(57)【要約】【課題】造影撮影を適切に行うＸ線ＣＴ装置を実現する。【解決手段】撮影部と、それを制御する制御部とを有するＸ線ＣＴ装置であって、前記制御部は、被検体の体軸に沿って設定された本スキャンの撮影範囲における本スキャンの開始位置またはそれよりもスキャン進行方向手前に設けられた第１の監視位置について、関心領域への造影剤の到達を監視するためのモニタリングスキャンを行い(509,511)、該造影剤の到達に伴ない本スキャン(513)を開始させる第１の制御部と、前記撮影範囲における本スキャンの開始位置よりもスキャン進行方向側に設けられた第２の監視位置に本スキャンが到達した際に、該第２の監視位置における関心領域への造影剤への到達を監視し(517,519)、該造影剤が到達しているときは本スキャンを続行させ、該造影剤が未到達の場合は、造影剤の到達を監視するためのモニタリングスキャンを行わせる第２の制御部を具備する。【選択図】図５
2008148917.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
造影剤が注入された被検体をＸ線でスキャンして得られる投影データに基づいて画像再構成を行う撮影部と、それを制御する制御部とを有するＸ線ＣＴ装置であって、
前記制御部は、
被検体の体軸に沿って設定された本スキャンの撮影範囲における本スキャンの開始位置またはそれよりもスキャン進行方向手前に設けられた第１の監視位置について、関心領域への造影剤の到達を監視するためのモニタリングスキャンを行い、該造影剤の到達に伴ない本スキャンを開始させる第１の制御部と、
前記撮影範囲における本スキャンの開始位置よりもスキャン進行方向側に設けられた第２の監視位置に本スキャンが到達した際に、該第２の監視位置における関心領域への造影剤への到達を監視し、該造影剤が到達しているときは本スキャンを続行させ、該造影剤が未到達の場合は、造影剤の到達を監視するためのモニタリングスキャンを行わせる第２の制御部と
を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記制御部において、前記造影剤の到達の監視は、監視位置における断層像を画像再構成して得られた画像により造影剤を検出することにより実施されることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記造影剤の検出は、前記関心領域のＣＴ値に基づいて行われることを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記第２の制御部において、前記第２の監視位置における画像再構成を、他の撮影範囲における画像再構成に対して優先させることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記第２の監視位置は、前記被検体の体軸方向に間隔をあけて複数設定されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記造影剤の到達を監視する関心領域は、複数箇所設定可能であることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記Ｘ線はコーンビームＸ線であることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記スキャンはヘリカルスキャンであることを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置に関し、特に、造影剤が注入された被検体を撮影するＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
造影剤が注入された被検体を撮影するＸ線ＣＴ装置では、本スキャン(scan)に先駆けて、本スキャンよりも低線量のスキャンにより実施されるモニタリングスキャン(monitoring scan)における関心領域(ＲＯＩ: Region of Interest)への造影剤の到達に同期して、ヘリカルスキャン(helical scan)が開始される。その場合、一旦スキャンを開始した後は、進行速度を一定としたヘリカルスキャンが行われる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平０９−３２７４５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
多列Ｘ線検出器や平面Ｘ線検出器とコーンビーム(cone beam)Ｘ線の組合せを用いるＸ線ＣＴ装置では、３次元画像再構成によるヘリカルピッチ(helical pitch)の増大や体軸方向の検出器幅の増大により、ヘリカルスキャンの進行速度が上がって来ている。このため、血流とともに移動する造影剤をヘリカルスキャンが追い越す場合があり、造影撮影を適切に行うことができなくなる。
【０００４】
そこで本発明の課題は、造影撮影を適切に行うＸ線ＣＴ装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するための発明は、造影剤が注入された被検体をＸ線でスキャンして得られる投影データに基づいて画像再構成を行う撮影部と、それを制御する制御部とを有するＸ線ＣＴ装置であって、前記制御部は、被検体の体軸に沿って設定された本スキャンの撮影範囲における本スキャンの開始位置またはそれよりもスキャン進行方向手前に設けられた第１の監視位置について、関心領域への造影剤の到達を監視するためのモニタリングスキャンを行い、該造影剤の到達に伴ない本スキャンを開始させる第１の制御部と、前記撮影範囲における本スキャンの開始位置よりもスキャン進行方向側に設けられた第２の監視位置に本スキャンが到達した際に、該第２の監視位置における関心領域への造影剤への到達を監視し、該造影剤が到達しているときは本スキャンを続行させ、該造影剤が未到達の場合は、造影剤の到達を監視するためのモニタリングスキャンを行わせる第２の制御部とを具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
【０００６】
前記制御部において、前記造影剤の到達の監視は、監視位置における断層像を画像再構成して得られた画像により造影剤を検出することにより実施される。前記造影剤の検出は、前記関心領域のＣＴ値に基づいて行われる。前記第２の制御部において、前記第２の監視位置における画像再構成を、他の撮影範囲における画像再構成に対して優先させる。
【０００７】
前記第２の監視位置は、前記被検体の体軸方向に間隔をあけて複数設定される。前記造影剤の到達を監視する関心領域は、複数箇所設定可能である。前記Ｘ線はコーンビームＸ線である。前記スキャンはヘリカルスキャンである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、Ｘ線ＣＴ装置は、造影剤が注入された被検体をＸ線でスキャンして得られる投影データに基づいて画像再構成を行う撮影部と、それを制御する制御部とを有するＸ線ＣＴ装置であって、前記制御部は、被検体の体軸に沿って設定された本スキャンの撮影範囲における本スキャンの開始位置またはそれよりもスキャン進行方向手前に設けられた第１の監視位置について、関心領域への造影剤の到達を監視するためのモニタリングスキャンを行い、該造影剤の到達に伴ない本スキャンを開始させる第１の制御部と、前記撮影範囲における本スキャンの開始位置よりもスキャン進行方向側に設けられた第２の監視位置に本スキャンが到達した際に、該第２の監視位置における関心領域への造影剤への到達を監視し、該造影剤が到達しているときは本スキャンを続行させ、該造影剤が未到達の場合は、造影剤の到達を監視するためのモニタリングスキャンを行わせる第２の制御部とを具備するので、造影撮影を適切に行うＸ線ＣＴ装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態を説明する。なお、本発明は、発明を実施するための最良の形態に限定されるものではない。図１にＸ線ＣＴ装置の模式的構成を示す。本装置は本発明を実施するための最良の形態の一例である。本装置の構成によって、Ｘ線ＣＴ装置に関する発明を実施するための最良の形態の一例が示される。本装置の動作によって、スキャン制御方法に関する発明を実施するための最良の形態の一例が示される。
【００１０】
本装置は、ガントリ(gantry)１００、テーブル(table)２００およびオペレータコンソール(operator console)３００を有する。ガントリ１００は、テーブル２００によって搬入される被検体１０を、Ｘ線照射・検出装置１１０でスキャンして複数ビュー(view)の投影データを収集し、オペレータコンソール３００に入力する。
【００１１】
オペレータコンソール３００は、ガントリ１００から入力された投影データに基づいて画像再構成を行い、再構成画像をディスプレイ(display)３０２に表示する。画像再構成は、オペレータ３００内の専用のコンピュータ(computer)によって行われる。画像再構成用のコンピュータとガントリ１００およびテーブル２００は、本発明における撮影部の一例である。
【００１２】
オペレータコンソール３００は、また、ガントリ１００とテーブル２００の動作を制御する。制御はオペレータ３００内の専用のコンピュータによって行われる。このコンピュータは、本発明における制御部３０１を含む。また、制御部３０１は、本発明における第１の制御部３１１と第２の制御部３１２を含む。制御部３０１は画像再構成をも制御する。
【００１３】
オペレータコンソール３００による制御の下で、ガントリ１００は所定のスキャン条件でスキャンを行い、テーブル２００は所定の部位がスキャンされるように、被検体１０の位置決めを行う。位置決めは、内蔵する位置調節機構により、天板２０２の高さおよび天板上のクレードル(cradle)２０４の水平移動距離を調節することによって行われる。
【００１４】
クレードル２０４を停止させた状態でスキャンすることにより、アキシャルスキャン(axial scan)を行うことができる。クレードル２０４を連続的に移動させながら複数回のスキャンを連続的に行うことにより、ヘリカルスキャン(helical scan)を行うことができる。クレードル２０４を間欠的に移動させながら停止位置ごとにスキャンすることによりクラスタスキャン(cluster scan)を行うことができる。
【００１５】
天板２０２の高さ調節は、支柱２０６をベース(base)２０８への取付部を中心としてスイング(swing)させることによって行われる。支柱２０６のスイングによって、天板２０２は垂直方向および水平方向に変位する。クレードル２０４は天板２０２上で水平方向に移動して天板２０２の水平方向の変位を相殺する。スキャン条件によっては、ガントリ１００をチルト(tilt)させた状態でスキャンが行われる。ガントリ１００のチルトは、内蔵のチルト機構によって行われる。
【００１６】
なお、テーブル２００は、図２に示すように、天板２０２がベース２０８に対して垂直に昇降する方式のものであってよい。天板２０２の昇降は内蔵の昇降機構によって行われる。このテーブル２００においては、昇降に伴う天板２０２の水平移動は生じない。
【００１７】
図３に、Ｘ線照射・検出装置１１０の構成を模式的に示す。Ｘ線照射・検出装置１１０は、Ｘ線管１３０の焦点１３２から放射されたＸ線１３４をＸ線検出器１５０で検出するようになっている。
【００１８】
Ｘ線１３４は、図示しないコリメータ(collimator)で成形されてコーンビームまたはファンビーム(fan beam)のＸ線となる。Ｘ線検出器１５０は、Ｘ線の広がりに対応して２次元的に広がるＸ線入射面１５２を有する。Ｘ線入射面１５２は円筒の一部を構成するように湾曲している。円筒の中心軸は焦点１３２を通る。
【００１９】
Ｘ線照射・検出装置１１０は、撮影中心すなわちアイソセンタ(isocenter)Ｏを通る中心軸の周りを回転する。中心軸は、Ｘ線検出器１５０が形成する部分円筒の中心軸に平行である。
【００２０】
回転の中心軸の方向をｚ方向とし、アイソセンタＯと焦点１３２を結ぶ方向をｙ方向とし、ｚ方向およびｙ方向に垂直な方向をｘ方向とする。これらｘ，ｙ，ｚ軸はｚ軸を中心軸とする回転座標系の３軸となる。
【００２１】
図４に、Ｘ線検出器１５０のＸ線入射面１５２の平面図を模式的に示す。Ｘ線入射面１５２は検出セル(cell)１５４がｘ方向とｚ方向に２次元的に配置されたものとなっている。すなわち、Ｘ線入射面１５２は検出セル１５４の２次元アレイ(array)となっている。なお、ファンビームＸ線を用いる場合は、Ｘ線入射面１５２は検出セル１５４の１次元アレイとしてよい。
【００２２】
個々の検出セル１５４はＸ線検出器１５０の検出チャンネル(channel)を構成する。これによって、Ｘ線検出器１５０は多チャンネルＸ線検出器となる。検出セル１５４は、例えばシンチレータ(scintillator)とフォトダイオード(photo diode)の組合せによって構成される。
【００２３】
本装置による造影撮影について説明する。図５に、造影撮影のフロー図を示す。造影撮影は、オペレータコンソール３００による制御の下で遂行される。図５に示すように、ステップ(step)５０１で撮影範囲を設定する。撮影範囲の設定は、オペレータにより、オペレータコンソール３００を通じて行われる。これによって、例えば、図６に示すような撮影範囲Ｌが設定される。撮影範囲Ｌは被検体１０の体軸上の位置Ａから位置Ｂまでの範囲である。
【００２４】
ステップ５０３で、造影剤監視位置を設定する。造影剤監視位置の設定は、オペレータにより、オペレータコンソール３００を通じて行われる。あるいは、撮影範囲Ｌの設定に伴って自動的に設定しても良い。これによって、例えば、図６に示すような造影剤監視位置ａ，ｂ，ｃ，ｄが設定される。ここでは、造影剤監視位置の設定数を４とした例を示すが、造影剤監視位置の設定数はこれに限らず適宜の数として良い。以下、造影剤監視位置を単に監視位置ともいう。
【００２５】
監視位置ａは、造影剤の流路の最上流であり、監視位置ｂ，ｃ，ｄは順次に下流である。監視位置ａは撮影範囲外に設定され、監視位置ｂ，ｃ，ｄは撮影範囲内に設定される。なお、監視位置ａは撮影範囲の先頭位置Ａに設定しても良い。ここで、監視位置ａは本発明の第１の監視位置に相当し、監視位置ｂ，ｃ，ｄは本発明の第２の監視位置に相当する。
【００２６】
ステップ５０５で、ベーススキャン(base scan)を行う。ベーススキャンは、被検体１０に造影剤を注入しない状態で、監視位置ａ，ｂ，ｃ，ｄにおいてそれぞれ行われ、それによって、監視位置ａ，ｂ，ｃ，ｄごとの断層像１２ａ,１２ｂ,１２ｃ,１２ｄが得られる。
【００２７】
ステップ５０７で、ＲＯＩを設定する。ＲＯＩ設定は、オペレータにより、オペレータコンソール３００を通じて行われる。これによって、断層像１２ａ,１２ｂ,１２ｃ,１２ｄについて、例えば、ＲＯＩ１４ａ,１４ｂ,１４ｃ,１４ｄがそれぞれ設定される。これらのＲＯＩは、造影剤の通過が予想される体内部位である。ここでは、ＲＯＩの設定を各断層像に１つずつとしているが、ＲＯＩの設定数は複数として良い。また、設定数は断層像ごとに異ならせても良い。
【００２８】
ステップ５０９で、モニタリングスキャン(monitoring scan)を行う。モニタリングスキャンは、後述する本スキャンよりも低線量で実施されるスキャンであり、造影剤の到達を監視することを目的とするスキャンである。モニタリングスキャンは、被検体１０への造影剤注入とともに開始される。モニタリングスキャンは、先ず監視位置ａにおいて行われる。これによって、断層像１２ａが得られる。
【００２９】
ステップ５１１で、ＣＴ値が閾値を越えたか否かを判定する。判定はオペレータコンソール３００によって行われる。ＣＴ値はＲＯＩ１４ａのＣＴ値である。閾値は、ＲＯＩ１４ａに造影剤が流入しないときのＣＴ値より大きく、造影剤が流入したときのＣＴ値より小さい値が予め定められている。
【００３０】
ＣＴ値が閾値を越えないときは、ステップ５０９に戻ってモニタリングスキャンを継続する。これによって断層像１２ａが更新され、それについて、ステップ５１１でのＣＴ値の判定が行われる。ＣＴ値が閾値を越えない間は、ステップ５０９，５１１の動作が繰り返される。
【００３１】
造影剤が監視位置ａに到達し、ＲＯＩ１４ａのＣＴ値が閾値を越えると、そのことがステップ５１１で判定される。すなわち、監視位置ａへの造影剤の到達が検出される。造影剤の到達を検出したことにより、ステップ５１３に移行する。
【００３２】
ステップ５１３で、本スキャンを開始する。本スキャンとは、実際に診断等に使用するための断層像を得るためのスキャンである。これによって、撮影範囲Ｌの先頭からヘリカルスキャンが開始される。スキャンに並行して画像再構成も行われる。ヘリカルスキャンにより、撮影範囲Ｌの一端側Ａから他端側Ｂに向かってスキャン位置が変化するスキャンが行われる。スキャン位置の変化は連続的となる。上記したモニタリングスキャン開始から本スキャンの開始までは、第１の制御部３１１により制御される。
【００３３】
なお、ヘリカルスキャンに代えて上述のクラスタスキャンを行うようにしても良い。クラスタスキャンの場合は、スキャン位置の変化はステップ的となる。以下、ヘリカルスキャンの例で説明するが、クラスタスキャンの場合も同様である。
【００３４】
ステップ５１５で、次の監視位置があるか否かを判定する。ここでは、次の監視位置ｂが設定されているので、ステップ５１７に移行する。ステップ５１７では、監視位置ｂのスキャンを完了後すぐに画像再構成を行う。すなわち、それまで並行的に画像再構成していた他の画像に優先して、断層像１２ｂを再構成する。これによって、監視位置ｂにおける断層像１２ｂが遅滞なく得られる。
【００３５】
ステップ５１９で、ＣＴ値が閾値を越えているか否かを判定する。この判定は、断層像１２ｂのＲＯＩ１４ｂについて行われる。ＲＯＩ１４ｂが複数個設定されているときは、それらのうちのいずれかのＣＴ値が閾値を越えているか否かを判定する。あるいは、複数のＲＯＩのＣＴ値の平均値が閾値を越えているか否かを判定するようにしても良い。以下同様である。
【００３６】
ＲＯＩ１４ｂのＣＴ値が閾値を越えていないときは、ステップ５０９のモニタリングスキャンに戻る。ステップ５０９でのモニタリングスキャンは、監視位置ｂにおいて行われる。これによって、断層像１２ｂが更新され、その画像について、ステップ５１１で、ＲＯＩ１４ｂのＣＴ値が閾値を越えたか否かが判定される。
【００３７】
閾値を越えない間は、モニタリングスキャンが継続され、そのつど得られる断層像１２ｂについて、ＲＯＩ１４ｂのＣＴ値が閾値に基づいて判定される。ＣＴ値が閾値を越えないということは造影剤が未到達であることを示している。そのようなときは、監視位置ｂでモニタリングスキャンを行いながら造影剤の到達を待ち受ける。
【００３８】
造影剤が監視位置ｂに到達し、ＲＯＩ１４ｂのＣＴ値が閾値を越えると、ステップ５１１での判定により、ステップ５１３に移行してスキャンを開始する。これによって、ヘリカルスキャンが監視位置ｂから再開される。
【００３９】
これに対して、ステップ５１９における判定時に、ＲＯＩ１４ｂのＣＴ値が閾値を越えているときは、ステップ５１５に戻って次の監視位置があるか否かを判定する。ここでは、次の監視位置ｃが設定されているので、ステップ５１７で、監視位置ｃにおける断層像１２ｃが再構成される。そして、ステップ５１９で、ＲＯＩ１４ｃのＣＴ値が閾値を越えているか否かが判定される。
【００４０】
以下、監視位置ｃ,ｄについて、監視位置ｂに対するのと同様な動作が逐次行われる。そして、次の監視位置がなくなったときは、ステップ５２１で、撮影領域Ｌ終点までスキャンしてスキャン完了となる。このように、スキャン中に、各監視位置への造影剤の到達の有無を逐一判定し、未到達のときはモニタリングスキャンを行いながら造影剤が来るまで待ち合わせ、造影剤到達を確認した後にヘリカルスキャンを続行する。このため、撮影範囲Ｌ全体についての造影撮影を適切に行うことができる。上記した監視位置ｂ，ｃ，ｄの監視およびその結果に応じたスキャンの制御は第２の制御部３１２により行われる。
【００４１】
なお、スキャン中の造影剤の逐次検出は、監視位置を予め設定することなく、撮影範囲の随所で自動的に行い、造影剤が未到達時にはその位置でモニタリングスキャンを行うようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明を実施するための最良の形態の一例のＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。
【図２】本発明を実施するための最良の形態の一例のＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。
【図３】Ｘ線照射・検出装置の構成を示す図である。
【図４】Ｘ線検出器のＸ線入射面の構成を示す図である。
【図５】造影撮影の動作を示すフロー図である。
【図６】撮影範囲と造影剤監視位置を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０ ： 被検体
１００ ： ガントリ
１１０ ： Ｘ線照射・検出装置
１３０ ： Ｘ線管
１３２ ： 焦点
１３４ ： Ｘ線
１５０ ： Ｘ線検出器
１５２ ： Ｘ線入射面
１５４ ： 検出セル
２００ ： テーブル
２０２ ： 天板
２０４ ： クレードル
２０６ ： 支柱
２０８ ： ベース
３００ ： オペレータコンソール
３０２ ： ディスプレイ
【図１】
2008148917.tif 000003
【図２】
2008148917.tif 000004
【図３】
2008148917.tif 000005
【図４】
2008148917.tif 000006
【図５】
2008148917.tif 000007
【図６】
2008148917.tif 000008