JPH10192269A - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】２次元Ｘ線検出器でチルト角傾けて複数回転の
スキャンを行う場合に、通常の再構成法を適用して任意
の断層面画像又断層立体画像を再構成する 【解決手段】天板をスライド方向Ｓに移動させるスライ
ド用アクチュエータ３-5及び上下方向Ｔに移動させる上
下動用アクチュエータ３-10 と、架台のチルト角θに応
じてスライド用アクチュエータ３-5及び上下動用アクチ
ュエータ３-10 をそれぞれによる天板の移動速度比を調
節して同期駆動制御する同期制御回路４２-1とを設けた
もの。また、天板の全体又は一部をチルト角θに傾けた
状態のままスライド方向に移動させるもの。また、チル
ト角でヘリカルスキャンする時にはシングルスライスと
同じデータとするもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、Ｘ線を対象物に
照射するＸ線源及び対象物を透過したＸ線を検出するＸ
線検出素子を複数個１列に並べた１次元Ｘ線検出器を複
数列並べて構成された２次元Ｘ線検出器を備え、Ｘ線源
と２次元Ｘ線検出器とを対象物を挟んで対向させると共
に対象物の周囲を回転させ、このときの２次元Ｘ線検出
器による透過Ｘ線の検出に基づいて対象物の断層画像を
解析するＸ線ＣＴ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は従来のＸ線ＣＴ装置の要部構成
を示す図である。Ｘ線ＣＴ装置は、被検体をＸ線でスキ
ャンするスキャナ本体( 架台、ガントリ)１０１と、被
検体をスキャナ本体１０１へ案内する寝台１０２と、高
電圧を生成してスキャナ本体１０１へ供給する高電圧装
置１０３と、寝台１０２を制御する寝台制御ユニット１
０４と、スキャナ本体１０１を制御すると共にスキャナ
本体１０１から得られたデータを処理するコンソール１
０５とから構成されている。

【０００３】スキャナ本体１０１の略中央に円筒状の貫
通した空洞が形成されており、この空洞を被検体が挿入
又は通過するようになっている。スキャナ本体１０１
は、詳細は図示しないが、内部にその空洞の回りを回転
する回転部と、外観を形成し、回転部を回転自在に支持
している固定部とから構成されている。図１２に示すよ
うに、回転部には、Ｘ線を被検体に照射するＸ線管及び
このＸ線管と空洞を挟んで対向する位置に被検体を透過
したＸ線を検出するＸ線検出素子を複数個１列に並べて
構成されたシングルＸ線検出器を、複数列並べた２次元
Ｘ線検出器１０６が搭載されている。

【０００４】高電圧装置１０３からスキャナ本体１０１
に供給された高電圧は、まず、スキャナ本体１０１のＸ
線管へ供給される。Ｘ線検出器から出力される検出信号
は、コンソール１０５へ出力され、このコンソール１０
５で再構成処理により断層画像が再構成され、メモリに
保存されると共に表示装置等により表示する。スキャナ
本体１０１は、通常、水平に移動する寝台１０２に対し
て垂直な状態となっている。すなわち、Ｘ線管から２次
元Ｘ線検出器１０６へ放射されるＸ線が作る面が寝台１
０２の移動軸に対して垂直な状態になっている。しか
し、このスキャナ本体１０１は、断層画像を必要とする
臓器の形状や人体内での位置や回りの臓器との関係から
目的・用途によって、例えば図１３に示すように、寝台
１０２の移動軸に対して傾きチルト角θを持たせること
ができる。すなわち、Ｘ線管から２次元Ｘ線検出器へ放
射されるＸ線が作る面が寝台１０２の移動軸に対して垂
直ではなく、その垂直面からチルト角θ傾くことにな
る。一般的なＸ線ＣＴ装置では、チルト角θを±３０°
程度まで設定することが可能となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、２次
元Ｘ線検出器１０６によりスキャナ本体１０１をチルト
角θ傾けて断層画像を撮影した時、図１４に示すよう
に、互いに対向したＸ線管と２次元Ｘ線検出器１０６(
スキャナ本体１０１の回転部 )とが回転するときの回転
軸が、寝台１０２による撮影対象物( 被検体 )の移動方
向に対してチルト角θ傾いているため、２次元Ｘ線検出
器１０６から得られる各検出器列から得られる断層画像
の中心が、図１５に示すように、撮影対象物の移動方向
についてずれてしまう。

【０００６】従って、撮影対象物を移動させながらヘリ
カルスキャンして、撮影対象物の３次元的立体断層画像
あるいは任意の面( 任意の位置・角度を持った傾斜面 )
の断層画像を再構成する場合に、各検出器列の回転中心
が異なるため、通常の再構成法を直接適用することがで
きない。これは、撮影対象物の移動方向について各検出
器列の回転中心が異なると、検出器列が異なる検出素子
の位置がずれているため、再構成しようとする面の逆投
影するためのデータを作成するのに、検出器列が異なる
隣接する検出素子からの検出データを補間又は重み付け
加算して求めることができないからである。

【０００７】そこでこの発明は、２次元Ｘ線検出器でチ
ルト角傾けて複数回転のスキャンを行う場合に、通常の
再構成法を適用して任意の断層面画像又断層立体画像を
再構成することができるＸ線ＣＴ装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１対応の発明は、
Ｘ線を対象物に照射するＸ線源及び対象物を透過したＸ
線を検出するＸ線検出素子を複数個１列に並べた１次元
Ｘ線検出器を複数列並べて構成された２次元Ｘ線検出器
を備え、Ｘ線源と２次元Ｘ線検出器とを対象物を挟んで
対向させると共に対象物の周囲を回転させ、このときの
２次元Ｘ線検出器による透過Ｘ線の検出に基づいて対象
物の断層画像を解析するＸ線ＣＴ装置において、対象物
が載置される載置部材を備え、この載置部材を移動制御
して、対象物を回転するＸ線源から２次元Ｘ線検出器へ
照射されるＸ線のなす照射空間を通過させる寝台と、Ｘ
線源及び２次元Ｘ線検出器の回転軸の傾きに応じて、回
転軸に対して対象物の移動方向が平行となるように寝台
による対象物の移動方向を制御する対象物移動制御手段
とを設けたものである。請求項２対応の発明は、請求項
１対応の発明において、寝台による対象物の移動は、垂
直方向と水平方向との２軸の制御が可能に構成されてお
り、寝台制御手段は、回転軸の傾きに応じて回転軸に対
して対象物の移動方向が平行となるように垂直方向及び
水平方向の各移動量を調節して２軸同期駆動制御を行う
ものである。

【０００９】請求項３対応の発明は、Ｘ線を対象物に照
射するＸ線源及び対象物を透過したＸ線を検出するＸ線
検出素子を複数個１列に並べた１次元Ｘ線検出器を複数
列並べて構成された２次元Ｘ線検出器を備え、Ｘ線源と
２次元Ｘ線検出器とを対象物を挟んで対向させると共に
対象物の周囲を回転させ、このときの２次元Ｘ線検出器
による透過Ｘ線の検出に基づいて対象物の断層画像を解
析するＸ線ＣＴ装置において、対象物が載置される載置
部材を備え、この載置部材を移動して、対象物を回転す
るＸ線源から２次元Ｘ線検出器へ照射されるＸ線のなす
照射空間を通過させる寝台と、この寝台の載置部材をＸ
線源及び２次元Ｘ線検出器の回転軸に対して所定の角度
に傾かせる対象物姿勢変更手段とを設けたものである。
請求項４対応の発明は、請求項３対応の発明において、
載置部材は、さらに対象物の構造に応じて複数個の部分
から構成され、寝台姿勢変更手段は、部分毎に角度を調
整することが可能な構成になっているものである。

【００１０】請求項５対応の発明は、Ｘ線を対象物に照
射するＸ線源及び対象物を透過したＸ線を検出するＸ線
検出素子を複数個１列に並べた１次元Ｘ線検出器を複数
列並べて構成された２次元Ｘ線検出器を備え、Ｘ線源と
２次元Ｘ線検出器とを対象物を挟んで対向させると共に
対象物の周囲を回転させ、このときの２次元Ｘ線検出器
による透過Ｘ線の検出に基づいて対象物の断層画像を解
析するＸ線ＣＴ装置において、相対的に対象物が移動す
る方向に対してＸ線源及び２次元Ｘ線検出器の回転軸が
平行でない状態で、対象物の位置を変えてＸ線源と２次
元Ｘ線検出器とを対象物の周囲を複数回数回転させたと
き、２次元Ｘ線検出器を構成する複数の１次元Ｘ線検出
器のうちの１つの１次元Ｘ線検出器による透過Ｘ線の検
出に基づいて対象物の断層画像を解析するシングルスラ
イス変換手段を設けたものである。

【００１１】請求項６対応の発明は、Ｘ線を対象物に照
射するＸ線源及び対象物を透過したＸ線を検出するＸ線
検出素子を複数個１列に並べた１次元Ｘ線検出器を複数
列並べて構成された２次元Ｘ線検出器を備え、Ｘ線源と
２次元Ｘ線検出器とを対象物を挟んで対向させると共に
対象物の周囲を回転させ、このときの２次元Ｘ線検出器
による透過Ｘ線の検出に基づいて対象物の断層画像を解
析するＸ線ＣＴ装置において、相対的に対象物が移動す
る方向に対してＸ線源及び２次元Ｘ線検出器の回転軸が
平行でない状態で、対象物の位置を変えてＸ線源と２次
元Ｘ線検出器とを対象物の周囲を複数回数回転させたと
き、１回転毎の２次元Ｘ線検出器からの検出データをデ
ータ処理して１次元Ｘ線検出器形式の検出データを得る
データ処理手段を設けたものである。

【００１２】請求項７対応の発明は、請求項１、請求項
３、請求項５及び請求項６のいずれか１項対応の発明に
おいて、対象物を所定の一方向に移動させながら、Ｘ線
源及び２次元Ｘ線検出器を対象物の周囲を連続的に複数
回数回転させるヘリカルスキャン手段を設けたものであ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の第１の実施の形
態を図１乃至図４を参照して説明する。図１は、この発
明を適用したＸ線ＣＴ(computed tomography )装置の概
略の構成を示すブロック図である。このＸ線ＣＴ装置
は、架台１と、コンソール２と、寝台３と、電源装置４
とから構成されている。基本的には従来の技術で図１１
で説明した構成とほぼ同じである。なお、従来の技術で
図１１を参照して説明した、スキャナ本体が架台１に対
応し、寝台及び寝台制御ユニットが寝台３に対応し、コ
ンソールはコンソール２に対応している。前記架台１
は、回転部１１とそれ以外の固定部とから構成され、前
記回転部１１には、Ｘ線発生部１２、高電圧発生器１
３、( ２次元 )Ｘ線検出器１４、ＤＡＳ( データ収集装
置 )１５、データ圧縮部１６、回転側データ伝送部１７
等が搭載されており、固定部には、固定側データ伝送部
１８、データ復元部１９及び架台コントローラ２０等が
設けられ、前記回転部１１と固定部との間にはスリップ
リング２１が設けられている。

【００１４】前記電源装置４から供給された電力は、前
記架台１の固定部に入力され、この固定部から前記スリ
ップリング２１を通して前記回転部１１の前記高電圧発
生器１３に入力される。この高電圧発生器１３は、供給
された電力をＸ線発生に適した高電圧に昇圧して前記Ｘ
線発生部１２に供給する。このＸ線発生部１２と前記Ｘ
線検出器１４とは、従来の技術で説明したように、この
架台１の略中央に形成された空洞を挟んで対向して配置
されており、互いの位置関係を保ちながら相対的に回転
するようになっている。

【００１５】前記Ｘ線発生部１２は、Ｘ線管やコリメー
タ等から構成され、供給された高電圧によりＸ線を発生
させ、このＸ線を制御して空洞に進入した又は空洞を通
過する被検体に照射する。前記Ｘ線検出器１４は、複数
個のＸ線検出素子を１列に並べたシングルＸ線検出器を
複数列並べて構成され、被検体を透過したＸ線を検出
し、電気信号( 例えば蓄積電荷 )として取出すことがで
きるようになっている。

【００１６】前記ＤＡＳ１５は、前記Ｘ線検出器１４か
ら電気信号を検出データ( デジタルデータ )として取出
し( 収集し )、この検出データを前記データ圧縮部１６
へ出力する。検出データは、前記Ｘ線発生部１２と前記
Ｘ線検出器１４との回転角度( 位相 )によるビュー毎に
Ｘ線検出器１４のＸ線検出素子毎に得られる。前記デー
タ圧縮部１６は、前記Ｘ線検出器１４のＸ線検出素子毎
に得られるデータから差分データ等を計算してデータ圧
縮する。例えば、１つのＸ線検出素子( １つのチャンネ
ル )のデータについて、収集データ( 検出データ )が２
０ビットバイナリデータであったのを、精度( 分解能 )
を低下させずに１０ビットバイナリデータに圧縮する。

【００１７】このデータ圧縮部１６で得られた圧縮デー
タは、前記回転側データ伝送部１７へ出力され、この回
転側データ伝送部１７は、例えばＬＥＤ(light emittin
g diode)等から構成され、その圧縮データを光信号に変
換して送信する。

【００１８】前記固定側データ伝送部１８は、例えばフ
ォトダイオード等から構成され、前記回転部１１の回転
側データ伝送部１７から送信された光信号を受信する。
この固定側データ伝送部２で受信した光信号は、電気信
号( 圧縮データ )に変換され、前記データ復元部１９へ
供給される。このデータ復元部１９では、圧縮データを
元の収集データに復元する処理が行われ、復元された収
集データは、前記コンソール２へ出力される。

【００１９】このコンソール２には、中央制御ユニット
３１、画像再構成ユニット３２、データ保存ユニット３
３及び画像表示ユニット３４、さらに図示しないがネッ
トワークインターフェイス等が設けられている。前記中
央制御ユニット３１は、ＣＰＵ(central processing un
it )、ＲＯＭ(read only memory )、ＲＡＭ(random acc
ess memory)、各種インターフェイス等から構成されて
おり、システムバス３５を介して前記画像構成ユニット
３２、前記データ保存ユニット３３、前記画像表示ユニ
ット３４とそれぞれ接続されている。前記架台１のデー
タ復元部１９から出力された復元された収集データは、
前記画像再構成ユニット３２に入力されると共に前記デ
ータ保存ユニット３３に保存される。前記画像再構成ユ
ニット３２では、再構成処理により断層画像データが作
成され、この断層画像データは、前記画像表示ユニット
３４により断層画像として表示される。

【００２０】さらに、前記中央制御ユニット３１は、前
記架台１の回転部１１の高電圧発生器１３を制御して、
前記Ｘ線発生部１２により被検体へのＸ線照射を制御す
るようになっている。また、前記中央制御ユニット３１
は、前記架台コントローラ２０を制御して、前記回転部
１１の回転制御及び前記架台１の傾き( チルト角 )の角
度制御を行うようになっている。前記寝台３は、被検体
を載置する後述する天板を移動させる天板移動部４１
と、この天板移動部４１等を制御する寝台コントローラ
４２と等から構成され、前記中央制御ユニット３１は、
前記寝台コントローラ４２を制御して、天板を移動さ
せ、被検体の撮影部位を架台１の空洞内へ位置決めする
制御を行うようになっている。

【００２１】図２は、前記寝台３の基本的な構造( スト
ローク、寸法等は精密に記載していない )を示す正面図
及び側面図である。なお、内部構造を見易くするため、
内部構造を隠すために設けられている蛇腹カバーは削除
した。被検体を載置すると共に固定する天板３-1は、ス
ライドベース３-2上に以下に説明する部材により、水平
なスライド方向Ｓに移動するように支持されている。

【００２２】すなわち、前記スライドベース３-2上に
は、リニア軸受けのガイドレール３-3がスライド方向Ｓ
に固定されており、前記天板３-1の下面に固定されたリ
ニア軸受けのスライダー３-4が、前記ガイドレール３-3
に取付けられている。また、前記スライドベース３-2上
には、スライド用アクチュエータ( 例えばステッピング
モータ及び各種ギア )３-5が固定され、このスライド用
アクチュエータ３-5はボールネジのシャフト３-6を回転
自在にスライド方向Ｓに軸支すると共に回転駆動制御す
る。前記天板３-1の下面に固定されたボールネジのナッ
ト３-7は、前記シャフト３-6に取付けられている。従っ
て、前記天板３-1は前記ガイドレール３-3に沿って、前
記スライド用アクチュエータ３-5による前記シャフト３
-6の回転によってスライド方向Ｓに移動する。

【００２３】前記スライドベース３-2は、ベース３-8上
に以下に説明するリンク機構３-9により、垂直な上下方
向Ｔに移動するように支持されている。すなわち、リン
ク機構３-9は、２本の棒状の板部材の略中央を回転自在
に固定し、各板部材の一端をそれぞれ前記スライドベー
ス３-2及び前記ベース３-8に回動自在に固定し、各板部
材の他端をそれぞれ前記スライドベース３-2及び前記ベ
ース３-8に接触すると共にスライド方向Ｓに移動するよ
うに、前記スライドベース３の下面及び前記ベース３-8
の上面に設けられたガイドの間をスライド方向Ｓに滑り
的に移動するようになっている。

【００２４】このリンク機構３-9を２組使用して、前記
スライドベース３-2は、前記ベース３-8上で４点的に支
持される。そのうちの１組の前記リンク機構３-9の前記
ベース３-8上で滑り的移動する他端に対して、前記ベー
ス３-8上には上下動用アクチュエータ３-10 ( 例えば油
圧ポンプ )が固定されており、この上下動用アクチュエ
ータ３-10 の駆動シャフトが前記リンク機構３-9の他端
と接触( 接続 )している。

【００２５】従って、前記上下動用アクチュエータ３-1
0 のシャフトが出る( 伸びる )と前記リンク機構３-9が
上下方向Ｔに伸びて、前記スライドベース３-2すなわち
前記天板３-1を上下方向Ｔに上昇させる。また、前記上
下動用アクチュエータ３-10のシャフトが引く( 縮む )
と前記リンク機構３-9が上下方向Ｔに縮んで、前記スラ
イドベース３-2すなわち前記天板３-1が上下方向Ｔに下
降する。なお、図２では２つのリンク機構は連結してい
ないが、前記上下動用アクチュエータ３-10 のシャフト
が作用するリンク機構３-9の他端どうしを連結しても良
いものである。

【００２６】図３は、前記天板移動部４１及び前記寝台
コントローラ４２の要部回路構成を示すブロック図であ
る。前記天板移動部４１は、前記スライド用アクチュエ
ータ３-5及び前記上下動用アクチュエータ３-10 を備え
ており、前記寝台コントローラ４２には同期制御回路４
２-1が備えられている。この寝台コントローラ４２は、
前記スライド用アクチュエータ３-5及び前記上下動用ア
クチュエータ３-10 をそれぞれ独立して別々に駆動制御
することができると共に、前記同期制御回路４２-1の機
能により前記スライド用アクチュエータ３-5及び前記上
下動用アクチュエータ３-10 を同期して( 同時に )必要
な垂直・水平の移動速度比で駆動制御することができ
る。すなわち、前記天板３-1を階段的ではなく直線的に
必要な角度で( 水平又は垂直から必要な角度だけ傾いた
方向に )移動させることができる。

【００２７】このような構成の第１の実施の形態におい
ては、図４に示すように、架台１のチルト角θに対し
て、同期制御回路４２-1によりスライド用アクチュエー
タ３-5及び上下動用アクチュエータ３-10 を同期駆動制
御し、そのスライド方向の移動速度Ｖs と上下方向の移
動速度Ｖt との比を、次式 ( Ｖｔ／Ｖｓ )＝ｔａｎθ が成り立つようにする。すると、天板３-1は、架台１の
回転部１１の回転軸に平行な方向Ｒに直線的に移動す
る。

【００２８】このように第１の実施の形態によれば、天
板３-1をスライド方向Ｓに移動させるスライド用アクチ
ュエータ３-5及び上下方向Ｔに移動させる上下動用アク
チュエータ３-10 と、架台１のチルト角θに応じてスラ
イド用アクチュエータ３-5及び上下動用アクチュエータ
３-10 をそれぞれによる天板３-1の移動速度比を調節し
て同期駆動制御する同期制御回路４２-1とを設けたこと
により、天板３-1の移動方向を架台１の回転部１１の回
転軸に平行にすることができる。従って、ヘリカルスキ
ャンを行った時にも、被検体の移動方向に対して架台の
回転部１１の回転中心がずれることがなく、特開平８−
２４２１６５号に記載されているように、収集された各
Ｘ線検出器列からのデータを回転軸方向に重み付け加算
し、コーン角度を考慮しないファンビームと見なして再
構成するような一般的な再構成法を適用して任意の断層
画像又は断層立体画像を再構成することができる。又
は、特開平４−２２４７３６号に記載されているよう
に、各検出素子からのデータを収集したＸ線パスと同じ
方向に逆投影することをヘリカルスキャンに適用した再
構成法であっても良い。

【００２９】なお、この第１の実施の形態では、天板３
-1をスライド方向Ｓ及び上下方向Ｔに移動させるため
に、ボールネジと直線軸受けを組合せたスライドシステ
ム及びリンク機構を使用した上下動システムの例で説明
したが、この発明はこれに限定されるものではなく、そ
の他の各種移動システムを使用したものにも適用できる
ものである。この発明の要旨は架台１のチルト角に応じ
て天板３-1のスライド方向Ｓの移動と上下動方向Ｔの移
動とを同期制御すると共にその移動速度比を調整するこ
とである。

【００３０】この発明の第２の実施の形態を図５乃至図
７を参照して説明する。なお、この第２の実施の形態の
構成は、ほとんど前述の第１の実施の形態と( 寝台３に
おける同期制御回路等を除いて )同様な構成なので、同
一部材には同一符号を付してその説明は省略する( 図１
参照 )。図５は、前記寝台３の基本的な構造( ストロー
ク、寸法は精密に記載していない )を示す正面図であ
る。なお、内部構造を見易くするため、内部構造を隠す
ために設けられている蛇腹カバーは削除した。リニア軸
受けの前記スライダー３-4上には天板ベース３-11 が固
定され、この天板ベース３-11 の一端部分には、後述す
るアクチュエータの高さに応じた高さを有するスペース
確保部分が形成され、このスペース確保部分の上端に角
度可変用天板３-12 の一端が回動自在に固定されてい
る。

【００３１】前記天板ベース３-11 の略中央上面には、
天板チルト用アクチュエータ( 例えば油圧ポンプ )３-1
3 が固定され、この天板チルト用アクチュエータ３-13
の駆動シャフトがチルト用スライダー３-14 に固定され
ている。一方、前記角度可変用天板３-12 の下面の所定
位置に回動可能に一端が固定されたロッド３-15 の他端
が、前記チルト用スライダー３-14 に回動可能に接続さ
れている。従って、前記天板チルト用アクチュエータ３
-13 の駆動シャフトがスライド方向に伸縮することによ
り、前記チルト用スライダー３-14 が移動して、前記角
度可変用天板３-12 の傾斜角度が変化する。このチルト
用スライダー３-14 が前記角度可変用天板３-12 の前記
ロッド３-15 の固定位置の真下に位置した時の前記角度
可変用天板３-12 の傾斜角度が最大となり、傾斜角度０
°、さらに、前記天板ベース３-11 のスペース確保部分
の高さにより生じる傾斜角度−α°まで、前記角度可変
用天板３-12 の傾斜角度は調節できる。

【００３２】図６は、前記寝台３の構成を示すブロック
図である。前記寝台３には、前記角度可変用天板３-1の
傾斜角度を調節するための天板傾斜角度調節機構４３が
備えられている。この寝台３の各種機構を駆動する前記
天板移動部４１には、前記スライド用アクチュエータ３
-5と、前記上下動用アクチュエータ３-10 と、前記天板
傾斜角度調節機構４３を駆動制御する天板チルト用アク
チュエータ３-13 とが備えられている。さらに、この天
板移動部４１を制御する前記寝台コントローラ４２に
は、前記天板チルト用アクチュエータ３-13 を制御する
天板角度制御部４２-2を備えている。この天板角度制御
部４２-2は、設定されたチルト角θに応じて前記天板チ
ルト用アクチュエータ３-13 の駆動シャフトをストロー
ク量を制御する。このような構成の第２の実施の形態に
おいて、上下動用アクチュエータ３-10により角度可変
用天板３-12 は所定の高さに調整された後、図７に示す
ように、天板角度制御部４２-2による制御により、天板
チルト用アクチュエータ３-13 が駆動して、角度可変用
天板３-12 が設定されたチルト角θに傾斜する。次に、
スライド用アクチュエータ３-5がにより角度可変用天板
３-12 は水平方向Ｔに移動して、チルト角θ傾斜した角
度可変用天板３-12 上に固定された被検体はその傾斜状
態のまま、傾いていない架台１の中央空洞を通過してＸ
線撮影が行われる。

【００３３】このように第２の実施の形態によれば、相
対的に前述の第１の実施の形態の架台１と角度可変用天
板３-12 との位置関係と同じ位置関係で、被検体をＸ線
撮影することができるので、第１の実施の形態と同様な
効果を得ることができる。この第２の実施の形態では、
角度可変用天板３-12 の移動制御において同期制御等が
必要なく、ハードウエア構成のみ実施することができる
ので、制御の負担が小さいという効果を得ることができ
る。なお、この第２の実施の形態では、設定されたチル
ト角θで角度可変用天板３-12 の傾斜角度を天板チルト
用アクチュエータ３-13 で自動的に調節するようになっ
ていたが、この発明はこれに限定されるものではなく、
天板傾斜角度調節機構４３にロック機構を設けて、手動
で角度可変用天板３-12 の傾斜角度を調節できるもので
も良いものである。

【００３４】この発明の第３の実施の形態を図８を参照
して説明する。なお、この第３の実施の形態の構成は、
前述の第１の実施の形態と( 寝台３における同期制御回
路等を除いて )同様な構成なので、同一部材には同一符
号を付してその説明は省略する( 図１参照 )。図８は、
複数のリクライニング部を備えたリクライニング用天板
３-16 を示す図である。図８( ａ )〜図８( ｃ )に示す
ように、このリクライニング用天板３-16 は、標準被検
体の首位置及び腰位置に対応する２カ所にリクライニン
グ機構５１が設けられている。このリクライニング機構
５１により、標準被検体の頭部( 首より上の部分 )に対
応するリクライニング用天板３-16 の部分だけ( 図８(
ａ )及び図８( ｃ )参照 )、又は標準被検体の腰より上
の部分に対応するリクライニング用天板３-16 の部分だ
け( 図８( ｂ )参照 )、傾斜角度が調節できるようにな
っている。

【００３５】このような構成の第３の実施の形態におい
ては、チルト角傾けてＸ線ＣＴ撮影で、頭部のみを撮影
したい場合には、首位置に対応するリクライニング機構
５１を駆動して、リクライニング用天板３-16 の頭部に
対応する部分の傾斜角度をチルト角に調節する。また、
頭部、胸部や腹部等を撮影したい場合には、腰位置に対
応するリクライニング機構５１を駆動して、リクライニ
ング用天板３-16 腰より上の部分に対応する部分の傾斜
角度をチルト角に調節する。以上のように、リクライニ
ング用天板３-16 の所望の部分の傾斜角度をチルト角に
調節した状態のまま、寝台３のスライド用アクチュエー
タ３-5を駆動して、リクライニング用天板３-16 をスラ
イド方向Ｓに移動させてＸ線撮影を行う。

【００３６】このように第３の実施の形態によれば、前
述の第２の実施の形態と同様な効果を得ることができ、
さらに、被検体( 患者、検診者 )の姿勢を負担を軽減す
ることができる。また、天板全体の傾斜角度を調節する
機構に比べてリクライニング機構は小さくできるので、
寝台従ってＸ線ＣＴ装置の小形化を図ることができる。

【００３７】この発明の第４の実施の形態を図９を参照
して説明する。なお、この第４の実施の形態の構成は、
前述の第１の実施の形態と( 寝台３における同期制御回
路等を除いて )同様な構成なので、同一部材には同一符
号を付してその説明は省略する( 図１参照 )。図９( ａ
)は、前記架台１のＤＡＳ１５の構成を示すブロック図
である。このＤＡＳ１５は、列選択データ収集部１５-1
を備えている。この列選択データ収集部１５-1は、機能
の実行が設定されると、架台１がチルト角θで傾きしか
もヘリカルスキャンを行った( ヘリカルスキャンモード
を選択した )時に、自動的に前記Ｘ線検出器１４の中央
列( Ｘ線が垂直に入射される列 )のＸ線検出素子列から
の検出データのみを選択してデータ収集し、このデータ
収集した検出データのみを前記データ圧縮部１６へ出力
するようになっている。

【００３８】図９( ｂ )は、前記寝台３の寝台コントロ
ーラ４２の構成を示すブロック図である。この寝台コン
トローラ４２は、スライド方向ピッチ変更部４２-3を備
えている。このスライド方向ピッチ変更部４２-3は、架
台１がチルト角θで傾きしかもヘリカルスキャンを行っ
た( ヘリカルスキャンモードを選択した )時に、前記天
板３-1のスライド方向の移動ピッチを予め設定されたピ
ッチに変更するものである。

【００３９】この場合には１列のＸ線検出素子列による
スライス幅( ピッチ )をＰとして、例えば( Ｐ／ cosθ
)のピッチ値を設定するようになっている。このような
構成の第４の実施の形態においては、架台１がチルト角
θで傾きしかもヘリカルスキャンを行った時には、自動
的に、寝台３の天板３-1のスライド方向の移動ピッチ
が、チルト角θのシングルスライスのヘリカルスキャン
と同じピッチに変更され、ＤＡＳ１５はＸ線検出器１４
の中央列のＸ線検出素子列からのみ検出データを収集す
る、すなわち、Ｘ線検出器１４を中央列のみのシングル
Ｘ線検出器としてデータ収集を行う。従って、このよう
にして収集されたデータは、チルト角θのシングルスラ
イスのヘリカルスキャンで得られたデータと同じであ
り、画像再構成ユニット３２において、シングルスライ
スのヘリカルスキャンと同じように、従来の再構成法に
より画像の再構成処理が行われる。

【００４０】このように第４の実施の形態によれば、架
台１がチルト角θで傾きしかもヘリカルスキャンを行っ
たときには、チルト角θのシングルスライスのヘリカル
スキャンと同じデータを収集することができるので、通
常の再構成法が適用でき、任意の断層面画像又は断層立
体画像を再構成することができる。

【００４１】この発明の第５の実施の形態を図１０を参
照して説明する。なお、この第４の実施の形態の構成
は、前述の第１の実施の形態と( 寝台３における同期制
御回路等を除いて )同様な構成なので、同一部材には同
一符号を付してその説明は省略する( 図１参照 )。図１
０( ａ )は、前記架台１のＤＡＳ１５の構成を示すブロ
ック図である。このＤＡＳ１５は、束ね処理部１５-2を
備えている。この束ね処理部１５-2は機能の実行が設定
されると、架台１がチルト角θで傾きしかもヘリカルス
キャンを行った( ヘリカルスキャンモードを選択した )
時に、自動的に前記Ｘ線検出器１４からの一部又は全部
の検出素子列から収集されたデータをＸ線検出素子列方
向に束ね処理し、シングルスライスのデータに変換して
前記データ圧縮部１６へ出力するようになっている。な
お、この束ね処理は、前記Ｘ線検出器１４の全てのＸ線
検出素子列で重みが同じの単純な束ね処理でも良いし、
また、各Ｘ線検出素子列で中央列からの距離により重み
の割合が異なる束ね処理でも良いものである。

【００４２】図１０( ｂ )は、前記寝台３の寝台コント
ローラ４２の構成を示すブロック図である。この寝台コ
ントローラ４２は、スライド方向ピッチ変更部４２-3を
備えている。

【００４３】この場合には、前記束ね処理部１５-2での
束ね処理における重み付けに対応して、前記天板３-1の
スライド方向の移動ピッチが設定される。なお、Ｘ線検
出器１４の束ねる全てのＸ線検出素子列で重みが同じ場
合には、移動ピッチは変更されない。すなわち、束ねる
Ｘ線検出素子列のトータルの幅に相当するスライス幅を
ＴＰとして、例えば( ＴＰ／ cosθ )のピッチ値のまま
となる。前記スライド方向ピッチ変更部４２-3に設定さ
れる移動ピッチは、手動的に設定されるものでも良い
し、また、前記中央制御ユニット３１により又は直接前
記束ね処理部１５-2からの指令信号により自動的に設定
されるものでも良いものである。

【００４４】このような構成の第５の実施の形態におい
ては、架台１がチルト角θで傾きしかもヘリカルスキャ
ンを行った時には、自動的に、寝台３の天板３-1のスラ
イド方向の移動ピッチが、束ね処理の重み付けに対応し
たピッチに変更され、ＤＡＳ１５はＸ線検出器１４から
得られたデータをＸ線検出素子列方向に束ね処理し、シ
ングルスライスのデータに変換する。

【００４５】従って、このようにして変換されたデータ
は、スライス厚は厚くなるが、チルト角θのシングルス
ライスのヘリカルスキャンで得られたデータと同じであ
り、画像差構成ユニット３２において、チルト角θのシ
ングルスライスのヘリカルスキャンと同じように、従来
の再構成法により画像の再構成処理が行われる。

【００４６】このように第５の実施の形態によれば、架
台１がチルト角θで傾きしかもヘリカルスキャンを行っ
たときには、束ね処理によりスライス厚が大きいチルト
角θにシングルスライスのヘリカルスキャンと同じデー
タを得ることができるので、通常の再構成法が適用で
き、任意のスライス厚の断層面画像又は断層立体画像を
再構成することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
２次元Ｘ線検出器でチルト角傾けてヘリカルスキャンを
行う場合に、通常の再構成法を適用して任意の断層面画
像又断層立体画像を再構成することができるＸ線ＣＴ装
置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態のＸ線ＣＴ装置の概略の
構成を示すブロック図。

【図２】同実施の形態のＸ線ＣＴ装置の寝台の基本的な
構造を示す正面図及び側面図。

【図３】同実施の形態のＸ線ＣＴ装置の天板移動部及び
寝台コントローラの要部回路構成を示すブロック図。

【図４】同実施の形態のＸ線ＣＴ装置における寝台の天
板の移動方法を示す図。

【図５】この発明の第２の実施の形態のＸ線ＣＴ装置の
寝台の基本的な構造を示す正面図。

【図６】同実施の形態のＸ線ＣＴ装置の寝台の構成を示
すブロック図。

【図７】同実施の形態のＸ線ＣＴ装置における寝台の天
板の移動時の傾斜角度を示す図。

【図８】この発明の第３の実施の形態のＸ線ＣＴ装置の
リクライニング用天板を示す図。

【図９】この発明の第４の実施の形態のＸ線ＣＴ装置の
架台のＤＡＳ及び寝台コントローラの構成を示すブロッ
ク図。

【図１０】この発明の第５の実施の形態のＸ線ＣＴ装置
の架台のＤＡＳ及び寝台コントローラの構成を示すブロ
ック図。

【図１１】従来例のＸ線ＣＴ装置の要部構成を示す図。

【図１２】同従来例のＸ線ＣＴ装置のＸ線検出器の概略
の構成を示す図。

【図１３】同従来例のＸ線ＣＴ装置のスキャナ本体のチ
ルト角θを説明するための図。

【図１４】同従来例のＸ線ＣＴ装置のスキャナ本体のＸ
線管と２次元Ｘ線検出器とが回転する時の回転軸を示す
図。

【図１５】同従来例のＸ線ＣＴ装置手えあれた断層画像
の中心のずれを示す図。

【符号の説明】

１…架台、 ３…寝台、 ３-1…天板、 ３-3…ガイドレール、 ３-4…スライダー、 ３-5…スライド用アクチュエータ、 ３-6…シャフト、 ３-7…ナット、 ３-9…リンク機構、 ３-10 …上下動用アクチュエータ、 ３-12 …角度可変用天板、 ３-13 …天板チルト用アクチュエータ、 ３-14 …チルト用スライダー、 ３-16 …リクライニング用天板、 ５１…リクライニング機構、 １４…( ２次元 )Ｘ線検出器、 １５…ＤＡＳ( データ収集装置 )、 １５-1…列選択データ収集部、 １５-2…束ね処理部、 ３１…中央制御ユニット、 ４１…天板移動部、 ４２…寝台コントローラ、 ４２-1…同期制御回路、 ４２-2…天板角度制御部、 ４２-3…スライド方向ピッチ変更部、 ４３…天板傾斜角度調節機構。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線を対象物に照射するＸ線源及び前記
   対象物を透過したＸ線を検出するＸ線検出素子を複数個
   １列に並べた１次元Ｘ線検出器を複数列並べて構成され
   た２次元Ｘ線検出器を備え、前記Ｘ線源と前記２次元Ｘ
   線検出器とを前記対象物を挟んで対向させると共に前記
   対象物の周囲を回転させ、このときの前記２次元Ｘ線検
   出器による透過Ｘ線の検出に基づいて前記対象物の断層
   画像を解析するＸ線ＣＴ装置において、 前記対象物が載置される載置部材を備え、この載置部材
   を移動制御して、前記対象物を回転する前記Ｘ線源から
   前記２次元Ｘ線検出器へ照射されるＸ線のなす照射空間
   を通過させる寝台と、 前記Ｘ線源及び前記２次元Ｘ線検出器の回転軸の傾きに
   応じて、前記回転軸に対して前記対象物の移動方向が平
   行となるように前記寝台による前記対象物の移動方向を
   制御する対象物移動制御手段とを設けたことを特徴とす
   るＸ線ＣＴ装置。
2. 【請求項２】 前記寝台による前記対象物の移動は、垂
   直方向と水平方向との２軸の制御が可能に構成されてお
   り、 前記寝台制御手段は、前記回転軸の傾きに応じて前記回
   転軸に対して前記対象物の移動方向が平行となるように
   前記垂直方向及び前記水平方向の各移動量を調節して２
   軸同期駆動制御を行うことを特徴とする請求項１記載の
   Ｘ線ＣＴ装置。
3. 【請求項３】 Ｘ線を対象物に照射するＸ線源及び前記
   対象物を透過したＸ線を検出するＸ線検出素子を複数個
   １列に並べた１次元Ｘ線検出器を複数列並べて構成され
   た２次元Ｘ線検出器を備え、前記Ｘ線源と前記２次元Ｘ
   線検出器とを前記対象物を挟んで対向させると共に前記
   対象物の周囲を回転させ、このときの前記２次元Ｘ線検
   出器による透過Ｘ線の検出に基づいて前記対象物の断層
   画像を解析するＸ線ＣＴ装置において、 前記対象物が載置される載置部材を備え、この載置部材
   を移動して、前記対象物を回転する前記Ｘ線源から前記
   ２次元Ｘ線検出器へ照射されるＸ線のなす照射空間を通
   過させる寝台と、 この寝台の前記載置部材を前記Ｘ線源及び前記２次元Ｘ
   線検出器の回転軸に対して所定の角度に傾かせる対象物
   姿勢変更手段とを設けたことを特徴とするＸ線ＣＴ装
   置。
4. 【請求項４】 前記載置部材は、さらに前記対象物の構
   造に応じて複数個の部分から構成され、 前記寝台姿勢変更手段は、前記部分毎に角度を調整する
   ことが可能な構成になっていることを特徴とする請求項
   ３記載のＸ線ＣＴ装置。
5. 【請求項５】 Ｘ線を対象物に照射するＸ線源及び前記
   対象物を透過したＸ線を検出するＸ線検出素子を複数個
   １列に並べた１次元Ｘ線検出器を複数列並べて構成され
   た２次元Ｘ線検出器を備え、前記Ｘ線源と前記２次元Ｘ
   線検出器とを前記対象物を挟んで対向させると共に前記
   対象物の周囲を回転させ、このときの前記２次元Ｘ線検
   出器による透過Ｘ線の検出に基づいて前記対象物の断層
   画像を解析するＸ線ＣＴ装置において、 相対的に前記対象物が移動する方向に対して前記Ｘ線源
   及び前記２次元Ｘ線検出器の回転軸が平行でない状態
   で、前記対象物の位置を変えて前記Ｘ線源と前記２次元
   Ｘ線検出器とを前記対象物の周囲を複数回数回転させた
   とき、 前記２次元Ｘ線検出器を構成する複数の１次元Ｘ線検出
   器のうちの１つの１次元Ｘ線検出器による透過Ｘ線の検
   出に基づいて前記対象物の断層画像を解析するシングル
   スライス変換手段を設けたことを特徴とするＸ線ＣＴ装
   置。
6. 【請求項６】 Ｘ線を対象物に照射するＸ線源及び前記
   対象物を透過したＸ線を検出するＸ線検出素子を複数個
   １列に並べた１次元Ｘ線検出器を複数列並べて構成され
   た２次元Ｘ線検出器を備え、前記Ｘ線源と前記２次元Ｘ
   線検出器とを前記対象物を挟んで対向させると共に前記
   対象物の周囲を回転させ、このときの前記２次元Ｘ線検
   出器による透過Ｘ線の検出に基づいて前記対象物の断層
   画像を解析するＸ線ＣＴ装置において、 相対的に前記対象物が移動する方向に対して前記Ｘ線源
   及び前記２次元Ｘ線検出器の回転軸が平行でない状態
   で、前記対象物の位置を変えて前記Ｘ線源と前記２次元
   Ｘ線検出器とを前記対象物の周囲を複数回数回転させた
   とき、 １回転毎の前記２次元Ｘ線検出器からの検出データをデ
   ータ処理して１次元Ｘ線検出器形式の検出データを得る
   データ処理手段を設けたことを特徴とするＸ線ＣＴ装
   置。
7. 【請求項７】 前記対象物を所定の一方向に移動させな
   がら、前記Ｘ線源及び前記２次元Ｘ線検出器を前記対象
   物の周囲を連続的に複数回数回転させるヘリカルスキャ
   ン手段を設けたことを特徴とする請求項１、請求項３、
   請求項５及び請求項６のいずれか１項記載のＸ線ＣＴ装
   置。