JPH0975335A - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 肺がん検診などのＸ線ＣＴ検査において、Ｘ
線被曝量の低下と検査時間の短縮を図ることができるＸ
線ＣＴ装置を提供する。 【解決手段】 Ｘ線ＣＴ装置にスキャン終了を判定する
判定回路部２４を設け、この判定回路部２４にスキャン
開始領域のＸ線検出器１５の出力信号に関係づけられる
判定閾値を保持し、継続するスキャン領域のＸ線検出器
の出力信号と比較する。計測部位が肺など他の組織に比
べ透過Ｘ線量が大きい場合には、判定閾値は出力値の合
計の下限として設定され、継続するスキャン領域のＸ線
検出器の出力信号が判定閾値以上であるとスキャンを継
続し、判定閾値より小であるとスキャン終了制御信号が
出されスキャンが終了する。Ｘ線検出器の出力信号を直
接スキャン範囲の判定に使用するため、検査時間を短く
でき、しかも余分なＸ線被曝を防ぐことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線ＣＴ装置、特
に医療診断に用いるのに適したＸ線ＣＴ装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、肺がん検診などにＸ線ＣＴ装
置が用いられている。Ｘ線ＣＴ装置では被検体の断面方
向にＸ線を照射して透過Ｘ線を検出しながら、断面方向
と直交する方向にスキャンし画像情報を得るものである
から、特定の被検査対象を撮影する場合、そのスキャン
範囲を設定する必要がある。スキャン範囲を設定する手
段として、スキャノグラム、即ちＸ線透視があるが、肺
がん検診などのＸ線ＣＴ検査では、Ｘ線被曝量の低減及
び検査時間の短縮を図るため、このようなＸ線透視は行
なっておらず、被検者の体格を参考として操作者が設定
している。例えば、肺がん検診の際には肩を撮影開始位
置として、２５ｃｍ〜３０ｃｍの範囲をスキャン範囲と
している。このようなスキャン範囲の設定は、Ｘ線管及
び検出器を備えたスキャナガントリ部を制御するスキャ
ナガントリ制御部への撮影条件の入力により行ってお
り、一般的には、スキャン範囲の不足を避けるために幾
分長めの範囲を設定している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように従来のＸ線
ＣＴ装置においては、幾分長めのスキャン範囲に設定す
る必要があるため、Ｘ線被曝量の低減は必ずしも十分な
ものでなかった。また、操作者が被検者の体格を参考と
して個別にスキャン範囲を設定しなければならないた
め、検査時間の短縮には限界があり、肺がんの集団検診
のように多数の人に対してスキャンを行う場合には問題
となる。そこで本発明は、スキャン範囲を自動的に判定
する手段を設けて、この判定結果によりスキャンの終了
を制御することにより、Ｘ線被曝量の低減と検査時間の
短縮を図ることができるＸ線ＣＴ装置を提供することを
目的としたものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るため、本発明のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管からＸ線を照
射し、Ｘ線検出器で検出するスキャナガントリ部と、ス
キャナガントリ部で検出した計測データを収集し、演算
処理するデータ処理部と、データ処理部で処理されたデ
ータからＸ線ＣＴ画像を出力するディスプレイモニタと
を備えたものであり、スキャナガントリ部は、スキャナ
ガントリ部の運転を制御するスキャナガントリ制御回路
を備え、データ処理部は、Ｘ線検出器の出力値と所定の
判定閾値とを比較し、出力値が判定閾値で画定される範
囲外となる場合にスキャナガントリ制御部にスキャン終
了信号を出力する判定回路を備えたものである。

【０００５】判定閾値とは、スキャナガントリ部の運転
を継続するか終了するかを判断するためにＸ線検出器の
出力の基準として設けた値であり、検査する組織のＸ線
吸収量が他の組織のＸ線吸収量と比較して小さい場合に
は運転継続のための下限値として設けられ、逆に検査す
る組織のＸ線吸収量が他の組織のＸ線吸収量と比較して
大きい場合には運転継続のための上限値として設けられ
る。具体的には、肺のように他の組織と比べＸ線吸収量
が少ない組織では、閾値は下限値として設定され、出力
値が下限値より小となった場合にスキャン終了信号を出
力する。この場合、計測開始時のＸ線検出器の出力値の
７０％を判定閾値とする等のようにして所定の判定閾値
を設定することができる。

【０００６】このようなＸ線ＣＴ装置では、スキャナガ
ントリ部のＸ線管から照射されたＸ線はＸ線検出器で検
出され、計測データとなる。データ処理部に送られた計
測データは収集され、画像処理のための演算がなされる
と共に、判定回路にも送られる。判定回路には被計測部
位に応じて予め判定閾値が設定されており、測定位置毎
にＸ線検出器の出力値と判定閾値閾値とを比較する。閾
値を検出器出力値の上限として設定した場合には、判定
回路は出力値が判定閾値以下の場合にはスキャン継続と
判定し、スキャン出力値が判定閾値を超える場合にはス
キャン終了と判定する。一方、判定閾値を検出器出力値
の下限として設定した場合には、判定回路は出力値が判
定閾値以上の場合にはスキャン継続と判定し、スキャン
出力値が判定閾値未満の場合にはスキャン終了と判定す
る。そして、判定回路はスキャン終了と判定した場合に
はスキャン終了信号をスキャナガントリ制御回路に出力
する。これにより、スキャナガントリ制御回路はスキャ
ナガントリ部の運転を中断するので、余分なＸ線被曝を
防止することができる。また、スキャナガントリ部の運
転は自動的に中断されるので、操作者がスキャン範囲を
設定する必要が無く検査に要する時間を短縮することが
できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のＸ線ＣＴ装置の実施例を
図１に示す。この装置はＸ線の照射および検出を行なう
スキャナガントリ部１０、スキャナガントリ部１０で検
出された計測データをＣＴ画像信号に処理するデータ処
理部２０並びにＣＴ画像を出力するディスプレイ３０を
備えている。スキャナガントリ部１０は、回転円盤１
１、回転円板１１に搭載されたＸ線管１２、Ｘ線管１２
に取り付けられたＸ線束の放射方向を制御するコリメー
タ１３、回転円板１１に設けられた開口部１４、回転円
板１１に搭載されたＸ線検出器１５、Ｘ線検出器１５の
出力信号をデジタル信号Ｓ１に変換する検出器回路１
６、並びに回転円盤１１の回転及びＸ線束の幅を制御す
るスキャナガントリ制御回路１７を備えている。スキャ
ナガントリ制御回路１７には、プロトコルによりスキャ
ン部位毎にスキャン数の上限値が設定されており、過剰
なスキャン継続を防止する機能が備えられている。

【０００８】データ処理部２０は計測データの検出器回
路１６で付加されたオフセットを除去する計測データ収
集回路２１、ＣＴ画像再構成を行う画像演算回路２２、
ＣＴ画像信号の表示ゲインを調整するディスプレイ回路
２３及び計測データ収集回路２１から一部の出力が送信
される判定回路２４を備えている。

【０００９】このような構成のＸ線ＣＴ装置において、
スキャンガントリ部１０では、Ｘ線管１２から照射され
たＸ線はコリメータ１３により指向性を得、Ｘ線検出器
１５により検出される。Ｘ線を照射する方向は回転円盤
１１を回転させることにより変えることができ、Ｘ線検
出器１５の位置も同様に回転円盤１１を回転させて対応
させることができる。開口部１４には被検者が置かれる
寝台（図示せず）が設置され、寝台に寝かされた被検者
の体軸に沿ってスキャンガントリ部１を移動することに
より、被検体の所定部位をスキャンすることができる。
検出信号は検出器回路１６でデジタル信号Ｓ１に変換さ
れ、データ処理部２０に送信される。

【００１０】データ処理部２０では、検出器回路１６か
ら送られてくる計測データを計測データ収集回路２１が
受信し、計測データを蓄えるとともに、計測データに含
まれるオフセットを除去する補正、対数関数的に減衰す
る信号をリニアな特性に補正するログ補正、Ｘ線源の強
度の細かな変動を補正するリファレンス補正、ＣＴ値の
基準点を補正するキャリブレーション補正、リング補正
などの処理を前処理として行う。前処理のなされたデー
タは画像再構成のために画像演算回路２２に伝送される
が、この計測データ収集回路２１ではこれら前処理に加
え、１回のスキャンで計測されたＸ線検出器の出力値を
加算したもの（以後、計測サム値という）を演算する演
算回路を備えている。そしてこの演算回路の出力は、後
述するスキャン範囲判定のために用いられる。

【００１１】画像演算回路２２では、放射状に照射され
るＸ線による投影データを平行照射の投影データに変換
するアレンジメント処理、フィルタリング処理、及び多
方面からの投影像により元の物体を再現するバックプロ
ジェクション処理がなされる。画像再構成のための処理
のなされたデータは、ディスプレイ回路２３でゲイン調
整され、ＣＴ画像信号Ｓ２としてディスプレイモニタ３
０に送られる。

【００１２】本発明のＸ線ＣＴ装置では、さらに、デー
タ処理部２０にスキャン範囲を自動判定するための判定
回路２４を有しており、計測データ収集回路２１からの
出力は判定回路２４にも送られる。尚、この実施例では
１回のスキャンで計測されたＸ線検出器の計測サム値を
演算する演算回路を計測データ収集回路２１に設けてい
るので、計測データ収集回路２１からの出力とは出力サ
ム値を意味する。但し、判定回路２４自体が、計測サム
値を演算する演算回路を有していてもよく、その場合に
は、計測データ収集回路２１から画像演算回路２２に出
力されるデータがそのまま判定回路２４にも送られる。

【００１３】判定回路２４は、計測部位に応じて予め設
定した判定閾値を保持し、測定位置毎にＸ線検出器の計
測サム値と所定の判定閾値とを比較する。ここで、判定
閾値とは、スキャナガントリ部１０の運転を継続するか
終了するかを判断するために設けた基準値であり、検査
する組織のＸ線吸収量が他の組織に比べ小さい場合には
運転継続のための下限値として設けられ、逆に検査する
組織のＸ線吸収量が他の組織と比べ大きい場合には運転
継続のための上限値として設けられる。ここでは、Ｘ線
吸収量が他の組織に比べ顕著に小さい肺を含む、胸腹部
での測定を例にとり説明する。

【００１４】図２は被検者におけるスキャン位置と、各
スキャン位置での断面図を示したものであり、被検者の
体幹部１の頭部に近いほうから順にスキャン位置Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄとしている。スキャン位置Ａでは体表部２、
肺３、縦隔部４及び脊椎５を組織として含んでいる。ス
キャン位置Ｂでは、スキャン位置Ａに含まれる組織の種
類と同じであるが、縦隔部４の割合がスキャン位置Ａに
比べて幾分増加している。スキャン位置Ｃでは、縦隔部
４は見られなくなり、替わりに肝左葉６と肝右葉７とが
現われる。従って、含まれる組織の種類は体表部２、肺
３、脊椎５、肝左葉６及び肝右葉７である。スキャン位
置Ｄは、スキャン位置Ｃと同様の組織が含まれるが、肝
左葉６と肝右葉７が主要な組織となっている。このよう
に、スキャン位置によって含まれる組織が異なる。組織
によってＸ線吸収量は異なるのでスキャン位置によって
Ｘ線検出器の出力信号も変化する。例えば、肺のＸ線吸
収量は、他の組織に比較し小さいため、肺の占める領域
が広い部位ではＸ線検出器の出力信号が大となる。

【００１５】このようなスキャン位置によるＸ線検出器
の出力信号の変化を図２の各スキャン位置（Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ｄ）について示したものが図３である。縦軸は、一
のスキャン位置におけるＸ線検出器の出力を加算したも
の（計測サム値）を示している。判定閾値として、ここ
では肩の部分をスキャン開始位置とし、スキャン開始位
置でのＸ線検出器の出力信号を加算して基準サム値を求
め、この値の７０％を下限値として用いている。そし
て、この値を判定回路２４に保持する。前述したように
肺の占める領域が広い部位ではＸ線検出器の出力信号は
大きくなるため、肺の占める割合の大きいスキャン位置
Ａでは計測サム値は判定閾値より大きく、スキャン位置
Ｂではスキャン位置Ａより計測サム値は小さいが判定閾
値を超えている。スキャン位置Ｃでは更に計測サム値は
小さくなるが、なお判定閾値以上である。スキャン位置
Ｄで計測サム値は更に小さくなり判定閾値以下となる。

【００１６】本発明のＸ線ＣＴ装置における判定回路２
４は保持された判定閾値と、継続するスキャン領域のＸ
線検出器の出力信号とを比較することにより計測すべき
領域であるかどうかを判断する。例えば、前述の胸腹部
の測定ではスキャン位置Ａ、Ｂ及びＣは出力信号の大き
さが判定閾値を超えていることから、肺の存在する領域
と判断しスキャンを継続させる。そして、スキャン位置
Ｄに達したとき、判定閾値を下回ることから判定回路２
４は肺の存在しない領域と判断してスキャン終了信号Ｓ
３をスキャナガントリ制御回路１７に送信する。この結
果、スキャンガントリ制御回路１７はスキャナガントリ
部１０の運転を中断し、スキャンが終了する。判定回路
２４のこのような働きにより、本発明のＸ線ＣＴ装置は
被検体の余分なＸ線被曝を防止することができると共
に、検査に要する時間を短縮することができる。

【００１７】一方、スキャナガントリ制御回路１７に
は、判定回路２４からのスキャン終了信号Ｓ３とは独立
して、プロトコルによりスキャン部位毎にスキャン数の
上限値が設定されているので、スキャン終了制御信号Ｓ
３が送信されない場合でも過剰なスキャン継続を防止す
る。例えば、前述の胸腹部では経験的データから肩から
２５ｃｍ〜３０ｃｍスキャンしたところでスキャン数の
上限に達するように設定されている。これにより更に確
実に余分なＸ線被曝を防止することができる。

【００１８】尚、実施例として胸腹部の測定に本発明の
Ｘ線ＣＴ装置を適用した場合について説明したが、他の
組織でもＸ線吸収量に特徴がある場合等には同様に適用
できる。例えば、頭部において目から上の部分のみをス
キャンする場合、計測を必要とする部分では被検体によ
るＸ線吸収があり、頭頂を経過すると吸収体が存在しな
いためＸ線出力は急激に大きくなる。このような場合判
定閾値を上限値として設定し、Ｘ線出力が上限値を超え
たときにスキャン終了制御信号Ｓ３を発生させるように
することにより、スキャン時間の短縮を図ることができ
る。

【００１９】また閾値の設定の仕方も、計測開始位置に
おける出力値を基に決定するのみならず、経験的に求め
られたＸ線吸収の特性から決定する等の方法を採用する
ことができ、本実施例に限定されない。

【００２０】

【発明の効果】本発明のＸ線ＣＴ装置によれば、データ
処理部に送られた計測データは判定回路にも送られ、ス
キャン位置毎にＸ線検出器の出力値と所定の判定閾値と
を比較し、出力値が判定閾値で画定される範囲から外れ
た場合にはスキャン終了と判定し、スキャンを自動的に
終了することができる。従って、被検査体毎にスキャン
範囲を設定する、あるいはスキャン範囲を長目に設定す
る等の必要がなく、余分なＸ線被曝を防止することがで
き、また、検査に要する時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のＸ線ＣＴ装置の構成図。

【図２】 胸腹部の計測位置及び各位置での断面図

【図３】 各測定部位でのＸ線検出信号の計測サム値と
判定閾値との関係図

【符号の説明】

１０・・・・・・スキャナガントリ部 １７・・・・・・スキャナガントリ制御回路 ２０・・・・・・データ処理部 ２４・・・・・・判定回路 ３０・・・・・・ディスプレイ Ｓ３・・・・・・スキャン終了信号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】Ｘ線管からＸ線を照射しＸ線検出器で検出
   するスキャナガントリ部と、前記スキャナガントリ部で
   検出した計測データを収集し演算処理するデータ処理部
   と、前記データ処理部で処理されたデータからＸ線ＣＴ
   画像を出力するディスプレイモニタとを備えたＸ線ＣＴ
   装置において、前記スキャナガントリ部は、前記スキャ
   ナガントリ部の運転を制御するスキャナガントリ制御回
   路を備え、前記データ処理部は、前記Ｘ線検出器の出力
   値と所定の判定閾値とを比較し、前記出力値が前記判定
   閾値で画定される範囲外となる場合に前記スキャナガン
   トリ制御部にスキャン終了信号を出力する判定回路を備
   えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。