| 【発明の名称】 |
Ｘ線ＣＴ装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】中村 洋
|
| 【要約】 |
【課題】トリガパルスの異常により画像の角度が大きく変動してしまうことを防止する。
【解決手段】トリガパルスが正常な時には、０°パルス（基準回転角度検出信号）の後でトリガパルスが７個（“Ｎｖ／２”個）来た時およびそれからトリガパルス１４個（Ｎｖ個）毎をビューの切れ目とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 Ｘ線管１回転当りＮｒ個が出力されるトリガパルスをカウントし且つＸ線管の回転角度が基準回転角度になった時に出力される基準回転角度検出信号の直後の前記トリガパルスでトリガカウント値をトリガカウント初期値に戻すことを繰り返すトリガカウント手段と、「前記トリガカウント値−前記トリガカウント初期値」が略“Ｎｖ／２”になった時をビューの開始タイミングとし且つあるビューを開始してから前記トリガパルスがＮｖ個毎にビュー番号をカウントアップし且つ基準回転角度検出信号の直後に開始されるビューのビュー番号をビュー番号初期値に戻すことを繰り返すビューカウント手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
|
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線ＣＴ（Ｃomputed Tomography）装置に関し、さらに詳しくは、トリガパルスの異常により画像の角度が変動してしまうことを実質的に防止できるＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図７は、従来のＸ線ＣＴ装置の一例の構成図である。このＸ線ＣＴ装置５００は、被検体をＸ線で走査する走査装置１と、被検体を載せて移動する撮影テーブル２と、画像を再構成する処理装置３’と、再構成した画像を表示する表示装置４と、操作者がスキャン開始テーブル位置などを入力する入力装置５とから構成されている。
【０００３】前記走査装置１は、前記処理装置３’から与えられるＸ線立ち上げ信号を受け取った時に高圧を供給する高圧供給装置１１と、前記高圧を供給されてＸ線を発生するＸ線管１２と、Ｘ線検出器１３と、前記Ｘ線管１２および前記Ｘ線検出器１３の回転を制御すると共に前記Ｘ線管１２の回転角度が０°になった時に０°パルスを出力し且つＸ線管１回転当りＮｒ個のトリガパルスを出力する回転制御部１４と、前記Ｘ線検出器１３からデータを収集し当該データおよび当該データのビュー番号Ｖｐを出力するデータ収集部１５とを具備している。また、前記データ収集部１５は、トリガカウンタ１６とビューカウンタ１７とを有している。前記トリガカウンタ１６は、トリガパルスをカウントし、トリガカウント値Ｔｐを０°パルスの直後のトリガパルスで“０”に戻すことを繰り返す。前記ビューカウンタ１７は、処理装置３’から与えられるデータ収集スタート信号を受け取った時をビューの開始タイミングとし、あるビューを開始してからトリガパルスがＮｖ個毎にビュー番号Ｖｐをカウントアップし、０°パルスの直後に開始されるビューのビュー番号を“０”に戻すことを繰り返す。
【０００４】前記処理装置３’は、全体的な制御を行うマスタープロセッサ３１と、前記Ｘ線立ち上げ信号および前記データ収集スタート信号を出力するスキャンプロセッサ３２’と、前記撮影テーブル２の移動を制御すると共にテーブル位置を前記マスタープロセッサ３１に通知するテーブルコントローラ３３と、前記トリガカウンタ１６と同じ動作を行うトリガカウンタ３４と、前記データおよび前記ビュー番号Ｖｐを受信して画像を再構成する画像処理部３５とを具備している。
【０００５】前記マスタープロセッサ３１は、前記入力装置５から入力されたスキャン開始テーブル位置に撮影テーブル２が到達すると、前記スキャンプロセッサ３２’にスキャンスタートの指示を与える。スキャンスタートの指示を受けたスキャンプロセッサ３２’は、トリガカウント値に関係なく、スキャン動作を開始する。そして、Ｘ線発生の立ち上りに必要な準備期間に相当するトリガ数をカウントした後、データ収集部１５へデータ収集スタート信号を出力する。一方、ビューカウンタ１７は、データ収集スタート信号を受け取った時をビュースタートのタイミングとする。従って、図８に示すように、ビューの切れ目がトリガカウント値が“０”または“Ｎｖの倍数”になる場合がある。また、ビュー番号“０”のビュー開始は、０〜（Ｎｖ−１）パルス以内となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来のＸ線ＣＴ装置５００では、ビューの切れ目がトリガカウント値が“０”または“Ｎｖの倍数”になる場合がある。ところが、Ｘ線管１回転当たり２個くらいトリガパルスが増減することがある。その理由は、ガントリの構造的な歪みやスリップリングの接触不良やチャタリングなどが考えられる。
【０００７】ここで、あるＸ線管１回転で（Ｎｒ＋１）個のトリガパルスが出力された場合を考える。Ｎｒ＝１５１２０とすると、図９に示すように、１２１２１個目（トリガカウント値“１５１２０”）のトリガパルスが０°パルスの前に来るから、ビューカウンタ１７は“１０８０”にカウントアップする。そして、それから１４個（Ｎｖ個）目（トリガカウント値“１２”）まではビューカウント値は“１０８０”のままであり、その次のトリガパルス（トリガカウント値“１３”）でビューカウンタ１７は“０”に戻る。よって、ビュー番号“０”のビューの開始は、０°パルスから（Ｎｖ−１）・３６０°／Ｎｒ以後となる。
【０００８】つまり、図８，図９から判るように、Ｘ線管１回転当り１個だけトリガパルスが増えると、正常な場合に比べて、Ｎｖ・３６０°／Ｎｒだけビュー番号“０”のビューの角度が変わってしまう。
【０００９】しかし、ビュー番号“０”のビューの角度がＮｖ・３６０°／Ｎｒだけ変わってしまうと、再構成された画像の角度もＮｖ・３６０°／Ｎｒだけ変わってしまう。つまり、画像の角度が大きく変動する問題点がある。そこで、本発明の目的は、トリガパルスの異常により画像の角度が変動してしまうことを実質的に防止できるＸ線ＣＴ装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管１回転当りＮｒ個が出力されるトリガパルスをカウントし且つＸ線管の回転角度が基準回転角度になった時に出力される基準回転角度検出信号の直後の前記トリガパルスでトリガカウント値をトリガカウント初期値に戻すことを繰り返すトリガカウント手段と、「前記トリガカウント値−前記トリガカウント初期値」が略“Ｎｖ／２”になった時をビューの開始タイミングとし且つあるビューを開始してから前記トリガパルスがＮｖ個毎にビュー番号をカウントアップし且つ基準回転角度検出信号の直後に開始されるビューのビュー番号をビュー番号初期値に戻すことを繰り返すビューカウント手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。上記構成において、「略“Ｎｖ／２”」とは、「“Ｎｖ／２”から前後数個程度の近傍」を意味する。後述するように、トリガパルスが正常な時には“Ｎｖ／２”をビューの開始タイミングとできるが、トリガパルスが異常な時にはビューの開始タイミングが“Ｎｖ／２”から数個程度ずれてしまう。また、正常な時でも、必ずしも“Ｎｖ／２”をビューの開始タイミングにしなくとも、「“Ｎｖ／２”から前後数個程度の近傍」をビューの開始タイミングとしても支障ない。これらの理由により、かかる表現とした。上記第１の観点によるＸ線ＣＴ装置では、「トリガカウント値−トリガカウント初期値」が略“Ｎｖ／２”になった時をビューの開始タイミングとする。つまり、基準回転角度検出信号の後でトリガパルスが略“Ｎｖ／２”個来た時およびそれからトリガパルスＮｖ個毎をビューの切れ目とする。そうすると、トリガパルスが正常でＸ線管１回転当りＮｒ個の場合のビュー番号“０”のビューの開始時の回転角度は略（Ｎｖ／２）・３６０°／Ｎｒとなり、トリガパルスが異常でＸ線管１回転当り（Ｎｒ＋１）個の場合のビュー番号“０”のビューの開始時の回転角度は略（Ｎｖ／２−１）・３６０°／Ｎｒとなり、両者の差は３６０°／Ｎｒとなる。よって、再構成された画像の角度は３６０°／Ｎｒだけ変わることになる。これは従来の１／Ｎｖである。つまり、画像の角度が大きく変動することを防止できるようになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図に示す発明の実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１２】図１は、本発明の一実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置の構成図である。このＸ線ＣＴ装置１００は、被検体をＸ線で走査する走査装置１と、被検体を載せて移動する撮影テーブル２と、画像を再構成する処理装置３と、再構成した画像を表示する表示装置４と、操作者がスキャン開始テーブル位置などを入力する入力装置５とから構成されている。
【００１３】前記走査装置１は、前記処理装置３から与えられるＸ線立ち上げ信号を受け取った時に高圧を供給する高圧供給装置１１と、前記高圧を供給されてＸ線を発生するＸ線管１２と、Ｘ線検出器１３と、前記Ｘ線管１２および前記Ｘ線検出器１３の回転を制御すると共に前記Ｘ線管１２の回転角度が０°（基準回転角度）になった時に０°パルス（基準回転角度検出信号）を出力し且つＸ線管１回転当りＮｒ個のトリガパルスを出力する回転制御部１４と、前記Ｘ線検出器１３からデータを収集し当該データおよび当該データのビュー番号Ｖｐを出力するデータ収集部１５とを具備している。また、前記データ収集部１５は、トリガカウンタ１６とビューカウンタ１７とを有している。
【００１４】前記トリガカウンタ１６は、トリガパルスをカウントし、トリガカウント値Ｔｐを０°パルスの直後のトリガパルスで“０”（トリガカウント初期値）に戻すことを繰り返す。図２に、前記トリガカウンタ１６の動作のフロー図を示す。ステップＡ１では、０°パルスの入力をチェックし、入力がなければステップＡ２へ進み、入力があればステップＡ３へ進む。ステップＡ２では、トリガパルスの入力をチェックし、入力がなければ前記ステップＡ１に戻り、入力があればステップＡ５へ進む。ステップＡ３では、トリガパルスの入力を待ち、入力があればステップＡ４へ進む。ステップＡ４では、トリガカウント値Ｔｐを“０”（トリガカウント初期値）に戻す。そして、前記ステップＡ１に戻る。ステップＡ５では、トリガカウント値Ｔｐをカウントアップする。そして、前記ステップＡ１に戻る。
【００１５】前記ビューカウンタ１７は、処理装置３から与えられるデータ収集スタート信号を受け取った時をビューの開始タイミングとし、あるビューを開始してからトリガパルスがＮｖ個毎にビュー番号Ｖｐをカウントアップし、０°パルスの直後に開始されるビューのビュー番号を“０”（ビュー番号初期値）に戻すことを繰り返す。図３に、前記ビューカウンタ１７の動作のフロー図を示す。ステップＢ１では、データ収集スタート信号の入力を待ち、入力があればステップＢ２へ進む。ステップＢ２では、トリガカウンタ１６からトリガカウント値Ｔｐを読み込む。ステップＢ３では、ビュー番号Ｖｐを計算する。すなわち、整数部を得る関数を int｛｝とするとき、Ｖｐ＝int｛Ｔｐ／Ｎｖ｝
ステップＢ４では、トリガパルスをＮｖ個数えてから前記ステップＢ２に戻る。
【００１６】前記処理装置３は、全体的な制御を行うマスタープロセッサ３１と、前記Ｘ線立ち上げ信号および前記データ収集スタート信号を出力するスキャンプロセッサ３２と、前記撮影テーブル２の移動を制御すると共にテーブル位置を前記マスタープロセッサ３１に通知するテーブルコントローラ３３と、前記トリガカウンタ１６と同じ動作を行うトリガカウンタ３４と、前記データおよび前記ビュー番号Ｖｐを受信して画像を再構成する画像処理部３５とを具備している。
【００１７】前記マスタープロセッサ３１は、前記入力装置５から入力されたスキャン開始テーブル位置に撮影テーブル２が到達すると、前記スキャンプロセッサ３２にスキャンスタートの指示を与える。スキャンスタートの指示を受けたスキャンプロセッサ３２は、スキャンスタートトリガカウント値を設定する（図４のスキャンスタートトリガカウント値設定処理）。そして、Ｘ線発生の立ち上りに必要な準備時間に相当するトリガ数（以下、Ｘ線立ち上り準備トリガ数という）だけ前記スキャンスタートトリガカウント値より前の値にトリガカウント値Ｔｐが到達すると前記Ｘ線立ち上げ信号を出力し、前記スキャンスタートトリガカウント値にトリガカウント値Ｔｐが到達すると前記データ収集スタート信号を出力する。
【００１８】図４は、前記スキャンスタートトリガカウント値設定処理を示すフロー図である。ステップＳ１では、トリガカウンタ３４からトリガカウント値Ｔｐを読み込む。例えば、Ｔｐ＝４５とする。ステップＳ２では、トリガカウント値Ｔｐに、Ｘ線立ち上り準備トリガ数Ｎｘを加える。例えば、Ｎｘ＝１８０とすると、Ｔｐ＋Ｎｘ＝２２５となる。ステップＳ３では、１ビュートリガ数Ｎｖで（Ｔｐ＋Ｎｘ）を割った整数部を求めて、仮ビュー番号Ｖｋを算出する。すなわち、整数部を得る関数を int｛｝とするとき、Ｖｋ＝int｛（Ｔｐ＋Ｎｘ）／Ｎｖ｝
例えば、Ｎｖ＝１４とするなら、Ｖｋ＝１６である。なお、Ｖｋが１回転ビュー数Ｖｅ（＝Ｎｒ／Ｎｖ）以上になるなら、ＶｋからＶｅを引いた値をＶｋとする。
【００１９】ステップＳ４では、仮ビュー番号Ｖｋに、０°パルス回避ビュー数として“０．５”を加えると共に、マージンビュー数（何らかの処理の遅れがあってもそれをカバーできるように、スキャンスタートのタイミングを予め遅らせておく余裕時間に相当するビュー数）として“１．０”を加えて、それをスキャンスタートビュー番号Ｖｓとする。例えば、Ｖｋ＝１６なら、Ｖｓ＝１７．５となる。なお、“０．５”および“１．０”を加えると１回転ビュー数Ｖｅを越えるなら、スキャンスタートビュー番号Ｖｓ＝０．５とする。ステップＳ７では、スキャンスタートビュー番号Ｖｓをスキャンスタートトリガカウント値Ｎｓに換算する。すなわち、Ｎｓ＝Ｖｓ・Ｎｖ例えば、Ｖｓ＝１７．５なら、Ｎｓ＝２４５となる。
【００２０】ステップＳ８では、スキャンスタートトリガカウント値ＮｓよりＸ線立ち上り準備トリガ数Ｎｘを引き、Ｘ線立ち上げ信号位置Ｎｓ’を検出する。ステップＳ９では、Ｘ線立ち上げ信号位置Ｎｓ’が、０°パルスの前後のトリガパルスの±７個分の範囲に入っていないかチェックし、入っていないなら処理を終了し、入っているならステップＳ１０へ進む。ステップＳ１０では、Ｘ線立ち上げ信号位置Ｎｓ’に１ビュートリガ数Ｎｖを加えたものを、Ｘ線立ち上げ信号位置Ｎｓ’とする。これは、０°パルスの前後のトリガパルス±７個分の範囲では競合する処理が発生するため、それを避けるためである。
【００２１】上記のようにスキャンスタートトリガカウント値Ｎｓを設定すると、スキャンスタートトリガカウント値Ｎｓは必ず“Ｎｖの倍数＋Ｎｖ／２”になる。つまり、データ収集スタート信号は、トリガカウント値Ｔｐが“Ｎｖの倍数＋Ｎｖ／２”になったタイミングで出力される。一方、ビューカウンタ１７はデータ収集スタート信号を受け取った時をビューの開始タイミングとするから、ビューの開始タイミングはトリガカウント値Ｔｐが“Ｎｖの倍数＋Ｎｖ／２”になった時となる。よって、Ｎｖ＝１４とするとき、図５に示すように、ビューの切れ目は、トリガカウント値が“７”または“１４の倍数＋７”になるタイミングとなる。そして、ビュー番号“０”のビューの開始は、０°パルスから７・３６０°／Ｎｒ以後で、８・３６０°／Ｎｒより前となる。
【００２２】ここで、あるＸ線管１回転で（Ｎｒ＋１）個のトリガパルスが出力された場合を考える。Ｎｒ＝１５１２０とすると、図６に示すように、１２１２１個目（トリガカウント値“１５１２０”）のトリガパルスが増えるから、トリガカウント値“６”でビューカウンタ１７は“０”に戻る。よって、ビュー番号“０”のビューの開始は、０°パルスから６・３６０°／Ｎｒ以後で、７・３６０°／Ｎｒより前となる。
【００２３】つまり、図５，図６から判るように、Ｘ線管１回転当り１個だけトリガパルスが増えると、正常な場合に比べて、３６０°／Ｎｒだけビュー番号“０”のビューの角度が変わってしまう。しかし、これは従来の１／Ｎｖ（上記例では１／１４）であり、それによる画像の角度の変動は実質的に無視できる程度である。すなわち、以上のＸ線ＣＴ装置１００によれば、画像の角度が変動してしまうことを実質的に防止することが出来る。
【００２４】
【発明の効果】本発明のＸ線ＣＴ装置によれば、トリガパルスの異常により画像の角度が大きく変動してしまうことを防止することが出来る。
|
| 【出願人】 |
【識別番号】０００１２１９３６
【氏名又は名称】ジーイー横河メディカルシステム株式会社
|
| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１０月２日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】有近 紳志郎
|
| 【公開番号】 |
特開平１１−１０４１１８ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月２０日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２６９４５４ |
|