JPS61141346A - 断層像撮影方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は断層像撮像装置に係り、特に撮影視野を拡大し
た断層像撮影方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

第７図は第３世代の放射線断層像撮影装置の概略構成図
である。この装置は、扇状の放射線ビームを放射する放
射線源１と、複数の放射線検出素子２を羅列した放射線
検出器３とを対向して設け、これら放射線源１と放射線
検出器３との間に被検体４を設置して撮影する構成とな
っている。そこで、断層撮影は、被検体４を所定角度づ
つ回転させ、この回転毎に放射線源１からノクルス状の
放射線ビーム１＆を被検体４に照射させて被検体４を通
過してくる放射線ビーム１ａを放射線検出器３によシ検
出して被検体全周の放射線吸収データを得、さらに得ら
れ丸飲射線吸収データから画像再構成処理を行なりて断
層像を得ている。

ところで、得られる断層像に対しては、撮影視野を広く
、かつ分解能を高くしたものが要求される。撮影視野は
放射線源１の放射線ビーム１ａの放射角αによって決定
されてしまい、第７図に示すような被検体の設置位置で
はＦの撮影視野に限定されてしまい、被検体４が大きい
場合には被検体４が撮影視野Ｆから外れることがある。

そこで、従来、撮影視野Ｆよりも、広い視野を得る丸め
に第８図に示すように被検体４を放射線検出器ｓ側に移
動させて設置して視野穴Ｆ、を図っていた。しかし、こ
の設置位置では放射線ビーム１ａの密度が低くなシ、断
層像の分解能が低くなってしまう。

また、撮影視野の拡大方法として放射線源Ｊの放射線ビ
ーム１ａの放射角αを大きくするととが考えられるが、
放射角αを大きくすると放射線ビーム１ａの両端部つｔ
ｐ放射線検出器３の両端部ｊ　ｓ　ｒ　ｊ　ｂに入射す
る放射線ビーム１ａの強度が弱くなるという性質がある
。さらに、ノイズの影響を受けやすくな５８／ＩＶ比が
低下するという欠点がある。このため、分解能が高く、
かつ高品質の断層像が得られなくなってしまう。さらに
放射線検出器が大きくなり装置全体が大きくなってしま
うという問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記実情に基づいてなされたもので、その目的
とするところは、容易に撮影視野を拡大できかつ高分解
能の画像を得られる断層像撮影方法を提供することにあ
る。

〔発明の概要〕

本発明は、扇状の放射線ビームを被検体の特定１１１ｉ
ＫＪｔｅｔ”す６放”線００′”体′透１１した放射線
ビームの吸収データを検出する放射線検出器を有する断
層像撮影装置において、被検体および放射線源と放射線
検出器との一体を放射線源を中心に回動移動させる回動
手段を設け、この手段によ〕被検体および放射線源と放
射線検出器との一体のいずれか一方又は両方を回動させ
て被検体の特定断面を所定数のデータ収集領域に分割し
得取された各放射線吸収データを画像再構成処理部で他
の領域からの影響度を加味して複数の画像データを求め
、さらに各画像データを合成してデータ収集領域全体に
おける被検体特定断面の断層像画像データを求める断層
像撮影方法である。

〔発明の実施例〕

以下、本発明に係る断層像撮影方法を放射線断層像撮影
装置に適用した場合について第１図ないし第６図を参照
しで説明する。第１図は放射線断層像撮影装置の構成図
である。同図において１０は扇状の放射線ビーム１０ａ
を被検体１１の特定断面に対して照射する放射線源、１
２は被検体１１の特定断面の各パスを透過した放射線ビ
ーム１０ｍを検出する放射線検出素子１２ｍを円弧状に
複数羅列した構成の放射線検出器である。な＞、１０ｂ
はコリメータである。

１３は被検体１１を載せるテーブルであって、このテー
ブル１３はテーブル制御部１４からの回転制御信号を受
けてθ方向に所定角度θ１゜θ２．・・・θｎづつ回転
動作する機構となっている。

ところで、このテーブル１３は回動機構としてのテーブ
ル移動機構２０により放射線源１０を中心に回動移動す
るようになりている。すなわち、テーブル移動機構２０
は、テーブル制御部１４からのテーブル移動制御信号を
受けて駆動する駆動モータを有し、この駆動モータの駆
動によフ回転する回転体２１と、放射線源１０の設置位
置に回動中心が設けられ、一端側が回転体２１と歯合し
他端側かテーブル１３に固定され九回動支持体２２とを
有している。

データ収集部３Ｑは、放射線検出器１２の各放射線検出
素子１２＆別ψ。〜ψ□に出力された入射放射線強度に
応じた電気信号を積分し、さらにＮ勺変換して放射線吸
収データとして転送するものである。これら放射線検出
素子１２ｈ、１１ 別の放射線吸収データは、処理判断部（中央処理装置；
　ｃｐｖ　）　ｓ　Ｊの指令により逐次前処理、すなわ
ちオフセット補正、放射線強度変化補正、水補正、ログ
（Ｌｏｇ）変換等が行なわれてディスクメモリ３２に格
納される構成となりている。

具体的に説明すると本発明の方法では、テーブル１３の
中心１３ａが移動機構２０によシ放射線源１０と放射線
検出器１２の各端部１２ｂ。

１２ｅとを結ぶ各直線上に移動設置され、設置された各
位置〔第２図および第３図〕でテーブル１３が所定角θ
１．θ２．・・・ｏｎづつ回転して被検体１１の全周に
わたっての放射線吸収データが得られる。したがって、
ディスクメモリ３２には第２図および第３図に示すよう
に各設置位置Ａ、Ｂ別（即ち特定断面に対するデータ収
集領域毎）に放射線吸収データが格納され第４図に示す
サイノブラムを形成するようになっている。

３３は画像再構成部であって、これはディスクメモリ３
２に格納された各設置位置Ａ、Ｂ別に放射線吸収データ
（０１〜θｎ、ψ。〜？ｍ　）　。

（０１〜ｏｎ、ψ。′〜ψ。′）を読出してコンプリ、
−ジョンを行なりて修正した投影データを求め、さらに
この投影データに対して放射線源１０の放射線放射方向
からの逆投影（パ、クゾロジェクシ、ｙ）を行なって各
設置位置Ａ、Ｂ別の画像データを得、さらにこれら画像
データを合成して最終的な画像データを得るものである
。なお、３４は画像メモリ、３５はＣＲＴ表示装置であ
る。

次に上記の如く構成され九装置により本発明の断層像撮
影方法について説明する。撮影開始にありて処理判断部
３１は、テーブル制御部１４に駆動指令信号を送出する
。この指令を受けてテーブル制御部１４は右方向または
左方向のチーｆＡ／移動制御信号をチーｆ″移動機構　
　　　　１２０に送出する。これによりテーブル移動機
構２０の駆動モータが回転駆動して回転体２１が回転す
る。ここでテーブル移動制御信号が左方向を示すもので
あれば、回転支持体２２は、矢印０）方向に回動しテー
ブル１３の中心１３ａが放射線源１０と放射線検出器１
２の端部１２ｂとを結ぶ直線上に達すると停止する〔第
２図〕。

この設置位置Ａにセットされるとテーブル制御部１４か
らセット終了信号が処理判断部３１に送出され、処理判
断部３１は、テーブル制御部１４に対して回転制御信号
を送出させる指令を発し、この指令を受けてテーブル制
御部１４は回転制御信号をテーブル１３に送出する。こ
れによりテーブル１３はθ方向に所定角度θ１゜θ２．
・・・ｏｎづつステップ回転していく。これと同時に処
理判断部３１の指令によりテーブル１３のステ、ｆ回転
に同期し九ノ々ルス信号が放射線源１０に送られる。つ
まり、テーブル１３が所定角度θ１．θ２．・・・θｎ
回転する毎に放射線源１０から放射線ビーム１０＆が被
検体１１に照射される。この照射された放射線ビーム１
０亀および被検体１１を透過した放射線ビームは放射線
検出器１２に入射し、この放射線検出器１２の各放射線
検出素子１２＆から入射した放射線強度に応じた電気信
号が出力される。これら電気信号はデータ収集部３０に
より積分されさらにい変換されて各放射線検出素子別の
放射線吸収データとして転送される。そして、これら放
射線吸収データは処理判断部３１の指令によって前処理
、すなわちオフセット補正、Ｘ線の強度変化補正、水補
正、ログ（ｔｏｇ）変換等が行なわれ、この後、放射線
吸収データはディスクメモリ３２に格納される。つまシ
、ディスクメモリ３２には、第４図に示すように各放射
線放射位置θ１．θ２．・・・ｏｎごとに逐次放射線吸
収データψ。〜ψ□が格納されていく。このようにして
被検体１ノの全周にわたっての放射線吸収データが収集
されると、処理判断部３１はテーブル制御部１４にテー
ブル回転停止指令信号を送出するとともに、右方向の駆
動指令信号を送出する。この信号を受けてテーブル制御
部１４は、右方向のテーブル移動制御信号をテーブル移
動機構２０に送出する。テーブル移動機構２０は、右方
向のテーブル移動制御信号により駆動上−夕が右方向の
テーブル移動制御信号の場合とは逆方向に回転し、これ
によシテーブル１３を矢印（ロ）方向に回動させる。そ
うしてテーブル１３の中心１３＆が放射線源１０と放射
線検出器１２の端部１２ｃとを結ぶ直線上に達すると、
この位置でテーブル移動機構２０社停止する〔第３図〕
。この設置位置Ｂにセットされるとテーブル制御部１４
からセット終了信号が処理判断部３１に送出され、処理
判断部３１はテーブル制御部１４に対して回転制御信号
を送出させる指令を発し、この指令を受けてテーブル制
御部１５は回転制御信号をテーブル１３に送出する。こ
れにより、テーブル１３は再び０方向に所定角度θ１．
θ２．−・ｏｎづつステ、デ回転していく。これと同時
に、再び処理判断部３１の指令によシ放射線源１０にノ
４ルス信号が送られ、テーブル１３の所定角度θ１．θ
２．・・・０ｎ回転毎に放射線源１０から被検体１１に
放射線ビーム１０ｈが照射される。そうすると、以下設
置位置Ａの場合と同様にして放射線吸収データ（θ１〜
θｎ、ψ。′〜ψ１つの収集が行なわれる。すなわち、
放射線検出器１２から各放射線検出素子１２ａ別の電気
信号が所定角度θ１．θ２．・・・ｏｎ毎に出力され、
これら電気信号がデータ収集部３０により積分され、い
変換されて各放射線検出素子側の放射線吸収データ（ψ
。′〜ψ、′）として転送される。そして、これらデー
タは処理判断部３１の指令により前処理されてディスク
メモリ３２に格納される。そして、被検体１１の全周に
わたりての放射線吸収データ（θ１〜θｎ、ψ。′〜ψ
ｍＩ）が収集されると、すべての放射線吸収データの収
集が終了する。この結果、設置位置Ａ、Ｂの放射線吸収
データ（０１〜θｎ。

ψ。〜ψｍ）（θ１〜θｎ、ψ。′〜ψ１′）がそれぞ
れ第４図に示すようにディスクメモリ３２の別エリアに
格納されてサイノブラムが形成される。　　　　　１次
に処理判断部３１は画像再構成部３３に再構成指令信号
を送出し、画像再構成部３３により画像再構成処理が行
なわれる。まず、ディスクメモリ３２に格納された設置
位置人の放射線吸収データ（０１〜θｎ、ψ。〜ψｍ）
が所定角度θ１．＃２．・・・ｏｎごとに得られたもの
ごとに読出される。そして、画像再構成部３３は、これ
ら放射線吸収データに対して第５図に示すようなコンデ
リュージョン関数Ｆｍによりコン／ＩＪユーシ、ンが行
なわれ修正された投影データＡ＆を得、さらにこの投影
データを逆投影して画素数Ｍ×Ｍの画像データＯａｔを
得る。この画像データＤａ１が得られた後、画像再構成
部３３は設置位置Ａの放射線吸収データ（θ１〜θｎ、
ψ。〜ψｍ）に対して第５図（ｂ）に示すコンデリュー
シ、ン関数ＦａのＨ部分を用いてコンデリュージョンを
行ない修正された投影データＡｂを得る。すなわち、コ
ンがリュージョン関数ＦａのＨ部分によシコンがリュー
ジョンを行なうことにより設置位置Ａの放射線吸収デー
タ（０１〜θｎ、ψ。〜ψｍ）の設置位置Ｂの放射線吸
収データ（θ工〜θｎ、９０′〜ψ□′）に対する影響
度が求められることになる。

そして、この投影データＡｂが逆投影されて画素数ＭＸ
Ｍの画像データＤａ２となる。

次にディスクメモリ３２に格納された設置位置Ｂの放射
線吸収データ（θ１〜θｎ、ψ。′〜ψ。′）が所定角
度θ１．θ２．・・・ｏｎごとに読出される。

画像再構成部３３は、これら放射線吸収データ（θ１〜
ｌ’ｎｓψ。′〜ψ。′）に対してコンがりューション
関数Ｐａによりコンがリュージョンを行なって修正され
た投影データＢｂを得、さらにこの投影データＢｂを逆
投影して画素数ＭＸＭの画像データＤｂ１を得る。この
画像データＤｂ１が得られた後、画像再構成部３３は設
置位置Ｂの放射線吸収データ（θ１〜θｎ、ψ。′〜ψ
、′）に対して第５図（荀に示すフンがリュージョン関
数Ｆａの１部分によりコンデリュージョンを行なりて修
正された投影データＢａ　ｔ″得る。このコン？リュー
シ。

ン関数ＦａＯＪ部分よルコンデリューションを行なうこ
とによシ設置位置Ｂの放射線吸収データ（θｌ〜θｎ、
ψ。′〜ψ、′）の設置位置Ａの放射線吸収データ（０
１〜θｎ、ψ。〜ψｍ）への影響度が求められる。そし
て、この投影データＢｂが逆投影されて画素数ＭＸＭの
画像データｏｂ２となる。

そうして、画像再構成部３３は、得られた各画像データ
Ｄａ１　、　Ｄａ２　ｓ　Ｄｂｌ　、　Ｄｂ２を合成し
て最終的な画像データを求める。この最終的な画像デー
タは画像メモリ３４に格納され、必要に応じて処理判断
部３１０指令によｆ）　ＣＲ７表示装置３５に送られ、
このＣＲ７表示装置３５により断層像として映し出され
る。

このように本発明の断層像撮影方法においては、被検体
１ノを放射線源１０を中心に回動させるテーブル移動機
構２０を設け、テーブル１３の中心を放射線源１０と放
射線検出器１２の各端部１２ｂ、１２ｃとを結ぶ各直線
上に設置し、この各設置位置Ａ、Ｂにおいてそれぞれ放
射線吸収データを得、さらにこれら放射線吸収データか
ら画像再構成部３３により画像データを得て被検体１ノ
の断層像を映し出すので、得られる画像データは従来の
装置により得られた画像データよシも撮像視野が２倍に
拡大されたものとなっている。つｔす、撮像視野は、第
６図に示すように放射角２αの放射線源４０を用いた場
合と同様の画像データが得られる。したがって、従来と
比較して放射線源１０および放射線検出器１２の相対位
置を変えずに、つまシ撮影条件を変えずに撮像視野を２
倍に拡大できる。

さらに、画像再構成処理にあっては、各設置位置Ａ、Ｂ
別の放射線吸収データごとに画素数ＭＸＭの画像データ
を求め、これら画像データを合成して画素数ＭＸＭの最
終的な画像データを得るので、従来用いていた画素数Ｍ
ＸＭの画像データを格納する画像メモリの容量等を変更
せずに用い得、画像再構成部３３の構成を大幅に変更し
なくてすむ。つｔす、従来の画像再構成部は、放射線吸
収データ（０１〜θｎ、ψ。〜ψｍ）から画素数ＭＸＭ
の画像データを得るものであった。

なお、本発明は上記一実施例に限定されるも　　　　１
のではない。上記一実施例ではテーブル１３を放射線源
ｌＯを中心に回動させているが、放射線源１０と放射線
検出器１２との一体を回動させてもよく、またテーブル
１３および放射線源１０と放射線検出器１２との一体の
両方を回動させるようにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、被検体および放射線源と放射線検出器
との一体を回動手段により回動させて被検体を複数に分
割した各放射線吸収データを得、次にこれら放射線吸収
データを画像再構成処理して複数の画像データを求め、
さらに各画像データを合成して最終画像データを求める
ので、容易に撮影視野を拡大でき、かつ高分解能の画像
が得られる断層像撮影方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の断層像撮影方法を適用した放射線断層
像撮影装置の構成図、第２図および第３図は本発明の撮
影方法における被検体設置位置を示す図、第４図は第１
図に示す装置により得られるサイノブラムの模式図、第
５図（ａ）　（ｂ）（、）　（ｄ）は第１図に示す装置
の画像再構成処理を説明するための図、第６図は本発明
の撮影方法によ）得られる放射角を説明するための図、
第７図および第８図は従来の断層像撮影装置での撮影視
野を説明するための図である。 １０・・・放射線源、１１・・・被検体、１２・・・放
射線検出器、１３・・・テーブル、１４・・・テーブル
制御部、２０・・・テーブル移動機構、２１・・・回転
体、２２・・・回動支持体、３０・・・データ収集部、
３１・・・処理判断部、３２・・・ディスクメモリ、３
３・・・画像再構成部、３４・・・画像メモリ、３５・
・−ＣＲＴ表示装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 扇状の放射線ビームを被検体の特定断面に対して照射す
   る放射線源と、前記被検体を通過した放射線ビームの吸
   収データを検出する複数の放射線検出素子を羅列して成
   る放射線検出器と、この放射線検出器で検出した放射線
   吸収データに基づき特定断面の断層像の画像データを再
   構成処理する画像再構成処理部とを有して前記被検体の
   断層像を撮影する断層像撮影装置において、前記被検体
   および前記放射線源と前記放射線検出器との一体のいず
   れか一方又は両方を前記放射線源を中心として相対的に
   回動させる回動手段を備え、この回動手段により前記被
   検体および前記放射線源と前記放射線検出器との一体を
   回動させて前記被検体の特定断面を所定数のデータ収集
   領域に分割し前記放射線検出器によって各領域毎に放射
   線吸収データを取得し、この取得した各領域毎の放射線
   吸収データをそれぞれ画像再構成処理部で他の領域から
   の影響度を加味して画像再構成処理を施し複数の画像デ
   ータを求め、これら複数の画像データを合成してデータ
   収集領域全体における前記被検体特定断面の断層像画像
   データを得ることを特徴とする断層像撮影方法。