JPH04292147A - X線ct装置 - Google Patents

X線ct装置

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JPH04292147A
JPH04292147A JP3078573A JP7857391A JPH04292147A JP H04292147 A JPH04292147 A JP H04292147A JP 3078573 A JP3078573 A JP 3078573A JP 7857391 A JP7857391 A JP 7857391A JP H04292147 A JPH04292147 A JP H04292147A
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右田 晋一
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ら旋走査からCT画像
を得るX線CT装置、特に、従来のX線CT装置と同じ
様に所望の画像再構成位置を与えるだけで、位置決めの
初期化及び計測位置への位置制御を行うX線CT装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】被検体固定形のX線CT装置に代って、
X線源の回転とベッドの移動が同時に行われるら旋走査
形のX線CT装置が使われ始めている。ら旋走査形では
、被検体の1呼吸停止期間中(20秒〜30秒)に、計
測完了でき、被検体の負担も少ないことから、無用な動
きの入らない良好な画像が得られるとの特徴を持つ。 尚、ベッドの移動量が大きいと、計測開始位置と計測終
了位置とのずれが大きくなるため、通常の画像再構成手
法では、画像アーチファクトが発生するとの問題を持つ
【0003】かかるら旋走査形のX線CT装置の従来例
には、特開昭59−111738号、特開昭62−87
137号がある。特開昭59−111738号は、CT
画像をら旋走査によって得る例を開示する。特開昭62
−87137号は、ら旋走査によってCT画像算出用の
投影データを得るのに、距離配分に従った補間例を開示
する。又、両者共に、画像アーチファクトの発生抑制の
ために一定の解決策を提供している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】特開昭59−1117
38号は、ら旋走査によってCT画像を得る際の種々の
手法を開示するが、ベッド位置、X線源位置の位置決め
制御はない。特開昭62−87137号は、垂直断層面
(スライス面)への補間例を記載した点で実用的ではあ
るが、ベッド位置、X線源位置の位置決め制御の記載は
ない。
【0005】特に、ら旋走査形では、ベッドを移動させ
ながら計測を行うため、計測位置の位置決めを失敗する
と、目的の画像再構成位置でない誤った位置で計測する
ことになる。
【0006】また、1つのスライス面でのCT画像を得
るにはこのスライス面での360゜分の投影データを必
要とするが、ら旋走査では、この1つのスライス面での
投影データは、ベッドが移動していることから同一断層
面での360゜分の投影データを本質的に計測できず、
この計測にによる画像再構成位置はずれてしまうことに
なる。またこのスライス面の前後のベッド位置からの計
測データを利用して360゜分の投影データを得る方法
もあるが、この場合、この再構成手法に必要な計測デー
タ分を考慮しなければならず、誤った位置決めは、所望
するスライス面でのCT画像の算出に支障を招く。
【0007】更に、ら旋走査では、上記スライス面は任
意に設定可能でなければならず、いかなるスライス面で
あっても、そのスライス面でのCT画像を得られるよう
に、ベッドの位置決めが正確でなければならない。
【0008】また、ベッドの位置制御系にあっては、種
々の速度パターンを採用する場合もあり、こうした種々
の速度パターンに応じたベッドの位置決めが可能である
ことは好ましい。
【0009】以上はベッドだけの位置決めであるが、X
線源にあっても投影角を提供するものである故に、その
位置決めは大切である。また、X線源の回転においても
、種々の速度パターンをとる例があり、これらの種々の
速度パターンに応じたX線源の回転制御が大切である。
【0010】本発明の目的は、種々のX線条件下におい
ても従来のX線CT装置の患者位置設定方法と同じよう
な位置決めを行うだけで計測できるように、ベッド及び
X線源の位置制御を行うX線CT装置を提供するもので
ある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、外部から画像
再構成位置を設定する手段と、該設定位置から一連の計
測に必要なベッドの計測開始位置への移動を行う手段と
、より成る(請求項1)。
【0012】更に本発明は、外部から画像再構成位置を
設定する手段と、該設定位置から一連の計測に必要なベ
ッドの計測開始位置への移動を行わせると共に、この開
始位置から所定の速度パターンに従ってベッドの移動及
びX線源の回転を行わせながら上記設定位置を含む位置
でのら旋計測を行わせる手段と、より成る(請求項2)
【0013】本発明によれば、外部から画像再構成(ス
ライス)位置を与えるだけで、この設定位置で画像再構
成可能なようにベッドとX線源とが制御される(請求項
1)。
【0014】更に、本発明によれば、外部から画像再構
成位置を与えるだけで、ベッドの移動開始位置に初期化
されると共に、この開始位置から所望の速度パターンに
従ってベッド及びX線源の移動及び回転を行わせ、上記
設定位置からの計測を実行する(請求項2)。
【0015】
【実施例】図1は本発明のX線CT装置の実施例図を示
す。各構成要素は以下となる。X線管装置(X線源)1
…ファン状X線ビームを連続的又は間欠的に発生する。 X線検出器2…X線管装置1と対向した位置関係にあり
、マルチチャンネル検出器である。ガントリ開口部4…
内部にX線が通る計測空間があり、その開口部4内に被
検体を挿入することで、計測できる。スキャナ本体部(
スキャナガントリ部)100…X線管装置1とX線検出
器2とを互いに対向させたまま回転させる装置である。 回転上の各点は、投影角で表現でき、この投影角は0゜
〜360゜の1回転で1〜ppなる数の投影角番号で対
応づけることができる。
【0016】ベッド3…被検体32を乗せてガントリ開
口部4へ前進又は後退する装置である。このベッド3の
移動は、連続的に行われ、この移動中にX線管装置1か
らX線が連続的又は間欠的に曝射される。かくして、被
検体32に対してら旋走査が行われることになる。デー
タ収集回路2A…X線検出器2で検出した透過X線信号
を、チャンネル相当分取り込み、AD変換し、データ化
する。このデータは、ら旋走査で得たデータであること
から、ら旋データSRと呼ぶことにする。2次元バッフ
ァ12…X線管装置1の回転番号jとX線管装置1の投
影角番号iとでアドレス化され、ら旋データを格納する
メモリである。回転番号jとは、360゜の回転が何回
転あったかということであり、1回転中にベッド3の進
む距離をDとすると、回転番号jでは、ベッドは、j×
Dになる位置に存在する。従って、jとは、ベッド位置
を示すパラメータでもある。投影角番号iとは、360
゜の1回転中での計測位置対応のX線管装置1の位置(
角度)を示す。X線管装置の1投影角ピッチにおけるベ
ッドの移動距離をΔDとすると、(j、i)なるアドレ
スでのベッド位置Xは、 X=j×D+i×ΔD            …(1
)となる。かかる2次元バッファ12には、ら旋走査区
間内で計測した全ら旋データが、対応アドレス(j、i
)に従って格納される。また、X線検出器2はマルチチ
ャンネル形であり、アドレス(j、i)の他にチャンネ
ル番号kなるパラメータが必要である。従って、正確に
は、アドレスは、(j、i、k)なる3つのパラメータ
より成るものである。
【0017】投影データ形成回路15…2次元バッファ
12内のら旋データから、任意のスライス面でのCT画
像用の投影データを作成する。任意のスライス面でCT
画像を得るには、そのスライス面での投影角360゜分
の投影データ(ハーフスキャンでは180゜分の投影デ
ータ)を必要とする。この360゜分の投影データを得
るには、特開昭59−111738号、特開昭62−8
7137号に記載の各種の方法を採用できる。例えば特
開昭62−87137号は、そのスライス面の前後のら
旋データから補間により360゜分の投影データを算出
するやり方をとる。本実施例でも、この補間法を採用す
ることが出来る。フィルタ補正回路16…ぼけの除去や
強調処理のための、空間フィルタレーション処理を行う
。従来より公知である。逆投影演算回路17…空間フィ
ルタレーション後の投影データから、再構成によってC
T画像データを得る。従来より公知である。表示部18
…CT画像データの階調処理結果を、CT画像として表
示する。システム制御回路13…スキャナ部100とベ
ッド3の位置制御、X線曝射制御、計測制御を行う。 このシステム制御回路13は、本発明の中心部分であり
、外部から操作員によって指示された「計測位置」を取
り込み、実際のら旋走査が、この計測位置で行えるよう
に、位置制御、曝射制御(計測制御を含める)を行う。 計測パラメータテーブル14…ベッド3及びX線管装置
1の速度パターンや計測条件等を格納するメモリである
。このテーブル14も本発明の特徴の1つである。 尚、このテーブルがなくても、制御回路13内にラッチ
させておいてもよい。
【0018】以上が図1の構成であり、且つ各構成要素
の機能である。次に本実施例の計測位置制御について図
2、図3を利用して詳述する。
【0019】図2は、各種パターン例であり、(イ)は
X線源の回転パターン例図、(ロ)はベッド移動速度パ
ターン例図、(ハ)はX線曝射タイミング(ON/OF
F)を示す図である。図3は断層対象が人間の頭部であ
る場合のベッドの移動範囲と撮影範囲及び画像再構成範
囲を示す図である。
【0020】図2の(ロ)のベッド移動速度パターンに
よれば、断層面Aがベッド移動開始位置であり、断層面
A’がベッド移動停止位置である。断層面Bは定速状態
に達した時点、断層面B’が定速状態を終了した時点で
あり、この速度パターンによれば、AB区間では一定加
速度でベッドが進み、面Bの位置で定速化し、これがB
’面まで続き、B’からA’までは一定加速度でベッド
が減速し、A’で停止するように、ベッド位置制御がな
される。速度パターンはこの他にも種々存在するが、い
ずれの速度パターンにおいても、サーボモータ等を利用
して実現可能である。
【0021】図2の(イ)のスキャナ回転速度パターン
においても、ベッド移動速度パターンと同じように、立
ち上がり一定加速度化、そして定速度化、最後に一定加
速度化による立ち上げとの手順のパターンをなす。また
、図2の(イ)、(ロ)で、点線は各種の移動開始タイ
ミング及び回転、移動速度パターン例を示している。 このように計測においては種々の組合せが可能となって
いる。
【0022】図2の(ハ)でOFFとはX線を曝射しな
いことを意味し、ONとはX線を曝射する区間であるこ
とを意味する。このON区間では、連続曝射か間欠曝射
かの何れかが採用される。
【0023】図3は、図2の(ロ)のベッド移動速度パ
ターンを採用した場合での、頭部断層撮影例を示す。図
3のA、A’、B、B’は図2の(ロ)の速度パターン
例と同一意味を持つ記号である。AA’区間がベッドの
移動範囲であり、BB’区間が撮影範囲である。ベッド
移動範囲AA’の中で、AB区間及びA’B’区間は、
定速移動でないため撮影しない区間とし、BB’区間の
定速移動区間のみを真の撮影区間とした。ここで、撮影
区間とは、X線を曝射する区間である。
【0024】撮影区間は、画像再構成範囲ではない。ら
旋計測1スキャン中にベッドがDすすむため、本来の画
像再構成位置はD/2ずれてくる。また、画像再構成演
算手法として隣り合うスキャンデータ間の補間により算
出する場合は、さらに、この補間領域分ずれてしまう。 そのため最終的に画像再構成する360゜分の投影デー
タが得られる範囲はBB’区間よりも狭い範囲に設定さ
れ、この設定する範囲が画像再構成範囲(CC’区間)
である。
【0025】以上の前提条件をもとに本実施例の処理手
順を以下に示す。 (1)、操作員が被検体上の再構成位置を定め、これを
システム制御回路13に入力する。入力方法は、スキャ
ナガントリ部100に設置された投光器(図示略)によ
って患者の計測位置たる画像再構成位置を設定後、その
時のベッド位置を自動的に計測開始前に取り込む方法や
X線CT装置自身の患者のX線投影像を用いてキーボー
ドによる入力(又はマウスカーソルによる入力)方法が
ある。ここで画像再構成範囲とは図3のCC’区間を指
す。即ち、操作員は、被検体の画像再構成範囲を決定し
、この範囲でCT画像が得られるように、入力するもの
である。
【0026】(2)、システム制御回路13は、操作者
が設定した計測条件に対応するベッドの速度パターンを
テーブル14から選び、被検体32との位置関係のもと
に、計測位置で正しく計測出来るようなA、B、B’、
A’の各位置を計算により決定する。
【0027】(3)、位置Aがベッドの初期値であり、
この位置まで、先ずベッドを移動しておく。そして位置
Aから選択した速度パターンに従ってベッドを移動させ
る。同時にX線源も選択した回転速度パターンに従って
回転制御する。X線の曝射も図2の(ハ)に従って制御
する。かくして、図3に示す如き、被検体32との位置
関係が確保され、CC’区間を画像再構成範囲として提
供できることになる。
【0028】(4)、計測位置たる再構成位置とは、範
囲の例を示したが、この範囲の大きさは、スライス位置
を何個とし、その位置をどこにするか等の計測目的や、
特開昭62−87137号の如き補間により1つのスラ
イス面の360゜分の投影データを得たい場合にはその
補間対象区間の大きさ(例えば距離D、又はハーフスキ
ャンではD/2)等の処理方法によっても異なる。こう
した、計測目的や処理方法に応じて範囲を自動設定する
やり方もある。また、範囲ではなく、その範囲の中心位
置や、範囲の開始点や終了点を与えるやり方であっても
よい。
【0029】(5)、以上の如き手順で与えられた制御
内容に従って、システム制御回路13はベッド3及びス
キャナ部100を制御することによって、図3の如き動
きをさせることができる。そして、アドレス(j、i、
k)のもとでバッファ12内にら旋データを格納する。 この格納したら旋データの中から、CC’区間のら旋デ
ータを選択して読みだし、スライス面上での360゜分
(又は180゜分、それ以外の例もありうる)の投影デ
ータを補間等により求める。この投影データから再構成
によってCT画像データを求める。これらの処理につい
ては図1の説明の中で記述した通りである。
【0030】本発明は、R−R方式の例としたが、その
他の各世代のCT装置にも適用できる。
【0031】
【発明の効果】ら旋走査においては本質的に画像再構成
面位置(スライス面)と計測位置とのずれが生じて、被
検体の計測位置の位置決めが困難であるが、本発明によ
れば、速度パターン等を事前に知っておくことによって
、計測位置を外部から設定するだけで計測位置への位置
決め及び実際の計測が正確に行えるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例図である。
【図2】本発明の各種パターン例を示す図である。
【図3】本発明の被検体への適用例を示す図である。
【符号の説明】
1  X線管装置(X線源) 2  マルチチャンネル形X線検出器 3  ベッド 12  2次元バッファ 13  システム制御回路 14  計測パラメータテーブル 15  投影データ形成回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  X線源の回転と被検体を乗せたベッド
    の移動とが相互に行われて、被検体へのら旋走査を行わ
    せ、このら旋走査で計測したら旋データから任意のスラ
    イス面での断層像を得るX線CT装置において、外部か
    ら画像再構成位置を設定する手段と、該設定位置から一
    連の計測に必要なベッドの計測開始位置への移動を行う
    手段と、より成るX線CT装置。
  2. 【請求項2】  X線源の回転と被検体を乗せたベッド
    の移動とが相互に行われて、被検体へのら旋走査を行わ
    せ、このら旋走査で計測したら旋データから任意のスラ
    イス面での断層像を得るX線CT装置において、外部か
    ら画像再構成位置を設定する手段と、該設定位置から一
    連の計測に必要なベッドの計測開始位置への移動を行わ
    せると共に、この開始位置から所定の速度パターンに従
    ってベッドの移動及びX線源の回転を行わせながら上記
    設定位置を含む位置でのら旋計測を行わせる手段と、よ
    り成るX線CT装置。
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