JPH0685771B2

JPH0685771B2 - Ｘ線断層撮影装置

Info

Publication number: JPH0685771B2
Application number: JP60216779A
Authority: JP
Inventors: 卓杉山
Original assignee: ジーイー横河メディカルシステム株式会社
Priority date: 1985-09-30
Filing date: 1985-09-30
Publication date: 1994-11-02
Anticipated expiration: 2009-11-02
Also published as: JPS6274335A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、Ｘ線を被検体に照射したときの投影データに
基づき断層画像を表示するＸ線断層撮影装置（以下、CT
装置と言う）に関し、更に詳しくは、照射Ｘ線のファン
ビームの広がり方向に配置される電極板整列体から成る
複数の電離箱群を、各電離箱群における電極板整列体の
配列を前記広がり方向にずらして並列的に配置して透過
Ｘ線を検出するようにしたCT装置に関する。

（従来の技術）第４図は公知のCT装置の概念図である。CT装置は、Ｘ線
管１からのＸ線をコリメータ２によりファンビーム状に
して被検体３（被検体３はクレードル４に載置されガン
トリーの開口５内に挿入設置される）に照射し、その透
過Ｘ線を電離箱群Ｘ線検出器６（被検体３を間にしてＸ
線管１に対向設置されている）で検出する構成と成って
いる。又、Ｘ線管１及びＸ線検出器６は、回転支持枠
（図示せず）に固定され、被検体３の周囲を一体的に回
転するように成っている。Ｘ線検出器６は、第５図に示
すように、キセノンガス等が封入された密封ケース７内
に信号電極板８とバイアス電極板９を入射Ｘ線（矢印Ｘ
方向）に略平行させ、かつ、d/2の間隔をとって交互に
設置する電極板整列体を備えている。即ち、Ｘ線検出器
６は、第６図（電離箱の模式図で、各符号は第５図と同
じ）に示すように、開口幅ｄ（バイアス電極板同士の距
離）の単位チャネルから成る電離箱群と成っている。信
号電極板８は個々に電流検出回路（図示せず）に、又、
バイアス電極板９は全数共通にして直流電圧源（図示せ
ず）に夫々接続されている。密封ケース７の前面部10
（Ｘ線入射窓）はＸ線透過性の良い部材、例えば、アル
ミニュウムの薄い板材で密閉されている。

尚、図示されていないが、CT装置は、Ｘ線管を駆動する
直流定電圧源、収集したデータを処理するコンピュー
タ、処理されたデータに基づき画像表示する画像表示部
等を備えている。

以上の構成において、投影データの収集は、Ｘ線管１、
Ｘ線検出器６等を回転させながら、一定角度（微小角
度）毎にＸ線を被検体３に照射して行われる（予め定め
たサンプリング位置毎にパルスＸ線が被検体３に照射さ
れる）。そして、前記回転が360゜に達したとき１回の
撮影が終了する（スキャンが終了する）。収集された投
影データは、コンピュータにより所定の処理（画像再構
成）が施され画像表示に供される。

ところで、このようなCT装置において、画像の品質を向
上するには、空間分解能（微小物体の検出能力）を上げ
ればよいことが知られている。空間分解能を上げる方法
として種々のものがある。例えば、ファンビームの広が
り角度や厚さ（広がり方向に直交する方向の幅）が一定
で、かつ、Ｘ線管１の出力も一定のとき、Ｘ線検出器６
の各チャネルの開口幅ｄを狭くする、即ち、電極板の数
をふやすことによって所期の目的を達成することができ
る。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、従来のＸ線断層撮影装置にあっては、電極板の
数をふやすとＸ線入射窓（窓面積一定）における電極板
の占める割合がふえ、Ｘ線の開口利用率が低下（個々の
電離箱に入射する総フォトン数が減少）するため、画像
ノイズの増大（S/Nが悪化）、即ち、画質の低下を招く
という問題があった。又、各チャンネルの開口幅を狭く
する（電極板整列体の間隔を狭くする）にも、製造技術
上の面からの制約があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的
は、Ｘ線の開口利用率を低下させることなく、しかも、
製造技術上の不都合を増大させないで空間分解能を向上
し得るＸ線断層撮影装置を提供するにある。

（問題点を解決するための手段）上記目的を達成する本発明のＸ線断層撮影装置は、Ｘ線
検出器は、電離箱群を複数並列的に配置するとともに、
該複数の電離箱群の数をＮ、該電離箱群における単位チ
ャネルの開口幅をｄにするとき、該並列状態にある各電
離箱群の電極板整列体を前記ファンビームの広がり方向
に対して重ならないようにd/Nづつずらして配置する構
成をなし、コリメータは、前記電離箱群と同数のファン
ビームが被検体の断層面内で交差して前記複数の電離箱
群に入射するようにＸ線発生源からのＸ線を成形する構
成をなし、前記並列的に配置される各電離箱群の単位チ
ャンネルで得られるデータを加算平均してd/Nなる開口
幅の分解能を得る処理手段を備えることを特徴とする。

（実施例）以下、図面を参照し本発明について詳細に説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す構成図であり、ファ
ンビームの広がり方向（第４図を参照して言えば、矢視
Ａ−Ａの方向）からみた構成図である。本実施例の特徴
は、スリット11及び12を有するコリメータ13をＸ線管14
の焦点15の前に備えると共に、ガントリーの開口16を間
にしてＸ線管14と対向する位置に、第１及び第２電離箱
群17及び18から成るＸ線検出器18を備えた点にある。コ
リメータ13は、Ｘ線管14からのＸ線を各スリットを介し
てファンビーム20及び21にすると共に（ファンビームの
広がり方向は紙面に垂直な方向）、ファンビーム同士が
所定の位置で交差するように成っている（交差位置は開
口16の略中央で、通常、被検体（図示せず）の所望の部
位と一致させてある）。又、被検体を透過したファンビ
ーム21は第１電離箱群17に、又、ファンビーム20は第２
電離箱群18に夫々入射する構成と成っている。Ｘ線検出
器19は、第２図（イ）（Ｘ線検出器19の各電極板の配列
を示した図であって、Ｘ線入射窓側からみた構成の一部
を示す図）に示すように、信号電極板22とバイアス電極
板23とをd/2の間隔で交互に設置する電極板整列体から
成る第１電離箱群17と、第１電離箱群17と同じ構成の第
２電離箱群18とを備え、夫々の電極板整列体の配列をフ
ァンビームの広がり方向にd/2ずらして並列的に配置さ
れている。即ち、第１及び第２電離箱群17及び18を構成
する個々の電離箱のＸ線入射窓（Ｘ線検出器19の単位チ
ャネルの開口）の配列は、第２図（ロ）に示すように
A₁、B₁、C₁、…、及びA₂、B₂、C₂、…、と成っている。
尚、Ｘ線検出器19の幅Ｗは従来例と同じか、より小さく
成っている。

以上の構成において、ファンビーム21及び20は、所定の
位置で交差して（ほぼ同じ部位を透過）して、第１及び
第２電離箱群17及び18夫々に同時に検出される。このと
きの、１回のパルスＸ線照射を受ける部位と該部位を透
過したＸ線を検出する電離箱との対応を模式図に示すと
第３図となる。第３図において、説明の都合上、ファン
ビーム状のＸ線の照射を受ける部位は、ファンビームの
広がり方向に配列される単位長ｌの部位P₁、P₂、P₃、…
の集合体から成るものとすると共に、照射Ｘ線は隣合う
２個の単位部位（幅2l）を透過して各電離箱に検出され
るように成っている。即ち、第１電離箱群17の電離箱
A₁、B₁、C₁、…夫々には部位P₁とP₂、P₃とP₄、P₅とP₆、
…を透過したＸ線が入射し、又、第２電離箱群18の電離
箱A₂、B₂、C₂、…夫々には部位P₂とP₃、P₄とP₅、P₆と
P₇、…を透過したＸ線が入射する。第３図から明らかな
ように、電離箱A₁の検出信号a₁は部位P₁とP₂に関する情
報を含んでいる。又、電離箱A2の検出信号a2は部位P2と
P3に関する情報を含んでいる。このため、信号a₁とa₂を
加算平均して得る信号は、部位P₂に関する情報を最も多
く含んだ信号となる。又、電離箱B₁と電離箱A₂の各検出
信号b₁及びa₂との加算平均信号は、部位P₃に関する情報
を最も多く含んだ信号となる。同様に、電離箱B₁、C₁、
…及びB₂、C₂、…からの信号を処理して部位P₄、P₅、
P₆、…に関する情報を個々に最も多く含んだ信号を得る
ことができる。従って、１スキャンによって得られる信
号を上記の処理をし、該処理後の信号を用いて画像再構
成処理することにより、部位P₁、P₂、P₃、…の組織形態
上の差異を画像で識別表示させることができる。これ
は、第３図の部位P₁、P₂、P₃、…を透過したＸ線を個々
に電離箱で検出して得る画像、即ち、開口幅d/2の電離
箱を配列して信号検出し、画像再構成して表示される画
像で診断するのと同じ効果を期待することができる。

ところで、Ｘ線入射窓の面積を一定にして、Ｘ線検出器
19と開口幅d/2の電離箱群から成るＸ線検出器とを比較
してみるに、前者は後者に比べてファンビームの広がり
方向における電極板数が少なく、かつ、電極板整列体の
間隔が大きい（前者の開口に占める電極板整列体の割合
は後者に比べて小さい）。従って、Ｘ線検出器19は、Ｘ
線の開口利用率を低下させることなく、上述の部位P₁、
P₂、P₃、…の組織形態上の差異を識別表示させることが
でき、空間分解能を実質的に上げることができる。又、
Ｘ線検出器19は、電極板整列体の間隔を狭めることなく
空間分解能を上げることができるので製造技術上の制約
も少ない。更に、ファンビーム同士が所定の位置で交差
する、即ちファンビーム同士が被検体断層面内の所望の
位置で交差するので、これらのファンビームによる被検
体透過データは、該所望の位置のデータを大きく反映し
ており、正確な断層画像を得ることができる。

尚、本発明は、上記実施例に限定するものではなく、電
離箱群を実施例より多いＮ個（N;3、４、５…）備え、
電極板整列体をファンビームの広がり方向にd/N（ｄは
単位チャネルの開口幅）づつずらして並列配置し、コリ
メータによるファンビームを各電離箱群で同時に検出す
るようにしてもよい。

（発明の効果）以上、説明の通り、本発明のＸ線断層撮影装置によれ
ば、照射Ｘ線のファンビームの広がり方向に配置される
電極板整列体から成る複数の電離箱群を備え、各電離箱
群における電極板整列体の配列を前記広がり方向にずら
して並列的に配置して透過Ｘ線を検出するようにしたた
め、Ｘ線の開口利用率を低下させることなく、しかも、
製造技術上の不都合を増大させないで空間分解能を向上
させることができる。更に、コリメータは、電離箱群と
同数のファンビームが被検体の断層面内で交差して複数
の電離箱群に入射するようにＸ線発生源からのＸ線を成
形する構成をなしているので、これらのファンビームに
よる被検体透過データは、被検体断層面内の所望の位置
のデータを大きく反映しており、正確な断層画像を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す構成図、第２図
（イ）及び（ロ）は、本発明の一実施例における電離箱
群の構成図及び配列図、第３図は、Ｘ線照射を受ける部
位と該部位を透過したＸ線を検出する電離箱との対応を
示す模式図、第４図は、Ｘ線断層撮影装置の概念図、第
５図及び第６図は、従来例を示す構成図である。 11、12、31、41、42……スリット、13、32、43……コリ
メータ、14……Ｘ線管、17、18……電離箱群、19……Ｘ
線検出器、20、21、33、44、45……ファンビーム。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｘ線発生源からのＸ線をコリメータを介し
てファンビーム状に成形し、該ファンビーム状のＸ線を
被検体に照射し、該被検体を透過したＸ線をファンビー
ムの広がり方向に電極板が整列される電離箱群であるＸ
線検出器で検出してデータを得て、該データに対して所
定の処理を施して断層画像を得るＸ線断層撮影装置にお
いて、前記Ｘ線検出器は、前記電離箱群を複数並列的に配置す
るとともに、該複数の電離箱群の数をＮ、該電離箱群に
おける単位チャネルの開口幅をｄとするとき、該並列状
態にある各種電離箱群の電極板整列体を前記ファンビー
ムの広がり方向に対して重ならないようにd/Nづつずら
して配置する構成をなし、前記コリメータは、前記電離
箱群と同数のファンビームが前記被検体の断層面内で交
差して前記複数の電離箱群に入射するようにＸ線発生源
からのＸ線を成形する構成をなし、前記並列的に配置さ
れる各電離箱群の単位チャンネルで得られるデータを加
算平均してd/Nなる開口幅の分解能を得る処理手段を備
えることを特徴とするＸ線断層撮影装置。