X射線計算機斷層攝影裝置以及掃描計劃設定支援裝置的制造方法
【專利說明】X射線計算機斷層攝影裝置以及掃描計劃設定支援裝置
[0001]本申請主張2014年4月21日提出申請的日本國專利申請號2014 — 87762的優先權,并在本申請中援引該日本國專利申請的全內容。
技術領域
[0002]實施方式涉及X射線計算機斷層攝影裝置(X射線CT)以及掃描計劃設定支援裝置。
【背景技術】
[0003]由于近年來的低劑量攝影技術的進步,在診斷中使用的全掃描的低劑量化得到發展。為了在掃描計劃階段進行全掃描的掃描位置或范圍、重構位置或范圍的決定以及最佳劑量的計算,進行二維定位用的圖像(也被稱為定位用圖像掃描圖(scanogram))的攝影。定位用圖像例如是通過將X射線管固定在O度的位置、即相對于被檢體位于正面方向的位置,一邊使頂板定速移動或者斷續移動一邊連續地或者與頂板移動同步地斷續地反復進行攝影而攝影的。雖然有時除了正面方向之外還在側面方向的2個方向、進一步從任意方向收集定位用圖像,但由于顯示方向被固定在攝影方向,因此在攝影后無法變更顯示方向。
[0004]并且,雖然全掃描的受照射量近年來不斷降低,但定位用圖像的攝影所需要的受照射量相比以往幾乎沒有變化。此外,在CT掃描儀中使用的自動曝光控制(CT 一 AEC)中,若診視床高度變化,則因放大率的影響,存在即便是針對相同的被檢體所計算的mA也變化的問題點。進而,定位用圖像畢竟只是投影像(也稱為投影圖像),掃描計劃中的掃描范圍等的設定精度、設定操作的便利性并不令人滿意。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的課題在于,提供一種能夠提高掃描范圍等的計劃的精度、便利性的X射線計算機斷層攝影裝置以及掃描計劃設定支援裝置。
[0006]實施方式的X射線計算機斷層攝影裝置具備X射線管裝置、高電壓產生部、X射線檢測器、旋轉機構、控制部、圖像處理部、以及掃描計劃處理部。X射線管裝置產生X射線。高電壓產生部產生用于施加于上述X射線管裝置的管電壓。X射線檢測器檢測由上述X射線管裝置照射并透射被檢體后的X射線。旋轉機構將上述X射線管裝置支承為在上述被檢體的周圍旋轉自如。控制部控制上述高電壓產生部、上述旋轉機構,以對上述被檢體執行第I掃描以及第2掃描。圖像處理部基于從上述X射線檢測器的輸出產生的投影數據生成投影圖像以及截面圖像。當上述第2掃描的掃描范圍中的至少一方的端部設定于上述圖像處理部基于通過上述第I掃描取得的投影數據生成的投影圖像的一部分的情況下,掃描計劃處理部顯示上述圖像處理部基于通過上述第I掃描取得的投影數據生成的截面圖像組中的、與上述掃描范圍中的至少一方的端部對應的截面圖像。
[0007]發明效果
[0008]根據實施方式的X射線計算機斷層攝影裝置以及掃描計劃設定支援裝置,能夠提高掃描范圍等的計劃的精度、便利性。
【附圖說明】
[0009]圖1是示出本實施方式所涉及的X射線計算機斷層攝影裝置的結構的圖。
[0010]圖2是示出基于本實施方式的CT檢查整體的處理次序的流程圖。
[0011]圖3是示出利用圖2的工序S16由螺旋掃描數據(helical scan data)產生的投影像的圖。
[0012]圖4是示出利用圖2的工序S16從非螺旋掃描數據(non-helical scan data)產生的投影像的圖。
[0013]圖5是利用圖1的掃描專家系統(scan expert system)構成的掃描計劃設定畫面,是示出顯示掃描開始位置的軸向(axial)圖像的例子的圖。
[0014]圖6是利用圖1的掃描專家系統構成的掃描計劃設定畫面,是示出顯示掃描結束位置的軸向圖像的例子的圖。
[0015]圖7是示出利用圖1的投影像產生處理部產生的3個方位的投影像的例子的圖。
[0016]圖8是示出利用以往的攝影方法取得的I個方向的投影像(定位用圖像)的圖。
[0017]圖9A是用于對使本實施方式所涉及的掃描范圍中的投影方向變化的一個例子進行說明的圖。
[0018]圖9B是用于對使本實施方式所涉及的掃描范圍中的投影方向的一個例子進行說明的圖。
[0019]圖1OA是用于對使本實施方式所涉及的投影圖像整體的投影方向變化的一個例子進行說明的圖。
[0020]圖1OB是用于對使本實施方式所涉及的投影圖像整體的投影方向變化的一個例子進行說明的圖。
[0021]圖11是用于對本實施方式所涉及的投影圖像、輔助框線的擺動(swing)進行說明的圖。
[0022]圖12是用于對本實施方式所涉及的掃描范圍設定的一個例子進行說明的圖。
[0023]圖13是示出本實施方式所涉及的解剖學特征點的一個例子的圖。
[0024]圖14是用于對本實施方式所涉及的解剖學特征點的對照的一個例子進行說明的圖。
[0025]圖15是用于對本實施方式所涉及的坐標轉換矩陣的一個例子進行說明的圖。
[0026]圖16是用于對本實施方式所涉及的掃描范圍設定的一個例子進行說明的圖。
[0027]圖17是用于對使用了本實施方式所涉及的截面圖像的掃描范圍的設定的一個例子進行說明的圖。
[0028]圖18是用于對使用了本實施方式所涉及的截面圖像的掃描范圍的設定的一個例子進行說明的圖。
[0029]圖19是用于對本實施方式所涉及的每個部位的中心位置的變更的一個例子進行說明的圖。
[0030]圖20是用于對本實施方式所涉及的與每個部位的截面相應的掃描范圍的設定進行說明的圖。
[0031]圖21是示出本實施方式所涉及的掃描計劃畫面的一個例子的圖。
【具體實施方式】
[0032]以下,參照附圖對本實施方式所涉及的X射線計算機斷層攝影裝置、掃描計劃設定支援裝置進行說明。
[0033]本實施方式所涉及的X射線計算機斷層攝影裝置具有:X射線管裝置;產生用于施加于X射線管裝置的管電壓的高電壓產生部;X射線檢測器;載置被檢體的診視床裝置;將X射線管裝置和X射線檢測器支承為在被檢體的周圍旋轉自如的旋轉機構;以及存儲從X射線檢測器的輸出產生的投影數據的存儲部。基于該投影數據,在重構處理部重構體數據(volume data)。在截面圖像產生處理部,由該體數據產生截面圖像。在投影像產生處理部,由投影數據產生投影像(也稱為投影圖像)。
[0034]在掃描計劃處理部構建包含截面圖像和投影像的掃描計劃畫面。在投影像上重疊表示掃描范圍的輔助框線。掃描計劃畫面顯示于顯示部。操作者對操作部進行操作而在投影像上使輔助框線移動/放大縮小。控制部對高電壓產生部、診視床裝置、旋轉機構進行控制,根據在掃描計劃畫面上設定的掃描計劃執行全掃描。截面圖像例如為軸向圖像、冠狀(coronal)圖像、矢形(sagittal)圖像以及傾斜(oblique)圖像等。例如,追隨輔助框線的移動/放大縮小的操作而針對掃描范圍的掃描開始位置和掃描結束位置分別產生軸向圖像。
[0035]通過在掃描計劃中使用通過對被檢體進行體掃描(volume scan)而收集到的體數據,能夠目視確認任意的投影像、任意位置的例如軸向圖像,掃描范圍等的設定精度提高,設定操作的便利性也提高。
[0036]在本實施方式中,在全掃描前,通過使用通過進行螺旋掃描、體掃描等而得到的體數據實施掃描計劃,能夠提高設定精度、設定操作的便利性。此時,也可以利用使用了通過kV開關(switching)產生的雙能量等的多能量收集體數據。由此,與以往的從一個方向或者兩個方向攝影的投影像(定位用圖像)的信息量相比,能夠使所得到的信息量大幅增加,能夠對全掃描的掃描計劃立案給予足夠的信息。并且,除了能夠準確地把握掃描范圍中的被檢體的對象臟器等的范圍、位置之外,還能夠針對欲掃描的對象臟器自動地設定掃描范圍。通過得到三維信息,也能夠獲知被檢體的各組織的吸收量,因此也能夠高精度地選擇必要且并不過度的適當的管電流(mA)。
[0037]能夠在掃描計劃階段提高全掃描的掃描位置、范圍等的設定(預設定)的精度,由此能夠改善從定位像掃描(scout scan)(也稱為定位掃描)直至全掃描、乃至圖像讀影的檢查整體的工作流程(workflow),也能夠提高檢查量(throughput)。
[0038]圖1是示出本實施方式所涉及的X射線計算機斷層攝影裝置的結構的圖。在X射線計算機斷層攝影裝置中,存在X射線管裝置101和X射線檢測器103作為I體而以旋轉軸為中心在被檢體的周圍旋轉的旋轉/旋轉(ROTATE/ROTATE)型,多個檢測元件呈環狀地排列、僅X射線管裝置101在被檢體的周圍旋轉的固定/旋轉(STAT1NARY/ROTATE)型等各種類型,任一種類型都能夠應用。這里,對當前占主流的旋轉/旋轉型進行說明。并且,為了重構I個切片(slice)的斷層圖像數據,需要被檢體的周圍I周、約360°的量的投影數據,并且,即便在半掃描(half scan)法中也需要180° +觀察(view)角的量的投影數據。在任一種重構方式中都能夠應用本發明。并且,對于將入射X射線轉換為電荷的機構,利用閃爍體(scintillator)等熒光體將X射線轉換為光并進一步利用光電二極管等光電轉換元件將該光轉換為電荷的間接轉換形,和利用了基于X射線的半導體內的電子空穴對的生成以及朝該電極的移動即光導電現象的直接轉換形為主流。作為X射線檢測元件,可以采用上述任一種方式,但這里對前者的間接轉換形進行說明。并且,近年來,將X射線管和X射線檢測器的多個對(pair)搭載于旋轉環的所謂的多管球型的X射線計算機斷層攝影裝置的產品化不斷發展,其周邊技術的開發也得到發展。在本發明中,以往的一管球型的X射線計算機斷層攝影裝置、多管球型的X射線計算機斷層攝影裝置的任一個都能夠應用。這里,對一管球型進行說明。
[0039]本實施方式的X射線計算機斷層攝影裝置具有架臺(gantry) 100。架臺100具有圓環狀的旋轉框架102。旋轉框架102與架臺驅動部107 —起構成旋轉機構。旋轉框架102由架臺驅動部107驅動而以旋轉軸RA為中心旋轉。在旋轉框架102上,對置地搭載有X射線管裝置101和X射線檢測器103。在進行掃描時,載置于診視床裝置111的頂板的被檢體插入于X射線管裝置101與X射線檢測器103之間。頂板借助裝配在診視床裝置111內的未圖示的驅動部而沿其長邊方向前后移動。
[0040]X射線管裝置101從高電壓產生裝置109經由滑環(slip ring) 108接受管電壓的施加以及燈絲(filament)電流的供給,產生X射線。X射線檢測器103具有檢測透射被檢體后的X射線、并輸出反映入射X射線的劑量的電信號的多個X射線檢測元件。多個X射線檢測元件例如排列成320列X 912通道(channel)。<