(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線ＣＴシステムにおける被検体を載置し、スキャン位置に向けて搬送するクレードルであって、
搬送方向から見た場合に被検体を載置する上面が凹状曲線をなし、
搬送方向から見た面の形状がほぼすり鉢状になっていて、
前記上面と両側面との接する２辺上の前記搬送方向に対して同じ位置上の点をＡ，Ｂとし、前記上面上にあって前記点Ａ，Ｂを結ぶ最短曲線上のｎ個の点をＣ1…Ｃnとし、
点Ａ，Ｃ1を通過し、搬送方向に対して逆方向に斜行する平面で切断し、
点Ｃｉと点Ｃi+1を通過し、前記搬送方向に対して逆方向に斜行する平面で切断すると共に、
点Ｂ，Ｃｎを通過し、前記搬送方向に対して逆方向に斜行する平面で切断した形状を端部形状として有することを特徴とするクレードル。
【請求項２】
前記点Ａ，Ｂを結ぶ最短曲線上の点の数は１個又は２個とすることを特徴とする請求項第１項に記載のクレードル。
【請求項３】
請求項第１項又は第２項に記載のクレードルを有するＸ線ＣＴシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＸ線照射によって被検体のＸ線断層像を得るＸ線ＣＴシステム用の、被検体を載置するクレードルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線ＣＴ(Computerized Tomography)システム及び装置では、ドーナツ状の空洞部を有する装置（一般に、ガントリ装置と呼ばれている）と、ガントリ装置に対して各種制御信号を与えると共にガントリ装置より得られた信号（データ）に基づいてＸ線断層像を再構成し、表示する操作コンソールで構成される。
【０００３】
ガントリ装置内には、被検体を挟んで設けられたＸ線発生源（Ｘ線管）及びＸ線を検出するＸ線検出器を有し、これらＸ線発生源とＸ線検出器とを回動させることで、異なる回動角での被検体を透過した（減衰した）Ｘ線量に対応する信号（データ）を得る。操作コンソールはこの信号を受けて、算術的に被検体の断層面における微小部分におけるＸ線減衰率を算出し、この算出した値を画素値と見立てて表示することで、最終的に人間が視覚できる像を作成する。この像が一般にはＸ線断層像と呼ばれるものであり、そのＸ線断層像を作成する処理はＸ線断層像を再構成処理、もしくは、単に、再構成と呼ばれている。
【０００４】
ところで、Ｘ線ＣＴシステムでは、上記構成の他に、被検体（被検者）をガントリ装置の空洞部内に固定支持するため、被検体を空洞部に向けて搬送するための搬送装置が必要になる。この搬送装置上に設けられた被検体が直接触れるテーブルを一般にはクレードルと呼ぶ。
【０００５】
このクレードルは被検体と共にＸ線照射がなされることになるから、必然、その材質はＸ線に対し高い透過率が要求される。一般には、アクリル等の発泡材をＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）等で包んで補強されたものが使われている。
【０００６】
ところでＸ線ＣＴシステムではアーチファクトと呼ばれるノイズ像が、再構成された像上に現れることがある。これは周辺に比較して高いＸ線減衰率（低透過率）を有する物体がある場合に現れる現象である。従って、このノイズが再構成された被検体のＸ線断層像の外側にあれば問題は無いものの、内側に発生してしまうと誤診の元になる虞がある。
【０００７】
また、このアーチファクトという現象は、Ｘ線減衰率が高い物体の接線方向に顕著に発生することがわかっている。
【０００８】
以下、一般的なクレードルの構造とアーチファクトとの関係を説明する。
【０００９】
図８は、クレードルのガントリ装置側寄り端部近傍の３面図を示している。同図において、（ａ）はクレードルの上面図（被検体を載せたときの被検体の上方から見た図）、（ｂ）は搬送方向（ガントリ装置側）から見た正面（端面）図、（ｃ）は側面図である。
【００１０】
図示の如く、クレードルの断面は、被検体が横たわった状態で安定するように、その断面もしくは搬送方向から見た形状は端面（ｂ）に示すように、すり鉢（逆台形）状且つ上面の辺が凹形曲線をなしている。また、側面から見たとき、側面（ｃ）に示すように、端部は角度θで切り取られた形状を成している（その理由は後述）。
【００１１】
さて、図示のようなクレードル上に被検体を横たえさせ、図示の位置Ｓにおいて被検体をスキャン（スキャン面は図示の紙面に直交する）し、Ｘ線断層像を再構成した一例を図９に示す。
【００１２】
クレードルはＸ線透過率が高い材質で構成されてはいるものの、補強するためにその表面を構成するＣＦＲＰは周辺部の空気よりは透過率が低い。従って、図示のように、表面を覆うＣＦＲＰの接線方向に沿って幾つもの線状のアーチファクトが発生する。
【００１３】
先に説明したように、クレードル断面はすり鉢状を成しているので、クレードルの側面で発生するアーチファクトは、被検体から離れる方向にしか発生しない。また、被検体を載せる曲面で発生するアーチファクトは接線方向にしか発生しないので、被検体のＸ線断層像内に入り込むことはない。かかる意味で、図示のような状況では、Ｘ線断層像に基づく診断に対し、アーチファクトの影響は実質的に無いと言える。
【００１４】
次に、図８に示した側面から見たときに端部に角度θに切り抜かれた形状にする理由を説明した上で、この端部におけるアーチファクトの問題点について説明する。
【００１５】
アーチファクトが発生する主要な原因は、スキャン面上にＸ線透過率の低い部材が存在する場合である。従って、仮に、クレードル端面が図８のように斜めになっていず、垂直になっている場合、すなわち、端面が垂直になっている場合であって、端部垂直面と同じ位置をスキャンしてしまうと、そのスキャン面と同一面上に沿ってＸ線透過率の低い部分ＣＦＲＰの層が連続することになり、アーチファクトが発生することになる。この理由により、クレードルの端部の面は図８の側面（ｃ）に示すごとく斜めになっている。
【００１６】
なお、この角度θは、ある程度以上の大きさになっている必要がある。その理由は、ガントリ装置が、クレードルの搬送方向に対して常に直交する面でスキャンするのではなく、図１０に示す如く、ある程度の角度θ0だけ傾けて（チルトさせて）スキャンすることがある、というのが理由である。チルトさせる理由は、例えば人間の背骨を構成する脊椎骨の連なりは、ゆるやかなＳ字カーブを描いており、この連なりのある箇所に対して直交する面でのＸ線断層像を再構成する等の要望があるからである。従って、この最大チルト角よりも、クレードル端部の傾斜角θが小さいと、θと実際に使用する際のガントリのチルト角が同じになる状況が生まれることになり、上記のアーチファクトが発生してしまう。この理由で、クレードル端面の傾斜角θはガントリ装置の最大チルト角よりも大きくなっていることが要求される。ただし、ガントリ装置にチルト機能がないのであれば適度の角度があれば良いので、この限りではない。
【００１７】
また、クレードルに被検体を横たえさせるとき、被検体の頭部を上記の端部に位置させる場合と、足を位置させる場合がある。スキャンする際には安定した状態が要求されるから、クレードル端部には、図１１に示す如く、被検体の頭部を固定し、安定させるために、クレードル端面に設けた接合穴に、枕を差し込むことで、これを実現する機構を備えたものもある。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
さて、図１２の符号Ｓで示す、搬送方向（一般にＺ軸と称される）の位置でスキャンを行う場合を考察してみる。
【００１９】
図示の状況では、スキャンする面がクレードルの両隅の２つの部分Ｐａ，Ｐｂを横切ることになる。このスキャン面における断面を示すと、同図の「Ｓ断面」で示す様なクレードルの２つの端部断面Ｐａ，Ｐｂが形成されることになる。
【００２０】
各クレードル端部の断面Ｐａ，Ｐｂの拡大図からもわかるように、これらの断面における底辺Ｐａ１、Ｐｂ１（ＣＦＲＰで構成される層になる）は、互いに、水平で、しかも同一直線上に存在する。この結果、この底辺Ｐａ１、Ｐｂ１を結ぶ線上にアーチファクトが発生する、もしくは発生しやすくなる。従って、もし、被検体の或る部位がクレードル端部に位置しているとすると、その底辺Ｐａ１，Ｐｂ１を結ぶアーチファクトは、図示の如く、Ｘ線断層像内部に入り込んでしまい、正確な診断の妨げになってしまうことになる。
【００２１】
本発明はかかる問題点に鑑みなされたものであり、クレードル端部位置でのスキャンを行っった場合に、被献体のＸ線断層像に入り込むアーチファクトを低減させ、信頼性のある診断環境を提供するクレードル及びＸ線ＣＴシステムを提供しようとするものである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため、例えば本発明のＸ線ＣＴシステム用クレードルは以下の構成を有する。すなわち、
Ｘ線ＣＴシステムにおける被検体を載置し、スキャン位置に向けて搬送するクレードルであって、
搬送方向から見た場合に被検体を載置する上面が凹状曲線をなし、
搬送方向から見た面の形状がほぼすり鉢状になっていて、
前記上面と両側面との接する２辺上の前記搬送方向に対して同じ位置上の点をＡ，Ｂとし、前記上面上にあって前記点Ａ，Ｂを結ぶ最短曲線上のｎ個の点をＣ1…Ｃnとし、
点Ａ，Ｃ1を通過し、搬送方向に対して逆方向に斜行する平面で切断し、
点Ｃｉと点Ｃi+1を通過し、前記搬送方向に対して逆方向に斜行する平面で切断すると共に、
点Ｂ，Ｃｎを通過し、前記搬送方向に対して逆方向に斜行する平面で切断した形状を端部形状として有する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係る実施形態を詳細に説明する。
【００２４】
実施形態におけるクレードルの形状を理解しやすくするため、先ず、図１に示すような形状のクレードルの元になる部材を考える。図示の場合、幅Ｗ、高さＨの部材であり、以下、この部材の各面を図示の表記で表現する。
【００２５】
図示において、搬送方向から見たこの部材の形状は、図８における正面（ｂ）と同じである。ただし、この段階での端面は、底面に対して直交しているものとする。図２はこの部材の外観斜視図である。
【００２６】
図２における点Ａ乃至Ｇは以下のように定義される。
【００２７】
点Ａ，Ｂ：部材の上面における両角で、搬送方向（一般にＺ軸と称する）に対して同じ位置
点Ｃ    ：部材上面と端面とを結ぶ曲線辺の中央位置（点Ａ，Ｂを結ぶ上面上の最短曲線上の中央）
点Ｄ，Ｅ：部材の底面における両角
点Ｆ    ：部材の底面と側面１とを結ぶ辺上の、点Ｄから距離Ｌの位置の点
点Ｇ    ：部材の底面と側面２とを結ぶ辺上の、点Ｄから距離Ｌの位置の点
さて、上記定義の下、点Ａ，Ｃ、Ｆの３点で平面（搬送方向に対して逆方向に傾斜する平面となる）が定義できる。同様に、点Ｂ、Ｃ、Ｇによっても平面が定義できる。これら２つの平面で部材を切断した場合の形状が本実施形態におけるクレードルの端部形状となる。
【００２８】
図３に実施形態におけるクレードルの端部形状の３面図を示す。図示において、参照符号Ａ乃至Ｃ、及びＦ、Ｇは図２と同じである。
【００２９】
ところで、距離Ｌであるが、２つの面で切断した際の稜線Ｒの垂直面に対する角度θが図８におけるθとなるような位置にすれば良い。このθの取る意味は、先に説明した通りであるのでその説明は省略する。
【００３０】
ここで、搬送方向に対する位置Ｓ０でスキャンした場合の再構成されるＸ線断層像は、先に説明した図８における位置Ｓと同様の結果となり、発生する／発生しやすいアーチファクトは図９と同じになるので、その説明は省略する。
【００３１】
そこで、図３における位置Ｓ１においてスキャンを行った場合について説明する。このスキャン位置Ｓ１でのスキャン面（紙面に対して垂直な面）は、図示の如く、クレードルの３つの部分Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃを横切ることになる。
【００３２】
図４は、この部分Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃそれぞれの位置Ｓ０においてスキャンさせたときの断層像を示している。各部分Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃは図示の如く概略３角形をなすが（厳密には、各３角形の上辺は曲線になる）、注目すべき点は、部分Ｐａの底辺Ｐｂ１と部分Ｐｃの辺Ｐｃ１とは同一直線上に存在する点である。同一直線上になる理由は、図２で説明したように、３点Ａ，Ｃ，Ｆで定義される平面と、図３におけるＳ１でのスキャン平面との交線、すなわち、２つの面の交線の関係にあるからである。同様の理由で、部分Ｐｂの底辺Ｐｂ１と部分Ｐｃの辺Ｐｃ２も同一直線上に位置することになる。
【００３３】
従って、実際に被検体を上記構成のクレードル上に横たえさせ、かかる位置Ｓ１でスキャンを行った際に発生する／発生しやすいアーチファクト及び再構成されるＸ線断層像は図５に示すようになる。
【００３４】
図示のように、幾つものアーチファクトの発生要因はあるものの、被検体のＸ線断層像に最も近い位置で発生するのは図示のアーチファクト４０、４１となる。このアーチファクトは、図５における辺Ｐｂ１とＰｃ１とを結ぶ直線、及び、辺Ｐｂ１とＰｃ２とを結ぶ直線になることは容易に理解できよう。
【００３５】
図５と図１２とを比較すると、実施形態のクレードルの端部近傍においてスキャンを行った場合、被検体のＸ線断層像に入り込むアーチファクトが劇的に減少させることに成功していることが理解できよう。
【００３６】
以上の如く、実施形態のクレードルの端部形状により、クレードル端部におけるＸ線断層像を再構成しても、被検体のＸ線断層像内に入り込むアーチファクトを低減させることが可能になり、クレードル全長に亙っての高い信頼性を有するＸ線断層像を再構成させることができる。
【００３７】
なお、実施形態で説明したクレードルにも、図１１で示したような枕を接続するための接続穴を設けることも可能である。この接続穴の形状もまた、アーチファクトが被検体のＸ線断層像内に入り込むことを抑制するための形状になっていることが望ましいのは勿論である。簡単には、上記クレードルと相似関係にある断面形状を有する接続穴にすれば良いであろう。また、この場合の、枕におけるクレードルとの接合する部分の面は、クレードル側の端面と密接する形状になっていれば、枕側の端面でアーチファクトが発生したとしても、被検体のＸ線断層像への入り込みを少なくできる。
【００３８】
＜第２の実施形態＞
また、上記実施形態では、図１に示す様な部材を２つの面で切断した形状とした。しかし、図５で示した被検体のＸ線断層像に最も近いアーチファクト４０、４１となる２つの直線は、クレードルの上面である曲面より微小距離だけ上方、すなわち、被検体のＸ線断層像内に入り込むことになる。
【００３９】
この入り込み量を少なくするには、図１に示す部材を３つ、或いはそれ以上の平面で切断させた形状にすることで実現できる。
【００４０】
そこで、以下では、３つの面で切断する例を第２の実施形態として説明する。
【００４１】
図１に示した部材について、切断位置を規定する必要があるので、それを図６に示す。
【００４２】
同図において、点Ａ、Ｂ、Ｄ乃至Ｇは、図２と同様であるのでその説明は省略し、点Ｃ１、Ｃ２、Ｈについて以下のように定義する。
【００４３】
点Ｃ１、Ｃ２：上面と端面とを結ぶ曲線上の３等分した位置（点Ａ，Ｂを結び、上面上の最短曲線を３等分した位置）、
点Ｈ        ：底面上にあって、点Ｆ、Ｇを結ぶ直線上の中点、
さて、本第２の実施形態では、点Ａ，Ｃ１，Ｆの３点で定義される面、点Ｃ１、Ｃ２、Ｈの３点で定義される面、そして、点Ｂ、Ｃ２、Ｇの３点で定義される面それぞれで部材を切断する。そして、この切断した形状が本第２の実施形態におけるクレードルの端部形状を形成する。
【００４４】
図７は、第２の実施形態におけるクレードルの３面図である。なお、点Ｈは、必ずしも点Ｆ、Ｇを結ぶ直線上の中点である必要はなく、辺Ｄ，Ｅ寄りにあっても構わない。要は、端面の垂直面に対する角度θが確保されれば良い。
【００４５】
さて、図７における位置Ｓ２でスキャンを行うと、図示の如く、クレードルの４つの端部Ｐａ、Ｐｃ１、Ｐｃ２、Ｐｂを横切ることになる。これら４つの部分は、図７の正面図からも容易に理解できるように、クレードルの上面となる曲線の分割数が、図４よりも１つ増えることを意味することに他ならない。そして、それら４つの底辺を結ぶ直線は、より局面に近似するように作用することは当業者であれば容易に理解できよう。ちょうど、正Ｎ角形よりも正「Ｎ＋１」角形の方が円に近づくのと同じ理由である。従って、発生するアーチファクトもまた上面の曲面により近づくことになり、被検体のＸ線断層像からはずれる方向に作用する。
【００４６】
以上説明したように本第２の実施形態によれば、第１の実施形態でのクレードルよりも、被検体のＸ線断層像に入り込むアーチファクトをより低減させることが可能になる。
【００４７】
また、図２、図６において、点Ａ，Ｂを結び、上面上の最短曲線上の点Ｃ、Ｃ１、Ｃ２は、その曲線を等分割するものとして説明したが、必ずしもこのようになっている必要はないし、その数も上記の１つ、２つに限定されるものではなく、それ以上であっても構わない。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、クレードル端部位置でのスキャンを行っった場合に、被献体のＸ線断層像に入り込むアーチファクトを低減させ、信頼性のある診断環境を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態におけるクレードルの元になる部材の端部を示す図である。
【図２】図１の部材の端部の外観斜視図である。
【図３】実施形態におけるクレードルの端部形状を示す図である。
【図４】実施形態におけるクレードルの端部をスキャンした際の断面図である。
【図５】実施形態におけるクレードルの端部でスキャンした際のアーチファクトを示す図である。
【図６】第２の実施形態におけるクレードルの端部形状を定義するための部材の外観斜視図である。
【図７】第２の実施形態におけるクレードルの端部形状を示す図である。
【図８】一般的なクレードルの端部形状を示す図である。
【図９】図８における位置ＳにおけるＸ線断層像とアーチファクトの関係を示す図である。
【図１０】ガントリ装置のチルト動作を説明するための図である。
【図１１】クレードルと枕の接合関係を示す図である。
【図１２】図８のクレードル端部でスキャンした際のＸ線断層像とアーチファクトの関係を示す図である。
【図１】
0004248723.tif 000002
【図２】
0004248723.tif 000003
【図３】
0004248723.tif 000004
【図４】
0004248723.tif 000005
【図５】
0004248723.tif 000006
【図６】
0004248723.tif 000007
【図７】
0004248723.tif 000008
【図８】
0004248723.tif 000009
【図９】
0004248723.tif 000010
【図１０】
0004248723.tif 000011
【図１１】
0004248723.tif 000012
【図１２】
0004248723.tif 000013