JP2008212744A - X-ray ct device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一般にヘリカルスキャンと呼ばれる被検体から螺旋状に投影データを収集す
るスキャン方式を採用し、さらに、同時に複数スライス分の投影データを収集するマルチ
スキャン対応のX線コンピュータ断層撮影装置に関する。
The present invention relates to a multi-scan X-ray computed tomography apparatus that employs a scanning method that collects projection data in a spiral form from a subject, generally called a helical scan, and that simultaneously collects projection data for a plurality of slices.
X線コンピュータ断層撮影装置(以下、X線CT装置と称する。)は、被検体を間にし
て対向配置したX線管とX線検出器とにより、被検体の周囲から照射したX線の被検体を
透過したX線量を投影データとして計測し、このデータをコンピュータを用いて画像再構
成することによって、被検体の断層像を得るものである。
An X-ray computed tomography apparatus (hereinafter referred to as an X-ray CT apparatus) is an X-ray target irradiated from the periphery of a subject by means of an X-ray tube and an X-ray detector, which are opposed to each other with the subject in between. The X-ray dose transmitted through the specimen is measured as projection data, and the data is reconstructed using a computer to obtain a tomographic image of the subject.
このX線CT装置は、それが発明されて以来めざましい進歩を遂げ、近年では、被検体
を体軸方向へ移動させながらX線管を一方向へ連続回転することによって、被検体に対し
て螺旋状にX線を照射することにより、螺旋状に投影データを収集するヘリカルスキャン
や、複数列のX線検出器を備えることによって、同時に複数スライスの断層撮影を実行す
るマルチスライス型のX線CT装置が実用化されている。このようなX線CT装置の進歩
は、画質改善、撮影時間および画像再構成時間の短縮、X線被曝量の低減等に対する飽く
なき挑戦の賜物と言っても過言ではなく、そのための種々の提案がされている。
This X-ray CT apparatus has made tremendous progress since it was invented. In recent years, the X-ray CT apparatus is spirally moved with respect to the subject by continuously rotating the X-ray tube in one direction while moving the subject in the body axis direction. Multi-slice X-ray CT that simultaneously performs multi-slice tomography by providing a helical scan that collects projection data in a spiral form by irradiating X-rays in a spiral manner and a plurality of rows of X-ray detectors The device has been put into practical use. It is no exaggeration to say that such advances in X-ray CT apparatus are the result of tireless challenges to improving image quality, shortening imaging time and image reconstruction time, reducing X-ray exposure, etc. Has been.
第3世代と称される公知のX線CT装置は、被検体を間にして、X線管と多チャンネル
のX線検出器とを対向配置し、これらを、被検体の周りに360°に亘って回転させなが
ら、X線管からX線ビームを被検体へ照射し、被検体を透過したX線をX線検出器で検出
している。このときのX線強度は一定(すなわち、X線管の管電圧、管電流が一定)とし
ている。なお、X線管の焦点から放射されるX線は、扇形のX線ビームにコリメートされ
る。また、X線ビームの広がり幅は、スライス厚などに応じて決定される。
In a known X-ray CT apparatus called a third generation, an X-ray tube and a multi-channel X-ray detector are arranged opposite each other with a subject interposed therebetween, and these are arranged at 360 ° around the subject. The subject is irradiated with an X-ray beam from the X-ray tube while being rotated, and the X-ray transmitted through the subject is detected by an X-ray detector. The X-ray intensity at this time is constant (that is, the tube voltage and tube current of the X-ray tube are constant). X-rays emitted from the focal point of the X-ray tube are collimated into a fan-shaped X-ray beam. Further, the spread width of the X-ray beam is determined according to the slice thickness or the like.
この被検体に対する或る角度においてX線検出器で検出された投影データの集合をビュ
ー(view)と称し、X線管とX線検出器とを被検体の周りに回転させながら、複数のビュ
ー方向で透過X線量の測定を行うことをスキャン(scan)と称している。そして、スキャ
ンによって得られた複数ビューの投影データを、高速演算装置などを用いて再構成処理を
することにより、被検体の断層像が得られる。
A set of projection data detected by the X-ray detector at a certain angle with respect to the subject is called a view, and a plurality of views are rotated while the X-ray tube and the X-ray detector are rotated around the subject. Measuring the transmitted X-ray dose in the direction is called a scan. A tomographic image of the subject can be obtained by reconstructing the projection data of a plurality of views obtained by scanning using a high-speed arithmetic device or the like.
ところで、被検体がひとの場合、胸部から腰部にかけてその横断面は、図5に示すよう
に、ほぼ楕円形と見做される。従って、X線を被検体Pに対して角度位置θ1(楕円の長
軸方向)から照射したときと、角度位置θ2(楕円の短軸方向)から照射したときとでは
、X線透過量が異なることになる。殊に、骨盤部などでは、被検体Pの平面側と側面側と
では、X線透過量が大きく異なる。
By the way, when the subject is a person, the cross section from the chest to the waist is considered to be almost elliptical as shown in FIG. Accordingly, the amount of X-ray transmission differs between when X-rays are irradiated to the subject P from the angular position θ1 (ellipse major axis direction) and when the X-rays are irradiated from the angle position θ2 (ellipse minor axis direction). It will be. In particular, in the pelvis portion, the amount of X-ray transmission differs greatly between the plane side and the side surface of the subject P.
図6は、被検体に対するX線管の角度位置と透過X線量の関係を示したものであり、横
軸を被検体Pに対するX線の照射角度(すなわち、X線管の角度位置)、縦軸を透過X線
量としている。よって、図6から明らかなように、楕円の長軸方向θ1では透過X線量は
少なく、楕円の短軸方向θ2では透過X線量が多くなるので、楕円形と見做される被検体
Pの全周についてみれば、透過X線量は周期的に変化する。
FIG. 6 shows the relationship between the angle position of the X-ray tube with respect to the subject and the transmitted X-ray dose, and the horizontal axis represents the X-ray irradiation angle with respect to the subject P (that is, the angle position of the X-ray tube), and the vertical axis. The axis is the transmitted X-ray dose. Therefore, as is apparent from FIG. 6, the transmitted X-ray dose is small in the major axis direction θ1 of the ellipse, and the transmitted X-ray dose is increased in the minor axis direction θ2 of the ellipse. Looking at the circumference, the transmitted X-ray dose changes periodically.
従って、被検体Pの周りを一定のX線強度でスキャンした場合、透過X線量の多い部分
でのS/N比は高いが、透過X線量の少ない部分のS/N比は低くなり、画像全体として
のS/N比は低下することになる。そこで、画像全体としてのS/N比を高くするために
は、S/N比の低い部分のS/N比が高くなるように、全体的に透過X線量を増加しなけ
ればならない。しかし、このようにすると、元々S/N比の高い部分には過剰なX線が照
射されることになり、被検体として被曝量の増大を招くという問題に繋がるものであった
。
Therefore, when the periphery of the subject P is scanned with a constant X-ray intensity, the S / N ratio in the portion where the transmitted X-ray dose is large is high, but the S / N ratio in the portion where the transmitted X-ray dose is small is low, and the image The S / N ratio as a whole will decrease. Therefore, in order to increase the S / N ratio of the entire image, it is necessary to increase the transmitted X-ray dose as a whole so that the S / N ratio of the portion having a low S / N ratio is increased. However, when this is done, excessive X-rays are originally irradiated on the portion having a high S / N ratio, which leads to a problem of increasing the exposure dose as a subject.
このような問題を解決するために、X線管の角度位置に応じて、X線管の管電圧あるい
は管電流を制御するようにして、被検体Pの一断層面での透過X線量が一定になるように
スキャンすることが提案されていた。この提案は、一断面の断層像を得るいわゆるシング
ルスキャンの場合には効果的ではあるが、近年のように、ヘリカルスキャン(螺旋状スキ
ャン)によつて、被検体Pの体軸方向に沿って、連続的に多数の断層撮影を実施する場合
には、被曝量を低減するという目的に対しては、満足できなくなってきた。その理由は、
被検体Pは、胸部、腹部、腰部、脚部などの部位によって組織構成が異なるとともに、体
軸方向に不均一な厚みを有しており、このような被検体Pに対してヘリカルスキャンは、
被検体Pの体軸方向に沿って撮影範囲が広範囲に及ぶので、透過X線量の多い部分と少な
い部分とが混在することとなるためである。
In order to solve such a problem, the transmitted X-ray dose at one tomographic plane of the subject P is constant by controlling the tube voltage or tube current of the X-ray tube according to the angular position of the X-ray tube. It was proposed to scan to be. This proposal is effective in the case of so-called single scan for obtaining a cross-sectional image of one cross section, but as in recent years, along the body axis direction of the subject P by helical scan (helical scan). However, when a large number of tomographic scans are continuously performed, the objective of reducing the exposure dose has become unsatisfactory. The reason is,
The subject P has a different tissue structure depending on parts such as the chest, abdomen, waist, and legs, and has a non-uniform thickness in the body axis direction.
This is because, since the imaging range covers a wide range along the body axis direction of the subject P, a portion with a large amount of transmitted X-rays and a portion with a small amount of transmitted X-rays are mixed.
そこで、ヘリカルスキャンを行う型のX線CT装置において、被検体周りの角度方向お
よび体軸方向の位置毎の透過X線量をほぼ一定にする技術を、先に本出願人が提案し、こ
の技術は例えば特許第2768932号公報に記載されている。
In view of this, in the X-ray CT apparatus of the type that performs helical scanning, the present applicant has previously proposed a technique for making the transmitted X-ray dose almost constant for each position in the angular direction and body axis direction around the subject. Is described in, for example, Japanese Patent No. 2768932.
この特許第2768932号公報に記載されているX線CT装置は、ヘリカルスキャン
(螺旋状スキャン)による断層撮影に先立って、X線管を被検体に対して所定角度位置に
固定した状態で、X線を照射しながら被検体の体軸方向に水平に相対的に移動し、X線検
出器で透過X線量を検出するいわゆるスキャノ撮影を、角度の異なる2方向(例えば平面
方向と側面方向)について実施するものである。そして、第1のスキャノ撮影時の被検体
の透過X線量と、第2のスキャノ撮影時の被検体の透過X線量とに基づいて、ヘリカルス
キャン時の適正なX線発生量のパターンを演算して求めておき、ヘリカルスキャンを実施
する際に、被検体に対するX線管の角度と体軸方向の位置に応じて、X線管から発生する
X線量が事前に求めたパターンに等しくなるようにX線管の管電流を制御するものである
。
The X-ray CT apparatus described in Japanese Patent No. 2768932 discloses an X-ray CT apparatus in a state where an X-ray tube is fixed at a predetermined angular position with respect to a subject prior to tomography by a helical scan (spiral scan). The so-called scano imaging, in which the X-ray detector detects the transmitted X-ray dose with respect to the two directions (for example, the plane direction and the side surface direction) with different angles, moves horizontally relative to the body axis of the subject while irradiating a line. To implement. Then, based on the transmitted X-ray dose of the subject at the time of the first scanography and the transmitted X-ray dose of the subject at the time of the second scanography, an appropriate X-ray generation amount pattern during the helical scan is calculated. When the helical scan is performed, the X-ray dose generated from the X-ray tube is equal to the pattern determined in advance according to the angle of the X-ray tube with respect to the subject and the position in the body axis direction. It controls the tube current of the X-ray tube.
しかしながら、このX線CT装置は、ヘリカルスキャン時の適正なX線発生量のパター
ンを求めるために、スキャノ撮影を2度実施する必要があり、それだけ被検体の被曝量が
増すという問題があった。また、スキャノ撮影により求めたパターンに基づいて、X線管
の管電流を制御する場合、スキャノ撮影後に被検体が動いてしまうと、その意味をなさな
くなるという根本的な課題をかかえていた。
However, this X-ray CT apparatus has a problem that it is necessary to carry out scanography twice in order to obtain an appropriate X-ray generation amount pattern at the time of helical scanning, and the exposure amount of the subject increases accordingly. . Further, when the tube current of the X-ray tube is controlled based on a pattern obtained by scanography, there has been a fundamental problem that if the subject moves after scanography, it does not make sense.
このような課題を解決する手段として、ヘリカルスキャンにおいて、1回転または数回
転前に収集した投影データに基づいて、今回の回転中のX線出力を動的に変える提案がな
されるようになった。しかし、ヘリカルスキャンでは、X線管の回転と共に被検体を載せ
た天板が体軸方向へ移動しているので、1回転前に投影データを収集した被検体の部位は
、今回の回転で投影データを収集しようとしている被検体の部位から外れており、特に骨
が複雑に入り組んでいる胸部などでは、X線出力を適正にすることが困難であった。
As a means for solving such problems, a proposal has been made to dynamically change the X-ray output during the rotation based on the projection data collected one or several rotations before in the helical scan. . However, in the helical scan, the top plate on which the subject is placed moves in the direction of the body axis with the rotation of the X-ray tube, so the portion of the subject from which projection data was collected before one rotation is projected at the current rotation. It is difficult to make the X-ray output appropriate, particularly in the chest where the bones are complicated and complicated, especially from the part of the subject from which data is to be collected.
このような問題に対して本出願人は、それまで多チャンネルのX線検出素子が1列に構
成されていたX線検出器を、同時に複数スライス分の投影データが収集できるように、X
線検出素子を複数列としたいわゆるマルチスライス対応のX線検出器を用いて、画像再構
成用の投影データを収集するためのX線検出素子列と、X線管のX線出力を調整するため
のデータを収集するX線検出素子列とを使い分けるようにし、さらに、画像再構成用の投
影データを収集するために選択されるX線検出素子列よりも、ヘリカルスキャンのための
螺旋軌道上で先行する他のX線検出素子列(これは、画像再構成のために選択されなかっ
たX線検出素子列である)の出力に基づいて、X線管のX線出力を動的に調整することを
提案し、その内容は、特開2000−262512号公報に記載されている。
A so-called multi-slice X-ray detector having a plurality of line detection elements is used to adjust the X-ray detection element array for collecting projection data for image reconstruction and the X-ray output of the X-ray tube. And an X-ray detection element array that collects data for the purpose of use, and moreover on the spiral trajectory for helical scanning than the X-ray detection element array selected to acquire projection data for image reconstruction. The X-ray output of the X-ray tube is dynamically adjusted based on the output of another X-ray detection element array preceding this (this is an X-ray detection element array that was not selected for image reconstruction). The content of which is proposed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-262512.
この提案により、スライス方向における画像再構成用の投影データ収集位置と、X線出
力を動的に調整するための基礎データ収集位置とのずれがなくなり、低被曝化およびX線
出力の適正化に寄与している。しかし、これを更に進めて、撮影対象部位やヘリカルピッ
チなどに応じて、よりきめ細かく撮影条件を最適化したいとの要望が強くなった。
This proposal eliminates the deviation between the projection data collection position for image reconstruction in the slice direction and the basic data collection position for dynamically adjusting the X-ray output, thereby reducing exposure and optimizing the X-ray output. Has contributed. However, there has been a strong demand for further optimizing the imaging conditions in more detail according to the region to be imaged and the helical pitch.
本発明は、このような要望に応えるためになされたものである。 The present invention has been made to meet such a demand.
上述の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、被検体へX線を照射するX線管
と、このX線管から照射され、前記被検体を透過したX線を検出する、列状に配列された
多チャンネルのX線検出素子を複数列備えるX線検出手段と、このX線検出手段および前
記X線管を前記被検体に対して相対的に螺旋状の軌道を描くように移動させる駆動手段と
、前記X線検出手段の出力を増幅しデジタル信号に変換するデータ収集手段と、このデー
タ収集手段で収集した投影データに基づき断層画像を再構成する画像再構成手段とを備え
るX線CT装置において、前記駆動手段による移動速度に応じて前記X線管の管電流を制
御する管電流制御手段とを具備することを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the invention described in
これにより、スライス方向における画像再構成用の投影データ収集位置と、X線出力を
動的に調整するための基礎データ収集位置とのずれがなくなり、低被曝化およびX線出力
の適正化に寄与するとともに、撮影対象部位やヘリカルピッチなどに応じて、よりきめ細
かく撮影条件を最適化することができる。
This eliminates the difference between the projection data collection position for image reconstruction in the slice direction and the basic data collection position for dynamically adjusting the X-ray output, contributing to low exposure and optimization of the X-ray output. In addition, the imaging conditions can be optimized more finely according to the part to be imaged and the helical pitch.
以下、本発明に係るX線CT装置の一実施の形態について、図1ないし図4を参照して
詳細に説明する。
Hereinafter, an X-ray CT apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図1は、本発明に係るX線CT装置の一実施の形態の概略構成を示した系統図である。 FIG. 1 is a system diagram showing a schematic configuration of an embodiment of an X-ray CT apparatus according to the present invention.
図1に示されているように、本発明に係るX線CT装置は、架台1に、被検体Pへ向け
てX線を照射するX線管2と、被検体Pを間にしてX線管2と対向配置され、被検体Pを
透過したX線量を検出するX線検出器4が設けられており、これらは、架台1とともに回
転するように構成されている。なお、X線管2には、高電圧発生部5によって管電圧、管
電流が与えられる。また、架台1は、回転駆動部6によって回転駆動される。さらに、X
線検出器4は、図2に平面図として概要を示すように、例えば800チャンネルのX線検
出素子が、X線管2から照射されるX線ビームの広がりに合わせて一列に配列されたもの
が、スライス方向(すなわち、被検体Pの体軸方向)に並列に複数列配列された、マルチ
スライス対応のX線検出器4として構成されている。
As shown in FIG. 1, the X-ray CT apparatus according to the present invention includes an
The
そして、対向して配置されているX線管2とX線検出器4との間の空間に、寝台天板7
に載せられた被検体Pを位置させるとともに、寝台天板7を被検体Pの体軸方向に水平に
移動させる寝台駆動部8が設けられている。なお、回転駆動部6によって回転駆動される
架台1の回転速度(すなわち、X線管2とX線検出器4の回転速度)は、通常一定なので
、寝台駆動部8によって被検体P(すなわち、寝台天板7)を体軸方向へ移動させる速度
によって、架台1(すなわち、X線管2とX線検出器4)が1回転する間に被検体Pが移
動する距離(これをヘリカルピッチと称する)が決まり、被検体Pの移動速度が遅いほど
ヘリカルピッチは小さくなる。
Then, in the space between the
A
また、X線検出器4で検出した被検体のX線透過データを収集するデータ収集部9と、
このデータ収集部9で収集した透過データを基に画像を再構成する画像再構成部10と、
再構成された画像を表示する表示部11などが備えられている。さらに、データ収集部9
から得られる透過データのうち、所望のX線検出器4の列および/またはチャンネルに対
応する透過データを選択する検出器選択部13が設けられており、この検出器選択部13
で選択された透過データは、適宜重み付けなどがされて高電圧発生部5へフィードバック
される。
A data collection unit 9 for collecting X-ray transmission data of the subject detected by the
An
A display unit 11 for displaying the reconstructed image is provided. Furthermore, the data collection unit 9
Is provided with a
The transmission data selected in is weighted appropriately and fed back to the high voltage generator 5.
そして、これらX線CT装置を構成する各ユニットを、有機的に制御する中枢的な機能
を果たすコンピユータやメモリ等を有するシステム制御部15と、システム制御部15に
対して操作者が、各種設定値や指示事項などを入力するための操作部16も設けられてい
る。
A
なお、マルチスライス対応のX線検出器4は、図2に示すように、チャンネル方向にC
1〜Cnで示すn個(例えば、n=800)と、スライス方向にS1〜Smで示すm列(
例えば、m=32)のX線検出素子がマトリクス状に配列されている。そして操作者が、
操作部16を介してスライス厚やスライス数を指定することによって、システム制御部1
5はその指定内容に応じて、X線検出器4の中からスライス方向の少なくとも1列のX線
検出素子列を選択する。従って、選択されたX線検出器4のX線検出素子列によって検出
され、データ収集部9によって収集されたX線透過データに基づき、画像再構成部10に
おいて、画像が再構成される。
Note that the
1 to Cn (for example, n = 800) and m columns (S1 to Sm in the slice direction)
For example, m = 32) X-ray detection elements are arranged in a matrix. And the operator
By specifying the slice thickness and the number of slices via the operation unit 16, the
5 selects at least one X-ray detection element array in the slice direction from the
例えば、スライス厚が1mmで、スライス数が4と指定されたとすると、図2にパター
ンAとして示すように、X線検出器4の中からスライス方向に中央の4列のX線検出素子
列が選択され、各列のX線検出素子によって検出され、データ収集部9によって収集され
たX線透過データに基づき、画像再構成部10において、1mm厚で隣接する4スライス
の画像が再構成される。また、スライス厚が2mmで、スライス数が4と指定されたとき
は、図2にパターンBとして示すように、X線検出器4の中からスライス方向に中央の8
列のX線検出素子列が選択され、隣接する各2列分のX線検出素子によって収集されたX
線透過データを、1スライス分のX線透過データとして、画像再構成部10において、2
mm厚で隣接する4スライスの画像が再構成される。
For example, if the slice thickness is 1 mm and the number of slices is specified as 4, the four X-ray detection element rows in the center in the slice direction from the
X-ray detection element rows in a row are selected, and X collected by two adjacent X-ray detection elements
In the
Four adjacent slices of mm thickness are reconstructed.
そこで、本発明では、複数チャンネル、複数列のX線検出素子がマトリクス状に配列さ
れているマルチスライス対応のX線検出器4について、被検体Pの撮影部位やヘリカルピ
ッチに応じて所望のX線検出素子を指定し、その指定したX線検出素子の出力を抽出し、
抽出した出力を高電圧発生部5へフィードバックすることによって、最適な撮影条件とな
るように、X線管2の管電流を制御しようとするものである。この選択するX線検出素子
列としては、画像再構成用のX線透過データの収集に供されるものではなく、X線検出器
4に設けられている空きのX線検出素子列を利用するのがよい。なお、今後の説明におい
て、個々のX線検出素子を特定する必要のある場合は、スライス方向の列番号S1〜Sm
とチャンネル方向のチャンネル番号C1〜Cnとを組合せて、例えば2列目で3チャンネ
ル目のX線検出素子は、4(S2C3)のように表示するものとする。
Therefore, in the present invention, the
The extracted output is fed back to the high voltage generator 5 so as to control the tube current of the
And the channel numbers C1 to Cn in the channel direction, for example, the X-ray detection element of the third channel in the second column is displayed as 4 (S2C3).
図3は、X線検出器4に対する被検体Pの移動方向の関係を示した説明図である。X線
検出器4は静止しており、被検体Pが矢印で示すように、図の右側から左側へ向けて移動
している状況下で、X線が照射されるものとする。この図3には、X線検出器4として便
宜的に5列のX線検出素子列S1〜S5だけを示している。従って、被検体Pに対しては
、X線検出素子列S1が最も先行することとなり、このX線検出素子列S1で得られたX
線透過データを基にして、後続するX線検出素子列S2〜S5に対するX線条件の設定と
して、X線管2の管電流を調整すれば、被検体Pの体軸方向のどのスライス位置について
も、良好な画像再構成のためのX線透過データを収集することができる。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship of the moving direction of the subject P with respect to the
If the tube current of the
なお、被検体Pが図3に示した矢印と逆方向に移動する場合には、X線検出素子列S5
が最も先行することとなり、このX線検出素子列S5で得られたX線透過データを基にし
て、後続するX線検出素子列S4〜S1に対するX線条件を設定すれば良いことは言うま
でもない。このように、マルチスライス対応のX線検出器4を備えているヘリカルスキャ
ン方式のX線CT装置において、画像再構成用のデータを収集するX線検出素子列よりも
先行する空きのX線検出素子列を使用することによって、X線出力の適正化を図ることが
できる。
When the subject P moves in the direction opposite to the arrow shown in FIG. 3, the X-ray detection element array S5
It goes without saying that the X-ray conditions for the subsequent X-ray detection element arrays S4 to S1 may be set based on the X-ray transmission data obtained in the X-ray detection element array S5. . As described above, in the helical scan type X-ray CT apparatus including the multi-slice-
そこで本発明では、これをさらに進めて、マルチスライス対応のX線検出器4のうち、
例えば、図2に斜線を施して示したような最前列のX線検出素子列について、左周辺側の
X線検出素子4(S1C3)と、略中央部のX線検出素子4(S1Cj)、および右周辺
側のX線検出素子4(S1Cn−2)を、被検体Pの注目部位に応じて選択できるように
予め設定しておく。また、中央部のX線検出素子列について、左周辺側のX線検出素子4
(SiC3)、略中央部のX線検出素子4(SiCj)、右周辺側のX線検出素子4(S
iCn−2)を、さらに、最後列のX線検出素子列について、左周辺側のX線検出素子4
(SmC3)、略中央部のX線検出素子4(SmCj)、右周辺側のX線検出素子4(S
mCn−2)なども、被検体Pの注目部位に応じて選択できるように予め設定しておく。
なおこれらのX線検出素子は、予め設定しておくばかりではなく、必要に応じて都度選択
するようにしてもよい。
Therefore, in the present invention, this is further advanced, and among the multi-slice
For example, with respect to the X-ray detection element row in the forefront row as shown by hatching in FIG. 2, the X-ray detection element 4 (S1C3) on the left peripheral side and the X-ray detection element 4 (S1Cj) in the substantially central portion, The X-ray detection element 4 (S1Cn-2) on the right peripheral side is set in advance so that it can be selected according to the target region of the subject P. Further, the
(SiC3), X-ray detection element 4 (SiCj) at the substantially central portion, X-ray detection element 4 (S
iCn-2), the
(SmC3), X-ray detection element 4 (SmCj) in the substantially central portion, X-ray detection element 4 (S
mCn-2) and the like are also set in advance so that they can be selected according to the region of interest of the subject P.
These X-ray detection elements are not only set in advance, but may be selected whenever necessary.
すなわち、被検体Pの例えば肺部を診断する場合には、被検体Pの周辺部での撮影条件
を最適化するのがよく、そのため、例えば、左周辺側のX線検出素子4(S1C3)と右
周辺側のX線検出素子4(S1Cn−2)の出力によって管電流を決定するように、この
出力を高電圧発生部5へフィードバックする。また、心臓を診断する場合には、被検体P
の中央部での撮影条件を最適化するのがよく、そのため、例えば、略中央部のX線検出素
子4(S1Cj)の出力によって管電流を決定するように、この出力を高電圧発生部5へ
フィードバックする。さらに、肝臓を診断する場合には、被検体Pの腹部全体での撮影条
件を最適化するのがよく、そのため、例えば、左周辺側のX線検出素子4(S1C3)と
、略中央部のX線検出素子4(S1Cj)、および右周辺側のX線検出素子4(S1Cn
−2)の出力によって、またはX線検出素子列S1全体の出力によって管電流を決定する
ように、この出力を高電圧発生部5へフィードバックするものである。
That is, for example, when diagnosing the lung portion of the subject P, it is preferable to optimize the imaging conditions in the peripheral portion of the subject P. For this reason, for example, the X-ray detection element 4 (S1C3) on the left peripheral side The output is fed back to the high voltage generator 5 so that the tube current is determined by the output of the X-ray detection element 4 (S1Cn-2) on the right peripheral side. When diagnosing the heart, the subject P
It is preferable to optimize the imaging conditions in the central part of the high-voltage generating unit 5 so that, for example, the tube current is determined by the output of the X-ray detection element 4 (S1Cj) in the substantially central part. Feedback to Furthermore, when diagnosing the liver, it is preferable to optimize the imaging conditions for the entire abdomen of the subject P. For this reason, for example, the X-ray detection element 4 (S1C3) on the left peripheral side, X-ray detection element 4 (S1Cj) and right peripheral X-ray detection element 4 (S1Cn)
-2), or this output is fed back to the high voltage generator 5 so that the tube current is determined by the output of the entire X-ray detection element array S1.
なお、診断部位に応じて周辺側あるいは中央部などのX線検出素子を選択することに代
えて、チャンネル方向の例えば上記3種のX線検出素子、あるいはX線検出素子列全体の
出力に対して、診断部位に応じて適宜重み付けをして高電圧発生部5へフィードバックす
るようにしてもよい。さらに、ここでは、最前列のX線検出素子列を使用するものとして
説明したが、中央部あるいは最後列のX線検出素子列を使用しても同様である。
Instead of selecting the X-ray detection element on the peripheral side or the center part according to the diagnosis site, for example, the above three types of X-ray detection elements in the channel direction or the output of the entire X-ray detection element array Thus, the weight may be appropriately weighted according to the diagnosis site and fed back to the high voltage generator 5. Furthermore, although the description has been given here on the assumption that the X-ray detection element row in the foremost row is used, the same applies to the case where the X-ray detection element row in the center or the last row is used.
さらに、被検体の体軸方向においては、図4に示すように、胸部Chでは、構造的な診
断情報の収集が重要視され、腹部Abでは、組織的な診断情報の収集が重要視される。ま
た、下腹部Laや腰部Waなどでも、同様に重視される診断情報があり、それに応じた情
報収集が必要とされることになる。よって、これらのスキャン範囲やスキャン時のヘリカ
ルピッチに応じても、木目細かく最適な撮影条件を設定することが有効である。そのため
、上記の管電流を決定するために選択するX線検出素子4(S1C3)、4(S1Cj)
、4(S1Cn−2)、または、X線検出素子4(SiC3)、4(SiCj)、4(S
iCn−2)、さらに、X線検出素子4(SmC3)、4(SmCj)、4(SmCn−
2)などの出力に対して、胸部Ch、腹部Ab、下腹部La、腰部Waなどのスキャン範
囲に応じて、あるいは、ヘリカルピッチの大小に応じて、スライス方向(X線検出素子の
列方向)に適宜重み付けをした上で、高電圧発生部5へフィードバックするものとする。
Further, in the body axis direction of the subject, as shown in FIG. 4, the collection of structural diagnostic information is emphasized in the chest Ch, and the collection of systematic diagnostic information is emphasized in the abdomen Ab. . Similarly, there is diagnostic information that is similarly emphasized in the lower abdomen La, the waist Wa, and the like, and it is necessary to collect information accordingly. Therefore, it is effective to finely set the optimum shooting conditions even in accordance with the scan range and the helical pitch at the time of scanning. Therefore, the X-ray detection elements 4 (S1C3) and 4 (S1Cj) that are selected to determine the above tube current
4 (S1Cn-2), or X-ray detection element 4 (SiC3), 4 (SiCj), 4 (S
iCn-2), X-ray detection element 4 (SmC3), 4 (SmCj), 4 (SmCn-
2) or the like, the slice direction (column direction of the X-ray detection element) according to the scan range of the chest Ch, abdomen Ab, lower abdomen La, waist Wa, etc., or according to the size of the helical pitch. Is appropriately weighted and fed back to the high voltage generator 5.
なお、図4は、スキャンの位置決めのために取得されたスキャノ画面の一例を示したも
のである。
FIG. 4 shows an example of a scano screen acquired for scanning positioning.
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、種々の形態で実施されること
が可能なことは言うまでもない。最適な撮影条件とするための、管電流を決定するために
選択するX線検出素子は、例えば1列jチャンネル目のX線検出素子4(S1Cj)のよ
うに、特定の1素子に限らず、その素子の片側または両側に位置する複数の素子を、ひと
つのグループとして捉えるようにしてもよい。さらに選択するX線検出素子は、空きのX
線検出素子列の中から選択することに限るものではなく、画像再構成用のX線透過データ
の収集に供されるX線検出素子列を使用するようにしてもよい。
It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms. The X-ray detection element selected to determine the tube current for obtaining the optimum imaging condition is not limited to a specific one element, for example, the X-ray detection element 4 (S1Cj) in the first column j channel. A plurality of elements located on one side or both sides of the element may be regarded as one group. Furthermore, the X-ray detection element to be selected is an empty X-ray.
The X-ray detection element array used for collecting X-ray transmission data for image reconstruction may be used instead of selecting from the line detection element array.
(発明の効果)
以上詳細に説明したように、本発明によれば、ヘリカルスキャン方式を採用し、同時に
複数スライス分の投影データを収集するマルチスキャン対応のX線CT装置において、ス
ライス方向における画像再構成用の投影データ収集位置と、X線出力を動的に調整するた
めの基礎データ収集位置とのずれがなくなり、低被曝化およびX線出力の適正化に寄与す
るとともに、撮影対象部位やヘリカルピッチなどに応じて、よりきめ細かく撮影条件を最
適化することができる。
(The invention's effect)
As described above in detail, according to the present invention, the projection for image reconstruction in the slice direction in the multi-scan X-ray CT apparatus that employs the helical scan method and simultaneously collects projection data for a plurality of slices. The gap between the data collection position and the basic data collection position for dynamically adjusting the X-ray output is eliminated, contributing to low exposure and optimization of the X-ray output, and depending on the region to be imaged and the helical pitch. Therefore, the shooting conditions can be optimized more finely.
1 架台
2 X線管
4 X線検出器
5 高電圧発生部
6 回転駆動部
7 寝台天板
8 寝台駆動部
9 データ収集部
10 画像再構成部
11 表示部
13 検出器選択部
15 システム制御部
16 操作部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
線を検出する、列状に配列された多チャンネルのX線検出素子を複数列備えるX線検出手
段と、このX線検出手段および前記X線管を前記被検体に対して相対的に螺旋状の軌道を
描くように移動させる駆動手段と、前記X線検出手段の出力を増幅しデジタル信号に変換
するデータ収集手段と、このデータ収集手段で収集した投影データに基づき断層画像を再
構成する画像再構成手段とを備えるX線CT装置において、
前記駆動手段による移動速度に応じて前記X線管の管電流を制御する管電流制御手段と
を具備することを特徴とするX線CT装置。 An X-ray tube that irradiates the subject with X-rays, and an X-ray that is irradiated from the X-ray tube and passes through the subject
X-ray detection means for detecting a line and having a plurality of rows of multi-channel X-ray detection elements arranged in a row, and the X-ray detection means and the X-ray tube spirally relative to the subject Driving means for moving the image so as to draw a trajectory, data collection means for amplifying the output of the X-ray detection means and converting it into a digital signal, and an image for reconstructing a tomographic image based on projection data collected by the data collection means In an X-ray CT apparatus comprising a reconstruction means,
An X-ray CT apparatus comprising: a tube current control unit that controls a tube current of the X-ray tube in accordance with a moving speed of the driving unit.
前記駆動手段による移動速度に基づく螺旋のピッチに応じて重みをつける重み付け手段を
更に備え、
前記管電流制御手段は、前記重み付け手段により重み付け処理が施された前記データ収
集手段の出力に基づき、前記螺旋状の軌道を描くように移動させる間に前記X線管の前記
管電流を制御することを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。 In the output of the data collection means corresponding to a desired X-ray detection element in the X-ray detection means,
Weighting means for weighting according to the spiral pitch based on the moving speed by the driving means,
The tube current control means controls the tube current of the X-ray tube while moving so as to draw the spiral trajectory based on the output of the data collection means weighted by the weighting means. The X-ray CT apparatus according to claim 1.
る前記データ収集手段の出力を選択する選択手段を更に備え、
前記重み付け手段は、前記選択手段によって選択された前記データ収集手段の複数の出
力に、前記駆動手段による移動速度に基づく螺旋のピッチに応じて重みをつけ、
前記管電流制御手段は、前記螺旋状の軌道を描くように移動させる間に前記選択手段に
よって選択され、前記重み付け手段により重み付け処理が施された前記データ収集手段の
出力に基づき、前記X線管の前記管電流を制御することを特徴とする請求項2に記載のX
線CT装置。 A selection unit that selects an output of the data collection unit corresponding to a desired X-ray detection element in the X-ray detection unit according to an imaging region of the subject;
The weighting unit weights a plurality of outputs of the data collection unit selected by the selection unit according to a helical pitch based on a moving speed by the driving unit,
The tube current control means is selected by the selection means while moving so as to draw the spiral trajectory, and based on the output of the data collection means weighted by the weighting means, the X-ray tube The X of claim 2, wherein the tube current is controlled.
Line CT device.
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