JPH1199146A - X線断層撮影装置 - Google Patents

X線断層撮影装置

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JPH1199146A
JPH1199146A JP9263466A JP26346697A JPH1199146A JP H1199146 A JPH1199146 A JP H1199146A JP 9263466 A JP9263466 A JP 9263466A JP 26346697 A JP26346697 A JP 26346697A JP H1199146 A JPH1199146 A JP H1199146A
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JP
Japan
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ray
flat panel
image
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tomographic
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JP9263466A
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English (en)
Inventor
Makoto Furuyama
誠 古山
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Shimadzu Corp
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Shimadzu Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 歪みのない断層像を得る。 【解決手段】 X線管5とフラットパネルX線検出器30
とを被検体6を挟んで対向配置し、両者を互に逆方向に
同期移動させる。フラットパネルX線検出器30は、被検
体透過X線を電荷として蓄積するX線検出部7と、蓄積
された電荷を読み出し電気信号に変換すると共にビデオ
・デジタル信号として出力するコントロール・ユニット
8とで構成されている。

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線発生手段と撮
像手段とを被検体に対して移動させながら得た多数の透
過像を重ね合せることによってある深さの断層面の画像
のみを得るX線断層撮影装置に関し、特にデジタル断層
撮影装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来よりX線管とX線フィルムとを揺動
桿で連結し、この揺動桿の支点を被検体の断層面に合せ
てこの揺動桿を揺動させながらX線曝射して、その各々
でのX線透過像を1枚のX線フィルムに多重露光して行
くことにより、断層面付近以外の画像をボケさせて断層
面の画像を得るX線断層撮影装置が知られており、整形
外科などの分野で多く利用されている。また、X線フィ
ルムの代りにX線イメージ・インテンシファイアとTV
カメラとを組み合せてX線透過像を映像信号に変換し、
それをA/D変換してデジタル画像を得て、多数のデジ
タル画像の多重露光を電子的に行ないリアルタイムに表
示するようにしたデジタル断層撮影装置も知られてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
デジタル断層撮影装置では、X線イメージ・インテンシ
ファイア(I.I)を使用することから、X線透過像を
可視像に変換し、変換された可視像を電子像に変換する
I.Iの入力面が球面状であることから像歪みが避けら
れず、歪み補正等を必要とすると共に、装置が大型化す
るという問題がある。
【0004】本発明は、上記に鑑み、像歪みのない分解
像の優れた断層像が得られると共に、装置を小型、軽量
化できるX線断層撮影装置を提供することを目的とす
る。
【0005】
【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X線断層撮影装置においては、撮像手段
を透過X線像を電荷として蓄積する平面状のX線検出部
と、蓄積された電荷を読み出して電気信号に変換する信
号変換部と、読み出された電気信号をデジタル信号に変
換するA/D変換部とよりなるフラットパネルX線検出
器としたことを特徴としている。
【0006】また、X線発生手段によるX線曝射に関連
してフラットパネルX線検出器の電荷蓄積動作と蓄積さ
れた電荷の読み出しを制御する制御手段を備えている。
【0007】このような構成によれば、X線透過像はフ
ラットパネルX線検出器で撮像され、それのX線検出部
は平面で像歪みを生じないので、従来のI.IとTVカ
メラとの組み合わせよりなる撮像手段のように歪み補正
を要しない。
【0008】また、制御手段は、X線曝射に関連してフ
ラットパネルX線検出器の電荷蓄積動作と蓄積された電
荷の読み出しを制御する。すなわち、制御手段は、X線
発生手段によるX線曝射に先立ってフラットパネルX線
検出器に電荷蓄積開始信号を与え、X線曝射の遮断と同
時に電荷蓄積終了信号を与えてX線曝射中(撮影中)の
X線透過像を電荷として蓄積する。また、制御手段は、
X線曝射の遮断と同時に蓄積された電荷の読み出しを指
令し、読み出された電気信号はA/D変換器でデジタル
信号に変換され、デジタル信号はCRT等の表示手段に
供給することにより、CRT表示画面に高分解能の断層
像として表示される。
【0009】
【実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施例を
説明する。図1は実施例に係る概略構成を示すブロック
図で、1は断層撮影台で、被検体6を載置する寝台2
と、被検体6を挟んで対向配置されたX線管(X線発生
手段)5と、図示しない保護ケース内に収容されたX線
検出部7とコントロール・ユニット(以下C.U.とい
う)8よりなるフラットパネルX線検出器30とよりな
り、X線管5とフラットパネルX線検出器30とは揺動桿
13で連結されて断層面上の1点を中心に互に逆方向に平
行移動するように構成されている。
【0010】11は断層撮影台1を制御する断層撮影台制
御器で、撮影時にX線管5とフラットパネルX線検出器
30の移動を制御すると共に、X線制御器44およびデジタ
ル・ラジオグラフィー装置(以下DR装置という)41へ
送るX線曝射信号43のタイミングも制御している。3は
撮影条件設定器であり、ここで設定された撮影条件にて
X線制御器44、高圧発生器4を経て高圧がX線管5に印
加されX線が曝射される。
【0011】フラットパネルX線検出器30は全体として
は2次元の平面状の形をしており、図2に示すように、
X線検出部7は被検体を透過したX線を電荷に変換する
X線検出物質層71と、この電荷を読み出し電気信号に変
換するTFTトランジスタ72とよりなり、これらは半導
体分野の薄膜技術でもってガラス基板73上に形成され
る。また、C.U.8は、TFTトランジスタ72で変換
された電気信号を増幅するアンプ81、アンプ81の出力を
デジタル信号に変換するA/D変換器82、X線検出物質
層71により変換された電荷をTFTトランジスタ72によ
り読み出すタイミングの制御やA/D変換器82のタイミ
ング制御を行なう制御回路83、制御回路83で制御されA
/D変換器82により変換されたデジタル信号に垂直同期
信号等を付け加えてデジタル・ビデオ信号を出力する加
算器84とで構成され、このC.U.8とX線検出部7と
は保護ケースに収容されている。
【0012】このフラットパネルX線検出器30には、直
接変換方式と間接変換方式とがあり、直接変換方式のX
線検出器では、X線検出物質層が図3(a)に示すよう
に光導電体膜(例えばアモルファス・セレン膜、Cd
(Zn)Te膜)とされ、入射X線はアモルファス・セ
レン膜でそのエネルギーを放出し、電子と正孔のペアー
に変換され、電荷は外部印加電圧により移動し、TFT
の電荷収集電極を通してコンデンサに蓄積され、TFT
の読み出し回路により読み出され、デジタル・ビデオ信
号として出力される。
【0013】また、間接方式のX線検出器では、図4
(a)に示すようにX線検出物質層がヨウ化セシウム
(CsI)層とされ、入射X線はCsI層でそのエネル
ギーを放出し、蛍光に変換され、発光はCsIの柱状結
晶構造でTFT上のフォトダイオードに導びかれ、フォ
トダイオードで光から電荷への変換がなされ、電荷はコ
ンデンサに蓄積され、TFTの読み出し回路により読み
出され、デジタル・ビデオ信号として出力される。
【0014】図1にもどって、フラットパネルX線検出
器30のC.U.8より出力されるデジタル・ビデオ信号
はDR装置41へ送られ、DR装置41のICメモリ40に記
録される。DR装置41には表示用のモニター22も接続さ
れている。またC.U.8に電荷蓄積信号を送る電荷蓄
積制御回路9が含まれている。
【0015】つぎに、図1の各部の波形を示す図5のタ
イミングケートを参照して実施例に係る装置の動作を説
明する。なお、図5は、わかりやすくするためにテレビ
の垂直同期信号と関連させて表示しており、図中、
(イ)はC.U.8から出力される垂直同期信号、
(ロ)は断層撮影台制御器11から出力されるX線曝射信
号、(ハ)は電荷蓄積制御回路9から出力される電荷蓄
積信号、(ニ)はC.U.8から出力されるビデオ信
号、(ホ)はDR装置41から出力されるビデオ信号であ
る。
【0016】電荷蓄積制御回路9から出力される電荷蓄
積信号は通常オフ状態となっていて、フラットパネルX
線検出器30のX線検出物質層71からの電荷は常に電気信
号に変換されC.U.8からビデオ信号が出力されてい
る(図5のaの時点)。X−RAYスイッチ19が押され
ると断層撮影台制御器11の制御で、図示しない撮影準備
信号が出力されX線管5の陽極が回転し始めると共にフ
ィラメントが加熱される。また、電荷蓄積制御回路9か
ら出力される電荷蓄積信号がオン状態となって、電気信
号への変換が止まり、C.U.8から出力されるビデオ
信号は黒レベルになる(図5のbの時点)。
【0017】所定時間後、断層撮影台1のフラットパネ
ルX線検出器30とX線管5が対向して図1の位置から点
線矢印方向に移動し始める。同時に、X線曝射信号43が
X線制御器44に出力され、撮影条件設定器3に設定され
た撮影条件にて高圧発生器4から高圧がX線管5に印加
されX線が被検体6に照射され始める(図5のcの時
点)。
【0018】前述のごとく被検体6を透過した透過X線
がフラットパネルX線検出器30のX線検出物質層71によ
り電荷に変換される。電荷蓄積信号によりTFTトラン
ジスタにて電気信号に変換されないため電荷は蓄積され
ていく。断層撮影台1の断層撮影動作が終了してフラッ
トパネルX線検出器30とX線管5が停止する。同時に断
層撮影台制御器11からのX線曝射信号43がオフになり、
X線が止まる。このとき、被検体のX線断層像がフラッ
トパネルX線検出器のX線検出物質層71に電荷として蓄
積されることになる(図5のdの時点)。
【0019】電荷蓄積制御回路9は、X線曝射信号43が
オフから次の垂直同期信号に同期して最低1フレームの
期間間電荷蓄積信号をオフする(図5のeの時点から時
点fの期間)。フラットパネルX線検出器30のX線検出
物質層71の電荷が電気信号に変換されC.U.8からビ
デオ信号が出力される。C.U.8から出力されるビデ
オ信号をDR装置41でICメモリ40に記憶すると同時に
これをリアルタイムでモニター22に表示する。モニター
22には、次の撮影までICメモリ40に記憶された画像が
表示され続ける。 これにより、断層撮影のX線デジタ
ル画像を観察することができる。
【0020】
【変形実施例】
1)記憶媒体は、磁気ディスク等でもよい。 2)断層軌道は、円、渦巻き、グローバル断層など他の
断層装置等でもよい。
【0021】3)X線曝射中も電荷蓄積信号をオフと
し、フラットパネルX線検出器よりビデオ信号が常に出
力される状態とし、記憶媒体上で加算蓄積するようにし
てもよい。 4)X線管とフラットパネルX線検出器にそれぞれの移
動機構を設け、両者が互いに逆方向に同期移動するよう
にしてもよい。 5)フラットパネルX線検出器からのデジタル・ビデオ
信号を画像強調等の画像処理を行なって後に記憶媒体に
記憶させるようにしてもよい。
【0022】
【発明の効果】本発明によれば、撮像手段としてフラッ
トパネルX線検出器を用いるので歪みのないデジタル断
層画像が得られ、また、フラットパネルX線検出器は、
従来のフィルムカセッテとほぼ同等の厚みであるので、
装置を小型、軽量化できると共にX線管等の移動駆動機
構を小容量化できる。また、X線のオフと同時に前記電
荷蓄積指令をオフにし撮像面であるX線検出部に蓄積さ
れた電荷を読み出すようにすれば、X線曝射期間とC.
U.の垂直同期信号とを同期させることなしにX線曝射
が行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るX線断層撮影装置の概
略構成を示すブロック図である。
【図2】フラットパネルX線検出器の構成を示す模式図
である。
【図3】直接変換方式のフラットパネルX線検出器のX
線検出部の構成(a)と電荷読み出し部の構成(b)を
示す模式図である。
【図4】間接変換方式のフラットパネルX線検出器のX
線検出部の構成(a)と電荷読み出し部の構成(b)を
示す模式図である。
【図5】図1の各部の波形を示すタイムチャートであ
る。
【符号の説明】
1:断層撮影台 2:寝台 3:撮影条件設定器 4:高圧発生器 5:X線管 6:被検体 7:X線検出部(71…X線検出物質層 72…TFTト
ランジスタ 73…ガラス基板) 8:コントロール・ユニット(C.U.)(81…アンプ
82…A/D変換器 83…制御回路 84…加算器) 9:電荷蓄積制御回路 11:断層撮影台
制御器 19:X−RAYスイッチ 22:モニター 30:フラットパネルX線検出器 40:ICメモリ 41:デジタル・ラジオグラフィー装置(DR装置) 43:X線曝射信号 44:X線制御器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検体を挟んで対向配置するX線発生手
    段と、撮像手段とを互いに反対方向に同期移動させ移動
    中心部位の断層面の画像を得る断層撮影装置であって、
    前記撮像手段が被検体透過X線を電荷として蓄積する平
    面状のX線検出部と、蓄積された電荷を読み出し電気信
    号に変換する信号変換部と、読み出された電気信号をデ
    ジタル信号に変換するA/D変換部とよりなるフラット
    パネルX線検出器であることを特徴とするX線断層撮影
    装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のX線断層撮影装置であ
    って、前記X線発生手段によるX線曝射に関連して、前
    記フラットパネルX線検出器に、電荷の蓄積の開始と終
    了の制御信号と蓄積された電荷の読み出しの制御信号を
    与える制御手段を備えることを特徴とするX線断層撮影
    装置。
JP9263466A 1997-09-29 1997-09-29 X線断層撮影装置 Pending JPH1199146A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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