(57)【要約】【課題】被撮像物の３次元Ｘ線透視像を得るに当たり、処理全体が終了するまでの時間を正確に表示することのできるＸ線ＣＴ装置を提供する。【解決手段】撮像条件ごとに、１枚の断層像の再構成に要する時間をメモリ９ａに記憶し、設定された撮像条件がそのメモリ９ａに記憶されている場合にはその記憶内容を用いて総所要時間を算出して残り時間の初期値として表示し、以後、規定の処理を種領するごとに残り時間を更新する。設定された撮像条件がメモリ９ａに記憶されていない場合は、仮に総所要時間を算出して残り時間として表示し、１枚目の断層像の再構成に要した時間の実績値により残り時間を修正して表示することにより、正確な残り時間の表示を可能とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器の間に、被撮像物を搭載してＸ線光軸に直交する回転軸を中心として回転するターンテーブルが配置されているとともに、設定された撮像条件に基づき、上記ターンテーブルを回転させつつ微小回転角度ごとに被撮像物のＸ線透過データを採取し、そのＸ線透過データを被撮像物の断層像に再構成する再構成演算手段を備えたＸ線ＣＴ装置において、
撮像条件ごとに、１枚の断層像を演算するのに要する時間を記憶する演算所要時間ライブラリと、設定された撮像条件に基づいて、当該撮像条件が上記演算所要時間ライブラリに記憶されている場合はその内容を用い、かつ、記憶されていない場合は推測してＸ線透過データの採取および断層像の再構成に要する総時間を算出する総所要時間演算手段と、撮像開始時にその算出結果を残り時間として表示するとともに、規定の処理を実行するごとに、その処理に要した時間を逐次減算して上記残り時間の表示値を更新する残り時間更新演算手段と、設定された撮像条件が上記演算所要時間ライブラリに記憶されていない場合、最初の１枚の断層像を演算した後、その所要実測時間を用いて上記総時間を修正し、以後の残り時間の演算に供する総所要時間修正演算手段を備えていることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
設定された撮像条件が上記演算所要時間ライブラリに記憶されていない場合、最初の１枚の断層像を演算した後、その所要実測時間を当該撮像条件とともに上記演算所要時間ライブラリに追加登録する演算所要時間ライブラリ更新手段を備えていることを特徴とする請求項１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装置に関し、特に３次元的なＣＴデータを得るのに適したＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線ＣＴ装置においては、一般に、Ｘ線源とＸ線検出器の間で被撮像物をＸ線光軸に直交する軸の回りに回転させつつＸ線を照射し、３６０°全ての方向からの被撮像物のＸ線透視像を収集する。そして、その収集したデータをコンピュータによって再構成処理を施すことにより、被写体のＣＴ像、すなわち被写体の回転軸に直交する平面に沿った断層像を得る。
【０００３】
通常のＸ線ＣＴ装置においては、収集する透視像データはＸ線源から１次元的に広がるライン分（以下、スライス分と称する）であり、そのデータからスライス分の断層像を計算する。これは２次元ＣＴと称される。そして、この２次元ＣＴを使って３次元的にＣＴデータを得る方法として、１回の２次元ＣＴ撮像動作を終了した後、そのデータを保存し、次いでスライス幅分だけ被撮像物を回転軸に沿う方向に移動させて次の２次元ＣＴ撮像動作を実行することを、必要なスライス枚数分繰り返す、マルチスライスと称される方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
このマルチスライスと称される方法においては、通常、数百枚分のＣＴ撮像動作を行って、これらのＣＴ像を回転軸方向に重ねることによって３次元の画像データを得る。
【０００５】
このようなマルチスライスでは、Ｘ線透過像の採取やＣＴ像の再構成処理は、あらかじめ設定された撮像条件のもとに行われる。すなわち、Ｘ線透過像の採取に際しては、ビュー数、つまりＸ線源とＸ線検出器に対して被撮像物を相対的に３６０°回転させるうちに何分割してＸ線透過データを採取するか等、ＣＴ像の再構成処理に際しては、再構成マトリクス数、つまりＣＴ像を縦横何画素で表すか等、の撮像条件をあらかじめ設定することにより、その設定内容に応じたデータ採取および再構成処理演算が行われる。
【０００６】
マルチスライスでは、ＣＴ撮像１枚ごとにデータ収集のあとそのスライスにおける再構成演算が実行される。従って、最初のスライスのための撮像開始から最後のスライスの再構成処理演算の終了するまでに要する時間は、（断層像１枚を得るためのデータ収集時間＋再構成処理演算時間）×スライス枚数となる。ただし、最近の処理装置においては、データ収集が終了してその再構成処理演算を実行する際、並行して次のスライスのデータの収集を実行することができるものが多く、その場合の所要総時間は、１スライス分のデータ収集に要する時間がその再構成処理演算に要する時間よりも長い場合には、（データ収集時間×スライス枚数＋再構成処理演算時間１枚分）であり、その逆であれば（再構成処理演算時間×スライス枚数＋データ収集時間１枚分）となる。マルチスライスでの２次元ＣＴにおいては、データ収集時間は通常約１分前後であるが、前記した再構成マトリクスサイズやビュー数等の撮像条件に応じて数秒から数分を要する。従って、数百枚のマルチスライスを実行すると、総所要時間は数十分から数時間というオーダーになる。
【０００７】
このように被撮像物の３次元的な情報を得るには長い時間を要することから、従来、撮像開始から終了までの処理が進行している状況の目安を表示する機能を有するものが実用化されており、具体的には、データ処理中はデータ取り込みの現在枚数を、再構成処理中は計算終了したスライス枚数を表示している。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭５７−２００１３２号公報（第１−第２頁）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来のＣＴ装置における処理の進行状況の表示によれば、オペレータは全体の処理中でどの割合まで終了したかを把握できるものの、前記したように撮像条件等に応じて処理の進行速度が相違するが故に、処理全体がいつごろ終了するのかを直感的に把握することはできない。そのため、オペレータは他の作業との兼ね合いによりうまく時間を使うことが困難となるという問題があった。
【００１０】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、３次元ＣＴデータの採取時のように長時間の処理を要する場合において、処理全体が終了するまでの時間を正確に表示することのできるＸ線ＣＴ装置の提供を目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のＸ線ＣＴ装置は、互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器の間に、被撮像物を搭載してＸ線光軸に直交する回転軸を中心として回転するターンテーブルが配置されているとともに、設定された撮像条件に基づき、上記ターンテーブルを回転させつつ微小回転角度ごとに被撮像物のＸ線透過データを採取し、そのＸ線透過データを被撮像物の断層像に再構成する再構成演算手段を備えたＸ線ＣＴ装置において、撮像条件ごとに、１枚の断層像を演算するのに要する時間を記憶する演算所要時間ライブラリと、設定された撮像条件に基づいて、当該撮像条件が上記演算所要時間ライブラリに記憶されている場合はその内容を用い、かつ、記憶されていない場合は推測してＸ線透過データの採取および断層像の再構成に要する総時間を算出する総所要時間演算手段と、撮像開始時にその算出結果を残り時間として表示するとともに、規定の処理を実行するごとに、その処理に要した時間を逐次減算して上記残り時間の表示値を更新する残り時間更新演算手段と、設定された撮像条件が上記演算所要時間ライブラリに記憶されていない場合、最初の１枚の断層像を演算した後、その所要実測時間を用いて上記総時間を修正し、以後の残り時間の演算に供する総所要時間修正演算手段を備えていることによって特徴づけられる（請求項１）。
【００１２】
ここで、本発明においては、設定された撮像条件が上記演算所要時間ライブラリに記憶されていない場合、最初の１枚の断層像を演算した後、その所要実測時間を当該撮像条件とともに上記演算所要時間ライブラリに追加登録する演算所要時間ライブラリ更新手段を備えた構成（請求項２）を好適に採用することができる。
【００１３】
本発明は、撮像条件が決まれば、被撮像物のＸ線透視データの採取に要する時間と、そのデータを用いて断層像を再構成処理するのに要する時間が決定することを利用し、設定された撮像条件から全ての処理が終了するまでの総時間を算出して表示し、撮像開始後はその総時間の計算結果から、規定の処理、例えば１スライス分の処理を終了するごとに要した時間を逐次減算して残り時間として表示値を変更していき、しかも、表示の正確を期すために、設定された撮像条件が既に実績があって１枚の撮像に要する時間が既知の場合はその時間を用い、実績がない場合にその時間を推定して総所要時間を算出し、かつ、その場合には最初の１枚の撮像終了後に、その実績値で総所要時間を修正することにより、所期の目的を達成しようとするものである。
【００１４】
すなわち、最初に総時間を算出するうえで、データ収集時間については撮像条件によって一意的に決められるが、再構成処理に要する時間は、演算時間に係わるＣＴの撮像条件のパラメータが、再構成の計算サイズ、ビュー数、ノイズ除去処理の有無など多種に渡り、しかもこれらのパラメータの多くは単純に演算時間と比例関係にあるものは少なく、撮像条件のみから再構成処理に要する時間を正確に推定することは実質的に不可能に近い。
【００１５】
そこで、本発明においては、撮像条件ごとに１枚の断層像を演算するのに要する時間を記憶する演算所要時間ライブラリを設け、このライブラリに代表的な撮像条件のパラメータの組み合わせによる演算所要時間の実測値等を複数の条件にわたって記憶しておき、設定された撮像条件がそのライブラリに記憶されていれば該当する演算所要時間を用いて総時間を算出し、ない場合には、推定により総時間を算出して表示した後に、最初の１枚の演算の終了後にその実績値により総時間を修正して以後の残り時間の演算に供する。これにより、少なくとも１枚の断層像を撮像した後には、正確な残り時間の表示が可能となる。
【００１６】
そして、請求項２に係る発明のように、演算所要時間ライブラリに記憶されていない撮像条件が設定されて撮像が実行されたとき、その条件のもとに１枚の断層像を撮像した実測時間を当該ライブラリに追加登録することにより、当初に算出する総時間の算出精度が高まっていき、最初から正確な残り時間を表示できる確率が高くなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の構成図で、機械的構成を表す模式図と電気的構成を表すブロック図とを併記して示す図である。
【００１８】
Ｘ線源１に対向してＸ線検出器２が配置されており、その間にターンテーブル３が配置されている。ターンテーブル３は、被撮像物Ｗを搭載してＸ線源１からのＸ線光軸Ｌｘに直交する鉛直ｚ軸に沿った回転軸Ｒａの回りに回転する。このターンテーブル３は、また、ｚ軸方向および水平面上で互いに直交するｘ，ｙ軸方向に移動可能なテーブル移動機構４上に載せられている。また、Ｘ線検出器２についても、Ｘ線光軸Ｌに沿うｘ軸方向に移動可能な検出器移動機構５上に載せられている。これらのターンテーブル３とテーブル移動機構４、および検出器移動機構５の駆動源であるモータ（図示せず）には、それぞれのモータに対応するドライバを備えたモータコントロール回路６から駆動制御信号が供給される。
【００１９】
Ｘ線源１はＸ線コントローラ７から供給される管電圧および管電流により駆動制御される。また、Ｘ線検出器２の各画素出力は、ターンテーブル３が設定されている撮像条件の一つであるビュー数に基づく所定の微小角度回転するごとにデータサンプリング回路８を介してコンピュータ９のハードディスクなどのメモリ９ａ内に取り込まれる。このデータサンプリング回路８のほか、上記したＸ線コントローラ７，モータコントロール回路６はコンピュータ９の制御下に置かれている。
【００２０】
コンピュータ９は、付属のキーボード９ｂやマウス９ｃを操作することによって、撮像条件、すなわちＸ線条件のほか、上記したビュー数や、断層像のマトリクスサイズの設定等を行うことができ、その設定ないしは選択内容に応じて、Ｘ線コントローラやモータコントロール回路６およびデータサンプリング回路８に対して制御指令を与える。
【００２１】
また、コンピュータ９には、メモリ９ａ内に蓄えられた被撮像物ＷのＸ線透視データを、設定された条件に応じて再構成することにより、被撮像物Ｗの断層像を構築する再構成処理演算のためのプログラムがインストールされている。また、このメモリ９ａには、複数の撮像条件について、１枚の断層像の再構成処理のための演算に要する時間の実測値を記憶する演算所要時間ライブラリが設定されている。
【００２２】
そして、このコンピュータ９には、撮像条件を設定して撮像開始指令を与えることにより、全ての処理が終了するまでに要する時間を表示器９ｄに表示する残り時間表示プログラムがインストールされており、以下、そのプログラムの内容について説明する。
【００２３】
図２および図３は、その残り時間表示プログラムの内容を示すフローチャートである。なお、このプログラムは、１枚のスライスのための被撮像物ＷのＸ線透視データの収集が終了してその再構成演算を実行する際、並行して次のスライスのためのデータの収集を実行する方式のＣＴ装置のためのプログラムを示している。
【００２４】
このプログラムにおいては、まず、設定されている撮像条件（ビュー数等）から、１スライス分のデータを収集するのに必要な時間Ｍを求める。この時間Ｍは、前記したように撮像条件に応じて一意的に決定することができる。次に、同じく設定されている撮像条件（マトリクス等）から、１枚の断層像を再構成するのに要する時間Ｔを求めるが、このとき、演算所要時間ライブラリに該当の撮像条件が登録されているか否かを判断し、登録されている場合には、該当する演算時間Ｔを読み出し、その演算時間Ｔとデータ収集時間Ｍとの大小関係を求め、ＴがＭと同じか大きい場合には、総所要時間Ｓを、スライス枚数をＬとすると、
Ｓ＝Ｔ×Ｌ＋Ｍ  ・・・・（１）
によって算出し、残り時間の初期値として表示する。そして、断層像の１スライス分の再構成処理演算を終了するごとに、残り時間Ｓを、
Ｓ＝Ｓ−Ｔ  ・・・・（２）
によって算出し、そ器算出結果によって残り時間の表示値Ｓを更新する。この動作を全てのスライス分の処理を終了するまで繰り返し実行する。
【００２５】
一方、１枚の断層像の再構成に要する時間Ｔが、１スライス分のデータを収集するのに必要な時間Ｍ未満の場合は、総所要時間Ｓを、
Ｓ＝Ｍ×Ｌ＋Ｔ  ・・・・（３）
によって算出し、残り時間の初期値として表示器９ｄに表示する。そして、断層像の１スライス分の再構成処理演算を終了するごとに、残り時間Ｓを、
Ｓ＝Ｓ−Ｍ  ・・・・（４）
によって算出し、その算出結果によって残り時間の表示値Ｓを更新する。この動作を上記と同様に全てのスライス分の処理を終了するまで繰り返し実行する。
【００２６】
さて、１枚の断層像を再構成するのに要する時間Ｔを求めるに当たり、設定された撮像条件が演算所要時間ライブラリにない場合、このライブラリに登録されている過去の他のデータより適当に割り出してＴとし、上記と同様にして、この割り出したＴとＭとの大小関係を求めて、ＴがＭと同じか大きい場合には、総所要時間Ｓを、スライス枚数をＬとすると、前記した（１）式により総所要時間Ｓを算出し、残り時間の初期値として表示する。また、ＴがＭ未満であれば同様にして、前記した（３）式により総所要時間Ｓを算出し、残り時間の初期値として表示する。
【００２７】
そして、最初の１枚の断層像の再構成処理が終了した時点で、その再構成処理に要した時間を、演算所要時間の実績値Ｔ′として記憶し、演算所要時間ライブラリに撮像条件とともに登録する。そして、ＭとＴ′の大小関係を求め、Ｔ′がＭと同じか大きい合には、その時点における総所要時間Ｓを、
Ｓ＝Ｔ′×（Ｌ−１）＋Ｍ  ・・・・（５）
によって算出し、残り時間Ｓとして表示し直す。そして、２枚目以降の断層像を再構成演算するごとに、残り時間Ｓを、
Ｓ＝Ｓ−Ｔ′  ・・・・（６）
によって算出し、その算出結果によって残り時間Ｓの表示を更新する。この動作を上記と同様に全てのスライス分の処理を終了するまで繰り返し実行する。
【００２８】
一方、Ｔ′がＭよりも小さい場合には、その時点における総所要時間Ｓを、
Ｓ＝Ｍ×（Ｌ−１）＋Ｔ′  ・・・・（７）
によって算出し、残り時間Ｓとして表示し直す。そして、２枚目以降の断層像を再構成演算するごとに、残り時間Ｓを前記した（４）式によって算出し、その算出結果によって残り時間Ｓの表示を更新する。この動作を上記と同様に全てのスライス分の処理を終了するまで繰り返し実行する。
【００２９】
以上の実施の形態において特に注目すべき点は、設定された撮像条件が演算所要時間ライブラリに存在している場合には撮像開始当初から正確な残り時間Ｓの表示を行うことができ、設定された撮像条件が演算所要時間ライブラリに存在していない場合においても、最初の１枚の断層像の再構成処理を行った後には、実績値に基づく正確な残り時間の表示を行うことができる。特に、撮像条件が演算所要時間ライブラリに存在していない場合、仮に割り出した再構成に要する時間Ｔとデータ収集に要する時間Ｍとの大小関係が、実績値Ｔ′とＭとの大小関係と逆転していた場合には、当初に表示された残り時間Ｓの表示は実際の残り時間とは大きく相違している可能性が高いが、１枚めの断層像の再構成後には正しく訂正されることになる。
【００３０】
従って、以上の残り時間の表示により、オペレータは、少なくとも１枚目の断層像の再構成処理の演算の終了後には、一連の処理動作中の任意の時点において、全てのスライス分の再構成を終了するまでに要する時間を正確に把握することが可能となる。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、撮像条件ごとの断層像の再構成処理に要する時間を記憶する演算所要時間ライブラリを備え、設定された撮像条件がそのライブラリに登録されている場合には、その内容を用いて撮像開始当初から正確な残り時間の表示を行うことができるとともに、設定された撮像条件がそのライブラリに登録されていなくても、１枚目の断層像の再構成処理に要した時間の実績値から残り時間の表示を修正して表示するので、１枚目の断層像の再構成の終了時点以降には正確な残り時間の表示を行うことができる。従って、オペレータは、全ての断層像の再構成が終了するまでの残り時間を随時に正確に知ることが可能となり、並行して行うべき他の作業との関連において時間的な効率化を図ることができる。
【００３２】
また、演算所要時間ライブラリに登録されていない撮像条件が設定されたときに、その再構成に要する時間の実績値をそのライブラリに登録するように構成すれば、種々の条件によるＣＴ撮像の実績を積むほど、残り時間表示を撮像開始当初から正確に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の構成図で、機械的構成を表す模式図と電気的構成を表すブロック図とを併記して示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における残り時間表示プログラムの内容の一部を示すフローチャートである。
【図３】同じく本発明の実施の形態における残り時間表示プログラムの内容の残余部分を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  Ｘ線源
２  Ｘ線検出器
３  ターンテーブル
８  データサンプリング回路
９  コンピュータ
９ａ  メモリ
９ｂ    キーボード
９ｃ  マウス
９ｄ  表示器
Ｗ  被撮像物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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