JP2002125963A - コンピュータ断層撮影装置及びコンピュータ断層撮影装置の作動方法 - Google Patents

コンピュータ断層撮影装置及びコンピュータ断層撮影装置の作動方法

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JP2002125963A
JP2002125963A JP2001278022A JP2001278022A JP2002125963A JP 2002125963 A JP2002125963 A JP 2002125963A JP 2001278022 A JP2001278022 A JP 2001278022A JP 2001278022 A JP2001278022 A JP 2001278022A JP 2002125963 A JP2002125963 A JP 2002125963A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 断層像或いは概観撮影像を患者の対応する身
体部位へ関係付けることを容易にする。 【解決手段】 放射線検出器（４）と、検査対象物
（３）を走査するためにこの検査対象物（３）を透過す
るピラミッド状のＸ線束（２）を放射するＸ線源（１）
とを備えたコンピュータ断層撮影装置において、走査中
に、ピラミッド状のＸ線束（２）が透過する、検査対象
物（３）のＸ線源（１）側の部分表面（１６）の光学像
を撮影する光学的撮影装置（１１）が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放射線検出器とＸ
線源とを備えたコンピュータ断層撮影装置に関する。さ
らに、本発明はこのコンピュータ断層撮影装置の作動方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】冒頭に挙げた種類のコンピュータ断層撮
影装置は、ピラミッド状のＸ線束を検査対象物（例えば
患者）を通して放射線検出器に向けて放射するＸ線源を
備えている。このＸ線源、そしてコンピュータ断層撮影
装置の構造様式によりまた放射線検出器も、患者の回り
を回転することのできるいわゆるガントリに配置されて
いる。患者は、システム軸線に沿ってガントリに対して
相対的に移動もしくは運動するテーブルに横たえられて
いる。従って、特に、患者の身体部位が螺旋状に走査さ
れ、その走査中に患者の身体ボリュームが走査される。
その際得られた測定値から患者身体の平面層の断層像が
再構成される。走査中ガントリが回転せずに、テーブル
のみがシステム軸線に沿って動く場合には、患者の概観
撮影像（トポグラム）が作成される。
【０００３】走査により得られた断層像或いは概観撮影
像に患者の身体部位を関係付けるために、診療医師は、
断層像或いは概観撮影像並びに患者においても見ること
のできるいわゆる解剖上の位置標識で位置を決定するこ
とができる。その他に、ガントリの前に配置されたレー
ザ照準器により、もしそれがある場合には、位置の決定
が可能である。なお、このようなレーザ照準器は例えば
米国特許第６０４１２４９号明細書に記載されている。
【０００４】しかしながら、この方法は、特に断層像を
患者のそれぞれに対応する身体部位に関係付けが不正確
であり、難しいことが欠点である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、従っ
て、冒頭に挙げたコンピュータ断層撮影装置を、断層像
或いは概観撮影像を患者の対応する身体部位へ関係付け
ることが容易になるように構成することである。さら
に、本発明の別の課題は、この関係付けを容易にするよ
うなこのようなコンピュータ断層撮影装置の作動方法を
提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】コンピュータ断層撮影装
置に関する課題は、本発明によれば、放射線検出器と、
検査対象物を走査するためにこの検査対象物を透過する
ピラミッド状のＸ線束を放射するＸ線源とを備えたコン
ピュータ断層撮影装置において、走査中に、ピラミッド
状のＸ線束が透過する、検査対象物のＸ線源側の部分表
面の光学像を撮影する光学的撮影装置設けられているこ
とによって解決される。それにより、例えば患者を走査
した後、光学像をこの走査により得られた断層像或いは
概観撮影像と比較し、これを特に断層像と患者の身体部
位との関係付けに有利に利用することができる。
【０００７】本発明の１つの実施態様として、光学的撮
影装置がコンピュータ断層撮影装置のガントリの回転部
に配置されている場合には、この光学的撮影装置をガン
トリに適切に配置することにより、光学的撮影装置をコ
ンピュータ断層撮影中に常に確定的にＸ線源に対して相
対的にまた特にＸ線束が透過する患者の部分表面に合わ
せて方向付ける、という前提条件が与えられる。
【０００８】本発明の１つの実施態様によれば光学的撮
影装置は少なくとも１つのいわゆる電荷結合素子（ＣＣ
Ｄ）列を備えている。
【０００９】さらに本発明の実施態様の変形によれば、
光学的撮影装置が自動焦点調整装置を備えている場合に
は、鮮明な光学像を得ることができる。
【００１０】さらに本発明の実施例によれば、光学像は
信号処理装置によって再処理される。それにより電子的
方法で、走査により得られた断層像或いは概観撮影像を
検査対象物の部位に関係付けることが可能である。
【００１１】コンピュータ断層撮影装置の作動方法に関
する課題は、本発明によれば、放射線検出器と、検査対
象物を走査するためにこの検査対象物を透過するピラミ
ッド状のＸ線束を放射するＸ線源とを備え、走査中に、
ピラミッド状のＸ線束が透過する、検査対象物のＸ線源
側の部分表面の光学像を撮影する光学的撮影装置が設け
られているコンピュータ断層撮影装置において、 ａ）光学像を各走査ステップで撮影し、 ｂ）走査中に、ピラミッド状のＸ線束が透過する部分表
面の光学像から、検査対象物の表面の像を構成し、 ｃ）この表面の像を、走査により得られた断層像或いは
概観撮影像（トポグラム）に関連付けるステップを備え
たコンピュータ断層撮影装置の作動方法により解決され
る。
【００１２】それにより、走査後、表面の像を断層像或
いは概観撮影像と比較し、特に断層像に検査された患者
の身体部位を関係付けする前提が与えられる。
【００１３】本発明の１つの実施態様によれば、この方
法のための信号処理装置が検査対象物の表面の像を構成
する。それにより、電子的方法で断層像ある概観撮影像
を検査対象物の部位に関係付けることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施例を添付の概略図面
において説明する。
【００１５】図はＸ線源１を備えた本発明によるコンピ
ュータ断層撮影装置を概略的に示す。Ｘ線源１から放射
されたピラミッド状のＸ線束２はその縁部のビームが破
線で示されているが、このＸ線束は検査対象物（例えば
患者３）を透過して、放射線検出器４に当たる。Ｘ線源
１と放射線検出器４は、この実施例の場合、リング状の
ガントリ５に互いに対向して配置されている。ガントリ
５は、このリング状のガントリの中心点を通るシステム
軸線６に対して、図には示されていない保持装置に回転
可能（矢印ａ参照）に支承されている。
【００１６】患者３は、この実施例の場合、Ｘ線を透過
させるテーブル７上に横たわっている。このテーブルは
図には示されていない支持装置によりシステム軸線６に
沿って移動可能（矢印ｂ参照）に支承されている。
【００１７】Ｘ線源１及び放射線検出器４は、それによ
り、システム軸線６に対して回転可能でかつシステム軸
線６に沿って患者３に対して相対的に移動可能である測
定系を形成しているので、患者３はシステム軸線６に関
して種々の投影角度でかつ種々の位置で放射線を照射さ
れる。その際発生された放射線検出器４の出力信号から
データ検出装置９が測定値を形成し、この測定値が患者
３の像を算出する信号処理装置１１に供給され、この像
がモニタ１２に再現される。この実施例の場合、データ
検出装置９は、図示されていないが例えばスリップリン
グシステム或いは無線伝送路を含む電線８により放射線
検出器４に、モニタ１２は電線１３により信号処理装置
１１に、信号処理装置１１は電線１４によりデータ検出
装置９に接続されている。
【００１８】図に示されたコンピュータ断層撮影装置は
順次走査にもまたヘリカル走査にも使用できる。
【００１９】順次走査の場合は患者３の層ごとの走査が
行われる。その場合、Ｘ線源１と放射線検出器４はシス
テム軸線６に関して患者３の回りを回転し、Ｘ線源１と
放射線検出器４とを含む測定系は、患者３の２次元層を
走査するために、多数の投影を行う。その際得られた測
定値から、走査された層を表す断層像が再構成される。
順次連続して行われる層の走査の間に、患者３はその都
度システム軸線６に沿って動かされる。この動作は、全
ての関心断層が捉えられるまで繰り返される。
【００２０】ヘリカル走査中、Ｘ線源１と放射線検出器
４とを含む測定系はシステム軸線６を中心に回転し、テ
ーブル７は連続して矢印ｂの方向に動く、即ち、Ｘ線源
１と放射線検出器４とを含む測定系は患者３に対して相
対的に連続して螺旋軌道ｃを、患者の関心領域が完全に
捉えられるまで運動する。その際、ボリュームデータが
作られる。信号処理装置１１はこのデータから内挿法に
より平面データを算出し、このデータから順次走査の場
合と同様に断層像を再構成する。
【００２１】さらに、図に示されたコンピュータ断層撮
影装置は概観撮影像（トポグラム又はＸ線陰影像）を作
成するためにも使用することができる。
【００２２】概観撮影のためにはＸ線源１と放射線検出
器４とを含む測定系は概観撮影像のための所望の角位置
に動かされる。次いでテーブル７がＸ線源１と放射線検
出器４とを含む測定系に対して相対的に矢印ｂに関し
て、概観撮影が行われるべき患者の領域が完全に捉えら
れるまで動かされる。
【００２３】ガントリ５には、光学的撮影装置１５が配
置されており、これはこの実施例の場合少なくとも１つ
のいわゆる電荷結合素子（ＣＣＤ）列を備えている。他
の光学的撮影装置１５もまた可能である。
【００２４】光学的撮影装置１５はガントリ５に、特に
概観撮影、順次走査或いはヘリカル走査のために患者の
走査中に、Ｘ線束２が透過する、Ｘ線源１側の患者３の
部分表面１６の光学像を撮ることができるように配置さ
れている。鮮明な光学像を得るために、光学的撮影装置
１５は、厚みの異なる患者３に対応するために、自動焦
点調整装置１８を備えている。光学的撮影装置１５はし
かしまた充分な鮮明深度を持つ固定焦点を持つこともで
きる。システム軸線６方向の部分表面１６の厚さは、そ
の場合、図示のコンピュータ断層撮影装置により撮影さ
れる断層に相当する。しかしまた部分表面１６を含む他
の部分表面の光学像を作成することもできる。
【００２５】光学的撮影装置１５は、図示されていない
が、例えばスリップリングシステム或いは無線伝送路を
含む電線１７により信号処理装置１１に接続されてお
り、この信号処理装置は光学像に付属する光学的撮影装
置１５の電気信号をさらに処理し、例えばモニタ１２に
より可視化する。
【００２６】光学的撮影装置１５で作られた光学像は特
に断層像或いは概観撮影像を患者３の対応する身体部位
に関係付けるために以下の方法に従って使用される。
【００２７】走査中、光学像は各走査ステップで撮られ
る。従って、走査中にＸ線束２が透過する患者３の全表
面をカバーするために、充分に多くの光学像が作られ
る。
【００２８】第一の動作段階で信号処理装置１１は、そ
の場合、特に個々の光学像から、走査中にＸ線束２が透
過する表面の全表面或いは部分表面を表す像を形成す
る。
【００２９】第二の動作段階で信号処理装置１１は、患
者３或いは患者３の部分を種々の視点から示す患者３の
表面像を構成する。
【００３０】さらに、コンピュータ断層撮影装置は、表
面の像が所望の断層像と一緒にモニタ１２に表示される
ように動作することができる。その場合、信号処理装置
１１は、断層像が作られた身体部位が表面の像に明示さ
れるようにモニタを制御する。従って、断層像は患者３
の対応する身体部位に有効に関係付けされる。
【００３１】さらなる動作段階で概観撮影像が表面の像
に重畳されるか、或いは概観撮影像が表面の像の傍らに
表示される。これにより概観撮影像と患者３の身体部位
とを簡単に対応付けが可能となる。
【００３２】光学的撮影装置１５は必ずしもガントリ５
に配置される必要はない。しかしながら、この配置は、
Ｘ線源１と光学的撮影装置１５とが確定的に互いに相対
的に配列されており、それにより光学的撮影装置１５は
容易に、Ｘ線束２が走査中に透過する部分表面１６の方
向に向けられる、という利点をもっている。
【００３３】コンピュータ断層撮影装置は、図には示さ
れていないが、特に部分表面１６を走査中よりよい光学
像のために照らす照明を備えることができる。
【００３４】表面の像はまた３次元再構成、いわゆる最
大値投影或いは３次元データレコードのいわゆる断面変
換にも組み入れることができる。
【００３５】検査対象物は必ずしも図が示唆しているよ
うな人間である必要はない。
【００３６】なお、上述の実施例は具体例としてのみ理
解されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるコンピュータ断層撮影装置の概略
構成図
【符号の説明】
１ Ｘ線源 ２ Ｘ線束 ３ 患者（検査対象物） ４ 放射線検出器 ５ ガントリ ６ システム軸線 ７ テーブル ８ 電線 ９ データ検出装置 １１ 信号処理装置 １２ モニタ １３，１４ 電線 １５ 光学的撮影装置 １６ 部分表面 １７ 電線 １８ 焦点調整装置 ａ ガントリの回転方向 ｂ テーブルの運動方向 ｃ 測定系の螺旋軌道

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】放射線検出器（４）と、検査対象物（３）
    を走査するためにこの検査対象物（３）を透過するピラ
    ミッド状のＸ線束（２）を放射するＸ線源（１）とを備
    えたコンピュータ断層撮影装置において、走査中に、ピ
    ラミッド状のＸ線束（２）が透過する、検査対象物
    （３）のＸ線源（１）側の部分表面（１６）の光学像を
    撮影する光学的撮影装置（１５）が設けられていること
    を特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
  2. 【請求項２】光学的撮影装置（１５）がコンピュータ断
    層撮影装置のガントリ（５）の回転部に配置されている
    ことを特徴とする請求項１に記載のコンピュータ断層撮
    影装置。
  3. 【請求項３】光学的撮影装置（１５）が少なくとも１つ
    の電荷結合素子（ＣＣＤ）列を含んでいることを特徴と
    する請求項１又は２に記載のコンピュータ断層撮影装
    置。
  4. 【請求項４】光学的撮影装置（１５）が自動焦点調整装
    置（１８）を備えていることを特徴とする請求項１乃至
    ３の１つに記載のコンピュータ断層撮影装置。
  5. 【請求項５】光学像が信号処理装置（１１）により再処
    理されることを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載
    のコンピュータ断層撮影装置。
  6. 【請求項６】放射線検出器（４）と、検査対象物（３）
    を走査するためにこの検査対象物（３）を透過するピラ
    ミッド状のＸ線束（２）を放射するＸ線源（１）とを備
    え、走査中に、ピラミッド状のＸ線束（２）が透過す
    る、検査対象物（３）のＸ線源（１）側の部分表面（１
    ６）の光学像を撮影する光学的撮影装置（１５）が設け
    られているコンピュータ断層撮影装置において、 ａ）光学像を各走査ステップで撮影し、 ｂ）走査中に、ピラミッド状のＸ線束（２）が透過する
    部分表面（１６）の光学像から、検査対象物（３）の表
    面の像を構成し、 ｃ）この表面の像を、走査により得られた断層像或いは
    概観撮影像（トポグラム）に関係付けるステップを備え
    ていることを特徴とするコンピュータ断層撮影装置の作
    動方法。
  7. 【請求項７】信号処理装置（１１）が検査対象物（３）
    の表面の像を構成することを特徴とする請求項６に記載
    のコンピュータ断層撮影装置の作動方法。
JP2001278022A 2000-09-18 2001-09-13 コンピュータ断層撮影装置及びコンピュータ断層撮影装置の作動方法 Withdrawn JP2002125963A (ja)

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