JP2000325337A - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 患者の透視像と断層像とを容易にかつ時間の
ズレが少ない状態で撮像できるようにする。 【解決手段】 患者にＸ線を外拡がりのコーン状に照射
するＸ線源８と、患者を通ったＸ線を入射する面検出器
９とを設け、回転モータ１２によってＸ線源８および面
検出器９を患者に対して一体的に回転させるとともに、
移動モータ４によってＸ線源８および面検出器９に対し
て患者をＸ線源８および面検出器９の回転軸芯方向に移
動するように構成し、面検出器９で検出したＸ線の投影
データをデータ収集ユニット１４で収集し、その投影デ
ータに基づいて断層像再構成処理部２１で断層像を再構
成し、一方、Ｘ線源８が特定の位相状態にあるときのＸ
線の投影データに基づいて透視像再構成処理部２２で透
視像を再構成し、それらの断層像や透視像を画像表示装
置２３で表示できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、患者や物体など
の被射体にＸ線を外拡がりのコーン状に照射して撮像す
るコーンビーム型のＸ線ＣＴ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来において、被射体の透視像と断層像
とを撮像する場合、例えば、それぞれ専用の装置を用い
るとか、あるいは、同一装置を用い、Ｘ線源を固定した
状態で被射体を水平方向に移動させながら撮像すること
によって透視像を得、そして、Ｘ線源を回転させながら
被射体を移動させて撮像することによって断層像を得る
ようにしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、透視像
および断層像それぞれ専用の装置を用いる場合、被射体
を透視像専用の装置から断層像専用の装置になどと移動
させる場合は、その被射体の移動に時間を要して処理に
時間を要する欠点があった。また、被射体を移動させな
い場合でも、透視像専用の装置から断層像専用の装置と
いった装置の切り替えに手間がかかって処理に時間を要
する欠点があった。殊に、医療の場合、被射体である患
者に、移動や時間待ちなどの負担を掛ける不都合があっ
た。

【０００４】一方、同一装置を用いて透視像および断層
像を撮像する場合、透視像に続いて断層像を撮像すると
きには、Ｘ線源を固定状態から回転状態に切り替えて回
転の準備をしなければならず、電圧の立ち上がりに時間
がかかるなどの問題があり、また、投影データの収集形
態ならびに表示形態の切り替えに手間がかかるなど、前
述の場合と同様に処理に時間を要する欠点があった。

【０００５】更に、従来において、透視像と断層像とを
比較したい場合、その都度切り替えが必要になって手間
がかかる問題があり、しかも、透視像を撮像した時刻と
断層像を撮像した時刻との間の時間差が大きく、被射体
が患者のような場合には、体動の影響を受けて適切な比
較を行いづらい問題があった。

【０００６】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、被射体の透視像と断層像とを容易に
かつ時間のズレが少ない状態で撮像できるようにするこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述のような目的を達成
するために、この発明のＸ線ＣＴ装置は、被射体にＸ線
を外拡がりのコーン状に照射するＸ線源と、被射体を通
った外拡がりのコーン状のＸ線を入射する面検出器と、
前記Ｘ線源と被射体とを相対的に回転する回転手段と、
前記Ｘ線源および前記面検出器を被射体と相対的に前記
Ｘ線源の回転軸芯方向に移動する移動手段と、前記面検
出器で検出したＸ線の投影データを収集するデータ収集
ユニットと、前記データ収集ユニットで収集された投影
データに基づいて断層像を再構成する断層像再構成処理
部と、前記Ｘ線源が特定の位相状態にあるときのＸ線の
投影データに基づいて透視像を再構成する透視像再構成
処理部と、前記断層像再構成処理部で再構成された断層
像または前記透視像再構成処理部で再構成された透視像
の少なくとも一方を選択して表示する表示手段とを備え
て構成する。

【０００８】〔作用〕この発明の作用は次のとおりであ
る。すなわち、Ｘ線源からのＸ線の照射により、被射体
の広い範囲からの投影データを一挙に収集し、その投影
データに基づいて、断層像再構成処理部で断層像を得、
一方、Ｘ線源が特定の位相状態にあるときのＸ線の投影
データに基づいて、透視像再構成処理部で透視像を得、
得られた断層像と透視像とを個別に択一的に表示すると
か、あるいは、同時に表示するといったことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】次に、この発明の実施例を図面に
基づいて詳細に説明する。

【００１０】図１は、この発明に係るＸ線ＣＴ装置の全
体概略断面図であり、この図において、１は、被射体と
しての患者Ｈを載せる上下動可能なベッドを示し，モー
タなどの昇降装置２（図２参照）によって昇降可能に設
けられたベッド基台３に、移動手段としての正逆転可能
な移動モータ４を介して、患者Ｈを搭載した天板５を水
平方向に移動可能に設けて構成されている。上記移動手
段としては、エアシリンダなどを用いて構成するもので
も良い。

【００１１】また、図中６はガントリを示し、このガン
トリ６に、患者Ｈを搭載した天板５を挿抜する挿通孔７
が貫通形成されるとともに、その挿通孔７を囲むように
Ｘ線源８と面検出器９とが設けられている。

【００１２】ガントリ６には、ボールベアリング１０を
介して回転自在に環状の架台１１が設けられ、この架台
１１と回転手段としての回転モータ１２とがベルト１３
を介して連動連結され、架台１１に、互いに対向して一
体的に回転するようにＸ線源８と面検出器９とが設けら
れ、更に、面検出器９には、その面検出器９で検出した
Ｘ線の投影データを収集するデータ収集ユニット（ＤＡ
Ｓ）１４が付設されている。

【００１３】図２は、この発明に係るＸ線ＣＴ装置の概
略構成を示すブロック図であり、この図２に示すよう
に、Ｘ線源８は、Ｘ線を照射するＸ線管１５と、Ｘ線管
１５から照射されるＸ線の視野を絞るコリメータ１６と
から構成され、四角形状の面検出器９に対して、外拡が
りのコーン状（四角錐状）のＸ線を照射できるように構
成されている。

【００１４】ガントリ６の上部に、投光器１７と受光器
１８とから成る光センサ１９の二組が設けられ、Ｘ線管
１５の位置を検出できるように構成されている。また、
移動モータ４に、その回転量を検出するロータリーエン
コーダ２０が付設され、天板５の移動量を検出できるよ
うに構成されている。

【００１５】図２に示すように、データ収集ユニット１
４には、そこで収集された投影データに基づいて断層像
を再構成する断層像再構成処理部２１と、Ｘ線源８が特
定の位相状態にあるときのＸ線の投影データに基づいて
透視像を再構成する透視像再構成処理部２２とが接続さ
れている。

【００１６】断層像再構成処理部２１および透視像再構
成処理部２２には、表示手段としての画像表示装置２３
が接続され、断層像再構成処理部２１で再構成された断
層像や透視像再構成処理部２２で再構成された透視像を
表示するように構成されている。

【００１７】昇降装置２、移動モータ４、Ｘ線源８、回
転モータ１２、データ収集ユニット１４、断層像再構成
処理部２１および透視像再構成処理部２２が制御装置２
４に接続され、その制御装置２４に操作部２５が接続さ
れている。図示していないが、光センサ１９およびロー
タリーエンコーダ２０も制御装置２４に接続されてい
る。

【００１８】以上の構成により、患者Ｈの断層像とコロ
ナル透視像およびサジタル透視像を表示できるようにな
っており、次に説明する。先ず、操作部２５への入力に
より、データ収集ユニット１４から透視像再構成処理部
２２に取り込むべきＸ線の投影データの収集回数値を設
定しておく。例えば、光センサ１９により、Ｘ線源８が
最上部にあることを検出したときを零点位置とし、デー
タ収集ユニット１４に収集されるＸ線の投影データの収
集回数が 800回であるとした場合に、 200回目や 400回
目などの回数値を設定する。

【００１９】これにより、 200回目の場合には、図３の
概略断面図に示すように、Ｘ線源８が患者Ｈの水平方向
の位置からＸ線を照射したときの投影データが透視像再
構成処理部２２に収集される。また、 400回目の場合に
は、Ｘ線源８が患者Ｈの真下の位置からＸ線を照射した
ときの投影データが透視像再構成処理部２２に収集され
る。

【００２０】図４の撮像動作の説明に供するタイムチャ
ートに示すように、Ｘ線源８が１回転するに伴い、患者
Ｈの周方向に所定ピッチで分割された 800箇所から照射
された 800回分の投影データがデータ収集ユニット１４
に収集される。

【００２１】そして、前述した 200回目の投影データに
基づいて透視像再構成処理部２２でサジタル透視像［図
４中の透視像１（黒丸で示す）に相当する］が再構成さ
れ、図５の画像表示例の正面図に示すように、画像表示
装置２３の所定の画面２３ａにサジタル透視像が表示さ
れる。また、 400回目の投影データに基づいて透視像再
構成処理部２２でコロナル透視像［図４中の透視像２
（白丸で示す）に相当する］が再構成され、画像表示装
置２３の所定の画面２３ｂにコロナル透視像が表示され
る。更に、 800回分の投影データに基づいて断層像再構
成処理部２１で断層像が再構成され、画像表示装置２３
の所定の画面２３ｃに断層像が表示される。

【００２２】そして、図４に示すように、引き続いて撮
像を行う場合、Ｘ線源８の回転に伴い、サジタル透視
像、コロナル透視像および断層像が順次更新され、リア
ルタイムで表示される。

【００２３】このとき、移動モータ４を停止した状態で
Ｘ線源８および面検出器９を回転する、いわゆるシング
ルスキャンの場合であれば、更新されたサジタル透視
像、コロナル透視像および断層像を逐次表示できるた
め、例えば、穿刺中の針先の動きをリアルタイムで良好
に把握できる。

【００２４】また、移動モータ４を駆動して天板５を移
動しながらＸ線源８および面検出器９を回転する、いわ
ゆるスパイラルスキャンの場合であれば、Ｘ線源８から
Ｘ線を外拡がりのコーン状に照射するため、１回転での
回転軸芯方向における長さ、すなわち、患者Ｈの体軸方
向の長さが長くて撮像範囲を大きくでき、ファンビーム
タイプのＸ線ＣＴ装置に比べて、頭部から胸部、腹部と
いった全身の撮像を、少ない回転数で短時間に行うこと
ができる。

【００２５】上記実施例において、透視像１および透視
像２それぞれに対して、患者Ｈに対してＸ線源８が 180
°回転して反対方向からＸ線を照射したときの撮像デー
タに基づき、それを反転した透視像を透視像再構成処理
部２２で再構成し、画像表示装置２３に表示させるよう
にしても良い。このように構成すれば、透視像の更新間
隔を半減でき、より最新の透視像を表示でき、実用面で
優れる。

【００２６】また、データ収集ユニット１４に収集され
るＸ線の投影データをメモリに記憶できるように構成
し、症状の継続的な観察などに際して、適宜、断層像や
透視像を取り出せるように構成しても良い。

【００２７】図６は、変形例の撮像動作の説明に供する
タイムチャートであり、上述実施例と異なるところは次
の通りである。すなわち、先ず、Ｘ線源８および面検出
器９を１回転させてＸ線源８からＸ線を連続的に照射
し、断層像を得る。次に、制御装置２４により、例え
ば、 400回目の投影データを収集するタイミングなど、
Ｘ線源８が特定の位相状態にあるとき（黒丸で示す）に
のみ、Ｘ線源８、データ収集ユニット１４および透視像
再構成処理部２２に指令信号を出力し、所望の透視像を
得る。

【００２８】上記変形例によれば、所望の透視像を得る
上での被爆時間を極力短くでき、患者Ｈへの負担を極力
低減できる利点を有している。

【００２９】前述実施例において透視像を得る場合、変
形例の場合と同様に、透視像１および透視像２を得るタ
イミングでのみＸ線を照射するようにしても良い。

【００３０】上述実施例では、Ｘ線源８からＸ線を外拡
がりの四角錐状に照射しているが、この発明としては、
例えば、外拡がりの円錐状に照射するなど、要するに、
Ｘ線を外拡がりのコーン状に照射するように構成するも
のであれば良い。

【００３１】また、上述実施例では、画像表示装置２３
として、サジタル透視像、コロナル透視像および断層像
を表示できるように構成しているが、この発明として
は、例えば、操作部２５での操作によって、透視像と断
層像とを択一的に切り替えて表示するように構成するも
のでも良く、それらをして表示手段と総称する。

【００３２】また、上述実施例では、透視像としてサジ
タル透視像とコロナル透視像を得るようにしているが、
それらに加えて、あるいは、別途、斜め方向からの透視
像を得るように構成するなど、所望の透視像を得るよう
に構成できる。

【００３３】Ｘ線源８が特定の位相状態にあるときの透
視像を得るのに、上述実施例では、データ収集ユニット
１４から透視像再構成処理部２２に取り込むべきＸ線の
投影データの収集回数値を設定するようにしているが、
例えば、Ｘ線源８および面検出器９の回転角度を検出す
るように構成し、所定の回転角度を設定してその回転角
度でのＸ線の投影データを取り込むように構成するもの
でも良い。また、例えば、１回転中、所定位相を隔てて
８個以上などの透視像を得るとともに、その透視像を順
次切り替えて表示させ、アニメーション的に表示できる
ようにしても良い。

【００３４】この発明のＸ線ＣＴ装置としては、上述実
施例のように、ガントリ６にＸ線源８および面検出器９
を一体的に回転するように設けるものに限らず、例え
ば、 180°よりも大きい角度回転可能に設けたＣ字状の
アームの一端側にＸ線源８を、そして、他端側に面検出
器９をそれぞれ設けたものとか、あるいは、Ｘ線源８の
みを回転可能に設け、その回転軸芯方向に長い幅（例え
ば、50cm以上など）で、全周にわたるように環状に固定
の面検出器９を設けたものなど各種の変形が可能であ
る。

【００３５】また、この発明のＸ線ＣＴ装置は、患者Ｈ
を撮像する医療用に限らず、物体を撮像して探傷すると
いった非破壊検査用などの用途にも適用でき、患者Ｈや
物体などをして被射体と総称する。

【００３６】また、この発明のＸ線ＣＴ装置としては、
Ｘ線源８および面検出器９に対して被射体を回転するよ
うに構成するものでも良く、更には、Ｘ線源８および面
検出器９を被射体に対して回転軸芯方向に移動するよう
に構成するものでも良い。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のＸ線Ｃ
Ｔ装置によれば、次のような効果が得られる。Ｘ線源か
らのＸ線の照射により、被射体の広い範囲からの投影デ
ータを一挙に収集し、その投影データに基づいて断層像
を得るとともに、特定位相の一部の投影データに基づい
て透視像を得るから、従来のように専用の装置に切り替
えるとか、Ｘ線源を固定状態と回転状態とに切り替える
といったことをせずに、透視像と断層像とを容易に撮像
できる。しかも、断層像を得る投影データのうちの一部
の投影データによって透視像を得るから、透視像を撮像
した時刻と断層像を撮像した時刻との間での時間のズレ
を減少することができ、被射体が患者であっても、体動
の影響を受けず、透視像と断層像とを適切良好に比較で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るＸ線ＣＴ装置の全体概略断面図
である。

【図２】この発明に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示す
ブロック図である。

【図３】概略断面図である。

【図４】撮像動作の説明に供するタイムチャートであ
る。

【図５】画像表示例の正面図である。

【図６】変形例の撮像動作の説明に供するタイムチャー
トである。

【符号の説明】

４…移動モータ（移動手段） ８…Ｘ線源 ９…面検出器 １２…回転モータ（回転手段） １４…データ収集ユニット ２１…断層像再構成処理部 ２２…透視像再構成処理部 ２３…画像表示装置（表示手段） Ｈ…患者（被射体）

フロントページの続き (72)発明者 丸目 尚 京都市中京区西ノ京桑原町１番地 株式会 社島津製作所内 Ｆターム(参考） 4C093 AA22 BA17 CA16 CA35 EA12 EB17 FE13 FG20

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被射体にＸ線を外拡がりのコーン状に照
   射するＸ線源と、被射体を通った外拡がりのコーン状の
   Ｘ線を入射する面検出器と、前記Ｘ線源と被射体とを相
   対的に回転する回転手段と、前記Ｘ線源および前記面検
   出器を被射体と相対的に前記Ｘ線源の回転軸芯方向に移
   動する移動手段と、前記面検出器で検出したＸ線の投影
   データを収集するデータ収集ユニットと、前記データ収
   集ユニットで収集された投影データに基づいて断層像を
   再構成する断層像再構成処理部と、前記Ｘ線源が特定の
   位相状態にあるときのＸ線の投影データに基づいて透視
   像を再構成する透視像再構成処理部と、前記断層像再構
   成処理部で再構成された断層像または前記透視像再構成
   処理部で再構成された透視像の少なくとも一方を選択し
   て表示する表示手段とを備えたことを特徴とするＸ線Ｃ
   Ｔ装置。