JP4897151B2

JP4897151B2 - Ｘ線ｃｔ装置

Info

Publication number: JP4897151B2
Application number: JP2001129981A
Authority: JP
Inventors: 幸夫熊谷
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2012-03-14
Anticipated expiration: 2021-04-26
Also published as: JP2002320607A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、同時に複数スライスの画像データ計測を行うことができるマルチスライスＸ線ＣＴ装置に係り、特にＸ線検出器のリファレンス検出素子を用いてＸ線ビームの体軸方向移動の補正を行うＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線ＣＴ装置は、被検体の体軸を中心にして、Ｘ線源とＸ線検出器が円周方向に回転しながら、Ｘ線源からＸ線を放射し、それと対向して円弧状に配置された複数個の検出素子を備えたＸ線検出器にて被検体を透過したＸ線量を検知し、その減衰量データに基づき画像処理装置にて断層像を再構成するものである。
【０００３】
このようなＸ線ＣＴ装置において、Ｘ線ビームを回転させて被検体を走査するＣＴ撮影（以下、ＣＴスキャン又は単にスキャンともいう）中に、Ｘ線源からのＸ線ビームに強度変動が生じると、Ｘ線検出器が検出する計測データに誤差が生じる。図7にＸ線検出器の測定誤差の一例を示す。図7において、横軸は時間、縦軸はＸ線検出器の計測データ値である。グラフ101は補正前の計測データ、グラフ102はＸ線源の強度変動、グラフ100は補正後の計測データ、すなわちＸ線源の強度変動の補正を行った後の計測データである。このような計測データの測定誤差が大きくなると、再構成した断層像にアーチファクトが発生し、画質を劣化させる要因となる。
【０００４】
そこで、Ｘ線ＣＴ装置では、この測定誤差を低減するために、Ｘ線検出器の円周方向（以下、チャンネル方向という）の両端部にリファレンス用検出素子を設け、このリファレンス用検出素子にて被検体を透過しないＸ線のＸ線量（以下、基準Ｘ線量という）データを計測し、この基準Ｘ線量データによって通常の計測チャンネルのＸ線検出素子が計測したＸ線量データを正規化することにより、Ｘ線の強度変動の影響を取り除くというＸ線強度補正が一般に行われている。
【０００５】
一方、Ｘ線ＣＴ装置では、装置のスループット向上のために検査時間の短縮化が望まれている。そのために、これまでチャンネル方向に一次元的に多数のＸ線検出素子が配列されていたＸ線検出器を、スライス方向にも複数列配置することにより、1回のスキャンの間に複数スライス分のＸ線量データの計測を行うことができるマルチスライス型Ｘ線検出器を備えたＸ線ＣＴ装置が実用化されている。
【０００６】
本願出願人はこのマルチスライス型Ｘ線検出器を備えたＸ線ＣＴ装置（以下、マルチスライスＸ線ＣＴ装置という）の一改良例を、特開2000−316841号公報に開示している。特開2000−316841号公報には、Ｘ線検出素子間の特性ばらつきの小さいＸ線検出器を持ち、スライス構成の各種バリエーションに対応可能なマルチスライスＸ線ＣＴ装置が開示されている。
【０００７】
前記特開2000−316841号公報に開示されている発明の要部の構成例を図8に示す。図8には、マルチスライス型Ｘ線検出器の1チャンネル分のスライス方向のＸ線検出素子群とその入力側及び出力側の関係が示されている。図8において、Ｘ線検出器の1チャンネルのスライス方向は、8個のＸ線検出素子105で構成され、このＸ線検出素子群106の出力側には、8個のＸ線検出素子105からの出力の切り換えを行うスイッチ回路107と、Ｘ線検出素子105の出力信号を増幅する増幅回路109と、増幅回路109の出力に基づいて断層画像を再構成する画像再構成回路110と、画像再構成回路110の出力信号を加算処理する画像加算回路112が接続されている。
【０００８】
このような構造のＸ線検出器に入力したＸ線ビーム114は、コリメータ116で絞られてスライス方向において8個の全てのＸ線検出素子105に入力した後、後続の配線108及びスイッチ回路107の切り換えにより隣り合うデータを2個ずつ一緒にすることにより4組のデータにまとめられて、増幅回路109で増幅された後、画像再構成回路110にて、4スライスの断層画像が作成される。この4スライスの断層画像は画像加算回路112では何の処理も行われず、そのまま出力される。この構成では、Ｘ線ビーム114は4つのＸ線ビーム114A〜114Dに分けられ、4スライスの断層画像が得られたことになる。1スライスの断層画像には2個のＸ線検出素子105の計測データが取り込まれている。
【０００９】
この例では、スライス方向に複数個のＸ線検出素子105を配列し、その出力を切り換えるスイッチ回路107を備えたことにより、所望のスライス厚さを得るために、スイッチ回路107にて隣り合う複数個のＸ線検出素子105の出力を所望のスライス厚さとなるように加算して出力している。この発明では、Ｘ線検出器をマルチスライス方式にすることにより、複数スライス分の計測データの収集が1スキャンで可能となり、検査時間が短縮される。しかし、計測データが多くなるため、画像処理のための時間が長くなるので、これを改善するために、必要とする計測データのみ処理するようにスイッチ回路107にて計測データの選択、集合をして、処理時間の短縮を図っている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
特開2000−316841号公報では、マルチスライス型Ｘ線検出器を使用することにより、Ｘ線源を1回転する間に複数スライス分の画像データを取得することができるが、Ｘ線強度の経時的な変動やＸ線源の焦点位置の熱的移動によるＸ線量分布の変動などに対する補正については十分な検討がなされておらず、再構成画像においてアーチファクトの発生の可能性があり、効果的な補正手段を講じておく必要がある。
【００１１】
Ｘ線源のＸ線強度の経時的な変動の補正手段としては、上記の如く、シングルスライス型Ｘ線検出器のチャンネル方向の両端部にリファレンス用検出素子を設けて、このリファレンス用検出素子で計測した基準Ｘ線量に基づいて主Ｘ線検出器の各検出素子の計測データを正規化して補正する方法などが行われている。しかし、マルチスライス型Ｘ線検出器を使用したＸ線ＣＴ装置では十分な検討がなされていない。
【００１２】
これに対し、Ｘ線源の焦点位置の熱的移動によるＸ線量分布の変動に対する補正に関しては、シングルスライス型Ｘ線ＣＴ装置にて種々検討されている。このため、以下、シングルスライス型Ｘ線ＣＴ装置にて検討されている代表例について説明する。
【００１３】
先ず、特開平4−227238号公報には、Ｘ線管の温度上昇による焦点位置の移動があっても、その焦点位置の移動量を検出してその移動量を相殺するようなシフト補正方法の一例が開示されている。この補正方法ではＸ線ファンビームを得るための手段としてのコリメータに対して、移動量を相殺するような位置制御を行っている。また、この補正方法での焦点位置の移動量の相殺のためには、その移動量を正確に検出することが必要である。
【００１４】
また、特開平9−201352号公報には、Ｘ線管電圧の大小によるＸ線強度分布シフト及びＸ線管の温度上昇による焦点位置の移動によるＸ線ビームシフトの補正方法について開示されている。特開平9−201352号公報のＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線管を体軸方向に移動する駆動機構と、2つの検出素子を持ち、Ｘ線強度分布の体軸方向のシフトを検知するＸ線検出器と、前記Ｘ線検出器のＸ線管電圧の大小によるＸ線強度分布シフト誤差を調整する手段とを備え、Ｘ線管電圧による誤差を補正した後に、焦点位置のシフトを前記Ｘ線検出器で検知し、前記駆動機構にてＸ線管を移動して補正する。
【００１５】
また、特開平11−70103号公報には、主Ｘ線検出器の両端に被検体を透過しない直接Ｘ線を受光するＦＭＳリファレンスチャンネルを備え、このＦＭＳリファレンスチャンネルにてＸ線源の焦点移動によるＸ線量の変化を検知し、Ｘ線源の直後又はＸ線検出器の直前に設けられたコリメータ、あるいは被検体を寝載したテーブルを、Ｘ線源の焦点移動に応じて移動させ、コリメータの開口幅を増減させて、Ｘ線検出器に入るＸ線量を同一にするＸ線撮像装置が開示されている。
【００１６】
また、特開平11−128217号公報には、主Ｘ線検出器の両端に被検体を透過しないＸ線強度を測定するリファレンスチャンネルと、Ｘ線管の焦点移動を検出するモニタ用検出器を設け、モニタ用検出器の検出器に基づいて、リファレンスチャンネルの出力データを補正し、補正後のリファレンスチャンネルのデータで、主Ｘ線検出器の各チャンネルのデータを補正するＸ線撮像装置が開示されている。
【００１７】
以上述べた如く、Ｘ線源の焦点位置の熱的移動によるＸ線量分布の変動に対する補正方法については種々開示されているが、一長一短があり、マルチスライス型Ｘ線ＣＴ装置に適用する場合には以下に述べるような問題がある。
【００１８】
先ず、特開平4−227238号公報では、Ｘ線ビームのシフトを補正するために、コリメータの位置制御を行っているが、この際にシフト量検出用の信号にノイズが重畳し、正しくシフト量を検出できないという問題がある。
【００１９】
また、特開平9−201352号公報では、Ｘ線ビームのシフト量を検知するためのＸ線検出器を主Ｘ線検出器とは別に設けて、主Ｘ線検出器とは別の位置に設置しているので、その設置のための余分なスペース及び支持機構が必要になり、コスト的にも上昇するという問題がある。
【００２０】
また、特開平11−70103号公報のＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線ビーム移動によるＦＭＳリファレンスチャンネルで計測されたＸ線量の初期値に対する増減量に基づいて、コリメータなどの位置を駆動制御するため、Ｘ線量の経時変化による誤差が入り易いこと、マルチスライス型Ｘ線検出器には適用しにくいことなどの問題がある。
【００２１】
また、特開平11−128217号公報に開示されたＸ線撮像装置では、リファレンスチャンネルとモニタ用検出器を別々に設けているので、設置スペースが余分に必要になること、コストがかかることなどの問題がある。
【００２２】
以上説明した如く、従来のＸ線ＣＴ装置では、スキャナの小型化に対する障害や製品のコストを上昇させる要因をかかえていた。このため、本発明では、マルチスライス型のＸ線検出器において、リファレンス補正用のＸ線検出素子が体軸方向のＸ線ビーム移動補正のためのデータ計測も行うことができる構成のＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。
【００２３】
【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、Ｘ線管と、Ｘ線管から放出されたＸ線をファン状のＸ線ビームとするコリメータと、Ｘ線管と対向して配置され、被検体を透過したＸ線を計測し、複数チャンネル、複数スライスの計測データを出力するＸ線検出器と、前記Ｘ線検出器の計測データから画像再構成を行う画像処理手段を具備するＸ線ＣＴ装置において、前記Ｘ線検出器のチャンネル方向の端部に少なくとも1チャンネル配列され、前記Ｘ線検出器のスライス方向に配列されたＸ線検出素子群と同じ構造のＸ線検出素子群を備え、Ｘ線検出器の出力の補正に用いられるＸ線量データを出力するリファレンスチャンネルの検出器ブロックと、該リファレンスチャンネルの検出器ブロックから出力されるＸ線量データに基づきＸ線管の焦点移動によるスライス方向のＸ線ビーム中心の移動の有無及び移動の方向をＸ線ビーム中心移動データとして検出するＸ線ビーム中心移動検出手段と、Ｘ線ビームをスライス方向に移動させるＸ線ビーム移動機構と、前記Ｘ線ビーム中心移動データに基づいて前記リファレンスチャンネルの検出器ブロック上でのＸ線ビーム中心の移動量が減少するように前記Ｘ線ビーム移動機構を制御するＸ線ビーム位置制御手段とを具備する。
【００２４】
この構成では、Ｘ線検出器のチャンネル方向の端部に配列したリファレンスチャンネルの検出器ブロックから出力されるＸ線量データが、計測チャンネルから出力された計測データのＸ線量の補正と、スライス方向のＸ線ビーム移動の検出とに利用することができるため、Ｘ線ビーム移動を検出するための専用のＸ線検出器を別個に設ける必要がなくなり、スキャナ内のスペースが広がるとともに、装置のコスト低減にも寄与する。
【００２５】
本発明のＸ線ＣＴ装置では更に、前記Ｘ線検出器のリファレンスチャンネルの検出器ブロックのＸ線検出素子はそのスライス方向中心位置を基準にして、Ｘ線管の陰極側と陽極側に同数ずつ配置され、前記Ｘ線ビーム中心移動検出手段は前記陰極側Ｘ線検出素子の出力を加算して陰極側加算値を求める陰極側加算器と、前記陽極側Ｘ線検出素子の出力を加算して陽極側加算値を求める陽極側加算器と、陰極側加算値と陽極側加算値との大小を比較する比較器を備える。この構成では、リファレンスチャンネルの検出器ブロックが偶数個のＸ線検出素子を備えており、検出器ブロックの中心位置を基準にして半数ずつのＸ線検出素子の出力を陰極側加算器と陽極側加算器で加算しているので、大きい加算値の側にＸ線ビームの中心位置が移動していると判断することができる。このため、陰極側加算値と陽極側加算値との大小比較結果から、Ｘ線ビーム位置を元に戻すための制御が容易に行うことができる。
【００２６】
本発明のＸ線ＣＴ装置では更に、前記Ｘ線ビーム移動機構がＸ線管をスライス方向に移動する機構であり、前記Ｘ線ビーム位置制御手段はＸ線ビーム中心が移動した方向と同じ方向にＸ線管が移動するように制御する。この構成では、Ｘ線管の焦点位置が陰極側に移動した場合には、Ｘ線ビーム中心位置は陽極側に移動するので、Ｘ線管を陽極側に移動するように制御することにより、Ｘ線ビーム中心位置の移動量を減少させることが可能となる。
【００２７】
本発明のＸ線ＣＴ装置では更に、前記Ｘ線ビーム移動機構がコリメータをスライス方向に移動する機構であり、前記Ｘ線ビーム位置制御手段はＸ線ビーム中心が移動した方向とは逆方向にコリメータが移動するように制御する。この構成では、コリメータを陰極側に移動すると、Ｘ線ビーム中心位置は陰極側に移動するので、Ｘ線管の焦点位置が陰極側に移動してＸ線ビーム中心位置が陽極側に移動したときには、コリメータを逆方向の陰極側に移動するように制御することにより、Ｘ線ビーム中心位置の移動量を減少させることが可能となる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のＸ線ＣＴ装置の実施例を添付図面に沿って説明する。
図1に、本発明に係るＸ線ＣＴ装置の全体構成の一例を示す。図1において、ガントリ1の中央部には開口1Ａが形成され、この開口1Ａにはベッド7の駆動にともなって、ベッド7に寝載された被検体6が挿入される。ガントリ1に回転可能に支持されたスキャナ1Ｂ上には、Ｘ線管2とマルチスライス型Ｘ線検出器（以下、Ｘ線検出器ともいう）4が、被検体6を挟んで対向して配置されている。Ｘ線管2の前面にはＸ線ビーム5の広がりを制御するコリメータ3が配置されている。Ｘ線管2はＸ線制御装置8の制御によってＸ線の放射を行う。コリメータ3はＸ線管2の陽極の焦点より放射された円錐状のＸ線ビームを、被検体6の体軸方向に厚さ（スライス幅）を持ったファン状のＸ線ビーム5にコリメートする。コリメータ3を通過したファン状のＸ線ビーム5は被検体6を通過する。円弧状のマルチスライス型Ｘ線検出器4は、被検体6を通過したＸ線を検出する。マルチスライス型Ｘ線検出器4は、円周方向（チャンネル方向ともいう）及び体軸方向（スライス方向ともいう）にそれぞれ複数個のＸ線検出素子が配列されているので、複数スライス分のデータの取得が可能な構造になっている。
【００２９】
Ｘ線管2とＸ線検出器4は互いに対向した配置で、被検体6を中心としてスキャナ1Ｂととも回転する。スキャナ1Ｂの回転はスキャナ制御装置10によって駆動されるスキャナ駆動装置9によって行う。スキャナ制御装置10は画像処理装置13からの出力信号によって駆動される。更に、Ｘ線検出器4で取得された計測データは、増幅器11で増幅され、Ａ／Ｄ変換器12によってデジタル化された後、画像処理装置13に入力される。計測データは画像処理装置13にて画像再構成処理され、複数スライスの断層画像が得られる。この断層画像は表示装置15に表示されるととも、断層画像の画像データは記憶装置14に保存される。
【００３０】
次に、本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第1の実施例について説明する。本実施例の装置では、従来の装置と比べ、マルチスライス型Ｘ線検出器4の構成と、Ｘ線検出器4から出力される計測データの補正処理方法と、Ｘ線検出器4の計測データに対するＸ線管の焦点移動の補償方法が異なる。このため、第1の実施例の内容に関しては、Ｘ線検出器4の構成、計測データの補正処理方法、Ｘ線管の焦点移動の補償方法が要部となるので、以下、順を追って詳細に説明する。
【００３１】
先ず、本発明に係るマルチスライス型Ｘ線検出器の構成について説明する。図2に本発明のマルチスライス型Ｘ線検出器の一例の概略構造図を示す。図2（a）はチャンネル方向の構造図、図2（b）はスライス方向の構造図である。本発明のマルチスライス型Ｘ線検出器4では、チャンネル方向及びスライス方向にそれぞれ複数個ずつのＸ線検出素子が配列され、全体としてＸ線検出器を構成している。図2（b）は、1チャンネル分のＸ線検出素子群（以下、検出器ブロックという）を示す。本実施例では、検出器ブロックは、No.1〜No.8の8個のＸ線検出素子23から成り、各Ｘ線検出素子23はシンチレータ24とシリコンフォトダイオードなどの光検出素子25とから成る。各Ｘ線検出素子23は、プラスチックなどで作られた基板26上に配列され、かつ固定されている。
【００３２】
図2（a）は、検出器ブロック20、21のチャンネル方向の配列を示す。検出器ブロック20、21はＸ線管2の焦点から半径Ｒの距離にある円弧上に配列されている。検出器ブロックとしては、被検体6を通過したＸ線量を計測して、Ｘ線減弱量のデータを計測データとして出力する計測チャンネルの検出器ブロック20と、Ｘ線検出器4のチャンネル方向の両端に配置され、被検体6を通過しないＸ線量を計測して、Ｘ線量を補正するためのデータをリファレンスデータとして出力するリファレンスチャンネルの検出器ブロック21とがある。計測チャンネルの検出器ブロック20は、例えば512チャンネルとか、1024チャンネル配列されている。これに対し、リファレンスチャンネルの検出器ブロック21は、例えば両端に1〜2チャンネル配列されている。リファレンスチャンネルについては、場合によっては片側に1チャンネル配列するだけでもよいが、安全を見て両端に配列した方がよい。
【００３３】
本実施例のＸ線検出器4においては、リファレンスチャンネルの検出器ブロック21はＸ線量の補正を行う役割とともに、Ｘ線管2の焦点移動を検知する役割も担っている。図2（b）に示した検出器ブロック21では、No.１〜No.8の8個のＸ線検出素子23がスライス方向に配列されている。Ｘ線管2との位置関係は、通常No.1側が陰極側で、No.8側が陽極側である。Ｘ線検出素子23の配列数は8個に限定されず、12個や16個など、他の個数のものもある。
【００３４】
リファレンスチャンネルの検出器ブロック21はスライス方向に配列された複数個のＸ線検出素子23を備えているため、スライス方向のＸ線量分布を測定することができる。一方、Ｘ線管2の焦点位置が移動すると、スライス方向のＸ線量分布が変化するため、上記のリファレンスチャンネルの検出器ブロック21でスライス方向のＸ線量分布を計測することにより、Ｘ線管2の焦点移動を検知することができる。例えば、Ｘ線管2の焦点が陰極側に移動すれば、Ｘ線量分布のピーク点は陽極側に移動し、焦点が陽極側に移動すればピーク点は陰極側に移動する。
【００３５】
次に、Ｘ線検出器4によるスライス方向のＸ線量データの計測と計測データの処理の手順について説明する。本発明のマルチスライス型Ｘ線検出器4では、チャンネル方向については、図2（a）に示した如く、その大部分を占める計測チャンネルの検出器ブロック20が円弧状に配列され、両端に1個ずつのリファレンスチャンネルの検出器ブロック21が配列されている。スライス方向については、図2（b）に示した如く、スライス数相当のＸ線検出素子23が配列されている。検出器ブロック20，21は、機能上計測チャンネル用と、リファレンスチャンネル用と分かれているが、通常は同じ構造のものが用いられる。以下の説明では、スライス方向のＸ線検出素子23の配列数は8個のものを代表例に上げて説明する。
【００３６】
本発明では、Ｘ線検出器4のリファレンスチャンネルの検出器ブロック21は2つの機能、すなわち、第1の機能として計測チャンネルで計測したＸ線量データの補正、第2の機能としてＸ線管2の焦点移動の有無又は移動量の検知を分担している。先ず、図3を用いて、Ｘ線検出器4の計測チャンネルでのＸ線量データの計測とリファレンスチャンネルの計測データを用いた補正処理手順について説明する。
【００３７】
図3は、Ｘ線検出器の計測データの補正処理手順を説明するための図である。図3（a）は計測チャンネルの検出器ブロック20で計測したＸ線量データの流れの一例を、図3（b）はリファレンスチャンネルの検出器ブロック21で計測したＸ線量データの流れの一例を、それぞれ示したものである。図3（a）の計測チャンネル側では、Ｘ線管2から放射されたＸ線ビーム5は被検体6を透過した後、計測チャンネルの検出器ブロック20のNo.1〜No.8の8個のＸ線検出素子23によって計測される。図示以外の他の計測チャンネルにおいても同様の計測が行われるが、計測チャンネルについては図示の1チャンネルで代表する（以下においても同様である）。
【００３８】
図3（b）のリファレンスチャンネル側では、Ｘ線管2から放射されたＸ線ビーム5は被検体6を透過せずに、リファレンスチャンネルの検出器ブロック21のNo.１〜No.8の8個のＸ線検出素子23によって計測される。被検体6が大きい場合には、リファレンスチャンネルの検出器ブロック21に入射するＸ線が被検体6を透過したものとなる恐れがあるが、被検体6とＸ線管2の焦点との距離を調整して、少なくとも1個のリファレンスチャンネルの検出器ブロック21には、被検体6を透過したＸ線が入射しないようにする。
【００３９】
本実施例のマルチスライス型Ｘ線検出器4では、図3（a）の計測チャンネルの検出器ブロック20の8個のＸ線検出素子23の後段にスイッチ回路30を備えており、このスイッチ回路30のスイッチ切り替えにより、計測チャンネルのＸ線検出素子23の計測データ（出力）の配分の切り替えを行う。図3（a）の例では、No.１〜No.4のＸ線検出素子23の出力と、No.5〜No.8のＸ線検出素子23の出力とをそれぞれ1つずつに纏め、8個のＸ線検出素子23の出力を2つのデータに纏めている。このようにＸ線検出素子23の計測データを纏めることにより、2スライス分の画像データが得られることになる。すなわち、1スライスはNo.1〜No.4のＸ線検出素子23に対応するもの、他の1スライスはNo.5〜No.8のＸ線検出素子23に対応するものとなる。この結果、スライス厚さは、Ｘ線検出素子23の4個分相当の厚さとなる。
【００４０】
スイッチ回路30の操作例としては、種々のものが可能であり、上記以外に、先ずNo.1〜No.8の8個のＸ線検出素子23の出力をそのまま後段に出力させる場合がある。この場合には8スライス分の画像データが得られるので、薄いスライスの画像を得るためには有効であるが、計測データが多くなるため、計測データの処理に時間がかかるという問題がある。
【００４１】
次に、No.1とNo.2、No.3とNo.4などと2個ずつのＸ線検出素子23の出力を纏めて後段に出力する場合がある。この場合には4スライス分の画像データが得られる。スライス数は上記の場合と比べ1／2に少なくなるが、処理する計測データが半分になるので、計測データの処理時間は短くなる。
【００４２】
また、Ｘ線管2の前面に配設するコリメータ3によって、Ｘ線ビーム5のスライス方向の幅が8個のＸ線検出素子23全体のスライス方向の長さよりも小さく制限される場合には、Ｘ線ビーム5は中央部のＸ線検出素子23にのみ入射し、端部のＸ線検出素子23には入射しない。このように、Ｘ線ビーム5のスライス方向の幅が小さい場合には、スイッチ回路30はＸ線ビーム5のスライス方向の幅寸法に応じて、Ｘ線ビーム5の入射するＸ線検出素子23のみ、例えばNo.2〜No.7の6個のＸ線検出素子23の計測データについては出力させ、Ｘ線ビーム5の入射しない端部のＸ線検出素子23、例えばNo.1とNo.8のＸ線検出素子23の計測データについ
ては出力させないように動作する。
【００４３】
更に、スイッチ回路30では、No.2〜No.7のＸ線検出素子23の6個の計測データについても、そのまま6スライス分の画像データとして出力するか、2個ずつ纏めて3スライス分の画像データとして出力するか、或いは3個ずつ纏めて2スライス分の画像データとして出力するか、など、計測データの出力のしかたを変えることができる。
【００４４】
次に、スイッチ回路30から出力された計測データは、増幅器11にて増幅され、Ａ／Ｄ変換器12にてデジタル信号に変換された後、補正処理回路34に入力される。この補正処理回路34では、リファレンスチャンネルの検出器ブロック21で取得されたリファレンスデータに基づいて、Ｘ線量の補正（正規化）が行われる。Ｘ線量の補正処理が施された計測データは画像処理装置13に送られ、被検体6の断層画像の再構成のために用いられる。
【００４５】
また、本実施例では、図3（b）のリファレンスチャンネルの検出器ブロック21の側では、No.1〜No.8の8個のＸ線検出素子23の後段に増幅器11とＡ／Ｄ変換器12と加算処理回路32を備えている。リファレンスチャンネルの検出器ブロック21に入射するＸ線ビーム5のスライス方向の幅については、一定の幅寸法とし、スライス方向の全部のＸ線検出素子23（図示で8個）を覆うことができる寸法とする。通常、Ｘ線ビーム5のスライス方向の幅寸法は、リファレンスチャンネルの検出器ブロック21を構成する8個のＸ線検出素子23のスライス方向の長さ寸法と同じか、少し大き目に設定する。
【００４６】
リファレンスチャンネルの検出器ブロック21からは、全てのＸ線検出素子23からＸ線量の計測データが出力され、これらの計測データは増幅器11で増幅され、Ａ／Ｄ変換器12でデジタル信号に変換される。デジタル化された計測データは加算処理回路32に入力され、Ｘ線検出素子23の番号の組合せが計測チャンネルの検出器ブロック20側のスイッチ回路30の出力でのＸ線検出素子23の番号の組合せと同じになるように、計測データの加算処理が行われる。例えば、計測チャンネルの検出器ブロック20側でNo.1とNo.2、No.3とNo.4、………のＸ線検出素子23の計測データを纏めるようにスイッチ回路30が動作する場合には、リファレンスチャンネルの検出器ブロック21側の加算処理回路32ではNo.1とNo.2、No.3とNo.4、…のＸ線検出素子23から出力されたＸ線量データをそれぞれ加算して出力し、また、例えば、計測チャンネルの検出器ブロック20側でNo.1〜No.4、No.5〜No.8のＸ線検出素子23の計測データを纏める場合には、リファレンスチャンネルの検出器ブロック21側ではNo.1〜No.4、No.5〜No.8のＸ線検出素子23から出力されたＸ線量データをそれぞれ加算する。
【００４７】
上記の如く、リファレンスチャンネルの検出器ブロック21側のＸ線量データの加算処理を行うことにより、計測チャンネルの検出器ブロック20側で取得された画像データに対し、リファレンスデータとしての被検体6を透過していないＸ線量データが加算処理回路32から出力される。これらのＸ線量データは補正処理回路34に入力され、リファレンスデータとして、計測データのＸ線量補正に用いられる。
【００４８】
補正処理回路34での計測チャンネルの検出器ブロック20の計測データの補正処理は、計測チャンネルの検出器ブロック20のNo.1〜No.8のＸ線検出素子23の出力についてスイッチ回路30のスイッチの切り替えによって纏めた1スライス分の計測データごとに、Ｘ線量の補正が行われる。Ｘ線量の補正処理をした計測データは、画像処理装置13に送られ、断層画像として再構成される。
【００４９】
次に、図4，図5を用いて、本実施例の装置でのＸ線管の焦点移動の補償方法の第1の例（以下、第1の方法という）について説明する。本実施例の装置では、マルチスライス型Ｘ線検出器4のリファレンスチャンネルの検出器ブロック21がＸ線管の焦点移動によるＸ線ビーム5のスライス方向の中心位置の移動を検出するためのＸ線検出器として用いられ、その後段に検出器ブロック21から出力されるＸ線量データに基づいて検出器ブロック21上でのＸ線ビーム5のスライス方向中心位置の移動の有無及び移動の方向（Ｘ線ビーム中心移動データ）を検出するＸ線ビーム中心移動検出手段と、Ｘ線ビームをスライス方向に移動させるＸ線ビーム移動機構と、Ｘ線ビーム中心移動データに基づいてＸ線ビーム中心の移動量が減少するようにＸ線ビーム移動機構を制御するＸ線ビーム位置制御手段が配設されている。
【００５０】
図4は本実施例の装置でのＸ線管の焦点移動の補償方法の第1の例の全体構成を示す図、図5は図4のＸ線管焦点移動補償の際のリファレンスチャンネルの検出器ブロック21にて取得されたＸ線量データの処理の流れを説明するための図である。
【００５１】
先ず、図4を用いて、第1の方法の全体構成を説明する。図4において、Ｘ線管2内では、陰極2Ａより放出された電子線が回転陽極2Ｂのターゲットに衝突して、焦点2ＣよりＸ線ビーム5を発生する。このＸ線ビーム5はコリメータ3によってスライス方向にある厚さ（スライス幅）を持つファン状のＸ線ビーム5にコリメートされ、被検体を通過した後、マルチスライス型Ｘ線検出器4に入射し、Ｘ線検出器4によって検出される。Ｘ線ビーム5のうち、Ｘ線検出器4のチャンネル方向の両端に配置されたリファレンスチャンネルの検出器ブロック21によって検出されたＸ線量データは被検体を通過しないものであり、前述の計測データの補正のために利用される以外に、Ｘ線管焦点移動に伴うＸ線ビーム5のスライス方向中心位置の移動の検出にも利用される。
【００５２】
リファレンスチャンネルの検出器ブロック21は図2（b）に示す如くスライス方向に配列された複数個（図示では8個）のＸ線検出素子23を持っているため、Ｘ線ビーム5のスライス方向のＸ線量分布を検知することができる。Ｘ線管焦点移動は、先に説明した如く、スライス方向のＸ線量分布に変化を与え、特にＸ線量分布の中心位置の移動として現れるので、Ｘ線ビーム5のスライス方向のＸ線量分布を検知することで、Ｘ線管焦点移動に伴うＸ線ビーム5のスライス方向中心位置の移動量（少なくともＸ線ビーム5のスライス方向中心位置の移動の有無）を検知することができる。
【００５３】
この第1の方法では、リファレンスチャンネルの検出器ブロック21のNo.1〜No.8の8個のＸ線検出素子23で計測したＸ線量データから、Ｘ線ビーム5のスライス方向中心位置22が検出器ブロック21のスライス方向の中心位置（図示のNo.4のＸ線検出素子とNo.5のＸ線検出素子との境界）45に対しどちら側に移動したか（すなわち、Ｘ線管の陰極側か又は陽極側か）を検知する。このＸ線ビーム5のスライス方向中心位置22の移動の検知は、Ｘ線ビーム中心移動検出手段が行うが、図4においてはこのＸ線ビーム中心移動検出手段は加算器36と比較器38によって構成される。
【００５４】
上記の加算器36では、検出器ブロック21のスライス方向中心位置45に対し、陰極側のＸ線検出素子からの出力と、陽極側のＸ線検出素子からの出力をそれぞれ加算する2個の加算器36a，36bを備え、比較器38では陰極側のＸ線検出素子からの出力と陽極側のＸ線検出素子からの出力とを比較し、陰極側の出力が大きいか、陽極側の出力が大きいかを比較結果として出力する。この比較器28の比較結果がＸ線ビーム中心移動検出手段の検出結果として出力される。この検出結果は、Ｘ線ビーム中心位置22の移動方向を示すもので、陰極側の出力が大きい場合には陰極側に移動したものと、陽極側の出力が大きい場合には陽極側に移動したものと、それぞれ判断して、Ｘ線ビーム中心移動検出手段は次段のＸ線ビーム位置制御手段にＸ線ビーム中心移動データを出力する。
【００５５】
図4において、Ｘ線ビーム位置制御手段はＸ線管2のスライス方向の移動を制御する駆動制御装置40から成り、Ｘ線ビーム移動機構はＸ線管2をスライス方向に移動するＸ線管駆動機構42から成る。駆動制御装置40はＸ線ビーム中心移動データとして、Ｘ線ビーム中心位置22の移動方向を知った上で、Ｘ線管2の移動すべき方向、すなわち陰極側に移動するか、陽極側に移動するかの指示と、移動する距離（通常は最小移動距離）の指示を、Ｘ線管駆動機構42に与える。Ｘ線管駆動機構42はＸ線管2をモータ駆動などによって移動させているので、上記Ｘ線管2の移動方向と移動距離の指示は、モータの回転方向と回転数などに変換して与えられる。この指示に従って、Ｘ線管駆動機構42はＸ線管２をスライス方向に移動する。この結果、Ｘ線ビーム中心位置22の移動量は減少する。上記の一連の動作を行った結果、Ｘ線ビーム中心位置22の移動がまだ残っている場合には、Ｘ線ビーム中心位置22の移動量がほぼ0になるまで、上記の一連の動作を繰り返す。
【００５６】
次に、図5を用いて、リファレンスチャンネルの検出器ブロック21にて取得されたＸ線量データの処理の仕方について説明する。図5において、Ｘ線管2への負荷印加の初期状態では、本実施例のリファレンスチャンネルの検出器ブロック21のNo.1〜No.8のＸ線検出素子23に、Ｘ線ビーム5のスライス方向の中心線22が検出器ブロック21のスライス方向の中心位置45であるNo.4の素子とNo.5の素子のほぼ境界に当るように、Ｘ線照射される。このＸ線ビーム5のスライス方向の中心線22の位置は上記のＸ線ビーム5のスライス方向中心位置に相当する。従って、Ｘ線管2への負荷印加の初期状態では、Ｘ線管2の焦点位置の移動はないので、通常陰極側のNo.1〜No.4の4個の素子と、陽極側のNo.5〜No.8の4個の素子には、ほぼ等量のＸ線が照射されている。このため、No.1〜No.4の4個の素子から出されるＸ線量データの合計と、No.5〜No.8の素子から出力されるＸ線量データの合計とはほぼ等しくなっている。
【００５７】
これに対し、ＣＴ撮影が実行されてＸ線管2への負荷印加が繰り返されると、Ｘ線管2の回転陽極2Ｂが加熱されて、焦点位置が移動し、Ｘ線ビーム5のスライス方向の中心線22が移動するため、リファレンスチャンネルの検出器ブロック21が受光するＸ線ビーム5のスライス方向のＸ線量分布が変化する。ここで、Ｘ線管2の焦点移動方向とＸ線ビーム5のスライス方向の中心線22の移動方向との間には逆の関係にあり、例えばＸ線管2の焦点が陰極側に移動すれば、Ｘ線ビーム5のスライス方向の中心線22は陽極側に移動する。このため、Ｘ線管2の負荷印加に起因する焦点移動が起ると、焦点位置は陰極側に移動するため、Ｘ線ビーム5のスライス方向の中心線22は陽極側に移動する。
【００５８】
図5において、Ｘ線管2の焦点移動によって、Ｘ線ビーム5のスライス方向の中心線22が陽極側、すなわちNo.5〜No.8の素子側に移動すると、陽極側のNo.5〜No.8の4個の素子に入射するＸ線量が陰極側のNo.1〜No.4の4個の素子に入射するＸ線量より多くなり、その結果陽極側のNo.5〜No.8の4個の素子から出力される計測データの合計値（以下、陽極側出力という）が陰極側のNo.1〜No.4の4個の素子から出力される計測データの合計値（以下、陰極側出力という）より大きくなる。
【００５９】
このように、Ｘ線管2の焦点移動によって、Ｘ線ビーム5のスライス方向の中心線22が移動すると、リファレンスチャンネルのＸ線器ブロック21からの陰極側出力と陰極側出力との間に差が生じるので、この差分を検出することによって、Ｘ線ビーム5のスライス方向の中心線22の移動方向を知ることができる。このため、本実施例では、Ｘ線ビーム中心移動検出手段は、加算器36と、比較器38を備え、加算器36にて、陰極側出力と陽極側出力を求め、比較器38にて、陰極側出力と陽極側出力とを比較し、Ｘ線ビーム5のスライス方向の中心線22の移動方向を検出する。
【００６０】
図5において、リファレンスチャンネルの検出器ブロック21のNo.1〜No.8の8個のＸ線検出素子23から出力された8個の計測データは、それぞれ増幅器11で増幅され、Ａ／Ｄ変換器12でデジタル化された後、Ｘ線ビーム中心移動検出手段に含まれる加算器36で加算処理される。加算器36は2個の加算器、陰極側加算器36aと陽極側加算器36bとから成る。陰極側加算器36aは陰極側のNo.1〜No.4の4個の素子から出力された4個の計測データを加算し、陽極側加算器36bは陽極側のNo.5〜No.8の4個の素子から出力された4個の計測データを加算する。前者の加算値37aは上記の陰極側出力に対応し、後者の加算値37bは上記の陽極側出力に対応する。両方の加算値37a、37bは、増幅器11、Ａ／Ｄ変換器12によって、増幅し、デジタル化されているが、以下の説明では同じ名称で呼ぶことにする。
【００６１】
次に、陰極側出力37aと陽極側出力37bはＸ線ビーム中心移動検出手段に含まれる比較器38に入力され、大小の比較が行われる。比較器38では、陰極側出力37aと陽極側出力37bとの差分をとる。例えば、陰極側出力37aから、陽極側出力37bを引き算する。この差分の符号データは、Ｘ線ビーム5のスライス方向の中心線22の移動方向を示している。すなわち、陰極側出力37aが大きい場合（符号は＋）にはＸ線ビーム5の中心線22は陰極側に移動し、陽極側出力37bが大きい場合（符号は−）にはＸ線ビーム5の中心線22は陽極側に移動している。このため、比較器38から差分の符号データを出力することにより、次段において、Ｘ線ビーム5の中心線22を元に戻すための補償操作が可能となる。
【００６２】
次に、この比較器38の出力は、図4の駆動制御装置40に送られる。駆動制御装置40は比較器38から差分の符号データを受けて、Ｘ線ビーム5のスライス方向の中心線22の移動方向が陰極側か又は陽極側かを識別し、次段のＸ線管駆動機構42を制御して、Ｘ線ビーム5のスライス方向の中心線22の移動量が減少する方向にＸ線管2を移動させる。
【００６３】
Ｘ線管駆動機構42は、Ｘ線管2をスライス方向、すなわち体軸方向に微小距離だけ移動する機構であり、ウォームギャとモータとの組合せで構成されている。移動方向は陽極側（Ａ→Ｂ）又は陰極側（Ｂ→Ａ）であり、移動距離は最大でも1mm以下である。Ｘ線管2の焦点移動量は通常500μm程度であるので、本実施例での1回の補償操作での移動距離は20〜100μmが適当である。移動方向はモータを正又は逆回転することによって駆動できる。
【００６４】
駆動制御装置40によるＸ線管駆動機構42の制御例について説明する。Ｘ線ビーム中心移動検出手段としての比較器38の出力から（1）陰極側が大（符号は＋）、（2）差なし、（3）陽極側が大（符合は−）の3つの場合のうちのいずれかが検知される。先ず、（1）の場合には、Ｘ線ビーム5のスライス方向の中心線22が陰極側に来ていることから、Ｘ線管2の焦点は陽極側に移動していると判断されるので、Ｘ線管駆動機構40に対しＸ線管2を陰極側に、例えば50μmだけ移動させるように制御する。この補償操作によって、Ｘ線ビーム5のスライス方向の中心線22の位置はリファレンスチャンネルの検出器ブロック21上で、数百μm（50μm×（コリメータとＸ線検出器間距離）／（焦点とコリメータ間距離））だけ戻される。この1回の補償操作だけでは、Ｘ線ビーム5のスライス方向の中心線22の位置が元に戻らない場合もあるので、そのような場合には同じ補償操作を繰り返してやる。
【００６５】
次に、（2）の場合には、Ｘ線ビーム5のスライス方向の中心線22が元の位置にあることを示しているので、補償操作は不要である。次に、（3）の場合には、Ｘ線ビーム5のスライス方向の中心線22が（1）の場合とは逆の方向に移動しているので、Ｘ線管2を逆の方向に移動させるように制御すればよい。他の操作は（1）の場合と同様である。
【００６６】
上記の如く、Ｘ線管2を移動制御することにより、Ｘ線管2の焦点移動量が補償され、Ｘ線ビーム5のスライス方向の中心線22の位置が元に戻されるので、Ｘ線ビーム5のスライス方向の中心線22の位置はリファレンスチャンネルの検出器ブロック21のNo.4の素子とNo.5の素子の境界45とほぼ一致し、No.1〜No.8の素子に対するＸ線量分布も初期状態における分布と同様な分布が保持される。
【００６７】
次に、本実施例の装置でのＸ線管の焦点移動の補償方法の第2の例（以下、第2の方法という）について図6を用いて説明する。以下、第1の方法との相違点を重点に説明する。本方法では、Ｘ線ビーム中心移動検出手段が第1の方法とは異なる。本方法におけるＸ線ビーム中心移動検出手段はリファレンスチャンネルの検出器ブロック21のＸ線検出素子から出力されるＸ線量データから最大値を示すＸ線検出素子の位置を検出するＸ線量最大値位置検出手段を備えている。
【００６８】
図6は、リファレンスチャンネルの検出器ブロック21の8個のＸ線検出素子23が計測したＸ線量分布例を示したものである。横軸にはＸ線検出素子の番号を、縦軸にはＸ線検出素子が計測したＸ線量データを示す。Ｘ1〜Ｘ8はNo.1〜No.8のＸ線検出素子23が計測したＸ線量データで、破線46はＸ線量分布を示している。図示の場合Ｘ線ビーム5のスライス方向の中心線22は陽極側に移動し、中心線22の位置は最大Ｘ線量データＸ5を出力するNo.5の素子の位置にある。
【００６９】
上記のことから、本方法では、Ｘ線量最大値位置検出手段を図5のＡ／Ｄ変換器12の後段に配設し、Ｘ線量最大値位置検出手段にてリファレンスチャンネルの検出器ブロック21のNo.1〜No.8のＸ線検出素子23から出力されるＸ線量データを順次比較して、最大値を示すＸ線検出素子23の位置（又は番号）を検出するものである。Ｘ線量最大値位置検出手段からは、最大Ｘ線量を計測したＸ線検出素子23の位置（又は番号）が出力される。図6の例では、No.5の素子の位置が出力される。
【００７０】
本方法では、駆動制御装置40の動作も第1の方法とは少し異なるので、以下に説明する。本方法の場合、Ｘ線ビーム中心移動データとしては、Ｘ線量最大値位置検出手段から最大Ｘ線量を計測したＸ線検出素子23の位置（又は番号）が出力されるので、このデータから、Ｘ線ビーム5の中心線22の移動方向と移動距離が算出できるので、これらを基に、駆動制御装置40がＸ線管駆動機構42の移動方向と移動距離を制御する。このため、本方法の場合は、1回の補償操作によって、Ｘ線ビーム5の中心線22の位置をほぼ元の位置に戻すことができる。
【００７１】
また、最大Ｘ線量を計測したＸ線検出素子23の番号からＸ線ビーム5の中心線22の移動方向と移動距離を算出するには以下の手順で行う。先ず、移動方向については、Ｘ線検出素子23の番号がNo.1〜No.4に属すれば陰極側、No.5〜No.8に属すれば陽極側である。次に、移動距離については、検出器ブロック21の中心位置45からの距離であるので、Ｘ線検出素子21のスライス方向の幅寸法をdとしたとき、No.4とNo.5の素子では0.5d、No.3とNo.6の素子では1.5d、………となる。更に、Ｘ線管駆動機構42を制御するにあたっては、この移動距離をＸ線管2の焦点位置の移動量に換算するために、換算係数＝（焦点とコリメータ間距離）／（コリメータとＸ線検出器間距離）を乗ずる必要がある。
【００７２】
次に、本実施例の装置でのＸ線管の焦点移動の補償方法の第3の例（以下、第3の方法という）について説明する。以下、図4を参照しながら説明する。本方法は、第1、第2の方法に対し、Ｘ線ビーム移動機構とＸ線ビーム位置制御手段が異なる。本方法では、図4において、Ｘ線管駆動機構42をコリメータ駆動機構とし、駆動制御装置40をコリメータ駆動制御装置としたものである。
【００７３】
コリメータ駆動機構としては、Ｘ線管駆動機構42と同様にモータとウォームギャ等の組合せで構成する。コリメータ駆動制御装置としては、Ｘ線管2の駆動制御装置40とほぼ同じであるが、Ｘ線管2とコリメータ3とではＸ線検出器4に対して位置が変わるため、補償操作において（1）コリメータの移動方向とＸ線ビーム5の中心線22の移動方向が同じになること、（2）コリメータの移動距離とＸ線ビーム5の中心線22の移動距離との比率（（焦点とＸ線検出器間距離）／（焦点とコリメータ間距離））が大きくなること、の2点で異なる。このため、コリメータ3を駆動する場合には、その点を考慮して制御する必要がある。
【００７４】
上記の第1〜第3の方法において、Ｘ線管2の焦点移動量が微小の場合には、その微小距離だけＸ線管2やコリメータ3を移動するのは機械的精度上困難である。また、そのような場合、画像再構成の際に補正の必要がないことが多い。このため、上記のＸ線ビーム5の中心線22の移動量が小さいとき、例えば焦点移動量で20μmに相当する値より小さいとき、或いは図5の例で陰極側出力と陽極側出力との差分が小さくて、所定値より小さいときなどには、Ｘ線ビーム5の中心線22の移動はないものと判断するような機構を、Ｘ線ビーム中心移動検出手段に組み込んでおくとよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明のＸ線ＣＴ装置によれば、マルチスライス型Ｘ線検出器のチャンネル方向の端部に配列したりファレンスチャンネルの検出器ブロックから出力されるＸ線量データが、計測チャンネルから出力された計測データのＸ線量の補正と、体軸方向のＸ線ビーム移動の検出とに利用することができるため、Ｘ線ビーム移動を検出するための専用のＸ線検出器を別個に設ける必要がなくなリ、スキャナ内のスペースが広がるとともに、装置のコスト低減にも寄与する。
【００７６】
また、Ｘ線ビーム移動検出手段の配置されている位置が、Ｘ線検出器のチャンネル方向の端部であり、焦点からの距離が計測用チャンネルの検出器ブロックと同じであるため、よリ理想的なＸ線ビーム移動量の測定が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の全体構成の一例。
【図２】本発明のマルチスライス型Ｘ線検出器の一例の概略構造図。
【図３】Ｘ線検出器の計測データの補正処理手順を説明するための図。
【図４】本実施例の装置でのＸ線管の焦点移動の補償方法の第1の例の全体構成を示す図。
【図５】図4のＸ線管焦点移動補償の際のリファレンスチャンネルの検出器ブロックにて取得されたＸ線量データの処理の流れを説明するための図。
【図６】リファレンスチャンネルの検出器ブロックの8個のＸ線検出素子が計測したＸ線量分布例。
【図７】Ｘ線検出器の測定誤差の一例。
【図８】マルチスライス型Ｘ線検出器の1チャンネル分のスライス方向のＸ線検出素子群とその入力側及び出力側の関係。
【符号の説明】
2…Ｘ線管
2A…陰極
2B…陽極
2C…焦点
3…コリメータ
4…マルチスライス型Ｘ線検出器（Ｘ線検出器）
5…Ｘ線ビーム
6…被検体
9…スキャナ駆動装置
10…スキャナ制御装置
11…増幅器
12…AD変換器
13…画像処理装置
14…記憶装置
20…計測チャンネルの検出器ブロック
21…リファレンスチャンネルの検出器ブロック
22…中心位置（中心線）
23…Ｘ線検出素子
24…シンチレータ
25…光検出素子
26…基板
30…スイッチ回路
32…加算処理回路
34…補正処理回路
36…加算器
36a…陰極側加算器
36b…陽極側加算器
37a…陰極側出力
37b…陽極側出力
38…比較器
40…駆動制御装置
42…Ｘ線管駆動機構
45…検出器ブロック中心位置
46…Ｘ線量分布

Claims

Ｘ線管と、Ｘ線管から放出されたＸ線をファン状のＸ線ビームとするコリメータと、Ｘ線管と対向して配置され、被検体を透過したＸ線を計測し、複数チャンネル、複数スライスの計測データを出力するＸ線検出器と、前記Ｘ線検出器の計測データから画像再構成を行う画像処理手段を具備するＸ線ＣＴ装置において、
前記Ｘ線検出器のチャンネル方向の端部に少なくとも1チャンネル配列され、前記Ｘ線検出器のスライス方向に配列されたＸ線検出素子群と同じ構造のＸ線検出素子群を備え、Ｘ線検出器の出力の補正に用いられるＸ線量データを出力するリファレンスチャンネルの検出器ブロックと、
該リファレンスチャンネルの検出器ブロックから出力されるＸ線量データに基づきＸ線管の焦点移動によるスライス方向のＸ線ビーム中心の移動の有無及び移動の方向をＸ線ビーム中心移動データとして検出するＸ線ビーム中心移動検出手段と、
Ｘ線ビームをスライス方向に移動させるＸ線ビーム移動機構と、
前記Ｘ線ビーム中心移動データに基づいて前記リファレンスチャンネルの検出器ブロック上でのＸ線ビーム中心の移動量が減少するように前記Ｘ線ビーム移動機構を制御するＸ線ビーム位置制御手段とを具備し、
前記リファレンスチャンネルの検出器ブロックは、スライス方向に少なくとも３つのＸ線検出素子群を備え、
前記Ｘ線ビーム中心移動検出手段は、前記リファレンスチャンネルの検出器ブロックから出力されるＸ線量データからＸ線量が最大値を示すＸ線検出器素子の位置であるＸ線量最大値位置を検出し、前記リファレンスチャンネルの検出器ブロックのスライス方向中心位置と前記Ｘ線量最大値位置との比較に基づき前記Ｘ線ビーム中心移動データを算出し、
前記Ｘ線ビーム移動機構は、前記Ｘ線管をスライス方向に移動させる、もしくは前記コリメータをスライス方向に移動させるものであって、
前記Ｘ線ビーム位置制御手段は、前記Ｘ線量最大値位置が前記スライス方向中心位置となるように前記Ｘ線ビーム移動機構を制御することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置において、
前記Ｘ線ビーム位置制御手段は、
前記Ｘ線量最大値位置が前記リファレンスチャンネルの検出器ブロックのスライス方向中心位置に対し、前記Ｘ線管の陰極側と陽極側とのいずれ側に位置するかに基づき前記Ｘ線ビーム移動機構の移動方向を算出し、
前記Ｘ線量最大値位置と、前記リファレンスチャンネルの検出器ブロックのスライス方向中心位置との距離に基づき前記Ｘ線ビーム移動機構の移動距離を算出することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
請求項１又は２のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において、
前記Ｘ線ビーム位置制御手段は、前記移動量が予め定められた値より小さい場合には前記Ｘ線ビーム移動機構を停止させたままとすることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。