JPH0690946A - X線ct装置 - Google Patents

X線ct装置

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JPH0690946A
JPH0690946A JP4243231A JP24323192A JPH0690946A JP H0690946 A JPH0690946 A JP H0690946A JP 4243231 A JP4243231 A JP 4243231A JP 24323192 A JP24323192 A JP 24323192A JP H0690946 A JPH0690946 A JP H0690946A
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JP
Japan
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image
breathing
time
respiratory
group
Prior art date
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Pending
Application number
JP4243231A
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English (en)
Inventor
Yoshihiro Goto
良洋 後藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
Application filed by Hitachi Medical Corp filed Critical Hitachi Medical Corp
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Publication of JPH0690946A publication Critical patent/JPH0690946A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5288Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving retrospective matching to a physiological signal
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/12Arrangements for detecting or locating foreign bodies

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
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  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 病巣部の呼吸による変動を監視し、例えば定
位的放射線治療装置でのX線治療に役立てたい。 【構成】 呼吸の時刻と大きさとに同期してCT撮影を
行う(34、32)。CT撮影して得たCT画像を呼吸
の大きさに応じて分類し、各分類した群毎に補間処理を
行って三次元画像を得る。これを呼吸の推移に併わせて
表示すれば、病巣部の変動がわかる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、呼吸量等の大きさに応
じて変化する被検体部位の撮影表示を行うX線CT装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】X線CTには、被検体を移動させながら
X線を照射して撮影を行うものがある(ら旋スキャン方
式と呼ぶ)。この撮影で得られるCT画像は、被検体の
体軸方向に沿ったものであり、頭部から下半身までの広
い範囲の画像となる。
【0003】一方、スポット状X線を照射する定位法放
射線治療装置がある。この装置は、被検体を垂直軸線の
回りに規定ピッチ角度単位に回転し、各ピッチ位置毎に
停止させ、この停止期間中に、水平軸線の回りを回転す
るガントリからスポット状X線を患者の病巣部に照射し
て治療するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】定位法放射線治療装置
で、動きのある病巣部を治療することは困難である。動
きのあるために、照射位置としてのアイソセンタが変動
し患部周辺の正常な組織にX線が照射される恐れがある
からである。この対策としては、動きのある病巣部の位
置変動をつかみ、この位置変動に併せてX線を病巣部へ
照射するやり方が考えられる。しかし、病巣部の位置変
動をつかむことは容易でない。
【0005】本発明の目的は、定位法放射線治療装置に
おける病巣部の位置変動を把握可能なX線CT装置を提
供するものである。特に、呼吸の変化による位置変動の
把握を可能にするX線CT装置が提供される。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、被検体を移動
させながら撮影時刻を与えて断層撮影し再構成してCT
画像を得る第1の手段と、被検体の呼吸時刻と呼吸量と
をモニタする第2の手段と、第1の手段で得たCT画像
を、撮影時刻と呼吸時刻と呼吸量の大きさVi(i=
1、2、……)とを利用して、呼吸量の大きさVi毎に
1群とし、各群にあっては隣合うCT画像を利用して画
像間の補間演算して群毎の三次元断層像を得る第3の手
段と、各群毎に得られた三次元断層像を呼吸時刻及び呼
吸量に応じた変化に表示する第4の手段と、より成る
(請求項1)。
【0007】更に本発明は、被検体に並置した被検体の
呼吸模擬体と、該呼吸模擬体と被検体を含めて移動させ
ながら撮影時刻を与えて断層撮影し再構成してCT画像
を得る第1の手段と、第1の手段で得たCT画像を、撮
影時刻と呼吸模擬体の撮影画像とからわかる呼吸量の大
きさVi(i=1、2、……)を利用して、呼吸量の大
きさVi毎に1群とし、各群にあっては隣合うCT画像
を利用して画像間の補間演算して群毎の三次元断層像を
得る第3の手段と、各群毎に得られた三次元断層像を呼
吸量に応じた変化に従って表示する第4の手段と、より
成る(請求項2)。
【0008】
【作用】本発明によれば、呼吸によって変化する病巣部
の位置変動の様子を、ら旋スキャン法で撮影した画像を
処理することで得ることができ、定位治療に利用できる
(請求項1〜2)。
【0009】更に本発明によれば、呼吸模擬体の動きを
撮影することで、呼吸器モニタが不要となる(請求項
2)。
【0010】
【実施例】図2は、本発明のCT装置の実施例図であ
る。ベッド33は、患者31を載せ、矢印の如く移動可
能になっている。CT計測系32は、互いに対向して配
置されたX線源とX線検出器とを持ち、この間を患者3
1が動き、この移動しながらの撮影時刻を付してCT撮
影を行う。患者35には呼吸器35が口元につけられ、
その呼吸の様子は呼吸モニタ34で監視される。監視対
象は、呼吸の推移の時刻(呼吸時刻)と呼吸量の大きさ
である。画像処理装置38は、CT計測系32とモニタ
34とのデータを受け取る。CT計測系32から送られ
てくるデータは、ら旋スキャンで得たら旋データであ
り、このら旋データから補間演算を行って各スライス面
毎のCT断層像を得る。このCT断層像には、撮影時刻
が付される。呼吸モニタ34から送られてくるデータ
(呼吸時刻と呼吸量)から、同一呼吸毎にCT断層像を
まとめて一群化し、各群内で補間演算を行って群毎の三
次元画像を作る。この群毎に得た三次元画像を、呼吸の
推移に応じて疑似三次元法でCRT37に表示する。こ
の表示内容は、呼吸の動きに応じた身体の全身の動きを
三次元的に示したものであり、病巣部が呼吸によって動
く様子がわかる。この三次元表示は、定位法治療時に利
用する。但し、三次元表示データは、定位法治療以前に
採取処理したデータであり、定位法治療と同時に採取処
理したデータではない。
【0011】定位法治療時の利用の仕方としては、表示
させておき、定位治療時の患者の呼吸を実際にモニタ
し、このモニタした呼吸に合わせて表示内容をみて呼吸
による病巣部位置を確認する間接利用法がある。この他
に、三次元画像から呼吸量との関係で病巣部位置変動量
を量的にデータとしてつかんでおき、定位治療時の患者
の呼吸を実際にモニタし、このモニタした呼吸に合わせ
て治療用ガントリの定位法コリメータの照射方向を制御
し、病巣部へ適格にX線を照射させる直接法がある。
【0012】図1は、図2の実施例の処理フローを示す
図である。左側の(イ)図がら旋スキャンによる三次元
画像を得る処理フロー、右側の(ロ)図が呼吸モニタに
よるデータ取得フローを示す図である。先ず、CT計測
系の時刻と呼吸モニタの時刻合わせをする(フロー1と
フロー10)。時刻合わせの目的は、後の処理で時刻に
よってCT画像と呼吸データとをまとめるためである。
従って計測処理したCT画像には、その撮影時刻が付加
される。
【0013】次に、CT側では、ら旋スキャンの開始時
刻を記録し(フロー2)、被検体を移動させながらX線
を照射してら旋データを得る。ら旋データを得る間隔は
数mm単位であり、これが体軸方向に予定のスライス数
分行われる(フロー4)。回数を制限するのではなく移
動距離を制限するやり方もありうる。ら旋スキャンで得
たら旋データは、各スライス軸(体軸方向の各断層面の
こと)にとっては1個のデータであり、CT断層像を得
るには、そのスライス軸の周囲の360゜又は180゜
(ハーフスキャンの例)にわたるデータが必要である。
このスライス軸の周囲の360゜又は180゜にわたる
データはこのスライス軸の前後のデータの補間によって
得ることができる。この補間法については、本願出願人
による特許出願がある(特願昭60−227006
号)。かくして体軸方向の全スライス軸にわたってのC
T画像が再構成される(フロー3)。
【0014】次にフロー5で呼吸モニタからのモニタし
たデータを受け取る。ここで、モニタデータについて、
(ロ)図で説明する。時刻合わせした後(フロー1
0)、ピッチ時刻Δt毎に(フロー11)、その時刻と
呼吸量の大きさ(位相のこと)を記憶する(フロー1
2)。この記録回数が規定数に達すればモニタを中止
(フロー13)し、モニタデータをCT側に送信する
(フロー14)。
【0015】(イ)図の説明に戻る。CT像を位相別に
分類する(フロー6)。この分類法は図3に従う。図3
(イ)は、呼吸モニタのモニタデータを示す。横軸が時
刻(呼吸時刻のこと)、縦軸が変位量Dである。この例
で、ピークが最大呼吸時、最小値が最大排気時を示して
おり、図では2呼吸区間をモニタしたことを示す。この
モニタデータは、次の如きデータとなる。即ち、
(T1、D1)、(T2、D2)、(T3、D3)、(T4
4)、(T5、D5)、(T6、D6)、(T7、D7)…
…となる。ここでD1≒D4、D2≒D3≒D5≒D6とみて
よい。
【0016】一方、CT画像についても、撮影時刻が付
されて記憶されている。即ち、(t1、CT1)、
(t2、CT2)、(t3、CT3)、(t4、CT4)、
(t5、CT5)、(t6、CT6)、(t7、CT7)……
となっている。ここで、CT1〜CT7はスライス位置が
1〜7であることを示す。
【0017】そこで、呼吸モニタデータ(ti、Di)で
CT画像(ti、CTi)を分類する。分類は、呼吸モニ
タデータの中で呼吸の状態に従う。先ず、最大呼吸時を
みつける。最大呼吸時は最大ピーク時である故にD1
4、D7、……となる。この時の時刻はモニタデータか
らt1、t4、t7、……となる。時刻t1、t4、t7、…
…でのCT画像は、CT1、CT4、CT7、……であ
り、これを一群としてまとめる。更に最大呼吸時をみつ
ける。最大呼吸時は最小ピーク時でる故に、D2、D5
8、……となり、この時の時刻はモニタデータから
2、t5、t8、……とわかる。そこで、時刻t2
5、t8、……でのCT画像CT2、CT5、CT8、…
…であり、これを一群としてまとめる。かくして、CT
画像は2つの群に分けられた。この様子を図3に
(ロ)、(ハ)に示す。図3(ロ)は撮影時刻ti毎に
得られたCT画像CTiを示す。図3(ハ)は、これを
最大呼吸時と最大吸気時とでそれぞれ分類した様子を示
す。
【0018】次に、補間処理により、各群毎に三次元画
像を得る(フロー7)。これを図3(ニ)に示す。最大
呼吸時の群でみるに、t1、t4、t7、……は、最大呼
吸時の時刻であることはわかるが、いずれも1呼吸期間
毎の時刻であり、ら旋スキャンのために、スライス位置
は、それぞれその1呼吸期間分の移動距離だけ異なって
いることになる。従って、CT1、CT4、CT7、……
なるCT画像は極めて粗い区間離れて得たデータであ
り、これだけでは三次元画像としては使用に耐えない。
そこで、t1とt4との間に1個ないし2個以上のCT画
像を、CT1、CT4等の画像を利用して補間処理で作成
する。同様にt4とt7との間にも1個ないし2個以上の
CT画像を補間処理で作成する。この結果を図3(ニ)
に示す。かくして各群毎に三次元画像が得られる(フロ
ー8)。各群毎の三次元画像を、呼吸の推移に応じてC
RTに表示することにより、体軸方向の全身の三次元表
示となる(フロー9)。これから病巣部の呼吸による移
動推移がわかる。
【0019】以上は、呼吸の最大呼吸と最大吸気の2つ
の区分としたが、呼吸の細かい様子に合わせて分類する
ことは更に好ましい。
【0020】図4は、時刻を合わせる代わりに、呼吸模
擬体50を被検体31に並置させておき、これを被検体
と共に撮影して、画像的に呼吸をモニタする実施例であ
る。呼吸模擬体40は、回転軸42に設置された羽根4
3を持ち、呼吸モニタ34のモニタ信号を受けて駆動す
るモータ41によって、呼吸に同期させて回転するもの
である。羽根43が一定のX線減衰を持ち、その他の部
分は空気に近い低減衰性を持つ合成樹脂で作られたもの
である。呼吸の大小に応じて羽根43は動き、この動き
の様子は、CT計測系でCT計測と同時に計測される。
かくして、羽根の動きによって呼吸の様子がわかる。そ
こで事前に羽根の動きと呼吸の大小との関係を調べてデ
ータとして格納しておき、羽根の状態に応じて呼吸の様
子を識別させる。
【0021】図5(イ)、(ロ)、はCT画像とその時
の羽根の模擬的な様子(44、45)を示す。羽根の傾
きで呼吸の様子を示している。図6は、模擬体40によ
る三次元画像を得る処理フローを示す。各フロー40〜
45は、基本的に図1の(イ)と同様であり、説明は省
略する。但し、フロー43による模擬体40の像による
分類とは、図5に示した如き羽根の傾きが呼吸の様子を
示しているものとし、この傾きから定量的に呼吸の状態
を求め。この状態で分類することを示す。
【0022】図7は、呼吸の様子を模擬体46に直接伝
達する実施例である。支持部50にU字形に連結した模
擬体46と接触片47とを可動的に取り付けておく。接
触片47は被検体の胸部又は被検体病巣部又はその近傍
に接触させておく。呼吸に応じて接触片47が動き、そ
れに応じて模擬体46が動く。この模擬体46の動きの
様子をCT撮影すれば、同様に呼吸の様子がわかる。図
8(イ)、(ロ)には、模擬体46の動きの様子(4
8、49)を示してある。
【0023】本発明は、各種の変形例がある。 (1)、呼吸以外に心電の例もありうる。 (2)、定位的放射線治療装置での病巣部の変動例への
適用としたが、定位法以外での病巣部の移動の探索例と
しても使用できる。 (3)、被検体を移動させてら旋スキャンさせる例とし
たが、静止状態でのCT計測における呼吸による移動に
も適用できる。又、移動させるが、一定ピッチで静止さ
せる撮影法にも適用できる。
【0024】
【発明の効果】本発明によれば、CT画像を利用して呼
吸等の動きに呼応した病巣部の動きをモニタできた。特
に定位的治療の病巣部移動への対策に利用して効果大で
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の処理フロー図である。
【図2】本発明のCT装置の実施例図である。
【図3】本発明の画像処理の手順を示す図である。
【図4】本発明の呼吸模擬の実施例図である。
【図5】その表示例である。
【図6】その処理フロー図である。
【図7】本発明の他の呼吸模擬の実施例図である。
【図8】その表示例である。
【符号の説明】
31 被検体(患者) 32 CT計測系 33 ベッド 34 呼吸モニタ 35 呼吸器 37 CRT 38 画像処理装置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検体を移動させながら撮影時刻を与え
    て断層撮影し再構成してCT画像を得る第1の手段と、
    被検体の呼吸時刻と呼吸量とをモニタする第2の手段
    と、第1の手段で得たCT画像を、撮影時刻と呼吸時刻
    と呼吸量の大きさVi(i=1、2、……)とを利用し
    て、呼吸量の大きさVi毎に1群とし、各群にあっては
    隣合うCT画像を利用して画像間の補間演算して群毎の
    三次元断層像を得る第3の手段と、各群毎に得られた三
    次元断層像を呼吸時刻及び呼吸量に応じた変化に従って
    表示する第4の手段と、より成るX線CT装置。
  2. 【請求項2】 被検体に並置した被検体の呼吸模擬体
    と、該呼吸模擬体と被検体を含めて移動させながら撮影
    時刻を与えて断層撮影し再構成してCT画像を得る第1
    の手段と、第1の手段で得たCT画像を、撮影時刻と呼
    吸模擬体の撮影画像とからわかる呼吸量の大きさVi
    (i=1、2、……)を利用して、呼吸量の大きさVi
    毎に1群とし、各群にあっては隣合うCT画像を利用し
    て画像間の補間演算して群毎の三次元断層像を得る第3
    の手段と、各群毎に得られた三次元断層像を呼吸量に応
    じた変化に従って表示する第4の手段と、より成るX線
    CT装置。
JP4243231A 1992-09-11 1992-09-11 X線ct装置 Pending JPH0690946A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009537240A (ja) * 2006-05-17 2009-10-29 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 撮像基準の幾何解析に基づく、4次元ctの呼吸位相への遡及的ソーティング
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