JPS5910557B2 - コンピユ−タ断層撮影装置 - Google Patents
コンピユ−タ断層撮影装置Info
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- JPS5910557B2 JPS5910557B2 JP51136225A JP13622576A JPS5910557B2 JP S5910557 B2 JPS5910557 B2 JP S5910557B2 JP 51136225 A JP51136225 A JP 51136225A JP 13622576 A JP13622576 A JP 13622576A JP S5910557 B2 JPS5910557 B2 JP S5910557B2
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Description
【発明の詳細な説明】
この発明はＸ線透過データ（Ｘ線吸収率；以下データと
略す）をコンピュータにより解析し、被検体の断層像を
得るコンピュータ断層撮影装置に関するものである。
略す）をコンピュータにより解析し、被検体の断層像を
得るコンピュータ断層撮影装置に関するものである。
近時、コンピュータを用いて被検体透過後のＸ線に関す
るデータを解析し、被検体の断層像をテレビモニタ上に
形成するコンピユーテツド・トモグラフィ（Ｃｏｍｐｕ
ｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ）いわゆるＣＴと称する診
断用Ｘ線装置が実用に供されている。
るデータを解析し、被検体の断層像をテレビモニタ上に
形成するコンピユーテツド・トモグラフィ（Ｃｏｍｐｕ
ｔｅｄＴｏｍｏｇｒａｐｈｙ）いわゆるＣＴと称する診
断用Ｘ線装置が実用に供されている。
このＣＴの代表的なものは、被検体を挾んで対向するよ
うにＸ線管及びＸ線検出器を設け、そのＸ線管よりペン
シル状の細いＸ線ビーム（あるいは小さな拡がりを有す
るファン状の細いＸ線ビーム）を被検体に曝射しつつ、
所定ストローク直線移動する、いわゆるトラバーススキ
ヤニングを行なつた後、Ｘ線管及びＸ線検出器を被検体
の体軸を中心に所定角度回転する、いわゆるインデック
ススキャニングを行ない、再び前記トラバーススキヤニ
ングを行なうという動作を必要回数繰返し、各移動位置
（撮影対象断面各位置）における各データをＸ線検出器
により電気信号として得、その電気信号をアナログ−デ
ィジタル変換してコンピュータに送り、そのディジタル
信号をＲａｄｏｎの定理に基づいて逐次近似、コンボリ
ューション、フエーリエ変換等の論理処理を行なつて断
層像の構成データを得、ブラウン管ディスプレイ（ＣＲ
Ｔ）、テレビモンタ等のデータ表示部に断層面における
Ｘ線吸収係数に応じた濃淡表示、すなわち断層画像を得
るものである。
うにＸ線管及びＸ線検出器を設け、そのＸ線管よりペン
シル状の細いＸ線ビーム（あるいは小さな拡がりを有す
るファン状の細いＸ線ビーム）を被検体に曝射しつつ、
所定ストローク直線移動する、いわゆるトラバーススキ
ヤニングを行なつた後、Ｘ線管及びＸ線検出器を被検体
の体軸を中心に所定角度回転する、いわゆるインデック
ススキャニングを行ない、再び前記トラバーススキヤニ
ングを行なうという動作を必要回数繰返し、各移動位置
（撮影対象断面各位置）における各データをＸ線検出器
により電気信号として得、その電気信号をアナログ−デ
ィジタル変換してコンピュータに送り、そのディジタル
信号をＲａｄｏｎの定理に基づいて逐次近似、コンボリ
ューション、フエーリエ変換等の論理処理を行なつて断
層像の構成データを得、ブラウン管ディスプレイ（ＣＲ
Ｔ）、テレビモンタ等のデータ表示部に断層面における
Ｘ線吸収係数に応じた濃淡表示、すなわち断層画像を得
るものである。
しかしながら、上述したようなトラバーススキヤニング
とインデツクススキヤニングとを組合わせた方式では、
一枚の断層像のデータを得るのに要する動作時間が、例
えば２０秒〜５分と長いため、上述した方式よりも短時
間（例えば５秒）で必要データが得られる第１図に示す
ような方式のものも実用に供されている。すなわち、被
検体Ｐを挟んで対向するようにＸ線管Ｘｔ及びＸ線検出
器Ｘｄを設け、そのＸ線管Ｘｔからは被検体の撮影対象
断層面の全領域を包含するようなα０なる大きな拡がり
を有するフアン状のＸ線ビームを曝射すると共に、Ｘ線
検出器Ｘｄにおいてはフアン状のＸ線ビームの全領域を
検出し得るように、例えばＸｅ（キセノン）ガス検出器
や半導体検出器等からなるＸ線検出素子ｄ１〜Ｄｎを数
百個配列した構成をとり、上記したトラバーススキヤニ
ングをＸ線ビームのα０なる拡がりによつてなくし、イ
ンデツクススキヤニングのみで行ない、上述したと同様
のデータを得るようにしたものである。この方式におい
ては、インデツクススキヤニングの速度によつて測定時
間が決定されるため、短時間測定が可能となる。
とインデツクススキヤニングとを組合わせた方式では、
一枚の断層像のデータを得るのに要する動作時間が、例
えば２０秒〜５分と長いため、上述した方式よりも短時
間（例えば５秒）で必要データが得られる第１図に示す
ような方式のものも実用に供されている。すなわち、被
検体Ｐを挟んで対向するようにＸ線管Ｘｔ及びＸ線検出
器Ｘｄを設け、そのＸ線管Ｘｔからは被検体の撮影対象
断層面の全領域を包含するようなα０なる大きな拡がり
を有するフアン状のＸ線ビームを曝射すると共に、Ｘ線
検出器Ｘｄにおいてはフアン状のＸ線ビームの全領域を
検出し得るように、例えばＸｅ（キセノン）ガス検出器
や半導体検出器等からなるＸ線検出素子ｄ１〜Ｄｎを数
百個配列した構成をとり、上記したトラバーススキヤニ
ングをＸ線ビームのα０なる拡がりによつてなくし、イ
ンデツクススキヤニングのみで行ない、上述したと同様
のデータを得るようにしたものである。この方式におい
ては、インデツクススキヤニングの速度によつて測定時
間が決定されるため、短時間測定が可能となる。
この場合、Ｘ線管Ｘｔ及びＸ線検出器Ｘｄの回転速度を
速めれば速める程測定時間の短縮を図れることになるが
、Ｘ線管Ｘｔ及びＸ線検出器Ｘｄが所定角度（例えば１
回転する毎に得る一つのデータを、必要なＳ／Ｎ比で収
集するのに要する最少限のＸ線量があることを考慮しな
ければならない。すなわちインデツクススキヤニングを
高速度で連続動作させるのが望ましいが、ある角度での
データ収集中にＸ線通過路が変化して次の角度のデータ
が混入しないようにするため、インデツクススキヤニン
グを遅い速度で行なうか、短時間で１つデータを得るこ
とが要求される。そこで、その要求を満すためには、Ｘ
線量率を大きくすることによつて短時間でデータを取得
できるようにすることが考えられる。その場合所定角度
毎にデータ取得を行なえばよいことから、必ずしも連続
してＸ線を曝射する必要はないこと、及び被検体の被曝
線量低減を考慮することを踏えれば、データ取得時間以
外はＸ線を曝射しないパルス状Ｘ線を用いることが有効
な手段になると考えられる。この発明は上記の事情を踏
えてなされたものであつて、Ｘ線管及びＸ線検出器の回
転に連動してフ所定角度毎に必要なＸ線量が得られ、し
かも極めて安定した出力のパルス状Ｘ線を曝射し得るＸ
線発生装置を備えたコンピユータ断層撮影装置を提供す
ることを目的とする。
速めれば速める程測定時間の短縮を図れることになるが
、Ｘ線管Ｘｔ及びＸ線検出器Ｘｄが所定角度（例えば１
回転する毎に得る一つのデータを、必要なＳ／Ｎ比で収
集するのに要する最少限のＸ線量があることを考慮しな
ければならない。すなわちインデツクススキヤニングを
高速度で連続動作させるのが望ましいが、ある角度での
データ収集中にＸ線通過路が変化して次の角度のデータ
が混入しないようにするため、インデツクススキヤニン
グを遅い速度で行なうか、短時間で１つデータを得るこ
とが要求される。そこで、その要求を満すためには、Ｘ
線量率を大きくすることによつて短時間でデータを取得
できるようにすることが考えられる。その場合所定角度
毎にデータ取得を行なえばよいことから、必ずしも連続
してＸ線を曝射する必要はないこと、及び被検体の被曝
線量低減を考慮することを踏えれば、データ取得時間以
外はＸ線を曝射しないパルス状Ｘ線を用いることが有効
な手段になると考えられる。この発明は上記の事情を踏
えてなされたものであつて、Ｘ線管及びＸ線検出器の回
転に連動してフ所定角度毎に必要なＸ線量が得られ、し
かも極めて安定した出力のパルス状Ｘ線を曝射し得るＸ
線発生装置を備えたコンピユータ断層撮影装置を提供す
ることを目的とする。
以下第２図及び第３図を参照してこの発明の要部の構成
について説明する。
について説明する。
すなわち、ＴＡは入力側に３相交流電源が接続された３
相オートトランスからなる電源トランスで、この電源ト
ランスＴＡの出力側には３相高圧トランスＴＨの星形結
線の一次巻線が接続されている。
相オートトランスからなる電源トランスで、この電源ト
ランスＴＡの出力側には３相高圧トランスＴＨの星形結
線の一次巻線が接続されている。
高圧トランスＴＨの二次巻線は三角形結線と星？結線と
に２分され、それぞれ３相整流器ＤＤＨｌ，ＤＨ２の入
力側に接続されている。整流器ＤＨｌ，ＤＨ，の出力端
子は一方の正負端子が接地され、他方の正負端子間に高
圧コンデンサＣｌ，Ｃ２の直列回路が、またコンデンサ
Ｃｌ，Ｃ２″の充電電圧検出用の分圧器例えばブリーダ
抵抗Ｒ１〜Ｒ３の直列回路がそれぞれ接続されている。
尚、コンデンサＣｌ，Ｃ２接続点及び抵抗Ｒ，，Ｒ３の
接続点は共に接地されている。また整流器ＤＨｌの正端
子は一方の高圧テトロード管ＴＢｌのアノードに接続さ
れ、整流器ＤＨ２の負端子は他方の高圧テトロード管Ｔ
Ｂ２のカソードにそれぞれ接続されている。テトロード
管ＴＢｌのカソード管ＴＢ２のアノードの間に、Ｘ線管
ＸＴのアノード、カソードが順方向に接続されている。
テトロード管ＴＢｌ，ＴＢ２は第１及び．第２のグリッ
ドを有する高耐圧四極真空管であり、その各第１のグリ
ツドと各カソードとの間に、通常逆バイアスの負電圧が
印加されて非導通状態を保ち、前記各両極間に順バイア
ス電圧（０ないし適宜な正電圧）を印加することによつ
て導通状態が得られるものであつてスイツチング素子を
形成している。尚、その各第２のグリツドには順バイア
スの正電圧が印加されている。このテトロード管ＴＢｌ
，ＴＢ２の各第１、第２グリツド及びカソードは、それ
ぞれに制御電圧（バイアス電圧）を供給、制御するテト
ロード制御回路ＴＣの制御端子ｔ１〜Ｔ６に接続されて
いる。このテトロード制御回路ＴＣは、周知構成である
ため詳細は省略するが、前記各第１グリッドと各カソー
ド間の逆バイアス、順バイアスの印加制御すなわちオン
、オフ制御は、制御入力端子からの入力信号によつて行
なわれる。すなわち入力端子８に入力するパルス信号の
パルス幅に対応する間、オン信号を出力する（テトロー
ド管ＴＢｌ，ＴＢ２を導通する）ように構成されている
。また高圧トランスＴＨの星形結線の一次巻線はその中
性点を形成する共通結合端が互いに分離され、その各分
離端が３相整流器Ｄｓの出力端子間にはシリコン制御整
流素子ＳＣＲｌが順方向に接続され、この整流素子ＳＣ
Ｒｌの両端間にはダイオードＤ。
に２分され、それぞれ３相整流器ＤＤＨｌ，ＤＨ２の入
力側に接続されている。整流器ＤＨｌ，ＤＨ，の出力端
子は一方の正負端子が接地され、他方の正負端子間に高
圧コンデンサＣｌ，Ｃ２の直列回路が、またコンデンサ
Ｃｌ，Ｃ２″の充電電圧検出用の分圧器例えばブリーダ
抵抗Ｒ１〜Ｒ３の直列回路がそれぞれ接続されている。
尚、コンデンサＣｌ，Ｃ２接続点及び抵抗Ｒ，，Ｒ３の
接続点は共に接地されている。また整流器ＤＨｌの正端
子は一方の高圧テトロード管ＴＢｌのアノードに接続さ
れ、整流器ＤＨ２の負端子は他方の高圧テトロード管Ｔ
Ｂ２のカソードにそれぞれ接続されている。テトロード
管ＴＢｌのカソード管ＴＢ２のアノードの間に、Ｘ線管
ＸＴのアノード、カソードが順方向に接続されている。
テトロード管ＴＢｌ，ＴＢ２は第１及び．第２のグリッ
ドを有する高耐圧四極真空管であり、その各第１のグリ
ツドと各カソードとの間に、通常逆バイアスの負電圧が
印加されて非導通状態を保ち、前記各両極間に順バイア
ス電圧（０ないし適宜な正電圧）を印加することによつ
て導通状態が得られるものであつてスイツチング素子を
形成している。尚、その各第２のグリツドには順バイア
スの正電圧が印加されている。このテトロード管ＴＢｌ
，ＴＢ２の各第１、第２グリツド及びカソードは、それ
ぞれに制御電圧（バイアス電圧）を供給、制御するテト
ロード制御回路ＴＣの制御端子ｔ１〜Ｔ６に接続されて
いる。このテトロード制御回路ＴＣは、周知構成である
ため詳細は省略するが、前記各第１グリッドと各カソー
ド間の逆バイアス、順バイアスの印加制御すなわちオン
、オフ制御は、制御入力端子からの入力信号によつて行
なわれる。すなわち入力端子８に入力するパルス信号の
パルス幅に対応する間、オン信号を出力する（テトロー
ド管ＴＢｌ，ＴＢ２を導通する）ように構成されている
。また高圧トランスＴＨの星形結線の一次巻線はその中
性点を形成する共通結合端が互いに分離され、その各分
離端が３相整流器Ｄｓの出力端子間にはシリコン制御整
流素子ＳＣＲｌが順方向に接続され、この整流素子ＳＣ
Ｒｌの両端間にはダイオードＤ。
とシリコン制御整流素子ＳＣＲ２の直列回路が順方向に
接続され、この整流素子ＳＣＲ２の両端間にはインダク
タンスＬ。とコンデンサＣ。の直列回路が接続されてい
る。整流素子ＳＣＲｌ，ＳＣＲ２のゲート端子は充電電
圧制御回路ＣＣの第１、第２の出力端子０１，０２にそ
れぞれ接続されている。充電電圧制御回路ＣＣは、前記
ブリーダ抵抗Ｒｌ，Ｒ２の接続された第１の入力端子と
、Ｘ線管及びＸ線検出器の回転量を検出する周知の光電
式ロータリエンコーダＲＥの出力端子に接続された第２
の入力端子１２を有し、さらにその第２の入力端子の入
力信号に同期的にパルスを出力する第３の出力端子０３
とを有するものである。尚、充電電圧制御回路ＣＣは、
撮影開始と同時に前記第３の出力端子０３から最初の信
号を導出するための第３の入力端子１３をも有している
。尚、その第３の出力端子０３は一方の入力端子に撮影
開始指令信号が導入されるアンドゲートＡＧＯの他方の
入力端子に接続され、アンドゲートＡＧＯの出力端子は
テ団ード制御回路ＴＣの前記制御入力端子Ｓ。に接続さ
れている。尚、前記光電式ロータリーエンコーダＲＥは
、Ｘ線管及びＸ線検出器が所定角度（例えば１は）回転
する毎にパルス状の電気信号を出力するように構成され
ている。次に前記充電電圧制御回路ＣＣは第３図に示す
ように構成されている。
接続され、この整流素子ＳＣＲ２の両端間にはインダク
タンスＬ。とコンデンサＣ。の直列回路が接続されてい
る。整流素子ＳＣＲｌ，ＳＣＲ２のゲート端子は充電電
圧制御回路ＣＣの第１、第２の出力端子０１，０２にそ
れぞれ接続されている。充電電圧制御回路ＣＣは、前記
ブリーダ抵抗Ｒｌ，Ｒ２の接続された第１の入力端子と
、Ｘ線管及びＸ線検出器の回転量を検出する周知の光電
式ロータリエンコーダＲＥの出力端子に接続された第２
の入力端子１２を有し、さらにその第２の入力端子の入
力信号に同期的にパルスを出力する第３の出力端子０３
とを有するものである。尚、充電電圧制御回路ＣＣは、
撮影開始と同時に前記第３の出力端子０３から最初の信
号を導出するための第３の入力端子１３をも有している
。尚、その第３の出力端子０３は一方の入力端子に撮影
開始指令信号が導入されるアンドゲートＡＧＯの他方の
入力端子に接続され、アンドゲートＡＧＯの出力端子は
テ団ード制御回路ＴＣの前記制御入力端子Ｓ。に接続さ
れている。尚、前記光電式ロータリーエンコーダＲＥは
、Ｘ線管及びＸ線検出器が所定角度（例えば１は）回転
する毎にパルス状の電気信号を出力するように構成され
ている。次に前記充電電圧制御回路ＣＣは第３図に示す
ように構成されている。
すなわち、充電電圧制御回路ＣＣの前記第１の入力端子
１１は比較器ＣＭの被比較入力端子であつて、その比較
器ＣＭは比較入力端子に前記コンデンサＣｌ，Ｃ２の充
電電圧を設定する設定器Ｓの出力端子が接続されている
。この設定器ＶＳは前記充電電圧に対応する任意の直流
電圧を発生するものである。比較器ＣＭの出力端子はモ
ノマルチバイブレータＭＭｌのトリガ入力端子に接続さ
れ、そのモノマルチバイブレータＭＭｌの出力端子はＲ
−Ｓ型フリツプフロツプＦＦのセツト端子Ｓに接続され
ている。フリツプフロツプＦＦのりセツト出力端子Ｑは
、アンドゲートＡＧｌの一方の入力端子に接続されてい
る。アンドゲートＡＧｌの他方の入力端子には、前記整
流素子ＳＣＲｌのゲート端子に供給する非常に繰返し周
波数の高いトリガパルスを発生するトリガパルス発生器
ＰＧの出力端子が接続されているアンドゲートＡＧｌの
出力端子はパルストランスＴＰｌの入力側に接続され、
そのパルストランスＴＰｌの出力端子は充電電圧制御回
路ＣＣの前記第１の出力端子０１を形成している。また
、充電電圧制御回路ＣＣの前記第２の入力端子１２は、
後段に波形整形回路ＰＣが接続された増幅器ＡＰの入力
端子である。
１１は比較器ＣＭの被比較入力端子であつて、その比較
器ＣＭは比較入力端子に前記コンデンサＣｌ，Ｃ２の充
電電圧を設定する設定器Ｓの出力端子が接続されている
。この設定器ＶＳは前記充電電圧に対応する任意の直流
電圧を発生するものである。比較器ＣＭの出力端子はモ
ノマルチバイブレータＭＭｌのトリガ入力端子に接続さ
れ、そのモノマルチバイブレータＭＭｌの出力端子はＲ
−Ｓ型フリツプフロツプＦＦのセツト端子Ｓに接続され
ている。フリツプフロツプＦＦのりセツト出力端子Ｑは
、アンドゲートＡＧｌの一方の入力端子に接続されてい
る。アンドゲートＡＧｌの他方の入力端子には、前記整
流素子ＳＣＲｌのゲート端子に供給する非常に繰返し周
波数の高いトリガパルスを発生するトリガパルス発生器
ＰＧの出力端子が接続されているアンドゲートＡＧｌの
出力端子はパルストランスＴＰｌの入力側に接続され、
そのパルストランスＴＰｌの出力端子は充電電圧制御回
路ＣＣの前記第１の出力端子０１を形成している。また
、充電電圧制御回路ＣＣの前記第２の入力端子１２は、
後段に波形整形回路ＰＣが接続された増幅器ＡＰの入力
端子である。
波形整形回路ＰＣの出力端子は、一方の入力端子に前記
撮影開始指令信号が導入されるオアゲート０Ｇの他方の
入力端子に接続されている。オアゲート０Ｇの出力端子
は、外部接続の出力可変素子Ｒｔの調整によりそのパル
ス幅が決定するモノマルチバイブレータＭＭ２のトリガ
入力端子Ｔに接続されている。モノマルチバイブレータ
ＭＭ２の出力端子は、その出力パルスの立下りエツジに
同期したパルスを出力する立下りエツジ検出器ＤＥの入
力端子に接続されている。エツジ検出器ＤＥの出力端子
は、フリツプフロツプＦＦのりセツト端子Ｒに接続され
る。フリツプフロツプＦＦのりセツト出力端子Ｑは前記
整流素子ＳＣＲ２のトリガパルスを供給するモノマルチ
バイブレータＭＭ３のトリガ入力端子Ｔに接続されてい
る。モノマルチバイブレータＭＭ３の出力端子は、出力
側が充電電圧制御回路ＣＣの前記第２の出力端子０２を
形成するパルストランスＴＰ２の入力側に接続されてい
る。またモノマルチバイブレータＭＭ２は前記テトロー
ド管ＴＢｌ，ＴＢ２の導通期間を決定するパルス幅のパ
ルスを出力するもので、従つて前記出力可変素子Ｒｔの
調整によつて前記テトロード管ＴＢｌ，ＴＢ２の導通期
間を設定することができるように構成され、その出力端
子は充電電圧制御回路ＣＣの前記第３の出力端子０３を
形成している。次に上記構成の動作について第４図を参
照に加えて説明する。
撮影開始指令信号が導入されるオアゲート０Ｇの他方の
入力端子に接続されている。オアゲート０Ｇの出力端子
は、外部接続の出力可変素子Ｒｔの調整によりそのパル
ス幅が決定するモノマルチバイブレータＭＭ２のトリガ
入力端子Ｔに接続されている。モノマルチバイブレータ
ＭＭ２の出力端子は、その出力パルスの立下りエツジに
同期したパルスを出力する立下りエツジ検出器ＤＥの入
力端子に接続されている。エツジ検出器ＤＥの出力端子
は、フリツプフロツプＦＦのりセツト端子Ｒに接続され
る。フリツプフロツプＦＦのりセツト出力端子Ｑは前記
整流素子ＳＣＲ２のトリガパルスを供給するモノマルチ
バイブレータＭＭ３のトリガ入力端子Ｔに接続されてい
る。モノマルチバイブレータＭＭ３の出力端子は、出力
側が充電電圧制御回路ＣＣの前記第２の出力端子０２を
形成するパルストランスＴＰ２の入力側に接続されてい
る。またモノマルチバイブレータＭＭ２は前記テトロー
ド管ＴＢｌ，ＴＢ２の導通期間を決定するパルス幅のパ
ルスを出力するもので、従つて前記出力可変素子Ｒｔの
調整によつて前記テトロード管ＴＢｌ，ＴＢ２の導通期
間を設定することができるように構成され、その出力端
子は充電電圧制御回路ＣＣの前記第３の出力端子０３を
形成している。次に上記構成の動作について第４図を参
照に加えて説明する。
すなわち、先ず設定器ＳによりコンデンサＣｌ，Ｃ２に
充電する電圧（管電圧）を設定すると共に、モノマルチ
バイブレータ賜の出力可変素子Ｒｔによりテトロード管
ＴＢｌ，ＴＢ２の導通期間（Ｘ線曝射時間）を設定して
おく。
充電する電圧（管電圧）を設定すると共に、モノマルチ
バイブレータ賜の出力可変素子Ｒｔによりテトロード管
ＴＢｌ，ＴＢ２の導通期間（Ｘ線曝射時間）を設定して
おく。
そこでフリツプフロツプＦＦを電源投入時に必ずりセツ
ト状態すなわち出力端子Ｑが”１″となるようにしてお
けば、電源投入と同時にアンドゲートＡＧｌのゲートが
開く。これによりトリガパルス発生器ＰＧの出力パルス
がアソドゲートＡＧｌ及びパルストランスＴＰｌを介し
て整流素子ＳＣＲｌのゲート端子に供給され、整流素子
ＳＣＲ，を導通する。整流素子ＳＣＲｌが導通すること
により、高圧トランスＴＨの星形結線の一次巻線の中性
点が閉じ、高圧トランスＴＨの前記両二次巻線に高圧電
圧が発生し、その高圧電圧は整流器ＤＨｌ，ＤＨ２を介
して直流に整流され、コンデンサＣ，，Ｃ２に充電され
る。このコンデンサＣｌ，Ｃ２に充電が開始されるとブ
リーダ抵抗Ｒ２を介してその充電電圧に比例して電圧が
、充電電圧制御回路ＣＣの第１の入力端子１１すなわち
比較器ＣＭの被比較端゛子に導入され、設定器Ｓの設定
充電電圧に対応する基準電圧と比較される。その後被比
較端子から導入される電圧が前記基準電圧ＥＳに達する
と、比較器ＣＭから出力信号が導出され、モノマルチバ
イブレータＭＭ，を介してフリツプフロツプＦＦがセツ
トし、モノマルチバイブレータＭＭ３を駆動し、パルス
トランスＴＰ，を介して整流素子ＳＣＲ２のゲート端子
にトリガパルスを送り、整流素子ＳＣＲ２を導通する。
ここでＬ−Ｃの直列共振回路においては、コンデンサＣ
。がダイオードＤ。を介して図示極性に充電されている
。従つて、整流素子ＳＣＲ２が導通すると、コンデンサ
Ｃ。の電荷が放電し、インダクタンスＬ。、コンデンサ
Ｃ。及び整流素子ＳＣＲ２または整流器Ｄｓを介してな
る直列共振回路に自由振動が起り、その振動波形の最初
の逆バイアス電圧で整流素子ＳＣＲｌ，ＳＣＲ２は共に
非導通となる。尚、この場合前記自由振動の共振周波数
を極めて高く設定しておけば、整流素子ＳＣＲ２が導通
した直後に両整流素子ＳＣＲｌ，ＳＣＲ２は非導通とな
る。これにより高圧トランスＴＨの一次巻線の中性点は
開き、同時に高圧コンデンサＣ，，Ｃ，への充電は停止
する。従つてコンデンサＣｌ，Ｃ２両端間の電圧は前記
設定器Ｓで設定した電圧Ｅｓに保たれる。そこで、上記
の状態で第４図ａに示すような撮影開始指令信号が出さ
れると、図示しない架台駆動源によりＸ線管及びＸ線検
出器が回転駆動を開始すると同時に、充電電圧匍卿回路
ＣＣのオアゲート０Ｇを介して前記撮影開始指令信号ａ
の立上リエツジに同期して、出力可変素子Ｒｔにより設
定されて所定パルス幅Ｔ。
ト状態すなわち出力端子Ｑが”１″となるようにしてお
けば、電源投入と同時にアンドゲートＡＧｌのゲートが
開く。これによりトリガパルス発生器ＰＧの出力パルス
がアソドゲートＡＧｌ及びパルストランスＴＰｌを介し
て整流素子ＳＣＲｌのゲート端子に供給され、整流素子
ＳＣＲ，を導通する。整流素子ＳＣＲｌが導通すること
により、高圧トランスＴＨの星形結線の一次巻線の中性
点が閉じ、高圧トランスＴＨの前記両二次巻線に高圧電
圧が発生し、その高圧電圧は整流器ＤＨｌ，ＤＨ２を介
して直流に整流され、コンデンサＣ，，Ｃ２に充電され
る。このコンデンサＣｌ，Ｃ２に充電が開始されるとブ
リーダ抵抗Ｒ２を介してその充電電圧に比例して電圧が
、充電電圧制御回路ＣＣの第１の入力端子１１すなわち
比較器ＣＭの被比較端゛子に導入され、設定器Ｓの設定
充電電圧に対応する基準電圧と比較される。その後被比
較端子から導入される電圧が前記基準電圧ＥＳに達する
と、比較器ＣＭから出力信号が導出され、モノマルチバ
イブレータＭＭ，を介してフリツプフロツプＦＦがセツ
トし、モノマルチバイブレータＭＭ３を駆動し、パルス
トランスＴＰ，を介して整流素子ＳＣＲ２のゲート端子
にトリガパルスを送り、整流素子ＳＣＲ２を導通する。
ここでＬ−Ｃの直列共振回路においては、コンデンサＣ
。がダイオードＤ。を介して図示極性に充電されている
。従つて、整流素子ＳＣＲ２が導通すると、コンデンサ
Ｃ。の電荷が放電し、インダクタンスＬ。、コンデンサ
Ｃ。及び整流素子ＳＣＲ２または整流器Ｄｓを介してな
る直列共振回路に自由振動が起り、その振動波形の最初
の逆バイアス電圧で整流素子ＳＣＲｌ，ＳＣＲ２は共に
非導通となる。尚、この場合前記自由振動の共振周波数
を極めて高く設定しておけば、整流素子ＳＣＲ２が導通
した直後に両整流素子ＳＣＲｌ，ＳＣＲ２は非導通とな
る。これにより高圧トランスＴＨの一次巻線の中性点は
開き、同時に高圧コンデンサＣ，，Ｃ，への充電は停止
する。従つてコンデンサＣｌ，Ｃ２両端間の電圧は前記
設定器Ｓで設定した電圧Ｅｓに保たれる。そこで、上記
の状態で第４図ａに示すような撮影開始指令信号が出さ
れると、図示しない架台駆動源によりＸ線管及びＸ線検
出器が回転駆動を開始すると同時に、充電電圧匍卿回路
ＣＣのオアゲート０Ｇを介して前記撮影開始指令信号ａ
の立上リエツジに同期して、出力可変素子Ｒｔにより設
定されて所定パルス幅Ｔ。
の第４図ｂに示すようなパルスがモノマルチバイブレー
タＭＭ２．から出力され、アンドゲートＡＧＯを介して
テトロ一鴎？回路ＴＣの制御入力端子Ｓ。に供給される
。これによりテトロード制御回路ＴＣは、それまでテト
ロード管ＴＢｌ，ＴＢ２の各第１グリツドとカソード間
を、前記制御入力端子Ｓ。に導入されるパルスのパルス
幅Ｔ。に相当する期間逆バイアス電圧から順バイアス電
圧にし、テトロード管ＴＢｌ，ＴＢ，を導通させる。従
つて高圧コンデンサＣ，，Ｃ２の両端間の高圧電圧によ
り第４図Ｃに示すようなパルス電圧がテトロード管ＴＢ
，，ＴＢ，を介してＸ線管ＸＴに印加され、Ｘ線管ＸＴ
から第４図ｄに示すようなパルス状のＸ線が曝射される
。尚、この場合コンデンサＣｌ，Ｃ２の電荷が放電され
、両端間の電圧は第４図ｅに示すように変化し、Ｘ線管
ＸＴに印加される電圧波形は第４図ｃに示すように電圧
が変化するが、その変化はテトロード管ＴＢｌ，ＴＢ２
及びＸ線管を流れる管電流により決まるため、極めて再
現性のよい一定の変化となる。Ｘ線曝射がモノマルチバ
イブレータ鳴のパルス幅Ｔ。に相当した期間行なわれる
と、モノマルチバイブレータＭＭ２の出力パルスの立下
りすなわちその曝射終了時に同期した第４図ｆに示すよ
うなパルスが、エツジ検出器ＤＥにより検出されるこれ
によりフリツプフロツプＦＦがりセツトし、アンドゲー
トＡＧｌ及びパルストランスＴＰｌを介してトリガパル
ス発生器ＰＧからのトリガパルスが整流素子ＳＣＲｌの
ゲートに供給され、整流素子ＳＣＲ２が再び導通する。
従つて、前述と同様、高圧トランスＴＨを介してコンデ
ンサＣ，，Ｃ２に再び充電が開始され、充電電圧制御回
路ＣＣの比較器ＣＭにより設定電圧Ｅｓに達すると、再
び整流素子ＳＣＲｌが非導通となつてコンデンサＣｌ，
Ｃ２両端間には第４図ｅに示すように前記設定電圧Ｅｓ
が保持される。その後、Ｘ線管及びＸ線検出器が所定角
度（例えば１、）回転すると、ロータリエンコーダＲＥ
から信号が導出され、充電電圧制御回路ＣＣｌにおいて
増幅器ＡＰｌ波形整形回路ＰＣ及びオアゲート０Ｇを介
して第４図ｇに示すようなパルスがモノマルチバイブレ
ータＭＭ２を駆動する。
タＭＭ２．から出力され、アンドゲートＡＧＯを介して
テトロ一鴎？回路ＴＣの制御入力端子Ｓ。に供給される
。これによりテトロード制御回路ＴＣは、それまでテト
ロード管ＴＢｌ，ＴＢ２の各第１グリツドとカソード間
を、前記制御入力端子Ｓ。に導入されるパルスのパルス
幅Ｔ。に相当する期間逆バイアス電圧から順バイアス電
圧にし、テトロード管ＴＢｌ，ＴＢ，を導通させる。従
つて高圧コンデンサＣ，，Ｃ２の両端間の高圧電圧によ
り第４図Ｃに示すようなパルス電圧がテトロード管ＴＢ
，，ＴＢ，を介してＸ線管ＸＴに印加され、Ｘ線管ＸＴ
から第４図ｄに示すようなパルス状のＸ線が曝射される
。尚、この場合コンデンサＣｌ，Ｃ２の電荷が放電され
、両端間の電圧は第４図ｅに示すように変化し、Ｘ線管
ＸＴに印加される電圧波形は第４図ｃに示すように電圧
が変化するが、その変化はテトロード管ＴＢｌ，ＴＢ２
及びＸ線管を流れる管電流により決まるため、極めて再
現性のよい一定の変化となる。Ｘ線曝射がモノマルチバ
イブレータ鳴のパルス幅Ｔ。に相当した期間行なわれる
と、モノマルチバイブレータＭＭ２の出力パルスの立下
りすなわちその曝射終了時に同期した第４図ｆに示すよ
うなパルスが、エツジ検出器ＤＥにより検出されるこれ
によりフリツプフロツプＦＦがりセツトし、アンドゲー
トＡＧｌ及びパルストランスＴＰｌを介してトリガパル
ス発生器ＰＧからのトリガパルスが整流素子ＳＣＲｌの
ゲートに供給され、整流素子ＳＣＲ２が再び導通する。
従つて、前述と同様、高圧トランスＴＨを介してコンデ
ンサＣ，，Ｃ２に再び充電が開始され、充電電圧制御回
路ＣＣの比較器ＣＭにより設定電圧Ｅｓに達すると、再
び整流素子ＳＣＲｌが非導通となつてコンデンサＣｌ，
Ｃ２両端間には第４図ｅに示すように前記設定電圧Ｅｓ
が保持される。その後、Ｘ線管及びＸ線検出器が所定角
度（例えば１、）回転すると、ロータリエンコーダＲＥ
から信号が導出され、充電電圧制御回路ＣＣｌにおいて
増幅器ＡＰｌ波形整形回路ＰＣ及びオアゲート０Ｇを介
して第４図ｇに示すようなパルスがモノマルチバイブレ
ータＭＭ２を駆動する。
これによりモノマルチバイブレータＭＭ２からの所定の
パルス幅を有するパルスが、パルストランスＴＰ２及び
アンドゲートＡＧＯを介してテトロード制御回路ＴＣの
制御入力端子Ｓ。に供給され、前述と同様にテトロード
管ＴＢ，，ＴＢ２が所定期間導通してＸ線管ＸＴからパ
ルス状Ｘ線が曝射される。Ｘ線曝射が終了すると、充電
電圧制御回路ＣＣにおいては、フリツプフロツプＦＦが
りセツトし、整流素子ＳＣＲｌを導通させて再びコンデ
ンサＣｌ，Ｃ２を所定電圧Ｅｓに達するまで充電し、再
びエンコーダＲＥからの信号を受けて、モノマルチバイ
ブレータＭＭ２を１駆動するというように、同様の動作
を必要回数繰返し行なう。
パルス幅を有するパルスが、パルストランスＴＰ２及び
アンドゲートＡＧＯを介してテトロード制御回路ＴＣの
制御入力端子Ｓ。に供給され、前述と同様にテトロード
管ＴＢ，，ＴＢ２が所定期間導通してＸ線管ＸＴからパ
ルス状Ｘ線が曝射される。Ｘ線曝射が終了すると、充電
電圧制御回路ＣＣにおいては、フリツプフロツプＦＦが
りセツトし、整流素子ＳＣＲｌを導通させて再びコンデ
ンサＣｌ，Ｃ２を所定電圧Ｅｓに達するまで充電し、再
びエンコーダＲＥからの信号を受けて、モノマルチバイ
ブレータＭＭ２を１駆動するというように、同様の動作
を必要回数繰返し行なう。
上記の構成においては、例えば１０ｍｓｅ暇度の間隔で
は数Ｍｓｅｃのパルス幅のＸ線を発生させ得るが、パル
スレート、デユーテイはインデツクススキヤニングの速
度等の関係からいかなる値もとり得ることは勿論である
。
は数Ｍｓｅｃのパルス幅のＸ線を発生させ得るが、パル
スレート、デユーテイはインデツクススキヤニングの速
度等の関係からいかなる値もとり得ることは勿論である
。
パルス間隔１０ｍｓｅ喝度を一例としたのは、診断に必
要な断層撮影像の画質を得るためのサンプル数、検出器
の素子数等について、実現可能な条件を考慮した上で、
全スキヤニング時間が５ｓｅｃ以下となる装置を実現す
るのに必要なパルスレートだからである。また、電源イ
ンピーダンス、高圧コンデンサの容量を最適な値にとり
、充電電圧検出用の分圧器（例えばブリーダ抵抗）の安
定性、充電電圧制御回路の安定化を十分考慮すれば、Ｘ
線管電圧値の精度、再現性は誤差０．０１０１）以下に
とること力阿能となる。
要な断層撮影像の画質を得るためのサンプル数、検出器
の素子数等について、実現可能な条件を考慮した上で、
全スキヤニング時間が５ｓｅｃ以下となる装置を実現す
るのに必要なパルスレートだからである。また、電源イ
ンピーダンス、高圧コンデンサの容量を最適な値にとり
、充電電圧検出用の分圧器（例えばブリーダ抵抗）の安
定性、充電電圧制御回路の安定化を十分考慮すれば、Ｘ
線管電圧値の精度、再現性は誤差０．０１０１）以下に
とること力阿能となる。
上記のようにこの発明によれば、被検体の撮影対象断層
面の全領域を包含し得る拡がりをもつたフアン状Ｘ線ビ
ームを用いて連続したインデツクススキヤニングのみで
被検体の断層像を得るようにしたＣＴにおいて、極めて
再現性のよいパルス状Ｘ線管電圧を発生させ、Ｘ線スペ
クトルの極めて安定したパルス状Ｘ線を用いて断層撮影
像を得ることができる。
面の全領域を包含し得る拡がりをもつたフアン状Ｘ線ビ
ームを用いて連続したインデツクススキヤニングのみで
被検体の断層像を得るようにしたＣＴにおいて、極めて
再現性のよいパルス状Ｘ線管電圧を発生させ、Ｘ線スペ
クトルの極めて安定したパルス状Ｘ線を用いて断層撮影
像を得ることができる。
従つて、ＣＴにおいては被検体の対象断層面における各
点の吸収係数を算出することによつて、断層像を得る方
式のＸ線診断装置であることから、Ｘ線管電圧の再現性
が安定しているすなわちＸ線スペクトルが安定している
ことによつて、画質のよい断層像を得ることができる。
しかも必要最少限度のＸ線曝射となるため、余分ノな曝
射期間を含む連続曝射に比べ、大幅に被検体の被曝線量
を低減できる等の利点を有する。
点の吸収係数を算出することによつて、断層像を得る方
式のＸ線診断装置であることから、Ｘ線管電圧の再現性
が安定しているすなわちＸ線スペクトルが安定している
ことによつて、画質のよい断層像を得ることができる。
しかも必要最少限度のＸ線曝射となるため、余分ノな曝
射期間を含む連続曝射に比べ、大幅に被検体の被曝線量
を低減できる等の利点を有する。
尚、上記実施例においては、一対の高圧コンデンサの充
電電圧を検出する手段として分圧器、例えばブリーダ抵
抗を用いて一方のコンデンサのみの電圧を検出すること
により、他方のコンデンサも同様の電圧が充電されてい
るとみなしたが、さらに精度を上げるために両コンデン
サに各別のブリーダ抵抗を設け、両者の和の電圧が所望
のＸ線管電圧になつた時点で充電を停止する方法も実施
し得ることは勿論である。また、高圧コンデンサＣｌ，
Ｃ２の充電電圧制御を、高圧トランスＴＨの一次側にて
制御整流素子ＳＣＲｌ，ＳＣＲ２のオン、オフ制御によ
つて行なつたが、さらに応答性を速めるために高圧トラ
ンスＴＨの二次側すなわち高圧トランスＴＨの二次巻線
と高圧コンデンサＣ，，Ｃ２との間に、高耐圧スイツチ
ング素子、例えばＸ線曝射制御用のスイツチング素子と
して用いたテトロード管ＴＢｌ，ＴＢ２と同一構成のも
のを挿入し、充電電圧の制御を行なうことも実施できる
ことは勿論である。さらにまた、Ｘ線管及びＸ線検出器
の回転量を光電式エンコーダに代えてポテンシヨメータ
を用い、得られるアナログ信号をデイジタル信号に変換
することも、充電電圧の設定制御をすべてデイジタル的
に行なうことも実施できることは勿論である。さらにま
たテトロード管ＴＢｌ，ＴＢ２に代えてそれと同等の耐
圧を有する三極真空管を用いる、あるいは高耐圧の半導
体スイツチング素子を必要な耐圧が得られる数だけ直列
に接続して用いる等も実施できることは勿論である。そ
の他この発明の要旨を変更しない範囲内で適宜変形して
実施し得ることは勿論である。
電電圧を検出する手段として分圧器、例えばブリーダ抵
抗を用いて一方のコンデンサのみの電圧を検出すること
により、他方のコンデンサも同様の電圧が充電されてい
るとみなしたが、さらに精度を上げるために両コンデン
サに各別のブリーダ抵抗を設け、両者の和の電圧が所望
のＸ線管電圧になつた時点で充電を停止する方法も実施
し得ることは勿論である。また、高圧コンデンサＣｌ，
Ｃ２の充電電圧制御を、高圧トランスＴＨの一次側にて
制御整流素子ＳＣＲｌ，ＳＣＲ２のオン、オフ制御によ
つて行なつたが、さらに応答性を速めるために高圧トラ
ンスＴＨの二次側すなわち高圧トランスＴＨの二次巻線
と高圧コンデンサＣ，，Ｃ２との間に、高耐圧スイツチ
ング素子、例えばＸ線曝射制御用のスイツチング素子と
して用いたテトロード管ＴＢｌ，ＴＢ２と同一構成のも
のを挿入し、充電電圧の制御を行なうことも実施できる
ことは勿論である。さらにまた、Ｘ線管及びＸ線検出器
の回転量を光電式エンコーダに代えてポテンシヨメータ
を用い、得られるアナログ信号をデイジタル信号に変換
することも、充電電圧の設定制御をすべてデイジタル的
に行なうことも実施できることは勿論である。さらにま
たテトロード管ＴＢｌ，ＴＢ２に代えてそれと同等の耐
圧を有する三極真空管を用いる、あるいは高耐圧の半導
体スイツチング素子を必要な耐圧が得られる数だけ直列
に接続して用いる等も実施できることは勿論である。そ
の他この発明の要旨を変更しない範囲内で適宜変形して
実施し得ることは勿論である。
第１図はこの発明に係わるコンピユータ断層撮影装置の
一例を説明するための概略図、第２図はこの発明による
コンピユータ断層撮影装置の要部の一実施例を示す電気
回路図、第３図は第２図における充電電圧制御回路ＣＣ
の一実施例を示す電気回路図、第４図は第２図及び第３
図の電気回路の動作を説明するための信号波形図である
。
一例を説明するための概略図、第２図はこの発明による
コンピユータ断層撮影装置の要部の一実施例を示す電気
回路図、第３図は第２図における充電電圧制御回路ＣＣ
の一実施例を示す電気回路図、第４図は第２図及び第３
図の電気回路の動作を説明するための信号波形図である
。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 入力側に交流電源が供給される高圧トランスと、こ
の高圧トランスの出力電圧を直流に変換する整流器と、
この整流器から出力される直流電圧を充電するコンデン
サと、このコンデンサの充電電圧を検出する検出素子と
、前記高圧トランスとＸ線管との間に接続された高圧ス
イッチング素子と、この高圧スイッチング素子を外部制
御信号によつて開閉制御するスイッチング制御回路と、
前記高圧トランスの入力側に供給される前記交流電源の
投入及び遮断を制御する電源スイッチング素子と、Ｘ線
管及びＸ線検出器の回転量に比例した信号を導出する角
度検出器と、前記コンデンサの充電電圧が所定値に達す
る毎に前記電源スイッチング素子を介して前記交流電源
を遮断するように制御すると共に前記角度検出器が前記
Ｘ線管及びＸ線検出器が所定量回転する毎に前記スイッ
チング制御回路に前記外部信号を送り且つ前記高圧スイ
ッチング素子が開成する毎に前記電源スイッチング素子
を介して前記交流電源を投入する充電電圧制御回路とを
具備してなるコンピュータ断層撮影装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のコンピュータ断層撮影
装置において、前記高圧スイッチング素子としてテトロ
ード管を用い、前記電源スイッチング素子として半導体
スイッチング素子を用いたことを特徴とするコンピュー
タ断層撮影装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51136225A JPS5910557B2 (ja) | 1976-11-15 | 1976-11-15 | コンピユ−タ断層撮影装置 |
| US05/851,266 US4168436A (en) | 1976-11-15 | 1977-11-14 | Computed tomography |
| GB47531/77A GB1551206A (en) | 1976-11-15 | 1977-11-15 | Computed tomography |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51136225A JPS5910557B2 (ja) | 1976-11-15 | 1976-11-15 | コンピユ−タ断層撮影装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5361293A JPS5361293A (en) | 1978-06-01 |
| JPS5910557B2 true JPS5910557B2 (ja) | 1984-03-09 |
Family
ID=15170208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51136225A Expired JPS5910557B2 (ja) | 1976-11-15 | 1976-11-15 | コンピユ−タ断層撮影装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4168436A (ja) |
| JP (1) | JPS5910557B2 (ja) |
| GB (1) | GB1551206A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6362663U (ja) * | 1986-10-14 | 1988-04-25 | ||
| JPS6362664U (ja) * | 1986-10-14 | 1988-04-25 | ||
| JPS6392862U (ja) * | 1986-12-08 | 1988-06-15 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2756659A1 (de) * | 1977-12-19 | 1979-06-21 | Philips Patentverwaltung | Anordnung zur bestimmung der absorptionsverteilung |
| US4361901A (en) * | 1980-11-18 | 1982-11-30 | General Electric Company | Multiple voltage x-ray switching system |
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