JP2003116830A - Ｘ線ｃｔ装置の基準検査体および測定方法 - Google Patents
Ｘ線ｃｔ装置の基準検査体および測定方法Info
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パーシャルボリュームアーチファクトを定量
的に評価するための専用のファントムを提供することを
目的とする。 【解決手段】 Ｘ線ＣＴ装置により再構成される断層像
のパーシャルボリュームアーチファクトを評価するため
の基準検査体であって、互いにＸ線吸収係数がほぼ等し
い物質で形成される複数の部材それぞれの一端面が、所
定の平面上で所定の間隔で位置するように、水で満たさ
れた容器内に設けられていることを特徴とする。
的に評価するための専用のファントムを提供することを
目的とする。 【解決手段】 Ｘ線ＣＴ装置により再構成される断層像
のパーシャルボリュームアーチファクトを評価するため
の基準検査体であって、互いにＸ線吸収係数がほぼ等し
い物質で形成される複数の部材それぞれの一端面が、所
定の平面上で所定の間隔で位置するように、水で満たさ
れた容器内に設けられていることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＸ線照射によって被
検体の断層像を得るＸ線ＣＴ装置に関するものであり、
特にＸ線ＣＴ装置におけるパーシャルボリュームアーチ
ファクトを評価するための基準検査体ならびに基準検査
体を用いた評価方法に関するものである。
検体の断層像を得るＸ線ＣＴ装置に関するものであり、
特にＸ線ＣＴ装置におけるパーシャルボリュームアーチ
ファクトを評価するための基準検査体ならびに基準検査
体を用いた評価方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線ＣＴ装置は、被検体（患者）にＸ線
を照射し、臓器、血液、灰白質等の人体組織のＸ線吸収
率の差を検出器により検出し、これをコンピュータ処理
する（再構成する）ことによって検査部位の断層面（ス
ライス面）の画像（断層像）を得るものである。
を照射し、臓器、血液、灰白質等の人体組織のＸ線吸収
率の差を検出器により検出し、これをコンピュータ処理
する（再構成する）ことによって検査部位の断層面（ス
ライス面）の画像（断層像）を得るものである。
【０００３】医師はＸ線ＣＴ装置によって再構成された
所定の検査部位の患者の断層像に基づいて、患者の病状
等を診断する。このため、再構成された断層像は、人体
組織のＸ線吸収率の差を精度よく識別できる良質な画質
を有することが必要となる。
所定の検査部位の患者の断層像に基づいて、患者の病状
等を診断する。このため、再構成された断層像は、人体
組織のＸ線吸収率の差を精度よく識別できる良質な画質
を有することが必要となる。
【０００４】一方、Ｘ線ＣＴ装置は、被検体を透過した
Ｘ線の量を表すデータに異常が発生した場合または再構
成計算の途中で誤差が生じた場合には、特有の疑似画像
（以下、アーチファクトという）が生じ、患者の診断に
支障をきたす。アーチファクトの発生には様々な要因が
あるが、このうち、パーシャルボリューム効果によるア
ーチファクト（以下、パーシャルボリュームアーチファ
クトという）は、被検体の体軸方向の人体組織が急峻に
変化（すなわち体軸方向のＸ線吸収率が急峻に変化）す
ることで原理的に生じるものである。
Ｘ線の量を表すデータに異常が発生した場合または再構
成計算の途中で誤差が生じた場合には、特有の疑似画像
（以下、アーチファクトという）が生じ、患者の診断に
支障をきたす。アーチファクトの発生には様々な要因が
あるが、このうち、パーシャルボリューム効果によるア
ーチファクト（以下、パーシャルボリュームアーチファ
クトという）は、被検体の体軸方向の人体組織が急峻に
変化（すなわち体軸方向のＸ線吸収率が急峻に変化）す
ることで原理的に生じるものである。
【０００５】パーシャルボリュームアーチファクトが発
生する原理について図１０を用いて簡単に説明する。図
１０（Ａ）および（Ｂ）はＸ線吸収率がスライス厚方向
に変化している場合の代表例として、スライス厚を等分
するように２種類の異なったＸ線吸収係数を持つ物質
（１００１、１００２）がある場合の投影を示すもので
ある。同図において、Ｉ０は物質１００１または１００
２に照射したＸ線量を、Ｉａ、Ｉｂはそれぞれ物質１０
０１または１００２を透過したＸ線量を示す。ここで、
一方の物質１００１のＸ線吸収率をμａ、他方の物質１
００２のＸ線吸収率をμｂとし、物質のＸ線透過方向の
厚みをｘとすると、パーシャルボリューム効果のないそ
れぞれの透過Ｘ線量（図１０（Ａ）の場合）は式１およ
び式２に示すようになる。
生する原理について図１０を用いて簡単に説明する。図
１０（Ａ）および（Ｂ）はＸ線吸収率がスライス厚方向
に変化している場合の代表例として、スライス厚を等分
するように２種類の異なったＸ線吸収係数を持つ物質
（１００１、１００２）がある場合の投影を示すもので
ある。同図において、Ｉ０は物質１００１または１００
２に照射したＸ線量を、Ｉａ、Ｉｂはそれぞれ物質１０
０１または１００２を透過したＸ線量を示す。ここで、
一方の物質１００１のＸ線吸収率をμａ、他方の物質１
００２のＸ線吸収率をμｂとし、物質のＸ線透過方向の
厚みをｘとすると、パーシャルボリューム効果のないそ
れぞれの透過Ｘ線量（図１０（Ａ）の場合）は式１およ
び式２に示すようになる。
【０００６】
【数１】
【０００７】
【数２】
【０００８】式１および式２を用いてＸ線ＣＴ装置内部
で投影データを求めるにあたり、式１および式２は以下
のように変形する。
で投影データを求めるにあたり、式１および式２は以下
のように変形する。
【０００９】
【数３】
【００１０】
【数４】
【００１１】上記変形後の式３および式４の和を求める
ことにより理想的な投影データＰをもとめることがで
き、式５のようになる。
ことにより理想的な投影データＰをもとめることがで
き、式５のようになる。
【００１２】
【数５】
【００１３】一方、パーシャルボリュームを含む場合
（図１０（Ｂ）の場合）は、投影データＰ’は式６のよ
うになる。
（図１０（Ｂ）の場合）は、投影データＰ’は式６のよ
うになる。
【００１４】
【数６】
【００１５】このように、ＰとＰ’とは等しくならず、
かかる違いが非線形のエラーとなって画像上にパーシャ
ルボリュームアーチファクトとなってあらわれることと
なる。ＰとＰ’との差が大きいほどパーシャルボリュー
ムアーチファクトが多く発生し、差が小さいほど減少す
る。
かかる違いが非線形のエラーとなって画像上にパーシャ
ルボリュームアーチファクトとなってあらわれることと
なる。ＰとＰ’との差が大きいほどパーシャルボリュー
ムアーチファクトが多く発生し、差が小さいほど減少す
る。
【００１６】図１は実際の人間の頭部の断層像の一例で
あり、矢印１０１で示した領域にパーシャルボリューム
アーチファクトが発生している様子がわかる（矢印１０
１で示した領域の白い直線状のものは、人体組織の一部
ではなく、実際にはかかる直線状の人体組織は存在しな
い）。
あり、矢印１０１で示した領域にパーシャルボリューム
アーチファクトが発生している様子がわかる（矢印１０
１で示した領域の白い直線状のものは、人体組織の一部
ではなく、実際にはかかる直線状の人体組織は存在しな
い）。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】このように、パーシャ
ルボリュームアーチファクトは、Ｘ線ＣＴ装置において
再構成された断層像に発生するにも関わらず、これまで
パーシャルボリュームアーチファクトの程度を評価する
ための指標は様々で統一されていなかった。また、評価
自体も断層像を読影した際に診断上支障があるレベルで
あるかまたはないレベルであるかなど人間の主観に委ね
られた評価となっており、定量的でなかった。
ルボリュームアーチファクトは、Ｘ線ＣＴ装置において
再構成された断層像に発生するにも関わらず、これまで
パーシャルボリュームアーチファクトの程度を評価する
ための指標は様々で統一されていなかった。また、評価
自体も断層像を読影した際に診断上支障があるレベルで
あるかまたはないレベルであるかなど人間の主観に委ね
られた評価となっており、定量的でなかった。
【００１８】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、パーシャルボリュームアーチファクトを定
量的に評価するための専用の基準検査体（以下、ファン
トムと称す）を提供し、当該専用のファントムを用いて
パーシャルボリュームアーチファクトの定量的な評価が
可能なＸ線ＣＴ装置ならびにその評価方法をあわせて提
供することを目的とする。
れたもので、パーシャルボリュームアーチファクトを定
量的に評価するための専用の基準検査体（以下、ファン
トムと称す）を提供し、当該専用のファントムを用いて
パーシャルボリュームアーチファクトの定量的な評価が
可能なＸ線ＣＴ装置ならびにその評価方法をあわせて提
供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、例えば本発明のファントムは以下の構成を備える。
すなわち、Ｘ線ＣＴ装置により再構成される断層像のパ
ーシャルボリュームアーチファクトを評価するための基
準検査体であって、互いにＸ線吸収係数がほぼ等しい物
質で形成される複数の部材それぞれの一端面が、所定の
平面上で所定の間隔で位置するように、水で満たされた
容器内に設けられていることを特徴とする。
め、例えば本発明のファントムは以下の構成を備える。
すなわち、Ｘ線ＣＴ装置により再構成される断層像のパ
ーシャルボリュームアーチファクトを評価するための基
準検査体であって、互いにＸ線吸収係数がほぼ等しい物
質で形成される複数の部材それぞれの一端面が、所定の
平面上で所定の間隔で位置するように、水で満たされた
容器内に設けられていることを特徴とする。
【００２０】また、本発明のファントムを用いたパーシ
ャルボリュームアーチファクトの評価方法は、以下の通
りである。
ャルボリュームアーチファクトの評価方法は、以下の通
りである。
【００２１】すなわち、基準検査体を用いてＸ線ＣＴ装
置により再構成される断層像のパーシャルボリュームア
ーチファクトを評価するための方法であって、前記基準
検査体の所定の平面をスライス面として投影データを収
集するスキャンを行う工程と、収集された前記投影デー
タに基づき断層像を再構成する工程と、前記再構成され
た断層像において、パーシャルボリュームアーチファク
トが発生した第１の領域およびパーシャルボリュームア
ーチファクトが発生していない第２の領域を指定する工
程と、前記指定された第１の領域のＣＴ値と、前記指定
された第２の領域のＣＴ値とに基づいて、評価値を算出
する工程とを備える。
置により再構成される断層像のパーシャルボリュームア
ーチファクトを評価するための方法であって、前記基準
検査体の所定の平面をスライス面として投影データを収
集するスキャンを行う工程と、収集された前記投影デー
タに基づき断層像を再構成する工程と、前記再構成され
た断層像において、パーシャルボリュームアーチファク
トが発生した第１の領域およびパーシャルボリュームア
ーチファクトが発生していない第２の領域を指定する工
程と、前記指定された第１の領域のＣＴ値と、前記指定
された第２の領域のＣＴ値とに基づいて、評価値を算出
する工程とを備える。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
かかる実施形態を詳細に説明する。
かかる実施形態を詳細に説明する。
【００２３】（第１の実施形態）Ｘ線ＣＴ装置
図２は、本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置
のシステム構成図である。
のシステム構成図である。
【００２４】図２に図示の如く、システムは、被検体
（患者）へのＸ線照射と載せられた被検体を透過したＸ
線を検出するためのガントリ２２０と、ガントリ２２０
に対して各種設定を行うとともに、ガントリ２２０から
出力されてきたデータに基づいてＸ線断層像を再構成
し、表示する操作コンソール２００、および被検体を載
せ、ガントリ内部へ搬送する搬送装置２４０とにより構
成されている。
（患者）へのＸ線照射と載せられた被検体を透過したＸ
線を検出するためのガントリ２２０と、ガントリ２２０
に対して各種設定を行うとともに、ガントリ２２０から
出力されてきたデータに基づいてＸ線断層像を再構成
し、表示する操作コンソール２００、および被検体を載
せ、ガントリ内部へ搬送する搬送装置２４０とにより構
成されている。
【００２５】２２０に示すガントリは、その全体の制御
を司るメインコントローラ２２２を始め以下の構成を備
える。
を司るメインコントローラ２２２を始め以下の構成を備
える。
【００２６】２２１は操作コンソール２００との通信を
行うためのインターフェース、２３２はガントリ回転部
であり、内部には、Ｘ線管２２４（Ｘ線管コントローラ
２２３により駆動制御される）、Ｘ線の照射範囲を規定
するコリメータ２２７、コリメータ２２７のＸ線照射範
囲を規定するスリット幅の調整、及びコリメータ２２７
のＺ軸（図面に垂直な方向）の位置を調整するコリメー
タモータ２２６が設けられている。かかるコリメータモ
ータ２２６の駆動はコリメータコントローラ２２５によ
り制御される。
行うためのインターフェース、２３２はガントリ回転部
であり、内部には、Ｘ線管２２４（Ｘ線管コントローラ
２２３により駆動制御される）、Ｘ線の照射範囲を規定
するコリメータ２２７、コリメータ２２７のＸ線照射範
囲を規定するスリット幅の調整、及びコリメータ２２７
のＺ軸（図面に垂直な方向）の位置を調整するコリメー
タモータ２２６が設けられている。かかるコリメータモ
ータ２２６の駆動はコリメータコントローラ２２５によ
り制御される。
【００２７】また、２３２に示すガントリ回転部には、
被検体を透過したＸ線を検出する検出部２３１、及び検
出部２３１より得られたデータを収集するデータ収集部
２３０も備える。Ｘ線管２２４及びコリメータ２２７
と、検出部２３１とは互いに空洞部分２３３をはさんで
対向する位置に設けられ、その関係が維持された状態で
ガントリ回転部２３２が回転するようになっている。こ
の回転は、回転モータコントローラ２２８からの駆動信
号により所定の制御周期で回転速度制御される回転モー
タ２２９によって行われる。
被検体を透過したＸ線を検出する検出部２３１、及び検
出部２３１より得られたデータを収集するデータ収集部
２３０も備える。Ｘ線管２２４及びコリメータ２２７
と、検出部２３１とは互いに空洞部分２３３をはさんで
対向する位置に設けられ、その関係が維持された状態で
ガントリ回転部２３２が回転するようになっている。こ
の回転は、回転モータコントローラ２２８からの駆動信
号により所定の制御周期で回転速度制御される回転モー
タ２２９によって行われる。
【００２８】また、搬送装置２４０は、被検体を実際に
載せる天板２４２と天板２４２を保持するテーブル２４
３とを有し、天板２４２は天板モータ２４４によって駆
動され（空洞部分２３３に対して搬入、搬出動作し）、
天板モータ２４４の駆動は天板モータコントローラ２３
５からの駆動信号に基づいて所定の制御周期で搬送速度
制御される。また、天板２４２を保持するテーブル２４
３は、上下に昇降可能な構造となっており、テーブルモ
ータ２４１によって昇降駆動され、テーブルモータ２４
１の駆動は、テーブルモータコントローラ２３４からの
駆動信号に基づいて制御される。なお、本発明にかかる
ファントムは天板２４２に取り付けられ、天板モータ２
４２及びテーブルモータ２４１により所定の位置に位置
決めされるが、詳細は後述する。
載せる天板２４２と天板２４２を保持するテーブル２４
３とを有し、天板２４２は天板モータ２４４によって駆
動され（空洞部分２３３に対して搬入、搬出動作し）、
天板モータ２４４の駆動は天板モータコントローラ２３
５からの駆動信号に基づいて所定の制御周期で搬送速度
制御される。また、天板２４２を保持するテーブル２４
３は、上下に昇降可能な構造となっており、テーブルモ
ータ２４１によって昇降駆動され、テーブルモータ２４
１の駆動は、テーブルモータコントローラ２３４からの
駆動信号に基づいて制御される。なお、本発明にかかる
ファントムは天板２４２に取り付けられ、天板モータ２
４２及びテーブルモータ２４１により所定の位置に位置
決めされるが、詳細は後述する。
【００２９】メインコントローラ２２２は、Ｉ／Ｆ２２
１を介して受信した各種コマンドの解析を行い、それに
基づいて上記のＸ線管コントローラ２２３、コリメータ
コントローラ２２５、回転モータコントローラ２２８、
天板モータコントローラ２３５、テーブルモータコント
ローラ２３４、そして、データ収集部２３０に対し、各
種制御信号を出力することになる。また、メインコント
ローラ２２２は、データ収集部２３０で収集されたデー
タを、Ｉ／Ｆ２２１を介して操作コンソール２００に送
出する処理も行う。
１を介して受信した各種コマンドの解析を行い、それに
基づいて上記のＸ線管コントローラ２２３、コリメータ
コントローラ２２５、回転モータコントローラ２２８、
天板モータコントローラ２３５、テーブルモータコント
ローラ２３４、そして、データ収集部２３０に対し、各
種制御信号を出力することになる。また、メインコント
ローラ２２２は、データ収集部２３０で収集されたデー
タを、Ｉ／Ｆ２２１を介して操作コンソール２００に送
出する処理も行う。
【００３０】操作コンソール２００は、所謂ワークステ
ーションであり、図示に示す如く、装置全体の制御を司
るＣＰＵ２０５、ブートプログラム等を記憶しているＲ
ＯＭ２０６、主記憶装置として機能するＲＡＭ２０７を
はじめ、以下の構成を備える。
ーションであり、図示に示す如く、装置全体の制御を司
るＣＰＵ２０５、ブートプログラム等を記憶しているＲ
ＯＭ２０６、主記憶装置として機能するＲＡＭ２０７を
はじめ、以下の構成を備える。
【００３１】ＨＤＤ２０８は、ハードディスク装置であ
って、ここにＯＳ、ガントリ２２０に各種指示を与えた
り、ガントリ２２０より受信したデータに基づいてＸ線
断層像を再構成するための再構成プログラムが格納され
ている。なお、本発明にかかるファントムを撮像し、再
構成されたＸ線断層像に基づいてパーシャルボリューム
アーチファクトを評価するための評価プログラムもあわ
せて格納されている。また、ＶＲＡＭ２０１は表示しよ
うとするイメージデータを展開するメモリであり、ここ
にイメージデータ等を展開することでＣＲＴ２０２に表
示させることができる。２０３および２０４は各種設定
を行うためのキーボードとマウスである。また、２０９
はガントリ２２０と通信を行うためのインターフェース
である。
って、ここにＯＳ、ガントリ２２０に各種指示を与えた
り、ガントリ２２０より受信したデータに基づいてＸ線
断層像を再構成するための再構成プログラムが格納され
ている。なお、本発明にかかるファントムを撮像し、再
構成されたＸ線断層像に基づいてパーシャルボリューム
アーチファクトを評価するための評価プログラムもあわ
せて格納されている。また、ＶＲＡＭ２０１は表示しよ
うとするイメージデータを展開するメモリであり、ここ
にイメージデータ等を展開することでＣＲＴ２０２に表
示させることができる。２０３および２０４は各種設定
を行うためのキーボードとマウスである。また、２０９
はガントリ２２０と通信を行うためのインターフェース
である。
【００３２】ファントム
図３は、本発明の第１の実施形態にかかるファントムを
示す図であり、図３の（Ａ）は立体図、（Ｂ）は平面
図、（Ｃ）は側面透視図を示す。図３（Ａ）に示すよう
にファントム３００は、容器３０１と部材３０２−１及
び３０２−２とを有し、再構成されたＸ線断層像におい
て部材３０２−１と３０２−２の間でパーシャルボリュ
ームアーチファクトが発生する。
示す図であり、図３の（Ａ）は立体図、（Ｂ）は平面
図、（Ｃ）は側面透視図を示す。図３（Ａ）に示すよう
にファントム３００は、容器３０１と部材３０２−１及
び３０２−２とを有し、再構成されたＸ線断層像におい
て部材３０２−１と３０２−２の間でパーシャルボリュ
ームアーチファクトが発生する。
【００３３】図３の（Ｂ）に示すように、容器３０１の
外径Ｄは２１０ｍｍで、形状は円柱状を有している。な
お、寸法は、特にこれに限るものではない。人間の頭部
の断面を模しているものであり、また持ち運びや取り付
け易さ等を考慮したものである。また、形状も特にこれ
に限るものではない。ただし、内面形状については、内
部に配された部材３０２−１または３０２−２に対し
て、凸状の部位を有していないことが望ましい。凸状の
部位を有していた場合、再構成されたＸ線断層像におい
て部材３０２−１または３０２−２と容器３０１の内面
との間でパーシャルボリュームアーチファクトが生じて
しまうからである。
外径Ｄは２１０ｍｍで、形状は円柱状を有している。な
お、寸法は、特にこれに限るものではない。人間の頭部
の断面を模しているものであり、また持ち運びや取り付
け易さ等を考慮したものである。また、形状も特にこれ
に限るものではない。ただし、内面形状については、内
部に配された部材３０２−１または３０２−２に対し
て、凸状の部位を有していないことが望ましい。凸状の
部位を有していた場合、再構成されたＸ線断層像におい
て部材３０２−１または３０２−２と容器３０１の内面
との間でパーシャルボリュームアーチファクトが生じて
しまうからである。
【００３４】容器３０１はアクリルの材質で構成されて
いる。ただし、特にこれに限るものではない。Ｘ線吸収
率の極めて高いものでなければよく、後述するように、
ファントム３００は部材３０２−１または３０２−２が
所定の位置にくるように位置合わせする必要があるた
め、内部の見える透明な材質を用いることが望ましい。
いる。ただし、特にこれに限るものではない。Ｘ線吸収
率の極めて高いものでなければよく、後述するように、
ファントム３００は部材３０２−１または３０２−２が
所定の位置にくるように位置合わせする必要があるた
め、内部の見える透明な材質を用いることが望ましい。
【００３５】部材３０２−１、３０２−２はともに外径
ｄが４０ｍｍで、形状は円柱状を有している（以下３０
２−１、３０２−２を円柱状の部材と称す）。円柱状の
部材３０２−１および３０２−２は互いの中心距離ｒが
１００ｍｍとなるよう配されている。なお、大きさ（外
形寸法等）は特にこれに限るものではない。大きすぎる
と、再構成されたＸ線断層像において容器３０１内面と
の間で、パーシャルボリュームアーチファクトが生じる
ことから、これを回避することが望ましい。一方、小さ
すぎると、両円柱状の部材間においてパーシャルボリュ
ームアーチファクトが発生しないため、中心距離ｒが５
０ｍｍ乃至１５０ｍｍ程度で、距離Ｌが６０ｍｍ程度と
なることが望ましい。
ｄが４０ｍｍで、形状は円柱状を有している（以下３０
２−１、３０２−２を円柱状の部材と称す）。円柱状の
部材３０２−１および３０２−２は互いの中心距離ｒが
１００ｍｍとなるよう配されている。なお、大きさ（外
形寸法等）は特にこれに限るものではない。大きすぎる
と、再構成されたＸ線断層像において容器３０１内面と
の間で、パーシャルボリュームアーチファクトが生じる
ことから、これを回避することが望ましい。一方、小さ
すぎると、両円柱状の部材間においてパーシャルボリュ
ームアーチファクトが発生しないため、中心距離ｒが５
０ｍｍ乃至１５０ｍｍ程度で、距離Ｌが６０ｍｍ程度と
なることが望ましい。
【００３６】また、形状は円柱状に限るものではない。
ただし、凸状の部位を有していないことが望ましい。さ
らに円柱状の部材３０２−１および３０２−２の材質は
テフロン材質で構成されているが、特にこれに限るもの
ではない。人間の頭蓋骨のＸ線吸収率とほぼ同等のもの
で、円柱状の部材３０２−１と３０２−２が同一の物質
からなっていればよい。
ただし、凸状の部位を有していないことが望ましい。さ
らに円柱状の部材３０２−１および３０２−２の材質は
テフロン材質で構成されているが、特にこれに限るもの
ではない。人間の頭蓋骨のＸ線吸収率とほぼ同等のもの
で、円柱状の部材３０２−１と３０２−２が同一の物質
からなっていればよい。
【００３７】さらに、容器３０１内部は水で充填されて
いる（３０３）。ただし、充填される物質は水に限らな
い。人体の組成のうち、骨部以外はほぼ水でできている
ことから、本実施形態においては水を用いることとした
もので、水以外の物質でもよい。ただし、均質な物質で
充填されていることが望ましい。
いる（３０３）。ただし、充填される物質は水に限らな
い。人体の組成のうち、骨部以外はほぼ水でできている
ことから、本実施形態においては水を用いることとした
もので、水以外の物質でもよい。ただし、均質な物質で
充填されていることが望ましい。
【００３８】ファントム３００内の円柱状の部材３０２
−１および３０２−２の側面配置は、図３（Ｃ）に示す
通りである。円柱状の容器３０１の一方の端面３０５
（内側）に円柱状の部材３０２−１および３０２−２の
一方の端面が固着されている。
−１および３０２−２の側面配置は、図３（Ｃ）に示す
通りである。円柱状の容器３０１の一方の端面３０５
（内側）に円柱状の部材３０２−１および３０２−２の
一方の端面が固着されている。
【００３９】端面３０６−１、３０６−２は同一平面３
０９を形成し、円柱状の部材３０２−１をその中心軸３
１０がＺ軸に平行となるように配置した場合、平面３０
９と中心軸３１０とは互いに直交する（３０７−１）。
また、円柱状の部材３０２−２はその中心軸３１１が円
柱状の部材３０２−１の中心軸３１０と平行になるよう
に容器３０１の内側端面３０５に固着されている。
０９を形成し、円柱状の部材３０２−１をその中心軸３
１０がＺ軸に平行となるように配置した場合、平面３０
９と中心軸３１０とは互いに直交する（３０７−１）。
また、円柱状の部材３０２−２はその中心軸３１１が円
柱状の部材３０２−１の中心軸３１０と平行になるよう
に容器３０１の内側端面３０５に固着されている。
【００４０】このため、円柱状の部材３０２−１と同
様、円柱状の部材３０２−１をその中心軸３１０がＺ軸
に平行となるように配した場合、円柱部材３０２−２の
中心軸３１１もまたＺ軸に平行となり、それゆえ、平面
３０９と中心軸３１１とは互いに直交する（３０７−
２）。
様、円柱状の部材３０２−１をその中心軸３１０がＺ軸
に平行となるように配した場合、円柱部材３０２−２の
中心軸３１１もまたＺ軸に平行となり、それゆえ、平面
３０９と中心軸３１１とは互いに直交する（３０７−
２）。
【００４１】ファントム３００内の円柱状の部材３０２
−１および３０２−２の断面配置は、図３（Ｂ）に示す
とおりで、容器中心３０４に対して点対称な関係を有し
ている。
−１および３０２−２の断面配置は、図３（Ｂ）に示す
とおりで、容器中心３０４に対して点対称な関係を有し
ている。
【００４２】ファントムの位置合わせ及び取り付け方法
図４は、本発明の第１の実施形態にかかるファントム３
００をＸ線ＣＴ装置に取り付けた状態を示す図であり、
図４の（Ａ）はガントリ２２０の正面図、（Ｂ）はガン
トリ２２０および搬送装置２４０の側面図を示す。
００をＸ線ＣＴ装置に取り付けた状態を示す図であり、
図４の（Ａ）はガントリ２２０の正面図、（Ｂ）はガン
トリ２２０および搬送装置２４０の側面図を示す。
【００４３】４０１はガントリ２２０の回転中心であ
り、回転中心４０１を通り、Ｚ軸に平行な直線４０２
は、ファントム３００の中心（容器中心３０４）を通
る。
り、回転中心４０１を通り、Ｚ軸に平行な直線４０２
は、ファントム３００の中心（容器中心３０４）を通
る。
【００４４】ファントム３００の円柱状の部材３０２−
１の中心軸３１０と円柱状の部材３０２−２の中心軸３
１１は、ともにＺ軸に平行である。
１の中心軸３１０と円柱状の部材３０２−２の中心軸３
１１は、ともにＺ軸に平行である。
【００４５】４０３はＸ線管２２４のＺ軸方向中心位置
を通る平面で、いわゆるスライス面である。円柱状の部
材３０２−１および３０２−２の端面３０６−１および
３０６−２は、スライス面４０３と一致する。
を通る平面で、いわゆるスライス面である。円柱状の部
材３０２−１および３０２−２の端面３０６−１および
３０６−２は、スライス面４０３と一致する。
【００４６】５００はファントム３００を搬送装置２４
０上の天板２４２に取り付け、上述の位置に位置決めす
るための位置決め部材であり、図５を用いて詳説する。
０上の天板２４２に取り付け、上述の位置に位置決めす
るための位置決め部材であり、図５を用いて詳説する。
【００４７】図５に示すように、位置決め部材５００
は、天板２４２に取り付けるための部材５０１と、ファ
ントム３００を固定するための部材５０３と、ファント
ム３００をＸ軸方向（不図示、図５の紙面に垂直な方
向）、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に微調整するための機構５０
２とを備える。
は、天板２４２に取り付けるための部材５０１と、ファ
ントム３００を固定するための部材５０３と、ファント
ム３００をＸ軸方向（不図示、図５の紙面に垂直な方
向）、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に微調整するための機構５０
２とを備える。
【００４８】天板２４２に取り付けるための部材５０１
は天板２４２に対して凸状の形状を有しており、天板の
先端部に設けられた凹部５０４に挿入することで、天板
２４２に対して固定される。
は天板２４２に対して凸状の形状を有しており、天板の
先端部に設けられた凹部５０４に挿入することで、天板
２４２に対して固定される。
【００４９】機構５０２は、Ｚ軸方向に微調整するため
の送りネジ機構５０２−１と、Ｙ軸方向に微調整するた
めの送りネジ機構５０２−２、Ｘ軸方向に微調整するた
めの送りネジ機構５０２−３とを備える。上述の天板モ
ータ２４４によりＺ軸方向の、テーブルモータ２４１に
より高さ方向の位置合わせを行った上で、係る微調整機
構を用いることにより、ファントム３００を上述した位
置に精度よく位置合わせすることができる。
の送りネジ機構５０２−１と、Ｙ軸方向に微調整するた
めの送りネジ機構５０２−２、Ｘ軸方向に微調整するた
めの送りネジ機構５０２−３とを備える。上述の天板モ
ータ２４４によりＺ軸方向の、テーブルモータ２４１に
より高さ方向の位置合わせを行った上で、係る微調整機
構を用いることにより、ファントム３００を上述した位
置に精度よく位置合わせすることができる。
【００５０】図６は、ファントム３００を図４に示した
位置に位置合わせした後に、断層像を採取し、パーシャ
ルボリュームアーチファクトを評価するための処理を示
すフローチャートである。
位置に位置合わせした後に、断層像を採取し、パーシャ
ルボリュームアーチファクトを評価するための処理を示
すフローチャートである。
【００５１】ガントリ２２０において、ファントム３０
０の位置決めが完了したら、操作コンソール２００から
の指示により評価用スキャンが行うことが可能な状態と
なる（ステップＳ７０１）。係る状態において、操作者
は操作コンソール２００上の画面において評価用スキャ
ン計画を設定入力する。評価用スキャン計画において設
定入力される項目は、例えば、スライス厚、管電流、管
電圧、回転速度等通常のスキャンを行うにあたり、設定
すべき項目である。なお、設定入力はオペレータが評価
用スキャンを行う毎に、毎回所定の値を入力してもよい
し、所定の値が書き込まれたファイルを読み込むように
してもよい。
０の位置決めが完了したら、操作コンソール２００から
の指示により評価用スキャンが行うことが可能な状態と
なる（ステップＳ７０１）。係る状態において、操作者
は操作コンソール２００上の画面において評価用スキャ
ン計画を設定入力する。評価用スキャン計画において設
定入力される項目は、例えば、スライス厚、管電流、管
電圧、回転速度等通常のスキャンを行うにあたり、設定
すべき項目である。なお、設定入力はオペレータが評価
用スキャンを行う毎に、毎回所定の値を入力してもよい
し、所定の値が書き込まれたファイルを読み込むように
してもよい。
【００５２】設定入力された評価用スキャン計画は、操
作コンソール２００からの指示により、ガントリ２２０
に送信され（ステップＳ６０１）、ガントリ２２０は送
信された評価用スキャン計画に従って、評価用スキャン
を行う（ステップＳ７０２）。
作コンソール２００からの指示により、ガントリ２２０
に送信され（ステップＳ６０１）、ガントリ２２０は送
信された評価用スキャン計画に従って、評価用スキャン
を行う（ステップＳ７０２）。
【００５３】ステップＳ７０２における評価用スキャン
により、収集された投影データは操作コンソール２００
に送信され、ステップＳ６０２において画像再構成さ
れ、ステップＳ６０３において再構成された画像が表示
される。
により、収集された投影データは操作コンソール２００
に送信され、ステップＳ６０２において画像再構成さ
れ、ステップＳ６０３において再構成された画像が表示
される。
【００５４】表示された画像に基づいて、操作者は円柱
状の部材の領域（本実施形態にかかるファントム３００
の場合、２本の円柱状の部材を有しているため２領域）
を指定し、指定された領域のＣＴ値が読み込まれる（ス
テップＳ６０４）。円柱状の部材３０２−１および３０
２−２が上記の配置を実現している場合には、検出され
た２領域のＣＴ値は互いに等しくなるが、正しく配置さ
れていない場合には、ＣＴ値が等しくならない。そこ
で、操作者は読み込まれた２領域のＣＴ値が同一である
か否かを判断し、その旨を操作コンソール２００に入力
する。
状の部材の領域（本実施形態にかかるファントム３００
の場合、２本の円柱状の部材を有しているため２領域）
を指定し、指定された領域のＣＴ値が読み込まれる（ス
テップＳ６０４）。円柱状の部材３０２−１および３０
２−２が上記の配置を実現している場合には、検出され
た２領域のＣＴ値は互いに等しくなるが、正しく配置さ
れていない場合には、ＣＴ値が等しくならない。そこ
で、操作者は読み込まれた２領域のＣＴ値が同一である
か否かを判断し、その旨を操作コンソール２００に入力
する。
【００５５】読み込まれた２領域のＣＴ値が同一でない
旨の入力があった場合には、位置決めが未完了である旨
の指令をガントリ２２０に送信し、ステップＳ６０５か
らステップＳ７０１に戻る（ガントリ装置２２０は位置
決めが未完了であることを認識する）。
旨の入力があった場合には、位置決めが未完了である旨
の指令をガントリ２２０に送信し、ステップＳ６０５か
らステップＳ７０１に戻る（ガントリ装置２２０は位置
決めが未完了であることを認識する）。
【００５６】読み込まれた２領域のＣＴ値が同一である
旨の入力があった場合には、ステップＳ６０５からステ
ップＳ６０６に進む。
旨の入力があった場合には、ステップＳ６０５からステ
ップＳ６０６に進む。
【００５７】操作者は表示されている画像に基づいて、
パーシャルボリュームアーチファクトの評価対象とする
領域を指定する。評価対象とする領域は、パーシャルボ
リュームアーチファクトが生じている領域と、生じてい
ない領域の２領域で、詳細は後述する。
パーシャルボリュームアーチファクトの評価対象とする
領域を指定する。評価対象とする領域は、パーシャルボ
リュームアーチファクトが生じている領域と、生じてい
ない領域の２領域で、詳細は後述する。
【００５８】操作者により指定された評価領域を認識し
（ステップＳ６０６）、該領域のＣＴ値を検出し、該Ｃ
Ｔ値に基づいて評価値を算出する（ステップＳ６０
７）。評価値の算出についても後述する。
（ステップＳ６０６）、該領域のＣＴ値を検出し、該Ｃ
Ｔ値に基づいて評価値を算出する（ステップＳ６０
７）。評価値の算出についても後述する。
【００５９】図７は、図６に示したフローチャートのう
ち、ステップＳ６０６およびステップＳ６０７について
の機能ブロックを示した図である。
ち、ステップＳ６０６およびステップＳ６０７について
の機能ブロックを示した図である。
【００６０】７０３は、図８に示す再構成画像のうち、
パーシャルボリュームアーチファクトが生じている領域
８０１（２本の円柱状の部材３０２−１と３０２−２の
中央領域）を指定する位置指定部１で、キーボード２０
３またはマウス２０４を用いて再構成画像上で操作者が
指定した該領域を認識する。
パーシャルボリュームアーチファクトが生じている領域
８０１（２本の円柱状の部材３０２−１と３０２−２の
中央領域）を指定する位置指定部１で、キーボード２０
３またはマウス２０４を用いて再構成画像上で操作者が
指定した該領域を認識する。
【００６１】７０５は位置指定部１（７０３）において
指定された領域（１箇所でも複数箇所でもよい）のＣＴ
値の平均値（以下、かかるＣＴ値をＲｏｉ−ＣＴ値と称
す）を読み込むＣＴ値読み込み部１である。
指定された領域（１箇所でも複数箇所でもよい）のＣＴ
値の平均値（以下、かかるＣＴ値をＲｏｉ−ＣＴ値と称
す）を読み込むＣＴ値読み込み部１である。
【００６２】一方、７０４は、図８に示す再構成画像の
うち、パーシャルボリュームアーチファクトが生じてい
ない領域８０２（２本の円柱部材３０２−１と３０２−
２以外であって、両者の間でもない領域）を指定する位
置指定部２で、キーボード２０３またはマウス２０４を
用いて再構成画像上で操作者が指定した領域を認識す
る。
うち、パーシャルボリュームアーチファクトが生じてい
ない領域８０２（２本の円柱部材３０２−１と３０２−
２以外であって、両者の間でもない領域）を指定する位
置指定部２で、キーボード２０３またはマウス２０４を
用いて再構成画像上で操作者が指定した領域を認識す
る。
【００６３】７０６は、位置指定部２（７０４）におい
て指定された領域（１箇所でも複数箇所でもよい）のＣ
Ｔ値の平均値（以下、かかるＣＴ値をＢａｃｋｇｒｏｕ
ｎｄ−ＣＴ値と称す）を読み込むＣＴ値読み込み部２で
ある。
て指定された領域（１箇所でも複数箇所でもよい）のＣ
Ｔ値の平均値（以下、かかるＣＴ値をＢａｃｋｇｒｏｕ
ｎｄ−ＣＴ値と称す）を読み込むＣＴ値読み込み部２で
ある。
【００６４】７０７は、ＣＴ値読み込み部１（７０５）
およびＣＴ値読み込み部２（７０６）において読み込ま
れた所定の領域のＣＴ値（Ｒｏｉ−ＣＴ値、Ｂａｃｋｇ
ｒｏｕｎｄ−ＣＴ値）に基づいて、評価値を算出する評
価値算出部である。評価値算出部７０７では、Ｒｏｉ−
ＣＴ値とＢａｃｋｇｒｏｕｎｄ−ＣＴ値との差を評価値
として算出する。なお、上記説明では、Ｒｏｉ−ＣＴ値
は指定された領域の平均値としたが、指定された領域の
最大値であってもよい。
およびＣＴ値読み込み部２（７０６）において読み込ま
れた所定の領域のＣＴ値（Ｒｏｉ−ＣＴ値、Ｂａｃｋｇ
ｒｏｕｎｄ−ＣＴ値）に基づいて、評価値を算出する評
価値算出部である。評価値算出部７０７では、Ｒｏｉ−
ＣＴ値とＢａｃｋｇｒｏｕｎｄ−ＣＴ値との差を評価値
として算出する。なお、上記説明では、Ｒｏｉ−ＣＴ値
は指定された領域の平均値としたが、指定された領域の
最大値であってもよい。
【００６５】以上説明したように、所定の大きさ、材
質、形状を有したファントム３００を、Ｘ線ＣＴ装置に
対して所定の位置に配置し、所定のスキャンを行うこと
で、パーシャルボリュームアーチファクトを定量的に評
価するための評価値を算出すことが可能となった。
質、形状を有したファントム３００を、Ｘ線ＣＴ装置に
対して所定の位置に配置し、所定のスキャンを行うこと
で、パーシャルボリュームアーチファクトを定量的に評
価するための評価値を算出すことが可能となった。
【００６６】そして、かかるファントムを用いること
で、例えば、同じ機種のＸ線ＣＴ装置間で、パーシャル
ボリュームアーチファクトの発生具合を定量的に比較評
価することが可能となり、機種間の品質管理に役立てる
こともできる。また、同じＸ線ＣＴ装置においても、各
種設定値（管電流、管電圧、スライス厚等）を変更した
ことによるパーシャルボリュームアーチファクトの変化
を定量的に掌握でき、パーシャルボリュームアーチファ
クトに対する最適な設定値を解析・抽出することが可能
となる。
で、例えば、同じ機種のＸ線ＣＴ装置間で、パーシャル
ボリュームアーチファクトの発生具合を定量的に比較評
価することが可能となり、機種間の品質管理に役立てる
こともできる。また、同じＸ線ＣＴ装置においても、各
種設定値（管電流、管電圧、スライス厚等）を変更した
ことによるパーシャルボリュームアーチファクトの変化
を定量的に掌握でき、パーシャルボリュームアーチファ
クトに対する最適な設定値を解析・抽出することが可能
となる。
【００６７】図１１は、本発明の第１の実施形態にかか
るファントムを用いて、パーシャルボリュームアーチフ
ァクトを測定したもので、スライス厚を変えた場合の変
化を解析するための図である。横軸はＺ軸方向の位置、
縦軸は評価値であり、１１０１はスライス厚が１ｍｍの
場合を、１１０２はスライス厚が１０ｍｍの場合を、１
１０３はスライス厚が７ｍｍの場合をそれぞれ表す。
るファントムを用いて、パーシャルボリュームアーチフ
ァクトを測定したもので、スライス厚を変えた場合の変
化を解析するための図である。横軸はＺ軸方向の位置、
縦軸は評価値であり、１１０１はスライス厚が１ｍｍの
場合を、１１０２はスライス厚が１０ｍｍの場合を、１
１０３はスライス厚が７ｍｍの場合をそれぞれ表す。
【００６８】かかる測定結果より、パーシャルボリュー
ムアーチファクトはスライス厚が小さいほどピーク値が
大きくなる一方、スライス厚が大きいほど、パーシャル
ボリュームアーチファクトが発生するＺ軸方向の範囲が
広がり、その結果、パーシャルボリュームアーチファク
トの総和（面積）はスライス厚が１０ｍｍの場合の方が
大きくなるという特性を有することがわかる。
ムアーチファクトはスライス厚が小さいほどピーク値が
大きくなる一方、スライス厚が大きいほど、パーシャル
ボリュームアーチファクトが発生するＺ軸方向の範囲が
広がり、その結果、パーシャルボリュームアーチファク
トの総和（面積）はスライス厚が１０ｍｍの場合の方が
大きくなるという特性を有することがわかる。
【００６９】また、別の解析例として、図１２について
説明する。図１２は、本発明の第１の実施形態にかかる
ファントムを用いて、パーシャルボリュームアーチファ
クトを測定したもので、同一のＸ線ＣＴ装置に対して、
パーシャルボリュームアーチファクトが最も生じやすい
断面において、２種類の異なる測定方式（アキシャルス
キャン方式、ヘリカルスキャン方式）を用いて、スライ
ス厚を変えて測定した結果を示す。横軸はスライス厚、
縦軸は評価値であり、１２０１はアキシャルスキャン方
式の場合を、１２０２はヘリカルスキャン方式の場合を
それぞれ表す。
説明する。図１２は、本発明の第１の実施形態にかかる
ファントムを用いて、パーシャルボリュームアーチファ
クトを測定したもので、同一のＸ線ＣＴ装置に対して、
パーシャルボリュームアーチファクトが最も生じやすい
断面において、２種類の異なる測定方式（アキシャルス
キャン方式、ヘリカルスキャン方式）を用いて、スライ
ス厚を変えて測定した結果を示す。横軸はスライス厚、
縦軸は評価値であり、１２０１はアキシャルスキャン方
式の場合を、１２０２はヘリカルスキャン方式の場合を
それぞれ表す。
【００７０】かかる測定結果より、測定方式に関わらず
スライス厚が１ｍｍから５ｍｍの間はパーシャルボリュ
ームアーチファクトが大きく変化するのに対して、スラ
イス厚がある程度（５ｍｍ程度）以上になると、変化が
小さくなることがわかる。また、ヘリカルスキャンの方
が変化の幅が大きく、スライス厚とパーシャルボリュー
ムアーチファクトとの相関がより強いことがわかる。
スライス厚が１ｍｍから５ｍｍの間はパーシャルボリュ
ームアーチファクトが大きく変化するのに対して、スラ
イス厚がある程度（５ｍｍ程度）以上になると、変化が
小さくなることがわかる。また、ヘリカルスキャンの方
が変化の幅が大きく、スライス厚とパーシャルボリュー
ムアーチファクトとの相関がより強いことがわかる。
【００７１】このように、本実施形態にかかるファント
ムを用いることで、様々な定量的な解析が可能となる。
なお、上記評価例は、あくまで一例であり、他にも様々
な定量的な解析ができることはいうまでもない。
ムを用いることで、様々な定量的な解析が可能となる。
なお、上記評価例は、あくまで一例であり、他にも様々
な定量的な解析ができることはいうまでもない。
【００７２】（第２の実施形態）上記第１の実施形態に
おいては、２本の円柱状の部材を有するファントムにつ
いて説明したが、円柱状の部材は３本であってもよく、
また、３本以上の場合には、そのうちの１本を他の円柱
状の部材に対して端面を対向して配してもよい。
おいては、２本の円柱状の部材を有するファントムにつ
いて説明したが、円柱状の部材は３本であってもよく、
また、３本以上の場合には、そのうちの１本を他の円柱
状の部材に対して端面を対向して配してもよい。
【００７３】図９は、本発明の第２の実施形態にかかる
ファントムを示す図であり、図９の（Ａ）は立体図、
（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は矢印１の方向からファントム
を見た場合の側面透視図、（Ｄ）は矢印２の方向からフ
ァントムを見た場合の側面透視図を示す。図９の（Ａ）
に示すようにファントム９００は容器９０１と部材９０
２−１、９０２−２、９０２−３とを有し、再構成され
たＸ線断層像において、部材９０２−１と９０２−２の
間で発生するパーシャルボリュームアーチファクトを評
価値として用いる。
ファントムを示す図であり、図９の（Ａ）は立体図、
（Ｂ）は平面図、（Ｃ）は矢印１の方向からファントム
を見た場合の側面透視図、（Ｄ）は矢印２の方向からフ
ァントムを見た場合の側面透視図を示す。図９の（Ａ）
に示すようにファントム９００は容器９０１と部材９０
２−１、９０２−２、９０２−３とを有し、再構成され
たＸ線断層像において、部材９０２−１と９０２−２の
間で発生するパーシャルボリュームアーチファクトを評
価値として用いる。
【００７４】図９の（Ｂ）に示すように、容器９０１の
外径Ｄは２１０ｍｍで、形状は円柱状を有している。な
お、寸法は、特にこれに限るものではない。人間の頭部
の断面を模しているものであり、かつ持ち運びや取り付
け易さ等を考慮したものである。また、形状も特にこれ
に限るものではない。ただし、内面形状については、内
部に配された部材９０２−１または９０２−２、９０２
−３に対して、凸状の部位を有していないことが望まし
い。凸状の部位を有していた場合、再構成されたＸ線断
層像において部材９０２−１、９０２−２または９０２
−３と容器９０１の内面との間でパーシャルボリューム
アーチファクトが生じてしまうからである。
外径Ｄは２１０ｍｍで、形状は円柱状を有している。な
お、寸法は、特にこれに限るものではない。人間の頭部
の断面を模しているものであり、かつ持ち運びや取り付
け易さ等を考慮したものである。また、形状も特にこれ
に限るものではない。ただし、内面形状については、内
部に配された部材９０２−１または９０２−２、９０２
−３に対して、凸状の部位を有していないことが望まし
い。凸状の部位を有していた場合、再構成されたＸ線断
層像において部材９０２−１、９０２−２または９０２
−３と容器９０１の内面との間でパーシャルボリューム
アーチファクトが生じてしまうからである。
【００７５】容器９０１はアクリルの材質で構成されて
いる。ただし、特にこれに限るものではない。Ｘ線吸収
率の極めて高いものでなければよく、上記第１の実施形
態と同様に、ファントム９００は部材９０２−１、９０
２−２、９０２−３が所定の位置にくるように位置合わ
せする必要があるため、内部の見える透明な材質を用い
ることが望ましい。
いる。ただし、特にこれに限るものではない。Ｘ線吸収
率の極めて高いものでなければよく、上記第１の実施形
態と同様に、ファントム９００は部材９０２−１、９０
２−２、９０２−３が所定の位置にくるように位置合わ
せする必要があるため、内部の見える透明な材質を用い
ることが望ましい。
【００７６】部材９０２−１、９０２−２、９０２−３
はともに外径ｄが４０ｍｍで、形状は円柱状を有してい
る（以下９０２−１乃至９０２−３を円柱状の部材と称
す）。円柱状の部材９０２−１乃至９０２−３は互いの
中心距離ｒが１００ｍｍとなるよう配されている。な
お、大きさ（外径寸法等）は特にこれに限るものではな
い。大きすぎると、再構成されたＸ線断層像において容
器９０１内面との間で、パーシャルボリュームアーチフ
ァクトが生じることから、これを回避することが望まし
い。一方、小さすぎると、両円柱状の部材（９０２−２
と９０２−３）間においてパーシャルボリュームアーチ
ファクトが発生しないため、中心距離ｒが５０ｍｍ乃至
１５０ｍｍ程度で、距離Ｌが６０ｍｍ程度となることが
望ましい。
はともに外径ｄが４０ｍｍで、形状は円柱状を有してい
る（以下９０２−１乃至９０２−３を円柱状の部材と称
す）。円柱状の部材９０２−１乃至９０２−３は互いの
中心距離ｒが１００ｍｍとなるよう配されている。な
お、大きさ（外径寸法等）は特にこれに限るものではな
い。大きすぎると、再構成されたＸ線断層像において容
器９０１内面との間で、パーシャルボリュームアーチフ
ァクトが生じることから、これを回避することが望まし
い。一方、小さすぎると、両円柱状の部材（９０２−２
と９０２−３）間においてパーシャルボリュームアーチ
ファクトが発生しないため、中心距離ｒが５０ｍｍ乃至
１５０ｍｍ程度で、距離Ｌが６０ｍｍ程度となることが
望ましい。
【００７７】また、形状は円柱状に限るものではない。
ただし、凸状の部位を有していないことが望ましい。さ
らに円柱状の部材９０２−１乃至９０２−３の材質はテ
フロン材質で構成されているが、特にこれに限るもので
はない。人間の頭蓋骨のＸ線吸収率とほぼ同等のもので
あればよい。
ただし、凸状の部位を有していないことが望ましい。さ
らに円柱状の部材９０２−１乃至９０２−３の材質はテ
フロン材質で構成されているが、特にこれに限るもので
はない。人間の頭蓋骨のＸ線吸収率とほぼ同等のもので
あればよい。
【００７８】さらに、容器９０１内部は水で充填されて
いる（９０３）。ただし、充填される物質は水に限らな
い。人体の組成のうち、骨部以外はほぼ水でできている
ことから、本実施形態においては水を用いることとした
もので、水以外の物質でもよい。ただし、均質な材料で
充填されていることが望ましい。
いる（９０３）。ただし、充填される物質は水に限らな
い。人体の組成のうち、骨部以外はほぼ水でできている
ことから、本実施形態においては水を用いることとした
もので、水以外の物質でもよい。ただし、均質な材料で
充填されていることが望ましい。
【００７９】次にファントム９００内の円柱状の部材９
０２−１乃至９０２−３の側面配置を図９（Ｃ）または
（Ｄ）を用いて説明する。円柱状の容器９０１の一方の
端面９０５−１（内側）に円柱状の部材９０２−２およ
び９０２−３の一方の端面が固着されており、円柱状の
容器９０１の他方の端面９０５−２に円柱状の部材９０
２−１の一方の端面が固着されている。
０２−１乃至９０２−３の側面配置を図９（Ｃ）または
（Ｄ）を用いて説明する。円柱状の容器９０１の一方の
端面９０５−１（内側）に円柱状の部材９０２−２およ
び９０２−３の一方の端面が固着されており、円柱状の
容器９０１の他方の端面９０５−２に円柱状の部材９０
２−１の一方の端面が固着されている。
【００８０】端面９０６−２、９０６−３は同一平面９
０９を形成し、円柱状の部材９０２−２をその中心軸９
１０がＺ軸に平行となるように配置した場合、平面９０
９−１と中心軸９１０とは互いに直交する（９０７−
２）。また、円柱状の部材９０２−３はその中心軸９１
１が円柱状の部材９０２−２の中心軸９１０と平行にな
るように容器９０１の内側端面９０５−１に固着されて
いる。このため、円柱状の部材９０２−２と同様、円柱
状の部材９０２−２をその中心軸９１０がＺ軸に平行と
なるように配した場合、円柱状の部材９０２−３の中心
軸９１１もまたＺ軸に平行となり、それゆえ、平面９０
９−１と中心軸９１１とは互いに直交する（９０７−
３）。
０９を形成し、円柱状の部材９０２−２をその中心軸９
１０がＺ軸に平行となるように配置した場合、平面９０
９−１と中心軸９１０とは互いに直交する（９０７−
２）。また、円柱状の部材９０２−３はその中心軸９１
１が円柱状の部材９０２−２の中心軸９１０と平行にな
るように容器９０１の内側端面９０５−１に固着されて
いる。このため、円柱状の部材９０２−２と同様、円柱
状の部材９０２−２をその中心軸９１０がＺ軸に平行と
なるように配した場合、円柱状の部材９０２−３の中心
軸９１１もまたＺ軸に平行となり、それゆえ、平面９０
９−１と中心軸９１１とは互いに直交する（９０７−
３）。
【００８１】端面９０６−１は平面９０９を挟んで円柱
状の部材９０２−２および９０２−３に対向する側に設
けられている。円柱状の部材９０２−１をその中心軸９
１２がＺ軸に平行となるように配置した場合、平面９０
９とその中心軸９１２とは互いに直交する（９０７−
１）。
状の部材９０２−２および９０２−３に対向する側に設
けられている。円柱状の部材９０２−１をその中心軸９
１２がＺ軸に平行となるように配置した場合、平面９０
９とその中心軸９１２とは互いに直交する（９０７−
１）。
【００８２】ファントム９００内の円柱状の部材９０２
−１乃至９０２−３の断面配置は、図９（Ｂ）に示す通
りで、端面９０６−１乃至９０６−３に外接する三角形
９１２が正三角形になるように配されている。さらに、
容器中心９０４が円柱状の部材９０２−１の中心と円柱
状の部材９０２−２の中心と、円柱状の部材９０２−３
の中心とからそれぞれ等距離にある関係を有している
（すなわち、容器中心９０４は外接する正三角形９１２
の重心位置と一致する）。
−１乃至９０２−３の断面配置は、図９（Ｂ）に示す通
りで、端面９０６−１乃至９０６−３に外接する三角形
９１２が正三角形になるように配されている。さらに、
容器中心９０４が円柱状の部材９０２−１の中心と円柱
状の部材９０２−２の中心と、円柱状の部材９０２−３
の中心とからそれぞれ等距離にある関係を有している
（すなわち、容器中心９０４は外接する正三角形９１２
の重心位置と一致する）。
【００８３】ファントム９００のＸ線ＣＴ装置への取り
付けは上記第１の実施形態にかかるファントム３００と
同様であるため説明は省略する。
付けは上記第１の実施形態にかかるファントム３００と
同様であるため説明は省略する。
【００８４】かかる特徴的な円柱状の部材の側面配置に
より、上記第１の実施形態に比べ、位置決め精度の再現
性が向上する。すなわち、上記第１の実施形態において
は、図６のステップＳ６０３において２本の円柱状の部
材のＣＴ値が同一であることで、正しい位置決めができ
ていると認識したが、これだけでは必ずしも位置決めに
おいて高い再現性が得られるとは限らない。例えば、２
本の円柱状の部材３０２−１および３０２−２がスライ
ス面４０３に対してＺ軸方向に平行にオフセットして配
された場合、再構成された画像における円柱状の部材３
０２−１および３０２−２の領域にて検出されるＣＴ値
は同一となるが、発生するパーシャルボリュームアーチ
ファクトは異なってくる。
より、上記第１の実施形態に比べ、位置決め精度の再現
性が向上する。すなわち、上記第１の実施形態において
は、図６のステップＳ６０３において２本の円柱状の部
材のＣＴ値が同一であることで、正しい位置決めができ
ていると認識したが、これだけでは必ずしも位置決めに
おいて高い再現性が得られるとは限らない。例えば、２
本の円柱状の部材３０２−１および３０２−２がスライ
ス面４０３に対してＺ軸方向に平行にオフセットして配
された場合、再構成された画像における円柱状の部材３
０２−１および３０２−２の領域にて検出されるＣＴ値
は同一となるが、発生するパーシャルボリュームアーチ
ファクトは異なってくる。
【００８５】一方、本実施形態におけるファントム９０
０を用いた場合、少なくとも１つの円柱状の部材は、他
の円柱状の部材とＺ軸方向において異なる方向を向いて
配されているため、Ｚ軸方向に平行にオフセットしてい
た場合、ＣＴ値が同一とはならない。このため、Ｚ軸方
向のオフセットを回避することができ、より再現性の高
い位置決めが可能となる。位置決め精度の再現性が高け
れば、評価値の信頼性も向上する。
０を用いた場合、少なくとも１つの円柱状の部材は、他
の円柱状の部材とＺ軸方向において異なる方向を向いて
配されているため、Ｚ軸方向に平行にオフセットしてい
た場合、ＣＴ値が同一とはならない。このため、Ｚ軸方
向のオフセットを回避することができ、より再現性の高
い位置決めが可能となる。位置決め精度の再現性が高け
れば、評価値の信頼性も向上する。
【００８６】なお、参考までにファントム９００を用い
て撮像された再構成画像の一例を図８に示す。評価値の
算出にあたっては、８０１に示す領域と８０２に示す領
域を指定し、当該領域におけるＣＴ値の平均値に基づい
て評価値が算出されうる。
て撮像された再構成画像の一例を図８に示す。評価値の
算出にあたっては、８０１に示す領域と８０２に示す領
域を指定し、当該領域におけるＣＴ値の平均値に基づい
て評価値が算出されうる。
【００８７】なお、本実施形態においては円柱状の部材
を３本有するファントムについて述べたが、４本以上で
あってもよいことはいうまでもない。
を３本有するファントムについて述べたが、４本以上で
あってもよいことはいうまでもない。
【００８８】また、上記第１の実施形態において述べた
場合と同様、かかるファントムを用いることで、機種間
の性能評価や、最適な設定値の抽出が可能となることは
いうまでもない。
場合と同様、かかるファントムを用いることで、機種間
の性能評価や、最適な設定値の抽出が可能となることは
いうまでもない。
【００８９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
Ｘ線ＣＴ装置におけるパーシャルボリュームアーチファ
クトの定量的な評価が可能となる。
Ｘ線ＣＴ装置におけるパーシャルボリュームアーチファ
クトの定量的な評価が可能となる。
【図１】従来のＸ線ＣＴ装置で撮像した人間の頭部のＸ
線断層像の一例を示す図である。
線断層像の一例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置
のシステム構成図である。
のシステム構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかるファントムを
示す図である。
示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかるファントムを
Ｘ線ＣＴ装置に取り付けた状態を示す図である。
Ｘ線ＣＴ装置に取り付けた状態を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態にかかるファントムを
天板に取り付けるための部材を示す図である。
天板に取り付けるための部材を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態にかかるファントムに
ついて断層像を採取し、パーシャルボリュームアーチフ
ァクトを評価するための処理を示すフローチャートであ
る。
ついて断層像を採取し、パーシャルボリュームアーチフ
ァクトを評価するための処理を示すフローチャートであ
る。
【図７】本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置
の機能ブロック図である。
の機能ブロック図である。
【図８】本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置
により再構成されたファントムの再構成画像の一例を示
す図である。
により再構成されたファントムの再構成画像の一例を示
す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態にかかるファントムを
示す図である。
示す図である。
【図１０】パーシャルボリュームアーチファクトの発生
原理を端的に示した図である。
原理を端的に示した図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態にかかるファントム
を用いて、パーシャルボリュームアーチファクトを測定
したもので、スライス厚を変えた場合の変化を表す図で
ある。
を用いて、パーシャルボリュームアーチファクトを測定
したもので、スライス厚を変えた場合の変化を表す図で
ある。
【図１２】本発明の第１の実施形態にかかるファントム
を用いて、パーシャルボリュームアーチファクトを測定
したもので、同一のＸ線ＣＴ装置に対して、パーシャル
ボリュームアーチファクトが最も生じやすい断面におい
て、２種類の異なる測定方式（アキシャルスキャン方
式、ヘリカルスキャン方式）を用いて、スライス厚を変
えて測定した結果を示す図である。
を用いて、パーシャルボリュームアーチファクトを測定
したもので、同一のＸ線ＣＴ装置に対して、パーシャル
ボリュームアーチファクトが最も生じやすい断面におい
て、２種類の異なる測定方式（アキシャルスキャン方
式、ヘリカルスキャン方式）を用いて、スライス厚を変
えて測定した結果を示す図である。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 谷川 俊一郎
東京都日野市旭が丘４丁目７番地の127
ジーイー横河メディカルシステム株式会社
内
(72)発明者 西出 明彦
東京都日野市旭が丘４丁目７番地の127
ジーイー横河メディカルシステム株式会社
内
Ｆターム(参考） 4C093 AA22 CA13 CA36 FC12 GA01
GA02
Claims (14)
- 【請求項１】 Ｘ線ＣＴ装置により再構成される断層像
のパーシャルボリュームアーチファクトを評価するため
の基準検査体であって、 互いにＸ線吸収係数がほぼ等しい物質で形成される複数
の部材それぞれの一端面が、所定の平面上で所定の間隔
で位置するように、水で満たされた容器内に設けられて
いることを特徴とする基準検査体。 - 【請求項２】 前記複数の部材が３つ以上ある場合に、
少なくとも１の部材は、 前記所定の平面を挟んで対向する側に設けられているこ
とを特徴とする請求項１に記載の基準検査体。 - 【請求項３】 前記所定の平面上に位置する複数の前記
一端面のうち、隣り合う一端面の前記所定の間隔は、５
０ｍｍ乃至１５０ｍｍであることを特徴とする請求項１
または２に記載の基準検査体。 - 【請求項４】 前記複数の部材は略同一の外径を備える
円柱状の形状を有していることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の基準検査体。 - 【請求項５】 前記複数の部材が３つ以上ある場合に、
該複数の部材それぞれの一端面の前記所定の平面上にお
ける位置は、複数の当該一端面に外接する多角形が正多
角形になるように配されていることを特徴とする請求項
４に記載の基準検査体。 - 【請求項６】 前記複数の部材はテフロン（登録商標）
材質で構成されることを特徴とする請求項１または２に
記載の基準検査体。 - 【請求項７】 請求項１乃至請求項６のいずれか１つに
記載の基準検査体を用いて、Ｘ線ＣＴ装置により再構成
される断層像のパーシャルボリュームアーチファクトを
評価するための方法であって、 前記所定の平面をスライス面として投影データを収集す
るスキャンを行う工程と、 収集された前記投影データに基づき断層像を再構成する
工程と、 前記再構成された断層像において、パーシャルボリュー
ムアーチファクトが発生した第１の領域およびパーシャ
ルボリュームアーチファクトが発生していない第２の領
域を指定する工程と、 前記指定された第１の領域のＣＴ値と、前記指定された
第２の領域のＣＴ値とに基づいて、評価値を算出する工
程とを備えることを特徴とする方法。 - 【請求項８】 請求項５に記載の基準検査体を用いてＸ
線ＣＴ装置により再構成される断層像のパーシャルボリ
ュームアーチファクトを評価するための方法であって、 前記所定の平面をスライス面とし、かつ前記複数の端面
に外接する正多角形の重心位置が、前記Ｘ線ＣＴ装置の
回転中心と一致するように配した状態で、投影データを
収集するスキャンを行う工程と、 収集された前記投影データに基づき断層像を再構成する
工程と、 前記再構成された断層像において、パーシャルボリュー
ムアーチファクトが発生した第１の領域およびパーシャ
ルボリュームアーチファクトが発生していない第２の領
域を指定する工程と、 前記指定された第１の領域のＣＴ値と、前記指定された
第２の領域のＣＴ値とに基づいて、評価値を算出する工
程とを備えることを特徴とする方法。 - 【請求項９】 請求項１乃至請求項６のいずれか１つに
記載の基準検査体を用いて、断層像を再構成し、パーシ
ャルボリュームアーチファクトを評価するＸ線ＣＴ装置
であって、 前記所定の平面をスライス面として投影データを収集す
るスキャンを行う手段と、 収集された前記投影データに基づき断層像を再構成する
手段と、 前記再構成された断層像において、パーシャルボリュー
ムアーチファクトが発生した第１の領域およびパーシャ
ルボリュームアーチファクトが発生していない第２の領
域を指定する手段と、 前記第１の領域のＣＴ値と、前記第２の領域のＣＴ値と
に基づいて、評価値を算出する手段とを備えることを特
徴とするＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項１０】 請求項５に記載の基準検査体を用いて
断層像を再構成し、パーシャルボリュームアーチファク
トを評価するＸ線ＣＴ装置であって、 前記所定の平面をスライス面とし、かつ前記複数の端面
に外接する正多角形の重心位置が、前記Ｘ線ＣＴ装置の
回転中心と一致するように配した状態で、投影データを
収集するスキャンを行う手段と、 収集された前記投影データに基づき断層像を再構成する
手段と、 前記再構成された断層像において、パーシャルボリュー
ムアーチファクトが発生した第１の領域およびパーシャ
ルボリュームアーチファクトが発生していない第２の領
域を指定する手段と、 前記指定された第１の領域のＣＴ値と、前記指定された
第２の領域のＣＴ値とに基づいて、評価値を算出する手
段とを備えることを特徴とする装置。 - 【請求項１１】 請求項１乃至請求項６のいずれか１つ
に記載の基準検査体にＸ線を照射し、検出された透過Ｘ
線に基づいて断層像を再構成するＸ線ＣＴ装置における
操作コンソールであって、 前記再構成されたＸ線断層像において、パーシャルボリ
ュームアーチファクトが発生した位置を指定する第１の
指定手段と、 前記再構成されたＸ線断層像において、パーシャルボリ
ュームアーチファクトが発生していない位置を指定する
第２の指定手段と、 前記第１の指定手段により指定された領域のＣＴ値を読
み込む第１の読み込み手段と、 前記第２の指定手段により指定された領域のＣＴ値を読
み込む第２の読み込み手段と、 前記第１の読み込み手段により読み込まれたＣＴ値と前
記第２の読み込み手段により読み込まれたＣＴ値との差
を算出する算出手段とを備えることを特徴とする操作コ
ンソール。 - 【請求項１２】 請求項１乃至請求項６のいずれか１つ
に記載の基準検査体にＸ線を照射し、検出された透過Ｘ
線に基づいて断層像を再構成するＸ線ＣＴ装置における
操作コンソールの処理方法であって、 前記再構成されたＸ線断層像において、パーシャルボリ
ュームアーチファクトが発生した位置を指定する第１の
指定工程と、 前記再構成されたＸ線断層像において、パーシャルボリ
ュームアーチファクトが発生していない位置を指定する
第２の指定工程と、 前記第１の指定工程において指定された領域のＣＴ値を
読み込む第１の読み込み工程と、 前記第２の指定工程において指定された領域のＣＴ値を
読み込む第２の読み込み工程と、 前記第１の読み込み工程において読み込まれたＣＴ値と
前記第２の読み込み工程において読み込まれたＣＴ値と
の差を算出する算出工程と、 を備えることを特徴とする操作コンソールの処理方法。 - 【請求項１３】 請求項１２に記載の処理方法をコンピ
ュータによって実現させるための制御プログラムを格納
した記憶媒体。 - 【請求項１４】 請求項１２に記載の処理方法をコンピ
ュータによって実現させるための制御プログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001319406A JP2003116830A (ja) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | Ｘ線ｃｔ装置の基準検査体および測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001319406A JP2003116830A (ja) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | Ｘ線ｃｔ装置の基準検査体および測定方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003116830A true JP2003116830A (ja) | 2003-04-22 |
Family
ID=19136961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001319406A Withdrawn JP2003116830A (ja) | 2001-10-17 | 2001-10-17 | Ｘ線ｃｔ装置の基準検査体および測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003116830A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010004959A (ja) * | 2008-06-24 | 2010-01-14 | Toshiba Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
| JP2012125567A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | General Electric Co <Ge> | スペクトルｃｔ画像システムの較正用ファントム |
| KR101211142B1 (ko) | 2011-08-31 | 2012-12-11 | 충남대학교산학협력단 | 엑스레이 씨티 촬영장치의 기울어짐 검출을 위한 피지컬 팬텀 |
| KR101211143B1 (ko) | 2011-08-31 | 2012-12-11 | 충남대학교산학협력단 | 엑스레이 씨티 촬영장치의 회전중심 이동 및 기울어짐 검출을 위한 피지컬 팬텀 |
| CN103405242A (zh) * | 2013-08-21 | 2013-11-27 | 中国人民解放军总后勤部卫生部药品仪器检验所 | 一种医用计算机断层成像设备性能测试体模 |
| EP2982970A1 (en) | 2014-08-04 | 2016-02-10 | Uniwersystet Slaski w Katowicach | Computer tomography for determining physical parameters of an object |
-
2001
- 2001-10-17 JP JP2001319406A patent/JP2003116830A/ja not_active Withdrawn
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