JP2000083942A - Radiation tomography method, device therefor, radiation detector and x-ray tube - Google Patents

Radiation tomography method, device therefor, radiation detector and x-ray tube

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JP2000083942A
JP2000083942A JP10259923A JP25992398A JP2000083942A JP 2000083942 A JP2000083942 A JP 2000083942A JP 10259923 A JP10259923 A JP 10259923A JP 25992398 A JP25992398 A JP 25992398A JP 2000083942 A JP2000083942 A JP 2000083942A
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rotation axis
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誠 郷野
Haruo Kuroji
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Yokogawa Medical Systems Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a radiation tomographic method for executing photographing of high spatial resolution by using plural detecting element arrays, and to provide the device, radiation detector and X-ray tube therefor. SOLUTION: In an X-ray irradiation and detection system having a plurality of detecting element arrays 250 and 270 of multi-channel, X-rays respectively radiated to the centers 252C and 272C of a center channel from X-ray focuses 450 and 470 are offset from the rotational center of the X-ray irradiation and detection system (isocenter) 320, and a picture is reconstituted based on data obtained by scanning the same slice successively by the arrays 250 and 270 and merging them.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、放射線断層撮影方
法および装置、放射線検出器並びにX線管に関し、特
に、扇状の放射線ビームを用いる放射線断層撮影方法お
よび装置、幅と厚みを持つ放射線ビーム用の放射線検出
器、並びに、幅と厚みを持つ放射線ビームを発生するの
に用いるX線管に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for radiation tomography, a radiation detector and an X-ray tube, and more particularly to a method and an apparatus for radiation tomography using a fan-shaped radiation beam, for a radiation beam having a width and a thickness. And a X-ray tube used to generate a radiation beam having a width and a thickness.

【0002】[0002]

【従来の技術】放射線断層撮影装置の一例として、例え
ば、X線CT(computed tomograph
y)装置がある。X線CT装置においては、放射線とし
てはX線が利用される。X線発生にはX線管が使用され
る。
2. Description of the Related Art As an example of a radiation tomography apparatus, for example, an X-ray computed tomography (CT) is used.
y) There is a device. In an X-ray CT apparatus, X-rays are used as radiation. An X-ray tube is used for X-ray generation.

【0003】X線管を含むX線照射装置は、撮影範囲を
包含する幅を持ちそれに垂直な方向に所定の厚みを持つ
X線ビーム(beam)を照射する。X線ビームの厚み
はコリメータ(collimator)のX線通過開口
(アパーチャ(aperture))の開度を調節する
ことにより変更できるようになっており、これによって
撮影のスライス(slice)厚を調節できるようにな
っている。
An X-ray irradiator including an X-ray tube irradiates an X-ray beam having a width including an imaging range and a predetermined thickness in a direction perpendicular thereto. The thickness of the X-ray beam can be changed by adjusting the degree of opening of the X-ray passing aperture (aperture) of the collimator, so that the thickness of a slice for imaging can be adjusted. It has become.

【0004】X線検出装置は、X線ビームの幅の方向に
多数(例えば1000個程度)のX線検出素子をアレイ
(array)状に配列した多チャンネル(chann
el)のX線検出器を有しそれによってX線を検出する
ようになっている。
An X-ray detector is a multi-channel in which a large number (for example, about 1000) of X-ray detection elements are arranged in an array in the direction of the width of an X-ray beam.
e) an X-ray detector for detecting X-rays.

【0005】X線照射・検出系を被検体の周りで回転
(スキャン:scan)させて、被検体の周囲の複数の
ビュー(view)方向でそれぞれX線による被検体の
投影データ(data)を測定し、それら投影データに
基づいて断層像を生成(再構成)するようになってい
る。
[0005] The X-ray irradiation / detection system is rotated (scanned) around the subject, and the projection data (data) of the subject by the X-rays in a plurality of view directions around the subject is obtained. It measures and generates (reconstructs) a tomographic image based on the projection data.

【0006】再構成画像の空間分解能は、検出素子アレ
イのチャンネルピッチ(channel pitch)
によって決まるが、チャンネルピッチの2倍の細かさの
空間分解能を実現するために、いわゆるクォーターオフ
セット(quater offset)の手法が用いら
れる。
The spatial resolution of the reconstructed image is determined by the channel pitch of the detector array.
In order to achieve a spatial resolution twice as fine as the channel pitch, a so-called quarter offset method is used.

【0007】これは、図p1に模式的に示すように焦点
100を持つ扇状のX線ビーム102と検出素子アレイ
104の幾何学的関係(ジオメトリ:geometr
y)を、検出素子アレイ104の中央チャンネル106
のチャンネル中心108と焦点100を結ぶ直線110
が、X線照射・検出系の回転中心(アイソセンタ:is
ocenter)112から離れた(オフセットした)
ところを通るようにしたものである。
As shown schematically in FIG. P1, this is a geometric relationship between a fan-shaped X-ray beam 102 having a focal point 100 and a detector element array 104 (geometry: geometry).
y) to the central channel 106 of the detector array 104
Straight line 110 connecting the channel center 108 and the focal point 100
Is the center of rotation of the X-ray irradiation / detection system (isocenter: is
center) 112 (offset)
It is designed to pass through places.

【0008】オフセットの距離は、回転中心110での
値に換算した中央チャンネル106のチャンネル幅をp
としたとき、その1/4(クォーターオフセット)とな
るようにしてある。換算チャンネル幅pは、中央チャン
ネル106のチャンネル幅をX線ビームの経路に沿って
回転中心110の位置に逆投影したものに相当する。
The offset distance is obtained by calculating the channel width of the central channel 106 converted to a value at the rotation center 110 by p.
Is set to be 1/4 (quarter offset). The converted channel width p corresponds to a value obtained by projecting the channel width of the central channel 106 back to the position of the rotation center 110 along the path of the X-ray beam.

【0009】このようなジオメトリでは、X線照射・検
出系を180度回転させると、破線および2点鎖線で示
すように、焦点100’と中央チャンネル106のチャ
ンネル中心108’を結ぶ直線110’は、回転中心1
12から直線110とは反対側にp/4離れた平行線と
なる。
In such a geometry, when the X-ray irradiation / detection system is rotated by 180 degrees, a straight line 110 ′ connecting the focal point 100 ′ and the channel center 108 ′ of the central channel 106 is formed as shown by a broken line and a two-dot chain line. , Rotation center 1
12 is a parallel line that is p / 4 away from the straight line 110 on the opposite side.

【0010】直線110,110’はいずれも中央チャ
ンネル106に入射するX線の経路を代表するから、こ
のとき、同一の中央チャンネル106によってX線の経
路がチャンネル幅の方向にp/2異なるX線透過信号が
それぞれ得られる。
Since the straight lines 110 and 110 'both represent the path of the X-ray incident on the central channel 106, the X-ray path differs by p / 2 in the direction of the channel width by the same central channel 106 at this time. Line transmission signals are obtained respectively.

【0011】他のチャンネルについてもX線の方向が互
いに反対な関係(対向ビュー)のもの同士で同様な関係
が成立する。そこで、対向ビュー同士でX線検出信号を
チャンネルごとにインターリーブ(interleav
e)することにより、チャンネルピッチが2倍細かい検
出素子アレイで得られるものに相当する投影データを形
成し、そのような投影データに基づいて画像再構成を行
うようにしている。
Similar relationships are established for the other channels whose X-ray directions are opposite to each other (opposed views). Therefore, the X-ray detection signals are interleaved (interleaved) between the facing views for each channel.
By performing e), projection data corresponding to that obtained by a detection element array having a channel pitch twice as fine is formed, and an image is reconstructed based on such projection data.

【0012】多チャンネルのX線検出器の1種として、
検出素子アレイをX線ビームの厚みの方向に複数個併設
し、複数列の検出素子アレイでX線ビームを同時受光す
るようにしたものがある。このようなX線検出器では、
1回のスキャンで複数スライス分のX線検出信号を一挙
に得られるので、マルチスライススキャン(multi
−slice scan)を能率良く行うためのX線検
出器として用いられる。このような検出素子アレイにつ
いてもクォーターオフセットの手法を適用し再構成画像
の空間分解能を高めることが行われる。
As one type of a multi-channel X-ray detector,
There is a type in which a plurality of detection element arrays are provided in the direction of the thickness of the X-ray beam and the X-ray beams are simultaneously received by a plurality of rows of detection element arrays. In such an X-ray detector,
Since X-ray detection signals for a plurality of slices can be obtained at one time by one scan, a multi-slice scan (multi
-Slice scan) is efficiently used as an X-ray detector. The quarter-offset technique is applied to such a detection element array to increase the spatial resolution of the reconstructed image.

【0013】複数列の検出素子アレイは、また、検出素
子アレイの列の配置と同じピッチ(pitch)でスラ
イス位置を順次変更することにより、各検出素子アレイ
が同一スライスを順次スキャンするようにし、各検出素
子列で得た同一スライスのX線検出信号を全加算してS
/N(signal−to−noise ratio)
の良いX線検出信号を得る目的にも用いられる。
The plurality of rows of the detection element arrays are arranged such that the slice positions are sequentially changed at the same pitch as the arrangement of the detection element arrays, so that each detection element array sequentially scans the same slice, The X-ray detection signals of the same slice obtained by each detection element row are fully added and S
/ N (signal-to-noise ratio)
It is also used for the purpose of obtaining a good X-ray detection signal.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、複数列
の検出素子アレイを用いた場合、検出素子アレイに入射
するX線の経路は複数の列を通じてチャンネルごとに同
一なので、複数列のX線検出信号を全加算あるいはイン
ターリーブしてみても再構成画像の空間分解能は改善さ
れないという問題があった。
As described above, when a plurality of rows of detection element arrays are used, the path of X-rays incident on the detection element array is the same for each channel through a plurality of rows. There is a problem that the spatial resolution of the reconstructed image is not improved even if the line detection signals are fully added or interleaved.

【0015】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、複数の検出素子列を用いて
空間分解能が高い撮影を行う放射線断層撮影方法および
装置、空間分解能が高い撮影を行うのに好適な放射線検
出器、並びに、空間分解能が高い撮影を行うのに好適な
X線管を実現することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a radiation tomography method and apparatus for performing radiography with high spatial resolution using a plurality of detection element arrays, and to have high spatial resolution. An object of the present invention is to realize a radiation detector suitable for imaging and an X-ray tube suitable for imaging with high spatial resolution.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】(1)上記の課題を解決
する第1の発明は、照射方向に垂直でかつ互いに垂直な
2つの方向の一方および他方においてそれぞれ幅および
厚みを持つ扇状の放射線ビームを放射線照射手段から照
射し、入射面を前記放射線ビームが入射する方向に向け
て複数の放射線検出素子を前記放射線ビームの幅の方向
に配列した検出素子列を前記放射線ビームの厚みの方向
に複数個配設してなる検出素子アレイで前記放射線ビー
ムを検出し、前記放射線照射手段および前記検出素子ア
レイを含む放射線照射・検出系を前記放射線ビームの扇
面に垂直な回転軸を中心に回転させて得た複数ビューの
放射線検出信号に基づき前記放射線ビームが通過したス
ライスについての断層像を生成する放射線断層撮影方法
であって、前記放射線照射手段により、前記複数の検出
素子列に対応する複数の焦点と前記複数の検出素子列に
おけるそれぞれの中央の放射線検出素子の中心とをそれ
ぞれ結ぶ直線iが前記回転軸から前記放射線ビームの幅
の方向に沿って実質的に下記の距離dだけ離れたところ
を通過する幾何学的関係で、前記複数の焦点から前記複
数の検出素子列にそれぞれ前記放射線ビームを照射し、
前記複数の検出素子列で同一スライスに関する放射線検
出信号をそれぞれ検出し、前記複数の検出素子列による
放射線検出信号を全て組み合わせて得られる放射線検出
信号に基づいて断層像を生成する、ことを特徴とする放
射線断層撮影方法である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fan-shaped radiation having a width and a thickness in one and the other of two directions perpendicular to an irradiation direction and perpendicular to each other. A beam is irradiated from the radiation irradiating means, and a detection element array in which a plurality of radiation detection elements are arranged in the direction of the width of the radiation beam with the incident surface facing the direction in which the radiation beam is incident, in the direction of the thickness of the radiation beam Detecting the radiation beam with a plurality of detection element arrays, rotating a radiation irradiation / detection system including the radiation irradiation means and the detection element array around a rotation axis perpendicular to a fan surface of the radiation beam. A radiation tomography method for generating a tomographic image of a slice through which the radiation beam has passed based on the radiation detection signals of a plurality of views obtained in the above-described manner. The line irradiation unit forms a straight line i connecting a plurality of focal points corresponding to the plurality of detection element rows and a center of each central radiation detection element in the plurality of detection element rows, from the rotation axis to the width of the radiation beam. Irradiating the plurality of detection element rows with the radiation beam from the plurality of focal points, respectively, in a geometric relationship passing substantially the following distance d along the direction of
Detecting a radiation detection signal for the same slice in each of the plurality of detection element rows, and generating a tomographic image based on a radiation detection signal obtained by combining all of the radiation detection signals from the plurality of detection element rows, Radiation tomography method.

【0017】記 d<p/2の範囲で前記回転軸に関する一方の側では、 d=(4i−1)p/4n 前記回転軸に関する他方の側では、 d=(4i−3)p/4n ただし、 p:前記回転軸の位置に前記放射線ビームの経路に沿っ
て逆投影した、前記互いに垂直な2つの方向の一方にお
ける前記中央の放射線検出素子の前記入射面の長さ n:前記複数の検出素子列の数 i:1〜int{(n+1)/2} (2)上記の課題を解決する第2の発明は、照射方向に
垂直でかつ互いに垂直な2つの方向の一方および他方に
おいてそれぞれ幅および厚みを持つ扇状の放射線ビーム
を放射線照射手段から照射し、入射面を前記放射線ビー
ムが入射する方向に向けて複数の放射線検出素子を前記
放射線ビームの幅の方向に配列した検出素子列を前記放
射線ビームの厚みの方向に複数個配設してなる検出素子
アレイで前記放射線ビームを検出し、前記放射線照射手
段および前記検出素子アレイを含む放射線照射・検出系
を前記放射線ビームの扇面に垂直な回転軸を中心に回転
させて得た複数ビューの放射線検出信号に基づき前記放
射線ビームが通過したスライスについての断層像を生成
する放射線断層撮影方法であって、前記放射線照射手段
により、前記複数の検出素子列に対応する複数の焦点と
前記複数の検出素子列におけるそれぞれの中央の放射線
検出素子の中心とをそれぞれ結ぶ直線iが前記回転軸か
ら前記放射線ビームの幅の方向に沿って実質的に下記の
距離dだけ離れたところを通過する幾何学的関係で、前
記複数の焦点から前記複数の検出素子列にそれぞれ前記
放射線ビームを照射し、前記複数の検出素子列で同一ス
ライスに関する放射線検出信号をそれぞれ検出し、前記
複数の検出素子列による放射線検出信号を全て組み合わ
せて得られる放射線検出信号に基づいて断層像を生成す
る、ことを特徴とする放射線断層撮影方法である。
Note that d = (4i-1) p / 4n on one side with respect to the rotation axis in the range of d <p / 2, and d = (4i-3) p / 4n on the other side with respect to the rotation axis. Here, p: the length of the incident surface of the central radiation detection element in one of the two directions perpendicular to each other, which is back-projected to the position of the rotation axis along the path of the radiation beam. Number of detection element rows i: 1 to int {(n + 1) / 2} (2) According to a second aspect of the present invention for solving the above-described problem, the first and second directions are perpendicular to the irradiation direction and perpendicular to each other. A fan-shaped radiation beam having a width and a thickness is irradiated from the radiation irradiating means, and a detection element row in which a plurality of radiation detection elements are arranged in a direction of the width of the radiation beam with an incident surface directed in a direction in which the radiation beam is incident. The radiation The radiation beam is detected by a detection element array arranged in the direction of the thickness of the beam, and the radiation irradiation / detection system including the radiation irradiation means and the detection element array is rotated perpendicularly to the fan plane of the radiation beam. A radiation tomography method for generating a tomographic image of a slice through which the radiation beam has passed based on radiation detection signals of a plurality of views obtained by rotating about an axis, wherein the radiation irradiating unit includes the plurality of detection elements. A straight line i connecting the plurality of focal points corresponding to the rows and the centers of the respective central radiation detection elements in the plurality of detection element rows is substantially the following along the direction of the width of the radiation beam from the rotation axis. Irradiating the radiation beams from the plurality of focal points to the plurality of detection element rows, respectively, in a geometric relationship passing through a place separated by a distance d Detecting a radiation detection signal for the same slice in each of the plurality of detection element rows, and generating a tomographic image based on a radiation detection signal obtained by combining all of the radiation detection signals from the plurality of detection element rows. Radiation tomography method.

【0018】記 nが奇数のとき前記回転軸に関する両側に対称的に、 d=4ip/4n i:0〜int(n/2) nが偶数のとき前記回転軸に関する両側に対称的に、 d=(4i+2)p/4n i:0〜int(n/2−1) ただし、 p:前記回転軸の位置に前記放射線ビームの経路に沿っ
て逆投影した、前記互いに垂直な2つの方向の一方にお
ける前記中央の放射線検出素子の前記入射面の長さ n:前記複数の検出素子列の数 (3)上記の課題を解決する第3の発明は、照射方向に
垂直でかつ互いに垂直な2つの方向の一方および他方に
おいてそれぞれ幅および厚みを持つ扇状の放射線ビーム
を照射する放射線照射手段と、入射面を前記放射線ビー
ムが入射する方向に向けて複数の放射線検出素子を前記
放射線ビームの幅の方向に配列した検出素子列を前記放
射線ビームの厚みの方向に複数個配設してなる検出素子
アレイと、前記放射線照射手段および前記検出素子アレ
イを含む放射線照射・検出系を前記放射線ビームの扇面
に垂直な回転軸を中心に回転させ複数ビューの放射線検
出信号を収集する信号収集手段と、前記信号収集手段で
収集した前記放射線検出信号に基づき前記放射線ビーム
が通過したスライスについての断層像を生成する断層像
生成手段と、を有する放射線断層撮影装置であって、前
記放射線照射手段は、前記複数の検出素子列に対応する
複数の焦点と前記複数の検出素子列におけるそれぞれの
中央の放射線検出素子の中心とをそれぞれ結ぶ直線iが
前記回転軸から前記放射線ビームの幅の方向に沿って実
質的に下記の距離dだけ離れたところを通過する幾何学
的関係で、前記複数の焦点から前記複数の検出素子列に
それぞれ前記放射線ビームを照射するものであり、前記
信号収集手段は、前記複数の検出素子列で同一スライス
に関する放射線検出信号をそれぞれ収集するものであ
り、前記断層像生成手段は、前記複数の検出素子列によ
る放射線検出信号を全て組み合わせて得られる放射線検
出信号に基づいて断層像を生成するものである、ことを
特徴とする放射線断層撮影装置である。
When n is an odd number, symmetrically on both sides with respect to the rotation axis, d = 4ip / 4n i: 0 to int (n / 2) When n is an even number, symmetrically on both sides with respect to the rotation axis, d = (4i + 2) p / 4n i: 0 to int (n / 2-1), where p is one of the two directions perpendicular to each other, which are back-projected to the position of the rotation axis along the path of the radiation beam. The length of the incident surface of the central radiation detection element in n: the number of the plurality of detection element rows (3) The third invention for solving the above-mentioned problem is the two inventions which are perpendicular to the irradiation direction and perpendicular to each other. Radiation irradiating means for irradiating a fan-shaped radiation beam having a width and a thickness in one and the other direction, and a plurality of radiation detection elements having a light incident surface directed in a direction in which the radiation beam is incident. Distributed to A detection element array in which a plurality of detection element rows are arranged in the direction of the thickness of the radiation beam, and a radiation irradiation / detection system including the radiation irradiation means and the detection element array is perpendicular to a fan surface of the radiation beam. Signal collecting means for rotating around a rotation axis to collect radiation detection signals of a plurality of views, and a tomogram for generating a tomographic image of a slice through which the radiation beam has passed based on the radiation detection signals collected by the signal collecting means Image generating means, and wherein the radiation irradiating means includes a plurality of focal points corresponding to the plurality of detection element rows and a center of each central radiation detection element in the plurality of detection element rows. And passes through a position substantially apart from the rotation axis by the following distance d along the direction of the width of the radiation beam. In a geometrical relationship, the radiation beam is applied to each of the plurality of detection element rows from the plurality of focal points, and the signal collection unit outputs radiation detection signals for the same slice in the plurality of detection element rows, respectively. Radiation, wherein the tomographic image generating means generates a tomographic image based on a radiation detection signal obtained by combining all of the radiation detection signals from the plurality of detection element arrays. It is a tomography apparatus.

【0019】記 d<p/2の範囲で前記回転軸に関する一方の側では、 d=(4i−1)p/4n 前記回転軸に関する他方の側では、 d=(4i−3)p/4n ただし、 p:前記回転軸の位置に前記放射線ビームの経路に沿っ
て逆投影した、前記互いに垂直な2つの方向の一方にお
ける前記中央の放射線検出素子の前記入射面の長さ n:前記複数の検出素子列の数 i:1〜int{(n+1)/2} (4)上記の課題を解決する第4の発明は、照射方向に
垂直でかつ互いに垂直な2つの方向の一方および他方に
おいてそれぞれ幅および厚みを持つ扇状の放射線ビーム
を照射する放射線照射手段と、入射面を前記放射線ビー
ムが入射する方向に向けて複数の放射線検出素子を前記
放射線ビームの幅の方向に配列した検出素子列を前記放
射線ビームの厚みの方向に複数個配設してなる検出素子
アレイと、前記放射線照射手段および前記検出素子アレ
イを含む放射線照射・検出系を前記放射線ビームの扇面
に垂直な回転軸を中心に回転させ複数ビューの放射線検
出信号を収集する信号収集手段と、前記信号収集手段で
収集した前記放射線検出信号に基づき前記放射線ビーム
が通過したスライスについての断層像を生成する断層像
生成手段と、を有する放射線断層撮影装置であって、前
記放射線照射手段は、前記複数の検出素子列に対応する
複数の焦点と前記複数の検出素子列におけるそれぞれの
中央の放射線検出素子の中心とをそれぞれ結ぶ直線iが
前記回転軸から前記放射線ビームの幅の方向に沿って実
質的に下記の距離dだけ離れたところを通過する幾何学
的関係で、前記複数の焦点から前記複数の検出素子列に
それぞれ前記放射線ビームを照射するものであり、前記
信号収集手段は、前記複数の検出素子列で同一スライス
に関する放射線検出信号をそれぞれ収集するものであ
り、前記断層像生成手段は、前記複数の検出素子列によ
る放射線検出信号を全て組み合わせて得られる放射線検
出信号に基づいて断層像を生成するものである、ことを
特徴とする放射線断層撮影装置である。
In the range of d <p / 2, d = (4i-1) p / 4n on one side with respect to the rotation axis, and d = (4i-3) p / 4n on the other side with respect to the rotation axis. Here, p: the length of the incident surface of the central radiation detection element in one of the two directions perpendicular to each other, which is back-projected to the position of the rotation axis along the path of the radiation beam. Number of detection element rows i: 1 to int {(n + 1) / 2} (4) According to a fourth aspect of the present invention for solving the above-described problem, the first and second directions are perpendicular to the irradiation direction and perpendicular to each other. Radiation irradiating means for irradiating a fan-shaped radiation beam having a width and a thickness, and a detection element array in which a plurality of radiation detection elements are arranged in a direction of the width of the radiation beam with an incident surface directed in a direction in which the radiation beam is incident. The radiation A plurality of detection element arrays arranged in the direction of the thickness of the beam, and a radiation irradiation / detection system including the radiation irradiation means and the detection element array, which is rotated around a rotation axis perpendicular to a fan surface of the radiation beam. Radiation having signal collecting means for collecting radiation detection signals of a plurality of views, and tomographic image generating means for generating a tomographic image of a slice through which the radiation beam has passed based on the radiation detection signals collected by the signal collecting means. In the tomography apparatus, the radiation irradiating means may include a straight line i connecting a plurality of focal points corresponding to the plurality of detection element rows and a center of each central radiation detection element in the plurality of detection element rows. The geometrical relationship passing through a distance d substantially below in the direction of the width of the radiation beam from the axis of rotation. Irradiating the radiation beam to each of the plurality of detection element rows from a focal point, wherein the signal collecting means collects radiation detection signals for the same slice in the plurality of detection element rows, respectively, The radiation tomography apparatus is characterized in that the generation means generates a tomographic image based on a radiation detection signal obtained by combining all the radiation detection signals from the plurality of detection element arrays.

【0020】記 nが奇数のとき前記回転軸に関し両側に対称的に、 d=4ip/4n i:0〜int(n/2) nが偶数のとき前記回転軸に関し両側に対称的に、 d=(4i+2)p/4n i:0〜int(n/2−1) ただし、 p:前記回転軸の位置に前記放射線ビームの経路に沿っ
て逆投影した、前記互いに垂直な2つの方向の一方にお
ける前記中央の放射線検出素子の前記入射面の長さ n:前記複数の検出素子列の数 第1の発明または第3の発明において、前記放射線検出
信号の組み合わせは、対向ビューデータのインターリー
ブを含むことが、再構成画像の空間分解能をさらに良く
する点で好ましい。
When n is an odd number, symmetrically on both sides with respect to the rotation axis, d = 4ip / 4n i: 0 to int (n / 2) When n is an even number, symmetrically on both sides with respect to the rotation axis, d = (4i + 2) p / 4n i: 0 to int (n / 2-1), where p is one of the two directions perpendicular to each other, which are back-projected to the position of the rotation axis along the path of the radiation beam. N: the number of the plurality of detection element rows in the first invention or the third invention, the combination of the radiation detection signals includes interleaving of facing view data. This is preferable in that the spatial resolution of the reconstructed image is further improved.

【0021】第1の発明乃至第4の発明のいずれか1つ
において、前記同一スライスに関する放射線検出信号の
検出は、ピッチが1のヘリカルスキャンによって行うこ
とが、スキャンの能率向上の点で好ましい。
In any one of the first to fourth inventions, it is preferable that the detection of the radiation detection signal for the same slice is performed by a helical scan having a pitch of 1 from the viewpoint of improving scan efficiency.

【0022】(5)上記の課題を解決する第5の発明
は、照射方向に垂直でかつ互いに垂直な2つの方向の一
方および他方においてそれぞれ幅および厚みを持つ放射
線ビームを、入射面を前記放射線ビームが入射する方向
に向けて複数の放射線検出素子を前記放射線ビームの幅
の方向に配列した検出素子列を前記放射線ビームの厚み
の方向に複数個配設してなる検出素子アレイで検出する
放射線検出器であって、前記放射線検出素子は互いに同
一な平行四辺形の入射面を有し、さらに前記放射線ビー
ムの厚みの方向に隣接するもの同士で全体として前記放
射線ビームの厚みの方向への対角線を持ちこの対角線を
境とする合同な2つの直角三角形の組み合わせで構成さ
れる平行四辺形の入射面を形成するものである、ことを
特徴とする放射線検出器である。
(5) According to a fifth aspect of the present invention, a radiation beam having a width and a thickness in one of the two directions perpendicular to the irradiation direction and perpendicular to each other, and the radiation surface having the radiation Radiation detected by a detection element array in which a plurality of detection element rows in which a plurality of radiation detection elements are arranged in the direction of the width of the radiation beam in the direction of incidence of the beam are arranged in the direction of the thickness of the radiation beam. A detector, wherein the radiation detecting elements have the same parallelogram-shaped incident surfaces, and are diagonal lines in the direction of the thickness of the radiation beam as a whole that are adjacent to each other in the direction of the thickness of the radiation beam. Forming a parallelogram-shaped entrance surface composed of a combination of two congruent right triangles bounded by the diagonal line. It is a vessel.

【0023】(6)上記の課題を解決する第6の発明
は、電子線を照射するカソードと前記照射された電子線
に基づくX線を発生する回転アノードを有するX線管で
あって、前記カソードは、前記回転アノードの電子線照
射面において長軸の方向が前記回転アノードの回転半径
の方向と交差する実質的な矩形領域に前記電子線を照射
するものである、ことを特徴とするX線管である。
(6) According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an X-ray tube having a cathode for irradiating an electron beam and a rotating anode for generating X-rays based on the irradiated electron beam. The cathode irradiates the electron beam to a substantially rectangular area where the direction of the major axis crosses the direction of the radius of rotation of the rotating anode on the electron beam irradiation surface of the rotating anode. It is a wire tube.

【0024】(作用)第1の発明乃至第4の発明では、
扇状の放射線ビームと複数の検出素子列のジオメトリお
よび全検出素子列の検出信号の組み合わせにより、再構
成画像の空間分解能が検出素子列の数に比例して高ま
る。
(Operation) In the first to fourth inventions,
The combination of the fan-shaped radiation beam, the geometry of the plurality of detection element arrays, and the detection signals of all the detection element arrays increases the spatial resolution of the reconstructed image in proportion to the number of detection element arrays.

【0025】第5の発明では、複数の検出素子列におけ
る放射線検出素子の入射面の形状により、隣り合う検出
素子列間で放射線の経路がチャンネル幅の検出素子列数
分の1ずつチャンネル幅方向にずれる。
In the fifth aspect of the present invention, the radiation path between the adjacent detection element rows is changed in the channel width direction by 1 / channel number of the detection element rows depending on the shape of the incident surface of the radiation detection element in the plurality of detection element rows. Deviate.

【0026】第6の発明では、回転アノードにおける電
子線照射領域の形状により、X線管は、複数の検出素子
列のおのおのにチャンネル幅方向における位置が異なる
複数の焦点からそれぞれX線を照射するものとなる。
In the sixth aspect of the present invention, the X-ray tube irradiates X-rays from a plurality of focal points having different positions in the channel width direction to each of the plurality of detection element rows, depending on the shape of the electron beam irradiation area in the rotating anode. It will be.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。図1にX線CT装置のブロ
ック(block)図を示す。本装置は本発明の放射線
断層撮影装置の実施の形態の一例である。本装置の構成
によって、本発明の装置に関する実施の形態の一例が示
される。本装置の動作によって、本発明の方法に関する
実施の形態の一例が示される。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiment. FIG. 1 shows a block diagram of the X-ray CT apparatus. This apparatus is an example of an embodiment of the radiation tomography apparatus of the present invention. The configuration of the present apparatus shows an example of an embodiment relating to the apparatus of the present invention. An example of an embodiment of the method of the present invention is shown by the operation of the present apparatus.

【0028】図1に示すように、本装置は、走査ガント
リ(gantry)2と、撮影テーブル(table)
4と、操作コンソール(console)6を備えてい
る。走査ガントリ2は、放射線源としてのX線管20を
有する。X線管20から放射された図示しないX線は、
コリメータ22により例えば扇状のX線ビームすなわち
ファンビーム(fan beam)となるように成形さ
れ、検出器アレイ24に照射されるようになっている。
As shown in FIG. 1, this apparatus includes a scanning gantry 2 and a photographing table.
4 and an operation console 6. The scanning gantry 2 has an X-ray tube 20 as a radiation source. X-rays (not shown) emitted from the X-ray tube 20 are:
The collimator 22 shapes the beam into, for example, a fan-shaped X-ray beam, that is, a fan beam, and irradiates the detector array 24 with the beam.

【0029】X線ビームは本発明における放射線ビーム
の実施の形態の一例である。X線管20とコリメータ2
2からなる部分は、本発明における放射線照射手段の実
施の形態の一例である。X線管20は、本発明のX線管
の実施の形態の一例である。X線管の詳細な構成につい
ては、後にあらためて説明する。
An X-ray beam is an example of an embodiment of a radiation beam according to the present invention. X-ray tube 20 and collimator 2
The portion 2 is an example of the embodiment of the radiation irradiating means in the present invention. The X-ray tube 20 is an example of an embodiment of the X-ray tube of the present invention. The detailed configuration of the X-ray tube will be described later.

【0030】検出器アレイ24は、扇状のX線ビームの
幅の方向にアレイ状に配列された複数のX線検出素子を
有する。検出器アレイ24は、本発明の検出素子アレイ
の実施の形態の一例である。検出器アレイ24の構成に
ついては後にあらためて説明する。
The detector array 24 has a plurality of X-ray detecting elements arranged in an array in the direction of the width of the fan-shaped X-ray beam. The detector array 24 is an example of an embodiment of the detection element array of the present invention. The configuration of the detector array 24 will be described later.

【0031】X線管20、コリメータ22および検出器
アレイ24は、X線照射・検出装置を構成する。X線照
射・検出装置は、本発明における放射線照射・検出系の
実施の形態の一例である。X線照射・検出装置の構成お
よびそのジオメトリについては、後にあらためて説明す
る。
The X-ray tube 20, collimator 22 and detector array 24 constitute an X-ray irradiation / detection device. The X-ray irradiation / detection device is an example of an embodiment of a radiation irradiation / detection system according to the present invention. The configuration and the geometry of the X-ray irradiation / detection device will be described later.

【0032】検出器アレイ24にはデータ収集部26が
接続されている。データ収集部26は検出器アレイ24
の個々のX線検出素子の検出データを収集するようにな
っている。
The detector array 24 is connected to a data collection unit 26. The data collection unit 26 includes the detector array 24
The detection data of the individual X-ray detection elements are collected.

【0033】X線管20からのX線の照射は、X線コン
トローラ(controller)28によって制御さ
れるようになっている。なお、X線管20とX線コント
ローラ28との接続関係については図示を省略する。コ
リメータ22は、コリメータコントローラ30によって
制御されるようになっている。なお、コリメータ22と
コリメータコントローラ30との接続関係については図
示を省略する。
The irradiation of X-rays from the X-ray tube 20 is controlled by an X-ray controller (controller) 28. The illustration of the connection relationship between the X-ray tube 20 and the X-ray controller 28 is omitted. The collimator 22 is controlled by a collimator controller 30. The illustration of the connection relationship between the collimator 22 and the collimator controller 30 is omitted.

【0034】以上のX線管20乃至コリメータコントロ
ーラ30が、走査ガントリ2の回転部32に搭載されて
いる。回転部32の回転は、回転コントローラ34によ
って制御されるようになっている。なお、回転部32と
回転コントローラ34との接続関係については図示を省
略する。
The above-described X-ray tube 20 to collimator controller 30 are mounted on the rotating unit 32 of the scanning gantry 2. The rotation of the rotation unit 32 is controlled by a rotation controller 34. The illustration of the connection relationship between the rotation unit 32 and the rotation controller 34 is omitted.

【0035】撮影テーブル4は、図示しない被検体を走
査ガントリ2のX線照射空間に搬入および搬出するよう
になっている。被検体とX線照射空間との関係について
は後にあらためて説明する。
The imaging table 4 carries a subject (not shown) into and out of the X-ray irradiation space of the scanning gantry 2. The relationship between the subject and the X-ray irradiation space will be described later.

【0036】操作コンソール6は、中央処理装置60を
有している。中央処理装置60は、本発明における断層
像生成手段の実施の形態の一例である。中央処理装置6
0は、例えばコンピュータ(computer)等によ
って構成される。
The operation console 6 has a central processing unit 60. The central processing unit 60 is an example of an embodiment of a tomographic image generation unit according to the present invention. Central processing unit 6
0 is constituted by, for example, a computer.

【0037】中央処理装置60には、制御インタフェー
ス(interface)62が接続されている。制御
インタフェース62には、走査ガントリ2と撮影テーブ
ル4が接続されている。
The central processing unit 60 is connected to a control interface (interface) 62. The scanning gantry 2 and the imaging table 4 are connected to the control interface 62.

【0038】中央処理装置60は制御インタフェース6
2を通じて走査ガントリ2および撮影テーブル4を制御
するようになっている。走査ガントリ2内のデータ収集
部26、X線コントローラ28、コリメータコントロー
ラ30および回転コントローラ34が制御インタフェー
ス62を通じて制御される。なお、それら各部と制御イ
ンタフェース62との個別の接続については図示を省略
する。走査ガントリ2および制御インタフェース62
は、本発明における信号収集手段の実施の形態の一例で
ある。
The central processing unit 60 includes the control interface 6
2, the scanning gantry 2 and the imaging table 4 are controlled. The data acquisition unit 26, X-ray controller 28, collimator controller 30, and rotation controller 34 in the scanning gantry 2 are controlled through a control interface 62. It should be noted that illustration of individual connections between these units and the control interface 62 is omitted. Scan gantry 2 and control interface 62
Is an example of an embodiment of a signal collection unit in the present invention.

【0039】中央処理装置60には、また、データ収集
バッファ64が接続されている。データ収集バッファ6
4には、走査ガントリ2のデータ収集部26が接続され
ている。データ収集部26で収集されたデータがデータ
収集バッファ64に入力される。データ収集バッファ6
4は、入力データを一時的に記憶する。
A data collection buffer 64 is also connected to the central processing unit 60. Data collection buffer 6
4 is connected to the data collection unit 26 of the scanning gantry 2. The data collected by the data collection unit 26 is input to the data collection buffer 64. Data collection buffer 6
4 temporarily stores the input data.

【0040】中央処理装置60は、データ収集バッファ
64を通じて収集した複数ビューのデータに基づいて画
像再構成を行う。中央処理装置60は、本発明における
断層像生成手段の実施の形態の一例である。画像再構成
には、例えばフィルタード・バックプロジェクション
(filtered back projectio
n)法等が用いられる。中央処理装置60には、また、
記憶装置66が接続されている。記憶装置66は、各種
のデータや再構成画像およびプログラム(progra
m)等を記憶する。
The central processing unit 60 performs image reconstruction based on data of a plurality of views collected through the data collection buffer 64. The central processing unit 60 is an example of an embodiment of a tomographic image generation unit according to the present invention. The image reconstruction includes, for example, filtered back projection (filtered back projection).
n) method or the like is used. The central processing unit 60 also has:
The storage device 66 is connected. The storage device 66 stores various data, reconstructed images, and programs (programs).
m) and the like are stored.

【0041】中央処理装置60には、また、表示装置6
8と操作装置70がそれぞれ接続されている。表示装置
68は、中央処理装置60から出力される再構成画像や
その他の情報を表示するようになっている。操作装置7
0は、操作者によって操作され、各種の指示や情報等を
中央処理装置60に入力するようになっている。
The central processing unit 60 also includes a display device 6
8 and the operating device 70 are connected to each other. The display device 68 displays a reconstructed image and other information output from the central processing unit 60. Operation device 7
Numeral 0 is operated by the operator to input various instructions and information to the central processing unit 60.

【0042】図2に、検出器アレイ24の模式的構成を
示す。検出器アレイ24は、多数のX線検出素子24
(ik)を配列した、多チャンネルの2列のX線検出器
となっている。多数のX線検出素子24(ik)は、全
体として、円筒凹面状に湾曲したX線入射面を形成す
る。iはチャンネル番号であり例えばi=1〜1000
である。kは列番号であり例えばk=1,2である。
FIG. 2 shows a schematic configuration of the detector array 24. The detector array 24 includes a large number of X-ray detection elements 24.
(Ik) are arranged, and the multi-channel X-ray detector has two rows. The large number of X-ray detection elements 24 (ik) form an X-ray incident surface curved in a cylindrical concave shape as a whole. i is a channel number, for example, i = 1 to 1000
It is. k is a column number, for example, k = 1, 2.

【0043】X線検出素子24(ik)は、例えばシン
チレータ(scintillator)とフォトダイオ
ード(photo diode)の組み合わせによって
構成される。なお、これに限るものではなく、例えばカ
ドミウム・テルル(CdTe)等を利用した半導体X線
検出素子、あるいは、キセノン(Xe)ガスを利用した
電離箱型のX線検出素子であって良い。X線検出素子2
4(ik)は、本発明における放射線検出素子の実施の
形態の一例である。
The X-ray detecting element 24 (ik) is composed of, for example, a combination of a scintillator and a photodiode. The present invention is not limited to this, and may be, for example, a semiconductor X-ray detection element using cadmium tellurium (CdTe) or the like, or an ionization box type X-ray detection element using xenon (Xe) gas. X-ray detector 2
4 (ik) is an example of an embodiment of the radiation detecting element in the present invention.

【0044】X線検出素子24(ik)は、列番号kが
同一なもの同士でそれぞれ検出素子列を構成する。検出
素子列は、本発明における検出素子列の実施の形態の一
例である。複数の検出素子列は、隣接して互いに平行に
配設されている。
The X-ray detecting elements 24 (ik) each having the same column number k constitute a detecting element row. The detection element row is an example of the embodiment of the detection element row in the present invention. The plurality of detection element rows are adjacently arranged in parallel with each other.

【0045】図3に、X線照射・検出装置におけるX線
管20とコリメータ22と検出器アレイ24の相互関係
を示す。なお、図3の(a)は正面から見た状態を示す
図、(b)は側面から見た状態を示す図である。同図に
示すように、X線管20から放射されたX線は、コリメ
ータ22により扇状のX線ビーム40となるように成形
され、検出器アレイ24に照射されるようになってい
る。
FIG. 3 shows the relationship among the X-ray tube 20, collimator 22, and detector array 24 in the X-ray irradiation / detection device. 3A is a diagram illustrating a state viewed from the front, and FIG. 3B is a diagram illustrating a state viewed from the side. As shown in the figure, the X-rays radiated from the X-ray tube 20 are shaped into a fan-shaped X-ray beam 40 by a collimator 22 and irradiated to a detector array 24.

【0046】図3の(a)では、扇状のX線ビーム40
の広がりすなわちX線ビーム40の幅を示す。X線ビー
ム40の幅方向は、検出器アレイ24におけるチャンネ
ルの配列方向(i方向)に一致する。(b)では、X線
ビーム40の厚みを示す。X線ビーム40の厚み方向
は、検出器アレイ24における検出素子列の配設方向
(k方向)に一致する。
FIG. 3A shows a fan-shaped X-ray beam 40.
, Ie, the width of the X-ray beam 40. The width direction of the X-ray beam 40 matches the channel arrangement direction (i direction) in the detector array 24. 3B shows the thickness of the X-ray beam 40. The thickness direction of the X-ray beam 40 coincides with the direction (k direction) in which the detector elements are arranged in the detector array 24.

【0047】このようなX線ビーム40の扇面に体軸を
交叉させて、例えば図4に示すように、撮影テーブル4
に載置された被検体8がX線照射空間に搬入される。X
線ビーム40によってスライスされた被検体8の投影像
が検出器アレイ24に投影される。被検体8に照射する
X線ビーム40の厚みは、コリメータ22のアパーチャ
の開度調節により設定される。
By crossing the body axis with the fan surface of the X-ray beam 40, for example, as shown in FIG.
Is placed in the X-ray irradiation space. X
A projection image of the subject 8 sliced by the line beam 40 is projected on the detector array 24. The thickness of the X-ray beam 40 irradiating the subject 8 is set by adjusting the aperture of the aperture of the collimator 22.

【0048】図5および図6に、X線照射・検出装置の
ジオメトリの一例の模式図を示す。図5は正面図、図6
は側面図である。両図に示すように、検出器アレイ24
における2つの検出素子列250,270に、2つの焦
点450,470から2系統のX線ビーム452,47
2をそれぞれ照射するようになっている。
FIGS. 5 and 6 are schematic diagrams showing an example of the geometry of the X-ray irradiation / detection device. FIG. 5 is a front view, FIG.
Is a side view. As shown in both figures, the detector array 24
, Two systems of X-ray beams 452, 47 from two focal points 450, 470.
2, respectively.

【0049】焦点450、X線ビーム452および検出
素子列250からなるX線照射・検出系(A系統)で
は、検出素子列250の中央チャンネル252のチャン
ネル中心252Cと焦点450を結ぶ直線454が、X
線照射・検出系の回転中心(アイソセンタ)320から
オフセットしたところを通るようにしてある。X線照射
・検出系の回転中心320は、本発明における回転軸の
実施の形態の一例である。
In the X-ray irradiation / detection system (A system) including the focal point 450, the X-ray beam 452, and the detection element row 250, a straight line 454 connecting the channel center 252 C of the central channel 252 of the detection element row 250 and the focus point 450 is X
It passes through a position offset from the rotation center (isocenter) 320 of the line irradiation / detection system. The rotation center 320 of the X-ray irradiation / detection system is an example of the embodiment of the rotation axis in the present invention.

【0050】オフセットの距離は、回転中心320での
値に換算した中央チャンネル252のチャンネル幅をp
としたとき、その1/8となるようにしてある。換算チ
ャンネル幅pは、中央チャンネル252のチャンネル幅
をX線ビームの経路に沿って回転中心320の位置に逆
投影したものに相当する。
The distance of the offset is obtained by calculating the channel width of the center channel 252 converted to the value at the rotation center 320 by p.
Is set to 1/8 of that. The converted channel width p corresponds to a value obtained by back-projecting the channel width of the central channel 252 to the position of the rotation center 320 along the path of the X-ray beam.

【0051】焦点470、X線ビーム472および検出
素子列270からなるX線照射・検出系(B系統)で
は、検出素子列270の中央チャンネル272のチャン
ネル中心272Cと焦点470を結ぶ直線474が、X
線照射・検出系の回転中心320から直線454とは反
対側にオフセットしたところを通るようにしてある。オ
フセット距離は、回転中心320での値に換算した中央
チャンネル272のチャンネル幅pの3/8となるよう
にしてある。
In the X-ray irradiation / detection system (B system) including the focal point 470, the X-ray beam 472, and the detection element array 270, a straight line 474 connecting the channel center 272 C of the central channel 272 of the detection element array 270 and the focal point 470 is formed. X
It passes through a place offset from the rotation center 320 of the line irradiation / detection system on the side opposite to the straight line 454. The offset distance is set to be 3/8 of the channel width p of the central channel 272 converted into a value at the rotation center 320.

【0052】このようなジオメトリにおいて、X線照射
・検出系を180度回転させると、破線および2点鎖線
で示すようなジオメトリになる。この状態では、A系統
では、焦点450’と検出素子列250の中央チャンネ
ル252のチャンネル中心252C’を結ぶ直線45
4’が、回転中心320から直線454とは対称的にp
/8オフセットしたところを通り、B系統では、焦点4
70’と検出素子列270の中央チャンネル272のチ
ャンネル中心272C’を結ぶ直線474’が、回転中
心320から直線474とは対称的に3p/8オフセッ
トしたところを通る。
In such a geometry, when the X-ray irradiation / detection system is rotated by 180 degrees, the geometry shown by a broken line and a two-dot chain line is obtained. In this state, in the A system, a straight line 45 connecting the focal point 450 ′ and the channel center 252 C ′ of the central channel 252 of the detection element array 250.
4 ′ is p symmetrically with respect to the straight line 454 from the rotation center 320.
/ 8 offset, and in the B system, the focus 4
A straight line 474 ′ connecting 70 ′ with the channel center 272 C ′ of the central channel 272 of the detection element row 270 passes through a point symmetrically offset by 3p / 8 from the rotation center 320 with respect to the straight line 474.

【0053】直線454,454’はいずれも検出素子
列250の中央チャンネル252に入射するX線束の中
心線でありX線束を代表するから、このとき、同一の中
央チャンネル252により、X線の経路がチャンネル幅
の方向に2p/8異なるX線透過信号がそれぞれ得られ
る。また、直線474,474’はいずれも検出素子列
270の中央チャンネル272に入射するX線束の中心
線でありそれらX線を代表するから、このとき、同一の
中央チャンネル272によってX線の経路がチャンネル
幅の方向に6p/8異なるX線透過信号がそれぞれ得ら
れる。
The straight lines 454 and 454 ′ are the center lines of the X-ray flux incident on the central channel 252 of the detection element array 250 and represent the X-ray flux. Can obtain X-ray transmission signals different by 2p / 8 in the direction of the channel width. In addition, since the straight lines 474 and 474 ′ are the center lines of the X-ray flux incident on the central channel 272 of the detection element array 270 and represent the X-rays, the path of the X-ray is determined by the same central channel 272 at this time. X-ray transmission signals that differ by 6p / 8 in the direction of the channel width are obtained.

【0054】このような、中央チャンネル252に入射
するX線束の中心線454,454’および中央チャン
ネル272に入射するX線の中心線474,474’の
位置関係を図7に示す。同図は、回転中心320の近傍
における4つのX線の中心線454,454’,47
4,474’の位置関係を、X線ビーム452,457
の照射方向に沿って見た場合の拡大図である。入射X線
の中心線454〜474’を以下フォーカスセンタ(f
ocus center)という。
FIG. 7 shows the positional relationship between the center lines 454 and 454 'of the X-ray flux incident on the central channel 252 and the center lines 474 and 474' of the X-ray incident on the central channel 272. This figure shows four X-ray center lines 454, 454 ', 47 near the rotation center 320.
The position relationship between 4,474 'and X-ray beams 452,457
FIG. 4 is an enlarged view when viewed along the irradiation direction of FIG. The center lines 454 to 474 'of the incident X-rays are hereinafter referred to as focus centers (f
ocus center).

【0055】同図に示すように、チャンネル幅がpでス
ライス厚が2tの撮影範囲に、それぞれ位置が異なる4
つのフォーカスセンタ存在することになる。これら4つ
のフォーカスセンタは、i方向にp/4のピッチで並
ぶ。配列は回転中心320に関して対称的になる。ま
た、フォーカスセンタ454,454’と474,47
4’とはk方向にスライス厚tに相当する距離だけ離れ
ている。
As shown in the figure, different positions are set in the imaging range where the channel width is p and the slice thickness is 2t.
There will be one focus center. These four focus centers are arranged at a pitch of p / 4 in the i direction. The arrangement is symmetric about the center of rotation 320. The focus centers 454, 454 'and 474, 47
4 ′ is separated in the k direction by a distance corresponding to the slice thickness t.

【0056】これと同様な関係が、検出素子列250,
270における他のチャンネルについても、X線の通過
方向が互いに逆になるいわゆる対向ビュー同士で成立す
る。そこで、A系統およびB系統それぞれにつき、対向
ビュー同士でX線検出信号をチャンネルごとにインター
リーブすることにより、図8に模式的に示すような配列
のビューデータをそれぞれ得ることができる。
The same relationship is obtained by detecting element rows 250,
The other channels in 270 are also formed by so-called opposed views in which the X-ray passing directions are opposite to each other. Then, by interleaving the X-ray detection signals between the opposite views for each channel for each of the A system and the B system, it is possible to obtain the view data having the arrangement schematically shown in FIG.

【0057】同図に示すように、A系統のビューデータ
とB系統のビューデータは、データ収集位置がk方向に
スライス厚tだけ異なるものの、i方向にはp/4のピ
ッチで等間隔に並ぶものとなる。
As shown in the figure, the view data of the A system and the view data of the B system differ in the data collection position by the slice thickness t in the k direction, but are equally spaced at a pitch of p / 4 in the i direction. It will be lined up.

【0058】したがって、アキシャルスキャン(axi
al scan)すなわち被検体8の位置を固定してス
キャンする場合は、A系統でスキャンした同じスライス
を、被検体8を距離tだけ移動させて次にB系統でスキ
ャンし(その逆でも良い)、それぞれ対向ビューデータ
をインターリーブした収集データを、両系統の同じビュ
ー同士でデータの並びの順序で組み合わせる(マージ:
merge)ことにより、図9に模式的に示すように、
スライス厚tにつきp/4のピッチで収集したものに相
当するビューデータを得ることができる。
Therefore, the axial scan (axi
al scan), that is, when scanning with the position of the subject 8 fixed, the same slice scanned by the A system is moved by the distance t with the subject 8 and then scanned by the B system (or vice versa). The combined data obtained by interleaving the opposite view data is combined in the same view of both systems in the order of the data arrangement (merge:
merge), as schematically shown in FIG.
It is possible to obtain view data corresponding to data collected at a pitch of p / 4 for the slice thickness t.

【0059】これによって、チャンネルピッチpの4倍
の空間分解能を持つビューデータを得ることができ、こ
のビューデータを用いて画像再構成を行うことにより、
空間分解能がチャンネルピッチの4倍に向上した断層像
を得ることができる。
As a result, view data having a spatial resolution of four times the channel pitch p can be obtained. By performing image reconstruction using this view data,
A tomographic image whose spatial resolution is improved to four times the channel pitch can be obtained.

【0060】なお、X線照射・検出系を連続的に回転さ
せながら被検体8の移動を連続的に行う、いわゆるヘリ
カルスキャン(helical scan)を行う場合
は、ピッチが1のヘリカルスキャンを行う、すなわち、
X線照射・検出系の1回転当たりの被検体8の移動量を
1スライス厚相当とすることにより、1つの検出素子列
がたどった螺旋状の軌跡を次の検出素子列も1回転遅れ
でたどるようにすることができ、能率の良いスキャンを
行うことができる。そして、このようにして得た両系統
のデータをマージすることにより、上記と同様に空間分
解能が高いビューデータを得ることができ、それに基づ
いて空間分解能の高い画像を再構成することができる。
When a so-called helical scan is performed in which the subject 8 is continuously moved while continuously rotating the X-ray irradiation / detection system, a helical scan with a pitch of 1 is performed. That is,
By making the moving amount of the subject 8 per rotation of the X-ray irradiation / detection system equivalent to one slice thickness, the spiral trajectory traced by one detection element row is also delayed by one rotation for the next detection element row. It is possible to perform scanning efficiently. Then, by merging the data of both systems obtained in this way, it is possible to obtain view data having a high spatial resolution in the same manner as described above, and reconstruct an image having a high spatial resolution based on the view data.

【0061】図10および図11に、X線照射・検出装
置のジオメトリの他の例の模式図を示す。図10は正面
図、図11は側面図である。両図に示すように、検出器
アレイ24における2つの検出素子列250,270
に、2つの焦点550,570から2系統のX線ビーム
552,572をそれぞれ照射するようになっている。
FIGS. 10 and 11 are schematic diagrams showing other examples of the geometry of the X-ray irradiation / detection device. FIG. 10 is a front view, and FIG. 11 is a side view. As shown in both figures, two detection element rows 250 and 270 in the detector array 24.
Then, two systems of X-ray beams 552 and 572 are irradiated from two focal points 550 and 570, respectively.

【0062】焦点550、X線ビーム552および検出
素子列250からなるX線照射・検出系(A系統)で
は、検出素子列250の中央チャンネル252のチャン
ネル中心252Cと焦点550を結ぶ直線554が、X
線照射・検出系の回転中心320から距離p/4だけオ
フセットしたところを通るようにしてある。X線照射・
検出系の回転中心320は、本発明における回転軸の実
施の形態の一例である。
In the X-ray irradiation / detection system (A system) including the focal point 550, the X-ray beam 552, and the detecting element array 250, a straight line 554 connecting the channel center 252 C of the central channel 252 of the detecting element array 250 and the focal point 550 is formed. X
It passes through a position offset by a distance p / 4 from the rotation center 320 of the line irradiation / detection system. X-ray irradiation
The rotation center 320 of the detection system is an example of the embodiment of the rotation axis in the present invention.

【0063】焦点570、X線ビーム572および検出
素子列270からなるX線照射・検出系(B系統)で
は、検出素子列270の中央チャンネル272のチャン
ネル中心272Cと焦点570を結ぶ直線574が、X
線照射・検出系の回転中心320から直線554とは反
対側に距離p/4だけオフセットしたところを通るよう
にしてある。
In the X-ray irradiation / detection system (B system) including the focal point 570, the X-ray beam 572, and the detecting element array 270, a straight line 574 connecting the channel center 272 C of the central channel 272 of the detecting element array 270 and the focal point 570 is X
It passes through a place offset from the rotation center 320 of the line irradiation / detection system by a distance p / 4 on the opposite side to the straight line 554.

【0064】図12に、中央チャンネル252に入射す
るX線束のフォーカスセンタ554および中央チャンネ
ル272に入射するX線束のフォーカスセンタ574
の、回転中心320の近傍における位置関係を示す。
FIG. 12 shows a focus center 554 for the X-ray flux incident on the central channel 252 and a focus center 574 for the X-ray flux incident on the central channel 272.
3 shows a positional relationship in the vicinity of the rotation center 320.

【0065】同図に示すように、チャンネル幅がpでス
ライス厚が2tの撮影範囲に、それぞれ位置が異なる2
つのフォーカスセンタ存在する。これら2つのフォーカ
スセンタは、i方向にp/2のピッチで並ぶ。配列は回
転中心320に関して対称的になる。これらフォーカス
センタ554,574とはk方向にスライス厚tに相当
する距離だけ離れている。
As shown in the same drawing, two positions different from each other are set in an imaging range where the channel width is p and the slice thickness is 2t.
There are two focus centers. These two focus centers are arranged at a pitch of p / 2 in the i direction. The arrangement is symmetric about the center of rotation 320. These focus centers 554 and 574 are separated by a distance corresponding to the slice thickness t in the k direction.

【0066】これと同様な関係が、検出素子列250,
270における他のチャンネルについても成立し、図1
3に模式的に示すような配列のビューデータをそれぞれ
得ることができる。
A similar relationship is obtained by detecting element rows 250,
The other channels in 270 also hold, and FIG.
The view data of the array as schematically shown in FIG. 3 can be obtained.

【0067】同図に示すように、A系統のビューデータ
とB系統のビューデータは、データ収集位置がk方向に
スライス厚tだけ異なるものの、i方向にはp/2のピ
ッチで等間隔に並ぶものとなる。
As shown in the figure, the view data of the A system and the view data of the B system differ in the data collection position by the slice thickness t in the k direction, but are equally spaced at a pitch of p / 2 in the i direction. It will be lined up.

【0068】したがって、アキシャルスキャンの場合
は、A系統でスキャンした同じスライスを、被検体8を
距離tだけ移動させて次にB系統でスキャンし(その逆
でも良い)、それぞれの収集データを、両系統の同じビ
ュー同士でデータの並びの順序でマージすることによ
り、図14に模式的に示すように、スライス厚tにつき
p/2のピッチで収集したものに相当するビューデータ
を得ることができる。
Accordingly, in the case of the axial scan, the same slice scanned by the A system is moved by the distance t, and then scanned by the B system (or vice versa). By merging in the order of data arrangement between the same views of both systems, it is possible to obtain view data corresponding to data collected at a pitch of p / 2 per slice thickness t, as schematically shown in FIG. it can.

【0069】これによって、チャンネルピッチpの2倍
の空間分解能を持つビューデータを得ることができ、こ
のビューデータを用いて画像再構成を行うことにより、
空間分解能がチャンネルピッチの2倍に向上した断層像
を得ることができる。また、ピッチが1のヘリカルスキ
ャンを行う場合も同様である。
As a result, view data having a spatial resolution twice as large as the channel pitch p can be obtained. By performing image reconstruction using this view data,
A tomographic image having a spatial resolution twice as high as the channel pitch can be obtained. The same applies to the case where a helical scan with a pitch of 1 is performed.

【0070】X線照射・検出系は2系統に限るものでは
なく、3系統以上の複数系統としても良い。図15に、
X線照射・検出系を3系統とした場合について、回転中
心の近傍におけるフォーカスセンタの配置の一例を模式
的に示す。同図に示すように、A系統では、X線ビーム
752が中央チャンネルを照射するフォーカスセンタ7
54を、回転中心320から3p/12だけ図における
右側にオフセットさせている。これにより、対向ビュー
のフォーカスセンタ754’が回転中心320の左側に
3p/12だけオフセットするようになる。
The X-ray irradiation / detection system is not limited to two systems, but may be three or more systems. In FIG.
An example of the arrangement of a focus center in the vicinity of the rotation center when the X-ray irradiation / detection system is three systems is schematically shown. As shown in the figure, in the A system, the X-ray beam 752 irradiates the central channel with the focus center 7.
54 is offset from the center of rotation 320 by 3p / 12 to the right in the figure. As a result, the focus center 754 ′ of the facing view is offset by 3p / 12 to the left of the rotation center 320.

【0071】B系統では、X線ビーム772が中央チャ
ンネルを照射するフォーカスセンタ774を、回転中心
320からp/12だけ図における左側にオフセットさ
せている。これにより、対向ビューのフォーカスセンタ
774’が回転中心320の右側にp/12だけオフセ
ットするようになる。
In the B system, the focus center 774 for irradiating the center channel with the X-ray beam 772 is offset from the center of rotation 320 by p / 12 to the left in the figure. As a result, the focus center 774 ′ of the facing view is offset to the right of the rotation center 320 by p / 12.

【0072】C系統では、X線ビーム792が中央チャ
ンネルを照射するフォーカスセンタ794を、回転中心
320から5p/12だけ図における左側にオフセット
させている。これにより、対向ビューのフォーカスセン
タ794’が回転中心320の右側に5p/12だけオ
フセットするようになる。
In the C system, the focus center 794 for irradiating the central channel with the X-ray beam 792 is offset from the center of rotation 320 by 5p / 12 to the left in the figure. As a result, the focus center 794 ′ of the facing view is offset to the right of the rotation center 320 by 5p / 12.

【0073】これと同様な関係が、他のチャンネルにつ
いても、X線の通過方向が互いに逆になるいわゆる対向
ビュー同士で成立する。そこで、A〜C系統それぞれに
つき、対向ビュー同士でX線検出信号をチャンネルごと
にインターリーブすることにより、図16に模式的に示
すような配列のビューデータをそれぞれ得ることができ
る。
A similar relationship holds for so-called opposite views in which the X-ray passing directions are opposite to each other for the other channels. Therefore, by interleaving the X-ray detection signals for each channel between the opposite views for each of the A to C systems, it is possible to obtain view data having an array as schematically shown in FIG.

【0074】同図に示すように、A〜C系統のビューデ
ータは、データ収集位置がk方向にスライス厚tだけ異
なるものの、i方向にはp/6のピッチで等間隔に並ぶ
ものとなる。
As shown in the figure, the view data of the A to C systems are arranged at equal intervals at a pitch of p / 6 in the i direction, although the data collection positions differ by the slice thickness t in the k direction. .

【0075】したがって、アキシャルスキャンの場合
は、A系統でスキャンした同じスライスを、被検体8を
距離tずつ移動させて順次にB,C系統でスキャンし
(逆の順序でも良い)、それぞれ対向ビューデータをイ
ンターリーブした収集データを、全系統の同じビュー同
士でデータの並びの順序でマージすることにより、図1
7に模式的に示すように、スライス厚tにつきp/6の
ピッチで収集したものに相当するビューデータを得るこ
とができる。
Therefore, in the case of the axial scan, the same slice scanned by the A system is sequentially scanned by the B and C systems by moving the subject 8 by the distance t (the order may be reversed), and the opposite view is obtained. By merging the interleaved collected data in the same data view in the same view of all systems,
As schematically shown in FIG. 7, it is possible to obtain view data corresponding to data collected at a pitch of p / 6 with respect to the slice thickness t.

【0076】これによって、チャンネルピッチpの6倍
の空間分解能を持つビューデータを得ることができ、こ
のビューデータを用いて画像再構成を行うことにより、
空間分解能がチャンネルピッチの6倍に向上した断層像
を得ることができる。また、ピッチが1のヘリカルスキ
ャンを行う場合も同様である。
As a result, view data having a spatial resolution of 6 times the channel pitch p can be obtained, and by performing image reconstruction using this view data,
A tomographic image whose spatial resolution is improved to six times the channel pitch can be obtained. The same applies to the case where a helical scan with a pitch of 1 is performed.

【0077】図18に、X線照射・検出系を3系統とし
た場合について、回転中心の近傍におけるフォーカスセ
ンタの配置の他の例を模式的に示す。同図に示すよう
に、A系統では、X線ビーム952が中央チャンネルを
照射するフォーカスセンタ954を、回転中心320か
らp/3だけ図における右側にオフセットさせている。
B系統では、X線ビーム972が中央チャンネルを照射
するフォーカスセンタ974を、回転中心320に一致
させている。C系統では、X線ビーム992が中央チャ
ンネルを照射するフォーカスセンタ994を、回転中心
320からp/3だけ図における左側にオフセットさせ
ている。
FIG. 18 schematically shows another example of the arrangement of the focus centers in the vicinity of the center of rotation when the X-ray irradiation / detection system is composed of three systems. As shown in the figure, in the A system, the focus center 954 where the X-ray beam 952 irradiates the center channel is offset from the center of rotation 320 by p / 3 to the right in the figure.
In the B-system, the focus center 974 where the X-ray beam 972 irradiates the center channel is made to coincide with the rotation center 320. In the C system, the focus center 994 where the X-ray beam 992 irradiates the center channel is offset from the center of rotation 320 by p / 3 to the left in the drawing.

【0078】これと同様な関係が、他のチャンネルにつ
いても成立するから、A〜C系統により、図19に模式
的に示すような配列のビューデータをそれぞれ得ること
ができる。同図に示すように、A〜C系統のビューデー
タは、データ収集位置がk方向にスライス厚tだけ異な
るものの、i方向にはp/3のピッチで等間隔に並ぶも
のとなる。
Since the same relationship holds for the other channels, view data in an array as schematically shown in FIG. 19 can be obtained from the A to C systems. As shown in the figure, the view data of the A to C systems have data collection positions that differ by the slice thickness t in the k direction, but are arranged at equal intervals at a pitch of p / 3 in the i direction.

【0079】したがって、アキシャルスキャンの場合
は、A系統でスキャンした同じスライスを、被検体8を
距離tずつ移動させて順次にB,C系統でスキャンし
(逆の順序でも良い)、収集データを全系統の同じビュ
ー同士でデータの並びの順序でマージすることにより、
図20に模式的に示すように、スライス厚tにつきp/
3のピッチで収集したものに相当するビューデータを得
ることができる。
Therefore, in the case of the axial scan, the same slice scanned by the A system is sequentially scanned by the B and C systems while moving the subject 8 by the distance t (the order may be reversed), and the acquired data is obtained. By merging in the order of data arrangement between the same views of all systems,
As schematically shown in FIG. 20, p /
It is possible to obtain view data corresponding to data collected at a pitch of 3.

【0080】これによって、チャンネルピッチpの3倍
の空間分解能を持つビューデータを得ることができ、こ
のビューデータを用いて画像再構成を行うことにより、
空間分解能がチャンネルピッチの3倍に向上した断層像
を得ることができる。また、ピッチが1のヘリカルスキ
ャンを行う場合も同様である。
As a result, view data having a spatial resolution three times as large as the channel pitch p can be obtained. By performing image reconstruction using this view data,
A tomographic image whose spatial resolution is improved to three times the channel pitch can be obtained. The same applies to the case where a helical scan with a pitch of 1 is performed.

【0081】以上は、X線照射・検出系が2系統および
3系統の例であるが、一般的には、nを2以上の正の整
数としたとき、n系統のX線照射・検出系において各系
統のフォーカスセンタのオフセット量dを、p/2を越
えない範囲で、回転軸に関する一方の側では、 d=(4i−1)p/4n (1) 回転軸に関する他方の側では、 d=(4i−3)p/4n (2) ただし、 i:1〜int{(n+1)/2} とするか、または、nが奇数のとき回転軸に関し両側に
対称的に、 d=4ip/4n i:0〜int(n/2) (3) nが偶数のとき回転軸に関し両側に対称的に、 d=(4i+2)p/4n i:0〜int(n/2−1) (4) とする。
The above is an example of two and three X-ray irradiation / detection systems. In general, when n is a positive integer of 2 or more, n-system X-ray irradiation / detection systems are generally used. In the range, the offset amount d of the focus center of each system does not exceed p / 2, so that d = (4i-1) p / 4n on one side with respect to the rotation axis (1) d = (4i-3) p / 4n (2) where i: 1 to int {(n + 1) / 2}, or when n is an odd number, symmetrically on both sides with respect to the rotation axis, d = 4ip / 4n i: 0 to int (n / 2) (3) When n is an even number, symmetrically on both sides with respect to the rotation axis, d = (4i + 2) p / 4n i: 0 to int (n / 2-1) ( 4)

【0082】上記の(1)式および(2)式はチャンネ
ルピッチpの2n倍の空間分解能を得るときのオフセッ
ト量を表すもので、図7および図15にそれぞれ示した
例が該当する。(3)式および(4)式は、チャンネル
ピッチpのn倍の空間分解能を得るときのオフセット量
を表すもので、図12および図18にそれぞれ示した例
が該当する。
The above equations (1) and (2) represent the offset amount when a spatial resolution of 2n times the channel pitch p is obtained, and correspond to the examples shown in FIGS. 7 and 15, respectively. Equations (3) and (4) represent the offset amount when obtaining a spatial resolution of n times the channel pitch p, and correspond to the examples shown in FIGS. 12 and 18, respectively.

【0083】図21に、上記のようなフォーカスセンタ
のオフセットを可能にするX線管20の一例の要部の模
式的構成を示す。図21の(a)は側面図、(b)は正
面図である。同図に示すように、回転アノード(ano
de)200とカソード(cathode)202が、
図示しない真空の管内に互いに対向して設けられてい
る。回転アノード200とカソード202の間には所定
の高電圧が印加される。回転アノード200は図示しな
い駆動部で駆動されて高速に回転するようになってい
る。回転アノード200はカソードと対向する面が斜面
になっており、その斜面にカソード202から高電圧で
加速された電子ビームが照射され、電子ビームの衝突エ
ネルギー(energy)によってX線ビーム40を発
生するようになっている。
FIG. 21 shows a schematic configuration of a main part of an example of the X-ray tube 20 which enables the offset of the focus center as described above. 21A is a side view, and FIG. 21B is a front view. As shown in FIG.
de) 200 and the cathode 202
They are provided facing each other in a vacuum tube (not shown). A predetermined high voltage is applied between the rotating anode 200 and the cathode 202. The rotating anode 200 is driven by a driving unit (not shown) and rotates at a high speed. The rotating anode 200 has a slope facing the cathode, and the slope 202 is irradiated with an electron beam accelerated by a high voltage from the cathode 202, and generates an X-ray beam 40 by the collision energy of the electron beam. It has become.

【0084】ここで、回転アノード200の表面での電
子ビームの照射領域204は略長方形の形状を持ち、か
つ、その長軸方向が回転アノード200の半径方向と交
差するようになっている。このようなは、例えばカソー
ド202の形状および位置を適宜に定めることによって
形成することができる。
Here, the irradiation region 204 of the electron beam on the surface of the rotating anode 200 has a substantially rectangular shape, and its major axis direction intersects the radial direction of the rotating anode 200. Such a structure can be formed by appropriately determining the shape and position of the cathode 202, for example.

【0085】電子ビームの照射領域204の形状および
配置をこのようにすることにより、回転アノード200
の半径方向およびそれに垂直な方向において互いに位置
が異なる複数のX線焦点を形成することができる。半径
方向での位置の相違は、回転アノード200の表面が斜
面になっていることにより、k方向での位置の相違にな
り、それに垂直な方向での位置の相違はi方向の位置の
相違になる。
By setting the shape and arrangement of the electron beam irradiation area 204 in this way, the rotating anode 200
A plurality of X-ray focal points whose positions are different from each other in the radial direction and in the direction perpendicular thereto can be formed. The difference in the radial position is a difference in the k direction due to the inclined surface of the rotating anode 200, and the difference in the direction perpendicular thereto is a difference in the i direction. Become.

【0086】したがって、例えば図7または図12に示
した条件を満足する2つの焦点450(550),47
0(570)を形成することができる。また、それに限
らず、例えば図15または図18に示した条件を満足す
る3つの焦点を形成することができ、さらには、(1)
〜(4)式の条件を満足するn個の焦点を形成すること
ができる。なお、n個の焦点は、適宜のコリメータによ
りk方向において個々に分離するのが良い。
Therefore, for example, two focal points 450 (550) and 47 satisfying the conditions shown in FIG. 7 or FIG.
0 (570) can be formed. Further, the present invention is not limited to this. For example, three focal points satisfying the conditions shown in FIG. 15 or FIG. 18 can be formed.
It is possible to form n focal points satisfying the conditions of Expressions (4) to (4). It is preferable that the n focal points be individually separated in the k direction by an appropriate collimator.

【0087】複数のX線照射・検出系が共通の1つのX
線焦点を持つ場合でも、複数の検出素子列の構成を工夫
することにより、チャンネルピッチの数倍の空間分解能
を持つデータを得ることが可能である。次にそれを説明
する。
A single X common to a plurality of X-ray irradiation / detection systems
Even in the case of having a line focus, it is possible to obtain data having a spatial resolution several times the channel pitch by devising the configuration of the plurality of detection element rows. Next, it will be described.

【0088】図22に、検出素子列が2列である場合の
チャンネルのX線入射面の構成を示す。なお、図22で
は検出素子列の一部分について示すが、他の部分も同様
になっている。
FIG. 22 shows the structure of the X-ray incident surface of the channel when the number of the detection element rows is two. Although FIG. 22 shows a part of the detection element row, the other parts are also the same.

【0089】同図に示すように、互いに平行に配設され
た2つの検出素子列250’,270’の各チャンネル
はいずれも平行四辺形状のX線入射面を持つように構成
されている。チャンネルピッチはpである。これらX線
入射面は、k方向に隣接するもの同士で、破線で示すよ
うな平行四辺形130を形成する。
As shown in the figure, each channel of two detection element arrays 250 'and 270' arranged in parallel to each other is configured to have a parallelogram-shaped X-ray incident surface. The channel pitch is p. These X-ray incidence surfaces are adjacent to each other in the k direction, and form a parallelogram 130 as shown by a broken line.

【0090】ここで、平行四辺形130は、図における
上辺の左端から下辺に向けて下ろした垂線132が、下
辺の右端に接するような形状を持つようにしている。こ
のため、k方向に隣接するもの同士では、それぞれのX
線入射面の中心がi方向にp/2ずれる。それぞれの検
出素子列内ではチャンネル中心はi方向にピッチpで並
ぶので、2つの検出素子列の各チャンネルの中心はi方
向にp/2のピッチで並ぶことになる。
Here, the parallelogram 130 has a shape such that a perpendicular 132 drawn from the left end of the upper side to the lower side in the figure contacts the right end of the lower side. For this reason, those adjacent to each other in the k direction
The center of the line incident surface is shifted by p / 2 in the i direction. In each of the detection element rows, the centers of the channels are arranged at a pitch p in the i direction, so that the centers of the channels of the two detection element rows are arranged at a pitch of p / 2 in the i direction.

【0091】各チャンネルに入射するX線束の経路は、
チャンネルの中心に入射するX線の経路で代表されるの
で、2つの検出素子列は、i方向にp/2ずれたX線経
路の信号を検出することになる。したがって、前述の場
合と同様に2つの検出素子列で同一のスライスを順次に
スキャンし、収集したデータをマージすることにより、
p/2ピッチで収集したものに相当するビューデータを
得ることができる。
The path of the X-ray flux incident on each channel is
As represented by the path of the X-ray incident on the center of the channel, the two detection element arrays detect signals on the X-ray path shifted by p / 2 in the i direction. Therefore, the same slice is sequentially scanned by the two detection element arrays in the same manner as described above, and the collected data is merged, so that
View data equivalent to that collected at p / 2 pitch can be obtained.

【0092】検出素子列を3列にした場合を図23に示
す。この場合は、3つの検出素子列250’,27
0’,290’の各チャンネルの平行四辺形のX線入射
面はk歩行に隣接するもの同士で平行四辺形150を形
成するようになっている。平行四辺形150は、上記の
平行四辺形130と同様に、上辺の左端から下辺に向け
て下ろした垂線が下辺の右端に接するような形状となる
ようにしてある。
FIG. 23 shows a case where the number of detecting element rows is three. In this case, three detection element rows 250 ', 27
The parallelogram X-ray incidence surfaces of the channels 0 'and 290' are adjacent to the k-walk and form a parallelogram 150. The parallelogram 150, like the parallelogram 130, has a shape such that a perpendicular drawn from the left end of the upper side toward the lower side is in contact with the right end of the lower side.

【0093】このようにすることにより、k方向に隣接
するチャンネル同士では中心位置がi方向にp/3ずつ
ずれる。したがって、これら検出素子列によってそれぞ
れ得た同一スライスのビューデータをマージすることに
よりp/3ピッチで収集したものに相当するビューデー
タを得ることができる。
By doing so, the center positions of channels adjacent in the k direction are shifted by p / 3 in the i direction. Therefore, by merging the view data of the same slice obtained by each of these detection element arrays, it is possible to obtain view data corresponding to data collected at a p / 3 pitch.

【0094】一般的には、図24に示すようにn個の検
出素子列241〜24nを併設したとき、各チャンネル
のX線入射面を形状および寸法が同一な平行四辺形と
し、かつ、それらが列の配設方向に隣接して形成する四
辺形が、列の配設方向に見たときの上辺の一端と下辺の
他端が垂線で結ばれる関係になるようにすれば良い。あ
るいは、同じことを表現を変えて言えば、合成の平行四
辺形が上辺と下辺に垂直な対角線を有し、それを境にし
て2つの合同な直角三角形に2分されるようなものであ
れば良い。
In general, when n detection element rows 241 to 24n are provided side by side as shown in FIG. 24, the X-ray incidence surface of each channel is a parallelogram having the same shape and size, and May be formed in such a manner that a quadrilateral formed adjacent to the direction in which the rows are arranged has a relationship in which one end of the upper side and the other end of the lower side are connected by a perpendicular when viewed in the direction of the arrangement of the rows. Or, to put it another way, if the composite parallelogram has a diagonal perpendicular to the upper and lower sides and is bisected into two congruent right triangles by the boundary. Good.

【0095】本装置の動作を説明する。操作者は操作装
置を通じて所望の撮影条件を設定する。次いで、中央処
理装置60による制御の下で、X線照射・検出系により
被検体8をスキャンする。アキシャルスキャンの場合
は、1スキャンごとに1スライス厚相当分ずつ被検体8
を体軸方向にステップ送りし、同一のスライスを複数の
検出素子列全部により順次にスキャンする。ヘリカルス
キャンの場合は、ピッチが1のヘリカルスキャンを行
う。
The operation of the present apparatus will be described. The operator sets desired photographing conditions through the operation device. Next, the subject 8 is scanned by the X-ray irradiation / detection system under the control of the central processing unit 60. In the case of an axial scan, the subject 8 corresponds to one slice thickness for each scan.
Is stepped in the body axis direction, and the same slice is sequentially scanned by all of the plurality of detection element rows. In the case of a helical scan, a helical scan with a pitch of 1 is performed.

【0096】これによって、各検出素子列ごとに例えば
1000ビューの投影データをデータ収集バッファ64
に収集する。これによって、被検体8の投影データが収
集される。
Thus, projection data of, for example, 1000 views is stored in the data collection buffer 64 for each detection element row.
To collect. Thereby, projection data of the subject 8 is collected.

【0097】投影データは、データ収集部26により、
検出素子列ごとの投影データとして収集される。そのよ
うな収集データについて、中央処理装置60は、前述の
ようなデータのマージを行う。その際、投影データが対
向ビューデータとインターリーブ可能な場合はインター
リーブをも行う。
The projection data is obtained by the data collection unit 26.
It is collected as projection data for each detection element row. For such collected data, the central processing unit 60 merges the data as described above. At this time, if the projection data can be interleaved with the facing view data, interleaving is also performed.

【0098】このような処理をした投影データについ
て、例えばフィルタード・バックプロジェクション(f
iltered back projection)法
等により画像再構成を行い、断層像を生成する。これに
よって、検出器アレイのチャンネルピッチの数倍の空間
分解能を持つ断層像を得ることができる。
For the projection data thus processed, for example, the filtered back projection (f
Image reconstruction is performed by an iltered back projection) method or the like to generate a tomographic image. Thus, a tomographic image having a spatial resolution several times the channel pitch of the detector array can be obtained.

【0099】以上、放射線としてX線を用いた例につい
て説明したが、放射線はX線に限るものではなく、例え
ばγ線等の他の種類の放射線であっても良い。ただし、
現時点では、X線がその発生、検出および制御等に関し
実用的な手段が最も充実している点で好ましい。
In the above, an example in which X-rays are used as radiation has been described. However, the radiation is not limited to X-rays, and may be other types of radiation such as γ-rays. However,
At present, X-rays are preferred because practical means for generating, detecting, controlling, and the like are the most substantial.

【0100】[0100]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、複数の検出素子列を用いて空間分解能が高い撮影
を行う放射線断層撮影方法および装置、空間分解能が高
い撮影を行うのに好適な放射線検出器、並びに、空間分
解能が高い撮影を行うのに好適なX線管を実現すること
ができる。
As described above in detail, according to the present invention, a radiation tomography method and apparatus for performing radiography with high spatial resolution using a plurality of detection element arrays, and for performing radiography with high spatial resolution. It is possible to realize a suitable radiation detector and an X-ray tube suitable for performing imaging with high spatial resolution.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。
FIG. 1 is a block diagram of a device according to an example of an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態の一例の装置における検出
器アレイの模式的構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a detector array in an apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態の一例の装置におけるX線
照射・検出系の模式的構成図である。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an X-ray irradiation / detection system in an apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施の形態の一例の装置におけるX線
照射・検出系の模式的構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an X-ray irradiation / detection system in an apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施の形態の一例の装置におけるX線
照射・検出系検出器のジオメトリの模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of the geometry of an X-ray irradiation / detection system detector in the apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施の形態の一例の装置におけるX線
照射・検出系検出器のジオメトリの模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram of the geometry of an X-ray irradiation / detection system detector in an apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施の形態の一例の装置におけるX線
ビームのフォーカスセンタの配置の模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram of an arrangement of a focus center of an X-ray beam in the apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施の形態の一例の装置におけるビュ
ーデータのフォーカスセンタの配列の模式図である。
FIG. 8 is a schematic diagram of an array of focus centers for view data in the apparatus according to an embodiment of the present invention;

【図9】本発明の実施の形態の一例の装置におけるビュ
ーデータのフォーカスセンタの配列の模式図である。
FIG. 9 is a schematic diagram of an arrangement of focus centers of view data in the apparatus according to an embodiment of the present invention;

【図10】本発明の実施の形態の一例の装置におけるX
線照射・検出系検出器のジオメトリの模式図である。
FIG. 10 shows an example of the X in the apparatus according to the embodiment of the present invention.
It is a schematic diagram of the geometry of a line irradiation / detection system detector.

【図11】本発明の実施の形態の一例の装置におけるX
線照射・検出系検出器のジオメトリの模式図である。
FIG. 11 shows X in the apparatus according to the embodiment of the present invention.
It is a schematic diagram of the geometry of a line irradiation / detection system detector.

【図12】本発明の実施の形態の一例の装置におけるX
線ビームのフォーカスセンタの配置の模式図である。
FIG. 12 shows X in the apparatus according to an embodiment of the present invention;
It is a schematic diagram of arrangement | positioning of the focus center of a line beam.

【図13】本発明の実施の形態の一例の装置におけるビ
ューデータのフォーカスセンタの配列の模式図である。
FIG. 13 is a schematic diagram of an arrangement of focus centers of view data in the apparatus according to an embodiment of the present invention;

【図14】本発明の実施の形態の一例の装置におけるビ
ューデータのフォーカスセンタの配列の模式図である。
FIG. 14 is a schematic diagram of an array of focus centers for view data in the apparatus according to an embodiment of the present invention;

【図15】本発明の実施の形態の一例の装置におけるX
線ビームのフォーカスセンタの配置の模式図である。
FIG. 15 shows X in the apparatus according to the embodiment of the present invention.
It is a schematic diagram of arrangement | positioning of the focus center of a line beam.

【図16】本発明の実施の形態の一例の装置におけるビ
ューデータのフォーカスセンタの配列の模式図である。
FIG. 16 is a schematic diagram of an arrangement of focus centers of view data in the device according to an embodiment of the present invention;

【図17】本発明の実施の形態の一例の装置におけるビ
ューデータのフォーカスセンタの配列の模式図である。
FIG. 17 is a schematic diagram of an array of focus centers for view data in the apparatus according to an embodiment of the present invention;

【図18】本発明の実施の形態の一例の装置におけるX
線ビームのフォーカスセンタの配置の模式図である。
FIG. 18 shows an example of X in the apparatus according to the embodiment of the present invention.
It is a schematic diagram of arrangement | positioning of the focus center of a line beam.

【図19】本発明の実施の形態の一例の装置におけるビ
ューデータのフォーカスセンタの配列の模式図である。
FIG. 19 is a schematic diagram of an array of focus centers for view data in the apparatus according to an embodiment of the present invention;

【図20】本発明の実施の形態の一例の装置におけるビ
ューデータのフォーカスセンタの配列の模式図である。
FIG. 20 is a schematic diagram of an array of focus centers of view data in the apparatus according to an embodiment of the present invention;

【図21】本発明の実施の形態の一例の装置におけるX
線管の要部の模式的構成図である。
FIG. 21 shows an example of the X in the apparatus according to the embodiment of the present invention.
It is a schematic block diagram of the principal part of a wire tube.

【図22】本発明の実施の形態の一例の装置における検
出器アレイの入射面の模式的構成図である。
FIG. 22 is a schematic configuration diagram of an incident surface of a detector array in an apparatus according to an example of an embodiment of the present invention.

【図23】本発明の実施の形態の一例の装置における検
出器アレイの入射面の模式的構成図である。
FIG. 23 is a schematic configuration diagram of an incident surface of a detector array in an apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図24】本発明の実施の形態の一例の装置における検
出器アレイの入射面の模式的構成図である。
FIG. 24 is a schematic configuration diagram of an incident surface of a detector array in an apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図25】従来装置におけるX線照射・検出系のジオメ
トリの模式図である。
FIG. 25 is a schematic diagram of the geometry of an X-ray irradiation / detection system in a conventional device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 走査ガントリ 20 X線管 22 コリメータ 24 検出器アレイ 26 データ収集部 28 X線コントローラ 30 コリメータコントローラ 32 回転部 34 回転コントローラ 4 撮影テーブル 6 操作コンソール 60 中央処理装置 62 制御インタフェース 64 データ収集バッファ 40 X線ビーム 8 被検体 24(ik) X線検出素子 250,270 検出素子列 450,470 X線焦点 252,272 中央チャンネル 454,454’,474,474’ フォーカスセン
2 Scanning Gantry 20 X-ray Tube 22 Collimator 24 Detector Array 26 Data Collection Unit 28 X-ray Controller 30 Collimator Controller 32 Rotating Unit 34 Rotation Controller 4 Imaging Table 6 Operation Console 60 Central Processing Unit 62 Control Interface 64 Data Collection Buffer 40 X-ray Beam 8 Subject 24 (ik) X-ray detector 250, 270 Detector array 450, 470 X-ray focus 252, 272 Central channel 454, 454 ', 474, 474' Focus center

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 照射方向に垂直でかつ互いに垂直な2つ
の方向の一方および他方においてそれぞれ幅および厚み
を持つ扇状の放射線ビームを放射線照射手段から照射
し、 入射面を前記放射線ビームが入射する方向に向けて複数
の放射線検出素子を前記放射線ビームの幅の方向に配列
した検出素子列を前記放射線ビームの厚みの方向に複数
個配設してなる検出素子アレイで前記放射線ビームを検
出し、 前記放射線照射手段および前記検出素子アレイを含む放
射線照射・検出系を前記放射線ビームの扇面に垂直な回
転軸を中心に回転させて得た複数ビューの放射線検出信
号に基づき前記放射線ビームが通過したスライスについ
ての断層像を生成する放射線断層撮影方法であって、 前記放射線照射手段により、前記複数の検出素子列に対
応する複数の焦点と前記複数の検出素子列におけるそれ
ぞれの中央の放射線検出素子の中心とをそれぞれ結ぶ直
線iが前記回転軸から前記放射線ビームの幅の方向に沿
って実質的に下記の距離dだけ離れたところを通過する
幾何学的関係で、前記複数の焦点から前記複数の検出素
子列にそれぞれ前記放射線ビームを照射し、 前記複数の検出素子列で同一スライスに関する放射線検
出信号をそれぞれ検出し、 前記複数の検出素子列による放射線検出信号を全て組み
合わせて得られる放射線検出信号に基づいて断層像を生
成する、ことを特徴とする放射線断層撮影方法。 記 d<p/2の範囲で前記回転軸に関する一方の側では、 d=(4i−1)p/4n 前記回転軸に関する他方の側では、 d=(4i−3)p/4n ただし、 p:前記回転軸の位置に前記放射線ビームの経路に沿っ
て逆投影した、前記互いに垂直な2つの方向の一方にお
ける前記中央の放射線検出素子の前記入射面の長さ n:前記複数の検出素子列の数 i:1〜int{(n+1)/2}
1. A fan-shaped radiation beam having a width and a thickness in one of two directions perpendicular to an irradiation direction and perpendicular to each other is irradiated from a radiation irradiation means, and a direction in which the radiation beam is incident on an incident surface. Detecting the radiation beam with a detection element array in which a plurality of radiation detection elements arranged in the direction of the width of the radiation beam are arranged in the direction of the thickness of the radiation beam; A slice through which the radiation beam has passed based on a radiation detection signal of a plurality of views obtained by rotating a radiation irradiation / detection system including a radiation irradiation unit and the detection element array around a rotation axis perpendicular to a fan surface of the radiation beam. A radiation tomography method for generating a tomographic image of a plurality of detection element arrays, And the straight line i connecting the center of the radiation detection element at the center of each of the plurality of detection element rows is substantially separated from the rotation axis by the following distance d along the direction of the width of the radiation beam. However, in the passing geometrical relationship, the radiation beam is applied to each of the plurality of detection element arrays from the plurality of focal points, and the plurality of detection element arrays respectively detect radiation detection signals related to the same slice. A tomographic image is generated based on a radiation detection signal obtained by combining all the radiation detection signals from the detection element arrays. In the range of d <p / 2, d = (4i-1) p / 4n on one side with respect to the rotation axis, and d = (4i-3) p / 4n on the other side with respect to the rotation axis. : Length of the incident surface of the central radiation detection element in one of the two directions perpendicular to each other, which is back-projected to the position of the rotation axis along the path of the radiation beam. N: the plurality of detection element rows I: 1 to int {(n + 1) / 2}
【請求項2】 照射方向に垂直でかつ互いに垂直な2つ
の方向の一方および他方においてそれぞれ幅および厚み
を持つ扇状の放射線ビームを放射線照射手段から照射
し、 入射面を前記放射線ビームが入射する方向に向けて複数
の放射線検出素子を前記放射線ビームの幅の方向に配列
した検出素子列を前記放射線ビームの厚みの方向に複数
個配設してなる検出素子アレイで前記放射線ビームを検
出し、 前記放射線照射手段および前記検出素子アレイを含む放
射線照射・検出系を前記放射線ビームの扇面に垂直な回
転軸を中心に回転させて得た複数ビューの放射線検出信
号に基づき前記放射線ビームが通過したスライスについ
ての断層像を生成する放射線断層撮影方法であって、 前記放射線照射手段により、前記複数の検出素子列に対
応する複数の焦点と前記複数の検出素子列におけるそれ
ぞれの中央の放射線検出素子の中心とをそれぞれ結ぶ直
線iが前記回転軸から前記放射線ビームの幅の方向に沿
って実質的に下記の距離dだけ離れたところを通過する
幾何学的関係で、前記複数の焦点から前記複数の検出素
子列にそれぞれ前記放射線ビームを照射し、 前記複数の検出素子列で同一スライスに関する放射線検
出信号をそれぞれ検出し、 前記複数の検出素子列による放射線検出信号を全て組み
合わせて得られる放射線検出信号に基づいて断層像を生
成する、ことを特徴とする放射線断層撮影方法。 記 nが奇数のとき前記回転軸に関する両側に対称的に、 d=4ip/4n i:0〜int(n/2) nが偶数のとき前記回転軸に関する両側に対称的に、 d=(4i+2)p/4n i:0〜int(n/2−1) ただし、 p:前記回転軸の位置に前記放射線ビームの経路に沿っ
て逆投影した、前記互いに垂直な2つの方向の一方にお
ける前記中央の放射線検出素子の前記入射面の長さ n:前記複数の検出素子列の数
2. A fan-shaped radiation beam having a width and a thickness in one of two directions perpendicular to an irradiation direction and perpendicular to each other is irradiated from a radiation irradiation means, and a direction in which the radiation beam is incident on an incident surface. Detecting the radiation beam with a detection element array in which a plurality of radiation detection elements arranged in the direction of the width of the radiation beam are arranged in the direction of the thickness of the radiation beam; A slice through which the radiation beam has passed based on a radiation detection signal of a plurality of views obtained by rotating a radiation irradiation / detection system including a radiation irradiation unit and the detection element array around a rotation axis perpendicular to a fan surface of the radiation beam. A radiation tomography method for generating a tomographic image of a plurality of detection element arrays, And the straight line i connecting the center of the radiation detection element at the center of each of the plurality of detection element rows is substantially separated from the rotation axis by the following distance d along the direction of the width of the radiation beam. However, in the passing geometrical relationship, the radiation beam is applied to each of the plurality of detection element arrays from the plurality of focal points, and the plurality of detection element arrays respectively detect radiation detection signals related to the same slice. A tomographic image is generated based on a radiation detection signal obtained by combining all the radiation detection signals from the detection element arrays. When n is an odd number, symmetrically on both sides with respect to the rotation axis, d = 4ip / 4n i: 0 to int (n / 2) When n is an even number, symmetrically on both sides with respect to the rotation axis, d = (4i + 2) ) P / 4n i: 0 to int (n / 2-1), where: p: the center in one of the two mutually perpendicular directions, which is back-projected to the position of the rotation axis along the path of the radiation beam. Length of the incident surface of the radiation detecting element of n: number of the plurality of detecting element rows
【請求項3】 照射方向に垂直でかつ互いに垂直な2つ
の方向の一方および他方においてそれぞれ幅および厚み
を持つ扇状の放射線ビームを照射する放射線照射手段
と、 入射面を前記放射線ビームが入射する方向に向けて複数
の放射線検出素子を前記放射線ビームの幅の方向に配列
した検出素子列を前記放射線ビームの厚みの方向に複数
個配設してなる検出素子アレイと、 前記放射線照射手段および前記検出素子アレイを含む放
射線照射・検出系を前記放射線ビームの扇面に垂直な回
転軸を中心に回転させ複数ビューの放射線検出信号を収
集する信号収集手段と、 前記信号収集手段で収集した前記放射線検出信号に基づ
き前記放射線ビームが通過したスライスについての断層
像を生成する断層像生成手段と、を有する放射線断層撮
影装置であって、 前記放射線照射手段は、前記複数の検出素子列に対応す
る複数の焦点と前記複数の検出素子列におけるそれぞれ
の中央の放射線検出素子の中心とをそれぞれ結ぶ直線i
が前記回転軸から前記放射線ビームの幅の方向に沿って
実質的に下記の距離dだけ離れたところを通過する幾何
学的関係で、前記複数の焦点から前記複数の検出素子列
にそれぞれ前記放射線ビームを照射するものであり、 前記信号収集手段は、前記複数の検出素子列で同一スラ
イスに関する放射線検出信号をそれぞれ収集するもので
あり、 前記断層像生成手段は、前記複数の検出素子列による放
射線検出信号を全て組み合わせて得られる放射線検出信
号に基づいて断層像を生成するものである、ことを特徴
とする放射線断層撮影装置。 記 d<p/2の範囲で前記回転軸に関する一方の側では、 d=(4i−1)p/4n 前記回転軸に関する他方の側では、 d=(4i−3)p/4n ただし、 p:前記回転軸の位置に前記放射線ビームの経路に沿っ
て逆投影した、前記互いに垂直な2つの方向の一方にお
ける前記中央の放射線検出素子の前記入射面の長さ n:前記複数の検出素子列の数 i:1〜int{(n+1)/2}
3. A radiation irradiating means for irradiating a fan-shaped radiation beam having a width and a thickness in one of two directions perpendicular to an irradiation direction and perpendicular to each other, and a direction in which the radiation beam is incident on an incident surface. A detecting element array in which a plurality of detecting element rows in which a plurality of radiation detecting elements are arranged in the direction of the width of the radiation beam toward the direction of the radiation beam; A signal collection unit configured to rotate a radiation irradiation / detection system including an element array around a rotation axis perpendicular to a fan surface of the radiation beam and collect radiation detection signals of a plurality of views; and the radiation detection signals collected by the signal collection unit. A tomographic image generating means for generating a tomographic image of a slice through which the radiation beam has passed based on the tomographic image. The radiation irradiating means includes a straight line i connecting each of the plurality of focal points corresponding to the plurality of detection element rows and the center of each central radiation detection element in the plurality of detection element rows.
The radiation passes from the plurality of focal points to the plurality of detection element rows in a geometric relationship in which the radiation passes from the rotation axis substantially along the width direction of the radiation beam at a distance d described below. The signal collecting means collects radiation detection signals related to the same slice in the plurality of detection element arrays, respectively, and the tomographic image generation means performs radiation by the plurality of detection element arrays. A radiographic tomography apparatus for generating a tomographic image based on a radiation detection signal obtained by combining all the detection signals. In the range of d <p / 2, d = (4i-1) p / 4n on one side with respect to the rotation axis, and d = (4i-3) p / 4n on the other side with respect to the rotation axis. : Length of the incident surface of the central radiation detection element in one of the two directions perpendicular to each other, which is back-projected to the position of the rotation axis along the path of the radiation beam. N: the plurality of detection element rows I: 1 to int {(n + 1) / 2}
【請求項4】 照射方向に垂直でかつ互いに垂直な2つ
の方向の一方および他方においてそれぞれ幅および厚み
を持つ扇状の放射線ビームを照射する放射線照射手段
と、 入射面を前記放射線ビームが入射する方向に向けて複数
の放射線検出素子を前記放射線ビームの幅の方向に配列
した検出素子列を前記放射線ビームの厚みの方向に複数
個配設してなる検出素子アレイと、 前記放射線照射手段および前記検出素子アレイを含む放
射線照射・検出系を前記放射線ビームの扇面に垂直な回
転軸を中心に回転させ複数ビューの放射線検出信号を収
集する信号収集手段と、 前記信号収集手段で収集した前記放射線検出信号に基づ
き前記放射線ビームが通過したスライスについての断層
像を生成する断層像生成手段と、を有する放射線断層撮
影装置であって、 前記放射線照射手段は、前記複数の検出素子列に対応す
る複数の焦点と前記複数の検出素子列におけるそれぞれ
の中央の放射線検出素子の中心とをそれぞれ結ぶ直線i
が前記回転軸から前記放射線ビームの幅の方向に沿って
実質的に下記の距離dだけ離れたところを通過する幾何
学的関係で、前記複数の焦点から前記複数の検出素子列
にそれぞれ前記放射線ビームを照射するものであり、 前記信号収集手段は、前記複数の検出素子列で同一スラ
イスに関する放射線検出信号をそれぞれ収集するもので
あり、 前記断層像生成手段は、前記複数の検出素子列による放
射線検出信号を全て組み合わせて得られる放射線検出信
号に基づいて断層像を生成するものである、ことを特徴
とする放射線断層撮影装置。 記 nが奇数のとき前記回転軸に関し両側に対称的に、 d=4ip/4n i:0〜int(n/2) nが偶数のとき前記回転軸に関し両側に対称的に、 d=(4i+2)p/4n i:0〜int(n/2−1) ただし、 p:前記回転軸の位置に前記放射線ビームの経路に沿っ
て逆投影した、前記互いに垂直な2つの方向の一方にお
ける前記中央の放射線検出素子の前記入射面の長さ n:前記複数の検出素子列の数
4. A radiation irradiating means for irradiating a fan-shaped radiation beam having a width and a thickness in one of two directions perpendicular to the irradiation direction and perpendicular to each other, and a direction in which the radiation beam is incident on an incident surface. A detecting element array in which a plurality of detecting element rows in which a plurality of radiation detecting elements are arranged in the direction of the width of the radiation beam toward the direction of the radiation beam; A signal collection unit configured to rotate a radiation irradiation / detection system including an element array around a rotation axis perpendicular to a fan surface of the radiation beam and collect radiation detection signals of a plurality of views; and the radiation detection signals collected by the signal collection unit. A tomographic image generating means for generating a tomographic image of a slice through which the radiation beam has passed based on the tomographic image. The radiation irradiating means includes a straight line i connecting each of the plurality of focal points corresponding to the plurality of detection element rows and the center of each central radiation detection element in the plurality of detection element rows.
Are transmitted from the plurality of focal points to the plurality of detection element arrays in a geometric relationship in which the radiation passes from the axis of rotation substantially along the direction of the width of the radiation beam by a distance d described below. The signal collecting means collects radiation detection signals relating to the same slice in the plurality of detection element arrays, respectively, and the tomographic image generation means performs radiation by the plurality of detection element arrays. A radiographic tomography apparatus for generating a tomographic image based on a radiation detection signal obtained by combining all the detection signals. When n is an odd number, symmetrically on both sides with respect to the rotation axis, d = 4ip / 4n i: 0 to int (n / 2) When n is an even number, symmetrically on both sides with respect to the rotation axis, ) P / 4n i: 0 to int (n / 2-1), where: p: the center in one of the two mutually perpendicular directions, which is back-projected to the position of the rotation axis along the path of the radiation beam. Length of the incident surface of the radiation detecting element of n: number of the plurality of detecting element rows
【請求項5】 照射方向に垂直でかつ互いに垂直な2つ
の方向の一方および他方においてそれぞれ幅および厚み
を持つ放射線ビームを、入射面を前記放射線ビームが入
射する方向に向けて複数の放射線検出素子を前記放射線
ビームの幅の方向に配列した検出素子列を前記放射線ビ
ームの厚みの方向に複数個配設してなる検出素子アレイ
で検出する放射線検出器であって、 前記放射線検出素子は互いに同一な平行四辺形の入射面
を有し、さらに前記放射線ビームの厚みの方向に隣接す
るもの同士で全体として前記放射線ビームの厚みの方向
への対角線を持ちこの対角線を境とする合同な2つの直
角三角形の組み合わせで構成される平行四辺形の入射面
を形成するものである、ことを特徴とする放射線検出
器。
5. A plurality of radiation detecting elements, wherein a radiation beam having a width and a thickness in each of two directions perpendicular to the irradiation direction and perpendicular to each other is directed to an incident surface in a direction in which the radiation beam is incident. A detection element array arranged in the direction of the width of the radiation beam by a detection element array formed by arranging a plurality of detection element rows in the direction of the thickness of the radiation beam, wherein the radiation detection elements are the same as each other. Have a parallelogram-shaped incident surface, and further, those which are adjacent to each other in the direction of the thickness of the radiation beam have a diagonal line in the direction of the thickness of the radiation beam as a whole and have two congruent right angles bounded by the diagonal line. A radiation detector, which forms a parallelogram-shaped incident surface composed of a combination of triangles.
【請求項6】 電子線を照射するカソードと前記照射さ
れた電子線に基づくX線を発生する回転アノードを有す
るX線管であって、 前記カソードは、前記回転アノードの電子線照射面にお
いて長軸方向が前記回転アノードの回転半径の方向と交
差する実質的な矩形領域に前記電子線を照射するもので
ある、ことを特徴とするX線管。
6. An X-ray tube having a cathode for irradiating an electron beam and a rotating anode for generating X-rays based on the irradiated electron beam, wherein the cathode is long on an electron beam irradiation surface of the rotating anode. An X-ray tube for irradiating the electron beam to a substantially rectangular area whose axial direction intersects the direction of the radius of rotation of the rotating anode.
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