[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP6502023B2 - X-ray computed tomography apparatus and scan plan setting support apparatus - Google Patents

X-ray computed tomography apparatus and scan plan setting support apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP6502023B2
JP6502023B2 JP2014087763A JP2014087763A JP6502023B2 JP 6502023 B2 JP6502023 B2 JP 6502023B2 JP 2014087763 A JP2014087763 A JP 2014087763A JP 2014087763 A JP2014087763 A JP 2014087763A JP 6502023 B2 JP6502023 B2 JP 6502023B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scan
ray
dimensional image
image
section
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014087763A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015205064A (en
Inventor
崇博 後藤
崇博 後藤
塚越 伸介
伸介 塚越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Medical Systems Corp
Original Assignee
Canon Medical Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Medical Systems Corp filed Critical Canon Medical Systems Corp
Priority to JP2014087763A priority Critical patent/JP6502023B2/en
Publication of JP2015205064A publication Critical patent/JP2015205064A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6502023B2 publication Critical patent/JP6502023B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Description

本発明の実施形態は、X線コンピュータ断層撮影装置(X線CT)及びスキャン計画設定支援装置に関する。   Embodiments of the present invention relate to an X-ray computed tomography apparatus (X-ray CT) and a scan planning setting support apparatus.

近年の低線量撮影技術の進歩により、診断に用いる本スキャンの低線量化が進んでいる。スキャン計画段階で本スキャンのスキャン位置や範囲、再構成位置や範囲の決定及び管電流の変調を設定するために2次元の位置決め用の画像(位置決め用画像スキャノグラムとも呼ばれる)の撮影がなされている。図9に示すように位置決め用画像は例えばX線管を0度の位置、つまり被検体に対して正面方向の位置に固定して天板を定速移動又は断続移動させながら連続的に又は天板移動に同期して断続的に撮影を繰り返すことで撮影される。正面方向(0°)に加えて側面方向(90°)の2方向、さらに任意方向から位置決め用画像を収集することもあるが、表示方向は撮影方向に固定されるので、撮影後に表示方向を変更することはできない。   Recent advances in low-dose imaging techniques have led to reductions in the dose of this scan used for diagnosis. A two-dimensional positioning image (also called positioning image scanogram) is taken at the scan planning stage to set the scan position and range of the main scan, determination of the reconstruction position and range, and modulation of the tube current. . As shown in FIG. 9, for example, the X-ray tube is fixed at the position of 0 degree, that is, the position in the front direction with respect to the subject, and the positioning image moves continuously or intermittently while moving the top Photographed by repeating photographing intermittently in synchronization with plate movement. In addition to the front direction (0 °), positioning images may be collected from two directions in the side direction (90 °) and further from any direction, but since the display direction is fixed in the shooting direction, the display direction It can not be changed.

そのために管電流の変調設定は図10、図11に例示するように最大でも2方向の位置決め用画像上で設定できる範囲に制限され、臓器の形状やその位置、臓器どうしの配置関係等に従ってX線管の回転軌道に沿ってきめ細かく高管電流区間や低管電流区間を設定することができなかった。   Therefore, the modulation setting of the tube current is limited to the range that can be set on the positioning image in the maximum two directions as illustrated in FIG. 10 and FIG. 11, and X is determined according to the shape of the organ and its position, the arrangement relationship between organs, etc. It was not possible to finely set the high tube current section and the low tube current section along the rotational trajectory of the wire tube.

また位置決め用画像の撮影に要する被ばく量は、本スキャンの被ばく量が近年低下してきているにも関わらず、従前からあまり変化していない。さらにCTスキャンで用いられる自動露光制御(CT−AEC)では寝台高さが変わると拡大率の影響で同じ被検体でも算出されるmAが変わってしまう問題点がある。そして位置決め用画像は、あくまで投影像であり、スキャン計画におけるスキャン範囲等の設定精度、設定操作の利便性はあまり好ましくはない。   In addition, the exposure dose required for imaging positioning images has not changed much from before even though the exposure dose for this scan has been decreasing in recent years. Furthermore, in the case of automatic exposure control (CT-AEC) used in CT scan, there is a problem that even if the same subject is calculated, the calculated mA changes even if the bed height changes. The positioning image is a projection image, and the setting accuracy of the scan range and the like in the scan plan and the convenience of the setting operation are not so preferable.

特開平7−23946号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-23946

目的は、スキャン計画におけるスキャン範囲等の設定に関して、各臓器に対してきめ細かな線量制御を可能とすることにある。   The purpose is to enable precise dose control for each organ with respect to setting of scan range etc. in scan planning.

ることにある。 It is to

本実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置は、X線管装置と、前記X線管装置に印加するための管電圧を発生する高電圧発生部と、X線検出器と、被検体を載置する寝台装置と、前記X線管装置と前記X線検出器とを前記被検体の周囲を回転自在に支持する回転機構と、前記X線検出器の出力から発生される投影データを記憶する記憶部と、前記投影データに基づいてボリュームデータを再構成する再構成処理部と、前記ボリュームデータから臓器領域を抽出する抽出処理部と、前記ボリュームデータから、前記抽出された臓器領域の少なくとも一部を含む2次元画像と、前記抽出された臓器領域の少なくとも一部を含む3次元画像とを生成する画像生成部と、表示された前記2次元画像上でのユーザ操作に従って本スキャンにおける回転軌道上での前記X線管装置の角度又は区間ごとに本スキャン条件を修正する修正部と、前記修正された前記本スキャン条件に関する情報を含む前記3次元画像を表示する表示部と、を具備するAn X-ray computed tomography apparatus according to the present embodiment includes an X-ray tube apparatus, a high voltage generation unit that generates a tube voltage to be applied to the X-ray tube apparatus, an X-ray detector, and an object. A bed device to be placed, a rotation mechanism rotatably supporting the X-ray tube device and the X-ray detector around the subject, and storing projection data generated from an output of the X-ray detector At least one of a storage unit, a reconstruction processing unit that reconstructs volume data based on the projection data, an extraction processing unit that extracts an organ area from the volume data, and the organ area extracted from the volume data a two-dimensional image including the part, in at least a portion images generating unit that generates a three-dimensional image including, the scan according to the user operation on the displayed the two-dimensional image of the extracted organ region And the correction unit for correcting the main scan condition for each angle or section of the X-ray tube device in a converter orbit, and a display unit for displaying the 3-dimensional images containing information about the modified the main scan conditions, the Prepare .

図1は本実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図である。FIG. 1 is a view showing the arrangement of an X-ray computed tomography apparatus according to this embodiment. 図2は本実施形態によるCT検査全体の処理手順を示す流れ図である。FIG. 2 is a flow chart showing the processing procedure of the entire CT examination according to the present embodiment. 図3は図2の工程S13によりヘリカルスキャンデータから発生される投影像を示す図である。FIG. 3 is a view showing a projection image generated from helical scan data in step S13 of FIG. 図4は図2の工程S13によりノンヘリカルスキャンデータから発生される投影像を示す図である。FIG. 4 is a view showing a projection image generated from non-helical scan data in step S13 of FIG. 図5は図1のスキャンエキスパートシステムで構成されるスキャン計画設定画面であって、管電流変調設定用補助線がアキシャル画像とともに表示されている例を示す図である。FIG. 5 is a scan plan setting screen configured by the scan expert system of FIG. 1 and is a view showing an example in which a tube current modulation setting auxiliary line is displayed together with an axial image. 図6は図5の画面において高mA区間が追加された表示変化を示す図である。FIG. 6 is a view showing a display change in which a high mA section is added in the screen of FIG. 図7は図5の画面において高mA区間が短縮された表示変化を示す図であるFIG. 7 is a view showing a display change in which the high mA section is shortened in the screen of FIG. 図8は図5のスキャン計画設定画面上にアキシャル画像に代えて表示される3次元画像を示す図である。FIG. 8 is a view showing a three-dimensional image displayed on the scan plan setting screen of FIG. 5 in place of the axial image. 図9は従来の撮影方法により取得される1方向の投影像(位置決め用画像)を示す図である。FIG. 9 is a view showing a projection image (positioning image) in one direction obtained by the conventional photographing method. 図10は従来の撮影方法により取得される正面方向(0°)の位置決め用画像を用いた管電流変調設定方法を示す図である。FIG. 10 is a view showing a tube current modulation setting method using a positioning image in the front direction (0 °) acquired by the conventional imaging method. 図11は従来の撮影方法により取得される側面方向(90°)の位置決め用画像を用いた管電流変調設定方法を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a tube current modulation setting method using a positioning image in the side direction (90 °) acquired by the conventional imaging method.

以下、図面を参照しながら本実施形態に係わるX線コンピュータ断層撮影装置、スキャン計画設定支援装置について説明する。
本実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置は、X線管装置と、前記X線管装置に印加するための管電圧を発生する高電圧発生部と、X線検出器と、被検体を載置する寝台装置と、前記X線管装置と前記X線検出器とを前記被検体の周囲を回転自在に支持する回転機構と、前記X線検出器の出力から発生される投影データを記憶する記憶部と、前記投影データに基づいてボリュームデータを再構成する再構成処理部と、前記ボリュームデータから臓器領域を抽出する抽出処理部と、前記ボリュームデータから2次元画像を生成する2次元画像生成部と、前記2次元画像を前記抽出された臓器領域とともに表示する表示部と、前記2次元画像上でのユーザ操作に従って本スキャンにおける回転軌道上での前記X線管装置の角度又は区間ごとに本スキャン条件を修正する修正部とを具備する。
Hereinafter, an X-ray computed tomography apparatus and a scan plan setting support apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
An X-ray computed tomography apparatus according to the present embodiment includes an X-ray tube apparatus, a high voltage generation unit that generates a tube voltage to be applied to the X-ray tube apparatus, an X-ray detector, and an object. A bed device to be placed, a rotation mechanism rotatably supporting the X-ray tube device and the X-ray detector around the subject, and storing projection data generated from an output of the X-ray detector A storage unit, a reconstruction processing unit that reconstructs volume data based on the projection data, an extraction processing unit that extracts an organ area from the volume data, and a two-dimensional image generation that generates a two-dimensional image from the volume data Section, a display section for displaying the two-dimensional image together with the extracted organ area, and the angle or section of the X-ray tube apparatus on the rotational trajectory in the main scan according to the user operation on the two-dimensional image ; And a correction unit for correcting the main scan condition.

本実施形態では、本スキャン前においてヘリカルスキャンやボリュームスキャン等を行って得られるボリュームデータを用いてスキャン計画を実施することにより、本スキャン前に危険な臓器を抽出して、本スキャン時に危険な臓器の線量分布を抑えるようにX線をコントロールすることができるようになる。   In the present embodiment, by performing a scan plan using volume data obtained by performing a helical scan, a volume scan and the like before the main scan, dangerous organs are extracted before the main scan and dangerous at the main scan. It will be possible to control x-rays to reduce the dose distribution of organs.

位置決めスキャンこの際、kVスイッチングによるDual Energyなどを用いた複数エネルギーにてボリュームデータを収集してもよい。 Positioning scan At this time, volume data may be collected with a plurality of energies using dual energy or the like by kV switching.

またスキャン範囲中の被検体の対象臓器などの範囲や位置を正確に把握出来るのに加え、スキャンしたい対象臓器を横断面(アキシャル画像)上で正確に確認することができるので、スキャン計画において、回転軌道上で管電流(mA)の変調をきめ細かく精度よく設定でき、しかもそれを高い操作性でもって実現することができる。   In addition to being able to accurately identify the range and position of the target organ etc. of the subject in the scan range, the target organ to be scanned can be accurately confirmed on the cross section (axial image). The modulation of the tube current (mA) can be set precisely and precisely on the rotating orbit, and it can be realized with high operability.

図1は本実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図である。X線コンピュータ断層撮影装置には、X線管装置101とX線検出器103とが1体として回転軸を中心として被検体の周囲を回転する回転/回転(ROTATE/ROTATE)タイプと、リング状に多数の検出素子がアレイされ、X線管装置101のみが被検体の周囲を回転する固定/回転(STATIONARY/ROTATE)タイプ等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも適用可能である。ここでは、現在、主流を占めている回転/回転タイプとして説明する。また、1スライスの断層像データを再構成するには、被検体の周囲1周、約360°分の投影データが、またハーフスキャン法でも180°+ファン角分の投影データが必要とされる。いずれの再構成方式にも本発明を適用可能である。また、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フォ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が、ここでは、前者の間接変換形として説明する。また、近年では、X線管とX線検出器との複数のペアを回転リングに搭載したいわゆる多管球型のX線コンピュータ断層撮影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のX線コンピュータ断層撮影装置であっても、多管球型のX線コンピュータ断層撮影装置であってもいずれにも適用可能である。ここでは、一管球型として説明する。   FIG. 1 is a view showing the arrangement of an X-ray computed tomography apparatus according to this embodiment. The X-ray computed tomography apparatus includes a rotation / rotation (ROTATE / ROTATE) type in which an X-ray tube device 101 and an X-ray detector 103 are combined to rotate around a subject around a rotation axis, and a ring shape. There are various types such as a fixed / rotation (STATIONARY / ROTATE) type in which a large number of detection elements are arrayed and only the X-ray tube device 101 rotates around the subject, and any type can be applied. Here, the rotation / rotation type currently in the mainstream is described. Also, in order to reconstruct tomographic image data of one slice, projection data of about 360 ° around one circumference of the subject is required, and projection data of 180 ° + fan angle is also required in the half scan method. . The present invention is applicable to any reconstruction scheme. Further, the mechanism for converting incident X-rays into charge includes an indirect conversion type in which X-rays are converted into light by a phosphor such as a scintillator and then converted into charges by a photoelectric conversion element such as a photodiode and The generation of electron-hole pairs in semiconductors and their transfer to electrodes, that is, the direct conversion type utilizing the photoconductivity phenomenon, is the mainstream. Although any method of those may be employ | adopted as an X-ray detection element, it demonstrates as the former indirect conversion type here. Further, in recent years, so-called multi-tube type X-ray computed tomography apparatus in which a plurality of pairs of an X-ray tube and an X-ray detector are mounted on a rotating ring has been commercialized, and development of peripheral technologies is advanced. There is. The present invention is applicable to either a conventional single-tube type X-ray computed tomography apparatus or a multi-tube type X-ray computed tomography apparatus. Here, it demonstrates as a single-tube type | mold.

本実施形態のX線コンピュータ断層撮影装置は、ガントリ100を有する。ガントリ100は、円環状の回転フレーム102を有する。回転フレーム102は、架台駆動部107とともに回転機構を構成する。回転フレーム102は、架台駆動部107により駆動され回転軸RAを中心に回転する。回転フレーム102には、X線管装置101とX線検出器103とが対向搭載されている。スキャンに際してはX線管装置101とX線検出器103との間に寝台装置111の天板に載置された被検体が挿入される。天板は寝台装置111内に装備された図示しない駆動部によりその長手方向に沿って前後に移動される。   The X-ray computed tomography apparatus of the present embodiment has a gantry 100. The gantry 100 has an annular rotating frame 102. The rotating frame 102 constitutes a rotating mechanism together with the gantry driving unit 107. The rotating frame 102 is driven by the gantry driving unit 107 and rotates around the rotation axis RA. The X-ray tube device 101 and the X-ray detector 103 are mounted on the rotating frame 102 so as to face each other. At the time of scanning, a subject placed on the top plate of the bed apparatus 111 is inserted between the X-ray tube apparatus 101 and the X-ray detector 103. The top board is moved back and forth along its longitudinal direction by a drive unit (not shown) provided in the bed apparatus 111.

X線管装置101は、高電圧発生装置109からスリップリング108を経由して管電圧の印加及びフィラメント電流の供給を受け、X線を発生する。X線検出器103は、被検体を透過したX線を検出し、入射X線の線量を反映した電気信号を出力する複数のX線検出素子を有する。複数のX線検出素子は、例えば320列×912チャンネルの2次元状に配列されている。   The X-ray tube apparatus 101 receives application of a tube voltage and supply of a filament current from the high voltage generator 109 via the slip ring 108 to generate X-rays. The X-ray detector 103 has a plurality of X-ray detection elements that detect X-rays transmitted through the subject and output electrical signals reflecting the dose of incident X-rays. The plurality of X-ray detection elements are arranged in a two-dimensional form of, for example, 320 columns × 912 channels.

データ収集回路104は、X線検出器103から出力される信号を収集し、ディジタル信号(純生データと呼ばれる)に変換する。データ収集回路104には非接触データ伝送装置105を経由して前処理装置106に接続される。前処理装置106は、純生データに対して感度補正、対数変換等の処理をほどこし、投影データを発生する。投影データは記憶装置112に記憶される。スキャン制御部110は、後述するスキャン計画情報に従ってスキャンを実行するために、架台駆動部107、高電圧発生装置109、寝台装置111の各動作を制御する。   The data acquisition circuit 104 acquires the signal output from the X-ray detector 103 and converts it into a digital signal (referred to as pure raw data). The data acquisition circuit 104 is connected to the preprocessing unit 106 via the noncontact data transmission unit 105. The preprocessing unit 106 performs processing such as sensitivity correction and logarithmic conversion on the pure raw data to generate projection data. The projection data is stored in the storage unit 112. The scan control unit 110 controls the operations of the gantry drive unit 107, the high voltage generator 109, and the bed apparatus 111 in order to execute a scan in accordance with scan plan information described later.

画像再構成部117は、従来の2次元の位置決め用画像の撮影と同程度の低線量X線によるスキャニングで収集する投影データに基づいて画像データを比較的低ノイズで再構成するために設けられる。画像再構成部117による再構成手法は、ノイズ低減に適用性の比較的高い任意の手法が用いられる。例えば、逐次近似法を応用した画像再構成法(逐次近似法応用画像再構成法)が用いられる。ここでは、画像再構成部117は、逐次近似法応用画像再構成法によりボリュームデータを再構成するものとして以下記載するが、上記の通り逐次近似法応用画像再構成法に限定されるものではない。   The image reconstruction unit 117 is provided to reconstruct image data with relatively low noise based on projection data acquired by scanning with low-dose X-rays similar to the imaging of conventional two-dimensional positioning images. . As the reconstruction method by the image reconstruction unit 117, any method that is relatively applicable to noise reduction is used. For example, an image reconstruction method (a successive approximation applied image reconstruction method) to which the successive approximation method is applied is used. Here, although the image reconstruction unit 117 is described below as reconstructing volume data by the successive approximation method-based image reconstruction method, it is not limited to the successive approximation method-based image reconstruction method as described above. .

画像再構成部117は、逐次近似応用再構成法によるアルゴリズムにより、記憶装置112に記憶された投影データに基づいて画像データ、ここではボリュームデータを再構成する。ボリュームデータは記憶装置112に記憶される。逐次近似応用再構成処理は、本スキャン前にそのスキャン計画に用いる位置決め画像(断面画像、投影像、ボリュームデータ)の再構成では必須に適用されるが、本スキャンにより収集する投影データに基づいて画像データ(断層像データ、ボリュームデータ)の再構成には後述する再構成処理部118が装備する他方式の再構成処理と選択的に適用される。   The image reconstruction unit 117 reconstructs image data, here volume data, based on the projection data stored in the storage device 112 by an algorithm based on the successive approximation applied reconstruction method. Volume data is stored in the storage device 112. The successive approximation application reconstruction process is applied essentially to the reconstruction of the positioning image (cross-sectional image, projection image, volume data) used for the scan plan before the main scan, but based on the projection data collected by the main scan The reconstruction of image data (tomographic image data, volume data) is selectively applied to the other type of reconstruction processing provided by the reconstruction processing unit 118 described later.

逐次近似応用再構成法は、逐次近似法を応用したものである。逐次近似法とは、周知の通り、投影データに対する実測値と計算値の差を比較し、補正を繰り返しながら画像を再構成していく方法である。逐次近似応用再構成法は、逐次近似法の画像再構成サイクルの中で、投影データ上のノイズを落とす処理と、画像データ内でノイズを落とす処理を追加した方法である。逐次近似応用再構成法のアルゴリズムは、収集した投影データに対し、統計学的ノイズモデルとスキャナーモデルを用いてノイズを低減する。さらにアナトミカルモデルを用いて、画像再構成ドメインの中で、どれがノイズでどれが本当の投影データかを見極めてノイズ成分のみを抽出し、この作業を繰り返すことでノイズを高精度に除去、低減する。逐次近似応用再構成法は、低線量撮影と低ノイズ高画質とを両立させた再構成法である。   The successive approximation applied reconstruction method is an application of the successive approximation method. The successive approximation method is, as is well known, a method of comparing the difference between measured values and calculated values with respect to projection data, and reconstructing an image while repeating correction. The successive approximation application reconstruction method is a method in which a process of removing noise on projection data and a process of removing noise in image data are added in an image reconstruction cycle of the successive approximation method. The algorithm of the successive approximation applied reconstruction method uses a statistical noise model and a scanner model to reduce noise on the collected projection data. Furthermore, by using an anatomical model, it is possible to see which is noise and which is true projection data in the image reconstruction domain, extract only the noise component, and remove and reduce the noise with high accuracy by repeating this process. Do. The successive approximation application reconstruction method is a reconstruction method in which low dose imaging and low noise high image quality are compatible.

再構成処理部118は、ビューアングルが360°又は180°+ファン角の範囲内の投影データに基づいて、画像再構成部117における逐次近似応用画像再構成法とは異なる例えばフェルドカンプ法、又はコーンビーム再構成法によりボリュームデータを再構成する。フェルドカンプ法は、コーンビームのように再構成面に対して投影レイが交差する場合の再構成法であり、コーン角が小さいことを前提として畳み込みの際にはファン投影ビームとみなして処理し、逆投影はスキャンの際のレイに沿って処理する近似的画像再構成法である。コーンビーム再構成法は、フェルドカンプ法よりもコーン角エラーが抑えられる方法として再構成面に対するレイの角度に応じて投影データを補正する再構成法である。ボリュームデータは記憶装置112に記憶される。   The reconstruction processing unit 118 uses, for example, the Feldkamp method, which is different from the successive approximation applied image reconstruction method in the image reconstruction unit 117, on the basis of projection data in the range of 360 ° or 180 ° + fan angle. Volume data is reconstructed by cone beam reconstruction. The Feldkamp method is a reconstruction method when the projection ray intersects the reconstruction plane like a cone beam, and is treated as a fan projection beam in the case of convolution assuming that the cone angle is small. Back projection is an approximate image reconstruction method that processes along rays during scanning. The cone beam reconstruction method is a reconstruction method which corrects projection data according to the angle of the ray with respect to the reconstruction surface as a method in which the cone angle error is suppressed more than the Feldkamp method. Volume data is stored in the storage device 112.

位置決めスキャンで収集した投影データからボリュームデータを再構成するにはノイズ低減に適用性の高い例えば逐次近似応用再構成法が適用され、一位置決めスキャン方、本スキャンで収集した投影データからボリュームデータを再構成するには逐次近似応用再構成法、フェルドカンプ法、コーンビーム再構成法が任意に選択される。   In order to reconstruct volume data from projection data collected by positioning scan, for example, successive approximation applied reconstruction method that is highly applicable to noise reduction is applied, volume data is obtained from projection data collected by one positioning scan and main scan. For reconstruction, the successive approximation application reconstruction method, the Feldkamp method, and the cone beam reconstruction method are arbitrarily selected.

表示装置116は、主に、ボリュームデータから発生された画像を表示し、またスキャンエキスパートシステム120により構築されるスキャン計画支援画面を表示するために設けられる。入力装置115は、操作者の指示を入力するためにキーボード、マウス等から構成される。   The display device 116 is mainly provided to display an image generated from volume data and to display a scan planning support screen constructed by the scan expert system 120. The input device 115 includes a keyboard, a mouse, and the like to input an instruction of the operator.

3次元画像処理部121は、記憶装置112に記憶されるボリュームデータからボリュームレンダリング処理により3次元画像のデータを発生する機能、断面変換処理(MPR処理)によりボリュームデータからアキシャル/サジタル/コロナル又は任意のオブリーク断面に関する断面画像のデータを発生する機能を有する。スキャン計画においてはアキシャル画像が発生される。投影像発生処理部122は、記憶装置112に記憶されている投影データから位置決め用画像として投影像のデータを発生する。例えばスキャン計画支援画面上で、0°、45°、90°から任意のビューアングルが選択的に指定されると、スキャンエキスパートシステム120の制御により当該ビューアングルにX線管装置101が位置するときに収集された投影データが記憶装置112から読み出される。ビューアングルとは投影データ収集時のX線管装置101の回転軌道上の位置を角度で表記したものである。0°はX線管装置101がその回転軌道上の頂上の位置にあることを表している。投影像発生処理部122は、読み出された同じビューアングルの投影データをそれぞれの天板位置に従って配列し、一枚に合成することにより、投影像、つまり従来同等の位置決め用画像のデータを発生する。   The three-dimensional image processing unit 121 has a function of generating data of a three-dimensional image by volume rendering processing from volume data stored in the storage device 112, axial / sagittal / colonal or arbitrary from volume data by cross-section conversion processing (MPR processing) And the function of generating data of cross-sectional images related to the cross-sections of the oblique cross-sections. In the scan plan, axial images are generated. The projection image generation processing unit 122 generates projection image data as a positioning image from the projection data stored in the storage device 112. For example, when an arbitrary view angle is selectively designated from 0 °, 45 °, 90 ° on the scan planning support screen, when the X-ray tube device 101 is positioned at the view angle under the control of the scan expert system 120 The projection data collected in the image data is read out from the storage unit 112. The view angle is the angle on the rotational trajectory of the X-ray tube device 101 at the time of projection data collection. 0 ° represents that the X-ray tube device 101 is at the top of its rotational trajectory. The projection image generation processing unit 122 arranges the read projection data of the same view angle according to the respective top plate positions and combines them into one sheet, thereby generating a projection image, that is, data of an image for positioning equivalent to the conventional one. Do.

部位抽出処理部123は、記憶装置112に記憶されるボリュームデータから臓器領域を抽出する。CT値のボリュームデータが得られるので検査対象などの臓器領域を閾値処理で抽出し、又は標準的なアナトミカルモデルとのマッチング処理により臓器のセグメンテーションを行うことで臓器領域を同定することができる。例えば部位抽出処理部123は、スキャンエキスパートシステム120から検査依頼情報に含まれる検査対象臓器コードを受け、その検査対象臓器に適用される閾値及び形状パターンに従ってボリュームデータからその臓器領域を抽出する。   The part extraction processing unit 123 extracts an organ area from the volume data stored in the storage device 112. Since volume data of CT values can be obtained, an organ area such as an examination object can be extracted by threshold processing, or the organ area can be identified by performing segmentation of the organ by matching processing with a standard anatomical model. For example, the part extraction processing unit 123 receives the examination target organ code included in the examination request information from the scan expert system 120, and extracts the organ area from the volume data according to the threshold value and the shape pattern applied to the examination target organ.

さらに部位抽出処理部123は、X線感受性の高くX線照射に対して危険な臓器、例えば「精巣」、「卵巣」、「脊髄」、「眼球(水晶体)」等の領域を閾値処理、標準的なアナトミカルモデルとのマッチング処理によってボリュームデータから抽出する。抽出された臓器領域の情報はスキャンエキスパートシステム120に供給される。   Furthermore, the site extraction processing unit 123 performs threshold processing on the regions such as “testis”, “ovary”, “spinal cord”, “eyeball (lens)”, etc. that are highly X-ray sensitive and dangerous to X-ray irradiation. It extracts from volume data by the matching process with a typical anatomical model. The extracted organ area information is supplied to the scan expert system 120.

スキャン計画でボリュームデータを用いることにより、危険な臓器を3次元で抽出し、本スキャンで危険な臓器の線量分布を抑えるようにX線をコントロールすることができるようになる。スキャンエキスパートシステム120は、抽出された危険な臓器に対してそれぞれの照射線量が、各臓器に予め設定されている規定値を超えないよう管電流等のスキャン条件を自動調整をする。 スキャンエキスパートシステム120は、抽出された危険な臓器に対してそれぞれの照射線量が、各臓器に予め設定されている規定値を超えないよう管電流等のスキャン条件を手動で修正することを支援する機能を有している。そのためにスキャンエキスパートシステム120は、ユーザによるスキャン計画の設定を支援する画面を構築する。図5に例示するように、スキャン計画支援画面には、断面画像と位置決め用画像が含まれる。位置決め用画像上のアキシャル断面線がユーザにより入力装置115の操作により移動されたとき、3次元画像処理部121により移動後の断面線の位置に応じて発生されたアキシャル画像に表示切り換えされる。スキャンエキスパートシステム120は、部位抽出処理部123で抽出された臓器領域をそれぞれ割り当てられているカラーでスキャン計画支援画面上の断面画像、投影像(位置決め用画像)、3次元画像に重ねる。   By using volume data in the scan plan, it becomes possible to extract dangerous organs in three dimensions and control X-rays so as to suppress the dose distribution of dangerous organs in this scan. The scan expert system 120 automatically adjusts the scan conditions such as the tube current so that the radiation dose to the extracted dangerous organ does not exceed the specified value preset for each organ. The scan expert system 120 assists in manually correcting the scan conditions such as the tube current so that the radiation dose to the extracted dangerous organs does not exceed the specified value preset for each organ. It has a function. To that end, the scan expert system 120 constructs a screen that assists the user in setting up a scan plan. As illustrated in FIG. 5, the scan planning support screen includes a cross-sectional image and a positioning image. When the axial section line on the positioning image is moved by the operation of the input device 115 by the user, the three-dimensional image processing unit 121 switches the display to an axial image generated according to the position of the section line after movement. The scan expert system 120 superimposes the organ area extracted by the part extraction processing unit 123 on the cross-sectional image on the scan planning support screen, the projection image (positioning image), and the three-dimensional image in the allocated colors.

またX線感受性の高いX線照射による危険な臓器として例えば「精巣」、「卵巣」、「脊髄」、「眼球(水晶体)」等の領域が、位置決めスキャンによるボリュームデータから抽出され、注意喚起色として例えば赤色で断面画像、投影像(位置決め用画像)、3次元画像に重ねられる。   In addition, areas such as “testis”, “ovary”, “spinal cord”, “eyeball (lens)” etc. are extracted from volume data by positioning scan as dangerous organs by X-ray irradiation with high X-ray sensitivity, and alerting color For example, in red, cross-sectional images, projected images (positioning images), and three-dimensional images are superimposed.

スキャンエキスパートシステム120は、抽出された危険な臓器に対してそれぞれの照射線量が、各臓器に予め設定されている上限値を超えるとき、管電流等のスキャン条件を修正することを促すメッセージを表示する。   The scan expert system 120 displays a message prompting the user to correct the scan conditions such as the tube current when the irradiation dose to the extracted dangerous organ exceeds the upper limit value preset for each organ Do.

スキャン計画支援画面上の断面画像上には、X線管装置101の回転軌道を表す円環線と、管電流の変調区間を表す補助線とが重ねられる。補助線としては変調区間の始点を表す始点補助線と、変調区間の終点を表す終点補助線との対からなる。なお、基準管電流を定常電流として、基準管電流をそれよりも高管電流に変調する区間及び基準管電流をそれよりも低管電流に変調する区間を変調区間という。なお、基準管電流としては、スキャン計画候補内に推奨値として予め既定されている管電流(mA)、又はその既定の推奨値をボリュームデータから高精度に同定できる被検体の体厚、検査対象臓器の大きさ等に応じて計算された値が適用される。   On the cross-sectional image on the scan planning support screen, an annular line representing the rotational trajectory of the X-ray tube device 101 and an auxiliary line representing the modulation section of the tube current are superimposed. The auxiliary lines consist of a pair of a start point auxiliary line representing the start point of the modulation section and an end point auxiliary line representing the end point of the modulation section. A section in which the reference tube current is a steady current and a section in which the reference tube current is modulated to a higher tube current and a section in which the reference tube current is modulated to a lower tube current are referred to as modulation sections. As the reference tube current, the tube current (mA) preset as a recommended value in the scan plan candidate, or the body thickness of the subject which can identify the preset recommended value from the volume data with high accuracy The value calculated according to the size of the organ is applied.

ユーザによる入力装置115のドラッグ等の操作に従って変調区間の始点補助線、終点補助線の位置が任意に変更される。それにより変調区間の位置、長さを変調することができる。さらに低管電流区間追加と高管電流区間追加との2種類の変調区間追加ボタンが用意されている。変調区間追加ボタンをクリックすることにより変調区間を任意に追加することができる。   The positions of the start and end auxiliary lines of the modulation section are arbitrarily changed in accordance with the user's operation such as dragging of the input device 115. Thereby, the position and length of the modulation section can be modulated. Furthermore, two types of modulation area addition buttons are provided: low tube current area addition and high tube current area addition. A modulation interval can be arbitrarily added by clicking on the modulation interval addition button.

スキャンエキスパートシステム120は、スキャン計画支援画面上の「3Dボタン」がクリックされたとき、アキシャル画像に代えて、3次元画像処理部121でボリュームデータからボリュームレンダリング処理により発生された3次元画像が表示される。図8に例示するように3次元画像には、アキシャル画像上で設定された基準区間に対する変調区間がそれらを区別できる態様のマークが重ねられ、3次元画像上で変調区間を確認することができる。   When the “3D button” on the scan planning support screen is clicked, the scan expert system 120 displays a three-dimensional image generated by volume rendering processing from volume data at the three-dimensional image processing unit 121 instead of the axial image. Be done. As exemplified in FIG. 8, on the three-dimensional image, a mark of a mode in which the modulation section with respect to the reference section set on the axial image can distinguish them is superimposed, and the modulation section can be confirmed on the three-dimensional image. .

その他、スキャン位置、スキャン範囲、再構成位置、再構成範囲、管電圧、スライス厚、再構成関数等がスキャン計画支援画面上で指定される。スキャンエキスパートシステム120は、確定されたスキャン計画に従ってスキャン計画情報を発生する。スキャン計画情報はスキャン制御部110に送られ、スキャン制御部110の制御下でスキャン計画情報に従って本スキャンが実行される。   In addition, a scan position, a scan range, a reconstruction position, a reconstruction range, a tube voltage, a slice thickness, a reconstruction function, and the like are specified on the scan planning support screen. The scan expert system 120 generates scan plan information according to the determined scan plan. The scan plan information is sent to the scan control unit 110, and the main scan is executed according to the scan plan information under the control of the scan control unit 110.

スキャンエキスパートシステム120では、X線照射範囲に存在する危険な臓器が存在するとき、スキャン計画支援画面上で指定された本スキャンのスキャン条件のもとで各危険臓器の線量分布、CTDIやSSDEといった被ばく量を計算し、各危険臓器に予め設定されている規定値を被ばく量が超えるとき、管電流等のスキャン条件を手動で修正することを促すメッセージを表示させる。このメッセージが非表示になるようユーザはスキャン条件を修正する。   In the scan expert system 120, when there are dangerous organs present in the X-ray irradiation range, the dose distribution of each dangerous organ under the scan conditions of the main scan specified on the scan planning support screen, such as CTDI and SSDE The exposure dose is calculated, and when the exposure dose exceeds the prescribed value set in advance for each dangerous organ, a message prompting manual correction of scan conditions such as tube current is displayed. The user corrects the scan conditions so that this message is hidden.

スキャン計画支援画面上のアキシャル画像や3次元画像上で臓器等の位置を確認しながら、感受性の高い臓器に線量をあてたくないといった細かい管電流mAの設定が可能となり、アキシャル画像や3次元画像の回転軌道上で管電流変調をきめ細かく精度よく設定でき、しかもそれを高い操作性でもって実現し得ることができる。加えて、スキャン前に臓器ごとのCTDIやSSDEといった被ばく量の指標も確認することができる。   While confirming the position of organs etc. on the axial image or 3D image on the scan planning support screen, it becomes possible to set the fine tube current mA so as not to apply the dose to the sensitive organ, and the axial image or 3D image The tube current modulation can be set precisely and precisely on the rotational trajectory of the above, and furthermore, it can be realized with high operability. In addition, indicators of exposure such as CTDI and SSDE for each organ can also be confirmed before scanning.

このように本実施形態では、本スキャン前の位置決めスキャンでボリュームデータを収集することができ、3次元的に臓器の場所を把握することができる。これにより例えば肝臓に線量を当てたいが他の臓器には線量を当てたくない場合、肝臓に近い投影角度からの線量を多く出し、その他の部位に線量を当てない、といった制御が可能となる。また、臓器の位置を把握出来るため、臓器ごとの被ばく線量計算も実施出来るようになる。   As described above, in the present embodiment, volume data can be collected by a positioning scan before the main scan, and the locations of organs can be grasped three-dimensionally. Thus, for example, when it is desired to apply a dose to the liver but not to other organs, control can be performed such that a large amount of dose from a projection angle close to the liver is given and no dose is given to other sites. In addition, it is possible to calculate the exposure dose for each organ because the position of the organ can be grasped.

図2には本実施形態によるスキャン計画段階の低線量の位置決めスキャンから本スキャンを経て最終的に画像表示に至るCT検査全体の処理手順を示している。スキャン計画段階ではまずスキャン制御部110の制御により、被検体の胸部全体、腹部全体、上半身全体など比較的広範囲に対して、本スキャンよりも低線量でヘリカルスキャン方式又はノンヘリカルスキャン方式により位置決めスキャンが実行される。ヘリカルスキャン方式のとき、X線管装置101及びX線検出器103が被検体の周囲を連続的に回転しながら、X線検出器103で被検体の透過X線の検出が繰り返され、それと共に被検体を載置した天板が連続的に移動される。ノンヘリカルスキャン方式の場合、天板が停止した状態で1周分の投影データが収集され、その後、天板がコーン広がり角に応じた所定距離を移動され、その位置で1周分の投影データが収集され、そのような動作が繰り返される。位置決めスキャンにより被検体の体軸に沿った広範囲にわたる360°分の投影データが収集される(S11)。この位置決めスキャンにより収集された投影データに基づいて画像再構成部117によりボリュームデータが再構成される(S12)。ボリュームデータは記憶装置112に記憶される。   FIG. 2 shows the processing procedure of the entire CT examination from the low dose positioning scan at the scan planning stage according to the present embodiment through the main scan to the final image display. In the scan planning stage, first, positioning scan by a helical scan method or non-helical scan method with a lower dose than the main scan for a relatively wide range such as the entire chest, entire abdomen, and entire upper body of the subject under control of the scan control unit 110 Is executed. In the case of the helical scan method, while the X-ray tube device 101 and the X-ray detector 103 rotate continuously around the subject, the X-ray detector 103 repeatedly detects the transmitted X-rays of the subject, The top on which the subject is placed is continuously moved. In the case of the non-helical scan method, projection data for one rotation is collected with the top plate stopped, and then the top plate is moved by a predetermined distance according to the cone spread angle, and projection data for one rotation at that position Are collected and such operations are repeated. The positioning scan collects 360 ° of projection data over a wide range along the body axis of the subject (S11). Based on the projection data collected by this positioning scan, volume data is reconstructed by the image reconstruction unit 117 (S12). Volume data is stored in the storage device 112.

位置決めスキャンで収集された全周分の投影データのうち、X線管装置101が例えば0°、45°、90°から入力装置115を介して任意に選択された角度で収集された投影データが記憶装置112から投影像発生処理部122に読み出される。読み出された投影データは天板位置(体軸方向の位置)に従って配列され、一枚に合成される。それにより一方向から見た位置決め用画像(投影像)のデータが発生される(S13)。初期的には0°の位置決め用画像が生成され、図5に例示するようにスキャン計画支援画面に表示される(S14)。他の45°又は90°の投影方向が入力装置115を介して選択されたとき(S15)、工程S13にリターンされ、当該選択された他の45°又は90°の位置決め用画像が生成され、その表示に切り換えられる。   Among the projection data of the entire circumference collected by the positioning scan, projection data collected at an arbitrarily selected angle from the X-ray tube device 101 via the input device 115 from 0 °, 45 °, 90 °, for example The projection image generation processing unit 122 is read from the storage unit 112. The read projection data is arranged in accordance with the top position (the position in the body axis direction), and is combined into one sheet. Thereby, data of the positioning image (projected image) viewed from one direction is generated (S13). Initially, a positioning image of 0 ° is generated and displayed on the scan planning support screen as illustrated in FIG. 5 (S14). When another 45 ° or 90 ° projection direction is selected via the input device 115 (S15), the process returns to step S13 to generate the other selected 45 ° or 90 ° positioning image, It is switched to that display.

図3には位置決めスキャンがヘリカルスキャンで行われた場合の位置決め用画像(投影像)の合成について示し、図4には位置決めスキャンがノンヘリカルスキャンで行われた場合の位置決め用画像の合成について示している。本実施形態ではスキャンにより全周分の投影データが収集されるから、任意方向で位置決め用画像を生成することができ、従来のように位置決め用画像が撮影時の撮影方向に固定され、他の方向から位置決め用画像を観察することができ、撮影後には位置決め用画像の方向をないとの制約がない。ここでは投影方向を0°、45°、90°のいずれかを選択すると例示したが、これは任意の角度を設定できることを含んでいる。   FIG. 3 shows the composition of the positioning image (projected image) when the positioning scan is performed by the helical scan, and FIG. 4 shows the composition of the positioning image when the positioning scan is performed by the non-helical scan ing. In the present embodiment, projection data for the entire circumference is collected by scanning, so that positioning images can be generated in an arbitrary direction, and the positioning images are fixed in the shooting direction at the time of shooting as in the prior art. The positioning image can be observed from the direction, and there is no restriction that the direction of the positioning image is not taken after photographing. Here, it is exemplified that the projection direction is selected from 0 °, 45 °, and 90 °, but this includes that an arbitrary angle can be set.

スキャン計画支援画面上の位置決め用画像上にはアキシャル断面線が重ねられる。3次元画像処理部121により、ボリュームデータから断面変換処理(MPR処理)によりアキシャル断面線で示されたアキシャル断面のアキシャル画像が発生され(S16)、スキャン計画支援画面上に表示される(S17)。位置決め用画像上に重ねられているアキシャル断面線がユーザにより入力装置115の操作により体軸に沿って前後に移動されたとき(S18)、3次元画像処理部121により移動後のアキシャル断面線の位置に応じて発生されたアキシャル画像に表示が切り換えられる。   An axial section line is superimposed on the positioning image on the scan planning support screen. The three-dimensional image processing unit 121 generates an axial image of an axial section indicated by an axial section line from the volume data by section conversion processing (MPR processing) (S16), and is displayed on the scan planning support screen (S17) . When the axial section line superimposed on the positioning image is moved back and forth along the body axis by the operation of the input device 115 by the user (S18), the axial section line after movement by the three-dimensional image processing unit 121 The display is switched to the generated axial image according to the position.

図5にはスキャンエキスパートシステム120により構築されるスキャン計画支援画面を示している。スキャン計画支援画面にはスキャン計画におけるスキャン条件が数値で示される。スキャン開始時間、休止時間、スキャン開始位置、スキャン終了位置、スキャンモード、スキャン数、管電圧(kV)、管電流(mA)、スキャン範囲(C−FOV)、再構成範囲(D−FOV)、スキャン速度(合計時間)、撮影スライス厚、移動範囲、スキャン後移動量などの推奨値が個々に数値で表され、ユーザは任意に変更することができる。またスキャン計画支援画面には位置決め用画像、この例では正面方向(0°)の位置決め用画像が表示される。上述したように位置決め用画像にはアキシャル断面線が重ねられる。アキシャル断面線で示された断面のアキシャル画像が、位置決め用画像とともに表示される。   FIG. 5 shows a scan planning support screen constructed by the scan expert system 120. The scan planning support screen numerically indicates the scan conditions in the scan plan. Scan start time, pause time, scan start position, scan end position, scan mode, number of scans, tube voltage (kV), tube current (mA), scan range (C-FOV), reconstruction range (D-FOV), Recommended values such as scan speed (total time), imaging slice thickness, movement range, movement amount after scan are individually represented by numerical values, and can be arbitrarily changed by the user. Further, a positioning image, in this example, a positioning image in the front direction (0 °) is displayed on the scan planning support screen. As described above, the axial section line is superimposed on the positioning image. An axial image of the cross section indicated by the axial cross section line is displayed together with the positioning image.

スキャンエキスパートシステム120により、X線管装置101の回転軌道を表す円環線と、管電流の変調区間を表す補助線が発生され(S19)、アキシャル画像上に重ねられる(S20)。変調補助線として、変調区間の始点を表す始点補助線と、それと一対をなす変調区間の終点を表す終点補助線とが発生される。この例では変調区間としては、基準区間の基準管電流よりも高い高管電流(mA)区間が追加されている。変調区間は、部位抽出処理部123で抽出された検査対象臓器に対峙する区間に初期的に設定される。   The scan expert system 120 generates an annular line representing the rotational trajectory of the X-ray tube device 101 and an auxiliary line representing the modulation section of the tube current (S19), and is superimposed on the axial image (S20). As a modulation auxiliary line, a start point auxiliary line representing the start point of the modulation section and an end point auxiliary line representing the end point of the modulation section making a pair with it are generated. In this example, a high tube current (mA) section higher than the reference tube current of the reference section is added as the modulation section. The modulation section is initially set to a section facing the examination target organ extracted by the part extraction processing unit 123.

図6に示すように、ユーザによる入力装置115のドラッグ等の操作に従って変調区間の始点補助線、終点補助線の位置が任意に変更される。ユーザはアキシャル画像で臓器領域を確認しながら、回転軌道上における変調区間の位置、その区間長が任意に変更されことができる(S21)。さらに低管電流区間追加と高管電流区間追加との2種類の変調区間追加ボタンのいずれかがクリックされると、図7に示すように、変調区間(2)を規定する始点補助線(2)、終点補助線(2)が追加される。なお、変調区間は、始点補助線と終点補助線とを所定距離未満に接近させることによりを削除される。   As shown in FIG. 6, according to the user's operation such as dragging of the input device 115, the positions of the start and end auxiliary lines of the modulation section are arbitrarily changed. The user can arbitrarily change the position of the modulation section on the rotational trajectory and its section length while confirming the organ area in the axial image (S21). Furthermore, when one of the two types of modulation interval addition buttons of low tube current interval addition and high tube current interval addition is clicked, as shown in FIG. 7, the start point auxiliary line (2 ), End point auxiliary line (2) is added. The modulation section is deleted by bringing the start point auxiliary line and the end point auxiliary line closer to each other than a predetermined distance.

この操作により例えば肝臓に線量を当てたいが他の臓器には線量を当てたくない場合、肝臓に近い投影角度からの線量を多く出し、その他の部位に線量を当てない、といった設定が可能となる。   By this operation, for example, when it is desired to apply a dose to the liver but not to other organs, it is possible to set a large dose from the projection angle close to the liver and not apply the dose to other parts. .

スキャン計画支援画面上の「3D」ボタンのクリックにより、アキシャル画像は図8に示すように、抽出された検査対象臓器領域や高感受性の臓器領域を表す3次元画像に切り換えられる。3次元画像には基準区間を示すマークと変調区間を示すマークとが重ねられる。それにより検査対象臓器領域や高感受性の臓器領域に対する変調区間を3次元画像上でも調整することができる。   By clicking the "3D" button on the scan planning support screen, as shown in FIG. 8, the axial image is switched to a three-dimensional image representing the extracted examination target organ region or highly sensitive organ region. A mark indicating a reference section and a mark indicating a modulation section are superimposed on the three-dimensional image. As a result, it is possible to adjust the modulation section for the examination target organ area and the highly sensitive organ area even on the three-dimensional image.

スキャン計画支援画面内の「確定」ボタンのクリックにより、スキャン計画が決定される。それによりスキャン位置、スキャン範囲、再構成位置、再構成範囲等が決定され(S22)、管電流の変調の有無、変調区間等の変調設定が決定される(S23)。   The scan plan is determined by clicking on the "confirm" button in the scan plan support screen. As a result, the scan position, scan range, reconstruction position, reconstruction range and the like are determined (S22), and the modulation setting such as the presence or absence of modulation of the tube current and the modulation interval is determined (S23).

スキャン計画が確定すると、スキャンエキスパートシステム120により、確定されたスキャン計画に従ってスキャン計画情報が発生され、そのスキャン計画情報に従ってスキャン制御部110の制御下で本スキャンが実行される(S24)。   When the scan plan is determined, scan plan information is generated according to the determined scan plan by the scan expert system 120, and the main scan is executed under the control of the scan control unit 110 according to the scan plan information (S24).

本スキャンにより収集された投影データに基づいて例えばコーンビーム再構成法によりボリュームデータが再構成され、3次元画像処理部121により3次元画像が生成され表示装置116に表示される(S25)。   Volume data is reconstructed by, for example, a cone beam reconstruction method based on projection data collected by the main scan, and a three-dimensional image is generated by the three-dimensional image processing unit 121 and displayed on the display device 116 (S25).

従来ではX線管を回転させず、通常0°方向に固定したままX線をばく射すると同時に寝台をZ方向に動かすことでスキャン範囲を決めるための位置決め用画像を撮影している。スキャン計画に際しては当該一方向の位置決め用画像、せいぜい2方向の位置決め用画像からスキャン範囲等を設定しているにすぎない。本実施形態では通常のスキャンと同様にX線管を回転させながら360°方向の投影データを収集し、得られた全周方向の投影データを用いて3次元画像を発生して対象臓器等の3次元構造を確認し、任意の位置や方向で断面画像を発生でき、さらに位置決め用画像(投影像)の方向を自由に変更することができ、またCT値のボリュームデータが得られるので検査対象などの臓器領域を閾値処理等で簡易に抽出して、スキャン範囲を自動で初期設定することができ、さらにアキシャル画像や3次元画像上で臓器等の位置を確認しながら、感受性の高い臓器に線量をあてたくないといった細かいmAの設定が可能となり、アキシャル画像や3次元画像の回転軌道上で管電流変調をきめ細かく精度よく設定でき、しかもそれを高い操作性でもって実現し得ることができる。加えて、スキャン前に臓器ごとのCTDIやSSDEといった被ばく量の指標も確認することができる。   Conventionally, a positioning image for determining a scan range is taken by irradiating X-rays while keeping the X-ray tube fixed, usually in the 0 ° direction without rotating the X-ray tube and moving the bed in the Z direction. At the time of scan planning, a scan range or the like is merely set from the one-direction positioning image or at most two-direction positioning image. In this embodiment, projection data in the direction of 360 ° is collected while rotating the X-ray tube in the same manner as a normal scan, and a three-dimensional image is generated using the obtained projection data in the entire circumferential direction. The three-dimensional structure can be confirmed, a cross-sectional image can be generated at an arbitrary position or direction, the direction of the positioning image (projected image) can be freely changed, and volume data of CT values can be obtained. Etc. can be easily extracted by threshold processing etc., and the scan range can be automatically set initially, and the position of an organ etc. can be confirmed on an axial image or a three-dimensional image, and an organ with high sensitivity is obtained. It becomes possible to set fine mA not to apply the dose, and it is possible to set the tube current modulation precisely and precisely on the rotational orbit of axial image and 3D image, and also with high operability. Can be obtained represents. In addition, indicators of exposure such as CTDI and SSDE for each organ can also be confirmed before scanning.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。   While certain embodiments of the present invention have been described, these embodiments have been presented by way of example only, and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in other various forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof as well as included in the scope and the gist of the invention.

100…ガントリ、101…X線管、102…回転フレーム、103…X線検出器、104…データ収集回路、105…非接触データ伝送装置、106…前処理装置、107…架台駆動部、108…スリップリング、109…高電圧発生装置、110…ホストコントローラ、112…記憶装置、115…入力装置、116…表示装置、120…スキャンエキスパートシステム、121…3次元画像処理部、122…投影像発生処理部、123…部位抽出処理部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Gantry, 101 ... X-ray tube, 102 ... Rotation frame, 103 ... X-ray detector, 104 ... Data acquisition circuit, 105 ... Noncontact data transmission apparatus, 106 ... Pre-processing apparatus, 107 ... Mounting drive part, 108 ... Slip ring 109 High voltage generator 110 Host controller 112 Storage device 115 Input device 116 Display device 120 Scan expert system 121 Three-dimensional image processor 122 Projection image generation processing Part, 123 ... part extraction processing part.

Claims (7)

X線管装置と、
前記X線管装置に印加するための管電圧を発生する高電圧発生部と、
X線検出器と、
被検体を載置する寝台装置と、
前記X線管装置と前記X線検出器とを前記被検体の周囲を回転自在に支持する回転機構と、
前記X線検出器の出力から発生される投影データを記憶する記憶部と、
前記投影データに基づいてボリュームデータを再構成する再構成処理部と、
前記ボリュームデータから臓器領域を抽出する抽出処理部と、
前記ボリュームデータから、前記抽出された臓器領域の少なくとも一部を含む2次元画像と、前記抽出された臓器領域の少なくとも一部を含む3次元画像とを生成する画像生成部と、
表示された前記2次元画像上でのユーザ操作に従って本スキャンにおける回転軌道上での前記X線管装置の角度又は区間ごとに本スキャン条件を修正する修正部と、
前記修正された前記本スキャン条件に関する情報を含む前記3次元画像を表示する表示部と、
を具備することを特徴とするX線コンピュータ断層撮影装置。
An X-ray tube device,
A high voltage generating unit for generating a tube voltage to be applied to the X-ray tube apparatus;
X-ray detector,
A bed apparatus on which the subject is placed;
A rotation mechanism rotatably supporting the X-ray tube apparatus and the X-ray detector around the subject;
A storage unit for storing projection data generated from the output of the X-ray detector;
A reconstruction processing unit that reconstructs volume data based on the projection data;
An extraction processing unit that extracts an organ area from the volume data;
An image generation unit configured to generate a two-dimensional image including at least a part of the extracted organ area and a three-dimensional image including at least a part of the extracted organ area from the volume data;
A correction unit that corrects a main scan condition for each angle or section of the X-ray tube device on a rotational trajectory in a main scan according to a user operation on the displayed two-dimensional image;
A display unit for displaying the three-dimensional image including information on the corrected main scan condition;
An X-ray computed tomography apparatus comprising:
前記2次元画像はアキシャル画像であることを特徴とする請求項1記載のX線コンピュータ断層撮影装置。   The X-ray computed tomography apparatus according to claim 1, wherein the two-dimensional image is an axial image. 前記修正された前記本スキャン条件に関する情報に基づいて、前記抽出された臓器領域ごとに被ばく線量を計算する被ばく線量計算部をさらに具備することを特徴とする請求項1又は2記載のX線コンピュータ断層撮影装置。   The X-ray computer according to claim 1 or 2, further comprising an exposure dose calculation unit that calculates an exposure dose for each of the extracted organ areas based on the information related to the corrected main scan condition. Tomography device. 前記抽出された臓器領域ごとに計算された被ばく線量が所定の上限値を超過したとき本スキャン条件の修正を促すメッセージが表示されることを特徴とする請求項3記載のX線コンピュータ断層撮影装置。   The X-ray computed tomography apparatus according to claim 3, wherein a message prompting correction of the main scan condition is displayed when the radiation dose calculated for each of the extracted organ regions exceeds a predetermined upper limit value. . 前記表示部は、前記修正部によって修正された前記本スキャン条件に対応するように、基準の管電流に設定される区間である基準区間を示す図形と、前記基準区間とは異なる管電流に設定される区間である変調区間を示す図形とを前記2次元画像に付加して表示する、請求項1乃至4のうちいずれか一項記載のX線コンピュータ断層撮影装置。   The display unit sets the tube current different from the figure showing the reference section which is the section set to the reference tube current and corresponds to the main scan condition corrected by the correction unit. The X-ray computed tomography apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein a graphic representing a modulation section which is a section to be displayed is added to the two-dimensional image and displayed. 前記表示部は、前記基準区間を示す図形と、前記変調区間を示す図形とを前記3次元画像に付加して表示する、請求項記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 The X-ray computed tomography apparatus according to claim 5 , wherein the display unit adds a graphic indicating the reference section and a graphic indicating the modulation section to the three-dimensional image for display. 被検体に関するボリュームデータを記憶する記憶部と、
前記ボリュームデータから、抽出された臓器領域の少なくとも一部を含む2次元画像と、前記抽出された臓器領域の少なくとも一部を含む3次元画像とを生成する画像生成部と、
表示された前記2次元画像上でのユーザ操作に従って本スキャンにおける回転軌道上でのX線管装置の角度又は区間ごとに本スキャン条件を修正する修正部と
前記修正された前記本スキャン条件に関する情報を含む前記3次元画像を表示する表示部と、
を具備することを特徴とするスキャン計画設定支援装置。
A storage unit that stores volume data related to the subject;
From the volume data, an image generating unit that generates a two-dimensional image including at least part of the extracted issued organ region, and a 3-dimensional image including at least part of the extracted organ region,
A correction unit that corrects the main scan condition for each angle or section of the X- ray tube apparatus on the rotation trajectory in the main scan according to the user operation on the displayed two-dimensional image, and information on the corrected main scan condition A display unit for displaying the three-dimensional image including
A scan plan setting support device characterized by comprising.
JP2014087763A 2014-04-21 2014-04-21 X-ray computed tomography apparatus and scan plan setting support apparatus Active JP6502023B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014087763A JP6502023B2 (en) 2014-04-21 2014-04-21 X-ray computed tomography apparatus and scan plan setting support apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014087763A JP6502023B2 (en) 2014-04-21 2014-04-21 X-ray computed tomography apparatus and scan plan setting support apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015205064A JP2015205064A (en) 2015-11-19
JP6502023B2 true JP6502023B2 (en) 2019-04-17

Family

ID=54602453

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014087763A Active JP6502023B2 (en) 2014-04-21 2014-04-21 X-ray computed tomography apparatus and scan plan setting support apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6502023B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6855173B2 (en) * 2016-05-09 2021-04-07 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 X-ray CT device
JP7255802B2 (en) * 2019-06-14 2023-04-11 Cimaホールディングス株式会社 image processing equipment

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007181623A (en) * 2006-01-10 2007-07-19 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc X-ray ct apparatus
JP5484788B2 (en) * 2009-05-25 2014-05-07 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー X-ray CT system
JP5442363B2 (en) * 2009-08-28 2014-03-12 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー X-ray CT system
JP5546884B2 (en) * 2010-01-28 2014-07-09 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー X-ray CT system
JP2012245126A (en) * 2011-05-27 2012-12-13 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc X-ray ct apparatus
JP2014054392A (en) * 2012-09-12 2014-03-27 Toshiba Corp Radiotherapy planning device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015205064A (en) 2015-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7271646B2 (en) X-ray computed tomography device, scan plan setting support device, medical image diagnostic system, control method and control program
JP6688557B2 (en) X-ray CT system
JP4490645B2 (en) X-ray computed tomography system
JP2012106088A (en) X-ray computed tomography apparatus
JP2004180715A (en) X-ray computed tomography apparatus
JP2004329661A (en) X-ray computerized tomographic apparatus and image noise simulation apparatus
JP6334869B2 (en) X-ray CT system
JP2006055635A (en) X-ray computed tomography apparatus
JP6294008B2 (en) X-ray computed tomography apparatus, reconstruction processing method, and reconstruction processing program
JP4621425B2 (en) X-ray computed tomography system
JP2008142354A (en) Radiographic equipment
JP6359278B2 (en) X-ray computed tomography apparatus and medical image processing apparatus
JP6510180B2 (en) X-ray computed tomography apparatus and scan plan setting support apparatus
JP6502023B2 (en) X-ray computed tomography apparatus and scan plan setting support apparatus
JP6466079B2 (en) X-ray computed tomography apparatus and scan plan setting support apparatus
JP4559312B2 (en) Radiography equipment
JP2016059610A (en) Medical image processor and image data display method in medical image processor
JP2006204329A (en) X-ray tomographic equipment
JP6490912B2 (en) X-ray CT system
JP2014138909A (en) X-ray computer tomography apparatus
JP6169831B2 (en) X-ray computed tomography system
JP4738542B2 (en) X-ray computed tomography system
US11399795B2 (en) X-ray CT apparatus and imaging control method
JP5390549B2 (en) X-ray computed tomography system
JP7140566B2 (en) X-ray CT device and imaging planning device

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20160512

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170331

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20171227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180109

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180312

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180731

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181001

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190219

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190320

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6502023

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150