CN101632592A - X射线ct装置以及其图像作成方法 - Google Patents

Abstract

具有照射沿着具有扩大被检体P的体轴方向有展宽的X射线的X射线管(24)和通过检测出透过上述被检体P的X射线变换为电器信号，并且具有在摄影范围广的X射线检测器(26)的X射线CT装置中，通过依据控制台输入部(54)通过在上述X射线的扫描之前前用确定的CT值的曲线，设定所期望的图像作成时间，扫描后，依据根据所取得的投影数据，生成上述CT值的变化曲线的数据。在被生成的变化曲线中的图像作成范围，根据由控制台输入部(54)中设定的图像作成范围决定，依据根据此决定的图像作成时间，由图像作成部(72)进行图像的生成处理。

Description

X射线CT装置以及其图像作成方法

相关申请的交叉引用

本申请基于2008年7月23日提交的在先的日本专利申请No.2008-189973并要求其为优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。

技术领域

本发明涉及医用机器装置的领域，特别涉及在CT检查中所使用的X射线CT装置以及其图像作成方法。

背景技术

在以往的CT装置的技术中，一直都使用摄影范围广的装置(检测器列数大的)。在这样的摄影范围广的X射线CT装置中对于确定位置进行连续扫描的动态扫描(以下，记录为：4D动态扫描)。

而且，在执行此4D动态扫描时，造影剂在被检体内以充分普及的状态进行扫描是非常重要的。并且，操作员根据此4D动态扫描作成所需要的图像时，预测造影剂到达检查部位的时间段，逐渐作成此定时期间的图像(例如，参照日本特开2008-48956号文件、以及日本特开平7-194588号文件)。

但是，很难判断预测到达上述的造影剂的时间，用肉眼确认作成后的图像，决定再次考虑作成最适合的时间段的图像。因此，图像数据的数量一旦变得膨大，就需要有更多的从检查到诊断的时间的课题。

另外，在通过4D动态扫描的检查中，有必要从检查到诊断顺利地进行扫描。因此，有必要容易或者自动地进行需要的时间段的图像取得，更希望容易地进行有关使用了这些图像的后处理的图像。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供用于取得必要的时间段的图像，能够通过扫描中的CT值变化曲线，在计划时设定图像作成时间段，同时为了很容易地进行后处理，扫描结束后，能够依次自动地对每个部位进行后处理的X射线CT装置以及此图像作成方法。

即，本发明的X射线CT装置，其特征在于，包括：

X射线管，照射沿着被检体的体轴方向具有展宽的X射线；

X射线检测器，检测出透过上述被检体的X射线，变换为电信号；

重建部，通过对由上述X射线检测器检测出的投影数据进行重建处理而重建图像；

显示装置，显示通过上述重建部重建的图像；

设定部，在照射上述X射线进行扫描之前，使用事先储存的CT值的变化曲线，设定图像作成时间；

变化曲线取得部，在照射上述X射线进行扫描之后，根据所取得的投影数据，生成上述CT值的变化曲线的数据；

图像生成范围设定部，根据由上述设定部设定的图像作成范围，决定由上述变化曲线取得部生成的上述变化曲线中的图像作成范围；

图像作成部，根据由上述图像生成范围设定部决定的图像作成时间，进行图像的生成处理。

本发明的X射线CT装置的图像作成方法，其特征在于，包括：

使用事先储存的CT值变化曲线来设定图像作成时间；

设定进行CT值的监视的位置；

进行正式扫描，根据上述设定的部分的CT值取得扫描后的CT值变化曲线；

进行上述扫描后的CT值变化曲线和上述事先储存的CT值变化曲线的拟合处理，确定上述设定的图像作成时间；

作成在确定的上述图像作成时间中的图像。

在下面的描述中将提出本发明的其它目的和优点，部分内容可以从说明书的描述中变得明显，或者通过实施本发明可以明确上述内容。通过下文中详细指出的手段和组合可以实现和得到本发明的目的和优点。

附图说明

结合在这里并构成说明书的一部分的附图描述本发明当前优选的实施方式，并且与上述的概要说明以及下面的对优选实施方式的详细描述一同用来说明本发明的原理。

图1是表示本发明的一个实施方式的X射线CT装置的全体构成的框图。

图2A是表示图1的显示装置70的显示画面的一例图，图2B是表示作为图2A的4D扫描向导用的画面90的一例，计划时间的设定用的对话例的图。

图3是表示关于本发明的一个实施方式的X射线CT装置的检查的顺序的说明的流程图。

图4是表示通过CT值变化曲线的调整拟合的作成时间段的确定的说明图。

图5是表示作为4D扫描向导用的画面90的一例，扫描面后的处理用的对话例的图。

具体实施方式

以下参照画面，对本发明的实施方式进行说明。

图1是表示通过本发明的一个实施方式的X射线CT装置的全体构成的框图。

在图1中，本实施方式中的X射线CT装置10具备构成：架台装置12和床装置14以及操作控制台部16。

上述架台装置12具有构成：架台控制部22、X射线管24、X射线检测器26、回转架台28、高电压发生部30、数据收集部(DAS)32、回转驱动部34、以及架台装置输入部36，并且设置在检查室200中。

另外，上述床装置14具有构成：床驱动部42、床基台44、以及床顶板床板46。上述床装置14和架台装置12一起设置在检查室200中。

另一方面，操作控制台部16具有构成：控制台控制部52、控制台输入部54、检查条件储存部56、前处理部60、投影数据储存部62、重建处理部64、图像储存部66、图像处理部68、显示装置70、图像作成部72、以及后处理部74。这个操作扫描控制台部16设置在操作室300中。

控制台控制部52支配操作控制台部16内的各部的控制，与控制台输入部54一起构成设定手段(设定部)方法。控制台输入部54作为第1输入部，由鼠标和键盘等构成。

通过螺旋扫描进行扫描的时候，通过架台控制部22，通过控制台输入部54输入的切片厚度，回转速度等的螺旋扫描条件被储存(检查条件的选择)到检查条件储存部56中。并且，这其中，回转速度、切片厚度以及扇形角度等作为架台·、床控制信号，发送给架台控制部22以及床驱动部42。

另外，在架台控制部22中，接受架台装置输入部36的输入(关于被选择的检查条件的信息)，为了中心控制台X射线束发生的X射线束发生控制信号，发送给高电压发生部30。还有，在架台控制部22中，表示X射线束的检测的计时器时机的检测控制信号，发送给数据收集部32。

上述架台装置输入部36作为第2输入部，在架台装置12的表面上，以“操作面板”的方式，由具有被设置的接触式传感器功能的显示面板构成。对于在由这个显示面板上设置的第3输入部(未图示)，输入患者ID等的患者识别信息。并且，通过网络与被输入的该患者识别信息中对应附加的患者信息，逐渐显示在上述显示面板上。

另外，架台装置输入部36通过向架台装置12的被检体P的布置安装以及通过控制台输入部54的检查条件的选择结束之后，以来自床装置14和控制台输入部54发送的信号为动契机，能够进行输入。此时，为了检验者为了能够认知能够输入的信号，希望最好是该架台装置输入部36本身主体如进行点灯似的构成。

再有，检知检验者进入在上述操作室300内检知入室的信号的检知部(未图示)也能够设置在操作室的门等中(隔开检查室200和操作室300的门)等。通过此检知部，也能够直到接受检验者进入向操作室300内的入室的情况接受被检知的信号为止，架台控制部22使还没有处于输入架台装置输入部36不能够进行输入的状态。由于采用通过这样的构成，在检知检验者的从检查室200到操作室300的移动的情况下检验者在通过检查室200检知移动到操作室300内的信号的状态下，由于对被检体P进行扫描(X射线的照射)，所以能够回避对检验者的多余的被曝(X射线的照射)能够通过必需的被爆进行回避。

并且，上述检知部，由例如，在上述门旁边设置，并且由在检查室200设置的第一的一个检知部和由在操作室300设置的其它的检知部构成。而且，检验者通过上述第一的一个检知部检知了检验者之后，通过上述其它检知部检知检验者的信号，根据这样能够检知检验者的从检查室200移动到操作室300的移动中的信号。

高电压发生部30将为了曝射来自X射线管24的X射线束的高电压将用于来自X射线管24的X射线束曝射的高电压根据从通过架台控制部22的控制信号，供给X射线管24。X射线管24通过来自高电压发生部30供给的高电压曝射X射线束。来自X射线管24曝射的X射线束变成扇形状或锥形状的束。

X射线检测器26通过X射线管24曝射，检测出透过被检体P的X射线束。通常摄影单层CT装置的场合时候，X射线检测器26是由将例如1000信道的X射线检测元件呈扇形状或直线状地并排列成行的构成。并且，多倍切片多层CT装置的场合时候，X射线检测器26是由将沿着X射线检测元件在相互正交的两个方向上(成为构成切片方向以及信道方向)分别呈多排排列状地多个排列多个，由此构成为二维X射线检测器。

回转架台(架台)28将X射线管24和X射线检测器26具有维持在此内部。而且，回转架台28依据回转驱动器34通过使X射线管24和X射线检测器26的中点的回转轴作为中心回转。

数据收集部(DAS)32，和X射线检测器26的各个X射线检测元件一样，具有呈排列状地排列的数据收集元件。并且，数据收集部(DAS)32使通过X射线检测器26检测出的X射线束(实际是检测出信号)对应通过架台控制部22发送的数据收集控制信号收集。此被收集的数据成变为X射线投影数据。

回转架台28在1次回转的时候，例如收集例如1000次X射线投影数据，将此X射线投影数据为基础，以规定的方法重建图像。回转驱动器34根据通过架台控制部22发送的架台控制信号，使回转架台28回转。

床驱动部器42根据来自架台控制部22发送的床移动信号，计算出相当于回转架台28的1次回转的床顶板床板46的移动量，用此移动量使床顶板床板46移动。床基台44通过床驱动部42使床顶板床板46沿着上下方向移动。床顶板床板46承载布置被检体P，沿着能够移动到被检体P的体轴方向(Z轴方向：切片方向)上能够移动。

前处理部60对从数据收集部32发送的X射线投影数据进行实施灵敏度校正和X射线强度校正等。在前处理部60中进行实施灵敏度校正等的处理的X射线投影数据暂且储存到投影数据储存部62中。

重建处理部64根据对通过将在被投影数据储存部62中储存的X射线投影数据进行反投影处理，重建图像数据。此反投影的方法是众所周知的方法。另外，对X射线投影数据进行内插处理的时候，通过360度内插法或180度内插法(对向数据内插法)等的众所周知的内插法，计算出在作为目的的切片位置上的X射线投影数据。再有，在重建处理部64中，生成和扫描同时实时实时地进行重建处理而生成的CT值变化曲线(CT值时间变化曲线)。

重建的图像数据，和后述详细的CT值变化曲线一起暂时储存到图像储存部66中之后，发送到图像处理部68中。图像处理部68根据由控制台输入部54输入的操作者的指示，将图像数据通过众所周知的方法，变换为来自任意剖面的断层像、从任意方向的投影像，或者通过绘制重建处理的三维图像等的图像数据，发送到显示装置70中。显示装置70将从图像处理部68中发送的断层像等显示在监视器上。另外，显示装置70如同后述的方法那样，为了进行此画面内的操作，具有由操作按钮等构成的第4输入部(未图示)。

另外，图像作成部72是作成X射线的扫描后后述的设定的时间的图像的图像作成手段方法，后处理部74是进行在每个部位上通过由上述图像作成部72作成的图像的进行后处理的方法。图像作成部，根据由上述图像生成范围设定部决定的图像作成时间，进行图像的生成处理。

图2A是表示前述上述的显示装置70的显示画面的一例图。

在同图中，画面80是由通过例如，用于指定进行正式扫描时的扫面范围的画面82、显示扫描后的图像的画面84、扫描时的监视器画面86、4D扫描向导用的画面90(向导：Wizard(对话形式))以及或由操作按钮等构成的操作部92构成。

图2B是表示作为4D扫描向导用的画面90的一例，计划时间的设定用的对话例的图。

此时，在画面90中，显示CT值变化曲线100、和计划时间的设定线102和图像作成时间段设定按钮104a、104b、104c。上述前述CT值变化曲线100是表示被检体内的造影剂的渲染色情况的画面，计划时间的设定线102是对于前述上述CT值变化曲线100，通过未图示的鼠标等的拖拽操作设定的画面。而且，在这里，显示三个图像作成时间段设定按钮104a、104b、104c，但是不仅限于此，还能够能够设定多个时间段就能够。或者也能够设定只有一个时间段能够再设定一个时间段。并且，图像作成时间段是即能够只一点地方的，也能够有某程度的宽度的。既能够在精确位置，也能够在具有某个程度的大小的位置。

但是，在本实施方式中，使用CT值变化曲线100容易进行图像作成的处理和通过在每个部位上容易进行后处理的处理构成。

在此，参照图3的流程图，针对检查的顺序进行说明。

首先，在步骤S1中，进行执行为了实施正式扫描的计划用摄影的定位扫描图像后的正式扫描的对话。进行是为了进行正式扫描的计划用摄影的定位扫描图像被进行后的正式扫描的对话。根据这个对话，显示一般普通的CT值变化曲线，在此CT值变化曲线上计划所期望的时间段的图像作成。这里此图像上的CT值变化曲线作为对应被检体P的部位或年龄或体重等，被计算出的统计性的曲线。

其次，在步骤S2中，在正式扫描之前，通过步骤S2进行设定如何监视哪个部分的CT值。

这个设定，进行通过为了指定上述的定位扫描的扫描图像范围的画面82。这个值进行使用于指定上述的定位扫描图像扫描范围的画面82。之后，在步骤S3中，进行正式扫描，但在正式扫描中设定的部位的CT值被监视。正式扫描通过步骤S3扫描，但是正式扫描监视被设定的部分的CT值。而且，扫描后的CT值变化曲线储存保存到图像储存部66中。另外，和正式扫描同时进行实时地进行重建绘制处理，生成CT值的时间变化曲线。

另外，CT值变化曲线是根据被指定的关心区域内的CT值的值(各像素的平均、积算计算、系数乘法加法加权算术等)。并且，计算出相当于时间变化曲线的值的时候，通过重建处理部64进行重建图像的重建，但此重建图像限定于在一部分区域中(空间区域)中。之后，对于根据此CT值变化曲线，关于被指定的时间范围，进行与上述空间区域不同的区域，进行例如比上述CT值变化曲线的生成用重建的空间区域还宽广的全部的空间区域的重建。

在步骤S4中，扫描之后，进行被储存保存的CT值变化曲线和计划时使用的一般普通的CT值变化曲线的拟合处理。据此，被计划的时间段在实际的CT值变化曲线上确定。在此后的步骤S5中，被计划的时间段的图像以此步骤S4为基准，由图像作成部72作成。

图4A乃至4D是通过上述的CT值变化曲线的拟合处理的作成时间段的确定的说明图。

例如，在图4A中用破线表示的曲线是上述的统计性的曲线，时间段t1、t2是计划时应该作成的时间段的曲线。另外，图4B表示通过对实际的被检体的正式扫描所取得的CT值变化曲线。并且，如图4C所示，图4A中表示的统计的CT值变化曲线通过例如，最小2乘法等的方法合并到正式扫描的CT值变化曲线中。据此，如图4D所示，确定对实际的CT值变化曲线的时间段t1、t2。

其次，在步骤S6中，进行正式扫描后的处理对话显示在画面90中。在此对话显示中，能够再次指定图像的作成的时间段。即，在步骤S7中，判定是否能够进行图像再作成。

图5作为4D扫描向导用的画面90的一例，是表示扫描后的处理用的对话例的图。此时，画面90由图像再作成区域范围110和用于说明扫描后的处理的流程的后处理对话区域范围112构成。

图像再作成按钮120在图像再作成区域范围110中显示。此图像再作成按钮120是，通过上述的步骤S1至～S5的处理所取得的图像在无法满足操作者需求等的时候，用于使图像的再作成进行的按钮。即，如果通过未图示的鼠标等按压图像再作成按钮120，就能够进行图像再作成。此时，由从步骤S7转移移动到步骤S8中，返回到图2所示的显示画面80中，进行图像作成时间的再设定。但是，此时使用实际的CT值变化曲线。之后，转移移动到上述步骤S5中。

另外，在上述步骤S7中，不按压图像再作成按钮120的时候，为了能够顺利地进行使用此图像的图像处理，通过步骤S9进行部位的选择。

图5中所示的画面90的后处理对话区域范围112由部位选择按钮124、和后处理选择按钮(处理1)126a、后处理选择按钮(处理2)126b、后处理选择按钮(处理3)126c、后处理选择按钮(处理4)126d、后处理选择按钮(处理5)126e、和没有进行后处理的中止按钮(Quit)128、和选择确定用的OK按钮130和处理内容显示部132构成。

在步骤S9中，在每个部位上进行被设定的后处理的规程程序的选择。即，部位选择按钮124通过操作未图示的鼠标等，逐渐顺序切换所期望的部位例如，头部、胸部等的部位的规程程序依据转变。。

并且，进行部位的选择之后，在其次的步骤S10中，继续通过步骤S10在每个被选择的部位上进行后处理的对话，显示在后处理对话区域范围1123中。并且，根据被显示的规程程序的内容依次进行后处理。即，例如，在后处理对话区域范围112中，选择显示处理1至～处理6那样显示的后处理选择按钮126a至126e的其中任何一个选择，并且再按压OK按钮130而，作为确定的内容。于是，在处理内容显示部132中，显示来自后处理选择按钮126a～126e选择的处理内容。

例如，作为选择后处理选择按钮(处理1)126a的场合，在处理内容显示部132中显示其处理内容是“滤波处理”→“减影处理”→“时间方向的栈处理堆栈处理(stack处理)”→“动脉、静脉的分离”→“3D显示”。，但显示在处理内容显示部132中，据此，实施根据在后处理部74中进行根据的上述处理内容的处理。并且，省略图示以及说明，但对于后处理选择按钮126ba至126e也同样，地显示各种处理内容。

并且，根据处理内容，有自动地进行到图像作成(滤波处理)的场合和例如3D作成的时候自动地转移到对话，在由操作者处理结束后(close)自动地转移到下一个步骤的场合。为止的时候和自动移动到对话为止的像3D作成的那样的时候，由操作者处理结束之后(关闭)，自动进入下个步骤的时候。

另外，按压中止按钮128的时候，通过扫描的后处理不自动地进行运行，用人工进行。逐渐变成人工处理了。

再有，在上述的实施方式中，变更图像作成时间的时候在通过步骤S8进行，但不仅限于此。还能够例如在步骤S1中的图像作成时间设定的时候时进行。

如上所述，根据本实施方式，在4D动态扫描中，逐渐能够容易作成在最适合的时间段内的图像了。据此，因为如果只作成所期望的时间段的图像，所以那么能够削减图像数据的数量，而且，因为关于后处理也能够能进行通过简单操作，所以能够缩短从检查到诊断的时间，作为结果进行提高运转。

以上对本发明的实施方式进行说明了，但本发明除了上述的实施方式以外，还能够在不脱离本发明的要旨的范围内进行各种变形方式。

还有，根据上述实施方式中展开的适宜多个的构成要素的组合，能够形成各种的发明。例如：既能够削除从实施方式中显示的全部构成要素的几个构成要素，又能够适当地组合不同实施方式内的构成要素。

本领域技术人员容易想到其它优点和变更方式。因此，本发明就其更宽的方面而言不限于这里示出和说明的具体细节和代表性的实施方式。因此，在不背离由所附的权利要求书以及其等同物限定的一般发明概念的精神和范围的情况下，能够进行各种修改。

Claims (15)

1.一种X射线CT装置，其特征在于，包括：

X射线管，照射沿着被检体的体轴方向具有展宽的X射线；

X射线检测器，检测出透过上述被检体的X射线，变换为电信号；

重建部，通过对由上述X射线检测器检测出的投影数据进行重建处理而重建图像；

显示装置，显示通过上述重建部重建的图像；

设定部，在照射上述X射线进行扫描之前，使用事先储存的CT值的变化曲线，设定图像作成时间；

变化曲线取得部，在照射上述X射线进行扫描之后，根据所取得的投影数据，生成上述CT值的变化曲线的数据；

图像生成范围设定部，根据由上述设定部设定的图像作成范围，决定由上述变化曲线取得部生成的上述变化曲线中的图像作成范围；

图像作成部，根据由上述图像生成范围设定部决定的图像作成时间，进行图像的生成处理。

2.根据权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于：

上述变化曲线取得部在照射上述X射线进行扫描时，与该扫描同时实时地生成上述变化曲线。

3.根据权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于：

上述变化曲线取得部根据重建上述投影数据所取得的图像，求出上述变化曲线的数据；

上述图像生成范围设定部重建与上述变化曲线的生成用重建的空间范围不同范围的图像，生成图像。

4.根据权利要求2所述的X射线CT装置，其特征在于：

上述变化曲线取得部根据重建上述投影数据所取得的图像，求出上述变化曲线的数据；

上述图像生成范围设定部重建与上述变化曲线的生成用重建的空间范围不同范围的图像，生成图像。

5.根据权利要求3所述的X射线CT装置，其特征在于：

上述设定部能够设定多个图像作成时间。

6.根据权利要求4所述的X射线CT装置，其特征在于：

上述设定部能够设定多个图像作成时间。

7.根据权利要求3所述的X射线CT装置，其特征在于：

上述图像作成部也能够在上述X射线的扫描后，使用上述事先储存的CT值变化曲线进行图像作成。

8.根据权利要求4所述的X射线CT装置，其特征在于：

上述图像作成部也能够在上述X射线的扫描后使用上述事先储存的CT值变化曲线进行图像作成。

9.根据权利要求5所述的X射线CT装置，其特征在于，还包括：

后处理部，针对上述被检体的每个部位进行使用了由上述图像作成部作成的图像的后处理。

10.根据权利要求6所述的X射线CT装置，其特征在于，还包括：

后处理部，针对上述被检体的每个部位进行使用了由上述图像作成部作成的图像的后处理。

11.根据权利要求5所述的X射线CT装置，其特征在于：

上述显示装置能够显示由上述后处理部进行的处理内容以选择所期望的后处理。

12.根据权利要求6所述的X射线CT装置，其特征在于：

上述显示装置能够显示由上述后处理部进行的处理内容以选择所期望的后处理。

13.根据权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于：

上述设定部，模拟生成对注入造影剂的上述被检体照射X射线进行扫描时的CT值的变化曲线，显示该变化曲线，根据显示的上述变化曲线通过输入指示来设定图像作成时间。

14.根据权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于：

上述设定部与被检体相对应地从事先储存的多个CT值的变化曲线中进行选择，设定图像作成时间。

15.一种X射线CT装置的图像作成方法，其特征在于：

使用事先储存的CT值变化曲线来设定图像作成时间；

设定进行CT值的监视的位置；

进行正式扫描，根据上述设定的部分的CT值取得扫描后的CT值变化曲线；

进行上述扫描后的CT值变化曲线和上述事先储存的CT值变化曲线的拟合处理，确定上述设定的图像作成时间；

作成在确定的上述图像作成时间中的图像。

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