JPH10323345A - 放射線ｃｔ装置のファントム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 詳細な評価データを効率よく得ることが可能
な放射線CT装置のファントムを提供することを課題とす
る。 【解決手段】 断層面と平行な方向に積層された複数の
部屋１１２,１１４,１１６,１１８と、複数の部屋１１
２,１１４,１１６,１１８のそれぞれの底面の同じ位置
に設けられ、大きさが異なる複数の部位１３０ａ,１３
０ｂ,１３０ｃからなる対象物１３０と、複数の部屋１
１２,１１４,１１６,１１８に充填され、対象物に対す
る密度差が各部屋毎に異なる充填物質(空気Ａ,油Ｏ,水
Ｗ,造影剤溶液Ｚ)とから構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射線CT(Compute
d Tomography)装置、特に、ヘリカルスキャン式CT装置
でのコントラスト分解能を評価するときに用いられるフ
ァントムに関する。

【０００２】

【従来の技術】放射線CT装置において、ヘリカルスキャ
ンの基本特性(例えば、雑音、コントラストスケール、
空間分解能、コントラスト分解能等)を評価するファン
トムは、多数存在する。

【０００３】例えば、図４には、現在、放射線CT装置の
ヘリカルスキャンにおけるコントラスト分解能評価試験
に用いるファントムが示されている。図において、二枚
の円板１,３の間に、多孔質材の円柱部材５が配設され
ている。この円柱部材５の内部には、対象物として異な
る直径(本従来例では四種類)のウレタンの球体７,９,１
１,１３が同一平面上に配設されている。

【０００４】そして、本従来例では、球体７,９,１１,
１３に対して密度差の異なる材料で円柱部材５を構成
し、更に、この円柱部材５の材料も、例えば、三種類の
異なる材料を選定し、それぞれの材料によるファントム
を用意していた。即ち、高コントラスト分解能測定用,
中コントラスト分解能測定用,低コントラスト分解能測
定用のファントムとして、それぞれに適当な円柱部材５
の材料を選定し、それぞれにファントムを作成してい
た。

【０００５】例えば、高コントラスト分解能測定用ファ
ントムの場合には、円柱部材５の材質として空気等価物
質(フェノール発泡体)を選定し、中コントラスト分解能
測定用ファントム及び低コントラスト分解能測定用ファ
ントムの場合には、円柱部材５の材質を水等価物質(ウ
レタン)等を選定していた。

【０００６】そして、放射線CT装置の基本的なコントラ
スト分解能を評価するときには、これら三種類のファン
トムを用いて、それぞれに評価作業を行っていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ヘリカルスキャン式の
放射線CT装置を評価するときの重要な評価項目のひとつ
は、周囲の組織とは密度が異なる病変部分を識別するた
めの識別可能性が、ヘリカルスキャンパラメータ(主と
してヘリカルピッチ)の変化に対応して、どのように変
化するかを評価することである。即ち、ある病変を見落
とし無く識別するためには、ヘリカルスキャンパラメー
タをどのように設定すればよいかを判断するためのデー
タを得ることである。

【０００８】識別したい病変部分、例えば腫瘍は、それ
が発生する部位によって密度が異なっていると考えら
れ、更に、この病変部分と、これを取り囲む組織とのコ
ントラストに対するファクタも様々に異なる。

【０００９】そして、様々な周囲組織と病変部分との密
度差における病変部分の識別性と、様々なヘリカルスキ
ャンのパラメータとの相関関係に関するデータをできる
だけ詳しく、しかも、少ない労力で効率的に得ることが
要請される。

【００１０】ところで、このような評価作業を行うとき
に用いるファントムは、病変部分を模した対象物の材料
と、これを取り囲む組織を模した充填材料とは密度に差
異を設けてあり、その差異に対応したヘリカルスキャン
のパラメータに関するデータを評価作業を通じて収集し
ていた。そして、上述したように、ひとつの充填材料に
病変を模した対象物を埋め込んでひとつのファントムを
構成し、このようなファントム毎に評価作業を行ってい
た。

【００１１】すなわち、従来はひとつのファントムは、
対象物の材料とこれを取り囲む充填材料との間のひとつ
の密度差しか体現しておらず、両者の様々な密度差に対
応した様々なヘリカルスキャンパラメータとの相関関係
に関するデータを得るためには、様々な密度差を体現し
たファントムをひとつひとつ作成し、それぞれのファン
トム毎に評価作業を行わなければならなかった。

【００１２】そこで本発明の目的は、病変部分を模した
対象物の材料と、これを取り囲む組織を模した充填材料
との様々な密度差に対応した様々なヘリカルスキャンパ
ラメータとの相関関係に関する詳細なデータを少ない労
力で効率的に得ることを可能とする放射線CT装置のファ
ントムを提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、断層面と平行な方向に積層された複数の部屋と、
前記複数の部屋のそれぞれの底面の同じ位置に設けら
れ、大きさが異なる複数の部位からなる対象物と、前記
複数の部屋に充填され、前記対象物に対する密度差が各
部屋毎に異なる充填物質とからなることを特徴とする放
射線CT装置のファントムである。

【００１４】充填物質の対象物に対する密度差を各部屋
毎に任意に異ならせることで、ヘリカルスキャンのコン
トラスト分解能評価に関する詳細なデータを効率よく得
ることが可能となる。

【００１５】更に、複数の部屋を断層面と平行な方向に
積層したことにより、短いストロークのヘリカルスキャ
ンで複数の密度差における識別性の評価を行うことが可
能となる。

【００１６】ここで、対象物の一例としては、アクリル
樹脂があり、充填物質は、空気,油,水,造影剤が溶解し
た水溶液のうちのいずれかの物質がある。特に、造影剤
が溶解した水溶液を充填材料として使用する場合、造影
剤の濃度を変えることで、対象物に対する充填物質の密
度差を任意に定めることができ、好適である。

【００１７】尚、放射線CT装置としては、X線CT装置、
γ線CT装置等があるが限定するものではない。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に図面を用いて本発明の実施の
形態例を説明する。先ず、図２及び図３を用いて、本発
明の一実施の形態例のX線CT装置のヘリカルスキャン用
ファントムの構成を説明する。図２は図１における放射
線CT装置のヘリカルスキャン用ファントムの四面図で、
(a)図は上面図、(b)図は正面図、(c)図は下面図、(d)図
は(b)図の右側面図、図３は図２におけるヘリカルスキ
ャン用ファントムの断面を説明する図で、(a)図は図２
(d)の切断線A-Aにおける断面図、(b)図は図３(a)の切断
線B-Bにおける断面図、(c)図は図３(a)の切断線C-Cにお
ける断面図である。

【００１９】これらの図において、ヘリカルスキャン用
ファントム１００は、底面１０２ａが開放面とされた箱
体１０２と、底面１０２ａに設けられた底面プレート１
０４と、箱体１０２の内部に設けられた三枚の仕切り板
１０６,１０８,１１０とで、箱体１０２の内部は積層さ
れた第１から第４の部屋１１２,１１４,１１６,１１８
に分割されている。

【００２０】更に、第１から第３の部屋１１２,１１４,
１１６の対向する壁面には、この壁面を貫通しためねじ
穴１２２ａ,１２２ｂ,１２４ａ,１２４ｂ,１２６ａ,１
２６ｂが形成され、各めねじ穴１２２ａ,１２２ｂ,１２
４ａ,１２４ｂ,１２６ａ,１２６ｂには、円周面におね
じが刻設されたキャップ１３２ａ,１３２ｂ,１３４ａ,
１３４ｂ,１３６ａ,１３６ｂが螺合し、第１から第３の
部屋１１２,１１４,１１６内は、密閉されるようになっ
ている。

【００２１】第１の部屋１１２の底面プレート１０４
上、第２の部屋１１４の底面となる仕切り板１０６上、
第３の部屋１１６の底面となる仕切り板１０８上、第４
の部屋１１８の底面となる仕切り板１１０上には、アク
リル樹脂製で同一形状の対象物１３０が配設されてい
る。

【００２２】この対象物１３０は、大きさ(径,高さ)が
異なり、先端が半球状となった中実円柱状の第１部位１
３０ａ,第２部位１３０ｂ,第３部位１３０ｃとからなっ
ている。

【００２３】更に、四つの対象物１３０は、第１から第
４の部屋１１２,１１４,１１６,１１８において同一位
置に配設されている。四つの対象物１３０を同一位置に
配設することによって、同一のタイミングで得られる四
つの部屋１１２,１１４,１１８に対応するそれぞれの断
層面が相互に比較可能となり、評価作業が効率よく行わ
れる。

【００２４】そして、第１から第３の部屋１１２,１１
４,１１６は、貫通しためねじ穴１２２ａ,１２２ｂ,１
２４ａ,１２４ｂ,１２６ａ,１２６ｂを介して、対象物
と密度の異なる充填物質を注入する。即ち、第１の部屋
１１２においては密度差を任意に選択できる造影剤が溶
解した水溶液Ｚ、第２の部屋１１４においては人体組織
と略等価とされる水Ｗ、第３の部屋１１６においては水
ＷよりX線の吸収が少ない油Ｏがそれぞれ充填され、キ
ャップ１３２ａ,１３２ｂ,１３４ａ,１３４ｂ,１３６
ａ,１３６ｂを用いて、封止されている。

【００２５】又、第４の部屋１１８は、水ＷよりX線の
吸収度が多い空気Ａが充填されている。次に、図１を用
いて、本実施の形態例のヘリカルスキャン用ファントム
を用いた評価方法を説明する。図１は１５０は１つの平
面(断層面)上で扇状に広がる多数のX線ビームを発生す
るX線源、１５２はこのX線源１５０に対向するように向
けられ、X線源１５０からのX線ビームを検出する検出部
が多数配置された検出器である。

【００２６】ヘリカルスキャン用ファントム１００は、
第１から第４の部屋１１２,１１４,１１６,１１８の積
層方向が断層面と平行な方向となるようにテーブル上に
配置される。

【００２７】そして、スキャン条件(X線の出力、スライ
ス厚、スキャンタイム等)及びヘリカルピッチ(テーブル
の移動速度/スライス厚)を様々に設定して、ヘリカルス
キャンを行い、画像を再構成し、評価を行なう。

【００２８】上記構成によれば、第１から第４の部屋１
１２,１１４,１１６,１１８に充填される物質の対象物
１３０に対する密度差を各部屋毎に異ならせることで、
ヘリカルスキャンのコントラスト分解能評価に関する詳
細なデータを効率よく得ることが可能となる。

【００２９】又、第１から第４の部屋１１２,１１４,１
１６,１１８を断層面と平行な方向に積層したことによ
り、一回のヘリカルスキャンで複数の密度差の評価を行
うことが可能なる。

【００３０】更に、造影剤が溶解した水溶液Ｚを充填剤
としてを用いた場合、造影剤の濃度を変えることで、対
象物１３０に対する充填剤の密度差を任意に選定するこ
とができる。

【００３１】尚、本発明は、上記実施の形態例に限定す
るものではない。上記実施の形態例では、４つの部屋を
設けたが、部屋数は、２又は３、更には、５以上でもか
まわない。

【００３２】又、本実施の形態例では、ヘリカルスキャ
ン式のCT装置に用いるファントムとして説明を行った
が、求めるデータの密度差との相関関係としてのパラメ
ータがヘリカルスキャンと無関係なパラメータであれ
ば、通常のスキャン式CT装置の評価にも適用できる。

【００３３】更に、上記実施の形態例では、放射線とし
てX線を用いるCTで説明を行ったが、放射線はX線に限定
するものではなく、他のγ線等の他の種類の放射線を利
用してもよい。もっとも、現時点では、発生手段,検出
手段,及ぶ制御手段等の調達が容易である点で、X線を採
用するのが最も好ましい。

【００３４】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、充填
物質の対象物に対する密度差を各部屋毎に任意に異なら
せることで、ヘリカルスキャンのコントラスト分解能評
価に関する詳細なデータを効率よく得ることが可能とな
る。

【００３５】更に、複数の部屋を断層面と平行な方向に
積層したことにより、一回のヘリカルスキャンで複数の
密度差の評価を行うことが可能なる。又、充填物質とし
て、造影剤が溶解した水溶液を用いた場合、造影剤の濃
度を変えることで、対象物に対する充填剤の密度差を任
意に選定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態例の放射線CT装置のヘリ
カルスキャン用ファントムを用いた評価方法を説明する
図である。

【図２】図１における放射線CT装置のヘリカルスキャン
用ファントムの四面図で、(a)図は上面図、(b)図は正面
図、(c)図は下面図、(d)図は(b)図の右側面図である。

【図３】図２におけるヘリカルスキャン用ファントムの
断面を説明する図で、(a)図は図２(d)の切断線A-Aにお
ける断面図、(b)図は図３(a)の切断線B-Bにおける断面
図、(c)図は図３(a)の切断線C-Cにおける断面図であ
る。

【図４】従来の放射線CT装置のヘリカルスキャンにおけ
るコントラスト分解能評価試験に用いるファントムを示
す図である。

【符号の説明】

１１２ 第１の部屋 １１４ 第２の部屋 １１６ 第３の部屋 １１８ 第４の部屋 １３０ 対象物 １３０ａ 第１部位 １３０ｂ 第２部位 １３０ｃ 第３部位 Ａ 空気 Ｏ オイル Ｗ 水 Ｚ 造影剤溶液

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 断層面と平行な方向に積層された複数の
   部屋と、 前記複数の部屋のそれぞれの底面の同じ位置に設けら
   れ、大きさが異なる複数の部位からなる対象物と、 前記複数の部屋に充填され、前記対象物に対する密度差
   が各部屋毎に異なる充填物質と、 からなることを特徴とする放射線CT装置のファントム。
2. 【請求項２】 前記対象物はアクリル樹脂で、 前記充填物質は、空気,油,水,造影剤が溶解した水溶液
   のうちのいずれかであることを特徴とする請求項１記載
   の放射線CT装置のファントム。