JP5758187B2 - X線ct装置 - Google Patents
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Description
可欠なものとなっている。
イス断面における投影データの収集と表示が容易となっている。
ニタなどの表示部に表示することが必要となるが、この際、診断対象となる注目部位の状
況を詳細に把握するために、モニタ上でCT画像の拡大率を変更する方法が有用である。
ながらX線を照射する方式のX線CT装置においては、対象物を搭載したテーブルの位置をX
線管に近づけることによって拡大率を上げることが可能である。
式のX線CT装置においては、X線管とX線検出器の距離を一定に保ちながら、回転中心を変
更することで、拡大率を変更することも可能である(例えば、特許文献1参照)。
象物である被検体P及びX線検出器との距離、すなわち焦点距離が予め決められているのが
一般的であり、仮に被検体PをX線管に近づけたとしても、一様に拡大率を上げることはで
きない。
必要となる高電圧発生器や各種制御装置を搭載しているため総重量が大きく、加えて、回
転フレームは、被検体Pの臓器の動きによる撮影への影響を抑えるため、撮影の際、高速
での回転(例えば、1回転を0.5秒以上)を要求される。
スが崩れ、不要な振動を生じることとなり、安定した投影データの取得が困難となるため
、当該方法による拡大率の変更も難しい。
また、上記問題を解決するために、本実施の形態は、被検体にX線を照射するX線管と、前記被検体を透過した前記X線を検出する第一の検出器と、前記被検体を透過した前記X線を検出し、前記第一の検出器とは曲率の異なる第二の検出器と、前記X線管に設けられた第一の駆動手段と、前記第一の検出器及び第二の検出器に設けられた第二の駆動手段と、を備え、前記X線管は、前記第一の駆動手段により、また、前記第一の検出器及び前記第二の検出器は、前記第二の駆動手段により、前記第一の検出器に対応するX線管の焦点位置と前記第二の検出器に対応するX線管の焦点位置に対応するように移動可能に構成されていることを特徴とする。
同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。
生部120と、被検体Pを透過したX線の検出により投影データを生成する投影データ生
成部130と、これらX線発生部120及び投影データ生成部130を備える架台140
と、架台140の投影データ生成部130により生成された投影データから画像データを
生成する画像データ生成部150と、を備えている。
る表示部160を備えている。
110、架台140、画像データ生成部150を統括して制御するシステム制御部180
とを備えている。
向へ駆動する天板駆動部とを備えている。
する。
されるX線照射条件に基づいて電圧を発生させ、X線管121へ電力を供給する高電圧発
生器122とを備えている。
電圧によって発生した電子をターゲットに衝突させてX線を放射する。
照射する。
作部170からの入力信号に従い、所定の方向に移動することができるように構成されて
いる。
を光に変換するシンチレータと光を電気信号に変換するフォトダイオードによって構成さ
れている。
隔をおいて配置される。
とにX線管121から照射され被検体Pを透過したX線をコリメートすることができる。
線検出器131から出力された複数チャンネルの検出信号に対してA/D変換等を行なう
データ収集ユニット132(以下、DAS(Data Acquisition System)ユニット132と
呼ぶ。)と、DASユニット132の出力信号に対して、例えばパラレル/シリアル変換、
電気/光/電気変換及びシリアル/パラレル変換を行なうデータ伝送部とを備えている。
た曲面形状に形成されている。
配置されている。
ごとに遮蔽されるX線量を減らし、X線の検出効率を上げることができる。
二の検出器131bについて説明する。
である。
1の焦点を中心とした曲面形状となるように形成されている。
40の回転中心位置からX線検出器表面までの距離をBとすると、検出器面の曲率Rは、R=
A+Bと定義でき、拡大率は、B/Aと定義できる。
離BをB1とし、第二の検出器131bに対応する距離AをA2、第二の検出器131bに対応
する距離BをB2とする。
の回転中心位置までの距離は、第二の検出器131bのX線管焦点位置から架台140の回
転中心までの距離よりも短くなるように設計されている。
の検出器131bの架台140の回転中心位置からX線検出器表面までの距離よりも長く、
または等しくなるように設計されている。
の検出器131bのX線管焦点位置からX線検出器表面までの距離よりも短くなり、すなわ
ち、(A1+B1)<(A2+B2)の関係となる。
拡大率(B1/A1)は第二の検出器131bの拡大率(B2/A2)よりも大きくなる。
検出器131aのX線管焦点位置からX線検出器表面までの距離(A1+B1)は、第二の検
出器131bの当該距離(A2+B2)よりも小さくなるため、撮影範囲(以下、FOVという
)は小さくなる。
という特徴を持ち、第二の検出器131bは、拡大率に関しては小さくなるが、FOVは大き
くなるという特徴を持つ。
備え、X線検出器131の外周に配置されている。
デジタル信号を回転フレーム142の所定の角度回転毎に収集してビュー単位の投影デー
タを生成する。
ぞれ設けてもよく、または、共通のDASユニット132を、操作部170からの第一の検
出器131a及び第二の検出器131bの切替信号に対応させ、切り替えてもよい。
送信部が回転フレーム142に配置され、受信部が支持台144に配置されている。
部が、送信部から伝送された投影データを画像データ生成部150に出力する。
体Pが送り込まれる円筒状の開口部141と、X線発生部120及び投影データ生成部13
0と、X線管121、高電圧発生器122、X線検出器131、DASユニット132、及び
データ伝送部の送信部を支持する回転フレーム142と、回転フレーム142を回転駆動
する回転駆動部143と、回転フレーム142を回転可能に支持する支持台144とを備
えている。
存する記憶部151と、当該記憶部151に保存された複数ビューの投影データに基づい
て画像データを生成する再構成部152とを備える。
制御部180を介して出力された画像データを表示する。
領域を表示する。
デバイスや表示パネル、さらには各種スイッチなどを備えたインターラクティブなインタ
ーフェースであり、撮影条件の設定、被検体Pの識別IDなどの被検体情報の入力を行う
。
入力も行う。
旦記憶した後、これらの入力情報に基づいて、投影データの生成、画像データの生成と表
示等に関する制御などシステム全体の制御を行う。
部200について説明する。
ボールナット202及びLMガイド支持部205が設置されている。
たボールナット202、及びX線管収納部201をα方向へ移動させる。
ドし、ボールナット202によるX線管収納部201の移動方向を規制する。
収納部201の両側面にそれぞれ設けてもよく、または、片側一方の面にのみ設けてもよ
い。
れぞれに設けてもよく、または、片側一方のボールネジ203にのみ設けてもよい。
ールネジ203によるものに限らず、例えば、ローラによるベルト駆動を用いるもの、も
しくは、回転力を直線の動きに変換するラック&ピニオンを用いるものであってもよい。
く、X線管121に直接設置してもよい。
置した場合の、X線管121の焦点距離について説明する。
1の焦点との関係を説明する図である。
での距離が長くなる。
器131bの焦点位置に対応させるためには、X線管121を、体軸方向(Z方向)及び上
方(Y方向)に移動させる必要がある。
点位置間のX線管121の移動は、上記可動筐体部200内でのX線管収納部201の移動
により実現する。
位置と第二の検出器131bの焦点位置とを直線上に一軸で結ぶ方向(α方向)に沿うよ
うに設置し、第一の検出器131aの焦点位置と第二の検出器131bの焦点位置間の一軸
での移動を可能にする。
ガイド204により両側面から支持されるため、X線検出器131に対応する角度を保っ
たまま、左右に傾くことなく移動することができる。
70からの入力により、行う。
検出器131bを切り替え、光学的拡大率及びFOVの変更が可能なX線CT装置100を得る
ことができる。
大率が求められる部位の画像が求められる場合には、拡大率の高い第一の検出器131a
に切り替え撮影することで、より詳細なX線CT画像を得ることができる。
二の検出器131bで撮影を行い、CT画像から病変と思われる部位を探し出し、その後、
拡大率の高い第一の検出器131aを用い、より詳細に病変を撮影することも可能となる
。
た倍率、FOVなどの撮影条件の切替をX線CT装置100一台のみで実現することが可能であ
る。
、設置スペースを少なくし、かつ、設備導入のコストを抑えることができる。
を撮影し、その後、詳細な画像を撮影する場合には、拡大率の異なる二台のX線CT装置1
00によって撮影を行う場合と比較し、画像精度を向上させることができる。
の装置にて撮影をすることにより、移動させる際の体の位置ずれを抑えることができ、か
つ、CT撮影の時間間隔を短くできる点が、より有効である。
ない臓器の位置ずれが起こるため、かかる要因による画像精度の低下を防ぐことができる
点で、有効である。
拡大率等を変更する構成と比較すると、本実施の形態は、X線検出器131の検出効率を
低下させない、すなわち、コリメータ板により遮蔽され画像の再構成に寄与しないX線に
よる被検体Pへの不要な被爆を抑えることができる。
上記実施の形態では、可動筐体部200に内包されたX線管121のα方向への移動に
より、第一の焦点及び第二の焦点への対応を可能としているが、本変形例は、X線管12
1のY方向への移動、及び第一の検出器131a及び第二の検出器131bのZ方向への移動
により、当該焦点間の変更を可能とするものである。
焦点との関係を説明する図であり、図8は、変形例に係る実施の形態に係るX線管121
の焦点の移動方向について説明する図である。
203、LMガイド204、LMガイド支持部205は、Y方向に沿うように形成されている
。
部200と同様にボールネジ203等がZ方向に沿うように形成されている。
の検出器131bのZ方向への移動を実現し、同様に、X線検出器131の切替によるユー
ザの用途に応じた倍率、FOVなどの撮影条件の切り替えをX線CT装置100一台のみで実現
することが可能である。
とは逆方向にバランスウェイト等を設け、それぞれのユニットの移動と連動して動くよう
に構成されてもよい。
いない。本実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要
旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形
態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明
とその均等の範囲に含まれる。
110…寝台
120…X線発生部
130…投影データ生成部
131…X線検出器
140…架台
150…画像データ生成部
160…表示部
170…操作部
180…システム制御部
200…可動筐体部
201…X線管収納部
202…ボールナット
203…ボールネジ
204…LMガイド
205…LMガイド支持部
206…筐体側壁部
Claims (8)
- 被検体にX線を照射するX線管と、
前記被検体を透過した前記X線を検出する第一の検出器と、
前記被検体を透過した前記X線を検出し、前記第一の検出器とは曲率の異なる第二の検出器と、
前記X線管を前記第一の検出器に対応するX線管の焦点位置と前記第二の検出器に対応するX線管の焦点位置との間を移動させる駆動手段と、
を備えることを特徴とするX線CT装置。 - 前記第一の検出器と前記第二の検出器とを切り替える切替信号を入力する操作部を更に備え、
前記X線管は、前記駆動手段により、前記操作部からの前記切替信号に基づき、前記第一の検出器に対応するX線管の焦点位置と前記第二の検出器に対応するX線管の焦点位置との間を移動可能に構成されていることを特徴とする請求項1記載のX線CT装置。 - 前記第一の検出器及び前記第二の検出器は、複数の検出素子を備え、かつ、前記複数の検出素子ごとにコリメータ板を備えていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のX線CT装置。
- 前記駆動手段は、
前記X線管を収納するX線管収納部と、
前記X線管収納部を内包する可動筐体部と、
前記可動筐体部の内側側壁部に設けられたボールネジと、
前記ボールネジの端部に接続された動力部と、
前記ボールネジに設置され、前記動力部からの動力を前記X線管収納部に伝えるボールナットと、
前記X線管収納部の外側側面に設けられた支持部と、
前記支持部により支持され、前記ボールナットの駆動に対応してスライドするスライド部と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3に記載のX線CT装置。 - 前記ボールナット、前記スライド部、及び前記支持部は、前記第一の検出器に対応する前記X線管の焦点位置と、前記第二の検出器に対応する前記X線管の焦点位置との間を、直線で結ぶ方向に沿うように設置されていることを特徴とする請求項4に記載のX線CT装置。
- さらに、前記操作部からの前記切替信号に対応し、前記第一の検出器又は前記第二の検出器から出力された信号に、電流/電圧変換及びA/D変換処理を行なうデータ収集ユニットを備えることを特徴とする請求項2に記載のX線CT装置。
- 被検体にX線を照射するX線管と、
前記被検体を透過した前記X線を検出する第一の検出器と、
前記被検体を透過した前記X線を検出し、前記第一の検出器とは曲率の異なる第二の検出器と、
前記X線管に設けられた第一の駆動手段と、
前記第一の検出器及び第二の検出器に設けられた第二の駆動手段と、
を備え、
前記X線管は、前記第一の駆動手段により、また、前記第一の検出器及び前記第二の検出器は、前記第二の駆動手段により、前記第一の検出器に対応するX線管の焦点位置と前記第二の検出器に対応するX線管の焦点位置に対応するように移動可能に構成されていることを特徴とするX線CT装置。 - 前記第一の検出器と前記第二の検出器とを切り替える切替信号を入力する操作部を更に備え、
前記X線管は、前記第一の駆動手段により、また、前記第一の検出器及び前記第二の検出器は、前記第二の駆動手段により、前記操作部からの前記切替信号に基づき、前記第一の検出器に対応するX線管の焦点位置と前記第二の検出器に対応するX線管の焦点位置に対応するように移動可能に構成されていることを特徴とする請求項7記載のX線CT装置。
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