JPS6240009B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被検体について多方向からの投影に
よる放射線の透過吸収データを収集し、この投影
データにコンピユータなどによる画像再構成処理
を施こし、該被検体の断層像を得るいわゆるコン
ピユータ断層法（computed tomography〜CT）
を用いたコンピユータ断層装置（以下「CT装
置」と称する）に関するものである。

CT装置においては、投影放射線通過部の撮像
領域外部に被検体などが存在すると画像再構成処
理の結果に著しい悪影響を与えることから、被検
体を正しく撮像領域内に位置させることが要求さ
れる。また、CT装置における断面像は撮像領域
の中心に近いほど像が見易く、しかもその方が良
好な再現性が得られる傾向がある場合も少なくな
い。

本発明は、このような事情に基づいてなされた
もので、簡単な構成で被検体位置を容易に且つ正
しく撮像領域内に合わせることを可能とするCT
装置を提供することを目的としている。

すなわち、本発明の特徴は、断層面に沿つて光
ビームを発生する一対の投光器と、これら一対の
投光器から発生するビームを撮像中心に対して対
称的に移動させるビーム位置制御手段と、前記各
投光器からのビームがそれぞれ被検体によつてし
や断されているか否かを判別するための受光部
と、被検体を支持し且つ前記ビーム位置制御手段
によるビームの移動方向に沿つて被検体を移動さ
せ得る被検体支持手段と、前記受光部の判別に応
じ一対のビームのうち被検体によつてしや断され
ていない方のビーム側に被検体を移動させるべく
前記被検体支持手段を制御し且つ被検体によつて
ビームがしや断されない範囲でビーム間隔ができ
るだけ狭くなるようにビーム位置制御手段を制御
するための手動または自動による調整制御手段を
具備することにある。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明
する。

第１図において、１は被検体としての被検者、
２は被検者を載置し且つ上下方向すなわち図示Ａ
方向に駆動し得る寝台、３は被検者１を挿入する
ための孔部３ａを有し該孔部３ａに挿入された被
検者について多方向からの投影を行なうガントリ
部である。寝台２は被検者１を直接載置する天板
部２ａが前後方向すなわち図示Ｂ方向に移動可能
となつており、この天板部２ａのＢ方向移動によ
り、前記ガントリ部３の孔部３ａに対する被検者
１の挿入退出が行なわれる。また、ガントン部３
には被射線源としてのＸ線管と検出器を収容して
おり、これらを用いてＸ線ビームを前記孔部３ａ
を中心として移動走査させることにより、前述の
多方向からの投影を行なう。そして、該ガントリ
部３の内部には、前記孔部３ａを挟んで対をなし
て配置された投光器４ａと受光器４ｂからなり例
えば水平に光ビームを送受する第１の位置検出器
４および同様に対をなす投光器５ａと受光器５ｂ
からなる第２の位置検出器５が設けられている。

これら第１および第２の位置検出器４，５は第
２図に示すような構成により支持駆動される。投
光器４ａは第１のラツク６、受光器４ｂは第２の
ラツク７、投光器５ａは第３のラツク８、受光器
５ｂは第４のラツク９にそれぞれ固定されてお
り、前記第１のラツク６と第３のラツク８は第１
のピニオン１０に、また第２のラツク７と第４の
ラツク９は第２のピニオン１１にそれぞれ噛合し
ている。前記第１および第２のピニオン１０，１
１は上下方向中心線HC上つまりガントリ部３の
撮像領域中心を通る水平線上に設けられている。
すなわち、第１のラツク６と第３のラツク８は第
１のピニオン１０によつて前記中心線HCに対し
て対称的に図上下方向に連動し、第２のラツク７
と第４のラツク９は第２のピニオン１１によつて
前記中心線HCに対して対称的に図示上下図面に
連動する。また、第２のラツク７の上端には駆動
ワイヤ１２の一端が固着されており、この駆動ワ
イヤ１２はガイドプーリ１３，１４にかけわたさ
れ、その他端が第３のラツク８の上端に固着され
ている。前記第２のラツク７の下端には駆動ワイ
ヤ１５の一端が固着されており、この駆動ワイヤ
１５はガイドプーリ１６，１７にかけわたされ、
その他端が第３のラツク８の下端に固着されてい
る。前記駆動ワイヤ１２，１５によつて、第２の
ラツク７と第３のラツク８は同期して連動し、前
記第１の位置検出器４，４ａ，４ｂと第２の位置
検出器５，５ａ，５ｂは、それぞれ各対毎に同一
軸線上において対向した状態で中心線HCに対し
て対称的に接離動作する。１８は判断制御回路で
ある。この判断制御回路１８は前記受光器４ｂ，
５ｂから与えられた信号および外部入力に基づい
て寝台２を上下駆動する寝台用モータ１９および
前記第２のピニオン１１を駆動（前記第１および
第２の位置検出器４，５の間隔を可変）する位置
検出器用モータ２０を駆動制御するものである。

上記判断制御回路１８は詳細には第３図に示す
ように構成されている。この場合受光器４ｂ，５
ｂからの入力信号はそれぞれに投光器４ａ，５ａ
からの光が入射したときにＨ（ハイレベル）投光
器４ａ，５ａからの光がしや断されたときにＬ
（ローレベル）となるものとする。図において、
２１，２２，２３はアンドゲート、２４，２５は
インバータである。２６はアンドゲート２１の出
力がＨとなつたときに、送受光器４，５の間隔が
予め与えられた外部設定値に達していない場合は
モータ駆動信号MDを、そして達している場合は
撮像システムスタート「可」信号SSをそれぞれ
出力する調整制御回路であり、２７は調整制御回
路２６の前記モータ駆動信号MDで上記位置検出
器用モータ２０を駆動制御する位置検出器用モー
タ駆動回路である。また、２８はアンドゲート２
２，２３の出力に応じて上記寝台用モータ１９を
駆動制御する寝台用モータ駆動回路２８であり、
アンドゲート２２の出力がＨとなつたときには寝
台用モータ１９を寝台２が上昇する方向に動作さ
せ、アンドゲート２３の出力がＨとなつたときに
は下降方向に動作させる。ただし、この場合にお
ける位置検出器用モータ駆動回路２７および寝台
用モータ駆動回路２８によるモータ２０および１
９の駆動はそれぞれ予め定めた一定距離ずつのス
テツプ状の動作（ステツピングモータを用いても
よい）とする。

以上のような構成における動作を以下に述べ
る。

まず、被検者１を寝台２上に載置して天板部２
ａのＢ方向移動により被検者１を天板部２ａとと
もにガントリ部の孔部３ａに挿入し被検者１の所
要とする断層部位置を装置の撮像（断層）面に一
致させる。（このとき、必要に応じて寝台２をＡ
方向について駆動する。）そして、被検者１と天
板部２ａのＡ方向に関する厚み寸法より若干大き
な値を判断制御回路１８の調整制御回路２６に外
部設定値として入力する。（この外部設定値によ
り上下方向の位置合わせ精度が決定されるが、実
際には被検者１と天板部２ａがガントリ部３の撮
像領域内に確実に入れば一応充分であるので、こ
の外部設定値は大まかな値でよい。また、撮像預
域に合せて前記外部設定値を自動または手動で設
定するようにしてもよい。）このようにしておい
て、判断制御回路１８をスタートさせる。この初
期状態において位置検出器４，５は予め相互の間
隔が最大となるようにしておく。判断制御回路１
８をスタートさせると、投光器４ａ，５ａからの
光がそれぞれ受光器４ｂ，５ｂにともに入射して
いるときは、アンドゲート２１の出力がＨとなる
ので、位置検出器４，５の相互間隔が前記外部設
定値以上であるときには調整制御回路２６から位
置検出器用モータ駆動回路２７にモータ駆動信号
MDが与えられ、位置検出器駆動用モータ２０が
動作して位置検出器４，５の相互間隔が１ステツ
プ狭くなる。このとき、アンドゲート２２，２３
の出力はともにＬであり寝台用モータ１９は駆動
されない。そして、位置検出器４，５のいずれか
一方例えば下方の位置検出器５が被検者１あるい
は天板部２ａによりしや断されると、受光器５ｂ
の出力がＬとなり、アンドゲート２１の出力もＬ
となつて調整制御回路２６からはモータ駆動信号
MDが出力されず位置検出器用モータ２０は駆動
されない。また、受光器４ｂの出力がＨでインバ
ータ２４の入力がＬとなるのでアンドゲート２２
の出力がＨとなり、アンドゲート２３の出力はＬ
であるので寝台用モータ駆動回路２８により寝台
用モータ１９が寝台２を１ステツプ上昇させる。
一方、位置検出器４が被検者１によりしや断され
ると受光器４ｂの出力がＬとなり、アンドゲート
２３の出力がＨ、アンドゲート２２の出力がＬと
なつて寝台用モータ１９は寝台２を１ステツプ下
降させる。こうして、順次位置合わせ動作を繰り
返し位置検出器４と５の間隔が前記外部設定値入
力による設定値となつた時点で受光器４ｂ，５ｂ
の出力がともにＨとなれば、調整制御回路２６か
ら撮像システムスタート「可」信号SSが出力さ
れる。

こうして、位置検出器４，５がラツク６，７，
８，９、ピニオン１０，１１、ワイヤ１２，１
５、プーリ１３，１４，１６，１７からなる機構
により上下方向中心線HCに対して対称的に連動
するため、上下方向自動位置合わせが極めて効率
良く行なわれる。なお、この場合、自動位置合わ
せは上下方向についてのみ行なうようにしている
が、左右方向すなわち投光器４ａ，５ａによる可
視光ビームに沿う方向についての位置関係は一般
的に寝台２とガントリ部３の設置時に一意的に決
定され撮像時に位置合わせする必要がない場合が
多い。

なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に
のみ限定されず、その要旨を変更しない範囲内で
種々変形して実施することができる。

例えば、第４図および第５図は上下左右方向に
調整可能とした場合の実施例を示すものである。

すなわち、第４図に示すように第１、第２の位
置検出器４，５に加えて、垂直に光ビームを送受
する第３および第４の位置検出器２９（投光器２
９ａと受光器２９ｂからなる）および３０（投光
器３０ａと受光器３０ｂからなる）を設け、これ
らが例えば第２図に示したのと略同様の構成をも
つて双方の位置検出光路が撮像領域中心に対して
左右方向に対称的に連動するようにする。そし
て、第５図に示すように、受光器４ｂ，５ｂ，２
９ｂ，３０ｂの出力をアンドゲート２１′に入力
し、このアンドゲート２１′の出力を調整制御回
路２６に与えて位置検出用モータ駆動回路２７′
を制御させるようにする。この場合の位置検出用
モータ駆動回路２７′は位置検出器４，５の光路
間隔と位置検出器２９，３０の光路間隔を同時に
且つ撮像領域中心に対して同様の方向に駆動す
る。また、２８′は寝台上下動用の上下動モータ
駆動回路である。３１，３２はアンドゲート、３
３，３４はインバータ、３５は寝台左右動用の左
右動モータ駆動回路であり、これらは寝台上下動
用のアンドゲート２２，２３インバータ２４，２
５、寝台用モータ駆動回路２８（上下動モータ駆
動回路２８′）からなる部分と略同様に構成され
寝台左右動についての調整制御を行なう。

また、第６図は第１図における受光器４ｂ，５
ｂのかわりに受光部としてスクリーン３６を設け
このスクリーン３６に投光器４ａ，５ａから可視
光ビームを投影することにより、目視でスクリー
ン３６上のスポツトの有無からビームの通過しや
断を判定し、それに応じて位置調整を行なうよう
にしてもよい。

以上述べたように、本発明によれば、簡単な構
成で被検体位置を容易に且つ正しく撮像領域内に
合わせることの可能なCT装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は本発明の一実施例の構成を説
明するための図、第４図および第５図は本発明の
他の実施例の構成を説明するための図、第６図は
本発明のその他の実施例の構成を説明するための
図である。 ２……寝台、２ａ……天板部、３……ガントリ
部、３ａ……孔部、４……第１の位置検出器、５
……第２の位置検出器、６……第１のラツク、７
……第２のラツク、８……第３のラツク、９……
第４のラツク、１０……第１のピニオン、１１…
…第２のピニオン、１２，１５……駆動ワイヤ、
１３，１４，１６，１７……プーリ、１８……判
断制御回路、１９……寝台用モータ、２０……位
置検出用モータ、２１，２２，２３，２１′，３
１，３２……アンドゲート、２４，２５，３３，
３４……インバータ、２６……調整制御回路、２
７，２７′……位置検出用モータ駆動回路、２８
……寝台用モータ駆動回路、２８′……上下動モ
ータ駆動回路、２９……第３の位置検出器、３０
……第４の位置検出器、３５……左右動モータ駆
動回路、３６……スクリーン、４ａ，５ａ，２９
ａ，３０ａ……投光器、４ｂ，５ｂ，２９ｂ，３
０ｂ……受光器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被検体について同一断層面上における多方向
   からの投影データを収集し画像再構成処理により
   前記被検体の断層像を得るコンピユータ断層装置
   において、断層面に沿つて光ビームを発生する一
   対の投光器と、これら一対の投光器から発生する
   ビームを撮像中心に対して対称的に移動させるビ
   ーム位置制御手段と、前記各投光器からのビーム
   がそれぞれ被検体によつてしや断されているか否
   かを判別するための受光部と、被検体を支持し且
   つ前記ビーム位置制御手段によるビームの移動方
   向に沿つて被検体を移動させ得る被検体支持手段
   と、前記受光部の判別に応じ一対のビームのうち
   被検体によつてしや断されていない方のビーム側
   に被検体を移動させるべく前記被検体支持手段を
   制御し且つ被検体によつてビームがしや断されな
   い範囲でビーム間隔ができるだけ狭くなるように
   ビーム位置制御手段を制御するための手動または
   自動による調整制御手段とを具備してなるコンピ
   ユータ断層装置。