JPH06277209A

JPH06277209A - Ｘ線ｃｔ装置

Info

Publication number: JPH06277209A
Application number: JP5092046A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Inoue; 芳浩井上
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1993-03-25
Filing date: 1993-03-25
Publication date: 1994-10-04
Anticipated expiration: 2017-07-02
Also published as: JP3298224B2

Abstract

(57)【要約】【目的】１台のＸ線ＣＴ装置で、全ての関心部位に対
して撮影中の体動によるアーティファクトの発生を低減
し得るＸ線ＣＴ装置を提供する。【構成】コンソール９から選択された関心部位に応じ
て最適なデータ収集開始位置が選択部１１で選択され、
制御部１２に与えられる。架台３に取り付けられたＸ線
管１とＸ線検出器２とは被検体Ｍの体軸Ｊ回りで回転さ
れる。Ｘ線管１がＰ０、Ｐ９０、Ｐ１８０、Ｐ２７０に
きたとき、各センサ１０ａ〜１０ｄから「ＯＦＦ」信号
が制御部１２に与えられる。制御部１２では、各センサ
１０ａ〜１０ｄからの「ＯＦＦ」信号を監視し、Ｘ線管
１の現在位置を認識し、その位置が選択部１１から与え
られたデータ収集開始位置と一致したとき、ＤＡＳ６か
らのデータ収集を開始するように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被検体の体軸回りで
Ｘ線の投影データを収集して関心部位の断層像を得るＸ
線ＣＴ装置に係り、特に、Ｘ線管とＸ線検出器とが連続
回転可能に構成された装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のＸ線ＣＴ装置の構成を図４を参
照して説明する。図に示すように、Ｘ線管１とＸ線検出
器２とは回転可能に構成された架台３に対向配置して取
り付けられ、Ｘ線管１には高圧発生器４やＸ線制御部５
等が接続され、Ｘ線検出器２にはＤＡＳ（データ収集シ
ステム）６が接続されている。Ｘ線管１とＸ線検出器２
との間には、天板Ｔに載置された被検体Ｍが、体軸（紙
面に垂直方向）Ｊ方向に挿入される。そして、被検体Ｍ
の関心部位が撮影位置に合わせられた状態で、架台３を
回転させて、被検体Ｍの体軸Ｊ回りで、Ｘ線管１とＸ線
検出器２とを対向させて回転させながら、Ｘ線管１から
被検体Ｍの関心部位に向けてＸ線を曝射させ、そのＸ線
の投影データをＸ線検出器２で検出する。ＤＡＳ６は、
Ｘ線検出器５で検出した投影データを関心部位の体軸Ｊ
回りに１周（３６０°）分収集し、収集したデータをデ
ータ処理部７に伝送する。データ処理部７では、伝送さ
れたデータに基づいて、被検体Ｍの関心部位の断層像を
作成し、作成した断層像を図示しない出力装置（プリン
タや磁気ディスク等）に出力する。

【０００３】なお、Ｘ線管１からのＸ線の曝射の開始、
停止等の制御や、架台３の回転制御は、システム制御部
８によって行なわれる。システム制御部８には、コンソ
ール９が接続されており、操作者がコンソール９から行
なった指示に従って、システム制御部８は各部を制御す
る。また、ＤＡＳ６によるデータ収集は、Ｘ線管１とＸ
線検出器２とが、被検体Ｍの体軸Ｊ回りの特定位置（例
えば、Ｘ線管１が被検体Ｍの真上にある位置）にきたと
きから開始される。このＤＡＳ６によるデータ収集の開
始位置は、装置により固定的に決められている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、従来装置では、以下のような理由によ
り関心部位によって作成した断層像にアーティファクト
が発生し易いという問題がある。

【０００５】例えば、頭部の断層像を撮影する場合に
は、図５（ａ）に示すように被検体Ｍの頭部ＭＴは体軸
Ｊに対して左右に体動し易いし、腹部の断層像を撮影す
る場合には、被検体Ｍの呼吸などにより、図５（ｂ）に
示すように被検体Ｍの腹部ＭＦは体軸Ｊに対して上下に
体動し易い。

【０００６】ところで、ＤＡＳ６によるデータ収集の開
始位置で最初のデータを収集したときの被検体Ｍの状態
と、開始位置から被検体Ｍの体軸Ｊ回りに１周した終了
位置で最後のデータを収集したときの被検体Ｍの状態が
一致していなければ、最初のデータと最後のデータとが
つながらず、作成した断層像にアーティファクトが発生
する。

【０００７】例えば、Ｘ線管１が被検体Ｍの真上（Ｘ線
検出器２は被検体Ｍの真下）に位置しているときから、
ＤＡＳ６によるデータ収集を開始する装置で、被検体Ｍ
の腹部を撮影する場合、上述した腹部の上下の体動があ
り、開始位置でデータ収集したときの腹部の状態と、終
了位置でデータ収集したときの腹部の状態とが上下にず
れていても、それらのデータは腹部に対して上下方向に
曝射されたＸ線の投影データであるので、各データをつ
なげる際に影響を与えない。しかし、この装置で、被検
体Ｍの頭部を撮影する場合、上述した頭部の左右の体動
により、図６（ａ）に示すように、開始位置でデータ収
集したときの頭部ＭＴの状態と、図６（ｂ）に示すよう
に、終了位置でデータ収集したときの頭部ＭＴの状態と
が左右にずれていれば、最初のデータと最後のデータと
がつながらず、作成した断層像にアーティファクトが発
生する。

【０００８】また、Ｘ線管１が被検体Ｍの真横に位置し
ているときから、ＤＡＳ６によるデータ収集を開始する
装置で、被検体Ｍの頭部を撮影する場合、上述した頭部
の左右の体動があり、開始位置でデータ収集したときの
頭部の状態と、終了位置でデータ収集したときの頭部の
状態とが左右にずれていても、それらのデータは頭部に
対して左右方向に曝射されたＸ線の投影データであるの
で、各データをつなげる際に影響を与えない。しかし、
この装置で、被検体Ｍの腹部を撮影する場合、上述した
腹部の上下の体動により、図６（ｃ）に示すように、開
始位置でデータ収集したときの腹部ＭＦの状態と、図６
（ｄ）に示すように、終了位置でデータ収集したときの
腹部ＭＦの状態とが上下にずれていれば、最初のデータ
と最後のデータとがつながらず、作成した断層像にアー
ティファクトが発生する。

【０００９】このように、データ収集開始位置と、関心
部位の関係により、アーティファクトが発生し難い場合
と、アーティファクトが発生し易い場合とがあり、デー
タ収集開始位置を固定的に決めている従来装置では、ど
の位置にデータ収集開始位置を設定していても、アーテ
ィファクトが発生し易い関心部位が必ず存在することな
る。

【００１０】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、１台のＸ線ＣＴ装置で、全ての関心
部位に対して撮影中の体動によるアーティファクトの発
生を低減し得るＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は、このような
目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、この発明は、Ｘ線管とＸ線検出器とが被検体を挟ん
で対向配置され、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを、対
向した状態で前記被検体の体軸回りで回転させ、前記Ｘ
線管から前記被検体に向けて曝射されたＸ線の投影デー
タを前記Ｘ線検出器で検出し、前記検出した投影データ
を前記被検体の体軸回りに１周分収集して前記被検体の
断層像を得るＸ線ＣＴ装置において、前記Ｘ線検出器で
検出する投影データの収集を開始するデータ収集開始位
置を、前記被検体の体軸回りの所定位置で選択指示する
選択指示手段と、前記被検体の体軸回りで回転される前
記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器の現在位置を検出する位置検
出手段と、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを対向した状
態で前記被検体の体軸回りで回転させ、前記位置検出手
段で検出される前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器との現在位
置が、前記選択指示手段により選択指示されたデータ収
集開始位置と一致したとき、前記投影データの収集を開
始させるように制御する制御手段とを備えたものであ
る。

【００１２】

【作用】この発明の作用は次のとおりである。選択指示
手段で選択指示されたデータ収集開始位置は制御手段に
与えられる。Ｘ線管とＸ線検出器とを被検体の体軸回り
で回転される間、位置検出手段はＸ線管とＸ線検出器と
の現在位置を検出して制御手段に与える。制御手段で
は、位置検出手段から与えられるＸ線管とＸ線検出器と
の現在位置と、選択指示手段で選択指示されたデータ収
集開始位置とを比較し、双方が一致したとき、投影デー
タの収集を開始させる。

【００１３】すなわち、１台のＸ線ＣＴ装置で、データ
収集開始位置を変更して使用することが可能となる。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１は、この発明の第一実施例に係るＸ線Ｃ
Ｔ装置の概略構成を示す図である。なお、図４と同一符
号で示す部分は、従来例と同一構成であるので、ここで
の詳述は省略する。

【００１５】この実施例では、被検体Ｍの体軸Ｊ回りの
４個所（Ｐ０、Ｐ９０、Ｐ１８０、Ｐ２７０）にＸ線管
１がきたことを検出する４個のセンサ１０ａ、１０ｂ、
１０ｃ、１０ｄと、コンソール９から選択された関心部
位に応じて、最適なデータ収集開始位置を選択する選択
部１１と、前記選択部１１で選択されたデータ収集開始
位置に対応する位置にＸ線管１がきたことをセンサ１０
ａ〜１０ｄが検出したとき、ＤＡＳ６によるデータ収集
を開始させるように制御する制御部１２とを備えてい
る。各部の詳細構成を以下に説明する。

【００１６】各センサ１０ａ〜１０ｄは、上述したよう
に、Ｘ線管１が所定位置（Ｐ０、Ｐ９０、Ｐ１８０、Ｐ
２７０）にきたことを検出するためのセンサであり、例
えば、図２に示すように、「コ」の字型の光センサで構
成し、図２（ａ）に示すように、その一端部１３から出
射された光が、他端部１４で受光されているときは「Ｏ
Ｎ」が出力され、図２（ｂ）に示すように、一端部１３
から出射された光が、遮蔽板１５により他端部１４で受
光されていないときは「ＯＦＦ」が出力されるように構
成されている。そして、各センサ１０ａ、１０ｂ、１０
ｃ、１０ｄを、それぞれＰ０、Ｐ９０、Ｐ１８０、Ｐ２
７０に配置し、また、架台３のＸ線管１の取付け位置に
は、前記センサ１０ａ〜１０ｄを遮蔽する遮蔽板１５が
設けられている。

【００１７】すなわち、架台３が回転し、Ｘ線管１が遮
蔽板１５とともに体軸Ｊ回りで回転し、Ｐ９０にきたと
き、センサ１０ｂのみが「ＯＦＦ」（他のセンサ１０
ａ、１０ｃ、１０ｄは「ＯＮ」）を出力し、Ｘ線管１が
Ｐ１８０にきたとき、センサ１０ｃのみが「ＯＦＦ」を
出力し、また、Ｘ線管１がＰ２７０にきたとき、センサ
１０ｄのみが「ＯＦＦ」を出力し、さらに、Ｘ線管１が
Ｐ０にきたとき、センサ１０ａのみが「ＯＦＦ」を出力
する。このように各センサ１０ａ〜１０ｄから出力され
る各出力信号は、制御部１２に与えられる構成である。

【００１８】なお、これらのセンサ１０ａ〜１０ｄは、
この発明における位置検出手段に相当する。また、Ｘ線
管１とＸ線検出器２とは常に対向しているので、Ｘ線管
１のみの位置を検出すれば、Ｘ線検出器２の位置は特定
される。従って、上述では、遮蔽板１５をＸ線管１の取
付け位置に設けてＸ線管１の位置を検出するように構成
したが、遮蔽板１５をＸ線検出器２の取付け位置に設け
て、Ｘ線検出器２の位置を検出するように構成しても、
Ｘ線管１の位置を特定することができる。

【００１９】ところで、Ｐ０は、図１に示すように、天
板６上の被検体Ｍの真上の位置であり、Ｐ９０は、Ｐ０
からＸ線管１が９０°回転した位置（天板６上の被検体
Ｍの右側方の位置）であり、また、Ｐ１８０は、Ｐ０か
らＸ線管１が１８０°回転した位置（天板６上の被検体
Ｍの真下の位置）であり、さらに、Ｐ２７０は、Ｐ０か
らＸ線管１が２７０°回転した位置（天板６上の被検体
Ｍの左側方の位置）である。

【００２０】次に、選択部１１は、コンソール９から選
択された関心部位に応じて、最適なデータ収集開始位置
を選択する。コンソール９には、関心部位、例えば、頭
部や腹部等を選択するキーが設けられている。関心部位
に応じて、曝射するＸ線の強度を選択したり、収集した
データに基づいて断層像を作成する際に用いる算出パラ
メータを選択するために、従来装置のコンソール９に
も、関心部位の選択キーが設けられているが、この実施
例では、従来からあるこのキーによる関心部位の選択
を、選択部１１にも与えるように構成した。

【００２１】コンソール９から与えられた関心部位が、
例えば、頭部であれば、データ収集開始位置は、Ｐ９０
（またはＰ２７０）を選択し、また、腹部が選択された
のであれば、データ収集開始位置は、Ｐ０（またはＰ１
８０）を選択するというように、選択部１１では、関心
部位に応じたデータ収集開始位置を予めテーブルとして
記憶している。選択部１１で選択されたデータ収集開始
位置は制御部１２に与えられる。なお、このコンソール
９と選択部１１とは、この発明における選択指示手段に
相当する。

【００２２】制御部１２では、各センサ１０ａ〜１０ｄ
から与えられる信号を監視し、Ｘ線管１（および、Ｘ線
検出器２）の位置を認識し、その認識したＸ線管１の現
在位置と、選択部１１から与えられたデータ収集開始位
置とを比較し、双方が一致すれば、ＤＡＳ６にデータ収
集の開始を指示する。ＤＡＳ６では、制御部１２からデ
ータ収集の開始指示が与えられると、データ収集を開始
する。なお、この制御部１２は、この発明における制御
手段に相当する。

【００２３】次に、上述の構成のＸ線ＣＴ装置の動作を
頭部を撮影する場合について説明する。まず、撮影を開
始する前に、操作者はコンソール９から関心部位として
「頭部」を選択する。このようにコンソール９から関心
部位が選択されると、選択部１１で、関心部位に最適な
データー収集開始位置（Ｐ９０）が選択され、制御部１
２に与えられる。なお、コンソール９からの関心部位の
選択は、システム制御部８とデータ処理部７にも与えら
れ、システム制御部８では、曝射するＸ線の強度が選択
され、Ｘ線制御部５を介して撮影時に曝射されるＸ線の
強度が変更され、一方、データ処理部７では、収集した
データに基づいて断層像を作成する際に用いる算出パラ
メータが選択される。

【００２４】そして、天板Ｔ上に載置された被検体Ｍの
頭部を撮影位置に位置付けた状態で、架台３を回転さ
せ、Ｘ線管１からのＸ線の曝射を開始する。このとき、
各センサ１０ａ〜１０ｄからの「ＯＮ」、「ＯＦＦ」信
号は、制御部１２に与えられている。そして、Ｘ線管１
が頭部に対するデータ収集開始位置（Ｐ９０）にきたこ
とを、制御部１２がセンサ１０ｂからの「ＯＦＦ」信号
により認識したとき、ＤＡＳ６にデータ収集の開始を指
示し、データ収集が開始される。その後、Ｘ線管１が、
頭部の体軸Ｊ回りで１周（３６０°）したとき、データ
の収集を終了する。ＤＡＳ６で収集された頭部の体軸Ｊ
回りの１周分のデータに基づいて、データ処理部７で頭
部の断層像が作成される。

【００２５】頭部は左右に体動し易いが、この実施例で
は、頭部の撮影に最適な位置、すなわち、Ｐ９０（被検
体Ｍの右側方）からデータの収集を開始したので、開始
位置で収集したデータと最終位置で収集したデータと
が、頭部の左右の体動によってつながらないという不都
合が低減でき、そのことによる断層像のアーティファク
トが低減できる。

【００２６】なお、上述の頭部撮影の際の動作では、Ｘ
線管１がＰ９０にきたときにデータ収集を開始するよう
に選択部１１が構成されているが、Ｘ線管１がＰ２７０
にきたときからデータ収集を開始するようにしても、Ｐ
９０からデータ収集を開始したのと同様の効果が得られ
る。従って、選択部１１では、コンソール９から関心部
位として「頭部」が選択されたとき、Ｐ９０を選択する
ように構成してもよいし、Ｐ２７０を選択するように構
成してもよい。

【００２７】次に、腹部を撮影する場合について説明す
る。まず、撮影を開始する前に、操作者はコンソール９
から関心部位として「腹部」を選択する。これにより、
上述の頭部と同様に、選択部１１で最適なデーター収集
開始位置（Ｐ０、または、Ｐ１８０）が選択され、ま
た、曝射するＸ線の強度の変更や、断層像を作成する際
の算出パラメータが選択される。

【００２８】そして、被検体Ｍの腹部を撮影位置に位置
付けた状態で、Ｘ線管１が腹部に対するデータ収集開始
位置（Ｐ０、またはＰ１８０）にきたことを、制御部１
２がセンサ１０ａ（または、１０ｃ）からの「ＯＦＦ」
信号により認識したとき、ＤＡＳ６にデータ収集の開始
を指示し、データ収集が開始される。

【００２９】腹部は上下に体動し易いが、この実施例で
は、腹部の撮影に最適な位置、すなわち、Ｐ０、また
は、Ｐ１８０（被検体Ｍの真上、または、真下）からデ
ータの収集を開始したので、開始位置で収集したデータ
と最終位置で収集したデータとが、腹部の上下の体動に
よってつながらないという不都合が低減でき、そのこと
による断層像のアーティファクトが低減できる。

【００３０】なお、各センサ１０ａ〜１０ｄでＸ線管１
の現在位置が検出されてから、制御部１２を介してＤＡ
Ｓ６でデータ収集を開始するまでの間に時間的なずれが
ある場合には、各センサ１０ａ〜１０ｄの取付け位置を
調整すればよい。例えば、上記の時間のずれが、Ｘ線管
１が５°回転する時間に相当するのであれば、各センサ
１０ａ〜１０ｄをそれぞれ左方向（架台３は図１に示す
ように右方向に回転する）に５°回転された位置に取り
付けることにより、例えば、Ｐ９０から左方向に５°回
転させた位置に取り付けられているセンサ１０ｂでＸ線
管１が通過したことを検出し、制御部１２を介してＤＡ
Ｓ６でデータ収集を開始したときには、Ｘ線管１がＰ９
０に到達し、その位置（Ｐ９０）からデータ収集を開始
することになる。

【００３１】また、上述では、センサ１０ａ〜１０ｄを
４個所に設置した構成であったが、それ以上の個所、例
えば、Ｐ０から４５°回転した位置ごとに８個のセンサ
を設置するように構成してもよい。このようにすれば、
例えば、斜め上方からデータ収集を開始するのが最適な
関心部位の撮影にも対応することができる。

【００３２】さらに、Ｘ線管１がＰ０（または、Ｐ１８
０）にあるときからデータ収集を開始するのが最適な関
心部位（例えば、腹部）と、Ｘ線管１がＰ９０（また
は、Ｐ２７０）にあるときからデータ収集を開始するの
が最適な関心部位（例えば、頭部）のみに対応するので
よければ、データ収集開始位置としてはＰ０とＰ１８
０、Ｐ９０とＰ２７０はいずれを選択してもよいので、
例えば、Ｐ０、Ｐ９０のみにセンサを設置して装置を構
成してもよい。

【００３３】次に、この発明の第二実施例装置の構成を
図３を参照して説明する。この第二実施例では、位置検
出手段を、架台３を回転させるための図示しないモータ
の回転数を検出するロータリーエンコーダー２０で構成
したことを特徴とする。

【００３４】すなわち、ロータリーエンコーダー２０か
らは、架台３（Ｘ線管１、Ｘ線検出器２）の回転に従っ
て、検出されたパルスを制御部１２に与え、制御部１２
では、そのパルス数をカウントして架台３の位置を認識
する。例えば、架台３が１°回転する際に、ロータリー
エンコーダー２０で１０パルス検出するのであれば、制
御部１２で９００パルスカウントしたとき、架台３が９
０°回転したことを認識する。

【００３５】なお、この実施例では、制御部１２でカウ
ントする際の架台３の基準位置を検出するために、上述
の第一実施例と同様のセンサ１０ａをＰ０に配置し、架
台３にＸ線管１を取り付けた位置に遮蔽板１５を設けて
いる。すなわち、Ｘ線管１がＰ０にきたことを制御部１
２で検出すると、そこからロータリーエンコーダー２０
から与えられるパルスのカウントを開始する。

【００３６】また、この実施例では、コンソール９から
のデータ収集開始位置の選択指示をＰ０（基準位置）か
らの角度で設定する（例えば、頭部の撮影の際には、９
０°を設定する）ように構成した。

【００３７】制御部１２では、Ｘ線管１がＰ０にきたと
き以降にカウントした、ロータリーエンコーダー２０か
らのパルス数からＸ線管１（、Ｘ線検出器２）の現在位
置を認識し、その位置と、コンソール６から設定された
データ収集開始位置（基準位置からの角度）とが一致し
たとき、ＤＡＳ６にデータ収集の開始を指示する。

【００３８】このように構成することにより、任意の位
置（任意の角度）からデータ収集を開始することがで
き、種々の関心部位に対して最適なデータ収集開始位置
を１台の装置で選択することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この発
明によれば、１台の装置でデータ収集開始位置を選択で
きるように構成されており、関心部位に応じて最適なデ
ータ収集開始位置を選択してデータ収集を行なうことが
できるので、収集したデータに基づいて作成された各断
層像において、被検体の体動によるアーティファクトが
発生するのが低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第一実施例に係るＸ線ＣＴ装置の概
略構成を示す図である。

【図２】Ｘ線管の位置検出用のセンサの構成を示す図で
ある。

【図３】第二実施例装置の概略構成を示す図である。

【図４】従来例に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示す図
である。

【図５】頭部と腹部の体動状態を示す図である。

【図６】従来装置の問題点を説明するための図である。

【符号の説明】

１ … Ｘ線管２ … Ｘ線検出器９ … コンソール１０ａ〜１０ｄ … 位置検出用のセンサ１１ … 選択部１２ … 制御部２０ … ロータリーエンコーダーＭ … 被検体Ｔ … 天板Ｊ … 体軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線管とＸ線検出器とが被検体を挟んで
対向配置され、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを、対向
した状態で前記被検体の体軸回りで回転させ、前記Ｘ線
管から前記被検体に向けて曝射されたＸ線の投影データ
を前記Ｘ線検出器で検出し、前記検出した投影データを
前記被検体の体軸回りに１周分収集して前記被検体の断
層像を得るＸ線ＣＴ装置において、前記Ｘ線検出器で検
出する投影データの収集を開始するデータ収集開始位置
を、前記被検体の体軸回りの所定位置で選択指示する選
択指示手段と、前記被検体の体軸回りで回転される前記
Ｘ線管と前記Ｘ線検出器の現在位置を検出する位置検出
手段と、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを対向した状態
で前記被検体の体軸回りで回転させ、前記位置検出手段
で検出される前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器との現在位置
が、前記選択指示手段により選択指示されたデータ収集
開始位置と一致したとき、前記投影データの収集を開始
させるように制御する制御手段とを備えたことを特徴と
するＸ線ＣＴ装置。