JP3279617B2 - コンピュータトモグラフ - Google Patents

コンピュータトモグラフ

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はコンピュータトモグラフ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】公知のコンピュータトモグラフにおいて
は、コンピュータトモグラフ的診察を行う前に診察範囲
を決定するために、Ｘ線陰影像を作成することが行われ
る。一般にこの場合患者は測定開口部を通って移動させ
られ、一方Ｘ線焦点は一定の角度位置に保持され、陰影
像即ちＸ線投射像は連続的または間歇的に列状に調製さ
れる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
撮影技術においては次のような問題がある。
【０００４】コンピュータトモグラフでは、連続的な走
査が行われる通常のコンピュータトモグラフ的撮影の他
に、Ｘ線焦点が位置固定に保持される別の撮影モードが
準備されなければならない。
【０００５】両方の独立した撮影が行われるために、コ
ンピュータトモグラムの作成に比較して、全診察を行う
ための時間が全体的に長く掛かる。
【０００６】撮影時間が経済的に不所望に長期化するこ
との他に、患者が両撮影の間にその状態を変えてしま
い、そのために選定された身体範囲と実際に撮影された
身体範囲との間にずれが生じてしまうという問題がしば
しば生じる。
【０００７】そこで、本発明は、コンピュータトモグラ
ムと陰影像との同時作成が可能となるようにコンピュー
タトモグラフを構成することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明は、測定容積を中心軸線の方向へ連続
的に走査するための測定装置を備え、コンピュータが所
定の投射方向に対して検出されたデータに基づいて患者
の陰影像を撮影と同時に算出し、それにより撮影容積が
実時間にコントロールされ、撮影がＸ線学的に検知可能
な終点に到達した際に中止されることを特徴とする。
【０００９】
【発明の効果】本発明によるコンピュータトモグラフに
おいては、測定容積の螺旋状走査を行った後この測定容
積の三次元再生を行うための全データが呈示される。従
って、このデータに基づいて任意の投射方向に対するコ
ンピュータトモグラムと陰影像とが復元可能である。
【００１０】
【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。
【００１１】図１には、測定領域１を取囲む環状Ｘ線源
２を備えこの環状Ｘ線源２内に環状陽極３が配置されて
いるＸ線コンピュータトモグラフの測定装置３１が示さ
れている。環状陽極３は回転する扇形Ｘ線束４を発生す
るために電子銃６により作成された電子ビーム５によっ
て走査される。電子銃６にはフォーカッシングコイル７
が後置接続されている。Ｘ線源２内の真空は真空ポンプ
８によって保持されている。電子ビーム５はＸ線束４を
発生するために磁気式偏向コイル９によって環状陽極３
へ偏向される。測定領域１内の診察対象物から出たＸ線
は一列の検出器要素１０ａから構成されている環状Ｘ線
検出器１０によって検出される。検出器要素１０ａの出
力信号はコンピュータ１１へ送給され、コンピュータ１
１はその出力信号に基づいて診察対象物の診察断層像を
算出し、この診察断層像がモニター１２で再生される。
測定領域１は診察対象物が入れられる開口部１３内の領
域である。Ｘ線束４は種々異なった方向から診察対象物
を透過するために環状陽極３への電子ビーム５の偏向に
よって軸線４ａを中心にして回転する。
【００１２】制御装置１４は、電子ビーム５が走査工程
の開始前にＸ線源２を環状陽極３に対して同心的に透過
して閉鎖端部で例えば鉛から成るビーム捕獲器１５に当
たるように偏向コイル９を制御する。その前に電子ビー
ム５はデフォーカッシング装置１６によってデフォーカ
ッシングされる。その後、電子ビームは偏向コイル９に
よって環状陽極３へ偏向され、この環状陽極３をその一
端部１７からその他端部１８まで走査する。５個の焦点
位置が図１に示されている。実際には非常に多数の非連
続的な焦点位置、例えば１０００個の焦点位置が存在す
る。特に焦点は移動磁界によって連続的に移動させられ
るべきであり、それゆえ走査は検出器への問合わせによ
って決定される。Ｘ線束４は電子ビーム５の方向とは反
対方向へ回転し、その終端位置が図面に示されている。
ここで走査工程は終了する。
【００１３】その後環状に案内された電子ビーム５が新
たに構成される。電子ビーム５を環状陽極３の端部１７
へ偏向させることによって新たな走査工程が開始する。
【００１４】環状陽極３を電子ビーム５によって時計方
向へ、即ちその他端部１８からその一端部１７へ走査す
ることも可能である。
【００１５】Ｘ線検出器１０は、Ｘ線束がそのＸ線検出
器１０の傍を通過し、その後Ｘ線束が測定領域１内へ入
射しそして測定領域１から出射した後に初めてＸ線検出
器１０へ当たるように、環状陽極３に対して配置されて
いる。
【００１６】環状陽極３上で焦点が回転している間、寝
台２０（図２）上の患者は測定領域１を通って押し進め
られる。それによって患者の所定容積が螺旋状つまり部
分的に螺旋状に走査される。その際に検出されたデータ
に基づいてコンピュータ１１は患者の予め定められた横
断層に対するコンピュータトモグラムと所定の投射角度
に対する陰影像とを算出することができる。その都度の
投射角度はその場合に選定可能である。特に陰影像は側
面投射および前後投射にて調製されるべきである。陰影
像における走査ライン数を倍増させるために、それぞれ
１８０゜異なった焦点位置からの投射データが同様に利
用され得る。しかし扇形幾何形状のこの投射は、中心ビ
ームから回転中心の高さ方向に見ると種々異なった検出
器位置上に結像するので、像品質に欠点をもたらす。こ
のことは患者の断面が示されている図３から明らかであ
る。回転中心（軸線４ａ）以外の対象物細部、例えば細
部２２は反対方向からの扇形投射に対して像平面の異な
った点上に射影される（例えば軸線２５から異なった距
離を有する点２３、２４を参照）。
【００１７】このような欠点を回避するために、螺旋状
回転のデータに基づいて、任意の投射角度に対する平行
投射の相応するデータが算出される。このことが図４に
示されている。図４には４個の焦点位置２６、２７、２
８、２９とこれに所属する平行なＸ線とが示されてお
り、これらのＸ線は投射面３０に当たっている。
【００１８】像はそれゆえ測定装置３１の回転数ｎまた
は測定されたライン数２ｎに応じて生成される。挿入法
による補助的な走査ラインの算出は勿論可能である。
【００１９】像品質上の理由から一般に二次元の畳込み
が行われるので、ライン有効範囲２ｍに関する畳込み核
の場合、（ｎ−ｍ）または（２ｎ−ｍ）ラインの範囲に
対する像が最終像にて示され、残りの範囲はそれぞれ暫
定的な処理状態で示される。診察者はこの像から、何時
所望の診察領域が走査されそして何時螺旋状撮影を中止
し得るかを知ることができる。診察者はこのことをアク
ティブに実施し得る。特に中止はデッドマン回路を介し
て行うべきである。
【００２０】実際の実施は、Ｘ線管とＸ線検出器とから
成る従来の測定装置を備えこれらのＸ線管とＸ線検出器
とが回転軸線を中心にして機械的に回転させられるよう
なコンピュータトモグラフにおいても有利である。特に
注目すべきことは、Ｘ線出力が制限されているために冷
却用休止期間を設けることを必要とせず、しかも大容積
の螺旋状コンピュータトモグラフィ撮影が中断なく短時
間に可能である環状陽極スキャナーである。これに関し
て診察が患者の直立状態にて可能であることは特に重要
であり、このような診察においては補助的な陰影像に起
因する時間ロスは非常に不利であり必要ない。
【００２１】図５には、患者台３２を備え、測定装置３
１が支柱３３に垂直方向へ移動可能に支承され、それゆ
え螺旋状撮影が患者の直立状態にて可能であるコンピュ
ータトモグラフが示されている。
【００２２】陰影像の像品質は、コンピュータトモグラ
フが薄い断層の撮影を行う環状陽極と場合によっては多
列の検出器とを有するような場合でも、従来の陰影像よ
りも充分優れている。平行投射から得られる陰影像の構
造は視誤差を阻止するために従来のＸ線撮影における円
錐投射に比較して、またコンピュータトモグラフでは今
日一般的に作成されている陰影像における円筒投射に比
較しても、明白な利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるコンピュータトモグラフを示す概
略図。
【図２】本発明によるコンピュータトモグラフを示す他
の概略図。
【図３】図１および図２に示されたコンピュータトモグ
ラフにおいてＸ線陰影像の作成について説明するための
概略図。
【図４】図１および図２に示されたコンピュータトモグ
ラフにおいてＸ線陰影像の作成について説明するための
他の概略図。
【図５】図１および図２に示されたコンピュータトモグ
ラフの変形例を示す概略図。
【符号の説明】
１ 測定領域 ２ Ｘ線源 ３ 環状陽極 ４ Ｘ線束 ４ａ 軸線 ５ 電子ビーム ６ 電子銃 ７ フォーカッシングコイル ８ 真空ポンプ ９ 偏向コイル １０ Ｘ線検出器 １０ａ 検出器要素 １１ コンピュータ １２ モニター １３ 開口部 １４ 制御装置 １５ ビーム捕獲器 １６ デフォーカッシング装置 １７、１８ 端部 ２０ 患者寝台 ２２ 細部 ２３、２４ 点 ２５ 軸線 ２６、２７、２８、２９ 焦点位置 ３０ 投射面 ３１ 測定装置 ３２ 患者台 ３３ 支柱
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−160946（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−100234（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−71540（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−67851（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 6/03

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 測定容積の中心軸線のまわりならびに該
    軸線に沿って前記容積の走査を行うための測定装置であ
    って、異なった複数の投射角度で前記測定容積を通過す
    る扇状のＸ線束を発生するＸ線源およびイメージデータ
    を生成すべく前記容積を通過した後のＸ線を受信する検
    出器を含むものと、 前記測定容積内の診察対象物の陰影像を実時間的に前記
    走査におけるある特定の投射角度でのデータから同時に
    計算するためそして前記走査における全投射角度につい
    てのデータから前記診察対象物のトモグラムを計算する
    ためのコンピュータと、 前記走査が終点に到達したことをＸ線の受信信号により
    検知した際に該走査を終了させるため測定容積を実時間
    的にモニターし、かつ前記陰影像とトモグラムとを表示
    するためのモニター装置とを備えることを特徴とするコ
    ンピュータトモグラフ。
  2. 【請求項２】 前記コンピュータが、陰影像のために投
    射角度を選択する機能を含むことを特徴とする請求項１
    記載のコンピュータトモグラフ。
  3. 【請求項３】 前記コンピュータが、１８０°異なった
    焦点位置の投射データを供給されて陰影像を算出する機
    能を含むことを特徴とする請求項１記載のコンピュータ
    トモグラフ。
  4. 【請求項４】 走査を行うための装置が前記測定容積を
    螺旋状に走査する装置であり、前記コンピュータが、螺
    旋走査の間に取得した複数の平行する投射から得たデー
    タを使用して前記陰影像を算出する機能を含むことを特
    徴とする請求項１記載のコンピュータトモグラフ。
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