JPS5846947A - Ｘ線断層撮像装置 - 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ｑＦｉ、人体の断層像をＸ線を用いて測定するＸ線
断層（ＣＴ）装置に関する。

Ｘ線ＣＴ装置は、断層像を得たい平面内のＸ線ビーム透
過量をあらゆる角度・位置について測定し、フィルター
ドパツク・プロジェクション法等の偉再生アルゴリズム
によシ測定データを処理することによシ、医療診断用の
断層画像を得るものである。Ｘ１ｌｌＣＴ装置を用いた
診断では、既に被検査体の全体断層像が得られている場
合、人体へのＸ線被ばく量を極力小さく抑えて、病巣部
のその後の変化を示す断層ｇ１ｔ−得ることが望まれる
。

本発明の目的は、被検査体の断層像のうち、診断に必要
な一部の関心領域のみを通るようにＸ線ビームを照射し
て得たＸ線透過量データと、事帥に得られている同−被
検壷体ＯＣＴ断層倫データとを使用し、少ない被ばく量
で関心領域のみの断層ｆｌｌｔ−ｌｌチー°ＸＸ線検出
装置提供するものである。

本発明においては、断層画像中の関心領域以外の領域の
画像情報が予め得られている場合、その後変化を生じた
と居われる関心領域に関するＸＳビーム透過ｌ゛だけを
新たに測定すれば、断層像が再生できるという原理が用
いられる。この原理を第１図を用いて説明する。

本発明においては、少なくとも１回は従来のＸ線Ｃ’Ｔ
！［と同様、第１図（至）に示す如く、Ｘ線全体照射に
よる全省域再成を行ない、全体断層画像ａを用意してお
く。その後被検査者の病状の変化、造影剤等による像の
変化郷を診断したい場合には、全体ｉａｉＩｇＩ＠域ａ
の中に病巣部を包含する関心領域φを設定し、このとき
Ｘ＠照射は領域φに関する範囲についてのみ行なう。す
なわち、角度θの方向からのＸ線ビームの照射は、領域
φを含む範囲のα、からβ、までについて行なう。これ
による測定データをｇ　（Ｘ、θ）で表わす。ここで得
たいデニタは、被検査者の関心領異φ内部だけが値を持
ち他Ｆｉｍｏであるような断層像のＸ線ビーム透過量デ
ータｇ、（Ｘ、θ）が求まれは、従来のφだけの像再生
を行なうことができる。ところで、上記のＸ線部分照射
測定データｇ　（Ｘ、θ）は、断層像のうち第１図■に
斜線を施して示す領域Ω、と破線で囲んで示し念省域φ
の透過量データの和である。すなわち、 ｇ（Ｘ、（１に＝ｇΩ、（Ｘ、θ）＋　ｇ、（Ｘ、θ）
（１）である。従って、予め得られている断層像のうち
、伽域φ内部の値を０として模擬的にＸ線透過量ｇＱ＃
（Ｘ、θ）を求め、下記演算を行なうことによってｇ　
（Ｘ、θ）を求めることができる。

φ ｇ　（Ｘ、　＃）＝　ｇ（Ｘ、１９）−ｇΩ　（Ｘ、θ
）（２）−− この場合、Ｘ線ビームを範囲〔α−１β−〕内で一定嘘
度照射にしようとすると、範囲〔α＃、β−〕の外側で
は強度を′完全に０にはできないという実際上の問題が
ある。そこで第１図■に示すように、構製的Ｘ線透過量
ｇＪ７＃（Ｘ、＃）の範囲〔ａ＃。

β、〕外部の鎗を０どする処理が必要となる。本処理を
ここでは記号〔〕で表わす。

以上のように本発明においては、あらかじめ得られてい
る断層−１像データと、変化を生じた部分を全て含むよ
うに設定された関心領域φにのみＸ線ビームを照射して
得た透過量ｇ　（Ｘ、　θ）データとを用いて、少ない
Ｘ線被はく量で関心領域φの像再生を行なうものである
。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第２図は本発明の一実施例を示す＆置全体構成図である
。図において、被検査者１は、ファンビーム型のＸ線照
射装置２の内部に゛固定され、駆動装置３に１よシ同時
に回転するｘｉ源４およびＸ線検出器列５により、図に
示す断面内でのあらゆる角度・位置のＸ線透過蓋ｇ　（
Ｘ、θ）が測定される。

全体照射モードでは％Ｘ線照射仙域側限用のコリメータ
６ａ、６ｂＦｉ全開され、被検査者断面ｌ全体を含むよ
うにファンビーム７が形成される。

Ｘ＊検出器列５のそれぞれの検出器の出力はＡ／Ｄ変換
され、断層像再生データ処理装ａｉｔ８に入力される。

本人力は、Ｘ１ｌｉ源４および検出器列５が微少角回転
する直に行なわれる。全体照射モードでは、スイッチ９
は図示された位置となる。データ処理装置８で鉱フィル
タードバックフロジエクション処理等が行なわれ、結果
としての断層画像データは写真ｌＯあるいはモニタ１１
に出力されると共に出力装置１２を介して磁気テープ、
あるいはフロッピーティスフなどの外部記憶媒体１３に
出力される。

関心領域照射モードでは、先ず収納庫１４から取シ出し
７’（記憶媒体１３１人力装置１５にセットすることに
より、被検査者の前回の断層画像データがｉｉｋ１ｇＩ
Ｉ記憶装置１．６−に一旦格納され、画像ディスプレイ
１７に表示される１診断者１９は、表示された全体の断
層画像を見ながら関心領域り水装置１８ｇ操作し、造影
剤や病状によシ変化していると考えられる領域φを画像
ディスプレイ１７上で指示する。このように指示された
関心領域φは−輪郭の座標餉列あるいは、円−楕円・長
方形等の位置形状パラメータ値として、Ｘ線コリメータ
制御関数演算装置２１とＸ線透過量模擬演算装置２２に
送られる。Ｘ線コリメータ制御関数演算装置２１は、第
３図に示すごとく、関心領域φにのみＸ線を照射して他
の領域には可能な限りＸ線を照射をしないように、コリ
メータ５ａ、５ｂの位置をＸ線照射装置２０回転角ψの
関数として求める。

照射角度θに対するこのようなコリメータの位置の例を
第５図に示す。）’１　ｅ　Ｙ會は第４図に示す２つの
コリメータ５ａ、５ｂの位置座標である。

左右のコリメータ６ａ、６ｂｔｉ、第４図のようにＸ線
を遮断する。左右のコリメータ６Ｍ、６ｂはそれぞれ独
立にモータ２３で矢印の方向にスライドする。コリメー
タ６ｍ（６ｂ）の位置ｙ＊（ｙ＊）はポテンシオメータ
２４で検出され、制御装置２６から出力されるコリメー
タ位置指示データと共にサーボアンプ２５に入力される
。制御装置２６は、Ｘ線源４の回転角検出装置２７から
の回転角ψに応じ元コリメータ位置指示データｙｌ。

’／＊　（９’）、　Ｙ＊　（９’ｌによシ求め出力す
る。第５図に例−を示した制御関数は、実際には角度ψ
と位置ｙ１゜ｙ禦の対応テーブルの形で制御装置２６に
転送される。

一方、関心領域指示装置１８から入力された領域φを指
定するパラメータデータは、前回得られた被検査者の断
層像全体データと共ＫＸ線透過量模模疑算装置２２に入
力される。装置２２け、全体断層像のうち今回指定され
た関心領域φの内部に位置した値を０に置き換えること
によって、両速した断層像の模擬的なＸ線透過量ｇＱａ
（Ｘ、ｅ）を演算する。この演算は各Ｘ線照射角０につ
いて行ない、領域φをぎシぎ９カバーする範囲〔α−９
β−〕を佃領域から求めた後、この範囲内についてのみ
行なう。本演算は離散的な正規格子上の２次元ｉｉｉＩ
ｇＮデータを模擬的なＸ線ビーム線上で内挿′ｉ！ 処理し、Ｘ線ビーム方向に積分するものである。

演算装置２２からの模擬的なＸ線透過量ｇＪ７．（Ｘ。

θ）と、範囲〔α−２−β−〕は、Ｘ線ビームの照射角
の徐少変化Δθごとに減算装置２８に送られ、検出器列
５から入力される部分照射によるＸ線ビーム透過量ｇ　
（Ｘ、θ）との差が求められる。なお本演算の結果は、
範囲〔α−９β−〕以外を０、とじ、 （ｇ（Ｘ、＃）−ｇΩ、（Ｘ、θ）〕 で表わされるＸ線ビーム透過量分布を示すデータ（第１
図■の実線部分に相当）として断層像再生データ処塩装
置８に入力される。関心領域照射モードではスイッチ９
は減算装置２８側に倒されている。減算装置２８の実施
例を第６図に示す。ある照射角θに関する実測Ｘ線ビー
ム透過１ｔｇ（Ｘ。

θ）は、実際には位置Ｘの分解能で決まる複数個のＸ線
検出器５のデータ列億りであシ、これに対応するデータ
列（ｇΩ＃）ａとの差が減算器２９によシ求められる。

減算値のデータ個数は各θごとに１カウンタ３０によシ
カラントされ、カウント数は比較器３１により範囲〔α
−９β−〕の外にあるかどうか判定され、もし外にある
ならば、減算結果はレジスタ３２において０クリアされ
る。

もし範囲〔α−１β−〕の内にあるならば不変である。

以上説明した本発明のＸ＠ＣＴ装置によれば、例えば第
７図に示すように断層像かのから■に変化した場合、本
来ならば被検査体の全面Ｘ線を照射せねばならなかった
ものが、本発明によれば変化部分の領域φに関してのみ
の低量のＸ線照射により、０に示す領域φだけの断層像
を得ることができる。

なお、本発明では関心領域照射モードでの被検査者の位
置が、全体照射モードでの位置と全く同一でなければ再
生画像は乱れた−ものとなる。この場合、例えば第２図
において、回転角ψの一定間隔ととに被検査者１の全体
照射を行ない、通常の全体照射モードよＪｕｔ少ない測
定データで全面の断層像を作成し、１倫記憶装置１６の
データを位置合わせすればよい。また、装置２２と装置
２８によシ餉域φに関するＸ線透過量データを求める代
わ＃）Ｋ１装置２２によシ範囲〔α＃、β−〕の外側の
Ｘ線透過量データを予め得られている断層１１１１３か
ら模擬的に求めるか、あるいは保存されているＸ線透過
量データから求め、装置２３により全体を照射したと仮
定した場合のＸ線透過量データｇ（ｘ、θ）を合成し、
全体断層像を再生してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）、（Ｂ）は本発明の原理説明図、第２図は
本発明の一実施例を示す装置全体構成図、第３図は関心
佃域照、射モードの説明図、第４図ＦｉＸ線の拡がシを
制御する部分の構成図、第５図は関心細板照射モードに
おけるＸ線照射装置の回転角φとコリメータの位＠’／
ｓ　、　Ｙ＠との関係を説明するための図、纂６図は減
算装置１ｃ２８の具体的構成を示す図、第７図（至）、
■、Ｅ５は本発明によって得られるＸ線断層像と従来の
像との比較のための七二タ画面の一例を示す図である。 図において、ｌｊＸ線照射装置、５１！Ｘ線検出装置、
８はデータ処理装置、１３はデータ記憶媒体、１７は表
示装置、１８は関心域側指示装置、２１ＦｉＸ線コリメ
ータ制御関数演算装置、２２は制御装置、２８は減算装
置、９はデータ処理装置ｖ、）１５１　口 ″４３　■ 第　２　図 ′￥Ｊ４　区 第５図　　　　￥Ｊｔ口 第１頁の続き ■出　願　人　株式会社日立メデイコ 東京都千代田区内神田−丁目１ 番１４号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、Ｘ線照射装置と、Ｘ線検出装置と、上記Ｘ線検出装
   置の出力から生体断層Ｘ線像を再生するためのデータ処
   理装置と、上記データ処理装置によって得られた生体断
   層Ｘ線像のデータを記憶したデータ配憶媒体からデータ
   を読込んで断層像として表示する表示装置と、上記表示
   装置に表示された断層像の中の特定の関心領域部分を指
   定するための入力装置と、上記指定された関心価域に限
   定してＸｌ５ｔ−照射するよう上記Ｘ線照射装置を制御
   する手段と、上記表示装置に表示された断層像から上記
   関心領域を空白化したことに相当する模擬的なＸ線透過
   量データを−作る手段と、関心領域に限定してＸｌｓを
   照射した時の上記Ｘ線検出装置からの出力と上記模擬的
   なＸ線透過量データとの間に逐次的に演算を行なう手段
   と、上記Ｘ線検出装置と上記演算手段とのいずれかの出
   力を上記データ処理装置に選択的に入力させるための切
   換手段とを備えたことを特徴とするＸ線断層撮偉装置。