JP3725277B2

JP3725277B2 - Ｘ線診断システムおよびｘ線ｃｔスキャナ

Info

Publication number: JP3725277B2
Application number: JP02922397A
Authority: JP
Inventors: 真浩尾嵜
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-02-15
Filing date: 1997-02-13
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2017-02-13
Also published as: JPH09276264A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線ＣＴスキャナとＸ線透視装置を機能的に組み合わせた複合的なＸ線診断システム、および、そのようなシステムに好適なＸ線ＣＴスキャナに係わる。特に、Ｘ線ＣＴスキャナのスライス位置をＸ線透視装置から得たＣＲ（コンピューテッドラジオグラフィ）像を使って決め、その情報をＸ線ＣＴスキャナに与えるなど、両モダリティ間で撮影位置情報を共有できるようにしたＸ線診断システムおよびＸ線ＣＴスキャナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、Ｘ線ＣＴスキャナを用いて被検体の診断部位の断層像を得るには、スライス位置を正確に位置決めする必要がある。この位置決めのため、ＣＴスキャナでは通常、最初にスキャノグラムと呼ばれるＸ線透視像（以下、スキャノ像という）を撮影し、このスキャノ像を見ながらスライス位置の位置決めを行なっている。
【０００３】
スキャナ像を得るには、例えばＲ−Ｒ方式のＣＴスキャナの場合、Ｘ線管と検出器とを回転運動させずに固定させ、患者（寝台）を比較的遅い一定速度で、患者の体軸方向の１方向に動かしながらＸ線を照射する。これにより、図８（ａ）に示すように、通常のＸ線透視像に似たスキャノ像が得られる。医師等は、そのスキャノ像を観察して、断層像を撮影したスライス位置（図８（ａ）では、例えば患部（病変部）を含むスライス位置Ａ）を決定する。この決定したスライス位置をＸ線撮影することで、例えば図８（ｂ）に示す断層像が得られる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、スキャノ像は、上述したように寝台を一定時間掛けて移動させながらＸ線を照射して得られる像であるため、その寝台の移動時間分だけ撮影時間が多くかかる。つまり、スキャノ像は、Ｘ線透視像のような瞬時に得られる像ではないため、動きの速い部位（血管等）を正確に捕捉することは困難な場合が多く、スライス位置の正確な位置決めに支障を来すこともあった。
【０００５】
また、従来のスキャノ像を用いる手法の場合、被検体のＸ線の被曝量は少なくとも上述した寝台の移動時間分だけ多くなる。Ｘ線被曝量の低減の観点から考えると、瞬時の曝射のみで被検体の診断部位のＸ線透視像を得ることが望ましかった。
【０００６】
さらに、上述のスキャノ像は、Ｉ．Ｉ．（イメージ・インテンシファイア）等の２次元検出器とＴＶカメラとを備えたＸ線ＴＶ装置等により生成されたディジタル処理された透視像（ＣＲ（コンピューテッド・ラジオグラフィ）像）等と比べて、コントラストや分解能等が劣るため、病変部を発見し難いという問題があった。したがって、スライス位置の位置決めに時間が掛かるから、スキャン計画全体にも多大な時間を費やし、患者スループットが低下させるとともに、スライス位置の位置決めにも正確さを欠く恐れがあった。
【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、Ｘ線ＣＴスキャナのスライス位置の位置決めを、Ｘ線被爆量を著しく低減させ、正確かつ短時間に、および操作性良く、行うことのできるシステムを提供することを、その目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明のＸ線診断システムは、その一態様として、被検体に向けて照射させたコーンビーム状のＸ線が当該被検体を透視することに伴う透過Ｘ線からデジタル量の画素値から成るＣＲ像を得るＸ線透視装置と、前記被検体の断層像を得るＸ線ＣＴスキャナと、前記Ｘ線透視装置および前記Ｘ線ＣＴスキャナの動作を制御する共通の制御装置とを備え、前記制御装置は、前記ＣＲ像を使って前記被検体の断層撮影のための位置情報を取得する取得手段と、この取得手段が取得した位置情報に対して前記照射Ｘ線のコーン角に拠るスライス方向の位置ずれを補正する補正手段と、前記補正手段により得られた位置情報を前記Ｘ線透視装置と前記Ｘ線ＣＴスキャナとの間で共有させる共有化手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
好適には、前記取得手段は、前記ＣＲ像を使って前記被検体の前記Ｘ線ＣＴスキャナによるスライス位置を前記位置情報として求める手段であり、前記補正手段は前記スライス位置を前記曝射Ｘ線のコーン角に拠るスライス方向の位置ずれに応じて補正する手段であり、前記共有化手段は、前記スライス位置を前記Ｘ線ＣＴスキャナに与える手段である。
【００１１】
例えば、前記Ｘ線透視装置は、前記Ｘ線を照射するＸ線源と、前記透過Ｘ線を検出する撮像ユニットと、この撮像ユニットの出力信号をデジタル量に変換する変換器と、この変換器の出力信号を前記ＣＲ像として表示するモニタとを備える。
【００１２】
例えば、前記演算手段は、前記モニタに表示された前記ＣＲ像の所望位置を手動で指示する入力器と、この入力器を介して指示された所望位置から前記スライス位置を設定する設定手段とを備える。この設定手段は、例えば、前記ＣＲ像全体のスライス方向の絶対的な位置情報と前記ＣＲ像の各画素の基準画素からの位置情報とに基づいて前記スライス位置を設定する手段である。
【００１３】
望ましくは、前記補正手段は、前記設定したスライス位置を前記Ｘ線ＣＴスキャナのガントリの回転中心の高さにおけるスライス位置に変換することにより前記位置ずれの補正を行なう手段である。
【００１４】
例えば、前記Ｘ線透視装置および前記Ｘ線ＣＴスキャナは、前記被検体を載せる寝台を共有する構造を有する。
また好適には、前記Ｘ線ＣＴスキャナは、複数枚の前記断層像を前記スライス位置をインデックスとして記憶している記憶装置を備えるとともに、前記共有化手段は、前記演算手段により求められた前記スライス位置に対応した断層像を前記記憶手段の複数枚の断層像の中から検索する検索手段と、この検索手段が検索した前記断層像を表示する表示手段とを備える、ことである。
【００１５】
また、本発明によれば、別の態様として、コーンビーム状のＸ線を照射するＸ線源と、このＸ線が被検体を透視したことに伴う透過Ｘ線を検出する接続ユニットと、この撮像ユニットの出力信号をデジタル量の画素値から成るＣＲ像データに変換する変換器と、この変換器により得られるＣＲ像データをＣＲ像として表示するモニタとを有するＸ線透視装置と、前記被検体の断層像を得るＸ線ＣＴスキャナと、を備えたＸ線診断システムにおいて、前記モニタに表示された前記ＣＲ像上の所望位置を手動で指示する入力器と、この入力器を介して指示された前記所望位置の情報、前記ＣＲ像全体のスライス方向の絶対的な位置情報、前記ＣＲ像の各画素の基準画素からの位置情報、及び前記Ｘ線ＣＴスキャナのガントリの回転中心の高さ情報に基づいて前記被検体の前記Ｘ線ＣＴスキャナによるスライス位置を設定する設定手段と、前記スライス位置の情報を前記Ｘ線ＣＴスキャナに与えることを含み、当該スライス位置の情報を前記Ｘ線透視装置と前記Ｘ線ＣＴスキャナとの間で共有させる共有化手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明においては、Ｘ線透視装置により得られた透視像が、ディジタル処理された高い空間分解能のＣＲ像であり、このＣＲ像を使って被検体のスライス位置（撮影上の位置情報）が決められる。このスライス位置は例えばオンラインでＸ線ＣＴスキャナに送られ、スライス位置制御の目標値になる。これにより、Ｘ線被曝量が少なく、短時間で、且つ高精度な位置決めが行われる。
【００１９】
さらに、本発明のＸ線ＣＴスキャナは、被検体に向けて照射させたコーンビーム状のＸ線が当該被検体を透視することに伴う透過Ｘ線からデジタル量の画素値から成るＣＲ像を得るＸ線透視装置と、前記ＣＲ像を使って前記被検体の断層撮影のためのスライス位置情報を取得する取得手段と、この取得手段が取得したスライス位置情報を、前記照射されたＸ線のコーン角に拠るスライス方向の位置ずれに応じて補正する補正手段とを有するＸ線診断システムに動作的にリンクしたＸ線ＣＴスキャナであって、前記スライス位置情報を受け取る受取り手段と、この受け取ったスライス位置にてＸ線断層撮影を行う撮影手段と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態を添付図面を参照して説明する。
【００２１】
図１は、本発明に係わるＸ線ＣＴスキャナ及びＸ線透視装置を機能的に備えたＸ線診断システムの概略構成図であり、図２は、そのＸ線診断システムの電気回路構成を概略的に示すブロック図である。
【００２２】
図１及び図２に示すＸ線診断システム１は、Ｘ線透視装置２（ここでは、そのその透視本体のみを指す）、Ｘ線ＣＴスキャナ３（ここでは、そのガントリ部分を指す）、並びに透視装置２及びＸ線ＣＴスキャナ３の両方に共通の構成要素である寝台部４、コンソール５、モニタ６および入力装置７を備えている。寝台部４は、寝台４Ａと寝台制御部４Ｂとを備える。
【００２３】
寝台４Ａの上面には、その長手方向（通常、患者の体軸方向に相当する）にスライド可能に支持された状態で天板４ａが配設され、この天板４ａ上に被検体である患者Ｐを載置可能になっている。寝台４Ａの周りには、その天板４ａのスライドストロークの範囲内において、この寝台４Ａを共有するＸ線透視装置２とＸ線ＣＴスキャナ３とが適宜に離間して配置されている。これにより、天板４ａのスライドにより、Ｘ線透視装置２及びＸ線ＣＴスキャナ３間で自在に患者を搬送できる、機能的に複合的なＸ線診断システム１が形成されている。
【００２４】
上記天板４ａのスライドは、電動モータにより代表される寝台駆動部４ｂの作動によって行なわれる。この寝台駆動部４ｂには、その駆動量から天板４ａのスライド量を検出するスライドセンサ４ｃが設置されている。このセンサ４ｃの検出信号は寝台制御部４Ｂに送られる。
【００２５】
寝台制御部４Ｂは、後述するコンソール５のＣＰＵからの制御に応じて寝台駆動部４ｂを制御する回路を備え、この回路の主要部として例えばコンピュータ回路を搭載している。この寝台制御部４Ｂは、コンソール５のＣＰＵから指令されたスライド値（目標値）と、スライドセンサ４ｃが検出した現在のスライド位置を表す検出値（実際値）とに基づいて寝台駆動部４ｂの駆動を制御する機能を有する。なお、この寝台部４では、寝台４Ａの高さも制御可能になっている。
【００２６】
Ｘ線透視装置２は図１に示すように、支持部１０を介して例えば天井から吊設されたＣアームやΩアーム等の屈曲アーム（本実施形態ではＣアームとして説明する）１１を備える。このＣアーム１１の一端にはＸ線管１２を、もう一端にはＩ．Ｉ．及びコントラスト分解能の高いＴＶカメラを有するＩ．Ｉ．／ＴＶ系（撮像部）１３を夫々配設している。これにより、Ｘ線管１２と撮像部１３とが対向して配置され、Ｃアーム１１全体を適宜に位置決めすることで両者が寝台４（患者Ｐ）を挟んで対向する。
【００２７】
このＸ線透視装置２において、支持部１０は、少なくともＣアーム１１全体をＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に３次元的に移動自在になっている（この座標系は天板４ａの長手方向をＺ軸とした直交座標系）。つまり、支持部１０の天井取付け部１０ａにより天井に対してＹ−Ｚ面内で２次元的に移動可能であり、またその支柱部１０ｂによりＸ（高さ）方向に移動可能になっている。天井取付け部１０ａには、その２次元の移動方向および移動量を検出する移動センサ１０ａａが設置されている。支柱部１０ｂには，その高さ方向の移動量を検出する移動センサ１０ｂａが設置されている。これらのセンサ１０ａａ，１０ｂａはエンコーダやポテンショメータを有して構成され、デジタル量の移動情報を後述するコンソール５のＣＰＵに出力する。
【００２８】
このＸ線透視撮影は、所定の撮影位置にスライドさせた天板４ａ上の患者Ｐに対して、Ｘ線管１２からＸ線を曝射することにより行なわれる。曝射により患者Ｐを透過したＸ線は、撮像部１３のＩ．Ｉ．及びＴＶカメラによりアナログ量の透視画像として検出される。このアナログ透視画像は、撮像部１３に接続されたＡ／Ｄ変換器１４により、所定のピクセル数、ピクセルサイズを有する高空間分解能のディジタルＣＲ画像データに変換され、後述するコンソール５のＣＰＵに送られる。Ｘ線管１２は高電圧発生器１５に接続されている。この高電圧発生器１５は後述するコンソール５の高電圧制御部に接続されている。ここでは、上記Ａ／Ｄ変換器１４もＸ線透視装置２の一コンポーネントを成すとしているが、このＡ／Ｄ変換器は後述するコンソールに設置する構成であってもよい。
【００２９】
このＸ線透視装置２からコンソール５のＣＰＵに送られる画像データは、上述したようにディジタル画像データである。つまり、ピクセルサイズが予め定められているため、このディジタル画像上の位置は、基準となるピクセルからの距離により指定、認識可能である。つまり、ＣＲ画像データには、元来、そのＣＲ画像上の位置特定情報が含まれている。例えば、Ｍ×Ｍのピクセルサイズ（マトリクスサイズ）において、図３に示すように、最左上のピクセルを（１，１）とし、このピクセル（１，１）を基準とすれば、ＣＲ画像データ上の位置は、この基準ピクセル（１，１）からの行方向あるいは列方向のピクセル数（あるいは、このピクセル数×ピクセルサイズ＝距離）により全て表すことができる。したがって、１フレームのＣＲ画像全体が被検体内のどの絶対位置に在るかを認識しておけば、ＣＲ画像上の特定部位（１個または複数個のピクセル）の位置を被検体に対して絶対的に指定できる。
【００３０】
一方、Ｘ線ＣＴスキャナ３は、例えばＲ／Ｒ（Rotate Rotate ）方式で駆動するように構成されている。すなわち、スキャナ３は、ガントリ１９を備え、このガントリ１９には、その撮影用の略円筒状の開口部を挟んで対向配置したＸ線管２０及びＸ線検出器２１を備えている。開口部には、患者Ｐを載せた天板４ａがスライドしてくる。
【００３１】
Ｘ線ＣＴスキャナ３によるスキャンは、次のように行なわれる。すなわち、患者Ｐの撮影スライス位置をガントリ１９のスリット状のＸ線曝射位置に合わせる。そして、Ｘ線管２０からＸ線ビームを患者Ｐに照射し、その状態でＸ線管２０及びＸ線検出器２１を、ガントリ移動機構２２の駆動により一体に例えば３６０度回転させる。この回転駆動は、コンソール５からの指令を受けたガントリ制御部２３によって制御される。このガントリ制御部は例えばＣＰＵを搭載して構成される。なお、Ｘ線管２０は高電圧発生器２５に接続され、この高電圧発生器が後述するコンソール５の高電圧制御部に接続されている。
【００３２】
この回転中に、Ｘ線検出器２１では、患者Ｐの撮影スライス位置を透過したＸ線（Ｘ線強度分布）が一定角度毎にＸ線データ（Ｘ線強度に比例した電流データ）として検出される。Ｘ線検出器２１で検出されたＸ線データは、データ収集部（ＤＡＳ；Data Acquisition System）２４によりＡ／Ｄ変換処理、信号増幅処理等の前処理が施され、スライス毎の投影データとして収集される。この投影データはコンソール５の画像再構成部に送られる。
【００３３】
コンソール５は図２に示すように、システム全体の制御を担うＣＰＵ３０、このＣＰＵ３０に接続されたメモリ３１および対話表示部３２、ならびに画像再構成部３３を備える。コンソール５はまた、透視側およびスキャナ側の個別の高電圧制御部３４、３５を備える。
【００３４】
この内、ＣＰＵ３０は、Ｘ線透視装置２のＡ／Ｄ変換器１４、センサ１０ａａ，１０ｂａに接続され、また対話表示部３２、メモリ３１、高電圧制御部３４、３５とも接続されている。ガントリ制御部２３、寝台制御部４Ｂとも接続されている。ＣＰＵ３０は一例として、図４の処理を実行する。すなわち、ＣＰＵ３０は、Ｘ線透視装置２からＣＲ画像の画像データおよびセンサ１０ａａ，１０ｂａの検出信号を読み込み、必要な処理を行う。また、対話制御部３２との間で必要な情報の交信を行う。さらに、寝台制御部４Ｂおよびガントリ制御部２３を制御するとともに、寝台制御部４Ｂが中継した天板４ａのスライド位置信号を必要に応じて入力する。さらに、メモリ３１との間で画像データなどの格納および読出しを行う。
【００３５】
画像再構成部３３は、データ収集部２４により収集された投影データを読み込み、例えばコンボリューションバックプロジェクション演算等が行なって、スライス位置毎の断層像を再構成するようになっている。画像再構成部３３には、対話表示部３２と、再構成した断層像の画像データを記憶するメモリ３１とが接続されている。なお、画像再構成部３３は、コンソール側ではなく、Ｘ線ＣＴスキャナ３側のユニットとして組み込む構成も可能である。
【００３６】
対話表示部３２は、モニタ６および入力装置７に接続され、このモニタ（表示系）および入力装置（入力系）とＣＰＵ３０（他の処理系）との間でインターフェースの機能を果たすようになっている。この対話制御部３２は詳細には、ＣＰＵを内蔵しており、入力装置７から入力された数値データや位置データ等をＣＰＵ３０が処理可能なデータに変換して当該ＣＰＵ３０に送る処理、画像再構成部３３あるいはメモリ３１から送られてきた再構成画像の表示順序を設定する処理などを実行する。
【００３７】
モニタ５は、Ｘ線透視像及び再構成画像の表示に使用される。入力装置７は、例えばキーボード、マウス等で構成され、術者からこのＸ線診断システム１全体に対して種々の情報を入力可能になっている。
【００３８】
次に、このＸ線診断システム全体の動作例を、図４を参照して説明する。
【００３９】
最初に、Ｘ線ＣＴスキャナ３の撮像に必要なスキャン計画が同図のステップＳ１〜Ｓ４の処理を介して立てられる。
【００４０】
まず、ＣＰＵ３０はＸ線透視装置２によるＣＲ像の撮影を指示する（ステップＳ１）。具体的には、スライス位置、スキャンピッチ等を決定するため、患者Ｐの病変部を含むＣＲ像の撮影が透視側の高電圧制御部３４および寝台制御部４Ｂに指示される。この指示に応答して、寝台制御部４Ｂは、スライドセンサ４ｃにより検出されるスライド位置情報に基づき寝台駆動部４ｂを駆動制御して、天板４ａをＸ線透視撮影のための所定撮影位置（少くとも、透視撮影範囲に病変部が含まれる位置）に患者Ｐ（天板４ａ）を位置決めする。この状態で、高電圧制御部３４は高電圧発生器１５に曝射指令信号を送り、上述した透視撮影を実行させる。この透視撮影により得られた病変部を含むＣＲ画像データは、Ａ／Ｄ変換器１４からＣＰＵ３０に送られる。
【００４１】
また、このステップＳ１において、ＣＰＵ３０は、スライドセンサ４ｃおよび／または移動センサ１０ａａ，１０ｂａの検出信号に基づいて、Ｘ線透視を行ったときの、被検体の所定基準位置（例えば頭頂部、ＯＭライン）からのＣＲ画像のＺ軸方向の距離（被検体に対する絶対距離）を求め、記憶する。
【００４２】
次いで、ＣＰＵ３０は透視撮影したＣＲ画像を表示する（ステップＳ２）。具体的には、ＣＰＵ３０は、送られてきたＣＲ画像データを内部メモリに記憶するとともに、当該ＣＲ画像データに対し所要のディジタル画像処理を施し、画像処理されたＣＲ画像データを対話表示部３２を介してモニタ６に送る。この結果、モニタ６には、従来のスキャノ像に比べて高い空間分解能の患者Ｐの病変部を含むＣＲ像が例えば、図５のように表示される。
【００４３】
次いで、ＣＰＵ３０は、対話制御部３２にスキャン計画データの収集を指示する（ステップＳ３）。術者はモニタ３１に表示されたＣＲ像を見ながら、病変部の大きさ、位置等を目視で認識し、スキャン計画を立てる。具体的には、術者は、ＣＲ像を参照しながら、入力装置７のキーボードやマウスを操作し、スキャンピッチやスライス数、スライス位置情報（スライス開始位置、スライス終了位置等）等を入力する。入力装置７から指定（入力）されたスライス位置情報、スキャンピッチ等を含むスキャン計画データは、対話表示部３２を介してＣＰＵ３０に送られる。
【００４４】
このスキャン計画において、スライス位置情報として、例えば図５に示すように、ＣＲ像上の体軸方向に直交するスライスラインＬ１（スライス開始位置）及びスライスラインＬ２（スライス終了位置）を、例えば入力装置７のマウス等を操作して入力する。
【００４５】
次いで、ＣＰＵ３０は、ＣＲ像上で指定したスライス位置の実距離データへの変換を行う（ステップＳ４）。具体的には、ＣＰＵ３０は、送られてきたスライス位置情報、スキャンピッチ等を含むスキャン計画データを読み込み、記憶する。これと伴に、そのスキャン計画データの内のスライス位置情報を、内部メモリに記憶されたＣＲ画像データを参照して、基準ピクセルからのピクセル数データ（あるいは距離データ（ピクセル数×ピクセルサイズ））に変換する。これにより、本実施形態では、スライス開始位置Ｌ１が基準ピクセルから距離データｍ
（mm）、スライス終了位置Ｌ２が基準ピクセルから距離データｎ（mm）に変換される。さらに、この変換処理にあっては、透視撮影時にスライドセンサ４ｃにより検出し記憶していたスライド値に基づく被検体のＺ軸方向のＣＲ画像の絶対位置データを距離データｎ，ｍに加算する。これにより、距離データｎ，ｍは被検体に対して絶対的なスライス開始および終了位置を表すことになる。
【００４６】
次いで、ＣＰＵ３０はさらに、変換した距離データｎ，ｍを補正して、微調整を図る（ステップＳ５）。
【００４７】
この補正の趣旨は以下のようである。変換したままの距離データｎ，ｍに応じてスライス位置を制御するということは、Ｉ．Ｉ．のＸ線入射面の高さ位置においてスライス位置を変えることと等価である。しかし、実際には、Ｘ線源から曝射されるＸ線ビームはスライス方向（Ｚ軸方向）で図６に示す如く、コーン状に広がっているから、Ｘ線ビームの中心軸以外の被検体の実際のスライス位置とＣＲ像上で指定したスライス位置には多少のずれが発生する。例えば図６の場合、病変部ＤＳに関するスライス位置のずれはΔｚとなる。
【００４８】
病変部の高さ（Ｘ軸方向の位置）は個々に異なるが、その高さはガントリ回転中心の高さにおよそ等しいと見做すことができる。すなわち、図６の例の場合、病変部に関するずれΔｚは、ガントリ回転中心Ｏの高さに関するずれΔｚ′におよそ等しいと見做す。
【００４９】
そこで、本実施形態ではその妥協的で且つ現実的な高さ位置として、ガントリの回転中心Ｏを採用し、距離データｎ，ｍを回転中心Ｏの高さにおけるスライス位置に対応した距離データｎ′，ｍ′に換算する。この補正換算は、予め記憶しているジオメトリ・データ（Ｘ軸方向における寝台（天板）の高さ位置、ガントリの回転中心の高さ位置、Ｘ線源およびＩ．Ｉの高さ位置など）に基づいて実行される。
【００５０】
次いで、ＣＰＵ３０は、スキャン計画データに基づいてＸ線ＣＴスキャナ３を作動させてＣＴスキャン撮影を実行する（ステップＳ６〜Ｓ１０）。
【００５１】
すなわち、最初にＣＰＵ３０は、寝台制御部４Ｂに天板移動指令を送る。寝台制御部４Ｂは、求められた距離データｍ′及びセンサ４ｃにより逐一検出される天板４ａの位置データを参照しながら寝台駆動部４ｂを駆動制御して、ガントリ１９のスライス位置が、ＣＲ画面上で指定したスライス開始位置Ｌ１に一致するように当該天板４ａをスライドさせる（ステップＳ６）。
【００５２】
続いて、ＣＰＵ３０は、指定したスキャンピッチ等のスキャン計画データに基づいて、ガントリ制御部２３を介してガントリ１９を駆動制御し、当該スライス開始位置Ｌ１のスキャン撮影を実行する（ステップＳ７）。
【００５３】
この後、ＣＰＵ３０は、次に撮影すべきスライス面が残っているか否かを、計画したスライス枚数を参照して判断する（ステップＳ８）。未だ撮影スライス面が残っている場合、ＣＰＵ３０は、寝台制御部４Ｂに再度、天板移動指令を送る。これにより寝台制御部４Ｂは、センサ４ｃにより検出される天板４ａの位置データを参照しながら寝台駆動部４ｂを駆動制御して、天板４ａをスキャンピッチ分だけスライドさせる（ステップＳ９）。次いで、同様に、新しいスライス面でスキャンが実行される（ステップＳ１０）。
【００５４】
このステップＳ８〜Ｓ１０の処理は、求めた距離データｎ′に対応したスライス終了位置Ｌ２においてスキャン撮影が実行されるまで繰り返される。
【００５５】
この結果、ＤＡＳ２３を介してスライス開始位置Ｌ１〜スライス終了位置Ｌ２間の各スライス面の投影データが収集される。そこで、ＣＰＵ３０は画像再構成部３３にスキャン終了を知らせると、画像再構成部３３は各スライス面の断層像を再構成する（ステップＳ１１）。この再構成画像は、対話表示部３２を介してモニタ３１により順次表示される（ステップＳ１２）。
【００５６】
以上述べたように、本実施形態によれば、従来のスキャノ像よりも格段に高い空間分解能のＣＲ像を見ながら病変部の位置及び大きさ等を的確に把握し、その病変部の位置及び大きさ等からスライス位置、スキャンピッチ等のスキャン計画データを設定できる。そして、そのスキャン計画データをオンラインのままＸ線ＣＴスキャナ３側に使用する。これにより、Ｘ線ＣＴスキャナ３によりスキャン撮影を実行することができる。つまり、Ｘ線透視装置により撮影された高分解能のＣＲ像に基づいてスライス位置を含むスキャン計画データを設定し、この設定データに基づいてスライス位置（スライス開始位置、スライス終了位置）を設定できる訳である。この結果、スライス位置を正確且つ短時間に、しかも操作性良く位置決めすることができる。これにより、患者スループットも向上する。
【００５７】
また、上述したように、Ｘ線透視装置によるＣＲ像撮影は瞬時に行なわれ、従来のスキャノ像撮影のように寝台（天板）をスライドさせる必要無いため、血液等の動きの速い部位も正確にとらえることができる。この点からもスライス位置設定の高精度化、短時間化に貢献できるとともに、患者の曝射量も従来のスキャノ像を使用する場合に比べて著しく軽減する。
【００５８】
なお、本実施形態では、ＣＲ像を用いてスキャン計画を立てる場合について説明したが、本発明の態様は、これに限定されるものではなく、例えば、次のような第２実施形態にも用いることができる（図７参照）。図７のフローチャートは、この第２実施形態におけるＣＰＵ３０を中心とした制御系が共同して実施する処理の概略を示す。
【００５９】
予め病変部を含む所定の領域の複数枚の断層像（スライス画像）をＸ線ＣＴスキャナ３により撮影し、そのときのスライス面のＺ軸方向の位置（この位置そのものも上述した本発明の位置決めに従って決められる）をインデックスとしてメモリ３１に記憶させておく（図７、ステップＳ２０）。この状態を確保した、または確保してある状態で、上述した実施形態のときと同様に、Ｘ線透視撮影装置２により病変部を含むＣＲ像を撮影し、モニタ６に表示させる（ステップＳ２１）。
【００６０】
このとき、医師などがモニタ６に表示されたＣＲ像を見ながら、所望のスライス位置を、入力装置７のキーボードやマウスを操作して入力する（ステップＳ２２）。この入力データは、上述したように、対話表示部３２を介してＣＰＵ３０に送られる。ＣＰＵ３０は、送られてきたスライス位置データに基づいてメモリ３１に記憶された複数枚の断層像を参照し、対応するスライス位置の断層像（一致するスライス位置が無い場合は、最も隣接するスライス位置の断層像）を読み出して、対話表示部３２を介してモニタ６に送る（ステップＳ２３）。この結果、モニタ６には、ＣＲ像上で指定したスライス位置の断層像が表示される（ステップＳ２４）。
【００６１】
すなわち、第２実施形態によれば、ＣＲ像で指定した所望スライス位置の断層像を簡単且つ自動的にモニタに表示させることができる。これは各種表示に有効である。例えば、上述したステップＳ２０の処理が体内に抗癌剤を埋める前および抗癌剤を埋めた後の２組の断層像群であるとすると、ステップＳ２１〜Ｓ２４の処理を実行することで、同一の指定スライス面の抗癌剤埋設前後の断層面を読み出すことができ、これをモニタに分割／比較表示させることができる。これにより、抗癌剤の効き目を比較検討し易くなる。
【００６２】
本発明ではさらに、別の実施形態が提案される。従来から提案されているシステムの１つに、ＩＶＲ（インターベンショナルラジオロジ；Interventional
Radiology）−ＣＴと呼ばれる、ＣＴ撮影をしながら治療を行なうＸ線ＣＴスキャナと循環器系Ｘ線ＴＶ装置（以下、単にアンギオ装置という）とを組み合わせたシステム（ＩＶＲ−ＣＴ／アンギオシステム）がある。このシステムでは、例えば血管造影法による造影剤の注入等に用いられるカテーテルの血管への挿入は、アンギオ装置によるＸ線ＴＶ透視像と、Ｘ線ＣＴスキャナによる断層像とを参照しながら行なわれている。
【００６３】
しかしながら、上記システムは、単にアンギオ装置及びＸ線ＣＴスキャナを隣接して配置し、それぞれで別個に撮影された透視像及び断層像を参照することが行なわれているのみであり、アンギオ装置及びＸ線ＣＴスキャナ間でスライス位置情報等をやりとりすることは無く、そのため、Ｘ線ＣＴスキャナで撮影したい（断層像を取得したい）スライス位置を位置決めするのに相当の時間を要していた。
【００６４】
本発明はこのようなＸ線ＴＶ透視系とＸ線ＣＴスキャナ系とを組み合わせたシステムには全て適用可能であり、上述したＩＶＲ−ＣＴ／アンギオシステムにおいても適用できる。すなわち、Ｘ線透視装置で撮影されたＣＲ像を見ながら、互いに重合しながら複雑に走行する血管やカテーテルの位置関係を把握するのに適したスライス位置情報を入力すると、このスライス位置情報に基づいてＩＶＲ−ＣＴで撮影されるスライス位置が自動的に設定され、そのスライス位置の断層像が撮影される。したがって、従来のＩＶＲ−ＣＴ／アンギオシステムにおいて必要であったＸ線ＣＴスキャナにおけるスライス位置の位置決め時間が大幅に低減される。
【００６５】
なお、本実施形態では、ＣＲ像を生成する装置として、Ｉ．Ｉ．／ＴＶ系の撮像部を有するＸ線透視装置を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、イメージングプレートを用いたＸ線透視装置等、その他のディジタル処理された透視像が得られる透視装置であれば、どのようなＸ線透視装置であってもよい。
【００６６】
さらに、本実施形態のシステムでは、断層像をＣＲ像を表示したモニタに表示したが、別のモニタに表示してもよい。また、前記単一のモニタのモニタ画面を区画して、ＣＲ像及び断層像を同時に表示させてもよい。なお、このような制御は、対話表示部により行なわれる。
【００６７】
さらに、本実施形態のシステムでは、前述した図４のステップＳ４、Ｓ５の処理の順序は入れ替えてもよい。すなわち、スライス開始位置Ｌ１およびスライス終了位置Ｌ２を直ちに図６に基づき補正し、その後に、距離データｎ，ｍに変換してもよい。
【００６８】
さらにまた、上記各実施形態では、Ｘ線透視装置とＸ線ＣＴスキャナとが予め統合された１つのシステムとして提供されることが前提であるとして説明してきたが、場合によっては、Ｘ線透視装置とＸ線ＣＴスキャナとが分離して製造され、設置現場において統合的に組み立てられるシステムにも同様に適用されるものである。その場合、Ｘ線透視装置およびＸ線ＣＴスキャナに共通の、制御装置
（すなわち、コンソール、モニタ、および入力装置の部分）および寝台部を含む構成要素はＸ線透視装置またはＸ線ＣＴスキャナのいずれに属していてもよい。
【００６９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のＸ線診断システムおよびＸ線スキャナによれば、デジタル量の画素値から成る被検体のＣＲ像を得るＸ線透視装置と、被検体の断層像を得るＸ線ＣＴスキャナとを備え、ＣＲ像を使って被検体の断層撮影上の位置情報を、Ｘ線ＣＴスキャナのガントリの回転中心の高さを加味した状態で求め、その位置情報をＸ線透視装置とＸ線ＣＴスキャナとの間で共有させるようにしている。例えば、ＣＲ像が生来的に有するピクセルの位置情報を使って所望のスライス位置を決め、このスライス位置をオンラインでＸ線ＣＴスキャナに送ったり、また、そのスライス位置でインデックス付けした画像を記憶しておいて、スライス位置をオンラインで参照し、所望スライス位置の断層像を読み出したりするなどの構成が採られる。
【００７０】
これにより、Ｘ線ＣＴスキャナの断層撮影に必要なスライス位置情報を、その断層撮影のみならず、撮影後の読影時のインデックスとしても使用するなど、スライス位置情報の使用多角化・有効利用を図ることができる。とくに、Ｘ線ＣＴスキャナのスライス位置の位置決めを、Ｘ線被爆量を著しく低減させ、正確かつ短時間に、および操作性良く行うことができる。この結果、精度の良い位置決めによって必要とする部位の断層像を確実且つ迅速に確保でき、またオペレータにとっては、位置決めのやり直しが殆ど無くなるなどのことから、操作上の労力も著しく軽減でき、さらに、患者スループットも向上させることができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係わるＸ線診断システムの全体構成を概略的に示す図。
【図２】本発明の第１実施形態に係わるＸ線診断システムの回路的なシステム構成を概略的に示すブロック図。
【図３】ＣＲ像における基準ピクセルを概念的に示す図。
【図４】ＣＴスキャン計画及び計画されたスキャン実行に伴うＸ線診断システム全体の処理の一例を示す概略フローチャート。
【図５】ＣＲ像上で指定されたスライス開始位置及びスライス終了位置とそれらの基準ピクセルからの距離とを模式的に示す図。
【図６】ＣＲ像を使って決めたスライス位置と病変部との対軸方向の位置関係を説明する図。
【図７】本発明の第２の実施形態におけるＸ線診断システム全体の処理の一例を示す概略フローチャート。
【図８】（ａ）は、スキャノ像上で決定されたスライス位置Ａを模式的に示す図、（ｂ）は、スライス位置Ａの断層像を模式的に示す図。
【符号の説明】
１Ｘ線診断システム
２Ｘ線透視装置
３Ｘ線ＣＴスキャナ
４寝台部
４Ａ寝台
４Ｂ寝台制御部
４ａ天板
４ｂ寝台駆動部
４ｃセンサ
５コンソール
６モニタ
７入力装置
１０支持部
１０ａａ，１０ｂａセンサ
１１Ｃアーム
１２Ｘ線管
１３撮像部
１４Ａ／Ｄ変換器
１９ガントリ
２０Ｘ線管
２１Ｘ線検出器
２２ガントリ駆動機構
２３ガントリ制御部
２４データ収集部
３０ＣＰＵ
３１メモリ
３２対話表示部
３３画像再構成部

Claims

被検体に向けて照射させたコーンビーム状のＸ線が当該被検体を透視することに伴う透過Ｘ線からデジタル量の画素値から成るＣＲ像を得るＸ線透視装置と、
前記被検体の断層像を得るＸ線ＣＴスキャナと、
前記Ｘ線透視装置および前記Ｘ線ＣＴスキャナの動作を制御する共通の制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記ＣＲ像を使って前記被検体の断層撮影のための位置情報を取得する取得手段と、この取得手段が取得した位置情報に対して前記照射Ｘ線のコーン角に拠るスライス方向の位置ずれの補正をする補正手段と、
前記補正手段により得られた位置情報を前記Ｘ線透視装置と前記Ｘ線ＣＴスキャナとの間で共有させる共有化手段とを備えたことを特徴とするＸ線診断システム。
前記取得手段は、前記ＣＲ像を使って前記被検体の前記Ｘ線ＣＴスキャナによるスライス位置を前記位置情報として求める手段であり、前記補正手段は前記スライス位置を前記曝射Ｘ線のコーン角に拠るスライス方向の位置ずれに応じて補正する手段であり、前記共有化手段は、前記スライス位置を前記Ｘ線ＣＴスキャナに与える手段である請求項１記載のＸ線診断システム。
前記Ｘ線透視装置は、前記Ｘ線を照射するＸ線源と、前記透過Ｘ線を検出する撮像ユニットと、この撮像ユニットの出力信号をデジタル量に変換する変換器と、この変換器の出力信号を前記ＣＲ像として表示するモニタとを備えた請求項２記載のＸ線診断システム。
前記取得手段は、前記モニタに表示された前記ＣＲ像上の所望位置を手動で指示する入力器と、この入力器を介して指示された前記所望位置から前記スライス位置を設定する設定手段とを備えた請求項３記載のＸ線診断システム。
前記設定手段は、前記ＣＲ像全体のスライス方向の絶対的な位置情報と前記ＣＲ像の各画素の基準画素からの位置情報とに基づいて前記スライス位置を設定する手段である請求項４記載のＸ線診断システム。
前記補正手段は、前記設定したスライス位置を前記Ｘ線ＣＴスキャナのガントリの回転中心の高さにおけるスライス位置に変換することにより前記位置ずれの補正を行なう手段である請求項５記載のＸ線診断システム。
前記Ｘ線透視装置および前記Ｘ線ＣＴスキャナは、前記被検体を載せる寝台を共有する構造を有する請求項１乃至６のいずれか一項に記載のＸ線診断システム。
前記Ｘ線ＣＴスキャナは、複数枚の前記断層像を前記スライス位置をインデックスとして記憶している記憶装置を備えるとともに、前記共有化手段は、前記演算手段により求められた前記スライス位置に対応した断層像を前記記憶手段の複数枚の断層像の中から検索する検索手段と、この検索手段が検索した前記断層像を表示する表示手段とを備えた請求項２記載のＸ線診断システム。
コーンビーム状のＸ線を照射するＸ線源と、このＸ線が被検体を透視したことに伴う透過Ｘ線を検出する接続ユニットと、この撮像ユニットの出力信号をデジタル量の画素値から成るＣＲ像データに変換する変換器と、この変換器により得られるＣＲ像データをＣＲ像として表示するモニタとを有するＸ線透視装置と、
前記被検体の断層像を得るＸ線ＣＴスキャナと、を備えたＸ線診断システムにおいて、
前記モニタに表示された前記ＣＲ像上の所望位置を手動で指示する入力器と、
この入力器を介して指示された前記所望位置の情報、前記ＣＲ像全体のスライス方向の絶対的な位置情報、前記ＣＲ像の各画素の基準画素からの位置情報、及び前記Ｘ線ＣＴスキャナのガントリの回転中心の高さ情報に基づいて前記被検体の前記Ｘ線ＣＴスキャナによるスライス位置を設定する設定手段と、
前記スライス位置の情報を前記Ｘ線ＣＴスキャナに与えることを含み、当該スライス位置の情報を前記Ｘ線透視装置と前記Ｘ線ＣＴスキャナとの間で共有させる共有化手段と、を備えたことを特徴とするＸ線診断システム。
被検体に向けて照射させたコーンビーム状のＸ線が当該被検体を透視することに伴う透過Ｘ線からデジタル量の画素値から成るＣＲ像を得るＸ線透視装置と、前記ＣＲ像を使って前記被検体の断層撮影のためのスライス位置情報を取得する取得手段と、この取得手段が取得したスライス位置情報を、前記照射されたＸ線のコーン角に拠るスライス方向の位置ずれに応じて補正する補正手段とを有するＸ線診断システムに動作的にリンクしたＸ線ＣＴスキャナであって、
前記スライス位置情報を受け取る受取り手段と、
この受け取ったスライス位置にてＸ線断層撮影を行う撮影手段と、を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴスキャナ。