JP2002034965A

JP2002034965A - Ｘ線ｃｔ装置

Info

Publication number: JP2002034965A
Application number: JP2000226788A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Tachibana; 一成橘; Katsunori Sukeyasu; 克典祐安; Shoji Takamura; 祥司高村
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2000-07-27
Filing date: 2000-07-27
Publication date: 2002-02-05
Anticipated expiration: 2020-07-27
Also published as: JP3617424B2

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｘ線管を暖めるために連続してＸ線を放射す
る時、検出器が必要以上に放射線劣化しないように、簡
単な機構で、確実に、開口部を閉じるＸ線ＣＴ装置を提
供する。【解決手段】スライス厚さを設定すると、モータ５が
所定の回転をしプーリ４を介して２本のシャフト９を回
転させ、シャフト９に固定されたカム６が所定角度に回
転する。カム６の周辺部の厚さと前後位置によって、バ
ネ１１で互いに引っ張られたブレード２、３に取付けら
れたカムフォロア７が、カム６の周辺の所定の板厚のと
ころに接触し挟みこんだ状態になる。その厚さと前後位
置に応じてブレード２、３が開口する。Ｘ線を遮蔽する
時には、カム６をシャッター位置に回転させ、ブレード
２、３の隙間を固定スリット外に偏芯移動させ閉じる。

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ＣＴ装置に係
わり、特に、スライスの厚さを変えたり、又は、検出器
にＸ線を照射しないようにしてＸ線管のならし運転等を
するためのＸ線ＣＴ装置のコリメータに関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線ＣＴ装置は、図４に示すように、被
検者１４の体軸を中心にＸ線管１７とＸ線用の検出器１
６が円周方向に回転しながら、Ｘ線管１７からのＸ線が
コリメータ１２によって扇状のＸ線ビーム１３に絞られ
て放射し、それと対向した円形配置の複数個の検出器１
６で被検者１４を透過したＸ線量を検知して、その信号
をコンピュータ処理して画像を構成するものである。コ
リメータ１２は、図５に示すように、最大のスライス幅
を決める固定スリット８と、その固定スリット８の上部
に設けられ体軸方向のスライス幅を小さく変化すること
ができる２枚のブレード２ａ、３ａとによって構成され
ている。そして、検出器１６の前面には、各検出器素子
に斜めから入射する散乱Ｘ線を遮蔽するコリメータ１５
が備えられて、被検者１４を透過したＸ線が検出器１６
に入る。検出器１６は、Ｘ線を光に変換するシンチレー
タ素子と、このシンチレータ素子で変換された光を検出
し、電気信号として出力するフォトダイオードとからな
るＸ線検出素子を、Ｘ線管１７を中心として円弧状に約
５００〜１０００チャンネル程度配列した構成を有す
る。Ｘ線管１７は、陰極−陽極の管軸が被検者１４の体
軸方向に設置されており、Ｘ線管１７の直前のコリメー
タ１２を備えていても、その時の放射Ｘ線強度分布は被
検者１４の体軸方向に一様でなく、ある分布をしてい
る。Ｘ線管１７の陰極側ではＸ線強度分布は急峻な立ち
上がりをしており、陽極側は滑らかなスロープをしてい
る。このように体軸方向すなわちコリメータ１２を構成
する固定スリット８、ブレード２ａ、３ａの開口方向に
Ｘ線の強度分布が変化しており、連続してＸ線放射を続
けると、Ｘ線管１７の温度は上昇し陽極等が前方に延び
Ｘ線管焦点が、管軸方向（体軸方向）に移動するので、
そのため、固定スリット８、ブレード２ａ、３ａを通過
するＸ線量が変化する。つまりＸ線管１７直前の固定ス
リット８又はブレード２ａ、３ａの開口は同じ位置で、
Ｘ線が同一被検者１４を通った場合でも、検出器１６に
入るＸ線量が変化してしまう。入力データに０．１％で
も変動や狂いがあると、再構成像にアーチファクトを生
ずるので、検出系には高い精度と安定性が要求される。
検出系の精度、安定性にも設計、製造上の限界があるた
め、それを補正する処理が必要である。多数の検出器１
６は高い幾何学的構造精度を要し、感度特性をすべての
チャンネルにわたって一様にすることはほとんど不可能
に近い。そこで基準ファントムをスキャンし、検出系に
対する各種補正量の更新を行なうキャリブレーションが
画質維持のために行われている。Ｘ線ＣＴ装置では、被
検者１４を撮像するに先だって補正データを取得する必
要があり、この時、Ｘ線管１７の焦点移動による影響を
小さくするためには、Ｘ線管１７が十分暖かい状態、即
ち、焦点が十分に動ききった状態で取得するのが一般的
である。このために、Ｘ線照射を連続的にある程度の時
間、継続する必要がある。この時、前面のコリメータ１
２の構成品であるブレード２ａ、３ａを開放したままＸ
線を検出器１６に照射し続けると、検出器１６の各チャ
ンネルに、蛍光素子を光電変換素子として搭載したもの
を使用した場合、特に蛍光素子には照射されたＸ線によ
ってその発光出力が徐々に低下するという、いわゆる放
射線劣化が発生する。この放射線劣化を防止するため
に、一般にコリメータ１２を構成するブレード２ａ、３
ａは閉じてＸ線の継続照射が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のＸ線ＣＴ装置は
以上のように構成されているが、Ｘ線管１７を暖める目
的でＸ線を出し続ける時には、図６に示すように、固定
スリット８上でブレード２ａ、３ａを、シャフト９を回
転させて両側から一様にブレード２及びブレード３を移
動させて開口部を閉じていた。しかし２枚のブレード２
ａ、３ａをできるだけ接触させても、その隙間を完全に
なくすことは難しく、完全にＸ線をカットすることがで
きない。また、接触し過ぎたりすると、ブレード２ａ、
３ａを破損したり、駆動機構を壊したりすることがあ
る。また、図７（ａ）に示すように、ブレード２に段差
ブレード２ｂを、ブレード３に段差ブレード３ｂを取付
け、固定スリット８上で両方の段差ブレード２ｂ、３ｂ
をシャフト９を回転することにより、（ｂ）に示すよう
に、お互いが噛み合うようにして開口部を閉じることも
行われている。しかし２枚の段差ブレード２ｂ、３ｂに
段差をつけると、ブレードの上下にずれがあることにな
り、中心に対して対称なスライス厚さを提供できない。
また、図８に示すように、別途、シャッター１０を有す
る機構を設け、それを出し入れすることで開口部を閉じ
ることも行われている。しかし、別途、シャター機構を
設けると新たにモータが必要になり、制御及び機構が複
雑になるという問題がある。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、Ｘ線管を暖めるためにＸ線を検出器に
向けて照射するとき、検出器が必要以上に放射線劣化す
ることを防止するために、簡単な機構で、確実に、開口
部を閉じることができるＸ線ＣＴ装置を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管とこれに対向して
設けられたＸ線用の検出器を被検者の周りに回転させ
て、被検者のＸ線透過データを収集し、Ｘ線画像を再構
成するＸ線ＣＴ装置において、最大スライス厚さを提供
する固定スリットを持つプレートの上部に設けられた可
動の二枚のブレードと、その二枚のブレードによりスリ
ット幅を可変にする可変手段と、二枚のブレードが作り
出すスリットを前記固定スリット外に偏芯して移動させ
Ｘ線を遮蔽するシャッター手段とを備えたコリメータを
有するものである。

【０００６】本発明のＸ線ＣＴ装置は、上記のように構
成されており、固定スリットの上部で、二枚のブレード
をスライス位置からシフトさせ、２枚のブレードの隙間
を固定スリット外に偏芯移動させることによりシャッタ
ー機構を構成する。そのため２枚のブレードが作り出す
隙間は、固定スリット外にあるため、完全にＸ線をカッ
トすることができる。そして２枚のブレードに段差加工
を付ける必要がない。また、別途、シャッター機構を設
ける必要もなく、簡単な機構で、安価に、確実に開口部
を閉じることができる。それによってＸ線管を暖めるた
めにＸ線を放射し続けても、その間、シャッター機構を
働かせて検出器の放射線劣化を防ぐことができる。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明のＸ線ＣＴ装置のコリメー
タの一実施例を図１、図２を参照しながら説明する。図
１は本発明のＸ線ＣＴ装置のコリメータの平面図を示
し、図２はその体軸方向の断面を示す図であり、（ａ）
は固定スリット８の上部に設けられたブレード２ａ、３
ａを閉じた状態を、（ｂ）は５ｍｍスライス時の状態を
示す。本Ｘ線ＣＴ装置のコリメータは、最大スライス厚
さを提供する固定スリット８と、その固定スリット８の
上部に設けられ、モータ５によってベルトとプーリ４を
介して回転するシャフト９と、シャフト９に固定され円
周上の厚さが所定の各スライス厚さに相当して、Ｘ線を
遮蔽する時には２枚のブレード２ａ、３ａが作り出すス
リットを固定スリット８外に偏芯して移動させる形状の
カム６と、そのカム６の円周部を両側から押さえカム６
の厚さにそって前後に移動するカムフォロア７と、その
カムフォロア７が取付けられバネ１１で互いに引き寄せ
られシャフト９上をスライス厚さの間隔に移動する２枚
のＸ線遮蔽用のブレード２ａ、３ａを有するブレード
２、３とから構成されている。本Ｘ線ＣＴ装置のコリメ
ータと従来のコリメータと異なるところは、最大スライ
ス厚さを提供する固定スリット８を持つプレートの上部
に設けられた可動の２枚のブレード２ａ、３ａがスリッ
ト幅を所定の幅に設定でき、その２枚のブレード２ａ、
３ａが作り出すスリットを、固定スリット８外に偏芯し
て移動させＸ線を遮蔽する機構を備えていることであ
る。本Ｘ線ＣＴ装置のコリメータは、従来と同様に、図
４で示すＸ線管１７の直前に位置しており、体軸方向の
両側から移動してＸ線を遮蔽し、その方向での散乱線除
去の機能を有し、スライス厚みを決めている。そして、
スライス幅の最大値を決めた固定スリット８が設けら
れ、その上方に可動スリットとしてブレード２ａと、ブ
レード３ａが設けられ、スライス幅を固定スリット８の
幅より小さくして用いられる。

【０００８】ブレード２とブレード３は、固定スリット
８の上方の両ブレード２、３が接近する面に、鉛などの
Ｘ線遮蔽板からなるブレード２ａ、３ａが取付けられ、
そして、ブレード２、３の両側に設けられた２本のシャ
フト９上を移動する。ブレード２とブレード３は両側で
互いにバネ１１で引き寄せられ、その間隔と位置は、両
ブレード２、３に取付けられたカムフォロア７によって
挟まれたカム６の厚さと前後の位置によって決まる。図
３（ａ）にカム６をＡ方向から見た厚さ方向の展開図を
示し、（ｂ）に左側面図を、（ｃ）に右側面図を示す。
カム６の周辺部の厚さ方向の位置が、（ａ）に示すよう
に、Ｓｈｕｔｔｅｒ位置で右よりに偏芯し、（ｂ）の側
面図で示すように、その位置から左まわりに元の中央位
置に戻って、２ｍｍｓｌｉｃｅ、５ｍｍｓｌｉｃｅ、１
０ｍｍｓｌｉｃｅ、７ｍｍｓｌｉｃｅ、３ｍｍｓｌｉｃ
ｅ、１ｍｍｓｌｉｃｅに相当する厚さに形成されてい
る。そして、カム６は中央にシャフト９を通す穴が開け
られ、シャフト９にネジで固定される。カムフォロア７
は、ブレード２及びブレード３に取付けられ、ブレード
２とブレード３に架けられたバネ１１によって、カム６
の両側面に接触し、カム６の回転によりカム６の厚さと
その前後位置によってブレード２とブレード３を移動さ
せる。

【０００９】次に本Ｘ線ＣＴ装置のコリメータの動作に
ついて説明する。まず、スライス厚さを制御卓で、例え
ば、５ｍｍ厚スライスと設定すると、その設定値に従っ
てモータ５が回転し、その駆動回転力はベルトを介して
２個のプーリ４に伝達され、そのプーリ４に取り付けら
れたシャフト９に伝達される。所定の回転数回転すれば
モータ５は停止する。その時、シャフト９に固定された
カム６は、所定の回転角度まで回転し、図３に示すカム
６の厚さが５ｍｍｓｌｉｃｅの位置にカムフォロア７が
接触した状態になる。ブレード２とブレード３にカムフ
ォロア７が取付けられ、ブレード２とブレード３がバネ
１１で互いに引っ張られているので、ブレード２に取付
けられたブレード２ａと、ブレード３に取付けられたブ
レード３ａの間隔は、カム６の厚さで決まる５ｍｍにな
る。そして、その開口部は、図２（ｂ）に示すように、
固定スリット８のセンターと一致した位置になる。次
に、コリメータを閉じる場合は、制御卓でＳｈｕｔｔｅ
ｒを選択すると、その指令に従って、モータ５が回転
し、その駆動回転力はベルトを介して２個のプーリ４に
伝達され、そのプーリ４に取り付けられたシャフト９に
伝達される。所定の回転数回転すればモータ５は停止す
る。その時、シャフト９に固定されたカム６は、所定の
回転角度まで回転し、図３に示すカム６の厚さがＳｈｕ
ｔｔｅｒの位置にカムフォロア７が接触した状態にな
る。Ｓｈｕｔｔｅｒの位置はカム６の回転面が中心から
右に偏芯した位置に形成されており、その偏芯分だけブ
レード２とブレード３がずれた位置に移動することにな
る。そのため、図２（ａ）に示すように、固定スリット
８のセンターと、ブレード２、３によるセンターとがず
れた状態となって、ブレード２ａとブレード３ａが閉じ
た状態になり、確実にＸ線を遮蔽することができる。

【００１０】このように、Ｘ線管１７を暖める等の目的
にてＸ線を検出器１６に向けて照射するときには、本Ｘ
線ＣＴのコリメータのブレード２ａ、３ａを固定スリッ
ト８のセンターから偏芯した位置で閉じてＸ線を遮蔽す
る。また、被検者１４の断層像を撮る時には、所定のス
ライス幅を設定して、固定スリット８のセンターと同じ
位置にブレード２ａ、３ａを開いて通常のデータを取得
することができる。上記のような構造にすることで、Ｘ
線管１７を暖めるために、Ｘ線を放射し続けても、その
間、検出器に入るＸ線を確実に遮断し、検出器１６の放
射線劣化を防ぐことができる。

【００１１】

【発明の効果】本発明のＸ線ＣＴ装置は上記のように構
成されており、２枚のＸ線遮蔽用のブレードがバネで引
き寄せられ、固定スリットの上部に設けられて、所定の
スライス厚さに相当するカム円板が回転することにより
その厚さと前後位置が変化してＸ線遮蔽用のブレードの
間隔と位置が変わり、Ｘ線を遮蔽する時には、２枚のブ
レードの隙間を固定スリット外に偏芯移動させ閉じる。
そのため、完全にＸ線をカットすることができる。この
ような機構にすると、ブレードが破損したり、段差加工
を付ける必要もなく、別途シャッター機構を設ける必要
もなくなる。そのため、簡単な機構で、安価に、確実に
開口部を閉じることができ、Ｘ線管を暖める目的でＸ線
を放射し続けても、その間、シャッター機構を働かせて
検出器の放射線劣化を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＸ線ＣＴ装置のコリメータの一実施
例を示す図である。

【図２】本発明のＸ線ＣＴ装置のコリメータの固定ス
リットとブレードの断面を示す図である。

【図３】本発明のＸ線ＣＴ装置のコリメータのブレー
ド幅を決めるカムの厚さを示す図である。

【図４】Ｘ線ＣＴ装置の体軸方向から見た構造を示す
図である。

【図５】Ｘ線ＣＴ装置の検出器と固定スリットとブレ
ードの関係を示す平面図である。

【図６】従来のＸ線ＣＴ装置のブレードを閉じた状態
の断面図を示す。

【図７】従来のＸ線ＣＴ装置に段差ブレードを用い閉
じた状態の断面図を示す。

【図８】従来のＸ線ＣＴ装置にシャッターを用い遮蔽
した状態の断面図を示す。

【符号の説明】

１…ケース２、２ａ…ブレード２ｂ…段差ブレード３、３ａ…ブレード３ｂ…段差ブレード４…プーリ５…モータ６…カム７…カムフォロア８…固定スリット９…シャフト１０…シャッター１１…バネ１２…コリメータ１３…Ｘ線ビーム１４…被検者１５…コリメータ１６…検出器１７…Ｘ線管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者高村祥司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 CA35 EA02 EA14 FA16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線管とこれに対向して設けられたＸ線用
の検出器を被検者の周りに回転させて、被検者のＸ線透
過データを収集し、Ｘ線画像を再構成するＸ線ＣＴ装置
において、最大スライス厚さを提供する固定スリットを
持つプレートの上部に設けられた可動の２枚のブレード
と、その２枚のブレードによりスリット幅を可変にする
可変手段と、２枚のブレードが作り出すスリットを前記
固定スリット外に偏芯して移動させＸ線を遮蔽するシャ
ッター手段とを備えたコリメータを有することを特徴と
するＸ線ＣＴ装置。