JP2003116833A - 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、Ｘ線コンピュータ断層撮影装
置において、被曝量の低減と高画質の確保とを両立する
ことにある。 【解決手段】略円環状の回転架台に搭載された第１Ｘ線
管球１１１と、開度可変の第１Ｘ線絞り装置１１２と、
第１Ｘ線検出器１１３と、回転架台上の第１Ｘ線管球か
ら円周方向に所定角度ずれた位置に搭載される第２Ｘ線
管装置１２１と、開度可変の第２Ｘ線絞り装置１２２
と、第２Ｘ線検出器１２３と、第２Ｘ線絞り装置１２２
の開度を第１Ｘ線絞り装置１１２の開度より狭く設定す
る制御部１４と、第２Ｘ線検出器１２３による投影デー
タと第１Ｘ線検出器１１３による投影データとに基づい
て画像データを再構成する再構成ユニット２４とを具備
する。
置において、被曝量の低減と高画質の確保とを両立する
ことにある。 【解決手段】略円環状の回転架台に搭載された第１Ｘ線
管球１１１と、開度可変の第１Ｘ線絞り装置１１２と、
第１Ｘ線検出器１１３と、回転架台上の第１Ｘ線管球か
ら円周方向に所定角度ずれた位置に搭載される第２Ｘ線
管装置１２１と、開度可変の第２Ｘ線絞り装置１２２
と、第２Ｘ線検出器１２３と、第２Ｘ線絞り装置１２２
の開度を第１Ｘ線絞り装置１１２の開度より狭く設定す
る制御部１４と、第２Ｘ線検出器１２３による投影デー
タと第１Ｘ線検出器１１３による投影データとに基づい
て画像データを再構成する再構成ユニット２４とを具備
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線コンピュータ
断層撮影装置に関する。
断層撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のとおり、Ｘ線コンピュータ断層撮
影装置は、被検体を多方向からＸ線で走査することによ
り収集した投影データに基づいて断面の減弱係数分布、
つまり断層像を再構成することを実現した装置である。
影装置は、被検体を多方向からＸ線で走査することによ
り収集した投影データに基づいて断面の減弱係数分布、
つまり断層像を再構成することを実現した装置である。
【０００３】近年、被検体を透過したＸ線をダイレクト
に電荷に変換する半導体検出器の開発が進み、その感度
向上に伴ってＸ線量の低減、つまり被曝量の低減化が進
行している。
に電荷に変換する半導体検出器の開発が進み、その感度
向上に伴ってＸ線量の低減、つまり被曝量の低減化が進
行している。
【０００４】しかし、被曝量の低減にも限界があり、あ
る一定量以下になると、濃度分解能が著しく下がり、診
断に耐えうるような画質を確保することができなくな
る。
る一定量以下になると、濃度分解能が著しく下がり、診
断に耐えうるような画質を確保することができなくな
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、Ｘ線
コンピュータ断層撮影装置において、被曝量の低減と高
画質の確保とを両立することにある。
コンピュータ断層撮影装置において、被曝量の低減と高
画質の確保とを両立することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のＸ線コンピュー
タ断層撮影装置は、略円環状の回転架台に搭載され、被
検体にＸ線を照射する第１Ｘ線管球と、前記被検体と前
記第１Ｘ線管球との間に配置される開度可変の第１Ｘ線
絞り装置と、前記回転架台上の前記第１Ｘ線管球に対向
する位置に搭載される第１Ｘ線検出器と、前記回転架台
上の前記第１Ｘ線管球から円周方向に所定角度ずれた位
置に搭載される第２Ｘ線管装置と、前記被検体と前記第
２Ｘ線管球との間に配置される開度可変の第２Ｘ線絞り
装置と、前記回転架台上の前記第２Ｘ線管装置に対向す
る位置に搭載される第２Ｘ線検出器と、前記第２Ｘ線絞
り装置の開度を前記第１Ｘ線絞り装置の開度より狭く設
定する制御部と、前記第２Ｘ線検出器による投影データ
と、前記第１Ｘ線検出器による投影データとに基づいて
画像データを再構成する再構成部とを具備することを特
徴とする。本発明のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、
Ｘ線管球装置とＸ線検出器とのペアを複数装備するＸ線
コンピュータ断層撮影装置において、前記複数のペアの
中の少なくとも１つのペアのＸ線管球装置は他のペアの
Ｘ線管球装置よりもＸ線の広がり角が狭く設定され、前
記複数のペアにより収集された投影データに基づいて画
像データを再構成することを特徴とする。本発明のＸ線
コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線管球装置とＸ線検出
器とのペアを複数装備するＸ線コンピュータ断層撮影装
置において、前記複数のペアの中の少なくとも１つのＸ
線管球装置のＸ線広がり角は、他のペアのＸ線管球装置
のＸ線広がり角と相違することを特徴とする。本発明の
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線管球装置とＸ線
検出器とのペアを複数装備するＸ線コンピュータ断層撮
影装置において、前記複数のペアの中の少なくとも１つ
のＸ線管球装置のＸ線広がり角を、他のペアのＸ線管球
装置のＸ線広がり角と相違させることが可能である。
タ断層撮影装置は、略円環状の回転架台に搭載され、被
検体にＸ線を照射する第１Ｘ線管球と、前記被検体と前
記第１Ｘ線管球との間に配置される開度可変の第１Ｘ線
絞り装置と、前記回転架台上の前記第１Ｘ線管球に対向
する位置に搭載される第１Ｘ線検出器と、前記回転架台
上の前記第１Ｘ線管球から円周方向に所定角度ずれた位
置に搭載される第２Ｘ線管装置と、前記被検体と前記第
２Ｘ線管球との間に配置される開度可変の第２Ｘ線絞り
装置と、前記回転架台上の前記第２Ｘ線管装置に対向す
る位置に搭載される第２Ｘ線検出器と、前記第２Ｘ線絞
り装置の開度を前記第１Ｘ線絞り装置の開度より狭く設
定する制御部と、前記第２Ｘ線検出器による投影データ
と、前記第１Ｘ線検出器による投影データとに基づいて
画像データを再構成する再構成部とを具備することを特
徴とする。本発明のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、
Ｘ線管球装置とＸ線検出器とのペアを複数装備するＸ線
コンピュータ断層撮影装置において、前記複数のペアの
中の少なくとも１つのペアのＸ線管球装置は他のペアの
Ｘ線管球装置よりもＸ線の広がり角が狭く設定され、前
記複数のペアにより収集された投影データに基づいて画
像データを再構成することを特徴とする。本発明のＸ線
コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線管球装置とＸ線検出
器とのペアを複数装備するＸ線コンピュータ断層撮影装
置において、前記複数のペアの中の少なくとも１つのＸ
線管球装置のＸ線広がり角は、他のペアのＸ線管球装置
のＸ線広がり角と相違することを特徴とする。本発明の
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線管球装置とＸ線
検出器とのペアを複数装備するＸ線コンピュータ断層撮
影装置において、前記複数のペアの中の少なくとも１つ
のＸ線管球装置のＸ線広がり角を、他のペアのＸ線管球
装置のＸ線広がり角と相違させることが可能である。
【０００７】本発明のＸ線コンピュータ断層撮影装置
は、Ｘ線管球装置とＸ線検出器とのペアを複数装備する
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置において、前記複数のペ
アのＸ線管球装置のＸ線広がり角は個別に調整可能であ
ることを特徴とする。
は、Ｘ線管球装置とＸ線検出器とのペアを複数装備する
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置において、前記複数のペ
アのＸ線管球装置のＸ線広がり角は個別に調整可能であ
ることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明によ
るＸ線コンピュータ断層撮影装置を好ましい実施形態に
より説明する。なお、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置の
スキャン方式としては、Ｘ線管とＸ線検出器とが１体と
して被検体の周囲を回転するローテート／ローテートタ
イプ、リング状にアレイされた多数の検出素子が固定さ
れ、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転するステーショナ
リ／ローテートタイプ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が、ここではローテ
ート／ローテートタイプを例に説明する。また、１枚の
断層像データを再構成するには、被検体の周囲１周、約
３６０°分の投影データの１セットが、またハーフスキ
ャン法でも１８０°＋ファン角分の投影データが必要と
される。ここでは、前者の例で説明する。なお、投影デ
ータとは、Ｘ線パス上の組織等の減弱係数（又は吸収係
数）の通過距離に関する積分データとして定義される。
るＸ線コンピュータ断層撮影装置を好ましい実施形態に
より説明する。なお、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置の
スキャン方式としては、Ｘ線管とＸ線検出器とが１体と
して被検体の周囲を回転するローテート／ローテートタ
イプ、リング状にアレイされた多数の検出素子が固定さ
れ、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転するステーショナ
リ／ローテートタイプ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が、ここではローテ
ート／ローテートタイプを例に説明する。また、１枚の
断層像データを再構成するには、被検体の周囲１周、約
３６０°分の投影データの１セットが、またハーフスキ
ャン法でも１８０°＋ファン角分の投影データが必要と
される。ここでは、前者の例で説明する。なお、投影デ
ータとは、Ｘ線パス上の組織等の減弱係数（又は吸収係
数）の通過距離に関する積分データとして定義される。
【０００９】図１に、本実施形態に係るＸ線コンピュー
タ断層撮影装置の主要部の構成を示している。本実施形
態のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、スキャンガント
リ１とコンピュータ装置２と図示しない寝台とから構成
される。スキャンガントリ１は、被検体に関する投影デ
ータを収集するための構成要素であり、その投影データ
はコンピュータ装置２に取り込まれ、画像再構成等の処
理に供される。被検体は、寝台の天板に載置された状態
でスキャンガントリ１の撮影領域内に挿入される。
タ断層撮影装置の主要部の構成を示している。本実施形
態のＸ線コンピュータ断層撮影装置は、スキャンガント
リ１とコンピュータ装置２と図示しない寝台とから構成
される。スキャンガントリ１は、被検体に関する投影デ
ータを収集するための構成要素であり、その投影データ
はコンピュータ装置２に取り込まれ、画像再構成等の処
理に供される。被検体は、寝台の天板に載置された状態
でスキャンガントリ１の撮影領域内に挿入される。
【００１０】コンピュータ装置２は、中央制御ユニット
２１と、それに対してデータ／制御バス２２を介して接
続されたデータ補完ユニット２３、画像再構成ユニット
２４及び画像表示ユニット２５から構成される。
２１と、それに対してデータ／制御バス２２を介して接
続されたデータ補完ユニット２３、画像再構成ユニット
２４及び画像表示ユニット２５から構成される。
【００１１】スキャンガントリ１は、多管球型であり、
つまり円環状の回転架台に、Ｘ線管装置とＸ線検出器と
のペアが複数搭載されている。ここでは、２管球型とし
て説明する。第１ペア１１は、第１Ｘ線管装置１１０
と、それに対向する多チャンネル型の第１Ｘ線検出器１
１３とが回転架台に搭載されている。第２ペア１２は、
第２Ｘ線管装置１２０と、それに対向する多チャンネル
型の第２Ｘ線検出器１２３とが、その中心軸が第１ペア
１１の中心軸と回転軸ＲＡで所定角度（ここでは９０°
と仮定する）交差し、且つ第１ペア１１と同じ断面（ス
ライス）を走査する位置関係で回転架台に搭載されてい
る。
つまり円環状の回転架台に、Ｘ線管装置とＸ線検出器と
のペアが複数搭載されている。ここでは、２管球型とし
て説明する。第１ペア１１は、第１Ｘ線管装置１１０
と、それに対向する多チャンネル型の第１Ｘ線検出器１
１３とが回転架台に搭載されている。第２ペア１２は、
第２Ｘ線管装置１２０と、それに対向する多チャンネル
型の第２Ｘ線検出器１２３とが、その中心軸が第１ペア
１１の中心軸と回転軸ＲＡで所定角度（ここでは９０°
と仮定する）交差し、且つ第１ペア１１と同じ断面（ス
ライス）を走査する位置関係で回転架台に搭載されてい
る。
【００１２】第１Ｘ線管装置１１０は、第１Ｘ線管球１
１１と、第１Ｘ線管球１１１と被検体との間に配置され
る、具体的には第１Ｘ線管球１１１のＸ線放射窓の直前
に取り付けられる第１Ｘ線絞り装置１２０等の周辺要素
とから構成される。この第１Ｘ線絞り装置１２０は、第
１Ｘ線管球１１１から放射されるＸ線の広がり角（ファ
ン角、視野角ともいう）を制限するための装置であり、
複数の可動式遮蔽板と、それらを個々に移動する駆動部
とを備えている。複数の可動式遮蔽板各々の位置を制御
することにより、開口の開度および開口の中心位置を任
意に調整することができるようになっている。
１１と、第１Ｘ線管球１１１と被検体との間に配置され
る、具体的には第１Ｘ線管球１１１のＸ線放射窓の直前
に取り付けられる第１Ｘ線絞り装置１２０等の周辺要素
とから構成される。この第１Ｘ線絞り装置１２０は、第
１Ｘ線管球１１１から放射されるＸ線の広がり角（ファ
ン角、視野角ともいう）を制限するための装置であり、
複数の可動式遮蔽板と、それらを個々に移動する駆動部
とを備えている。複数の可動式遮蔽板各々の位置を制御
することにより、開口の開度および開口の中心位置を任
意に調整することができるようになっている。
【００１３】第２Ｘ線管装置１２０も同様に、第２Ｘ線
管球１２１と、第２Ｘ線絞り装置１２２等の周辺要素と
から構成される。また、第２Ｘ線絞り装置１２２も、第
１Ｘ線絞り装置１１２と同様に、第２Ｘ線管球１２１か
ら放射されるＸ線の広がり角（ファン角）を制限するた
めの装置であり、複数の可動式遮蔽板と、それらを個々
に移動する駆動部とを備え、複数の可動式遮蔽板各々の
位置を制御することにより、開口の開度および開口の中
心位置を任意に調整することができるようになってい
る。
管球１２１と、第２Ｘ線絞り装置１２２等の周辺要素と
から構成される。また、第２Ｘ線絞り装置１２２も、第
１Ｘ線絞り装置１１２と同様に、第２Ｘ線管球１２１か
ら放射されるＸ線の広がり角（ファン角）を制限するた
めの装置であり、複数の可動式遮蔽板と、それらを個々
に移動する駆動部とを備え、複数の可動式遮蔽板各々の
位置を制御することにより、開口の開度および開口の中
心位置を任意に調整することができるようになってい
る。
【００１４】Ｘ線制御部１３は、管電圧及びフィラメン
ト電流（フィラメント電流により管電流が制御される）
を第１、第２Ｘ線管球１１１，１２１に対して個別に印
加及び供給することができるように、第１Ｘ線管球１１
１と第２Ｘ線管球１２１とにそれぞれ対応する２系統の
高電圧発生器を装備している。これら２系統の高電圧発
生器から第１、第２Ｘ線管球１１１、１２１に印加され
る管電圧及びフィラメント電流は、スキャン制御部１４
の制御のもとにある。このＸ線制御部１３に対する制御
とともに、スキャン制御部１４は、第１、第２Ｘ線絞り
装置１１２、１２２それぞれの開口の開度および開口の
中心位置、さらには回転架台の回転、天板のスライド等
スキャンに関わる全てのオペレーション制御を担当す
る。
ト電流（フィラメント電流により管電流が制御される）
を第１、第２Ｘ線管球１１１，１２１に対して個別に印
加及び供給することができるように、第１Ｘ線管球１１
１と第２Ｘ線管球１２１とにそれぞれ対応する２系統の
高電圧発生器を装備している。これら２系統の高電圧発
生器から第１、第２Ｘ線管球１１１、１２１に印加され
る管電圧及びフィラメント電流は、スキャン制御部１４
の制御のもとにある。このＸ線制御部１３に対する制御
とともに、スキャン制御部１４は、第１、第２Ｘ線絞り
装置１１２、１２２それぞれの開口の開度および開口の
中心位置、さらには回転架台の回転、天板のスライド等
スキャンに関わる全てのオペレーション制御を担当す
る。
【００１５】第１、第２Ｘ線検出器１１３、１２３の出
力は、それぞれデータ収集部１１４、１２４、図示しな
いが連続回転を可能にするスリップリング及び前処理部
を介して投影データとしてコンピュータ装置２に供給さ
れる。コンピュータ装置２のデータ補完ユニット２３で
は、詳細は後述するが、第２Ｘ線検出器１２３の投影デ
ータの欠落部分を第１Ｘ線検出器１１３の投影データで
補完する。この補完された投影データに基づいて再構成
ユニット２４で断層像データが再構成され、画像表示ユ
ニット２５に表示される。
力は、それぞれデータ収集部１１４、１２４、図示しな
いが連続回転を可能にするスリップリング及び前処理部
を介して投影データとしてコンピュータ装置２に供給さ
れる。コンピュータ装置２のデータ補完ユニット２３で
は、詳細は後述するが、第２Ｘ線検出器１２３の投影デ
ータの欠落部分を第１Ｘ線検出器１１３の投影データで
補完する。この補完された投影データに基づいて再構成
ユニット２４で断層像データが再構成され、画像表示ユ
ニット２５に表示される。
【００１６】図２には、スキャン制御部１４により調整
された第１Ｘ線絞り装置１１２の開度と第２Ｘ線絞り装
置１２２の開度とを示している。第２Ｘ線絞り装置１２
２の開度は、第１Ｘ線絞り装置１１２の開度よりも大き
く設定される。第１Ｘ線絞り装置１１２の開度Ａ１は、
第１Ｘ線管球１１１からのＸ線が被検体断面の全域に照
射する程度に比較的広く設定され、一方、第２Ｘ線絞り
装置１２２の開度Ａ２は、第２Ｘ線管球１２１からのＸ
線が被検体断面内の関心部位（関心領域）だけを限定的
に照射し、関心部位以外の部分には照射しない程度に比
較的狭く設定される。実際には、それぞれの開度Ａ１，
Ａ２は、被検体の体格及び関心部位の種類等のパラメー
タに応じた標準値に設定してもよいし、低曝射でプリス
キャンして得た断層像から被検体個別値に設定するよう
にしてもよい。
された第１Ｘ線絞り装置１１２の開度と第２Ｘ線絞り装
置１２２の開度とを示している。第２Ｘ線絞り装置１２
２の開度は、第１Ｘ線絞り装置１１２の開度よりも大き
く設定される。第１Ｘ線絞り装置１１２の開度Ａ１は、
第１Ｘ線管球１１１からのＸ線が被検体断面の全域に照
射する程度に比較的広く設定され、一方、第２Ｘ線絞り
装置１２２の開度Ａ２は、第２Ｘ線管球１２１からのＸ
線が被検体断面内の関心部位（関心領域）だけを限定的
に照射し、関心部位以外の部分には照射しない程度に比
較的狭く設定される。実際には、それぞれの開度Ａ１，
Ａ２は、被検体の体格及び関心部位の種類等のパラメー
タに応じた標準値に設定してもよいし、低曝射でプリス
キャンして得た断層像から被検体個別値に設定するよう
にしてもよい。
【００１７】このように互いに相違する開度でスキャン
が行われる。スキャンに際しては、第１Ｘ線管球１１１
から曝射されるＸ線の線量は、第２Ｘ線管球１２１から
曝射されるＸ線の線量よりも低く設定される。具体的に
は、第１Ｘ線管球１１１に印加される管電圧ＴＶ１と、
第２Ｘ線管球１２１に印加される管電圧ＴＶ１とは等価
又は略等価に設定され、一方、第１Ｘ線管球１１１のフ
ィラメント電流（管電流：ＴＣ１）は、第２Ｘ線管球１
２１のフィラメント電流（管電流：ＴＣ２）よりも低く
設定される。例えば第２Ｘ線管球１２１の管電流は２５
０ｍＡに、第１Ｘ線管球１１１の管電流は５０ｍＡに設
定される。このように管電圧は同じに、管電流を相違さ
せることにより、線量は相違するが、線質は同じに揃え
ることができる。
が行われる。スキャンに際しては、第１Ｘ線管球１１１
から曝射されるＸ線の線量は、第２Ｘ線管球１２１から
曝射されるＸ線の線量よりも低く設定される。具体的に
は、第１Ｘ線管球１１１に印加される管電圧ＴＶ１と、
第２Ｘ線管球１２１に印加される管電圧ＴＶ１とは等価
又は略等価に設定され、一方、第１Ｘ線管球１１１のフ
ィラメント電流（管電流：ＴＣ１）は、第２Ｘ線管球１
２１のフィラメント電流（管電流：ＴＣ２）よりも低く
設定される。例えば第２Ｘ線管球１２１の管電流は２５
０ｍＡに、第１Ｘ線管球１１１の管電流は５０ｍＡに設
定される。このように管電圧は同じに、管電流を相違さ
せることにより、線量は相違するが、線質は同じに揃え
ることができる。
【００１８】このような設定のもとでスキャンが行わ
れ、第１、第２Ｘ線検出器１１３、１２３で検出された
投影データは、コンピュータ装置２のデータ補完ユニッ
ト２３に供給される。第２ペア１２のＸ線は被検体断面
全域をカバーしていないので、その第２Ｘ線検出器１２
３で検出した投影データだけでは断層像を実質的に再構
成することはできない。つまり、第２Ｘ線検出器１２３
のチャンネルのうち、狭い開度に起因して、一部のチャ
ンネルでデータ欠落を起こしている。この欠落している
チャンネルのデータを、第１Ｘ線検出器１１３の対応す
るチャンネルの投影データで補完する処理が、データ補
完ユニット２３で行われる。
れ、第１、第２Ｘ線検出器１１３、１２３で検出された
投影データは、コンピュータ装置２のデータ補完ユニッ
ト２３に供給される。第２ペア１２のＸ線は被検体断面
全域をカバーしていないので、その第２Ｘ線検出器１２
３で検出した投影データだけでは断層像を実質的に再構
成することはできない。つまり、第２Ｘ線検出器１２３
のチャンネルのうち、狭い開度に起因して、一部のチャ
ンネルでデータ欠落を起こしている。この欠落している
チャンネルのデータを、第１Ｘ線検出器１１３の対応す
るチャンネルの投影データで補完する処理が、データ補
完ユニット２３で行われる。
【００１９】図３は、第１、第２のＸ線管球１１１，１
２１それぞれの軌道を示している。第２Ｘ線管球１２１
は、第１Ｘ線管球１１１に対して９０°遅れる位置に配
置されているので、その角度分だけ第１Ｘ線管球１１１
から遅れた軌道を描いている。ここで、回転角α°に注
目する。図４には、第２Ｘ線管球１２１が回転角α°に
あるときの第２Ｘ線検出器１２３により検出された投影
データ分布を示している。Ｘ線が照射されていない部分
のチャンネルのデータが欠落していることが伺える。こ
のデータ欠落を起こしているチャンネルの投影データ
を、第１Ｘ線管球１１１が同じ回転角α°にあるときに
第１Ｘ線検出器１１３により検出された同じチャンネル
の投影データにより補完する。
２１それぞれの軌道を示している。第２Ｘ線管球１２１
は、第１Ｘ線管球１１１に対して９０°遅れる位置に配
置されているので、その角度分だけ第１Ｘ線管球１１１
から遅れた軌道を描いている。ここで、回転角α°に注
目する。図４には、第２Ｘ線管球１２１が回転角α°に
あるときの第２Ｘ線検出器１２３により検出された投影
データ分布を示している。Ｘ線が照射されていない部分
のチャンネルのデータが欠落していることが伺える。こ
のデータ欠落を起こしているチャンネルの投影データ
を、第１Ｘ線管球１１１が同じ回転角α°にあるときに
第１Ｘ線検出器１１３により検出された同じチャンネル
の投影データにより補完する。
【００２０】実際には、線量が相違し、それに応じて基
準レベルが相違するので、基準レベルを揃えるために、
加重加算する。回転角をθ、チャンネルをｃｈ、第１Ｘ
線検出器１１３で検出された投影データをＰＤ１、第２
Ｘ線検出器１２３で検出された投影データをＰＤ２と表
すと、補完ユニット２３から出力される投影データＰＤ
は、次のように表される。
準レベルが相違するので、基準レベルを揃えるために、
加重加算する。回転角をθ、チャンネルをｃｈ、第１Ｘ
線検出器１１３で検出された投影データをＰＤ１、第２
Ｘ線検出器１２３で検出された投影データをＰＤ２と表
すと、補完ユニット２３から出力される投影データＰＤ
は、次のように表される。
【００２１】ＰＤ（θ、ｃｈ）＝ａ・ＰＤ１（θ、ｃ
ｈ）＋ｂ・ＰＤ２（θ、ｃｈ） ａ，ｂは重み係数であり、その関係は、ａ＞ｂであっ
て、第２Ｘ線管球１２１に対する第１Ｘ線管球１１１の
線量比をｃとすると、ａ＝ｃ・ｂを満たすように設定さ
れる。例えば上述した管電圧、管電流の条件と同様に、
線量比ｃが、（５０ｍＡ／２５０ｍＡ）＝１／５と仮定
すると、ａ＝５、ｂ＝１に設定される。
ｈ）＋ｂ・ＰＤ２（θ、ｃｈ） ａ，ｂは重み係数であり、その関係は、ａ＞ｂであっ
て、第２Ｘ線管球１２１に対する第１Ｘ線管球１１１の
線量比をｃとすると、ａ＝ｃ・ｂを満たすように設定さ
れる。例えば上述した管電圧、管電流の条件と同様に、
線量比ｃが、（５０ｍＡ／２５０ｍＡ）＝１／５と仮定
すると、ａ＝５、ｂ＝１に設定される。
【００２２】なお、実際には、第２ペア１２でデータ欠
落を起こしているチャンネルでは、ａ＝５、ｂ＝０に、
第２ペア１２でデータ欠落を起こしてないチャンネルで
は、ａ＝０、ｂ＝１に変化させ、データ欠落を起こして
いるチャンネルだけを第１ペア１１で収集した投影デー
タで補完する処理が典型的である。
落を起こしているチャンネルでは、ａ＝５、ｂ＝０に、
第２ペア１２でデータ欠落を起こしてないチャンネルで
は、ａ＝０、ｂ＝１に変化させ、データ欠落を起こして
いるチャンネルだけを第１ペア１１で収集した投影デー
タで補完する処理が典型的である。
【００２３】このようにファン角が狭いが線量の高いＸ
線と、ファン角が広いが線量の低いＸ線とを併用するこ
とにより、必要な部分、つまり関心部位に対しては高分
解能で高画質を提供しながら、それと共に関心部位及び
それ以外の部分全体に線量の高いＸ線を照射するのに比
べて被曝量を低く抑えることができる。
線と、ファン角が広いが線量の低いＸ線とを併用するこ
とにより、必要な部分、つまり関心部位に対しては高分
解能で高画質を提供しながら、それと共に関心部位及び
それ以外の部分全体に線量の高いＸ線を照射するのに比
べて被曝量を低く抑えることができる。
【００２４】実際の撮影手順では、いずれか一方のペア
１１又は１２を使って、低い線量のＸ線を被検体断面全
域に照射する条件のもとでプリスキャンを行い、それに
より取得した比較的低分解能の断層像から関心部位を同
定し、その大きさから第２Ｘ線絞り装置１２２の開口開
度を設定するとともに、図５に示すように、寝台天板の
左右上下動の調整により回転軸ＲＡ上に関心部位を配置
した状態を確保することが必要と考えられる。この状態
では、第２Ｘ線絞り装置１２２の開口位置は、回転中、
固定的で良い。
１１又は１２を使って、低い線量のＸ線を被検体断面全
域に照射する条件のもとでプリスキャンを行い、それに
より取得した比較的低分解能の断層像から関心部位を同
定し、その大きさから第２Ｘ線絞り装置１２２の開口開
度を設定するとともに、図５に示すように、寝台天板の
左右上下動の調整により回転軸ＲＡ上に関心部位を配置
した状態を確保することが必要と考えられる。この状態
では、第２Ｘ線絞り装置１２２の開口位置は、回転中、
固定的で良い。
【００２５】しかし、図６に示すように、回転軸ＲＡ上
に関心部位を配置した状態を確保することが不可能又は
困難な場合がまったくないとは言えない。この場合に
は、第２Ｘ線管球１２１が１周の中のどの回転角にあっ
ても常に関心部位をそのＸ線の視野内に捕らえるように
広い開口に設定する必要がある。しかし、この設定で
は、被曝量を最小限に抑えることはできない。そのた
め、第２Ｘ線絞り装置１２２の開口を関心部位の大きさ
に絞った狭い開度に設定した上で、第２Ｘ線管球１２１
が１周の中のどの回転角にあっても常に関心部位をその
Ｘ線の狭い視野内に捕らえるように、第２Ｘ線絞り装置
１２２の開口位置を回転角に同期させて移動させること
が有効である。第２Ｘ線絞り装置１２２の開口位置と、
回転角との関係は、プリスキャンで取得した断層像上で
の関心部位の位置と、回転軸ＲＡの位置と、第２Ｘ線管
球１２１の焦点の位置との３者の位置関係から幾何学的
に求めることができる。この第２Ｘ線絞り装置１２２の
開口位置と回転角との関係に従って、スキャン制御部１
４では、第２Ｘ線絞り装置１２２の開口位置を回転角に
同期させて移動させるために第２Ｘ線絞り装置１２２を
制御することができる。
に関心部位を配置した状態を確保することが不可能又は
困難な場合がまったくないとは言えない。この場合に
は、第２Ｘ線管球１２１が１周の中のどの回転角にあっ
ても常に関心部位をそのＸ線の視野内に捕らえるように
広い開口に設定する必要がある。しかし、この設定で
は、被曝量を最小限に抑えることはできない。そのた
め、第２Ｘ線絞り装置１２２の開口を関心部位の大きさ
に絞った狭い開度に設定した上で、第２Ｘ線管球１２１
が１周の中のどの回転角にあっても常に関心部位をその
Ｘ線の狭い視野内に捕らえるように、第２Ｘ線絞り装置
１２２の開口位置を回転角に同期させて移動させること
が有効である。第２Ｘ線絞り装置１２２の開口位置と、
回転角との関係は、プリスキャンで取得した断層像上で
の関心部位の位置と、回転軸ＲＡの位置と、第２Ｘ線管
球１２１の焦点の位置との３者の位置関係から幾何学的
に求めることができる。この第２Ｘ線絞り装置１２２の
開口位置と回転角との関係に従って、スキャン制御部１
４では、第２Ｘ線絞り装置１２２の開口位置を回転角に
同期させて移動させるために第２Ｘ線絞り装置１２２を
制御することができる。
【００２６】本発明は上述した実施形態に限定されず、
種々変形して実施可能である。
種々変形して実施可能である。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、Ｘ線コンピュータ断層
撮影装置において、被曝量の低減と高画質の確保とを両
立することができる。
撮影装置において、被曝量の低減と高画質の確保とを両
立することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層
撮影装置の主要部の構成図。
撮影装置の主要部の構成図。
【図２】図１の第１、第２Ｘ線絞り装置それぞれの開度
を示す図。
を示す図。
【図３】図１の第１、第２のＸ線管球それぞれの軌道を
示す図。
示す図。
【図４】図１の第１、第２ペアそれぞれの投影データを
概略的に示す図。
概略的に示す図。
【図５】本実施形態において、回転軸上に関心部位が存
在する場合、回転中の第２Ｘ線絞り装置の開度及び開口
位置が変化しない様子を示す図。
在する場合、回転中の第２Ｘ線絞り装置の開度及び開口
位置が変化しない様子を示す図。
【図６】本実施形態において、回転軸からずれた位置に
関心部位が存在する場合、回転に伴って第２Ｘ線絞り装
置の開度及び開口位置が変化する様子を示す図。
関心部位が存在する場合、回転に伴って第２Ｘ線絞り装
置の開度及び開口位置が変化する様子を示す図。
１…スキャンガントリ、
１１…第１ペア、
１１０…第１Ｘ線管装置、
１１１…第１Ｘ線管球、
１１２…第１Ｘ線絞り装置、
１１３…第１検出器、
１１４…第１データ収集部、
１２…第２ペア、
１２０…第２Ｘ線管装置、
１２１…第２Ｘ線管球、
１２２…第２Ｘ線絞り装置、
１２３…第２検出器、
１２４…第２データ収集部、
１３…Ｘ線制御部、
１４…スキャン制御部、
２…コンピュータ装置、
２１…中央制御ユニット、
２２…データ／制御バス、
２３…データ補間ユニット、
２４…再構成ユニット、
２５…画像表示ユニット。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 中島 成幸
栃木県大田原市下石上字東山1385番の１
株式会社東芝那須工場内
Ｆターム(参考） 4C093 AA22 BA03 CA02 CA34 EA02
EA06 EA14 EB18 FF28
Claims (12)
- 【請求項１】 略円環状の回転架台に搭載され、被検体
にＸ線を照射する第１Ｘ線管球と、 前記被検体と前記第１Ｘ線管球との間に配置される開度
可変の第１Ｘ線絞り装置と、 前記回転架台上の前記第１Ｘ線管球に対向する位置に搭
載される第１Ｘ線検出器と、 前記回転架台上の前記第１Ｘ線管球から円周方向に所定
角度ずれた位置に搭載される第２Ｘ線管装置と、 前記被検体と前記第２Ｘ線管球との間に配置される開度
可変の第２Ｘ線絞り装置と、 前記回転架台上の前記第２Ｘ線管装置に対向する位置に
搭載される第２Ｘ線検出器と、 前記第２Ｘ線絞り装置の開度を前記第１Ｘ線絞り装置の
開度より狭く設定する制御部と、 前記第２Ｘ線検出器による投影データと、前記第１Ｘ線
検出器による投影データとに基づいて画像データを再構
成する再構成部とを具備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】 前記第２Ｘ線管球のＸ線量を前記第１Ｘ
線管球のＸ線量よりも高く設定するＸ線制御部をさらに
備え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】 前記第２Ｘ線管球の管電流を前記第１Ｘ
線管球の管電流よりも高く設定するＸ線制御部をさらに
備え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】 前記第１、前記第２Ｘ線管球の管電圧を
略等価に設定するＸ線制御部をさらに備えることを特徴
とする請求項３記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。 - 【請求項５】 前記第２Ｘ線検出器のチャンネルのう
ち、狭い開度に起因してデータ欠落を起こしたチャンネ
ルの投影データを、前記第１Ｘ線検出器の対応するチャ
ンネルの投影データで補完するデータ補完部をさらに備
え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】 前記制御部は、前記第２Ｘ線絞り装置の
開口の位置を回転に伴って変化させ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７】 Ｘ線管球装置とＸ線検出器とのペアを複
数装備するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、前
記複数のペアの中の少なくとも１つのペアのＸ線管球装
置は他のペアのＸ線管球装置よりもＸ線の広がり角が狭
く設定され、前記複数のペアにより収集された投影デー
タに基づいて画像データを再構成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８】 前記Ｘ線の広がり角が狭く設定されてい
るペアは、前記他のペアよりも、前記Ｘ線管球の管電流
が高く設定されることを特徴とする請求項７記載のＸ線
コンピュータ断層撮影装置。 - 【請求項９】 前記Ｘ線の広がり角が狭く設定されてい
るペアは、前記他のペアと、前記Ｘ線管球の管電圧が略
等価に設定されることを特徴とする請求項８記載のＸ線
コンピュータ断層撮影装置。 - 【請求項１０】 Ｘ線管球装置とＸ線検出器とのペアを
複数装備するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、
前記複数のペアの中の少なくとも１つのＸ線管球装置の
Ｘ線広がり角は、他のペアのＸ線管球装置のＸ線広がり
角と相違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１１】 Ｘ線管球装置とＸ線検出器とのペアを
複数装備するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、
前記複数のペアの中の少なくとも１つのＸ線管球装置の
Ｘ線広がり角を、他のペアのＸ線管球装置のＸ線広がり
角と相違させることが可能であ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１２】 Ｘ線管球装置とＸ線検出器とのペアを
複数装備するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、
前記複数のペアのＸ線管球装置のＸ線広がり角は個別に
調整可能であることを特徴とするＸ線コンピュータ断層
撮影装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001320928A JP3977624B2 (ja) | 2001-10-18 | 2001-10-18 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
| US10/272,014 US7085343B2 (en) | 2001-10-18 | 2002-10-17 | X-ray computed tomography apparatus |
| CN02147227.0A CN1281188C (zh) | 2001-10-18 | 2002-10-18 | X射线计算断层摄影设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001320928A JP3977624B2 (ja) | 2001-10-18 | 2001-10-18 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003116833A true JP2003116833A (ja) | 2003-04-22 |
| JP3977624B2 JP3977624B2 (ja) | 2007-09-19 |
Family
ID=19138237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001320928A Expired - Fee Related JP3977624B2 (ja) | 2001-10-18 | 2001-10-18 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3977624B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002325760A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-11-12 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | ２パスｃｔ撮像の方法および装置 |
| JP2006014822A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Toshiba Corp | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
| JP2006015065A (ja) * | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Toshiba Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
| JP2006520235A (ja) * | 2003-03-13 | 2006-09-07 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | コンピュータ制御のトモグラフィック画像システム |
| JP2006280919A (ja) * | 2005-03-07 | 2006-10-19 | Toshiba Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
| JP2008043739A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-28 | Toshiba Corp | Ｘ線ｃｔ装置及びそのデータ処理方法 |
| JP2009082174A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-23 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Ｘ線ｃｔ装置 |
| CN102158642A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-08-17 | 深圳市蓝韵实业有限公司 | 一种通用的放射摄影系统时序控制装置 |
| JP2011526521A (ja) * | 2008-06-30 | 2011-10-13 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | スペクトルｃｔ |
| WO2014192831A1 (ja) * | 2013-05-28 | 2014-12-04 | 株式会社東芝 | 医用画像診断装置及び制御方法 |
| CN107260199A (zh) * | 2017-06-19 | 2017-10-20 | 沈阳东软医疗系统有限公司 | 扫描床 |
-
2001
- 2001-10-18 JP JP2001320928A patent/JP3977624B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002325760A (ja) * | 2000-12-28 | 2002-11-12 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | ２パスｃｔ撮像の方法および装置 |
| JP2006520235A (ja) * | 2003-03-13 | 2006-09-07 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | コンピュータ制御のトモグラフィック画像システム |
| JP4619704B2 (ja) * | 2004-06-30 | 2011-01-26 | 株式会社東芝 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
| JP2006014822A (ja) * | 2004-06-30 | 2006-01-19 | Toshiba Corp | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
| JP2006015065A (ja) * | 2004-07-05 | 2006-01-19 | Toshiba Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
| JP2006280919A (ja) * | 2005-03-07 | 2006-10-19 | Toshiba Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
| JP2008043739A (ja) * | 2006-07-19 | 2008-02-28 | Toshiba Corp | Ｘ線ｃｔ装置及びそのデータ処理方法 |
| JP2009082174A (ja) * | 2007-09-27 | 2009-04-23 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Ｘ線ｃｔ装置 |
| JP2011526521A (ja) * | 2008-06-30 | 2011-10-13 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | スペクトルｃｔ |
| CN102158642A (zh) * | 2010-11-30 | 2011-08-17 | 深圳市蓝韵实业有限公司 | 一种通用的放射摄影系统时序控制装置 |
| WO2014192831A1 (ja) * | 2013-05-28 | 2014-12-04 | 株式会社東芝 | 医用画像診断装置及び制御方法 |
| JP2015006328A (ja) * | 2013-05-28 | 2015-01-15 | 株式会社東芝 | 医用画像診断装置及び制御方法 |
| US10709408B2 (en) | 2013-05-28 | 2020-07-14 | Canon Medical Systems Corporation | Medical image diagnosis apparatus and control method |
| CN107260199A (zh) * | 2017-06-19 | 2017-10-20 | 沈阳东软医疗系统有限公司 | 扫描床 |
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