JP4763361B2 - X-ray CT system - Google Patents
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Description
この発明は、被検体の断層画像データを撮影すると共に、この断層画像データに基づいて種々の臨床的処置を被検体に施すことが可能なX線CT装置に関する。 The present invention relates to an X-ray CT apparatus capable of capturing tomographic image data of a subject and performing various clinical treatments on the subject based on the tomographic image data.
近年、X線CT装置で取得される被検体の断層画像データに基づいて、種々の臨床的判断が行われる。ここで、X線CT装置の断層画像データを、被検体の治療の分野でさらに有効活用するために、治療を行う直前あるいは治療の最中に取得し、被検体の患部に的確な治療が行われる。 In recent years, various clinical judgments are made based on tomographic image data of a subject acquired by an X-ray CT apparatus. Here, in order to make more effective use of the tomographic image data of the X-ray CT apparatus in the field of treatment of the subject, accurate treatment is performed on the affected area of the subject immediately before or during the treatment. Is called.
例えば、(1)被検体に放射線治療を行う場合には、オペレータは予め治療計画を策定し、被検体表面の放射線照射部位にマーキング(marking)を行う。このマーキングは、X線CT装置のボア(bore)内中心部で撮影された被検体の断層画像データに基づいて、撮影が終了しボアから引き出されたクレードル上の被検体に対して行われる。 For example, (1) When performing radiotherapy on a subject, an operator formulates a treatment plan in advance and performs marking on a radiation irradiation site on the subject surface. This marking is performed on the subject on the cradle extracted from the bore after completion of imaging based on the tomographic image data of the subject imaged in the center of the bore of the X-ray CT apparatus.
また、(2)被検体の目的とする血管にカテーテル(catheter)を挿入して、X線CT装置による断層画像データを取得するアンギオ(angio)CTも行われる。アンギオCTでは、クレードル上に横臥状態で載置される被検体にカテーテルを挿入し、この被検体をボア内の撮影位置まで移動し撮影が行われる(例えば、非特許文献1参照)。 (2) Angio CT is also performed in which a catheter is inserted into the target blood vessel of the subject and tomographic image data is acquired by an X-ray CT apparatus. In Angio CT, a catheter is inserted into a subject placed in a lying state on a cradle, and the subject is moved to an imaging position in the bore for imaging (see Non-Patent Document 1, for example).
また、(3)被検体の患部の断層画像を見ながら、撮影を行った断面の外からこの患部に穿刺針を刺入するフロロスコピー(fluoroscopy)も行われる。このフロロスコピーでは、穿刺針の先端を断層画像で観察しつつ、サンプル(sample)の採取あるいは簡単な手術等が行われる。
しかしながら、上記背景技術によれば、撮影された断層画像データに基づいて決定される施療位置を、被検体上で正確に確定することは難しい作業である。すなわち、X線CT装置は、被検体を載置し撮影を行う円筒状のボアを有し、撮影の際には、このボア中心部に被検体を移動する必要がある。また、オペレータが、例えば手技により施療を行う際には、ボア中心部から被検体を引き出すことにより可能となる。この撮影位置と施療位置の違いは、種々の誤差および困難を生む要因となる。 However, according to the above background art, it is difficult to accurately determine the treatment position determined based on the captured tomographic image data on the subject. In other words, the X-ray CT apparatus has a cylindrical bore for performing imaging while placing the subject, and it is necessary to move the subject to the center of the bore during imaging. Further, when the operator performs treatment by, for example, a technique, it is possible to pull out the subject from the center of the bore. The difference between the photographing position and the treatment position causes various errors and difficulties.
特に、上述した(1)のマーキングでは、被検体が載置されるクレードル(cradle)のたわみが、撮影位置と施療位置で異なり、誤差を生む要因となる。また、上述した(2)のカテーテルの挿入では、カテーテルが挿入された状態で被検体を撮影位置まで移動するので、誤差を生むと同時に、被検体にとっても負担の大きいものとなる。また、上述した(3)のフロロスコピーでは、穿刺針の刺入を撮影断面の外から行わなければならず、オペレータにとってやりずらいものである。 In particular, in the marking (1) described above, the deflection of the cradle on which the subject is placed differs between the imaging position and the treatment position, which causes an error. Further, in the insertion of the catheter of (2) described above, the subject is moved to the imaging position with the catheter inserted, so that an error is generated and the burden on the subject is large. Further, in the above-described fluoroscopic copy (3), the puncture needle must be inserted from outside the imaging section, which is difficult for the operator.
これらのことから、断層画像データの撮影と被検体の施療とを、被検体を撮影位置に載置した状態のまま行えるX線CT装置をいかに実現するかが重要となる。
この発明は、上述した背景技術による課題を解決するためになされたものであり、断層画像データの撮影と被検体の施療とを、被検体を撮影位置に載置した状態のまま行うことが可能なX線CT装置を提供することを目的とする。
For these reasons, it is important how to realize an X-ray CT apparatus that can perform tomographic image data imaging and subject treatment while the subject is placed at the imaging position.
The present invention has been made to solve the above-described problems of the background art, and can perform tomographic image data imaging and subject treatment while the subject is placed at the imaging position. An object of the present invention is to provide a simple X-ray CT apparatus.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、第1の観点の発明にかかるX線CT装置は、X線管を搭載して円周上を回転させる第1の回転部を含む第1のガントリと、X線検出器を搭載して円周上を回転させ、前記第1の回転部の回転と回転面が平行するように距離を置いて配設される第2の回転部を含む第2のガントリと、前記第1のガントリおよび前記第2のガントリの中間位置に配設され、前記中間位置の撮影領域に被検体を載置する撮影テーブルと、前記X線管で発生されるX線ビームを前記撮影領域の被検体に照射し、前記照射により前記被検体を透過したX線ビームを前記X線検出器で検出し、前記被検体の投影データを収集するデータ収集部と、前記投影データに基づいて、前記被検体の断層画像データを画像再構成するデータ処理装置とを備える。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, an X-ray CT apparatus according to a first aspect of the invention includes a first rotating unit that includes an X-ray tube and rotates on the circumference. And a second rotating part that is mounted on an X-ray detector and rotated on the circumference, and disposed at a distance so that the rotation of the first rotating part and the rotation surface are parallel to each other. Generated by a second gantry, an imaging table disposed at an intermediate position between the first gantry and the second gantry, and placing a subject on an imaging area at the intermediate position, and the X-ray tube A data collection unit that irradiates an object in the imaging region with an X-ray beam, detects an X-ray beam transmitted through the object by the irradiation with the X-ray detector, and collects projection data of the object; Based on the projection data, tomographic image data of the subject is reconstructed. And a chromatography data processing apparatus.
この第1の観点による発明では、第1のガントリにX線管を搭載して円周上を回転させる第1の回転部を含ませ、第2のガントリに、X線検出器を搭載して円周上を回転させ、第1の回転部の回転と回転面が平行するように距離を置いて配設される第2の回転部含ませ、第1のガントリおよび第2のガントリの中間位置に配設された撮影テーブルにより、中間位置の撮影領域に被検体を載置し、X線管で発生されるX線ビームを撮影領域の被検体に照射し、この照射により被検体を透過したX線ビームをX線検出器で検出し、データ収集部により被検体の投影データを収集し、データ処理装置により、この投影データに基づいて、被検体の断層画像データを画像再構成する。 In the invention according to the first aspect, an X-ray tube is mounted on the first gantry to include a first rotating unit that rotates on the circumference, and an X-ray detector is mounted on the second gantry. Rotating on the circumference and including a second rotating part arranged at a distance so that the rotation of the first rotating part and the rotating surface are parallel to each other, and an intermediate position between the first gantry and the second gantry The subject is placed on the imaging region at the intermediate position by the imaging table disposed on the X-ray tube, the X-ray beam generated by the X-ray tube is irradiated onto the subject in the imaging region, and the subject is transmitted by this irradiation. The X-ray beam is detected by an X-ray detector, the projection data of the subject is collected by the data collection unit, and the tomographic image data of the subject is reconstructed based on the projection data by the data processing device.
また、第2の観点の発明にかかるX線CT装置は、第1の観点に記載の発明において、前記撮影テーブルが、前記第1および第2の回転部に共通する前記回転の中心軸に沿って配設されることを特徴とする。 An X-ray CT apparatus according to a second aspect of the invention is the X-ray CT apparatus according to the first aspect of the invention, wherein the imaging table is along the central axis of rotation common to the first and second rotating parts. It is characterized by being arranged.
この第2の観点の発明では、被検体のアキシャル断面の撮影を行う。
また、第3の観点の発明にかかるX線CT装置は、第2の観点に記載の発明において、前記第1および第2の回転部が、前記回転の中心部分に、前記被検体が載置されたクレードルを貫通させるボアを備えることを特徴とする。
In the invention according to the second aspect, an axial cross section of the subject is imaged.
An X-ray CT apparatus according to a third aspect of the invention is the X-ray CT apparatus according to the second aspect, wherein the first and second rotating parts are placed on the center of the rotation. And a bore for penetrating the formed cradle.
この第3の観点の発明では、ボアを貫通して、被検体を中間位置に載置する。
また、第4の観点の発明にかかるX線CT装置は、第2または3の観点に記載の発明において、前記X線CT装置が、前記撮影領域の前記中心軸方向の長さが、概ね人体のアキシャル断面の長さを越える大きさであることを特徴とする。
In the invention of the third aspect, the subject is placed at an intermediate position through the bore.
An X-ray CT apparatus according to a fourth aspect of the invention is the X-ray CT apparatus according to the second or third aspect, wherein the X-ray CT apparatus has a length in the central axis direction of the imaging region approximately equal to the human body. It is characterized by having a size exceeding the length of the axial cross section.
この第4の観点の発明では、撮影領域にオペレータを入らせる。
また、第5の観点の発明にかかるX線CT装置は、第1の観点に記載の発明において、前記撮影テーブルが、前記回転面に沿って配設されることを特徴とする。
In the invention according to the fourth aspect, an operator is allowed to enter the imaging area.
An X-ray CT apparatus according to a fifth aspect of the invention is characterized in that, in the invention according to the first aspect, the imaging table is disposed along the rotation surface.
この第5の観点の発明では、施療空間を被検体にとって開放された空間とする。
また、第6の観点の発明にかかるX線CT装置は、第4の観点に記載の発明において、前記第1および第2の回転部が、共通する前記回転の中心軸を垂直方向にして配設されることを特徴とする。
In the fifth aspect of the invention, the treatment space is a space open to the subject.
The X-ray CT apparatus according to the sixth aspect of the invention is the X-ray CT apparatus according to the fourth aspect of the invention, wherein the first and second rotating sections are arranged with the common central axis of rotation as the vertical direction. It is provided.
この第6の観点の発明では、被検体の垂直方向を開放させる。
また、第7の観点の発明にかかるX線CT装置は、第4の観点に記載の発明において、前記第1および第2の回転部が、共通する前記回転の中心軸を水平方向にして配設されることを特徴とする。
In the invention of the sixth aspect, the vertical direction of the subject is opened.
The X-ray CT apparatus according to the seventh aspect of the invention is the X-ray CT apparatus according to the fourth aspect of the invention, wherein the first and second rotating sections are arranged with the common central axis of rotation in the horizontal direction. It is provided.
この第7の観点の発明では、被検体の水平方向を開放させる。
また、第8の観点の発明にかかるX線CT装置は、第1ないし7の観点のいずれか1つに記載の発明において、前記データ処理装置は、前記画像再構成を行う3次元画像再構成手段を備えることを特徴とする。
In the seventh aspect of the invention, the horizontal direction of the subject is opened.
An X-ray CT apparatus according to an eighth aspect of the present invention is the X-ray CT apparatus according to any one of the first to seventh aspects, wherein the data processing apparatus performs the image reconstruction. Means are provided.
この第8の観点の発明では、回転面から外れた位置の断層画像データを生成する。
また、第9の観点の発明にかかるX線CT装置は、第1ないし8の観点のいずれか1つに記載の発明において、前記第1の回転部に、さらに前記円周上を回転するX線検出器を有し、前記第2の回転部に、さらに前記X線検出器にX線ビームを照射するX線管を備えることを特徴とする。
In the invention of the eighth aspect, tomographic image data at a position deviating from the rotation plane is generated.
An X-ray CT apparatus according to a ninth aspect of the invention is the X-ray CT apparatus according to any one of the first to eighth aspects, wherein the first rotating portion further rotates on the circumference. An X-ray tube having an X-ray detector for irradiating the X-ray beam to the X-ray detector is further provided in the second rotating unit.
この第9の観点の発明では、2組のX線管およびX線検出器対とする。
また、第10の観点の発明にかかるX線CT装置は、第1ないし9の観点のいずれか1つに記載の発明において、前記撮影テーブル部が、横臥状態の被検体を、前記被検体の体軸方向に移動させるクレードル移動手段を備えることを特徴とする。
In the ninth aspect of the invention, two pairs of X-ray tubes and X-ray detector pairs are provided.
An X-ray CT apparatus according to a tenth aspect of the invention is the X-ray CT apparatus according to any one of the first to ninth aspects, wherein the imaging table unit is a recumbent subject, A cradle moving means for moving in the body axis direction is provided.
また、第11の観点の発明にかかるX線CT装置は、第1ないし10の観点のいずれか1つに記載の発明において、前記第1および第2のガントリが、相対位置を変化させずに前記撮影テーブルとの距離を変化させるガントリ移動手段を備えることを特徴とする。 An X-ray CT apparatus according to the invention of the eleventh aspect is the invention according to any one of the first to tenth aspects, wherein the first and second gantry do not change the relative position. Gantry moving means for changing the distance from the photographing table is provided.
この第11の観点の発明では、ガントリ移動手段により、撮影断面を移動させる。 In the eleventh aspect of the invention, the photographic section is moved by the gantry moving means.
以上説明したように、本発明によれば、第1のガントリおよび第2のガントリの中間に位置に存在する撮影領域で、断層画像データの撮影とオペレータによる施療とを同一位置で行うことができ、ひいては撮影位置と施療位置との誤差をなくし、断層画像データに基づいた正確な施療を行うと共に、被検体およびオペレータ双方の負担を軽減することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to perform imaging of tomographic image data and treatment by an operator at the same position in an imaging region located at a position between the first gantry and the second gantry. As a result, the error between the imaging position and the treatment position can be eliminated, accurate treatment based on the tomographic image data can be performed, and the burden on both the subject and the operator can be reduced.
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるX線CT装置を実施するための最良の形態について説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
まず、本実施の形態1にかかるX線CT装置100の全体構成について説明する。図1は、X線CT装置100のブロック(block)図を示す。図1に示すように、本装置は、同様の構造を有する第1および第2のガントリ(gantry)10、20、操作テーブル(table)4並びに操作コンソール(console)6を有する。
The best mode for carrying out an X-ray CT apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited thereby.
(Embodiment 1)
First, the overall configuration of the X-ray CT apparatus 100 according to the first embodiment will be described. FIG. 1 shows a block diagram of the X-ray CT apparatus 100. As shown in FIG. 1, the apparatus includes first and second gantry 10, 20, an operation table 4, and an operation console 6 having the same structure.
第1および第2のガントリ10、20は、X線管13,23を有する。X線管13,23から放射された図示しないX線は、コリメータ(collimator)12、22により、例えば、厚みを持って扇状に拡がり且つコーン状のX線ビームとなるように成形され、X線検出器15、25に照射される。ここで、第1のガントリ10のX線管13から放射されたX線ビーム(beam)は、第2のガントリ20のX線検出器25に照射され、第2のガントリ20のX線管23から放射されたX線ビームは、第1のガントリ10のX線検出器15に照射される。
The first and second gantry 10 and 20 have
X線検出器15、25は、ファンビーム(fan beam)X線の広がり方向にマトリックス(matrix)状に配列された複数のシンチレータ(scintillator)を有する。X線検出器15、25は、複数のシンチレータをマトリックス状に配列した、幅のある多チャネル(channel)の検出器となっている。
The
X線検出器15、25は、全体として、凹面状に湾曲したX線入射面を形成する。X線検出器15、25は、例えば無機結晶からなるシンチレータと光電変換器であるフォトダイオード(photo diode)等を組み合わせたものである。
The
X線検出器15、25には、データ(data)収集部16,26が接続されている。データ収集部16、26は、X線検出器15、25の個々のシンチレータの検出情報を収集する。X線管13、23からのX線の照射は、X線コントローラ(controller)18、28によって制御される。なお、X線管13、23とX線コントローラ18、28との接続関係およびコリメータ12,22とコリメータコントローラ17、27との接続関係については図示を省略する。コリメータ12,22は、コリメータコントローラ17、27によって制御される。
Data (data)
以上の、回転コントローラ11、21からX線コントローラ18、28までのものが、第1および第2のガントリ10、20の第1の回転部14および第2の回転部24に搭載されている。なお、後述する様に、第1の回転部14および第2の回転部24は、回転面を対向させて並置される。
The components from the
ここで、被検体あるいはファントム(phantom)は、第1の回転部14および第2の回転部24の中心に位置するボア(bore)19、29に共通する中心軸に沿った撮影テーブル(table)4に載置される。なお、撮影テーブル4は、被検体あるいはファントムを載置するクレードルおよびクレードル移動手段を有し、クレードル移動手段により、被検体あるいはファントムが載置されたクレードルは移動される。
Here, the subject or phantom is an imaging table along a central axis common to the
第1および第2の回転部14、24は、回転コントローラ11,21により制御されつつ回転し、X線管13、23からX線を爆射し、X線検出器25、15において被検体およびファントムの透過X線を、回転角度に応じた各ビュー(view)ごとの投影データとして検出する。なお、第1および第2の回転部14、24と回転コントローラ11,21との接続関係については図示を省略する。
The first and second
操作コンソール6は、データ処理装置60を有する。データ処理装置60は、例えばコンピュータ(computer)等によって構成される。データ処理装置60には、制御インタフェース(interface)62が接続されている。制御インタフェース62には、第1のガントリ10および第2のガントリ20が接続されている。データ処理装置60は、制御インタフェース62を通じて第1および第2のガントリ10、20を制御する。
The operation console 6 includes a
第1および第2のガントリ10、20内のデータ収集部16、26、X線コントローラ18、28、コリメータコントローラ17、27および回転コントローラ11,21は、制御インタフェース62を通じて制御される。なお、これら各部と制御インタフェース62との個別の接続については図示を省略する。
The
データ処理装置60には、また、データ収集バッファ(buffer)64が接続されている。データ収集バッファ64は、第1のガントリ10のデータ収集部16および第2のガントリ20のデータ収集部26に接続されている。データ収集部16、26で収集されたデータがデータ収集バッファ64を通じてデータ処理装置60に入力される。
A
データ処理装置60は、データ収集バッファ64を通じて収集した透過X線信号すなわち投影データを用いて画像再構成を行う。データ処理装置60には、また、記憶装置66が接続されている。記憶装置66は、データ収集バッファ64に収集された投影データや再構成された断層画像データおよび本装置の機能を実現するためのプログラム(program)等を記憶する。
The
また、データ処理装置60には、表示装置68と操作装置70がそれぞれ接続されている。表示装置68は、データ処理装置60から出力される断層画像データやその他の情報を表示する。操作装置70は、オペレータによって操作され、各種の指示や情報等をデータ処理装置60に入力する。オペレータは表示装置68および操作装置70を使用してインタラクティブ(interactive)に本装置を操作する。なお、第1および第2のガントリ10、29、撮影テーブル4および操作コンソール6は、被検体あるいはファントムを撮影して断層画像データを取得する。
Further, a
図2は、第1のガントリ10、第2のガントリ20および撮影テーブル4の配置を示す図である。第1のガントリ10および第2のガントリ20は、第1の回転部14および第2の回転部24の回転面が平行になるように、回転面を対向して配置される。ここで、第1のガントリ10のボア19および第2のガントリ20のボア29は、共通の中心軸を有する空洞を形成している。なお、第1のガントリ10および第2のガントリ20の間の空間は、図2中に示す座標軸のxy軸面に存在する回転面に沿った開放された空間を形成しており、オペレータが被検体1に対して種々の処置を行う施療空間30をなしている。
FIG. 2 is a diagram showing the arrangement of the first gantry 10, the second gantry 20, and the imaging table 4. The 1st gantry 10 and the 2nd gantry 20 are arrange | positioned so that a rotation surface may be opposed so that the rotation surface of the
撮影テーブル4は、施療空間30に対して第2のガントリ20の外側に当たるx軸方向に配設される。撮影テーブル4は、被検体1が載置されたクレードルの昇降を行い、概ね第2のガントリ20のボア29中心位置に被検体1を配置する。ボア29の中心位置に配置された被検体1は、クレードルごとボア29およびボア19の共通の中心軸に沿って被検体1を搬送し、撮影位置が概ね第1のガントリ10および第2のガントリ20の中間位置になるようにされる。
The imaging table 4 is arranged in the x-axis direction that hits the outside of the second gantry 20 with respect to the
ここで、第1のガントリ10の第1の回転部14および第2のガントリ20の第2の回転部24は同期して回転され、第1の回転部14のX線管13およびX線検出器15は、第2の回転部24のX線検出器25およびX線管23と、第1のガントリ10および第2のガントリ20の中間位置に載置される被検体1を中心として反対側に位置するようにされる。
Here, the first
そして、第1の回転部14のX線管13は、X線ビームの照射方向を、第2の回転部24のX線検出器25が位置する方向とし、第2の回転部24のX線管23は、X線ビームの照射方向を、第1の回転部14のX線検出器15が位置する方向とする。なお、第1の回転部14および第2の回転部24は、X線管13およびX線検出器25、並びに、X線管23およびX線検出器15の、2組のX線ビームの発生および検出を行う手段を有するが、これを一組にすることもできる。
The
データ処理装置60は、X線検出器15および25で取得される投影データを用いて、画像再構成を行う。この画像再構成方法としては、例えば、X線検出器15および25で取得される投影データを、2次元的なコーンビーム投影データとして扱い、被検体1の3次元的な断層画像データを生成する3次元画像再構成方法が用いられる(例えば、非特許文献2参照)。
The
図3は、この3次元画像再構成方法を用いて画像再構成を行う場合の、X線管13から照射されるX線ビームの照射方向、このX線ビームを検出するX線検出器25の位置および画像再構成が行われるリコンプレーン(reconstruction plane)を図示したものである。なお、X線管13の代わりにX線管23を用い、X線検出器25の代わりにX線検出器15を用いた場合も全く同様である。
FIG. 3 shows the irradiation direction of the X-ray beam irradiated from the
図3では、第1の回転部14の回転面の鉛直上方および下方に位置するX線管13並びに各々に対応する第2の回転部24の鉛直下方および上方に位置するX線検出器25が図示されている。例えば、X線管13が、第1の回転部14の回転面の鉛直上方に位置する場合には、X線検出器25は、第2の回転部24の回転面の鉛直下方に位置する。そして、X線管13から照射されたX線ビームは、被検体1が載置される撮影領域を通過し、対向する第2の回転部24の回転面のX線検出器25で検出される。また、X線管13が、第1の回転部14の回転面の鉛直下方に位置する場合も同様である。
In FIG. 3, the
そして、X線管13およびX線検出器25を回転面内で回転させることにより、撮影領域の2次元的なコーンビーム投影データが取得される。一方、画像再構成が行われるリコンプレーンは、第1の回転部14および第2の回転部25の中間位置で、患者の体軸方向に一致するz軸と直交する面をなす。ここで、リコンプレーンを形成する面と、X線管13およびX線検出器25の回転面とは一致しない。他方、取得される投影データは、厚みを有する2次元的なコーンビーム投影データであるので、3次元画像再構成方法を用いることができ、さらにこの3次元画像再構成方法を用いて回転面とは異なるリコンプレーン面の断層画像データも生成することができる。
Then, by rotating the
つぎに、本実施の形態1にかかるX線CT装置100の動作について図4を用いて説明する。図4は、本実施の形態1にかかるX線CT装置100の動作を示すフローチャートである。まず、オペレータは、撮影位置が第1のガントリ10および第2のガントリ20の中間位置になるように被検体1を配置する(ステップS401)。 Next, the operation of the X-ray CT apparatus 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the X-ray CT apparatus 100 according to the first embodiment. First, the operator places the subject 1 so that the imaging position is an intermediate position between the first gantry 10 and the second gantry 20 (step S401).
その後、オペレータは、被検体1の撮影を行い(ステップS402)、投影データを取得する。そして、データ処理装置60は、投影データを用いて3次元画像再構成を行い第1のガントリ10および第2のガントリ20の中間位置近傍の断層画像データを生成し、この断層画像データを表示装置68に表示する(ステップS403)。
Thereafter, the operator performs imaging of the subject 1 (step S402) and acquires projection data. Then, the
その後、オペレータは、表示された断層画像データを読影し、第1のガントリ10および第2のガントリ20の間にある施療空間30において、被検体1に施療を行う(ステップS404)。この施療が、例えば放射線治療で行われるマーキングである場合には、オペレータが被検体1に近接した位置で、しかも撮影位置から被検体1を動かすことなく正確な位置にマーキングを行う。
Thereafter, the operator interprets the displayed tomographic image data and performs treatment on the subject 1 in the
また、この施療が、例えばフロロスコピーである場合には、被検体1に刺入された穿刺針の画像を見ながら、被検体1に近接した位置で確実な刺入を行う。
その後、オペレータは、施療の状態を考慮し、再度断層画像データを取得するかどうかを判定し(ステップS405)、断層画像データの取得を行う場合には(ステップS405肯定)、ステップS402に移行し撮影を行い、断層画像データの取得を行わない場合には(ステップS405否定)、本処理を終了する。
Further, when this treatment is, for example, fluoroscopy, reliable insertion is performed at a position close to the subject 1 while viewing the image of the puncture needle inserted into the subject 1.
Thereafter, the operator determines whether to acquire tomographic image data again in consideration of the state of treatment (step S405). When acquiring tomographic image data (Yes in step S405), the operator proceeds to step S402. When photographing is performed and tomographic image data is not acquired (No at step S405), this process is terminated.
上述してきたように、本実施の形態1では、第1のガントリ10および第2のガントリ20の中間位置に施療空間30を設け、第1のガントリ10あるいは第2のガントリ20から照射されるX線ビームを第2のガントリ20あるいは第1のガントリ10で検出し、3次元画像再構成方法により、第1のガントリ10および第2のガントリ20の中間に位置する被検体1の断層画像を取得および表示することとしているので、オペレータが被検体1に施療を行う際に、この断層画像に基づいて、施療空間30で被検体1を動かすことなく、誤差のない確実な被検体1の目的とする場所に施療を行うことができる。
As described above, in the first embodiment, the
また、本実施の形態1では、第1のガントリ10および第2のガントリ20の中間位置にある施療空間30において、オペレータが被検体1に施療を行うこととしたが、この位置に他の診断機器、例えば心電計、Cアーム等の血管造影装置等を配置することもできる。
In the first embodiment, the operator performs treatment on the subject 1 in the
また、本実施の形態1では、第1のガントリ10および第2のガントリ20は、位置を固定としたが、第1のガントリ10あるいは第2のガントリ20にガントリ移動手段を設け、被検体1の搬送方向であるz軸方向に移動させて撮影を行うこともできる。なお、この撮影において、ガントリの移動を行いつつ撮影を行い、ヘリカルスキャン(helical scan)と同様の原理により、断層画像データの取得を行うこともできる。
(実施の形態2)
ところで、上記実施の形態1では、第1および第2の回転部14、24の中心部分に位置するボア19およびボア29を、撮影テーブル4のクレードルが貫通する様に配設することとしたが、第1および第2の回転部14、24の回転面がクレードルの搬送方向に平行となるように配設することもできる。そこで、本実施の形態2では、第1および第2の回転部14、24の回転面が、クレードルの搬送方向と平行に配設される場合を示すことにする。
In the first embodiment, the positions of the first gantry 10 and the second gantry 20 are fixed. However, the first gantry 10 or the second gantry 20 is provided with a gantry moving means, and the subject 1 It is also possible to perform photographing by moving in the z-axis direction, which is the transport direction. In this imaging, it is also possible to acquire tomographic image data based on the same principle as that of a helical scan by performing imaging while moving the gantry.
(Embodiment 2)
By the way, in the first embodiment, the bore 19 and the
図5は、本実施の形態2にかかるX線CT装置200の構成を示す図である。X線CT装置200は、第1のガントリ40、第2のガントリ50、撮影テーブル5および図示しない操作コンソール6を含む。ここで、第1のガントリ40、第2のガントリ50および撮影テーブル5は、図1に示した第1のガントリ10、第2のガントリ20および撮影テーブル4に対応するもので、図1のブロック図と全く同様の構成を有するので詳しい説明を省略する。なお、操作コンソール6は、実施の形態1に示したものと同一である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the X-ray CT apparatus 200 according to the second embodiment. The X-ray CT apparatus 200 includes a
第1のガントリ40および第2のガントリ50は、第1および第2の回転部14,24の回転面を対向させて配設される。そして、対向する第1のガントリ40および第2のガントリ50の間には、撮影テーブル5が配設される。撮影テーブル5は、被検体1が載置されるクレードルを、ガントリの対向面に沿って移動させる。
The
図5(A)は、X線CT装置200を、被検体1が搬送される体軸方向から見た図である。なお、図5に示される座標軸は、被検体1の体軸方向をz軸としたものである。ここで、図5(A)に示される第1のガントリ40および第2のガントリ50は、第1および第2の回転部14、24の回転面が垂直平面をなすように対向配置され、第1のガントリ40および第2のガントリ50の間に施療空間31が形成される。また、図5(A)に示される第1のガントリ40および第2のガントリ50には、xy軸断面の図が示されている。図2に示したX線CT装置100と同様に、X線管13とX線検出器25、X線管23とX線検出器15とが対向配置され、中央部に位置する被検体1のサジタル(sagital)断面を撮影する。
FIG. 5A is a view of the X-ray CT apparatus 200 as seen from the body axis direction in which the subject 1 is transported. The coordinate axes shown in FIG. 5 are those in which the body axis direction of the subject 1 is the z axis. Here, the
図5(B)は、X線CT装置200を、x軸方向のガントリ側面から見た投影図である。図5(B)に示す第2のガントリ50は、X線管23から被検体1に向かってX線ビームを照射し、対向する第2のガントリ40のX線検出器15でこのX線ビームを検出する。なお、操作コンソール6のデータ処理装置60で行われる画像再構成は、実施の形態1で示したものと全く同様であるので説明を省略する。
FIG. 5B is a projection view of the X-ray CT apparatus 200 as seen from the gantry side surface in the x-axis direction. The
つぎに、実施の形態2にかかるX線CT装置200の動作について説明する。オペレータは、被検体1を第1のガントリ40および第2のガントリ50の間の施療空間31に、図5に示す様な状態で配置する。その後、オペレータは、撮影を行い、被検体1のサジタル断層画像データの取得および表示を行う。一方、この間、被検体1は、第1のガントリ40および第2のガントリ50の間の施療空間31に載置されたままとなる。
Next, the operation of the X-ray CT apparatus 200 according to the second embodiment will be described. The operator places the subject 1 in the treatment space 31 between the
上述してきたように、本実施の形態2では、第1のガントリ40および第2のガントリ50の間に存在する施療空間31に、撮影テーブル5をガントリの回転面と平行になるように配設することとしているので、被検体1を施療空間31に載置したまま、被検体1に圧迫感を与えることなく撮影を行うことができる。
As described above, in the second embodiment, the imaging table 5 is arranged in the treatment space 31 existing between the
また、本実施の形態2では、第1のガントリ40および第2のガントリ50は、2組のX線管およびX線検出器対を有することとしたが、一組のX線管およびX線検出器対のみとすることもできる。
In the second embodiment, the
また、本実施の形態2では、第1のガントリ40および第2のガントリ50は、位置を固定としたが、第1のガントリ40および第2のガントリ50にガントリ移動手段を設け、被検体1の搬送方向と直交するx軸方向に移動させて、撮影を行うこともできる。図6(A)および(B)は、第1のガントリ40および第2のガントリ50間の距離を一定に保ったまま、x軸方向に第1および第2のガントリ40,50を移動した場合の図である。この際、被検体1のサジタル断面の位置は、図6(A)に示す撮影断面Aの位置から、図6(B)に示す撮影断面Bの位置に移動する。なお、この撮影において、ガントリの移動を行いつつ撮影を行い、ヘリカルスキャン(helical scan)と同様の原理により、断層画像データの取得を行うこともできる。
In the second embodiment, the positions of the
また、本実施の形態2では、第1のガントリ40および第2のガントリ50の間に存在する施療空間31により、被検体1に圧迫感を与えないこととしたが、施療空間31にCアーム等の血管造影装置を配設することもできる。
(実施の形態3)
ところで、上記実施の形態2では、第1および第2の回転部14、24の回転面がクレードルの搬送方向に平行となるように配設する際に、被検体1の上方に開放された空間が存在するように第1および第2のガントリ40、50を配設したが、被検体1の水平方向に開放された空間が存在するように第1および第2のガントリ40、50を配設することもできる。そこで、本実施の形3では、被検体1の水平方向に開放された空間が存在するように第1および第2のガントリ40、50を配設する場合を示すことにする。
In the second embodiment, the treatment space 31 existing between the
(Embodiment 3)
By the way, in the second embodiment, when the rotating surfaces of the first and second
図7は、本実施の形態3にかかるX線CT装置300の構成を示す図である。X線CT装置300は、第1のガントリ80、第2のガントリ90、撮影テーブル7および図示しない操作コンソール6を含む。ここで、第1のガントリ80、第2のガントリ90および撮影テーブル7は、図1に示した第1のガントリ10、第2のガントリ20および撮影テーブル4に対応するもので、図1のブロック図と全く同様の構成を有するので詳しい説明を省略する。なお、操作コンソール6は、実施の形態1に示したものと同一である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of the X-ray CT apparatus 300 according to the third embodiment. The X-ray CT apparatus 300 includes a
第1のガントリ80および第2のガントリ90は、第1および第2の回転部14,24の回転面を対向させて配設される。そして、対向する第1のガントリ80および第2のガントリ90の間には、撮影テーブル7が配設される。撮影テーブル7は、被検体1が載置されるクレードルをガントリの対向面に沿って移動する。
The
図7(A)は、X線CT装置300を、被検体1が搬送される体軸方向から見た図である。なお、図7に示される座標軸は、被検体1の体軸方向をz軸としたものである。ここで、図7(A)に示される第1のガントリ80および第2のガントリ90は、第1および第2の回転部14、24の回転面が水平面をなすように対向配置され、第1のガントリ80および第2のガントリ90の間に施療空間32が形成される。また、撮影テーブル7は、床面からの支持機構が撮影テーブル4とは異なり、第2のガントリ90の構成に抵触しないようにされる。
FIG. 7A is a view of the X-ray CT apparatus 300 as seen from the body axis direction in which the subject 1 is transported. The coordinate axes shown in FIG. 7 are those in which the body axis direction of the subject 1 is the z axis. Here, the
なお、図7(A)に示される第1のガントリ80および第2のガントリ90には、xy軸断面の図が示されている。図2に示したX線CT装置100と同様に、X線管13とX線検出器25、X線管23とX線検出器15とが対向配置され、中央部に位置する被検体1のコロナル(coronal)断面を撮影する。
Note that the
図7(B)は、X線CT装置300を、x軸方向のガントリ側面から見た投影図である。図7(B)に示す第1のガントリ80および対向する第2のガントリ90は、X線管13,23から被検体1に向かってX線ビームを照射し、対向するX線検出器25、15でこのX線ビームを検出する。
FIG. 7B is a projection view of the X-ray CT apparatus 300 viewed from the gantry side surface in the x-axis direction. The
なお、操作コンソール6のデータ処理装置60で行われる画像再構成は、実施の形態1で示したものと全く同様であるので説明を省略する。
つぎに、実施の形態3にかかるX線CT装置300の動作について説明する。オペレータは、被検体1を第1のガントリ80および第2のガントリ90の間の施療空間32に、図7に示す様な状態で配置する。その後、オペレータは、撮影を行い、被検体1のコロナルル断面の断層画像データの取得および表示を行う。一方、この間、被検体1は、第1のガントリ80および第2のガントリ90の間の施療空間32に載置されたままとなる。
Note that the image reconstruction performed by the
Next, the operation of the X-ray CT apparatus 300 according to the third embodiment will be described. The operator places the subject 1 in the treatment space 32 between the
上述してきたように、本実施の形態3では、上下方向に配設される第1のガントリ80および第2のガントリ90の間に存在する施療空間32に、撮影テーブル7をガントリの回転面と平行になるように配設することとしているので、被検体1を施療空間32に載置したまま、被検体1に圧迫感を与えることなく撮影を行うことができる。
As described above, in the third embodiment, the imaging table 7 is placed in the treatment space 32 existing between the
また、本実施の形態3では、第1のガントリ80および第2のガントリ90は、2組のX線管およびX線検出器対を有することとしたが、一組のX線管およびX線検出器対のみとすることもできる。
In the third embodiment, the
また、本実施の形態3では、第1のガントリ80および第2のガントリ90は、位置を固定としたが、第1のガントリ80および第2のガントリ90にガントリ移動手段を設け、被検体1の搬送方向と直交するy軸方向に移動させて、撮影を行うこともできる。なお、この撮影において、ガントリの移動を行いつつ撮影を行い、ヘリカルスキャンと同様の原理により、断層画像データの取得を行うこともできる。また、被検体1の搬送方向であるz軸方向に移動させて、撮影を行うこともできる。
In the third embodiment, the positions of the
また、本実施の形態3では、第1および第2のガントリ80,90の回転部は、回転面が水平面をなすように固定配置されたが、この回転面を被検体1の体軸周りで回転し、撮影を行うようにすることもできる。図8(A)、(B)および(C)は、第1のガントリ80および第2のガントリ90間の距離を一定に保ったまま、被検体1の体軸周りに、回転部の回転面を回転させる場合の図である。この際、図8(A)に示す様に、X線CT装置300はさらに第1および第2のガントリ80,90を支持および回転させるガントリ支持部85を有する。被検体1の撮影断面の位置は、図8(B)に示すコロナル断面の位置から、撮影テーブル7の高さを調整しつつ図8(C)に示すサジタル断面の位置に移動する。なお、この撮影において、ガントリの移動を行いつつ撮影を行い、断層画像データの取得を行うこともできる。
In the third embodiment, the rotating parts of the first and
1 被検体
4、5、7 撮影テーブル
6 操作コンソール
10、40、80 第1のガントリ
11,21 回転コントローラ
12,22 コリメータ
13,23 X線管
14 第1の回転部
24 第2の回転部
15 X線検出器
16,26 データ収集部
17、27 コリメータコントローラ
18、28 X線コントローラ
19、29 ボア
20、50、90 第2のガントリ
25 X線検出器
30、31、32 施療空間
60 データ処理装置
62 制御インタフェース
64 データ収集バッファ
66 記憶装置
68 表示装置
70 操作装置
100、200、300 X線CT装置
1
Claims (7)
X線検出器を搭載して円周上を回転させ、前記第1の回転部の回転と回転面が平行するように距離を置いて配設される第2の回転部を含む第2のガントリと、
前記第1のガントリおよび前記第2のガントリの中間位置に配設され、前記中間位置の撮影領域に被検体を載置する撮影テーブルと、
前記X線管で発生されるX線ビームを前記撮影領域の被検体に照射し、前記照射により前記被検体を透過したX線ビームを前記X線検出器で検出し、前記被検体の投影データを収集するデータ収集部と、
前記投影データに基づいて、前記被検体の断層画像データを画像再構成するデータ処理装置と、を備えるX線CT装置であって、
前記撮影テーブルは、前記第1および第2の回転部に共通する前記回転の中心軸に沿って配設されており、
前記第1および第2の回転部は、前記回転の中心部分に、前記被検体が載置されたクレードルを貫通させるボアを備えているX線CT装置。 A first gantry including a first rotating section that mounts an X-ray tube and rotates on the circumference;
A second gantry including a second rotating part mounted with an X-ray detector and rotated on the circumference so that the rotation of the first rotating part and the rotating surface are parallel to each other. When,
An imaging table disposed at an intermediate position between the first gantry and the second gantry, and placing a subject on an imaging area at the intermediate position;
The X-ray beam generated by the X-ray tube is irradiated to the subject in the imaging region, the X-ray beam transmitted through the subject by the irradiation is detected by the X-ray detector, and projection data of the subject A data collection unit that collects
An X-ray CT apparatus comprising: a data processing device that reconstructs tomographic image data of the subject based on the projection data ;
The imaging table is disposed along a central axis of rotation common to the first and second rotating units,
The X-ray CT apparatus, wherein each of the first and second rotating units includes a bore that penetrates a cradle on which the subject is placed at a central portion of the rotation .
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