JPH0677705U - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 アーティファクトを軽減させるＸ線ＣＴ装置
を提供する。 【構成】 Ｘ線管２とＸ線検出器とが回動自在の架台に
対向して取り付けられ、Ｘ線管２の前方にはビームシェ
ーパー１０とコリメータとが設けられている。ビームー
シェーパー１０は体軸に直交する方向に「Ｖ」字状に切
れ込んで形成され、その上面に「Ｖ」字状の溝が設けら
れている。Ｘ線管２から曝射されたＸ線束ＸＲの内、体
軸方向に対するビームシェーパー１０の中心ＣＰのＸ線
吸収率は小さく、ＣＰから端部ＦＰ、ＢＰに近づくに従
ってＸ線吸収率が大きくなる。Ｘ線管２の対向位置にお
ける不一致な透過部分には硬化されたＸ線が曝射される
ので、不一致な透過部分に位置した骨などによるＸ線吸
収の差が少なくなり、データ不一致によるアーティファ
クトが軽減する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、Ｘ線管とＸ線検出器とが回動自在に対向配置され、かつ、Ｘ線管 から曝射されたＸ線束を透過させてＸ線の線量を調整する線量調整手段（以下、 ビームシェーパーという）と、撮像する断層像のスライス幅を調整するコリメー タとを備えたＸ線ＣＴ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種のＸ線ＣＴ装置は、例えば、図１２（Ｘ線ＣＴ装置の概略構成を示す正 面図）、図１３（その側断面図）に示すように、回動自在の架台１にＸ線管２と Ｘ線検出器３とが対向して取り付けられ、架台１を回転させることにより、Ｘ線 管２とＸ線検出器３とを対向させた状態で、架台１の中心付近に挿入された被検 体Ｍの体軸Ｊ回りで回転させ、Ｘ線管２から被検体Ｍに曝射された扇状のＸ線束 ＸＲをＸ線検出器３で検出し、検出データから画像再構成して被検体Ｍの断層像 を得るように構成されている。

【０００３】 Ｘ線管２の前方にはビームシェーパー４とコリメータ５とが設けられ、Ｘ線管 ２から曝射されたＸ線束ＸＲの線量がビームシェーパー４で調整された後、コリ メータ５でＸ線束ＸＲの体軸Ｊ方向の幅、すなわち、断層像のスライス幅が調整 され、被検体Ｍに曝射される。

【０００４】 ところで、従来のビームシェーパー４は、図１４（従来のビームシェーパーの 構成を示す正面図）、図１５（図１４のＤ−Ｄ矢視断面図）に示すように、断層 像のスライス幅方向（体軸Ｊ方向）に直交する方向において、「Ｖ」字状に切れ 込んだ構成であり、このビームシェーパー４を透過した扇状のＸ線束ＸＲは、Ｘ 線がビームシェーパー４を透過する距離を違えることにより、図１６に示すよう に、扇状のＸ線束ＸＲの中心ＯＰ（図１４におけるＯＰと同じ）でのＸ線の吸収 を最小にして、多量のＸ線を被検体Ｍに曝射し、扇状のＸ線束ＸＲの端部ＬＰま たはＲＰ（図１４におけるＬＰ、ＲＰと同じ）に近づくに従って、Ｘ線の吸収を 多くしていき、少量のＸ線を被検体Ｍに曝射する。このように線量を調整するの は、被検体Ｍは中心付近が最も厚いので、その部分に多量のＸ線を曝射するため である。なお、図１６（ａ）は、ビームシェーパー４の断層像のスライス幅方向 に直交する方向の位置に対するビームシェーパー４でのＸ線吸収率の関係を示し 、図１６（ｂ）は、ビームシェーパー４の断層像のスライス幅方向に直交する方 向の位置に対するビームシェーパー４を透過した後のＸ線線量の関係を示したも のである。また、Ｘ線管２から曝射されるＸ線束ＸＲは通常、白色Ｘ線であり、 その内、吸収され易い波長のＸ線がビームシェーパー４で多く吸収され、Ｘ線吸 収率が大きいとビームシェーパー４からは硬化されたＸ線が放出されることにな る。

【０００５】

【考案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、断層像のスライス幅を厚くして、例えば、脳底部など骨の入り込ん だ関心部位を撮像したとき、再構成した断層像に強いアーティファクト（虚像） が発生することがあるという問題がある。

【０００６】 これを以下に説明する。 Ｘ線管２から曝射されるＸ線束ＸＲは、体軸Ｊ方向に対しても、図１７（ａ） に示すように扇状であり、Ｘ線管２が所定の位置で曝射したＸ線束ＸＲの透過領 域と、その位置からＸ線管２が１８０°回転した位置で曝射したＸ線束ＸＲの透 過領域とでは、図１７（ｂ）に示すように不一致な透過領域（図では斜線で示し ている）ＵＦが存在することになる。この不一致な透過領域ＵＦは、スライス幅 が厚くなるに従って大きくなる。一方、従来のビームシェーパー４は、図１５に 示す構成からもわかるように、体軸Ｊ方向に対しては、Ｘ線の吸収率が一定であ り、Ｘ線束ＸＲの内、体軸Ｊ方向の中心付近を透過するＸ線と、不一致な透過領 域ＵＦを透過するＸ線との線量や線質などは等しいものである。ここで、図１７ （ｃ）に示すように、脳底部など骨の入り込んだ部位ＫＢが、上述した不一致な 透過領域ＵＦに位置していた場合、図１７（ｃ）において、Ｘ線管２が図の上方 にある状態で曝射した均一なＸ線束ＸＲは、上記部位ＫＢを透過するのでＸ線の 吸収が大きく、一方、それに対向する位置（図の下方）にＸ線管２がある状態で 曝射した均一なＸ線束ＸＲは、上記部位ＫＢを透過しないので、上述の状態に比 べてＸ線の吸収が小さい。すなわち、これら互いに対向する位置から曝射された Ｘ線束ＸＲに対して、それぞれＸ線検出器３で検出されたデータは不一致となる 。断層像は対向位置で検出されたデータを用いて画像再構成がされるのであるか ら、上述のようにデータが不一致となるとその部分がアーティファクトとなって 現れることになる。

【０００７】 また、スライス幅を薄くすれば、Ｘ線束ＸＲは体軸Ｊ方向に対して扇状から平 行に近づき、不一致な透過領域ＵＦが減るので、上述のような問題を回避するこ とができる。しかし、スライス幅を薄くすれば、１回のスキャンに曝射されるＸ 線の強度は、スライス幅に応じて弱くなり、Ｘ線検出器３で検出したデータのＳ ／Ｎが悪くなり、画質の低下を招くし、撮像したい関心部位を複数に分けて撮像 しなければならないので、撮影時間、すなわち、被検体の拘束時間が長くなり、 被検体に苦痛を与えるという問題が発生することになる。

【０００８】 この考案は、このような事情に鑑みてなされたものであって、スライス幅を薄 くすることなく、アーティファクトを軽減させることができるＸ線ＣＴ装置を提 供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

この考案は、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、この考案は、Ｘ線管とＸ線検出器とが回動自在に対向配置され、か つ、前記Ｘ線管から曝射されたＸ線束を透過させてＸ線の線量を調整する線量調 整手段と、撮像する断層像のスライス幅を調整するコリメータとを備えたＸ線Ｃ Ｔ装置において、前記線量調整手段は、少なくとも前記断層像のスライス幅方向 に対して、Ｘ線の吸収率を変化させて構成されているものである。

【００１０】

【作用】

この考案の作用は次のとおりである。 Ｘ線管から曝射されたＸ線束を透過させてＸ線の線量を調整する線量調整手段 は、少なくとも断層像のスライス幅方向に対して、Ｘ線の吸収率を変化させて構 成されている。

【００１１】 Ｘ線の吸収率が大きいと、吸収され易い波長のＸ線が線量調整手段で吸収され た後の硬化されたＸ線が、撮像対象である被検体に曝射されることになり、被検 体を透過する際のＸ線の吸収率が下がり、Ｘ線検出器で検出されるデータにおけ る、被検体でのＸ線吸収率の差が現れ難くなる。一方、Ｘ線の吸収率が小さいと 、吸収され易い波長のＸ線を含めたＸ線が被検体に曝射されることになり、被検 体を透過する際には、吸収され易い波長のＸ線が、被検体で吸収され、Ｘ線検出 器で検出されるデータにおける、被検体でのＸ線吸収率の差が現れ易くなる。

【００１２】 断層像のスライス幅方向に対して、Ｘ線管の対向位置における曝射Ｘ線束の不 一致な透過部分に曝射されるＸ線が透過する線量調整手段の部分のＸ線吸収率を 大きくして、不一致な透過部分に位置した被検体でのＸ線吸収率の差を小さくし 、Ｘ線管の対向位置における曝射Ｘ線束の一致する透過部分に曝射されるＸ線が 透過する線量調整手段の部分のＸ線吸収率を小さくして、一致する透過部分に位 置した被検体でのＸ線吸収率の変化を大きくする。これにより、対向位置におけ る曝射Ｘ線束に対するそれぞれのＸ線検出器での検出データの不一致部分が減少 し、その検出データ不一致によるアーティファクトが軽減される。

【００１３】

【実施例】

以下、図面を参照してこの考案の一実施例を説明する。 図１は、この考案の一実施例に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示す正面図であ り、図２は、実施例装置に備えられた線量調整手段であるビームシェーパーの構 成を示す斜視図、図３は、その正面図、図４は、図３のＡ−Ａ矢視断面図である 。なお、図中、図１２、図１３と同じ符号で示す部分は、従来例と同一構成であ るので、ここでの詳述は省略する。

【００１４】 各図からも明らかなように、この考案の特徴は、Ｘ線ＣＴ装置に備えられたビ ームシェーパー１０を透過する扇状のＸ線束ＸＲのＸ線吸収率を、断層像のスラ イス幅方向（被検体Ｍの体軸Ｊ方向）に対しても変化させるように構成したこと である。

【００１５】 具体的には、図２ないし図４に示すように、ビームシェーパー１０の上面に「 Ｖ」字状の溝を形成し、体軸Ｊ方向に対して、Ｘ線管２から曝射されるＸ線束Ｘ Ｒの内、ビームシェーパー１０の中心ＣＰ付近を透過するＸ線の透過距離を短く して、その部分のＸ線吸収率を小さくし、一方、中心ＣＰから端部ＦＰまたはＢ Ｐに近づくに従って、Ｘ線の透過距離を長くしていき、Ｘ線吸収率が大きくなる ように構成されている。

【００１６】 ビームシェーパー１０を上述のように構成することにより、以下のような特性 が得られる。 体軸Ｊ方向に対して、ビームシェーパー１０の中心ＣＰ付近のように、Ｘ線吸 収率が小さいと、吸収され易い波長のＸ線を含めたＸ線が被検体Ｍに曝射される ことになり、被検体Ｍを透過する際には、吸収され易い波長のＸ線が、被検体Ｍ で吸収され、Ｘ線検出器３で検出されるデータにおける、被検体ＭでのＸ線吸収 率の変化が現れ易くなる。

【００１７】 一方、ビームシェーパー１０の端部ＦＰまたはＢＰのように、Ｘ線吸収率が大 きいと、吸収され易い波長のＸ線がビームシェーパー１０で吸収され、その後の 硬化されたＸ線が、被検体Ｍに曝射されることになり、被検体Ｍを透過する際の 、被検体ＭでのＸ線吸収率が下がり、Ｘ線検出器３で検出されるデータにおける 、被検体ＭでのＸ線吸収率の差が現れ難くなる。

【００１８】 ここで、従来例の課題において図１７で説明したように、Ｘ線管２の対向位置 における曝射Ｘ線束ＸＲの不一致な透過部分ＵＦに脳底部など骨の入り込んだ部 位ＫＢが位置していた場合について考えてみる。

【００１９】 上述の不一致な透過部分ＵＦを透過するＸ線は、硬化されたものであり、脳底 部の骨を透過しても吸収されにくく、Ｘ線検出器３で検出されるデータには、骨 があるかないかによるＸ線の吸収率の差がほとんど現れない。従って、かかる部 分ＵＦに脳底部など骨の入り込んだ部位ＫＢが位置していても、対向位置におけ る曝射Ｘ線束ＸＲに対するそれぞれのＸ線検出器３での検出データにおいて、不 一致な透過部分ＵＦを透過したＸ線に対する各検出データ（一方は骨がある脳部 分を透過したデータであり、他方は骨がない脳部分を透過したデータ）には、骨 のあるなしによる差が少なくなることになる。よって、各検出データが不一致で あるということによるアーティファクトが軽減される。

【００２０】 一方、双方のＸ線束ＸＲが重なる部分を透過するＸ線には、吸収され易い波長 のＸ線も含まれており、脳底部の骨等を透過すると、その吸収され易い波長のＸ 線が吸収され、それがＸ線検出器３で検出されるデータにＸ線の吸収率の変化と して現れる。従って、Ｘ線吸収率の変化によって画像再構成される断層像は鮮明 なものとなる。

【００２１】 すなわち、上述のようなビームシェーパー１０を用いることにより、スライス 幅を薄くすることなく、各検出データが不一致であるということによるアーティ ファクトを軽減したＸ線ＣＴ装置を実現できる。

【００２２】 なお、上述の実施例で説明したビームシェーパー１０では、従来例のビームシ ェーパー４と同様に、体軸Ｊ方向に直交する方向におけるＸ線の線量の調整も行 なえるように、体軸Ｊ方向に直交する方向に「Ｖ」字状の切れ込みが形成されて いる。

【００２３】 次に、上述と同様の機能を有するビームシェーパーの変形例を説明する。 まず、図５、図６に示すビームシェーパー２０では、その底面に「Ｖ」字状の 溝を形成したものである。このように構成しても、上述のビームシェーパー１０ と同様の機能を得ることができる。なお、図５は、ビームシェーパー２０の構成 を示す正面図、図６は、図５のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【００２４】 次に、図７、図８に示すビームシェーパー３０は、ビームシェーパーを構成す る部材の密度を変化させて、Ｘ線の吸収率を変化させたものである。すなわち、 形状は、図１４、図１５で示した従来例のビームシェーパー４と同一であり、体 軸Ｊ方向に対して、中心ＣＰ付近の密度を粗くして、Ｘ線吸収率を小さくし、中 心ＣＰから端部ＦＰまたはＢＰに近づくに従って、密度を高くしていき、Ｘ線吸 収率を大きくしていくように構成されている。このように構成しても、上述のビ ームシェーパー１０と同様の機能を得ることができる。なお、図７は、ビームシ ェーパー３０の構成を示す正面図、図８は、図７のＣ−Ｃ矢視断面図である。

【００２５】 次に、図９に示すビームシェーパー４０も、ビームシェーパーを構成する部材 の密度を変化させて、Ｘ線の吸収率を変化させたものである。このビームシェー パー４０は、形状を直方体にして、その中心ＸＰの密度を粗くして、Ｘ線吸収率 を小さくし、中心ＸＰから周囲に広がるに従って、密度を高くしていき、Ｘ線吸 収率を大きくしていくように構成されている。すなわち、このビームシェーパー ４０では、体軸Ｊ方向に対するＸ線吸収率の変化を密度の変化で実現したことに 加え、体軸方向Ｊ方向に直交する方向に対するＸ線の線量調整も密度の変化で実 現したものである。

【００２６】 なお、上述の各ビームシェーパー１０、２０、３０、４０のＸ線吸収率の変化 形態は一例を示したものであり、スライス幅に応じて、その変化形態を調整する ことができる。

【００２７】 また、上述の各ビームシェーパー１０、２０、３０、４０は、いずれも中心Ｃ Ｐ、ＸＰ付近のＸ線吸収率を小さくするように構成したが、この考案はこれに限 定されるものではない。例えば、Ｘ線管２を体軸Ｊ方向に傾けて、曝射されるＸ 線束ＸＲの一方側を垂直に近づけた場合には、図１０に示すように、Ｘ線管２の 対向位置における曝射Ｘ線束ＸＲの不一致な透過部分ＵＦは一方側に偏る。この 場合には、ビームシェーパー１０、２０、３０、４０のＸ線透過率の変化を、図 １１に示すように、端部付近ＳＰのＸ線吸収率を小さくするように構成すること になる。なお、図１１（ａ）は、ビームシェーパー１０の断面図、図１１（ｂ） は、ビームシェーパー２０の断面図、図１１（ｃ）は、ビームシェーパー３０の 断面図、図１１（ｄ）は、ビームシェーパー４０の平面図である。

【００２８】 さらに、上述の実施例では、断層像のスライス幅方向と被検体Ｍの体軸Ｊ方向 とが一致する場合について説明したが、例えば、断層像を体軸Ｊに対して斜めに 傾けて撮像する場合などにおいても、断層像のスライス幅方向に対してＸ線吸収 率を変化させることにより、同様に対処することができる。

【００２９】

【考案の効果】

以上の説明から明らかなように、この考案によれば、断層像のスライス幅方向 に対して、線量調整手段のＸ線の吸収率を変化させて構成したことにより、断層 像のスライス幅方向に対して、Ｘ線管の対向位置における曝射Ｘ線束の不一致な 透過部分に曝射されるＸ線が透過する線量調整手段の部分のＸ線吸収率を大きく して、不一致な透過部分に位置した被検体でのＸ線吸収率の差を小さくし、Ｘ線 管の対向位置における曝射Ｘ線束の一致する透過部分に曝射されるＸ線が透過す る線量調整手段の部分のＸ線吸収率を小さくして、一致する透過部分に位置した 被検体でのＸ線吸収率の変化を大きくすることができ、これにより、対向位置に おける曝射Ｘ線束に対するそれぞれのＸ線検出器での検出データの不一致部分が 減少し、その検出データ不一致によるアーティファクトを軽減させることができ る。しかも、Ｘ線吸収率を変化させて、アーティファクトを軽減させるから、ス ライス幅を厚くして撮像することにも対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例に係るＸ線ＣＴ装置の概略
構成を示す正面図である。

【図２】実施例装置に備えられた線量調整手段であるビ
ームシェーパーの構成を示す斜視図である。

【図３】ビームシェーパーの正面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図５】変形例に係るビームシェーパーの構成を示す正
面図である。

【図６】図５のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図７】変形例に係るビームシェーパーの構成を示す正
面図である。

【図８】図７のＣ−Ｃ矢視断面図である。

【図９】変形例に係るビームシェーパーの構成を示す斜
視図である。

【図１０】Ｘ線管を傾けた際の不一致な透過領域を示す
図である。

【図１１】図１０の際のビームシェーパーの構成を示す
図である。

【図１２】Ｘ線ＣＴ装置の概略構成を示す正面図であ
る。

【図１３】Ｘ線ＣＴ装置の概略構成を示す側断面図であ
る。

【図１４】従来のビームシェーパーの構成を示す正面図
である。

【図１５】図１４のＤ−Ｄ矢視断面図である。

【図１６】体軸方向に直交する方向のビームシェーパー
の位置に対するビームシェーパーでのＸ線吸収率、ビー
ムシェーパーを透過した後のＸ線線量の関係を示す図で
ある。

【図１７】従来例の問題点を説明するための図である。

【符号の説明】

２ … Ｘ線管 ３ … Ｘ線検出器 ５ … コリメータ １０、２０、３０、４０ … ビームシェーパー（線量
調整手段）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線管とＸ線検出器とが回動自在に対向
   配置され、かつ、前記Ｘ線管から曝射されたＸ線束を透
   過させてＸ線の線量を調整する線量調整手段と、撮像す
   る断層像のスライス幅を調整するコリメータとを備えた
   Ｘ線ＣＴ装置において、前記線量調整手段は、少なくと
   も前記断層像のスライス幅方向に対して、Ｘ線の吸収率
   を変化させて構成されていることを特徴とするＸ線ＣＴ
   装置。