JPS5923206B2 - コンピユ−タトモグラフイ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被写体の任意断面に各方向からＸ線を投射して
その透過Ｘ線を検出し、被写体断層像を得るようにした
コンピュータトモグラフィ装置に関し、特に多数枚の断
層像を短時間に取得し得るコンピュータトモグラフィ装
置に関する。

近年コンピュータトモグラフィ装置が開発されたが、こ
の種装置においては患者である被写体周囲でＸ線源とＸ
線検出器とを回転させ、被写体に各方向からＸ線を照射
し断層像を得るようにしている。

この装置の利用段階ではＸ線源とＸ線検出器とを患者の
体軸方向に移動させて複数枚の断層像を得、診断に役立
たせているが、該複数枚の断層像を取得するには比較的
重く慣性モーメントが大きいＸ線源等の回転、移動が伴
い長時間が費やされる。従つてデータ取得中に被写体が
変化してしまい、得られた複数の断層像を正確に比較観
察することが困難になると共に長時間測定が患者に与え
る苦痛も無視することができない。本発明は上述した点
に鑑みてなされたものであり被写体の体軸方向に長さを
有するＸ線発生ターゲット上のＸ線発生部を被写体周囲
に回転させると共に該Ｘ線発生部を被写体体軸方向に変
位させ、環状あるいはその一部の形状のＸ線検出器と、
該Ｘ線発生部から発生したＸ線を該Ｘ線検出器に導くた
めのコリメータとを該Ｘ線発生部の被写体体軸方向への
変位に応じて高速に移動させるようにしており、短時間
に被写体体軸に垂直な精確な複数枚の断層像を取得し得
るコンピュータトモグラフィ装置を提供する。

以下本発明の一実施例を添付図面に基づき詳説する。

第１図において１は吊鐘状のＸ線源カラムであり、該カ
ラム１の一方の端部には電子線発生源２が設けられ、他
端部には環状のＸ線発生ターゲット３が配置されている
。

該電子線発生源２から発生し加速された電子線は偏向コ
イル４、偏向板５によつて偏向されて該ターゲット３上
に照射される。該ターゲット３への電子線の照射に伴い
Ｘ線が発生するが、該Ｘ線は該環状のターゲット３の内
側に配置された環状のＸ線コリメータブロック６によつ
てその投射方向が制限され、該ブロック６のＸ線通路□
を通つたＸ線のみが、該ブロック６の内側に挿入された
被写体８に投射される。ここで該ターゲット３は被写体
８の体軸方向に長さを有しており、該ターゲット３上の
電子線照射点（Ｘ線発生点）は偏向コイル４に供給され
る偏向信号を変化させることによつて該ターゲツト上を
移動し、被写体８の周囲で回転するが、該偏向コイル４
に供給される偏向信号はコンピユータ９によつて制御さ
れる偏向信号発生回路１０から得られる。更に該ターゲ
ツト上の電子線照射点は該コンピユータ９によつて制御
される偏向電圧発生回路１１から偏向板５に印加される
偏向電圧を変化させることにより、被写体８の体軸方向
に移動する。該電子線照射点から発生したＸ線はＸ線コ
リメータプロツク６のＸ線通路７を通つて被写体８に投
射されることになるが壌状の該プロツク６には環状のＸ
線検出器１２が取り付けられており、該Ｘ線通路７を通
り被写体８を透過したＸ線は該Ｘ線検出器１２に入射す
るように構成されている。更に該プロツク６は、コンピ
ユータ９によつて制御されるモータ１３によつて被写体
８の体軸方向に移動可能にされている。上述した如き構
成において、ターゲツト３上の電子線照射点を偏向コイ
ル４に供給される偏向信号を変化させることによつて被
写体８の周囲で１回転させれば、該被写体８には各方向
からＸ線が投射される。

ここで被写体８とＸ線検出器１２及びＸ線ビームとの関
係を第２図を用いて説明する。被写体８の周囲に環状に
配置されるＸ線検出器１２は例えば６００個のＸ線検出
素子Ｄｌ，Ｄ２・・・・・・Ｄ６ＯＯから構成されてお
り、該検出素子の各々はＸ線の入射によつて螢光を発生
する結晶と該結晶から発生した螢光の強度を検出するた
めのフオトダイオードとから成つている。Ｘ線発生点Ｐ
から発生したＸ線は被写体８の体軸に垂直な方向に拡が
りを有する扇状Ｘ線として被写体８に投射され、該被写
体８を透過したＸ線はＸ線検出器１２に入射し、Ｘ線の
入射したＸ線検出素子からは入射Ｘ線の強度に応じた信
号が得られる。該Ｘ線検出素子の各々の出力信号はコン
ピユータ内の記憶手段に記憶される。この結果Ｘ線発生
点Ｐを１回転させれは、各Ｘ線検出素子によつて被写体
の１枚の断層像を取得するに十分なデータが得られ、コ
ンピユータ９内に記憶される。上述した過程の後、被写
体の異つた断面の断層像を求めるためのデータを得るた
め、偏向電圧発生回路１１から偏向板５に印加される偏
向電圧が変えられ、その結果、ターゲツト３上の電子線
照射点は被写体８の体軸方向に移動する。

更にＸ線コリメータプロツク６がモータ１３によつてタ
ーゲツト３上の電子線照射点の移動方向と同方向に同距
離だけ移動させられる。而して被写体の所望断面にＸ線
が投射されるようにターゲツト上の電子線照射点とＸ線
コリメータプロツク６を制御した後、偏向コイル４によ
つてターゲツト３上の電子線照射点を回転させれは前述
した過程により２枚目の断層像を取得するに十分なデー
タがＸ線検出器１２から得られる。このように上記した
実施例ではターゲツト上の電子線照射点とＸ線コリメー
タプロツクとを被写体の体軸方向に移動させることによ
つて多数枚の断層像を取得するに十分なデータを得るこ
とができる。

尚ターゲツト上の電子線照射点（Ｘ線発生点）の移動は
電子線の偏向によつて行つているため極めて高速に行い
得、又Ｘ線コリメータプロツクの移動は回転運動を伴わ
ず遠心力を受けないため、該プロツクを高速で移動させ
てもプロツクの受ける加速力は僅かであるため、極めて
短時間に複数枚の断層像を得るに必要なデータを取得し
得る。例えは、複数の断層像を１α間隔で撮影し、Ｘ線
コリメータプロツクを０．１ｓｅｃの間に次の断層を撮
影するために移送させる場合の該プロツクの受ける加速
度について考察する。該プロツクを定加速駆動で移送さ
せると、移送平均速度は１０儂／Ｓｅｃ最高速度は中間
地点で２０Ｃ！！Ｌ／Ｓｅｃとなり加速度αはとなり、
この場合僅か０．４Ｇの加速度で所望距離移送すること
が可能である。

以上本発明を詳述したが、本発明は上述した実施例に限
定されることなく幾多の変形が可能である。

例えば、ターゲツト上の電子線照射点の被写体体軸方向
への移動と検出器、コリメータの移動とを同期して間歇
的に行うようにしたが、他の纏動方式も適用できるもの
である。例えはＸ線コリメータプロツクを第４図に示す
如く定加速で連続的に駆動しても良い。この場合該プロ
ツクの最高速度υＭａｘの１／３以下の速度に着目する
と、この速度以下の移送時間は全体の移送時間の１／３
であるが、この時間内にプロツクが移動する距離は全移
動距離の１／９となる。今複数の断層像を１（１−Jモ
V！間隔で０．１ｓｅｃ毎に撮影する場合、移動速度が
１／３以下となる３３ｍｓｅｃの間に該プロツクは僅か
１．１ｍ１動くにすぎない。該プロツクが１．１ｍｍ動
く間にＸ線発生点を被写体周囲で１回転させれは実用的
に支障なく１枚の断層像を得るに必要なデータが取得で
きる。この場合、コリメータ及びＸ線検出器の巾に約１
．１ｍｍの余裕度を持たせ、Ｘ線発生点を被写体体軸方
向への移動なしに回転させても良く、又コリメータ、Ｘ
線検出器の該軸方向の移動に同期して、Ｘ線発生点を軸
方向に僅かに移動させながら被写体の周囲に回転させる
ようにしても良い。尚上述した説明はＸ線コリメータプ
ロツクを定加速で移動させる場合について述ぺたが、定
加速ではなく、サイクロイド型あるいは正弦波型等の異
つた加速状態で移動させることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるコンピユータトモグラ
フイ装置を示す図、第２図は第１図に示した装置におけ
る被写体、Ｘ線検出器及びＸ線ビームの関係を説明する
ための図、第３図はＸ線コリメータプロツクの移動速度
を説明するための図である。 １：吊鐘状Ｘ線源カラム、２：電子線発生源、３：Ｘ線
発生ターゲツト、４：偏向コイル ５：偏向板、６：Ｘ
線コリメータプロツク、７：Ｘ線通路、８：被写体、９
：コンピユータ、１０：偏向信号発生回路、１１：偏向
電圧発生回路、１２：Ｘ線検出器、１３：モータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被写体体軸方向に長さを有するＸ線発生ターゲット
   を備えたＸ線源と、該ターゲット上のＸ線発生部を被写
   体周囲に回転させるための手段と、該ターゲット上のＸ
   線発生部を被写体体軸方向に変位させるための手段と、
   該Ｘ線発生部の環状の軌跡の内側に配置される環状ある
   いはその一部の形状のＸ線検出器と、該ターゲットから
   発生したＸ線を該Ｘ線検出器に導くためのコリメータと
   、該Ｘ線検出器と該コリメータを該ターゲット上のＸ線
   発生部の被写体体軸方向への変位に応じて被写体体軸方
   向に移動させるための機構とを備えたコンピュータトモ
   グラフィ装置。