JP3281035B2 - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線ＣＴ装置に係り、
特に、ヘリカルスキャン方式のＸ線ＣＴ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ヘリカルスキャン方式のＸ線ＣＴ装置
は、被検体の体軸方向に沿って所定の範囲にわたり連続
的にＸ線投影データを収集し、データ収集後、所望のス
ライス位置での画像を自在に再構成することができる装
置である。

【０００３】従来、この方式のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管
およびＸ線検出器を被検体の回りに回転させながら所定
のスライス幅でＸ線を照射するとともに、被検体が横た
わった寝台の天板を上述のスライス幅に対応する送り速
度で横移動させるようになっており、被検体からみれ
ば、Ｘ線管およびＸ線検出器が被検体の回りを螺旋状
（ヘリカル）に回転するようになっている。

【０００４】また、この従来のＸ線ＣＴ装置は、所定の
スライス幅のＸ線ファンビームを形成する上部スリッ
ト、下部スリットをそれぞれＸ線管の照射側近傍、Ｘ線
検出器の入射側近傍に配置してあるとともに、天板を所
定の送り速度で横移動させる天板駆動部を寝台内に配置
してある。

【０００５】このような上部スリット、下部スリットの
スリット幅および天板駆動部のピッチ幅（Ｘ線管および
Ｘ線検出器を１回転させるごとに天板を横移動させる距
離）を予め調整した上でヘリカルスキャンを行うことに
より、所望のスライス幅およびこのスライス幅に対応す
る送り速度でヘリカルスキャンを行うことができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ここで、骨格が複雑な
耳小骨等の部位や患部付近を高い分解能で撮像するに
は、スリット幅およびピッチ幅を小さくするとともにＸ
線量を大きくする必要がある一方、骨格が複雑でない頭
頂部等の部位や患部周囲のように低い分解能で足りる場
合には、スリット幅およびピッチ幅は大きくＸ線量は小
さくてよい。

【０００７】しかしながら、従来のＸ線ＣＴ装置では、
スリット幅、ピッチ幅あるいはＸ線量をスキャン中に変
更することができないため、１回のスキャンで頭部全体
を、あるいは患部およびその周囲を撮影しようとする場
合には問題が生じる。

【０００８】すなわち、スリット幅、ピッチ幅を小さく
しＸ線量を大きくしてスキャンを行うと、耳小骨付近あ
るいは患部付近では高い分解能の画像を得ることができ
るが、長時間の撮影を行うとＸ線管の熱容量がオーバー
してしまうため、頭部全体あるいは患部周囲を含む広い
範囲にわたる撮影が困難であるとともに、仮に撮影が可
能であったとしても、頭頂部あるいは患部の周囲は不必
要なＸ線を被曝することになる。

【０００９】逆に、スリット幅、ピッチ幅を大きくしＸ
線量を小さくしてスキャンを行うと、広い範囲にわたる
撮影は可能になるが、耳小骨付近あるいは患部付近で高
い分解能の画像を得ることができなくなる。

【００１０】このような事態を回避するため、被検体部
位ごとにそれぞれ別の撮影条件でヘリカルスキャンを何
度も繰り返し行うことも考えられるが、今度は、全体の
撮影時間が長くなるという問題が生じる。

【００１１】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、余分なＸ線被曝を回避しながら、関心部位に
対して所望の分解能を得ることができ、かつ断層画像を
短時間に得ることができるＸ線ＣＴ装置を提供すること
を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のＸ線ＣＴ装置は請求項に記載したように、
Ｘ線を曝射するＸ線管と、このＸ線管から曝射され且つ
天板上に載置された被検体を透過したＸ線を検出する検
出器とを用いて前記被検体に対するヘリカルスキャンを
行うＸ線ＣＴ装置であり、前記Ｘ線管に電力を供給する
電力供給装置と、前記ヘリカルスキャン中に前記Ｘ線管
から曝射されるＸ線の量を変更するように前記電力供給
装置から前記Ｘ線管に供給される電力を変更する制御を
前記電力供給装置に対して行う手段を含む制御手段と、
を備えたことを基本的な特徴とする。

【００１３】好適には、前記Ｘ線管から照射されたＸ線
を所望のスライス幅にするスリットを更に備え、前記制
御手段は、前記ヘリカルスキャン中に前記スリットに対
して調整制御を行う手段を更に含む。

【００１４】更に好適には、前記天板を前記被検体の体
軸方向に移動可能とした寝台を更に備え、前記制御手段
は、前記ヘリカルスキャン中に、前記Ｘ線管及び前記検
出器を前記被検体の周囲で１回転させる間に前記天板が
移動する距離を変更する制御を前記寝台に対して行う手
段を更に含む。

【００１５】上述した各構成に対して、前記制御手段
は、前記Ｘ線管及び前記検出器を前記被検体の周囲に回
転させずに前記天板を前記被検体の体軸方向に移動させ
ながら前記検出器からデータの収集を行うことによって
得られたスキャノ像を用いて設定された条件で前記制御
を行うことが好適である。

【００１６】

【作用】本発明のＸ線ＣＴ装置によれば、ヘリカルスキ
ャン中にＸ線管から曝射されるＸ線の量を撮影部位の状
況に応じて変更できる。

【００１７】例えば、ヘリカルスキャンを行う前に、条
件設定部で予め被検体の部位、すなわち天板の位置に応
じたＸ線量を設定しておき、ヘリカルスキャン中のＸ線
管から曝射されるＸ線量をかかる天板位置に応じて制御
させることができる。これにより、関心が高い領域でＸ
線量を上げて分解能の高い画像を得ることができるとと
もに、関心が低い領域でＸ線量を下げてスキャンし、余
分なＸ線被曝量を抑え、かつスキャン時間を短縮させる
ことができる。

【００１８】これに加えて、ヘリカルスキャン中にＸ線
を絞るスリット及び／又は天板の移動ピッチを制御する
こともできる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明のＸ線ＣＴ装置の実施例につい
て、添付図面を参照して説明する。

【００２０】図１は、本実施例のＸ線ＣＴ装置をブロッ
ク図で示したものである。

【００２１】本実施例のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線を被検体
１に向けて照射するＸ線管２と、被検体１を透過したＸ
線を検出するＸ線検出器３とを備え、Ｘ線管２およびＸ
線検出器３を被検体１の回りに回転させながら所定のス
ライス幅でＸ線を照射するとともに、被検体１が横たわ
った天板４を上述のスライス幅に対応する送り速度で横
移動させるようになっている。

【００２２】また、本実施例のＸ線ＣＴ装置は、照射さ
れたＸ線を所望のスライス幅にするスリット５ａ，５ｂ
を備える。

【００２３】スリット５ａは、Ｘ線管２の照射側近傍に
配置し、スリット５ｂは、Ｘ線検出器３の入射側近傍に
配置してあり、スリット５ａ，５ｂを、以下上部スリッ
ト５ａ、下部スリット５ｂと呼ぶ。

【００２４】本実施例のＸ線ＣＴ装置は、上部スリット
５ａ，下部スリット５ｂをそれぞれ駆動する上部スリッ
ト駆動部６ａ，下部スリット駆動部６ｂと、天板４を駆
動する天板駆動部７と、Ｘ線管２に所定の電力を供給す
るＸ線高電圧装置８とを備える。

【００２５】図２（ａ）は、上部スリット５ａおよび上
部スリット駆動部６ａを示したものである。

【００２６】同図に示すように、上部スリット５ａは、
２枚のスリットブレード２１ａ，２１ｂを備え、それら
のスリット幅ｓ_１をＸ線が通過するようになっている。

【００２７】上部スリット駆動部６ａは、スリットブレ
ード２１ａ，２１ｂおよびリンク部材２２ａ，２２ｂで
構成される平行リンク機構をモーター２３で回転駆動さ
せることにより、上述のスリット幅ｓ_１、ひいてはＸ線
ファンビームのスライス幅を調整可能になっている。

【００２８】図２（ｂ）は、下部スリット５ｂおよび下
部スリット駆動部６ｂを示したものである。

【００２９】同図に示すように、下部スリット５ｂは、
２枚のビームトリマーブレード２４ａ，２４ｂを備え、
それらのスリット幅ｓ_２をＸ線が通過するようになって
いる。

【００３０】下部スリット駆動部６ｂは、ビームトリマ
ーブレード２４ａ，２４ｂをそれぞれ支持する支持部材
（図示せず）にリードスクリュー２５ａ，２５ｂを貫通
させねじ係合させてあり、リードスクリュー２５ａ，２
５ｂをモーター２６ａ，２６ｂで回転させることによ
り、ビームトリマーブレード２４ａ，２４ｂを逆方向に
平行移動させ、スリット幅ｓ_２を調整可能になってい
る。

【００３１】リードスクリュー２５ａ，２５ｂは、ビー
ムトリマーブレード２４ａと係合する部分と、ビームト
リマーブレード２４ｂと係合する部分とで互いに逆方向
にねじ切りしておくのがよい。

【００３２】下部スリット駆動部６ｂはまた、ビームト
リマーブレード２４ａ，２４ｂがスムーズに平行移動す
るように、ガイド２７ａ，２７ｂをスライド自在に貫通
させてある。

【００３３】図３は、天板駆動部７を示したものであ
り、図３（ａ）は側面図、図３（ｂ）は下方から見た平
面図である。

【００３４】天板駆動部７は、天板４に固定した移動フ
レーム３１に取り付けたチェーン３２を、クラッチブレ
ーキ３３、駆動スプロケット３４を介してモーター３５
で回転駆動することにより、天板４を水平移動できるよ
うになっている。

【００３５】モーター３５は、パルスモーター、サーボ
モーター等の回転速度可変型のモーターを用いるのがよ
い。

【００３６】また、天板駆動部７は、天板４の位置を計
測するエンコーダ３６をクラッチブレーキ３３の軸に取
り付けてある。

【００３７】再び図１を参照して、本実施例のＸ線ＣＴ
装置は、上部スリット５ａのスリット幅、下部スリット
５ｂのスリット幅、天板４のピッチ幅、Ｘ線管２のＸ線
量を天板４の位置に応じて設定する条件設定部１０と、
ヘリカルスキャン中の上部スリット５ａのスリット幅、
下部スリット５ｂのスリット幅、天板４のピッチ幅、Ｘ
線管２のＸ線量が、条件設定部１０で設定された値にな
るように上部スリット駆動部６ａ、下部スリット駆動部
６ｂ、天板駆動部７、Ｘ線高電圧装置８を制御する制御
部９とを備える。

【００３８】条件設定部１０は、Ｘ線検出器３からのス
キャノ像データを用いて上述の値を設定するようになっ
ている。

【００３９】次に、本実施例のＸ線ＣＴ装置の作用を説
明する。

【００４０】まず、ヘリカルスキャンで撮影を行う前
に、スキャノ像を作成する。

【００４１】スキャノ像は、Ｘ線管２およびＸ線検出器
３を回転させずに天板４を横移動させながらＸ線投影デ
ータの収集を行うことによって得られる。

【００４２】次いで、得られたスキャノ像を見て、患部
等の位置を確認し、天板の位置に応じたスリット幅、ピ
ッチ幅およびＸ線量を条件設定部１０で設定する。

【００４３】図４は、得られたスキャノ像および設定さ
れたスリット幅、ピッチ幅およびＸ線量を示したもので
ある。

【００４４】同図でわかるように、スキャノ像には肺４
１およびその中に発生した患部４２が示されているの
で、患部４２付近を高い分解能で撮影し、周囲を低分解
能で撮影できるように、スリット幅、ピッチ幅およびＸ
線量を設定してある。

【００４５】すなわち、患部４２付近では、スリット幅
およびピッチ幅を小さくするとともにＸ線量を大きく
し、患部４２の周囲ではその逆にしてある。

【００４６】次いで、このように天板位置ごとに設定さ
れたスリット幅、ピッチ幅およびＸ線量のデータを、例
えば図示しない入力部を介して制御部９に送る。

【００４７】次いで、ヘリカルスキャンを開始する。

【００４８】ヘリカルスキャン中、天板駆動部７に内蔵
したエンコーダ３６からリアルタイムに送られてくる回
転量を制御部９で天板位置に変換し、その天板位置にお
ける設計スリット幅、設計ピッチ幅、設計Ｘ線量を、条
件設定部１０で設定したデータに基づいて定め、次い
で、上部スリット５ａ，下部スリット５ｂのスリット
幅、天板４のピッチ幅、及びＸ線管２から照射されるＸ
線量が、それぞれ定められたスリット幅、ピッチ幅、及
びＸ線量になるように、上部スリット駆動部６ａ、下部
スリット駆動部６ｂ、天板駆動部７、及びＸ線高電圧装
置８を制御部９で制御する。

【００４９】以上説明したように、本実施例のＸ線ＣＴ
装置は、スリット幅、ピッチ幅およびＸ線量をスキャン
中に可変に構成したため、骨格が複雑な、例えば耳小骨
付近あるいは患部付近では高い分解能の画像を得ること
が可能である一方、骨格が複雑でない、例えば頭頂部あ
るいは患部の周囲は、無駄なＸ線被曝を回避しながら所
定の分解能の画像を得ることができる。

【００５０】また、従来のように、被検体部位ごとにそ
れぞれ別の撮影条件でスキャンを繰り返す必要がなく、
１度のスキャンで撮影を終えることができるため、全体
の撮影時間を大幅に短縮することができる。

【００５１】本実施例では、上部、下部スリットのスリ
ット幅、天板のピッチ幅、Ｘ線管のＸ線量をすべて制御
するように構成したが、必要に応じてこれらの制御量を
適宜選択して実施してもよい。

【００５２】例えば、上部および下部スリットのスリッ
ト幅および天板のピッチ幅だけを制御してもよい。ま
た、Ｘ線管から曝射されるＸ線量だけを制御するように
してもよい。

【００５３】また、本実施例では、スリット幅等の撮影
条件をスキャノ像を用いて設定するように構成したが、
これに限定されるものではなく、オペレーターが経験を
生かして直接、撮影条件を設定してもよい。

【００５４】

【発明の効果】以上述べたように、本発明のＸ線ＣＴ装
置によれば、ヘリカルスキャン中にＸ線管から曝射され
るＸ線の量を変更するように電力供給装置からＸ線管に
供給される電力を変更する制御を電力供給装置に対して
行うようにしたため、ヘリカルスキャン中にＸ線量を撮
影部位毎に変更可能になり、余分なＸ線被曝を回避しな
がら、関心部位の分解能を他の部位よりも上げるなど、
所望の分解能の断層画像を短時間に得ることができる。
更に、ヘリカルスキャン中にスリット及び／又は天板の
移動量を制御する構成を加え、関心部位の分解能を上げ
るとともに、全体のスキャンの迅速化を図ることもでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のＸ線ＣＴ装置のブロック図。

【図２】（ａ）は上部スリットの平面図、（ｂ）は下部
スリットの平面図。

【図３】（ａ）は天板駆動部の側面図、（ｂ）は同じく
平面図。

【図４】スキャノ像およびスキャノ像を用いて天板位置
ごとに設定されたスリット幅、ピッチ幅およびＸ線量を
示す図。

【符号の説明】

１ 被検体 ２ Ｘ線管 ３ Ｘ線検出器 ４ 天板 ５ａ 上部スリット（スリット） ５ｂ 下部スリット（スリット） ６ａ 上部スリット駆動部（スリット駆動部） ６ｂ 下部スリット駆動部（スリット駆動部） ７ 天板駆動部 ８ Ｘ線高電圧装置 ９ 制御部 １０ 条件設定部

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線を曝射するＸ線管と、このＸ線管か
   ら曝射され且つ天板上に載置された被検体を透過したＸ
   線を検出する検出器とを用いて前記被検体に対するヘリ
   カルスキャンを行うＸ線ＣＴ装置において、 前記Ｘ線管に電力を供給する電力供給装置と、 前記ヘリカルスキャン中に前記Ｘ線管から曝射されるＸ
   線の量を変更するように前記電力供給装置から前記Ｘ線
   管に供給される電力を変更する制御を前記電力供給装置
   に対して行う手段を含む制御手段と、を備えたことを特
   徴とするＸ線ＣＴ装置。
2. 【請求項２】 前記Ｘ線管から照射されたＸ線を所望の
   スライス幅にするスリットを更に備え、 前記制御手段は、前記ヘリカルスキャン中に前記スリッ
   トに対して調整制御を行う手段を更に含むことを特徴と
   する請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
3. 【請求項３】 前記天板を前記被検体の体軸方向に移動
   可能とした寝台を更に備え、 前記制御手段は、前記ヘリカルスキャン中に、前記Ｘ線
   管及び前記検出器を前記被検体の周囲で１回転させる間
   に前記天板が移動する距離を変更する制御を前記寝台に
   対して行う手段を更に含むことを特徴とする請求項１又
   は２に記載のＸ線ＣＴ装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記Ｘ線管及び前記検
   出器を前記被検体の周囲に回転させずに前記天板を前記
   被検体の体軸方向に移動させながら前記検出器からデー
   タの収集を行うことによって得られたスキャノ像を用い
   て設定された条件で前記制御を行うことを特徴とする請
   求項１乃至３のいずれか一項に記載のＸ線ＣＴ装置。