JPH0767872A - Ｘ線コンピュータトモグラフィ装置用のヘッドレスト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、出力Ｘ線の強度分布を一様に
設定できるＸ線コンピュータトモグラフィ装置用のヘッ
ドレストを提供することである。 【構成】本発明は、Ｘ線コンピュータトモグラフィ装置
の撮影領域内に被検体の頭部を支持する円弧状のヘッド
レストにおいて、前記円弧の外側から内側に向かってＸ
線吸収係数が大きくなるように形成されることを特徴と
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線コンピュータトモ
グラフィ装置の撮影領域内に被検体の頭部を支持するヘ
ッドレストに関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線コンピュータトモグラフィ装置（以
下「Ｘ線ＣＴ」と略す）は、被検体の目的面に関する多
方向のプロジェクションデータを逐次距離近似法やフー
リエ計算法などの再構成処理を適用することにより各点
のＣＴ値を算出し、このＣＴ値にグレイレベルを対応さ
せることにより断層像を得る装置である。

【０００３】このようなＸ線ＣＴにおける画質を劣化さ
せる原始的な問題は、被検体の態動によるアーチファク
トいわゆるモーションアーチファクトである。このモー
ションアーチファクトを低減させるために被検体を固定
する固定具が用いられている。例えば、頭部撮影の場
合、頭部を固定するヘッドレストと呼ばれる固定具が用
いられる。

【０００４】このヘッドレストは、放射線吸収を極力抑
えた材料を用いて被検体の頭部に沿って断面半円弧状に
形成されている。ところで、Ｘ線管と検出器とが対向状
態を保ったまま被検体の周囲を回転するいわゆるＲ／Ｒ
方式の第３世代Ｘ線ＣＴであれば、一般に一次元に配列
された多数の検出素子それぞれがＸ線管から等距離にな
るように円弧状に配列されている。この検出素子の配列
の曲率に対して、ヘッドレストのそれは相違する。なぜ
なら、ヘッドレストは、被検体の頭部外周に沿って形成
されているからである。このため、各検出素子のＸ線入
射ライン上のヘッドレスト通過長は、検出素子毎に相違
する。したがって、被検体の頭部を載置しないで、ヘッ
ドレストだけを撮影領域に設置した状態で撮影を行った
場合、各検出素子のヘッドレスト通過長の相違に応じて
各検出信号は不均一になる。特に、ヘッドレスト（頭部
を含む）を通過しないＸ線を受ける検出素子とそれ以外
の検出素子の境界部分での出力Ｘ線の強度変化は著しく
急峻であり、この不均一な性質は画像上にリング状のア
ーチファクトを発生させる。なお、予め各検出信号の不
均一性を測定しておき、これを用いて測定信号を補正す
ることでアーチファクトの発生を抑えることが考えられ
るが、一周分の全角度についてこの補正係数を求めるこ
とは現実的に不可能であ。

【０００５】また、ヘッドレストは、上述したように被
検体の頭部の外周に沿って半円弧状に形成されている
が、頭部形状は個人差があり、このためヘッドレストと
頭部との間に空気を混入した隙間が生じることがある。
このため隙間の有無によって、各検出素子へのＸ線入射
量が変化する。したがって、予測し難い感度分布の乱れ
発生してしまう。

【０００６】さらに、検出素子がシンチレータと受光素
子を組み合わせてなるいわゆる固体検出器の場合、シン
チレータの黒化現象により検出素子の感度が復帰するに
は一定時間を要するという性質を有しているが、頭部撮
影を行った後、この復帰時間内にヘッドレストを使用し
ない例えば腹部撮影を行うと、リング状のアーチファク
トがこの腹部画像にも発生してしまう。さらに各検出素
子の復帰時間は、入社Ｘ線強度に応じて変化するので、
ヘッドレスト（頭部を含む）を通過しないＸ線を受ける
検出素子の復帰時間は、それ以外の検出素子の復帰時間
に比べて両者の入射Ｘ線強度の相違に応じて非常に長く
なる。したがって非常に長い復帰時間の経過を待って次
回の撮影を開始する必要がある。勿論、この復帰時間経
過以前に撮影を行うと、上述したようにリング状のアー
チファクトが当該撮影による画像にも発生してしまう。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した事
情に対処すべくなされたもので、その目的は、出力Ｘ線
の強度分布を一様に設定できるＸ線コンピュータトモグ
ラフィ装置用のヘッドレストを提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、Ｘ線コンピュ
ータトモグラフィ装置の撮影領域内に被検体の頭部を支
持する円弧状のヘッドレストにおいて、前記円弧の外側
から内側に向かってＸ線吸収係数が大きくなるように形
成されることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明によれば、ヘッドレストの端部を通過す
るＸ線は、円弧の接線と平行に近似するため、ヘッドレ
ストの中央付近を法線と平行に通過するＸ線よりヘッド
レスト通過長が長くなるが、このヘッドレストはその円
弧の外側から内側に向かってＸ線吸収係数が大きくなる
ように形成されているので、上記端部を通過するＸ線が
ヘッドレストに吸収される吸収量は、その中央付近を通
過するＸ線のそれと近似する。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
いて説明する。図１に第１実施例によるヘッドレストお
よびその周辺部の側面図を示す。図１において、参照符
号１は、図示しない高圧発生器から高電圧の供給を受け
てＸ線を曝射するＸ線管である。Ｘ線管１の放射線窓に
は絞り装置２が装着されている。絞り装置２は、Ｘ線管
１から放射されるＸ線を平面扇状に形成する。

【００１１】検出器３はＸ線管１に対して円形の撮影領
域を挟んで対向して配置され、複数の検出素子３1 〜３
n を有する。複数の検出素子３1 〜３n は、それぞれの
Ｘ線管１からの距離が一定になるように、扇状Ｘ線の拡
がり方向に沿って円弧状に一次元に並設される。

【００１２】Ｘ線管１および検出器３は、図示しない回
転機構に支持されて、被検体（斜線）の周囲を回転する
ことができるようになっている。Ｘ線管１および検出器
３が被検体の周囲を１回転するうちに微小角度（例えば
１度）毎にＸ線曝射および検出が繰り返され、これによ
り多方向のプロジェクションデータが収集される。

【００１３】ヘッドレスト４は、被検体の頭部を固定す
るために断面が半円弧状に形成された固定具である。ヘ
ッドレスト４は、頭部撮影のときに図示しない天板上に
固定され、天板の移動に伴って被検体の頭部と共に撮影
領域内に設置される。図２にこのヘッドレスト４の断面
図を示す。ヘッドレスト４は、Ｘ線吸収係数の異なる少
なくとも２種の層が、その接線に垂直な方向（以下「厚
さ方向」という）に積層されてなる。具体的には、円弧
中心Ｏから遠ざかるほど、Ｘ線吸収係数の小さい層を順
番に積層する。さらに、理想的には、ヘッドレスト４
は、円弧中心Ｏから厚さ方向に沿ってＸ線吸収係数が連
続的に低下するように形成される。

【００１４】ここではヘッドレスト４は３層構造に形成
される。図３に示すように、円弧中心Ｏに最も近い層４
1 は、中層４2 よりＸ線吸収係数の大きい材料により形
成される。中層４2 は、円弧中心Ｏから最も遠い外側の
層４3 よりＸ線吸収係数の大きい材料により形成され
る。

【００１５】次に本実施例の作用について説明する。図
１下段にはヘッドレスト４に被検体の頭部を載置しない
で、ヘッドレスト４だけを撮影領域に設置した状態で撮
影を行った場合の回転角度０度（Ｘ線管１が最高位にあ
るときの位置）における各検出素子（一検出素子が一チ
ャンネルに相当する）へ出力するＸ線（以下「出力Ｘ
線」という）の強度分布が示されている。

【００１６】ヘッドレスト４を通過しないＸ線の強度は
勿論、最大値を示す。この検出素子に隣り合う内側に配
置された少なくとも１つの検出素子には、Ｘ線吸収係数
の最も小さい層４3 だけを通過したＸ線が入射する。そ
の内側に配置された少なくとも１つの検出素子には、層
４3 および層４3 よりＸ線吸収係数の大きい層４2 を通
過したＸ線が入射する。さらにその内側に配置された少
なくとも１つの検出素子には、層４3 、層４2 および層
４2 よりＸ線吸収係数の大きい層４1 を通過したＸ線が
入射する。したがって、その出力Ｘ線の強度分布はヘッ
ドレスト４の端部付近で段階的に減少することになる。
また、ヘッドレスト４が円弧中心Ｏから厚さ方向に沿っ
てＸ線吸収係数が連続的に低下するように理想的に形成
されている場合、その出力Ｘ線の強度分布は図４に示す
ように連続的に低下する。

【００１７】このように出力Ｘ線の強度分布はヘッドレ
スト４の端部付近で段階的又は連続的に減少するので、
リング状アーチファクトの発生は抑えられる。次に第２
実施例について説明する。

【００１８】図５に本実施例によるヘッドレストおよび
その周辺部の側面図を示す。なお本図において、図１と
同じ部分は同符号を付して説明は省略する。本実施例で
は、ヘッドレスト４と被検体の頭部との間に、つまり被
検体の頭部を受けるヘッドレスト４の受け面上に、斜線
で示した密着部材５を装備することを特徴とする。この
密着部材５は被検体Ｐの頭部外周の起伏に沿って柔軟に
変形することにより、被検体Ｐの頭部外周に密着できる
ものである。例えば、Ｘ線吸収係数の小さい水や粘性が
温度変化によらず一定のシリコンオイル等の流動物を収
容した柔軟な袋体をこの密着部材５として採用する。勿
論、密着部材５としては柔軟なゴム製部材等、他の素材
製であってもよい。

【００１９】このような密着部材５を介して被検体Ｐの
頭部をヘッドレスト４上に載置することにより、ヘッド
レスト４と被検体Ｐの頭部との間に空気を混入した隙間
が生じることがなくなり、したがってこの隙間に起因し
た出力Ｘ線の強度分布に予測し難い乱れが発生すること
がなくなる。

【００２０】次に第３実施例について説明する。図６に
本実施例によるヘッドレストおよびその周辺部の側面図
を示す。なお本図において、図１と同じ部分は同符号を
付して説明は省略する。

【００２１】本実施例でもヘッドレスト６は円弧状に形
成される。ただしこの円弧中心Ｏは撮影中心Ｃより遠方
のＸ線管１側に接近した位置に設定される。この設定状
態で、ヘッドレスト６の最下点の位置は変化しないの
で、結果的に、撮影中心Ｃを円弧中心とした円弧より大
きな半径の円弧に沿ってヘッドレスト６が円弧状に形成
される。なお、ヘッドレスト６は撮影中心Ｃの同心円に
沿うことがなければ、円弧状に限定されず、楕円状に形
成されていても勿論構わない。

【００２２】このようにヘッドレスト６は撮影中心Ｃの
同心円に沿うことのなく円弧状に形成されているので、
ヘッドレスト６の各位置を通過するＸ線はヘッドレスト
６の端部においてさえ接線と平行にならず、したがって
ヘッドレスト６の厚みが一定である限りにおいて、各検
出素子のＸ線入射ライン上のヘッドレスト通過長はあま
り変化することなく、この結果、図６の下段に示されて
いるように、ヘッドレスト６の端部付近でのＸ線吸収量
が中心付近のそれに接近し、したがって出力Ｘ線の強度
分布は一様になる。

【００２３】さらに、理想的には、ヘッドレスト６は、
Ｘ線管１の焦点を円弧中心として円弧状に形成される。
この場合ヘッドレスト６の各位置においてその法線と平
行にＸ線が通過することになり、ヘッドレスト６の厚み
が一定である限りにおいて、各検出素子のＸ線入射ライ
ン上のヘッドレスト通過長は均一になり、したがって出
力Ｘ線の強度分布は一様になる。

【００２４】次に第４実施例について説明する。図７に
本実施例によるガントリの主要部の側面図を示す。なお
本図において、図１と同じ部分は同符号を付して説明は
省略する。

【００２５】本実施例では、ウエッジ７をＸ線管１の前
面に脱着自在に配置する。このウエッジ７は検出素子の
配列方向に沿って厚さが変化される。これによりウエッ
ジ７の検出素子配列方向に沿う各位置でのＸ線吸収量が
変化する。このＸ線吸収量の変化は、図１の強度分布を
図７下段に示すように均一に近付けるように調整され
る。したがって、ウエッジ７を通過するＸ線は検出素子
配列方向に沿って一様なＸ線とはならず、ヘッドレスト
４の無い部分にはヘッドレスト４の在る部分のそれより
弱いＸ線が照射される。この結果、ヘッドレスト４を介
しても検出器３の各検出素子には一定強度のＸ線が入射
することになる。

【００２６】なお本実施例はウエッジ７の厚さを変化さ
せる代わりに、ウエッジの適当な位置にＣu 等のＸ線吸
収係数の高い素材のフィルタチップを貼着しその部分の
Ｘ線質を硬化させてもよい。

【００２７】次に第５実施例について説明する。図８に
本実施例によるガントリの主要部の側面図を示す。なお
本図において、図１と同じ部分は同符号を付して説明は
省略する。

【００２８】本実施例では、ヘッドレスト８の厚さを、
検出素子の配列方向に沿って変化させたものである。具
体的にはヘッドレスト８の中央部分が最も厚く形成さ
れ、この中央部分からヘッドレスト８の端部に向かって
その厚さが段階的または連続的に薄く変化される。この
厚さの変化は、図１の強度分布を図８下段に示すように
均一に近付けるように調整される。したがって、ヘッド
レスト８の各位置で均一にＸ線が吸収され、ヘッドレス
ト８を通過するＸ線は検出素子配列方向に沿って一様又
はそれに近いＸ線となる。この結果、ヘッドレスト８を
介しても検出器３の各検出素子には一定強度のＸ線が入
射することになり、したがって検出素子列の感度分布の
変化は抑えられる。

【００２９】なお本実施例はヘッドレスト８の厚さを変
化させる代わりに、一定厚のヘッドレストの中央部分に
Ｃu 等のＸ線吸収係数の高い素材のフィルタチップを貼
着することによりその部分のＸ線質を硬化させてもよ
い。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。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、ヘッドレストの端部を通過す
るＸ線は、円弧の接線と平行に近似しヘッドレストの中
央付近をその法線と平行に通過するＸ線よりヘッドレス
ト通過長が長くなるが、このヘッドレストはその円弧の
外側から内側に向かってＸ線吸収係数が大きくなるよう
に形成されているので、上記端部を通過するＸ線がヘッ
ドレストに吸収される吸収量は、その中央付近を通過す
るＸ線のそれと近似し、したがってヘッドレストを通過
した出力Ｘ線は略一様になるＸ線コンピュータトモグラ
フィ装置用のヘッドレストを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例によるヘッドレストおよびそ
の周辺部分の側面図。

【図２】図１に示したヘッドレストの断面図。

【図３】図２のＡ−Ｂ上のＸ線吸収係数の変化を示す
図。

【図４】Ｘ線吸収係数が連続的に変化する理想的なヘッ
ドレストを用いた場合の出力Ｘ線の強度分布を示す図。

【図５】第２の実施例によるヘッドレストおよびその周
辺部分の側面図。

【図６】第３の実施例によるヘッドレストおよびその周
辺部分の側面図。

【図７】第４の実施例によるヘッドレストおよびその周
辺部分の側面図。

【図８】第５の実施例によるヘッドレストおよびその周
辺部分の側面図。

【符号の説明】

１…Ｘ線管、２…絞り装置、３…検出器、４…ヘッドレ
スト。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線コンピュータトモグラフィ装置の撮
   影領域内に被検体の頭部を支持する円弧状のヘッドレス
   トにおいて、 前記円弧の外側から内側に向かってＸ線吸収係数が大き
   くなるように形成されることを特徴とするＸ線コンピュ
   ータトモグラフィ装置用のヘッドレスト。
2. 【請求項２】 Ｘ線コンピュータトモグラフィ装置の撮
   影領域内に被検体の頭部を支持する円弧状のヘッドレス
   トにおいて、 前記頭部と前記ヘッドレストを密着させる密着部材を備
   えることを特徴とするＸ線コンピュータトモグラフィ装
   置用のヘッドレスト。
3. 【請求項３】 Ｘ線コンピュータトモグラフィ装置の撮
   影領域内に被検体の頭部を支持するヘッドレストにおい
   て、 前記撮影領域内の撮影中心以外の点を円弧中心として断
   面円弧状に形成されることを特徴とするＸ線コンピュー
   タトモグラフィ装置用のヘッドレスト。
4. 【請求項４】 Ｘ線管と検出器が被検体を介して対向し
   て配置され、前記被検体の目的断面の各位置のＸ線吸収
   量の相違に基づいて前記断面の断面像を生成するＸ線コ
   ンピュータトモグラフィ装置において、 Ｘ線吸収量が各位置で変化するＸ線フィルタ手段を前記
   Ｘ線管と前記検出器との間に配置することを特徴とする
   Ｘ線コンピュータトモグラフィ装置。
5. 【請求項５】 Ｘ線コンピュータトモグラフィ装置の撮
   影領域内に被検体の頭部を支持するヘッドレストにおい
   て、 Ｘ線吸収量が各位置で変化するよう形成されることを特
   徴とするＸ線コンピュータトモグラフィ装置用のヘッド
   レスト。