JP2001120539A - マルチスライス検出器を持つx線診断装置 - Google Patents

マルチスライス検出器を持つx線診断装置

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JP2001120539A
JP2001120539A JP30642599A JP30642599A JP2001120539A JP 2001120539 A JP2001120539 A JP 2001120539A JP 30642599 A JP30642599 A JP 30642599A JP 30642599 A JP30642599 A JP 30642599A JP 2001120539 A JP2001120539 A JP 2001120539A
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JP
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ray
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JP30642599A
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Shinichi Uda
晋一 右田
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
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Hitachi Medical Corp
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 ノイズが少なくかつ分解能の高い高画質な透
視画像を有するX線診断装置。 【解決手段】 スライス方向にあるX線遮蔽コリメータ
2により特定の幅に制限された扇状のX線ビームを照射
しながら、被写体4又はX線源1とマルチスライス検出
器の一体構造のどちらか一方をスライス方向に移動させ
る。被写体スライス方向の特定範囲のX線計測されたデ
ータを画像再構成してX線透過画像を表示する。各スラ
イス対応検出素子列毎の計測データを個々に保管記録す
る。その計測データをマルチスライス検出器のスライス
列間距離に応じて一つ又は複数の特定計測列のデータ中
心位置を基準にし、各計測データ群毎に計測ビュー数を
シフトして計測位置補正を行う。位置補正後の計測デー
タ群を重み付け加算して一つ又は複数の画像表示用計測
データに統合し、X線透視用画像再構成処理を行い透視
画像を得、これを表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は透視画像計測を行う
X線診断装置、特にマルチスライス検出器を持つX線診
断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ラインセンサー型のX線透視診断装置
(X線CT装置を含む)の従来例について図5で説明す
る。図5(a)はスライス方向の断面図を示し、被写体
4を中心にX線源と対向した位置に検出素子63が配置
されX線遮蔽材からなるコリメータ2により狭スライス
X線ビーム3を照射して、被写体4が寝ている寝台5又
はX線源、コリメータ2,検出素子群63の一体構造の
どちらか一方がスライス方向に連続移動して計測がなさ
れている。例としてL1位置からL2位置までの透視計
測を行い各種画像処理がなされ図5(b)に示すような
画像表示器7に透視画像が表示される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしX線ビーム幅を
狭くして計測する方法のため、X線のカンタムノイズの
影響が大きくX線の出力変動や、被写体の透過パス長が
大きい(減弱量が大きい)等の理由で、画像に線状のノ
イズ7Aや被写体内部がよく見えない(状態7B)等の
画質上の問題があった。このノイズ低減対策方法として
は、個々の計測データの重み付け補正や、図6(a)に
示すようにX線ビーム3の幅Wを広くして透視計測を行
う等の手法がなされていたが、幅が広くなるために図6
(b)からわかるように最終画像7Cの分解能が劣化し
てしまうといった問題があった。本発明は、ノイズが少
なく且つ分解能の高い高画質な透視画像を得ることを可
能にするX線診断装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、扇状で所定の
スライス幅を持つファンビームX線を放出するX線放出
手段と、これに被写体を挟んで対向して配置され、チャ
ンネル方向とスライス方向に複数の検出素子を有したマ
ルチスライス検出器と、被写体又はX線源とマルチスラ
イス検出器の一体構造のどちらか一方をスライス方向に
移動させて、被写体スライス方向のX線計測されたデー
タを画像再構成してX線透過画像を表示するX線診断装
置において、各スライス対応検出素子列毎の計測データ
を個々に保管記録する手段と、個々に保管記録された計
測データをマルチスライス検出器のスライス列間距離に
応じて一つの特定計測列のデータ中心位置を基準にし
て、各計測データ群毎に計測ビュー数をシフトして計測
位置補正を行う手段と、これら位置補正後の計測データ
群を重み付け加算して一つの画像表示用計測データに統
合する手段と、画像表示用計測データからX線透視用画
像再構成処理を行い透視画像を得る手段と、この透視画
像を表示する手段と、を有したマルチスライス検出器を
持つX線診断装置を開示する。
【0005】更に本発明は、扇状で所定のスライス幅を
持つファンビームX線を放出するX線放出手段と、これ
に被写体を挟んで対向して配置され、チャンネル方向と
スライス方向に複数の検出素子を有したマルチスライス
検出器と、被写体又はX線源とマルチスライス検出器の
一体構造のどちらか一方をスライス方向に移動させて、
被写体スライス方向のX線計測されたデータを画像再構
成してX線透過画像を表示するX線診断装置において、
各スライス対応検出素子列毎の計測データを個々に保管
記録する手段と、個々に保管記録された計測データをマ
ルチスライス検出器のスライス列間距離に応じて一つの
前記特定計測列を中心とした近傍の複数計測列群の加算
され算出される中心位置を基準にして、各計測データ群
毎に計測ビュー数をシフトして計測位置補正を行う手段
と、これら位置補正後の計測データ群を重み付け加算し
て総計測列群より少ないデータ列群数に統合して画像表
示用計測データに統合する手段と、画像表示用計測デー
タからX線透視用画像再構成処理を行い透視画像を得る
手段と、この透視画像を表示する手段と、を有したマル
チスライス検出器を持つX線診断装置を開示する。
【0006】
【発明の実施の形態】図1にX線CT装置におけるスキ
ャナー内部計測ユニット配置例を示す。図1(a)がチ
ャンネル方向でみた配置例、図1(b)がスライス方向
でみた配置例を示す。X線管球1から発生したX線は図
示していないX線ビーム補償装置に内蔵されたX線補償
物を通過して、被写体計測時検出器入射X線量がほぼ一
定値になるX線ビーム強度分布に校正される。このX線
ビームは更に上記ビーム補償装置の下部に配置されたX
線を遮る金属体等から構成される。X線側コリメータ2
によるスライスにビーム幅が制限された扇状X線ビーム
3となって照射される。このX線ビーム3は寝台5上に
寝ている被写体4を通過し、X線管球1と対向した位置
関係にあるch方向(図1(a))とスライス方向図1
(b)に複数の検出素子を有したマルチスライス用検出
器6に入射される。
【0007】この検出器6は特願平10−78583、
特願平10−274285等に示される方法等で組み立
てられ、この検出器の一般的構造例としては、図1
(a)、(b)に示すように、検出器ケースと、そのケ
ース内に設けられた検出ブロック62と、その入射方向
前方に設置した散乱線除去のためのグリッド61とを持
つ。更に、検出ブロック62は、図2(a)又は(b)
に示すようなX線を光に変更するシンチレータ64と光
を電気信号に変換するフォトセンサー65の組み合わせ
で構成された検出素子群63が搭載されたマルチスライ
ス用検出ブロック62であって、複数個配置されてい
る。図2(a)は4列(ABCD)9行区分例、図2
(b)は5列(ABCDE)9行区分例を示す。
【0008】装置の一部にはX線検出器6の全面に更に
入射X線ビーム幅を規制する検出器側コリメータが配置
されるものもある。検出器6に入射したX線は電流信号
に変換され、この電流信号は図示していない検出器増幅
回路によって電気信号に変換され、これら計測電気信号
は同じく図には示してない画像処理装置に送られ、よく
知られた画像再構成手法によってCT画像や透視画像が
作られモニター等の画像表示器7に画像表示される。
【0009】ここで、上記X線計測機構の計測動作全体
に図示していない制御装置の指令により全体制御されて
おり、コリメータ2の開口幅の制御により複数のX線ビ
ーム幅の設定、スキャナー回転や静止、スキャナー角度
設定、更には、X線高圧発生装置を制御してX線の出力
制御、寝台5の動作制御等スキャナーや寝台の計測全体
の制御が行われる。
【0010】次に、このようなX線計測機構を持ったC
T装置において本発明での透視計測方法について図3を
用いて説明する。図3(a)は透視計測方法を示し、図
3(b)はマルチスライス用検出器6での透視計測によ
り記録される計測データの形状を示す。
【0011】図3(a)の計測手順は以下のようにな
る。 (1)X線ビーム3の中心位置Lpと透視開始位置L1
が一致するように寝台5を移動する。 (2)事前に操作卓等から入力された透視計測条件の内
容を参照して、X線条件の設定、X線管球1と検出器6
との回転角度位置の固定、複数個の検出器列をカバーす
る任意の幅を持ったX線ビーム3になるようにコリメー
タ2の開口幅の設定等の計測準備を行う。 (3)操作卓上の計測開始指示によりX線の照射開始と
ほぼ同時に上記停止位置を開始位置として寝台5を右方
向に移動させると共に、少なくともX線ビーム3の幅を
カバーする検出素子群63(図3(a)に示す本例では
スライス列B、C、Dの3列以上)の計測を開始し終点
のL2位置まで計測を続ける。 (4)個々のスライス列のデータは図3(b)のように
個別に検出器6のch数と計測繰り返し回数を示すvi
ew数の2次元マトリックスの形で分割記録保存する。
【0012】ここで、検出素子群63の各列同時に計測
を開始した場合、各素子の配列ピッチの違いにより個々
の検出素子列の被写体検出データの現れ方に検出時間差
は生じてしまい、本例では最初にD列→C列→B列の順
になる。ここで、次の方法で個々の計測データ群の位置
補正を行う。 寝台5の移動速度を V[mm/s] 透視計測の計測レート R[View/s] X線管球2と検出器6の回転中心である計測領域中心線
Mにおけるスライス方向検出素子群63の検出器ピッチ
をP[mm]とすると、計測データ群の各スライス列位
置ずれビュー数Vp(ピッチ当たりのビュー数)は、 Vp=P/(V/R) で表すことができる。ここで、(V/R)は、1ビュー
で寝台が進む距離(mm/view)である。その位置
ずれビュー数Vpの様子が図3(b)である。そこで、
図4(a)に示すように、X線ビーム3の中心位置に一
致しているスライス列Cを基準として個々のスライス列
D、Bの計測データ群に対してVpのビュー数分上下に
シフトして単純加算又は重み付け加算処理を行い、図4
(b)に示す透視計測データを算出する。
【0013】その後、一般的によく知られた各種感度補
正やX線透視用画像構成処理を行って最終透視画像を
得、これを表示装置7に表示する。ここで、X線透視用
画像再構成処理とは、図4(b)から図4(c)へのデ
ータ換算の処理を云う。例えば数ビューデータを加算平
均や各種の重み付けで表示装置(モニタ)7のピクセル
データに変換して、ピクセルサイズ(例えば512×5
12や312×312)のデータにおきかえる処理であ
る。
【0014】以上の実施の態様によれば、図3(a)に
示すように照射X線ビーム3を広くすることで、計測に
用いるX線量が増加してX線のカンタムノイズが減少す
る。又、スライス方向開口幅が狭いマルチスライス検出
器による個々のスライス列計測がなされるため、等価的
に狭スライス計測で実現可能なパーシャルボリューム効
果の少ない高分解能計測データが複数同時に計測でき、
個々のスライス列計測データの位置補正により複数の等
価同一位置狭スライス計測データを算出することが出来
る。そして、個々のスライス列計測データの位置補正に
より複数の等価同一位置狭スライス計測データを算出す
ることが出来る。
【0015】本発明では検出素子群63の最小計測X線
ビーム幅での画像再構成を行ったが、X線ビーム中心位
置近傍の複数計測スライス列を加算して等価的により広
いX線ビーム計測データとしたデータ位置を基準にして
もよく、当然X線ビーム位置中心と検出素子群位置が一
致しない、例えば、図2(a)の検出器素子群との計測
組み合わせでも適用できる。
【0016】又、今回の実施例では計測素子群の計測取
り込みを同時に開始したが、予め入力される計測条件を
取り込み位置ずれ分のview数を認識しておいて、個
々のスライス群の計測開始を前記view数分に相当す
る時間をずらして計測してもよい。又、本例では画像再
構成用の計測データを算出したのちに各種感度補正を行
ったが、個々の計測データ群を作成する前に個々の計測
データ群に対して各種感度補正を行ってもよく、更には
個々の計測データ群で画像再構成処理まで行い複数の各
透視画像の位置ずれを行って画像加算して最終表示画像
を表示してもよい。
【0017】
【発明の効果】本発明では個々のスライス列計測データ
の位置補正により複数の等価同一位置狭スライス計測デ
ータを算出することができ、任意の重み加算処理を行っ
た画像再構成用狭スライス高S/N計測データを元に各
種画像処理を行い最終画像を表示するため、高分解能で
高画質の透視画像を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】X線CT装置における実施例図である。
【図2】マルチスライス用検出器ブロックの実施例図で
ある。
【図3】透視計測実施例と計測データ記録保管実施例図
である。
【図4】透視計測画像再構成用計測データの作成説明図
である。
【図5】従来型CT装置での狭スライス透視計測説明図
である。
【図6】従来型CT装置での広スライス透視計測説明図
である。
【符号の説明】
1 X線管球 2 コリメータ 3 X線ビーム 4 被写体 5 寝台 6 マルチスライス用検出器 61 グリッド 62 マルチスライス用検出ブロック 63 検出素子群 64 シンチレータ 7 画像表示器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 扇状で所定のスライス幅を持つファンビ
    ームX線を放出するX線放出手段と、これに被写体を挟
    んで対向して配置され、チャンネル方向とスライス方向
    に複数の検出素子を有したマルチスライス検出器と、被
    写体又はX線源とマルチスライス検出器の一体構造のど
    ちらか一方をスライス方向に移動させて、被写体スライ
    ス方向のX線計測されたデータを画像再構成してX線透
    過画像を表示する、マルチスライス検出器を持つX線診
    断装置において、各スライス対応検出素子列毎の計測デ
    ータを個々に保管記録する手段と、個々に保管記録され
    た計測データをマルチスライス検出器のスライス列間距
    離に応じて一つの特定計測列のデータ中心位置を基準に
    して、各計測データ群毎に計測ビュー数をシフトして計
    測位置補正を行う手段と、これら位置補正後の計測デー
    タ群を重み付け加算して一つの画像表示用計測データに
    統合する手段と、画像表示用計測データからX線透視用
    画像再構成処理を行い透視画像を得る手段と、この透視
    画像を表示する手段と、を有したマルチスライス検出器
    を持つX線診断装置。
  2. 【請求項2】 扇状で所定のスライス幅を持つファンビ
    ームX線を放出するX線放出手段と、これに被写体を挟
    んで対向して配置され、チャンネル方向とスライス方向
    に複数の検出素子を有したマルチスライス検出器と、被
    写体又はX線源とマルチスライス検出器の一体構造のど
    ちらか一方をスライス方向に移動させて、被写体スライ
    ス方向のX線計測されたデータを画像再構成してX線透
    過画像を表示する、マルチスライス検出器を持つX線診
    断装置において、各スライス対応検出素子列毎の計測デ
    ータを個々に保管記録する手段と、個々に保管記録され
    た計測データをマルチスライス検出器のスライス列間距
    離に応じて一つの前記特定計測列を中心とした近傍の複
    数計測列群の加算され算出される中心位置を基準にし
    て、各計測データ群毎に計測ビュー数をシフトして計測
    位置補正を行う手段と、これら位置補正後の計測データ
    群を重み付け加算して総計測列群より少ないデータ列群
    数に統合して画像表示用計測データに統合する手段と、
    画像表示用計測データからX線透視用画像再構成処理を
    行い透視画像を得る手段と、この透視画像を表示する手
    段と、を有したマルチスライス検出器を持つX線診断装
    置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7587021B2 (en) 2005-01-12 2009-09-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Computer tomography apparatus
US8003950B2 (en) 2008-01-18 2011-08-23 Kabushiki Kaisha Toshiba Radiation detector, X-ray CT apparatus, and method for manufacturing radiation detector
WO2014077287A1 (ja) * 2012-11-14 2014-05-22 株式会社 東芝 X線ct装置

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