(57)【要約】【課題】Ｘ線ＣＴ装置において、失敗無く造影効果の高い画像を得るための技術を提供すること。【解決手段】被検体に造影剤を注入して、前記被検体をスキャンすることにより所望の部位を強調した断層像を取得することが可能なＸ線ＣＴ装置において、前記造影剤の流入速度を算出する算出手段と、前記算出された前記造影剤の流入速度に応じて、最適な画像取得条件を設定する設定手段とを備え、前記算出手段は、前記断層像と平行な面と垂直な方向に離間した２以上の位置における断層像を撮影し、各断層像における前記造影剤の濃度が所定のしきい値を超えた時間と各断層像間の距離とに基づいて、前記造影剤の流入速度を算出する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に造影剤を注入して、前記被検体をスキャンすることにより所望の部位を強調した断層像を取得することが可能なＸ線ＣＴ装置において、
前記造影剤の流入速度を算出する算出手段と、
前記算出された前記造影剤の流入速度に応じて、最適な画像取得条件を設定する設定手段と、を具備し、
前記算出手段は、前記断層像と平行な面と垂直な方向において離間した２以上の位置における断層像を撮影し、各断層像における前記造影剤の濃度が所定のしきい値を超えた時間と各断層像間の距離とに基づいて、前記造影剤の流入速度を算出することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記被検体の複数の断面画像を同時に取得する手段を更に具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置において、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Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記造影剤の濃度を、ＣＴ値で測定することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記算出手段は、前記造影剤の流入速度に応じて、ヘリカルピッチを算出することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
被検体に造影剤を注入して、前記被検体をスキャンすることにより所望の部位を強調した断層像を取得することが可能なＸ線ＣＴ装置のスキャン条件設定方法において、
前記造影剤の流入速度を算出するステップと、
前記算出された前記造影剤の流入速度に応じて、最適な画像取得条件を設定するステップとを具備することを特徴とするスキャン条件設定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線ＣＴ装置及びスキャン条件設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置では、ダイナミックスキャンと呼ばれる撮影法が盛んに行われている。ダイナミックスキャンは、造影剤を投与した後に、被検体内を流れる造影剤の速度に応じて所定の時間にわたって連続的にスキャンを行う手法である。このダイナミックスキャンにおいて、造影剤の染まり方に応じてスキャンの開始或いは停止を自動的に行うことができるＸ線ＣＴ装置が提案されている（特許文献１参照：特許第２６２４９２７号）。この技術では、血管を含むＲＯＩの設定と造影剤が染まったと判断できるＣＴ値を閾値としてあらかじめ設定しておく。連続スキャンにてＣＴ値をモニタリングし、設定した閾値を超えたら必要があれば設定した遅延時間を経過後、自動的に本スキャンに移行する。
【０００３】
しかし、上記の技術を採用してスキャン開始のタイミングを一致させた場合であっても、ヘリカルスキャンの場合には、スキャン開始後の造影剤の染まる速度（本明細書において、「流入速度」と称する）と寝台速度の関係を考慮する必要がある。この場合において、あらかじめ撮影する前にヘリカルピッチ（寝台の移動速度）を設定してスキャンを行っているが、この値は、技師の経験や勘によって設定されている。しかし、例えば、図４に示すように、寝台が造影剤の染まる速度よりも速く移動すれば、断面Ｄのような部位が撮影されることになり、造影されていない画像になってしまうなど、造影効果の高い画像が得られないことになる。
【特許文献１】特許第２６２４９２７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、Ｘ線ＣＴ装置において、失敗無く造影効果の高い画像を得るための技術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】
【０００５】
本発明では、造影剤の流入速度を計測して、流入速度に応じたヘリカルピッチ（寝台速度又は架台速度）を自動的に算出するようにしている。
【０００６】
本発明の一局面に係るＸ線ＣＴ装置は、被検体に造影剤を注入して、前記被検体をスキャンすることにより所望の部位を強調した断層像を取得することが可能なＸ線ＣＴ装置において、前記造影剤の流入速度を算出する算出手段と、前記算出された前記造影剤の流入速度に応じて、最適な画像取得条件を設定する設定手段と、を具備し、前記算出手段は、前記断層像と平行な面と垂直な方向において離間した２以上の位置における断層像を撮影し、各断層像における前記造影剤の濃度が所定のしきい値を超えた時間と各断層像間の距離とに基づいて、前記造影剤の流入速度を算出することを特徴とする。本発明は、装置に限らず、装置で実現される方法やプログラムの発明としても成立する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、造影剤の流入速度を計測して最適なヘリカルピッチ（寝台速度又は架台速度）を自動的に算出してスキャンを行うようにしたので、撮影ミスなく（すなわち撮影し直しがない）、かつ、造影効果の高い画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線を被検体に照射し、この被検体を透過したＸ線を検出して、被検体のＸ線断層像を得るように構成される。ここで、被検体の走査方式に、ヘリカルスキャンという方式があり、被検体を連続して走査することにより、被検体の任意断面のＸ線断層像を得ることができる。図１は、本発明のＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図である。
【０００９】
本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、被検体の生データを収集するデータ収集部１と、Ｘ線ＣＴ装置全体を制御するＣＰＵ２と、各ユニット間のデータ転送のためのバッファ等の機能を有するメモリ３と、生データ等を格納する記憶装置４と、生データからＸ線断層像を再構成する再構成装置５と、再構成画像或いは生データ等を表示する表示装置６と、外部との入出力を行う対話部７により構成され、各ユニットは、データバスによってお互いに接続されて、データの授受を行う。各部の詳細は以下の通りである。
【００１０】
データ収集部１は、図示しないスキャナ（Ｘ線発生器及びＸ線検出器を駆動する駆動部を含み、「架台」とも称する）と、被検体を配置する寝台等によって構成される。このデータ収集部１は、寝台の移動（或いは架台の移動）によって、被検体に対してＸ線発生器及びＸ線検出器を体軸方向に沿って相対的に移動させてヘリカルスキャンを行い、これによって得られた生データをＡ／Ｄ変換した後に、図示しないデータ処理部へ出力する。データ処理部で処理されたデータは、上記データバスを介して他の機器、例えばＣＰＵ２、メモリ３等へ出力される。
【００１１】
ＣＰＵ２は、Ｘ線ＣＴ装置全体を制御する機能を有する。このＣＰＵ２は、Ｘ線ＣＴ装置と外部との入出力を行う機能も有しているので、オペレータとの対話も行えるように、装置と外部との入出力を行う対話部７が接続されている。
【００１２】
メモリ３は、収集したデータを後述する記憶装置４に記録する場合のデータ・バッファとして使用されると共に、各ユニット間のデータ転送のためのバッファ、ワークエリア等として使用される汎用メモリである。
【００１３】
記憶装置４は、一般に磁気ディスク装置が用いられ、この記憶装置４には、再構成されたＸ線断層像のデータ、生データ、各種システム、データファイル等が記憶される。再構成装置５は、詳細は後述するように、生データからＸ線断層像を再構成する。表示装置６は、走査条件、生データ、又は、再構成によって得られたＸ線断層像等を表示する。上記のように構成された装置の動作を説明する。
【００１４】
Ｘ線ＣＴ装置におけるＸ線断層像は、多方向からの生データを詳細は後述する画像メモリ上に逆投影することによって得られる。このことを利用すると既に再構成されてできたＸ線断層像からある角度分の投影データの寄与分の逆投影像を差し引いたり、逆に加えたりすることができる。ヘリカルスキャンによって得られた連続生データがある場合、被検体の周囲の１回転分（３６０°）の走査毎に再構成されたＸ線断層像のデータがあれば、それ以外のＸ線断層像は既に再構成済のＸ線断層像から部分的な逆投影データを差し引いた後に、次の回転の同じ角度分の逆投影データを加えることにより得られる。
【００１５】
図２を参照して、上記のように構成された本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作の流れを説明する。図２は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作の流れを示すフローチャートである。なお、以下の実施形態では、マルチスライスシステムに適用した場合について説明する。マルチスライスシステムでは、マルチスライス検出器を使用する。このマルチスライス検出器は、複数のＸ線検出素子をチャンネル方向に沿って並べた検出素子列を、スライス方向に沿って複数列並べて構成されている。このようなマルチスライス検出器を使用することにより、複数のスライス位置における画像を同時に収集して、これらの複数の画像をリアルタイムで再構成することができる。
【００１６】
まず、スキャノ（撮影決定のための位置決め画像）を撮影する（ステップＳ１）。そして、造影剤の注入前における、２以上の離間した位置（すなわち、スライス位置）の断層像を取得（撮影）して（ステップＳ２）、これらの画像から、２以上のボーラストラッキング用の断層像としきい値（ＣＴ値）を設定する（ステップＳ３）。なお、このしきい値は、造影剤の濃度が所定値以上になった場合に測定されるＣＴ値として設定される。
【００１７】
次に、インジェクタ同期をかけ、造影剤を血管に注入しながら、ボーラストラッキングにて血中ＣＴ値の計測を開始する（ステップＳ４）。そして、ＴＤＣの移動平均を行いながら、ボーラストラッキングを行う（ステップＳ５）。この場合において、造影剤の体軸方向（すなわち、各断層像と平行な面に垂直な方向：被検体の頭部と足部を結ぶ方向）の移動は次のように判定される。造影開始時には造影剤の流入速度が０である状態で、同じ位置で連続的に検出器を回転させて時系列の断層像（すなわち、動画像）を得る。そして、その結果に基づいて各スライス位置での造影剤の到着をしきい値によって判定する。各スライス位置における全ての断面でしきい値を超えたか（すなわち、造影剤が該スライス位置に到達したか）どうかを判断し（ステップＳ６）、しきい値以下の断面があればステップＳ５に戻り、そうでなければ、ステップＳ７に進む。この場合において、流入速度は、図３に示すように、各断層像の距離は設定によりわかっているので、各断層像における造影剤によるＣＴ値がしきい値を超えた時間の差を求めれば、該時間（Δｔ）と各断層像間の距離（Ｌ）とで、速度Ｖ＝Ｌ／Δｔと求められる。断層像が複数の場合は、速度Ｖの平均値を流入速度としても良い。なお、各断層像間の距離（Ｌ）は任意に設定可能である。
【００１８】
全ての断面でしきい値を超えた場合には（ステップＳ６のＹｅｓ）、造影剤が到着したものと判定され、撮影範囲、息止め時間、各断面間の距離及びしきい値に達するまでの時間差から、造影剤の流入速度にマッチングするようにヘリカルピッチを調整するなどの最適な撮影条件へ、撮影条件を変更する（ステップＳ７）。この撮影条件の設定において、造影剤の流入速度にマッチングするように、寝台の移動速度を設定して、ヘリカルピッチを調整する。なお、上述したように、ヘリカルスキャンを行うのに、寝台を移動させても良いが、架台を移動させても良いことはもちろんである。
【００１９】
ステップＳ７で条件設定が終了したら、ヘリカルスキャンを実行する（ステップＳ８）。なお、ステップＳ７からステップＳ８への切り替えは、造影剤のグラフや透視状態から操作者が手動で切り替えるようにしても良いし、ステップＳ７で撮影条件が設定された時点で自動的に切り替わるようにしても良い。
【００２０】
本発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。上記では、マルチスライスシステムに適用する場合について説明したが、シングルスライスシステムにも本発明は適用可能である。また、３以上の断層像による流入速度を算出する場合に、各断層像の距離は同じでなくても良い。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。  
また、例えば各実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作の流れを示すフローチャートである。
【図３】流入速度の求め方を説明するための図である。
【図４】従来の問題点を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２２】
１…データ収集部
２…ＣＰＵ
３…メモリ
４…記憶装置
５…再構成装置
６…表示装置
７…対話部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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