JPS6362215B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は同一平面内の被検体各部のＸ線吸収量
を測定することにより、医療検査を行なうことが
できるようにした放射線断層診断装置に関するも
のである。

放射線断層診断装置の一つにコンピユータ・ト
モグラフイ（Computed Tomography：以下、
CT装置と略称する）と呼ばれる装置がある。こ
のCT装置は例えば扁平な扇状に広がるＸ線を曝
射するＸ線源とそのＸ線源を検出する検出器とを
互いに対峙させながら、被検体の断層面を介して
互いに同方向に同期的に回転させ、被検体の種々
の方向に対するＸ線の吸収データを収集し、十分
なデータを得た後にこれを電子計算機で解析し、
断層面の個々の位置のＸ線吸収率を算出してその
吸収率に応じた階調度で断層面を再構成するよう
にしたものであり、断層面各部分の組成を2000段
階にも及ぶ階調度で分析することができるので、
軟質組織から硬質組織に至るまで明確な断層像が
得られる。

これは第３世代と呼ばれるCT装置であるが、
その他にもペンシルビームを用いて平行移動と回
転移動を組み合せてデータ収集を行なつてゆく第
１世代等種々の方式がある。

第１図にCT装置の概略的な構成を示す。図に
おいて、１はＸ線を曝射する線源、２は放射線検
出器（以下、単に検出器と称する）、３は被検体
Ｐを介して前記線源１及び検出器２を対峙して保
持さると共にこれらを被検体Ｐを中心にして回転
或いは平行移動させるための支持装置、４は前記
検出器２より得たＸ線吸収のデータを処理して被
検体Ｐ断面の画像再構成処理を行ない断層像を得
る演算処理装置、５はこの演算処理装置４により
得た断層像を表示する画像表示装置である。

このような装置は線源１よりＸ線を曝射させつ
つ支持装置３を駆動させてこの線源１及び検出器
２を被検体Ｐの周囲に沿つて移動させその透過線
量を検出器２にて検出する。そして、この検出し
たデータを演算処理装置４に送り、被検体Ｐの断
層面位置の種々の方向に対するデータを収集した
後に、このデータを演算処理してその断層面の
個々の位置におけるＸ線吸収率を算出し、画像再
構成を行なう。そして、その再構成された画像を
画像表示装置５に送り、表示させる。

この様なものであるが、実際のデータ収集にあ
たつては同一断層面内に第２図に示す様に複数個
の検出器を配しデータ収集の効率化をはかつてい
るのが一般的である。但し、検出器は一定量の放
射線を得るため、断層面と垂直な方向にＷの幅を
持つており、これによりCT装置の構成画像は、
実際はある一定の厚さの被検体の情報をもつこと
になる。

この厚さをスライス厚と云うが、従来、このス
ライス厚は、CT装置の構成が第３図に示す如き
であるために、線源であるＸ線管球１０側のコリ
メータ１１と検出器１２の入射側に設けられてい
るリメータ１３により決定されていた。このスラ
イス厚は、一般的には10mm程度の厚さとしている
が、被検体Ｐの密度変化の細い部分ではより薄く
することが望ましい。

スライス厚Swを変える時は、現在Ｘ線管球１
０側のコリメータ１１と検出器１２側のコリメー
タ１３のスライス方向の幅を変える方式が一般的
であるが、検出器１２側のコリメータ１３の幅を
変えることは、検出器１２の構造によつては困難
なことが多いため、実際にはＸ線管球１０側のコ
リメータ１１の幅だけを変化させる方式が採られ
ている。

ただ、この方式によると、機構的な着脱装置を
用いてコリメータ１１を着脱させなければならな
いため、機械的精度を保持するのが大変である
し、検出器１２側では、コリメーシヨンが行なわ
れないので、被検体Ｐの断層面Ｓに垂直な方向の
散乱線の影響を受け易く、又被検体Ｐの位置によ
るスライス厚Swの変化等の問題があつた。

本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、複
数個の放射線検出器をスライス方向に並設し、こ
れら放射線検出器からの出力を入力切換回路によ
り任意に選択して加算し、実質的にスライス幅を
選択可変することにより機構的な変化を生ずるこ
となく、スライス厚の可変を行なうことができ、
かつ散乱線の影響が小さく位置によるスライス厚
の変化を小さくすることのできる放射線断層撮影
装置を提供することを目的とする。

以下、第４図〜第７図を参照してかかる本発明
の具体的な実施例を説明する。

第４図は本装置に用いる放射線検出器を示す斜
視図である。図に示す様に、Ｗの開口幅を持ち、
且つ複数の検出素子（Ｎ個）を並設して構成され
る検出器列４１、検出器列４２、検出器列４３、
検出器列４４がスライス方向に平行に並設されて
構成されており、各検出器列４１，〜４４はま
た、それぞれの検出器列の間を、機構的に可能な
限り小さくするものとし、実質的に連続したスラ
イス面を成すこととする。

第５図に本発明装置の要部のブロツク図を示
す。図において４１，〜４４は前記検出器列であ
る。５１はこれら検出器列４１，〜４４の各チヤ
ンネル別に出力を受けると共に後述する入力装置
５２の指令信号によつて前記検出器列４１，〜４
４のうち１つ或いは複数の検出器列の各チヤンネ
ル毎の出力を同一チヤンネル毎に合成して各々出
力する入力切換回路、５２はその使用すべき対象
とする検出器列を選択指示し、適宜な処理を行な
うための命令を与える入力装置である。５３は前
記入力切換回路５１の出力するチヤンネル別出力
（アナログ出力）を所定時間、積分し、これを放
電してその放電時間を透過Ｘ線データとしてデー
タ収集してゆくデータ収集回路であり、このデー
タ収集回路５３は前記入力装置５２の選択指示指
令を受けて使用検出器列数に応じて変わる出力レ
ベルに対応できるようにこのデータ収集回路５３
は処理方法を最適なものに合わせる。５４はこの
データ収集回路５３の収集データを再構成処理等
をする演算処理装置であり、５５はこの演算処理
装置５４の処理プログラムや前記演算処理装置５
４の演算結果の記憶を行なう記憶装置、５６は前
記演算処理装置５４の再構成画像を表示する画像
表示装置である。演算処理装置５４にも前記入力
装置５２の選択指示指令が与えられており、使用
検出器列数に応じて最適な処理を行なえるように
演算処理装置５２に指示を与える。

第７図に本発明による演算処理装置５４の詳細
な構造を示す。データ収集回路５３の出力は、ま
ずアナログ−デイジタル変換装置（以下、Ａ／Ｄ
変換装置と称する）６１に入力される。そして加
算装置６２で検出器列の出力を同一チヤンネル毎
に加算し、主演算装置６３によつて対数変換、再
構成演算等の処理をし、断層画像を作成する。

このような構成の本装置の動作について説明す
る。初めに撮影目的により、入力装置５２にて使
用すべき検出器列を指示する。すると入力装置５
２より入力切換回路５１に選択指示指令が与ら
れ、入力切換回路５１は検出器列４１，〜４４の
いずれか一つ、又は２つの検出器列、更に３つ、
４つの検出器列を選択して、各検出器列毎に順次
データ収集回路５３に入力するように切換えられ
る。データ収集回路５３の出力は演算処理装置５
４に入力され、まずＡ／Ｄ変換装置６２に入力さ
れる。検出器列４１，〜４４はすべてフアンビー
ムＸ線の照射野内に入るようにしてあり、それぞ
れの入射Ｘ線を各チヤンネル別に出力しているか
ら加算装置６２の側から見ると、選択した各検出
器列の各チヤンネル毎の出力信号をその同一チヤ
ンネル毎に順次和を取ることにより、複数の隣接
した検出器列からの信号を同時に受けることがで
き、選択した検出器列の幅分実質的にスライス厚
を変化させたこととなる。加算装置６２の出力は
主演算装置６３によつて対数変換、再構成演算等
の処理をされ、断層像として記憶装置５５に記憶
され、また画像表示装置５６によつて表示され
る。尚この場合機構的変化を伴なわないため、操
作性が良く、しかも精度が向上するという利点が
得られる他、一つ一つの検出器列は、単にＸ線管
球側のコリメータでＸ線を制限するだけでなく、
検出器自体のスライス方向の開口径を小さくし、
隣のチヤンネルとの干渉を減すためのコリメータ
を付けることも可能なので、散乱線の影響を少な
くでき、より精度の高いデータを得ることができ
るという利点を持つ。

又入力装置５２は、データ収集回路５３、演算
処理装置５４にも接続されており、入力切換回路
５１の動作に合わせて、処理方法を最適なものに
合わせられるので更に精度は向上する。

第６図は本発明の変形例を示すもので、第５図
ではデータ収集回路５３を入力切換回路５１の後
段に１組設けた例を示したが、これを各検出器４
１，〜４４の後段にそれぞれデータ収集回路５３
ａ，〜５３ｄを一組ずつ設け、各々のデータ収集
回路５３ａ，〜５３ｄの出力を入力切換回路５１
Ａに与え、入力装置の指令により、この入力切換
回路５１Ａにて前記指令に応じた検出器列４１，
〜４４のデータ収集回路５３ａ，〜５３ｄ出力を
選択し、同一チヤンネル毎の収集データを演算処
理装置に与えるようにしたものである。

このように複数の検出素子を並設して成る多チ
ヤンネルの検出器列を複数個スライス方向に並設
した放射線検出器を用い、また前記検出器列のう
ち所望の検出器の選択指示を行なう装置と、この
選択指示により指定された前記検出器列の出力を
同一チヤンネル位置の出力に加えて出力する装置
とを設けて構成し、所望のスライス幅に応じて使
用する検出器列の数を設定するようにして１つま
たは複数の検出器列より各々同一チヤンネル毎の
出力を合成して抽出するようにしたので実質的に
スライス幅を可変することができ、しかも、これ
は電気的に行なわれるもので機構的な可動部が全
く存在せず、放射線検出器の位置精度を維持でき
る等、優れた特徴を有する放射線断層診断装置を
提供することができる。

尚、本発明は上記し且つ図面に示す実施例に限
定することなく、その要旨を変更しない範囲内で
適宜変形して実施し得るものであり、例えば使用
検出器列を１つずつ変えればスライス位置も変え
ることができ、被検体を動かすことなく異なるス
ライス位置の撮影を行なうことができる。また、
例えば各検出器列の出力を入力切換回路５３によ
つて順次演算処理装置５４に送り、加算装置６２
で同一チヤンネル毎の加算を行なわずに主演算装
置６３により各検出器列の出力をそれぞれ再構成
演算を行なうようにすれば、１回のスキヤンで複
数のスライス位置における断層画像を得ることが
できるようになる。更に、検出器列を構成する各
検出素子は電離槽型等、放射線量に応じた検出出
力が得られるものであれば何でも良い他、検出器
列の数も任意であり、一体であつても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図はCT装置の概略的な構成を示す図、第
２図は一般的な検出器の構造を示す斜視図、第３
図はスライス厚を決定する線源及び放射線検出器
部分の構成を説明するための斜視図、第４図は本
発明装置に用いる放射線検出器の構成を示す斜視
図、第５図は本発明の要部構成を示すブロツク
図、第６図は本発明の他の実施例を示すブロツク
図、第７図は演算処理装置の詳細な構造を示すブ
ロツク図である。 １……線源、２……検出器、４１，〜４４……
検出器列、４，５４……演算処理装置、５，５６
……画像表示装置、５１，５１Ａ……入力切換回
路、５２……入力装置、５３，５３ａ，〜５３ｄ
……データ収集回路、５５……記憶装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 線源より放射線を被検体に照射し、その透過
   放射線量を前記線源に対向して設けられる放射線
   検出器にて検出しながら前記線源を被検体に対し
   て回転させることによつて、所望被検体断面の
   種々の方向における透過放射線量を検出し、この
   透過放射線量に基づき前記断面画像を再構成し、
   得られた断層像を表示する放射線断層診断装置に
   おいて、前記放射線検出器は複数の検出素子によ
   つて構成される複数チヤンネルの検出器列を複
   数、前記チヤンネル方向と直交する方向に並設し
   た構成とし、前記検出器列のうち所望の検出器列
   を選択する装置と、この装置により選択された前
   記検出器列の同一チヤンネルに相当する前記検出
   素子の出力を加算して所定チヤンネルに対応した
   出力として出力し、前記出力に基づき断層像を再
   構成する演算処理装置とを備えたことを特徴とす
   る放射線断層診断装置。