TOP > 国内特許検索 > X線CT装置、電子密度及び実効原子番号の測定方法、CT検査方法、検査方法

X線CT装置、電子密度及び実効原子番号の測定方法、CT検査方法、検査方法 NEW

国内特許コード P190016323
整理番号 (S2016-1200-N0)
掲載日 2019年8月27日
出願番号 特願2018-542666
出願日 平成29年9月27日(2017.9.27)
国際出願番号 JP2017035026
国際公開番号 WO2018062308
国際出願日 平成29年9月27日(2017.9.27)
国際公開日 平成30年4月5日(2018.4.5)
優先権データ
  • 特願2016-190218 (2016.9.28) JP
発明者
  • 櫻井 浩
  • 取越 正己
  • 砂口 尚輝
  • 金井 達明
  • 長尾 明恵
  • イ ソン ヒョン
出願人
  • 国立大学法人群馬大学
発明の名称 X線CT装置、電子密度及び実効原子番号の測定方法、CT検査方法、検査方法 NEW
発明の概要 光源部のX線光源から照射されて被測定物を透過したX線を検出したデータを処理する処理部を備え、処理部は、2種類以上の校正用治具を複数のエネルギー領域でそれぞれ測定したデータから各校正用治具の各エネルギー領域kにおける吸収係数μ(k)を求め、求めた各校正用治具の吸収係数から、下記数式(3)に基づいて各エネルギー領域kにおける校正係数F(k),G(k)を算出し、測定対象を複数のエネルギー領域でそれぞれ測定したデータから、測定対象の各エネルギー領域kにおける吸収係数μ(k)を求め、測定対象の各エネルギー領域kにおける吸収係数μ(k)と各エネルギー領域kにおける校正係数F(k),G(k)から、下記数式(4)に基づいて測定対象の電子密度ρ及び実効原子番号Zを算出するX線CT装置を構成する。
(式省略)
従来技術、競合技術の概要

がんの診断において、CT検査は不可欠である。
CTの情報は、画像診断だけでなく、更にがんの放射線治療において、治療の質を左右する治療計画に必要不可欠な情報を与える。
CTの画像は、被写体の減弱の大きさから得られるCT値が基本となって構成されている。
X線治療計画においては、CT値-電子密度変換表を用いてCT値が電子密度に変換され、その電子密度の情報に基づいて、X線または重粒子線の治療計画が立てられる。

重粒子線治療においては、治療計画立案にあたり、水等価な部位で±1%以下、肺等の臓器で±2%以下の精度で電子密度分布を求めるよう提案されている(IPEM81)。
また、X線照射治療(定位放射線治療(SRT)、強度変調放射線治療(IMRT))においては、±3%の精度で電子密度を求めるよう提案されている(日本放射線技術学会、(京都)、2003年)。
しかし、研究調査によれば(非特許文献1を参照)、日本国内の200以上の施設において、CT値-電子密度変換表の数値にばらつきが大きく、平均で±6%、平均値からのずれは最大で25%であることが報告されており、現状の技術ではその定量性は必ずしも十分ではない。

CT値-電子密度変換表の数値のばらつきに対する解決法として、2種類のエネルギーのX線を用いる2色X線CT(Dual Source CT)、あるいは、X線のエネルギー情報を用いてCT画像を撮影するPhoton Counting CTが提案されている。
そして、特許文献1~特許文献11においては、Photon Counting CTの装置構成とデータの再構成プログラムに関する技術が述べられている。

また、特許文献12に記載された装置を用いて、特許文献13に記載された装置及びプログラムを利用することで、CT値から電子密度・実効原子番号を求める手法が述べられている。また、同じ発明者による学術文献(非特許文献2を参照)には、実施例が掲載されている。

産業上の利用分野

本発明は、X線CT装置、並びに、X線CT装置を用いた電子密度及び実効原子番号の測定方法に関する。また、X線CT装置を用いた被検体のCT検査方法、X線CT装置を用いて物体の内部の爆発物の有無等を検査する検査方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
X線光源を有し、複数のエネルギー領域のX線を被測定物に照射することが可能な光源部と、
前記光源部の前記X線光源から照射されて前記被測定物を透過したX線を検出する検出部と、
前記検出部で検出したX線のデータを処理する処理部を備え、
前記処理部は、均質であり実効原子番号と電子密度が計算可能である、単一元素又は化合物により構成された校正用治具を2種類以上使用して、各前記校正用治具を前記複数のエネルギー領域でそれぞれ測定して検出したデータから、各前記校正用治具のそれぞれのエネルギー領域kにおける吸収係数μ(k)を求め、各前記校正用治具のそれぞれのエネルギー領域kにおける吸収係数μ(k)から、下記数式(3)に基づいて、それぞれのエネルギー領域kにおける校正係数F(k),G(k)を算出し、
(式省略)
[数式(3)において、ρは前記校正用治具の電子密度を示し、Zは前記校正用治具の実効原子番号を示す。]
さらに、前記処理部は、測定対象を前記複数のエネルギー領域でそれぞれ測定して検出したデータから、前記測定対象のそれぞれのエネルギー領域kにおける吸収係数μ(k)を求め、前記測定対象のそれぞれのエネルギー領域kにおける吸収係数μ(k)と、それぞれのエネルギー領域kにおける前記校正係数F(k),G(k)とから、下記数式(4)に基づいて、前記測定対象の電子密度ρ及び実効原子番号Zを算出する
(式省略)
[数式(4)において、ρは前記測定対象の電子密度を示し、Zは前記測定対象の実効原子番号を示す。]
X線CT装置。

【請求項2】
前記校正用治具と前記測定対象を切り替える、切り替え機構を有する請求項1に記載のX線CT装置。

【請求項3】
前記切り替え機構は、前記校正用治具と前記測定対象を自動的に切り替えるように制御される請求項2に記載のX線CT装置。

【請求項4】
前記光源部の前記X線光源は、前記複数のエネルギー領域にわたるスペクトルを有する連続X線を照射する構成であり、前記検出部は、X線を特定のエネルギー領域ごとに弁別して検出する構成である、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載のX線CT装置。

【請求項5】
X線CT装置を用いて、測定対象の電子密度及び実効原子番号を測定する方法であって、
均質であり実効原子番号と電子密度が計算可能である、単一元素又は化合物により構成された校正用治具を2種類以上使用して、前記X線CT装置により、各前記校正用治具を、複数のエネルギー領域でそれぞれ測定して、各前記校正用治具のそれぞれのエネルギー領域kにおける吸収係数μ(k)を求め、
各前記校正用治具のそれぞれのエネルギー領域kにおける吸収係数μ(k)から、下記数式(3)に基づいて、それぞれのエネルギー領域kにおける校正係数F(k),G(k)を算出し、
(式省略)
[数式(3)において、ρは前記校正用治具の電子密度を示し、Zは前記校正用治具の実効原子番号を示す。]
前記X線CT装置により、測定対象を、前記複数のエネルギー領域でそれぞれ測定して、前記測定対象のそれぞれのエネルギー領域kにおける吸収係数μ(k)を求め、
前記測定対象のそれぞれのエネルギー領域kにおける吸収係数μ(k)と、それぞれのエネルギー領域kにおける前記校正係数F(k),G(k)とから、下記数式(4)に基づいて、前記測定対象の電子密度ρ及び実効原子番号Zを算出する
(式省略)
[数式(4)において、ρは前記測定対象の電子密度を示し、Zは前記測定対象の実効原子番号を示す。]
電子密度及び実効原子番号の測定方法。

【請求項6】
前記X線CT装置が、X線光源から前記複数のエネルギー領域にわたるスペクトルを有する連続X線を被測定物に照射し、前記被測定物を透過したX線を特定のエネルギー領域ごとに弁別して検出する構成である、請求項5に記載の電子密度及び実効原子番号の測定方法。

【請求項7】
前記X線CT装置が、前記校正用治具を取り出すことが可能な構成である、請求項5又は請求項6に記載の電子密度及び実効原子番号の測定方法。

【請求項8】
前記校正用治具に、カーボン、マグネシウム、アルミニウムから選ばれる物質を使用する請求項5~請求項7のいずれか1項に記載の電子密度及び実効原子番号の測定方法。

【請求項9】
人体の被検体に対してCT検査を行うCT検査方法であって、
請求項5~請求項8のいずれか1項に記載の電子密度及び実効原子番号の測定方法において、前記測定対象を前記被検体として、前記被検体の前記電子密度及び前記実効原子番号を測定し、
測定した前記被検体の前記電子密度及び前記実効原子番号に基づいて、前記被検体の内部の電子密度マップを得る
CT検査方法。

【請求項10】
物体を検査して、前記物体における爆発物の有無を検知する検査方法であって、
請求項5~請求項8のいずれか1項に記載の電子密度及び実効原子番号の測定方法において、前記測定対象を前記物体として、前記物体の前記電子密度及び前記実効原子番号を測定し、
測定した前記物体の前記電子密度及び前記実効原子番号に基づいて、前記物体の内部の物質を特定することにより、前記爆発物の有無を検知する
検査方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2018542666thum.jpg
出願権利状態 公開
ライセンスをご希望の方、特許の内容に興味を持たれた方は、下記までご連絡ください


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close