(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
走査ガントリをチルトさせない状態で被検体をプリスキャンして取得したデータをチルト角度で補正し、その補正したデータに基づいて、前記走査ガントリを前記チルト角度チルトさせて行う前記被検体の本スキャンに用いるＸ線管電流を決定することを特徴とするＸ線管電流決定方法。
【請求項２】
走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を水平方向から見たスキャンを行って取得した水平方向データＸ(p)（ｐは検出器のチャネルを示す）の全部または一部の和をΣＸ(p)とし、走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を垂直方向から見たスキャンを行って取得した垂直方向データＹ(p)の全部または一部の和をΣＹ(p)とし、チルト角度をθとするとき、楕円率Ｅｔを、Ｅｔ＝ΣＸ(p)／（ΣＹ(p)／cosθ）
により算出し、該楕円率Ｅｔに基づいて前記走査ガントリを前記チルト角度θチルトさせて行う前記被検体の本スキャンに用いるＸ線管電流を決定することを特徴とするＸ線管電流決定方法。
【請求項３】
走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を水平方向から見たスカウトスキャンを行って取得した水平方向データＸ(z,p)（ｚはスキャン位置を示し、ｐは検出器のチャネルを示す）のうちのスライス面に合致する部分の和をΣＸ(z,p)とし、走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を垂直方向から見たスキャンを行って取得した垂直方向データＹ(p)の全部または一部の和をΣＹ(p)とし、チルト角度をθとするとき、楕円率Ｅｔを、Ｅｔ＝ΣＸ(z,p)／（ΣＹ(p)／cosθ）
により算出し、該楕円率Ｅｔに基づいて前記走査ガントリを前記チルト角度θチルトさせて行う前記被検体の本スキャンに用いるＸ線管電流を決定することを特徴とするＸ線管電流決定方法。
【請求項４】
被検体にＸ線を放射するＸ線管および透過Ｘ線を検出する検出器を含み且つチルト可能な走査ガントリと、その走査ガントリをチルトさせない状態で前記被検体をプリスキャンして取得したデータをチルト角度で補正したデータに基づいて前記走査ガントリを前記チルト角度チルトさせて行う前記被検体の本スキャンに用いるＸ線管電流を決定するＸ線管電流決定手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
被検体にＸ線を放射するＸ線管および透過Ｘ線を検出する検出器を含み且つチルト可能な走査ガントリと、前記走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を水平方向から見たスキャンを行って取得した水平方向データＸ(p)（ｐは検出器チャネルを示す）の全部または一部の和をΣＸ(p)とし、走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を垂直方向から見たスキャンを行って取得した垂直方向データＹ(p)の全部または一部の和をΣＹ(p)とし、チルト角度をθとするとき、楕円率Ｅｔを、Ｅｔ＝ΣＸ(p)／（ΣＹ(p)／cosθ）、により算出し、該楕円率Ｅｔに基づいて前記走査ガントリを前記チルト角度θチルトさせて行う前記被検体の本スキャンに用いるＸ線管電流を決定するＸ線管電流決定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】
被検体にＸ線を放射するＸ線管および透過Ｘ線を検出する検出器を含み且つチルト可能な走査ガントリと、前記走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を水平方向から見たスカウトスキャンを行って取得した水平方向データＸ(z,p)（ｚはスカウトスキャン位置を示し、ｐは検出器チャネルを示す）のうちのスライス面に合致する部分の和をΣＸ(z,p)とし、走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を垂直方向から見たスキャンを行って取得した垂直方向データＹ(p)の全部または一部の和をΣＹ(p)とし、チルト角度をθとするとき、楕円率Ｅｔを、Ｅｔ＝ΣＸ(z,p)／（ΣＹ(p)／cosθ）、により算出し、該楕円率Ｅｔに基づいて前記走査ガントリを前記チルト角度θチルトさせて行う前記被検体の本スキャンに用いるＸ線管電流を決定するＸ線管電流決定手段とを具備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、Ｘ線管電流決定方法およびＸ線ＣＴ（Computed Tomography）装置に関し、さらに詳しくは、走査ガントリをチルト（tilt）させて被検体をスキャンする場合（以下、チルトスキャンという）でも適正なＸ線管電流を決定することが出来るＸ線管電流決定方法およびＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、従来のＸ線ＣＴ装置におけるＸ線管電流決定処理の一例を示すフロー図である。
ステップＳ１では、図９に示すように、Ｘ線ＣＴ装置の撮影テーブル１０に被検体Ｈを載せ、Ｘ線ＣＴ装置の走査ガントリ２０をチルトさせない状態（チルト角度θ＝０°）で、Ｘ線管２１を回転角度φ＝９０°にしてＸ線ビームＢを水平方向に放射するプリスキャンを行い、被検体Ｈに関する水平方向データＸ(p)を取得する。
ここで、チルト角度θは走査ガントリ２０を垂直からｚ軸方向に傾ける角度であり、チルト角度θ＝０゜ではスライス面が垂直面になる。
また、回転角度φはＸ線管２１を被検体Ｈの周りに回転させる角度であり、φ＝０゜では被検体Ｈの真上の位置になり、φ＝９０゜では被検体Ｈの真横の位置になる。
また、水平方向データＸ(p)は、検出器２４の第ｐチャネルのプロジェクションデータである。なお、ｐは、全てのチャネルであってもよいが、被検体Ｈの中央を透過するＸ線ビームまたは被検体Ｈの中央およびその近傍を透過するＸ線ビームＢを検出し得るチャネルを含むように選んだ一部のチャネルであってもよい。
【０００３】
ステップＳ２では、図１０に示すように、Ｘ線ＣＴ装置の走査ガントリ２０をチルトさせない状態（チルト角度θ＝０°）で、Ｘ線管２１を回転角度φ＝０°にしてＸ線ビームＢを垂直方向に放射するプリスキャンを行い、被検体Ｈに関する垂直方向データＹ(p)を取得する。
【０００４】
ステップＳ５３では、図１１に示すように、被検体Ｈの中央を透過するＸ線ビームまたは被検体Ｈの中央およびその近傍を透過するＸ線ビームＢを検出し得るチャネルについての前記水平方向データＸ(p)の和をΣＸ(p)とし、被検体Ｈの中央を透過するＸ線ビームまたは被検体Ｈの中央およびその近傍を透過するＸ線ビームＢを検出し得るチャネルについての前記垂直方向データＹ(p)の総和をΣＹ(p)とするとき、楕円率Ｅを、
Ｅ＝ΣＸ(p)／ΣＹ(p)
により算出する。
ステップＳ５４では、前記楕円率Ｅに基づいてＸ線管電流を決定する。
この後、決定したＸ線管電流を用いて本スキャンを行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のＸ線ＣＴ装置では、図１２に示すように走査ガントリ２０をチルト角度θだけチルトさせて被検体Ｈを本スキャンする場合でも、前記楕円率Ｅに基づいて決定したＸ線管電流を用いていた。
しかし、前記楕円率Ｅは、図１３に示すように、被検体Ｈの垂直スライス面Ｖに係るものであり、被検体Ｈのチルトスライス面Ｔに係るものとは異なっている。このため、チルトスキャン時のＸ線管電流が必ずしも適正ではない問題点があった。
そこで、本発明の目的は、チルトスキャンを行う場合でも適正なＸ線管電流を決定することが出来るＸ線管電流決定方法およびＸ線ＣＴ装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、走査ガントリをチルトさせない状態で取得したデータをチルト角度で補正し、その補正したデータに基づいて、Ｘ線管電流を決定することを特徴とするＸ線管電流決定方法を提供する。
上記第１の観点によるＸ線管電流決定方法では、走査ガントリをチルトさせない状態で取得したデータをチルト角度で補正してＸ線管電流を決定するため、チルトスキャンを行う場合でも適正なＸ線管電流を決定することが出来る。
なお、チルトさせない状態で取得したデータに基づいてＸ線管電流を算出し、それをチルト角度を用いて補正してＸ線管電流を決定しても、上記と実質的に等価であり、本発明に含まれるものである。
【０００７】
第２の観点では、本発明は、走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を水平方向から見たスキャンを行って取得した水平方向データＸ(p)（ｐは検出器のチャネルを示す）の全部または一部の和をΣＸ(p)とし、走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を垂直方向から見たスキャンを行って取得した垂直方向データＹ(p)の全部または一部の和をΣＹ(p)とし、チルト角度をθとするとき、楕円率Ｅｔを、Ｅｔ＝ΣＸ(p)／（ΣＹ(p)／cosθ）により算出し、該楕円率Ｅｔに基づいてＸ線管電流を決定することを特徴とするＸ線管電流決定方法を提供する。
上記第２の観点によるＸ線管電流決定方法では、走査ガントリをチルト角度θだけさせた場合の垂直方向の被検体内Ｘ線通過長が、チルトさせない場合よりも（１／cosθ）倍伸長することに着目し、垂直方向データＹ(p)の代わりに、（ΣＹ(p)／cosθ）を用いて楕円率Ｅｔを算出する。この楕円率Ｅｔは、図１２のチルトスライス面Ｔに適合した楕円率になる。したがって、チルトスキャン時のＸ線管電流を適正に決定できるようになる。
なお、チルトさせない場合の楕円率Ｅは、上記楕円率Ｅｔでθ＝０゜とした場合に相当する。従って、上記楕円率Ｅｔを用いれば、チルトの有無に拘わらず、Ｘ線管電流を常に適正に決定できる。
【０００８】
第３の観点では、本発明は、走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を水平方向から見たスカウトスキャンを行って取得した水平方向データＸ(z,p)（ｚはスキャン位置を示し、ｐは検出器のチャネルを示す）のうちのスライス面に合致する部分の和をΣＸ(z,p)とし、走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を垂直方向から見たスキャンを行って取得した垂直方向データＹ(p)の全部または一部の和をΣＹ(p)とし、チルト角度をθとするとき、楕円率Ｅｔを、Ｅｔ＝ΣＸ(z,p)／（ΣＹ(p)／cosθ）により算出し、該楕円率Ｅｔに基づいてＸ線管電流を決定することを特徴とするＸ線管電流決定方法を提供する。
上記第３の観点によるＸ線管電流決定方法では、水平方向データＸ(z,p)の中からスライス面に合致する部分を抽出して用いるので、楕円率Ｅｔをいっそう正確に算出できる。したがって、Ｘ線管電流をいっそう適正に決定できる。
【０００９】
第４の観点では、本発明は、被検体にＸ線を放射するＸ線管および透過Ｘ線を検出する検出器を含み且つチルト可能な走査ガントリと、その走査ガントリをチルトさせない状態で取得したデータをチルト角度で補正したデータに基づいてＸ線管電流を決定するＸ線管電流決定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４の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第１の観点によるＸ線管電流決定方法を好適に実施できる。
【００１０】
第５の観点では、本発明は、被検体にＸ線を放射するＸ線管および透過Ｘ線を検出する検出器を含み且つチルト可能な走査ガントリと、前記走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を水平方向から見たスキャンを行って取得した水平方向データＸ(p)（ｐは検出器チャネルを示す）の全部または一部の和をΣＸ(p)とし、走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を垂直方向から見たスキャンを行って取得した垂直方向データＹ(p)の全部または一部の和をΣＹ(p)とし、チルト角度をθとするとき、楕円率Ｅｔを、Ｅｔ＝ΣＸ(p)／（ΣＹ(p)／cosθ）、により算出し、該楕円率Ｅｔに基づいてＸ線管電流を決定するＸ線管電流決定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Ｘ線管電流決定方法を好適に実施できる。
【００１１】
第６の観点では、本発明は、被検体にＸ線を放射するＸ線管および透過Ｘ線を検出する検出器を含み且つチルト可能な走査ガントリと、前記走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を水平方向から見たスカウトスキャンを行って取得した水平方向データＸ(z,p)（ｚはスカウトスキャン位置を示し、ｐは検出器チャネルを示す）のうちのスライス面に合致する部分の和をΣＸ(z,p)とし、走査ガントリをチルトさせない状態で被検体を垂直方向から見たスキャンを行って取得した垂直方向データＹ(p)の全部または一部の和をΣＹ(p)とし、チルト角度をθとするとき、楕円率Ｅｔを、Ｅｔ＝ΣＸ(z,p)／（ΣＹ(p)／cosθ）、により算出し、該楕円率Ｅｔに基づいてＸ線管電流を決定するＸ線管電流決定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Ｘ線管電流決定方法を好適に実施できる。
【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】
−第１の実施形態−
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００を示すブロック図である。
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、走査ガントリチルト制御部３０とを具備している。
【００１４】
前記操作コンソール１は、操作者の指示入力や情報入力などを受け付ける入力装置２と、プリスキャン処理やＸ線管電流決定処理（図２）や本スキャン処理や画像再構成処理などを実行する中央処理装置３と、制御信号などを前記撮影テーブル１０や前記走査ガントリ２０や前記走査ガントリチルト制御部３０とやり取りする制御インタフェース４と、走査ガントリ２０で取得したデータを取得するデータ取得バッファ５と、前記データから再構成したＸ線画像を表示するＣＲＴ６と、プログラムやデータやＸ線画像を記憶する記憶装置７とを具備している。
【００１５】
前記走査ガントリ２０は、Ｘ線管２１と、Ｘ線コントローラ２２と、コリメータ２３と、多数のチャネルを有する検出器２４と、ＤＡＳ（Data Acquisition System）２５と、被検体の体軸の周りに前記Ｘ線管２１などを回転させる回転コントローラ２６とを具備している。
【００１６】
前記走査ガントリチルト制御部３０は、前記走査ガントリ２０をチルト角度θだけチルトさせる。
【００１７】
図２は、本発明の第１の実施形態に係るＸ線管電流決定処理を示すフロー図である。
ステップＳ１では、図３に示すように、撮影テーブル１０に被検体Ｈを載せ、走査ガントリ２０をチルトさせない状態（チルト角度θ＝０°）で、Ｘ線管２１を回転角度φ＝９０°にしてＸ線ビームＢを水平方向に放射するプリスキャンを行い、被検体Ｈに関する水平方向データＸ(p)を取得する。
ここで、チルト角度θは走査ガントリ２０を垂直からｚ軸方向に傾ける角度であり、チルト角度θ＝０゜ではスライス面が垂直面になる。
また、回転角度φはＸ線管２１を被検体Ｈの周りに回転させる角度であり、φ＝０゜では被検体Ｈの真上の位置になり、φ＝９０゜では被検体Ｈの真横の位置になる。
また、水平方向データＸ(p)は、検出器２４の第ｐチャネルのプロジェクションデータである。なお、ｐは、全てのチャネルであってもよいが、被検体Ｈの中央を透過するＸ線ビームまたは被検体Ｈの中央およびその近傍を透過するＸ線ビームＢを検出し得るチャネルを含むように選んだ一部のチャネルであってもよい。
【００１８】
なお、プリスカウトスキャンを行って、被検体Ｈに関する水平方向データＸ(z,p)を取得し、本スキャン位置Ｚｏに対応する水平方向データＸ(Ｚｏ,p)を選んで水平方向データＸ(p)としてもよい。
ここで、水平方向データＸ(z,p)は、スキャン位置ｚにおける検出器２４の第ｐチャネルのプロジェクションデータである。
【００１９】
ステップＳ２では、図４に示すように、走査ガントリ２０をチルトさせない状態（チルト角度θ＝０°）で、Ｘ線管２１を回転角度φ＝０°にしてＸ線ビームＢを垂直方向に放射するプリスキャンを行い、被検体Ｈに関する垂直方向データＹ(p)を取得する。
なお、プリスカウトスキャンを行って、被検体Ｈに関する垂直方向データＹ(z,p)を取得し、本スキャン位置Ｚｏに対応する垂直方向データＹ(Ｚｏ,p)を選んで垂直方向データＹ(p)としてもよい。
【００２０】
ステップＳ３では、図５に示すように、被検体Ｈの中央を透過するＸ線ビームまたは被検体Ｈの中央およびその近傍を透過するＸ線ビームＢを検出し得るチャネル（例えば１００チャネル分）についての前記水平方向データＸ(p)の和をΣＸ(p)とし、被検体Ｈの中央を透過するＸ線ビームまたは被検体Ｈの中央およびその近傍を透過するＸ線ビームＢを検出し得るチャネル（例えば１００チャネル分）についての前記垂直方向データＹ(p)の総和をΣＹ(p)とし、チルト角度をθとするとき、楕円率Ｅｔを、
Ｅｔ＝ΣＸ(p)／（ΣＹ(p)／cosθ）
により算出する。
ステップＳ４では、前記楕円率Ｅｔに基づいてＸ線管電流を決定する。
この後、決定したＸ線管電流を用いて、走査ガントリ２０をチルト角度θだけチルトさせた状態で本スキャンを行う。
【００２１】
上記第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１００によれば、図５に示す被検体Ｈのチルトスライス面Ｔに係る楕円率Ｅｔを用いてＸ線管電流を決定するため、チルトさせないスキャン（θ＝０゜）でもチルトさせたスキャン（θ≠０゜）でも常に適正なＸ線管電流で本スキャンを行うことが出来る。
【００２２】
−第２の実施形態−
図６は、本発明の第２の実施形態に係るＸ線管電流決定処理を示すフロー図である。
ステップＳ１１では、図３に示すように、撮影テーブル１０に被検体Ｈを載せ、走査ガントリ２０をチルトさせない状態（チルト角度θ＝０°）で、Ｘ線管２１を回転角度φ＝９０°にしてＸ線ビームＢを水平方向に放射するプリスカウトスキャンを行い、被検体Ｈに関する水平方向データＸ(z,p)を取得する。
【００２３】
ステップＳ２では、図４に示すように、走査ガントリ２０をチルトさせない状態（チルト角度θ＝０°）で、Ｘ線管２１を回転角度φ＝０°にしてＸ線ビームＢを垂直方向に放射するプリスキャンを行い、被検体Ｈに関する垂直方向データＹ(p)を取得する。なお、プリスカウトスキャンを行って、被検体Ｈに関する垂直方向データＹ(z,p)を取得し、本スキャン位置Ｚｏに対応する垂直方向データＹ(Ｚｏ,p)を選んで垂直方向データＹ(p)としてもよい。
【００２４】
ステップＳ１３では、図７に示すように、チルトスキャン面Ｔに合致し且つ被検体Ｈの中央およびその近傍を透過するＸ線ビームＢを検出し得るスキャン位置とチャネル（例えば１００チャネル分）についての前記水平方向データＸ(z,p)の和をΣＸ(z,p)とし、被検体Ｈの中央を透過するＸ線ビームまたは被検体Ｈの中央およびその近傍を透過するＸ線ビームＢを検出し得るチャネル（例えば１００チャネル分）についての前記垂直方向データＹ(p)の総和をΣＹ(p)とし、チルト角度をθとするとき、楕円率Ｅｔを、
Ｅｔ＝ΣＸ(z,p)／（ΣＹ(p)／cosθ）
により算出する。
ステップＳ４では、前記楕円率Ｅｔに基づいてＸ線管電流を決定する。
この後、決定したＸ線管電流を用いて、走査ガントリ２０をチルト角度θだけチルトさせた状態で本スキャンを行う。
【００２５】
上記第２の実施形態によれば、図７に示す被検体Ｈのチルトスライス面Ｔに係る楕円率Ｅｔを、前記第１の実施形態よりも高精度に算出するため、より適正なＸ線管電流でチルトスキャンを行うことが出来る。
【００２６】
【発明の効果】
本発明のＸ線管電流決定方法およびＸ線ＣＴ装置によれば、走査ガントリをチルトさせないスキャン（θ＝０゜）に対してもチルトさせたスキャン（θ≠０゜）に対しても常に適正なＸ線管電流を決定することが出来る。従って、常に高画質のＸ線画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係るＸ線管電流決定処理を示すフロー図である。
【図３】水平方向データを取得するプリスキャンの説明図である。
【図４】垂直方向データを取得するプリスキャンの説明図である。
【図５】垂直スライス面とチルトスライス面の関係を示す説明図である。
【図６】第２の実施形態に係るＸ線管電流決定処理を示すフロー図である。
【図７】水平方向データの中からチルトスライス面に合致したものを抽出して和を求める処理の説明図である。
【図８】従来のＸ線管電流決定処理の一例を示すフロー図である。
【図９】水平方向データを取得するプリスキャンの説明図である。
【図１０】垂直方向データを取得するプリスキャンの説明図である。
【図１１】垂直スライス面と水平方向データの和と垂直方向データの和の関係を示す説明図である。
【図１２】チルトスキャンの説明図である。
【図１３】垂直スライス面とチルトスライス面の関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１        操作コンソール
２        入力装置
３        中央処理装置
４        制御インタフェース
５        データ取得バッファ
７        記憶装置
１０      撮影テーブル
２０      走査ガントリ
２１      Ｘ線管
２４      検出器
３０      走査ガントリチルト制御部
１００    Ｘ線ＣＴ装置
【図１】
0004519271.tif 000002
【図２】
0004519271.tif 000003
【図３】
0004519271.tif 000004
【図４】
0004519271.tif 000005
【図５】
0004519271.tif 000006
【図６】
0004519271.tif 000007
【図７】
0004519271.tif 000008
【図８】
0004519271.tif 000009
【図９】
0004519271.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
0004519271.tif 000012
【図１２】
0004519271.tif 000013
【図１３】
0004519271.tif 000014