| 【発明の名称】 |
Ｘ線コンピュ―タ断層撮影装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】鈴木 達郎
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| 【要約】 |
【課題】関心画像、及び当該関心画像近傍の非関心画像をマルチスライスＣＴ透視する場合における被検体への被爆量低減を図る。
【解決手段】プリコリメータコントローラは、非関心画像のスライス厚が関心画像のスライス厚よりも薄くなるようにプリコリメータのスライス方向の開口幅を制御する。各々の検出素子列からの検出データは、ＤＡＳ等を介して補正ユニットに送出されるものとなっているが、この補正ユニットは、関心画像についてはマルチスライス検出器の複数の検出素子列からのデータを第１の束数で束ね、非関心画像については当該検出器の複数の検出素子列からのデータを第１の束数よりも小さい第２の束数で束ねる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 Ｘ線を発生するＸ線発生手段と、スライス方向の可変開口を有し、これにより前記Ｘ線発生手段から発生されたＸ線のスライス方向のビーム幅を規定するコリメータと、非関心画像のスライス厚が関心画像のスライス厚よりも薄くなるように前記コリメータの開口幅を制御する制御手段と、複数の検出チャンネルを有する検出素子列をスライス方向に複数列配した２次元検出器であって、被検体を透過した透過Ｘ線を検出する検出手段と、前記検出手段からの検出信号に基づき、スキャン時間に要する時間よりも短い時間で前記関心画像及び非関心画像を再構成する再構成手段と、を具備することを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】 前記関心画像については前記検出器手段の複数の検出素子列からのデータを束ね、前記非関心画像については前記検出器手段の単一の検出素子列からのデータをそのまま用いることを特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】 前記関心画像については前記検出器手段の複数の検出素子列からのデータを第１の束数で束ね、前記非関心画像については前記検出器手段の複数の検出素子列からのデータを前記第１の束数よりも小さい第２の束数で束ねることを特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】 前記制御手段は、関心画像両端の非関心画像に対応する検出素子列に入射するＸ線ビームのスライス方向幅を、当該関心画像の中心方向に沿って所定量だけ狭めるように前記コリメータの開口幅を制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】 スライス方向に沿った前記関心画像の位置又はスライス厚を指定する指定手段と、前記指定手段による指定内容に基づいて前記非関心画像の位置又はスライス厚を算出する算出手段とをさらに具備し、前記制御手段は、前記指定手段により指定された関心画像及び前記算出手段により算出された非関心画像が含まれるように前記コリメータの開口幅を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】 前記関心画像の位置をスライス方向に沿って変更する変更手段をさらに具備することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は複数列によって構成された検出器を有し、スキャンに要する時間よりも短い時間で複数枚の画像を検出器データに基づいて再構成するとともに、これらをリアルタイムで表示するＸ線コンピュータ断層撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】スキャンに要する時間よりも短い時間で複数枚（必ずしも検出素子列の数とは対応しない）の断層画像を一度に再構成し、これらの画像をほぼリアルタイムで表示すること（ＣＴ透視）が可能なＣＴとしてマルチスライスＣＴが知られている。
【０００３】いわゆる従来のシングルスライスＣＴでは、１枚の断層像しか透視できなかったが、マルチスライスＣＴでは同時に複数枚（複数スライス）のＣＴ透視が可能である。ＣＴ透視においては、あたかもリアルタイムで断層像が表示される。
【０００４】マルチスライスＣＴ透視は、同時に複数枚の断層像を観察できるので、種々の診断、例えば生検等において、生検針のはみ出し検知に有用である。
【０００５】一例として、図１７に示すような３列の検出素子列から成るマルチスライス検出器を有する従来のマルチスライスＣＴにおいて、Ｘ線管から放射されたＸ線（放射線）は、プリコリメータによって３スライス分に相当する厚さにコリメートされる。コリメータされたＸ線は被検体を透過した後、マルチスライス検出器に入射する。そして、各々の検出素子列に対応した画像がディスプレイに別々に表示される。
【０００６】そして、穿刺等を行う場合は、穿刺の操作者は架台（ガントリ）の近くに立ち、架台の近くにあるディスプレイを見ながら作業を行うことになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述したようなマルチスライスＣＴ透視を行なえるように構成された従来のＸ線コンピュータ断層撮影装置には、次のような問題点があった。すなわち、シングルスライスＣＴによるＣＴ透視に比べて、マルチスライスＣＴによるＣＴ透視では、スライス方向にビーム幅を拡大しただけ被検体の被爆量が大きくなるという問題点があった。
【０００８】本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的は関心画像、及び当該関心画像近傍の非関心画像をマルチスライスＣＴ透視する場合における被検体への被爆量低減を図ったＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を達成するために本発明のＸ線コンピュータ断層撮影装置は次のように構成されている。
【００１０】本発明のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線を発生するＸ線発生手段と、スライス方向の可変開口を有し、これにより前記Ｘ線発生手段から発生されたＸ線のスライス方向のビーム幅を規定するコリメータと、非関心画像のスライス厚が関心画像のスライス厚よりも薄くなるように前記コリメータの開口幅を制御する制御手段と、複数の検出素子をチャネル方向に多数配列した検出素子列をスライス方向に沿って複数列配置したものであって、被検体を透過した透過Ｘ線を検出する検出手段と、前記検出手段からの検出信号に基づき、スキャン時間に要する時間よりも短い時間で前記関心画像及び非関心画像を再構成する再構成手段と、を具備する。
【００１１】この構成によれば、非関心画像のスライス厚が関心画像のスライス厚よりも薄くなった分だけ被検体に曝射するＸ線量を少なくすることができるようになり、被検体の被爆量を低減できる。なお、非関心画像については画質が幾分劣化するが関心画像については画質への影響は無い。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００１３】図１は本発明のＸ線コンピュータ断層撮影装置の実施形態に係るマルチスライスＣＴ透視システムの外観を示す図、図２はこのシステムの概略構成を示すブロック図である。
【００１４】図１及び図２に示すように、本実施形態のマルチスライスＣＴ透視システムは、ガントリ１、寝台２、制御キャビネット３、入力器６、電源４、ディスプレイ５，７、および各種コントローラ３１〜３３を備え、例えばＲ−Ｒ方式で駆動されるようになっている。コントローラとしては、高電圧コントローラ３１、架台コントローラ３３，および寝台コントローラ３２が備えられる。
【００１５】ここで、図１に示す如く、寝台２の長手方向をスライス方向（または回転軸方向）Ｚとして、これに直交する２方向をチャンネル方向ＸおよびＸ線ビーム曝射方向Ｙとしてそれぞれ定義する。
【００１６】寝台２の上面には、その長手方向（スライス方向Ｚ）にスライド可能に支持された状態で天板２ａが配設されており、その天板２ａの上面に被検体Ｐが載置される。天板２ａは、サーボモータに代表される寝台駆動装置２ｂの駆動によってガントリ１の診断用開口部に進退可能に挿入される。この寝台駆動装置２ｂには、コントローラ３２からの駆動信号が供給される。寝台２はまた、天板２ａの寝台長手方向の位置を電気信号で検出するエンコーダなどの位置検出器（図示せず）を備えており、この検出信号を寝台制御用の信号としてコントローラ３２に送るようになっている。
【００１７】ガントリ１は、その内部に略円筒状の回転フレームを有する。回転フレームの内側には上述の診断用開口部が位置する。回転フレームには、図２に示すように上記診断用開口部に挿入された被検体を挟んで互いに対向するようにＸ線管１０及びマルチスライス検出器１１が設けられる。さらに、回転フレームの所定位置には、高電圧発生器２１、プリコリメータ２２、プリコリメータコントローラ２２１、データ収集装置（ＤＡＳ）２４、および架台駆動装置２５が備えられる。
【００１８】プリコリメータ２２は、スライス方向の可変開口を有し、Ｘ線管１０から発生されたＸ線のスライス方向のビーム幅を規定するものであり、この可変開口幅はプリコリメータコントローラ２２１によって制御されるものとなっている。
【００１９】Ｘ線源として機能するＸ線管１０は、例えば回転陽極Ｘ線管の構造を成し、高電圧発生器２１からフィラメントに電流を流すことによりフィラメントが加熱され、熱電子がターゲットに向かって放出される。この熱電子はターゲット面に衝突して実効焦点が形成され、ターゲット面の実効焦点の部位からＸ線ビーム（ファンビーム）が曝射される。
【００２０】高電圧発生器２１には、低圧スリップリング２６を介して電源装置４から低電圧電源が供給されるとともに、光信号伝送システム２７を介して高電圧コントローラ３１からＸ線曝射の制御信号が与えられる。このため、高電圧発生器２１は、供給される低圧電源から高電圧を生成するとともに、この高電圧から制御信号に応じたパルス状の管電圧を生成し、これをＸ線管１０に供給する。
【００２１】また、マルチスライス検出器１１は、図３に示すように、複数の検出チャンネルを有する検出素子列１１１をスライス方向に複数列配（本実施形態では６列）した２次元検出器から成る。
【００２２】Ｘ線管１０とＸ線検出器１１は回転フレームの回転によってガントリ１内で、診断用開口部における軸方向の回転中心軸の囲りに回転可能になっている。マルチスライス検出器１１の各検出素子は、入射する透過Ｘ線をこれに相当する電流信号に変換するシンチレータおよびフォトダイオードの個体検出器構造を有する。この検出器１１が検出した微弱電流信号はＤＡＳ２４に送られる。
【００２３】ＤＡＳ２４は、検出器１１から送られてくる透過Ｘ線の検出信号としての微弱電流信号を増幅してＡ／Ｄ変換し、これを収集データとしてデータ伝送部２８に送る。これを行うため、ＤＡＳ２４は、検出器１１が２次元検出器であることを考慮して、図示しないが、「ｎチャンネル×ｆ素子列」の検出信号（ｎ，ｆは「１」より大きい正の整数）から列選択信号に応じてチャンネルごとに１列分の検出信号を選択し、これを束ね合わせるデータ選択部と、このデータ選択部により各々選択された検出信号を増幅したりＡ／Ｄ変換するデータ収集部とを備える。列選択信号は例えば後述するメインコントローラから与えられる。
【００２４】データ伝送部２８はガントリ１内の回転側と固定側の信号経路を接続するものであり、ここでは一例として、非接触で信号伝送する光伝送システムが使用される。
【００２５】補正ユニット３４は、メインコントローラ３０からの処理指令に応じて、ＤＡＳ２４から送られてくるデジタル量の収集データに各種の補正処理を施す。この補正処理された収集データは、メインコントローラ３０の書き込み指令によって、データ保存ユニット３５に一旦格納・保存される。この保存データは、メインコントローラ３０の所望タイミングでの読み出し指令に応じてデータ保存ユニット３５から読み出され、再構成ユニット３６に転送される。再構成ユニット３６は、メインコントローラ３０の管理下において、再構成用の収集データが転送されたきた段階で、例えばコンボルーションバックプロジェクション法に基づきスライス毎の再構成処理を行い、断層像を生成する。
【００２６】断層像データは、メインコントローラ３０の制御により、必要に応じてデータ保存ユニット３５に保存される一方、表示プロセッサ３７にも送出される。表示プロセッサ３７は、この断層像データにカラー化処理、アノテーションデータやスキャン情報の重畳処理などの必要な処理を行い、ディスプレイ５に供給する。ディスプレイ５においては、画像データがＤ／Ａ変換され、断層像として表示される。入力器６は、スキャン条件（検出器の検出素子列の数及びその位置、スキャン部位及び位置、スライス厚、Ｘ線管電圧及び電流、被検体に対するスキャン方向などを含む）、画像表示条件などの指令をディスプレイ７を介して入力するための手段である。
【００２７】本実施形態のシステムは、マルチスライスＣＴ透視を実施することが可能となっており、すなわち、上述した再構成ユニット３６はスキャンに要する時間よりも短い時間で関心画像及び非関心画像を含む複数枚（必ずしも検出器列の数とは対応しない）の画像（断層像）を再構成する。再構成された各々の画像は、ほぼリアルタイムでディスプレイ５に表示される。
【００２８】いわゆる穿刺等の生検を実施する場合には、穿刺の操作者（術者）はガントリ１の近くに立ってディスプレイ５の表示画像を観察しながら作業を行う。
【００２９】ここで、本実施形態のシステムの特徴点に係る、関心／非関心画像の設定に応じたプリコリメータの開口制御及び検出器データの「束ね」について説明する。
【００３０】図４は、関心画像を指定するための指定手段の構成を示す図である。この指定手段は、ガントリ１、寝台２、あるいは制御キャビネット３のいずれかに設けられるが、本実施形態では入力器６がこれに相当する。
【００３１】上述したように、本実施形態のマルチスライス検出器１１の検出素子列数は６列であり、これに応じ、各々の内部にＬＥＤが設けられた６つのボタンからなる関心画像指定スイッチ６１を備える。各々のボタンは検出素子列の各々に対応しており、このスイッチ６１を介して操作者が関心画像に対応する検出素子列のボタンを押すと、そのボタン内のＬＥＤが点灯する。これにより、関心画像を指定できる。すなわち、スライス方向に沿った関心画像の位置及びスライス厚を指定できる。
【００３２】また、１回押す毎に関心画像の位置をスライス方向に沿って全体的に横に１列分だけ移動するための関心画像移動スイッチ６２を備える。
【００３３】これらのスイッチ６１、６２による指定結果はメインコントローラ３０に送られる。
【００３４】この場合、メインコントローラ３０は、関心画像に関する指定結果に基づいて、非関心画像の位置及びスライス厚を算出し、プリコリメータコントローラ２２１は、関心画像の指定結果及び非関心画像に関する算出結果を用い、関心画像及び非関心画像が含まれるようにコリメータ２２の開口幅を制御するものとなっている。
【００３５】図５（ａ）は、Ｘ線管から被検体に向けて曝射されたＸ線がマルチスライス検出器に入射する様子を横から見た図である。同図において、Ｎは被検体Ｐに経皮的に挿入された針を示し、Ｓは検査対象である生体組織を示している。
【００３６】Ｘ線管１０から発生したＸ線１００は、プリコリメータ２２によりそのスライス方向のビーム幅が制御された後、被検体Ｐを透過してマルチスライス検出器１１に入射する。同図は、プリコリメータ２２によりＸ線１００のスライス方向のビーム幅が制限され、その結果マルチスライス検出器１１の第５及び第６の検出素子列にはＸ線が入射しない場合を示している。
【００３７】このようなプリコリメータ２２によるビーム幅の制御は、プリコリメータコントローラ２２１からの制御に依るものである。特にプリコリメータコントローラ２２１は、非関心画像のスライス厚が関心画像のスライス厚よりも薄くなるようにプリコリメータ２２のスライス方向の開口幅を制御するように構成されている。
【００３８】各々の検出素子列からの検出データは、ＤＡＳ２４等を介して補正ユニット３４に送出されるものとなっているが、この補正ユニット３４は、関心画像についてはマルチスライス検出器１１の複数の検出素子列からのデータを第１の束数で束ね、非関心画像については当該検出器１１の複数の検出素子列からのデータを第１の束数よりも小さい第２の束数で束ねる。
【００３９】図５の例の場合は、関心画像についてはマルチスライス検出器１１の２番目の検出素子列からのデータと３番目の検出素子列からのデータとを束ねるようにし、束ねたデータを再構成ユニット３６に出力する。また、非関心画像については、同検出器１１の１番目及び４番目の検出素子列からの各々のデータをそのまま再構成ユニット３６に出力するようにし、データの束ねは行わない。
【００４０】束ねられたデータは、再構成ユニット３６に送られる。再構成ユニット３６は、束ねられたデータ基づいて関心画像（断層像）を、ほぼリアルタイムで再構成し、及び非関心画像（断層像）をリアルタイムで再構成する。再構成された画像は表示プロセッサ３７を介してディスプレイ５に供給され、リアルタイム表示に供される。
【００４１】図５（ｂ）は関心画像及び非関心画像の表示の仕方を示す図である。
【００４２】２番目と３番目の検出データを束ねて得たデータに基づいて再構成された関心画像は、ディスプレイ５の第２の表示領域に表示される。
【００４３】１番目の検出素子列からの検出データに基づいて再構成された非関心画像（関心画像両端のうちの一方）はディスプレイ５の第１の表示領域に表示される。
【００４４】４番目の検出素子列からの検出データに基づいて再構成された非関心画像（関心画像両端のうちの他方）はディスプレイ５の第３の表示領域に表示される。
【００４５】ところで、プリコリメータ開口及び束ねの設定に関して本実施形態のメインコントローラ３０は次のように動作する。
【００４６】図６はプリコリメータ開口及び束ねの設定の動作を示すフローチャートである。
【００４７】まずステップＳ１において、関心画像として指定された検出素子列の最大値と最小値を計算し、各々を変数ＭＡＸ及びＭＩＮに代入する。当然ながらこれらの変数ＭＡＸ及びＭＩＮは１〜６のいずれかの値を取る。
【００４８】次にステップＳ２において、ＭＩＮの値が１であるか否かを判定する。
【００４９】ここで、ＭＩＮの値が１でない場合はステップＳ３に進み、１である場合はステップＳ８に進む。
【００５０】ステップＳ３においてはＭＡＸの値が６であるか否かを判定する。
【００５１】ステップＳ３においてＭＡＸの値が６でない場合は、メインコントローラ３０は次の動作をする。すなわち、プリコリメータ２２の開口を（ＭＩＮ−１）〜（ＭＡＸ＋１）列に相当する開口とするように架台コントローラ３３に指示する（ステップＳ４）とともに、１列目＝ＭＩＮ−１列のデータ２列目＝ＭＩＮ〜ＭＡＸ列を束ねたデータ３列目＝ＭＡＸ＋１列のデータを出力するように補正ユニット３４に対して指示する。
【００５２】一方、ステップＳ３においてＭＡＸが６である場合はステップＳ６に進み、プリコリメータ２２の開口を（ＭＩＮ−１）〜ＭＡＸ列に相当する開口とするように架台コントローラ３３に指示するとともに、１列目＝ＭＩＮ−１列のデータ２列目＝ＭＩＮ〜ＭＡＸ列を束ねたデータを出力するように補正ユニット３４に対して指示する。
【００５３】先のステップＳ２において、ＭＩＮの値が１でありステップＳ８に進んだ場合は、ＭＡＸの値が６であるか否かを判定する。
【００５４】ここで、ＭＡＸの値が６である場合はステップＳ９に進み、プリコリメータ２２の開口をＭＩＮ〜（ＭＡＸ＋１）列に相当する開口とするように架台コントローラ３３に指示するとともに、１列目＝ＭＩＮ〜ＭＡＸ列を束ねたデータ２列目＝ＭＡＸ＋１列のデータを出力するように補正ユニット３４に対して指示する。
【００５５】一方、ステップＳ８においてＭＡＸが６である場合はステップＳ１１に進み、プリコリメータ２２の開口をＭＩＮ〜ＭＡＸ列に相当する開口とするように架台コントローラ３３に指示するとともに、１列目＝ＭＩＮ〜ＭＡＸ列を束ねたデータ２列目＝ＭＩＮ＋１列のデータを出力するように補正ユニット３４に対して指示する。
【００５６】図７はプリコリメータコントローラがプリコリメータの開口幅を制御する機構を示す図である。
【００５７】プリコリメータコントローラ２２１は、プリコリメータ２２の２枚のブレード２２ａ、２２ｂの回転軸方向の位置を独立して制御する。一方、プリコリメータ２２は、２枚のブレード２２ａ、２２ｂの動作位置を示すパルスを出力する。
【００５８】ステッピングモータ（又はサーボモータ）７３はそのパルスに応じ減速機を介してピニオンギア７２を回転駆動する。ピニオンギア７２の回転力はラックギア７２に伝達され、これにより回転運動が直線運動に変換され、プリコリメータ２２のそれぞれのブレード２２ａ、２２ｂの位置を制御できる。
【００５９】図７に示したプリコリメータの開口幅制御のための機構はあくまで一例であり、開口幅のみならずプリコリメータの位置を制御できれば、他のいかなる方法であっても構わない。
【００６０】次に以上のように構成された本実施形態においてマルチスライスＣＴ透視を実施した場合の一連の動作を説明する。
【００６１】［初期条件における動作］例えば図８に示すように、検出素子６列分に相当する開口幅がプリコリメータ２２の初期条件として設定されていたとする。
【００６２】この設定の元でのマルチスライスＣＴ透視は次のようなものとなる。すなわち、検出素子６列分の収集データはそのまま補正ユニット３４に送られ、中央の４列が束ねられて関心画像のデータとなり、１列と６列のデータがそれぞれディフォルトの非関心画像のデータとなる。これにより３画像分に相当するデータが得られるとともに、３枚の画像がスキャンに要する時間より短い時間で再構成され、これらの画像はリアルタイムでディスプレイ５に表示される。
【００６３】［動作例１（1/4/1→1/3/1）］現在表示されている関心画像を更に薄いスライス厚で詳細に観察したい場合には、入力器６の関心画像指定スイッチ６１を操作することで関心画像のスライス厚を変更できる。
【００６４】例えば、中央３列（検出素子列２，３，４）を関心画像として指定する。自動的に前後各１列づつ（検出素子列１と５）がデフォルトの非関心画像として加えられ、合計３枚の透視モードとなる。
【００６５】この場合のコリメータと束ねのための動作は次のようになる。
【００６６】図９に示すようにプリコリメータ２２は検出素子５列分（検出素子列１〜５列分）に相当する開口幅に設定され、６列分の収集データはそのまま補正ユニット３４に送られるが、６列目のデータは破棄される。そして、１列、２と３と４列の束ね、及び５列のデータが３画像分に相当する収集データとなり、３枚の画像がスキャンに要する時間より短い時間で再構成され、これらの画像がリアルタイムでディスプレイ５に表示される。なお、検出素子３、４列の中央に相当する被検体Ｐの部分が、３列目の中央に位置するように、天板２ａを移動させてもよい。
【００６７】［動作例２（1/3/1→1/2/1）］関心画像のスライス厚をさらに薄くして観察したい場合には、再びスライス厚の変更を入力器６の関心画像指定スイッチ６１によって行う。例えば中央２列（検出素子列３、４）を関心画像に指定し直す。自動的に前後各１列づつ（検出素子列２と５）がデフォルトの非関心画像として加えられ、合計３枚の透視モードとなる。
【００６８】この場合のコリメータと束ねのための動作は次のようになる。
【００６９】図１０に示すようにプリコリメータ２２は検出素子４列分（検出素子列２〜５列）に相当する開口幅に設定され、検出素子６列分の収集データはそのまま補正ユニット３４に送られるが、両端の１、６列のデータは破棄される。２列、３列と４列の束ね、及び５列が３画像分に相当する収集データとなり、３枚の画像がスキャンに要する時間より短い時間で再構成され、これらの画像がほぼリアルタイムでディスプレイ５に表示される。
【００７０】［動作例３(1/2/1のまま関心画像移動１)］関心画像を横の位置にずらして見たい場合には、関心画像移動スイッチ６２を利用する。あるいは、再びスライス厚の変更を関心画像指定スイッチ６１により行っても良い。例えば２列（検出素子列２、３）を関心画像として指定し直す。自動的に前後各１列づつ（検出器列１と４）がデフォルトの非関心画像として加えられ、合計３枚の透視モードとなる。
【００７１】図１１に示すようにプリコリメータ２２は検出素子４列分（検出素子列１〜４列分）に相当する開口幅に設定され、６列分の収集データはそのまま補正ユニット３４に送られるが、両端の５、６列のデータは破棄される。１列、２と３列の束ね、及び４列が３画像分に相当する収集データとなり、３枚の画像がスキャンに要する時間より短い時間で再構成され、これらの画像がほぼリアルタイムでディスプレイ５に表示される。
【００７２】［動作例４(1/2/1のまま関心画像移動２)］さらに、関心画像を横の位置にずらして見たい場合には、関心画像移動スイッチ６２を操作するか、あるは関心画像指定スイッチ６１によって再びスライス厚の変更を行う。例えば２列（検出素子列１、２）を関心画像に指定し直す。自動的に検出素子列３がデフォルトで非関心画像として加えられ、合計２枚の透視モードとなる。
【００７３】図１２に示すように、プリコリメータ２２は検出素子３列分（検出素子列１〜３列分）に相当する開口幅に設定され、６列分の収集データはそのまま補正ユニット３４に送られるが、両端の４、５、６列のデータは破棄される。１列と２列の束ね、及び３列が２画像分に相当する収集データとなり、２枚の画像がスキャンに要する時間より短い時間で再構成され、これらの画像がほぼリアルタイムでディスプレイ５に表示される。
【００７４】ところで、図１３に示すように、関心画像両端の非関心画像に対応する検出素子列に入射するＸ線ビームのスライス方向幅を、当該関心画像の中心方向に沿って所定量だけ狭めるようにプリコリメータ２２の開口幅を制御するように構成しても良い。
【００７５】以上説明した本実施形態のマルチスライスＣＴ透視システムは、非関心画像のスライス厚が関心画像のスライス厚よりも薄くなるようにコリメータ２２の開口幅を制御し、非関心画像のための検出素子データの束数を関心画像よりも少なくするようにしたので、非関心画像のスライス厚が関心画像のスライス厚よりも薄くなった分だけ被検体への曝射量を低減できる。
【００７６】非関心画像についてはスライス厚が薄くなるので画質が幾分劣化するが、針のはみ出しは十分確認できる。このため所要の機能を劣化することなく被検体への被爆を低減できる。
【００７７】ここで、本実施形態の種々の変形例を述べる。
（１）非関心画像のスライス厚自動的に関心画像の両端１列の画像としたが、必ずしもこれに限定はされない。例えば全部で２０列の検出素子列を有するマルチスライスＣＴの場合、デフォルトとして２列の検出素子データを束ねて１枚の非関心画像としてもよい。これにより画像ノイズを小さくすることができる。また、デフォルトの列数が被写体の大きさに応じて異なるように設定される構成としても良い。例えば、頭部の撮影条件では１列に、腹部の撮影条件では２列というようにする。
（２）非関心画像の枚数ここでは前後１枚ずつとしたが、必ずしもこれに限定されるものではない。例えば全部で２０列の検出素子列を有するマルチスライスＣＴの場合、関心スライスの前後各々について５枚の非関心画像を得るようにし、非関心画像５枚ずつのＣＴ透視がなされてもよい。これにより、スライス方向に分解能を向上したＣＴ透視を実現可能となる。
（３）マニュアルによる表示画像の変更機能上述した透視の画像枚数３枚というのは、あくまでデフォルトの設定であり、透視画像の枚数をマニュアルにより設定可能であるものとしてもよい。例えば、図１４（ｂ）のように、３画像透視を行っていたときに、同図（ｃ）に示すように１枚に束ねたり、（ｄ）に示すように２枚に束ねたりすることも可能とする。すなわち関心画像の前後に１枚づつという設定以外にも表示画像は任意に設定可能とする。これにより透視の自由度を向上でき、様々な診断ケースに対応することが可能となる。
（４）コリメータの代わりに天板の移動（１／２／１のまま移動）
入力器６の関心画像移動スイッチ６２の操作に従い、コリメータ２２及び補正ユニット３４の処理内容を変化させることによる関心画像の移動（すなわち束ねの移動）について上述したが、この代わりに検出素子１列に相当する量だけ天板２をステップ移動させる。
【００７８】この場合、コリメータ２２及び補正ユニット３４の動作を変更させなくても、被検体Ｐから見て相対的に１列ずつ画像の各々の位置が移動することになり、同等の結果が得られる。これには、コーン角度を最小に抑えることができるというメリットがある。
【００７９】また、図１５に示すように、入力器６に設けられるコリメータ及び補正ユニットでの束ねの移動用の関心画像移動スイッチ６２に加え、天板移動用の関心画像移動スイッチ６３を別途設けても良い。同図において、６２１は関心画像移動スイッチ６２の作用を表すアイコン表示を示し、６２２は関心画像移動スイッチ６３の作用を表すアイコン表示を示している。
【００８０】このように両者を区別して使用することにより、手術のように被検体Ｐを極力動かしてはならない状況と、通常の検査のように動かしてもよい場合とに応じて異なる動作モードによる検査を行うことが可能となるので、操作性をより向上できる。
【００８１】次に、本実施形態をより拡大した場合の種々の変形例を述べる。
（１）ＣＴの種類上述した実施形態では第３世代ＣＴ（Ｘ線発生源と検出器が同期して被検体の周囲を回転する）を例に挙げたて説明を行ったが、ＣＴの種類は第３世代のもののみに限定されない。本発明は第４世代ＣＴ（検出器が円筒状に配列されており、Ｘ線発生源が回転する）にも適用可能であるし、第５世代ＣＴ（電子ビームをリング又は円弧状に配列した固定されたターゲットに当てＸ線を発生させ、固定された検出器でそれを受ける）に対しても適用可能である。
（２）検出器の種類（５０列、面検出器）
上述した実施形態では、６列の検出素子列を有するマルチスライス検出器を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば５０列のマルチスライス検出器を有する場合においても適用可能であるし、イメージインテンシファイアに代表される面検出器であっても本発明は適用可能であり、上記と同様の効果が得られる。
（３）関心画像の再構成条件関心画像の方が非関心画像よりも優れた再構成条件とし、又は両者の再構成条件を異ならせても良い。例えば、再構成マトリックスを関心画像は５１２×５１２とし、非関心画像は２５６×２５６として良い。また、非関心画像については画像の更新間隔を関心画像よりも遅くすることで時間分解能をあえて低下させ、これにより再構成条件を緩和して再構成ユニットの動作負荷を軽減しても良い。この場合は再構成装置の価格（コスト）を抑えることができる。
（４）再構成方法本発明は特定の画像再構成手段に依存するものではない。例えば回転軸方向へのビームの角度（コーン角度）を考慮しない通常のフィルターバックプロジェクションを行うものでも良いし、Ｆｅｌｄｋａｍｐらによって提案された、回転軸方向へのビームの角度を考慮し、収集した各データを、その収集経路に応じてバックプロジェクションして再構成するような再構成を行うものでもよい。この場合には、上述したように補正ユニットにより各列のデータが束ねられるのではなく、再構成時に指定されたスライス厚の画像を再構成することになる。これにより、検出器素子列がより多い場合において画質を向上できる。
（５）表示方法上述した実施形態では、全ての画像を単一のディスプレイに表示することとして説明したが、これに限定されない。例えば、複数の画像を１枚づつ別々のディスプレイに表示するようにしてもよい。これにより各々の画像の表示領域を拡大できるメリットが得られる。
【００８２】例えば、プロジェクター型のディスプレイを用いても良く、この場合は画像をきわめて大きく表示させることができ、見易くなるというメリットがある。
【００８３】また、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）を用いてもよい。この場合は、観察者がどちらの方向を向いても常に視界の範囲内に画像が表示されることになる。穿刺作業等を行う場合において、ディスプレイを見るためにその都度振り向く必要がなくなり、術者への負担が軽減され、作業性が向上するというメリットが得られる。
（６）束ねる場所上述した実施形態では、データを束ねるユニットを補正ユニット３４としたが、これに限定されない。例えば、データ収集装置（ＤＡＳ）２４がデータ束ねに係る処理を行ってもいいし、これを再構成ユニット３６が画像を再構成する以前に行ってもいいし、個々の画像を再構成した後に画像束ねが行われてもよい。いずれにしても上記と同様の効果が得られる。
（７）画像の重ね合わせ表示上述した実施形態では、複数枚の画像を並べて表示する場合について説明したが、画像の表示方法はこれに限定されない。スライス位置の異なる３枚の画像をそれぞれＲＧＢに対応させて作成するとともに、これらを重畳して１枚の画像として表示してもよい。
【００８４】図１７はこのようなＲＧＢ重畳表示の例を示す図である。
【００８５】画像１はＲ（赤）に、画像２はＧ（緑）に、画像３はＢ（青）とし、それぞれを次式（１）に示すようようにＣＴ値に対応させる。関心画像は緑色で表示される。
【００８６】
画像１：ＣＴ値＝ＭＩＮ→ＭＡＸ：ＲＥＤ＝０→２５５ 画像２：ＣＴ値＝ＭＩＮ→ＭＡＸ：ＧＲＥＥＮ＝０→２５５ 画像３：ＣＴ値＝ＭＩＮ→ＭＡＸ：ＢＬＵＥ＝０→２５５ （式１）
ここで、ＭＩＮとＭＡＸは、表示されるＣＴ値のウインドウ幅に対応しており、観察者が任意に設定可能である。これにより画像は次式（２）の通りとなる。
【００８７】
ＲＥＤ＝ＣＴ値（画像１）
ＧＲＥＥＮ＝ＣＴ値（画像２）
ＢＬＵＥ＝ＣＴ値（画像３） （式２）
例えば画像１又は３に対応するスライス位置に針がはみ出した場合、針の色が赤又は青に変化して表示される。すなわち、画像上の針の色の変化に基づいて針のはみだしを検知できる。
【００８８】ここでは３枚を例として示したが、これに限定されるのものではない。画像枚数が２枚又は４枚以上に対しても適用可能である。これにより、観察するべき画像は１枚となり、かつその色により、挿入物（針）の位置が明確に表されるようになるので、挿入物の観察をより容易に行えるというメリットが得られる。
【００８９】なお、本発明は上述した実施形態に限定されず種々変形して実施可能である。
【００９０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、関心画像、及び当該関心画像近傍の非関心画像をマルチスライスＣＴ透視する場合における被検体への被爆量低減を図ったＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３０７８
【氏名又は名称】株式会社東芝
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| 【出願日】 |
平成１１年１月１３日（１９９９．１．１３） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００５８４７９
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 武彦 （外６名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２０１９１９（Ｐ２０００−２０１９１９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年７月２５日（２０００．７．２５） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−６４５２ |
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