JP2000262512A - Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的はヘリカルスキャン及びマルチス
ライス対応のＸ線コンピュータ断層撮影装置において低
被曝化及びＸ線出力の適正化を図ることにある。 【解決手段】本発明は、Ｘ線管球３１とマルチスライス
対応の複数のＸ線検出器列３５とが被検体に対して相対
的に螺旋状軌道を移動しながら、指定されたスライス厚
及びスライス数に応じて選択された少なくとも１つのＸ
線検出器列を介して繰り返し収集された投影データに基
づいて断層像を再構成するＸ線コンピュータ断層撮影装
置において、選択されたＸ線検出器列より螺旋状軌道上
で先行する選択されなかったＸ線検出器列の出力に基づ
いてＸ線管球のＸ線出力を動的に調整するものである。
ライス対応のＸ線コンピュータ断層撮影装置において低
被曝化及びＸ線出力の適正化を図ることにある。 【解決手段】本発明は、Ｘ線管球３１とマルチスライス
対応の複数のＸ線検出器列３５とが被検体に対して相対
的に螺旋状軌道を移動しながら、指定されたスライス厚
及びスライス数に応じて選択された少なくとも１つのＸ
線検出器列を介して繰り返し収集された投影データに基
づいて断層像を再構成するＸ線コンピュータ断層撮影装
置において、選択されたＸ線検出器列より螺旋状軌道上
で先行する選択されなかったＸ線検出器列の出力に基づ
いてＸ線管球のＸ線出力を動的に調整するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、螺旋状スキャン
（ヘリカルスキャン）及びマルチスライス対応のＸ線コ
ンピュータ断層撮影装置に関する。
（ヘリカルスキャン）及びマルチスライス対応のＸ線コ
ンピュータ断層撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置等
の放射線映像化機器で画質改善と共に低被曝化が最も重
要な課題の１つになってきている。従来では、スキャン
条件（管電圧、管電流）を一定にして一定のＸ線出力
（Ｘ線強度）で投影データの収集を行うようにしてい
た。しかし、これは低被曝の観点から好ましいとは言え
ない。というのも、近年のＸ線管球が被検体に対して螺
旋状の軌道をえがくいわゆるヘリカルスキャンでは、天
板の移動に伴って被検体の厚さ、つまりＸ線のパス長
（通過路長）が刻々と変化するので、体厚が厚い部分で
はＸ線出力が適正であっても、薄い部分ではＸ線出力が
過照射になるからである。このように被検体の部分によ
って、Ｘ線管球のＸ線出力を変えて、低被曝化を図ろう
とする様々な提案がなされている。
の放射線映像化機器で画質改善と共に低被曝化が最も重
要な課題の１つになってきている。従来では、スキャン
条件（管電圧、管電流）を一定にして一定のＸ線出力
（Ｘ線強度）で投影データの収集を行うようにしてい
た。しかし、これは低被曝の観点から好ましいとは言え
ない。というのも、近年のＸ線管球が被検体に対して螺
旋状の軌道をえがくいわゆるヘリカルスキャンでは、天
板の移動に伴って被検体の厚さ、つまりＸ線のパス長
（通過路長）が刻々と変化するので、体厚が厚い部分で
はＸ線出力が適正であっても、薄い部分ではＸ線出力が
過照射になるからである。このように被検体の部分によ
って、Ｘ線管球のＸ線出力を変えて、低被曝化を図ろう
とする様々な提案がなされている。
【０００３】その代表的な例として、スキャン計画のた
めに撮影されるいわゆるスキャノグラム、つまりＸ線管
球の回転を停止したままで天板だけを体軸方向に定速で
動かして収集する一方向からのＸ線投影像を使って、Ｘ
線透過率の高い部分ではＸ線出力を低く、逆にＸ線透過
率の低い部分ではＸ線出力を高くなるように、天板位置
とＸ線出力との関係を予め設定していくという方法があ
る。
めに撮影されるいわゆるスキャノグラム、つまりＸ線管
球の回転を停止したままで天板だけを体軸方向に定速で
動かして収集する一方向からのＸ線投影像を使って、Ｘ
線透過率の高い部分ではＸ線出力を低く、逆にＸ線透過
率の低い部分ではＸ線出力を高くなるように、天板位置
とＸ線出力との関係を予め設定していくという方法があ
る。
【０００４】しかし、このスキャノグラムを使った方法
では、そのスキャノグラムを撮影するためにも被検体は
被曝してしまうという根本的な問題を抱えている。ま
た、特にＸ線を最も減衰させる骨の多い胸部の撮影にお
いては、骨の通過路長が投影の向き（Ｘ線管球の角度）
によって大きく変化するので、Ｘ線透過率は投影の向き
によって相違する。従って、投影方向によってＸ線出力
を変えていくことで、さらなる低被曝化を推進する余地
があった。
では、そのスキャノグラムを撮影するためにも被検体は
被曝してしまうという根本的な問題を抱えている。ま
た、特にＸ線を最も減衰させる骨の多い胸部の撮影にお
いては、骨の通過路長が投影の向き（Ｘ線管球の角度）
によって大きく変化するので、Ｘ線透過率は投影の向き
によって相違する。従って、投影方向によってＸ線出力
を変えていくことで、さらなる低被曝化を推進する余地
があった。
【０００５】これを実現する方法として、ヘリカルスキ
ャンにおいて、１回転前又は数回転前に角度毎に収集し
た投影データ（Ｘ線透過率）に基づいて、今回の回転中
にＸ線出力を動的に変えていこうとする提案がなされて
いる。この方法では確かにスキャノグラムを使った方法
よりも低被曝化を向上させることができる。
ャンにおいて、１回転前又は数回転前に角度毎に収集し
た投影データ（Ｘ線透過率）に基づいて、今回の回転中
にＸ線出力を動的に変えていこうとする提案がなされて
いる。この方法では確かにスキャノグラムを使った方法
よりも低被曝化を向上させることができる。
【０００６】しかし、ヘリカルスキャンでは、Ｘ線管球
の回転と共に天板が移動しているので、１回転前に投影
データを収集した被検体の部位は、今回の回転で投影デ
ータを収集しようとしている被検体の部位から外れてい
る。従って、骨が複雑に入り組んでいる胸部などでは、
Ｘ線出力を適正化することができず、過出力や出力不足
が起こる可能性がある。
の回転と共に天板が移動しているので、１回転前に投影
データを収集した被検体の部位は、今回の回転で投影デ
ータを収集しようとしている被検体の部位から外れてい
る。従って、骨が複雑に入り組んでいる胸部などでは、
Ｘ線出力を適正化することができず、過出力や出力不足
が起こる可能性がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ヘリ
カルスキャン及びマルチスライス対応のＸ線コンピュー
タ断層撮影装置において、低被曝化及びＸ線出力の適正
化を図ることにある。
カルスキャン及びマルチスライス対応のＸ線コンピュー
タ断層撮影装置において、低被曝化及びＸ線出力の適正
化を図ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】（１）本発明は、Ｘ線管
球とマルチスライス対応の複数のＸ線検出器列とが被検
体に対して相対的に螺旋状軌道を移動しながら、指定さ
れたスライス厚及びスライス数に応じて選択された少な
くとも１つのＸ線検出器列を介して繰り返し収集された
投影データに基づいて断層像を再構成するＸ線コンピュ
ータ断層撮影装置において、前記選択されたＸ線検出器
列より前記螺旋状軌道上で先行する選択されなかったＸ
線検出器列の出力に基づいて前記Ｘ線管球のＸ線出力を
動的に調整することを特徴としたものである。
球とマルチスライス対応の複数のＸ線検出器列とが被検
体に対して相対的に螺旋状軌道を移動しながら、指定さ
れたスライス厚及びスライス数に応じて選択された少な
くとも１つのＸ線検出器列を介して繰り返し収集された
投影データに基づいて断層像を再構成するＸ線コンピュ
ータ断層撮影装置において、前記選択されたＸ線検出器
列より前記螺旋状軌道上で先行する選択されなかったＸ
線検出器列の出力に基づいて前記Ｘ線管球のＸ線出力を
動的に調整することを特徴としたものである。
【０００９】（２）本発明は、（１）の装置において、
選択されたＸ線検出器列の出力レベルが時間的に略一定
に安定するように前記Ｘ線管球のＸ線出力を動的に調整
することを特徴としたものである。
選択されたＸ線検出器列の出力レベルが時間的に略一定
に安定するように前記Ｘ線管球のＸ線出力を動的に調整
することを特徴としたものである。
【００１０】（３）本発明は、（１）の装置において、
選択されなかったＸ線検出器列の螺旋状軌道と前記選択
されたＸ線検出器列の螺旋状軌道とのずれに基づいて前
記選択されなかったＸ線検出器列の出力を補正し、この
補正値に基づいて前記Ｘ線管球のＸ線出力を動的に調整
することを特徴としたものである。
選択されなかったＸ線検出器列の螺旋状軌道と前記選択
されたＸ線検出器列の螺旋状軌道とのずれに基づいて前
記選択されなかったＸ線検出器列の出力を補正し、この
補正値に基づいて前記Ｘ線管球のＸ線出力を動的に調整
することを特徴としたものである。
【００１１】（４）本発明は、（１）の装置において、
選択されなかったＸ線検出器列が複数のとき、この選択
されなかった複数のＸ線検出器列の出力の統計値に基づ
いて、前記Ｘ線管球のＸ線出力を動的に調整することを
特徴としたものである。
選択されなかったＸ線検出器列が複数のとき、この選択
されなかった複数のＸ線検出器列の出力の統計値に基づ
いて、前記Ｘ線管球のＸ線出力を動的に調整することを
特徴としたものである。
【００１２】（５）本発明は、（１）の装置において、
Ｘ線管球と前記被検体との間に設けられるコリメータを
さらに備え、このコリメータは前記選択されたＸ線検出
器列と前記選択されなかったＸ線検出器列のそれぞれの
ためのＸ線開口部を開けることができるように構成され
ていることを特徴としたものである。
Ｘ線管球と前記被検体との間に設けられるコリメータを
さらに備え、このコリメータは前記選択されたＸ線検出
器列と前記選択されなかったＸ線検出器列のそれぞれの
ためのＸ線開口部を開けることができるように構成され
ていることを特徴としたものである。
【００１３】（６）本発明は、Ｘ線管球とマルチスライ
ス対応の複数のＸ線検出器列とが被検体に対して相対的
に螺旋状軌道を移動しながら、指定されたスライス厚及
びスライス数に応じて選択された少なくとも１つのＸ線
検出器列を介して繰り返し収集された投影データに基づ
いて断層像を再構成するＸ線コンピュータ断層撮影装置
において、前記複数のＸ線検出器列のスライス方向に関
する少なくとも片側に、前記Ｘ線管球のＸ線出力を調整
するための基礎データ収集専用のＸ線検出器列を設けた
ことを特徴としたものである。
ス対応の複数のＸ線検出器列とが被検体に対して相対的
に螺旋状軌道を移動しながら、指定されたスライス厚及
びスライス数に応じて選択された少なくとも１つのＸ線
検出器列を介して繰り返し収集された投影データに基づ
いて断層像を再構成するＸ線コンピュータ断層撮影装置
において、前記複数のＸ線検出器列のスライス方向に関
する少なくとも片側に、前記Ｘ線管球のＸ線出力を調整
するための基礎データ収集専用のＸ線検出器列を設けた
ことを特徴としたものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明を
好ましい実施形態により詳細に説明する。Ｘ線コンピュ
ータ断層撮影装置には、Ｘ線管球とＸ線検出器とが１体
として被検体の周囲を回転するROTATE/ROTATE-TYPE、リ
ング状にアレイされた多数の検出素子が固定され、Ｘ線
管球のみが被検体の周囲を回転するSTATIONARY/ROTATE-
TYPE等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発明
を適用可能である。ここでは、現在、主流を占めている
ROTATE/ROTATE-TYPEとして説明する。また、１枚の断層
像を再構成するには、被検体の周囲１周、約３６０゜分
の投影データが、ハーフスキャン法でも２１０〜２４０
゜程度分の投影データの１セットが必要とされる。いず
れの方式にも本発明を適用可能である。ここでは、一般
的な前者の約３６０゜分の投影データから１枚の断層像
を再構成するものとして説明する。また、Ｘ線管球が被
検体の周囲を１周するごとに、Ｎ個のサンプリングポイ
ント（ビューポイントとも言う）で投影データを収集す
るものとして説明する。また、１チャンネルは、１検出
素子で構成されるものとして説明する。
好ましい実施形態により詳細に説明する。Ｘ線コンピュ
ータ断層撮影装置には、Ｘ線管球とＸ線検出器とが１体
として被検体の周囲を回転するROTATE/ROTATE-TYPE、リ
ング状にアレイされた多数の検出素子が固定され、Ｘ線
管球のみが被検体の周囲を回転するSTATIONARY/ROTATE-
TYPE等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発明
を適用可能である。ここでは、現在、主流を占めている
ROTATE/ROTATE-TYPEとして説明する。また、１枚の断層
像を再構成するには、被検体の周囲１周、約３６０゜分
の投影データが、ハーフスキャン法でも２１０〜２４０
゜程度分の投影データの１セットが必要とされる。いず
れの方式にも本発明を適用可能である。ここでは、一般
的な前者の約３６０゜分の投影データから１枚の断層像
を再構成するものとして説明する。また、Ｘ線管球が被
検体の周囲を１周するごとに、Ｎ個のサンプリングポイ
ント（ビューポイントとも言う）で投影データを収集す
るものとして説明する。また、１チャンネルは、１検出
素子で構成されるものとして説明する。
【００１５】図１に、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している。架台３の回転リン
グ３４には、コーンビーム型Ｘ線管球３１と、図２に示
すようにＸ線検出素子３５０が２次元状に配列されたマ
ルチスライス対応のＸ線検出器３５とが寝台３３上の被
検体Ｐを挟んで対向して配置されている。なお、チャン
ネル方向に配列されている複数の検出素子３５０を１単
位として、検出器列３５１と定義する。この定義による
と、マルチスライス対応のＸ線検出器３５は、スライス
方向に関して並列された複数の検出器列３５１から構成
されることになる。
タ断層撮影装置の構成を示している。架台３の回転リン
グ３４には、コーンビーム型Ｘ線管球３１と、図２に示
すようにＸ線検出素子３５０が２次元状に配列されたマ
ルチスライス対応のＸ線検出器３５とが寝台３３上の被
検体Ｐを挟んで対向して配置されている。なお、チャン
ネル方向に配列されている複数の検出素子３５０を１単
位として、検出器列３５１と定義する。この定義による
と、マルチスライス対応のＸ線検出器３５は、スライス
方向に関して並列された複数の検出器列３５１から構成
されることになる。
【００１６】Ｘ線管球３１は、スキャン制御部１１の管
理下にあるＸ線制御部６から供給されるビュートリガ信
号に同期して高電圧発生部５から周期的に発生される高
電圧パルスを受けて、Ｘ線を放射する。寝台３３又はそ
の天板は、スキャン制御部１１の管理下にある寝台制御
部１０からの制御信号に従って寝台駆動部９から供給さ
れる駆動電力により被検体の体軸方向に移動するように
なっている。また、架台３は、スキャン制御部１１の管
理下にある架台制御部８からの制御信号に従って架台駆
動部７から供給される駆動電力により回転リング３４を
回転するようになっている。ヘリカルスキャン時には、
スキャン制御部１１の制御によって、回転リング３４が
連続的に定速で回転し、また寝台３３が被検体の体軸方
向に沿って定速で移動する。これにより、Ｘ線管球３１
とＸ線検出器３５とが被検体に対して相対的に螺旋状軌
道を移動しながら、投影データが繰り返し収集される。
理下にあるＸ線制御部６から供給されるビュートリガ信
号に同期して高電圧発生部５から周期的に発生される高
電圧パルスを受けて、Ｘ線を放射する。寝台３３又はそ
の天板は、スキャン制御部１１の管理下にある寝台制御
部１０からの制御信号に従って寝台駆動部９から供給さ
れる駆動電力により被検体の体軸方向に移動するように
なっている。また、架台３は、スキャン制御部１１の管
理下にある架台制御部８からの制御信号に従って架台駆
動部７から供給される駆動電力により回転リング３４を
回転するようになっている。ヘリカルスキャン時には、
スキャン制御部１１の制御によって、回転リング３４が
連続的に定速で回転し、また寝台３３が被検体の体軸方
向に沿って定速で移動する。これにより、Ｘ線管球３１
とＸ線検出器３５とが被検体に対して相対的に螺旋状軌
道を移動しながら、投影データが繰り返し収集される。
【００１７】検出器列選択部１７は、コンソール１９を
介して操作者により指定されたスライス厚及びスライス
数に応じて、複数のＸ線検出器列３５１の中から、断層
像を再構成するための投影データを収集するための少な
くとも１つの検出器列（以下、再構成用検出器列と称す
る）３５１を選択する。また、検出器列選択部１７は、
複数の検出器列３５１の中で空いている、つまり再構成
用として選択された再構成用検出器列３５１以外の検出
器列３５１の中から、螺旋状軌道上で再構成用検出器列
３５１より先行する少なくとも１列の検出器列３５１
を、Ｘ線管球３１のＸ線出力を管電圧と管電流との少な
くとも一方により調整するための基礎データを収集する
ためのＸ線検出器列３５１（透過率判定用検出器列と称
する）として選択する。
介して操作者により指定されたスライス厚及びスライス
数に応じて、複数のＸ線検出器列３５１の中から、断層
像を再構成するための投影データを収集するための少な
くとも１つの検出器列（以下、再構成用検出器列と称す
る）３５１を選択する。また、検出器列選択部１７は、
複数の検出器列３５１の中で空いている、つまり再構成
用として選択された再構成用検出器列３５１以外の検出
器列３５１の中から、螺旋状軌道上で再構成用検出器列
３５１より先行する少なくとも１列の検出器列３５１
を、Ｘ線管球３１のＸ線出力を管電圧と管電流との少な
くとも一方により調整するための基礎データを収集する
ためのＸ線検出器列３５１（透過率判定用検出器列と称
する）として選択する。
【００１８】Ｘ線検出器３５には、一般的にＤＡＳ(dat
a acquisition system) と呼ばれているデータ収集部３
９が接続されている。このデータ収集部３９には、Ｘ線
検出器３５から出力される微弱な電流信号をチャンネル
毎（検出素子毎）に積分し、増幅し、そしてディジタル
信号に変換して出力するという機能を有している。
a acquisition system) と呼ばれているデータ収集部３
９が接続されている。このデータ収集部３９には、Ｘ線
検出器３５から出力される微弱な電流信号をチャンネル
毎（検出素子毎）に積分し、増幅し、そしてディジタル
信号に変換して出力するという機能を有している。
【００１９】透過率判定部１３は、検出器列選択部１７
で選択された透過率判定用検出器列３５１の出力データ
に基づいて、ビューポイント（Ｘ線管球３１の回転角
度）毎且つ寝台３３の位置毎に透過率を判定（計算）す
る。この透過率に基づいてスキャン制御部１１では、再
構成用検出器列３５１の回転角度及び寝台３３の位置の
変位に対して、Ｘ線管球３１からのＸ線出力を動的に調
整する。画像再構成部１５は、データ収集部３９から再
構成用検出器列３５１で検出した投影データを入力し、
その投影データに基づいて、コンソール１９を介して操
作者により指定されたスライス厚及びスライス数に応じ
た断層像を再構成する。
で選択された透過率判定用検出器列３５１の出力データ
に基づいて、ビューポイント（Ｘ線管球３１の回転角
度）毎且つ寝台３３の位置毎に透過率を判定（計算）す
る。この透過率に基づいてスキャン制御部１１では、再
構成用検出器列３５１の回転角度及び寝台３３の位置の
変位に対して、Ｘ線管球３１からのＸ線出力を動的に調
整する。画像再構成部１５は、データ収集部３９から再
構成用検出器列３５１で検出した投影データを入力し、
その投影データに基づいて、コンソール１９を介して操
作者により指定されたスライス厚及びスライス数に応じ
た断層像を再構成する。
【００２０】次に本実施形態の動作について説明する。
まず、コンソール１９を介して操作者によりスライス厚
及びスライス数が指定されたとき、検出器列選択部１７
により、複数のＸ線検出器列３５１の中から少なくとも
１列の再構成用検出器列３５１が選択される。例えば、
スライス厚が１ｍｍで、スライス数が４で指定されたと
き、図２のパターンＡに示すように、複数のＸ線検出器
列３５１の中からスライス方向に関して中央の４列が再
構成用検出器列３５１として選択される。また、スライ
ス厚が２ｍｍで、スライス数が４で指定されたとき、図
２のパターンＢに示すように、複数のＸ線検出器列３５
１の中からスライス方向に関して中央の８列が再構成用
検出器列３５１として選択される。
まず、コンソール１９を介して操作者によりスライス厚
及びスライス数が指定されたとき、検出器列選択部１７
により、複数のＸ線検出器列３５１の中から少なくとも
１列の再構成用検出器列３５１が選択される。例えば、
スライス厚が１ｍｍで、スライス数が４で指定されたと
き、図２のパターンＡに示すように、複数のＸ線検出器
列３５１の中からスライス方向に関して中央の４列が再
構成用検出器列３５１として選択される。また、スライ
ス厚が２ｍｍで、スライス数が４で指定されたとき、図
２のパターンＢに示すように、複数のＸ線検出器列３５
１の中からスライス方向に関して中央の８列が再構成用
検出器列３５１として選択される。
【００２１】このように複数の検出器列３５１の全てが
常に再構成用として選択されるわけではなく、指定され
たすスライス厚及びスライス数によっては、スライス方
向に関して両側の検出器列３５１が選択されずに残って
いる。本実施形態では、この再構成用として選択されな
かった検出器列３５１を使って、Ｘ線管球３１のＸ線出
力を管電圧と管電流との少なくとも一方により調整する
ための基礎データ（透過率計算用の基礎データ）を収集
するための透過率判定用検出器列３５１として使用する
というものである。
常に再構成用として選択されるわけではなく、指定され
たすスライス厚及びスライス数によっては、スライス方
向に関して両側の検出器列３５１が選択されずに残って
いる。本実施形態では、この再構成用として選択されな
かった検出器列３５１を使って、Ｘ線管球３１のＸ線出
力を管電圧と管電流との少なくとも一方により調整する
ための基礎データ（透過率計算用の基礎データ）を収集
するための透過率判定用検出器列３５１として使用する
というものである。
【００２２】さらに、本実施形態では、図３に示すよう
に、再構成用として選択されなかった検出器列３５１の
中でも、螺旋状軌道上で再構成用検出器列３５１より先
行する検出器列３５１を、透過率判定用として選択す
る。これにより、図４に示すように、ヘリカルスキャン
の際に、再構成用検出器列３５１より少なくとも１列前
（１回転前、ただし寝台速度によっては１回転前でない
こともある）の時点で、透過率判定用として選択された
検出器列３５１の出力に基づいて透過率を計算し、この
計算した透過率をビューポイント（回転角度）及び寝台
位置に関連付けて保持しておき、再構成用の検出器列３
５１のビューポイント及び寝台位置に関連付けられてい
る透過率に従って、Ｘ線出力を動的に調整するものであ
る。
に、再構成用として選択されなかった検出器列３５１の
中でも、螺旋状軌道上で再構成用検出器列３５１より先
行する検出器列３５１を、透過率判定用として選択す
る。これにより、図４に示すように、ヘリカルスキャン
の際に、再構成用検出器列３５１より少なくとも１列前
（１回転前、ただし寝台速度によっては１回転前でない
こともある）の時点で、透過率判定用として選択された
検出器列３５１の出力に基づいて透過率を計算し、この
計算した透過率をビューポイント（回転角度）及び寝台
位置に関連付けて保持しておき、再構成用の検出器列３
５１のビューポイント及び寝台位置に関連付けられてい
る透過率に従って、Ｘ線出力を動的に調整するものであ
る。
【００２３】このように再構成用としては使わない空い
ている検出器列３５１の出力に従ってＸ線出力を動的に
調整することにより、Ｘ線管球３１の回転角度と天板位
置とに従ってきめ細かく、しかも基礎データ収集位置と
再構成用データの収集位置とのずれをなくしてＸ線出力
を調整することができる。従って、低被曝化及びＸ線出
力の適正化を図ることができる。さらに、これを構造的
な改良を加えることなく実現することができるというも
のである。
ている検出器列３５１の出力に従ってＸ線出力を動的に
調整することにより、Ｘ線管球３１の回転角度と天板位
置とに従ってきめ細かく、しかも基礎データ収集位置と
再構成用データの収集位置とのずれをなくしてＸ線出力
を調整することができる。従って、低被曝化及びＸ線出
力の適正化を図ることができる。さらに、これを構造的
な改良を加えることなく実現することができるというも
のである。
【００２４】さらに、図４に示すように、スキャン制御
部１１では、再構成用の検出器列３５１からの出力が所
定の比較的狭い範囲内で安定するように、Ｘ線出力を調
整することができ、これにより、データ収集部３９のＡ
／Ｄコンバーターのダイナミックレンジを最大限活かす
ことができる。
部１１では、再構成用の検出器列３５１からの出力が所
定の比較的狭い範囲内で安定するように、Ｘ線出力を調
整することができ、これにより、データ収集部３９のＡ
／Ｄコンバーターのダイナミックレンジを最大限活かす
ことができる。
【００２５】透過率判定部１３では、実際には、透過率
判定用として選択された検出器列３５１からは、検出素
子出力のチャンネル方向関数、つまり投影データとして
得られるので、この投影データの中の最小値（透過率最
大）に基づいて透過率を計算するようにしてもよいし、
または平均値に基づいて透過率を計算するようにしても
よいし、その他、任意の方法で計算すればよい。
判定用として選択された検出器列３５１からは、検出素
子出力のチャンネル方向関数、つまり投影データとして
得られるので、この投影データの中の最小値（透過率最
大）に基づいて透過率を計算するようにしてもよいし、
または平均値に基づいて透過率を計算するようにしても
よいし、その他、任意の方法で計算すればよい。
【００２６】また、再構成用検出器列３５１は、常に、
それより先行する透過率判定用検出器列３５１の描く螺
旋状軌道上をなぞるわけではない。この場合には、図５
に示すように、再構成用検出器列３５１の螺旋状軌道
と、透過率判定用検出器列３５１の螺旋状軌道とのずれ
に基づいて、再構成用検出器列３５１が通る軌道上の点
での透過率を、透過率判定用検出器列３５１の出力に基
づいて実測した透過率により補間するようにしてもよ
い。
それより先行する透過率判定用検出器列３５１の描く螺
旋状軌道上をなぞるわけではない。この場合には、図５
に示すように、再構成用検出器列３５１の螺旋状軌道
と、透過率判定用検出器列３５１の螺旋状軌道とのずれ
に基づいて、再構成用検出器列３５１が通る軌道上の点
での透過率を、透過率判定用検出器列３５１の出力に基
づいて実測した透過率により補間するようにしてもよ
い。
【００２７】また、透過率判定用として複数の検出器列
３５１を選択して、この複数の透過率判定用検出器列３
５１の出力の統計値（例えば平均値、最大値）を統計処
理した値に基づいて、透過率を計算するようにしてもよ
い。ここで、統計処理には、例えば多チャンネルでとっ
た場合の平均値や最大値の抽出、また１ビュー単位では
細かすぎるのとノイズ等の影響を抑えるための移動平均
等が含まれる。
３５１を選択して、この複数の透過率判定用検出器列３
５１の出力の統計値（例えば平均値、最大値）を統計処
理した値に基づいて、透過率を計算するようにしてもよ
い。ここで、統計処理には、例えば多チャンネルでとっ
た場合の平均値や最大値の抽出、また１ビュー単位では
細かすぎるのとノイズ等の影響を抑えるための移動平均
等が含まれる。
【００２８】なお、Ｘ線管球３１と被検体との間には、
図７，図８に示すように、コリメータ制御部１２の制御
に従って、再構成用として選択された検出器列３５１
と、再構成用としては選択されなかったが、透過率判定
用として選択された検出器列３５１とのために２カ所に
Ｘ線開口部を開けることができるように多板式で構成さ
れているコリメータ３２が配置される。このように必要
な２カ所だけにＸ線開口部を開けることにより、不要な
被曝を抑制することができる。また、必要最低限のＸ線
を照射するように、完全な開口部（窓）とせず、ある程
度の厚みを残して、一部を薄くした形状をとってもよ
い。
図７，図８に示すように、コリメータ制御部１２の制御
に従って、再構成用として選択された検出器列３５１
と、再構成用としては選択されなかったが、透過率判定
用として選択された検出器列３５１とのために２カ所に
Ｘ線開口部を開けることができるように多板式で構成さ
れているコリメータ３２が配置される。このように必要
な２カ所だけにＸ線開口部を開けることにより、不要な
被曝を抑制することができる。また、必要最低限のＸ線
を照射するように、完全な開口部（窓）とせず、ある程
度の厚みを残して、一部を薄くした形状をとってもよ
い。
【００２９】以上の説明では、空きの検出器列３５１を
使って透過率を求めるようにしていたが、図９に示すよ
うに、再構成専用の検出器列３５２のスライス方向に関
して両側にそれぞれ、透過率判定専用の検出器列３５３
を設けるようにしてもよい。この場合、透過率判定専用
の検出器列３５３は、再構成専用の検出器列３５２より
も、少ないチャンネル数でかまわないし、透過率判定専
用の検出器列３５３は図９のように複数列でなくても、
１列でもかまわない。
使って透過率を求めるようにしていたが、図９に示すよ
うに、再構成専用の検出器列３５２のスライス方向に関
して両側にそれぞれ、透過率判定専用の検出器列３５３
を設けるようにしてもよい。この場合、透過率判定専用
の検出器列３５３は、再構成専用の検出器列３５２より
も、少ないチャンネル数でかまわないし、透過率判定専
用の検出器列３５３は図９のように複数列でなくても、
１列でもかまわない。
【００３０】その他、本発明は、上述した実施形態に限
定されることなく、種々変形して実施可能である。
定されることなく、種々変形して実施可能である。
【００３１】
【発明の効果】本発明では、ヘリカルスキャン及びマル
チスライス対応のＸ線コンピュータ断層撮影装置におい
て、スライス厚及びスライス数に従って選択されたＸ線
検出器列より、螺旋状軌道上で先行する選択されなかっ
たＸ線検出器列の出力に基づいてＸ線管球のＸ線出力を
動的に調整するようにしたので、Ｘ線管球の角度と天板
位置とに従ってきめ細かく、しかも基礎データ収集位置
と再構成用データの収集位置とのずれをなくしてＸ線出
力を調整することができるので、低被曝化及びＸ線出力
の適正化を図ることができる。さらに、これを構造的な
改良を加えることなく実現することができる。
チスライス対応のＸ線コンピュータ断層撮影装置におい
て、スライス厚及びスライス数に従って選択されたＸ線
検出器列より、螺旋状軌道上で先行する選択されなかっ
たＸ線検出器列の出力に基づいてＸ線管球のＸ線出力を
動的に調整するようにしたので、Ｘ線管球の角度と天板
位置とに従ってきめ細かく、しかも基礎データ収集位置
と再構成用データの収集位置とのずれをなくしてＸ線出
力を調整することができるので、低被曝化及びＸ線出力
の適正化を図ることができる。さらに、これを構造的な
改良を加えることなく実現することができる。
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線コンピュータ断
層撮影装置の構成を示すブロック図。
層撮影装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１のマルチスライス対応のＸ線検出器の素子
配列を示す図。
配列を示す図。
【図３】図１の検出器列選択部により選択される透過率
判定用検出列と再構成用検出列との移動方向に関する位
置関係を示す図。
判定用検出列と再構成用検出列との移動方向に関する位
置関係を示す図。
【図４】図１のスキャン制御部により透過率に基づいて
制御されるＸ線出力と再構成用検出器列の出力との時間
曲線を示す図。
制御されるＸ線出力と再構成用検出器列の出力との時間
曲線を示す図。
【図５】図１の透過率判定部による透過率の補間処理に
関する説明図。
関する説明図。
【図６】図１の透過率判定部による透過率の統計計算処
理に関する説明図。
理に関する説明図。
【図７】図１のコリメータの開口部を示す図。
【図８】図１のコリメータ制御部により設定されたコリ
メータの開口部を示す図。
メータの開口部を示す図。
【図９】図１のマルチスライス対応のＸ線検出器の他の
素子配列を示す図。
素子配列を示す図。
３…架台、 ３１…Ｘ線管球、 ３２…コリメータ、 ３３…寝台、 ３５…Ｘ線検出器、 ３９…データ収集部、 ５…高電圧発生部、 ６…Ｘ線制御部、 ７…架台駆動部、 ８…架台制御部、 ９…寝台駆動部、 １０…寝台制御部、 １１…スキャン制御部、 １２…コリメータ制御部、 １３…透過率判定部、 １５…画像再構成部、 １７…検出器列選択部、 １９…コンソール。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C093 AA22 BA03 BA04 BA08 BA10 BA12 BA13 CA34 CA50 EA12 EB17 EB18 ED07 EE01 FA15 FA43 FC23 FD01 FD03
Claims (6)
- 【請求項１】 Ｘ線管球とマルチスライス対応の複数の
Ｘ線検出器列とが被検体に対して相対的に螺旋状軌道を
移動しながら、指定されたスライス厚及びスライス数に
応じて選択された少なくとも１つのＸ線検出器列を介し
て繰り返し収集された投影データに基づいて断層像を再
構成するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、 前記選択されたＸ線検出器列より前記螺旋状軌道上で先
行する選択されなかったＸ線検出器列の出力に基づいて
前記Ｘ線管球のＸ線出力を動的に調整することを特徴と
するＸ線コンピュータ断層撮影装置。 - 【請求項２】 前記選択されたＸ線検出器列の出力レベ
ルが時間的に略一定に安定するように前記Ｘ線管球のＸ
線出力を動的に調整することを特徴とする請求項１記載
のＸ線コンピュータ断層撮影装置。 - 【請求項３】 前記選択されなかったＸ線検出器列の螺
旋状軌道と前記選択されたＸ線検出器列の螺旋状軌道と
のずれに基づいて前記選択されなかったＸ線検出器列の
出力を補正し、この補正値に基づいて前記Ｘ線管球のＸ
線出力を動的に調整することを特徴とする請求項１記載
のＸ線コンピュータ断層撮影装置。 - 【請求項４】 前記選択されなかったＸ線検出器列が複
数のとき、この選択されなかった複数のＸ線検出器列の
出力の統計値に基づいて、前記Ｘ線管球のＸ線出力を動
的に調整することを特徴とする請求項１記載のＸ線コン
ピュータ断層撮影装置。 - 【請求項５】 前記Ｘ線管球と前記被検体との間に設け
られるコリメータをさらに備え、このコリメータは前記
選択されたＸ線検出器列と前記選択されなかったＸ線検
出器列のそれぞれのためのＸ線開口部を開けることがで
きるように構成されていることを特徴とする請求項１記
載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。 - 【請求項６】 Ｘ線管球とマルチスライス対応の複数の
Ｘ線検出器列とが被検体に対して相対的に螺旋状軌道を
移動しながら、指定されたスライス厚及びスライス数に
応じて選択された少なくとも１つのＸ線検出器列を介し
て繰り返し収集された投影データに基づいて断層像を再
構成するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、 前記複数のＸ線検出器列のスライス方向に関する少なく
とも片側に、前記Ｘ線管球のＸ線出力を調整するための
基礎データ収集専用のＸ線検出器列を設けたことを特徴
とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06660999A JP4260966B2 (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06660999A JP4260966B2 (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000262512A true JP2000262512A (ja) | 2000-09-26 |
| JP4260966B2 JP4260966B2 (ja) | 2009-04-30 |
Family
ID=13320827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06660999A Expired - Fee Related JP4260966B2 (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4260966B2 (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002306468A (ja) * | 2001-04-12 | 2002-10-22 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Ｘ線ｃｔ装置およびその制御方法 |
| JP2003225230A (ja) * | 2001-11-29 | 2003-08-12 | Toshiba Corp | コンピュータ断層撮影装置 |
| JP2004135860A (ja) * | 2002-10-17 | 2004-05-13 | Shimadzu Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
| JP2005058774A (ja) * | 2003-08-18 | 2005-03-10 | Siemens Ag | 対象物の構造データの取得装置 |
| JP2005124975A (ja) * | 2003-10-27 | 2005-05-19 | Hitachi Medical Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
| JP2005149762A (ja) * | 2003-11-11 | 2005-06-09 | Toshiba It & Control Systems Corp | Ｘ線検査装置及びその管電圧・管電流調整方法 |
| US7142630B2 (en) | 2001-10-22 | 2006-11-28 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray computed tomography apparatus with X-ray intensity control |
| JP2012510043A (ja) * | 2008-08-11 | 2012-04-26 | ラピスカン ラボラトリーズ、インコーポレイテッド | 強度変調ｘ線源を用いたシステム及び方法 |
| US10698128B2 (en) | 2012-02-08 | 2020-06-30 | Rapiscan Systems, Inc. | High-speed security inspection system |
| US10754057B2 (en) | 2016-07-14 | 2020-08-25 | Rapiscan Systems, Inc. | Systems and methods for improving penetration of radiographic scanners |
| US12387900B2 (en) | 2022-02-03 | 2025-08-12 | Rapiscan Holdings, Inc. | Systems and methods for real-time energy and dose monitoring of an X-ray linear accelerator |
| US12467882B2 (en) | 2023-03-17 | 2025-11-11 | Rapiscan Holdings, Inc. | Systems and methods for monitoring output energy of a high-energy x-ray source |
-
1999
- 1999-03-12 JP JP06660999A patent/JP4260966B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US10698128B2 (en) | 2012-02-08 | 2020-06-30 | Rapiscan Systems, Inc. | High-speed security inspection system |
| US11119245B2 (en) | 2012-02-08 | 2021-09-14 | Rapiscan Systems, Inc. | High-speed security inspection system |
| US11561321B2 (en) | 2012-02-08 | 2023-01-24 | Rapiscan Systems, Inc. | High-speed security inspection system |
| US11852775B2 (en) | 2012-02-08 | 2023-12-26 | Rapiscan Systems, Inc. | High-speed security inspection system |
| US12169264B2 (en) | 2012-02-08 | 2024-12-17 | Rapiscan Systems, Inc. | High-speed security inspection system |
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| US11397276B2 (en) | 2016-07-14 | 2022-07-26 | Rapiscan Systems, Inc. | Systems and methods for improving penetration of radiographic scanners |
| US12387900B2 (en) | 2022-02-03 | 2025-08-12 | Rapiscan Holdings, Inc. | Systems and methods for real-time energy and dose monitoring of an X-ray linear accelerator |
| US12467882B2 (en) | 2023-03-17 | 2025-11-11 | Rapiscan Holdings, Inc. | Systems and methods for monitoring output energy of a high-energy x-ray source |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4260966B2 (ja) | 2009-04-30 |
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