JP5648898B2 - Ct装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明の第一の実施形態の構成について図1を参照して説明する。図1は本発明の第一の実施形態に係るCT装置の構成を示した模式図((a)は平面図、(b)は正面図)である。図1に示すとおり、X線管(放射線源)1と、X線管1のX線焦点Fより放射されたX線の一部である光軸(放射線光軸)Lを中心とする角錐状のX線ビーム(放射線)2を2次元の分解能で検出するX線検出器(放射線検出手段)3とが対向して配置され、このX線ビーム2に入るようにテーブル4上に載置された被検体5を透過したX線ビーム2がX線検出器3により検出され、透過像(透過データ)として出力される。
上記のような構成を有する第一の実施形態の作用を図8及び図1ないし図4を参照して、被検体5として電池90を撮影する場合を例に説明する。
P=LOG(I0/I) ………(1)
によりエアー補正及び対数変換を加え、スキャンデータP(n,m,t)を作成する。ここで、I0は被検体が無いときのデータで予め較正して記憶してあるエアーデータI0(n,m)を用いる。
第一の実施形態によれば、電池90の平面状の層状構造の層面12が光軸Lに実質的に平行でかつ平行移動の方向と交差する姿勢で、X線ビームを横切って平行移動をする間に所定の移動間隔毎に検出された透過データのみから光軸Lと平行移動の方向で規定されるファン面に対する電池90の断面像を再構成するので、ファン面内の全方向の透過像を得るスキャンと比べ、断面像上の層構造の分解能に寄与しない光軸Lが層面12に大きな角度で交差する方向の透過像検出を省くことで、層面に直交する方向の分解能を保ったままスキャンに要する時間を短縮できる。また、断面像再構成に要する時間も短縮できる。
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、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。以下に示す変形例は組合わせて実施することもできる。
第1の実施形態では、2次元の分解能で検出するX線検出器3を用いたが、1次元の検出器をファン面TP上に配置するようにしてもよい。
第1の実施形態で、FDDを変更することで、検出するX線ビーム2のファン面TP上の広がり角であるファン角θ0を変更できる(図1参照)。これにより、被検体に合せて最適なファン角θ0を設定できる。
変形例2のファン角θ0の変更で、FDDを変更する代わりに、再構成部11eが、ファン面TPに沿って光軸Lから離れた端部のX線ビームを検出した透過データ(nの両端部)を再構成に使わないようにすることでファン角を変更することもできる。
第一の実施形態では、層状構造の層面12が光軸Lに実質的に平行になる姿勢で平行移動のスキャンをしているが、正確に平行でなく実質的に平行であればよい。
第一の実施形態では、電池90の層状構造の層面12が光軸Lに実質的に平行になる第一の姿勢で平行移動の第一スキャンをして断面像を再構成しているが、電池90をO点を通ってファン面に直交する回転軸に対して180°回転させた第二の姿勢で第二のスキャンも実施し、第一のスキャンと第二のスキャンのスキャンデータから断面像を再構成するようにしてもよい。
第一の実施形態では、ファン面に平行な複数の断面像を再構成したが、断面はファン面から傾いていても層状構造の皺や層間隔の乱れ等を調べることができる。
第一の実施形態では、設定した再構成領域10の全体を再構成したが、部分的に再構成(ズーミング再構成)してもよい。また再構成領域10からはみ出して再構成してもよい(はみ出し部の画質は低下)。
第一の実施形態では、断面像はx方向に長くなるので、再構成表示画面より大きな断面像を連続的にスクロールして視野を連続的に変化させて観察することができる。
第一の実施形態で、昇降機構6により同じ電池90に対しテーブル高さzを変えて複数回断層撮影し、得られた断面像をz方向に繋いでz方向に長い合成断面像(3次元データ)を得ることができる。
第一の実施形態で、テーブル4の平行移動の一方側に電池90をテーブル4に順次載置する載置機構を設け、他方側に電池90をテーブル4から順次降ろす排除機構を設け、テーブル4を往復移動させることで、複数の電池90を次々に一方向の平行移動のスキャンで断層撮影することができる。
第一の実施形態では、電池90を載置したテーブル4を平行移動機構7で平行移動させてスキャンを行っているが、平行移動機構7及びテーブル4は、複数の電池90を順次1方向に、X線ビーム2を横切って平行移動させるベルトコンベヤ等の搬送機構(搬送手段)としての平行移動機構(平行移動手段)19に置き換えることができる。
第一の実施形態において、平行移動手段(テーブル4と平行移動機構7)は、電池90の平行移動の方向での両側にX線吸収材(放射線吸収材)を配し、X線検出器3により空気のみを透過したX線ビーム2が検出されないように構成してもよい。具体的には、テーブル4上に電池90のy方向両側(yの+側と−側)に隙間無く電池90を挟むようにX線吸収材を設ける。この場合のX線吸収材は光軸Lの方向に一定の厚みで均質な材料が望ましいが、これには限られず、また、形状が自由に変わる軟体や流体の材料でもよい。また、X線吸収材は、テーブル4に固定されていてもよいし、電池90に固定してもよく、個別のブロックとして、テーブル4上に電池90と一緒に載置するようにしてもよい。また、X線吸収材で挟むように電池90を保持して平行移動させる平行移動手段としてもよく、さらに、X線吸収材で複数の電池90を挟んで保持し、1方向に順次平行移動させる平行移動手段としてもよい。
第一の実施形態で、スキャンデータI(n,m,t)あるいはP(n,m,t)に対してn方向にデータの束ねを行いn方向のデータ点数を減らしてから再構成することもできる。
第一の実施形態で、テーブル4(電池90)をX線ビーム2に対し平行移動させているが、平行移動は相対的でよい。例えば、テーブル4を平行移動させず、X線管1とX線検出器3を平行移動させてもよい。
第一の実施形態では被検体5として電池90を例にして説明したが、本発明の被検体5は電池90に限られること無く、他の層状構造を持つ被検体、例えばコンデンサ、コイル、多層基板、等に対しても有効に適用することができる。
第一の実施形態で、放射線としてX線を用いているが、X線には限られず透過性の放射線であればよい。例えば、放射線としては、γ線やマイクロ波などでもよい。
Claims (7)
- 層状構造を有する被検体の断面像を撮影するCT装置であって、
放射線源により発生して被検体を透過した放射線光軸を中心とする放射線を検出して透過データとして出力する放射線検出手段と、
前記被検体と前記放射線とに前記放射線光軸を横切る方向の相対的な平行移動を与える平行移動手段と、
前記被検体の撮影する平行平面の層状構造の層面が前記放射線光軸に平行でかつ前記平行移動の方向に垂直に交差する姿勢で、前記平行移動をし、前記被検体の1回の前記平行移動のみでスキャンする間に所定の平行移動間隔毎に検出された透過データのみから前記放射線光軸と前記平行移動の方向で規定される面であるファン面の上の前記被検体の断面像を再構成する再構成手段と、
を有することを特徴とするCT装置。 - 請求項1に記載のCT装置において、
前記放射線源と前記放射線検出手段との距離を変更する検出距離変更手段を有し、検出する放射線の前記ファン面上の広がり角であるファン角を変更する、
ことを特徴とするCT装置。 - 請求項1に記載のCT装置において、
前記再構成手段は、前記放射線光軸から離れた端部の放射線を検出した透過データを再構成に使わないことで、検出する放射線の前記ファン面上の広がり角であるファン角を変更する、
ことを特徴とするCT装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のCT装置において、
前記再構成手段は、前記ファン面の方向位置n、前記ファン面と直交する方向位置m及び平行移動位置tで構成される前記透過データを、t方向に高周波強調フィルタ掛けするフィルタ機能と、
n毎に、前記高周波強調フィルタ掛けした透過データから構成したm方向とt方向の面データである透過データを、前記被検体を表す仮想の3次元格子に対して、前記放射線の焦点に向けて3次元逆投影する逆投影機能と、
を有し、前記被検体の前記ファン面に平行な複数の断面像を再構成する、
ことを特徴とするCT装置。 - 請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のCT装置において、
前記再構成手段は、前記ファン面の方向位置n、前記ファン面と直交する方向位置m及び平行移動位置tで構成される前記透過データを、t方向に高周波強調フィルタ掛けするフィルタ機能と、
mにおいて、前記高周波強調フィルタ掛けした透過データから構成したn毎のt方向の1次元の透過データを、mと前記放射線の焦点が規定する傾斜面上に設定した被検体を表す仮想の2次元格子に対して、n毎に前記放射線の焦点に向けて2次元逆投影する逆投影機能と、
を有し、複数のm毎に、前記2次元逆投影を行って前記被検体の前記ファン面から離れるに従い傾斜する複数の前記傾斜面上の断面像を再構成する、
ことを特徴とするCT装置。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のCT装置において、
前記平行移動手段は、複数の被検体を順次1方向に、前記放射線を横切って前記平行移動させる搬送手段である、
ことを特徴とするCT装置。 - 請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のCT装置において、
前記平行移動手段は、前記被検体の前記平行移動の方向での両側に放射線吸収材を配し、前記放射線検出手段により空気のみを透過した放射線が検出されないように構成される、
ことを特徴とするCT装置。
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