JPS6195268A - Ｘ線ｃｔ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】 〔発明の利用分野〕 本発明はＸ１ｌＪＣＴ装置に関し、特にデュアルエネル
ギーＸ線発生装置に関するものである。。

〔発明の背景〕

Ｘ線ＣＴ装置は、被写体にＸ線を曝射して透過したＸ線
の空間的強度分布を電気信号に変換し処理することで被
写体の断層画像を再構成するものである。この装置は、
撮影方式により幾つかに分けられるが、現在多く用いら
れているローテトーローテト方式の概略を第１図に示す
。ｘｉ管１で発生したＸ線をコリメータ２により決めら
れたスライス厚にコリメートし、被写体７に曝射する。

被写体７を透過したＸ線は検出器４で電気信号に変換さ
れ、図示していない計算機により断層画像の再構成が行
われる。

この方式の装置では、Ｘ線検出器として主に多素子ガス
電離箱型検出器が用いられている。第２図はその構造の
一列を示す斜視図である。多数の信号電極板ｌＯとバイ
アス電極板１１とが交互に配置され、電気的な絶縁材か
ら成る保持板１２に・より固定保持される。これらは、
原子番号の大きくてＸ線吸収率の良いキセノ／やクリプ
トン等の高圧ガスと共に高圧容器１３に収納されている
□。

Ｘ線Ａは、検出感度を向上させるために特に薄くしであ
る高圧容器１３の窓側１４から入射する。

Ｘ巌ＣＴ装置の撮影方式の一つに、デュアルエネルギー
法がある。これについては、 ＩＮｉ”ＥＲＮＡ’ｒＩＯＮＡＬ　ＳＹＭＰＯ８ＩＵＭ
　ＡＮＤＣＯＵＲ８Ｅ　ＯＮ　ＣＯＭＰＵＴＥＤ　ＴＯ
ＭＯＧＲＡＰＨＹ（１９７８年）において、Ａ、ＦＥＮ
ＳＴＥＲらにより”ＤＵＡＬ　ＸＥ　ＤＥＴＥＣＴＯＲ
ｆｏｒ　ＣＴ　　”と題して発表されている。

その検出器の基本構造は第３図に示す様に、前置信号電
極板１０．１と後置信号電極板１０．２及びバイアス電
極板１１とからなる。それぞれの信号電極板１０．１及
び１０．２で得られる信号電流ＩＰとＩｎは各々電流増
幅器２０で増幅された後、図示していない信号処理装置
で処理される。

ここで前置信号電極板１０．１及び後置信号電極板１０
．２の光子エネルギーに対する応答特性は第４図に示す
様に分離エネルギーＥｓで特徴づけられるスペクトルを
持っている。この分離エネルギＥｇは、電極板１０．１
，１０．２の各長さと封入ガスの種類及びガス圧力等に
よって決定される。

この様に各電極板１０．１，１０．２が異なったエネル
ギ一応答特性を持つので、信号処理装置で両方の信号を
加算することで通常の断層画像を再構成できる他に、一
方の信号のみを用いたり、又は両信号量の比率を処理計
算に取り入れる事等で透過Ｘ線のエネルギー情報を含ん
だ画像が得られ被写体の断層像解析に有効である。

ところで、実際には被写体により透過Ｘ線のエネルギー
スペクトルは大きく変化するために、Ｓ／Ｎ比が高く、
かつ正確なエネルギー情報を表わす良好な画像を得るた
めには、分離エネルギーＥ８を被写体に応じて適切な値
に設定する必要がある。しかし、上述の様に、分離エネ
ルギーＥｓはガスの種類、ガス圧力や信号電極板１０．
１゜１０．２の長さによって決まるために、従来の装置
では分離エネルギーＥｓを変更することは非常に困難で
あった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術における問題点を解
消し、分離エネルギーレベルを自由に変更できるデュア
ルエネルギーＸ線ＣＴ装置を提供することにある。

°〔発明の概要〕 本発明の上記目的は、各信号電極板において信号電極板
を３枚以上の複数枚に分割すると共に、分割した各信号
電極板から得られる信号電流を２つ若しくはそれ以上の
電流増幅器に自在に分配できる回路系を合せ持つことを
特徴とす石Ｘ線ＣＴ装置によって達成される。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を第５図により説明する。第５
図は、検出器と後段の電気回路の基本構造を示すもので
、バイアス電極板１１にはさまれた信号電極板１０は３
枚以上の複数枚に分割されている。バイアス電極板１１
には、負又は正の高電圧（通常３００〜１００ＯＶ程度
）が印加され、信号電極板１０−１〜１０−６からの信
号電流は、一旦、全て微少電流用のマルチプレクサ２１
に集められた後、２つの電流増幅器２０−１．２０−２
に振り分けられる。電流増幅器２０−１．２０−２を経
た信号は、図示していない信号処理装置に送られ断層画
像が再構成される。マルチプレクサ２１を操作すること
で、前置信号電極板と後置信号電極板の実効的な長さを
変えることができる。

囮］えば、（ａ）信号電極板１０−１〜１０−３を電流
増幅器２０−１へ又１０−４〜１０−６を２０−２へ接
続した場合と（ｂ）　１０−１と１０−２を２０−１へ
１０−３〜１０−６を２０−２へ接続した場合の検出器
のエネルギ一応答特性を第６図に示。

す。（ａ）の場合には、前置信号電極板での低工算ルギ
ー感度が高く後置信号電極板では高エネルギー側の感度
が良くなる。又、（ｂ）ではその逆になる。

例えば被写体でのＸ線吸収量が大きく透過Ｘ線のエネル
ギーが高い場合などは、（ａ）の状態にすることにより
良好な画像を得ることができる。

実際に信号電極板１０−１〜１０−６を製造するにあた
っては、種々の方法が考えられるが、第７図にその一例
を示す。Ｘｆｉ！吸収係数の大きなタングステンやモリ
ブデン等の金属から成る信号電極板１６．１〜１６．６
は、セラミックスやエポキシ樹脂等の電気絶縁度の高い
基盤１５の上に蒸着やエツチング等の技術を用いて作ら
れる。この場合、基盤１５の両側に信号電極板１６．１
−１６．６が作′　　られることになる。又、基盤１５
には、各信号電極板１６．１〜１６．６から信号電流を
取り出すための信号取出し線１７．１〜１７．６も形成
されている。

基盤１５は、機械的に充分な強度を保つための厚さを持
ち、かつ、検出器の空間分解能を高くするためには可能
な限り薄いことが望ましい。例えば、厚さ、高さ、長さ
が各々０．２１１ＩＩｍ、　２０　ｍ。

３０ｗ程度のものが性能的にも製造技術的にも良好であ
る。

信号電極板の分割数は、目的とする分離エネルギーレベ
ル範囲や入射Ｘ線のエネルギー、或いは後段の電気回路
系の特性によつ工具なる。しかし、後段の回路構成の繁
雑さを考えると、通常は３〜６分割程度が適当と考えら
れる。

別の実施例として、電流増幅器２０を２個ではなく３個
以上にしたものが考えられる。例えば、３個の場合には
各増幅器の出力は第８図に示す様になるため、２個の場
合に比べてエネルギー分離が更に容易になる。もちろん
、この場合にもマルチプレクサ２１の操作により分離エ
ネルギーを切り替えることができる。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明によれば、デュアルエネルギー
法において、被写体に応じて分離エネルギーレベルを適
切な値に設定できるので良好な断層画像を得ることがで
きる。父、３つ以上の電流増巾器を用いる事によってＸ
＃エネルギーを更に細かく分離することも可能でエネル
ギー分解能を向上させられる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＸｍＣＴ装置の基本構造を示す概略図。 第２図はそれに用いられる放射線検出器の構造を示す見
取図、第３図はデュアルエネルギー法に用いられる従来
の放射線検出器の原理を示す図、第４図はデュアルエネ
ルギー法の原理を示すためのグラフ、第５図は本発明の
一実施例の検出器と電気回路系の概略図、第６図は実施
例の効果を説明するためのグラフ、第７図は信号電極板
の具体的構造の一例を示す見取図、第８図は別の実施例
の効果を示すためのグラフ。 １・・・Ｘ線管、２・・・コリメータ、４・・・検出器
、７・・・被写体、ｌＯ・・・信号電極板、１１・・・
バイアス電極板、１２・・・保持板、１３・・・高圧容
器、２０・・・電流増幅器、２１・・・マルチプレクサ
、Ａ・・・Ｘ線ビーム。 ＄３．目 ｌｌ ギ４　目 走ゴエネル矢゛− ＄　５　囚 茅　θ　口 先多エネルキ”−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、被写体を挾んで互いに対向して配置されたＸ線発生
   装置と放射線検出器とを前記被写体を中心として回転さ
   せて前記被写体を透過したＸ線の空間的強度分布を前記
   放射線検出器により測定し、このデータを処理すること
   によつて得られる前記被写体のＸ線吸収係数分布を画像
   として表示するＸ線ＣＴ装置において、前記放射線検出
   器が平行又は放射状に交互に配置された複数のバイアス
   電極板と信号電極板とからなる電極板群と、この電極板
   群を外部回路に接続するための接続手段及び入射する放
   射線により電離する気体を収納する容器とから成つてい
   て、かつ前記信号電極板が３以上の複数に分割されてい
   ると共に、分割された前記信号電極板の各々からの信号
   電流を複数の電流増幅器に分配する電流分配器を有する
   ことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。