JPH06169914A - Ｘ線コンピュータトモグラフィ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、Ｘ線管の回転陽極やシャフトなどの
熱膨張に起因するＸ線焦点の移動に起因して発生するア
ーチファクトを低減し得るＸ線コンピュータトモグラフ
ィ装置を提供することを目的とする。 【構成】本発明は、シャフトにより回転自在に支持され
た回転陽極を備えたＸ線管１と検出素子を並設してなる
多チャンネル型検出器４とを被検体を介して回転しなが
ら各位置でＸ線曝射および透過Ｘ線の検出を繰り返して
上記被検体の多方向投影データを収集し、その多方向投
影データを所定の再構成処理に供することで断層像を得
るＸ線コンピュータ断層撮影装置において、少なくとも
上記シャフトを含むＸ線管内部の複数箇所の温度に基づ
いてＸ線管１の焦点位置を特定する焦点位置計算装置８
と、Ｘ線管内部の温度上昇に伴うＸ線焦点の移動に起因
する多チャンネル型検出器４の感度変化を補正する再構
成処理装置６とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検体の多方向の投影
データ（投影積分値）について逐次近似法やフーリエ計
算法などの再構成処理法を適用し各点のＸ線吸収係数を
計算し、そのＸ線吸収係数に応じた階調度を与えてそれ
らを元の通り２次元配置して断層像を得るＸ線コンピュ
ータトモグラフィ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のＸ線コンピュータトモグ
ラフィ装置は、第３世代のＲ／Ｒ方式であれば、図１９
に概略が示されているように構成されている。

【０００３】すなわち、３１は、Ｘ線を爆射するＸ線管
であり、このＸ線管３１の放射窓には所定開度のスリッ
ト３４が固定されていて、Ｘ線管３１からの放射Ｘ線を
所定挟角の扇状のファンビームＸ線Ｆx に形成する。

【０００４】そして、多チャンネル型検出器３５がＸ線
管３１に対向して配置される。この多チャンネル型検出
器３５は、複数の検出素子３５1 〜３５m をファンビー
ムＸ線Ｆx の拡がり幅に合わせて並設して成る。これら
Ｘ線管３１や多チャンネル型検出器３５は、対向関係を
保ったまま回転軸Ｒ0 の回りを回転自在に図示しない架
台で支持されている。

【０００５】被検体の多方向の投影データを収集すると
きには、これらＸ線管３１およびスリット３４並びに多
チャンネル型検出器３５は、回転軸Ｒ0 の回りを所定の
角速度で回転される。そして、この回転の間、所定角度
毎にＸ線爆射およびＸ線検出を繰り返して、多方向投影
データを収集する。

【０００６】この多方向投影データは、図示しないデー
タ収集装置を介して増幅およびディジタル変換された
後、再構成処理装置に送られ、そこで逐次近似法やフー
リエ計算法などの再構成処理等を適用され、各点のＸ線
吸収係数が計算される。このＸ線吸収係数は、そのレベ
ルに応じた階調度を与えられ、そして元の通り２次元配
置され断層像に生成され、記憶または表示に供される。
この断層像は、生体内の断層組織情報を提供できるの
で、臨床上極めて有用な情報となり得る。

【０００７】ところで、近年のＸ線コンピュータトモグ
ラフィ装置には、大きな管電流による曝射が可能である
ことから、回転陽極タイプのＸ線管を採用したものが主
流を占めている。この回転陽極タイプのＸ線管（以下単
に「Ｘ線管」という）は、図２０に断面を示すように構
成されている。

【０００８】すなわち、３６は、真空維持したガラスバ
ルブであり、その内部には円錐型の回転陽極３２がベア
リング３７で軸受けされたシャフト３３によって回転軸
Ｒ1の回りを回転自在に支持されている。

【０００９】このシャフト３３の周囲にはロータ３８が
取り付けられていて、このロータ３８に対しガラスバル
ブ３６を介して図示しない回転駆動用のコイルすなわち
ステータが対向して配置されていて、このロータ３８お
よびステータ並びに回転陽極３２などで単相誘導電動機
を構成している。なお、３９は固定陰極であり、この陰
極３９から回転陽極３２のターゲットに向けて電子が放
出され、これによってターゲットからＸ線が放射される
ようになっている。

【００１０】しかし、このＸ線管（もっとも他のタイプ
も同様であるが）は、供給を受ける電気エネルギに対す
る放射Ｘ線エネルギの比率、つまり変換効率が非常に悪
く、例えば回転陽極がタングステンであれば変換効率は
０．７４％にすぎず、残りの９９％以上は熱に変換され
てしまう。このため例えばガラスバルブ内に冷却用の絶
縁油を循環させる循環機構を設けるなど種々の熱対策を
講じている。

【００１１】しかし、このような熱対策にも限界があ
り、ある程度の熱上昇は避けられない。この熱上昇に伴
って、回転陽極やシャフトが熱膨脹し、それに応じて焦
点が、完全に冷えきった常温時（最下温度）の位置から
移動する。

【００１２】この焦点移動が、検出器感度の変化を生じ
させるのは、主に回転軸Ｒ1 に平行なスライス方向に沿
う成分である。図２１はこのＸ方向の移動の様子を模式
的に示す図である。図２１に示すように、焦点は、熱上
昇にしたがって常温時の位置Ｐ0 からＸ方向に、限界温
度時、つまり現在の蓄熱量が回転陽極３２の熱容量に到
達する温度時（最上温度）の位置ＰMAX に向かって移動
する。

【００１３】図２２は、この焦点移動の検出器感度への
影響を説明する図であり、（ａ）はＸ線管３２およびス
リット３４並びに検出器３５を回転軸Ｒ0 に直交する方
向から見た図であり、（ｂ）は常温時における検出器受
光面の照射野をＸ線管側から見た図であり、（ｃ）は限
界温度時における照射野をＸ線管側から見た図である。
なお（ｂ）および（ｃ）の斜線は照射野を示している。
また、ここでは、Ｘ線管３１およびスリット３４並びに
検出器３５は、常温時の位置Ｐ0 を基準にして、（ｂ）
に示すようにファンビームＸ線Ｆx の中心が受光面の中
心線Ｃに一致するように配置されているものとする。さ
らに、検出器３５の各検出素子の感度変化を均一化する
補正データ（キャリブレーションデータ；以下単に「Ｃ
ＡＬＩＢデータ」という）もこのときの配置関係で測定
するものとする。

【００１４】焦点が、熱上昇に伴って、初期位置Ｐ0 か
ら最大に移動した位置ＰMAX に転移すると、（ｃ）に示
すように、ファンビームＸ線Ｆx の中心が受光面の中心
線Ｃから外れ、その一部が検出器受光面から外れ、した
がって検出器３５の出力レベルが低下する。さらにこの
出力レベルの低下程度は各検出素子毎に相違する。ま
た、ファンビームＸ線Ｆx が検出器３５の受光面から外
れなくても、各検出素子のスライス方向の感度分布に従
って変化してしまう。

【００１５】この結果、検出器出力に上記ＣＡＬＩＢデ
ータを適用したとしても、各検出素子の感度変化を均一
化することはできず、断層像にアーティファクトが生じ
てしまう。

【００１６】このアーティファクトを解消するべく現在
用いられている方法の一つに、回転陽極の保護を目的と
して利用されている曝射継続時間を制御するための制御
値、つまり、回転陽極の熱容量に対する現在の蓄熱量の
割合（以下単に「Ａ値」という）を利用した方法があ
る。

【００１７】この方法は、あらかじめ複数種類のＡ値を
設定し、各Ａ値に対応する検出器出力の補正データを準
備し保管する。そして、スキャン動作中にモニタしてい
るＡ値からそれに対応するＣＡＬＩＢデータを選択し、
このＣＡＬＩＢデータで検出器出力を補正する方法であ
る。

【００１８】このようにＡ値は、上述したように回転陽
極の保護を目的とした制御値であるため、当然にして回
転陽極の温度にのみ依存するパラメータである。しか
し、焦点のスライス方向への移動は、シャフトの熱膨脹
を主要因として発生する。このため、図２３に示すよう
に、あるＡ値に対してとりうる焦点位置は唯一ではなく
ある程度の範囲内でばらつく。

【００１９】したがって、Ａ値から得られる焦点位置
と、実際の焦点位置との間に誤差があり、したがって検
出器出力をＡ値を基に選択したＣＡＬＩＢデータで補正
してもその効果は上記誤差に応じて流動的で、このため
アーチファクトが低減されない、また逆にアーチファク
トが増加することがある。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、Ｘ線管の回
転陽極やシャフトなどの熱膨張に起因するＸ線焦点の移
動に起因して発生するアーチファクトを低減し得るＸ線
コンピュータトモグラフィ装置を提供することを目的と
する。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明は、シャフトによ
り回転自在に支持された回転陽極を備えたＸ線管と検出
素子を並設してなる多チャンネル型検出器とを被検体を
介して回転しながら各位置でＸ線曝射および透過Ｘ線の
検出を繰り返して上記被検体の多方向投影データを収集
し、その多方向投影データを所定の再構成処理に供する
ことで断層像を得るＸ線コンピュータ断層撮影装置にお
いて、少なくとも上記シャフトを含む上記Ｘ線管内部の
複数箇所の温度に基づいて上記Ｘ線管の焦点位置を特定
する手段と、上記Ｘ線管内部の温度上昇に伴うＸ線焦点
の移動に起因する上記多チャンネル型検出器の感度変化
を補正する手段とを具備したことを特徴とする。

【００２２】

【作用】本発明によれば、少なくともシャフトを含むＸ
線管内部の複数箇所の温度に基づいてＸ線管の焦点位置
を特定し、その焦点位置に基づいてＸ線管内部の温度上
昇に伴うＸ線焦点の移動に起因する多チャンネル型検出
器の感度変化を補正するので、適切な補正を行うことが
できる。

【００２３】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明一実施例を
説明する。 ＜第１実施例＞第１実施例のＸ線コンピュータトモグラ
フィ装置は、第３世代のＲ／Ｒ方式であれば、図１にそ
の概略が示されているように構成されている。

【００２４】すなわち、１はＸ線を爆射するＸ線管であ
り、このＸ線管の放射窓には絞り装置２が固定されてい
る。この内部には、所定開度のスリット３が収納されて
いて、Ｘ線管１からの放射Ｘ線を所定挟角の扇状のファ
ンビームＸ線Ｆx に形成しＸ線照射野を限定する。

【００２５】Ｘ線管１は、回転陽極タイプのＸ線管であ
り、その構造は図２０で説明したと同じである。つま
り、真空維持したガラスバルブの内部には円錐型の回転
陽極がベアリングで軸受けされたシャフトによって回転
軸Ｒ1 の回りを回転自在に支持されている。このシャフ
トの周囲にはロータが取り付けられていて、このロータ
に対しガラスバルブを介して図示しない回転駆動用のコ
イルすなわちステータが対向して配置されていて、この
ロータおよびステータ並びに回転陽極などで単相誘導電
動機を構成している。

【００２６】そして、多チャンネル型検出器４がＸ線管
１に対向して配置される。この多チャンネル型検出器４
は、複数の検出素子をファンビームＸ線Ｆx の拡がり幅
に合わせて並設して成る。

【００２７】これらＸ線管１および絞り装置２並びに多
チャンネル型検出器４は、対向関係を保ったまま回転軸
Ｒ0 の回りを回転自在に図示しない架台で支持されてい
て、被検体の多方向の投影データを収集するときには、
これらＸ線管１および絞り装置２並びに多チャンネル型
検出器４は、回転軸Ｒ0 の回りを所定の角速度で回転さ
れ、この回転の間、所定角度毎にＸ線爆射およびＸ線検
出を繰り返して、多方向投影データを収集する。

【００２８】多チャンネル型検出器４で検出された多方
向投影データは、データ収集装置（ＤＡＳ）５を介して
増幅およびディジタル変換された後、再構成装置６に送
られ、そこで逐次近似法やフーリエ計算法などの再構成
処理等を適用され、各点のＸ線吸収係数が計算される。
このＸ線吸収係数は、そのレベルに応じた階調度を与え
られ、そして元の通り２次元配置され断層像に生成さ
れ、記憶または表示に供される。

【００２９】さらに、再構成装置６は、ＣＡＬＩＢデー
タ群メモリ７を備えている。このＣＡＬＩＢデータ群メ
モリ７は、焦点位置の異なる複数のＣＡＬＩＢデータ、
つまり従来説明で述べた検出器の各検出素子の感度変化
を均一化するための補正データ（キャリブレーションデ
ータ）を保管し、再構成処理に活用する。

【００３０】焦点位置計算装置８は、Ｘ線管１に高電圧
を供給するＸ線制御装置９から曝射情報を受取り、今回
Ｘ線曝射する直前までのＸ線爆射履歴を作成すると共
に、このＸ線爆射履歴に対応するＣＡＬＩＢデータを選
択するための読出し信号をＣＡＬＩＢデータ群メモリ７
に出力する。

【００３１】なお、Ｘ線爆射履歴とは、図２に示すよう
に、Ｘ線曝射と休止との時間経過に伴うシーケンス情報
である。具体的には、今回のＸ線曝射開始時刻ｔ_N 以
前、回転陽極やシャフトが完全に冷えきった常温のとき
の時刻ｔ0 から、どのような管電流・管電圧でどれくら
いの期間Ｘ線曝射を継続し、その後どのくらいの期間休
止したかという情報である。次に以上のように構成され
た本実施例の作用について説明する。

【００３２】まず、ＣＡＬＩＢデータの作成手順につい
て説明する。なお、Ｘ線管１およびスリット３並びに検
出器４は、回転陽極やシャフトが完全に冷えきった常温
のときの焦点の位置（常温位置）を基準にして、ファン
ビームＸ線Ｆx の中心が受光面の中心線に一致するよう
にアライメントされているものとする。

【００３３】図３に示すように、ＣＡＬＩＢデータは、
被検体の代わりにファントム（模型）を用いて、焦点を
常温位置Ｐ0 から、蓄熱量が回転陽極の熱容量に接近し
たときの限界温度時（最大移動時）の限界位置ＰMAX ま
で複数の位置、ここではＰ0，Ｐ1 〜Ｐ4 ，ＰMAX の６
つの焦点位置に移動させながら、各位置毎に決定され
る。 なお、この各位置の間隔は、検出器４の感度は焦
点が常温位置Ｐ0 から限界位置ＰMAX に向かうにしたが
って、図４に示すように、徐々に低下するが、各位置で
収集した多方向投影データから再構成した断層像上に生
じるアーチファクトが診断に支障のない幅に応じて決定
すればよい。これらのＣＡＬＩＢデータは、再構成装置
６のＣＡＬＩＢデータ群メモリ７に保管される。

【００３４】なお、このＣＡＬＩＢデータは、上述のよ
うな離散的な各位置に対応したものでなく、連続的な感
度変化特性曲線であってもよい。図５は、あるチャンネ
ルの感度変化特性曲線を示す図である。この感度変化特
性曲線は、比較的少数の焦点位置、ここではＰm ，Ｐn
，Ｐl の３箇所の焦点位置で各検出素子の感度を計測
し、各位置の感度から所定の補間処理により推定して求
める。

【００３５】ところで、焦点位置は、回転陽極やシャフ
トの各形状および大きさ並びに材質そしてその熱膨脹係
数、さらに回転陽極やシャフトの複数箇所の温度に基づ
いて唯一定まる。回転陽極やシャフトの各形状および大
きさ並びに材質は、不変因子であるので、変数である複
数箇所の温度が分かれば焦点位置を一意的に定めること
ができる。

【００３６】本実施例では、この複数箇所の温度を、Ｘ
線爆射履歴から特定することを原理とする。このＸ線爆
射履歴と複数箇所の温度との対応関係は、Ｘ線爆射履歴
を変えながら実測してもよいし、回転陽極やシャフトの
各箇所の冷却特性等を考慮した計算式により求めてもよ
い。

【００３７】このように、Ｘ線爆射履歴がわかれば、複
数箇所の温度および焦点位置が順に特定され、そしてこ
の焦点位置から適切なＣＡＬＩＢデータを一意的に特定
することができる。したがって、これらの特定経路を短
絡した対応表、つまりＸ線爆射履歴とＣＡＬＩＢデータ
との対応表を焦点位置計算装置８に保管する。次に再構
成処理の作用について説明する。

【００３８】焦点位置計算装置８にはＸ線曝射毎にＸ線
制御装置９から受け取った曝射情報、つまり管電流、管
電圧、曝射開始タイミング、曝射終了タイミングが保管
されており、この保管情報を用いて今回のＸ線曝射直前
までのＸ線爆射履歴が作成される。

【００３９】そして焦点位置計算装置８は、このＸ線爆
射履歴から、上記対応表を用いて、適切なＣＡＬＩＢデ
ータを特定し、その読出し信号を再構成装置６のＣＡＬ
ＩＢデータ群メモリ７に供給する。

【００４０】再構成装置６では、焦点位置計算装置８の
指示によりＣＡＬＩＢデータ群メモリ７から読み出され
たＣＡＬＩＢデータを用いて、多チャンネル型検出器４
で検出されデータ収集装置５を介して供給される多方向
投影データを補正し、それを再構成処理に供してアーチ
ファクトのない断層像を生成することができる。

【００４１】このように本実施例は、スライス方向の焦
点位置を特定するパラメータとして、従来のように回転
陽極の温度のみに依存する回転陽極の熱容量に対する現
在の蓄熱量の割合でなく、回転陽極からシャフトを含め
た複数箇所の温度と利用し、そしてこの複数箇所の温度
を特定するパラメータとしてＸ線曝射履歴を用いている
ので、Ｘ線曝射履歴に基づいて特定されるスライス方向
の焦点位置が実際の焦点位置に一致し、その結果、最適
なＣＡＬＩＢデータを用いて焦点移動に伴う検出器の感
度変化に起因するアーチファクトを診断に支障のない程
度まで低減することができる。 ＜第２実施例＞次に本発明に係る第２実施例について説
明する。

【００４２】本実施例は、先の第１実施例が、スライス
方向の焦点位置に対応する回転陽極からシャフトを含め
た複数箇所の温度を特定するためにＸ線曝射履歴を用い
ていたのに対し、実際に回転陽極からシャフトを含めた
複数箇所に温度センサを設置し、複数箇所の温度を計測
することを特徴とする。

【００４３】本実施例のＸ線コンピュータトモグラフィ
装置は、第３世代のＲ／Ｒ方式であれば、図６にその概
略が示されているように構成されている。なお、図６は
図１に対応する図であり、同じ部分は同符号を付して詳
細な説明を省略する。図６において、１０は、温度セン
サからの検出信号を受けて、実際の温度を測定するため
の温度測定装置である。温度センサは、接触式または非
接触式のものを設置箇所の環境に応じて選択して使用す
る。

【００４４】この温度センサの設置箇所は、例えば、図
７にＸ線管断面を示すように、回転陽極１１のターゲッ
ト付近の位置Ｔ1 ，Ｔ2 、そしてシャフト１２に回転陽
極１１側から所定距離づつ離間した位置Ｔ3 ，Ｔ4 ，Ｔ
5 である。

【００４５】このように本実施例は、温度センサをシャ
フトと含む複数箇所に設置し、その温度を実際に測定す
るので、第１実施例より精度よく焦点位置を特定でき、
その結果、より最適なＣＡＬＩＢデータを用いて焦点移
動に伴う検出器の感度変化に起因するアーチファクトを
適切に低減することができる。 ＜第３実施例＞次に本発明に係る第３実施例について説
明する。

【００４６】本実施例は、先の第１実施例および第２実
施例が、焦点位置を回転陽極からシャフトを含めた複数
箇所の温度から特定していたのに対し、焦点位置を実際
に測定することを特徴とする。

【００４７】本実施例のＸ線コンピュータトモグラフィ
装置は、第３世代のＲ／Ｒ方式であれば、図８にその概
略が示されているように構成されている。なお、図８は
図１に対応する図であり、同じ部分は同符号を付して詳
細な説明を省略する。

【００４８】図８において、１３は、Ｘ線管１からのＸ
線照射野を限定するためのスリットである。このスリッ
ト１３は、図９に平面が示されているように、Ｘ線照射
野を限定するための開口部１４の他に、焦点位置測定用
のビームＸ線Ｂx を限定する開口部１５を備えている。
そして、焦点位置検出用の検出器１６が、Ｘ線管１に対
し開口部１５を介して対向配置されている。この検出器
１６は、図１０に示すように、複数の検出素子１６1 〜
１６n がＸ線管１の回転陽極１１の回転軸Ｒ1 と平行な
方向に沿って並設されてなる。

【００４９】さらに、この検出器１６は、図１１に示す
ように、その受光面が開口部１５で限定されたビームＸ
線Ｂx の照射野（斜線部分）に対して、Ｘ線焦点が常温
位置Ｐ0 から限界位置ＰMAX に移動しビームＸ線Ｂx の
照射野が検出器１６に対して相対的に移動しても、受光
面から外れることがない程度に十分大きく設定されてい
る。次にこのように構成された本実施例の作用について
説明する。

【００５０】多方向投影データを収集するべく、Ｘ線管
１からＸ線が曝射されると、このＸ線は、スリット１３
の開口部１４で限定されて検出器４に到達すると共に、
他方の開口部１５を介して焦点位置検出用の検出器１６
に到達する。

【００５１】図１２はＸ線焦点の移動に伴って照射野が
検出器１６の受光面を移動する様子を示す図であり、図
１３は検出器１６の各検出素子１６1 〜１６n の出力レ
ベルの分布、いわゆるＸ線プロフィールを示す図であ
る。

【００５２】なお、Ｘ線管１および開口１５並びに検出
器１６は、焦点が、回転陽極やシャフトが完全に冷えき
った常温のときの位置（常温位置）にあるときに、図１
２（ａ），（ｂ）に示すように、検出器１６がビームＸ
線Ｂx を受光面の略中央部分で受光するようにアライメ
ントされているものとする。

【００５３】このアライメントで、焦点が常温位置にあ
るときに、Ｘ線プロフィールは、図１３に実線で示した
ように、検出器４に中央配置されている検出素子１６c
を中心に分布する。

【００５４】実際にデータ収集するべくＸ線曝射を開始
しそれを継続すると、回転陽極１１やシャフト１２が徐
々に熱膨張し、焦点が常温時の位置Ｐ0 から限界位置Ｐ
MAXに向かって移動する。この焦点の移動に伴って、ビ
ームＸ線Ｂx の照射野も検出器１６の受光面上を移動す
る。

【００５５】そして、ビームＸ線Ｂx の照射野が検出器
１６の受光面上を移動すると、それに伴ってＸ線プロフ
ィールの分布も変化する。図１２（ｃ），（ｄ）は、焦
点が限界位置ＰMAX に達したときのビームＸ線Ｂx 照射
野の位置を示す図であり、このときのＸ線プロフィール
は図１３に点線で示した位置に分布する。したがって、
現在のＸ線プロフィールの分布位置が常温時のＸ線プロ
フィールの分布位置からどの程度ずれているかにより、
現在の焦点位置が分かる。

【００５６】焦点位置計算装置８は、このようにＸ線プ
ロフィールの分布に基づいて得た現在の焦点位置から対
応表を用いてＣＡＬＩＢデータを特定し、その読出し信
号を再構成装置６のＣＡＬＩＢデータ群メモリ７に供給
する。

【００５７】再構成装置６では、焦点位置計算装置８の
指示によりＣＡＬＩＢデータ群メモリ７から読み出され
たＣＡＬＩＢデータを用いて、多チャンネル型検出器４
で検出されデータ収集装置５を介して供給される多方向
投影データを補正し、それを再構成処理に供してアーチ
ファクトのない断層像を生成することができる。

【００５８】このように本実施例は、焦点移動によるビ
ームＸ線Ｂx の移動を測定し、それによって焦点位置を
求めるので、第１実施例および第１実施例より精度よく
焦点位置を特定でき、その結果、より最適なＣＡＬＩＢ
データを用いて焦点移動に伴う検出器の感度変化に起因
するアーチファクトを適切に低減することができる。

【００５９】なお、焦点位置検出用の検出器は、図１４
（ａ），（ｂ）に示すように２つの検出素子１６1 ，１
６2 を並設したものであってもよく、この場合、図１４
（ｃ）に示したように各検出素子１６1 ，１６2 の出力
レベル比から焦点位置を求める。なお、図１４（ｃ）で
実線は常温時のＸ線プロフィール、点線は限界温度時の
Ｘ線プロフィールを示している。また、焦点位置検出用
の検出器は、フォトダイオードの表面抵抗を利用したＰ
ＳＤと呼ばれる位置検出素子を並設したものであっても
よい。 ＜第４実施例＞次に本発明に係る第４実施例について説
明する。

【００６０】本実施例は、先の第１実施例があらかじめ
用意したＣＡＬＩＢデータを用いて検出器出力を補正し
たのに対し、焦点の移動と逆方向に同距離だけＸ線管を
移動して、それによってスリットや検出器から見て焦点
の位置が相対的に移動しないことを特徴とする。

【００６１】なお、Ｘ線管１およびスリット３並びに検
出器４は、焦点が回転陽極やシャフトが完全に冷えきっ
た常温のときの位置（常温位置）Ｐ0 にあるときに、フ
ァンビームＸ線Ｆx を検出器４がその受光面の略中央部
分で受光するようにアライメントされているものとし、
このときのＸ線管１の位置を以下初期位置と称するもの
とする。

【００６２】本実施例は図１５にその概略が示されてい
るように構成されている。なお、図１５は図１に対応す
る図であり、同じ部分は同符号を付して詳細な説明を省
略する。

【００６３】本実施例では、Ｘ線管１は、シャフトの回
転軸Ｒ1 に沿って移動自在に図示しない架台により支持
されていて、アライメント調整装置１８によって移動駆
動される。このアライメント調整装置１８は、焦点位置
計算装置８に接続され、そこから焦点位置情報を受ける
ようになっている。また、再構成装置６は、上記アライ
メントで測定した唯一のＣＡＬＩＢデータを記憶してお
り、常にこのＣＡＬＩＢデータで検出器出力を補正す
る。次にこのように構成された本実施例の作用について
説明する。図１６はアライメント調整装置１８によるＸ
線管１の移動を説明するための図である。

【００６４】実際にデータ収集するべくＸ線曝射を開始
しそれを継続すると、回転陽極１１がシャフト等の熱膨
張にしたがって移動し、それに伴って焦点が常温位置Ｐ
0 からＸ方向に限界位置ＰMAX に向かって移動する。

【００６５】このときの焦点位置Ｐが、焦点位置計算装
置８でＸ線爆射履歴に基づいて求められ、この焦点位置
情報が焦点位置計算装置８からアライメント調整装置１
８に出力される。

【００６６】アライメント調整装置１８では、この焦点
位置情報に基づいて、現在の焦点位置Ｐと常温位置Ｐ0
とのスライス方向（Ｘ方向）の距離ｄが計算され、Ｘ線
管１は初期位置から距離ｄだけ焦点の移動方向（Ｘ方
向）と逆方向（Ｘ´方向）にアライメント調整装置１８
により移動される。したがって、当初設定した焦点およ
びスリット３並びに検出器４のアライメントは変化しな
い。

【００６７】そして、検出器４からデータ収集装置５を
介して再構成装置６に送られる多方向投影データは、再
構成装置６に保管されている唯一のＣＡＬＩＢデータで
補正され、検出素子間均一補正された後再構成処理に供
され、断層像が生成される。

【００６８】このように本実施例は、焦点移動と逆方向
に同距離だけＸ線管を移動するので、当初設定した焦点
およびスリット並びに検出器のアライメントは変化しな
い。したがって、焦点が移動しても検出器感度が何等変
化しないので、検出器出力を当初のアライメントで測定
したＣＡＬＩＢデータで補正することにより、検出素子
間の感度を均一化することができ、その結果断層像には
アーチファクトが発生しない。

【００６９】なお、上記説明では、アライメント調整装
置１８を第１実施例に適用した場合を説明したが、もち
ろん第２実施例や第３実施例にも適用可能であり、この
場合の構成はそれぞれ図１７，図１８に示した通りであ
る。

【００７０】本発明は上述した実施例に限定されること
なく、種々変形して実施可能である。例えば、上記実施
例では、焦点のスライス方向成分の移動を補正するもの
であったが、スライス方向に直交するチャンネル方向成
分の移動の補正に適用してもよい。この場合、ＣＡＬＩ
Ｂデータのみ変更し、他の構成は変更する必要はない。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、シャフト
により回転自在に支持された回転陽極を備えたＸ線管と
検出素子を並設してなる多チャンネル型検出器とを被検
体を介して回転しながら各位置でＸ線曝射および透過Ｘ
線の検出を繰り返して上記被検体の多方向投影データを
収集し、その多方向投影データを所定の再構成処理に供
することで断層像を得るＸ線コンピュータトモグラフィ
装置において、少なくとも上記シャフトを含む上記Ｘ線
管内部の複数箇所の温度に基づいて上記Ｘ線管の焦点位
置を特定する手段と、

【００７２】上記Ｘ線管内部の温度上昇に伴うＸ線焦点
の移動に起因する上記多チャンネル型検出器の感度変化
を補正する手段とを具備したので、実際の焦点位置とほ
とんど誤差なくＸ線管の焦点位置を特定でき、したがっ
てＸ線管内部の温度上昇に伴うＸ線焦点の移動に基づく
多チャンネル型検出器の感度変化に起因するアーチファ
クトを良好に低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の概略構成を示す図。

【図２】Ｘ線爆射履歴を説明する図。

【図３】焦点位置の移動を説明する図。

【図４】ＣＡＬＩＢデータが許容する範囲を説明する
図。

【図５】感度変化曲線を示す図。

【図６】第２実施例の概略構成を示す図。

【図７】温度センサの取り付け位置を説明するためのＸ
線管断面図。

【図８】第３実施例の概略構成を示す図。

【図９】図８のスリットの平面図。

【図１０】焦点位置検出用の検出器の配置を示す斜視
図。

【図１１】焦点位置検出用の検出器の受光面上のビーム
状Ｘ線の照射野を示す図。

【図１２】焦点移動に伴う焦点位置検出用の検出器の受
光面上のビーム状Ｘ線の照射野の移動を説明する図。

【図１３】Ｘ線プロフィールと焦点位置との関係を説明
する図。

【図１４】２分割タイプの焦点位置検出用の検出器を示
す図。

【図１５】第４実施例の概略構成を示す図。

【図１６】図１５のアライメント調整装置によるＸ線管
の移動について説明する図。

【図１７】アライメント調整装置を第２実施例に適用し
た場合の概略構成図。

【図１８】アライメント調整装置を第３実施例に適用し
た場合の概略構成図。

【図１９】従来のＸ線コンピュータトモグラフィ装置の
概略構成を示す斜視図。

【図２０】Ｘ線管の断面図。

【図２１】Ｘ線焦点移動の模式図。

【図２２】従来の問題点を説明する模式図。

【図２３】Ａ値と焦点位置との関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１…Ｘ線管、２…絞り装置、３…スリット、４…多チャ
ンネル型Ｘ線検出器、５…データ収集装置、６…再構成
装置、７…ＣＡＬＩＢデータ群メモリ、８…焦点位置計
算装置、９…Ｘ線制御装置、１１…回転陽極、１２…シ
ャフト。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャフトにより回転自在に支持された回
   転陽極を備えたＸ線管と検出素子を並設してなる多チャ
   ンネル型検出器とを被検体を介して回転しながら各位置
   でＸ線曝射および透過Ｘ線の検出を繰り返して前記被検
   体の多方向投影データを収集し、その多方向投影データ
   を所定の再構成処理に供することで断層像を得るＸ線コ
   ンピュータ断層撮影装置において、 少なくとも前記シャフトを含む前記Ｘ線管内部の複数箇
   所の温度に基づいて前記Ｘ線管の焦点位置を特定する手
   段と、 前記Ｘ線管内部の温度上昇に伴うＸ線焦点の移動に起因
   する前記多チャンネル型検出器の感度変化を補正する手
   段とを具備したことを特徴とするＸ線コンピュータトモ
   グラフィ装置。
2. 【請求項２】 前記補正手段は、前記Ｘ線管内部の温度
   上昇に伴って移動する前記Ｘ線焦点の移動経路の各位置
   に対応する複数の検出素子間感度補正用データを保管す
   る手段と、 前記特定手段で特定された前記焦点位置に対応する検出
   素子間感度補正用データを前記保管手段から取りだし、
   この検出素子間感度補正用データに基づいて前記多チャ
   ンネル型検出器の出力を補正する手段とを備えたことを
   特徴とする請求項１に記載のＸ線コンピュータトモグラ
   フィ装置。
3. 【請求項３】 前記補正手段は、前記特定手段で特定さ
   れた前記焦点位置に基づいて前記Ｘ線焦点を所定位置に
   移動する手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載
   のＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
4. 【請求項４】 Ｘ線管と検出素子を並設してなる多チャ
   ンネル型検出器とを被検体を介して回転しながら各位置
   でＸ線曝射および透過Ｘ線の検出を繰り返して前記被検
   体の多方向投影データを収集し、その多方向投影データ
   を所定の再構成処理に供することで断層像を得るＸ線コ
   ンピュータ断層撮影装置において、 前記Ｘ線管内部の温度上昇に伴うＸ線焦点の移動に応じ
   て変化する前記Ｘ線管からのＸ線照射野の位置に基づい
   て焦点位置を特定する手段と、 前記Ｘ線管内部の温度上昇に伴う前記Ｘ線焦点の移動に
   よる前記多チャンネル型検出器の感度変化を補正する手
   段とを具備したことを特徴とするＸ線コンピュータトモ
   グラフィ装置。
5. 【請求項５】 前記補正手段は、前記Ｘ線管内部の温度
   上昇に伴って移動するＸ線焦点の移動経路の各位置に対
   応する複数の検出素子間感度補正用データを保管する手
   段と、 前記特定手段で特定された前記焦点位置に対応する検出
   素子間感度補正用データを前記保管手段から取りだし、
   この検出素子間感度補正用データに基づいて前記多チャ
   ンネル型検出器の出力を補正する手段とを備えたことを
   特徴とする請求項４に記載のＸ線コンピュータトモグラ
   フィ装置。
6. 【請求項６】 前記補正手段は、前記特定手段で特定さ
   れた前記焦点位置に基づいて前記Ｘ線管の焦点を所定位
   置に移動する手段を備えたことを特徴とする請求項４に
   記載のＸ線コンピュータトモグラフィ装置。