(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＸ線検出器を一列に配設した検出器アレイを２段以上並設した多段検出器アレイを、造影剤を注入した被検体の周りに連続的に回転させて、前記多段検出器アレイのうちの少なくとも２つの検出器アレイで同時に連続して複数の第１のデータおよび複数の第２のデータを収集することを繰り返すデータ収集手段と、前記複数の第１のデータのうちの画像再構成に必要なデータを用いて第１のＣＴ画像を再構成することを、前記被検体中の第１のＣＴ画像の再構成位置における造影剤の流れを捉える所定時間間隔で前記必要なデータの一部を順に新しいデータに変えながら繰り返し、前記第２のデータのうちの画像再構成に必要なデータを用いて第２のＣＴ画像を再構成することを、前記被検体中の第２のＣＴ画像の再構成位置における造影剤の流れを捉える所定時間間隔で前記必要なデータの一部を順に新しいデータに変えながら繰り返す画像再構成手段と、前記所定時間間隔毎に得られた第１のＣＴ画像の関心領域中のＣＴ値の変化を表す第１の変化関数を抽出すると共に前記所定時間間隔毎に得られた第２のＣＴ画像中の第１のＣＴ画像の関心領域に対応する関心領域中のＣＴ値の変化を表す第２の変化関数を生成する変化関数生成手段と、前記第１の変化関数と前記第２の変化関数の各最大値を求め、当該最大値が現れる時間に基づいて流れの方向または速度の少なくとも一方を取得する流れ情報取得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、流れの測定方法およびＸ線ＣＴ（Ｃomputed  Ｔomography）装置に関し、さらに詳しくは、Ｘ線ＣＴ装置を用いて流れ情報を取得する流れの測定方法およびその流れの測定方法を好適に実施するＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、血流の方向や速度の測定は、電磁血流計，超音波ドプラ血流計あるいは超音波トランジットタイム血流計を用いて行われており、Ｘ線ＣＴ装置を用いては行われていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の目的は、Ｘ線ＣＴ装置を用いて血流の方向や速度を測定可能とする流れの測定方法およびその流れの測定方法を好適に実施するＸ線ＣＴ装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、複数のＸ線検出器を一列に配設した検出器アレイを２段以上並設した多段検出器アレイのうちの少なくとも２つの検出器アレイで同時に第１のデータおよび第２のデータを収集することを繰り返し、前記第１のデータのうちの画像再構成に必要な部分を用いて第１のＣＴ画像を再構成することを所定時間間隔で前記必要な部分を順に新しいデータ部分に変えながら繰り返し、前記第２のデータのうちの画像再構成に必要な部分を用いて第２のＣＴ画像を再構成することを所定時間間隔で前記必要な部分を順に新しいデータ部分に変えながら繰り返し、前記所定時間間隔毎に得られた第１のＣＴ画像の関心領域中のＣＴ値の時間変化を表す第１の変化関数を生成し、前記所定時間間隔毎に得られた第２のＣＴ画像の関心領域中のＣＴ値の時間変化を表す第２の変化関数を生成し、前記第１の変化関数と前記第２の変化関数の時間関係に基づいて流れの方向または速度の少なくとも一方を取得することを特徴とする流れの測定方法を提供する。
上記第１の観点による流れの測定方法では、多段検出器アレイのうちの２つの検出器アレイで同時にデータを収集することを必要な時間だけ続ける（シネスキャン）。次に、収集した各検出器アレイのデータを用いて所定時間間隔のＣＴ画像をそれぞれ再構成する。次に、各ＣＴ画像の関心領域中のＣＴ値の時間変化を表す変化関数をそれぞれ生成する。例えば、関心領域が血管の断面部分であり、データを収集している間に血液中の造影剤の部分が撮像位置を通過したとすると、各検出器アレイに対応する変化関数は、（２つの検出器アレイの距離／血流速度）だけ時間がずれ且つ相似した形状になるはずである。そこで、逆に、各検出器アレイに対応する変化関数の時間関係を調べれば、血流の方向と速度とが判る。よって、Ｘ線ＣＴ装置を用いて流れの方向や速度を測定できることとなる。
【０００５】
第２の観点では、本発明は、複数のＸ線検出器を一列に配設した検出器アレイを２段以上並設した多段検出器アレイのうちの少なくとも２つの検出器アレイで同時に第１のデータおよび第２のデータを収集することを繰り返すデータ収集手段と、前記第１のデータのうちの画像再構成に必要な部分を用いて第１のＣＴ画像を再構成することを所定時間間隔で前記必要な部分を順に新しいデータ部分に変えながら繰り返すと共に前記第２のデータのうちの画像再構成に必要な部分を用いて第２のＣＴ画像を再構成することを所定時間間隔で前記必要な部分を順に新しいデータ部分に変えながら繰り返す画像再構成手段と、前記所定時間間隔毎に得られた第１のＣＴ画像の関心領域中のＣＴ値の変化を表す第１の変化関数を抽出すると共に前記所定時間間隔毎に得られた第２のＣＴ画像の関心領域中のＣＴ値の変化を表す第２の変化関数を生成する変化関数生成手段と、前記第１の変化関数と前記第２の変化関数の時間関係に基づいて流れの方向または速度の少なくとも一方を取得する流れ情報取得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２の観点によるＸ線ＣＴ装置では、上記第１の観点による流れの測定方法を好適に実施できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す本発明の実施形態に基づいて本発明をさらに詳しく説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【０００７】
図１は、本発明の一実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置のブロック図である。
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とを具備している。
前記操作コンソール１は、操作者の指示や情報などを受け付ける入力装置２と、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、制御信号などを撮影テーブル１０や走査ガントリ２０へ出力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収集するデータ収集バッファ５と、画像などを表示するＣＲＴ６と、各種のデータやプログラムを記憶する記憶装置７とを具備している。
前記撮影テーブル１０は、被検体を乗せて体軸方向に移動させる。
前記走査ガントリ２０は、Ｘ線管３０と、コリメータ５０と、２段検出器アレイ６０と、Ｘ線照射のタイミングや強度を調整するＸ線コントローラ２１と、前記コリメータ５０のＸ線透過スリットの幅や位置を調整するコリメータコントローラ２２と、データ収集部２３と、被検体の体軸の回りにＸ線管３０や２段検出器アレイ６０などを回転させる回転コントローラ２４とを具備している。
【０００８】
図２は、前記２段検出器アレイ６０の模式的斜視図である。
この２段検出器アレイ６０は、第１の検出器アレイ６１および第２の検出器アレイ６２を一体化したものである。第１の検出器アレイ６１は、多数のチャネルのＸ線検出器６１（ｉ）を円弧状に配列したものである。同様に、第２の検出器アレイ６２は、多数のチャネルのＸ線検出器６２（ｉ）を円弧状に配列したものである。ここで、ｉは、チャネル番号である。
【０００９】
図３は、前記Ｘ線ＣＴ装置１００でスキャンを行う状況の説明図である。
Ｘ線管３０から放射されたＸ線は、コリメータ５０により絞られて２段検出器アレイ６０の第１の検出器アレイ６１および第２の検出器アレイ６２に入射する。ここで、第１の検出器アレイ６１の位置をLOC1とし、第２の検出器アレイ６２の位置をLOC2とし、両者の間隔をΔＺ（＝LOC2−LOC1）とする。
【００１０】
図４は、血流情報測定処理のフローチャートである。
ステップＳ１では、撮影テーブル１０は移動させずに、Ｘ線管３０と２段検出器アレイ６０とを被検体の周りに連続的に回転させて、第１の検出器アレイ６１および第２の検出器６２でデータを連続的に収集する（シネスキャン）。
ステップＳ２では、終了指示（ステップＰ７）があるまで前記ステップＳ１を繰り返す。
【００１１】
ステップＰ１では、第１の検出器アレイ６１で収集したデータのうちの画像再構成に必要な部分を用いて第１のＣＴ画像を再構成することを、所定時間間隔で、前記必要な部分を新しいデータ部分に順に変えながら繰り返し、第１のＣＴ画像を連続的に作成し、ＣＲＴ６に次々に表示する（例えば、データがＤ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５，…とあり、画像再構成に必要な部分が２つのデータとすると、Ｄ１＋Ｄ２，Ｄ２＋Ｄ３，Ｄ３＋Ｄ４，Ｄ４＋Ｄ５，…と言うように、必要な２つのデータ部分を順に新しいデータ部分に変えながらＣＴ画像の再構成を繰り返し、次々に表示する）。図５に、第１のＣＴ画像Ｇ１を例示する。同様に、第２の検出器アレイ６２で収集したデータのうちの画像再構成に必要な部分を用いて第２のＣＴ画像を再構成することを、所定時間間隔で、前記必要な部分を新しいデータ部分に順に変えながら繰り返し、第２のＣＴ画像を連続的に作成し、ＣＲＴ６に次々に表示する。このステップＰ１は、終了指示（ステップＰ７）があるまで繰り返す。
【００１２】
ステップＰ２では、操作者が、第１のＣＴ画像の中の適当な１枚を選び、その第１のＣＴ画像上に関心領域ＲＯＩを設定する。図６に、第１のＣＴ画像Ｇ１の中の血管Ｖの断面を囲むように設定した関心領域ＲＯＩを例示する。同様に、第２のＣＴ画像の中の適当な１枚を選び、その第１のＣＴ画像上に関心領域ＲＯＩを設定する。
ステップＰ３では、操作者が、被検体の血液中に造影剤（図３のＢ）を注入する。
【００１３】
ステップＰ４では、一連の第１のＣＴ画像のそれぞれにおいて、関心領域ＲＯＩ内の画素のＣＴ値の平均値すなわち第１平均ＣＴ値を算出する。また、一連の第２のＣＴ画像のそれぞれにおいて、関心領域ＲＯＩ内の画素のＣＴ値の平均値すなわち第２平均ＣＴ値を算出する。図７に、一連の第１のＣＴ画像および第２のＣＴ画像の生成時刻ｔ１，ｔ２，…と第１平均ＣＴ値および第２平均ＣＴ値を例示する。
ステップＰ５では、一連の第１のＣＴ画像の生成時刻ｔ１，ｔ２，…と第１平均ＣＴ値からカーブフィッティングにより第１の変化関数ｆ１(ｔ)を求める。また、一連の第２のＣＴ画像の生成時刻ｔ１，ｔ２，…と第２平均ＣＴ値からカーブフィッティングにより第２の変化関数ｆ２(ｔ)を求める。図８に、第１の変化関数ｆ１(ｔ)と第２の変化関数ｆ２(ｔ)を例示する。
【００１４】
ステップＰ６では、第１の変化関数ｆ１(ｔ)と第２の変化関数ｆ２(ｔ)の曲線形状を解析して、造影剤Ｂが検出器アレイ６１，６２の位置LOC1，LOC2を通過したか否かを判定する（造影剤Ｂが通過すると、第１の変化関数ｆ１(ｔ)と第２の変化関数ｆ２(ｔ)の最大値が現われる）。造影剤Ｂが通過したと判定したら、ステップＰ７へ進む。
ステップＰ７では、前記データの収集（ステップＳ１）と前記ＣＴ画像の再構成（ステップＰ１）と前記平均ＣＴ値の算出（ステップＰ５）と変化関数の決定（ステップＰ５）を終了する。
【００１５】
ステップＰ８では、第１の変化関数ｆ１(ｔ)と第２の変化関数ｆ２(ｔ)の時間関係に基づいて流れの方向および速度を取得する。例えば、図８に示すように、第１の変化関数ｆ１(ｔ)の最大値が現われる時刻ｔpeak１と第２の変化関数ｆ２(ｔ)の最大値が現われる時刻ｔpeak２を算出し、Δｔ＝ｔpeak２−ｔpeak１を求め、Δｔが正なら流れの方向は位置LOC1から位置LOC2の方向であり、Δｔが負なら流れの方向は位置LOC2から位置LOC1の方向である。また、速度Flowは、Flow＝ΔＺ／Δｔである。なお、第１の変化関数ｆ１(ｔ)と第２の変化関数ｆ２(ｔ)の相互相関からΔｔを求めてもよい。
【００１６】
以上のＸ線ＣＴ装置１００によれば、２段検出器アレイ６０を用いたシネスキャンによりデータを収集して血流の方向と速度とを測定することが出来る。
【００１７】
【発明の効果】
本発明の流れの測定方法およびＸ線ＣＴ装置によれば、Ｘ線ＣＴ装置を用いて血流の方向や速度を測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置のブロック図である。
【図２】２段検出器アレイの模式的斜視図である。
【図３】２段検出器アレイを用いてスキャンを行う状況の説明図である。
【図４】血流情報測定処理のフローチャートである。
【図５】第１のＣＴ画像の例示図である。
【図６】第１のＣＴ画像に設定した関心領域の例示図である。
【図７】平均ＣＴ値の時間変化を示すグラフである。
【図８】変化関数の曲線を示すグラフである。
【符号の説明】
１００                            Ｘ線ＣＴ装置
１                                操作コンソール
３                                中央処理装置
２０                              走査ガントリ
３０                              Ｘ線管
６０                              ２段検出器アレイ
６１                              第１の検出器アレイ
６２                              第２の検出器アレイ
ＲＯＩ                            関心領域
【図１】
0003784916.tif 000002
【図２】
0003784916.tif 000003
【図３】
0003784916.tif 000004
【図４】
0003784916.tif 000005
【図５】
0003784916.tif 000006
【図６】
0003784916.tif 000007
【図７】
0003784916.tif 000008
【図８】
0003784916.tif 000009