JP3960616B2 - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Description

本発明は、Ｘ線ＣＴ装置に関し、特に、ヘリカルスキャンを行うＸ線ＣＴ装置に関する
ものである。

近年、Ｘ線ビームを曝射するＸ線ビーム発生源（Ｘ線管）等を備える回転部を連続的に
回転させる連続回転型ＣＴが種々提案されている。このような連続回転型ＣＴは、架台（
ガントリー）に固定された固定部から前記回転部への高電圧の供給や信号の伝達を行うス
リップリングや、前記固定部と回転部との信号の伝達を行う光を媒体にした信号伝達手段
を用いることによって実現されている。また、この連続回転型ＣＴには、連続回転型の第
三世代ＣＴと、連続回転型の第四世代ＣＴとがある。

連続回転型の第三世代ＣＴは、Ｘ線ビーム発生源毎にこのＸ線ビーム発生源と同期して
回転する検出器を有する。前記検出器としては、一列検出器と二次元検出器があり、ぞれ
ぞれ図３８（ａ），（ｂ）に示す。図３８（ａ）に示すように一列検出器１００は、Ｘ線
ビーム発生源１０１から曝射されるＸ線ビームに対応させて検出部１０３を円弧状（もし
くは直線状）に一列に配列したものである。また、二次元検出器１１０は、図３８（ｂ）
に示すようにＸ線ビーム発生源１１１の回転軸方向（以下、単に回転軸方向と記す）に円
弧状の検出部列１１３を複数有している。尚、二次元検出器としては、二列の検出部列を
有する検出器、直線状の検出部列を有する平面検出器、イメージインテンシファイア（Ｉ
．Ｉ．）も含むものである。

連続回転型の第四世代ＣＴを図３９に示す。図３９に示すように連続回転型の第四世代
ＣＴは、回転軸を中心に所定の円周上を回転するＸ線ビーム発生源１２１と、台架に固定
され、前記回転軸を中心とし、内面を検出面とする円筒状に配列した検出器１２３とを有
している。

また、複数のＸ線ビーム発生源をとそれに対応する検出器を持ち、前記Ｘ線ビーム発生
源をその回転軸と平行な方向に移動させる移動手段を有するＸ線ＣＴ装置において、スラ
イス厚に応じて前記Ｘ線ビーム発生源を移動可能としたものが提案されている。尚、Ｘ線
ビーム発生源と、このＸ線ビーム発生源と同期して回転する検出器とを有する第三世代Ｃ
Ｔの場合には、Ｘ線ビーム発生源とともに検出器も回転軸と平行な方向に移動させること
を含んでいる。ここでスライス厚とは、入射したＸ線に対する検出器列の回転軸方向感度
分布の半値幅を回転中心に投影した値として定義されるのが一般的である。尚、その検出
器列に入射するファン状のＸ線ビームの回転中心における厚さと考えても良い。

前記Ｘ線ビーム発生源をその回転軸と平行な方向に移動させるのは、スライス厚を変更
した場合、撮影されない部分やオーバーラップして撮影される部分が生じるのを防ぐため
である。これにより、いずれのスライス厚を選択しても連続した複数スライスのコンベン
ショナルスキャンを行うことが可能となる。尚、コンベンショナルスキャンとは、スキャ
ン中に被検体を載置する天板の移動を行わないスキャンモードである。

また、連続回転型の第三世代ＣＴ、連続回転型の第四世代ＣＴでは、前記回転部の回転
とともに連続的に天板を移動させることで、被検体の画像データを螺旋状に収集するヘリ
カルスキャンを行うことも可能である。さらに、連続回転型の第三世代ＣＴ、連続回転型
の第四世代ＣＴにおいて、二次元検出器を有するものでヘリカルスキャンを行った場合は
、ヘリカルスキャンの速度向上、スライス方向分解能向上、パーシャルボリュームアーチ
ファクト（単位体積の一部を占める異なる物質の割合によりＣＴ値が変化することによっ
て生じるアーチファクト）の軽減といった効果がある。

しかしながら、一列検出器を有するＸ線ＣＴ装置（連続回転型の第三世代ＣＴ、連続回
転型の第四世代ＣＴを含む）におけるヘリカルスキャンの軌跡は、横軸に被検体における
回転軸方向のスキャン位置、縦軸にＸ線ビーム発生源または検出器の回転角度をとると、
図４０のように表される。このヘリカルスキャンの軌跡は、三次元的に考えると、回転軸
を中心とした螺旋軌道となる。

ここで回転軸方向のスキャン位置とは、Ｘ線ビーム発生源の焦点と対象とする検出器列
へ入射したＸ線の回転軸方向の中央とで規定される平面と回転軸との交点の位置により表
す。その検出器列に入射するファン状Ｘ線ビームのビーム厚方向の中央が回転軸と交わる
点と考えても良い。

近年、回転軸方向のスキャン速度（ヘリカルスキャン速度）を高速化することが求めら
れているが、１回転当たりの点板送り速度を固定したとすると、前記高速化のためには、
回転部の速度を高速化しなければならない。しかし、前記回転部の高速化は、機構的に限
界があり、ヘリカルスキャン速度は、回転機構の能力により限定されてしまうという問題
がある。

高速でヘリカルスキャンを行う方法として、ｎ列の検出器（二次元検出器）を使用する
方法がある。このｎ列の検出器を有するＸ線ＣＴ装置の場合には、１回転当たりの天板送
りをトータルのスライス厚と一致させた場合、ヘリカルスキャン速度をｎ倍とすることが
できる。

二次元検出器として例えば三列検出器を有するＸ線ＣＴ装置におけるヘリカルスキャン
の軌跡は、横軸に被検体における回転軸方向のスキャン位置、縦軸にＸ線ビーム発生源ま
たは検出器の回転角度をとると、図４１のように表される。このヘリカルスキャンの軌跡
は、三次元的に考えると、回転軸を中心とした複数の螺旋軌道となる。

しかし、Ｘ線ビーム発生源を含んで回転軸に垂直な面（ミッドプレーン）から離れた検
出器列となるにしたがって、核検出器列に入るＸ線ビームは、前記ミッドプレーンに対す
る角度（コーン角度）が大きくなるため画質劣化を招く。つまり、高速とはなるが、画質
は低下することになる。

以上のように高画質かつ高速なヘリカルスキャンを行うことは、従来の方法では限界が
ある。そこで、前記コーン角度の影響のない高速ヘリカルスキャンの方法として、複数の
Ｘ線ビーム発生源を有するＸ線ＣＴ装置でのヘリカルスキャンが考えられる。

しかし、前記コンベンショナルスキャンで連続した複数スライスが撮れるようにＸ線ビ
ーム発生源の回転軸方向の位置を固定すると、複数のＸ線ビーム発生源によるヘリカルス
キャンの軌跡は等間隔にならないという問題が生じる。これを２つのＸ線ビーム発生源を
有するＸ線ＣＴ装置を例にとって説明する。

例えば、図４２に示すように、２つのＸ線ビーム発生源Ａ，Ｂが、角度１２０度、回転
軸方向の間隔Ｉ_CONVに設定され、コンベンショナルスキャンが行われるとする。このとき
、連続した２つのスライス画像を得るためには、スライス厚を間隔Ｉ_CONVとすることにな
る。

しかしこの間隔Ｉ_CONVのまま天板スライド量を１回転当たり、間隔Ｉ_CONVの２倍とした
ヘリカルスキャンを行うと、図４３に示すように、Ｘ線ビーム発生源Ａによる軌跡からＸ
線ビーム発生源Ｂによる軌跡までの回転軸方向の間隔Ｉ_hel1と、Ｘ線ビーム発生源Ｂによ
る軌跡からＸ線ビーム発生源Ａによる軌跡までの回転軸方向の間隔Ｉ_hel2とは異なる値と
なり、２つのヘリカルスキャンの軌跡は等間隔にならない（Ｉ_hel1≠Ｉ_hel2，２×Ｉ_CONV
＝Ｉ_hel1＋Ｉ_hel2）。

図４３において、各スライス厚を間隔Ｉ_CONVとしたとき、スライス厚を考慮して図に示
すと図４４のようになる。このような等間隔でないヘリカルスキャンではその軌跡に重な
りやギャップができてしまうことが分かる。このため、オーバーラップしてスキャンした
部分とスキャンしてない欠落部分が生じ、画質の劣化となる。

また、図４５に示すように３つのＸ線ビーム発生源Ｃ，Ｄ，Ｅが角度１２０度、回転軸
方向間隔Ｉ_CONVに設定され、コンベンショナルスキャンが行われたとする。しかしこの間
隔Ｉ_CONVのまま天板スライド量を１回転当たり、間隔Ｉ_CONVの３倍としたヘリカルスキャ
ンを行うと、図４６に示すように、３つのＸ線ビーム発生源Ｃ，Ｄ，Ｅによるヘリカルス
キャンの軌跡は互いに重なってしまうことになる。このように、コンベンショナルスキャ
ンのＸ線ビーム発生源の間隔の設定ではヘリカルスキャンには適用できないことが分かる
。

従って、コンベンショナルスキャンのＸ線ビーム発生源の間隔の設定をヘリカルスキャ
ンに適用した場合、それぞれのＸ線ビーム発生源に対応したヘリカルスキャンの軌跡が等
間隔でなく、スライス厚を考慮すると、その軌跡にはオーバーラップや欠落部分が生じ、
画質の劣化を招くという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、ヘリカルスキャンを効果的に行うことで
、高画質の画像データを得ることが可能なＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため請求項１記載の本発明は、少なくとも２つのＸ線発生源を回転させると共に寝台の天板を回転軸方向に移動してヘリカルスキャンを行うＸ線ＣＴ装置において、Ｘ線を寝台上の被検体に曝射する第１のＸ線ビーム発生源と、前記第１のＸ線ビーム発生源から曝射されたＸ線を検出する第１の検出器と、Ｘ線を寝台上の被検体に曝射する第２のＸ線ビーム発生源と、前記第２のＸ線ビーム発生源から曝射されたＸ線を検出する第２の検出器と、前記Ｘ線ビーム発生源を前記被検体の回りに回転させる回転手段と、前記第１のＸ線ビーム発生源と前記第２のＸ線ビーム発生源の回転軸方向の位置が異なるように設定する設定手段と、ヘリカルスキャンを行う領域にＸ線を曝射するように、前記第１のＸ線ビーム発生源のＸ線ビーム曝射開始タイミングを前記第２のＸ線ビーム発生源のＸ線ビーム曝射開始タイミングより遅くする制御手段と、を備えることを要旨とする。

本発明によれば、Ｘ線ビーム発生源の回転軸方向の間隔を設定する設定手段により設定
するようにしているので、ヘリカルスキャンを効果的に行うことができ、高画質の画像デ
ータを得ることが可能となる。

以下、本発明に係る実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明に係るＸ線Ｃ
Ｔ装置の第１の実施形態を示したブロック図である。尚、第１の実施携帯のＸ線ＣＴ装置
１は、２つのＸ線ビーム発生源を有する場合である。

第１の実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、ヘリカルスキャンにおいて２つのＸ線ビーム発生
源による軌跡が、互いに等間隔の螺旋軌道となるように前記２つのＸ線ビーム発生源の間
隔を設定するものである。尚ここでは、連続回転型の第３世代ＣＴに適用した場合を例に
して説明する。

図１に示すように、第１の実施形態のＸ線ＣＴ装置１は、中央制御ユニット３と、高電
圧発生器５と、架台コントローラ７と、Ｘ線ビーム発生源９-1，９-2と、Ｘ線ビーム発生
源スライド部１１と、プリコリメータコントローラ１３と、検出器１５-1，１５-2と、デ
ータ収集部１７-1，１７-2と、画像再構成ユニット１９と、画像表示ユニット２１と、デ
ータ保存ユニット２３と、寝台２５と、寝台コントローラ２７と、天板スライドコントロ
ーラ２９とを有している。

中央制御ユニット３は、操作者により図示しない入力装置を用いて入力されたヘリカル
スキャン条件を基に、ヘリカルスキャンにおいて、Ｘ線ビーム発生源９-1，９-2による軌
跡が、互いに等間隔の螺旋軌道となるようにＸ線ビーム発生源９-2の設定位置を演算する
とともに、Ｘ線ビームの曝射タイミングを演算する。また、中央制御ユニット３は、前記
Ｘ線ビーム発生源９-2の設定位置と、Ｘ線ビーム発生源スライド制御信号と、前記入力さ
れたヘリカルスキャン条件とを基にして、Ｘ線ビーム発生源９-2の設定位置を示すＸ線ビ
ーム発生源スライド制御信号と、プリコリメータ幅を示すプリコリメータ幅制御信号とを
架台コントローラ７に出力し、また、前記Ｘ線ビームの曝射タイミングを示すＸ線ビーム
曝射タイミング制御信号を高電圧発生器５に出力し、さらに、データ収集のタイミングを
示すデータ収集制御信号をデータ収集部１７-1，１７-2に出力し、さらに、天板２５ａの
移動量を示す天板スライド制御信号を寝台コントローラ２７に出力する。

高電圧発生器５は、中央制御ユニット３から出力されたＸ線ビーム曝射タイミング制御
信号を基に、Ｘ線管９ａ-1，９ａ-2に対し、電子加速用高電圧とフィラメント加熱用電流
を供給する。尚ここでは、２つのＸ線ビーム発生源９-1，９-2で１つの高電圧発生器５を
共用しているが、Ｘ線ビーム発生源９-1，９-2毎に高電圧発生器５を備えるようにしても
良い。

架台コントローラ７は、中央制御ユニット３から出力されたＸ線ビーム発生源スライド
制御信号をＸ線ビーム発生源スライド部１１に対して出力する。さらに架台コントローラ
７は、中央制御ユニット３から出力されたプリコリメータ幅制御信号をプリコリメータコ
ントローラ１３に対して出力する。さらに、架台コントローラ７は、中央制御ユニット３
から出力された制御信号を基に、図示しない回転部の回転制御を行う。

Ｘ線ビーム発生源９-1，９-2は、Ｘ線を曝射するＸ線管９ａ-1，９ａ-2と、Ｘ線管９ａ
-1，９ａ-2のＸ線曝射側に設けられたスリット状の開口部（図示せず）を備えるプリコリ
メータ９ｂ-1，９ｂ-2を有し、高電圧発生器５から供給される電子加速用高電圧とフィラ
メント加熱用電流によってＸ線管９ａから曝射したＸ線を、プリコリメータ９ｂ-1，９ｂ
-2を介してファンビームとして曝射する。

Ｘ線ビーム発生源スライド部１１は、架台コントローラ７から出力されたＸ線ビーム発
生源スライド制御信号を基に、Ｘ線ビーム発生源９-2の位置をスライドする。図２（ａ）
，（ｂ）にＸ線ビーム発生源スライド部１１の一例を示す。尚、図２（ａ）はＸ線ビーム
発生源スライド部１１の正面図であり、図２（ｂ）はその側面図である。

図２に示すようにＸ線ビーム発生源スライド部１１は、回転部のフレーム４１の上面に
設けられたアクチュエータ４３と、アクチュエータ４３に接続されたボールネジ軸４５と
、ボールネジ軸４５の回転角度に応じてボールネジ軸４５上を移動するボールネジブロッ
ク４９とを有する。このボールネジブロック４９上にスライドフレーム４７を介してＸ線
ビーム発生源９-2が設置されている。また、ボールネジ軸４５の両端部に対応するフレー
ム４１上にはガイド５１がそれぞれ設けられている。尚、ボールネジ軸４５、ボールネジ
ブロック４９およびガイド５１は、プリコリメータを挟み、両側にそれぞれ設けられてい
る。尚、アクチュエータ４３の回転は図示しないベルトを介して他方のボールネジ軸４５
に伝達される。

このため、アクチュエータ４３を回転させることにより、ガイド５１内をボールネジブ
ロック４９がボールネジ軸４５に沿って移動し、これにより、ボールネジブロック４９の
上面のスライドフレーム４７に設置されたＸ線ビーム発生源９-2が移動する。尚、アクチ
ュエータ４１の回転量は、架台コントローラ７から出力されるＸ線ビーム発生源スライド
制御信号を基に、Ｘ線ビーム発生源スライドコントローラ５３によって制御される。また
、アクチュエータ４３としては、位置制御サーボコントローラとモータを使用しても良い
し、パルスモータを使用しても良い。

尚、Ｘ線ビーム発生源スライド部１１は、Ｘ線ビーム発生源９-2から曝射されるＸ線ビ
ームを回転軸方向に移動できれば、いずれのものを用いても良い。例えばＸ線ビーム発生
源９-2内部でターゲットとカソードを回転軸方向に移動させる。Ｘ線ビーム発生源９-2内
部で複数のターゲットとカソードを設け、使用するターゲットとカソードを切り換える。
また、この切り換えと前記ターゲットとカソードの移動を組み合わせる。また、電子ビー
ムを電磁界により振り、Ｘ線ビーム焦点位置を移動させる。さらに、前記のものを組み合
わせる。等がある。

プリコリメータコントローラ１３-1，１３-2は、架台コントローラ７から出力されたプ
リコリメータ幅制御信号を基に、プリコリメータ９ｂ-1，９ｂ-2をこのプリコリメータ幅
制御信号に対応するスリット幅（プリコリメータ幅）にする。

検出器１５-1，１５-2は、Ｘ線ビーム発生源９-1，９-2から曝射され、被検体を通過し
たＸ線を電気信号に変換する。また、検出器１５-2は、図３に示すようにＸ線ビーム発生
源９-2を最大移動幅Ｌ移動させてもＸ線ビームを検出可能な幅を有する。尚、図３では、
Ｘ線ビーム発生源９-2や検出器１５-2の回転方向の取り付け角度差を説明の都合上０とし
て示しているが、実際にはこれらが互いに干渉しないように取り付け角度差が設定されな
ければならない。

また、検出器１５-1，１５-2としては、図１（ａ）に示す一列検出器１００と同様、検
出部を円弧状（もしくは直線状）に一列に配列したものでも良いし、図（１）（ｂ）に示
す二次元検出器１１０同様、検出部列を複数有したものでも良い。また、二次元検出器と
しては、二列の検出部列を有する検出器、直線状の検出部列を有する平面検出器、イメー
ジインテンシファイア（Ｉ．Ｉ．）も含むものである。

データ収集部１７-1，１７-2は、検出器１５-1，１５-2により変換された電気信号を、
中央制御ユニット３から出力されたデータ収集制御信号に対応させて収集し、画像再構成
ユニット１９に供給する。

画像再構成ユニット１９は、データ収集部１７-1，１７-2から供給される電気信号を、
中央制御ユニット３から出力された制御信号を基に、画像データとして再構成する。

画像表示ユニット２１は、モニタ（図示せず）を備え、画像再構成ユニット１９により
再構成された画像データを、中央制御ユニット３から出力された制御信号を基に、前記モ
ニタ上に表示する。

データ保存ユニット２３は、メモリや磁気ディスク（図示せず）を備え、画像再構成ユ
ニット１９により再構成された画像データを、中央制御ユニット３からデータ保存ユニッ
ト２３に出力された制御信号を基に、前記メモリや磁気ディスクに保存する。

寝台２５は、回転軸方向と、上下方向に移動可能な天板２５ａから成る。この天板２５
ａの上面には被検体が載置される。

寝台コントローラ２７は、中央制御ユニット３から出力された制御信号を基に、天板２
５ａの移動量を指示する制御信号を天板スライド部２９に出力する。

天板スライド部２９は、寝台コントローラ２７から出力された制御信号を基に、天板２
９ａを移動させる。

尚、中央制御ユニット３、画像再構成ユニット１９、画像表示ユニット２１、データ保
存ユニット２３および図示しない入力装置によりコンソール３１を構成している。この中
央制御ユニット３、画像再構成ユニット１９、画像表示ユニット２１、データ保存ユニッ
ト２３および図示しない入力装置は、システムバス３３ａにそれぞれ接続され、相互に信
号の送受信が可能である。

また、高電圧発生器５、架台コントローラ７、Ｘ線ビーム発生源９、Ｘ線ビーム発生源
スライド部１１、プリコリメータコントローラ１３、検出器１５-1，１５-2およびデータ
収集部１７-1，１７-2は、架台３３内に設けられている。

次に、第１の実施形態のＸ線ＣＴ装置１の動作を、図４に示す中央制御ユニット３の診
断開始までの動作の流れを示すフローチャートを参照して説明する。

まず、操作者は、ヘリカルスキャン条件をコンソール３１の図示しない入力装置を用い
て入力する。

ヘリカルスキャン条件が入力されると中央制御ユニット３は、ヘリカルスキャンにおい
て、Ｘ線ビーム発生源９-1，９-2による軌跡が、互いに等間隔の螺旋軌道となるようにＸ
線ビーム発生源９-2の設定位置を演算するとともに、Ｘ線ビームの曝射タイミングを演算
する（ステップＳ１）。

ここで、ヘリカルスキャンにおいて、Ｘ線ビーム発生源９-1，９-2による軌跡が、互い
に等間隔の螺旋軌道となるようにＸ線ビーム発生源９-2の位置を設定する例を説明する。

２つのＸ線ビーム発生源９-1，９-2を有する場合、横軸に被検体における回転軸方向の
スキャン位置、縦軸にＸ線ビーム発生源または検出器の回転角度をとると、ヘリカルスキ
ャンにおいてＸ線ビーム発生源９-1，９-2による軌跡は図５のように表される。

このとき、Ｘ線ビーム発生源９-1の相対的な位置は固定であるため、Ｘ線ビーム発生源
９-2の位置は、Ｘ線ビーム発生源９-2による軌跡が、図５に実線で示すＸ線ビーム発生源
９-1による軌跡の中間となるように演算する。即ち、Ｘ線ビーム発生源９-1による軌跡か
らＸ線ビーム発生源９-2による軌跡までの回転軸方向の間隔Ｉ_hel1と、Ｘ線ビーム発生源
９-2による軌跡からＸ線ビーム発生源９-1による軌跡までの回転軸方向の間隔Ｉ_hel2が等
しくなる位置を演算する。

例えばＸ線ビーム発生源９-1に対してＸ線ビーム発生源９-2が１２０度回転した位置に
設けられ、天板２５ａの回転軸方向の移動量が１回転当たりＳ（ｍｍ）である場合、Ｘ線
ビーム発生源９-1に対するＸ線ビーム発生源９-2の位置ｘは、以下に示す式（１）から演
算される。
ｘ＝Ｓ／６…（１）
また、図５に示すようにＸ線ビーム発生源９-1に対するＸ線ビーム発生源９-2の位置が
設定され場合のＸ線ビームの曝射タイミングの例を図６（ａ），（ｂ）に示す。尚、図６
（ａ），（ｂ）中、横軸は時間（天板移動距離）を示している。

図６（ａ）は、Ｘ線ビームの曝射を撮影領域のみに限定する場合の例である。

即ち、Ｘ線ビーム発生源９-1とＸ線ビーム発生源９-2の回転軸方向の位置が異なるので、
Ｘ線ビーム発生源９-1のＸ線ビーム曝射開始と終了のタイミングは、Ｘ線ビーム発生源９
-2のＸ線ビーム曝射開始と終了のタイミングよりそれぞれ遅くなる。この場合、Ｘ線ビー
ムの曝射を撮影領域のみに限定するので、被検体の被爆量を最小限に抑えることができる
。

図６（ｂ）は、Ｘ線ビームの曝射をＸ線ビーム発生源９-1とＸ線ビーム発生源９-2同時
に行う場合の例である。即ち、一方が撮影領域内に入りＸ線ビームの曝射が開始された時
、他方も同時にＸ線ビームの曝射を開始し、また、双方が撮影領域外に出るまで、双方と
もＸ線ビームの曝射を終了しない。この場合、図６（ａ）に示す場合に比べ、Ｘ線ビーム
の曝射時間は変わらないが、双方とも同時に曝射開始、終了である分、被爆量が増える。
しかしながら、双方とも同時に曝射開始、終了であるので、Ｘ線ビームの曝射タイミング
の制御は簡単になる。尚、一般に指定されたＸ線量を安定して曝射するまでには所定の時
間が掛かるが、上記の説明においては、Ｘ線ビーム曝射が安定するまでの時間は除いてい
る。

中央制御ユニット３は、操作者により入力されたヘリカルスキャン条件と、前記演算さ
れたＸ線ビーム発生源３設定位置とから、Ｘ線ビーム発生源９のスライド量を示すＸ線ビ
ーム発生源スライド制御信号と、プリコリメータ幅を示すプリコリメータ幅制御信号とを
架台コントローラ７に出力する（ステップＳ３）。また、中央制御ユニット３は、前記演
算されたＸ線ビームの曝射タイミングから、曝射タイミングを示すＸ線ビーム曝射タイミ
ング制御信号を高電圧発生器５に出力する（ステップＳ５）。さらに、中央制御ユニット
３は、データ収集のタイミングを示すデータ収集制御信号をデータ収集部１７-1，１７-2
に出力し、天板２５ａの移動量を示す天板移動制御信号を寝台コントローラ２７に出力す
る（ステップＳ７，Ｓ９）。

Ｘ線ビーム発生源スライド制御信号とプリコリメータ幅制御信号が中央制御ユニット３
から出力されると架台コントローラ７は、Ｘ線ビーム発生源スライド制御信号をＸ線ビー
ム発生源スライド部１１に出力するとともに、プリコリメータ幅制御信号をプリコリメー
タコントローラ１３-1，１３-2に出力する。また架台コントローラ７は、中央制御ユニッ
ト３からの指示に従って図示しない回転部の回転速度を決定する。

次いで、Ｘ線ビーム発生源スライド部１１では、Ｘ線ビーム発生源スライド制御信号が
架台コントローラ７から出力されると、これを基にＸ線ビーム発生源９-2の位置を、Ｘ線
ビーム発生源スライドコントローラ５３とアクチュエータ４１を介して移動する。尚、Ｘ
線ビーム発生源９-2移動の際、Ｘ線ビーム発生源９-2以外に、回転軸方向の重量バランス
を保つための錘（図示せず）が取り付けられている場合は、この錘も同時に移動させるよ
うにする。

また、プリコリメータコントローラ１３-1，１３-2は、プリコリメータ幅制御信号が架
台コントローラ７から出力されると、これを基にプリコリメータ９ｂ-1，９ｂ-2のプリコ
リメータ幅をそれぞれ設定する。

そして、高電圧発生器５は、Ｘ線ビーム曝射タイミング制御信号が中央制御ユニット３
から出力されると、これを基にＸ線ビームの曝射タイミングを決定する。

また、データ収集部１７-1，１７-2は、データ収集制御信号が中央制御ユニット３から
出力されると、これを基に検出器１５-1，１５-2から電気信号を収集するタイミングを決
定する。

一方、寝台コントローラ２７では、天板移動制御信号が中央制御ユニット３から出力さ
れると、天板スライド部２９に天板２５ａの上下方向の位置と、回転部１回転当たりの天
板２５ａの移動量を設定させる。

そして、操作者によりコンソール３１の図示しない入力装置を用いて診断介しキーが押
されると（ステップＳ１１）、中央制御ユニット３は、診断開始命令を架台コントローラ
７、高電圧発生器５、データ収集部１７-1，１７-2および寝台コントローラ２７に出力し
てヘリカルスキャンによる診断を開始する（ステップＳ１３，Ｓ１５）。

診断が開始されると、寝台コントローラ２７は、前記設定された移動量で天板２５ａを
移動させる。一方、Ｘ線ビーム発生源９から所定のタイミングでＸ線ビームが曝射され、
被検体を通過したＸ線が検出器１５-1，１５-2により電気信号に変換される。そして、前
記変換された電気信号がデータ収集部１７-1，１７-2により所定のタイミングで収集され
、画像再構成ユニット１９に供給される。画像再構成ユニット１９では、データ収集部１
７-1，１７-2から供給される電気信号を画像データとして再構成する。尚、画像再構成ユ
ニット１９は、データ収集部１７-1，１７-2から供給される電気信号を処理せず、そのま
まシステムバス３３ａを介して直接データ保存ユニット２３のメモリに保存することもで
きる。また、データ収集部１７-1，１７-2により収集された電気信号は常に画像再構成ユ
ニット１９まで供給されており、画像再構成ユニット１９で必要な電気信号を中央制御ユ
ニット３からの制御信号により取捨選択できるようにしても良いし、中央制御ユニット３
からの信号により、データ収集部１７-1，１７-2側でいずれの電気信号を画像再構成ユニ
ット１９に供給するかを判断するようにしても良い。

そして、再構成された画像データは、画像表示ユニット２１のモニタ上に表示される。
また、操作者からの命令に応じてデータ保存ユニット２３のメモリに前記画像データを保
存する。

こうして、２つのＸ線ビーム発生源９-1，９-2の軌跡が、互いに等間隔の螺旋軌道とな
るようにＸ線ビーム発生源９-1，９-2の間隔が設定されてヘリカルスキャンが行われる。

このように、第１の実施形態のＸ線ＣＴ装置１では、２つのＸ線ビーム発生源９-1，９
-2の軌跡が、互いに等間隔の螺旋軌道となるので、ヘリカルスキャンを効果的に行うこと
ができ、高画質の画像データを得ることができる。

尚、第１の実施形態のＸ線ＣＴ装置１では、連続回転型第３世代ＣＴに適用した場合を
例にして説明したが、本発明はこれに限定されること無く、連続回転型第４世代ＣＴにも
適用することができる。この場合、内面を検出面とする円筒状の検出器は、前記図３に示
した場合と同様に、Ｘ線ビーム発生源９を最大移動幅Ｌ移動させてもＸ線ビームを検出可
能な幅とする。尚、連続回転型第４世代ＣＴに適用した場合のＸ線ビーム発生源の移動は
、前記Ｘ線ＣＴ装置１の場合と同様にして行われる。

また、第１の実施形態のＸ線ＣＴ装置１では、Ｘ線ビーム発生源９を２個有する場合を
例にして説明したが、本発明はこれに限定されること無く、Ｘ線ビーム発生源９を２個以
上（ｎ個）有する場合も適用することができる。この場合、（ｎ-1）個のＸ線ビーム発生
源スライド部１１を設けるようにする。

図７は本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第２の実施形態を示したブロック図である。尚、図
１で示したものと同一のものは同一の記号を付して詳細な説明を省略した。また、この第
２の実施形態は、連続回転型の第３世代ＣＴに適用されるものである。

第２の実施形態のＸ線ＣＴ装置６０は、ヘリカルスキャンにおいて２つのＸ線ビーム発
生源９-1，９-2による軌跡が、互いに等間隔の螺旋軌道となるように前記２つのＸ線ビー
ム発生源９-1，９-2の間隔およびそれに対応させて２つの検出器１５-1，１５-2の間隔を
設定するものである。このため、図７に示すように第２の実施形態のＸ線ＣＴ装置６０で
は、図１に示す第１の実施形態のＸ線ＣＴ装置１に加えて、検出器スライド部６１を設け
たものである。

検出器スライド部６１は、架台コントローラ７から出力される検出器スライド制御信号
を基に、検出器１５-2の位置をスライドする。この検出器スライド部６１は、図２（ａ）
，（ｂ）に示すＸ線ビーム発生源スライド部１１と同一の構成にしても良いし、Ｘ線ビー
ム発生源９-2と検出器１５-2とを同時にスライドさせるように構成しても良い。

図８（ａ），（ｂ）に、Ｘ線ビーム発生源スライド部１１と同一の構成の検出器スライ
ド部６１の一例を示す。尚、図８（ａ）は検出器スライド部６１の正面図であり、図８（
ｂ）はその側面図である。また、図２（ａ），（ｂ）で示したものと同一のものは同一の
記号を付して詳細な説明を省略した。

図８（ａ），（ｂ）に示すように検出器スライド部６１は、Ｘ線ビーム発生源スライド
部１１のＸ線ビーム発生源スライドコントローラ５３に代えて、検出器スライドコントロ
ーラ６３を設けたものである。アクチュエータ４１の回転量は、架台コントローラ７から
出力される検出器スライド制御信号を基に、検出器スライドコントローラ６３によって制
御される。尚、検出器スライド部６１は、Ｘ線ビーム発生源スライド部１１と同様に動作
する。

このように、第２の実施形態のＸ線ＣＴ装置６０では、常にＸ線ビーム発生源９-2に対
する検出器１５-2の相対位置が一定であるため、同じＸ線ビーム厚であれば、それを受け
る検出器１５-2上の回転軸方向の位置は常に同一となり、検出器１５-2の回転軸方向の感
度分布が一定でないことに起因する画質劣化が生じにくくなる。

図９（ａ），（ｂ）は、本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第３の実施形態を示した図である
。第３実施形態では、Ｘ線ビーム発生源９-2と検出器１５-2とを同時にスライドさせる構
成の検出器スライド部６１Ｂを有するものである。このため、アクチュエータはＸ線ビー
ム発生源９-2と検出器１５-2用の２つを持つ必要はなく１つですむ。尚、図９（ａ）は検
出器スライド部６１Ｂの正面図であり、図９（ｂ）はその側面図である。

図９（ａ），（ｂ）に示すように検出器スライド部６１Ｂは、略円環状の回転部ベース
フレーム６５と、この回転部ベースフレーム６５の内面に摺動可能に固定される略円環状
のスライドフレーム６７と、このスライドフレーム６７を回転部ベースフレーム６５の内
面に沿って摺動させる検出器スライドコントローラ（図示せず）とから成る。

検出器スライド部６１Ｂでは、回転部ベースフレーム６５に一方のＸ線ビーム発生源９
-1とそれに対応する検出器１５-1とが固定され、スライドフレーム６７にもう一方のＸ線
ビーム発生源９-2とそれに対応する検出器１５-2が固定される。そして、スライドフレー
ム６７ごとＸ線ビーム発生源９-2と検出器１５-2を前記検出器スライドコントローラによ
って回転軸方向に移動させる。尚、回転部ベースフレーム６５とスライドフレーム６７と
が摺動する面には、ボールベアリング等が設けられる。また、前記検出器スライドコント
ローラは、図示しないアクチュエータを用いてスライドフレーム６７を回転部ベースフレ
ーム６５の内面に沿って摺動させる。このアクチュエータは、前記アクチュエータ４１と
同様の構成となっている。

この検出器スライド部６１Ｂを用いた場合、Ｘ線ビーム発生源９-2と検出器１５-2を組
にしてスライドフレーム６７ごと移動させるので、Ｘ線ビーム発生源９-2に対する検出器
１５-2の相対位置を高い制度で保つことができる。

また、第３の実施形態の検出器１５-2は、図１０に示すようにＸ線ビーム発生源９-2を
移動させたとき、それと同じだけ移動される。このため、第３の実施形態の検出器１５-2
は、第１の実施形態の検出器１５-2に比べて、回転軸方向の幅が狭いものを用いることが
できる。

尚、図１０では、Ｘ線ビーム発生源９-2や検出器１５-2の回転軸方向の取り付け角度差
を説明の都合上０として示しているが、実際にはこれらが互いに干渉しないように取り付
け角度差が設定されなければならない。また、Ｘ線ビーム発生源９-2、検出器１５-2移動
の際、Ｘ線ビーム発生源９-2、検出器１５-2以外に、回転軸方向の重量バランスを保つた
めの錘（図示せず）が取り付けられている場合は、この錘も同時に移動させるようにする
。

また、図１０に示した例では、２つのＸ線ビーム発生源９-1，９-2（２つの検出器１５
-1，１５-2）の場合を説明したが、図１１に示すように３つのＸ線ビーム発生源９-1，９
-2，９-3（３つの検出器１５-1，１５-2，１５-3）を用いても良い。この場合、螺旋軌道
を等間隔にするとＸ線ビーム発生源９-1，９-2，９-3の設置位置は１２０度間隔となる。

次に、本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第４の実施形態を説明する。尚、第４の実施形態の
Ｘ線ＣＴ装置の構成は、図１に示した第１の実施形態のＸ線ＣＴ装置１もしくは図７に示
した第２の実施形態のＸ線ＣＴ装置６０と同一となるので図示および詳細な説明は省略す
る。またここでは、図１、図７で示したものと同一部材は、同一の記号を用いて説明する
。

第４の実施形態のＸ線ＣＴ装置の中央制御ユニット３は、Ｘ線ビーム発生源９-1と、Ｘ
線ビーム発生源９-2によるスライス厚の合計が、回転部１回転当たりの天板２５ａの移動
量と等しくなるようにする。

このとき、Ｘ線ビーム発生源９-1と、Ｘ線ビーム発生源９-2によるスライス厚が操作者
により指定された場合、中央制御ユニット３は、そのスライス厚の合計と、回転部１回転
当たりの天板２５ａの移動量が同一となるように、回転部１回転当たりの天板２５ａの移
動量を決定する。また、回転部１回転当たりの天板２５ａの移動量が操作者により指定さ
れた場合、中央制御ユニット３は、その天板２５ａの移動量と、Ｘ線ビーム発生源９-1と
Ｘ線ビーム発生源９-2によるスライス厚の合計が同一となるように、Ｘ線ビーム発生源９
-1によるスライス厚と、Ｘ線ビーム発生源９-2によるスライス厚を決定する。

例えば図１２に示すように、Ｘ線ビーム発生源９-1によるスライス厚Ｗ１ と、Ｘ線ビ
ーム発生源９-2によるスライス厚Ｗ２ の合計（Ｗ１ ＋Ｗ２ ）と、回転部１回転当た
りの天板２５ａの移動量を等しくする。

尚、図１２に示す例では、Ｘ線ビーム発生源９-1によるスライス厚Ｗ１ と、Ｘ線ビー
ム発生源９-2によるスライス厚Ｗ２ と、Ｘ線ビーム発生源９-1による軌跡からＸ線ビー
ム発生源９-2による軌跡までの回転軸方向の間隔Ｉ_hel1と、Ｘ線ビーム発生源９-2による
軌跡からＸ線ビーム発生源９-1による軌跡までの回転軸方向の間隔Ｉ_hel2とが全て等しく
なるように（Ｗ１ ＝Ｗ２ ＝Ｉ_hel1＝Ｉ_hel2）、中央制御ユニット３は、Ｘ線ビーム発
生源９-1とＸ線ビーム発生源９-2との間隔と、各スライス厚Ｗ１ ，Ｗ２ を決定してい
る。

このように、第４の実施形態のＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線ビーム発生源９-1と、Ｘ線ビー
ム発生源９-2によるスライス厚の合計が、回転部１回転当たりの天板２５ａの移動量と等
しくなるようにしているので、最小限の曝射で撮影領域を漏れなくスキャンすることがで
きる。

次に、本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第５の実施形態を説明する。尚、第５の実施形態の
Ｘ線ＣＴ装置の構成は、図１に示した第１の実施形態のＸ線ＣＴ装置１もしくは図７に示
した第２の実施形態のＸ線ＣＴ装置６０とＸ線ビーム発生源９、検出器１７の数が異なる
のみであるので、図示および詳細な説明は省略する。またここでは、図１、図７で示した
ものと同一部材は、同一の記号を用いて説明する。

第５の実施形態のＸ線ＣＴ装置は、３つのＸ線ビーム発生源９-1，９-2，９-3を１２０
度間隔で設けるとともに、それに対応して３つの検出器を設けたものである。尚、Ｘ線ビ
ーム発生源９-3は、前記回転部に固定され、Ｘ線ビーム発生源９-1，９-2は、それぞれ対
応するＸ線ビーム発生源スライド部１１によって回転軸方向に移動可能となっている。ま
たここでは、検出器として一列検出器を用いている。

図１２に示すように、第５の実施形態のＸ線ＣＴ装置では、３つのＸ線ビーム発生源９
-1，９-2，９-3の設定位置が同一のミッドプレーン上、即ち、同一面上に設定されること
となる。尚、図１２中、点線で示すＸ線ビーム発生源は、コンベンショナルスキャン時の
設定位置を示している。

この場合、Ｘ線ビーム発生源９-1による軌跡からＸ線ビーム発生源９-2による軌跡まで
の回転軸方向の間隔Ｉ_hel1と、Ｘ線ビーム発生源９-2による軌跡からＸ線ビーム発生源９
-3による軌跡までの回転軸方向の間隔Ｉ_hel2と、Ｘ線ビーム発生源９-3による軌跡からＸ
線ビーム発生源９-1による軌跡までの回転軸方向の間隔Ｉ_hel3は等しくなる。

また、図１４にＸ線ビーム発生源９-1，９-2，９-3から曝射されるＸ線ビームの曝射タ
イミングを示す。３つのＸ線ビーム発生源９-1，９-2，９-3の設定位置が同一のミッドプ
レーン上となるので、Ｘ線ビーム発生源９-1，９-2，９-3から曝射されるＸ線ビーム曝射
タイミングは、図１４に示すように、３つとも同時となる。

このように、第５の実施形態のＸ線ＣＴ装置では、３つのＸ線ビーム発生源９-1，９-2
，９-3を１２０度間隔で設けることにより、Ｘ線ビーム発生源９-1，９-2，９-3の設定位
置が同一のミッドプレーン上となるので、Ｘ線ビーム曝射タイミングを容易に制御するこ
とができる。

尚、第５の実施形態のＸ線ＣＴ装置では、３つのＸ線ビーム発生源９-1，９-2，９-3を
全て用いてヘリカルスキャンを行うが、３つのＸ線ビーム発生源９-1，９-2，９-3の内２
つ、または１つのみを使用してヘリカルスキャンを行うことも可能である。例えばＸ線ビ
ーム発生源９-1，９-2を使用してヘリカルスキャンを行う場合には、２つのヘリカルスキ
ャンの軌跡が互いに等間隔となるように、Ｘ線ビーム発生源９-1とＸ線ビーム発生源９-2
との回転軸方向の間隔を設定することで実現可能である。

また、Ｘ線ビーム発生源９-1とＸ線ビーム発生源９-2との組み合わせに限らず、Ｘ線ビ
ーム発生源９-2とＸ線ビーム発生源９-3、Ｘ線ビーム発生源９-1とＸ線ビーム発生源９-3
でも良い。尚、Ｘ線ビーム発生源９-1とＸ線ビーム発生源９-2を使用する場合は、２つの
移動量を平均化して等しくするようにすれば、Ｘ線ビーム発生源９-1，９-2の移動時間を
短縮することができる。

尚、第５実施例のＸ線ＣＴ装置では、検出器として一列検出器を用いているが、本発明
はこれに限定されること無く、図１５に示すように検出器として二列検出器１５-1，１５
-2，１５-3を用いても良い。この場合も３つのＸ線ビーム発生源９-1，９-2，９-3の設定
位置が同一のミッドプレーン上、即ち、同一面上に設定されることとなる。尚、図１５中
、点線で示すＸ線ビーム発生源は、コンベンショナルスキャン時の設定位置を示している
。

また、この場合、検出器１５-1の２つの検出器列１５-1A ，１５-1B による軌跡の回
転軸方向の間隔Ｉ_hel11 と、検出器１５-1の検出器列１５-1B による軌跡から検出器１
５-2の検出器列１５-2A による軌跡までの回転軸方向の間隔Ｉ_hel12 と、検出器１５-2
の２つの検出器列１５-2A ，１５-2B による軌跡の回転軸方向の間隔Ｉ_hel21 と、検
出器１５-2の検出器列１５-2B による軌跡から検出器１５-3の検出器列１５-3A による
軌跡までの回転軸方向の間隔Ｉ_hel22 と、検出器１５-3の２つの検出器列１５-3A ，１
５-3B による軌跡の回転軸方向の間隔Ｉ_hel31 と、検出器１５-3の検出器列１５-3B
による軌跡から検出器１５-1の検出器列１５-1A による軌跡までの回転軸方向の間隔Ｉ_h
el32 とが等しくなるようにする。

また、この場合も３つのＸ線ビーム発生源９-1，９-2，９-3の設定位置が同一のミッド
プレーン上となるので、Ｘ線ビーム発生源９-1，９-2，９-3から曝射されるＸ線ビーム曝
射タイミングは、図１４に示す場合と同様に３つとも同時となる。

さらに、検出器１５-1，１５-2，１５-3として３列以上の検出器の場合に対しても適用
することができるし、他の種類の二次元検出器の場合に対しても適用することができる。
この場合、存在する全ての検出器列を使用する必要は無く、例えば１つの検出器列のみを
使用して、互いに等間隔のヘリカルスキャン軌跡を実現するようにしても良い。また、３
列以上の検出器列を有する検出器の場合には、その内の一部の列のみを使用して互いに等
間隔のヘリカルスキャン軌跡を実現するようにしても良い。さらに、一部の検出器を使用
して互いに等間隔のヘリカルスキャン軌跡を実現するようにしても良い。さらに、一部の
検出器を使用することと、一部の検出器列を使用することを組み合わせて、互いに等間隔
のヘリカルスキャン軌跡を実現するようにしても良い。

次に、本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第６の実施形態を説明する。尚、第６の実施形態の
Ｘ線ＣＴ装置の構成は、図１に示した第１の実施形態のＸ線ＣＴ装置１もしくは図７に示
した第２の実施形態のＸ線ＣＴ装置６０とＸ線ビーム発生源９、検出器１７の数が異なる
のみであるので、図示および詳細な説明は省略する。またここでは、図１、図７で示した
ものと同一部材は、同一の記号を用いて説明する。

第６の実施形態のＸ線ＣＴ装置は、所定の領域毎に１つのＸ線ビーム発生源およびそれ
に対応した検出器でヘリカルスキャンを行うものである。ここでは、図１６に示すように
、３つのＸ線ビーム発生源９-1，９-2，９-3を１２０度間隔で設けるとともに、それに対
応して３つの検出器１５-1，１５-2，１５-3を設け、撮影領域を３つに分けて領域毎にヘ
リカルスキャンを行う場合を例にして説明する。

図１６に示す例では、Ｘ線ビーム発生源９-1は領域ａ１、Ｘ線ビーム発生源９-2は領域
ａ２、Ｘ線ビーム発生源９-3は領域ａ３をヘリカルスキャンする。

またこの場合、必ずしも各領域（領域ａ１、領域ａ２、領域ａ３）の大きさは同一とす
る必要はないが、同一とし、かつ、各領域の開始点の間隔をＸ線ビーム発生源９-1，９-2
，９-3の間隔と等しく設定した場合には、Ｘ線ビーム曝射タイミングは、図１７に示すよ
うに同時となり、Ｘ線ビーム曝射タイミングを容易に制御することができる。

第６の実施形態のＸ線ＣＴ装置では、設定され得る最大の回転軸方向のＸ線ビーム発生
源間隔をＩmax とすると、ヘリカルスキャンの合計の撮影領域がＩmax ＊（Ｘ線ビーム
発生源数）よりも小さい場合に適用可能である。

このように、第６の実施形態のＸ線ＣＴ装置では、領域毎に１つのＸ線ビーム発生源お
よびそれに対応した検出器でヘリカルスキャンを行うようにしているので、１つの領域内
で複数の検出器を使用することが無く、検出器間の感度差による生じる画質の劣化を防止
することができる。

尚、第６の実施形態のＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線ビーム発生源９-1，９-2，９-3から同時
にＸ線ビームを曝射するようにしているが、図１８に示すようにＸ線ビーム曝射タイミン
グをずらすことで、より広い領域をヘリカルスキャンすることができる。

この場合、図１９に示すように、まずＸ線ビーム発生源９-1がＸ線ビームの曝射を開始
する。次いでＸ線ビーム発生源９-2に対応するスキャン位置が領域ａ２に差し掛かった段
階でＸ線ビーム発生源９-2もＸ線ビームの曝射を開始する。同様にＸ線ビーム発生源９-3
も領域ａ３の開始点でＸ線ビームの曝射を開始する。

その後、Ｘ線ビーム発生源９-1は、そのスキャン位置が領域ａ１の終了点を通過した時点
でＸ線ビームの曝射を終了する。同様にＸ線ビーム発生源９-2，９-3もそれぞれの領域ａ
２，ａ３の終了点でＸ線ビームの曝射を終了する。

またこの場合では、設定され得る最大の回転軸方向のＸ線ビーム発生源間隔をＩmax
とすると、ヘリカルスキャンの合計の撮影領域がＩmax ＊（Ｘ線ビーム発生源数）より
も大きい場合に適用するのが一般的である。

また、第６の実施形態のＸ線ＣＴ装置では、３つのＸ線ビーム発生源９-1，９-2，９-3
を全て用いてヘリカルスキャンを行うが、３つのＸ線ビーム発生源９-1，９-2，９-3の内
２つ、または１つのみを使用してヘリカルスキャンを行うことも可能である。例えばＸ線
ビーム発生源９-1，９-2を使用してヘリカルスキャンを行う場合を図２０に示す。

図２０に示すように、撮影領域を２つに分け、領域毎にヘリカルスキャンを行う。即ち
、Ｘ線ビーム発生源９-1は領域ａ１、Ｘ線ビーム発生源９-2は領域ａ２をヘリカルスキャ
ンする。この時、必ずしも各領域（領域ａ１、領域ａ２）の大きさは同一とする必要はな
いが、同一とし、かつ、各領域の開始点の間隔をＸ線ビーム発生源９-1，９-2の間隔と等
しく設定した場合には、Ｘ線ビーム曝射タイミングは、図２１に示すように同時となり、
Ｘ線ビーム曝射タイミングを容易に制御することができる。また、Ｘ線ビーム発生源９-1
とＸ線ビーム発生源９-2を使用する場合は、２つの移動量を平均化して等しくするように
すれば、Ｘ線ビーム発生源９-1，９-2の移動時間を短縮することができる。

さらに、第６の実施形態のＸ線ＣＴ装置では、検出器として一列検出器を用いているが
、本発明はこれに限定されること無く、図２２に示すように検出器として二列検出器１５
-1，１５-2，１５-3を用いても良い。この場合、撮影領域を３つに分け、領域毎にヘリカ
ルスキャンを行う。即ち、Ｘ線ビーム発生源９-1は領域ａ１、Ｘ線ビーム発生源９-2は領
域ａ２、Ｘ線ビーム発生源９-3は領域ａ３をヘリカルスキャンする。

またこの場合、必ずしも各領域（領域ａ１、領域ａ２、領域ａ３）の大きさは同一とす
る必要はないが、同一とし、かつ、各領域の開始点の間隔をＸ線ビーム発生源９-1，９-2
，９-3の間隔と等しく設定した場合には、Ｘ線ビーム曝射タイミングは、図２３に示すよ
うに同時となり、Ｘ線ビーム曝射タイミングを容易に制御することができる。

さらに、第６の実施形態のＸ線ＣＴ装置では、検出器として３列以上の検出器を用いた
場合にも適用することができるし、他の種類の二次元検出器を用いた場合にも適用するこ
とができる。

次に、第６の実施形態のＸ線ＣＴ装置を用いた場合の撮影領域幅に対する領域数の設定
方法およびＸ線ビーム曝射タイミングの例を図２４に示す。ここで、設定され得る最大の
回転軸方向のＸ線ビーム発生源の間隔をＩmax とし、操作者により指定された撮影領域
幅により４つのケースに分ける。

撮影領域≦Ｉmax の場合（Ｃ１YES ）、領域数を１とし、１つのＸ線ビーム発生源（
Ｘ線ビーム発生源９-1、Ｘ線ビーム発生源９-2またはＸ線ビーム発生源９-3）を使用した
ヘリカルスキャンを行う。

Ｉmax ≦撮影領域＜３＊Ｉmax の場合（Ｃ１NO，Ｃ３YES ）、領域数を２とし、そ
れぞれの領域の大きさは撮影領域／２とする。２つのＸ線ビーム発生源（Ｘ線ビーム発生
源９-1とＸ線ビーム発生源９-2、Ｘ線ビーム発生源９-2とＸ線ビーム発生源９-3またはＸ
線ビーム発生源９-3とＸ線ビーム発生源９-1）を使用したヘリカルスキャンを行う。２つ
のＸ線ビーム発生源のＸ線ビーム曝射タイミングは同時とする。

２＊Ｉmax ≦撮影領域＜３＊Ｉmax の場合（Ｃ３NO，Ｃ５YES ）、領域数を３とし
、それぞれの領域の大きさは撮影領域／３とする。３つのＸ線ビーム発生源（Ｘ線ビーム
発生源９-1とＸ線ビーム発生源９-2とＸ線ビーム発生源９-3）を使用したヘリカルスキャ
ンを行う。３つのＸ線ビーム発生源のＸ線ビーム曝射タイミングは同時とする。

３＊Ｉmax ＜撮影領域の場合（Ｃ５NO）、領域数を３とし、それぞれの領域の大きさ
は撮影領域／３とする。３つのＸ線ビーム発生源（Ｘ線ビーム発生源９-1とＸ線ビーム発
生源９-2とＸ線ビーム発生源９-3）を使用したヘリカルスキャンを行う。各Ｘ線ビーム発
生源からのＸ線ビーム曝射タイミングをずらすことで、前記２＊Ｉmax ≦撮影領域＜３
＊Ｉmax の場合より広い領域のヘリカルスキャンを行う。

こうして、操作者により指定された撮影領域幅を基に、４つのケースに分けて領域数と
、Ｘ線ビーム曝射タイミングが決定される。

次に、本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第７の実施形態を説明する。尚、第７の実施形態の
Ｘ線ＣＴ装置の構成は、図１に示した第１の実施形態のＸ線ＣＴ装置１もしくは図７に示
した第２の実施形態のＸ線ＣＴ装置６０とＸ線ビーム発生源９、検出器１７の数が異なる
のみであるので、図示および詳細な説明は省略する。またここでは、図１、図７で示した
ものと同一部材は、同一の記号を用いて説明する。

第７の実施形態のＸ線ＣＴ装置は、ヘリカルスキャン条件の異なる複数の領域を一連の
動作でヘリカルスキャンするようにしたものである。

例えば図２５に示すようなヘリカルスキャン条件を撮影領域毎に設定する。この時、ス
キャノ像上で撮影領域の回転を指定し、各撮影領域に対して、領域幅、使用Ｘ線ビーム発
生源数、スライス厚、１回転当たりの天板送り、Ｘ線管電圧、Ｘ線管電流を入力する。尚
、使用使用Ｘ線ビーム発生源数が自動とされた場合には、前記図２４に示した例に基づい
てスキャン方法が決定される。

ここでは、図２６に示すように、３つのＸ線ビーム発生源９-1，９-2，９-3を１２０度
間隔で設けるとともに、それに対応して３つの検出器１５-1，１５-2，１５-3を設け、１
回転当たりの天板送りの異なる複数の領域をスキャンする場合を例にして説明する。

図２６に示す例では、撮影条件の異なる撮影領域ａ１，ａ２をそれぞれ３つの領域に分
け、この領域毎にヘリカルスキャンを行う。即ち、Ｘ線ビーム発生源９-1は領域ａ１１と
領域ａ２１、Ｘ線ビーム発生源９-2は領域ａ１２と領域ａ２２、Ｘ線ビーム発生源９-3は
領域ａ１３と領域ａ２３をヘリカルスキャンする。撮影領域ａ１，ａ２での撮影条件の違
いは、１回転当たりの天板送りが異なる点である。また、Ｘ線ビーム発生源の間隔を途中
で変えるようにしている。尚、Ｘ線ビーム曝射は、対応する領域に対してのみ行うように
する。

ここで、撮影領域ａ１、撮影領域ａ２とも、各領域（領域１１、１２、１３および領域
２１、２２、２３）の開始点の間隔をＸ線ビーム発生源の間隔と一致させ、かつ領域の大
きさをそれぞれ等しくした場合のＸ線ビーム曝射タイミングを図２７に示す。

撮影領域ａ１の撮影が終了した時点から撮影領域ａ２の撮影が始まるまでの間で、天板
速度の変更がなされるようにする。尚、前記天板速度変更の間は、Ｘ線ビーム曝射は停止
させる。また、Ｘ線ビーム発生源９-1，９-2，９-3の間隔の変更もこの間になされる。つ
まり、撮影領域ａ１が終了した後、撮影領域ａ２の領域ａ２１，ａ２２，ａ２３の各開始
点にＸ線ビーム発生源９-1，９-2，９-3が位置するようにＸ線ビーム発生源９-1，９-2，
９-3の間隔を設定し、再び撮影領域ａ２のヘリカルスキャンを行う。

この場合、１回転当たりの天板送りが異なる２つの撮影領域ａ１，ａ２を一連の動作で
ヘリカルスキャンし、また、Ｘ線ビーム発生源の間隔を途中で変えるようにしているので
、診断効率が向上する。

次に、撮影領域ａ１の幅がＸ線ビーム発生源最大間隔Ｉmax ＊（Ｘ線ビーム発生源数
）より大きい場合を含む例を図２８に示す。この例は、撮影領域ａ１では図２９に示すよ
うに各Ｘ線ビーム曝射タイミングをずらすことで、より広い領域のヘリカルスキャンを可
能にしている。

この場合、図２６に示す例に加え、Ｘ線ビーム発生源最大間隔Ｉmax ＊（Ｘ線ビーム
発生源数）より大きくなる場合でも適用することができる。

次に、１回転当たりの天板送りは同じで、他の条件が異なる場合を図２９に示す。この
例では、撮影領域ａ２に関しては３つのＸ線ビーム発生源９-1，９-2，９-3の内の一部（
Ｘ線ビーム発生源９-1とＸ線ビーム発生源９-2）を使用してヘリカルスキャンするという
ものである。尚、この図３０に示す例では、Ｘ線ビーム発生源９-1，９-2，９-3の間隔を
途中で変えることがないので、図３１に示すようにＸ線ビーム曝射タイミングを調節する
ことで、診断を行う領域の幅を変更している。

この場合、Ｘ線ビーム発生源９-1，９-2，９-3の間隔を途中で変えることがないので、
その分、Ｘ線ビーム発生源９-1，９-2，９-3の移動制御が簡単になる。

このように、第７の実施形態のＸ線ＣＴ装置では、ヘリカルスキャン条件の異なる複数
の領域を一連の動作でヘリカルスキャンするようにしているので、診断効率が向上する。

尚、第７の実施形態のＸ線ＣＴ装置では、撮影領域が互いに隣接している場合を例にし
て説明したが、隣接していない場合でも適用できる。また、検出器として二次元検出器を
用いた場合にも適用することができる。

次に、本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第８の実施形態を説明する。尚、第８の実施形態の
Ｘ線ＣＴ装置の構成は、図１に示した第１の実施形態のＸ線ＣＴ装置１もしくは図７に示
した第２の実施形態のＸ線ＣＴ装置６０と同一構成であるので、図示および詳細な説明は
省略する。またここでは、図１、図７で示したものと同一部材は、同一の記号を用いて説
明する。

所定位置の画像データを再構成するためには、画像データの補間が必要であり、３６０
度補間であれば、再構成する位置を中心に３６０度、対向ビーム補間であれば、再構成す
る位置を中心に（１８０度＋Ｘ線ビームのファン角度／２）分の画像データが必要となる
。

隣接した所定の領域毎に１つのＸ線ビーム発生源およびそれに対応した検出器でヘリカ
ルスキャンを行った場合、境界部付近では、前述したように１つのＸ線ビーム発生源に対
応した画像データのみでは再構成できない部分が生じるので双方の領域の画像データを使
用した再構成が必要となる。しかし、前記領域毎に１つのＸ線ビーム発生源およびそれに
対応した検出器でヘリカルスキャンを行った場合、領域が異なるとＸ線ビーム発生源に対
応する螺旋軌道も異なるので、アーチファクト等の画質劣化を起こしやすいという問題が
ある。この領域境界部での画質劣化を防止するため、第８の実施形態では、領域と領域の
境界部よりそれぞれ所定量分オーバーラップさせるというものである。

領域の境界部をオーバーラップしてヘリカルスキャンを行った場合のヘリカルスキャン
軌跡を図３２に示す。この例は、１回転当たりの天板送りが領域ａ１、領域ａ２ともに等
しい場合であり、前記オーバーラップさせる領域（以下、オーバーラップ領域と記す）Ｏ
１，Ｏ２は、それぞれ境界より１回転分である。尚、オーバーラップ領域Ｏ１，Ｏ２は、
それぞれ（１８０度＋Ｘ線ビームのファン角度／２）分としても良い。また、１回転当た
りの天板送りが領域ａ１と領域ａ２で等しくない場合もオーバーラップ領域Ｏ１，Ｏ２は
、それぞれ１回転分、または、（１８０度＋Ｘ線ビームのファン角度／２）分とする。

このように、第８の実施形態のＸ線ＣＴ装置では、領域の境界部よりそれぞれ所定量オ
ーバーラップさせているので、いずれの位置の画像データを再構成する場合も一方のＸ線
ビーム発生源に対応した画像データのみで画像データを再構成することができる。

尚、第８の実施形態のＸ線ＣＴ装置では、検出器として一列検出器を用いた場合を例に
して説明したが、本発明はこれに限定されること無く、例えば二次元検出器を用いた場合
にも適用することができる。

検出器として二列検出器を用い、領域の境界部をオーバーラップさせてヘリカルスキャ
ンさせた場合のヘリカルスキャン軌跡を図３３に示す。図３３に示すように二次元検出器
１５-1，１５-2を用いた場合では、隣の領域に最も近い検出器列のスキャン位置が境界上
にある状態から、隣の領域の方向に更に１回転分または１８０度プラスファン角度分をオ
ーバーラップさせるようにする。図３３に示した例では、１回転当たりの天板送りが領域
ａ１，ａ２ともに等しい場合の例であり、オーバーラップ領域Ｏ１，Ｏ２は、それぞれ境
界より１回転分である。尚、オーバーラップ領域Ｏ１，Ｏ２は、それぞれ１８０度プラス
Ｘ線ビームのファン角度分としても良い。また、１回転当たりの天板送りが領域ａ１と領
域ａ２で等しくない場合もオーバーラップ領域Ｏ１，Ｏ２は、それぞれ１回転分、または
、１８０度プラスＸ線ビームのファン角度分とする。

次に、本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第９の実施形態を説明する。尚、第９の実施形態の
Ｘ線ＣＴ装置の構成は、図１に示した第１の実施形態のＸ線ＣＴ装置１もしくは図７に示
した第２の実施形態のＸ線ＣＴ装置６０とＸ線ビーム発生源９、検出器１７の数が異なる
のみであるので、図示および詳細な説明は省略する。またここでは、図１、図７で示した
ものと同一部材は、同一の記号を用いて説明する。

第９の実施形態では、前記領域境界部での画質劣化を防止するため、撮影に使用する各
Ｘ線ビーム発生源に対応したヘリカルスキャン軌跡が同一の螺旋軌道上にのるようにＸ線
ビーム発生源の回転軸方向の間隔を設定するものである。

角度１２０度毎に３つのＸ線ビーム発生源を有する場合において、Ｘ線ビーム発生源の
描く螺旋軌道が同一の螺旋軌道にのるようにＸ線ビーム発生源の回転軸方向の間隔を設定
してヘリカルスキャンを行ったときのヘリカルスキャン軌跡を図３４に示す。尚、前記同
一の螺旋軌道上にのせるためには、１回転当たりの天板送りが等しく、かつ、隣接した領
域である必要がある。

Ｘ線ビーム発生源が角度１２０度毎に設けられている場合、領域幅は、領域幅＝（整数
＋１／３）回転に相当する天板送り距離とすることで、図３４に示すように各Ｘ線ビーム
発生源に対応したヘリカルスキャン軌跡を同一の螺旋軌道上に乗せることができる。尚、
使用するＸ線ビーム発生源の数やその取り付け角度により、領域幅は異なる。図３４に示
す例では、各領域幅は、５と１／３回転相当の天板送り距離である。

このように、第９の実施形態のＸ線ＣＴ装置は、連続した１つの螺旋軌道の画像データ
が得られ、螺旋軌道が異なることによるアーチファクトや画像の不連続性を無くすことが
できる。この場合、第８の実施形態のようにオーバーラップさせなくても互いの領域のデ
ータを補間して再構成することもできる。

尚、第９の実施形態のＸ線ＣＴ装置では、検出器として一列検出器を用いた場合を例に
して説明したが、本発明はこれに限定されること無く、例えば二次元検出器を用いた場合
にも適用することができる。

角度１２０度毎に３つのＸ線ビーム発生源と、それぞれのＸ線ビーム発生源に対応する
二列検出器とを有する場合において、Ｘ線ビーム発生源の描く螺旋軌道が同一の螺旋軌道
にのるようにＸ線ビーム発生源の回転軸方向の間隔を設定してヘリカルスキャンを行った
ときのヘリカルスキャン軌跡を図３５に示す。

図３５に示すように、二列検出器１５-1，１５-2，１５-3を有する場合、２つの連続し
た螺旋軌道上の画像データが得られる。また、３列以上の検出器列を有する場合には、検
出器列の数と同数の螺旋軌道上の画像データが得られる。さらに、二次元検出器の一部を
検出器列を使用したヘリカルスキャンの場合には、その使用した列数と同数の螺旋軌道上
の画像データが得られることになる。

次に、本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第１０の実施形態を説明する。尚、第１０の実施形
態のＸ線ＣＴ装置の構成は、図１に示した第１の実施形態のＸ線ＣＴ装置１もしくは図７
に示した第２の実施形態のＸ線ＣＴ装置６０と同一構成であるので、図示および詳細な説
明は省略する。またここでは、図１、図７で示したものと同一部材は、同一の記号を用い
て説明する。

第１０の実施形態では、前記領域境界部での画質劣化を防止するため、図３６に示すよ
うに、撮影に使用する各Ｘ線ビーム発生源に対応したヘリカルスキャン軌跡が同一の螺旋
軌道上にのるようにＸ線ビーム発生源の回転軸方向の間隔を設定し、かつ、領域の境界部
をオーバーラップさせてヘリカルスキャンを行い、前記オーバーラップ領域の画像データ
の一部または全部に図３７に示すような重み付けを行うというものである。

図３７に示すように、領域ａ１側の重み付けは、領域ａ１とオーバーラップ領域との境
界を重み「１」、オーバーラップ領域と領域ａ２の境界を重み「０」とした線形とし、領
域ａ２側の重み付けは、領域ａ２とオーバーラップ領域との境界を重み「１」、オーバー
ラップ領域と領域ａ１の境界を重み「０」とした線形とする。そして、オーバーラップ領
域では、この重み付けされた画像データの加算平均をその位置の画像データとする。尚、
この重み付けは必ずしもリニアでなくても良い。この場合、データの加算平均は補正およ
び対数変換後のデータであることは言うまでもない。

このように、第１０の実施形態のＸ線ＣＴ装置では、撮影に使用する各Ｘ線ビーム発生
源に対応したヘリカルスキャン軌跡が同一の螺旋軌道上にのるようにＸ線ビーム発生源の
回転軸方向の間隔を設定し、かつ、領域の境界部をオーバーラップさせてヘリカルスキャ
ンを行い、前記オーバーラップ領域の画像データの一部または全部に図３７に示すような
重み付けを行っているので、オーバーラップ領域では、この重み付けされた画像データの
加算平均をその位置の画像データとすることで、領域境界部での画質劣化を防止すること
ができる。

本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第１の実施形態を示すブロック図である。 図１に示したＸ線ビーム発生源スライド部の一例を示す図である。 図１に示した検出器を示す図である。 図１に示した中央制御ユニットの診断開始までの動作の流れを示すフローチャートである。 第１の実施形態における２つのＸ線ビーム発生源を有する場合のヘリカルスキャン軌跡を示す図である。 Ｘ線ビームの曝射を撮影領域のみにする場合と（ａ）、Ｘ線ビームの曝射を２つのＸ線ビーム発生源で同時にする場合のＸ線ビーム曝射タイミングを示す図である。 本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第２の実施形態を示すブロック図である。 図７に示したＸ線ビーム発生源スライド部の一例を示す図である。 本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第３の実施形態であり、Ｘ線ビーム発生源と検出器とを同時にスライドさせる構成の検出器を示す図である。 図７に示した検出器を示す図である。 Ｘ線ビーム発生源が３つの場合の例を示す図である。 本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第４の実施形態を説明するための図である。 本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第５の実施形態を説明するための図である。 図１３に示した場合のＸ線ビーム放射タイミングを示す図である。 図１３に示した例を二列検出器に適用した場合を示す図である。 本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第６の実施形態を説明するための図である。 図１６に示した場合のＸ線ビーム放射タイミングを示す図である。 ３つのＸ線ビーム発生源のＸ線ビーム曝射タイミングずらした場合を示す図である。 ３つのＸ線ビーム発生源を有する場合のヘリカルスキャン軌跡を示す図である。 ３つのＸ線ビーム発生源の内の２つのみを使用した場合のヘリカルスキャン軌跡を示した図である。 図２０に示した場合のＸ線ビーム放射タイミングを示す図である。 図１６に示した場合の検出器を二列検出器に代えたときのヘリカルスキャンによる軌跡を示した図である。 図２２に示した場合のＸ線ビーム放射タイミングを示す図である。 第６の実施形態のＸ線ＣＴ装置を用いた場合の撮影領域幅に対する領域数の設定方法およびＸ線ビーム曝射タイミングの例を示す図である。 撮影領域毎のヘリカルスキャン条件の例を示した図である。 本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第７の実施形態を説明するための図である。 図２６に示した場合のＸ線ビーム放射タイミングを示す図である。 第７の実施形態において撮影領域の幅がＸ線ビーム発生源最大間隔Ｉmax ＊（Ｘ線ビーム発生源数）より大きい場合を含む時を説明するための図である。 図２８に示した場合のＸ線ビーム放射タイミングを示す図である。 第７の実施形態において１回転当たりの天板送りは同じで、他の条件が異なる場合を説明するための図である。 図３０に示した場合のＸ線ビーム放射タイミングを示す図である。 本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第８の実施形態を説明するための図である。 図３２に示した場合の検出器を二列検出器に代えたときの図である。 本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第９の実施形態を説明するための図である。 図３４に示した場合の検出器を二列検出器に代えたときの図である。 本発明に係るＸ線ＣＴ装置の第１０の実施形態を説明するための図である。 図３６に示した場合の重み付けの例を示す図である。 一列検出器と二次元検出器の例を示す図である。 連続回転型の第四世代ＣＴの例を示す図である。 一列検出器を有するＸ線ＣＴ装置におけるヘリカルスキャン軌跡を示す図である。 三列検出器を有するＸ線ＣＴ装置におけるヘリカルスキャン軌跡を示す図である。 ２つのＸ線ビーム発生源を有する場合のコンベンショナルスキャンを説明するための図である。 Ｘ線ビーム発生源をコンベンショナルスキャンの設定のままヘリカルスキャンを行った場合のヘリカルスキャン軌跡を示した図である。 Ｘ線ビーム発生源をコンベンショナルスキャンの設定のままヘリカルスキャンを行った場合でかつスライス厚を考慮したときのヘリカルスキャン軌跡を示した図である。 ３つのＸ線ビーム発生源を有する場合のコンベンショナルスキャンを説明するための図である。 ３つのＸ線ビーム発生源を有する場合のＸ線ビーム発生源をコンベンショナルスキャンの設定のままヘリカルスキャンを行った場合のヘリカルスキャン軌跡を示した図である。

符号の説明

１ Ｘ線ＣＴ装置
３ 中央制御ユニット
５ 高電圧発生器
７ 架台コントローラ
９ Ｘ線ビーム発生源
１１ Ｘ線ビーム発生源スライド部
１３ プリコリメータコントローラ
１５ 検出器
１７ データ収集部
１９ 画像再構成ユニット
２１ 画像表示ユニット
２３ データ保存ユニット
２５ 寝台
２７ 寝台コントローラ
２９ 天板スライドコントローラ
３１ コンソール
３３ 架台

Claims (1)

1. 少なくとも２つのＸ線発生源を回転させると共に寝台の天板を回転軸方向に移動してヘリカルスキャンを行うＸ線ＣＴ装置において、
   Ｘ線を寝台上の被検体に曝射する第１のＸ線ビーム発生源と、
   前記第１のＸ線ビーム発生源から曝射されたＸ線を検出する第１の検出器と、
   Ｘ線を寝台上の被検体に曝射する第２のＸ線ビーム発生源と、
   前記第２のＸ線ビーム発生源から曝射されたＸ線を検出する第２の検出器と、
   前記Ｘ線ビーム発生源を前記被検体の回りに回転させる回転手段と、
   前記第１のＸ線ビーム発生源と前記第２のＸ線ビーム発生源の回転軸方向の位置が異なるように設定する設定手段と、
   ヘリカルスキャンを行う領域にＸ線を曝射するように、前記第１のＸ線ビーム発生源のＸ線ビーム曝射開始タイミングを前記第２のＸ線ビーム発生源のＸ線ビーム曝射開始タイミングより遅くする制御手段と、を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。

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