JP2001095791A - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 制御信号および撮像信号を伝送するための各
クロック信号に起因する高調波ノイズの重畳によるノイ
ズレベルの増加を簡易に防止する。 【解決手段】 回転部１におけるＸ線検出器で被検体を
透過したＸ線を検出して得た撮像信号を回転部１から固
定部２へ伝送経路３を介して伝送するためのクロック信
号の周波数と、回転部１の回転動作等を制御する制御信
号を固定部２から回転部１へ伝送経路４を介して伝送す
るためのクロック信号の周波数とをそれぞれ異なる周波
数にすることで、各クロック信号に起因する高調波ノイ
ズが同一の周波数で重畳することによるノイズレベルの
増加を簡易に防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線源からのＸ線
を被検体に透過させて検出し、当該被検体の断層像等を
得るＸ線ＣＴ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＸ線ＣＴ装置としては、対向配置
されたＸ線管とＸ線検出器とを被検体の周囲で回転させ
る回転部と、この回転部を支持する固定部との間におい
て、被検体にＸ線を曝射して撮像する際のＸ線管の管電
圧や管電流、Ｘ線の曝射タイミング等を制御する制御信
号の固定部から回転部への伝送と、被検体を透過させた
Ｘ線をＸ線検出器により検出して得られた撮像信号の回
転部から固定部への伝送とを、いわゆるスリップリング
による伝送経路を介して行うスリップリング方式のＸ線
ＣＴ装置が広く知られている。

【０００３】また、回転部に発光部を、固定部に受光部
をそれぞれ設け、発光部と受光部とを介して撮像信号お
よび光に変換可能な一部の制御信号を非接触で伝送する
光伝送方式のＸ線ＣＴ装置も知られている。

【０００４】一方、回転部および固定部等を収納した架
台と制御信号の供給および撮像信号の処理を行なうコン
ソールとの間においては、例えば銅製の伝送ケーブルを
介して制御信号および撮像信号が伝送されることが一般
的である。

【０００５】このようなＸ線ＣＴ装置においては、高速
撮像を可能とするために、高周波数のクロック信号を用
いて制御信号および撮像信号を伝送するようになってい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、クロック信
号の周波数を２倍、３倍、…と整数倍した周波数には高
調波ノイズが現れることとなり、さらに、制御信号を伝
送するためのクロック信号の高調波ノイズと撮像信号を
伝送するためのクロック信号の高調波ノイズが重畳され
て高調波ノイズのレベルが増加していた。

【０００７】このような高調波ノイズの重畳によるノイ
ズレベルの増加の問題は、光伝送方式によるデータ伝送
であっても、電気信号を光に変換する前においては同様
に生じるものである。

【０００８】また、大量のデータを高速伝送するために
クロック信号の周波数を上げると、高調波ノイズのレベ
ルも高くなるため、重畳による高調波ノイズのレベルの
増加がより顕著なものとなっていた。

【０００９】このような高調波ノイズのレベルの増加
は、断層像の画質劣化の原因および装置の誤動作の原因
となるものである。

【００１０】そこで、このような高調波ノイズのレベル
の増加を防止するために、一定の周波数における高調波
ノイズを低減させるフィルタを設けることが考えられ
る。しかし、クロック信号の周波数を整数倍した全ての
周波数に対応して高調波ノイズを低減させようとする
と、フィルタの数が膨大なものとなるため現実的ではな
い。

【００１１】また、伝送経路に防磁用のシールドを設け
て高調波ノイズの漏出を防止したり、多数の伝送経路を
設けて信号を並列に伝送することで、各伝送経路におけ
るクロック周波数を低下させて高調波ノイズのレベルを
低減させることも考えられるが、部品数の増加に伴って
製造コストが増加するため、好ましいことではない。

【００１２】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、制御信号および撮像信号
を伝送するためのそれぞれのクロック信号に起因する高
調波ノイズの重畳によるノイズレベルの増加を簡易に防
止し得るＸ線ＣＴ装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、被検体にＸ線を曝射して撮像する撮像系
を制御する制御信号を所定の周波数で伝送するためのク
ロック信号を発生させる第１のクロック信号発生手段
と、前記制御信号の周波数とは異なる周波数で前記撮像
により得られた撮像信号を伝送するためのクロック信号
を発生させる第２のクロック信号発生手段と、を有する
ことを要旨とする。

【００１４】本発明にあっては、制御信号を伝送するた
めのクロック信号の周波数と撮像信号を伝送するための
クロック信号の周波数とが一致した場合に、各クロック
信号の高調波ノイズが一致して重畳によるノイズレベル
の増加が顕著になることに着目し、制御信号を伝送する
ためのクロック信号の周波数と撮像信号を伝送するため
のクロック信号の周波数とを異なる周波数にすること
で、それぞれのクロック信号に起因する高調波ノイズの
周波数が一致しないようにして、重畳による高調波ノイ
ズのレベルの増加を簡易に防止できるようにしている。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について説明する。

【００１６】まず、本発明を適用しようとするＸ線ＣＴ
装置の概略の構成と動作について簡単に説明する。当該
Ｘ線ＣＴ装置は、制御部から伝送されてきた制御信号に
従って、相対向するように回転部に設置されたＸ線管と
Ｘ線検出器とをその間に配置された被検体の周囲で回転
させながらＸ線管よりＸ線の曝射を行ない、被検体を透
過させたＸ線をＸ線検出器で検出して得られた撮像信号
を、回転部を支持する固定部を介して処理部に伝送して
所定の処理を行なうことにより被検体の断層像等を求め
るものである。

【００１７】［第１の実施の形態］図１は、本発明の第
１の実施の形態におけるＸ線ＣＴ装置の伝送部の構成を
示す図である。同図のＸ線ＣＴ装置の伝送部は、対向配
置されたＸ線管とＸ線検出器とが被検体の周囲で回転可
能なように設けられた回転部１と、この回転部１を支持
する固定部２とを有しており、回転部１と固定部２との
間は、Ｘ線管からのＸ線を被検体に透過させてＸ線検出
器により検出して得た撮像信号を回転部１から固定部２
へ伝送する伝送経路３と、被検体の断層像等を撮影する
際に、例えばＸ線管の管電圧や管電流、回転部１におけ
る回転速度等の制御を行う制御信号を固定部２から回転
部１へ伝送する伝送経路４とで接続された構成である。
また、撮像信号および制御信号の伝送は、例えばスリッ
プリング方式や光伝送方式により行なわれる。

【００１８】制御信号および撮像信号を伝送するための
クロック信号は、伝送経路３，４をそれぞれ伝送すると
ともに、回転部１や固定部２の内部も伝送しており、こ
れらからクロック信号に起因する高調波ノイズが放出さ
れることとなる。

【００１９】当該Ｘ線ＣＴ装置においては、撮像信号を
伝送するためのクロック信号の周波数と制御信号を伝送
するためのクロック信号の周波数とが、それぞれ異なる
周波数となっていることに特徴がある。具体的には、撮
像信号を伝送するクロック信号の周波数は第１のクロッ
ク周波数ｆ１となっており、制御信号を伝送するクロッ
ク信号の周波数は、第１のクロック周波数ｆ１とは異な
る第２のクロック周波数ｆ２となっている。

【００２０】ここで、図２（ａ）に第１のクロック周波
数ｆ１で撮像信号を伝送するクロック信号の周波数スペ
クトルの一例を、また、同図（ｂ）に第２のクロック周
波数ｆ２で制御信号を伝送するクロック信号の周波数ス
ペクトルの一例をそれぞれ示す。同図（ａ）に示すよう
に、第１のクロック周波数ｆ１で撮像信号を伝送するク
ロック信号には、その周波数を２倍、３倍…と整数倍し
た２ｆ１、３ｆ１…の各周波数において高調波ノイズが
現れる。また、第２のクロック周波数ｆ２で制御信号を
伝送するクロック信号にも同図（ｂ）に示すようにその
周波数を整数倍した２ｆ２、３ｆ２…の各周波数におい
て高調波ノイズが現れる。

【００２１】このため、第１のクロック周波数ｆ１と第
２のクロック周波数ｆ２とが同一の周波数である場合に
は、同図（ｃ）に示すように高調波ノイズが現れる周波
数も同一となり、それぞれの高調波ノイズが重畳されて
高調波ノイズのレベルが増加する。特に、各信号の位相
も同期しているような場合には、その影響が大きくなり
やすい。

【００２２】そこで、上述したように撮像信号を伝送す
るための第１のクロック周波数ｆ１と、制御信号を伝送
するための第２のクロック周波数ｆ２とを異なる周波数
とすることにより、図３に示すように撮像信号を伝送す
るためのクロック信号の高調波ノイズの周波数ｆ１，２
ｆ１，３ｆ１…と、制御信号を伝送するためのクロック
信号の高調波ノイズの周波数ｆ２，２ｆ２，３ｆ２…と
の間に「ずれ」を与えて重畳により増加する高調波ノイ
ズのピーク値を低減させるようにする。

【００２３】ここで、撮像信号を伝送するための第１の
クロック周波数を、例えば２５ＭＨｚに設定したような
場合には、このクロック信号の周波数を２倍、３倍、４
倍…等のように整数倍（０倍及び１倍は除く）した５０
ＭＨｚ、７５ＭＨｚ、１００ＭＨｚ…で高調波ノイズが
現れることとなるので、制御信号を伝送するための第２
のクロック周波数は、例えば２７ＭＨｚ等のように、整
数倍したときの周波数が、制御信号のクロック信号の周
波数を整数倍した周波数とは異なる周波数となるように
設定するようにする。

【００２４】したがって、本実施の形態によれば、撮像
信号を伝送するための第１のクロック周波数と制御信号
を伝送するための第２のクロック周波数とを異なる周波
数にすることで、各クロック信号に起因する高調波ノイ
ズが同一の周波数で重畳されることによる高調波ノイズ
のレベルの増加を簡易に防止することができる。

【００２５】特に、撮像信号は短時間で大量に伝送する
必要があることから、クロック信号の周波数を高めに設
定する必要があるが、この場合でも、高い周波数領域に
発生する高調波ノイズを撮像信号を伝送するクロック信
号の高調波ノイズのみとすることができ、前述したよう
な重畳による高調波ノイズのレベルの増加を防止するこ
とができ、もってクロック信号の周波数が高くかつ高調
波ノイズの増加を防止したＸ線ＣＴ装置を提供可能とす
ることができる。

【００２６】また、当該Ｘ線ＣＴ装置は、制御信号およ
び撮像信号を伝送するためのクロック信号の周波数をそ
れぞれ異なる周波数にするだけの簡易な構成としたこと
で、各伝送経路３，４に防磁用のシールドを設けたり、
信号を並列的に伝送するために多数の伝送経路を設ける
等の特別な部品や構成等を不要とすることができ、例え
ば医用機器に対する欧州のＥＭＣ（Electromagnetic Co
mpatibility；電磁環境下の両立性）のノイズ規格に適
合し得るＸ線ＣＴ装置の製造を簡易かつ安価に実現する
ことができる。

【００２７】なお、高調波ノイズの周波数がクロック信
号の周波数の２倍、３倍、４倍…と高くなるにつれて徐
々に低くなっていくような場合には、例えば２０倍もの
高い周波数においては高調波ノイズはほとんど問題とな
らないことがある。そこで、撮像信号および制御信号の
各クロック信号の周波数を設定する際には、高調波ノイ
ズの影響が懸念される周波数領域においてだけ撮像信号
および制御信号を伝送するための各クロック信号の高調
波ノイズの周波数をそれぞれ異なる周波数とすればよい
と考えられる。

【００２８】このことから、例えば、撮像信号を伝送す
るための第１のクロック周波数を２３ＭＨｚ，制御信号
を伝送するための第２のクロック周波数を３７ＭＨｚ等
のようにクロック信号の周波数をそれぞれ異なる素数と
すると、２３と３７とを掛け合わせた８５１ＭＨｚにお
いて初めて撮像信号および制御信号のそれぞれの高調波
ノイズの周波数が一致するので、８５１ＭＨｚもの高い
周波数に達しない周波数領域においてはそれぞれの高調
波ノイズの周波数を一致させないことができる。

【００２９】また、伝送経路が多数あるような場合に
は、それぞれのクロック信号の周波数を異なる素数とす
れば、各伝送経路で伝送される信号の高調波ノイズの周
波数を一致させないことが容易にできる。

【００３０】［第２の実施の形態］次に、本発明の第２
の実施の形態におけるＸ線ＣＴ装置について説明する。
第１の実施の形態においては、回転部１と固定部２との
間で撮像信号を伝送するためのクロック信号の周波数と
制御信号を伝送するためのクロック信号の周波数とを異
なる周波数にすることとしたが、本実施の形態における
Ｘ線ＣＴ装置は、回転部および固定部等が収納された架
台と、制御信号を供給する制御部や撮像信号を処理する
処理部等を有するコンソールとの間で、撮像信号を伝送
するためのクロック信号の周波数と制御信号を伝送する
ためのクロック信号の周波数とをそれぞれ異なる周波数
としたことに特徴がある。なお、第１の実施の形態と本
実施の形態とでは、この点のみが異なるため、以下、こ
の差異についてのみ説明を行い重複説明は省略すること
とする。

【００３１】図４は、本実施の形態におけるＸ線ＣＴ装
置の伝送部の構成を示す図である。同図のＸ線ＣＴ装置
は、回転部および固定部等が収納された架台６と、操作
者がスキャンプランの入力を行う操作部等が設けられ制
御信号の供給や撮像信号の処理等を行なうコンソール５
とを有しており、この架台６とコンソール５との間は、
架台６からコンソール６へ撮像信号を伝送する伝送経路
７と、コンソール５から架台６へ制御信号を伝送する伝
送経路８とで接続された構成となっている。また、伝送
経路７，８は、例えば銅製の伝送ケーブルで構成される
ものとする。

【００３２】ここで、撮像信号のクロック信号の周波数
は第１のクロック周波数ｆ１となっており、制御信号の
クロック信号の周波数は第１のクロック周波数ｆ１とは
異なる第２のクロック周波数ｆ２となっている。

【００３３】したがって、本実施の形態によれば、コン
ソール５と架台６との間においても、撮像信号を伝送す
るための第１のクロック周波数と、制御信号を伝送する
ための第２のクロック周波数とを異なる周波数とするこ
とで、撮像信号および制御信号を伝送するための各クロ
ック信号の高調波ノイズの周波数を一致させないように
して、各クロック信号に起因してコンソール５や架台６
等から放出される高調波ノイズが同一の周波数で重畳さ
れることによる高調波ノイズのレベルの増加を防止する
ことができる等、第１の実施の形態と同様の効果を得る
ことができる。

【００３４】なお、本実施の形態においては、伝送経路
７，８は銅製の伝送ケーブルを用いることとしたが、こ
れに限られるものではなく、例えばアルミ製の伝送ケー
ブル等を用いてもよいことはいうまでもない。

【００３５】［他の実施の形態への適用］上記各実施の
形態においては、回転部１と固定部２との間でのデータ
伝送、あるいはコンソール５と架台６との間でのデータ
伝送において、撮像信号のクロック信号の周波数と制御
信号のクロック信号の周波数とをそれぞれ異なる周波数
としたが、これらは本発明の一実施の形態であって、そ
の他の箇所においても撮像信号および制御信号の各クロ
ック信号の周波数をそれぞれ異なる周波数としてもよ
く、この場合でも上記と同様の効果を得ることができる
ことはいうまでもない。

【００３６】

【発明の効果】本発明に係るＸ線ＣＴ装置によれば、制
御信号を伝送するためのクロック信号の周波数と撮像信
号を伝送するためのクロック信号の周波数とが一致した
場合に、それぞれのクロック信号の高調波ノイズが一致
して重畳による高調波ノイズのレベルの増加が顕著にな
ることに着目し、制御信号を伝送するためのクロック信
号の周波数と撮像信号を伝送するためのクロック信号の
周波数とを異なる周波数にすることで、それぞれのクロ
ック信号に起因する高調波ノイズの周波数が一致しない
ようにして、重畳による高調波ノイズのレベルの増加を
簡易に防止することができる。

【００３７】また、制御信号の周波数と撮像信号の周波
数とを異なる周波数にするだけの簡易な構成としたこと
で、伝送経路に防磁用のシールドを設けたり、信号を並
列的に伝送するために多数の伝送経路を設ける等の特別
な部品や構成等を不要とすることができ、高調波ノイズ
のレベルの増加を防止し得るＸ線ＣＴ装置の製造を簡易
かつ安価に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態におけるＸ線ＣＴ装
置の伝送部の構成を示す図である。

【図２】撮像信号および制御信号のそれぞれのクロック
周波数が一致した場合に、各クロック信号に起因する高
調波ノイズが重畳されて高調波ノイズのレベルが増加す
る様子を示す図である。

【図３】撮像信号および制御信号のそれぞれのクロック
周波数を異なる周波数にして各クロック信号に起因する
高調波ノイズの周波数に「ずれ」を与え、高調波ノイズ
のレベルを低減させる様子を示す図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態におけるＸ線ＣＴ装
置の伝送部の構成を示す図である。

【符号の説明】

１…回転部、２…固定部、５…コンソール、６…架台、
３，４，７，８…伝送経路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体にＸ線を曝射して撮像する撮像系
   を制御する制御信号を所定の周波数で伝送するためのク
   ロック信号を発生させる第１のクロック信号発生手段
   と、 前記制御信号の周波数とは異なる周波数で前記撮像系に
   より得られた撮像信号を伝送するためのクロック信号を
   発生させる第２のクロック信号発生手段と、 を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
2. 【請求項２】 前記各クロック信号の周波数は、Ｘ線発
   生手段およびＸ線検出手段が相対向する位置関係を保持
   した状態で回転可能に設けられた回転部と、この回転部
   を支持する固定部との間での制御信号および撮像信号の
   伝送、もしくは、前記回転部および固定部が収納された
   架台と、この架台に前記制御信号を供給すると共に架台
   からの撮像信号の処理を行うコンソールとの間での制御
   信号および撮像信号の伝送、の少なくとも一方において
   異なる周波数で設定されることを特徴とする請求項１記
   載のＸ線ＣＴ装置。
3. 【請求項３】 前記各クロック信号の周波数は、一方の
   クロック信号の周波数を整数倍した各々の周波数と他方
   のクロック信号の周波数を整数倍した各々の周波数とが
   異なるように設定されることを特徴とする請求項１又は
   ２記載のＸ線ＣＴ装置。