JPH1119080A - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検体についての高精度の軌道同期ヘリカル
スキャンを行ないアーティファクトのない差像を得る。 【解決手段】 被検者２０に貼り付けられたマーカー４
３を２つ以上のＣＣＤカメラ４２でとらえ、その画像か
ら位置検出器４１がマーカー４３の３次元的位置を求
め、その位置信号に基づきＣＰＵ３２がベッドコントロ
ーラ３４を介してベッド２１のテーブル２２の位置を調
整し、被検者２０の位置を修正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、Ｘ線ＣＴ装置に
関し、とくに螺旋状にデータを収集するヘリカルスキャ
ン型Ｘ線ＣＴ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ヘリカルスキャン型Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ
線ビームによって被検体を螺旋状にスキャンしてデータ
収集するものである。すなわち、Ｘ線管とＸ線検出器と
を一体に回転させ、Ｘ線ビームが連続回転している平面
中に被検体を挿入し移動させることによって、被検体を
Ｘ線ビームにより螺旋状にスキャンし、その螺旋状にス
キャンしたＸ線ビームによるＸ線吸収データを収集す
る。

【０００３】このヘリカルスキャン型Ｘ線ＣＴ装置にお
いて、従来より、軌道同期スキャンが行われている。こ
の軌道同期スキャンというのは、Ｘ線ビームの螺旋軌道
を同一に保って２回以上ヘリカルスキャンを行なうもの
である。たとえば、Ｘ線ビームの回転および被検体の送
り量について２回のヘリカルスキャンで同期をとること
により、造影剤注入前後において同一軌道上をヘリカル
スキャンし、収集したデータから再構成した多数の画像
の対応する位置のもの同士を減算して造影剤の画像を抽
出する。この場合、完全に同期がとれていて、同じ位置
・方向からデータ収集できたとすれば、ヘリカルスキャ
ンの補間データ処理から生じる誤差による影響が取り除
かれる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、患者を
被検体とするような実際のスキャンでは被検体に動きが
ある等の理由で、被検体に対して同一軌道上をＸ線ビー
ムが通るようにすることは実際上難しいという問題があ
る。Ｘ線ビームが同じ軌道を通らない場合には、減算処
理によって得た画像にアーティファクトが生じてしま
う。

【０００５】この発明は、上記に鑑み、被検体がベッド
テーブルの上で動いたとしても複数回のヘリカルスキャ
ンにおいてＸ線ビームが被検体について同一の螺旋軌道
上をスキャンしていくようにできる、ヘリカルスキャン
型のＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるＸ線ＣＴ装置においては、被検体に
対してＸ線ビームを照射する手段と、Ｘ線ビームの照射
方向を被検体を中心にして連続的に回転させる手段と、
Ｘ線ビームの回転平面に対して略直角な方向に被検体を
相対的に移動させる手段と、回転しているＸ線ビームに
対して被検体を移動させることにより被検体を螺旋状に
スキャンしたＸ線ビームよるデータを収集する手段と、
収集データから被検体移動の各位置での断層像を再構成
する手段と、被検体の実際の位置を検出する位置検出手
段と、検出した位置に応じて被検体の位置を調整する手
段と、複数回の螺旋状スキャンを行なったときの各回の
断層像のうち同一断面位置のもの同士の差像を得る手段
とが備えられることが特徴となっている。

【０００７】被検体の実際の位置が検出され、その検出
位置に応じて被検体の位置が調整される。そのため、複
数回の螺旋状スキャンを行なう場合に、被検体が動いた
としても、その動きを相殺するように位置調整すること
が可能となり、これによって精度の高い軌道同期ヘリカ
ルスキャンを行なうことができる。その結果、アーティ
ファクトの少ない差像を得ることができて、診断能が向
上する。

【０００８】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。図１はこの
発明にかかるＸ線ＣＴ装置の実施の形態を示すもので、
この図において、ガントリ１１にはＸ線管１２とＸ線検
出器１３とが対向配置されており、回転装置１４によっ
てＸ線管１２とＸ線検出器１３とが紙面に直角な平面内
で回転するようにされている。このＸ線管１２とＸ線検
出器１３とに挟まれる空間内にベッド２１のテーブル２
２に横たえられた被検者２０が挿入される。テーブル２
２はベッド２１内に設けられた駆動装置（図示しない）
によって直線的に移動させられるようになっている。

【０００９】紙面の左右方向をＺ、上下方向をＹ、紙面
に垂直な方向をＸとすると、Ｘ線管１２とＸ線検出器１
３はＸ−Ｙ平面内で回転し、被検者２０がこのＸ−Ｙ平
面に垂直なＺ方向に矢印で示すように挿入されることに
なる。被検者２０から見ると、Ｙ方向が前後方向、Ｘ方
向が左右方向、Ｚ方向が体軸方向ということになる。つ
まり、体軸に直角なＸ−Ｙ平面内でＸ線ビームが回転
し、この回転中に被検者２０がＺ方向に移動させられる
ため、被検者２０がＸ線ビームによって螺旋状にスキャ
ンされる。

【００１０】Ｘ線検出器１３からの検出信号はデータ収
集装置１５に入力され、このデータ収集装置１５におい
て、Ｘ線ビームが被検者２０を透過する際のＸ線吸収に
関するデータが収集され、ＣＰＵ３２に送られる。この
データが３６０°（あるいは１８０°）分ずつＣＰＵ３
２を介して画像再構成装置３５に送られ、断層像が再構
成される。Ｘ線ビームによる連続的なヘリカルスキャン
が行われているため、この断層像はＺ方向の各位置ごと
に多数枚、連続的に得ることができる。この各再構成画
像は、画像記録装置３１に記録され、かつ画像表示回路
３６に送られ、ディスプレイ装置３７で表示されること
になる。複数回のヘリカルスキャンを行なってそれぞれ
について多数枚の断層像を画像記録装置３１に記録した
場合には、画像記録装置３１から同一断面についての断
層像を読み出して、ＣＰＵ３２によってそれらの間の差
像を得る。

【００１１】このヘリカルスキャンにおけるＸ線ビーム
の回転および被検者２０の移動についての制御は基本的
にはＣＰＵ３２によってなされる。すなわち、ＣＰＵ３
２によって制御されたガントリコントローラ３３が、ガ
ントリ１１内のＸ線管１２、Ｘ線検出器１３を回転させ
る回転装置１４を制御する。同じくＣＰＵ３２のコント
ロール下におかれたガントリコントローラ３３によって
ベッド２１のテーブル２２の直線移動が制御される。

【００１２】さらに、被検者２０にはマーカー４３が貼
り付けられ、これを２台以上のＣＣＤカメラ４２を有す
る位置検出器４１で検出することにより、被検者２０の
実際の具体的な位置が検出される。位置検出器４１はた
とえばガントリ１１などに取り付けられていて、複数台
のＣＣＤカメラ４２でとらえたマーカー４３の画像を処
理することにより、たとえば２方向からの三角測量法に
基づいた手法でマーカー４３の３次元的位置を求め、そ
の位置を表す信号を出力し、ＣＰＵ３２に送る。マーカ
ー４３を複数個貼り付けることにより、被検者２０の各
部のより細かな位置を検出することができる。

【００１３】そこで、被検者２０に対して造影剤を注入
して３つの時点ｔ０，ｔ１，ｔ２でそれぞれヘリカルス
キャンを行なって、その各時点でそれぞれ多数枚の断層
像を得るとき、被検者２０が動いても、それに応じてテ
ーブル２２の位置を微調整することなどにより、各ヘリ
カルスキャンにおいてＸ線ビームが被検者２０に対して
同一軌道を通るようにしてスキャンを行なうことができ
るようになる。

【００１４】撮影部位における造影剤の濃度は、たとえ
ば図２のように時間的に変化する。この図２において、
実線イは血管中の造影剤濃度を、点線ロは癌組織におけ
る造影剤濃度を、それぞれ表す。そこで、図２に示すよ
うに、時点ｔ０を造影剤が撮影部位にまだ到達しない時
点に設定し、時点ｔ１を血管での濃度が高まる時点に設
定し、時点ｔ２を癌組織において濃度が高まる時点に設
定し、同一位置の断面について、時点ｔ０とｔ１との画
像の差分をとれば血管部分の像を得ることができ、時点
ｔ０とｔ２との画像の差分をとれば癌部分の像を得るこ
とができる。

【００１５】このように複数回のヘリカルスキャンを行
なう場合、その間に時間が経過するので被検者２０に位
置ずれが生じることがあるが、上記のようにマーカー４
３の位置を検出することにより被検者２０の各部の位置
をとらえ、これによってテーブル２２の位置などを調整
することができるので、いわゆる軌道同期スキャンを行
なうことができる。その結果、被検者２０についての高
精度の同一断面の差像を得ることができ、アーティファ
クトなどが生じない。

【００１６】なお、このマーカー４３は、ＣＣＤカメラ
４２で容易に識別できるものであればよいが、このよう
な光学的な検出器ではなく、磁場や超音波などを利用す
る検出器を用いる場合は、それらで検出可能なものとす
る必要がある。

【００１７】また、位置検出器４１を別個設けるのでは
なく、Ｘ線ＣＴ装置それ自体を位置検出器として用いる
こともできる。この場合、図３に示すようにたとえばＶ
字形になったＸ線吸収体のマーカー４４を被検者２０に
貼り付ける。そうすると、位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３での断
層像はそれぞれ図４の（ａ），（ｂ），（ｃ）のように
なり、被検者２０の画像２５に加えて、マーカー４４の
画像４５が写っており、そのマーカー画像４５の間隔か
ら位置を知ることができる。Ｘ線吸収体のマーカー４４
は、位置に応じて形状が違うものであれば、Ｖ字形に限
らない。

【００１８】上記の説明は一つの例をあげて説明したも
ので、これに限定されるものではなく、その他、具体的
な構成などは種々のものを採用できる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のＸ線Ｃ
Ｔ装置によれば、被検体についての高精度の軌道同期ヘ
リカルスキャンを行なうことができ、アーティファクト
のない差像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示すブロック図。

【図２】造影剤濃度の時間的変化を表すグラフ。

【図３】マーカーの他の例を示すための模式的な平面
図。

【図４】各位置での断層像を表す模式図。

【符号の説明】

１１ ガントリ １２ Ｘ線管 １３ Ｘ線検出器 １４ 回転装置 １５ データ収集装置 ２０ 被検者 ２１ ベッド ２２ テーブル ２５ 被検者の断層像 ３１ 画像記録装置 ３２ ＣＰＵ ３３ ガントリコントローラ ３４ ベッドコントローラ ３５ 画像再構成装置 ３６ 画像表示回路 ３７ ディスプレイ装置 ４１ 位置検出器 ４２ ＣＣＤカメラ ４３ 光学的マーカー ４４ Ｘ線用マーカー ４５ Ｘ線用マーカーの画像

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体に対してＸ線ビームを照射する手
   段と、Ｘ線ビームの照射方向を被検体を中心にして連続
   的に回転させる手段と、Ｘ線ビームの回転平面に対して
   略直角な方向に被検体を相対的に移動させる手段と、回
   転しているＸ線ビームに対して被検体を移動させること
   により被検体を螺旋状にスキャンしたＸ線ビームよるデ
   ータを収集する手段と、収集データから被検体移動の各
   位置での断層像を再構成する手段と、被検体の実際の位
   置を検出する位置検出手段と、検出した位置に応じて被
   検体の位置を調整する手段と、複数回の螺旋状スキャン
   を行なったときの各回の断層像のうち同一断面位置のも
   の同士の差像を得る手段とを備えることを特徴とするＸ
   線ＣＴ装置。