JP2000126171A - ビ―ム位置が安定なコンピュ―タ・トモグラフィ・システム - Google Patents
ビ―ム位置が安定なコンピュ―タ・トモグラフィ・システムInfo
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- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/58—Testing, adjusting or calibrating thereof
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- A61B6/40—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4021—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis involving movement of the focal spot
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
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-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、短期および長期のビーム位置の安
定性の両方が４倍改善されているコンピュータ・トモグ
ラフィ・システムを提供する。 【解決手段】 ビーム位置検出器が一次ファン・ビーム
の周辺エッジに配置され、そして一次検出器上のビーム
位置を示すように一次検出器に対して相対的に固定され
ている。ビーム位置検出器はビームの動きに対する最大
感度が温度効果および重力に起因する焦点のドリフトに
よるビームの動きの方向にあるように向けられている。
短期の焦点ドリフトは一次ファン・ビームから出ている
二次ビームによって検出され、一次ビームに対するコリ
メータを調整することによって、リアルタイムで補正さ
れる。焦点位置における長期の変動はビーム位置検出器
からの情報を使って焦点‐ビーム・コリメータのデータ
・セットを再校正することによって補正される。
定性の両方が４倍改善されているコンピュータ・トモグ
ラフィ・システムを提供する。 【解決手段】 ビーム位置検出器が一次ファン・ビーム
の周辺エッジに配置され、そして一次検出器上のビーム
位置を示すように一次検出器に対して相対的に固定され
ている。ビーム位置検出器はビームの動きに対する最大
感度が温度効果および重力に起因する焦点のドリフトに
よるビームの動きの方向にあるように向けられている。
短期の焦点ドリフトは一次ファン・ビームから出ている
二次ビームによって検出され、一次ビームに対するコリ
メータを調整することによって、リアルタイムで補正さ
れる。焦点位置における長期の変動はビーム位置検出器
からの情報を使って焦点‐ビーム・コリメータのデータ
・セットを再校正することによって補正される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概して、走査され
るべきオブジェクトの回りにＸ線のソースおよびＸ線検
出器のアレイが回転するコンピュータ・トモグラフィの
走査システムに関し、特に検出器上のコリメートされた
Ｘ線ビームの所望の平均位置を維持するためのこのよう
な走査におけるサブシステムに関する。
るべきオブジェクトの回りにＸ線のソースおよびＸ線検
出器のアレイが回転するコンピュータ・トモグラフィの
走査システムに関し、特に検出器上のコリメートされた
Ｘ線ビームの所望の平均位置を維持するためのこのよう
な走査におけるサブシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術、及び、発明が解決しようとする課題】コ
ンピュータ・トモグラフィ・システムは、通常、放射線
源を含み、その放射源は放射が発生される焦点距離を画
定するためにアノードに向けて、そしてアノードの上に
電子ビームを伝送する。１つまたはそれ以上のビーム・
コリメータがその焦点から発している扇型のビーム（フ
ァン・ビーム）を形成し、そしてその放射源の反対側に
位置しているＸ線検出器のバンクがそのＸ線ビームを受
け取る。第三世代のコンピュータ・トモグラフィ・シス
テムにおいては、その放射源およびＸ線検出器は両方と
も、走査されるべきオブジェクトの回りに回転させるた
めに、回転可能なガントリの上にマウントされている。
ンピュータ・トモグラフィ・システムは、通常、放射線
源を含み、その放射源は放射が発生される焦点距離を画
定するためにアノードに向けて、そしてアノードの上に
電子ビームを伝送する。１つまたはそれ以上のビーム・
コリメータがその焦点から発している扇型のビーム（フ
ァン・ビーム）を形成し、そしてその放射源の反対側に
位置しているＸ線検出器のバンクがそのＸ線ビームを受
け取る。第三世代のコンピュータ・トモグラフィ・シス
テムにおいては、その放射源およびＸ線検出器は両方と
も、走査されるべきオブジェクトの回りに回転させるた
めに、回転可能なガントリの上にマウントされている。
【０００３】アノードはその上の電子ビームの衝突によ
って加熱される。したがって、電子ビームはどの単独の
場所においても、何分の１秒以上はアノードに当たらな
いように迅速に回転するように設計される。それによっ
てアノードの一部分が局所的に加熱され、溶融する可能
性の危険性を減らしている。
って加熱される。したがって、電子ビームはどの単独の
場所においても、何分の１秒以上はアノードに当たらな
いように迅速に回転するように設計される。それによっ
てアノードの一部分が局所的に加熱され、溶融する可能
性の危険性を減らしている。
【０００４】アノードの回転にもかかわらず、電子ビー
ムからの熱によって、アノードおよびその支持構造が膨
張し、これによってアノード上の焦点がドリフトする。
また、放射線源の重力および回転の影響も焦点のドリフ
トに貢献する。そのような焦点のドリフトは、通常、そ
の軸、すなわち、Ｚ軸の方向において発生し、ファン・
ビームが一次Ｘ線検出器上、およびＺ方向においてビー
ム位置における変化が発生する可能性がある。一次検出
器上のビーム域が変化することによって、検出器の利得
およびエネルギー感度が変化する可能性があり、特に、
検出器が校正された後、ある時間（数日または数週間）
まで使われなかった場合にそのようになる。これによっ
て、その再構成された画像の中にリングのアーティファ
クトが現われる可能性がある。
ムからの熱によって、アノードおよびその支持構造が膨
張し、これによってアノード上の焦点がドリフトする。
また、放射線源の重力および回転の影響も焦点のドリフ
トに貢献する。そのような焦点のドリフトは、通常、そ
の軸、すなわち、Ｚ軸の方向において発生し、ファン・
ビームが一次Ｘ線検出器上、およびＺ方向においてビー
ム位置における変化が発生する可能性がある。一次検出
器上のビーム域が変化することによって、検出器の利得
およびエネルギー感度が変化する可能性があり、特に、
検出器が校正された後、ある時間（数日または数週間）
まで使われなかった場合にそのようになる。これによっ
て、その再構成された画像の中にリングのアーティファ
クトが現われる可能性がある。
【０００５】たとえば、Ｚ方向における一様性が高く、
したがって、Ｚ方向におけるビームの動きに対して感じ
難いＸ線検出器を使うことによって、焦点のドリフトに
対する補正または補償を行うことは知られている。しか
し、この特性を備えているソリッドステートの検出器は
製造が非常に高価につく。ガス検出器は、それより安価
な代わりの検出器である。キセノン・ガス検出器はソリ
ッドステートの検出器より感度の一様性が大きいが、そ
れらは効率が大幅に悪く、したがって、望ましくない代
替案である。
したがって、Ｚ方向におけるビームの動きに対して感じ
難いＸ線検出器を使うことによって、焦点のドリフトに
対する補正または補償を行うことは知られている。しか
し、この特性を備えているソリッドステートの検出器は
製造が非常に高価につく。ガス検出器は、それより安価
な代わりの検出器である。キセノン・ガス検出器はソリ
ッドステートの検出器より感度の一様性が大きいが、そ
れらは効率が大幅に悪く、したがって、望ましくない代
替案である。
【０００６】焦点のドリフトを補正するもう１つの方法
は、走査されるオブジェクトと検出器との間に置かれた
患者の後のコリメータを使う方法である。患者の後のコ
リメータは実際的に検出器にできるだけ近い場所に置か
れることが好ましく、ビームのサイズを制限し、検出器
に到達するビームが患者に到達するビームより小さくな
るようにする。ビームがＺ方向に動く際、そのビームの
エッジは患者の後のコリメータによってマスクされ、検
出器には決して衝突しない。したがって、検出器に衝突
するコリメートされたビームはその検出器に対して相対
的な固定の位置に維持される。
は、走査されるオブジェクトと検出器との間に置かれた
患者の後のコリメータを使う方法である。患者の後のコ
リメータは実際的に検出器にできるだけ近い場所に置か
れることが好ましく、ビームのサイズを制限し、検出器
に到達するビームが患者に到達するビームより小さくな
るようにする。ビームがＺ方向に動く際、そのビームの
エッジは患者の後のコリメータによってマスクされ、検
出器には決して衝突しない。したがって、検出器に衝突
するコリメートされたビームはその検出器に対して相対
的な固定の位置に維持される。
【０００７】この技法の欠点は、潜在的にかなりな量の
放射が検出されずに患者を通過する可能性があることで
ある。したがって、その患者は診断情報を提供するため
に使われる放射を超える放射にさらされる。
放射が検出されずに患者を通過する可能性があることで
ある。したがって、その患者は診断情報を提供するため
に使われる放射を超える放射にさらされる。
【０００８】従来の技術においては、Ｘ線検出器上のビ
ームの位置は、たとえば、そのビームの周辺のエッジに
置かれた基準検出器によって感知することができる。周
辺に置かれた基準検出器に向けられるビームの部分は、
その径路の中のどのオブジェクトによっても妨げられた
り、遮られたりしない。したがって、基準検出器からの
信号の大きさは、その基準検出器が妨害されるか、ある
いは妨げられた時以外は常に一定の値であるはずであ
る。この方法は、たとえば、グローバ（Glover）他に対
する米国特許第４,５５９,６３９号、ガード（Gard）他
に対する第５,５５０,８８９号、ガードに対する第５,
７０６,３２６号、スティルノル（Styrnol）他に対する
第５，２２９，２５０号、ガード他に対する第５,１３
１,０２１号、レーベン（Levene）他に対する第５,０６
５,４２０号、ブームガールデン（Boomgaarden）他に対
する第４,９９１,１８９号、そしてウノ（Uno）他に対
する第４,７６９,８２７号の中で開示されている。
ームの位置は、たとえば、そのビームの周辺のエッジに
置かれた基準検出器によって感知することができる。周
辺に置かれた基準検出器に向けられるビームの部分は、
その径路の中のどのオブジェクトによっても妨げられた
り、遮られたりしない。したがって、基準検出器からの
信号の大きさは、その基準検出器が妨害されるか、ある
いは妨げられた時以外は常に一定の値であるはずであ
る。この方法は、たとえば、グローバ（Glover）他に対
する米国特許第４,５５９,６３９号、ガード（Gard）他
に対する第５,５５０,８８９号、ガードに対する第５,
７０６,３２６号、スティルノル（Styrnol）他に対する
第５，２２９，２５０号、ガード他に対する第５,１３
１,０２１号、レーベン（Levene）他に対する第５,０６
５,４２０号、ブームガールデン（Boomgaarden）他に対
する第４,９９１,１８９号、そしてウノ（Uno）他に対
する第４,７６９,８２７号の中で開示されている。
【０００９】ファン・ビームの周辺エッジにおいて１つ
またはそれ以上の基準検出器を使うことの欠点は、それ
らが患者によって時々妨げられたり遮られたりすること
である。これが発生した場合、その基準検出器は一定で
ない変化する大きさの信号を提供し、そのビームが、一
次検出器上でその位置を変えたこと、あるいは基準検出
器が遮られたことによって信号の大きさが変動している
ことのいずれかを示す可能性がある。したがって、その
基準検出器は一定の大きさの信号を提供するためには信
頼できないものとなり、したがって、一次検出器アレイ
上での一定のビーム位置を確認するために使うことがで
きない。
またはそれ以上の基準検出器を使うことの欠点は、それ
らが患者によって時々妨げられたり遮られたりすること
である。これが発生した場合、その基準検出器は一定で
ない変化する大きさの信号を提供し、そのビームが、一
次検出器上でその位置を変えたこと、あるいは基準検出
器が遮られたことによって信号の大きさが変動している
ことのいずれかを示す可能性がある。したがって、その
基準検出器は一定の大きさの信号を提供するためには信
頼できないものとなり、したがって、一次検出器アレイ
上での一定のビーム位置を確認するために使うことがで
きない。
【００１０】この周辺に配置された基準検出器が遮られ
る問題を回避するために、その基準検出器に到達するＸ
線ビームの部分が決して妨げられないように、たとえ
ば、ビーム形成用の前コリメータとＸ線管との間などに
置くことができる。この方法においては、別の二次ビー
ムが、一次ビームの平面から外れているか、あるいはそ
のエッジを超えている二次検出器に向かって焦点から向
けられる。基準検出器に対して相対的なその二次ビーム
の動きは焦点のドリフトを示す。一次検出器上の所望の
ビーム位置を基準検出器からの信号に応答して監視し、
維持することができる。その信号はビームを所望の位置
に置くためにビーム形成用コリメータを駆動する。この
技法は、ヤマザキ（Yamazaki）他に対する米国特許第
５,４６９,４２９号および、ツジイ（Tsujii）他に対す
る第４,８０３,７１１号以外に、引用によって本明細書
の記載に援用するドブス（Dobbs）他に対する米国特許
第５,５５０,８８６号の中に開示されている。
る問題を回避するために、その基準検出器に到達するＸ
線ビームの部分が決して妨げられないように、たとえ
ば、ビーム形成用の前コリメータとＸ線管との間などに
置くことができる。この方法においては、別の二次ビー
ムが、一次ビームの平面から外れているか、あるいはそ
のエッジを超えている二次検出器に向かって焦点から向
けられる。基準検出器に対して相対的なその二次ビーム
の動きは焦点のドリフトを示す。一次検出器上の所望の
ビーム位置を基準検出器からの信号に応答して監視し、
維持することができる。その信号はビームを所望の位置
に置くためにビーム形成用コリメータを駆動する。この
技法は、ヤマザキ（Yamazaki）他に対する米国特許第
５,４６９,４２９号および、ツジイ（Tsujii）他に対す
る第４,８０３,７１１号以外に、引用によって本明細書
の記載に援用するドブス（Dobbs）他に対する米国特許
第５,５５０,８８６号の中に開示されている。
【００１１】基準検出器は焦点位置の関数として所望の
一次ビームの位置を実現するために校正されなければな
らない。基準検出器の長期の安定性はその校正の安定性
の関数である。
一次ビームの位置を実現するために校正されなければな
らない。基準検出器の長期の安定性はその校正の安定性
の関数である。
【００１２】従来の技術は焦点および他のシステム・コ
ンポーネントの長期の温度ドリフトの問題に対処する
が、そのシステム・コンポーネントの単独の回転のコー
スにわたって発生する正弦波変動である重力誘起の焦点
ドリフトの問題には対処しない。
ンポーネントの長期の温度ドリフトの問題に対処する
が、そのシステム・コンポーネントの単独の回転のコー
スにわたって発生する正弦波変動である重力誘起の焦点
ドリフトの問題には対処しない。
【００１３】したがって、ソースおよび検出器の単独の
回転時以外に、数日、数週、数カ月、あるいはそれ以上
の長さの可能性のある期間におけるソースと検出器との
多くの回転の間に、長期および短期の両方にわたる一次
検出器における安定なビーム位置を提供することができ
るコンピュータ・トモグラフィのスキャナに対するニー
ズが存在する。
回転時以外に、数日、数週、数カ月、あるいはそれ以上
の長さの可能性のある期間におけるソースと検出器との
多くの回転の間に、長期および短期の両方にわたる一次
検出器における安定なビーム位置を提供することができ
るコンピュータ・トモグラフィのスキャナに対するニー
ズが存在する。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は、短期および長
期の影響の両方によって生じる焦点ドリフトに対して補
正することによって、短期および長期の両方のビーム位
置の安定性を提供する。本発明の１つの態様によれば、
放射のソースと、そのソースの焦点において発生される
Ｘ線放射のビームを受け取ることができるＸ線検出器の
一次アレイと、ファン・ビームを形成するために焦点と
一次検出器との間に置くことができるファン・ビーム・
コリメータとを含んでいるコンピュータ・トモグラフィ
・システムが提供される。放射のソースおよび一次検出
器のアレイは、走査されるべきオブジェクトの回りに回
転させるための回転可能なガントリ上に支持されてい
る。このトモグラフィ・システムはソースと検出器の回
転中に、ファン・ビームと検出器との間のアラインメン
トを維持し、そして一次アレイの検出器上のファン・ビ
ームの所望の位置を維持するように、ソースと検出器の
整数回の回転全体にわたってビーム・コリメータおよび
焦点位置を絶えず校正し直す。そのシステムは、一次検
出器アレイの検出器上の所望のビーム位置を維持するよ
うに、焦点位置の変化に応答して、焦点の位置における
変化を検出するため、およびファン・ビームのコリメー
タを動かすための手段と、ファン・ビームのコリメータ
の位置と焦点の位置とを相関付けるため、そして一組の
対応している校正データを確立するための手段と、一次
アレイの検出器上のファン・ビームの所望の平均位置を
画定するため、およびそのシステムの整数回の回転全体
にわたって、一次アレイの検出器上の所望の平均ファン
・ビーム位置からの、そのシステムの与えられた回転時
の一次アレイの検出器上の実際の平均ファン・ビーム位
置の偏位を検出するための手段と、一次アレイの検出器
上のファン・ビームの所望の平均位置を維持するように
校正データを補正するための手段とを含む。
期の影響の両方によって生じる焦点ドリフトに対して補
正することによって、短期および長期の両方のビーム位
置の安定性を提供する。本発明の１つの態様によれば、
放射のソースと、そのソースの焦点において発生される
Ｘ線放射のビームを受け取ることができるＸ線検出器の
一次アレイと、ファン・ビームを形成するために焦点と
一次検出器との間に置くことができるファン・ビーム・
コリメータとを含んでいるコンピュータ・トモグラフィ
・システムが提供される。放射のソースおよび一次検出
器のアレイは、走査されるべきオブジェクトの回りに回
転させるための回転可能なガントリ上に支持されてい
る。このトモグラフィ・システムはソースと検出器の回
転中に、ファン・ビームと検出器との間のアラインメン
トを維持し、そして一次アレイの検出器上のファン・ビ
ームの所望の位置を維持するように、ソースと検出器の
整数回の回転全体にわたってビーム・コリメータおよび
焦点位置を絶えず校正し直す。そのシステムは、一次検
出器アレイの検出器上の所望のビーム位置を維持するよ
うに、焦点位置の変化に応答して、焦点の位置における
変化を検出するため、およびファン・ビームのコリメー
タを動かすための手段と、ファン・ビームのコリメータ
の位置と焦点の位置とを相関付けるため、そして一組の
対応している校正データを確立するための手段と、一次
アレイの検出器上のファン・ビームの所望の平均位置を
画定するため、およびそのシステムの整数回の回転全体
にわたって、一次アレイの検出器上の所望の平均ファン
・ビーム位置からの、そのシステムの与えられた回転時
の一次アレイの検出器上の実際の平均ファン・ビーム位
置の偏位を検出するための手段と、一次アレイの検出器
上のファン・ビームの所望の平均位置を維持するように
校正データを補正するための手段とを含む。
【００１５】焦点の位置における変化を検出するため、
そしてその変化に応答してファン・ビームのコリメータ
を動かすための手段は、焦点において発生されてファン
・ビームから導かれる、たとえば、ファン・ビームの平
面から外れるか、あるいはファン・ビームのエッジを超
えるように発生される放射の二次ビームを形成するため
の手段を含むことが好ましい。放射の二次ビームに応答
する二次ビーム検出器は、Ｚ軸方向における焦点の位置
における変化を検出し、ファン・ビーム・コリメータの
動きを制御するための制御信号を発生する。
そしてその変化に応答してファン・ビームのコリメータ
を動かすための手段は、焦点において発生されてファン
・ビームから導かれる、たとえば、ファン・ビームの平
面から外れるか、あるいはファン・ビームのエッジを超
えるように発生される放射の二次ビームを形成するため
の手段を含むことが好ましい。放射の二次ビームに応答
する二次ビーム検出器は、Ｚ軸方向における焦点の位置
における変化を検出し、ファン・ビーム・コリメータの
動きを制御するための制御信号を発生する。
【００１６】所望の平均ファン・ビーム位置からの実際
の平均ファン・ビーム位置の偏位を検出するための手段
は、一次検出器アレイに近接していてファン・ビームの
中に実質的に入っているビーム位置検出器を含むことが
好ましい。そのビーム位置検出器はファン・ビームの周
辺エッジに配置されることが好ましい。
の平均ファン・ビーム位置の偏位を検出するための手段
は、一次検出器アレイに近接していてファン・ビームの
中に実質的に入っているビーム位置検出器を含むことが
好ましい。そのビーム位置検出器はファン・ビームの周
辺エッジに配置されることが好ましい。
【００１７】１つの好適な実施形態においては、ビーム
位置検出器はそのビーム位置における変化に対する最大
の感度がＺ方向にあるように向けられることが好まし
い。したがって、ビーム位置検出器の主軸は一次アレイ
の検出器の主軸に対して実質的に横切ることが好まし
い。１つの特に好適な実施形態においては、ビーム位置
検出器の主軸は一次アレイの検出器の主軸と約８２°の
角度をなす。
位置検出器はそのビーム位置における変化に対する最大
の感度がＺ方向にあるように向けられることが好まし
い。したがって、ビーム位置検出器の主軸は一次アレイ
の検出器の主軸に対して実質的に横切ることが好まし
い。１つの特に好適な実施形態においては、ビーム位置
検出器の主軸は一次アレイの検出器の主軸と約８２°の
角度をなす。
【００１８】校正データを補正するための手段は、ビー
ム位置検出器上に衝突するファン・ビームの部分の中に
検出可能なオブジェクトが存在するかどうかを判定する
ための手段を含むことが好ましい。ファン・ビームのそ
の部分の中に検出可能なオブジェクトが存在しない時に
ビーム位置検出器によって発生される情報だけが、構成
データを補正するために使われる。任意の時点でのビー
ム位置検出器からの信号が、そのビームの中のどのオブ
ジェクトによっても遮られていないことが知られている
時のビーム位置検出器からの信号に対して比較される。
ム位置検出器上に衝突するファン・ビームの部分の中に
検出可能なオブジェクトが存在するかどうかを判定する
ための手段を含むことが好ましい。ファン・ビームのそ
の部分の中に検出可能なオブジェクトが存在しない時に
ビーム位置検出器によって発生される情報だけが、構成
データを補正するために使われる。任意の時点でのビー
ム位置検出器からの信号が、そのビームの中のどのオブ
ジェクトによっても遮られていないことが知られている
時のビーム位置検出器からの信号に対して比較される。
【００１９】一次検出器上のビームの位置における変動
は、Ｘ線のソースおよび検出器上の重力の正弦波関数で
あるので、一次アレイの検出器上でのビームの所望の位
置はソースおよび検出器の部分的な回転についてではな
く、整数回の回転にわたって決定される平均のビーム位
置である。
は、Ｘ線のソースおよび検出器上の重力の正弦波関数で
あるので、一次アレイの検出器上でのビームの所望の位
置はソースおよび検出器の部分的な回転についてではな
く、整数回の回転にわたって決定される平均のビーム位
置である。
【００２０】本発明のこれらの、そして他の目的および
利点は部分的に明らかになり、そして以下に部分的に説
明される。したがって、本発明は次の詳細開示の中に例
示される部分の構造、要素および配置構成を有している
装置を含み、その範囲は特許請求の範囲で示される。
利点は部分的に明らかになり、そして以下に部分的に説
明される。したがって、本発明は次の詳細開示の中に例
示される部分の構造、要素および配置構成を有している
装置を含み、その範囲は特許請求の範囲で示される。
【００２１】本発明の性質および目的をより完全に理解
するために、添付図面と関連して以下の詳細な記述を参
照されたい。
するために、添付図面と関連して以下の詳細な記述を参
照されたい。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明によるトモグラフィ・シス
テムのファン・ビーム形成用サブシステムのコンポーネ
ントが、図１の斜視図および図２の側面図に示されてい
る。各図面にはそれぞれの軸Ｘ、ＹおよびＺも示されて
いる。電子ビーム１０は電子のソース１２からアノード
１４に向かって導かれる。扇型のＸ線ビーム１６が発生
するアノード上の点がこのシステムの焦点１８を形成す
る。Ｘ線ビーム１６は一連のコリメータ２０、２２を通
してコリメートされ、そしてＸ線検出器のアレイ２４に
よって受け取られる。散乱防止板２７の対応しているア
レイを、図２に示されているように検出器の前面に並べ
ることができる。人間の患者などの走査されるべきオブ
ジェクト(図示せず）がビーム・コリメータと検出器と
の間のファン・ビームの内部に置かれる。本発明のシス
テムを含めて、第三世代のコンピュータ・トモグラフィ
・システムにおいては、Ｘ線のソースおよび検出器は共
通のアイソセンターの回りに回転し、そして患者は静止
したままである。
テムのファン・ビーム形成用サブシステムのコンポーネ
ントが、図１の斜視図および図２の側面図に示されてい
る。各図面にはそれぞれの軸Ｘ、ＹおよびＺも示されて
いる。電子ビーム１０は電子のソース１２からアノード
１４に向かって導かれる。扇型のＸ線ビーム１６が発生
するアノード上の点がこのシステムの焦点１８を形成す
る。Ｘ線ビーム１６は一連のコリメータ２０、２２を通
してコリメートされ、そしてＸ線検出器のアレイ２４に
よって受け取られる。散乱防止板２７の対応しているア
レイを、図２に示されているように検出器の前面に並べ
ることができる。人間の患者などの走査されるべきオブ
ジェクト(図示せず）がビーム・コリメータと検出器と
の間のファン・ビームの内部に置かれる。本発明のシス
テムを含めて、第三世代のコンピュータ・トモグラフィ
・システムにおいては、Ｘ線のソースおよび検出器は共
通のアイソセンターの回りに回転し、そして患者は静止
したままである。
【００２３】プリコリメータ２０は主スリット２０Ａを
含み、そのスリットはソースの焦点から発するＸ線のフ
ァン・ビームの広がりをＸおよびＺの方向に制限する。
主スリット２０Ａはソースの比較的近くに置かれる。プ
リコリメータ２０は鉛、タングステンまたはタンタルお
よびそれらの合金などのＸ線に対して不浸透性の材料か
ら作られている。プリコリメータ２０は焦点および検出
器に対して固定されており、移動しない。以下にさらに
完全に説明されるようにプリコリメータは二次スリット
２０Ｂを含むことができ、そのスリットは、図２に最も
明瞭に示されているように一次ビームの平面から導く
か、あるいは一次ファン・ビームのエッジを超えてそれ
を導くかのいずれかによって、一次ビームから取り出さ
れる放射ビーム２１を形成する。
含み、そのスリットはソースの焦点から発するＸ線のフ
ァン・ビームの広がりをＸおよびＺの方向に制限する。
主スリット２０Ａはソースの比較的近くに置かれる。プ
リコリメータ２０は鉛、タングステンまたはタンタルお
よびそれらの合金などのＸ線に対して不浸透性の材料か
ら作られている。プリコリメータ２０は焦点および検出
器に対して固定されており、移動しない。以下にさらに
完全に説明されるようにプリコリメータは二次スリット
２０Ｂを含むことができ、そのスリットは、図２に最も
明瞭に示されているように一次ビームの平面から導く
か、あるいは一次ファン・ビームのエッジを超えてそれ
を導くかのいずれかによって、一次ビームから取り出さ
れる放射ビーム２１を形成する。
【００２４】スライス形成用コリメータ２２は、ファン
・ビーム１６の厚さ（Ｚ方向の寸法）およびアーチ型の
広がり（Ｘ方向の寸法）を画定する。図１に示されてい
るように、スライス形成用コリメータ２２は異なる高さ
の複数のスリット１７を有している第１プレート２２Ａ
および、第２のソリッド・プレート２２Ｂを含む。それ
らのプレートはビーム１６が所望の高さおよび長さの単
独のスリットを通過することができるようにするため
に、互いに相対的に移動させることができる。スリット
の高さは走査されるオブジェクトを通過して、一次検出
器のアレイと一致しているビームの厚さ（Ｚ方向の寸
法）を画定し、一方スリットの長さはビームのアーチ型
の広がり（Ｘ方向の寸法）を画定する。好ましいことと
して、スリットはビームがＺ方向において検出器上の実
質的な中心にあり、そして小さい量だけアレイの周辺の
検出器を超えているように寸法が決められる。
・ビーム１６の厚さ（Ｚ方向の寸法）およびアーチ型の
広がり（Ｘ方向の寸法）を画定する。図１に示されてい
るように、スライス形成用コリメータ２２は異なる高さ
の複数のスリット１７を有している第１プレート２２Ａ
および、第２のソリッド・プレート２２Ｂを含む。それ
らのプレートはビーム１６が所望の高さおよび長さの単
独のスリットを通過することができるようにするため
に、互いに相対的に移動させることができる。スリット
の高さは走査されるオブジェクトを通過して、一次検出
器のアレイと一致しているビームの厚さ（Ｚ方向の寸
法）を画定し、一方スリットの長さはビームのアーチ型
の広がり（Ｘ方向の寸法）を画定する。好ましいことと
して、スリットはビームがＺ方向において検出器上の実
質的な中心にあり、そして小さい量だけアレイの周辺の
検出器を超えているように寸法が決められる。
【００２５】従来の技術のトモグラフィ・システムにお
いては、アノード１４およびその支持構造はソースが電
子ビームを発生する際にソースによって発生される熱の
ために膨張し、ソースが電子ビームの発生を停止してア
ノード上の熱が放散された時に収縮する。上記熱的膨張
および収縮によって、焦点１８がＺ方向にシフトする。
Ｚ方向における焦点のシフトはビーム１６がコリメータ
２０、２２を通過する角度を変化させ、したがって、一
次検出器２４上のビーム１６の位置を変化させる。検出
器上のビームの動きによって、検出器の利得および／ま
たはエネルギー感度における変化が生じる可能性があ
り、それによって再構成された画像の中にリングのアー
ティファクトが現われる可能性がある。
いては、アノード１４およびその支持構造はソースが電
子ビームを発生する際にソースによって発生される熱の
ために膨張し、ソースが電子ビームの発生を停止してア
ノード上の熱が放散された時に収縮する。上記熱的膨張
および収縮によって、焦点１８がＺ方向にシフトする。
Ｚ方向における焦点のシフトはビーム１６がコリメータ
２０、２２を通過する角度を変化させ、したがって、一
次検出器２４上のビーム１６の位置を変化させる。検出
器上のビームの動きによって、検出器の利得および／ま
たはエネルギー感度における変化が生じる可能性があ
り、それによって再構成された画像の中にリングのアー
ティファクトが現われる可能性がある。
【００２６】Ｚ方向における焦点１８のシフトを補正す
るために、二次スリット２０Ｂが二次ビーム２１を形成
して導くためにプリコリメータ２０の中に設けられ、こ
の例においては、一次ファン・ビームから二次的監視装
置２６へ導かれる。図２の中で最も明瞭に示されている
ように、このスリット２０Ｂは一次ファン・ビームから
導かれたビームを提供する。前に説明されたように、二
次スリット２０Ｂは実質的には一次ファン・ビームの面
内にあるが、一次ファン・ビームのエッジを超えている
二次ビーム２１を提供するために置くことができる。二
次的監視装置は二次検出器アレイ上の二次ビームの位置
の関数として出力信号を提供するために、スタックされ
たリニア・アレイに並べられている複数のＸ線検出器２
８を含むことが好ましい。
るために、二次スリット２０Ｂが二次ビーム２１を形成
して導くためにプリコリメータ２０の中に設けられ、こ
の例においては、一次ファン・ビームから二次的監視装
置２６へ導かれる。図２の中で最も明瞭に示されている
ように、このスリット２０Ｂは一次ファン・ビームから
導かれたビームを提供する。前に説明されたように、二
次スリット２０Ｂは実質的には一次ファン・ビームの面
内にあるが、一次ファン・ビームのエッジを超えている
二次ビーム２１を提供するために置くことができる。二
次的監視装置は二次検出器アレイ上の二次ビームの位置
の関数として出力信号を提供するために、スタックされ
たリニア・アレイに並べられている複数のＸ線検出器２
８を含むことが好ましい。
【００２７】二次検出器２８および二次ビーム２１は焦
点１８の位置を測定し、一次検出器２４上の一次ビーム
１６の位置を制御するための情報をリアルタイムで提供
する。スライス形成用コリメータ２２の位置に対する焦
点の位置に関係している校正情報以外に、焦点の位置に
関する情報が、一次アレイの検出器上のビーム１６に対
する正しい位置を制御して維持するために必要な情報を
提供する。しかし、校正そのものはトモグラフィ・シス
テムのコンポーネントの加熱および冷却の結果としての
長期のドリフトを生じやすい。
点１８の位置を測定し、一次検出器２４上の一次ビーム
１６の位置を制御するための情報をリアルタイムで提供
する。スライス形成用コリメータ２２の位置に対する焦
点の位置に関係している校正情報以外に、焦点の位置に
関する情報が、一次アレイの検出器上のビーム１６に対
する正しい位置を制御して維持するために必要な情報を
提供する。しかし、校正そのものはトモグラフィ・シス
テムのコンポーネントの加熱および冷却の結果としての
長期のドリフトを生じやすい。
【００２８】本発明によると、そのトモグラフィ・シス
テムはソースおよび検出器の整数回の回転にわたって一
次検出器２４上の一次ファン・ビーム１６の位置を直接
に測定するために、一次検出器アレイの周辺エッジにお
いてビーム位置検出器３０を含む。ビーム位置検出器３
０を使って焦点およびスライス形成用コリメータの位置
を再校正することができる。焦点１８がドリフトし、ス
ライス形成用コリメータ２２が位置決めし直され、それ
によってスライス形成用コリメータの位置に対する焦点
の位置を構成する比較的長い期間の間に、ビーム１６が
衝突する部分がどのオブジェクトによっても妨げられな
い時に一次検出器アレイの完全な３６０°回転から、し
たがって、ビーム位置検出器３０からデータを得る多く
の機会がある。このデータが校正データのゼロ点を調整
するために使われる。
テムはソースおよび検出器の整数回の回転にわたって一
次検出器２４上の一次ファン・ビーム１６の位置を直接
に測定するために、一次検出器アレイの周辺エッジにお
いてビーム位置検出器３０を含む。ビーム位置検出器３
０を使って焦点およびスライス形成用コリメータの位置
を再校正することができる。焦点１８がドリフトし、ス
ライス形成用コリメータ２２が位置決めし直され、それ
によってスライス形成用コリメータの位置に対する焦点
の位置を構成する比較的長い期間の間に、ビーム１６が
衝突する部分がどのオブジェクトによっても妨げられな
い時に一次検出器アレイの完全な３６０°回転から、し
たがって、ビーム位置検出器３０からデータを得る多く
の機会がある。このデータが校正データのゼロ点を調整
するために使われる。
【００２９】ビーム位置検出器３０はファン・ビーム１
６の周辺のエッジに置かれ、一次検出器に相対的に空間
的に固定され、一次検出器２４に相対的な一次ビーム１
６の動きがビーム位置検出器３０に対して相対的でもあ
るようにすることが好ましい。図２の中で最も明瞭に示
されているように、ビーム位置検出器３０はそのビーム
の位置における変化に対する最大の感度がＺ方向にある
ように向けられることが好ましい。詳しく言うと、それ
は一次検出器の動きの感度の主軸に対して、実質的に横
方向に向けられ、そしてほぼ直角の方向に向けられるこ
とが好ましい。１つの好適な実施形態においては、ビー
ム位置検出器３０の主軸は一次検出器の主軸と約８２°
の角度をなす。対照的に位置検出器２４は一般に、ビー
ム位置に関する最大の感度がＸ方向にあるような方向に
向けられる。したがって、それらはＺ方向におけるビー
ムの動きには比較的は感じ難い。したがって、それらは
Ｚ方向におけるビームの動きの信頼できる指示とはなり
得ない。
６の周辺のエッジに置かれ、一次検出器に相対的に空間
的に固定され、一次検出器２４に相対的な一次ビーム１
６の動きがビーム位置検出器３０に対して相対的でもあ
るようにすることが好ましい。図２の中で最も明瞭に示
されているように、ビーム位置検出器３０はそのビーム
の位置における変化に対する最大の感度がＺ方向にある
ように向けられることが好ましい。詳しく言うと、それ
は一次検出器の動きの感度の主軸に対して、実質的に横
方向に向けられ、そしてほぼ直角の方向に向けられるこ
とが好ましい。１つの好適な実施形態においては、ビー
ム位置検出器３０の主軸は一次検出器の主軸と約８２°
の角度をなす。対照的に位置検出器２４は一般に、ビー
ム位置に関する最大の感度がＸ方向にあるような方向に
向けられる。したがって、それらはＺ方向におけるビー
ムの動きには比較的は感じ難い。したがって、それらは
Ｚ方向におけるビームの動きの信頼できる指示とはなり
得ない。
【００３０】１つの好適な実施形態においては、ビーム
位置３０は、たとえば、フォトダイオードである。通
常、この目的のために使われるフォトダイオードはビー
ムの約１５％だけを吸収し、したがって、それをメイン
の検出器アレイの中の１つまたはそれ以上の一次検出器
の前に、そしてオーバラップするように便利に配置する
ことができる。したがって、それは一次検出器２４のア
ーチ型の広がりを超える追加の周辺の空間を占有または
必要とすることはない。また、フォトダイオードは放射
ビームを大幅には減衰しないので、そのビームの内部に
含まれている診断情報を大幅には減らさない。
位置３０は、たとえば、フォトダイオードである。通
常、この目的のために使われるフォトダイオードはビー
ムの約１５％だけを吸収し、したがって、それをメイン
の検出器アレイの中の１つまたはそれ以上の一次検出器
の前に、そしてオーバラップするように便利に配置する
ことができる。したがって、それは一次検出器２４のア
ーチ型の広がりを超える追加の周辺の空間を占有または
必要とすることはない。また、フォトダイオードは放射
ビームを大幅には減衰しないので、そのビームの内部に
含まれている診断情報を大幅には減らさない。
【００３１】ビーム位置検出器３０は、たとえば、一次
ファン・ビームの内部に検出可能なオブジェクトが存在
していて、検出器２４のいくつかまたはすべての上に影
を投げかけているかどうかを判定するためのコンパレー
タの機能を含むことができる。そのコンパレータは任意
の時点においてビーム位置検出器からの正規化された信
号を、それが妨げられていないことが分かった時のビー
ム位置検出器からの正規化された信号に対して比較す
る。ソースおよび検出器の完全な一回転の中の任意の時
点で、ビーム位置検出器上にオブジェクトが影を投げか
けている場合、ビーム位置検出器からの情報はそれぞれ
の焦点およびスライス形成用コリメータの位置に対して
設定されている校正データのゼロ点を再構成するために
は使われない。
ファン・ビームの内部に検出可能なオブジェクトが存在
していて、検出器２４のいくつかまたはすべての上に影
を投げかけているかどうかを判定するためのコンパレー
タの機能を含むことができる。そのコンパレータは任意
の時点においてビーム位置検出器からの正規化された信
号を、それが妨げられていないことが分かった時のビー
ム位置検出器からの正規化された信号に対して比較す
る。ソースおよび検出器の完全な一回転の中の任意の時
点で、ビーム位置検出器上にオブジェクトが影を投げか
けている場合、ビーム位置検出器からの情報はそれぞれ
の焦点およびスライス形成用コリメータの位置に対して
設定されている校正データのゼロ点を再構成するために
は使われない。
【００３２】一次検出器２４の利得校正の間に、ビーム
位置検出器３０および二次ビーム検出器２８が、ビーム
の中に患者または他の障害物がないことを表す信号を提
供する。ビームの中に患者が存在しない状態でシステム
を校正することの目的は、一次ビームが与えられた検出
器の同じ部分の上に常に衝突し、その検出器からの信号
の大きさが実質的に一定であることを保証するようにす
ることである。
位置検出器３０および二次ビーム検出器２８が、ビーム
の中に患者または他の障害物がないことを表す信号を提
供する。ビームの中に患者が存在しない状態でシステム
を校正することの目的は、一次ビームが与えられた検出
器の同じ部分の上に常に衝突し、その検出器からの信号
の大きさが実質的に一定であることを保証するようにす
ることである。
【００３３】患者が走査される際、生の情報が得られ、
記憶される。患者の走査の後、データ収集システム（Ｄ
ＡＳ）のコンピュータは、ビーム位置検出器の影のない
ソースおよび検出器の完全３６０°回転に対応している
一組のデータがあるかどうかを判定することができる。
上記データの組が利用できる場合、それを使ってスライ
ス形成用コリメータの位置と一緒に焦点の位置を校正す
ることができ、そして所望のビーム位置からの実際のビ
ーム位置の偏位を補正することができる。所望のビーム
位置は実際にはソースおよび検出器の１つまたはそれ以
上の整数回の（すなわち、完全３６０°の）回転にわた
っての所望のビーム位置の平均値である。スライス形成
用コリメータの位置で焦点位置を校正することは、ビー
ム位置検出器がシステムの一回転全体にわたって障害物
がない限り、絶えず再校正することができる。
記憶される。患者の走査の後、データ収集システム（Ｄ
ＡＳ）のコンピュータは、ビーム位置検出器の影のない
ソースおよび検出器の完全３６０°回転に対応している
一組のデータがあるかどうかを判定することができる。
上記データの組が利用できる場合、それを使ってスライ
ス形成用コリメータの位置と一緒に焦点の位置を校正す
ることができ、そして所望のビーム位置からの実際のビ
ーム位置の偏位を補正することができる。所望のビーム
位置は実際にはソースおよび検出器の１つまたはそれ以
上の整数回の（すなわち、完全３６０°の）回転にわた
っての所望のビーム位置の平均値である。スライス形成
用コリメータの位置で焦点位置を校正することは、ビー
ム位置検出器がシステムの一回転全体にわたって障害物
がない限り、絶えず再校正することができる。
【００３４】一次アレイの検出器上のビーム位置はドブ
ス他に対する米国特許第５,５５０,８８６号の中により
完全に記述されているような、第１モーメント、あるい
はセントロイドを使って表される。ビーム位置検出器に
よって求められるビーム位置が障害物に対してチェック
される。障害物が存在しなかった場合、そのデータはソ
ースおよび検出器の３６０°の完全な一回転にわたって
平均化される。シーケンスにおけるビューの完全な一回
転が処理されると、新しい補正値が計算される。利用で
きる視野が完全な一回転より少なかった場合（たとえ
ば、患者が単独の一回転の中で視野のいくつかをさえぎ
った場合）補正値は計算されない。完全な一回転の視野
が累積された時、そのセントロイドが計算され、スライ
ス形成用コリメータの次の調整を補正するために使われ
る。この処理はスキャナが動作している限り、すなわ
ち、Ｘ線のソースがＸ線を提供している限り、継続す
る。
ス他に対する米国特許第５,５５０,８８６号の中により
完全に記述されているような、第１モーメント、あるい
はセントロイドを使って表される。ビーム位置検出器に
よって求められるビーム位置が障害物に対してチェック
される。障害物が存在しなかった場合、そのデータはソ
ースおよび検出器の３６０°の完全な一回転にわたって
平均化される。シーケンスにおけるビューの完全な一回
転が処理されると、新しい補正値が計算される。利用で
きる視野が完全な一回転より少なかった場合（たとえ
ば、患者が単独の一回転の中で視野のいくつかをさえぎ
った場合）補正値は計算されない。完全な一回転の視野
が累積された時、そのセントロイドが計算され、スライ
ス形成用コリメータの次の調整を補正するために使われ
る。この処理はスキャナが動作している限り、すなわ
ち、Ｘ線のソースがＸ線を提供している限り、継続す
る。
【００３５】二次検出器２６は焦点１８の短期の（すな
わち、ソースおよび検出器の単独の回転の範囲内での）
動きを示し、それによって単独の回転の中での一次検出
器上でのファン・ビームの位置における変化が生じるの
で、ビーム位置を単独の回転の中で安定化することがで
きる。焦点の長期のドリフトも感知して補正することが
できる。校正の誤差を生じるシステムの幾何学配置の長
期のドリフトは、ビームの中の患者の存在によって乱さ
れていない完全な一回転からのデータが得られている限
り、ビーム位置検出器３０によって検出され、補正する
ことができる。
わち、ソースおよび検出器の単独の回転の範囲内での）
動きを示し、それによって単独の回転の中での一次検出
器上でのファン・ビームの位置における変化が生じるの
で、ビーム位置を単独の回転の中で安定化することがで
きる。焦点の長期のドリフトも感知して補正することが
できる。校正の誤差を生じるシステムの幾何学配置の長
期のドリフトは、ビームの中の患者の存在によって乱さ
れていない完全な一回転からのデータが得られている限
り、ビーム位置検出器３０によって検出され、補正する
ことができる。
【００３６】本発明の校正のサブシステムによって、ソ
ースおよび検出器の整数回の回転にわたるビーム位置が
１００マイクロメートルの範囲内に安定化される。以前
には、平均のビーム位置の長期の安定性は約４００マイ
クロメータの範囲内にあった。したがって、ビーム位置
の安定性は従来の技術のシステムに比べて少なくとも４
倍のファクタだけ改善されている。ビーム位置の安定性
におけるこの改善によって再校正された画像の品質が改
善され、スキャナをより安価に作ることができる。
ースおよび検出器の整数回の回転にわたるビーム位置が
１００マイクロメートルの範囲内に安定化される。以前
には、平均のビーム位置の長期の安定性は約４００マイ
クロメータの範囲内にあった。したがって、ビーム位置
の安定性は従来の技術のシステムに比べて少なくとも４
倍のファクタだけ改善されている。ビーム位置の安定性
におけるこの改善によって再校正された画像の品質が改
善され、スキャナをより安価に作ることができる。
【００３７】ここに開示される本発明の範囲から逸脱す
ることなしに、上記の装置をある程度変更することがで
きるので、上記の説明の中、あるいは付属の図面の中に
示されているすべてのものは例示としてのものであっ
て、制限するものではないことを理解されたい。
ることなしに、上記の装置をある程度変更することがで
きるので、上記の説明の中、あるいは付属の図面の中に
示されているすべてのものは例示としてのものであっ
て、制限するものではないことを理解されたい。
【図１】本発明のコンピュータ・トモグラフィのスキャ
ナのファン・ビーム形成用コンポーネントまたはサブシ
ステムの概略斜視図である。
ナのファン・ビーム形成用コンポーネントまたはサブシ
ステムの概略斜視図である。
【図２】図１のサブシステムのコンポーネントの概略側
面図である。
面図である。
１０ 電子ビーム １２ 電子ソース １４ アノード １６ Ｘ線ビーム １８ 焦点 ２０ プリコリメータ ２０Ａ 主スリット ２０Ｂ ２次スリット ２１ ２次ビーム ２２ スライス形式用コリメータ ２２Ａ 第１プレート ２２Ｂ ２次スリット ２４ １次検出器 ３０ ビーム位置検出器
フロントページの続き (72)発明者 ルーヴィン デイヒ アメリカ合衆国．01803 マサチューセッ ツ，バーリントン，ローカスト ストリー ト 91 (72)発明者 ジェイムズ ボワーズ アメリカ合衆国．01923 マサチューセッ ツ，ダンヴァーズ，ロックスレイ ロード 19
Claims (22)
- 【請求項１】 放射のソースと、前記ソースの焦点にお
いて発生されるＸ線放射のビームを受け取ることができ
るＸ線検出器の一次アレイとを含むコンピュータ・トモ
グラフィ・システムにおいて、前記放射線のソースおよ
び一次検出器アレイは走査されるべきオブジェクトの回
りに回転させるための回転可能なガントリ上に支持され
ており、前記焦点と前記一次検出器アレイとの間に、前
記ファン・ビームを形成するためのファン・ビーム・コ
リメータが設置可能であり、前記ソースおよび検出器の
一回転の間に前記ファン・ビームと前記一次アレイの検
出器との間のアラインメントを維持するため、および前
記システムの整数回の回転全体にわたって前記一次アレ
イの前記検出器上の前記ファン・ビームの所望の位置を
維持するために、前記システムを絶えず校正するための
手段があり、 前記焦点の位置における変化を検出するため、そして前
記変化に応答して前記ファン・ビーム・コリメータを移
動させて、前記一次検出器アレイの検出器上に所望のビ
ーム位置を維持するようにするための手段と、 前記ファン・ビーム・コリメータの位置を前記焦点の位
置と相関付けて、対応している一組の校正データを確立
するための手段と、 前記一次アレイの検出器上の前記ファン・ビームの所望
の平均位置を画定するため、および前記システムの整数
回の回転の間に、前記一次アレイの検出器上のファン・
ビームの所望の平均位置からの、前記一次アレイの検出
器上のファン・ビームの実際の平均位置の偏位を検出す
るための手段と、 前記一次アレイの検出器上の前記ファン・ビームの前記
所望の平均位置を維持するように前記校正データを補正
するための手段とを含むシステム。 - 【請求項２】 請求項１に記載のシステムにおいて、前
記焦点の位置における変化を検出するため、および、前
記ファン・ビームのコリメータを動かすための前記手段
が、 前記焦点において発生され、前記ファン・ビームから導
かれる二次放射ビームを形成するための手段と、 Ｚ軸方向における前記焦点の位置における変化を検出す
るため、および前記ファン・ビーム・コリメータの動き
を制御するための、前記焦点の位置における前記変化を
表す制御信号を発生するための、前記放射の前記二次ビ
ームに応答する二次ビーム検出の手段を含むシステム。 - 【請求項３】 請求項２に記載のシステムにおいて、前
記二次ビームが前記一次ファン・ビームの平面から導か
れるようになっているシステム。 - 【請求項４】 請求項２に記載のシステムにおいて、前
記二次ビームが前記一次ファン・ビームの前記平面内お
よび前記一次ファン・ビームのエッジを離れた場所に実
質的に置かれているシステム。 - 【請求項５】 請求項２に記載のシステムにおいて、前
記所望の平均のファン・ビーム位置からの実際の平均の
ファン・ビーム位置の偏位を検出するための前記手段
が、前記一次検出器に近接して置かれ、実質的に前記フ
ァン・ビームの内部にあるビーム位置検出器を含むシス
テム。 - 【請求項６】 請求項５に記載のシステムにおいて、前
記ビーム位置検出器が前記ファン・ビームの周辺エッジ
に置かれているシステム。 - 【請求項７】 請求項６に記載のシステムにおいて、前
記ビーム位置検出器が、前記ファン・ビームの位置にお
ける変化に対する最大の感度がＺ軸の方向にあるように
向けられているシステム。 - 【請求項８】 請求項７に記載のシステムにおいて、前
記ビーム位置検出器の主軸が、前記一次アレイの検出器
の主軸に対して実質的に横切る方向であるシステム。 - 【請求項９】 請求項８に記載のシステムにおいて、前
記ビーム位置検出器の主軸と、前記一次アレイの検出器
の主軸とが約８２°の角度をなしているシステム。 - 【請求項１０】 請求項８に記載のシステムにおいて、
前記校正データを補正するための前記手段が、前記ビー
ム位置検出器上に当たるファン・ビームの一部分の内部
に検出可能なオブジェクトが存在するかどうかを判定す
るため、そして前記ファン・ビームのその部分の内部に
検出可能なオブジェクトが存在しない場合に前記ビーム
位置検出器によって発生される情報だけを使って、前記
校正データを補正するための手段を含むシステム。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載のシステムにおい
て、前記ファン・ビームの内部に検出可能なオブジェク
トが存在するかどうかを判定するための前記手段が、前
記ビーム位置検出器上に当たる前記ファン・ビームの前
記部分の中のオブジェクトによって遮られていないこと
が分かっている時点で、前記ビーム位置検出器からの信
号に対して任意の時点において前記ビーム位置検出器か
らの信号を比較するための手段を含むシステム。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載のシステムにおい
て、前記一次アレイの検出器上の前記ビームの前記所望
の位置が、前記ソースおよび検出器の整数回の回転にわ
たって求められる前記検出器上の前記ビームの平均位置
であるようになっているシステム。 - 【請求項１３】 放射線のソースと、前記ソースの焦点
において発生されるＸ線放射のビームを受け取ることが
できるＸ線検出器の一次アレイと、走査されるべきオブ
ジェクトの回りに回転させるために、前記放射線のソー
スと一次検出器アレイを支持するための回転可能なガン
トリと、ファン・ビームを形成するために前記焦点と前
記一次検出器アレイとの間に置くことができるファン・
ビーム・コリメータと、前記焦点の位置における変化を
検出するため、および前記変化に応答して前記ファン・
ビーム・コリメータを動かして前記ファン・ビームと前
記一次検出器アレイの検出器との間のアラインメントを
維持するようにするための手段と、前記ファン・ビーム
・コリメータの位置を前記焦点の位置と相関付けるた
め、および、対応する一組の校正データを確立するため
の手段と、前記一次アレイの検出器上の前記ファン・ビ
ームの所望の平均位置を維持するための連続的な校正シ
ステムとを含むコンピュータ・トモグラフィ・システム
において、前記一次アレイの前記検出器上の前記ファン
・ビームの所望の平均位置を画定するための、そして前
記システムの整数回の回転全体にわたって、前記一次ア
レイの検出器上の前記所望のファン・ビームの位置から
の、前記一次アレイの検出器上の実際の平均のファン・
ビーム位置の偏位を検出するための手段と、 前記一次アレイの検出器上の前記ファン・ビームの前記
所望の平均位置を維持するように前記校正データを補正
するための手段とを含むシステム。 - 【請求項１４】 絶えず自己校正をしているコンピュー
タ・トモグラフィ・システムであって、 焦点からＸ線を発生するための放射のソースと、 トモグラフィの走査の間に前記ソースからの放射を受け
取るためのＸ線検出器の一次アレイと、 トモグラフィの走査の間にＺ軸の回りに前記ソースおよ
びＸ線検出器を回転させるための手段と、 前記焦点から発している放射線をコリメートするため
の、前記焦点に対して相対的に位置決めされていて、ト
モグラフィ走査の間に前記一次アレイの検出器上に前記
焦点から発している放射の一次ファン・ビームを形成す
るようにしているファン・ビーム・コリメータと、 前記焦点から発生していて、前記ファン・ビームから出
ている放射の二次ビームを形成するための手段と、 前記放射の二次ビームに応答して、前記焦点の位置にお
ける変化を感知するため、そして前記焦点の位置におけ
る前記変化を表す位置信号を発生するための二次ビーム
検出手段と、 前記位置信号に応答して、前記ファン・ビーム・コリメ
ータを動かして、放射の前記一次ファン・ビームと前記
一次アレイの検出器とのアラインメントを維持するよう
にする手段と、 前記ファン・ビーム・コリメータの位置と前記焦点の位
置とを相関付けるため、および、対応している一組の校
正データを確立するための手段と、 前記一次アレイの検出器上の前記ファン・ビームの所望
の平均位置を画定するため、そして前記システムの整数
回の回転全体にわたって、前記一次アレイの検出器上の
実際の平均のファン・ビーム位置の、前記一次アレイの
検出器上の所望の平均ファン・ビーム位置からの偏位を
検出するための手段と、 前記一次アレイの検出器上の前記ファン・ビームの前記
所望の平均位置を維持するように、前記校正データを補
正するための手段とを含むシステム。 - 【請求項１５】 請求項１４に記載のシステムにおい
て、実際の平均ファン・ビーム位置の、前記所望の平均
ファン・ビーム位置からの偏位を検出するための前記手
段が、前記一次検出器アレイに近接して、そして前記フ
ァン・ビームの内部に実質的に置かれているビーム位置
検出器を含むシステム。 - 【請求項１６】 請求項１５に記載のシステムにおい
て、前記ビーム位置検出器が前記ファン・ビームの周辺
エッジに置かれているシステム - 【請求項１７】 請求項１６に記載のシステムにおい
て、前記ビーム位置検出器が、前記ファン・ビームの前
記位置における変化に対する最大の感度が前記Ｚ軸の方
向にあるように向けられているシステム。 - 【請求項１８】 請求項１７に記載のシステムにおい
て、前記ビーム位置検出器の主軸が前記一次アレイの検
出器の主軸に対して実質的に横切る方向になっているシ
ステム。 - 【請求項１９】 請求項１８に記載のシステムにおい
て、前記ビーム位置検出器の主軸と、前記一次アレイの
検出器の主軸とが約８２°の角度をなしているシステ
ム。 - 【請求項２０】 請求項１８に記載のシステムにおい
て、校正データを補正するための前記手段が、前記ビー
ム位置検出器上に当たる前記ファン・ビームの前記部分
の内部に検出可能なオブジェクトが存在するかどうかを
判定するため、および、前記ファン・ビームの前記部分
の内部に検出可能なオブジェクトが存在していない間に
発生した情報だけを使って前記校正データを補正するた
めの手段を含むシステム。 - 【請求項２１】 請求項２０に記載のシステムにおい
て、前記ファン・ビームの内部に検出可能なオブジェク
トが存在しているかどうかを判定するための前記手段
が、任意の時点での前記ビーム位置検出器からの信号
を、前記ビーム位置検出器上に当たる前記ファン・ビー
ムの前記位置におけるオブジェクトによって遮られてい
なかったことが分かっていた時点での前記ビーム位置検
出器からの信号に対して比較するための手段を含むシス
テム。 - 【請求項２２】 請求項２１に記載のシステムにおい
て、前記一次アレイの前記検出器上の前記ビームの前記
所望の位置が、前記ソースおよび検出器の整数回の回転
にわたって求められる平均ビーム位置であるシステム。
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