(57)【要約】【課題】本発明の課題は、計測時問の遅延やＸ線管球の寿命に影響を与えることなく、スキャン開始直後からＸ線ビームの中心とＸ線検出器の中心が一致しているＸ線ＣＴ装置を実現することにある。【解決手段】本発明は、各スキャン条件におけるＸ線ビーム４のスライス厚の中心とＸ線検出器３のスライス厚の中心が一致している際のＸ線源（管球）１のスライス方向の中心位置をメモリ１３に正規の中心位置として保存しておき、これから行おうとするスキャン条件における、上記記憶してあるＸ線源１の中心位置に現在のＸ線源１の中心位置が一致するように位置制御を行うことにより、Ｘ線ビームのシフト補正を行う。【選択図】図１
2008029771.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線源と、このＸ線源からの発生Ｘ線を、所定の第１のスライス厚を持つファンビームＸ線に形成するファンビームＸ線形成手段と、被検体を挟んでＸ線源と対向する位置に設けられる、所定の第２のスライス厚を持つＸ線検出器と、Ｘ線検出器の被検体透過Ｘ線の検出信号を収集し再構成画像を得る処理手段と、を備えると共に、
ファンビームＸ線のスライス厚の中心位置とＸ線検出器のスライス厚の中心位置とが一致するようなＸ線源の中心位置データを正規の中心位置データとして格納する手段と、被検体実測時のスキャン条件を設定する手段と、前記設定されたスキャン条件に対応した中心位置データを前記格納手段より読み出してＸ線源の中心をその位置となるように位置制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
上記格納されるＸ線源の位置データは、スキャン条件をパラメータとして計測によって得た値であって、前記制御手段は、位置制御に際してはスキャン開始前に上記メモリから読み出したそのスキャン条件に対応したＸ線源の位置データを、上記制御手段に送りＸ線源の位置制御を行うことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はＸ線ビームのシフト補正を行うＸ線ＣＴ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、この発明における背景技術を、説明する。
Ｘ線ＣＴ装置における撮影は、Ｘ線源（Ｘ線管球）、Ｘ線検出器などが搭載された回転ユニットが被検体に対して回転しながらＸ線を曝射していく。Ｘ線管球から放出されたＸ線はコリメータにより所定のスライス厚みのファンビーム化される。このファンビーム化されたＸ線のスライス中心とＸ線検出器のスライス中心は、スキャンの際に設定される管電圧・管電流・スキャナ回転速度・ティルト角度等のスキャン条件により異なる。また長時間Ｘ線を曝射する（またはしない）ことによるＸ線管球自身の発熱（または冷却）により、Ｘ線管球内部の陽極が伸縮することで焦点が移動してファンビームＸ線のスライス中心がずれ、この結果、本来一致すべきファンビームＸ線のスライス中心とＸ線検出器のスライス中心がずれてしまう。このとき再構成画像にノイズや擬似画像（アーチファクト）が発生して画質低下を招く。そのためこれらの熱的ドリフトおよび機械的変位による焦点シフトを補正する必要がある。
【０００３】
従来のシフト補正例には、特許文献１がある。図２にこれを示す。図２のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線源（Ｘ線管球）１、Ｘ線源１に被検体を挟んで対向位置にある多チャンネルＸ線検出器２、Ｘ線源１からの放出Ｘ線をファンビーム化し且つそのファンビーム拡がり方向（紙面に平行面。その拡がり角度はα＋β）に直角な方向（紙面に直交方向）に所定のスライス厚みを持つ、ファンビームＸ線４を形成するコリメータ群３及びその支持機構７を持つ。この他に、Ｘ線検出器２からの検出信号をデータとして収集する収集手段、収集手段からの収集データに基づき前処理を行って再構成し断層画像を得る処理手段、を持つ。
【特許文献１】特開２００５−１４３８１２号公報
【０００４】
図２のＸ線ＣＴ装置は、ファンビームＸ線４の拡がり端部（拡がり角度β相当）５のＸ線を検出するスライス方向シフト検出器６、位置駆動部１４を設けた点が特徴である。シフト検出器６は、ファンビームＸ線のスライス方向のずれを検出し、そのずれがなくなるように位置駆動部１４にてＸ線源１の位置制御をはかる。またシフト補正前のＸ線ファンビーム４の位置からシフト補正後の適切な位置までの距離が大きい場合、例えば本計測動作から十分に時間が経過してしまった場合やガントリをティルトさせた場合は、本スキャンに先立って予備曝射（被検体への曝射をシャッタにより遮断させてのＸ線放出）を行うことによるシフト補正をしている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら従来のＸ線ビームのシフト補正においては、Ｘ線を曝射してＸ線ビームを検出しないとシフト補正を行うことができないため、スキャン開始直後はＸ線ビームのスライス中心とＸ線検出器のスライス中心が一致していない場合があり、最初に得られる画像は品質の劣るものになりがちであるという問題がある。
この問題の解決策のひとつとして上記の予備曝射があるが、予備曝射を行うことが計測時間の遅延やＸ線管球の寿命に影響を与えている。
【０００６】
そこで本発明はＸ線を曝射することなくＸ線ビームのシフト補正を行うことを可能とすることにより、計測時間の遅延やＸ線管球の寿命に影響を与えることなく、スキャン開始直後からＸ線ビームのスライス中心とＸ線検出器のスライス中心が一致しているＸ線ＣＴ装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、Ｘ線源と、このＸ線源からの発生Ｘ線を、所定の第１のスライス厚を持つファンビームＸ線に形成するファンビームＸ線形成手段と、被検体を挟んでＸ線源と対向する位置に設けられる、所定の第２のスライス厚を持つＸ線検出器と、Ｘ線検出器の被検体透過Ｘ線の検出信号を収集し再構成画像を得る処理手段と、を備えると共に、
ファンビームＸ線のスライス厚の中心位置とＸ線検出器のスライス厚の中心位置とが一致するようなＸ線源の中心位置データを正規の中心位置データとして格納する手段と、被検体実測時のスキャン条件を設定する手段と、前記設定されたスキャン条件に対応した中心位置データを前記格納手段より読み出してＸ線源の中心をその位置となるように位置制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を開示する。
【０００８】
更に本発明は、上記格納されるＸ線源の位置データは、スキャン条件をパラメータとして計測によって得た値であって、前記制御手段は、位置制御に際してはスキャン開始前に上記メモリから読み出したそのスキャン条件に対応したＸ線源の位置データを、上記制御手段に送りＸ線源の位置制御を行うことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を開示する。
【発明の効果】
【０００９】
この発明にかかるＸ線ＣＴ装置によれば、予備曝射をすることなく、スキャン開始直後からＸ線ビームのスライス中心とＸ線検出器のスライス方向の中心が一致した状態で計測を行うことが可能であり、画質向上、および計測時間の短縮が図れるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、本発明の実施形態図である。このＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線源（Ｘ線管球）１、これと被検体位置を挟んで対向位置に設けた所定のスライス厚Ｗ１を持つ  多チャンネルＸ線検出器２、Ｘ線源１から放出されるコーンビームＸ線を、所定のスライス厚Ｗで且つ所定の拡がり角（α＋β）のファンビームＸ線４に形成するコリメータ群３、及びその支持機構７、端部拡がり角度βのビーム５の経路上に設けたシフト検出器６、Ｘ線源１のアブソリュート形（即ち電源ＯＦＦでも検出値を保持）位置検出器１１、Ｘ線源１の位置制御を行う位置駆動部１２、メモリ１３、位置制御部１４、を有する。Ｗ１＞Ｗの関係が一般的である。この他に、Ｘ線検出器２からの検出信号のデータ収集及び必要な前処理、更には断層像を再構成で得る処理部を有する。シフト検出器６は、図１の別図Ａ矢視に示すように、２つの均等な検知領域８、９を持ち、その中心Ｍに対して、ビーム５のスライド厚Ｗがａ、ｂどちらにずれているかの、検知領域８、９の検出信号Ｓ１、Ｓ２の差分信号を出力する。即ち、
差分（Ｓ１−Ｓ２）＝０であれば、スライス厚位置は正しい位置、
差分（Ｓ１−Ｓ２）＞０であれば、スライス厚位置は検知領域８側に偏り、  
差分（Ｓ１−Ｓ２）＜０であれば、スライス厚位置は検知領域９側に偏り、  
があるとわかる。そこで、この差分信号を位置制御部１４が取り込み、差分信号が零となるような制御信号を位置駆動部１２へ送りＸ線源１の位置を調整して、Ｘ線源１を正しい位置、即ち、差分＝０となるファンビームＸ線５のスライス位置へと位置決めを行う。
【００１１】
かかる位置制御に際して、メモリ１３のデータを利用する。メモリ１３は、Ｘ線スキャン条件をパラメータとして、Ｘ線源の目標中心位置（管球中心）をデータとして記憶する。ここで、目標中心位置とは、ファンビームＸ線５のスライス中心位置とＸ線検出器２のスライス中心位置とが一致するような、Ｘ線源１の中心位置を指す。
【００１２】
図３にかかる位置関係を示す。図３において、２０はスライス幅Ｒを持つＸ線検出器、２１はスライス厚方向でみたファンビームＸ線（スライス厚Ｗ）である。Ｘ線検出器２０の検出面２０Ａのスライス中心Ｐ２とファンビームＸ線２１のスライス中心（中心ビームＣ１の位置）Ｐ３とが一致している例であり、この時のＸ線源１の中心位置Ｐ１がメモリ１３に記憶する値である。
尚、図３ではＸ線源１からＸ線が放射状に放出しているようにしているが、これは仮想的なもので、実際上はコリメータ群３によって成形されての結果であり、あくまで説明上のものである。
【００１３】
中心位置Ｐ２とＰ３とが一致するときのＸ線源１の中心位置Ｐ１は、スキャン条件によって異なるので、種々のスキャン条件をパラメータとして事前に計測し求めておき、メモリ１３に、スキャン条件をパラメータとして記憶させておく。
パラメータとなるスキャン条件とは、
管電圧（最大〜最小）
管電流（最大〜最小）
スキャン時間（最長〜最短）
チルト角度（最大〜最小）
管球温度（ただし、使用温度範囲の百分率：例えば１０〜９０％）
焦点種類
等を指す。従ってこれらのすべての組み合わせをパラメータとして事前にＰ２とＰ３とが一致するときのＰ１を計測し、メモリ１３に記憶させておく。
【００１４】
事前計測には、メーカの製造時と据付時とが主であり、そのほかに定検時、及び被検体の実計測直前時、毎日スキャン前の数回時、等がある。但し、上記組合せは、非常に大きな数であり、重要なスキャン条件や精度に影響の大きいスキャン条件については、事前に定めておき、比較的頻繁に計測し、それ以外については、期間を充分において行う。
【００１５】
中心位置Ｐ１の計測には、シフト検出器６、位置検出器１１、位置制御部１４、位置駆動部１２を利用する。その処理フローを図４に示す。
フロー１００では、Ｘ線管球スライス方向位置保存（登録）のためのシーケンスモードを設定する。これは操作者の指定によるが、自動設定もある。各シーケンス毎にフロー１０１で、前記の組合せに係るスキャン条件（パラメータ）を次々に設定する。各スキャン条件毎に、計測開始（フロー１０２）を行いシフト検出器６での差分信号（Ｓ１−Ｓ２）が、等しくなるまで位置制御部１４、位置駆動部１２を介してＸ線源１の位置制御を行う（フロー１０３、１０４）。等しくなかったときのＸ線源の中心位置を、位置検出器１１で検出し、これを、Ｘ線源１のその時のスキャン条件での正規中心位置としてメモリ１３に保存する（フロー１０５）。これを全スキャン条件の組合せについて行う。これらの繰り返しは、シーケンスとしてプログラムされており、自動計測となる。
【００１６】
図５は、メモリ１３のデータを利用しての位置Ｐ１への位置決めの処理フローである。これは、被検体の実計測直前に行う。実際のスキャン条件が決定され、それによってそのスキャン条件による中心位置Ｐ１が正規の中心位置として確定できるからである。
【００１７】
図５のフロー１１０で、そのスキャン条件を設定する。フロー１１１でこのスキャン条件に対する正規中心位置データＰ１をメモリ１３から読み出す。フロー１１２で、現在スライス方向位置Ｐｉを検出器１１にて検出し、この現在位置ＰｉがデータＰ１に一致するか否かチェックし、不一致ならば一致するようにＸ線源の移動を行う（フロー１１３、１１４）。この一致した位置で、被検体への実計測を行う。
【００１８】
ここで、フロー１１３、１１４は、位置制御部１４と位置駆動部１２とで行う。この際、制御部１４と駆動部１２とがメモリ１３の読み出しデータＰ１と位置検出器の検出値Ｐｉとの差分を零にするようなフィードバック制御をかけることで実現できる。
尚、多チャンネルＸ線検出器は、シングルスライスの事例、マルチスライスの事例の両者で、本発明は利用可能である。また、Ｘ線源の正規位置をその中心位置としたが、中心位置との相対位置が定まっている中心位置以外の位置を正規位置とする事例もある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のＸ線ＣＴ装置の実施形態図である。
【図２】従来のＸ線ＣＴ装置を示す図である。
【図３】本発明のスライス位置の説明図である。
【図４】本発明の、計測スキャン条件をパラメータとした、Ｘ線源１の正規位置のメモリへの取得の処理フローを示す図である。
【図５】メモリに保存した正規位置へ、Ｘ線源１を位置制御する制御フロー図である。
【符号の説明】
【００２０】
１    Ｘ線源（Ｘ線管球）
２    多チャンネルＸ線検出器
３    コリメータ群
６    シフト検出器
１１    アブソリュート形位置検出器
１２    駆動制御部
１３    メモリ
１４    位置制御部
【図１】
2008029771.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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