JPH119584A - Ｘ線ビームトラッキング方法、ｘ線ビーム位置測定方法およびｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｘ線管温度の変動により焦点位置が変動して
も、一定位置にＸ線ビーム位置を維持する。 【解決手段】 参照チャネル５１１，５１２のシンチレ
ータ部およびフォトダイオード部を第２方向Ｄ２に２分
割し、その分割した一方側のフォトダイオード５４１
ａ，５４２ａの検出信号と他方側のフォトダイオード
（５４１ｂ），５４２ｂの検出信号とをそれぞれ独立に
取得し、それら検出信号の強度が一定の比率になるよう
にコリメータ４０の第２方向Ｄ２の位置を制御する 【効果】 Ｘ線ビーム位置の変動による感度変動が防止
され、感度補正が不要となり、データ処理の負担を軽減
することが出来る。

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線ビームトラッ
キング方法、Ｘ線ビーム位置測定方法およびＸ線ＣＴ装
置（Ｃomputer Tomography）装置に関し、更に詳しく
は、Ｘ線管温度の変動によるＸ線ビーム位置の変動を防
止しＸ線ビーム位置を一定に維持するＸ線ビームトラッ
キング方法、Ｘ線管温度の変動により変動するＸ線ビー
ム位置を測定するＸ線ビーム位置測定方法およびそれら
の方法を好適に実施しうるＸ線ＣＴ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線ＣＴ装置において撮影を継続してい
ると、Ｘ線管温度が上昇する。Ｘ線管温度が上昇する
と、焦点位置が変動し、Ｘ線検出器に入射するＸ線ビー
ム位置が変動する。そして、Ｘ線ビーム位置が変動する
と、Ｘ線検出器の感度が変動してしまう。従来は、これ
に対処するため、Ｘ線ビーム位置を測定し、その変動に
合わせてＸ線検出器の感度を補正していた。このような
従来技術は、例えば特公平２−１８８５３号公報や特開
平９−３８０７４号公報に開示されている。

【０００３】図８および図９は、前記特公平２−１８８
５３号公報に開示されたＸ線ビーム位置測定方法の説明
図である。Ｘ線管３０（図１０参照）は、集束電極およ
びフィラメントを内蔵する陰極スリーブ３２と、回転す
るターゲット３３と有し、焦点ｆからＸ線Ｘａを放射す
る。コリメータ４０は、スリット４１によりＸ線Ｘａを
偏平なＸ線ビームＸｂにする。検出器アレイ５０は、複
数のＸ線検出器をコリメータ４０のスリット４１の長手
方向である第１方向Ｄ１に配列したものである。第１方
向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２のＸ線検出器の検出面幅
Ｗ１は、Ｘ線ビームＸｂの検出器上面における幅よりも
大きい。検出器アレイ５０の一端の１チャネルのＸ線検
出器５１ｍは、参照チャネルになっている。この参照チ
ャネルのＸ線検出器５１ｍには、被検体を撮影する時で
も、被検体を透過せずにＸ線ビームＸｂが入射しうる。
Ｘ線遮蔽板５０１は、参照チャネルのＸ線検出器５１ｍ
に入射するＸ線ビームＸｂの厚さ（ｄ１，ｄｊ）を制限
するようになっている。

【０００４】図８は、Ｘ線管温度が室温の時のＸ線ビー
ムＸｂの厚さｄ１を表している。Ｒ１は、この時に参照
チャネルのＸ線検出器５１ｍに入射するＸ線ビームＸｂ
の入射面積である。図９は、Ｘ線管温度が上昇した時の
Ｘ線ビームＸｂの厚さｄｊを表している。Ｒｊは、この
時に参照チャネルのＸ線検出器５１ｍに入射するＸ線ビ
ームＸｂの入射面積である。すなわち、Ｘ線管温度の上
昇により焦点ｆの位置が変動し、それにより参照チャネ
ルのＸ線検出器５１ｍへのＸ線ビームＸｂの入射面積が
変化し、参照チャネルのＸ線検出器５１ｍの出力信号が
変化する。なお、Ｘ線ビームＸｂの入射位置の変化によ
るＸ線検出器５１ｍの感度変化を無視できる程度に参照
チャネルのＸ線検出器５１ｍへの入射面積の変化を大き
くしてある。

【０００５】感度補正は、次のようにして行う。まず、
図８に示すようにＸ線管温度が室温の時の参照チャネル
のＸ線検出器５１ｍの出力信号を測定する。同時に、検
出器アレイ５０の各Ｘ線検出器の出力信号を測定する。
次に、Ｘ線の照射を一定時間継続し、図９に示すように
Ｘ線管温度を上昇させてから参照チャネルのＸ線検出器
５１ｍの出力信号を測定する。同時に、検出器アレイ５
０の各Ｘ線検出器の出力信号を測定する。これを繰り返
して得られた参照チャネルのＸ線検出器５１ｍの出力信
号（これはＸ線ビーム位置を表わす）と検出器アレイ５
０の各Ｘ線検出器の出力信号の関係に基づいて感度補正
データを作成し、記憶する。被検体を撮影する時は、参
照チャネルのＸ線検出器５１ｍで得られた出力信号に対
応する感度補正データを求め、その感度補正データに基
づいて検出器アレイ５０の各Ｘ線検出器で得られた出力
信号を感度補正する。

【０００６】図１０および図１１は、特開平９−３８０
７４号公報に開示されたＸ線ビーム位置測定方法の説明
図である。Ｘ線管３０は、ハウジング３１に、集束電極
およびフィラメントを内蔵する陰極スリーブ３２と、回
転するターゲット３３とを内設した構造であり、焦点ｆ
からＸ線Ｘａを放射する。コリメータ４０は、第１方向
Ｄ１に長いスリット４１によりＸ線Ｘａを偏平なＸ線ビ
ームＸｂにする。また、コリメータ４０は、サーボ機構
４２により、前記第１方向と直交する第２方向Ｄ２に移
動される。検出器アレイ５０は、複数のＸ線検出器を第
１方向Ｄ１に配列したものである。第１方向Ｄ１に直交
する第２方向Ｄ２のＸ線検出器の検出面幅Ｗ１は、Ｘ線
ビームＸｂの検出器上面における幅よりも大きい。検出
器アレイ５０の一端の１チャネルのＸ線検出器５１ｍ
は、参照チャネルになっている。この参照チャネルのＸ
線検出器５１ｍには、被検体を撮影する時でも、被検体
を透過せずにＸ線ビームＸｂが入射しうる。参照チャネ
ルのＸ線検出器には、図１１に示すように、この検出器
の検出面の縦横の各へりと対角線からなる三角形の形状
のＸ線遮蔽板５２が設けられており、このＸ線遮蔽板５
２は、参照チャネルのＸ線検出器５１ｍに入射するＸ線
ビームＸｂの入射面積を制限する。これにより、Ｘ線ビ
ーム位置が第２方向Ｄ２に沿って変動すると、参照チャ
ネルのＸ線検出器５１ｍへのＸ線入射量は線形に変化す
る。

【０００７】感度補正は、次のようにして行う。まず、
図１１に示すように、Ｘ線ビームＸｂが初期位置Ｐ１に
なるようにコリメータ４０を移動させて、参照チャネル
のＸ線検出器５１ｍの出力信号を測定する。同時に、検
出器アレイ５０の各Ｘ線検出器の出力信号を測定する。
次に、Ｘ線ビームＸｂが別の位置Ｐｊになるようにコリ
メータ４０を移動させて、参照チャネルのＸ線検出器５
１ｍの出力信号を測定する。同時に、検出器アレイ５０
の各Ｘ線検出器の出力信号を測定する。これを繰り返し
て得られた参照チャネルのＸ線検出器５１ｍの出力信号
（これはＸ線ビーム位置を表わす）と検出器アレイ５０
の各Ｘ線検出器の出力信号の関係に基づいて感度補正デ
ータを作成し、記憶する。被検体を撮影する時は、参照
チャネルのＸ線検出器５１ｍで得られた出力信号に対応
する感度補正データを求め、その感度補正データに基づ
いて検出器アレイ５０の各Ｘ線検出器で得られた出力信
号を感度補正する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来
は、Ｘ線ビーム位置を測定し、その変動に合わせてＸ線
検出器の感度を補正していた。しかし、感度補正データ
を予め作成する処理と取得したデータの補正処理とが必
要となるため、データ処理の負担が大きい問題点があ
る。そこで、本発明の第１の目的は、Ｘ線ビーム位置を
測定しその変動に合わせてＸ線検出器の感度を補正する
のではなく、Ｘ線ビーム位置を一定に維持するＸ線ビー
ムトラッキング方法を提供することにある。

【０００９】また、本発明の第２の目的は、Ｘ線ビーム
位置を一定に維持する制御に適したＸ線ビーム位置測定
方法を提供することにある。さらに、本発明の第３の目
的は、上記Ｘ線ビームトラッキング方法および上記Ｘ線
ビーム位置測定方法を好適に実施し得るＸ線ＣＴ装置を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明
は、夫々が検出チャネルを構成するＸ線検出器をコリメ
ータの長手方向に対応する第１方向に並べた検出器アレ
イに、前記第１方向に広がり且つその第１方向に直交す
る第２方向の厚さが前記Ｘ線検出器の前記第２方向の厚
さより小さいＸ線ビームを曝射したとき、当該Ｘ線ビー
ムの前記第２方向の位置を一定範囲に維持するＸ線ビー
ムトラッキング方法であって、被検体を撮影する時でも
被検体を透過せずにＸ線ビームが入射しうる前記検出器
アレイの位置に参照チャネルを設け、その参照チャネル
を前記第２方向に２分割して、その分割位置を基準とし
て一方側の検出信号と他方側の検出信号とをそれぞれ独
立に取得し、それら検出信号の強度が一定の比率になる
ようにコリメータまたはＸ線管または検出器アレイの少
なくとも一つの前記第２方向の位置を制御することを特
徴とするＸ線ビームトラッキング方法を提供する。上記
第１の観点によるＸ線ビームトラッキング方法では、第
２方向に２分割した参照チャネルの一方側の検出信号と
他方側の検出信号の強度比が一定になるようにコリメー
タまたはＸ線管または検出器アレイの少なくとも一つの
第２方向の位置を制御する。この結果、Ｘ線管温度の変
動により焦点位置が変動しても、参照チャネルの分割位
置に対して一定範囲にＸ線ビーム位置が維持されること
となる。従って、Ｘ線ビーム位置の変動による感度変動
が防止され、感度補正が不要となり、データ処理の負担
を軽減することが出来る。

【００１１】第２の観点では、本発明は、夫々が検出チ
ャネルを構成するＸ線検出器をコリメータの長手方向に
対応する第１方向に並べた検出器アレイに、前記第１方
向に広がり且つその第１方向に直交する第２方向の厚さ
が前記Ｘ線検出器の前記第２方向の厚さより小さいＸ線
ビームを曝射したとき、そのＸ線ビームの前記第２方向
の位置を一定範囲に維持するＸ線ビームトラッキング方
法であって、被検体を撮影する時でも被検体を透過せず
にＸ線ビームが入射しうる前記検出器アレイの位置に参
照チャネルを設け入射位置に応じて参照チャネルの検出
信号の強度が単調に変化するように成し、その参照チャ
ネルの検出信号の強度が一定になるようにコリメータま
たはＸ線管または検出器アレイの少なくとも一つの前記
第２方向の位置を制御するＸ線ビームトラッキング方法
を提供する。上記第２の観点によるＸ線ビームトラッキ
ング方法では、参照チャネルの検出信号の強度が一定に
なるようにコリメータまたはＸ線管または検出器アレイ
の少なくとも一つの第２方向の位置を制御する。ここ
で、Ｘ線ビームの入射位置に対して参照チャネルの検出
信号の強度が単調に変化するから、参照チャネルの検出
信号の強度を一定に維持することは、Ｘ線ビーム位置を
一定位置に維持することと等価となる。この結果、Ｘ線
管温度の変動により焦点位置が変動しても、一定範囲に
Ｘ線ビーム位置が維持されることとなり、Ｘ線ビーム位
置の変動による感度変動が防止され、感度補正が不要と
なり、データ処理の負担を軽減することが出来る。

【００１２】第３の観点では、本発明は、夫々が検出チ
ャネルを構成するＸ線検出器をコリメータの長手方向に
対応する第１方向に並べた検出器アレイに、前記第１方
向に広がり且つその第１方向に直交する第２方向の厚さ
が前記Ｘ線検出器の前記第２方向の厚さより小さいＸ線
ビームを曝射したとき、そのＸ線ビームの前記第２方向
の位置を測定するＸ線ビーム位置測定方法であって、被
検体を撮影する時でも被検体を透過せずにＸ線ビームが
入射しうる前記検出器アレイの位置に参照チャネルを設
け、その参照チャネルを前記第２方向に２分割して、そ
の分割位置を基準として一方側の検出信号と他方側の検
出信号とをそれぞれ独立に取得し、それら検出信号の強
度を比較してＸ線ビームの前記第２方向の位置を算出す
ることを特徴とするＸ線ビーム位置測定方法を提供す
る。上記第３の観点によるＸ線ビーム位置測定方法で
は、第２方向に２分割した参照チャネルの一方側の検出
信号と他方側の検出信号の強度を比較するため、天秤計
と同様の原理により、参照チャネルの分割位置に対して
相対的なＸ線ビーム位置を高精度に測定することが出来
る。よって、Ｘ線ビームが参照チャネルの分割位置を挟
むような一定範囲にＸ線ビーム位置を維持する制御に適
したＸ線ビーム位置測定方法が提供される。

【００１３】第４の観点では、本発明は、Ｘ線を放射す
るＸ線管と、Ｘ線をスリットの長手方向である第１方向
に偏平なＸ線ビームにするコリメータと、前記第１方向
に直交する第２方向に前記コリメータを移動させるコリ
メータ移動手段と、複数のＸ線検出器を前記第１方向に
配列した検出器アレイとを有するＸ線ＣＴ装置におい
て、被検体を撮影する時でも被検体を透過せずにＸ線ビ
ームが入射しうる前記検出器アレイの位置に設けられ、
前記第２方向に２分割する分割位置を基準として一方側
の検出信号と他方側の検出信号とをそれぞれ独立に出力
する参照チャネルのＸ線検出器と、前記検出信号の強度
が一定の比率になるように前記コリメータ移動手段によ
り前記コリメータの前記第２方向の位置を制御するコリ
メータ位置制御手段とを具備したことを特徴とするＸ線
ＣＴ装置を提供する。上記第４の観点によるＸ線ＣＴ装
置では、前記第１の観点によるＸ線ビームトラッキング
方法を好適に実施できる。

【００１４】第５の観点では、本発明は、Ｘ線を放射す
るＸ線管と、Ｘ線をスリットの長手方向である第１方向
に偏平なＸ線ビームにするコリメータと、複数のＸ線検
出器を前記第１方向に配列した検出器アレイとを有する
Ｘ線ＣＴ装置において、被検体を撮影する時でも被検体
を透過せずにＸ線ビームが入射しうる前記検出器アレイ
の位置に設けられ、前記第１方向と直交する第２方向に
２分割する分割位置を基準として一方側の検出信号と他
方側の検出信号とをそれぞれ独立に出力する参照チャネ
ルのＸ線検出器と、前記検出信号の強度を比較してＸ線
ビームの前記第２方向の位置を算出するＸ線ビーム位置
算出手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を
提供する。上記第５の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前
記第３の観点によるＸ線ビーム位置測定方法を好適に実
施できる。

【００１５】第６の観点では、本発明は、上記構成のＸ
線ＣＴ装置において、参照チャネルのＸ線検出器がシン
チレータ部とフォトダイオード部とからなり、前記シン
チレータ部は前記第２方向に分割されていないが、前記
フォトダイオード部が前記第２方向に２グループに分割
されており、これにより実質的に参照チャネルが前記第
２方向に２分割されていることを特徴とするＸ線ＣＴ装
置を提供する。上記第６の観点によるＸ線ＣＴ装置で
は、シンチレータ部およびフォトダイオード部がそれぞ
れ第２方向に２グループに分割されている場合に比べて
Ｘ線ビーム位置の測定精度は低くなるが、シンチレータ
部を第２方向に分割しないため、製作が容易となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図に示す本発明の実施の形
態により本発明をさらに詳しく説明する。なお、これに
より本発明が限定されるものではない。

【００１７】−第１の実施形態− 図１は、この発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装
置１００の構成ブロック図である。このＸ線ＣＴ装置１
００は、操作コンソール１と、撮影テーブル１０と、走
査ガントリ２０とを具備している。前記操作コンソール
１は、操作者の指示入力や情報入力などを受け付ける入
力装置２と、Ｘ線ビームトラッキング処理（後述）や撮
影処理や画像再構成処理などを実行する中央処理装置３
と、制御信号などを前記撮影テーブル１０や前記走査ガ
ントリ２０とやり取りする制御インタフェース４と、走
査ガントリ２０で取得したデータを収集するデータ収集
バッファ５と、前記データから再構成した画像を表示す
るＣＲＴ６と、プログラムやデータを記憶する記憶装置
７とを具備している。前記撮影テーブル１０は、被検体
を乗せて体軸方向に移動させる。前記走査ガントリ２０
は、Ｘ線コントローラ２１と、コリメータコントローラ
２２と、Ｘ線管３０と、コリメータ４０と、検出器アレ
イ５０と、データ収集部２３と、被検体の体軸の回りに
Ｘ線管３０などを回転させる回転コントローラ２４とを
具備している。

【００１８】図２は、上記Ｘ線ＣＴ装置１００の要部構
成図である。Ｘ線管３０は、ハウジング３１に、集束電
極およびフィラメントを内蔵する陰極スリーブ３２と、
回転するターゲット３３とを内設した構造であり、焦点
ｆからＸ線Ｘａを放射する。コリメータ４０は、第１方
向Ｄ１に長いスリット４１によりＸ線Ｘａを偏平なＸ線
ビームＸｂにする。また、コリメータ４０は、サーボ機
構４２１，４２２およびコリメータコントローラ２２に
より、前記第１方向Ｄ１と直交する第２方向Ｄ２に移動
される。尚、コリメータコントローラ２２によりスリッ
ト４１の第２方向Ｄ２の幅を変えることも出来る。検出
器アレイ５０は、複数のＸ線検出器を第１方向Ｄ１に配
列したものである。検出器アレイ５０の両端の複数チャ
ネル（１チャネルでもよい）のＸ線検出器５１１，５１
２は、参照チャネルのＸ線検出器になっている。これら
参照チャネルのＸ線検出器５１１，５１２には、被検体
を撮影する時でも、被検体を透過せずにＸ線ビームＸｂ
が入射しうる。また、Ｘ線検出器はシンチレータ部とフ
ォトダイオード部とからなるが、参照チャネルのＸ線検
出器５１１，５１２のシンチレータ部およびフォトダイ
オード部は第２方向Ｄ２に２グループに分割されてい
る。すなわち、参照チャネルのＸ線検出器５１１のシン
チレータ部はシンチレータ５３１ａ，５３１ｂからな
り、フォトダイオード部はフォトダイオード５４１ａ，
５４１ｂ（図３参照）からなる。また、参照チャネルの
Ｘ線検出器５１２のシンチレータ部はシンチレータ５３
２ａ，５３２ｂからなり、フォトダイオード部はフォト
ダイオード５４２ａ，５４２ｂからなる。第１方向Ｄ１
に広がる偏平なＸ線ビームＸｂの第２方向Ｄ２の厚さｄ
は、前記Ｘ線検出器の第２方向Ｄ２の幅Ｗ１より小さ
い。

【００１９】図３は、検出器アレイ５０のフォトダイオ
ード層の部分の平面図である。この検出器アレイ５０
は、フォトダイオード５４１ａ，５４１ｂ，５４２ａ，
５４２ｂを具備している。前記フォトダイオード５４１
ａの出力信号をＡ１とし、前記フォトダイオード５４１
ｂの出力信号をＢ１とし、前記フォトダイオード５４２
ａの出力信号をＡ２とし、前記フォトダイオード５４２
ｂの出力信号をＢ２とする。これらの出力信号Ａ１，Ｂ
１，Ａ２，Ｂ２を用いて、以下に述べるようにＸ線ビー
ムトラッキングを行う。

【００２０】図４は、上記Ｘ線ＣＴ装置１００のＸ線ビ
ームトラッキング処理のフローチャートである。ステッ
プＳ１では、Ｘ線曝射を行う。ステップＳ２では、参照
チャネルの出力信号Ａ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２を測定す
る。ステップＳ３では、出力信号強度比Ａ１／（Ａ１＋
Ｂ１）が目標値ｋから許容値εより大きく離れているか
否かをチェックし、離れていないならステップＳ４へ進
み、離れているならステップＳ５へ進む。ここで、目標
値ｋは例えば“０．５”であり、許容値εは例えば出力
信号強度比Ａ１／（Ａ１＋Ｂ１）が目標値ｋに一致する
位置と許容値εだけ離れる位置との距離が後述するステ
ップＳ６，Ｓ７，Ｓ１０，Ｓ１１における所定距離に相
当するような値である。ステップＳ４では、出力信号強
度比Ａ２／（Ａ２＋Ｂ２）が目標値ｋから許容値εより
大きく離れているか否かをチェックし、離れていないな
らＸ線ビームトラッキング処理を終了し、離れているな
らステップＳ９へ進む。なお、Ｘ線ビームトラッキング
処理を終了した時点における出力信号Ａ１，Ｂ１，Ａ
２，Ｂ２は、強度補正用基準データとして利用する。

【００２１】ステップＳ５では、Ａ１＜Ｂ１か否かをチ
ェックし、Ａ１＜Ｂ１ならステップＳ６へ進み、Ａ１＜
Ｂ１でないならステップＳ７へ進む。ステップＳ６で
は、サーボ機構４２１を駆動し、コリメータ４０の第１
端側をＡ側（フォトダイオード５４１ａ側）に所定距離
（例えば２μｍ）だけ移動する。そして、ステップＳ８
へ進む。ステップＳ７では、サーボ機構４２１を駆動
し、コリメータ４０の第１端側をＢ側（フォトダイオー
ド５４１ｂ側）に所定距離（例えば２μｍ）だけ移動す
る。そして、ステップＳ８へ進む。

【００２２】ステップＳ８では、出力信号強度比Ａ２／
（Ａ２＋Ｂ２）が目標値ｋから許容値εより大きく離れ
ているか否かをチェックし、離れていないなら前記ステ
ップＳ１に戻り、離れているならステップＳ９へ進む。

【００２３】ステップＳ９では、Ａ２＜Ｂ２か否かをチ
ェックし、Ａ２＜Ｂ２ならステップＳ１０へ進み、Ａ２
＜Ｂ２でないならステップＳ１１へ進む。ステップＳ１
０では、サーボ機構４２２を駆動し、コリメータ４０の
第２端側をＡ側（フォトダイオード５４２ａ側）に所定
距離（例えば２μｍ）だけ移動する。そして、前記ステ
ップＳ１に戻る。ステップＳ１１２では、サーボ機構４
２２を駆動し、コリメータ４０の第２端側をＢ側（フォ
トダイオード５４２ｂ側）に所定距離（例えば２μｍ）
だけ移動する。そして、前記ステップＳ１に戻る。

【００２４】以上のＸ線ＣＴ装置１００によれば、Ｘ線
管３０の温度の変動により焦点ｆの位置が変動しても、
一定位置にＸ線ビーム位置が維持される。従って、Ｘ線
ビーム位置の変動による感度変動が防止され、感度補正
が不要となり、データ処理の負担を軽減することが出来
る。

【００２５】−第２の実施形態− 第２の実施形態は、上記第１の実施形態において図４に
示すようにＸ線ビームトラッキング処理を行う代りに、
図５に示すようにＸ線ビームトラッキング処理を行うも
のである。図５のステップＱ１では、Ｘ線曝射を行う。
ステップＱ２では、参照チャネルの出力信号Ａ１，Ｂ
１，Ａ２，Ｂ２を測定する。ここで、Ａ１＝０且つＢ１
＞０なら、サーボ機構４２１を駆動し、Ａ１＞０且つＢ
１＞０となるまで、コリメータ４０のフォトダイオード
５４１ａ，５４１ｂに対応する一方の端部（以下、第１
端側という）をＡ側（フォトダイオード５４１ａ側）に
移動する。また、Ａ１＞０且つＢ１＝０なら、サーボ機
構４２１を駆動し、Ａ１＞０且つＢ１＞０となるまで、
コリメータ４０の第１端側をＢ側（フォトダイオード５
４１ｂ側）に移動する。さらに、Ａ２＝０且つＢ２＞０
なら、サーボ機構４２２を駆動し、Ａ２＞０且つＢ２＞
０となるまで、コリメータ４０のフォトダイオード５４
２ａ，５４２ｂに対応する他方の端部（以下、第２端側
という）をＡ側（フォトダイオード５４２ａ側）に移動
する。また、Ａ２＞０且つＢ２＝０なら、サーボ機構４
２２を駆動し、Ａ２＞０且つＢ２＞０となるまで、コリ
メータ４０の第２端側をＢ側（フォトダイオード５４２
ｂ側）に移動する。そして、Ａ１＞０且つＢ１＞０且つ
Ａ２＞０且つＢ２＞０となったときの出力信号Ａ１，Ｂ
１，Ａ２，Ｂ２を測定する。

【００２６】ステップＱ３では、第１端ずれ量Δ１を次
式により算出する。 Δ１＝Ｓ・｛ｋ−Ａ１／（Ａ１＋Ｂ１）｝ 但し、ＳはＸ線ビームＸｂの検出器上面における厚さで
ある。

【００２７】この第１端ずれ量Δ１は、出力信号強度が
ｋ＝Ａ１／（Ａ１＋Ｂ１）となるときのＸ線ビーム位置
のずれを“０”とするＸ線ビームの第１端のずれを表し
ている。ステップＱ４では、第１端ずれ量Δ１の絶対値
が許容値δより大きいか否かをチェックし、大きいなら
ステップＱ５へ進み、大きくないならステップＱ６へ進
む。ステップＱ５では、サーボ機構４２１を駆動し、コ
リメータ４０の第１端側を次式より与えられる距離Ｃ１
だけ第２方向Ｄ２に移動する。そして、ステップＱ６へ
進む。 Ｃ１＝−Δ１・ＦＣ／ＦＩ 但し、図６に示すように、ＦＣは焦点ｆからコリメータ
４０までの距離であり、ＦＩは焦点ｆからシンチレータ
５３１ａ，５３１ｂ，５３２ａ，５３２ｂまでの距離で
ある。

【００２８】ステップＱ６では、次式により第２端ずれ
量Δ２を算出する。 Δ２＝Ｓ・｛ｋ−Ａ２／（Ａ２＋Ｂ２）｝ この第２端ずれ量Δ２は、出力信号強度がｋ＝Ａ２／
（Ａ２＋Ｂ２）となるときのＸ線ビーム位置のずれを
“０”とするＸ線ビームの第２端のずれを表している。
ステップＱ７では、第２端ずれ量Δ２の絶対値が許容値
δより大きいか否かをチェックし、大きいならステップ
Ｑ８へ進み、大きくないならば処理を終了する。ステッ
プＱ８では、サーボ機構４２２を駆動し、コリメータ４
０の第２端側を次式より与えられる距離Ｃ２だけ第２方
向Ｄ２に移動する。そして、処理を終了する。 Ｃ２＝−Δ２・ＦＣ／ＦＩ 但し、ＦＣは焦点ｆからコリメータ４０までの距離であ
り、ＦＩは焦点ｆからシンチレータ５３１ａ，５３１
ｂ，５３２ａ，５３２ｂまでの距離である。

【００２９】以上の第２の実施形態のＸ線ＣＴ装置によ
れば、Ｘ線管３０の温度の変動により焦点ｆの位置が変
動しても、一定位置にＸ線ビーム位置が維持される。従
って、Ｘ線ビーム位置の変動による感度変動が防止さ
れ、感度補正が不要となり、データ処理の負担を軽減す
ることが出来る。

【００３０】−第３の実施形態− 第３の実施形態は、前記第１の実施形態および第２の実
施形態における検出器アレイ５０の代りに、図７に示す
検出器アレイ５０’を用いるものである。この図７の検
出器アレイ５０’は、参照チャネルのＸ線検出器５１
１，５１２のシンチレータ部５３１，５３２は第２方向
Ｄ２に分割せず、フォトダイオード部のみを第２方向Ｄ
２に２グループに分割したものである。すなわち、参照
チャネルのＸ線検出器５１１のシンチレータ部はシンチ
レータ５３１からなり、フォトダイオード部はフォトダ
イオード５４１ａ，５４１ｂ（図３参照）からなる。ま
た、参照チャネルのＸ線検出器５１２のシンチレータ部
はシンチレータ５３２からなり、フォトダイオード部は
フォトダイオード５４２ａ，５４２ｂからなる。上記検
出器アレイ５０’を用いると、シンチレータ部およびフ
ォトダイオード部を第２方向に２グループに分割する場
合に比べてＸ線ビーム位置の測定精度は低くなるが、シ
ンチレータ部を第２方向に分割しないため、製作容易と
なる。

【００３１】−第４の実施形態− 上述の第１から第３の実施形態では、参照チャネルのＸ
線検出器を２分割し、両分割部にそれぞれ入射するＸ線
の照射量を比較することによって、Ｘ線ビーム位置を測
定していたが、図８，図９または図１０，図１１に示し
た従来のＸ線ビーム位置測定方法によりＸ線ビーム位置
を測定し、この測定されたＸ線ビーム位置が一定になる
ようにコリメータ４０の第２方向Ｄ２の位置を制御して
もよい。この場合も、感度補正が不要となり、データ処
理の負担を軽減することが出来る。

【００３２】−第５の実施形態− また、上述の第１から第４の実施形態では、参照チャネ
ルのＸ線検出器による検出結果に従ってＸ線ビーム位置
を移動させるときに、コリメータ４０の第２方向Ｄ２の
位置を変化させることによってＸ線ビーム位置を移動さ
せていたが、コリメータ４０の第２方向Ｄ２の位置を制
御する代りに若しくはそれに加えて、Ｘ線管３０の第２
方向Ｄ２の位置および／または検出器アレイ５０，５
０’の第２方向Ｄ２の位置を制御してもよい。

【００３３】

【発明の効果】本発明のＸ線ビームトラッキング方法に
よれば、Ｘ線管温度の変動により焦点位置が変動して
も、Ｘ線ビーム位置が検出器アレイのＸ線管対向面上の
一定位置に維持されることとなり、Ｘ線ビーム位置の変
動による感度変動が防止され、感度補正が不要となり、
データ処理の負担を軽減することが出来る。また、本発
明のＸ線ビーム位置測定方法によれば、参照チャネルの
分割位置に対して相対的なＸ線ビーム位置を高精度に測
定することが出来る。よって、Ｘ線ビームが参照チャネ
ルの分割位置を挟むような一定位置にＸ線ビーム位置を
維持する制御に適したＸ線ビーム位置測定方法となる。
さらに、本発明のＸ線ＣＴ装置によれば、上記Ｘ線ビー
ムトラッキング方法またはＸ線ビーム位置測定方法を好
適に実施できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置
のブロック図である。

【図２】図１のＸ線ＣＴ装置の要部構成図である。

【図３】図１のＸ線ＣＴ装置のフォトダイオード部から
の出力信号の説明図である。

【図４】本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ビームト
ラッキング処理を示すフローチャートである。

【図５】本発明の第２の実施形態にかかるＸ線ビームト
ラッキング処理を示すフローチャートである。

【図６】Ｘ線ビームとコリメータとシンチレータの幾何
学的関係の説明図である。

【図７】本発明の第３の実施形態にかかる検出器アレイ
の斜視図である。

【図８】第１従来例のＸ線ビーム位置測定方法の原理説
明図である。

【図９】第１従来例のＸ線ビーム位置測定方法の別の原
理説明図である。

【図１０】第２従来例のＸ線ビーム位置測定方法の原理
説明図である。

【図１１】第２従来例のＸ線ビーム位置測定方法の別の
原理説明図である。

【符号の説明】

１００ Ｘ線ＣＴ装置 ２２ コリメータコントローラ ３０ Ｘ線管 ４０ コリメータ ４２１，４２２ サーボ機構 ５０，５０’ 検出器アレイ ５１１，５１２，５１ｍ 参照チャネルのＸ線検出器 ５３１ａ，５３１ｂ，５３２ａ，５３２ｂ シンチレ
ータ ５４１ａ，５４１ｂ，５４２ａ，５４２ｂ フォトダ
イオード Ａ１，Ｂ１，Ａ２，Ｂ２ 出力信号 ｆ 焦点 Ｘｂ Ｘ線ビーム

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 夫々が検出チャネルを構成するＸ線検出
   器をコリメータの長手方向に対応する第１方向に並べた
   検出器アレイに、前記第１方向に広がり且つその第１方
   向に直交する第２方向の厚さが前記Ｘ線検出器の前記第
   ２方向の厚さより小さいＸ線ビームを曝射したとき、当
   該Ｘ線ビームの前記第２方向の位置を一定範囲に維持す
   るＸ線ビームトラッキング方法であって、 被検体を撮影する時でも被検体を透過せずにＸ線ビーム
   が入射しうる前記検出器アレイの位置に参照チャネルを
   設け、その参照チャネルを前記第２方向に２分割して、
   その分割位置を基準として一方側の検出信号と他方側の
   検出信号とをそれぞれ独立に取得し、それら検出信号の
   強度が一定の比率になるようにコリメータまたはＸ線管
   または検出器アレイの少なくとも一つの前記第２方向の
   位置を制御することを特徴とするＸ線ビームトラッキン
   グ方法。
2. 【請求項２】 夫々が検出チャネルを構成するＸ線検出
   器をコリメータの長手方向に対応する第１方向に並べた
   検出器アレイに、前記第１方向に広がり且つその第１方
   向に直交する第２方向の厚さが前記Ｘ線検出器の前記第
   ２方向の厚さより小さいＸ線ビームを曝射したとき、そ
   のＸ線ビームの前記第２方向の位置を一定範囲に維持す
   るＸ線ビームトラッキング方法であって、 被検体を撮影する時でも被検体を透過せずにＸ線ビーム
   が入射しうる前記検出器アレイの位置に参照チャネルを
   設け入射位置に応じて参照チャネルの検出信号の強度が
   単調に変化するように成し、その参照チャネルの検出信
   号の強度が一定になるようにコリメータまたはＸ線管ま
   たは検出器アレイの少なくとも一つの前記第２方向の位
   置を制御することを特徴とするＸ線ビームトラッキング
   方法。
3. 【請求項３】 夫々が検出チャネルを構成するＸ線検出
   器をコリメータの長手方向に対応する第１方向に並べた
   検出器アレイに、前記第１方向に広がり且つその第１方
   向に直交する第２方向の厚さが前記Ｘ線検出器の前記第
   ２方向の厚さより小さいＸ線ビームを曝射したとき、そ
   のＸ線ビームの前記第２方向の位置を測定するＸ線ビー
   ム位置測定方法であって、 被検体を撮影する時でも被検体を透過せずにＸ線ビーム
   が入射しうる前記検出器アレイの位置に参照チャネルを
   設け、その参照チャネルを前記第２方向に２分割して、
   その分割位置を基準として一方側の検出信号と他方側の
   検出信号とをそれぞれ独立に取得し、それら検出信号の
   強度を比較してＸ線ビームの前記第２方向の位置を算出
   することを特徴とするＸ線ビーム位置測定方法。
4. 【請求項４】 Ｘ線を放射するＸ線管と、Ｘ線をスリッ
   トの長手方向である第１方向に偏平なＸ線ビームにする
   コリメータと、前記第１方向に直交する第２方向に前記
   コリメータを移動させるコリメータ移動手段と、複数の
   Ｘ線検出器を前記第１方向に配列した検出器アレイとを
   有するＸ線ＣＴ装置において、 被検体を撮影する時でも被検体を透過せずにＸ線ビーム
   が入射しうる前記検出器アレイの位置に設けられ、前記
   第２方向に２分割する分割位置を基準として一方側の検
   出信号と他方側の検出信号とをそれぞれ独立に出力する
   参照チャネルのＸ線検出器と、 前記検出信号の強度が一定の比率になるように前記コリ
   メータ移動手段により前記コリメータの前記第２方向の
   位置を制御するコリメータ位置制御手段とを具備したこ
   とを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
5. 【請求項５】 Ｘ線を放射するＸ線管と、Ｘ線をスリッ
   トの長手方向である第１方向に偏平なＸ線ビームにする
   コリメータと、複数のＸ線検出器を前記第１方向に配列
   した検出器アレイとを有するＸ線ＣＴ装置において、 被検体を撮影する時でも被検体を透過せずにＸ線ビーム
   が入射しうる前記検出器アレイの位置に設けられ、前記
   第１方向と直交する第２方向に２分割する分割位置を基
   準として一方側の検出信号と他方側の検出信号とをそれ
   ぞれ独立に出力する参照チャネルのＸ線検出器と、 前記検出信号の強度を比較してＸ線ビームの前記第２方
   向の位置を算出するＸ線ビーム位置算出手段とを具備し
   たことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
6. 【請求項６】 請求項４または請求項５に記載のＸ線Ｃ
   Ｔ装置において、前記参照チャネルのＸ線検出器がシン
   チレータ部とフォトダイオード部とからなり、前記シン
   チレータ部は前記第２方向に分割されていないが、前記
   フォトダイオード部が前記第２方向に２グループに分割
   されており、これにより実質的に参照チャネルが前記第
   ２方向に２分割されていることを特徴とするＸ線ＣＴ装
   置。