KR860000688B1 - 컴퓨터 단층 촬영장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

컴퓨터 단층 촬영장치

제1도는 본 발명에 있어서의 장치의 개략적인 동작을 도시한 도면.

제2도는 본 발명에 있어서의 장치의 효과를 도시하는 것으로 본 발명의 장치에서 얻어지는 각 데이타의 샘플링 각도를 도시하는 도면.

* 도면에 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 방사선원 2 : 회전중심

10 내지 14, 10¹내지 14¹: 검출기 D₀, O, D₀, 1 :

Di, j : 샘플링 각도

본 발명은 방사선에 의한 컴퓨터 단층촬영 장치에 관한 것이다.

종래, 이 컴퓨터 단층 촬영장치에 있어서는 평면형으로 펼쳐진 방사선을 조사하는 방사선 원과, 피검체에 대해 방사선원과 대향하는 위치에 피검체중의 다른 경로를 투과해서 오는 방사선의 일부 혹은 전부를 검지하는 방사선 검출기(이후 단지 1검출기라 칭한다)를 설치하고, 우선 이 검출기를 직선 이동시키면서, 일련의 데이타를 수집한 후, 그 방사선원 및 검출기를 방사선의 펼쳐지는 각에 상당하는 각도분만 회전시켜, 그리고 다시 직선 이동하면서 데이타를 수집한다. 이후 이 조작을 180°의 데이타가 수집될 때까지 반복 행하며 일주사를 완료하고 얻어진 데이타로 부터 피검체내 횡단면의 방사선의 감쇄계수의 분포를 계산하여, 재구성한다.

이와 같은 장치에 의하면 일주사의 최초와 최후의 각도의 사이, 예를들어 0°와 180°의 사이에는 상당한 시간적인 차가 생기며, 또 방사선 비임의 펼쳐짐 때문에 0°와 180°로는 계산상으로 전적으로 동일 경로이긴 하지만, 실제의 경로의 형태에 있어서는 차이가 생기며, 재구성된 화상에는 왜곡이 생긴다. 이것을 보상하기 위해, 180°가 아닌 360° 회전시켜, 실질적으로 다른 경로의 방사선 비임을 얻어, 이들보다 왜곡이 적은 화상을 재구성하는 장치가 제안되고 있다. 그러나, 이들의 장치에 의하면 360°방사선원 및 검출기를 회전시키기 위해, 회전하는 헤드에 부착되어 있는 케이블류의 권취량의 증대 및 인체, 예를 들어 안구에 방사선의 피폭의 증대라는 문제가 생긴다.

본 발명의 목적은 실제로 180°의 회전 동작으로 360°회전하는 장치와 동등의 데이타량과, 또한 중복하지 않는 경로의 방사선 비임을 얻어, 케이블류의 권취량 및 안구등에의 직접 피폭량을 최소한으로 하면서도 종래보다도 높은 질의 화상을 부여하는 컴퓨터 단층 촬영장치를 제공하는데 있다.

본 발명에 의하면, 평면형 부채꼴로 펼쳐진 방사선이 피검체를 투과하도록 방사선을 조사하는 방사선원과, 피검체를 사이에 두고, 방사선원과 대향하는 위치에 설치되며, 또한 등간격으로 배열된 여러개의 방사선 검출기와, 방사선원 및 방사선 검출기를 유지하는 유지수단과, 유지수단을 직선이동 및 회전 이동시키기 위한 구동수단과, 방사선 검출기로 부터의 신호에서 피검체내 횡단면의 방사선 감쇄계수의 분포를 계산하는 수단을 가지는 컴퓨터 단층 촬영장치에 있어서, 방사선원과 인접하는 2개의 방사선 검출기가 이루는 각도 및 방사선 검출기의 수를 넘지않는 최대의 기수와의 적의 반의 각도로 유지 수단을 회전시키므로서, 순차적으로 전회의 직선 이동으로 얻어지는 데이타의 각 샘플링 각도조의 반에대해, 실질적으로 그 중간의 샘플링 각도를 가진 방사선 비임을 얻을 수 있도록 된것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층촬영 장치가 제공된다.

다음에 도시된 본 발명의 한 실시예를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

우선 본 발명의 원리를 나타낸다면 제1도에 도시된 바와 같이 방사선원(1)과 검출기(10 내지 14)를 직선 이동시키면서 데이타를 수집한 후, 방사원(1) 및 검출기(10 내지 14)를 제각기(1) 및 (10¹내지 14¹)의 위치에 회전중심(2)에 대해 α의 각도만 회전시킨다. 이때 α는 다음의 식으로 나타나는 각도를 말한다.

α=β·n/2……………………………………(1)

여기서β는 인접하는 2개의 검출기와 방사선 원이 형성하는 각도이고, n은 검출기의 수를 넘지 않는 최대의 홀수로서, 이후 이 직선이동 및 회전이동을 실제 180°분의 데이타가 얻어질 때까지 반복한다.

본 발명에 의하면, 제2도에 도시된 바와 같이 우선 초기위치(1), (10 내지 14)에서의 직선 이동에 의해 얻어지는 데이타의 샘플 각도를 D₀, O, D₀…로 하고, 직선이동 완료 후 각도 α만 회전이동시키고 또 다시 직선 이동시켜서 얻어지는 데이타의 샘플링 각도를 D₁.₀, D₁.₁…로 하면 보통 1회의 주사로서 얻어지는 샘플링 각도 Di, j는 검출기수를 m으로 하여 다음의 식으로 나타난다.

Di, j=αi+βj=β·n·i/2+βj…………………………………(2)

여기서

i : 회전이동도수(i

0의 정수)

j : 검출기번호(0

j

m-1의 정수)

지금, n은 검출기의 수를 넘지 않는 최대의 홀수이기 때문에

n=2ℓ-1…………………………(3)

ℓ=[(n+1)/2]……………………(4)

로 나타난다. 여기서 (4)식의 []는 가우스 기호를 말한다. (2)(3)식에서

Di, j=β·(2ℓ-1)·i/2+βj=(ℓ-1/2) iβ+jβ…………………(5)

(5)식에서 명백한 바와 같이 i번째의 회전을 받은 후의 직선 이동으로 얻어지는 데이타의 샘플링 각도는 i-1번째의 회전을 받은 후의 직선 이동으로 얻어지는 샘플링 각도의 반의조에 대해, 그 한 가운데의 샘플링 각도가 된다.

또 제2도에서도 알 수 있듯이 최초의 조의 반에 대해서는 다음 회전에 의해 그 중간점의 샘플링 각도는 얻어질 수 없지만 이것은 최후의 회전에 의해 이들을 얻을 수 있으며 이들의 데이타로부터 시간적인 차에 의한 영향의 보정이 가능하게 된다.

본 발명에 있어서는 각도 방향으로 샘플링의 밀도는 종래의 것의 2배로 되어 있기 때문에 종래의 것에 비해 고질의 화상을 얻을 수 있으며, 또 β를 종래의 것의 2배로 하여 구성을 간단히 하여도 본 발명에 의하면 성능적으로 종래의 것과 동등한 화상을 얻을 수 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 방사선 원 및 검출기를 (1)식으로 표시되는 각도 α마다 회전시켜, 그 후의 직선이동으로 데이타를 얻게 되므로서, 종래와 동등한 각도범위, 즉, 180°의 범위에서 시간적으로 간격이 있는 거의 동일한 방사선 비엄의 경로에 대해 그들을 보정할 수 있는 데이타를 얻을 수 있으며, 그러므로서 종래 이상의 품질로 더우기 케이블의 권취량 및 안구에의 방사선의 직접 피폭을 증가시키지 않는 컴퓨터 단층촬영 장치가 제공된다.

Claims (1)

1. 부채꼴로 펼쳐진 방사선을 조사하는 방사선 원과, 피검체를 사이에 두고, 상기 방사선원과 대향하는 위치에 등간격으로 배열된 복수의 방사선 검출기와, 상기 방사선 원 및 복수의 방사선 검출기의 상대위치를 보존한체로 유지하는 유지수단과, 상기 유지수단을 직선운동 및 회전 운동시키는 구동 수단 및 상기 복수의 방사선 검출기로 부터의 검출 신호를 받고 상기 피검체의 단층상을 형성하는 기억 연산부를 구비하여, 상기 방사선 원과 인접하는 2개의 상기 방사선 검출기가 형성하는 각도 β 및 상기 복수의 방사선 검출기의 수를 초과하지 않는 최대의 홀수 n과의 적의 반

   

   의 각도로 상기 유지 수단을 순차적으로 회전시키고, 방사선 검출기의 배치에서 결정되는 샘플링 각도의 절반의 샘플링 각도로 주사하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 단층 촬영장치.

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