X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置以及掃描計(jì)劃設(shè)定支援裝置的制造方法
【專利說明】X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置以及掃描計(jì)劃設(shè)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?zhí)?014 — 87762的優(yōu)先權(quán)，并在本申請中援引該日本國專利申請的全內(nèi)容。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]實(shí)施方式涉及X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置(X射線CT)以及掃描計(jì)劃設(shè)定支援裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]由于近年來的低劑量攝影技術(shù)的進(jìn)步，在診斷中使用的全掃描的低劑量化得到發(fā)展。為了在掃描計(jì)劃階段進(jìn)行全掃描的掃描位置或范圍、重構(gòu)位置或范圍的決定以及最佳劑量的計(jì)算，進(jìn)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(xù)移動一邊連續(xù)地或者與頂板移動同步地?cái)嗬m(xù)地反復(fù)進(jìn)行攝影而攝影的。雖然有時(shí)除了正面方向之外還在側(cè)面方向的2個(gè)方向、進(jìn)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(jì)算的mA也變化的問題點(diǎn)。進(jìn)而，定位用圖像畢竟只是投影像(也稱為投影圖像)，掃描計(jì)劃中的掃描范圍等的設(shè)定精度、設(shè)定操作的便利性并不令人滿意。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)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(jì)劃的精度、便利性的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置以及掃描計(jì)劃設(shè)定支援裝置。
[0006]實(shí)施方式的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置具備X射線管裝置、高電壓產(chǎn)生部、X射線檢測器、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、控制部、圖像處理部、以及掃描計(jì)劃處理部。X射線管裝置產(chǎn)生X射線。高電壓產(chǎn)生部產(chǎn)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(zhuǎn)機(jī)構(gòu)將上述X射線管裝置支承為在上述被檢體的周圍旋轉(zhuǎn)自如?？刂撇靠刂粕鲜龈唠妷寒a(chǎn)生部、上述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，以對上述被檢體執(zhí)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(chǎn)生的投影數(shù)據(jù)生成投影圖像以及截面圖像。當(dāng)上述第2掃描的掃描范圍中的至少一方的端部設(shè)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(shù)據(jù)生成的投影圖像的一部分的情況下，掃描計(jì)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(shù)據(jù)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(yīng)的截面圖像。
[0007]發(fā)明效果
[0008]根據(jù)實(shí)施方式的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置以及掃描計(jì)劃設(shè)定支援裝置，能夠提高掃描范圍等的計(jì)劃的精度、便利性。
【附圖說明】
[0009]圖1是示出本實(shí)施方式所涉及的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0010]圖2是示出基于本實(shí)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(shù)據(jù)(helical scan data)產(chǎn)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(shù)據(jù)(non-helical scan data)產(chǎn)生的投影像的圖。
[0013]圖5是利用圖1的掃描專家系統(tǒng)(scan expert system)構(gòu)成的掃描計(jì)劃設(shè)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(tǒng)構(gòu)成的掃描計(jì)劃設(shè)定畫面，是示出顯示掃描結(jié)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(chǎn)生處理部產(chǎn)生的3個(gè)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(gè)方向的投影像(定位用圖像)的圖。
[0017]圖9A是用于對使本實(shí)施方式所涉及的掃描范圍中的投影方向變化的一個(gè)例子進(jìn)行說明的圖。
[0018]圖9B是用于對使本實(shí)施方式所涉及的掃描范圍中的投影方向的一個(gè)例子進(jìn)行說明的圖。
[0019]圖1OA是用于對使本實(shí)施方式所涉及的投影圖像整體的投影方向變化的一個(gè)例子進(jìn)行說明的圖。
[0020]圖1OB是用于對使本實(shí)施方式所涉及的投影圖像整體的投影方向變化的一個(gè)例子進(jìn)行說明的圖。
[0021]圖11是用于對本實(shí)施方式所涉及的投影圖像、輔助框線的擺動(swing)進(jìn)行說明的圖。
[0022]圖12是用于對本實(shí)施方式所涉及的掃描范圍設(shè)定的一個(gè)例子進(jìn)行說明的圖。
[0023]圖13是示出本實(shí)施方式所涉及的解剖學(xué)特征點(diǎn)的一個(gè)例子的圖。
[0024]圖14是用于對本實(shí)施方式所涉及的解剖學(xué)特征點(diǎn)的對照的一個(gè)例子進(jìn)行說明的圖。
[0025]圖15是用于對本實(shí)施方式所涉及的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣的一個(gè)例子進(jìn)行說明的圖。
[0026]圖16是用于對本實(shí)施方式所涉及的掃描范圍設(shè)定的一個(gè)例子進(jìn)行說明的圖。
[0027]圖17是用于對使用了本實(shí)施方式所涉及的截面圖像的掃描范圍的設(shè)定的一個(gè)例子進(jìn)行說明的圖。
[0028]圖18是用于對使用了本實(shí)施方式所涉及的截面圖像的掃描范圍的設(shè)定的一個(gè)例子進(jìn)行說明的圖。
[0029]圖19是用于對本實(shí)施方式所涉及的每個(gè)部位的中心位置的變更的一個(gè)例子進(jìn)行說明的圖。
[0030]圖20是用于對本實(shí)施方式所涉及的與每個(gè)部位的截面相應(yīng)的掃描范圍的設(shè)定進(jìn)行說明的圖。
[0031]圖21是示出本實(shí)施方式所涉及的掃描計(jì)劃畫面的一個(gè)例子的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下，參照附圖對本實(shí)施方式所涉及的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置、掃描計(jì)劃設(shè)定支援裝置進(jìn)行說明。
[0033]本實(shí)施方式所涉及的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置具有:X射線管裝置；產(chǎn)生用于施加于X射線管裝置的管電壓的高電壓產(chǎn)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(zhuǎn)自如的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)；以及存儲從X射線檢測器的輸出產(chǎn)生的投影數(shù)據(jù)的存儲部?；谠撏队皵?shù)據(jù)，在重構(gòu)處理部重構(gòu)體數(shù)據(jù)(volume data)。在截面圖像產(chǎn)生處理部，由該體數(shù)據(jù)產(chǎn)生截面圖像。在投影像產(chǎn)生處理部，由投影數(shù)據(jù)產(chǎn)生投影像(也稱為投影圖像)。
[0034]在掃描計(jì)劃處理部構(gòu)建包含截面圖像和投影像的掃描計(jì)劃畫面。在投影像上重疊表示掃描范圍的輔助框線。掃描計(jì)劃畫面顯示于顯示部。操作者對操作部進(jìn)行操作而在投影像上使輔助框線移動/放大縮小?？刂撇繉Ω唠妷寒a(chǎn)生部、診視床裝置、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制，根據(jù)在掃描計(jì)劃畫面上設(shè)定的掃描計(jì)劃執(zhí)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(jié)束位置分別產(chǎn)生軸向圖像。
[0035]通過在掃描計(jì)劃中使用通過對被檢體進(jìn)行體掃描(volume scan)而收集到的體數(shù)據(jù)，能夠目視確認(rèn)任意的投影像、任意位置的例如軸向圖像，掃描范圍等的設(shè)定精度提高，設(shè)定操作的便利性也提高。
[0036]在本實(shí)施方式中，在全掃描前，通過使用通過進(jìn)行螺旋掃描、體掃描等而得到的體數(shù)據(jù)實(shí)施掃描計(jì)劃，能夠提高設(shè)定精度、設(shè)定操作的便利性。此時(shí)，也可以利用使用了通過kV開關(guān)(switching)產(chǎn)生的雙能量等的多能量收集體數(shù)據(jù)。由此，與以往的從一個(gè)方向或者兩個(gè)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?qū)θ珤呙璧膾呙栌?jì)劃立案給予足夠的信息。并且，除了能夠準(zhǔn)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(shè)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(dāng)?shù)墓茈娏?mA)。
[0037]能夠在掃描計(jì)劃階段提高全掃描的掃描位置、范圍等的設(shè)定(預(yù)設(shè)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(shí)施方式所涉及的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置的結(jié)構(gòu)的圖。在X射線計(jì)算機(jī)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(zhuǎn)軸為中心在被檢體的周圍旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)(ROTATE/ROTATE)型，多個(gè)檢測元件呈環(huán)狀地排列、僅X射線管裝置101在被檢體的周圍旋轉(zhuǎn)的固定/旋轉(zhuǎn)(STAT1NARY/ROTATE)型等各種類型，任一種類型都能夠應(yīng)用。這里，對當(dāng)前占主流的旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)型進(jìn)行說明。并且，為了重構(gòu)I個(gè)切片(slice)的斷層圖像數(shù)據(jù)，需要被檢體的周圍I周、約360°的量的投影數(shù)據(jù)，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(shù)據(jù)。在任一種重構(gòu)方式中都能夠應(yīng)用本發(fā)明。并且，對于將入射X射線轉(zhuǎn)換為電荷的機(jī)構(gòu)，利用閃爍體(scintillator)等熒光體將X射線轉(zhuǎn)換為光并進(jìn)一步利用光電二極管等光電轉(zhuǎn)換元件將該光轉(zhuǎn)換為電荷的間接轉(zhuǎn)換形，和利用了基于X射線的半導(dǎo)體內(nèi)的電子空穴對的生成以及朝該電極的移動即光導(dǎo)電現(xiàn)象的直接轉(zhuǎn)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(zhuǎn)換形進(jìn)行說明。并且，近年來，將X射線管和X射線檢測器的多個(gè)對(pair)搭載于旋轉(zhuǎn)環(huán)的所謂的多管球型的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置的產(chǎn)品化不斷發(fā)展，其周邊技術(shù)的開發(fā)也得到發(fā)展。在本發(fā)明中，以往的一管球型的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置、多管球型的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置的任一個(gè)都能夠應(yīng)用。這里，對一管球型進(jìn)行說明。
[0039]本實(shí)施方式的X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置具有架臺(gantry) 100。架臺100具有圓環(huán)狀的旋轉(zhuǎn)框架102。旋轉(zhuǎn)框架102與架臺驅(qū)動部107 —起構(gòu)成旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。旋轉(zhuǎn)框架102由架臺驅(qū)動部107驅(qū)動而以旋轉(zhuǎn)軸RA為中心旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)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(jìn)行掃描時(shí)，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(nèi)的未圖示的驅(qū)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(chǎn)生裝置109經(jīng)由滑環(huán)(slip ring) 108接受管電壓的施加以及燈絲(filament)電流的供給，產(chǎn)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(gè)X射線檢測元件。多個(gè)X射線檢測元件例如排列成320列X 912通道(channel)。<