KR890001874B1 - X선 단층 촬영 장치 - Google Patents

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Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
X선 단층 촬영 장치
[도면의 간단한 설명]
제1도는 본 발명의 실시예의 개념적 구성도.
제2도는 본 발명에 의한 동작예를 나타낸 타임 차아트.
제3도는 제2도에 있어서의 측정 순서 설명도.
제4도는 종래의 동작예를 타나낸 타임 차아트.
제5도는 제4도에 있어서의 측정 순서 설명도이다.
[발명의 상세한 설명]
[기술분야]
본 발명은, 연속 X선을 사용한 X선 단층 촬영 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, X선 강도의 맥동에 의한 영향을 받기 어려운 X선 단층 촬영장치에 관한 것이다.
[배경기술]
X선 단층 촬영장치의 개념적인 구성을 제1도에서와 같이 그릴수가 있다.
제1도에서, X선관(1) 및 X선 검출기열(2)은 피검사체(11)를 그 사이에 넣고 회전할 수 있게 배치되어 있고, X선관(1)으로 부터조사되는 팬 비임〔팬(FAN) 형상의 비임(BEAM)〕선의 대부분이, 피 검사체(11)를 투과하여 X선 검출기(22)~(2501)에 조사되어, 이들 X선 검출기에서 각각 전류 신호로 변환된다.
또한, 팬 비임의 양끝단 부근의 X선은, 피검사체(11)를 투과하지 아니하고, X선 검출기열(2)의 양끝단에 설치된 레퍼런스 X선 검출기〔A(21)및 B(2502)〕에 조사되어, 각각 전류 신호로 변환된다.
각 X선 검출기(21)~(2502)에는 콘덴서(31)~(3502)가 접속되어, 이들 콘덴서에 각 X선 검출기의 검출 전류가 충전된다.
각 콘덴서(31)~(3502)에 충전된 전압은, 제1스위치(41)~(4502)및 증폭기(5)를 통하여 차례로 A/D변환기(7)에 가하여져서 디지탈 신호로 변환된다.
그리고, A/D변환기(7)에서 변환된 디지탈 신호는, 컴퓨터(8)에 가하여져서 화상(畵像)을 재구성하기 위한 소정의 연산 처리가 행하여 진다.
각 콘덴서(31)~(3502)의 충전전압은, 제1스위치(41)~(4502)를 닫은 상태에서 제2스위치(6)를 닫음으로써, 리세트(방전)가 행하여 진다.
X선은 X선관(1)으로부터 일정한 주기로 펄스 형상으로 조사되어, 그때마다 각 X선 검출기의 검출전류가 각각 측정된다.
검출전류의 측정은, 제어회로(9)에 의하여 제4도의 타임 차아트에서와 같이, 제1스위치(41)~(4502)와 제2스위치(6)의 개폐시이퀀스를 제어함으로써 행하여 진다.
즉, 먼저, 각 X선 검출기의 검출전류(I)가 발생하기 전에 제1스위치(41)~(4502)가, 시각(t1)에서 동시에 닫히고, 시각(t2)에서 동시에 열려진다.
이동안, 제2스위치(6)가 닫혀있음으로써, 콘덴서(31)~(3502)의 리세트가 행하여진다.
검출전류(I)는 펄스 X선이 조사됨에 따라 시각(t3)에서 하이(HIGH)상태가 되고, 시각(t4)에서 로우(LOW)상태가 된다.
제2스위치(6)는, 검출전류(I)의 로우 상태로부터 소정의 시간(t5)에서 열려진다.
이동안에, 콘덴서(31)~(3502)는 대응하는 X선 검출기의 검출전류(I)에 의하여 충전되어 있고, 다음에, 제1스위치(41)~(4502)가, 소정의 순서에 따라 일정한 시간마다. 닫혀져서, 각 콘덴서(31)~(3502)에 충전된 전압의 측정이 행하여 진다.
즉, 시각(t5)에서 제2스위치(6)가 열려지면, 다음에, 예를들면, 스위치(4249)가 닫혀져서 콘덴서(3249)에 충전된 전압의 측정이 행하여지고, 시각(t6)에서 그 스위치(4249)가 열려지면, 다음에 스위치(4250)가 닫혀져서 콘덴서(3250)에 충전된 전압의 측정이 행하여 진다.
이하, 이와같은 측정 동작이, 콘덴서(3248)-(3251)-…- (31)-(3502)의 순서로, 콘덴서(3502)까지 행하여진다.
이 상태를 제5도에, 각 콘덴서에 대응하는 각 X선 검출기에 의하여 나타내고 있다.
이와같은 펄스 X선에 의한 검출 전류를 측정하는데 있어서는, 측정하는 주기를 차지하는 검출 전류의 발생기간이 짧으므로, 충분한 값의 검출전류를 얻기 위하여, 조사하는 X선으 강도를 강하게 할 필요가 있고, 이로인하여, 환자의 피폭량(被曝量)이 많아지는 경향이 있다.
환자의 피폭량을 적어지게 하기 위하여서는, X선을 연속적으로 조사함으로써, 검출 전류의 발생기간을 길게하여, 검출 전류의 이용 효율을 향상시키는 것이 고려될 수 있으나, 제4도에서와 같은 측정 사이퀀스에서는, 각 콘덴서의 리세트로부터 각각의 전압을 측정 개시할 때까지의 시간이 각각 다르고, 각 콘덴서의 충전시간이 상이하기 때문에, 정확한 측정을 할 수 없다.
또한, 제5도에서와 같은 주사 순서에 의하면, X선 검출기열의 중앙근처에 있는 X선 검출기의 검출 전류 측정과 레퍼런스 X선검출기의 검출 전류 측정과의 사이에는 상당한 시간 차이가 발생하므로, 그 동안의 X선관 전압의 백동등에 의한 X선 강도의 변동의 영향을 보정할 수가 없게 된다.
X선 검출기열의 중앙 근처에 있는 X선 검출기의 검출 전류 측정값은, 화상을 재구성하는데 특히 중요한 의미를 갖는 것이므로, X선의 강도 변동의 영향이 보정되지 아니하면, 재구성되는 화상의 품질이 저하된다.
[발명의 개시]
본 발명의 목적은 , 검출 전류의 이용 효율이 좋고, 정확한 검출 전류의 측정이 행하여지고, 또한 X선 강도변동에 의한 재구성되는 화상에 대한 영향이 적은 X선 단층 촬영 장치를 제공하는데 있다.
본 발명에 의하면, 연속 X선이 X선관(X선원)(1)으로부터 피검사체(11)를 투고하여 X선 검출기열(2)에 조사되어, 각 X선 검출기(21)~(2502)의 검출전류를 충전하는 콘덴서(31)~(3502)는, 제어회로(9)에 의한 제1스위치(41)~(4502)와 제2스위치, (6)의 제어에 의하여, 측정-리세트-충전의 사이클을, 앞의 콘덴서의 리세트가 끝나는 대로 순차적으로 개시하도록 제어되는 동시에, X선 검출기열의 중앙 근처에 있는 X선 검출기의 검출전류의 측정과 레퍼런스 X선 검출기의 검출전류의 측정이 대단히 접근된 시각에 행하여지도록 사이클의 개시순서가 제어된다.
[발명을 실시하기 위한 최선의 방법]
다음에, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명의 실시예도, 도시하면 제1도와 동일한 것이어서, 설명을 하는데에 있어서는, 제1도를 이용한다.
본 발명에 있어서는, X선관(1)으로서는, 연속 X선을 발생하는 것이 사용된다. 또한 제어회로(6)으로는, 제2도의 타임차아트에 나타낸 바와같은 측정 시이퀀스를실행하는 것이 사용된다.
제2도에서, (a)는, 외부 클럭회로(10)로 부터 제어회로(9)에 가해지는 클럭신호(CL)를 나타내고, (b)~(d)는 각각 제1스위치(41)~(4502)의 동작을 그들의 대표에에 대하여 나타내고, (e)는 제2스위치(6)의 동작을 나타내고 있다.
X선관(1)으로부터 방사되는 팬비임 형상의 X선은, 팬비임의 양끝단 부분의 것이 피검사체(11)를 투과되지 아니하고 X선 검출기(21)과 (2502)에 조사되어, 팬비임의 잔여 부분의 X선이 피검사체(11)를 투과하여 X선 검출기(22)~(2501)에 조사된다.
이와같은 연속 X선에 의한 검출전류가 각 X선 검출기(21)~(2502)로 부터 출력된다.
이와같은 검출 전류에 대하여, 외부 클럭회로(10)로 부터 가해지는 클럭신호(CL)에 의한 제어회로(9)의 동작에 의하여, 다음과 같은 측정 시이퀀스가 실행된다.
즉, 먼저, 시각(t1)에서 클럭신호(CL)가 발생함에 따라, 스위치(4126)가 닫혀져서 콘덴서(3126)에 충전된 전압의 측정이 행하여 진다.
그 후에, 스위치(4126)가 닫혀져 있는채로, 시각(t2)에서 스위치(6)도 닫혀지고, 전압측정이 끝난 콘덴서(3126)의 리세트가 행하여 진다.
그리고, 시각(t3)에서 스위치(4126)와 스위치(6)가 함께 열려져서, 콘덴서(3126)는 리세트 상태로부터 검출전류의 충전상태로 된다. 콘덴서(3)의 충전상태는, 클럭신호(CL)가 다시 발생하여 다음의 측정을 하는 타이밍이 오는 시각(t9)까지 유지된다.
스위치(4126)가 열리면, 대신하여 스위치(4375)가 닫혀져서, 콘덴서(3375)의 전압이 측정이 행하여 진다. 그리고, 전압이 측정이 종료된 후에 시각(t4)에서 스위치(6)도 닫혀져서, 콘덴서(3375)의 리세트가 행하여 진다.
리세트가 종료된 후에는, 스위치(2375)와 (6)이 함께 열려져서, 콘덴서(3375)는 검출전류의 충전상태로 된다.
다음은, 제1스위치에 대하여, (3125)-(3376)-…-(3250)-(3251)-(3501)-(3502)의 순서로써 동일한 제어가 행하여지고,또한 그때마다 제2스위치(6)의 동일한 제어가 행하여 진다.
이와같은 제어의 순서를, 각 콘덴서에 대응하는 각 X선 검출기에 따라 제3도에 나타낸다.
이와같은 일련의 동작을 외부 클럭신호(CL)의 주기(TO)에서 반복하면, 각콘덴서(31)~(3502)의 충전시간은 일률적으로(TO)~(Trs)로 된다.
여기에서, (Trs)는 리세트를 위하여 스위치(6)가 닫혀 있는 시간으로써, 불감 시간으로 되는 것이며, 측정정밀도와 콘덴서의 방전시간에 따라 적절히 설정된다.
또한, 이 경우에 있어서의 입력 전류의 이용 효율은 (TO)-(Trs)/TO가 된다. 리세트 시간(Trs)은 주기(TO)에 비하여 비교적 작게 할수 있으므로, 입력전류의 이용효율을 높일 수가 있다.
이와같이 제어함으로써, 각콘덴서의 충전시간이 같아지므로, 연속 X선에 의한 연속적인 검출 전류에대하여도 정확한 측정이 행하여 진다.
또한, 입력 전류의 이용 효율이 높아지므로, X선의 강도를 낮춰서 환자의 피폭선량을 낮게 억제할수가 있게 된다.
그리고, 또한, 제3도에서와 같이, X선 검출기열(2)의 양끝단으로 부터 검출기열의 길이의 1/4이 되는 곳에 있는 2개의 위치를 각각 기점으로 하여, 그 기점들로부터 검출기열의 끝단을 향한 선택 순서 경로와 검출기열의 중앙을 향한 선택 순서 경로를 각각 정하고, 이들 4개의 선택 순서 경로를 소정의 순서로써, 선택하면서, 또한, 각 경로에 있어서의 선택 순서에 따라 검출기를 선택하도록 하고 있으므로, X선 검출기열의 중앙 근처에 있는 X선 검출기(2250), (2251)의 검출전류의 측정에 이어서 레퍼런스 X선 검출기〔A(21)및 B(2502)〕의 검출전류가 측정된다.
이와같이 계속하여 측정하는 동안의, X선관 전압의 변동에 따른 X선 강도의 차이는 무시될 수 있으므로, X선 검출기열의 중앙 근처에 있는 X선 검출기(2250), (2251)의 검출 전류를 발생시키는 X선에 대하여, 그 강도의 레퍼런스를 정확히 구할 수 있게 된다.
따라서, 그와같은 레퍼런스를 이용함으로써, 품위 높은 이미지를 얻을수 있게 된다.
또한, 이와같은 순서로 측정함으로써, 서로 인접하는 X선 검출기에 대하여도 최대한으로 접근한 시각에서 측정할수가 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 검출 전류의 측정은, 외부 클럭신호의 주기가, 모든 콘덴서의 측적시간과 리세트 시간의 총 합계보다도 긴 경우에 성립되는 것이므로, 외부 클럭 신호의 주기는, 각 콘덴서에 측정시간과 리세트시간의 총합계에 의하여 제한되게 된다.
그러므로, 외부 클럭 신호의 주기의 단축, 즉 측정속도의 고속화를 도모하고자 할 경우에는, 콘덴서군을 복수의 그룹으로 분할하여, 각 그룹 마다에 증폭기 및 A/D변환기를 포함한 측정회로를 구성하여, 병렬로 동작시키면 좋다.
또한, 상기의 실시예에서는, 2개의 레퍼런스 X선 검출기(A), (B)를 설치한 예를 나타냈으나, 그것보다도 많은 레퍼런스 X선 검출기를 설치하여 두고, 1회의 측정기간 동안의 도중에 있어서도 이들 레퍼런스 X선 검출기를 설치하여 두고, 1회의 측정 기간 동안의 도중에 있어서도 이들 레퍼런스 X선검출기의 검출신호를 몇회 정도 측정하여, 각 X선 검출기의 검출신호를, 측정시기가 접근한 레퍼런스 X선 검출기의 검출 신호로써 보정하도록 하여도 좋다.
이상에서, 본 발명을 실시하는 최선의 형태에 대하여 설명하였는데, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의하여, 다음에 기재된 청구이 범위를 이탈하지 아니하고, 여러가지 변형을 행할수 있다.

Claims (1)

  1. 팬비임 형상의 연속X선을 발생하는 X선원(1)과, 피검사체(11)를 그 사이에 넣고 X선원(1)과 대향하도록 배치된, 복수의 X선(22)~(2501)를 포함한 X선 검출기열(2)로서, 피검사체(11)를 투과하지 아니하는 X선이 조사되는 레퍼런스검출기〔A(21)및 B(2502)〕를 열의 일부에 갖는 X선 검출기열(2)과, X선원(1)과 X선 검출기열(1)을, 그들의 상대적인 위치관계를 유지한채로 피검사체(11)의 둘레를 회전시키는 회전기구와, X선검출기열(2)의 각 검출기(21)~(2502)에 대응하여 설치되고, 각각의 검출 전류(I)가 충전되는 복수의 콘덴서(31)~(3502)와, 이들 복수의 콘덴서(31)~(3502)를 차례로 선택하는 선택 수단과, 이 선택 수단에 의하여 선택된 콘덴서의 전압을 측정하는 측정수단과, 선택 수단에 의하여 선택된 콘덴서의 전압을 리세트하는 리세트 수단 및, 선택수단과 리세트 수단에 대하여, 선택-리세트-비선택의 사이클을 하나의 콘덴서에 대한 리세트가 끝날때마다 다음의 콘덴서에 대하여 개시시키도록 차례로 제어수단(9)으로서, X선 검출기열(2)의 중앙 근처에 있는 X선 검출기(2250), (2251)에접속된 콘덴서(3250), (3251)에 대한 사이클과, 레퍼런스 X선 검출기〔A(21)및 B(2502)〕에 접속된 콘덴서(31), (3502)에 대한 사이클을 대단히 접근한 시각에 행하게 하는 제어수단을 구비하는 X선 단층 촬영장치.
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