JPS61100233A - X線ctスキヤナ - Google Patents

X線ctスキヤナ

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JPS61100233A
JPS61100233A JP59221309A JP22130984A JPS61100233A JP S61100233 A JPS61100233 A JP S61100233A JP 59221309 A JP59221309 A JP 59221309A JP 22130984 A JP22130984 A JP 22130984A JP S61100233 A JPS61100233 A JP S61100233A
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JP
Japan
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ray
biological information
scanner
subject
scanner according
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Pending
Application number
JP59221309A
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English (en)
Inventor
一生 森
木藤 晴彦
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

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】 [発明の技術分野] 本発明はX線CTスキャナに関するものである。
[発明の技術的背景とその問題点] XIimCTX線CTスキャナ1スキャン(以下「1ス
キャン」とは1画像を再構成するにたるxI!IIデー
タの収集開始から収集終了までを意味する用語として用
いる。)中に、被検体の状態が変化した場合、得られる
XFICT画像の画質に問題をきたすことはよく知られ
ている。
特に1スキャン中に被検体の呼吸位が変化したり、消化
管の螺動があったりすると体内ガスに基づく著明なアー
チファクトが発生し、診断能を著しく損なうことになる
。
被検体が1スキャン中に不意に動いた場合も同様であり
、この場合にはアーチファクトのみならず著しいボケも
発生する。
このような状態は一般にやむを得ぬものとして甘受され
ているところであるが、被検体の呼吸に関してのみはあ
る程度の対策が講じられている。
すなわち、被検体に対して、一般に吸気位で数 7秒か
ら数十秒の間呼吸を停止させこの間に1スキャンを完了
するようにしたものである。
しかしこの場合にも患者の負担や指示タイミングを合わ
せるためのオペレータの負担が大きく、また、このよう
な手続による患部全体を含む多数1   のスライスデ
ータを採り終るに要する時間の長大1′  イ、ゎ1.
lff1゜6゜、ヵ15、工□よいよ、。
作者の呼吸指示に従えないことがある。
ざらに、心拍及び呼吸に同期してスキャンを行なうXI
CTIC中ナとしてusP第4182311号に別種の
手段が開示されている。
これは、被検体の同一部位を複数回スキャンし、スキャ
ン終了後心拍あるいは呼吸の所定位相時に採られたX線
投影データのみを抜き出し組み合ねせて、その所定位相
のXlllCT画像を作成するものである。しかし、こ
の場合には1スライスのX線07画像を作成するための
時間が長大化するとともに一回のスキャンで済ませた場
合の数倍乃至数十倍の被@線栖となることが問題として
残る。
以上述べたような種々の問題は、本質的には被検体の対
象部位で生じる生体現象に比べXIICTスキャナの最
短スキャン時間が長ずきること及びスキャン開始の指示
を出してから装置が実際にデータ収集を開始し得る状態
になるまでの時間が走査機構の加速等のために長ずきる
ことが原因である。
[発明の目的]                  
 (本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、被
検体の生体現象と同期して短時間で1スキャンを行なう
ことができ患者、オペレータの負担が少なく、かつ、良
質なX線CTi1i幽を作成することが可能なX線CT
スキャナを提供することを目的とするものである。
[発明の概要] 上記目的を達成するための本発明の概要は、X線CTス
キャナにおいて、被検体の生体情報を検出する生体情報
検出手段と、この生体情報の所定の状態でX線源に高圧
を供給し生体情報の所定の状態が変化しない時間内に高
圧の供給を停止する高圧発生手段と、前記生体情報の所
定の状態で検出器群から出力されるX線透過データの収
集を開始し、生体情報の所定の状態が変化しない時間内
に1画像を再構成するに足るX線透過データの収集を終
了するデータ収集システムとを具備し、X線源の任意の
回転位置において被検体に対する1スキセンを行なうよ
うに構成されたことを特徴とするものである。
〔発明の実施例] 以下に本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図に示すX線0丁スキャナは、被検体Xを載置する
寝台1Aの全周に亘って配置された検出器#1とこの検
出器群1の外側にスリップリング2を介して連続回転可
能に配置され、かつ、外周部にスタートフラグ3及び多
数(例えば、3,000個)゛のグラティキュール(目
盛)4が付されるとともにX線源5Aが取り付けられた
架台5とからなるガントリGと、被検体Xの呼気動及び
吸気動を検出し呼吸位相選択信号を送出する生体情報検
出手段である呼吸モニタ6と、架台5の外周に臨ませて
配置されスタートフラグ3を検知してスタートフラグ信
号を送出するスタートフラグセンサ7と、架台5の外周
に臨ませて配置されグラテイキュール4を計数してグラ
テイキュールパルスを送出するグラテイキュールセンサ
8と、第1のグラティキュールカウンタ9A、第1のプ
リセットレジスタ10A及び高圧発生器11を具備した
高圧発生手段12と、第2のグラテイキュールカウンタ
9B、第2のプリセットレジスタ10B及びデータ収集
部13を具備したデータ収集システム14と、呼吸モニ
タ6からの呼吸位相選択信号を基に高圧発生手段12及
びデータ収集システム14の動作をIll illする
コントロールシステム15とを有して構成されている。
スタートフラグセンサ7からのスタートフラグ信号は第
1.第2のグラティキュールカウンタ9A、9Bの計数
値をリセットするようになっている。
架台5の高速回転に伴ないグラティキュールセンサ8か
ら送出されるグラティキュールパルスは第1.第2のグ
ラティキュールカウンタ9A、9Bに入力され、ここで
常時計数されるようになっている。架台5の回転角度θ
と第1.第2のグラティキユールカウンタ9A、9Bの
計数値Nとの関係を第2図に示す。本実施例ではグラテ
ィキュール4の数を3,000個とする。したがって、
第2図に示す計数INの最大値は3,000である。
第2のグラティキュールカウンタ9Bによる計数値Nは
コントロールシステム15に送られ、ここで常時モニタ
されるようになっている。
コントロールシステム15は、第1.第2のプリセット
レジスタ10A、10Bに対しそれぞれスタートカウン
トSr 、82及びエンドカウントEt 、E2をセッ
トするようになっている。
第1のグラティキュールーカウンタ9Aは、グラティキ
ュールセンサ8からのギュラテイキュールパルスに基づ
く計数値Nと第1のプリセットレジスタ10A、にセラ
I・されたスタートカウントS1゜エンドカラン1〜E
1とを比較し、この比較結果により高圧発生器11に対
し高圧の発生開始及び停止を指示するようになっている
。
高圧発生器11は2本の高圧ケーブル16A。
16B及びスリップリング17A、17Bを介し−でX
線源5Aに接続され、これによりXli!1li5Aの
フィラメント加熱及びX線11[を行なうようになって
る。
第2のグラテイキュールカウンタ9Bは、ギュラティキ
ュールセンサ8からのギュラテイキュー    !ルバ
ルスに基づ(計数値Nと第2のプリセットレジスタIO
BにセットされたスタートカウントS2、エンドカウン
トE2とを比較し、この比較結果により検出器群1から
データ収集部13に送られるデータの収集開始及び終了
を指示するようになっている。
尚、コントロールシステム15は第1.第2のプリセッ
トレジスタIOA、IOBをセットした時点で自らのデ
ータ収集用バッファメモリにデータ収集部13からのデ
ータを受は入れるようになっている。
次に上記構成の装置の作用を第3図の被検体Xの呼吸の
流速曲線PT、動的動的膜腹腔圧力曲線・Dr、静圧曲
線P1 ・5tatからなる呼吸動グラフと、装置各部
の状態とを示すタイミングチャートをも参照して説明す
る。
尚、同図中phは呼息と吸患との位相変位点である。
被検体XがガントリGの所定の位置に入り架台5は図示
しない駆動手段により駆動されて高速回転を開始する。
この高速回転を開始する時点でスタートフラグ3がスタ
ートフラグセンサ7により検知され、スタートフラグ信
号が第1.第2のグラティキュールカウンタ9A、9B
に入力されて両グラテイキュールカウンタ9A、9Bの
計数値Nはゼロにリセットされる。
架台5の高速回転に伴ない、グラティキュールセンサ8
から送出されるグラティキュールパルスは第1.第2の
グラティキュールカウンタ9A。
9Bに入力されてここで計数されるとともに、この計数
値Nはコントロールシステム15によりモニタされる。
架台5の高速回転への加速が終り、フィラメント加熱等
の準備も終りいつでもスキャンできるようになると、呼
吸モニタ6により被検体Xの呼吸動が検出され呼吸位相
選択信号(本実施例では呼息動に対応するものとする。
)がコントロールシステム15に送出される。
コントロールシステム15は、呼吸位相選択信号を受け
て直ちにそのときの計数値N1を判別する。いま、この
計数値Nl −1,000とすればコントロールシステ
ム15は信号伝達に要する若干の時間送れ及び呼吸位相
が変化しない時間を考慮し第1のプリセットレジスター
OAに対しスタートカウントS1として1,050を、
エンドカウントE1として4,099 (呼吸位相選択
信号が出てからの架台5の第2回目の回転における1、
099)をそれぞれセットする。また、第2のプリセッ
トレジスタ10Bに対して高圧の整定時間及び呼吸位相
が変化しない時間を考慮して、スタートカウントS2と
して1,100を、エンドカウントE2として4.09
Q (呼吸位相選択信号が出てからの架台5の第2回目
の回転における1、099)をそれぞれセットする。
第1のグラティキュールカウンタ9Aは、グラテイキュ
ールパルスの計数値N1がスタートカウントSl −1
,050と等しくなったとき高圧発生器17に対し高圧
の発生開始を指示する。これにより、高圧発生器11か
ら高圧ケーブル16A、ス膚 ;    リップリング17Aを介してX線源5Aに高
圧電圧が供給され、X線源5Aは被検体Xに対しX線を
1@射する。
第2のグラティキュールーカウンタ9Bは、グラティキ
ュールパルスの計数1iN2がスタートカウントS2 
=  1,100と等しくなったとき、データ収集部1
3に対し検出器群1から出力される透過X線データの収
集開始を指示する。
次に、第1.第2のグラティキュールカウンタ9A、9
Bのグラティキュールパルスの計数値N3がエンドカウ
ントE1=E2 = 4,099に等しくなったとぎ、
第1のグラティキュールカウンタ9Aは高圧発生器11
に対し高圧の停止を、第2のグラティキュールカウンタ
9Bはデータ収集部13に対しデータ収集の停止をそれ
ぞれ指示する。
このようにして収集されたデータはスタートカウントS
2及びエンドカウントE2とともにデータ収集部13か
らコントロールシステム15のバッファメモリに送られ
て記憶される。したがって、この装置のスキャン終了後
記憶されたデータを処理して画像再構成をするときにも
、スタートカラ    轟ントS2及びエンドカウント
E2を見ることによりそのデータのスキャン位置をHM
できるため画像再構成に不都合は生じない。
以上説明した本実施例の作用により、架台5の1回転分
に相当する3、000点のX線源位置からのX線透過デ
ータが得られ、かつ、これらが記憶保持されることにな
る。
尚、全周に亘って検出器群を有しない第3世代の)II
cTスキャナにおいても、検出器群の出力をスリップリ
ングを介して外部に取り出すように構成したものであれ
ば上述した本発明の実施例と同様なスキャンを実施でき
る。
また、スリップリングを使用しなくても1画像を再構成
するに足るXa投影データを短時間に収集できるように
構成されたXaCTスキャナであれば本発明の実施例と
同様なスキャンを実施できる。
本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、そ
の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。
例えば、呼吸位の位相を検出してスキャンを行なうばか
りでなく、被検体が特殊な呼吸状態を示したときにのみ
スキャンを行なうようにこの装置をセットすることもで
きる。これは、コンピュータを用いた呼吸波形のパター
ン解析を行なうことで可能であり、これによれば患者に
異変が置きたときの画像をタイミングを失することなり
19られるという応用に結びつくものである。このよう
な応用を行なう場合、呼吸位の位相のみでなく代謝状態
を知るための呼気中の02分!、CO2分量等が有用な
信号となる。
また、呼吸波形の代りに筋電波形を用いれば、オペレー
タの動作停止の指示に従うことができない患者のスキャ
ンを行なう場合にも、動きの停止したIIIJに1スキ
ャンを行なうことができるとともに、仮に1スキャン中
に患者が動いてしまった場合でも即座にX線曝射を停止
して無駄な被曝を防止することができる。
さらに、筋電波形の代りに例えば光学的手段で患者体表
の動きをモニタすることによっても実施できる。
呼吸波形の代りに、心電波形を用い、かつ、スキャナと
して公知の電子ビームスキャン方式のものを用いること
により、心拍の特定位相のみを対象としたスキャンも可
能である。
[発明の効果] 以上詳述した本発明によれば、被検体の生体情報の特定
状態を利用することによってX線源の任意の回転位置で
、かつ、短時間に1スキャンを行なうことができ、オペ
レータや被検体に負担を強いることがなくしかも良質な
X1207画像を得ることが可能なX線CTスキャナを
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示すブロック図、第2図は第
1図に示す装置における第1.第2のグラティキュール
カウンタの計数値を示すグラフ、第3図は被検体の呼吸
の状態と装置各部の動作状態を示すタイミングチャート
である。 1・・・・・・検出器群、 5・・・・・・架台、5A
・・・・・・X線源、  6・・・・・・呼吸モニタ、
12・・・・・・高圧発生手段、 14・・・・・・データ収集システム。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑(ほか1名)!□

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)X線CTスキャナにおいて、被検体の生体情報を
    検出する生体情報検出手段と、この生体情報の所定の状
    態でX線源に高圧を供給し生体情報の所定の状態が変化
    しない時間内に高圧の供給を停止する高圧発生手段と、
    前記生体情報の所定の状態で検出器群から出力されるX
    線透過データの収集を開始し、生体情報の所定の状態が
    変化しない時間内に1画像を再構成するに足るX線透過
    データの収集を終了するデータ収集システムとを具備し
    、X線源の任意の回転位置において被検体に対する1ス
    キャンを行なうように構成されたことを特徴とするX線
    CTスキャナ。
  2. (2)前記生体情報は、呼吸位に対応する信号である特
    許請求の範囲第1項記載のX線CTスキャナ。
  3. (3)前記生体情報は、心電波形である特許請求の範囲
    第1項記載のX線CTスキャナ。
  4. (4)前記生体情報は、筋電波形である特許請求の範囲
    第1項記載のX線CTスキャナ。
  5. (5)前記生体情報は、心臓の心音波形である特許請求
    の範囲第1項記載のX線CTスキャナ。
  6. (6)前記生体情報は、呼気中のO_2量に対応する信
    号である特許請求の範囲第1項記載のX線CTスキャナ
    。
  7. (7)前記生体情報は、呼気中のCO_2量に対応する
    信号である特許請求の範囲第1項記載のX線CTスキャ
    ナ。
JP59221309A 1984-10-23 1984-10-23 X線ctスキヤナ Pending JPS61100233A (ja)

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