JPH027421B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は検体照射用の細い一次放射ビームを発
生する少くとも１個の放射源と、一次ビームに隣
接して配置され一次ビームにより発生された散乱
放射線を検出する検出装置と、該検出装置と検体
との間に配置され検出装置が検体を通る一次ビー
ム通路からの一群の散乱放射値を測定するような
形状に形成された絞り装置と、検体を通る一次ビ
ーム通路を変位させる駆動装置とを具え、検体内
の密度分布を測定する装置に関するものである。

この種の装置はドイツ国公開特許出願第
2713581号（特開昭53−120294号公報に対応）に
より既知である。その絞り装置は長手方向が一次
ビームに対し略々直角の方向に延在するスリツト
状開口を具える。検出装置はこの絞り装置の背后
に配列された検出素子列を具え、各検出素子には
一次ビームの個々の特定の部分で発生した散乱放
射線のみが入射して、検体の各特定部分が各検出
素子と関連するようにしてあり、これら検出素子
全体で検体の一次ビーム通路を測定する。本発明
は絞り装置がドイツ国公開特許出願第2655230号
に記載されているような多チヤンネル絞りである
装置にも使用できる。多数の個別の検出素子から
成る検出装置の代りに、他の種類の位置感応検出
装置、例えばガンマカメラやＸ線像増強器を用い
ることもできる。唯一つ重要なことは、一次ビー
ムの通路の各部と検出装置の個別に読取り可能な
部分との間に明確な空間的対応関係を存在させる
ことである。

一次ビームを検体に所定の通路に沿つて投射し
た場合、この通路での散乱放射線のみが測定され
る。これがため、検体の１つの層の散乱放射線を
測定するには一次ビームの通路を検体に対し変位
させる必要がある。既知の全ての装置ではこの相
対的変位を一次ビーム方向と直交する方向に直線
的に行なつている。

本発明は次の考察に基づくものである。この種
の検査装置においては、一次放射線及び検体内で
発生した散乱放射線は光吸収により又はコンプト
ン分散により減衰され、この減衰は一次ビームが
測定すべき散乱ビームを発生する点に到達するま
でに進む距離が大きい程並びにこの点で発生した
散乱放射線が検体中を進む距離が大きい程大きく
なる。これがため、一般に、検出装置に到達する
散乱放射線の強度はその散乱放射線が検体の中心
から発生するときに最低となる。そして、検出装
置で測定される放射線強度が小さくなればなる
程、測定値の精度が低下するため、検体の中心部
の密度分布はかなり不正確にしか再現できない問
題がある。しかも、診断を要する区域は検体の中
心部に位置する場合が多い。

精度を増大するためには一次ビームの強度を大
きくすることができる。しかし、この場合、患者
に投射する放射線量が検体の全ての部分において
同程度に増大し、検体の中心部は勿論一次放射線
及び／又は散乱放射線が極く僅かしか減衰されな
い検体の周辺部の精度もそれほど大きくならな
い。

中心部の測定精度は、一次ビームをその強度を
大きくすることなく中心部に種々の方向に投射す
ると共にこれらビームの重畳部分において得られ
る測定値を加え合わせ、得られた加算値にこの部
分のビームの重畳数に比例する係数を乗じてこの
重畳部分において測定された測定値の平均値を求
めることにより改善することもできる。この場
合、精度に加えて検体中心部の線量が増大する
が、検体の周辺部の線量は殆んど増大しない。

以上の考察から、本発明は物体の中心部が周辺
部よりも多数回一次ビームで照射されるようにし
て上述した種類の従来の検査装置の問題を解決し
ようとするものである。

この目的を達成するために、本発明では検体を
収容する検査区域を取り囲むと共に一次ビームの
通路と交差する軸を中心に回転し得る支持装置を
具え、前記駆動装置は前記支持装置をその軸を中
心に回転するように機能し、前記放射源装置と前
記絞り装置を前記支持装置上に装着し、これと一
緒に回転するようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、円形検査区域がその中心（支
持装置の回転軸）に指向する一次ビームにより回
転走査される。支持装置の回転中、放射源は検査
区域の中心を中心とする円弧に沿つて回転するた
め、検体内での放射線の減衰を無視すれば、中心
に向うほど一次放射線の濃度が大きくなる。こゝ
で、検体内での放射線の強度減衰を加味すると、
略々均一な放射濃度が得られる。１つの点の散乱
放射係数を計算し得る精度はこの点で散乱される
フオトンの測定数により決まるため、本発明装置
は一次ビームと検体の相対変位を常に一次ビーム
の方向と直交する方向に行なう従来装置よりも検
体の中心部に対し著しく高い画質を提供する。

ドイツ国特許出願第2831311号には散乱放射線
により検体の内部構造を決定する装置が開示され
ており、この装置では絞られた一次ビームに沿つ
て発生した散乱放射線を検査面の各側に配置され
た検体を囲む２個の中空円筒検出装置により測定
している。しかし、散乱放射線を測定するこれら
中空円筒検出装置は一次ビームにより検査区域全
体で発生された散乱放射線を測定するのみで、一
次ビームでたたかれた個々の点で発生された散乱
放射線を測定するものではない。更に、この装置
では、一次ビームをその方向と直交する方向に変
位させ、全検査区域をこのように走査した後にの
み装置を小角度のインクリメントだけ回転させる
ものである。従つて、この装置では、検体による
放射線強度の減衰を無視すると、検査区域内の一
次放射線の放射濃度が一様となり、これは中心部
において一次放射線の濃度が高い本発明と異なる
ところである。

本発明の一実施例では、検出装置も支持装置に
取り付け、支持装置の全ての位置において、検出
装置の各検出素子は一次ビームの所定部分から発
生する散乱放射線のみを測定するようにする。こ
の実施例では各検出素子が一次ビームの所定部分
からの散乱放射線を測定する位置関係のまま支持
装置の回転によりその回転軸を中心とする円弧を
描くという事実のために、各検出素子により回転
軸を中心とする円の円弧上の各点における検体部
分からの散乱放射線を測定することができる効果
が得られる。

本発明の他の実施例では、検出装置を支持装置
の回転軸と同心の円の固定円弧状に形成する。本
実施例と上記の実施例との間の差は第４世代の透
過形コンピユータトモグラフイー装置と第３世代
の透過形コンピユータトモグラフイー装置との間
の差と同様のものである。この検出装置は一般に
上記の実施例よりも多数の検出素子を必要とす
る。本実施例では、一次ビームの各部に指定又は
割り当てられる検出素子が支持装置の回転につれ
て変化して、一次ビームの所定部分で発生した散
乱放射線は支持装置の各回転位置毎に検出装置の
異なる素子で測定される。これがため、検出装置
の種々の素子の感度の差が密度分布の再生に与え
る影響が極く僅かとなる。即ち、この実施例では
検出素子相互間に感度の差があるときに上記の実
施例の場合に生ずる惧れのあるリング状の人工的
欠陥が小さくなる効果が得られる。

精度並びに応答感度は、一次ビームの両側に異
なる絞り装置を配置し、検出装置の各素子により
一次ビームの所定部分で発生された散乱放射線を
前記絞り装置を経て測定することにより一層増大
することができる。本発明の更に他の実施例で
は、例えば、複数個、例えば２個の絞り装置を一
次ビームの各側に配置して、前記支持装置の各回
転位置において一次ビームの所定部分からの散乱
放射線を各絞り装置を経て検出装置の関連する４
個の素子に入射させて測定するようにする。そし
て、得られた関連する４個の測定値を加算してこ
の部分の密度に対応する信号を形成する。

既知のように、本発明による回転支持装置を含
む上述した種類の装置は、いわゆる透過形コンピ
ユータトモグラフイー装置よりも一層簡単に断層
の密度分布を再構成することができる。その理由
は、検出装置の各検出素子が透過形コンピユータ
トモグラフイーのように放射線路に沿つた密度分
布の積分値を測定するのではなく、所定区域の所
定の点の密度を測定するためである。他方、再現
される密度分布は、散乱放射線が発生する点まで
の一次ビームの減衰と、関連する検出素子に到達
するまでの散乱放射線の減衰を考慮しないと、定
性的な結果を与えるだけのものとなる。これら減
衰の考慮は、一般に、検体の平均密度や寸法につ
いて所定の仮定を行なうコンピユータプログラム
によつて実現することができる。こうして得られ
た密度分布は適当な反復法により更に改善するこ
とができるが、これらはそれぞれ仮定から得られ
るものであるから一般に正確とは言えない。

本発明の更に他の実施例によれば密度分布の一
層正確な測定をすることができ、本例装置ではＸ
線源の放射線をコリメータによつて、これを通過
する放射線が検査区域全体をカバーする扇形のビ
ーム絞り得るようにすると共に、該放射線を検査
区域の背后に配置した検出装置で測定し得るよう
にする。この場合、Ｘ線源は前記検出装置ととも
に第３又は第４世代のコンピユータトモグラフイ
ー装置の１部を構成し、コンピユータによつて検
査面の吸収分布を決定することができる。検出装
置と、Ｘ線源を検査区域の周囲に回転させる機構
（支持装置）は予め存在しているので、本例に要
する追加のコストは極く僅かとなる。

こうして得られた吸収密度分布から、各散乱放
射線測定値に対する前記減衰値を計算することが
できる。その理由は、各測定値に対し散乱点まで
の一次ビーム路を散乱点から関連する検出素子ま
での散乱放射線路は一定であるためであり、これ
ら通路に沿つて得られた減衰係数を加算すること
によりトータル減衰係数を計算することができ
る。次いで個々の検出素子により測定された値を
全ビーム通路につきこのように算出した減衰係数
に比例する重み係数で重み付けする必要がある。
斯る吸収分布の測定中に患者に与える線量は透過
形コンピユータトモグラフイー装置より相当小さ
くすることができる。個々の点で測定された吸収
係数は精度が低いが、それらの誤差は影響を及ぼ
さない。その理由は、検査区域中の一次ビーム又
は散乱ビームのその通路における減衰の決定にお
いては多数の点の減衰係数を加え合わせる必要が
あるため、平均化により誤差が少くとも部分的に
除去されるためである。更に、Ｘ線源を密度分布
の決定中と同じ高さの電圧（例えば350KV）で
有効に動作させることができるため線量も低下す
る。

しかし、吸収分布を得るためにはＸ線源を透過
形コンピユータトモグラフイーに慣用されている
のと同一の管電圧及び同一強度で動作させること
もできる。こうして得られた吸収分布に基づいて
密度分布を精密に再構成することができる。こう
して得られた密度分布を用いて、散乱が透過形コ
ンピユータトモグラムに与える影響（透過形コン
ピユータトモグラムの各点の吸収は光吸収による
減衰成分と散乱による減衰成分とから成る）を決
定し、得られた値から減算して、結果が光吸収成
分のみとなるようにすることができる。この場
合、これらの計算の終了後に、検査区域内の放射
線散乱による密度分布と、光吸収による密度分布
の２つの密度分布が得られる。放射検出技師はこ
れらの密度分布から追加の情報を得ることができ
る。

図面につき本発明を説明する。

第１図は本発明装置の一実施例の構成図を示
し、１０２は固定のハウジングを示し、その中に
支持装置１０をローラベアリング１０１によつて
軸３を中心に回転自在に支承する。支持装置１０
を回転させる駆動装置は図示してない。支持装置
１０は散乱放射線を測定する検査区域を構成する
開口４を具える。この検査区域内の検査テーブル
２上に患者の体１を載せ、その所定の断層の密度
分布を測定する。この目的のために、回転軸３と
同心の検査区域の両側にＸ線源５１及び５２を配
置すると共に、これらＸ線源の前に、回転軸と交
差する整列一次ビーム３１を絞るコリメータ６１
及び６２を配置する。

２個のＸ線源の各々の前には、更に、関連する
Ｘ線源からの一次ビームを通す孔（図示せず）を
有すると共に反対側のＸ線源から検査区域で減衰
され分散されて到来する一次ビームを検出し得る
透過検出器７１，７２を配置する。これら検出器
を用いて検体内の減衰に関する如何なる仮定もド
イツ国特許出願第2713581号明細書の第13及び15
頁に記載されているように補正することができ
る。

一次ビーム３の両側で且つ回転支持装置１０の
検査区域４の外部に、２個の検出装置９１及び９
２を設け、各検出装置は、ドイツ国公開特許第
2713581号に記載されているように、図紙面に垂
直な方向に細長い多数の検出素子を隣接配置して
構成する。２個の検出装置９１及び９２の各々と
検査区域４との間にはスリツト状の絞り８１，８
２を配置し、これにより一次ビームの１点又は１
部分（例えば部分１１）と検出装置の１つの検出
素子とを対応させて一次ビームの各点に各検出素
子を割り当て、この点１１で発生された散乱放射
が位置９３及び９４にある検出素子で測定される
ようにする。検査区域４内の一次ビームの他の位
置で発生された散乱放射は、ドイツ国公開特許出
願第2713581号に記載されている装置と同様に、
検出装置９１，９２の他の検出素子で測定され
る。

ドイツ国公開特許出願第2713581号に記載され
ている装置においては、１つの層内の密度分布を
測定するために一次ビームを検査区域に対しビー
ム方向に対し直角の方向に変位させるが、本例で
は支持装置１０を先ず小角度のインクリメントだ
け回転させ、斯る後に２個の検出装置により新ら
しい測定値群を測定し、斯る小角度のインクリメ
ント回転と測定を装置が180゜の全角度に亘つて回
転するまで繰えして検査すべき断面全体を走査す
る。角度インクリメントは、検体の全輪郭が種々
の一次ビームで完全に走査されるように選択す
る。一次ビームは回転軸３に指向したまゝにす
る。

尚、１個の検出装置と１個の絞り装置のみを用
いることもできるが、この場合には検出素子の表
面積を大きくしないと検出の確率が低下する。ま
た、２個のＸ線源を使用する代りに、唯１個のＸ
線源を用いることもできる。しかし、この場合に
は完全な測定を行なうために支持装置１０を360゜
回転させて検体の輪郭上の各点を無減衰の一次ビ
ームにさらす必要がある。

第２図は散乱放射線の検出確率を更に向上させ
た本発明装置の第２の実施例の構成図を示し、本
例では一次ビームの各側に２個の検出装置を配置
してある。簡単のため、一次ビームの左側に配置
した２個の検出装置と、２個の一次ビーム発生用
Ｘ線源は図示を省略してある。２個の検出装置は
合体して１個の検出装置９５に形成するのが好適
であり、２個のスリツト８５及び８６を有する絞
り装置８９を各検出装置と検査区域との間に配置
する。スリツト８５及び８６は、検出装置の下部
の検出素子が検査区域内の一次ビーム３１にて発
生した散乱放射をスリツト８５を経て受信し、検
出装置の上部の検出素子が検査区域内の一次ビー
ム３１にて発生した散乱放射をスリツト８６を経
て受信するように設計して配置する。この場合、
検出装置のどの素子も検査区域４内の一次ビーム
から発生してスリツト８５を通る放射線とスリツ
ト８６を通る放射線を両方とも測定することはで
きない。

本例検出装置と絞り装置によれば、一次ビーム
３１上の各点からの散乱放射線を、第２図に一次
ビーム３１上の点１１から発生しスリツト８５及
び８６を通る散乱ビーム９６及び９７について示
すように２個の異なる検出素子により測定し得る
ため、検出の確率が増大し、従つて再生精度が改
善される。更に、２個の絞り−検出装置は互いに
補い合い、即ち第２図の一次ビーム３１の左下半
部から出る散乱放射線はスリツト８５と関連する
検出素子により良好に測定され、他方一次ビーム
３１の右上半部から出る散乱放射線はスリツト８
６と関連する検出素子により良好に測定される。
これは、一次ビーム３１の左下半部で発生する散
乱放射線はスリツト８５を通るものの方が減衰が
小さく、一次ビーム３１の右上半部で発生する散
乱放射線はスリツト８６を通るものの方が減衰が
小さいためであり、例えば一次ビーム３１の右上
半部の点１１で発生しスリツト８６を通る散乱ビ
ーム９７は同じ点１１でスリツト８５を通る散乱
ビーム９６よりも検体１による減衰が小さい。

第２図の絞り装置８９は更に別のスリツト８７
を具えるが、このスリツトは常規動作中はシール
ド８８でカバーする。このシールドは、検体１の
断面が、回転軸３と同心で検査区域４の直径より
小さい直径の円４１内におさまるような小断面積
のときに、駆動装置（図示せず）によつてビーム
通路外に除去することができる。この場合、新た
な別の散乱放射線路９８がスリツト８７を通り、
散乱放射線の検出の確率が増大し、従つて測定速
度が増大する。円４１は、検出装置の各素子がス
リツト８５，８６及び８７を経て円４１内の一次
ビーム上の１点のみを“見通し”得るように定め
て、２以上の異なる放射ビーム路からの放射線が
１つの検出素子に到達して散乱放射線の不所望な
重畳を生じないようにする。

第３ａ図に示す装置も２個のＸ線源５１及び５
２を具え、これらＸ線源は同様にコリメータ６１
及び６２と共に支持装置１０に装着し、コリメー
タ６１及び６２はＸ線源の前に配置し、一次ビー
ム３１をこれを経て投射する。本例でも一次ビー
ム３１の両側に２個の検出装置を配置する。しか
し、左半部側の２個の検出装置９２の検出素子は
直接連接させ、２個のスリツトを有する共通の絞
り装置８２でカバーするが、右半部側の２個の検
出装置９１及び９３は分離し、各検出装置にスリ
ツト絞り装置８１，８３を設ける。例えば、点１
１で発生した散乱放射線は線９４，９５，９６及
び９７に沿つてそれぞれの検出装置の１つの素子
に到達する。検出器−絞り装置８１，９１と検出
器−絞り装置８３，９３との間に、即ち検出装置
９２と対向してＸ線源５３を配置する。このＸ線
源の前にコリメータ６３を設け、これをこのＸ線
源により発生された放射線が検査区域４を一次ビ
ーム３１と同一面で通過するような形状にする。

第３ａ図は、一次ビーム３１を検査区域４投射
して密度分布を測定する検査状態を示し、第３ｂ
図はＸ線源５３により発生された扇形Ｘ線ビーム
で限界線９９間の検査区域全体を照射して検査区
域４内の減衰（吸収）分布を測定する動作状態を
示す。第３ｂ図の動作状態では、駆動及び変位装
置（図示せず）によりスリツト絞り装置８２を検
査面に対し垂直の方向に変位させて、検出装置９
２の全素子がＸ線源５３の放射ビームを測定し得
るようにする。

第３ａ及び３ｂ図に示す２つの動作状態は連続
的に実行し、初めに管電圧をＸ線源５１及び５３
に少くとも半回転の間供給し、次いでこの管電圧
をＸ線源５３に、検査区域４内の減衰分布が検出
装置９２により完全に測定されるまで切り換え
る。

この透過形コンピユータトモグラフイーを実行
するのに要する追加のコストは僅かとなること明
らかである。その理由は透過測定値を測定する検
出装置９２は散乱放射線の測定のために予め設け
られているものであるからである。

第４図は以上説明した実施例とは異なる実施例
を示し、本例では検出装置をハウジング１０２に
固定し、回転軸３及び支持装置１０を囲む固定の
円形検出素子列として構成する。一次ビーム３１
発生用のコリメータ６１付きＸ線源５１と、全部
で７個のスリツトを有する絞り装置８０のみを支
持装置１０に装着する。１個のＸ線源しか具えな
い本例では支持装置１０を360゜回転させる必要が
ある。一次ビーム３１がＸ線源５１と直径方向の
反対側にあるスリツトを通過するようにしてこの
スリツトの背后にある検出素子が一次ビーム３１
の減衰を測定することができるようにする。絞り
装置８０の残りの６個のスリツトは一次ビームの
両側に分布させて、支持装置１０の各角度位置に
おいて検出装置の各素子が検査区域４内の一次ビ
ーム３１で発生した散乱放射線を個々のスリツト
を経て測定し得るようにする。第４図に、点１１
で発生した散乱放射線が検出装置の６個の異なる
検出素子に到達する６個のビーム路９０１〜９０
６を示す。

第４図に示す例は前述の例よりも多数の検出素
子を必要とするが、これら素子を動かす必要はな
い。更に、各検出素子が回転軸３を中心とする１
つの円の１つの点に永久的に対応するようにはな
らない。このことは検出素子相互に感度の差があ
るときに前述の装置に生じ易いリング状の人工的
欠陥が発生し得ないことを意味するが、回転軸３
を中心とする１つの円上の各点の密度分布の測定
ごとにそれぞれ異なる検出素子の測定値を読み出
す必要がある。更に、支持装置１０の軸承素子
（第４図に図示せず）を、これら素子が検出素子
に対する散乱放射線路を遮蔽しないように配置す
る必要がある。

第５ａ図に透過測定値を測定し得る固定検出素
子列を具える例を示す。第４図と同様に、回転軸
３と同心の固定リング状検出素子列から成る検出
装置を装置の支持フレーム（図示せず）に装着す
る。第２図は同様に、絞り装置８０を、これが限
界線３２及び３３間の検査区域４４全体をカバー
する放射ビームを妨害しないような形状に構成配
置する。

放射源５１の前にコリメータ板６１を配置し、
これを図紙面に垂直方向に変位し得るようにする
と共に、これに上下に位置する２個のアパーチヤ
６２及び６３（第５ｂ図）を設ける。この実施例
では、共通のＸ線源を用い、アパーチヤ６２を検
査面４０内に位置させると、細く絞られた一次ビ
ーム３１が得られ、密度分布を測定できると共
に、アパーチヤ６３を検査面４０に位置させる
と、限界線３２及び３３を有する扇形放射ビーム
が得られ、透過測定を行なうことができる。これ
ら測定は順次に行なうことができ、即ち初めに
360゜の回転中密度分布を測定し、次いで減衰分布
を測定することができ、またその逆の順序で測定
することもできる。しかし、動作中、即ち支持装
置１０の回転中、絞り６１を図紙面に垂直に延在
する固定レール６４上を上下に急激に摺動させ
て、一次ビーム３１と扇形ビーム３２，３３を交
互に発生させることもできる。この場合、散乱放
射線と透過放射線を支持装置１０の隣接する角度
位置で大きな遅れなしに測定できる。

第５ａ図に示す装置では、第３ａ図に示す装置
の追加のＸ線源５３が不要になり、コンピユータ
トモグラフイーを実行するのに、検査面に垂直に
変位し得るコリメータ板６１の付加に追加のコス
トを要するのみである。

第６図は第３ａ，３ｂ又は５ａ，５ｂ図に示す
ような装置によつて得られた測定値から密度分布
を再現する装置を示す。この装置はメモリ１００
を具え、これに散乱放射線測定値を供給する。こ
れら測定値は演算ユニツト４００において種々の
重み係数で重み付けする。この際、検査区域の中
心部の点に対しては中心部の外側の点に対してよ
り著しく多数の測定値が得られることを考慮して
中心部の点の測定値をその加算前又は後に対応し
て低い重み係数で重み付けする。

例えば、走査方向の数Ｚ及び一次ビームの寸法
を、一次ビームが検査区域４の周縁の各位置を正
確に１回走査するように選択してあるものとし、
且つ極座標系の密度分布を、中心を通ると共に検
査区域に対する一次ビームの角度位置に一致する
角度位置を有する直線上に位置する点をもつて再
構成するものとし、一次ビームの幅に相当する直
線上の２個の隣接点間の中心距離をａとすると、
重み係数は次のように定めることができる。

中心部の点に対してはその点の種々の測定値又
はそれらの和は重み係数１／Ｚで重み付けする。
これは、一次ビームがこの点をＺ個の全ての角度
位置で通過するためである。中心部の外側の点に
対してはその点の種々の測定値又はそれらの和は
係数ｎ／Ｎで重み付けする。ここでＮはＺ／2π
であり、ｎは検査区域の中心３と当該測定点の中
心との間の距離が２個の隣接点間の距離ａの何倍
であるかを示す整数である。

このようにして極座標系に対する重み係数を計
算することができる。しかし、必要に応じ、既知
の座標変換法則を適用して直交座標系の各点に対
する重み係数を計算することもできる。

この重み係数と同時に、散乱放射線の角度依存
のような装置の幾何学配置に依存する他の重み係
数及び種々の検出素子感度に依存する他の重み係
数を考慮することができる。これら重み係数はメ
モリ３００に記憶する。

分類ユニツト２００は、固定検出装置（第５ａ
図）の場合に永久記憶された座標変換の測定値を
分類してそれらの測定値があたかも回転検出装置
（第３ａ図）で測定されたかのようにするもので
ある。他の演算ユニツト１５０においては上述の
ように重み付けされた値を検体による放射線減衰
に対応する係数で重み付けする。減衰が大きい
程、その重み係数を大きくする。

これらの値は透過形コンピユータトモグラムか
ら導出する。この目的のために、透過測定値をメ
モリ１１０内に記憶し、これら値から検査区域内
の減衰密度分布を演算ユニツト１８０において再
構成する。この減衰分布から、検査区域の各点に
ついて一次放射線がその点に到達するまでにどの
程度減衰し、散乱放射線がその点から所定の検出
素子に到達するまでにどの程度減衰したかを計算
することができる。その減衰の程度は一次ビーム
に沿つて前記点まで及びその点から散乱放射路に
沿つて検出素子までの減衰係数の線積分に相当す
る。これら値を各点について演算ユニツト１３０
において計算し、メモリ１４０に記憶し、この値
を用いて演算ユニツト１５０においてメモリ４０
０から供給される値に重み付けする。演算ユニツ
ト１５０により供給される値から密度分布を再構
成ユニツト５００において計算する。検出装置
（回転するものとする）の各検出素子は再構成面
の同心円と関連し、この円上の各点の測定値はこ
の測定値が得られた回転角に一致する極座標角に
移される。これらの計算の終了後に像がメモリ６
００内に記憶され且つ表示装置７００に表示され
る。

減衰に対応する重み係数は透過形コンピユータ
トモグラムによる測定ばかりでなく、適当なフア
ントムについて減衰測定を行なうことによつても
決定することができる。しかし、この場合には
種々の体格の患者の種々の体断面積に対しては
種々のフアントムを用いてそれぞれの重み係数群
をメモリ１４０に記憶する必要がある。この場
合、これらフアントムの重み係数から検査すべき
患者の体断面積によく対応する断面のフアントム
の重み係数を近似的に選択することができるのみ
である。

散乱放射線の減衰又はこの減衰を考慮する重み
係数を計算により決定することもできる。この目
的のために、先ず最初、検査すべき断層の輪郭
を、各測定値を水の散乱係数に略々等しい又はそ
れより僅かに低い限界値と比較することにより決
定する。測定値が限界値より低いときは、その測
定値を検体外の検査区域部分（空気）に割り当
て、限界値より大きいときはその測定値を検体の
断層に割り当てる。

こうして得られる断層の密度分布は一様な密度
分布になり、この密度は水の密度に等しいものと
仮定する。これは実際の密度分布の好適な近似と
なる。その理由は人体は大部分が水であるからで
ある。表示された密度分布に対し生ずる一次ビー
ムの減衰値を個々の走査方向につき計算し、これ
を素子７１及び７２（第１図）からの測定値から
得られる減衰値と比較する。その差を用いて上記
の仮の密度分布を補正する。

このように補正した密度分布から、一次ビーム
路に沿つて散乱点（例えば第２図の点１１）まで
及びこの点から散乱ビーム路に沿つて検出素子
（例えば９７）までのビーム減衰値を計算する。
この計算は全ての走査方向又は角度位置及び全て
の検出器位置に対し連続的に行ない、その結果を
記憶する。このように記憶したビーム減衰値（重
み係数の逆数）を用いて、散乱放射線測定値を補
正し、これら値から補正された密度分布を得るこ
とができる。

測定された密度分布は、個々の点に対し決定さ
れた密度値を再び水の散乱係数と比較して、上述
の比較サイクルと同様にして人体の輪郭を決定す
るのみならず人体内の水とは著しく異なる散乱係
数を有する部分（例えば空胴部分又は骨部分）も
決定することにより更に改善することができる。
上述のサイクルが終了後、必要に応じこのサイク
ルを再び繰えすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は２個のＸ線源と検出装置を回転支持装
置に装着した本発明装置の一実施例の構成図、第
２図は散乱放射線の検出の確率を向上させた本発
明装置の他の実施例の構成図、第３ａ図は同時に
透過形コンピユータトモグラムも得られるように
した本発明装置の更に他の実施例の構成図、第３
ｂ図は透過形コンピユータトモグラムの測定状態
における第３ａ図の装置を示す図、第４図は検出
装置の検出素子を回転軸を中心とする円弧上に配
列固定した本発明装置の更に他の実施例の構成
図、第５図は透過形コンピユータトモグラムも得
られるようにした第４図の装置と同様の装置の構
成図、第６図は得られた測定値に基づいて密度分
布を再構成する装置の一例の構成図である。 ２……検査テーブル、３……回転軸、４……検
査区域、１０……支持装置、３１……一次ビー
ム、５１，５２，５３……Ｘ線源、６１，６２，
６３……コリメータ、７１，７２……透過検出
器、８０，８１，８２，８３……絞り装置、９
０，９１，９２，９３……検出装置、８５，８
６，８７……スリツト、８８……シールド、８９
……絞り装置、９４〜９８，９０１〜９０６……
散乱放射線、１０１……ベアリング、１０２……
ハウジング、１００，１１０，１４０，３００，
６００……メモリ、１３０，１５０，１８０，４
００，５００……演算ユニツト、２００……分類
ユニツト、７００……表示装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 検体照射用の細い一次放射ビームを発生する
   放射源装置と、一次ビームに隣接して配置され一
   次ビームにより検体内で発生された散乱放射線を
   検出する検出装置と、該検出装置と検体との間に
   配置され検出装置が検体を通る一次ビーム通路か
   らの一群の散乱放射値を測定するよう散乱放射線
   をコリメートする絞り装置と、検体を通る一次ビ
   ーム通路を変位させる駆動装置とを具え、検体内
   の密度分布を測定する装置において、 検体を収容する検査区域を取り囲むと共に一次
   ビームの通路と交差する軸を中心に回転し得る支
   持装置を具え、 前記駆動装置は前記支持装置をその軸を中心に
   回転するように機能し、 前記放射源装置と前記絞り装置を前記支持装置
   上に装着し、これと一緒に回転するようにしたこ
   とを特徴とする検体内の密度分布測定装置。 ２ 特許請求の範囲１記載の装置において、前記
   検出装置も前記支持装置に装着し、これと一緒に
   に回転するようにしてあることを特徴とする検体
   内の密度分布測定装置。 ３ 特許請求の範囲１記載の装置において、前記
   検出装置は前記支持装置の回転軸に対し同心の円
   弧を形成する固定の装置にしてあることを特徴と
   する検体内の密度分布測定装置。 ４ 特許請求の範囲１〜３の何れかに記載の装置
   において、 一次ビームの第１の側に配置された複数の第１
   の絞り装置及び一次ビームの第１の側と反対側の
   第２の側に配置された複数の第２の絞り装置を具
   え、 前記検出装置は複数の検出素子を具え、 前記絞り装置の各々が散乱放射線をコリメート
   して前記支持装置の各回転位置において一次ビー
   ムの所定部分からの散乱放射線が各絞り装置を経
   て検出装置の関連する検出素子に通るようにして
   あることを特徴とする検体内の密度分布測定装
   置。 ５ 特許請求の範囲４記載の装置において、前記
   放射源装置は、 １つのＸ線源と、 該Ｘ線源と関連する第１コリメータと、 前記Ｘ線源から前記第１コリメータと検体とを
   通過して到来するＸ線の強度を測定するよう配置
   された追加の検出器とを具えていることを特徴と
   する検体内の密度分布測定装置。 ６ 特許請求の範囲５記載の装置において、 前記Ｘ線源と検体との間に配置された第２コリ
   メータと、該第２コリメータを検査面に垂直の方
   向に変位させる手段とを具え、 前記第２コリメータには第１及び第２のアパー
   チヤを設け、該第２コリメータが第１位置のとき
   にその第１アパーチヤが細い一次ビームを形成
   し、該第２コリメータが第２位置のときにその第
   ２アパーチヤが検体の検査面全体を照射する扇形
   放射線ビームを形成するようにしてあることを特
   徴とする検体内の密度分布測定装置。