JP2009201885A - X線ct装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】X線CT装置(100)は、X線を発生し、被検体に照射するX線発生装置と、前記X線発生装置から照射されるX線を検出する複数のX線検出チャネルを有する第1のX線検出器と、前記X線発生装置から照射されるX線のエネルギー情報を取得するために、前記X線発生装置から照射されるX線を検出する第2のX線検出器と、前記第2のX線検出器により検出された情報に基づき、前記X線発生装置から照射されるX線のエネルギー情報を特定するX線エネルギー情報特定部とを備える。
【選択図】図1
Description
本発明の第3の観点のX線CT装置は、第1又は第2の観点のX線CT装置において、前記第2のX線検出器が、光子計数が可能な半導体検出器であり、前記光子計数に基づき前記エネルギー情報を特定することを特徴とするものである。
本発明の第4の観点のX線CT装置は、第3の観点のX線CT装置において、前記光子計数が可能な半導体検出器が、CdTe、CdZnTe、HgI2、PbI2、及びGaAsのいずれか一つの材料を用いたものであることを特徴とするものである。
本発明の第7の観点のX線CT装置は、第1から第5のいずれかの観点のX線CT装置において、前記第1のX線検出器が、シンチレータとフォトダイオードとを含むX線検出器であることを特徴とするものである。
本発明の第9の観点のX線CT装置は、第8の観点のX線CT装置において、前記複数のX線検出チャネルが、前記被検体の体軸方向に配列されていることを特徴とするものである。
本発明の第10の観点のX線CT装置は、第1の観点のX線CT装置において、前記第2のX線検出器が、前記X線発生装置の近傍に設けられていることを特徴とするものである。
本発明の第12の観点のX線CT装置は、第11の観点のX線CT装置において、前記光子計数が可能な半導体検出器が、CdTe、CdZnTe、HgI2、PbI2、及びGaAsのいずれか一つの材料を用いたものであることを特徴とするものである。
本発明の第15の観点のX線CT装置は、第14の観点のX線CT装置において、前記X線発生装置が、単一のX線発生装置において、複数のX線管電圧を1又は複数ビュー毎に切り替えて前記複数のエネルギースペクトルのX線を発生することを特徴とするものである。
本発明の第16の観点のX線CT装置は、第1から第15のいずれかの観点のX線CT装置において、前記第1のX線検出器により検出されたX線に基づくデータを、前記X線エネルギー情報特定部により特定されたエネルギー情報に基づき補正するデータ補正部をさらに備えることを特徴とするものである。
本発明の第17の観点のX線CT装置は、第1から第16のいずれかの観点のX線CT装置において、前記X線発生装置より照射されているX線のエネルギー情報を表示する表示部をさらに備えることを特徴とするものである。
図1は、本発明の実施例にかかるX線CT装置100の構成ブロック図である。このX線CT装置100は、操作コンソール1と、撮影テーブル10と、走査ガントリ20とを具備している。
前処理は、オフセット補正、対数変換処理、X線線量補正、感度補正等を含む。
ビームハードニング補正処理は、投影データのビームハードニング補正の処理を行う。ビームハードニングとは、連続X線が物質を透過していくうちにX線エネルギー分布が変化し、断層上のCT値(輝度)が変わってしまう現象である。ビームハードニング補正は、投影データのスライス方向、チャネル方向に対して行う。
データ補正部35は、X線エネルギー情報特定部34により特定されたエネルギー情報に基づき、第1のX線検出器241により検出されたX線に基づくデータを補正する。
実施例1は、第2のX線検出器242として、光子計数が可能な半導体検出器である、いわゆる、光子計数型X線検出器を用いた例である。
図2は、本実施例に係る第2のX線検出器の配置を示す図である。この図において、シンチレータとフォトダイオードとの組み合わせによるX線検出器、いわゆるシンチレータ型X線検出器である第1のX線検出器241の回転方向(チャネル方向)の端部に隣接して、CdTe半導体等X線光子に直接反応する材料を検出器素子材料として用いた光子計数型X線検出器からなる第2のX線検出器242が配置されている。尚、本実施例においては、第2のX線検出器242には、8つのX線検出チャネル(kVRef1〜kVRef8)を有するものとする。尚、第2のX線検出器242は、被検体に隠れにくい位置のチャネルであれば、第1のX線検出器241の回転方向(チャネル方向)の端部でなくてもよい。この場合、撮影領域のX線を検出する第1のX線検出器と同様の立体角、同様の線質のX線を第2のX線検出器242で得ることができる。即ち、照射X線は、X線管21側のX線フィルタやビーム形成X線フィルタ28も同様に透過するため、X線の線質としても同様になる。また、幾何学的配置においてはX線焦点からの距離に大差がないため、信号レベルも同様となる。
尚、上記実施例においては、光子計数型X線検出器に用いられる半導体材料としては、CdTeに限らず、CdZnTe、HgI2、PbI2、GaAs等を用いることもできる。
また、上記実施例においては、第1のX線検出器として、最も一般的に用いられているシンチレータ型X線検出器を用いることにより、従来の多列X線検出器に、第2のX線検出器を追加して、本発明を達成することができるが、第1のX線検出器として、光子計数型X線検出器を用いる、即ち、光子計数型X線検出器の一部のチャネルを、第2のX線検出器としてもよい。
また、シンチレータ型X線検出器には、X線線量補正用のチャネルが設けられていることがあるが、その場合、本実施例の第2のX線検出器は、当該X線線量補正用のチャネルに隣接して設けることもできる。
また、上記実施例においては、第2のX線検出器として、より多くのX線検出素子を用いることにより、より高い精度のエネルギー情報を得ることができるが、X線検出素子は、複数に限らず、1つ以上であればよい。
実施例2は、第2のX線検出器242として、多列X線検出器24の回転方向の最外チャネルを用いた例である。即ち、実施例2においては、第2のX線検出器は、シンチレータ型X線検出器より構成される。
図3は、本実施例に係る第2のX線検出器の配置を示す図である。この図においては、第2のX線検出器242を構成するエネルギー取得用チャネルが8チャネル(kVRef1〜kVRef8)ある例を示す。尚、本実施例においても、実施例1と同様に、第2のX線検出器242は、被検体に隠れにくい位置のチャネルであれば、必ずしも多列X線検出器24の回転方向(チャネル方向)の最外チャネルでなくてもよい。また、本実施例においても、実施例1と同様に、第1のX線検出器と同様のX線を第2のX線検出器242で得ることができる。
DCkVRef(i)=DkVRef(i)・eρt(i)...(数式1)
次に、変形例として、実施例1又は実施例2と同様の第2のX線検出器の配置を、X線管21の近傍に配置した例について説明する。
図5は、第2のX線検出器の配置を示す図である。図5においては、第2のX線検出器441は、X線管21の近傍に配置されている。このような第2のX線検出器441は、被検体が大きい場合であっても、被検体に隠れることがない。この場合、第2のX線検出器441に入力されるX線と、ビーム形成フィルタを介して多列X線検出器24に入力されるX線とは、線質が異なるため、上述のX線フィルタ242と同様のX線フィルタに加え、ビーム形成フィルタに相当するX線フィルタを第2のX線検出器の上に配置することが好ましい。尚、本変形例において、X線のエネルギー情報の取得は、実施例1又は実施例2と同様に行うことができる。
また、上記の全ての例により得られたX線のエネルギー情報は、モニタ6において、スキャン中に継続的に表示してエネルギー情報を監視することもできる。
(1)デュアルエネルギー撮影法を用いたスカウトスキャンにより、被検体の組成情報を得ておく。そして、任意のX線管電圧を用いて撮影して得られた画像に対し、組成及びエネルギーに依存する係数であるX線吸収係数を用いて、前記被検体の組成毎に、所望のX線管電圧相当のデータに変換する。
(2)デュアルエネルギー撮影を行って得られた加重減算画像の被検体の組成毎に、組成及びエネルギーに依存する係数であるX線吸収係数に基づいて、所望のX線管電圧相当のデータに変換する。
尚、上記実施形態におけるデュアルエネルギー撮影法としては、例えば、以下のような方法を用いることができる。
(1)単一のX線管のX線管電圧を、回転単位で切り替えて前記複数のエネルギー分布のX線を発生させて行う方法。
(2)単一のX線管のX線管電圧を、1又は複数ビュー毎に切り替えて前記複数のエネルギー分布のX線を発生させて行う方法。
(3)X線管電圧の異なる複数のX線管により前記複数のエネルギー分布のX線を発生させて行う方法。
2 … 入力装置
3 … 中央処理装置 (33 … 画像再構成部,34 … X線エネルギー情報特定部,35 … データ補正部)
5 … データ収集バッファ
6 … モニタ
7 … 記憶装置
10 … 撮影テーブル
12 … クレードル
15 … 回転部
20 … 走査ガントリ
21 … X線管
22 … X線制御部
23 … コリメータ
24 … 多列X線検出器
241 … 第1のX線検出器
241 … 第2のX線検出器
25 … データ収集装置(DAS)
26 … 回転制御部
28 … ビーム形成X線フィル
29 … ガントリ制御部
Claims (17)
- X線を発生し、被検体に照射するX線発生装置と、
前記X線発生装置から照射されるX線を検出する複数のX線検出チャネルを有する第1のX線検出器と、
前記X線発生装置から照射されるX線のエネルギー情報を取得するために、前記X線発生装置から照射されるX線を検出する第2のX線検出器と、
前記第2のX線検出器により検出された情報に基づき、前記X線発生装置から照射されるX線のエネルギー情報を特定するX線エネルギー情報特定部と
を備えることを特徴とするX線CT装置。 - 前記第2のX線検出器は、前記第1のX線検出器の端部に配置されていることを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。
- 前記第2のX線検出器は、光子計数が可能な半導体検出器であり、前記光子計数に基づき前記エネルギー情報を特定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のX線CT装置。
- 前記光子計数が可能な半導体検出器が、CdTe、CdZnTe、HgI2、PbI2、及びGaAsのいずれか一つの材料を用いたものであることを特徴とする請求項3に記載のX線CT装置。
- 前記第2のX線検出器は、シンチレータとフォトダイオードとを含むX線検出器であり、前記第2のX線検出器の上方に、X線フィルタを備え、前記X線フィルタを通過したX線に基づき前記エネルギー情報を特定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載のX線CT装置。
- 前記第2のX線検出器は、前記第1のX線検出器の複数のX線検出チャネルの一部であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のX線CT装置。
- 前記第1のX線検出器は、シンチレータとフォトダイオードとを含むX線検出器であることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のX線CT装置。
- 前記第2のX線検出器は、複数のX線検出チャネルを含むことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のX線CT装置。
- 前記複数のX線検出チャネルが、前記被検体の体軸方向に配列されていることを特徴とする請求項8に記載のX線CT装置。
- 前記第2のX線検出器は、前記X線発生装置の近傍に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。
- 前記第2のX線検出器は、光子計数が可能な半導体検出器であり、前期光子計数に基づき前記エネルギー情報を特定することを特徴とする請求項10に記載のX線CT装置。
- 前記光子計数が可能な半導体検出器が、CdTe、CdZnTe、HgI2、PbI2、及びGaAsのいずれか一つの材料を用いたものであることを特徴とする請求項11に記載のX線CT装置。
- 前記第2のX線検出器は、シンチレータとフォトダイオードとを含むX線検出器であり、前記第2のX線検出器の上方に、X線フィルタを備え、前記X線フィルタを通過したX線に基づき前記エネルギー情報を特定することを特徴とする請求項10に記載のX線CT装置。
- 前記X線発生装置は、複数のX線管電圧に基づく複数のエネルギースペクトルのX線を発生することを特徴とする請求項1から請求項13のいずれか一項に記載のX線CT装置。
- 前記X線発生装置は、単一のX線発生装置において、複数のX線管電圧を1又は複数ビュー毎に切り替えて前記複数のエネルギースペクトルのX線を発生することを特徴とする請求項14に記載のX線CT装置。
- 前記第1のX線検出器により検出されたX線に基づくデータを、前記X線エネルギー情報特定部により特定されたエネルギー情報に基づき補正するデータ補正部をさらに備えることを特徴とする請求項1から請求項15のいずれか一項に記載のX線CT装置。
- 前記X線発生装置より照射されているX線のエネルギー情報を表示する表示部をさらに備えることを特徴とする請求項1から16のいずれか一項に記載のX線CT装置。
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