JPH0739544A - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 患者スループットを低下させることなくオフ
セット処理を行なう。 【構成】 Ｘ線管１２とＸ線検器１３とを被検体１１の
周囲に連続的に回転させ、そ連続回転中、撮影用スキャ
ン以外の期間でＸ線を停止して各ビューおよび各チャン
ネルごとにオフセットデータをデータ収集装置１４で収
集して記憶装置１５に記憶し、連続回転中のＸ線照射し
ている撮影用スキャンにおいて収集したデータを、上記
のオフセットデータを用いて補正装置１６において処理
し、各ビューおよび各チャンネルごとのオフセット処理
を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、Ｘ線ＣＴ装置に関
し、とくに rotate / rotate タイプのＸ線ＣＴ装置の
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線ＣＴ装置では、Ｘ線が発射されてい
ないときにもノイズなどによるデータが得られる（これ
をオフセットデータと称する）ので、Ｘ線により被検体
を走査して測定したデータからオフセット成分をキャン
セルするオフセット処理を行なう必要がある。

【０００３】通常の rotate / rotate タイプのＸ線Ｃ
Ｔ装置では、ガントリ内でＸ線管とＸ線検出器とを被検
体を中心にして同時に回転させるが、１回転（３６０
°）回転させた後ふたたび３６０°逆回転させるという
ように正・逆方向の回転を交互に繰り返す。このような
３６０°の回転中にＸ線を照射することによって、３６
０°内の各角度（ビュー）のデータを収集し、これを逆
投影し、被検体の断層面におけるＸ線吸収率分布の画像
を再構成する。

【０００４】オフセット処理に用いるオフセットデータ
は、Ｘ線検出器の各チャンネルについて各ビューごとに
求めることが好ましいが、このオフセットデータをＸ線
の発射をオフにしてＸ線管とＸ線検出器とを回転させな
がら収集すると、その後Ｘ線を発射しながら回転させて
被検体のデータを収集するために、スキャンスタート位
置まで逆回転させて戻す必要があり、患者スループット
が悪くなる。そのため、通常、あるビューの位置で上記
の回転を停止して検出器の各チャンネルのオフセットデ
ータを求めるにとどめている。

【０００５】連続回転型の rotate / rotate タイプの
Ｘ線ＣＴ装置では、Ｘ線管と検出器とが１方向に連続的
に回転しており、その回転中にＸ線を照射し、かつ被検
体の位置をずらしていくことにより、隣接する多数の断
層面についてのＸ線吸収データを収集する。そこで、こ
のようなＸ線ＣＴ装置では、上記のように回転を止めて
オフセットデータを測定すると逆に患者スループットが
悪くなる。そのため、このようなＸ線ＣＴ装置では、Ｘ
線管と検出器とを回転させたままＸ線の発射を停止して
オフセットデータを収集することとしているが、その場
合も、従来では、回転中のある時点でデータ収集するこ
とによりあるビューでの各チャンネルのオフセットデー
タを得るにとどまるのが普通である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、Ｘ線管
と検出器とが回転しているときと静止しているときとで
はオフセットデータが異なるので、静止時にオフセット
データを収集したり、特定のビューについてのみオフセ
ットデータを得たりする場合には、かならずしも適切な
オフセット処理を行なうことができず、それが原因で再
構成画像にアーティファクトが生じる問題がある。

【０００７】すなわち、Ｘ線管と検出器とが回転してい
るときの振動によってノイズが発生するとともに、その
回転中にガントリ内の各部の部品からの放射によりノイ
ズが発生し、またその回転駆動のため電源状態が変化す
る、などの種々の原因によって、回転中と静止時とでは
収集したオフセットデータがかなり異なるものとなる。
また、回転中に収集したオフセットデータであっても特
定のビューでのものである場合にも、回転中の変化を反
映させたものとすることができない。このような原因か
ら、検出器の各チャンネルのオフセットデータを各ビュ
ーごとに収集しない場合に、再構成画像に、ストリー
ク、シャワー、リングなどと呼ばれるアーティファクト
が発生することがある。

【０００８】この問題はノイズ対策である程度は緩和で
きるのであるが、Ｘ線を低線量とした場合は、測定デー
タ自体がオフセットデータに近いものとなるので、ノイ
ズ対策を施すこともできない。そのため、従来では、極
端な場合、低線量のＸ線によるスキャンは行なわないと
の措置もとられている。しかし、低線量のＸ線によるス
キャンを行なえないとなると、患者の被曝線量が増大す
るとともに、Ｘ線管の負荷も増大し、Ｘ線管のクーリン
グタイムを頻繁にとる必要が生じるので、患者の拘束時
間が増えるという問題が生じる。

【０００９】この発明は、上記に鑑み、患者スループッ
トを低下させることなく回転中の各ビューごとのオフセ
ットデータを収集し、もって画質を改善することができ
るとともに被検体に対する被曝線量を低減することがで
きるように改善した、Ｘ線ＣＴ装置を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明によるＸ線ＣＴ装置においては、Ｘ線発生
手段とＸ線検出手段とを被検体の周囲に連続的に回転さ
せ、そ連続回転中、撮影用スキャン以外の期間でＸ線を
停止して各ビューおよび各チャンネルごとにオフセット
データを収集し、連続回転中のＸ線照射している撮影用
スキャンにおいて収集したデータを、上記のオフセット
データを用いて処理し、各ビューおよび各チャンネルご
とのオフセット処理を行なうようにしたことが特徴とな
っている。

【００１１】

【作用】オフセットデータは、Ｘ線発生手段とＸ線検出
手段の連続回転中、撮影用スキャン以外の期間でＸ線を
停止して各ビューおよび各チャンネルごとに収集され
る。そして、連続回転中のＸ線照射している撮影用スキ
ャンにおいて撮影用のデータが収集され、このデータが
上記のオフセットデータを用いてオフセット処理され
る。オフセットデータおよび撮影用のデータはいずれも
Ｘ線発生手段とＸ線検出手段の連続回転中に収集され、
時間的に接近して得ることができるとともに、いずれも
各ビューおよび各チャンネルごとに収集されるので、そ
れらを対応させてオフセット処理することによってオフ
セット成分の正確な補正ができる。オフセットデータの
収集は、連続回転中の撮影用スキャン以外の期間で収集
されるため時間が余計にかかるということもなく、患者
スループットを低下させない。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の好ましい一実施例について
図面を参照しながら詳細に説明する。図１において、被
検体１１を間に挟むようにしてＸ線管１２と検出器１３
とが対向配置され、その位置関係を保ったままＸ線管１
２と検出器１３とが被検体１１を中心にして矢印に示す
ように一体に回転させられる。この図では省略している
が、Ｘ線管１２と検出器１３とはガントリ内に配置され
ており、そのガントリの中心にトンネル部が設けられ、
このトンネル部に被検体１１が挿入される。そしてガン
トリには回転駆動機構なども納められる。

【００１３】検出器１３は多数のチャンネルを有し（チ
ャンネル番号を１、２、３、…、ｎとする）、Ｘ線管１
２からのＸ線がこれら多数のチャンネルに同時に入射し
てそのそれぞれから出力が得られ、データ収集装置１４
により多チャンネルのデータが収集される。この多チャ
ンネルのデータは、Ｘ線管１２と検出器１３が回転する
ときの各位置（ビュー）ごとに得られる。すなわち、Ｘ
線管１２の位置でビューを定めるものとすると、図に示
すようにビュー１、２、３、…、ｍの各々で多チャンネ
ルのデータが収集される。

【００１４】収集されたデータは記憶装置１５に記憶さ
れ、さらに補正装置１６においてオフセット処理を受け
て補正された後、画像再構成装置１７に送られてＸ線吸
収率分布の画像が再構成される。

【００１５】被検体１１のＸ線吸収データを測定して断
層像を再構成するとき、Ｘ線管１２と検出器１３は被検
体１１の周囲に連続的に回転させられるが、回転を開始
した後、これから行なう撮影用スキャンの回転速度での
定常回転状態になったとき、撮影用スキャンに先だっ
て、オフセットデータ収集用の１ないし数回の回転を行
なう。この１ないし数回の回転中、Ｘ線管１２からはＸ
線を照射しないようにし、検出器１３の各チャンネルご
とに各ビューについてのオフセットデータを収集し、記
憶装置１５に記憶する。

【００１６】つぎに回転を引き続いて連続的に行ないな
がら、Ｘ線管１２からＸ線を被検体１１に向けて照射
し、被検体１１を透過したＸ線を検出器１３の各チャン
ネルに入射させる。これにより各ビューごとに各チャン
ネルのデータを収集し、記憶装置１５に記憶する。

【００１７】ここで、ｊ番目のビューでの検出器１３の
ｉ番目のチャンネルのオフセットデータをＡｉ，ｊとす
る（１≦ｉ≦ｎ、１≦ｊ≦ｍ）。また、撮影用スキャン
で得た、ｊ番目のビューでの検出器１３のｉ番目のチャ
ンネルのデータをＢｉ，ｊとする。すると、補正装置１
６では、 Ｃｉ，ｊ＝Ｂｉ，ｊ−Ａｉ，ｊ の処理を行なう。すなわち、Ｘ線を用いて得たデータか
らＸ線が入射していないときのデータ（オフセットデー
タ）を減算して、正味のＸ線データＣｉ，ｊを得る。

【００１８】このオフセット処理後のデータＣｉ，ｊが
いかに正しい値になるかどうかは、撮影用スキャンで測
定したデータＢｉ，ｊに現実に含まれているオフセット
成分と、その直前に測定したオフセットデータＡｉ，ｊ
とがいかに近いかにかかっている。ここでは、上記のよ
うに２つのデータとも、同じ回転速度で回転中に時間的
にも接近して測定したものであり、かつ同じ位置で測定
したものであるから、上記のデータ間の近似性が究極ま
で達成されていることになり、オフセット処理によって
正確にオフセット成分を除去することができて、適切な
補正を行なうことができる。

【００１９】したがって、このオフセット処理後のデー
タを用いて画像再構成することにより、再構成画像に現
われるストリーク、シャワー、リングというようなアー
ティファクトを軽減することが可能となる。また、撮影
用スキャンの直前の数回程度の回転においてオフセット
データを得ているので、そのために余分にかかる時間も
極力抑えられており、患者スループットの低下もない。

【００２０】さらに回転を連続的に続け、被検体１１が
のせられたベッド（図示しない）を移動させながら、被
検体１１の他の位置（図では紙面に直角な方向の位置）
で撮影用スキャンをつぎつぎに行なって、多数の断層位
置での断層像を順次得る場合、そのベッド移動期間を利
用してＸ線を停止し、オフセットデータを得、これによ
りその直後の撮影用スキャンで収集したデータについて
のオフセット処理を行なうようにする。すると、必ず直
前（あるいは直後）のオフセットデータで補正が行なわ
れるので、オフセット成分が時間的に変動しているよう
な場合でも正確な補正を行なうことができる。

【００２１】このようにオフセット成分の正確な補正が
できるようになるため、Ｘ線量を低くした撮影の場合で
も、良好な画像を得ることができる。そのため、患者に
対する被曝線量を低減することが可能となる。さらに、
Ｘ線管１２の負荷も軽くすることができ、管球寿命も延
び、またＸ線管１２の冷却のためにＸ線を停止するクー
リングタイムまでの撮影用スキャンの回数を増やすこと
ができ、その結果患者の拘束時間を短縮することができ
る。

【００２２】

【発明の効果】以上実施例について説明したように、こ
の発明のＸ線ＣＴ装置によれば、連続回転中、撮影用ス
キャン以外の期間でＸ線を停止して各ビューごとに各チ
ャンネルごとのオフセットデータを収集し、これを用い
て撮影用スキャンで収集したデータのオフセット処理を
行なっているため、正確なオフセット処理が可能とな
り、再構成画像に現われるストリーク、シャワー、リン
グというようなアーティファクトを軽減することができ
る。また、患者スループットを低下させることもない。
正確なオフセット処理ができることから低線量でも良好
な画質とすることができ、そのため患者の被曝線量を低
減できるとともに、Ｘ線管の寿命を延ばし、患者の拘束
時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例のブロック図。

【符号の説明】

１１ 被検体 １２ Ｘ線管 １３ Ｘ線検出器 １４ データ収集装置 １５ 記憶装置 １６ 補正装置 １７ 画像再構成装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線発生手段と、Ｘ線を検出する多チャ
   ンネルのＸ線検出手段と、上記Ｘ線発生手段とＸ線検出
   手段とを被検体の周囲に連続的に回転させる手段と、上
   記検出手段の各チャンネルにおけるデータを各ビューご
   とに収集する手段と、上記の連続回転中、撮影用スキャ
   ン以外の期間でＸ線を停止して収集した各ビューおよび
   各チャンネルごとのオフセットデータを用いて、連続回
   転中のＸ線照射している撮影用スキャンにおいて収集し
   たデータの、各ビューおよび各チャンネルごとのオフセ
   ット処理を行なう手段と、このオフセット処理後のデー
   タを用いて画像再構成する手段とからなることを特徴と
   するＸ線ＣＴ装置。