(57)【要約】【課題】Ｘ線の線質が異なり且つ実質的に同時性のあるＣＴ画像を生成する。【解決手段】マルチ検出器２４の検出器列を第１検出器列グループＧ１と第２検出器グループＧ２とに分け、第１検出器列グループＧ１と第２検出器グループＧ１とに入射するＸ線の線質を第１フィルタ２７−１と第２フィルタ２７−２とにより異ならせて被検体Ｋのヘリカルスキャンを行い、同一の画像再構成位置について、第１検出器列グループＧ１で得られた第１のデータから第１ＣＴ画像を生成し、第２検出器列グループＧ２で得られた第２のデータから第２ＣＴ画像を生成し、第１ＣＴ画像と第２のＣＴ画像とを基に所望領域を強調したＣＴ画像を生成する。【効果】Ｘ線の線質が異なり且つ実質的に同時性のあるＣＴ画像が得られる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチ検出器における複数の検出器列を２以上の検出器列グループに分け、各検出器列グループに空気を透過して入射するＸ線の線質を異ならせてスキャンを行うことを特徴とするＣＴ撮影方法。
【請求項２】
マルチ検出器における複数の検出器列を第１の検出器列グループと第２の検出器グループとに分け、第１の検出器列グループと第２の検出器グループとに空気を透過して入射するＸ線の線質を異ならせて被検体のヘリカルスキャンを行い、同一の画像再構成位置について、第１の検出器列グループで得られた第１のデータから第１のＣＴ画像を生成し、第２の検出器列グループで得られた第２のデータから第２のＣＴ画像を生成することを特徴とするＣＴ画像生成方法。
【請求項３】
マルチ検出器における複数の検出器列を第１の検出器列グループと第２の検出器グループとに分け、第１の検出器列グループと第２の検出器グループとに空気を透過して入射するＸ線の線質を異ならせて前記Ｘ線管または前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転しながらデータを収集し次いで前回の第１の検出器列グループの位置に今回の第２の検出器グループの位置が重なるように前記Ｘ線管および前記マルチ検出器を撮影対象に対して直線状に相対移動してから前記Ｘ線管または前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転しながらデータを収集し、前回の第１の検出器列グループの位置について第１の検出器列グループで得られた第１のデータから第１のＣＴ画像を生成すると共に今回の第２の検出器列グループの位置について第２の検出器列グループで得られた第２のデータから第２のＣＴ画像を生成することを特徴とするＣＴ画像生成方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のＣＴ画像生成方法において、第１のＣＴ画像と第２のＣＴ画像とを基に所望の領域を強調したＣＴ画像を生成することを特徴とするＣＴ画像生成方法。
【請求項５】
Ｘ線管と、複数の検出器列を持つマルチ検出器と、前記マルチ検出器における複数の検出器列を第１の検出器列グループと第２の検出器グループとに分けたときに第１の検出器列グループと第２の検出器グループとに空気を透過して入射するＸ線の線質を異ならせるフィルタ手段と、前記Ｘ線管または前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転すると共に両方を撮影対象に対して直線状に相対移動しながらデータを収集するスキャン手段と、操作者に指定された画像再構成位置について第１の検出器列グループで得られた第１のデータから第１のＣＴ画像を再構成すると共に第２の検出器列グループで得られた第２のデータから第２のＣＴ画像を再構成する画像再構成手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
Ｘ線管と、複数の検出器列を持つマルチ検出器と、前記マルチ検出器における複数の検出器列を第１の検出器列グループと第２の検出器グループとに分けたときに第１の検出器列グループと第２の検出器グループとに空気を透過して入射するＸ線の線質を異ならせるフィルタ手段と、前記Ｘ線管または前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転しながらデータを収集し次いで前回の第１の検出器列グループの位置に今回の第２の検出器グループの位置が重なるように前記Ｘ線管および前記マルチ検出器を撮影対象に対して直線状に相対移動してから前記Ｘ線管または前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転しながらデータを収集するスキャン手段と、前回の第１の検出器列グループの位置について第１の検出器列グループで得られた第１のデータから第１のＣＴ画像を再構成すると共に今回の第２の検出器列グループの位置について第２の検出器列グループで得られた第２のデータから第２のＣＴ画像を再構成する画像再構成手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６に記載のＸ線ＣＴ装置において、第１のＣＴ画像と第２のＣＴ画像とを基に所望の領域を強調したＣＴ画像を生成する強調ＣＴ画像生成手段を具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
請求項６から請求項７のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において、クレードル中またはクレードルとマルチ検出器の間に、骨等価材，脂肪価材，水等価材の少なくとも一つを設置したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ　Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）撮影方法、ＣＴ画像生成方法およびＸ線ＣＴ装置に関し、更に詳しくは、Ｘ線の線質が異なり且つ同時性のあるデータを収集することが出来るＣＴ撮影方法、Ｘ線の線質が異なり且つ実質的に同時性のあるＣＴ画像を生成することが出来るＣＴ画像生成方法、および、そのＣＴ画像生成方法を好適に実施できるＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
「Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｂｏｎｅ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｄｅｎｓｉｔｙ　ｅｓｔｉｍｅｔｅｄ　ｂｙ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｓｉｍｐｌｅ　ａｎｄ　ｄｕａｌ　ｅｎｅｒｇｙ　ｑｕａｎｔｉｔｉｖｅ　ＣＴ，　ＢＯＮＥ　Ｖｏｌ．１８　Ｎｏ．３，　１９９６　Ｍａｒｃｈ，ｐｐ２３９−２４７，　ｅｌｓｅｖｉｅｒ　ｓｉｅｎｃｅ　社」には、管電圧やフィルタを変更することによってＸ線の線質（エネルギー分布）を変えると、例えば骨と脂肪のＣＴ値の差が変化すること、すなわち、Ｘ線の線質によってＣＴ画像のコントラストが変化することが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
管電圧やフィルタをある設定にしてスキャンし、第１のＣＴ画像を得、次に管電圧やフィルタの設定を変えてスキャンし、第２のＣＴ画像を得、両ＣＴ画像のコントラストを比較すれば、コントラストの差から例えば骨領域と脂肪領域とを識別することが出来る。
しかし、管電圧やフィルタの設定を変更してスキャンをやり直す方法では、１回目のスキャンと２回目のスキャンの間に相当の時間（例えば５分間）が経過してしまうため、１回目のスキャンで得たデータと２回目のスキャンで得たデータの同時性が得られない問題点がある。
そこで、本発明の目的は、Ｘ線の線質が異なり且つ同時性のあるデータを収集することが出来るＣＴ撮影方法、Ｘ線の線質が異なり且つ同時性のあるＣＴ画像を生成することが出来るＣＴ画像生成方法、および、そのＣＴ画像生成方法を好適に実施できるＸ線ＣＴ装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、マルチ検出器における複数の検出器列を２以上の検出器列グループに分け、各検出器列グループに空気を透過して入射するＸ線の線質を異ならせてスキャンを行うことを特徴とするＣＴ撮影方法を提供する。
上記第１の観点によるＣＴ撮影方法では、マルチ検出器の一部の検出器列と他の一部の検出器列とに線質の異なるＸ線を入射させてデータを得るため、Ｘ線の線質が異なるデータを同時に得ることが出来る。
【０００５】
第２の観点では、本発明は、マルチ検出器における複数の検出器列を第１の検出器列グループと第２の検出器グループとに分け、第１の検出器列グループと第２の検出器グループとに空気を透過して入射するＸ線の線質を異ならせて被検体のヘリカルスキャンを行い、同一の画像再構成位置について、第１の検出器列グループで得られた第１のデータから第１のＣＴ画像を生成し、第２の検出器列グループで得られた第２のデータから第２のＣＴ画像を生成することを特徴とするＣＴ画像生成方法を提供する。
上記第２の観点によるＣＴ画像生成方法では、マルチ検出器の一部の検出器列と他の一部の検出器列とに線質の異なるＸ線を入射させてデータを得るため、Ｘ線の線質が異なる第１のデータと第２のデータを同時に得ることが出来る。そして、第１のデータと第２のデータから同一の画像再構成位置についての第１のＣＴ画像と第２のＣＴ画像を生成するから、Ｘ線の線質が異なり且つ同時性のあるＣＴ画像を生成することが出来る。
【０００６】
第３の観点では、本発明は、マルチ検出器における複数の検出器列を第１の検出器列グループと第２の検出器グループとに分け、第１の検出器列グループと第２の検出器グループとに空気を透過して入射するＸ線の線質を異ならせて前記Ｘ線管または前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転しながらデータを収集し次いで前回の第１の検出器列グループの位置に今回の第２の検出器グループの位置が重なるように前記Ｘ線管および前記マルチ検出器を撮影対象に対して直線状に相対移動してから前記Ｘ線管または前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転しながらデータを収集し、前回の第１の検出器列グループの位置について第１の検出器列グループで得られた第１のデータから第１のＣＴ画像を生成すると共に今回の第２の検出器列グループの位置について第２の検出器列グループで得られた第２のデータから第２のＣＴ画像を生成することを特徴とするＣＴ画像生成方法を提供する。
上記第３の観点によるＣＴ画像生成方法では、同じスライス位置で第１のデータと第２のデータを得るが、これらの時間差は短時間（例えば１秒）であるため、同時性があると言える。そして、第１のデータと第２のデータから第１のＣＴ画像と第２のＣＴ画像を生成するから、Ｘ線の線質が異なり且つ同時性のあるＣＴ画像を生成することが出来る。
【０００７】
第４の観点では、本発明は、上記構成のＣＴ画像生成方法において、第１のＣＴ画像と第２のＣＴ画像とを基に所望の領域を強調したＣＴ画像を生成することを特徴とするＣＴ画像生成方法を提供する。
上記第４の観点によるＣＴ画像生成方法では、所望の領域を強調したＣＴ画像を生成することが出来る。
【０００８】
第５の観点では、本発明は、Ｘ線管と、複数の検出器列を持つマルチ検出器と、前記マルチ検出器における複数の検出器列を第１の検出器列グループと第２の検出器グループとに分けたときに第１の検出器列グループと第２の検出器グループとに空気を透過して入射するＸ線の線質を異ならせるフィルタ手段と、前記Ｘ線管または前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転すると共に両方を撮影対象に対して直線状に相対移動しながらデータを収集するスキャン手段と、操作者に指定された画像再構成位置について第１の検出器列グループで得られた第１のデータから第１のＣＴ画像を再構成すると共に第２の検出器列グループで得られた第２のデータから第２のＣＴ画像を再構成する画像再構成手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第５の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第２の観点によるＣＴ画像生成を好適に実施できる。
【０００９】
第６の観点では、本発明は、Ｘ線管と、複数の検出器列を持つマルチ検出器と、前記マルチ検出器における複数の検出器列を第１の検出器列グループと第２の検出器グループとに分けたときに第１の検出器列グループと第２の検出器グループとに空気を透過して入射するＸ線の線質を異ならせるフィルタ手段と、前記Ｘ線管または前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転しながらデータを収集し次いで前回の第１の検出器列グループの位置に今回の第２の検出器グループの位置が重なるように前記Ｘ線管および前記マルチ検出器を撮影対象に対して直線状に相対移動してから前記Ｘ線管または前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに相対回転しながらデータを収集するスキャン手段と、前回の第１の検出器列グループの位置について第１の検出器列グループで得られた第１のデータから第１のＣＴ画像を再構成すると共に今回の第２の検出器列グループの位置について第２の検出器列グループで得られた第２のデータから第２のＣＴ画像を再構成する画像再構成手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第６の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第３の観点によるＣＴ画像生成を好適に実施できる。
【００１０】
第７の観点では、本発明は、請求項５または請求項６上記構成のＸ線ＣＴ装置において、第１のＣＴ画像と第２のＣＴ画像とを基に所望の領域を強調したＣＴ画像を生成する強調ＣＴ画像生成手段を具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第７の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第４の観点によるＣＴ画像生成を好適に実施できる。
【００１１】
第８の観点では、本発明は、請求項６から請求項７のいずれか上記構成のＸ線ＣＴ装置において、クレードル中またはクレードルとマルチ検出器の間に、骨等価材，脂肪価材，水等価材の少なくとも一つを設置したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第８の観点によるＸ線ＣＴ装置では、骨等価材，脂肪価材または水等価材をＣＴ画像中に撮影できるため、骨，脂肪または水に適したコントラスになるようにキャリブレーションすることが容易になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置の構成ブロック図である。このＸ線ＣＴ装置１００は、操作コンソール１と、撮影テーブル１０と、走査ガントリ２０とを具備している。
【００１４】
操作コンソール１は、操作者の入力を受け付ける入力装置２と、ＣＴ画像再構成処理などを実行する中央処理装置３と、走査ガントリ２０で取得したデータを収集するデータ収集バッファ５と、データから再構成したＣＴ画像を表示するＣＲＴ６と、プログラムやデータやＣＴ画像を記憶する記憶装置７とを具備している。
【００１５】
テーブル装置１０は、被検体を乗せて走査ガントリ２０のボア（空洞部）に入れ出しするクレードル１２を具備している。クレードル１２は、テーブル装置１０に内蔵するモータで駆動される。
また、クレードル１２には、骨に相当するＣＴ値を持つ骨等価材，脂肪に相当するＣＴ値を持つ脂肪等価材，水に相当するＣＴ値を持つ水等価材の少なくとも一つの等価材１５を設置可能になっている。
【００１６】
走査ガントリ２０は、Ｘ線管２１と、Ｘ線コントローラ２２と、コリメータ２３と、フィルタ２７と、マルチ検出器２４と、ＤＡＳ（Ｄａｔａ　Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ）２５と、被検体の体軸の回りにＸ線管２１などを回転させる回転コントローラ２６と、制御信号などを前記操作コンソール１や撮影テーブル１０とやり取りする制御インタフェース２９とを具備している。
【００１７】
図２に示すように、フィルタ２７は、Ｘ線透過特性が異なる第１フィルタ２７−１と第２フィルタ２７−２とからなっている。第１フィルタ２７−１を透過したＸ線は、第１〜第４検出器列からなる第１検出器列グループＧ１のみに入射する。第２フィルタ２７−２を透過したＸ線は、第５〜第８検出器列からなる第２検出器列グループＧ２のみに入射する。すなわち、第１検出器列グループＧ１と第２検出器列グループＧ２には、線質の異なるＸ線がそれぞれ入射することになる。
【００１８】
例えば、第１フィルタ２７−１は薄いアルミ板であり、第２フィルタ２７−２は厚いアルミ板である。この場合、第１フィルタ２７−１を透過したＸ線のエネルギー分布は短波長域から長波長域まで広く分布しているが、第２フィルタ２７−２を透過したＸ線のエネルギー分布は短波長域に偏った分布となる。
【００１９】
図２に示すように、等価材１５は、Ｘ線ビームに関して被検体Ｋと重ならないように、クレードル１２の端部に設置可能になっている。
【００２０】
図３は、ヘリカルスキャンによるＣＴ画像生成処理を示すフロー図である。
ステップＨ０では、クレードル１２に、骨等価材，脂肪等価材，水等価材のいずれかの等価材１５を設置する。例えば脂肪強調ＣＴ画像を得たい場合は、脂肪等価材を設置する。
【００２１】
ステップＨ１では、第１検出器列グループＧ１に対して第１フィルタ２７−１を設定する。
ステップＨ２では、第２検出器列グループＧ２に対して第２フィルタ２７−２を設定する。
【００２２】
ステップＨ３では、ヘリカルスキャンを行う。すなわち、Ｘ線管２１およびマルチ検出器２４を被検体Ｋの周りに回転すると共にクレードル１２を直線状に移動しながら、第１検出器列グループＧ１の検出器列で第１データを収集し、第２検出器列グループＧ２の検出器列で第２データを収集する。
【００２３】
ステップＨ４では、第１データを基にして所望の画像再構成位置での第１ＣＴ画像を再構成する。
ステップＨ５では、第２データを基にして所望の画像再構成位置での第２ＣＴ画像を再構成する。
【００２４】
ステップＨ６では、同一画像再構成位置での第１ＣＴ画像と第２ＣＴ画像を比較し、等価材１５のＣＴ値の変化と等しいＣＴ値の変化を示した領域を残して他の部分のＣＴ値を０にし、領域抽出画像を作成する。例えば、第１ＣＴ画像と第２ＣＴ画像における等価材１５のＣＴ値の変化が８０とすると、第１ＣＴ画像と第２ＣＴ画像におけるＣＴ値の変化が８０の領域を残して他の部分のＣＴ値を０にする。これにより、等価材１５が脂肪等価材なら、脂肪領域抽出画像を作成できたことになる。
【００２５】
ステップＨ７では、同一画像再構成位置での第１ＣＴ画像または／および第２ＣＴ画像と抽出画像とを適当な荷重を掛けて加重加算し、強調ＣＴ画像を生成する。この強調ＣＴ画像は、等価材１５が脂肪等価材なら、脂肪強調ＣＴ画像となる。
なお、荷重を変えることにより強調ＣＴ画像のコントラストを調整することが出来る。
【００２６】
以上のＣＴ画像生成処理により、Ｘ線の線質が異なり且つ実質的に同時性のある第１ＣＴ画像と第２ＣＴ画像と強調ＣＴ画像とが得られる。
【００２７】
図４は、アキシャルスキャンによるＣＴ画像生成処理を示すフロー図である。
ステップＡ０では、クレードル１２に、等価材１５を設置する。
【００２８】
ステップＡ１では、第１検出器列グループＧ１に対して第１フィルタ２７−１を設定する。
ステップＡ２では、第２検出器列グループＧ２に対して第２フィルタ２７−２を設定する。
【００２９】
ステップＡ３では、アキシャルスキャンを行う。すなわち、Ｘ線管２１およびマルチ検出器２４を被検体Ｋの周りに回転しながら、第１検出器列グループＧ１の検出器列で第１データを収集し、第２検出器列グループＧ２の検出器列で第２データを収集する。
ステップＡ４では、前回の第１の検出器列グループＧ１の位置に今回の第２の検出器グループＧ２の位置が重なるようにクレードル１２を直線状に移動する。ステップＡ５では、必要な回数だけステップＡ３，Ａ４を繰り返す。これを例えば４回繰り返せば、図５に示すように、スライス位置２，３，４で第１データおよび第２データが得られる。
【００３０】
ステップＡ６では、第１データを基にして例えば図５のスライス位置２，３，４，５での第１ＣＴ画像を再構成する。
ステップＡ７では、第２データを基にして例えば図５のスライス位置１，２，３，４での第２ＣＴ画像を再構成する。
【００３１】
ステップＡ８では、同一画像再構成位置での第１ＣＴ画像と第２ＣＴ画像（例えば図５のスライス位置２での第１ＣＴ画像と第２ＣＴ画像）を比較し、等価材１５のＣＴ値の変化と等しいＣＴ値の変化を示した領域を残して他の部分のＣＴ値を０にし、領域抽出画像を作成する。例えば、第１ＣＴ画像と第２ＣＴ画像における等価材１５のＣＴ値の変化が８０とすると、第１ＣＴ画像と第２ＣＴ画像におけるＣＴ値の変化が８０の領域を残して他の部分のＣＴ値を０にする。これにより、等価材１５が脂肪等価材なら、脂肪領域抽出画像を作成できたことになる。
同様にして、例えば図５のスライス位置３，４でも領域抽出画像を生成する。
【００３２】
ステップＡ９では、同一画像再構成位置での第１ＣＴ画像または／および第２ＣＴ画像（例えば図５のスライス位置２での第１ＣＴ画像と第２ＣＴ画像）と抽出画像とを加重加算し、強調ＣＴ画像を生成する。この強調ＣＴ画像は、等価材１５が脂肪等価材なら、脂肪強調ＣＴ画像となる。
同様にして、例えば図５のスライス位置３，４でも強調ＣＴ画像を生成する。なお、荷重を変えることにより強調ＣＴ画像のコントラストを調整することが出来る。
【００３３】
以上のＣＴ画像生成処理により、Ｘ線の線質が異なり且つ実質的に同時性のある第１ＣＴ画像と第２ＣＴ画像と強調ＣＴ画像とが、例えば図５のスライス位置２，３，４で、それぞれ得られる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明のＣＴ撮影方法およびＸ線ＣＴ装置によれば、Ｘ線の線質が異なり且つ同時性のあるデータを収集することが出来る。
また、本発明のＣＴ画像生成方法およびＸ線ＣＴ装置によれば、Ｘ線の線質が異なり且つ実質的に同時性のあるＣＴ画像を生成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置を示すブロック図である。
【図２】フィルタおよび等価材の配置を示す説明図である。
【図３】ヘリカルスキャンによるＣＴ画像生成処理を示すフロー図である。
【図４】アキシャルスキャンによるＣＴ画像生成処理を示すフロー図である。
【図５】アキシャルスキャンにより撮影するスライス位置を示す説明図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　操作コンソール
３　　　　　　　　　中央処理装置
１５　　　　　　　　等価材
２０　　　　　　　　走査ガントリ
２１　　　　　　　　Ｘ線管
２４　　　　　　　　マルチ検出器
２７，２７−１，２７−２　　　フィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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