JP2003159241A - X線撮影装置 - Google Patents
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Abstract
を工夫することにより、X線フラットパネル検出器を採
用しながらも、データ処理部から見たデータ収集レート
を大幅に高めて断層像を撮影することができる。 【解決手段】 データ収集部35はX線フラットパネル
検出器5について特定領域繰り返し読み込みを行い、出
力信号をデータメモリ33に対して回転角度ごとに順次
に記憶させる。しかも、データ処理部39は回転角度ご
との出力信号を一括して取り扱って断層像を再構成する
ためのCT用処理を施すので、データ処理部39から見
た一撮影のデータ収集レートを透視撮影時のデータ収集
レートに比較して大幅に高めることができ、断層像の撮
影を行うことができる。
Description
され、検査物や人体を含む被検体を透過した透過X線に
基づき画像化するX線撮影装置に係り、特に、X線フラ
ットパネル検出器を用いて透過X線を検出する技術に関
する。
パネル検出器を備えているものがある。X線フラットパ
ネル検出器とは、被検体を透過した透過X線を電荷ある
いは光に変換するX線変換層と、その下層に形成され、
複数個のX線検出素子に接続された複数個のコンデンサ
に電荷を蓄積する検出アレイ層とを備えたX線検出用の
デバイスである。このX線フラットパネル検出器は、外
形が平面形状を呈し、例えば、縦1024×横1024
個のX線検出素子が形成されている。
パネル検出器の他に、X線フラットパネル検出器で検出
された出力信号を収集して記憶するためのデータメモリ
と、このデータメモリに全ての出力信号を順次に収集し
て記憶させる制御を行うためのデータ収集部と、データ
メモリに収集された全ての出力信号に基づき画像化する
データ処理部とを備えている。
フレームに相当する静止画撮影)において、X線フラッ
トパネル検出器の全面あるいは一部の領域からの全ての
出力信号を順次に収集してデータメモリに記憶させる。
このようにしてデータメモリに全ての出力信号が記憶さ
れた後、全ての出力信号を対象にしてデータ処理部が画
像処理などを一括して施し、一枚の画像を構成する。
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、従来の装置では、上記X線フラットパ
ネル検出器のX線検出素子の数が、X線CT装置などで
利用されているX線検出器に比較して非常に多くなって
いる。したがって、X線フラットパネル検出器の全面で
はなく一部の領域だけを利用する場合であっても、一撮
影(一回のデータ収集サイクル)においてデータメモリ
に全ての出力信号が収集記憶され、データ処理部に転送
完了するのに長時間を要する。因みに、データ処理部か
ら見たデータ収集レートの具体例は、X線フラットパネ
ル検出器では毎秒数十回程度のデータ収集レートである
のに対して、X線CT装置におけるX線検出器では毎秒
約1000回程度のデータ収集レートとなっている。
らず、X線フラットパネル検出器を採用したX線撮影装
置では、X線CT装置のように被検体周りから収集した
角度ごとの投影データ(一撮影に相当)に基づき断層像
を撮影する装置として利用することが困難、あるいは利
用できても一断層像の収集に長時間を要する性能の低い
ものになっている。
れたものであって、出力信号の収集・記憶の仕方及びデ
ータ処理を工夫することにより、X線フラットパネル検
出器を採用しながらも、データ処理部から見たデータ収
集レートを大幅に高めて断層像を撮影することが可能な
X線撮影装置を提供することを目的とする。
題を解決するために次のような知見を得た。上述したよ
うに、データ処理部から見たデータ収集レートが低いこ
とがX線フラットパネル検出器を用いてCT像を得るこ
とを困難にしている。その上、X線フラットパネル検出
器のうちの特定部分だけを限定して利用したとしても、
一撮影において、一枚分の画像を構成する出力信号をデ
ータメモリに記憶してデータ処理部で画像化してからで
なければ、次の一枚分の画像を構成する出力信号を収集
・記憶させることができない点が、データ処理部から見
た出力信号のデータ収集レートを低下させていることに
着目した。このような知見に基づくこの発明は次のよう
に構成されている。
管と対向配備されたX線フラットパネル検出器と、この
X線フラットパネル検出器で検出された透過X線に基づ
く出力信号を収集して記憶するためのデータメモリと、
前記出力信号の収集を制御する信号収集部と、前記デー
タメモリに記憶されている出力信号に基づき画像化を行
うデータ処理部とを備えたX線撮影装置において、前記
X線管と前記X線フラットパネル検出器とを対向支持し
たまま被検体周りに回転させる駆動手段と、前記信号収
集部は、前記駆動手段を動作させつつ、前記X線フラッ
トパネル検出器の特定部分で検出された透過X線に基づ
く出力信号のみを繰り返し収集し、その出力信号を前記
データメモリに回転角度ごとに順次に記憶させ、前記デ
ータ処理部は、前記データメモリに記憶されている回転
角度ごとの出力信号を一括して取り扱い、これに対して
CT用処理を施すことを特徴とするものである。
ットパネル検出器の特定部分だけを利用し、この特定部
分からの出力信号だけを順次に繰り返し収集する(以
下、このような読み込みを「特定領域繰り返し読み込
み」と称する)。そして、このようにして収集した出力
信号をデータメモリに対して回転角度ごとに順次に記憶
させる。データ処理部は、回転角度ごとの出力信号を一
括して取り扱い、これに対して断層像を再構成するため
のCT用処理を施す。したがって、データ処理部から見
た一撮影のデータ収集レートを繰り返し読み込み回数倍
にすることができる。その結果、一撮影におけるデータ
収集レートを透視撮影時のそれに比較して大幅に高める
ことができる。また、透視撮影に用いる場合には、デー
タの時間分解能を向上させることができる。
1に記載のX線撮影装置において、前記信号収集部は、
前記X線フラットパネル検出器に形成されているX線検
出素子群のうち一部の複数列からの出力信号だけを利用
することを特徴とするものである。
のほぼ全面にわたって形成されている複数個のX線検出
素子群(例えば、1024×1024個)のうち、例え
ば、2〜16列(2048〜16,384個)だけを用
いる。この列数は、所望する断層像のスライス数に応じ
て決めればよい。このように少数のX線検出素子を用い
ることで、X線フラットパネル検出器・データメモリ間
の出力信号をやり取りする転送レートは従来と同じでよ
く、回路の設計変更等を行う必要がない。
または2に記載のX線撮影装置において、前記駆動手段
は、C型アームを備えていることを特徴とするものであ
る。
とにより、X線管とX線フラットパネル検出器を対向支
持した状態で被検体周りに回転させることができる。
または2に記載のX線撮影装置において、前記駆動手段
は、被検体を挿入するための開口部を有するガントリを
備えていることを特徴とするものである。
フラットパネル検出器を配備することで、それらを対向
させたまま被検体周りに回転させることができる。
手段も開示している。
とを対向支持させた状態で被検体周りに回転させつつ、
X線フラットパネル検出器の特定部分で検出された透過
X線に基づく出力信号のみをデータ収集部がデータメモ
リに繰り返し収集する過程と、収集された前記出力信号
をデータ収集部がデータメモリに対して回転角度ごとに
順次に記憶させる過程と、回転角度ごとに記憶されてい
る出力信号をデータ処理部が一括して取り扱い、これに
対してCT用処理を施す過程とを備えていることを特徴
とするX線撮影装置におけるデータ処理方法。
を利用し、データ処理部が特定領域繰り返し読み込みを
行い、このようにして収集した出力信号を回転角度ごと
にデータメモリに順次に記憶させる。これらの出力信号
を回転角度ごとの信号群としてデータ処理部が一括して
取り扱い、これに基づき断層像を再構成するためのCT
用処理を施す。したがって、データ処理部から見た一撮
影のデータ収集レートを、透視撮影時のそれに比較して
大幅に高めることができる。
一実施例を説明する。図1ないし図4はこの発明の一実
施例に係り、図1はX線撮影装置の概略構成を示したブ
ロック図である。また、図2はX線フラットパネル検出
器の概略構成を示す斜視図であり、図3はX線フラット
パネル検出器の層構造を示す断面図であり、図4はX線
フラットパネル検出器の周辺回路の構成を示すブロック
図である。
されるものである。この天板1はX線透過材料などで構
成されている。天板1を挟む位置には、X線管3とX線
フラットパネル検出器5とが対向配備されている。X線
管3とX線フラットパネル検出器5とは、図中に二点鎖
線で示す支持機構7によって被検体M周りに回転可能と
なっている。この支持機構7は、回転駆動部9によって
回転される。回転駆動部9の制御は、撮影制御部11に
よって行われる。なお、支持機構7と回転駆動部9とが
本発明における駆動手段に相当する。
射を制御する照射制御部13を制御する。照射制御部1
3の制御は、撮影者によって操作されるキーボード15
やマウス17からの指示に応じて、撮影制御部11から
出力される指令信号によって行われる。
構成されている。
素子の配列として、例えば、横1024×縦1024
(x×y)の正方形マトリックス構成が挙げられる。ま
た、この平面寸法としては、縦横約43cmが例示され
る。外形としては平面形状を呈することから、胸部や腹
部などの大きな部位を撮影するのに適した方形の検出面
を構成させることが可能であること、視野周辺の歪みが
ほとんどなく高解像度であること、薄型・軽量であるこ
となどの多くの利点を有する。
トパネル検出器5の具体的な構成は、次のようなもので
ある。すなわち、入射X線を電荷あるいは光に変換する
X線変換層19と、このX線変換層19で生じた電荷あ
るいは光を検出する素子が縦横にマトリックス状に配置
されてなる検出アレイ層21との積層構造を有する。
は、図3に示す構造を採用した直接変換タイプを例に採
って以下に説明するが、X線変換層19がシンチレータ
層からなり、検出アレイ層21の表面に形成されたフォ
トダイオードなどの光検出素子によって光検出を行い、
コンデンサに電荷を蓄える構成の間接変換タイプであっ
てもよい。
に変換するセレン層(アモルファスセレン層)やCdZn
Te層などから構成されている。その下層に位置する検
出アレイ層21の表面には電荷検出素子23が形成され
ており、表面電極25に対向形成された電荷収集電極に
より電荷の検出を行ってコンデンサC1に蓄電する構成
となっている。上記各電荷検出素子23と、その上層の
X線変換層19の一部と、上記コンデンサC1とが一つ
のX線検出素子XDを構成している。
に、それぞれTFT(Thin Film Transistor)27を介し
て縦横に延出された読み出し配線R1,R2に接続され
ている。これらの読み出し配線R1,R2は、それぞれ
が横読み出し駆動部RC1または縦読み出し駆動部RC
2に接続されており、これらには読み出し用の走査信号
与えられる。X線フラットパネル検出器5に形成されて
いる複数個のX線検出素子XDを特定するには、横方向
アドレスと縦方向アドレスを指定する縦・横の走査信号
を出力すればよい。
動部RC2では、縦・横の走査信号にしたがって各々の
読み出し配線R1,R2に読み出し用の電圧が印加され
るのに伴って、各X線検出素子XDから順にX線検出信
号が出力信号として出力される。その際、TFT27及
び読み出し配線R2を通り、さらにX線フラットパネル
検出器5の後段に配備された、後述する信号収集部(3
5)の各プリアンプ29及びマルチプレクサ31を経
て、出力信号がX線検出データとして、後述するデータ
メモリ(33)に対して収集されることになる。
フラットパネル検出器5の後段には、データメモリ33
と信号収集部35が配備されている。データメモリ33
は、X線フラットパネル検出器5で検出された透過X線
の出力信号を、後述するように記憶してゆく。そのとき
の記憶のさせ方とX線フラットパネル検出器5の特定部
分にあるX線検出素子XDの指定にあたる制御は、後述
するように信号収集部35によって行われる。
メモリ33に記憶された透過X線の出力信号は、処理部
37によって処理される。この処理部37は、データ処
理部39と、断層像画像メモリ41とを備えている。デ
ータ処理部39は、データメモリ33に記憶されている
透過X線の出力信号を一括して処理対象とし、それに対
してCT用処理を施す。断層像画像メモリ41は、この
ようにして生成された断層像データを記憶する。
ージャー45とが接続されている。これらには、断層像
画像メモリ41の断層像データに基づいて断層像が出力
可能に構成されている。イメージャー45は、モニタ4
3に表示された断層像を写真画像として焼き付け出力す
る機能を備えている。
モリ33と信号収集部35による出力信号の記憶制御に
ついて説明する。なお、図5は、信号収集部35の動作
を模式的に示した図である。
出器5に形成されているX線検出素子XD群のうち、特
定部分のものだけを指定して出力信号を読み出す。例え
ば、縦1024×横1024個のX線検出素子XDのう
ち、中央部付近のn列に位置しているX線検出素子XD
群だけを使用する。なお、このように中央部でなく、周
辺部付近のn列を対象としてもよく、さらに一列おきの
X線検出素子XDを対象としてもよい。
対象にして透過X線の出力信号を読み出すが、その読み
出した出力信号はデータメモリ33に読み出したごとに
グループ化(グループG1,G2,G3、……)して記
憶させてゆく。実際の動作時には、撮影制御部11によ
って回転駆動部9が動作され、X線管3とX線フラット
パネル検出器5が対向したまま被検体M周りに回転さ
れ、回転が停止されるまでの間、n列のX線検出素子X
Dからの出力信号が繰り返し読み出される。このような
特定領域繰り返し読み込みが行われ、グループG1,G
2,G3ごとに記憶されてゆくことになるので、データ
メモリ33には回転角度ごとのn列のX線検出素子XD
から読み出された出力信号が記憶されることになる。換
言すると、グループG1,G2,G3,……ごとにX線
管3とX線フラットパネル検出器5における撮影軸の角
度が各々異なる。
線検出素子XDだけを読み出し、特定領域繰り返し読み
出しを行ってデータメモリ33に回転角度ごとに出力信
号を記憶させる。データ処理部39は、データメモリ3
3から回転角度ごとの出力信号を読み出し、一括してC
T用処理を施す。これにより回転角度ごとの出力信号
(つまりX線CT装置における投影データに相当する)
から断層像が再構成されることになる。
上述したように構成したX線撮影装置の動作について説
明する。なお、予め被検体Mが天板1に載置され、キー
ボード15やマウス17を介して、撮影者により予めX
線管3からのX線照射条件などが設定されているものと
する。
射制御部13を制御して所定線量のX線をX線管3から
照射させる。これによりX線管3とX線フラットパネル
検出器5とが対向した状態で支持機構7ごと被検体Mの
周りを回転し始める。そして、信号収集部35は、X線
フラットパネル検出器5について上述したようにして特
定部分のn列を対象にして出力信号を読み出し、回転角
度ごとにグループ化してデータメモリ33に記憶させ
る。なお、支持機構7による回転は、被検体Mの体軸周
りや体軸方向等のいずれかの所望する方向に行えばよ
い。
転送を行うタイミングに達したか否かを判断して処理を
分岐する。つまり、上記のステップS1及びS2におい
て、上述したような「特定領域繰り返し読み込み」を実
施するのである。
は特定領域繰り返し読み込みを停止し、データメモリ3
3に記憶されている全てのグループG1,G2,G3,
……をデータ処理部39に一括して転送する。
角度に達したか否かを判断する。停止角度に達した場合
には上記一連の処理を終了し、停止角度に達していない
場合にはステップS1に戻って出力信号を記憶させる。
処理部39は、一括して転送されてきた全てのグループ
G1,G2,G3,……を対象にしてCT用処理を施
す。これにより断層像が再構成され、断層像メモリ41
に記憶される。記憶された断層像は、モニタ43に表示
される。
断層像の撮影が行われる。
は、特定領域繰り返し読み込みを行い、出力信号をデー
タメモリ33に対して回転角度ごとにグループ化して順
次に記憶させる。しかも、データ処理部39は全てのグ
ループを一括して取り扱って断層像を再構成するための
CT用処理を施す。したがって、データ処理部39から
見た一撮影のデータ収集レートを透視撮影時のデータ収
集レートに比較して大幅に高めることができるようにな
っている。そのためX線フラットパネル検出器5を用い
て断層像の撮影を行うことができ、また、透視撮影に利
用する場合にはデータの時間分解能を向上させることが
できる。
機構7(駆動手段)は、具体的には以下のような構成も
のが例示される。
天板1を挟んで対向支持するC型アーム47を備えるX
線撮影装置である。C型アーム47は、支持台49によ
って回転可能に支持されている。その回転は、例えば、
被検体Mの体軸周り(符号P1)と体軸方向(符号P
2)に可能となっている。
対向支持した状態で回転可能なガントリ51を備えたX
線撮影装置である。ガントリ51は、被検体Mが挿入さ
れる開口部53を備えている。X線管3とX線検出フラ
ットパネル検出器5は、開口部53の周りで回転駆動さ
れるようになっている。
明によれば、データ収集部は特定領域繰り返し読み込み
を行い、出力信号をデータメモリに対して回転角度ごと
に順次に記憶させる。しかも、データ処理部は回転角度
ごとの出力信号を一括して取り扱って断層像を再構成す
るためのCT用処理を施すので、データ処理部から見た
一撮影のデータ収集レートを透視撮影時のデータ収集レ
ートに比較して大幅に高めることができ、断層像の撮影
を行うことができる。また、透視撮影に用いる場合に
は、データの時間分解能を向上させることができる。
ブロック図である。
視図である。
図である。
示すブロック図である。
示す図である。
す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 X線管と対向配備されたX線フラットパ
ネル検出器と、このX線フラットパネル検出器で検出さ
れた透過X線に基づく出力信号を収集して記憶するため
のデータメモリと、前記出力信号の収集を制御する信号
収集部と、前記データメモリに記憶されている出力信号
に基づき画像化を行うデータ処理部とを備えたX線撮影
装置において、前記X線管と前記X線フラットパネル検
出器とを対向支持したまま被検体周りに回転させる駆動
手段と、前記信号収集部は、前記駆動手段を動作させつ
つ、前記X線フラットパネル検出器の特定部分で検出さ
れた透過X線に基づく出力信号のみを繰り返し収集し、
その出力信号を前記データメモリに回転角度ごとに順次
に記憶させ、前記データ処理部は、前記データメモリに
記憶されている回転角度ごとの出力信号を一括して取り
扱い、これに対してCT用処理を施すことを特徴とする
X線撮影装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載のX線撮影装置におい
て、前記信号収集部は、前記X線フラットパネル検出器
に形成されているX線検出素子群のうち一部の複数列か
らの出力信号だけを利用することを特徴とするX線撮影
装置。 - 【請求項3】 請求項1または2に記載のX線撮影装置
において、前記駆動手段は、C型アームを備えているこ
とを特徴とするX線撮影装置。 - 【請求項4】 請求項1または2に記載のX線撮影装置
において、前記駆動手段は、被検体を挿入するための開
口部を有するガントリを備えていることを特徴とするX
線撮影装置。
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JP4346846B2 JP4346846B2 (ja) | 2009-10-21 |
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Cited By (2)
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WO2007046372A1 (ja) * | 2005-10-17 | 2007-04-26 | J. Morita Manufacturing Corporation | 医療用デジタルx線撮影装置及び医療用デジタルx線センサ |
JP2008526284A (ja) * | 2004-12-30 | 2008-07-24 | ヘルムホルツ・ツェントルム・ミュンヒェン・ドイチェス・フォルシュンクスツェントルム・フューア・ゲズントハイト・ウント・ウムベルト(ゲーエムベーハー) | エネルギー入力ビームをコリメートするための方法及び装置 |
-
2001
- 2001-11-28 JP JP2001362702A patent/JP4346846B2/ja not_active Expired - Fee Related
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KR101181939B1 (ko) | 2004-12-30 | 2012-09-18 | 스테이트 오브 오레곤 액팅 바이 앤드 쓰루 더 스테이트 보드 오브 하이어 에듀케이션 온 비해브 오브 더 유니버시티 오브 오레곤 | 에너지 투입 광선을 조절하기 위한 방법 및 장치 |
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JP4346846B2 (ja) | 2009-10-21 |
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