JP2000262516A - Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置Info
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Landscapes
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Closed-Circuit Television Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明の目的は、ボリュームスキャンのような
チャンネル数が膨大になるケースでも、オーバフローの
発生率を低減し、しかもチャンネル数を落とさずにデー
タ収集を可能にするＸ線コンピュータ断層撮影装置の提
供にある。 【解決手段】本発明は、Ｘ線管に対して被検体を挟んで
対向配置されたＸ線検出器の１チャンネル又は複数チャ
ンネルごとにプリアンプ３９１とＡ／Ｄコンバーター３
９８とを設け、Ｘ線管とＸ線検出器との少なくとも一方
が被検体の周囲を回転しながら繰り返し収集したＡ／Ｄ
コンバーター３９８の出力データに基づいて断層像を再
構成するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、プリ
アンプ３９１のゲインを、直前の回転サイクルで繰り返
し収集したＡ／Ｄコンバーター３９８の出力データに基
づいてデータモニタ／ゲイン制御回路３９９で調整す
る。
チャンネル数が膨大になるケースでも、オーバフローの
発生率を低減し、しかもチャンネル数を落とさずにデー
タ収集を可能にするＸ線コンピュータ断層撮影装置の提
供にある。 【解決手段】本発明は、Ｘ線管に対して被検体を挟んで
対向配置されたＸ線検出器の１チャンネル又は複数チャ
ンネルごとにプリアンプ３９１とＡ／Ｄコンバーター３
９８とを設け、Ｘ線管とＸ線検出器との少なくとも一方
が被検体の周囲を回転しながら繰り返し収集したＡ／Ｄ
コンバーター３９８の出力データに基づいて断層像を再
構成するＸ線コンピュータ断層撮影装置において、プリ
アンプ３９１のゲインを、直前の回転サイクルで繰り返
し収集したＡ／Ｄコンバーター３９８の出力データに基
づいてデータモニタ／ゲイン制御回路３９９で調整す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線コンピュータ
断層撮影装置、特にデータ収集装置内のアンプのゲイン
コントロールの改良に関する。
断層撮影装置、特にデータ収集装置内のアンプのゲイン
コントロールの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、体軸方向に複数列の検出器を有
し、複数のスライスを同時に収集することのできるマル
チスライススキャンやボリュームスキャンの実用化に関
わる技術の提案が盛んに行われている。
し、複数のスライスを同時に収集することのできるマル
チスライススキャンやボリュームスキャンの実用化に関
わる技術の提案が盛んに行われている。
【０００３】また、検出器の出力電流を増幅し、Ａ／Ｄ
変換を行うデータ収集装置において、Ａ／Ｄコンバータ
ーのオーバーフローを防ぐために、外部からの制御によ
りプリアンプのゲインを調整するというＰＧＡ（Ｐｒｏ
ｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）
と呼ばれる方法や、入力信号量を随時モニターし、その
信号量に応じて自動的にプリアンプのゲインを切り替え
るＦＰＡ（Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｐｏｉｎｔ Ａｍｐｌｉ
ｆｉｅｒ）と呼ばれる方法が取られている。
変換を行うデータ収集装置において、Ａ／Ｄコンバータ
ーのオーバーフローを防ぐために、外部からの制御によ
りプリアンプのゲインを調整するというＰＧＡ（Ｐｒｏ
ｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｉｎ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）
と呼ばれる方法や、入力信号量を随時モニターし、その
信号量に応じて自動的にプリアンプのゲインを切り替え
るＦＰＡ（Ｆｌｏａｔｉｎｇ Ｐｏｉｎｔ Ａｍｐｌｉ
ｆｉｅｒ）と呼ばれる方法が取られている。
【０００４】ボリュームスキャンにおいては、複数の検
出器列を有するため、空間ダイナミックレンジ、時間ダ
イナミックレンジを従来のシングルスライススキャンと
同等に保とうとすると、１スキャン当たりのデータ量は
シングルスライススキャンに対して検出器の列数倍とな
り、膨大なデータを短時間でＡ／Ｄ変換する必要が生じ
る。
出器列を有するため、空間ダイナミックレンジ、時間ダ
イナミックレンジを従来のシングルスライススキャンと
同等に保とうとすると、１スキャン当たりのデータ量は
シングルスライススキャンに対して検出器の列数倍とな
り、膨大なデータを短時間でＡ／Ｄ変換する必要が生じ
る。
【０００５】例えば、１，０００チャンネルのシングル
検出器で、１秒あたり１，０００回、データを収集しよ
うとすると、１秒あたり、百万回（１，０００×１，０
００）のデータ収集が必要となる。これを１台のＡ／Ｄ
コンバーターで賄おうとすると、単純計算でも、１μＳ
（１ＭＨｚ）のサンプリング能力を有する高速のＡ／Ｄ
コンバーターが必要となる。また、同様のデータ収集
を、１チャンネルに対しそれぞれＡ／Ｄコンバーターを
１つずつ設けて行おうとすると、１ｍＳ（１ｋＨｚ）の
サンプリング能力を有するＡ／Ｄコンバーターが、１，
０００個も必要になってしまう。
検出器で、１秒あたり１，０００回、データを収集しよ
うとすると、１秒あたり、百万回（１，０００×１，０
００）のデータ収集が必要となる。これを１台のＡ／Ｄ
コンバーターで賄おうとすると、単純計算でも、１μＳ
（１ＭＨｚ）のサンプリング能力を有する高速のＡ／Ｄ
コンバーターが必要となる。また、同様のデータ収集
を、１チャンネルに対しそれぞれＡ／Ｄコンバーターを
１つずつ設けて行おうとすると、１ｍＳ（１ｋＨｚ）の
サンプリング能力を有するＡ／Ｄコンバーターが、１，
０００個も必要になってしまう。
【０００６】さらに体軸方向に１００列の検出器を並べ
てボリュームスキャンを、同様に１秒あたり１，０００
回、データ収集を行おうとすると、１秒あたり１億回の
データ収集が必要となってしまう。空間ダイナミックレ
ンジ、時間ダイナミックレンジをより高くさせようとな
ると、データ量はさらに増えることになる。このデータ
収集を、１台のＡ／Ｄコンバーターで賄うおうとする
と、単純計算でも、１０ｎＳ（１００ＭＨｚ）のサンプ
リング能力を有する超高速のＡ／Ｄコンバーターが必要
となる。また、１チャンネルに対しＡ／Ｄコンバーター
を１台ずつ設けた場合には、１０μＳ（１００ｋＨｚ）
のサンプリング能力を有するＡ／Ｄコンバーターが１０
万個必要になる。
てボリュームスキャンを、同様に１秒あたり１，０００
回、データ収集を行おうとすると、１秒あたり１億回の
データ収集が必要となってしまう。空間ダイナミックレ
ンジ、時間ダイナミックレンジをより高くさせようとな
ると、データ量はさらに増えることになる。このデータ
収集を、１台のＡ／Ｄコンバーターで賄うおうとする
と、単純計算でも、１０ｎＳ（１００ＭＨｚ）のサンプ
リング能力を有する超高速のＡ／Ｄコンバーターが必要
となる。また、１チャンネルに対しＡ／Ｄコンバーター
を１台ずつ設けた場合には、１０μＳ（１００ｋＨｚ）
のサンプリング能力を有するＡ／Ｄコンバーターが１０
万個必要になる。
【０００７】現在、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置で
は、２０ビット程度のダイナミックレンジを有するもの
が一般的であり、２０ビットのダイナミックレンジを持
ち、１００ＭＨｚという超高速のサンプリング能力を持
つＡ／Ｄコンバーターは存在しないし、また１００ｋＨ
ｚのサンプリング能力を持つＡ／Ｄコンバーターがあっ
たとしても、それを１０万個使うとなると非常に高価に
なってしまう。
は、２０ビット程度のダイナミックレンジを有するもの
が一般的であり、２０ビットのダイナミックレンジを持
ち、１００ＭＨｚという超高速のサンプリング能力を持
つＡ／Ｄコンバーターは存在しないし、また１００ｋＨ
ｚのサンプリング能力を持つＡ／Ｄコンバーターがあっ
たとしても、それを１０万個使うとなると非常に高価に
なってしまう。
【０００８】Ａ／Ｄコンバーターにおいては、ダイナミ
ックレンジと処理速度とは、トレードオフの関係にあ
り、高いダイナミックレンジを追求すると低速になり、
高い処理速度を追求すると、高いダイナミックレンジは
望めない。このため膨大なデータ収集が必要となるボリ
ュームスキャンにおいては、処理速度を考慮すると、２
０ビットや１８ビットのような高ダイナミックレンジの
Ａ／Ｄコンバーターを使用するのは困難であり、１６ビ
ットや１４ビット程度の比較的狭いダイナミックレンジ
のＡ／Ｄコンバーターを使用しなければならない。
ックレンジと処理速度とは、トレードオフの関係にあ
り、高いダイナミックレンジを追求すると低速になり、
高い処理速度を追求すると、高いダイナミックレンジは
望めない。このため膨大なデータ収集が必要となるボリ
ュームスキャンにおいては、処理速度を考慮すると、２
０ビットや１８ビットのような高ダイナミックレンジの
Ａ／Ｄコンバーターを使用するのは困難であり、１６ビ
ットや１４ビット程度の比較的狭いダイナミックレンジ
のＡ／Ｄコンバーターを使用しなければならない。
【０００９】しかしながら、１６ビットや１４ビット程
度のダイナミックレンジでは、小さな頭部から大きな腹
部まで撮影可能な全身用装置には対応できず、つまり頭
部スキャン時にＡ／Ｄコンバーターでオーバーフローが
起きないようにプリアンプのゲインを小さくすると、腹
部のスキャンでは量子化雑音が無視できなくなって、必
要最低限のＳ／Ｎすら確保することが難しくなるし、逆
に、腹部のスキャンに合わせてプリアンプのゲインを大
きくすると、頭部スキャンではオーバーフローの発生率
が高くなってしまう。
度のダイナミックレンジでは、小さな頭部から大きな腹
部まで撮影可能な全身用装置には対応できず、つまり頭
部スキャン時にＡ／Ｄコンバーターでオーバーフローが
起きないようにプリアンプのゲインを小さくすると、腹
部のスキャンでは量子化雑音が無視できなくなって、必
要最低限のＳ／Ｎすら確保することが難しくなるし、逆
に、腹部のスキャンに合わせてプリアンプのゲインを大
きくすると、頭部スキャンではオーバーフローの発生率
が高くなってしまう。
【００１０】従来装置では、高ダイナミックレンジでし
かも高速のＡ／Ｄコンバーターの採用はコストの面で折
り合いが付かず、このため高速であるが、ダイナミック
レンジの狭いＡ／Ｄコンバーターと、ＰＧＡやＦＰＡと
いったゲイン可変のプリアンプに対するゲイン制御とを
組み合わせるという対処法が取られていた。
かも高速のＡ／Ｄコンバーターの採用はコストの面で折
り合いが付かず、このため高速であるが、ダイナミック
レンジの狭いＡ／Ｄコンバーターと、ＰＧＡやＦＰＡと
いったゲイン可変のプリアンプに対するゲイン制御とを
組み合わせるという対処法が取られていた。
【００１１】ＰＧＡはＸ線のばく射条件や、スキャン領
域の大きさ（頭部をスキャンするのか腹部をスキャンす
るのか）に合わせて、予めプリアンプのゲインを設定し
ておく方法であるため、スキャン条件によってはオーバ
ーフローの発生率が高くなることがあった。この点に関
しては、入力レベルに応じて自動的にプリアンプのゲイ
ンを調整するＦＰＡの方が優れている。
域の大きさ（頭部をスキャンするのか腹部をスキャンす
るのか）に合わせて、予めプリアンプのゲインを設定し
ておく方法であるため、スキャン条件によってはオーバ
ーフローの発生率が高くなることがあった。この点に関
しては、入力レベルに応じて自動的にプリアンプのゲイ
ンを調整するＦＰＡの方が優れている。
【００１２】しかし、ＦＰＡでは、最適なゲインを決め
るためにＡ／Ｄコンバーター出力を所定時間（例えば
０．５μＳ）モニターしてゲイン調整の基礎データを集
める必要があり、このモニタリング時間によって、Ａ／
Ｄ変換処理に与えられる時間は圧迫されてしまい、Ａ／
Ｄコンバーターが超高速でない限り、ボリュームスキャ
ンのようにチャンネル数が膨大なケースでは、採用でき
ないものであった。
るためにＡ／Ｄコンバーター出力を所定時間（例えば
０．５μＳ）モニターしてゲイン調整の基礎データを集
める必要があり、このモニタリング時間によって、Ａ／
Ｄ変換処理に与えられる時間は圧迫されてしまい、Ａ／
Ｄコンバーターが超高速でない限り、ボリュームスキャ
ンのようにチャンネル数が膨大なケースでは、採用でき
ないものであった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ボリ
ュームスキャンのようなチャンネル数が膨大になるケー
スでも、オーバフローの発生率を低減し、しかもチャン
ネル数を落とさずにデータ収集を可能にするＸ線コンピ
ュータ断層撮影装置を提供することにある。
ュームスキャンのようなチャンネル数が膨大になるケー
スでも、オーバフローの発生率を低減し、しかもチャン
ネル数を落とさずにデータ収集を可能にするＸ線コンピ
ュータ断層撮影装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】（１）本発明は、Ｘ線管
に対して被検体を挟んで対向配置されたＸ線検出器の１
チャンネル又は複数チャンネルごとにプリアンプとＡ／
Ｄコンバーターとを設け、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器
との少なくとも一方が前記被検体の周囲を回転しながら
繰り返し収集したＡ／Ｄコンバーターの出力データに基
づいて断層像を再構成するＸ線コンピュータ断層撮影装
置において、前記プリアンプのゲインを、直前の回転サ
イクルで繰り返し収集した前記Ａ／Ｄコンバーターの出
力データに基づいて調整することを特徴としたものであ
る。
に対して被検体を挟んで対向配置されたＸ線検出器の１
チャンネル又は複数チャンネルごとにプリアンプとＡ／
Ｄコンバーターとを設け、前記Ｘ線管と前記Ｘ線検出器
との少なくとも一方が前記被検体の周囲を回転しながら
繰り返し収集したＡ／Ｄコンバーターの出力データに基
づいて断層像を再構成するＸ線コンピュータ断層撮影装
置において、前記プリアンプのゲインを、直前の回転サ
イクルで繰り返し収集した前記Ａ／Ｄコンバーターの出
力データに基づいて調整することを特徴としたものであ
る。
【００１５】（２）本発明は、（１）の装置において、
直前の回転時に繰り返し収集した前記Ａ／Ｄコンバータ
ーの出力データのなかのオーバフローデータの数に基づ
いて前記プリアンプのゲインを調整することを特徴とし
たものである。
直前の回転時に繰り返し収集した前記Ａ／Ｄコンバータ
ーの出力データのなかのオーバフローデータの数に基づ
いて前記プリアンプのゲインを調整することを特徴とし
たものである。
【００１６】（３）本発明は、（２）の装置において、
オーバフローデータの数が所定数より多いとき、前記プ
リアンプのゲインを所定レベルだけ下げることを特徴と
したものである。
オーバフローデータの数が所定数より多いとき、前記プ
リアンプのゲインを所定レベルだけ下げることを特徴と
したものである。
【００１７】（４）本発明は、（２）の装置において、
オーバフローデータの数が所定数より少ないとき、前記
プリアンプのゲインを所定レベルだけ上げることを特徴
としたものである。
オーバフローデータの数が所定数より少ないとき、前記
プリアンプのゲインを所定レベルだけ上げることを特徴
としたものである。
【００１８】（５）本発明は、Ｘ線管に対して被検体を
挟んで対向配置されたＸ線検出器の１チャンネル又は複
数チャンネルごとに信号を入力し、プリアンプで増幅
し、Ａ／Ｄコンバーターでディジタル信号に変換するＸ
線コンピュータ断層撮影装置用データ収集装置におい
て、前記プリアンプのゲインを、直前の回転サイクルで
繰り返し収集した前記Ａ／Ｄコンバーターの出力データ
に基づいて調整することを特徴としたものである。
挟んで対向配置されたＸ線検出器の１チャンネル又は複
数チャンネルごとに信号を入力し、プリアンプで増幅
し、Ａ／Ｄコンバーターでディジタル信号に変換するＸ
線コンピュータ断層撮影装置用データ収集装置におい
て、前記プリアンプのゲインを、直前の回転サイクルで
繰り返し収集した前記Ａ／Ｄコンバーターの出力データ
に基づいて調整することを特徴としたものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明を
好ましい実施形態により詳細に説明する。Ｘ線コンピュ
ータ断層撮影装置には、Ｘ線管とＸ線検出器とが１体と
して被検体の周囲を回転するROTATE/ROTATE-TYPE、リン
グ状にアレイされた多数の検出素子が固定され、Ｘ線管
のみが被検体の周囲を回転するSTATIONARY/ROTATE-TYPE
等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発明を適
用可能である。ここでは、現在、主流を占めているROTA
TE/ROTATE-TYPEとして説明する。また、１枚の断層像を
再構成するには、被検体の周囲１周、約３６０゜分の投
影データの１セットが、ハーフスキャン法でも２１０〜
２４０゜程度分の投影データの１セットが必要とされ
る。いずれの方式にも本発明を適用可能である。ここで
は、一般的な前者の約３６０゜分の投影データから１枚
の断層像を再構成するものとして説明する。
好ましい実施形態により詳細に説明する。Ｘ線コンピュ
ータ断層撮影装置には、Ｘ線管とＸ線検出器とが１体と
して被検体の周囲を回転するROTATE/ROTATE-TYPE、リン
グ状にアレイされた多数の検出素子が固定され、Ｘ線管
のみが被検体の周囲を回転するSTATIONARY/ROTATE-TYPE
等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発明を適
用可能である。ここでは、現在、主流を占めているROTA
TE/ROTATE-TYPEとして説明する。また、１枚の断層像を
再構成するには、被検体の周囲１周、約３６０゜分の投
影データの１セットが、ハーフスキャン法でも２１０〜
２４０゜程度分の投影データの１セットが必要とされ
る。いずれの方式にも本発明を適用可能である。ここで
は、一般的な前者の約３６０゜分の投影データから１枚
の断層像を再構成するものとして説明する。
【００２０】図１に、本実施形態に係るＸ線コンピュー
タ断層撮影装置の構成を示している。走査ガントリ３
は、ボリュームスキャン対応のコーンビーム型Ｘ線管３
１とやはりボリュームスキャン対応の２次元アレイ又は
多列のＸ線検出器３５とが寝台テーブル上の被検体Ｐを
挟んで対向して配置されている。Ｘ線管３１は、スキャ
ン制御部１１から供給されるビュートリガ信号に同期し
て高電圧発生装置５から周期的に発生される高電圧パル
スを受けて、Ｘ線を放射する。Ｘ線検出器３５は、電離
箱形検出器箱又は半導体検出器で構成される。
タ断層撮影装置の構成を示している。走査ガントリ３
は、ボリュームスキャン対応のコーンビーム型Ｘ線管３
１とやはりボリュームスキャン対応の２次元アレイ又は
多列のＸ線検出器３５とが寝台テーブル上の被検体Ｐを
挟んで対向して配置されている。Ｘ線管３１は、スキャ
ン制御部１１から供給されるビュートリガ信号に同期し
て高電圧発生装置５から周期的に発生される高電圧パル
スを受けて、Ｘ線を放射する。Ｘ線検出器３５は、電離
箱形検出器箱又は半導体検出器で構成される。
【００２１】Ｘ線検出器３５には、一般的にＤＡＳ(dat
a acquisition system) と呼ばれているデータ収集装置
３９が接続されている。このデータ収集装置３９には、
Ｘ線検出器３５から出力される微弱な電流信号を検出素
子（チャンネル）毎に積分し、増幅し、そしてディジタ
ル信号に変換して出力するという機能を有している。
a acquisition system) と呼ばれているデータ収集装置
３９が接続されている。このデータ収集装置３９には、
Ｘ線検出器３５から出力される微弱な電流信号を検出素
子（チャンネル）毎に積分し、増幅し、そしてディジタ
ル信号に変換して出力するという機能を有している。
【００２２】画像処理プロセッサ２３は、データ収集装
置３９からの出力信号を投影データの再配列すると共に
オフセット補正、ゲイン補正、チャンネル間の感度均一
性補正、散乱線補正等の補正かけるといった前処理を施
し、そして前処理された投影データに基づいて断層像又
はボリュームデータを再構成する。この断層像又は３Ｄ
処理画像は画像表示装置２５を介して操作コンソール２
７上のＣＲＴモニタ４１に表示される。この操作コンソ
ール２７には、ＣＲＴモニタ４１の他に、スキャンパネ
ル４３とキーボード４５とが装備されている。
置３９からの出力信号を投影データの再配列すると共に
オフセット補正、ゲイン補正、チャンネル間の感度均一
性補正、散乱線補正等の補正かけるといった前処理を施
し、そして前処理された投影データに基づいて断層像又
はボリュームデータを再構成する。この断層像又は３Ｄ
処理画像は画像表示装置２５を介して操作コンソール２
７上のＣＲＴモニタ４１に表示される。この操作コンソ
ール２７には、ＣＲＴモニタ４１の他に、スキャンパネ
ル４３とキーボード４５とが装備されている。
【００２３】上述したスキャン制御部１１，画像処理プ
ロセッサ２３、画像表示装置２５、操作コンソール２７
には、バス２１を介してＣＰＵ１３に接続されている。
さらにこのバス２１には、画像データ等を記憶再生する
ために磁気ディスクドライブ１５、光ディスクドライブ
１７、フロッピーディスクドライブ１９が接続されてい
る。
ロセッサ２３、画像表示装置２５、操作コンソール２７
には、バス２１を介してＣＰＵ１３に接続されている。
さらにこのバス２１には、画像データ等を記憶再生する
ために磁気ディスクドライブ１５、光ディスクドライブ
１７、フロッピーディスクドライブ１９が接続されてい
る。
【００２４】図２には、図１のデータ収集装置３９の１
チャンネルあたりの構成を示している。Ｘ線検出器３５
の複数のチャンネル各々に対して、プリアンプ３９１と
Ａ／Ｄコンバーター３９８とが１つずつ設けられてい
る。Ｘ線検出器３５のチャンネル各々からの出力信号
（電流信号）は、プリアンプ３９１で増幅と共に電圧信
号に変換され、さらにＡ／Ｄコンバーター３９８でディ
ジタル信号に変換されて、画像処理プロセッサ２３に出
力される。ここでは、プリアンプ３９１として、積分器
を用いており、ゲイン可変なように、差動増幅器３９２
に対して帰還インピーダンスとしての複数のキャパシタ
３９３，３９４，３９５がＴＦＴスイッチ３９６，３９
７を介して並列にアレンジされている。プリアンプ３９
１のゲインを調整するためのスイッチ３９６，３９７の
開閉制御は、データモニタ／ゲイン制御回路３９９によ
り現在の回転サイクルの直前の回転サイクルで繰り返し
収集したＡ／Ｄコンバーター３９８の出力データ（セッ
ト）に基づいて行われる。以下に、この制御方法につい
て詳細に説明する。
チャンネルあたりの構成を示している。Ｘ線検出器３５
の複数のチャンネル各々に対して、プリアンプ３９１と
Ａ／Ｄコンバーター３９８とが１つずつ設けられてい
る。Ｘ線検出器３５のチャンネル各々からの出力信号
（電流信号）は、プリアンプ３９１で増幅と共に電圧信
号に変換され、さらにＡ／Ｄコンバーター３９８でディ
ジタル信号に変換されて、画像処理プロセッサ２３に出
力される。ここでは、プリアンプ３９１として、積分器
を用いており、ゲイン可変なように、差動増幅器３９２
に対して帰還インピーダンスとしての複数のキャパシタ
３９３，３９４，３９５がＴＦＴスイッチ３９６，３９
７を介して並列にアレンジされている。プリアンプ３９
１のゲインを調整するためのスイッチ３９６，３９７の
開閉制御は、データモニタ／ゲイン制御回路３９９によ
り現在の回転サイクルの直前の回転サイクルで繰り返し
収集したＡ／Ｄコンバーター３９８の出力データ（セッ
ト）に基づいて行われる。以下に、この制御方法につい
て詳細に説明する。
【００２５】図３には、図２のデータモニタ／ゲイン制
御回路によるあるチャンネルのプリアンプ３９２に対す
るゲイン下方制御を示すものである。ここでは、いわゆ
る複数回転スキャンが行われる。複数回転スキャンと
は、１フレームの断層像又は１塊のボリュームデータの
基礎となる投影データを２以上の回転サイクル（２回転
以上のスキャン）で収集しようとするものであり、サン
プリングポイントを回転サイクル間で少しだけずらすこ
とでサンプリングポイント（ビューポイントともいう）
の間隔を実効的に短くして空間分解能を２倍又は整数倍
に向上したり、サンプリングポイントをずらさずに同じ
ポイントのデータを加算又は加算平均することによりＳ
／Ｎの向上を図る等の効果を奏することができ、膨大な
チャンネル数のために処理時間が制限されてるボリュー
ムスキャン等では一般化しつつある方式である。
御回路によるあるチャンネルのプリアンプ３９２に対す
るゲイン下方制御を示すものである。ここでは、いわゆ
る複数回転スキャンが行われる。複数回転スキャンと
は、１フレームの断層像又は１塊のボリュームデータの
基礎となる投影データを２以上の回転サイクル（２回転
以上のスキャン）で収集しようとするものであり、サン
プリングポイントを回転サイクル間で少しだけずらすこ
とでサンプリングポイント（ビューポイントともいう）
の間隔を実効的に短くして空間分解能を２倍又は整数倍
に向上したり、サンプリングポイントをずらさずに同じ
ポイントのデータを加算又は加算平均することによりＳ
／Ｎの向上を図る等の効果を奏することができ、膨大な
チャンネル数のために処理時間が制限されてるボリュー
ムスキャン等では一般化しつつある方式である。
【００２６】本実施形態では、このような複数回転スキ
ャンにおいて、直前の回転サイクルで繰り返し収集した
Ｎ個のデータに基づいて、現在の回転サイクルにおける
プリアンプ３９２のゲインをチャンネルごとに調整化す
る、つまり現在の回転サイクルが２番目であれば、最初
（１番目）の回転サイクルで繰り返し収集したＮ個のデ
ータに基づいて、２番目の回転サイクルにおけるプリア
ンプ３９２のゲインをチャンネルごとに調整化し、また
現在の回転サイクルが３番目であれば、２番目の回転サ
イクルで繰り返し収集したＮ個のデータに基づいて、３
番目の回転サイクルにおけるプリアンプ３９２のゲイン
をチャンネルごとに調整化しようとするものである。
ャンにおいて、直前の回転サイクルで繰り返し収集した
Ｎ個のデータに基づいて、現在の回転サイクルにおける
プリアンプ３９２のゲインをチャンネルごとに調整化す
る、つまり現在の回転サイクルが２番目であれば、最初
（１番目）の回転サイクルで繰り返し収集したＮ個のデ
ータに基づいて、２番目の回転サイクルにおけるプリア
ンプ３９２のゲインをチャンネルごとに調整化し、また
現在の回転サイクルが３番目であれば、２番目の回転サ
イクルで繰り返し収集したＮ個のデータに基づいて、３
番目の回転サイクルにおけるプリアンプ３９２のゲイン
をチャンネルごとに調整化しようとするものである。
【００２７】具体的には、１回転目で収集したＮ個のデ
ータのうち、オーバーフローを示すデータ（Ａ／Ｄコン
バーター３９８のダイナミックレンジの最大値を示すデ
ータ）が所定の上限数を越えたとき、２回転目でプリア
ンプ３９１のゲインを所定レベルだけ下げる。なお、２
回転目のデータから、１回転目でオーバーフローを起こ
したデータは、画像処理プロセッサ２３で外挿補間等に
より計算する。
ータのうち、オーバーフローを示すデータ（Ａ／Ｄコン
バーター３９８のダイナミックレンジの最大値を示すデ
ータ）が所定の上限数を越えたとき、２回転目でプリア
ンプ３９１のゲインを所定レベルだけ下げる。なお、２
回転目のデータから、１回転目でオーバーフローを起こ
したデータは、画像処理プロセッサ２３で外挿補間等に
より計算する。
【００２８】逆に、１回転目で収集したＮ個のデータの
うち、オーバーフローを示すデータが例えば１個もない
等の所定の下限数に満たないときには、図４に示すよう
に、２回転目でプリアンプ３９１のゲインを所定レベル
だけ上げる。
うち、オーバーフローを示すデータが例えば１個もない
等の所定の下限数に満たないときには、図４に示すよう
に、２回転目でプリアンプ３９１のゲインを所定レベル
だけ上げる。
【００２９】なお、上限数を越えたときゲインを所定レ
ベル高くし、下限数に満たないときゲインを所定レベル
低くするという動きでも、ゲインは適正値に収束してい
くものであるが、この収束の時定数を短くするために、
上限数及び下限数を細分化すると共にゲインの増加幅及
び減少幅を細分化し、オーバーフローを示すデータがあ
まりにも多い又は少ないときにはゲインを大きな増加幅
又は減少幅で変化させるようにしてもよい。もちろん、
上限数及び下限数、およびゲインの増加幅及び減少幅
は、あらかじめ取得し、データモニタ／ゲイン制御回路
３９９に保持させておくものである。
ベル高くし、下限数に満たないときゲインを所定レベル
低くするという動きでも、ゲインは適正値に収束してい
くものであるが、この収束の時定数を短くするために、
上限数及び下限数を細分化すると共にゲインの増加幅及
び減少幅を細分化し、オーバーフローを示すデータがあ
まりにも多い又は少ないときにはゲインを大きな増加幅
又は減少幅で変化させるようにしてもよい。もちろん、
上限数及び下限数、およびゲインの増加幅及び減少幅
は、あらかじめ取得し、データモニタ／ゲイン制御回路
３９９に保持させておくものである。
【００３０】従って、従来のようにゲイン調整のための
データモニタリングによってＡ／Ｄ変換時間が圧迫され
るようなことがなくなり、従ってそれほど処理速度の速
いＡ／Ｄコンバーター３９８を使わなくても、ある程度
のチャンネル数を維持することができる。このためボリ
ュームスキャンのようなチャンネル数が膨大になるケー
スでも、Ａ／Ｄコンバーター３９８の選択範囲が広が
り、より多くのチャンネル数でデータ収集が可能となる
し、また、データ収集装置自体のコストを抑えることが
可能となる。
データモニタリングによってＡ／Ｄ変換時間が圧迫され
るようなことがなくなり、従ってそれほど処理速度の速
いＡ／Ｄコンバーター３９８を使わなくても、ある程度
のチャンネル数を維持することができる。このためボリ
ュームスキャンのようなチャンネル数が膨大になるケー
スでも、Ａ／Ｄコンバーター３９８の選択範囲が広が
り、より多くのチャンネル数でデータ収集が可能となる
し、また、データ収集装置自体のコストを抑えることが
可能となる。
【００３１】しかも、複数回転スキャンで収集される元
々は再構成用のデータをゲイン調整の基礎データとして
流用するので、ゲイン調整の基礎データを収集するため
だけに新たにスキャン動作を追加する必要はない。
々は再構成用のデータをゲイン調整の基礎データとして
流用するので、ゲイン調整の基礎データを収集するため
だけに新たにスキャン動作を追加する必要はない。
【００３２】以上の説明では、チャンネルごとにＡ／Ｄ
コンバーター３９８及びデータモニタ／ゲイン制御回路
３９９を設けて、チャンネルごとにゲインを個別に調整
するというものであったが、図５，図６に示すように、
ランダムアクセス型の信号読出回路３４０の採用により
近隣の複数個のチャンネルで、Ａ／Ｄコンバーター３９
８及びデータモニタ／ゲイン制御回路３９９を共有さ
せ、そしてこの近隣の複数個のチャンネルごとにゲイン
を個別に調整するようにしてもよい。
コンバーター３９８及びデータモニタ／ゲイン制御回路
３９９を設けて、チャンネルごとにゲインを個別に調整
するというものであったが、図５，図６に示すように、
ランダムアクセス型の信号読出回路３４０の採用により
近隣の複数個のチャンネルで、Ａ／Ｄコンバーター３９
８及びデータモニタ／ゲイン制御回路３９９を共有さ
せ、そしてこの近隣の複数個のチャンネルごとにゲイン
を個別に調整するようにしてもよい。
【００３３】本発明は、上述した実施形態に限定される
ことなく、種々変形して実施可能である。なお、本発明
はボリュームスキャンで絶大な効果を奏するが、その効
果は若干減少するもののシングルスライススキャンにも
応用可能であるのは勿論である。
ことなく、種々変形して実施可能である。なお、本発明
はボリュームスキャンで絶大な効果を奏するが、その効
果は若干減少するもののシングルスライススキャンにも
応用可能であるのは勿論である。
【００３４】
【発明の効果】本発明では、実際に収集したデータに基
づいてプリアンプのゲインを調整するので、それほどダ
イナミックレンジの広くないＡ／Ｄコンバーターであっ
ても、そのオーバーフローの発生率を低下させることが
できる。また、ゲイン調整の基礎データとしては、直前
の回転サイクルで繰り返し収集したデータを利用するの
で、従来のようにゲイン調整のためのデータモニタリン
グによってＡ／Ｄ変換時間が圧迫されるようなことがな
くなり、従ってそれほど処理速度の速いＡ／Ｄコンバー
ターを使わなくても、ある程度のチャンネル数を維持す
ることができる。このためボリュームスキャンのような
チャンネル数が膨大になるケースでも、Ａ／Ｄコンバー
ターの選択範囲が広がり、より多くのチャンネル数でデ
ータ収集が可能となるし、また、データ収集装置自体の
コストを抑えることが可能となる。
づいてプリアンプのゲインを調整するので、それほどダ
イナミックレンジの広くないＡ／Ｄコンバーターであっ
ても、そのオーバーフローの発生率を低下させることが
できる。また、ゲイン調整の基礎データとしては、直前
の回転サイクルで繰り返し収集したデータを利用するの
で、従来のようにゲイン調整のためのデータモニタリン
グによってＡ／Ｄ変換時間が圧迫されるようなことがな
くなり、従ってそれほど処理速度の速いＡ／Ｄコンバー
ターを使わなくても、ある程度のチャンネル数を維持す
ることができる。このためボリュームスキャンのような
チャンネル数が膨大になるケースでも、Ａ／Ｄコンバー
ターの選択範囲が広がり、より多くのチャンネル数でデ
ータ収集が可能となるし、また、データ収集装置自体の
コストを抑えることが可能となる。
【図１】本発明の一実施形態に係るＸ線コンピュータ断
層撮影装置の構成を示すブロック図。
層撮影装置の構成を示すブロック図。
【図２】図１のデータ収集装置の１チャンネルあたりの
構成例を示す図。
構成例を示す図。
【図３】図２のデータモニタ／ゲイン制御回路によるゲ
イン下方制御を示す図。
イン下方制御を示す図。
【図４】図２のデータモニタ／ゲイン制御回路によるゲ
イン上方制御を示す図。
イン上方制御を示す図。
【図５】図１のデータ収集装置の１チャンネルあたりの
他の構成例を示す図。
他の構成例を示す図。
【図６】図６のランダムアクセス型信号読出回路の構成
図。
図。
３…走査ガントリ、 ３１…Ｘ線管、 ３５…Ｘ線検出器、 ３９…データ収集装置、 ５…高電圧発生装置、 ７…テーブル駆動機構、 ９…ガントリ回転機構、 １１…スキャン制御部、 １３…ＣＰＵ、 １５…磁気ディスク、 １７…光ディスク、 １９…フロッピーディスク、 ２１…バス、 ２３…画像処理プロセッサ、 ２５…画像表示装置、 ２７…操作コンソール、 ４１…ＣＲＴモニタ、 ４３…スキャンパネル、 ４５…キーボード、 ３９１…増幅器、 ３９２…演算増幅器、 ３９３〜３９５…キャパシタ、 ３９６，３９７…ゲイン調整用スイッチ、 ３９９…データモニタ／ゲイン制御回路。
Claims (5)
- 【請求項１】 Ｘ線管に対して被検体を挟んで対向配置
されたＸ線検出器の１チャンネル又は複数チャンネルご
とにプリアンプとＡ／Ｄコンバーターとを設け、前記Ｘ
線管と前記Ｘ線検出器との少なくとも一方が前記被検体
の周囲を回転しながら繰り返し収集したＡ／Ｄコンバー
ターの出力データに基づいて断層像を再構成するＸ線コ
ンピュータ断層撮影装置において、 前記プリアンプのゲインを、直前の回転サイクルで繰り
返し収集した前記Ａ／Ｄコンバーターの出力データに基
づいて調整することを特徴とするＸ線コンピュータ断層
撮影装置。 - 【請求項２】 前記直前の回転時に繰り返し収集した前
記Ａ／Ｄコンバーターの出力データのなかのオーバフロ
ーデータの数に基づいて前記プリアンプのゲインを調整
することを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ
断層撮影装置。 - 【請求項３】 前記オーバフローデータの数が所定数よ
り多いとき、前記プリアンプのゲインを所定レベルだけ
下げることを特徴とする請求項２記載のＸ線コンピュー
タ断層撮影装置。 - 【請求項４】 前記オーバフローデータの数が所定数よ
り少ないとき、前記プリアンプのゲインを所定レベルだ
け上げることを特徴とする請求項２記載のＸ線コンピュ
ータ断層撮影装置。 - 【請求項５】 Ｘ線管に対して被検体を挟んで対向配置
されたＸ線検出器の１チャンネル又は複数チャンネルご
とに信号を入力し、プリアンプで増幅し、Ａ／Ｄコンバ
ーターでディジタル信号に変換するＸ線コンピュータ断
層撮影装置用データ収集装置において、 前記プリアンプのゲインを、直前の回転サイクルで繰り
返し収集した前記Ａ／Ｄコンバーターの出力データに基
づいて調整することを特徴とするＸ線コンピュータ断層
撮影装置用データ収集装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06712299A JP4427118B2 (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06712299A JP4427118B2 (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000262516A true JP2000262516A (ja) | 2000-09-26 |
| JP4427118B2 JP4427118B2 (ja) | 2010-03-03 |
Family
ID=13335794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06712299A Expired - Fee Related JP4427118B2 (ja) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4427118B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006026410A (ja) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Toshiba Corp | Ｘ線コンピュータ断層撮影システム及びｘ線コンピュータ断層撮影システムのデータ補正方法 |
| JP2006110126A (ja) * | 2004-10-15 | 2006-04-27 | Hitachi Medical Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
| JP2011067527A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Toshiba Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
| KR101107164B1 (ko) * | 2010-01-14 | 2012-01-25 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 엑스레이 검출장치 및 이의 구동방법 |
| KR101220883B1 (ko) * | 2011-01-21 | 2013-01-29 | 주식회사 룩센테크놀러지 | 이득의 조정이 가능한 엑스선 독출 방법, 독출 회로와 이를 이용한 엑스선 센서 |
| JP2014149292A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | General Electric Co <Ge> | 拡張された温度範囲にわたって動作する低漏れ電流のソリッドステートリセットおよび範囲変更を備えたワイドダイナミックレンジ双方向統合型電位計 |
| JP2018050666A (ja) * | 2016-09-26 | 2018-04-05 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
-
1999
- 1999-03-12 JP JP06712299A patent/JP4427118B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006026410A (ja) * | 2004-07-14 | 2006-02-02 | Toshiba Corp | Ｘ線コンピュータ断層撮影システム及びｘ線コンピュータ断層撮影システムのデータ補正方法 |
| JP2006110126A (ja) * | 2004-10-15 | 2006-04-27 | Hitachi Medical Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
| JP4500147B2 (ja) * | 2004-10-15 | 2010-07-14 | 株式会社日立メディコ | Ｘ線ｃｔ装置 |
| JP2011067527A (ja) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Toshiba Corp | Ｘ線ｃｔ装置 |
| KR101107164B1 (ko) * | 2010-01-14 | 2012-01-25 | 삼성모바일디스플레이주식회사 | 엑스레이 검출장치 및 이의 구동방법 |
| US8841623B2 (en) | 2010-01-14 | 2014-09-23 | Samsung Display Co., Ltd. | X-ray detecting device and operating method thereof |
| KR101220883B1 (ko) * | 2011-01-21 | 2013-01-29 | 주식회사 룩센테크놀러지 | 이득의 조정이 가능한 엑스선 독출 방법, 독출 회로와 이를 이용한 엑스선 센서 |
| JP2014149292A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | General Electric Co <Ge> | 拡張された温度範囲にわたって動作する低漏れ電流のソリッドステートリセットおよび範囲変更を備えたワイドダイナミックレンジ双方向統合型電位計 |
| JP2018050666A (ja) * | 2016-09-26 | 2018-04-05 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
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|---|---|
| JP4427118B2 (ja) | 2010-03-03 |
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