JPH08605A - X線断層像撮像装置 - Google Patents

X線断層像撮像装置

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JPH08605A
JPH08605A JP6134105A JP13410594A JPH08605A JP H08605 A JPH08605 A JP H08605A JP 6134105 A JP6134105 A JP 6134105A JP 13410594 A JP13410594 A JP 13410594A JP H08605 A JPH08605 A JP H08605A
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JP
Japan
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ray
subject
scanner
human body
movable filter
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Pending
Application number
JP6134105A
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English (en)
Inventor
Kensuke Sekihara
謙介 関原
Keiji Umetani
啓二 梅谷
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
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Publication of JPH08605A publication Critical patent/JPH08605A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computerised tomographs
    • A61B6/032Transmission computed tomography [CT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/40Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4035Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis the source being combined with a filter or grating

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ダイナミックレンジの小さな検出器(X線イ
メージインテンシファイア等)を用いたX線断層像撮像
装置において、被験体の周囲の多方向から測定した投影
データから視野内の画像濃度分布を再構成する際の、X
線強度分布の計測を正確に行い、高精度の再構成画像を
得る。 【構成】 2個の対向したくさび形の補償フィルタ14
を用い、スキャナの回転に同期して2個のくさびの間隔
dを動かすことにより、ダイナミックレンジを圧縮す
る。人体を正面から計測する場合は、二つの補償フィル
タの間隔dは人体の大きさに合わせて大きく設定し、人
体を側面から計測する場合には、フィルタ間隔dは小さ
く設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、X線発生装置とX線を
検出する有限な幅を持つ検出器とを対向させて設置した
スキャナ部を有し、このスキャナ部を回転させて投影デ
ータを計測するX線断層撮影装置に関し、特にダイナミ
ックレンジの小さな検出器を用いた場合でも正確なX線
強度分布を計測でき、よって正確な再構成画像を提供で
きるX線断層像撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図2に従来用いられているX線断層撮影
装置における計測系を示す。図2で、1はX線発生装
置、2が被験体3を透過したX線を計測する検出器であ
る。X線発生装置とX線検出器を乗せたスキャナが被験
体3の周囲を回転し各方向のX線強度分布を測定する。
このときの角度Dにおける位置xの強度をI(D、x)とす
る。被験体を入れずに(あるいは一様ファントムなどの
標準被験体をおいて)同じ位置で測定したX線強度をI0
(D、x)とすればこれらから投影データP(D、x)を P(D、x) = log[I0(D、x)] - log[I(D、x)] …(1) を用いて計算機4により計算することができる。そし
て、この投影データから画像再構成が行なわれ、再構成
像はディスプレイ5に表示される。ここで検出器のダイ
ナミックレンジが狭い場合にはX線の強度分布に対応で
きず、従って投影データが正確に測定できないという問
題が起こる。現状のX線CT商用機では、この問題を回
避するのに図3の6に示すごとく人体の透過X線強度分
布とは逆のX線強度分布を生じる形状を持った補償フィ
ルタを用いるものもある。図3では(a)に補償フィル
タ6とX線管球、検出器との位置関係を示し、(b)に
フィルタ形状の概略を示す。この補償フィルタ6は、視
野の外側へ行くほど吸収が大きくなるように設計されて
おり、被験体外側の吸収を受けないX線の強度を補償す
るような働きをする。補償フィルタの効果はI(D、x)お
よびI0(D、x)に全く同じに含まれており(1)式を用い
て投影データを計算するため投影データには影響を及ぼ
さない。現状のX線CT商用機で用いられている1次元
検出器のダイナミックレンジは、10の4乗ほどありこ
のような補正法で特に問題を生じないが、X線イメージ
インテンシファイア等の2次元検出器を用いた3次元C
Tでは検出器ダイナミックレンジは10の2乗ほどにな
る。この場合、人体正面と側面ではX線の強度分布が異
なり固定された形状の補償フィルタは1スキャン中のX
線の強度分布を検出器ダイナミックレンジの範囲にとど
めることは不可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたごとく、人
体を対象としたX線断層像撮像装置であって、とくにX
線イメージインテンシファイア等のダイナミックレンジ
の小さな検出器を用いた装置においては、人体の正面と
側面ではX線の強度分布が異なるため、検出器の飽和に
よりX線強度分布が正確に計測できないという問題が生
じる。本発明の目的は、計測方式を工夫することにより
このような問題点を改善し、ダイナミックレンジの小さ
な検出器を用いても正確なX線強度分布の計測が可能な
X線断層像撮像装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のX線断層像撮像装置は、くさび形に2分割
された補償フィルタ(図1の14)を用い、制御手段
(図4の12)にてスキャナの回転に対し2個のくさび
の間隔を動かすことにより、透過線X線強度分布をコン
トロールし、人体の各方向によるX線の強度分布のちが
いに対応した強度分布の補償をおこなうことに特徴があ
る。また、2個のくさびの間隔は、メモリに格納した一
連の値(例えば、スキャナの角度とその角度における標
準的な人体の大きさに基づいた値)に従って設定した
り、被験体の大きさを測定する手段(図7の16〜1
9)にて得た測定結果とスキャナ角度とに基づいて設定
することに特徴がある。
【0005】
【作用】本発明においては、補償フィルタを2個のくさ
び形に分割構成し、スキャン中にスキャナの回転に応じ
て2個のくさび形フィルタの間隔を動かす。これによ
り、人体の各方向によるX線の強度分布のちがいに対応
させてX線強度分布を補償・制御することができ(人体
を正面から計測する場合は、前記間隔dを大きく設定
し、側面から計測する場合には、その間隔を小さく設定
することができ)、X線イメージインテンシファイアを
用いた場合のダイナミックレンジを圧縮して高精度の画
像データを得ることができる。また、2個のくさび形フ
ィルタの間隔を設定する際、スキャナ角度とその角度に
おける標準的な人体の大きさに基づいた値を用いたり、
あるいはその都測定して得た被験体の大きさとスキャナ
角度とに基づくことにより、補償フィルタの移動を効率
的に制御する。
【0006】
【実施例】人体を計測する場合を例として以下に本発明
の一実施例を示す。図4は、本発明の補償フィルタを使
用可能な2次元検出器を用いた3DCTの一般的な構成
を示す図である。図4の7はX線管球、8がスキャナで
あり、これらが被験体9の周囲を回転し各方向からの2
次元X線強度分布を2次元検出器11を用いて計測す
る。10は被験体を保持するベットである。2次元検出
器11からの信号はコンピュータ12に取り込まれ、画
像再構成が行なわれた後、ディスプレイ13に表示され
る。図4に示されるように検出器の画素マトリックスに
添ってX、Y座標を定義する。人体の対軸方向をY方向
とする。この場合X線の強度変化が激しいのはX方向で
ある。従って、本発明を実施するには、図1に示すよう
にX方向の断面が2個に分割されたくさび形状であっ
て、それらの間隔がdであるようなくさび形補償フィル
タ14を管球付近に設置する。ここで、2個の対向した
くさび形フィルタ14は図の矢印の方向にスキャナの回
転に同期して動き、被験体9の向きに合わせた最適形状
を取る。
【0007】くさび形補償フィルタ14の動きと人体の
向きの関係は図5(a)および(b)に示される。
(a)は人体を正面から計測する場合であり、二つのフ
ィルタの間隔dは人体の大きさに合わせて適当な間隔d
1を取る。(b)は人体を側面から計測する場合であ
り、フィルタ間隔dは人体の側面の幅に合わせてd1
比べ小さな間隔d2となる。フィルタの断面形状につい
ては図1あるいは図5に示されるように直線的な形状の
ものに限られるものではない。例えば図6に示すような
楕円形状(人体の断面を楕円で近似したときにX線強度
分布を補償する形状)を用いることもできる。ここで、
前記のごとく二つのフィルタの間隔dは人体の大きさに
合わせて決める。スキャン中のdの変化のさせかた、す
なわちスキャン中のdのコントロール法についてはいく
つかの方法が考えられる。最も簡単なものは標準的なメ
ニューを数種類用意しておくものである。たとえば、体
の大きな被験者、中くらいの被験者、小柄な被験者につ
いてあらかじめスキャナの各角度での最適なdをあらか
じめ何回ものトライアルにより決めておき、スキャナの
各角度でのdの最適値の組み合わせをコンピュータのメ
モリ(図示せず)などに持っておく。そして、オペレー
タが被験者の大きさに合わせて最適値の組み合わせをモ
ニタのメニューの中から選ぶ。
【0008】別の方法としては図7に示すごとくスキャ
ナ15に付けられた発光器16,17と受光器18,1
9のペアを用いて人体の大きさを被験者ごとに測定する
ものである。二つの発光-受光器のペアが矢印の方向に
動き人体の大きさを測定する。スキャナ15にこれら発
光-受光器のペアを取付けておけばスキャナ15を回転
することにより任意の角度から見た人体の大きさを測定
できる。このようにして測定した各方向からの人体の大
きさについてのデータから各方向における最適なフィル
タ間隔dを決め、コンピュータのメモリに格納しておき
スキャン開始とともに角度に合わせてdをコントロール
する。ここで人体の大きさおよびX線照射角度に対して
の最適なdの値は、あらかじめ種々の条件でトライアル
を行ない決めておけばよい。
【0009】
【発明の効果】以上述べたごとく本発明によれば、ダイ
ナミックレンジの小さな検出器を用いても正確なX線強
度分布を計測でき、よって、被験体の周囲の多方向から
測定した投影データから視野内の画像濃度分布を再構成
するX線断層装置においてより正確な画像を再構成でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例におけるX線強度補償フ
ィルタを配置したスキャナ部を示す図である。
【図2】従来のX線断層装置の構成例を示す図である。
【図3】従来のX線強度補償フィルタの形状および配置
を示す図である。
【図4】本発明のX線強度補償フィルタを使用可能な2
次元検出器を用いた3DCTの一般的な構成を示す図で
ある。
【図5】本発明の第1の実施例におけるX線強度補償フ
ィルタの動きと人体の向きの関係を示す図である。
【図6】本発明の第2の実施例におけるX線強度補償フ
ィルタの形状を示す図である。
【図7】本発明の第3の実施例におけるX線強度補償フ
ィルタおよび測定手段を配置したスキャナ部を示す図で
ある。
【符号の説明】
1:X線発生器、2:X線検出器、3:被験体、4:コ
ンピュータ、5:ディスプレイ、6:従来形補償フィル
タ、7:X線発生器、8:スキャナ、9:被験体、1
0:ベット、11:2次元検出器、12:コンピュー
タ、13:モニタ、14:補償フィルタ(提案方式)1
5:スキャナ、16:発光器、17:発光器、18:受
光器、19:受光器。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 X線発生装置とX線検出器とが設置され
    たスキャナを有し、該スキャナを被験体の周囲に回転さ
    せることにより被験体の周囲の多方向からの投影データ
    を計測し、該投影データを用いて被験体のX線吸収を反
    映した量を濃度とする画像を再構成し表示する装置にお
    いて、X線発生器と被験体の間に、少なくとも一つの方
    向に関し視野の周囲へ行くほどX線吸収を増すような構
    造を持つ可動式フィルタを配置し、スキャン中に該可動
    式フィルタを前記方向に移動させる制御手段を有するこ
    とを特徴とするX線断層像撮像装置。
  2. 【請求項2】 上記可動式フィルタが動く方向は、X線
    の吸収を増す少なくとも一つの方向に一致することを特
    徴とする請求項1記載のX線断層像撮像装置。
  3. 【請求項3】 上記可動式フィルタは、空間的に切り離
    された二つの部分から構成されることを特徴とする請求
    項2記載のX線断層像撮像装置。
  4. 【請求項4】 上記可動式フィルタの空間的に切り離さ
    れた二つの部分が逆の方向に移動するように制御する手
    段を有することを特徴とする請求項3記載のX線断層像
    撮像装置。
  5. 【請求項5】 上記可動式フィルタの空間的に切り離さ
    れた二つの部分の間隔を、メモリに格納した一連の値に
    従ってスキャン中に変化させるように制御する手段を有
    することを特徴とする請求項3、4記載のX線断層像撮
    像装置。
  6. 【請求項6】 上記メモリに格納した一連の値は、スキ
    ャナの角度と該角度における標準的な人体の大きさに基
    づいた値であることを特徴とする請求項3、4記載のX
    線断層像撮像装置。
  7. 【請求項7】 上記被験体の大きさを測定する手段を有
    し、該測定手段による測定結果とスキャナの角度に基づ
    いて、上記可動式フィルタの空間的に切り離された二つ
    の部分の間隔を設定することを特徴とする請求項3、4
    記載のX線断層像撮像装置。
JP6134105A 1994-06-16 1994-06-16 X線断層像撮像装置 Pending JPH08605A (ja)

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