質問: CTについて勉強しています。ヒール効果を勉強していたところ、画像ノイズは陰極側に比べて陽極側が大きくなると書いていました。これはX線の散乱線含有量の要因のひとつに管電圧が関係するからでしょうか?
回答: 陰極側のフィラメントから出た熱電子が陽極側のターゲットに当たり、陽極内でエネルギーを失う変わりにX線が出ますよね。この時、X線は焦点から出るのではなく、ターゲットに入った地点から発生するので、陰極側と陽極側それぞれにある程度広がりを持って発生します。 陽極(ターゲット)は陰極に対して傾いており、陽極側に広がるX線は陽極内を透過する距離が長く、陽極自身に吸収・減弱されてしまいます。その為実効エネルギーが陰極よりも高くなってしまい(ビームハードニング)、照射内の陽極側は陰極に比べ、線質が硬く、X線強度が弱く、ノイズが大きくなるというのがヒール効果です。 CTでは陰極と陽極がZ軸(体軸方向)に配置されていますが、昔はヒール効果についてあまり問題視されていませんでした。ファンビームで体軸方向への照射野が狭かった為ですね。ですが、多列化されたマルチスライスCTが主流になった今では体軸方向に広くX線が照射(コーンビーム)されるようになったため、無視できないようになってきました。 ちなみに、ターゲット角度が小さいほど、ヒール効果の影響が大きくなります。分かりづらいかと思いますが、教科書などで良くある図を参考にすると良いかと思います。