JPH05192327A - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 効率良くスキャノ像を作成して、検査時間、
被検体の拘束時間を短縮し、また撮影断層像の位置精度
を向上させることがてきるＸ線ＣＴ装置を提供する。 【構成】 被検体にＸ線を照射して得られる投影データ
から画像を再構成して前記被検体の断層像データを作成
する再構成部７を備えるＸ線ＣＴ装置１００において、
前記被検体に対してヘリカルスキャンによる撮影を行っ
て得られる前記投影データの中から所定角度の投影デー
タのみを取り出し、該所定角度の投影データを用いて前
記被検体のスキャノ像データを作成するスキャノ処理部
６が設けられ、一回の撮影で断層像とスキャノ像の両方
を同時に表示部４に表示することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線によるスキャンを
行って被検体の断層像等のＸ線撮影画像を得るＸ線ＣＴ
装置に係り、特に、断層像の位置決めのためのスキャノ
像を得るＸ線ＣＴ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、Ｘ線ＣＴ装置により被検体の撮
影を行う際には、まず、被検体の所定範囲の部位のＸ線
透視像であるスキャノ像を得た後に、このスキャノ像を
基にして断層像の位置決めを行い、この位置に対してＸ
線によるスキャンを行い、断層像を得る。スキャノ像を
得るときには、Ｘ線管を回転させずに、被検体を載置し
た寝台天板を被検体の体軸方向に移動させながら、Ｘ線
照射を行う。このときに得られる投影データを基にし
て、図１７に示すようなスキャノ像３０が作成され表示
器４の画面上に表示される。

【０００３】このスキャノ像に対して、例えば図１７に
示す点線位置Ｌ１、Ｌ２、…、Ｌｎが、断層像の位置と
して設定される。断層像を得るためのスキャンを行う際
には、スキャノ像作成のための撮影の後に、被検体を載
置した寝台天板を一旦元の位置に戻してから、再びこの
天板を移動させて、Ｘ線管を被検体に対して上記位置Ｌ
１〜Ｌｎの位置に配置させ、各位置でＸ線管を被検体の
回りに回転させながらＸ線照射を行う。それによって得
られる投影データを基にして、上記位置Ｌ１〜Ｌｎの被
検体の断層像が撮影画像として得られる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来技術の場合には、断層像を得るためのスキャンを
行う前に、被検体を移動させてスキャノ像を作成するた
めの撮影を行い、この後被検体を元の位置に戻してか
ら、再び被検体の移動及び被検体に対するスキャンを行
って断層像を作成するため、検査時間が長くなり、被検
体が撮影のために拘束される時間が長いという問題があ
った。また、スキャノ像作成のための撮影時と断層像作
成のためのスキャン時とでは、被検体に対するＸ線管の
相対的位置が異なる可能性があるため、スキャノ像上で
設定した位置と実際の撮影断層像の位置とのずれが生じ
る可能性があるという問題があった。

【０００５】本発明は上記した従来技術の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、効
率良くスキャノ像を作成して、検査時間、被検体の拘束
時間を短縮し、また撮影断層像の位置精度を向上させる
ことができるＸ線ＣＴ装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にあっては、被検体にＸ線を照射して得られ
る投影データから画像を再構成して前記被検体の断層像
データを作成する再構成手段を備えるＸ線ＣＴ装置にお
いて、前記被検体に対してヘリカルスキャンによる撮影
を行って得られる前記投影データの中から所定の投影角
度の投影データのみを取り出し、当該所定の投影角度の
投影データを用いて前記被検体のスキャノ像データを作
成するスキャノ像作成手段が設けられ、一回の撮影で断
層像とスキャノ像の両方を同時に得ることを特徴とす
る。

【０００７】

【作用】上記構成を有する本発明のＸ線ＣＴ装置におい
ては、撮影時にヘリカルスキャンにより被検体の所定範
囲の三次元的投影データが得られるが、上記スキャノ像
作成手段が、これらの投影データの中から所定角度の投
影データを取り出して、撮影時にスキャノ像データを作
成する。一方、これらの投影データに基づいて撮影断層
像データが作成され、スキャノ像と撮影断層像が一回の
撮影で同時に得られる。そして、このスキャノ像を基に
して、撮影断層像の位置が定まる。

【０００８】従って、スキャノ像作成のための撮影と断
層像作成のための撮影とを別々に行う必要がなく、一回
のヘリカルスキャンによる撮影で、スキャノ像と断層像
とを効率良く得ることができ、検査時間、被検体の拘束
時間を短縮することが可能となる。また、同一の撮影で
スキャノ像と断層像の両方が得られるため、両画像にお
ける位置ずれが生じることは全くなく、撮影断層像の位
置精度を向上させることがてきる。

【０００９】本発明に於いてスキャノ像は従来のように
スキャン前にスキャンするスライスの位置決めをする目
的ではなく、スキャンしながら再構成を行う場合に於い
てはスキャン後どのスライス面を再構成したかの参照デ
ータとして、或いはスキャン後に再構成を行う場合に於
いてはどのスライス面を再構成するかの位置決めデータ
として用いられる。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明が適用された第１実施例のＸ
線ＣＴ装置１００のシステム構成を示す機能ブロック図
である。

【００１１】この第１実施例のＸ線ＣＴ装置１００は、
システムコントローラ５０をシステム全体の制御中枢と
して備えており、システムコントローラ５０の制御下で
スキャナ２、データ処理部３、表示部４を動作させるも
のとしている。

【００１２】そして、データ処理部３は、スキャナ２で
得られる信号に対して信号処理等の前処理を行う前処理
部５と、それによって得られる投影データの一部分を用
いてスキャノ像データを作成するスキャノ像作成手段と
してのスキャノ処理部６と、上記投影データを用いて画
像の再構成を行い断層像データを作成する再構成手段と
しての再構成部７と、これらのスキャノ像及び断層像を
同一画面に合成する合成部８とを有する。

【００１３】撮影時には、Ｘ線管１０から曝射されたＸ
線を検出器アレイ１２で検出して投影データを収集する
スキャナ２において、図２に示すように、被検体２０に
対してヘリカルスキャンを行う、すなわち、スキャナ２
のＸ線管１０を被検体２０の回りに回転させながら、被
検体２０をその体軸方向に移動させることにより、被検
体Ｐに対するＸ線管１０の相対的な軌道が螺旋形状を描
くように、Ｘ線によるスキャンをシステムコントローラ
５０の制御下で行う。このとき、スキャノ処理部６は、
この軌跡において、被検体Ｐに対する位相が等しい所定
位置１０Ａ，１０Ｂ，…１０Ｎあるいはこれらに対向す
る位置（図示せず）にＸ線管１０が位置する場合の投影
データを用いて、スキャノ像を作成する。この処理過程
をヘリカルスキャンによる投影データとの関係で図示す
ると図３のようになる。検出器アレイは検出器をチャネ
ル方向に複数並べてあり、被検体の周りをＸ線管が回転
するにつれて同時に被検体の周りを回転し、ビュー方向
の１ビュー毎に投影データを得ることができる。この
際、まず、特定角度（上記の所定位置１０Ａ，１０Ｂ…
１０Ｎあるいはこれらに対向する位置）の投影データを
読出す処理を行う（ＳＴ−１０）。次に、読出した投影
データについて曲面／平面変換処理を行い（ＳＴ−１
２）、このとき１８０°データは並べ換える処理を行う
（ＳＴ−１３）。次にハイパスフィルタ処理を行って低
周波成分を除去し（ＳＴ−１４）、次いで濃度変換処理
を行うことにより（ＳＴ−１６）、スキャノ像の表示を
実行することができる（ＳＴ−１８）。このＳＴ−１０
〜ＳＴ−１８を繰返し実行することにより、例えば図４
に示すように、サイノグラムにおける０°の投影データ
Ｄ１、１８０°の投影データＤ２、３６０°／０°の投
影データＤ３、１８０°の投影データＤ４、３６０°／
０°の投影データＤ５、…を用いて、これらの投影デー
タを被検体２０の体軸方向に並べてなる被検体２０につ
いての所定範囲の部位のＸ線透視像が得られる。ただ
し、０°のデータＤ１、Ｄ３、Ｄ５、…と１８０°のデ
ータＤ２、Ｄ４、…とはデータの並び方が逆となるの
で、いずれか一方のデータを逆に並び替えて用いる。

【００１４】一方、上記再構成部７は、上記投影データ
を用いて画像を再構成することにより、被検体２０の上
記範囲内の所定の位置の断層像を作成する。合成部８
は、上記スキャノ像のデータと断層像のデータとを同一
画面上に合成し、この合成画像のデータを映像信号に変
換して表示部４に送る。表示部４は、この映像信号に従
って、図５に示すように、被検体２０の所定の位置の断
層像２１とスキャノ像２２とを同一画面上に同時に表示
する。このとき、スキャノ像２２に対して断層像２１の
位置がわかるように、その位置情報Ｌｘが表示されてい
る。

【００１５】本実施例においては、上記したように、ヘ
リカルスキャンによる一回の撮影でスキャノ像と断層像
が同時に得られるので、検査時間、すなわち被検体の拘
束時間が短縮され、その結果被検体の負担が軽減され
る。本実施例では、このように撮影効率が向上するが、
特に集団検診等のように、撮影部位が固定的で、しかも
大量の検査を行わなければならないときに、効率良く、
短時間で、撮影、検査を行うことがてきる。また、これ
らのスキャノ像と断層像は同一の撮影により作成される
ので、両画像における位置のずれは全く発生しない。従
って、撮影断層像の位置精度を向上させることができ
る。

【００１６】図６は、本発明が適用された第２実施例の
Ｘ線ＣＴ装置２００のシステム構成を示す機能ブロック
図である。

【００１７】この第２実施例のＸ線ＣＴ装置２００は、
Ｘ線管１０を回転させながらヘリカルスキャンを実施し
てスキャノ撮影を行う際、図７のように被検体２０に対
し一度に０°，９０°方向からのスキャノを同時に撮る
ことができるように、システムコントローラ５２の制御
下で、スキャナ２、データ処理部３、表示部４０を動作
させるものである。なお、図６において、図１と同一符
号で示す部分は対応する部分を示している。

【００１８】即ち、この第２実施例によりスキャノ像を
作成する処理過程は、ヘリカルスキャンによる投影デー
タとの関係で図示すると図８のようになる。まず、ヘリ
カルスキャンによる投影データを収集し、収集された投
影データの前処理を実行する（ＳＴ−２０）。次に投影
データが投影角度０°で収集されたデータであるかを判
定し（ＳＴ−２１）、０°のデータである場合、トップ
ビューを求めるスキャノ処理を実行する（ＳＴ−２
２）。０°のデータでない場合には投影データが投影角
度９０°で収集されたデータであるかを判定し（ＳＴ−
２３）、９０°のデータである場合、サイドビューを求
めるスキャノ処理を実行する（ＳＴ−２４）。そして、
ヘリカルスキャンによる投影データが収集される毎に再
構成処理を実行し（ＳＴ−２５）、必要に応じ断層像表
示を行える。このＳＴ−２０〜ＳＴ−２５を繰返し実行
することにより、断層像とともにトップビュー及びサイ
ドビューのスキャノ像を同時に撮影することができるの
で、例えば１０２４マトリクスの表示部４０の画面上に
図９に示すように断層像２３とともに、トップビュー及
びサイドビューのスキャノ像を表示することができる。

【００１９】図１０は、本発明が適用された第３実施例
のＸ線ＣＴ装置３００のシステム構成を示す機能ブロッ
ク図である。

【００２０】この第３実施例のＸ線ＣＴ装置３００は、
撮影中、スキャノ撮影のみとスキャノ撮影及び断層撮影
の組合せとを任意に切換えることができるように、シス
テムコントローラ５４にモード選択部８０を付設する一
方、システムコントローラ５４により制御動作されるデ
ータ処理部３には、モード選択部８０での選択動作に対
応させてスキャノ処理を行うスキャノ処理部６５を設け
ている。なお、図１０において、図１と同一符号で示す
部分は対応する部分を示している。

【００２１】即ち、この第３実施例にあっては、モード
選択部８０からシステムコントローラ５４へ図１１
（Ｂ）の如くモード切換信号が送出される。このモード
切換信号がスキャノ撮影のみを示す場合は、図１１
（Ｃ）モードサンプルのときに、投影角度０°のタイミ
ングで図１１（Ａ）のようにインパルス的にＸ線曝射制
御信号がシステムコントローラ５４からスキャナ２へ加
わる。また、モード切換信号がスキャノ撮影及び断層撮
影の組合せを示す場合には、その期間中、図１１（Ｃ）
のモードサンプル以降連続してＸ線曝射制御信号がシス
テムコントローラ５４からスキャナ２へ加わるようシス
テム構成されている。

【００２２】この場合、図１２のフローチャートに示す
ように、撮影終了となるまでは（ＳＴ−３０肯定）、モ
ードサンプルが示されると（ＳＴ−３１）、スキャノ撮
影のみの場合は（ＳＴ−３２肯定）、投影角度０°の検
出（ＳＴ−４０）に同期してＸ線曝射がなされ（ＳＴ−
４２）、投影データの収集と前処理後（ＳＴ−４４）
に、スキャノ処理部６５にてスキャノ処理が実行され
る。

【００２３】他方、スキャノ撮影及び断層撮影の組合せ
の場合には、（ＳＴ−３２否定）、連続的にＸ線曝射を
しながらデータ収集及び前処理を行った後（ＳＴ−３
３）、投影角度０°の投影データのみ（ＳＴ−３４肯
定）についてスキャノ処理部６５でスキャノ処理が実行
され（ＳＴ−３５）、投影角度０°以外の投影データ
（ＳＴ−３４否定）については再構成部７で再構成処理
が実行される（ＳＴ−３６）。そして全周曝射が終了す
るまではＳＴ−３３〜ＳＴ−３７を繰返し実行し、全周
曝射が終了したとき（ＳＴ−３７肯定）、ＳＴ−３０に
て撮影終了か否かの判定がなされ、撮影終了となるまで
はＳＴ−３１以降のルーチンが繰返し実行される。

【００２４】従って、スキャノ処理部６５においては投
影角度０°のみの投影データを用いてスキャノ処理を行
うことになるので、例えば図１３に示す如く表示部４の
画面上に表示されるスキャノ像において、断層像を撮り
たい領域では全周Ｘ線曝射を実施し、それ以外の領域７
２Ｆ，７２Ｒでは部分Ｘ線曝射を実施して得ることがで
きる。なお、投影角度は特定のある角度とすることもで
きる。

【００２５】また、そのような全周Ｘ線曝射と部分Ｘ線
曝射との切換えを可能としたため、オペレータはスキャ
ノ像をリアルタイムで見ながら断層像を撮りたい領域に
さしかかった時点で切換えを行い、全周Ｘ線曝射を実施
する処置を採ることができる。

【００２６】なお、通常、スキャノは断層像を作る領域
よりも大きめに撮影する。また、断層像の参照として使
用する場合も大きめの方が見やすい。しかし、その大き
め全領域について全周Ｘ線を出すと被検者が受ける被曝
線量が増える。この観点から本実施例では図１３に従っ
て説明したように全周Ｘ線曝射と部分Ｘ線曝射との切換
えを可能にし、被検者の受ける被曝線量を大幅に軽減さ
せることができるようにしている。

【００２７】図１４は、本発明が適用された第４実施例
のＸ線ＣＴ装置４００のシステム構成を示す機能ブロッ
ク図である。

【００２８】この第４実施例のＸ線ＣＴ装置４００は、
上記各実施例でのスキャノ処理部と再構成部との両方の
役割を兼ねるスキャノ／再構成処理部９０をデータ処理
部３の中に設け、システムコントローラ５６によりその
スキャノ／再構成処理部９０を制御動作させてスキャノ
像と断層像とを交互に作成するシステム構成を構築して
いる。なお、図１４において、図１と同一符号で示す部
分は対応する部分を示している。

【００２９】そして、スキャノ／再構成処理部９０が十
分高速に演算を行える場合は図１５に示す如くの処理フ
ローにより、また低速度演算の場合には図１６に示す如
くの処理フローによりスキャノ処理及び再構成処理を実
行することができる。

【００３０】図１５の処理フローの例では、連続的にＸ
線曝射をしながらデータ収集及び前処理を行う毎に（Ｓ
Ｔ−５０）、投影角度が０°又は１８０°のデータにつ
いてスキャノ処理が実行され（ＳＴ−５２，ＳＴ−５
４）、それ以外の投影角度のデータについて再構成処理
が実行される（ＳＴ−５２，ＳＴ−５６）。このＳＴ−
５０〜ＳＴ−５６のルーチンはスキャノ像を得るための
全領域に亘り繰返され、必要に応じ断層像表示を行え
る。

【００３１】図１６の処理フローの例では、連続的にＸ
線曝射をしながらデータ収集及び前処理を行う毎に（Ｓ
Ｔ−５０）、投影角度が０°又は１８０°データについ
てスキャノ処理が実行され（ＳＴ−５２，ＳＴ−５
４）、それ以外の投影角度のデータについては生データ
として保存する処理後（ＳＴ−５２，ＳＴ−５５）、デ
ータ読出し及び再構成処理が可能となる（ＳＴ−５
７）。なお、ＳＴ−５０〜ＳＴ−５５のルーチンはスキ
ャノ像を得るための全領域に亘り繰返される。

【００３２】なお、スキャノ／再構成処理部９０での処
理速度が十分高速であれば、スキャノ像と断層像とを同
時に表示することが可能である。または、スキャノ像の
みをリアルタイムで表示し、断層像はスキャノ像作成後
に表示するようにしてもよい。このような場合でも、ス
キャノ像と断層像とが同一の撮影で得られるので、検査
時間、被検体の拘束時間が従来に比べて大幅に短縮され
るという効果が得られる。また、被検体の入れ換え時間
中に画像再構成を行うようにすれば、効率良く検査を行
うことができ、十分に実用的な効果が得られる。

【００３３】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこれに限定されるものではなく、種々変形実施
が可能である。

【００３４】

【発明の効果】本発明のＸ線ＣＴ装置は以上の構成及び
作用を有するもので、一回の撮影でスキャノ像と撮影断
層像が同時に得られるので、検査時間、被検体の拘束時
間を短縮し、撮影能率を向上させ、また、撮影断層像の
位置精度を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された第１実施例のＸ線ＣＴ装置
のシステム構成を示す機能ブロック図である。

【図２】Ｘ線管の被検体に対する相対的な軌跡を示す図
である。

【図３】本発明の第１実施例におけるスキャノ像を作成
するための処理過程を投影データとの関係で示す図であ
る。

【図４】本発明の第１実施例におけるサイノグラムを示
す図である。

【図５】本発明の第１実施例における表示画像を示す図
である。

【図６】本発明が適用された第２実施例のＸ線ＣＴ装置
のシステム構成を示す機能ブロック図である。

【図７】被検体に対し一度に０°，９０°方向からのス
キャノを同時に撮る状態を示す図である。

【図８】本発明の第２実施例におけるスキャノ像を作成
するための処理過程を投影データとの関係で示す図であ
る。

【図９】本発明の第２実施例における表示画像を示す図
である。

【図１０】本発明が適用された第３実施例のＸ線ＣＴ装
置のシステム構成を示す機能ブロック図である。

【図１１】本発明の第３実施例における制御状態を示す
タイミングチャートである。

【図１２】本発明の第３実施例における処理過程を示す
図である。

【図１３】本発明の第３実施例におけるスキャノ像を得
るための曝射条件を説明するために用いた図である。

【図１４】本発明が適用された第４実施例のＸ線ＣＴ装
置のシステム構成を示す機能ブロック図である。

【図１５】本発明の第４実施例における処理過程の一例
を示す図である。

【図１６】本発明の第４実施例における処理過程の他の
一例を示す図である。

【図１７】スキャノ像から断層撮影のための位置決めを
行う場合を説明するために用いた図である。

【符号の説明】

２ スキャナ ３ データ処理部 ４，４０ 表示部 ５ 前処理部 ６，６０，６５ スキャノ処理部 ７ 再構成部 ８ 合成部 １０ Ｘ線管 １２ 検出器アレイ ５０，５２，５４，５６ システムコントローラ ９０ スキャノ／再構成処理部 １００，２００，３００，４００ Ｘ線ＣＴ装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体にＸ線を照射して得られる投影デ
   ータから画像を再構成して前記被検体の断層像データを
   作成する再構成手段を備えるＸ線ＣＴ装置において、 前記被検体に対してヘリカルスキャンによる撮影を行っ
   て得られる前記投影データの中から所定の投影角度の投
   影データのみを取り出し、当該所定の投影角度の投影デ
   ータを用いて前記被検体のスキャノ像データを作成する
   スキャノ像作成手段が設けられ、一回の撮影で断層像と
   スキャノ像の両方を同時に得ることを特徴とするＸ線Ｃ
   Ｔ装置。