X射線ct裝置以及造影攝影方法

X射線ct裝置以及造影攝影方法
【專利摘要】提供一種X射線CT裝置以及造影攝影方法，即使在使用造影劑的攝影中攝影位置超越了造影劑的位置的情況下，不重新注入造影劑就可以得到具有良好的造影效果的圖像，為此，X射線CT裝置在正式攝影中判斷當前的攝影位置是否超越造影劑，在超越造影劑的情況下，重新設定攝影條件，以重新設定的攝影條件執行重新攝影，在判斷造影劑的超越時，進行基于通過在正式攝影之前進行的非造影攝影得到的測量數據和通過正式攝影得到的測量數據的差分數據的判斷，由此，不需要為了調查有無造影效果而在攝影中重構圖像，能夠高速地進行超越判斷，并立即轉移到重新攝影。
【專利說明】
X射線CT裝置以及造影攝影方法
技術領域
[0001]本發明涉及X射線CT裝置以及造影攝影方法，詳細而言，涉及能夠進行使用了造影劑的攝影的X射線CT裝置。
【背景技術】
[0002]以往，在使用了X射線CT(ComputedTomography，計算機斷層掃描)裝置的檢查中，為了獲得具有適于診斷的陰影的圖像，進行造影CT檢查，即，在對被檢體注入造影劑的同時進行攝影。在造影CT檢查中，被注入的造影劑隨著血流被輸送到全身，當到達攝影部位時，開始X射線CT裝置的攝影。對于造影劑是否到達了攝影部位，例如，借助對預先指定的關心區域中的造影劑濃度的變化進行監視的監視掃描(monitoring scan)來進行判斷。專利文獻I中公開了如下技術:根據通過監視掃描得到的圖像來測定關心區域中的造影劑的濃度(CT值)，若超過規定閾值則判斷為造影劑到達了攝影部位，從而自動切換到作為正式攝影的造影攝影。
[0003]然而，在近年的X射線CT裝置中，高速攝影成為可能。例如，在X射線檢測器的體軸方向的尺寸為20?40[mm]左右的情況下，使用如下攝影條件:掃描器旋轉速度為0.5[s/旋轉]，螺旋間距為0.8?1.3左右。該條件下的臥臺移動速度為32?150[mm/s]，可以以高于平均血流速度的速度進行攝影。因此，在造影劑的流動比設想的慢的情況下，存在攝影位置超越造影劑的情況。因為在攝影位置超越了造影劑的狀態下繼續進行攝影也不能得到期望的造影效果，所以需要重新進行檢查。這對患者來說，負擔較大，因而不優選。因此，在專利文獻I中記載了以下內容:基于造影攝影中重構的CT圖像中的血管部的CT值，來控制臥臺移動速度、掃描器旋轉速度。
[0004]現有技術文獻
[0005]專利文獻
[0006]專利文獻1: JP特開2005-160784號公報

【發明內容】

[0007]發明要解決的課題
[0008]但是，在專利文獻I的方法中，在攝影中重構圖像，在該圖像內測定CT值來進行閾值判斷。因此，在圖像重構的運算處理中花費時間，得到造影劑的超越的結果的定時延遲，在這期間，攝影位置會推進，存在產生造影不良部分這樣的問題。此外，在超越了造影劑的情況下，也期望不重新注入造影劑而以一次檢查就能夠取得良好的圖像。
[0009]本發明鑒于上述問題而完成，其目的是提供一種X射線CT裝置以及造影攝影方法，在使用造影劑的攝影中攝影位置超越了造影劑的位置的情況下，不重新注入造影劑就可以得到具有良好的造影效果的圖像。
[0010]用于解決課題的手段
[0011]為了達成上述目的，第I發明是一種X射線CT裝置，其特征在于，具備:x射線源，其對被檢體照射X射線;X射線檢測器，其與所述X射線源對置配置，檢測透過了所述被檢體的X射線;旋轉盤，其搭載所述X射線源以及所述X射線檢測器，圍繞所述被檢體進行旋轉；圖像重構部，其基于由所述X射線檢測器檢測出的透過X射線數據來重構圖像;攝影條件設定部，其設定對所述被檢體注入造影劑而進行的正式攝影的攝影條件;正式攝影控制部，其以由所述攝影條件設定部設定的攝影條件來執行正式攝影;超越判斷部，其在所述正式攝影的執行中，判斷攝影位置是否超越造影劑的位置;和重新攝影控制部，其在由所述超越判斷部判斷了超越的情況下，重新設定攝影條件，以重新設定的攝影條件來執行重新攝影。
[0012]此外，第2發明是一種造影攝影方法，其特征在于，包括:X射線CT裝置以所設定的攝影條件來執行對被檢體注入造影劑而進行的正式攝影的步驟;X射線CT裝置在所述正式攝影中對攝影位置相對于造影劑的位置的超越進行判斷的步驟;X射線CT裝置在判斷了超越的情況下重新設定攝影條件的步驟;和X射線CT裝置以重新設定的攝影條件來執行重新攝影的步驟。
[0013]發明效果
[0014]根據本發明，能夠提供一種X射線CT裝置以及造影攝影方法，在使用造影劑的攝影中攝影位置超越了造影劑的位置的情況下，不重新注入造影劑就可以得到具有良好的造影效果的圖像。
【附圖說明】
[0015]圖1是X射線CT裝置I的整體構成圖。
[0016]圖2是說明攝影的軌道的圖。
[0017]圖3是表示本發明的X射線CT裝置I所執行的造影攝影處理的過程的流程圖。
[0018]圖4是條件設定畫面3的一例。
[0019]圖5是超越判斷部128的構成圖。
[0020]圖6(a)是判斷為造影劑產生了超越的位置(造影超越判斷位置)和攝影范圍的示例，(b)是折回攝影的臥臺行進方向，(C)是正向攝影的臥臺行進方向。
[0021 ]圖7是說明攝影的軌道的圖。
[0022]圖8是示出使用了造影劑時的CT值的推移的圖(Time Density Curve)。
【具體實施方式】
[0023 ]以下，參考附圖來詳細說明本發明的實施方式。
[0024]首先，參考圖1來說明X射線CT裝置I的整體構成。
[°°25] 如圖1所示，X射線CT裝置I具備掃描臺架(scan gantry)部100、臥臺105、以及操作臺120。掃描臺架部100是對被檢體照射X射線并且檢測透過了被檢體的X射線的裝置。操作臺120是控制掃描臺架部100的各部分并且取得由掃描臺架部100測量到的透過X射線數據來生成圖像的裝置。臥臺105是使被檢體躺臥，將被檢體送入/送出掃描臺架部100的X射線照射范圍的裝置。
[0026]掃描臺架部100具備:X射線源101、旋轉盤102、準直器103、X射線檢測器106、數據收集裝置107、臺架控制裝置108、臥臺控制裝置109、以及X射線控制裝置110。
[0027]操作臺120具備:輸入裝置121、圖像處理裝置122、存儲裝置123、系統控制裝置124、以及顯示裝置125。
[0028]在掃描臺架部100的旋轉盤102設置開口部104，隔著開口部104對置配置X射線源101和X射線檢測器106。在開口部104中插入被載置于臥臺105的被檢體。旋轉盤102借助從旋轉盤驅動裝置通過驅動傳遞系統而傳遞的驅動力圍繞被檢體進行旋轉。旋轉盤驅動裝置由臺架控制裝置108進行控制。
[0029]X射線源101在X射線控制裝置110的控制下連續或者斷續地照射規定強度的X射線。X射線控制裝置110按照由操作臺120的系統控制裝置124決定的X射線管電壓以及X射線管電流，來控制對X射線源1I施加的X射線管電壓以及供給的X射線管電流。
[0030]在X射線源1I的X射線照射口設置準直器103。準直器103限制從X射線源1I輻射的X射線的照射范圍。例如成形為錐形束(圓錐形或者棱錐形束)等。準直器103的開口幅度由系統控制裝置124進行控制。
[0031]從X射線源101照射，通過準直器103，并透過了被檢體的X射線射入X射線檢測器106。
[0032]X射線檢測器106例如是將由閃爍器和光電二極管的組合構成的X射線檢測元件組在通道方向(轉圈方向)上排列了例如1000個左右、在列方向(體軸方向)上排列了例如I?320個左右的裝置。X射線檢測器106被配置為隔著被檢體與X射線源101對置。X射線檢測器106檢測從X射線源101照射后透過了被檢體的X射線量，并輸出給數據收集裝置107。
[0033]數據收集裝置107收集由X射線檢測器106的各個X射線檢測元件檢測的X射線量，變換為數字數據，作為透過X射線數據而依次輸出給操作臺120的圖像處理裝置122。
[0034]圖像處理裝置122取得從數據收集裝置107輸入的透過X射線數據，進行對數變換、靈敏度補正等預處理，作成重構所需的投影數據。此外，圖像處理裝置122使用所生成的投影數據來重構斷層像等被檢體圖像。
[0035]系統控制裝置124將由圖像處理裝置122重構的被檢體圖像存儲于存儲裝置123并且顯示于顯示裝置125。
[0036]系統控制裝置124是具備CPU(Central Processing Unit，中央處理器)、R0M(ReadOnly Memory，只讀存儲器)、RAM (Random Access Memory，隨機存取存儲器)等的計算機。存儲裝置123是硬盤等數據記錄裝置，預先存儲用于實現X射線CT裝置I的功能的程序、數據等。系統控制裝置124按照圖3所示的處理過程來進行造影攝影處理。造影攝影處理的詳細情況后述。
[0037]顯示裝置125由液晶面板、CRT監視器等顯示器裝置和用于與顯示器裝置協作來執行顯示處理的邏輯電路構成，且連接于系統控制裝置124。顯示裝置125顯示從圖像處理裝置122輸出的被檢體圖像以及系統控制裝置124所處理的各種信息。
[0038]輸入裝置121例如由鍵盤、鼠標等指示設備、數字鍵、以及各種開關按鈕等構成，將由操作者輸入的各種指示、信息輸出給系統控制裝置124。操作者使用顯示裝置125以及輸入裝置121交互地操作X射線CT裝置I。輸入裝置121也可以是與顯示裝置125的顯示畫面一體地構成的觸摸面板式的輸入裝置。
[0039]臥臺105具備使被檢體躺臥的頂板、上下移動裝置、以及頂板驅動裝置，通過臥臺控制裝置109的控制，使頂板高度向上下升降，或者向體軸方向前后移動，或者向與體軸垂直的方向并且與地面平行的方向(左右方向)左右移動。在攝影中，臥臺控制裝置109使頂板按照由系統控制裝置124決定的臥臺移動速度以及移動方向進行移動。
[0040]接下來，說明與造影攝影相關的功能構成。
[0041]作為與使用了造影劑的攝影(以下稱為造影攝影)相關的功能構成，本發明的X射線CT裝置i具備:攝影條件設定部126、攝影控制部127、超越判斷部128、以及重新攝影控制部129。優選將攝影條件設定部126、攝影控制部127、以及重新攝影控制部129設置于系統控制裝置124。從使判斷速度高速化的觀點來看，優選將超越判斷部128設置于圖像處理裝置122，但是也可以設置于系統控制裝置124。
[0042]攝影條件設定部126進行關于位置決定用攝影、正式攝影的攝影條件以及重構條件的設定。本實施方式的X射線CT裝置I在正式攝影中進行如下造影攝影，S卩，在對被檢體注入造影劑的同時進行攝影。由此，攝影條件設定部126設定造影攝影的攝影條件，作為正式攝影的攝影條件。攝影條件包括:攝影范圍、關心區域、X射線管電壓、X射線管電流等X射線條件、臺架旋轉速度、臥臺速度、螺旋間距等。重構條件包括重構FOV、重構體層(s I i ce)厚等。攝影條件由操作者經由操作臺120的輸入裝置121輸入。被輸入的各條件存儲于存儲裝置123。此外，在造影攝影中攝影位置超越了造影劑的情況下，攝影條件設定部126重新設定考慮了造影劑的到達的攝影條件。
[0043]攝影控制部127基于由攝影條件設定部126設定的攝影條件來控制掃描臺架部100的各部分以及臥臺105，執行攝影。具體而言，攝影控制部127基于攝影條件對X射線控制裝置110、臺架控制裝置108、以及臥臺控制裝置109發送控制信號。X射線控制裝置110基于從系統控制裝置124輸入的控制信號來控制向X射線源101輸入的電力。臺架控制裝置108按照旋轉速度等攝影條件來控制旋轉盤102的驅動系統，使旋轉盤102旋轉。臥臺控制裝置109基于被設定的攝影范圍使臥臺105向規定的攝影開始位置對位，在攝影中，基于臥臺速度(螺旋間距)等攝影條件使臥臺105的頂板以規定速度進行移動。
[0044]在造影攝影中，超越判斷部128若從數據收集裝置107取得測量數據(透過X射線數據的原始數據)，則使用該測量數據來判斷當前的攝影位置是否超越被檢體內的造影劑的位置。在本發明中，超越判斷部128對通過在正式攝影之前進行的非造影攝影而取得的測量數據、和通過正式攝影而取得的測量數據，在體軸方向位置以及視角位置成為相同的數據間進行差分處理，基于該差分數據來判斷造影劑的超越。
[0045]所謂非造影攝影，是指不注入造影劑而進行的攝影。例如，能夠在超越判斷中利用位置決定用的定位掃描攝影的測量數據。
[0046]此外，也可以預先使非造影攝影的軌道與造影攝影(正式攝影)的軌道一致來取得測量數據，基于非造影攝影的測量數據和造影攝影的測量數據的差分數據來進行超越判斷。
[0047]參考圖2來說明攝影的軌道。
[0048]作為X射線CT裝置I的攝影方式，有以下方式:圖2(a)所示的軸向掃描(也稱為圓周掃描、圓掃描)、圖2(b)所示的螺旋掃描(也稱為螺線掃描)、和圖2(c)所示的定位掃描(scanogram，定位掃描攝影)等。
[0049]在圖2(a)所示的軸向掃描中，將臥臺105的臺面位置固定，使對置配置的X射線源1I以及X射線檢測器106繞被檢體轉圈。在圖2 (b)所示的螺旋掃描中，在使臥臺105的臺面位置與體軸方向平行地移動的同時使X射線源101以及X射線檢測器106繞被檢體轉圈。螺旋掃描用于在體軸方向上對較寬的范圍進行攝影的情況。
[0050]圖2(c)所示的定位掃描攝影使X射線源101和X射線檢測器106相對于被檢體與體軸方向平行地移動來得到測量數據。一般而言，作為用于決定作成斷層像的范圍(攝影范圍)的位置決定用，或者作為為了減少受輻射量而調制管電流時的調制曲線計算的基準，在正式攝影之前進行定位掃描攝影。
[0051]在超越判斷中，在對通過圖2(c)所示的定位掃描攝影得到的測量數據進行利用的情況下，在定位掃描攝影的視角位置(X射線球管位置)，對通過定位掃描攝影得到的測量數據(以下稱為定位掃描測量數據)和通過正式攝影得到的測量數據(稱為正式攝影測量數據)進行差分處理。由此，超越判斷的頻度成為旋轉盤每旋轉一圈進行一次。
[0052]另一方面，在使用軌道同步的非造影攝影進行超越判斷的情況下，因為在相同的體軸方向位置，視角位置(球管位置)總是相同，所以能夠將全部測量數據用于超越判斷。因此，能夠提高超越判斷的頻度。由此，能夠在較早的定時得到超越判斷的結果。
[0053]超越判斷部128針對處于規定范圍的元件，按每個元件進行測量數據的差分處理，并且對這些差分數據進行積分處理。而且，在積分值大于規定閾值的情況下，因為存在與非造影攝影的測量數據的差(有造影效果)，所以判斷為沒有產生超越。在積分值為規定閾值以下的情況下，因為與非造影攝影的測量數據的差較少(沒有造影效果)，所以判斷為產生了超越。
[0054]在使用測量數據(原始數據)進行超越判斷的情況下，不需要為了超越判斷而在攝影中重構圖像。因此，運算處理被高速化，能夠立刻探測到超越。差分以及積分處理不需要一定針對所有元件進行，設為測量中心部、關心區域等一部分范圍即可。超越判斷的詳細情況后述。
[0055]圖像處理裝置122在由超越判斷部128判斷為當前的攝影位置沒有超越造影劑的情況下，對從數據收集裝置107輸入的正式攝影的測量數據實施對數變換、靈敏度補正等預處理，生成圖像重構所需的投影數據，使用投影數據來重構被檢體的斷層像。由圖像處理裝置122重構的斷層像存儲于存儲裝置123并且發送給系統控制裝置124，顯示于顯示裝置125。
[0056]另一方面，在由超越判斷部128判斷為當前的攝影位置超越造影劑的情況下，圖像處理裝置122將該判斷結果輸出給系統控制裝置124。系統控制裝置124若從超越判斷部128取得當前的攝影位置超越造影劑這一意思的判斷結果，則由重新攝影控制部129立即進行攝影條件的重新設定，按照重新攝影的攝影條件來執行重新攝影。
[0057]重新攝影的范圍設為包含從產生超越的位置(判斷了超越的位置)起直至正式攝影的攝影結束預定位置為止的范圍。
[0058]此外，對于重新攝影，可以設為，從正式攝影的攝影結束預定位置起將臥臺行進方向作為反向的折回攝影(折回攝影;參照圖6(b))，也可以設為，在超越判斷部128判斷了超越的定時停止正式攝影，返回到判斷了超越的位置，經過規定待機時間后按照與正式攝影的臥臺行進方向相同的方向開始重新攝影(正向攝影;參照圖6(c))。
[0059]此外，在重新攝影中，最好設定臥臺速度、旋轉速度、螺旋間距、X射線條件等攝影條件，以使得產生超越之前的正式攝影和重新攝影的畫質成為同等的。
[0060]重新攝影的攝影條件(攝影方向、至重新攝影開始為止的待機時間、監視掃描的有無、臥臺移動速度、螺旋間距、X射線條件等)最好在正式攝影之前預先由操作者指定。重新攝影的攝影條件的具體例后述。
[0061 ]接下來，參考圖3?圖8來說明X射線CT裝置I的動作。
[0062]X射線CT裝置I的系統控制裝置124按照圖3的流程圖所示的過程來執行造影攝影處理。即，系統控制裝置124從存儲裝置123讀出與造影攝影處理相關的程序以及數據，基于該程序以及數據來執行處理。
[0063]在造影攝影處理中，X射線CT裝置I首先進行位置決定用攝影(步驟SlOl)。
[0064]在位置決定用攝影中不使用造影劑，從減少受輻射的觀點來看，最好以低射線劑量進行。對于位置決定攝影，可以設為從固定的方向對被檢體照射X射線，使臥臺105與體軸方向平行地移動的定位掃描攝影，也可以設為螺旋掃描。在進行螺旋掃描的情況下，為了后述的超越判斷，最好設為與正式攝影的軌道一致的軌道同步螺旋掃描。
[0065]操作臺120的圖像處理裝置122將通過位置決定用攝影得到的測量數據以原始數據的狀態存儲于存儲裝置123。此外，圖像處理裝置122使用通過位置決定攝影得到的測量數據生成定位掃描圖像，存儲于存儲裝置123，并且顯示于操作臺120的顯示裝置125。在步驟S102的攝影條件設定時，在決定攝影范圍時等對定位掃描圖像進行參考。
[0066]系統控制裝置124接受攝影條件以及重構條件的輸入(步驟S102)。系統控制裝置124接受與正式攝影相關的攝影條件、和與在產生了造影劑的超越的情況下進行的重新攝影相關的攝影條件這雙方的輸入，作為攝影條件。
[0067]與正式攝影相關的攝影條件包括:管電流、管電壓等X射線條件、正式攝影的攝影范圍、螺旋間距、掃描速度、是否需要造影劑超越判斷、造影劑超越判斷用的閾值等。
[0068]此外，與重新攝影相關的攝影條件包括:進行重新攝影時的待機時間、重新攝影的攝影方向、重新攝影的管電流、管電壓等X射線條件、螺旋間距、掃描速度、是否進行軌道同步攝影(與正式攝影的軌道一致)的設定等。
[0069]此外，還接受是否需要監視掃描、監視掃描中的閾值等、與監視掃描相關的攝影條件的輸入。
[0070]重構條件包括重構F0V、重構濾波器、圖像體層厚等。所輸入的各條件存儲于存儲裝置123。
[0071]在步驟S102中，系統控制裝置124將圖4所示的條件設定畫面3顯示于顯示裝置
125。
[0072]在條件設定畫面3中設置:正式攝影的攝影條件輸入欄31、重新攝影的攝影條件輸入欄32、重新攝影0N/0FF設定欄33、重新攝影時的攝影方向設定欄34、監視掃描的有無設定欄35、監視時的閾值設定欄36、軌道同步攝影的有無設定欄37等。在正式攝影以及重新攝影的攝影條件輸入欄31、32中設置用于操作者輸入螺旋間距、掃描速度、管電流等各條件的數值的各輸入欄。另外，在各輸入欄中也可以設置多個數值的選擇項。
[0073]重新攝影0N/0FF設定欄33是設定在超越判斷中判斷為超越了造影劑的情況下是否進行重新攝影的設定欄。重新攝影時的攝影方向設定欄34是設定在進行重新攝影的情況下將重新攝影的臥臺移動方向作為正向還是反向(折回攝影)的設定欄。正向是與正式攝影相同的方向，反向是與正式攝影相反的方向。
[0074]監視掃描設定欄35是設定是否進行造影劑的監視掃描的設定欄。監視時的閾值設定欄36是輸入在監視掃描中使用的閾值的設定欄。軌道同步攝影設定欄37是設定是否使重新攝影的軌道與正式攝影的軌道同步的設定欄。
[0075]以下，說明在步驟S102的攝影條件設定處理中將超越判斷設置為“需要”的情況。
[0076]在圖3的步驟S102中設定攝影條件，若對被檢體注入造影劑，指示正式攝影開始，則系統控制裝置124開始正式攝影(造影攝影)(步驟S103)。
[0077]在步驟S103中系統控制裝置124基于攝影條件向X射線控制裝置110、臺架控制裝置108、以及臥臺控制裝置109發送控制信號。X射線控制裝置110基于從系統控制裝置124輸入的控制信號來控制向X射線源101輸入的電力。臺架控制裝置108按照旋轉速度等攝影條件來控制旋轉盤102的驅動系統，使旋轉盤102旋轉。臥臺控制裝置109基于攝影范圍使臥臺105向規定的攝影開始位置對位，在攝影中，基于臥臺速度(螺旋間距)等攝影條件使臥臺105的頂板移動。
[0078]在正式攝影中，來自X射線源101的X射線照射和X射線檢測器106的透過X射線數據的測量與旋轉盤102的旋轉一起反復進行。數據收集裝置107取得在被檢體的周圍的各種角度(視角)下由X射線檢測器106測量到的透過X射線數據(以下稱為測量數據)，發送給圖像處理裝置122。圖像處理裝置122從數據收集裝置107取得測量數據。
[0079]圖像處理裝置122的超越判斷部128使用步驟S103的正式攝影中取得的測量數據，進行造影劑的超越判斷(步驟S104)。
[0080]對于步驟S104的超越判斷，有如下方法:(I)使用通過定位掃描攝影得到的測量數據進行超越判斷的方法;和(2)使用正式攝影之前進行的非造影螺旋掃描的測量數據進行超越判斷的方法。在任一情況下，都對通過正式攝影得到的測量數據、和通過事前的非造影攝影得到并且存儲于存儲裝置123的測量數據，在攝影位置(體軸方向位置以及視角角度)相同的數據間進行差分處理，基于差分數據來判斷超越。
[0081]如圖5所示，超越判斷部128具有:對非造影攝影的測量數據和造影攝影(正式攝影)的測量數據進行差分處理的差分部128a;按照規定的投影數據范圍對由差分部128a得到的差分數據進行積分處理的積分部128b;和將由積分部128b得到的積分值的大小與規定閾值進行比較的閾值判斷部128c。
[0082]在將正式攝影設為螺旋掃描，使用通過定位掃描攝影得到的測量數據(以下稱為定位掃描測量數據)進行超越判斷的情況下，差分部128a對攝影位置(體軸方向位置以及視角角度)相同的測量數據彼此進行差分處理。攝影位置(體軸方向位置以及視角角度)相同的測量數據在I周內在一次定時下存在。
[0083]另外，在將正式攝影設為螺旋掃描，使用定位掃描測量數據進行超越判斷的情況下，也可以使用全部視角的定位掃描測量數據來進行超越判斷。在該情況下，需要預先對定位掃描測量數據進行與臥臺高度相應的補正處理。
[0084]例如，是因為，在以被檢體位置不處于旋轉盤的中心(測量中心)的狀態來進行正式攝影(螺旋掃描)的情況下，X射線源101和被檢體的距離按每個視角角度而不同，所得到的測量數據也在一次旋轉之間產生差異。因此，與螺旋掃描中的臥臺和球管之間的距離相匹配地，按每個視角來預先對要進行差分的定位掃描測量數據進行補正。差分部128a在相同的攝影位置(體軸方向位置以及視角角度)彼此處，對正式攝影的測量數據和補正處理后的定位掃描測量數據進行差分處理。
[0085]在將正式攝影設為螺旋掃描，使用通過非造影軌道同步螺旋掃描得到的測量數據進行超越判斷的情況下，差分部128a對攝影位置(體軸方向位置以及視角角度)相同的正式攝影的測量數據和非造影軌道同步螺旋掃描的測量數據進行差分處理。這些測量數據能夠在全部視角處進行超越判斷。可以任意地設定以何種程度的視角間隔來進行超越判斷。
[0086]此外，在預先測量了與正式攝影的軌道不同的軌道的非造影測量數據的情況下，也可以使用該軌道不同的非造影測量數據進行超越判斷。在該情況下，通過基于軌道不同的非造影測量數據來重構斷層像，并對該斷層像進行順序投影處理，從而能夠虛擬地作成軌道與正式攝影的軌道一致的進行了軌道同步的非造影測量數據。差分部128a也可以對通過上述過程虛擬地生成的軌道同步非造影測量數據和正式攝影的測量數據進行差分處理。
[0087]超越判斷部128的積分部128b按照規定的數據范圍對通過差分處理得到的差分數據進行積分處理。最好根據X射線檢測器106的列數、通道數、以及攝影視角數，來決定要進行積分處理的數據范圍。例如，在攝影中使用的X射線CT裝置I的X射線檢測器106具有64列、1000通道的檢測元件，且得到I周1000視角的測量數據的情況下，可以設定為對中心500通道、中心4列、I視角份(該視角)的各元件的差分數據進行積分。另外，作為積分處理的對象的數據范圍是一例，不限定于該值。
[0088]閾值判斷部128dl過將由積分部128b得到的積分值與預先設定的規定閾值進行比較，從而判斷攝影位置是否超越了造影劑的位置。閾值判斷部128b在積分值的大小大于規定閾值的情況下，因為在攝影位置存在造影劑，所以輸出“未超越”的判斷結果。在積分值的大小為規定閾值以下的情況下，向系統控制裝置124輸出“有超越”的判斷結果。
[0089]或者，閾值判斷部128c也可以與相比作為超越判斷的對象的攝影位置處的積分值(以下稱為該積分值)處于行進方向更前方的攝影位置處的積分值(以下稱為前方積分值)進行比較，對超越進行判斷。閾值判斷部128c在該積分值的大小與前方積分值之差為規定值以上的情況下，輸出“有超越”的判斷結果。在該積分值的大小與前方積分值之差為規定值以內的情況下，向系統控制裝置124輸出“未超越”的判斷結果。
[0090]返回到圖3的說明。
[0091 ]在步驟S104中的超越判斷的結果得到“有超越”的判斷結果的情況下(步驟S104;有超越)，系統控制裝置124設定用于對包含從判斷了超越的位置起直至攝影范圍終止端為止的范圍進行重新攝影的攝影條件(步驟S105)。在重新攝影中，設定考慮了造影劑的到達的攝影條件。
[0092]重新攝影可以是圖6(b)所示那樣的折回攝影，也可以是圖6(c)所示那樣的正向攝影。
[0093]在將重新攝影設為折回攝影的情況下，系統控制裝置124設定用于以下情況的攝影條件:如圖6(b)所示那樣直到作為正式攝影的攝影范圍來設定的攝影范圍終止端43為止都繼續進行攝影，在直到攝影范圍終止端43為止的攝影結束之后，對造影劑的到達進行待機并向反向折回進行重新攝影。
[0094]此外，在將重新攝影設為折回攝影的情況下，系統控制裝置124也可以如圖6(b)所示那樣直到作為正式攝影的攝影范圍來設定的攝影范圍終止端為止都繼續進行攝影，在直到攝影范圍終止端為止的攝影結束之后，在攝影范圍終止端部43進行監視掃描，在監視區域的CT值變為規定閾值以上的時間點，開始重新攝影。在該情況下，為了不產生造影劑不均勻，最好使重新攝影(折回攝影)的速度為更高的速度。
[0095]此外，最好使得在與產生了超越的攝影的圖像噪聲量中不產生差異。由此，在重新攝影時，使臥臺移動速度、掃描速度當中的一個以上加速從而在更短的時間內對重新攝影范圍進行攝影，并且對管電流、臥臺移動速度、掃描速度當中的一個以上進行調整。據此，最好重新設定攝影條件，以使得在正式攝影和重新攝影中圖像噪聲成為同等的。
[0096]此外，在將重新攝影設為折回攝影的情況下，最好折回攝影的軌道與正式攝影的軌道同步。
[0097]圖7是說明重新攝影的軌道的圖。
[0098]在如圖7(a)所示在正式攝影中進行軸向掃描的情況下，在折回攝影中進行軸向掃描以使得在與正式攝影相同的體軸方向位置處照射X射線即可。
[0099]在如圖7(b)所示在正式攝影中進行螺旋掃描的情況下，在折回攝影中，如圖7(c)所示，進行使臥臺移動方向為反向并且使軌道同步了的攝影。即，使旋轉盤102與正式攝影時相反地旋轉來進行攝影。但是，在旋轉盤102的旋轉方向由于其構造而通常被限定在一個方向的情況下，以不進行軌道同步攝影的方式來進行折回攝影。
[0100]此外，在將重新攝影設為正向攝影的情況下，系統控制裝置124設定用于以下情況的攝影條件:如圖6(c)所示那樣在得到“有超越”的判斷結果的時間點中斷正式攝影，返回到超越判斷位置，待機規定的待機時間之后向正向開始重新攝影。最好使重新攝影的軌道與正式攝影的軌道同步。此外，關于螺旋間距、使掃描器旋轉速度變慢等，也可以重新設定攝影條件，以使得不會再次產生超越。
[0101]對于直至開始重新攝影為止的待機時間(對造影劑的到達進行待機的時間)來說，例如可以是在步驟S102的攝影條件設定時預先由操作者設定的待機時間，也可以是直至通過規定位置處的監視掃描得到的監視用圖像和事前利用非造影測量數據而重構的圖像的差分變為規定閾值以上為止的時間，也可以基于通過監視掃描得到的監視用圖像內的CT值變化、造影部的CT值考慮直至造影效果變為峰值為止的待機時間來決定。
[0102]在正式攝影與重新攝影的體軸方向上的邊界位置，起因于攝影時刻的差異，有時會產生畫質的不連續性。因此，可以使重新攝影和正式攝影的攝影范圍一部分重疊，通過對兩攝影數據的重疊范圍進行加權相加，從而降低畫質的不連續性。
[0103]該加權相加，可以在正式攝影和重新攝影的測量數據間進行，也可以在重構處理的圖像數據間進行。在測量數據間進行了加權相加的情況下，對加權相加后的測量數據進行重構處理。
[0104]參考圖8來說明造影劑的流動速度和臥臺移動速度和造影效果的關系。
[0105]圖8是某大動脈位置處的造影時的時間密度曲線(TimeDensity Curve，以下稱為TDC)的一例。
[0106]圖8所示的曲線(TDC)，示出臥臺無移動的情況下的時間和CT值(造影效果)的關系。若造影劑到達攝影位置，則CT值急劇上升，超過峰值后急劇減少。在造影攝影時，最好如圖8(a)所示盡可能地在造影效果高的定時進行攝影。但是，在臥臺105向與造影劑的流動相同的方向移動的情況下，若臥臺移動速度比造影劑流動的速度快，則會如圖8(c)所示在過了造影效果的峰值的位置進行攝影，不能獲得期望的造影效果。相反，臥臺移動速度過慢，如圖8(b)所示，也會包含有在過了造影峰值的定時下的攝影，不能獲得期望的造影效果。
[0107]因此，對于正式攝影時的臥臺移動速度來說，優選設定為不會相對于造影劑流動的速度過度慢。此外，在如圖8(c)所示臥臺移動速度相對于造影劑流動的速度非常快的情況下，最好根據攝影所需的時間來使正式攝影開始的定時變晚。具體而言，在能夠獲得期望的造影效果的范圍內將盡可能晚的時間作為攝影開始定時。
[0108]另外，也可以基于圖8所示那樣的臥臺移動速度和造影效果的峰值的關系，來預測性地進行超越判斷。
[0109]S卩，超越判斷部128基于差分數據的時間變化來判斷是否向造影效果的峰值靠近、是否遠離峰值、或者是否維持峰值，進行超越的預測。攝影條件設定部126也可以基于超越的預測結果來進行攝影條件的調整。例如，在超越判斷部128基于差分數據的變化而判斷為當前的攝影位置向造影效果的峰值位置逐漸靠近的情況下，因為在保持原樣的臥臺速度下會超越造影劑，所以使臥臺速度變慢。相反，在遠離峰值的情況下，使臥臺速度變快。如此，可以在實際產生超越之前，預測性地對超越進行判斷，調整攝影條件。
[0110]此外，在重新攝影中，在進行圖6(c)所示的正向攝影的情況下，若以與正式攝影相同的臥臺移動速度以及掃描速度進行重新攝影，則也存在再次產生造影劑的超越的情況。由此，最好在重新攝影執行中也進行步驟S104的超越判斷(步驟S105—步驟S104)。在重新攝影執行中產生造影劑的超越的情況下，系統控制裝置124使臥臺位置返回到產生超越的位置(判斷了超越的位置)，重新設定攝影條件，在經過規定的待機時間后進行重新攝影。如此，可以始終考慮造影劑的到達而反復地在正向上進行重新攝影。
[0111]此外，在重新攝影中，可以使臥臺移動速度變慢或者使掃描速度變慢等，在進行軌道同步的同時低速地進行攝影。在該情況下，能夠抑制造影劑的再次超越。在使臥臺移動速度變慢或者使掃描速度變慢的情況下，最好注意考慮對畫質的影響來減小X射線管電流等。
[0112]對于攝影范圍，正式攝影、重新攝影結束后，圖像處理裝置122基于所取得的透過X射線數據進行圖像的重構處理(步驟S106)。
[0113]在重新攝影的軌道與正式攝影的軌道一致(同步)的情況下，能夠用通過重新攝影得到的測量數據來替換通過正式攝影得到的測量數據，從而作為一系列的數據而使用于圖像重構。
[0114]另一方面，在重新攝影的軌道和正式攝影的軌道不一致(同步)的情況下，圖像處理裝置122基于正式攝影以及重新攝影中得到的各測量數據，分別進行圖像重構處理。通過將根據正式攝影的測量數據而生成的圖像和根據重新攝影的測量數據而生成的圖像組合，從而能夠生成最終的斷層圖像。
[0115]系統控制裝置124將被重構的圖像存儲于存儲裝置123，并且顯示于顯示裝置125，結束一系列的造影攝影處理。
[0116]如以上所說明的那樣，本發明的X射線CT裝置I在造影攝影中對攝影位置相對于造影劑的位置的超越進行判斷。在判斷為超越的情況下，重新設定考慮了超越的造影劑的到達的攝影條件，以重新設定的攝影條件來執行重新攝影。因此，即使在產生造影劑的超越的況下，也能夠原樣使用產生超越的造影劑重新設定適當的攝影條件來繼續進行造影檢查。據此，能夠避免反復的造影檢查，能夠減少被檢體的負擔。
[0117]此外，在造影劑的超越判斷中，進行基于通過在正式攝影之前進行的非造影攝影得到的測量數據和通過正式攝影得到的測量數據的差分數據的判斷。由此，不需要為了調查有無造影效果而在攝影中重構圖像，能夠高速地進行超越判斷。據此，能夠在較早的定時探測造影劑的超越，能夠在造影劑處于攝影范圍內的期間迅速地轉移到重新攝影。此外，因為重新攝影的攝影條件被調整為使得與正式攝影的畫質成為相同程度，所以能夠遍及整個攝影范圍地重構畫質沒有不均勻的圖像。
[0118]以上，對于本發明所涉及的X射線CT裝置I的優選實施方式進行了說明，但是本發明不限定于上述的實施方式。只要是本領域技術人員，則在本申請所公開的技術思想的范疇內，能夠想到各種變更例或者修正例，這一點是明確的，并且應理解這些也當然屬于本發明的技術范圍。
[0119]符號說明
[0120]I X射線CT裝置、100掃描臺架部、101 X射線源、102旋轉盤、106 X射線檢測器、120操作臺、121輸入裝置、122圖像處理裝置、123存儲裝置、124系統控制裝置、125顯示裝置、126攝影條件設定部、127攝影控制部、128超越判斷部、129重新攝影控制部。
【主權項】
1.一種X射線CT裝置，其特征在于，具備: X射線源，其對被檢體照射X射線； X射線檢測器，其與所述X射線源對置配置，檢測透過了所述被檢體的X射線； 旋轉盤，其搭載所述X射線源以及所述X射線檢測器，圍繞所述被檢體進行旋轉； 圖像重構部，其基于由所述X射線檢測器檢測出的透過X射線數據來重構圖像； 攝影條件設定部，其設定對所述被檢體注入造影劑而進行的正式攝影的攝影條件； 正式攝影控制部，其以由所述攝影條件設定部設定的攝影條件來執行正式攝影； 超越判斷部，其在所述正式攝影的執行中，對攝影位置相對于造影劑的位置的超越進行判斷;和 重新攝影控制部，其在由所述超越判斷部判斷了超越的情況下，重新設定攝影條件，以重新設定的攝影條件來執行重新攝影。2.根據權利要求1所述的X射線CT裝置，其特征在于， 所述超越判斷部基于通過在所述正式攝影之前進行的非造影攝影得到的測量數據和通過所述正式攝影得到的測量數據的差分數據，來對所述超越進行判斷。3.根據權利要求2所述的X射線CT裝置，其特征在于， 所述非造影攝影是位置決定攝影， 所述超越判斷部對通過所述正式攝影得到的測量數據和所述位置決定攝影的測量數據，在體軸方向位置以及視角位置成為相同的數據間進行差分處理，來得到所述差分數據。4.根據權利要求2所述的X射線CT裝置，其特征在于， 所述非造影攝影是使軌道與所述正式攝影的軌道一致的軌道同步攝影， 所述超越判斷部對通過所述正式攝影得到的測量數據和所述非造影攝影的測量數據，在體軸方向位置以及視角位置成為相同的數據間進行差分處理，來得到所述差分數據。5.根據權利要求1所述的X射線CT裝置，其特征在于， 所述重新攝影的范圍設為包含從產生所述超越的位置起至所述正式攝影的攝影結束預定位置的范圍。6.根據權利要求1所述的X射線CT裝置，其特征在于， 所述重新攝影控制部使所述重新攝影的軌道與所述正式攝影的軌道同步。7.根據權利要求1所述的X射線CT裝置，其特征在于， 所述重新攝影控制部設定用于進行從所述正式攝影的攝影結束預定位置起將臥臺行進方向作為反向的折回攝影的攝影條件，作為所述重新攝影的攝影條件。8.根據權利要求1所述的X射線CT裝置，其特征在于， 所述攝影控制部在所述超越判斷部判斷了超越的定時停止所述正式攝影， 所述重新攝影控制部設定用于在從所述超越判斷部判斷了超越的定時起經過規定的待機時間后按照與所述正式攝影的臥臺行進方向相同的方向開始重新攝影的攝影條件，作為所述重新攝影的攝影條件。9.根據權利要求1所述的X射線CT裝置，其特征在于， 所述重新攝影控制部設定重新攝影的攝影條件，以使得產生所述超越之前的正式攝影和所述重新攝影的畫質成為同等的。10.一種造影攝影方法，其特征在于，包括: X射線CT裝置以所設定的攝影條件來執行對被檢體注入造影劑而進行的正式攝影的步驟； X射線CT裝置在所述正式攝影中判斷當前的攝影位置是否超越造影劑的位置的步驟； X射線CT裝置在判斷了超越的情況下重新設定攝影條件的步驟;和 X射線CT裝置以重新設定的攝影條件來執行重新攝影的步驟。
【文檔編號】A61B6/03GK105873518SQ201580003587
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年1月8日
【發明人】后藤大雅
【申請人】株式會社日立制作所