(57)【要約】【課題】Ｘ線管と検出器との複数のペアを装備するマルチチューブタイプＸ線ＣＴ装置において、相手方のＸ線に由来する散乱線の影響を低減すること。【解決手段】Ｘ線ＣＴ装置は、複数のＸ線管１２１、１２２と、複数のＸ線管にそれぞれ対応する複数のＸ線検出器１３１、１３２と、Ｘ線管とＸ線検出器とを単一の回転軸周りを回転自在に支持する支持機構１１と、Ｘ線検出器の出力に基づいて画像データを再構成する再構成部２３と、複数のＸ線管にそれぞれ設けられ、Ｘ線パス長が回転中心からＸ線の両端に向かって反転ガウス曲線に近似して曲線的に変化する特性を有する複数のフィルタ１７１、１７２とを具備する。【選択図】図１
2007037994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＸ線管と、
前記複数のＸ線管にそれぞれ対応する複数のＸ線検出器と、
前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを単一の回転軸周りを回転自在に支持する支持機構と、
前記Ｘ線検出器の出力に基づいて画像データを再構成する再構成部と、
前記複数のＸ線管にそれぞれ設けられ、Ｘ線パス長が前記回転中心からＸ線の両端に向かって反転ガウス曲線に近似して曲線的に変化する特性を有する複数のフィルタとを具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記フィルタを着脱する機構をさらに備えることを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記複数のＸ線管それぞれに設けられるＸ線厚を制限する複数のスリットをさらに備え、
前記フィルタは前記Ｘ線管と前記スリットとの間に配置されることを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記各フィルタは、前記各フィルタを透過したＸ線の強度が前記回転中心からＸ線の両端に向かってガウス曲線に近似して曲線的に変化する特性をさらに有することを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記各フィルタは、前記フィルタと均一な円柱ファントムとを透過したＸ線の強度が、前記回転中心から両端に向かって曲線的に低下する特性をさらに有することを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記各フィルタは、前記フィルタを透過したＸ線の強度が、前記回転中心から１０ｃｍ未満の中央部分では前記回転中心の最大強度の９０％を超過し、前記回転中心から２０ｃｍを超える周辺部分では前記回転中心の最大強度の５０％未満であるという特性をさらに有することを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記各フィルタは、中心部の厚さが薄く、周辺部に向けて厚さが漸増するような曲面形状を有することを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
複数のＸ線管と、
前記複数のＸ線管にそれぞれ対応する複数のＸ線検出器と、
前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを単一の回転軸周りを回転自在に支持する支持機構と、
前記Ｘ線検出器の出力に基づいて画像データを再構成する再構成部と、
前記複数のＸ線管にそれぞれ設けられ、前記各フィルタを透過したＸ線の強度が前記回転中心から両端に向かってガウス曲線に近似して曲線的に変化する特性を有する複数のフィルタとを具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
複数のＸ線管と、
前記複数のＸ線管にそれぞれ対応する複数のＸ線検出器と、
前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを単一の回転軸周りを回転自在に支持する支持機構と、
前記Ｘ線検出器の出力に基づいて画像データを再構成する再構成部と、
前記複数のＸ線管にそれぞれ設けられ、前記フィルタと均一な円柱ファントムとを透過したＸ線の強度が、前記回転中心から両端に向かって曲線的に低下する特性を有する複数のフィルタとを具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項１０】
複数のＸ線管と、
前記複数のＸ線管にそれぞれ対応する複数のＸ線検出器と、
前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを単一の回転軸周りを回転自在に支持する支持機構と、
前記Ｘ線検出器の出力に基づいて画像データを再構成する再構成部と、
前記複数のＸ線管にそれぞれ設けられ、前記フィルタを透過したＸ線の強度が、前記回転中心から１０ｃｍ未満の中央部分では前記回転中心の最大強度の９０％を超過し、前記回転中心から２０ｃｍを超える周辺部分では前記回転中心の最大強度の５０％未満であるという特性を有する複数のフィルタとを具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項１１】
Ｘ線パス長が中心から両端に向かって反転ガウス曲線に近似して曲線的に変化する特性を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置のＸ線管に設けられるフィルタ。
【請求項１２】
フィルタを透過したＸ線の強度が中心から両端に向かってガウス曲線に近似して曲線的に変化する特性を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置のＸ線管に設けられるフィルタ。
【請求項１３】
フィルタと均一な円柱ファントムとを透過したＸ線の強度が、中心から両端に向かって曲線的に低下する特性を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置のＸ線管に設けられるフィルタ。
【請求項１４】
フィルタを透過したＸ線の強度が、中心から１０ｃｍ未満の中央部分では前記中心の最大強度の９０％を超過し、前記中心から２０ｃｍを超える周辺部分では前記中心の最大強度の５０％未満であるという特性を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置のＸ線管に設けられるフィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線管と検出器とのペアを複数装備するマルチチューブタイプのＸ線ＣＴ装置及びフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置(Ｘ線コンピュータトモグラフィ装置)は、Ｘ線管と検出器とのペアの回転により複数の方向から収集した複数の投影データセットに基づいて断層像を再構成する。マルチチューブタイプのＸ線ＣＴ装置は、複数のペアを装備する。マルチチューブタイプのＸ線ＣＴ装置は、例えば特許文献１に記載される。特許文献１は、治療用のＸ線管とデータ収集用のＸ線管とを有する。
【０００３】
ところで、マルチチューブタイプのＸ線ＣＴ装置では、図４に示すように、一方のペアのＸ線管１２２（１２１）で発生されたＸ線に由来する散乱線が他方のペアのＸ線検出器１３１（１３２）で検出されることが問題である。
【０００４】
特にその悪影響は、被検体Ｐの表面の一部β１、β２で発生した散乱線は、被検体Ｐで減衰することなく、直接的にＸ線検出器１３１、１３２に到達するため、小さくはない。
【０００５】
なお、Ｘ線管１２１、１２２と被検体Ｐの間にはフィルタ（ウエッジフィルタとも言う）Ｆ１，Ｆ２が配置される。フィルタＦ１，Ｆ２は、図５Ａに示すように、中心が薄く、周辺が厚く、厚さが拡がり角θの変化に応じて円弧状に変化するような断面構造を有している。より詳細には、フィルタＦ１，Ｆ２は、フィルタＦ１，Ｆ２と、均一な円柱ファントムとを透過したＸ線の強度が、図５Ｂに示すように、略一定になるように設計される。
【特許文献１】特開２００４−７３４０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、Ｘ線管と検出器との複数のペアを装備するマルチチューブタイプＸ線ＣＴ装置において、相手方のＸ線に由来する散乱線の影響を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１局面は、複数のＸ線管と、前記複数のＸ線管にそれぞれ対応する複数のＸ線検出器と、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを単一の回転軸周りを回転自在に支持する支持機構と、前記Ｘ線検出器の出力に基づいて画像データを再構成する再構成部と、前記複数のＸ線管にそれぞれ設けられ、Ｘ線パス長が前記回転中心からＸ線の両端に向かって反転ガウス曲線に近似して曲線的に変化する特性を有する複数のフィルタとを具備する。  
本発明の第２局面は、複数のＸ線管と、前記複数のＸ線管にそれぞれ対応する複数のＸ線検出器と、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを単一の回転軸周りを回転自在に支持する支持機構と、前記Ｘ線検出器の出力に基づいて画像データを再構成する再構成部と、前記複数のＸ線管にそれぞれ設けられ、前記各フィルタを透過したＸ線の強度が前記回転中心から両端に向かってガウス曲線に近似して曲線的に変化する特性を有する複数のフィルタとを具備する。  
本発明の第３局面は、複数のＸ線管と、前記複数のＸ線管にそれぞれ対応する複数のＸ線検出器と、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを単一の回転軸周りを回転自在に支持する支持機構と、前記Ｘ線検出器の出力に基づいて画像データを再構成する再構成部と、前記複数のＸ線管にそれぞれ設けられ、前記フィルタと均一な円柱ファントムとを透過したＸ線の強度が、前記回転中心から両端に向かって曲線的に低下する特性を有する複数のフィルタとを具備する。  
本発明の第４局面は、複数のＸ線管と、前記複数のＸ線管にそれぞれ対応する複数のＸ線検出器と、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器とを単一の回転軸周りを回転自在に支持する支持機構と、前記Ｘ線検出器の出力に基づいて画像データを再構成する再構成部と、前記複数のＸ線管にそれぞれ設けられ、前記フィルタを透過したＸ線の強度が、前記回転中心から１０ｃｍ未満の中央部分では前記回転中心の最大強度の９０％を超過し、前記回転中心から２０ｃｍを超える周辺部分では前記回転中心の最大強度の５０％未満であるという特性を有する複数のフィルタとを具備する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、Ｘ線管と検出器との複数のペアを装備するマルチチューブタイプＸ線ＣＴ装置において、相手方のＸ線に由来する散乱線の影響を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。  
図１は本発明のＸ線ＣＴ装置の一実施形態の全体構成を示す構成図である。図１において本実施形態のＸ線ＣＴ装置(コンピューテッド・トモグラフィ装置)は、ガントリ１０とコンピュータ装置２０と寝台(図示せず)とを有している。ガントリ１０はマルチチューブタイプであり、Ｘ線管とＸ線検出器とのペアを含むスキャナが複数搭載されている。本実施形態では、２管球式として説明する。
【００１０】
ガントリ１０には回転架台１１が設けられる。回転架台１１は回転機構によって回転軸Ｒを中心に回転する。回転架台１１には、Ｘ線管１２１とＸ線検出器１３１を対向配置した第１のペアと、Ｘ線管１２２とＸ線検出器１３２を対向配置した第２のペアでなるスキャナが所定の角度(例えば９０度の角度)で配置されている回転架台１１の中心部分には開口部が形成される。開口部には寝台の天板１４に載置された被検体Ｐが挿入される。
【００１１】
Ｘ線検出器１３１、１３２には、Ｘ線管１２１、１２２に対向して入射Ｘ線を制限するためのコリメータ１５１,１５２がそれぞれ設けられている。また、Ｘ線管１２１,１２２と回転軸Ｒには、スリット１６１,１６２が配置される。さらにＸ線管１２、１２２にはそれぞれ、散乱線軽減用のフィルタ（ウェッジフィルタとも呼ばれる）１７１,１７２が設けられる。フィルタ１７１、１７２はフィルタ支持機構１７３、１７４にそれぞれ着脱自在に支持される。被検体の形状に適した形状を有する他のフィルタに差し替えることができる。
【００１２】
Ｘ線検出器１３１,１３２の出力は、それぞれデータ収集部１８１,１８２に送られ、コンピュータ装置２０の前処理部(後述)に供給される。また、ガントリ１０には、制御部１９が設けられ、Ｘ線管１２１,１２２の管電圧の制御や回転架台１１の回転制御等を行う。
【００１３】
一方コンピュータ装置２０は、中央制御部２１を有し、それに対して前処理部２２、再構成処理部２３、画像表示部２４、操作部２５等がデータ/制御バスライン２０１を介して接続されている。被検体Ｐを透過したＸ線はＸ線検出器１３１,１３２で電気信号に変換され、データ収集部１８１,１８２で増幅され、かつデジタルデータに変換され、投影データが前処理部２２に供給される。前処理部２２では、信号強度の補正や信号欠落の補正等の処理を行い、撮影データをバスライン２０１上に出力する。
【００１４】
中央制御部２１は、コンピュータ装置２０の各部の動作や、ガントリ１０の制御部１９を制御するものであり、再構成処理部２３は、投影データに基づいて断層画像データを再構成する。画像表示部２４は、医用画像等を表示するディスプレイを含み、操作部２５は、医師による患者の状態や検査方法等の情報を入力するものである。
【００１５】
図２は、本実施形態の主要部の構成を拡大して示すもので、Ｘ線管１２１とＸ線検出・器１３１の第１のペアを含むスキャナと、Ｘ線管１２２とＸ線検出器１３２の第２のペアを含むスキャナの構成を示すものである。尚、図２ではＸ線管１２１とＸ線検出器１３１の第１のペアを代表的に図示しているが、Ｘ線管１２２とＸ線検出器１３２の第２のペアは、第１のペアとに対して、撮影基準線（Ｘ軸）が９０°ずれて配置されている点以外は同一の構成であるため、図２では図示は省略する。
【００１６】
図２において、Ｘ線管１２１に対向してスリット１６１が配置される。このスリット１６１の開度によりＸ線束の厚さが決定される。Ｘ線の拡がり角θの最大値はＸ線検出器１３１のチャンネル数×チャンネルピッチに応じてあらかじめ決定されている。Ｘ線の拡がり角θは、Ｘ軸（撮影基準線）とＸ線焦点ｆからのＸ線ビームとのなす角度として定義される。Ｘ軸はＸ線管１２１のＸ線焦点ｆとＸ線検出器１３１の検出面の中心点Ｃとを通る。Ｚ軸は回転軸Ｒに一致する。撮影時には、被検体Ｐの体軸がＺ軸に近似するように被検体Ｐは配置される。Ｙ軸はＸ軸とＺ軸とに直交する軸である。ＸＹＺ軸はＺ軸を中心とした回転座標系を構成する。
【００１７】
Ｘ線検出器１３１は、チャンネル方向（ＣＨ）及び列方向（Ｚ軸方向）に配列された多数の検出素子を有する。チャンネル方向（ＣＨ）は、Ｘ線焦点ｆを中心とした円弧の方向として規定される。Ｘ線検出器１３１は、被検体Ｐを透過したＸ線束ｘｌを検出する。
【００１８】
また、Ｘ線検出器１３１には、コリメータ１５１(図１参照)が設置されている。コリメータ１５１はペアを構成するＸ線管１２１の焦点ｆに集束する向きにアレンジされたモリブデン等の金属製の薄い複数のコリメート板を有する。コリメータ１５１はＸ線検出器１３１に入射するＸ線の方向を、ペアを構成するＸ線管１２１の焦点ｆからの方向に限定する。さらに、マルチチューブタイプのＸ線ＣＴ装置は、単管球式に比べて再構成象を得るのに必要な回転角度が小さくなり、投影データの取得に要する時間を短縮できるため時間分解能を向上することができる。そのため、被検体Ｐの心臓部及びその周辺の動きのある部位を診断するのに適している。
【００１９】
また、Ｘ線管１２１とスリット１６１の問には、散乱線軽減用のフィルタ１７１が配置される。フィルタ１７１は、フィルタ支持機構１７３に着脱自在に支持される。フィルタ１７１は、被検体Ｐに吸収され検出器１３１に到達しない低エネルギー成分を低減する機能と、被検体Ｐの周囲と中心との間のＸ線吸収の差を補い、検出器１３１等のダイナミックレンジを被検体Ｐの周囲と中心とでできるだけ揃える機能とを有する。
【００２０】
さらに、フィルタ１７１は、本実施形態特有の機能として、他方のペアのＸ線管１２２で発生したＸ線に由来する散乱線の影響を効果的に軽減する機能を有している。他方のペアのＸ線管１２２で発生したＸ線が被検体の体表面で散乱し、減衰することなく直接的に検出器１３１に入射する散乱線が最も悪影響を招来する。Ｘ線管１２２と検出器１３１との両方から見てオープンな部分（図４の体表面の一部β２）で散乱した散乱線は、被検体Ｐを透過せずに、減衰することなく直接的に検出器１３１で検出される。
【００２１】
フィルタ１７１は、詳細は後述するが、典型的には図３で示すように、Ｘ線管１２１と対向する部分に凹部１７ａを形成し、凹部は中央部の肉厚が薄く周辺部の肉厚が厚くなるような曲面形状を有し、かつ曲面は、底部から頂部にかけて急峻に立ち上がる幾何学的な形状を有している。
【００２２】
したがって、Ｘ線管からのＸ線はフィルタ１７１の中央部では透過率が高く、周辺部では透過率が低くなる。つまりフィルタ１７１を透過したＸ線は、自ペアのＸ線検出器１３１のチャンネル方向中心部に入射するＸ線量は多く、チャンネル方向周辺部に入射するＸ線量は低減するようになる。
【００２３】
次にこのようなフィルタ１７１,１７２の効果を図４，図５、及び図６、図７を参照して説明する。図４は他方のペアのＸ線管からの散乱線の影響を説明する図であり、従来のフィルタＦ１,Ｆ２を用いた場合を示し、図６、図７は本実施形態のフィルタ１７１,１７２を用いた場合の散乱線の軽減効果を説明する図である。
【００２４】
図４の場合、被検体Ｐの診断ターゲットをｐ１(例えば心臓部であり図で濃く表示した部分)とし、被検体表面をｐ２としたとき、Ｘ線管１２１からフィルタＦ１及びスリット１６１を介して照射されＸ線はＸ線検出器１３１で検出され、Ｘ線管１２２からフィルタＦ２及びスリット１６２を介して照射されたＸ線はＸ線検出器１３２で検出される。このとき、主要臓器(ターゲットｐ１)を透過したＸ線の範囲を主走査範囲α１,α２とする
従来のフィルタＦ１,Ｆ２の厚さの変化は、図５Ｂにように、フィルタＦ１,Ｆ２と円柱状の均一ファントムとを透過したＸ線の強度がＸ線拡がり角θに関して一定値になるように、図５Ａに示すように内面がほぼ円弧形状に設計されている。
【００２５】
一方、検出器１３１には他方のペアであるＸ線管１２２からのＸ線に由来する散乱線が入射する。同様に、検出器１３２には他方のペアであるＸ線管１２１からのＸ線に由来する散乱線が入射する。このとき特に相手に影響が及ぶ散乱線は、オープンな表面部分β１、β２で散乱したＸ線である。表面部分β１、β２以外で散乱する散乱線は、被検体内での減衰を受けるため影響は少ない。
【００２６】
図６のようにＸ線管１２１,１２２に図３で示すフィルタ１７１,１７２を配置した場合、フィルタ１７１,１７２の周辺部の厚さが中心部に比べて相当に厚くなっているため、Ｘ線の透過率が中心部に比べ周辺部ではかなり小さくなり、例えば周辺部では中心部の数％〜５０％程度まで低減する。
【００２７】
即ち、本実施形態のフィルタ１７１,１７２は、図７Ａで示すように中心部で肉厚が薄く、周辺部に行くにしたがって急峻に肉厚が増す構造になっているため、Ｘ線管からのＸ線はフィルタ１７１の中央部では透過率が高く、周辺部では従来のフィルタＦ１,Ｆ２よりも透過率が低くなる。つまりフィルタ１７１を透過したＸ線は、自ペアのＸ線検出器１３１のチャンネル方向中心部に入射するＸ線量は多く、チャンネル方向周辺部に入射するＸ線量は従来のフィルタＦ１,Ｆ２に比べて低減するようになる。
【００２８】
このため、図７Ｂで示すように、被検体Ｐが挿入されたときに、自ペアのＸ線検出器１３１,１３２で検出されるＸ線の強度がチャンネル方向（ＣＨ）の中央部で強く、周辺部に向かって弱くなる。したがって、被検体Ｐの主要臓器部分ｐ１付近への線量は殆ど低減することなく撮影することができる。また、被検体Ｐの表面β２に照射されるＸ線量は大幅に低減され、β１、β２で示す部分での散乱線も大幅に軽減する。また、周辺部でのＸ線の透過率を低減しても主要臓器の診断をする上で特に支障となることはない。
【００２９】
これにより被検体Ｐが入った時に、Ｘ線検出器１３１,１３２で検出した主走査範囲α１,α２の検出結果に対して悪影響を及ぼす散乱線は、相当量軽減することができる。また、主要臓器部分ｐ１付近への線量は変えることなく、主要臓器の診断を適切に行うことができ、しかも人体への悪影響が大きい表皮への被曝線量を軽減することができる。
【００３０】
図８Ａ，図８Ｂ，図８Ｃは、本発明の他の実施形態でのフィルタ１７１,１７２の構造を示したものである。被検体ＰにＸ線を照射する場合、臓器ごとに透過率が異なるため、図６で示すように、曲面１７ａの曲率が異なるフィルタ１７１,１７２を複数用意し、各臓器の診断に合わせていずれかのフィルタを選択できるようにすることで、より正確な診断が可能となる。
【００３１】
例えば、複数種のフィルタをＸ線ＣＴ装置に用意しておき、撮影を行う際にいずれか１種のフィルタを電動で選択する。この際、散乱線の影響を軽減するため、フィルタ１７１,１７２は、中央部の肉厚が薄く周辺部の肉厚が厚くなるような形状を有し、かつ図７Ａのように、Ｘ線検出器１３１,１３２で検出されるＸ線の強度がチャンネル方向(ＣＨ）の中央部で強く、周辺部で弱くなるような特性を有している。
【００３２】
より詳細にフィルタ１７１の構造を説明する。フィルタ１７２の構造はフィルタ１７１の構造と等価であるので、説明は省略する。図９には、フィルタ１７１のＸ線パス長ＰＬの拡がり角θに対する変化を示している。Ｘ線パス長ＰＬは、厚さに相当し、より正確には、図７Ａに示すようにＸ線ビームがフィルタ１７１を通過する距離として定義される。θ１は、回転軸Ｒを中心とした半径１０ｃｍの円に接するＸ線ビームの拡がり角を表している。θ２は、回転軸Ｒを中心とした半径２０ｃｍの円に接するＸ線ビームの拡がり角を表している。フィルタ１７１は、Ｘ線パス長ＰＬが回転軸ＲからＸ線の両端に向かって、つまり拡がり角θの絶対値の増加にしたがって、ガウス曲線の反転形状に近似した曲線に沿って緩やかに変化する特性を有する構造を備えている。従来の円弧に近似したフィルタと比較すると、フィルタ１７１のＸ線パス長ＰＬは、拡がり角±θ１までは従来とほとんど差が無く変化するが、拡がり角±θ１を超えた範囲で急峻に長くなる。
【００３３】
図１０はフィルタ１７１を透過したＸ線の強度の拡がり角θに対する変化を示している。フィルタ１７１は、フィルタ１７１を透過したＸ線の強度が回転軸ＲからＸ線の両端に向かって、つまり拡がり角θの絶対値の増加にしたがって、ガウス曲線に近似した曲線に沿って緩やかに変化する特性を有する構造を備えている。従来の円弧に近似したフィルタと比較すると、フィルタ１７１を透過したＸ線の強度は、拡がり角±θ１までは、従来とほとんど差が無く変化するが、拡がり角±θ１を超えた範囲で急峻に低下する。より具体的には、フィルタ１７１は、フィルタ１７１を透過したＸ線の強度が、回転軸Ｒから１０ｃｍ未満の中央部分では、最大強度Ｉｃの９０％を超過し、回転軸Ｒから２０ｃｍを超える周辺部分では最大強度Ｉｃの５０％未満であるという特性を有する。なお、従来のフィルタの一例では、回転軸Ｒから２０ｃｍの位置では最大強度Ｉｃの５０％を超過し、しかも最大強度Ｉｃの５０％を下回るのはほぼ端部である。
【００３４】
図１１はフィルタ１７１と円柱状の均一ファントムとを透過したＸ線の強度の拡がり角θに対する変化を示している。フィルタ１７１は、フィルタ１７１と均一ファントムとを透過したＸ線の強度が回転軸ＲからＸ線の両端に向かって、つまり拡がり角θの絶対値の増加にしたがって、曲線的に緩やかに低下する特性を有する構造を備えている。従来の円弧形のフィルタと比較すると、従来のフィルタと均一ファントムとを透過したＸ線の強度は、ほぼ一定値を示すが、本実施形態のフィルタ１７１と均一ファントムとを透過したＸ線の強度は、一定値ではなく、拡がり角±θ１を超えた範囲で緩やかに低下する。より具体的には、フィルタ１７１は、フィルタ１７１と均一ファントムを透過したＸ線の強度が、最大強度Ｉｃとその８０％〜２０％のいずれか任意の値との間のレンジで緩やかに変化するという特性を有する。
【００３５】
上述したように、Ｘ線管１２２と検出器１３１との両方から見てオープンな部分（図４の体表面の一部β２）で散乱した散乱線が、検出器１３１の出力する影響が強く表れる。従って、図１２に例示するように、当該オープンな部分β２に対応するフィルタ１７１の一部分、つまり検出器１３２の側の略半分の拡がり角０°〜＋３０°の半部分に上述した特徴的で新規なパス長が反転害す曲線にそって変化する特性を与え、影響の少ない当該オープンな部分β２と反対側の略半分の拡がり角−３０°〜０°の部分には従来と同様のパス長が円弧状に変化する特性を与える。この例では、他方のペアのＸ線管からの散乱線の影響を抑え、かつＳＮの低下を抑制することができる。なお、フィルタ１７２は、特性は左右で反対になる。
【００３６】
図１３に、フィルタ支持機構１７３の変形例を示している。フィルタ支持機構１７４はフィルタ支持機構１７３と同じ構造であるので説明は省略する。フィルタ支持機構１７３は、特性の異なる複数のフィルタを装備する構造と、複数のフィルタをＺ軸方向にスライドする機構とを有する。スライドによりいずれかのフィルタがＸ線管と検出器との間にアレンジされる。それによりいずれかのフィルタを選択的に使用することができる。好ましくは、フィルタ支持機構１７３には、次の４つのフィルタが装備される。
【００３７】
第１のフィルタは、フィルタを透過したＸ線の強度が拡がり角θの絶対値の増加にしたがってガウス曲線に近似した曲線に沿って緩やかに変化する本実施形態特有の特性を有し、かつそのフィルタを透過したＸ線の強度が最大値Ｉｃの９０％を超過する範囲が比較的狭い、例えば半径８ｃｍの範囲である。
【００３８】
第２のフィルタは、フィルタを透過したＸ線の強度が拡がり角θの絶対値の増加にしたがってガウス曲線に近似した曲線に沿って緩やかに変化する本実施形態特有の特性を有し、かつそのフィルタを透過したＸ線の強度が最大値Ｉｃの９０％を超過する範囲が比較的広い、例えば半径１０ｃｍの範囲である。
【００３９】
第３のフィルタは、フィルタを透過したＸ線の強度が拡がり角θの絶対値の増加にしたがってほぼ円弧形に沿って緩やかに変化する従来同様の特性を有し、かつそのフィルタを透過したＸ線の強度が最大値Ｉｃの９０％を超過する範囲が比較的広い、例えば半径１６ｃｍの範囲である。
【００４０】
第４のフィルタは、フィルタを透過したＸ線の強度が拡がり角θの絶対値の増加にしたがってほぼ円弧形に沿って緩やかに変化する従来同様の特性を有し、かつそのフィルタを透過したＸ線の強度が最大値Ｉｃの９０％を超過する範囲が比較的狭い、例えば半径１０ｃｍの範囲である。
【００４１】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の全体構成図である。
【図２】図２は図１のＸ線ＣＴ装置の主要部の構成を示す斜視図である。
【図３】図３は図１のフィルタの外観図である。
【図４】図４は、従来の散乱線の影響の説明図である。
【図５Ａ】図５Ａは、従来のフィルタの断面形状を示す図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａのフィルタと均一ファントムとを透過したＸ線の強度の拡がり角θに対する変化を示す図である。
【図６】図６は、図１のフィルタの作用の説明補足図である。
【図７Ａ】図７Ａは、Ｘ線パス長の説明図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａに対応するＸ線強度のチャンネルに対する変化を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、図１のフィルタの断面形状を示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図１のフィルタの他の断面形状を示す図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、図１のフィルタのさらに他の断面形状を示す図である。
【図９】図９は、図１のフィルタのＸ線パス長ＰＬの拡がり角θに対する変化を示す図である。
【図１０】図１０は、図１のフィルタを透過したＸ線の強度の拡がり角θに対する変化を示す図である。
【図１１】図１１は、図１のフィルタと均一ファントムとを透過したＸ線の強度の拡がり角θに対する変化を示す図である。
【図１２】図１２は、図１のフィルタの変形例に関するＸ線パス長ＰＬの拡がり角θに対する変化を示す図である。
【図１３】図１３は、図１のフィルタ支持機構の他の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０…ガントリ、２０…コンピュータ装置、１１…回転架台、１２１、１２２…Ｘ線管、１３１、１３２…Ｘ線検出器、１４…天板、１５１,１５２…コリメータ、１６１,１６２…スリット、１７１,１７２…ウェッジフィルタ、１７３、１７４…フィルタ支持機構、１８１,１８２…データ収集部、１９…制御部、２１…中央制御部、２２…前処理部、２３…再構成処理部、２４…画像表示部、２５…操作部、２０１…データ/制御バスライン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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