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【発明の名称】 X線CT装置
【発明者】 【氏名】萩原 明

【要約】 【課題】同一時刻に対応し且つ異なる画像位置での各CT画像の、一定時間間隔毎の複数の時刻についてのセットを得ることが出来るX線CT装置を提供する。

【構成】時刻tsより前の時刻における画像位置zsのCT画像aと、時刻tsより後の時刻における画像位置zsのCT画像bとから、内挿補間により、時刻tsにおける画像位置zsのCT画像cを作成する。同様の処理を繰り返して、同一時刻に対応し且つ画像位置zs〜画像位置zfでの各CT画像の、一定時間間隔毎の複数の時刻についてのセットを得る。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
X線管と、マルチ検出器と、前記X線管及び前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させるための回転手段と、前記X線管及び前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象に対して相対直線移動させるための直線移動手段と、相対直線移動開始点から相対直線移動終了点まで前記相対回転および前記相対直線移動を連続的に実行しながら投影データを収集するスキャン手段と、収集した投影データを用いて同一時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を作成する同一時刻画像作成手段とを具備したことを特徴とするX線CT装置。
【請求項2】
請求項1に記載のX線CT装置において、前記同一時刻画像作成手段は、異なる時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を生成する画像再構成手段と、前記異なる時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を同一時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像に変換する画像変換手段からなることを特徴とするX線CT装置。
【請求項3】
請求項2に記載のX線CT装置において、前記画像変換手段は、時間軸に対して補間演算を行うことを特徴とするX線CT装置。
【請求項4】
請求項1から請求項3のいずれかに記載のX線CT装置において、前記同一時刻画像作成手段は、一定時間間隔の複数の時刻ごとに、各時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を作成することを特徴とするX線CT装置。
【請求項5】
X線管と、マルチ検出器と、前記X線管及び前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させるための回転手段と、前記X線管及び前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象に対して相対直線移動させるための直線移動手段と、相対直線移動開始点で前記相対回転を実行しながら投影データを収集し続いて次のスキャン位置まで相対直線移動して前記相対回転を実行しながら投影データを収集することを相対直線移動終了点まで繰り返すスキャン手段と、収集した投影データを用いて同一時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を作成する同一時刻画像作成手段とを具備したことを特徴とするX線CT装置。
【請求項6】
請求項5に記載のX線CT装置において、前記同一時刻画像作成手段は、各スキャン位置でのスキャン時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を生成する画像再構成手段と、前記各スキャン位置でのスキャン時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を同一時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像に変換する画像変換手段からなることを特徴とするX線CT装置。
【請求項7】
請求項6に記載のX線CT装置において、前記画像変換手段は、時間軸に対して補間演算を行うことを特徴とするX線CT装置。
【請求項8】
請求項5から請求項7のいずれかに記載のX線CT装置において、前記同一時刻画像作成手段は、一定時間間隔の複数の時刻ごとに、各時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を作成することを特徴とするX線CT装置。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、X線CT(Computed Tomography)装置に関し、更に詳しくは、同一時刻に対応し且つ所定のz方向範囲内の複数の画像位置での各CT画像の、一定時間間隔毎の複数の時刻についてのセットを得ることが出来るX線CT装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、マルチ検出器を用いたX線CT装置による Perfusion CT が知られている(例えば、非特許文献1参照。)。
【非特許文献1】高橋、荒川編「Multidetector Helical CT のすべて」20002年2月1日第1版発行、第24頁〜第25頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
Perfusion CT においては、Cine scan におけるCT画像のセットのように、同一時刻に対応し且つ所定のz方向範囲内の複数の画像位置でのCT画像の、一定時間間隔毎の複数の時刻についてのセットが必要とされる。
しかし、ヘリカルシャトルスキャン(Helical Shuttle scan)では、回転および直線移動を連続的に実行しながら投影データを収集するため、得られたCT画像は、それぞれ異なる時刻に対応し且つ画像位置が異なるCT画像になってしまう。
また、アキシャルシャトルスキャン(Axial Shuttle scan)では、あるスキャン位置で回転のみを実行しながら投影データを収集し、続いて次のスキャン位置まで相対直線移動し、そのスキャン位置で回転のみを実行しながら投影データを収集することを繰り返して投影データを収集するため、得られたCT画像は、それぞれ各スキャン位置のスキャン時刻に対応し且つ画像位置が異なるCT画像になってしまう。
そこで、本発明の目的は、同一時刻に対応し且つ所定のz方向範囲内の複数の画像位置での各CT画像の、一定時間間隔毎の複数の時刻についてのセットを得ることが出来るX線CT装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0004】
第1の観点では、本発明は、X線管と、マルチ検出器と、前記X線管及び前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させるための回転手段と、前記X線管及び前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象に対して相対直線移動させるための直線移動手段と、相対直線移動開始点から相対直線移動終了点まで前記相対回転および前記相対直線移動を連続的に実行しながら投影データを収集するスキャン手段と、収集した投影データを用いて同一時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を作成する同一時刻画像作成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「相対回転」とは、X線管とマルチ検出器の中間に撮影対象を置いた状態で、撮影対象を回転させないでX線管及びマルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに回転させる場合、X線管及びマルチ検出器を回転させないで撮影対象を軸回転させる場合、撮影対象を軸回転させ且つX線管及びマルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに逆回転させる場合などを含む意味である。
また、上記構成において「相対直線移動」とは、X線管とマルチ検出器の中間に撮影対象を置いた状態で、X線管及びマルチ検出器を直線移動させないで撮影対象(が乗ったテーブル)を直線移動させる場合、撮影対象(が乗ったテーブル)を直線移動させないでX線管及びマルチ検出器を直線移動させる場合、撮影対象(が乗ったテーブル)を直線移動させ且つX線管及びマルチ検出器を逆方向に直線移動させる場合などを含む意味である。
上記第1の観点によるX線CT装置では、ヘリカルスキャン(ヘリカルシャトルスキャンを含む)により収集した投影データを基に同一時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を作成するので、これを一定時間間隔毎の複数の時刻について行えば、同一時刻に対応し且つ所定のz方向範囲内の複数の画像位置での各CT画像の、一定時間間隔毎の複数の時刻についてのセット、すなわち、Perfusion CT に必要なCT画像のセットを得ることが出来る。
なお、収集した投影データから同一時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を作成する方法は、CT画像のレベルでの補間または投影データのレベルでの補間によることが出来る。
【0005】
第2の観点では、本発明は、前記第1の観点によるX線CT装置において、前記同一時刻画像作成手段は、異なる時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を生成する画像再構成手段と、前記異なる時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を同一時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像に変換する画像変換手段からなることを特徴とするX線CT装置を提供する。
上記第2の観点によるX線CT装置では、ヘリカルスキャン(ヘリカルシャトルスキャンを含む)により収集した投影データを基に通常の画像再構成により異なる時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を生成する。そして、それら異なる時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を、同一時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像に変換する。これを一定時間間隔毎の複数の時刻について行えば、同一時刻に対応し且つ所定のz方向範囲内の複数の画像位置での各CT画像の、一定時間間隔毎の複数の時刻についてのセット、すなわち、Perfusion CT に必要なCT画像のセットを得ることが出来る。
【0006】
第3の観点では、本発明は、前記第2の観点によるX線CT装置において、前記画像変換手段は、時間軸に対して補間演算を行うことを特徴とするX線CT装置を提供する。
上記第3の観点によるX線CT装置では、ヘリカルスキャン(ヘリカルシャトルスキャンを含む)により収集した投影データを基に通常の画像再構成により異なる時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を生成する。そして、それら異なる時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像に、時間軸に対する補間演算を行って、同一時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像に変換する。これを一定時間間隔毎の複数の時刻について行えば、同一時刻に対応し且つ所定のz方向範囲内の複数の画像位置での各CT画像の、一定時間間隔毎の複数の時刻についてのセット、すなわち、Perfusion CT に必要なCT画像のセットを得ることが出来る。
【0007】
第4の観点では、本発明は、前記第1から前記第3のいずれかの観点によるX線CT装置において、前記同一時刻画像作成手段は、一定時間間隔の複数の時刻ごとに、各時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を作成することを特徴とするX線CT装置を提供する。
上記第4の観点によるX線CT装置では、ヘリカルスキャン(ヘリカルシャトルスキャンを含む)により収集した投影データを基に同一時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を作成し、これを一定時間間隔毎の複数の時刻について行うので、同一時刻に対応し且つ所定のz方向範囲内の複数の画像位置での各CT画像の、一定時間間隔毎の複数の時刻についてのセット、すなわち、Perfusion CT に必要なCT画像のセットを得ることが出来る。
【0008】
第5の観点では、本発明は、X線管と、マルチ検出器と、前記X線管及び前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転させるための回転手段と、前記X線管及び前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象に対して相対直線移動させるための直線移動手段と、相対直線移動開始点で前記相対回転を実行しながら投影データを収集し続いて次のスキャン位置まで相対直線移動して前記相対回転を実行しながら投影データを収集することを相対直線移動終了点まで繰り返すスキャン手段と、収集した投影データを用いて同一時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を作成する同一時刻画像作成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。
上記第5の観点によるX線CT装置では、異なるスキャン位置でのアキシャルスキャンの繰り返し(アキシャルシャトルスキャンを含む)により収集した投影データを基に同一時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を作成するので、これを一定時間間隔毎の複数の時刻について行えば、同一時刻に対応し且つ所定のz方向範囲内の複数の画像位置での各CT画像の、一定時間間隔毎の複数の時刻についてのセット、すなわち、Perfusion CT に必要なCT画像のセットを得ることが出来る。
なお、収集した投影データから同一時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を作成する方法は、CT画像のレベルでの補間または投影データのレベルでの補間によることが出来る。
【0009】
第6の観点では、本発明は、前記第5の観点によるX線CT装置において、前記同一時刻画像作成手段は、各スキャン位置でのスキャン時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を生成する画像再構成手段と、前記各スキャン位置でのスキャン時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を同一時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像に変換する画像変換手段からなることを特徴とするX線CT装置を提供する。
上記第6の観点によるX線CT装置では、異なるスキャン位置でのアキシャルスキャンの繰り返し(アキシャルシャトルスキャンを含む)により収集した投影データを基に通常の画像再構成により各スキャン位置でのスキャン時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を生成する。そして、それら異なるスキャン位置でのスキャン時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を、同一時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像に変換する。これを一定時間間隔毎の複数の時刻について行えば、同一時刻に対応し且つ所定のz方向範囲内の複数の画像位置での各CT画像の、一定時間間隔毎の複数の時刻についてのセット、すなわち、Perfusion CT に必要なCT画像のセットを得ることが出来る。
【0010】
第7の観点では、本発明は、前記第6の観点によるX線CT装置において、前記画像変換手段は、時間軸に対して補間演算を行うことを特徴とするX線CT装置を提供する。
上記第7の観点によるX線CT装置では、異なるスキャン位置でのアキシャルスキャンの繰り返し(アキシャルシャトルスキャンを含む)により収集した投影データを基に通常の画像再構成により各スキャン位置でのスキャン時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を生成する。そして、それら各スキャン位置でのスキャン時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像に、時間軸に対する補間演算を行って、同一時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像に変換する。これを一定時間間隔毎の複数の時刻について行えば、同一時刻に対応し且つ所定のz方向範囲内の複数の画像位置での各CT画像の、一定時間間隔毎の複数の時刻についてのセット、すなわち、Perfusion CT に必要なCT画像のセットを得ることが出来る。
【0011】
第8の観点では、本発明は、前記第5から前記第7のいずれかの観点によるX線CT装置において、前記同一時刻画像作成手段は、一定時間間隔の複数の時刻ごとに、各時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を作成することを特徴とするX線CT装置を提供する。
上記第8の観点によるX線CT装置では、異なるスキャン位置でのアキシャルスキャンの繰り返し(アキシャルシャトルスキャンを含む)により収集した投影データを基に同一時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を作成し、これを一定時間間隔毎の複数の時刻について行うので、同一時刻に対応し且つ所定のz方向範囲内の複数の画像位置での各CT画像の、一定時間間隔毎の複数の時刻についてのセット、すなわち、Perfusion CT に必要なCT画像のセットを得ることが出来る。
【発明の効果】
【0012】
本発明のX線CT装置によれば、同一時刻に対応し且つ所定のz方向範囲内の複数の画像位置での各CT画像の、一定時間間隔毎の複数の時刻についてのセット、すなわち、Perfusion CT に必要なCT画像のセットを得ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、図に示す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。
【実施例1】
【0014】
図1は、実施例1に係るX線CT装置100を示す構成図である。
このX線CT装置100は、操作コンソール1と、寝台装置10と、走査ガントリ20とを具備している。
【0015】
操作コンソール1は、操作者の入力を受け付ける入力装置2と、画像再構成処理などを実行する中央処理装置3と、走査ガントリ20で取得した投影データを収集するデータ収集バッファ5と、投影データから再構成したCT画像を表示するCRT6と、プログラムやデータやX線CT画像を記憶する記憶装置7とを具備している。
【0016】
寝台装置10は、撮影対象を乗せて走査ガントリ20のボア(空洞部)に入れ出しするテーブル12を具備している。テーブル12は、寝台装置10に内蔵するモータで昇降および直線移動される。
【0017】
走査ガントリ20は、X線管21と、X線コントローラ22と、コリメータ23と、マルチ検出器24と、DAS(Data Acquisition System)25と、X線コントローラ22,コリメータ23,DAS25の制御を行う回転側コントローラ26と、制御信号などを前記操作コンソール1や撮影テーブル10とやり取りする制御コントローラ29と、スリップリング30とを具備している。
【0018】
図2は、ヘリカルシャトルスキャンにより収集した投影データに対して通常の画像再構成処理を施して得られた各CT画像に対応する時刻と画像位置とを示す例示図である。
この例では、位置zsから位置zfまでのz方向範囲内の複数の画像位置でのCT画像が得られているが、それらに対応する時刻は全て異なっている。なお、δは各CT画像のz方向の距離間隔であり、αは各CT画像の時間軸方向の時間間隔である。
【0019】
図3は、画像変換処理を示すフロー図である。
ステップA1では、操作者は、CT画像セットの最初の時刻である開始時刻ts(図4参照)と隣接する時刻間の時間間隔τ(図6参照)とを設定する。
ステップA2では、時刻カウンタtを第1時刻tsに初期化する。
【0020】
ステップA3では、画像位置カウンタzを開始画像位置zsに初期化する。
【0021】
ステップA4では、時刻tの前後の時刻における画像位置zのCT画像を基に時刻tの画像位置zにおけるCT画像を作成する。
例えば図4に示すように、時刻tsより前の時刻における画像位置zsのCT画像aと、時刻tsより後の時刻における画像位置zsのCT画像bとから、内挿補間により、時刻tsにおける画像位置zsのCT画像cを作成する。
【0022】
ステップA5では、画像位置カウンタzが終了画像位置zf(図4参照)に到達していないならステップA6へ進み、到達したならステップA7へ進む。
【0023】
ステップA6では、画像位置カウンタzを画像位置間隔δ(図4参照)だけインクリメントする。そして、ステップA4に戻る。
そして、戻ったステップA4で、例えば図5に示すように、時刻tsより前の時刻における画像位置zs+δのCT画像dと、時刻tsより後の時刻における画像位置zs+δのCT画像eとから、内挿補間により、時刻tsにおける画像位置zs+δのCT画像fを作成する。
【0024】
ステップA7では、時刻カウンタtが終了時刻tf(図6参照)に到達していないならステップA8へ進み、到達したなら処理を終了する。
【0025】
ステップA8では、時刻カウンタtを時間間隔τだけインクリメントする。そして、ステップA3に戻る。
そして、戻ったステップA3以下で、例えば図6に示すように、時刻ts+τにおける画像位置zs〜画像位置zfのCT画像を作成する。
かくして、図6に示すような、同一時刻に対応し且つ画像位置zs〜画像位置zfでの各CT画像の、一定時間間隔τ毎の複数の時刻ts〜tfについてのセットを得ることが出来る。
【0026】
実施例1のX線CT装置100によれば、Perfusion CT に必要なCT画像のセットを得ることが出来る。
【実施例2】
【0027】
図7は、アキシャルシャトルスキャンにより収集した投影データに対して通常の画像再構成処理を施して得られた各CT画像に対応する時刻と画像位置とを示す例示図である。
この例では、位置zsから位置zmまでのz方向範囲内の複数の画像位置でのCT画像に対応する時刻と、位置znから位置zfまでのz方向範囲内の複数の画像位置でのCT画像に対応する時刻とが異なっている。なお、αは各スキャン位置でのスキャン時刻間の時間間隔である。
【0028】
図8に示すように、図7に示す各CT画像を基に図3に示す画像変換処理を行えば、同一時刻に対応し且つ画像位置zs〜画像位置zfでの各CT画像の、一定時間間隔τ毎の複数の時刻ts〜tfについてのセットを得ることが出来る。
【実施例3】
【0029】
実施例1や実施例2では、CT画像のレベルでの補間を用いたが、投影データのレベルでの補間を用いても同一時刻に対応し且つ画像位置が異なる複数のCT画像を作成することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【0030】
本発明のX線CT装置は、例えば Perfusion CTに利用できる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】実施例1にかかるX線CT装置を示す構成図である。
【図2】ヘリカルシャトルスキャンにより収集した投影データに通常の画像再構成処理を施して生成されたCT画像に対応する時刻と画像位置とを示す説明図である。
【図3】実施例1にかかる画像変換処理を示すフロー図である。
【図4】実施例1にかかる画像変換処理により作成されたCT画像cに対応する時刻と画像位置とを示す説明図である。
【図5】実施例1にかかる画像変換処理により作成されたCT画像fに対応する時刻と画像位置とを示す説明図である。
【図6】実施例1にかかる画像変換処理により作成されたCT画像に対応する時刻と画像位置とを示す説明図である。
【図7】アキシャルシャトルスキャンにより収集した投影データに通常の画像再構成処理を施して生成されたCT画像に対応する時刻と画像位置とを示す説明図である。
【図8】実施例2にかかる画像変換処理により作成されたCT画像に対応する時刻と画像位置とを示す説明図である。
【符号の説明】
【0032】
1 操作コンソール
3 中央処理装置
5 データ収集バッファ
10 寝台装置
12 テーブル
20 走査ガントリ
21 X線管
24 マルチ検出器
26 回転側コントローラ
100 X線CT装置
【出願人】 【識別番号】300019238
【氏名又は名称】ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー
【出願日】 平成18年6月20日(2006.6.20)
【代理人】 【識別番号】100095511
【弁理士】
【氏名又は名称】有近 紳志郎


【公開番号】 特開2008−163(P2008−163A)
【公開日】 平成20年1月10日(2008.1.10)
【出願番号】 特願2006−169542(P2006−169542)