JP4509709B2

JP4509709B2 - 放射線撮影装置およびその放射線スキャン装置

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Publication number: JP4509709B2
Application number: JP2004262518A
Authority: JP
Inventors: 誠郷野
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2004-09-09
Filing date: 2004-09-09
Publication date: 2010-07-21
Anticipated expiration: 2024-09-09
Also published as: JP2006075339A

Description

本発明は、放射線撮影装置およびその放射線スキャン装置に関する。

放射線撮影装置として、放射線であるＸ線を用いて被検体の断層面の画像を生成するＸ線ＣＴ（ＣｏｍｐｕｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置が知られている。Ｘ線ＣＴ装置は、人体や物体などを被検体とし、医療用途や産業用途などの広範な用途で利用されている。

Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線管が被検体の周囲を旋回して、被検体の周囲における複数のビュー方向ごとに被検体にＸ線を照射する。そして、被検体を透過するＸ線をＸ線検出器がそれぞれのビュー方向ごとに検出して投影データを得る。そして、このようなスキャンによって得られた投影データに基づいて、Ｘ線ＣＴ装置の画像生成部が被検体の断層面の画像を再構成して生成する。

上記のようなＸ線ＣＴ装置においては、被検体の中心位置を求めることによって、Ｘ線管が旋回する際の中心軸となるアイソセンタに、その被検体の中心位置が対応するように調整している。（たとえば、特許文献１，特許文献２参照）。

また、Ｘ線ＣＴ装置においては、Ｘ線管により被検体へ照射されるＸ線が、予め定められた分布になるように、Ｘ線管からのＸ線を透過して減衰するフィルタが設けられている。フィルタは、画質に寄与しない部分の被爆を抑え、投影データを収集する際のダイナミックレンジを極力抑えると共に、被検体をスキャンする際のスペクトル分布が一様になるように、中心部からＸ線管の旋回方向における端部へ向かうに伴って、被検体に照射するＸ線を減衰する割合が大きくなっている。このため、このようなフィルタは、ボウタイ・フィルタ（ｂｏｗｔｉｅｆｉｌｔｅｒ）と呼ばれている。ボウタイ・フィルタは、中心部がＸ線管の焦点位置に対応するように配置され、画像品質を向上すると共に、被爆を最小に抑えて、被検体の画像を生成するために利用されないＸ線の成分を除去し、Ｘ線を効率的に利用することを可能にしている（たとえば、特許文献３参照）。
特開２００１−１９０５４１号公報特開平７−４７０６２号公報特開昭６２−９８３００号公報

しかしながら、Ｘ線ＣＴ装置においては、スキャン範囲が被検体の体軸方向に拡大されるに伴い、スキャン時における被検体の中心位置の変動が大きくなり、ボウタイ・フィルタの中心部と被検体の中心位置とが大きく離れる場合がある。このため、予め定めたＸ線の出力分布およびスペクトル分布になるようにボウタイ・フィルタがＸ線を減衰することができない場合があり、与えられたＸ線出力に対して所望の画質を維持できない場合がある。特に、被検体の体軸方向における位置に応じて、Ｘ線管に供給する管電流を調整してＸ線を照射するような管電流自動調整機能（ＡｕｔｏｍＡ）を実施する場合においては、この不具合が顕在化する場合がある。

このため、従来においては、与えた被検体の被爆に対して画像品質を維持することが困難な場合があった。また、被検体の画像を生成する際に利用されないＸ線の成分が十分に除去されない場合があるために、Ｘ線を効率的に利用することが困難な場合があった。

したがって、本発明の目的は、画像品質を向上することが容易にできると共に、放射線を効率的に利用することが容易に可能な放射線撮影装置およびその放射線スキャン装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の放射線撮影装置は、被検体に放射線を照射する照射部と、前記照射部によって前記被検体へ照射される前記放射線の出力分布とスペクトル分布との少なくとも一方を調整するフィルタ部と、前記照射部から照射され前記フィルタ部を介して前記被検体を透過する前記放射線を検出し投影データを得る検出部と、前記検出部により得られる前記投影データに基づいて、前記被検体の画像を生成する画像生成部とを備え、前記フィルタ部の位置を調整するフィルタ位置調整部を有する。

上記目的を達成するため、本発明の放射線スキャン装置は、被検体に放射線を照射する照射部と、前記照射部によって前記被検体へ照射される前記放射線の出力分布とスペクトル分布との少なくとも一方を調整するフィルタ部と、前記照射部から照射され前記フィルタ部を介して前記被検体を透過する前記放射線を検出し投影データを得る検出部とを備え、前記フィルタ部の位置を調整するフィルタ位置調整部を有する。

本発明によれば、画像品質を向上することが容易にできると共に、放射線を効率的に利用することが容易に可能な放射線撮影装置およびその放射線スキャン装置を提供することができる。

以下より、本発明にかかる実施形態について説明する。

図１は、本発明にかかる実施形態の撮影装置としてのＸ線ＣＴ装置１の全体構成を示すブロック図である。

図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、走査ガントリ２と操作コンソール３と被検体移動部４とを有する。各部について、順次、説明する。

走査ガントリ２は、Ｘ線管２０と、Ｘ線管コントローラ２０ａと、フィルタ２１と、フィルタコントローラ２１ａと、コリメータ２２と、コリメータコントローラ２２ａと、Ｘ線検出器２３と、データ収集部２４と、ガントリ部２７と、ガントリコントローラ２７ａとを有する。走査ガントリ２は、被検体移動部４により撮影空間２９に移動された被検体を走査して、被検体の投影データを画像のローデータとして得る。ここで、走査ガントリ２において、Ｘ線管２０とＸ線検出器２３とは、被検体が収容される撮影空間２９を挟んで対向している。

Ｘ線管２０は、ガントリ部２７に配置されている。Ｘ線管２０は、たとえば、回転陽極型であり、Ｘ線管コントローラ２０ａからの制御信号に基づいて、所定強度のＸ線を被検体に照射する。

図２は、Ｘ線管２０の周辺の配置関係を示す斜視図である。

図２に示すように、Ｘ線管２０は、フィルタ２１とコリメータ２２とを介して、撮影空間２９に収容される被検体にＸ線を照射する。また、Ｘ線管２０は、被検体の周囲における複数のビュー方向ごとに被検体をスキャンするために、被検体の体軸方向ｚを軸にして旋回する方向ｉに沿って、被検体の周囲を回転する。そして、スキャン条件に基づいたビュー方向の位置からＸ線を被検体に照射する。

Ｘ線管コントローラ２０ａは、中央処理装置３０からの制御信号に基づいて、Ｘ線管２０に制御信号を出力し、Ｘ線の照射を制御して駆動する。Ｘ線管コントローラ２０ａは、たとえば、Ｘ線管２０への管電流などを制御する。

フィルタ２１は、中心部がＸ線管２０の焦点位置に対応するようにガントリ部２７に配置されており、Ｘ線管２０によって被検体へ照射されるＸ線を透過して減衰する。フィルタ２１は、Ｘ線を透過して減衰することによって、Ｘ線管２０によって被検体へ照射されるＸ線の分布が、予め定められた分布になるように調整する。図２に示すように、フィルタ２１は、ボウタイ・フィルタであり、Ｘ線管２０が被検体の周囲を旋回する方向ｉにおける中心部から端部になるに伴ってＸ線管２０から被検体に照射されるＸ線を減衰する割合が連続的に大きくなるように形成されており、Ｘ線管２０から被検体の各位置に対して照射されるＸ線の強度の分布である出力分布を調整する。ここでは、フィルタ２１は、中心部から、Ｘ線管２０の旋回方向ｉに沿った端部へ向かうに伴って、厚みが連続的に厚くなっている。そして、さらに、フィルタ２１は、スペクトル分布を調整する。つまり、フィルタ２１は、波長ごとに予め定められたＸ線の強度の分布になるように調整する。

フィルタコントローラ２１ａは、フィルタ２１の位置を調整するために設けられている。フィルタコントローラ２１ａは、スキャン条件に基づいてＸ線管２０がＸ線を照射する位置において、後述する操作コンソール３の中央処理装置３０における中心位置算出部６１が算出した被検体の中心位置にフィルタ２１が対応するようにフィルタ２１を移動する。ここでは、フィルタコントローラ２１ａは、たとえば、モータ（図示なし）を用いて、フィルタ２１を移動する。具体的には、フィルタコントローラ２１ａは、フィルタ部２１の中心部が、算出された被検体の中心位置に対応するようにフィルタ２１を移動する。

たとえば、フィルタコントローラ２１ａは、Ｘ線管２０が被検体の周囲を旋回し、複数のビュー方向ごとにＸ線を照射する際には、そのビュー方向ごとに、中心位置算出部６１が算出した被検体の中心位置に対応するようにフィルタ部２１を移動する。つまり、フィルタコントローラ２１ａは、複数のビュー方向ごとにＸ線管２０がＸ線を被検体に照射する際に、中心位置算出部６１が算出した被検体の中心位置にフィルタ部２１の中心部が合うようにフィルタ部２１を移動する。ここでは、フィルタコントローラ２１ａは、演算装置を用いて、たとえば、Ｘ線管２０が被検体の周囲を旋回する旋回方向ｉにおいて、その旋回の際に軸になるアイソセンタから外れている被検体の中心位置をベクトルとして求め、そのベクトルの旋回方向ｉの成分をフィルタ移動量とする。そして、フィルタコントローラ２１ａは、その算出したフィルタ移動量分、フィルタ２１を移動させる。

また、さらに、ここでは、フィルタコントローラ２１ａは、被検体移動部４が被検体を移動し、Ｘ線管２０が被検体のそれぞれのスライス位置ごとにＸ線を照射する際には、被検体移動部４が被検体を移動する位置ごとに、中心位置算出部６１が算出した被検体の中心位置に対応するようにフィルタ部２１を移動する。つまり、フィルタコントローラ２１ａは、Ｘ線管２０が被検体のそれぞれのスライス位置ごとにＸ線を照射する際に、中心位置算出部６１が算出した被検体の中心位置にフィルタ部２１の中心部が合うようにフィルタ部２１を移動する。ここでは、フィルタコントローラ２１ａは、たとえば、スキャンか行われる被検体の体軸方向ｚの位置毎に、Ｘ線管２０が回転する際に軸になるアイソセンタから外れている被検体の中心位置をベクトルで求めて、そのベクトルの旋回方向ｉの成分をフィルタ移動量とする。そして、フィルタコントローラ２１ａは、被検体移動部４が被検体を体軸方向ｚに沿って移動させ、Ｘ線管２０が被検体のそれぞれのスライス位置ごとにＸ線を各ビュー方向から照射する際に、その算出したフィルタ移動量分、フィルタ２１を移動させて、フィルタ２１の中心部と被検体の中心とを対応させる。

コリメータ２２は、図１に示すように、Ｘ線管２０とＸ線検出器２３との間に撮影空間２９を挟むようにして、ガントリ部２７に配置されている。コリメータ２２は、図２に示すように、たとえば、Ｘ線管２０が旋回する方向ｉと、被検体移動部４によって被検体が撮影空間２９の内外で移動される方向である体軸方向ｚとに、それぞれ２枚ずつ設けられた板により構成されている。コリメータ２２は、コリメータコントローラ２２ａからの制御信号に基づいて、各方向に設けられた２枚の板を独立して移動させ、Ｘ線管２０から照射されたＸ線をそれぞれの方向において遮ってコーン状に成形し、Ｘ線の照射範囲を調整する。

コリメータコントローラ２２ａは、中央処理装置３０からの制御信号に応じてコリメータ２２に制御信号を出力し、Ｘ線管２０から放射されたＸ線を成形するようにコリメータ２２を駆動する。

Ｘ線検出器２３は、Ｘ線管２０から照射され、フィルタ２１およびコリメータ２２を介して被検体を透過するＸ線を検出し、被検体の投影データを取得する。Ｘ線検出器２３は、被検体の断層面を撮影するためのスキャンが実施される際には、Ｘ線管２０と共に被検体の周囲を回転する。そして、フィルタコントローラ２１ａにより位置が調整されたフィルタ２１を介して、複数のビュー方向ごとに、被検体を透過するＸ線を検出して投影データを生成する。

図３は、Ｘ線検出器２３の構成を示す斜視図である。

図３に示すように、Ｘ線検出器２３は、Ｘ線を検出するＸ線検出素子２３１が複数設けられている。Ｘ線検出器２３は、Ｘ線管２０が被検体の周囲を旋回する方向ｉと、被検体移動部４が被検体を移動する体軸方向ｚとに沿うように、Ｘ線検出素子２３１がアレイ状に配列されている。２次元的に配列された複数のＸ線検出素子２３１は、円筒凹面状に湾曲したＸ線入射面を全体として形成している。

Ｘ線検出器２３のＸ線検出素子２３１は、たとえば、固体検出器であり、被検体を透過したＸ線を光に変換するシンチレータ（図示なし）と、シンチレータが変換した光を電荷に変換するフォトダイオード（図示なし）とを有する。なお、Ｘ線検出素子２３１は、これに限定されるものではなく、たとえば、カドミウム・テルル（ＣｄＴｅ）等を利用した半導体検出素子、あるいはキセノン（Ｘｅ）ガスを利用した電離箱型のＸ線検出素子２３１であって良い。

データ収集部２４は、Ｘ線検出器２３がＸ線を検出することによって得られる投影データを収集する。データ収集部２４は、Ｘ線検出器２３のそれぞれのＸ線検出素子２３１が検出したＸ線による被検体の投影データを収集して、操作コンソール３に出力する。データ収集部２４は、選択・加算切換回路（図示なし）とアナログ−デジタル変換器（図示なし）とを有する。選択・加算切換回路は、Ｘ線検出器２３のＸ線検出素子２３１による投影データを、中央処理装置３０からの制御信号に応じて、選択あるいは組み合わせを変えて足し合わせ、その結果をアナログ−デジタル変換器に出力する。そして、アナログ−デジタル変換器２４２が、選択・加算切換回路２４１によって足し合わされた投影データを、アナログ信号からデジタル信号に変換して中央処理装置３０に出力する。

ガントリ部２７は、被検体を収容する撮影空間２９を有し、Ｘ線管２０とフィルタ２１とコリメータ２２とが撮影空間２９を介してＸ線検出器２３に対向するように配置されている。ガントリ部２７は、ガントリコントローラ２７ａからの制御信号に応じて、被検体の体軸方向ｚを軸に各部を被検体の周囲で回転させて、撮影空間２９に移動される被検体に対する位置を変化させる。ガントリ部２７の各部が回転することにより、被検体の周囲における複数のビュー方向ごとにＸ線管２０がＸ線を照射して、ビュー方向ごとに被検体を透過したＸ線をＸ線検出器２３が検出することが可能になる。

ガントリコントローラ２７ａは、操作コンソール３の中央処理装置３０による制御信号に基づいて、ガントリ部２７に制御信号を出力し、ガントリ部２７の各部を回転させる。つまり、ガントリコントローラ２７ａは、ガントリ部２７の撮影空間２９に収容される被検体の周囲における複数のビュー方向ごとに、Ｘ線管２０がフィルタ２１を介して被検体にＸ線を照射し、Ｘ線検出器２３が複数のビュー方向ごとに投影データを得るように、ガントリ部２７に配置されたＸ線管２０とフィルタ部２１とコリメータ２２とＸ線検出器２３とを被検体の周囲で旋回させる。

操作コンソール３は、図１に示すように、中央処理装置３０と、入力装置３１と、表示装置３２と、記憶装置３３とを有する。

中央処理装置３０は、たとえば、コンピュータによって構成されている。

図４は、中央処理装置３０の構成を示すブロック図である。

図４に示すように、中央処理装置３０は、制御部４１と、画像生成部５１と、中心位置算出部６１とを有する。

制御部４１は、オペレータにより入力されたスキャン条件を入力装置３１から受け、そのスキャン条件に基づいて、各部を制御してスキャンを実行させる。具体的には、制御部４１は、被検体移動部４に制御信号を出力し、被検体移動部４に被検体を撮影空間２９の内部と外部との間で移動させる。また、制御部４１は、ガントリコントローラ２７ａに制御信号を出力して、走査ガントリ２のガントリ部２７が回転するように制御する。また、制御部４１は、Ｘ線管コントローラ２０ａに制御信号を出力し、Ｘ線管２０がＸ線を照射するように制御する。また、制御部４１は、コリメータコントローラ２２ａに制御信号を出力し、Ｘ線管２０からのＸ線をコリメータ２２が成形するように制御する。また、制御部４２は、データ収集部２４に制御信号を出力して、Ｘ線検出器２３のＸ線検出素子２３１が得る投影データを収集するように制御する。

画像生成部５１は、Ｘ線検出器２３により取得された投影データに基づいて、被検体の断層面の画像を再構成する。画像生成部５１は、スキャンによる複数のビュー方向からの投影データに対して、感度補正、ビームハードニング補正などの前処理を実施する。ここでは、フィルタ２１の位置に対応するように記憶装置３３が記憶している感度補正データとビームハードニング補正データとを用いて前処理を実施する。その後、画像生成部５１は、フィルタ処理逆投影法によって画像再構成を行い、被検体の断層面の画像を生成する。

中心位置算出部６１は、Ｘ線管２０がＸ線を被検体へ照射する位置における被検体の中心位置を算出する。ここでは、被検体の体軸方向ｚに沿って、被検体の断層面の中心位置を求める。たとえば、中心位置算出部６１は、被検体移動部４が被検体を載置する面に対して垂直な方向ｙに沿った第１のビュー方向（０°）と、第１のビュー方向に対して垂直な方向ｘに沿った第２のビュー方向（９０°）とから、スカウトスキャンを実施して、第１と第２とのビュー方向における被検体のスカウト画像をそれぞれ取得する。そして、それぞれのスカウト画像に基づいて、第１のビュー方向と第２のビュー方向とのそれぞれにおける被検体の中心位置を体軸方向ｚに沿って算出する。

操作コンソール３の入力装置３１は、たとえば、キーボードやマウスなどの入力デバイスにより構成されている。入力装置３１は、オペレータの入力操作に基づいて、スキャン条件や被検体の情報などの各種情報を中央処理装置３０に入力する。

表示装置３２は、たとえば、ＣＲＴで構成されている。表示装置３２は、中央処理装置３０からの指令に基づき、画像生成部５１が再構成した被検体の断層面の画像を表示する。

記憶装置３３は、メモリにより構成されており、画像生成部５１が再構成する被検体の断層面の画像などの各種のデータや、プログラムなどを記憶する。記憶装置３３は、その記憶されたデータが必要に応じて中央処理装置３０にアクセスされる。

被検体移動部４は、載置面に被検体が載置され、載置面の被検体を支持する。そして、被検体移動部４は、載置面で支持している被検体を撮影空間に移動する。そして、被検体移動部４は、スキャン時においては、撮影空間２９の外部から内部へ体軸方向ｚに沿ってスライドさせて被検体を移動する。このように、被検体移動部４は、スキャン時にＸ線管２０が被検体を照射する位置を体軸方向ｚで変える。

なお、上記の本実施形態におけるＸ線ＣＴ装置１は、本発明の放射線撮影装置に相当する。また、本実施形態の走査ガントリ２は、本発明の放射線スキャン装置に相当する。また、本実施形態の被検体移動部４は、本発明の被検体移動部に相当する。また、本実施形態のＸ線管２０は、本発明の照射部に相当する。また、本実施形態のフィルタ２１は、本発明のフィルタ部に相当する。また、本実施形態のフィルタコントローラ２１ａは、本発明のフィルタ位置調整部に相当する。また、本実施形態のＸ線検出器２３は、本発明の検出部に相当する。また、本実施形態のガントリ部２７は、本発明のガントリ部に相当する。また、本実施形態のガントリコントローラ２７ａは、本発明のガントリコントローラに相当する。また、本実施形態の撮影空間２９は、本発明の撮影空間に相当する。また、本実施形態の画像生成部５１は、本発明の画像生成部に相当する。また、本実施形態の中心位置算出部６１は、本発明の中心位置算出部に相当する。

以下より、上記の本実施形態のＸ線ＣＴ装置１によって被検体の断層面を撮影する際における動作を説明する。

図５は、本実施形態において被検体の断層面を撮影する動作を示すフロー図である。

図５に示すように、被検体の断層面の画像を撮影するための本スキャンを実施するに先立って、被検体をスカウトスキャンする（Ｓ１１）。

ここでは、はじめに、被検体移動部４の載置面に被検体を載置して、被検体移動部４に被検体を支持させる。そして、被検体移動部４が被検体を載置する載置面に対して垂直な方向ｙに沿った第１のビュー方向（０°）と、第１のビュー方向に対して垂直な方向ｘに沿った第２のビュー方向（９０°）と２つの方向から、スカウトスキャンを実施する。

つぎに、被検体の中心位置を算出する（Ｓ２１）。

ここでは、中心位置算出部６１が、被検体の断層面の中心位置を被検体の体軸方向ｚに対応付けて算出する。たとえば、上記のように、第１のビュー方向と、第２のビュー方向との２つのビュー方向にて実施したスカウトスキャンによって得られる投影データに基づいて、第１と第２とのビュー方向における被検体のスカウト画像をそれぞれ画像生成部５１が生成した後、中心位置算出部６１が、それぞれのスカウト画像に基づいて、第１のビュー方向と第２のビュー方向とのそれぞれにおける被検体の中心位置を体軸方向ｚに沿って算出する。具体的には、被検体の断層面となるアキシャル面に対して垂直なサジタル面とコロナル面との２つの面のスカウト画像を生成し、それぞれの面における被検体の中心位置を体軸方向ｚに沿って算出して、被検体の中心位置情報Ｐｚ（ｘ，ｙ）を得る。

つぎに、中心位置算出部６１が算出した被検体の中心位置に対応するようにフィルタ２１を移動するためのフィルタ移動量を算出する（Ｓ３１）。

ここでは、中心位置算出部６１が算出した被検体の中心位置情報Ｐｚ（ｘ，ｙ）に基づいて、ビュー方向ｖおよび体軸方向ｚごとに、フィルタ移動量Ｖ（ｖ、ｚ）をフィルタコントローラ２１ａが算出する。

図６は、フィルタ移動量Ｖ（ｖ、ｚ）を算出する様子を説明するための図である。

図６に示すように、たとえば、Ｘ線管２０がＸ線を被検体Ｈに照射する際にフィルタ２１の中心部を透過し、旋回方向ｉに旋回する際に軸になるアイソセンタＰ（ｘ_０，ｙ_０）から、被検体Ｈの中心位置Ｐｚ（ｘ，ｙ）へ向かうベクトルを求め、そのベクトルの旋回方向ｉの成分をフィルタ移動量Ｖ（ｖ，ｚ）とする。

つぎに、被検体の断層面を撮影するための本スキャンを実施する（Ｓ４１）。

本スキャンを実施する際においては、オペレータにより入力装置３１に入力された本スキャン条件に基づいて、制御部４１が走査ガントリ２と被検体移動部４へ制御信号を出力する。

これにより、Ｘ線管コントローラ２０ａがＸ線管２０に制御信号を出力してＸ線管２０がＸ線を被検体に照射し、コリメータコントローラ２２ａが制御信号をコリメータ２２に出力してＸ線管２０からのＸ線を成形する。そして、ガントリコントローラ２７ａが制御信号を走査ガントリ２に出力して、ガントリ部２７の各部を被検体の周囲で旋回させ、被検体移動部４が撮影空間２９で被検体がスライドするように移動する。そして、制御部４１が制御信号をデータ収集部２４に出力し、Ｘ線検出器２３のＸ線検出素子２３１が得る投影データをデータ収集部２４が収集する。

具体的には、ヘリカルスキャンを実施する場合においては、被検体移動部４が被検体を撮影空間２９内でスライドさせながら、Ｘ線管２０が複数のビュー方向からＸ線を被検体に照射し、被検体を透過するＸ線をＸ線検出器２３が各ビュー方向毎に検出して投影データを得る。

そして、この時、本実施形態においては、本スキャン条件に基づいてＸ線管２０がＸ線を照射する位置において、中心位置算出部６１が算出した被検体の中心位置にフィルタ２１が対応するようにフィルタコントローラ２１ａがフィルタ２１を移動する。たとえば、中心位置算出部６１により算出された被検体の中心位置にフィルタ部２１の中心部が対応するように、フィルタコントローラ２１ａがフィルタ２１を移動する。具体的には、図６に示すように、Ｘ線管２０がＸ線を照射するビュー方向ｖおよび体軸方向ｚごとに、前述のようにして算出したフィルタ移動量Ｖ（ｖ，ｚ）分、旋回方向ｉへフィルタコントローラ２１ａがフィルタ２１を移動する。つまり、フィルタコントローラ２１ａは、フィルタ２１の中心部と、被検体の中心位置Ｐｚ（ｘ，ｙ）とが、各ビュー方向に沿って同一直線上になるように、旋回方向ｉに沿ってフィルタ２１の位置を調整する。

つぎに、被検体の断層面の画像を生成する（Ｓ５１）。

ここでは、Ｘ線検出器２３により取得された投影データに基づいて、被検体の断層面の画像を画像生成部５１が再構成して生成する。まず、画像生成部５１は、本スキャンによる複数のビュー方向からの投影データに対して、感度補正、ビームハードニング補正などの前処理を実施する。たとえば、フィルタ２１の位置に対応するように記憶装置３３が予め記憶している、フィルタ位置に対応する感度補正データとビームハードニング補正データとを用いて前処理を実施する。その後、画像生成部５１が、フィルタ処理逆投影法を用いて画像再構成を行い、被検体の断層面の画像を生成する。

以上のように、本実施形態によれば、Ｘ線管２０がＸ線を被検体へ照射する位置における被検体の中心位置を、中心位置算出部６１が算出する。そして、中心位置算出部６１が算出した被検体の中心位置に対応するように、Ｘ線管２０がＸ線を照射する際に、フィルタコントローラ２１ａがフィルタ２１を移動する。ここで、フィルタコントローラ２１は、各ビュー方向および各体軸方向の位置ごとに、中心位置算出部６１が算出した被検体の中心位置にフィルタ２１の中心部が対応するようにフィルタ２１を移動する。このため、本実施形態は、スキャン時において被検体の中心位置の変動が大きい場合であっても、フィルタの中心部と被検体の中心位置とが対応しているために、予め定めたＸ線の分布になるようにフィルタ２１がＸ線を調整することができる。また、同様に、管電流自動調整機能を実施する場合においても、適正に管電流を調整することができる。よって、本実施形態は、画像ノイズの最適化が被検体部位の中心位置に寄らずに実施することができ、画像品質を向上することが容易にできる。また、被検体の画像を生成するために利用されないＸ線の成分が除去されるために、Ｘ線を効率的に利用することが容易にできる。

なお、本発明の実施に際しては、上記した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形形態を採用することができる。

たとえば、上記の実施形態においては、放射線照射部が照射する放射線としてＸ線を用いている例について説明しているが、これに限定されない。たとえば、たとえば、ガンマ線等の放射線を用いても良い。

図１は、本発明にかかる実施形態の撮影装置であるＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図である。図２は、本発明にかかる実施形態の撮影装置であるＸ線ＣＴ装置において、Ｘ線管の周辺の配置関係を示す斜視図である。図３は、本発明にかかる実施形態の撮影装置であるＸ線ＣＴ装置において、Ｘ線検出器の構成を示す斜視図である。図４は、本発明にかかる実施形態の撮影装置であるＸ線ＣＴ装置において、中央処理装置の構成を示すブロック図である。図５は、本発明にかかる実施形態の撮影装置であるＸ線ＣＴ装置において、被検体の断層面を撮影する動作を示すフロー図である。図６は、本発明にかかる実施形態の撮影装置であるＸ線ＣＴ装置において、フィルタコントローラがフィルタを移動する際のフィルタ移動量を算出する様子を説明するための図である。

符号の説明

１：Ｘ線ＣＴ装置（放射線撮影装置）、
２：走査ガントリ（放射線スキャン装置）、
３：操作コンソール、
４：被検体移動部（被検体移動部）、
２０：Ｘ線管（照射部）、
２０ａ：Ｘ線管コントローラ、
２１：フィルタ（フィルタ部）、
２１ａ：フィルタコントローラ（フィルタ位置調整部）、
２２：コリメータ、
２２ａ：コリメータコントローラ、
２３：Ｘ線検出器（検出部）、
２４：データ収集部、
２７：ガントリ部（ガントリ部）、
２７ａ：ガントリコントローラ（ガントリコントローラ）、
２９：撮影空間、
３０：中央処理装置、
３１：入力装置、
３２：表示装置、
３３：記憶装置、
４１：制御部、
５１：画像生成部（画像生成部）、
６１：中心位置算出部（中心位置算出部）

Claims

被検体に放射線を照射する照射部と、
前記照射部によって前記被検体へ照射される前記放射線の出力分布とスペクトル分布との少なくとも一方を調整するフィルタ部と、
前記照射部から照射され前記フィルタ部を介して前記被検体を透過する前記放射線を検出し投影データを得る検出部と、
撮影空間に前記被検体を収容し、前記照射部と前記フィルタ部とが前記撮影空間を介して前記検出部に対向するように配置されているガントリ部と、
前記ガントリ部の前記撮影空間に収容される前記被検体の周囲における複数のビュー方向ごとに前記照射部が前記フィルタ部を介して前記被検体に前記放射線を照射し、前記検出部が前記複数のビュー方向ごとに前記投影データを得るように、前記ガントリ部に配置された前記照射部と前記フィルタ部と前記検出部とを前記被検体の周囲で旋回させるガントリコントローラと、
前記検出部により得られる前記投影データに基づいて、前記被検体の画像を生成する画像生成部と
を備えた放射線撮影装置において、
前記フィルタ部は、前記ガントリコントローラによって旋回する方向における中心部から端部になるに伴って、前記被検体に照射する前記放射線を減衰する割合が大きくなるように形成されており、
さらに、
前記照射部が前記放射線を前記被検体へ照射する位置における前記被検体の中心位置を算出する中心位置算出部と、
前記フィルタ部の中心と前記中心位置算出部が算出した被検体の中心位置とが、前記放射線が照射される方向に同一直線上となるように、前記フィルタ部を移動するフィルタ位置調整部とを備える
放射線撮影装置。
前記フィルタ位置調整部は、
前記照射部が照射した照射線が移動前の前記フィルタ部の中心部と共に通過する、前記旋廻の軸になるアイソセンタと、前記中心位置算出部が算出した被検体の中心位置とのずれに基づいて、前記フィルタ部を移動するものである
請求項１に記載の放射線撮影装置。
前記フィルタ位置調整部は、前記ビュー方向ごとに、前記フィルタ部の中心と前記中心位置算出部が算出した被検体の中心位置とが、前記放射線が照射される方向に同一直線上となるように、前記フィルタ部を移動するものである
請求項１または請求項２に記載の放射線撮影装置。
前記放射線撮影装置は、さらに
前記ガントリ部の前記撮影空間において前記被検体を移動する被検体移動部
を備え、
前記フィルタ位置調整部は、前記被検体移動部が前記被検体を移動する位置ごとに、前記フィルタ部の中心と前記中心位置算出部が算出した被検体の中心位置とが、前記放射線が照射される方向に同一直線上となるように、前記フィルタ部を移動する
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の放射線撮影装置。
被検体に放射線を照射する照射部と、
前記照射部によって前記被検体へ照射される前記放射線の出力分布とスペクトル分布との少なくとも一方を調整するフィルタ部と、
前記照射部から照射され前記フィルタ部を介して前記被検体を透過する前記放射線を検出し投影データを得る検出部と、
撮影空間に前記被検体を収容し、前記照射部と前記フィルタ部とが前記撮影空間を介して前記検出部に対向するように配置されているガントリ部と、
前記ガントリ部の前記撮影空間に収容される前記被検体の周囲における複数のビュー方向ごとに前記照射部が前記フィルタ部を介して前記被検体に前記放射線を照射し、前記検出部が前記複数のビュー方向ごとに前記投影データを得るように、前記ガントリ部に配置された前記照射部と前記フィルタ部と前記検出部とを前記被検体の周囲で旋回させるガントリコントローラと
を備えた放射線スキャン装置において、
前記フィルタ部は、前記ガントリコントローラによって旋回する方向における中心部から端部になるに伴って、前記被検体に照射する前記放射線を減衰する割合が大きくなるように形成されており、
さらに、
前記照射部が前記放射線を前記被検体へ照射する位置における前記被検体の中心位置を算出する中心位置算出部と、
前記フィルタ部の中心と前記中心位置算出部が算出した被検体の中心位置とが、前記放射線が照射される方向に同一直線上となるように、前記フィルタ部を移動するフィルタ位置調整部とを備える
放射線スキャン装置。
前記フィルタ位置調整部は、
前記照射部が照射した照射線が移動前の前記フィルタ部の中心部と共に通過する、前記旋廻の軸になるアイソセンタと、前記中心位置算出部が算出した被検体の中心位置とのずれに基づいて、前記フィルタ部を移動するものである
請求項５に記載の放射線スキャン装置。
前記フィルタ位置調整部は、前記ビュー方向ごとに、前記フィルタ部の中心と前記中心位置算出部が算出した被検体の中心位置とが、前記放射線が照射される方向に同一直線上となるように、前記フィルタ部を移動するものである
請求項５または請求項６に記載の放射線スキャン装置。
前記放射線スキャン装置は、さらに
前記ガントリ部の前記撮影空間において前記被検体を移動する被検体移動部
を備え、
前記フィルタ位置調整部は、前記被検体移動部が前記被検体を移動する位置ごとに、前記フィルタ部の中心と前記中心位置算出部が算出した被検体の中心位置とが、前記放射線が照射される方向に同一直線上となるように、前記フィルタ部を移動する
請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の放射線スキャン装置。