JP5665875B2 - X線ct装置 - Google Patents
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Description
〔実施の形態1〕
図1は本発明の実施の形態1に係るX線CT装置の正面模式図である。なお図1において紙面左右方向、上下方向、および垂直方向をそれぞれX、Y、Z方向とする。本実施の形態1に係るX線CT装置は、X線管1a、1b、コリメータ2a、2b、散乱線除去コリメータ3、X線検出器4,回転板5,寝台天板6,スリット7,補助X線検出器8、ガントリー9、コンソール(CNS)301,モニタ(MON)302,制御装置(CNT)303、計算機(CPU)304、メモリ(MEM)305等から構成される。X線管1aおよび1bは、それぞれのX線焦点Sa, SbがXY方向の同一位置であると共に、Z方向に異なる位置となるように回転板5上に設置されている。また回転板5上にはX線管1a、1bの他にもコリメータ2a、2b、X線検出器4、X線検出器4の前面に固定された散乱線除去コリメータ3、スリット7および補助X線検出器8等が設置してあり、以下ではこれらのデバイスを総称して撮影系と呼ぶ。撮影系は回転板5により回転できるようになっている。回転板5および撮影系はガントリー9の内部に格納されている。
複数のX線発生部と、X線発生部から照射されるX線の照射範囲を制限するコリメータ部と、照射範囲を制限されたX線を検出する1つ以上のX線検出部と、X線発生部とX線検出部を支持する支持部と、支持部を所定の回転軸を中心に回転させる回転機構部と、複数のX線発生部のうち1つ以上のX線発生部の支持部に対する位置を回転軸方向に移動する移動機構部と、X線検出部で検出された信号を信号処理する信号処理部とを有することを特徴とするX線CT装置である。これにより、マルチソースCTにおいてX線源の高精度かつ高速な移動を実現でき、被検体の無効被曝を発生させることなく高精度なCT計測を実現できる。
上記課題を解決する手段の概略を、下記に纏める。
複数のX線発生部と、前記X線発生部から照射されるX線の照射範囲を制限するコリメータ部と、前記照射範囲を制限されたX線を検出する1つ以上のX線検出部と、前記X線発生部と前記X線検出部を支持する支持部と、前記支持部を所定の回転軸を中心に回転させる回転機構部と、前記複数のX線発生部のうち1つ以上のX線発生部の前記支持部に対する位置を前記回転軸方向に移動する移動機構部と、前記X線検出部で検出された信号を信号処理する信号処理部とを有し、被写体に対して種々の角度から撮影したX線透過像に基づいて前記被写体のCT画像を生成するX線CT装置において、前記移動機構部による移動期間中において前記回転機構部による回転の速度を所定値以下に保つ機能を有することを特徴とするX線CT装置。これにより、X線発生部の移動期間中にX線発生部にかかる遠心力を所定値より小さくできるため、比較的小型の移動機構部を用いて高速にX線発生部を移動できる。また回転機構部による回転と移動機構部による移動を同時に行えると共に、移動機構部による移動の終了後に回転機構部による回転速度を速やかに高速に変更できるので、撮影準備期間に要する時間を短縮して検査スループットを向上できる。
手段2に記載のX線CT装置において、前記移動機構部により変更される前記X線発生部の位置をプリセットされた複数の所定位置の中から選択して指示する機能を有することを特徴とする。これにより、検者はプリセットされた複数の撮影視野の中から所望の撮影視野を選択できるため、検者による撮影条件の設定を簡易化できる。
手段3に記載のX線CT装置において、撮影に先立って被写体の撮影領域を指定する機能と、前記複数のプリセット位置のうち前記撮影領域をカバーする最小の撮影視野を実現するプリセット位置を自動選択する機能を有することを特徴とする。これにより、検者が所望の撮影領域を指定するだけで、最適な撮影視野が自動的に選択できるため、検者による撮影条件の設定を簡易化できる。
手段3に記載のX線CT装置において、前記X線発生部の前記プリセット位置において予め計測したX線キャリブレーション信号を記録する記録部を有することを特徴とする。これにより、X線発生部のプリセット位置毎に予め計測した最適なX線キャリブレーションデータを利用できるため、不適正なキャリブレーションデータの利用に起因するX線CT画像中のアーチファクトの発生を防止できる。
手段2および3に記載のX線CT装置において、前記プリセット位置付近にて前記X線発生部から照射されるX線を検出する補助X線検出部を有し、前記補助X線検出部の検出信号に基づいて前記X線発生部の位置の前記プリセット位置からのずれ量を計算する機能と、前記ずれ量に基づいて前記X線発生部の位置を修正する機能を有することを特徴とする。これにより、被写体の撮影中においてX線発生部の位置を正確な位置に修正できるため、X線発生部の位置ずれに起因する無効被曝の発生およびCT画像中のアーチファクトの発生を防止できる。
手段6に記載のX線CT装置において、前記ずれ量が所定値より小さくなるまで前記コリメータ部を閉じて被写体へのX線照射を遮断する機能を有することを特徴とする。これにより、被写体の撮影に先立ってX線発生部の位置を正確な位置に修正できるため、X線発生部の位置ずれに起因する無効被曝の発生およびCT画像中のアーチファクトの発生を防止できる。
手段2および3に記載のX線CT装置において、前記プリセット位置付近にて前記X線発生部から照射されるX線を検出する補助X線検出部を有し、前記補助X線検出部の検出信号に基づいて前記X線発生部の位置の前記プリセット位置からのずれ量を計算する機能と、前記ずれ量に基づいて前記X線発生部から前記X線検出部に照射されるX線の照射範囲が所定の位置となるように前記コリメータ部の位置を修正する機能を有することを特徴とする。これにより、回転機構部による回転が高速であるため移動機構部によるX線発生部の移動が困難な場合も、X線発生部の位置ずれに起因するX線照射範囲のずれを修正できるため、無効被曝の発生およびCT画像中のアーチファクトの発生を防止できる。
手段6および8に記載のX線CT装置において、前記複数のプリセット位置のそれぞれに対して前記補助X線検出部が個別に設けられていることを特徴とする。これにより、全てのプリセット位置に対してX線発生部の位置ずれを精度よく計測し、位置を修正できる。
手段6および8に記載のX線CT装置において、前記複数のプリセット位置の一部または全部に対して前記補助X線検出部が共通に設けられていることを特徴とする。これにより、補助X線検出部の個数および/または面積を減少して製造コストを低減できる。
手段3に記載のX線CT装置において、前記複数のX線発生部により被写体に対して重複照射されるX線照射範囲の一部に非照射範囲を設けるように前記コリメータ部の位置を制御してX線照射範囲を制限する機能と、前記X線検出部上の前記X線照射範囲および前記非照射範囲においてそれぞれ検出された信号に基づいて前記X線発生部の位置の前記プリセット位置からのずれ量を計算する機能と、前記ずれ量に基づいて前記X線発生部の位置を修正する機能を有することを特徴とする。これにより、補助X線検出部を用いることなくX線発生部の位置を正確な位置に修正できるため、X線発生部の位置ずれに起因する無効被曝の発生およびCT画像中のアーチファクトの発生を防止すると共に、製造コストを抑えることができる。
手段3に記載のX線CT装置において、前記複数のX線発生部により被写体に対して重複照射されるX線照射範囲の一部に非照射範囲を設けるように前記コリメータ部の位置を制御してX線照射範囲を制限する機能と、前記X線検出部上の前記X線照射範囲および前記非照射範囲においてそれぞれ検出された信号に基づいて前記X線発生部の位置の前記プリセット位置からのずれ量を計算する機能と、前記ずれ量に基づいて前記X線発生部から前記X線検出部に照射されるX線の照射範囲が所定の位置となるように前記コリメータ部の位置を修正する機能を有することを特徴とする。これにより、回転機構部による回転が高速であるため移動機構部によるX線発生部の移動が困難な場合も、補助X線検出部を用いることなくX線発生部の位置ずれに起因するX線照射範囲のずれを修正できるため、無効被曝の発生およびCT画像中のアーチファクトの発生を防止すると共に、製造コストを抑えることができる。
手段2に記載のX線CT装置において、前記複数のX線発生部により被写体に対して重複照射されるX線照射範囲の一部に非照射範囲を設けるように前記コリメータ部の位置を制御してX線照射範囲を制限する機能と、前記X線検出部の検出信号のうち前記非照射範囲にて検出された信号に基づいて前記X線照射範囲にて検出された信号中に含まれる散乱X線成分量を計算して除去する機能を有することを特徴とする。これにより、X線照射範囲中に含まれる散乱X線成分を除去できるため、散乱X線に起因して発生するCT画像中のCT値の変動やアーチファクトの発生を低減できる。
実施の形態2に係るX線CT装置は,その構成の大部分が実施の形態1と同一であるため,以下では相違点を中心に実施の形態2に係るX線CT装置を説明する。
2・・・コリメータ,
3・・・散乱線除去コリメータ,
4・・・X線検出器,
5・・・回転板,
6・・・寝台天板,
7・・・スリット、
8・・・補助X線検出器、
9・・・ガントリー、
10・・・被検体、
11・・・開口部、
12・・・X線照射領域、
13・・・X線照射領域、
301・・・コンソール(CNS)、
302・・・モニタ(MON)、
303・・・制御装置(CNT)、
304・・・計算機(CPU)、
305・・・メモリ(MEM)、
30・・・撮影領域、
31・・・計測領域、
32・・・非計測領域、
33・・・非検出領域、
80・・・ドラム型フレーム、
81・・・位置検出ユニット支持フレーム、
82・・・孔、
83・・・孔、
84・・・移動ステージ、
85・・・移動ステージ、
86・・・X線管支持フレーム、
87・・・位置検出ユニット、
88・・・線質補償フィルタ、
110・・・スキャノグラム像、
111・・・撮影候補領域、
180・・・検出領域、
260・・・位置ずれ検出領域、
261・・・位置ずれ検出領域。
Claims (11)
- 複数のX線発生部と、前記X線発生部から照射されるX線の照射範囲を制限するコリメータ部と、前記照射範囲を制限されたX線を検出する1つ以上のX線検出部と、前記X線発生部と前記X線検出部を支持する支持部と、前記支持部を所定の回転軸を中心に回転させる回転機構部と、前記複数のX線発生部のうち1つ以上のX線発生部の前記支持部に対する位置を前記回転軸方向に移動する移動機構部と、前記X線検出部で検出された信号を信号処理する信号処理部と、
前記移動機構部により変更される前記X線発生部の位置をプリセットされた複数の所定位置の中から選択して指示する機能と、
前記X線発生部の前記プリセット位置において予め計測したX線キャリブレーション信号を記録する記録部とを有することを特徴とするX線CT装置。 - 複数のX線発生部と、前記X線発生部から照射されるX線の照射範囲を制限するコリメータ部と、前記照射範囲を制限されたX線を検出する1つ以上のX線検出部と、前記X線発生部と前記X線検出部を支持する支持部と、前記支持部を所定の回転軸を中心に回転させる回転機構部と、前記複数のX線発生部のうち1つ以上のX線発生部の前記支持部に対する位置を前記回転軸方向に移動する移動機構部と、前記X線検出部で検出された信号を信号処理する信号処理部と、
前記移動機構部により変更される前記X線発生部の位置をプリセットされた複数の所定位置の中から選択して指示する機能と、
撮影に先立って被写体の撮影領域を指定する機能と、前記複数のプリセット位置のうち前記撮影領域をカバーする最小の撮影視野を実現するプリセット位置を自動選択する機能とを有することを特徴とするX線CT装置。 - 複数のX線発生部と、前記X線発生部から照射されるX線の照射範囲を制限するコリメータ部と、前記照射範囲を制限されたX線を検出する1つ以上のX線検出部と、前記X線発生部と前記X線検出部を支持する支持部と、前記支持部を所定の回転軸を中心に回転させる回転機構部と、前記複数のX線発生部のうち1つ以上のX線発生部の前記支持部に対する位置を前記回転軸方向に移動する移動機構部と、前記X線検出部で検出された信号を信号処理する信号処理部と、
前記移動機構部により変更される前記X線発生部の位置をプリセットされた複数の所定位置の中から選択して指示する機能と、
前記プリセット位置付近にて前記X線発生部から照射されるX線を検出する補助X線検出部と、前記補助X線検出部の検出信号に基づいて前記X線発生部の位置の前記プリセット位置からのずれ量を計算する機能と、前記ずれ量に基づいて前記X線発生部の位置を修正する機能とを有することを特徴とするX線CT装置。 - 複数のX線発生部と、前記X線発生部から照射されるX線の照射範囲を制限するコリメータ部と、前記照射範囲を制限されたX線を検出する1つ以上のX線検出部と、前記X線発生部と前記X線検出部を支持する支持部と、前記支持部を所定の回転軸を中心に回転させる回転機構部と、前記複数のX線発生部のうち1つ以上のX線発生部の前記支持部に対する位置を前記回転軸方向に移動する移動機構部と、前記X線検出部で検出された信号を信号処理する信号処理部と、
前記移動機構部により変更される前記X線発生部の位置をプリセットされた複数の所定位置の中から選択して指示する機能と、
前記プリセット位置付近にて前記X線発生部から照射されるX線を検出する補助X線検出部と、前記補助X線検出部の検出信号に基づいて前記X線発生部の位置の前記プリセット位置からのずれ量を計算する機能と、前記ずれ量に基づいて前記X線発生部から前記X線検出部に照射されるX線の照射範囲が所定の位置となるように前記コリメータ部の位置を修正する機能とを有することを特徴とするX線CT装置。 - 複数のX線発生部と、前記X線発生部から照射されるX線の照射範囲を制限するコリメータ部と、前記照射範囲を制限されたX線を検出する1つ以上のX線検出部と、前記X線発生部と前記X線検出部を支持する支持部と、前記支持部を所定の回転軸を中心に回転させる回転機構部と、前記複数のX線発生部のうち1つ以上のX線発生部の前記支持部に対する位置を前記回転軸方向に移動する移動機構部と、前記X線検出部で検出された信号を信号処理する信号処理部と、
前記移動機構部により変更される前記X線発生部の位置をプリセットされた複数の所定位置の中から選択して指示する機能と、
前記複数のX線発生部により被写体に対して重複照射されるX線照射範囲の一部に非照射範囲を設けるように前記コリメータ部の位置を制御してX線照射範囲を制限する機能と、前記X線検出部上の前記X線照射範囲および前記非照射範囲においてそれぞれ検出された信号に基づいて前記X線発生部の位置の前記プリセット位置からのずれ量を計算する機能と、前記ずれ量に基づいて前記X線発生部の位置を修正する機能とを有することを特徴とするX線CT装置。 - 複数のX線発生部と、前記X線発生部から照射されるX線の照射範囲を制限するコリメータ部と、前記照射範囲を制限されたX線を検出する1つ以上のX線検出部と、前記X線発生部と前記X線検出部を支持する支持部と、前記支持部を所定の回転軸を中心に回転させる回転機構部と、前記複数のX線発生部のうち1つ以上のX線発生部の前記支持部に対する位置を前記回転軸方向に移動する移動機構部と、前記X線検出部で検出された信号を信号処理する信号処理部と、
前記移動機構部により変更される前記X線発生部の位置をプリセットされた複数の所定位置の中から選択して指示する機能と、
前記複数のX線発生部により被写体に対して重複照射されるX線照射範囲の一部に非照射範囲を設けるように前記コリメータ部の位置を制御してX線照射範囲を制限する機能と、前記X線検出部上の前記X線照射範囲および前記非照射範囲においてそれぞれ検出された信号に基づいて前記X線発生部の位置の前記プリセット位置からのずれ量を計算する機能と、前記ずれ量に基づいて前記X線発生部から前記X線検出部に照射されるX線の照射範囲が所定の位置となるように前記コリメータ部の位置を修正する機能とを有することを特徴とするX線CT装置。 - 請求項1ないし6のいずれか1項に記載のX線CT装置において、前記移動機構部による移動期間中において前記回転機構部による回転の速度を所定値以下に保つ機能を有することを特徴とするX線CT装置。
- 請求項3に記載のX線CT装置において、前記ずれ量が所定値より小さくなるまで前記コリメータ部を閉じて被写体へのX線照射を遮断する機能を有することを特徴とするX線CT装置。
- 請求項3または4に記載のX線CT装置において、前記複数のプリセット位置のそれぞれに対して前記補助X線検出部が個別に設けられていることを特徴とするX線CT装置。
- 請求項3または4に記載のX線CT装置において、前記複数のプリセット位置の一部または全部に対して前記補助X線検出部が共通に設けられてい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、前記複数のX線発生部により被写体に対して重複照射されるX線照射範囲の一部に非照射範囲を設けるように前記コリメータ部の位置を制御してX線照射範囲を制限する機能と、前記X線検出部の検出信号のうち前記非照射範囲にて検出された信号に基づいて前記X線照射範囲にて検出された信号中に含まれる散乱X線成分量を計算して除去する機能を有することを特徴とするX線CT装置。
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