(57)【要約】【課題】被検体に対する被曝量を減少でき、被検体に造影剤を注入したときの最適な造影タイミングを検出すること。【解決手段】多列Ｘ線検出器６を用いてコンベンショナルスキャンを行って被検体Ｓの３Ｄ画像データを作成してＲＯＩを設定し、このＲＯＩに合せてコリメータ７の開口を絞り、この絞られたコリメータ７の開口の状態で、被検体Ｓに造影剤を注入し、プリスキャンを行って被検体ＳのＣＴ値を求め、このＣＴ値に基づいて最適な造影タイミングを検出し、この最適造影タイミングの検出時にコリメータ７の開口を広げて被検体Ｓに対する本スキャンを開始する。【選択図】図１
2009056108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に造影剤を注入したときのＣＴ値に基づいて前記被検体に対する本スキャンを開始するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、
前記被検体に対してＸ線を照射するＸ線源と、
前記被検体を透過した前記Ｘ線を検出する多数列の検出素子を有する多列Ｘ線検出器と、
コンベンショナルスキャンを行い、前記多列Ｘ線検出器の出力信号に基づいて少なくとも前記被検体の３次元画像データを作成させる位置決めスキャン部と、
前記３次元画像データ上で前記ＣＴ値を得るための関心領域を設定する関心領域設定部と、
を具備したことを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】
被検体に造影剤を注入したときのＣＴ値に基づいて前記被検体に対する本スキャンを開始するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、
前記被検体に対してＸ線を照射するＸ線源と、
前記被検体を透過した前記Ｘ線を検出する多数列の検出素子を有する多列Ｘ線検出器と、
前記被検体に照射する前記Ｘ線の範囲に応じた開口に制御されるコリメータと、
少なくとも前記被検体の３次元画像データ上に設定された関心領域に合せて前記コリメータの前記開口を絞るコリメータ調整部と、
前記コリメータ調整部により絞られた前記コリメータの前記開口の状態でプリスキャンを行って前記多列Ｘ線検出器の出力信号から前記被検体のＣＴ値を求め、前記ＣＴ値に基づいて最適な造影タイミングを検出する造影タイミング検出部と、
前記造影タイミング検出部による前記最適な造影タイミングの検出時に、前記コリメータの前記開口を広げて前記被検体に対する前記本スキャンを開始する本スキャン開始部と、
を具備したことを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】
被検体に造影剤を注入したときのＣＴ値に基づいて前記被検体に対する本スキャンを開始するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、
前記被検体に対してＸ線を照射するＸ線源と、
前記被検体を透過した前記Ｘ線を検出する多数列の検出素子を有する多列Ｘ線検出器と、
前記被検体に照射する前記Ｘ線の範囲に応じた開口に制御されるコリメータと、
コンベンショナルスキャンを行い、前記多列Ｘ線検出器の出力信号に基づいて少なくとも前記被検体の３次元画像データを作成させる位置決めスキャン部と、
前記３次元画像データ上で関心領域を設定する関心領域設定部と、
前記関心領域設定部により設定された関心領域に合せて前記コリメータの前記開口を絞るコリメータ調整部と、
前記コリメータ調整部により絞られた前記コリメータの前記開口の状態でプリスキャンを行って前記Ｘ線検出器の出力信号から前記被検体のＣＴ値を求め、前記ＣＴ値に基づいて最適な造影タイミングを検出する造影タイミング検出部と、
前記造影タイミング検出部による前記最適な造影タイミングの検出時に、前記コリメータの前記開口を広げて前記被検体に対する前記本スキャンを開始する本スキャン開始部と、
を具備したことを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】
前記プリスキャンのときに前記Ｘ線源から前記被検体に照射されるＸ線量は、前記本スキャンのときに前記Ｘ線源から前記被検体に照射されるＸ線量よりも少なく設定されることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】
前記位置決めスキャン部は、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器とを１回転させて前記コンベンショナルスキャンを行うことを特徴とする請求項１又は３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】
前記３次元画像データから断面変換を行ってアキシャル像、コロナル像又はサジタル像のうち少なくとも１つの断面画像を生成する画像処理部を有することを特徴とする請求項１又は３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項７】
前記関心領域設定部は、前記被検体の形状に合せて包含する立体形状に設定されることを特徴とする請求項１又は３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項８】
前記造影タイミング検出部は、前記ＣＴ値が予め設定されたＣＴ設定値に到達した時点を前記最適造影タイミングとして検出することを特徴とする請求項２又は３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項９】
前記造影タイミング検出部は、時間経過に従って前記関心領域全体を平均して前記ＣＴ値を求めることを特徴とする請求項２又は３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１０】
前記造影タイミング検出部は、前記関心領域内における前記被検体に前記造影剤が注入されているときの前記ＣＴ値の変化を時間経過に従って求めることを特徴とする請求項２又は３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１１】
前記ＣＴ値を表示するモニタを有し、
前記造影タイミング検出部は、前記関心領域全体を平均して求めた前記ＣＴ値と、前記造影剤が注入されているときに変化する前記ＣＴ値とを異なる各表示色で前記モニタに表示する、
ことを特徴とする請求項９又は１０記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１２】
前記ＣＴ値を表示するモニタを有し、
前記造影タイミング検出部は、前記最適造影タイミングを検出したときに前記モニタに表示する前記ＣＴ値の表示色を特定の色に変える、
ことを特徴とする請求項９又は１０記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１３】
前記造影タイミング検出部は、前記ＣＴ値に応じて表示色を変えることを特徴とする請求項１２記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１４】
前記ＣＴ値をモニタ表示する第１のモニタと、
前記プリスキャン中に前記Ｘ線検出器の出力信号から前記被検体に注入される前記造影剤の状況をモニタ表示する第２のモニタと、
前記第１のモニタに表示される前記ＣＴ値又は前記第２のモニタに表示される前記造影剤の状況に応じて前記最適造影タイミングの指示を受ける操作部と、
を有し、
前記造影タイミング検出部は、前記操作部から指示を受けた時点を前記最適造影タイミングとして検出することを特徴とする請求項２又は３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１５】
被検体に造影剤を注入したときのＣＴ値に基づいて前記被検体に対する本スキャンを開始するＸ線コンピュータ断層撮影方法において、
多数列の検出素子を有する多列Ｘ線検出器を用いてコンベンショナルスキャンを行って少なくとも前記被検体の３次元画像データを作成し、
前記３次元画像データ上で前記ＣＴ値を得るための関心領域を設定する、
ことを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影方法。
【請求項１６】
被検体に造影剤を注入したときのＣＴ値に基づいて前記被検体に対する本スキャンを開始するＸ線コンピュータ断層撮影方法において、
少なくとも前記被検体の３次元画像データ上に設定された関心領域に合せてコリメータの開口を絞り、
前記絞られた前記コリメータの前記開口の状態でプリスキャンを行って前記被検体のＣＴ値を求め、前記ＣＴ値に基づいて最適な造影タイミングを検出し、
前記最適な造影タイミングの検出時に、前記コリメータの前記開口を広げて前記被検体に対する前記本スキャンを開始する、
ことを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影方法。
【請求項１７】
被検体に造影剤を注入したときのＣＴ値に基づいて前記被検体に対する本スキャンを開始するＸ線コンピュータ断層撮影方法において、
多数列の検出素子を有する多列Ｘ線検出器を用いてコンベンショナルスキャンを行って少なくとも前記被検体の３次元画像データを作成し、
前記３次元画像データ上で関心領域を設定し、
前記関心領域に合せてコリメータの開口を絞り、
前記絞られた前記コリメータの前記開口の状態でプリスキャンを行って前記被検体のＣＴ値を求め、前記ＣＴ値に基づいて最適な造影タイミングを検出し、
前記最適な造影タイミングの検出時に、前記コリメータの前記開口を広げて前記被検体に対する前記本スキャンを開始する、
ことを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影方法。
【請求項１８】
前記ＣＴ値が予め設定されたＣＴ設定値に到達した時点を前記最適造影タイミングとして検出することを特徴とする請求項１６又は１７記載のＸ線コンピュータ断層撮影方法。
【請求項１９】
時間経過に従って前記関心領域全体を平均して前記ＣＴ値を求めることを特徴とする請求項１６又は１７記載のＸ線コンピュータ断層撮影方法。
【請求項２０】
前記関心領域内における前記被検体に前記造影剤が注入されているときの前記ＣＴ値の変化を時間経過に従って求めることを特徴とする請求項１６又は１７記載のＸ線コンピュータ断層撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば心臓や肝臓、膵臓、脳、動脈などの血管等やの被検体に造影剤を注入したときのＣＴ値に基づいて被検体に対する本スキャンを開始するＸ線コンピュータ断層撮影装置及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（以下、Ｘ線ＣＴ装置と称する）を用い、例えば心臓や肝臓、動脈などの血管等の被検体に造影剤を注入し、この造影剤の注入によるＣＴ値の上昇を検出して被検体に対する本スキャン（ダイナミックスキャン）を開始する技術としてリアルプリップ（Ｒeal Ｐrep）がある。このリアルプリップでは、被検体に造影剤を注入し、本スキャンを開始する前に、コンベンショナルスキャンにより被検体を撮影してアキシャル画像を作成し、このアキシャル画像上で関心領域（ＲＯＩ：Ｒesion Ｏf Ｉnterest）を設定し、この後に本スキャンを開始して造影ＣＴ画像を取得する。
【０００３】
一方、Ｘ線ＣＴ装置には、３次元空間ｘｙｚと時間ｔとから成る動画の４次元画像データ（４Ｄ）を取得する４ＤＣＴ装置がある。この４ＤＣＴ装置は、被検体の体軸方向（スライス方向）に配列された多数列の検出素子を有するＸ線検出器を備える。この４ＤＣＴ装置は、患者等の被検体を載置する寝台を移動させずにＸ線源とＸ線検出器とを連続的に回転させることによりダイナミックスキャンを行って被検体の撮影を行い、多数列のＸ線検出器の幅に対応するボリュームを有する３次元画像データ（３Ｄ）を時間方向で生成し、被検体の動態を動画により観察可能とする。又、４ＤＣＴ装置は、３次元画像データからＭＰＲ（断面変換）による例えばアキシャル、コロナル、サジタル等の３方位断面の各断面画像データを生成し、これら断面画像を動画により観察可能とする。さらに、４ＤＣＴ装置は、３次元画像データから最大値投影（ＭＩＰ：Ｍaximum Ｉntensity Ｐrojection）像を生成し、このＭＩＰ像を動画により観察可能とする。
【０００４】
４ＤＣＴ装置を用いてリアルプリップ（Ｒeal Ｐrep）を行う場合、４ＤＣＴ装置に備えられているＸ線検出器は、被検体の体軸方向（スライス方向）に多数列の検出素子による広い幅を有する。リアルプリップは、被検体に造影剤を注入し、この造影剤の注入によるＣＴ値が最適な値に到達したときを検出して本スキャンを開始するが、ＣＴ値が最適な値に到達したことを検出するために４ＤＣＴ装置は、プリスキャン（モニタリングスキャン）を行う。このプリスキャンでは、Ｘ線源から放射して被検体を透過したＸ線を多数列のＸ線検出器で検出し、造影剤が注入される動態を観察し、造影剤の注入によるＣＴ値が最適な値に到達したときを検出する。
【０００５】
このため、被検体の体軸方向（スライス方向）に広い幅を有する多数列のＸ線検出器を用いてプリスキャンを行うので、被検体の被曝量が多くなる。  
４ＤＣＴ装置では、コンベンショナルスキャンにより被検体を撮影して３次元のアキシャル画像を作成し、このアキシャル画像上でＲＯＩを設定するが、アキシャル画像上でＲＯＩを設定することは容易でない。このため、被検体に造影剤を注入したときの最適な造影タイミングを検出することが難しくなっている。  
なお、Ｘ線の被曝を軽減するＸ線コンピュータ断層撮影装置は、例えば特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１８０７１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、被検体に対する被曝量を減少でき、被検体に造影剤を注入したときの最適な造影タイミングを検出できるＸ線コンピュータ断層撮影装置及びその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の本発明は、被検体に造影剤を注入したときのＣＴ値に基づいて被検体に対する本スキャンを開始するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、被検体に対してＸ線を照射するＸ線源と、被検体を透過したＸ線を検出する多数列の検出素子を有する多列Ｘ線検出器と、コンベンショナルスキャンを行い、多列Ｘ線検出器の出力信号に基づいて少なくとも被検体の３次元画像データを作成する位置決めスキャン部と、３次元画像データ上でＣＴ値を得るための関心領域を設定する関心領域設定部とを具備する。
【０００８】
請求項２に記載の本発明は、被検体に造影剤を注入したときのＣＴ値に基づいて被検体に対する本スキャンを開始するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、被検体に対してＸ線を照射するＸ線源と、被検体を透過したＸ線を検出する多数列の検出素子を有する多列Ｘ線検出器と、被検体に照射するＸ線の範囲に応じた開口に制御されるコリメータと、少なくとも被検体の３次元画像データ上に設定された関心領域に合せてコリメータの開口を絞るコリメータ調整部と、コリメータ調整部により絞られたコリメータの開口の状態でプリスキャンを行って多列Ｘ線検出器の出力信号から被検体のＣＴ値を求め、ＣＴ値に基づいて最適な造影タイミングを検出する造影タイミング検出部と、造影タイミング検出部による最適な造影タイミングの検出時に、コリメータの開口を広げて被検体に対する本スキャンを開始する本スキャン開始部とを具備する。
【０００９】
請求項３に記載の本発明は、被検体に造影剤を注入したときのＣＴ値に基づいて被検体に対する本スキャンを開始するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、被検体に対してＸ線を照射するＸ線源と、被検体を透過したＸ線を検出する多数列の検出素子を有する多列Ｘ線検出器と、被検体に照射するＸ線の範囲に応じた開口に制御されるコリメータと、コンベンショナルスキャンを行い、多列Ｘ線検出器の出力信号に基づいて少なくとも被検体の３次元画像データを作成する位置決めスキャン部と、３次元画像データ上で関心領域を設定する関心領域設定部と、関心領域設定部により設定された関心領域に合せてコリメータの開口を絞るコリメータ調整部と、コリメータ調整部により絞られたコリメータの開口の状態でプリスキャンを行ってＸ線検出器の出力信号から被検体のＣＴ値を求め、ＣＴ値に基づいて最適な造影タイミングを検出する造影タイミング検出部と、造影タイミング検出部による最適な造影タイミングの検出時に、コリメータの開口を広げて被検体に対する本スキャンを開始する本スキャン開始部とを具備する。
【００１０】
請求項１５に記載の本発明は、被検体に造影剤を注入したときのＣＴ値に基づいて被検体に対する本スキャンを開始するＸ線コンピュータ断層撮影方法において、多数列の検出素子を有する多列Ｘ線検出器を用いてコンベンショナルスキャンを行って少なくとも被検体の３次元画像データを作成し、３次元画像データ上でＣＴ値を得るための関心領域を設定する。
【００１１】
請求項１６に記載の本発明は、被検体に造影剤を注入したときのＣＴ値に基づいて被検体に対する本スキャンを開始するＸ線コンピュータ断層撮影方法において、少なくとも被検体の３次元画像データ上に設定された関心領域に合せてコリメータの開口を絞り、絞られたコリメータの開口の状態でプリスキャンを行って被検体のＣＴ値を求め、ＣＴ値に基づいて最適な造影タイミングを検出し、最適な造影タイミングの検出時に、コリメータの開口を広げて被検体に対する本スキャンを開始する。
【００１２】
請求項１７に記載の本発明は、被検体に造影剤を注入したときのＣＴ値に基づいて被検体に対する本スキャンを開始するＸ線コンピュータ断層撮影方法において、多数列の検出素子を有する多列Ｘ線検出器を用いてコンベンショナルスキャンを行って少なくとも被検体の３次元画像データを作成し、３次元画像データ上で関心領域を設定し、関心領域に合せてコリメータの開口を絞り、絞られたコリメータの開口の状態でプリスキャンを行って被検体のＣＴ値を求め、ＣＴ値に基づいて最適な造影タイミングを検出し、最適な造影タイミングの検出時に、コリメータの開口を広げて被検体に対する本スキャンを開始する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、被検体に対する被曝量を減少でき、被検体に造影剤を注入したときの最適な造影タイミングを検出できるＸ線コンピュータ断層撮影装置及びその方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。  
図１はＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成図を示す。Ｘ線コンピュータ断層撮影装置は、ガントリ１を備える。ガントリ１には、被検体を載置する寝台が設けられている。このガントリ１は、回転中心軸ＲＡを中心として回転自在に保持されたリング状の回転フレーム２を備える。この回転フレーム２には、Ｘ線管３が回転中心軸ＲＡに正対する向きで取り付けられている。Ｘ線管３には、スリップリング４を介して高電圧発生装置５が接続されている。この高電圧発生装置５は、スリップリング４を介してＸ線管３に高電圧を印加する。Ｘ線管３は、高電圧の印加によりＸ線を放射する。
【００１５】
多列Ｘ線検出器６が回転中心軸ＲＡを挟んでＸ線管３に対向する回転フレーム２上の位置に取り付けられている。この多列Ｘ線検出器６は、マルチスライス仕様であって、回転中心軸ＲＡと平行な方向すなわち体軸方向（スライス方向）に沿って併設された多数列の検出素子を有する。検出素子列は、例えば６４列である。各検出素子列は、チャンネル方向に沿って配列された複数の検出素子を有する。なお、回転中心軸ＲＡをＺ軸として、Ｚ軸を中心とした回転座標系をＸＹ座標系で規定する。この場合、Ｘ線管３の焦点とＸ線検出器６の中心とを結ぶいわゆるＸ線中心軸をＹ軸、ＺＹ軸に直交する軸をＸ軸と定義する。このＸＹＺ軸を以下適宜使用する。
【００１６】
コリメータ７がＸ線管３と回転中心軸ＲＡとの間に配置される。実際にコリメータ７は、Ｘ線管３のＸ線放射窓に取り付けられる。コリメータ７は、Ｘ線管３の焦点で発生しＸ線放射窓から放射されるＸ線を任意位置で任意の大きさにトリミングする。コリメータ７は、Ｘ線絞りとも称する。このコリメータ７は、例えば図２（ａ）（ｂ）に示すようにＸ線遮蔽性を有する例えば鉛製の４枚のコリメータ板７−１〜７−４から成る。このうち各コリメータ板７−１、７−２は、Ｚ軸方向にそれぞれ移動可能に設けられている。各コリメータ板７−３、７−４は、Ｘ軸方向にそれぞれ移動可能に設けられている。同図（ａ）は各コリメータ板７−１〜７−４を開放した状態を示し、同図（ｂ）は各コリメータ板７−１〜７−４を閉じた状態を示す。  
コリメータ駆動部８は、例えば図２（ａ）（ｂ）に示すように各コリメータ板７−１、７−２をＺ軸方向にそれぞれ移動させ、かつ各コリメータ板７−３、７−４をＸ軸方向にそれぞれ移動させる。
【００１７】
データ収集回路９が多列Ｘ線検出器６に接続されている。このデータ収集回路９は、一般的にＤＡＳ（Ｄata Ａcquisition Ｓystem）と呼ばれる。このＤＡＳ９は、多列Ｘ線検出器６の各チャンネルの出力（電流信号）を電圧信号に変換して増幅し、ディジタル信号に変換する。このＤＡＳ９には、光や磁気を媒体とした非接触型データ伝送装置１０を介して前処理装置１１が接続される。この前処理装置１１は、ＤＡＳ９の出力のチャンネル間非均一性等を補正する。  
一方、システムコントローラ１２には、データ／制御バス１３を介してスキャンコントローラ１４と、再構成装置１５と、記録装置１６と、モニタ装置１７と、操作部１８と、画像処理装置１９と、位置決めスキャン部２０と、関心領域設定部２１と、コリメータ調整部２２と、造影タイミング検出部２３と、本スキャン開始部２４とが接続されている。システムコントローラ１２は、スキャンコントローラ１４と、再構成装置１５と、記録装置１６と、モニタ装置１７と、操作部１８と、画像処理装置１９と、位置決めスキャン部２０と、関心領域設定部２１と、コリメータ調整部２２と、造影タイミング検出部２３と、第１のスキャン開始部２４との各動作を制御する。
【００１８】
スキャンコントローラ１４は、回転フレーム２を回転させてＸ線管３と多列Ｘ線検出器６とを回転移動させると共に、高電圧発生装置５と、コリメータ駆動部８と、ＤＡＳ９とをそれぞれ制御してコンベンショナルスキャン、プリスキャン（ダイナミックスキャン）又は本スキャン（ダイナミックスキャン）を行う。プリスキャンは、モニタリングスキャンとも称する。  
再構成装置１５は、コンベンショナルスキャン、プリスキャン又は本スキャン中に、前処理装置８により前処理を受けたデータ、すなわち投影データから３Ｄ画像データや４Ｄ画像データを再構成する。  
記憶装置１６には、前処理装置８により前処理を受けた投影データや、コンベンショナルスキャン時に取得された３Ｄ画像データ、ＭＰＲによる例えばアキシャル、コロナル、サジタル等の３方位断面の各断面画像データ、ＭＩＰ像の画像データ、プリスキャンや本スキャン時に取得された４Ｄの造影ＣＴ画像データ等が記憶される。  
操作部１８は、マウス等のポインティングデバイスやキーボード等を有する。
【００１９】
画像処理装置１９は、３Ｄ画像データからＭＰＲによる例えばアキシャル、コロナル、サジタル等の３方位断面の各断面画像データの生成、３Ｄ画像データからＭＩＰ像の生成などの画像処理を行う。  
位置決めスキャン部２０は、スキャンコントローラ１４に対してコンベンショナルスキャンを行う指示を発してＸ線管３と多列Ｘ線検出器６とを１回転させ、被検体の３Ｄ画像データを取得させる。
【００２０】
関心領域設定部２１は、位置決めスキャン部２０により指示されたコンベンショナルスキャンによって取得された３Ｄ画像データ上、又は画像処理装置１９により生成されたＭＰＲによる例えばアキシャル、コロナル、サジタル等の３方位断面の各断面画像データ上でＣＴ値を得るためのＲＯＩを設定する。この場合、関心領域設定部２１は、ＲＯＩを被検体、例えば心臓や肝臓、動脈などの血管等の形状に合せて包含する立体形状、例えば図３に示すように被検体（以下、被検体Ｓと示す）が血管であれば、この血管の形状に合せて包含する円柱状の立体形状にＲＯＩを設定する。
【００２１】
コリメータ調整部２２は、関心領域設定部２１により被検体の３Ｄ画像データ上に設定されたＲＯＩの大きさに合せてコリメータ７の開口を絞る指示をスキャンコントローラ１４を通してコリメータ駆動部８に送る。
【００２２】
造影タイミング検出部２３は、コリメータ調整部２２により絞られたコリメータ７の開口の状態で、プリスキャンを行って多列Ｘ線検出器６の出力信号から被検体ＳのＣＴ値を求め、このＣＴ値に基づいて例えば図３に示す血管等の被検体Ｓに造影剤が注入された瞬時の最適な造影タイミングを検出する。プリスキャン中、Ｘ線管３から被検体Ｓに照射されるＸ線量は、本スキャンのときにＸ線管３から被検体Ｓに照射されるＸ線量よりも少なく設定される。
【００２３】
造影タイミング検出部２３は、被検体ＳのＣＴ値をモニタ装置１７に表示する。なお、プリスキャン中、再構成装置１５は、前処理装置８により前処理された投影データから３Ｄ画像データや４Ｄ画像データを再構成する。これら３Ｄ画像データ又は４Ｄ画像データは、モニタ装置１７に表示される。
【００２４】
具体的に造影タイミング検出部２３は、図４に示すように最適造影タイミングを検出するためのＣＴ値ｓｔが予め設定され、ＣＴ値が予め設定されたＣＴ設定値ｓｔに到達した時点を最適造影タイミングとして検出する。この場合、造影タイミング検出部２３は、時間経過に従って例えば図３に示すＲＯＩ全体を平均したＣＴ値を求め、このＣＴ値が予め設定されたＣＴ設定値に到達した時点を最適造影タイミングとして検出する。  
又、造影タイミング検出部２３は、例えば図５に示すＲＯＩ内における被検体Ｓに造影剤が注入されているときのＣＴ値の変化を時間経過に従って求める。例えば、血管Ｓ内に血液が矢印Ａ方向に流れている場合、ＲＯＩ内の血管Ｓを例えば複数の領域ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４に分割し、これら領域ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４に造影剤が時間経過と共に順次注入されたときのＣＴ値の変化を求め、このＣＴ値が予め設定されたＣＴ設定値ｓｔに到達した時点を最適造影タイミングとして検出する。
【００２５】
造影タイミング検出部２３は、図６に示すようなＣＴ値をモニタ装置１７に表示する。このＣＴ値は、図３に示すＲＯＩ全体を平均したＣＴ値（以下、第１のＣＴ値と称する）、又は図５に示すＲＯＩ内における血管Ｓを複数に分割した各領域ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４に造影剤が時間経過と共に順次注入されたときのＣＴ値（以下、第２のＣＴ値と称する）のいずれか一方又は両方である。造影タイミング検出部２３は、第１のＣＴ値と第２のＣＴ値とをそれぞれ異なる各表示色でモニタ装置１７に表示する。なお、図６は第１のＣＴ値を実線で表示し、第２のＣＴ値を破線で表示している。なお、造影タイミング検出部２３は、第１のＣＴ値と第２のＣＴ値とを別々のモニタ装置に表示してもよい。この場合、第１のモニタ装置に第１のＣＴ値を表示し、第２のモニタ装置に第２のＣＴ値を表示する。
【００２６】
造影タイミング検出部２３は、被検体Ｓの第１のＣＴ値又は第２のＣＴ値のいずれか一方又は両方を求めてモニタ装置１７に表示し、第１のＣＴ値又は第２のＣＴ値のいずれか一方又は両方がＣＴ値設定値ｓｔに到達した時点の最適造影タイミング時から第１のＣＴ値又は第２のＣＴ値のいずれか一方又は両方の表示色を特定の色、例えば赤色に変える。なお、第１のＣＴ値と第２のＣＴ値とに対してそれぞれ異なる各ＣＴ値設定値ｓｔを設定することは適宜可能である。
【００２７】
造影タイミング検出部２３は、例えば図７に示すようにＣＴ値をモニタ装置１７に表示するとき、ＣＴ値の変化に応じて表示色を変える。ＣＴ値は、造影剤の注入量の増加に従って上昇する。ＣＴ値に応じた表示色、例えばＣＴ値の上昇に従って黄色、青色、赤色が予め設定される。なお、上記同様に、ＣＴ値が最適造影タイミング時に到達すると、ＣＴ値の表示色は、赤色に設定されている。
【００２８】
最適造影タイミング時の検出は、手動により可能である。プリスキャン中、再構成装置１５は、前処理装置８により前処理された投影データから３Ｄ画像データや４Ｄ画像データを再構成し、これら３Ｄ画像データ又は４Ｄ画像データをモニタ装置１７に動画表示する。造影タイミング検出部２３は、図６に示すような第１のＣＴ値又は第２のＣＴ値のいずれか一方又は両方をモニタ装置１７に表示する。医師等のユーザは、モニタ装置１７に表示される被検体Ｓの３Ｄ画像データ又は４Ｄ画像データの動画、又は第１のＣＴ値又は第２のＣＴ値のいずれか一方又は両方を観察し、最適造影タイミング時に操作部１８に対して最適造影タイミング時であることの操作を行う。造影タイミング検出部２３は、操作部１８から最適造影タイミング時であることの指示を受けた時点を最適造影タイミングとして検出する。  
第１のスキャン開始部２４は、造影タイミング検出部２３による最適な造影タイミングの検出時に、コリメータ１７の開口を広げて被検体Ｓに対するダイナミックスキャンを開始する。
【００２９】
次に、上記の如く構成された装置によるリアルプリップ（Ｒeal Ｐrep）について図８に示すリアルプリップ動作フローチャートに従って説明する。  
ガントリ１内の寝台上に被検体が載置される。位置決めスキャン部２０は、ステップ＃１において、スキャンコントローラ１４に対してコンベンショナルスキャンを行う指示を発し、Ｘ線管３と多列Ｘ線検出器６とを１回転させ、被検体の３Ｄ画像データを取得させる。スキャンコントローラ１４は、位置決めスキャン部２０からの指示を受け、回転フレーム２を回転させてＸ線管３と多列Ｘ線検出器６とを１回転だけ回転移動させ、コンベンショナルスキャンを行う。なお、多列Ｘ線検出器６を１回転だけ回転移動させてコンベンショナルスキャンを行うので、多列コンベンショナルスキャンと称する。
【００３０】
このコンベンショナルスキャン中、コリメータ７は、例えば図２（ａ）に示すように各コリメータ板７−１〜７−４がＸＺ軸方向に広げられる。このコンベンショナルスキャン中、Ｘ線管３から放射されたＸ線は、図９に示すように被検体Ｓを透過して多列Ｘ線検出器６により検出される。
【００３１】
ＤＡＳ９は、多列Ｘ線検出器６の各チャンネルの出力（電流信号）を電圧信号に変換して増幅し、ディジタル信号に変換する。前処理装置１１は、ＤＡＳ９の出力のチャンネル間非均一性等を補正する。この前処理装置１１により前処理された投影データは、記憶装置１６に記憶される。
【００３２】
再構成装置１５は、コンベンショナルスキャン中に、前処理装置８により前処理を受けた投影データから３Ｄ画像データや４Ｄ画像データを再構成する。画像処理装置１９は、再構成装置１５により再構成された３Ｄ画像データからＭＰＲによる例えばアキシャル、コロナル、サジタル等の３方位断面の各断面画像データの生成、３Ｄ画像データからＭＩＰ像を生成する。
【００３３】
次に、関心領域設定部２１は、ステップ＃２において、位置決めスキャン部２０により指示されたコンベンショナルスキャンによって取得された３Ｄ画像データ上、又は画像処理装置１９により生成されたＭＰＲによる例えばアキシャル、コロナル、サジタル等の３方位断面の各断面画像データ上でＣＴ値を得るためのＲＯＩを設定する。例えば図３に示すように被検体Ｓが血管であれば、この血管の形状に合せて包含する円柱状の立体形状にＲＯＩが設定される。このＲＯＩは、例えば医師等のユーザが操作部１８を操作することにより設定される。
【００３４】
次に、コリメータ調整部２２は、ステップ＃３において、図１０に示すように関心領域設定部２１により被検体の３Ｄ画像データ上に設定されたＲＯＩの大きさに合せてコリメータ７の開口を絞る指示をスキャンコントローラ１４を通してコリメータ駆動部８に送る。これにより、コリメータ７は、例えば図２（ｂ）に示すように各コリメータ板７−１〜７−４がＸＺ軸方向に絞られ、ＲＯＩの大きさに合せた開口に調整される。
【００３５】
次に、造影タイミング検出部２３は、ステップ＃４において、コリメータ調整部２２により図１０に示すように絞られたコリメータ７の開口の状態で、プリスキャンを行う。プリスキャン中、Ｘ線管３から被検体Ｓに照射されるＸ線量は、本スキャンのときにＸ線管３から被検体Ｓに照射されるＸ線量よりも少なく設定される。  
プリスキャンでは、Ｘ線管３と多列Ｘ線検出器６とを連続的に回転移動させる。このプリスキャン中、Ｘ線管３から放射されたＸ線は、図１０に示すようにＲＯＩの大きさに合せて開口が絞られたコリメータ７を通過し、被検体Ｓを透過して多列Ｘ線検出器６により検出される。ＤＡＳ９は、上記同様に、多列Ｘ線検出器６の各チャンネルの出力を電圧信号に変換して増幅し、ディジタル信号に変換する。前処理装置１１は、ＤＡＳ９の出力のチャンネル間非均一性等を補正する。この前処理装置１１により前処理された投影データは、記憶装置１６に記憶される。再構成装置１５は、プリスキャン中に、前処理装置８により前処理を受けた投影データから４Ｄ画像データを再構成する。
【００３６】
プリスキャン中、造影タイミング検出部２３は、以下のように例えば図３に示す血管等の被検体Ｓに造影剤が注入された瞬時の最適な造影タイミングを検出する。例えば、造影タイミング検出部２３は、時間経過に従って例えば図３に示すＲＯＩ全体を平均したＣＴ値を求め、このＣＴ値が予め設定されたＣＴ設定値ｓｔに到達した時点を最適造影タイミングとして検出する。  
又、造影タイミング検出部２３は、例えば図５に示すように例えば血管Ｓ内に血液が矢印Ａ方向に流れている場合、ＲＯＩ内の血管Ｓを例えば複数の領域ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４に分割し、これら領域ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４に造影剤が時間経過と共に順次注入されたときのＣＴ値の変化を求め、このＣＴ値が予め設定されたＣＴ設定値ｓｔに到達した時点を最適造影タイミングとして検出する。
【００３７】
これと共に、造影タイミング検出部２３は、図６に示すようにＲＯＩ全体を平均した第１のＣＴ値、又はＲＯＩ内における血管Ｓを複数に分割した各領域ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４に造影剤が時間経過と共に順次注入されたときの第２のＣＴ値のいずれか一方又は両方をモニタ装置１７に表示する。この場合、造影タイミング検出部２３は、第１のＣＴ値と第２のＣＴ値とをそれぞれ異なる各表示色でモニタ装置１７に表示する。
【００３８】
造影タイミング検出部２３は、被検体Ｓの第１のＣＴ値又は第２のＣＴ値のいずれか一方又は両方を求めてモニタ装置１７に表示し、第１のＣＴ値又は第２のＣＴ値のいずれか一方又は両方がＣＴ値設定値ｓｔに到達した時点の最適造影タイミング時から第１のＣＴ値又は第２のＣＴ値のいずれか一方又は両方の表示色を特定の色、例えば赤色に変える。
【００３９】
又、造影タイミング検出部２３は、例えば図７に示すようにＣＴ値をモニタ装置１７に表示するとき、造影剤の注入量の増加に従って上昇するＣＴ値の変化に応じて表示色を例えば黄色、青色、赤色に変える。なお、ＣＴ値が最適造影タイミング時に到達すると、ＣＴ値の表示色は、赤色に変わる。
【００４０】
一方、最適造影タイミング時の検出は、手動により可能である。プリスキャン中、再構成装置１５は、前処理装置８により前処理された投影データから３Ｄ画像データや４Ｄ画像データを再構成し、これら３Ｄ画像データ又は４Ｄ画像データをモニタ装置１７に動画表示する。造影タイミング検出部２３は、図６に示すような第１のＣＴ値又は第２のＣＴ値のいずれか一方又は両方をモニタ装置１７に表示する。  
医師等のユーザは、モニタ装置１７に表示される被検体Ｓの３Ｄ画像データ又は４Ｄ画像データの動画、又は第１のＣＴ値又は第２のＣＴ値のいずれか一方又は両方を観察し、最適造影タイミング時に操作部１８に対して最適造影タイミング時であることの操作を行う。造影タイミング検出部２３は、操作部１８から最適造影タイミング時であることの指示を受けた時点を最適造影タイミングとして検出する。
【００４１】
次に、第１のスキャン開始部２４は、ステップ＃５において、造影タイミング検出部２３による最適な造影タイミングの検出時に、コリメータ１７の開口を広げて被検体Ｓに対する本スキャンを開始する。すなわち、コリメータ７は、再び、例えば図２（ａ）に示すように各コリメータ板７−１〜７−４がＸＺ軸方向に広げられる。スキャンコントローラ１４は、Ｘ線管３と多列Ｘ線検出器６とを連続して回転移動させて本スキャンを行う。この本スキャン中、Ｘ線管３から放射されたＸ線は、図１１に示すように被検体Ｓを透過して多列Ｘ線検出器６により検出される。
【００４２】
ＤＡＳ９は、多列Ｘ線検出器６の各チャンネルの出力（電流信号）を電圧信号に変換して増幅し、ディジタル信号に変換する。前処理装置１１は、ＤＡＳ９の出力のチャンネル間非均一性等を補正する。この前処理装置１１により前処理された投影データは、記憶装置１６に記憶される。  
再構成装置１５は、本スキャン中に、前処理装置８により前処理を受けた投影データから４Ｄ画像データを再構成する。この４Ｄ画像データは、例えば血管等の被検体Ｓに造影剤が流れた瞬時における動画としてモニタ装置１７に表示される。
【００４３】
このように上記一実施の形態によれば、多列Ｘ線検出器６を用いてコンベンショナルスキャンを行って被検体Ｓの３Ｄ画像データを作成してＲＯＩを設定し、このＲＯＩに合せてコリメータ７の開口を絞り、この絞られたコリメータ７の開口の状態で、被検体Ｓに造影剤を注入し、プリスキャンを行って被検体ＳのＣＴ値を求め、このＣＴ値に基づいて最適な造影タイミングを検出し、この最適造影タイミングの検出時にコリメータ７の開口を広げて被検体Ｓに対する本スキャンを開始する。これにより、コンベンショナルスキャンにより作成された被検体Ｓの３Ｄ画像データ上にＲＯＩを設定するので、ＲＯＩを例えば心臓や肝臓、動脈などの血管等の被検体Ｓに容易に設定することができ、かつ被検体Ｓの形状に合せて正確にＲＯＩを設定できる。
【００４４】
最適造影タイミングを検出するときは、ＲＯＩに合せてコリメータ７の開口を絞った状態でプリスキャンを行うので、被検体Ｓに曝射されるＸ線量を減少できる。プリスキャンでは、Ｘ線管３から被検体Ｓに照射するＸ線量を本スキャンのＸ線量よりも少なく設定するが、この少なく設定されたＸ線量をコリメータ７で絞ってＲＯＩに照射するに必要な最小限のＸ線量に減少できる。これにより、被検体Ｓに対する被曝量を低減できる。
【００４５】
ＲＯＩ全体を平均した第１のＣＴ値を求め、この第１のＣＴ値が予め設定されたＣＴ設定値ｓｔに到達した瞬時を、血管等の被検体Ｓに造影剤が注入した最適造影タイミングとして検出するので、自動的に最適造影タイミングを検出できる。最適造影タイミングの検出は、血管Ｓの各領域ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４に造影剤が注入される動態の第２のＣＴ値の変化を求め、この第２のＣＴ値が予め設定されたＣＴ設定値ｓｔに到達した時点を最適造影タイミングとして検出するので、ＲＯＩ内の被検体Ｓに造影剤が注入されていくときのＣＴ値の変化から最適造影タイミングを確実に検出できる。
【００４６】
又、モニタ装置１７に表示する第１のＣＴ値と第２のＣＴ値との各表示色をそれぞれ異ならせる。最適造影タイミングを検出した時から第１のＣＴ値又は第２のＣＴ値のいずれか一方又は両方の表示色を特定の色、例えば赤色に変える。造影剤の注入量の増加に従って上昇するＣＴ値の変化に応じてＣＴ値の表示色を例えば黄色、青色に変え、特にＣＴ値が最適造影タイミング時に到達すると、ＣＴ値の表示色を赤色に変える。これにより、医師等のユーザは、最適造影タイミング時になった瞬時をモニタ装置１７に表示されるＣＴ値の表示色から視覚的に分かる。
【００４７】
従って、例えば心臓や肝臓、動脈などの血管等の被検体に造影剤を注入し、この造影剤の注入によるＣＴ値の上昇を検出して被検体に対する本スキャンを開始するリアルプリップ（Ｒeal Ｐrep）の技術において、正確に最適造影タイミング時を検出して本スキャンを行うことができる。
【００４８】
被検体Ｓに造影剤を注入したときの動画をモニタ装置１７に表示すると共に、第１のＣＴ値又は第２のＣＴ値のいずれか一方又は両方をモニタ装置１７に表示し、これら動画や第１のＣＴ値又は第２のＣＴ値のいずれか一方又は両方を観察し、医師等のユーザによって最適造影タイミング時に操作部１８を操作することにより、手動により最適造影タイミングを検出できる。
【００４９】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。  
最適造影タイミングを検出するときのプリスキャンでは、コリメータ７の開口をＲＯＩに合せて絞っているが、これに加えて、多列Ｘ線検出器６を構成する複数の検出素子のうつ検出動作する各検出素子をＲＯＩに合せてＸ軸方向で絞ってもよい。
【００５０】
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線管３と多列Ｘ線検出器６とが１体として被検体Ｓの周囲を回転する回転／回転タイプと、リング状に多数の検出素子がアレイされ、Ｘ線管３のみが被検体Ｓの周囲を回転する固定／回転タイプ等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発明を適用可能である。入射Ｘ線を電荷に変換するメカニズムは、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し更にその光をホトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換形と、Ｘ線による半導体内の電子正孔対の生成及びその電極への移動すなわち光導電現象を利用した直接変換形とが主流である。Ｘ線検出素子としては、それらのいずれの方式を採用してもよい。近年では、Ｘ線管３と多列Ｘ線検出器６との複数のペアを回転フレーム２に搭載したいわゆる多管球型装置の製品化が進み、その周辺技術の開発が進んでいる。本発明では、従来からの一管球型装置であっても、多管球型装置であってもいずれにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の一実施の形態を示す構成図。
【図２】同装置におけるコリメータを示す構成図。
【図３】同装置の関心領域設定部により設定されるＲＯＩを示す模式図。
【図４】同装置の造影タイミング検出部による最適造影タイミングの検出を示す図。
【図５】同装置の造影タイミング検出部による血管の各領域に造影剤が時間経過と共に順次注入されたときのＣＴ値の変化の検出を説明するための図。
【図６】同装置のモニタ装置に表示される第１と第２のＣＴ値を示す図。
【図７】同装置の造影タイミング検出部によるＣＴ値の変化に応じた表示色を示す図。
【図８】同装置のリアルプリップ動作フローチャート。
【図９】同装置によるコンベンショナルスキャン中におけるコリメータの開口の大きさを示す図。
【図１０】同装置によるプリスキャン時におけるＲＯＩの大きさに合せて調整したコリメータの開口の大きさを示す図。
【図１１】同装置による本スキャン中におけるコリメータの開口の大きさを示す図。
【符号の説明】
【００５２】
１：ガントリ、２：回転フレーム、３：Ｘ線管、４：スリップリング、５：高電圧発生装置、６：Ｘ線検出器、７：コリメータ、７−１〜７−４：コリメータ板、８：コリメータ駆動部、９：データ収集回路、１０：非接触型データ伝送装置、１１：前処理装置、１２：システムコントローラ、１３：データ／制御バス、１４：スキャンコントローラ、１５：再構成装置、１６：記録装置、１７：モニタ装置、１８：操作部、１９：画像処理装置、２０：位置決めスキャン部、２１：関心領域設定部、２２：コリメータ調整部、２３：造影タイミング検出部、２４：本スキャン開始部。
【図１】
2009056108.tif 000003
【図２】
2009056108.tif 000004
【図３】
2009056108.tif 000005
【図４】
2009056108.tif 000006
【図５】
2009056108.tif 000007
【図６】
2009056108.tif 000008
【図７】
2009056108.tif 000009
【図８】
2009056108.tif 000010
【図９】
2009056108.tif 000011
【図１０】
2009056108.tif 000012
【図１１】
2009056108.tif 000013