| 【発明の名称】 |
Ｘ線ＣＴ装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】原 弘己
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| 【要約】 |
【課題】被検体のはみ出し状態を正確に検出し、はみ出し状態に応じて正しいリファレンス補正を実施し、正確なＸ線ＣＴ画像を得る。
【解決手段】はみ出しの有無を判定する第１判定手段３と，上記検出値の平均値と累積平均値との差分によりはみ出しの有無を判定する第２判定手段３０と，上記左右各はみ出し判定部検出値の平均値の差分によりはみ出しの有無を判定する第３判定手段３００と，上記３つの判定手段の判定結果に基づき被検体のはみ出し状態を総合的に判定するはみ出し判定合成手段６とによりはみ出し判定部を構成し、リファレンス補正量選択器９は上記はみ出し判定合成手段の判定した被検体のはみ出し状態に応じてリファレンス補正量を選定し、これにより入力データメモリ１中のデータを補正して出力データメモリ１０に格納する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 被検体を挟んでその両側に配置され一体となって被検体の周りを回転するＸ線管及びＸ線検出部と，該Ｘ線検出部を構成する計測用検出部とその左右両側に設けたリファレンス検出部と，リファレンス検出部と計測用検出部にまたがって左右それぞれに設けたはみ出し判定部と，Ｘ線検出部の検出データのｌｏｇ変換済みデータを格納する入力データメモリと，はみ出し判定部からのデータを基に被検体の有効視野からのはみ出しの状態を判定する手段と，その判定結果に基づき選択したリファレンス補正値により前記入力データメモリ中のデータを補正するリファレンス補正量選択手段とを備えたＸ線ＣＴ装置において、被検体の有効視野からのはみ出し状態を判定する手段が、左右各はみ出し判定部データの最大値と最小値の差分がしきい値内にあるか否かを判定する第１判定手段と，左右各はみ出し判定部データの平均値とはみ出しなしの時の該平均値の累積平均値との差分がしきい値内にあるか否かを判定する第２判定手段と，はみ出し判定部の左右各平均値の差分がしきい値内にあるか否かを判定する第３判定手段と，上記３つの判定手段の判定結果に基づいて被検体のはみ出し状態を総合判定するはみ出し判定合成手段とによって構成されていることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、計測用検出部と共にリファレンス用検出部を備えたＸ線ＣＴ装置に係り、特に被検体の一部が有効視野からはみ出していないかどうかを判定する手段を有し、はみ出し状態に応じて適切にリファレンス補正をすることのできるＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明が対象とする従来技術になるＸ線ＣＴ装置の検出部の概要をローティション／ローティション型Ｘ線ＣＴ装置に例をとり図４に示す。
【０００３】図４においてＸ線管１０１とＸ線検出器１００とは対向配置されており、その間に被検体１２１が配置できるようになっている。Ｘ線検出器１００には多チャンネルからなる計測用検出部１０２とその両側にそれぞれチャンネルからなるリファレンス用検出部１０３Ｌ，１０３Ｒが設けられ、またリファレンス用検出部と計測用検出部上にまたがって、それぞれ８チャンネルからなるはみ出し判定部１０４Ｌ，１０４Ｒが設定されている。このはみ出し判定部は被検体１２１がＸ線管とＸ線検出器で構成する有効視野１２０から、はみ出しているか否かを検知するものである。
【０００４】図２は従来のＸ線ＣＴ装置内の画像処理装置における処理内容及びリファレンス補正器の概要を示す。図２の（１）に示すようにＸ線検出器からの出力データを読み取り画像処理装置に送る（データリード）。この検出器の出力データはＸ線を出さない時でも零にはならず或る値を持つ。従って、オフセット計測で得られたデータにより、上記読み取りデータを補正するオフセット補正が実施される。
【０００５】オフセット補正されたデータはｌｏｇ変換される。ｌｏｇ変換されたデータをリファレンス補正する。Ｘ線管より照射されるＸ線の強度は常に一定ではなく、照射毎に変動している。そこで被検体に照射されるＸ線の強度をリファレンス検出部にて計測し、この値を用いてＸ線強度の変動による計測データの誤差を補正している。この補正がリファレンス補正である。
【０００６】リファレンス補正されたデータは、エアーキャリブレーション補正される。検出器の照射されるＸ線強度に対する感度は各チャンネルごとに異なり、そのため同一条件でもプリアンプ部の出力電圧が異なる。このチャンネルごとに異なる検出器の感度差を、エアー計測の各チャンネルの値をもとに補正するのがエアーキャリブレーション補正である。
【０００７】これらの上記処理を終えたデータをもとに画像再構成が行われ、得られた画像データは記憶装置及び表示装置に送られる。
【０００８】図２の（２）はリファレンス補正処理のブロック図を示す。図において１は入力データメモリであり、計測用検出部の出力データのｌｏｇ変換済みデータが格納されている。上記入力データメモリから左側リファレンス用検出部からのデータ２０Ｌが、また右側リファレンス用検出部からのデータ２０Ｒが取り出され、リファレンス平均値計算器７に入力され両側の平均値２０を求める。また計測用検出部の出力データのｌｏｇ変換済みデータ１１０がメモリ１から取り出され、リファレンス用減算器９１にて上記２０，１１０によりリファレンス補正が行われ、補正されたデータ１１１は出力データメモリ１０に格納される。
【０００９】図３は従来技術になるはみ出し判定付きリファレンス補正器のブロック図を示す。
【００１０】入力データメモリ１に取り込まれたｌｏｇ変換済みデータより左側はみ出し判定部データ１ａ（８チャンネル分）を取り出し、エアーキャリブレーション用減算器にてエアーキャリブレーションデータＩｃにより補正され、最大値・最小値選別器２に入力する。ここで、前記補正された８チャンネル分のデータのうち最大値と最小値が選別され、差分器にて両者の差分値を求める。この差分値は、はみ出し判定フラグ作成器３にてしきい値３ａと比較されしきい値以内であればはみ出しなしとして０，しきい値を越えていればはみ出しありとして１のフラグ信号を出力し、これをはみ出し判定フラグ合成器６に入力する。
【００１１】次に入力データメモリ１から右側はみ出し判定部データ１ｂ（８チャンネル分）を取り出し、前記と同様にしてはみ出し判定フラグ作成器にてしきい値と比較して判定し、しきい値以内であれば０，しきい値を越えていれば２の信号を発生し、これをはみ出し判定フラグ合成器６のＯＲ回路に入力する。
【００１２】この合成器６では左右ともはみ出しなしのとき０，左側のみはみ出しありの時１，右側のみはみ出しありの時２，左右ともはみ出しありの時３の信号を出力し、これをリファレンス選択器９に入力する。
【００１３】一方、入力データメモリ１より左側及び右側のリファレンス検出部からのデータ２０Ｌ，２０Ｒ（各チャンネル分）を取り出し、これをリファレンス平均値計算器７に入力し、両側平均値，左側平均値，右側平均値を算出してリファレンス補正量選択器９に入力する。
【００１４】リファレンス補正量選択器９では、前記したはみ出し判定フラグ合成器６の出力値が０の時は両側平均値を、出力値が１の時は右側平均値を、出力値が２の時は左側平均値を、出力値が３の時は左右ともはみ出しがあるのでリファレンス補正をしないという選択をする。
【００１５】この選択されたリファレンス補正量により、入力データメモリから取り出したｌｏｇ変換済みデータより１１０をリファレンス減算器９１にて補正して、出力データメモリ１０に記憶する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】図２に示した従来技術では、被検体が有効視野からはみ出しているか否かに関係なく、左右リファレンス検出部からのデータより両側平均値を求め、これにてリファレンス補正している。従って、被検体のはみ出しがある場合は正確なリファレンス補正ができないという問題があった。
【００１７】また、図３に示した従来技術では被検体の左右はみ出しを判定し、それに従ってリファレンス補正を正しく行うようにされているが、左右ともはみ出しがある場合にはリファレンス補正ができないという問題があり、又はみ出しの有無の判断を、左右それぞれの判定部内の検出値の最大値と最小値の差がしきい値内にあるか、越えているかによって判断している。この判断の仕方は、はみ出し量が大きくなってくると判定部各チャンネル間の差が小さくなり、正しい判断ができなくなるという問題があった。本願発明の目的は被検体の有効視野からのはみ出し状態を正確に判定し、はみ出し状態に応じて正しいリファレンス補正を実施し、正確な画像を得ることにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するための本願の発明は以下の通りである。
（１）被検体を挟んでその両側に配置され一体となって被検体の周りを回転するＸ線管及びＸ線検出部と，該Ｘ線検出部を構成する計測用検出部とその左右両側に設けたリファレンス検出部と，リファレンス検出部と計測用検出部にまたがって左右それぞれに設けたはみ出し判定部と，Ｘ線検出部の検出データのｌｏｇ変換済みデータを格納する入力データメモリと，はみ出し判定部からのデータを基に被検体の有効視野からのはみ出しの状態を判定する手段と，その判定結果に基づき選択したリファレンス補正値により前記入力データメモリ中のデータを補正するリファレンス補正量選択手段とを備えたＸ線ＣＴ装置において、被検体の有効視野からのはみ出し状態を判定する手段が、左右各はみ出し判定部データの最大値と最小値の差分がしきい値内にあるか否かを判定する第１判定手段と，左右各はみ出し判定部データの平均値とはみ出しなしの時の該平均値の累積平均値との差分がしきい値内にあるか否かを判定する第２判定手段と，はみ出し判定部の左右各平均値の差分がしきい値内にあるか否かを判定する第３判定手段と，上記３つの判定手段の判定結果に基づいて被検体のはみ出し状態を総合判定するはみ出し判定合成手段とによって構成されていることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【００１９】（２）被検体を挟んでその両側に配置され一体となって被検体の周りを回転するＸ線管及びＸ線検出部と，該Ｘ線検出部を構成する計測用検出部とその左右両側に設けたリファレンス検出部と，リファレンス検出部と計測用検出部にまたがって左右それぞれに設けたはみ出し判定部と，Ｘ線検出部の検出データのｌｏｇ変換済みデータを格納する入力データメモリと，はみ出し判定部からのデータを基に被検体の有効視野からのはみ出しの状態を判定する手段と，その判定結果に基づき選択したリファレンス補正値により前記入力データメモリ中のデータを補正するリファレンス補正量選択手段とを備えたＸ線ＣＴ装置において、前記リファレンス検出部の検出データを基に左側，右側及び両側の各リファレンス平均値を算出するリファレンス平均値計算器と，前記リファレンス補正量選択手段により選択されて入力データメモリ中のデータを補正した値を累積平均して仮リファレンス補正量を算出する手段と，はみ出し判定手段の判定結果に基づきリファレンス平均値計算器算出の各平均値及び仮リファレンス補正量の内から１つを選択して前記入力データメモリ中のデータを補正するリファレンス補正量選択手段とを設けたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【００２０】（３）被検体を挟んでその両側に配置され一体となって被検体の周りを回転するＸ線管及びＸ線検出部と，該Ｘ線検出部を構成する計測用検出部とその左右両側に設けたリファレンス検出部と，リファレンス検出部と計測用検出部にまたがって左右それぞれに設けたはみ出し判定部と，Ｘ線検出部の検出データのｌｏｇ変換済みデータを格納する入力データメモリと，はみ出し判定部からのデータを基に被検体の有効視野からのはみ出しの状態を判定する手段と，その判定結果に基づき選択したリファレンス補正値により前記入力データメモリ中のデータを補正するリファレンス補正量選択手段とを備えたＸ線ＣＴ装置において、左右各はみ出し判定部データの最大値と最小値の差分がしきい値内にあるか否かを判定する第１判定手段と，左右各はみ出し判定部データの平均値を算出する手段と，はみ出しなしの時の該平均値の累積平均値を算出する手段と，前記平均値と累積平均値との差分がしきい値内にあるか否かを判定する第２判定手段と，はみ出し判定部の左右各平均値の差分がしきい値内にあるか否かを判定する第３判定手段と，上記３つの判定手段の判定結果に基づき被検体のはみ出し状態を総合判定するはみ出し判定合成手段と，前記リファレンス検出部の検出データを基に左側，右側及び両側の各リファレンス平均値を算出するリファレンス平均値計算器と，前記リファレンス補正量選択手段により選択されて入力データメモリ中のデータを補正した値を累積平均して仮リファレンス補正量を算出する手段と，はみ出し判定合成手段の判定結果に基づきリファレンス平均値計算器算出の各平均値及び仮リファレンス補正量の内から１つを選択して前記入力データメモリ中のデータを補正するリファレンス補正量選択手段とを設けたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【００２１】（４）前記（３）において、各スキャンにおける一連の処理の終了後、次回スキャン開始時のＸ線管の管電圧，管電流が前回スキャン時と同一か否かを検知する手段と、同一の時は、はみ出し判定部の前記累積平均値と仮リファレンス補正量をそのまま保持し、同一でない時は両者を０に更新する手段とを設けたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【００２２】
【発明の実施の形態】図１に示す実施の形態により本発明の内容を具体的に説明する。入力データメモリ１に取り込まれたｌｏｇ変換済みデータより左側はみ出し判定部データ１ａ（８チャンネル分）を取り出し、エアーキャリブレーションデータＩｃを使ってエアーキャリブレーション用減算器１’にて補正する。補正されたデータは最大値，最小値選別器２に入力され、ここで入力データ中の最大値，最小値が選択され差分器２’にて両者の差分値を求める。この差分値は、はみ出し判定フラグ作成器３にてしきい値３ａと比較され、しきい値以内であればはみ出しなしとして信号０，しきい値を越えていればはみ出しありとしてフラグ信号１を出力し、これらに信号Ａとしてはみ出し判定フラグ合成器のＯＲ回路Ｆに入力する。
【００２３】次に入力データメモリ１から右側ははみ出し判定部データ１ｂ（８チャンネル分）を取り出し、上記と同様にしてはみ出し判定フラグ作成器にてしきい値と比較して判定し、しきい値以内であればはみ出しなしとして信号０を、しきい値を越えていればはみ出しありとして信号２をそれぞれ出力し、これを信号Ｃとしてはみ出し判定フラグ合成器６のＯＲ回路Ｇの一方に入力する。
【００２４】次に、前記エアーキャリブレーションデータＩｃにより補正された左側はみ出し判定部データＩａ−Ｉｃを、はみ出し判定部平均値計算器４に入力してその平均値ａを求める。この平均値ａと、はみ出し判定部累積平均値計算器５内のはみ出し判定部累積平均値５ａとを差分器４’に入力してその差分Δａを求める。
【００２５】差分Δａは、はみ出し判定フラグ作成器３０にてしきい値３ｂと比較され、差分がしきい値以内であればはみ出しなしとして信号０，しきい値外であればはみ出しありとして信号１を出力し、これら信号をＢとして前記ＯＲ回路Ｆの他方に入力する。
【００２６】右側はみ出し判定部データ１ｂについても同様に処理して、その平均値（ｂ）と累積平均値（５ｂ）との差分（Δｂ）を求め、差分がしきい値内であればはみ出しなしとして信号０，しきい値外であればはみ出しありとして信号２を出力し、これら信号をＤとして前記ＯＲ回路Ｇの他方に入力する。
【００２７】次に、前記したはみ出し判定部の左右の平均値ａ，ｂの差分を差分器４″にて計算し、はみ出し判定フラグ作成器３００（Ｅ）でしきい値３ｃと比較して差分がしきい値内であれば、はみ出しなしとして信号０を、差分がしきい値外であって、且つ左側が大きい場合には信号１，しきい値外であって、且つ右側が大きい場合は信号２を出力し、はみ出し判定フラグ合成器６のＯＲ回路Ｉの一方に入力する。
【００２８】はみ出し判定フラグ合成器６内の合成（論理和）の内容を表１に示し、以下簡単に説明する。左側は見出し判定部からの信号Ａ，Ｂを処理する回路Ｆでは、信号ＡとＢがいずれも０（しきい値内）であれば信号０を出力し、ＡとＢのいずれかが１（しきい値外）であれば信号１を出力してＯＲ回路Ｈの一方に入力する。
【００２９】右側はみ出し判定部からの信号Ｃ，Ｄを処理する回路Ｇでは信号ＣとＤがいずれも０（しきい値内）であれば信号０を出力し、ＣとＤのいずれかが２（しきい値外）であれば信号２を出力してＯＲ回路Ｈの他方に入力する。
【００３０】回路Ｈでは、回路Ｆからの左側はみ出し判定部についての処理信号０，１と、回路Ｇからの右側はみ出し判定部についての処理信号０，２について処理して、左右ともはみ出しなしの時０，左側のみはみ出しの時信号１，右側のみはみ出しの時２，左右ともはみ出しの時３の各信号を出力し、回路Ｉの他方に入力する。
【００３１】回路Ｉでは回路Ｈからの信号とはみ出し判定フラグ作成器３００（Ｅ）からの信号を受けて表１に示すように処理し、はみ出し判定フラグ合成器６からの出力信号として０（左右ともはみ出しなし），１（左側はみ出しあり），２（右側はみ出しあり），３（左右ともはみ出しあり）のいずれかが出力され、リファレンス補正量選択器９に送られる。
【００３２】一方、入力データメモリ１より左側及び右側のリファレンス検出部からのデータ２０Ｌ，２０Ｒ（各チャンネル）を取り出し、これをリファレンス平均値計算器７に入力し、両側平均値，左側平均値，右側平均値を算出してリファレンス補正量選択器９に入力する。
【００３３】リファレンス補正量選択器９では、前記したはみ出し判定フラグ合成器６の出力信号が０の時は両側平均値を選択し、出力信号が１の時は右側平均値を選択し、出力信号が２の時は左側平均値を選択し、出力信号が３の時は仮リファレンス補正量計算器から３の仮リファレンス補正量８ａを選択し、これら選択した補正量を使って、入力データメモリ１に取り込んだｌｏｇ変換済みデータ１１０をリファレンス量減算器９１にて補正する。リファレンス補正されたデータは出力データメモリ１０に格納する。
【００３４】図１に示した仮リファレンス補正量計算器８においては、計測スキャンの先頭ビューでは、前回結果格納部に格納された値は０であり、第２ビューでは累積平均は先頭ビューにてリファレンス補正量選択器９の選択した値がそのまま累積平均として取り入れられ、これを前回結果として選択器９に送る。次のビュー以降は、選択器９での選択結果（値）を累積平均値計算部にリターンさせてその値の２分の１を加え、また該計算器での前回（計算）結果をリターンさせその２分の１を加えて累積平均値を算出する。また、各計測スキャン終了後のリセット信号により前回結果を０に初期化する。
【００３５】また、図１に示すはみ出し判定部累積平均値計算器５では計測スキャンの先頭ビューでは、前回結果は０である。第２ビューでは、はみ出し判定フラグ合成器６の出力信号（０）を受けて選択した値がそのまま累積平均値となり、これを次回ビュー時の前回結果として差分器４’に送る。それ以降のビューでは、はみ出し判定フラグ合成器６からの信号がはみ出しなしの時は、その信号０を受けて累積平均値５ａを更新する。即ち、今回計測時のはみ出し判定部の平均値ａを選択し、また前回計算結果の５ａをリターンさせて、それぞれ１／２ずつ加えて累積平均値を更新する。この更新は左右はみ出し判定部のデータ処理用の左右各ブロックについてそれぞれ行われる。はみ出し判定フラグ合成器６からの信号がはみ出しありの時は、選択は前回結果の５ａを選択し、選択した５ａの１／２と、前回結果５ａの１／２とを加えて累積平均値は５ａとなるまた、計測スキャン終了後にリセット信号が与えられた場合は前回結果を０に初期化する。なお各ビュー毎にはみ出し検出部平均値と前回結果の選択をする。
【００３６】以上述べたように、スキャン終了後に前記累積平均値計算器５及び前記補正量計算器８における前回結果を０に初期化すると、次回スキャンの先頭ビューにおいてそれぞれ前回結果が０となるので、左右はみ出し判定部の平均値と累積平均値の差分によるはみ出し判定ができない。また、はみ出し判定フラグ合成器６の判定が両側はみ出しありとなっても仮リファレンス補正リファレンスが０なのでリファレンス補正ができないという問題が発生する。
【００３７】よって、本発明においては次のような処理手段をとることによりこの問題を解決する。即ち、一連の処理が終了した後、次のスキャン（Ｓｃａｎ（走査））の開始時にＸ線管の管電圧・管電流が前回と同一条件か否かを判断して同一の場合は前記累積平均値５ａ及び仮リファレンス補正量８ａをリセット（０クリア）しない（上記以外の場合は従来どおりリセットする）。
【００３８】これにより次回スキャンの先頭ビュー計測は前回スキャンの最終ビューの次ビューと同じことになり、先頭ビュー時に被検体のはみ出しが生じても、スキャンの途中でのはみ出しと同様に５ａを使ったはみ出し判定フラグ作成器３０の処理及び仮リファレンス補正量を使ったリファレンス補正量選択器９による処理ができ、２スキャン目以降が全周にわたって両側はみ出しの場合でも、はみ出し判定の処理，判定結果に従ったリファレンス補正が可能となる。
【００３９】更に、Ｘ線ＣＴ装置に被検体を入れる前に被検体の撮影条件と同一の管電圧・感電流で予めスキャンしておくことにより、左右の各はみ出し判定部累積平均値５ａと仮リファレンス補正量８ａがデフォルト（ｄｅｆａｕｌｔ）設定できるので、初回スキャンの先頭ビュー時にも、はみ出し判定処理及びリファレンス補正処理が可能となる。
【００４０】
【発明の効果】本発明においては計測用検出部の左右両側に設けた複数チャンネルによりなるはみ出し判定部の検出値について、左右それぞれの最大値と最小値の差分，検出値の平均値と累積平均値の差分及び左右各判定部平均値間の差分の３つについて、しきい値を越えているか否かを調べ、はみ出しの有無を総合的に判定しているので、従来技術に比し判定の制度を格段に向上させることができる。
【００４１】また、計測ビュー毎に選択したリファレンス補正値を累積平均し仮リファレンス補正量として準備し、両側はみ出しがあるときにもこれを用いて適切なリファレンス補正ができるようにした。
【００４２】更に、各計測スキャン毎に仮リファレンス補正量及びはみ出し判定部累積平均値をリセットする際にもＸ線管の管電圧・管電流が前回スキャン時と変わらないときは、そのままホールドして次回スキャンの先頭ビュー時のはみ出し判定及びリファレンス補正が支障なく行えるようになっているので、より正確なＸ線画像を得ることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１５３４９８
【氏名又は名称】株式会社日立メディコ
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）４月２３日 |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２９９７６７ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１１月２日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１２８０７３ |
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