JPS6275772A - Ｃｔスキヤナ - 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、例えばリング状被検体の断層像を作成するＣ
Ｔスキャナに係わり、特に断層像のずれ修正手段を持っ
た０丁スキャナに関する。

〔発明の背景技術〕

従来、例えば自動車タイヤの如きリング状被検体を検査
する場合、第６図に示すようないわゆる第３世代と称す
るＣＴスキャナを用いて被検体の断層像を撮影すること
が行なわれている。即ち、このＣＴスキャナは、リング
状被検体１の外側にＸ線管２を設置するとともに、この
Ｘ線管２と対向させかつ前記リング状被検体１の内側中
心位置に放射線検出器３を設置してなる構成である。

そして、以上のようなＣＴスキャナ本体において前記Ｘ
線管２および放射線検出器３を固定させた状態で前記被
検体１を図示矢印方向に所定速度で間欠または連続的に
回転させ、そのとき放射線検出器３により検出された放
射線吸収データを用いて画像再構成処理部にて画像再構
成処理を行い、被検体１を輪切りにした断層像を作成し
ている。

〔背景技術の問題点〕

ところで、単にリング状被検体１を回転させることは機
械的にそれ程難しくないが、例えば自動車タイヤの如き
実際に路上を走行していると同様な機械的負荷をかけた
状態で回転させることは難しい。

そこで、リング状被検体１を固定した状態で実際に負荷
をかけ、スキャナ本体を昇降させることにより、被検体
１があたかも回転したと同様な状況を再現して被検体１
の断層像を作成することが良く行われている。

しかし、以上のようなスキャン方式をとると、後述する
ようにリング状被検体１の機械的回転中心がずれた状態
でデータを再構成しているため、画像再構成処理部にて
作成された被検体１の各断層像を用いて三次元表示を行
う場合、これら輪切り状の各画像をつなぎ合せることが
雌しく、結局、再現性の高い三次元表示を行うことはで
きない。

〔発明の目的〕

本発明は以上のような実情に鑑みてなされたもので、リ
ング状被検体の回転中心がずれた状態で作成された各断
層像のずれを簡単に修正して再現性の高い三次元表示を
可能とするＣＴスキャナを提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、スキャナ本体の一部にマーカを取り付けて断
層像撮影視野内に入れ、前記スキャナ本体より取得され
た放射線吸収データを用いて作成された各断層像の一部
に前記マーカに対応するマーカデータを写し出し、この
マーカデータを用いて被検体の各断層像のずれを修正す
るようにしたものである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。第１図はスキャナ本体の構成を示す図であって、こ
れは大きく別けてリング状被検体１１に放射線を照射し
、その被検体１１より透過されて出てくる放射線透過デ
ータを検出するデータ検出系１２、被検体１１を保持す
る被検体保持機構１３およびこの保持機構１３を可動す
る駆動機構１４等によって構成されている。

このデータ検出系１２は、例えば床等に立設された固定
架台１５上にＶ字状またはＵ字状アーム１６が水平に取
り付けられ、そのアーム１６の一端側にＸ線管またはＲ
１等の放射線発生器１７が固定され、該アーム１６の他
端側でかつ放射線発生器１７と対向するように放射線検
出器１８が設置されている。さらに、前記放射線発生器
１７から照射された放射線照射路内に一部分の領域を占
めて位置するようにマーカ１９が設けられている。

このマーカ１９の取付は位置は撮影視野内に入ればスキ
ャナ本体のどの箇所に取付けてもよく、またその断面形
状等については特に問わない。

次に、前記被検体保持機構１３は、被検体１１の上側辺
および図示外側辺の位置規制および保持機能を持つ１字
状保持体２１と、被検体１１の図示右側から押圧して自
動車走行状態と同一の負荷状態に設定する荷重殿構２２
と、この荷重機構２２の上下部に横架するように設けら
れ、ハンドル２３を回転させて図示イ矢印方向に移動せ
しめるスクリュ２４とにより構成されている。なあ、上
側スクリュ２４が回転すると、前記り字状保持体２１の
内部に内蔵されているねじ連結部材を介して下側スクリ
ュ（図示せず）に伝達するようになっている。２５は被
検体１１の前後部を支える支持部材である。

前記駆動機構１４は、床上に前記被検体保持機構１３を
回転および昇降させるための回転機構２６および昇降機
構２７が設けられている。この回転機構２７は、上部回
転台２６ａの下部内側にねじ部が形成され、下部固定台
２６ｂ側に固定されたモータの回転軸に連結された歯車
を前記回転台２６ａ側のねじ部に噛合されることにより
、上部回転台２６ａを回転する構成となっている。一方
、昇降機構２７は、例えば第２図に示すように複数の昇
降ねじ休２７ａの上部が１字状保持体２１にビン２７ｂ
にて遊動可能に接続され、かつ昇降ねじ体２７ａの下部
が回転台２６ａ内に没入されている。そして、この昇降
ねじ体２７ａの胴部は回転台２６から突設された所定間
隔の支持部２７ｃに支持され、この両支持部間にモータ
等の回転軸に設けた歯車と噛合して昇降ねじ休２７ａを
昇降させる昇降用ねじ付きナツト２７ｄが設けられてい
る。従って、このナツト２７ｄをモータにより回転させ
ると、それぞれの昇降機構２７が独立に昇降し、これに
伴って前記保持機構１３がリング状被検体１１の周方向
に傾くように可動させることができる。その他、２７ａ
としてラックを用い、このラックをギヤにて昇降させる
ようにしてもよい。

次に、第３図はＣＴスキャナ本体をスキャン制御□□す
る電気的構成を示す図である。同図において３０は駆動
機構部であって、これは例えばねじ体２４を回転させる
回転駆動手段、回転機構２６を回転させる回転駆動手段
および昇降機構２７を昇降駆動させる昇降駆動手段等を
含んだものであり、これは制御コンソール３１および中
央演算処理ユニット（以下、ＣＰＵと指称する）３２に
より所定のプログラムに基づいて所望とする動作を行う
ように制御される。つまり、この制御コンソール３１は
プログラムに基づいて各構成要素を統轄制御するもので
、これには機構制御部３３および放射線制御部３４のほ
かに、前記ＣＰＵ３２が接続されている。この機構制御
部３３はイリ御コンソール３１からの指令に基づいて駆
＠機構部３０を選（Ｒ的に所望の駆動制御信号を与えて
制御するものである。放射線制御部３４は制御コンソー
ル３１からの動作指令を受けて例えば放射線発生器１７
がＸ線管の場合には高電圧を供給し、Ｒ１の場合にはシ
ャッタを駆動制御する機能をもっている。

前記ＣＰＵ３２は、制御コンソール３１がら動作タイミ
ング的な信号を受けるが、通常、自身がプログラムを有
し、放射線検出器１８よりデータ収集部３５を介して取
得しかつ従来一般的に行っている補正処理によって１仔
られるｌ線吸収データを受取って画像再構成処理部３６
にて画像再構成処理を行わせる機能をもっている。３７
は画像メモリ、３８はディスプレイ等の表示部である。

なお、ＣＰＵ３２は基本的には第４図に示す流れにした
がって動作を実行するものである。

次に、以上のように構成されたＣＴスキャナの動作を説
明する。先ず、スキャン動作に先だってリング状被検体
１１を保持機Ｗ４１３に設定し、ハンドル２３を用いて
人為的または制御コンソール３１からの指令により機構
制御部３３を介して荷重機構２２を第１図の図示左側に
移動させてリング状被検体１１に所定の負荷をかける。

さらに、回転機構２６および昇降機構２７を駆動制御し
て被検体１１を初期位置に設定する。

以上のようにして被検体１１を初期位置に設定した後、
人為的操作等によるスキャン動作開始指令により制御コ
ンソール３１は所定のプログラムに基づいてスキャン動
作を開始する。つまり制御コンソール３１はＲＭ４制御
部３３および放射線制御部３４に必要な制御信号を送出
する。ここで、放射線制御部３４は放射線発生器１７を
駆動して連続的または間欠的に放射線ビームを被検体１
１に照射し、また機構制御部３３は駆動機構部３０の回
転機構２６に駆動制御信号を供給し、これにより被検体
保持機構１３が所定方向に所定角度ずつ間欠回転または
所定速度で連続的に回転させる。

ＣＰＵ３２は、回転機構２６からの角度信号を機構制御
部３３、制御コンソール３１を介して受けとるか、回転
角度信号を必要とせずに自身のプログラムにより所定の
タイミングによりデータ取得指令を出力し、放射線検出
器１８によって検出されたデータをデータ収集部３５で
収集していく（ステップ３１）。さらに、ＣＰＵ３２は
、ステップ＄２においてデータ収集部３５で収集された
放射線吸収データを前処理にて補正処理を行った後、画
像再構成処理部３６に送って画像再構成処理を行う（ス
テップＳ３）。

しかして、以上のようにして回転機構２６により被検体
保持機構１３を回転させてデータ収集後、被検体１１を
被検体周方向に回転させて同様にデータを収集していく
と、機械的に被検体１１の回転中心がずれることが多く
、この結果、画像再構成処理部３６で作成された各画（
＆Ｄ１．Ｄ２．・・・を三次元的に座標表示しようとす
ると、第５図（Ａ）のように各画像の回転中心位置イル
二がずれてしまい、正確に三次元表示することができな
い。

しかし、本ＣＴスキャナは画像再構成された各画＠Ｄ１
．Ｄ２．・・・には第５図に示すようにマーカ１つに対
応したマーカデータＭＤが写し出されており、これはマ
ーカ１つ白梅が所定位置で固定されている限り、各画＠
Ｄ１．Ｄ２．・・・を三次元的に重ね合せたときに同一
線上に写し出されるものである。そこで、本ＣＴスキャ
ナにおいてはＣＰＵ３２によりステップＳ４にて第５図
（Ａ）の如く写し出されたマーカデータＭＤ、・・・を
角度θ１〜θ４を保った状態で第５図（Ｂ）の如き同一
線上に位置するように各画像Ｄ１．Ｄ２．・・・を昨正
し、三次元的な位置関係を修正する。そして、ステップ
Ｓ５においてＣＲＴディスプレイ３８において三次元的
に表示する。

さらに、以上のようにして被検体１１を所定角度回転さ
せてデータを取得した模、引き続き、ＣＰＵ３２から機
構制御部３３を介して駆動機構部３０を駆動制御し、昇
降機構２７により被検体保持機構１３を傾けた後、再度
、前述と同様に回転機構２６を回転させて被検体１１の
放射線吸収データを取得し、このデータを用いて画像再
構成を行うものである。

従って、以上のような実施例の構成によれば、Ｌ字状尿
持体２１によって保持された被検体１１を、荷重機構２
２により負荷をかけ、かつ回転機構２６により回転させ
るようにしたので、例えば自動車タイヤの如き被検体１
１においては実際の走行状態を再現して被検体１１を検
査できる。また、リング状被検体１１の断層像領域にマ
ーカ１９に対応するマーカデータＭＤを写し込むように
しているので、各画像Ｄ１．Ｄ２．・・・のマーカデー
タＭＤに着目して座標変換すればよく、簡単に被検体１
１の回転中心ずれに伴う各画像のずれを修正することが
できる。

なお、上記実施例は、Ｌ字状保持体２１を用いて被検体
１１を保持し、また第２図に示す具体的な機構により保
持体２１を回転する等しているが、このような機構に限
らないことは言うまでもない。

また、荷重機構２２および回転機構２６についても同様
である。勿論、荷重機構２２がな（でも被検体１１の回
転により被検体１の機械的回転中心がずれるもののすべ
てについて適用できるものである。その伯、本発明はそ
の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できるもの
である。

〔発明の効果〕

以上詳記したように本発明によれば、被検体の機械的回
転中心ずれによって生じる各画像のずれをマーカに対応
するマーカデータを用いて簡単に修正し得るＣＴスキャ
ナを提供できる。

【図面の簡単な説明】

ＣＴスキャナ本体の概略的な構成図、第２図は第１図に
示す昇降機構の具体的構成図、第３図はＣＴスキャナ本
体をスキャンするための電気的系統図、第４図は動作の
流れを説明する図、第５図は各画像のずれを修正するた
めの説明図、第６図は従来のＣＴスキャナ本体を説明す
る模式的な構成図である。 １１・・・リング状被検体、１２・・・データ検出系、
１３・・・被検体保持機構、１４・・・駆動機構、１７
・・・放射線発生器、１８・・・放射線検出器、１９・
・・マーカ、２６・・・回転機構、２７・・・昇降ｉ構
、３０・・・駆動機構部、３２・・・ＣＰＵ、３６・・
・画像再構成処理部、３８・・・ディスプレイ、ＭＯ・
・・マーカデータ。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）断層像撮影視野内に入るようにスキャナ本体の一
   部に取付けられたマーカと、前記スキャナ本体より取得
   された放射線吸収データを用いて作成された断層像の一
   部に写し出された前記マーカに対応するマーカデータを
   用いて被検体の回転中心のずれに伴つて生じる各断層像
   のずれを修正する座標変換手段とを備えたことを特徴と
   するＣＴスキャナ。
2. （２）座標変換手段は、被検体の各断層像に写し出され
   たマーカデータを同一直線上に位置するように修正する
   ものである特許請求の範囲第１項記載のＣＴスキャナ。