JPS6019113B2 - Rotating electrical supply device and method for tomography scanning device - Google Patents

Rotating electrical supply device and method for tomography scanning device

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JPS6019113B2
JPS6019113B2 JP52044187A JP4418777A JPS6019113B2 JP S6019113 B2 JPS6019113 B2 JP S6019113B2 JP 52044187 A JP52044187 A JP 52044187A JP 4418777 A JP4418777 A JP 4418777A JP S6019113 B2 JPS6019113 B2 JP S6019113B2
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JP
Japan
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rotation
assembly
rotating
electrical contact
radiation
Prior art date
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Application number
JP52044187A
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Japanese (ja)
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JPS52151588A (en
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ケンダル・ロクリツジ・デインウイデイ−
ヤ−ノウシユ・アルキサンダ−・ラ−ジユ
エドワ−ド・ジヨウゼフ・セツピ
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of JPS52151588A publication Critical patent/JPS52151588A/en
Publication of JPS6019113B2 publication Critical patent/JPS6019113B2/en
Expired legal-status Critical Current

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  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に医学診断装置とその方法に関し、更に詳
しくはコンピュータ処理断層撮影法に利用される種類の
X線走査装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates generally to medical diagnostic apparatus and methods, and more particularly to x-ray scanning apparatus of the type utilized in computed tomography.

本発明の目的は、1組の患者の診断にほぼ連続的にかつ
迅速に使用されるのに適し、しかも連続的な動作によっ
て回転可能な幾つかの組立体の始動と停止とを起し得る
部品の物理的圧力付加を避ける、コンピュータ処理断層
撮影装置等に使用される走査装置を提供することである
It is an object of the present invention to be suitable for use almost continuously and rapidly in the diagnosis of a set of patients, and yet capable of causing the starting and stopping of several rotatable assemblies by continuous operation. It is an object of the present invention to provide a scanning device for use in computerized tomography equipment, etc., which avoids applying physical pressure to parts.

本発明の他の目的は、診断されている患者の−部を通る
一連の連続的な断面図を作成するように使用される走査
装置を提供することである。
Another object of the invention is to provide a scanning device that can be used to create a series of successive cross-sectional views through the patient being diagnosed.

本発明の更に他の目的は、回路部品の温度変化または時
間誘発変化から生ずる電子処理回路のドリフトを補償す
る校正回路を組み入れることによって、発生するデータ
の質、従って像再生能力を著しく向上させる走査装置を
提供することである。本発明の更に他の目的は、信号処
理条件づけ回路を走査装置の回転組立体の検出素子に物
理的に近接させることによって、例えば走査装置に使用
される放射線源に接続している回路によって譲発される
雑音とスプリアス信号を最小化する〜コンピュータ処理
断層撮影袋魔等に使用される走査装贋を提供することで
ある。
Yet another object of the present invention is to significantly improve the quality of the data generated, and thus the image reproduction ability, by incorporating a calibration circuit that compensates for drift in the electronic processing circuitry resulting from temperature or time-induced changes in the circuit components. The purpose is to provide equipment. Yet another object of the invention is to provide signal processing and conditioning circuitry that can be accommodated by bringing the signal processing conditioning circuitry into physical proximity to the detection elements of the rotating assembly of the scanning device, such as by circuitry connected to a radiation source used in the scanning device. It is an object of the present invention to provide a scanning device used in computer-processed tomography, etc., which minimizes the noise and spurious signals emitted.

本発明の更に他の目的は、回転させられる走査装置の一
部と共に移動可能な連結手段を含むことによって、装置
の回転を同期的に停止したり逆転したりする必要がなく
ト再生制御ステーションに供給される種々の信号情報及
び放射線源用の電力と制御信号が簡単にかつ有効に装置
の回転部分に往復されるトコンピュータ処理アクシャル
・トモグラフィ−装置(藤方向断層撮影装置)に使用さ
れる走査装置を提供することである。
Still another object of the present invention is to include a coupling means movable with the part of the scanning device that is rotated so that the rotation of the device can be stopped or reversed synchronously without the need to synchronously stop or reverse the rotation of the device. A computer-processed axial tomography device is used in which the various signals supplied with information and power and control signals for the radiation source are easily and effectively shuttled to the rotating parts of the device. An object of the present invention is to provide a scanning device.

本発明の更に他の目的は「種々の検出器によって受信さ
れる放射線強度のレベルの差を補償する回路を具備する
ことにより、発生するデータの質、従って擬再生能力を
著しく向上することができる走査装置を提供することで
ある。
Yet another object of the present invention is that by providing a circuit for compensating for differences in the levels of radiation intensity received by various detectors, the quality of the data generated, and thus the ability to simulate reproduction, can be significantly improved. An object of the present invention is to provide a scanning device.

さて本発明に従うと、、前述の目的及び以下の説明の過
程で明らかとなる他の目的は、内部に形成された中央関
口に沿ってのびている軸の周りに回転可能な組立体、並
びに組立体の回転軸が走査されるべき部位の薄いほぼ平
面状の部分に垂直であるように検査されるべき部位を中
央関口内部に配置するための手段とを有する走査装置に
よって達成される。
In accordance with the present invention, the foregoing objects and other objects which will become apparent in the course of the following description provide an assembly rotatable about an axis extending along a central gateway formed therein; and means for positioning the region to be examined inside the central entrance such that the axis of rotation of the region is perpendicular to a thin, generally planar section of the region to be scanned.

透過性の放射線、例えばX線やガンマ線「の発生源が組
立体の一方の側に向かって取付けられてし、て扇形ビー
ムの形の放射線を生ずる。放射線の検出手段が放射線源
に対向して放射線の反対側に配置されて、走査されるべ
き部分を横切った非吸収放射線を検出する。扇形ビーム
が複数の入射方向から部位に衝突するよう組立体を回転
させる手段が設けられている。すぐ近くの検出器から出
力信号を受信するよう信号処理条件づけ手段が回転可能
な組立体上に取付けられてし、てこの組立体と共に移動
可能である。
A source of penetrating radiation, e.g. placed on the opposite side of the radiation to detect unabsorbed radiation across the portion to be scanned.Means are provided for rotating the assembly so that the fan beam impinges on the site from multiple directions of incidence. A signal processing conditioning means is mounted on the rotatable assembly and is movable with the lever assembly to receive output signals from nearby detectors.

この信号処理条件づけ手段はこれ自身に供給される信号
を増幅し、かつデジタル信号に変換する。前述の組立体
と共に回転可能なスリップリング接続手段が信号処理条
件づけ手段から出力を受信し「そしてこれら出力信号を
コンピュータ制御と像再生のステーションに供給する。
This signal processing and conditioning means amplifies the signal applied to it and converts it into a digital signal. A slip ring connection means rotatable with the aforementioned assembly receives outputs from the signal processing and conditioning means and supplies these output signals to a computer control and image reproduction station.

前述の接続手段はまた前述のステーションにある中央制
御論理回路「 スイッチなどから制御信号を受信したり
、それらに制御信号を送ったりする。前述の組立体と回
転可能な別のスリップリング手段も設けられていて、放
射線源、典型的にはX線管、に電源入力と制御入力を供
給するための接続手段の役割りを果たす。
The said connection means also receive control signals from and send control signals to a central control logic circuit "switch etc." in said station. Further slip ring means rotatable with said assembly are also provided. and serves as a connection means for supplying power and control inputs to a radiation source, typically an x-ray tube.

前述の組立体は連続的に回転可能であって順次360度
またはそれ以下の回転をし、組立体の回転のいずれの選
択された点においても一連の診断を開始することができ
る。
The aforementioned assembly is continuously rotatable, making sequential rotations of 360 degrees or less, and a series of diagnostics can be initiated at any selected point in the rotation of the assembly.

複数の別個の素子より成るのが望ましい検出手段には患
者の診断に付随して検出素子に接続しているチャネルの
相対的利得を調節するための手段が設けられている。
The detection means, which preferably comprises a plurality of separate elements, is provided with means for adjusting the relative gain of the channels connected to the detection elements in conjunction with patient diagnosis.

これによって例えば回路部品の時間または温度が誘発し
た変化から生ずる前記チャネルのドリフトが補償される
。第1図には外部斜視図が示され、この斜視図は本発明
に従う走査装置10を幾分簡略化しているものである。
第1図は第2及び3図と同時に考察されるべきである。
装置10‘ま外側にカバー12を有し、この内部ではフ
レーム14(第3図)が回転可能な組立体16を支持し
ている。組立体16は第2図に明瞭に示されている。走
査装置10はコンピュータ処理断層撮影装置(トモグラ
フィ−装置)の一部を成し、後者の装置の残りの部品は
第4図に関連して更に詳細に説明することとするが、主
として制御部品と像再生部品と像表示部品より成るもの
であり、これらの大部分は制御及び嫁再生ステーション
2川こ含まれている。装置10は第1図に連絡線18で
概略的に指示されているように種々の制御導線を介して
ステーション20と連絡している。従って、装置10‘
こよる走査の結果得られたデジタル情報はステーション
20‘こ送られる。今度はステーション20が、装置1
0内にある例えば放射線源、モーター及び他の部品の種
々の電源電圧同様、装置10を動作するための制御情報
を生ずる。回転可能な組立体16はステンレス鋼または
他の金属より成る外側シリング22を含み、モーター2
8によってその中心軸26の周りで方向24の方に回転
させられる。
This compensates for drifts in the channel resulting from, for example, time- or temperature-induced changes in circuit components. FIG. 1 shows an external perspective view, which is a somewhat simplified view of a scanning device 10 according to the invention.
FIG. 1 should be considered simultaneously with FIGS. 2 and 3.
Apparatus 10' has an external cover 12 within which a frame 14 (FIG. 3) supports a rotatable assembly 16. Assembly 16 is clearly shown in FIG. The scanning device 10 forms part of a computerized tomography device (tomography device), the remaining parts of the latter device being explained in more detail in connection with FIG. , an image reproduction part, and an image display part, most of which include two control and reproduction stations. Apparatus 10 communicates with station 20 via various control leads, as indicated schematically in FIG. 1 by interconnect line 18. Therefore, the device 10'
The digital information obtained as a result of this scanning is sent to station 20'. This time, station 20 is connected to device 1.
0, as well as various power supply voltages of the radiation source, motor, and other components, for example, produce control information for operating the device 10. The rotatable assembly 16 includes an outer sill 22 of stainless steel or other metal and includes a motor 2.
8 about its central axis 26 in direction 24.

モーター28の駆動論30はシリンダ22の周りに固定
されている駆動カラー32に支持されている。駆動論3
0Gまゴム面34などを含み、その高い摩擦係数によっ
てシリンダ22の回転のすべりを避けるのに有効である
。第1図と第2図を比較することによって明らかとなる
ように、回転可能な組立体16の中央開□36は装置1
0内部で診断されるべき患者54を搬入する働きをする
The drive mechanism 30 of the motor 28 is supported by a drive collar 32 that is fixed around the cylinder 22. Drive theory 3
It includes a 0G rubber surface 34, etc., and is effective in preventing rotational slippage of the cylinder 22 due to its high coefficient of friction. As will become apparent by comparing FIGS. 1 and 2, the central opening □ 36 of the rotatable assembly 16
0 serves to transport a patient 54 to be diagnosed inside the hospital.

プラスチックなどより成るスリーブ38はカバー12に
固定されていて固定基準フレームを形成している。スリ
ーブ38は幾つかの利点を有し、特に関口36内部に配
置されている患者に心理学的に良い影響を与える。装置
10が使用されている間、患者54は位置決め台40の
上面42に置かれる。上面42は患者54を装置10の
内部まで運び入れることができるよう中心軸26に沿っ
て移動可能である。診断過程の間、患者を適切に配置す
ることを助ける夕ため、レーザービーム源44が装置1
0の正面の頭上位置(第3図)に配置されていてレーザ
ービームが鞠方向位置にある患者に衝突する。レーザー
ビーム源はまたカバー!2にも取付けることができる。
位置決め台4川ま第4図に関連して後に0詳細に説明す
るように、患者54のからだを通る連続的な横走査を容
易とするため台40を徐々に進める作動手段を有する。
この作動手段はまた患者の位置決めを容易とするため台
40を他の方向に移動させる。夕 組立体16の前端は
板48を保持しており、この板48の周辺には放射線源
50が取付けられている。
A sleeve 38, made of plastic or the like, is fixed to the cover 12 and forms a fixed reference frame. Sleeve 38 has several advantages, particularly a positive psychological impact on the patient placed inside the entrance 36. While the device 10 is in use, the patient 54 is placed on the top surface 42 of the positioning platform 40. Top surface 42 is movable along central axis 26 to allow patient 54 to be brought into the interior of device 10 . A laser beam source 44 is connected to the device 1 to assist in properly positioning the patient during the diagnostic process.
The laser beam impinges on the patient in the head position (Fig. 3). Cover the laser beam source again! 2 can also be installed.
The positioning platform 4 has actuating means for gradually advancing the platform 40 to facilitate continuous lateral scanning through the body of the patient 54, as will be explained in more detail below with respect to FIG.
This actuating means also moves table 40 in other directions to facilitate patient positioning. The front end of the assembly 16 carries a plate 48 around which a radiation source 50 is mounted.

放射線源5川ま扇形ビーム52の形のX線パターンを投
射することのできるX線源より成ることが望ましい。扇
形ビーム52は公知のようにOX線源の正面に配置され
ているコリメータ(図示せず)によって形成される。扇
形ビーム52は少なくとも検査されるべき対象物(これ
は本実施例の場合もちろん患者54である)と同じくら
い広いのが望ましい。タ 全体が56で指示されている
検出手段は放射線源50の正反対側に、つまり板48の
対向端に向かって取付けられている。
The radiation source 5 preferably comprises an X-ray source capable of projecting an X-ray pattern in the form of a fan-shaped beam 52. The fan beam 52 is formed in a known manner by a collimator (not shown) placed in front of the OX-ray source. The fan beam 52 is preferably at least as wide as the object to be examined, which in the present example is of course the patient 54. Detection means, designated generally at 56, are mounted diametrically opposite the radiation source 50, ie towards the opposite end of the plate 48.

検出手段は、光電子増倍管、ホトダィオードなどと組合
わされたクリスタル・シンチレータのように、X線及び
類似の露40磁放射線と共に使用されるのに適している
検出器を使用することもできるけれども、キセノン・ク
リプトン検出器のような電離箱の配列より成るのが望ま
しい。検出器の配列の個々のセル58はコリメータ板6
0‘こよって分離されている。コリメ−タ板60セル5
8は配列の両端に向かって進むにつれて放射線源50に
向かって煩斜が増加するように向けられている。従って
ビーム62のようなビームが適切なセルに対してそのセ
ルの軸に沿って実際に入射する。本発明の1つの重要な
特徴に従い、検出手段56は全体が64で指示されてい
る信号処理条件づけ手段に物理的に非常に近接している
Although the detection means may also use detectors suitable for use with X-rays and similar exposure 40 magnetic radiation, such as crystal scintillators in combination with photomultipliers, photodiodes, etc. Preferably, it consists of an array of ionization chambers, such as xenon-krypton detectors. The individual cells 58 of the detector array are connected to the collimator plate 6
They are separated by 0'. Collimator plate 60 cells 5
8 are oriented with increasing slope toward the radiation source 50 as one progresses toward the ends of the array. A beam such as beam 62 is therefore actually incident on the appropriate cell along the axis of that cell. In accordance with one important feature of the invention, the detection means 56 is in close physical proximity to the signal processing and conditioning means, indicated generally at 64.

実際に、図示されている装置においてはこれら2つのブ
ロック56と64は互いに背中合わせになっている。通
常組立体16と共に回転可能なこれらブロックが近接し
ていることによってスプリアス信号が種々の検出チャネ
ルに混入する可能性が最小化されるため、前述の物理的
近接は本発明に重要な利点をもたらす。これは本実施例
において特に重要である。なぜならX線源などに印加さ
れる高電圧がそのようなスブリァス信号を導く可能性を
増大させるからである。これまで述べた幾つかの部品を
含むことに加えて、組立体16は補強リング66、横断
支柱682のような幾つかの補強部材を含む。
In fact, in the device shown these two blocks 56 and 64 are back to back to each other. Such physical proximity provides important advantages to the present invention, as the proximity of these blocks, which are typically rotatable with assembly 16, minimizes the possibility of spurious signals being introduced into the various detection channels. . This is particularly important in this embodiment. This is because high voltages applied to x-ray sources and the like increase the likelihood of introducing such spurious signals. In addition to including several of the previously mentioned components, assembly 16 includes several reinforcing members, such as reinforcing ring 66 and cross struts 682.

これら部品の目的は組立体16全体の強度を実用的な程
度にまで増大させ、それによって振動の影響と望ましく
ないたわみが生ずる可能性を減少させることである。こ
れら振動とたわみのいずれも検出構造物の2幾つかに圧
力を加えて検出手段の電気応答特性を変化させることに
よって謀まった出力を生ずることがあるため特に検出構
造物に有害である。X線診断の場合、コリメータによっ
て決定される扇形ビーム52の厚さは対象物の中央で典
型的30に1柵と15肋の間である。放射線源と検出器
の配列がおよそ1ないし18沙の間、患者に対して相対
的に回転させられるとき(精密な再生を行なうときには
連続的に回転させられる)、吸収された放射線の量は検
出手段56 3夕によって測定される。
The purpose of these components is to increase the overall strength of the assembly 16 to a practical degree, thereby reducing the effects of vibration and the possibility of undesirable deflection. Both of these vibrations and deflections are particularly harmful to the sensing structure because they can produce undesired outputs by applying pressure to some of the sensing structures and changing the electrical response characteristics of the sensing means. In the case of X-ray diagnostics, the thickness of the fan beam 52 determined by the collimator is typically between 1 in 30 and 15 ribs at the center of the object. When the radiation source and detector array are rotated relative to the patient for approximately 1 to 18 ins (continuously rotated when performing precision reconstructions), the amount of absorbed radiation is detected. Measured by means 56 3 days.

データの取得は装置の360oの相対的1回転の間行わ
れる。本装置はまた幾つかの回転の間データを取得する
のにも十分に通しており、これはデータの量が増加する
ためすぐれた像が得られる。検出手段56からのデータ
40は、適当に処理され条件づけられた後、ステーショ
ン20‘こ供給されて重量され、適当に蓄積され、そし
て他のデータと共に後にバックプロジェクトされ、かく
して診断された患者54の薄い断面部分のレプリカであ
る出力像が得られる。データを必ずしも視覚的に識別可
能な像に変換する必要はなく、他の分析的な形、即ち数
値などに表現することもできる。タ 第3図を参照して
本発明の他の特徴を説明するに、組立体16の全部分へ
の電気的接続は全体が数字70で指示されているスリッ
プリング組立体を介してなされる。
Data acquisition occurs during one 360° relative rotation of the device. The device also allows sufficient time to acquire data for several revolutions, which increases the amount of data and provides superior images. The data 40 from the detection means 56, after being suitably processed and conditioned, is fed to the station 20', weighed, suitably stored, and later back-projected with other data to the thus diagnosed patient 54. An output image is obtained that is a replica of a thin cross-sectional portion of the image. The data does not necessarily have to be converted into a visually discernible image, but can also be expressed in other analytical forms, ie numerical values, etc. To illustrate another feature of the invention with reference to FIG. 3, electrical connections to all portions of assembly 16 are made through a slip ring assembly, designated generally by the numeral 70.

詳細に説明すると、高電圧入力線72と74は組立体7
0のカバー部分76に0設けられている。このカバ−部
分76は不動である。スリップリング組立体の接続関係
は第6及び7図に関連して説明するが、ス1′ッブリン
グ組立体70は組立体70のカバー部分82から出てい
るケーブル78,80を通して放射線源501こ必タ要
な付勢電圧を与えることを可能としている。カバー部分
82は補強リング66とフレームリング86の間の軸受
85に支持されている組立体16と共に回転する。同様
に、板48に取付けられている電気素子用0の種々の低
電圧制御信号の検出出力のための、そして放射線源50
の低電圧入力(陽極回転体用)のための種々の低電圧接
続はすべてスリップリング組立体70の部分88内部に
含まれているスリップリング接続体によってなされる。
Specifically, high voltage input lines 72 and 74 are connected to assembly 7.
0 is provided in the cover portion 76 of 0. This cover part 76 is stationary. The slip ring assembly 70 is connected to the radiation source 501 through cables 78, 80 extending from the cover portion 82 of the assembly 70, as will be described in connection with FIGS. 6 and 7. This makes it possible to apply the necessary energizing voltage. The cover portion 82 rotates with the assembly 16 which is supported on a bearing 85 between the reinforcing ring 66 and the frame ring 86. Similarly, for the detection output of various low voltage control signals for the electrical elements mounted on the plate 48 and for the radiation source 50
The various low voltage connections for the low voltage input (for the anode rotor) are all made by slip ring connections contained within section 88 of slip ring assembly 70.

外側接続体夕90の幾つかは部分88にあらわれており
、部分88の外側カバーはもちろん不動である。スリッ
プリング組立体70の細部はすでに述べたように、第6
及び第7図に関連して後に説明することとする。第4図
の概略電気ブロックダイアグラムは装置1川こある種々
の部分の相互関係を示すものである。
Some of the outer connections 90 are exposed in section 88, and the outer cover of section 88 is of course stationary. The details of the slip ring assembly 70 are as described above.
and will be explained later in connection with FIG. The schematic electrical block diagram of FIG. 4 illustrates the interrelationship of the various parts of the device.

第4図はまた装置10とそれに関連する部品の間の関係
、及び装置10と共に利用される完全コンピュ−夕処理
アクシヤル・トモグラフイ−装置92の種々の作動部品
を示すものである。トモグラフィ−装置92は全体とし
て機械・患者領域94と、この領域に通ずる制御及び像
再生ステーション20を含む。領域94は第1なし・し
3図に関連してこれまで説明して来た部品を含むもので
ある。トモグラフイ−装置92のうち、組立体16に取
付けられて一体に動く部分は同じ参照数字16で指示さ
れている破線内部に全体が示されており、検出器配列5
6、X線管の形態の放射線源50、検出器配列56に必
要な電圧を印加する高圧電源96、検出器配列56から
出ている種々の信号チャネルを有する増幅多重化ブロッ
ク98、検出器電子制御論理回路100、並びにブロッ
ク98から出力を受けてそれをデジタル形で制御及び数
再生ステーション20‘こ伝送するためのアナログ・デ
ジタル変換器102を含む。
FIG. 4 also illustrates the relationship between apparatus 10 and its associated components, and the various operating parts of a fully computer-processed axial tomography apparatus 92 utilized with apparatus 10. Tomography apparatus 92 generally includes a machine/patient area 94 and a control and image reproduction station 20 communicating with this area. Region 94 contains the components previously described in connection with FIGS. 1-3. The parts of the tomography apparatus 92 that are attached to and move together with the assembly 16 are shown entirely within the dashed lines designated by the same reference numeral 16, and the detector array 5
6. a radiation source 50 in the form of an It includes control logic 100 and an analog-to-digital converter 102 for receiving the output from block 98 and transmitting it in digital form to control and reproduction station 20'.

組立体16への全接続はすでに述べたようにスリップリ
ング組立体を通してなされる。
All connections to assembly 16 are made through slip ring assemblies as previously described.

詳説すると、変換器102の出力はスリップリング組立
体104を介して入力/出力・ダイレクトメモリーアク
セス制御手段106に供給される。同様にして、ステー
ション2川こある中央制御パネル・論理回路108と、
検出器電子制御論理回路100の接続はスリップリング
組立体110を介して行われる。同様にして、X線管5
0の電源電圧と励起電圧のすべては一連のスリップリン
グ112,114,116及び118を介して得られる
。スリップリング112は陽極の回転を開始してそれを
持続するためX線始動器120を接続し、スリップリン
グ114は電源122から高電圧を供給し、スリップリ
ング116はX線グリッド制御装置124を接続し、ス
リップリング118はフィラメント回路電源126を接
続する。X線管50等への種々の電力入力は、制御及び
像再生ステーション20または機械・患者領域94にあ
るが回転する組立体16の一部を形成しない不動の基本
的に慣習的な装置から生ずる。
Specifically, the output of the transducer 102 is provided via a slip ring assembly 104 to an input/output direct memory access control means 106. Similarly, the central control panel/logic circuit 108 at station 2,
Connections to the detector electronic control logic 100 are made through a slip ring assembly 110. Similarly, X-ray tube 5
All of the zero supply voltage and excitation voltage are obtained through a series of slip rings 112, 114, 116 and 118. Slip ring 112 connects an x-ray starter 120 to initiate and sustain rotation of the anode, slip ring 114 provides high voltage from power source 122, and slip ring 116 connects x-ray grid controller 124. The slip ring 118 also connects the filament circuit power supply 126. The various power inputs to the x-ray tube 50 etc. originate from stationary, essentially conventional equipment located at the control and image reproduction station 20 or machine/patient area 94 but not forming part of the rotating assembly 16. .

詳細に説明すると、高電圧制御装置128が設けられ、
この制御装置が高圧電源122に導線130を通して制
御信号を供給する。これら両部品はすでに指摘したよう
に回転する組立体16の外側にある。高電圧制御装置1
32は高電圧制御装置128と接続している。公知の運
動装置が設けられ、1.34に概略的に示されている。
同じ高電圧制御装置132も制御線136を通してX線
始動器120の作動を制御する。フィラメント回路電源
126には導線138、調節手段140を通して電力が
供給される。調節手段140は入力導線142、位相制
御装置144を適して電力を供給される。そのような位
相制御装置144はフィラメント回路の不均一な温度分
布を避けるためフィラメント回路の付勢に関連して使用
される。位相制御装置144はまた導線146を通して
中央制御パネル・論理回路108に入力を供給する。こ
の入力はX線グリッド制御装置124の作動に関連して
、つまり導線148を流れる電流の位相に従って使用さ
れる。X線グリッド制御装置124は本装置の動作サイ
クルの間、X線をパルスの形で放出するよう×線管のグ
リッド‘こ周期的にパルスを供給する。このX線パルス
は典型的に組立体16の回転の各一度につき1個のパル
スの割合であるが、回転の各一度につき2個またはそれ
以上のパルスの割合でもよい。更にまた別のパルスの組
み立てを使用することもできる。本発明の重要な一態様
に従い、全接続にスリップリングを使用することによっ
て組立体16の回転を周期的に停止する必要が避けられ
る。実際に本装置の動作の好適な態様において組立体1
6の回転は絶えず維持される。例えば、そのような回転
はひとりの患者について一連の断面走査が行われている
間続けられる。あるいは、複数の患者について順次走査
が行われる間そのような回転が続0行される。これは時
間を節役し動作を最小化するだけでなく、組立体の停止
と開始によって装置の諸部品に加えられる物理的な応力
を除去するという、重要な利点をもたらす。この応力は
組立体の非常に重い構造部品に加えられる応力、X線管
の夕高遠回転陽極部分に加えられる応力、及び特に検出
器に有害な振動応力を含む。3600の走査はオペレー
タが中央制御パネル・論理回路108にそのような走査
の命令を入れることによって開始される。
Specifically, a high voltage control device 128 is provided;
The controller provides control signals to high voltage power supply 122 through conductor 130. Both of these parts are external to the rotating assembly 16, as already indicated. High voltage control device 1
32 is connected to a high voltage control device 128. A known exercise device is provided and is shown schematically at 1.34.
The same high voltage controller 132 also controls the operation of the x-ray starter 120 through a control line 136. Power is supplied to the filament circuit power supply 126 through a conductor 138 and a regulating means 140. The adjustment means 140 is powered by an input lead 142, suitable for a phase control device 144. Such a phase control device 144 is used in conjunction with the energization of the filament circuit to avoid non-uniform temperature distribution in the filament circuit. Phase controller 144 also provides input to central control panel logic circuit 108 through conductor 146. This input is used in connection with the operation of the x-ray grid controller 124, ie according to the phase of the current flowing through the conductor 148. An x-ray grid controller 124 periodically pulses the x-ray tube grid to emit x-rays in pulses during the operating cycle of the apparatus. The x-ray pulses are typically at a rate of one pulse for each rotation of the assembly 16, but may be at a rate of two or more pulses for each rotation of the assembly 16. Furthermore, other pulse configurations can also be used. In accordance with an important aspect of the present invention, the need to periodically stop rotation of assembly 16 is avoided by using slip rings on all connections. In practice, in a preferred mode of operation of the device, the assembly 1
6 rotation is constantly maintained. For example, such rotation may continue while a series of cross-sectional scans are performed on a single patient. Alternatively, such rotations may continue during sequential scanning of multiple patients. This has the important advantage of not only saving time and minimizing motion, but also eliminating the physical stress placed on the parts of the device by stopping and starting the assembly. These stresses include stresses that are applied to the very heavy structural parts of the assembly, stresses that are applied to the high-altitude rotating anode portion of the x-ray tube, and vibrational stresses that are particularly harmful to the detector. A 3600 scan is initiated by an operator entering a command for such a scan into the central control panel logic 108.

すでに説明したよう0に、回転は連続的に行われるため
、患者についての走査サイクルを組立体16の回転のい
ずれの点でも、つまり一連の走査が開始されるときの特
定の角度設定にかかわらず、開始することができること
も望ましい。これは以下に述べる理由によつ5て重要で
ある。本装置の典型的な動作態様において、完全な36
00の走査、1つまり組立体16の完全な一回転、は1
ないし6秒以内で行われる。これは同一の目的に従来装
置が資した時間に比較すると非常に短かし、時間である
。しかし、そのよう0な走査サイクルの間、像がぼける
ことを避けるため患者は呼吸を止めることが望ましい。
もし走査サイクルが組立体16の回転の1個の点のみで
開始可能ならば、オペレータの操作開始から6秒間ほど
走査が開始されないということがあり得る。従って、患
者が呼吸を止めなければならない全時間は12秒であり
得る。これは比較的望ましくなく、特に虚弱な患者が診
断されているときに望ましくない。そのような理由によ
り、本袋函には中心位置検出器150が設けられている
。検出器15川ま発光源152(例えば発光ダイオード
)、及びフオト。トランジスタ154のような光検出素
子を含む簡単な光学的に結合されたスイッチより成る。
板48に取付けられている突起156は組立体16と共
に回転可能であり、発光源152とフオト・トランジス
タ154の間の光路を組立体の各回転の間一度だけ横断
する。検出器150の出力は導線166を介して位置計
数器160に供給される。中央制御パネル・論理回路1
08で走査サイクルが開始されると、計数器160を始
動させる始動信号が導線162を進む。連続的な回転の
間、中央制御パネル・論理回路108からグリッド制御
装置124に供給されるパルス制御信号は導線164を
介して位置計数器160‘こも供給される。中心位置に
到達すると、突起156は検出器150での光路を横断
し、そして停止信号が導線166を通して計数器160
‘こ供給される。次に計数器160の計数値は導線16
8を通して中央制御パネル・論理回路108に供給され
る。この計数値から回路108は走査の間検出器によっ
て得られた各紙の走査データの絶対角度位置を指示する
情報ストリームを決定する。組立体16の回転はすでに
説明したようにモーター28によって行われる。このモ
ーター28には連動装置170が設けられている。モー
ター28は中央制御パネル・論理回路108によって動
作させられたり動作を停止させたりする。検出器配列5
6は典型例において301個の別個の検出素子を含む。
これら検出素子はすべて非常に低いレベルのアナログ出
力信号を生ずる。対応する信号処理条件づけチャネルの
配列はこれら信号を増幅し積分し、そしてそれをマルチ
プレクサ192に供給する。マルチプレクサ192は信
号を多重送信してアナログ・デジタル変換器102に供
給する。これらの技術の使用によって検出器からの多数
の入力信号は十分に減少させられて、比較的4・ごなA
D変換器、つまり16ビットのAD変換器、を利用でき
る。その結果、1本の出力線174が多数のチャネルか
らデータ・ストリ−ムを運搬する。組立体16から制御
及び綾再生ステーション20にデータを供給するために
、出力線174のように比較的少数の出力線が使用され
る。数百のチャネルのうち実際に第4図に示されている
のはわずか2つである。実際上、例えば20本前後の出
力線114が総数301のチャネルに典型的に作用する
ことができる。第4図に示されている回路において、増
幅器配列18川ま複数の演算増幅器176より成り、一
連のFETスイッチ178が積分器配列184の一部を
形成する一連の積分器182に送られる増幅器176の
出力を通過させたり、通過を阻止したりする。
As already explained, since the rotations are continuous, the scanning cycle for the patient can be performed at any point in the rotation of the assembly 16, i.e. regardless of the particular angular setting at which the series of scans is started. , it is also desirable to be able to start. This is important for reasons explained below. In typical operation of the device, a complete 36
00 scans, 1 complete revolution of assembly 16, is 1
It takes less than 6 seconds. This is a very short amount of time compared to the time taken by conventional devices for the same purpose. However, during such zero scan cycles, it is desirable for the patient to hold his breath to avoid blurring the image.
If the scan cycle could be initiated at only one point in the rotation of the assembly 16, it is possible that the scan would not begin for as long as six seconds after the start of operator action. Therefore, the total time the patient has to hold his breath may be 12 seconds. This is relatively undesirable, especially when frail patients are being diagnosed. For this reason, the book bag box is provided with a center position detector 150. The detector 15 includes a light emitting source 152 (eg, a light emitting diode), and a photodetector. It consists of a simple optically coupled switch containing a photodetector element such as transistor 154.
A projection 156 attached to plate 48 is rotatable with assembly 16 and traverses the optical path between light emitting source 152 and phototransistor 154 only once during each rotation of the assembly. The output of detector 150 is provided to position counter 160 via lead 166. Central control panel/logic circuit 1
When the scan cycle begins at 08, a start signal advances on conductor 162 which starts counter 160. During continuous rotation, pulse control signals provided from central control panel and logic 108 to grid controller 124 are also provided to position counter 160' via conductor 164. Upon reaching the center position, protrusion 156 crosses the optical path at detector 150 and a stop signal is transmitted through lead 166 to counter 160.
'This will be supplied. Next, the count value of the counter 160 is
8 to a central control panel and logic circuit 108. From this count, circuit 108 determines an information stream indicative of the absolute angular position of each sheet of scan data acquired by the detector during the scan. Rotation of assembly 16 is effected by motor 28 as previously described. This motor 28 is provided with an interlocking device 170. The motor 28 is activated and deactivated by a central control panel and logic circuit 108. Detector array 5
6 includes 301 separate detection elements in the typical example.
All of these sensing elements produce very low level analog output signals. A corresponding array of signal processing conditioning channels amplifies and integrates these signals and provides them to multiplexer 192. Multiplexer 192 multiplexes the signals and provides them to analog-to-digital converter 102 . By using these techniques, the multiple input signals from the detector can be significantly reduced to a relatively small A
A D converter, ie a 16-bit AD converter, can be used. As a result, a single output line 174 carries data streams from multiple channels. A relatively small number of output lines, such as output line 174, are used to provide data from assembly 16 to control and replay station 20. Only two of the hundreds of channels are actually shown in FIG. In practice, for example, around 20 output lines 114 can typically serve a total of 301 channels. In the circuit shown in FIG. 4, the amplifier array 18 consists of a plurality of operational amplifiers 176, with a series of FET switches 178 feeding into a series of integrators 182 forming part of an integrator array 184. Pass the output of or prevent it from passing.

検出信号処理条件づけチャネルでの種々の動作は論理回
路100の制御を受ける。
Various operations on the detection signal processing conditioning channel are under the control of logic circuit 100.

検出信号はしベルを上げるため増幅され積分された後、
マルチプレクサ192で時間多重化される。マルチプレ
クサ192は伝送チャネルの条件をかなり緩和し、そし
てすでに述べたように多重化した信号をアナログ・デジ
タル変換器102に供給する。そこで信号はスリップリ
ング組立体104を通過して入力ノ出力・ダイレクトメ
モリーアクセス制御手段106に送られる。制御手段1
06は導線190を通してコンピュータ188と接続し
ている。次に検出データはコンピュータ188と接続し
ている例えばディスク191または他の記憶素子の適当
な記憶箇所に格納される。コンピュータ188は本用途
のような目的に使用するのに適当な周知のデジタル・コ
ンピュータであるのが望ましい。コンピュータ188に
供給される情報を表示し処理するのに役立つ他の種々の
部品、例えばカメラ195と接続している画像表示装置
194、静電プリンタ196、プリンタ198、CRT
端子200及び磁気テープ記録手段202は、トモグラ
フィー装置92と後続している。
After the detection signal is amplified and integrated to raise the signal,
The multiplexer 192 time-multiplexes the signals. Multiplexer 192 significantly relaxes the requirements on the transmission channel and provides the multiplexed signal to analog-to-digital converter 102 as previously described. The signal is then passed through slip ring assembly 104 to input/output/direct memory access control means 106. Control means 1
06 is connected to the computer 188 through a conductor 190. The detected data is then stored in a suitable storage location, for example on disk 191 or other storage element, connected to computer 188. Computer 188 is preferably a well-known digital computer suitable for use in this application. Various other components serve to display and process the information provided to the computer 188, such as an image display 194 connected to a camera 195, an electrostatic printer 196, a printer 198, and a CRT.
Terminal 200 and magnetic tape recording means 202 are followed by tomography device 92 .

これら諸部品の動作自体はデータ処理装置において周知
であるのでそれらを詳細にここで説明する必要はない。
一連の横断面で患者54を順次走査するために、位置決
め台の上面42には中央関口36に向かって軸方向に上
面42を徐々に進めると共に患者を適当な方向に向ける
よう上面42を他の方向に移動させるための手段が設け
られている、ということをすでに述べた。第4図に示さ
れているように、これは位置決め台移動手段206を駆
動する移動モーター204によって簡単に行われる。モ
ーター204はモーター駆動手段208によって徐々に
駆動される。モーター駆動手段208は各回転走査の終
りに信号が中央制御パネル・論理回路108から進み、
制御線210を通して中央制御パネル・論理回路i08
によって周期的に作動させられる。中央制御パネル・論
理回路108はモーターをステップ状に移動させる。す
ると位置決め台の上面42は機械的なつながりによって
J徐々に移動させられ、例えば開口36に向かって徐々
に進む。いまら〈第2図を参照するに、患者の走査の過
程の間、ビーム62のような扇形ビーム52の外側ビー
ムはビーム61のようなより中央よりのビ」−ムに比較
して通常薄い組織を通過する。
The operation of these components is well known in data processing systems, so there is no need to explain them in detail here.
In order to sequentially scan the patient 54 in a series of transverse planes, the top surface 42 of the positioning table is configured to gradually advance the top surface 42 axially toward the central gateway 36 and to rotate the top surface 42 in another direction to orient the patient in the appropriate direction. It has already been mentioned that means are provided for moving in the direction. As shown in FIG. 4, this is simply accomplished by a movement motor 204 driving a positioning platform movement means 206. Motor 204 is gradually driven by motor drive means 208 . The motor drive means 208 receives a signal from the central control panel/logic circuit 108 at the end of each rotational scan;
Central control panel/logic circuit i08 through control line 210
It is activated periodically by A central control panel and logic circuit 108 steps the motors. The upper surface 42 of the positioning platform is then gradually moved by the mechanical linkage, for example, gradually towards the opening 36. Referring now to FIG. 2, during the process of scanning a patient, the outer beams of fan beam 52, such as beam 62, are typically thinner than the more central beams, such as beam 61. pass through the organization.

物理的なコンペンセータ(つまり、放射線吸収物)に代
わって、またはそれに加えて、そして信号処理条件づけ
チャネルの性能を向上させる目的で、種々の検出信号チ
ャネルを例えば利得チャネルに異な2る値の抵抗器を使
用することによって異なった利得特性を有するようにす
ることができる。従って、ビーム62のような外側ビー
ムの検出器に接続しているチャネルはビーム61のよう
な大いに吸収された中央ビームから生ずる信号を処理す
るチャネルより小さな利得を有する。第4図の増幅多重
化ブロック98として使用される好適な回路構成は第5
図に示されている。
Instead of or in addition to a physical compensator (i.e., a radiation absorber) and for the purpose of improving the performance of the signal processing conditioning channel, the various detection signal channels can be connected to different detection signal channels, e.g., in the gain channel, with two different value resistors. It is possible to have different gain characteristics by using different amplifiers. Therefore, channels connecting to detectors of outer beams, such as beam 62, have less gain than channels processing signals originating from highly absorbed central beams, such as beam 61. A preferred circuit configuration for use as amplification multiplexing block 98 in FIG.
As shown in the figure.

この第5図に示されている回路は本装置に関連して生ず
る2つの問題を解決するのに特に有効である。第1に、
人体の一部の走査の間典型的に遭遇する通路密度の大き
な差(これは扇形ビーム52の端ビームの幾つかがすべ
て人体の外側を通るという、・または部分的に人体を通
るという事実を含む)によって検出器配列56の出力の
差は大きい。更に、これらのレベルはまず第1に非常に
低い。典型的において「典型的な状況で経験する検出出
力の範囲はlpAから30仇Aまで及ぶ。これによって
今度は信号処理回路が非常に敏感であるだけでなく、非
常に広い変動範囲の信号に比較的に均一に応答する必要
が生じやすい。更に、ドリフトによつて本装置には別の
重大な問題が生ずる。
The circuit shown in FIG. 5 is particularly effective in solving two problems associated with the present apparatus. Firstly,
The large differences in path density typically encountered during scanning of parts of the human body (this accounts for the fact that some of the end beams of the fan beam 52 pass entirely outside the body, or partially through the body) ), the difference in the output of the detector array 56 is large. Furthermore, these levels are first of all very low. The range of detected outputs typically experienced in typical situations ranges from 1pA to 300mA. This in turn means that the signal processing circuitry is not only very sensitive, but also relatively sensitive to signals with a very wide range of variation. In addition, drift creates another serious problem with the device.

このドリフトは本装置の長期の動作の過程の間、検出信
号処理チャネルに生ずる。ドリフトによる影響はチャネ
ルごとに異なるため、長期間の間にアンバランスが生じ
、その結果データに誤まりが生ずることがある。第5図
の回路は前述の問題の両方を完全に解決するものである
。詳細に述べると、第5図の回路は患者の走査に付随し
て種々の検出信号処理チャネルの再校正を行なうもので
ある。本菱贋を含む1日の運転のはじめに検出器列56
から出発している複数のチャネルが校正される。
This drift occurs in the detection signal processing channel during the course of long-term operation of the device. Because the effects of drift vary from channel to channel, imbalances can occur over long periods of time, resulting in erroneous data. The circuit of FIG. 5 completely solves both of the aforementioned problems. Specifically, the circuit of FIG. 5 recalibrates the various detection signal processing channels in conjunction with patient scanning. Detector row 56 at the beginning of the day's operation including genuine copying
Multiple channels originating from are calibrated.

詳細に述べると、いわゆるファントム、つまり均一なポ
リエチレンのような既知の物質のブロック「が最初に装
置に薄かれ、そしてX線走査を利用してそのような物質
によって試験走査運転を行なってベースラインを設定す
る。種々のチャネルの利得を一様にするため、または穣
準化するためコンピュータ188が有効に利用される。
全然吸収されなかったX線ビームの強度の測定も行われ
る。つまり、これはファントムの端での透過特性も含む
。この作業の目的は事実上X線源の絶対強度を指示して
後の比較に備えることである。代表的なチャネルを図示
している第5図を参照するに、検出電離箱212の出力
は走査の間積分器214に送られ、積分器214の出力
はサンプル・ホール回路216に、次にアナログ・マル
チブレクサ218に送られ、そして最終的にアナログ。
デジタル変換器220‘こ送られる。積分器214の出
力はまた導線222を通してレベル検出器224に送ら
れる。レベル検出器224の出力はJKフリツプフロツ
プ226の一入力となる。JKフリツプフロツプ226
のもう1方の入力は水晶基準周波数発生源228から得
られる。この基準周波数はまた他のすべての検出チャネ
ルの対応、するフリップフロップにも送られる。フリッ
プフロツプ226のKゲートには230から高しべタル
・デジタル信号が供給される。検出電離箱212からの
信号は積分器214で積分され、その出力は波形232
によって指示されているように実際に負の信号である。
In detail, a so-called phantom, a block of known material such as homogeneous polyethylene, is first thinned into the device and a test scan run is performed with such material using X-ray scanning to establish a baseline. The computer 188 is effectively used to equalize or smooth the gains of the various channels.
Measurements are also made of the intensity of the X-ray beam that is not absorbed at all. In other words, this also includes the transmission properties at the edges of the phantom. The purpose of this work is to effectively indicate the absolute intensity of the X-ray source for later comparison. Referring to FIG. 5, which illustrates a typical channel, the output of the detection ionization chamber 212 is sent to an integrator 214 during the scan, and the output of the integrator 214 is sent to a sample Hall circuit 216, which is then sent to an analog - Sent to multiplexer 218 and finally analog.
The signal is sent to digital converter 220'. The output of integrator 214 is also sent through lead 222 to level detector 224. The output of level detector 224 becomes one input of JK flip-flop 226. JK flip flop 226
The other input is obtained from a crystal reference frequency source 228. This reference frequency is also sent to the corresponding flip-flops of all other detection channels. The K gate of flip-flop 226 is supplied with a high beta digital signal from 230. The signal from the detection ionization chamber 212 is integrated by an integrator 214, and its output is a waveform 232.
is actually a negative signal as indicated by .

十分に弱まった負のレベル234が得られたとき、レベ
ル0検出器224に信号が発生し、この信号は次のクロ
ツクパルスが生ずるときフリツプフロツプ226を動作
させる。今度はフリップフロップ226がパルスを計数
器236に供給し、この計数器の出力は各測定期間の終
了時にラッチ238にストローブされる。ラツチ238
の出力はデジタル。マルチプレクサ2401こ、そして
次にコンピューター88に供給される。信号レベル23
4に信号が達するごとにフリップフロップ226からの
パルスが放電回路242を付勢する。この放電回路24
2はFETスイッチと定電流源を有する。この放電回路
は積分器214を波形232の高いレベル244にリセ
ットする。計数器236、ラッチ238及びデジタル・
マルチプレクサ240を含む第5図の回路の枝路は方向
決定回路として有効に働く。
When a sufficiently weakened negative level 234 is obtained, a signal is generated in the level 0 detector 224, which activates the flip-flop 226 when the next clock pulse occurs. Flip-flop 226 in turn provides pulses to counter 236, the output of which is strobed into latch 238 at the end of each measurement period. Latch 238
The output is digital. Multiplexer 2401 and then computer 88 are provided. signal level 23
4, a pulse from flip-flop 226 energizes discharge circuit 242. This discharge circuit 24
2 has an FET switch and a constant current source. This discharge circuit resets integrator 214 to the high level 244 of waveform 232. Counter 236, latch 238 and digital
The branch of the circuit of FIG. 5 that includes multiplexer 240 effectively serves as a direction determining circuit.

つまり、それによって測定されたカウント数は検出電離
箱212の出力レベルの方向を指示する。同様に積分器
214、サンプル。ホールド回路216、アナログ・マ
ルチブレクサ218及びアナログ・デジタル変換器22
川ま検出電離箱212の出力の精密測定枝路を有効に構
成する。もちろん図示の回路構成は非常に広いダイナミ
ック応答レンジを有する。第5図の回路は更に前述の目
的のため校正を可能とする。
That is, the number of counts thus measured indicates the direction of the output level of the detection ionization chamber 212. Similarly, integrator 214, samples. Hold circuit 216, analog multiplexer 218 and analog to digital converter 22
This effectively configures a precision measurement branch of the output of the river detection ionization chamber 212. Of course, the illustrated circuit arrangement has a very wide dynamic response range. The circuit of FIG. 5 further allows calibration for the aforementioned purposes.

詳細に述べると、全部の検出チャネルに共通な高基準源
246と低基準源248が設けられており、これら基準
源は高抵抗器254を含む枝路252によって積分器2
14の前で共通点2501こ接続されている。高基準源
246と低基準源248(これはアースされている)の
功替はコンピューター88に接続されている制御線25
6によって行われる。スイッチ258は実際にリード・
スイッチを構成し、それの制御素子はコンピューター8
8によって動作される。前述の回路の校正のための動作
は次にようになされる。
Specifically, a high reference source 246 and a low reference source 248 common to all detection channels are provided which are connected to the integrator 252 by a branch 252 containing a high resistor 254.
A common point 2501 is connected in front of 14. The alternation of the high reference source 246 and the low reference source 248 (which is grounded) is connected to the control line 25 connected to the computer 88.
6. Switch 258 is actually the lead
It constitutes a switch, and its control element is a computer 8.
Operated by 8. The operation for calibrating the circuit described above is performed as follows.

患者が例えば第1図に示されているような所定の位置に
置かれ「そしてすでに説明したようにX線源56をオン
にしたまま回転の1サイクルが行われる。次に、所定の
サイクルが終了する3とX線源をオフにして更に回転さ
れる。この回転は校正のための作動である。この校正作
動の間、スイッチ258は高基準源246と低基準源2
48の位置の間で順次に切替えられる。この動作の結果
、相対的な利得は複数のチャネルの各々で決〆定される
。つまり、一方の高基準入力と他方の低基準入力の間に
相対的利得が決定される。その日の動作の初めに行われ
たものと同じ標準化を行なうため、次にコンピュータが
種々のチャネルの実効利得を調整してそれらを均一化ま
たは標準化する。従って、隣接するチャネルは一方に高
基準入力、もう一方に低基準入力が使用されているとき
事実上同じ相対利得を生ずる。もちろん、このためにチ
ャネル内の電子部品の調整を行なう必要はなく、単にコ
ンピュータで処理される数値の変更を行なうだけでよい
。その日の動作の初めの最初の校正に関連してすでに述
べたように、端の測定も行なわれる。
The patient is placed in a predetermined position, for example as shown in FIG. 3, the X-ray source is turned off and rotated further. This rotation is a calibration operation. During this calibration operation, the switch 258 switches between the high reference source 246 and the low reference source 2.
It switches sequentially between 48 positions. As a result of this operation, relative gains are determined for each of the plurality of channels. That is, a relative gain is determined between one high reference input and the other low reference input. To perform the same standardization that was done at the beginning of the day's operation, the computer then adjusts the effective gains of the various channels to equalize or standardize them. Adjacent channels therefore yield virtually the same relative gain when a high reference input is used on one side and a low reference input on the other. Of course, this does not require any adjustment of the electronic components in the channel, but merely a change in the computer-processed values. As already mentioned in connection with the initial calibration at the beginning of the day's operation, edge measurements are also taken.

この目的は動作開始時のX線源の絶対強度と校正時のX
線源の絶対強度の比較を可能とし、それによってコンピ
ュータがX線源の強度変化も調整できるようにすること
であるd前述の動作に加えて、コンピュータはまたアナ
ログ・デジタル変換器220の出力とデジタル・マルチ
プレクサ240の間の精密な倍数を決定する。
The purpose of this is to determine the absolute intensity of the X-ray source at the start of operation and the
In addition to the operations described above, the computer also compares the output of the analog-to-digital converter 220 with the output of the analog-to-digital converter 220. Determine the exact multiple between digital multiplexers 240.

これは放電回路242から平均してN+1/2個のパル
スを生ずる信号を高基準源246として使用することに
よって行われる。次に2つの出力を比較すると前述の倍
数が指示され、それによってコンピュータによる検出出
力の精密な補償が可能となる。前述の校正手順のすべて
は患者54を所定の場所に置き、患者の走査の直前また
は直後に行われる。
This is done by using as the high reference source 246 a signal that produces an average of N+1/2 pulses from the discharge circuit 242. Comparing the two outputs then indicates the aforementioned multiple, thereby allowing precise compensation of the detected output by the computer. All of the foregoing calibration procedures are performed with the patient 54 in place and immediately before or after scanning the patient.

校正手順はオペレータが論理回路108に命令を入れる
ことによって手動で開始される。あるいはし校正手順は
論理回路108の制御のもとに自動的に進行する。本発
明の重要な特徴、並びに組立体16の連続的な回転を含
むすでに指摘した本発明の幾つかの特徴を実現するもの
はX線管への付勢接続と制御接続の両方それに装置10
への他の制御入力と装置10から外部への出力を導くた
めに使用される種々の接続を可能とするスリップリング
組立体TOの使用であるということ、をすでに説明した
The calibration procedure is initiated manually by an operator entering a command into the logic circuit 108. Alternatively, the calibration procedure proceeds automatically under the control of logic circuit 108. Important features of the invention, as well as some of the features of the invention already noted, including continuous rotation of the assembly 16, are realized by both the biasing connection to the x-ray tube and the control connection to the apparatus 10.
It has already been mentioned that it is the use of a slip ring assembly TO that allows for various connections that can be used to route other control inputs to and outputs from the device 10 to the outside world.

スリップリング組立体70の概要は第3図に関連してす
でに説明した。スリップリング組立体70の詳細を次に
第6図と第7図を参照して説明する。最初に第6図を参
照するに、カバー部分82の回転はリンク2601こよ
ってシリンダ22と一体に行われる。
A general overview of slip ring assembly 70 has been previously described in connection with FIG. Details of slip ring assembly 70 will now be described with reference to FIGS. 6 and 7. Referring first to FIG. 6, rotation of cover portion 82 is effected integrally with cylinder 22 through link 2601.

リンク260はカバー部分82に固定されていてピン2
62と係合する。ピン262はシリンダ22の後方側2
64から突出している。第7図にはX線管5川こ接続し
ている高電圧ケーブル80同様、電源122から出てい
る高電圧入力線72と74が図示されている。低電圧の
入力と出力のための一連のコネクタ90も図示されてい
る。これらは不動部村であるカバー部分88に取付けら
れている。即ち、コネクタ90から出ている種々の接続
線は制御及び像再生ステーション20に接続されており
、ある場合には例えばX線始動器120からの低電圧入
力に、そして組立体16の信号処理条件づけ回路用の交
流電源に接続されている。次に主として第7図の断面図
を参照するに、組立体70の部分88に設けられている
スリップリング組立体は回転する機械類に低電圧入力を
伝送するために従来から利用されて来た一般的な種類の
ものであるため、この図では非常に詳細には示されてい
ない。
Link 260 is fixed to cover portion 82 and is connected to pin 2.
62. The pin 262 is located on the rear side 2 of the cylinder 22.
It stands out from 64. FIG. 7 shows the high voltage input lines 72 and 74 coming from the power supply 122, as well as the high voltage cable 80 connecting the X-ray tube. Also shown is a series of connectors 90 for low voltage inputs and outputs. These are attached to a cover part 88 which is a fixed part. That is, various connecting lines emanating from the connector 90 are connected to the control and image reproduction station 20, in some cases to low voltage inputs, for example from the X-ray starter 120, and to the signal processing conditions of the assembly 16. connected to the AC power supply for the attached circuit. Referring now primarily to the cross-sectional view of FIG. 7, a slip ring assembly provided in portion 88 of assembly 70 is conventionally utilized to transmit low voltage inputs to rotating machinery. Being of a general type, it is not shown in great detail in this figure.

1組の低電圧ケブル266は組立体70のチューブ26
8を通っている。
A set of low voltage cables 266 connect tube 26 of assembly 70.
It is passing through 8.

チューブ268は透明合成樹脂などのような絶縁材より
成る中心部材270内部に取付けられている。中心部材
270は前板272から、後方軸受支持体276と軸受
支持リング278に近い点274までのびている。前板
272、中心部材270及びリング28川ま高電圧ケー
ブル78,80と同様に組立体16と共に回転する。第
3図を比較することによっても明らかなように、カバー
部分76は回転しない。このカバー部分はすでに述べた
高電圧入力線74と72を保持している。これら高電圧
入力線はトモグラフィー装置92に接続しているX線電
源から高電圧を供給されている。ケーブル266とコネ
クタ90の間の電気的接続は通常の回転子2861こよ
って行われる。回転子286はブラシ290と接触して
いるスリップリング288を保持している。ブラシ29
川まコネクタ90と電気的に接続しており、301個の
検出器の出力には1餅固必要なだけである。リング28
0と、一方のカバー部分82の他の種々の部品と他方の
カバー部分76の部品の間の回転は、前記の2つの部分
の間にある軸受282によって可能にされている。
The tube 268 is mounted inside a central member 270 made of an insulating material such as transparent synthetic resin. Center member 270 extends from front plate 272 to a point 274 proximate rear bearing support 276 and bearing support ring 278. Front plate 272, center member 270 and ring 28 rotate with assembly 16, as do high voltage cables 78,80. As can be seen by comparing FIG. 3, the cover portion 76 does not rotate. This cover portion carries the high voltage input lines 74 and 72 already mentioned. These high voltage input lines are supplied with high voltage from an X-ray power supply connected to the tomography device 92. Electrical connection between cable 266 and connector 90 is made through conventional rotor 2861. Rotor 286 carries a slip ring 288 in contact with brushes 290. Brush 29
It is electrically connected to the river connector 90, and only one wire is required for the output of 301 detectors. ring 28
0 and various other parts of the cover part 82 on the one hand and parts of the cover part 76 on the other hand are enabled by a bearing 282 between the two said parts.

組立体70のカバー部分76と82の内部291全体が
オイル315または非常に高い絶縁特性を有する類似の
物質で満たされているため、これらカバー部分の間には
オイルシール284も設けられている。高電圧スリップ
リング電気嬢片は1組のりング後片292より成る。
An oil seal 284 is also provided between the cover parts 76 and 82 of the assembly 70 so that the entire interior 291 of the cover parts 76 and 82 is filled with oil 315 or a similar substance with very high insulating properties. The high voltage slip ring electrical contact piece consists of a set of ring back pieces 292.

リング鞍片292は中心部材270上のフランジ294
,296及び298に固定されている。これらフランジ
も、もちろん絶縁されている。1組のコンジット300
,302,304及び306がこれら電気援片からのび
ており、フランジ294,296,298内の適当な閉
口305,308,310を通り、そして312,31
4のような点で高電圧ケーブル78,8川こ接続してい
る。
Ring saddle 292 is attached to flange 294 on center member 270.
, 296 and 298. These flanges are also insulated, of course. 1 set of conduits 300
, 302, 304, and 306 extend from these electrical pieces and pass through appropriate closures 305, 308, 310 in flanges 294, 296, 298, and 312, 31.
The high voltage cable 78, 8 is connected at a point like 4.

これらケーブル78,80はX線管に接続している。図
には代表的な動作のための種々の励起電圧が書き込まれ
ている。回転するスリップリングとの接触は1組のブラ
シ316を通してなされる。ブラシ316はグラフアィ
トを主成分とするもの、または公知の他の組成より成る
ものである。
These cables 78, 80 connect to the x-ray tube. Various excitation voltages for typical operation are written in the figure. Contact with the rotating slip ring is made through a set of brushes 316. The brush 316 is composed mainly of graphite or other known compositions.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明に基づく走査装置の概略斜視図、第2図
は第1図の回転可能な組立部分の概略斜視図、第3図は
第1及び2図の装置の一部彼断一部断面側面図である。 第4図は第1,2及び3図の装置に利用されている制御
部品と回路部品の概略電機ブロック図であり、この図は
更に前記装置の諸部品と、前記装置が組み入れられてい
るコタンピュータ処理トモグラフィー装置の残りの部分
との関係を示すものである。第5図は本発明に利用でき
患者の診断に付随して検出信号チャネルの校正を行なう
増幅多重化回路の好適な形態の概略電気ブロック図、第
6図は第3図の線6−6に沿0つて取ったスリップリン
グ組立体部分の正面図、第7図は第6図の線7−7に沿
って取った−部破断一部断面正面図である。10…走査
装置、12・・・カバー、16・・・回転可能な組立体
、20・・・制御及び後再生ステーショタン、36・・
・中央開□、40・・・位置決め台、50・・・X線源
、52・・・扇形ビーム、54・・・患者、56・・・
検出器配列、64・・・信号処理条件づけ手段、70・
・・スリップリング組立体、76,82・・・カバー部
分、92・・・トモグラフィー装置、94・・・機械・
恵0者領域、98・・・増幅多重化ブロック、100・
・・検出器電子制御論理回路、102・・・アナログ・
デジタル変換器、104・・・スリップリング組立体、
106・・・入力/出力・ダイレクトメモリーアクセス
制御手段、108・・・中央制御パネル・論理回路、1
10・・・スリップリング組立体。 FIG.l FIG.2 FIG.3 FIG.5 FIG.6 FIG.4 FIG.7
1 is a schematic perspective view of a scanning device according to the invention, FIG. 2 is a schematic perspective view of the rotatable assembly of FIG. 1, and FIG. 3 is a partial cutaway of the device of FIGS. 1 and 2. It is a partial cross-sectional side view. FIG. 4 is a schematic electrical block diagram of the control parts and circuit components utilized in the devices of FIGS. Figure 2 shows the relationship to the rest of the computerized tomography device. FIG. 5 is a schematic electrical block diagram of a preferred form of an amplification/multiplexing circuit that can be used in the present invention and performs detection signal channel calibration in conjunction with patient diagnosis; FIG. FIG. 7 is a front view of the slip ring assembly section taken along line 7--7 of FIG. 6; DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Scanning device, 12... Cover, 16... Rotatable assembly, 20... Control and post-regeneration station tongue, 36...
・Central opening □, 40...Positioning table, 50...X-ray source, 52...Fan beam, 54...Patient, 56...
Detector array, 64... Signal processing conditioning means, 70.
... Slip ring assembly, 76, 82 ... Cover part, 92 ... Tomography device, 94 ... Machine.
Megumi 0 person area, 98...Amplification multiplexing block, 100...
・Detector electronic control logic circuit, 102 ・Analog・
Digital converter, 104... slip ring assembly,
106... Input/output/direct memory access control means, 108... Central control panel/logic circuit, 1
10...Slip ring assembly. FIG. l FIG. 2 FIG. 3 FIG. 5 FIG. 6 FIG. 4 FIG. 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 イ 検査を受ける対象物を通る部分の断面図を生ず
るため再生することのできるデータを得るための走査装
置において、放射線の平面薄板状のビームを形成すると
共に位置決めされる前記対象物が沿う軸の周りに、前記
ビームを回転する手段、及び前記ビームの前記回転の間
対象物を通過した後の前記ビームを検出する手段より成
り、前記ビームを回転する前記手段はすべて単一の回転
方向にある複数の360度の回転を行なうよう前記ビー
ムを回転することができ、ロ 回転電気供給装置を備え
、該装置は、環状電気接触部材を保持している第1のお
おい部分、前記環状電気接触部材と摺動的に接触するよ
う電気接触部材を保持している第2のおおい部分、前記
第1のおおい部分と前記第2のおおい部分を連結してて
互いに相対的に回転させる支持部材と流体シール部材、
及び連結された前記おおい部材内に入れられた絶縁液体
より成り、ハ 中心部分、該中心部分に回転可能に連結
されている第1の端部分、前記中心部分に回転不能に連
結されている外側カバーを有する第2の端部分、前記中
心部分内に配置され前記第1の端部分から支持されてい
る高電圧環状電気接触体、該環状電気接触体と係合し前
記中心部分から支持されている高電圧電気接触部材、及
び前記第2の端部分内に設けられ前記第1の端部分に回
転不能に連結されている低電圧スリツプリングより成り
、前記外側カバーは前記低電圧スリツプリングと摺動的
に係合する接触体を保持しており、ニ 前記第1の端部
分は前記組立体に連結され、前記高電圧環状電気接触体
は前記放射線源に接続され、前記低電圧スリツプリング
は前記検出手段に接続されていることを特徴とする断層
撮影走査装置用回転電気供給装置。 2 放射線ビームの回転の間いつでも走査を開始するこ
とができるよう回転の間いつでも放射線ビームの回転位
置を確認することができる手段を含むことを特徴とする
特許請求の範囲第1項記載の装置。3 前記ビームを転
する前記手段は、放射線ビームを形成する前記手段に電
力を供給するための高電圧スリツプリングを有すること
を特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載の
装置。 4 検査を受ける対象物を通る部分の断面図を生ずるた
め再生することのできるデータを得るための走査装置で
あつて、放射線の平面薄板状のビームを形成すると共に
位置決めされる前記対象物が沿う軸の周りに、前記ビー
ムを回転する手段、及び前記ビームの前記回転の間対象
物を弾過した後の前記ビームを検出する手段より成り、
前記ビームを回転する前記手段はすべて単一の回転方向
にある複数の360度の回転を行なうよう前記ビームを
回転することができるようになつた装置を動作させる方
法において、複数の対象物が前記装置内で順次走査され
る間前記ビームを前記単一方向に絶えず回転させる段階
を含む方法。 5 対象物がその一断面で走査され回転軸方向に移動さ
れてその他の断面で走査される間前記単一方向に前記ビ
ームを絶えず回転させる段階を含むことを特徴とする特
許請求の範囲第4項記載の方法。
[Scope of Claims] 1. In a scanning device for obtaining data that can be reproduced in order to produce a cross-sectional view of a portion passing through an object to be examined, the scanning device is positioned and forms a planar lamellar beam of radiation. means for rotating said beam about an axis along said object, and means for detecting said beam after passing through an object during said rotation of said beam, all said means for rotating said beam the beam is rotatable to perform a plurality of 360 degree rotations in a single direction of rotation; and (b) a rotating electrical supply device is provided, the device comprising: a first canopy carrying an annular electrical contact member; a second canopy portion holding an electrical contact member in sliding contact with the annular electrical contact member; a second canopy portion connecting the first canopy portion and the second canopy portion relative to each other; a support member and a fluid seal member that are rotated to
and an insulating liquid contained in the connected covering member, c. a central portion, a first end portion rotatably connected to the central portion, and an outer side non-rotatably connected to the central portion. a second end portion having a cover, a high voltage annular electrical contact disposed within the central portion and supported from the first end portion, a high voltage annular electrical contact engaged with the annular electrical contact and supported from the central portion; a high voltage electrical contact member disposed within the second end portion and non-rotatably connected to the first end portion, the outer cover being in sliding contact with the low voltage slip ring. retaining dynamically engaging contacts, d) the first end portion is coupled to the assembly, the high voltage annular electrical contact is connected to the radiation source, and the low voltage slip ring is coupled to the assembly; A rotary electricity supply device for a tomography scanning device, characterized in that it is connected to the detection means. 2. Device according to claim 1, characterized in that it includes means by which the rotational position of the radiation beam can be ascertained at any time during the rotation of the radiation beam so that scanning can be started at any time during the rotation of the radiation beam. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that said means for rotating said beam comprises a high voltage slip ring for powering said means for forming a radiation beam. 4. A scanning device for obtaining data that can be reproduced to produce a cross-sectional view of a section through an object to be examined, said object forming a planar lamellar beam of radiation along which said object is positioned. means for rotating said beam about an axis; and means for detecting said beam after impacting an object during said rotation of said beam;
A method of operating an apparatus wherein the means for rotating the beam is adapted to rotate the beam to perform a plurality of 360 degree rotations, all in a single direction of rotation, wherein a plurality of objects are A method comprising constantly rotating said beam in said single direction while being scanned sequentially within an apparatus. 5. Constantly rotating the beam in the single direction while the object is scanned in one cross-section, moved in the direction of a rotation axis, and scanned in other cross-sections. The method described in section.
JP52044187A 1976-04-19 1977-04-19 Rotating electrical supply device and method for tomography scanning device Expired JPS6019113B2 (en)

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JPS52151588A JPS52151588A (en) 1977-12-16
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06209603A (en) * 1993-01-13 1994-08-02 Kubota Corp Lift-controlling apparatus for working machine

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