JPH09285461A - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】操作装置による被検体の操作の変速期間は、Ｘ
線の発生信号を抑制し、強度の安定なＸ線のみを利用す
ることにより、断層撮影時の計測精度を向上し、撮影の
分解能を向上する。 【解決手段】被検体と、被検体を操作する操作装置と、
被検体にパルス状のＸ線を照射するＸ線発生装置と、被
検体を透過したＸ線の強度を検出する検出器と、検出器
の信号処理装置と、信号処理装置からのデータを蓄積し
再構成演算を実行する演算装置と、演算装置による演算
結果を表示する表示装置と、操作装置とＸ線発生装置と
信号処理装置と演算装置に接続した制御装置を備えたＸ
線ＣＴ装置において、制御装置は、Ｘ線発生装置にＸ線
の発生信号を出し操作装置による被検体の操作の変速期
間はＸ線の発生信号を抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線ＣＴ装置に係
り、特に、測定中のＸ線パルスの強度を安定化すること
により測定精度を高めることにより、撮影の高分解能化
に好適な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、医療分野ではＸ線ＣＴ装置による
検査が日常的に用いられている。また、工業用途のＸ線
ＣＴ装置は工業用製品の内部欠陥などを非破壊で検査で
きることから重要な検査装置となっている。特に、大型
の構造材を検査する装置では、透過力および輝度の強い
Ｘ線が必要であり、電子線加速器を利用する。

【０００３】被検体の断層像を得るためには、調べたい
断面に関してあらゆる方向からの透過データを必要と
し、Ｘ線源と検出器および操作装置が必要になる。操作
方法は、特許からみたＸ線ＣＴ装置、（社）発明協会、
（１９８６）に述べてあるように、いくつかの方法があ
る。このようなＸ線ＣＴ装置の例として、アイトリプル
イー・トランザクション・オン・ニュークリア・サイエ
ンス、Ｖol．４０，Ｎo.２，（１９９３），ｐｐ．１５
８〜１６１，（IEEE TRANSACTIONS ON NUCLEARSCIENCE
，Ｖol．４０，Ｎo.２，１９９３）に記載されている
ものがある。この装置は、第２世代方式と呼ばれ、回転
と並進操作を組み合わせることにより被検体のあらゆる
方向からの透過データを収集する。また、第３世代方式
では、検出器の数を増やすことにより、回転操作のみで
透過データを収集する。

【０００４】電子線加速器が、通常、パルス状の電子線
を発生することから、そこから発生するＸ線もパルス状
になる。したがって、検出器によるＸ線の検出では、Ｘ
線を発生する信号に対応させた検出信号によって検出の
タイミングを決める。Ｘ線を発生するＸ線発生信号は、
操作装置の位置信号と密接な関係がある。第２世代方式
では並進の位置に対応させてＸ線発生信号発生する。第
３世代方式では回転の位置に対応させてＸ線発生信号を
発生する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】Ｘ線は、被検体の操作
位置に対応させ、通常、操作位置に対して等間隔で発生
する。このために、操作装置の変速期間にＸ線の発生を
行うと、発生の時間間隔が異なる。Ｘ線発生装置は、撮
影期間以外は待機状態にありＸ線の発生を行わない。し
たがって、撮影期間に入ってからＸ線の発生を始める
と、Ｘ線発生の開始の初期と操作装置の加速期間は、Ｘ
線強度が不安定で測定精度が低下するという問題があっ
た。

【０００６】本発明の目的は、Ｘ線強度を安定化し、測
定精度を向上したＸ線ＣＴ装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の第１の特徴は、被検体と、被検体を操作
するための操作装置と、被検体にパルス状のＸ線を照射
するためのＸ線発生装置と、被検体を透過したＸ線の強
度を検出する検出器と、前記検出器の信号を処理する信
号処理装置と、前記信号処理装置からのデータを蓄積す
るとともに再構成演算を実行する演算装置と、前記演算
装置による演算結果を表示する表示装置と、前記操作装
置と前記Ｘ線発生装置と前記信号処理装置と前記演算装
置に接続した制御装置を備えたＸ線ＣＴ装置において、
前記制御装置は、前記Ｘ線発生装置にＸ線の発生信号を
出すとともに、前記操作装置による被検体の操作の変速
期間は、Ｘ線の発生信号を抑制することにある。

【０００８】上記の目的を達成するために、本発明の第
２の特徴は、前記制御装置は、前記信号処理装置に検出
器の信号を計測する計測信号を出すとともに、前記操作
装置による被検体の操作の速度が変化する変速期間に加
えて予め定めた期間は、検出器の計測信号を抑制するこ
とにある。

【０００９】上記の目的を達成するために、本発明の第
３の特徴は、前記操作装置は、被検体の操作において、
速度が変化する変速区間に加えて予め定めた期間に応じ
た区間分を、有効な測定を実施する測定開始位置よりも
手前に設け、操作の開始位置を決めることにある。

【００１０】本発明の第１の特徴で、操作装置による被
検体の操作の変速期間は、Ｘ線の発生信号を抑制し、非
定常状態でのＸ線の利用を抑制し、定常状態でのＸ線を
利用でき、Ｘ線強度の測定精度が向上する。

【００１１】本発明の第２の特徴で、操作装置による被
検体の操作の速度が変化する変速期間に加えて予め定め
た期間は、検出器の計測信号を抑制し、Ｘ線の発生が安
定する期間に計測で、Ｘ線強度の測定精度が向上する。

【００１２】本発明の第３の特徴で、被検体の操作にお
いて、速度が変化する変速区間に加えて予め定めた期間
に応じた区間分を、有効な測定を実施する測定開始位置
よりも手前に設け、操作の開始位置を決めることによ
り、測定開始位置つまり断層撮影時の被検体の向きを常
に同じに保つことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例について
図面を参照しながら説明する。

【００１４】図１は本発明の実施例のＸ線ＣＴ装置のＸ
線パルス発生信号のタイミングを示す図、図２は、Ｘ線
ＣＴ装置の構成を示す図、図３は、本発明の他の実施例
のＸ線パルス発生信号のタイミングおよび計測期間を示
す図、図４は、Ｘ線発生信号および計測信号を生成する
回路の構成図である。図５は、操作装置の速度変化と操
作位置との関係を示す図である。

【００１５】（実施例１）図１に本発明の一実施例を示
す。図１のグラフの折れ線は被検体の姿勢を制御する操
作装置の操作速度の変化を示す。特に、第二世代方式で
は並進操作装置であり、第三世代方式では回転操作装置
である。以下では第二世代方式についてのみ記述する。
ただし、Ｘ線パルス発生信号と各操作装置との関係は第
三世代方式でも同様である。

【００１６】Ｘ線パルスの発生は並進位置と関連してお
り、撮影中の並進速度が一定の場合は、Ｘ線パルスの発
生間隔も一定になる。Ｘ線強度は発生間隔により影響を
受けるため、変速期間にＸ線を発生するとＸ線強度が安
定しないために、測定精度が悪くなる。したがって、本
発明では、操作装置の定速期間に撮影に必要なＸ線パル
スを発生させる。

【００１７】図２に本発明の実施例のＸ線ＣＴ装置の構
成を示す。電子線加速器１０で加速した高エネルギの電
子をターゲット１１に衝突させることによりＸ線１２を
発生する。このＸ線１２を操作装置２０に固定した被検
体に照射し、被検体を挾むようにして配置した検出器３
により被検体により変化したＸ線の強度を計測する。検
出器３の計測信号は、信号処理装置４によりデジタル変
換し計算機５へ送る。計算機５はあらゆる方向からの計
測データを元に像再構成演算をし、断層像を生成する。
断層像は表示装置６で表示し、断層像の評価をする。制
御装置７は、操作装置２０の制御装置２１，加速器１０
の制御装置１２，信号処理装置４，計算機５に接続し
て、Ｘ線パルス発生信号、計測信号を発生する。

【００１８】（実施例２）図３に本発明の他の実施例の
Ｘ線パルス発生信号のタイミングおよび計測期間を示
す。図３のグラフ折れ線は被検体の姿勢を制御する操作
装置の操作速度の変化を示す。Ｘ線強度は、発生開始の
初期が安定しない。このために、ここでのＸ線強度の計
測は計測精度が悪くなる。また、実施例１で示した問題
もあるため、本発明では、操作装置の定速期間にＸ線パ
ルスを発生させるとともに、断層撮影に必要な計測を一
定期間遅らせて開始する。

【００１９】図４にＸ線発生信号および計測信号を生成
する回路の一実施例の構成図を示す。この回路は、図３
に示すＸ線発生信号および計測信号を発生するための構
成例である。この実施例では、Ｘ線発生信号および計測
信号をスタート信号および操作装置の位置信号から生成
している。位置信号は、例えば操作装置のモータのエン
コーダ信号などを利用でき、分周器７１で分周すること
により所定の位置間隔でＸ線および計測が行えるように
する。定速期間に入ってからＸ線発生信号を発生するた
めに、変速期間の移動量に相当する位置信号をカウンタ
７２で計数し、所定の計数値を達したらゲート信号を出
力し、このゲート信号と分周器７１の出力とのＡＮＤに
よりＸ線発生信号を発生する。Ｘ線発生信号の発生回路
７４は、信号の遅延時間および信号の幅の調整を行う。
また、一定期間遅らせて計測信号を発生させるために、
さらにカウンタ７２の出力をゲート信号に利用して位置
信号をカウンタ７３で計数し、所定の計数値に達したら
計測信号発生用のゲート信号を出力する。このゲート信
号と分周器７１の出力とのＡＮＤにより計測信号を発生
する。計測信号の発生回路７５は、信号の遅延時間およ
び信号の幅の調整を行う。

【００２０】（実施例３）図５に本発明の他の実施例で
操作装置の速度変化と操作位置との関係を示す図であ
る。この図では第３世代ＣＴ装置の場合について簡単に
示してあり、第２世代ＣＴでは回転操作装置に相当する
のが並進操作装置になる。被検体の撮影位置を操作装置
の速度によらず一定にするには、計測期間に先立つ変速
期間およびＸ線の発生開始からの一定期間に相当する操
作量θ２およびθ１だけ撮影開始位置よりずらせて操作
を開始する。撮影開始位置が常に一定となることで再構
成した画像において被検体の向きを同じにすることがで
きる。同様な効果は、再構成演算で撮影開始位置のずれ
を修正する撮影データの並べ替えによっても実現できる
か、操作開始位置をずらす方法がより簡便である。

【００２１】

【発明の効果】本発明によれば、操作装置による被検体
の操作の変速期間は、Ｘ線の発生信号を抑制し、非定常
状態でのＸ線の利用を抑制し、定常状態でのＸ線を利用
することにより計測精度が向上し、撮影の分解能が向上
する。

【００２２】本発明は、また、操作装置による被検体の
操作の速度が変化する変速期間に加えて予め定めた期間
は、検出器の計測信号を抑制し、Ｘ線の発生が安定する
期間に計測することにより計測精度が向上し、撮影の分
解能が向上する。

【００２３】本発明は、さらに、被検体の操作において
速度が変化する変速区間に加えて予め定めた期間に応じ
た区間分を、有効な測定を実施する測定開始位置よりも
手前に設け、操作の開始位置を決めることにより、測定
開始位置つまり断層撮影時の被検体の向きを常に同じに
保つことができ、撮影速度などが変化しても同じ方向の
断層像を得ることができるため、断層撮影結果の比較が
容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のＸ線ＣＴ装置のＸ線パルス発
生信号のタイミングチャート。

【図２】Ｘ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図。

【図３】本発明の他の実施例のＸ線パルス発生信号のタ
イミングチャート。

【図４】Ｘ線発生信号および計測信号を生成する回路の
ブロック図。

【図５】操作装置の速度変化と操作位置との関係を示す
説明図。

【符号の説明】

１…Ｘ線発生装置、３，３０…検出器、４…信号処理装
置、５…計算機、６…表示装置、７…制御装置、１０…
電子線加速器、１１…ターゲット、１２…Ｘ線、１３…
Ｘ線発生装置の制御装置、２０…操作装置、２１…操作
装置の制御装置。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被検体と、前記被検体を操作するための操
   作装置と、前記被検体にパルス状のＸ線を照射するため
   のＸ線発生装置と、前記被検体を透過したＸ線の強度を
   検出する検出器と、前記検出器の信号を処理する信号処
   理装置と、前記信号処理装置からのデータを蓄積すると
   ともに再構成演算を実行する演算装置と、前記演算装置
   による演算結果を表示する表示装置と、前記操作装置と
   前記Ｘ線発生装置と前記信号処理装置と前記演算装置に
   接続した制御装置を備えたＸ線ＣＴ装置において、 前記制御装置は、前記Ｘ線発生装置にＸ線の発生信号を
   出すとともに前記操作装置による前記被検体の操作の変
   速期間はＸ線の発生信号を抑制することを特徴とするＸ
   線ＣＴ装置。
2. 【請求項２】前記制御装置は、前記信号処理装置に検出
   器の信号を計測する計測信号を出すとともに前記操作装
   置による被検体の操作の速度が変化する変速期間に加え
   て予め定めた期間は、検出器の計測信号を抑制する請求
   項１に記載したＸ線ＣＴ装置。
3. 【請求項３】前記操作装置は、前記被検体の操作で速度
   が変化する変速区間に加えて予め定めた期間に応じた区
   間分を、有効な測定を実施する測定開始位置よりも手前
   に設け、操作の開始位置を求める請求項１または２に記
   載のＸ線ＣＴ装置。