(57)【要約】【課題】コーン状Ｘ線ビームを用いてＣＴ画像を撮影するＸ線診断装置において、照射Ｘ線強度の変動を受けずに正確なＣＴ値を得る。【解決手段】Ｘ線管２１、Ｘ線絞り装置２２および透過型線量計２３をＣ型アーム２５の一端に、ＦＰＤ２４を他端にそれぞれ取り付け、Ｃ型アーム２５をその円弧に沿って回転させることによりＸ線管２１、ＦＰＤ２４等を被検者１０の周囲に回転させ、その回転中の各角度でＦＰＤ２４から得たデータをデータ収集装置３５で収集するとともに、透過型線量計２３で得た照射Ｘ線強度のデータをもデータ収集装置３５で収集して、これらのデータより画像再構成装置３４で正確なＣＴ値を持つＣＴ画像を再構成し、そのＣＴ画像を画像モニター装置３１で表示する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体へ向けてコーン状Ｘ線ビームを照射するＸ線照射器と、該Ｘ線照射器から被検体へ向けて照射されるコーン状Ｘ線ビームが透過するよう取り付けられた透過型線量計と、被検体を透過したコーン状Ｘ線ビームを受ける面状のＸ線検出器と、これらＸ線照射器、透過型線量計およびＸ線検出器を一体に、被検体の周囲に少なくとも１８０°回転させる回転装置と、この回転の各角度ごとに上記Ｘ線検出器および上記透過型線量計よりデータ収集するデータ収集装置と、収集したデータから画像再構成処理を行う画像再構成処理装置と、再構成された画像を表示する画像表示装置とを備えることを特徴とするＸ線診断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、医療用のＸ線診断装置に関し、とくにコーン状のＸ線ビームによるＣＴ画像撮影機能を有するＸ線診断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被検体（被検者）に向けてコーン状にＸ線ビームを照射し、被検体を透過したＸ線ビームを面状のＸ線検出器で受ける医療用Ｘ線診断装置として、Ｘ線透視装置やＸ線血管造影装置などが知られている。一方、Ｘ線ＣＴ装置では、平面的に扇型に広がるＸ線ビームを被検体に照射し、被検体を照射したＸ線ビームを線状のＸ線検出器で受ける。
【０００３】
コーン状Ｘ線ビームを用いるＸ線透視装置やＸ線血管造影装置などにおいて、Ｘ線照射器と検出器とをＣ型アームなどに取り付けて回転させ、各方向からのデータを収集し画像再構成処理を行ってＣＴ画像を得ることも従来より行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のコーン状Ｘ線ビームを用いるＸ線診断装置でＣＴ画像を撮影する場合、スキャン（回転）中のＸ線変動を影響を受け、正確なデータの収集ができず、再構成画像が不正確なものとなってしまうという問題があった。
【０００５】
これは、Ｘ線変動を検出して補正するための補正用検出器を取り付けることが難しかったからである。すなわち、Ｘ線ＣＴ装置の場合は、Ｘ線管から照射されるＸ線ビームを平面的に絞って扇型に広がるようにするので、絞って遮蔽してしまうＸ線ビームを受けるように補正用検出器を設けることができる。ところが、コーン状Ｘ線ビームを照射する場合には、Ｘ線管からのＸ線ビームをほとんど絞らずにそのまま照射するため、絞って遮蔽してしまうＸ線ビームを利用するということができないからである。
【０００６】
この発明は、上記に鑑み、Ｘ線ビームを絞らない場合でも補正用検出器によりＸ線変動をとらえ、これによってその変動分を補正し、正確なデータを得て正確なＸ線ＣＴ画像を得るように改善した、Ｘ線診断装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、この発明によるＸ線診断装置においては、被検体へ向けてコーン状Ｘ線ビームを照射するＸ線照射器と、該Ｘ線照射器から被検体へ向けて照射されるコーン状Ｘ線ビームが透過するよう取り付けられた透過型線量計と、被検体を透過したコーン状Ｘ線ビームを受ける面状のＸ線検出器と、これらＸ線照射器、透過型線量計およびＸ線検出器を一体に、被検体の周囲に少なくとも１８０°回転させる回転装置と、この回転の各角度ごとに上記Ｘ線検出器および上記透過型線量計よりデータ収集するデータ収集装置と、収集したデータから画像再構成処理を行う画像再構成処理装置と、再構成された画像を表示する画像表示装置とが備えられることが特徴となっている。
【０００８】
Ｘ線照射器から被検体へ向けて照射されるコーン状Ｘビームが透過型線量計を透過して被検体へと向かうよう構成されることにより、この透過型線量計によって被検体に照射するＸ線の線量が計測される。そして、回転の各角度ごとにこの照射線量が計測されてデータとして収集されるので、照射線量の変動があってもそれを補正することができる。その結果、再構成された画像のＣＴ値を正確なものとすることができる。照射線量を計測する線量計は、透過型であって、実際に被検体に照射するＸ線の線量を計測する。そのため、絞り装置によって絞られ、被検体に照射することのないＸ線を検出するよう補正用の検出器を設ける必要がなくなり、ほとんど絞ることなくコーン状のＸ線ビームを照射する場合にも、被検体に照射するＸ線の線量を計測し、その変動を補正することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
つぎに、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１において、被検者１０はベッドの天板に横たえられており、この被検者１０を挟むようにＸ線管２１と、ＦＰＤ２４とが対向配置される。ここでＦＰＤは、フラット・パネル・ディテクタつまり平面パネル型Ｘ線検出器であり、入射したＸ線を直接電気信号に変換する半導体からなる２次元的なＸ線検出器である。なお、ＦＰＤの代わりにＸ線イメージインテンシファイアとＣＣＤカメラとを組み合わせたものを使用することもできる。Ｘ線管２１にはＸ線絞り装置２２が取り付けられ、所定の広がりをもつコーン状のＸ線ビームを被検者１０に向けて照射することができるようにされている。さらに透過型線量計２３が取り付けられ、この透過型線量計２３を通ってコーン状Ｘ線ビームが被検者１０に照射されるようにされている。
【００１０】
これらＸ線管１０、Ｘ線絞り装置２２および透過型線量計２３はＣ型アーム２５の一端に、ＦＰＤ２４は他端にそれぞれ保持されている。Ｃ型アーム２５は保持装置２６によって保持され、この保持装置２６はスタンド２７に取り付けられている。この保持装置２６によって、Ｃ型アーム２５はスタンド２７に対して、矢印で示すように、Ｃ型アーム２５の円弧方向の少なくとも１８０°の回転や、その円弧の半径方向の水平軸回りの回転や、前後方向・上下方向直線移動など、あらゆる方向での移動・回転が可能となっている。そしてスタンド２７内には、Ｘ線管２１に高電圧電力を供給する電源装置が納められている。
【００１１】
この例では、キャビネット３２内に画像再構成装置３４、データ収集装置３５、制御装置３６などが収められており、その側面にはＸ線条件等を設定するためのスイッチなどが備えられた操作パネル３３が取り付けられている。さらにこのキャビネット３２の上には画像モニター装置３１が置かれている。このキャビネット３２とスタンド２７とはケーブルで接続されていて、保持装置２６に命令を与えてＣ型アーム２５を駆動してＣ型アーム２５の円弧に沿った少なくとも１８０°の回転を行う。これによってＸ線管２１、ＦＰＤ２４等が被検者１０の周囲に回転させられる。この回転中、Ｘ線管２１からＸ線絞り装置２２、透過型線量計２３を経てコーン状Ｘ線ビームが被検者１０に向けて照射され、被検者１０を透過したＸ線ビームがＦＰＤ２４に入射する。
【００１２】
こうして各回転角度ごとに透過型線量計２３およびＦＰＤ２４からデータが得られ、これらのデータが各回転角度ごとにデータ収集装置３５に収集される。これら収集されたデータが画像再構成装置３４により画像再構成処理され、再構成されたＣＴ画像が画像モニター装置３１で表示される。
【００１３】
透過型線量計２３は、たとえば図２のように構成されている。２枚の透明合成樹脂板４１、４１のそれぞれの片面に透明導電膜をエッチング等で形成し、それらの導電膜が対面するように保持板４４、４４等で保持する。両導電膜に高電圧を印加し、一方の透明導電膜を透明集電極４２、他方の透明導電膜を透明高圧電極４３として、電離箱Ｘ線検出器を形成する。Ｘ線ビームがたとえば図の上方から下方へ（あるいはその逆の方向へ）と２枚の透明合成樹脂板４１、４１を透過すると、電離箱Ｘ線検出器の原理により、Ｘ線強度を検出することができる。
【００１４】
ここで、ＣＴ画像はそれぞれの画素の値がＣＴ値で表された画像であり、そのＣＴ値は下記の（１）式で定義されている。
ＣＴ値＝１０００（μ−μｗ）／μｗ  …（１）
μは画像の各ボクセルの線吸収係数であり、μｗは水の線吸収係数である。
【００１５】
線吸収係数μの物体を、Ｘ線ビームが透過し、その透過長さがＬで、入射Ｘ線強度がＩｏ、透過Ｘ線強度がＩであったとすると、ＩとＩｏとの関係はつぎの（２）式で表される。
Ｉ＝Ｉｏ  ｅｘｐ（−μＬ）  …（２）
よって、
μ＝ｌｎ（Ｉｏ／Ｉ）／Ｌ  …（３）
となる。
【００１６】
Ｉｏが変動しないとすれば、これをあらかじめ求めておくことにより、ＦＰＤ２４でＩを検出するだけで正確なμを求めることができるが、ＩｏつまりＸ線管２１から被検者１０に向けて照射するＸ線の強度が変動する場合には（３）式で求めたμの値は不正確なものとなる。ここでは、このＩｏが透過型線量計２３によって検出されているので、その変動分で基準のＩｏを補正するか検出したＩｏを用いることによって、正確なμの値を求めることができ、正確なＣＴ画像を得ることができる。
【００１７】
なお、透過型線量計２３において透明合成樹脂板４１，４１と透明電極４２，４３を用いたので、光もこれらを透過する。そこで、Ｘ線焦点と同じ位置に焦点を持つ光源を配置してそこからの光をＸ線絞り装置２２および透過型線量計２３を経て被検者１０に向けて照射するよう構成し、その光の照射によって、Ｘ線照射野を表すように構成することもできる。
【００１８】
その他、この発明の趣旨を逸脱しない範囲で具体的な構成等は種々に変更可能である。たとえば被検者１０に対してＸ線ビームを照射するＸ線照射器は図示のものに限らないし、Ｘ線照射器とＦＰＤ２４等の被検者１０を透過したＸ線を検出する検出器等を被検者１０の周囲に回転させる回転装置も図示のようなＣ型アーム２５を回転させるものに限定されない。Ｘ線照射器と被検者１０を透過したＸ線を検出する検出器等を円形の回転フレームに取り付けて回転フレームを回転させることでこれらＸ線照射器等を回転させるようにしてもよい。また、透過型線量計２３は図２のように構成したがこれ以外の構成をとることも可能である。たとえば、透明集電極４２と透明高圧電極４３は透明合成樹脂板４１、４１のほぼ全面に設けて、透過するコーン状Ｘ線ビームの全体が透過するようにしているが、これらの電極４２，４３は透過するコーン状Ｘ線ビームの中央部付近にのみ比較的小さな面積のものとして形成することもできる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のＸ線診断装置によれば、コーン状Ｘ線ビームを被検体に対して照射し、その被検体を透過したＸ線ビームを面状のＸ線検出器で検出してデータを収集し、そのデータを画像再構成処理してＣＴ画像を得る場合に、透過型線量計を透過させてからＸ線ビームを被検体に照射することにより、照射するＸ線強度の変動をとらえて正確なＣＴ値を求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示すブロック図。
【図２】同実施形態の透過型線量計を詳しく示す断面図。
【符号の説明】
１０        被検者
２１        Ｘ線管
２２        Ｘ線絞り装置
２３        透過型線量計
２４        ＦＰＤ
２５        Ｃ型アーム
２６        保持装置
２７        スタンド
３１        画像モニター装置
３２        キャビネット
３３        操作パネル
３４        画像再構成装置
３５        データ収集装置
３６        制御装置
４１        透明合成樹脂板
４２        透明集電極
４３        透明高圧電極
４４        保持板
【図１】
2004344540.tif 000003
【図２】
2004344540.tif 000004