JPH02234747A

JPH02234747A - 同期画像撮影装置

Info

Publication number: JPH02234747A
Application number: JP1054964A
Authority: JP
Inventors: Tetsuro Namita; 波田　哲朗; Hiroyuki Konuki; 広行小貫
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-03-09
Filing date: 1989-03-09
Publication date: 1990-09-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）この発明は、例えば生体等のように周期的変動部を有す
る被検体の、その変動部の任意時間的位相における画像
を得る同期画像撮影装置に関するものである。

（従来の技術）例えば、患者の任意断層面を画像化する医用診断装置と
してＸ線ＣＴ装置、磁気共鳴イメージング装置（ＭＲ　
Ｉ　）等が一般に知られている。ここではＸ線ＣＴ装置
の例を取上げ、特に心拍によって周期的に変動する部位
、すなわち心臓部を画像化する場合について説明する。

尚このような変動の対象となる他の部位として、呼吸に
帰因する腹部等を挙げることができる。

Ｘ線ＣＴ装置によって心臓部を画像化する場合、造影剤
を注入し、それによる造影状態、それの流れの様子等を
経時的に追跡する、いわゆるダイナミックスキャンなる
手法が多用されている。また対象部位である心臓の動き
によって、ＣＴ画像にアーチファクト、ボケ等が発生し
ないように、心雷同期スキャンも実施されている。

上記したような従来装置を第５図を参照して説明すると
、スキャナ１は例えば第４世代のＸ線ＣＴスキャナとし
て構成されている。すなわちこのスキャナは被検体のま
わりを取り巻いて３６０°に亘って検出素子を配置し、
Ｘ線管のみ被検体のまわりを回転させて検出データを得
る装置である。ディスク２は、スキャナ１によって収集
された検出データ（投影データ）等をＣＰＵ３の制御の
もとに格納するものである。

論理回路４は種々の外部同期トリガー信号を入力してそ
れらに対応する所望のスキャントリガ信号を出力するよ
う論理演算を実施する。図には、造影剤注入器５からの
動作信号および心電計６からの心電図信号が入力される
例が示されている。

動作信号および心電図信号は、それぞれ専用のインター
フェイ不７，８によってディジタル信号に変換されて後
、造影剤注入開始信号およびＲ波同期信号として波形成
形され、論理回路４に向けて出力される。論理回路４は
それらの信号に対して論理演算を実施し、それぞれに対
応する所望のスキャントリガー信号をＣＰＵ３のスキャ
ンプログラムに供給する。このようにしてスキャナ１に
対し所望の同期スキャン制御が実施される。

（発明が解決しようとする課８）上記した従来装置においては、同期信号として造影剤注
入開始信号およびＲ波同期信号の２種類が使用されてい
る。このような実施態様を変更する場合に、次のような
課題が発生する。すなわち例えば呼吸同期のような他の
同期対象を追加する場合、その都度論理回路４のハード
ウエア構成をその追加対象に対するトリガー信号が演算
されるよう、修正または追加する必要があった。また同
期対象を追加しないで変更する場合、すなわち例えば、
心電同期を呼吸同期に変更する場合も、上記の例と同様
に論理回路４のハードウエア構成を修正または追加しな
ければならないことは明らかである。従って従来装置に
よる同期対象の追加、変更は大変困難で且つ不経済なも
のであった。

この発明は上記課題に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、同期対象の追加、変更が簡単な構成に
よって極めて容易に実施でき、しかも経済性にすぐれた
同期画像撮影装置を提供するにある。

［発明の構成］（課題を解決するための手段）この発明は上記目的を達成するために、被検体内をスキ
ャンすることによって収集された検出データを基にして
被検体内の周期的動作部の任意時間的位相における画像
を作成する同期画像撮影装置において、被検体の周期的
動作部の動作変動を電気信号として検出する手段と、こ
の手段によって検出された電気信号を真理値表上の論理
データを用いて論理演算を実施しスキャントリガー信号
を出力する論理演算手段と、この論理演算手段によって
出力されたスキャントリガー信号に基づいてスキャナに
対する同期制御を実施する手段とを備えたことを特徴と
するものである。

（作用）スキャナによって被検体はスキャンされ、この結果被検
体各部の特徴を示す検出データが得られる。このように
して得られた検出データを基にして被検体内に関する画
像が作成される。特に被検体の周期的動作部の画像を良
好に撮影するために、その周期的動作部の動作変動を検
出手段によって電気信号として検出する。この検出電気
信号を論理演算手段に送り、ここで真理値表上に記録さ
れた論理データを基にして検出電気信号に対し論理演算
を実施し、スキャントリガー信号を得る。このようにし
て得られたスキャントリガー信号をＣ　Ｐ　Ｕに送り、
そのスキャントリガー信号をもとにして、スキャナの動
作を被検体の動作部の動作変動に同期させることにより
、その動作部の任意時間的位相における画像を得ること
かできる。

ここで、同期対象を変更したり、追加したりする場合は
、従来のようにその都度論理回路の７１一ドウエア構成
を変更する等の作業を必要としない。

すなわち論理演算手段で使用される真理値表上の論理デ
ータを新規に採用する同期対象に沿うよう書き換えると
いう極めて簡単な作業によって同期対象の変更、追加が
可能となる。

（実施例）この発明の一実施例であるＸ線ＣＴ装置の構成を第１図
乃至第３図を参照して説明する。尚、第５図に示す従来
装置と同一部分には同一符号を付してそれらについての
詳細な説明は省略する。Ｘ線ＣＴスキャナ１はＣＰＵ３
によってその運転を制御され、運転中に収集された検出
データはディスク２に収納され、またＣＰＵ３によりこ
のディスクからデータが読み出されて、被検体内のＣＴ
画像が作成される。

ここで、被検体の周期的動作部、例えば心臓部、腹部（
呼吸に付随して動作する）等の画像を良好に撮影するた
めに、それらの動作の変動を検出する必要がある。ここ
では心臓部の場合が示されており、・心臓の拍動を検出
するために心電計６が設けられている。この心電計から
の心電図信号中のＲ波信号が抽出されこれをディジタル
信号Ｒとして出力するインターフェイス８を設ける。こ
のディジタル信号ＲはＲ波検知時のみ“１”で、それ以
外は全て“０“となる信号である。またこの例では撮影
対象部を造影撮影するため、造影剤注入器５を設け、こ
れから出力される造影剤注入開始信号をインターフェイ
ス７に送って、波形成形後ディジタル信号Ｚに変換して
出力する。このディジタル信号Ｚは造影剤注入開始後に
“１″となり、それ以前は“０″となる信号である。両
インクフエイス７，８の各出力信号Ｚ，　Ｒを供給され
、それらに対して所定の論理演算を実施してそれぞれに
対応するスキャントリガー信号を出力する論理演算手段
９を設ける。

この論理演算手段９の構成を第２図を参照して更に詳細
に説明する。各インターフエイス７，８から出力された
造影剤注入開始信号ＺおよびＲ波信号Ｒを、ラッチ信号
Ｌの制御のちとにラッチするラッチ回路１０を設ける。

このラッチ回路に一時的に保持された各信号Ｚ，　Ｒを
ラッチ信号Ｌの制御のちとに信号ＳＬ，Ｓ２として受け
入れる論理演算プログラム１１をＣＰＵ３にロードでき
るようにする。またこの論理演算プログラムを実行する
際、真理値表（論理テーブル）１２が使用される。この
真理値表は例えば第３図に示すような論理演算手順（法
則）を示すものである。すなわち信号ＳＬ，Ｓ２に対し
て演算結果θが論理積（θ＝ＳＩ　ＸＳ２　）として与
えられるようになっている。この演算結果θはスキャナ
のスキャンタイミングを制御する際のスキャントリガー
信号として、ＣＰＵ３にロードされるスキャンプログラ
ム１３に荷担される。

次に上記した構成装置の動作を説明する。Ｘ線ＣＴスキ
ャナ１によって被検体はＸ線ビームによってスキャンさ
れ、その透過データが検出される。

これらデータはＣＰＵ３にて制御されて、ディスク２に
格納される。この際、造影剤注入器５によって被検体の
心臓部に造影剤を注入する。この時の造影剤注入開始信
号が注入器５により発せられ、インターフェイス７によ
ってディジタル化された造影剤注入開始信号Ｚとされる
。また心電計６によって被検体の心電図が測定され、イ
ンターフェイス８によってＲ波が抽出されディジタル信
号化される。両ディジタル信号Ｚ，　Ｒは論理演算手段
９に供給される。

論理演算手段９に供給されたディジタル信号Ｚ，Ｒは一
旦ラッチ回路１０に保持され、次に発せられるラッチ信
号Ｌによって信号ＳＬ，Ｓ２としてＣＰＵ３にロードさ
れた論理演算プログラム１１の実行に荷担される。この
論理演算プログラム１１が実行される時、第３図に示さ
れた真理値表１２に記録された論理演算手順が使用され
る。この手順はθ＝Ｓ１　ｘＳ２　　（θはＳ１とＳ２
との論理積である）なる論理演算を実施するものである
。

従って８１およびＳ２の各信号がともに“１″となった
時、すなわち造影剤の注入か開始され、その後心電図の
Ｒ波が抽出された時に、スキャントリガー信号θか出力
され、スキャナを動作させるスキャンプログラム１３に
荷担される。このようにしてスキャナは、被検体の心電
図Ｒ波に同期した心臓部のＣＴ造影像を撮影することが
可能となる。

ここで、同期対象を変更したり、追加したりする場合は
、第１図において新規の同期現象検出器（例えば呼吸検
出器等）およびインターフェイスを設けると共に、論理
演算手段９をそれに応じて変更することとなる。すなわ
ち第２図に示す論理演算プログラム１１の実行時に使用
される真理値表１２（第３図にその内容を示す）に記録
された論理演算手順を、新規採用した同期対象のタイミ
ング情報をもとにして変更すればよい。

次にこの発明の他の実施例を第４図に参照して説明する
。この実施例では一時蓄積装置１４が新たに付加される
。論理演算プログラム１１に荷担される信号ＳＬ，Ｓ２
を、その一時蓄積装置１４に一定時間蓄積して後、遅延
された信号Ｓ３，Ｓ４として再度受け取る。この遅延さ
れた信号Ｓ３，Ｓ４のちとに真理値表１２の手順に従っ
てスキャントリガー信号θが得られる。一時蓄積装置１
４における蓄積時間は遅延テーブル１５を設けて任意に
設定できるようにすることによって、スキャントリガー
信号の発生タイミングをより幅広く変更することが可能
である。

尚この発明は上記した実施例に限定されるものではなく
、この発明の要旨を変更しない範囲内で適宜設計変更す
ることが可能である。

［発明の効果］以上記載したようにこの発明の同期画像撮影装置によれ
ば、同期対象を変更したり、追加したりする場合は、従
来のようにその都度論理回路のハードウエア構成を変更
する等の作業を必要としない。すなわち論理演算手段で
使用される真理値表上の論理データを新規に採用する同
期対象に沿うよう書き換えるという極めて簡単な作業に
よって同期対象の変更、追加が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を概略的に示すブロ
ック図、第２図は同実施例の要部の構成を示すブロック
図、第３図は第２図に示された論理演算プログラムに関
連する真理値表を示す図、第４図はこの発明の他の実施
例の要部構成を示すブロック図、第５図は従来装置の構
成を概略的に示すブロック図である。１・・・スキャナ　　　　　　２・・・ディスク３・・
・ＣＰＵ　　　　　　　　４・・・心電計８・・・イン
ターフエイス　　９・・・論理演算手段代理人　弁理士
　　則　近　憲　佑代理人　弁理士　　近　藤　　　猛

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被検体内をスキャンすることによって収集された
検出データを基にして被検体内の周期的動作部の任意時
間的位相における画像を作成する同期画像撮影装置にお
いて、被検体の周期的動作部の動作変動を電気信号とし
て検出する手段と、この手段によって検出された電気信
号を真理値表上の論理データを用いて論理演算を実施し
スキャントリガー信号を出力する論理演算手段と、この
論理演算手段によって出力されたスキャントリガー信号
に基づいてスキャナに対する同期制御を実施する手段と
を備えたことを特徴とする同期画像撮影装置。
（２）前記動作変動検出電気信号を前記論理演算手段に
て論理演算する前に所定時間遅延する手段を備えたこと
を特徴とする請求項（１）に記載された同期画像撮影装
置。