JPS602241A - コンピユ−タ断層撮影装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、コンピュータ断層撮影装置に関す（ロ）従
来技術 ］ンピュータ断層撮影装置は、被検体の特定断面におけ
る放射線吸収係数の２次元分布像を得るものであるが、
従来では（第１世代、第２世代、第３世代、第４世代な
どのいずれを問わず）断面の形状（外郭）が前もって分
らないため種々の不都合を来たしていた。

これにつき第３世代Ｘ線ＣＴ装置を例にして説明する。

第３世代Ｘ線ＣＴ装置では、第１図に示すように、Ｘ線
管ｌと多数のＸ線検出器２とを対向配置し、Ｘ線管ｌか
らＸ線ビームを扇型に発射させてこれをＸ線検出器２の
各々に入射させるようにしておいて、このＸ線管１とＸ
線検出器２どの間に被検体３を置き、この被検体３を中
心にしてＸ線管ｌとｘｍ、検出器２とを一体に回転させ
てＸ線によるスキャニングを行なうことで減弱データを
得る。そして、扇型のＸ線ビームに接する円形領域４が
スキャニング可能な領域でつまりは撮影可゛能な領域と
いうことになる。ところで撮影しようとする被検体３の
スライス面がこのスキャニングエリア４とほぼ同じ大き
さでこれに収まる場合は良いが、図に示すようにスキャ
ニングエリア４に対して小さい場合には被検体３を全く
通らずにＸ線検出器２に入射するＸ線ビームもかなりの
部分を占めるようになる。そして得られる投影データは
第２図Ａに示すようなものとなり、被検体３を透過しな
いＸ線ビームによるデータはデータとして無用なもので
ある訳である。しかし、従来では、スライス面の外郭が
分らないので画像再構成にこのような無用なデータまで
も使用せざるを得ず、そのためデータ数が多くなってそ
の演算処理に時間がかかっていた。

そこで、適当な放射線遮蔽部材によりＸ線を絞るととも
にデータを取り出すＸ線検出器２も一部のものに限定し
て点線で示すような小さなスキャニングエリア５を設定
することが行なわれている。こうすればスキャニングエ
リア５の外側でのデータは採取されないのでより少ない
有効なデータのみで画像再構成でき、演算時間を短縮す
ることができる。しかし、この場合、被検体３が設定し
た小さなスキャニングエリア５に丁度収まるようなもの
である場合は良いが、スキャニングエリア５からはみ出
していたりすると、スキャニングエリア５外では吸収物
質が存在しないものとして演算がなされるため再構成画
像にアーティファクトを生じることになる。これは換言
すると、設定したエリア５に丁度収まるよう被検体３を
設定しなければならないことを意味し、設定に困難さが
生じる。というのは従来ではスライス面の外郭が分らな
いからである。

また、より小さいスキャニングエリア６を設定し、この
中に診断対象とする臓器たとえばを髄が入るようにし、
このエリア６のみの画像を得ることが行なわれる場合が
ある。この場合には第２図Ｂに実線で示すような投影デ
ータが得られるが、スキャニングエリア６からはみ出し
た部分に相当するデータとして点線で示すようなデータ
を電気的に付は加えるというはみ出し処理を行なう必要
がある。しかし、このはみ出し処理により付は加えるデ
ータは実際にはみ出した部分から得られるデータになる
べく近いものとしなければ、良好な再構成画像を得るこ
とができないが、従来では実際の被検体３のスライス面
における外郭が分らないためこのような適切なはみ出し
処理を行なうことができない。

（ハ）目的 この発明は、スライス面における被検体の実際の外郭の
形状を知ることのできるコンピュータ断層撮影装置を提
供することを目的とする。

（ニ）構成 この発明によるコンピュータ断層撮影装置では、放射線
検出器が感応する光を発射する光源が備えられ、光ビー
ムが放射線ビームと略一致するように発せらるようにな
っており、この光ビームを発射したときに放射線検出器
から得られるデータによって被検体のスライス面におけ
る外郭像が得られる。

（ホ）実施例 第３図はこの発明を第３世代Ｘ線ＣＴ装置に適用した場
合の一実施例の断面図であるが、この図において、ガン
トリフにはその中央部にトンネル部８が形成され、この
トンネル部８を挟むようにしてガントリフの中に１個の
Ｘ線管１と多′数のＸ線検出器２とが対向配置されてい
る。これらＸ線管１とＸ線検出器２とはガントリフの中
に納められた図示しないスキャニング機構により保持さ
れ、トンネル部８の周囲に一体に回転するようになって
いる。そしてトンネル部８の中にはベッド９により被検
体３が挿入されるようになっていて、Ｘ線管１から発射
されたＸ線ビームがこの被検体３を透過しＸ線検出器２
に入射することによってデータが得られるようになって
いる。これ迄に述べた構成は通常の第３世代Ｘ線ＣＴ装
置と同様である。

この発明によると、Ｘ線管ｌから発射されるＸ線ビーム
とほぼ同じように光ビームが被検体３に照射されさらに
Ｘ線検出器２に入射するよう光源１０と反射鏡１１とが
設けられており、この光源１０と反射鏡１１とがＸ線管
ｌと同様に図示しないスキャニング機構に取り付けられ
てこのＸ線管１とともに回転するようになっている。な
お、反射鏡１１を設けたのはＸ線ビームと光ビームとが
一致するようにするためであるが、Ｘ線管ｌと並べて光
源１０を配置しても光ビームがＸ線ビームとほとんど一
致する場合にはそのように配置し反射鏡１１は省くこと
ができる。Ｘ線検出器２の前面には、アルミニウムなど
の材質の薄板でなる、Ｘ線は透過するが光は遮蔽する遮
蔽板１２が、図に示すように回動自在に、あるいは図示
しないがスライド自在に取り付けられており、任意に光
を遮蔽することができるようになっている。また、望ま
しくは、ガントリフの外部から光が入ることを防ぐため
コリメータ（一種のフード）１３をＸ線ビームおよび光
ビームの通路に沿ってトンネル部８に設ける。

遮蔽板１２で光を遮蔽した場合には第４図Ａに示すよう
に光ビームはこの遮蔽板１２で遮蔽されＸ線ビームのみ
が透過する。Ｘ線検出器２は通常シンチレータ２１と光
電子増倍管２２で構成されており、入射したＸ線により
シンチレーション光が発生し、この光が光電子増倍管２
２により電気信号に変換される。遮蔽板１２により光を
遮蔽しない場合には第４図Ｂに示すように光ビニムがシ
ンチレータ２１を通じであるいはシンチレータ２１の隙
間より光電子増倍管２２に入射し電気信号が得られる。

したがって、トンネル部８内に被検体３が配置されてい
るときには、光ビームはこの被検体３によって遮断され
、光の照射されているＸ線検出器２と蔭になっているＸ
線検出器２とでは得られる信号が全く異なるため、光、
＠ｉｏおよび反射鏡１１とＸ線検出器２とのある回転位
置で多数のＸ線検出器２かも得られる投影データは第２
図Ｃに示すような、被検体３の輪郭を明瞭に示すものと
なる。そのため光源１０および反射鏡ｌｌとＸ線検出器
２とを一体に回転させて種々の方向からの投影データを
得ればこれらのデータからスライス面における被検体３
の外郭像を再構成することができる。

よって、まず遮蔽板１２をＸ線検出器２の前面から取り
除いた状態として光、１ｌｔｌｏを点灯して光ビームに
よるスキャニングを行ない、その後遮蔽板１２をＸ線検
出器２の前面に覆った状態としてＸ線管１を動作させて
Ｘ線ビームによるスキャニングを行なう。すると、Ｘ線
ビームによるスキャニングを行なう前に、光ビームのス
キャニングによって被検体３のスライス面における輪郭
に関する情報を得ることができるので、予め被検体３の
設定位置やスライス面の面積などを知ることができる。

なお、上記ではＸ線検出器２がシンチレータ２】と光電
子増倍管２２とにより構成されるものとして説明したが
、シンチレータと半導体光電変換器とを組合せたものや
、Ｘ線から電気信号への変換を直接性なう半導体放射線
検出器を用いることができる。これらの場合には、用い
る放射線検出器が感応する光（可視光および紫外線、赤
外線などの不可視光）を出すような光源を用いる必要が
ある。また、上記では第３世代Ｘ線ＣＴ装置について説
明したが、他の世代のＸ線ＣＴ装置でも同様にこの発明
を適用できる。

（へ）効果 この発明のコンピュータ断層撮影装置によれば、Ｘ線ビ
ームによるスキャニングに先だって被検体のスライス面
における外郭を知ることができるため、被検体を透過し
ないＸ線ビームによって得られたデータを不要なデータ
と判別することができ、この不要なデータを画像再構成
演算に使用しないようにすることができるため、演算量
を減少させて演算時間を短縮することができる。また、
スキャニングエリアを設定する際に被検体がこのエリア
からはみ出さないよう適切な設定を行なうことができる
とともに、自動設定も可能となる。さらに小さなスキャ
ニングエリアを設定し、はみ出し処理を行なう場合に、
実際にはみ出した領域の形状、面積などを知ることがで
きるので、適切なはみ出し処理が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は第３世代Ｘ線ＣＴ装置の模式図、第２図Ａ、Ｂ
、Ｃは投影データを表わす波形図、第３図はこの発明の
一実施例の概略縦断面図、第４図Ａ、Ｂは動作を説明す
るための部分拡大図である。 ■・・・Ｘ線管　２・・・Ｘ線検出器 ３・・・被検体　４．５．６・・・スキャニングエリア
７・・・ガントリ　８・・・トンネル部９・・・ベッド
　１０・・・光源 ｔｉ・・・反射鏡　１２・・・遮蔽板 １３・・・コリメータ　２１・・・シンチレータ２２・
・・光電子増倍管 特許出願人　株式会社島津製作所 答１− 答２國 箒５図 ′τ 箋ｑ珠

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検体を挟んで放射線源と放射線検出器とを対向
   配置し、上記被検体のスライス面において放射線ビーム
   によるスキャニングを行ない、放射線減弱に関するデー
   タを収集してこのデータを画像再構成処理することによ
   り上記スライス面における放射線吸収係数の２次元分布
   画像を再構成するコンピュータ断層撮影装置において、
   上記放射線検出器が感応する光を発射する光源を、上記
   放射線ビームと略一致する光ビームが形成されるように
   配置し、この光ビームによって上記放射線検出器から得
   られるデータから上記被検体のスライス面における外郭
   像を得ることを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。