JP5268424B2 - X-ray CT system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray CT apparatus which allows X-rays per cycle of scanning to give an appropriate X-ray dose transmitted through a subject and is suppressed to have an X-ray dose not transmitted through the subject which does not exceed a predetermined value, thereby to improve the quality of an image of the subject. <P>SOLUTION: The apparatus includes a wedge filter disposed between an X-ray source and a subject to cover a fan angle and transmitting X-rays at a determined attenuation rate. The wedge filter has a thin-walled part formed at the center of the wedge filter corresponding to the center toward the extension of the fan angle and having an X-ray with a short transmission distance, and a thick-walled part formed to continue from the thin-walled part toward the extension and has an X ray with a long transmission distance.The wedge filter is driven such that the X-ray radiated from the X-ray source revolving the subject with the rotation of a rotation part and transmitted through the thick-walled part, may pass through the outside of the subject, and the X-ray radiated from the X-ray source and transmitted through the end of the thin-walled part, may pass the body surface of the subject. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

この発明は、X線を被検体に照射して収集された検出信号に基づき被検体の画像を再構成するX線CT装置に関し、特に、X線源と被検体との間に、X線を減衰させるウェッジフィルタを設けたX線CT装置に関する。   The present invention relates to an X-ray CT apparatus for reconstructing an image of a subject based on a detection signal collected by irradiating the subject with X-rays, and in particular, X-rays between an X-ray source and a subject. The present invention relates to an X-ray CT apparatus provided with a wedge filter to be attenuated.

人間の体厚は、人間に対してX線源が位置する方向であるスキャン角が0°又は180°である正面方向と、スキャン角が90°、270°である横方向とで異なる。一定の線量でスキャンを行うと、被検体を透過し、X線検出部に検出されるX線の検出線量は、体厚が少ない正面方向のスキャンでは多く、体厚が多い横方向のスキャンでは少なくなる。すなわち、スキャン角によって、検出線量にムラができて、被検体の画像の画質レベルを変化させてしまう。   The human body thickness differs between the front direction in which the scan angle is 0 ° or 180 °, which is the direction in which the X-ray source is located, and the lateral direction in which the scan angle is 90 ° or 270 °. When scanning at a constant dose, the X-ray detection dose that passes through the subject and is detected by the X-ray detector is high for scans in the front direction with a small body thickness, and for scans in the horizontal direction with a large body thickness. Less. That is, the detected dose varies depending on the scan angle, and the image quality level of the image of the subject is changed.

検出線量のムラをなくすため、スキャン角に応じてばく射線量を変化させる第1の技術がある。この第1の技術では、1回転中に被検体の体厚が多くなる横方向からのスキャンのタイミングで、ばく射線量を多くし、検出線量の減少を回避し、被検体の画像の画質レベルを一定に保っている。また、同時に、1回転中に被検体の体厚が少なくなる正面方向からのスキャンのタイミングで、ばく射線量を少なくし、無駄な被ばくを低減している。   In order to eliminate the unevenness of the detected dose, there is a first technique for changing the exposure dose according to the scan angle. In this first technique, the exposure dose is increased at the scanning timing from the lateral direction where the body thickness of the subject increases during one rotation, the decrease in the detected dose is avoided, and the image quality level of the subject image Is kept constant. At the same time, at the timing of scanning from the front direction in which the body thickness of the subject decreases during one rotation, the exposure dose is reduced and unnecessary exposure is reduced.

一方、ファン角方向のX線線量分布を調整するために、複数種類のウェッジフィルタが用いられる。   On the other hand, in order to adjust the X-ray dose distribution in the fan angle direction, a plurality of types of wedge filters are used.

被検体を正面方向からスキャンする場合は、ファン角方向のX線線量分布が広い範囲であって高低差の少ない、全体的に板厚の薄いウェッジフィルタが適している。しかし、このウェッジフィルタを用いて、被検体を横方向からスキャンする場合、ファン角の広がり方向の中央部以外のX線は、被検体を透過せずにX線検出部に到達してしまい、また、ばく射線量の多い被検体の横方向からのスキャン時に、被検体を透過せずにX線検出部に到達したX線の線量が、その後に用いられるA/D変換部に対してそのダイナミックレンジの限界値を超え、オーバーフローを生じさせるおそれがある。   When scanning the subject from the front direction, a wedge filter with a thin overall plate thickness in which the X-ray dose distribution in the fan angle direction is wide and has a small height difference is suitable. However, when the subject is scanned from the lateral direction using this wedge filter, the X-rays other than the central portion in the fan angle spreading direction reach the X-ray detection unit without passing through the subject, In addition, when scanning a subject with a high exposure dose from the lateral direction, the X-ray dose that has reached the X-ray detection unit without passing through the subject is reflected by the A / D conversion unit used thereafter. The limit value of the dynamic range may be exceeded, causing overflow.

反対に、被検体を横方向からスキャンする場合は、ファン角方向のX線線量分布が狭い範囲であって高低差の多い、中央部の板厚が薄く両端部の板厚が厚いウェッジフィルタが適している。しかし、このウェッジフィルタを用いて、被検体を正面方向からスキャンする場合、ファン角の広がり方向の中央部のX線減衰率に比べて広がり方向の両端部のX線減衰率が急に高くなり、ばく射線量の少ない被検体の正面方向からのスキャン時に、被検体の両側部を透過するX線の検出線量が少なくなってしまい、被検体の両側部の画像に対し十分な画質レベルを得られないおそれがある。   On the other hand, when scanning the subject from the lateral direction, a wedge filter with a narrow central plate thickness and a thick plate thickness at both ends, which has a narrow range of X-ray dose distribution in the fan angle direction and a large height difference, is used. Is suitable. However, when the subject is scanned from the front direction using this wedge filter, the X-ray attenuation rate at both ends in the spreading direction suddenly becomes higher than the X-ray attenuation rate at the center in the fan angle spreading direction. When scanning from the front direction of a subject with a low exposure dose, the detected dose of X-rays transmitted through both sides of the subject is reduced, and a sufficient image quality level is obtained for images on both sides of the subject. There is a risk of not being able to.

1回転中に、被検体のファン角方向の体厚は、一般的に連続的に変化するため、被検体の画像の画質レベルを一定に保つためには、1回転中に、被検体透過面におけるX線線量分布を連続的に変化させる第2の技術が必要となる。   Since the body thickness of the subject in the fan angle direction generally changes continuously during one rotation, in order to keep the image quality level of the subject image constant, the subject transmission surface during one rotation. Requires a second technique for continuously changing the X-ray dose distribution.

第2の技術に関連して、1回転中に、被検体透過面におけるX線線量分布を変化させるために、回転中に、ウェッジフィルタを入れ替える技術も考えられるが、被検体透過面におけるX線線量分布の変化が連続的にならないという問題がある。   In relation to the second technique, in order to change the X-ray dose distribution on the subject transmission surface during one rotation, a technique of replacing the wedge filter during rotation is also conceivable. There is a problem that the dose distribution does not change continuously.

また、第2の技術に関連して、次の技術がある。X線源と被検体との間に、減衰体であるウェッジフィルタが設けられている。ウェッジフィルタのX線の出射面が凹円筒状の曲面を有している。X線源等の回転に応じて、ウェッジフィルタを移動させることにより、X線源と被検体の体軸中心とを結ぶ線上にウェッジフィルタの中央部(板厚が薄い部分)を位置させ、X線検出部に入射するX線の強度がX線検出部のダイナミックレンジの範囲に収まるようにした装置である(例えば、特許文献1)。   Further, there are the following techniques related to the second technique. A wedge filter that is an attenuator is provided between the X-ray source and the subject. The X-ray emission surface of the wedge filter has a concave cylindrical curved surface. By moving the wedge filter in accordance with the rotation of the X-ray source or the like, the central portion of the wedge filter (the portion where the plate thickness is thin) is positioned on the line connecting the X-ray source and the body axis center of the subject. This is an apparatus in which the intensity of X-rays incident on the line detection unit falls within the dynamic range of the X-ray detection unit (for example, Patent Document 1).

特開2007−319340号公報JP 2007-319340 A

しかしながら、上記特許文献1に記載されたX線CT装置では、X線源等の回転に応じて、X線源と被検体の体軸中心とを結ぶ直線上にウェッジフィルタの中央部を位置させるため、同公報の図5や図6に示す円形の断層像を有する被検体であれば、X線を被検体の横方向から照射したときも、被検体の体表を通るX線の線量が、その後に用いたれるA/D変換部に対してそのダイナミックレンジの範囲に収まる。しかし、被検体は、円形の断層像を有しない場合が多いため、X線源等の1回転の中では、被検体の体表を通るX線がウェッジフィルタによって十分に減弱されないままX線検出部に達してしまうので、被検体の体表を通るX線の線量が、A/D変換部に対してそのダイナミックレンジの限界値を超え、オーバーフローを生じさせるおそれがあるという問題点があった。   However, in the X-ray CT apparatus described in Patent Document 1, the central portion of the wedge filter is positioned on a straight line connecting the X-ray source and the body axis center of the subject according to the rotation of the X-ray source or the like. Therefore, in the case of a subject having a circular tomographic image shown in FIGS. 5 and 6 of the publication, even when X-rays are irradiated from the lateral direction of the subject, the dose of X-rays passing through the body surface of the subject is high. The A / D conversion unit used thereafter falls within the dynamic range. However, since the subject often does not have a circular tomographic image, X-ray detection is performed while the X-ray passing through the body surface of the subject is not sufficiently attenuated by the wedge filter in one rotation of the X-ray source or the like. As a result, the dose of X-rays passing through the body surface of the subject exceeds the limit value of the dynamic range for the A / D converter, which may cause overflow. .

この発明は、上記の問題を解決するものであり、1回転のスキャンにおいて、被検体を透過するX線の線量を適正にし、被検体を透過しないX線の線量を所定値を超えないように抑えることにより、被検体の画像の画質を向上することが可能なX線CT装置を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described problem. In one rotation scan, the X-ray dose that passes through the subject is made appropriate, and the X-ray dose that does not pass through the subject does not exceed a predetermined value. An object of the present invention is to provide an X-ray CT apparatus capable of improving the image quality of an image of a subject by suppressing the image quality.

上記課題を解決するため、この発明は、X線が透過するウェッジフィルタに薄肉部と厚肉部とを設け、ウェッジフィルタを移動させると、X線検出部に検出されるX線の線量を変更可能であることに着目した。
具体的には、この発明の第1の形態は、ファン角を有するX線源と、前記X線源から照射され、被検体を透過したX線を検出し、検出信号を出力するX線検出部と、前記検出信号を変換したディジタル信号に基づき、画像を再構成する画像再構成部と、前記X線源と前記被検体との間に前記ファン角を覆うように配され、所定の減衰率をもってX線を透過するウェッジフィルタであって、X線の透過距離の短い薄肉部が前記ファン角の広がり方向の中央部に対応する前記ウェッジフィルタの中央部に形成され、前記X線の透過距離の長い厚肉部が前記薄肉部から前記広がり方向に連続して形成されたウェッジフィルタと、前記X線源及び前記ウェッジフィルタを支持し、前記被検体の周囲にて回転可能な回転部と、前記回転部の回転に伴って前記被検体の周囲を回る前記X線源から照射され、前記厚肉部を透過したX線が前記被検体の外側を通過し、前記X線源から照射され、前記厚肉部に隣接する前記薄肉部の端部を透過するX線が前記被検体の体表を通るように、前記ウェッジフィルタを移動させる駆動部と、を有し、前記駆動部は、前記X線が前記ウェッジフィルタを透過する方向であるラジアル方向に前記ウェッジフィルタを移動させると共に前記薄肉部の端部を透過したX線が前記被検体の体表を通るように、前記ウェッジフィルタを前記X線が前記ウェッジフィルタを透過する断面に対し直交する方向であるアキシャル方向に移動させ、前記薄肉部は、X線が前記ウェッジフィルタを透過する断面に対し直交する方向であるアキシャル方向へ徐々に狭くなる前記広がり方向の幅をさらに有し、前記薄肉部の板厚を減少させるように形成されること、を特徴とするX線CT装置である。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention changes the X-ray dose detected by the X-ray detector when the wedge filter that transmits X-rays is provided with a thin part and a thick part and the wedge filter is moved. Focused on being possible.
Specifically, in the first embodiment of the present invention, an X-ray source having a fan angle, and X-ray detection that detects X-rays irradiated from the X-ray source and transmitted through the subject and outputting a detection signal And an image reconstruction unit for reconstructing an image based on the digital signal obtained by converting the detection signal, and the fan angle between the X-ray source and the subject so as to cover a predetermined attenuation. A wedge filter that transmits X-rays at a rate, wherein a thin-walled portion having a short X-ray transmission distance is formed at a central portion of the wedge filter corresponding to a central portion in the fan angle spreading direction. A wedge filter in which a thick part with a long distance is continuously formed from the thin part in the spreading direction; a rotating part that supports the X-ray source and the wedge filter and is rotatable around the subject; With the rotation of the rotating part The X-ray irradiated from the X-ray source that goes around the subject and transmitted through the thick part passes through the outside of the subject, is irradiated from the X-ray source, and is adjacent to the thick part. A drive unit that moves the wedge filter so that X-rays that pass through the end of the thin part pass through the body surface of the subject, and the drive unit transmits the X-rays through the wedge filter. as X-rays transmitted through the end of Rutotomoni moving the wedge filter in the radial direction the thin portion is the direction passes body of the subject that, the wedge filter the X-ray the wedge filter The thinned portion is moved in an axial direction which is a direction orthogonal to a transmitting cross section, and the thinned portion gradually narrows in an axial direction which is a direction orthogonal to a cross section where X-rays pass through the wedge filter. Further has a width of direction, formed is possible to reduce the thickness of the thin portion is an X-ray CT apparatus according to claim.

この発明の第1の形態によると、回転部の回転に対応させて、ウェッジフィルタをラジアル方向に移動させることにより、ウェッジフィルタの厚肉部を透過したX線が被検体の外側を通過し、ウェッジフィルタの薄肉部の端部を透過したX線が被検体の体表を通るようにしたので、1回転のスキャンにおいて、被検体を透過するX線の線量を適正にし、被検体を透過しないX線の線量を所定値を超えないように抑え、被検体の画像の画質を向上することが可能となる。また、ウェッジフィルタの薄肉部をアキシャル方向へ徐々に狭くなるにつれて、前記薄肉部の板厚を減少させるように形成することにより、ウェッジフィルタを比較的簡単に成形することが可能となる。 According to the first aspect of the present invention, by moving the wedge filter in the radial direction in accordance with the rotation of the rotating part, the X-rays that have passed through the thick part of the wedge filter pass outside the subject, Since X-rays that have passed through the edge of the thin portion of the wedge filter pass through the body surface of the subject, the X-ray dose that passes through the subject is made appropriate in one rotation scan and does not pass through the subject. The X-ray dose is suppressed so as not to exceed a predetermined value, and the image quality of the subject image can be improved. In addition, the wedge filter can be formed relatively easily by forming the wedge filter so as to reduce the thickness of the thin portion as the thin portion of the wedge filter is gradually narrowed in the axial direction.

[第1の実施の形態]
(構成)
この発明の第1の実施形態に係るX線CT装置の構成について図1を参照して説明する。図1は、X線CT装置の構成を示すブロック図である。
[First Embodiment]
(Constitution)
The configuration of the X-ray CT apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the X-ray CT apparatus.

X線CT装置には、X線管であるX線源10とX線検出部20とが1体として被検体Pの周囲を共に回転するタイプと、リング状に多数の検出素子がアレイされ、X線源10のみが被検体Pの周囲を回転するタイプ等様々なタイプがある。この発明は、いずれのタイプであっても適用可能である。   In the X-ray CT apparatus, an X-ray source 10 which is an X-ray tube and an X-ray detection unit 20 rotate together around the subject P as one body, and a large number of detection elements are arrayed in a ring shape. There are various types such as a type in which only the X-ray source 10 rotates around the subject P. The present invention is applicable to any type.

以下、X線源10とX線検出部20とが共に回転するタイプとして説明する。図外の架台には、被検体Pの周囲を回転可能に回転部44が設けられている。回転駆動部43は、制御部50の制御信号を受けて、回転部44を回転させる。回転部44には、X線源10及びX線検出部20が支持されている。   Hereinafter, the X-ray source 10 and the X-ray detection unit 20 will be described as a type that rotates together. A gantry (not shown) is provided with a rotating unit 44 that can rotate around the subject P. The rotation drive unit 43 receives the control signal from the control unit 50 and rotates the rotation unit 44. An X-ray source 10 and an X-ray detection unit 20 are supported on the rotation unit 44.

被検体Pは、回転部44の回転中心軸に沿った体軸方向に移動可能に、また、上下方向に移動可能に天板(図示省略)に載置される。天板駆動部42は、制御部50の制御信号を受けて、天板を所定方向に移動させる。   The subject P is placed on a top plate (not shown) so as to be movable in the body axis direction along the rotation center axis of the rotating unit 44 and movable in the vertical direction. The top board drive unit 42 receives the control signal from the control unit 50 and moves the top board in a predetermined direction.

X線源10の陰極−陽極間には高圧発生装置11から高電圧が印加され、高圧発生装置11からX線源10に管電流が供給される。高圧発生装置11は、制御部50の制御信号を受けて、X線源10に供給される管電流を可変し、X線源10から発生させるX線の線量を調整する。   A high voltage is applied from the high voltage generator 11 between the cathode and the anode of the X-ray source 10, and a tube current is supplied from the high voltage generator 11 to the X-ray source 10. The high voltage generator 11 receives a control signal from the control unit 50, changes the tube current supplied to the X-ray source 10, and adjusts the X-ray dose generated from the X-ray source 10.

X線源10から照射されたX線は被検体Pを透過し、X線検出部20に入射する。X線検出部20は、被検体Pを透過したX線の線量に基づく検出信号を出力する。X線源10は、ファン角を有する。ここで、ファン角とは、X線源10の回転中心軸に直交する方向のX線広がりをいう。   X-rays irradiated from the X-ray source 10 pass through the subject P and enter the X-ray detection unit 20. The X-ray detection unit 20 outputs a detection signal based on the X-ray dose transmitted through the subject P. The X-ray source 10 has a fan angle. Here, the fan angle refers to an X-ray spread in a direction orthogonal to the rotation center axis of the X-ray source 10.

X線検出部20において、入射されたX線を電荷に変換するメカニズムは、シンチレータ21等の蛍光体でX線を光に変換し更にその光をフォトダイオート22等の光電変換素子で電気信号に変換する。この電気信号を信号増幅部23で増幅し、増幅された電気信号(検出信号)をA/D変換部24でディジタル信号に変換する。画像再構成部31は、検出信号に基づき画像を再構成し、画像データを表示部32に出力する。   The mechanism of converting incident X-rays into electric charges in the X-ray detection unit 20 is to convert X-rays into light by a phosphor such as a scintillator 21 and further to convert the light into an electrical signal by a photoelectric conversion element such as a photo-die auto 22. Convert to The electric signal is amplified by the signal amplifying unit 23, and the amplified electric signal (detection signal) is converted into a digital signal by the A / D conversion unit 24. The image reconstruction unit 31 reconstructs an image based on the detection signal and outputs the image data to the display unit 32.

この第1実施形態では、A/D変換部24は、一定の大きさの範囲にあるアナログの電圧信号を16ビットのディジタルの検出データに変換するものとする。つまり、換言すれば、表示部32の一つの画素が持つ値の幅であるダイナミックレンジは16ビットである。しかし、電圧信号がA/D変換可能な一定の大きさの範囲を超えた場合、A/D変換部24は、飽和状態となり、オーバーフローを起こす。上記の一定の大きさの範囲がA/D変換部24がリニアに変換可能なダイナミックレンジである。   In the first embodiment, the A / D converter 24 converts an analog voltage signal within a certain range into 16-bit digital detection data. That is, in other words, the dynamic range that is the width of the value of one pixel of the display unit 32 is 16 bits. However, when the voltage signal exceeds a certain range in which A / D conversion is possible, the A / D conversion unit 24 becomes saturated and overflows. The range of the certain size is a dynamic range that the A / D converter 24 can convert linearly.

1スライスの断層像データを再構成するには、フル再構成法では、被検体Pの周囲1周、約360°分の投影データが必要とされる。なお、ハーフ再構成法でも180°にファン角を加算した分の投影データが必要とされる。   In order to reconstruct one slice of tomographic image data, the full reconstruction method requires projection data for approximately 360 ° around the subject P for about 360 °. Note that the half reconstruction method also requires projection data corresponding to the fan angle added to 180 °.

回転部44には、ウェッジフィルタ60が移動可能に設けられている。ウェッジフィルタ60は、回転部44に設けられることによって、X線源10と共に被検体Pの周囲に回転可能に構成される。ウェッジフィルタ60は、X線源10と被検体Pとの間に設けられ、X線を減衰させる減衰率を有している。   The rotating part 44 is provided with a wedge filter 60 so as to be movable. The wedge filter 60 is configured to be rotatable around the subject P together with the X-ray source 10 by being provided in the rotating unit 44. The wedge filter 60 is provided between the X-ray source 10 and the subject P and has an attenuation factor for attenuating X-rays.

第1実施形態では、駆動部41は、制御部50の制御信号を受けて、X線がウェッジフィルタ60を透過する方向であるラジアル方向にウェッジフィルタ60を移動させる。ラジアル方向がウェッジフィルタ60の板厚方向に相当する。   In the first embodiment, the drive unit 41 receives the control signal from the control unit 50 and moves the wedge filter 60 in the radial direction, which is the direction in which X-rays pass through the wedge filter 60. The radial direction corresponds to the plate thickness direction of the wedge filter 60.

次に、ウェッジフィルタ60について図2を参照にして説明する。図2(a)、(b)、(c)及び(d)は、ウェッジフィルタ60の斜視図、正面図、側面図及び平面図である。ウェッジフィルタ60の説明においては、ファン角の広がり方向をウェッジフィルタ60の幅方向とする。また、ウェッジフィルタ60の幅方向、及び上記するX線がウェッジフィルタ60を透過する方向であるラジアル方向に対してそれぞれ直交する方向をアキシャル方向とする。したがって、アキシャル方向とは、X線がウェッジフィルタ60を透過する断面に対して直交する方向をいう。アキシャル方向が、ウェッジフィルタ60の奥行き方向に相当する。   Next, the wedge filter 60 will be described with reference to FIG. 2A, 2 </ b> B, 2 </ b> C, and 2 </ b> D are a perspective view, a front view, a side view, and a plan view of the wedge filter 60. In the description of the wedge filter 60, the fan angle spreading direction is the width direction of the wedge filter 60. Further, the axial direction is defined as the width direction of the wedge filter 60 and the direction orthogonal to the radial direction in which the above-described X-rays are transmitted through the wedge filter 60. Therefore, the axial direction refers to a direction orthogonal to the cross section through which X-rays pass through the wedge filter 60. The axial direction corresponds to the depth direction of the wedge filter 60.

ウェッジフィルタ60は、略直方体に形成されている。X線をX線源10から受ける側の面であるウェッジフィルタ60の入射面61は、凹形状に形成されている。X線を被検体Pに向けて出射する側の面であるウェッジフィルタの出射面62は平らに形成されている。入射面61が凹形状に形成されたウェッジフィルタ60を図2(a)に示す。   The wedge filter 60 is formed in a substantially rectangular parallelepiped. The entrance surface 61 of the wedge filter 60 which is the surface on the side receiving X-rays from the X-ray source 10 is formed in a concave shape. The exit surface 62 of the wedge filter, which is the surface on the side that emits X-rays toward the subject P, is formed flat. A wedge filter 60 in which the incident surface 61 is formed in a concave shape is shown in FIG.

入射面61を凹形状に形成したことにより、ファン角の広がり方向の中央部に対応するウェッジフィルタ60の中央部に、X線の透過距離が短い薄肉部63が形成されている。ウェッジフィルタ60の両端部に、薄肉部63から広がり方向に連続して、X線の透過距離が長い厚肉部64が形成されている。薄肉部63を図2(b)に曲率の小さい領域(B〜C間)として示す。   By forming the incident surface 61 in a concave shape, a thin portion 63 having a short X-ray transmission distance is formed in the central portion of the wedge filter 60 corresponding to the central portion in the fan angle spreading direction. A thick portion 64 having a long X-ray transmission distance is formed at both ends of the wedge filter 60 continuously from the thin portion 63 in the spreading direction. The thin portion 63 is shown in FIG. 2B as a region with a small curvature (between B and C).

薄肉部63の領域(B〜C間)がアキシャル方向に対して一定である薄肉部63を図2(b)及び(d)に示す。薄肉部63の端は、点B及び点Cで厚肉部64にそれぞれ隣接している。また、薄肉部63の板厚tがアキシャル方向に対して一定である薄肉部63を図2(c)に示す。   FIGS. 2B and 2D show the thin portion 63 in which the region (between B and C) of the thin portion 63 is constant in the axial direction. The ends of the thin portion 63 are adjacent to the thick portion 64 at points B and C, respectively. FIG. 2C shows the thin portion 63 in which the thickness t of the thin portion 63 is constant in the axial direction.

薄肉部63の端部は、点B又は点Cを含む部位である。薄肉部63の端部は、薄肉部63の端部を透過し、被検体Pの体表に接する体表接線の経路を通るX線を検出した検出信号が、その後に用いられるA/D変換部24でディジタル信号に変換するときに、オーバーフローを生じさせる所定値を超えないような板厚を有している。   The end of the thin portion 63 is a part including the point B or the point C. The end portion of the thin portion 63 passes through the end portion of the thin portion 63, and an A / D conversion in which a detection signal obtained by detecting X-rays passing through a body surface tangent path in contact with the body surface of the subject P is used thereafter. The plate 24 has a thickness that does not exceed a predetermined value that causes an overflow when converted into a digital signal by the unit 24.

なお、厳密に言えば、薄肉部63の端である点B及び点Cの位置は、Xを透過する被検体Pの断層形状に応じて異なるため、被検体Pの断層形状の種類に応じてウェッジフィルタ60を用意する必要がある。しかし、被検体Pの断層形状は他種類にわたり、それに対応するウェッジフィルタ60を用意するのは現実的でない。したがって、予め定めた所定の複数種類の被検体Pの断層形状に対応するウェッジフィルタ60を用意することとなる。薄肉部63の端である点B及び点Cの位置は、その複数種類の被検体Pの断層形状に応じた位置となる。   Strictly speaking, the positions of the points B and C, which are the ends of the thin-walled portion 63, differ depending on the tomographic shape of the subject P that passes through X, and therefore, depending on the type of tomographic shape of the subject P. It is necessary to prepare the wedge filter 60. However, the tomographic shape of the subject P covers other types, and it is not practical to prepare the wedge filter 60 corresponding to the shape. Therefore, the wedge filter 60 corresponding to the predetermined tomographic shapes of a plurality of types of subjects P is prepared. The positions of the points B and C, which are the ends of the thin portion 63, are positions corresponding to the tomographic shapes of the plural types of subjects P.

また、第1実施形態では、被検体Pの体表接線の経路を通るX線は、薄肉部63の端部を透過するものを示したが、薄肉部63の端部に限らず、薄肉部63の中央部であっても良く、薄肉部63に隣接する厚肉部64側であっても良い。   In the first embodiment, the X-rays passing through the body surface tangent path of the subject P are shown to pass through the end portion of the thin portion 63, but the thin portion is not limited to the end portion of the thin portion 63. The central part 63 may be sufficient, and the thick part 64 side adjacent to the thin part 63 may be sufficient.

次に、ウェッジフィルタ60の薄肉部63及び厚肉部64をどのように設けるかについて、図3を参照にして説明する。図3はウェッジフィルタの動作を示す動作説明図である。デュアルスキャノ画像から被検体Pの正面方向と横方向の体厚をそれぞれ測定し、被検体Pの正面方向からのスキャンにおける、FOV(field of View)に必要なファン角αを算出する。ファン角αを図3(a)に示す。同様に、被検体Pの横方向からのスキャンにおける、FOVに必要なファン角βを算出する。ファン角βを図3(b)に示す。   Next, how to provide the thin portion 63 and the thick portion 64 of the wedge filter 60 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an operation explanatory diagram showing the operation of the wedge filter. The body thicknesses in the front direction and the lateral direction of the subject P are respectively measured from the dual scan images, and the fan angle α necessary for FOV (field of view) in the scan from the front direction of the subject P is calculated. The fan angle α is shown in FIG. Similarly, the fan angle β required for FOV in the scan from the lateral direction of the subject P is calculated. The fan angle β is shown in FIG.

FOVに必要なファン角αが薄肉部63の領域(B〜C間)におさまるようなウェッジフィルタ60のラジアル方向の位置r1、r2を算出する。また、位置r1、r2を図3(a)、(b)に示す。ウェッジフィルタ60は、制御部50により、回転部44の制御と同じパラメータで制御され、スキャン角に応じてr1〜r2間を往復移動する。   The radial positions r1 and r2 of the wedge filter 60 are calculated such that the fan angle α required for the FOV falls within the region of the thin portion 63 (between B and C). Further, the positions r1 and r2 are shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). The wedge filter 60 is controlled by the control unit 50 with the same parameters as the control of the rotating unit 44, and reciprocates between r1 and r2 according to the scan angle.

ウェッジフィルタ60のアキシャル方向の幅は、X線源10から最も離間したラジアル方向の位置r2に移動したウェッジフィルタ60において、X線源10から照射されるX線のコーン角を覆うことが可能な幅となる。   The width in the axial direction of the wedge filter 60 can cover the cone angle of the X-ray irradiated from the X-ray source 10 in the wedge filter 60 moved to the radial position r2 farthest from the X-ray source 10. It becomes width.

なお、ウェッジフィルタ60の出射面62を凹形状に形成し、薄肉部63及び厚肉部64を設けても良い。薄肉部63は、X線を透過する被検体Pの断層形状に応じた形状に形成される。また、ウェッジフィルタ60に例えば略楕円断面形状の穴をアキシャル方向に貫通させることにより、薄肉部63及び厚肉部64を設けても良い。   The emission surface 62 of the wedge filter 60 may be formed in a concave shape, and the thin portion 63 and the thick portion 64 may be provided. The thin portion 63 is formed in a shape corresponding to the tomographic shape of the subject P that transmits X-rays. Further, the thin wall portion 63 and the thick wall portion 64 may be provided by allowing the wedge filter 60 to pass through, for example, a hole having a substantially elliptical cross section in the axial direction.

ウェッジフィルタ60のラジアル方向の移動と、ウェッジフィルタ60を透過するX線の透過距離との関係は次の通りである。X線源10から遠ざけたウェッジフィルタ60をX線が透過する場合、ファン角方向の中央部に対応するウェッジフィルタ60の中央部である薄肉部63を透過するX線の透過距離に比べて、ファン角方向の両端部に対応するウェッジフィルタ60の両端部である厚肉部64を透過するX線の透過距離が長くなり、被検体Pの透過面におけるX線の線量分布は、中央部である薄肉部63で高く、両端部である厚肉部で低くなる。   The relationship between the radial movement of the wedge filter 60 and the transmission distance of X-rays that pass through the wedge filter 60 is as follows. When X-rays pass through the wedge filter 60 away from the X-ray source 10, compared to the transmission distance of X-rays that pass through the thin portion 63 that is the central portion of the wedge filter 60 corresponding to the central portion in the fan angle direction, The transmission distance of X-rays transmitted through the thick wall portions 64 that are both ends of the wedge filter 60 corresponding to both ends in the fan angle direction is increased, and the X-ray dose distribution on the transmission surface of the subject P is at the center. It is high at a certain thin-walled portion 63 and low at thick-walled portions that are both end portions.

X線源10に近づけたウェッジフィルタ60をX線が透過する場合、ファン角方向にわたってX線が薄肉部63を透過する透過距離はほぼ均一となり、被検体Pの透過面におけるX線の線量分布が平坦なものとなる。なお、X線源10に対して、ウェッジフィルタ60を遠ざけた場合、及び近づけた場合のいずれであっても、薄肉部63の中央部付近のX線減衰量は変化しない。   When X-rays pass through the wedge filter 60 close to the X-ray source 10, the transmission distance through which the X-rays pass through the thin portion 63 over the fan angle direction is substantially uniform, and the X-ray dose distribution on the transmission surface of the subject P Becomes flat. Note that the X-ray attenuation near the center of the thin portion 63 does not change regardless of whether the wedge filter 60 is moved away from or closer to the X-ray source 10.

駆動部41は、回転部44の回転に対応させて、被検体Pの周囲を回るX線源10から照射され、被検体Pの外側を通過するX線が厚肉部64を透過し、X線源10から照射され、被検体Pの体表に接する体表接線の経路を通るX線が薄肉部63の端部を透過するように、ウェッジフィルタ60を駆動させる。   The driving unit 41 is irradiated from the X-ray source 10 that travels around the subject P in response to the rotation of the rotating unit 44, and X-rays that pass outside the subject P pass through the thick part 64, The wedge filter 60 is driven so that X-rays irradiated from the radiation source 10 and passing through the body surface tangent path that contacts the body surface of the subject P pass through the end of the thin portion 63.

次に、ウェッジフィルタ60の移動について、図3を参照にして説明する。X線源−ウェッジ間距離は、被検体Pの腹部を正面方向(スキャン角が0°、180°)からスキャンするとき、r1である。広い範囲にわたるX線の線量の分布を図3(a)に示す。また、被検体Pの腹部を横方向(スキャン角が90°、270°)からスキャンするとき、r2である。狭い範囲にわたるX線の線量の分布を図3(b)に示す。   Next, the movement of the wedge filter 60 will be described with reference to FIG. The distance between the X-ray source and the wedge is r1 when the abdomen of the subject P is scanned from the front direction (scan angles are 0 ° and 180 °). The distribution of X-ray dose over a wide range is shown in FIG. Also, r2 when the abdomen of the subject P is scanned from the lateral direction (scan angles are 90 °, 270 °). The X-ray dose distribution over a narrow range is shown in FIG.

次に、X線源10から照射されるX線の線量について、図3及び図4(a)を参照にして説明する。スキャン角と管電流との関係を図4(a)に曲線で示す。制御部50は、回転部44の回転に対応させて、高圧発生装置11に制御信号を送る。高圧発生装置11は、制御信号を受けて、X線源10から照射されるX線の線量を変化させる。図4(a)では、被検体Pの腹部を正面方向(スキャン角が0°、180°)からスキャンするとき、管電流は小さく、X線源10から照射されるX線の線量を少なくしている。反対に、被検体Pの腹部を横方向(スキャン角が90°、270°)からスキャンするとき、管電流は大きく、X線源10から照射されるX線の線量を多くしている。なお、制御部50は、ウェッジフィルタ60の移動に対応させて、高圧発生装置11を制御しても良い。   Next, the dose of X-rays irradiated from the X-ray source 10 will be described with reference to FIGS. 3 and 4A. The relationship between the scan angle and the tube current is shown by a curve in FIG. The control unit 50 sends a control signal to the high pressure generator 11 in accordance with the rotation of the rotating unit 44. The high pressure generator 11 receives the control signal and changes the dose of X-rays emitted from the X-ray source 10. In FIG. 4A, when the abdomen of the subject P is scanned from the front direction (scan angles are 0 ° and 180 °), the tube current is small and the dose of X-rays emitted from the X-ray source 10 is reduced. ing. On the contrary, when the abdomen of the subject P is scanned from the lateral direction (scan angles are 90 °, 270 °), the tube current is large and the dose of X-rays irradiated from the X-ray source 10 is increased. The control unit 50 may control the high pressure generator 11 in accordance with the movement of the wedge filter 60.

被検体Pの体表接線の経路を通過するX線の線量Smaxを図3(a)、(b)に示す。このX線の線量Smaxに基づく検出信号が、その後のA/D変換部24でディジタルデータに変換されるときに、オーバーフローを生じさせる所定値を超えない値にとなる。   FIGS. 3A and 3B show the X-ray dose Smax passing through the body surface tangent path of the subject P. FIG. When the detection signal based on the X-ray dose Smax is converted into digital data by the A / D converter 24 thereafter, the detection signal becomes a value that does not exceed a predetermined value that causes an overflow.

次に、ウェッジフィルタ60の動作について、図4(b)を参照にして説明する。駆動部41は、ウェッジフィルタ60の移動速度を加減する。スキャン角とX線源−ウェッジフィルタ間距離との関係を図4(b)に曲線で示す。図4(b)では、ウェッジフィルタ60の移動速度は、曲線の傾きで示される。また、ウェッジフィルタ60の加速度は、傾きの変化率で示される。例えば、被検体Pの腹部を横方向(スキャン角が90°、270°)からスキャンする前後で、ウェッジフィルタ60の加速度は大きい。反対に、被検体Pの腹部を正面方向(スキャン角が0°、180°)からスキャンする前後で、ウェッジフィルタ60の加速度は小さい。   Next, the operation of the wedge filter 60 will be described with reference to FIG. The drive unit 41 adjusts the moving speed of the wedge filter 60. The relationship between the scan angle and the distance between the X-ray source and the wedge filter is shown by a curve in FIG. In FIG. 4B, the moving speed of the wedge filter 60 is indicated by the slope of the curve. Further, the acceleration of the wedge filter 60 is indicated by the rate of change of inclination. For example, the acceleration of the wedge filter 60 is large before and after scanning the abdomen of the subject P from the lateral direction (scanning angle is 90 °, 270 °). On the contrary, the acceleration of the wedge filter 60 is small before and after scanning the abdomen of the subject P from the front direction (scanning angle is 0 °, 180 °).

(動作)
このX線CT装置による被検体Pのスキャンにおいて、回転部44の回転(スキャン角)に応じて、高圧発生装置11は、X線源10に供給する管電流を加減する。供給すべき管電流の大きさを図4(a)に示す。また、回転部44の回転(スキャン角)に応じて、駆動部41は、ウェッジフィルタ60をラジアル方向に往復移動する。ウェッジフィルタ60の移動位置は、図4(b)に示すX線源−ウェッジ間距離に基づく。
(Operation)
In the scan of the subject P by the X-ray CT apparatus, the high-voltage generator 11 adjusts the tube current supplied to the X-ray source 10 according to the rotation (scan angle) of the rotating unit 44. The magnitude of the tube current to be supplied is shown in FIG. Further, the drive unit 41 reciprocates the wedge filter 60 in the radial direction according to the rotation (scan angle) of the rotation unit 44. The movement position of the wedge filter 60 is based on the distance between the X-ray source and the wedge shown in FIG.

回転部44の回転に応じて、X線の線量が加減される。また、回転部44の1回転に応じて、ウェッジフィルタ60がX線源10と被検体Pとの間を往復移動する。このとき、駆動部41は、ウェッジフィルタ60の移動速度を加減する。それにより、薄肉部63を透過したX線が被検体Pを透過するので、X線の線量を適正にする。また、厚肉部64を透過したX線が被検体Pの外側を通過するので、所定値を超えないようにX線の線量を抑える。さらに、薄肉部63の端部を透過したX線が被検体Pの体表接線の経路を通るので、X線の線量を適正にする。X線の線量が適正になることにより、X線検出部の検出信号が、その後にディジタルデータに変換するときに、オーバーフローを生じさせない数値となり、ディジタルデータに基づき再構成される被検体の画像の画質を向上することができる。   The X-ray dose is adjusted according to the rotation of the rotating unit 44. Further, the wedge filter 60 reciprocates between the X-ray source 10 and the subject P according to one rotation of the rotating unit 44. At this time, the drive unit 41 adjusts the moving speed of the wedge filter 60. Thereby, the X-rays that have passed through the thin-walled portion 63 pass through the subject P, so that the X-ray dose is made appropriate. Further, since the X-ray transmitted through the thick part 64 passes outside the subject P, the X-ray dose is suppressed so as not to exceed a predetermined value. Furthermore, since the X-ray transmitted through the end of the thin portion 63 passes through the body surface tangent path of the subject P, the X-ray dose is made appropriate. When the X-ray dose becomes appropriate, the detection signal of the X-ray detection unit becomes a numerical value that does not cause overflow when converted into digital data thereafter, and the image of the subject reconstructed based on the digital data The image quality can be improved.

[第2の実施の形態]
次に、この発明の第2実施形態に係るX線CT装置について図5及び図6を参照して説明する。図5は、ウェッジフィルタ60を示す説明図である。図6は、ウェッジフィルタ60の動作を示す動作説明図である。なお、第2実施形態では、第1実施形態に係るX線CT装置と異なる2つの構成についてのみ説明し、同一構成についてはその説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, an X-ray CT apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the wedge filter 60. FIG. 6 is an operation explanatory diagram showing the operation of the wedge filter 60. In the second embodiment, only two configurations different from the X-ray CT apparatus according to the first embodiment will be described, and the description of the same configuration will be omitted.

第1実施形態と異なる第1の構成について図5を参照にして説明する。第1実施形態に係るウェッジフィルタ60では、薄肉部63のファン角の広がり方向の幅である領域(B〜C間)はアキシャル方向に対して一定であるのに対して、第2実施形態では、薄肉部63の領域(B〜C間)はアキシャル方向に徐々に変化している。薄肉部63の領域(B〜C間)がアキシャル方向(A1方向)に徐々に狭くなっているウェッジフィルタ60を図5(b)に示す。   A first configuration different from the first embodiment will be described with reference to FIG. In the wedge filter 60 according to the first embodiment, the region (between B and C) that is the width in the fan angle spreading direction of the thin portion 63 is constant in the axial direction, whereas in the second embodiment, The region of the thin portion 63 (between B and C) gradually changes in the axial direction. FIG. 5B shows a wedge filter 60 in which the region (between B and C) of the thin portion 63 is gradually narrowed in the axial direction (A1 direction).

以上のように、薄肉部63の領域(B〜C間)は変化するが、薄肉部63の板厚tは、第1実施形態と同様に、アキシャル方向に対して一定である。板厚tが一定である薄肉部63を図5(c)に示す。   As described above, the region (between B and C) of the thin portion 63 changes, but the plate thickness t of the thin portion 63 is constant with respect to the axial direction as in the first embodiment. FIG. 5C shows a thin portion 63 having a constant plate thickness t.

なお、第1実施形態と同様に、薄肉部63及び厚肉部64を、ウェッジフィルタ60の出射面62を凹形状に成形することにより設けても良く、ウェッジフィルタ60に穴を貫通させることにより設けても良い。   As in the first embodiment, the thin wall portion 63 and the thick wall portion 64 may be provided by forming the emission surface 62 of the wedge filter 60 into a concave shape, and by passing a hole through the wedge filter 60. It may be provided.

第1実施形態と異なる第2の構成は、ウェッジフィルタ60の動作である。ウェッジフィルタ60の動作について、図6を参照にして説明する。駆動部41は、制御部50の制御信号を受けて、回転部44の回転に対応させて、ウェッジフィルタ60をアキシャル方向に移動させる。   A second configuration different from the first embodiment is the operation of the wedge filter 60. The operation of the wedge filter 60 will be described with reference to FIG. The drive unit 41 receives the control signal from the control unit 50 and moves the wedge filter 60 in the axial direction in accordance with the rotation of the rotation unit 44.

被検体Pの腹部を正面方向(スキャン角が0°、180°)からスキャンするとき、ウェッジフィルタ60は図5(a)でA1方向に移動する。それにより、X線の焦点は、薄肉部63の領域が広い部分に位置するようになる。この広い部分は、曲率の小さい部分であり、X線が透過する場合、ファン角方向の中央部から両端部にわたってX線の透過距離が均一となり、被検体Pの透過面におけるX線の線量分布は平坦なものとなる。このときのX線の線量分布を図6(a)に示す。   When the abdomen of the subject P is scanned from the front direction (scan angles are 0 ° and 180 °), the wedge filter 60 moves in the A1 direction in FIG. Thereby, the focal point of the X-ray comes to be located in a portion where the thin portion 63 is wide. This wide portion is a portion having a small curvature, and when X-rays are transmitted, the X-ray transmission distance is uniform from the center to both ends in the fan angle direction, and the X-ray dose distribution on the transmission surface of the subject P Becomes flat. The X-ray dose distribution at this time is shown in FIG.

また、被検体Pの腹部を横方向(スキャン角が90°、270°)からスキャンするとき、ウェッジフィルタ60は図5(a)でA2方向に移動する。それにより、X線の焦点は、薄肉部63の領域が狭い部分に位置するようになる。狭い部分の両側は厚肉部64となる。X線が薄肉部63の狭い部分を透過する場合、X線の透過距離が短く、X線が厚肉部64を透過する場合、X線の透過距離が長くなる。被検体Pの透過面におけるX線の線量分布は、X線が薄肉部63を透過した中央部と、厚肉部64を透過した両端部とで高低差が大きなものとなる。このときのX線の線量分布を図6(b)に示す。   Further, when the abdomen of the subject P is scanned from the lateral direction (scan angles are 90 °, 270 °), the wedge filter 60 moves in the A2 direction in FIG. Thereby, the focal point of the X-ray comes to be located in a portion where the region of the thin portion 63 is narrow. Both sides of the narrow portion are thick portions 64. When X-rays pass through a narrow part of the thin part 63, the X-ray transmission distance is short, and when X-rays pass through the thick part 64, the X-ray transmission distance becomes long. The dose distribution of X-rays on the transmission surface of the subject P has a large difference in height between the central part where the X-rays pass through the thin part 63 and both end parts where the X-rays pass through the thick part 64. The X-ray dose distribution at this time is shown in FIG.

なお、図6(b)に示す薄肉部63を透過するX線の線量が、図6(a)に示す薄肉部63を透過するX線の線量より多い。これは、第1実施形態と同様に、被検体Pの腹部を横方向からスキャンするときの管電流を、腹部を正面方向からスキャンするときの管電流より大きくしたためである。   Note that the X-ray dose transmitted through the thin portion 63 shown in FIG. 6B is larger than the X-ray dose transmitted through the thin portion 63 shown in FIG. This is because the tube current when scanning the abdomen of the subject P from the lateral direction is made larger than the tube current when scanning the abdomen from the front direction, as in the first embodiment.

第1実施形態では、ウェッジフィルタ60をラジアル方向に移動させたが、第2実施形態では、ウェッジフィルタ60をラジアル方向に移動させず、X線源10とウェッジフィルタ60との間の距離rは常に一定である。   In the first embodiment, the wedge filter 60 is moved in the radial direction. In the second embodiment, the wedge filter 60 is not moved in the radial direction, and the distance r between the X-ray source 10 and the wedge filter 60 is as follows. Always constant.

以上の構成により、ラジアル方向にウェッジフィルタ60を移動するためのスペースを確保できない場合、第2実施形態に係るX線CT装置は、適している。   With the above configuration, the X-ray CT apparatus according to the second embodiment is suitable when a space for moving the wedge filter 60 in the radial direction cannot be secured.

なお、第2実施形態においても、駆動部41は、回転部44の回転に対応させて、被検体Pの周囲を回るX線源10から照射され、被検体Pの外側を通過するX線が厚肉部64を透過し、X線源10から照射され、被検体Pの体表に接する体表接線の経路を通るX線が薄肉部63の端部を透過するように、ウェッジフィルタ60を移動させる。被検体Pの体表接線の経路を通るX線の線量も図6(a)及び(b)にそれぞれ示すSmaxであり、X線の線量Smaxに基づく検出信号が、その後のA/D変換部24でディジタルデータに変換されるときに、オーバーフローを生じさえる所定値を超えない値となる。   In the second embodiment, the driving unit 41 also emits X-rays that are irradiated from the X-ray source 10 that travels around the subject P and passes outside the subject P in response to the rotation of the rotating unit 44. The wedge filter 60 is transmitted so that X-rays transmitted through the thick part 64 and irradiated from the X-ray source 10 and passing through the body surface tangent path contacting the body surface of the subject P pass through the end part of the thin part 63. Move. The X-ray dose passing through the body surface tangent path of the subject P is also Smax shown in FIGS. 6A and 6B, and the detection signal based on the X-ray dose Smax is a subsequent A / D conversion unit. When converted to digital data at 24, the value does not exceed a predetermined value that would cause overflow.

[第3の実施の形態]
次に、この発明の第3実施形態に係るX線CT装置について図7及び図8を参照して説明する。図7は、ウェッジフィルタ60を示す説明図である。図8は、ウェッジフィルタ60の動作を示す動作説明図である。なお、第3実施形態では、第2実施形態に係るX線CT装置と異なる構成についてのみ説明し、同一構成についてはその説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, an X-ray CT apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the wedge filter 60. FIG. 8 is an operation explanatory diagram showing the operation of the wedge filter 60. In the third embodiment, only the configuration different from the X-ray CT apparatus according to the second embodiment will be described, and the description of the same configuration will be omitted.

第2実施形態と異なる第1の構成について図7を参照にして説明する。第2実施形態では、ウェッジフィルタ60の薄肉部63の板厚tは一定であるのに対して、第3実施形態では、薄肉部63の板厚は、薄肉部63のファン角の広がり方向の幅である領域(B〜C間)がアキシャル方向に狭くなるに応じて減少する。入射面61に形成される凹形状の深さを増加させることにより、薄肉部63の板厚がt1からt2アキシャル方向(A1方向)に減少するウェッジフィルタ60を図7(c)に示す。   A first configuration different from the second embodiment will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the thickness t of the thin wall portion 63 of the wedge filter 60 is constant, whereas in the third embodiment, the thickness of the thin wall portion 63 is in the fan angle spreading direction of the thin wall portion 63. The width region (between B and C) decreases as it narrows in the axial direction. FIG. 7C shows a wedge filter 60 in which the thickness of the thin portion 63 decreases from t1 to t2 axial direction (A1 direction) by increasing the depth of the concave shape formed on the incident surface 61.

ウェッジフィルタ60がA1方向に移動することにより、X線の照射方向(ラジアル方向)の線上に薄肉部63の領域(B〜C間)の広い部分が位置し、ウェッジフィルタ60がA2方向に移動することにより、X線の照射方向(ラジアル方向)の線上に薄肉部63の領域(B〜C間)の狭い部分が位置するウェッジフィルタ60を図7(a)及び(b)に示す。   When the wedge filter 60 moves in the A1 direction, a wide portion of the thin portion 63 (between B and C) is positioned on the line in the X-ray irradiation direction (radial direction), and the wedge filter 60 moves in the A2 direction. 7A and 7B show the wedge filter 60 in which the narrow portion of the region (between B and C) of the thin portion 63 is positioned on the line in the X-ray irradiation direction (radial direction).

なお、第1実施形態及び第2実施形態と同様に、薄肉部63及び厚肉部64を、ウェッジフィルタ60の出射面62を凹形状に成形することにより設けても良く、ウェッジフィルタ60に穴を貫通させることにより設けても良い。   As in the first embodiment and the second embodiment, the thin wall portion 63 and the thick wall portion 64 may be provided by forming the emission surface 62 of the wedge filter 60 into a concave shape. You may provide by penetrating.

第2実施形態と異なる第2の構成は、高圧発生装置11が、回転部44の回転に対応させることなく、X線源10から照射されるX線の線量を変化させずに、一定にした点にある。回転部44の回転に応じて、X線の線量を加減せずに済み、高圧発生装置11の制御が簡単となる。   The second configuration different from the second embodiment is that the high-pressure generator 11 does not change the rotation of the rotating unit 44 and keeps the X-ray dose emitted from the X-ray source 10 unchanged. In the point. The X-ray dose does not need to be adjusted according to the rotation of the rotating unit 44, and the control of the high-pressure generator 11 is simplified.

なお、第2実施形態と同様に、図8(b)に示す薄肉部63を透過するX線の線量が、図8(a)に示す薄肉部63を透過するX線の線量より多い。これは、被検体Pの腹部を横方向からスキャンする図8(a)に示すときに、X線が透過するウェッジフィルタ60の薄肉部63の板厚をt2に減少するために、透過するX線の線量が増加することに拠る。反対に、被検体Pの腹部を横方向からスキャンする図8(b)に示すときに薄肉部63の板厚をt1に増加するために、透過するX線の線量が減少することに拠る。   As in the second embodiment, the X-ray dose that passes through the thin portion 63 shown in FIG. 8B is larger than the X-ray dose that passes through the thin portion 63 shown in FIG. This is because when the abdomen of the subject P is scanned from the lateral direction as shown in FIG. 8A, the thickness of the thin portion 63 of the wedge filter 60 through which X-rays pass is reduced to t2. This is due to the increased dose of radiation. On the contrary, when the abdomen of the subject P is scanned from the lateral direction as shown in FIG. 8B, the plate thickness of the thin portion 63 is increased to t1, so that the X-ray dose transmitted is reduced.

上記第3実施形態では、薄肉部63の領域(B〜C間)がアキシャル方向へ徐々に狭くなるに応じて、ウェッジフィルタ60の薄肉部63を、入射面61に形成される凹形状の深さを増加させることにより、アキシャル方向に板厚をt1からt2に減少させたが、出射面62を斜面に形成することにより、薄肉部63の板厚をt1からt2に減少させるように形成しても良い。出射面62が斜面に形成されたウェッジフィルタ60を図9に示す。図9はウェッジフィルタの他の例を示す説明図、図9(a)、(b)、(c)及び(d)は、ウェッジフィルタ60の斜視図、正面図、側面図及び平面図である。他の例に係るウェッジフィルタ60によれば、凹形状に形成される入射面61の形状を複雑にしないで済み、ウェッジフィルタ60を比較的簡単に成形することが可能となる。   In the third embodiment, as the region (between B and C) of the thin portion 63 gradually narrows in the axial direction, the thin portion 63 of the wedge filter 60 is formed into a concave depth formed on the incident surface 61. By increasing the thickness, the plate thickness was reduced from t1 to t2 in the axial direction, but by forming the exit surface 62 on a slope, the plate thickness of the thin portion 63 was reduced from t1 to t2. May be. FIG. 9 shows a wedge filter 60 in which the emission surface 62 is formed on a slope. FIG. 9 is an explanatory view showing another example of the wedge filter, and FIGS. 9A, 9B, 9C, and 9D are a perspective view, a front view, a side view, and a plan view of the wedge filter 60. FIG. . According to the wedge filter 60 according to another example, the shape of the incident surface 61 formed in a concave shape does not need to be complicated, and the wedge filter 60 can be formed relatively easily.

また、前記実施形態では、ウェッジフィルタ60を一体的に成形したものを示したが、例えば、薄肉部63及び厚肉部64の形状が複雑なことにより、ウェッジフィルタ60の成形が困難である場合、複数の部材を組み合わせて、ウェッジフィルタ60を成形しても良い。   In the above embodiment, the wedge filter 60 is integrally formed. However, for example, when the shape of the thin portion 63 and the thick portion 64 is complicated, it is difficult to form the wedge filter 60. The wedge filter 60 may be formed by combining a plurality of members.

さらに、前記実施形態では、X線の線量を加減したり、ウェッジフィルタを移動させることにより、被検体Pの体表接線の経路を通過するX線の検出信号を、その後のディジタルデータに変換するときに、オーバーフローを生じさせない所定値を超えない限界値としたが、限界値以下の数値となるように設定しても良い。   Further, in the above-described embodiment, the X-ray detection signal passing through the body surface tangent path of the subject P is converted into subsequent digital data by adjusting the X-ray dose or moving the wedge filter. In some cases, the limit value does not exceed a predetermined value that does not cause overflow, but may be set to a numerical value that is equal to or less than the limit value.

本発明の第1実施形態に係るX線CT装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a configuration of an X-ray CT apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係るウェッジフィルタを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the wedge filter which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1実施形態に係るウェッジフィルタの動作を示す動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing which shows operation | movement of the wedge filter which concerns on 1st Embodiment of this invention. (a)は、本発明の第1実施形態に係るスキャン角と管電流との関係を示す説明図、(b)は、スキャン角とX線源−ウェッジフィルタ間距離との関係を示す説明図である。(A) is explanatory drawing which shows the relationship between the scan angle and tube current which concerns on 1st Embodiment of this invention, (b) is explanatory drawing which shows the relationship between a scan angle and the distance between X-ray source-wedge filters. It is. 本発明の第2実施形態に係るウェッジフィルタを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the wedge filter which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係るウェッジフィルタの動作を示す動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing which shows operation | movement of the wedge filter which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係るウェッジフィルタを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the wedge filter which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係るウェッジフィルタの動作を示す動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing which shows operation | movement of the wedge filter which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3実施形態に係るウェッジフィルタの他の例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of the wedge filter which concerns on 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 X線源 11 高圧発生装置 20 X線検出部
21 シンチレータ 22 フォトダイオード 23 信号増幅器
24 A/D変換部 31 画像再構成部 32 表示部 41 駆動部
42 天板駆動部 43 回転駆動部 44 回転部 50 制御部
60 ウェッジフィルタ 61 入射面 62 出射面 63 薄肉部
64 厚肉部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 X-ray source 11 High voltage generator 20 X-ray detection part 21 Scintillator 22 Photodiode 23 Signal amplifier 24 A / D conversion part 31 Image reconstruction part 32 Display part 41 Drive part 42 Top plate drive part 43 Rotation drive part 44 Rotation part 50 Control Unit 60 Wedge Filter 61 Incident Surface 62 Outgoing Surface 63 Thin Wall Portion 64 Thick Wall Portion

Claims (3)

ファン角を有するX線源と、
前記X線源から照射され、被検体を透過したX線を検出し、検出信号を出力するX線検出部と、
前記検出信号を変換したディジタル信号に基づき、画像を再構成する画像再構成部と、
前記X線源と前記被検体との間に前記ファン角を覆うように配され、所定の減衰率をもってX線を透過するウェッジフィルタであって、X線の透過距離の短い薄肉部が前記ファン角の広がり方向の中央部に対応する前記ウェッジフィルタの中央部に形成され、前記X線の透過距離の長い厚肉部が前記薄肉部から前記広がり方向に連続して形成されたウェッジフィルタと、
前記X線源及び前記ウェッジフィルタを支持し、前記被検体の周囲にて回転可能な回転部と、
前記回転部の回転に伴って前記被検体の周囲を回る前記X線源から照射され、前記厚肉部を透過したX線が前記被検体の外側を通過し、前記X線源から照射され、前記厚肉部に隣接する前記薄肉部の端部を透過するX線が前記被検体の体表を通るように、前記ウェッジフィルタを移動させる駆動部と、
を有し、
前記駆動部は、前記X線が前記ウェッジフィルタを透過する方向であるラジアル方向に前記ウェッジフィルタを移動させると共に前記薄肉部の端部を透過したX線が前記被検体の体表を通るように、前記ウェッジフィルタを前記X線が前記ウェッジフィルタを透過する断面に対し直交する方向であるアキシャル方向に移動させ、
前記薄肉部は、X線が前記ウェッジフィルタを透過する断面に対し直交する方向であるアキシャル方向へ徐々に狭くなる前記広がり方向の幅をさらに有し、前記薄肉部の板厚を減少させるように形成されること、
を特徴とするX線CT装置。
An X-ray source having a fan angle;
An X-ray detector that detects X-rays irradiated from the X-ray source and transmitted through the subject, and outputs a detection signal;
An image reconstruction unit for reconstructing an image based on the digital signal obtained by converting the detection signal;
A wedge filter that is disposed between the X-ray source and the subject so as to cover the fan angle and transmits X-rays with a predetermined attenuation rate. A wedge filter formed in a central portion of the wedge filter corresponding to a central portion in a widening direction of the corner, wherein a thick wall portion having a long transmission distance of the X-ray is continuously formed in the widening direction from the thin wall portion;
A rotating unit that supports the X-ray source and the wedge filter and is rotatable around the subject;
The X-ray source that irradiates around the subject as the rotating unit rotates, and the X-ray that has passed through the thick-walled portion passes outside the subject and is irradiated from the X-ray source. A drive unit that moves the wedge filter so that X-rays passing through the end of the thin part adjacent to the thick part pass through the body surface of the subject;
Have
The drive unit, such that the X-rays the X-rays transmitted through the end of the Rutotomoni the thin portion moving the wedge filter in the radial direction which passes through the wedge filter passes body of the subject In addition, the wedge filter is moved in an axial direction which is a direction orthogonal to a cross section through which the X-ray passes through the wedge filter,
The thin portion further has a width in the spreading direction that gradually narrows in an axial direction, which is a direction orthogonal to a cross section through which X-rays pass through the wedge filter, so as to reduce the thickness of the thin portion. Rukoto is formed,
X-ray CT apparatus characterized by this.
前記厚肉部に隣接する前記薄肉部の端部は、該薄肉部の端部を透過し前記被検体の体表を透過したX線の検出信号が、前記ディジタル信号に変換されるときにオーバーフローを生じさせる所定値を超えないような板厚を有していることを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。   The end portion of the thin portion adjacent to the thick portion overflows when an X-ray detection signal transmitted through the end portion of the thin portion and transmitted through the body surface of the subject is converted into the digital signal. The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein the X-ray CT apparatus has a plate thickness that does not exceed a predetermined value that causes the occurrence of the above. 前記駆動部は、前記回転部による前記X線源及び前記ウェッジフィルタの回転角度に応じて、前記ウェッジフィルタの移動加速度を加減することを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれかに記載のX線CT装置。   The said drive part adjusts the moving acceleration of the said wedge filter according to the rotation angle of the said X-ray source and the said wedge filter by the said rotation part, The Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned. X-ray CT system.
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