JP5242350B2 - X-ray CT system - Google Patents
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Description
本発明は、X線ビーム中心の位置ずれ(シフト)を補正するX線CT装置に関する。 The present invention relates to an X-ray CT apparatus that corrects a positional shift (shift) at the center of an X-ray beam.
X線CT装置のX線源は、電子ビームを陰極側からターゲットとなる陽極面へ照射することによりX線を放出させる。電子ビームは、陰極と陽極との間に印加される高電圧により加速されるが、加速された電子ビームのエネルギーのほとんどは熱に変換されるため、陽極が加熱される。その結果、陽極表面は熱膨張し、X線発生点の位置が変動し、その結果、X線検出器の適正な位置からずれてしまう。また、近年ではガントリの回転が高速化し、高速回転に伴う遠心力等の外力によりX線ビームの照射先(X線検出器)の位置が変動し、X線ビーム位置の変動の原因となっている。これらのようなX線ビーム位置の変動は、X線検出器で取得する透過X線データの計測誤差となり、再構成後に得られる断層像上にアーチファクトを生じさせる原因となる。以下、X線ビーム位置の変動をX線ビームのシフトという。 The X-ray source of the X-ray CT apparatus emits X-rays by irradiating an electron beam from the cathode side to the target anode surface. Although the electron beam is accelerated by a high voltage applied between the cathode and the anode, most of the energy of the accelerated electron beam is converted into heat, so that the anode is heated. As a result, the anode surface is thermally expanded, and the position of the X-ray generation point fluctuates. As a result, the anode surface deviates from the appropriate position of the X-ray detector. In recent years, the rotation of the gantry has increased, and the position of the X-ray beam irradiation destination (X-ray detector) fluctuates due to an external force such as centrifugal force accompanying the high-speed rotation, causing fluctuations in the X-ray beam position. Yes. Such fluctuations in the X-ray beam position become measurement errors in the transmitted X-ray data acquired by the X-ray detector and cause artifacts on the tomographic image obtained after reconstruction. Hereinafter, the fluctuation of the X-ray beam position is referred to as X-ray beam shift.
そこで、被検体を透過したX線を検出するためのX線検出器の一部の検出器列を用いて、体軸方向のビーム照射位置を検出し、X線検出器とX線ビームとの位置が最適な位置となるように、コリメータを体軸方向に移動させるものが開発されている(特許文献1)。
また、X線検出器とは別に、X線ビームの変動を検出するための専用のシフト検出器をX線源近傍に設け、シフト検出器の出力値からX線ビームがシフト(変動)しているかを判定し、許容値以上シフトした場合にX線源の位置制御を行うものも開発されている(特許文献2)。
Therefore, a part of the X-ray detector for detecting X-rays transmitted through the subject is used to detect the beam irradiation position in the body axis direction, and the X-ray detector and the X-ray beam are detected. A device that moves the collimator in the body axis direction so that the position becomes the optimum position has been developed (Patent Document 1).
In addition to the X-ray detector, a dedicated shift detector for detecting the fluctuation of the X-ray beam is provided in the vicinity of the X-ray source, and the X-ray beam is shifted (fluctuated) from the output value of the shift detector. A device that controls the position of the X-ray source when it is shifted by more than an allowable value has been developed (Patent Document 2).
しかしながら、特許文献1に開示される手法では、X線検出器の一部のチャネルをシフト位置検出用に使用しているため、そのチャネルに入射するX線が、被検体や寝台等で遮られた場合は、シフト位置の検出そのものができなくなってしまうという問題があった。
また、特許文献2に開示される手法では、シフト検出器に問題が生じ、X線検出器にX線ビームが適正に照射されなくなった場合に、そのことを検出する手立てがなく、検査そのものが無効となってしまうという問題があった。
However, since the method disclosed in
Further, in the technique disclosed in Patent Document 2, when a problem occurs in the shift detector and the X-ray detector is not properly irradiated with the X-ray beam, there is no way to detect this, and the inspection itself is not performed. There was a problem of becoming invalid.
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、X線ビームが被検体等により遮られた場合にも、X線ビーム位置の変動(シフト)の補正が可能なX線CT装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an X-ray CT apparatus capable of correcting variation (shift) of the X-ray beam position even when the X-ray beam is blocked by a subject or the like. The purpose is to provide.
前述した目的を達成するために本発明は、X線源とコリメータとの間に設けられ、X線源から照射されるX線ビームの照射中心からのシフトを検出するシフト検出器と、被検体を透過したX線ビームを検出するためのX線検出器の一部の検出素子群に割り当てられた、前記シフトを検出するX線検出器側シフト検出部と、を備えたX線CT装置であって、前記シフト検出器の出力データ、または、前記X線検出器側シフト検出部の出力データの、いずれか一方を選択する選択手段と、前記選択手段により選択された、いずれかの一方の出力データに基づいて、X線ビームのシフト位置を算出するシフト位置算出手段と、前記シフト位置算出手段により算出されたシフト位置に基づいて、X線ビームの照射位置を補正するシフト位置補正手段と、撮影中に、前記選択手段による選択、前記シフト位置算出手段によるシフト位置の算出、及び前記シフト位置補正手段によるX線ビームの照射位置の補正を行い、シフトを検出しなくなるまで繰り返す制御手段と、を備えることを特徴とするX線CT装置である。 In order to achieve the above-described object, the present invention provides a shift detector provided between an X-ray source and a collimator, which detects a shift from the irradiation center of an X-ray beam emitted from the X-ray source, and a subject. An X-ray CT apparatus comprising: an X-ray detector side shift detection unit for detecting the shift, which is assigned to a part of a detection element group of an X-ray detector for detecting an X-ray beam transmitted through the X-ray detector And selecting means for selecting one of the output data of the shift detector or the output data of the X-ray detector side shift detecting section, and one of the one selected by the selecting means Shift position calculating means for calculating the shift position of the X-ray beam based on the output data; shift position correcting means for correcting the irradiation position of the X-ray beam based on the shift position calculated by the shift position calculating means; During shooting, selected by the selecting means performs the calculation of the shift position by the shift position calculating means, and correction of the irradiation position of the X-ray beam by the shift position correcting means, and control means for repeating until no detecting the shift, An X-ray CT apparatus comprising:
また、前記選択手段は、前記X線検出器側シフト検出部の出力データを優先して選択し、前記X線検出器側シフト検出部の出力データが所定の閾値より小さい場合は、前記シフト検出器の出力データを選択することが望ましい。 The selection means preferentially selects the output data of the X-ray detector side shift detection unit, and when the output data of the X-ray detector side shift detection unit is smaller than a predetermined threshold, the shift detection It is desirable to select the output data of the instrument.
前記シフト検出器は、X線ビームのチャネル方向の広がり角度の両端部にそれぞれ設けられ、かつ、スライス方向の少なくとも2分割された各領域においてX線照射量を検出して出力データとし、前記シフト位置算出手段は、前記選択手段によって、前記シフト検出器の出力データが選択された場合は、前記両端部に設けられた各シフト検出器の各領域における各出力データを用いて、X線ビームのシフト位置を算出することが望ましい。 The shift detector is provided at both ends of the spread angle of the X-ray beam in the channel direction, and detects X-ray irradiation dose in each region divided at least in the slice direction as output data, and the shift detector When the output data of the shift detector is selected by the selection means, the position calculating means uses the output data in each region of each shift detector provided at both ends to generate an X-ray beam. It is desirable to calculate the shift position.
本発明によれば、X線ビームが被検体等により遮られた場合にも、X線ビームの位置変動の補正が可能なX線CT装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an X-ray CT apparatus capable of correcting positional fluctuations of an X-ray beam even when the X-ray beam is blocked by a subject or the like.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
まず、本実施の形態のX線CT装置1の構成について説明する。
図1は、X線CT装置1の全体構成を示すハードウエア構成図である。
図2は、X線源201、コリメータ203、シフト検出器204a,204b、及びX線検出器205の配置について説明する図である。
First, the configuration of the
FIG. 1 is a hardware configuration diagram showing the overall configuration of the
FIG. 2 is a diagram illustrating the arrangement of the
図1に示すように、X線CT装置1は、スキャナ2、寝台3、及び操作コンソール4を備えて構成される。X線CT装置1は、寝台3上に固定された被検体6をスキャナ2の開口部に搬入してスキャンすることにより、被検体6透過後の透過X線データを取得する。
As shown in FIG. 1, the
操作コンソール4は、表示装置7、操作装置8、システム制御装置401、画像演算装置402、記憶装置404、及び通信インタフェースから構成される。操作コンソール4は、スキャナ2に接続され、スキャナ2の設定や撮影、或いは画像の再構成及び表示に関する各種操作及び処理を実行する。また操作コンソール4は、通信インタフェース406を介して、ネットワーク9に通信接続され、ネットワーク9に接続されたDICOMサーバ10等の他の機器との通信を行う。
The operation console 4 includes a display device 7, an
表示装置7は、液晶パネル、CRTモニタ等のディスプレイ装置と、ディスプレイ装置と連携して表示処理を実行するための論理回路で構成される。表示装置7は、画像演算装置402から出力される再構成画像やスキャノグラム画像、並びにシステム制御装置401が取り扱う種々の情報を表示する。
操作装置8は、例えば、キーボード、マウス、テンキー等の入力装置、及び各種スイッチボタン等により構成され、操作者によって入力される各種の指示や情報をシステム制御装置401に出力する。操作者は、表示装置7及び操作装置8を使用して対話的にX線CT装置1を操作する。
The display device 7 includes a display device such as a liquid crystal panel and a CRT monitor, and a logic circuit for executing display processing in cooperation with the display device. The display device 7 displays a reconstructed image and a scanogram image output from the
The
システム制御装置401は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等により構成されるものであり、X線CT装置1の全体を制御する。
The
画像演算装置402は、システム制御装置401の制御によってスキャナ2内のデータ収集装置206が収集した透過X線データを取得し、スキャノグラム画像や、断層像を再構成する。
記憶装置404は、ハードディスク等により構成されるものであり、システム制御装置401の制御により、画像演算装置402によって作成された画像や、操作装置8から入力された撮影条件、その他のデータや、各種処理を実行するためのプログラム等を記憶している。
The
The
スキャナ2は、X線源201、制御装置202、コリメータ203、X線検出器205、データ収集装置206、回転板207、シフト検出器204から構成される。
The scanner 2 includes an
X線源201は、制御装置202により制御され、被検体6に対してX線ビームを連続的または断続的に照射する。X線源201から照射されるX線ビームはチャネル方向(ガントリ回転方向)及びスライス方向(体軸方向)に所定角度の広がりを持つファンビームである。
The
制御装置202は、CPU、ROM、RAM等により構成され、スキャナ2のX線源201、コリメータ203、X線検出器205、シフト検出器204a,204b、回転板207等を制御する。制御装置202は、スキャナ2によって被検体6を撮影(計測)する際に、後述するX線ビームのシフト位置の検出及び補正処理を行う(図3、図5参照)。
The
コリメータ203は、X線源201から放射されたX線ファンビームを、所定のスライス厚に成形するものであり、図2に示すように、複数の羽根203a,203bにより構成される。複数の羽根203a,203bは、X線照射経路の一部または全部を遮断するように設けられるものであり、コリメータ203の羽根203a、203bの位置は、制御装置202により制御される。
The
本実施の形態では、コリメータ203は、シフト位置の補正機構として機能する。すなわち、制御装置202から入力される、X線ビームのシフト位置の補正信号に基づいて、コリメータ203の羽根203a、203bの位置がスライス方向(体軸方向)に移動され、X線ビームの照射位置が最適な位置に移動される。
In the present embodiment, the
X線検出器205は、図1及び図2に示すように、被検体6を介してX線源201に対向するように配置される。X線検出器205には、例えばシンチレータとフォトダイオードとにより構成される複数の検出素子が、チャネル方向及びスライス方向の2次元に配置されている。具体的には、検出素子は、チャネル方向に例えば1〜1000個程度、列方向に例えば1〜1000個程度配列されており、これらの複数の検出素子は全体として円筒面状もしくはチャネル方向に折れ線状に湾曲したX線入射面を形成している。各検出素子は被検体6を透過したX線量(透過X線データ)を検出し、検出した透過X線データをデータ収集装置206に出力する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、X線検出器205の検出素子のうち、一端側または両端側の、それぞれひとつまたは複数のチャネルが、X線ビーム位置のシフト検出用に割り当てられる。本実施の形態では、一端側のチャネルをシフト検出チャネルとし、205aの符号を付すこととする。なお、X線検出器205のシフト検出チャネル205aは、シフト検出器204a,204bによってX線照射経路が遮断されない位置に割り当てられることが望ましい(図3、図4参照)。
In addition, one or a plurality of channels on one end side or both end sides of the detection elements of the
データ収集装置206は、X線検出器205の個々の検出素子により検出される透過X線データを収集し、操作コンソール4の画像演算装置402に出力する。
The
シフト検出器204a,204bは、X線源201から照射されるX線ビームの照射中心からのシフトを検出するものである。
本実施の形態では、図2に示すように、X線源201から照射されるX線ファンビームのチャネル方向の広がり角度の両端部をそれぞれ検出するように、2つのシフト検出器204a,204bが設けられている。なお、従来のものと同様に一端側にのみシフト検出器204a(または204b)を設けるようにしてもよい。
The
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the two
また、図3に示すように、各シフト検出器204a,204bは、X線源201のX線ビーム照射口とコリメータ203との間に固定されたシフト検出器支持機構204cによって、X線ファンビームのチャネル方向の広がり端部に差し掛かるように取り付けられている。そして、X線ファンビームに差し掛かる位置が、スライス方向に2等分され、2等分された各領域にそれぞれ検出素子が設けられている。各シフト検出器204a,204bは、各領域におけるX線量の検出値を出力データとして、制御装置202に出力する。本実施の形態では、一例として、シフト検出器204aをスライス方向にA,Bの領域に分割し、各領域A,Bでの出力データをそれぞれVa,Vbとする。同様に、シフト検出器204bをスライス方向にC,Dの領域に分割し、各領域C,Dでの出力データをそれぞれVc,Vdとする(図4(B)参照)。
Further, as shown in FIG. 3, each of the
次に、図3及び図4を参照して、制御装置202のX線照射位置のシフトの検出及び補正に関する機能を説明する。
図3は、X線CT装置1におけるX線ビームのシフト位置の検出及び補正制御に関する機能ブロック図である。
図4は、X線ビームのシフト位置の検出及び補正について説明する図であり、(A)は、シフト検出器204aが片側に設けられている場合、(B)はシフト検出器204a,204bが両側に設けられている場合を示す。
Next, with reference to FIG. 3 and FIG. 4, functions related to detection and correction of the shift of the X-ray irradiation position of the
FIG. 3 is a functional block diagram relating to detection and correction control of the X-ray beam shift position in the
4A and 4B are diagrams for explaining detection and correction of the shift position of the X-ray beam. FIG. 4A illustrates a case where the
図3に示すように、制御装置202は、X線検出器出力処理部11、シフト検出器出力処理部12、出力選択制御部13、シフト位置算出部14、及びシフト位置補正部15を備えている。
As shown in FIG. 3, the
X線検出器出力処理部11は、X線検出器205に設けられたシフト検出チャネル205aからの出力データを処理する。具体的には、図3、図4に示す例では、X線検出器205のチャネル1ch側の一部のチャネルをシフト検出チャネル205aとしている。X線検出器出力処理部11は、シフト検出チャネル205aの1スライス〜M/2スライスの領域Sの各検出素子の検出値の和Vsと、M/2スライス〜Mスライスの領域Tの各検出素子の検出値の和Vtと、を算出し、出力選択制御部13へ出力する。
The X-ray detector
シフト検出器出力処理部12は、シフト検出器204a、及びシフト検出器204bからの出力データを処理する。具体的には、図4(A)に示すように片側にシフト検出器204aが設けられている場合は、スライス方向に分割された各領域A,Bにおける各出力データ(Va,Vb)が制御装置202のシフト検出器出力処理部12に入力される。シフト検出器出力処理部12は、各領域A,Bにおける各出力データ(Va,Vb)の差の絶対値Vd1を算出し、各出力データVa,Vbとともに出力選択制御部13へ送出する。Vd1は、以下の式(1)で表される。
The shift detector
Vd1 = |Va−Vb| ・・・(1) Vd1 = | Va−Vb | (1)
また、図4(B)に示すように、両側にシフト検出器204a,204bが設けられている場合は、領域Aの出力データVa、領域Bの出力データVb、領域Cの出力データVc、及び領域Dの出力データVdが、制御装置202のシフト検出処理部12に入力される。シフト検出器出力処理部12は、入力された出力データから、領域Aの出力データVaと領域Cの出力データVcとの和(Va+Vc)、及び、領域Bの出力データVbと領域Dの出力データVdとの和(Vb+Vd)を算出し、出力選択制御部13へ送出する。
As shown in FIG. 4B, when
出力選択制御部13は、X線検出器シフト検出チャネル205aの出力データ、またはシフト検出器204a,204bの出力データのいずれか一方を、シフト位置の検出に利用するかを判別する。具体的には、出力選択制御部13は、X線検出器出力処理部11の出力データが、所定の閾値より大きい場合は、X線検出器シフト検出チャネル205aの出力を選択し、X線検出器出力処理部11の出力データが所定の閾値以下である場合は、シフト検出器204a,204bの出力を選択する。
ここで、出力選択の判断に参照される出力データは、X線検出器シフト検出チャネル205aの出力データVs,Vtの和、平均値、或いは最小値等のいずれを用いるようにしてもよい。
The output
Here, as the output data referred to in the determination of the output selection, any of the sum, average value, minimum value, etc. of the output data Vs and Vt of the X-ray detector
シフト位置算出部14は、出力選択制御部13によって選択された、いずれかの出力データ(X線検出器205のシフト検出チャネル器の出力データ(Vs,Vt)、またはシフト検出器204a,204bの出力データ(Va+Vc,Vb+Vd)を用いて、X線照射位置のシフト位置を算出し、シフト位置に応じた補正方向を示す補正信号をシフト位置補正部15へ送出する。
The shift
具体的には、出力選択制御部13によって、X線検出器205のシフト検出チャネル205aの出力が選択されている場合は、シフト検出チャネル205aの各領域S,Tの出力データ(Vs,Vt)の差分が、中心からのシフト量に対応している。X線の照射量は、中心部で最大となり、外側に向かって減衰するものであるので、照射中心が、X線検出器205のいずれの領域にシフトしているかが、出力データ(Vs,Vt)の値から算出できる。例えば、X線ビームの中心が、X線検出器205の領域S側にシフトしている場合には(Vs>Vt)、Vs=Vtとなるように、シフト位置補正部15に補正信号を送出する。この場合、シフト位置補正部15は、Vs=Vtとなるまで、コリメータを領域T側にシフトさせる。
Specifically, when the output
また、出力選択制御部13によって、シフト検出器204a,204bが選択されている場合は、シフト位置算出部14は、各シフト検出器204a,204bの出力データに基づいて、シフト検出器出力処理部12によって算出した各領域の出力データの和(Va+Vc)、(Vb+Vd)のうち、どちらの値が大きいかを比較し、比較結果に基づいて、いずれの領域にシフトしているかを算出する。そして、Va+Vc=Vb+Vdとなるように、補正方向、及び補正量を決定し、シフト位置補正部15に補正信号を送出する。
Further, when the
例えば、図4(B)の一点鎖線で示す位置に、X線ビームがシフトしている場合は、各シフト検出器204a,204bの各領域の出力データは、(Va+Vc)>(Vb+Vd)である。この場合、シフト位置算出部14は、出力データの和の値が小さい領域B,Dの方向を補正方向とし、シフト位置補正部15に補正信号を送出する。
For example, when the X-ray beam is shifted to the position indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 4B, the output data of each region of the
シフト位置補正部15は、X線ビームの中心がX線検出器205の中心に一致するまで、シフト位置の補正を行う。
The shift
シフト位置補正部15は、シフト位置算出部14から入力される補正信号に従って、コリメータ203の位置を制御し、X線検出器205の中心とX線ビームの中心とが一致するまで、X線照射位置を補正する。
The shift
以下、図5、図6を参照して、X線CT装置1におけるX線ビームのシフト検出及び補正に関する動作を説明する。
Hereinafter, with reference to FIG. 5 and FIG. 6, operations related to X-ray beam shift detection and correction in the
図5は、X線ビームのシフト検出及び補正処理の流れを説明するフローチャートである。
図6は、1回転中のシフト位置検出動作を説明する図である。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the flow of X-ray beam shift detection and correction processing.
FIG. 6 is a diagram for explaining the shift position detection operation during one rotation.
図5に示すように、X線CT装置1において、撮影(計測)が開始されると、X線ビームのシフト検出及び補正処理が開始される(ステップS1)。ステップS1において、制御装置202は、シフト検出器204a,204bの各領域A,B,C,Dからの出力データ(Va,Vb,Vc,Vd)及びX線検出器205のシフト検出チャネル205aの出力データ(Mスライス分の各検出素子からの出力データ)を取得する。
As shown in FIG. 5, in the
制御装置202は、X線検出器出力処理部11及びシフト検出器出力処理部12によって、取得した各出力データを処理する。すなわち、X線検出器出力処理部11は、取得した各検出素子からの出力データから、各領域S,Tにおける出力データVs,Vtを算出する。また、シフト検出器出力処理部12は、各シフト検出器204a,204bの各領域の出力データに基づき、和(Va+Vc)、及び(Vb+Vd)を算出する。
The
ステップS2において、制御装置202は、出力選択制御部13によって、X線検出器205のシフト検出チャネル205aからの出力データが所定の閾値以上であるか否かを判別し、閾値以上である場合は(ステップS2;true)、X線検出器205のシフト検出チャネル205aを選択する(ステップS3)。
また、シフト検出チャネル205aからの出力データが所定の閾値より小さい場合は(ステップS2;false)、シフト検出器204a,204bを選択する(ステップS4)。
In step S <b> 2, the
If the output data from the
X線検出器205のシフト検出チャネル205aが選択されている場合(ステップS3)、制御装置202は、シフト位置算出部14によって、シフト検出チャネル205aの出力データ(Vs,Vt)のうち、いずれか大きい方を示す領域にX線ビーム位置がシフトしていることを検出する。そして、制御装置202は、Vs=Vtとなるように、補正方向を決定し、補正信号をシフト位置補正部15へ送出する(ステップS5)。
When the
一方、シフト検出器204a,204bが選択されている場合(ステップS4)、制御装置202は、シフト検出器出力処理部12によって算出された和のデータ(Va+Vc,Vb+Vd)を用いて、いずれのスライス方向にシフトしているかを検出する。すなわち、出力データの和(Va+Vc,Vb+Vd)のうち、大きい値を示す方向にX線ビームがシフトしていることを検出する。そして、(Va+Vc)=(Vb+Vd)となるように、補正信号をシフト位置補正部15へ送出する(ステップS5)。
On the other hand, when the
制御装置202は、ステップS5において送出される補正信号に従って、コリメータ203等を制御し、X線ビームの位置を補正する(ステップS6)。なお、コリメータ203の移動量は、予め設定された所定幅刻みとし、制御装置202がX線ビームのシフトを検出しなくなるまで繰り返されるものとする。
すなわち、制御装置202はステップS1〜ステップS6の処理を繰り返し、X線の照射中心が常にX線検出器205の中心に一致するように制御する。
The
That is, the
図5に示すシフト位置の検出及び補正処理において、ガントリ1回転中に、シフト検出器204a,204bまたはX線検出器205のいずれが選択されるかを、図6を用いて説明する。
図6(A)に示すように、被検体6を介して対向する位置に、X線源201及びシフト検出器204a,204bと、X線検出器205と、が配置されている。また、X線検出器205の一端のチャネルがシフト検出チャネル205aに割り当てられている。
In the shift position detection and correction processing shown in FIG. 5, which of the
As shown in FIG. 6A, an
計測が開始されると、X線源201及びシフト検出器204a,204bと、X線検出器205と、は回転軌道上を回転する。図6(B)に示す位置では、X線検出器205のシフト検出チャネル205aに入射するX線は、被検体6等によって遮られないため、X線検出器205のシフト検出チャネル205aの出力が選択され(動作ON)、シフト検出器204a,204bの動作はOFFとなる。
When the measurement is started, the
図6(C)、(D)に示す位置では、X線検出器のシフト検出チャネル205aに入射するX線が被検体6等によって遮られるため、シフト検出器204a,204bの出力が選択され(動作ON)、X線検出器205のシフト検出チャネル205a動作はOFFとなる。
このように、計測中に、X線検出器205のシフト検出チャネル205a、またはシフト検出器204a,204bのいずれの出力を選択するかが、制御装置202によって切り替えられる。
At the positions shown in FIGS. 6C and 6D, the X-rays incident on the
In this way, during the measurement, the
図6(E)は、1回転中にいずれの検出器が選択されるかを示す図である。X線源201が、図中白色領域の回転起動上にあるときに、シフト検出器204a,204bの出力が選択され、X線源201が図中斜線領域の回転軌道上にあるときに、X線検出器205のシフト検出チャネル205aの出力が選択される。
FIG. 6E is a diagram showing which detector is selected during one rotation. When the
以上説明したように、本実施の形態のX線CT装置1は、X線源201とコリメータ203との間にX線ビームの照射位置のずれ(シフト)を検出するためのシフト検出器204a,204bを備えるとともに、X線検出器205の一部のチャネルをシフト検出チャネル205aとして利用する。そして、制御装置202によって、シフト検出器204a,204bの出力データ、またはシフト検出チャネル205aの出力データ、のいずれか一方を選択し、選択した出力データに基づいて、X線ビームのシフト位置を算出し、算出したシフト位置に基づいて、コリメータ203等の位置を制御することによりX線ビームの照射位置を補正する。
As described above, the
その結果、被検体6や寝台3等に遮られて、X線検出器205に設けられるシフト検出チャネル205aへX線が入射しない場合にも、シフト検出器204a,204bによってX線のシフトを検出でき、計測中常時シフト位置の補正を行うことが可能となる。
As a result, the X-ray shift is detected by the
また、X線検出器205のシフト検出チャネル205aにX線が入射している場合には、シフト検出チャネル205aからの出力データを優先的に選択して、シフト位置の補正を行うので、実際の透過X線データの収集位置であるX線検出器205側で、X線の位置ずれを把握でき、より正確に補正できる。
In addition, when X-rays are incident on the
また、複数のシフト検出器204a,204bによって、X線ビームのチャネル方向の広がりの両端部を検出するので、X線がX線検出器205に対して、チャネル方向の一方の端部側で大きく位置がずれるようなシフトについても、より正確にシフト位置を検出でき、補正精度が向上する。
In addition, since both ends of the spread of the X-ray beam in the channel direction are detected by the plurality of
なお、上述の実施の形態では、制御装置202の出力選択制御部13は、X線検出器205のシフト検出チャネル205aの出力データが所定の閾値より大きい場合にシフト検出チャネル205aの出力を選択するものとしたが、これに限定されるものではない。例えば、予め定められた位置にX線源201が到達したときに、X線検出器205のシフト検出チャネル205aを選択し、その他の位置ではシフト検出器204a,204bの出力を選択するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the output
また、シフト位置を補正する手段としては、コリメータ203を用いる例を説明したが、これに限定されるものではなく、X線検出器205を移動させたり、X線源201(X線管球)の位置を移動させたり、或いは磁場を発生させてX線ビームを所定方向へ屈曲させたりする手法を用いてもよい。
In addition, although an example using the
また、スライス方向のシフトを検出する例を示したが、チャネル方向(回転方向)へのシフトを検出するようにしてもよい。この場合も、複数のシフト検出器204a,204bの各領域A,B,C,Dの出力データVa,Vb,Vc,Vdの値の違いから、チャネル方向へのシフトを検出できる。
Moreover, although the example which detects the shift of a slice direction was shown, you may make it detect the shift to a channel direction (rotation direction). Also in this case, the shift in the channel direction can be detected from the difference in the values of the output data Va, Vb, Vc, Vd of the areas A, B, C, D of the plurality of
その他、当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 In addition, it is obvious that those skilled in the art can come up with various changes and modifications within the scope of the technical idea disclosed in the present application, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. It is understood.
1・・・・・X線CT装置
2・・・・・スキャナ
3・・・・・寝台
4・・・・・操作コンソール
201・・・X線源
202・・・制御装置
203・・・コリメータ
204a,204b・・・シフト検出器
205・・・X線検出器
205a・・・シフト検出チャネル(X線検出器側シフト検出部)
6・・・・・被検体
DESCRIPTION OF
6 ... Subject
Claims (3)
被検体を透過したX線ビームを検出するためのX線検出器の一部の検出素子群に割り当てられた、前記シフトを検出するX線検出器側シフト検出部と、を備えたX線CT装置であって、
前記シフト検出器の出力データ、または、前記X線検出器側シフト検出部の出力データの、いずれか一方を選択する選択手段と、
前記選択手段により選択された、いずれかの一方の出力データに基づいて、X線ビームのシフト位置を算出するシフト位置算出手段と、
前記シフト位置算出手段により算出されたシフト位置に基づいて、X線ビームの照射位置を補正するシフト位置補正手段と、
撮影中に、前記選択手段による選択、前記シフト位置算出手段によるシフト位置の算出、及び前記シフト位置補正手段によるX線ビームの照射位置の補正を行い、シフトを検出しなくなるまで繰り返す制御手段と、
を備えることを特徴とするX線CT装置。 A shift detector that is provided between the X-ray source and the collimator and detects a shift from the irradiation center of the X-ray beam emitted from the X-ray source;
An X-ray CT comprising: an X-ray detector side shift detection unit for detecting the shift, which is assigned to a part of a detection element group of an X-ray detector for detecting an X-ray beam transmitted through a subject. A device,
Selection means for selecting either the output data of the shift detector or the output data of the shift detector on the X-ray detector side,
Shift position calculation means for calculating the shift position of the X-ray beam based on any one of the output data selected by the selection means;
Shift position correcting means for correcting the irradiation position of the X-ray beam based on the shift position calculated by the shift position calculating means;
A control unit that performs selection until the shift is not detected by performing selection by the selection unit, calculation of the shift position by the shift position calculation unit, and correction of the irradiation position of the X-ray beam by the shift position correction unit during imaging,
An X-ray CT apparatus comprising:
前記シフト位置算出手段は、前記選択手段によって、前記シフト検出器の出力データが選択された場合は、前記両端部に設けられた各シフト検出器の各領域における各出力データを用いて、X線ビームのシフト位置を算出することを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。 The shift detector is provided at both ends of the spread angle of the X-ray beam in the channel direction, and detects X-ray irradiation dose in each region divided at least in the slice direction as output data,
The shift position calculation means, when the output data of the shift detector is selected by the selection means, uses each output data in each region of each shift detector provided at the both end portions, The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein a beam shift position is calculated.
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