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X線CT装置
細いＸ線ビームを人体側面の多方向から照射し，走査して透過信号をコンピューターで処理し て，人体の輪切り断層像を撮影するという，全く新しい方式(CT)
が実用化したのはI971年であ る，CT の出現は当時の放射線診断の分野に大きなインパクトを与えた. 人体の輪切り，脳障害の即時診断など臨床面に画期的進歩をもたらしたばかりでなく医療機器技
術への本格的なコンピータ導入の原動カとなる。
又、1980年代から90年代を通した20年間は，半導体技術の進歩によるプロセッサの高速化・メモり の大容量化，Ｘ線捕捉率の良い固体検出器が出現し，さらに，スリップリング技術，被ばく低減
技術等の向上により，高速らせん状スキャン(ヘリヵルスキャン，スパイラルスキャン) を可能にし飛躍的な進歩をとげてきました。
撮影原理
X線CT装置は「2次元、あるいは3次元の物体はその無限個の投影データから再生できる」という基本原理に基づき、被写体 C患者)に360度の方向からX線を放射し、その投影データを収
集し，再計算するものである。
照射線としてX線を用い、被写体 (すなわち人体)の各部のX線 致収度に応じた分布を計算処理をして再生像として得るものである。
被写体を挟んでX線管とX 漢検出器が常に対向して配置され、X線管より放射されたX線は人体にて一部扱収され、残りが 透過X線としてX線検出器に到達し、投影データとなる。
この多方向からの投影データを被写体 の吸収係数の分布として2 次元平面上に逆投影したものが再構成画像である。
現在最も一般的に行われているFltered Back といいます。
Projecton 法
スキャン中心に吸収体がある場合、各方向からのX線ビームによる投影は、中 央部に減衰の見られる矩形状のプロファイルとして得られる。
この投影データをx線ビームと同じ方向で、かつCT の視野全体に逆投影 (バックプロジェク ション)にすると全投影データの逆投影を加算することにより最終的に星状の形が画像化される。
そこでこの像のボケ (星状の突起) を除き，対象物により近い再構 成画像を得るため，フィルタをかげる処理が施される。
このフィルタにより，元の対象物 (この場 合は中心の吸収体)を忠実に再現することができる。
X線CTシステムの構成例
(1)ガントリ架台
ガントリ中央の開口部を中心にX線管と検出器を対向して搭載し、さらにガソトリ回転機構と ガントリ傾斜機構により構成される。
また、近年はらせん状スキャン等の応用が可能なスリップリ ングを採用した連続回転機構を搭載したシステムが一般となっている。
Ｘ線光学系としては、コリメータとフィルタからなる.
上部コリメータはX線スリット幅を制 御してスキャンのスライス厚に見合うファンビームを作るなど被ばく線量の低減を行う、下部コリ メータは，散乱線除去等、画質の向上を目的としている。
フィルタ
フィルタは、軟線のカットおよびx線 の強度分布の調節を行う。
a、検出器
倹出器は，被検体を通過したX線の強度を忠実に電気信号に変換する必要がある。
現在、実用 されているＸ線CT装置では、
・X線制御部 高電圧発生部
・半導体検出器
・シンチレータと半導体光検出素子の組み合わせ
・Xe ガス電離箱検出器 などが用いられる
b、 X 線制御
・高電圧発生部
Ｘ線高電圧装置は、従来、大きな高圧トラソスを用いていたが、高周波インバータ方式により 装置の小型化が進み，架台内回転部に搭載できるようになった。
連続回転対応の電力供給にはスリ ップリソクはが使用される。
c. X線管装置
CT装置の性能向上にともないX線管装置も大容量のものが開発されてきた。現在は大容量のも のとして4.5MHU~7.5MHUが使用されている。
また、高速回転の遠心力に耐えられるターゲッ トの両持ち支持機構、陽極接地、液体ベアリングの採用等により、さらに大容量・耐遠心力の向 上・冷却効率が向上したx線管装置が出現している。
(2)操作コンソール 撮影をつかさどるスキヤン制御ユニット、画像再構成装置、画像表示ユニット、ファイル装置等 で構成される。
これらの装置はコソピュータシステムにより結合され、患者情報の入力、スキャン パラメータの変更、スキャン、診断、撮影した画像の処理、ファイル管理等の処理が行われる。
(3)寝台 寝台は患者を支持する天板と、上下および水平方向の駆動機構で構成される。
患者を乗せ、スイッチ操作により、ガントリ開口部での位置合わせを行う。
患者が安心して乗り降りできるよう、上 下動のストロークを大きくとっている。
スキャソにともなった水平方向駆動時は、X線の発生お よびデータ収集ユニットのデータサンプリングと同期した制御が行われる。
スキャン方式
X線CT装置は、開発順序にちなんで世代という分類がある。
これは投影データの収集方式の違い を表している。
第1世代及び第2世代はT-R方式と呼ばれ、X線管と検出器が並行移動、回転運動を繰り返す スキャン方式である。
第I世代：チャネルの検出器を有し、細いX線ビーム (ペンシルビーム)を使用、スキャ ソ時間は4~5分と長い。
第2世代：10ー20チャネルの検出器を有し、 X線ビームは、3～10°の広がりを持つファンビー ムを使用、
サンプリソク角度はファソ角度毎でよいため、スキャン時間は20～120秒程度であ る。
第3世代はR-R方式と呼ばれ、撮影領域を包合する3O～6O°のファンビームが用いられ、X線源に向けて円弧状に並べた数百チャネルの検出器で透過x線を計測する。
Ｘ線管と検出器が一体 となって被倹体のまわりを回転し、その間一定角度ごとに投影データを得る。
スキャン時間は0.5～5秒程度である。
第4世代はS-R方式と呼ばれ，回転中心に向げて全周並べた多数チャネルを持った検出器が固定配置され、
被検体と検出器の間にX線管が配置される。
スキャン中はX線管のみが被倹体のま わりを回転し、その間一定角度ごとに投影データを得る。
スキャン時間は1～10秒程度である。
現在、販売されているほとんどがRーR方式 (第3世代タイプ)となっているがこれは次のよう な特長をもっている。
T-R 方式に比べ .
1) 機械的信頼度が高い
2)撮影時間が短い
S-R方式に比べ
1) X線の利用効率が良い
2) 散乱線の影響が受げにくい
3)検出器チャンネル数が少なくすむ
応用システム
(1)らせん状スキャン
(ヘリカルスキャン、スパイラルスキャン)
テーブルを移動しながら、らせん状に投影データを収集する方式で、単位時間あたりのスキャン 範囲が大きく収集データが連続しており、任意位置の画像を切り出すことが可能である。
又，造影剤の使用量を少なくできる、スライス間の解剖学的位置ずれが少ないなど多くの特長がある。
(2) マルチスライスCT
従来のシングルスライスCTはディテクタ回転方向にのみ検出器列を有していたが、マルチスライスで迂回転方向と同時に体軸方向 (Z軸方向)にも複数の検出器列を有し、1回転のスキャン複数枚の画像を得ることができる。
1 回転で4 列の検出器から4 スライスのデータを得られるＣＴから最大64列の開発も各メーカで行われている。
4列の場合は、従来の4倍の効率でスキャンを行うことができる。
マルスライスCT に使用されている検出器は、シソグルスライスCT で一列に多数個並んでいた
(チャンネル方向) 固体検出器素予を体軸方向にも複数列 (エレメント方向) 配置した格子状となっいる。
検出器の構造は，素子の並べ方により均等型，適応型、ハイブリッド型に分げられる。
マルチスライスＣTは短時間での撮影が可能となった事により、体移動、呼汲性移動の影響を受 抹にくく、
心拍同期をさせることにより、従来のCT よりも心臓等の3D 画像構成に非常に有効で ある。
(3)IVRーCT
IVR-CTシステムは、ＣTシステムと循環器X線診断システムを同一検査室にて組み合わせ、
CT検査とX線透視撮影検査を繰り返して主に腹部IVRをおこなうもので、その有用性が認めら
れている。
また、これらの装置はcTあるいは循環器X線の単独検査のシステムとしても使用可能である。
(4) CT シミュレーションシステム
Ｘ線ＣT画像を画像診断だげではなく、治療に直接的に利用するもので、放射線治療で正確な治 療計画をたてるために使われている。
これは複数のCT画像上で腫瘍の進展範囲を決定し三次元的に標的を把握した後、最適の照射野と照射方法を決めるものである。
決定された照射位置情報はレ ーザポイソタで患者皮膚面にマークされる。
(5)超高速ＣＴ 電子銃から発射される電子線を走査しながら、タングステンターゲットに当ててＸ線を発生させ、 スキャンを可能にした。
心臓等の診断に有効である。
規定のルール
| 規定のルール | レベル | |
| 1 | 添付文書等で設置条件として、設置場所、環境、管理状態について特有な条件を規定しているもの。 | ○ |
| 2 | 添付文書等で設置基準の初期の性能を発揮するように検証が必要と指定しているもので使用者にはできないもの。 | ◎ |
| 3 | 設置の際、天井、壁、床等へ溶接やボルト等で恒久的に固定されるもの。(移動式・卓上置き等は除外） | ○ |
| 4 | 電気・設置・ガス・給排水等の配管や記録に関する工事により恒久的な接続を要するもの、(固定接続でないものは例外） | ○ |
| 5 | 可燃性ガス、有毒ガス、レーザ光、放射線等の特有なエネルギー等を有し、設置する際においてその特質上、特にその環整危機を必要とし使用者ではできないもの。 | ○ |
| 6 | 設置場所で組立、調整、検証等作業に専用工具や専用の環整機器を必要とし使用者ではできないもの | ◎ |
| 7 | 設置の可動部分が設置場所において他の機器や設備に影響を与える可能性があるもの。 | ○ |
| 8 | 設置場所で他の機器、設備等と相互干渉が生じる恐れがあるもの。 | ○ |
↓
| 特定保守管理医療機器のうち、◎ 一つ以上もしくは○ 三つ以上で設置管理医療機器に該当とする |
↓
| 新一般的名称で、238品目に関して、設置管理医療機器として指定。 |
