JPS62254735A - マイクロ波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】 産業上の利用分野 この発明は、ハイパーサーミア（温熱療法）における温
度分布測定などに好適な、マイクロ波を用いたＣＴ（コ
ンピュータトモグラフィ）装置に関する。

従来の技術 マイクロ波ＣＴ装置は、生体などにマイクロ波を照射し
、受信信号強度に関するデータを収集し、これらのデー
タを処理することによって画像を＋１構成するものであ
る。電磁波の減衰係数をα（ｃｍ’）とすれば、厚さＸ
の被検体を通過してきた電磁波の強度■は、 Ｉ＝Ｉｏｅ−αＸ となり（Ｉｏは被検体通過前の強度）、Ｘ線ＣＴ装置な
どにおける画像再構成と同様に、受信信号強度の種々の
方向からの投影データを逆投影することにより、減衰係
数αの分布画像を再構成できる。

従来のマイクロ波ＣＴ９置は、第３図のように１個の送
信用アンテナ素子２０と１個の受信用アンテナ素子３０
とを対向させ、１本の電磁波ビーム４０の送受を行なう
ようにした状態で、これらを直線方向に一体に移動させ
て、被検体ｌの１方向の投影データを得、アンテナ素子
２０．３０を被検体ｌの中心Ｏを中心に回転させて他の
角度で同様に直線移動して他の方向の投影データを得る
という構成になっている。すなわち、アンテナ素子２０
．３０は電磁波ビームと７およびデータ収集部８にそれ
ぞれ接続されており、上記の直線運動は直線駆動部１２
により行なわれ１回転運動は回転駆動部６によって行な
われ、収集したデータは画像１■構成部９で処理されて
画像が得られ、この画像が画像表示部１０により表示さ
れる。そしてこれらの動作を制御するため制御部１１が
設けられている。

発明が解決しようとする問題点 このように、従来のマイクロ波ＣＴ装置では、１個の送
信用アンテナと１個の受信用アンテナとを直線運動およ
び回転運動させる必要があり５機械的な駆動機構が複雑
となって高価になる問題がある。また、直線運動と回転
運動とを繰り返すため、データ収集時間が長くかかる。

このことは、被検体が動くものである場合に、モーショ
ンアーティファクトの原因となる。

この発明は、直線２１！動の必要がなく機械的な駆！Ｆ
１７４１構が簡単となり、その結果安価とすることがで
き、しかもデータ収集時間も短縮してモーションアーテ
ィファクトを低減できる、ブイクロ波Ｃ゛Ｔ装置を提供
することを目的とする。

問題点を解決するための手段 この発ＩＪＩのマイクロ波ＣＴ装置は、２つのアンテナ
列と、切換手段と１回転手没とを有してなる。アンテナ
列には多数のアンテナ素子が一定間隔で配列されている
。そして、この２つのアンテナ列は、アンテナ素子の間
隔の釉だけりいにずれて対向配置されている。切換手段
により、−・方のアンテナ列の隣接する２つのアンテナ
素子から電磁波を送信し、他方のアンテナ列の上記送信
した２つのアンテナ素子の間に位置するアンテナ素子で
受信するよう切換られるとともに、この送信アンテナ素
子と受信アンテナ素子とが列方向に順次ずれていくよう
に切換られる０回転手段は、Ｌ記２つのアンテナ列を回
転させる。

作　　　　用 ジノ換り段により、送信アンテナ素子と受信アンテナ素
子とが列方向に順次ずれていくように切換られるので、
この電気的な切換によって電磁波ビームを、アンテナ列
の列方向に直線的に移動させることができる。そのため
、ａ械的に直線移動させる機構が不要になり、機構的に
簡単になって安価になるとともに、機械的に直線移動さ
せるよりも通に速く電磁波ビームの直線移動ができるの
で、データ収集時間が短縮でき、モーションアーティフ
ァクトの低減に寄与できる。

また、２つのアンテナ列は、アンテナ素子の間隔の展だ
け互いにずれて対向配置されており、一方のアンテナ列
の隣接する２つのアンテナ素子から電磁波を送信し、他
方のアンテナ列の上記送信Ｉ−だ２つのアンテナ素子の
曲に位置するアンテナフｒ・で受信するようにしている
ので、電磁波ビームの直線移動力向の間隔を、各アンテ
ナ列におけるアンテナ素子の間隔の繕とすることができ
、投影データにおけるサンプリング間隔を細かくできて
、空間分解能の優れた再構成画像を得ることができる。

実施例 第１図において、アンテナ列２．３は、多数の７　ンテ
＋素？’２１　、２２、・・・、３１．３２１．、、カ
直線的に一定間隔で配列されたもので、これらのアンテ
ナ列２，３がアンテナ素子の間隔の局だけ／ｆいにずれ
て対向配置されている。各アンテナ素ｒは切換部５を介
して電磁波発生装置７とデータ収集部８とに接続される
ようになっている。これらのアンテナ列２，３の間に被
検体ｌが配置され１回転駆動部６によって被検体ｌの中
心０を回転中心としてこれらのアンテナ列２．３が一体
に回転させられるようになっている。データ収集部８に
よって収集されたデータは画像再構成部９に送られて、
電磁波減衰係数の分布像が再構成され、この画像が画像
表示部で表示される。これらの動作は制御部１１で制御
される。

切換部５は１分り易いようにリレーによってモデル的に
構成した例で説明すると、第２図のように、まずリレー
Ｒ１がオンとなって接続関係が第２図のようになったと
する。このとき、アンテナ素子３１．３２が電磁波発生
装置７に接続され、アンテナ素子２１がデータ収集部８
に接続されるので、アンテナ素子３１．３２の中間より
アンテナ素子２１に向かう？Ｉｔ６１波ビーム４１につ
いてのデータが得られることになる０次にリレーＫｌが
オンになると、アンテナ素子２１．２２が電磁波発生装
？１７に接続され、アンテナ素子３２がデータ収集部８
に接続されるので、アンテナ素子２１．２２の中間より
アンテナ素子３２に向かう電磁波ビーム４２についての
データが得られることになる。さらに次にリレーＲ２が
オンになると、アンテナ素子３２．３３が電磁波発生装
置７に接続され、アンテナ素子２２がデータ収集部８に
接続されるので、アンテナ素子３２．３３の中間よりア
ンテナふ子２２に向かう電磁波ビーム４３についてのデ
ータが得られることになる。このように、アンテナ素ｆ
の配列間隔がＬであるとすると、電磁波ビーム４１，４
２、・・・の間隔は）ＧＬとなり、１つの投影データに
おけるデータサンプリング間隔が３４Ｌとなって、アン
テナ素子の配列間隔の局の間隔でデータ採取でき、画質
向上に寄与できる。２４５０ＭＨｚの電磁波を送信・受
信するものとすると、アンテナ素子の間隔りは２５ｍｍ
程度がｆ＋７能であり、データのサンプリングピッチは
１３ｍｍ程となる。

こうしてアンテナぶ子の配列方向にデータが採取されて
１方向の投影データが得られると、回転駆動部６によっ
てアンテナ列２，３が被検体ｌの中心０を回転中心とし
て一体に回転させられ、他の角度で上記と同様の投影デ
ータ収集が行なわれ、他の方向の投影データが得られる
。１８０゜回転して１８０’内の種々の方向の投影デー
タが収集されると、画像再構成部９によって、被検体ｌ
の電磁波ビームが通った断面における電磁波吸収係数の
分布が再構成される。

なお、投影データにおけるデータサンプリングピッチを
細かくして再構成画像の空間分解能を向」−シたい場合
、アンテナ列２．３を列方向にｌだけシフトさせれば、
ｙ４Ｌのデータサンプリングピッチとなる。これより少
ない距離だけシフトさせれば、ざらにデータサンプリン
グピッチを細かくできる。実用的には％Ｌだけシフトさ
せれば充分と思われ、そのため、少なくとも％Ｌだけシ
フＩ・できるような構造とするのが望ましい、このよう
にシフトさせる構造を採用する場合でも、％Ｌ程度移動
させればよいのであるから、高々数ｃｍの距離を移動さ
せるだけなので１機構的には簡単である。

発明の効果 この発明によれば、直線運動の必要がなく機械的な駆動
機構が簡単となる。そのため、マイクロ波ＣＴ装置を安
価とすることができ、しかもデータ収集時間も短縮して
モーションアーティファクトを低減できる。また、アン
テナ素子の配列間隔よりも細かい間隔でデータサンプリ
ングでき、再構成画像の空間分解能を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図は切
換部のモデル的な例を示すブロック図、第３図は従来例
のブロック図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）多数のアンテナ素子が一定間隔で配列され、その
   間隔のにだけ互いにずれて対向配置される２つのアンテ
   ナ列と、一方のアンテナ列の隣接する２つのアンテナ素
   子から電磁波を送信し、他方のアンテナ列の上記送信し
   た２つのアンテナ素子の間に位置するアンテナ素子で受
   信し、この送信アンテナ素子と受信アンテナ素子とが列
   方向に順次ずれていくように切換る切換手段と、上記２
   つのアンテナ列を回転させる手段とを有することを特徴
   とするマイクロ波ＣＴ装置。