X射线ct装置以及断层摄影方法

专利名称：X射线ct装置以及断层摄影方法
技术领域：
本发明涉及一边切换摄影条件一边连续或间歇地对被检体照射X射线、 并检测透射了该被检体的X射线而重构图像的X射线CT(Computed Tomography:计算机体层摄影)装置及断层摄影方法，尤其涉及能够以最佳的 X射线剂量对每个被检体进行摄影的X射线CT装置及断层摄影方法。
背景技术：
近年，随着X射线检测器的多列化，开发有能够摄影在空间的3维中增 加了时间的1维的4维图像的X射线CT装置。所述X射线CT装置，能够随时 间地观察脏器的活动和血流动向，因此可以认为除了以往的以形态诊断为 目的的检査以外，在以形态诊断为目的的整形领域或进行各种脏器的灌注 (perfosion)检查时也被利用。
通常，在X射线CT装置中，在操作者预先设定了由各种摄影条件(例如 X射线的照射间隔、摄影时间、向X射线管供给的管电流等)构成的多个摄 影方案的基础上进行摄影，但在摄影上述灌注分析用图像的情况下，为了 降低对被检体照射的量，与到最后为止以一定的间隔进行摄影相比，优选 以根据血液中的造影剂浓度而使X射线的照射间隔不同的方式设定各摄影
方案，并组合使用不同照射间隔的摄影方案。
例如在摄影60秒的灌注分析用图像的情况下，还存在60秒连续地进行 扫描(scan)的方法,但从照射量的观点考虑，组合2个或3个左右的摄影方案 来进行摄影。具体来说，如下地设定摄影方案由于从摄影开始到造影剂 浓度的峰值(peak)为止需要较详细的数据，因此进行连续扫描或者细小间歇 扫描(例如l秒间隔)，在造影剂浓度超过峰值而逐渐降低的中间阶段，进行 间隔稍微扩大的中等程度的间歇扫描(例如2秒间隔)，在造影剂的变化几乎
7消失的终止阶段，进行间隔较大地扩大的间歇扫描(例如3秒间隔)。
这样，在以往的X射线CT装置中，在对造影剂浓度的随时间变化进行 了预想的基础上设定摄影方案并进行摄影。但是，造影剂在体内循环的速 度在每个被检体中不同，为了不错过造影剂浓度剧烈变化的期间地进行扫 描，不得不较长地设定各个摄影方案的摄影时间。结果，实际上存在以下
情况虽然造影剂浓度超过了峰值但还是继续进行连续扫描或细小间歇扫 描，或者虽然造影剂的变化几乎消失但还是继续进行中等程度的间歇扫描， 而对被检体照射了灌注分析所不需要的X射线。
因此追求如下情况在摄影中根据造影剂浓度自动地控制摄影方案的 开始或结束，以最佳剂量对每个被检体迸行摄影。至今，作为根据造影剂
浓度来决定扫描的开始时间(timing)的技术，提出如下技术在用于摄影诊 断用图像的扫描(主扫描(main scan))之前进行预备扫描(预扫描(prep scan)、 也称为RealPrep、 Sure Start),根据由该预扫描测定的CT值的随时间变化曲 线，控制主扫描的开始时间(例如参照日本特开2007-275360号公报)。
但是，在专利文献l所代表的现有技术中，能够控制主扫描的开始时间， 但是在主扫描开始后、即在摄影中不能够根据造影剂浓度自动控制摄影方 案的开始或结束。

发明内容
本发明是为了解决上述的现有技术的问题而进行的，其目的是提供能 够在摄影中根据造影剂浓度自动控制摄影方案的开始或结束，而以最佳的X 射线剂量对每个被检体进行摄影的X射线CT装置以及断层摄影方法。
本发明一个方式的X射线CT装置为，具备摄影部， 一边切换摄像条 件一边连续或间歇地对被检体照射X射线，并检测透射了上述被检体的X射 线而重构图像；指标值检测部，在摄影中检测指标值，该指标值表示由上 述摄影部重构的图像的造影剂浓度；切换时机检测部，根据由上述指标值 检测部检测的指标值，检测上述摄影条件的切换时机；以及摄影控制部， 在由上述切换时机检测部检测出上述摄影条件的切换时机的情况下，控制 上述摄影部，以便中止实施中的基于第一摄影条件的摄影的剩余部分，而 幵始下一个基于第二摄影条件的摄影。
并且，本发明其他方式的X射线CT装置为，具备摄影部， 一边切换摄像条件一边连续或间歇地对被检体照射X射线，并检测透射了上述被检体 的X射线而重构图像；指标值检测部，在摄影中检测指标值，该指标值表示 由上述摄影部重构的图像的造影剂浓度；以及显示控制部，根据由上述指 标值检测部检测出的指标值，在摄影中显示表示上述造影剂浓度随时间变 化的曲线。
并且，本发明其他方式的断层摄影方法为，包含如下步骤摄影部一 边切换摄像条件一边连续或间歇地对被检体照射X射线，并检测透射了上述 被检体的X射线而重构图像；指标值检测部在摄影中检测指标值，该指标值 表示由上述摄影部重构的图像的造影剂浓度；切换时机检测部根据由上述 指标值检测部检测的指标值，检测上述摄影条件的切换时机；以及，在由
上述切换时机检测部检测出上述摄影条件的切换时机的情况下，摄影控制 部控制上述摄影部，以便中止实施中的基于第一摄影条件的摄影的剩余部 分，而开始下一个基于第二摄影条件的摄影。
并且，本发明的其他方式的断层摄影方法为，包含如下步骤摄影部
一边切换摄像条件一边连续或间歇地对被检体照射x射线，并检测透射了上
述被检体的X射线而重构图像；指标值检测部在摄影中检测指标值，该指标
值表示由上述摄影部重构的图像的造影剂浓度；以及，显示控制部根据由
上述指标值检测部检测出的指标值，在摄影中显示表示上述造影剂浓度随 时间变化的曲线。


图1是表示本实施例1的X射线CT装置的整体构成的框图。
图2是表示系统控制部的构成的功能框图。
图3是用于说明显示控制部的TDC以及摄影方案的显示的图(1)。
图4是用于说明显示控制部的TDC以及摄影方案的显示的图(2)。
图5是用于说明显示控制部的TDC以及摄影方案的显示的图(3)。
图6是用于说明显示控制部的TDC以及摄影方案的显示的图(4)。
图7是表示本实施例1的X射线CT装置的处理过程的流程图(1)。
图8是表示本实施例1的X射线CT装置的处理过程的流程图(2)。
图9是用于说明自动延长摄影方案的情况的图。
图10是用于说明显示多个曲线的情况的图。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明的X射线CT装置以及断层摄影方法的优选实 施例进行详细说明。另外，以下对在能够摄影在空间的3维中增加了时间的 1维的4维图像的X射线CT装置中适用本发明的情况进行说明。并且，以下 将在一定的摄影条件下进行的摄影的单位称作"摄影方案"。
首先，对本实施例1的X射线CT装置的整体构成迸行说明。图l是表示 本实施例1的X射线CT装置的整体构成的框图。如图1所示，本实施例1的X 射线CT装置100具有架台装置10、寝台装置20以及控制台(console)装置30。
架台装置10是对被检体P照射X射线并收集投影数据的装置，具有高电 压产生部ll、 X射线管12、 X射线检测器13、数据收集部14、旋转框架 (frame)15以及架台驱动部16。
高电压产生部11是将高电压供给到X射线管12的装置，X射线管12是通 过由高电压产生部11供给的高电压而产生X射线的真空管。
X射线检测器13是检测透射了被检体P的X射线的检测器。具体来说， 该X射线检测器13是通过在切片(slice)方向(图l所示的Z轴方向)上排列多列 (例如320列)由多个通道(channel)量的X射线检测元件构成的检测元件列而 构成的多列面检测器。该X射线检测器13能够在包含心脏或脑等摄影对象部 位的范围等、大范围内同时检测透射了被检体P的X射线。
数据收集部14是使用由X射线检测器13检测出的X射线而生成投影数 据的装置。
旋转框架15是高速且连续地旋转的圆环状的框架，将X射线管12和X 射线检测器13支持为隔着被检体P而相对。架台驱动部16是通过使旋转框架 15旋转驱动、而使X射线管12和X射线检测器13在以被检体P为中心的圆轨
道上旋转的驱动装置。
寝台装置20是载放被检体P的装置，具有顶板21和寝台驱动装置22。 顶板21是在摄影时载放被检体P的板，寝台驱动装置22是将顶板21向切片方 向移动的装置。
控制台装置30是从操作者受理与X射线CT装置100的操作相关的各种 指示、并且根据由架台装置10收集的投影数据来重构图像的装置，具有输 入装置31、显示装置32、扫描控制部33、前处理部34、投影数据存储部35、图像重构处理部36、图像数据存储部37以及系统控制部38。
输入装置31具有鼠标(mouse)和键盘(keyboard)等，是从操作者受理对 于X射线CT装置100的指示的装置。例如，该输入装置31在摄影前受理被赋 予了顺序的多个摄影方案的设定，或者受理对于所摄影的图像的 ROI(Region of Interest:关心区域)的设定。另一方面，在摄影中，输入装置 31受理中止实施中的摄影方案而开始下一个摄影方案的指示。这里，在操 作者设定的各摄影方案中例如包含有X射线的照射间隔、摄影时间、向X射 线管供给的管电流等。
显示装置32是具有LCD(Liquid Crystal Display:液晶显示器)等显示器 (display)、并显示各种信息的装置。例如，该显示装置32显示由后述的图像 数据存储部37存储的图像数据、或用于从操作者受理各种指示的GUI (Graphical User Interface:图形用户界面)等。
扫描控制部33是如下的处理部在后述的系统控制部38的控制下，根 据从系统控制部38指示的摄影条件来驱动高电压产生部11、数据收集部14、 架台驱动部16以及寝台驱动装置22，由此对被检体P的心脏照射X射线并收 集投影数据。
前处理部34是对由数据收集部14生成的投影数据进行感光度修正等 前处理的处理部，投影数据存储部35是存储由前处理部34进行了前处理的 投影数据的存储部。图像重构处理部36是在后述的系统控制部38的控制下、 根据投影数据存储部35所存储的投影数据来重构图像数据的处理部。图像 数据存储部37是存储由图像重构处理部36重构的图像数据的存储部。
系统控制部38是通过对架台装置10、寝台装置20以及控制台装置30的 动作进行控制、而进行X射线CT装置100的整体控制的处理部。该系统控制 部38通过控制各部分，由此根据被赋予了顺序的多个摄影方案来连续或者 间歇地对被检体照射X射线，并检测透射了该被检体的X射线而重构图像。
以上，对本实施例1的X射线CT装置100的整体构成进行了说明，但在 本实施例1中，在所述X射线CT装置100中，其特征在于进行X射线CT装置 100的整体控制的系统控制部38的构成及处理过程。而且，根据该特征，在 本实施例1的X射线CT装置100中，能够在摄影中根据造影剂浓度自动地控 制摄影方案的开始或结束，而以最佳X射线剂量对每个被检体进行摄影。
具体来说，在本实施例1的X射线CT装置100中，系统控制部38在摄影中检测表示在所重构的图像中设定的ROI内的造影剂浓度的指标值，根据检
测出的指标值来生成表示该ROI内的造影剂浓度随时间变化的曲线，根据该
曲线的倾斜来检测摄影方案的切换时机，在检测出切换时机的情况下，中 止实施中的摄影方案的剩余部分而开始下一个摄影方案。以下对所述系统
控制部38的构成以及处理过程进行详细说明。
首先，对系统控制部38的构成进行说明。图2是表示系统控制部38的 构成的功能框图。如图2所示，该系统控制部38具有指标值检测部38a、切 换时机检测部38b、指示受理部38c、摄影控制部38d、显示控制部38e以及 实施结果输出部38f。
指标值检测部38a是在摄影中检测指标值的处理部，该指标值表示在所 重构的图像中设定的ROI内的造影剂浓度。另外，在本实施例l中，对使用 CT值作为表示造影剂浓度的指标值的情况进行说明，但是只要是能够表示 造影剂浓度的值，也可以使用CT值以外其他的值。
具体来说，每当通过图像重构处理部36重构了图像数据时，该指标值 检测部38a就从图像数据存储部37读出所重构的图像数据。而且，在每次读 出图像数据时，指标值检测部38a检测预先对各个图像设定的ROI内的CT 值，并且将检测出的CT值按时间序列保存在未图示的内部存储器(memory) 等中。这里，作为检测CT值的区域的ROI，是在摄影前由操作者经由输入 装置31设定的。
切换时机检测部38b是如下处理部根据由指标值检测部38a检测出的 指标值来生成表示ROI内的造影剂浓度随时间变化的曲线，并根据该曲线的 倾斜来检测上述摄影方案的切换时机。另外，以下将这里使用的表示造影 剂浓度随时间变化的曲线称为"TDC(Time Density Curve:时间密度曲线)"。
另外，在本实施例l中对如下情况进行说明切换时机检测部38b根据 对ROI内的造影浓度的随时间变化进行表示的曲线的倾斜，来检测在该曲线 上产生的拐点，由此检测切换时机。
具体来说，该切换时机检测部38b从上述内部存储器等读出由指标值 检测部38a检测出的CT值，并根据读出的CT值生成TDC，并且检测在生成 的TDC中是否产生有预先定义的拐点。例如，切换时机检测部38b分别检测 成为造影剂浓度上升的峰值的"第l拐点"、以及造影剂浓度的减少变缓的 "第2拐点"。
12另外，作为所述检测拐点的方法，能够利用各种周知方法。例如，根 据按时间序列保存在内部存储器中的CT值，顺次算出在前一个时刻检测出
的CT值与现在时刻的CT值的差分，并将差分从正(plus)向负(minus)或者从 负向正变化了的点检测作为拐点。或者，也可以预先定义想要检测的曲线 的形状，并将定义的曲线和生成的TDC的形状进行比较，由此检测拐点(曲 线拟合(curve fitting))。这样，作为检测拐点的方法能够使用各种方法，但 优选采用可靠性(robust)最高的方法。
指示受理部38c是从操作者受理与摄影方案的切换相关的各种指示的 处理部。例如，该指示受理部38c经由输入装置31从操作者受理摄影开始的 指示、或者中止实施中的摄影方案而开始下一个摄影方案的指示(以下称为 "跳过(skip)指示")。而且，当受理了任意一个指示时，指示受理部38c对后 述的摄影控制部38d通知受理了该指示这一情况。
摄影控制部38d是如下的处理部根据被赋予了顺序的多个摄影方案 对扫描控制部33以及图像重构处理部36进行控制，并且根据ROI内的造影剂 浓度变化以及来自操作者的指示，在摄影中进行摄影方案的切换。另外， 这里使用的摄影方案是操作者在摄影前预先设定的。
具体来说，该摄影控制部38d，当从指示受理部38c通知受理了摄影开 始的指示这一情况时，根据所设定的摄影方案开始摄影。并且，在预扫描 中摄影控制部38d控制扫描控制部33，以便在CT值超过了规定的阈值的时 间开始主扫描。
另外，在本实施例l中，摄影控制部38d作为主扫描而进行动态扫描 (dynamic scan)。这里"动态扫描"是如下的方法对被检体P的包含摄影对象 部位(例如脑或心脏等)的范围反复照射X射线，由此重构摄影对象部位的动 态图像。通过该动态扫描能够观察造影剂在摄像对象部位流动的情况。
所述动态扫描可以如下地进行如本实施例l那样，使用多列平面检 测器作为X射线检测器13，同时检测透射了包含摄影对象部位的范围的X射 线；但是例如也可以如下地进行使顶板21在切片方向往复移动，由此对 包含摄影对象部位的范围螺旋状地反复照射X射线。
而且，在主扫描的实施中(摄影中)，在由切换时机检测部38b检测出在 CT值的TDC中产生的拐点的情况下，摄影控制部38d控制扫描控制部33， 以便在该时刻中止实施中的摄影方案的剩余部分而开始下一个摄影方案。例如，由操作者赋予顺序地设定有摄影方案A、 B、 C。在该情况下，
当由切换时机检测部38b检测出上述第l拐点时，首先摄影控制部38d控制扫 描控制部33，以便中止最初实施中的摄影方案A的剩余部分而幵始下一个摄 影方案B。之后，当由切换时机检测部38b检测出上述第2拐点时，摄影控制 部38d控制扫描控制部33，以便在该时刻中止实施中的摄影方案B的剩余部 分而开始下一个摄影方案C。
另一方面，在摄影中从指示受理部38c通知受理了扫描指示这一情况的 情况下，摄影控制部38d也控制扫描控制部33，以便在该时刻中止实施中的 摄影方案的剩余部分而开始下一个摄影方案。这里，在摄影控制部38d—旦 对应于跳过指示而切换了摄影方案的情况下，之后即使在由切换时机检测 部38d检测出拐点的情况下，也可以不切换摄影方案。
并且，摄影控制部38，在摄影中从上述内部存储器等顺次读出由指标 值检测部38a检测出的CT值，在读出的CT值小于规定的结束阈值的情况下， 在该时刻中止实施中的摄影方案的剩余部分而结束摄影。而且，在以结束 摄影的方式控制了扫描控制部33之后，摄影控制部38d对后述的实施结果输 出部38f进行指示，以便输出TDC以及与所实施的摄影方案相关的信息。
显示控制部38e是在摄影中对表示ROI内的造影剂浓度随时间变化的 曲线、或与所实施的摄影方案相关的信息等进行显示的处理部。具体来说， 该显示控制部38e根据由指标值检测部38a检测出的CT值，在摄影中在显示 装置32上显示ROI内的CT值的TDC，并且分别显示与在摄影前设定的设定 时的摄影方案相关的信息、以及与在摄影中所实施的摄影方案相关的信息。
图3 图6是用于说明显示控制部38e的TDC以及摄影方案的显示的图， 分别表示赋予顺序地设定有摄影方案A、 B、 C时的显示。
例如，如图3所示，显示控制部38e在上段显示CT值的TDC，在中段显 示表示设定时的摄影方案的图形以及该摄影方案的照射剂量，在下段显示 表示所实施的摄影方案的图形以及该摄影方案的照射剂量。
这里，显示控制部38e，对于TDC以随着摄影的进行而向右方延伸的方 式进行显示，对于表示设定时的摄影方案的图形，以使在摄影开始时显示 的状态到摄影结束为止不变的方式进行显示。并且，对于表示所实施的摄 影方案的图形及该摄影方案的照射剂量，显示控制部38e使显示变化，以便 在摄影中切换了摄影方案的情况下，在该时刻表示最新的摄影方案的状态。例如，如图4所示，显示控制部38e，在由切换时机检测部38b检测出第 1拐点的情况下(参照图4所示的S1)，与由摄影控制部38d中止摄影方案A的 剩余部分而开始下一个摄影方案B的情况相配合，以从该时刻开始摄影方案 B的方式变更所实施的摄影方案的显示，同时根据变更后的摄影方案重新计 算照射剂量，并显示该照射剂量(参照图4所示S2)。
之后，如图5所示，在由切换时机检测部38b检测出第2拐点的情况下(参 照图5所示S3)，与由摄影控制部38d中止摄影方案B的剩余部分而开始下一 个摄影方案C的情况相配合，以从该时刻开始摄影方案C的方式变更所实施 的摄影方案的显示，同时根据变更后的摄影方案重新计算照射剂量，并显 示该照射剂量(参照图5所示S4)。
而且，在摄影后，如图6所示，与表示在摄影中检测出的CT值随时间 变化的TDC—起，分别显示在摄影前设定的摄影方案以及在摄影中所实施 的摄影方案，并且分别显示在摄影前设定的摄影方案的照射剂量以及所实 施的摄影方案的照射剂量。
这样，即使在摄影前各个摄影方案被设定得较长的情况下，在摄影中 也通过摄影控制部38d根据CT值的变化而切换摄影方案，因此能够自动回 避对被检体照射需要以上的X射线的事态。
并且，在摄影中和摄影后，分别同时显示摄影实施前后的摄影方案以 及照射剂量，因此以这些信息为参考，操作者能够高效地进行设定时的摄 影方案的检查(review)以及下一次之后的摄影的摄影方案的立案等。
实施结果输出部38f是如下的处理部在摄影结束后，输出由显示控制 部38e显示的表示造影剂浓度随时间变化的曲线、以及与所实施的摄影方案 相关的信息。具体来说，当由摄影控制部38d指示输出TDC以及摄影方案的 实施结果时，该实施结果输出部38使ij如将图6所示的TDC、以及对与设定 时的摄影方案以及所实施的摄影方案相关的信息进行了图示的实施结果， 输出到打印装置沐图示)等输出装置。
另外，实施结果输出部38使iJ如也可以将输出的实施结果，按照每个被
检体而存储到规定的存储部。由此，操作者能够在摄影后的所期望的时间 重新输出实施结果。
接下来对本实施例1的X射线CT装置100的处理程序进行说明。图7和 图8是表示本实施例1的X射线CT装置100的处理程序的流程图。另外，在这里，以系统控制部38进行的处理为中心迸行说明。
并且，在这里作为一个例子对以下情况进行说明按照(l)扫描像
(scanography)摄影、(2)S&V(Scan &^6 :扫描&观察)、(3)连续扫描(20秒)、 (4)2秒间歇扫描(30秒)、(5)5秒间歇扫描(30秒)的顺序，已经设定有摄影方案， 并将用于摄影结束的判定的CT值的阈值设为80。
这里，"连续扫描"是连续照射X射线的方案，"2秒间歇扫描"是以2秒 间隔而间歇地照射X射线的方案，"5秒间歇扫描"是以5秒间隔而间歇地照射 X射线的方案。
在该情况下，如图7所示，在本实施例1的X射线CT装置100的系统控 制部38中，当指示受理部38c从操作者受理了摄影开始的指示时(步骤S10i 中"是")，摄影控制部38d控制扫描控制部33而摄影扫描像(步骤S102)。
而且，当指示受理部38c从操作者受理了对扫描像的摄影位置的指定时 (步骤S103中"是")，摄影控制部38d控制扫描控制部33而扫描所指定的摄 影位置(歩骤S104)。
接下来，当指示受理部38c受理了对通过扫描而摄影的图像数据的R01 设定时(歩骤S105中"是")，摄影控制部38d例如通过进行注射器(injector) 同步等来向被检体注入造影剂(步骤S106)，指标值检测部38a开始CT值的检 测(步骤S107)。
而且，显示控制部38e在开始TDC、设定时的摄影方案以及所实施的摄 影方案的显示的同时(步骤S108)，摄影控制部38d控制扫描控制部33而开始 连续扫描(步骤S109)。
接下来，如图8所示，当切换时机检测部38b检测出TDC的第l拐点(步 骤S110中"是")、或者指示受理部38c从操作者受理了跳过指示时(步骤 Slll中"是")，摄影控制部38d控制扫描控制部33而开始2秒间歇扫描(步骤 S112)，显示控制部38e变更所实施的摄影方案的显示(步骤S113)。
之后，当切换时机检测部38b检测出TDC的第2拐点(步骤S114中 "是")、或者指示受理部38c从操作者受理了跳过指示时(步骤S115中 "是")，摄影控制部38d控制扫描控制部33而开始5秒间歇扫描(步骤S116)， 显示控制部38e变更所实施的摄影方案的显示(步骤Sin)。
之后在CT值小于80的情况下(步骤S118中"是")，摄影控制部38d控制 扫描控制部33而结束摄影(步骤S119)，实施结果输出部38懒出由与设定时的摄影方案以及所实施的摄影方案相关的信息构成的实施结果(步骤S120)。
如上所述，在本实施例l中，在进行X射线CT装置100的整体控制的系 统控制部38中，指标值检测部38a检测指标值，该指标值表示在摄影中重构 的图像中设定的ROI内的造影剂浓度；切换时机检测部38b根据由指标检测 部38a检测出的指标值来检测在曲线中产生的拐点，该曲线表示ROI内的造 影剂浓度随时间的变化；在由切换时机检测部38b检测出拐点的情况下，摄 影控制部38d以中止实施中的摄影方案的剩余部分而开始下一个摄影方案 的方式进行控制，因此能够在摄影中根据造影剂浓度自动地控制摄影方案 的开始或结束，能够以最佳X射线剂量对每个被检体进行摄影。
并且，在本实施例l中，指示受理部38c从操作者受理中止实施中的摄 影方案的剩余部分而开始下一个摄影方案的指示，在指示受理部38c受理了 与摄影方案的转移相关的指示的情况下，摄影控制部38d以中止实施中的摄 影方案的剩余部分而开始下一个摄影方案的方式进行控制，因此不仅是等 待摄影方案自动地切换，使用者也能够在任意的时间切换摄影方案。
并且，在本实施例l中，在由指标检测部38a检测出的指标值小于规定 的结束阈值的情况下，摄影控制部38d以在该时刻中止实施中的摄影方案的 剩余部分而结束摄影的方式进行控制，因此在造影剂浓度小于适合摄影的 量的情况下能够自动结束摄影，能够防止由于不需要的摄影的延长而对被 检体照射多余的X射线。
并且，在本实施例l中，显示控制部38e根据由指标控制部38a检测出的 指标值，在摄影中显示表示ROI内的造影剂浓度随时间变化的曲线，因此操 作者能够容易地把握造影剂浓度变化，能够在任意的时间计量切换摄影方 案时的吋间。
并且，在本实施例l中，显示部38e在摄影中显示与所实施的摄影方案 相关的信息，因此操作者能够容易地把握实施中的摄影方案以及所实施了 的摄影方案。
并且，在本实施例l中，实施结果输出部38依摄影结束后，输出由显 示控制部38e显示的表示造影剂浓度随时间变化的曲线、及与所实施了的摄 影方案相关信息，因此在下一次对相同被检体进行摄影时，能够将该信息 作为摄影方案设定的参考信息，并能够对每个被检体设定最佳的摄影方案。
虽然以上对本发明的实施例进行了说明，但是本发明在上述实施例以外还可以通过各种不同的方式实施。因此，以下作为实施例2对包含于本发 明的其他实施例进行说明。
(1) 基于SD(StandardDeviation:标准差)值的管电流控制
在实施例1中，对根据ROI内的CT值随时间变化而切换实施中的摄影方 案的情况进行了说明，但本发明不仅限于此，例如也可以为，操作者对想 要使噪声水平(noise Ievel)为一定的位置分别设定其他的ROI和SD值的基准 值，并检测所设定的ROI内的SD值，并且以将检测出的SD值保持为基准值 的方式控制X射线量，由此能够将重构的图像的画质保持为一定。另外，这 里所说的SD值是指所重构的图像中的噪声的标准偏差。
在该情况下，具体来说，指标值检测部38a进一步检测在摄影中所重构 的图像中设定的其他ROI内的SD值，摄影控制部38d对于每个摄影方案改变 产生X射线的管电流的大小，以便由指标值检测部38a检测出的SD值被保持 为规定的基准值。
一般，在SD值较大的情况下图像的画质较差，在SD值较小的情况下 图像的画质较好。因此，摄影控制部38d在SD值比基准值大的情况下，增 大管电流而增加X射线的照射量，在SD值比基准值小的情况下，减小管电 流而减少X射线的照射量。这样，摄影控制部38d根据SD值而自动地调整管 电流的大小，由此能够将重构的图像的画质保持为一定。
(2) 摄影方案的自动延长
在实施例l中说明了以下情况:摄影控制部38d在由切换时机检测部38b 检测出拐点的情况下，以中止实施中的摄影方案的剩余部分而开始下一个 摄影方案的方式进行控制；但本发明不仅限于此，例如也可以在检测出拐 点之前，在经过了实施中的摄影方案的摄影时间的情况下，延长该摄影方 案直至检测出拐点。
图9是用于说明自动延长摄影方案的情况的图。如图9所示，在该情况 下，具体来说，在由切换时机检测部38b检测出TDC的拐点之前，在经过了 实施中的摄影方案的摄影时间的情况下(参照图9所示S1)，摄影控制部38d 控制扫描控制部33 ，以便延长该摄影方案直至检测出拐点(参照图9所示S2)。
并且，在该情况下，指示受理部38c从操作者受理延长实施中的摄影方 案的指示，在由指示受理部38c受理了与摄影方案延长相关的指示的情况 下，摄影控制部38d控制扫描控制部33，以便延长实施中的摄影方案。这样，摄影控制部38d进行控制，以便根据摄影方案的摄影时间或来自 操作者的指示而延长摄影方案，由此即使在设定摄影方案时将摄影时间设 定得较短的情况下，也能够根据ROI内的指标值而自动地延长摄影时间，能
够以最佳的x射线剂量对每个被检体进行摄影。
(3)多个曲线的显示
在实施例1中，对显示控制部38e显示l个曲线的情况进行了说明，该曲 线对表示造影剂浓度的指标值随时间的变化进行表示，但是本发明不仅限 于此，在设定了多个ROI的情况下也可以显示多个曲线。
图10是用于说明显示多个曲线的情况的图。如图10所示，在该情况下， 具体来说，在对图像设定了多个ROI的情况下，显示控制部3Se在显示装置 32上显示分别表示各ROI内的造影剂浓度随时间的变化的多个TDC(参照图 10所示C1、 C2、以及C3)。
这样，显示控制部38e对每个ROI显示多个曲线，该曲线对表示多个RIO 内的造影剂浓度的指标值随时间的变化进行表示，由此操作者能够把握多 个位置的造影剂浓度的变化，并且能够在适当、任意的时间计量切换摄影 方案时的时间。
(4滩据最大摄影时间进行摄影结束判定
在上述实施例1中说明了如下情况在由指标检测咅卩38a检测出的CT值 小于规定的结束阈值时，摄影控制部38d结束摄影，但是本发明不仅限于此。 例如也可以为，摄影控制部38d在摄影中累计从摄影开始起的总摄影时间， 在累计的总摄影时间达到规定的最大摄影时间的情况下，控制扫描控制部 33，以便在该时刻中止实施中的摄影方案的剩余部分而结束摄影。
由此，如果考虑对被检体的照射量而预先设定最大摄影时间，则能够 自动地结束摄影，防止对被检体照射不需要的X射线。
另外，在本实施例中图示的各装置的各构成要素是功能概念上要素， 在物理上不一定要如图所示地构成。即，各装置的分散或组合的具体方式 不限于图示，能够对应于各种负荷或使用状况等，将其全部或一部分以任 意的单位在功能上或物理上分散或组合地构成。
如上所述，本发明的X射线CT装置以及断层摄影方法，在摄影在空间 的3维中增加时间的1维的4维图像的情况下有用，特别适于根据赋予了顺序 的多个摄影方案而连续或间歇地对被检体照射X射线并进行摄影的情况。
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权利要求
1、一种X射线CT装置(100)，其特征在于，具备摄影部(10)，一边切换摄像条件一边连续或间歇地对被检体照射X射线，并检测透射了上述被检体的X射线而重构图像；指标值检测部(38a)，在摄影中检测指标值，该指标值表示由上述摄影部(10)重构的图像的造影剂浓度；切换时机检测部(38b)，根据由上述指标值检测部(38a)检测出的指标值，检测上述摄影条件的切换时机；以及摄影控制部(38d)，在由上述切换时机检测部(38b)检测出上述摄影条件的切换时机的情况下，对上述摄影部(10)进行控制，以便中止实施中的基于第一摄影条件的摄影的剩余部分而开始下一个基于第二摄影条件的摄影。
2、 如权利要求1所述的X射线CT装置(100)，其特征在于， 上述摄影部(10)对上述被检体的包含摄影对象部位的范围反复照射X射线，由此进行重构该摄影对象部位的动态图像的动态扫描。
3、 如权利要求2所述的X射线CT装置(100)，其特征在于， 上述摄影部(10)通过多列的面检测器来检测X射线，该多列的面检测器能够同时检测透射了包含上述摄影对象部位的范围的X射线。
4、 如权利要求I所述的X射线CT装置(IOO)，其特征在于， 上述切换时机检测部，根据上述指标值生成表示上述造影剂浓度随时间变化的曲线，并根据生成的曲线的倾斜检测上述摄影条件的切换时机。
5、 如权利要求4所述的X射线CT装置(100)，其特征在于， 上述指标值检测部(38a)，作为上述指标值，对表示在上述图像中设定的关心区域内的造影剂浓度的指标值进行检测；上述切换时机检测部(38b)，作为上述曲线，生成表示上述关心区域内 的造影剂浓度随时间变化的曲线。
6、 如权利要求4所述的X射线CT装置(100)，其特征在于， 上述切换时机部检测部(38b)，根据上述曲线的倾斜来检测在该曲线中产生的拐点，由此检测上述切换时机。
7、 如权利要求I所述的X射线CT装置(IOO)，其特征在于， 在由上述指标值检测部(38a)检测出的指标值小于规定的结束阈值的情况下，上述摄影控制部(38d)控制上述摄影部(10)，以便在该时刻中止实施 中的摄影的剩余部分而结束摄影。
8、 如权利要求I所述的X射线CT装置(IOO)，其特征在于，在从开始摄影起的总摄影时间达到规定的最大摄影时间的情况下，上 述摄影控制部(38d)控制上述摄影部(10)，以便在该时刻中止实施中的摄影 的剩余部分而结束摄影。
9、 如权利要求I所述的X射线CT装置(IOO)，其特征在于， 还具备显示控制部(38e)，该显示控制部(38e)根据由上述指标值检测部(38a)检测出的指标值，在摄影中显示表示上述造影剂浓度随时间变化的曲 线。
10、 一种X射线CT装置，其特征在于，具备摄影部(IO)， 一边切换摄像条件一边连续或间歇地对被检体照射X射 线，检测透射了上述被检体的X射线而重构图像；指标值检测部(38a)，在摄影中检测指标值，该指标值表示由上述摄影 部(10)重构的图像的造影剂浓度；以及显示控制部(38e)，根据由上述指标值检测部(38a)检测出的指标值，在 摄影中显示表示上述造影剂浓度随时间变化的曲线。
11、 如权利要求IO所述的X射线CT装置(IOO)，其特征在于，还具备 指示受理部(38c)，从操作者受理中止实施中的基于第l摄影条件的摄影的剩余部分而开始下一个基于第二摄影条件的摄影的指示；和摄影控制部(38d)，在由上述指示受理部(38c)受理了与摄影条件的切换相关的指示的情况下，控制上述摄影部(io)，以便中止上述基于第l摄影条件的摄影的剩余部分而开始上述基于第二摄影条件的摄影。
12、 如权利要求10所述的X射线CT装置(100)，其特征在于， 上述指标值检测部(38a)，作为上述指标值，对表示在上述图像中设定的关心区域内的造影剂浓度的指标值进行检测；上述显示控制部(38e)，作为上述曲线，在摄影中显示表示上述关心区 域内的造影剂浓度随时间变化的曲线。
13、 如权利要求12所述的X射线CT装置(100)，其特征在于， 在作为上述关心区域而对上述图像设定了多个关心区域的情况下，上述显示控制部(38e)显示多个曲线，该多个曲线分别表示各关系区域内的造 影剂浓度随时间的变化。
14、 如权利要求IO所述的X射线CT装置(IOO)，其特征在于， 上述显示控制部(38e)在摄影中还显示与所实施的摄影相关的信息。
15、 一种断层摄影方法，其特征在于，包括摄影部(10)—边切换摄像条件一边连续或间歇地对被检体照射X射线， 并检测透射了上述被检体的X射线而重构图像；指标值检测部(38a)在摄影中检测指标值，该指标值表示由上述摄影部 (10)重构的图像的造影剂浓度；切换时机检测部(38b)根据由上述指标值检测部(38a)检测出的指标值， 检测上述摄影条件的切换时机；以及在由上述切换时机检测部(38b)检测出上述摄影条件的切换时机的情况 下，摄影控制部(38d)控制上述摄影部(10)，以便中止实施中的基于第一摄 影条件的摄影的剩余部分而开始下一个基于第二摄影条件的摄影。
16、 如权利要求15所述的断层摄影方法，其特征在于， 上述摄影部(IO)，对上述被检体的包含摄影对象部位的范围反复照射X射线，由此进行重构该摄影对象部位的动态图像的动态扫描。
17、 如权利要求16所述的断层摄影方法，其特征在于， 上述摄影部(10)通过多列的面检测器来检测X射线，该多列的面检测器能够同时检测透射了包含上述摄影对象部位的范围的X射线。
18、 如权利要求15所述的断层摄影方法，其特征在于， 上述切换时机检测部，根据上述指标值生成表示上述造影剂浓度随时间变化的曲线，并根据生成的曲线的倾斜检测上述摄影条件的切换时机。
19、 如权利要求18所述的断层摄影方法，其特征在于， 上述指标值检测部(38a)，作为上述指标值，对表示在上述图像中设定的关心区域内的造影剂浓度的指标值进行检测；上述切换时机检测部(38b)，作为上述曲线，生成表示上述关心区域内 的造影剂浓度随时间变化的曲线。
20、 如权利要求18所述的断层摄影方法，其特征在于， 上述切换时机部检测部(38b)，根据上述曲线的倾斜来检测在该曲线中产生的拐点，由此检测上述切换时机。
21、 如权利要求15所述的断层摄影方法，其特征在于， 在由上述指标值检测部(38a)检测出的指标值小于规定的结束阈值的情况下，上述摄影控制部(38d)控制上述摄影部(10)，以便在该时刻中止实施 中的摄影的剩余部分而结束摄影。
22、 如权利要求15所述的断层摄影方法，其特征在于，在从开始摄影起的总摄影时间达到规定的最大摄影时间的情况下，上 述摄影控制部(38d)控制上述摄影部(10)，以便在该时刻中止实施中的摄影的剩余部分而结束摄影。
23、 如权利要求15所述的断层摄影方法，其特征在于，还包括， 显示控制部(38e)根据由上述指标值检测部(38a)检测出的指标值，在摄影中显示表示上述造影剂浓度随时间变化的曲线。
24、 一种断层摄影方法，其特征在于，包含摄影部(10)—边切换摄像条件一边连续或间歇地对被检体照射X射线， 并检测透射了上述被检体的X射线而重构图像；指标值检测部(38a)在摄影中检测指标值，该指标值表示由上述摄影部(IO)重构的图像的造影剂浓度；以及显示控制部(38e)根据由上述指标值检测部(38a)检测出的指标值，在摄 影中显示表示上述造影剂浓度随时间变化的曲线。
25、 如权利要求24所述的断层摄影方法，其特征在于，还包含 指示受理部(38c)从操作者受理中止实施中的基于第l摄影条件的摄影的剩余部分而开始下一个基于第二摄影条件的摄影的指示；禾口在由上述指示受理部(38c)受理了与摄影条件的切换相关的指示的情况 下，摄影控制部(38d)控制上述摄影部(10)，以便中止上述基于第l摄影条件 的摄影的剩余部分而开始上述基于第二摄影条件的摄影。
26、 如权利要求25所述的断层摄影方法，其特征在于， 上述指标值检测部(38a)，作为上述指标值，对表示在上述图像中设定的关心区域内的造影剂浓度的指标值进行检测；上述显示控制部(38e)，作为上述曲线，在摄影中显示表示上述关心区 域内的造影剂浓度随时间变化的曲线。
27、 如权利要求24所述的断层摄影方法，其特征在于， 在作为上述关心区域而对上述图像设定了多个关心区域的情况下，上述显示控制部(38e)显示多个曲线，该多个曲线分别表示各关系区域内的造 影剂浓度随时间的变化。
28、 如权利要求24所述的断层摄影方法，其特征在于， 上述显示控制部(38e)在摄影中还显示与所实施的摄影相关的信息。
全文摘要
一种X射线CT装置(100)，指标值检测部(38a)检测指标值，该指标值表示在摄影中重构的图像中设定的ROI内的造影剂浓度。并且，切换时机检测部(38b)根据由指标值检测部(38a)检测出的指标值，检测在曲线中产生的拐点，该曲线表示ROI内的造影剂浓度随时间的变化。而且，在由切换时机控制部(38b)检测出拐点的情况下，摄影控制部(38d)以中止实施中的摄影方案的剩余部分而开始下一个摄影方案的方式进行控制。
文档编号A61B6/03GK101502422SQ20091000661
公开日2009年8月12日 申请日期2009年2月5日 优先权日2008年2月7日
发明者塚越伸介 申请人:株式会社东芝;东芝医疗系统株式会社