JPH0453538B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、Ｘ線管とＸ線検出器とを被検体の
回りに回動してＸ線透過データを収集する第三世
代のＸ線CT装置に関するものである。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

第三世代のＸ線CT装置では、Ｘ線管と多チヤ
ンネル検出器が被検体の回りを360゜回転しながら
Ｘ線透過データを収集し、このデータを再構成す
ることにより被検体の断層像を得る方式が基本的
である。

ところで、従来より、Ｘ線管とＸ線検出器との
被検体に対する回転範囲を180゜＋（Ｘ線管のフア
ンビーム角）に制限した方式、いわゆるハーフス
キヤン方式によつてＸ線透過データの収集を行う
ものが知られている。

しかしながら、従来よりハーフスキヤン方式
は、360回転型のＸ線CT装置の一方式として行な
われていたため、Ｘ線CT装置としてはＸ線管と
Ｘ線検出器とを一回転させる構造となり、被検体
挿入口を中心とする円筒形の架台を必要としてい
た。

また、Ｘ線CT装置においては、被検体を寝台
天板上に載置して断層撮影が行なわれている。こ
のため、Ｘ線管が被検体の上方に位置するときに
は、Ｘ線管から曝射されるＸ線は、被検体を通過
後にさらに寝台天板を透過してＸ線検出器に入射
することになる。これに対し、Ｘ線管が被検体の
下方に位置するときには、Ｘ線管より曝射される
Ｘ線は、先ず寝台を透過し、その後被検体を通過
してＸ線検出器に入射することになる。従つて、
後者の場合には、被検体透過後のＸ線がＸ線検出
器に至るまでに何らの妨げも受けないため、Ｘ線
を有効に検出することができる。さらに、Ｘ線管
からの同一曝射量に対して、Ｘ線管が被検体の下
方に位置する場合には、被検体への被曝線量の低
減を図ることができる。

このように、Ｘ線管の回転範囲を360゜とする必
要がない場合には、Ｘ線管を被検体の下方に位置
設定することが有利であるが、従来のＸ線CT装
置においてはこの点に特に配慮が成されていなか
つた。

〔発明の目的〕

この発明は前記事情に鑑みて成されたものであ
り、ハーフスキヤン方式専用とすることで装置の
小型化を図り、また、透過Ｘ線を有効に検出する
ことができると共に被曝線量の低減を図ることが
できるＸ線CT装置を提供することを目的とする
ものである。

〔発明の概要〕

前記目的を達成するためのこの発明の概要は、
被検体を挟んで対向配置したＸ線管及びＸ線検出
器と、該Ｘ線管及びＸ線検出器を回転中心の回り
に回動可能に保持する架台とを有するＸ線CT装
置において、前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器の回
転領域が１回転未満であつて、かつ、180゜＋（Ｘ
線管のフアンビーム角）以上であり、前記架台
は、前記Ｘ線管の回転領域における前記回転中心
から外形までの距離に対して、前記Ｘ線管の非回
転領域における前記回転中心から外形までの距離
を、前記Ｘ線管とＸ線検出器との回転半径の差分
に基づいて縮小化したことを特徴とするものであ
る。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面を参照して説
明する。第１図はこの発明に係るＸ線CT装置の
データ収集部を示す概略説明図であり、第２図
は、Ｘ線管の回転領域を示す概略説明図である。
第１図において、Ｘ線CT装置のデータ収集部は、
中央部に被検体挿入口１ａを有する架台１と、前
記被検体挿入口１ａ内に挿入される被検体（図示
せず）を挟んで対向配置されると共に、撮影領域
２の中心たる回転中心３の回りに回動可能に前記
架台１に保持されるＸ線管４及びＸ線検出器５と
から成つている。

前記Ｘ線管４は、撮影領域２に対して角度θの
広がりを有するフアンビーム６を、各回転位置毎
に曝射し、被検体を透過したＸ線を前記Ｘ線検出
器５において検出するようになつている。

次に、前記Ｘ線管４の回転領域について第２図
を参照して説明する。第２図において、Ｘ線管４
の回転の始点及び終点は、前記回転中心３を通る
水平線３ａに対して角度θ／２（θは前記フアン
ビーム６の広がり角度）だけ上方に位置してい
る。そして、Ｘ線管４は、この回転領域内で可逆
回転駆動されるようになつている。尚、Ｘ線検出
器５は、前記Ｘ線管４に対向する位置において、
Ｘ線管４と共に回転駆動されるようになつてい
る。これを、第１図にて説明すると、図示Ａ点に
位置するＸ線管４は、この位置から時計方向に回
転駆動されて下端Ｂ点に達し、さらに移動して図
示Ｃ点に至る。Ｘ線検出器５は、Ｘ線管４と対向
する位置においてＸ線管４と共に移動を行う。そ
して、さらに、Ｘ線管４は図示Ｃ点から逆回転
（反時計方向）してＢ点、Ａ点に至るように回転
を行う。尚、Ｘ線管４の回転半径ａは、Ｘ線検出
器５の回転半径ｂに比べて大きくなつている。こ
れは、所定のフアンビーム角θで広い撮影領域巾
Ｃを得るためである。

前記架台１は、Ｘ線管４の非回転領域における
前記回転中心３から外形（上端）までの距離が、
前記Ｘ線管４とＸ線検出器５との回転半径の差分
（ａ−ｂ）に基づいて縮小されている。このため、
通常の360゜回転型のＸ線CT装置においては、架
台の高さが床面７から高さｅだけ要するのに対
し、この発明に係るＸ線CT装置においては、架
台の高さが図示ｄの寸法となり縮小化されてい
る。

以上のように構成されたＸ線CT装置の作用に
ついて説明する。前述したハーフスキヤンを行う
ためには、Ｘ線管とＸ線検出器との回転角度が
180゜＋（Ｘ線管のフアンビーム角）だけ要するこ
とは既知である。これ以下の角度であれば、ハー
フスキヤンによる画像再構成が不可能となるから
である。本実施例においては、Ｘ線管４とＸ線検
出器５との回転角度を180゜＋（Ｘ線管のフアンビ
ーム角）と限定することにより、ハーフスキヤン
専用のＸ線CT装置として使用することになる。

次に、このようにＸ線CT装置をハーフスキヤ
ン専用とすることによつて成される装置の小型化
について説明する。Ｘ線CT装置においては、通
常、Ｘ線管４の回転半径ａは、Ｘ線検出器５の回
転半径ｂよりも長くなつている。従つて、Ｘ線管
４の非回転領域においては前記回転半径の差分
（ａ−ｂ）に基づいて装置の小型化が達成される。
例えば、第１図において、撮影領域の巾Ｃを400
mmとし、回転半径ａ，ｂをそれぞれ685mm、250mm
とすれば、通常の360゜回転型のＸ線CT装置の架
台高さｅは2000mmを要する。ところが、ハーフス
キヤン専用とすることで、架台の高さｄは1400mm
となり、架台高さを600mm短縮することができる。
この小型化の割合は容積で約30％となる。

また、従来より、Ｘ線CT装置では回転機構の
ための構成部品のスペースを必要とするため、回
転中心３の高さが制限され、被検体を載置する寝
台の床面からの高さが600〜800mmとなつていた。
このため、寝台高さを低く設定する手段として架
台の底部を床下に埋め込むことが考えられる。例
えば、第３図に示すように、架台の底部を寸法Ａ
だけ床下に埋め込むとすれば、この発明にに係る
Ｘ線CT装置の高さ方向の縮小率を、従来のＸ線
CT装置に比して大きくすることができる。従来
装置及びこの発明に係る装置の埋め込み後の床面
からの高さをそれぞれＢ，Ｃとすれば、縮小率は
つれぞれＡ／Ａ＋Ｂ、Ａ／Ａ＋Ｃとなり、Ｂ＞Ｃ
であるから明らかに縮小率が増大する。

次に、Ｘ線管４ａの回転領域を第２図に示す範
囲としたことによつて、透過Ｘ線の有効な検出を
行い得ることについて、第４図をも参照して説明
する。第４図に示すように、前記被検体挿入口１
ａには、被検体９が寝台８に載置されて挿入配置
される。この際、Ｘ線管４の回転領域における大
部分の領域においては、寝台８を介して被検体９
にＸ線が曝射されることになり、被検体９を透過
後のＸ線がＸ線検出器５に至るまでに何らの妨げ
もない。従つて、被検体９を透過したＸ線を有効
に検出することができ、また、被検体の被曝線量
の低減が実現される。

この発明は前記実施例に限定されるものではな
く、この発明の要旨の範囲内で種々の変形例を包
含することは言うまでもない。

前記実施例においては、Ｘ線管４の非回転領域
を架台１の上部に設けたが、これに限らず第５図
ａ，ｂ，ｃに示すように、架台１の下部、左側部
又は右側部にＸ線管４の非回転領域１０を設けて
もよい。このようにしても、Ｘ線管４の非回転領
域１０において架台の一部をとり除くことができ
る。また、特に、Ｘ線管４の非回転領域１０を架
台１の下部に設けた際には、床面７から回転中心
３までの距離ｆを短くすることができる。このた
め、床面から寝台までの高さを300〜500mm程度に
下げることができ、通常病室等で用いられる寝台
と同等の高さとすることができる。しかも、架台
１の底部を床下に埋め込むことなく寝台高さを下
げることが可能となる。

尚、Ｘ線管４の非回転領域を架台１の上部以外
に設けた場合（第５図ａ，ｂ，ｃ図示の場合）に
は、先の実施例と比べてＸ線の有効な検出の効果
面では劣ることになる。また、Ｘ線管４とＸ線検
出器５との回転領域は、少なくとも１回転未満で
あつて、かつ180゜＋（フアンビーム角）以上であ
れば、装置の小型化に寄与できる。

次に、この発明に係るＸ線CT装置においても、
従来のＸ線CT装置と同様に、スキヤノスコープ
（平面像）撮影は可能である。即ち、患者に対す
る任意方向にＸ線管を固定しておき、一定時間間
隔でＸ線を曝射すると共に、これと同期して寝台
を移動させることにより、Ｘ線写真と同様の平面
像を撮影することができる。この際、Ｘ線管を寝
台下方に設定して平面像の撮影を行うことによ
り、透過Ｘ線の検出を有効に行うことができ、ま
た、被曝線量の低減を実現することができる。

また、この発明に係るＸ線CT装置において、
被検体とＸ線管との距離を可変とするシフト機構
を追加することにより、小さな径の被検体に対し
てもＸ線フアンビームを有効に利用することがで
きる。第６図ａ，ｂはシフト機構を有するＸ線
CT装置において、最大照射視野と最小照射視野
とを示す概略説明図である。第６図ａ，ｂにおい
て、被検体挿入口１１ａを有する支持部１１は、
架台１に対して上下方向にスライド移動が可能と
なつており、かつ、Ｘ線管４及びＸ線検出器５の
回転中心３は撮影領域２の移動に伴つて上下動す
るようになつている。また、Ｘ線管４とＸ線検出
器５を固定した固定部１２は、支持部１１に対し
て上下方向にスライド移動ができ、このことによ
り回転中心３に対して任意の撮影半径を設定する
ことができる。尚、このとき、支持部１１と固定
部１２とは一体となつて回転する。

第６図ａでは、支持部１１を上端に設定し、固
定部１２を支持部１１に対して下方にスライド移
動させて撮影領域２とＸ線管４とを遠ざけること
により広い視野を得ることができる。第６図ｂで
は、支持部１１を下端に設定し、固定部１２を支
持部１１に対して上方にスライド移動させて撮影
領域２とＸ線管４とを近接させることにより、狭
い視野の拡大像を得ることができる。尚、このシ
フト機構を具備しても、架台１の外形に影響がな
いため、装置の小型化を妨げることはない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によるとハーフ
スキヤン方式専用とすることで装置の小型化を図
ることができるＸ線CT装置を提供することがで
きる。しかも、Ｘ線管の非回転領域を架台１の上
部に設けることにより、寝台に妨げられることの
ないＸ線の有効な検出を行うことができる。ま
た、Ｘ線管の非回転領域を架台１の下部に設ける
ことにより、寝台高さを低くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例であるＸ線CT装
置のデータ収集部を示す概略説明図、第２図はＸ
線管の回転領域を示す概略説明図、第３図はＸ線
CT装置の架台底部を床下に埋め込んだ状態を示
す概略説明図、第４図は、Ｘ線管の回転領域と寝
台との位置関係を示す概略説明図、第５図ａはＸ
線管の非回転領域を架台の下部に設けたＸ線CT
装置の概略説明図、第５図ｂ，ｃはＸ線管の非回
転領域をそれぞれ架台の左側部、右側部に設けた
Ｘ線CT装置を示す概略説明図、第６図ａ，ｂは
シフト機構を有するＸ線CT装置において、それ
ぞれ最大照射視野、最小照射視野を示す概略説明
図である。 １……架台、３……回転中心、４……Ｘ線管、
５……Ｘ線検出器、８……寝台、９……被検体、
１０……Ｘ線管の非回転領域、θ……Ｘ線管のフ
アンビーム角、ａ……Ｘ線管の回転半径、ｂ……
Ｘ線検出器の回転半径。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被検体を挟んで対向配置したＸ線管及びＸ線
   検出器と、該Ｘ線管及びＸ線検出器を回転中心の
   回りに回動可能に保持し、かつ前記Ｘ線管及び前
   記Ｘ線検出器の回動範囲を囲むに充分な大きさの
   外形とされた架台とを有するＸ線CT装置におい
   て、前記Ｘ線管及びＸ線検出器の回転領域が１回
   転未満であつて、かつ、180゜＋（Ｘ線管のフアン
   ビーム角）以上であり、さらに、前記Ｘ線管の非
   回転領域における前記回転中心から前記架台外形
   までの距離を、前記Ｘ線管の回転領域における前
   記回転中心から前記架台外形までの距離に対し、
   前記Ｘ線管とＸ線検出器との回転半径の差分に基
   づいて縮小化して前記架台を構成したことを特徴
   とするＸ線CT装置。 ２ 前記架台は、前記Ｘ線管の非回転領域を架台
   上部に設けたことを特徴とする請求項１記載のＸ
   線CT装置。 ３ 前記架台は、前記Ｘ線管の非回転領域を架台
   下部に設けたことを特徴とする請求項１記載のＸ
   線CT装置。 ４ 前記架台は、前記Ｘ線管の非回転領域を架台
   側部に設けたことを特徴とする請求項１記載のＸ
   線CT装置。