JP4745376B2

JP4745376B2 - Ｘ線ｃｔ装置

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Publication number: JP4745376B2
Application number: JP2008259875A
Authority: JP
Inventors: 知中西; 圭史松田; 康孝信藤; 美和奥村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2008-10-06
Filing date: 2008-10-06
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2021-10-31
Also published as: JP2009000574A

Description

本発明は、マルチスライススキャンが可能なＸ線ＣＴ装置に関する。

Ｘ線ＣＴ装置は、検体を透過したＸ線の強度に基づいて、検体についての情報を画像により提供するものであり、疾病の診断、治療や手術計画等を初めとする多くの医療行為において重要な役割を果たしている。このＸ線ＣＴ装置による断層画像の撮影形態は、一回転のスキャンで検体についての複数枚の投影データを収集可能なマルチスライススキャン、検体を螺旋状にスキャンして広範囲の投影データを得るヘリカルスキャン等種々のものが存在する。

通常マルチスライス対応のＸ線ＣＴ装置では、適切な装置環境を維持するため、適宜マルチスライス用検出器のアライメントが、例えば次の様にして行われる。

図１１は、従来のＸ線ＣＴ装置における検出器アライメント方法を説明するための図である。図１１において、例えば上部スリット２００の開口幅を２ｍｍ×４スライス得られるように設定したときの検出器２０２の出力値をα、上部スリット２００の開口幅を８ｍｍ×４スライスが得られるように設定した状態で、実際には、２ｍｍ×４スライスでデータを収集したときの検出器２０２の出力値をβとした場合に、各検出素子列の出力比α／βを全て１に近づけるように、検出素子列のアライメントを行っている。このアライメントでは、検出器２０２がＸ線管球２０４からの撮影に有効なＸ線照射領域に存在しているか否か（マルチ検出器の中で指定された検出素子列に本影が含まれるか否か）を調整／確認することができる。

しかしながら、上述した従来のアライメント方法では、Ｘ線管球２０４から照射されるＸ線の中心と検出器２０２の中心とが一致するように調節することはできない。そのため、上部スリット２００の開口幅を、各データ収集モード（例えば２．０ｍｍ×４スライス）において必要な開口幅より若干広めに設定している。これにより、患者に対し余計な被爆を与える恐れがあった。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、Ｘ線管球から照射されるＸ線の中心と検出器の中心とが一致するように精密に調節することができ、ひいては患者に対する被爆を少なくすることができるＸ線ＣＴ装置等を提供することを目的としている。

本発明は、上記目的を達成するため、次のような手段を講じている。

請求項１に記載の発明は、対象物に向けてＸ線ビームを曝射するＸ線源と、前記対象物と前記Ｘ線源との間に介挿され、前記対象物の体軸方向における前記Ｘ線ビームの幅を絞るためのコリメータと、前記対象物を透過したＸ線ビームを検出する検出素子列が前記体軸方向に４列以上配置されたＸ線検出器と、前記Ｘ線検出器の出力に基づいて前記対象物のＸ線画像を生成する生成手段と、前記複数の検出素子列の全てが本影領域に含まれるような第１のコリメータ幅で得られた前記検出素子列の第１の出力と、前記複数の検出素子列のうち前記体軸方向に関して両端に存在する前記検出素子列が半影領域に含まれるような第２のコリメータ幅で得られた前記検出素子列の第２の出力と、に基づいて、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との前記体軸方向に関するアライメント補正に関する情報を出力する補正情報出力手段と、を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。

以上本発明によれば、Ｘ線管球から照射されるＸ線の中心と検出器の中心とが一致するように精密に調節することができ、ひいては患者に対する被爆を少なくすることができるＸ線ＣＴ装置等を実現することができる。

以下、本発明の第１及び第２の実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

（第１の実施形態）
まず、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１０の概略構成を、図１を参照しながら説明する。

なお、Ｘ線ＣＴ装置には、Ｘ線管球と検出器システムとが１体として被検体の周囲を回転する回転／回転(ROTATE/ROTATE) タイプ、リング状に多数の検出素子がアレイされ、Ｘ線管球のみが被検体の周囲を回転する固定／回転(STATIONARY/ROTATE) タイプ、電子ビームを偏向させることで電子的にＸ線源の位置をターゲット上で移動するタイプ等様々なタイプが存在するが、本発明の技術的思想は、いずれのタイプにも適用可能である。すなわち、本発明の技術的思想は、Ｘ線管球とマルチスライススキャン対応の検出器を有する構成であれば、どのような装置であっても適用することが可能である。なお、以下の説明では、現在主流を占めている回転／回転タイプのＸ線ＣＴ装置を例として説明する。

図１は、Ｘ線ＣＴ装置１０のブロック構成図を示している。また、図２は、図１のＸ線ＣＴ装置１０による断層像撮影形態の斜視図を示している。

図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１０は、Ｘ線管球１０１、回転リング１０２、二次元検出器システム１０３、データ収集回路（ＤＡＳ）１０４、非接触データ伝送装置１０５、前処理装置１０６、架台駆動部１０７、スリップリング１０８、高電圧発生装置１０９、ホストコントローラ１１０、記憶装置１１１、補助記憶装置１１２、データ処理装置１１３、再構成装置１１４、入力装置１１５、精度対応表記憶部１１６、画像処理部１１８、表示装置１１９、アライメントデータ記憶部１２０、ネットワーク通信装置１２２、データ／制御バス３００を有している。また、データ／制御バス３００を介して、当該装置本体１００には外部の画像処理装置２００が接続されている。

Ｘ線管球１０１は、Ｘ線を発生する真空管であり、回転リング１０２に設けられている。当該Ｘ線管球１０１には、Ｘ線の曝射に必要な電力が高電圧発生装置１０９からスリップリング１０８を介して供給される。Ｘ線管球１０１は、供給された高電圧により電子を加速させターゲットに衝突させることで、有効視野領域ＦＯＶ内に載置された被検体Ｐに対してコーン状のＸ線を照射する。

このＸ線管球１０１は、より精度の高い撮影を実現するために、撮影の際にＸ線ビームの中心が二次元検出器システム１０３の中心と向かい合うように相対的に位置調節されていることが好ましい。これは、後述するアライメント方法によって可能となる。

なお、Ｘ線管球１０１から照射されるＸ線ビームは、図３及び図４等に図示したスリット１２１によってコリメートされる。

回転リング１０２には、Ｘ線管球１０１、検出器システム１０３、及びデータ収集回路１０４が設けられている。回転リング１０２は、架台駆動部１０７により駆動され、Ｘ線管球１０１及び検出器システム１０３とともに１回転あたり１秒以下という高速で被検体の回りを回転する。

二次元検出器システム１０３は、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する検出器システムであり、Ｘ線管球１０１に対向する向きで回転リング１０２に取り付けられている。二次元検出器システム１０３には、シンチレータとフォトダイオードとの組み合わせで構成される複数の検出素子が、被検体の体軸方向とそれに直交するチャンネル方向とに関して２次元状に配列されている。例えばチャンネル方向に関しては１，０００個（１，０００チャンネル）程度の検出素子が配列されている（以下、この１，０００個の検出素子が配列された一の列を「検出素子列」と称する）。

また、二次元検出器システム１０３は、より精度の高い撮影を実現するために、後述するアライメント方法によってＸ線管球１０１に対する相対的な位置が調節される。

データ収集回路（ＤＡＳ）１０４は、複数のＤＡＳチップを有し、２次元検出器システム１０３で検出されたＭ×Ｎの全チャンネルに関する膨大なデータ（１ビューあたりのＭ×Ｎチャンネル分のデータを以下“投影データ”という）を入力し、増幅処理、Ａ／Ｄ変換処理等の後、一括して光通信を応用した非接触データ伝送装置１０５を介して固定側のデータ処理ユニットに伝送する。

非接触データ伝送装置１０５は、収集したＸ線透過データを光学的に次段装置に伝送する。当該非接触データ伝送装置１０５やデータ収集回路１０４等については、２次元検出器システム１０３において、膨大且つ高速に発生する２次元投影データを時間遅れなく伝送するための超高速処理化が図られている。

すなわち、被検体を透過したＸ線は、２次元検出器システム１０３においてアナログ電気信号のに変換され、さらにデータ収集回路１０４でディジタル電気信号の２次元投影データに変換された後、を介して、各種補正を行う前処理装置１０６に送られる。

前処理装置１０６は、非接触データ伝送装置１０５から２次元投影データを入力し、感度補正やＸ線強度補正等の前処理を行う。前処理を受けた２次元投影データは、直接あるいは記憶装置１１１に一旦記憶された後、データ処理部に送られる。

架台駆動部１０７は、診断用開口内に挿入された被検体の体軸方向に平行な中心軸のまわりに、Ｘ線管球１０１と二次元検出器システム１０３とを一体で回転させる等の駆動制御を行う。この架台駆動部１０７は、Ｘ線管球１０１のみを中心軸のまわりに回転させるものとしても良い。

高電圧発生装置１０９は、Ｘ線の曝射に必要な電力をスリップリング１０８を介してＸ線管球１０１に供給する。Ｘ線管球１０１に高電圧を供給する装置であり、高電圧変圧器、フィラメント加熱変換器、整流器、高電圧切替器等から成る。この高電圧発生装置１０９によるＸ線管球１０１への高電圧供給は、スリップリング１０８により行われる。

ホストコントローラ１１０は、撮影処理、データ処理、画像処理等の各種処理に関する統括的な制御を行う。例えば、撮影処理においては、ホストコントローラ１１０は、予め入力されたスライス厚等のスキャン条件を内部メモリに格納し、患者ＩＤ等によって自動的に選択されたスキャン条件（あるいは、マニュアルモードにおいて、入力装置１１５から直接設定されたスキャン条件）に基づいて、高電圧発生装置１０９、図示しない寝台駆動部、架台駆動部１０７、及び寝台の体軸方向への送り量、送り速度、Ｘ線管球１０１及び二次元検出器システム１０３の回転速度、回転ピッチ、及びＸ線の曝射タイミング等を制御し、被検体の所望の撮影領域に対して多方向からコーン状のＸ線ビームを照射してＸ線ＣＴ画像の撮影処理を行う。

また、ホストコントローラ１１０は、スキャン条件に基づいて、二次元検出器システム１０３のスイッチ群の各スイッチ切り換え制御を行う。すなわち、ホストコントローラ１１０は、二次元検出器システム１０３が有する各検出素子とデータ収集素子との接続状態を切り換え、各検出素子で検出されたＸ線透過データを所定の単位で束ねる。そして、スキャン条件に対応した複数スライスのＸ線透過データとして後段のデータ収集回路１０４に送り出し、所定の処理を実行する。

さらに、ホストコントローラ１１０は、後述するアライメント処理において、所定の出力信号比を計算し、予め作成された精度対応表と比較することでＸ線管球１０１或いは検出器システムの検出素子列１０３のスライス方向の移動量を演算する。

補助記憶装置１１２は、再構成装置１１４により生成された再構成画像データを記憶可能な大容量の記憶領域を有する装置である。

データ処理装置１１３は、例えばＣＰＵなどを有するコンピュータ回路を搭載しており、２次元検出器システム１０３により収集された所定のスライス分の投影データを保持する。そして、データ処理装置１１３は、撮影系（Ｘ線管球及び２次元検出器システム）の回転による多方向から得られた同一スライスのすべての投影データを加算する処理や、その加算処理により得られた多方向データに対して必要に応じて補間処理、補正処理などを施すようになっている。

再構成装置１１４は、データ処理装置１１３によりデータ処理されて得られた投影データを再構成処理して、所定のスライス分の再構成画像データを生成する。具体的には、再構成装置１１４は、二次元画像再構成、或いはＦｅｌｄｋａｍｐ法に代表される３次元画像再構成アルゴリズムによる再構成を行い、体軸方向を横切る複数断面毎のＸ線吸収系数の２次元的分布データ、或いは体軸方向に広い対象領域（ボリューム）内におけるＸ線吸収系数の３次元的分布データ（ボクセルによる三次元ボリュームデータの集まりであり、「ボクセルボリュームデータ」と称される。）を再構成する。なお、当該再構成装置１１４は、一枚の断層像の再構成に必要な多方向の投影データを収集するのに要する時間より、短時間で多方向の投影データから断層像を再構成する、所謂リアルタイム再構成を行う。

入力装置１１５は、キーボードや各種スイッチ、マウス等を備え、オペレータを介してスライス厚やスライス数等の各種スキャン条件を入力可能な装置である。

精度対応表記憶部１１６は、後述するアライメント処理において使用されるアライメント精度対照表を格納する。このアライメント精度対照表は、予めシュミレーション等によって作成され、Ｘ線管球１０１或いは検出器システム１０３の調節移動量を演算するために使用される。

画像処理部１１８は、再構成装置１１４により生成された再構成画像データに対して、ウィンドウ変換、ＲＧＢ処理等の表示のための画像処理を行い、表示装置１１９に出力する。また、画像処理部１１８は、オペレータの指示に基づき、任意断面の断層像、任意方向からの投影像、３次元表面画像等のいわゆる疑似３次元画像の生成を行い、表示装置１１９に出力する。出力された画像データは、表示装置１１９においてＸ線ＣＴ画像として表示される。

アライメントデータ記憶部１２０は、後述するアライメント処理において取得されるデータを記憶する。

ネットワーク通信装置１２２は、院内ＬＡＮ、インターネット等のネットワークを介して、通信機能を持つ他の装置と情報のやり取りをする。特に、ネットワーク通信装置１２２は、第２の実施形態で示すように、インターネット等を介して当該本Ｘ線ＣＴ装置１０のメンテナンスサービスプロバイダの通信端末に、後述するアライメント処理が必要である旨等を送信する。

なお、再構成、断面変換などのデータ処理、表示オペレーション、後述するアライメント処理に関する演算処理等は、Ｘ線ＣＴ装置１０内で行われるのが一般的である。しかし、ワークステーション等の外部画像処理装置において、これらの各処理を実行する構成であってもよい。この場合、Ｘ線ＣＴ装置１０の本体から、外部画像処理装置に送られるデータは、再構成前でも、再構成後でも、データ処理後の表示直前でも、いずれの状態でも本実施形態の効果を妨げるものではない。

（アライメント処理）
次に、上記のように構成したＸ線ＣＴ装置１０のアライメント方法について説明する。当該アライメント方法は、Ｘ線管球１０１から照射されるコーン形状のＸ線ビームの中心軸と、検出器システム１０３の中心位置とが揃うように、Ｘ線管球１０１と検出器システム１０３との相対的な位置を調節するものである。

すなわち、本Ｘ線ＣＴ装置１０にて例えば４列のマルチ（４列マルチとは、４列の断層像が同時に収集されるものを言い、実際には検出素子列が８列、１６列、３４列、４０列、２５０列等多数配列される。）によってマルチスライススキャンを行う場合、図２に示す様に、Ｘ線管球１０１と検出器システム１０３とが被検体Ｐを挟んで対向しながら回転し、複数枚の断層像が収集される。この場合、例えば図３に示すように、スライス方向の検出器システム１０３の中心ＡとＸ線ビームの中心軸Ｂとがずれていると、Ｘ線が各検出素子列に有効に照射されないことがあり、適切な断層画像を撮影することができない。患者の余分な被爆を防止する観点から、近年では上部スリットは必要最小限の開口幅とする傾向が顕著である。従って、スライス方向の検出器システム１０３の中心とＸ線ビームの中心軸とを一致させることは、重要である。

なお、図３に示すように、Ｘ線管球１０１から照射されたＸ線が直接通過する領域（言い換えると、Ｘ線ビームの中心軸Ｂを境界として、片側のＸ線管球１０１のＸ線照射口端と同片側のスリットの開口端とを結んだ直線で挟まれるＸ線照射領域）は、本影領域と称される。一方、図４に示すように、Ｘ線管球１０１から照射されたＸ線が間接的に通過する領域（言い換えれば、Ｘ線ビームの中心軸Ｂを境界として、片側のＸ線管球１０１のＸ線照射口端と反対側のスリットの開口端とを結んだ直線で挟まれるＸ線照射領域）は、半影領域と称される。本影領域では、Ｘ線強度は均一であり、一方、半影領域とでは、Ｘ線強度が位置によってことなる。従って、検出器システム１０３の中心ＡとＸ線ビームの中心Ｂとがずれており、図４示すように撮影に使用される検出素子列が本影領域内に対称に存在しない場合には、適切な画像収集ができない。

図５は、本実施形態の×４スライス、Ｘ線ＣＴ装置１０のアライメント方法の手順を示したフロチャートである。

図５において、まず、Ｘ線管球１０１と上部スリット１２１とを適当に固定し、上部スリット１２１を例えば０．５ｍｍ×４スライスが得られる様な開口幅に設定した状態で、この開口幅より広い開口幅でデータを収集するように、検出器システム１０３のスライス幅を例えば２ｍｍ×４スライススライスに設定する（ステップＳ１）。

図６は、検出器システム１０３のスライス幅設定を説明するための図であり、検出器システム１０３を構成する検出器ブロック１０３１の一例を示している。図６に示すように、検出器ブロック１０３１は、回転軸上において０．５ｍｍスライス厚のデータを収集出来るような検出素子列を３２列配置し、この０．５ｍｍスライス厚用検出素子列を体軸方向において挟むように１．０ｍｍスライス厚のデータを収集するための検出素子列が片側に８列すつ配置される。また、実際には、この検出器ブロック１０３１は、チャンネル方向に数十列配置される。いまの場合、ステップＳ１においてスライス幅を２ｍｍ×４スライスに設定したことより、中心Ａを境界としてスライス方向に対称な０．５ｍｍ幅の検出素子列ａ、ｂ、ｃ、ｄの１６列が使用される。

次に、Ｘ線管球１０１からＸ線を照射して、検出素子列ａの出力値Ｖ_ａ１及び検出素子列ｄの出力値Ｖ_ｄ１を取得する（ステップＳ２）。このとき、上部スリット１２１の開口幅は検出器システム１０３の検出範囲より狭く設定されているため、例えば図７に示すように検出素子列ｂ及びｃには本影が、検出素子列ａ及びｄには一部半影が照射される。

なお、本実施形態においては、上記ステップＳ２、及び後述するステップＳ４におけるＸ線検出においては、Ｘ線管球１０１及び検出器システム１０３を回転していない場合を想定している。この様に、回転させずとも十分なアライメントが可能であるが、より広範囲な検出素子列を使用したアライメントを希望する場合等には、ステップＳ２及びステップＳ４においてＸ線管球１０１及び検出器システム１０３を回転させる構成であってもよい。

次に、検出素子列ａ，ｂ，ｃ，ｄの全てに本影が照射されるように、上部スリットを、回転軸上において８ｍｍ×４スライスのデータ収集ができるようなスリット幅に設定する（ステップＳ３）。

次に、Ｘ線管球１０１からＸ線を照射して、検出素子列ａの出力値Ｖ_ａ２及び検出素子列ｄの出力値Ｖ_ｄ２を取得する（ステップＳ４）。このとき、上部スリット１２１の開口幅は検出素子列ａ，ｂ，ｃ，ｄの全てに本影が照射されるように、スライス幅に対して十分広く設定されているため、例えば図８に示すように検出素子列ａ，ｂ，ｃ，ｄの全てに本影が照射される。

次に、Ｘ線管球１０１の中心Ｂと検出器システム１０３の中心Ａとに調節すべき量のずれがあるか否かを判別する（ステップＳ５）。当該判別には、上記Ｖ_ａ１、Ｖ_ａ２、Ｖ_ｄ１、Ｖ_ｄ２の各出力値より、検出素子ａの位置と検出素子ｄの位置とが中心Ａに対して対称か否かを判別するための指標（値）を演算し、当該指標に基づいて行われる。この指標は、対称であるか否かが判別可能であるものであれば特に限定はなく、例えば次の様な指標が考えられる。すなわち、ステップＳ２における各列の出力値から、出力比Ｒ_１＝Ｖ_ａ１／Ｖ_ｄ１を、また、ステップＳ４における各列の出力値から、出力比Ｒ_２＝Ｖ_ａ２／Ｖ_ｄ２を求める。この二つの比の差、例えばＤ＝Ｒ_１―Ｒ_２値は、中心間のずれが小さい程小さい値となり、ずれが大きい程大きな値となり、対称か否かを判別するための指標とすることができる。現実のアライメント処理においては作業誤差等と含むので、指標Ｄが所定の範囲内、例えば１５％内であれば、検出器システムの中心ＡとＸ線ビームの中心Ｂとのアライメントは適当であるする等の処方を採ることができる。

なお、本Ｘ線ＣＴ装置１０においては、ステップＳ５における指標Ｄの演算は、検出器システム１０３からの出力に基づきホストコントローラ１１０によって実行される。各出力値、及び演算にて取得された指標は、アライメントデータ記憶部１２０に適宜記憶される。

ステップＳ５において、指標Ｄの値が１５％以内であった場合には、調節すべきずれは発生していないと判断され、当該アライメント作業は完了する。

一方、ステップＳ５において、指標Ｄの値が１５％以上であった場合には、調節すべきずれが発生していると判断され、当該アライメント処理はステップＳ６へと移行する。ステップＳ６では、指標Ｄに基づいて中心Ａと中心Ｂとのずれ量を演算し、検出器システム１０３或いはＸ線管球１０１の少なくとも一方を移動させて位置調整を行う（ステップＳ６）。

本Ｘ線ＣＴ装置１０においては、中心Ａと中心Ｂとのずれ量は、ホストコントローラ１１０により演算される。すなわち、ホストコントローラ１１０は、アライメントデータ記憶部１２０に格納された指標Ｄと精度対応表記憶部１１６に格納されたアライメント精度対応表とを比較することで、中心Ａと中心Ｂとのずれ量、或いは検出器システム１０３、Ｘ線管球１０１の調節量を演算する。

図９は、精度対応表記憶部１１６に格納されるアライメント精度対応表の一例を示した図であり、中心Ａと中心Ｂとを合わせるため、指標Ｄの値に対する検出器システムの移動方向と移動量とを表した検出器アライメント精度対応表である。図９において、例えばステップＳ５において求めた指標Ｄの値が約４０％である場合には、当該対応表から、調整のための検出器の移動量がｍ_２［ｍｍ］であり、移動方向が寝台側であることが求められる。また、例えばステップＳ５において求めた指標Ｄの値が約−２５％である場合には、当該対応表から、調整のための検出器の移動量がｍ_１［ｍｍ］であり、移動方向が架台側であることが求められる。検出器システム１０３の移動が手作業による場合には、作業者は、例えば表示装置１１９に表示された調整移動量及び移動方向を参考に、検出器システム１０３を移動させる。また、Ｘ線ＣＴ装置１０が検出器システム１０３のスライス方向の位置を自動的に調整する移動機構を有する場合には、当該移動機構は、ステップＳ６において求められた調整移動量及び移動方向に基づいて、検出器システム１０３を移動させる。

なお、精度対応表記憶部１１６は検出器アライメント精度対応表を格納し、当該対応表に基づいて検出器の位置を調整することでアライメントを行った。これに対し、精度対応表記憶部１１６は、中心Ａと中心Ｂとを合わせるため、指標Ｄの値に対するＸ線管球の移動方向と移動量とを表したＸ線管球アライメント精度対応表を格納し、当該対応表に基づいてＸ線管球の位置を調整することでアライメントを行う構成であってもよい。この場合、一般にＸ線管球１０１は調整ネジにより位置調整可能であり、また、検出器システム１０３はＸ線管球１０１よりも重量があることから、アライメント作業は検出器システム１０３を移動させる場合と比較して容易である。

また、アライメント精度対応表は、例えばＸ線管球１０１の種類、特に焦点の大きさによって変化する。従って、精度対応表記憶部１１６には、各装置環境に応じて個別のアライメント精度対応表を格納する必要がある。

上記例では、スライス幅を２ｍｍ×４スライスとしており、アライメント処理に、検出器システム１０３の中心からスライス方向に最大限離れ、且つ対称の検出素子列ａ及びｄの出力を使用した。この様に、検出器システム１０３の中心からスライス方向に出来るだけ離れた検出素子列を使用するのは、精度向上の観点からである。

しかしながら、本アライメント方法は、検出器システム１０３の中心に関して対称な二つ以上の検出素子列の出力を使用する構成であれば、十分な効果を得ることが可能である。

以上述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。

第１に、従来のアライメント方法では、全ての検出素子列を本影領域に配置するための位置調整をするのみであった。これに対し、本実施形態に係るアライメント方法によれば、Ｘ線ビームの中心と検出器システムの中心とを揃えることができ、より精度の高い撮影が可能となる。

第２に、従来のアライメント方法は、本アライメント方法によれば、全ての検出素子列を本影領域に配置するための位置調整をするのみであった。このため、撮影に使用しない素子列をも本影を照射するように、上部スリットの開口幅を調整する必要があった。これに対し、本実施形態に係るアライメント方法によれば、Ｘ線ビームの中心と検出器システムの中心とを揃えることができるので、検出に使用する素子列のみにＸ線を照射する構成とすることができ、上部スリットの開口幅を必要最小限とすることができる。その結果、被検体に対する被爆を最小限にすることが可能である。

（第２の実施形態）
第２の実施形態は、上記Ｘ線ＣＴ装置１０についてのアライメントサービスを提供するためのシステムについて説明する。

図１において、Ｘ線ＣＴ装置１０のホストコントローラ１１０は、第１の実施形態において説明した指標Ｄの演算（すなわち、ステップＳ４の演算）、及びＸ線管球１０１の中心Ｂと検出器システム１０３の中心Ａとに調節すべき量のずれがあるか否かの判別（すなわち、ステップＳ５の判別）を定期的に行っている。この演算結果としての指標Ｄ及び判別結果は、アライメントデータ記憶部１２０にその都度記憶されるとともに、ネットワーク通信装置１２２により、ネットワークを介してメンテナンスサービスプロバイダの通信端末に送信される。

メンテナンスサービスプロバイダは、定期的に送られてくるＸ線ＣＴ装置１０についての指標Ｄ、或いは判別結果を自身の通信端末にて知ることで、迅速且つ適切なメンテナンスサービスを提供することが可能である。例えば、アライメントずれを適宜モニタリングし、その結果に応じアライメントずれ調整を行うサービスマンの派遣管理に用いる。以上、本発明を実施形態に基づき説明したが、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変形例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば以下に示すように、その要旨を変更しない範囲で種々変形可能である。

（１）上記実施形態においては、指標Ｄに基づいてＸ線ビームの中心と検出器システムの中心とのずれを判別する構成であった。しかし、判別のための指標はこれに限定されず例えば、上記各検出素子列ａ，ｂ，ｃ，ｄの各出力値から検出器システム１０３の中心Ａ上の所定の物理量を演算し、理論上の中心Ａ上の値とのずれを指標とする構成であってもよい。

図１０は、例えばステップＳ２における各検出素子列ａ，ｂ，ｃ，ｄの各出力値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４の重心位置と中心Ａとのずれを指標とする例を説明するための図である。図１０において、各検出素子列ａ，ｂ，ｃ，ｄの中心の座標をそれぞれｘ１＝１，ｘ２＝２，ｘ３＝３，ｘ４＝４とした場合、次の式（１）にて重心位置Ｇを計算する。

Ｇ＝（ｘ１Ｖ１＋ｘ２Ｖ２＋ｘ３Ｖ３＋ｘ４Ｖ４）／（Ｖ１＋Ｖ２＋Ｖ３＋Ｖ４）（１）
今の場合、図１０に示すように検出器システム１０３の中心はｘ＝２．５の位置にある。従って、理論上ではＧ＝２．５である。この理論上の重心位置２．５と（１）により求められたＧの値との差を指標とし、当該指標に関するアライメント対応表を使用することでも同様の効果を得ることができる。

（２）上記第１の実施形態においては、精度向上の観点から、第１の形態及び第２の形態にて取得された各検出素子列の出力を用いて指標を計算し、ずれ量をもとめた。これに対し、第１の形態によって取得された各検出素子列の出力のみによって、中心のずれを示す他の指標、及びずれ量を計算する構成であってもよい。

また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果の少なくとも１つが得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

以上本発明によれば、Ｘ線管球から照射されるＸ線の中心と検出器の中心とが一致するように精密に調節することができるＸ線ＣＴ装置等を実現できる。

図１は、Ｘ線ＣＴ装置１０のブロック構成図を示している。また、図２は、図１のＸ線ＣＴ装置１０による断層像撮影形態の斜視図を示している。図２は、図１のＸ線ＣＴ装置１０による断層像撮影形態の斜視図を示している。図３は、検出器システムに対するＸ線管球からのＸ線照射形態を説明するための図である。図４は、検出器システムに対するＸ線管球からのＸ線照射形態を説明するための図である。図５は、スライス幅を２ｍｍ×４スライスとした場合の、Ｘ線ＣＴ装置１０のアライメント方法の手順を示したフロチャートである。図６は、検出器システム１０３のスライス幅設定を説明するための図であり、検出器システム１０３を構成する検出器ブロック１０３１の一例を示している。図７は、検出器システムに対するＸ線管球からのＸ線照射形態を説明するための図である。図８は、検出器システムに対するＸ線管球からのＸ線照射形態を説明するための図である。図９は、精度対応表記憶部１１６に格納されるアライメント精度対応表の一例を示した図である。図１０は、例えばステップＳ２における各検出素子列ａ，ｂ，ｃ，ｄの各出力値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４の重心位置と中心Ａとのずれを指標とする例を説明するための図である。図１１は、従来のＸ線ＣＴ装置における検出器アライメント方法を説明するための図である。

符号の説明

１０…装置
１００…装置本体
１０１…Ｘ線管球
１０２…回転リング
１０３…検出器システム
１０４…データ収集回路
１０５…非接触データ伝送装置
１０６…前処理装置
１０７…架台駆動部
１０８…スリップリング
１０９…高電圧発生装置
１１０…ホストコントローラ
１１１…記憶装置
１１２…補助記憶装置
１１３…データ処理装置
１１４…再構成装置
１１５…入力装置
１１６…精度対応表記憶部
１１８…画像処理部
１１９…表示装置
１２０…アライメントデータ記憶部
１２１…上部スリット
１２２…ネットワーク通信装置
３００…制御バス
１０３１…検出器ブロック

Claims

対象物に向けてＸ線ビームを曝射するＸ線源と、
前記対象物と前記Ｘ線源との間に介挿され、前記対象物の体軸方向における前記Ｘ線ビームの幅を絞るためのコリメータと、
前記対象物を透過したＸ線ビームを検出する検出素子列が前記体軸方向に４列以上配置されたＸ線検出器と、
前記Ｘ線検出器の出力に基づいて前記対象物のＸ線画像を生成する生成手段と、
前記複数の検出素子列の全てが本影領域に含まれるような第１のコリメータ幅で得られた前記検出素子列の第１の出力と、前記複数の検出素子列のうち前記体軸方向に関して両端に存在する前記検出素子列が半影領域に含まれるような第２のコリメータ幅で得られた前記検出素子列の第２の出力と、に基づいて、前記Ｘ線源と前記Ｘ線検出器との前記体軸方向に関するアライメント補正に関する情報を出力する補正情報出力手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
前記アライメント補正に関する情報は、前記Ｘ線ビームの前記体軸方向における中心軸と前記Ｘ線検出器の中心とのずれ量であることを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
前記アライメント補正に関する情報は、前記ずれ量を補正するのに必要な前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器の少なくとも一方を移動させる移動量であることを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
前記アライメント補正に関する情報を表示する表示手段を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載のＸ線ＣＴ装置。
前記Ｘ線検出器の出力は、前記Ｘ線源が前記対象物の周りを回転する間に得られたデータであることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載のＸ線ＣＴ装置。
前記アライメント補正に関する情報に基づいて、前記Ｘ線源及び前記前記Ｘ線検出器の少なくとも一方を移動する移動手段を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至５にうちいずれか一項記載のＸ線ＣＴ装置。
前記アライメント補正に関する情報を、ネットワークを介して前記アライメント補正を行うサービスセンタに送信する送信手段を更に備えたことを特徴とする請求項１又は６記載のＸ線ＣＴ装置。