JPH02191438A - 断層撮影装置 - Google Patents

断層撮影装置

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JPH02191438A
JPH02191438A JP1260112A JP26011289A JPH02191438A JP H02191438 A JPH02191438 A JP H02191438A JP 1260112 A JP1260112 A JP 1260112A JP 26011289 A JP26011289 A JP 26011289A JP H02191438 A JPH02191438 A JP H02191438A
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channels
detector
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は医療用断層撮影装置に関し、特に連続X線を用
いる断層撮影装置に関する。
(従来の技術) XtsCT装置においては、被検体を透過したX線を検
出する複数のチャンネルを有する検出器からのアナログ
信号を計算器で処理するためにデジタル信号に変換する
、アナログ−デジタル変換(以下、AD変換と称する。
)という処理を行なう。
ところで、X線CT装置には、X線を断続的に曝射する
パルスX線方式と、X線を1スキヤン中に切れ目なく連
続的に曝射する連続X線方式とがある。パルスX線を用
いたXICT装置では、X線を検出し終わった時間から
次のX線が曝射される時間までに間隔があるので、その
時間に各チャンネルについて順にAD変換を行なう。と
ころが連続X線を用いたCT装置においては、X線はス
キャン中常時検出器に入射する。そのため、従来は第6
図に示すような構成を有していた。n個のチャンネルC
H,〜7を有する検出器りが被検体Pを挟んでX線源S
に対向して配置されている。
検出器りの1つのチャンネルについてみると、第1チャ
ンネルCH,からの信号を積分器1.1 で一定時間蓄
積する。一定時間蓄積された信号は、保持回路H4へ出
力され、積分器1.1 は新たに検出器り、からの信号
の蓄積を開始する。保持回路H5に入力された信号は、
切換え器SW′及び信号の強さに応じてゲインを変える
ことのできる可変利得アンプFPAを介してAD変換器
ADCへ出力されてAD変換される。この動作を全チャ
ンネルについて行なった後、AD変換された信号は再構
成装置RCで再構成され、表示装置DPで断層像として
表示される。
第7図に第6図で示した装置の各チャンネルにおける動
作を示す。第1チヤンネルCH+の積分N r + ’
 では、上述したように、一定時間t、 1の量検出器
からの信号を電荷として蓄積する。蓄積された電荷は続
いて保持回路H3へ転送され、0にリセットされる。保
持回路H,に入力された信号は、AD変換器ADCへ出
力され、AD変換される。第2チヤンネルCH、では、
第1チャンネルCH,と同様に、積分器121 で一定
時間【の開信号を蓄積し、第1チャンネルCH,で保持
回路H7へ出力するのと同時に保持回路H2へ出力し、
積分器1,1 のリセットを行なう。ここで、保持回路
H2では、AD変換器ADCで第1チヤンネルからの信
号をAD変換し終わるまで積分器!、1 からの信号を
保持し、第1チャンネルCH,からの信号のAD変換が
終了するとAD変換器ADCへ出力してAD変換を行な
う。同様にして、第1チヤンネルCH+から第1チヤン
ネルCH,まで、各チャンネルごとに前のチャンネルの
AD変換が終了するまで保持回路で信号を保持し、順に
AD変換を行なう。
(発明が解決しようとする課題) 第6図に示した装置では、1チヤンネルごとに保持回路
を持たねばならないため、構成が複雑になり、装置が大
きく重たく高価で故障しやすいものとなる。
そこで本発明は、簡単な構成による、連続X線を用いた
断層撮影装置におけるデータ収集装置を提供することを
目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するだめの手段) 上述した課題を解決するために本発明では、扇状の放射
線を連続的に放射する放射線源と、この放射線源と被検
体を挟んで対向配置された複数のチャンネルからなる検
出器と、この検出器の各チャンネル毎に設けられ、各チ
ャンネルから出力された信号をそれぞれ一定時間蓄積す
る複数の積分器と、この各積分器からの出力を一定時間
保持する保持器と、この保持器と前記各積分器のうちの
1つとを順次接続する切換え器と、前記保持器からの出
力を順次アナログ−デジタル変換するアナログ−デジタ
ル変換器と、このアナログ−デジタル変換器の出力を再
構成して前記被検体の断層像を作成する再構成装置とを
有する。
(実施例) 第1図に本発明の構成を表わすブロック図を示す。連続
的に切れ目なくX線を発生するX線源Sと複数のチャン
ネルを有し、xII源SからのX線を検出する検出器り
が被検体Pを挟んで対向して配置されている。検出器り
のチャンネルCH,〜、の出力は、それぞれ積分器11
〜@に入力され、電荷として蓄えられる。積分器I、〜
0にそれぞれ蓄えられた電荷は、切換器SWによって、
積分器I、〜、から一定の間隔をおいて順次保持回路H
に送られる。保持回路Hでは積分器I、〜7からの出力
をそれぞれ一定時間保持し、さらに保持している間の検
出器りからの出力も蓄積する。また、保持回路Hの出力
は可変利得アンプFPAを介してAD変換器ADCへ入
力され、AD変換される。AD変換されたデータは再構
成装置RCによって断層像に再構成され、表示装置DP
によって画像として表示される。
第2図に第1図中の積分器1.〜.から保持回路Hまで
の詳細な構成を示す。積分器11〜0はそれぞれオペア
ンプOP1〜1、コンデンサC3〜0及びスイッチQ 
+1〜4.によって構成されている。検出器からの出力
はコンデンサC3〜7に電荷として蓄えられる。切換器
SWはそれぞれのチャンネルに対応した入力と1つの出
力を有し、各チャンネル毎にスイッチQ 21〜2.が
設けられている。保持回路HはオペアンプOPAとOP
B、コンデンサCF及びリセットのためのスイッチQF
からなっている。
第3図に本発明の動作を表わすタイミングチャートを示
す。■、〜4は、積分器I、〜7に蓄えられる電荷の時
間的変化を表わしている。例えば積分器11についてみ
ると、一定時間t1の間スイッチQ ++は開いており
、コンデンサC1に電荷が蓄えられる。時間t1の終了
前t。の間スイッチQ 21が閉じ、蓄えた電荷を保持
回路Hに伝達する。スイッチQ 21が閉じて一定時間
t。が経過するとスイッチQ ++が時間t2の開閉じ
てリセットし、その後Q zが再び開き、再び電荷の蓄
積を開始する。この一連の動作は各チャンネル間で一定
時間保持だけずらして行なわれる。
Hは保持回路Hの0N10FFのタイミングを表わして
いる。保持回路HのON10 F Fのタイミングは各
チャンネルのスイッチQ 21〜2nが閉じるタイミン
グt。と一致している。すなわち、各チャンネルにおい
てスイッチQ 21−211が閉じることによって積分
器11〜.、からそれぞれ伝達された信号は、順に保持
回路Hに入力される。
ADCは、AD変換器ADCの動作のタイミングを表わ
している。保持回路Hによって次々に出力されたチャン
ネルCH,〜、、のデータは、順に可変利得アンプFP
Aを介してAD変換器ADCに入力されてAD変換され
、再構成装置RCに出力される。
以上述べたように、本発明では積分器からの出力を一定
時間ずらして行なうことにより、積分器以後の保持回路
等を複数のチャンネルで共有することができ、従来の装
置と比較して極めて簡単な構成によりデータ収集装置を
提供することができる。
なお、本発明を用いて既知であるフィルタードパツクプ
ロジェクション法の直接再構成法を行なうことはできな
い。第4図はその理由を示す説明図である。フィルター
ドパツクプロジェクション法の直接再構成法では、検出
器りのチャンネル1〜nのデータは同じ位置(第4図中
Aで示す。)から曝射されたX線によるものであり、こ
のような同じ位置から曝射され複数チャンネルの検出器
で検出されたX線のデータの組が1スキヤン中に多数存
在するということを前提としている。ところが本発明で
は、例えば、第4図中でX線源がAの位置にあるとき検
出器りの第1チヤンネルCH4でデータ収集を開始し、
X線源がBの位置にあるとき第1チヤンネルCH4のデ
ータ収集を開始するというように、チャンネル1〜nの
データ収集の間にX線源が移動してしまう。
そこで本発明では、第5図に示すような仮想の焦点を用
いて再構成を行なう。検出器りでデータ収集を開始する
チャンネルが1からnまで移動するに伴って、X線源S
の位置が矢印Cの方向にAからBまで移動するとする。
この間のデータ収集を開始するチャンネルに該当するX
線バスの軌跡は全て点Eを通過する。そこで点Eを仮想
焦点とすることによって、チャンネル1〜nのデータ収
集の間のX線源の移動を無視することができ、従来のフ
ィルタードパツクプロジェクション法の直接再構成法を
使用することができる。このとき、X線源Sから曝射さ
れる扇状X線の広がり角をθ、仮想焦点EによるX線の
広がり角をθ゛  X線源Sの位置A、BとX線源Sの
回転中心Oのなす角度をα、X線源Sの回転中心OとX
線源Sとの距離をr、X線源Sの回転中心0と仮想焦点
Eとの距離をr’、X線源Sの八からBまでの移動距離
(直線距離)をFとすると、θ′r′ は以下の(1)
、(2)式でそれぞれ表わされる。
θ′ ;θ+α          ・・・(1)r’
  =rm  cos(α/2) −F/ (2tan (θ’ /2) )・・・(2) ここで、α(0)は1つのチャンネルが積分を開始して
から隣のチャンネルが積分を開始するまでの時間【1、
検出器のチャンネル数n、X線源Sが一回転する時間T
を用いて次の(3)式で表わされる。
α=360° x t、xn/T    −(3)tl
、Tを変えることによりαは可変となる。
[発明の効果] 本発明では、本発明では積分器から保持回路へのデータ
の転送を一定時間ずらして行なうことにより、放射線源
から放射される放射線によるデータを切れ目なく収集し
、かつ積分器以後の保持回路等を複数のチャンネルで共
有することができるため、従来の装置と比較して極めて
簡単な構成によりデータ収集装置を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を用いたX#jICT装置の構成を示す
ブロック図、第2図は第1図の主要部分の詳細を示す措
成図、第3図は本発明の動作を表わすタイミングチャー
ト、第4図は本発明の問題点を示す説明図、第5図はそ
の問題点の解決法を示す説明図、第6図は従来のX線C
T装置を示すブロック図、第7図は従来のデータ収集装
置の動作を示すタイミングチャートである。 S・・・X線源、D・・・検出器、SW・・・切換え器
、■、〜 ・・・積分器、H・・・保持回路、ΔDC・
・・AD変換器、RC・・・再構成装置。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 同       近  藤   猛

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)放射線源から連続的に放射され被検体を透過した
    扇状の放射線を、複数のチャンネルからなる検出器によ
    って検出し、検出された信号を前記チャンネル毎に一定
    時間蓄積し、蓄積された信号を保持する保持回路へ転送
    し、保持回路からの出力をアナログ−デジタル変換した
    後再構成して断層像を作成する断層撮影装置において、
    前記蓄積された信号の前記保持回路への転送を、前記蓄
    積を行なう一定時間より短い一定時間の間隔をおいて前
    記チャンネル毎に行なうことを特徴とする断層撮影方法
  2. (2)放射線源から放射された扇状の放射線の広がり角
    を、前記信号の前記保持回路への転送が全チャンネルに
    ついて1回行われる間に前記放射線源が被検体の周りを
    回転する角度を実際の広がり角に加えた角度と置き換え
    、前記転送が全チャンネルについて1回行われる間に前
    記放射線源から放射される放射線パスのうち前記転送が
    行なわれている放射線パスが全て通過する点を前記放射
    線源の位置と置き換えて再構成処理を行なうことを特徴
    とする請求項1記載の断層撮影方法。
  3. (3)扇状の放射線を連続的に放射する放射線源と、こ
    の放射線源と被検体を挟んで対向配置され、複数のチャ
    ンネルからなり、前記被検体を透過した放射線のデータ
    を電気信号として検出する検出器と、この検出器の各チ
    ャンネル毎に設けられ、各チャンネルから出力された信
    号をそれぞれ一定時間蓄積する複数の積分器と、この各
    積分器からの出力を一定時間保持する保持器と、この保
    持器と前記各積分器のうちの1つとを順次接続する切換
    え器と、前記保持器からの出力を順次アナログ−デジタ
    ル変換するアナログ−デジタル変換器と、このアナログ
    −デジタル変換器の出力を再構成して前記被検体の断層
    像を作成する再構成装置とを有することを特徴とする断
    層撮影装置。
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Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0498213A2 (en) * 1991-02-07 1992-08-12 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray computerized tomographic image data acquisition circuitry capable of performing high speed data acquisition
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