JPH1128202A - X-ray ct - Google Patents

X-ray ct

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JPH1128202A
JPH1128202A JP9199191A JP19919197A JPH1128202A JP H1128202 A JPH1128202 A JP H1128202A JP 9199191 A JP9199191 A JP 9199191A JP 19919197 A JP19919197 A JP 19919197A JP H1128202 A JPH1128202 A JP H1128202A
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JP
Japan
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ray
region
interest
subject
image
Prior art date
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Application number
JP9199191A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Nakazawa
哲夫 中澤
Yasushi Miyazaki
宮崎  靖
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
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Publication of JPH1128202A publication Critical patent/JPH1128202A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray CT capable of reducing the exposure to X-rays of a patient, etc., without missing the optimum timing of visualization after injection of a contrast medium and degrading picture quality. SOLUTION: In an X-ray CT which displays tomograms of a subject B on a display whenever necessary by rotating an X-ray source 200 continuously, measuring the data about the projection of the subject B plural times in succession by use of detectors 250, and reconfiguring the tomograms based on the data about the projection, photographing can be performed in such a way that the radiation field of X-rays is limited to an area A of interest within the subject B by a channel collimator 210. Further, an area-of-interest computing means which monitors CT values within the area of interest and which then computes the average value of the CT values inside the area is provided to offer an X-ray CT value monitoring function, so that reducing the exposure to X-rays of a patient or the like is made possible while monitoring a CT scanner after injection of a contrast medium so that the optimum timing of visualization is not missed.

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線を用いて患者
など体内の断層映像を得るX線CT装置に関し、特に、
ほぼ同一断面を連続的に計測する際に、設定した(関
心)領域内へのX線の照射を極力抑制して患者や術者、
あるいは、特定組織への被曝量を低減することの可能な
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 for obtaining a tomographic image of the inside of a body such as a patient using X-rays.
When continuously measuring substantially the same cross section, the irradiation of X-rays in the set (interest) region is suppressed as much as possible,
Alternatively, the present invention relates to an X-ray CT apparatus capable of reducing the amount of exposure to a specific tissue.

【0002】[0002]

【従来の技術】X線CT装置は、医療などにおいて既に
広く利用されており、また、様々な利用方法がユーザー
によってなされている。例えば、最近では、高速画像再
構成技術を用いて、画像をリアルタイムに表示する技術
も堤案されている。
2. Description of the Related Art X-ray CT apparatuses have already been widely used in medical treatment and the like, and various usages have been made by users. For example, recently, a technique for displaying an image in real time using a high-speed image reconstruction technique has been proposed.

【0003】すなわち、このリアルタイムに表示される
画像を応用して、造影剤注入後、ある関心領域のCTを
監視し、その関心領域が、予め設定されたCT値に達し
たならば、ら線スキャンや通常のスキャンを開始するス
キャン方法などが提案されている。この方法は、最適造
影タイミングを逃さないために考え出されたものの一例
である。
That is, by applying the image displayed in real time, the CT of a certain region of interest is monitored after the injection of the contrast agent, and if the region of interest reaches a preset CT value, the line is changed. A scanning method for starting a scan or a normal scan has been proposed. This method is an example devised so as not to miss the optimal contrast timing.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、かかるX線
CT装置の上記のような利用方法は、造影タイミングを
逃さない方法として有効ではあるが、しかしながら、患
者にとっては被爆量の増大が問題となっている。この被
曝量を低減するにはX線の管電流を下げればよいが、こ
れでは、照射線量(mAs=mA×sec)の低下とな
り、X線ゆらぎノイズの増大を意味し、画質が大幅に劣
化するという問題があった。
The above-mentioned method of using the X-ray CT apparatus is effective as a method for keeping the timing of the imaging, however, the patient suffers from an increase in the amount of exposure. ing. In order to reduce the exposure dose, the X-ray tube current may be reduced, but this results in a decrease in the irradiation dose (mAs = mA × sec), which means an increase in X-ray fluctuation noise, and the image quality is significantly deteriorated. There was a problem of doing.

【0005】そこで本発明では、かかる従来技術におけ
る問題点に鑑み、上記のX線CT装置を用いて高速画像
再構成技術によってリアルタイムにCT画像を再構成す
る場合などにおいて、これを患者等へのX線被爆量を低
減して行うことができるX線CT装置を提供することを
目的とする。
In view of the above-mentioned problems in the prior art, the present invention provides a method for reconstructing a CT image in real time by a high-speed image reconstruction technique using the above-mentioned X-ray CT apparatus. It is an object of the present invention to provide an X-ray CT apparatus capable of reducing the amount of X-ray exposure.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明によれ
ば、上記の目的を達成するため、X線源を連続して回転
して被検体の投影データを複数回連続して計測すると共
に、この投影データを基に被検体の断層映像を再構成し
て表示装置上に逐次表示するX線CT装置において、前
記被検体内において前記X線源からのX線の照射範囲を
設定するための関心領域設定手段と、前記X線源を回転
して投影データを計測する際に、前記関心領域設定手段
により設定した領域外へのX線の照射を遮蔽するチャン
ネルコリメータと、該関心領域内のCT値を監視し、該
関心領域の特定領域内のCT値の変化量を演算する関心
領域演算手段とを具備したX線CT装置が提案される。
According to the present invention, in order to achieve the above object, the X-ray source is continuously rotated to measure the projection data of the subject a plurality of times continuously. In an X-ray CT apparatus that reconstructs a tomographic image of a subject based on the projection data and sequentially displays the tomographic images on a display device, an X-ray CT apparatus for setting an irradiation range of the X-ray from the X-ray source in the subject. A region-of-interest setting means, a channel collimator for blocking irradiation of X-rays outside the region set by the region-of-interest setting means when measuring the projection data by rotating the X-ray source; There is proposed an X-ray CT apparatus including a region-of-interest calculation means for monitoring a CT value and calculating a change amount of the CT value in a specific region of the region of interest.

【0007】また、本発明によれば、前記に記載したX
線CT装置において、前記X線CT装置は、前記関心領
域演算手段によって関心領域の特定領域内のCT値が設
定したCT値に達した場合、予め設定された条件により
連続スキャンを開始する。
Further, according to the present invention, the above-described X
In the X-ray CT apparatus, the X-ray CT apparatus starts a continuous scan according to a preset condition when a CT value in a specific region of the region of interest by the region of interest calculation means reaches a set CT value.

【0008】すなわち、本発明では、X線の照射野を有
効視野を含む範囲(関心領域)に限定して撮影すること
を可能とし、これにより照射範囲外は計測動作を行わ
ず、かつ、または当該関心領域の特定領域内のCT値の
平均値などの変化量を演算する関心領域演算手段により
関心領域内のCT値を監視しながらX線CT装置による
スキャンを行うようにし、これにより、例えば高速画像
再構成技術によってリアルタイムにCT画像を再構成す
る場合などにおいても、患者等へのX線被爆量を低減し
て行うことができるX線CT装置を提供するものであ
る。
That is, according to the present invention, it is possible to take an image with the X-ray irradiation field limited to a range (region of interest) including the effective field of view, thereby performing no measurement operation outside the irradiation range, and / or The X-ray CT apparatus scans while monitoring the CT value in the region of interest by the region-of-interest calculation means for calculating the amount of change such as the average value of the CT value in the specific region of the region of interest. An object of the present invention is to provide an X-ray CT apparatus capable of reducing the amount of X-ray exposure to a patient or the like even when a CT image is reconstructed in real time by a high-speed image reconstruction technique.

【0009】また、以下の実施の形態にも詳述するよう
に、X線照射範囲外には以前に計測したデータを当ては
めて再構成すること、すなわち、時間的に前に計測した
ほぼ同一部位の投影データをあてはめて補うことで、照
射領域を被検体がはみ出した場合においても特別な補正
を行わずに、アーチファクトの発生を抑えることが出来
る。
Further, as will be described in detail in the following embodiments, the data outside the X-ray irradiation range is reconstructed by applying the previously measured data, that is, substantially the same part measured earlier in time is used. By applying and compensating for the projection data, the occurrence of an artifact can be suppressed without performing any special correction even when the subject is out of the irradiation area.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を用いて詳細に説明する。まず、図2に
は、本発明の実施の形態になるX線CT装置の全体構成
が示されている。図からも明らかなように、このX線C
T装置は、表示装置100と、装置全体を統括するホス
トコンピュータ10lと、X線発生系やX線検出系など
を搭載し、スリップリングによって連続スキャンが可能
なスキャナ系102と、画像の前処理や画像再構成処理
あるいは各種解析処理を担当する、プリアンプ(図3に
おいて、符号106で示す)を含む画像処理装置103
と、前記X線発生系に高電圧を供給する高電圧発生装置
104と、その上に被検者を載せる患者テーブルl05
などから構成される。なお、図示しないが、ホストコン
ピュータ10lは、その入力装置として、キーボード,
マウス,トラッキングボール等を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. First, FIG. 2 shows an overall configuration of an X-ray CT apparatus according to an embodiment of the present invention. As is clear from the figure, this X-ray C
The T device is equipped with a display device 100, a host computer 101 controlling the whole device, an X-ray generation system, an X-ray detection system, etc., a scanner system 102 capable of continuous scanning by a slip ring, and a pre-processing of images. Processing apparatus 103 including a preamplifier (indicated by reference numeral 106 in FIG. 3) which is responsible for image reconstruction processing or various analysis processing
And a high voltage generator 104 for supplying a high voltage to the X-ray generation system, and a patient table 105 on which a subject is placed
Etc. Although not shown, the host computer 101 includes a keyboard,
A mouse, tracking ball, etc. are provided.

【0011】図3は、上記スキャナ系102の詳細な説
明図であり、本発明のX線CT装置によれば、高電圧発
生装置104から供給される高電圧によりX線を発生す
るX線管200に近接し、被検体Bとの間に、チャンネ
ルコリメータ210を装備している。そして、このチャ
ンネルコリメータ210は、コントローラ211によっ
て、図中X軸方向の移動を制御される。すなわち、この
チャンネルコリメータ210により、チャンネル方向の
X線照射範囲を、予め設定可能な関心領域Aに限定でき
るようになっている。また、図中の符号250は、上記
スキャナ系102の検出器を示している。
FIG. 3 is a detailed explanatory view of the scanner system 102. According to the X-ray CT apparatus of the present invention, an X-ray tube for generating X-rays by a high voltage supplied from a high voltage generator 104 A channel collimator 210 is provided close to the sample 200 and between the sample B and the subject. The movement of the channel collimator 210 in the X-axis direction in the figure is controlled by the controller 211. That is, the channel collimator 210 can limit the X-ray irradiation range in the channel direction to the region of interest A that can be set in advance. Reference numeral 250 in the drawing indicates a detector of the scanner system 102.

【0012】次に、本発明の特徴をなす、チャンネルコ
リメータ210の構造の概略を図4及び図5により示
す。図4(a)にも示すように、チャンネルコリメータ
210は、外形台形状のコリメータケース212内に、
補償フィルター213を備え、かつ、その底辺部分に鉛
遮蔽板214を備えている。また、図4(b)には、こ
のチャンネルコリメータ210の下面部の構造が示され
ており、上記鉛遮蔽板214の両側には一対のガイド2
15,215が設けられており、エンコーダ等を備えた
モータ216とタイミングベルト217の働きによって
この鉛遮蔽板214の伸縮が制御されることとなる。な
お、図5(a)及び(b)には、それぞれ、この鉛遮蔽
板214が収縮した状態、及び、伸長した状態を示して
いる。
Next, the structure of the channel collimator 210 which characterizes the present invention is schematically shown in FIGS. As shown in FIG. 4A, the channel collimator 210 has a trapezoidal outer collimator case 212.
A compensating filter 213 is provided, and a lead shielding plate 214 is provided at a bottom portion thereof. FIG. 4B shows the structure of the lower surface of the channel collimator 210. A pair of guides 2 are provided on both sides of the lead shielding plate 214.
15 and 215 are provided, and the expansion and contraction of the lead shielding plate 214 is controlled by the operation of the motor 216 having an encoder and the like and the timing belt 217. FIGS. 5A and 5B show a state where the lead shielding plate 214 is contracted and a state where the lead shielding plate 214 is extended, respectively.

【0013】また、上記の図にも示すように、コリメー
タケース212には、さらに、このチャンネルコリメー
タ210全体の統括制御を行うシステムコントローラ2
11と、上記モータ216を駆動するモータドライバ2
18とが設けられている。なお、これらシステムコント
ローラ211とモータドライバ218とは、上記コリメ
ータケース212以外に取り付けてもよい。
As shown in the above-mentioned figure, a collimator case 212 further includes a system controller 2 for overall control of the channel collimator 210.
11 and a motor driver 2 for driving the motor 216
18 are provided. Note that the system controller 211 and the motor driver 218 may be attached to other than the collimator case 212.

【0014】そして、上記システムコントローラ211
は、上述したように、チャンネルコリメータ210全体
の統括制御を行い、例えば、本発明の関心領域Aの設定
の際には、その第1段階として、コントローラ内に数種
類のテーブルを格納しておく。また、上記モータドライ
バ218は、モータ216を回転駆動し、このモータの
回転がタイミングベルト217に伝達され、これによ
り、タイミングベルト217はカーテン状の鉛遮蔽板2
14を伸縮させ、これにより、スキャン中の関心領域ス
キャンを可能にするものである。
The system controller 211
Performs overall control of the entire channel collimator 210 as described above. For example, when setting the region of interest A of the present invention, several types of tables are stored in the controller as the first stage. Further, the motor driver 218 drives the motor 216 to rotate, and the rotation of the motor is transmitted to the timing belt 217, whereby the timing belt 217 is connected to the curtain-shaped lead shielding plate 2.
14 is expanded or contracted, thereby enabling a region of interest scan during scanning.

【0015】次に、上記に構成を説明した本発明のX線
CT装置における活用例の手順について、図1を参照し
ながら説明する。なお、この本発明のX線CT装置によ
れば、手順には大きくCT値監視撮影(スキャン)と精
密撮影とが可能である。なお、この精密撮影では、充分
なX線条件の元で撮影して精密な断層像を得、一方、C
T値監視スキャンでは、被曝線量を押さえるために管電
流を低くして連続的な撮影を可能とする。以下、順を追
って説明する。
Next, the procedure of an application example in the X-ray CT apparatus of the present invention whose configuration has been described above will be described with reference to FIG. According to the X-ray CT apparatus of the present invention, CT value monitoring imaging (scan) and precision imaging can be performed in a large procedure. In this precise imaging, an accurate tomographic image is obtained by taking an image under sufficient X-ray conditions.
In the T value monitoring scan, the tube current is reduced to suppress the exposure dose, thereby enabling continuous imaging. Hereinafter, description will be made in order.

【0016】撮影の流れとしては、撮影を開始すると、
まず、スキャノグラムを表示し(ステップS11)、次
に、精密撮影範囲決定を行う(ステップS12)。この
精密撮影範囲決定では、患者をテーブル105上にセッ
ト完了した後、断層像の撮影位置を決定するために、ま
ず、上記のスキャノグラム(X線管は静止し、テーブル
を移動しながら撮影した透視像)を得る。そして、撮影
枚数の設定は、上記表示されたスキャノグラム上で行
う。撮影範囲としては、撮影開始、撮影間隔、撮影枚数
などに関する事項であり、例えば、ら旋スキャンの場合
では、撮影開始位置,テーブル移動速度,スキャン回数
なども設定を行う。また、同一断面を連続に計測する場
合では、前記テーブル移動速度を除く設定を行う。
As for the flow of shooting, when shooting is started,
First, a scanogram is displayed (step S11), and then a precise shooting range is determined (step S12). In this precise imaging range determination, after the patient has been set on the table 105, in order to determine the imaging position of the tomographic image, first, the scanogram (the X-ray tube is stationary and the fluoroscopic imaging performed while moving the table) is performed. Image). The setting of the number of shots is performed on the displayed scanogram. The shooting range includes items related to the start of shooting, the shooting interval, the number of shots, and the like. For example, in the case of a spiral scan, the shooting start position, the table moving speed, the number of scans, and the like are also set. In the case of continuously measuring the same cross section, setting excluding the table moving speed is performed.

【0017】次に、ホストコンピュータ101の指示に
より患者テーブル105は選択されたスライス位置まで
その天板を移動する(ステップS13)。ここで、低線
量条件で、かつ、チャンネルコリメータ210の通常位
置での撮影、いわゆるリファレンススキャンを行う(ス
テップS14)。
Next, the patient table 105 moves its top plate to the selected slice position according to an instruction from the host computer 101 (step S13). Here, imaging at a normal position of the channel collimator 210, that is, a so-called reference scan is performed under a low dose condition (step S14).

【0018】続いて、照射範囲と関心領域の決定を行
う。すなわち、プリスキャンが終了すると、医師は撮影
画像を観察し、X線を照射する範囲(照射範囲)を決定
し(ステップS15)、その後、その照射範囲の中にC
T値監視撮影のための関心領域内に特定領域を設定する
(ステップS16)。なお、これら照射範囲や関心領域
の設定には、例えば図6にも示すように、上記表示装置
100の表示画面上に、入力装置としてのマウスやトラ
ックボール等のポインティングデバイスPDにより、例
えば、円形領域や楕円領域を描画することにより、直接
X線が照射されないように設定する。また、この時、上
記の関心領域内の特定領域については、CT値の平均値
などの変化量の計算をするように設定する。
Subsequently, an irradiation range and a region of interest are determined. That is, when the pre-scan is completed, the doctor observes the photographed image, determines a range (irradiation range) for irradiating X-rays (step S15), and then sets C within the irradiation range.
A specific region is set in the region of interest for T value monitoring imaging (step S16). For setting the irradiation range and the region of interest, as shown in FIG. 6, for example, a circular shape is displayed on a display screen of the display device 100 by using a pointing device PD such as a mouse or a trackball as an input device. By drawing an area or an elliptical area, a setting is made so that X-rays are not directly irradiated. At this time, for the specific region in the above-mentioned region of interest, a setting is made to calculate the amount of change such as the average value of CT values.

【0019】ここで、もう一度、低X線量条件でかつチ
ャンネルコリメータの通常位置での撮影(リファレンス
スキャン)を行い(ステップS17)、スライス位置の
確認と共に、さらに、照射範囲の確認(ステップS1
8)及び関心領域のうちの特定領域の設定の確認を行う
(ステップS19)。そして、このリファレンススキャ
ンで所望する画像が得られたならば、そこでCT値監視
撮影を行う。
At this time, imaging (reference scan) is again performed at the low X-ray dose condition and at the normal position of the channel collimator (step S17), and the irradiation position is further checked (step S1) together with the confirmation of the slice position.
8) And the setting of the specific region of the region of interest is confirmed (step S19). Then, when a desired image is obtained by this reference scan, CT value monitoring imaging is performed there.

【0020】このCT値監視撮影では、医師は造影剤の
注入を行い(ステップS20)、続いて、CT値監視撮
影の連続スキャンに移行し、撮影画像データを逐次再構
成して(ステップS21)、時間的に連続した断層画像
を表示しながら、同時に、関心領域または関心領域内の
特定領域内のCT値の平均値も演算処理する。
In this CT value monitoring imaging, the doctor injects a contrast agent (step S20), and then shifts to continuous scanning of CT value monitoring imaging to sequentially reconstruct the image data (step S21). In addition, while displaying temporally continuous tomographic images, at the same time, an average value of CT values in a region of interest or a specific region in the region of interest is also calculated.

【0021】その後、上記関心領域内または関心領域内
の特定領域内のCT値が、注入した造影剤の影響で除々
変化し、設定したCT値の関領域内のCT値が設定した
値と等しくなったならば(関領域内CT値平均値=設定
値)、上記精密撮影範囲決定(ステップS12)で予め
設定してある撮影条件で精密撮影を開始する(ステップ
S22)。なお、この精密撮影とは、上記チャンネルコ
リメータ210が通常位置での撮影であり、ら旋スキャ
ンや、患者ベットを停止したままで投影データを取り込
む通常スキャンの場合がある。どちらにしても、再構成
画像としては、充分診断が可能な精密画像が得られる。
Thereafter, the CT value in the region of interest or in a specific region within the region of interest gradually changes due to the influence of the injected contrast agent, and the CT value in the related region of the set CT value becomes equal to the set value. If it has come (the average value of the CT value in the related area = set value), the precise photographing is started under the photographing conditions set in advance in the precise photographing range determination (step S12) (step S22). Note that the precision imaging is an imaging at the normal position of the channel collimator 210, and may be a spiral scan or a normal scan that captures projection data while the patient bet is stopped. Either way, a reconstructed image is a precise image that can be sufficiently diagnosed.

【0022】ここで、上記図4にその詳細な構成を説明
したチャンネルコリメータ210の制御について、以下
に図7により説明する。まず、図7に示すように、X線
の発生源であるX線管の焦点位置(Xs,Ys)と回転
中心を結ぶ線をy軸、このy軸と回転中心で直角に交わ
る線をx軸とする。ここで、コリメータ210(上記チ
ャンネルコリメータ210の鉛遮蔽板214に対応す
る)は、上述のように、x方向に移動可能であり、これ
により、X線の照射範囲を任意に限定できる機構であ
る。
Here, the control of the channel collimator 210 whose detailed configuration has been described with reference to FIG. 4 will be described below with reference to FIG. First, as shown in FIG. 7, a line connecting the focal position (Xs, Ys) of the X-ray tube, which is a source of X-rays, and the center of rotation is a y-axis, and a line intersecting the y-axis at right angles to the center of rotation is x. Axis. Here, the collimator 210 (corresponding to the lead shielding plate 214 of the channel collimator 210) is movable in the x-direction as described above, and is a mechanism capable of arbitrarily limiting the X-ray irradiation range. .

【0023】いま、図7において、関心領域が中心座標
(Xc,Yc)を中心にした半径rの円で定義されたと
すると、この設定されたX線の照射範囲は、焦点を見込
む角度としては、θLからθRまでである。ここで、X
線の焦点は演算上、上述のように点焦点として考えてそ
の座標を(Xs,Ys)と定義しておき、一方、X線の
コリメータ上での広がり位置を、XL0及びXR0と定
義しておけば、コリメータ210のx軸上の位置は、右
側端部(XR0−△XR)と左側端部(XL0−△X
L)となる。
Now, assuming that the region of interest is defined by a circle having a radius r centered on the center coordinates (Xc, Yc) in FIG. 7, the set X-ray irradiation range is as follows. , ΘL to θR. Where X
The calculation of the focal point of the line is assumed to be a point focal point as described above, and the coordinates thereof are defined as (Xs, Ys). On the other hand, the spread positions of the X-ray on the collimator are defined as XL0 and XR0. In other words, the position of the collimator 210 on the x-axis is defined by a right end (XR0- △ XR) and a left end (XL0- △ X).
L).

【0024】なお、上記コリメータ210の移動量△X
L,△XRを求める手段としては、以下の様な計算式に
よって得ることができることから、これを予め求めてお
く。また、以下のような計算式を用いず、三角関数等の
周期関数で近似することも可能である。
The amount of movement of the collimator 210 △ X
As means for obtaining L, △ XR, which can be obtained by the following calculation formula, these are obtained in advance. Further, it is also possible to approximate with a periodic function such as a trigonometric function without using the following calculation formula.

【0025】すなわち、上記の△XL,△XRは以下の
ように求められる。
That is, △ XL and △ XR are obtained as follows.

【数1】 ここで、dは、焦点と関心領域の中心座標の2点間距離
である。そして、このdを用いてθLとθRを表せば、
以下のようになる。
(Equation 1) Here, d is a distance between two points of the focal point and the center coordinate of the region of interest. And, if θL and θR are expressed using this d,
It looks like this:

【数2】 (Equation 2)

【数3】 なお、ここでd0は、X線焦点からスキャナの回転中心
までの距離である。そして、これらθL,θRを用い
て、△XL,△XRを表わせば、以下のようになる。
(Equation 3) Here, d 0 is the distance from the X-ray focal point to the rotation center of the scanner. Then, if △ XL and △ XR are expressed using these θL and θR, the following is obtained.

【数4】 (Equation 4)

【数5】 (Equation 5)

【0026】すなわち、上記に求めた△XL,△XRに
従って、各投影角度でチャンネルコリメータのコリメー
タ210の位置を制御することによって、図3に示すよ
うに、被検体の関心領域のみにX線が照射されることに
なる。なお、上記の例では、関心領域を円として説明し
たが、しかしながら、この関心領域の形状は円だけに限
定されるものではなく、その他、例えば楕円により設定
してもよい。その場合、以下の、△XL,△XRを求め
る手順にパラメータが追加されることになる。
That is, by controlling the position of the collimator 210 of the channel collimator at each projection angle in accordance with 求 め XL and △ XR obtained as described above, as shown in FIG. 3, X-rays are emitted only to the region of interest of the subject. Will be irradiated. In the above example, the region of interest has been described as a circle. However, the shape of the region of interest is not limited to a circle, and may be set to, for example, an ellipse. In this case, a parameter is added to the following procedure for obtaining $ XL and $ XR.

【0027】また、上記の実施の形態では、計測した投
影データに、プリアンプ暗電流によるオフセット補正,
X線変動補正,あるいは、線質補正やログ変換などの前
処理に加えて、パッキング(埋め込み)処理を用いた。
このパッキング処理は、上記のように、X線の照射範囲
を限定したため、画面の再構成の際に無効なデータ範囲
を求め、そのデータを事前に計測したデータに置き換え
る処理である。
Also, in the above embodiment, the offset correction by the preamplifier dark current is added to the measured projection data.
Packing (embedding) processing was used in addition to preprocessing such as X-ray fluctuation correction or radiation quality correction and log conversion.
As described above, this packing process is a process of obtaining an invalid data range at the time of reconstructing the screen because the irradiation range of the X-ray is limited, and replacing the data with data measured in advance.

【0028】ここで、このパッキング(埋め込み)処理
について説明する。以上のように、関心領域のみにX線
が限定されて照射されて得られる投影データは、図8の
太実線で示すように、上記のコリメータにより遮蔽され
た領域でのデータは、オフセット補正後はほぼゼロにな
る。従って、図8におけるチャンネルia,ibにおい
ては、非常に高い周波数成分が発生し、そのため、この
ままその得られた投影データによって画像再構成の処理
に用いると、画像上にアーチファクトが発生することに
なる。これを解決するため、既に同出願人により提案し
ているように、上記コリメータにより遮蔽された領域の
データに対しては、事前計測した投影データを埋め込む
処理を行う。
Here, the packing (embedding) processing will be described. As described above, the projection data obtained by irradiating only the region of interest with the X-rays limited is, as shown by the thick solid line in FIG. 8, the data in the region shielded by the above-described collimator, after the offset correction. Becomes almost zero. Therefore, very high frequency components are generated in the channels ia and ib in FIG. 8. Therefore, if the obtained projection data is used as it is for image reconstruction processing, artifacts will be generated on the image. . In order to solve this, as already proposed by the present applicant, a process of embedding the projection data measured in advance is performed for the data of the area shielded by the collimator.

【0029】これは、例えば、図9に示す画像処理装置
103により実現される。すなわち、図において、この
画像処理装置103は、再構成演算器11,重み付け画
像加算器12より成り、表示装置100へ出力する。そ
して、再構成演算器11は、投影データメモリ20,前
処理演算器21,ファンビーム−平行ビーム変換手段2
2,フィルタ補正演算器23,逆投影演算器24より成
る。一方、重み付け画像加算器12は、7個の画像メモ
リ10(#1〜#7),7個の重み係数乗算器13(W
1〜W7が重み係数),加算器25から成る。
This is realized, for example, by the image processing apparatus 103 shown in FIG. That is, in the figure, the image processing apparatus 103 includes a reconstruction operation unit 11 and a weighted image adder 12, and outputs the result to the display device 100. The reconstruction calculator 11 includes a projection data memory 20, a pre-processing calculator 21, a fan beam-parallel beam converter 2,
2, a filter correction calculator 23 and a back projection calculator 24. On the other hand, the weighted image adder 12 includes seven image memories 10 (# 1 to # 7) and seven weight coefficient multipliers 13 (W
1 to W7 are weighting factors) and an adder 25.

【0030】なお、この例では、画像処理装置103
は、1画像当たり例えば1秒未満で再構成できるように
してある。これは、分割再生構成画像を30°幅で次々
に逐次的に得ること、更に、1つの再構成画面は、前回
のものに新たに得た最新の30°幅の分割再構成画像を
加算することで達成できることのためによるものであ
る。例えば、30°幅での角度更新では12枚/秒の再
構成画像を得ることが出来る。
In this example, the image processing device 103
Can be reconstructed in less than one second per image, for example. This is to sequentially and sequentially obtain the divided reproduction constituent images at a 30 ° width, and further, in one reconstruction screen, add the latest newly obtained 30 ° width divided reconstructed image to the previous one. It is because of what can be achieved. For example, when the angle is updated at a width of 30 °, a reconstructed image of 12 sheets / second can be obtained.

【0031】また、上記の再構成演算器11は、演算器
21による前処理、ファンビーム−平行ビーム変換手段
22による平行ビーム化、演算器23によるフィルタ補
正処理、さらには、逆投影演算器24による逆投影演算
を行うことで再構成画像を得る。この再構成演算は、3
60°分の一括再構成ではなく、部分的な角度幅(例え
ば、30°幅)での平行ビームデータから得た分割再構
成画像の加算演算である。
The reconstruction arithmetic unit 11 includes a pre-processing unit 21, a parallel beam conversion by a fan beam-parallel beam conversion unit 22, a filter correction process by an arithmetic unit 23, and a back projection arithmetic unit 24. To obtain a reconstructed image. This reconstruction operation is 3
This is not a collective reconstruction for 60 °, but an addition operation for the divided reconstructed images obtained from the parallel beam data with a partial angular width (for example, 30 ° width).

【0032】そして、重み付け画像加算器12は、次々
に再構成演算器11で得られる分割再構成画像を、順
次、画像メモリ10の各メモリ#1〜#7に割り当て
る。例えば、分割再構成画像g1は#1へ、分割再構成
画像g2は#2へ、…、そして、分割再構成画像g7は
#7へ割り当てて格納する。それ以降の分割再構成画像
g8,g9…は、g1に代わってg8が#1へ、g2に
代わってg9が#2へ、…の如く割り当て格納を行う。
Then, the weighted image adder 12 sequentially assigns the divided reconstructed images obtained by the reconstruction operation unit 11 to the memories # 1 to # 7 of the image memory 10 in order. For example, the divided reconstructed image g1 is assigned to # 1, the divided reconstructed image g2 is assigned to # 2,..., And the divided reconstructed image g7 is assigned to # 7 and stored. .., G8 is assigned to # 1 in place of g1, g9 is assigned to # 2 in place of g2, and so on.

【0033】乗算器13は、上記各メモリ#1〜#7の
画像に対して、重み係数W1〜W7を対応付けて乗算し
て、各分割画像の重み付けを行う。加算器25では、総
加算を行って、1つの再構成画像を得る。
The multiplier 13 weights each of the divided images by multiplying the images of the memories # 1 to # 7 in association with the weighting factors W1 to W7. The adder 25 performs total addition to obtain one reconstructed image.

【0034】以上に説明した画像処理装置103による
再構成画像処理の概念を、再び、上記図8を用いて示
す。すなわち、プリスキャンやリファレンススキャン又
は精密撮影時の通常スキャンにより得られる有効データ
範囲は、図8に太実線で示すようになるが、これに対し
て、本発明の関心領域A外にはX線が制限されて照射さ
れて得られる投影画像データは、連続スキャン、あるい
は、透視撮影等を連続してスキャンを繰り返した場合、
図にも示すように、関心領域A外では時間的に不連続な
データをとなり、高画質化は得られない。
The concept of the reconstructed image processing by the image processing apparatus 103 described above will be described again with reference to FIG. That is, the effective data range obtained by the pre-scan, the reference scan, or the normal scan at the time of precision imaging is shown by a thick solid line in FIG. The projection image data obtained by being limited and irradiated is a continuous scan, or, if the scan is repeated continuously such as fluoroscopy,
As shown in the figure, the data becomes temporally discontinuous outside the region of interest A, and high image quality cannot be obtained.

【0035】そこで、上記の連続スキャン、あるいは、
透視撮影等の連続スキャン中に、チャンネルコリメータ
210が通常の位置でのスキャンまたは照射範囲より大
きい範囲のスキャンにより得られた前の時間の投影デー
タを埋め込むことにより、低被曝化が可能で、かつ、関
心領域Aの外部領域についても高画質化が可能な再構成
画像処理を実現できる。すなわち、これにより、低被曝
で得ることが可能になり、かつ、関心領域A内外の領域
においてもより見易い画像が得られることとなる。
Therefore, the above continuous scan or
During continuous scans such as fluoroscopic imaging, the channel collimator 210 embeds projection data of a previous time obtained by scanning at a normal position or scanning over a range larger than the irradiation range, thereby enabling low exposure, and In addition, reconstructed image processing capable of improving the image quality even in the region outside the region of interest A can be realized. In other words, this makes it possible to obtain images with low exposure, and to obtain more easily-viewable images even in regions inside and outside the region of interest A.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上の詳細な説明から明らかなように、
本発明になるX線CT装置によれば、特に、高速画像再
構成技術を用いて画像をリアルタイムに表示する技術を
応用して、造影剤注入後、ある関心領域のCTを監視
し、その関心領域が、予め設定されたCT値に達したな
らば、ら旋スキャンや通常のスキャンを開始するスキャ
ン方法などにおいて、最適造影タイミングを逃さず、画
質を劣化することなく、患者等へのX線被爆量を低減し
て行うことが可能なX線CT装置を提供することが可能
になる。
As is apparent from the above detailed description,
According to the X-ray CT apparatus according to the present invention, the CT of a certain region of interest is monitored after the injection of the contrast agent by applying a technique for displaying an image in real time using a high-speed image reconstruction technique. When the region reaches a preset CT value, the scan method for starting a spiral scan or a normal scan does not miss the optimal contrast timing, does not degrade the image quality, and performs X-ray irradiation on the patient or the like. It is possible to provide an X-ray CT apparatus capable of reducing the amount of exposure.

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

【図1】本発明の一の実施の形態になるX線CT装置の
使用例の一例である、撮影の流れを説明する図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a flow of imaging, which is an example of a usage example of an X-ray CT apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】上記本発明のX線CT装置の回路構成を含めた
全体構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an entire configuration including a circuit configuration of the X-ray CT apparatus of the present invention.

【図3】上記本発明のX線CT装置のスキャナー系の詳
細な説明図である。
FIG. 3 is a detailed explanatory view of a scanner system of the X-ray CT apparatus of the present invention.

【図4】上記本発明のX線CT装置のチャンネルコリメ
ータの詳細な説明図である。
FIG. 4 is a detailed explanatory view of a channel collimator of the X-ray CT apparatus of the present invention.

【図5】上記チャンネルコリメータの鉛遮蔽板の動作を
説明する説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating an operation of a lead shielding plate of the channel collimator.

【図6】上記本発明のX線CT装置における撮影の流れ
を説明するフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a flow of imaging in the X-ray CT apparatus of the present invention.

【図7】上記本発明のX線CT装置におけるチャンネル
コリメータの動作の幾何学的説明図である。
FIG. 7 is a geometric explanatory view of the operation of the channel collimator in the X-ray CT apparatus of the present invention.

【図8】上記チャンネルコリメータにより得られるスキ
ャンでの投影データと関心領域内データの補正方法を説
明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a method of correcting projection data and data in a region of interest in a scan obtained by the channel collimator.

【図9】上記本発明のX線CT装置における画像処理装
置の一例を示す回路ブロック図である。
FIG. 9 is a circuit block diagram illustrating an example of an image processing apparatus in the X-ray CT apparatus according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 表示装置 101 ホストコンピュータ 102 スキャナ 103 画像処理装置 104 高電圧発生装置 105 患者テーブル 200 X線源 210 チャンネルコリメータ 211 コントローラ 214 鉛遮蔽板 250 検出器 A 関心領域 B 被検体 REFERENCE SIGNS LIST 100 Display device 101 Host computer 102 Scanner 103 Image processing device 104 High voltage generator 105 Patient table 200 X-ray source 210 Channel collimator 211 Controller 214 Lead shielding plate 250 Detector A Region of interest B Subject

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 X線源を連続して回転して被検体の投影
データを複数回連続して計測すると共に、この投影デー
タを基に被検体の断層映像を再構成して表示装置上に逐
次表示するX線CT装置において、前記被検体内におい
て前記X線源からのX線の照射範囲を設定するための関
心領域設定手段と、前記X線源を回転して投影データを
計測する際に、前記関心領域設定手段により設定した領
域外へのX線の照射を遮蔽するチャンネルコリメータ
と、該関心領域の特定領域内のCT値を監視し、該関心
領域の特定領域内のCT値の変化量を演算する関心領域
内演算手段を具備したことを特徴とするX線CT装置。
An X-ray source is continuously rotated to continuously measure projection data of a subject a plurality of times, and a tomographic image of the subject is reconstructed on the basis of the projection data and displayed on a display device. In an X-ray CT apparatus for sequentially displaying, when a region of interest setting means for setting an irradiation range of the X-ray from the X-ray source in the subject, and measuring the projection data by rotating the X-ray source, A channel collimator for blocking the irradiation of X-rays to the outside of the region set by the region of interest setting unit, and monitoring a CT value in a specific region of the region of interest; An X-ray CT apparatus comprising: a calculation unit in a region of interest for calculating a change amount.
【請求項2】 前記請求項1に記載したX線CT装置に
おいて、前記X線CT装置は、前記関心領域演算手段に
よって関心領域の特定領域内のCT値が設定したCT値
に達した場合、予め設定された条件により連続スキャン
を開始することを特徴とするX線CT装置。
2. The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein the X-ray CT apparatus sets a CT value in a specific region of the region of interest by the region-of-interest calculation means to a set CT value. An X-ray CT apparatus for starting a continuous scan under a preset condition.
【請求項3】 前記請求項2に記載の連続スキャンはら
旋スキャンであることを特徴とするX線CT装置。
3. An X-ray CT apparatus according to claim 2, wherein the continuous scan is a helical scan.
【請求項4】 前記請求項2に記載の連続スキャンは同
一断面を連続に計測することを特徴とするX線CT装
置。
4. The X-ray CT apparatus according to claim 2, wherein the continuous scan measures the same cross section continuously.
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