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JP4374089B2 - X-ray CT system - Google Patents
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JP4374089B2 - X-ray CT system - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、CTガイド下の穿刺等に利用可能なX線CT装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
病巣の組織検査や治療を経皮的に実施する場合に、CT画像を穿刺のガイドとして用いる例がある。検査や治療の精度向上に役立つ。
CTガイド法は、穿刺とCT撮影とを交互に繰り返して穿刺針先端の位置などを、CT画像から確認するやり方と、CT撮影と穿刺とを共に連続的に行うと共に、連続的に得たCT画像をみながら穿刺を行うやり方と、がある。
【0003】
CTガイド法に適用するCT装置は、1枚の断層面を撮影するシングルスライスCT装置である。穿刺針の進行により観察したい断層面が移動する場合が生ずるが、シングルスライスCT装置ではその移動先の断層面を選択するように、被検者ベッドやスキャナ(チルト角を含む)の位置制御を行う。
【0004】
一方、シングルスライスCT装置に対して、複数のスライス位置を撮影できるマルチスライスCT装置が存在する。マルチスライスCT装置は、複数のスライス面の撮影を1回転で可能にする装置である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
シングルスライスCT装置に代わって、マルチスライス可能なCT装置をCTガイドのCT装置として使用できれば、断層面の変更にも容易に対処可能になることが予想される。
【0006】
本発明の目的は、CTガイドにマルチスライスを利用可能にするX線CT装置を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明は、二次元方向の拡がりとそれに直交するスライス方向への拡がりとを持つX線を放出するX線源と、上記拡がりを持つX線を検出可能であると共にスライス方向にマルチスライス区分されているX線検出器群と、X線源と被検体との間に設けられ、スライス方向の任意の1つ又は任意の複数のスライス区分にX線が照射できるように絞り制御可能なコリメータと、コリメータの1つ又は複数のスライス区分を設定する設定手段と、この設定に従ってコリメータを制御する手段と、この制御されたコリメータを介して被検体に放射され対応X線検出器から得られるX線検出信号に基づいて画像再構成を行い表示する処理手段と、を備えたX線CT装置を開示する。
【0008】
更に、本発明は、被検体への穿刺針を進入させた時の、穿刺針を含む部位又はその近傍部位の断層面を次々に撮影表示するX線装置において、
二次元方向の拡がりとそれに直交するスライス方向への拡がりとを持つX線を、放出するX線源と、上記拡がりを持つX線を検出可能であると共にスライス方向にマルチスライス区分されているX線検出器群と、X線源と被検体との間に設けられ、スライス方向の任意の1つ又は任意の複数のスライス区分にX線が照射できるように絞り制御可能なコリメータと、穿刺針を含む部位又はその近傍部位を撮影するように選ばれた、コリメータの1又は複数のスライス区分を設定する設定手段と、この設定に従ってコリメータを制御する手段と、この制御されたコリメータを介して被検体に放射され対応X線検出器から得られるX線検出器信号に基づいて画像再構成を行い表示する処理手段と、を備えたX線CT装置を開示する。
【0009】
更に、本発明は、上記処理手段は、
コリメータ区分が1つ選ばれて設定手段からその設定がなされた場合に、その区分での画像再構成を逐次再構成法によって行い、コリメータ区分が複数選ばれて設定手段からその設定がなされた場合に、その区分の中から選ばれた主区分での画像再構成を逐次再構成法によって行い、この主区分以外の区分である副区分での画像再構成を一括再構成法又は逐次再構成法によって行うものとし、かくして得られた再構成画像を区分の数に従って表示面に表示するようにした、請求項2のX線CT装置を開示する。
【0010】
更に、本発明は、1つ又は複数のスライス区分を、表示中のCT画像又は再構成データに基づいて自動的に選択する自動選択手段を備え、この選択手段の出力を上記設定手段に入力させるものとしたX線CT装置を開示する。
【0011】
更に、本発明は、上記副位置での一括再構成法では、主位置のフレームレートに比べて小さいフレームレートによって行わせるものとしたマルチスライスX線CT装置を開示する。
【0012】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明のマルチスライスに好適なX線CT装置の概要を示す図である。X線源1に対向して、マルチスライスX線検出器(X線検出群)2を持つ。X線検出器2は、5つのマルチスライス検出区分面(P0〜P4)を持つと共に、各検出区分面(P0〜P4)にあっては、紙面に垂直方向に多数のファンビーム検出素子を持つ。ここで、ファンビームとは、スライス面の1つの区分が選択された時には、その選択スライス区分に照射するX線を指し、連続する複数のスライス面(例えばP1とP2)が選択された時には、P1とP2にそれぞれ照射されるX線を指す。
【0013】
コリメータ3、4は、選択すべきスライス面とそのX線照射幅とを決定するX線遮蔽手段である。コリメータ3、4とは、互いに独立して位置制御がなされる。当然、独立して制御しない簡略手段も可能である。一般のマルチスライスCT装置もコリメータ3、4を持つが、このコリメータ3、4は互いに連動し、選択した計測スライス区分にX線を照射(絞り)可能にする位置制御がなされる。
コリメータ3、4の独立な位置制御とは、マルチスライス区分の選択が、1個の選択、2個の選択、3個の選択…といった如く、5つのスライス区分の中で任意の区分と数とが、任意に選択するようにしたことによる。この選択は、穿刺針の移動に伴って断層面が変更することに対処するため、及びその移動の状況を監視するために針の先端を含む断層面及び又はその近傍前後の1つ又は複数の断層面を併せて表示させるため、による。そして、表示すべき断層面の位置と数とが種々変更される。
例えば、穿刺針の進行(例えば先端の進行)に伴って、コリメータ3、4の位置を制御することで、(P0)→(P1)→(P1、P2)→(P2、P3)→(P2、P3、 P4)→(P3
の如くスライス区分及び数を任意に選択する。
コリメータ3、4を駆動するための機構が駆動部5であり、この駆動部5を、ホストコンピュータ10の指示で制御する手段が制御部6である。尚、図1では、全スライス区分P0〜P4にX線を照射するように、コリメータ3、4の位置制御をはかった例を示す。
【0014】
X線検出器2の検出信号を取り込むのが、計測回路100である。この計測回路100は、種々の構成を持つが、本実施の形態上では、スイッチマトリクス回路101を使用した。これは、マルチスライス区分に対応した検出信号の選択が可能なスイッチ回路であり、P1のみとか、P1とP2とかの種々のスライス区分選択を行える。尚、こうした選択は、ハードウエアとして設けたスイッチマトリクス回路101で行ってもよいが、ソフトウエア的に選択するようにしてもよい。
【0015】
図2は、図1に示したCT装置の全システムを示す。このシステムは、ホストコンビュータ10、患者テーブル11、スキャナ12、画像処理装置13、表示装置14、高電圧発生装置15から成る。スキャナ12は図1に示したX線源1とそれに対向する位置に配置されたマルチスライス用X線検出器2とを持ち、開口部に患者テーブル11が出入りし、CT撮影を行う。ホストコンピュータ10は、テーブル11の移動やCT撮影の制御、コリメータ3、4の位置制御、計測データの取り込みの制御等を行う。図1の制御部6の機能を含む。高電圧発生装置15は、X線の発生等のために働く。画像処理装置13は、マルチスライス用X線検出器2からの検出信号をデータ化し、画像再構成やその他の各種の画像処理を行う。表示装置14は、CT画像等の各種の画像を表示する。表示すべき画像は、1個又は複数個である。例えば、P1、P2のスライス位置の選択であれば、P1、P2から得た2つの画像G2、G3であり、P2、P3、P4のスライス位置の選択であれば、P2、P3、P4から得た画像G3、G4、G5である。
【0016】
図3は、穿刺針をCTガイド下で肝臓へ進入させた例を示し、図3(a)は、スライス面P2の選択例を示し、図3(b)は、針をさらに進入させた時のスライス面P3の選択例を示す。このように、針の位置によって針の先端を含むスライス面がP2→P3へと移動する故に、コリメータ3、4を、図3(a)ではP2を選択、図3(b)ではP3を選択するように、位置制御する。かくして、図3(a)ではスライス面P2のCT像が得られ、これが表示される。更に針が進むとスライス面P3のCT像が得られ、これが表示される。こうしたスライス区分の設定は、前述したように図1の計測回路100に備えたスイッチマトリクス101でホストコンピュータ10によってハード的に選択しても良く、ソフト的に行っても良い。
【0017】
図4は、針の先端のスライス面の他に、その前後のスライス面を同時に選択した例を示す。図4(a)の針の位置では、スライス面P2が該当し、スライス面P1とP3がその前後に位置する断層面となる。一方、針がさらに進入すると図4(b)の如くなり、針の存在するスライス面はP3、その前後のスライス面はP2、P4となる。こうした図4(a)にあっては、P1、P2、P3を併せて選択し、図4(b)にあってはP2、P3、P4を併せて選択するようにすれば、針のある部位の前後の断層面の画像をも同時に観察できる。そこで、図4(a)の如き例にあっては、P1、P2、P3を選択するようにコリメータ3、4の位置を制御し、図4(b)の如き例にあっては、P2、P3、P4を選択するようにコリメータ3、4の位置制御をはかる。
【0018】
CTガイドを行う場合、穿刺針の進入に併せて、撮影しつつCT画像を迅速に得ることが必要となる。このためには、画像再構成の処理速度を高めることが必要であり、各種の公知例や先願がある(特公平1−23136号、特開平8−24252号、特願平10−120511号)ので、それらを採用すれば、CT画像を迅速に得ることが可能である。これらの再構成法を、逐次再構成法と定義する。
【0019】
例えば、1回転分の投影データの一部(60゜単位)ずつ投影データを逐次更新して、再構成処理速度を向上させるやり方を採用する。例えば360゜分の投影データで1個のCT画像を得る例にあっては、前回の1回転分の再構成データ(0゜〜360゜のビューで得たデータ)の大部分(60゜〜360゜)の再構成データに対して、次の回転の0゜〜60゜のビューのデータを加えて(合成して)再構成する。
即ち、前回までに得たデータが
0゜〜360゜のビューデータ……(1)
として、今回のデータの0゜〜60゜の60゜分ビューの再構成データを、前回(今回からみて前回の意味)までに得た0゜〜60゜の60゜分ビューの再構成データの代わりに使い、1枚のCT画像を得る。
(前回までに得た60゜〜360゜のビューの再構成データ)+(今回の0゜〜60゜のビューの再構成データ)……(2)
同様に、今回の60゜〜120゜のビューの再構成データを、前々回(今回からみて前々回の意味)までに得た60゜〜120゜のビューの再構成データの代わりに使い、両者を合成してさらに1枚のCT画像を得る。
(前々回までに得た120゜〜360゜のビューの再構成データ)、(前回の0゜〜60 ゜のビューの再構成データ)、(今回の60゜〜120゜のビューの再構成データ)……(3)
このように、最新の回転で得られる1回転分のデータを得てから一括して再構成を行うのではなく、最新の回転での60゜分のデータを得た時点で逐次的に再構成に利用することで、実質的に再構成処理速度を向上する。
【0020】
(2)、(3)で、最新の60゜分のデータを得て一気に360゜分の全データを用いて再構成を行うやり方をとると、全データを使うためにそれだけの処理速度が低下する。そのために、例えば(2)の(前回の60゜〜360゜のビューデータ)で再構成した結果をそのまま利用でき、(2)の再構成では0゜〜60分のデータに対して再構成を行い、両再構成データを一種の加算によって1枚の再構成画像を得る逆投影法を採用する。この逆投影法によれば、(2)での1枚の再構成画像は、0゜〜60゜分の再構成処理と、一種の加算処理との2つの処理だけで得ることができることになり、更なる迅速処理を実現できる。尚、一種の加算処理の内容については前記各種の公知例や先願の中に記載されている。以上は(2)の例であるが(3)でも同様である。
【0021】
図3に示した1つのスライス面から1枚の画像を得る例ではなく、図4に示した複数のスライス面から対応した数の画像を得るには工夫が必要である。一般に、再構成は1つの再構成手段によって実現しており、図3の如き3枚のスライス面から3枚のCT画像を得るには1つの再構成手段によって3回の再構成処理を行うことが必要となる。3回の再構成処理を行っていたのでは、3回分の処理時間が必要となり、迅速なCT画像を得られない恐れがある。
そこで、有効なやり方を提案する。図3のスライス面の中で真に知りたいスライス面は、図3(a)ではP2、図3(b)ではP3であり、この画像にリアルタイム性が必要であり、図3(a)のP1、P3、図3(b)のP2、P4はそれ程のリアルタイム性は必要としない場合が多い。そこで、図3(a)のP2、図3(b)のP3の如き中心スライス面に対しては、前記(2)、(3)の如き処理で逐次的に再構成を行う。一方、図3(a)のP1、P3、図3(b)P2、P3の如き副次的スライス面に対してはそうしたやり方をとらずに、且つ処理点数の減少化をはかるべく扱いとすることで、対処させた。
このことを具体的に説明する。
【0022】
図5は、3つの再構成態様を示す。図5(a)は、図3(a)、(b)の如く1つのスライス面P2やP3のみを再構成する例であり、これを通常モードと呼ぶ。通常モードでは、1秒で360゜回転(1回転)の例の場合、60゜分のビュー単位で6回の計測1〜6が行われ、逐次60゜分の更新を行いながら、再構成を行う。即ち、1/6の分割ビュー再構成を行うことで、1/6秒毎に再構成画像の更新を行う。これは前述の(2)、(3)に示したやり方に従う。
一方、観察したいスライス面の画像を主画像とした場合、それに隣り合う1つ又は2つのスライス面の画像(副画像と呼ぶ)を再構成した例を図5(b)、(c)に示す。図5(b)が近接1枚の再構成画像を副画像として得る例(図3(a)でP2に対してP1からP3のいずれか一方)、図5(b)が近接2枚の再構成画像を副画像として得る例(図4(a)でのP1とP3、図4(b)でのP2とP4)を示す。
【0023】
図5(b)の近接1枚の副画像としての再構成画像は、1回転毎に一括で1枚の再構成で得たものである。もちろんこれを逐次再構成として、フレームレートを減らすことで対処しても良い。ここで、1回転毎に1枚を得る故に、60゜毎の逐次的な再構成は行わない。更に1回転毎に1枚の再構成である故に、その再構成に要する時間を短縮できるような少ないデータ量、少ないマトリクスサイズ(フレームレートを低くすること)で再構成を行う。但し、この副画像のための計測データは、0゜〜360゜1回転で得られたものであり、且つその計測データ(投影データのこと)数も主画像の場合と変わることはなく、変わるのは1回で一括で再構成する点と処理時間の短縮化のためのデータ量、マトリクスサイズの減少化をはかった点である。例えば、副画像のマトリクスサイズを、主画像のマトリクスサイズ512×512に対して128×128のサイズとし、更に1フレーム/秒に再構成するものとした。再構成時間は、マトリクスサイズに比例する関係にあるので、1枚の副断層像はおよそ6/16秒(180゜再構成−いわゆるハーフスキャンのこと−の場合は3/16秒)で再構成できる。再構成手段が1個の例にあっては、この副画像の再構成時間(τ1)だけ、主画像の再構成の更新が遅れるが、微少な時間幅である故に大きな影響はない。また、再構成手段を高速な演算器で実現すれば、更によい。また、主画像のマトリクスサイズを、時間τ1に重なる60゜分割単位についてのみ一時的に小さくすることでも解決できる。この場合、表示の際に拡大するやり方をとることが好ましい。また、時間τ1に重なる時点の60゜分割単位以外に、図5(b)の如く近接1枚割り込みモードにモード設定した時のみ、全分割単位に512×512のマトリクスサイズよりも少ないサイズとし、表示時に拡大させるやり方をとってもよい。当然ながら、およそ180度のデータで再構成も可能で、さらに投影データ数を間引いての再構成もできるが、画質的に問題となる場合が多い。
【0024】
図5(c)は、近接2枚割り込みモードの例であり、例えば180゜単位に、第1副画像と第2副画像との再構成を行った例を示す。
尚、図5(b)で副画像を360゜単位に再構成したが、更に間隔を広げて720゜単位や540゜単位とかの間隔で再構成するやり方もある。図5(c)でも、第1、第2副画像について、それぞれ180゜単位間隔としたが、これもこの区間に限定されない。例えば360゜間隔や540゜間隔等の例もありうる。主画像に対して画像としての重要度がどれ位あるかによってそれらの間隔を定めるやり方をとってもよい。
更に、別の一例では、近接する2枚の副断層像の再構成処理を割り込んで処理することもできる。図5(c)では第1、第2の副断層像をそれぞれ1フレーム/秒で再構成した場合を示してあり、1枚の副断層像の割り込みに比べ更に遅れは大きくなるが、再構成マトリクスサイズを更に小さくし、FOV(Field of View:有効視野)を小さくする(マトリクスを小さくすると解像度が低下するのを防ぐため)などの工夫をすれば十分遅れは小さくなる。
システムとしては、図5(a)、(b)、(c)の如きモードの切り替えが可能なような切替手段を持たせることが好ましい。この切り替えは、手動(キーボードやマウス)によっても、自動的に行うやり方であってもよい。
【0025】
図6は、図5(a)での主画像表示例、図7は、図5(c)の1枚の主画像、2枚の副画像の表示例であって、副画像の表示サイズは小さい。
【0026】
図8は、1個の再構成手段での実現例を示す。投影データメモリ20〜24は、スライス面P0〜P4に対応し、各スライス面毎に得た投影データを、対応して格納する。投影メモリ処理装置25は、メモリ20〜24の中から再構成用のメモリ1つを選び、そこから取り込んだ投影データについて各種の前処理やデータ不足を補うための補間処理を行う。画像再構成装置26は、前処理や補間処理等で得た投影データを逆投影等により再構成を行う。画像メモリ処理装置28は、再構成結果の加算や拡大・縮小や再構成画像の不足分を補うための補間(枚数増加させること)等、及びそれらによって得た再構成画像を、スライス面毎に区分された画像メモリ29、30、31に振り分けて格納する(例えば、P1とP2とP3の選択であれば29はP1、30はP2、31はP3となる)。
主/副画像処理装置32は、画像メモリ29、30、31の中から、主画像の指定、副画像の指定を行い、表示画面上に主画像33、副画像34、35として表示する。
命令コード発生器27は、各装置25、28、32への各種の命令コードを発生し、上記の如き必要な制御を実現する。
再構成装置26は、主画像用としては60゜毎の分割による逐次再構成を行い、副画像に対しては図5(c)の如きタイミングで、定めたマトリクスサイズに従って再構成を行う。
【0027】
図9は、2個の再構成手段での実現例を示す。これは副画像のために必要な再構成処理時間の遅れを完全になくするための構成例図を示す。再構成手段として、主画像用の再構成装置41、副画像用の再構成装置42を設けたことが1つの特徴である。尚、42、43は、図8の処理装置25や28に対応した処理装置であり、同様の処理や切り替え選択用である。他の記号は図8と変わりない。主断層像用再構成装置41はマトリクスサイズ、フレームレート共に十分な条件(一例では512画素、6フレーム/秒)で主断層像を再構成する。副断層像用再構成装置42は副断層像の再構成条件によって異なるが、例えば、フレームレートを半分(3フレーム/秒)に下げることで2つの副断層像を十分な解像度を持って再構成できる。また、画素数を256×256に小さくすることで、ほぼ4枚の副断層像を再構成できることになる。再構成手段を主断層像と副断層像の合計枚数分備えれば、すべての画像が最高の条件で再構成できるし、それ以上備えてもよいが、価格の増大を考慮する必要があるのはいうまでもない。
【0028】
再構成された画像のうち主断層像メモリ29に記憶された画像は図7に示した表示装置の主断層像表示領域に表示され、副断層像表示領域には副断層像メモリ30、31に記憶された近接する断面の画像が表示される。新たな画像が再構成されると逐次更新される。
副断層像内の指定したROIのCT値を監視し、CT値の変化が大きくなった場合に、副断層像を主断層像に自動的に切り替えたり、切り替えを促すことができる。
【0029】
CTガイド下での穿刺針の進入位置によって、その針先端の存在するスライス面を主画像として自動選択できる実施の態様について述べる。
図3(a)から図3(b)の如く主画像がP2→P3へと移動し、図4(a)から図4(b)の如く主画像がP2→P3へと移動する。こうした主画像の移動は、観察者がCT表示画像を観察することでわかり、その結果、観察者のキーボードやカーソル指示によって、どのスライス面が主画像であるか、どれが副画像であるかを入力し、画面切り替えを行う。こうした観察者の指示によって切り替える代わりに、コンピュータ内で自動的に主画像となるスライス面の判定、副画像となるスライス面の判定が可能になれば便利である。そのための実現例を以下で説明する。
【0030】
(1)、第1の例。
穿刺針の先端位置が存在するスライス面を自動認識できれば、そのスライス面が主画像用のスライス面となる。穿刺針用の映像は、CT値が他の画像部位と異なる値をとる例に採用できる。例えば、穿刺針のCTしきい値を定めておき、この範囲内にあって且つ直線となる線状画像を穿刺針とし、その先端を見つけ出し、この先端が位置するスライス面をその時の存在スライス面と認定し、この存在スライス面を主画像として選択し、表示する。また、先端の進入位置では、CT値が急変することから、急変したCT値を自動監視することでも自動認識できる。
(2)、第2の例。
図10に示すやり方である。穿刺針の傾きθによってその先端位置がどのスライス面にあるかがほぼわかる。例えば、図10で穿刺開始位置の水平成分軸をZ軸とした時に、穿刺開始位置をZ=0とし、スライス面P2のZ軸での境界幅をZ1を求めておく。そして、角度θでの針先端のZ軸成分ΔZとZ1とを比較し、Z1≧ΔZであれば、針先端はスライス面P2に属するとし、Z1<ΔZであれば、針先端はスライス面P2に属するとする。
但し、傾きθのみで針先端位置ΔZを求めるのは、雑なやり方であり、より正確には針の長さを考慮することが好ましい。また、YとZとの2軸としたが、実際にはYZ軸に垂直なX軸も考慮するのが好ましい。
(3)、第3の例。
図10の如き事例は、針先先端がP2とP3とにまたがったような状態である。こうした場合、P2とP3とを合成して1つのCT画像を得れば針先先端Z1を含む周辺のスライス状態がわかる。そのために、例えば、P3計測領域の中心をZ2としたときに、P2、P3の両者をΔZを用いて補間処理する方法を採用する。具体的には補間された投影データをPとすれば次式のように重み付けする。
P=(1−W)・P2+W・P3
W=ΔZ/Z2
そして、このデータを再構成し、CT画像を得る。このような方法では針先が図10に示すようなZ1付近に存在するときはP2、P3の平均的な画像(合成画像)で確認でき、常に針先の前後の情報を術者に提供ができるため、手技の精度や安全性が向上する。また自動的に判断した場合、穿刺針の傾きや挿入深さの計測誤差で所望の画像が得られない可能性も考えるので、操作者が補間の重みを変化させるようにすることでより安全性は増す。尚、合成は、再構成データ上でも可能である。
(4)、自動認識の対象とすべきデータについて。
上記(3)に述べたことを含めて、投影データ、再構成データのいずれも可能である。
(5)、自動切り替えのハードウェアについて。
最終的には、命令コード発生器27に自動切り替え指示を上位から出すことで可能である。ここで、上位とは、針先端を認識する手段のことであり、この手段は、図8や図9の25、28、40、43の中に持たせてもよく、又は別個の手段として持たせてもよい。
【0031】
本発明は検出器の種類(第4世代型等)や列数、再構成の方法などに規定されるものでない。
【0032】
【発明の効果】
本発明によれば、CTガイド下の手技を実施する場合、針先の断面位置に応じてX線照射範囲を変えることが可能なため、最低限の被曝で必要な情報を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本的な考え方を示した図である。
【図2】本発明のシステム構成例図である。
【図3】1つのスライス位置選択例を示す図である。
【図4】複数スライス位置選択例を示す図である。
【図5】各種選択モードと再構成とを示す図である。
【図6】CTガイド用のCT画像例図である。
【図7】CTガイド用の主、副CT画像例図である。
【図8】主、副CT画像選択のためのブロック図である。
【図9】主、副CT画像選択のためのブロック図である。
【図10】主、副CT画像自動選択の説明図である。
【符号の説明】
1 X線源
2 マルチスライス用X線検出器
3、4 コリメータ
5 駆動部
6 制御部
1〜P4 マルチスライス面
10 ホストコンピュータ
11 患者テーブル
12 スキャナ
13 画像処理装置
14 表示装置
15 高電圧発生装置
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an X-ray CT apparatus that can be used for puncture under a CT guide.
[0002]
[Prior art]
There is an example in which a CT image is used as a puncture guide when performing a tissue examination or treatment of a lesion percutaneously. Helps improve the accuracy of examinations and treatments.
In the CT guide method, puncture and CT imaging are alternately repeated to confirm the position of the tip of the puncture needle and the like from the CT image, and CT imaging and puncture are both performed continuously, and CT obtained continuously There is a method of performing puncture while viewing an image.
[0003]
The CT apparatus applied to the CT guide method is a single slice CT apparatus that images a single tomographic plane. Although the tomographic plane to be observed may move due to the progress of the puncture needle, the position control of the subject bed and the scanner (including the tilt angle) is performed so that the tomographic plane to be moved is selected in the single slice CT apparatus. Do.
[0004]
On the other hand, there are multi-slice CT apparatuses capable of imaging a plurality of slice positions with respect to the single-slice CT apparatus. The multi-slice CT apparatus is an apparatus that enables imaging of a plurality of slice planes with one rotation.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
If a CT apparatus capable of multi-slice can be used as a CT apparatus for a CT guide instead of a single slice CT apparatus, it is expected that a change in tomographic plane can be easily handled.
[0006]
An object of the present invention is to provide an X-ray CT apparatus that makes it possible to use a multi-slice for a CT guide.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, an X-ray source that emits X-rays having a two-dimensional extent and a slice direction perpendicular thereto, an X-ray having the extent, can be detected, and are divided into multiple slices in the slice direction. A collimator provided between the X-ray detector group and the X-ray source and the subject and capable of controlling the diaphragm so that X-rays can be irradiated to any one or a plurality of slice sections in the slice direction. Setting means for setting one or more slice sections of the collimator, means for controlling the collimator according to the setting, and X-rays radiated to the subject through the controlled collimator and obtained from the corresponding X-ray detector An X-ray CT apparatus comprising: processing means for reconstructing and displaying an image based on a detection signal.
[0008]
Furthermore, the present invention provides an X-ray apparatus that sequentially captures and displays a tomographic surface of a site including a puncture needle or a portion near the puncture needle when the puncture needle enters the subject.
An X-ray source that emits X-rays having a two-dimensional extension and a slice extension perpendicular thereto, and an X-ray that can detect the X-rays having the extension and are divided into multiple slices in the slice direction A collimator which is provided between the X-ray detector group, the X-ray source and the subject, and which can be controlled so that X-rays can be irradiated to any one or a plurality of slice sections in the slice direction; A setting means for setting one or a plurality of slice sections of the collimator selected so as to photograph a part including or near the part including the first part, a means for controlling the collimator according to the setting, and a target through the controlled collimator. Disclosed is an X-ray CT apparatus comprising processing means for reconstructing and displaying an image based on an X-ray detector signal emitted to a specimen and obtained from a corresponding X-ray detector.
[0009]
Furthermore, the present invention provides the processing means described above.
When one collimator section is selected and set by the setting means, the image reconstruction in that section is performed by the sequential reconstruction method, and a plurality of collimator sections are selected and set by the setting means. In addition, the image reconstruction in the main section selected from the sections is performed by the sequential reconstruction method, and the image reconstruction in the sub-section other than the main section is performed by the batch reconstruction method or the sequential reconstruction method. The X-ray CT apparatus according to claim 2, wherein the reconstructed image thus obtained is displayed on the display surface according to the number of sections.
[0010]
Furthermore, the present invention includes automatic selection means for automatically selecting one or a plurality of slice sections based on the displayed CT image or reconstruction data, and outputs the output of the selection means to the setting means. An intended X-ray CT apparatus is disclosed.
[0011]
Furthermore, the present invention discloses a multi-slice X-ray CT apparatus in which the batch reconstruction method at the sub-position is performed at a frame rate smaller than the frame rate at the main position.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing an outline of an X-ray CT apparatus suitable for multi-slice according to the present invention. Opposite to the X-ray source 1, a multi-slice X-ray detector (X-ray detection group) 2 is provided. The X-ray detector 2 has five multi-slice detection section planes (P0~ PFour) And each detection section plane (P0~ PFour) Has a large number of fan beam detection elements in a direction perpendicular to the paper surface. Here, the fan beam refers to an X-ray irradiated to the selected slice section when one section of the slice plane is selected, and a plurality of continuous slice planes (for example, P1And P2) Is selected, P1And P2Refers to X-rays irradiated respectively.
[0013]
The collimators 3 and 4 are X-ray shielding means for determining a slice surface to be selected and its X-ray irradiation width. The collimators 3 and 4 are position-controlled independently of each other. Of course, simplified means that are not independently controlled are possible. A general multi-slice CT apparatus also has collimators 3 and 4, and these collimators 3 and 4 are linked to each other, and position control is performed so that X-rays can be irradiated (apertured) to selected measurement slice sections.
The independent position control of the collimators 3 and 4 means that the selection of multi-slice sections is one selection, two selections, three selections, etc. However, it is because it chose arbitrarily. This selection is to deal with changes in the tomographic plane as the puncture needle moves, and to monitor one or more of the tomographic plane including the tip of the needle and / or its vicinity in order to monitor the movement status Because the fault plane is displayed together. And the position and number of tomographic planes to be displayed are variously changed.
For example, by controlling the position of the collimators 3 and 4 with the progress of the puncture needle (for example, the progress of the tip), (P0) → (P1) → (P1, P2) → (P2, PThree) → (P2, PThree, PFour) → (PThree)
As described above, the slice section and number are arbitrarily selected.
A mechanism for driving the collimators 3 and 4 is the drive unit 5, and a means for controlling the drive unit 5 according to an instruction from the host computer 10 is the control unit 6. In FIG. 1, all slice sections P0~ PFourAn example is shown in which the positions of the collimators 3 and 4 are controlled so as to emit X-rays.
[0014]
The measurement circuit 100 captures the detection signal of the X-ray detector 2. Although the measurement circuit 100 has various configurations, the switch matrix circuit 101 is used in the present embodiment. This is a switch circuit capable of selecting a detection signal corresponding to a multi-slice section.1Only or P1And P2Various slice division selections can be performed. Such selection may be performed by the switch matrix circuit 101 provided as hardware, but may be performed by software.
[0015]
FIG. 2 shows the entire system of the CT apparatus shown in FIG. This system includes a host computer 10, a patient table 11, a scanner 12, an image processing device 13, a display device 14, and a high voltage generator 15. The scanner 12 has the X-ray source 1 shown in FIG. 1 and the multi-slice X-ray detector 2 arranged at a position opposite to the X-ray source 1, and the patient table 11 enters and exits the opening to perform CT imaging. The host computer 10 controls the movement of the table 11 and the CT imaging, the position control of the collimators 3 and 4, the control of taking in the measurement data, and the like. The function of the control part 6 of FIG. 1 is included. The high voltage generator 15 works for generating X-rays. The image processing device 13 converts the detection signal from the multi-slice X-ray detector 2 into data, and performs image reconstruction and other various image processing. The display device 14 displays various images such as CT images. One or more images are to be displayed. For example, P1, P2If the slice position is selected, P1, P2Two images G obtained from2, GThreeAnd P2, PThree, PFourIf the slice position is selected, P2, PThree, PFourImage G obtained fromThree, GFour, GFiveIt is.
[0016]
FIG. 3 shows an example in which the puncture needle is advanced into the liver under CT guide, and FIG.2FIG. 3B shows a slice plane P when the needle is further advanced.ThreeAn example of selection is shown below. Thus, depending on the position of the needle, the slice plane including the tip of the needle is P2→ PThreeThe collimators 3 and 4 are moved to P in FIG.2Selected, P in FIG.ThreeThe position is controlled so that is selected. Thus, the slice plane P in FIG.2CT image is obtained and displayed. When the needle advances further, slice plane PThreeCT image is obtained and displayed. As described above, the slice division may be set by the host computer 10 using the switch matrix 101 provided in the measurement circuit 100 of FIG. 1 or by software.
[0017]
FIG. 4 shows an example in which the slice planes before and after the slice plane at the tip of the needle are selected simultaneously. At the position of the needle in FIG.2Corresponds to slice plane P1And PThreeIs the tomographic plane located before and after. On the other hand, when the needle further enters, as shown in FIG. 4B, the slice surface where the needle exists is P.ThreeThe front and back slice planes are P2, PFourIt becomes. In FIG. 4 (a), P1, P2, PThreeIs also selected and P in FIG.2, PThree, PFourIn addition, it is possible to simultaneously observe images of tomographic planes before and after the site where the needle is located. Therefore, in the example as shown in FIG.1, P2, PThreeThe positions of the collimators 3 and 4 are controlled so as to select P, and in the example as shown in FIG.2, PThree, PFourThe position of the collimators 3 and 4 is controlled so as to select.
[0018]
When performing a CT guide, it is necessary to quickly obtain a CT image while taking an image as the puncture needle enters. For this purpose, it is necessary to increase the processing speed of image reconstruction, and there are various known examples and prior applications (Japanese Patent Publication No. 1-23136, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-24252, Japanese Patent Application No. 10-120511). Therefore, if they are employed, CT images can be obtained quickly. These reconstruction methods are defined as sequential reconstruction methods.
[0019]
For example, a method of improving the reconstruction processing speed by sequentially updating the projection data by a part (60 ° unit) of the projection data for one rotation is adopted. For example, in an example in which one CT image is obtained with 360 ° projection data, most of the reconstruction data for the previous rotation (data obtained with a view of 0 ° to 360 °) (60 ° to 360 °). 360 °) reconstruction data is added (synthesized) with the view data of 0 ° -60 ° of the next rotation.
That is, the data obtained up to the previous time
View data from 0 ° to 360 ° …… (1)
The reconstructed data of the 60 ° view from 0 ° to 60 ° of the current data is the reconstructed data of the 60 ° view from 0 ° to 60 ° obtained up to the previous time (the previous meaning from this time). Use it instead to get a single CT image.
(Reconstruction data of 60 ° to 360 ° view obtained until the previous time) + (Reconstruction data of 0 ° to 60 ° view this time) …… (2)
Similarly, the reconstruction data for the current 60 ° -120 ° view is used in place of the 60 ° -120 ° view reconstruction data obtained up to the previous time (meaning the previous time from this time). Thus, one more CT image is obtained.
(Reconstruction data of the 120 ° to 360 ° view obtained until the previous time), (Reconstruction data of the previous 0 ° to 60 ° view), (Reconstruction data of the current 60 ° to 120 ° view) ...... (3)
In this way, instead of performing batch reconstruction after obtaining the data for one rotation obtained in the latest rotation, reconstruction is performed sequentially when data for 60 ° at the latest rotation is obtained. By using this, the reconstruction processing speed is substantially improved.
[0020]
In (2) and (3), if the latest 60 ° data is obtained and reconstruction is performed using all 360 ° data at once, the processing speed will be reduced to use all the data. To do. Therefore, for example, the result of reconstruction in (2) (previous 60 ° to 360 ° view data) can be used as it is, and in the reconstruction of (2), reconstruction is performed for data of 0 ° to 60 minutes. A back projection method is employed in which a single reconstructed image is obtained by a kind of addition of both reconstructed data. According to this back projection method, one reconstructed image in (2) can be obtained by only two processes: a reconstruction process for 0 ° to 60 ° and a kind of addition process. Further rapid processing can be realized. The contents of a kind of addition processing are described in the various known examples and prior applications. The above is an example of (2), but the same applies to (3).
[0021]
Rather than the example of obtaining one image from one slice plane shown in FIG. 3, it is necessary to devise to obtain a corresponding number of images from a plurality of slice planes shown in FIG. In general, reconstruction is realized by one reconstruction means, and three reconstruction processes are performed by one reconstruction means in order to obtain three CT images from three slice planes as shown in FIG. Is required. If the reconstruction process is performed three times, a processing time for three times is required, and a rapid CT image may not be obtained.
Therefore, we propose an effective method. Of the slice planes in FIG. 3, the slice plane that is truly desired is P in FIG.2In FIG. 3 (b), PThreeThis image requires real-time characteristics, and P in FIG.1, PThree, P in FIG.2, PFourIn many cases, real-time performance is not necessary. Therefore, P in FIG.2, P in FIG.ThreeFor the central slice plane as described above, reconstruction is performed sequentially by the processes as described in (2) and (3) above. On the other hand, P in FIG.1, PThreeFIG. 3 (b) P2, PThreeFor such secondary slice planes, such a method was not taken, and the problem was dealt with by reducing the number of processing points.
This will be specifically described.
[0022]
FIG. 5 shows three reconstruction modes. FIG. 5 (a) shows one slice plane P as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b).2Or PThreeThis is an example of reconfiguring only the normal mode. In the normal mode, in the case of 360 ° rotation per second (one rotation), six measurements 1 to 6 are performed in 60 ° view units, and reconfiguration is performed while updating 60 ° sequentially. Do. That is, by performing 1/6 divided view reconstruction, the reconstructed image is updated every 1/6 second. This follows the method shown in the above-mentioned (2) and (3).
On the other hand, when the image of the slice plane to be observed is the main image, examples of reconstructing one or two adjacent slice plane images (referred to as sub-images) are shown in FIGS. . FIG. 5B shows an example in which a reconstructed image of one adjacent image is obtained as a sub-image (P in FIG.2Against P1To PThree5 (b) shows an example in which FIG. 5 (b) obtains two adjacent reconstructed images as sub-images (P in FIG. 4 (a)).1And PThree, P in FIG. 4 (b)2And PFour).
[0023]
The reconstructed image as one adjacent sub-image in FIG. 5B is obtained by reconstructing one sheet at a time for each rotation. Of course, this may be handled as a sequential reconstruction by reducing the frame rate. Here, since one sheet is obtained for each rotation, sequential reconstruction at 60 ° is not performed. Furthermore, since one sheet is reconstructed for each rotation, reconstruction is performed with a small amount of data and a small matrix size (lowering the frame rate) that can shorten the time required for the reconstruction. However, the measurement data for the sub-image is obtained by one rotation of 0 ° to 360 °, and the number of the measurement data (projection data) is not different from the case of the main image. This is because the data is reconstructed all at once and the amount of data and the matrix size are reduced to shorten the processing time. For example, the sub-image matrix size is set to 128 × 128 with respect to the main image matrix size of 512 × 512, and is further reconfigured to 1 frame / second. Since the reconstruction time is proportional to the matrix size, one sub-tomographic image is reconstructed in approximately 6/16 seconds (180 ° reconstruction-so-called half scan-3/16 seconds). it can. If there is one example of reconstruction means, the reconstruction time (τ1However, the update of the reconstruction of the main image is delayed, but there is no significant influence because of the minute time width. Further, it is better if the reconstruction means is realized by a high-speed computing unit. Also, the matrix size of the main image is set to the time τ1It can also be solved by temporarily reducing only the 60 ° division unit that overlaps with. In this case, it is preferable to take a method of enlarging at the time of display. Also, time τ1In addition to the 60 ° division unit at the time of overlapping with each other, only when the mode is set to the proximity one-sheet interrupt mode as shown in FIG. 5B, the size is smaller than the 512 × 512 matrix size for all division units and is enlarged at the time of display. You may take a way. Naturally, reconstruction can be performed with data of about 180 degrees, and reconstruction can be performed by thinning out the number of projection data, but there are many problems in image quality.
[0024]
FIG. 5C is an example of the proximity two-sheet interrupt mode, and shows an example in which the first sub-image and the second sub-image are reconstructed in units of 180 °, for example.
Although the sub-image is reconstructed in 360 ° units in FIG. 5 (b), there is a method in which the interval is further widened and reconstructed in intervals of 720 ° units or 540 ° units. In FIG. 5C, the first and second sub-images are each set at 180 ° unit intervals, but this is not limited to this interval. For example, there may be examples such as 360 ° intervals and 540 ° intervals. The interval may be determined depending on how important the main image is as an image.
In another example, reconstruction processing of two adjacent sub-tomographic images can be interrupted and processed. FIG. 5C shows a case in which the first and second sub-tomographic images are reconstructed at 1 frame / second, respectively. The delay is further increased compared to interruption of one sub-tomographic image, but reconstruction is performed. If the matrix size is further reduced and the FOV (Field of View: effective field of view) is reduced (to prevent the resolution from being lowered when the matrix is reduced), the delay is sufficiently reduced.
As a system, it is preferable to have a switching means capable of switching modes as shown in FIGS. 5 (a), 5 (b), and 5 (c). This switching may be performed manually (keyboard or mouse) or automatically.
[0025]
FIG. 6 is a display example of the main image in FIG. 5A, and FIG. 7 is a display example of one main image and two sub images in FIG. 5C. The display size of the sub image is small.
[0026]
FIG. 8 shows an implementation example with one reconfiguration means. The projection data memories 20 to 24 store the slice plane P.0~ PFourAnd projection data obtained for each slice plane is stored correspondingly. The projection memory processing device 25 selects one memory for reconstruction from the memories 20 to 24, and performs various preprocessing and interpolation processing for compensating for data shortage for the projection data fetched from the memory. The image reconstruction device 26 reconstructs projection data obtained by preprocessing, interpolation processing, or the like by backprojection or the like. The image memory processing device 28 adds the reconstruction result, enlargement / reduction, interpolation for increasing the shortage of the reconstructed image (increasing the number of images), etc., and the reconstructed image obtained thereby for each slice plane. The divided image memories 29, 30, and 31 are sorted and stored (for example, P1And P2And PThree29 is P1, 30 is P2, 31 is PThreeBecome).
The main / sub image processing device 32 designates the main image and the sub image from the image memories 29, 30, and 31 and displays them as the main image 33 and the sub images 34 and 35 on the display screen.
The instruction code generator 27 generates various instruction codes for the devices 25, 28, and 32 to realize the necessary control as described above.
The reconstruction device 26 performs sequential reconstruction by dividing by 60 ° for the main image, and reconstructs the sub-image according to the determined matrix size at the timing as shown in FIG. 5C.
[0027]
FIG. 9 shows an implementation example with two reconstruction means. This shows a configuration example diagram for completely eliminating the delay of the reconstruction processing time required for the sub-image. One feature is that a reconstruction device 41 for main images and a reconstruction device 42 for sub-images are provided as reconstruction means. Reference numerals 42 and 43 are processing devices corresponding to the processing devices 25 and 28 in FIG. 8, and are used for the same processing and switching selection. Other symbols are the same as in FIG. The main tomographic image reconstruction device 41 reconstructs the main tomographic image under conditions sufficient for both the matrix size and the frame rate (in the example, 512 pixels, 6 frames / second). The sub-tomographic image reconstruction device 42 differs depending on the sub-tomographic image reconstruction conditions. For example, by reducing the frame rate to half (3 frames / second), two sub-tomographic images are reconstructed with sufficient resolution. it can. Further, by reducing the number of pixels to 256 × 256, almost four sub-tomographic images can be reconstructed. If there are reconstruction means for the total number of main tomograms and sub tomograms, all images can be reconstructed under the best conditions, or more may be provided, but it is necessary to consider the increase in price Needless to say.
[0028]
Of the reconstructed images, the image stored in the main tomographic image memory 29 is displayed in the main tomographic image display area of the display device shown in FIG. The stored image of the adjacent cross section is displayed. As new images are reconstructed, they are updated sequentially.
The CT value of the designated ROI in the secondary tomographic image is monitored, and when the change in CT value becomes large, the secondary tomographic image can be automatically switched to the main tomographic image, or switching can be urged.
[0029]
An embodiment in which the slice plane where the tip of the needle exists can be automatically selected as the main image according to the entry position of the puncture needle under the CT guide will be described.
As shown in FIG. 3A to FIG.2→ PThreeThe main image is changed to P as shown in FIG. 4 (a) to FIG. 4 (b).2→ PThreeMove to. This movement of the main image can be detected by the observer observing the CT display image, and as a result, the slice plane is the main image and which is the sub-image by the observer's keyboard or cursor instruction. Enter and switch screens. It would be convenient if it would be possible to automatically determine the slice plane that will be the main image and the slice plane that will be the sub-image in the computer instead of switching according to such an instruction from the observer. An implementation example for this will be described below.
[0030]
(1) First example.
If the slice plane where the tip position of the puncture needle exists can be automatically recognized, the slice plane becomes the slice plane for the main image. The image for the puncture needle can be adopted as an example in which the CT value takes a value different from that of other image portions. For example, the CT threshold value of the puncture needle is determined, a linear image that is within this range and is a straight line is used as the puncture needle, its tip is found, and the slice surface on which this tip is located is the slice surface existing at that time This existence slice plane is selected as a main image and displayed. Further, since the CT value changes suddenly at the approach position of the tip, it can be automatically recognized by automatically monitoring the CT value that has changed suddenly.
(2) Second example.
This is the method shown in FIG. The slice surface can be almost understood by the inclination θ of the puncture needle. For example, in FIG. 10, when the horizontal component axis of the puncture start position is the Z axis, the puncture start position is Z = 0, and the slice plane P2The boundary width on the Z axis1Ask for. Then, the Z-axis components ΔZ and Z of the needle tip at the angle θ1And Z1If ≧ ΔZ, the tip of the needle is slice plane P2And Z1If ΔZ, the needle tip is slice plane P2It belongs to.
However, it is a rough method to obtain the needle tip position ΔZ only by the inclination θ, and it is preferable to consider the length of the needle more accurately. In addition, although two axes of Y and Z are used, it is actually preferable to consider the X axis perpendicular to the YZ axis.
(3) A third example.
In the case of FIG. 10, the tip of the needle tip is P2And PThreeIt is in a state that straddles. In such a case, P2And PThreeAnd the tip of the needle tip Z1The surrounding slice state including To that end, for example, PThreeZ is the center of the measurement area2P2, PThreeA method of interpolating the two using ΔZ is employed. Specifically, if the interpolated projection data is P, weighting is performed as shown in the following equation.
P = (1-W) · P2+ W ・ PThree
W = ΔZ / Z2
Then, this data is reconstructed to obtain a CT image. In such a method, the needle tip is Z as shown in FIG.1P when it is in the vicinity2, PThreeThe average image (composite image) can be confirmed, and information before and after the needle tip can always be provided to the operator, so that the accuracy and safety of the procedure are improved. In addition, if it is determined automatically, the possibility that the desired image may not be obtained due to the measurement error of the puncture needle inclination and insertion depth is considered, so it is more secure if the operator changes the interpolation weight. Will increase. Note that the composition can be performed on the reconstructed data.
(4) Data that should be subject to automatic recognition.
Including what has been described in (3) above, either projection data or reconstruction data is possible.
(5) About automatic switching hardware.
Finally, an automatic switching instruction can be given to the instruction code generator 27 from the upper level. Here, upper means is a means for recognizing the tip of the needle, and this means may be provided in 25, 28, 40, 43 in FIGS. 8 and 9, or as a separate means. It may be allowed.
[0031]
The present invention is not stipulated by the type of detector (fourth generation type, etc.), the number of columns, the reconstruction method, and the like.
[0032]
【The invention's effect】
According to the present invention, when performing a procedure under a CT guide, the X-ray irradiation range can be changed according to the cross-sectional position of the needle tip, so that necessary information can be provided with a minimum exposure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a basic concept of the present invention.
FIG. 2 is a system configuration example diagram of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of selection of one slice position.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of selecting multiple slice positions.
FIG. 5 is a diagram illustrating various selection modes and reconstruction.
FIG. 6 is an example of a CT image for CT guide.
FIG. 7 is a diagram showing an example of main and sub CT images for CT guide.
FIG. 8 is a block diagram for main and sub CT image selection.
FIG. 9 is a block diagram for main and sub CT image selection.
FIG. 10 is an explanatory diagram of automatic selection of main and sub CT images.
[Explanation of symbols]
1 X-ray source
2 X-ray detector for multi-slice
3, 4 Collimator
5 Drive unit
6 Control unit
P1~ PFour  Multi slice plane
10 Host computer
11 Patient table
12 Scanner
13 Image processing device
14 Display device
15 High voltage generator

Claims (3)

二次元方向に拡がりを有するX線を被検体に照射するX線源と、
このX線源と対向配置され、前記被検体の体軸の直交方向に複数チャンネルの検出素子が配置される1列の検出器がさらに前記被検体の体軸方向に複数列に配列され、それぞれの列が前記被検体の透過X線を投影データとして検出するマルチスライスX線検出器と、
前記X線源と前記マルチスライスX線検出器を前記被検体の周囲に回転させるスキャナ部と、
このスキャナ部によって回転された前記マルチスライスX線検出器により検出された複数の角度方向からの投影データを用いて前記被検体の断層像を再構成する再構成手段と、
この再構成手段によって再構成された被検体の断層像を表示する表示手段と、
前記X線源と前記被検体との間に配置され前記X線源により照射されるX線のうちの前記被検体の透過X線が前記マルチスライスX線検出器の所望の列に照射できるように、その所望の列に照射するX線以外のX線を遮蔽するために移動可能なコリメータと、
前記マルチスライスX線検出器の列のうちコリメータによって遮蔽すべき列、遮蔽しないで残す複数個の列を設定する設定手段と、
前記遮蔽すべき列の遮蔽を行うと共に、遮蔽しないで残した前記マルチスライスX線検出器の複数個の列に対応する前記被検体の投影データを用いてそれらの各列対応の前記被検体の断層像を再構成し、その再構成された前記被検体の各断層像が別表示領域に表示されるように、前記コリメータ、前記スキャナ部、前記再構成手段及び前記表示手段を制御する制御手段と、
を備えると共に、
上記再構成にあっては、上記複数個の列の1つを主断層像、その残りの列のものを副断層像とし、主断層像は、所定のマトリクスサイズのもとで、各回転分の部分ビュー角度分の投影データをそれまでの回転で得た再構成データと合成して得る遂次再構成法で得るものとし、副断層像は、主断層像のマトリクスサイズよりも小さなマトリクスサイズのもとで、各回転毎に得られるその列の投影データから再構成によって得るものとし、たことを特徴とするX線CT装置。
An X-ray source that irradiates a subject with X-rays extending in a two-dimensional direction;
One row of detectors arranged opposite to the X-ray source and having a plurality of channels of detection elements arranged in a direction orthogonal to the body axis of the subject are further arranged in a plurality of rows in the body axis direction of the subject, A multi-slice X-ray detector that detects transmitted X-rays of the subject as projection data,
A scanner unit for rotating the X-ray source and the multi-slice X-ray detector around the subject;
Reconstructing means for reconstructing a tomographic image of the subject using projection data from a plurality of angular directions detected by the multi-slice X-ray detector rotated by the scanner unit;
Display means for displaying a tomographic image of the subject reconstructed by the reconstruction means;
Of the X-rays arranged between the X-ray source and the subject and irradiated by the X-ray source, the transmitted X-rays of the subject can irradiate a desired row of the multi-slice X-ray detector. And a collimator movable to shield X-rays other than the X-rays applied to the desired row;
Setting means for setting a row to be shielded by a collimator among the rows of the multi-slice X-ray detector, a plurality of rows to be left unshielded ;
Using the projection data of the subject corresponding to a plurality of columns of the multi-slice X-ray detector left unshielded while shielding the columns to be shielded, Control means for reconstructing a tomographic image and controlling the collimator, the scanner unit, the reconstruction means and the display means so that the reconstructed tomographic images of the subject are displayed in separate display areas. When,
With
In the reconstruction, one of the plurality of columns is a main tomographic image, and the remaining column is a sub-tomographic image, and the main tomographic image has a predetermined matrix size. The partial tomographic image is obtained by a sequential reconstruction method obtained by combining the projection data for the partial view angle with the reconstruction data obtained by the previous rotation, and the sub tomographic image has a matrix size smaller than the matrix size of the main tomographic image An X-ray CT apparatus characterized in that it is obtained by reconstruction from the projection data of that column obtained at each rotation .
前記制御手段は、前記表示手段に表示された前記被検体の断層像の更新に基づいて前記コリメータ、前記スキャナ部及び前記再構成手段を制御することを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。  The X-ray according to claim 1, wherein the control unit controls the collimator, the scanner unit, and the reconstruction unit based on an update of a tomographic image of the subject displayed on the display unit. CT device. 前記制御手段は、前記被検体に穿刺される穿刺針が前記表示手段に表示される前記被検体の断層像に常に含まれるように、前記再構成手段により得られる異なる列での断層像を切替制御することを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。  The control means switches tomographic images in different columns obtained by the reconstruction means so that a puncture needle to be punctured into the subject is always included in a tomographic image of the subject displayed on the display means. The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein the X-ray CT apparatus is controlled.
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