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CN103906471B - X射线ct装置 - Google Patents

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CN103906471B
CN103906471B CN201380003639.9A CN201380003639A CN103906471B CN 103906471 B CN103906471 B CN 103906471B CN 201380003639 A CN201380003639 A CN 201380003639A CN 103906471 B CN103906471 B CN 103906471B
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Abstract

本发明提供一种能够使利用了差分图像的解析精度提高的X射线CT装置。X射线CT装置具有顶板移动部、回转移动部、数据收集部以及控制部。顶板移动部使顶板在从预先确定的起点向预先确定的终点的方向、和从终点向上述起点的方向上往复移动。回转移动部使对被检体照射X射线的X射线照射部回转移动。数据收集部对透过了被检体的X射线进行检测来收集投影数据。控制部至少对顶板移动部进行控制,以使得:在X射线的扫描中,当一边使X射线照射部回转移动一边使顶板在起点和终点之间往复一次来收集投影数据时,将使顶板往复一次时的所需时间设为使X射线照射部回转移动时的回转周期的整数倍。

Description

X射线CT装置
技术领域
本发明涉及X射线CT装置。
背景技术
X射线CT装置向被检体照射X射线。此外,X射线CT装置根据透过被检体的X射线,取得被检体的规定截面的图像数据(以下简称数据)。
作为照射X射线的方式的一例,有穿梭(shuttle)扫描。在穿梭扫描中,X射线CT装置一边在设定的扫描范围的始端与终端之间使顶板往复移动一边进行扫描(例如专利文献1)。
在X射线CT装置中,有时设定扫描间隔。扫描间隔是一边照射X射线一边使顶板往复移动时的时间。作为扫描间隔,包含加速时间、定速时间(constant-speed time)、以及减速时间、以及使顶板停止时的等待时间(休止时间)等。另外,加速时间是通过X射线CT装置使顶板加速移动时的时间。此外,定速时间是通过X射线CT装置使顶板以恒定速度移动时的时间。此外,减速时间是通过X射线CT装置使顶板减速移动时的时间。此外,在等待时间中,通过X射线CT装置,进行对数据的偏移校正、顶板的方向变换、控制信号的输入及输出、轨道的一致(后述)以及被检体的荷重测定等。
在X射线CT装置中,通过利用ADCT(Area Detector CT:平面检测CT),能够进行将某程度的扫描范围一并扫描的动态扫描。但是,即便不利用ADCT,通过利用穿梭扫描,也能进行模拟的动态扫描。该穿梭扫描主要用于观察被检体的时间序列变化。
在穿梭扫描中,在从扫描范围的始端向终端移动的移动时s取得数据。此外,在穿梭扫描中,在从终端向始端移动的移动时t取得数据。并且,在穿梭扫描中,为了观察时间序列变化,生成在不同的移动时分别取得的数据彼此的差分图像。为了根据差分图像来观察时间序列变化,移动时s、t等不同的移动时的各数据的差分的精度是必要的。
在ADCT那样的动态扫描中,能够一并取得覆盖被检体的规定范围的数据,并且其圆轨道在不同时刻也是同样的。相对于此,在穿梭扫描中,通常,根据在移动时s取得的数据和在移动时t取得的数据,扫描轨道不同。例如,在从始端向终端的移动方向上扫描轨跡向右转的情况下,在从终端向始端的移动方向上扫描轨跡向左转。因而,当生成移动时s的数据和移动时t的数据的差分图像时,在该图像中有可能描绘因时间序列以外的因素而产生的差分。该差分给后续工序的解析算法带来不良影响。
例如,在进行了扫描轨道不同的数据彼此的差分处理的情况下,在一个时刻的数据中产生的人为因素(artifact)和在另一个时刻的数据中产生的人为因素会留在差分图像中。在差分图像所表现的差分微小且与差分以外的部分存在少量亮度差的情况下,对于图像的阅览者而言难以区分差分图像所表现的人为因素与差分。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-275314号公报
发明概要
发明要解决的问题
在差分图像中,为了尽可能不产生因时间序列以外的因素而发生的差分,采用如下两个手法。
(1)通过利用软件的处理来去除因时间序列以外的因素产生的差分。
(2)使扫描范围中的从始端向终端的顶板的移动方向即IN动作彼此轨道一致。并且,使从终端向始端的顶板的移动方向即OUT动作彼此轨道一致。
这里,关注(2)的手法。该手法中,通过在穿梭扫描的顶板的反复性往复移动的始端侧控制旋转机构,使每次轨道一致。该情况下,需要用于使轨道一致的时间。因而等待时间变长。
但是,若等待时间增长,则与增长的量相应地,一边使顶板往复移动一边取得数据时的时间间隔增大。若数据取得的时间间隔大,则例如扫描周期增大。此外,若数据取得的时间间隔大,则被曝量增加。此外,在将穿梭扫描应用于毛细血管系统中的血流分析(perfusion)等的情况下,存在成为使利用差分图像的解析精度劣化的因素这样的问题。
发明内容
本实施方式用于解决上述问题,其目的在于提供一种能够使穿梭扫描的等待时间降低的X射线CT装置。
为解决上述课题,实施方式的X射线CT装置具有顶板移动部、回转移动部、数据收集部以及控制部。顶板移动部使顶板在从预先确定的起点向预先确定的终点的方向、和从终点向上述起点的方向上往复移动。回转移动部使对被检体照射X射线的X射线照射部回转移动。数据收集部对透过了被检体的X射线进行检测来收集投影数据。控制部至少对顶板移动部进行控制,以使得:在X射线的扫描中,当一边使X射线照射部回转移动一边使顶板在起点和终点之间往复一次来收集投影数据时,将使顶板往复一次时的所需时间设为使X射线照射部回转移动时的回转周期的整数倍。
附图说明
图1是一实施方式的X射线CT装置的构成框图。
图2是表示使顶板往复移动一次时的所需时间与扫描范围之间的关系的图。
图3是表示在被检体的扫描图像上重叠显示的多个扫描范围的图。
图4是表示比较例中在扫描图像上重叠显示的扫描范围的图。
图5是表示变形例中可选择地显示的多个扫描范围的图。
图6是表示从X射线CT装置求取扫描范围开始到图像重构为止的一系列动作的流程的流程图。
具体实施方式
对于X射线CT装置的一实施方式,参照各图进行说明。
〔构成〕
对于X射线CT装置的构成,参照图1简单说明。图1是X射线CT装置的构成框图。
X射线CT装置10具有:系统控制部11、扫描控制部12、存储部13、表(table)14、顶板移动部15、回转移动部16、X射线控制装置17、高电压产生装置19、X射线照射部21、顶板22、X射线检测器23、旋转机构25、数据收集部27、重构处理部31以及接口32。
系统控制部11由中央处理装置(CPU)等构成。此外,系统控制部11对扫描控制部12、存储部13、表14、重构处理部31以及接口32进行统括控制。另外,系统控制部11、扫描控制部12以及后述的显示控制部35的一个或两个以上的组合相当于控制部的一例。
扫描控制部12将基于拍摄被检体P时的拍摄条件的控制信号对顶板移动部15、回转移动部16、X射线控制装置17、高电压产生装置19、X射线照射部21、X射线检测器23、旋转机构25、数据收集部27进行输出。数据收集部27相当于“数据收集部”的一例。
这里,拍摄条件包含螺旋穿梭扫描(helical shuttle scanning)中的一边使X射线照射部21回转移动一边使顶板22沿从预先确定的起点向预先确定的终点的方向和从终点向起点的方向往复移动时的条件。此外,拍摄条件中包含螺旋穿梭扫描中使顶板22往复移动来收集投影数据时的扫描范围以及回转周期。所谓扫描范围是从起点到终点的距离。所谓回转周期是使X射线照射部21回转的周期。另外,有时将螺旋穿梭扫描简称为“扫描”。
扫描范围(起点及终点)由用户经由接口32进行设定。此外,回转周期以使X射线照射部21旋转一次时需要的时间[sec/rot]来表示。回转周期被初始设定,或者由用户利用接口32进行设定。
图2是表示使顶板22往复移动一次时的所需时间和扫描范围(距离)之间的关系的图。图2中,横轴表示所需时间t[sec]。此外,图2中,纵轴表示扫描范围[mm]。此外,图2中,该所需时间用“SS”表示。另外,以下的说明中有时将所需时间记作“扫描间隔”。此外,图2中,该扫描范围用“SR”表示。
使顶板22从起点向终点移动时,首先使顶板22加速移动,进而使顶板22从加速切换为恒定速度来移动,进而使顶板22从恒定速度切换为减速来移动。此外,在从终点向起点移动时也是同样的。图2中,使顶板22加速移动的加速度区域(加速区域)以及减速移动时的减速度区域(减速区域)用虚线表示。此外,图2中,使顶板22以恒定速度移动时的定速度区域(定速区域)用实线表示。
因而,所需时间SS包含加速时间、定速时间以及减速时间。另外,加速时间是通过X射线CT装置使顶板加速移动时的时间。此外,定速时间是通过X射线CT装置使顶板以恒定速度移动时的时间。此外,减速时间是通过X射线CT装置使顶板减速移动时的时间。图2中,加速时间以及减速时间用“VS”表示。此外,图2中,加速区域以及减速区域用“VR”表示。另外,这些加速时间和减速时间可以相同也可以不同。此外,这些加速区域和减速区域可以相同也可以不同。
进而,所需时间SS包含等待时间(休止时间)。等待时间是指,顶板22从起点移动到终点后进一步从终点向起点移动前的、使顶板22停止时的时间。图2中,等待时间用“PS”表示。并且,所需时间SS包含顶板22从终点移动到起点后的、到顶板22下次往复移动开始之前的等待时间PS。该往复移动开始之前的等待时间PS是指,顶板22从起点向终点移动前的等待时间PS。另外,这些等待时间PS可以相同也可以不同。另外,以下,说到等待时间PS时表示顶板22的往路与返路之间的时间以及返路与往路之间的时间中的至少任一个。
使顶板22以恒定速度移动时的范围即定速区域是从扫描范围SR中减去加速区域VR及减速区域VR而得到的(CR=SR-2*VR)。
另外,CR表示定速区域。
因而,利用扫描范围SR以及加速区域VR等,定速时间以如下的式(1)表示。
定速时间=(SR-2*VR)/CS (1)
这里,CS表示顶板22在定速区域中的顶板移动速度[mm/sec]。另外,定速区域的顶板移动速度设为(1)可重构条件、(2)顶板移动速度的上限中的较小的一个。
另外,在穿梭扫描中,X射线CT装置一边使顶板22移动一边使X射线照射部21旋转而向被检体照射X射线。此外,所照射的X射线透过在移动中的顶板22上载置的被检体,并被X射线检测器23检测。并且,X射线CT装置根据这样检测到的X射线进行重构处理。但是,重构处理有受顶板移动速度的影响的情况。例如,重构处理由于伴随插值(interpolation)处理,所以顶板移动速度越快则进行插值的范围变得越大,有可能对被检体的体轴方向的空间分辨率造成影响。此外,根据X射线CT装置的重构处理能力,重构处理需要的时间不同,所以有重构处理无法应对顶板移动速度的情况。即,可重构条件是指,X射线CT装置能够对应于顶板22的移动而进行重构处理的、顶板22的移动速度的上限。
所需时间SS成为将这些加速时间VS、定速时间、减速时间VS以及等待时间PS合计而得到的时间。
因而,所需时间SS以如下的式(2)表示。
SS=4*VS+2*PS+2*(SR-2*VR)/CS (2)
控制部接受由用户设定的扫描范围的信息。控制部按照该扫描范围,控制顶板移动部15。通过该控制,使顶板22往复一次时的所需时间与X射线照射部21的回转周期的整数倍相对应。结果,在穿梭扫描中,从顶板22往复一次开始到下次的往复移动开始为止的等待时间不需要包含用于使轨道一致的时间。即,在生成上述穿梭扫描中的IN动作的数据彼此的差分图像的情况下,即使在IN动作彼此中用于使轨道一致的时间不包含在OUT动作与接下来的IN动作之间,在先前的IN动作和接下来的IN动作中轨道也一致。同样地,在生成穿梭扫描中的OUT动作的数据彼此的差分图像的情况下,即使不特意确保用于使轨道一致的时间,在先前的OUT动作和接下来的OUT动作中轨道也一致。
根据这样的构成,能够更加缩短使顶板22往复一次时的所需时间。因而,在各个往复移动中取得数据时的时间间隔变短。结果,能够降低被曝量。此外,由于扫描周期变短,所以差分的IN动作彼此的时间间隔变短。同样,差分的OUT动作彼此的时间间隔变短。由此,能够提高利用了差分图像的解析精度。
另外,使顶板22往复一次时的所需时间中,加速时间VS、减速时间VS以及等待时间PS被预先确定。即,各时间的值在变更设定等特意进行变更前被固定。因而,所需时间通过对使顶板22以恒定速度移动时的时间即定速时间进行调整来确定。或者,所需时间通过对使顶板22以恒定速度移动时的距离(定速区域)进行调整来确定。
控制部对顶板移动部15进行控制,以使得使顶板22往复一次时的所需时间为X射线照射部21的回转周期的整数倍。
(使所需时间为回转周围的整数倍的方法)
下面,说明使所需时间为X射线照射部21的回转周期的整数倍的方法。
关于使所需时间SS与回转周期RS的整数倍相对应的例子,通过如下的式(3)表示。另外,在下式中回转周期用“RS”表示。此外,在下式中定速区域用“CR”表示。
(4*VS+2*PS+2*CR/CS)=RS*n(n=1,2,…) (3)
若将加速时间VS、减速时间VS、等待时间PS固定,则定速区域CR用以下的式(4)表示。
CR=(RS*n-4*VS-2*PS)*CS/2 (4)
根据上式(4),扫描范围SR以如下的式(5)表示。
SR=2*VR+CR=2*VR+(RS*n-4*VS-2*PS)*CS/2 (5)
根据上式(5)可知如下。
在扫描范围SR[mm]的设定中,通过选择与整数n的值相应的多个离散值而不是选择连续值,设定扫描范围SR。
另外,在排除“回转周期的整数倍”这样的制约的情况下,扫描范围SR[mm]通过连续值设定。但是,该情况下,为了轨道的一致,需要调整等待时间PS。结果,使顶板22往复一次时的所需时间增大,因此例如被曝量增加。进而,由于该所需时间增加,所以在各个往复移动中取得数据时的时间间隔变长。由此,利用了差分图像的解析精度可能会下降。
对此,若如本实施方式那样构成为离散地选择扫描范围SR,则能够缩短用于在所提供的扫描范围SR中取得数据的扫描周期。结果,能够降低被曝量。此外,结果,能够缩短在穿梭扫描中IN动作的数据彼此以及OUT动作的数据彼此的取得时间的间隔。因而,能够提高利用了差分图像的解析精度。
如上述那样,扫描范围SRn对应于整数n的值而取离散值。因此,能够预先确定针对整数n(=1,2,…)的扫描范围SR。
存储部13预先存储使顶板22往复一次时的所需时间SS成为X射线照射部21的回转周期RS的整数倍那样的多个扫描范围SR。
此外,表14对应于扫描范围SR而存储加速时间VS、定速时间、减速时间VS、等待时间PS。定速时间例如用式(1)表示。
在上述构成中,例如,如下面那样求取扫描范围SR。首先,由用户输入临时的扫描范围。扫描范围能够通过用户输入扫描的起点及终点来设定。此外,不限于将起点及终点输入的构成,也可以仅输入临时的扫描范围的数值信息(长度等)。控制部接受所输入的临时的扫描范围,将该扫描范围(从起点到终点的长度)与在存储部13中存储的多个扫描范围SR(长度)进行对比。进而,控制部求取成为与临时的扫描范围相近的扫描范围的选择候选的一个或两个扫描范围SR。进而,控制部进行控制以显示扫描范围SR的选择候选。进而,当用户进行从扫描范围SR的选择候选中选择扫描范围SR的操作时,控制部受理该扫描范围SR。控制部将受理的扫描范围SR用于以下的控制。另外,控制部在求取与临时的扫描范围相近的一个选择候选的情况下,与临时的扫描范围进行对比,进行控制以显示更大的扫描范围的选择候选。
接着,控制部根据选择出的扫描范围SR,利用表14,求取加速时间VS、定速时间(式(1)所示)、减速时间VS、等待时间PS。控制部根据求出的这些时间,对顶板移动部15、回转移动部16、X射线控制装置17、高电压产生装置19、X射线照射部21、X射线检测器23、旋转机构25以及数据收集部27进行控制。另外,控制部也可以根据求出的加速时间VS、定速时间、减速时间VS以及等待时间PS,对至少顶板移动部15及X射线照射部21的任一个进行控制。
接着,对于用来执行上述方法的构成,参照图1简单说明。
顶板移动部15接受来自系统控制部11的控制信号,使顶板22沿着被检体P的体轴方向进行往复移动。即,顶板移动部15使顶板22在从预先确定的起点向预先确定的终点的方向和从终点向起点的方向上移动。
回转移动部16接受来自系统控制部11的控制信号,使旋转机构25旋转。
X射线控制装置17根据从系统控制部11输出的X射线射束产生控制信号,控制高电压产生装置19的高电压发生的定时。高电压产生装置19按照来自X射线控制装置17的控制信号,向X射线照射部21供给用于曝射X射线射束的高电压。
X射线照射部21接受从高电压产生装置19供给的高电压,将扇状的X射线射束朝向被检体P曝射。该X射线射束在切片(slice)方向上具有厚度。X射线检测器23检测从X射线照射部21曝射并透过了被检体P的X射线射束。
X射线检测器23具有多个通道(channel)的检测元件。此外,X射线检测器23中,检测元件以X射线照射部21的焦点为中心配置成圆弧状。
旋转机构25将X射线照射部21和X射线检测器23以被检体P的体轴为中心可旋转地保持。
数据收集部27根据从系统控制部11输出的数据收集控制信号,收集并输出被检体P的多个切片的投影数据。
重构处理部31根据由数据收集部27收集到的被检体P的多个切片的投影数据,将被检体P的多个断层图像同时重构。显示控制部35使显示部33显示所重构的被检体P的多个断层图像。
接口32具有显示部33、输入部34、以及对显示部33进行控制的显示控制部35。
输入部34是鼠标、键盘等,将各种信息输入。
显示控制部35使显示部33可选择地显示在存储部13中存储的多个扫描范围。
接着,关于在本实施方式的X射线CT装置中、用户利用接口32选择扫描范围SR时的X射线CT装置的动作概要,利用图3进行说明。首先,通过用户经由接口32进行设定,以使得使顶板22往复一次时的所需时间SS为回转周期RS的整数倍。并且,通过X射线CT装置的控制部,根据所设定的所需时间SS,求取多个扫描范围SR的选择候选。此外,控制部根据用户进行的扫描范围SR的选择操作,受理从多个扫描范围SR中选择出的扫描范围SR的信息。作为该选择的具体的一例,在下面进行说明。另外,在以下的说明中,说明上述“设定临时的扫描范围的构成”以外的实施方式。
图3是表示在被检体P的扫描图像上重叠显示的多个扫描范围的图。图3中,用“G”表示扫描图像。此外,用“SR1”、“SR2”、“SR3”表示多个扫描范围。此外,用“E0”表示各扫描范围的一端。此外,用“E11”、“E12”、“E13”表示各扫描范围的另一端。另外,图3所示的SR1、SR2、SR3是一例,扫描范围的选择候选以与扫描周期相应的可设定的数(SR1、SR2、SR3...SRn)显示。此外,图3所示的扫描范围SR1、SR2以及SR3分别示出了以E0作为扫描范围的一端(始端或终端)的范围。
显示控制部35接受由用户利用输入部34输入的一端的信息。显示控制部35在扫描图像G的坐标上确定与该一端的信息对应的一端的位置E0。此外,显示控制部35从存储部13读出扫描范围SR1、SR2、SR3。并且,显示控制部35使以确定出的一端的位置E0为起点的多个扫描范围的选择候选即SR1、SR2、SR3的各个在扫描图像G上重叠且可选择地显示。
本实施方式中,关于各扫描范围SR1、SR2、SR3的长度的调整,不是在连续值中进行设定,而是构成为选择预先设定的离散变化的值(长度)的任一个。即,各扫描范围SR1、SR2、SR3的长度分别是固定的。显示控制部35接受所确定出的一端的位置E0的信息,求取扫描范围的另一端的位置。例如,若设各扫描范围SR1、SR2、SR3的长度分别为L1、L2、L3,则显示控制部35求取另一端的位置E11(=E0+L1)、E12(=E0+L2)、E13(=E0+L3)。即,与通过上述例示的式子求出的各扫描范围SR1~SR3对应的长度L1~L3的变化是离散的变化。因而,另一端的位置E11、E12、E13也是离散的值。
显示控制部35利用确定出的一端的位置E0以及求出的另一端的位置E11、E12、E13,使显示部33显示以框状表示的各扫描范围SR1、SR2、SR3。另外,作为以离散的值表示的扫描范围SR1、SR2、SR3以及另一端的位置E11、E12、E13的例子,示出图3。图3所示的扫描范围的设定方法在以扫描范围的一端的位置E0为基准(不动)的情况下是有效的。即,图3所示的扫描范围的设定方法中,与扫描范围的起点或终点相当的一端的位置E0被固定。此外,能够通过选择扫描范围的选择候选SR1、SR2、SR3...SRn的任一个来移动与一端的位置E0相对的另一端的位置。因而,在图3的例子中,仅通过将扫描范围的一端的位置固定并选择以离散的方式设定的多个扫描范围的候补,就能够容易地变更扫描范围的另一端侧的位置。
图3所示的上述扫描范围的设定方法中,以能够由用户利用输入部34设定扫描范围的方式,显示控制部35呈现扫描范围的设定画面。例如,显示控制部35使显示部33显示利用了扫描图像G的设定画面。因而,该构成中,X射线CT装置在开始穿梭扫描前,取得扫描图像(scannogram/侦察图像(scout image))。例如,当用户用鼠标在显示部33所显示的扫描图像G上移动光标时,显示控制部35与之相应地使鼠标点(光标)移动。当鼠标点位于设定画面上的规定位置时,若用户点击鼠标,则控制部取得设定画面上的被点击的位置的坐标。并且,控制部将设定画面上的该坐标确定为扫描范围的一端的位置。例如,控制部根据扫描图像中的各坐标和由顶板22等确定的实空间上的位置之间的对应关系,将作为扫描范围的一端的位置而确定出的坐标与实空间上的位置建立对应。另外,也可以通过利用键盘的数值输入,确定扫描范围的一端的位置。
显示控制部35接受用户进行的输入部34的操作,从多个扫描范围SR1、SR2、SR3中选择一个扫描范围。
在上述构成中,显示控制部35在扫描图像G的坐标上确定扫描范围的一端的位置E0,将位置E0固定,求取各扫描范围SR1、SR2以及SR3并显示在设定画面上。但是本实施方式不限于此。例如,用户经由输入部34,进行使扫描范围的一端的位置E0移动的操作时,显示控制部35取得移动后的一端的位置E0的坐标。进而,显示控制部35分别求取从移动后的一端的位置E0的坐标以长度L1、L2及L3分别远离的另一端的位置E11、E12及E13的坐标。进而,显示控制部35根据求出的各坐标,使设定画面显示移动后的一端的位置E0、和从该位置以长度L1、L2及L3远离的另一端的位置E11、E12及E13。换言之,在设定画面中,扫描范围的一端的位置E0以及另一端的位置E11、E12及E13与操作相应地被一起移动显示。
同样地,若用户经由输入部34进行使扫描范围的另一端的位置E13移动的操作,则显示控制部35取得移动后的另一端的位置E13的坐标。进而,显示控制部35求取从另一端的位置E13的坐标以长度L3远离的一端的位置E0的坐标。进而,显示控制部35根据求出的各坐标,使设定画面显示移动后的另一端的位置E13、和从该位置以长度L3远离的一端的位置E0。进而,求取从移动后的一端的位置E0的坐标分别以长度L1及L2远离的另一端的位置E11及E12的坐标。进而,显示控制部35根据求出的各坐标,使设定画面显示移动后的另一端的位置E11及E12。换言之,在设定画面上,扫描范围的一端的位置E0以及另一端的位置E11、E12及E13与操作相应地被一起移动显示。另外,不是扫描范围的另一端的位置E13而是E11或E12移动了的情况下也是同样的。
这样,根据使扫描范围的一端以及另一端的位置一起运动的构成,仅各扫描范围SR1、SR2及SR3各自的长度L1、L2及L3成为离散的值。即,用户能够将各扫描范围SR1、SR2及SR3各自的一端的位置E0以及另一端的位置E11、E12及E13作为连续的值来变更。根据该构成,在不将扫描范围的一端的位置E0固定、可以使一端的位置E0及另一端的位置一起运动的情况下是有效的。
(比较例)
接着,对于比较例的手法,参照图4进行说明。图4是表示在比较例中在扫描图像上重叠显示的扫描范围的图。图4中,扫描图像作为“G”来表示。此外,通过比较例的手法设定的扫描范围作为“SR’”来表示。此外,扫描范围的起点作为“E0”来表示。此外,扫描范围的终点作为“E1”来表示。
此外,图4表示通过本实施方式求取并显示的扫描范围SR2、SR3。图4中,扫描范围SR2的一端的位置E12以及扫描范围SR3的一端的位置E13分别用虚线表示。例如,扫描范围SR2是将整数n设为2时(n=2)的范围,扫描范围SR3是将整数n设为3时(n=3)的范围。
扫描范围SR2、SR3、SR’的长度[mm]的关系用下面的式(6)表示。
SR2<SR’<SR3 (6)
此外,在将扫描范围SR2中的所需时间SS的长度[sec]设为T2、并将扫描范围SR3中的所需时间SS的长度设为T3的情况下,T2和T3的关系用下面的式(7)表示。另外,如上所述,所需时间SS是在设定的各扫描范围中顶板22进行一次往复所需要的时间。
T2<T3 (7)
另外,在比较例的说明中,对显示控制部35使多个扫描范围SR’进行显示时、扫描范围的一端的位置E0固定的情况进行说明。
在比较例中,与本实施方式的不同点在于,在扫描范围SR’的设定中,能以连续的值进行变更。即,扫描范围SR’不根据离散的值来设定。因而,显示控制部35根据用户的设定操作,使扫描范围SR’的另一端的位置E1连续地移动并显示。即,扫描范围SR’的另一端的位置E1作为连续的值而被设定变更。
在比较例中,能够连续地设定扫描范围SR’。因此,等待时间PS中需要包含用来使多个IN动作中的轨道彼此一致的时间,同样地,等待时间PS中需要包含用来使多个OUT动作中的轨道彼此一致的时间。即,在穿梭扫描中使顶板往复一次时的所需时间增大。结果,与多个IN动作分别对应的数据的取得所花费的时间间隔,与用来使轨道一致的时间相应地变长,同样,与多个OUT动作分别对应的数据的取得所花费的时间间隔,与用来使轨道一致的时间相应地变长。由此,利用了差分图像的解析精度可能会降低。
如上述所述,在比较例中,等待时间PS中包含用来使轨道一致的时间,所需时间SS与该时间相应地变长。相对于此,在本实施方式中,等待时间PS中不包含用来使轨道一致的时间,相应地,所需时间SS变短。因而,能够与比较例和本实施方式的所需时间SS的时间差相应地,扩大扫描范围。即,在本实施方式中,能够将该时间差分配给扫描范围的扩大。例如,在本实施方式中,使用相同的所需时间SS(=T3),能够对作为比扫描范围SR’宽的范围的扫描范围SR3进行扫描。
此外,在用户想要扫描的所希望的摄像对象全部包含在扫描范围SR2的范围内的情况下,由于SR2作为扫描范围是足够的,所以比其更宽的扫描范围SR’包含多余的范围。因而,由于对扫描范围SR2进行扫描时的所需时间SS比对扫描范围SR’进行扫描时的所需时间短(T2<T3),因此能够缩短所需时间SS。
(变形例)
接着,参照图5说明变形例。图5是表示在变形例中可选择地显示的多个扫描范围的图。
上述构成中,显示控制部35从存储部13读出扫描范围SR1、SR2以及SR3,使以确定出的一端的位置E0为起点的多个扫描范围SR1、SR2及SR3分别在扫描图像G上重叠且可选择地显示。但是,本实施方式不限于此,例如能够如以下那样构成。
显示控制部35使显示部33显示用来选择扫描范围的下拉菜单。例如,显示控制部35使在下拉菜单的显示区域的一端侧显示“扫描范围”的文字,并且,从该文字显示区域朝向下拉菜单的另一端侧,将多个扫描范围SR1、SR2、SR3...SRn排列显示。作为一例,若用户利用输入部34进行下拉菜单的“扫描范围”的显示区域的指定操作,则显示控制部35使在显示上被隐藏的多个扫描范围的选择候选排列显示。此外,若经由输入部34从选择候选接受扫描范围的指定操作,则显示控制部35从存储部13读出与所指定的扫描范围对应的扫描范围。此外,如图5所示,也可以是,将下拉菜单显示的扫描范围的选择候选不用扫描范围SR1、SR2、SR3...SRn而是用各扫描范围的长度[mm]来显示。例如,该情况下,如图5所示,下拉菜单中,扫描范围的长度[mm]以“10”、“15”、…“45”、“50”这样的数值表示。该例中,扫描范围的选择候选以5[mm]间隔的离散值表示。
(动作顺序)
接着,参照图6,对于通过X射线CT装置求取扫描范围、并显示扫描范围时的动作,参照图6进行说明。图6是表示从X射线CT装置求取扫描范围开始、到进行图像重构为止的一系列动作的流程的流程图。
如图6所示,若用户起动X射线CT装置,则设定扫描协议(scanningprotocol)(步骤S101)。另外,被检体P的扫描图像被预先取得,并存储在存储部13、其他存储装置中。
在协议设定中,经由接口32,由用户输入X射线照射部21中包含的X射线管的管电压、从X射线管照射的X射线的线量、以及X射线照射部21的回转周期(旋转速度)等基本条件。并且,在协议设定中,有时由用户对顶板移动部15使顶板22往复一次时的所需时间(周期)进行输入。
此时,在本实施方式的X射线CT装置中,在协议设定中上述顶板22的往复移动的所需时间被设定为,仅以相当于X射线照射部21的回转周期的整数倍的方式来选择。例如,在协议设定中,下拉菜单中显示的扫描范围SR分别被设定为,使得顶板22的往复移动的所需时间成为X射线照射部21的回转周期的整数倍。或者,作为X射线CT装置中的协议设定,也可以是,以输入上述所需时间的方式构成设定画面。该情况下,该设定画面构成为,能够将顶板22的往复移动所需要的所需时间输入数值而不是选择项。但是,控制部或显示控制部35将在该设定画面中由用户输入的所需时间的数值、和X射线照射部21的回转周期进行对比。对比的结果,在输入的所需时间不对应于该回转周期的整数倍的情况下,显示控制部35从未图示的存储部读出用于显示警告消息的数据,使显示部33显示所对应的警告消息。在一例中,警告消息被作为“所需时间请以回转周期(速度)的整数倍进行输入”等字符来显示。另外,警告不限于字符显示,也可以是声音等。
进而,在协议设定的设定画面中,也可以采用将扫描范围的数值输入的结构。该设定画面构成为,由用户将扫描范围的起点及终点输入。该结构的情况下,控制部将根据所输入的扫描范围的长度求出的所需时间、和X射线照射部21的回转周期进行对比。扫描范围的长度是被检体的体轴方向或顶板的移动方向的长度。对比的结果,控制部判断根据所输入的扫描范围的长度求出的所需时间是否相当于X射线照射部21的回转周期整数倍。在控制部判断为所需时间不相当于回转周期的整数倍的情况下,X射线CT装置与上述所需时间的输入的例子同样地输出警告。
作为其他例,也可以是,在协议设定的设定画面中,用户输入扫描范围的起点及终点时,对起点的输入不设置制约,对终点的输入设置制约。制约的设置方法可以是进行所输入的值的进位、舍去、四舍五入而相近的数值等设置制约的任何方法。
接着,显示控制部35在扫描图像的坐标上求出扫描范围,使显示部33显示(步骤S102)。
在此之前、或与此并行,由显示控制部35求出扫描范围(步骤S105)。即,显示控制部35将存储部13所存储的多个扫描范围读出,以扫描图像的一端的位置E0为基准,分别求出各扫描范围SR1、SR2以及SR3各自的另一端的位置E11、E12以及E13。显示控制部35分别根据求出的另一端的位置E11、E12以及E13,使显示部33显示各扫描范围SR1、SR2以及SR3。若用户进行对所显示的多个扫描范围中的一个进行选择的操作,则控制部将与选择相对应的扫描范围设定为穿梭扫描的扫描范围。相对于扫描范围的一端的位置E0的、另一端的位置E11、E12以及E13的变化是离散的变化。
接着,控制部根据如上述那样设定的扫描范围,对顶板移动部15等进行控制,一边使顶板22移动一边执行扫描(步骤S103)。
接着,控制部对透过被检体P的X射线进行检测,进行投影数据的重构处理。经由重构处理,生成断层图像。显示控制部35使显示部33显示断层图像(步骤S104)。
对以上说明的本实施方式的作用及效果进行说明。
以上说明过的本实施方式及其变形例中,在穿梭扫描的扫描范围的设定中,扫描范围被离散地设定。根据这样的结构,在穿梭扫描中,在从顶板22往复一次到下次往复移动开始为止的等待时间中,不需要包含用于使轨道一致的时间。即,在生成上述的穿梭扫描中的IN动作的数据彼此的差分图像的情况下,即使在OUT动作和接下来的IN动作之间不包含用来在IN动作彼此中使轨道一致的时间,在先前的IN动作和接下来的IN动作中轨道也一致。同样,在生成穿梭扫描中的OUT动作的数据彼此的差分图像的情况下,即使不特意确保用来使轨道一致的时间,在先前的OUT动作和接下来的OUT动作中轨道也一致。
因而,在使设定的扫描范围中,能够缩短用来取得数据的扫描周期。结果,能够降低被曝量。此外,结果,在穿梭扫描中能够缩短IN动作的数据彼此以及OUT动作的数据彼此的取得时间的间隔。因而,能够使利用了差分图像的解析精度提高。
说明了本发明的几个实施方式,但这些实施方式是作为例子而提示的,并不意欲限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种各样的形态实施,在不脱离发明的主旨的范围内,能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及主旨中,并包含在权利要求所记载的发明及其等同范围中。
符号说明
10 X射线CT装置
11 系统控制部
12 扫描控制部
13 存储部
14 表
15 顶板移动部
16 回转移动部
17 X射线控制装置
19 高电压产生装置
21 X射线照射部
22 顶板
23 X射线检测器
25 旋转机构
27 数据收集部
31 重构处理部
32 接口
33 显示部
34 输入部
35 显示控制部

Claims (6)

1.一种X射线CT装置,其特征在于,具有:
顶板,载置被检体;
顶板移动部,使上述顶板在从预先确定的起点向预先确定的终点的方向、和从上述终点向上述起点的方向上往复移动;
回转移动部,使对上述被检体照射X射线的X射线照射部回转移动;
数据收集部,对透过了上述被检体的上述X射线进行检测来收集投影数据;以及
控制部,至少对上述顶板移动部进行控制,以使得:在上述X射线的扫描中,当一边使上述X射线照射部回转移动一边使上述顶板在上述起点和上述终点之间往复一次、并收集上述投影数据时,将使上述顶板进行上述往复一次时的所需时间设为使上述X射线照射部回转移动时的回转周期的整数倍。
2.如权利要求1记载的X射线CT装置,其特征在于,
该X射线CT装置还具有:
存储部,以上述所需时间成为上述回转周期的整数倍的方式,预先确定存储从上述起点到上述终点的距离即多个扫描范围;以及
接口,具有输入部、显示部以及对上述显示部进行控制的显示控制部;
上述显示控制部使上述显示部将上述存储部所存储的上述多个扫描范围可选择地显示。
3.如权利要求2记载的X射线CT装置,其特征在于,
上述显示控制部,接受由上述输入部输入的扫描范围的一端的信息,在被检体的扫描图像的坐标上确定上述一端的位置,使以上述确定出的上述一端的位置为上述起点的上述多个上述扫描范围,分别在上述扫描图像上重叠且可选择地显示。
4.如权利要求2记载的X射线CT装置,其特征在于,
上述控制部,根据所选择出的上述扫描范围,求出上述所需时间所包含的、使上述顶板以加速度移动时的时间即加速时间、使上述顶板以恒定速度移动时的时间即定速时间、以及使上述顶板以减速度移动时的时间即减速时间,并进一步求出使上述顶板停止时的时间即等待时间,
进而,上述控制部,根据所求出的上述加速时间、上述定速时间、上述减速时间以及上述等待时间,至少对上述顶板移动部及上述X射线照射部中的任一个进行控制。
5.如权利要求4记载的X射线CT装置,其特征在于,
还具有表,该表对应于上述扫描范围而存储上述加速时间、上述定速时间、上述减速时间以及上述等待时间。
6.如权利要求3记载的X射线CT装置,其特征在于,
上述控制部,根据所选择出的上述扫描范围,求出上述所需时间所包含的、使上述顶板以加速度移动时的时间即加速时间、使上述顶板以恒定速度移动时的时间即定速时间、以及使上述顶板以减速度移动时的时间即减速时间,并进一步求出使上述顶板停止时的时间即等待时间,
进而,上述控制部,根据所求出的上述加速时间、上述定速时间、上述减速时间以及上述等待时间,至少对上述顶板移动部及上述X射线照射部中的任一个进行控制。
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