JP2000157530A

JP2000157530A - コーンビームｃｔの散乱線除去装置

Info

Publication number: JP2000157530A
Application number: JP10337000A
Authority: JP
Inventors: Satoru Arakawa; 哲荒川
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1998-11-27
Filing date: 1998-11-27
Publication date: 2000-06-13

Abstract

(57)【要約】【課題】コーンビームＣＴの散乱線除去装置におい
て、画像の干渉縞を防止する。【解決手段】コーンビームＣＴの散乱線除去装置１''
は、被写体４''にＸ線を照射するＸ線源Ｆ''と、被写体
４''を透過したＸ線を受けて画像信号に変換する検出器
１２''と、被写体４''と検出器１２''の間を通って回転
する散乱線除去の為の円筒状のグリッド３０を有する。
グリッド３０は所定の回転数で回転されるので検出器１
２''にグリッド３０の影が固定して投影されることがな
い。従って、影と検出器１２''の光検出素子との位置関
係の相互作用による干渉縞が生じず、得られる画像にむ
らを生じて品質を低下させることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は放射線撮影に使用さ
れる散乱線除去装置に関し、特にコーンビームＣＴの散
乱線除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】放射線源から円錐状に発生するＸ線等
の、所謂コーンビーム（円錐形ビーム）は、ファンビー
ム（扇状ビーム）よりも広範囲に放射線が照射される。
従って被写体を通過する際、散乱線も多く発生する。こ
のコーンビームを使用したコーンビームＣＴの散乱線を
除去する為に、特開平１０−５２０７号公報に開示され
た、図４に示す如き散乱線除去グリッド１００が知られ
ている。この散乱線除去グリッド１００は、放射線吸収
の程度の大きいコリメータ板１０２がスライス方向に複
数配列されたスライス方向コリメータ１０４と、同様の
コリメータ板１０６がチャネル方向に複数配列されたチ
ャネル方向コリメータ１０８とからなり、グリッド１０
０を透過した放射線は、複数の素子が二次元方向に配列
された検出素子アレイ１１０に到達する。この２種類の
コリメータ１０４，１０８によって格子状のグリッド１
００を構成し、コーンビームにより発生する散乱線を除
去している。このグリッド１００は検出素子アレイに対
し相対的に静止した状態で保持されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述の特許公開公報に
開示されたグリッド１００は、格子状になっているため
多方向からの散乱線を除去することはできるものの、静
止グリッドであるため干渉縞（モアレ）が生じることは
避けられない。また、２種類のコリメータ１０４，１０
８を必要とし、しかもコリメータ板１０２，１０６は、
検出器に投影されるグリッドの影ができるだけ小さくす
るために、夫々別個に放射線源Ｆから照射される放射線
の進行方向に正確に整列させる必要があり、製造、設置
が困難という問題がある。

【０００４】本発明は、上記従来技術の欠点に鑑みてな
されたものであり、比較的簡単な構造でありながら、
干渉縞を生じさせない、コーンビームＣＴの散乱線除去
装置を提供することを目的とする。

【０００５】本発明の他の目的は、Ｘ線源に対しグリッ
ドのグリッド要素を正確にアライメントしなくとも、検
出器に投影されるグリッドの影を殆どなくすことのでき
る散乱線除去装置を提供することである。

【０００６】更に本発明の目的は、部品点数が少なく製
造が容易なグリッドを使用した、散乱線除去装置を提供
することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の、コーンビーム
ＣＴの散乱線除去装置は、被写体の撮影中にグリッド要
素（放射線吸収部）の延びている方向と交差する方向に
グリッドを移動可能にしたことを特徴とするものであ
る。上記のグリッドは、回転する円板状や円筒状とする
ことができる。

【０００８】グリッドを移動させる場合、グリッド密度
をＮ、グリッドの移動速度をｖ、検出器のデータ収録時
間をｔとした時、ｖ≧１／Ntが成り立つような速度でグ
リッドを移動させるのが望ましい。ｖ≧１／Ntとは、vt
≧1/Nで、密度Ｎはグリッド要素の間隔ｄの逆数（１／
ｄ）であるから、収録時間ｔの間、グリッドが速度ｖで
移動する距離ｖｔがグリッド要素間の距離ｄ（＝１／
Ｎ）より大きいことを意味し、モアレの原因となるグリ
ッド要素の影が隣接するグリッド要素間に縞模様として
映らないようにするための要件である。

【０００９】ここでコーンビームとは、正確に円錐形で
ある必要はなく、照射範囲が円に近い楕円形のものや照
射野絞り等で矩形に絞られたものも含むものとする。

【００１０】

【発明の効果】本発明の、コーンビームＣＴの散乱線除
去装置は、被写体の撮影中にグリッド要素の延びている
方向と交差する方向にグリッドを移動可能にしたので、
放射線がグリッドによって吸収されることによる影が特
定の箇所に静止せず流れることとなり、モアレの原因と
なるグリッドの影が映るのを防止することができる。ま
た、正確なアライメントの必要がなく、部品点数が少な
い、製造容易で比較的簡単な構造であっても、検出器に
投影されるグリッドの影を殆どなくすことができる。

【００１１】また、本発明の散乱線除去装置のグリッド
を回転する円板状や円筒状とした場合には振動が少なく
高回転させることができるのでモアレは一層生じにく
く、品質の高い画像が得られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について添付図を参照して詳細に説明する。図１は、本
発明の、第１実施形態となるコーンビームＣＴの散乱線
除去装置（以下、単に装置という）１の概略正面図であ
る。図１に示すように、Ｘ線源（放射線源）Ｆの下方に
は、Ｘ線源Ｆから放射されるＸ線２を受ける被写体４、
例えば人体が配置されている。被写体４の下方には、被
写体４を透過したＸ線を受ける検出器１２が配置されて
いる。この被写体４と検出器１２の間には検出器１２と
平行にグリッド１０が配置される。このグリッド１０
は、被写体４を透過したＸ線の内、Ｘ線源Ｆから直進し
てくるＸ線２aをそのまま透過し、被写体４により屈曲
されて散乱する散乱線２bを吸収して、被写体４の撮影
に好ましいＸ線のみを透過する。

【００１３】グリッド１０は平板状であり、図において
紙面と直行する方向に延びる多数のグリッド要素、即ち
放射線吸収部１０aを有する。このグリッド要素１０aに
よりＸ線が吸収されるので、この部分に照射されたＸ線
は検出器１２に到達せずグリッド要素１０aに対応して
規則的に配置された影を検出器１２上に生じる。他方、
検出器１２には、検出器１２に到達したＸ線を検出して
電気信号に変換する光検出素子（図示せず）が規則的に
２次元に配置されている。

【００１４】この検出器１２上には透過したＸ線が入射
する部分と、グリッド要素１０aによって形成された影
の部分とが規則正しく配列されるが、光検出素子と影の
部分の相対的位置関係により電気的に画像として再生し
た際、画像に規則的なむら、所謂モアレ（干渉縞）が生
じる。グリッド１０は、グリッド要素１０aの延びる方
向と交差する方向、即ち図において矢印Ａ１で示す方向
に図示しない駆動手段により比較的速い速度で往復運動
される。具体的にはグリッド密度をＮ、グリッド１０の
移動速度をｖ、検出器１２のデータ収録時間をｔとした
時、ｖ≧１／Ntが成り立つようにグリッド１０を移動さ
せる。グリッド１０は平板状であるため、矢印Ａ１で示
す如くグリッド要素１０aと交差するように往復運動、
即ち振動させる。この際、撮影開始時に上記所定の速度
になっているように予めグリッド１０を移動させること
が望ましい。このようにすることによって、グリッド１
０の影が検出器１２上の特定の位置に影として形成され
ず分散されないので干渉縞を生じることが防止される。

【００１５】Ｘ線源Ｆと、検出器１２と、グリッド１０
は、図示しない構成部品により一体的に保持され被写体
４の周囲に回転するように構成される。その間グリッド
１０は、常に上記方向に振動しながら被写体４を透過し
た放射線を受けて散乱光を除去する。検出器１２とＸ線
源Ｆは、被写体４の周囲をステップ状に１周して各位置
において被写体４を撮影し、被写体４の多方向からの透
過画像データが検出器１２によって収録される。そのデ
ータをＣＴのアルゴリズムによりコンピュータで演算し
て被写体４の内部の３次元画像を再生することができ
る。なお、Ｘ線源Ｆ、検出器１２，グリッド１０は固定
し、被写体４のみを回転させてもよい。この場合もグリ
ッド１０は常に振動して散乱線を吸収する。

【００１６】次に本発明の第２実施形態となる、装置
１’について図２を参照して説明する。図２は、装置
１’の概略平面図である。説明にあたり第１実施形態と
同様な部品については同じ番号に’を付して説明する。
図においてＸ線源Ｆ’は、紙面の手前側、且つ被写体
４’の手前に位置する。この装置１’に使用されるグリ
ッド２０は円板状を呈し、グリッド面内で検出器１２’
と直交する中心軸Ｃ’の周りに検出器１２’と平行に回
転する。グリッド要素２０aは第１実施形態と同様に平
行に配置されている。グリッド２０の一部、図において
は周辺部が被写体４’と検出器１２’の間に介在し、Ｘ
線源Ｆ’からの放射線の散乱光を効果的に除去してい
る。グリッド２０の回転方向はいずれの方向でもよいが
図では矢印Ａ２の如く右回りに回転している。

【００１７】回転速度は第１実施形態の場合の条件を満
たすように設定され、グリッド要素２０aが延びる方向
が直径方向に近い部分が被写体４を通過する際に撮影さ
れることが望ましい。この場合もグリッド２０の固定し
た影が検出器１２’に検出されることがないのでモアレ
を生じることが防止される。またグリッド２０は一方向
への回転運動なので、高速度に回転させることが容易で
あり、振動も生じにくいという効果がある。また、被写
体４’のサイズが大きいものであってもグリッドの直径
を大きくすることで容易に対応できる。

【００１８】次に図３を参照して第３実施形態の装置
１''について説明する。図３は装置１''の概略側面図を
示す。この装置１''に使用されるグリッド３０は、円筒
形を呈し、被写体４''と検出器１２''の間をグリッド３
０が通過するように回転する。図では円筒の手前側が上
に向く矢印Ａ３方向になるように回転している。回転軸
Ｃ''は検出器１２''と平行、且つ図において左右方向に
延びている。グリッド要素３０aは、円筒の外周に沿っ
て平行に配置される。Ｘ線源Ｆ''はグリッド３０と干渉
しないようにグリッド３０の側方に偏倚して配置され
る。この際３実施形態においてもＸ線源Ｆ''と、検出器
１２''と、グリッド３０は一体的に保持されて被写体
４''の周囲を回転する。グリッド３０は回転運動をする
ので、高回転が容易に得られ、また振動が生じにくいと
いう効果がある。

【００１９】以上、本発明の好ましい実施形態について
詳細に説明したが、本実施形態に限定されるものではな
く種々の変形変更が考えられる。例えば、各グリッドの
サイズは、何種類か用意し、被写体の大きさによって適
宜選択し、変更することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態によるコーンビームＣ
Ｔの散乱線除去装置の概略正面図

【図２】本発明の第２の実施形態によるコーンビームＣ
Ｔの散乱線除去装置の概略平面図

【図３】本発明の第３の実施形態によるコーンビームＣ
Ｔの散乱線除去装置の概略側面図

【図４】従来のコーンビームＣＴにおける散乱線除去グ
リッドの一例を示す斜視図

【符号の説明】

１，１’，１'' コーンビームＣＴの散乱線除去装置４，４’，４'' 被写体１０，２０，３０グリッド１０a，２０a，３０a グリッド要素１２，１２’，１２'' 検出器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】コーンビーム状の放射線を受ける被写体
と該被写体を透過した放射線を検出する検出器との間に
配置されるグリッドを有し、前記被写体の撮影中に該グ
リッドのグリッド要素の延びる方向と交差する方向に前
記グリッドを移動可能としたことを特徴とするコーンビ
ームＣＴの散乱線除去装置。
【請求項２】前記グリッドが、該グリッドの面内で回
転する円板状グリッドであることを特徴とする、請求項
１記載のコーンビームＣＴの散乱線除去装置。
【請求項３】前記グリッドが、軸の周りに回転する円
筒状グリッドであることを特徴とする、請求項１記載の
コーンビームＣＴの散乱線除去装置。