JP4720300B2 - Tomography equipment - Google Patents
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Description
この発明は、医療分野や、非破壊検査、RI(Radio isotope)検査、および光学検査などの工業分野などに用いられる断層撮影装置に関する。 The present invention relates to a tomographic apparatus used in the medical field, industrial fields such as non-destructive inspection, RI (Radio isotope) inspection, and optical inspection.
従来、この種の装置として、対向して配置されるX線管とフラットパネル型X線検出器(以下、適宜「FPD」という)とを、被検体の関心部位を通る断層軸(主走査軸ともいう)周りに一体に回転させる主走査と、X線管とFPDとを、断層軸にほぼ直交する1軸(従走査軸ともいい、以下では「体軸」と記載する)周りに一体に回転させる従走査とを行う。そして、主走査および従走査の各時点でFPDから得られた投影データの一群に基づいて3次元の断層画像を取得する。 Conventionally, as this type of apparatus, an X-ray tube and a flat panel X-ray detector (hereinafter referred to as “FPD” as appropriate) arranged opposite to each other are connected to a tomographic axis (main scanning axis) passing through a region of interest of a subject. Also referred to as a main scan that rotates integrally around the X-ray tube, and the FPD are integrated around one axis (also referred to as a secondary scan axis, hereinafter referred to as “body axis”) that is substantially perpendicular to the tomographic axis. Subordinate scanning is performed. Then, a three-dimensional tomographic image is acquired based on a group of projection data obtained from the FPD at each time point of main scanning and sub scanning.
図20に示すように、主走査機構151や従走査機構152によって回転するFPD153に対し、このFPD153に供給される電力の電源部154や、FPD153から得られる投影データ(検出信号ともいう)を処理する画像処理部155は固定的に設けられている。そのため、FPD153と電源部154または画像処理部155との間には、ねじれが発生する。したがって、電源部154からFPD153への電力の供給は、スリップリング機構156を介して行われる。また、FPD153から画像処理部155への投影データの送信には、1対の光送信部157と光受信部158とを用いた光アイソレーション法が用いられる(例えば、特許文献1参照)。
As shown in FIG. 20, the FPD 153 rotated by the
しかしながら、このよ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。
スリップリング機構は、磨耗により劣化、損傷するので、その寿命は限られている。また、スリップリング機構や光送信部および光受信部を備えると、コスト高になる。
However, the conventional example having such a configuration has the following problems.
The life of the slip ring mechanism is limited because it deteriorates and is damaged by wear. Moreover, if a slip ring mechanism, an optical transmitter, and an optical receiver are provided, the cost increases.
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、検出手段に可とうケーブルを固定的に接続した状態で主走査を行うことができる断層撮影装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a tomographic apparatus capable of performing main scanning in a state where a flexible cable is fixedly connected to a detection means. .
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項1に記載の発明は、電磁波を被検体に照射する照射源と、被検体を挟んで前記照射源に対向して配置され、被検体を透過した電磁波から被検体の投影データを得る検出手段と、前記照射源および前記検出手段を結ぶ照射軸を、被検体の関心部位を通る断層軸に対して所定の角度で傾斜させつつ断層軸周りに回転させるように、前記照射源および前記検出手段を断層軸周りに移動させる主走査を行う主走査手段と、を備え、主走査の各時点において前記検出手段から得られる投影データの一群に基づいて再構成処理を行い、3次元の断層画像を取得する断層撮影装置において、前記検出手段の検出面は、主走査の際、断層軸と平行な軸周りに非回転であり、前記検出面の中心を通る、前記検出面内の軸を面内1軸として、面内1軸を中心に前記検出面を回転させる第1回転手段を備え、前記第1回転手段は、前記検出手段の断層軸からの変位量に応じて前記検出面を回転させることを特徴とするものである。
In order to achieve such an object, the present invention has the following configuration.
In other words, the invention according to
[作用・効果]請求項1に記載の発明によれば、主走査の際、検出手段の検出面は、断層軸と平行な軸周りに非回転であるので、断層軸周りに平行に移動する。これにより、主走査において、検出手段と、他の静的な(固定的な)ものとの間の相対的な位置関係は、ねじれることがない。よって、検出手段に可とうケーブルを固定的に接続した状態で主走査を行うことができる。
また、第1回転手段を備えることで、検出手段の検出面を断層軸からの変位量に応じて傾斜させることができる。
[Operation / Effect] According to the invention described in
Further, by providing the first rotation means, the detection surface of the detection means can be inclined according to the amount of displacement from the tomographic axis.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の断層撮影装置において、さらに、前記検出面の中心において面内1軸に直交する、前記検出面内の軸を、面内2軸として、面内2軸を中心に前記検出面を回転させる第2回転手段を備え、前記第2回転手段は、前記検出手段の断層軸からの変位量に応じて前記検出面を回転させることを特徴とするものである。
The invention according to
[作用・効果]請求項2に記載の発明によれば、第1回転手段に加えて、第2回転手段を備えることで、それぞれ検出手段の検出面を直交する2軸方向に傾斜させることができる。
[Operation / Effect] According to the invention described in
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の断層撮影装置において、前記主走査手段は、保持棒を断層軸周りの所定の円軌道に沿って回転させる回転手段と、前記保持棒に軸受けを介して接合され、前記検出手段を支持する支持部材と、前記軸受けを中心とした前記支持部材の回転を規制する規制手段と、を備えていることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the tomography apparatus according to the second aspect, the main scanning means rotates the holding rod along a predetermined circular orbit around the tomographic axis, and the holding A support member joined to the rod via a bearing and supporting the detection means, and a regulation means for regulating rotation of the support member around the bearing are provided .
[作用・効果]請求項3に記載の発明によれば、前記軸受けを中心とした支持部材の回転を規制する規制手段を備えることで、好適に、検出手段の検出面を断層軸と平行な軸周りに非回転とすることができる。これにより、高速な主走査が高信頼度で実現する。
[Operation / Effect] According to the invention described in
また、請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の断層撮影装置において、前記規制手段には、湾曲部が形成されており、前記支持部材は、前記規制手段の湾曲部にスライド可能に当接することで、前記支持部材と前記規制手段とは、前記第1回転手段または/および前記第2回転手段を構成することを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the tomography apparatus according to the third aspect, the restricting means is formed with a bending portion, and the support member is slidable on the bending portion of the restricting means. The support member and the restricting means constitute the first rotating means and / or the second rotating means by being in contact with each other.
[作用・効果]請求項4に記載の発明によれば、湾曲部が形成された規制手段と、この湾曲部にスライド可能に当接される前記支持部材とによって、回転手段から伝達される動力によって、検出手段の検出面を回転させることができる。よって、第1回転手段または/および第2回転手段を、回転手段とは別体の駆動源として備えることを要しない。 [Operation / Effect] According to the invention described in claim 4, the power transmitted from the rotating means by the regulating means formed with the curved portion and the support member slidably abutted on the curved portion. Thus, the detection surface of the detection means can be rotated. Therefore, it is not necessary to provide the first rotating means and / or the second rotating means as a separate drive source from the rotating means.
また、請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の断層撮影装置において、断層軸に直交して被検体の関心部位を通る軸を第2軸とし、断層軸と第2軸とに直交する軸を第3軸として、前記支持部材と前記規制手段とは、前記保持棒の第3軸方向の直線運動成分を、前記支持部材自体の第2軸を中心とする円弧上の回転運動成分に変換することを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the tomography apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the axis passing through the region of interest of the subject perpendicular to the tomographic axis is the second axis, and the tomographic axis and the second axis The support member and the restricting means are configured so that a linear motion component in the third axis direction of the holding rod is a rotational motion on an arc centering on the second axis of the support member itself with an orthogonal axis as a third axis. It is characterized by being converted into components.
[作用・効果]請求項5に記載の発明によれば、変換された第2軸を中心とする円弧上の回転運動成分によって、第2軸を面内1軸とする第1回転手段(または、第2軸を面内2軸とする第2回転手段)を構成することができる。 [Operation / Effect] According to the fifth aspect of the present invention, the first rotating means (or the second axis as one in-plane axis) by the rotational motion component on the circular arc around the converted second axis (or , Second rotating means having the second axis as two in-plane axes).
また、請求項6に記載の発明は、請求項2から請求項5のいずれかに記載の断層撮影装置において、前記検出手段の検出面は、主走査の際、さらに照射軸に対して直交することを特徴とするものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in the tomography apparatus according to any of the second to fifth aspects, the detection surface of the detection means is further orthogonal to the irradiation axis during main scanning. It is characterized by this.
[作用・効果]請求項6に記載の発明によれば、さらに、検出手段の検出面は照射軸に対して直交するので、再構成処理を好適に行うことができる。
[Operation / Effect] According to the invention described in
また、請求項7に記載の発明は、請求項1から請求項6のいずれかに記載の断層撮影装置において、前記照射源は、主走査の際、断層軸と平行な軸周りに非回転であることを特徴とするものである。
Further, the invention according to
[作用・効果]請求項7に記載の発明によれば、主走査の際、照射源は、断層軸と平行な軸周りに非回転であるので、断層軸周りに平行に移動する。これにより、主走査において、照射源と、他の静的な(固定的な)ものとの間の相対的な位置関係は、ねじれることがない。よって、照射源に可とうケーブルを固定的に接続した状態で主走査を行うことができる。
[Operation / Effect] According to the invention described in
また、請求項8に記載の発明は、請求項1から請求項7のいずれかに記載の断層撮影装置において、さらに、前記検出面に設けられて、電磁波の散乱を除去するブレードを備えていることを特徴とするものである。
The invention according to
[作用・効果]請求項8に記載の発明によれば、ブレードを備えることで、電磁波の散乱を除去することができる。
[Operation / Effect] According to the invention described in
また、請求項9に記載の発明は、請求項8に記載の断層撮影装置において、前記ブレードは、遮蔽板が2軸方向に交差して配置されていることを特徴とするものである。 According to a ninth aspect of the present invention, in the tomography apparatus according to the eighth aspect of the present invention, the blade has a shielding plate arranged so as to intersect in two axial directions.
[作用・効果]請求項9に記載の発明によれば、好適に電磁波の散乱を除去することができる。 [Operation / Effect] According to the invention described in claim 9, it is possible to suitably remove the scattering of electromagnetic waves.
また、請求項10に記載の発明は、請求項1から請求項9のいずれかに記載の断層撮影装置において、断層軸を第2軸周りに回転させるように、前記照射源と前記検出手段とを移動させる従走査を行う従走査手段を備え、前記再構成処理は、さらに、従走査の各時点において前記検出手段から得られる投影データの一群に基づいて行われることを特徴とするものである。
The invention according to
[作用・効果]請求項10に記載の発明によれば、照射源および検出手段を従走査することで、被検体の等方空間分解能の断層画像を得ることができる。
[Operation / Effect] According to the invention described in
なお、本明細書は、次のような断層撮影装置に係る発明も開示している。 The present specification also discloses an invention relating to the following tomographic apparatus.
(1)請求項1から請求項10のいずれかに記載の断層撮影装置において、一端が前記検出手段に固定的に接続されている、電力または信号を伝送する伝送線と、少なくとも前記検出手段と前記主走査手段とを囲む筐体と、を備え、前記伝送線の他の一端は、前記筐体の外部へ引き出されていることを特徴とする断層撮影装置。
(1) In the tomography apparatus according to any one of
前記(1)に記載の発明によれば、検出手段と、主走査において静的な筐体との位置関係はねじれない。よって、筐体外部に配置される他の機器(たとえば、電源部や画像処理部)と筐体内部の検出手段とを、可とうケーブルによって固定的に接続することができる。よって、スリップリング機構等を介することなく、検出手段に電力を送電することができる。また、光アイソレーション法を用いることなく、検出手段から得られる投影データを送信することができる。 According to the invention described in (1) above, the positional relationship between the detection means and the static housing in the main scanning is not twisted. Therefore, another device (for example, a power supply unit or an image processing unit) arranged outside the housing and the detection means inside the housing can be fixedly connected by the flexible cable. Therefore, electric power can be transmitted to the detection means without using a slip ring mechanism or the like. In addition, projection data obtained from the detection means can be transmitted without using the optical isolation method.
この発明に係る断層撮影装置によれば、主走査の際、検出手段の検出面は、断層軸と平行な軸周りに非回転であるので、断層軸周りに平行に移動する。これにより、主走査において、検出手段と、他の静的な(固定的な)ものとの間の相対的な位置関係は、ねじれることがない。さらに、検出手段の検出面は照射軸に対して直交するので、再構成処理を好適に行うことができる。 According to the tomography apparatus of the present invention, the detection surface of the detection means is not rotated around an axis parallel to the tomographic axis during main scanning, and therefore moves in parallel around the tomographic axis. Thereby, in the main scanning, the relative positional relationship between the detection means and the other static (fixed) object is not twisted. Furthermore, since the detection surface of the detection means is orthogonal to the irradiation axis, the reconstruction process can be suitably performed.
以下、図面を参照してこの発明の実施例1を説明する。
図1は、実施例1に係る断層撮影装置の概略構成を示したブロック図であり、図2は、断層撮影装置の概略垂直断面図であり、図3は走査フレームの断層軸を通る断面図であり、図4は、走査フレーム内の斜視図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a tomography apparatus according to the first embodiment, FIG. 2 is a schematic vertical sectional view of the tomography apparatus, and FIG. 3 is a sectional view passing through a tomographic axis of a scanning frame. FIG. 4 is a perspective view inside the scanning frame.
この断層撮影装置は、被検体Mの投影像データを得る撮像系1と、得られた投影データを処理して3次元の断層画像を作成する画像処理部2と、作成された断層画像を表示する表示装置3とに大きく分けられる。
This tomography apparatus displays an
撮像系1は、被検体Mを載置する天板4と、回転陽極X線管5とフラットパネル型X線検出器(以下、「FPD」と略記する)6とを収容する走査フレーム7と、走査フレーム7を保持する基台8とを有する。基台8は床面に固定して設置されている。
The
断層軸Bは、被検体Mの関心部位Pを通る軸であり、後述する主走査の中心軸である。また、体軸Aは、断層軸Bに直交して被検体Mの関心部位Pを通る軸の一つであり、後述する従走査の中心軸である。なお、体軸Aは、この発明における第2軸に相当する。 The tomographic axis B is an axis that passes through the region of interest P of the subject M, and is the main axis of main scanning described later. The body axis A is one of axes passing through the region of interest P of the subject M perpendicular to the tomographic axis B, and is a center axis of sub-scanning described later. The body axis A corresponds to the second axis in the present invention.
画像処理部2は、検出信号収集部11と、主記憶部13と、再構成処理部15と、保存部17とを備えている。
The
以下、各部について説明する。 Hereinafter, each part will be described.
図2に示すように、走査フレーム7の背面側には、この走査フレーム7を保持する略半円形状のフレーム保持部材9が設けられ、このフレーム保持部材9の外周部には従走査用ベルト9aが取り付けられている。基台8の中央部には、溝が湾曲して形成されており、この溝には図示省略の駆動機構により回転駆動されるローラー10が設けられている。フレーム保持部材9は、その従走査用ベルト9aがローラー10に掛けられた状態で、基台8の溝の内周面にスライド移動可能に保持されている。なお、フレーム保持部材9と基台8とローラー10は、この発明における従走査手段に相当する。また、走査フレーム7は、この発明における筐体に相当する。
As shown in FIG. 2, a substantially semicircular frame holding member 9 for holding the
図3、図4に示すように、走査フレーム7内には、回転陽極X線管5とFPD6のほかに、回転駆動モータ31と、回転駆動軸32と、X線管用ギア33と、X線管用筐体34と、FPD用ギア36と、回転テーブル37と、保持枠101と、FPD支持部材103と可とうケーブル111とを有する。なお、X線管用ギア33とFPD用ギア36の径は互いに等しいことが望ましい。
As shown in FIGS. 3 and 4, in the
回転駆動モータ31は、ギアを介して回転駆動軸32と連結されている。この回転駆動軸32は、X線管用ギア33を介して、断層軸Bを中心として回転可能に設けられるX線管用筐体34と連結されている。また、回転駆動軸32は、FPD用ギア36を介して、断層軸Bを中心として回転可能に設けられる回転テーブル37と連結されている。
The
X線管用筐体34内には、その中心である断層軸Bから偏心した位置に回転陽極X線管5が設けられている。
In the
回転陽極X線管5は、その名称の通り、回転陽極X線管のタイプを採用している。すなわち、熱電子を放出する陰極(フィラメント)41と、その陰極41から放出された熱電子の加速衝突でX線を発生させる陽極(ターゲット)42と、その陽極42をその中心周りに高速に回転させる高速回転軸43と、高速回転軸43を回動自在に支持するベアリング部44を有する。高速回転軸43は、断層軸Bと平行に設けられている。回転陽極X線管5は、この発明における照射源に相当する。
The rotary anode X-ray tube 5 employs a rotary anode X-ray tube type as its name suggests. That is, a cathode (filament) 41 that emits thermoelectrons, an anode (target) 42 that generates X-rays by accelerated collision of thermoelectrons emitted from the
この回転陽極X線管5から、所定角度分開いた、いわゆる「コーンビーム」形状であるX線が照射される。このX線の中心軌道、言い換えれば、回転陽極X線管5の照射源位置(X線管球の焦点の位置ともいう)QとFPD6とを結ぶ軌道を、照射軸Cと呼ぶ。そして、照射軸Cが被検体Mの関心部位Pを通過するように、回転陽極X線管5は位置決めされている。
From the rotating anode X-ray tube 5, X-rays having a so-called “cone beam” shape opened by a predetermined angle are irradiated. This X-ray central trajectory, in other words, the trajectory connecting the irradiation source position Q (also referred to as the focal position of the X-ray tube) of the rotary anode X-ray tube 5 and the
回転テーブル37は、その中心から偏心した位置に保持棒37aを有している。保持枠101は4側面を有する枠体であり、保持枠101内の開口に保持棒37aが挿通されている。この保持枠101は、対向する2側面を貫き、体軸Aに平行な2本の保持枠保持棒101aを備えている。これら保持枠保持棒101aは走査フレーム7に固定的に設置されている。また、保持枠101は、保持枠保持棒101aが貫通する部位にそれぞれ軸受けを備えており、体軸A方向にのみスライド移動可能に構成される。さらに、これら2側面の内壁には、断面視、体軸Aを中心とした同心円に沿うガイド溝101bが形成されている。
The rotary table 37 has a holding
図5は、FPD支持部材が有する回転型リニア軸受けの斜視図である。図5に示すように、FPD支持部材103の略中央部には、2方向に回転自在な回転型リニア軸受け104を備えている。この回転型リニア軸受け104は、その内周面104aが回転自在な貫通孔を有するとともに、貫通孔自体が軸g回りに回転可能に構成される。この回転型リニア軸受け104が保持棒37aと接合することで、回転テーブル37に保持されている。
FIG. 5 is a perspective view of a rotary linear bearing included in the FPD support member. As shown in FIG. 5, a rotary
また、FPD支持部材103の背面側には、2枚の背板103aが突出するように設けられている。各背板103aは、体軸Aを中心とした同心円に沿った湾曲形状を有している。そして、回転型リニア軸受け104が保持棒37aと接合した状態で、保持枠101の内壁に形成されたガイド溝101bとスライド可能に当接する。
Further, two
さらに、FPD支持部材103は、ステッピングモータ105を備えている。
Further, the
図6は、FPD支持部材の斜視図であり、図7は、FPD支持部材の平面図である。図6を参照する。ステッピングモータ105は、FPD支持部材103の前面側に設置されている。そして、FPD6を、検出面内であって、検出面の中心を通過する軸である軸fを中心に正転・逆転可能に支持する。このステッピングモータ105は、FPD6の検出面が照射軸Cに常に直交するように、FPD6の移動に同期したデジタル制御がなされている。
6 is a perspective view of the FPD support member, and FIG. 7 is a plan view of the FPD support member. Please refer to FIG. The stepping
より詳細には、断層軸Bに対する体軸A方向のFPD6の変位に応じて、ステッピングモータ105がデジタル制御される。軸fは、この発明における面内1軸(または面内2軸)に相当する。
More specifically, the stepping
以上に説明した構成により、FPD6が支持される位置は、図3に示すように、被検体Mを挟んで、回転陽極X線管5と対向するように設定されている。そして、回転陽極X線管5の照射源位置QとFPD6とを結ぶ照射軸Cが、被検体Mの関心部位Pにおいて断層軸Bと所定の角度θをなして交わりつつ、断層軸B周りに回転するように、回転陽極X線管5とFPD6とが移動する。本明細書では、回転陽極X線管5およびFPD6のこのような移動を、主走査と呼ぶ。
With the configuration described above, the position where the
ここで、照射軸Cが断層軸Bとなす角度θとしては、通常45度以下である。さらに、望ましい角度θとしては、15度から20度である。 Here, the angle θ formed by the irradiation axis C and the tomographic axis B is usually 45 degrees or less. Furthermore, a desirable angle θ is 15 degrees to 20 degrees.
また、上述したステッピングモータ105は、図7に示すように、正転、逆転させる角度を、角度θf、または角度−θfとすると、角度θfの範囲は、照射軸Cが断層軸Bとなす角度θ以下で足りる。
As shown in FIG. 7, the stepping
さらに、回転テーブル37には、カウンターバランス37bが設けられている。カウンターバランス37bの位置としては、回転テーブル37の回転中心(断層軸B)を挟んで保持棒37aが配置される位置と対向する位置であって、回転テーブル37の周縁側が好ましい。カウンターバランス37bは、回転テーブル37が回転するときに保持棒37aにかかるモーメントと釣り合うように設定されている。
Further, the rotary table 37 is provided with a
上述した回転駆動モータ31、回転駆動軸32、X線管用ギア33、X線管用筐体34、FPD用ギア36、回転テーブル37、保持枠101、およびFPD支持部材103は、この発明における主走査手段に相当する。回転テーブル37と保持枠101とFPD支持部材103は、それぞれこの発明における回転手段と規制手段と支持部材とに相当する。また、保持枠101とFPD支持部材103は、この発明における第1回転手段(または第2回転手段)を構成する。また、ステッピングモータ105は、この発明における第2回転手段(または第1回転手段)に相当する。
The above-described
FPD6の構成を図8、図9を参照して説明する。図8は、FPDの要部の垂直断面図であり、図9は、FPDの平面図である。
The configuration of the
FPD6は、印加電極51とX線感応型の半導体膜53とキャリア収集電極55とアクティブマトリクス基板57とを有し、X線の入射側からこれらが順に積層されている。すなわち、FPD6は、直接、X線を電荷に変換する直接変換タイプである。
The
なお、半導体膜53としては、アモルファスセレン等が例示される。また、アクティブマトリクス基板57としては、電気絶縁性を有するガラス基板等が例示される。
The
キャリア収集電極55は、平面視二次元マトリクス状に分離形成されている。アクティブマトリクス基板57上には、さらに、キャリア収集電極55ごとに、電荷情報を蓄積するコンデンサCaと、キャリア収集電極55とコンデンサCaとをそのソースSに接続して電荷情報を取り出すスイッチ素子である薄膜トランジスタ(Thin Film Transistors)Trとが分離形成されている。
The
1個の検出素子dは、これら1組のキャリア収集電極55とコンデンサCaと薄膜トランジスタTrとによって構成する。
One detection element d is constituted by the one set of
さらに、アクティブマトリクス基板57には、検出素子dの行ごとにゲートバスライン61が敷設されているとともに、検出素子dの列ごとにデータバスライン63とが敷設されている。各ゲートバスライン61は、各行の薄膜トランジスタTrのゲートに共通接続されている。また、各データバスライン63は、各列の薄膜トランジスタTrのドレインに共通接続されている。
Furthermore, on the
さらに、FPD6は、アクティブマトリクス基板57の一端側に、複数個の増幅器65を有している。また、アクティブマトリクス基板57の他の一端側には、ゲートドライバ69を有している。
Further, the
各増幅器65には、データバスライン63がそれぞれ接続されている。また、ゲートライバ69には、各ゲートバスライン61が接続されている。このほか、増幅器65の出力側には、図示省略のA/D変換器が設けられている。なお、FPD6は、この発明における検出手段に相当する。
A
このようなFPD6内の動作について説明する。印加電極51にバイアス電圧を印加した状態でFPD6にX線が入射すると、半導体膜53において電荷が発生し、この電荷は各キャリア収集電極55を介してコンデンサCaに蓄積される。ゲートバスライン61は、ゲートドライバ69からの走査信号を送信し、薄膜トランジスタTrのゲートに与える。これによって、オン状態に移行した薄膜トランジスタTrを経由して、コンデンサCaに蓄積された電荷情報がデータバスライン63に読み出される。各データバスライン63を通じて読み出される電荷情報はそれぞれ増幅器65で増幅される。その後、A/D変換器にてデジタル化され、検出信号を得る。
The operation in the
可とうケーブル111は複数本である。各可とうケーブル111は、それぞれ電力を供給する用途や、検出信号を伝送する用途に応じて使い分けられる。可とうケーブルは、この発明における伝送線に相当する。
There are a plurality of
各可とうケーブル111は、FPD6の背面側に固定的に接続されている。ここで、「固定的」とは、転がり接触によって接続されていないことを意味する。そして、FPD6の移動を妨げることがない程度に余長をもたせつつ、FPD支持部材103や回転駆動軸32等に緩衝しない所定の経路に沿って走査フレーム7の開口部まで布設される。各可とうケーブル111は、この開口部を通じて走査フレーム7の外部に引き出され、図示省略の電源、または画像処理部2に接続される。
Each
次に、画像処理部2について説明する。
Next, the
検出信号収集部11は、FPD6から検出信号を収集する。主記憶部13は、検出信号を記憶する。
The detection
再構成処理部15は、主記憶部13に記憶された検出信号に基づいて再構成処理を行い、断層画像を作成する。
The
保存部17は、再構成処理部15から得られた断層画像を保存する。そして、適宜操作者の指示等に従い、表示装置3に断層画像を表示する。
The
なお、画像処理部2は、所定のプログラムを読み出して実行する中央演算処理装置(CPU)や、各種情報を記憶するRAM(Random-Access Memory)や固定ディスク等の記憶媒体等で実現される。
The
次に、実施例1の断層撮影装置の動作を撮像系1と、画像処理部2および表示装置3と分けて説明する。
Next, the operation of the tomography apparatus according to the first embodiment will be described separately for the
<撮像系1>
撮像系1において、基台8に設けられたローラー10が、図示省略の駆動機構により回転駆動されて、従走査用ベルト9aを送る。これにより、フレーム保持部材9および走査フレーム7が、一体に体軸A周りに往復回転移動する。これにより、断層軸Bを体軸A周りに回転させるように、走査フレーム7内の回転陽極X線管5とFPD6とを移動させることができる。このような回転陽極X線管5およびFPD6の移動を従走査という。
<
In the
なお、本実施例では、断層軸Bを体軸A周りに約180°回転可能に構成されている。 In this embodiment, the tomographic axis B is configured to be rotatable about 180 ° around the body axis A.
また、走査フレーム7内においては、回転駆動モータ31が回転駆動軸32を回転駆動する。回転駆動軸32は、X線管用ギア33を介してX線管用筐体34を回転させるとともに、FPD用ギア36を介しては回転テーブル37を回転させる。
In the
X線管用筐体34の回転により、その内部に収容される回転陽極X線管5は、断層軸Bを中心として回転する。さらに、高速回転軸43自体の回転により、回転陽極X線管5の陽極42は、その高速回転軸43を中心として回転する。
As the
一方、回転テーブル37の回転により、FPD支持部材103は、保持棒37aが断層軸Bに対して偏心している距離を半径とする円軌道上を移動する。このとき、FPD支持部材103の背板103aが保持枠101の内壁に当接することにより、FPD支持部材103自体は、回転型リニア軸受け104(保持棒37aの軸芯)を中心とする回転運動は規制される。さらに、保持棒37aの回転運動に応じて、FPD支持部材103の背板103aが保持枠101のガイド溝101bに沿ってスライドする。これにより、FPD支持部材103は、体軸Aを中心とした同心円状の円弧を往復移動する。
On the other hand, the rotation of the rotary table 37 causes the
すなわち、FPD支持部材103の移動は、体軸A方向の直線運動成分m1と、体軸Aを中心とする円弧状の回転運動成分m3とを合成したものである。なお、保持棒37aの運動は、体軸A方向の直線運動成分m1と、体軸Aと断層軸Bとに直交する軸である第3軸D方向の直線運動成分m2との合成とみることができる。すなわち、FPD支持部材103と保持枠101とは、保持棒37aの第3軸D方向の直線運動成分m2を、FPD支持部材103自体の体軸Aを中心とする円弧状の回転運動成分m3に変換することになる。
That is, the movement of the
さらに、ステッピングモータ105は、FPD支持部材103の体軸A方向の変位(体軸A方向の直線運動成分m1)に応じて、FPD6を回転させる。これにより、FPD支持部材103の体軸A方向の直線運動成分m1は、FPD6の体軸A方向の直線運動成分m1と、FPD6の軸fを中心とした回転運動とに変換される。
Further, the stepping
なお、FPD支持部材103の回転運動成分m3は、そのままFPD6の体軸Aを中心とする円弧状の回転運動成分m3となる。
The rotational motion component m3 of the
以上より、FPD6は、FPD6の体軸A方向の直線運動成分m1と、FPD6の体軸Aを中心とする円弧状の回転運動成分m3と、FPD6の軸fを中心とした回転運動成分とを合成したものとなる。なお、回転運動成分m3には、軸fと直交するFPD6の検出面内の軸であって、検出面の中心を通過する軸を中心としたFPD6の回転運動成分が含まれている。なお、この軸は、この発明における面内2軸(または面内1軸)に相当する。
As described above, the
また、FPD6の検出面は、断層軸Bと平行な軸周りには、一切回転運動していない。よって、FPD6と接続されている各可とうケーブル111は、ねじれることがない。なお、FPD6の変位量は、各可とうケーブル111の余長によって吸収される。
Further, the detection surface of the
このFPD6を別の観点から見ると次のようになる。図10は、実施例1に係る主走査における回転陽極X線管とFPDの位置関係を示す模式図である。図10に示すように、FPD6は、体軸Aを中心として仮想した円柱Acと、断層軸Bを中心として仮想した円柱Bcとの交点を結ぶ曲線TF1(鞍型ともいう)に沿って移動する。なお、FPD6の検出面は、常に照射軸Cに直交するように傾斜する。
The
なお、従走査の際も、断層軸Bを体軸A周りに回転させるように、FPD6と回転陽極X線管5を移動させるので、FPD6と回転陽極X線管5との相対的な位置関係は主走査の場合と同じである。よって、従走査の際にも、常に、FPD6の検出面が照射軸Cに直交する。
Even during the secondary scanning, the
このような撮像系1の主走査および従走査の各時点において、FPD6から得られた検出信号は、可とうケーブル111を通じて画像処理部2に与えられる。
A detection signal obtained from the
<画像処理部2および表示装置3>
検出信号収集部11は、上記主走査および従走査の各時点において、FPD6から得られる検出信号を収集する。再構成処理部15は、収集された検出信号に基づいて再構成処理を行い、断層画像を生成する。保存部17は、再構成処理部15によって生成された断層画像を保存する。表示装置3は、保存部17に保存された断層画像を表示する。
<
The detection
ここで、再構成処理部15の動作について、図11、図12を参照しながら詳しく説明する。図11は、主走査に基づく再構成処理の手順を説明するための模式図であり、図12は、主走査及び従走査に基づく再構成処理の手順を説明するための模式図である。
Here, the operation of the
まず、この一群の撮影データを単純逆投影(単純バックプロジェクション:単純BP)して単純BP中間像を生成する。次に、この単純BP中間像を三次元フーリエ変換して、実空間データからフーリエ空間データに変換した三次元フーリエ分布像(図11、図12には、三次元フーリエ空間座標で表示しているものに対応する)を生成する。次に、この三次元フーリエ分布像に対してフィルタリング処理を施す(|ω|フィルタリング(絶対値オメガフィルタリング)やローパスフィルタリング)。次に、フィルタリング処理を施した三次元フーリエ分布像を三次元逆フーリエ変換して、フーリエ空間データから実空間データに戻し、三次元ボリュームデータ(図11、図12には、右端側に表示され、周方向に幾本かの破線が図示されている円柱状のものに対応する)が生成される。このようにして、関心部位Pの三次元ボリュームデータを生成する画像再構成が行なわれる。なお、この三次元ボリュームデータから任意の断層面の画像を選択することで、選択した断層画像が見られる(図11、図12には、最右端に表示された厚みの薄い円柱状のものを見ているものに対応する)。上述したように、一旦、単純BP中間像を生成し、この単純BP中間像をフーリエ空間で所定のフィルタリング処理を施すという手法を、F(フーリエ)空間フィルタ法と呼ぶ。 First, a simple back projection (simple back projection: simple BP) is performed on the group of photographing data to generate a simple BP intermediate image. Next, this simple BP intermediate image is subjected to three-dimensional Fourier transform, and is converted into a three-dimensional Fourier distribution image converted from real space data to Fourier space data (FIGS. 11 and 12 are displayed in three-dimensional Fourier space coordinates. Corresponding to the one). Next, filtering processing is performed on the three-dimensional Fourier distribution image (| ω | filtering (absolute value omega filtering) or low-pass filtering). Next, the filtered three-dimensional Fourier distribution image is subjected to three-dimensional inverse Fourier transform to return from the Fourier space data to the real space data, and is displayed on the right end side in the three-dimensional volume data (FIGS. 11 and 12). , Corresponding to a cylindrical shape in which several broken lines are illustrated in the circumferential direction). In this way, image reconstruction for generating three-dimensional volume data of the region of interest P is performed. By selecting an image of an arbitrary tomographic plane from this three-dimensional volume data, the selected tomographic image can be seen (FIGS. 11 and 12 show a thin cylindrical shape displayed at the rightmost end. Corresponding to what you are seeing). As described above, a method of once generating a simple BP intermediate image and subjecting the simple BP intermediate image to a predetermined filtering process in Fourier space is called an F (Fourier) spatial filter method.
なお、主走査及び従走査に基づいて再構成処理を行うと(図12に示す手順に相当する)、断層軸B方向についての解像度も高くすることができ、被検体の等方空間分解能の断層画像を得ることができる。 When the reconstruction process is performed based on the main scanning and the sub-scanning (corresponding to the procedure shown in FIG. 12), the resolution in the tomographic axis B direction can be increased, and the isotropic spatial resolution tomography of the subject. An image can be obtained.
このように、実施例1による断層撮像装置によれば、上記主走査および従走査の各時点において、FPD6の検出面は、断層軸Bと平行な軸周りには、一切回転運動していないので、FPD6と接続されている各可とうケーブル111は、ねじれることがない。よって、可とうケーブル111のみによってFPD6に電力を送電することができるので、スリップリング機構を要しない。また、可とうケーブル111のみによってFPD6から画像処理部2への検出信号を送信できるので、光アイソレーション法に必要な光送信器および光受信器を要しない。
As described above, according to the tomographic imaging apparatus according to the first embodiment, the detection surface of the
また、従走査を行う際、基台8は、フレーム保持部材9の一部を保持しつつ、回転させることで、基台8自体をコンパクトにすることができ、断層撮影装置全体の床占有面積を縮小化できる。また、被検体Mの上部を開放することで、被検体Mに開放感を与える。
Further, when the secondary scanning is performed, the
また、回転陽極X線管5の高速回転軸43は、主走査の際、常に断層軸Bと平行であるので、断層軸B周りの回転において、ベアリング部44に加わる力を低減し、ベアリング部44が破損することを防止することができる。
Further, since the high-
また、回転テーブル37にカウンターバランス37bを設置することで、回転中に回転テーブル37が振動する等の不都合を防止することができる。
Further, by installing the
また、X線管用ギア33とFPD用ギア36との径を等しくするとともに、回転駆動軸32にX線管用ギア33とFPD用ギア36とを連結することで、回転陽極X線管5とFPD6との回転を容易に同期回転させることができる。
In addition, the
以下、図面を参照してこの発明の実施例2を説明する。なお、実施例1と同じ構成については同符号を付すことで詳細な説明を省略する。図13は、実施例2に係る断層撮影装置の概略構成を示したブロック図であり、図14は、走査フレームの断層軸を通る断面図であり、図15は、走査フレーム内の斜視図であり、図16は、FPD支持部材の斜視図である。
画像処理部2は、検出信号収集部11と、主記憶部13と、ブレード縞除去部14と再構成処理部15と、保存部17とを備えている。
The
以下、各部について説明する。 Hereinafter, each part will be described.
図14、図15に示すように、走査フレーム7内には、回転陽極X線管71とFPD6のほかに、X線管用回転駆動モータ80Xと、X線管用ギア33と、X線管用回転テーブル81と、X線管保持枠82と、X線管支持部材83と、FPD用回転駆動モータ80Fと、FPD用ギア36と、回転テーブル37と、保持枠121とFPD支持部材123とを有する。さらに、FPD6の検出面にブレード141を設けている。
As shown in FIGS. 14 and 15, in the
実施例2では、X線管用とFPD用とで別個に回転駆動モータ80X、80Fを備えている。これらX線管用、およびFPD用回転駆動モータ80X、80Fは、図示省略の制御部により同期回転するようにデジタル制御されている。
In the second embodiment,
X線管用回転駆動モータ80Xは、X線管用ギア33を介して、断層軸Bを中心として回転可能に設けられるX線管用回転テーブル81と連結されている。また、FPD用回転駆動モータ80Fは、FPD用ギア36を介して、断層軸Bを中心として回転可能に設けられる回転テーブル37と連結されている。
The X-ray tube rotation drive motor 80 </ b> X is connected to an X-ray tube rotation table 81 provided to be rotatable about the tomographic axis B via an
X線管用回転テーブル81には、その中心から偏心した位置に保持棒81aを有している。X線管保持枠82は4側面を有する枠体であり、X線管保持枠82内の開口に保持棒81aが挿通されている。このX線管保持枠82は、対向する2側面を貫き、体軸Aに平行な2本の保持枠保持棒82aを備えている。これら保持枠保持棒82aは走査フレーム7に固定的に設置されている。また、X線管保持枠82は、保持枠保持棒82aが貫通する部位にそれぞれ軸受けを備えており、体軸A方向にのみスライド移動可能に構成される。
The X-ray tube rotary table 81 has a holding
X線管支持部材83は、その内周面が回転自在な孔を有する軸受け83aを有し、この軸受け83aが保持棒81aと接合することで、X線管用回転テーブル81に保持されている。また、X線管支持部材83の背面側には、X線管保持枠82の枠内に当接する背板83bを備えて、X線管支持部材83の方向が常に一定方向に向くように構成されている。さらに、X線管支持部材83は、X線管用回転テーブル81が回転する際に、回転陽極X線管71から発生するX線が被検体Mの関心部位Pに照射するように、回転陽極X線管71を所定の位置に支持している。
The X-ray
回転陽極X線管71は、熱電子を放出する陰極(フィラメント)75と、その陰極75から放出された熱電子の加速衝突でX線を発生させる陽極(ターゲット)76と、その陽極76をその中心周りに回転させる高速回転軸77と、高速回転軸77を回動自在に支持するベアリング部(図示省略)を有する。回転陽極X線管71は、この発明における照射源に相当する。
The rotary
なお、回転陽極X線管71は、実施例1の回転陽極X線管5と比べて、陰極75と陽極76の相対的な位置が異なっている。また、回転陽極X線管71の高速回転軸77は、断層軸Bと直交するように設けられている。
In the rotary
回転テーブル37は、その中心から偏心した位置に保持棒37aを有している。保持枠121は4側面を有する枠体であり、保持枠121内の開口に保持棒37aが挿通されている。この保持枠121は、対向する2側面を貫き、体軸Aに平行な2本の保持枠保持棒121aを備えている。これら保持枠保持棒121aは走査フレーム7に固定的に設置されている。また、保持枠121は、保持枠保持棒121aが貫通する部位にそれぞれ軸受けを備えており、体軸A方向にのみスライド移動可能に構成される。さらに、これら2側面の内壁には、直線状のガイド溝121bが形成されている。
The rotary table 37 has a holding
FPD支持部材123は、その内周面が回転自在な孔を有する軸受け123aを有し、この軸受け123aが保持棒37aと接合することで、回転テーブル37に保持されている。また、FPD支持部材123の背面側には、2枚の背板123bが突出するように設けられている。そして、軸受け123aが保持棒37aと接合した状態で、保持枠121の内壁に形成されたガイド溝121bとスライド可能に当接する。これにより、FPD支持部材123自体が軸受け123aを中心に回転することが規制されるように構成されている。
The
図16を参照する。図16は、実施例2に係るFPD支持部材の斜視図である。FPD支持部材123は、第1ステッピングモータ124と、第1ステッピングモータ124が回転可能に支持する回転枠126と、回転枠126に一体に設けられる第2ステッピングモータ129とを備えている。この第2ステッピングモータ129は、FPD5を回転可能に支持している。
Refer to FIG. FIG. 16 is a perspective view of the FPD support member according to the second embodiment. The
第1ステッピングモータ124は、体軸Aと平行な軸f2周りに回転枠126を回転させるように、FPD支持部材123に配置されている。第2ステッピングモータ129は、軸f2に直交する軸f1であって、その交点が検出面の中心を通過するものを中心にFPD6を回転させるように、回転枠126に一体に設けられている。これらステッピングモータ124、129は、FPD6の検出面が照射軸Cに常に直交するように、FPD6の移動に同期したデジタル制御がなされている。
The
より詳細には、断層軸Bに対して第3軸D方向のFPD6の変位量に応じて、第1ステッピングモータ124がデジタル制御される。この際、軸f1も回転することになる。また、断層軸Bに対して体軸A方向のFPD6の変位量に応じて、第2ステッピングモータ129がデジタル制御される。この動作により、FPD6は、軸f2および軸f1を中心に回転する。なお、軸f1、軸f2は、この発明における面内1軸、面内2軸に相当する。
More specifically, the
図17を参照する。図17は、FPDの位置と、軸f1、軸f2周りの回転角度の関係を示す模式図である。回転テーブル37が回転角速度ω(一定)、周期Tで回転するとき、軸f1と軸f2の回転角度θf1、θf2は、図17(b)に示すように、最大振幅が照射軸Cと断層軸Bとのなす角度θであり、かつ、互いに90度位相のずれた特性となる。 Refer to FIG. FIG. 17 is a schematic diagram showing the relationship between the position of the FPD and the rotation angles around the axes f1 and f2. When the rotary table 37 rotates at a rotational angular velocity ω (constant) and a period T, the rotational angles θf1 and θf2 of the shaft f1 and the shaft f2 have a maximum amplitude as shown in FIG. It is an angle θ formed with B, and the characteristics are 90 degrees out of phase with each other.
以上に説明した構成により、FPD6が支持される位置は、図14に示すように、被検体Mを挟んで、回転陽極X線管71と対向するように設定されている。そして、回転陽極X線管71の照射源位置QとFPD6とを結ぶ照射軸Cが、被検体Mの関心部位Pにおいて断層軸Bと所定の角度θをなして交わりつつ、断層軸B周りに回転するように、回転陽極X線管71とFPD6とを移動させる主走査を行う。
With the configuration described above, the position where the
なお、X線管用回転駆動モータ80X、FPD用回転駆動モータ80F、X線管用ギア33、X線管用回転テーブル81、X線管支持部材83、FPD用ギア36、回転テーブル37、保持枠121およびFPD支持部材123は、この発明における主走査手段に相当する。また、回転テーブル37と保持枠121とFPD支持部材123は、それぞれこの発明における回転手段と規制手段と支持部材とに相当する。また、第1、第2ステッピングモータ124、129とは、それぞれこの発明における第1回転手段と第2回転手段とに相当する。
The X-ray tube
図18を参照する。図18は、FPDの検出面に設けられるブレードの斜視図である。FPD6の検出面には、X線の散乱線を除去するためのブレード141が設けられている。ブレード141は、2軸方向に交差して配置される複数枚の遮蔽板が、それぞれ回転陽極X線管71の照射源位置Qに向くように傾斜が付けて設けられている。遮蔽板の物質としては、モリブテンやタングステン等が例示される。ブレード141は、この発明におけるブレードに相当する。
Please refer to FIG. FIG. 18 is a perspective view of a blade provided on the detection surface of the FPD. A
画像処理部2については、ブレード縞除去部14のみ説明する。
As for the
ブレード縞除去部14は、主記憶部13に記憶される検出信号から、ブレード141の各遮蔽板の影(以下、「ブレードの縞成分」という)を除去する。
The blade
なお、ブレード縞除去部14も、所定のプログラムを読み出して実行する中央演算処理装置(CPU)や、各種情報を記憶するRAM(Random-Access Memory)や固定ディスク等の記憶媒体等で実現される。
The blade
次に、実施例2の断層撮影装置の動作を撮像系1と、画像処理部2および表示装置3と分けて説明する。
Next, the operation of the tomography apparatus according to the second embodiment will be described separately for the
<撮像系1>
撮像系1において、従走査は実施例1と同様であるので、主走査について説明する。
<
In the
走査フレーム7内においては、X線管用、およびFPD用回転駆動モータ80X、80Fが、図示省略の制御部により同期制御されて駆動される。X線管用回転駆動モータ80Xは、X線管用ギア33を介してX線管用テーブル81を回転させる。FPD用回転駆動モータ80Fは、FPD用ギア36を介しては回転テーブル37を回転させる。
In the
X線管用テーブル81の回転により、X線管支持部材83は、保持棒81aが断層軸Bから偏心する距離を半径とする円軌道上を移動する。このとき、X線管支持部材83の背板83bがX線管保持枠82に当接することにより、X線管支持部材83の向きが常に一定方向に向くように規制される。よって、X線管支持部材83は、円軌道に沿って平行に移動する。
By the rotation of the X-ray tube table 81, the X-ray
回転陽極X線管71は、このX線管支持部材83と一体となって断層軸B周りを移動する。したがって、回転陽極X線管71も、その姿勢を変えることなく、円軌道上を平行に移動する。さらに、高速回転軸77自体の回転により、回転陽極X線管71の陽極76は、その中心まわりに回転する。
The rotary
一方、回転テーブル37の回転により、FPD支持部材123は、保持棒37aが断層軸Bに対して偏心している距離を半径とする円軌道上を移動する。このとき、FPD支持部材123の背板123bが保持枠121に当接することにより、FPD支持部材123の向きが常に一定方向に向くように規制される。よって、FPD支持部材123は、円軌道に沿って平行に移動する。
On the other hand, the rotation of the rotary table 37 causes the
FPD支持部材123に設けられた第1ステッピングモータ124は、FPD支持部材123の第3軸D方向の変位量(第3軸D方向の直線運動成分m2)に応じて、FPD6を回転させる。また、第2ステッピングモータ129は、FPD支持部材123の体軸A方向の変位量(体軸A方向の直線運動成分m1)に応じて、FPD6を回転させる。
The
この結果、FPD支持部材123の第3軸D方向の直線運動成分m2は、FPD6の体軸D方向の直線運動成分m2と、軸f2を中心とした回転運動とに変換される。同様に、FPD支持部材123の体軸A方向の直線運動成分m1は、FPD6の体軸A方向の直線運動成分m1と、軸f1を中心とした回転運動とに変換される。
As a result, the linear motion component m2 in the third axis D direction of the
なお、FPD6の検出面は、断層軸Bと平行な軸周りには、一切回転運動していない。よって、FPD6と接続されている各可とうケーブル111は、にねじれることがない。なお、FPD6の変位量は、各可とうケーブル111の余長によって吸収される。
Note that the detection surface of the
このFPD6を別の観点から見ると次のようになる。図19は、主走査における回転陽極X線管とFPDの位置関係を示す模式図である。図19に示すように、回転陽極X線管71が断層軸B周りの円軌道TX上を回転し、FPD6は断層軸B周りの円軌道TF2上を移動する。このとき、FPD6の検出面は、常に照射軸Cに直交するように傾斜する。
The
なお、図19では、FPD6には、円軌道TF2上を平行に移動することを明示するために、その検出面の一側部を模式的に2重線で図示している。
In FIG. 19, one side portion of the detection surface is schematically illustrated by a double line on the
このような撮像系1の主走査および従走査の各時点において、FPD6から得られた検出信号は、可とうケーブル111を通じて画像処理部2に与えられる。
A detection signal obtained from the
ブレード141は、FPD6と一体となって移動する。このため、ブレード141は、主走査の際、常に、各遮蔽板が回転陽極X線管71の照射源位置Qに向く。
The
なお、従走査の際も、断層軸Bを体軸A周りに回転させるように、FPD6とX線管71を移動させるので、FPD6とX線管71との相対的な位置関係は主走査の場合と同じである。よって、従走査の際にも、常に、FPD6の検出面が照射軸Cに直交し、ブレードの各遮蔽板が照射源位置Qに向く。
In the secondary scan, the
このような撮像系1の主走査および従走査の各時点において、FPD6から得られた検出信号は、画像処理部2に与えられる。
The detection signal obtained from the
<画像処理部2および表示装置3>
再構成処理部15等の動作は、実施例1と同様であるので、ブレード縞除去部14の動作について説明する。
<
Since the operations of the
1フレーム分の検出信号から、ブレード141の縞成分を、FIR(Finite Inpulse Response)フィルタリング等によって抽出する。抽出されたブレード141の縞成分の部分を、その周囲の検出信号によって補修する。なお、ブレード141の縞成分の具体的な抽出としては、2次元フーリエ変換等が例示される。
The fringe component of the
このように、実施例2による断層撮像装置によっても、上記主走査および従走査の各時点において、FPD6の中心を貫通する、断層軸Bと平行な軸周りには、一切回転運動していないので、FPD6と接続されている各可とうケーブル111は、ねじれることがない。よって、可とうケーブル111のみによってFPD6に電力を送電することができるので、スリップリング機構を要しない。また、可とうケーブル111のみによってFPD6から画像処理部2への検出信号を送信できるので、光アイソレーション法に必要な光送信器および光受信器を要しない。
As described above, even in the tomographic imaging apparatus according to the second embodiment, at each time point of the main scanning and the sub-scanning, there is no rotational movement around the axis parallel to the tomographic axis B that penetrates the center of the
また、回転陽極X線管71の高速回転軸77は、主走査の際、同一方向を向いているので、ベアリング部(図示省略)に加わる力を低減し、ベアリング部が破損することを防止することができる。ちなみに、X線管がX線管用テーブル81に固定的に設けられ、その高速回転軸77が回転テーブル81と一体に回転する場合に比べて、ベアリング部に加わる力を低減する効果が得られる。FPD6側と同様の非回転である事によりX線管81への高電圧供給のスリップリング機構等が不要になりFPD6側と同様の配線の簡略化が実現している。
Further, since the high-
また、FPD6の検出面が常に照射軸Cに直交するので、2軸方向に交差して配置される複数枚の遮蔽板が配置されたブレード141であっても、各遮蔽板がそれぞれ回転陽極X線管71の照射源位置Qに向くことができる。よって、X線の散乱線を好適に除去することができるとともに、各遮蔽板によって必要以上にX線が遮蔽されることがない。
In addition, since the detection surface of the
また、X線管用とFPD用とで別個に回転駆動モータ80X、80Fを備えることで、回転駆動軸32を省略することができる。これにより、走査フレーム7の形状の自由度が広がる。
Further, the
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified as follows.
(1)上述した各実施例では、FPD6の検出面を、主走査の際、照射軸Cに直交するように傾斜させていたが、これに限られない。たとえば、主走査の際、検出面内の軸(たとえば、軸f、軸f1、軸f2等)周りに回転させないように構成してもよい。この場合、実施例1においては、保持枠101のガイド溝101bとFPD支持部材103の背板103aは、ともに湾曲させることを要せず、直線形状でよい。また、ステッピングモータ105を省略することができる。同様に、実施例2においては、第1、第2ステッピングモータ124、129を省略することができる。
(1) In each of the above-described embodiments, the detection surface of the
(2)FPD6の検出面を主走査の際照射軸Cに直交させる場合、実施例1では、ステッピングモータ105を備えて、軸fを中心にFPD6の検出面を回転させる構成であり、実施例2では、第1、第2ステッピングモータ124、129によって、それぞれ軸f1、軸f2を中心に回転させる構成であった。しかし、保持枠101とFPD支持部材103との構成により、ステッピングモータを1個に省略したように、回転テーブル37の回転のみによって、FPD6の検出面を回転させるように構成してもよい。これによって、実施例1では、ステッピングモータ105を省略し、回転駆動モータ31のみで足りる。また、実施例2では、図4のm3と同じ円弧状スライドを2軸共採用する事により、第1、第2ステッピングモータ124、129を省略して、FPD用回転駆動モータ80Fのみで足りる。
(2) When the detection surface of the
(3)上述した実施例2では、2軸方向に交差して並ぶ遮蔽板を備えたブレード141であったが、これに限られない。たとえば、1軸方向にのみに並ぶ遮蔽板を備えたブレードであってもよい。
(3) In the above-described second embodiment, the
(4)上述した各実施例では、FPD6の形状は、平板には限られない。たとえば、または検出面が湾曲した形状であってもよい。
(4) In each embodiment described above, the shape of the
(5)上述した各実施例では、FPD6を例に採って説明したが、検出面に複数個の検出素子dを有するX線検出器であれば、この発明を適用することができる。
(5) In each of the embodiments described above, the
また、上述した実施例では、FPD6として、直接変換タイプの検出器を例に採って説明したが、これに限られない。例えば、入射したX線をシンチレータによって光に変換し、光感応型の物質で形成された半導体層によってその光を電荷情報に変換する間接型の検出素子であってもよい。
In the above-described embodiment, the
(6)また、上述した実施例においては、FPD6はX線の入射を検出する検出器であったが、入射するものはX線に限定されない。X線以外の放射線、電磁波、光を入射させる場合にも適用できる。
(6) In the above-described embodiment, the
(7)上述した各実施例では、医用のX線撮像装置であったが、これに限られない。たとえば、非破壊検査、RI(Radio Isotope)検査、および光学検査などの工業分野や、原子力分野などに用いられる放射線撮像装置にも適用できる。なお、各実施例において、被検体Mと記載したが、被検体Mは人体に限られるものではない。 (7) In each of the above-described embodiments, the medical X-ray imaging apparatus is used. However, the present invention is not limited to this. For example, the present invention can also be applied to a radiation imaging apparatus used in industrial fields such as non-destructive inspection, RI (Radio Isotope) inspection, and optical inspection, and in the nuclear power field. In each embodiment, the subject M is described, but the subject M is not limited to the human body.
(8)また、各実施例では、被検体Mの体軸Aを用いて説明したが、特に「体軸」との用語によって限定されるものではなく、断層軸に直交して被検体の関心部位を通る一つの軸であれば、適宜に変更される。 (8) In each example, the body axis A of the subject M has been described. However, it is not particularly limited by the term “body axis”, and the subject's interest is perpendicular to the tomographic axis. If it is one axis passing through the part, it is changed as appropriate.
5、71 …回転陽極X線管
6 …フラットパネル型X線検出器(FPD)
7 …走査フレーム
8 …基台
9 …フレーム保持部材
10 …ローラー
15 …再構成処理部
31 …回転駆動モータ
34 …X線管用筐体
37 …回転テーブル
101、121 …保持枠
103、123 …FPD支持部材
105、124、129 …ステッピングモータ
111 …可とうケーブル
141 …ブレード
d …検出素子
A …体軸
B …断層軸
C …照射軸
D …第3軸
m1 …体軸方向の直線運動成分
m2 …第3軸方向の直線運動成分
m3 …体軸を中心とする円弧上の回転運動成分
Ac …体軸を中心として仮想した円柱
Bc …断層軸を中心として仮想した円柱
P …関心部位
f、f1、f2 …軸
5, 71 ... Rotating
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記検出面の中心を通る、前記検出面内の軸を面内1軸として、面内1軸を中心に前記検出面を回転させる第1回転手段を備え、前記第1回転手段は、前記検出手段の断層軸からの変位量に応じて前記検出面を回転させることを特徴とする断層撮影装置。 An irradiation source that irradiates the subject with electromagnetic waves, a detection unit that is disposed opposite to the irradiation source with the subject interposed therebetween, and obtains projection data of the subject from electromagnetic waves that have passed through the subject, the irradiation source, and the detection The irradiation source and the detection means are moved around the tomographic axis so that the irradiation axis connecting the means is rotated around the tomographic axis while being inclined at a predetermined angle with respect to the tomographic axis passing through the region of interest of the subject. A tomography apparatus for acquiring a three-dimensional tomographic image by performing reconstruction processing based on a group of projection data obtained from the detection means at each time point of main scanning, The detection surface of the detection means is non-rotated around an axis parallel to the tomographic axis during main scanning ,
1st rotation means which rotates the said detection surface centering on 1 axis | shaft in an in-plane surface with the axis | shaft in the said detection surface passing through the center of the said detection surface as 1 axis | shaft in the surface, The said 1st rotation means is the said detection A tomography apparatus, wherein the detection surface is rotated in accordance with a displacement amount of the means from a tomographic axis .
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