JP2000237180A - Computer tomographic device and operating method for computer tomographic device - Google Patents
Computer tomographic device and operating method for computer tomographic deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、検査対象物を螺
旋状に走査するためにシステム軸線の回りを移動可能で
ありかつ検出器要素の少なくとも１つの行と複数の列と
のアレーからなる検出器システムに当たる放射束を放出
する放射源を備え、検査対象物の支持装置とこの放射源
とがシステム軸線の方向に互いに相対的に移動可能であ
り、これにより得られた測定値が多数の投影角の１つ及
びシステム軸線上のｚ位置に関係づけされて、コンピュ
ータに導かれ、このコンピュータがこの測定値から検査
対象物の画像を算出するコンピュータ断層撮影装置に関
する。この発明は、さらにまた、このようなコンピュー
タ断層撮影装置の運転方法に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a detection system comprising an array of at least one row and a plurality of columns of detector elements movable about a system axis for spirally scanning an object to be inspected. A radiation source that emits a radiation flux impinging on the detector system, the support device for the object to be examined and the radiation source being movable relative to each other in the direction of the system axis, so that the measured values obtained are multiplied by a number of projections. In connection with one of the angles and the z-position on the system axis, it is directed to a computer, which relates to a computed tomography apparatus which calculates an image of the object to be examined from the measured values. The invention further relates to a method for operating such a computed tomography apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】コリメートされたピラミッド状の放射束
を検査対象物（例えば患者）を通して、複数の検出器要
素から構成された検出器システムに向けて放出する放射
源（例えばＸ線管）を備えたコンピュータ断層撮影装置
は公知である。この放射源並びに、またコンピュータ断
層撮影装置の構造様式にもよるが検出器システムは、検
査対象物の回りを回転するガントリーに取付けられる。
検査対象物の支持装置はシステム軸線に沿ってガントリ
ーに対して相対的に移動もしくは運動することができ
る。放射束が検査対象物を貫通する位置及び放射束が検
査対象物を貫通する角度はガントリーの回転により常に
変化する。放射が当たった検出器システムの各検出器要
素は、放射源から出る放射が検出器システムまでのその
通路において検査対象物を通過した総透過量の尺度であ
る信号を発生する。放射源のある特定の位置に対して得
られる、この検出器システムの検出器要素の出力信号の
レコードは投影と称される。走査（スキャン）は、ガン
トリーの種々異なる位置及び／又は支持装置の種々異な
る位置において得られた投影の１つのレコードを含む。
このコンピュータ断層撮影装置は、検査対象物の１つの
層の二次元の断層画像を構成するために、スキャン中に
多数の投影を行う。複数の行と列の検出器要素のアレー
から構成された検出器システムで多数の層を同時に記録
することができる。2. Description of the Related Art A radiation source (for example, an X-ray tube) for emitting a collimated pyramid-shaped radiant flux through an examination object (for example, a patient) toward a detector system composed of a plurality of detector elements is provided. Such computed tomography apparatuses are known. The radiation source and, depending on the construction of the computed tomography apparatus, the detector system are mounted on a gantry which rotates around the object to be examined.
The device for supporting the test object can be moved or moved relative to the gantry along the system axis. The position at which the radiant flux penetrates the inspection target and the angle at which the radiant flux penetrates the inspection target constantly change due to the rotation of the gantry. Each detector element of the detector system struck by the radiation generates a signal that is a measure of the total transmission of the radiation emanating from the radiation source through the test object in its path to the detector system. The record of the output signals of the detector elements of this detector system, obtained for a certain position of the radiation source, is called a projection. The scan comprises one record of the projections obtained at different positions of the gantry and / or at different positions of the support device.
The computer tomograph performs a number of projections during a scan in order to construct a two-dimensional tomographic image of one layer of the examination object. Multiple layers can be recorded simultaneously with a detector system consisting of an array of detector elements in multiple rows and columns.
【０００３】検査対象物の比較的大きな体積は、通常、
螺旋走査（スパイラルスキャン）によって取られる。そ
の場合、放射源を備えたガントリーは連続的に検査対象
物の回りを回転するが、一方支持装置及びガントリーは
システム軸線に沿って互いに相対的に移動する。放射源
は、かくして検査対象物に関して、検査前に規定された
体積が走査されるまで、螺旋軌道を描く。このようにし
て得られた螺旋データから個々の層の画像が算出され
る。[0003] The relatively large volume of the test object is usually
Taken by a spiral scan (spiral scan). In that case, the gantry with the radiation source rotates continuously around the test object, while the support device and the gantry move relative to each other along the system axis. The radiation source thus follows a helical trajectory on the test object until a defined volume is scanned before the test. The image of each layer is calculated from the spiral data obtained in this manner.
【０００４】従来のコンピュータ断層撮影装置において
は検出器システムの検出器要素の行はシステム軸線に対
して直角に配置されている。１つの行の全ての検出器要
素は同一のｚ位置にある。In conventional computed tomography systems, the rows of detector elements of the detector system are arranged at right angles to the system axis. All detector elements in one row are at the same z position.
【０００５】多数行の検出器システムで螺旋状に走査す
る場合、この検出器構成は、走査点が検査対象物にわた
って均一には配分されていないので最適とは言えない。
これにより再構成された画像にアーチファクトが生ずる
ことがある。これにより最大可能なピッチ（検出器要素
のｚ方向、即ちシステム軸線の方向の寸法に関する、放
射源が検査対象物の回りを３６０°回転したとき（全回
転）の支持装置の送り）が制約される。When scanning helically with a multi-row detector system, this detector configuration is less than optimal because the scanning points are not evenly distributed across the test object.
This can cause artifacts in the reconstructed image. This limits the maximum possible pitch (feed of the support device when the radiation source rotates 360 ° around the test object (full rotation) with respect to the dimensions of the detector element in the z-direction, ie in the direction of the system axis). You.
【０００６】従来の多数行検出器システムにより画像を
構成する特定の再構成方法では、その上、このような検
出器システムで取られたデータの全てが再構成のために
使用できるわけではない。これにより、検出器システム
の効率が減少したり、不必要な検出器システムコストが
発生したり、或いはまた検査対象物が利用されない放射
量を受けることになる。[0006] In certain reconstruction methods for constructing images with conventional multi-row detector systems, moreover, not all of the data taken with such detector systems is available for reconstruction. This may reduce the efficiency of the detector system, create unnecessary detector system costs, or otherwise cause the test object to receive unused radiation.
【０００７】ドイツ特許出願公開第１９５２５６０５号
明細書により、列が交互に特定の寸法だけシステム軸線
の方向に互いに相対的にずれて配置されている多数行の
検出器システムが公知である。German Patent Application DE 195 25 605 discloses a multi-row detector system in which the columns are arranged alternately by certain dimensions in the direction of the system axis relative to one another.
【０００８】ドイツ特許出願公開第１９６１３６６３号
明細書には、複数の平行な、互いに相対的に移動可能な
検出器行を備え、この行が、放射源の近くにある検出器
行が放射源から遠くに離れている検出器行に対して放射
絞りとして作用するように、互いに重なり合う位置にく
るようにした検出器システムが記載されている。[0008] DE-A-196 13 663 comprises a plurality of parallel detector rows which are movable relative to one another, the rows being located close to the radiation source and from the radiation source being moved from the radiation source. A detector system is described that is positioned so that it overlaps each other to act as a radiation stop for detector rows that are far apart.
【０００９】ドイツ特許出願公開第１９７２１５３５号
明細書には、検出器の近くに放射絞りが付設されている
多数行の検出器システムが記載されている。DE-A-197 21 535 describes a multi-row detector system in which a radiation stop is assigned near the detector.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】この発明の課題は、冒
頭に挙げたようなコンピュータ断層撮影装置を、その検
出器システムが改善された特性を持つように形成するこ
とにある。さらに、この発明の課題は、また、このよう
なコンピュータ断層撮影装置を運転する方法を提示する
ことにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a computer tomograph as described at the outset in which the detector system has improved characteristics. It is a further object of the invention to provide a method for operating such a computed tomography apparatus.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】コンピュータ断層撮影装
置に関する課題は、この発明によれば、検査対象物を螺
旋状に走査するためにシステム軸線の回りを移動可能で
ありかつ検出器要素の少なくとも１つの行と複数の列の
アレーからなる検出器システムに当たる放射束を放出す
る放射源を備え、検査対象物の支持装置とこの放射源と
がシステム軸線の方向に互いに相対的に移動可能であ
り、これにより得られた測定値が多数の投影角の１つ及
びシステム軸線上のｚ位置に関係づけられて、コンピュ
ータに導かれ、このコンピュータがこの測定値から検査
対象物の画像を算出するコンピュータ断層撮影装置にお
いて、検出器システムの検出器要素の列の少なくとも１
つが放射源の回転方向に隣接した列に対して支持装置が
システム軸線に沿って放射源に対して相対的に動かされ
る方向（ｚ方向）に、放射源から出る放射による、この
放射の主伝搬方向に対して直角にある面における検出器
システムの仮想投影が、このシステム軸線に対して平行
に延びる２つの辺を備えた平行四辺形となるように、ず
れて配置されているコンピュータ断層撮影装置によって
解決される。SUMMARY OF THE INVENTION In accordance with the present invention, there is provided a computer tomography apparatus which is movable about a system axis for helically scanning an object to be inspected and which has at least one detector element. A radiation source emitting a radiation flux impinging on a detector system consisting of an array of one row and a plurality of columns, wherein the support device for the object under test and the radiation source are movable relative to each other in the direction of the system axis; The measurement obtained is related to one of a number of projection angles and the z-position on the system axis and is led to a computer, which computes an image of the test object from the measurement. In an imaging device, at least one of the rows of detector elements of the detector system
Main propagation of this radiation by radiation emanating from the source in a direction (z-direction) in which the support device is moved relative to the source along the system axis relative to the row adjacent to the rotational direction of the source A computed tomography apparatus which is offset so that the virtual projection of the detector system in a plane perpendicular to the direction is a parallelogram with two sides extending parallel to this system axis. Solved by
【００１２】このような構成によって、検出器システム
によって検出された全てのデータを最適に利用した、検
査対象物の均一な螺旋走査が実現される。均一ではない
走査の場合に生ずるような再構成画像におけるアーチフ
ァクトの発生は回避され、最大可能なピッチを従来のコ
ンピュータ断層撮影装置に較べて大きくとることができ
る。その他に、この発明による検出器システムの配置に
適合した断面を持つ放射束により検査対象物に加えられ
る放射量を最小にすることができる。というのは、この
場合、常に、その走査値を画像の再構成のために使用す
ることのできる検査対象物の範囲だけを放射が通過する
からである。With this configuration, a uniform spiral scan of the inspection object is realized by optimally using all data detected by the detector system. The occurrence of artefacts in the reconstructed image, as occurs in the case of non-uniform scanning, is avoided, and the maximum possible pitch can be made large compared to conventional computed tomography devices. In addition, the radiant flux having a cross section adapted to the arrangement of the detector system according to the invention can minimize the amount of radiation applied to the test object. This is because in this case the radiation always passes through only those areas of the test object whose scan values can be used for image reconstruction.
【００１３】複数行の検出器システムは、通常、以下の
ように構成されている。即ち、最小単位は検出器要素で
ある。このような検出器要素の少なくとも１つの行と複
数の列が、製造上の条件に応じて、通常、検出器群（検
出器モジュール）に纏められる。この検出器システム
は、従って、このような検出器群の少なくとも１つの行
と複数の列とから構成される。A multi-row detector system is usually configured as follows. That is, the smallest unit is a detector element. At least one row and a plurality of columns of such detector elements are usually grouped into detector groups (detector modules) depending on manufacturing conditions. The detector system is therefore composed of at least one row and a plurality of columns of such a group of detectors.
【００１４】検出器要素の列のずれと同様に、この発明
によれば、検出器群の個々の列も隣接した検出器群に対
してずらせて配置することができる。これにより得られ
る利点は、個々の検出器要素の列をずらした場合と同様
であり、さらに検出器群で検出器システムを構成するこ
とによりこれらの検出器群を相対的に簡単にかつコスト
的に有利に相互に移動させることができる、という利点
もある。As with the misalignment of the rows of detector elements, according to the present invention, the individual rows of the detector group can also be offset with respect to adjacent detector groups. The advantages obtained are similar to the case where the rows of the individual detector elements are shifted, and furthermore, by configuring the detector system with the detector groups, these detector groups can be relatively easily and cost-effectively. There is also an advantage that they can be moved mutually advantageously.
【００１５】原理的には、隣接する検出器列もしくは検
出器群のずれは任意にすることができる。検出器要素の
ｚ方向の寸法だけ或いはその整数倍だけずらすことは、
勿論再構成方法のために一般的に有利である。ずらされ
て配置された検出器の列もしくは検出器群の列の数が多
ければ多い程、それだけ全体の検出器システムに対し
て、特定の再構成方法において利用されない検出器要素
の割合が小さくなる。In principle, the displacement between adjacent detector rows or detector groups can be arbitrary. Shifting the detector element by the dimension in the z-direction or by an integral multiple thereof is
Of course, it is generally advantageous for the reconstruction method. The more rows of staggered detectors or groups of detectors, the smaller the percentage of detector elements that are not used in a particular reconstruction method with respect to the overall detector system. .
【００１６】従来の検出器システムは平面に投影される
ので、この投影は矩形の形状を持っている。これに対し
て、この発明による検出器システムの投影は近似的にシ
ステム軸線に対して平行な２つの辺を持つ平行四辺形に
よって書き換えられる。この検出器システムの構造は、
ピッチに関係して、検査対象物の可能な均一走査が同時
に検出器システム面積を最大に利用しながら達成される
ように最適化することができる。Since conventional detector systems are projected onto a plane, this projection has a rectangular shape. In contrast, the projection of the detector system according to the invention is rewritten by a parallelogram with two sides approximately parallel to the system axis. The structure of this detector system is
In relation to the pitch, it can be optimized that the possible uniform scanning of the test object is achieved while simultaneously maximizing the use of the detector system area.
【００１７】例えば、ガントリーが検査対象物の回りを
完全に一回りする間の支持装置の送りが、検出器列のｚ
方向の寸法に一致するように選ばれる場合には、平行四
辺形のシステム軸線に対して平行でない辺と、その平面
にあってシステム軸線に対して直角の直線とで作る角度
αについては次の式、 ｔｇ α＝Δｚ／２πＲ が成立する。但し、ここで、αは上述の角度、Δｚは検
出器列のｚ方向の寸法、Ｒは検出器システムのシステム
軸線からの距離である。For example, the feed of the support device while the gantry makes a complete circuit around the object to be examined is determined by the z of the detector array.
If it is chosen to match the dimension of the direction, the angle α formed by a side that is not parallel to the parallelogram system axis and a straight line that is in the plane and that is perpendicular to the system axis is as follows: The following expression holds: tg α = Δz / 2πR. Here, α is the aforementioned angle, Δz is the dimension of the detector row in the z direction, and R is the distance of the detector system from the system axis.
【００１８】このように構成された検出器システムは従
ってある特定のピッチに対して最適である。これとは異
なるピッチの値に対しては、それ故、確かに、従来の検
出器システムの場合よりなお良い結果が得られるが、こ
の検出器システムは最適には適合しない。A detector system constructed in this way is therefore optimal for a particular pitch. For different pitch values, therefore, certainly better results are obtained than with a conventional detector system, but this detector system is not optimally adapted.
【００１９】これに対して、この発明の１つの変形例で
は、検出器要素もしくは検出器群のずれを各走査の前に
調整することができるように、検出器システムを構成す
ることにより、これを是正する。これにより各所望のピ
ッチに対して検出器システムを最適に適合させることが
できる。この場合、角度αについては次の式、 ｔｇ α＝ｎｄ／２πＲ が成立する。但し、ここで、ｎはピッチ、ｄは検出器要
素のｚ方向の寸法、Ｒは検出器システムのシステム軸線
からの距離である。On the other hand, in a variant of the invention, the detector system is arranged in such a way that the displacement of the detector elements or detector groups can be adjusted before each scan. To correct. This allows the detector system to be optimally adapted for each desired pitch. In this case, the following equation holds for the angle α: tg α = nd / 2πR Where n is the pitch, d is the dimension of the detector element in the z-direction, and R is the distance of the detector system from the system axis.
【００２０】この発明による検出器システムで得られる
結果は、平面に投影される検出器システムの形状が平行
四辺形から異なることが少なければ少ない程、即ち、そ
れぞれ互いにずれて配置されている隣接する検出器列の
数が多ければ多い程かつそのずれが個々により少なけれ
ば少ない程、それだけ正確になる。従って、検出器シス
テムを所望のピッチに対して最適に適合させるために、
検出器列を連続的に位置調整可能にすることが有利であ
ることも明らかであるが、しかしながら、より簡単に実
現できかつ再構成方法が簡単化されるというコスト的な
理由から、検出器要素のｚ方向の寸法のそれぞれ整数倍
だけ変位させることもまた１つの好ましい案である。The results obtained with the detector system according to the invention are such that the shape of the detector system projected onto the plane is less likely to differ from the parallelogram, ie, adjacent ones which are respectively offset from one another. The more the number of detector rows and the less the deviation, the more accurate. Thus, to optimally adapt the detector system to the desired pitch,
It is also clear that it is advantageous to be able to continuously adjust the detector array, however, because of the simpler realization and the simpler reconstruction method, the detector element Displacement by an integral multiple of each of the dimensions in the z-direction is also a preferred option.
【００２１】コンピュータ断層撮影装置の運転方法に関
する課題は請求項８の特徴により解決される。コンピュ
ータ断層撮影装置のこの発明による運転方法の場合、即
ち、放射源から出る放射束の断面が、実質的に検出器シ
ステムが走査値を検出する検査対象物の範囲だけに放射
が通るように絞られる。これにより検査対象物が受ける
診療的に利用されない放射量が減少する。The problem relating to the method of operating a computed tomography apparatus is solved by the features of claim 8. In the method of operation of the computed tomography apparatus according to the invention, that is, the cross section of the radiant flux emanating from the radiation source is confined so that the radiation passes substantially only in the region of the examination object for which the detector system detects the scan values. Can be This reduces the amount of non-medical radiation received by the test object.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】この発明のその他の詳細及び長所
を以下に図面に示した実施例を参照して説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other details and advantages of the invention will now be described with reference to the embodiments shown in the drawings.
【００２３】図１に、検査対象物１を螺旋状に走査する
ためのコンピュータ断層撮影装置が極めて概略的に示さ
れている。この断層撮影装置は焦点３を持つ放射源２
（例えばＸ線管）を備え、この線源から線源側の放射絞
り４により絞り込まれた、ピラミッド状の放射束５が放
出され、この放射束が検査対象物１（例えば患者）を通
過して検出器システム６に当たる。この検出器システム
は検出器要素９の複数の平行な行７と列８からなるアレ
ーで構成されている。図示の検出器システムでは、この
発明により、個々の検出器列は、図示のように、隣接す
る列に対してずれて配置されている。放射源２と検出器
システム６とは１つの測定システムを形成し、この測定
システムはシステム軸線１０の回りに移動可能で、シス
テム軸線に沿って検査対象物１に対して相対的に移動可
能であるので、検査対象物には種々異なった投影角度で
及びシステム軸線１０に沿った種々異なったｚ位置で放
射が通過する。その際生ずる検出器システム６の検出器
要素９の出力信号から、データ検出システム１１は測定
値を形成し、この測定値はコンピュータ１２に導かれ、
このコンピュータにより検査対象物１の画像が算出さ
れ、この画像がモニター１３に表示される。FIG. 1 shows very schematically a computed tomography apparatus for spirally scanning an object 1 to be examined. This tomography apparatus has a radiation source 2 with a focus 3
(E.g., an X-ray tube), and a pyramid-shaped radiant flux 5 narrowed down by the radiant diaphragm 4 on the source side is emitted from the source, and the radiant flux passes through the inspection object 1 (for example, a patient) To the detector system 6. The detector system comprises an array of a plurality of parallel rows 7 and columns 8 of detector elements 9. In the illustrated detector system, in accordance with the present invention, individual detector rows are offset with respect to adjacent rows as shown. The radiation source 2 and the detector system 6 form a measurement system, which is movable about a system axis 10 and is movable along the system axis relative to the test object 1. As a result, the radiation passes through the test object at different projection angles and at different z positions along the system axis 10. From the resulting output signal of the detector element 9 of the detector system 6, the data detection system 11 forms a measurement, which is led to a computer 12,
The computer calculates an image of the inspection object 1, and the image is displayed on the monitor 13.
【００２４】螺旋状の走査中、測定システム２、６は、
検査対象物１に対して相対的に連続的に螺旋軌道１４上
を、再構成される範囲が完全に検出されるまで運動す
る。その場合、体積データレコードが作られる。コンピ
ュータ１２はこれから内挿法で平面データレコードを算
出し、これから所望の画像が再構成される。During a helical scan, the measuring systems 2, 6
The trajectory moves continuously on the helical trajectory 14 relative to the test object 1 until the area to be reconstructed is completely detected. In that case, a volume data record is created. The computer 12 then calculates the plane data record by interpolation, from which the desired image is reconstructed.
【００２５】図２は、平面に投影された、検出器要素９
の複数の行７及び列８からなるアレーから形成された、
長方形の形をした従来の検出器システムを概略的に示
す。例えば検査対象物の走査の際に、この検査対象物を
載置する診療台が、放射源及び通常はまた検出器システ
ム６が取付けられているガントリーに対して相対的に、
このガントリーが検査対象物の回りを完全に一回転する
間に、検出器システム６の幅Δｚだけシステム軸線１０
に沿ってｚ方向に移動するとき、検出器システム６の検
出器要素９は、図３において斜線の施していない範囲に
ある、規定の再構成方法に対しては部分的に利用されな
い走査値を供給する。この結果、検査対象物のその範囲
は検出器システム６が検査対象物の回りをそれぞれ２回
転する際に走査されることになる。さらにこれにより、
検査対象物は必要でない、即ち、診断には利用されない
放射量が負荷されたり、検出器システム６の個々の検出
器要素９が非効率に使用されたり、また再構成される画
像にアーチファクトが生ずる、といったことが起こる。FIG. 2 shows a detector element 9 projected onto a plane.
Formed from an array of rows 7 and columns 8 of
1 schematically illustrates a conventional detector system in the shape of a rectangle. For example, when scanning a test object, the couch on which the test object rests, relative to the radiation source and usually also to the gantry to which the detector system 6 is mounted.
During this complete rotation of the gantry around the test object, the system axis 10 is moved by the width Δz of the detector system 6.
When moving in the z direction along, the detector element 9 of the detector system 6 scans the scan values which are in the unshaded range in FIG. 3 and are not used partially for the prescribed reconstruction method. Supply. As a result, that range of the test object will be scanned as the detector system 6 makes two revolutions around the test object. In addition,
The test object is not required, i.e. it is loaded with radiation that is not used for diagnosis, individual detector elements 9 of the detector system 6 are used inefficiently, and artifacts occur in the reconstructed image. And so on.
【００２６】図４に示すような検出器システム６を備え
るこの発明によるコンピュータ断層撮影装置により、上
述の欠点は回避される。個々の検出器列８の図示のよう
なずれた配置は、図の例で示されるように、検出器シス
テム６を構成している全ての検出器群１５、１５’が互
いにずらされて配置されるときに、簡単にかつコスト的
に有利に実現される。検出器要素９のｚ方向の幅だけ或
いはその整数倍（この例では２個の検出器要素の幅）だ
けそれぞれずらすことは、その技術的実現性が比較的簡
単であることと再構成の方法が簡単になることによりこ
の発明の１つの好ましい実施例である。この発明のさら
に異なる変形例では、検出器列のずれは走査の前に調整
可能とすることである。このために、図４の実施例に模
式的に示された調整手段１９が設けられている。さら
に、図４から分かるように、そこに示された検出器シス
テム６の平面投影は近似的にｚ軸に対して平行な２つの
辺を持つ平行四辺形１６に書き換えられる。この平行四
辺形１６のシステム軸線１０に対して平行でない直線が
システム軸線１０に対して直角な直線１７と交差する角
αに対しては、ガントリーが検査対象物の回りを完全に
１回転したとき、検査対象物を載置している診療台がシ
ステム軸線に沿って検出器システムに対して相対的に正
確に検出器列のｚ方向の寸法だけ動くような好適な適用
例において、 ｔｇ α＝Δｚ／２πＲ が成立する。但し、この場合、Δｚは検出器列のｚ方向
の寸法、Ｒは検出システムのシステム軸線からの距離で
ある。With the computed tomography apparatus according to the invention with a detector system 6 as shown in FIG. 4, the above-mentioned disadvantages are avoided. The offset arrangement of the individual detector rows 8 as shown in the figure is such that, as shown in the example of the figure, all the detector groups 15, 15 'constituting the detector system 6 are offset from one another. This is easily and cost-effectively realized. Shifting each of the detector elements 9 by the width in the z direction or an integer multiple thereof (the width of the two detector elements in this example) is relatively simple in technical feasibility and a method of reconstruction. Is a preferred embodiment of the present invention because of its simplicity. In a further variant of the invention, the misalignment of the detector rows is adjustable before scanning. For this purpose, an adjusting means 19 is provided, which is schematically shown in the embodiment of FIG. Further, as can be seen from FIG. 4, the planar projection of the detector system 6 shown there is rewritten into a parallelogram 16 with two sides approximately parallel to the z-axis. For an angle α at which a straight line that is not parallel to the system axis 10 of the parallelogram 16 intersects a straight line 17 that is perpendicular to the system axis 10, when the gantry makes one complete rotation around the inspection object. In a preferred application, the couch on which the object to be examined rests moves exactly along the system axis relative to the detector system by the dimension of the detector row in the z-direction: tg α = Δz / 2πR holds. However, in this case, Δz is the dimension of the detector row in the z direction, and R is the distance from the system axis of the detection system.
【００２７】しかしながら、また、図５に示されるよう
に、検出器要素のｚ方向の寸法或いはその値の整数倍で
ない値に検出器列８を任意にずらすことも可能である。
再構成の際の比較的高価な計算費用は、この場合、平面
に投影された検出器システム６の平行四辺形１６の理想
形に良好に適合することで補われる。However, as shown in FIG. 5, it is also possible to arbitrarily shift the detector array 8 to a dimension in the z direction of the detector element or a value that is not an integral multiple of the value.
The relatively high computational costs of the reconstruction are compensated in this case by a good fit to the ideal shape of the parallelogram 16 of the detector system 6 projected on a plane.
【００２８】この発明の特に良好な変形例によれば、こ
の発明によりずれて配置された検出器列を持つ検出器シ
ステム６を備えた図１によるコンピュータ断層撮影装置
において、放射束５の断面はこの発明による検出器シス
テムの形状に合わされる。これは、この例では、線源側
の放射絞り４に作用する調整手段１８により行われる。
これにより、検出器システム６の検出器要素９が走査値
を検出する少なくとも実質的に検査対象物１の範囲だけ
に放射量を負荷することができる。According to a particularly preferred variant of the invention, in a computer tomography apparatus according to FIG. 1 with a detector system 6 having a detector array staggered according to the invention, the cross section of the radiation beam 5 is It is adapted to the shape of the detector system according to the invention. This is done in this example by adjusting means 18 acting on the radiation stop 4 on the source side.
This makes it possible to apply the radiation dose to at least substantially only the area of the test object 1 for which the detector element 9 of the detector system 6 detects the scan value.
【００２９】図６には、図３との比較により、部分的に
利用されないこの発明による検出器システムの検出器面
積（図６においては、同様に平行斜線を施してないこと
で示されている）の、所定のピッチにおける縮小が示さ
れている。FIG. 6 shows, by comparison with FIG. 3, the detector area of a partially unused detector system according to the invention (in FIG. 6 also not shown with parallel diagonal lines). ) Is shown at a given pitch.
【００３０】この発明は図面に示されている実施例に限
定されるものではない。この発明は、さらに、検査対象
物をこの発明による検出器システムに対して最適なピッ
チとは異なるピッチで走査すること並びに走査の前に個
々の検出器列もしくは検出器群をこの発明の意味でずら
すことにより初めて所望のピッチに対して最適化するこ
との可能な検出器システムで走査することも含む。The present invention is not limited to the embodiment shown in the drawings. The invention further provides for scanning the object to be inspected at a pitch different from the optimum pitch for the detector system according to the invention, and for scanning individual detector rows or groups of detectors in the sense of the invention before scanning. It involves scanning with a detector system that can be optimized for the desired pitch only by shifting.
【００３１】さらに、この発明は、例で説明された実施
例、即ち、検出器システムが放射源と共にガントリーに
取付けられて検査対象物の回りを運動する実施例に限定
されるものでなく、同じような方法により固定の検出器
システムに対しても適用可能である。Furthermore, the invention is not limited to the embodiment described by way of example, ie the embodiment in which the detector system is mounted on a gantry together with the radiation source and moves around the object to be examined. Such a method can be applied to a fixed detector system.
【００３２】上述の実施例の場合、放射源と診療台との
間の相対運動は、診療台が移動されることにより生ぜし
められている。しかしながら、この発明の範囲として、
診療台を固定し、その代わりに放射源を移動させること
もまた可能である。その他に、この発明の範囲として、
必要な相対運動を診療台並びに放射源の移動によって行
わせることも可能である。In the case of the embodiment described above, the relative movement between the radiation source and the table is caused by the movement of the table. However, as the scope of this invention,
It is also possible to fix the couch and instead move the radiation source. In addition, as the scope of the present invention,
It is also possible for the required relative movement to be effected by moving the table and the radiation source.
【００３３】この発明は、医療分野において、或いはま
た医療以外の、例えば荷物の検査或いは材料の検査の分
野においても適用することができる。The invention can also be applied in the medical field, or alternatively in non-medical fields, for example, in the field of baggage inspection or material inspection.
【図１】複数行の検出器システムを備えたコンピュータ
断層撮影装置の模式図を示す。FIG. 1 shows a schematic diagram of a computed tomography apparatus with a multi-row detector system.
【図２】従来の、複数行の検出器システムの模式図を示
す。FIG. 2 shows a schematic diagram of a conventional, multi-row detector system.
【図３】特定のピッチに対して部分的に利用されない検
出器面積を持つ従来の複数行の検出器システムの模式図
を示す。FIG. 3 shows a schematic diagram of a conventional multi-row detector system with a partially unused detector area for a particular pitch.
【図４】２つの検出器要素分だけずれて配置された２つ
の検出器群を備えたこの発明による複数行の検出器シス
テムの模式図を示す。FIG. 4 shows a schematic diagram of a multi-row detector system according to the invention with two detector groups arranged offset by two detector elements.
【図５】連続的にずれて配置された検出器列を備えたこ
の発明による複数行の検出器システムの模式図を示す。FIG. 5 shows a schematic diagram of a multi-row detector system according to the invention with successively offset detector columns.
【図６】特定のピッチに対して部分的に利用されない検
出器面積を持つこの発明による複数行の検出器システム
の模式図を示す。FIG. 6 shows a schematic diagram of a multi-row detector system according to the present invention having a partially unused detector area for a particular pitch.
１ 検査対象物 ２ 放射源 ３ 焦点 ４ 放射絞り ５ 放射束 ６ 検出器システム ７ 検出器行 ８ 検出器列 ９ 検出器要素 １０ システム軸線 １１ データ検出システム １２ コンピュータ １３ モニター １４ 螺旋軌道 １５、１５’ 検出器群 １６ 平行四辺形 １７ システム軸線に対して垂直な直線 １８、１９ 調整手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inspection object 2 Radiation source 3 Focus 4 Radiation stop 5 Radiation flux 6 Detector system 7 Detector row 8 Detector row 9 Detector element 10 System axis 11 Data detection system 12 Computer 13 Monitor 14 Spiral trajectory 15, 15 'detection Instrument group 16 parallelogram 17 straight line perpendicular to system axis 18, 19 adjusting means
Claims (8)
にシステム軸線（１０）の回りを移動可能でありかつ検
出器要素（９）の少なくとも１つの行（７）と複数の列
（８）とのアレーからなる検出器システム（６）に当た
る放射束（５）を放出する放射源（２）を備え、検査対
象物の支持装置と放射源とがシステム軸線の方向に互い
に相対的に移動可能であり、これにより得られた測定値
が多数の投影角の１つ及びシステム軸線上のｚ位置に関
係づけられて、コンピュータ（１２）に導かれ、このコ
ンピュータがこの測定値から検査対象物の画像を算出す
るコンピュータ断層撮影装置において、検出器システム
（６）の検出器要素（９）の列（８）の少なくとも１つ
が、放射源の回転方向に隣接した列に対して支持装置及
び放射源がシステム軸線に沿って互いに相対的に動かさ
れる方向（ｚ方向）に、放射源から出る放射による、こ
の放射の主伝搬方向に対して直角にある面における検出
システムの仮想投影がこのシステム軸線に対して平行に
延びる２つの辺を備えた平行四辺形となるように、ずれ
て配置されているコンピュータ断層撮影装置。At least one row (7) and a plurality of columns of a detector element (9) are movable around a system axis (10) for helically scanning an inspection object (1). A radiation source (2) for emitting a radiation flux (5) impinging on a detector system (6) consisting of an array of (8), wherein the support device for the test object and the radiation source are relative to each other in the direction of the system axis. The measurements obtained are related to one of a number of projection angles and the z-position on the system axis, and are led to a computer (12), which uses this measurement to check In a computed tomography apparatus for calculating an image of an object, at least one of the rows (8) of the detector elements (9) of the detector system (6) has a support device for a row adjacent in the direction of rotation of the radiation source. And the radiation source is A virtual projection of the detection system in a plane perpendicular to the main propagation direction of the radiation by the radiation emanating from the radiation source in a direction (z-direction) moved relative to each other along the axis, relative to the system axis A computed tomography apparatus that is staggered so as to form a parallelogram having two sides extending in parallel.
器群（検出器モジュール）（１５、１５’）に纏めら
れ、検出器システム（６）がこの検出器群（１５、１
５’）の少なくとも１つの行と複数の列からなり、検出
器システム（６）の少なくとも１つの検出器群（１
５’）が放射源の回転方向に隣接する検出器群（１５）
に対してｚ方向にずれて配置されている請求項１に記載
のコンピュータ断層撮影装置。2. An array of detector elements (9) is grouped into detectors (detector modules) (15, 15 '), respectively, and a detector system (6) is provided by the detectors (15, 1).
5 ′) comprising at least one row and a plurality of columns, wherein at least one detector group (1
5 ′) are detector groups (15) adjacent to each other in the rotation direction of the radiation source.
2. The computed tomography apparatus according to claim 1, wherein the computed tomography apparatus is arranged so as to be displaced in the z direction with respect to the direction.
の整数倍に相当する請求項１又は２に記載のコンピュー
タ断層撮影装置。3. The computed tomography apparatus according to claim 1, wherein the displacement corresponds to a dimension of the detector element in the z direction or an integral multiple thereof.
の整数倍に一致しない値に相当する請求項１又は２に記
載のコンピュータ断層撮影装置。4. The computed tomography apparatus according to claim 1, wherein the displacement corresponds to a value that does not correspond to the dimension of the detector element in the z direction or an integral multiple thereof.
がシステム軸線に対して平行な２つの辺を持つ平行四辺
形（１６）に少なくとも近似的に書き換え可能であり、
この平行四辺形のシステム軸線に対して平行でない辺
と、この面にあってシステム軸線に対して直角の直線
（１７）とで作る角αについて、 ｔｇ α＝Δｚ／２πＲ が成立する（但し、Δｚは検出器列のｚ方向の寸法、Ｒ
は検出器システムのシステム軸線からの距離）請求項１
乃至４の１つに記載のコンピュータ断層撮影装置。5. The projection of the detector system (6) onto one surface is at least approximately rewriteable as a parallelogram (16) having two sides parallel to the system axis,
For an angle α formed by a side that is not parallel to the system axis of the parallelogram and a straight line (17) on this surface and perpendicular to the system axis, tg α = Δz / 2πR holds (where, Δz is the dimension of the detector row in the z direction, R
Is the distance from the system axis of the detector system).
5. The computed tomography apparatus according to any one of claims 1 to 4.
走査の前に所望のピッチに関連して調整可能である請求
項１乃至５の１つに記載のコンピュータ断層撮影装置。6. The computed tomography apparatus according to claim 1, wherein the misalignment of the rows of the detector elements or groups of detectors is adjustable before scanning in relation to a desired pitch.
テム軸線に対して平行な２つの辺を持つ平行四辺形（１
６）に少なくとも近似的に書き換え可能で、この平行四
辺形の、システム軸線に対して平行でない辺と、この面
にあって、システム軸線に対して直角の直線（１７）と
で作る角αについて、 ｔｇ α＝ｎｄ／２πＲ が成立する（但し、ｎはピッチ、ｄは検出器要素のｚ方
向の寸法、Ｒは検出器システムのシステム軸線からの距
離）請求項５に記載のコンピュータ断層撮影装置。7. A parallelogram (1) having two sides parallel to the system axis, wherein the projection of the detector system onto one surface is parallel to the system axis.
6) At least approximately rewritable, the angle α formed by a side of the parallelogram not parallel to the system axis and a straight line (17) on this surface and perpendicular to the system axis. The computed tomography apparatus according to claim 5, wherein tgα = nd / 2πR is satisfied (where n is a pitch, d is a dimension of the detector element in the z direction, and R is a distance from a system axis of the detector system). .
が放射絞り（４）によって、少なくとも実質的に、検出
器システム（６）が走査値を検出する検査対象物の範囲
だけを放射が通るように絞られている請求項１乃至７の
１つに記載のコンピュータ断層撮影装置の運転方法。8. The cross section of the radiation flux (5) emerging from the radiation source (2) is defined by the radiation stop (4), at least substantially only in the area of the test object for which the detector system (6) detects the scanning value. The method for operating a computed tomography apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the radiation is narrowed so that radiation passes through.
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