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公開番号2025093682
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-24
出願番号2023209482
出願日2023-12-12
発明の名称X線コンピュータ断層撮影装置
出願人キヤノンメディカルシステムズ株式会社
代理人弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
主分類A61B 6/03 20060101AFI20250617BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】PCCTスキャンにおいて特定領域の測定情報を担保しつつ被曝量を低減することを実現すること。
【解決手段】実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置は、架台、取得部、設定部、決定部及びスキャン制御部を有する。架台は、X線検出器により検出されたX線のカウントデータをエネルギービン毎に収集するデータ収集回路を含む。取得部は、被検体に対する第一のスキャンにより収集された、被検体に存在する注目部位が描画された第一の画像を取得する。設定部は、第一の画像に対して注目部位を含む特定領域を設定する。決定部は、特定領域に基づいて第二のスキャンであるフォトンカウンティングCTスキャンのスキャン条件を決定する。スキャン条件は、注目部位の画質基準に適合するX線線量及び/又はエネルギービンを含む。スキャン制御部は、スキャン条件に従って架台を制御し、被検体に対して第二のスキャンを実行する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
Ｘ線を発生するＸ線管と、前記Ｘ線管に高電圧を印加する高電圧装置と、前記Ｘ線管から発生されたＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線検出器により検出されたＸ線のカウントデータをエネルギービン毎に収集するデータ収集回路と、を含む架台と、
被検体に対する第一のスキャンにより収集された、前記被検体に存在する注目部位が描画された第一の画像を取得する取得部と、
前記第一の画像に対して前記注目部位を含む特定領域を設定する設定部と、
前記特定領域に基づいて第二のスキャンであるフォトンカウンティングＣＴスキャンのスキャン条件を決定し、前記スキャン条件は、前記注目部位の画質基準に適合するＸ線線量及び／又はエネルギービンを含む、決定部と、
前記スキャン条件に従って前記架台を制御し、前記被検体に対して第二のスキャンを実行するスキャン制御部と、
を具備するＸ線コンピュータ断層撮影装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第二のスキャンにおいて前記データ収集回路により収集されたカウントデータに基づいて、前記注目部位の測定値及び／又は当該測定値の時間変化を計算する計算部と、
前記測定値及び／又は前記時間変化を表示機器に表示する表示制御部と、
を更に備える請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】
前記計算部は、前記測定値として、前記注目部位に関するＸ線エネルギー特性を評価する特性値、前記注目部位の三次元領域及び／又は当該三次元領域の寸法を計算する、請求項２記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】
前記計算部は、前記第二のスキャンにおいて前記データ収集回路により収集されたカウントデータに基づいて、前記注目部位に関し前記特性値の空間分布を表すフォトンカウンティングＣＴ画像である第二の画像を生成し、
前記表示制御部は、前記第二の画像を表示する、
請求項３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】
前記表示制御部は、前記第一の画像のうちの前記特定領域に、前記第二の画像のうちの前記特定領域に対応する画像領域が嵌め込まれた又は重畳された合成画像を表示する、請求項４記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】
前記測定値は、前記三次元領域であり、
前記表示制御部は、前記第一の画像のうちの前記注目部位に関する画像領域に、前記三次元領域が重畳された合成画像を表示する、
請求項３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項７】
前記計算部は、前記時間変化として、前記第一のスキャンに関する前記測定値から前記第二のスキャンに関する前記測定値への変化を記録する、請求項２記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項８】
前記画質基準は、画質評価値が基準値を超えることであり、
前記決定部は、Ｘ線光子の発生確率の確率分布に基づく前記第二のスキャンの予測計算を使用して前記Ｘ線線量を決定する、
請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項９】
前記注目部位は、腫瘍であり、
前記決定部は、前記腫瘍に集積する造影物質のｋエッジを検出するために最低限必要な前記Ｘ線線量を決定する、
請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項１０】
前記画質基準は、画質評価値が基準値を超えることであり、
前記決定部は、前記第一の画像における前記特定領域の画質評価値に基づいて前記Ｘ線線量を決定する、
請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本明細書及び図面に開示の実施形態は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、がんの治療において、治療後のＣＴ画像を治療前のＣＴ画像に対して比較することで治療効果を確認するフォローアップ撮影が行われている。治療後に行われるＣＴスキャンでは、特定の位置のがんについての治療効果を観察する場合であっても、ＡＥＣ（Auto Exposure Control）を使用して、がんの存在している領域だけでなく、がんの存在している領域以外の領域の画質も考慮してＸ線線量が決定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１７－２１７４６０号公報
特開２０２１－１４２１２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、ＰＣＣＴスキャンにおいて特定領域の測定情報を担保しつつ被曝量を低減することを実現することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、架台、取得部、設定部、決定部及びスキャン制御部を有する。前記架台は、Ｘ線を発生するＸ線管と、前記Ｘ線管に高電圧を印加する高電圧装置と、前記Ｘ線管から発生されたＸ線を検出するＸ線検出器と、前記Ｘ線検出器により検出されたＸ線のカウントデータをエネルギービン毎に収集するデータ収集回路と、を含む。前記取得部は、被検体に対する第一のスキャンにより収集された、前記被検体に存在する注目部位が描画された第一の画像を取得する。前記設定部は、前記第一の画像に対して前記注目部位を含む特定領域を設定する。前記決定部は、前記特定領域に基づいて第二のスキャンであるフォトンカウンティングＣＴスキャンのスキャン条件を決定し、前記スキャン条件は、前記注目部位の画質基準に適合するＸ線線量及び／又はエネルギービンを含む。スキャン制御部は、前記スキャン条件に従って前記架台を制御し、前記被検体に対して第二のスキャンを実行する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
図１は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図である。
図２は、図１に示す処理回路の機能構成例を示す図である。
図３は、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置によるフォローアップ撮影の処理手順を示す図である。
図４は、ステップＳ２において表示される第一の画像の一例を示す図である。
図５は、最低Ｘ線線量Ｄｍｉｎの決定処理例を示す図である。
図６は、エネルギービンの決定処理例を示す図である。
図７は、測定値の時間変化を表す可視化画像の一例を表す図である。
図８は、変形例１に係るステップＳ５及びＳ６の処理手順を模式的に示す図である。
図９は、変形例２に係るステップＳ６及びＳ７の処理手順を模式的に示す図である。
図１０は、変形例３に係るＸ線照射範囲を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、図面を参照しながら、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置について詳細に説明する。
【０００８】
本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置には、第３世代ＣＴ、第４世代ＣＴ等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本実施形態に適用可能である。ここで、第３世代ＣＴは、Ｘ線管とＸ線検出器とが一体として被検体の周囲を回転するＲｏｔａｔｅ／Ｒｏｔａｔｅ－Ｔｙｐｅである。第４世代ＣＴは、リング状にアレイされた多数のＸ線検出素子が固定され、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転するＳｔａｔｉｏｎａｒｙ／Ｒｏｔａｔｅ－Ｔｙｐｅである。また、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置には、Ｘ線管とＸ線検出器との１個のペアを回転リングに搭載した一管球型にも、Ｘ線管とＸ線検出器との複数のペアを回転リングに搭載した多管球型にも適用可能であるが、以下の説明においては、一管球型であるとする。
【０００９】
本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、フォトンカウンティングＣＴ（ＰＣＣＴ：Photon Counting Computed Tomography）を実行するフォトンカウンティングＣＴ装置を想定する。
【００１０】
図１は、本実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置１の構成を示す図である。図１に示すように、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１は、架台１０、寝台３０及びコンソール４０を有する。なお、図１では説明の都合上、複数箇所に架台１０が図示されているが、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置１に実装される架台１０は１個でもよいし複数個でもよい。架台１０は、被検体ＰをＰＣＣＴスキャンするための構成を有するスキャン装置である。寝台３０は、Ｘ線ＣＴ撮影の対象となる被検体Ｐを載置し、被検体Ｐを位置決めするための搬送装置である。コンソール４０は、架台１０を制御するコンピュータである。例えば、架台１０及び寝台３０はＣＴ検査室に設置され、コンソール４０はＣＴ検査室に隣接する制御室に設置される。架台１０、寝台３０及びコンソール４０は互いに通信可能に有線又は無線で接続されている。なお、コンソール４０は、必ずしも制御室に設置されなくてもよい。例えば、コンソール４０は、架台１０及び寝台３０とともに同一の部屋に設置されてもよい。また、コンソール４０が架台１０に組み込まれてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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