(57)【要約】【課題】パーフュージョン画像を得るまでの時間が短いＸ線ＣＴ装置を実現する。【解決手段】撮影の対象に造影剤を注入する注入手段（１０）と、造影剤の注入に並行して撮影の対象の断層像を撮影する撮影手段（２，４，６）と、撮影と同時並行的に断層像に基づいてパーフュージョン画像を作成する作成手段（６０）と、パーフュージョン画像を表示する表示手段（６８）とを具備する。パーフュージョン画像はＣＢＦ、ＣＢＶおよびＭＴＴの２次元分布をそれぞれ示すカラー画像である。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影の対象に造影剤を注入する注入手段と、
造影剤の注入に並行して撮影の対象の断層像を撮影する撮影手段と、
撮影と同時並行的に前記断層像に基づいてパーフュージョン画像を作成する作成手段と、
前記パーフュージョン画像を表示する表示手段と、
を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記パーフュージョン画像はＣＢＦの２次元分布を示す画像である、
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】
前記パーフュージョン画像はＣＢＶの２次元分布を示す画像である、
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記パーフュージョン画像はＭＴＴの２次元分布を示す画像である、
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記パーフュージョン画像はＣＢＦ、ＣＢＶおよびＭＴＴの２次元分布をそれぞれ示す画像である、
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記パーフュージョン画像はカラー画像である、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちのいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記表示手段は断層像をも表示する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のうちのいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記撮影手段は連続的な撮影を行う、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のうちのいずれか１つに記載の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、Ｘ線ＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置に関し、特に、造影剤を用いて撮影を行うＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、Ｘ線ＣＴ装置で断層像を撮影する場合、必要に応じて撮影の対象に造影剤を注入することが行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２８６２５２号公報（第３−４頁、図３−５）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
造影剤を用いて撮影した脳の断層像から血液の灌流状態を表す画像、すなわち、パーフュージョン（ｐｅｒｆｕｓｉｏｎ）画像を作成する場合は、所定の時間にわたって造影撮影した複数の断層像を後処理することによって作成するので、撮影開始からパーフュージョン画像を得るまでにかなりの時間がかかる。パーフュージョン画像は、主として脳梗塞の診断に用いられるので、できるだけ短時間で画像を得ることが望まれる。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、パーフュージョン画像を得るまでの時間が短いＸ線ＣＴ装置を実現することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するための本発明は、撮影の対象に造影剤を注入する注入手段と、造影剤の注入に並行して撮影の対象の断層像を撮影する撮影手段と、撮影と同時並行的に前記断層像に基づいてパーフュージョン画像を作成する作成手段と、前記パーフュージョン画像を表示する表示手段と、を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
【０００７】
本発明では、撮影と同時並行的にパーフュージョン画像を作成するので、パーフュージョン画像を得るまでの時間を短縮することができる。前記パーフュージョン画像はＣＢＦの２次元分布を示す画像であることが、ＣＢＦに基づく脳梗塞診断を行う点で好ましい。前記パーフュージョン画像はＣＢＶの２次元分布を示す画像であることが、ＣＢＶに基づく脳梗塞診断を行う点で好ましい。前記パーフュージョン画像はＭＴＴの２次元分布を示す画像であることが、ＭＴＴに基づく脳梗塞診断を行う点で好ましい。前記パーフュージョン画像はＣＢＦ、ＣＢＶおよびＭＴＴの２次元分布をそれぞれ示す画像であることが、ＣＢＦ、ＣＢＶおよびＭＴＴに基づく脳梗塞診断を行う点で好ましい。
【０００８】
前記パーフュージョン画像はカラー画像であることが、脳梗塞の顕現性を良くする点で好ましい。前記表示手段は断層像をも表示することが、患部の状況の把握を容易にする点で好ましい。前記撮影手段は連続的な撮影を行うことが、時間分解能を高める点で好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態に限定されるものではない。図１にＸ線ＣＴ装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示される。
【００１０】
図１に示すように、本装置は、走査ガントリ（ｇａｎｔｒｙ）２、撮影テーブル（ｔａｂｌｅ）４、操作コンソール（ｃｏｎｓｏｌｅ）６および造影剤注入装置１０を備えている。走査ガントリ２、撮影テーブル４および操作コンソール６からなる部分は、本発明における撮影手段の実施の形態の一例である。
【００１１】
走査ガントリ２はＸ線管２０を有する。Ｘ線管２０から放射された図示しないＸ線は、コリメータ（ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ）２２により扇状のＸ線ビーム（ｂｅａｍ）すなわちファンビーム（ｆａｎ  ｂｅａｍ）となるように成形され、Ｘ線検出器２４に照射される。
【００１２】
Ｘ線検出器２４は、扇状のＸ線ビームの広がりの方向にアレイ（ａｒｒａｙ）状に配列された複数の検出素子を有する。Ｘ線検出器２４の構成については後にあらためて説明する。Ｘ線管２０、コリメータ２２およびＸ線検出器２４は、Ｘ線照射・検出装置を構成する。Ｘ線照射・検出装置については後にあらためて説明する。
【００１３】
Ｘ線検出器２４にはデータ収集部２６が接続されている。データ収集部２６はＸ線検出器２４の個々の検出素子の検出信号をディジタルデータ（ｄｉｇｉｔａｌ  ｄａｔａ）として収集する。
【００１４】
Ｘ線管２０からのＸ線の照射は、Ｘ線コントローラ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２８によって制御される。なお、Ｘ線管２０とＸ線コントローラ２８との接続関係については図示を省略する。コリメータ２２は、コリメータコントローラ３０によって制御される。なお、コリメータ２２とコリメータコントローラ３０との接続関係については図示を省略する。
【００１５】
以上のＸ線管２０からコリメータコントローラ３０までのものが、走査ガントリ２の回転部３４に搭載されている。回転部３４の回転は、回転コントローラ３６によって制御される。なお、回転部３４と回転コントローラ３６との接続関係については図示を省略する。
【００１６】
撮影テーブル４は、図示しない撮影の対象（患者）を走査ガントリ２のＸ線照射空間に搬入および搬出するようになっている。対象とＸ線照射空間との関係については後にあらためて説明する。
【００１７】
造影剤注入装置１０は、撮影テーブル４上の対象に造影剤を注入するようになっている。造影剤の注入は例えば静脈注射等によって行われる。造影剤注入装置１０は、本発明における注入手段の実施の形態の一例である。
【００１８】
操作コンソール６はデータ処理装置６０を有する。データ処理装置６０は、例えばコンピュータ（ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等によって構成される。データ処理装置６０には、制御インタフェース（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）６２が接続されている。制御インタフェース６２には、走査ガントリ２、撮影テーブル４および造影剤注入装置１０が接続されている。データ処理装置６０は制御インタフェース６２を通じて走査ガントリ２、撮影テーブル４および造影剤注入装置１０を制御する。
【００１９】
走査ガントリ２内のデータ収集部２６、Ｘ線コントローラ２８、コリメータコントローラ３０および回転コントローラ３６が制御インタフェース６２を通じて制御される。なお、それら各部と制御インタフェース６２との個別の接続については図示を省略する。
【００２０】
データ処理装置６０には、また、データ収集バッファ６４が接続されている。データ収集バッファ６４には、走査ガントリ２のデータ収集部２６が接続されている。データ収集部２６で収集されたデータがデータ収集バッファ６４を通じてデータ処理装置６０に入力される。
【００２１】
データ処理装置６０は、データ収集バッファ６４を通じて収集した複数ビューの透過Ｘ線データを用いて画像再構成を行う。画像再構成には、例えばフィルタード・バックプロジェクション（ｆｉｌｔｅｒｅｄ  ｂａｃｋ  ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）法等が用いられる。
【００２２】
データ処理装置６０には、また、記憶装置６６が接続されている。記憶装置６６は各種のデータやプログラム（ｐｒｏｇｒａｍ）等を記憶している。データ処理装置６０が記憶装置６６に記憶されたプログラムを実行することにより、撮影実行に関わる各種のデータ処理が行われる。パーフュージョン画像の作成も、データ処理装置６０によって行われる。データ処理装置６０は、本発明における作成手段の実施の形態の一例である。
【００２３】
データ処理装置６０には、また、表示装置６８および操作装置７０が接続されている。表示装置６８は、データ処理装置６０から出力される再構成画像やその他の情報を表示する。表示装置６８は、本発明における表示手段の実施の形態の一例である。
【００２４】
操作装置７０は、使用者によって操作され、各種の指示や情報等をデータ処理装置６０に入力する。使用者は表示装置６８および操作装置７０を使用してインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ）に本装置を操作する。
【００２５】
図２に、Ｘ線検出器２４の模式的構成を示す。同図に示すように、Ｘ線検出器２４は、複数の検出素子２４（ｉ）をアレイ状に配列した、多チャンネル（ｃｈａｎｎｅｌ）のＸ線検出器となっている。複数の検出素子２４（ｉ）は、全体として、円筒凹面状に湾曲したＸ線入射面を形成する。ｉはチャンネル番号であり例えばｉ＝１〜１０００である。
【００２６】
検出素子２４（ｉ）は、例えばシンチレータ（ｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｏｒ）とフォトダイオード（ｐｈｏｔｏ  ｄｉｏｄｅ）の組み合わせによって構成される。なお、これに限るものではなく、例えばカドミウム・テルル（ＣｄＴｅ）等を利用した半導体検出素子またはＸｅガス（ｇａｓ）を用いる電離箱型の検出素子であってよい。
【００２７】
図３に、Ｘ線照射・検出装置におけるＸ線管２０とコリメータ２２とＸ線検出器２４の相互関係を示す。なお、図３の（ａ）は走査ガントリ２の正面から見た状態を示す図、（ｂ）は側面から見た状態を示す図である。同図に示すように、Ｘ線管２０から放射されたＸ線は、コリメータ２２により扇状のＸ線ビーム４００となるように成形されてＸ線検出器２４に照射される。
【００２８】
図３の（ａ）では、扇状のＸ線ビーム４００の広がりを示す。Ｘ線ビーム４００の広がり方向は、Ｘ線検出器２４におけるチャンネルの配列方向に一致する。（ｂ）ではＸ線ビーム４００の厚みを示す。
【００２９】
このようなＸ線ビーム４００の扇面に体軸を交差させて、例えば図４に示すように、撮影テーブル４に載置された対象８がＸ線照射空間に搬入される。走査ガントリ２は、内部にＸ線照射・検出装置を包含する筒状の構造になっている。
【００３０】
Ｘ線照射空間は走査ガントリ２の筒状構造の内側空間に形成される。Ｘ線ビーム４００によってスライス（ｓｌｉｃｅ）された対象８の像がＸ線検出器２４に投影される。Ｘ線検出器２４によって、対象８を透過したＸ線が検出される。対象８に照射するＸ線ビーム４００の厚みは、コリメータ２２のアパーチャの開度により調節される。
【００３１】
Ｘ線管２０、コリメータ２２およびＸ線検出器２４からなるＸ線照射・検出装置は、それらの相互関係を保ったまま対象８の体軸の周りを連続的に回転（スキャン（ｓｃａｎ））可能である。
【００３２】
図５に、本装置の動作のフロー（ｆｌｏｗ）図を示す。同図に示すように、ステップ（ｓｔｅｐ）５０１で、予備スキャンが行われる。これによって、造影撮影予定部位の断層像が撮影される。次に、ステップ５０３で、断層像表示が行われる。これによって、表示装置６８に断層像が表示される。
【００３３】
次に、ステップ５０５で、ＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ  ｏｆ  Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）設定が行われる。ＲＯＩ設定は使用者によって行われる。使用者は、表示装置６８に表示された断層像について、例えば図６に示すように、ＲＯＩａおよびＲＯＩｖを設定する。ＲＯＩａは動脈が存在する部分に設定され、ＲＯＩｖは静脈が存在する部分に設定される。
【００３４】
次に、ステップ５０７で、造影剤注入が行われる。造影剤注入は造影剤注入装置１０によって行われる。次に、ステップ５０９で、造影剤到着待ちが行われる。造影剤到着待ちの動作のフロー図を図７に示す。同図に示すように、ステップ５９１で、モニタリングスキャン（ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ  ｓｃａｎ）が行われる。モニタリングスキャンは造影剤の到着を監視するためのスキャンである。モニタリングスキャンは、造影撮影予定の部位について行われる。モニタリングスキャンは、通常の断層像撮影と同様にして行われる。
【００３５】
モニタリングスキャンによって得られた断層像について、ステップ５９３で、ＲＯＩａ内のＣＴ値が１５０±εの範囲について２値化することが行われる。εの値は例えば５０である。次に、ステップ５９５で、２値化した部分にラベリング（ｌａｂｅｌｉｎｇ）が行われる。次に、ステップ５９７で、各ラベル内に直径が２〜３ｍｍの血管に相当する部分すなわち円形領域があるか否かが判定される。これらステップ５９３〜５９７のデータ処理はデータ処理装置６０によって行われる。
【００３６】
判定がＮｏの場合は、ステップ５９１に戻って上記の動作を繰り返す。判定がＮｏである間は、ステップ５９１〜５９７の動作が繰り返される。これによって、造影剤の到着待ちが行われる。
【００３７】
判定がＹｅｓとなったとき、ステップ５１１で、シネスキャン（ｃｉｎｅ  ｓｃａｎ）が行われる。シネスキャンとはスキャンを連続的に行いつつ断層像を逐次生成することである。これによって、時間分解能が高い画像を得ることができる。
【００３８】
次に、ステップ５１３で、パーフュージョン画像作成が行われる。パーフュージョン画像作成は、シネスキャンによって逐次得られる時系列の断層像から作成される。パーフュージョン画像作成はデータ処理装置６０により次のようにして行われる。
【００３９】
すなわち、パーフュージョン画像作成にあたり、まず、時系列の断層像から、ＲＯＩａ、ＲＯＩｖおよびその他の部分のピクセル（ｐｉｘｅｌ）のタイム・インテンシティ・カーブ（ｔｉｍｅ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  ｃｕｒｖｅ）がそれぞれ求められる。
【００４０】
タイム・インテンシティ・カーブは、例えば図８に示すように、ピクセルの信号強度の経時的な変化である。このようなカーブが、ＲＯＩａ、ＲＯＩｖおよびその他の部分の各ピクセルごとにそれぞれ求められる。各カーブは、各ピクセルにおける血流状態を反映したものとなる。
【００４１】
パーフュージョン画像は、それらタイム・インテンシティ・カーブに基づき、フリック（Ｆｌｉｃｋ）の原理を応用した所定のアルゴリズム（ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）によって作成される。
【００４２】
作成される画像の種類は３種類である。すなわち、ＣＢＦ（ｃｅｒｅｂｒａｌｂｌｏｏｄ  ｆｌｏｗ）像、ＣＢＶ（ｃｅｒｅｂｒａｌ  ｂｌｏｏｄ  ｖｏｌｕｍ）像およびＭＴＴ（ｍｅａｎ  ｔｒａｎｓｉｔ  ｔｉｍｅ）像である。これら各像はそれぞれＣＢＦ、ＣＢＶおよびＭＴＴの２次元分布を示すものとなる。
【００４３】
次に、ステップ５１５で、パーフュージョン画像表示が行われる。パーフュージョン画像表示は表示装置６８によって行われる。これによって、例えば図９に示すように、シネスキャンによって得られた断層像に並べて、ＣＢＦ像、ＣＢＶ像およびＭＴＴ像が表示される。
【００４４】
断層像はシネ画像であり、撮影スライスにおける造影剤の普及状態をリアルタイム（ｒｅａｌ  ｔｉｍｅ）で示す。これによって、患部の状況を容易に把握することができる。
【００４５】
ＣＢＦ像、ＣＢＶ像およびＭＴＴ像は、それぞれ、ＣＢＦ、ＣＢＶおよびＭＴＴの２次元分布の変化をリアルタイムで示す。ＣＢＦ像、ＣＢＶ像およびＭＴＴ像は、カラー（ｃｏｌｏｒ）画像として表示される。これによって、脳梗塞の顕現性が良くなる。
【００４６】
このように、ＣＢＦ像、ＣＢＶ像およびＭＴＴ像が、造影撮影と同時並行的にリアルタイムで作成されかつ表示されるので、撮影開始後短時間でパーフュージョン画像を得ることができる。
【００４７】
なお、パーフュージョン画像としては、ＣＢＦ像、ＣＢＶ像およびＭＴＴ像のうちのいずれか１つまたは２つだけを作成するようにしても良い。ただし、脳梗塞の診断を容易にするには３種類の画像を全て作成することが好ましい。
【００４８】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、パーフュージョン画像を得るまでの時間が短いＸ線ＣＴ装置を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図である。
【図２】Ｘ線検出器の模式図である。
【図３】Ｘ線照射・検出装置の模式図である。
【図４】Ｘ線照射・検出装置の模式図である。
【図５】本発明の実施の形態の一例の装置の動作のフロー図である。
【図６】ＲＯＩ設定を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態の一例の装置の動作の一部の詳細なフロー図である。
【図８】タイム・インテンシティ・カーブを示す図である。
【図９】パーフュージョン画像の表示要領を示す図である。
【符号の説明】
２  走査ガントリ
２０  Ｘ線管
２２  コリメータ
２４  Ｘ線検出器
２６  データ収集部
２８  Ｘ線コントローラ
３０  コリメータコントローラ
３４  回転部
３６  回転コントローラ
４  撮影テーブル
６  操作コンソール
６０  データ処理装置
６２  制御インタフェース
６４  データ収集バッファ
６６  記憶装置
６８  表示装置
７０  操作装置
８  対象
１０  造影剤注入装置
【図１】
2004159983.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004159983.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2004159983.tif 000008
【図７】
2004159983.tif 000009
【図８】
2004159983.tif 000010
【図９】
2004159983.tif 000011