(57)【要約】  【課題】  撮像しようとするスキャンパラメータにおけるエアーキャリブレーションデータが適切に取得されていることを確認することが可能なＸ線ＣＴ装置を提供する。  【解決手段】  記憶手段にはエアキャリブレーションデータをいつ取得したかが記憶され、断層像を作成した際、検出データと同一の撮影条件のエアキャリブレーションデータが、所定時間より前に取得されたものである場合、そのＸ線撮影条件についてのエアキャリブレーションデータに不備があることを操作者に表示し警告する手段を備える。【選択図】      図７
2005237422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を挟んで対向配置されたＸ線源とＸ線検出器と、上記Ｘ線源と上記Ｘ線検出器を上記被検体の周囲に回転させるガントリーと、上記被検体を置かない状態で、Ｘ線を上記Ｘ線源から上記Ｘ線検出器に向かって所定のＸ線撮影条件で放射し、上記Ｘ線検出器において検出して取得したデータをエアキャリブレーションデータとして上記所定の各種撮影条件に付随させて記憶する記憶手段と、上記所定のＸ線撮影条件に従ってＸ線を上記Ｘ線源から上記Ｘ線検出器に向かって放射し、上記Ｘ線検出器において取得した検出データより同一の撮影条件における上記エアキャリブレーションデータを減算処理して画像再構成を行って被検体の体軸と垂直な任意の断面の断層像を作成する画像処理装置と、該作成した断層像を表示する表示手段とを備えたＸ線CT装置において、上記記憶手段には上記エアキャリブレーションデータをいつ取得したかが記憶され、上記断層像を作成した際、上記検出データと同一の撮影条件のエアキャリブレーションデータが、所定時間より前に取得されたものである場合、そのＸ線撮影条件についてのエアキャリブレーションデータに不備があることを操作者に表示し警告する手段を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
上記警告が表示された際には、操作者は上記不備のある撮影条件についてエアキャリブレーションデータを再度所得するか、上記不備がある撮影条件について記憶されているエアキャリブレーションデータを代用させて断層像を作成するか、撮影をとりやめるかのいずれかひとつを選択可能とする手段を更に備えていることを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
上記記憶されているエアキャリブレーションデータを代用させて断層像を作成する際、不備のある撮像条件について記憶されているエアキャリブレーションデータが複数ある場合には、最新のエアキャリブレーションデータを用いることを特徴とする請求項２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、臨床等において用いられるX線CT装置に係り、特に、X線検出器の感度のばらつき等を補正するために必要なエアーキャリブレーションデータの取得が、各撮像条件で適切にされていることを確認することが可能なX線CT装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
X線CT装置は、被検体を中心にして対向して配置されたX線源とX線検出器を円周上に回転させながら、X線源からX線を被検体に向かって照射し、上記X線源と対向して円弧状に複数の検出素子を配置させたX線検出器によって、被検体を透過して減弱したX線のX線量を検出し、その検出した減弱データより画像再構成演算を行って、被検体の体軸と垂直な断面の断層像を得るものである。
【０００３】
このようなX線CT装置において、円弧状に複数配置された検出素子の感度のばらつきやX線管焦点の温度変化による特性変化があると、画像上にアーチファクトが生じる。このようなアーチファクトの一例としてリング状アーチファクトがある。
【０００４】
そこで通常、特許文献1に示されるようにX線CT装置では、ガントリ内部に何も挿入せずに走査して（以下、エアースキャンと称す。）入射X線量相当の投影データを取得し、このエアーデータをLog変換し、更に各検出素子毎に全回転角度方向について平均処理したものをエアーキャリブレーションデータとして決める。その後、実際に被検体を置いて撮影した際には得られた投影データのLoｇ変換から引くことによって補正を行っている。
【特許文献１】特開平05-154142号公報
【０００５】
上記エアーキャリブレーションデータによる補正は、上記アーチファクトを補正するために有効な手段である。しかしながら、X線CT装置では、撮像条件の変化によって、X線検出器やX線管装置の特性も種々に変化するため、各撮影条件（X線管電圧や断層像のスライス厚さ等のスキャンパラメータの組み合わせによって表現される。）に応じて上記エアーキャリブレーションデータを用意している必要がある。また、X線検出器やX線管装置の特性は経時変化もするので、より望ましくは1日に朝1回、病院において、各スキャンパラメータにおけるエアーキャリブレーションデータを取得する必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者は、上記従来技術を検討した結果、以下の問題点を見い出した。
すなわち、ほぼ毎日のように行う各撮影条件におけるエアーキャリブレーションデータの取得では、時間がかかるためすべての撮影条件に対応してデータの取得を行っているとは限らなかった。そこで通常日常の検査のために用いる、ある限られた個数の撮影条件のみについて朝1回のエアーキャリブレーションデータの取得を行っていた。より具体的には、X線CT装置では、X線管電圧や断層像のスライス厚さ等のスキャンパラメータの組み合わせの数が非常に多いので、日常の検査において用いるスキャンパラメータの組み合わせを予めプロトコルとして用意し、朝1回のエアーキャリブレーションデータの取得ではそのプロトコルのみについて、行うのが普通だった。
【０００７】
しかしながら、実際にはプロトコルで用意されていないスキャンパラメータの組み合わせについて、撮影が必要な場合がある。例えば、通常とは異なる体型の患者が突然病院に訪れたような場合である。その際、該スキャンパラメータの組み合わせにおいては、プロトコルでその日の朝にエアーキャリブレーションデータの取得を行っていないので、過去に取得したエアーキャリブレーションデータを用いて画像再構成をしなければならず、その場合X線検出器やX線管装置の特性に経時変化が生じているので、臨床上有用である画像を得ることができないという問題が生じた。
【０００８】
本発明の目的は、撮像しようとする撮影条件（スキャンパラメータの組み合わせ）におけるエアーキャリブレーションデータが適切に取得されていることを確認することが可能なX線CT装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第一の特徴によれば、被検体を挟んで対向配置されたX線源とX線検出器と、上記X線源と上記X線検出器を上記被検体の周囲に回転させるガントリーと、上記被検体を置かない状態で、X線を上記X線源から上記X線検出器に向かって所定のX線撮影条件で放射し、上記X線検出器において検出して取得したデータをエアキャリブレーションデータとして上記所定の各種撮影条件に付随させて記憶する記憶手段と、上記所定のX線撮影条件に従ってX線を上記X線源から上記X線検出器に向かって放射し、上記X線検出器において取得した検出データより同一の撮影条件における上記エアキャリブレーションデータを減算処理して画像再構成を行って被検体の体軸と垂直な任意の断面の断層像を作成する画像処理装置と、該作成した断層像を表示する表示手段とを備えたX線CT装置において、上記記憶手段には上記エアキャリブレーションデータをいつ取得したかが記憶され、上記断層像を作成した際、上記検出データと同一の撮影条件のエアキャリブレーションデータが、所定時間より前に取得されたものである場合、そのX線撮影条件についてのエアキャリブレーションデータに不備があることを操作者に表示し警告する手段を備えたことを特徴とするX線CT装置が提供される。
【００１０】
本発明の第二の特徴によれば、上記警告が表示された際には、操作者は上記不備のある撮影条件についてエアキャリブレーションデータを再度所得するか、上記不備がある撮影条件について記憶されているエアキャリブレーションデータを代用させて断層像を作成するか、撮影をとりやめるかのいずれかひとつを選択可能とする手段を更に備えていることを特徴とする本発明の第一の特徴を持つX線CT装置が提供される。
【００１１】
本発明の第三の特徴によれば、上記記憶されているエアキャリブレーションデータを代用させて断層像を作成する際、不備のある撮像条件について記憶されているエアキャリブレーションデータが複数ある場合には、最新のエアキャリブレーションデータを用いることを特徴とする本発明の第2の特徴を持つX線CT装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、撮像しようとする撮影条件（スキャンパラメータの組み合わせ）におけるエアーキャリブレーションデータが適切に取得されていることを確認することが可能なX線CT装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に沿って具体的に説明する。
図1に、本発明に係るX線CT装置の全体構成を示す。X線CT装置は、スキャナ45、キーボード54、制御装置55、画像表示装置53等から構成されている。スキャナ45には中心部にスキャナ回転板35が回転自在に支持されている。スキャナ回転板35には、中央に設けられた開口部41を挟んで、X線管36とX線検出器38が対向して搭載されている。制御装置55は、スキャナ45の制御や被検体（図示せず）のスライス画像の表示を画像表示装置53に行う。また制御装置55では下記に説明する方法により行うエアキャリブレーションを制御し、その経過を画像表示装置53に表示するよう制御する。そして、制御装置55内部には下記に説明するエアキャリブレーションデータを全スキャンパラメータの組み合わせにおいて記憶する記憶手段を備えている。また、記憶手段にエアキャリブレーションデータを記憶する際には、該エアキャリブレーションデータとともにそれを取得した時間を併せて記録できるようになっている。更に、本発明の制御装置55は、撮影しようとするスキャンパラメータにおけるエアーキャリブレーションデータが適切に取得されていない場合には取得されていないことを操作者に警告するために表示し、操作者は前記警告の表示に応じて、撮影しようとするスキャンパラメータについてエアキャリブレーションデータの取得するか、該スキャンパラメータの組み合わせにおいて過去に取得したエアーキャリブレーションデータを代用させて撮影するか、撮影をとりやめるかを選択可能である。キーボード54から入力されたスキャナ45のスキャンパラメータは、制御装置55に入力される。本発明の実施の形態では、スキャンパラメータの一つであるスライス厚さに関する情報に基づいて、スライス構成信号（スライス厚さ×スライス数を示す情報）65がスキャナ45に送られる。
【００１４】
スライス構成信号65は、スキャナ45のスキャナ制御回路48で受信され、ここでスライス構成信号65に基づきコリメータ開口制御信号67と検出器スイッチ切替制御信号68が生成される。それぞれの信号67，68はX線ビームコリメータ49とX線検出器38に送られ、スキャン条件に従って、X線ビームのスライス厚さとX線検出器38内でのスライス方向のX線検出素子の出力信号を切り替えるスイッチ回路の切替条件が設定される。X線検出器38からの出力は増幅回路40で増幅後、アナログ‐デジタル変換されて、複数スライス分の計測データ69として制御装置55に送られる。
【００１５】
制御装置55には、画像再構成回路、磁気ディスク装置等が含まれる。この制御装置55では、スキャナ45から送られた計測データ69を画像再構成回路によりスライス画像を作成し、さらにこのスライス画像は、画像表示装置53に送られるとともに、磁気ディスク装置等の記憶装置に格納される。
【００１６】
図1に示した構成のX線CT装置用のX線検出器38において、チャンネル方向は、スキャナ回転板35の回転方向であり、スライス方向はスキャナ回転板35の回転軸方向（図1の紙面に対して垂直な方向）である。一般に、X線CT装置では、チャンネル方向に数百チャンネルのものが実現されているが、チャンネル方向の数百チャンネルを一体で作るのは技術的に難しいので、通常16〜24チャンネルのブロックを数十個敷き並べられる。
【００１７】
通常X線CT装置では、X線CT撮影の準備としてエアキャリブレーション（以下、エアキャリブレーションデータを取得することの意味で用いる。）を行う。先ず図2に、エアキャリブレーションを行うための画面（GUI）を示す。図2において、101，102はそれぞれエアキャリブレーションの種類であるエアキャリブレーション（セレクト）とエアキャリブレーション（プロトコル）を選択するためのボタンであり、105は個々のスキャンパラメータの組み合わせを入力するための欄、106は使用の頻度が高いとして、エアキャリブレーション（プロトコル）においてエアキャリブレーションを行うことが決まっているスキャンパラメータの組み合わせを示す枠である。なお、本実施例では106の枠は管電圧値120kVでスライス厚さが0.75mm，1.25mm，2.50mm，3.75mm，5.00mmの範囲を示しているが、この範囲は操作者が適宜都合の良いようにプロトコルとして用意するスキャンパラメータの組み合わせとして変えることができる。
【００１８】
107は通常とは異なる体型の患者が突然病院に訪れた場合等に、ボタン101のエアキャリブレーション（セレクト）を選んでエアキャリブレーションをすべきスキャンパラメータの組み合わせを選択するためのチェックの記号、108はこの画面を閉じるためのボタン、109は選択したエアキャリブレーションの種類について、それらの開始を入力するためのボタンである。
【００１９】
次にボタン101から102において選択するエアキャリブレーションの種類を個々に説明する。先ず、本実施例における101のエアキャリブレーション（セレクト）とは、通常とは異なる体型の患者が突然病院に訪れたような場合に、上述したプロトコルとして用意されていないスキャンパラメータの組み合わせについて、操作者が選択してエアキャリブレーションを行う（エアキャリブレーションデータを取得する。）ことをいう。
【００２０】
次に102のエアキャリブレーション（プロトコル）とは、使用の頻度が高い106の枠で囲ったスキャンパラメータの組み合わせのみについて、エアキャリブレーションを行う（エアキャリブレーションデータを取得する）ことをいう。
【００２１】
図3は、図2のGUI画面で102のエアキャリブレーション（プロトコル）を選択した場合に、エアキャリブレーションデータを収集する動作を示すフローチャートである。各ステップについて図を用いて説明する。
（ステップ２０１）
操作者はキーボード54を用い、画像表示装置53上に図2のGUI画面を開き、101，102の2つのボタンのうち、102のエアキャリブレーション（プロトコル）を選択する。
（ステップ２０２）
(ステップ201)でエアキャリブレーション（プロトコル）を選択すると、X線CT検査において、通常頻繁に用いるスキャンパラメータの組み合わせで予めプロトコルとして用意したものについて、エアキャリブレーションデータの収集を行うための条件の設定を行う。本実施例では、図2で106の枠で示した範囲の、管電圧値120kVでスライス厚さが0.75mm、1.25mm、2.50mm、3.75mm、5.00mmの組み合わせについて、エアキャリブレーションデータの収集を行えるよう設定を行う。
【００２２】
（ステップ２０３）
図2で画面右下の開始ボタン109をクリックして、エアキャリブレーションの計測準備をする。具体的には、スキャナ回転板35の回転速度を次第に上げていって定常化させる、あるいはX線照射の準備等をする。
（ステップ２０４）
X線照射の準備ができたら、開始ボタン109を再びクリックしてX線管に電流を流してエアキャリブレーション計測（被検体を置かない状態でのX線計測）をする。具体的には被検体を置かない状態で、（ステップ202）で設定した各スキャンパラメータの組み合わせにおいて、X線管を1回転した時にX線検出器の各検出素子で検出されるX線量を記録する。
【００２３】
（ステップ２０５）
（ステップ204）において記録した、各スキャンパラメータの組み合わせにおいてX線管を1回転した時に各検出素子で得られたデータを平均化し、エアキャリブレーションデータとする。
（ステップ２０６）
（ステップ205）で平均化して求めたエアキャリブレーションデータを、各スキャンパラメータに対応させて制御装置55に記憶させて、（あるいは過去において求めたエアキャリブレーションデータを更新して）、エアキャリブレーション（プロトコル）の終了とする。
【実施例１】
【００２４】
図4により、本実施例を説明する。図4は、実際に病院において患者が訪れてX線CTの撮影をする際の準備を示すフローチャートである。各ステップについて図5〜7(a)を用いて説明する。
（ステップ３０１）
先ず、図6に示す入力画面を用いてX線CT撮影を行う際のスキャンパラメータの組み合わせを入力する。ただし、図6の入力画面はボタンをクリックすることにより選択できるようになっているが、それ以外にプルダウン方式、別ウィンドウ開く方式により表示して、チェック記号により選択するようにしてもよい。また、直接管電圧値等を入力する方法でも良い。操作者はスキャンパラメータの組み合わせを入力すると、開始ボタン109を押す。
【００２５】
（ステップ３０２）
次にX線CT装置は、撮影準備処理を行う。具体的には、テーブルが所定の位置にセットされているか、X線管球が暖まっているか等を確認する。
（ステップ３０３）
次にX線CT装置は、（ステップ301）において入力したスキャンパラメータの組み合わせにおいて、エアキャリブレーションデータの取得がその日のエアキャリブレーション（プロトコル）で実施されているかを判定する。具体的には、プロトコルのスキャンパラメータの組み合わせと、（ステップ301）において入力したスキャンパラメータの組み合わせとを比較して、一致するかを判定する。一致すれば、実施されていると判定し、撮影準備終了とし、一致しなければ実施されていないと判定し、（ステップ304）へ移行する。
【００２６】
あるいはまた、（ステップ301）において入力したスキャンパラメータの組み合わせについてのエアキャリブレーションデータを制御装置55の記憶手段内で検索し、記憶手段内に記憶されているエアキャリブレーションデータが、例えば24時間前より後に取得されたものかを確認するようにしてもよい。この場合、24時間前より後に取得されたものであれば、その日の朝のエアキャリブレーション（プロトコル）で取得したデータであるので、撮影準備終了とし、24時間前より前に取得されたものであれば、その日の朝のエアキャリブレーション（プロトコル）で取得したデータでないので、実施されていないと判定し、（ステップ304）へ移行する。
【００２７】
（ステップ３０４）
制御装置55は、画像表示装置53へ図7（a）に示す警告メッセージを出力する。操作者は図7（a）に示す警告メッセージを読むことによって、撮影しようとしたスキャンパラメータの組み合わせにおいて、エアキャリブレーションデータが取得されていないことを操作者は知ることができる。
【００２８】
上記実施例によれば、操作者は撮影しようとするスキャンパラメータの組み合わせにおいて、エアキャリブレーションデータの取得がその日の朝のウォーミングアップで実施されていないことを確認できるので、過去に取得したエアーキャリブレーションデータを用いて画像再構成をすることがないので、臨床上有用でない画像を得てしまうという問題を防ぐことができる。
【実施例２】
【００２９】
実施例2は実施例1と（ステップ303）の説明まで同じであるが、（ステップ304）以降が異なっている。以下各ステップについて図5を用いて説明する。
（ステップ３０４）
本実施例による警告メッセージは、図7（b）のようになっている。警告メッセージにはは、撮影しようとするスキャンパラメータについてエアキャリブレーションデータの取得をするためのボタン401と、過去に遡って取得したエアーキャリブレーションデータを代用させて撮影するためのボタン402、撮影をとりやめるためのボタン403が備わっており、操作者にどれかを選択するように促す。
【００３０】
（ステップ３０５）
操作者は画像表示装置53へ表示された警告メッセージを読み、ボタン401〜403のどれかを選択して、撮影しようとするスキャンパラメータについてエアキャリブレーションデータの取得するか、過去に遡って取得したエアーキャリブレーションデータを代用させて撮影するか、撮影をとりやめるかを選択する。撮影しようとするスキャンパラメータについてエアキャリブレーションデータの取得をする場合は(ステップ306)へ、過去に遡って取得したエアーキャリブレーションデータを代用させて撮影する場合はそのまま撮影準備終了とし、撮影をとりやめる場合は（ステップ309）へ移行する。
（ステップ３０６）
制御装置55は、画像表示装置53へ患者テーブルを退避させるように要求するメッセージを表示する。
【００３１】
（ステップ３０７）
操作者は、手動または遠隔操作で、患者テーブルを退避させる。あるいは、（ステップ305）で図7（b)上の401のAボタンを選んだ場合には、自動的に退避させるようにしても良い。
（ステップ３０８）
制御装置55は、画像表示装置53へ図2の画面を表示し、操作者はエアキャリブレーション（セレクト）103を選ぶことによって、105内に撮影しようとするスキャンパラメータの組み合わせをクリックしてチェックし、更に開始ボタン109をクリックしてエアキャリブレーションデータの取得を行い、求めたエアキャリブレーションデータを、各スキャンパラメータに対応させて制御装置55に記憶させて、（あるいは過去に求めた際に得たエアキャリブレーションデータを更新して）、撮影準備終了とする。
（ステップ３０９）
（ステップ305）で図7(b)上の403のCボタンを選んだときは、撮影をとりやめるので、そのためのキャンセル処理を行い撮影準備キャンセル終了とする。
【００３２】
上記実施例によれば、操作者は撮影しようとするスキャンパラメータにおいて、エアキャリブレーションデータの取得がその日のウォーミングアップで実施されていない場合に、操作者がその旨の警告メッセージを読み、撮影しようとするスキャンパラメータについてエアキャリブレーションデータの取得するか、過去に取得したエアーキャリブレーションデータを代用させて撮影するか、撮影をとりやめるかを選択できる。
【００３３】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変形して実施できる。例えば、実施例2で操作者は（ステップ305）で警告メッセージを読み、撮影しようとするスキャンパラメータについてエアキャリブレーションデータの取得するか、過去に取得したエアーキャリブレーションデータを代用させて撮影するか、撮影をとりやめるかを選択するようにしたが、このような選択画面を表示せずに、（ステップ304）から直接（ステップ306）へ移行するようにしても良い。また、いうまでもないが、本発明は一般的なX線CT装置について説明したが、近年開発が行われているマルチスライスX線CT装置等に適用可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係るX線CT装置の全体構成図。
【図２】どの種類のウォームアップやエアキャリブレーションを行うかを選択するための画面（GUI）。
【図３】エアキャリブレーション（プロトコル）を選択して、エアキャリブレーションデータを収集する動作を示すフローチャート。
【図４】実施例1における実際に病院において患者が訪れてX線CTの撮影をする際に撮影の前に準備をする動作を示すフローチャート。
【図５】実施例2における実際に病院において患者が訪れてX線CTの撮影をする際に撮影の前に準備をする動作を示すフローチャート。
【図６】スキャンパラメータの入力画面。
【図７】警告メッセージの例であり、（a）は実施例1における場合、（b）は実施例2における場合。
【符号の説明】
【００３５】
401  撮影しようとする撮影条件についてエアキャリブレーションデータの取得するためのボタン
402  過去に取得したスキャンパラメータでのエアーキャリブレーションデータを代用させて撮影するためのボタン
403  撮影をとりやめるためのボタン
【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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【図６】
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【図７】
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