JPH0285747A - 断層像再構成装置 - Google Patents
断層像再構成装置Info
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- JPH0285747A JPH0285747A JP63237593A JP23759388A JPH0285747A JP H0285747 A JPH0285747 A JP H0285747A JP 63237593 A JP63237593 A JP 63237593A JP 23759388 A JP23759388 A JP 23759388A JP H0285747 A JPH0285747 A JP H0285747A
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
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- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はＸ線ＣＴ装置や光ＣＴ装置など、投影データか
ら被写体試料の断層像を再構成する装置に関し、特に線
源から試料に対して一定の角度範囲でビームを照射する
ファンビーム方式の断層像再構成装置に関するものであ
る。
ら被写体試料の断層像を再構成する装置に関し、特に線
源から試料に対して一定の角度範囲でビームを照射する
ファンビーム方式の断層像再構成装置に関するものであ
る。
（従来の技術）
ファンビーム方式の断層像再構成装置の一例の概略を第
２図に示す。
２図に示す。
試料は回転中心Ｏの位置に置かれ、線源Ｓは中心Ｏから
距離に□の所に設けられている。線源Ｓからは広がり角
αでファン状にＸ線や光ビームが照射される。中心Ｏに
対して線源Ｓと反対側には、中心Ｏから距１［ｋ、の位
置に検出器りが線源Ｓを中心とする半径に、＋に２の円
弧上に並べられている。線源Ｓから広がり角αの範囲で
ビームを照射しながら、線源ＳはＯを中心として試料の
周りに回転し、それに伴なって検出器りも回転する。距
離に１．広がり角αが一定のとき、線源Ｓを試料の周り
に３６０度回転させてあらゆる方向から照射される領域
（測定範囲）Ｃはある直径の円となる。
距離に□の所に設けられている。線源Ｓからは広がり角
αでファン状にＸ線や光ビームが照射される。中心Ｏに
対して線源Ｓと反対側には、中心Ｏから距１［ｋ、の位
置に検出器りが線源Ｓを中心とする半径に、＋に２の円
弧上に並べられている。線源Ｓから広がり角αの範囲で
ビームを照射しながら、線源ＳはＯを中心として試料の
周りに回転し、それに伴なって検出器りも回転する。距
離に１．広がり角αが一定のとき、線源Ｓを試料の周り
に３６０度回転させてあらゆる方向から照射される領域
（測定範囲）Ｃはある直径の円となる。
第３図に示されるように、試料Ｋが測定範囲Ｃよりかな
り小さいとき、試料Ｋを透過した投影データを検出する
検出器は検出器り上のｂからＣの範囲であり１両端部ａ
＝ｂ、ｃ−ｄからのデータは無駄なデータとなる。その
ため、ｂ −ｃの範囲の検出器からのデータだけを補間
法などの手法を用いて再構成するズーミング処理が行な
われている。
り小さいとき、試料Ｋを透過した投影データを検出する
検出器は検出器り上のｂからＣの範囲であり１両端部ａ
＝ｂ、ｃ−ｄからのデータは無駄なデータとなる。その
ため、ｂ −ｃの範囲の検出器からのデータだけを補間
法などの手法を用いて再構成するズーミング処理が行な
われている。
（発明が解決しようとする課題）
従来のズーミング法によれば、使用される検出器はｂ
＝ ｃ間の検出器のみであり、測定が密になったわけで
はないので、分解能は上がっていない。
＝ ｃ間の検出器のみであり、測定が密になったわけで
はないので、分解能は上がっていない。
また、再構成処理は線源Ｓからのファンビームの広がり
角αがあたかもα′に狭くなったように処理することで
あり、広がり角αで測定されたデータを広がり角α′に
対して処理しなければならず、ソフトウェアも複雑とな
る６そのため１通常は狭い広がり角α′として２〜３種
類を定め、それぞれの広がり角α′に対して数値テーブ
ルを用意している。このような方式ではメモリ容量を多
く必要とするので、α′の種類に制約がある。
角αがあたかもα′に狭くなったように処理することで
あり、広がり角αで測定されたデータを広がり角α′に
対して処理しなければならず、ソフトウェアも複雑とな
る６そのため１通常は狭い広がり角α′として２〜３種
類を定め、それぞれの広がり角α′に対して数値テーブ
ルを用意している。このような方式ではメモリ容量を多
く必要とするので、α′の種類に制約がある。
本発明は、試料の大きさが変化した場合でも。
高い分解能で断層像を再構成することができ、しかも再
構成のアルゴリズムを殆んど変える必要のない断層像再
構成装置を提供することを目的とするものである。
構成のアルゴリズムを殆んど変える必要のない断層像再
構成装置を提供することを目的とするものである。
（課題を解決するための手段）
本発明では試料の大きさに応じて線源と回転中心の距離
を可変にする。
を可変にする。
そのため１本発明の断層像再構成装置は試料に対して一
定の角度範囲でビームを照射する線源と、試料に対して
線源とは反対側で前記ビームを検出する検出部と、測定
範囲の中心を回転中心として線源と検出器の組又は試料
を回転させる回転機構と、線源と前記回転中心との距離
を可変にする移動機構とを備えている。
定の角度範囲でビームを照射する線源と、試料に対して
線源とは反対側で前記ビームを検出する検出部と、測定
範囲の中心を回転中心として線源と検出器の組又は試料
を回転させる回転機構と、線源と前記回転中心との距離
を可変にする移動機構とを備えている。
また、好ましい態様では、線源と回転中心との距離を変
化させた場合でも検出器をそのまま使用するために、線
源と検出部の距離が一定に保たれる。
化させた場合でも検出器をそのまま使用するために、線
源と検出部の距離が一定に保たれる。
（作用）
第３図に示されるように試料Ｋが小さい場合、測定範囲
Ｃ′が試料Ｋを包含するのに必要な程度にまで小さくな
るように、線源Ｓを回転中心○の方向に、近づけ、Ｓ′
の位置にする。
Ｃ′が試料Ｋを包含するのに必要な程度にまで小さくな
るように、線源Ｓを回転中心○の方向に、近づけ、Ｓ′
の位置にする。
Ｓ′の位置の線源から照射されたビームによって試料Ｋ
を透過した投影データを検出する検出器の数は線源が元
のＳの位置にあった場合と比べて増えたことになり、分
解能が向上する。
を透過した投影データを検出する検出器の数は線源が元
のＳの位置にあった場合と比べて増えたことになり、分
解能が向上する。
線源Ｓの移動に伴なって検出器りも同じ距離だけ移動さ
せてＤ′の位置にすると、Ｓ′の位置のｍｓから照射さ
れたビームによって試料Ｋを透過した投影データは、検
出器Ｄ′のａ′〜ｄ′いっばい近くまで入射することに
なる。試料に以外のところでは吸収がないとすれば、系
Ｓ’ａ’ｂ’は系Ｓａｂの相似な系Ｓ′ａ″ｂ”と考え
られるので、再構成のアルゴリズムは殆んど変わること
なく、拡大された像が得られる。
せてＤ′の位置にすると、Ｓ′の位置のｍｓから照射さ
れたビームによって試料Ｋを透過した投影データは、検
出器Ｄ′のａ′〜ｄ′いっばい近くまで入射することに
なる。試料に以外のところでは吸収がないとすれば、系
Ｓ’ａ’ｂ’は系Ｓａｂの相似な系Ｓ′ａ″ｂ”と考え
られるので、再構成のアルゴリズムは殆んど変わること
なく、拡大された像が得られる。
（実施例）
第１図は一実施例を概略的に表わしたものである。
２はガントリ部であり、Ｏを中心に回転可能に支持され
ており、モータ４によって駆動されて回転することがで
きる。８は枠状の可動部材であり、ガントリ部２に固定
されたガイド部材１０．１２によってガントリ部２に沿
って直進運動できるように支持されている。可動部材８
を移動させるために、ガントリ部２にはモータ１４が取
りつけられ、可動部材８にはラック１６が取りつけられ
、ラック１６にはギヤ１８が噛み合い、ギヤ１８がモー
タ１４により駆動されることにより、モータ１４によっ
て可動部材８が矢印２０方向に移動することができる。
ており、モータ４によって駆動されて回転することがで
きる。８は枠状の可動部材であり、ガントリ部２に固定
されたガイド部材１０．１２によってガントリ部２に沿
って直進運動できるように支持されている。可動部材８
を移動させるために、ガントリ部２にはモータ１４が取
りつけられ、可動部材８にはラック１６が取りつけられ
、ラック１６にはギヤ１８が噛み合い、ギヤ１８がモー
タ１４により駆動されることにより、モータ１４によっ
て可動部材８が矢印２０方向に移動することができる。
中心○の位置には試料２２が設けられる。可動部材８に
は線源２４が取りつけられ、中心○を挾んで線ｇ２４と
反対側には検出器２６が設けられている。線源２４はＸ
線ＣＴ装置の場合にはＸ線源であり、光ＣＴ装置の場合
にはスキャナ又は光源である。線ｇ２４がスキャナの場
合、可動部８、ガントリ部２内もしくはガントリ部２の
外部に設けられた光源からの光ビームを反射し、モータ
によって角度範囲αの範囲に渡って走査する。線源２４
が光源の場合は、光源を角度範囲αで直接揺動させるよ
うにしたり、角度範囲αを一度に照射するようにする。
は線源２４が取りつけられ、中心○を挾んで線ｇ２４と
反対側には検出器２６が設けられている。線源２４はＸ
線ＣＴ装置の場合にはＸ線源であり、光ＣＴ装置の場合
にはスキャナ又は光源である。線ｇ２４がスキャナの場
合、可動部８、ガントリ部２内もしくはガントリ部２の
外部に設けられた光源からの光ビームを反射し、モータ
によって角度範囲αの範囲に渡って走査する。線源２４
が光源の場合は、光源を角度範囲αで直接揺動させるよ
うにしたり、角度範囲αを一度に照射するようにする。
検出部２６は線源２４を中心とする円の円弧上にＸ線検
出器や光検出器を配列したもの、又は光を検出する場合
には例えば光ファイバの入射端を配列し、光ファイバの
出射側を光電子増倍管に導くようにしてもよい。
出器や光検出器を配列したもの、又は光を検出する場合
には例えば光ファイバの入射端を配列し、光ファイバの
出射側を光電子増倍管に導くようにしてもよい。
ラック１６とギヤ１８のバックラッシュによって測定中
に線源２４が移動するのを防ぐために、可動部８とガン
トリ部２の間にはスプリング２８゜３０が掛けられてい
る。
に線源２４が移動するのを防ぐために、可動部８とガン
トリ部２の間にはスプリング２８゜３０が掛けられてい
る。
また、中心０と線＠２４の距離を読み取ることができる
ようにしておく。
ようにしておく。
次に、本実施例の動作について説明する。
観察者は試料の大きさに応じて測定範囲が試料を完全に
包含できるのに必要な程度になるように。
包含できるのに必要な程度になるように。
モータ１４を作動させて可動部材１８を移動させる。こ
のとき、線源２４と中心０の距離を読み取ってお（、線
源２４の位置が定まると、線源２４からビームを照射し
て検出部２６で検出しながら。
のとき、線源２４と中心０の距離を読み取ってお（、線
源２４の位置が定まると、線源２４からビームを照射し
て検出部２６で検出しながら。
ガントリ部２を回転させながら測定を行なう、測定の間
、中心０と線源２４の間の距離は一定に保たれるに のようにして得られた投影データは、線源２４を移動し
ない場合と相似な系であるので、断層像再構成のアルゴ
リズムは線源２４の移動によっては殆んど変わらない。
、中心０と線源２４の間の距離は一定に保たれるに のようにして得られた投影データは、線源２４を移動し
ない場合と相似な系であるので、断層像再構成のアルゴ
リズムは線源２４の移動によっては殆んど変わらない。
しかしながら、物体の吸収量は透過長に比例するので、
相似な系のとき吸収プロジェクション（投影データ）の
吸収量も比例関係にある。したがって、得られた投影デ
ータをそのまま再構成して画像を出力すると、線源２４
を移動しない場合に比べて大きさはに□Ｚｋ１′倍に拡
大され、ＣＴナンバー（吸収率）はに工’／に８倍の像
となる。ｋ８は線源２４移動前の中心０と線源２４まで
の距離、ｋ□′は線源２４移動後の中心Ｏと線源２４ま
での距離である。
相似な系のとき吸収プロジェクション（投影データ）の
吸収量も比例関係にある。したがって、得られた投影デ
ータをそのまま再構成して画像を出力すると、線源２４
を移動しない場合に比べて大きさはに□Ｚｋ１′倍に拡
大され、ＣＴナンバー（吸収率）はに工’／に８倍の像
となる。ｋ８は線源２４移動前の中心０と線源２４まで
の距離、ｋ□′は線源２４移動後の中心Ｏと線源２４ま
での距離である。
大きさが拡大されるのは好ましいが、ＣＴナンバーが線
源２４の移動ごとに変わるのは不都合であるので、これ
を避けるためには投影データ吸収量をに、／に１’倍と
して再構成するか、又は測定データのままで再構成した
像の濃度をに、／によ′倍すればよい。このような演算
は単なる掛は算演算であるので、そのソフトウェアは簡
単である。
源２４の移動ごとに変わるのは不都合であるので、これ
を避けるためには投影データ吸収量をに、／に１’倍と
して再構成するか、又は測定データのままで再構成した
像の濃度をに、／によ′倍すればよい。このような演算
は単なる掛は算演算であるので、そのソフトウェアは簡
単である。
ｋ１／に１’の値は線源２４と中心０との距離を読み取
って求める。
って求める。
断層像再構成装置が医療用に使われる場合、試料は患者
であるので、測定器側（線源２４と検出部２６）を回転
させるが、断層像再構成装置は医療用ばかりでなく、金
属などの材料類、動物や植物などにも使われる。そのよ
うな試料では、測定器側を回転させるよりも試料側を回
転させる方が構造的に簡単になる。
であるので、測定器側（線源２４と検出部２６）を回転
させるが、断層像再構成装置は医療用ばかりでなく、金
属などの材料類、動物や植物などにも使われる。そのよ
うな試料では、測定器側を回転させるよりも試料側を回
転させる方が構造的に簡単になる。
第４図は試料を回転させる場合を概略的に表わしたもの
である。Ｏは試料の回転中心であり、試料が小さい場合
は試料の回転中心Ｏが例えば０′の位置になるように、
試料又は線源Ｓを移動させて回転中心と線源Ｓの距離を
短くする。
である。Ｏは試料の回転中心であり、試料が小さい場合
は試料の回転中心Ｏが例えば０′の位置になるように、
試料又は線源Ｓを移動させて回転中心と線源Ｓの距離を
短くする。
（発明の効果）
本発明では試料の大きさに応じて測定範囲が試料を完全
に包含するのに必要最小限となるようにｇ源と回転中心
との距離を可変にしたので、全ての検出器のデータを用
いて再構成をすることができ、分解能が向上する。
に包含するのに必要最小限となるようにｇ源と回転中心
との距離を可変にしたので、全ての検出器のデータを用
いて再構成をすることができ、分解能が向上する。
また、線源と検出器の距離を一定に保っておけば、再構
成のアルゴリズムは線源と回転中心との距離の変化によ
っても変える必要がない。
成のアルゴリズムは線源と回転中心との距離の変化によ
っても変える必要がない。
第１図は一実施例を示す概略図、第２図はファンビーム
方式の断層像再構成装置の概念を示す図。 第３図は本発明の詳細な説明する図、第４図は他の実施
例を概略的に示す図である。 ２・・・・・・ガントリ部、８・・・・・・可動部材、
１０，１２・・・・・・ガイド部材、１４・・・・・・
モータ、１６・・・・・・ラック、１８・・・・・・ギ
ヤ、２２・・・・・・試料、２４・・・・・・線源、２
６・・・・・・検出部。 特許出願人 株式会社島津製作所
方式の断層像再構成装置の概念を示す図。 第３図は本発明の詳細な説明する図、第４図は他の実施
例を概略的に示す図である。 ２・・・・・・ガントリ部、８・・・・・・可動部材、
１０，１２・・・・・・ガイド部材、１４・・・・・・
モータ、１６・・・・・・ラック、１８・・・・・・ギ
ヤ、２２・・・・・・試料、２４・・・・・・線源、２
６・・・・・・検出部。 特許出願人 株式会社島津製作所
Claims (2)
- （１）試料に対して一定の角度範囲でビームを照射する
線源と、試料に対して線源とは反対側で前記ビームを検
出する検出部と、測定範囲の中心を回転中心として線源
と検出器の組又は試料を回転させる回転機構と、線源と
前記回転中心との距離を可変にする移動機構とを備えた
断層像再構成装置。 - （２）線源と検出部の距離が一定に保たれる請求項１記
載の断層像再構成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63237593A JPH0285747A (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | 断層像再構成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63237593A JPH0285747A (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | 断層像再構成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0285747A true JPH0285747A (ja) | 1990-03-27 |
Family
ID=17017617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63237593A Pending JPH0285747A (ja) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | 断層像再構成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0285747A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10260131A (ja) * | 1997-03-19 | 1998-09-29 | Seitai Hikarijoho Kenkyusho:Kk | 光計測装置 |
| WO2007026461A1 (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-08 | Rigaku Corporation | 縦横小角ｘ線散乱装置及び小角ｘ線散乱の測定方法 |
| KR100916237B1 (ko) * | 2002-06-28 | 2009-09-10 | 주식회사 포스코 | 방사선을 이용한 호퍼의 3차원 측정 시스템 |
| US7738945B2 (en) | 2002-04-19 | 2010-06-15 | University Of Washington | Method and apparatus for pseudo-projection formation for optical tomography |
| US7811825B2 (en) | 2002-04-19 | 2010-10-12 | University Of Washington | System and method for processing specimens and images for optical tomography |
| US7907765B2 (en) | 2001-03-28 | 2011-03-15 | University Of Washington | Focal plane tracking for optical microtomography |
| US7933010B2 (en) * | 2007-10-22 | 2011-04-26 | Rahn J Richard | Depth of field extension for optical tomography |
-
1988
- 1988-09-21 JP JP63237593A patent/JPH0285747A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10260131A (ja) * | 1997-03-19 | 1998-09-29 | Seitai Hikarijoho Kenkyusho:Kk | 光計測装置 |
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| WO2007026461A1 (ja) * | 2005-08-29 | 2007-03-08 | Rigaku Corporation | 縦横小角ｘ線散乱装置及び小角ｘ線散乱の測定方法 |
| JPWO2007026461A1 (ja) * | 2005-08-29 | 2009-03-26 | 株式会社リガク | 縦横小角ｘ線散乱装置及び小角ｘ線散乱の測定方法 |
| JP4669004B2 (ja) * | 2005-08-29 | 2011-04-13 | 株式会社リガク | 縦横小角ｘ線散乱装置及び小角ｘ線散乱の測定方法 |
| US8000444B2 (en) | 2005-08-29 | 2011-08-16 | Rigaku Corporation | Vertical/horizontal small angle X-ray scattering apparatus and method for measuring small angle X-ray scattering |
| US7933010B2 (en) * | 2007-10-22 | 2011-04-26 | Rahn J Richard | Depth of field extension for optical tomography |
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