JPH0351041A - 放射線ｃｔ装置 - Google Patents

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） この発明は、連続放射線曝射方式の放射線ＣＴ装置に係
り、特に投影データに関する各種補正を実施するための
基準検出器を備えた放射線ＣＴ装置に関するものである
。

（従来の技術） 放射線ＣＴ装置、例えばＸ線ＣＴ装置においては、Ｘ線
源から放射されるファンビームＸ線に対応して得られる
検出ファンビームデータを、−旦データ処理系でパラレ
ルビームに変換して後、画像再構成処理を施すようにし
ている。従ってこのような装置では、ファン−パラレル
変換という余計な動作を伴なうことから、回路構成をよ
り簡略化したり、データ処理時間を短縮する場合に問題
がある。そこでそれに対処するため連続Ｘ線曝射方式を
採用して、ファンビームＸ線に対応する検出Ｘ線ビーム
を、検出器の各チャンネルにおける収集タイミングを適
宜変更することによって、直接的に検出パラレルビーム
データを得る手段が実用化されつつある。

この手段について第５図を参照して説明する。

連続的に切れ目なくＸ線を発生するＸ線源Ｓと、複数の
検出チャンネルＣＨＩ〜ＣＨｎを有しそのＸ線源からの
Ｘ線を検出する検出器ＤＭとが、被検体Ｐを挾んで対向
して配置されている。検出器ＤＭの各チャンネルＣＨＩ
〜ＣＨｎは断層像再構成に直接関与する検出データを得
るものである。

このような検出器ＤＭとは別個に、投影データに関する
各種補正を行うための基準検出器ＤＲが適所に設けられ
る。

検出器ＤＭのチャンネルＣＨＩ〜ＣＨｎ、および基準検
出器ＤＲの各出力は、それぞれ積分器１１〜Ｉｎおよび
Ｉｒに入力され、電荷として蓄えられる。これらの電荷
は切換器ＳＷによって、各積分器１１〜Ｉｎ、Ｉｒから
所定の順番で保持器Ｈに送られる。ここでいう所定の順
番とは、ファンビームＸ線に対応する検出データをパラ
レルビームデータとして収集するための収集タイミング
のことで、検出器ＤＭの各チャンネルＣＨＩ〜ＣＨｎ毎
に切換制御装置ＣＲによって制御される。

この際の検出器の各チャンネル毎の収集タイミングを第
６図に示す。

保持器Ｈでは積分器１１〜Ｉｎ、Ｉｒからの出力をそれ
ぞれ一定時間保持する。また、保持器Ｈでは電荷を電圧
に変換し、その出力は可変利得アンプＦＲＡを介してＡ
／Ｄ変換器ＡＤＣへ入力され、Ａ／Ｄ変換される。この
Ａ／Ｄ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。

（発明が解決しようとする課題） 上記したＸ線ＣＴ装置において第５図に示された基準検
出器ＤＲがＸ線源Ｓから曝射されるＸ線の一部を検出し
て出力し、この出力を投影データに関する各種補正のた
めの補正用データを得るために使用している。すなわち
、この出力は積分器Ｉｒで積分されて切換器ＳＷに供給
され、ここで各積分器１１〜Ｉｎから送られてくる信号
に対し、各種補正を実施している。

しかしながら、前述したＸ線パラレルビームデータが直
接的に得られる方式のＣＴの場合、第６図に示すように
検出器ＤＭの各チャンネル毎に検出データ収集タイミン
グが相違する。このことによって、たった１つの基準検
出器ＤＲを備えたものでは、収集タイミングがそれぞれ
異なる検出器ＤＭの各チャンネルＣＨＩ〜ＣＨｎのそれ
ぞれに対し、確実に補正を実施することが不可能となる
。

すなわちＸ線源から曝射されるＸ線強度（エネルギー値
、線量等）が時間的に変動する場合、例えば第６図に示
すようにチャンネルＣＨＩの収集タイミングで補正が実
施されるようにすれば、このチャンネルと同一収集タイ
ミングをとる極く限られた少数のチャンネルＣＨ６他（
他については図示せず）については正確な補正が可能で
あるが、それ以外のほとんどのチャンネルＣＨ２〜ＣＨ
３１２については正確な補正を実施することは不可能で
ある。このように補正が充分に達成されない各チャンネ
ルの検出データを基にしてＣＴ両画像再構成しても、ノ
イズが多数歯まれた低品質の画像が得られるだけである
。

この発明は上記課題に鑑みてなされたもので、その目的
とするところは、検出器の各チャンネルにおける検出デ
ータ収集タイミングがどのように設定されようとも、そ
れらのほぼ全てのチャンネルについて、投影データに関
する各種補正を正確に実施することが可能で、以ってノ
イズが低減された高品質のＣＴ両画像提供するにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） この発明は上記目的を達成するために、ファンビーム放
射線を曝射する放射線源と、この放射線源に被検体を介
して対向するように配置され前記ファンビーム放射線の
広がり方向に並設された複数の検出チャンネルを有する
検出器と、この検出器および前記放射線源の少くとも一
方を前記被検体に対し相対的に回転させる回転装置と、
前記検出器の各検出チャンネルからの出力信号に基づい
て前記被検体のＣ７画像を作成する再構成装置と、前記
放射線源から曝射されるファンビーム放射線強度を、前
記検出器の各検出チャンネルの収集タイミング毎に検出
し、これらの検出強度信号を基にして前記検出器の対応
するチャンネル検出データを補正する補正手段とから構
成したことを特徴とするものである。

（作用） 放射線源から曝射されたファンビーム放射線は、被検体
を透過した後、検出器の各検出チャンネルによって検出
される。このようにして検出された放射線は検出器の各
チャンネルから電気信号として出力され、途中種々の信
号処理が施されて後、再構成装置によって被検体のＣ７
画像が作成される。この際補正手段は、検出器の各チャ
ンネルにおける検出データ収集タイミング毎に放射線源
からの放射線強度を検出し、これを基にして該当チャン
ネルの検出データを補正するように動作する。

このように正確且つ確実に補正された検出データを基に
して放射線Ｃ７画像が作成されることになる。

従って、放射線源からの放射線強度がたとえ変動したと
しても、検出器の各チャンネルの収集タイミングの都度
それに対する補正が正確且つ確実に成されるので、画像
ノイズが充分に減少された高品質の放射線Ｃ７画像を提
供することができる。

（実施例） この発明の一実施例の構成を第１図を参照して説明する
。ファンビームＸ線１を曝射するＸ線源２に、被検体３
を介して、検出器４を対向させて設ける。この場合図示
していないが、例えばＸ線源２と検出器４とは一体化さ
れて、被検体３の周りを回転するように構成されている
。また検出器４はファンビームＸ線の広がり方向に並設
された複数チャンネルの検出素子ＤＥＥＩ〜ＤＥＥｎを
備えている。これらの検出素子はＣ７画像の再構成に直
接関与する本データを検出するものである。

この検出器４とは別個に、投影データに関する各種補正
を行うための複数の基準検出器５ａ〜５ｎを適所に、例
えば本データ収集に支障がなく且つＸ線源２の近くに設
置する。

上記した検出器４の各チャンネルＤＥＥ　１〜ＤＥＥｎ
および基準検出器５ａ〜５ｎの各出力端子にそれぞれ別
個の積分器ＩＭＩ〜ＩＭｎ、ＩＥＩ〜ＩＥｎを接続し、
それぞれの入力信号を所定時間積分し電圧信号として出
力するようにする。このようにして出力された電圧信号
を所定のタイミングで切換えて出力する切換器６を設け
る。またこの切換器のそのような動作制御を行う切換制
御装置７を設ける。二の切換制御装置は第２図に示すよ
うに、各積分器ＩＭＩ　〜ＩＭｎ、ＩＥＩ　〜ＩＥｎの
出力を切換制御する。すなわち、検出器４の各チャンネ
ルＤＥＥＩ〜ＤＥＥｎについては第２図（ａ）に示すよ
うに、直接パラレルビーム検出データが得られるような
タイミングで切換制御し、また基準検出器ＤＥＭＩ〜Ｄ
　Ｅ　Ｍ　ｎについては同図（ｂ）に示すように、検出
器４の各チャンネルＤＥＥＩ〜ＤＥＥｎの検出切換タイ
ミングに見合ったタイミングで切換制御する。

切換器６からの出力信号を次々に一担保持し、所定のタ
イミングで読み出して出力する保持器８を設ける。保持
器８からの出力信号を増幅する可変利得アンプ９、この
アンプの出力信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変
換器１０をそれぞれ設ける。またＡ／Ｄ変換器の出力信
号を基にしてＣ７画像を作成する再構成装置１１、この
装置からの出力データにてＣ７画像を表示する表示装置
１２をそれぞれ設ける。

次に上記した構成の実施例の動作を説明する。

Ｘ線源２からファンビームＸ線１を被検体３に向けて曝
射する。このようにして被検体３を透過したＸ線ビーム
は検出器４および基準検出器５ａ〜５ｎによって検出さ
れる。すなわち、検出器４の各チャンネルＤＥＥＩ〜Ｄ
ＥＥｎによってＣ７画像の再構成に直接関与する主検出
データ出力が、また基準検出器５ａ〜５ｎによって投影
データに関する各種補正を行うための補正データ出力が
それぞれ得られる。これらの各出力は、それぞれ専用の
積分器Ｉ　Ｍ　１〜Ｉ　Ｍ　ｎ　、　　Ｉ　Ｅ　１〜Ｉ
　Ｅ　ｎによって所定時間積分され、電圧信号として出
力される。　次にこれらの出力信号は切換器６に供給さ
れる。この切換器は切換制御装置７によって制御されて
、第２図に示すようなタイミングの基に入力データを次
々に切換えて出力する。すなわち、主検出データについ
ては同図（ａ）に示すように、パラレルビーム検出デー
タが直接的に得られるようなタイミングのもとに切換え
られる。また補正データについては同図（ｂ）に示すよ
うに、検出器４の各検出チャンネル毎のデータ収集タイ
ミングに見合ったタイミングのもとに切換が行われる。

このようなタイミングのもとに収集された主検出データ
および補正データは同一タイミングのもの同志がつき合
わされる。すなわち第２図に示すように、同図（ａ）の
主検出データ用検出チャンネルＩＣＨ，６ＣＨ，・・・
に対しては、同図（ｂ）の補正データであるリファレン
ス信号（補正信号）１が該当し、主検出データ用検出チ
ャンネル２ＣＨ。

７ＣＨに対しては補正データのリファレンス信号２のご
とくである。この際、必要とするリファレンス信号の数
は検出器の検出チャンネルに対して実行される収集タイ
ミングに従って決定される。

従って、検出器の検出チャンネル毎のいかなる収集タイ
ミングの検出信号に対しても、その時々のＸ線強度値を
基準にして補正できることになる。

このように正確に且つ確実に補正が施された各データは
、所定のタイミングで保持器８に送られる。ここで各デ
ータはそれぞれ所定時間保持された後、所定の順番で且
つ所定のタイミングのもとに読み出されて、可変利得ア
ンプ９で増幅されて後、Ａ／Ｄ変換器１０に送られる。

ここでそれらのデータはディジタル信号に変換されて、
再構成装置１１に送られる。ここでは、それらのディジ
タル信号を基にして被検体３に関するＸ線ＣＴ画像が再
構成され、最終的に表示装置１２によってその像が表示
される。

次にこの発明の他の実施例について第３図および第４図
を参照して説明する。この実施例は、上記した一実施例
と比較して検出器部および検出データ収集タイミング部
が相違するのみであるので、それらの部分について詳述
し他の部分については同一符号を付して省略する。Ｘ線
源２２から被検体２３に向けて曝射されるファンビーム
Ｘ線２１を検出する検出器２４は、ｎ個の本データ検出
チャンネルＤＥＥ１〜ＤＥＥｎと１個の基準検出器２５
とを備えている。それらからの出力信号はそれぞれ専用
の積分器ＩＥＩ〜ＩＥｎ、ＩＭＯで積分され、切換器２
６に供給される。この切換器では第４図に示すように、
各検出データが切換制御装置２７によってタイミング制
御されて切換えられる。すなわち同図（ａ）に示された
検出器２４の各チャンネルにおける主検出データに対し
、補正検出データの収集タイミングを同図（ｂ）に示さ
れているように設定する。すなわち１個の基準検出器２
５における収集タイミングの周期を充分に短かくし、こ
れらのタイミング周期を例えば同数ずつそれぞれ１周期
ずつシフトさせて検出器２４の各主データ検出チャンネ
ルに割当てるようにする。

このように構成することによって、検出器２４の各主デ
ータ検出チャンネルの全収集タイミングに対しその時点
での最新の補正データを確実に提供することができる。

尚、この実施例における各主データ検出チャンネルに割
当てられる補正タイミング周期は、各主データ検出チャ
ンネルに対し実行される収集タイミングに基づいて決定
される。

［発明の効果］ 以上記載したように、この発明の放射線ＣＴ装置によれ
ば、放射線源からの放射線強度が時間的に変動したとし
ても、検出器の各チャンネルの収集タイミングの都度そ
れに対する補正が正確且つ確実に成されるので、画像ノ
イズが充分に減少された高品質の放射線ＣＴ両画像提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の構成を示すブロック図、
第２図は同実施例の動作を説明するためのタイミングチ
ャート、第３図はこの発明の他の実施例の構成を示すブ
ロック図、第４図は第３図に示す実施例の動作を説明す
るためのタイミングチャート、第５図は従来例の構成を
示すブロック図、第６図は同従来例の動作を説明するた
めのタイミングチャートである。 ２・・・Ｘ線源、４・・・検出器、

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ファンビーム放射線を曝射する放射線源と、この
   放射線源に被検体を介して対向するように配置され前記
   ファンビーム放射線の広がり方向に並設された複数の検
   出チャンネルを有する検出器と、この検出器および前記
   放射線源の少くとも一方を前記被検体に対し相対的に回
   転させる回転装置と、前期検出器の各検出チャンネルか
   らの出力信号に基づいて前記被検体のＣＴ画像を作成す
   る再構成装置と、前記放射線源から曝射されるファンビ
   ーム放射線強度を、前記検出器の各検出チャンネルの収
   集タイミング毎に検出し、これらの検出強度信号を基に
   して前記検出器の対応するチャンネル検出データを補正
   する手段とから構成したことを特徴とする放射線ＣＴ装
   置。
2. （２）前記補正手段が、前記ファンビーム放射線強度を
   複数の基準検出器で検出し、これらの検出結果と対応す
   る前記各検出チャンネル出力信号に対してそれらの検出
   結果に基づいて補正するように構成されていることを特
   徴とした請求項（１）に記載された放射線ＣＴ装置。
3. （３）前記補正手段が、前記ファンビーム放射線強度を
   １個の基準検出器によって前記検出チャンネルの収集タ
   イミング周期以下の周期のもとに検出し、これらの検出
   結果と対応する前記検出チャンネル出力信号に対してそ
   れらの検出結果に基づいて補正するようにしたことを特
   徴とした請求項（１）に記載された放射線ＣＴ装置。