JPH0218087B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0218087B2 JPH0218087B2 JP57034588A JP3458882A JPH0218087B2 JP H0218087 B2 JPH0218087 B2 JP H0218087B2 JP 57034588 A JP57034588 A JP 57034588A JP 3458882 A JP3458882 A JP 3458882A JP H0218087 B2 JPH0218087 B2 JP H0218087B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- xenon
- blood flow
- scan
- head
- subject
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、Ｘ線によつて被検体の断層部分につ
いての情報を得るＸ線断層診断装置に関し、更に
詳しくは、少なくとも頭部及び頚部において断層
部分についての情報を得ると共に、採血すること
なく全脳血流量及び多レベルでの局所脳血流量を
測定することのできるＸ線断層診断装置に関する
ものである。
いての情報を得るＸ線断層診断装置に関し、更に
詳しくは、少なくとも頭部及び頚部において断層
部分についての情報を得ると共に、採血すること
なく全脳血流量及び多レベルでの局所脳血流量を
測定することのできるＸ線断層診断装置に関する
ものである。
計算機トモグラフイ装置（CT装置）と呼ばれ
る放射線による断層診断装置は、被検体を横切る
平面においてあらゆる角度位置から放射線を被検
体に照射して、投影データを得、計算機の助けを
借りてこの投影データをもとに前記平面の断層部
分の各点に関する吸収係数の分布を求め、これを
表示することによつて前記断層部分の画像を得る
装置である。この種の断層診断装置は単なる断層
画像の表示のみならず、脳血流量（LCBF）など
の測定にも使用される。
る放射線による断層診断装置は、被検体を横切る
平面においてあらゆる角度位置から放射線を被検
体に照射して、投影データを得、計算機の助けを
借りてこの投影データをもとに前記平面の断層部
分の各点に関する吸収係数の分布を求め、これを
表示することによつて前記断層部分の画像を得る
装置である。この種の断層診断装置は単なる断層
画像の表示のみならず、脳血流量（LCBF）など
の測定にも使用される。
従来の、CT装置を用いた脳血流量の測定は、
一般に次のような方法であつた。一定濃度のキセ
ノンガスを患者に吸入しつつ、１〜２分間隔で頭
部CT走査を行ない、次の関係式より局所脳血流
量kixλix100を算出する。
一般に次のような方法であつた。一定濃度のキセ
ノンガスを患者に吸入しつつ、１〜２分間隔で頭
部CT走査を行ない、次の関係式より局所脳血流
量kixλix100を算出する。
Ci（ｔ）＝ki・λi∫t pCa（ｕ）e-ki(t-u)du (1)
ここで、
Ci（ｔ）：時刻ｔにおける脳内ｉ部分のキセノン濃
度 λi：脳内ｉ部分のキセノン分配係数 Ca（ｕ）：動脈血中キセノン濃度 ki：脳内ｉ部分のキセノン溶解時定数の逆数 ｔ：走査開始後の経過時間 ｕ：走査開始後のキセノンガス吸入開始時点から
の経過時間 この場合、Ci、λi、kiについてはCT走査によ
つて得られるCT値（Ｘ線吸収係数値の相対値）
の変化量に基づいて求められるが、Ca（ｕ）につ
いては、脳CT走査ごとにカテーテルで動脈採血
を行ない後でそれらの採血試料を分析して各CT
走査時の動脈血中キセノン濃度を求めるか、ある
いは脳CT走査ごとに患者の呼気により呼気キセ
ノン濃度を測定しこれに適宜の補正を施して動脈
血中キセノン濃度を求めるのが従来採られている
方法であつた。
度 λi：脳内ｉ部分のキセノン分配係数 Ca（ｕ）：動脈血中キセノン濃度 ki：脳内ｉ部分のキセノン溶解時定数の逆数 ｔ：走査開始後の経過時間 ｕ：走査開始後のキセノンガス吸入開始時点から
の経過時間 この場合、Ci、λi、kiについてはCT走査によ
つて得られるCT値（Ｘ線吸収係数値の相対値）
の変化量に基づいて求められるが、Ca（ｕ）につ
いては、脳CT走査ごとにカテーテルで動脈採血
を行ない後でそれらの採血試料を分析して各CT
走査時の動脈血中キセノン濃度を求めるか、ある
いは脳CT走査ごとに患者の呼気により呼気キセ
ノン濃度を測定しこれに適宜の補正を施して動脈
血中キセノン濃度を求めるのが従来採られている
方法であつた。
このような方式では、CT装置とは別個の検出
装置を必要とすると共に、CT走査と同期して採
血や呼気の採取を行ないこれを分析する煩雑な作
業を伴ない、また、脳血流量を求めるまでには長
時間かかるという問題を有し、更には、局所脳血
流量は測定できるものの全脳血流量は測れないと
いう欠点があつた。
装置を必要とすると共に、CT走査と同期して採
血や呼気の採取を行ないこれを分析する煩雑な作
業を伴ない、また、脳血流量を求めるまでには長
時間かかるという問題を有し、更には、局所脳血
流量は測定できるものの全脳血流量は測れないと
いう欠点があつた。
本発明の目的は、このような点に鑑み、採血や
呼気の収集を必要とすることなくCT走査によつ
て得られたCT値に基づいて脳血流量測定が可能
なＸ線断層診断装置を提供することにある。
呼気の収集を必要とすることなくCT走査によつ
て得られたCT値に基づいて脳血流量測定が可能
なＸ線断層診断装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、全脳血流量と併せて多レ
ベルでの局所脳血流量の測定ならびに内頚静脈血
中濃度も測定し得るＸ線断層診断装置を提供する
ことにある。
ベルでの局所脳血流量の測定ならびに内頚静脈血
中濃度も測定し得るＸ線断層診断装置を提供する
ことにある。
このような目的を達成するための本発明の基本
的構成は、患者の頚部及び頭部の複数レベル（複
数の被検断面）を交互にCT走査すべくCT走査に
対応してテーブルの天板を移動することのできる
手段と、各CT走査での投影データに基づき頚動
脈部のCT値変化を求めてこれにより動脈濃度や
静脈濃度を近似的に求める手段と、演算により全
脳血流量や局所脳血流量を求める演算手段を具備
したことを特徴とするものである。
的構成は、患者の頚部及び頭部の複数レベル（複
数の被検断面）を交互にCT走査すべくCT走査に
対応してテーブルの天板を移動することのできる
手段と、各CT走査での投影データに基づき頚動
脈部のCT値変化を求めてこれにより動脈濃度や
静脈濃度を近似的に求める手段と、演算により全
脳血流量や局所脳血流量を求める演算手段を具備
したことを特徴とするものである。
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。第
１図は本発明に係るＸ線断層診断装置の要部の構
成を示すブロツク図である。Ｘ線源２は被検体断
面１を含む平面内に扇状のＸ線ビーム３を発生
し、被検体断面１を透過したビームは検出器列４
で検出される。検出器列４はＮ個の検出器を円弧
状に配列したものであり、Ｘ線源２と一体となつ
て被検体１の周囲を矢印５の方向に回転し一定の
角度ごとに照射されるＸ線ビームを検出する。各
検出器は受光したＸ線量に応じた電気信号を出力
として与える。これらの出力信号はデータ収集部
６によりデイジタル信号に変換され、計算機７の
記憶装置であるメモリ８に記憶される。記憶され
たデイジタル信号は対数変換されて後各扇状ビー
ムごとに投影データとしてデータ処理に用いられ
る。メモリ８は、このような投影データを記憶す
るデータメモリ部のみならず、計算機７のプログ
ラム記憶部、再構成画像記憶部及び画像データよ
り求められた所定部位のキセノン濃度等のデータ
記憶部等から構成されている。計算機７は、操作
パネル等から成る入力装置９より与えられる種々
の指令に基づき予め指定されたプログラムを実行
する。このプログラムとしては、各部を適宜に制
御するためのプログラムやデータの書込みないし
読出し、演算、表示等の各種のプログラムを含む
ものである。ガントリ・テーブル駆動部１０は計
算機７によつて制御され、第２図に示す如き、Ｘ
線源２及び検出器列４を含む走査ガントリ２１を
回転駆動すると共に走査ガントリに対し患者を前
後に送るようにテーブルの天板２２を駆動するも
のである。この天板２２の先端部には第３図に示
すように患者の頭部を載置し固定しておくのに適
した形状の頚頭部ホルダー２３が取付けられてい
る。このホルダー２３は、半円筒状のアクリル樹
脂板で形成され、頭部を載置する先端部には側頭
部を挾むように袖部２３１が設けられ、またその
基部には天板２２と着脱自在に接合することので
きる取付金具２３２が一体構造となつている。こ
のようなボルダー２３に対して、患者の頭部及び
頚部はアクリル樹脂板部に位置し、頚部は取付金
具２３２部に位置しないように患者を載置するこ
とが肝要である。正しい位置に載置すれば、頭部
は適度の強さで保持され、走査の際ホルダー内で
頭部及び頚部がずれることはない。メモリ８に記
憶された再構成画像データは必要に応じて読出さ
れデイジタル・アナログ変換器１１によりアナロ
グ信号に変換され、CRT等を用いた表示装置１
２に与えられ可視像として表示される。
１図は本発明に係るＸ線断層診断装置の要部の構
成を示すブロツク図である。Ｘ線源２は被検体断
面１を含む平面内に扇状のＸ線ビーム３を発生
し、被検体断面１を透過したビームは検出器列４
で検出される。検出器列４はＮ個の検出器を円弧
状に配列したものであり、Ｘ線源２と一体となつ
て被検体１の周囲を矢印５の方向に回転し一定の
角度ごとに照射されるＸ線ビームを検出する。各
検出器は受光したＸ線量に応じた電気信号を出力
として与える。これらの出力信号はデータ収集部
６によりデイジタル信号に変換され、計算機７の
記憶装置であるメモリ８に記憶される。記憶され
たデイジタル信号は対数変換されて後各扇状ビー
ムごとに投影データとしてデータ処理に用いられ
る。メモリ８は、このような投影データを記憶す
るデータメモリ部のみならず、計算機７のプログ
ラム記憶部、再構成画像記憶部及び画像データよ
り求められた所定部位のキセノン濃度等のデータ
記憶部等から構成されている。計算機７は、操作
パネル等から成る入力装置９より与えられる種々
の指令に基づき予め指定されたプログラムを実行
する。このプログラムとしては、各部を適宜に制
御するためのプログラムやデータの書込みないし
読出し、演算、表示等の各種のプログラムを含む
ものである。ガントリ・テーブル駆動部１０は計
算機７によつて制御され、第２図に示す如き、Ｘ
線源２及び検出器列４を含む走査ガントリ２１を
回転駆動すると共に走査ガントリに対し患者を前
後に送るようにテーブルの天板２２を駆動するも
のである。この天板２２の先端部には第３図に示
すように患者の頭部を載置し固定しておくのに適
した形状の頚頭部ホルダー２３が取付けられてい
る。このホルダー２３は、半円筒状のアクリル樹
脂板で形成され、頭部を載置する先端部には側頭
部を挾むように袖部２３１が設けられ、またその
基部には天板２２と着脱自在に接合することので
きる取付金具２３２が一体構造となつている。こ
のようなボルダー２３に対して、患者の頭部及び
頚部はアクリル樹脂板部に位置し、頚部は取付金
具２３２部に位置しないように患者を載置するこ
とが肝要である。正しい位置に載置すれば、頭部
は適度の強さで保持され、走査の際ホルダー内で
頭部及び頚部がずれることはない。メモリ８に記
憶された再構成画像データは必要に応じて読出さ
れデイジタル・アナログ変換器１１によりアナロ
グ信号に変換され、CRT等を用いた表示装置１
２に与えられ可視像として表示される。
このような構成において、脳血流量を測定する
場合の動作を次に説明する。第３図に示す頚頭部
ホルダー２３に患者の頭部を載置して固定保持す
る。天板２２を移動させて走査位置の決定を行な
う。この走査位置としてはマルチレベル設定が可
能で、例えば第４図に示すように頚部での位置
Ａ、頭部での位置Ｂ、Ｃを決めることができる。
この位置合せは入力装置９の操作パネルキーを操
作してガントリ・テーブル駆動部１０を付勢して
天板２２を移動して行ない、走査位置は計算機７
に入力される。計算機７は指定位置をある一定周
期で循環的に走査する、すなわち上述の例では
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ、…と循環走査する
プログラムが用意されている。
場合の動作を次に説明する。第３図に示す頚頭部
ホルダー２３に患者の頭部を載置して固定保持す
る。天板２２を移動させて走査位置の決定を行な
う。この走査位置としてはマルチレベル設定が可
能で、例えば第４図に示すように頚部での位置
Ａ、頭部での位置Ｂ、Ｃを決めることができる。
この位置合せは入力装置９の操作パネルキーを操
作してガントリ・テーブル駆動部１０を付勢して
天板２２を移動して行ない、走査位置は計算機７
に入力される。計算機７は指定位置をある一定周
期で循環的に走査する、すなわち上述の例では
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ａ、…と循環走査する
プログラムが用意されている。
次に、患者に所定濃度のキセノンガスを吸入さ
せ乍ら計算機７に走査プログラムを実行させる。
一定間隔で走査して得られた投影データはメモリ
８に一旦記憶される。その後、各走査位置Ａ、
Ｂ、Ｃごとにそれぞれの投影データに基づいて断
層画像が再構成される。ここで、走査位置Ａ（頚
部）における頚動脈部及び頚静脈部の画像のCT
値と走査位置Ｂの頭部のｉ部分の画像のCT値の
経時的変化を求める。一定時間間隔の走査により
得られたこれらの離散的なCT値変化の曲線を指
数関数で近似し、第５図に示すようなCT値経時
変化曲線を求める。なお、曲線近似は指数関数に
限らず、他の関数で近似することも可能である。
この曲線はキセノン濃度に対応するもので、頚動
脈部のCT値曲線は動脈血中キセノン濃度Caに、
頚静脈部のCT値曲線は静脈血中キセノン濃度Cv
に、頭部のCT値曲線は脳内ｉ部分のキセノン濃
度Ciにそれぞれ対応している。指数関数で近似し
た各濃度関数Ca、Cv、Ci（これらはいずれも経過
時間ｕの関数、すなわち、Ca（ｕ）、Cv（ｕ）、Ci
（ｕ）である）を用いて、次式により全脳血流量
（TCBF）を演算して求める。
せ乍ら計算機７に走査プログラムを実行させる。
一定間隔で走査して得られた投影データはメモリ
８に一旦記憶される。その後、各走査位置Ａ、
Ｂ、Ｃごとにそれぞれの投影データに基づいて断
層画像が再構成される。ここで、走査位置Ａ（頚
部）における頚動脈部及び頚静脈部の画像のCT
値と走査位置Ｂの頭部のｉ部分の画像のCT値の
経時的変化を求める。一定時間間隔の走査により
得られたこれらの離散的なCT値変化の曲線を指
数関数で近似し、第５図に示すようなCT値経時
変化曲線を求める。なお、曲線近似は指数関数に
限らず、他の関数で近似することも可能である。
この曲線はキセノン濃度に対応するもので、頚動
脈部のCT値曲線は動脈血中キセノン濃度Caに、
頚静脈部のCT値曲線は静脈血中キセノン濃度Cv
に、頭部のCT値曲線は脳内ｉ部分のキセノン濃
度Ciにそれぞれ対応している。指数関数で近似し
た各濃度関数Ca、Cv、Ci（これらはいずれも経過
時間ｕの関数、すなわち、Ca（ｕ）、Cv（ｕ）、Ci
（ｕ）である）を用いて、次式により全脳血流量
（TCBF）を演算して求める。
全脳血流量（TCBF）＝Cv（ｔ）×100／∫t／pCadu−∫t
／pCvdu(2) また、局所脳血流量（LCBF）［ml／100ｇ／
min］は、Ca及びCiを(1)式に代入してkixλiを求
め、更にこれを100倍することにより求めること
ができる。
／pCvdu(2) また、局所脳血流量（LCBF）［ml／100ｇ／
min］は、Ca及びCiを(1)式に代入してkixλiを求
め、更にこれを100倍することにより求めること
ができる。
なお、脳内濃度は他の走査位置（Ｃ、その他）
における任意の局部に対しても同様に求めること
ができ、所望部分の局所脳血流量を容易に知るこ
とができる。
における任意の局部に対しても同様に求めること
ができ、所望部分の局所脳血流量を容易に知るこ
とができる。
このようにして求めた血流量は、必要に応じて
表示装置１２で表示される。
表示装置１２で表示される。
以上説明したように本発明によれば、頚動脈部
のCT値変化を指数関数で近似し動脈中のキセノ
ン濃度を求めることができ、更には頚静脈部、脳
内部のキセノン濃度もCT値変化を指数関数で近
似することにより容易に求めることができ、全く
採血を必要とすることなく全脳血流量と併せて多
レベルでの局所脳血流量も自動的に測定すること
ができる。また、専用の好適な頚頭部ホルダーを
用意したため、患者の頭部を容易に確実に載置で
きるなど作業性に優れ、更に天板を移動したとき
頚頭部の位置がずれることもないので高精度の測
定も保証できるなどの効果がある。
のCT値変化を指数関数で近似し動脈中のキセノ
ン濃度を求めることができ、更には頚静脈部、脳
内部のキセノン濃度もCT値変化を指数関数で近
似することにより容易に求めることができ、全く
採血を必要とすることなく全脳血流量と併せて多
レベルでの局所脳血流量も自動的に測定すること
ができる。また、専用の好適な頚頭部ホルダーを
用意したため、患者の頭部を容易に確実に載置で
きるなど作業性に優れ、更に天板を移動したとき
頚頭部の位置がずれることもないので高精度の測
定も保証できるなどの効果がある。
第１図は本発明に係るＸ線断層診断装置の要部
の構成図、第２図はガントリと天板との関係を示
す図、第３図は頚頭部ホルダーの外観図、第４図
はCT走査位置を示す図、第５図は各部のキセノ
ン濃度を示す図である。 １……被検体、７……計算機、８……メモリ、
９……入力装置、１０……ガントリ・テーブル駆
動部、１２……表示装置、２１……走査ガント
リ、２２……天板、２３……頚頭部ホルダー。
の構成図、第２図はガントリと天板との関係を示
す図、第３図は頚頭部ホルダーの外観図、第４図
はCT走査位置を示す図、第５図は各部のキセノ
ン濃度を示す図である。 １……被検体、７……計算機、８……メモリ、
９……入力装置、１０……ガントリ・テーブル駆
動部、１２……表示装置、２１……走査ガント
リ、２２……天板、２３……頚頭部ホルダー。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 被検体を横切る平面にＸ線を照射して投影デ
ータを得、計算機を援用し前記投影データに基づ
き前記平面の断層画像を再構成することのできる
Ｘ線断層診断装置において、 前記計算機は、 被検体の頚部と頭部における２箇所のCT走査
位置を決め、所定濃度のキセノンガスを連続的に
吸入させている状態において被検体を載置した天
板を移動させ循環的に前記２箇所のCT走査位置
でCT走査を行い、このCT走査により得られた頚
部走査位置における頚動脈部と頚静脈部の画像及
び頭部走査位置におけるある注目部分ｉの画像の
各CT値を求め、 この離散的な各CT値の時間的変化をそれぞれ
曲線で近似し、動脈血中キセノン濃度Caとして
は頚動脈部のCT値経時変化曲線を、静脈血中キ
セノン濃度Cvとしては頚動脈部のCT値経時変化
曲線を、脳内の注目部分ｉのキセノン濃度Ciとし
ては頭部のCT値経時変化曲線をそれぞれ用い、
全脳血流量（TCBF）は下記(1)式に基づいて求
め、局所脳血流量（LCBF）は下記(2)式を用いて
求めたki×λiを 100倍することによつて求めるように構成された
ことを特徴とするＸ線断層診断装置。 全脳血流量（TCBF）＝Cv（ｔ）×100／∫t／pCadu−∫t
／pCvdu(1) Ci（ｔ）＝ki・λi∫t pCa（ｕ）e-ki(t-u)du (2) ただし、 ｔ：走査開始後の経過時間 ｕ：走査開始後のキセノンガス吸入開始時点から
の経過時間 λi：脳内ｉ部分のキセノン分配係数 ki：脳内ｉ部分のキセノン溶解時定数の逆数
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57034588A JPS58152541A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | Ｘ線断層診断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57034588A JPS58152541A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | Ｘ線断層診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58152541A JPS58152541A (ja) | 1983-09-10 |
| JPH0218087B2 true JPH0218087B2 (ja) | 1990-04-24 |
Family
ID=12418479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57034588A Granted JPS58152541A (ja) | 1982-03-05 | 1982-03-05 | Ｘ線断層診断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58152541A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0698125B2 (ja) * | 1985-09-26 | 1994-12-07 | 株式会社東芝 | コンピユ−テツド・トモグラフイ装置 |
| US4837686A (en) * | 1985-11-15 | 1989-06-06 | Picker International | Substance quantification in animal bodies |
| JP2656244B2 (ja) * | 1986-09-30 | 1997-09-24 | 株式会社東芝 | 断層像撮影装置 |
| US4793357A (en) * | 1986-11-24 | 1988-12-27 | Picker International, Inc. | CT blood flow mapping with xenon gas enhancement |
| JPH0661331B2 (ja) * | 1987-03-31 | 1994-08-17 | 株式会社東芝 | 局所脳血流測定装置 |
| JP4889490B2 (ja) * | 2003-08-12 | 2012-03-07 | ローマ リンダ ユニヴァーシティ メディカル センター | モジュール式患者支持システム |
| JP4850511B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2012-01-11 | 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 | Ｘ線ｃｔ装置 |
| EP2095374A4 (en) | 2006-11-21 | 2012-05-30 | Univ Loma Linda Med | DEVICE AND METHOD FOR FIXING PATIENTS FOR BRUSH-RADIATION THERAPY |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5819236A (ja) * | 1981-07-24 | 1983-02-04 | 株式会社東芝 | Ｘ線撮像装置 |
| JPS58146336A (ja) * | 1982-02-26 | 1983-08-31 | 横河電機株式会社 | Ｘ線断層診断装置 |
-
1982
- 1982-03-05 JP JP57034588A patent/JPS58152541A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58152541A (ja) | 1983-09-10 |
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