(57)【要約】【課題】  造影検査において、被検体の所望の部位に造影剤が所望の濃度注入されるタイミングを計る際に、X線被ばく線量を可能な限り低減させる。          【解決手段】  被検体にX線を照射するX線源と、前記X線源に対向配置され前記被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、前記X線源と前記X線検出器を搭載し前記被検体の周囲を回転する回転円盤と、前記X線検出器により検出された透過X線量に基づき被検体の断層画像を再構成する画像再構成装置と、前記画像再構成装置により再構成された断層画像を表示する画像表示装置と、造影剤を前記被検体に投与する造影剤投与手段と、前記各構成要素を制御する制御部を備えたX線CT装置であって、前記制御部は、前記被検体の所望の部位において、前記造影剤が所望の濃度となるタイミングを、前記X線検出器により検出される前記透過X線量に基づき計り、該タイミングにおいて本スキャンを行うよう制御する。【選択図】          図1
2011152187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にＸ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源に対向配置され前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器を搭載し前記被検体の周囲を回転する回転円盤と、前記Ｘ線検出器により検出された透過Ｘ線量に基づき被検体の断層画像を再構成する画像再構成部と、前記画像再構成部により再構成された断層画像を表示する画像表示部と、造影剤を前記被検体に投与する造影剤投与手段と、前記各構成要素を制御する制御部を備えたＸ線ＣＴ装置であって、前記制御部は、前記被検体の所望の部位において、前記造影剤が所望の濃度となるタイミングを、前記Ｘ線検出器により検出される前記透過Ｘ線量に基づき計り、該タイミングにおいて本スキャンを行うよう制御することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記Ｘ線源を停止させた状態で、前記造影剤が所望の濃度注入されるタイミングを計ることを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記Ｘ線源を動かしながら、前記造影剤が所望の濃度注入されるタイミングを計ることを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記Ｘ線源を前記被検体に対して停止させる角度を選択する選択手段を備えたことを特徴とする請求項２記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記選択手段は、前記被検体内の構造物が少ない方向からＸ線を照射するよう、前記Ｘ線源の照射する角度を選択することを特徴とする請求項４記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記制御部は、ボーラストラッキング法により、前記造影剤が所望の濃度注入されるタイミングを計ることを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記制御部は、テストインジェクション法により、前記造影剤が所望の濃度注入されるタイミングを計ることを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
（１）造影剤を被検体に投与する工程と、
（２）前記被検体にＸ線源によりＸ線を照射するとともに、前記被検体を透過した透過Ｘ線をＸ線検出器により検出する工程と、
（３）前記被検体の所望の部位において、前記造影剤が所望の濃度となるタイミングを計る工程と、
（４）前記タイミングにおいて本スキャンを行う工程とを備えたＸ線ＣＴ撮影方法であって、
前記工程（３）は、Ｘ線検出器により計測される透過Ｘ線量に基づき、前記タイミングを計ることを特徴とするＸ線ＣＴ撮影方法。
【請求項９】
前記工程（３）は、前記Ｘ線源を停止させた状態で、前記造影剤が所望の濃度注入されるタイミングを計ることを特徴とする請求項８記載のＸ線ＣＴ撮影方法。
【請求項１０】
前記工程（３）は、前記Ｘ線源を動かしながら、前記造影剤が所望の濃度注入されるタイミングを計ることを特徴とする請求項８記載のＸ線ＣＴ撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、X線CT装置及びその撮影方法に関し、特に、造影剤を使用して適切なタイミングでの撮影を実現するX線CT装置の被ばく低減技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
X線CT装置における画像診断においては、造影剤を用いた造影検査が広く行われている。造影検査では、造影剤によって特定の組織(例えば血管や消化管など)がコントラスト強調されるため、精度の高い画像診断が可能である。ここで正確な診断を行うためには、造影剤によるコントラスト強調効果を最大限に活かすための適切なタイミング、すなわち被検体に投与した造影剤が撮影部位に到達した時点でスキャン(本スキャン)を開始することが重要である。一方、造影剤による副作用があるため、造影剤量を必要最小限に留めることもまた重要な要素である。そのため、ボーラストラッキング法やテストインジェクション法により撮影タイミングと造影剤量の最適化を測る技術が知られている。
【０００３】
ボーラストラッキング法では本スキャンに先立ち、造影剤注入後の適切なある部位に関心領域(ROI)を当て、当該ROIでのCT値の変化を経時的に観察するモニタリングスキャンが実施される。CT値の変化とは、具体的には経時観察の時刻TnにおけるCT値を初期時刻T0におけるCT値で差分した値の絶対値(造影効果)で表される。モニタリングスキャンは低解像度(低線量)で行われ、作成される断層像における造影効果がある閾値を超えた際に本スキャンまでの遅延時間(ディレイ)を決定して最適なタイミングで本スキャンを開始する。例えば、特許文献1では、複数の断層像のうち造影剤の先頭が到達している断層像の位置に基づいて造影剤の移動速度を予測している。そして、被検体内の造影剤の動きに追従してヘリカルスキャンの速度を制御する技術が開示されている。
【０００４】
テストインジェクション法は、本スキャンに先立って少量の造影剤によるモニタリングスキャンを事前に行うことで時間濃度曲線を作成して血流状態を把握する。この結果に基づき造影剤の量や注入速度を考慮して、本スキャンでの最適なタイミングを決める方法である。
【０００５】
ここで上記モニタリングスキャンでは、同一位置で複数回スキャンを実施してそれぞれの断層像からCT値の経時変化を算出している。そのため、低線量とはいえX線被ばく量が多くなるという問題点があった。特許文献2では、ROI内の造影効果が所定の閾値に達するまでの予測時間を算出し、算出した予測時間に基づいてモニタリングスキャンの継続・休止・再開タイミングを決定する手段を設けている。モニタリングスキャンの回数そのものを低減させることで、モニタリングスキャン時の被ばくを低減させようとする技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2006-051234号公報
【特許文献２】特開2009-039330号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来技術は、モニタリングするための回転スキャンを少なからず行うことによる被ばく線量が問題となる。  
そこで本発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、造影検査において、本スキャンを実行する適切なタイミングを計る際のX線被ばく量を可能な限り低減することが可能なX線CT装置およびその撮影方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明のX線CT装置は、被検体の所望の部位に造影剤が所望の濃度注入されるタイミングを計る際に断層画像を再構成することなく、透過X線量からタイミングを計ることを特徴とする。
【０００９】
より具体的には、被検体にX線を照射するX線源と、前記X線源に対向配置され前記被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、前記X線源と前記X線検出器を搭載し前記被検体の周囲を回転する回転円盤と、前記X線検出器により検出された透過X線量に基づき被検体の断層画像を再構成する画像再構成装置と、前記画像再構成装置により再構成された断層画像を表示する画像表示装置と、造影剤を前記被検体に投与する造影剤投与手段と、前記各構成要素を制御する制御部を備えたX線CT装置であって、前記制御部は、前記被検体の所望の部位において、前記造影剤が所望の濃度となるタイミングを、前記X線検出器により検出される前記透過X線量に基づき計り、該タイミングにおいて本スキャンを行うよう制御することを特徴とする。
【００１０】
また、前記制御部は、前記X線源を停止させた状態で、前記造影剤が所望の濃度注入されるタイミングを計ることを特徴とする。
【００１１】
また、前記制御部は、前記X線源を動かしながら、前記造影剤が所望の濃度注入されるタイミングを計ることを特徴とする。
【００１２】
また、前記制御部は、前記X線源を前記被検体に対して停止させる角度を選択する選択手段を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、前記選択手段は、前記被検体内の構造物が少ない方向からX線を照射するよう、前記X線源の照射する角度を選択することを特徴とする。
【００１４】
さらに前記制御部は、ボーラストラッキング法、テストインジェクション法、さらにはそれに類する方法により、前記造影剤が所望の濃度注入されるタイミングを計ることを特徴とする。
【００１５】
また、(1)造影剤を被検体に投与する工程と、(2)前記被検体にX線源によりX線を照射するとともに、前記被検体を透過した透過X線をX線検出器により検出する工程と、(3)前記被検体の所望の部位において、前記造影剤が所望の濃度となるタイミングを計る工程と、(4)前記タイミングにおいて本スキャンを行う工程とを備えたX線CT撮影方法であって、前記工程(3)は、X線検出器により計測される透過X線量に基づき、前記タイミングを計ることを特徴とするX線CT撮影方法が提供される。
【００１６】
また、前記工程(3)は、前記X線源を停止させた状態で、前記造影剤が所望の濃度注入されるタイミングを計ることを特徴とするX線CT撮影方法が提供される。  
また、前記工程(3)は、前記X線源を動かせながら、前記造影剤が所望の濃度注入されるタイミングを計ることを特徴とするX線CT撮影方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、造影検査において、被検体の所望の部位に造影剤が所望の濃度注入されるタイミングを計る際に、X線被ばく線量を可能な限り低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例1におけるX線CT装置の構成を示すブロック図
【図２】ボーラストラッキング法を用いたX線CT装置の造影検査フローを説明するための図
【図３】テストインジェクション法を用いたX線CT装置の造影検査フローを説明するための図
【図４】実施例1におけるモニタリングスキャンの処理を説明するための図
【図５】ROI位置に対応する投影データチャネル範囲の算出処理を説明するための図
【図６】造影時刻毎の投影データプロファイルを説明するための図
【図７】ROI対応チャネル投影データ合計値の経時変化を説明するための図
【図８】管電圧毎の水ファントム直径と投影データ代表値の関係を説明するための図
【図９】管電圧毎の投影データ代表値と造影効果換算係数の関係を説明するための図
【図１０】実施例2におけるモニタリングスキャンの処理を説明するための図
【図１１】特定のビュー範囲においてROI位置に対応する投影データチャネル範囲の算出処理を説明するための図
【図１２】X線曝射方向の違いによる投影データプロフィールを説明するための図
【図１３】実施例3におけるモニタリングスキャンの処理を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
実施例1におけるX線CT装置の概要および特徴を説明する。  
まず最初に、図1に本発明が適用されるX線CT装置の構成を示すブロック図、図2および図3に実施例1におけるX線CT装置の処理フローを示す。なお、ここではX線管が1つの場合について説明しているが、本発明は多線源型のX線CT装置でも適用可能である。
【００２１】
実施例1におけるX線CT装置は、造影検査においてモニタリングスキャンによって被検体に投与した造影剤による造影効果の経時変化をROIによって監視し、メインスキャンのタイミングを決定することを概要とする。
【００２２】
図1に示すように、実施例1におけるX線CT装置はスキャンガントリ1とコンピュータ装置12とから構成される。スキャンガントリ1は、X線管装置から放射されたX線を被検体5に照射し、当該被検体5を透過したX線の投影データを収集する。
【００２３】
コンピュータ装置12は、スキャンガントリ1で収集された投影データを用いて、CT画像の再構成処理やモニタリングスキャンおよびメインスキャンの制御処理などを行う。
【００２４】
スキャンガントリ1は、X線管装置、寝台6、X線検出部7、データ収集部8、高電圧発生部9、X線管回転制御部10、寝台移動制御部11とから構成される。
【００２５】
X線管装置は、X線管2、X線フィルタ3、補償フィルタ4から構成される。ここでX線フィルタ3および補償フィルタ4は、被検体5への被ばく量低減と被検体透過後のX線強度一定化のために設けられている。
【００２６】
X線源であるX線管2は、高電圧発生部9から供給される電力を用いて、被検体5に対してX線を照射し、データ収集部8で当該被検体5の投影データを収集する。具体的には、前記X線源に対向配置され前記被検体5を透過したX線を検出するX線検出部7には複数のX線検出素子がX線管の周回方向に約1000チャネル、前記被検体5の体軸方向に1〜500チャネル配列して構成されており、入射するX線を検出して検出したX線の強度に応じた電気信号が出力される。X線検出部7が出力したX線強度に応じた電気信号は、データ収集部8で収集された後、コンピュータ装置12に伝送される。
【００２７】
高電圧発生部9は、X線管2に供給する電力を調整することにより、照射するX線量の調整などの制御を行う。なお、高電圧発生部9は、高電圧変圧器、フィラメント電流発生器および整流器を備え、さらに、管電圧およびフィラメント電流を任意に、または段階的に調整するための管電圧切換器およびフィラメント電流切換器を備える。
【００２８】
X線検出部7は、X線管装置から照射され、被検体5を透過したX線を検出する。ここで、X線管装置とX線検出部7およびデータ収集部8は、図1には示さない円環状の回転架台(回転円盤)に対向する形で搭載されており、回転架台はX線管回転制御部10により駆動され回転する。これにより、X線管装置とX線検出部7およびデータ収集部8は、被検体5の周りを回転する。
【００２９】
寝台6は被検体5を載せるベッドであり、寝台移動制御部11により駆動され、X線の照射に同期してスキャンガントリ1の撮影口に挿入される。
【００３０】
コンピュータ装置12は、収集データの経時変化解析部13、モニタリングスキャン制御部14、本スキャン制御部15、設定値記憶部16、前処理部17、画像再構成部18、表示部19と、入力部20とを備え、これらは、バス21を介して互いに接続されている。
【００３１】
前処理部17は、スキャンガントリ1から送信されたデータを受信して画像再構成部18に供給する。画像再構成部18は、前処理部17から供給されたデータを処理することにより、前記X線検出器により検出された透過X線量に基づき被検体の断層画像を再構成する。画像再構成部18によって再構成された断層画像は、バス21を介して画像表示部である表示部19が有するモニタに表示される。
【００３２】
入力部20は、X線CT装置の操作者がモニタリングスキャンの条件や本スキャンの条件などを入力するためのものである。特に本発明に密接に関連するものとしては、「造影効果の閾値」や、「ROI位置」の設定のための入力などが挙げられる。
【００３３】
設定値記憶部16は、入力部20がX線CT装置の操作者から受け付けた各種設定値を記憶するためのものである。
【００３４】
造影検査におけるモニタリングスキャンおよび本スキャンを制御するため、モニタリングスキャン制御部14および本スキャン制御部15が設けられている。
【００３５】
収集データの経時変化解析部13は、モニタリングスキャン時に収集したデータを経時的に解析するものである。具体的には、断層像中に設定した関心領域に対応した投影データの値を経時的に算出し、CT値(造影効果)へ換算する処理を担う。
【００３６】
ここで造影検査において、モニタリングスキャンから本スキャンへ移行するまでの動作フローを、図2および図3を用いて簡単に説明する。
【００３７】
図2は、ボーラストラッキング法を用いたX線CT装置の造影検査フローを示している。モニタリングスキャンに先立ち、ステップS101で被検体の位置決めのためのスキャノグラムを取得する。次に操作者は、ステップS102でスキャノグラム画像上でモニタリングする位置を任意に設定して、当該位置での断層像を取得する。ステップS103では、この断層像においてROI(RegionOfInTereST)を設定して、ステップS104では被検体へ造影剤を投与する造影剤投与手段により造影剤を被検体へ注入してROI内のCT値の経時変化(造影効果)をモニタリングする。ステップS105で造影効果が事前に設定した閾値に到達したと判定された場合、ステップS106でモニタリングスキャンを停止して本スキャンを開始する。その後、ステップS107で本スキャン終了条件が満了したことが確認されれば、造影検査が終了となる。
【００３８】
図3は、テストインジェクション法を用いたX線CT装置の造影検査フローを説明するための図である。本フロー処理において、ステップT101〜ステップT104は図2における処理フローステップS101〜ステップS104と同一であるため説明を省略する。ステップT105は、モニタリングスキャン終了条件が満了したかどうかを判定し、満了していればモニタリングスキャンを終了する。モニタリングスキャンの終了条件としては、ROI内造影効果のピーク値が確認できた時点等である。また、ステップT106〜ステップT107は図2における処理フローステップS106〜ステップS107と同一であるため説明を省略する。
【００３９】
なお、本スキャンを開始するまでのタイミングについては本発明に関わるものではないため説明を省略するが、具体的には特許文献2等を参照されたい。
【００４０】
ここで前述の通り、実施例1ではモニタリングスキャン時の被ばく線量低減技術に主眼を置いているため、以降、具体的な方法について詳述する。
【００４１】
図4は実施例1におけるモニタリングスキャン(本明細書では、断層像を作成しない投影データを取得するのみの場合でもモニタリングスキャンと呼ぶことにする。)の処理を説明するためのものである。本実施例においては、ボーラストラッキング法、テストインジェクション法のいずれの手法においても適用可能であるが、ステップS104およびステップT104で示したROI位置における造影効果のモニタリング方法は従来と異なり、図4で右側のU101〜U104のようになる。
【００４２】
まず、ステップU101において操作者が設定したROI位置の記憶を行う。具体的には、再構成画像上における操作者が設定したROIのピクセル座標を設定値記憶部16に記憶する。
【００４３】
次にステップU102では、モニタリング各時刻においてPA方向よりX線管を静止させた状態でX線を曝射させる。ここでモニタリング各時刻とは、理想的にはモニタリングスキャンを行っている間欠的な時刻である方が望ましい。連続的な時刻であっても良いが、この場合は被ばくの観点から適用を避ける方が望ましい。またここでは被ばくを可能な限り抑えるという意味でPA(PoSTerior-AnTerior)方向からX線を照射しているがAP方向からでも良く、曝射方向を制限するわけではない。これにより、造影各時刻毎のPA方向投影データが取得できる。なお本投影データの体軸方向データ取得素子数(列方向の検出器素子数)は、ROIを設定する際に使用した断層画像の画像厚と等価である方が望ましく、被ばくを考慮するとX線の体軸方向開口幅もこれと等価となるよう設定することが望ましい。
【００４４】
次にステップU103において、該当ROI位置に対応する投影データチャネル範囲を算出する。図5は、ROI位置に対応する投影データチャネル範囲の算出処理を示すものである。操作者が設定したROI位置に対して、画像上でのROI位置情報(ROI中心、ROI半径等)を参照して、ROIをX線検出器へ投影した時の開始チャネル(CH_i)および終了チャネル(CH_e)を算出する。算出方法はX線CT装置のジオメトリ情報を参照することで、容易に計算可能である。ここでCH_0はX線検出器の先頭チャネル、CH_maxはX線検出器の末端チャネルを意味する。
【００４５】
次にステップU104において、ROIに対応するスキャノグラム投影データから造影効果への変換を造影剤投入後の各時刻毎に経時的に行う。図6は造影時刻T0およびT1における投影データのチャネル方向プロファイルを示している。ここで、ROIに対応するチャネル(CH_i〜CH_e)における投影データの平均値が、造影時刻毎にそれぞれRD_T0、RD_T1と算出できる。ここで、造影時刻T0からTn(nは1以上の整数)に変化した時の投影データの造影時刻T0〜Tnでの推移は図7のようになる。ただしRDe_Tnは、造影時刻TnにおけるCH_i〜CH_eまでの投影データ平均値を造影時刻T0におけるCH_i〜CH_eまでの投影データ平均値で差分した値の絶対値を意味する。すなわち造影前後における投影データの変化値である。なお造影時刻毎の投影データの算出にはCH_i〜CH_eまでの投影データ平均値から算出したが、最大値や最小値、チャネルに関する重み付け平均値などその他の代表値を用いても良い。また所定の造影時刻の一瞬のみX線を出力させることは現実には不可能であるため、例えばX線が出力されている間にデータ収集部から収集された投影データのビュー(データ収集部の計測ビューレートに依存する。例えばビューレートが2000ビュー／秒である場合、X線出力時間が0.05秒であるならば100ビュー分の投影データが収集できる。)全てについて、CH_i〜CH_eまでの投影データ平均値のビュー平均値を以って投影データ代表値とすることでも構わない。投影データ代表値に関しては上述の方法に限らず、これに類する方法であれば手段は問わない。
【００４６】
そして、予め投影データの代表値と造影効果あるいはCT値との関係を把握しておけば、投影データ代表値からROI内造影効果あるいはCT値への換算は具体的には｛数1｝で表される。
｛数1｝CTROI＝k(kV,S,RDe_Tn)*RDe_baSe
ただし、CTROIは再構成画像上のROI内のCT値(造影効果)の推定値、k(kV,S,RDe_Tn)はスキャン管電圧と被検体サイズと各造影時刻における投影データの代表値に応じた比例定数、RDe_baSeは、基準造影剤濃度のロッド状構造物を様々な直径のファントムに封入し、モニタリングスキャンと同じ管電圧で撮影した時の投影データの代表値である。ここで、RDe_baSeは水ファントムを用いて図8のように実験的に求まる。図8において横軸は、水ファントム直径、縦軸は、各管電圧において、水ファントム直径に対する投影データの代表値である。ここで特開2001-043993号によれば、スキャノグラムから水ファントム直径に換算した被検体サイズが算出可能であるため、実際のスキャン時はこれに類する技術を用いて該当の造影効果算出位置での水ファントム直径を算出すれば良い。
【００４７】
また、k(kV,S,RDe_Tn)は管電圧(kV)と被検体サイズ(S)とRDe_Tnとの関数であるが、これは、各造影時刻における投影データの代表値を基準濃度における投影データの代表値で割った除数を横軸として、各管電圧毎に図9のように表される。ROI内のCT値は、このk(kV,S,RDe_Tn)を用いて、数1に代入して求められる。
【００４８】
図7は、造影各時相毎のROI対応チャネル投影データの経時変化である。図7のように投影データの代表値が経時的に求められるので、{数1}を用いてROI内のCT値(造影効果)を経時的に推定することができる。
【００４９】
本実施例ではボーラストラッキング法およびテストインジェクション法でのモニタリングスキャン方法について記述したが、造影検査手技はそれ以外にも存在しており、例えば参考文献1のように、ROIを設定して回転撮影によりCT値(造影効果)をモニタリングする必要がある手法全てについて本実施例を適用可能である。(参考文献1：新しい造影方法であるTeSTbolUSTracking法の開発と冠状動脈CT造影検査における有用性について,日放技学誌2005:61(2),260-267)
本実施例によれば、ROIに対応した検出器チャネルの投影データを経時的に算出することにより、回転撮影をせずともROI内のCT値(造影効果)の予測が可能となる。言い換えれば、モニタリングスキャン制御部14および本スキャン制御部15を合わせた制御部は、前記被検体の所望の部位において、前記造影剤が所望の濃度となるタイミングを、前記X線検出器により検出される前記透過X線量に基づき計り、該タイミングにおいて本スキャンを行うよう制御する。具体的には、前記X線源を停止させた状態で、前記造影剤が所望の濃度注入されるタイミングを計る。また、(1)造影剤を被検体に投与する工程と、(2)前記被検体にX線源によりX線を照射するとともに、前記被検体を透過した透過X線をX線検出器により検出する工程と、(3)前記被検体の所望の部位において、前記造影剤が所望の濃度となるタイミングを計る工程と、(4)前記タイミングにおいて本スキャンを行う工程とを備えたX線CT撮影方法であって、前記工程(3)は、X線検出器により計測される透過X線量に基づき、前記タイミングを計ることを特徴とするX線CT撮影方法が提供される。
【００５０】
これにより、従来はモニタリングスキャン時に同一位置で複数回スキャンする必要があったものが、例えばPA方向からの静止スキャンによってCT値(造影効果)の監視を行うことができるようになり、モニタリングスキャン時の被ばくを大幅に低減することが可能となる。また、X線管球を動かさずともCT値(造影効果)を予測できるので、時間分解能良くモニタリングスキャンが可能となる。
【００５１】
また、本実施例は、ボーラストラッキング法、テストインジェクション法、またはそれに類する手法のいずれにおいても適用可能である。
【実施例２】
【００５２】
次に実施例2を説明する。実施例2は、特にボーラストラッキング法使用時に、モニタリングスキャンをX線管を回転させた状態で行う場合に特に有効な方法である。ボーラストラッキング法の場合、モニタリングによってROI内のCT値(造影効果)が閾値に達した直後から本スキャンの準備を行う必要がある。この時、本スキャン開始までの遅延時間が少ない場合には静止状態のX線管を所定の回転速度まで上げなければならない。回転加速度が小さなCT装置の場合には、本スキャン開始時間が所望の遅延時間を大幅に超えてしまう恐れが生じる。これを回避させるため、実施例2では予めX線管を回転させながら間欠的にX線を曝射しつつ、投影データよりROI内のCT値(造影効果)のモニタリングを行う場合について説明する。
【００５３】
実施例2が適用されるX線CT装置の構成、処理フローは、図1および図2と同一である。ただし、図4においてモニタリングスキャン時のステップU102〜ステップU103の処理過程が異なる。以降では、主にこれらのステップについて具体的に説明を加える。
【００５４】
図10は、実施例2におけるモニタリングスキャンの処理概要を説明するためのものである。ステップV101は図4におけるステップU101と同一であるため説明を省略する。
【００５５】
ステップV102はX線管を回転させた状態のまま、モニタリング時刻においてX線を曝射するステップである。ここで、X線管を回転させた状態のままX線を曝射させようとした場合、モニタリングに必要なX線強度に到達するためには管電流の立ち上がり等も考慮すると所定の時間必要となる。またX線を瞬時に停止させることもまた困難であるため、回転中にROIに対応した検出器チャネルは回転位相毎に異なることになる。
【００５６】
ステップV103はX線管が回転状態のままX線を曝射させた場合の該当ROI位置に対応する投影データを算出するステップである。図11は、X線管を回転させた状態のままX線を曝射している状態を示している。回転位相は投影データにおけるビューに対応付けることが可能であり、X線曝射開始時のROI位置に対応する投影データチャネル範囲は、図11(a)のようにCH_i_VW0〜CH_e_VW0で表される。一方、X線曝射終了時のROI位置に対応する投影データチャネル範囲は図11(b)のようにCH_i_VWn〜CH_e_VWnで表される。ここで、X線曝射開始時および終了時のビュー判定は、投影データの精度向上の観点から管電流が安定して出力されている状態であることが望ましい。実施例1と同様、本ステップではCH_i〜CH_eまでの投影データ平均値をVW0〜VWnまでビュー平均することを以って投影データ代表値とする。
【００５７】
ステップV104はステップV103で算出した投影データをCT値(造影効果)へ変換するステップである。これは{数1}同様に行えば良い。
【００５８】
本実施例によれば、回転中にX線を間欠的に曝射して投影データからROI内のCT値(造影効果)をモニタリングするX線CT装置において、回転に伴うROI対応チャネルずれを適切に考慮しつつROI内のCT値(造影効果)を推定可能である。言い換えれば、前記制御部は、前記X線源を動かしながら、前記造影剤が所望の濃度注入されるタイミングを計る。
【００５９】
また回転状態のまま本スキャンへ移行することが可能であるため、本スキャンまでの遅延時間が非常に少ない場合においても所望の遅延時間において本スキャンが可能となる。これにより適切な造影タイミングで再構成画像を得ることが可能となり、モニタリングスキャン時の被ばくを低減しつつ診断能の向上に寄与できる。
【実施例３】
【００６０】
実施例1の図5および図6ではPA方向から投影データを収集した場合の概要を記したものであった。投影データはあくまで一方向からの被検体のX線減弱データを記述するものであるため、例えばROI対応チャネル上に他の構造物があって、かつ該構造物が造影剤流入対象であった場合などは算出した投影データに誤差が生じる原因となる。実施例3では、モニタリングスキャンをX線管を静止させた状態で行う場合において、X線曝射方向を適切に設定可能な手法について説明する。
【００６１】
図12はそれを模式的に表したものである。図12(a)は、ある断層画像上においてPA方向、およびLAT(LaTeral)方向のX線曝射方向を示す図である。また図12(b)はそれぞれの曝射方向でROIに対応する投影データチャネル範囲と投影データの値を示している。PA方向曝射時のROIに対応する投影データチャネル範囲はCH_i_PA〜CH_e_PA、LAT方向曝射時のROIに対応する投影データチャネル範囲はCH_i_LAT〜CH_e_LATで表されている。PA方向曝射時、ROI上部には他の構造物が存在し、この構造物が造影対象であった場合は、{数1}で算出した造影効果そのものに誤差を含むことになる。これは、所望のタイミングで本スキャンが行われないことに繋がる。一方、LAT方向曝射時はROIを通るX線管からのレイ上に他の構造物は存在せず、投影データの精度はPA方向よりも高くなることが想定される。具体的には図13の処理フローを用いて説明する。
【００６２】
ステップW101は図4および図10におけるステップU101およびV101と同一であるため説明を省略する。
【００６３】
ステップW102では、X線を曝射する方向を決定する。具体的には、まずROIを設定した断層画像上でX線をPA、LAT方向から照射したと仮定した際の対応する投影データチャネル番号を算出する。次にROIを設定するために図2および図3のステップU103およびステップV103で取得した少なくとも(180°＋ファン角)ビュー分の投影データを用いて、PAおよびLAT方向に対応したビュー番号を算出する。該ビューにおいてROIに対応したチャネル範囲の投影データ代表値の大小を比較し、代表値が小さい方向をモニタリング時のX線曝射方向と決定する。
【００６４】
ステップW103では、ステップW102で決定したX線曝射方向にX線管を移動させ、X線管を静止状態にした上でX線を曝射する。
【００６５】
ステップW104およびステップW105はステップU103、ステップU104およびステップV103、ステップV104と同一の処理である。
【００６６】
本実施例によれば、モニタリングスキャン時のX線曝射方向を適切に設定することで、ROIを通るレイに他の構造物が入り込む可能性を低減させることができ、投影データ代表値の精度を向上させることができる。これによりROI内の造影効果推定精度を高めることができるようになり、モニタリングスキャン時の被ばくを低減させるとともに、適切な造影タイミングで本スキャンを実施することが可能となることで診断能向上に寄与できる。言い換えれば、前記X線源を前記被検体に対して停止させる角度を選択する選択手段を備える。より具体的には前記選択手段は、前記被検体内の構造物が少ない方向からX線を照射するよう、前記X線源の照射する角度を選択する。
【００６７】
以上、3つの実施例を基に本発明を説明してきたが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に限られるものではない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６８】
また上記3つの実施例においては、投影データ代表値から造影効果を推定していたが、投影データそのものを用いることで代用しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明は、X線CT装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００７０】
S104，T104  ROI位置で造影効果をモニタリング、U101  ROI位置の記憶、U102  モニタリング時刻においてPA方向曝射、U103  該当ROI位置に対応する投影データの算出、U104  投影データから造影効果への変換
【図１】
2011152187.tif 000003
【図２】
2011152187.tif 000004
【図３】
2011152187.tif 000005
【図４】
2011152187.tif 000006
【図５】
2011152187.tif 000007
【図６】
2011152187.tif 000008
【図７】
2011152187.tif 000009
【図８】
2011152187.tif 000010
【図９】
2011152187.tif 000011
【図１０】
2011152187.tif 000012
【図１１】
2011152187.tif 000013
【図１２】
2011152187.tif 000014
【図１３】
2011152187.tif 000015