JPH08280659A - X-ray ct scanner - Google Patents

X-ray ct scanner

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JPH08280659A
JPH08280659A JP8029645A JP2964596A JPH08280659A JP H08280659 A JPH08280659 A JP H08280659A JP 8029645 A JP8029645 A JP 8029645A JP 2964596 A JP2964596 A JP 2964596A JP H08280659 A JPH08280659 A JP H08280659A
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ray
collimator
detector
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subject
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博 荒舘
Tatsuro Suzuki
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Abstract

PURPOSE: To prevent an artifact from being generated and to improve the quality of an image even if the focus of an X-ray tube is moved by letting the main shadow of an X-ray beam into an X-ray detector and obtaining a stable good X-ray detecting signal and an image. CONSTITUTION: An X-ray tube 10 and an X-ray detector (a two-dimensional detector) 11 and a pre-collimeter 15 inserted between the X-ray tube 10 and a subject P to be examined are provided. A means for controlling the width or the position of an aperture in the slice direction of the pre-collimeter 15 (a pre-collimeter driving device 17, a stage driving device 18, a stage controlling device 33 and a main controlling device 30) in such a way that only the main shadow of the X-ray beam is let into over the whole width in the slice direction of e.g. a specified detecting element row of the X-ray detector 11, and a means for reconstituting the X-ray CT image (an image reconstituting device 35) based on the detected data are provided. In addition, based on the amt. of movement of the focus of the X-ray, the width and/or the position of the aperture in the slice direction of the pre-collimater 15 are controlled.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、X線CTスキャナ
に係り、とくにX線管から曝射され被検体を透過してX
線検出器に入射するX線ビームのスライス方向の厚さを
絞るコリメータを備えたX線CTスキャナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray CT scanner, and more particularly to an X-ray CT scanner which is exposed by an X-ray tube and passes through a subject.
The present invention relates to an X-ray CT scanner including a collimator that narrows the thickness of an X-ray beam incident on a line detector in the slice direction.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、医療用X線CTスキャナは、X
線ビームのスライス方向の厚さを絞るコリメータを備え
ている。このコリメータには、その主たる機能を果たす
プリコリメータと、補助的に使われるポストコリメータ
とがある。
2. Description of the Related Art Generally, an X-ray CT scanner for medical use has an X-ray
A collimator for reducing the thickness of the line beam in the slice direction is provided. This collimator includes a pre-collimator that performs its main function and a post-collimator that is used as an auxiliary.

【0003】X線CTスキャナでは、X線管から曝射さ
れたX線ビームを、スキャンで要求されるスライス厚さ
のファンビームに絞り、このファンビームを被検体に透
過させ、その透過ビームをX線検出器で受けるが、プリ
コリメータはこのスライス方向のX線絞りに使われる。
つまり、プリコリメータ100は図14に示す如く、ス
リット状の開口を有し、X線管101と被検体102の
間に介在して、X線ビームXBを、制御機構103でそ
の開口調整により所望のスライス厚を有したファンビー
ムに成形する。そして、被検体102を透過したファン
ビームはX線検出器104に入射し、この検出値に基づ
いて画像の再構成が行われる。ポストコリメータもスリ
ット状の開口を有するが、その取付け位置は被検体とX
線検出器との間のX線検出器近傍にあって、プリコリメ
ータによって絞られたファンビームのスライス方向の厚
さを、必要に応じてさらに細かく絞るものである。
In an X-ray CT scanner, an X-ray beam emitted from an X-ray tube is focused into a fan beam having a slice thickness required for scanning, the fan beam is transmitted to an object, and the transmitted beam is transmitted. Although received by the X-ray detector, the pre-collimator is used for the X-ray diaphragm in the slice direction.
That is, the pre-collimator 100 has a slit-shaped opening as shown in FIG. 14, and is interposed between the X-ray tube 101 and the subject 102, and the X-ray beam XB is desired by the opening adjustment by the control mechanism 103. Molded into a fan beam with a slice thickness of. Then, the fan beam transmitted through the subject 102 enters the X-ray detector 104, and the image is reconstructed based on the detected value. The post collimator also has a slit-shaped opening, but the mounting position is X
The thickness in the slice direction of the fan beam narrowed down by the pre-collimator in the vicinity of the X-ray detector between the line detector and the line detector is further narrowed down as necessary.

【0004】ところでX線管の焦点は無限小ではなく、
スライス方向にある大きさを有しているため、プリコリ
メータでX線ビームをプリコリメーションすると、X線
検出器に入射するX線ファンビームのスライス方向の強
度(プロファイルPL)は例えば図15に示す如く台形
状となり、強度が一定の領域R(以下、「本影」と称
する)と、本影のスライス方向の両側に在って強度に傾
きを有した領域R、2R(以下、「半影」と称す
る)が形成される。
By the way, the focus of the X-ray tube is not infinitesimal,
Since it has a certain size in the slice direction, when the X-ray beam is pre-collimated by the pre-collimator, the intensity (profile PL) of the X-ray fan beam incident on the X-ray detector in the slice direction is shown in FIG. 15, for example. Area R M (hereinafter referred to as “main shadow”) having a trapezoidal shape and a constant intensity, and areas R S and 2R S (hereinafter, referred to as “main shadow”) on both sides in the slice direction of the main shadow and having an intensity gradient. (Referred to as "penumbra") is formed.

【0005】このような本影Rと半影R、Rとか
ら成るX線プロファイルに対して、従来のスキャナで
は、本影R及び半影R、Rの全部をX線検出器で
受けている。例えば、シングルスライスCTでは、スラ
イス方向に直交するチャンネル方向に沿って1列の検出
素子を配列したシングルスライス検出器が使われるが、
通常、図15に示す如く、 「スライス方向のX線のビーム幅」<「スライス方向の検出器幅」…(1) となるように、X線管101(管球焦点F)、プリコリ
メータ100、及びシングルスライス検出器104の位
置関係を設定している。またマルチスライスCTでは、
スライス方向に直交するチャンネル方向に沿って2列以
上の検出素子を配列した2次元検出器が使われるが、こ
の場合も図16に示す如く、上記の条件(1)が保持さ
れる。なお、この2次元検出器はイメージインテンシフ
ァイヤも含む概念である。
[0005] Such umbra R M and penumbra R S, the X-ray profile consisting of R S, in the conventional scanner, umbra R M and penumbra R S, all of the R S X-ray It is received by the detector. For example, in single-slice CT, a single-slice detector in which one row of detector elements is arranged along the channel direction orthogonal to the slice direction is used.
Normally, as shown in FIG. 15, the X-ray tube 101 (tube focus F) and the pre-collimator 100 are set so that “beam width of X-ray in slice direction” <“detector width in slice direction” (1). , And the single-slice detector 104 are set in a positional relationship. In multi-slice CT,
A two-dimensional detector in which two or more rows of detecting elements are arranged along the channel direction orthogonal to the slice direction is used, and in this case as well, the above condition (1) is held as shown in FIG. The two-dimensional detector is a concept including an image intensifier.

【0006】ところで、X線CTスキャナによって画像
を得るには、2種類のデータを収集する必要がある。す
なわち、キャリブレーションデータと実際の臨床での被
検体データである。キャリブレーションデータはX線検
出器の各セグメントの感度のばらつきを補正するための
もので、例えば既知のファントムを用いて比較的長期の
間隔(例えば1週間、10日など)毎に測定されるX線
透過データである。被検体データ収集時のデータ処理プ
ロセスの中で、キャリブレーションデータを用いて、上
記感度補正が行われる。
By the way, in order to obtain an image with an X-ray CT scanner, it is necessary to collect two types of data. That is, the calibration data and the actual clinical object data. The calibration data is for correcting the variation in the sensitivity of each segment of the X-ray detector, and is measured at relatively long intervals (for example, 1 week, 10 days, etc.) using a known phantom, for example. This is line transmission data. The sensitivity correction is performed using the calibration data in the data processing process at the time of collecting the object data.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、X線の
プロファイルは例えば管球のアノードの曝射時における
熱による膨脹やアノードのガタや変形などに起因する焦
点Fの位置の移動等に因って、図17中の実線状態から
破線状態への移行の如く、スライス方向に平行移動する
ことから、キャリブレーションデータの収集時と被検体
データの収集時とでX線プロファイルが異なってしまう
状態が発生し、感度補正を適確に行うことができずに、
そのような再構成された画像にアーチファクトやCT値
のシフトが生じてしまうという問題があった。
However, the X-ray profile is, for example, due to expansion of the tube due to heat during exposure of the anode, movement of the focal point F due to backlash or deformation of the anode, and the like. As in the transition from the solid line state to the broken line state in FIG. 17, parallel movement in the slice direction causes a state in which the X-ray profile is different between when the calibration data is collected and when the subject data is collected. However, the sensitivity correction cannot be performed accurately,
There is a problem that artifacts and CT value shifts occur in such a reconstructed image.

【0008】この問題を図18及び図19の具体例を参
照して説明する。図18は、シングルスライス検出器に
対するX線プロファイルのスライス方向の変化の影響を
示すものである。検出器のトータルの出力は、スライス
方向のX線プロファイルと検出器感度の積の積分となる
ため、X線プロファイルがキャリブレーションデータの
収集時と被検体データの収集時とで例えば同図中の実線
から点線の状態に変化すると、スライス方向の検出器感
度が同図に示す如く一様でない場合(通常、一様でない
ことが多い)、検出器出力が変化してしまう。
This problem will be described with reference to the specific examples shown in FIGS. FIG. 18 shows the influence of changes in the slice direction of the X-ray profile on the single slice detector. Since the total output of the detector is the integral of the product of the X-ray profile in the slice direction and the sensitivity of the detector, the X-ray profile is obtained at the time of collecting the calibration data and the time of collecting the object data, for example, in the figure. When the state changes from the solid line to the dotted line, the detector output changes when the detector sensitivity in the slice direction is not uniform as shown in FIG.

【0009】また図19は2次元検出器に対するX線プ
ロファイルのスライス方向の変化の影響を示すものであ
る。2次元検出器の場合、キャリブレーションデータの
収集時と被検体データの収集時とで例えば同図中の実線
から点線の状態に変化すると、半影に相当する部分の検
出素子列ではX線強度が大きく変化する。
FIG. 19 shows the effect of changes in the slice direction of the X-ray profile on the two-dimensional detector. In the case of a two-dimensional detector, when the calibration data is collected and the object data is collected, for example, when the solid line in the figure changes to a dotted line, the X-ray intensity at the part of the detector element corresponding to the penumbra Changes greatly.

【0010】このようにX線プロファイルのキャリブレ
ーションデータ収集時と被検体データ収集時とにおける
変化は、アーチファクトの原因になったり、CT値が実
際値からずれてしまい、画質を低下させ、診断能をも低
下させるという事態を招くことになる。
As described above, the change between the time when the calibration data of the X-ray profile is acquired and the time when the object data is acquired causes an artifact or the CT value deviates from the actual value, which deteriorates the image quality and the diagnostic ability. It will lead to a situation in which

【0011】更に、前述した図16に示す如く条件
(1)を満足させた場合、半影部分も画像化に使用する
ことになるので、この半影部分で検出するスライス面は
本影部分のそれよりも画質が低下するという問題もあっ
た。
Further, when the condition (1) is satisfied as shown in FIG. 16, the penumbra is also used for imaging, and the slice plane detected in this penumbra is the main shadow. There was also the problem that the image quality deteriorated.

【0012】本発明は、上述した従来技術の問題に着目
してなされたもので、半影を使うことに起因した画質低
下を防止することを、第1の目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and it is a first object of the present invention to prevent deterioration of image quality due to the use of penumbra.

【0013】また、X線焦点の移動に伴うX線プロファ
イルのスライス方向の移動に起因したアーチファクトや
CT値のズレを排除でき、高画質及び高精度の画像を得
ることを、第2の目的とする。
A second object is to obtain an image of high quality and high accuracy by eliminating the artifacts and the deviation of the CT value due to the movement of the X-ray profile in the slice direction accompanying the movement of the X-ray focus. To do.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第1の態様に係るX線CTスキャナは、被
検体に向けてX線ビームを曝射するX線管と、前記被検
体と前記X線管との間に介挿され、かつ前記X線ビーム
によりスライスされる前記被検体の断面に直交するスラ
イス方向の当該X線ビームの幅を絞るプリコリメータ
と、前記被検体を透過してきた前記X線ビームを受ける
X線検出器とを備える。そして、前記X線検出器を、複
数の検出チャンネルから成る検出素子列を前記スライス
方向に複数配列した2次元検出器で形成するとともに、
さらに、前記複数の検出素子列の内の指定された検出素
子列が前記プリコリメータにより形成されたX線ビーム
のプロファイルの本影および半影の内の本影のみを受け
るように当該プリコリメータを制御する制御手段と、前
記指定された検出素子列により検出されたデータに基づ
いてX線CT像を再構成する再構成手段とを備える。
In order to achieve the above object, an X-ray CT scanner according to a first aspect of the present invention includes an X-ray tube for irradiating a subject with an X-ray beam, and the subject. A pre-collimator which is interposed between a specimen and the X-ray tube and narrows the width of the X-ray beam in the slice direction orthogonal to the cross section of the specimen sliced by the X-ray beam; And an X-ray detector for receiving the transmitted X-ray beam. Then, the X-ray detector is formed by a two-dimensional detector in which a plurality of detection element rows each including a plurality of detection channels are arranged in the slice direction,
Further, the specified pre-collimator is arranged so that a designated detection element array of the plurality of detection element arrays receives only the main projection of the profile and penumbra of the profile of the X-ray beam formed by the pre-collimator. Control means for controlling and reconstructing means for reconstructing an X-ray CT image based on the data detected by the designated detector array are provided.

【0015】本発明の第2の態様に係るX線CTスキャ
ナは、とくに、前記X線検出器を、複数の検出チャンネ
ルから成る検出素子列を前記スライス方向に複数配列し
た2次元検出器で形成するとともに、前記プリコリメー
タにより形成されたX線ビームのプロファイルの本影お
よび半影の内の本影のみを受ける、前記複数の検出素子
列の内の少なくとも1つの検出素子列により検出された
データに基づいてX線CT像を再構成する再構成手段と
を備える。
In the X-ray CT scanner according to the second aspect of the present invention, in particular, the X-ray detector is formed by a two-dimensional detector in which a plurality of detection element rows each having a plurality of detection channels are arranged in the slice direction. And the data detected by at least one detection element array of the plurality of detection element arrays that receives only the umbra of the X-ray beam profile formed by the pre-collimator and the penumbra Reconstructing means for reconstructing an X-ray CT image based on the above.

【0016】本発明の第3の態様に係るX線CTスキャ
ナは、とくに、前記X線検出器を、複数の検出チャンネ
ルから成る検出素子列を前記スライス方向に複数配列し
た2次元検出器で形成するとともに、前記プリコリメー
タにより形成されたX線ビームのプロファイルの本影お
よび半影の内の本影のみを受ける、前記複数の検出素子
列の内の少なくとも1つの素子列により検出されたデー
タを使って画像再構成を行う第1の収集モードおよび前
記プリコリメータにより形成されたX線ビームのプロフ
ァイルの本影および半影を受ける、前記複数の検出素子
列の内の少なくとも1つの素子列により検出されたデー
タを使って画像再構成を行う第2の収集モードの内の一
方の収集モードを選択する選択手段と、この選択手段に
より選択された収集モードに基づき前記X線ビームによ
るスキャンを実行して前記データを収集するスキャン手
段とを、備える。これに加えて、第4の態様として、前
記選択手段により選択された収集モードに応じて前記プ
リコリメータの絞り状況を制御する制御手段を備えるこ
とが望ましい。
In the X-ray CT scanner according to the third aspect of the present invention, in particular, the X-ray detector is formed by a two-dimensional detector in which a plurality of detection element rows each having a plurality of detection channels are arranged in the slice direction. In addition, the data detected by at least one element array of the plurality of detection element arrays, which receives only the main projection of the profile of the X-ray beam formed by the pre-collimator and the main projection of the penumbra, Detected by at least one element array of the plurality of detection element arrays that receives a primary acquisition mode in which image reconstruction is performed and a main shadow and penumbra of an X-ray beam profile formed by the pre-collimator Selecting means for selecting one of the second acquisition modes for performing image reconstruction using the acquired data, and the acquisition means selected by the selecting means. And scanning means for collecting the data by performing a scan by the X-ray beam on the basis of the mode comprises. In addition to this, as a fourth aspect, it is desirable to include control means for controlling the aperture state of the pre-collimator according to the collection mode selected by the selection means.

【0017】上記各態様のX線CTスキャナにおいて、
例えば、前記スライス方向に移動可能であって前記被検
体を載せる天板と、マルチスキャン時に前記X線ビーム
によるスキャン毎に前記指定された検出素子列のトータ
ルのスライス幅に一致する前記天板の移動距離を判断す
る判断手段と、この判断手段により判断された前記移動
距離に基づいて前記天板の移動を制御する天板制御手段
と、を備えることができる。
In the X-ray CT scanner of each of the above aspects,
For example, a top plate that is movable in the slice direction and on which the subject is placed, and a top plate that matches the total slice width of the designated detection element array for each scan by the X-ray beam during multi-scan It is possible to provide a judging means for judging the moving distance and a top controlling means for controlling the movement of the top based on the moving distance judged by the judging means.

【0018】また、上記各態様のX線CTスキャナにお
いて、例えば、前記スライス方向に移動可能であって前
記被検体を載せる天板と、ヘリカルスキャン時に前記被
検体周りの前記X線管およびX線検出器の1回転毎に前
記指定された検出素子列の前記スライス方向のトータル
の幅に応じて前記天板の移動距離を判断する判断手段
と、この判断手段により判断された前記移動距離に基づ
いて前記天板の移動を制御する天板制御手段と、を備え
ることができる。
In the X-ray CT scanner of each of the above aspects, for example, a top plate that is movable in the slice direction and on which the subject is placed, and the X-ray tube and the X-rays around the subject during helical scanning. Based on the moving distance judged by this judging means, the judging means judges the moving distance of the top plate according to the total width in the slice direction of the designated detecting element array for each rotation of the detector. And a top control means for controlling the movement of the top.

【0019】さらに、上記各態様のX線CTスキャナに
おいて、例えば、前記プリコリメータの前記スライス方
向の開口幅を、前記X線管のX線焦点の移動に伴う前記
X線ビームの前記スライス方向の予測される最大移動量
に対応した量だけ広く設定する設定手段を備えることが
できる。
Further, in the X-ray CT scanner according to each of the above aspects, for example, the opening width in the slice direction of the pre-collimator is set to the slice direction of the X-ray beam accompanying the movement of the X-ray focal point of the X-ray tube. It is possible to provide a setting means for setting a wide amount by an amount corresponding to the predicted maximum movement amount.

【0020】さらに、上記第1の態様のX線CTスキャ
ナにおいて、例えば、前記X線管のX線焦点の移動に対
応した量を検出する検出手段を備え、前記制御手段は、
前記検出手段の検出量に基づいて前記プリコリメータの
前記スライス方向の開口幅、前記プリコリメータの前記
スライス方向の位置、および前記X線管のX線焦点の前
記スライス方向の位置の内の少なくとも一つを、少なく
とも前記指定された検出素子列が前記X線ビームの前記
本影を受けるように制御する手段を含む構成とすること
ができる。このX線管のX線焦点の移動に対応した量を
検出する検出手段に関わる構成は、上記第2〜第4の態
様に係るX線CTスキャナに対しても同様に適用でき
る。
Further, in the X-ray CT scanner according to the first aspect, for example, a detection means for detecting an amount corresponding to the movement of the X-ray focal point of the X-ray tube is provided, and the control means is
At least one of an opening width of the pre-collimator in the slice direction, a position of the pre-collimator in the slice direction, and a position of an X-ray focal point of the X-ray tube in the slice direction based on a detection amount of the detection unit. At least one of the designated detection element arrays may be controlled to receive the main shadow of the X-ray beam. The configuration relating to the detecting means for detecting the amount corresponding to the movement of the X-ray focal point of the X-ray tube can be similarly applied to the X-ray CT scanners according to the second to fourth aspects.

【0021】さらに、本発明に係る第5の態様のX線C
Tスキャナは、とくに、前記X線検出器を、複数の検出
チャンネルから成る検出素子列をスライス方向に1列配
列したシングルスライス検出器で形成するとともに、前
記検出素子列が前記プリコリメータにより形成されたX
線ビームのプロファイルの本影および半影の内の本影の
みを受けるように当該プリコリメータの前記スライス方
向の開口幅および位置の内の少なくとも一方を制御する
制御手段を備える。
Further, the X-ray C according to the fifth aspect of the present invention
In the T scanner, in particular, the X-ray detector is formed by a single-slice detector in which a detection element row composed of a plurality of detection channels is arranged in one row in the slice direction, and the detection element row is formed by the pre-collimator. X
A control means is provided for controlling at least one of an opening width and a position of the pre-collimator in the slice direction so as to receive only a main shadow of a line beam profile.

【0022】さらにまた、本発明に係る第6の態様のX
線CTスキャナは、被検体に向けてX線ビームを曝射す
るX線管と、前記被検体と前記X線管との間に介挿さ
れ、かつ前記X線ビームによりスライスされる前記被検
体の断面に直交するスライス方向の当該X線ビームの幅
を絞るプリコリメータと、前記被検体を透過してきた前
記X線ビームを受けるX線検出器と、前記被検体と前記
X線検出器との間に介挿され、かつ当該X線検出器に入
射するX線ビームのスライス方向の幅を絞るポストコリ
メータとを備える一方で、前記X線検出器を、複数の検
出チャンネルから成る検出素子列をスライス方向に1列
配列したシングルスライス検出器で形成するとともに、
前記プリコリメータにより形成された前記X線ビームの
本影および半影の内のの本影の一部又は半影をカットし
て当該本影のみが前記X線検出器に入射するように前記
ポストコリメータの前記スライス方向の開口幅を制御す
る制御手段を備える。
Furthermore, X of the sixth aspect according to the present invention
The X-ray CT scanner includes an X-ray tube that irradiates an X-ray beam toward the object, the object that is interposed between the object and the X-ray tube, and is sliced by the X-ray beam. Of a pre-collimator that narrows the width of the X-ray beam in the slice direction orthogonal to the cross section of the X-ray detector, an X-ray detector that receives the X-ray beam that has passed through the subject, and the subject and the X-ray detector. And a post collimator for narrowing the width of the X-ray beam incident on the X-ray detector in the slice direction, the X-ray detector being provided with a detection element array composed of a plurality of detection channels. Formed with a single slice detector arranged in one row in the slice direction,
A part or penumbra of the main shadow of the X-ray beam formed by the pre-collimator is cut so that only the main shadow is incident on the X-ray detector. Control means is provided for controlling the opening width of the collimator in the slice direction.

【0023】以上の構成により、X線検出器の検出素子
列(2次元検出器の場合、撮影時に指定した又は予め決
まっている検出素子列)のスライス方向の幅にわたっ
て、X線ビームの本影のみが入射するようにプリコリメ
ータの、例えば、スライス方向の開口幅及び/又は位置
が制御される。このため、X線管内で焦点移動が起こっ
てもスライス方向のプロファイルのX線強度は一定にな
り、画質の劣化を招くことはない。
With the above-described structure, the essence of the X-ray beam extends over the width in the slice direction of the array of detection elements of the X-ray detector (in the case of a two-dimensional detector, the array of detection elements designated at the time of imaging or predetermined). For example, the aperture width and / or the position of the pre-collimator in the slice direction is controlled so that only the incident light enters. Therefore, even if the focal point moves in the X-ray tube, the X-ray intensity of the profile in the slice direction becomes constant, and the image quality does not deteriorate.

【0024】また、プリコリメータのスライス方向の開
口幅が、X線管のX線焦点の移動に伴うX線ビームのス
ライス方向の予測される最大移動量に対応した量だけ広
く設定される。このため、一度そのように開口設定して
おくだけで、良好な信号及び画質が得られる。
Further, the opening width in the slice direction of the pre-collimator is set wider by an amount corresponding to the predicted maximum movement amount of the X-ray beam in the slice direction accompanying the movement of the X-ray focal point of the X-ray tube. Therefore, a good signal and image quality can be obtained only by setting the aperture once.

【0025】さらに、X線管のX線焦点の移動に対応し
た量が検出され、その検出量に基づいて、X線ビームの
本影が2次元X線検出器の指定された又は予め決まって
いる検出素子列のスライス方向の幅にわたって入射する
ようにプリコリメータの、例えば、スライス方向の開口
幅及び/又はスライス方向の位置が制御される。このた
め、キャリブレーションデータ収集時と撮影時とでX線
焦点の移動量が異なる場合でも、常に本影部分がX線検
出器に入射し、画像再構成時に安定した良好なキャリブ
レーションが掛かり、アーファクトやCT値のシフトの
発生を防止できる。
Further, an amount corresponding to the movement of the X-ray focal point of the X-ray tube is detected, and the essence of the X-ray beam is designated or predetermined in the two-dimensional X-ray detector based on the detected amount. For example, the opening width in the slice direction and / or the position in the slice direction of the pre-collimator is controlled so that the pre-collimator is incident over the width of the detector element array in the slice direction. For this reason, even when the amount of movement of the X-ray focus is different between when the calibration data is collected and when the image is captured, the main shadow portion is always incident on the X-ray detector, and stable and good calibration is applied during image reconstruction, The occurrence of artifacts and CT value shifts can be prevented.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施形態に係
るX線CTスキャナを図1〜図12を参照して説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An X-ray CT scanner according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0027】図1に示すX線CTスキャナは、ガントリ
1、寝台2及び制御キャビネット3を備え、例えばRー
R方式で駆動する装置である。寝台2の上面には、その
長手方向(スライス方向(回転軸方向)に相当する)に
スライド可能に支持された状態で天板2aが配設されて
おり、その天板2aの上面に被検体Pが載せられる。天
板2aは、サーボモータにより代表される寝台駆動装置
2bの駆動によって、ガントリ1の診断用開口部に進退
可能に挿入される。また寝台2には、天板2aの寝台長
手方向の位置を電気信号で検出するエンコーダなどの位
置検出器(図示せず)を備えている。なお、図1に示す
ように、チャンネル方向がスライス方向およびX線ビー
ムの曝射方向に直交する方向として定義される。
The X-ray CT scanner shown in FIG. 1 comprises a gantry 1, a bed 2 and a control cabinet 3, and is an apparatus driven by, for example, the RR system. A top plate 2a is disposed on the upper surface of the bed 2 so as to be slidable in the longitudinal direction (corresponding to the slice direction (rotation axis direction)), and the subject is placed on the top surface of the top plate 2a. P is put. The top board 2a is inserted into the diagnostic opening of the gantry 1 so as to be able to move forward and backward by the drive of the bed driving device 2b represented by a servo motor. Further, the bed 2 is provided with a position detector (not shown) such as an encoder for detecting the position of the table 2a in the longitudinal direction of the bed with an electric signal. As shown in FIG. 1, the channel direction is defined as the slice direction and the direction orthogonal to the X-ray beam irradiation direction.

【0028】ガントリ1は、その開口部に挿入された被
検体Pを挟んで対向するX線管10及びX線検出器11
を備えている。このX線検出器11としては複数の検出
チャンネルを有する検出素子列をスライス方向に複数列
配した2次元検出器、又は複数の検出チャンネルを有す
る検出素子列をスライス方向に1列配したシングルスラ
イス検出器である。X線管10とX線検出器11は架台
駆動装置12によってガントリ1内の回転軸の囲りに回
転可能になっている。X線検出器11で検出された透過
X線に相当する電流信号は、データ収集装置(DAS)
13にてデジタル量に変換され、制御キャビネット3に
送られる。
The gantry 1 has an X-ray tube 10 and an X-ray detector 11 which are opposed to each other with the subject P inserted in the opening therebetween.
It has. The X-ray detector 11 is a two-dimensional detector in which a plurality of detection element rows having a plurality of detection channels are arranged in the slice direction, or a single slice in which one detection element row having a plurality of detection channels is arranged in the slice direction. It is a detector. The X-ray tube 10 and the X-ray detector 11 can be rotated by a gantry drive device 12 around an axis of rotation in the gantry 1. The current signal corresponding to the transmitted X-ray detected by the X-ray detector 11 is a data acquisition device (DAS).
It is converted into a digital amount at 13 and sent to the control cabinet 3.

【0029】さらにガントリ1内では、X線管10と被
検体Pとの間にプリコリメータ15が設けられるととも
に、被検体PとX線検出器11との間にポストコリメー
タ16が設けられている。プリコリメータ15は、例え
ばチャンネル方向に一定の幅で且つスライス方向には可
変幅のスリット状の開口を形成する2枚のブレードを有
している。この2枚のプレードはスライス方向で対称に
動くとともに、プリコメータ15全体でもスライス方向
に移動可能になっている。プリコメータ15のスライス
方向の開口幅及び位置はガントリ1内に設定したプリコ
リメータ駆動装置17によって調整される。これによ
り、X線管10から曝射されたX線ビームのスライス方
向の幅を絞って、所望幅のファンビームを形成する。X
線管10のX線焦点Fはスライス方向に有限の長さを持
っているため、前述と同様に検出器位置におけるスライ
ス方向のX線プロファイルに本影および半影を形成す
る。
Further, in the gantry 1, a pre-collimator 15 is provided between the X-ray tube 10 and the subject P, and a post-collimator 16 is provided between the subject P and the X-ray detector 11. . The pre-collimator 15 has, for example, two blades that form a slit-shaped opening having a constant width in the channel direction and a variable width in the slice direction. The two blades move symmetrically in the slice direction, and the entire precommeter 15 is also movable in the slice direction. The opening width and position of the pre-collimator 15 in the slice direction are adjusted by the pre-collimator driving device 17 set in the gantry 1. As a result, the width of the X-ray beam emitted from the X-ray tube 10 in the slice direction is narrowed to form a fan beam having a desired width. X
Since the X-ray focal point F of the X-ray tube 10 has a finite length in the slice direction, the X-ray profile in the slice direction at the detector position forms a main shadow and a penumbra as in the above.

【0030】なお、プリコリメータ15の開口はスリッ
ト状に形成されているため、前述した半影に起因する問
題はチャンネル方向には生じない。
Since the opening of the pre-collimator 15 is formed in a slit shape, the problem caused by the penumbra mentioned above does not occur in the channel direction.

【0031】ポストコリメータ16も同様に、チャンネ
ル方向には一定幅でスライス方向に可変幅のスリット状
の開口を有する。このスライス方向の幅はポストコリメ
ータ駆動装置18によって調整される。ポストコリメー
タ18は、本実施形態では、プリコリメータ15によっ
て絞られたX線ビームを更に細かく絞る補助的な絞り機
能を担っている。
Similarly, the post collimator 16 also has a slit-shaped opening having a constant width in the channel direction and a variable width in the slice direction. The width in the slice direction is adjusted by the post collimator driving device 18. In the present embodiment, the post-collimator 18 has the auxiliary diaphragm function of further narrowing the X-ray beam narrowed by the pre-collimator 15.

【0032】プリコリメータ駆動装置17およびポスト
コリメータ駆動装置18は共に、ステッピングモータや
スライド機構を備え、架台駆動装置12から送られる駆
動制御信号に応答して動作するようになっている。少な
くともプリコリメータ駆動装置17は、開口幅自体を調
整するモータと開口幅全体のスライス方向の位置を調整
するモータとを備えている。
Both the pre-collimator driving device 17 and the post-collimator driving device 18 are provided with a stepping motor and a slide mechanism, and operate in response to a drive control signal sent from the gantry driving device 12. At least the pre-collimator driving device 17 includes a motor that adjusts the opening width itself and a motor that adjusts the position of the entire opening width in the slice direction.

【0033】また、X線検出器11の近傍には焦点位置
センサとしての焦点位置検出器20が取り付けられてい
る。X線管10により曝射されたX線ビームの一部は、
例えばプリコリメータ15のチャンネル方向の横に取り
付けられた焦点位置検出用のプリコリメータ15Dを通
過した後、上記焦点位置検出器20に入射する。この焦
点位置検出器20は図2に示す如く、例えばスライス方
向に隣接した2つのX線検出器FD1,FD2(各々、
シンチレータとフォトダイオードとを備える)から成
り、データ収集装置と同じくA/D変換の後、制御キャ
ビネット3の後述する架台制御装置に送られる。
A focus position detector 20 as a focus position sensor is attached near the X-ray detector 11. A part of the X-ray beam exposed by the X-ray tube 10 is
For example, after passing through a pre-collimator 15D for focus position detection, which is attached to the side of the pre-collimator 15 in the channel direction, the light enters the focus position detector 20. As shown in FIG. 2, the focus position detector 20 includes, for example, two X-ray detectors FD1 and FD2 (each of which are adjacent in the slice direction).
It comprises a scintillator and a photodiode), and is sent to the gantry control device of the control cabinet 3 which will be described later after A / D conversion similarly to the data collecting device.

【0034】制御キャビネット3は、システム全体を統
括する主制御装置30のほか、この主制御装置30から
指令を受けて作動する高電圧制御装置31、寝台制御装
置32、架台制御装置33を有する。特に架台制御装置
33は焦点位置検出器20の検出信号P1,P2、すな
わち内蔵する2つのX線検出器FD1,FD2に入射す
るX線強度の比「(P1−P2)/(P1+P2)」を
演算するとともに、この比とスライス方向のX線焦点位
置移動量とを予め関係付けてある記憶テーブルを参照
し、焦点位置移動量を求める。図3には、かかる関係付
けの一例をグラフで示す。ある焦点移動の範囲において
は、この関係はほぼ直線となる。
The control cabinet 3 has a main control unit 30 that controls the entire system, and a high voltage control unit 31, a bed control unit 32, and a gantry control unit 33 that operate in response to commands from the main control unit 30. In particular, the gantry control device 33 determines the detection signals P1 and P2 of the focus position detector 20, that is, the ratio “(P1-P2) / (P1 + P2)” of the X-ray intensities incident on the two built-in X-ray detectors FD1 and FD2. Along with the calculation, the ratio and the X-ray focus position movement amount in the slice direction are referred to in advance in a storage table to obtain the focus position movement amount. FIG. 3 is a graph showing an example of such correlation. In a certain range of focus movement, this relationship is almost linear.

【0035】なお、この架台制御装置33では、上記の
記憶テーブル参照の代りに、予め図3の特性を表わす直
線の式のみを記憶しておいて、演算により焦点位置移動
量を求めることもできる。
Incidentally, in this gantry control device 33, instead of referring to the above-mentioned storage table, it is also possible to previously store only the equation of the straight line representing the characteristic of FIG. 3 and calculate the focal position movement amount. .

【0036】更に、この制御キャビネット3は、図1に
示す如く高電圧制御装置31からの駆動信号に応じて作
動する高電圧発生装置34を備え、この高電圧発生装置
34で生成した高電圧がX線管20に供給される。さら
に、制御キャビネット3は、データ収集装置12の収集
信号を受けて画像データを再構成する画像再構成装置3
5、画像データを記憶しておく画像データ記憶装置3
6、再構成画像を表示する表示装置37、及びオペレー
タが主制御装置30に指令を与えるための入力器38を
夫々備えている。
Further, the control cabinet 3 is provided with a high voltage generator 34 which operates in response to a drive signal from the high voltage controller 31 as shown in FIG. 1, and the high voltage generated by the high voltage generator 34 is It is supplied to the X-ray tube 20. Further, the control cabinet 3 receives the collection signal from the data collection device 12 and reconstructs the image data.
5. Image data storage device 3 for storing image data
6, a display device 37 for displaying a reconstructed image, and an input device 38 for an operator to give a command to the main controller 30.

【0037】データ収集装置13は、図4に示すよう
に、X線検出器11が2次元検出器の場合にその「nチ
ャンネル×f列」の検出信号(n,fは「1」より大き
い正の整数)から、列選択信号に応じてチャンネルごと
に1列分の検出信号を選択するデータ選択部13A
13A、…、13Aと、このデータ選択部13
、…、13Aにより各々選択された検出信号を増
幅したりA/D変換するデータ収集部13Bとを備え
る。列選択信号は主制御装置30から送られる。データ
収集部13Bで生成されたチャンネルごとのX線検出デ
ータは画像再構成装置35に出力される。
As shown in FIG. 4, when the X-ray detector 11 is a two-dimensional detector, the data acquisition device 13 detects "n channels × f rows" of detection signals (n and f are larger than "1"). A positive integer), the data selection unit 13A 1 for selecting the detection signal for one column for each channel according to the column selection signal,
13A 2 , ..., 13A n , and this data selection unit 13
A 1, ..., and a data collecting unit 13B to the A / D conversion or amplify each selected detection signal by 13A n. The column selection signal is sent from main controller 30. The X-ray detection data for each channel generated by the data acquisition unit 13B is output to the image reconstruction device 35.

【0038】主制御装置30は、スキャナ全体の管理を
予め定められた手順に従って行う。その一例を図5〜8
に示す。なお、この主制御装置30による制御はX線検
出器11として2次元検出器が使われている場合と、シ
ングルスライス検出器が使われている場合とに分けられ
る。
Main controller 30 manages the entire scanner in accordance with a predetermined procedure. An example is shown in FIGS.
Shown in The control by the main controller 30 is divided into a case where a two-dimensional detector is used as the X-ray detector 11 and a case where a single slice detector is used.

【0039】図5にX線検出器11として2次元検出器
が使われている場合の主制御装置30の制御例を示す。
FIG. 5 shows a control example of the main controller 30 when a two-dimensional detector is used as the X-ray detector 11.

【0040】最初に同図ステップ40にて、主制御装置
30はスキャンモード(マルチスキャンかヘリカルスキ
ャンか)、データ収集用に指定された検出素子列の数及
びその位置,スキャン部位及び位置,スライス厚,X線
管電圧及び電流などのスキャン条件(但し後述する「1
回転当りのスライス数」及び「収集モード」は含まな
い)を入力する。次いでステップ41にて、1回転当り
のスライス数を入力する。さらにステップ42にて、収
集モード(本実施形態では、「本影モード」(:本影の
みを収集するモード)、「本影+半影モード」(:本影
と半影(の一部))とを収集するモード)を入力する。
なお、X線検出器11のデータ収集に使用する検出素子
列は、例えばオペレータにより撮影時に任意に指定され
る。
First, in step 40 in the figure, the main controller 30 determines the scan mode (multi-scan or helical scan), the number and position of the detection element arrays designated for data acquisition, the scan site and position, and the slice. Scan conditions such as thickness, X-ray tube voltage and current (however, "1" described later
The number of slices per rotation and the acquisition mode are not included). Next, at step 41, the number of slices per rotation is input. Further, in step 42, a collection mode (in the present embodiment, “main shadow mode” (: mode for collecting only main shadow), “main shadow + penumbra mode” (: (part of) main shadow and penumbra) ) And collect mode).
The detector array used for data acquisition of the X-ray detector 11 is arbitrarily designated, for example, by the operator during imaging.

【0041】次いでステップ43に移行して、プリコメ
ータ15の開口のスライス方向の幅Wpre を演算する。
この演算に際し、プリコメータ15の採り得る位置態様
が図6に示す如く判断される。
Next, in step 43, the width W pre of the opening of the precommeter 15 in the slice direction is calculated.
At the time of this calculation, a possible position mode of the precommeter 15 is determined as shown in FIG.

【0042】すなわち、「2次元検出器の複数の検出素
子列の内、全部の列を使うのか又は一部の指定列を使う
のか」が、入力器38から指令された入力情報(図5ス
テップ40)に基づいて判断される(図6ステップ43
)。これで「全部の列」を使うと判断されると、入力
器38から指令された入力情報(図5ステップ42)に
基づいて、さらに収集モードは「本影モード」か「本影
+半影モード」かを判断する(図6ステップ43)。
これで「本影モード」が判断される場合、プリコリメー
タ15、X線プロファイルPL、及びX線検出器11は
全部の素子列を本影がカバーするようにプリコリメータ
15のスライス方向の開口幅が制御されることになる、
図6内の説明図(a)の位置関係をとる。また「本影+
半影モード」が判断される場合、全部の素子列の一部に
半影が入射する、同図の説明図(b)の位置関係とな
る。
That is, "whether all the rows or a part of the designated rows are to be used among the plurality of rows of the detection elements of the two-dimensional detector" is input information from the input device 38 (step in FIG. 5). 40) (step 43 in FIG. 6).
1 ). If it is determined that "all columns" are to be used, the acquisition mode is either "honkage mode" or "honkage + penumbra" based on the input information (step 42 in FIG. 5) instructed from the input device 38. Mode "(step 43 2 in FIG. 6).
When the "main shadow mode" is determined by this, the pre-collimator 15, the X-ray profile PL, and the X-ray detector 11 have the aperture width in the slice direction of the pre-collimator 15 so that the main shadow covers all the element rows. Will be controlled,
The positional relationship of the explanatory view (a) in FIG. 6 is taken. Also, "Honkage +
When the “half penumbra mode” is determined, the penumbra is incident on a part of the entire element row, and the positional relationship shown in FIG.

【0043】さらに、ステップ43で「一部の指定検
出素子列」を使うと判断された場合もステップ43
移って前記ステップ43と同様の判断に付される。こ
の結果、「本影モード」となるときは、説明図(c)に
示す如く、指定された一部の検出素子列のみを本影がカ
バーするようにプリコリメータ15のスライス方向の開
口幅が制御されることになる。「本影+半影」モードと
なるときは、指定された一部の素子列の内の更に一部に
半影が入射する、説明図(d)の位置関係が認識でき
る。
[0043] In addition, subjected to the same determination even with the step 43 2 proceeds to step 43 3 If it is determined that the use of "some of the designated row of detecting elements" in step 43 1. As a result, when the “main shadow mode” is set, the opening width in the slice direction of the pre-collimator 15 is set so that the main shadow covers only a part of the designated detection element rows as shown in the explanatory diagram (c). Will be controlled. In the "main shadow + penumbra" mode, the positional relationship in the explanatory diagram (d) in which the penumbra is incident on a further part of the designated part of the element array can be recognized.

【0044】このようにプリコリメータ15の位置関係
の取り得るべき態様が上記説明図(a)〜(d)の内の
何れかに決まると、主制御装置30はプリコリメータ1
5の開口のスライス方向の幅Wpre を演算する。この演
算は、例えば上記位置関係の態様別に、X線管10、プ
リコリメータ15、被検体のアイソセンタ、及びX線検
出器の位置データなどに基づいて予め設定してある記憶
テーブルを参照することで好適に実施される。また記憶
テーブルに依らず、計算によって求めてもよい。
When the possible positional relationship of the pre-collimator 15 is determined in any of the above-described explanatory views (a) to (d), the main controller 30 causes the pre-collimator 1 to operate.
The width W pre of the opening of No. 5 in the slice direction is calculated. This calculation is performed, for example, by referring to a storage table preset based on the position data of the X-ray tube 10, the pre-collimator 15, the subject's isocenter, the X-ray detector, etc. for each aspect of the above positional relationship. It is preferably implemented. Further, it may be calculated instead of using the storage table.

【0045】次いで、図5のステップ44ですでに入手
しているスキャン方法を判断し、マルチスキャンの場
合、ステップ45で天板の送りピッチを演算する。この
送りピッチは図12(a)、(b)に示すように、天板
を移動させる距離であり、X線検出器11の使用用に指
定した検出素子列のトータルのスライス幅に一致する距
離である。一方、ヘリカルスキャンの場合、ステップ4
6で天板の送り速度を演算する。この送り速度は1回転
当たりの天板の移動距離として決められる速度で、その
移動距離はX線検出器11の指定検出素子列のトータル
のスライス幅に一致させる。なお、ヘリカルスキャンの
場合、別の方法で送り速度を指定してもよい。例えば、
スライス方向のサンプリング密度を上げるために、送り
速度として、前記指定検出素子列に相当する小数点無し
の整数値を選択する代わりに、小数点(端数)を有する
半端な値を選択することもできる。
Next, in step 44 of FIG. 5, the scanning method already obtained is judged, and in the case of multi-scan, in step 45 the feed pitch of the top plate is calculated. As shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b), this feed pitch is a distance for moving the top plate, and is a distance that matches the total slice width of the detector array designated for use of the X-ray detector 11. Is. On the other hand, in the case of helical scan, step 4
In step 6, the top plate feed speed is calculated. This feeding speed is a speed determined as the moving distance of the top plate per one rotation, and the moving distance is made to coincide with the total slice width of the designated detection element array of the X-ray detector 11. In the case of helical scan, the feed rate may be specified by another method. For example,
In order to increase the sampling density in the slice direction, it is possible to select a fractional value having a decimal point (fractional number) as the feed rate, instead of selecting an integer value without a decimal point corresponding to the designated detection element array.

【0046】マルチスキャンは、「スキャン・天板移動
・スキャン・天板移動…」を繰り返し行うものである。
天板移動量を、1スキャンでのトータルのスライス幅
(すなわち、指定された検出素子列全てに入射するX線
プロファイルの半値幅)と等しくした場合、得られた画
像は全て等間隔であり、また個々の画像は互いに隣接し
た領域から得られたものとなり、画像間のギャップが存
在しない。これはシングルスライスCT,マルチスライ
スCTに共にいえることであり、得られた画像から3次
元モデルを作成する場合等に有利である。
In the multi-scan, "scan / top movement / scan / top movement ..." Is repeated.
When the amount of movement of the tabletop is made equal to the total slice width in one scan (that is, the half-value width of the X-ray profile incident on all of the designated detection element rows), the obtained images are all at equal intervals, Further, the individual images are obtained from the regions adjacent to each other, and there is no gap between the images. This applies to both single-slice CT and multi-slice CT, and is advantageous when a three-dimensional model is created from the obtained images.

【0047】ヘリカルスキャンは、スキャンと天板移動
を同時に行うことで、螺旋状にデータを取得するスキャ
ン方法である。画像を再構成する場合には、再構成する
断面に対して、その断面からの距離を係数として収集デ
ータを補間する方法が一般的である。ヘリカルスキャン
において天板移動速度をトータルのスライス幅と一致さ
せた場合、データ収集領域は1回転進む毎に互いに隣接
することになり、欠落のない被写体データの収集が可能
となる。
Helical scanning is a scanning method in which data is acquired in a spiral shape by simultaneously performing scanning and moving the tabletop. In the case of reconstructing an image, a method of interpolating collected data with respect to a cross section to be reconstructed using a distance from the cross section as a coefficient is general. In the helical scan, when the moving speed of the tabletop is matched with the total slice width, the data collection areas are adjacent to each other every one rotation, and it is possible to collect subject data without omission.

【0048】以上のように各種データが得られると、主
制御装置30はステップ47〜50にて、データ収集装
置12及び画像再構成装置35、架台制御装置33、寝
台制御装置32、並びに高電圧制御装置31に各々必要
データを出力する(ステップ47〜50)。これにより
各制御装置は予め記憶している所定の手順に基づいて動
作し、指令されたスキャンが実行される。
When various data are obtained as described above, the main controller 30 proceeds to steps 47 to 50 to collect data 12, the image reconstructor 35, the gantry controller 33, the bed controller 32, and the high voltage. The necessary data is output to the control device 31 (steps 47 to 50). Thereby, each control device operates based on a predetermined procedure stored in advance, and the instructed scan is executed.

【0049】一方、図7にX線検出器11としてシング
ルスライス検出器が使われている場合の主制御装置30
の制御例を示す。この制御例はシングルスライスに特有
の情報(スライス幅)を取り込むこと、及び前述した2
次元検出器を使用した場合には制御の対象外であったポ
ストコリメータ16が態様によっては新たに加わる点が
2次元検出器の場合とは大きく異なる。
On the other hand, the main controller 30 in the case where a single slice detector is used as the X-ray detector 11 in FIG.
The control example of is shown. This control example captures information (slice width) peculiar to a single slice, and
The post-collimator 16 which is out of the control when the dimensional detector is used is newly added depending on the mode, which is greatly different from the case of the two-dimensional detector.

【0050】具体的には、同図ステップ60にて、主制
御装置30がスキャンモード(シングルスキャンか、マ
ルチスキャンか、又はヘリカルスキャンか)、スキャン
部位及び位置,X線管電圧及び電流などのスキャン条件
(但し後述する「スライス幅」及び「収集モード」は含
まない)を入力する。次いでステップ61で、シングル
スライスのスライス幅を入力し、ステップ62で収集モ
ード(前述と同様に「本影モード」か「本影+半影モー
ド」か)を入力する。
Specifically, in step 60 of the figure, the main controller 30 determines the scan mode (single scan, multi-scan, or helical scan), scan region and position, X-ray tube voltage and current, and the like. Input the scanning conditions (however, "slice width" and "acquisition mode" described later are not included). Next, in step 61, the slice width of the single slice is input, and in step 62, the acquisition mode (whether it is the “main shadow mode” or the “main shadow + half shadow mode”) is input.

【0051】さらにステップ63に移行して、プリコリ
メータ15のスライス方向の開口幅Wpre を演算する。
この場合も、プリコリメータ15のとり得る位置態様が
図8に示す如く判断される。
Further, in step 63, the opening width W pre of the pre -collimator 15 in the slice direction is calculated.
Also in this case, the possible position of the pre-collimator 15 is determined as shown in FIG.

【0052】すなわち、既に入力している収集モード
(ステップ62)が「本影モード」か又は「本影+半影
モード」かが判断される(図8ステップ63)。これ
により、「本影モード」と判断された場合、ステップ6
に移行し、既に得ている指定スライス幅(ステップ
61)が回転軸方向の検出器幅に相当する幅に等しいか
否かを判断する。この判断でNOとなるときは「指定ス
ライス幅<検出器幅に相当する幅」となる場合であり、
その位置態様は図8(a)の如く表わされる。そして、
この場合のみ後述するようにポストコリメータ16が関
与する。これに対して、YES、すなわち「指定スライ
ス幅=検出器幅に相当する幅」となるとき、プリコリメ
ータ15は同図(b)の位置態様をとる。ステップ63
で「本影+半影モード」が判断された場合(この場
合、指定スライス幅=検出器幅に相当する幅、となるこ
とはあり得ない)、説明図(c)の位置態様をとる。な
お、同図(b),(c)の位置態様の場合、ポストコリ
メータ16は関与しない。ここでいうスライス幅は「X
線プロファイルの半値幅を回転軸中心に投影した値」と
して定義される。
That is, it is judged whether the already input collection mode (step 62) is the "main shadow mode" or the "main shadow + half shadow mode" (step 63 1 in FIG. 8). As a result, when it is determined that the "real shadow mode" is selected, step 6
3 2 proceeds to previously obtained are designated slice width (Step 61) is equal to or equal to the width corresponding to the detector width in the rotation axis direction. If the result of this judgment is NO, it means that “specified slice width <width corresponding to detector width” is satisfied.
The position mode is represented as shown in FIG. And
Only in this case, the post collimator 16 is involved as will be described later. On the other hand, when the result is YES, that is, “specified slice width = width corresponding to detector width”, the pre-collimator 15 takes the position mode of FIG. Step 63
When the “main shadow + penumbra mode” is determined in 1 (in this case, the specified slice width = the width corresponding to the detector width cannot be obtained), the position mode of the explanatory diagram (c) is taken. . The post collimator 16 is not involved in the case of the positions shown in FIGS. The slice width here is "X
It is defined as a value obtained by projecting the half-value width of the line profile on the center of the rotation axis.

【0053】上記プリコリメータ15の開口幅Wpre
演算は例えば上述の如く判別した態様毎に、X線管1
0,プリコリメータ15,被検体のアイソセンタ,及び
X線検出器11の各位置データなどに基づいて予め定め
てある記憶テーブルを参照することで実施される。また
当然に、その都度計算により開口幅Wpre を求めてもよ
い。
The calculation of the opening width W pre of the pre -collimator 15 is performed by the X-ray tube 1 for each mode determined as described above, for example.
0, the pre-collimator 15, the isocenter of the subject, and the X-ray detector 11 based on each position data and the like, by referring to a predetermined storage table. Of course, the opening width Wpre may be calculated each time.

【0054】さらに図7ステップ64で、ポストコリメ
ータ16のスライス方向の開口幅Wpostが演算される。
この演算は、図8(a)の位置態様のとき(すなわち、
指定スライス幅<検出器幅に相当する幅のとき)のみ行
われるもので、ポストコリメータ16が半影をカットす
るようにその開口幅Wpostが演算される。
Further, in step 64 of FIG. 7, the opening width W post of the post collimator 16 in the slice direction is calculated.
This calculation is performed in the position mode of FIG. 8A (that is,
This is performed only when the specified slice width <the width corresponding to the detector width), and the aperture width W post is calculated so that the post collimator 16 cuts the penumbra.

【0055】次いで主制御装置30はステップ65に進
んでスキャン法を判断する。もしシングルスキャンであ
ると判断されたときはステップ68にスキップするが、
マルチスキャンであると判断されたとき及びヘリカルス
キャンであると判断されたときは、ステップ66又はス
テップ67で天板の送りピッチ又は天板の送り速度がス
ライス幅を加味して各々演算される。
Next, main controller 30 proceeds to step 65 to determine the scanning method. If it is determined to be a single scan, skip to step 68,
When it is determined that the scan is the multi-scan and the helical scan, the feed pitch of the top or the feed speed of the top is calculated in step 66 or step 67 in consideration of the slice width.

【0056】この後、ステップ68〜71の処理が前記
図5ステップ47〜50の処理と同様に順次実施され
る。
After this, the processes of steps 68 to 71 are sequentially carried out in the same manner as the processes of steps 47 to 50 in FIG.

【0057】更に、架台制御装置33によるコリメータ
15、16のスライス方向の開口幅制御の例を図9に基
づいて説明する。
Further, an example of controlling the opening width of the collimators 15 and 16 in the slice direction by the gantry controller 33 will be described with reference to FIG.

【0058】すなわち、架台制御装置33は主制御装置
から供給された開口幅Wpre を初期値として入力し(同
図ステップ80)、それらのデータに対応した制御信号
を架台駆動装置18に送ることで、プリコリメータ駆動
装置17を作動させ、プリコリメータ15のスライス方
向の実際の開口幅及び/又は位置を指令初期値に合わせ
る(同図ステップ81)。
That is, the gantry control device 33 inputs the opening width W pre supplied from the main control device as an initial value (step 80 in the figure) and sends a control signal corresponding to the data to the gantry drive device 18. Then, the pre-collimator driving device 17 is operated to adjust the actual opening width and / or position of the pre-collimator 15 in the slice direction to the command initial value (step 81 in the figure).

【0059】この後、焦点位置検出器20からの検出信
号を入力し(同図ステップ82)、X線管10の発熱な
どに伴う焦点Fの移動量を、例えば図3に示したグラフ
を表わした記憶テーブル参照によって推定演算する(同
図ステップ83)。
Thereafter, a detection signal from the focus position detector 20 is input (step 82 in the figure), and the movement amount of the focus F due to heat generation of the X-ray tube 10 is shown in the graph shown in FIG. 3, for example. The estimated calculation is performed by referring to the stored table (step 83 in the figure).

【0060】次いでステップ84に移行して、推定した
X線焦点Fの移動量を加味したプリコリメータ15の開
口幅Wpre 又はスライス方向の位置を再演算する。すな
わち、焦点Fの移動によってX線プロファイルPLがス
ライス方向にずれたことを補正する開口データが得られ
る。この補正用の新たなデータが再び架台駆動装置12
に送られ、その更新された値でプリコリメータ15の開
口幅、位置が修正される(同図ステップ81)。以下、
同様の処理が繰り返される。
Next, in step 84, the aperture width W pre of the pre-collimator 15 or the position in the slice direction in which the estimated movement amount of the X-ray focal point F is added is recalculated. That is, aperture data that corrects the displacement of the X-ray profile PL in the slice direction due to the movement of the focus F can be obtained. The new data for this correction is used again for the gantry driving device 12
And the opening width and position of the pre-collimator 15 are corrected with the updated values (step 81 in the figure). Less than,
Similar processing is repeated.

【0061】なお、上述した図9の処理に係る焦点移動
に対する焦点追従制御にあっては、プリコメータ15の
みを追従させるだけでよく、ポストコリメータ16はX
線検出器11に近いため、このコリメータ16を追従移
動させる必要は無い。X線検出器11にシングルスライ
ス検出器が採用されている場合であって、スライス幅<
検出器幅となるプリコリメータ15の位置態様(すなわ
ち図8の(a)で表わされる位置態様)のとき、ポスト
コリメータ16は図7のステップ64の処理で演算され
た開口幅Wpostが架台制御装置33の図示しない処理に
よって指令される。しかし、この場合もポストコリメー
タ16の開口幅WpostをX線焦点移動に伴って追従制御
させることはせず、常に一定値に保持され、半影をカッ
トする。プリコリメータ15がその他の位置態様、すな
わち図6(a)〜(d),図8(b),(c)を採ると
きは、ポストコリメータ16はX線コリメーションに関
与しない。
In the focus follow-up control for the focus movement according to the processing of FIG. 9 described above, only the pre-collimator 15 needs to follow, and the post collimator 16 is X.
Since it is close to the line detector 11, it is not necessary to move the collimator 16 following it. When a single slice detector is adopted as the X-ray detector 11, the slice width <
In the position mode of the pre-collimator 15 which is the detector width (that is, the position mode shown in FIG. 8A), the post collimator 16 controls the aperture width W post calculated in the process of step 64 of FIG. It is instructed by a process (not shown) of the device 33. However, also in this case, the opening width W post of the post collimator 16 is not controlled to follow the movement of the X-ray focal point, and is always held at a constant value to cut the penumbra. When the pre-collimator 15 adopts other position modes, that is, FIGS. 6A to 6D, 8B, and 8C, the post-collimator 16 does not participate in the X-ray collimation.

【0062】以上の構成及び処理に係る動作例を図1
0,11に示す。なお、図10はプリコリメータ15の
開口幅のみを制御する場合を例示し、図11はプリコリ
メータ15のスライス方向の開口幅及び位置を制御する
場合を例示する。
FIG. 1 shows an example of the operation relating to the above configuration and processing.
0 and 11 are shown. 10 illustrates a case where only the opening width of the pre-collimator 15 is controlled, and FIG. 11 illustrates a case where the opening width and position of the pre-collimator 15 in the slice direction are controlled.

【0063】いま、X線検出器11として2次元検出器
を使用し(スライス方向の素子列はa〜hとする)、そ
のスライス方向の一部の検出素子列c〜fを指定して本
影モードのマルチスキャンを行うものとする。これらの
情報を含むスキャン条件、スライス数及び収集モードが
主制御装置30に入力されると(図5ステップ40〜4
1)、プリコリメータ15の位置態様及びスライス方向
の開口幅が自動的に決められる(同図ステップ43)。
さらにスキャン方法はマルチスキャンが指令されている
ので、その送りピッチがその一部の指定素子列に相当す
るトータルのスライス幅に等しくなるように自動的に演
算される(同図ステップ45)。このようにして入力さ
れたデータ及び演算されたデータは各々、所要のデータ
収集装置13、画像再構成装置35、架台制御装置3
3、寝台制御装置50、及び高電圧制御装置51に出力
される。
Now, a two-dimensional detector is used as the X-ray detector 11 (element rows in the slice direction are a to h), and a part of the detector element rows c to f in the slice direction are designated to perform the book. Multi-scan in shadow mode shall be performed. When the scan condition, the number of slices, and the acquisition mode including these pieces of information are input to the main controller 30 (steps 40 to 4 in FIG. 5).
1), the position mode of the pre-collimator 15 and the opening width in the slice direction are automatically determined (step 43 in the figure).
Further, since a multi-scan is designated as the scanning method, the feed pitch is automatically calculated so as to be equal to the total slice width corresponding to a part of the designated element rows (step 45 in the figure). The data input in this way and the data calculated are respectively the required data collection device 13, image reconstruction device 35, and gantry control device 3.
3, the bed control device 50, and the high voltage control device 51.

【0064】特に、データ収集装置13は、主制御装置
30から指令された「どの列」(この場合はc〜f列)
を使うかの列選択信号により、チャンネルごとの列を切
り替え、必要なデータを選択して画像再構成装置35に
送る。また、マルチスキャンが指令されているので、c
〜f列分に相当するスライス幅が天板の送りピッチとな
る。ヘリカルスキャンが指令されているとすると、c〜
f列分に相当するスライス幅が1回転中の天板移動距離
となる。これにより、検出器の描く軌跡が全て等間隔と
なり、再構成におけるデータ補正等の処理が簡単にな
る。
In particular, the data collecting device 13 is "which column" (in this case, columns c to f) instructed by the main controller 30.
A column for each channel is switched by a column selection signal indicating whether or not to use, and necessary data is selected and sent to the image reconstructing device 35. Also, since multi-scan is commanded, c
The slice width corresponding to ~ f rows is the top plate feed pitch. If helical scan is commanded, c ~
The slice width corresponding to f rows is the top plate moving distance during one rotation. As a result, the loci drawn by the detector are all at equal intervals, and the processing such as data correction in reconstruction is simplified.

【0065】この結果、主制御装置30の管理のもと
で、各装置が同期をとって動作しデータ収集を行うとと
もに、その画像を再構成する。このとき、プリコリメー
タ15は図10(図6(c)に相当)に示す位置態様を
とる。つまり、プリコリメータ15のスライス方向の開
口幅Wpre は2次元検出器11の検出素子列a〜hの内
の一部の指定素子列c〜fに本影RM のみが入射するよ
うに制御される。
As a result, under the control of the main control device 30, each device operates in synchronization with each other to collect data and reconstruct the image. At this time, the pre-collimator 15 takes the position mode shown in FIG. 10 (corresponding to FIG. 6C). That is, the control so that only Honkage R M are part of a specified element column c~f of the sensing element array a~h opening width W pre 2D detector 11 slice direction of the pre-collimator 15 is incident To be done.

【0066】しかも、X線管10の管球焦点Fが例えば
図10に示す如く、アノードの曝射時の発熱などに因っ
てスライス方向に移動することがある。この場合でも、
焦点位置移動量の検出に伴う図9の処理に拠ってプリコ
リメータ15の開口幅がリアルタイムに微調整され、検
出用の一部の指定素子列c〜fには本影Rのみが入射
する。
Moreover, the tube focus F of the X-ray tube 10 may move in the slice direction due to heat generation during exposure of the anode as shown in FIG. 10, for example. Even in this case,
The aperture width of the pre-collimator 15 is finely adjusted in real time according to the processing of FIG. 9 associated with the detection of the focus position movement amount, and only the main shadow R M is incident on some of the designated element rows c to f for detection. .

【0067】このようにプリコリメータ15の開口幅を
フィードバック制御することで、キャリブレーションデ
ータ収集時と実際の撮影時とでX線プロファイルが変わ
るような撮影を行った場合でも、2次元検出器11の予
め指定した検出素子列c〜f(スライス方向のスライス
幅に相当)に入射するX線強度は常に一定になるから、
再構成時のキャリブレーションが良好に掛かり、従来発
生していた画像上のアーチファクトやCT値のシフトを
防止することができる。またX線プロファイルの変化に
対する要求が大幅に緩和される。さらに、再構成画像は
本影のみを使っているから、何れのスライス面の画質も
良好になる。さらに、プリコリメータ15の開口幅だけ
を制御すればよいので、駆動対象となるモータ数が開口
幅制御用の1つだけで済み、制御が簡単であるという利
点もある。
By feedback-controlling the aperture width of the pre-collimator 15 in this way, even when the X-ray profile is changed between when the calibration data is collected and when the actual image is taken, the two-dimensional detector 11 Since the intensity of X-rays incident on the pre-specified detection element arrays c to f (corresponding to the slice width in the slice direction) is always constant,
The calibration at the time of reconstruction is favorably performed, and it is possible to prevent the artifacts on the image and the shift of the CT value, which have conventionally occurred. In addition, the requirement for changes in the X-ray profile is greatly reduced. Furthermore, since the reconstructed image uses only the main shadow, the image quality of any slice plane becomes good. Furthermore, since only the opening width of the pre-collimator 15 needs to be controlled, there is an advantage that the number of motors to be driven is only one for controlling the opening width, and the control is simple.

【0068】なお、上述した図10の制御法を2次元検
出器の全面、すなわち図10の例で言えば全部の検出素
子列a〜hを使って本影モードでスキャンする場合(す
なわち図6(a)の状態)にも同様に好適に適用でき
る。また、X線検出器11としてシングルスライス検出
器を使う場合で、本影モードの場合(すなわち図8
(a),(b)の状態)にも好適に実施できる。
In the case where the control method of FIG. 10 described above is used for scanning in the main shadow mode by using the entire surface of the two-dimensional detector, that is, all the detection element rows a to h in the example of FIG. 10, (ie, FIG. 6). The same can be suitably applied to the state (a). Further, when a single slice detector is used as the X-ray detector 11, in the case of the main shadow mode (that is, in FIG.
(A) and (b) states) can also be suitably implemented.

【0069】一方、図11に示すスキャンの場合は、図
10の場合と同一の条件(2次元検出器,スライス方向
の一部の指定検出素子列c〜fのみの使用,および本影
モード)を採用するが、焦点移動に伴うフィードバック
制御量が今度はプリコリメータ15の各ブレードの「ス
ライス方向の位置」(すなわち、プリコリメータのスラ
イス方向の開口幅及び位置)としている。すなわち、プ
リコリメータ15全体のスライス方向の位置がリアルタ
イムに変更される。この制御は図9のステップ82〜8
4,81の一連の処理によってリアルタイムに行われ
る。
On the other hand, in the case of the scan shown in FIG. 11, the same conditions as those in the case of FIG. 10 (two-dimensional detector, use of only some of the designated detection element arrays c to f in the slice direction, and main shadow mode) However, the feedback control amount associated with the focus movement is set to the “position in the slice direction” of each blade of the precollimator 15 (that is, the opening width and position in the slice direction of the precollimator). That is, the position of the entire pre-collimator 15 in the slice direction is changed in real time. This control is performed by steps 82 to 8 in FIG.
It is performed in real time by a series of processes of 4,81.

【0070】このため、例えばX線管10の焦点Fが図
11上で矢印で示す如く右側に移動すると、結果的に
は、プリコリメータ15のスライス方向の一方のプレー
ドが右側(矢印A1 )に移動させられ、且つ、もう一方
のブレードも右側(矢印A2 )に等距離だけ移動させら
れる。すなわち、前述した図10の場合のようにスライ
ス方向のコリメーションを担う両ブレードがスライス方
向に対称に動いて開口幅Wpre のみを変える制御とは異
なり、開口幅Wpre 自体及びスライス方向のコリメータ
全体の位置が焦点移動量に応じて変わる。
Therefore, for example, when the focal point F of the X-ray tube 10 moves to the right as shown by the arrow in FIG. 11, as a result, one blade of the pre-collimator 15 in the slice direction becomes the right (arrow A 1 ). And the other blade is also moved to the right (arrow A 2 ) an equal distance. That is, unlike the control both blade changing only the opening width W pre move symmetrically in the slice direction responsible for collimation in the slice direction, the entire collimator aperture width W pre itself and slice direction as in FIG. 10 described above The position of changes according to the amount of focus movement.

【0071】したがって、X線検出器11に対するX線
プロファイルPLのスライス方向の位置は変わらず、焦
点移動が実際には生じても、見掛け上焦点移動が発生し
ていることと同じになる。これにより、図10の場合と
同等の作用効果が得られるほか、図10の方法と比べて
も、より安定且つ高精度なプロファイルの位置制御を行
うことができ、また被曝量を最小限に抑制できるという
利点がある。さらに重要なことは、図11に示すプリコ
リメータ15の制御を行った場合、スライス方向の本影
の位置が固定される。つまり、本影を受ける検出素子列
のX線プロファイルの形状は、キャリブレーションデー
タ収集時と画像データ収集時とで不変である。したがっ
て、そのような本影を受ける検出素子列により検出され
たデータを使った画像は常に高品質に保持できるという
有利さも在る。
Therefore, the position of the X-ray profile PL in the slice direction with respect to the X-ray detector 11 does not change, and even if the focal point shift actually occurs, it is the same as the apparent focal point shift. As a result, the same effect as that of the case of FIG. 10 can be obtained, and more stable and highly accurate position control of the profile can be performed as compared with the method of FIG. 10, and the exposure dose can be minimized. There is an advantage that you can. More importantly, when the precollimator 15 shown in FIG. 11 is controlled, the position of the umbra in the slice direction is fixed. That is, the shape of the X-ray profile of the detector array that receives the main shadow is unchanged between the calibration data collection and the image data collection. Therefore, there is also an advantage that an image using the data detected by the detector array that receives such a main shadow can always be kept in high quality.

【0072】なお、上述した図11の制御法を2次元検
出器の全面、すなわち図11の例で言えば全部の検出素
子列a〜hを使って本影モードでスキャンする場合(す
なわち図6(a)の状態)にも同様に好適に適用でき
る。また、X線検出器11としてシングルスライス検出
器を使う場合で、本影モードの場合(すなわち図8
(a),(b)の状態)にも好適に実施できる。
When the control method of FIG. 11 described above is used for scanning in the main shadow mode using the entire surface of the two-dimensional detector, that is, all the detection element rows a to h in the example of FIG. 11, (ie, FIG. 6). The same can be suitably applied to the state (a). Further, when a single slice detector is used as the X-ray detector 11, in the case of the main shadow mode (that is, in FIG.
(A) and (b) states) can also be suitably implemented.

【0073】一方、「本影+半影モード」は検査者によ
り必要に応じて選択される(図5ステップ42及び図7
ステップ62参照)。このように「本影モード」のみな
らず、「本影+半影モード」も任意に選択できるように
したので、半影部分も合せて検出器に入射させることで
被曝量を抑えることができ、またマルチスキャンやヘリ
カルスキャンを高速に行うことができるというメリット
がある。この様子を図12(a),(b)に示す。同図
(a)は「本影モード」のスキャンを、同図(b)は
「本影+半影モード」のスキャンを各々説明するもの
で、同図(b)の方がX線検出器11上の使用可能な素
子列数が多い。これにより、「本影+半影モード」で高
速なスキャンが可能になる。
On the other hand, the "main shadow + semi-shadow mode" is selected by the inspector as needed (step 42 in FIG. 5 and FIG. 7).
See step 62). In this way, not only the “main shadow mode” but also the “main shadow + penumbra mode” can be arbitrarily selected, so that the dose can be suppressed by making the penumbra part incident on the detector as well. Moreover, there is an advantage that multi-scan and helical scan can be performed at high speed. This is shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b). The figure (a) explains the scan in the “main shadow mode”, and the figure (b) explains the scan in the “main shadow + penumbra mode”. The figure (b) shows the X-ray detector. The number of usable element rows on 11 is large. This enables high-speed scanning in the "main shadow + penumbra mode".

【0074】ところで、図12(a),(b)では送り
ピッチまたは送り速度の量を表す矢印は概略的に描かれ
ている。送りピッチや送り速度は実際にはX線焦点を点
と見做して演算されるので、それらの量を表す矢印は実
際には図示のものよりも若干短くなって、トータルのス
ライス幅に相当する量となる。
By the way, in FIGS. 12 (a) and 12 (b), arrows representing the amount of the feed pitch or the feed speed are schematically drawn. Since the feed pitch and feed speed are actually calculated by regarding the X-ray focal point as a point, the arrows indicating these amounts are actually slightly shorter than those shown in the figure, and correspond to the total slice width. It becomes the amount to do.

【0075】本発明に係る変形例を図13に基づき説明
する。前述した実施形態はX線管の管球焦点の移動に応
じてプリコリメータ15のスライス方向の位置及び/又
は開口幅をリアルタイムに微調整する構成としたが、か
かる変形例はそのような構成を簡略化したものである。
具体的には、プリコリメータ15のスライス方向の開口
幅及び/又は位置は一回だけ初期設定することとし、そ
の後は焦点位置の移動があっても、その値を保持する。
A modified example of the present invention will be described with reference to FIG. In the above-mentioned embodiment, the position of the pre-collimator 15 in the slice direction and / or the opening width is finely adjusted in real time according to the movement of the tube focus of the X-ray tube. It is a simplification.
Specifically, the opening width and / or position of the pre-collimator 15 in the slice direction is initialized only once, and thereafter, even if the focal position moves, the value is held.

【0076】いま、前述した図10,11の場合と同様
に、2次元検出器の一部の指定検出素子列c〜eのみを
使って全影モードでスキャンするとする。X線管10が
最も低い温度状態から最も高い温度状態になって焦点移
動が起こったとしても、少なくとも目的とする一部の検
出素子列c〜eには必ず本影のみが入射するように開口
幅Wpre (又は位置)が最初に1回だけ設定される。つ
まり、予め焦点移動を見込んで、使用する検出素子列を
決め、開口幅(又はスライス方向の位置)を広めに設定
しておく。そして、スキャン前に一度設定したら、その
後の開口制御は行わない。
Now, as in the case of FIGS. 10 and 11 described above, it is assumed that scanning is performed in the full shadow mode by using only a part of the designated detection element arrays c to e of the two-dimensional detector. Even if the X-ray tube 10 shifts from the lowest temperature state to the highest temperature state and the focal point moves, at least some of the target detection element arrays c to e are opened so that only the main shadow is incident. The width W pre (or position) is initially set only once. That is, in consideration of the focus movement in advance, the detection element array to be used is determined, and the opening width (or the position in the slice direction) is set wider. Then, once set before scanning, the aperture control thereafter is not performed.

【0077】これにより、X線CTスキャナの駆動状態
に応じてX線管の温度が上昇し、管球焦点が例えば図1
3中の実線図示の状態から点線図示の状態(X線管が最
高に暖まった状態)に向かって移動した場合でも、X線
検出器11の指定検出素子列c〜eには常に本影のみが
入射する。したがって、この変形例によれば、開口制御
が一回で済み、制御が簡単化される。この場合にはま
た、焦点位置検出器20が不要になる利点もある。
As a result, the temperature of the X-ray tube rises in accordance with the driving state of the X-ray CT scanner, and the tube focus becomes, for example, as shown in FIG.
Even when moving from the state shown by the solid line in 3 to the state shown by the dotted line (the state where the X-ray tube is warmed to the maximum), the designated detection element rows c to e of the X-ray detector 11 always have only the main shadow. Is incident. Therefore, according to this modification, the opening control is performed only once, and the control is simplified. In this case, there is also an advantage that the focus position detector 20 is unnecessary.

【0078】なお、上述した図13の制御法を2次元検
出器の全面、すなわち図13の例で言えば全部の検出素
子列a〜hを使って本影モードでスキャンする場合(す
なわち図6(a)の状態)にも同様に好適に適用でき
る。また、X線検出器11としてシングルスライス検出
器を使う場合で、本影モードの場合(すなわち図8
(a),(b)の状態)にも好適に実施できる。
When the control method of FIG. 13 described above is used for scanning in the main shadow mode using the entire surface of the two-dimensional detector, that is, all the detection element arrays a to h in the example of FIG. 13, (ie, FIG. 6). The same can be suitably applied to the state (a). Further, when a single slice detector is used as the X-ray detector 11, in the case of the main shadow mode (that is, in FIG.
(A) and (b) states) can also be suitably implemented.

【0079】さらに、上述した変形例において、必ずし
も、プリコリメータ15の開口幅(又は位置)をスキャ
ン時に1回だけ初期設定するという手段を採る必要もな
く、予め固定値に設定しておくようにしてもよい。
Further, in the above-described modified example, it is not always necessary to take the means of initializing the opening width (or position) of the pre-collimator 15 only once at the time of scanning, and it is necessary to set it to a fixed value in advance. May be.

【0080】なお、本発明におけるX線管の管球焦点の
移動に関するセンサ手段は、上述した構成のものに限定
されることなく、例えばX線管10の外周面上に取り付
けた赤外線検出器でX線管10の温度変化を検出し、そ
の温度変化に基づいて管球焦点の移動を推定するように
してもよい。また、例えば実開平2−91200号公報
記載の如く、X線管の冷却油の温度を検出する温度検出
器であってもよいし、またX線管電圧、X線管電流、X
線照射時間、X線照射停止時間などのX線管の駆動に関
する情報を、管球焦点の移動に関する情報として取り込
む構造を採ってもよい。
The sensor means relating to the movement of the tube focus of the X-ray tube according to the present invention is not limited to the one having the above-mentioned construction, and may be an infrared detector mounted on the outer peripheral surface of the X-ray tube 10, for example. The temperature change of the X-ray tube 10 may be detected, and the movement of the tube focus may be estimated based on the temperature change. Further, for example, as described in Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 2-91200, a temperature detector for detecting the temperature of the cooling oil of the X-ray tube may be used, or the X-ray tube voltage, the X-ray tube current, the X-ray tube current, and the X-ray tube current.
A structure may be adopted in which the information regarding the driving of the X-ray tube, such as the irradiation time of X-rays and the stopping time of X-ray irradiation, is taken in as the information regarding the movement of the tube focus.

【0081】また、上記実施形態及び変形例において
は、ポストコリメータ16の開口を、シングルスライス
検出器を用いた本影モードのスキャンであって、スライ
ス幅<検出器幅となる場合のみ制御するようにしたが、
このポストコリメータ16をプリコリメータ15との同
期制御によって、検出器ハウジング部分などに入射する
不要ビームとしての半影部分(本影モードのとき)をポ
ストコリメータ16で積極的にカットするようにしても
よい。これによって半影部分が検出器のハウジングやC
Tガントリ部などで散乱することで生じる、患者にとっ
ての不要な被曝を一層確実に防止できる。しかも、この
ポストコリメータ16の同期制御により、検出器のハウ
ジングにX線吸収材を張り付けるなどの散乱防止構造が
不要になるという利点もある。
Further, in the above-described embodiment and modification, the aperture of the post-collimator 16 is controlled only when the scan is in the main shadow mode using the single slice detector and the slice width is smaller than the detector width. I chose
By controlling the post-collimator 16 in synchronization with the pre-collimator 15, the post-collimator 16 positively cuts a penumbra portion (in the main shadow mode) as an unnecessary beam incident on the detector housing portion or the like. Good. As a result, the penumbra is the detector housing and C
Unnecessary radiation exposure for the patient caused by scattering at the T gantry portion or the like can be more reliably prevented. Moreover, the synchronous control of the post-collimator 16 has an advantage that a scattering prevention structure such as attaching an X-ray absorbing material to the housing of the detector is unnecessary.

【0082】さらに、本発明は上述した実施形態、つま
り、X線ビームの本影のみを受ける、2次元検出器の1
以上の検出素子列の指定を、実際のX線スキャンによる
撮影時にその都度行うようにするというスキャナ構成に
限定されるものではない。設計上の条件やその他の条件
により、その1以上の検出素子列が予め固定的に決まっ
ている場合でも、かかる2次元検出器は本発明のX線C
Tスキャナに好適に適用できる。つまり、そのような場
合には、予め決まっている検出素子列によって検出され
たデータのみを採用して前述と同様の処理を行うように
データ収集装置13への列選択信号を設定しておけばよ
い。
Furthermore, the present invention is based on the above-described embodiment, that is, one of the two-dimensional detector that receives only the umbra of the X-ray beam.
The above-described designation of the detection element array is not limited to the scanner configuration in which the detection element array is designated each time the actual X-ray scanning is performed. Even when the one or more detection element arrays are fixedly determined in advance due to design conditions or other conditions, such a two-dimensional detector is provided with the X-ray C of the present invention.
It can be suitably applied to a T scanner. That is, in such a case, the column selection signal to the data collection device 13 should be set so that only the data detected by the predetermined detection element array is adopted and the same processing as described above is performed. Good.

【0083】また前述した実施形態および変形形態はプ
リコリメータ制御に関する物理量を調整することを中心
に説明してきたが、さらに別の変形も可能である。一例
として、X線管のターゲットに当てる電子ビームを電磁
力で制御し、X線焦点の位置が管球外部から見て不変と
なるように調整してもよいし、また、X線管自体の位置
を同様の目的で制御する構成にしてもよい。
Further, although the above-described embodiments and modifications have been described focusing on adjusting the physical quantity relating to the pre-collimator control, further modifications are possible. As an example, the electron beam applied to the target of the X-ray tube may be controlled by an electromagnetic force to adjust the position of the X-ray focal point to be invariable when viewed from the outside of the tube, or the X-ray tube itself may be adjusted. The position may be controlled for the same purpose.

【0084】なおまた、本発明は上述した実施形態や変
形形態に限定されるものではなく、本発明の基本原理の
範囲内で適宜に組み合わせ、変更、変形することが可能
である。
Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications, and can be appropriately combined, changed and modified within the scope of the basic principle of the present invention.

【0085】[0085]

【発明の効果】以上説明したように、この発明のX線C
Tスキャナによれば、X線検出器の検出素子列(2次元
検出器の場合、複数の検出素子列の内の指定された検出
素子列または予め決まっている検出素子列)のスライス
方向の幅全体にX線プロファイルの本影のみが入射する
ので、スライス位置によって画質が変わることも無く、
また高い信号値を検出することができ、高画質の再構成
象を提供することができる。
As described above, the X-ray C of the present invention is used.
According to the T scanner, the width in the slice direction of the detection element array of the X-ray detector (in the case of a two-dimensional detector, a designated detection element array out of a plurality of detection element arrays or a predetermined detection element array). Only the true shadow of the X-ray profile is incident on the whole, so the image quality does not change depending on the slice position.
In addition, a high signal value can be detected, and a high quality reconstructed image can be provided.

【0086】また、プリコリメータのスライス方向の開
口幅が、X線管のX線焦点の移動に伴うX線ビームのス
ライス方向の予測される最大移動量に対応した量だけ広
く設定されるので、一度そのように開口設定しておくだ
けで、良好な信号及び画質が得られる。
Further, since the opening width of the pre-collimator in the slice direction is set wide by an amount corresponding to the predicted maximum movement amount of the X-ray beam in the slice direction accompanying the movement of the X-ray focal point of the X-ray tube, Good signal and image quality can be obtained only by setting the aperture once.

【0087】さらに、X線管の管球焦点が温度上昇など
に因って移動し、キャリブレーションデータ収集時と撮
影時とでX線プロファイルが変化した場合でも、プリコ
リメータのスライス方向の例えば開口幅及び/又は位置
などを焦点移動量に応じてリアルタイムに微調整するこ
とにより、X線検出器の指定されたまたは予め決めてあ
る検出素子列のスライス方向の幅全体にわたって本影を
入射させることができるので、画像上のアーチファクト
やCT値のシフトを排除でき、画質を向上させることが
できる。
Further, even if the tube focus of the X-ray tube moves due to temperature rise and the like, and the X-ray profile changes between the time when the calibration data is collected and the time when the image is taken, for example, the aperture in the slice direction of the pre-collimator is opened. By finely adjusting the width and / or the position etc. in real time according to the amount of focus movement, the main shadow is made incident on the entire width in the slice direction of the designated or predetermined detection element array of the X-ray detector. Since it is possible to eliminate the artifacts on the image and the shift of the CT value, the image quality can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係るX線CTスキャナの
ブロック図。
FIG. 1 is a block diagram of an X-ray CT scanner according to an embodiment of the present invention.

【図2】X線検出器とX線ビームの入射との関係を説明
する図。
FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between an X-ray detector and incidence of an X-ray beam.

【図3】X線検出器の出力とX線焦点位置移動量の関係
を示すグラフ。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the output of the X-ray detector and the X-ray focal point position movement amount.

【図4】データ収集装置のブロック図。FIG. 4 is a block diagram of a data collection device.

【図5】主制御装置で実行される2次元検出器の場合の
制御例を示すフローチャート。
FIG. 5 is a flowchart showing a control example in the case of a two-dimensional detector executed by a main controller.

【図6】2次元検出器の場合のプリコリメータの位置態
様を判断するフローチャート。
FIG. 6 is a flowchart for determining the position mode of the pre-collimator in the case of a two-dimensional detector.

【図7】主制御装置で実行されるシングルスライス検出
器の場合の制御例を示すフローチャート。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of control in the case of a single slice detector executed by a main controller.

【図8】シングルスライス検出器の場合のプリコリメー
タの位置態様を判断するフローチャート。
FIG. 8 is a flowchart for determining the position mode of the pre-collimator in the case of a single slice detector.

【図9】架台制御装置で実行される開口制御の一例を示
すフローチャート。
FIG. 9 is a flowchart showing an example of opening control executed by the gantry control device.

【図10】2次元検出器を使ったときの焦点移動追従制
御の一例を示す説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of focus movement tracking control when a two-dimensional detector is used.

【図11】2次元検出器を使ったときの焦点移動追従制
御の他の例を示す説明図。
FIG. 11 is an explanatory diagram showing another example of focus movement tracking control when a two-dimensional detector is used.

【図12】(a),(b)は本影モード,本影+半影モ
ードのときの送りピッチまたは送り速度の大小を比較説
明する図。
12A and 12B are diagrams for comparing and explaining the magnitude of the feed pitch or the feed speed in the main shadow mode and the main shadow + penumbra mode.

【図13】変形例に係るプリコリメータの開口設定を説
明する図。
FIG. 13 is a diagram illustrating aperture setting of a pre-collimator according to a modification.

【図14】プリコリメータの役割を説明する図。FIG. 14 is a diagram illustrating the role of a pre-collimator.

【図15】従来のシングルスライスCTにおけるX線プ
ロファイルとX線検出器の位置関係を説明する図。
FIG. 15 is a diagram illustrating a positional relationship between an X-ray profile and an X-ray detector in conventional single-slice CT.

【図16】従来の2次元検出器に係るCTにおけるX線
プロファイルとX線検出器の位置関係を説明する図。
FIG. 16 is a diagram illustrating a positional relationship between an X-ray profile and an X-ray detector in CT related to a conventional two-dimensional detector.

【図17】X線管の管球焦点の移動を説明する図。FIG. 17 is a diagram for explaining movement of a tube focus of an X-ray tube.

【図18】シングルスライス検出器に対するプロファイ
ル変化の影響を説明する図。
FIG. 18 is a diagram for explaining the influence of a profile change on a single slice detector.

【図19】2次元検出器に対するプロファイル変化の影
響を説明する図。
FIG. 19 is a diagram for explaining the influence of profile change on a two-dimensional detector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガントリ 2 寝台 2a 天板 2b 寝台駆動装置 3 制御キャビネット 10 X線管 11 X線検出器 12 架台駆動装置 13 データ収集装置 15 プリコリメータ 16 ポストコリメータ 17 プリコリメータ駆動装置 18 ポストコリメータ駆動装置 20 X線検出器 30 主制御装置 32 寝台制御装置 33 架台制御装置 35 画像再構成装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 gantry 2 bed 2a top board 2b bed drive device 3 control cabinet 10 X-ray tube 11 X-ray detector 12 frame drive device 13 data acquisition device 15 precollimator 16 postcollimator 17 postcollimator drive device 20 postcollimator drive device 20 X-ray Detector 30 Main controller 32 Bed controller 33 Frame controller 35 Image reconstructor

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検体に向けてX線ビームを曝射するX
線管と、前記被検体と前記X線管との間に介挿され、か
つ前記X線ビームによりスライスされる前記被検体の断
面に直交するスライス方向の当該X線ビームの幅を絞る
プリコリメータと、前記被検体を透過してきた前記X線
ビームを受けるX線検出器とを備えたX線CTスキャナ
において、 前記X線検出器を、複数の検出チャンネルから成る検出
素子列を前記スライス方向に複数配列した2次元検出器
で形成するとともに、前記複数の検出素子列の内の指定
された検出素子列が前記プリコリメータにより形成され
たX線ビームのプロファイルの本影および半影の内の本
影のみを受けるように当該プリコリメータを制御する制
御手段と、前記指定された検出素子列により検出された
データに基づいてX線CT像を再構成する再構成手段と
を備えたことを特徴とするX線CTスキャナ。
1. An X which irradiates an object with an X-ray beam.
A pre-collimator for narrowing the width of the X-ray beam in a slice direction orthogonal to the cross section of the subject sliced by the X-ray beam and interposed between the X-ray tube and the subject. And an X-ray CT scanner including an X-ray detector that receives the X-ray beam that has passed through the subject, wherein the X-ray detector includes a detection element array including a plurality of detection channels in the slice direction. A book which is formed by a plurality of two-dimensional detectors and in which a designated detector array among the plurality of detector arrays is formed by the pre-collimator in the main shadow and penumbra of the X-ray beam profile. Control means for controlling the pre-collimator so as to receive only shadows, and reconstructing means for reconstructing an X-ray CT image based on the data detected by the designated detector array. An X-ray CT scanner characterized by that.
【請求項2】 被検体に向けてX線ビームを曝射するX
線管と、前記被検体と前記X線管との間に介挿され、か
つ前記X線ビームによりスライスされる前記被検体の断
面に直交するスライス方向の当該X線ビームの幅を絞る
プリコリメータと、前記被検体を透過してきた前記X線
ビームを受けるX線検出器とを備えたX線CTスキャナ
において、 前記X線検出器を、複数の検出チャンネルから成る検出
素子列を前記スライス方向に複数配列した2次元検出器
で形成するとともに、前記プリコリメータにより形成さ
れたX線ビームのプロファイルの本影および半影の内の
本影のみを受ける、前記複数の検出素子列の内の少なく
とも1つの検出素子列により検出されたデータに基づい
てX線CT像を再構成する再構成手段とを備えたことを
特徴とするX線CTスキャナ。
2. X for irradiating a subject with an X-ray beam
A pre-collimator for narrowing the width of the X-ray beam in a slice direction orthogonal to the cross section of the subject sliced by the X-ray beam and interposed between the X-ray tube and the subject. And an X-ray CT scanner including an X-ray detector that receives the X-ray beam that has passed through the subject, wherein the X-ray detector includes a detection element array including a plurality of detection channels in the slice direction. At least one of the plurality of detection element arrays which is formed by a plurality of two-dimensional detectors arranged and receives only the main shadow of the X-ray beam profile formed by the pre-collimator and the main shadow of the penumbra An X-ray CT scanner, comprising: a reconstructing unit that reconstructs an X-ray CT image based on data detected by one detector array.
【請求項3】 被検体に向けてX線ビームを曝射するX
線管と、前記被検体と前記X線管との間に介挿され、か
つ前記X線ビームによりスライスされる前記被検体の断
面に直交するスライス方向の当該X線ビームの幅を絞る
プリコリメータと、前記被検体を透過してきた前記X線
ビームを受けるX線検出器とを備えたX線CTスキャナ
において、 前記X線検出器を、複数の検出チャンネルから成る検出
素子列を前記スライス方向に複数配列した2次元検出器
で形成するとともに、前記プリコリメータにより形成さ
れたX線ビームのプロファイルの本影および半影の内の
本影のみを受ける、前記複数の検出素子列の内の少なく
とも1つの素子列により検出されたデータを使って画像
再構成を行う第1の収集モードおよび前記プリコリメー
タにより形成されたX線ビームのプロファイルの本影お
よび半影を受ける、前記複数の検出素子列の内の少なく
とも1つの素子列により検出されたデータを使って画像
再構成を行う第2の収集モードの内の一方の収集モード
を選択する選択手段と、この選択手段により選択された
収集モードに基づき前記X線ビームによるスキャンを実
行して前記データを収集するスキャン手段とを、備えた
ことを特徴とするX線CTスキャナ。
3. An X which irradiates a subject with an X-ray beam
A pre-collimator for narrowing the width of the X-ray beam in a slice direction orthogonal to the cross section of the subject sliced by the X-ray beam and interposed between the X-ray tube and the subject. And an X-ray CT scanner including an X-ray detector that receives the X-ray beam that has passed through the subject, wherein the X-ray detector includes a detection element array including a plurality of detection channels in the slice direction. At least one of the plurality of detection element arrays which is formed by a plurality of two-dimensional detectors arranged and receives only the main shadow of the X-ray beam profile formed by the pre-collimator and the main shadow of the penumbra A first acquisition mode for image reconstruction using data detected by the two element arrays and the umbra and half of the profile of the X-ray beam formed by the pre-collimator. Selecting means for receiving one of the second acquisition modes for performing image reconstruction using the data detected by at least one element array among the plurality of detection element arrays, which receives a shadow; An X-ray CT scanner, comprising: a scanning unit that executes scanning with the X-ray beam based on the acquisition mode selected by the selection unit and acquires the data.
【請求項4】 前記選択手段により選択された収集モー
ドに応じて前記プリコリメータの絞り状況を制御する制
御手段を備える請求項3記載のX線CTスキャナ。
4. The X-ray CT scanner according to claim 3, further comprising control means for controlling an aperture state of the pre-collimator according to the acquisition mode selected by the selection means.
【請求項5】 前記スライス方向に移動可能であって前
記被検体を載せる天板と、マルチスキャン時に前記X線
ビームによるスキャン毎に前記指定された検出素子列の
トータルのスライス幅に一致する前記天板の移動距離を
判断する判断手段と、この判断手段により判断された前
記移動距離に基づいて前記天板の移動を制御する天板制
御手段と、を備えた請求項1乃至4のいずれか一項に記
載のX線CTスキャナ。
5. A top plate that is movable in the slice direction and on which the subject is placed, and the total slice width of the designated detection element array for each scan by the X-ray beam during multi-scan, matching the total slice width 5. A determination means for determining the moving distance of the top, and a top controlling means for controlling the movement of the top based on the moving distance determined by this determining means. The X-ray CT scanner as described in one item.
【請求項6】 前記スライス方向に移動可能であって前
記被検体を載せる天板と、ヘリカルスキャン時に前記被
検体周りの前記X線管およびX線検出器の1回転毎に前
記指定された検出素子列の前記スライス方向のトータル
の幅に応じて前記天板の移動距離を判断する判断手段
と、この判断手段により判断された前記移動距離に基づ
いて前記天板の移動を制御する天板制御手段と、を備え
た請求項1乃至4のいずれか一項に記載のX線CTスキ
ャナ。
6. A top plate that is movable in the slice direction and on which the subject is placed, and the designated detection for each rotation of the X-ray tube and the X-ray detector around the subject during helical scanning. Judgment means for judging the movement distance of the top plate according to the total width of the element row in the slice direction, and top plate control for controlling the movement of the top board based on the movement distance judged by this judgment means. An X-ray CT scanner according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
【請求項7】 前記プリコリメータの前記スライス方向
の開口幅を、前記X線管のX線焦点の移動に伴う前記X
線ビームの前記スライス方向の予測される最大移動量に
対応した量だけ広く設定する設定手段を備えた請求項1
乃至4のいずれか一項に記載のX線CTスキャナ。
7. The opening width of the pre-collimator in the slice direction is set to the X-axis according to the movement of the X-ray focal point of the X-ray tube.
2. A setting means for widening the line beam by an amount corresponding to the predicted maximum movement amount of the line beam in the slice direction.
The X-ray CT scanner according to claim 4.
【請求項8】 前記X線管のX線焦点の移動に対応した
量を検出する検出手段を備え、前記制御手段は、前記検
出手段の検出量に基づいて前記プリコリメータの前記ス
ライス方向の開口幅、前記プリコリメータの前記スライ
ス方向の位置、および前記X線管のX線焦点の前記スラ
イス方向の位置の内の少なくとも一つを、少なくとも前
記指定された検出素子列が前記X線ビームの前記本影を
受けるように制御する手段を含む請求項1記載のX線C
Tスキャナ。
8. A detection means for detecting an amount corresponding to a movement of an X-ray focal point of the X-ray tube, wherein the control means has an opening in the slice direction of the pre-collimator based on a detection amount of the detection means. At least one of the width, the position of the pre-collimator in the slice direction, and the position of the X-ray focal point of the X-ray tube in the slice direction, at least the designated detector array is used for the X-ray beam. An X-ray C according to claim 1, including means for controlling to receive the main shadow.
T scanner.
【請求項9】 前記X線管のX線焦点の移動に対応した
量を検出する検出手段と、前記検出手段の検出量に基づ
いて前記プリコリメータの前記スライス方向の開口幅、
前記プリコリメータの前記スライス方向の位置、および
前記X線管のX線焦点の前記スライス方向の位置の内の
少なくとも一つを、少なくとも、前記少なくとも1つの
検出素子列が前記X線ビームの前記本影を受けるように
制御する制御手段と、を備える請求項2記載のX線CT
スキャナ。
9. A detector that detects an amount corresponding to the movement of the X-ray focal point of the X-ray tube, and an opening width of the pre-collimator in the slice direction based on the amount detected by the detector.
At least one of the position of the pre-collimator in the slice direction and the position of the X-ray focal point of the X-ray tube in the slice direction, at least the at least one detection element row is the book of the X-ray beam. The X-ray CT according to claim 2, further comprising: a control unit that controls to receive a shadow.
Scanner.
【請求項10】 前記X線管のX線焦点の移動に対応し
た量を検出する検出手段と、前記検出手段の検出量に基
づいて前記プリコリメータの前記スライス方向の開口
幅、前記プリコリメータの前記スライス方向の位置、お
よび前記X線管のX線焦点の前記スライス方向の位置の
内の少なくとも一つを、前記X線検出器に入射する前記
X線ビームのプロファイルの移動を少なくとも防止する
ように制御する制御手段と、を備える請求項3記載のX
線CTスキャナ。
10. A detecting means for detecting an amount corresponding to a movement of an X-ray focal point of the X-ray tube, an opening width of the pre-collimator in the slice direction based on a detected amount of the detecting means, and a pre-collimator's opening width. At least one of the position in the slice direction and the position in the slice direction of the X-ray focal point of the X-ray tube is configured to at least prevent movement of the profile of the X-ray beam incident on the X-ray detector. 4. The X according to claim 3, further comprising:
Line CT scanner.
【請求項11】 前記X線管のX線焦点の移動に対応し
た量を検出する検出手段を備え、前記制御手段は、前記
検出手段の検出量に基づいて前記プリコリメータの前記
スライス方向の開口幅、前記プリコリメータの前記スラ
イス方向の位置、および前記X線管のX線焦点の前記ス
ライス方向の位置の内の少なくとも一つを、前記X線検
出器に入射する前記X線ビームのプロファイルの移動を
少なくとも防止するように制御する手段を含む請求項4
記載のX線CTスキャナ。
11. A detection means for detecting an amount corresponding to a movement of an X-ray focal point of the X-ray tube, wherein the control means has an opening in the slice direction of the pre-collimator based on a detection amount of the detection means. At least one of the width, the position of the pre-collimator in the slice direction, and the position of the X-ray focal point of the X-ray tube in the slice direction of the profile of the X-ray beam incident on the X-ray detector. 5. A means for controlling to at least prevent movement.
The described X-ray CT scanner.
【請求項12】 被検体に向けてX線ビームを曝射する
X線管と、前記被検体と前記X線管との間に介挿され、
かつ前記X線ビームによりスライスされる前記被検体の
断面に直交するスライス方向の当該X線ビームの幅を絞
るプリコリメータと、前記被検体を透過してきた前記X
線ビームを受けるX線検出器とを備えたX線CTスキャ
ナにおいて、 前記X線検出器を、複数の検出チャンネルから成る検出
素子列をスライス方向に1列配列したシングルスライス
検出器で形成するとともに、前記検出素子列が前記プリ
コリメータにより形成されたX線ビームのプロファイル
の本影および半影の内の本影のみを受けるように当該プ
リコリメータの前記スライス方向の開口幅および位置の
内の少なくとも一方を制御する制御手段を備えたことを
特徴とするX線CTスキャナ。
12. An X-ray tube that irradiates an X-ray beam toward a subject, and is interposed between the subject and the X-ray tube,
A pre-collimator that narrows the width of the X-ray beam in the slice direction orthogonal to the cross section of the subject sliced by the X-ray beam, and the X that has passed through the subject.
An X-ray CT scanner provided with an X-ray detector for receiving a beam of rays, wherein the X-ray detector is formed of a single slice detector in which a row of detection elements consisting of a plurality of detection channels is arranged in one row in a slice direction. , At least the opening width and position in the slice direction of the pre-collimator so that the detection element array receives only the main shadow of the main shadow and penumbra of the profile of the X-ray beam formed by the pre-collimator. An X-ray CT scanner comprising a control means for controlling one of them.
【請求項13】 前記スライス方向に移動可能であって
前記被検体を載せる天板と、マルチスキャン時に前記X
線ビームによるスキャン毎に前記検出素子列の前記スラ
イス方向の幅に応じた前記天板の送りピッチを判断する
判断手段と、この判断手段により判断された前記送りピ
ッチに基づいて前記天板の移動を制御する天板制御手段
と、を備えた請求項12に記載のX線CTスキャナ。
13. A top plate that is movable in the slice direction and on which the subject is placed, and the X-axis during multi-scan.
Judgment means for judging the feed pitch of the top plate according to the width in the slice direction of the detection element array for each scanning with a line beam, and movement of the top plate based on the feed pitch judged by this judgment means. The X-ray CT scanner according to claim 12, further comprising: a top plate control unit that controls the.
【請求項14】 被検体に向けてX線ビームを曝射する
X線管と、前記被検体と前記X線管との間に介挿され、
かつ前記X線ビームによりスライスされる前記被検体の
断面に直交するスライス方向の当該X線ビームの幅を絞
るプリコリメータと、前記被検体を透過してきた前記X
線ビームを受けるX線検出器と、前記被検体と前記X線
検出器との間に介挿され、かつ当該X線検出器に入射す
るX線ビームのスライス方向の幅を絞るポストコリメー
タとを備えたX線CTスキャナにおいて、 前記X線検出器を、複数の検出チャンネルから成る検出
素子列をスライス方向に1列配列したシングルスライス
検出器で形成するとともに、前記プリコリメータにより
形成された前記X線ビームの本影および半影の内のの本
影の一部又は半影をカットして当該本影のみが前記X線
検出器に入射するように前記ポストコリメータの前記ス
ライス方向の開口幅を制御する制御手段を備えたことを
特徴とするX線CTスキャナ。
14. An X-ray tube that irradiates an X-ray beam toward a subject, and is interposed between the subject and the X-ray tube,
A pre-collimator that narrows the width of the X-ray beam in the slice direction orthogonal to the cross section of the subject sliced by the X-ray beam, and the X that has passed through the subject.
An X-ray detector that receives a X-ray beam and a post-collimator that is interposed between the subject and the X-ray detector and that narrows the width in the slice direction of the X-ray beam that is incident on the X-ray detector. In an X-ray CT scanner provided with the X-ray detector, the X-ray detector is formed by a single-slice detector in which a row of detection elements consisting of a plurality of detection channels is arranged in a slice direction, and the X-ray formed by the pre-collimator. A part or penumbra of the main shadow and penumbra of the line beam is cut, and the opening width of the post collimator in the slice direction is adjusted so that only the main shadow is incident on the X-ray detector. An X-ray CT scanner comprising control means for controlling.
【請求項15】 被検体に向けてX線ビームを曝射する
X線管と、前記被検体と前記X線管との間に介挿され、
かつ前記X線ビームによりスライスされる前記被検体の
断面に直交するスライス方向の当該X線ビームの幅を絞
るプリコリメータと、前記被検体を透過してきた前記X
線ビームを受けるX線検出器と、前記被検体と前記X線
検出器との間に介挿され、かつ当該X線検出器に入射す
るX線ビームのスライス方向の幅を絞るポストコリメー
タとを備えたX線CTスキャナにおいて、 前記X線検出器を、複数の検出チャンネルから成る検出
素子列をスライス方向に1列配列したシングルスライス
検出器で形成するとともに、前記プリコリメータにより
形成されたX線ビームのプロファイルの本影および半影
の内の本影のみを受ける前記検出素子列により検出され
たデータを使って画像再構成を行う第1の収集モードお
よび前記X線ビームのプロファイルの本影および半影を
受ける前記検出素子列により検出されたデータを使って
画像再構成を行う第2の収集モードの内の一方の収集モ
ードを選択する選択手段と、この選択手段により選択さ
れたモードに応じて前記ポストコリメータのスライス方
向の開口幅を制御する制御手段とを備えたことを特徴と
するX線CTスキャナ。
15. An X-ray tube that irradiates an X-ray beam toward a subject, and is interposed between the subject and the X-ray tube,
A pre-collimator that narrows the width of the X-ray beam in the slice direction orthogonal to the cross section of the subject sliced by the X-ray beam, and the X that has passed through the subject.
An X-ray detector that receives a X-ray beam and a post-collimator that is interposed between the subject and the X-ray detector and that narrows the width in the slice direction of the X-ray beam that is incident on the X-ray detector. In an X-ray CT scanner provided with the X-ray detector, the X-ray detector is formed by a single-slice detector in which a row of detection elements including a plurality of detection channels is arranged in a slice direction, and the X-ray formed by the pre-collimator. A first acquisition mode for image reconstruction using the data detected by the array of detectors which receives only the main shadow of the beam profile and the main shadow of the penumbra; Selecting means for selecting one of the second acquisition modes for performing image reconstruction using the data detected by the detector array that receives the penumbra; And a control means for controlling the opening width in the slice direction of the post collimator according to the mode selected by the selection means.
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