JPS5841532A - コンピユ−タ・トモグラフイ装置の画像再構成方法 - 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】 本発明は、コンビ龜−タ・トモグラフィ装置における放
射線検出器アライメントずれの再構成面＠に与える歪み
を補正できるようにしたコンビ為−タ・トモグラフィ装
置における画像再構成方法に関するものである。

Ｘ線等を用いた横断面検査装置として知られるいわゆる
コンビエータ・トモグラフィ（Ｃｏｍｐｕｔ＠ｒ１ｓ＠
ｄ　ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ　：　ＣＴ　）装置は、例え
ば第１図（＊）、　（ｂ）のように偏平な扇状のファン
ビームＸ線Ｆｘを曝射するＸ線源！と、このＸ線を検出
する複数のＸ線検出素子を並設してなるＸ線検出器２と
を被検体Ｐを挾んで対峙させ、且つこれらＸ線源！およ
びＸ線検出器２を前記被検体Ｐを中心に互いに同方向に
同−角速麿で回路移動させて、被検体断面上の種々の方
向についてのＸ線投影データを収集し、そして充分なデ
ータを収集し先後、このデータを電子計算器で解析し被
検体断面の個々の位置に対応するＸ線吸収率を算出して
、その吸収率に応じた階調度を与えて前記被検体断面図
における画像情報を再構成するようにしたものであり、
軟質組織から硬質組繊にい走るまで明確な断層像が得ら
れる。

前記Ｘ線検出器２は例えば、それぞれ電離箱を構成する
多数の放射線検出セルからなりＸｓ（キセノン）等の高
圧がスが封入された放射線検出器として構成され、被検
体Ｐの断面を透過したＸ線のエネルギを電離電流として
検出し、これをＸａ投影による検出データとして出力す
る。

即チ、このＸ線投影データの収集にあたっては電離箱を
構成する各放射線検出セルとＸｌ１Ａ源ｌを結ぶ経路（
これをｒＸ線・ダス」と称する）上を透過して入射した
Ｘ線のエネルギを電離電流として検出してこれを所定の
時間積分し、その積分値を所定の時定数の放電回路にて
放電１−てその放電時間値を各Ｘ線ノ々スについてのＸ
線投影データとするものである。一つの角度位置におけ
るすべてのＸ線ノ臂スに対するデータ収集が終ると、次
の角度位置における各Ｘ１ｆｓｚ＋スのデータ収集に移
ってゆくが、この間に前回のＸ線投影による電離電流や
積分値の放電等が完全に消滅、終了していなければ次の
データ収集に誤差となってあられれてくる。再構成画像
の分解能はＸ線検出器１の感度、分解能で決定されるた
め、優れたＣＴＯｉｊ儂情報を得るには早い回復時間、
高感度、高分解能を有する放射線検出器を使用しなけれ
ばならない。

第２図に、従来用いられている放射線検出器の一例を示
す。同図において、３は電極群を内蔵する容器本体、４
けこの容器本体３の開口部を閉塞する張である。これら
容器本体３および蓋４け内部に充填される高圧がス（例
えばＸｅがス）に対して充分な強度および気密を保持で
きるようにしである。この放射線検出器はファンビーム
Ｘ　＃ＪＦｘの拡がり角θに対応して、その入射側側壁
３１の一部３ｂを他の部分より薄くして充分にＸ線エネ
ルギが内部の電極群に到達するようにしである。第３図
は第２図に示すＡ−Ａ’線を矢印方向に移動させた面に
沿う断面を示す本のであり、電極群を配置し電離箱を構
成するための空洞部３Ｃがあることがわかる。

第４図は電極板５．６を所定のど、チに配置するための
溝が設けられた電極支持板７に電極板５．６を挿入配置
した状態を示す図であり、５が信号検出用の信号電極板
、６が高圧用のバイアス電極板である。８はバイアス電
極板６に高圧を印加する九めのリード線であり、９ｄ信
号電極板５から信号電流を外部に取り出すため株 のリード線である。これらは信号電／板５とこれに隣接
する２枚のバイアス電極板６で一組の放射線検出セルを
構成している０ 第５図は、＠４図に示された電極板５，６を容器本体３
内に配置したときの第２図に示すＢ−Ｂ’線を矢印方向
に移動させた面に沿う断面を示すもので容器本体３の内
部に電極板５，６が交互に配置されているのがわかる。

ところで、優れ九ＣＴ画像を得るためにはＸ線源と放射
線検出器とが決められた位＃、に正確に配置きれていな
ければならない。即ち、Ｘ線源のファンビームの拡がり
範囲を力・ヤーするように放射線検出器が配されてお沙
、定められた位置の各Ｘ線ｉ４スの放射線を検出できる
よう放射線検出セルはファンビームＸ線の焦点に向いて
いる必要がある。

即ち、通常、Ｃ〒装置の画像再構成と云う数学的手法に
おいては、Ｘ線源及び放射線検出器の幾何学的条件はす
べて理想的な場合が想定さｈ、ている。例えばファンビ
ームＸ線の中心は放射線検出器の中央のチャネルにアラ
イメントさね、ていると想定１−でいる。

ところが現実的にはビームの中心を放射線検出器の中央
のチャネルにアライメントすることは不可能であり、チ
ャネル幅の小数点以下の精度でずれているのが普通であ
る。

このアライメントずれがあると収集したＸ線投影データ
の持つ位蓋的な対応Ｐこ誤差が生ずることになり、画像
再構成時にこの誤差のため偉が歪むと云う問題が生ずる
。

本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、中心に細い
ワイヤを持つビンファントムを用い、Ｘ線源と放射線検
出器の回転中心にＸＭビームによる被検体スライス面に
垂直な方向に前記ワイヤが位置するようビンファントム
を配設すると共に、このビンファントムの投影データを
放射線検出器で検出し、その検出データをもとにビンフ
ァントムの中心位置と放射線検出器の中心のチャネルと
のずれ量を求め、これを放射線検出器のアライメントず
れ量として藺識し、画像再構成時にアライメントずれ量
に対応する補正を加えることにより前記欠点を除去し、
完全にアライメントずれ量が零になるまで位債調整せず
とも歪のない再構成画像を得ることのできるようにした
コンビ凰−タ・トモグラフィ装置における画像再構成時
法を提供することを目的とする。

以下、本発明の一実施例について第６図を参照しながら
説明する。

第６図は本発明装置に、おけるアライメントずれ量な測
定の方法を示す図であり、図中１はＸ線源、２は多チャ
ネルの放射線検出器である。

ＯはこれらＸ＃ｌ源！及び放射線検出器２０回転中心で
あり、この回転中心に位置させて有限径を持つ直線状の
ワイヤ等で作られたビンファントムＰｆをファンビーム
Ｘ線によるスライス面（投影面）に垂直に配設させる。

Ｘ線源！の曝射点（Ｘ線管であれば焦点）と放射線検出
器２の放射線検出セルＤａ群の中心とけ前記回転中心Ｏ
ｆ介１〜て一１αＭＡ上に対峙されるようＣＴ装置の製
作時に調整されるが完全に一致させるととは難しいため
、ある程度まで調整を行なうに留めである。従って、ア
ライメントずれが残る。

この状態でＸ線源ｌよりＸｓ曝射を行なうと放射線検出
器２からはビンファントムＰｆのＸ＠投影データが得ら
れる。即ち、このＸ線投影データはＸ線源！からのＸ線
ビームがファンビームＸ線であるために拡がるから、そ
の拡かねに対応してビンファントムＰｆを通るＸ綾ノ臂
ス上に位置する複数の放射線検出セルにより得られる。

従って、放射線検出器２を構成する全チャネルの放射線
検出セルのうち、ビンファントムＰｆを通るＸ線・！ス
上のチャネルの放射線検量セルが検出するＸａ投影デー
タは第６図に示す如くＸ線減衰を受けてＭなる低い値を
示し、それ以外のＸ線・ナス上の放射線検出セルはＸ線
減衰を受けないのでＮなる高い値を示す。

そこで、ＮとＭの中間値である半値（トＪ）を示すチャ
ネルをこれら収集データをもとにＣＴ装置の計算機で演
算により求める。計算の精度はチャネル幅（放射線検出
セルの＠）の精度の１１５〜１／１０が得られる。

半値を示すチャネルは二つはあるはずであるから、その
二つのチャネルの中央のチャネルが真のアライメント点
（チャネル）と云うことにナル。一般にこの種の放射線
検出器はチャネル数が少なくとも数百チャネルあり、そ
のチャネル幅も数？　１７以下で一定であるから上記精
度で中心のチャネルを求めれば本来の中心となるべきチ
ャネルのアライメントずれ量が数値的に求まる。

このようにして得たアライメントずれ量を計算機のメモ
リにストアしておき、撮影時において収集したＸ線投影
データの前処理→コン？り凰−シ冒ン演算→パ、クデロ
ジェクシ冒ント進む画像再構成時理時に前記ストアされ
たアライメントずれ量を読み出しでその分の補正を行な
わせる。即ち、画像再構成時理プロセス中のパ、クデロ
ゾエクシ冒ン処理の中でＸ＠ビームの幾何学条件を勘案
して処理する過桿があるのでこのとき前記アライメント
ずれ量を入力して補正を行ないアライメントのずれに基
く再構成画像の歪を取り除く。

このようにファンビームＸ線を曝射するＸ線源とそのＸ
線を検出する多チャネルの放射線検出器の回転中心にフ
ァンビームＸ線による被検体のスライス面に直角の方向
に有限径のワイヤによる被検物を配置し、との被検物の
Ｘ線投影データを前記放射線検出器にて検出収集すると
共にこれらＸ線投影データより被検物のデータの分布状
態をそのデータの検出を行なったチャネルとの対応のも
とに求めてこれより前記Ｘ線源と回転中心とを通る線上
に位置する放射線検出器のチャネルを求めると共にこの
チャネルと画像再構成処理の九めの演算過程において予
め設定された前記Ｘ線源と回転中心とを通るチャネルに
対するずれ量を求めてこれを補正データとして保存し、
画像再構成処理時にこの補正データを用いて画像再構成
処理において定められルの正規の位置との関係に対する
実際の各チャネルの位貴ずれをデータ上で補正すること
により画像の歪を除去するようにしたので、アライメン
トずれがあっても画像への影響を防ぐことができ、しか
も補正データは一度求めれば以後これをそのまま便用で
きるなど簡単でしかも良質の画像を得ることのできるコ
ンビ為−タ・トモグラフィ装置の画像再構成方法を提供
することができる。

尚、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限定するこ
となくその要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施
し得るものであり、例えば上記説明ではビンファントム
を用いてアライメントずれ量を求めるようにしたが、基
準となり得る他の被写体を用いても実施可能である。

【図面の簡単な説明】 第１図（ａ）　、　、（ｂ）けＣＴ装置の一例を説明す
るための原理図、第２図乃至第５図は放射線検出器の構
造の一例を説明するための図、第６図は本発明にシける
アライメントずれ量のデータ収集手法を説明するための
図である。 Ｉ・・・Ｘ線源、２・・・放射線検出器、Ｄ８・・・１
チャネル当りの放射線検出素子、Ｐｆ・・・ビンファン
トム。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 （ａ） 第２図 （ｂ） 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ファンビーム状の放射線を曝射する放射線源とその放射
   線を検出する多チヤネル型の検出器とを被写体断層面を
   介して対峙［７て配設すると共にこれらを前記被写体断
   層面を中心に同一角速度で同方向に回転移動させ、放射
   線による種種の方向からの投影データを収集し、これよ
   り前記断層面の各位置の放射線吸収値を求めて前記断層
   面の画像再構成を行なうようにした装置において、前記
   ［Ｏ１転中心に前［１２７アンビーム状の放射線による
   被写体の放射線投影面に直角な方向に有限径の直線状被
   検物を配設し、この被検物の投影データを収集すると共
   にこれら投影データより前記被検物のデータの分布状態
   をそのデータの検出したチャネルとの対応のもとに求め
   て、これより前記ファンビーム状の放射線の中心線に位
   置する放射線検出器のチャネルを求め、これより画像再
   構成処理のための演算過糧において予め設定された前記
   回転中心を介して前記放射線源に対峙すべきチャネルの
   有する正規の位置に対するずれ量を求めてこれを補正デ
   ータとして保存し、画像再構成処理時にこの補正データ
   を用いて前記位置ずれ量分補正し各チャネルが正規の位
   置にある場合に得られるべき画像となるように処理する
   ことを特徴とするコンビーータ・トモグラフィ装置の画
   像再構成方法。