JP2004194946A - X-ray computer tomograph - Google Patents

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Masayoshi Tsuyuki
昌快 津雪
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To generate a scanogram of resolution higher than that specific to a detector. <P>SOLUTION: The X-ray computer tomograph is provided with: an X-ray tube 21; an X-ray detector 23 having a plurality of detection elements 41 which have a width W1 in a channel direction and a width W2 in a slice direction and are arrayed two-dimensionally; an X-ray shielding plate 24 which is attachable to and detachable from the X-ray detector and constitutes a checkered pattern with an opening part 49 where an X-ray shielding part 47 having a width W1/2 in the channel direction and a width W2 in the slice direction substantially transmits X-rays; a system control part 11 which generates the X-rays from the X-ray tube while continuously moving a top plate in the slice direction and which makes the X-ray detector to repeatedly read a signal with a prescribed cycle; and a scanogram generation part 31 for generating scanogram data having the resolution of W1/2 in the channel direction based on the output of the X-ray detector. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体に関する多方向から収集した投影データに基づいて断層画像データを再構成するとともに、被検体に関する特定方向から収集した投影データに基づいてスキャノグラムデータを生成する機能を有するX線コンピュータ断層撮影装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
X線コンピュータ断層撮影装置は、医用診断装置の重要な一つとして急速に普及している。X線コンピュータ断層撮影装置では、X線管で発生されたX線が被検体に照射される。被検体を透過したX線はX線検出器の各検出素子で検出される。X線検出器は、チャンネル方向に配列された複数の検出素子を有する。最近では、チャンネル方向と共にスライス方向にも配列された複数の検出素子を有するX線検出器(マルチスライス型X線検出器と呼ばれる)も登場している。
【0003】
多くのX線コンピュータ断層撮影装置は、平面透過像に近似したスキャノグラムデータの撮影機能を装備している。スキャノグラムデータは、周知のとおり、X線管をある回転角度に固定して、被検体を載置した天板を一定速度で移動しながら、検出器からの信号読出しを周期的にサンプリングすることで収集され得る。図7にスキャノグラムの例を示している。図7において、各画素に付けた番号はサンプリング番号を示している。このスキャノグラムは、特にチャンネル方向に関して、検出素子配列に固有の分解能Pchと等価の分解能で得られる。スライス方向に関する分解能は、天板の移動速度とサンプリング周波数との関係において決まり、図7では、検出素子列のピッチPslに一致するよう天板の移動速度とサンプリング周波数との関係が設定されている場合を示している。
【0004】
このスキャノグラムの分解能は、スキャノグラム自体が読影や診断に耐え得るほど高くはないものの、本来的にはスキャノグラムはスキャンの開始位置や範囲等のスキャン条件の計画を決める際に参照される程度の用途で収集されるものであり、そのためこれまではスキャノグラムにはそれほど高い分解能を要求されることは無かった。
【0005】
【特許文献1】
特開2002−301056号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、診断に耐え得る程度であって、X線検出器に固有の分解能よりも高い分解能を有するスキャノグラムを生成可能なX線コンピュータ断層撮影装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1局面によるX線コンピュータ断層撮影装置は、X線管と、前記X線管からX線を発生させるX線制御部と、チャンネル方向に関して第1の幅を有し、スライス方向に関して第2の幅を有する2次元状に配列された複数の検出素子を有するX線検出器と、前記X線管と前記X線検出器との間に被検体を載置するための天板をスライス方向に関して移動自在に支持する寝台と、前記X線検出器に対して着脱自在であって、前記チャンネル方向に関して前記第1の幅の略1/2の幅を有し、前記スライス方向に関して前記第2の幅と略等価の幅を有するX線遮蔽部分がX線を実質的に通過させる開口部分とともに市松模様を構成するX線遮蔽板と、前記天板を前記スライス方向に関して連続的に移動させながら、前記X線管からX線を発生させ、前記X線検出器から信号を所定の周期で繰り返し読み出させるように前記X線制御部、前記X線検出器及び前記寝台を制御するシステム制御部と、前記X線検出器の出力に基づいて、前記チャンネル方向に関して前記第1の幅の略1/2の分解能を有するスキャノグラムデータを生成するスキャノグラム生成部とを具備する。
本発明の第2局面によるX線コンピュータ断層撮影装置は、X線管と、前記X線管からX線を発生させるX線制御部と、チャンネル方向に関して第1の幅を有し、スライス方向に関して第2の幅を有する2次元状に配列された複数の検出素子を有するX線検出器と、前記X線管と前記X線検出器との間に被検体を載置するための天板をスライス方向に関して移動自在に支持する寝台と、前記X線検出器に対して着脱自在であって、Nを3以上の整数として、前記チャンネル方向に関して前記第1の幅の略(N−1)/Nの長さを有し、前記スライス方向に関して前記第1の幅と略等価の幅を有するX線遮蔽部分が、前記チャンネル方向に関して前記第1の幅の略1/Nの幅を有し、前記スライス方向に関して前記第2の幅と略等価の幅を有するX線を実質的に通過させる開口部分と前記チャンネル方向に関して交互に配列され、前記開口部分のチャンネル方向の位置が前記スライス方向に関して列間で前記第1の幅の略1/NずつシフトされているX線遮蔽板と、前記天板を前記スライス方向に関して連続的に移動させながら、前記X線管からX線を発生させ、前記X線検出器から信号を所定の周期で繰り返し読み出させるように前記X線制御部、前記X線検出器及び前記寝台を制御するシステム制御部と、前記X線検出器の出力に基づいて、前記チャンネル方向に関して前記第1の幅の略1/Nの分解能を有するスキャノグラムデータを生成するスキャノグラム生成部とを具備する。
本発明の第3局面によるX線コンピュータ断層撮影装置は、X線管と、チャンネル方向とスライス方向とに関して2次元状に配列された複数の検出素子を有するX線検出器と、前記X線検出器に対して着脱自在であって、前記検出素子各々を部分的に遮蔽するように構成されたX線遮蔽板と、前記検出素子の出力に基づいて、前記X線検出器の検出素子配列に固有の分解能よりも高い分解能を有するスキャノグラムデータを生成するスキャノグラム生成部とを具備する。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明によるX線コンピュータ断層撮影装置を好ましい実施形態により説明する。なお、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回転/回転タイプと、リング状に多数の検出素子がアレイされ、X線管のみが被検体の周囲を回転する固定/回転タイプ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、主流を占めている回転/回転タイプとして説明する。また、1スライスの断層像データを再構成するには、被検体の周囲1周、約360°分の投影データが、またハーフスキャン法でも180°+ビュー角分の投影データが必要とされる。いずれの再構成方式にも本発明を適用可能である。ここでは、ハーフスキャン法を例に説明する。また、入射X線を電荷に変換するメカニズムは、シンチレータ等の蛍光体でX線を光に変換し更にその光をフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換形と、X線による半導体内の電子正孔対の生成及びその電極への移動すなわち光導電現象を利用した直接変換形とが主流である。X線検出素子としては、それらのいずれの方式を採用してもよいが、ここでは、前者の間接変換形として説明する。また、近年では、X線管とX線検出器との複数のペアを回転リングに搭載したいわゆる多管球型のX線コンピュータ断層撮影装置の製品化が進み、その周辺技術の開発が進んでいる。本発明では、従来からの一管球型のX線コンピュータ断層撮影装置であっても、多管球型のX線コンピュータ断層撮影装置であってもいずれにも適用可能である。ここでは、一管球型として説明する。
【0009】
また、断層像はある厚さを持った組織の断面表示であり、その組織断面の厚さをスライス厚と称する。X線は、X線管焦点から放射状に広がり、被検体を透過してX線検出器に到達する。従って、X線の厚さはX線管焦点から遠ざかるほど広がる。慣例的には、X線管の焦点と検出器中心とを結ぶ線(一般的には、撮影中心線と称する)それと原点において交差する回転中心軸とで既定される基準平面上でのX線厚をスライス厚として定義している。ここでは、慣例に従い、基準平面上でのX線の厚さをスライス厚と称する。また、このことは検出素子のチャンネル方向の幅及びスライス方向の幅にも言えることで、検出素子のスライス方向の幅と言うと、ここでは実際の幅ではなくその実際の幅を基準平面上に換算した換算値として定義するものとし、同様に検出素子のチャンネル方向の幅とは基準平面上での換算値として定義することとする。また、スキャノグラムの分解能という表現においても同様に、基準平面上での換算値として定義される。ここでは、このスキャノグラムの分解能とは、スキャノグラムデータの隣接画素間の中心点間の距離として定義され、この定義される距離は基準平面上での距離として与えられる。
【0010】
図1に、本実施形態に係るコンピュータ断層撮影装置の構成をブロック図により示している。リング状の架台回転部25は、図示しない架台フレームにより回転中心軸(Z軸)まわりに回転可能に支持される。架台フレームには、架台回転部25を回転するための動力を発生する図示しない原動機が設置される。この回転用の原動機は、架台寝台制御部13から電力供給を受けて動力を発生する。架台回転部2には、コーンビーム形X線管21と、マルチスライス形X線検出器23とが搭載される。X線検出器23は、寝台の天板22上に載置された被検体を介してX線管21に対向する。高電圧発生装置19は、X線制御装置17からの制御のもとでX線管21の陰極と回転陽極との間に高電圧を印加し、またX線管21の陰極フィラメントに加熱電流を供給する。加熱されたフィラメントから放出される熱電子は、高電圧により加速され回転陽極のターゲットに衝突する。それによりX線が発生する。発生されたX線は、X線絞り20でスライス方向に関して任意の厚さに制限されて被検体に照射される。なお、ここでは、連続回転を可能にするために、X線管21は図示しないスリップリングを介して高電圧発生装置19に電気的に接続される。
【0011】
寝台移動部15は、天板22をZ軸方向に移動するための動力を発生する原動機を有する。この移動用の原動機は、架台寝台制御部13から電力供給を受けて動力を発生する。架台寝台制御部13は、X線制御装置17とともに、システム制御部11の制御のもとでスキャン(多方向データ収集)とスキャノグラム撮影(一方向データ収集)のための動作を実行する。
【0012】
X線検出器23には、データ収集部(DAS)27が接続される。データ収集部27は、X線検出器23から出力される電流又は電圧信号を積分する積分器と、この積分器の出力信号を増幅するアンプと、このプリアンプの出力信号をディジタル信号に変換するアナログ・ディジタル・コンバータとを、チャンネル数分備えている。データ収集部27には、データ収集部27から出力されるデータを記憶するためのデータ記憶部29が接続される。なお、データ収集部27から出力されるデータは、一般的には、生データと称される。通常、生データは、チャンネル間の感度均一性補正等の様々な前処理を受ける。前処理を受けた生データは、一般的に、投影データと称される。データ記憶部29は、データ収集部27からの生データに対して、前処理をかける処理部分をデータ入力段に備えてい、投影データとして記憶する。データ記憶部29には、投影データに基づいて断層画像データを再構成するための再構成演算部32とともに、投影データに基づいてスキャノグラムデータを生成するスキャノグラム生成部31が接続される。再構成演算部32及びスキャノグラム生成部31には、断層画像データ、スキャノグラムデータを表示するための表示部33が接続される。
【0013】
システム制御部11には、キーボードやポインティングデバイス等の入力機器を備えた入力部35が接続される。操作者から入力部35を介してスキャン条件やスキャノグラム撮影条件等がシステム制御部11に入力される。システム制御部11は、スキャン条件に従ってスキャンを実行し、断層画像データを再構成し、そして表示するために、またスキャノグラム撮影条件に従ってスキャノグラム撮影を実行しスキャノグラムデータを生成し、そして表示するために、X線制御装置17、架台寝台制御部13、データ収集部27、データ記憶部29、画像再構成部32、スキャノグラム生成部31、表示部33を総合的に制御する。
【0014】
上記マルチスライス形のX線検出器23には、X線遮蔽板22が着脱自在とされる。X線遮蔽板22は、スキャノグラム撮影時であって、特にチャンネル方向に関するX線検出器23に固有の分解能よりも高い分解能で信号検出をすることの必要性を術者等が判断したとき、術者等の手によりX線検出器23に装着される。X線検出器23は、チャンネル方向に関するX線検出器23に固有の分解能よりも高い分解能で信号検出をすることを実現するための機能を備えている。
【0015】
図2(a)には、マルチスライス形のX線検出器23の平面図を示している。このX線検出器23は、チャンネル方向(X)とスライス方向(Z)との2方向に関して2次元状に配列された複数の検出素子41を有する。換言すると、チャンネル方向に沿って一列に配列された検出素子の列が、スライス方向に沿って複数列併設される。
【0016】
各検出素子41は、チャンネル方向に関して、「W1」の幅を有し、スライス方向に関して、「W2」の幅を有する。複数の検出素子41は、チャンネル方向に関して、幅「W1」に略等価なピッチ(中心点間距離)Pchで稠密に配列される。なお、このチャンネル方向に関する素子配列のピッチを素子ピッチPchと称する。同様に、スライス方向に関しても、幅「W2」に略等価なピッチPslで稠密に配列される。このスライス方向に関する素子配列のピッチを素子列ピッチPslと称する。X線検出器23の素子配列に固有の分解能としては、チャンネル方向に関しては、素子ピッチPchで定義され、スライス方向に関しては、素子列ピッチPslで定義される。
【0017】
図2(b)に示すように、X線遮蔽板22は、中央2列以外の辺縁の列を構成する検出素子41をX線から完全に遮蔽するとともに、中央2列を構成する検出素子41の各々を部分的に遮蔽し、その遮蔽部分が列間でチャンネル方向にシフトするように構成される。X線遮蔽板22は、それを構成する各部分、つまり遮蔽部45,47、開口部49が後述する配置で形成されるように、1枚の遮蔽板を例えばプレスカットにより形成される。辺縁遮蔽部45は、中央2列以外の辺縁の列を構成する全ての検出素子41を遮蔽するために設けられる。部分遮蔽部47は、中央2列を構成する検出素子41の各々を部分的に遮蔽するために設けられる。開口部49は、中央2列を構成する検出素子41の各々を部分的に開口するために設けられる。なお、開口部49は、実体物が無く開放され、つまり隣り合う部分遮蔽部47の間隙として設けられるようにしてもよいし、図3に示すように、X線に対して実質的に透明な材料から構成された実体物又はX線吸収率が非常に低い材料から構成された実体物で構成されていても良い。
【0018】
部分遮蔽部47は、矩形状を有し、スライス方向(Z)に関しては検出素子41の幅W2と略同一の幅(第2の幅)を有し、チャンネル方向(X)に関しては検出素子41の幅W1の1/2と略同一の幅(W1/2)(第1の幅)を有する。開口部49は、部分遮蔽部47と同形の矩形状を有し、スライス方向(Z)に関しては検出素子41の幅W2と略同一の幅を有し、チャンネル方向(X)に関しては検出素子41の幅W1の1/2と略同一の幅(W1/2)を有する。
【0019】
部分遮蔽部47は、チャンネル方向に関して、検出素子41の素子ピッチPckと同じピッチで離散的に配置される。隣り合う部分遮蔽部47の間隙に開口部49が形成される。部分遮蔽部47のチャンネル方向に関する位置は、列間で検出素子41の素子ピッチpchの1/2づつシフトされる。
【0020】
このように中央2列に関しては、スライス方向とチャンネル方向との2方向に沿って部分遮蔽部47が開口部49と交互に配列され、且つそのチャンネル方向の位置が列間でシフトされるよう配置されることにより、全体として市松模様を構成する。
【0021】
X線遮蔽板22は、X線検出器23に装着されるに際しては、アライメントホール51,53により位置合わせがなされる。この位置合わせにより、中央2列を構成する検出素子41各々に対して、隣り合う部分遮蔽部47と開口部49のペアが位置整合される。中央2列の一方の列に関しては、各検出素子41は右半分が部分遮蔽部47でX線から遮蔽され、左半分が開口され、それにより被検体を透過したX線は各検出素子41の左半分で検出される。中央2列の他方の列に関しては、上記一方の列とはPch/2だけチャンネル方向にシフトした状態で、各検出素子41の左半分が部分遮蔽部47で遮蔽され、右半分が開口され、それにより被検体を透過したX線は検出素子41の右半分で検出される。
【0022】
次にスキャノグラム撮影の動作について説明する。スキャノグラム撮影に際しては、術者等が高分解能のスキャノグラムを所望するとき、多くはスキャノグラムを診断にも使用する場合、X線検出器23にX線遮蔽板22が術者等により装着される。それにより中央2列以外の辺縁の列を構成する検出素子41が遮蔽され、また中央2列の一方の列を構成する検出素子41はその右半分が部分遮蔽部47で遮蔽され、左半分が開口される。また、他方の列を構成する検出素子41はその左半分が部分遮蔽部47で遮蔽され、右半分が開口される。
【0023】
また、入力部35を介してスキャノグラム撮影の条件が入力される。このスキャノグラム撮影の条件には、撮影範囲やX線強度等の一般的な条件と共に、X線遮蔽板22の装着の有無(高分解能スキャノグラムの必要性の有無)、スライス方向の分解能に関わる条件が含まれる。図4に示すように、データ収集部27によるX線検出器23の検出素子からの信号読出しに伴うサンプリング周期を示している。サンプリング周波数をfsとすると、その逆数(1/fs)の周期でサンプリングが繰り返される。このサンプリング周期(1/fs)に対する天板の移動速度S、素子列ピッチPsl、分解能を決定する係数n(nは自然数)は、次の関係で与えられる。
(1/fs)×S=Psl/n
この関係式は、天板22が素子列ピッチPslを移動する間に行われるサンプリング回数(n)を表している。サンプリング回数(n)が高いとき、スライス方向の分解能は高くなり、逆にサンプリング回数(n)が低いとき、スライス方向の分解能は低くなり、そしてサンプリング回数(n)が最小値の「1」であるとき、スライス方向の分解能は素子列ピッチPslに等価になる。
【0024】
このサンプリング回数(n)を実際に数値として入力してもよいし、スライス方向の分解能をその程度で例えば「高分解能」、「中分解能」、「低分解能」といった選択肢で設定することが実際的であることが考えられる。「高分解能」が選択されたとき、システム制御部11によりサンプリング回数(n)が例えば「3」に設定され、同様に「中分解能」では「2」に、また「低分解能」では「1」に設定される。
【0025】
システム制御部11において、設定されたサンプリング回数(n)のもとで上記関係式を満足するように、サンプリング周波数fs、天板22の移動速度Sの少なくとも一方が設定される。実際には、サンプリング周波数fsを規定値に固定した状態で、天板22の移動速度Sが選択される。
【0026】
条件設定完了後、実際にスキャノグラム撮影が開始される。まず、X線絞り20によりスリット幅が中央2列分の幅に調整される。天板22は、被検体と共に、設定された移動速度Sで一方向(Z軸(スライス方向)の(+)、(−)いずれかの向き)に移動される。予め設定された撮影範囲内を天板22が移動する期間、連続的にX線が発生され、被検体に照射される。そして被検体を透過したX線がX線検出器23で検出され、各検出素子の信号電荷がデータ収集部27により所定のサンプリング周期(1/fs)で繰り返し読み出される。読み出された投影データは、列番号、チャンネル番号及びサンプリング番号と関連付けられてデータ記憶部29に記憶される。スキャノグラム撮影終了後、スキャノグラム生成部31では、システム制御部11の制御のもとで、データ記憶部29に記憶された投影データが再配置されスキャノグラムデータが生成される。
【0027】
図5には、スキャノグラムデータの画素配列を模式的に示している。各画素に付された番号は、サンプリングの順番を表すサンプリング番号である。画素は、スライス方向に関して、事前に条件設定した(Psl/n)のピッチで、またチャンネル方向に関しては、X線遮蔽板22の開口部49の配列に従って実際の検出素子41の素子ピッチPslの1/2のピッチで分布される。この画素分布に対して投影データがそのサンプリング番号、列番号及びチャンネル番号に応じた位置の画素に与えられる。それによりスライス方向に関して(Psl/n)の分解能を有し、チャンネル方向に関しては実際の素子ピッチよりも高い(Psl/2)の分解能を有する高分解能のスキャノグラムが生成され得る。
【0028】
なお、上述では、チャンネル方向に関して、実際の素子ピッチの1/2の高い分解能でスキャノグラムデータを生成する例を説明した。しかし、チャンネル方向に関して、実際の素子ピッチPchの1/N(Nは3以上の整数)のさらに高い分解能でスキャノグラムデータを生成することも可能である。
【0029】
図6(a)には、チャンネル方向に関して、実際の素子ピッチの1/4という高い分解能でスキャノグラムデータを生成する場合に用いられるX線遮蔽板の平面図を示している。このX線遮蔽板は、中央4列以外の辺縁の列を構成する検出素子41をX線から完全に遮蔽するとともに、中央4列を構成する検出素子41の各々を部分的に遮蔽するように構成される。部分遮蔽部57は、スライス方向(Z)に関しては検出素子41の幅W2と略同一の幅を有し、チャンネル方向(X)に関しては検出素子41の幅W1の3/4と略同一の幅((3・W1)/4)を有する。開口部55は、スライス方向(Z)に関しては検出素子41の幅W2と略同一の幅を有し、チャンネル方向(X)に関しては検出素子41の幅W1の1/4と略同一の幅(W1/4)を有する。
【0030】
部分遮蔽部57は、チャンネル方向に関して、検出素子41の素子列ピッチPslと同じピッチで離散的に配列され、隣り合う部分遮蔽部57の間には開口部55が設けられる。また、部分遮蔽部57のチャンネル方向に関する位置は、列間で、検出素子41の素子ピッチPchの1/4ずつシフトされる。
【0031】
このようなX線遮蔽板を使ってスキャノグラム撮影を行うことにより、スライス方向に関して(Psl/n)の分解能を有し、チャンネル方向に関しては実際の素子ピッチよりも高い(Psl/4)の分解能でスキャノグラムを生成することができる。
【0032】
また、図6(b)には、チャンネル方向に関して、実際の素子ピッチの1/3の分解能でスキャノグラムデータを生成する場合に用いられるX線遮蔽板の平面図を示している。このX線遮蔽板は、中央3列以外の辺縁の列を構成する検出素子41をX線から完全に遮蔽するとともに、中央3列を構成する検出素子41の各々を部分的に遮蔽するように構成される。部分遮蔽部61は、スライス方向(Z)に関しては検出素子41の幅W2と略同一の幅を有し、チャンネル方向(X)に関しては検出素子41の幅W1の2/3と略同一の幅((2・W1)/3)を有する。開口部59は、スライス方向(Z)に関しては検出素子41の幅W2と略同一の幅を有し、チャンネル方向(X)に関しては検出素子41の幅W1の1/3と略同一の幅(W1/3)を有する。
【0033】
部分遮蔽部61は、チャンネル方向に関して、検出素子41の素子列ピッチPslと同じピッチで離散的に配列され、隣り合う部分遮蔽部61の間隙には開口部59が形成される。また、部分遮蔽部61のチャンネル方向に関する位置は、列間で、検出素子41のの素子ピッチPchの1/3ずつシフトされる。
【0034】
このようなX線遮蔽板を使ってスキャノグラム撮影を行うことにより、スライス方向に関して(Psl/n)の分解能を有し、チャンネル方向に関しては実際の素子ピッチよりも高い(Psl/3)の分解能を有する分解能のスキャノグラムが生成され得る。
【0035】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されてもよい。
【0036】
【発明の効果】
本発明によれば、検出器に固有の分解能よりも高い分解能でスキャノグラムを生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図。
【図2】図1のX線検出器とX線遮蔽板の平面図。
【図3】図2の他のX線遮蔽板の平面図。
【図4】図1のデータ収集部によるデータサンプリングを示すタイムチャート。
【図5】図1のスキャノグラム生成部で生成されるスキャノグラムデータの分解能を示す図。
【図6】図2のさらに他の高分解能仕様のX線遮蔽板の平面図。
【図7】従来のスキャノグラムデータの分解能を示す図。
【符号の説明】
11…システム制御部、
13…架台寝台制御部、
15…寝台移動部、
17…X線制御装置、
19…高電圧発生装置、
20…X線絞り、
21…コーンビーム形X線管、
22…天板、
23…マルチスライス形X線検出器、
24…X線遮蔽板、
25…架台回転部、
27…データ収集部、
29…データ記憶部、
31…スキャノグラム生成部、
32…再構成演算部、
33…表示部。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention has a function of reconstructing tomographic image data based on projection data collected from multiple directions related to a subject and generating scanogram data based on projection data collected from a specific direction related to the subject. X-ray computed tomography apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art X-ray computed tomography apparatuses are rapidly spreading as one of important medical diagnostic apparatuses. In an X-ray computed tomography apparatus, the subject is irradiated with X-rays generated by an X-ray tube. The X-ray transmitted through the subject is detected by each detection element of the X-ray detector. The X-ray detector has a plurality of detection elements arranged in a channel direction. Recently, an X-ray detector (referred to as a multi-slice X-ray detector) having a plurality of detection elements arranged in the slice direction as well as in the channel direction has appeared.
[0003]
Many X-ray computed tomography apparatuses are equipped with a function of capturing scanogram data that approximates a plane transmission image. As is well known, the scanogram data is obtained by periodically sampling the signal readout from the detector while moving the top plate on which the subject is mounted at a constant speed while fixing the X-ray tube at a certain rotation angle. Can be collected. FIG. 7 shows an example of a scanogram. In FIG. 7, the number assigned to each pixel indicates a sampling number. This scanogram is obtained at a resolution equivalent to the resolution Pch inherent to the detection element array, particularly in the channel direction. The resolution in the slice direction is determined by the relationship between the moving speed of the top and the sampling frequency. In FIG. 7, the relationship between the moving speed of the top and the sampling frequency is set so as to match the pitch Psl of the detection element rows. Shows the case.
[0004]
Although the resolution of the scanogram is not high enough for the scanogram itself to withstand interpretation and diagnosis, the scanogram is originally intended for use only as a reference when determining scan conditions such as the scan start position and range. It is collected, and so far scanograms have not been required to have very high resolution.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-301056
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an X-ray computed tomography apparatus capable of generating a scanogram having a resolution higher than the resolution inherent in an X-ray detector and capable of withstanding a diagnosis.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An X-ray computed tomography apparatus according to a first aspect of the present invention has an X-ray tube, an X-ray control unit that generates X-rays from the X-ray tube, a first width in a channel direction, and a slice direction. An X-ray detector having a plurality of detection elements arranged in a two-dimensional manner having a second width; and a top plate for placing a subject between the X-ray tube and the X-ray detector. A bed that is movably supported in the slice direction, and that is detachably attached to the X-ray detector, has a width that is approximately half of the first width in the channel direction, and An X-ray shielding portion having a width substantially equivalent to the second width and an X-ray shielding plate forming a checkered pattern together with an opening portion for substantially transmitting X-rays, and the top plate being continuously moved in the slice direction. X-rays from the X-ray tube The X-ray control unit, a system control unit that controls the X-ray detector and the bed so as to repeatedly read a signal from the X-ray detector at a predetermined cycle, and an output of the X-ray detector. And a scanogram generation unit that generates scanogram data having a resolution of about の of the first width in the channel direction based on the scan data.
An X-ray computed tomography apparatus according to a second aspect of the present invention has an X-ray tube, an X-ray control unit that generates X-rays from the X-ray tube, a first width in a channel direction, and a slice direction. An X-ray detector having a plurality of detection elements arranged in a two-dimensional manner having a second width; and a top plate for placing a subject between the X-ray tube and the X-ray detector. A bed that is movably supported in the slice direction, and is detachably attached to the X-ray detector, where N is an integer of 3 or more, and the first width is approximately (N−1) / An X-ray shielding portion having a length of N and having a width substantially equivalent to the first width in the slice direction has a width of about 1 / N of the first width in the channel direction; Has a width substantially equivalent to the second width in the slice direction The openings that substantially pass X-rays and the openings are alternately arranged in the channel direction, and the positions of the openings in the channel direction are shifted by about 1 / N of the first width between columns in the slice direction. While continuously moving the X-ray shielding plate and the top plate in the slice direction, an X-ray is generated from the X-ray tube, and a signal is repeatedly read from the X-ray detector at a predetermined cycle. A system controller that controls the X-ray controller, the X-ray detector, and the couch; and a resolution of about 1 / N of the first width in the channel direction based on an output of the X-ray detector. And a scanogram generation unit that generates scanogram data having the following.
An X-ray computed tomography apparatus according to a third aspect of the present invention provides an X-ray detector having an X-ray tube, a plurality of detection elements two-dimensionally arranged in a channel direction and a slice direction, and the X-ray detection device. An X-ray shielding plate which is detachable from the detector and is configured to partially shield each of the detection elements, and based on an output of the detection element, a detection element array of the X-ray detector. A scanogram generation unit that generates scanogram data having a higher resolution than the inherent resolution.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a preferred embodiment of an X-ray computed tomography apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. The X-ray computed tomography apparatus has a rotation / rotation type in which an X-ray tube and an X-ray detector rotate as one body around a subject, and a number of detection elements arranged in a ring shape. There are various types such as a fixed / rotating type in which only the tube rotates around the subject, and the present invention is applicable to any type. Here, the rotation / rotation type which occupies the mainstream at present is described. Further, in order to reconstruct one slice of tomographic image data, projection data of about 360 ° around one circumference of the subject and projection data of 180 ° + view angle are required even in the half scan method. . The present invention is applicable to any reconstruction method. Here, the half scan method will be described as an example. The mechanism of converting incident X-rays into electric charges is an indirect conversion type in which X-rays are converted into light by a phosphor such as a scintillator and the light is converted into electric charges by a photoelectric conversion element such as a photodiode. The mainstream is the generation of an electron-hole pair in a semiconductor and its transfer to an electrode, that is, a direct conversion type utilizing a photoconductive phenomenon. As the X-ray detecting element, any of those methods may be adopted, but here, the former indirect conversion type will be described. In recent years, a so-called multi-tube X-ray computed tomography apparatus in which a plurality of pairs of an X-ray tube and an X-ray detector are mounted on a rotating ring has been commercialized, and peripheral technology has been developed. I have. The present invention is applicable to both conventional single-tube X-ray computed tomography apparatuses and multi-tube X-ray computed tomography apparatuses. Here, the description will be made as a single tube type.
[0009]
Further, the tomographic image is a sectional display of a tissue having a certain thickness, and the thickness of the tissue cross section is referred to as a slice thickness. The X-rays radiate from the X-ray tube focal point, pass through the subject, and reach the X-ray detector. Therefore, the thickness of the X-rays increases as the distance from the focal point of the X-ray tube increases. Conventionally, an X-ray on a reference plane defined by a line connecting the focal point of the X-ray tube and the center of the detector (generally called an imaging center line) and a rotation center axis intersecting at the origin. The thickness is defined as the slice thickness. Here, according to a custom, the thickness of the X-ray on the reference plane is referred to as a slice thickness. The same can be said for the width of the detection element in the channel direction and the width in the slice direction.When the width of the detection element in the slice direction is used, not the actual width but the actual width on the reference plane here. It is defined as a converted value, and similarly, the width of the detection element in the channel direction is defined as a converted value on a reference plane. Similarly, the expression “resolution of scanogram” is similarly defined as a converted value on a reference plane. Here, the resolution of the scanogram is defined as a distance between center points between adjacent pixels of the scanogram data, and the defined distance is given as a distance on a reference plane.
[0010]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a computer tomography apparatus according to the present embodiment. The ring-shaped gantry rotating unit 25 is supported by a gantry frame (not shown) so as to be rotatable around a rotation center axis (Z axis). A motor (not shown) that generates power for rotating the gantry rotating unit 25 is installed on the gantry frame. The rotation prime mover receives power supply from the gantry bed control unit 13 to generate power. The gantry rotating unit 2 has a cone beam X-ray tube 21 and a multi-slice X-ray detector 23 mounted thereon. The X-ray detector 23 faces the X-ray tube 21 via the subject placed on the couch top 22. The high voltage generator 19 applies a high voltage between the cathode of the X-ray tube 21 and the rotating anode under the control of the X-ray controller 17, and applies a heating current to the cathode filament of the X-ray tube 21. Supply. Thermionic electrons emitted from the heated filament are accelerated by the high voltage and collide with the target of the rotating anode. Thereby, X-rays are generated. The generated X-ray is irradiated to the subject while being restricted to an arbitrary thickness in the slice direction by the X-ray aperture 20. Here, in order to enable continuous rotation, the X-ray tube 21 is electrically connected to the high voltage generator 19 via a slip ring (not shown).
[0011]
The bed moving unit 15 has a motor that generates power for moving the table 22 in the Z-axis direction. The prime mover generates power by receiving power supply from the gantry bed control unit 13. The gantry bed control unit 13 performs an operation for scanning (multidirectional data collection) and scanogram imaging (one-way data collection) under the control of the system control unit 11 together with the X-ray control device 17.
[0012]
A data acquisition unit (DAS) 27 is connected to the X-ray detector 23. The data collection unit 27 includes an integrator that integrates a current or voltage signal output from the X-ray detector 23, an amplifier that amplifies an output signal of the integrator, and an analog that converts an output signal of the preamplifier into a digital signal. -A digital converter is provided for the number of channels. A data storage unit 29 for storing data output from the data collection unit 27 is connected to the data collection unit 27. Note that the data output from the data collection unit 27 is generally called raw data. Typically, raw data undergoes various pre-processing such as sensitivity uniformity correction between channels. Raw data that has been preprocessed is generally referred to as projection data. The data storage unit 29 includes a processing unit for performing preprocessing on the raw data from the data collection unit 27 in a data input stage, and stores the data as projection data. The data storage unit 29 is connected to a reconstruction calculation unit 32 for reconstructing tomographic image data based on the projection data, and a scanogram generation unit 31 for generating scanogram data based on the projection data. A display unit 33 for displaying tomographic image data and scanogram data is connected to the reconstruction operation unit 32 and the scanogram generation unit 31.
[0013]
An input unit 35 including input devices such as a keyboard and a pointing device is connected to the system control unit 11. Scan conditions, scanogram photographing conditions, and the like are input to the system control unit 11 from the operator via the input unit 35. The system control unit 11 performs scan according to the scan conditions, reconstructs and displays the tomographic image data, and executes scanogram photography according to the scanogram photography conditions to generate and display scanogram data. The X-ray controller 17, the couch controller 13, the data acquisition unit 27, the data storage unit 29, the image reconstruction unit 32, the scanogram generation unit 31, and the display unit 33 are comprehensively controlled.
[0014]
The X-ray shielding plate 22 is detachably attached to the multi-slice type X-ray detector 23. The X-ray shielding plate 22 is used during scanogram imaging, and particularly when an operator or the like determines that it is necessary to perform signal detection at a higher resolution than the resolution inherent to the X-ray detector 23 in the channel direction. It is attached to the X-ray detector 23 by the hand of a person or the like. The X-ray detector 23 has a function of realizing signal detection with a higher resolution than the X-ray detector 23 in the channel direction.
[0015]
FIG. 2A is a plan view of the multi-slice type X-ray detector 23. The X-ray detector 23 has a plurality of detection elements 41 arranged two-dimensionally in two directions, a channel direction (X) and a slice direction (Z). In other words, a plurality of rows of detection elements arranged in a line along the channel direction are arranged in parallel along the slice direction.
[0016]
Each detection element 41 has a width of “W1” in the channel direction and has a width of “W2” in the slice direction. The plurality of detection elements 41 are densely arranged at a pitch (distance between center points) Pch substantially equivalent to the width “W1” in the channel direction. The pitch of the element array in the channel direction is called an element pitch Pch. Similarly, also in the slice direction, they are densely arranged at a pitch Psl substantially equivalent to the width “W2”. The pitch of the element array in the slice direction is referred to as an element row pitch Psl. The resolution inherent in the element array of the X-ray detector 23 is defined by the element pitch Pch in the channel direction and by the element row pitch Psl in the slice direction.
[0017]
As shown in FIG. 2 (b), the X-ray shielding plate 22 completely shields the detection elements 41 constituting the peripheral rows other than the two central rows from the X-rays, and the detection elements constituting the two central rows. Each of the 41 is partially shielded and the shield is configured to shift in the channel direction between columns. The X-ray shielding plate 22 is formed by, for example, press-cutting one shielding plate so that each component constituting the X-ray shielding plate 22, that is, the shielding portions 45 and 47 and the opening 49 are formed in an arrangement described later. The edge shielding portion 45 is provided to shield all the detection elements 41 constituting the edge rows other than the two central rows. The partial shielding portion 47 is provided to partially shield each of the detection elements 41 constituting the two central rows. The opening 49 is provided to partially open each of the detection elements 41 constituting the two central rows. The opening 49 may be opened without any substance, that is, provided as a gap between adjacent partial shields 47, or as shown in FIG. 3, substantially transparent to X-rays. It may be composed of an entity made of a material or an entity made of a material having a very low X-ray absorptivity.
[0018]
The partial shielding portion 47 has a rectangular shape, has a width (second width) substantially the same as the width W2 of the detection element 41 in the slice direction (Z), and has the detection element 41 in the channel direction (X). Has a width (W1 / 2) (first width) that is substantially the same as 1/2 of the width W1. The opening 49 has the same rectangular shape as the partial shielding portion 47, has a width substantially equal to the width W2 of the detection element 41 in the slice direction (Z), and has the same width in the channel direction (X). Has a width (W1 / 2) substantially equal to 1/2 of the width W1.
[0019]
The partial shields 47 are discretely arranged at the same pitch as the element pitch Pck of the detection element 41 in the channel direction. An opening 49 is formed in a gap between the adjacent partial shields 47. The position of the partial shielding portion 47 in the channel direction is shifted by 列 of the element pitch pch of the detecting element 41 between the columns.
[0020]
As described above, with respect to the two central rows, the partial shielding portions 47 are alternately arranged with the openings 49 along the two directions of the slice direction and the channel direction, and the positions in the channel direction are shifted between the rows. As a result, a checkered pattern is formed as a whole.
[0021]
When the X-ray shielding plate 22 is mounted on the X-ray detector 23, the alignment is performed by the alignment holes 51 and 53. By this alignment, the pair of the adjacent partial shield 47 and the opening 49 is aligned with respect to each of the detection elements 41 forming the two central rows. Regarding one of the two central columns, the right half of each detection element 41 is shielded from X-rays by the partial shielding part 47, and the left half is opened, so that the X-rays transmitted through the subject can be detected by each detection element 41. Detected in left half. With respect to the other two rows of the central two rows, the left half of each detecting element 41 is shielded by the partial shielding part 47 and the right half is opened in a state shifted from the one row by Pch / 2 in the channel direction. As a result, the X-ray transmitted through the subject is detected by the right half of the detection element 41.
[0022]
Next, the operation of scanogram imaging will be described. In scanogram imaging, when an operator or the like desires a high-resolution scanogram, often when the scanogram is also used for diagnosis, the operator or the like attaches the X-ray shield plate 22 to the X-ray detector 23. As a result, the detecting elements 41 constituting the peripheral rows other than the central two rows are shielded, and the right half of the detecting elements 41 constituting one of the central two rows is shielded by the partial shielding portion 47, and the left half thereof Is opened. The left half of the detection element 41 constituting the other row is shielded by the partial shielding part 47, and the right half is opened.
[0023]
In addition, scanogram imaging conditions are input via the input unit 35. The scanogram imaging conditions include general conditions such as an imaging range and X-ray intensity, as well as the presence / absence of the X-ray shield plate 22 (necessity of a high-resolution scanogram) and the condition relating to the resolution in the slice direction. included. As shown in FIG. 4, a sampling cycle accompanying reading of signals from the detection elements of the X-ray detector 23 by the data collection unit 27 is shown. Assuming that the sampling frequency is fs, sampling is repeated at a cycle of the reciprocal (1 / fs). The top plate moving speed S, element row pitch Psl, and coefficient n (n is a natural number) for determining the resolution with respect to the sampling cycle (1 / fs) are given by the following relationships.
(1 / fs) × S = Psl / n
This relational expression represents the number of samplings (n) performed while the top plate 22 moves the element row pitch Psl. When the number of samplings (n) is high, the resolution in the slice direction is high. Conversely, when the number of samplings (n) is low, the resolution in the slice direction is low, and the number of samplings (n) is a minimum value of “1”. At some point, the resolution in the slice direction is equivalent to the element row pitch Psl.
[0024]
The number of times of sampling (n) may be actually input as a numerical value, or it is practical to set the resolution in the slice direction to such a degree as an option such as “high resolution”, “medium resolution”, or “low resolution”. It is thought that it is. When "high resolution" is selected, the number of samplings (n) is set to, for example, "3" by the system control unit 11, and similarly, "2" for "medium resolution" and "1" for "low resolution". Is set to
[0025]
In the system control unit 11, at least one of the sampling frequency fs and the moving speed S of the tabletop 22 is set so as to satisfy the above relational expression under the set number of samplings (n). Actually, the moving speed S of the tabletop 22 is selected with the sampling frequency fs fixed at a specified value.
[0026]
After the completion of the condition setting, the scanogram photographing is actually started. First, the X-ray diaphragm 20 adjusts the width of the slit to the width of the two central rows. The top 22 is moved in one direction (either (+) or (-) of the Z axis (slice direction)) at the set moving speed S together with the subject. X-rays are continuously generated and irradiated to the subject during a period in which the tabletop 22 moves within a preset imaging range. Then, the X-ray transmitted through the subject is detected by the X-ray detector 23, and the signal charge of each detection element is repeatedly read by the data collection unit 27 at a predetermined sampling cycle (1 / fs). The read projection data is stored in the data storage unit 29 in association with the column number, the channel number, and the sampling number. After the end of the scanogram imaging, the scanogram generation unit 31 rearranges the projection data stored in the data storage unit 29 under the control of the system control unit 11 to generate scanogram data.
[0027]
FIG. 5 schematically shows the pixel arrangement of the scanogram data. The number assigned to each pixel is a sampling number indicating the order of sampling. Pixels have a pitch of (Psl / n) set in advance in the slice direction, and 1 in the actual element pitch Psl of the detection element 41 in the channel direction according to the arrangement of the openings 49 in the X-ray shield 22. / 2 pitch. For this pixel distribution, projection data is given to pixels at positions corresponding to the sampling number, column number, and channel number. As a result, a high-resolution scanogram having a resolution of (Psl / n) in the slice direction and a resolution (Psl / 2) higher than the actual element pitch in the channel direction can be generated.
[0028]
In the above description, an example has been described in which scanogram data is generated with a resolution as high as 1/2 of the actual element pitch in the channel direction. However, it is also possible to generate scanogram data at a higher resolution of 1 / N (N is an integer of 3 or more) of the actual element pitch Pch in the channel direction.
[0029]
FIG. 6A is a plan view of an X-ray shielding plate used to generate scanogram data with a high resolution of 1/4 of the actual element pitch in the channel direction. This X-ray shield plate completely shields the detection elements 41 constituting the rows at the edges other than the four central rows from X-rays, and partially shields each of the detection elements 41 constituting the four central rows. Is configured. The partial shielding portion 57 has a width substantially the same as the width W2 of the detection element 41 in the slice direction (Z), and a width substantially the same as / of the width W1 of the detection element 41 in the channel direction (X). ((3 · W1) / 4). The opening 55 has substantially the same width as the width W2 of the detection element 41 in the slice direction (Z), and has substantially the same width (() as the width W1 of the detection element 41 in the channel direction (X). W1 / 4).
[0030]
The partial shields 57 are discretely arranged at the same pitch as the element row pitch Psl of the detection elements 41 in the channel direction, and an opening 55 is provided between adjacent partial shields 57. Further, the position of the partial shielding portion 57 in the channel direction is shifted by 列 of the element pitch Pch of the detection element 41 between the rows.
[0031]
By performing scanogram imaging using such an X-ray shielding plate, it has a resolution of (Psl / n) in the slice direction and a resolution (Psl / 4) higher than the actual element pitch in the channel direction. A scanogram can be generated.
[0032]
FIG. 6B is a plan view of an X-ray shielding plate used when generating scanogram data with a resolution of 1/3 of the actual element pitch in the channel direction. This X-ray shielding plate completely shields the detection elements 41 constituting the rows of the edges other than the three central rows from X-rays, and partially shields each of the detection elements 41 constituting the three central rows. Is configured. The partial shielding portion 61 has a width substantially the same as the width W2 of the detection element 41 in the slice direction (Z), and a width substantially the same as / of the width W1 of the detection element 41 in the channel direction (X). ((2 · W1) / 3). The opening 59 has a width substantially the same as the width W2 of the detection element 41 in the slice direction (Z), and a width (同一) substantially the same as 1 / of the width W1 of the detection element 41 in the channel direction (X). W1 / 3).
[0033]
The partial shields 61 are discretely arranged at the same pitch as the element row pitch Psl of the detection elements 41 in the channel direction, and an opening 59 is formed in a gap between the adjacent partial shields 61. The position of the partial shield 61 in the channel direction is shifted by 1 / of the element pitch Pch of the detection element 41 between the rows.
[0034]
By performing scanogram imaging using such an X-ray shielding plate, a resolution of (Psl / n) is obtained in the slice direction and a resolution (Psl / 3) higher than the actual element pitch is obtained in the channel direction. A scanogram with the resolution can be generated.
[0035]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention at the stage of implementation. Furthermore, the above-described embodiment includes various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment.
[0036]
【The invention's effect】
According to the present invention, a scanogram can be generated with a higher resolution than the resolution inherent in the detector.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an X-ray computed tomography apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of the X-ray detector and the X-ray shielding plate of FIG.
FIG. 3 is a plan view of another X-ray shielding plate in FIG. 2;
FIG. 4 is a time chart illustrating data sampling by the data collection unit in FIG. 1;
FIG. 5 is a diagram showing the resolution of scanogram data generated by a scanogram generation unit in FIG. 1;
FIG. 6 is a plan view of an X-ray shield plate of still another high-resolution specification in FIG. 2;
FIG. 7 is a diagram showing the resolution of conventional scanogram data.
[Explanation of symbols]
11 ... System control unit
13: gantry bed control unit,
15: bed moving unit,
17 ... X-ray control device,
19 ... High voltage generator,
20 ... X-ray aperture,
21: cone beam X-ray tube,
22 ... top plate,
23 multi-slice X-ray detector,
24 X-ray shielding plate,
25 ... gantry rotating part,
27… Data collection unit,
29 ... data storage unit,
31: scanogram generation unit
32 ... reconstruction operation unit
33 ... Display unit.

Claims (3)

X線管と、
前記X線管からX線を発生させるX線制御部と、
チャンネル方向に関して第1の幅を有し、スライス方向に関して第2の幅を有する2次元状に配列された複数の検出素子を有するX線検出器と、
前記X線管と前記X線検出器との間に被検体を載置するための天板をスライス方向に関して移動自在に支持する寝台と、
前記X線検出器に対して着脱自在であって、前記チャンネル方向に関して前記第1の幅の略1/2の幅を有し、前記スライス方向に関して前記第2の幅と略等価の幅を有するX線遮蔽部分がX線を実質的に通過させる開口部分とともに市松模様を構成するX線遮蔽板と、
前記天板を前記スライス方向に関して連続的に移動させながら、前記X線管からX線を発生させ、前記X線検出器から信号を所定の周期で繰り返し読み出させるように前記X線制御部、前記X線検出器及び前記寝台を制御するシステム制御部と、
前記X線検出器の出力に基づいて、前記チャンネル方向に関して前記第1の幅の略1/2の分解能を有するスキャノグラムデータを生成するスキャノグラム生成部とを具備することを特徴とするX線コンピュータ断層撮影装置。
An X-ray tube,
An X-ray control unit that generates X-rays from the X-ray tube;
An X-ray detector having a plurality of two-dimensionally arranged detection elements having a first width in the channel direction and a second width in the slice direction;
A bed for supporting a table for mounting a subject between the X-ray tube and the X-ray detector so as to be movable in the slice direction;
It is detachable with respect to the X-ray detector, has a width of about half of the first width in the channel direction, and has a width substantially equivalent to the second width in the slice direction. An X-ray shielding plate, wherein the X-ray shielding portion forms a checkered pattern together with an opening portion through which X-rays substantially pass;
While continuously moving the top plate in the slice direction, the X-ray control unit so as to generate X-rays from the X-ray tube and repeatedly read a signal from the X-ray detector at a predetermined cycle. A system control unit that controls the X-ray detector and the bed;
A scanogram generation unit that generates scanogram data having a resolution of about 1/2 of the first width in the channel direction based on an output of the X-ray detector. Computer tomography equipment.
X線管と、
前記X線管からX線を発生させるX線制御部と、
チャンネル方向に関して第1の幅を有し、スライス方向に関して第2の幅を有する2次元状に配列された複数の検出素子を有するX線検出器と、
前記X線管と前記X線検出器との間に被検体を載置するための天板をスライス方向に関して移動自在に支持する寝台と、
前記X線検出器に対して着脱自在であって、Nを3以上の整数として、前記チャンネル方向に関して前記第1の幅の略(N−1)/Nの長さを有し、前記スライス方向に関して前記第1の幅と略等価の幅を有するX線遮蔽部分が、前記チャンネル方向に関して前記第1の幅の略1/Nの幅を有し、前記スライス方向に関して前記第2の幅と略等価の幅を有するX線を実質的に通過させる開口部分と前記チャンネル方向に関して交互に配列され、前記開口部分のチャンネル方向の位置が前記スライス方向に関して列間で前記第1の幅の略1/NずつシフトされているX線遮蔽板と、
前記天板を前記スライス方向に関して連続的に移動させながら、前記X線管からX線を発生させ、前記X線検出器から信号を所定の周期で繰り返し読み出させるように前記X線制御部、前記X線検出器及び前記寝台を制御するシステム制御部と、
前記X線検出器の出力に基づいて、前記チャンネル方向に関して前記第1の幅の略1/Nの分解能を有するスキャノグラムデータを生成するスキャノグラム生成部とを具備することを特徴とするX線コンピュータ断層撮影装置。
An X-ray tube,
An X-ray control unit that generates X-rays from the X-ray tube;
An X-ray detector having a plurality of two-dimensionally arranged detection elements having a first width in the channel direction and a second width in the slice direction;
A bed for supporting a table for mounting a subject between the X-ray tube and the X-ray detector so as to be movable in the slice direction;
It is detachable with respect to the X-ray detector, and has a length of approximately (N-1) / N of the first width in the channel direction, where N is an integer of 3 or more, and the slice direction An X-ray shielding portion having a width substantially equivalent to the first width has a width of about 1 / N of the first width in the channel direction, and has a width substantially equal to the second width in the slice direction. Opening portions for substantially transmitting X-rays having an equivalent width are alternately arranged in the channel direction, and the positions of the opening portions in the channel direction are approximately 1/1/1 of the first width between columns in the slice direction. An X-ray shielding plate shifted by N,
While continuously moving the top plate in the slice direction, the X-ray control unit so as to generate X-rays from the X-ray tube and repeatedly read a signal from the X-ray detector at a predetermined cycle. A system control unit that controls the X-ray detector and the bed;
A scanogram generation unit that generates scanogram data having a resolution of about 1 / N of the first width in the channel direction based on the output of the X-ray detector. Computer tomography equipment.
X線管と、
チャンネル方向とスライス方向とに関して2次元状に配列された複数の検出素子を有するX線検出器と、
前記X線検出器に対して着脱自在であって、前記検出素子各々を部分的に遮蔽するように構成されたX線遮蔽板と、
前記検出素子の出力に基づいて、前記X線検出器の検出素子配列に固有の分解能よりも高い分解能を有するスキャノグラムデータを生成するスキャノグラム生成部とを具備することを特徴とするX線コンピュータ断層撮影装置。
An X-ray tube,
An X-ray detector having a plurality of detection elements two-dimensionally arranged in a channel direction and a slice direction;
An X-ray shielding plate detachable from the X-ray detector and configured to partially shield each of the detection elements;
An X-ray computer, comprising: a scanogram generation unit configured to generate scanogram data having a higher resolution than a resolution specific to the detection element array of the X-ray detector based on an output of the detection element. Tomography equipment.
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