタンを操作した場合、スキャン制御機能441は、スキャン計画にリアルタイム再構成を設定する。 Specifically, first, an operator such as a laboratory technician performs an input operation using the console device 40. At this time, the scan control function 441 acquires patient information of the patient to be examined based on the input operation received from the operator via the input interface 43, and displays a screen representing the acquired patient information on the display 42. Display. At this time, the scan control function 441 accepts the settings of the scan plan. Next, the operator creates a scan plan for photographing the abdomen of the subject P (patient), for example, based on the acquired patient information. Here, the screen displayed on the display 42 when scan plan settings are accepted includes buttons such as check boxes for selecting whether or not to execute real-time reconstruction. When the operator operates the button, the scan control function 441 sets real-time reconstruction in the scan plan.

次に、コンソール装置40のスキャン制御機能441から制御信号が架台装置10の固定部側ユニットに送信される。当該制御信号は、例えば、X線高電圧装置14が発生する出力電圧を制御したり、DAS18にデータ収集を実行させたりする信号である。また、当該制御信号は、リアルタイム再構成が設定されたスキャン計画を表す情報を含む。固定部側ユニットにおいて、例えば通信機51を搭載する制御装置15は、当該制御信号に含まれるスキャン計画に基づいて、DAS18によりビュー毎に収集される投影データのデータ量を計算する。DAS18によりビュー毎に収集される投影データは、スキャンの実施によって得られる各ビューの投影データである。そして、制御装置15は、スキャン計画から、1ビュー分に対応する期間Tvを計算し、スキャンの実施によって得られる各ビューの投影データが1ビューに対応する期間Tv以内で送りきれるか否かを判定する。 Next, a control signal is transmitted from the scan control function 441 of the console device 40 to the fixed unit of the gantry device 10. The control signal is, for example, a signal that controls the output voltage generated by the X-ray high voltage device 14 or causes the DAS 18 to execute data collection. Further, the control signal includes information representing a scan plan in which real-time reconfiguration is set. In the fixed unit, for example, the control device 15 equipped with the communication device 51 calculates the amount of projection data collected for each view by the DAS 18 based on the scan plan included in the control signal. The projection data collected for each view by the DAS 18 is projection data for each view obtained by performing a scan. Then, the control device 15 calculates a period Tv corresponding to one view from the scan plan, and determines whether the projection data of each view obtained by performing the scan can be sent within the period Tv corresponding to one view. judge.

ここで、スキャンの実施によって得られる各ビューの投影データが1ビュー以内で送りきれると判定された場合、通信機51は、第2のデータ伝送方式に切り替えるための切替信号を当該制御信号に組み込んで、回転部側ユニットに送信する。この場合、回転部側ユニットにおいて、通信機52は、当該制御信号に含まれる切替信号に応じて、実行するデータ伝送方式を、第2のデータ伝送方式に切り替える。 Here, if it is determined that the projection data of each view obtained by performing the scan can be transmitted within one view, the communication device 51 incorporates a switching signal for switching to the second data transmission method into the control signal. and sends it to the rotating unit. In this case, in the rotating unit, the communication device 52 switches the data transmission method to be executed to the second data transmission method in accordance with the switching signal included in the control signal.

一方、スキャンの実施によって得られる各ビューの投影データが1ビュー以内で送りきれないと判定された場合、通信機51は、第1のデータ伝送方式に切り替えるための切替信号を当該制御信号に組み込んで、回転部側ユニットに送信する。この場合、回転部側ユニットにおいて、通信機52は、当該制御信号に含まれる切替信号に応じて、実行するデータ伝送方式を、第1のデータ伝送方式に切り替える。 On the other hand, if it is determined that the projection data of each view obtained by scanning cannot be sent within one view, the communication device 51 incorporates a switching signal for switching to the first data transmission method into the control signal. and sends it to the rotating unit. In this case, in the rotating section side unit, the communication device 52 switches the data transmission method to be executed to the first data transmission method according to the switching signal included in the control signal.

図3は、第1の実施形態における第2のデータ伝送方式の一例を示す図である。図3に示す処理は、スキャンの実施によって得られる各ビューの投影データが1ビュー以内で送りきれる場合に実行される処理である。ここで、図3に示すように、1ビュー分に対応する期間Tvは、例えば、DAS18を実現するプロセッサのクロック周期CLKに対応する期間であるものとする。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the second data transmission method in the first embodiment. The process shown in FIG. 3 is a process that is executed when the projection data of each view obtained by scanning can be sent within one view. Here, as shown in FIG. 3, it is assumed that the period Tv corresponding to one view is, for example, a period corresponding to the clock cycle CLK of the processor that implements the DAS 18.

架台装置10において、スキャンの実施により、回転部側ユニットのDAS18によりビュー毎に投影データが収集される。回転部側ユニットの通信機52は、第2のデータ伝送方式を実行することにより、DAS18によりビュー毎に収集された投影データを、パケットにより、固定部側ユニットの通信機51を介してコンソール装置40に順次送信する。上記パケットは、投影データと、当該投影データを識別するために付与されたヘッダー及びフッターとを含む。投影データは、1ビュー分に対応する期間Tv内に送信される。 In the gantry device 10, projection data is collected for each view by the DAS 18 of the rotating section side unit by performing a scan. By executing the second data transmission method, the communication device 52 of the rotating unit side transmits the projection data collected for each view by the DAS 18 to the console device via the communication device 51 of the fixed unit side in packets. 40 sequentially. The packet includes projection data and a header and footer added to identify the projection data. The projection data is transmitted within a period Tv corresponding to one view.

コンソール装置40において、前処理機能442は、架台装置10から送信された投影データを受信し、受信した投影データに対して前処理を行うことで、前処理後の投影データを生成する。再構成処理機能443は、前処理機能442により生成された前処理後の投影データを再構成することにより、CT画像データを生成する。表示制御機能444は、再構成処理機能443によって生成されたCT画像データをディスプレイ42に表示させる。 In the console device 40, the preprocessing function 442 receives the projection data transmitted from the gantry device 10, and performs preprocessing on the received projection data to generate preprocessed projection data. The reconstruction processing function 443 generates CT image data by reconstructing the preprocessed projection data generated by the preprocessing function 442. The display control function 444 causes the display 42 to display the CT image data generated by the reconstruction processing function 443.

図4は、第1の実施形態における第1のデータ伝送方式の一例を示す図である。図4に示す処理は、スキャンの実施によって得られる各ビューの投影データが1ビュー以内で送りきれない場合に実行される処理である。ここで、図4に示すように、図3と同様に、1ビュー分に対応する期間Tvは、例えば、DAS18を実現するプロセッサのクロック周期CLKに対応する期間であるものとする。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the first data transmission method in the first embodiment. The process shown in FIG. 4 is a process that is executed when the projection data of each view obtained by scanning cannot be sent within one view. Here, as shown in FIG. 4, similarly to FIG. 3, it is assumed that the period Tv corresponding to one view is, for example, a period corresponding to the clock cycle CLK of the processor that implements the DAS 18.

図4において、第1のデータ伝送方式としては、例えば、データを間引く方式が挙げられる。例えば、データを間引く対象として、チャンネル、列、ビン、ビューなどが挙げられる。 In FIG. 4, the first data transmission method includes, for example, a data thinning method. For example, data can be thinned out by channels, columns, bins, views, etc.

架台装置10において、スキャンの実施により、回転部側ユニットのDAS18によりビュー毎に投影データが収集される。回転部側ユニットの通信機52は、第1のデータ伝送方式を実行することにより、DAS18によりビュー毎に収集された投影データのうち、リアルタイム再構成に必要な部分データを優先的に含む送信用データを生成し、生成した送信用データを、パケットにより、固定部側ユニットの通信機51を介してコンソール装置40に順次送信する。上記パケットは、送信用データと、当該送信用データを識別するために付与されたヘッダー及びフッターとを含む。送信用データは、1ビュー分に対応する期間Tv内に送信される。 In the gantry device 10, projection data is collected for each view by the DAS 18 of the rotating section side unit by performing a scan. By executing the first data transmission method, the communication device 52 of the rotating unit side unit transmits data that preferentially includes partial data necessary for real-time reconstruction out of the projection data collected for each view by the DAS 18. Data is generated, and the generated transmission data is sequentially transmitted in packets to the console device 40 via the communication device 51 of the fixed unit side unit. The packet includes transmission data and a header and footer added to identify the transmission data. The transmission data is transmitted within a period Tv corresponding to one view.

また、回転部側ユニットの通信機52は、DAS18によりビュー毎に収集された投影データのうち、部分データ以外のデータを、パケットにより、当該部分データを優先的に送信した時間とは異なる時間に、固定部側ユニットの通信機51を介してコンソール装置40に送信する。上記パケットは、部分データ以外のデータと、当該部分データ以外のデータを識別するために付与されたヘッダー及びフッターとを含む。 In addition, the communication device 52 of the rotating unit side unit sends data other than partial data out of the projection data collected for each view by the DAS 18 at a time different from the time at which the partial data was preferentially transmitted using a packet. , is transmitted to the console device 40 via the communication device 51 of the fixed unit side unit. The packet includes data other than the partial data, and a header and footer added to identify the data other than the partial data.

ここで、回転部側ユニットのDAS18により収集される投影データのデータ量は、1ビュー分に対応する期間Tv内において回転部側ユニットの通信機52が固定部側ユニットの通信機51へ送信できるデータ量の上限より大きく、送信用データのデータ量は、上記送信できるデータ量の上限以下である。又は、上記送信できるデータ量よりも小さい。 Here, the amount of projection data collected by the DAS 18 of the rotating unit can be transmitted from the communication device 52 of the rotating unit to the communication device 51 of the fixed unit within a period Tv corresponding to one view. The amount of data for transmission is greater than the upper limit of the amount of data that can be transmitted, and the amount of data for transmission is less than or equal to the upper limit of the amount of data that can be transmitted. Or, it is smaller than the amount of data that can be transmitted.

具体的には、図4に示す処理では、回転部側ユニットの通信機52は、スキャン実施中において、部分データを含む送信用データを、パケットにより、固定部側ユニットの通信機51を介してコンソール装置40に順次送信する。例えば1ビュー目から5ビュー目において、回転部側ユニットの通信機52は、部分データを含む送信用データを、パケットにより、固定部側ユニットの通信機51を介してコンソール装置40に順次送信する。 Specifically, in the process shown in FIG. 4, the communication device 52 of the rotating unit side sends transmission data including partial data in packets via the communication device 51 of the fixed unit side during scanning. The information is sequentially transmitted to the console device 40. For example, in the first view to the fifth view, the communication device 52 of the rotating unit side sequentially transmits transmission data including partial data to the console device 40 via the communication device 51 of the fixed unit side in packets. .

コンソール装置40において、前処理機能442は、架台装置10から送信された送信用データを受信し、受信した送信用データに対して前処理を行うことで、前処理後の送信用データを生成する。ここで、前処理機能442は、生成した前処理後の送信用データをメモリ41に格納する。再構成処理機能443は、前処理機能442により生成された前処理後の送信用データに基づいて、リアルタイムに再構成することにより、リアルタイム再構成画像を生成する。ここで、再構成処理機能443は、生成したリアルタイム再構成画像をメモリ41に格納する。また、表示制御機能444は、再構成処理機能443によって生成されたリアルタイム再構成画像をディスプレイ42に表示させる。これにより、操作者は、例えば、スキャンが正しく行われているか否かを確認することができる。 In the console device 40, the preprocessing function 442 receives the transmission data transmitted from the gantry device 10, and performs preprocessing on the received transmission data to generate preprocessed transmission data. . Here, the preprocessing function 442 stores the generated data for transmission after preprocessing in the memory 41. The reconstruction processing function 443 generates a real-time reconstructed image by reconstructing in real time based on the preprocessed transmission data generated by the preprocessing function 442. Here, the reconstruction processing function 443 stores the generated real-time reconstructed image in the memory 41. Furthermore, the display control function 444 causes the display 42 to display the real-time reconstructed image generated by the reconstruction processing function 443. This allows the operator to check, for example, whether the scan is being performed correctly.

ここで、送信用データ(部分データ)は、1ビュー分に対応する期間Tv内において回転部側ユニットの通信機52が固定部側ユニットの通信機51へ送信できるデータ量よりも小さい。 Here, the transmission data (partial data) is smaller than the amount of data that can be transmitted from the communication device 52 of the rotating unit to the communication device 51 of the fixed unit within a period Tv corresponding to one view.

この場合、例えば1ビュー目から5ビュー目において、回転部側ユニットの通信機52は、後から送っても影響がないデータとして、部分データ以外のデータを、期間Tv内で部分データを送信した時間の後の時間に、固定部側ユニットの通信機51を介してコンソール装置40に送信する。すなわち、部分データ以外のデータを、1ビュー目から5ビュー目に送信用データを送るパケットの空いている部分を用いて送信する。 In this case, for example, from the first view to the fifth view, the communication device 52 of the rotating unit side unit transmits data other than the partial data within the period Tv as data that will not be affected even if sent later. At a later time, the information is transmitted to the console device 40 via the communication device 51 of the stationary unit. That is, data other than the partial data is transmitted using an empty portion of a packet for transmitting data for transmission from the first view to the fifth view.

ここで、部分データ以外のデータのうち、例えば1ビュー目から5ビュー目に送信できないデータが存在するものとする。この場合、回転部側ユニットの通信機52は、部分データ以外のデータのうち、例えば1ビュー目から5ビュー目に送信できないデータを、DAS18または回転部側ユニット内に設けられたメモリに格納しておく。そして、回転部側ユニットの通信機52は、スキャン実施後において、次のスキャンの実施前までに、メモリに格納されたデータを、パケットにより、固定部側ユニットの通信機51を介してコンソール装置40に送信する。 Here, it is assumed that among the data other than the partial data, there is data that cannot be transmitted from the first view to the fifth view, for example. In this case, the communication device 52 of the rotating unit side stores data other than the partial data that cannot be transmitted, for example, from the first view to the fifth view, in the DAS 18 or the memory provided in the rotating unit side. I'll keep it. After performing the scan, the communication device 52 of the rotating section unit sends the data stored in the memory to the console device via the communication device 51 of the stationary section unit in packets before performing the next scan. Send to 40.

図5~図11は、第1の実施形態における部分データを説明するための図である。第1の実施形態では、第1のデータ伝送方式において、例えば、チャンネルのデータ、及び、列のデータの少なくとも1つを間引く場合や、ビンのデータを間引く場合について説明する。 5 to 11 are diagrams for explaining partial data in the first embodiment. In the first embodiment, a case will be described in which, in the first data transmission method, for example, at least one of channel data and column data is thinned out, or bin data is thinned out.

部分データは、例えば、リアルタイム再構成に必要なデータとして、投影データのうち、チャンネル単位、列単位で少なくとも1つを間引いたデータである。 The partial data is, for example, data necessary for real-time reconstruction, which is data obtained by thinning out at least one of the projection data in units of channels and units of columns.

例えば、部分データが列単位で間引いたデータである場合、図5に示すように、部分データ501は、列方向のデータのうち、例えば、奇数列のデータである。すなわち、部分データ501以外のデータ502として、偶数列のデータが間引かれる。 For example, when the partial data is data thinned out in columns, as shown in FIG. 5, the partial data 501 is, for example, data in odd columns among data in the column direction. That is, data in even columns is thinned out as data 502 other than partial data 501.

例えば、部分データが列単位で間引いたデータである場合、図6に示すように、部分データ511は、列方向のデータのうち、スキャン計画により撮影される被検体Pの腹部に対応する中央部分の列のデータである。すなわち、部分データ511以外のデータ512として、当該中央部分の列のデータ以外のデータが間引かれる。 For example, when the partial data is data thinned out in columns, as shown in FIG. This is the data in the column. That is, as data 512 other than the partial data 511, data other than the data in the central column is thinned out.

例えば、部分データがチャンネル単位で間引いたデータである場合、図7に示すように、部分データ521は、チャンネル方向のデータのうち、スキャン計画により撮影される被検体Pの腹部に対応する中央部分のデータである。すなわち、部分データ521以外のデータ522として、当該中央部分のチャンネルのデータ以外のデータが間引かれる。 For example, when the partial data is data thinned out in units of channels, as shown in FIG. This is the data. That is, as data 522 other than the partial data 521, data other than the data of the channel in the central portion is thinned out.

例えば、部分データがチャンネル単位及び列単位で間引いたデータである場合、図8に示すように、部分データ531は、チャンネル方向のデータ、及び、列方向のデータのうち、スキャン計画により撮影される被検体Pの腹部に対応する中央部分のデータである。すなわち、部分データ531以外のデータ532として、当該中央部分のチャンネル及び列のデータ以外のデータが間引かれる。 For example, when the partial data is data thinned out in channel units and column units, as shown in FIG. This is data of the central portion corresponding to the abdomen of the subject P. That is, as data 532 other than the partial data 531, data other than the channel and column data in the central portion is thinned out.

また、投影データは、複数のビンそれぞれで収集されたデータであるため、部分データは、例えば、リアルタイム再構成に必要なデータとして、ビン単位で間引いたデータである。 Furthermore, since the projection data is data collected in each of a plurality of bins, the partial data is, for example, data thinned out in units of bins as data necessary for real-time reconstruction.

例えば、部分データがビン単位で間引いたデータである場合、部分データは、基本となるビンのデータである。すなわち、基本となるビンのデータ以外のデータが間引かれる。 For example, when the partial data is data thinned out in units of bins, the partial data is the data of the basic bin. That is, data other than the data in the basic bin is thinned out.

例えば、撮影に造影剤が用いられる場合、基本となるビンは、造影剤の種類に応じて決定される。具体的には、図9に示すように、造影剤の種類と基本となるビンとを対応付けるテーブルにより決定される。例えば、造影剤の種類として造影剤Aが使用される場合、基本となるビンは、造影剤Aを描出するために適したビンとして、図9に示す3番目のビン「ビン3」が選ばれる。例えば、造影剤の種類として造影剤Bが使用される場合、基本となるビンは、造影剤Bを描出するために適したビンとして、図9に示す4番目のビン「ビン4」が選ばれる。造影剤に関する情報は、例えば、スキャン制御機能441によって、スキャン計画に組み込まれる。 For example, when a contrast agent is used for imaging, the basic bin is determined according to the type of contrast agent. Specifically, as shown in FIG. 9, it is determined by a table that associates the type of contrast agent with the basic bin. For example, when contrast medium A is used as the type of contrast medium, the third bin "bin 3" shown in FIG. 9 is selected as the basic bin suitable for depicting contrast medium A. . For example, when contrast medium B is used as the type of contrast medium, the fourth bin "bin 4" shown in FIG. 9 is selected as the basic bin suitable for depicting contrast medium B. . Information regarding the contrast agent is incorporated into the scan plan, for example by the scan control function 441.

あるいは、通常の撮影を行う場合は、基本となるビンは、X線フォトンのカウント数が多く見込まれるビンが選ばれる。例えば、X線管11から照射されるエネルギースペクトルは、管電圧により変化するため、基本となるビンは、管電圧に応じて決定される。具体的には、図10に示すように、管電圧と基本となるビンとを対応付けるテーブルにより決定される。例えば、管電圧が120keVの場合では、基本となるビンは、図10に示す4番目のビン「ビン4」が選ばれる。例えば、管電圧が80keVの場合では、基本となるビンは、図10に示す3番目のビン「ビン3」が選ばれる。管電圧に関する情報は、例えば、スキャン制御機能441によって、スキャン計画に組み込まれる。 Alternatively, when performing normal imaging, a bin that is expected to have a large number of X-ray photon counts is selected as the basic bin. For example, since the energy spectrum emitted from the X-ray tube 11 changes depending on the tube voltage, the basic bin is determined according to the tube voltage. Specifically, as shown in FIG. 10, it is determined by a table that associates tube voltages with basic bins. For example, when the tube voltage is 120 keV, the fourth bin "bin 4" shown in FIG. 10 is selected as the basic bin. For example, when the tube voltage is 80 keV, the third bin "bin 3" shown in FIG. 10 is selected as the basic bin. Information regarding tube voltage is incorporated into the scan plan by, for example, the scan control function 441.

ここで、コンソール装置40において、前処理機能442は、架台装置10から送信された送信用データ(部分データ)と部分データ以外のデータとを受信した場合、パケットのヘッダー及びフッターを参照して、データの形式を整える。具体的には、前処理機能442は、送信用データに含まれる部分データと部分データ以外のデータとを用いて、投影データを合成する。すなわち、前処理機能442は、データを間引く前の投影データを生成する。 Here, in the console device 40, when the preprocessing function 442 receives the transmission data (partial data) and data other than the partial data transmitted from the gantry device 10, the preprocessing function 442 refers to the header and footer of the packet, and Format the data. Specifically, the preprocessing function 442 synthesizes projection data using partial data included in the transmission data and data other than the partial data. That is, the preprocessing function 442 generates projection data before data is thinned out.

例えば、部分データがチャンネル及び列のデータを間引いたデータである場合(図8を参照)では、前処理機能442は、図11に示すように、送信用データに含まれる部分データ531と、部分データ531以外のデータ532とを用いて、投影データを合成する。すなわち、前処理機能442は、チャンネル及び列のデータを間引く前の投影データ530を生成する。 For example, when the partial data is data obtained by thinning out the channel and column data (see FIG. 8), the preprocessing function 442, as shown in FIG. Projection data is synthesized using data 532 other than data 531. That is, the preprocessing function 442 generates projection data 530 before thinning out channel and column data.

また、部分データが列のデータを間引いたデータである場合(図5、図6を参照)では、前処理機能442は、送信用データに含まれる部分データと、部分データ以外のデータとを用いて、投影データを合成する。すなわち、前処理機能442は、列のデータを間引く前の投影データを生成する。 Furthermore, when the partial data is data obtained by thinning out column data (see FIGS. 5 and 6), the preprocessing function 442 uses the partial data included in the transmission data and data other than the partial data. and synthesize the projection data. That is, the preprocessing function 442 generates projection data before thinning out column data.

また、部分データがチャンネルのデータを間引いたデータである場合(図7を参照)では、前処理機能442は、送信用データに含まれる部分データと、部分データ以外のデータとを用いて、投影データを合成する。すなわち、前処理機能442は、チャンネルのデータを間引く前の投影データを生成する。 In addition, when the partial data is data obtained by thinning out channel data (see FIG. 7), the preprocessing function 442 uses the partial data included in the transmission data and data other than the partial data to perform projection processing. Synthesize data. That is, the preprocessing function 442 generates projection data before thinning out channel data.

また、部分データがビンのデータを間引いたデータである場合(図9、図10を参照)では、前処理機能442は、送信用データに含まれる部分データと、部分データ以外のデータとを用いて、投影データを合成する。すなわち、前処理機能442は、ビンのデータを間引く前の投影データを生成する。 Furthermore, when the partial data is data obtained by thinning out the bin data (see FIGS. 9 and 10), the preprocessing function 442 uses the partial data included in the transmission data and data other than the partial data. and synthesize the projection data. That is, the preprocessing function 442 generates projection data before thinning out the bin data.

前処理機能442は、合成した投影データに対して前処理を行うことで、前処理後の投影データを生成する。ここで、前処理機能442は、メモリ41に格納された前処理後の送信用データを削除し、生成した前処理後の投影データをメモリ41に格納する。すなわち、送信用データを投影データに置き換える。再構成処理機能443は、前処理機能442により生成された投影データを再構成することでCT画像データを生成する。ここで、再構成処理機能443は、メモリ41に格納されたリアルタイム再構成画像を削除し、生成したCT画像データをメモリ41に格納する。すなわち、リアルタイム再構成画像をCT画像データに置き換える。表示制御機能444は、必要に応じて、例えば操作者の操作に応じて、再構成処理機能443によって生成されたCT画像データをディスプレイ42に表示させる。 The preprocessing function 442 generates preprocessed projection data by performing preprocessing on the combined projection data. Here, the preprocessing function 442 deletes the preprocessed transmission data stored in the memory 41 and stores the generated preprocessed projection data in the memory 41. That is, the transmission data is replaced with projection data. The reconstruction processing function 443 generates CT image data by reconstructing the projection data generated by the preprocessing function 442. Here, the reconstruction processing function 443 deletes the real-time reconstructed image stored in the memory 41 and stores the generated CT image data in the memory 41. That is, the real-time reconstructed image is replaced with CT image data. The display control function 444 displays the CT image data generated by the reconstruction processing function 443 on the display 42 as necessary, for example, in response to an operation by an operator.

図12は、第1の実施形態に係るX線CT装置1による処理の手順を示すフローチャートである。 FIG. 12 is a flowchart showing the procedure of processing by the X-ray CT apparatus 1 according to the first embodiment.

図12のステップS101では、スキャン制御機能441は、スキャン計画の設定を受け付ける。具体的には、スキャン制御機能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、検査が行われる患者の患者情報を取得し、取得した患者情報を表す画面をディスプレイ42に表示させる。操作者は、取得した患者情報を基に、例えば被検体P(患者)の腹部を撮影するスキャン計画を作成する。 In step S101 in FIG. 12, the scan control function 441 receives settings for a scan plan. Specifically, the scan control function 441 acquires patient information of the patient to be examined based on input operations received from the operator via the input interface 43, and displays a screen representing the acquired patient information on the display 42. to be displayed. The operator creates a scan plan for photographing the abdomen of the subject P (patient), for example, based on the acquired patient information.

図12のステップS102では、スキャン制御機能441は、受け付けたスキャン計画にリアルタイム再構成が設定されているか否かを判定する。 In step S102 of FIG. 12, the scan control function 441 determines whether real-time reconfiguration is set in the received scan plan.

ここで、受け付けたスキャン計画にリアルタイム再構成が設定されていると判定された場合(ステップS102;Yes)、コンソール装置40のスキャン制御機能441から架台装置10の固定部側ユニットに送信される制御信号は、リアルタイム再構成が設定されたスキャン計画を表す情報を含む。その後、図12のステップS103が実行される。 Here, if it is determined that real-time reconfiguration is set in the received scan plan (step S102; Yes), control is transmitted from the scan control function 441 of the console device 40 to the fixed unit side unit of the gantry device 10. The signal includes information representative of a scan plan configured for real-time reconstruction. After that, step S103 in FIG. 12 is executed.

一方、受け付けたスキャン計画にリアルタイム再構成が設定されていないと判定された場合(ステップS102;No)、コンソール装置40のスキャン制御機能441から架台装置10の固定部側ユニットに送信される制御信号は、リアルタイム再構成が設定されていないスキャン計画を表す情報を含む。その後、図12のステップS104が実行される。 On the other hand, if it is determined that real-time reconfiguration is not set in the received scan plan (step S102; No), a control signal is sent from the scan control function 441 of the console device 40 to the fixed unit of the gantry device 10. contains information representing a scan plan for which real-time reconstruction is not configured. After that, step S104 in FIG. 12 is executed.

図12のステップS103では、スキャンの実施によって得られる各ビューの投影データが1ビュー以内で流しきれるか否かの判定が行われる。具体的には、固定部側ユニットにおいて、例えば通信機51を搭載する制御装置15は、当該制御信号に含まれるスキャン計画に基づいて、DAS18によりビュー毎に収集される投影データのデータ量を計算する。すなわち、スキャンの実施によって得られる各ビューの投影データのデータ量を計算する。そして、制御装置15は、スキャン計画から、1ビュー分に対応する期間Tvを計算し、スキャンの実施によって得られる各ビューの投影データが1ビューに対応する期間Tv以内で送りきれるか否かを判定する。 In step S103 of FIG. 12, it is determined whether the projection data of each view obtained by performing the scan can be passed through within one view. Specifically, in the fixed unit, for example, the control device 15 equipped with the communication device 51 calculates the amount of projection data to be collected for each view by the DAS 18 based on the scan plan included in the control signal. do. That is, the amount of projection data of each view obtained by performing the scan is calculated. Then, the control device 15 calculates a period Tv corresponding to one view from the scan plan, and determines whether the projection data of each view obtained by performing the scan can be sent within the period Tv corresponding to one view. judge.

ここで、スキャンの実施によって得られる各ビューの投影データが1ビュー以内で送りきれると判定された場合(ステップS103;Yes)、図12のステップS104が実行される。 Here, if it is determined that the projection data of each view obtained by performing the scan can be sent within one view (step S103; Yes), step S104 in FIG. 12 is executed.

一方、スキャンの実施によって得られる各ビューの投影データが1ビュー以内で送りきれないと判定された場合(ステップS103;No)、図12のステップS105が実行される。 On the other hand, if it is determined that the projection data of each view obtained by scanning cannot be sent within one view (step S103; No), step S105 in FIG. 12 is executed.

図12のステップS104では、第2のデータ伝送方式が実行される。具体的には、固定部側ユニットの通信機51は、第2のデータ伝送方式に切り替えるための切替信号を当該制御信号に組み込んで、回転部側ユニットに送信する。この場合、回転部側ユニットの通信機52は、当該制御信号に含まれる切替信号に応じて、実行するデータ伝送方式を、第2のデータ伝送方式に切り替える。 In step S104 of FIG. 12, the second data transmission method is executed. Specifically, the communication device 51 of the fixed part side unit incorporates a switching signal for switching to the second data transmission method into the control signal and transmits it to the rotating part side unit. In this case, the communication device 52 of the rotating unit side unit switches the data transmission method to be executed to the second data transmission method in accordance with the switching signal included in the control signal.

例えば、架台装置10において、スキャンの実施により、回転部側ユニットのDAS18によりビュー毎に投影データが収集される。回転部側ユニットの通信機52は、第2のデータ伝送方式を実行することにより、DAS18によりビュー毎に収集された投影データを、固定部側ユニットの通信機51を介してコンソール装置40に順次送信する。コンソール装置40において、前処理機能442は、架台装置10から送信された投影データを受信し、受信した投影データに対して前処理を行うことで、前処理後の投影データを生成する。再構成処理機能443は、前処理機能442により生成された前処理後の投影データを再構成することにより、CT画像データを生成する。表示制御機能444は、再構成処理機能443によって生成されたCT画像データをディスプレイ42に表示させる。その後、図12のステップS107が実行される。 For example, in the gantry device 10, projection data is collected for each view by the DAS 18 of the rotating unit side unit by performing a scan. The communication device 52 of the rotating unit side sequentially transmits the projection data collected for each view by the DAS 18 to the console device 40 via the communication device 51 of the fixed unit side by executing the second data transmission method. Send. In the console device 40, the preprocessing function 442 receives the projection data transmitted from the gantry device 10, and performs preprocessing on the received projection data to generate preprocessed projection data. The reconstruction processing function 443 generates CT image data by reconstructing the preprocessed projection data generated by the preprocessing function 442. The display control function 444 causes the display 42 to display the CT image data generated by the reconstruction processing function 443. After that, step S107 in FIG. 12 is executed.

図12のステップS105では、第1のデータ伝送方式が実行される。具体的には、固定部側ユニットの通信機51は、第1のデータ伝送方式に切り替えるための切替信号を当該制御信号に組み込んで、回転部側ユニットに送信する。この場合、回転部側ユニットの通信機52は、当該制御信号に含まれる切替信号に応じて、実行するデータ伝送方式を、第1のデータ伝送方式に切り替える。その後、図12のステップS106が実行される。 In step S105 of FIG. 12, the first data transmission method is executed. Specifically, the communication device 51 of the fixed part side unit incorporates a switching signal for switching to the first data transmission method into the control signal and transmits it to the rotating part side unit. In this case, the communication device 52 of the rotating section side unit switches the data transmission method to be executed to the first data transmission method according to the switching signal included in the control signal. After that, step S106 in FIG. 12 is executed.

図12のステップS106では、リアルタイム再構成に必要なデータを最優先で送り、その後、残りのデータを送る処理が行われる。 In step S106 in FIG. 12, the data necessary for real-time reconfiguration is sent with the highest priority, and then the remaining data is sent.

具体的には、例えば、架台装置10において、スキャンの実施により、回転部側ユニットのDAS18によりビュー毎に投影データが収集される。回転部側ユニットの通信機52は、第1のデータ伝送方式を実行することにより、DAS18によりビュー毎に収集された投影データのうち、リアルタイム再構成に必要な部分データを優先的に含む送信用データを生成し、生成した送信用データを、固定部側ユニットの通信機51を介してコンソール装置40に順次送信する。 Specifically, for example, in the gantry device 10, projection data is collected for each view by the DAS 18 of the rotation unit side unit by performing a scan. By executing the first data transmission method, the communication device 52 of the rotating unit side unit transmits data that preferentially includes partial data necessary for real-time reconstruction out of the projection data collected for each view by the DAS 18. Data is generated, and the generated transmission data is sequentially transmitted to the console device 40 via the communication device 51 of the fixed unit side unit.

コンソール装置40において、前処理機能442は、架台装置10から送信された送信用データを受信し、受信した送信用データに対して前処理を行うことで、前処理後の送信用データを生成する。ここで、前処理機能442は、生成した前処理後の送信用データをメモリ41に格納する。再構成処理機能443は、前処理機能442により生成された前処理後の送信用データに基づいて、リアルタイムに再構成することにより、リアルタイム再構成画像を生成する。ここで、再構成処理機能443は、生成したリアルタイム再構成画像をメモリ41に格納する。また、表示制御機能444は、再構成処理機能443によって生成されたリアルタイム再構成画像をディスプレイ42に表示させる。これにより、操作者は、例えば、スキャンが正しく行われているか否かを確認することができる。 In the console device 40, the preprocessing function 442 receives the transmission data transmitted from the gantry device 10, and performs preprocessing on the received transmission data to generate preprocessed transmission data. . Here, the preprocessing function 442 stores the generated data for transmission after preprocessing in the memory 41. The reconstruction processing function 443 generates a real-time reconstructed image by reconstructing in real time based on the preprocessed transmission data generated by the preprocessing function 442. Here, the reconstruction processing function 443 stores the generated real-time reconstructed image in the memory 41. Furthermore, the display control function 444 causes the display 42 to display the real-time reconstructed image generated by the reconstruction processing function 443. This allows the operator to check, for example, whether the scan is being performed correctly.

また、回転部側ユニットの通信機52は、DAS18によりビュー毎に収集された投影データのうち、部分データ以外のデータ(残りのデータ)を、当該部分データを優先的に送信した時間とは異なる時間に、固定部側ユニットの通信機51を介してコンソール装置40に送信する。 Furthermore, the communication device 52 of the rotating unit side unit transmits data other than the partial data (remaining data) among the projection data collected for each view by the DAS 18 at a time different from the time at which the partial data was preferentially transmitted. At the same time, the information is transmitted to the console device 40 via the communication device 51 of the fixed unit side unit.

図12のステップS107では、次のスキャンがあるか否かの判定が行われる。例えば、固定部側ユニットにおいて、通信機51を搭載する制御装置15は、当該制御信号に含まれるスキャン計画に次のスキャンがあるか否かを判定する。 In step S107 of FIG. 12, it is determined whether there is a next scan. For example, in the fixed unit, the control device 15 equipped with the communication device 51 determines whether or not there is a next scan in the scan plan included in the control signal.

ここで、次のスキャンがあると判定された場合(ステップS106;Yes)、ステップS102が実行される。 Here, if it is determined that there is a next scan (step S106; Yes), step S102 is executed.

一方、次のスキャンがないと判定された場合(ステップS106;No)、処理が終了する。 On the other hand, if it is determined that there is no next scan (step S106; No), the process ends.

ここで、コンソール装置40において、前処理機能442は、架台装置10から送信された送信用データ(部分データ)と部分データ以外のデータとを受信した場合、パケットのヘッダー及びフッターを参照して、データの形式を整える。すなわち、前処理機能442は、送信用データに含まれる部分データと部分データ以外のデータとを用いて、投影データを合成する。前処理機能442は、合成した投影データに対して前処理を行うことで、前処理後の投影データを生成する。ここで、前処理機能442は、メモリ41に格納された前処理後の送信用データを削除し、生成した前処理後の投影データをメモリ41に格納する。すなわち、送信用データを投影データに置き換える。再構成処理機能443は、前処理機能442により生成された投影データを再構成することでCT画像データを生成する。ここで、再構成処理機能443は、メモリ41に格納されたリアルタイム再構成画像を削除し、生成したCT画像データをメモリ41に格納する。すなわち、リアルタイム再構成画像をCT画像データに置き換える。表示制御機能444は、必要に応じて、例えば操作者の操作に応じて、再構成処理機能443によって生成されたCT画像データをディスプレイ42に表示させる。 Here, in the console device 40, when the preprocessing function 442 receives the transmission data (partial data) and data other than the partial data transmitted from the gantry device 10, the preprocessing function 442 refers to the header and footer of the packet, and Format the data. That is, the preprocessing function 442 synthesizes projection data using the partial data included in the transmission data and data other than the partial data. The preprocessing function 442 generates preprocessed projection data by performing preprocessing on the combined projection data. Here, the preprocessing function 442 deletes the preprocessed transmission data stored in the memory 41 and stores the generated preprocessed projection data in the memory 41. That is, the transmission data is replaced with projection data. The reconstruction processing function 443 generates CT image data by reconstructing the projection data generated by the preprocessing function 442. Here, the reconstruction processing function 443 deletes the real-time reconstructed image stored in the memory 41 and stores the generated CT image data in the memory 41. That is, the real-time reconstructed image is replaced with CT image data. The display control function 444 displays the CT image data generated by the reconstruction processing function 443 on the display 42 as necessary, for example, in response to an operation by an operator.

以上、説明したとおり、第1の実施形態に係るX線CT装置1では、架台装置10において、回転部側ユニットの通信機52は、DAS18によりビュー毎に収集される投影データのうち、リアルタイム再構成に必要な部分データを優先的に含む送信用データを生成し、送信用データを固定部側ユニットの通信機51に順次送信する。コンソール装置40において、再構成処理機能443は、通信機51が受信した送信用データに含まれる部分データに基づいて、リアルタイム再構成を実行する。そのため、第1の実施形態に係るX線CT装置1では、部分データを優先的に送信する処理等を行うことにより、必要な画像を即時的に参照可能にすることができる。また、第1の実施形態に係るX線CT装置1では、上記構成により、ダウンリンクのレーン数を増やしたり、スリップリングのレーン数も増やしたりする必要がない。 As described above, in the X-ray CT apparatus 1 according to the first embodiment, in the gantry device 10, the communication device 52 of the rotating unit side unit performs real-time reproduction of the projection data collected for each view by the DAS 18. Transmission data that preferentially includes partial data necessary for the configuration is generated, and the transmission data is sequentially transmitted to the communication device 51 of the fixed unit side unit. In the console device 40, the reconfiguration processing function 443 executes real-time reconfiguration based on partial data included in the transmission data received by the communication device 51. Therefore, in the X-ray CT apparatus 1 according to the first embodiment, by performing processing such as transmitting partial data preferentially, it is possible to immediately refer to necessary images. Further, in the X-ray CT apparatus 1 according to the first embodiment, due to the above configuration, there is no need to increase the number of downlink lanes or increase the number of slip ring lanes.

(第2の実施形態)
第1の実施形態では、第1のデータ伝送方式において、例えば、チャンネル単位、列単位でデータを間引く場合や、ビン単位でデータを間引く場合について説明した。第2の実施形態では、第1のデータ伝送方式において、例えば、ビュー単位でデータを間引く場合について説明する。以下では、第2の実施形態では、第1の実施形態とは異なる処理を中心に説明する。
(Second embodiment)
In the first embodiment, a case has been described in which, in the first data transmission method, data is thinned out in units of channels or columns, or data is thinned out in units of bins, for example. In the second embodiment, a case will be described in which, for example, data is thinned out in units of views in the first data transmission method. In the following, the second embodiment will be described with a focus on processing that is different from the first embodiment.

図13は、第2の実施形態における第1のデータ伝送方式の一例を示し、第2の実施形態における部分データを説明するための図である。図13に示す処理は、スキャンの実施によって得られる各ビューの投影データが1ビュー以内で送りきれない場合に実行される処理である。ここで、図13に示すように、図4と同様に、1ビュー分に対応する期間Tvは、例えば、DAS18を実現するプロセッサのクロック周期CLKに対応する期間であるものとする。 FIG. 13 shows an example of the first data transmission method in the second embodiment, and is a diagram for explaining partial data in the second embodiment. The process shown in FIG. 13 is a process that is executed when the projection data of each view obtained by scanning cannot be sent within one view. Here, as shown in FIG. 13, similarly to FIG. 4, it is assumed that the period Tv corresponding to one view is a period corresponding to the clock cycle CLK of the processor implementing the DAS 18, for example.

部分データは、例えば、リアルタイム再構成に必要なデータとして、ビュー単位で間引いたデータである。 Partial data is, for example, data that is thinned out in units of views as data necessary for real-time reconstruction.

例えば、回転部側ユニットの通信機52は、スキャン計画に基づいて、1ビュー分のデータを送りきるのに要する時間を予測し、当該時間に基づいて、間引くビュー数を決定する。具体的には、例えば、1ビュー分のデータを送りきるのに要する時間Tpが、2ビュー分に対応する期間(2Tv)を超えるが、3ビュー分に対応する期間(3Tv)に達しないものとする(2Tv<Tp<3Tv)。この場合、1ビュー分のデータを送りきるのに、少なくとも3ビュー分に対応する期間を要する。そこで、通信機52は、間引くビュー数を2とし、1ビュー目のデータ、4ビュー目のデータ、7ビュー目のデータ、・・・を部分データとする。すなわち、部分データ以外のデータとして、2ビュー目のデータ、3ビュー目のデータ、5ビュー目のデータ、6ビュー目のデータ、8ビュー目のデータ、9ビュー目のデータ、・・・が間引かれる。 For example, the communication device 52 of the rotating unit side predicts the time required to send data for one view based on the scan plan, and determines the number of views to be thinned out based on the time. Specifically, for example, the time Tp required to send data for one view exceeds the period corresponding to two views (2Tv) but does not reach the period corresponding to three views (3Tv). (2Tv<Tp<3Tv). In this case, it takes a period corresponding to at least three views to send one view's worth of data. Therefore, the communication device 52 sets the number of views to be thinned out to 2, and sets the data of the first view, the data of the fourth view, the data of the seventh view, etc. as partial data. In other words, data other than partial data such as 2nd view data, 3rd view data, 5th view data, 6th view data, 8th view data, 9th view data, etc. I am drawn to it.

具体的には、図13に示す処理では、回転部側ユニットの通信機52は、スキャン実施中の1ビュー目のデータ、4ビュー目のデータ、7ビュー目のデータ、・・・を部分データとし、当該部分データを含む送信用データを、パケットにより、固定部側ユニットの通信機51を介してコンソール装置40に送信する。例えば1ビュー目から3ビュー目において、回転部側ユニットの通信機52は、部分データである1ビュー目のデータを含む送信用データを、パケットにより、固定部側ユニットの通信機51を介してコンソール装置40に送信する。例えば4ビュー目から6ビュー目において、回転部側ユニットの通信機52は、部分データである4ビュー目のデータを含む送信用データを、パケットにより、固定部側ユニットの通信機51を介してコンソール装置40に送信する。例えば7ビュー目から9ビュー目において、回転部側ユニットの通信機52は、部分データである7ビュー目のデータを含む送信用データを、パケットにより、固定部側ユニットの通信機51を介してコンソール装置40に送信する。 Specifically, in the process shown in FIG. 13, the communication device 52 of the rotating unit side unit converts data of the first view, data of the fourth view, data of the seventh view, etc. during scanning into partial data. Then, the transmission data including the partial data is transmitted to the console device 40 via the communication device 51 of the fixed unit side unit in the form of a packet. For example, from the first view to the third view, the communication device 52 of the rotating part side unit sends transmission data including the first view data, which is partial data, via the communication device 51 of the fixed part side unit. It is transmitted to the console device 40. For example, from the 4th view to the 6th view, the communication device 52 of the rotating part side unit sends transmission data including the data of the 4th view, which is partial data, via the communication device 51 of the fixed part side unit in a packet. It is transmitted to the console device 40. For example, from the 7th view to the 9th view, the communication device 52 of the rotating part side unit sends transmission data including the data of the 7th view, which is partial data, via the communication device 51 of the fixed part side unit in a packet. It is transmitted to the console device 40.

コンソール装置40において、前処理機能442は、架台装置10から送信された送信用データを受信し、受信した送信用データに対して前処理を行うことで、前処理後の送信用データを生成する。ここで、前処理機能442は、生成した前処理後の送信用データをメモリ41に格納する。再構成処理機能443は、前処理機能442により生成された前処理後の送信用データに基づいて、リアルタイムに再構成することにより、リアルタイム再構成画像を生成する。ここで、再構成処理機能443は、生成したリアルタイム再構成画像をメモリ41に格納する。また、表示制御機能444は、再構成処理機能443によって生成されたリアルタイム再構成画像をディスプレイ42に表示させる。これにより、操作者は、例えば、スキャンが正しく行われているか否かを確認することができる。 In the console device 40, the preprocessing function 442 receives the transmission data transmitted from the gantry device 10, and performs preprocessing on the received transmission data to generate preprocessed transmission data. . Here, the preprocessing function 442 stores the generated data for transmission after preprocessing in the memory 41. The reconstruction processing function 443 generates a real-time reconstructed image by reconstructing in real time based on the preprocessed transmission data generated by the preprocessing function 442. Here, the reconstruction processing function 443 stores the generated real-time reconstructed image in the memory 41. Furthermore, the display control function 444 causes the display 42 to display the real-time reconstructed image generated by the reconstruction processing function 443. This allows the operator to check, for example, whether the scan is being performed correctly.

ここで、3ビュー目、6ビュー目、9ビュー目において、回転部側ユニットの通信機52は、後から送っても影響がないデータとして、部分データ以外のデータを、期間Tv内で部分データを送信した時間の後の時間に、固定部側ユニットの通信機51を介してコンソール装置40に送信する。すなわち、部分データ以外のデータを、3ビュー目、6ビュー目、9ビュー目に送信用データを送るパケットの空いている部分を用いて送信する。 Here, in the third view, the sixth view, and the ninth view, the communication device 52 of the rotating unit side unit sends data other than the partial data as data that will not be affected even if sent later. is transmitted to the console device 40 via the communication device 51 of the fixed unit side at a time after the time when it was transmitted. That is, data other than the partial data is transmitted using empty portions of packets for transmitting data for transmission in the third, sixth, and ninth views.

また、部分データ以外のデータのうち、例えば3ビュー目、6ビュー目、9ビュー目に送信できないデータが存在するものとする。この場合、回転部側ユニットの通信機52は、部分データ以外のデータのうち、例えば3ビュー目、6ビュー目、9ビュー目に送信できないデータを、DAS18または回転部側ユニット内に設けられたメモリに格納しておく。そして、回転部側ユニットの通信機52は、スキャン実施後において、次のスキャンの実施前までに、メモリに格納されたデータを、パケットにより、固定部側ユニットの通信機51を介してコンソール装置40に送信する。 Furthermore, it is assumed that among the data other than the partial data, there is data that cannot be transmitted in, for example, the third view, the sixth view, and the ninth view. In this case, the communication device 52 of the rotating part side unit transmits data that cannot be transmitted to the 3rd view, 6th view, and 9th view among data other than partial data to the DAS 18 or the data provided in the rotating part side unit. Store it in memory. After performing the scan, the communication device 52 of the rotating section unit sends the data stored in the memory to the console device via the communication device 51 of the stationary section unit in packets before performing the next scan. Send to 40.

ここで、コンソール装置40において、前処理機能442は、架台装置10から送信された送信用データ(部分データ)と部分データ以外のデータとを受信した場合、パケットのヘッダー及びフッターを参照して、データの形式を整える。具体的には、前処理機能442は、送信用データに含まれる部分データと部分データ以外のデータとを用いて、投影データを合成する。すなわち、前処理機能442は、データを間引く前の投影データを生成する。 Here, in the console device 40, when the preprocessing function 442 receives the transmission data (partial data) and data other than the partial data transmitted from the gantry device 10, the preprocessing function 442 refers to the header and footer of the packet, and Format the data. Specifically, the preprocessing function 442 synthesizes projection data using partial data included in the transmission data and data other than the partial data. That is, the preprocessing function 442 generates projection data before data is thinned out.

例えば、部分データがビューのデータを間引いたデータである場合では、前処理機能442は、送信用データに含まれる部分データと、部分データ以外のデータとを用いて、投影データを合成する。すなわち、前処理機能442は、ビューのデータを間引く前の投影データを生成する。 For example, if the partial data is data obtained by thinning out view data, the preprocessing function 442 synthesizes projection data using the partial data included in the transmission data and data other than the partial data. That is, the preprocessing function 442 generates projection data before thinning out the view data.

前処理機能442は、合成した投影データに対して前処理を行うことで、前処理後の投影データを生成する。ここで、前処理機能442は、メモリ41に格納された前処理後の送信用データを削除し、生成した前処理後の投影データをメモリ41に格納する。すなわち、送信用データを投影データに置き換える。再構成処理機能443は、前処理機能442により生成された投影データを再構成することでCT画像データを生成する。ここで、再構成処理機能443は、メモリ41に格納されたリアルタイム再構成画像を削除し、生成したCT画像データをメモリ41に格納する。すなわち、リアルタイム再構成画像をCT画像データに置き換える。表示制御機能444は、必要に応じて、例えば操作者の操作に応じて、再構成処理機能443によって生成されたCT画像データをディスプレイ42に表示させる。 The preprocessing function 442 generates preprocessed projection data by performing preprocessing on the combined projection data. Here, the preprocessing function 442 deletes the preprocessed transmission data stored in the memory 41 and stores the generated preprocessed projection data in the memory 41. That is, the transmission data is replaced with projection data. The reconstruction processing function 443 generates CT image data by reconstructing the projection data generated by the preprocessing function 442. Here, the reconstruction processing function 443 deletes the real-time reconstructed image stored in the memory 41 and stores the generated CT image data in the memory 41. That is, the real-time reconstructed image is replaced with CT image data. The display control function 444 displays the CT image data generated by the reconstruction processing function 443 on the display 42 as necessary, for example, in response to an operation by an operator.

以上、説明したとおり、第2の実施形態に係るX線CT装置1では、部分データを優先的に送信する処理等を行うことにより、必要な画像を即時的に参照可能にすることができる。また、第2の実施形態に係るX線CT装置1では、上記構成により、ダウンリンクのレーン数を増やしたり、スリップリングのレーン数も増やしたりする必要がない。 As described above, in the X-ray CT apparatus 1 according to the second embodiment, necessary images can be instantly referenced by performing processing such as transmitting partial data preferentially. Further, in the X-ray CT apparatus 1 according to the second embodiment, due to the above configuration, there is no need to increase the number of downlink lanes or increase the number of slip ring lanes.

(その他の実施形態)
これまで第1、第2の実施形態について説明したが、上述した第1、第2の実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。
(Other embodiments)
Although the first and second embodiments have been described so far, the present invention may be implemented in various different forms in addition to the first and second embodiments described above.

上述した実施形態では、チャンネル単位で間引く方法、列単位で間引く方法、ビュー単位で間引く方法、ビン単位で間引く方法について説明したが、これらの方法を組み合わせてもよい。例えば、部分データは、投影データのうち、チャンネル単位、列単位、ビュー単位、ビン単位で少なくとも1つを間引いたデータであってもよい。 In the embodiments described above, the methods of thinning out channels, columns, views, and bins have been described, but these methods may be combined. For example, the partial data may be data obtained by thinning out at least one of the projection data in units of channels, units of columns, units of views, and units of bins.

また、上述した実施形態では、固定部側ユニットの通信機51と回転部側ユニットの通信機52とのデータ伝送は、図示しないスリップリングを介して行われているが、これに限定されない。例えば、固定部側ユニットの通信機51と回転部側ユニットの通信機52とのデータ伝送の手段として、光通信が用いられてもよい。 Further, in the embodiment described above, data transmission between the communication device 51 of the stationary unit and the communication device 52 of the rotating unit is performed via a slip ring (not shown), but the present invention is not limited to this. For example, optical communication may be used as a means of data transmission between the communication device 51 of the stationary unit and the communication device 52 of the rotating unit.

また、上述した実施形態では、リアルタイム再構成の設定は、スキャン計画の設定を受け付ける画面で行われているが、これに限定されない。例えば、リアルタイム再構成の設定は、スキャン計画の設定を受け付ける画面とは別の画面で行われてもよい。具体的には、スキャン制御機能441は、スキャン計画の設定を受け付けた際に、スキャン計画の設定を受け付ける画面とは別の画面をディスプレイ42に表示する。ディスプレイ42に表示された別の画面は、リアルタイム再構成を実行するか否かを選択するためのチェックボックス等のボタンを含む。操作者が当該ボタンを操作した場合、スキャン制御機能441は、スキャン計画にリアルタイム再構成を設定する。 Furthermore, in the embodiments described above, the real-time reconfiguration settings are performed on the screen that accepts scan plan settings, but the invention is not limited thereto. For example, real-time reconfiguration settings may be performed on a screen that is separate from the screen that accepts scan plan settings. Specifically, when scan plan settings are accepted, scan control function 441 displays a screen on display 42 that is different from the screen for accepting scan plan settings. Another screen displayed on display 42 includes buttons such as checkboxes for selecting whether to perform real-time reconstruction. When the operator operates the button, the scan control function 441 sets real-time reconstruction in the scan plan.

また、上述した実施形態では、架台装置10が、スキャン計画に基づいて、DAS18によりビュー毎に収集される投影データのデータ量を計算する処理等を行うことによって、実行するデータ伝送方式を決定しているが、これに限定されない。例えば、コンソール装置40が、スキャン計画に基づいて、DAS18によりビュー毎に収集される投影データのデータ量を計算する処理等を行うことによって、実行するデータ伝送方式を決定してもよい。 Furthermore, in the embodiment described above, the gantry device 10 determines the data transmission method to be executed by performing processing such as calculating the amount of projection data collected for each view by the DAS 18 based on the scan plan. However, it is not limited to this. For example, the console device 40 may determine the data transmission method to be executed by calculating the amount of projection data collected for each view by the DAS 18 based on the scan plan.

また、上述した実施形態では、回転部側ユニットの通信機52が、スキャン実施後において、次のスキャンの実施前までに、メモリに格納されたデータ(残りのデータ)を、固定部側ユニットの通信機51を介してコンソール装置40に送信しているが、これに限定されない。例えば、回転部側ユニットの通信機52が、次のスキャンの実施までに残りのデータの送信が終わらない場合、次のスキャンの実施中において、残りのデータの送信を引き続き行ってもよい。この場合、通信機52は、残りのデータを、次のスキャンの実施中の期間Tv内において、部分データを送信した時間の後の時間に送信する。 Furthermore, in the above-described embodiment, the communication device 52 of the rotating part side unit transfers the data (remaining data) stored in the memory after performing a scan and before performing the next scan to the fixed part side unit. Although the information is transmitted to the console device 40 via the communication device 51, the present invention is not limited thereto. For example, if the communication device 52 of the rotating unit side unit does not finish transmitting the remaining data by the time the next scan is performed, it may continue to transmit the remaining data while the next scan is being performed. In this case, the communication device 52 transmits the remaining data at a time after the time at which the partial data was transmitted within the period Tv during which the next scan is being performed.

上述した実施形態では、X線CT装置1として、フォトンカウンティングCTを実行可能な装置を例に挙げて説明したが、これに限定されず、例えば、高精細のX線CT装置(以下、高精細CT装置と記載する)に適用してもよい。 In the above-described embodiment, the X-ray CT apparatus 1 is described as an apparatus capable of performing photon counting CT. However, the present invention is not limited to this, and for example, a high-definition It may also be applied to a CT device (referred to as a CT device).

高精細CT装置では、X線検出器12として、0.25mm×160列の検出素子を体軸方向に配列することにより、従来型のX線CT装置(例えば、0.5mm×80列の検出素子)に比べてスライス幅が1/2となり、体軸方向において、従来よりも2倍の空間分解能が得られる。また、高精細CT装置では、X線検出器12として、従来型のX線CT装置の2倍のチャンネル数である1792チャンネルの検出素子を面内方向に配列することにより、面内方向において、従来よりも2倍の空間分解能が得られる。ここで、高精細CT装置は、従来型のX線CT装置より高い空間分解能を有するX線検出器12を搭載することにより、X線検出器12により収集される信号が増加する。このため、X線検出器12が信号処理を行うデータ量が増加する。例えば、高精細CT装置では、従来型のX線CT装置に比べてピクセル数が増えるため、データ量は大幅に大きくなり、データ伝送時間が長くなってしまう。したがって、上述した実施形態によるX線CT装置1は、高精細CT装置である場合であっても有効である。すなわち、部分データを優先的に送信する処理等を行うことにより、必要な画像を即時的に参照可能にすることができる。 In a high-definition CT device, the X-ray detector 12 has 0.25 mm x 160 rows of detection elements arranged in the body axis direction, making it possible to The slice width is reduced to 1/2 compared to the conventional device, and the spatial resolution in the body axis direction is twice that of the conventional device. In addition, in the high-definition CT device, in the in-plane direction, by arranging detection elements of 1792 channels as the X-ray detector 12, which is twice the number of channels of the conventional X-ray CT device, in the in-plane direction, Spatial resolution twice as high as before can be obtained. Here, the high-definition CT apparatus is equipped with an X-ray detector 12 having a higher spatial resolution than a conventional X-ray CT apparatus, thereby increasing the number of signals collected by the X-ray detector 12. Therefore, the amount of data on which the X-ray detector 12 performs signal processing increases. For example, a high-definition CT device has a larger number of pixels than a conventional X-ray CT device, resulting in a significantly larger amount of data and longer data transmission time. Therefore, the X-ray CT apparatus 1 according to the embodiment described above is effective even when it is a high-definition CT apparatus. That is, by performing a process of preferentially transmitting partial data, etc., it is possible to immediately refer to a necessary image.

また、処理回路44は、ネットワークを介して接続された外部装置のプロセッサを利用して、機能を実現することとしてもよい。例えば、処理回路44は、メモリ41から各機能に対応するプログラムを読み出して実行するとともに、X線CT装置1とネットワークを介して接続された外部のワークステーションやクラウドを計算資源として利用することにより、図1に示す各機能を実現する。 Furthermore, the processing circuit 44 may implement its functions using a processor of an external device connected via a network. For example, the processing circuit 44 reads programs corresponding to each function from the memory 41 and executes them, and also uses an external workstation or cloud connected to the X-ray CT apparatus 1 via a network as a computing resource. , realizes each function shown in FIG.

上述した実施形態に係る各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。即ち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。更に、各装置にて行われる各処理機能は、その全部又は任意の一部が、CPU及び当該CPUにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されうる。 Each component of each device according to the embodiments described above is functionally conceptual, and does not necessarily need to be physically configured as shown in the drawings. In other words, the specific form of distributing and integrating each device is not limited to what is shown in the diagram, and all or part of the devices can be functionally or physically distributed or integrated in arbitrary units depending on various loads and usage conditions. Can be integrated and configured. Furthermore, all or any part of each processing function performed by each device can be realized by a CPU and a program that is analyzed and executed by the CPU, or can be realized as hardware using wired logic.

また、上述した実施形態で説明した制御方法は、予め用意された制御プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーション等のコンピュータで実行することによって実現することができる。この制御プログラムは、インターネット等のネットワークを介して配布することができる。また、この制御プログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク(FD)、CD-ROM、MO、DVD等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。 Further, the control method described in the above-described embodiments can be realized by executing a control program prepared in advance on a computer such as a personal computer or a workstation. This control program can be distributed via a network such as the Internet. Further, this control program can also be executed by being recorded on a computer-readable recording medium such as a hard disk, flexible disk (FD), CD-ROM, MO, DVD, etc., and being read from the recording medium by the computer.

以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、必要な画像を即時的に参照可能にすることができる。 According to at least one embodiment described above, necessary images can be instantly referenced.

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、実施形態同士の組み合わせ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ものである。 Although several embodiments have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, changes, and combinations of embodiments can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.

1 X線CT装置
10 架台装置
13 回転フレーム
18 DAS
19 固定フレーム
51 通信機
52 通信機
443 再構成処理機能
1 X-ray CT device 10 Frame device 13 Rotating frame 18 DAS
19 Fixed frame 51 Communication device 52 Communication device 443 Reconfiguration processing function

Claims (8)

架台に設けられ、被検体を透過したX線に基づいて、ビュー毎に投影データを収集するデータ収集部を含む回転部と、
前記架台に設けられ、前記回転部を支持する固定部、又は前記架台の外部に設けられた第1の通信部と、
前記回転部に設けられ、前記投影データのうち、リアルタイム再構成に必要な部分データを優先的に含む送信用データを生成し、前記送信用データを前記第1の通信部に順次送信する第2の通信部と、
前記第1の通信部が受信した前記送信用データに含まれる前記部分データに基づいて、前記リアルタイム再構成を実行する画像生成部と、
を備え、
前記投影データのデータ量は、1ビュー分に対応する期間において前記第2の通信部が前記第1の通信部へ送信できるデータ量の上限より大きく、
前記送信用データのデータ量は、前記送信できるデータ量の上限以下である、又は、前記送信できるデータ量よりも小さい、
X線CT装置。
a rotating part that is provided on the mount and includes a data collection part that collects projection data for each view based on the X-rays that have passed through the subject;
a fixed part provided on the pedestal and supporting the rotating part; or a first communication part provided outside the pedestal;
a second communication unit provided in the rotation unit, which generates transmission data that preferentially includes partial data necessary for real-time reconstruction among the projection data, and sequentially transmits the transmission data to the first communication unit; communications department and
an image generation unit that performs the real-time reconstruction based on the partial data included in the transmission data received by the first communication unit;
Equipped with
The data amount of the projection data is larger than the upper limit of the data amount that the second communication unit can transmit to the first communication unit in a period corresponding to one view,
The amount of data for transmission is less than or equal to the upper limit of the amount of data that can be transmitted, or is smaller than the amount of data that can be transmitted.
X-ray CT device.
架台に設けられ、被検体を透過したX線に基づいて、ビュー毎に投影データを収集するデータ収集部を含む回転部と、a rotating part that is provided on the mount and includes a data collection part that collects projection data for each view based on the X-rays that have passed through the subject;
前記架台に設けられ、前記回転部を支持する固定部、又は前記架台の外部に設けられた第1の通信部と、a fixed part provided on the pedestal and supporting the rotating part; or a first communication part provided outside the pedestal;
前記回転部に設けられ、前記投影データのうち、リアルタイム再構成に必要な部分データを優先的に含む送信用データを生成し、前記送信用データを前記第1の通信部に順次送信する第2の通信部と、a second communication unit provided in the rotation unit, which generates transmission data that preferentially includes partial data necessary for real-time reconstruction among the projection data, and sequentially transmits the transmission data to the first communication unit; communications department and
前記第1の通信部が受信した前記送信用データに含まれる前記部分データに基づいて、前記リアルタイム再構成を実行する画像生成部と、an image generation unit that performs the real-time reconstruction based on the partial data included in the transmission data received by the first communication unit;
合成部と、a synthesis section;
を備え、Equipped with
前記第2の通信部は、前記投影データのうち、前記部分データ以外のデータを、前記部分データを優先的に送信した時間とは異なる時間に送信し、The second communication unit transmits data other than the partial data among the projection data at a time different from a time when the partial data was preferentially transmitted,
前記合成部は、前記第1の通信部が受信した前記送信用データに含まれる前記部分データと前記部分データ以外のデータとを用いて前記投影データを合成する、The synthesis unit synthesizes the projection data using the partial data included in the transmission data received by the first communication unit and data other than the partial data.
X線CT装置。X-ray CT device.
前記投影データのデータ量は、1ビュー分に対応する期間において前記第2の通信部が前記第1の通信部へ送信できるデータ量の上限より大きく、
前記送信用データのデータ量は、前記送信できるデータ量の上限以下である、又は、前記送信できるデータ量よりも小さい、
請求項に記載のX線CT装置。
The data amount of the projection data is larger than the upper limit of the data amount that the second communication unit can transmit to the first communication unit in a period corresponding to one view,
The amount of data for transmission is less than or equal to the upper limit of the amount of data that can be transmitted, or is smaller than the amount of data that can be transmitted.
The X-ray CT apparatus according to claim 2 .
前記部分データは、前記投影データのうち、チャンネル単位、列単位、ビュー単位、ビン単位で少なくとも1つを間引いたデータである、
請求項1~3のいずれか一項に記載のX線CT装置。
The partial data is data obtained by thinning out at least one of the projection data in units of channels, units of columns, units of views, and units of bins.
The X-ray CT apparatus according to any one of claims 1 to 3 .
前記第2の通信部は、前記部分データを優先的に送信する第1のデータ伝送方式と、前記投影データを送信する第2のデータ伝送方式とを切り替える、
請求項1~のいずれか一項に記載のX線CT装置。
The second communication unit switches between a first data transmission method that preferentially transmits the partial data and a second data transmission method that transmits the projection data.
The X-ray CT apparatus according to any one of claims 1 to 4 .
前記第2の通信部は、スキャン計画に応じて、実行するデータ伝送方式を、前記第1のデータ伝送方式又は前記第2のデータ伝送方式に切り替える、
請求項に記載のX線CT装置。
The second communication unit switches a data transmission method to be executed to the first data transmission method or the second data transmission method according to a scan plan.
The X-ray CT apparatus according to claim 5 .
前記第2の通信部は、前記投影データのうち、前記部分データ以外のデータを、前記部分データを優先的に送信した時間とは異なる時間に送信する、
請求項1に記載のX線CT装置。
The second communication unit transmits data other than the partial data among the projection data at a time different from a time when the partial data was preferentially transmitted.
The X-ray CT apparatus according to claim 1 .
前記第1の通信部が受信した前記送信用データに含まれる前記部分データと前記部分データ以外のデータとを用いて前記投影データを合成する合成部、
を更に備えた請求項に記載のX線CT装置。
a synthesis unit that synthesizes the projection data using the partial data included in the transmission data received by the first communication unit and data other than the partial data;
The X-ray CT apparatus according to claim 7 , further comprising:
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