JP2000175895A - コンピュ―タ断層撮影及び画像診断法 - Google Patents
コンピュ―タ断層撮影及び画像診断法Info
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【解決手段】回転架台には多ファンビーム発生装置Bが
取付けられ、放射線ビームは、多数の平行で薄いファン
状ビームにコリメートされ(42)、これらのビームは
検査領域を通して照射される。X線は、X線検出器の少
なくともアーク又は検出器の多数の平行リング(1
41,142,……14n)で検出される。これらの検
出器は、受けた放射線を表す信号を発生し、これらの信
号は再構成プロセッサー18で体積像表示に処理され、
モニター20に表示される。一実施の形態において、こ
れらの信号は一連の離間した平行な断層に再構成され
る。対象物は指示され、付加的な断層が集められ、そし
て前に再構成した断層の間で再構成される。 【効果】単一ファンビームCTシステムと比較して像形
成時間が相当に改善され、実質的に実時間で体積像を形
成できる。像を形成するのに既存の再構成アルゴリズム
を用いることができる。
取付けられ、放射線ビームは、多数の平行で薄いファン
状ビームにコリメートされ(42)、これらのビームは
検査領域を通して照射される。X線は、X線検出器の少
なくともアーク又は検出器の多数の平行リング(1
41,142,……14n)で検出される。これらの検
出器は、受けた放射線を表す信号を発生し、これらの信
号は再構成プロセッサー18で体積像表示に処理され、
モニター20に表示される。一実施の形態において、こ
れらの信号は一連の離間した平行な断層に再構成され
る。対象物は指示され、付加的な断層が集められ、そし
て前に再構成した断層の間で再構成される。 【効果】単一ファンビームCTシステムと比較して像形
成時間が相当に改善され、実質的に実時間で体積像を形
成できる。像を形成するのに既存の再構成アルゴリズム
を用いることができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に診断像形成用
のコンピュータ断層撮影(CT)に関するものである。
本発明の特殊な応用は、医療目的用の体積CT像形成に
あり、特にそれについて説明する。しかしながら、本発
明はまた工業、安全、及び他の形式の体積像形成装置及
び技術に応用される。
のコンピュータ断層撮影(CT)に関するものである。
本発明の特殊な応用は、医療目的用の体積CT像形成に
あり、特にそれについて説明する。しかしながら、本発
明はまた工業、安全、及び他の形式の体積像形成装置及
び技術に応用される。
【0002】
【従来の技術】CTスキャナーによる診断像形成におい
ては、X線源から関心対象の領域を通して放射線の薄い
ファン状ビームが照射される。放射線源は関心対象の領
域の回りで回転され、360°に渡る多数の方向から関
係する領域の同じ薄い断層を照射するようにしている。
第三世代のスキャナーでは、放射線源と同じ架台に放射
線検出器のアークが装着され、両方が互いに回転するよ
うにしている。第四世代のスキャナーでは、対象物の回
り360°にリング状にX線検出器が固定して装着され
ている。
ては、X線源から関心対象の領域を通して放射線の薄い
ファン状ビームが照射される。放射線源は関心対象の領
域の回りで回転され、360°に渡る多数の方向から関
係する領域の同じ薄い断層を照射するようにしている。
第三世代のスキャナーでは、放射線源と同じ架台に放射
線検出器のアークが装着され、両方が互いに回転するよ
うにしている。第四世代のスキャナーでは、対象物の回
り360°にリング状にX線検出器が固定して装着され
ている。
【0003】関心対象の体積の像を形成するため、代表
的には単一の断層像が発生される。最初の断層像が発生
された後、対象物支持体は一般には数mm台の断層幅づ
づ指示され、他の断層像が発生される。この断層像及び
指示技法は、関心対象の体積に及ぶ断層が発生されるま
で繰返される。この形式の像形成の一つの欠点は、非常
に多くの断層を発生するのに相対的に長い時間が必要と
なる点である。最初と最後の断層は相当に異なった時間
に取られるため、関心対象の領域の時間展開により体積
像がゆがむことになる。
的には単一の断層像が発生される。最初の断層像が発生
された後、対象物支持体は一般には数mm台の断層幅づ
づ指示され、他の断層像が発生される。この断層像及び
指示技法は、関心対象の体積に及ぶ断層が発生されるま
で繰返される。この形式の像形成の一つの欠点は、非常
に多くの断層を発生するのに相対的に長い時間が必要と
なる点である。最初と最後の断層は相当に異なった時間
に取られるため、関心対象の領域の時間展開により体積
像がゆがむことになる。
【0004】螺旋状走査法においては、X線源が関心対
象の領域の回りを回転するので、患者は一般にX線ビー
ムを通して連続して動かされる。このようにして、放射
線のファン状ビーム及び関心対象の領域は互いに螺旋パ
ターンで動く。連続した運動は断層間の指示操作より早
いが、相対的には遅い。
象の領域の回りを回転するので、患者は一般にX線ビー
ムを通して連続して動かされる。このようにして、放射
線のファン状ビーム及び関心対象の領域は互いに螺旋パ
ターンで動く。連続した運動は断層間の指示操作より早
いが、相対的には遅い。
【0005】像形成時間を低減するために、複数のスキ
ャナーで放射線のビームを二つの断層にコリメートす
る。放射線のビームが二つの断層にコリメートされる場
合には、普通、端と端とをくっつけて配置した二組の放
射線検出器が設けられる。一般的には、被照射断層の厚
さ及び断層間の間隔は調整できる。このような調整は放
射線の二本のビームに対して相対的に真っ直ぐである。
しかしながら、放射線の各ビームがただ一組の放射線検
出器に衝突する必要性は、二本以上のビームへのコリメ
ーシッヨンを機械的に厄介にさせることになる。さら
に、二本のビームは共通の焦点から出てくるので、それ
らビームは互いに平行ではなく発散する。発散するビー
ムは複雑であり、データを平行断層に再構成する再構成
技術にエラーを導入する。さらに、単一源からの放射線
は比較的多くのビームにコリメートされ、そのようなビ
ームはより広く発散することになる。
ャナーで放射線のビームを二つの断層にコリメートす
る。放射線のビームが二つの断層にコリメートされる場
合には、普通、端と端とをくっつけて配置した二組の放
射線検出器が設けられる。一般的には、被照射断層の厚
さ及び断層間の間隔は調整できる。このような調整は放
射線の二本のビームに対して相対的に真っ直ぐである。
しかしながら、放射線の各ビームがただ一組の放射線検
出器に衝突する必要性は、二本以上のビームへのコリメ
ーシッヨンを機械的に厄介にさせることになる。さら
に、二本のビームは共通の焦点から出てくるので、それ
らビームは互いに平行ではなく発散する。発散するビー
ムは複雑であり、データを平行断層に再構成する再構成
技術にエラーを導入する。さらに、単一源からの放射線
は比較的多くのビームにコリメートされ、そのようなビ
ームはより広く発散することになる。
【0006】放射線の円錐状ビームで関心対象の領域を
検査する複数のシステムが提案されてきた。しかしなが
ら、円錐状ビーム像再構成はコンピューターを使用する
上で強烈で遅い。さらに、円錐状ビーム像形成は検出器
サイズに基く固定した解決法である。さらに、円錐状ビ
ーム像再構成は、データ問題の不十分さ、像構造及びそ
の他の再構成エラーに煩わされる。
検査する複数のシステムが提案されてきた。しかしなが
ら、円錐状ビーム像再構成はコンピューターを使用する
上で強烈で遅い。さらに、円錐状ビーム像形成は検出器
サイズに基く固定した解決法である。さらに、円錐状ビ
ーム像再構成は、データ問題の不十分さ、像構造及びそ
の他の再構成エラーに煩わされる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来技術に
伴う問題点を解決できるCT及び画像診断法を提供する
ことを目的としている。
伴う問題点を解決できるCT及び画像診断法を提供する
ことを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、CTス
キャナーは、検査領域を画定する固定架台部分を有して
いる。回転架台部分は検査領域のまわりで選択的に回転
する。電子流で選択的にボンバートするため回転架台部
分と組合された多数のアノード要素は、多数の平行なX
線ビームを発生する。多数のX線検出器は、検査領域を
通過してきたX線ビームを受ける。これらの検出器は受
けたX線ビームを表す信号を発生し、また再構成プロセ
ッサはこれらの発生した信号を処理して像表示する。
キャナーは、検査領域を画定する固定架台部分を有して
いる。回転架台部分は検査領域のまわりで選択的に回転
する。電子流で選択的にボンバートするため回転架台部
分と組合された多数のアノード要素は、多数の平行なX
線ビームを発生する。多数のX線検出器は、検査領域を
通過してきたX線ビームを受ける。これらの検出器は受
けたX線ビームを表す信号を発生し、また再構成プロセ
ッサはこれらの発生した信号を処理して像表示する。
【0009】本発明によれば、画像診断法は、透過放射
線の多数の薄いファンビームを同時に発生することを含
んでいる。多数の薄いファンビームは検査領域に通さ
れ、同時にファンビームは検査領域のまわりで回転す
る。各ファンビームは、検査領域を通過してきた後検出
され、そして検査領域を通過してきた放射線量を表す電
子信号を発生するのに用いられる。
線の多数の薄いファンビームを同時に発生することを含
んでいる。多数の薄いファンビームは検査領域に通さ
れ、同時にファンビームは検査領域のまわりで回転す
る。各ファンビームは、検査領域を通過してきた後検出
され、そして検査領域を通過してきた放射線量を表す電
子信号を発生するのに用いられる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下例として添付図面を参照し
て、本発明の実施の形態について説明する。
て、本発明の実施の形態について説明する。
【0011】図1を参照すると、CTスキャナーは床に
取付けた固定架台Aを備え、この固定架台Aの位置はデ
ータ収集中、固定されたままである。多ファンビーム発
生装置Bは回転架台Cに回転可能に装着されている。固
定架台Aは円筒体10を備え、この円筒体10は患者を
受け入れる領域12を画定している。多数のリングの放
射線検出器141,142,……14nは患者を受け入
れる領域12の回りに同心状に配置されている。図示実
施の形態では、放射線検出器は、固定架台部分に設けら
れ、放射線検出器の相応したアークセグメントが、検査
領域12を通る相応した平行通路を横切ってきた放射線
源Bからの放射線の各ファンビームを受けるようにされ
ている。代わりに、図2に示すように、多数の放射線検
出器のアークセグメントは、各々X線源と共に回転する
ようにファンビームの一つと整列して回転架台Cに装着
され得る。
取付けた固定架台Aを備え、この固定架台Aの位置はデ
ータ収集中、固定されたままである。多ファンビーム発
生装置Bは回転架台Cに回転可能に装着されている。固
定架台Aは円筒体10を備え、この円筒体10は患者を
受け入れる領域12を画定している。多数のリングの放
射線検出器141,142,……14nは患者を受け入
れる領域12の回りに同心状に配置されている。図示実
施の形態では、放射線検出器は、固定架台部分に設けら
れ、放射線検出器の相応したアークセグメントが、検査
領域12を通る相応した平行通路を横切ってきた放射線
源Bからの放射線の各ファンビームを受けるようにされ
ている。代わりに、図2に示すように、多数の放射線検
出器のアークセグメントは、各々X線源と共に回転する
ようにファンビームの一つと整列して回転架台Cに装着
され得る。
【0012】制御コンソール16は像再構成プロセッサ
ー18を備え、この像再構成プロセッサー18は検出器
アレイ141,142,……14nからの信号を用いて
体積像表示を再構成し、モニター20に表示するように
している。
ー18を備え、この像再構成プロセッサー18は検出器
アレイ141,142,……14nからの信号を用いて
体積像表示を再構成し、モニター20に表示するように
している。
【0013】像再構成プロセッサー18は、多数の再構
成プロセッサー181,182,……18nを備え、各
再構成プロセッサーは従来の断層像再構成アルゴリズム
を用いて予めプログラミングされている。図2は、検出
器が一組の軸方向に離間したアークの検出器要素(1
5)として構成されている場合を示しているが、これは
固定検出器リング141,142などに等しく適用す
る。検出器リング141,142,……14nの各々か
らの出力は相応したプロセッサー181,182,……
18nに供給され、これらのプロセッサーは同時に収集
したデータを一連の断層に再構成する。こうして得られ
た一連の断層は体積像メモリー22に記憶される。X線
ビームがすごく近接している場合には、体積像の全ての
断層は同時に再構成される。しかしながら、好ましい実
施の形態では、断層の数は体積における断層の総数より
少なく、そして断層は、断層のある部分例えば六つごと
の断層が同時に生じられるように並べられる。その後、
患者寝台24は一つの断層距離進められ、次の組の断層
が同時に発生される。この例では、各度に六番目の断層
が取り出され、この処理は六回繰返される。
成プロセッサー181,182,……18nを備え、各
再構成プロセッサーは従来の断層像再構成アルゴリズム
を用いて予めプログラミングされている。図2は、検出
器が一組の軸方向に離間したアークの検出器要素(1
5)として構成されている場合を示しているが、これは
固定検出器リング141,142などに等しく適用す
る。検出器リング141,142,……14nの各々か
らの出力は相応したプロセッサー181,182,……
18nに供給され、これらのプロセッサーは同時に収集
したデータを一連の断層に再構成する。こうして得られ
た一連の断層は体積像メモリー22に記憶される。X線
ビームがすごく近接している場合には、体積像の全ての
断層は同時に再構成される。しかしながら、好ましい実
施の形態では、断層の数は体積における断層の総数より
少なく、そして断層は、断層のある部分例えば六つごと
の断層が同時に生じられるように並べられる。その後、
患者寝台24は一つの断層距離進められ、次の組の断層
が同時に発生される。この例では、各度に六番目の断層
が取り出され、この処理は六回繰返される。
【0014】別の好ましい実施の形態においては、断層
は、ある短い距離で離間される。患者台24は、X線ビ
ームが連続して回転している際に、像形成領域を通って
いずれかの方向すなわち前後に連続して動かす。患者台
の動きは、各放射線検出器で集めたデータが多数の隣接
したスラブの各々において螺旋状となるように選択され
る。各スラブにおけるデータは、従来の螺旋体積像形成
アルゴリズムを用いて多数のパラレルプロセッサーによ
って好ましくは同時に再構成される。
は、ある短い距離で離間される。患者台24は、X線ビ
ームが連続して回転している際に、像形成領域を通って
いずれかの方向すなわち前後に連続して動かす。患者台
の動きは、各放射線検出器で集めたデータが多数の隣接
したスラブの各々において螺旋状となるように選択され
る。各スラブにおけるデータは、従来の螺旋体積像形成
アルゴリズムを用いて多数のパラレルプロセッサーによ
って好ましくは同時に再構成される。
【0015】さらに別の代わりの実施の形態において
は、患者台は、螺旋が重なる十分な距離前後方向に動
く。普通の螺旋像形成アルゴリズムは、一連の好ましい
パラレルプロセッサーの各々が体積像メモリー22の相
応した領域を同時に更新するように変更される。
は、患者台は、螺旋が重なる十分な距離前後方向に動
く。普通の螺旋像形成アルゴリズムは、一連の好ましい
パラレルプロセッサーの各々が体積像メモリー22の相
応した領域を同時に更新するように変更される。
【0016】ビデオモニター20は再構成体積像表示の
選択可能な部分を二次元の人間が読取ることのできる表
示に変換する。コンソール16はまた、像エンハンスメ
ント、ビューイング面の選択、3−D描画、又はカラー
エンハンスメントなどを行うため適当なテープ又はディ
スク記憶装置を備えている。走査の開始、種々の走査形
式からの選択、システムの校正などのような種々のスキ
ャナー制御機能も制御コンソールで実行される。
選択可能な部分を二次元の人間が読取ることのできる表
示に変換する。コンソール16はまた、像エンハンスメ
ント、ビューイング面の選択、3−D描画、又はカラー
エンハンスメントなどを行うため適当なテープ又はディ
スク記憶装置を備えている。走査の開始、種々の走査形
式からの選択、システムの校正などのような種々のスキ
ャナー制御機能も制御コンソールで実行される。
【0017】図1及び図2を参照すると、X線発生装置
Bは検査領域12に平行な軸線に沿ってのびている。多
数の平行ファン状ビーム301,302,……30nは
同時に発生される。図2に示す実施例において、X線発
生装置B及び検出器アーク151,152,……15n
の両方は回転架台Cに装着される。好ましくは、回転架
台Cは、検査領域12の回りでビーム301,302,
……30nの頂点を回転し、そして放射線データは検出
器15で集められる。体積走査は、検査領域12及び多
数のX線ビーム301,302,……30nを通して寝
台24又は関心対象の領域を軸方向に動かすことによっ
て達成される。任意の数のX線ビームが発生され得、そ
して体積走査に必要な時間すなわちカバレージ時間は、
使用するX線ビームの数に比例したファクタで低減され
る。
Bは検査領域12に平行な軸線に沿ってのびている。多
数の平行ファン状ビーム301,302,……30nは
同時に発生される。図2に示す実施例において、X線発
生装置B及び検出器アーク151,152,……15n
の両方は回転架台Cに装着される。好ましくは、回転架
台Cは、検査領域12の回りでビーム301,302,
……30nの頂点を回転し、そして放射線データは検出
器15で集められる。体積走査は、検査領域12及び多
数のX線ビーム301,302,……30nを通して寝
台24又は関心対象の領域を軸方向に動かすことによっ
て達成される。任意の数のX線ビームが発生され得、そ
して体積走査に必要な時間すなわちカバレージ時間は、
使用するX線ビームの数に比例したファクタで低減され
る。
【0018】図3にはn個の平行ファン状X線ビーム3
01,302,……30nを発生できる単一の細長いX
線管40を示している。ビーム301,302,……3
0nは発生され、そしてコリメーター42によってコリ
メートされる。コリメーター42はX線ビーム源に隣接
して配置され、そしてビーム301,302,……30
nを一連の平行な軸方向に離間したファン状放射線にす
る。ビームは対象物44を通過する際に減衰され、そし
て多数の軸線方向に離間した検出器アレイ14 1,14
2,……14nで受けられる。検出器アレイ141,1
42,……14 nは、各ファンの相応した線に沿って受
けた放射線に各々比例した電気信号を発生する。代わり
に、検出器アレイは、X線ビームアークを受けるのに十
分な半円形アーク(15)として構成され、そしてさら
に第三世代のスキャナーにおける回転架台部分に回転可
能に装着され得る(図2に示すように)。
01,302,……30nを発生できる単一の細長いX
線管40を示している。ビーム301,302,……3
0nは発生され、そしてコリメーター42によってコリ
メートされる。コリメーター42はX線ビーム源に隣接
して配置され、そしてビーム301,302,……30
nを一連の平行な軸方向に離間したファン状放射線にす
る。ビームは対象物44を通過する際に減衰され、そし
て多数の軸線方向に離間した検出器アレイ14 1,14
2,……14nで受けられる。検出器アレイ141,1
42,……14 nは、各ファンの相応した線に沿って受
けた放射線に各々比例した電気信号を発生する。代わり
に、検出器アレイは、X線ビームアークを受けるのに十
分な半円形アーク(15)として構成され、そしてさら
に第三世代のスキャナーにおける回転架台部分に回転可
能に装着され得る(図2に示すように)。
【0019】図3及び図4を相互に参照すると、軸方向
に細長いX線管40は多数の回転アノード要素601,
602,……60nを収容している。各回転アノード要
素601,602,……60nは、フィラメント電源8
0によって選択的に励起できるカソード組立体701,
702,……70nと組合される。選択的に励起された
時に、各カソード組立体は電子流を発生し、電子流は相
応したアノード要素に衝突し、X線ビームを発生する。
X線ビームはコリメーター42によって多数の平行で軸
線方向に離間したX線ビーム301,302,……30
nにコリメートされる。
に細長いX線管40は多数の回転アノード要素601,
602,……60nを収容している。各回転アノード要
素601,602,……60nは、フィラメント電源8
0によって選択的に励起できるカソード組立体701,
702,……70nと組合される。選択的に励起された
時に、各カソード組立体は電子流を発生し、電子流は相
応したアノード要素に衝突し、X線ビームを発生する。
X線ビームはコリメーター42によって多数の平行で軸
線方向に離間したX線ビーム301,302,……30
nにコリメートされる。
【0020】代わりに、図5に示すように、放射線源
は、軸線方向に離間した平行なX線ビーム821,82
2,……82nを発生し、これらのX線ビームは検査領
域12に対して互いに角度を成して離間される。図6の
実施の形態において、多数のX線管901,902,…
…90nは回転架台Cに装着される。n=3である好ま
しい実施の形態では、X線源は検査領域12の回りに1
20°間隔で等角度をなして離間されているが、任意の
オフセット角度で離間され得る。ファンビーム821,
822,823は特定の分離領域841,842,84
3における検出器アレイ14によって受けられる。
は、軸線方向に離間した平行なX線ビーム821,82
2,……82nを発生し、これらのX線ビームは検査領
域12に対して互いに角度を成して離間される。図6の
実施の形態において、多数のX線管901,902,…
…90nは回転架台Cに装着される。n=3である好ま
しい実施の形態では、X線源は検査領域12の回りに1
20°間隔で等角度をなして離間されているが、任意の
オフセット角度で離間され得る。ファンビーム821,
822,823は特定の分離領域841,842,84
3における検出器アレイ14によって受けられる。
【0021】図7には、図6のCTスキャナーの断面を
示し、X線管901,902,90 3が軸方向に分離し
ていることがよく分かる。図6及び図7の実施の形態に
おいて、単一の実質的に連続した検出器アレイ14は、
X線管901,902,90 3で発生したX線ビームを
受けるため、固定架台部分Aに装着される。X線ビーム
821,822,823は、互いに角度を成してずれた
位置において単一検出器アレイ14に衝突するように密
にコリメートされる。さらに、X線管は検査領域12の
回りで角度を成して離間されいるので、各X線ビーム8
21,822,823は、アーク841,842,84
3にわたって検出器アレイ14によって受けられる。言
い換えれば、X線ビーム821,822,823は重な
らず、従って単一検出器アレイ14は三つの別個のビー
ムを表す信号を発生できる。
示し、X線管901,902,90 3が軸方向に分離し
ていることがよく分かる。図6及び図7の実施の形態に
おいて、単一の実質的に連続した検出器アレイ14は、
X線管901,902,90 3で発生したX線ビームを
受けるため、固定架台部分Aに装着される。X線ビーム
821,822,823は、互いに角度を成してずれた
位置において単一検出器アレイ14に衝突するように密
にコリメートされる。さらに、X線管は検査領域12の
回りで角度を成して離間されいるので、各X線ビーム8
21,822,823は、アーク841,842,84
3にわたって検出器アレイ14によって受けられる。言
い換えれば、X線ビーム821,822,823は重な
らず、従って単一検出器アレイ14は三つの別個のビー
ムを表す信号を発生できる。
【0022】別の実施例においては、図4に符号40で
示すような多数の多アノード要素管は、図3に示すよう
に多数のリング放射線検出器141,142,……14
nの回りに間隔をおいて装着される。また、X線源は、
各ファンビームがリングの一つのアークセグメントを照
射するように適当な距離離間される。例えば、三つのX
線源は、検査領域の回りに120°間隔で配置され得
る。なお別の自由選択事項として、一本以上のビームが
リングの一つの共通の検出器要素を照射するのを阻止す
るために、ゲートオン、オフされる種々のアノード及び
対象物のまわりに非常に多数の多アノードX線管を配置
することができる。
示すような多数の多アノード要素管は、図3に示すよう
に多数のリング放射線検出器141,142,……14
nの回りに間隔をおいて装着される。また、X線源は、
各ファンビームがリングの一つのアークセグメントを照
射するように適当な距離離間される。例えば、三つのX
線源は、検査領域の回りに120°間隔で配置され得
る。なお別の自由選択事項として、一本以上のビームが
リングの一つの共通の検出器要素を照射するのを阻止す
るために、ゲートオン、オフされる種々のアノード及び
対象物のまわりに非常に多数の多アノードX線管を配置
することができる。
【0023】次に図8を参照すると、X線管組立体はカ
ソード組立体70を選択的に付勢する制御回路100を
備えている。カソード制御装置102は、フィラメント
電流源80と個々のカソード組立体70との間に電気的
に接続される。カソード制御装置102は、グリッド制
御管、電気的スイッチ回路などとして構成され得る。比
較器104は、選択された入力に基いてカソード制御装
置102を制御する。好ましくは、選択された入力に
は、プロファイル入力106、熱プロファイルメモリー
又はルックアップテーブル108及びタイマー110が
含まれる。プロファイル入力106は好ましくは、専門
家が診断の必要性に基いて所望の像形成パターンを選択
できる入力源である。例えば、所望のプロファイル入力
は、最短時間に最大数の像断層を同時に作るのに用いら
れる全ての多ファンビームに対して設けられ得る。他
方、所望のプロファイル入力は、恐らく大きな体積をカ
バーするように選択した副組の多ファンビームを交換す
る又は循環するようにされ得る。
ソード組立体70を選択的に付勢する制御回路100を
備えている。カソード制御装置102は、フィラメント
電流源80と個々のカソード組立体70との間に電気的
に接続される。カソード制御装置102は、グリッド制
御管、電気的スイッチ回路などとして構成され得る。比
較器104は、選択された入力に基いてカソード制御装
置102を制御する。好ましくは、選択された入力に
は、プロファイル入力106、熱プロファイルメモリー
又はルックアップテーブル108及びタイマー110が
含まれる。プロファイル入力106は好ましくは、専門
家が診断の必要性に基いて所望の像形成パターンを選択
できる入力源である。例えば、所望のプロファイル入力
は、最短時間に最大数の像断層を同時に作るのに用いら
れる全ての多ファンビームに対して設けられ得る。他
方、所望のプロファイル入力は、恐らく大きな体積をカ
バーするように選択した副組の多ファンビームを交換す
る又は循環するようにされ得る。
【0024】別の例として、専門家はX線管組立体の温
度包囲体内の最大数の断層を要求し得る。この場合、熱
的プロファイルメモリー108は、休止期間前に電子で
アノード要素をボンバートできる時間を見積もるために
アクセスされ、過剰の熱エネルギーの除去を促進するた
めに不使用状態を作らなければならない。メモリー10
8は、管のアノード要素に特定の熱曲線で予め負荷され
る。こうして管か付勢されると、タイマー110は、個
々のカソードがオン状態となる時間量を計算する。この
時間により比較器は時間を熱的プロファイルメモリーに
プロットすることにより使用中のアノード要素の熱的負
荷状態を見積もることができる。
度包囲体内の最大数の断層を要求し得る。この場合、熱
的プロファイルメモリー108は、休止期間前に電子で
アノード要素をボンバートできる時間を見積もるために
アクセスされ、過剰の熱エネルギーの除去を促進するた
めに不使用状態を作らなければならない。メモリー10
8は、管のアノード要素に特定の熱曲線で予め負荷され
る。こうして管か付勢されると、タイマー110は、個
々のカソードがオン状態となる時間量を計算する。この
時間により比較器は時間を熱的プロファイルメモリーに
プロットすることにより使用中のアノード要素の熱的負
荷状態を見積もることができる。
【0025】所望のプロファイルに関係なく、比較器1
04は入力を受け、シーケンス動作を決め、そしてカソ
ード制御装置102を制御して特定のカソード組立体7
0を個々に選択する。
04は入力を受け、シーケンス動作を決め、そしてカソ
ード制御装置102を制御して特定のカソード組立体7
0を個々に選択する。
【0026】
【発明の効果】例示してきた多ファンビームコンピュー
タ断層撮影システムは多数の利点をもたらす。一つの利
点は、従来の単一ファンビームCTシステムと比較して
像形成時間が相当に改善されることにある。別の利点
は、実質的に実時間で体積像を形成できることにある。
さらに別の利点は、像を形成するのに既存の再構成アル
ゴリズムを用いることのできる能力にある。
タ断層撮影システムは多数の利点をもたらす。一つの利
点は、従来の単一ファンビームCTシステムと比較して
像形成時間が相当に改善されることにある。別の利点
は、実質的に実時間で体積像を形成できることにある。
さらに別の利点は、像を形成するのに既存の再構成アル
ゴリズムを用いることのできる能力にある。
【0027】
【図1】 本発明による連続したCTスキャナーシステ
ムの斜視図。
ムの斜視図。
【図2】 本発明によって作られた一組のX線ビームを
示す概略線図。
示す概略線図。
【図3】 本発明に従う第四世代のCTスキャナーの細
部を示す図。
部を示す図。
【図4】 本発明に適合する多アノードX線ビームを示
す概略線図。
す概略線図。
【図5】 本発明によって作られた別の組のX線ビー
ムを示す概略線図。
ムを示す概略線図。
【図6】 本発明による第四世代のスキャナーの別の実
施の形態の細部を示す図。
施の形態の細部を示す図。
【図7】 図6のスキャナーの断面図。
【図8】 本発明を実施するのに適した代表的制御回
路のブロック線図。
路のブロック線図。
A :固定架台部分 C :回転可能な架台部分 12:検査領域 14:X線検出器 18:再構成プロセッサ 30:X線ビーム 60:アノード要素
Claims (10)
- 【請求項1】検査領域(12)を画定する固定架台部分
(A)と;検査領域(12)のまわりで選択的に回転す
る回転可能な架台部分(C)と;回転可能な架台部分
(C)と組合され、多数の平行なX線ビーム(30)を
発生する電子流で選択的にボンバートする多数のアノー
ド要素(60)と;検査領域(12)を通過してきたX
線ビーム(30)を受けそして受けたX線ビームを表す
信号を発生する多数のX線検出器(14)と;発生した
信号を処理して像表示する再構成プロセッサ(18)と
を有することを特徴とするCTスキャナー。 - 【請求項2】さらに、真空ハウジング内に配置した少な
くとも一つのカソード組立体(70)と組合された少な
くとも一つのターゲット面をもつ多数のアノード要素
(60)の少なくとも一つを各々含む多数のX線管(4
0)を有し、カソード組立体(70)が電子ビームを選
択的に発生する制御信号に応じて制御装置(102)で
制御され、各X線管が回転可能な架台部分(C)に装着
され、そして検査領域(12)に対して共通の角度で軸
線に沿って離間され、またX線管(40)の一つに外部
から隣接して設けられ、平行ファン状X線ビーム(3
0)を形成するファン状側部をもつ開口を画定する少な
くとも一つのコリメーター(42)を有することを特徴
とする請求項1に記載のCTスキャナー。 - 【請求項3】さらに、真空ハウジング内に配置した少な
くとも一つのカソード組立体と組合された少なくとも一
つのターゲット面をもつ多数のアノード要素の一つを各
々含む多数のX線管(90)を有し、カソード組立体が
電子ビームを選択的に発生する制御信号に応じて制御装
置(102)で制御され、各X線管が回転可能な架台部
分(C)に装着され、X線管(90)が検査領域(1
2)に対して予め画定した多数の角度で軸線に沿って離
間され、またX線管(90)の各々に外部から隣接して
設けられ、平行ファン状X線ビーム(82)を形成する
ファン状側部をもつ開口を画定するコリメーターを有す
ることを特徴とする請求項1に記載のCTスキャナー。 - 【請求項4】多数のX線検出器が、固定架台部分(A)
に装着された一組の軸方向に離間して連続したリングの
検出器要素(14)を備えていることを特徴とする請求
項1〜3のいずれか一項に記載のCTスキャナー。 - 【請求項5】多数のX線検出器が、回転架台部分(C)
に装着された軸方向に離間したアークの検出器要素(1
5)を備え、各アークがX線ビーム(30)の頂点に対
向していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一
項にに記載のCTスキャナー。 - 【請求項6】透過放射線の多数の薄いファンビーム(3
0)を同時に発生し;検査領域(12)に透過放射線の
多数の薄いファンビーム(30)を通ししかも同時に検
査領域(12)のまわりでファンビーム(30)を回転
し;検査領域(12)を通過してきた後の透過放射線の
各ファンビーム(30)を検出しそして検査領域(1
2)を通過してきた放射線量を表す電子信号を発生し;
そして電子信号を体積像表示に再構成することから成る
ことを有することを特徴とする画像診断法。 - 【請求項7】放射線のファンビーム(30)が回転軸線
の回りで回転され、そしてさらに検査領域(12)と放
射線の平行なファンビーム(30)との間の回転軸線
(2)に沿って相対軸方向運動を生じさせることを含む
ことを有することを特徴とする請求項6に記載の画像診
断法。 - 【請求項8】放射線の薄いファンビーム(30)が薄い
ファンビーム(30)の他のものと平行であり、かつ回
転軸線の回りで回転し、さらに、検査領域(12)及び
放射線の平行な薄いファンビーム(30)を回転軸線
(2)に沿って連続して動かして放射線の平行なビーム
(30)の各々が検査領域(12)を通って螺旋を横切
るようにすることを含むことを有することを特徴とする
請求項6又は7に記載の画像診断法。 - 【請求項9】放射線のファン状ビーム(30)が回転軸
線(2)の回りで回転し、ファン状ビーム(30)の各
頂点が回転軸線(2)に平行な共通線に沿って位置する
ことを特徴とする請求項6〜8のいずれか一項に記載の
画像診断法。 - 【請求項10】少なくとも幾つかのファンビーム(8
2)の頂点が他のファンビーム(82)の頂点に対して
回転軸線(2)の回りで角度的にオフセットされている
ことを特徴とする請求項6〜9のいずれか一項に記載の
画像診断法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/199,733 US6229870B1 (en) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | Multiple fan beam computed tomography system |
US09/199.733 | 1998-11-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000175895A true JP2000175895A (ja) | 2000-06-27 |
Family
ID=22738789
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11335047A Pending JP2000175895A (ja) | 1998-11-25 | 1999-11-25 | コンピュ―タ断層撮影及び画像診断法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6229870B1 (ja) |
EP (1) | EP1005257A3 (ja) |
JP (1) | JP2000175895A (ja) |
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