WO2006106941A2

WO2006106941A2 - Ｘ線ｃｔ装置

Info

Publication number: WO2006106941A2
Application number: PCT/JP2006/306880
Authority: WO
Inventors: Osamu Miyazaki; Koichi Hirokawa; Hironori Ueki
Original assignee: Hitachi Medical Corp; Osamu Miyazaki; Koichi Hirokawa; Hironori Ueki
Priority date: 2005-04-04
Filing date: 2006-03-31
Publication date: 2006-10-12
Also published as: CN101150987B; JP4954062B2; CN101150987A; US20080240336A1; JPWO2006106941A1; EP1875865A2; US7734006B2; EP1875865A4

Description

明細書

X線 CT装置

技術分野

[0001] 本発明は、 X線 CT装置に関し、特に被検体の組織などに応じて X線照射条件の選択的な設定を可能とし、その設定に応じて診断必要な画質を維持しながら被検体の被曝量を極力少なくできるようにされてヽる X線 CT装置に関する。

[0002] 本出願は、日本国特許法に基づく特許出願特願 2005— 107566号に基づくパリ優先権主張を伴う出願であり、特願 2005— 107566号の利益を享受するために参照による援用を受ける出願である。

背景技術

[0003] 従来、画質の向上を図りつつ被検体の被曝量を低減するための技術が開発されている。例えば特許文献 1は、取得された投影データのビーム'ハードユング誤差を、撮像方法に応じて補正処理し、複数の照射器電流値を生成し、撮像対象に応じてィメージング 'システムにこれらの照射器電流値を適用する。これにより、許容可能な程度に低い雑音レベルと良好な CNRを保持しつつ、被検体の大小に拘わらず、個々の被検体が受ける線量を減少させると共に線量効率を高めることができる。

特許文献 1：特開 2004 - 73865号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] ところで、 X線 CT画像の画質は、医師が被検体の組織における病巣等の視認に大きく関与する。このため、被検体の組織毎に固有で異なる X線の吸収または透過を考慮して撮影条件が設定されなければならない。しかし、特許文献 1では、被検体の組織固有で異なる X線の吸収または透過を考慮した撮影条件を設定することが配慮されていない。

[0005] 本発明の目的は、被検体の組織固有で異なる X線の吸収または透過を考慮した撮影条件を設定することが可能な X線 CT装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 [0006] 本発明の X線 CT装置は、 X線を照射する X線源と、その X線源と対向配置され前記照射 X線を検出する X線検出器と、これら X線源と X線検出器を回転可能に支持する回転盤とその回転盤の動力源を有するスキャナと、前記 X線源と X線検出器の間に被検体を挿入した状態で、前記スキャナを回転させて前記被検体に複数の角度方向から前記 X線源に X線を照射させ、前記 X線検出器に複数の角度方向の前記被検体の透過 X線を投影データとして検出させ、それら複数の角度方向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画像処理手段と、前記再構成された断層像を表示する表示手段と、前記被検体の撮影対象部位の透過厚を用いて前記 X 線源に供給する電力の少なくとも一つの管電流及び管電圧の組み合わせによる X線照射条件候補を設定する設定手段と、前記設定された X線照射条件候補に応じた X 線照射条件を前記に供給して撮影を行う制御手段と、を備えた X線 CT装置にぉ、て、前記設定手段は、前記被検体の撮影対象部位の X線吸収係数を用いて、前記 X 線源に供給する電力の少なくとも一つの管電流及び管電圧の組み合わせによる X線照射条件候補を設定し、前記制御手段は、前記設定された X線照射条件候補毎に前記被検体の所望の組織の診断に供する X線照射条件候補を選択可能に前記表示手段に表示させ、前記選択された X線照射条件候補によって前記被検体の断層像の撮影を行うように制御する。

発明の効果

[0007] 本発明の X線 CT装置によれば、被検体の組織固有で異なる X線の吸収または透過を考慮した撮影条件を設定することができる。

図面の簡単な説明

[0008] [図 1]一実施形態による X線 CT装置の構成を模式ィ匕して示す図である。

[図 2]撮影プロトコル Z減弱モデルテーブルの構成を示す図である。

[図 3]X線照射条件設定処理の流れを示す図である。

[図 4]単純ィ匕して減弱モデルを示す図である。

[図 5]X線照射条件情報を構成する相関関係表の例を示す図である。

[図 6a]灰白質の X線のエネルギと吸収係数に関する特性データの例を示す図である [図 6b]血液の X線のエネルギと吸収係数に関する特性データの例を示す図である。

[図 6c]骨の X線のエネルギと吸収係数に関する特性データの例を示す図である。

[図 6d]軟部組織の X線のエネルギと吸収係数に関する特性データの例を示す図である。

[図 7]画像ノイズの推定に利用できるデータの例を示す図である。

[図 8]パーシャルボリューム効果の例を示す図である。

[図 9]管電流及び管電圧入力画面の例を示す図である。

[図 10]結果表示画面の例を示す図である。

[図 11]第二実施形態で使用する相関関係表を模式的に示す図である。

[図 12]条件入力画面の例を示す図である。

[図 13]第二実施形態の処理の流れを示すフローチャートである。

[図 14]ID入力画面の例を示す図である。

[図 15]第三実施形態で使用する相関関係表を模式的に示す図である。

符号の説明

[0009] 6 X線照射条件設定手段

22 画質インデックス算出部

23 被曝量算出部

24 X線照射条件情報作成部

発明を実施するための最良の形態

[0010] <第一実施形態 >

第一実施形態は診断を所望する部位や造影剤の有無などの撮影プロトコルを指定すると、この撮影プロトコルに対応づけられた少なくとも一つの管電流及び管電圧の組み合わせについて、画質インデックス及び被曝量などを算出して表示する。そして、ユーザは表示された結果をみて実際に撮影に使用する管電流及び管電圧を選択する。

[0011] 以下、本発明の実施の形態について説明する。図 1に一実施形態による X線 CT装置の構成を模式化して示す。本実施形態の X線 CT装置は、次の構成要素を備えている。ホストコンピュータ 1はシステム全体の統括制御部である。回転走査機構 2は X 線管 13など X線照射系と検出器 15など X線検出系が搭載され、撮影時の走査のための回転を行う。患者テーブル 3は被検体を載せる寝台である。テーブル制御部 4は患者テーブル 3の動作 (長手方向、被検体の昇降など)を制御する、画像処理装置 5 は前処理や再構成処理などの各種画像処理を行う。 X線照射条件設定手段 6は次の構成要素を備えている。ホストコンピュータ 1には、データ格納手段である外部記憶装置 7が接続され、また表示装置 8と入力デバイス 9が接続されている。なお患者テーブル 3は、回転走査機構 2における円形の空間部分に配置されるものである力図 1では簡略ィ匕のため患者テーブル 3を外してある。

[0012] 回転走査機構 (スキャナ） 2は、回転盤 11とこの回転盤 11を回転駆動させるスキヤナ駆動装置 12を有している。スキャナ駆動装置 12は、ホストコンピュータ 1からの指示にしたがって回転盤 11を回転させ、撮影の準備段階では回転盤 11が所定の回転速度になった時点でホストコンピュータ 1に準備完了を通知する。回転盤 11には、次の構成要素が搭載されている。 X線管 13は X線源である。高電圧発生装置 14は X線管 13のための電圧及び電流を発生させる電源である、検出器 15は X線管 13から照射された X線を検出する、。送受信機 17は静止系（ホストコンピュータ 1や画像処理装置 5)に設けられている送受信機 16との間でのデータの送受信を行う。

[0013] X線管 13は、撮影中、後述するようにして設定される X線照射条件による X線を検出器 15に向カゝつて照射する。検出器 15は、被検体を透過してきた X線を検出し、それを電気信号に変換した後、計測回路でデジタルデータとして撮影データを取得する。その撮影データは、画像処理装置 5で前処理、フィルタ処理、逆投影処理をはじめとした各種処理を施され、断層像として再構成される。再構成された画像 (断層像）は、表示装置 8に表示され、診断用画像として読影者に供される。

[0014] X線照射条件設定手段 6は、コンピュータプログラムとして構成されており、この X線照射条件設定手段 6の機能については後述する。

[0015] テーブル制御部 4による患者テーブル 3の制御は、例えば螺旋スキャンの場合であれば、予め患者テーブル 3の加速時間を考慮した位置に患者テーブル 3を移動させておく。次いで、患者テーブル 3はその移動された位置力移動が開始され、患者テ一ブル 3上の被検体への X線の照射が開始される位置 (X線曝射開始位置）に達する前に定常速度となるようにテーブル制御部 4が制御する。

[0016] 以下では、本実施形態の X線 CT装置でなされる撮影における処理の流れについて説明する。撮影モードでは、まず始めに撮影プロトコルを設定する。撮影プロトコルは、例えば頭部単純、頭部 CTA(CT Angiography)、胸部一般、腹部 3相撮影、下肢血管造影などがある。これらの撮影プロトコルは、例えば図 2に示す例のようなテープル形式でデータ化され、外部記憶装置 7に設定の撮影プロトコル Z減弱モデルデータベースに予め登録されている。したがって撮影プロトコルの設定は、撮影プロトコル

Z減弱モデルデータベースカゝら必要なものを選択することで行われる。

[0017] 次に、撮影プロセスはスキヤノグラム撮影に移行する。スキヤノグラム撮影は位置決め用の画像取得と被検体のサイズつまり透過厚などの情報取得が目的である。スキヤノグラムの撮影方向は、前後方向と左右方向が可能である。被検体の透過厚 (体厚と体幅）についての情報を取得するには、前後方向または左右方向のいずれか一方で足りるのが通常であるが、必要に応じて 2方向で撮影する場合もある。

[0018] 続いて、スキヤノグラムを用いて断層像の撮影範囲を設定するとともに、撮影条件や再構成条件などを設定する。撮影条件としては、 X線照射条件、スライス厚、テーブル送り（螺旋ピッチ)などが設定される。

[0019] X線照射条件は、 X線照射条件設定手段 6を用いて行われる。図 3に、 X線照射条件設定手段 6でなされる X線照射条件設定処理の流れを示す。まず被検体の透過厚情報を取得する (ステップ S101)。この第一実施形態の処理は、点線で囲まれた読出部 20をスキップし、スキヤノグラム解析部 21によりスキヤノグラムを解析することで行われる。読出部 20は第二実施形態で用いられる。スキヤノグラム解析では、解析対象の位置をユーザが指定する必要がある。解析対象位置は、被検体の体軸方向つまり Z方向での位置であり、断層像撮影におけるスライス位置 (撮影対象部位）に対応している。その指定は、スキヤノグラムを表示した画面上でマーカなどを操作して行うようにすることもでき、また撮影プロトコルに予め定義する方法で行うこともできる。

[0020] 次いで、画質インデックス算出部 22は画質インデックスを算出する (ステップ S 102) 。画質インデックスの算出には、減弱モデルを用いる。減弱モデルは、その例を単純化して図 4に示すように、画質インデックスの算出位置における組織構成つまり X線の減弱構造をモデルィ匕したものである。画質インデックスの算出位置は断層像撮影におけるスライス位置であり、したがってスキヤノグラム解析の解析対象位置でもある。図 4の例では、組織 aと組織 bからなるモデルとなっている。このような減弱モデルは、撮影プロトコルごとに用意される。本実施形態では、図 2に示すように、撮影プロトコル Z減弱モデルテーブルにより撮影プロトコルと対応付けたデータ形式にして撮影プロトコル Z減弱モデルデータベースに予め登録するようにしている。

[0021] 画質インデックス算出部 22は、画質インデックス算出処理の始めにまず、上記のように設定された撮影プロトコルに対応する減弱モデルを読み出す。それから、この減弱モデルと上記スキヤノグラム解析で得られた被検体の透過厚情報に X線照射条件を適用して画質インデックスを算出する。ここで、画質インデックスとは、撮影で得る画像の画質 (読影性）に関する指標である。そのような画質インデックスには、 SNR (信号 Zノイズ比）や CNR (コントラスト Zノイズ比）などを用いることができる。上述のように、 X線 CT装置による画像の読影性については、診断対象組織と背景とのコントラストが大きな比重を占めている。つまり、コントラストが画像ノイズに対して十分に大きければ診断対象組織の読影が可能であるとヽぅ特徴がある。こうした特徴を活かすことにより、より適切な X線照射条件を設定することが可能となる。このような観点から、画質インデックスには CNRを用いるのがより好ましぐ本実施形態では CNRを用いるようにしている。

[0022] 画質インデックスは、複数の X線照射条件候補のそれぞれにつ、て求める。その X 線照射条件候補は、外部記憶装置 7に設定の X線照射条件データベースに予め登録されている。例えば管電流としては 100mA、 150mA, 200mA, 250mA, 300m A、 350mAと! /、う 6種類とし、管電圧としては 80kV、 100kV、 120kV、 130kV、 14 OkVと、う 5種類とし、これら管電流と管電圧の組合せとして複数の X線照射条件候補が予め用意される。

[0023] 次いで、被曝量算出部 23は被曝量を算出する (ステップ S103)。被曝量は、画質インデックスの算出と同様に、減弱モデルと被検体の透過厚情報に X線照射条件を適用して算出し、複数の X線照射条件候補のそれぞれについて求める。

[0024] こうして複数種類の X線照射条件候補のそれぞれにつ、て画質インデックスと被曝量を求めたら、次には、 X線照射条件情報作成部 24により、複数の X線照射条件候補とそれらに対応する画質インデックスと被曝量を用いて X線照射条件情報を作成する (ステップ S104)。本実施形態では、図 5に示す例のような相関関係表の形式で X線照射条件情報を作成するようにしている。図 5の例では、複数の X線照射条件候補を X線照射条件 A、 B、 C、……としてそれぞれにおける管電流と管電圧が示され、その各 X線照射条件それぞれにつヽて、画質レベルを付記した画質インデックス (C NR)と被曝量レベルを付記した被曝量と CNRを被曝量で除算した (CNRZ被曝量）とが対応付けられている。（CNRZ被曝量）は、値が大きいほど 1単位あたりの被曝量に対して CNRが大きい、すなわち画質がよいことを示す。図 5では、 X線照射条件に（CNR)と被曝量と（CNRZ被曝量）とを関連づけて示した力これら 3つのうちのいずれか一つと X線照射条件とを関連づけて表示してもよい。また、上記 3つのうちの任意の組み合わせと X線照射条件とを関連づけて表示してもよ、。また図 5の例では、画質レベルを基準にし、画質レベル高い順で X線照射条件を配列するようにしている力並べる順は被曝量が低い順でもよいし、（CNRZ被曝量）が大きい順でもよい。また、ユーザに並べる順序を決定する条件を入力させ、この入力された条件に適合する順に並べて表示してもよヽ。

[0025] この相関関係表による X線照射条件情報は、ステップ S105において表示装置に表示され、続くステップ S106では、表示装置に表示された相関関係表を参照して撮影者が X線照射条件を選択する。その選択に際して撮影者は、診断目的に応じた画質や X線 CT装置の稼動状態などの様々な要件を考慮し、それらの総合として相関関係表の中から一つの X線照射条件を選択する。撮影者によって X線照射条件が選択されると、それが最終的な X線照射条件として X線照射条件情報作成部 24によって作成され、 X線照射条件表示信号生成部 25により AZD変換され、ホストコンビユータ 1を介して表示装置 8に表示される (ステップ S 107)。

[0026] ここで、管電流については、被検体における X線の平均的な透過長が被検体に対する X線の照射角度によって異なることをカ卩味した制御がなされる。すなわち透過長が長い照射角度では管電流を大きくし、透過長が短くなる照射角度では管電流を小さくすることで、常に検出器出力が一定のレベルになるようにする制御である。この場合のパラメータである透過長には、上記のスキヤノグラム解析で取得した透過厚情報が利用される。またその制御における軸には、体軸方向 Zと回転方向（ビュー角度） Θがあり、それぞれのパラメータについて管電流を変調させる。そしてその変調における基準管電流には、 X線照射条件設定手段 6により設定された X線照射条件における管電流が用いられる。例えば、基準管電流を変調制御における最大値とする場合であれば、その最大値を Mとし、振幅変調パターンを Ρ (Ζ, Θ )とすれば、管電流 I は次の（1)式となる。

[数 1]Ι (Ζ, Θ ) =Μ Χ Ρ (Ζ, Θ ) (1)

以上のように、複数の X線照射条件候補のそれぞれにつ!、て画質インデックスと被曝量を求めることで作成した X線照射条件情報を撮影者に提示し、この X線照射条件情報に基づいて撮影者が X線照射条件を設定できるようにしたことにより、被曝量と画質の関係を中心にしつつも、それ以外の要件についても適切に配慮しての X線照射条件の設定が可能となり、したがってより適切な X線照射条件の設定が可能となる。

[0027] 以下では、画質インデックスとして用いる CNRの算出について説明する。入射 X線を 10とし、透過経路上の吸収係数の積分値を（E) X Lとすれば、透過 X線 Iは数 2式となる。

[0028] [数 2] l= / l₀(E)exp(-At (E) x gdE (2)

[0029] また、再構成に用いるデータ Pは、入射 X線との比を取り、数 3式となる。

[0030] [数 3]

P = -log(!/; i₀(E)) (3)

[0031] ここで、図 4の例のような組織 a、 bから構成される減弱モデルを前提にすると、診断対象である組織 bを含むデータ Pwと含まな、データ PwOは、（4)式と（5)式によりそれぞれ求められ、組織 aと組織 bの間のコントラストま（6)式となる。 [0032] [数 4]

[0033] ここで、 Pwの透過長と PwOの透過長は、 da + dbで等しいとした。また、組織 a、 bは例えば水と造影血管などであり、上述の減弱モデルごとに定義される。例えば、図 6a 乃至図 6dに示すような X線のエネルギと吸収係数に関する特性データ μ (Ε)が用意されている。 μ / ρは質量原弱係数の値（value of the mass attenuation coefficient) μ enZ はェ不ルギ ~~吸収係数の値 (value of the mass energy-absorption coeffic ient)を *Γ,

[0034] 以上のようにして求めたコントラスト Cについて、画像ノイズを NwOとし、減弱モデルが円形であるとすれば、 CNRは（7)式となる。

[0035] [数 5]

CAW - C/N

[0036] ここで、図 4の例のように減弱モデルが楕円形の場合には、厳密には複数の角度方向においてコントラストと画像ノイズを求めて平均する必要がある力、最も単純には図 4に示すように 2方向力らの投影 Pw ( Θ 1)、 PwO ( 0 1)と Pw ( θ 2)、 PwO ( 0 2)のみで近似することでもよい。

[0037] 画像ノイズ NwOは、スキヤノグラム解析で取得した透過厚の水等価厚と撮影条件から計算によって推定することも可能であるが、図 7に示すような特性を実験により求め、テーブルィ匕して用意しておき、これを用いて求めるようにしてもよい。

[0038] 図 8は、周知のパーシャルボリューム効果の影響を示したもので、スライス厚が厚くなるのに応じて相対的にコントラストが低下することを示している。こうしたパーシャルボリューム効果によるコントラストの低下を図 4における診断対象の組織 bのサイズに応じて考慮するようにする形態も可能で、そのような形態によると、 CNRの算出精度をより高めることができる。

[0039] また、図 2に示す例の撮影プロトコル Z減弱モデルテーブルでは、診断対象の組織 bのサイズ情報とともに組織 bの密度情報も登録するようにして、る。このような密度情報を利用する形態も可能で、そのような形態によると、 CNRの算出に柔軟性を持たせることができる。例えば、脳梗塞などの診断で非造影の CT検査を行う場合、検出したいものを毛細血管レベルのわずかな変化であると定義する。また、 5mm程度の病巣を捉えたいとした場合、 5mmすべてが毛細血管ではないので、 5mmの脳組織に含まれる毛細血管床の割合を密度として定義できる。また、造影検査の場合は、造影剤のョード濃度によって造影効果が変化するため、ョードの吸収係数のみを保存しておき、使用する造影剤のョード濃度に応じて組織密度を変化させれば様々なタイプの造影剤に対応できる。また、胸部撮影の場合、最も細い胸膜に近い枝構造は毛細血管であり、血液と空気とのコントラストが付けばよぐ毛細血管に比べて密度を高く設定してちょい。

[0040] 本実施形態に係る X線照射条件設定手段 6では、被曝量算出部 23を備えたが、被曝量算出部 23は必ずしも備えなくてもよい。この場合、図 3においてステップ S103を省略する。また、ステップ S 104、 105において被曝量を考慮せず、画質インデックスに基づく X線照射条件情報を作成、表示する。

[0041] また、本実施形態では撮影プロトコルを指定したが図 9に示す管電流及び管電圧入力画面 100を表示させ、ユーザが所望する管電流及び管電圧を入力してもよい。管電流及び管電圧入力画面 100には、管電流及び管電圧の入力フィールド 101と、画質インデックス及び/又は被曝量算出処理を実行させるための実行ボタン 102と、その他の管電流及び管電圧の組み合わせについての計算をさせるか否かを選択するためのチェックボックス 103とが備えられる。ユーザが、入力フィールド 101に管電流及び管電圧を入力し、実行ボタン 102にマウスカーソル 104を合わせてクリックすると、画質インデックス算出部 22は、入力された管電流及び管電圧に基づいて画質インデックスを算出する。被曝量算出部 23も同様に、入力された管電流及び管電圧に基づいて被曝量を算出する。 X線照射条件情報作成部は、算出された管電流及び管電圧に基づいて X線照射条件情報を作成する。作成された結果は、表示装置 8 に表示される。

[0042] チェックボックス 103にチェックが入力されている場合には、外部記憶装置 7に設定の X線照射条件データベースに予め登録されている管電流及び管電圧の組み合わせについても画質インデックス及び被曝量を算出する。

[0043] 図 10は、チェックボックス 103にチェックが入力されているときの結果表示画面の例である。結果表示画面 110には、入力された管電流及び管電圧に対する X線照射条件情報及び予め格納されて、る X線照射条件候補にっ、ての画質インデックス (CN R)、被曝量、（CNRZ被曝量）が相互に関連づけた表として表示される。そして、入力された管電流及び管電圧に関する結果を表示した行 112は、他の X線照射条件候補との区別を容易にするために、表示色を変えたり、矢印 113を付加したりして表示する。これにより、入力された管電流及び管電圧の組み合わせによる X線照射条件と、 X線照射条件候補とを比較して評価することができる。

<第二実施形態 >

第二実施形態は、ユーザが希望する画質インデックスまたは被曝量のうちの少なくとも一つを入力すると、入力された条件により適合した管電流及び管電圧の組み合わせを表示する。ユーザは、表示されたものの中から実際に撮影に使用する管電流及び管電圧を選択する。

[0044] 図 1は、本実施形態に係る X線照射条件設定部 6の構成を示すブロック図である。

X線照射条件設定部 6は、第一実施形態に係る X線照射条件設定部 6の構成に加え、後述する図 11の CNR、被曝量、透過厚、 X線照射条件、撮影プロトコルの相関関係表から入力された画質インデックス及び/又は被曝量に対応する X線照射条件候補及び撮影プロトコルを読み出すための読出部 20を備える。

[0045] また外部記憶装置 7には、図 11の CNR、被曝量、透過厚、 X線照射条件、撮影プロトコルの相関関係表が格納される。図 11の相関関係表は、第一実施形態における画質インデックス算出部 22及び被曝量算出部 23が、ある撮影プロトコルにおける管電流、管電圧と被検体透過量とが決定された場合の画質インデックス及び被曝量を予め算出し、その算出に基づいて X線照射条件情報作成部 24が作成し、外部記憶装置 7に登録したものである。画質インデックス算出部 22、被曝量算出部 23、 X線照射条件情報作成部 24は、図 11の相関関係表を作成したり更新したりする場合に機能するが、図 11の相関関係表を予め他の X線 CT装置やシミュレータ装置により作成し、作成された相関関係表を外部記憶装置 7に取り込む場合には、画質インデックス算出部 22、被曝量算出部 23、 X線照射条件情報作成部 24は必須構成要件ではない。図 11に（CNRZ被曝量）の項目を追カ卩してもょ、。

[0046] 図 12は、条件を入力するための画面表示例を示す。条件入力画面 140は、画質ィンデッタスの入力フィールド 141、実行ボタン 142、撮影プロトコル選択メニュー 143、被曝量人力フィーノレド 144と、を備える。

[0047] ここでは、ユーザが画質インデックスとして CNRを入力する場合について説明する

[0048] ユーザが、画質インデックスとして CNRまたは SNRの入力フィールド 141に所望する値を入力し、マウスカーソル 145を実行ボタン 142に合わせてクリックする。これにより、図 13に示す処理が開始される。

[0049] ステップ S201では読出部 20が入力された CNR情報を取得し、外部記憶装置 7に予め格納された図 13の相関関係表を検索する。そして、 CNRの値が最も近い X線照射条件を読み出す。

[0050] ステップ S202では、ステップ S101と同様に透過厚情報の取得を行う。

[0051] ステップ S203では、読出部 20がステップ S201で読み出した X線照射条件候補及びステップ S202で取得した透過厚情報に対応する X線照射条件候補及び撮影プロトコルを、外部記憶装置 7に登録された図 11の相関関係表力読み出す。

[0052] ステップ S204では、読出部 20が表示装置 8にステップ S203で読み出した X線照射条件候補及び撮影プロトコルを表示する。

[0053] ステップ S205及び S206では、ステップ S106及び S107と同様、 X線照射条件候補の中から撮影に使用する X線照射条件を選択し、設定する。

[0054] 本実施形態により、ユーザが所望する画質インデックスの値及び被検体透過厚に基づいて、より好適な X線照射条件候補及び撮影プロトコルを表示し、選択させることがでさる。

[0055] 上記実施形態では図 12の条件入力画面 140において画質インデックスを入力した 1S これに代えて被曝量を入力してもよい。更に、図 12の条件入力画面 140において、撮影プロトコルの選択メニュー 143を用いて撮影プロトコルの選択も同時に行つてもよい。これにより、読出部 20が図 11の相関関係表から X線照射条件候補を抽出するときに、入力された撮影プロトコルに対応する X線照射条件候補だけを参照すればよぐ参照処理の速度を向上させることができる。

<第三実施形態 >

第三実施形態は、ユーザ毎に撮影プロトコルを編集、更新し、そのユーザが設定した撮影プロトコルに基づ、て X線照射条件の選択、表示処理を行う。

[0056] 本実施形態では、第一及び Zまたは第二実施形態に係る X線照射条件設定 6の構成要素に加えて撮影プロトコル編集部を備える。

[0057] 撮影プロトコル編集部は、図 14の ID入力画面 160を表示する。 ID入力画面 160は、ユーザを固有に識別するためのユーザ ID入力フィールド 161と、編集処理を実行するための編集ボタン 162と撮影処理を実行するための撮影ボタン 163とを備える。

[0058] ユーザがユーザ IDを入力しマウスカーソル 164を編集ボタン 162に合わせてクリツクすると、図 15の撮影プロトコル Z減弱モデルテーブル 170が表示装置 8に表示される。撮影プロトコル Z減弱モデルテーブル 170には、図 2の撮影プロトコル Z減弱モデルテーブルにカ卩えてユーザ IDレコードが追加されて、る。ユーザが編集した!/ヽレコードをクリックすると、編集フィールド 171に表示が変更される。編集フィールド 17 1に所望する数値を入力し保存ボタン 172をクリックする。これにより、ユーザ IDと編集後の撮影プロトコルとを関連づけて外部記憶装置 7に登録することができる。また、図示はしないもののマウスを右クリックして「行の挿入」メニューを選択表示し、撮影プロトコル Z減弱モデルテーブル 170に新たな行を挿入し、撮影プロトコルを設定してちょい。

[0059] ID入力画面 160において撮影ボタン 163がクリックされると、ユーザ ID入力フィールド 161に入力されたユーザ IDに対応づけられた撮影プロトコルに基づいて第一及び第二実施形態の処理が行われる。

[0060] 本実施の形態により、ユーザによって見た、組織サイズが異なるなど、ユーザごとに撮影プロトコルをカスタマイズしたい場合には、そのユーザが編集、設定した撮影プロトコルに基づ、て X線照射条件の表示、設定を行うことができる。

産業上の利用可能性

本発明は、 X線 CT装置について、被検体の被曝量と画質の関係を中心にしたより適切な X線照射条件の設定を可能とするものであり、医療用の X線 CT装置の分野で広く利用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] X線を照射する X線源と、その X線源と対向配置され前記照射 X線を検出する X線検出器と、これら X線源と X線検出器を回転可能に支持する回転盤とその回転盤の動力源を有するスキャナと、前記 X線源と X線検出器の間に被検体を挿入した状態で、前記スキャナを回転させて前記被検体に複数の角度方向から前記 X線源に X線を照射させ、前記 X線検出器に複数の角度方向の前記被検体の透過 X線を投影データとして検出させ、それら複数の角度方向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画像処理手段と、前記再構成された断層像を表示する表示手段と、前記被検体の撮影対象部位の透過厚を用いて前記 X線源に供給する電力の少なくとも一つの管電流及び管電圧の組み合わせによる X線照射条件候補を設定する設定手段と、前記設定された X線照射条件候補に応じた X線照射条件を前記に供給して撮影を行う制御手段と、を備えた X線 CT装置にぉ、て、

前記設定手段は、前記被検体の撮影対象部位の X線吸収係数を用いて、前記 X 線源に供給する電力の少なくとも一つの管電流及び管電圧の組み合わせによる X線照射条件候補を設定し、

前記制御手段は、前記設定された X線照射条件候補毎に前記被検体の所望の組織の診断に供する X線照射条件候補を選択可能に前記表示手段に表示させ、前記選択された X線照射条件候補によって前記被検体の断層像の撮影を行うように制御することを特徴とする X線 CT装置。

[2] 前記設定手段は、前記被検体のスキヤノグラムを解析するスキヤノグラム解析部と、前記 X線照射条件候補により画質インデックス算出する画質インデックス算出部と、複数の X線照射条件候補とそれらに対応する画質インデックスを用いて X線照射条件情報を作成する X線照射条件情報作成部と、を備えたことを特徴とする請求項 1に記載の X線 CT装置。

[3] 前記設定手段は、前記 X線照射条件候補につ!ヽて、前記被検体の撮影対象部位の透過厚と前記撮影対象部位の X線吸収係数とを用いて撮影を実行したときに予想される前記被検体の被曝量を求める被曝量算出部を更に備え、

前記制御手段は、前記算出された被曝量を前記 X線照射条件候補に関連づけて前記表示手段に表示することを特徴とする請求項 1に記載の X線 CT装置。

[4] 前記被検体の撮影対象部位、撮影方向、又は撮影種類の少なくとも一つを含む撮影プロトコル情報と、該撮影プロトコル情報に対応する少なくとも一つの管電流及び管電圧の組み合わせによる X線照射条件候補情報とを関連づけて格納するプロトコル格納部と、

前記プロトコル格納部から前記撮影プロトコル情報を読み出して表示する撮影プロトコル表示部と、

前記表示された撮影プロトコル情報を選択するプロトコル選択部と、

を更に備え、

前記制御手段は、前記プロトコル選択部により選択された撮影プロトコル情報を前記プロトコル格納部力読出し、該読み出された撮影プロトコル情報により X線照射条件候補情報を算出することを特徴とする請求項 1に記載の X線 CT装置。

[5] 前記画質インデックス算出部は、前記画質インデックスとしてコントラスト Zノイズ比又はシグナル Zノイズ比の少なくとも一つを用いる請求項 2に記載の X線 CT装置。

[6] 前記画質インデックス算出部は、コントラスト Zノイズ比を算出し、

前記 X線照射条件作成部は、 { (コントラスト Zノイズ比) Z被曝量 }からなる指標値を算出し、該指標値を更に X線照射条件候補と関連づけた X線照射条件情報を作成する請求項 3に記載の X線 CT装置。

[7] 前記画質インデックス算出部は、前記撮影対象部位における組織構成をモデルィ匕した減弱モデルを用いて前記画質インデックスの算出を行う請求項 2に記載の X線 C T装置。

[8] 前記被曝量算出部は、前記撮影対象部位における組織構成をモデルィ匕した減弱モデルを用いて前記被曝量の算出を行う請求項 3に記載の X線 CT装置。

[9] 前記画質インデックス算出部は、前記スキヤノグラム撮影により得られたスキヤノダラム画像に基づく前記撮影対象部位の透過厚を用いて前記画質インデックスの算出を行う請求項 2に記載の X線 CT装置。

[10] 前記被曝量算出部は、前記スキヤノグラム撮影により得られたスキヤノグラム画像に基づく前記撮影対象部位の透過厚を用いて前記被曝量の算出を行う請求項 3に記載の X線 CT装置。

[11] 前記表示部は、前記 X線照射条件情報作成手段によって作成された X線照射条件情報を、画質インデックスが好適な順、又はユーザが指定した条件に適合する順に並べ替えて表示する請求項 2に記載の X線 CT装置。

[12] 前記プロトコル格納部は、前記 X線照射条件候補につ!ヽて、前記被検体の撮影対象部位の透過厚と前記撮影対象部位の X線吸収係数とを用いて撮影を実行したときに予想される前記被検体の被曝量を更に関連づけて格納し、

前記読出部は、前記入力された画質インデックスに対応する被曝量を更に読出し、前記 X線照射条件候補表示部は、前記読み出された被曝量を更に表示する請求項 4に記載の X線 CT装置。