JP2768932B2

JP2768932B2 - Ｘ線ｃｔ装置

Info

Publication number: JP2768932B2
Application number: JP8271064A
Authority: JP
Inventors: 茂田中
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1996-10-14
Filing date: 1996-10-14
Publication date: 1998-06-25
Anticipated expiration: 2013-06-25
Also published as: JPH09108209A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は螺旋状走査型のＸ線
ＣＴ装置に関し、特に、被検体透過後のＸ線量を適正化
する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＸ線ＣＴ装置は、同一断層面では
同一のスキャン条件（管電圧，管電流等）で撮影を行な
うようにしている。また、近年被検体を螺旋状にスキャ
ンするヘリカルスキャンが広く用いられるようになって
いるが、体軸方向のスキャン条件も一定である。

【０００３】従って、例えば図６に示すように被検体Ｐ
の断面形状が楕円形の場合は、図５に示すように、Ｘ線
管の角度位置θ1 （楕円の長軸方向），θ2 （楕円の短
軸方向）によりＸ線透過量が異なる。また、ヘリカルス
キャンにおいては図２に示すように通常、被検体（患
者）Ｐは体軸方向（Ｚ方向）に不均一な厚みを有するた
め、透過Ｘ線量のレンジＲ1 は大きなものになる。この
ように角度位置θ1 ，θ2 及び体軸方向の位置により透
過Ｘ線量が異なる従来のＸ線ＣＴ装置は、次のような問
題点を有していた。

【０００４】第１に透過Ｘ線量のレンジＲ1 に対応して
データ収集部のダイナミックレンジを大きくしなければ
ならないという問題点があった。第２にＸ線管の角度位
置及び／または体軸方向の位置により透過Ｘ線量が多い
部分と少ない部分が混在し、Ｘ線量が多い部分のＳ／Ｎ
比は高いがＸ線量が少ない部分のＳ／Ｎ比は低下するた
め、画像全体のＳ／Ｎ比が低下するという問題点があっ
た。第３に透過Ｘ線量が少ない部分のＳ／Ｎ比を高くし
て、画像全体のＳ／Ｎ比を高くするには、全体的に透過
Ｘ線量を増さなければならず、被検体の被曝量の増大を
招くという問題点があった。

【０００５】上記従来のＸ線ＣＴ装置の問題点を解決す
る手段としては、特開昭53−110495公報に開示されたも
のがあり、この特開昭53−110495公報に開示されたＸ線
ＣＴ装置は、被検体を透過したＸ線量が一定のある基準
値になるようにＸ線管に与える管電圧を制御するもので
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
53−110495公報に開示されたＸ線ＣＴ装置では、管電圧
を制御することにより透過Ｘ線量を一定に制御できる
が、スキャン中に管電圧を変えるため、これに応じてＸ
線管球から発せられるＸ線のスペクトル特性が変化す
る。Ｘ線のスペクトル特性が変化すると、被検体を透過
してＸ線検出器で検出される透過Ｘ線量に被検体のＸ線
吸収係数のスペクトル特性による影響が現れ、このため
正確なＣＴ値が求められないという問題点がある。特
に、ヘリカルスキャンにおいては体軸方向に広い範囲で
スキャンするため、上記の問題点が顕著となる。

【０００７】そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされ
たものであり、角度方向及び体軸方向で被検体の透過Ｘ
線量をほぼ一定に制御し、Ｓ／Ｎ比の高い断層像を得る
とともに、被検体の被曝量低減し、しかも正確なＣＴ値
を求め得るＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載のＸ線ＣＴ装置は、被検体の周囲を回
転しながらＸ線を曝射するＸ線管及び多チャンネルから
なり前記被検体の透過Ｘ線量を検出するＸ線検出器と、
前記被検体を載置するとともにその体軸方向に移動する
寝台と、この寝台を移動するための寝台駆動部と、を備
えてなり、前記Ｘ線検出器が検出する前記Ｘ線管の所定
角度及び体軸方向の位置毎の透過Ｘ線量に基づいて前記
被検体の断層像を再構成する螺旋状走査型のＸ線ＣＴ装
置において、第１のスキャノ撮影時の被検体透過Ｘ線量
及び第１のスキャノ撮影とは異なるＸ線曝射方向から撮
影した第２のスキャノ撮影時の被検体透過Ｘ線量に基づ
いて適正発生Ｘ線量値のパターンを作成する演算手段
と、その作成されたパターンを記憶する記憶手段と、前
記所定角度及び体軸方向の位置毎の発生Ｘ線量が前記適
正発生Ｘ線量値のパターンに等しくなるように、前記Ｘ
線管に与える電流を制御する制御手段をさらに備えたこ
とを要旨とする。

【０００９】また、請求項２記載のＸ線ＣＴ装置におけ
る制御手段は、更に、前記Ｘ線管に与える電流の最大値
及び／又は最小値を制御することができる。

【００１０】＜作用＞上記構成により、本願発明のＸ線
ＣＴ装置は、被検体の螺旋状走査に先立って、第１及び
第２のスキャノ撮影を例えば次のようにしておこなう。
第１のスキャノ撮影中には、Ｘ線管は被検体の周囲を回
転することなく被検体に対して第１の角度に固定され、
Ｘ線管はＸ線を曝射しながら、被検体の体軸方向に水平
に相対移動して被検体をスキャンするとともに、Ｘ線検
出器が被検体の透過Ｘ線量を検出し、演算手段に出力す
る。次いで、Ｘ線管を被検体の周囲に一定角度回転さ
せ、第２のスキャノ撮影のＸ線曝射方向が第１のスキャ
ノ撮影と異なるようにされる。次いで、Ｘ線管が第２の
角度位置に固定された状態で、第１のスキャノ撮影と同
様に第２のスキャノ撮影が行われる。

【００１１】そして、第１のスキャノ撮影時の被検体透
過Ｘ線量及び第２のスキャノ撮影時の被検体透過Ｘ線量
に基づいて、演算手段により螺旋走査時の適正発生Ｘ線
量値のパターンを作成し、これを記憶手段に記憶させ
る。

【００１２】次いで、被検体の螺旋走査時にＸ線管の所
定角度及び体軸方向の位置毎の発生Ｘ線量がこの記憶さ
れたパターンに等しくなるようにＸ線管電流を制御手段
で制御することにより、断面形状が均等でなく、しかも
体軸方向に大きさや材質が変わる被検体の透過Ｘ線量を
螺旋状走査の全行程において適正なものとすることがで
きる。

【００１３】

【発明の実施の形態】

＜実施形態１＞図１及び図２は本発明の第１のＸ線ＣＴ
装置１の一実施形態の概略構成を示すものである。本装
置１は、Ｘ線を曝射するＸ線管２と、被検体透過前のＸ
線量を検出する補償用検出器３と、被検体透過後のＸ線
量を検出する、例えば、800 チャンネルの多数のチャン
ネルからなるＸ線検出器４と、Ｘ線管２に管電圧、管電
流を与える高圧発生部５と、被検体Ｐの周囲をＸ線管２
及びＸ線検出器４を回転させる回転駆動部６と、被検体
（患者）Ｐをのせた寝台１２を被検体の体軸方向に水平
移動（スライド）させる寝台駆動部１３と、Ｘ線検出器
４が検出した透過データを収集するデータ収集部７と、
透過データを基に画像を再構成する画像再構成部８と、
再構成された画像を可視表示する表示部９と、平均透過
Ｘ線量を演算する平均透過線量演算部１０と、この装置
１の各部を制御するシステム制御部１１と、から構成さ
れている。

【００１４】前記高圧発生部５は、システム制御部１１
の制御の下に、Ｘ線管２に印加する管電圧は一定のまま
とし、管電流を制御するようにしている。

【００１５】前記平均透過線量演算部１０は、図１のＸ
線量検出器４に斜線をほどこした中央部分の例えば400
チャンネルが出力した透過データを基に、平均透過Ｘ線
量を演算する。この中央部分のチャンネル数は平均透過
Ｘ線量を求めるのに不要な透過データ、すなわち被検体
Ｐを通過しないＸ線による透過データをできるだけ除く
意味から、被検体Ｐの撮影対象部位の大部分をカバーで
きる数を選べばよい。また、中央部分のチャンネル数は
撮影対象部位の大きさに応じて例えば300 ないし500 の
ように変更できるようにしてもよい。

【００１６】前記システム制御部１１は、図３に示すよ
うにθn 方向のＸ線曝射をする場合は、補償用検出器３
の出力値と１つ前の透過データから求めた平均透過Ｘ線
量とを基にθn 方向の平均透過Ｘ線量がθn −1 方向の
平均透過Ｘ線量に等しくなるように高圧発生部５を制御
している。補償用検出器３の出力値を用いることにより
実際にＸ線管２が曝射するＸ線量を知ることができるの
で、角度方向で平均透過Ｘ線量が等しくなるように正確
に高圧発生部５を制御できる。Ｘ線管２が曝射するＸ線
量は、Ｘ線管２に与える電流及び電圧、曝射時間等のパ
ラメータによりシミュレーションできるので、この補償
用検出器３の出力を用いなくても同様の制御は可能であ
る。

【００１７】また、システム制御部１１は、被検体Ｐ内
に高Ｘ線減衰物質がある場合に、理論上では被検体Ｐに
曝射するＸ線量は非常に大きくなってしまうため、高圧
発生部５とＸ線管２の制約により上限値を定め、それ以
上の値にならないように高圧発生部５が出力する電流の
制御もしている。また、必要により下限値を定めて制御
することも有効な場合がある。さらに、２回転目以降の
スキャンにおいては、１つ前の透過データから求めた平
均透過Ｘ線量に加えて、１回転前の同一角度θn 方向の
平均透過線量を加味することにより、より精度を向上さ
せることもできる。

【００１８】次に、このように構成された本実施形態の
Ｘ線ＣＴ装置１の動作を説明する。被検体Ｐは、図１に
示すように体軸方向に直角な断面が楕円状のものとし、
内部に高Ｘ線減衰物質があるものとする。高圧発生部５
はシステム制御部１１の制御によりＸ線管２に所定の管
電圧、管電流を与える。回転駆動部６はシステム制御部
１１の制御の下にＸ線管２及びＸ線検出器４を回転させ
る。

【００１９】また、寝台駆動部１３はシステム制御部１
１の制御の下に被検体Ｐを載せた寝台１２を体軸方向に
水平移動する。Ｘ線管２は被検体の周囲をＸ線を曝射し
ながら回転し螺旋状に被検体をスキャンする。Ｘ線検出
器４は被検体Ｐの透過後のＸ線量を検出する。補償用検
出器３は被検体Ｐの透過前のＸ線量を検出する。

【００２０】Ｘ線検出器４が検出した被検体透過後のＸ
線量は透過データとしてデータ収集部７に収集される。
平均透過量演算部１０はデータ収集部７が収集した透過
データのうち中央の400 チャンネルの素子が出力した透
過データを基に平均透過Ｘ線量を計算し、その結果をシ
ステム制御部１１に出力する。

【００２１】システム制御部１１は平均透過線量演算部
１０及び補償用検出器３の出力値を基に未曝射の直前の
既曝射の角度位置における平均透過線量にその未曝射の
角度位置における平均透過Ｘ線量が等しくなるように、
高圧発生部５を制御する。高圧発生部５はシステム制御
部１１の制御の下に、Ｘ線管２に印加する管電圧は一定
のままとし、管電流を制御する。Ｘ線管２は与えられた
管電圧、管電流に応じた量のＸ線を被検体Ｐに向けて曝
射する。

【００２２】ここで図４に示すように角度θ3 でＸ線が
高Ｘ線減衰物質を透過したとしても、システム制御部１
１の制御により高圧発生部５がＸ線管２に与える電流は
上限値で制限される。このようにして例えば360 °デー
タを収集すると、画像再構成部８はデータ収集部７が収
集した透過データに基づき画像を再構成し、画像が表示
部９に可視表示される。また、１回転前の同一角度の平
均Ｘ線量を加味することにより、特に、上記のような特
異点（例えば、高Ｘ線減衰物質を透過した場合）を含む
場合により適正な電流の制御が可能となる。

【００２３】このように本実施形態のＸ線ＣＴ装置によ
れば、被検体Ｐの形状が異なっていても透過Ｘ線量をほ
ぼ一定にできるので、図４に示すようにダイナミックレ
ンジＲ11を図５に示す従来例の装置のダイナミックレン
ジＲ1 と比較して格段と小さくできる。また、被検体Ｐ
の内部に高Ｘ線減衰物質がある場合でもダイナミックレ
ンジＲ11を小さくできる。また未曝射の直前及び１回転
前の既曝射の平均透過Ｘ線量を基準としているので、デ
ータ収集部７より前段の系の経時的変化や脈変動があっ
ても透過Ｘ線量を角度方向及び体軸方向でほぼ一定にで
きる。

【００２４】このように透過Ｘ線量を角度方向及び体軸
方向でほぼ一定にできることから、データ収集部７のダ
イナミックレンジを小さくでき、データ収集部７の小型
化が図れる。

【００２５】また、スキャノ撮影を事前に実施する場合
はそのスキャノ時のデータを加味することによりより精
度の向上を図ることができ、また、必要に応じてスキャ
ノを２方向以上からとって精度の向上を図ることもでき
る。

【００２６】本実施形態の装置１０は、Ｘ線管に与える
電流を制御して角度方向及び体軸方向で平均透過Ｘ線量
が等しくなるように制御しているので、角度方向及び体
軸方向で透過線量をほぼ一定に制御でき、しかも正確な
ＣＴ値を求め且つ被曝線量ならびにＸ線管の負荷を低減
し得る。

【００２７】なお、本発明は上記実施形態に限定されず
その要旨を変更しない範囲内で種々に変形実施可能であ
る。例えば、Ｘ線検出器はＸ線管と共に回転するものと
したが、架台固定部の全周に固定配置されていてもよ
い。

【００２８】＜実施形態２＞図７は本発明の第２のＸ線
ＣＴ装置２０の一実施形態の概略構成を示すものであ
る。本装置２０は、Ｘ線を曝射するＸ線管２と、被検体
透過前のＸ線量を検出する補償用検出器３と、被検体透
過後のＸ線量を検出する、例えば、800 チャンネルの多
数のチャンネルからなるＸ線検出器４と、Ｘ線管２に管
電圧、管電流を与える高圧発生部５と、被検体Ｐの周囲
をＸ線管２及びＸ線検出器４を回転させる回転駆動部６
と、被検体Ｐをのせた寝台１２を被検体の体軸方向に水
平移動させる寝台駆動部１３と、Ｘ線検出器４が検出し
た透過データを収集するデータ収集部７と、透過データ
を基に画像を再構成する画像再構成部８と、再構成され
た画像を可視表示する表示部９と、スキャノ時の透過Ｘ
線量から適正発生Ｘ線量値のパターンを作成するパター
ン演算部２５と、その作成されたパターンを記憶する記
憶部２６と、この装置２０の各部を制御するシステム制
御部２７と、から構成されている。

【００２９】前記高圧発生部５は、システム制御部２７
の制御の下に、Ｘ線管２に印加する管電圧は一定のまま
とし、管電流を制御するようにしている。

【００３０】スキャノ撮影時にパターン演算部２５はＸ
線検出器から出力された透過Ｘ線量から被検体の撮影・
観察したい範囲のＸ線透過量から被検体の吸収するＸ線
量を算出し適正発生Ｘ線量値のパターンを作成し、その
作成されたパターンをパターン記憶部２６に記憶する。

【００３１】前記システム制御部２７は、図３に示すよ
うにθn 方向のＸ線曝射をする場合は、平均発生Ｘ線量
がパターン化された適正発生Ｘ線量値に基づき高圧発生
部５を制御している。補償用検出器３の出力値を用いる
ことにより実際にＸ線管２が曝射するＸ線量を知ること
ができるので、透過Ｘ線量を正確に求めることができ
る。Ｘ線管２が曝射するＸ線量は、Ｘ線管２に与える電
流、電圧、曝射時間等のパラメータによりシミュレーシ
ョンできるので、この補償用検出器３の出力を用いなく
ても同様の制御は可能である。

【００３２】また、システム制御部２７は、被検体Ｐ内
に高Ｘ線減衰物質がある場合に、理論上では被検体Ｐに
曝射するＸ線量は非常に大きくになってしまうため、高
圧発生部５とＸ線管２の制約により上限値を定め、それ
以上の値にならないように高圧発生部５が出力する電流
の制御もしている。また、必要により下限値を定めて制
御することも有効な場合がある。

【００３３】次に、このように構成された本実施形態の
Ｘ線ＣＴ装置２０の動作を説明する。被検体Ｐは、図６
に示すように体軸方向に直交する断面が楕円状のものと
し、内部に高Ｘ線減衰物質があるものとする。高圧発生
部５はシステム制御部２７の制御によりＸ線管２に所定
の管電圧、管電流を与える。

【００３４】本実施の形態ではヘリカルスキャン実行前
に、第１及び第２のスキャノ撮影を行う。第１のスキャ
ノ撮影時と第２のスキャノ撮影時では、互いに異なる方
向から被検体を曝射した投影データがＸ線検出器４で検
出され、データ収集部７で収集されるように、Ｘ線管２
の角度位置及び必要に応じてＸ線検出器４の角度位置を
第１及び第２のスキャノ撮影でそれぞれ異なる角度位置
に設定する。

【００３５】なお、被検体の体軸方向に垂直な断面形状
が略楕円形である場合、第１のスキャノ撮影時における
投影方向と、第２のスキャノ撮影時における投影方向
は、被検体のＸ線吸収量が最大となる前記略楕円形の長
軸方向（図６のθ１）及び最小となる短軸方向（図６の
θ２）とすることが望ましい。長軸方向及び短軸方向の
スキャノ撮影の順序は任意であることはいうまでもな
い。

【００３６】また、スキャノ撮影時に、パターン演算部
２５がシステム制御部２７の制御の下に、データ収集部
７が収集した透過データのうち中央の400 チャンネルの
素子が出力した透過データを基に適正発生Ｘ線量値を計
算し、その結果を記憶部２６に記憶する。

【００３７】そして、スキャン時には、回転駆動部６は
システム制御部２７の制御の下にＸ線管２及びＸ線検出
器４を回転させる。また、寝台駆動部１３はシステム制
御部２７の制御の下に被検体Ｐを載せた寝台１２を体軸
方向に水平移動する。Ｘ線管２は被検体の周囲をＸ線を
曝射しながら回転し螺旋状スキャンをおこなう。Ｘ線検
出器４は被検体Ｐの透過後のＸ線量を検出する。補償用
検出器３は被検体Ｐの透過前のＸ線量を検出する。Ｘ線
検出器４が検出した被検体透過後のＸ線量は透過データ
としてデータ収集部７に収集される。

【００３８】システム制御部２７は適正発生Ｘ線量値の
パターンを基にして高圧発生部５を制御する。高圧発生
部５はシステム制御部２７の制御の下にＸ線管２に印加
する管電圧は一定のままとし、管電流を制御する。Ｘ線
管２は与えられた管電圧、管電流に応じた量のＸ線を被
検体Ｐに向けて曝射する。

【００３９】このようにして、例えば、収集したデータ
から、画像再構成部８はデータ収集部７が収集した透過
データに基づき画像を再構成し、画像が表示部９に可視
表示される。

【００４０】このように本実施形態のＸ線ＣＴ装置２０
によれば、被検体Ｐの形状が異なっていても透過Ｘ線量
をほぼ一定にできるので、図４に示すようにダイナミッ
クレンジＲ11を図５に示す従来例の装置のダイナミック
レンジＲ1 と比較して格段と小さくできる。

【００４１】本実施形態の装置２０は、透過Ｘ線量を角
度方向及び体軸方向でほぼ一定にできることから、デー
タ収集部７のダイナミックレンジを小さくでき、データ
収集部７の小型化が図れる。また、スキャノ時に自動的
に適正発生Ｘ線量値をパターン化しているので、スキャ
ン実行時の演算部の比較計算を要せず更に高い精度で透
過線量を制御でき、しかも正確なＣＴ値を求め且つ被曝
線量ならびにＸ線管の負荷を低減したヘリカルスキャン
方式のＸ線ＣＴ装置として構成できる。

【００４２】なお、本発明は上記実施形態に限定されず
その要旨を変更しない範囲内で種々に変形実施可能であ
る。例えば、Ｘ線検出器はＸ線管と共に回転するものと
したが、架台固定部の全周に固定配置されていてもよ
い。

【００４３】＜実施形態３＞図８は本発明の第３のＸ線
ＣＴ装置３０の一実施形態の概略構成を示すものであ
る。本装置３０は、Ｘ線を曝射するＸ線管２と、被検体
透過前のＸ線量を検出する補償用検出器３と、被検体透
過後のＸ線量を検出する、例えば、800 チャンネルの多
数のチャンネルからなるＸ線検出器４と、Ｘ線管２に管
電圧、管電流を与える高圧発生部５と、被検体Ｐの周囲
をＸ線管２及びＸ線検出器４を回転させる回転駆動部６
と、被検体Ｐをのせた寝台１２を被検体の体軸方向に水
平移動させる寝台駆動部１３と、Ｘ線検出器４が検出し
た透過データを収集するデータ収集部７と、透過データ
を基に画像を再構成する画像再構成部８と、再構成され
た画像を可視表示する表示部９と、オペレーターが所定
の基準発生Ｘ線量のパターン値を指定若しくは入力する
ための入力部３４と、指定されるパターンを記憶してい
るか或いは入力されたパターンを記憶する記憶部３６
と、この装置３０の各部を制御するシステム制御部３７
と、から構成されている。

【００４４】前記高圧発生部５は、システム制御部３７
の制御の下に、Ｘ線管２に印加する管電圧は一定のまま
とし、管電流を制御するようにしている。

【００４５】オペレータはスキャンの前に被検体の外観
や身長、胸囲、体重等の基礎データを見てキーボード或
いはマウス等の入力装置からなる入力部３４から予めパ
ターン化された基準発生Ｘ線量値のパターンコードを入
力する。記憶部３６には予めパターン化された基準発生
Ｘ線量値のリストが記憶されている。また、この場合オ
ペレータはスキャンの前に被検体の外観や身長、胸囲、
体重等の基礎データを見てキーボード等の入力装置から
なる入力部３４から基準発生Ｘ線量値のパターンを入力
してもよい。この場合、必要により上限値及び／又は下
限値を自動的に設定してもよい。記憶部３６には入力さ
れた基準発生Ｘ線量値が記憶される。

【００４６】前記システム制御部３７は、図３に示すよ
うにθn 方向のＸ線曝射をする場合は、パターン化され
た適正発生Ｘ線量値に基づき高圧発生部５を制御してい
る。

【００４７】Ｘ線管２が曝射するＸ線量は、Ｘ線管２に
与える電流、電圧、曝射時間等のパラメータによりシミ
ュレーションできるので、この補償用検出器３の出力を
用いなくても同様の制御は可能である。

【００４８】次に、このように構成された本実施形態の
Ｘ線ＣＴ装置３０の動作を説明する。被検体Ｐは、図６
に示すように体軸方向に直交する断面が楕円状のものと
し、内部に高Ｘ線減衰物質があるものとする。高圧発生
部５はシステム制御部３７の制御によりＸ線管２に所定
の管電圧、管電流を与える。回転駆動部６はシステム制
御部３７の制御の下にＸ線管２及びＸ線検出器４を回転
させる。また、寝台駆動部１３はシステム制御部３７の
制御の下に被検体Ｐを載せた寝台１２を体軸方向に水平
移動する。

【００４９】Ｘ線管２は被検体の周囲をＸ線を曝射しな
がら回転し螺旋状に被検体をスキャンする。Ｘ線検出器
４は被検体Ｐの透過後のＸ線量を検出する。補償用検出
器３は被検体Ｐの透過前のＸ線量を検出する。Ｘ線検出
器４が検出した被検体透過後のＸ線量は透過データとし
てデータ収集部７に収集される。

【００５０】システム制御部３７は記憶部３６に記憶さ
れている基準発生Ｘ線量値のパターンに基づき高圧発生
部５を制御する。高圧発生部５はシステム制御部３７の
制御の下にＸ線管２に印加する管電圧は一定のままと
し、管電流を制御する。Ｘ線管２は与えられた管電圧、
管電流に応じた量のＸ線を被検体Ｐに向けて曝射する。

【００５１】このようにして、例えば、収集したデータ
により、画像再構成部８はデータ収集部７が収集した透
過データに基づき画像を再構成し、画像が表示部９に可
視表示される。

【００５２】このように本実施形態のＸ線ＣＴ装置３０
によれば、被検体Ｐの形状が異なっていても透過Ｘ線量
をほぼ一定にできるので、図４に示すようにダイナミッ
クレンジＲ11を図５に示す従来例の装置のダイナミック
レンジＲ1 と比較して格段と小さくできる。またオペレ
ータが予めパターン化された基準発生Ｘ線量値を入力し
その値を基準としているので、制御部の構成は単純化さ
れ、経済的で取扱の簡単なヘリカルスキャン方式のＸ線
ＣＴ装置として構成できる。

【００５３】なお、本発明は上記実施形態に限定されず
その要旨を変更しない範囲内で種々に変形実施可能であ
る。例えば、Ｘ線検出器はＸ線管と共に回転するものと
したが、架台固定部の全周に固定配置されていてもよ
い。

【００５４】＜実施形態４＞図９は本発明の第４のＸ線
ＣＴ装置４０の一実施形態の概略構成を示すものであ
る。本装置４０は、Ｘ線を曝射するＸ線管２と、被検体
透過前のＸ線量を検出する補償用検出器３と、被検体透
過後のＸ線量を検出する、例えば、800 チャンネルの多
数のチャンネルからなるＸ線検出器４と、Ｘ線管２に管
電圧、管電流を与える高圧発生部５と、被検体Ｐの周囲
をＸ線管２及びＸ線検出器４を回転させる回転駆動部６
と、Ｘ線検出器４が検出した透過データを収集するデー
タ収集部７と、透過データを基に画像を再構成する画像
再構成部８と、再構成された画像を可視表示する表示部
９と、スキャノ時の透過Ｘ線量から適正発生Ｘ線量値の
パターンを作成するパターン演算部４５と、その作成さ
れたパターンを記憶する記憶部４６と、この装置４０の
各部を制御するシステム制御部４７と、から構成されて
いる。

【００５５】前記高圧発生部５は、システム制御部４７
の制御の下に、Ｘ線管２に印加する管電圧は一定のまま
とし、管電流を制御するようにしている。

【００５６】スキャノ操作時にパターン演算部４５はＸ
線検出器から出力された透過Ｘ線量から被検体の撮影・
観察したい部位のＸ線透過量から被検体の吸収するＸ線
量を算出し適正発生Ｘ線量値のパターンを作成し、その
作成されたパターンを記憶部４６に記憶する。

【００５７】前記システム制御部４７は、図３に示すよ
うにθn 方向のＸ線曝射をする場合は、適正発生Ｘ線量
値に等しくなるように高圧発生部５を制御している。

【００５８】次に、このように構成された本実施形態の
Ｘ線ＣＴ装置４０の動作を説明する。被検体Ｐは、図６
に示すように断面が楕円状のものとし、内部に高Ｘ線減
衰物質があるものとする。高圧発生部５はシステム制御
部４７の制御によりＸ線管２に所定の管電圧、管電流を
与える。

【００５９】本実施形態ではスキャン実行前のスキャノ
時に、パターン演算部４５がシステム制御部４７の制御
の下に、データ収集部７が収集した透過データのうち中
央の400 チャンネルの素子が出力した透過データを基に
適正発生Ｘ線量値を計算し、その結果を記憶部４６に記
憶する。この適正Ｘ線量値を計算する際、上限値及び／
又は下限値を設定できるようにしておいてもよい。

【００６０】そして、スキャン時には、回転駆動部６は
システム制御部４７の制御の下にＸ線管２及びＸ線検出
器４を回転させる。また、Ｘ線管２は被検体の周囲をＸ
線を曝射しながら回転する。Ｘ線検出器４は被検体Ｐの
透過後のＸ線量を検出する。補償用検出器３は被検体Ｐ
の透過前のＸ線量を検出する。Ｘ線検出器４が検出した
被検体透過後のＸ線量は透過データとしてデータ収集部
７に収集される。

【００６１】システム制御部４７は、記憶されている適
正発生Ｘ線量値のパターンに基づき高圧発生部５を制御
する。高圧発生部５はシステム制御部４７の制御の下に
Ｘ線管２に印加する管電圧は一定のままとし、管電流を
制御する。Ｘ線管２は与えられた管電圧、管電流に応じ
た量のＸ線を被検体Ｐに向けて曝射する。このようにし
て、例えば、収集したデータにより、画像再構成部８は
データ収集部７が収集した透過データに基づき画像を再
構成し、画像が表示部９に可視表示される。

【００６２】このように本実施形態のＸ線ＣＴ装置によ
れば、被検体Ｐの形状が異なっていても透過Ｘ線量をほ
ぼ一定にできるので、図４に示すようにダイナミックレ
ンジＲ10を図５に示す従来例の装置のダイナミックレン
ジＲ1 と比較して格段と小さくできる。

【００６３】本実施形態の装置４０は、透過Ｘ線量を角
度方向及び体軸方向でほぼ一定にできることから、デー
タ収集部７のダイナミックレンジを小さくでき、データ
収集部７の小型化が図れる。また、スキャノ時に自動的
に適正透過Ｘ線量値をパターン化しているので、スキャ
ン実行時の演算部の比較計算を要せず更に制御部の比較
制御が単純化されると共に高い精度で透過線量を制御で
き、しかも正確なＣＴ値を求め且つ被曝線量ならびにＸ
線管の負荷を低減したシングルスキャン方式のＸ線ＣＴ
装置として構成できる。

【００６４】なお、本発明は上記実施形態に限定されず
その要旨を変更しない範囲内で種々に変形実施可能であ
る。例えば、Ｘ線検出器はＸ線管と共に回転するものと
したが、架台固定部の全周に固定配置されていてもよ
い。

【００６５】＜実施形態５＞図１０は本発明の第５のＸ
線ＣＴ装置５０の一実施形態の概略構成を示すものであ
る。本装置５０は、Ｘ線を曝射するＸ線管２と、被検体
透過前のＸ線量を検出する補償用検出器３と、被検体透
過後のＸ線量を検出する、例えば、800 チャンネルの多
数のチャンネルからなるＸ線検出器４と、Ｘ線管２に管
電圧、管電流を与える高圧発生部５と、被検体Ｐの周囲
をＸ線管２及びＸ線検出器４を回転させる回転駆動部６
と、Ｘ線検出器４が検出した透過データを収集するデー
タ収集部７と、透過データを基に画像を再構成する画像
再構成部８と、再構成された画像を可視表示する表示部
９と、オペレーターが所定の基準発生Ｘ線量のパターン
値を指定若しくは入力するための入力部５４と、指定さ
れるパターンを記憶しているか或いは入力されたパター
ンを記憶する記憶部５６と、この装置５０の各部を制御
するシステム制御部５７と、から構成されている。そし
て、高圧発生部５は、システム制御部５７の制御の下
に、Ｘ線管２に印加する管電圧は一定のままとし、管電
流を制御するようにしている。

【００６６】オペレータはスキャンの前に被検体の外観
や身長、胸囲、体重等の基礎データを見てキーボード或
いはマウス等の入力装置からなる入力部５４から予めパ
ターン化された基準発生Ｘ線量値対応値のパターンコー
ドを入力する。記憶部５６には予めパターン化された基
準発生Ｘ線量値のリストが記憶されている。また、この
場合オペレータはスキャンのまえに被検体の外観や身
長、胸囲、体重等の基礎データを見てキーボード等の入
力装置からなる入力部５４から基準発生Ｘ線量値のパタ
ーンを入力するようにしてもよい。この場合、記憶部５
６には入力された基準発生Ｘ線量値が記憶される。そし
て、システム制御部５７は、パターン化された適正発生
Ｘ線量値を基に高圧発生部５を制御している。

【００６７】次に、このように構成された本実施形態の
Ｘ線ＣＴ装置５０の動作を説明する。被検体Ｐは、図６
に示すように断面が楕円状のものとする。高圧発生部５
はシステム制御部５７の制御によりＸ線管２に所定の管
電圧、管電流を与える。回転駆動部６はシステム制御部
５７の制御の下にＸ線管２及びＸ線検出器４を回転させ
る。Ｘ線管２は被検体の周囲をＸ線を曝射しながら回転
する。Ｘ線検出器４は被検体Ｐの透過後のＸ線量を検出
する。補償用検出器３は被検体Ｐの透過前のＸ線量を検
出する。Ｘ線検出器４が検出した被検体透過後のＸ線量
は透過データとしてデータ収集部７に収集される。シス
テム制御部５７は記憶されている基準発生Ｘ線量値のパ
ターンを基に高圧発生部５を制御する。高圧発生部５は
システム制御部５７の制御の下にＸ線管２に印加する管
電圧は一定のままとし、管電流を制御する。Ｘ線管２は
与えられた管電圧、管電流に応じた量のＸ線を被検体Ｐ
に向けて曝射する。このようにして収集したデータによ
り画像再構成部８はデータ収集部７が収集した透過デー
タに基づき画像を再構成し、画像を表示部９に可視表示
する。

【００６８】このように本実施形態のＸ線ＣＴ装置５０
によれば、被検体Ｐの形状が異なっていても透過Ｘ線量
をほぼ一定にできるので、図４に示すようにダイナミッ
クレンジＲ11を図５に示す従来例の装置のダイナミック
レンジＲ1 と比較して格段と小さくできる。また本実施
形態の装置５０はオペレータが予めパターン化された基
準発生Ｘ線量値を入力しその値を基準としているので、
制御部の構成は単純化され、経済的で取扱の簡単な所定
スライス位置をスキャンする通常のＸ線ＣＴ装置として
構成される。

【００６９】なお、本発明は上記実施形態に限定されず
その要旨を変更しない範囲内で種々に変形実施可能であ
る。例えば、Ｘ線検出器はＸ線管と共に回転するものと
したが、架台固定部の全周に固定配置されていてもよ
い。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に基づくＸ
線ＣＴ装置によれば、被検体に対して予め互いに異なる
方向からの第１及び第２のスキャノ撮影を行い、この２
方向から収集された２つのスキャノ画像に基づいて適正
発生Ｘ線量値のパターンを作成し、このパターンに従っ
てヘリカルスキャンにおけるＸ線管電流を制御するの
で、高い精度で透過線量を適正に制御でき、しかも正確
なＣＴ値を求め且つ被曝線量ならびにＸ線管の負荷を低
減したヘリカルスキャン方式のＸ線ＣＴ装置を提供する
ことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に基づく第１のＸ線ＣＴ装置の一実施形
態の概略構成図である。

【図２】本発明に基づく第１のＸ線ＣＴ装置の一実施形
態の概略構成図（側面図）である。

【図３】図１及び図２に示すＸ線ＣＴ装置の作用を示す
説明図である。

【図４】図１に示すＸ線ＣＴ装置の透過Ｘ線量と角度の
関係を示す図である。

【図５】従来例のＸ線ＣＴ装置における透過Ｘ線と角度
の関係を示す図である。

【図６】Ｘ線ＣＴ装置の作用を示す図である。

【図７】本発明に基づく第２のＸ線ＣＴ装置の一実施形
態の概略構成図である。

【図８】本発明に基づく第３のＸ線ＣＴ装置の一実施形
態の概略構成図である。

【図９】本発明に基づく第４のＸ線ＣＴ装置の一実施形
態の概略構成図である。

【図１０】本発明に基づく第５のＸ線ＣＴ装置の一実施
形態の概略構成図である。

【符号の説明】

１、２０、３０、４０、５０Ｘ線ＣＴ装置２Ｘ線管３補償用検出器４Ｘ線検出器５高圧発生部６回転駆動部７データ収集部８画像再構成部９表示部１０平均透過線量演算部（演算部）１１、２７、３７、４７、５７システム制御部１２寝台１３寝台駆動部２５、４５パターン演算部（演算部）２６、３６、４６、５６記憶部３４、５４入力部Ｐ被検体

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体の周囲を回転しながらＸ線を曝射
するＸ線管及び多チャンネルからなり前記被検体の透過
Ｘ線量を検出するＸ線検出器と、前記被検体を載置する
とともにその体軸方向に移動する寝台と、この寝台を移
動するための寝台駆動部と、を備えてなり、前記Ｘ線検
出器が検出する前記Ｘ線管の所定角度及び体軸方向の位
置毎の透過Ｘ線量に基づいて前記被検体の断層像を再構
成する螺旋状走査型のＸ線ＣＴ装置において、第１のスキャノ撮影時の被検体透過Ｘ線量及び第１のス
キャノ撮影とは異なるＸ線曝射方向から撮影した第２の
スキャノ撮影時の被検体透過Ｘ線量に基づいて適正発生
Ｘ線量値のパターンを作成する演算手段と、その作成さ
れたパターンを記憶する記憶手段と、前記所定角度及び
体軸方向の位置毎の発生Ｘ線量が前記適正発生Ｘ線量値
のパターンに等しくなるように、前記Ｘ線管に与える電
流を制御する制御手段をさらに備えたことを特徴とする
Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項２】前記制御手段は、更に、前記Ｘ線管に与
える電流の最大値及び／又は最小値を制御することを特
徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。