JPH0638956A - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｘ線管球交換の際における焦点位置のアライ
メントを容易にし、またＸ線管球の焦点位置が移動した
ときでも焦点位置を容易に修正することができるＸ線Ｃ
Ｔ装置を提供することを目的とする。 【構成】 Ｘ線管球６の焦点位置の制御を行うＸ線管球
位置制御手段５と、Ｘ線管球位置制御手段５の制御に従
ってＸ線管球６の焦点位置のアライメントを行うエンコ
ーダ付パルスモータ４と、を具備することを特徴とす
る。また、Ｘ線管球位置制御手段５は、Ｘ線曝射データ
に基づいてＸ線管球６の焦点位置の制御を行うもの、若
しくはＸ線管球６に関するＯＬＰ情報に基づいてＸ線管
球６の焦点位置の制御を行うものであることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線ＣＴ装置のＸ線光
学系に関し、特にＸ線管球の焦点位置を調整する機構を
備えたＸ線ＣＴ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、Ｘ線ＣＴ装置のＸ線管球交換時
に、Ｘ線管球の焦点位置を調整するため、前後方向及び
左右方向のアライメントを行う。図６に示すように、Ｘ
線管球１０１は左右方向アライメント用プレート１０２
に取り付けられ、左右方向管球アライメント用プレート
１０２は前後方向管球アライメント用プレート１０３に
取り付けられている。左右方向管球アライメント用プレ
ート１０２、前後方向管球アライメント用プレート１０
３にはガイドレール１０４が設けられており、微調整用
つまみ１０５を人手で操作してガイドレール１０４に沿
って左右方向、前後方向に左右方向管球アライメント用
プレート１０２、前後方向管球アライメント用プレート
１０３をスライド移動させることによってＸ線管球の焦
点位置のアライメントを行っていた。

【０００３】このときの左右方向の微調整量は、ピンフ
ァントムをスキャンしたときのチャネル方向のＸ線量の
プロフィールのデータから求める。また、前後方向の微
調整量は、前後方向に移動可能なスリットを設けた治具
をＸ線検出器の前面に取り付け、スライス厚方向のＸ線
量のプロフィールのデータから求める。

【０００４】このようにしてＸ線管球の左右方向、前後
方向の焦点位置のアライメントを行った後、Ｘ線管球の
位置を固定するようにしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、人手に
よってＸ線管球の焦点位置のアライメントを行う場合、
焦点位置がなかなかうまく合わず、サービスマンが非常
に苦労していた。

【０００６】また、何らかの理由によって、例えばＸ線
管球内のターゲットの熱膨張によって焦点位置が移動し
てしまった場合、焦点移動に伴うリング状のアーチファ
クトが生じる。しかし、Ｘ線管球の位置を一度固定した
後に焦点位置を修正することは容易でなく、焦点移動に
伴うアーチファクトに対して全く対処できないという問
題があった。

【０００７】本発明は上記した従来技術の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、Ｘ
線管球交換の際における焦点位置のアライメントを容易
にし、またＸ線管球の焦点位置が移動したときでも焦点
位置を容易に修正することができるＸ線ＣＴ装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１においては、Ｘ線管球の焦点位置
の制御を行うＸ線管球位置制御手段と、該Ｘ線管球位置
制御手段の制御に従って該Ｘ線管球の焦点位置のアライ
メントを行うＸ線管球駆動手段と、を具備することを特
徴とする。また、請求項２乃至４では前記Ｘ線管球位置
制御手段は、Ｘ線曝射データに基づいて前記Ｘ線管球の
焦点位置の制御を行うもの、若しくは当該Ｘ線管球に関
するＯＬＰ情報に基づいて当該Ｘ線管球の焦点位置の制
御を行うものであることを特徴とする。

【０００９】更に、請求項５では電子銃から出射された
電子線をアノードに衝突させ、この際発生するＸ線ビー
ムを被検体に照射して断層像撮影を行なうＸ線ＣＴ装置
において、前記電子線通過路に電場又は磁場を形成し、
電子線の方向を調整し得る偏向手段と、前記Ｘ線ビーム
の焦点ずれを検出する焦点ずれ検出手段と、前記焦点ず
れを補正すべく前記偏向手段を制御する制御手段と、を
有することを特徴とする。

【００１０】

【作用】上記構成を有する本発明の請求項１乃至４に係
るＸ線ＣＴ装置においては、Ｘ線管球交換時若しくは定
期検査時にＸ線管球の焦点位置のアライメントを行う
際、曝射データに基づいて左右方向及び前後方向の焦点
位置の微調整量を求め、その微調整量分をＸ線管球駆動
手段によってスライド移動させる。また、通常スキャン
時にもＸ線コントローラから送られるＯＬＰ情報からＸ
線管球の状態を把握することによってＸ線管球の焦点位
置のアライメントを行うことができる。従って、人手に
よらず自動的にＸ線管球の焦点位置のアライメントを容
易に行うことができ、熱膨脹等による焦点移動に伴うリ
ング状のアーチファクトの発生を低減することができ
る。

【００１１】更に、請求項５，６においてはＸ線管球内
の電子銃から出射される電子線の通過路に電場や磁場を
形成する偏向手段を設ければ、電子線の出射方向を任意
方向に制御することができる。従って、フィラメントが
熱膨脹により移動しても、電子線の方向を制御すること
でＸ線ビームの焦点を一定に保持することができる。

【００１２】

【実施例】以下に本発明の一実施例を図に基づいて説明
する。

【００１３】図１は本発明が適用されたＸ線ＣＴ装置の
概略構成を示すブロック図、図２は本発明のＸ線ＣＴ装
置におけるスキャン系の構成を示す斜視図、図３は本発
明が適用されたＸ線ＣＴ装置の微調整用つまみを示す図
である。

【００１４】Ｘ線ＣＴ装置は、図１に示す如く、システ
ム全体の制御中枢としてＣＰＵ１を備えており、このＣ
ＰＵ１の制御下でスキャン系２、Ｘ線コントローラ３、
エンコーダ付パルスモータ（〜１０μｍ精度）４等の各
部を動作させる。そしてＣＰＵ１にはＸ線管球位置制御
手段５としての機能が与えられており、Ｘ線管球６の焦
点位置の調整をするための制御を行うことができるもの
である。スキャン系においては、図２に示す如く、Ｘ線
を発生するＸ線管球６とＸ線管球６から発生し被検体
（図示せず）を透過したＸ線を検出するＸ線検出器７と
が被検体を挟むように対向配置されている。このＸ線管
球６は左右方向管球アライメント用プレート８に、左右
方向管球アライメント用プレート８は前後方向管球アラ
イメント用プレート９に取り付けられており、さらにこ
れらは固定部１０に取り付けられている。前後方向管球
アライメント用プレート９には左右方向に左右方向アラ
イメント用ガイドレール１１が設けられており、左右方
向管球アライメント用プレート８は左右方向アライメン
ト用ガイドレール１１に沿ってスライド移動させること
ができる。また、固定部１０にも左右方向の場合と同様
にして前後方向に前後方向アライメント用ガイドレール
１２が設けられており、前後方向管球アライメント用プ
レート９は前後方向アライメント用ガイドレール１２に
沿ってスライド移動させることができる。そして、左右
方向管球アライメント用プレート８及び前後方向管球ア
ライメント用プレート９は、エンコーダ付パルスモータ
４により微調整用つまみ１３を駆動させることによって
左右方向、前後方向にスライド移動させてＸ線管球６の
焦点位置を調整することができるように構成されてい
る。

【００１５】このような構成のＸ線ＣＴ装置において、
Ｘ線管球６の交換時若しくは定期検査時にＸ線管球６の
焦点位置のアライメントを行う際、スキャン系２にＣＰ
Ｕ１より曝射データの収集を指示し、Ｘ線の曝射データ
を収集する。この収集した曝射データに基づいて左右方
向、前後方向についての微調整量を計算してその微調整
量分だけ左右方向管球アライメント用プレート８及び前
後方向管球アライメント用プレート９を移動させるよう
にＸ線管球位置制御手段５に指示を出す。そして、Ｘ線
管球位置制御手段５の制御に従ってエンコーダ付パルス
モータ４を駆動させることによって左右方向管球アライ
メント用プレート８を左右方向アライメント用ガイドレ
ールに沿って左右方向に、前後方向管球アライメント用
プレート９を前後方向アライメント用ガイドレールに沿
って前後方向にスライド移動させることによって自動的
にＸ線管球６の焦点位置のアライメントを行う。

【００１６】各管球アライメント用プレート８、９の微
調整量は例えば次のようにして求める。左右方向の微調
整量を求める場合には、まずピンファントムをスキャン
し、チャネル方向のＸ線量のプロフィールのデータを収
集する。図４はこのときのＸ線量のプロフィールの一例
を示すものである。この様なプロフィールにおいてＸ線
量が最小となる点Ａと中心点Ｂとの差から微調整量を求
めて左右方向のアライメントを行い、Ｘ線量が最小とな
る点と中心点とが一致するようにする。

【００１７】一方、前後方向の微調整量を求める場合に
は、まず図５に示す如く前後方向アライメント用治具１
４をＸ線検出器７の前面に取り付ける。前後方向アライ
メント用治具１４は手動により若しくは駆動装置により
前後方向に移動可能なスリット１５を備えており、この
スリット１５を前後に移動させつつＸ線を曝射しスリッ
ト１５を通過したスライス厚方向のＸ線量のプロフィー
ルのデータを収集する。このプロフィールから左右方向
のアライメントの場合と同様にして微調整量を求め、前
後方向のＸ線管球６の焦点位置のアライメントを行う。

【００１８】また、通常スキャン時においては、Ｘ線コ
ントローラ３からＣＰＵ１に送られるＯＬＰ情報に基づ
いてＸ線管球６にどの程度のロードがかかっているかを
把握し、その時点での焦点位置の微調整量をＣＰＵ１よ
りＸ線管球位置制御手段５へ指示する。そして、Ｘ線管
球位置制御手段５の制御に従ってエンコーダ付パルスモ
ータ４を駆動させることによって、例えばスキャンとス
キャンとの間にＸ線管球６の焦点位置のアライメントを
行う。

【００１９】従って、Ｘ線管球６の交換時若しくは定期
検査時においては、人手によらず自動的にＸ線管球６の
焦点位置のアライメントを行うことで、サービスマンの
負担を著しく軽減することができる。また、通常スキャ
ン時においては、Ｘ線管球６内のターゲットの熱膨張等
による焦点移動が起きた場合でも、Ｘ線管球６の焦点位
置を修正することができるため、焦点移動に伴うリング
状のアーチファクトの発生を低減することが可能とな
る。

【００２０】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、種々変形実施が可能である。例えば、Ｘ線
管球６の交換時若しくは定期検査時においてＸ線管球６
の焦点位置のアライメントを行う際、微調整量を求める
ためにＸ線量のプロフィールのデータを用いる他、Ｘ線
量のプロフィールのデータとＯＬＰ情報との両方を用い
て微調整量を求めるようにしても良い。この場合、ＯＬ
Ｐ情報（例えば０％、５０％、１００％）によってＸ線
管球６の状態がどのようになるかを予め求めておき、Ｘ
線管球６の焦点位置のアライメントを行うようにする。

【００２１】また、Ｘ線管球６の状態を把握するために
ＯＬＰ情報を用いる他、Ｘ線管球６の温度を直接測定す
ることによって、微調整量を求めるようにしても良い。

【００２２】さらに、通常スキャン時においてＸ線管球
６の焦点位置のアライメントを行う際、スキャンとスキ
ャンとの間に焦点位置のアライメントを行う場合につい
て説明したが、スキャン中に焦点位置のアライメントを
行うようにしても良い。このようにすることによって、
さらにアーチファクトの発生を低減することができる。

【００２３】図７は本発明の第２実施例を示す構成図で
ある。本実施例はアノード２１が熱膨脹により移動し、
Ｘ線ビーム２４の焦点がずれた際には電子銃２２から出
射される電子線２３の出射方向を変化させることで焦点
位置を一定に保持するものであり、電子線２３の通過路
に電場又は磁場を形成する偏向コイル３０と、該偏向コ
イルに電流を供給するコイル電源２９と、アノード２１
から照射されるＸ線ビーム２４の通過路を限定するコリ
メータ２５と、スライス方向に２個配設され照射された
Ｘ線ビーム２４を検出するＸ線検出器２６ａ，２６ｂ
と、Ａ／Ｄ変換器２７ａ，２７ｂと、コンピュータ２８
から構成されている。

【００２４】次に、本実施例の動作について説明する。
いま、アノード２１が熱膨脹により図８に示す如く２１
ａの位置に移動すると、Ｘ線ビーム２４の通過路が２４
ａの位置に変化してしまう。これに伴ない、図７に示し
た２個の検出器２６ａ，２６ｂでは検出されるＸ線の量
が変化し、各検出器２６ａ，２６ｂの出力の比率が変化
する。

【００２５】そして、コンピュータ２８ではこの比率の
変化に基づいてコイル電源２９に制御信号を出力し、こ
れによって偏向コイル３０は電子線２３の通過路に電場
又は磁場を形成し、電子線を偏向させる。これによっ
て、図９に示すように電子線２３の通過路は２３ａの如
く変化し、アノード２１への衝突位置を熱膨脹する前の
位置に保つことができ、Ｘ線ビーム２４の焦点位置を保
持することができるようになる。

【００２６】なお、実際に偏向コイル３０が形成する電
場、磁場の強度については詳細な説明は省略するがＸ線
検出器２６ａ，２６ｂの出力の比率とアノード２１の移
動量から経験的に算出しておき、これをコンピュータ２
８内に記憶させておけば、出力の比率が検出されると直
ちに偏向コイル３０の形成する電場、磁場の強度がわか
り、電子線２３の通過路を制御することができる。

【００２７】このようにして、第２実施例ではアノード
２１が熱膨脹により移動した場合に、Ｘ線管球自体を移
動させなくてもＸ線ビーム２４の焦点位置を一定に保持
することができるようになる。

【００２８】なお、第２実施例ではスライス方向にＸ線
検出器２６ａ，２６ｂを並べる例を示したが、本発明は
これに限定されるものではなく、スライス方向に直角な
方向、即ち、図７の紙面に垂直な方向にＸ線検出器を２
個並べて配設し、これらの検出器の出力比に基づいて電
子線２３を紙面に垂直な方向に制御することも可能であ
る。

【００２９】

【発明の効果】本発明の請求項１乃至４に係るＸ線ＣＴ
装置は以上の構成及び作用を有するもので、Ｘ線管球交
換時のＸ線管球の焦点位置のアライメントを自動化する
ことで容易にし、サービスマンの負担を軽減することが
できる。また、通常スキャン時においてもＸ線管球の焦
点位置のアライメントを行うことができるため、焦点移
動に伴うリング状のアーチファクトの発生を低減するこ
とができる。

【００３０】更に、請求項５，６に係るＸ線ＣＴ装置に
おいて、Ｘ線ビームの焦点ずれに応じて電子銃から出射
される電子線を偏向させれば、Ｘ線管を移動させること
なく焦点位置を一定に保持することができるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されたＸ線ＣＴ装置の第１実施例
の概略構成を示すブロック図である。

【図２】第１実施例のＸ線ＣＴ装置におけるスキャン系
の構成を示す斜視図である。

【図３】本発明が適用されたＸ線ＣＴ装置の微調整つま
みの要部を示す図である。

【図４】ピンファントムをスキャンしたときのチャネル
方向のＸ線量のプロフィールの一例を示す図である。

【図５】前後方向アライメント用治具を取り付けたＸ線
検出器を示す斜視図である。

【図６】従来例におけるＸ線管球のアライメントの方法
を示す斜視図である。

【図７】本発明の第２実施例を示す構成図である。

【図８】熱膨脹が発生したときのＸ線ビームの変化を示
す説明図である。

【図９】偏向コイルによって電子線の通過路を変化させ
たときの例を示す説明図である。

【符号の説明】

４ エンコーダ付パルスモータ（Ｘ線管球駆動手段） ５ Ｘ線管球位置制御手段 ６ Ｘ線管球
７ Ｘ線検出器 ２１ アノード ２２ 電子銃
２３ 電子線 ２４ Ｘ線ビーム ２５ コリメータ
２６ Ｘ線検出器 ３０ 偏向コイル

フロントページの続き (72)発明者 柴田 豊 栃木県大田原市下石上1385番の１ 株式会 社東芝那須工場内 (72)発明者 南部 恭二郎 栃木県大田原市下石上1385番の１ 株式会 社東芝那須工場内 (72)発明者 八幡 満 栃木県大田原市下石上1385番の１ 株式会 社東芝那須工場内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線管球の焦点位置の制御を行うＸ線管
   球位置制御手段と、該Ｘ線管球位置制御手段の制御に従
   って該Ｘ線管球の焦点位置のアライメントを行うＸ線管
   球駆動手段と、を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装
   置。
2. 【請求項２】 前記Ｘ線管球位置制御手段は、Ｘ線曝射
   データに基づいて前記Ｘ線管球の焦点位置の制御を行う
   ものであることを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装
   置。
3. 【請求項３】 前記Ｘ線管球位置制御手段は、前記Ｘ線
   管球に関するＯＬＰ情報に基づいて当該Ｘ線管球の焦点
   位置の制御を行うものであることを特徴とする請求項１
   記載のＸ線ＣＴ装置。
4. 【請求項４】 前記Ｘ線管球位置制御手段は、Ｘ線曝射
   データ及び前記Ｘ線管球に関するＯＬＰ情報に基づいて
   当該Ｘ線管球の焦点位置の制御を行うものであることを
   特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
5. 【請求項５】 電子銃から出射された電子線をアノード
   に衝突させ、この際発生するＸ線ビームを被検体に照射
   して断層像撮影を行なうＸ線ＣＴ装置において、 前記電子線通過路に電場又は磁場を形成し、電子線の方
   向を調整し得る偏向手段と、 前記Ｘ線ビームの焦点ずれを検出する焦点ずれ検出手段
   と、 前記焦点ずれを補正すべく前記偏向手段を制御する制御
   手段と、 を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
6. 【請求項６】 前記焦点ずれ検出手段は、被検体スライ
   ス方向又は該スライス方向とは直角の方向に並べられた
   ２個のＸ線検出器であり、当該２個の検出器の出力比を
   基にＸ線ビームの焦点ずれを検出する請求項５記載のＸ
   線ＣＴ装置。