JPS59232536A - 放射線透視装置 - 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】 〔発明の技術分計〕 本発明は、例えばＣＴスキャナやラインセンサＸ線テレ
ビジョンなどに適用して好適な放射線透視装置に係り、
特に所定の８Ｎ比の投影データを得るための制御手段を
持った放射線透視装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、Ｘ線を用いたＣＴスキャナは、第１図（３）、（
Ｂ）に示すようにＸ線発生器（Ｘ線管）ｌのＸ線放射口
部側近傍に絞り２が配置され、この練り２を図示イ矢印
方向に操作することにより、被検体３へ照射するための
Ｘ線の幅Ｗを制御している。この被検体３より出力され
た透過Ｘ線は、多数の検出素子群より成る円弧状のＸ線
検出器４によって検出され、ここで被検体３の電気的な
投影データに変換されて出力される。

ところで、以上のような構成のＣＴスキャンを用いて被
検体３の断層像を得る場合、撮影領域を包含する扇状Ｘ
線を放射するＸ線発生器Ｉと、被検体３からの透過Ｘ線
を検出するＸ線検出器４とは一体的でかつ被検体３に対
し相対的に所定角度ずつ回転・停止を繰り返しながら投
影データを得、これらの投影データは再構成画像処理に
よって断層像として作成されるものである。

しかして、ＣＴスキャナによって得られる断層像は、第
１図のようにＸ線照射幅Ｗの平均値における各ピクセル
のＸ線吸収係数μをもって表わされるが、Ｘ線検出器４
による投影データをより高い精度でスライスしようとす
る場合には絞り２をせばめてＸ線検出器４のスライス幅
を挾くする必要がある。しかし、以上のような構成のも
のでは、Ｘ線発生器１に近い位置に絞り２を設けている
ので、この絞り２でＸ線を充分絞ったとしても被検体３
内で散乱される散乱線がＸ線検出器４の開口部ＷＤへそ
のまま入射されてしまうため、結果としてＳＮ比の高い
投影データを得ることができない。また、絞り２はＸ線
発生器１のＸ線焦点に近い位置に配置されることかある
が、この場合絞り２を経て出力されるＸｍはＸ線検出器
４に向うに従って徐々に広がるため、本質的に所定の８
Ｎ比で、投影データを得ることができない。また、第２
図のようにＸ線検出器４に入射される透過Ｘ線のスライ
ス幅を焦点寸法つまり電子ビーム１ａの衝突するクーゲ
ット１ｂ部分の寸法よりも大きくした場合、被検体３へ
のＸ線の入射幅Ｘａ　　と出射幅Ｘｂ　は大きく異なり
、このためＸ線検出器４によって検出される投影データ
に誤差が生ずるという問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は、上記のような不具合を改善するためになされ
たもので、高い精度で所定のスライス幅を規定し得、ま
たスライス幅方向の散乱放射線や被検体への放射線の入
・出射幅の差によって生ずる誤データを放射線検出器へ
入射させないようにして所定のＳＮ比で投影データを得
る放射線透視装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、放射線検出器の前面側にスライス幅を規定す
るためのスリット幅設定装置を配置し、このスリット幅
設定装置のスリット幅を任意の値に可変設定するととも
に、このスリット幅に応じた信号を取り出して放射線発
生器より出力する放射線を制御し、よって被検体より出
力された透過放射線を狭スライス幅をもって放射線検出
器へ入射させ、また各スライス幅に対応した規定のＳＮ
比の投影データを得る放射線透視装置である。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例について例えばＸ線を用いたＣ
Ｔスキャナに適用した場合について第３図ないし第５図
を参照して説明する。なお、第３図は装置全体の構成を
示し、第４図はスライス幅設定装置を設けた場合のＸ線
検出器へのＸ線の入射状態を示し、第５図はスライス幅
設定装置の具体的構成を示している。

第３図において１１はＸ線発生器であって、これには数
１００個に及ぶ検出素子群を配列した円弧状のＸ線検出
器１２が所要の間隔を有して対向設置され、これらのＸ
ｍ発生器１１とＸ線検出器１２との間に被検体１３が設
置されるようになっている。さらに、ｘｒ５）検出器１
２の前面側にスライス幅方向にスリット幅を可変し得る
スリット幅設定装置１４が設けられている。

１５はＸ線検出器Ｉ２で電気信号に変換された投影デー
タを収集するデータ収集部である。

１６はデータ収集部１５によって収集された投影データ
を組合せて公知のＣＴスキャンナ技術によって再構成画
像処理を行なうデータ処理部であって、ここで処理され
た断層像は制御部つまりコンソール１７のＣＲＴ（図示
せず）などに表示される。このコンソールＩ７は、予め
定められたプログラム又は人為的な操作によって所要の
信号をスリット駆動部１８へ送出する。

このスリット駆動部１８は、コンソール１７からの信号
を受けて後述する第４図および第５図に示すようにスリ
ット幅設定装置１４のスリット体により形成されるスリ
ット幅を制御するものである。また、コンソール１７は
スライス幅設定装置Ｉ４から出力される可変設定スライ
ス幅に相応するスリット幅検出信号と基本スライス幅に
相応する予め定められた基本スリット幅信号とを比較し
、例えばＸ線パルス幅又はＸ線管電流をｍｌＪ御するた
めの信号をＸ線発生器制御系２０に与える機能をもって
いる。このＸ線発生器制御系２０は、Ｘ線制御部２１．
スイッチ機能をもった高圧制御部２２および高圧発生部
２３などから構成されている。

而して、前記スリット幅設定装置１４は、第４図のよう
な関係をもって配置され、更に第５図のように具体化さ
れている。即ち、同装置１４は、Ｘ線検出器１２の前面
側に一対のスリット体Ｉ４ａ、Ｚ４ｂが配置され、これ
らのうち何れか一方又は両方がスライス幅方向（図示口
矢印方向）へ移動されて任意のスリット幅を形成するよ
うに設けられており、しかも一対のスリット体１４ａ、
１４ｂは充分なスリット厚みｌのものを使用することに
よりＸ線検出器１２で狭スライス幅の投影データが得ら
れるように構成されている。

前記スリット駆動部Ｉ８の一部およびスリット幅設定装
置Ｉ４は、具体的には第５図に示すように駆動モータ１
８１および２つの支持部材１８２．１８３が所要の間隔
を有して配置され、これらの駆動モータ１８１、支持部
材１８２゜１８３にはそれぞれブー１１７　ｇ　４〜１
８７が取着され、ざらにこＩ９．らのブー’Ｊ　１８４
−　Ｉ　Ｂ　５間、ブー１＋　１８６−１８７間ｔこそ
れぞれベルト１１１Ｓ、ｚ８９などが掛は渡され、駆動
モータＩ８Ｉの回転がベルト１ｌＪ８，１８９を介して
各支持部材１８２．１８３へ伝達されるようになってい
る。また、２つの支持部材１８２゜１８３の胴部側弁ね
じ部相互間に跨がってスリット体１４ａ、端部側ねじ部
相互間に跨がってスリット体１４ｂがそれぞれ架設され
ている。

そして、スリットＩ４ａの一端部側には前記駆動モータ
Ｉ　８１．他端側にはマグネスケールなどのスリット幅
検出器１４１がそれぞれ取り付けられ、駆動モータ１８
１の回転によって例えば一方のスリット体１４ｂが図示
ハ矢印方向に移動されてスリット体Ｚ４ａと１４ｂとで
形成せられるスリット幅が可変せられ、かつこのスリッ
ト幅に対応するスリット幅検出信号がスリット幅検出器
１４１より出力されてコンソール１７へ送られるように
なっている。従って、コンソール１７は、スリット幅設
定装置１４からのスリット幅検出信号を受けて所定の演
算を行ない、かつその演算結果の信号をＸ線発生器制御
系２０へ送出することにより、Ｘ線発生器１１を制御す
るものである。なお、ＣＴスキャナにあっては、Ｘ線発
生器ＩＩおよびＸ線検出器１２が一体的にかつ被検体１
３に対し相対的に所定角度ごとに回転すること、或いは
他の走査方式によってＸ線発生器１１などを走査するこ
とは言うまでもない。

次に、以上のように構成された装置の作用について説明
する。Ｘ線発生器１１．！：Ｘ線検出器１２との間に被
検体１３が設置されるとともに、その被検体１３その他
の要因をベースとして定められたプログラム又は人為的
な操作によりコンソール１７からスリット駆動部Ｉ８へ
指令が与えられる。このスリット駆動部Ｉ８は、コンソ
ール１７からの指令に基づいて駆動モータ１８１が回転
され、ベルト１８８．１１１９を介して各支持部材１８
２，１８３に伝達される。

この結果、スリット体１４ｂは図示ハ矢印方向に移動さ
れ、スリット体１４ａとで所要のスライス幅に規定する
ためのス１１ット幅ＳＷが形成される。なお、通常、ス
キャナでは２１〜１０ｍ５のスライス幅をもって使用す
るが、断層像は各ピクセルともスライス幅の平均値とし
て算出されるため、より高い精度でスライスして投影デ
ータを得る場合にはＸ線検出器１２のスライス幅を０．
１Ｕなどのように狭くする必要がある。

しかして、以上のようにスリット駆動部１８によってス
リット幅設定装＠１４が所要のスリット幅ＳＷに可変設
定されると、マグネスヶ一ルなどのスリット幅検出器１
４１はそのスリット幅８Ｗを検出しスリット幅検出信号
をコンソール１７へ送出する。ここで、コンソール１７
は、スリット幅検出信号を受けてＸ線発生、器制制系２
０の制御を行なうが、主として次のような制御を行なう
ものである。

その１つの制御例としては、Ｘ線発生器１１から出力さ
れるＸ線パルス幅を制御することにある。つまり、コン
ソール１７は、スリット幅設定装Ｇｌｚ４から受ける設
定スライス幅に相応するスリット幅検出信号Ｓｎ　　と
予め定められた基本スライス幅に相応する基本スリット
幅信号Ｓとを用いて、下記のような演算を行なう。

上式においてＰは基本スライス幅に対応したＸ線パルス
幅、　Ｐｗ　はスリット幅検出信号Ｓｎ　　を受けてＸ
線発生器制御系２０を制御してＸ線発生器ＩＩより得る
べきＸ線パルス幅である。このように、本装置＆瓜スリ
ット幅設定装置１４のスリット幅検出器１４１で得たス
リット幅検出信号Ｓｎに基づいてそのスリット幅ＳＷに
応じたＸ線パルス幅のＸ線（信号量）をＸ線発生器１ノ
より出力させるように制御するものである。

また、他の制御例としては、Ｘ線管電流を制御する手段
およびパルス幅とＸ線管電流の複合制御手段がある。前
者のＸ線管制御の場合には、次式の演算を行なってＸ線
発生器１１を制御する。

但し、ＳｍＡは基本スライス幅に対応したＸ線管電流値
、ｍＡはスリット幅検出信号Ｓｎ　　に応じてＸ線発生
器１１を制御するためのＸ線管電流値である。

次に、後者の複合制御は次式の演算に基づいてＸ線発生
器ＩＩを制御する。

即ち、本装置はコンソール１７によって（１１式〜（３
）式のような演算を行ない、この演算結果によりＸ線発
生器１１を制御すれば、各スリット幅ＳＷに対しＸ線量
（信号量）は常に一定とし得、よってＳＮ比を一定の値
に規定することができる。

従って、本装置は以上のような構成によれば、Ｘ線検出
器１２の前面側にスリット幅設定装置Ｉ４を設け、その
スリット幅ＳＷをＸ線発生器１１の電子ビームＩｌａの
衝突するターゲット１１ｂの寸法（焦点寸法）よりも小
さくできるので、Ｘ線発生器１１のＸ線中心とＸ線検出
器１２を結ぶ直線上のみの信号つまり有効分のデータの
みをＸ線検出器１１によって検出することができる。ま
た、Ｘ線検出器１２の前面側にスリット幅設定装置１４
を設けるとともに、そのスリット幅設定装置１４のスリ
ット体１４ａ。

１４ｂによって形成されるスリット幅ＳＷを狭幅に設定
でき、かつスリット厚みｌを充分な大きさとすることζ
こより、被検体１３に当って発生する散乱Ｘ線は完全に
ブロックされ、Ｘ線検出器１２には入射されないためデ
ータ精度を大幅に改善できる。また、スリット体Ｚ４ａ
。

１４ｂによって形成されるスリット幅８Ｗをスリット幅
検出器１４１で検出し、そのスリット幅検出信号に基づ
いてＸ線発生器１１のＸ線パルス幅又はＸ線管電流の何
れか１つ又は両者を制御するようにしたので、各スリッ
ト幅ＳＷに対し常に一定の信号量をＸ線検出器１２に与
えることが可能となり、ひいては一定のＳＮ比で規定さ
れた投影データ゛を収集することができるものである。

なお、上記実施例では、断面たんざく形の１対のスリッ
ト体１４ａ、１４ｂをスリット幅の形成に用いたが、例
えば第７図および第８図のように断面コ字形成いはＬ字
形のスリット体１４ａ’、１４ｂ’又は１４　ａ”、　
１４　ｂ’／）２用いてもよい。また、スリット体１４
ａを固定としたが、両方のスリット１４ａ、１４ｂを可
動としてもよいものである。また、Ｘ線発生器１１では
なく他の放射線発生器例えば１線発生器を用いて被検体
１３に照射してもよい。さらに、上記実施例ではＣＴス
キャナについて述べたが、例えば被検体１３が帯状鋼板
のようなものでもよい。

この場合にはＸ線発生器１１およびＸ線検出器１２など
は固定設置となり、被検体１３が所定方向に搬送されつ
つデータ収集が行なわれることになる。その他、本発明
はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる
。

〔発明の効果〕

以上詳記したように本発明によれば、放射線検出器の前
面側にスリット幅の可変可能なスリット幅設定装置を設
けたので、散乱放射線や被検体への放射線の入・出射幅
の差に伴なうデータを除去し得てデータを高精度に収集
でき、またスリット幅に応じて放射線発生器の放射線出
力を制御でき、よって各スリット幅に対し一定のＳＮ比
でデータを取り込むことが可能である、また、任意のス
ライス幅でデータを収集でき、かつ被検体の前後で均一
な幅を持つスライスデータを収集できる放射線透視装置
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａｔ　、　（Ｂ）は従来装置の正面図および側
面図、第２図は従来装置の欠点を説明するための側面図
、第３図ないし第６図は本発明に係る放射線透視装置の
一実施例を説明するために示したもので、第３図は装置
全体の構成図、第４図（３）、（Ｂ）は各要素の配置関
係を示す正面図および側面図、第５図（Ａ）　、　（Ｂ
）はスリット駆動部およびスリット幅設定装置の一具体
例を示す上面図および正面図、第６図は本装置の効果を
説明する側面図、第７図および第８図はそれぞれ他の形
状のスリット体を示す断面図である。 １１・・・Ｘ線発生器、１２・・・Ｘ線検出器、１３・
・・被検体、１４・・・スリット幅設定装置、１４ａ。 １４ａ’、１４ａ”、１４ｂ、１４ｂ’、ｉ４ｂ“・・
・スリット体　１５・・・データ収集部、１６・・・Ｃ
Ｐ　Ｕ。 １７・・・コンソール、１８・・・スリット駆動部、２
０・・・Ｘ線発生器制御系、１４１・・・スリット幅検
出器、１８１・・・駆動モータ、１８２，１８３・・・
支持部材。 第１図 （Ｂ） 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 放射線発生器と放射線検出器との間に被検体が設置され
   、前記放射線発生器から前記被検体を通って出力される
   透過放射線を前記放射線検出器により検出して被検体の
   投影データとして出力する放射線透視装置において、ス
   リット駆動部と、前記放射線検出器の前面側に設けられ
   、前記放射線検出器のスライス幅を規定するために前記
   スリット駆動部の駆動によって所要のスリット幅に可変
   設定されるとともに、このスリット幅に応じたスリット
   幅検出信号を出力するスリット幅設定装置と、このスリ
   ット幅設定装置より出力されるスリット幅検出信号に応
   じて前記放射線発生器の放射線出力を制御する放射線発
   生器制御系とを備え、所定のＳＮ比で投影データを収集
   することを特徴とする放射線透視装置。