JPH0127738B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、検出器と、該検出器のみに対し或い
は該検出器と放射源とに対し移動しうるように配
置した被検体キヤリアと、少なくとも１つの像決
定パラメータの点で相違するようにそれぞれ記録
すべき副像から差の像を形成する減算装置とを具
えるラジオグラフイー装置に関するものである。

例えば血管造影法においては、血管が位置的に
正確に且つ高コントラストで再生された像を得る
ことが望ましい。既知の血管造影装置はこの条件
を満足しない。その理由はコントラスト分解能
（解像度）があまりにも低すぎる為であり、この
ことは特に透過写真像を記録するのにフイルム材
料或いは検出スクリーン或いはテレビジヨン撮像
管を用いているという事実によるものである。こ
の種類の装置においては、瞬時的な陰影像を、検
査すべき被検体（患者）の一部から得ている。像
を記録する瞬時は例えば造影剤の投与瞬時に適切
に関連させ、これにより、被検体中の平均の造影
剤移送速度を仮定する必要がある。従つて被検体
のある部分ではまだ充分な量の造影剤が含まれて
いなかつたり、他の部分では造影剤の濃度がすで
に減少してしまつているといつた欠点が生じる。
この欠点は比較的多量の造影剤を投与することに
よつてのみ除去しうるが、このようにすることは
患者にとつて有害であること勿論である。この欠
点は、像を放射性トレーサによつて形成する場合
に一層重大なものとなる。

本発明の目的は上述した欠点を軽減することに
ある。

本発明は、検出器と、該検出器のみに対し或い
は該検出器と放射源とに対し移動しうるように配
置した被検体キヤリアと、少なくとも１つの像決
定パラメータの点で相違するようにそれぞれ記録
すべき副像から差の像を形成する減算装置とを具
えるラジオグラフイー装置において、検出器に対
する被検体キヤリアの移動を制御する為に、被検
体に与えた像決定物質の進行度の関数として制御
しうる自動速度制御装置が設けられ、前記の検出
器は個々の読取りうる検出器素子の列よりなつて
いることを特徴とする。

本発明によるラジオグラフイー装置においては
高コントラストの副（サブ）像を形成しうる為、
例えば脈管系が高コントラストで再生された減算
法で形成することができる。ドイツ国特許第
2613809号明細書に記載された装置によつて記録
されたスキヤノグラム（scanogram）は通常の
陰影像よりも可成り高いコントラスト分解能を有
する。数方向から得たこの種類のスキヤノグラム
を組合せると、血管が空間的に表わされた三次元
像マトリツクスを形成しうる。通常血管は単に存
在するかしないかを弁別する必要があるだけであ
る為、走査像と比べてほんのわずかの個数のプロ
フイールだけが必要なだけであり、像再構成を極
めて簡単に達成しうる。被検体の位置づけの為に
は、減算を不完全にして被検体の組織、例えば適
当な骨を参考の為に見うるようにするのが有利で
ある。

本発明の好適例においては、ラジオグラフイー
装置が、高解像度を有する走査像からの情報をス
キヤノグラムに移す手段を有するようにする。こ
の方法の更に詳細な説明に関しては1980年６月９
日に出願されたオランダ国特許出願第8003355号
明細書を参照しうる。被検体の位置決め（再位置
決め）を正確に行ないうることにより、走査像と
スキヤノグラムの為のプロフイールとの間に関係
をもたせることもできる。従つて、種々の向きの
スキヤノグラムの列を組合せることによつて、血
管が存在する像エレメントを走査像中に表わすこ
とができる。

本発明の好適例において造影剤の投与後にスキ
ヤノグラムを形成する為には、検出器に対する被
検体キヤリアの移動速度を、表示すべき器官中の
造影剤の移送速度に適合したものとする。このよ
うにすることにより、造影剤の瞬間的な濃度が最
大である区分領域中で常に測定が行なわれ、従つ
てそのドーズ量を少くすることができる。被検体
キヤリアの移動速度、従つて造影剤の移送速度は
血管造影法におけるキモグラフ再生にも利用しう
る。

医学上の診断の為には、しばしば時間的に高解
像度の像を得ることが望ましい。この点を達成す
る為に本発明の好適例においては、検出器に対す
る被検体の固定位置で測定した減算像を映画表示
する手段を設ける。例えば造影剤の投与前少くと
も数回の照射から被検体区分において造影剤が最
大濃度となつた後の数回の照射までの期間に亘つ
て一連のプロフイールを順次に記録し、造影剤を
有しない像を造影剤を有する像から減算し、これ
により形成された像を映画表示すると、時間的に
高解像度を有する像が得られる。記録は１秒当り
100回よりも多い照射の頻度で行なうことができ、
動的スキヤノグラムの場合の頻度、すなわち照射
中放射源−検出器装置に沿つて移動させる被検体
の一部分の像の個数は２秒毎に多くとも１つの像
が得られる程度にすることができる。照射を行な
う場合、Ｘ線陰影像およびエミツシヨン像の双方
またはいずれか一方が得られるようにすることが
でき、Ｘ線陰影像に対しては造影剤を用いること
ができ、エミツシヨン像に対しては放射性トレー
サを用いることができる。

検出器はそれ自体で或いは放射源と相俟つて被
検体キヤリアを中心に回転しうるようにし、これ
によりプロフイールを種々の方向から形成しうる
ようにするのが好ましい。従つて、一連のプロフ
イールを放射の向きを除いて同じ条件の下で形成
すれば、Ｘ線走査法で知られているように走査プ
ロフイール像の各々は一連の走査プロフイール像
の１つに対応させることができ、これらの走査プ
ロフイール像を映画的に表わすことができる。従
つて、時間的なコントラストの変化を１秒当り少
くとも100個の像に相当する時間的な高解像度を
有する走査プロフイール像で再生せしめたフイル
ムが得られる。

本発明による更に好適な例では、造影剤の注入
瞬時或いは心臓の鼓動或いはこれらの双方によつ
て制御される記録開始制御装置を設ける。心臓の
鼓動によつて妨害を及ぼさない被検体の部分の記
録を行なう場合には、注入瞬時と記録の開始瞬時
とを関連せしめるだけで充分である。被検体の関
連部分を流れる造影剤或いは放射性トレーサの既
知の移送速度に基づいて注入瞬時と記録開始瞬時
との間の瞬間差を最適にすることができる。心臓
の鼓動が妨害を及ぼすおそれのある領域を記録す
る場合には、記録開始瞬時を調整するのに心臓の
鼓動との同期を用いる。特に脈管系を検査する必
要がある場合には、造影剤の注入を心臓の鼓動に
関連させるのが有利である。

本発明の更に他の例においては、記録頻度を決
定する為に制御装置を被検体の関連部分における
造影剤の濃度の変化率の関数として制御しうるよ
うにする。造影剤の濃度の変化率は被検体の多く
の部分或いは器官に対して経験で分つている。コ
ントラストが急激に変化する場合には、像を高頻
度で記録でき、一方この頻度は初期の（開始）段
階や特に終了段階では減少させることができる。
従つて放射ドーズ量を減少せしめることができ
る。映画の像表示を行なう場合、照射回数を減少
させた為に生じる映画表示のこまの消失を補足す
る為に、中間の像を補間法によつて形成しうる。

本発明による好適例においては、像形成用の放
射のエネルギー、すなわち周波数を、互いに減算
すべき像を記録する場合の可変量として用いる。
この目的の為には異なる複数の高電圧で作動させ
るのに適したＸ線源を用いることができる。この
方法自体は米国特許第3894181号明細書から既知
であるが、この場合前述したように解像度が制限
される。

図面につき本発明によるラジオグラフイー装置
を説明する。

図面に線図的に示すＸ線スキヤナはＸ線源２
と、検出器４と、高電圧発生器８と、駆動機構１
２を有する被検体キヤリア１０とを有し、検出器
４は一列に隣接して装着した一連の検出器素子６
を以つて構成するも、この検出器を被検体１６の
まわりに回転しうるようにする必要がないように
閉リングに形成することもできる。Ｘ線源２およ
び検出器４は共通支持体１４上に装着し、この共
通支持体により被検体キヤリア上に位置する被検
体１６を中心にＸ線源および検出器を回転せしめ
うるようにする。検出器信号を読取る為にラジオ
グラフイー装置には検出器読取装置１８を設け
る。この検出器読取装置は信号増幅器とアナログ
−デジタル変換器を具えるようにするのが好まし
い。制御装置２０は検出器読取装置１８の出力信
号による制御の下で制御機構２２を制御し、この
制御機構２２によりＸ線源および検出器の共通支
持体の回転、被検体キヤリアの移動および高電圧
発生器８の制御を行なう。更に制御装置２０はメ
モリ２４と、テレビジヨンモニタ２６に関連する
信号変調器２８とに接続する。また他の信号処理
の為に演算装置３０と、選択装置３２と、像再構
成装置３４とを設ける。

このラジオグラフイー装置によれば、被検体の
連続位置の各々で走査断層像を形成し且つ記録す
ることができる。関連のすべての測定信号は検出
器読取装置１８で処理された後、同期用の制御装
置２０を経て他の処理用の演算装置３０に供給さ
れるか、後の処理の為にメモリ２４内に記録され
る。一連の順次の走査断層像を用いて吸収値の三
次元マトリツクスを形成し、このマトリツクスか
ら既知のようにして走査像を形成しモニタに表示
することができる。米国特許第3101407号明細書
に記載されている方法と同様な方法で回転装置を
ロツクしたまま被検体キヤリアを共通支持体１４
中に通す（好ましくは段階的に）ことによりラジ
オグラフイー装置によりスキヤノグラムを記録す
ることができる。例えばドイツ国特許第2613809
号明細書に記載したような位置指示装置３６を用
いて基準面に対する走査断層像の各々の位置を決
定することができる。ラジオグラフイー装置には
更に減算（subtraction）装置を設け、この減算
装置によりスキヤノグラムを像エレメント的に減
算しうるようにする。造影剤を入れない所定の領
域のスキヤノグラムを造影剤を入れた同一の領域
のスキヤノグラム（このスキヤノグラムは後の段
階で記録したものである）から減算すると、原理
的に造影剤のみが再生された像が形成される。立
体対（stereoscopic pair）を形成する場合、２
つの対応する対のスキヤノグラムを異なる方向か
ら記録し、続いて適当な像減算を行なうようにす
ることができる。数方向から対を成して記録する
ことにより、各像エレメントに関する指示、例え
ば各像エレメントに血管が存在するか否かについ
ての指示が得られる三次元マトリツクスを再構成
することができる。血管は単純な断面を有し、こ
の断面は比較的小さい為、更に単純なしきい値基
準によつて血管が存在するか否かだけを弁別する
必要があるにすぎない為、計算機による像再構成
の処理は簡単にでき、Ｘ線照射に対する向きは比
較的小数の向きで充分である。像エレメントのこ
のマトリツクスは1980年６月９日に出願されたオ
ランダ国特許出願第8003355号明細書に記載され
ているように走査像に関連させることができ、例
えば血管を走査像中の正確な位置に抽くことがで
きる。従つて走査像中の高品質情報とこの走査像
中の血管の位置とを直接関係づけることができ
る。このラジオグラフイー装置を拡張して、放射
性トレーサの使用によりコントラストを与えたエ
ミツシヨン（放出）像を測定する装置を含むよう
にした場合には、陰影像とエミツシヨン像とを互
いに関係づけることができ、且つこれらの像を組
合せて最適な情報内容を有する像を形成すること
ができる。これらの双方の記録に対しては同じ被
検体キヤリアを用い、位置決めの問題が生じない
ようにするのが好ましい。またＸ線およびガンマ
線の双方を検出しうる装置を用いることもでき
る。

他の例のラジオグラフイー装置には制御装置５
０を設け、この制御装置５０によりＸ線源を例え
ば１秒当り150個のパルスの周波数を有するよう
にパルス化しうるようにし、且つこの制御装置５
０を同期装置５２に接続し、この同期装置５２に
より被検体キヤリア上に位置する被検体（患者）
の心臓の鼓動に関連するトリガ信号を制御装置５
０に供給する。像再構成装置３４は映画表示装置
５６に接続された減算装置５４を有し、この減算
装置５４にはメモリ２４からも情報を供給しうる
ようにする。被検体キヤリア１０をＸ線源および
検出器に対する共通支持体１４内に配置し、被検
体キヤリア上で検査を受ける被検体１６の一部分
１が扇状の平坦なＸ線ビーム５内に位置するよう
にし、その後に共通支持体１４の回転をロツクす
る。次に、同期装置５２により制御しうる注入装
置（図示せず）を用いて造影剤を注入し、制御装
置５０からの信号に応答してプロフイールの記録
を開始する。この制御装置５０からの信号は注入
よりもある時間前に生ぜしめることもできる。各
照射の局部通路における吸収値は検出器素子によ
つて記録され、一連のこれら吸収値から走査プロ
フイール像が形成され、この走査プロフイール像
はメモリ２４に記憶することができる。好ましく
は順次の走査プロフイール像から平均の走査プロ
フイール像を形成し、造影剤が存在するかしない
かにかかわらず変動が最小となるようにする。こ
の平均の走査プロフイール像を最後に記録された
走査プロフイール像からその都度減算する。平均
化は注入の瞬時に或いは所定の列の減算像が得ら
れた後に停止させる、最後の平均像は他の減算に
対する基準として用いる。上述したのと同様な処
理を被検体に対するＸ線源−検出器システムの多
数の向きに対して行なうことができる。これら一
連の処理の結果の各々は同様な条件の下で、例え
ば心臓の鼓動に対する時間関係を同じにし且つ特
に血管造影法の場合に造影剤の量を同じにし、こ
の造影剤の量は血液の量に対して無視しうる程度
にわずかにする必要があるという条件の下で記録
することが望ましい。後者の条件は、バツクグラ
ウンド補正が平均化および減算処理により有効に
行なわれるという事実によつて満足される。一連
の処理の各々において心臓の鼓動に対する時間関
係を適当に選択することにより心臓の動きによる
妨害を阻止する。単位時間当りの記録の回数は一
連の処理の各々に対し、通常経験により分つてい
る或いはそうでない場合に検出しうる造影剤の濃
度の変化率の関数として選択しうる。照射時間に
おいて一致する一連の処理当りそれぞれ１つのプ
ロフイールを以つて形成される走査像は、連動し
た映画フイルムとして再生しうる。走査プロフイ
ール像の形態のこのフイルムは例えば１秒当り
150画像までの時間的に高い解像度を呈する。従
つてコントラスト分解能は一連の処理の回数、従
つてＸ線照射方向の個数およびプロフイールから
の像再構成の精度によつて決まる。しかし通常は
例えば血管が所定の位置に存在するかしないかの
情報はコントラスト分解能をそれほど高くしない
で充分に得られる。この場合一連の処理の回数は
制限しても充分であり、従つて放射線量が低くて
足り、像再構成は簡単且つ迅速となる。血管の直
径や、心臓の容積や、心臓の鼓動による心臓の容
積の最大差のような寸法が検査にとつて重要であ
る場合には、数回に亘つて一連の処理を記録した
り像再構成したりすることができる。例えば適当
なフイルタを用いてハウンスフイールド
（Hounsfield）値を選択することにより所定の放
射吸収値を有する組織を像中に再生することがで
き、すわなち所定の放射吸収値を有する組織以外
の組織を除去することができる。従つて造影剤に
関して弁別を行なうことができ、従つて例えば血
管を像中で誇張したり、注入されるべき脈管系、
その他の有機体を、所定の放射吸収値を有する組
織と相関づけたりすることができる。例えば肺に
おける脈管系を長い組織中で位置決定しうる。放
射性トレーサの注入によつてエミツシヨン測定を
行なう本発明によるラジオグラフイー装置は、検
出器素子を放射の特性に適合させるという以外は
上述した装置と同様な構成を有しており、処理も
全く同じである。吸収値測定およびエミツシヨン
測定を同一の装置で行ないうるようにしたものは
前述したオランダ国特許出願第8003355号明細書
に記載されている。

互いに異なるエネルギーの２つの放射ビームに
よつて測定を行なう好適例においては、Ｘ線発生
器を例えばフイリツプス社製の“Optimus200”
を以つて形成する。このＸ線発生器は例えば
90KVおよび140KVの放射で作動しうるＸ線管を
有している。これによる測定信号のレベル差を減
少させる為に、パルス持続時間を種々の波長に対
し異なるように、例えば40KVの場合１ミリ秒で
90KVの場合２ミリ秒となるように選択すること
ができる。これらの異なる波長で行なう測定によ
り、例えば適当に選択した造影剤が種々の程度で
生じる像情報をうる。従つてこれらの像を減算す
ることにより特に造影剤が明瞭に示された像を形
成しうる。被検体の体調の相違をできるだけ無く
す為に、互いに処理すべき２つの像はできるだけ
早い順序で記録するのが好ましい。この点を達成
する為に、走査像に対する２つの高電圧でＸ線源
を交互にパルス化し、これらの高電圧の各々によ
る測定を組合せて次に減算するようにすることが
できる。スキヤノグラムを形成する場合には、被
検体に対するＸ線源および検出器の各位置におい
て２つの異なるプロフイール像を形成する。この
ようにして形成した像は前述したようにして組合
せることができ、その後にこれらの像を表示或い
は記録する。高エネルギー放射ビームによつて形
成された像によれば被検体における電子濃度に関
する情報をうることもできる。この情報は放射線
療法に直接用いることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明ラジオグラフイー装置の数例を示
すブロツク線図である。 １……１６の一部分、２……Ｘ線源、４……検
出器、５……Ｘ線ビーム、６……検出器素子、８
……高電圧発生器、１０……被検体キヤリア、１
２……駆動機構、１４……共通支持体、１６……
被検体、１８……検出器読取装置、２０……制御
装置、２２……制御機構、２４……メモリ、２６
……テレビジヨンモニタ、２８……信号変調器、
３０……演算装置、３２……選択装置、３４……
像再構成装置、３６……位置指示装置、５０……
制御装置、５２……同期装置、５４……減算装
置、５６……映画表示装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 検出器と、該検出器のみに対し或いは該検出
   器と放射源とに対し移動しうるように配置した被
   検体キヤリアと、少なくとも１つの像決定パラメ
   ータの点で相違するようにそれぞれ記録すべき副
   像から差の像を形成する減算装置とを具えるラジ
   オグラフイー装置において、検出器に対する被検
   体キヤリアの移動を制御する為に、被検体に与え
   た像決定物質の進行度の関数として制御しうる自
   動速度制御装置が設けられ、前記の検出器は個々
   に読取りうる検出器素子の列よりなつていること
   を特徴とするラジオグラフイー装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のラジオグラフ
   イー装置において、前記の自動速度制御装置とし
   て、検査中の被検体の一部における造影剤の濃度
   変化の関数として記録すべき走査プロフイール像
   の数を制御する制御装置が設けられていることを
   特徴とするラジオグラフイー装置。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載のラジオグラフ
   イー装置において、前記の放射源として、２つの
   異なる波長の放射を交互に発生する高電圧発生器
   を有するＸ線源を設け、前記の高電圧発生器は、
   前記のＸ線源を交互に作動させるパルス持続時間
   を、それぞれ発生する放射の吸収程度に適合させ
   るように構成されていることを特徴とするラジオ
   グラフイー装置。