JPH10211197A - X-ray ct device - Google Patents

X-ray ct device

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Publication number
JPH10211197A
JPH10211197A JP9014195A JP1419597A JPH10211197A JP H10211197 A JPH10211197 A JP H10211197A JP 9014195 A JP9014195 A JP 9014195A JP 1419597 A JP1419597 A JP 1419597A JP H10211197 A JPH10211197 A JP H10211197A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
angle
projection data
tomographic image
ray
subject
Prior art date
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Pending
Application number
JP9014195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Nakazawa
哲夫 中澤
Yasushi Miyazaki
宮崎  靖
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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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Medical Corp filed Critical Hitachi Medical Corp
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Publication of JPH10211197A publication Critical patent/JPH10211197A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform accurate piercing work by providing an adjustment means for adjusting the measurement start angle of projection data required so as to reconstitute tomographic images and adjusting the measurement start angle so as not to overlap the piercing angle of a piercing needle and the measurement start angle or the like at the time of inserting the piercing needle to a subject. SOLUTION: The scanning surface of a subject 50 is irradiated with X-ray pulses from an X-ray source 26, a transmission X-ray amount is detected in an X-ray detector 28 and the conversion output is amplified in a preamplifier part 30, A/D converted and inputted to an image processor 20. Then, after inputted X-ray transmission data for 360 deg. are converted to the projection data and inverse projection data, the inverse projection data for 360 deg. are added and the tomographic images are reconstituted and displayed at a monitor 24. At the time, the measurement start angle is adjusted so as not to overlap the piercing angle of the piercing needle inserted to the testee body and the measurement start angle of the projection data and an angle 180 deg. opposing the measurement start angle and artifacts generated by the movement during scanning of the piercing needle are suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はX線CT装置に係
り、特に被検体に穿刺針を穿刺する際にアーチファクト
を極力抑制するX線CT装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray CT apparatus, and more particularly to an X-ray CT apparatus that suppresses artifacts as much as possible when puncturing a subject with a puncture needle.

【0002】[0002]

【従来の技術】CT透視に用いるX線CT装置やリアル
タイム表示を可能とするX線CT装置では、断層画像を
高速に再構成する技術が不可欠である。このリアルタイ
ム性を確保するための技術の1つとして分割再構成法と
呼ばれている再構成がある。公知例を示せば、特開平8
‐24253号公報等がその例である。
2. Description of the Related Art In an X-ray CT apparatus used for CT fluoroscopy or an X-ray CT apparatus capable of real-time display, a technique for reconstructing a tomographic image at high speed is indispensable. As one of techniques for securing this real-time property, there is a reconstruction called a division reconstruction method. A well-known example is disclosed in
Japanese Patent No. 24253 is an example thereof.

【0003】通常の再構成は0度から360度分の投影
データを用いて画像を得るのに対し、分割再構成法は0
度から360度分の投影データを任意に分割し、分割数
に対応する分割角度毎、即ち、6分割であれば、0度〜
59度、60度〜119度、120度〜179度、18
0度〜239度、240度〜299度、300度〜35
9度を分割角度範囲として、これらの分割角度範囲毎に
別々に画像を再構成し、別々に再構成された画像を順次
加算して高速に断層画像を得る。
[0003] In ordinary reconstruction, an image is obtained by using projection data of 0 to 360 degrees, whereas in the case of the segmented reconstruction method, an image is obtained.
The projection data corresponding to 360 degrees from the angle is arbitrarily divided, and for each division angle corresponding to the number of divisions, that is, 0 to
59 degrees, 60 degrees to 119 degrees, 120 degrees to 179 degrees, 18
0 to 239 degrees, 240 to 299 degrees, 300 to 35
With 9 degrees as a division angle range, images are separately reconstructed for each of these division angle ranges, and separately reconstructed images are sequentially added to obtain a tomographic image at high speed.

【0004】このように分割再構成法によって断層画像
を高速に再構成できるX線CT装置は、例えば、患者に
穿刺針を穿刺して穿刺針を患部に到達させ、患部の細胞
を抽出するような作業を行う場合に用いることができ
る。この場合、高速で再生される断層画像によって穿刺
針の位置をリアルタイムで確認することができ、穿刺針
を患部に正確に到達させることができる。
An X-ray CT apparatus capable of reconstructing a tomographic image at a high speed by the segmented reconstruction method as described above, for example, punctures a patient with a puncture needle, makes the puncture needle reach the affected part, and extracts cells of the affected part. It can be used when performing complicated work. In this case, the position of the puncture needle can be confirmed in real time by the tomographic image reproduced at high speed, and the puncture needle can accurately reach the affected part.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとしている課題】上述のように、断
層画像を高速に再構成する方法は分割再構成法に限らず
他にもあるが、いずれの場合も断層画像を高速に再構成
するためにスキャン中の穿刺針の動きによって発生する
アーチファクトを無視している。スキャン中の穿刺針の
動きによって発生するア−チファクトは、臨床の場では
針の形状や長さの情報を術者に間違った情報として与え
ることがある。この間違った情報とは例えば穿刺針が実
際より長く見えたりすることであり、この影響により、
目的部位に実際には穿刺針が到達していないのに画像上
では到達している様に見えてしまう不具合が発生する。
As described above, the method of reconstructing a tomographic image at high speed is not limited to the divisional reconstruction method, but there are other methods. Ignoring artifacts caused by the movement of the puncture needle during scanning. Artifacts generated by the movement of the puncture needle during scanning may give information on the shape and length of the needle as incorrect information to a surgeon in a clinical setting. This incorrect information is, for example, that the puncture needle appears longer than it actually is,
Although the puncture needle does not actually reach the target site, it appears that the puncture needle has reached on the image.

【0006】そこで、スキャン中の穿刺針の動きによっ
て発生するアーチファクトを低減させるような補正処理
を施せばこのような問題を解決することができるが、補
正処理を行うと、断層画像を得る為の処理時間が長くな
るため、結果的に断層画像のリアルタイム性が損なわれ
ることになる。本発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、断層画像のリアルタイム性を損なうことな
く、穿刺針のスキャン中の動きによって発生するアーチ
ファクトを極力抑制することを可能とするX線CT装置
を提供することを目的としている。
Therefore, such a problem can be solved by performing a correction process for reducing artifacts generated by the movement of the puncture needle during scanning. However, when the correction process is performed, it is possible to obtain a tomographic image. Since the processing time becomes long, the real-time property of the tomographic image is impaired as a result. The present invention has been made in view of such circumstances, and an X-ray CT apparatus capable of minimizing an artifact generated by a movement of a puncture needle during scanning without impairing the real-time property of a tomographic image. It is intended to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために、X線源を連続回転させて各投影角度に被
検体の投影データを得るとともに、1枚の断層画像を再
構成するために必要な投影データ毎に、該投影データに
基づいて前記被検体の断層画像を順次再構成し、連続し
た断層画像を再生するX線CT装置において、前記1枚
の断層画像を再構成するために必要な投影データの計測
開始角度を調整する調整手段を設け、前記連続した被検
体の断層画像を再生して被検体に穿刺針を挿入する際
に、前記穿刺針の穿刺角度と、前記計測開始角度及び計
測開始角度と180°対向する角度とが重ならないよう
に前記調整手段によって前記計測開始角度を調整するよ
うにしたことを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the present invention is to continuously rotate an X-ray source to obtain projection data of a subject at each projection angle and to reconstruct one tomographic image. The X-ray CT apparatus that sequentially reconstructs the tomographic image of the subject based on the projection data for each projection data necessary to perform the reconstruction and reproduces the continuous tomographic image, reconstructs the one tomographic image. Providing adjustment means for adjusting the measurement start angle of the projection data necessary for, when inserting a puncture needle into the subject by reproducing the continuous tomographic image of the subject, the puncture angle of the puncture needle, The measurement start angle is adjusted by the adjusting means so that the measurement start angle and the angle opposite to the measurement start angle by 180 ° do not overlap.

【0008】また、前記目的を達成するために、X線源
を連続回転させて各投影角度に被検体の投影データを得
るとともに、1枚の断層画像を再構成するために必要な
投影データの角度範囲を任意の分割数によって複数に分
割し、該分割した角度範囲の投影データを得るごとに、
該投影データを含む前記1枚の断層画像を再構成するた
めに必要な投影データに基づいて前記被検体の断層画像
を順次再構成し、連続した断層画像を再生する分割再構
成法を用いたX線CT装置において、前記投影データの
計測開始角度を調整する調整手段を設け、前記連続した
被検体の断層画像を再生して被検体に穿刺針を挿入する
際に、前記穿刺針の穿刺角度と前記分割再構成法におけ
る分割位置を示す分割再構成角度とが重ならないように
前記調整手段によって前記計測開始角度を調整するよう
にしたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the X-ray source is continuously rotated to obtain projection data of the subject at each projection angle, and the projection data necessary to reconstruct one tomographic image is obtained. Each time the angle range is divided into a plurality by an arbitrary number of divisions and the projection data of the divided angle range is obtained,
A segmented reconstruction method for sequentially reconstructing tomographic images of the subject based on projection data necessary for reconstructing the one tomographic image including the projection data and reproducing continuous tomographic images was used. In the X-ray CT apparatus, adjusting means for adjusting the measurement start angle of the projection data is provided, and when the continuous tomographic image of the subject is reproduced and the puncture needle is inserted into the subject, the puncture angle of the puncture needle is The measurement start angle is adjusted by the adjusting means so that the angle does not overlap with the division reconstruction angle indicating the division position in the division reconstruction method.

【0009】更に、前記目的を達成するために、上記分
割再構成法を用いたX線CT装置において、前記分割数
を設定する設定手段を設け、前記連続した被検体の断層
画像を再生して被検体に穿刺針を挿入する際に、前記穿
刺針の穿刺角度と前記分割再構成法における分割位置を
示す分割再構成角度とが重ならないように、前記設定手
段によって前記分割数を設定することを特徴としてい
る。
Further, in order to achieve the above object, in an X-ray CT apparatus using the above-mentioned division reconstruction method, a setting means for setting the number of divisions is provided, and the continuous tomographic images of the subject are reproduced. When inserting the puncture needle into the subject, the setting unit sets the number of divisions so that the puncture angle of the puncture needle does not overlap with the division reconstruction angle indicating the division position in the division reconstruction method. It is characterized by.

【0010】本発明によれば、通常の再構成法により連
続的に被検体の断層画像を再生して、被検体に穿刺針を
挿入する場合、穿刺針の穿刺角度から1枚の断層画像を
再構成するために必要な投影データの最適な計測開始角
度を求め、この角度から投影データの計測を開始する。
分割再構成法により連続的に被検体の断層画像を再生す
る場合、穿刺針の穿刺角度および分割再構成する分割数
から、最適な投影データの計測開始角度をもとめ、この
角度から計測を開始し、または、穿刺針の穿刺角度およ
び投影データの計測開始角度から、最適な分割再構成の
分割数を求め、この分割数により分割再構成する。これ
により、穿刺針のスキャン中の動きによって発生するア
ーチファクトを極力抑制することができ、アーチファク
ト低減のための補正処理を行わないため、リアルタイム
性を損なうことなく断層画像を再生することができる。
According to the present invention, when a tomographic image of a subject is continuously reproduced by a normal reconstruction method and a puncture needle is inserted into the subject, one tomographic image is obtained from the puncture angle of the puncture needle. An optimum measurement start angle of projection data required for reconstruction is obtained, and measurement of projection data is started from this angle.
When continuously reconstructing a tomographic image of a subject by the segmented reconstruction method, the optimum projection data measurement start angle is obtained from the puncture angle of the puncture needle and the number of segments to be segmented and reconstructed, and measurement is started from this angle. Alternatively, the optimal number of divisions of the divisional reconstruction is obtained from the puncture angle of the puncture needle and the measurement start angle of the projection data, and the divisional reconstruction is performed based on this division number. As a result, artifacts caused by the movement of the puncture needle during scanning can be suppressed as much as possible, and correction processing for reducing artifacts is not performed, so that a tomographic image can be reproduced without impairing real-time properties.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下添付図面に従って本発明に係
るX線CT装置の好ましい実施の形態について詳説す
る。図1は、第3世代のX線CT装置と呼ばれるRotate
/Rotate(R-R)方式のX線CT装置の構成を示した図であ
る。同図に示すX線CT装置は、主としてスキャナ1
0、スキャナ制御装置12、寝台14、高電圧発生装置
16、X線制御装置18、画像処理装置20、操作卓2
2及びモニタ24とから構成される。また、スキャナ1
0には、X線源26、X線検出器28及びプリアンプ部
30等が組み込まれる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the X-ray CT apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows a Rotate called a third-generation X-ray CT apparatus.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an X-ray CT apparatus of a / Rotate (RR) system. The X-ray CT apparatus shown in FIG.
0, scanner controller 12, bed 14, high voltage generator 16, X-ray controller 18, image processor 20, console 2
2 and a monitor 24. Scanner 1
The zero incorporates an X-ray source 26, an X-ray detector 28, a preamplifier unit 30, and the like.

【0012】通常、操作卓26から入力した指示によ
り、CTスキャンに必要な制御信号が画像処理装置18
を介して、スキャナ制御装置12、X線制御装置18に
送られ、スキャンスタート信号を受けてスキャンが開始
される。上記スキャナ制御装置12はスキャンスタート
信号を受けると駆動部12Aを介してスキャナ10に回
転動作を開始させる。これにより、スキャナ10のX線
源20とX線検出器22が一体となって寝台14に載置
された被検体50の周りを回転する。
Normally, control signals necessary for CT scanning are transmitted to the image processing apparatus 18 in accordance with instructions input from the console 26.
Are sent to the scanner control device 12 and the X-ray control device 18 via the. And the scan is started in response to the scan start signal. Upon receiving the scan start signal, the scanner control device 12 causes the scanner 10 to start rotating via the drive unit 12A. Thereby, the X-ray source 20 and the X-ray detector 22 of the scanner 10 rotate around the subject 50 placed on the bed 14 integrally.

【0013】またこれと同時に、X線制御装置18によ
り高電圧発生装置16に制御信号が送られ、高電圧パル
スがX線源26に印加される。この結果、X線パルスが
被検体50のスキャン面に照射される。そして、その照
射された被検体透過X線量をX線検出器28が電流に変
換し、この変換出力をプリアンプ部30で増幅し、A/
D変換して画像処理装置20に入力する。
At the same time, a control signal is sent from the X-ray controller 18 to the high voltage generator 16, and a high voltage pulse is applied to the X-ray source 26. As a result, the X-ray pulse is irradiated on the scan surface of the subject 50. The X-ray detector 28 converts the irradiated X-ray transmitted through the subject into a current, amplifies the converted output in the preamplifier unit 30, and outputs the A / A
It is D-converted and input to the image processing device 20.

【0014】このようにしてスキャナ10は被検体の周
りを360°回転して一定角度毎にX線透過データを得
て画像処理装置20に入力する。画像処理装置20は、
スキャナ10から入力した360°分のX線透過データ
を被検体の投影(プロジェクション)データに変換し、
更に逆投影(バックプロジェクション)データに変換す
る。そして、この360°分の逆投影データを加算して
断層画像(CT画像)を再構成する。画像処理装置20
によって再構成された断層画像は操作卓22上のモニタ
24に表示される。尚、断層画像を再構成する手法はこ
れに限らず他の手法(例えば、フーリエ変換法)を用い
てもよい。
In this way, the scanner 10 rotates around the subject by 360 °, obtains X-ray transmission data at regular intervals, and inputs the data to the image processing apparatus 20. The image processing device 20
X-ray transmission data for 360 ° input from the scanner 10 is converted into projection (projection) data of the subject,
Further, the data is converted into back projection (back projection) data. Then, the 360 ° backprojection data is added to reconstruct a tomographic image (CT image). Image processing device 20
The reconstructed tomographic image is displayed on the monitor 24 on the console 22. The method for reconstructing the tomographic image is not limited to this, and another method (for example, Fourier transform method) may be used.

【0015】連続的に断層画像を再生する場合には、上
記スキャナ10が連続的に被検体の周りを回転して36
0°毎に順次断層画像を再生する。図2は、穿刺針が穿
刺された被検体(人体)腹部の模式図である。同図に示
すように被検体50の腹部に腫瘍があり、この腫瘍の細
胞の一部を摘出するために、穿刺針100が被検体50
外部から目的部位である腫瘍に向けて挿入される。尚、
本実施の形態においては、図2に示す様に被検体50に
対して穿刺針100を垂直に挿入する場合を仮定する。
In the case where a tomographic image is continuously reproduced, the scanner 10 rotates continuously around the subject to rotate.
The tomographic images are sequentially reproduced every 0 °. FIG. 2 is a schematic diagram of an abdomen of a subject (human body) into which a puncture needle has been punctured. As shown in the figure, there is a tumor in the abdomen of the subject 50, and the puncture needle 100 is used to remove a part of the cells of the tumor.
It is inserted from outside to the target site, the tumor. still,
In the present embodiment, it is assumed that the puncture needle 100 is inserted vertically into the subject 50 as shown in FIG.

【0016】被検体50に穿刺針100を穿刺する際に
は、穿刺針100を正確に目的部位に到達させるため
に、被検体50を上記図1のX線CT装置の寝台14に
載置し、リアルタイムに穿刺針100を挿入する腹部の
断層画像をモニタ24に再生する。図3は、上記X線C
T装置の計測幾何学系における穿刺針とX線源及びX線
検出器の関係を示した図である。同図に示すように、X
線源26とX線検出器28は穿刺針100の周りを回転
し、一定角度毎にX線を照射して一定角度毎に投影デー
タを取得する。尚、X線源26とX線検出器28の回転
中心に穿刺針100を配置してあるが、垂直方向に配置
してあることは図2の場合と変わりない。
When the puncture needle 100 is punctured into the subject 50, the subject 50 is placed on the bed 14 of the X-ray CT apparatus shown in FIG. 1 in order to accurately reach the target site. Then, the tomographic image of the abdomen into which the puncture needle 100 is inserted is reproduced on the monitor 24 in real time. FIG. 3 shows the X-ray C
It is the figure which showed the relationship between the puncture needle, the X-ray source, and the X-ray detector in the measurement geometry system of T apparatus. As shown in FIG.
The radiation source 26 and the X-ray detector 28 rotate around the puncture needle 100, and irradiate X-rays at fixed angles to acquire projection data at fixed angles. Although the puncture needle 100 is arranged at the center of rotation of the X-ray source 26 and the X-ray detector 28, the puncture needle 100 is arranged vertically as in FIG.

【0017】同図には、位置A及び位置BでX線源26
がX線を照射した場合に検出される穿刺針100の投影
データA及び投影データBが示されている。図4は、こ
れらの投影データA及び投影データBを抜き出して示し
たものである。これらの図3、図4に示すように、投影
データAと投影データBは穿刺針100を投影する角度
が異なるため、強度、検出されるチャンネルが大きく異
なるのが分かる。
In FIG. 1, X-ray sources 26 at positions A and B are shown.
2 shows projection data A and projection data B of the puncture needle 100 detected when X-rays are irradiated. FIG. 4 shows the projection data A and the projection data B extracted. As shown in FIGS. 3 and 4, since the projection data A and the projection data B have different angles at which the puncture needle 100 is projected, it can be seen that the intensity and the detected channel are greatly different.

【0018】ところで、術者はモニタに映された断層画
像によって穿刺針100の位置を確認しながら穿刺針1
00を目的部位(腫瘍)まで挿入するため、当然スキャ
ン中にも穿刺針100は動いていることになる。図5
は、X線源26が1回転する間に穿刺針100が同図に
示す位置Cから位置Dまで移動した場合の投影データの
変化の様子を示した図であり、同図に示す投影データE
及び投影データFは、位置E及び位置FでX線源26が
X線を照射して得られるX線源26の回転前後の投影デ
ータを重ねて示したものである(即ち、穿刺針100が
位置Cにある場合と位置Dにある場合とで得られる投影
データを重ねて示したものである)。また、図6は、こ
れらの投影データE及び投影データFを抜き出して示し
たものである。
The operator checks the position of the puncture needle 100 based on the tomographic image displayed on the monitor while checking the position of the puncture needle 1.
Since 00 is inserted to the target site (tumor), the puncture needle 100 naturally moves even during scanning. FIG.
FIG. 9 is a diagram showing a state of change of projection data when the puncture needle 100 moves from the position C shown in FIG. 10 to the position D while the X-ray source 26 makes one rotation, and the projection data E shown in FIG.
The projection data F is obtained by superimposing projection data before and after rotation of the X-ray source 26 obtained by irradiating the X-ray with the X-ray source 26 at the position E and the position F (that is, when the puncture needle 100 is The projection data obtained in the case of the position C and the projection data obtained in the case of the position D are shown in a superimposed manner.) FIG. 6 shows the extracted projection data E and projection data F.

【0019】これらの図5、図6に示すように360°
分の投影データを得るためのスキャン中に穿刺針100
が移動すると、投影データの取り込み開始角度(計測開
始角度)における投影データと、取り込み終了角度(計
測終了角度)における投影データが不連続となる。これ
により再構成した断層画像にアーチファクトが発生す
る。
As shown in FIGS. 5 and 6, 360 °
Puncture needle 100 during a scan to obtain
Moves, the projection data at the capture start angle (measurement start angle) of the projection data and the projection data at the capture end angle (measurement end angle) become discontinuous. As a result, artifacts occur in the reconstructed tomographic image.

【0020】投影データの計測開始角度を位置Eと位置
Fとして、両角度から投影データを計測して断層画像を
再構成した場合には、スキャン中に穿刺針100が動く
ことによるアーチファクトは、投影データの計測開始を
位置Eから行った方が位置Fから行うよりも大きい。こ
の原因は以下による。即ち、図5又は図6に示すように
位置Fを計測開始角度及び計測終了角度とする場合の投
影データFは、位置Eを計測開始角度及び計測終了角度
とする投影データEに比べて、投影データの強度が低く
そのためデータの不連続性は低くなり、その分画像に現
われるアーチファクトの強度も小さい。また、位置Eを
計測開始角度及び計測終了角度とする場合では、透過し
た強度の強い投影データが、計測開始角度及び計測終了
角度で、近接したチャンネルに入り込むことになり、こ
れらは再構成処理では、特定部分に強い投影データを埋
め込むことになり、結果的には断層画像に強いアーチフ
ァクトを招くことになる。
When the measurement start angle of the projection data is set to position E and position F, and the projection data is measured from both angles to reconstruct a tomographic image, the artifact caused by the movement of the puncture needle 100 during scanning is reduced by the projection. Starting data measurement from the position E is larger than starting from the position F. The cause is as follows. That is, as shown in FIG. 5 or 6, the projection data F when the position F is the measurement start angle and the measurement end angle is smaller than the projection data E where the position E is the measurement start angle and the measurement end angle. The intensity of the data is low, so the discontinuity of the data is low, and the intensity of artifacts appearing in the image is correspondingly low. When the position E is used as the measurement start angle and the measurement end angle, the transmitted projection data having a high intensity enters the adjacent channels at the measurement start angle and the measurement end angle. Then, strong projection data is embedded in a specific portion, and as a result, a strong artifact is caused in the tomographic image.

【0021】このため、図5に示す位置Gより投影デー
タの計測開始を行った場合には、アーチファクトの発生
により穿刺針が垂直方向に伸びたように見えることがあ
る。このような理由から、アーチファクトの発生を抑止
するためには、穿刺針100の穿刺角度と投影データの
計測開始角度が重ならないようにすることが必要であ
り、投影データの計測開始角度を穿刺針100の穿刺角
度に対して垂直方向又はこれに近い角度方向に設定する
ことが望ましい。
Therefore, when the measurement of the projection data is started from the position G shown in FIG. 5, the puncture needle may appear to extend in the vertical direction due to the occurrence of an artifact. For this reason, in order to suppress the occurrence of artifacts, it is necessary that the puncture angle of the puncture needle 100 does not overlap the measurement start angle of the projection data, and the measurement start angle of the projection data is It is desirable to set the puncture angle to a direction perpendicular to or close to 100 puncture angles.

【0022】そこで、本発明に係るX線装置では、ダイ
ヤル等によって投影データの計測開始角度を任意の角度
に調整する調整手段を設けている。これにより、穿刺針
100の穿刺角度と投影データの計測開始角度とが重な
らないように計測開始角度を設定することができる。以
上の説明では通常の再構成処理によって断層画像を再構
成する(360°分の投影データを得る毎に1枚の断層
画像を再構成する)X線CT装置の場合について説明し
たが、分割再構成法を用いた再構成処理によって断層画
像を構成するX線CT装置の場合についても同様なこと
が原因でアーチファクトが発生する。
Therefore, the X-ray apparatus according to the present invention is provided with an adjusting means for adjusting the measurement start angle of the projection data to an arbitrary angle using a dial or the like. Thereby, the measurement start angle can be set so that the puncture angle of puncture needle 100 and the measurement start angle of projection data do not overlap. In the above description, the case of the X-ray CT apparatus in which the tomographic image is reconstructed by the normal reconstruction processing (one tomographic image is reconstructed every time the projection data for 360 ° is obtained) has been described. In the case of an X-ray CT apparatus that forms a tomographic image by a reconstruction process using a configuration method, artifacts occur due to the same reason.

【0023】ここで分割再構成法について説明すると、
通常の再構成処理では360°分の投影データを得た段
階で360°分の逆投影データを算出し、これらの逆投
影データを加算して1枚の断層画像を再構成する。従っ
て、1回転のスキャンで1枚の断層画像を得る。これに
対して、分割再構成法による再構成処理では、360°
の角度範囲を任意の分割数に分割して、各分割した角度
範囲(分割角度範囲)毎に投影データを得て、分割角度
範囲毎に逆投影データを算出する。そして、逆投影デー
タが算出された分割角度範囲の逆投影データのみを前回
と更新して他の分割角度範囲の逆投影データに加算す
る。従って、分割角度範囲分のスキャン毎に1枚の断層
画像が得られる。尚、以下、各分割角度範囲の境界角
度、即ち、分割再構成法における各分割位置を示す角度
を再構成開始角度と称する。
Here, the division reconstruction method will be described.
In normal reconstruction processing, when 360 ° projection data is obtained, 360 ° backprojection data is calculated, and the backprojection data is added to reconstruct one tomographic image. Therefore, one tomographic image is obtained by one rotation scan. On the other hand, in the reconstruction processing by the split reconstruction method, 360 °
Is divided into an arbitrary number of divisions, projection data is obtained for each of the divided angle ranges (divided angle ranges), and backprojection data is calculated for each of the divided angle ranges. Then, only the back projection data of the divided angle range for which the back projection data is calculated is updated from the previous time and added to the back projection data of another divided angle range. Therefore, one tomographic image is obtained for each scan in the divided angle range. Hereinafter, a boundary angle of each division angle range, that is, an angle indicating each division position in the division reconstruction method is referred to as a reconstruction start angle.

【0024】このような分割再構成法による再構成処理
では、各分割角度範囲のスキャン毎に断層画像が再構成
され、その際、断層画像を再構成するために必要な投影
データの不連続点は各再構成開始角度となるため、各再
構成開始角度において再生される断層画像をモニタで観
察すると、各再構成開始角度と穿刺針の穿刺角度との関
係により、アーチファクトが強い画像や弱い画像を繰り
返し見ることになり、術者にとっては非常に診断しづら
い画像を提供することになる。
In the reconstruction processing by such a divided reconstruction method, a tomographic image is reconstructed for each scan in each divided angle range, and at that time, discontinuous points of projection data necessary for reconstructing the tomographic image are obtained. Is the reconstruction start angle.When observing a tomographic image reproduced at each reconstruction start angle on a monitor, an image with strong or weak artifacts is observed due to the relationship between each reconstruction start angle and the puncture angle of the puncture needle. Is repeatedly viewed, and provides an image that is very difficult for the operator to diagnose.

【0025】図7は、分割数を6、10、16とする分
割再構成法において計測開始角度(投影データの取り込
みを開始する角度)が45度で穿刺針の穿刺角度が垂直
方向(90度)の場合にアーチファクトが強く発生する
再構成開始角度を示した図である。図7(a)は、6分
割の場合を示し、この場合(イ)で示す再構成開始角
度、及び、(イ)と180°対向する再構成開始角度で
得られる断層画像が他の再構成開始角度で得られる断層
画像よりアーチファクトが大きい。
FIG. 7 shows that in the division reconstruction method in which the number of divisions is 6, 10, and 16, the measurement start angle (the angle at which the acquisition of projection data is started) is 45 degrees and the puncture angle of the puncture needle is in the vertical direction (90 degrees). FIG. 8 is a diagram showing a reconstruction start angle at which an artifact is strongly generated in the case of FIG. FIG. 7A shows a case of six divisions. In this case, the reconstruction start angle shown in FIG. 7A and the tomographic image obtained at the reconstruction start angle 180 ° opposite to FIG. The artifact is larger than the tomographic image obtained at the start angle.

【0026】図7(b)は、10分割の場合を示し、こ
の場合は(ロ)、(ハ)で示す再構成開始角度、及び、
(ロ)、(ハ)と180°対向する再構成開始角度で得
られる断層画像が他の再構成開始角度で得られる断層画
像よりアーチファクトが大きい。また、図7(c)は、
16分割の場合を示し、この場合は、(ニ)、(ホ)、
(へ)で示す再構成開始角度、及び、(ニ)、(ホ)、
(へ)と180°対向する再構成開始角度で得られる断
層画像が他の再構成開始角度で得られる断層画像よりア
ーチファクトが大きい。特に、図7(c)の16分割で
(ホ)に示す再構成開始角度で得られる断層画像は、こ
の再構成開始角度が穿刺針100の穿刺角度と重複する
ため、穿刺針100が伸びるようなアーチファクトが発
生する。
FIG. 7B shows the case of 10 divisions. In this case, the reconstruction start angles shown in (b) and (c), and
(B) The tomographic image obtained at the reconstruction start angle 180 ° opposite to (c) has a larger artifact than the tomographic image obtained at another reconstruction start angle. FIG. 7 (c)
The case of 16 divisions is shown. In this case, (d), (e),
(F), reconstruction start angle, and (d), (e),
A tomographic image obtained at a reconstruction start angle 180 ° opposite to (F) has larger artifacts than a tomographic image obtained at another reconstruction start angle. In particular, in the tomographic image obtained at the reconstruction start angle shown in (e) in 16 divisions of FIG. 7C, since the reconstruction start angle overlaps with the puncture angle of the puncture needle 100, the puncture needle 100 extends. Artifacts occur.

【0027】そこで、本発明に係るX線CT装置は、計
測開始角度を任意の角度に調整する調整手段を設けてい
る。そして、これらのアーチファクトの発生を防止する
ために図8に示すように各分割数に応じて計測開始角度
を可変することが可能である。図8(a)、(b)、
(c)は、それぞれ6、10、16分割した場合を示し
ており、これらの図に示すように各分割数に応じて、分
割角度範囲の中央、即ち、隣接する再構成開始角度を2
分する角度方向が穿刺針100の挿入角度となるように
計測開始角度を設定する。例えば、図8(a)に示すよ
うに6分割する場合、穿刺針挿入角度:90度 、再構
成で必要とする角度:360/6(分割数)=60度で
あるから、計測開始角度は90−(60/2)=60度
となる。
Therefore, the X-ray CT apparatus according to the present invention is provided with adjusting means for adjusting the measurement start angle to an arbitrary angle. Then, in order to prevent the occurrence of these artifacts, it is possible to vary the measurement start angle according to each division number as shown in FIG. 8 (a), 8 (b),
(C) shows the case where the image is divided into 6, 10, and 16 respectively. As shown in these figures, the center of the division angle range, that is, the adjacent reconstruction start angle is set to 2 according to the number of divisions.
The measurement start angle is set so that the angle direction to be divided is the insertion angle of the puncture needle 100. For example, in the case of six divisions as shown in FIG. 8A, the puncture needle insertion angle is 90 degrees and the angle required for reconstruction is 360/6 (the number of divisions) = 60 degrees. 90- (60/2) = 60 degrees.

【0028】これによれば分割数に応じて設定される再
構成開始角度は、穿刺針100の進入方向と重ならず、
アーチファクトを極力抑制することができるようにな
る。尚、上記説明では穿刺針の穿刺角度を垂直方向とし
たが、穿刺針の穿刺角度が不明の場合には、通常のスキ
ャン位置決め時に撮像する断層画像や、前もってプリキ
ャンなどすることにより、容易に画像上からその角度を
得ることができる。
According to this, the reconstruction start angle set according to the number of divisions does not overlap with the approach direction of the puncture needle 100,
Artifacts can be suppressed as much as possible. In the above description, the puncture angle of the puncture needle is set to the vertical direction. However, if the puncture angle of the puncture needle is unknown, a tomographic image taken at the time of normal scan positioning or an image can be easily obtained by performing pre-canning in advance. The angle can be obtained from above.

【0029】尚、上記実施の形態では、分割数に応じて
計測開始角度を可変するようにしたが、分割数を任意に
設定する設定手段を設けることにより、分割数の選択に
よっては計測開始角度を45度のままで、アーチファク
トを抑制することができる。図9は、穿刺針100の挿
入角度を90度とした場合の10分割と12分割の例で
あるが、10分割の場合、再構成開始角度によっては、
穿刺針100の挿入角度に極めて近い値となる(図9
(a)参照)。しかし分割数を図9(b)のように12
分割に選択すれば、どの再構成開始角度でも10分割に
比べで穿刺針100の挿入角度に近い値とならず、ア−
チファクト抑制効果を期待することができる。
In the above embodiment, the measurement start angle is varied according to the number of divisions. However, by providing setting means for arbitrarily setting the number of divisions, the measurement start angle may be changed depending on the selection of the number of divisions. Can be suppressed while keeping the angle at 45 degrees. FIG. 9 is an example of 10 divisions and 12 divisions when the insertion angle of the puncture needle 100 is 90 degrees. In the case of 10 divisions, depending on the reconstruction start angle,
The value is extremely close to the insertion angle of the puncture needle 100 (FIG. 9).
(A)). However, as shown in FIG.
If division is selected, any reconstruction start angle will not be close to the insertion angle of the puncture needle 100 as compared to 10 divisions.
The effect of suppressing the artifact can be expected.

【0030】以上、上記実施の形態では、第3世代のR
−R方式のX線CT装置について説明したが、これに限
らず本発明の原理は他の方式によるX線CT装置につい
ても同様に適用できる。
As described above, in the above embodiment, the third generation R
The -R type X-ray CT apparatus has been described, but the present invention is not limited to this, and the principle of the present invention can be similarly applied to X-ray CT apparatuses of other types.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明によれば、投影データの計測開始
角度や分割再構成法においては分割数を好適に設定する
ことにより、アーチファクトを低減するようにしている
ため、補正処理を行なうことなく、また補正処理を行わ
ないことからリアルタイム性を損なうことなく、穿刺針
のスキャン中の動きによって発生するアーチファクトを
極力抑制した断層画像を再生することができる。
According to the present invention, artifacts are reduced by appropriately setting the number of divisions in the measurement start angle of projection data and the division reconstruction method, so that correction processing is not performed. In addition, since no correction processing is performed, a tomographic image in which artifacts generated by the movement of the puncture needle during scanning are suppressed as much as possible can be reproduced without impairing the real-time property.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、本発明に係るX線CT装置の構成を示
した図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an X-ray CT apparatus according to the present invention.

【図2】図2は、CT透視時の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram during CT fluoroscopy.

【図3】図3は、X線照射角度の違いによる投影デー
タ、強度等の違いを説明した説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a difference in projection data, intensity, and the like due to a difference in X-ray irradiation angle.

【図4】図4は、所定角度からのX線照射によって得ら
れる投影データの強度、チャンネル幅の様子を示した説
明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the state of the intensity and channel width of projection data obtained by X-ray irradiation from a predetermined angle.

【図5】図5は、スキャン中の穿刺針の移動によって不
連続となる計測開始角度における投影データの様子を示
した説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state of projection data at a measurement start angle that becomes discontinuous due to movement of a puncture needle during scanning.

【図6】図6は、計測開始角度における投影データの強
度、チャンネル幅の様子を示した説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing the state of the intensity of the projection data and the channel width at the measurement start angle.

【図7】図7は、分割数の違いによるアーチファクト発
生時の計測開始角度を示した説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a measurement start angle when an artifact occurs due to a difference in the number of divisions.

【図8】図8は、アーチファクト抑制効果のある計測開
始角度を示した説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a measurement start angle having an artifact suppression effect.

【図9】図9は、アーチファクト抑制効果のある分割数
を示した説明図である。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the number of divisions having an artifact suppression effect.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

26…X線源 28…X線検出器 50…被検体 100…穿刺針 26 X-ray source 28 X-ray detector 50 Subject 100 Puncture needle

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 X線源を連続回転させて各投影角度に被
検体の投影データを得るとともに、1枚の断層画像を再
構成するために必要な投影データ毎に、該投影データに
基づいて前記被検体の断層画像を順次再構成し、連続し
た断層画像を再生するX線CT装置において、 前記1枚の断層画像を再構成するために必要な投影デー
タの計測開始角度を調整する調整手段を設け、前記連続
した被検体の断層画像を再生して被検体に穿刺針を挿入
する際に、前記穿刺針の穿刺角度と、前記計測開始角度
及び計測開始角度と180°対向する角度とが重ならな
いように前記調整手段によって前記計測開始角度を調整
するようにしたことを特徴とするX線CT装置。
An X-ray source is continuously rotated to obtain projection data of a subject at each projection angle, and for each projection data necessary for reconstructing one tomographic image, based on the projection data. An X-ray CT apparatus that sequentially reconstructs a tomographic image of the subject and reproduces a continuous tomographic image, an adjusting unit that adjusts a measurement start angle of projection data necessary for reconstructing the one tomographic image Provided, when the continuous tomographic image of the subject is reproduced and a puncture needle is inserted into the subject, the puncture angle of the puncture needle, the measurement start angle and the angle 180 ° opposite to the measurement start angle are An X-ray CT apparatus, wherein the measurement start angle is adjusted by the adjusting means so as not to overlap.
【請求項2】 X線源を連続回転させて各投影角度に被
検体の投影データを得るとともに、1枚の断層画像を再
構成するために必要な投影データの角度範囲を任意の分
割数によって複数に分割し、該分割した角度範囲の投影
データを得るごとに、該投影データを含む前記1枚の断
層画像を再構成するために必要な投影データに基づいて
前記被検体の断層画像を順次再構成し、連続した断層画
像を再生する分割再構成法を用いたX線CT装置におい
て、 前記投影データの計測開始角度を調整する調整手段を設
け、前記連続した被検体の断層画像を再生して被検体に
穿刺針を挿入する際に、前記穿刺針の穿刺角度と前記分
割再構成法における分割位置を示す分割再構成角度とが
重ならないように前記調整手段によって前記計測開始角
度を調整するようにしたことを特徴とするX線CT装
置。
2. An X-ray source is continuously rotated to obtain projection data of a subject at each projection angle, and an angle range of projection data necessary for reconstructing one tomographic image is determined by an arbitrary number of divisions. Each time the projection data is divided into a plurality of pieces and the projection data of the divided angle range is obtained, the tomographic image of the subject is sequentially converted based on projection data necessary for reconstructing the one tomographic image including the projection data. In an X-ray CT apparatus using a divided reconstruction method for reconstructing and reproducing a continuous tomographic image, an adjusting means for adjusting a measurement start angle of the projection data is provided, and the continuous tomographic image of the subject is reproduced. When inserting the puncture needle into the subject, the measurement unit adjusts the measurement start angle so that the puncture angle of the puncture needle does not overlap the division reconstruction angle indicating the division position in the division reconstruction method. X-ray CT apparatus characterized by was Unishi.
【請求項3】 X線源を連続回転させて各投影角度に被
検体の投影データを得るとともに、1枚の断層画像を再
構成するために必要な投影データの角度範囲を任意の分
割数によって複数に分割し、該分割した角度範囲の投影
データを得るごとに、該投影データを含む前記1枚の断
層画像を再構成するために必要な投影データに基づいて
前記被検体の断層画像を順次再構成し、連続した断層画
像を再生する分割再構成法を用いたX線CT装置におい
て、 前記分割数を設定する設定手段を設け、前記連続した被
検体の断層画像を再生して被検体に穿刺針を挿入する際
に、前記穿刺針の穿刺角度と前記分割再構成法における
分割位置を示す分割再構成角度とが重ならないように、
前記設定手段によって前記分割数を設定することを特徴
とするX線CT装置。
3. An X-ray source is continuously rotated to obtain projection data of a subject at each projection angle, and an angle range of projection data necessary for reconstructing one tomographic image is determined by an arbitrary number of divisions. Each time the image data is divided into a plurality of pieces and the projection data of the divided angle range is obtained, the tomographic image of the subject is sequentially obtained based on the projection data necessary for reconstructing the one tomographic image including the projection data. In an X-ray CT apparatus using a divided reconstruction method for reconstructing and reproducing a continuous tomographic image, setting means for setting the number of divisions is provided, and the continuous tomographic image of the subject is reproduced and the When inserting the puncture needle, so that the puncture angle of the puncture needle and the division reconstruction angle indicating the division position in the division reconstruction method do not overlap.
An X-ray CT apparatus, wherein the setting unit sets the number of divisions.
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