JPH11128217A - Ｘ線撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｘ線検出器に照射されるＸ線束の強度やその
分布が変化しても、虚像のない良好な画像を得ることが
できるＸ線撮像装置を提供する。 【解決手段】 Ｘ線管球１からのＸ線のうち被写体Ｂを
透過しないＸ線の強度を測定するリファレンスチャンネ
ル２２ｂと、Ｘ線管球１の焦点移動を検出するモニタ用
検出器２２ｃをＸ線検出器２２に設け、そのモニタ用検
出器２２ｃの検出値に基づいて、リファレンスチャンネ
ル２２ｂの出力値を補正することで、各チャンネルの値
（画像用生データ）の補正に用いるリファレンスチャン
ネルの値を、Ｘ線管球１の焦点移動に関係のない値とす
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、Ｘ線ＣＴ装置をは
じめとする、デジタル方式のＸ線撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線ＣＴ装置などのデジタルＸ線撮像装
置においては、Ｘ線管球からのＸ線を被写体に透過した
ときに得られる透過Ｘ線を、多数のＸ線検出素子がアレ
イ状に配列されてなるＸ線検出器で受け、そのＸ線検出
器の各チャンネル出力を画素情報としてＸ線像を構築す
る。

【０００３】この種のＸ線撮像装置では、管電圧や管電
流を同一条件としてＸ線を曝射しても、実際には各撮像
時スキャンごと、細かくは各ビューごとにＸ線強度が変
化するという問題があり、これを解消するため、従来、
Ｘ線検出器の端部などに、Ｘ線管球からのＸ線のうち被
写体を透過しないＸ線の強度を測定するリファレンスチ
ャンネルを配設し、このリファレンスチャンネルで測定
された値を用いて各チャンネル値を補正して、画像を作
成するためのデータを得ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、Ｘ線撮像装
置に用いるＸ線検出器を、シンチレータとフォトダイオ
ードで作製し、特にＸ線ＣＴ装置に使用できるように、
各チャンネルを長く、もしくは大きく作製した場合、各
チャンネル内に感度分布をもつこととなる。このような
点はリファレンスチャンネルについても同じことが言え
る。

【０００５】また、Ｘ線撮像装置に用いられるＸ線管球
は、管球の温度変化による陽極の軸の伸縮、管球を動か
すことによるベアリング間の軸の移動、陽極が回転して
いるときの首振り運動等によって焦点位置が変化する。
このように焦点位置が変化すると、最終的にＸ線検出器
に照射されるＸ線束の強度分布も変化し、特に固体検出
器では、上記したようにリファレンスチャンネルも含め
て、各チャンネル内で感度分布が存在するので、その感
度分布とＸ管球の焦点移動による強度部分の変化が合わ
されることにより、リファレンスとしての能力が低下し
て、良好な画像が得ることができなくなる。

【０００６】本発明はそのような実情に鑑みてなされた
もので、Ｘ線検出器に照射されるＸ線束の強度やその分
布が変化しても、虚像のない良好な画像を得ることがで
きるＸ線撮像装置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明は、図１に例示するように、Ｘ線管球１と、
このＸ線管球１から出力され被写体Ｂを透過したＸ線を
検出するＸ線検出素子２２ａがアレイ状に配列されてな
るＸ線検出器２２を備え、そのＸ線検出器２２の各チャ
ンネル出力を画素情報としてＸ線像を得るように構成さ
れたＸ線撮像装置において、Ｘ線管球１からのＸ線のう
ち被写体Ｂを透過しないＸ線の強度を測定するリファレ
ンスチャンネル２２ｂと、Ｘ線管球１の焦点移動を検出
するモニタ用検出器２２ｃがＸ線検出器２２に配設され
ているとともに、そのモニタ用検出器２２ｃの検出値に
基づいて、リファレンスチャンネル２２ｂの出力値を補
正する補正手段（計算機３等）を備えていることによっ
て特徴づけられる。

【０００８】以上の構成の本発明のＸ線撮像装置によれ
ば、モニタ用検出器２２ｃによってＸ線管球１の焦点位
置を直接的にかつ正確に検出することができるので、そ
のモニタ用検出器２２ｃの検出値に基づいて、リファレ
ンスチャンネル２２ｂの出力値を補正することで、この
リファレンスチャンネルの値を、Ｘ線管球１の焦点移動
に関係のない値とすることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、以下、図
面に基づいて説明する。

【００１０】図１は本発明の実施の形態の構成を示すブ
ロック図である。図１のＸ線撮像装置は、Ｘ線ＣＴ装置
であって、Ｘ線管球１と、これに対向して配置されたＸ
線検出部２によって構成されており、Ｘ線管球１からの
Ｘ線を被写体Ｂに照射しながら、Ｘ線管球１とＸ線検出
部２を一体的に回転（スキャン）することで、略３６０
°あるいは１８０°方向からの被写体ＢのＸ線透過デー
タを得るように構成されている。

【００１１】Ｘ線検出部２は、入射Ｘ線をコリメートす
るコリメータ２１と、Ｘ線を検出するＸ線検出器２２を
備えている。

【００１２】Ｘ線検出器２２は、Ｘ線を光に変換するシ
ンチレータ素子（図示せず）と、このシンチレータ素子
で変換された光を検出し電気信号として出力するフォト
ダイオード（図示せず）とからなるＸ線検出素子を、Ｘ
線管球１の焦点を中心として円弧状に約５００〜１００
０チャンネル程度配列した構造となっており、その両端
にそれぞれリファレンスチャンネル２２ｂとモニタ用検
出器２２ｃが設けられている。

【００１３】リファレンスチャンネル２２ｂは、Ｘ線管
球１からのＸ線のうち被写体Ｂを透過しないＸ線の強度
を測定するためのチャンネルである。

【００１４】また、モニタ用検出器２２ｃはＸ線管球１
の焦点移動を検出するために設けられているもので、そ
の具体的な構成を、以下、図２及び図３を参照しつつに
説明する。

【００１５】図２は、画像用Ｘ線検出素子２２ａ・・２２
ａの一部及びモニタ用検出器２２ｃをＸ線入射面から見
た図であり、モニタ用検出器２２ｃは、Ｘ線検出器２２
の端部で被写体Ｂを透過しないＸ線が入射する部分にお
ける、８チャンネルを４チャンネルづつ２組の領域Ｆ，
Ｒに分け、領域Ｆの各Ｘ線検出素子には、スキャン方向
（回転方向）と直交するＺ軸方向に２分割された領域の
一方（図２では後方向）に、また、領域Ｒの各Ｘ線検出
素子には、Ｚ軸方向に２分割された領域の他方（図２で
は前方向）に、それぞれ、Ｘ線を透過しない鉛（Ｐｂ）
等からなる遮蔽板２２ｄが配設されている。

【００１６】以上の構造のモニタ用検出器２２ｃにおい
て、図３（ａ）に示すように、Ｘ線管１の焦点移動がな
い場合、すなわち、Ｘ線束ＬがＸ線検出器の中心位置部
分に入射する場合は、領域ＦにあるＸ線検出素子からの
出力和と、領域ＲにあるＸ線検出素子の出力和の出力差
はゼロとなる。

【００１７】これに対し、図３（ｂ）に示すように、Ｘ
線管１の焦点移動が存在する場合、例えば、Ｘ線束Ｌが
Ｚ軸前方向にｔだけ移動した場合は、領域ＦにあるＸ線
検出素子からの出力和と、領域ＲにあるＸ線検出素子の
出力和の差出力は、Ｘ線束Ｌの移動量ｔに応じた値とな
るため、モニタ用検出器２２ｃからの各Ｘ線検出素子出
力より、Ｘ線焦点の移動量に対応する値（以下、ＦＭＳ
値と称する）を得ることが可能となる。なお、そのＦＭ
Ｓ値と、Ｘ線焦点の移動量（簡易的にＸ線Ｌの移動量と
考える）との関係は、通常、図４のグラフに示すよう
に、ほぼリニアな関係となる。

【００１８】そして、本実施の形態において、Ｘ線検出
器２２の画像用チャンネルの出力つまり画像用Ｘ線検出
素子２２ａ・・２２ａの出力、リファレンスチャンネル２
２ｂの出力（ＲＣＨ出力）、及びモニタ用Ｘ線検出器２
２ｃの出力（以下、ＦＭＳ出力と称する）はそれぞれ計
算機３に採り込まれる。

【００１９】計算機３は、それら検出値に基づいて、後
述する動作でＸ線画像を作成するためのデータを得ると
ともに、Ｘ線制御機６への指令信号の供給など、Ｘ線Ｃ
Ｔ装置の各部への指令信号を供給するように構成されて
いる。

【００２０】ここで、本実施の形態では、リファレンス
チャンネル２２ｂ及びモニタ用Ｘ線検出器２２ｃは、一
体ものとしてＸ線検出器２２の両端部に配設されてお
り、また、Ｘ線検出器２２がシンチレータ＋フォトダイ
オードという構成であるので、そのリファレンス及びモ
ニタに相当するチャンネルは、他のチャンネル（画像用
チャンネル）と本質的に変わず、チャンネル内の感度分
布及びＸ線束の強度分布が同じとなる。

【００２１】次に、本実施の形態の動作を、図６のフロ
ーチャートを参照しつつ説明する。まず、被写体Ｂの実
際の撮像を行う前に、被写体ＢをＸ線管球１とＸ線検出
部２との間に配置しない状態で、Ｘ線を連続的に出射し
てリファレンスチャンネル２２ｂとモニタ用検出器２２
ｃの出力を採り込んでおき、そのモニタ用検出器２２ｃ
の出力に基づいてＦＭＳ値を求め、さらにＦＭＳ値とリ
ファレンスチャンネル２２ｂのＲＣＨ出力の相対的もし
くは絶対的な関係を求めて、その対応関係のデータＡを
メモリ４に記憶する、という操作を行っておく。

【００２２】なお、メモリ４に記憶するデータＡは、例
えば図５に示すようなＲＣＨ値−ＦＭＳ出力の相関グラ
フ、あるいは対照テーブルなどである。

【００２３】さて、Ｘ線管球１とＸ線検出部２との間に
被写体Ｂを配置し、動作を開始すると、まず、被写体Ｂ
を中心としてＸ線管球１とＸ線検出部２を一体的に回転
させながら被写体ＢにＸ線を照射し、このＸ線照射中に
おいて、各チャンネル出力値（生画像データ）を採り込
むとともに、リファレンスチャンネル２２ｂのＲＣＨ出
力及びモニタ用検出器２２ｃのＦＭＳ出力を採り込む。

【００２４】次に、採取したＦＭＳのデータ（生デー
タ）に基づいて、実際の撮像時におけるＦＭＳ値を求め
た後、この演算によるＦＭＳ値と、メモリ４に格納して
あるデータＡを用いてＲＣＨのデータ（生データ）を補
正する。

【００２５】そして、補正後のＲＣＨのデータを用い
て、各チャンネル出力値（生画像データ）を補正し、こ
の補正後のチャンネルデータを用いて画像再構成処理と
その後の各種の計算処理を行って画像作成のためのデー
タを得て、Ｘ線画像（断層像）を表示装置５に表示す
る。

【００２６】なお、以上の実施の形態では、ＦＭＳ値に
基づくＲＣＨのデータの補正を、実際の撮像を実施する
前に実行しているが、このほかＸ線ＣＴ装置において、
キャリブレーションデータを採取するときや、据えつけ
時等に行う各種検査時にも行っておいてもよい。

【００２７】また、以上の実施の形態では、Ｘ線ＣＴ装
置に本発明を適用した例を示したが、これに限られるこ
となく、Ｘ線ＣＴ装置以外の各種デジタルＸ線撮像装置
にも本発明は適用可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のＸ線撮像
装置によれば、Ｘ線管球に対向配置されるＸ線検出器
に、Ｘ線管球からのＸ線のうち被写体を透過しないＸ線
の強度を測定するリファレンスチャンネルと、Ｘ線管球
の焦点移動を検出するモニタ用検出器を設け、そのモニ
タ用検出器の検出値に基づいて、リファレンスチャンネ
ルの値を補正しているので、各チャンネルの値（生デー
タ）の補正に用いるリファレンスチャンネルの値を、Ｘ
線管球の焦点移動に関係のないデータとすることがで
き、これにより、被写体を撮像したときの各チャンネル
の値を正確に強度補正することが可能となる。その結
果、Ｘ線管球からのＸ線束の揺らぎに関係なく、常に良
好なＸ線画像を得ることができる。

【００２９】また、リファレンスチャンネルの値がＸ線
管球の焦点移動に関係のない正確なデータになることか
ら、各画像を作成するときのＸ線の基準が明確となり、
これにより画像上での各ビューごとのデータに至るま
で、より定量的な議論をすることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の構成を示すブロック図

【図２】本発明の実施の形態に用いるＸ線検出器の要部
構造を示す図

【図３】Ｘ線管球の焦点移動を検出するモニタ用Ｘ線検
出器の原理を説明する図

【図４】Ｘ線管球の焦点移動とＦＭＳ値との関係を示す
グラフ

【図５】本発明の実施の形態においてメモリに記憶する
データＡの一例を示す図

【図６】本発明の実施の形態の動作内容を示すフローチ
ャート

【符号の説明】

１ Ｘ線管球 ２ Ｘ線検出部 ２１ コリメータ ２２ Ｘ線検出器 ２２ａ 画像用Ｘ線検出素子 ２２ｂ リファレンスチャンネル ２２ｃ モニタ用検出器 ２２ｄ 遮蔽板 ３ 計算機 ４ メモリ ５ 表示装置 ６ Ｘ線制御機 Ｂ 被写体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｘ線管球と、このＸ線管球から出力され
   被写体を透過したＸ線を検出するＸ線検出素子がアレイ
   状に配列されてなるＸ線検出器を備え、そのＸ線検出器
   の各チャンネル出力を画素情報としてＸ線像を得るよう
   に構成されたＸ線撮像装置において、 Ｘ線管球からのＸ線のうち被写体を透過しないＸ線の強
   度を測定するリファレンスチャンネルと、Ｘ線管球の焦
   点移動を検出するモニタ用検出器が上記Ｘ線検出器に配
   設されているとともに、そのモニタ用検出器の検出値に
   基づいて上記リファレンスチャンネルの出力値を補正す
   る補正手段を備えていることを特徴とするＸ線撮像装
   置。