JPH02291842A - X線ct装置 - Google Patents
X線ct装置Info
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- JPH02291842A JPH02291842A JP1112184A JP11218489A JPH02291842A JP H02291842 A JPH02291842 A JP H02291842A JP 1112184 A JP1112184 A JP 1112184A JP 11218489 A JP11218489 A JP 11218489A JP H02291842 A JPH02291842 A JP H02291842A
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- rays
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Landscapes
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
この発明は、産業用や医療用のX線CT装置に係わり、
特に肢照射体からのX線検出時に生じる、X線検出器間
でのX線クロストークの影響を除去するX@CT装置に
関するものである。
特に肢照射体からのX線検出時に生じる、X線検出器間
でのX線クロストークの影響を除去するX@CT装置に
関するものである。
[従来の技術]
第8図は従来のX線C′F装置の概略構成をを示す断面
図であり、図において(1)はX線源、(2)はこのX
線源(1)の前方に配置され、X線源(1)からのX線
を平行ビームに整形するX線コリメーク、(3)はこの
X線コリメータ(2)の前方に配置され、平行ビームの
X線が照射される被照射体、(4)はこの肢照射体(3
)を透過した透過X線、(5)は彼照射体(3)で散乱
させられた散乱X線、(6)は彼照射体(3)の前方に
配置され、散乱X線(5)などの不要なX線をしやへい
するX線じゃへい体、そして(7)はこのX線じゃへい
体(6)の前方に配置され、図示のように多数のX線副
検出器すなわちチャンネルから成り、透過X線(4)を
検出するX線検出器である。なお、敗乱XI!FA(5
)は、X線副検出器間のクロストークによっても図示の
ように生じる。
図であり、図において(1)はX線源、(2)はこのX
線源(1)の前方に配置され、X線源(1)からのX線
を平行ビームに整形するX線コリメーク、(3)はこの
X線コリメータ(2)の前方に配置され、平行ビームの
X線が照射される被照射体、(4)はこの肢照射体(3
)を透過した透過X線、(5)は彼照射体(3)で散乱
させられた散乱X線、(6)は彼照射体(3)の前方に
配置され、散乱X線(5)などの不要なX線をしやへい
するX線じゃへい体、そして(7)はこのX線じゃへい
体(6)の前方に配置され、図示のように多数のX線副
検出器すなわちチャンネルから成り、透過X線(4)を
検出するX線検出器である。なお、敗乱XI!FA(5
)は、X線副検出器間のクロストークによっても図示の
ように生じる。
第9図は第8図のX線CT装置における被照射体に照射
されるX線、その透過X線、X線検出器(1)およびそ
の各チャンネル間のクロストークなどの間の幾何学的関
係を示す図であり、第10図はX線検出器を更に詳し《
示した断面図であり、そして第11図はこのようなX線
CT装置において断層画像を作成する場合の画像再構成
アルゴリスムを示す概略流れ図である。
されるX線、その透過X線、X線検出器(1)およびそ
の各チャンネル間のクロストークなどの間の幾何学的関
係を示す図であり、第10図はX線検出器を更に詳し《
示した断面図であり、そして第11図はこのようなX線
CT装置において断層画像を作成する場合の画像再構成
アルゴリスムを示す概略流れ図である。
第9図において、実験室座標系(x.y)に対し図のよ
うに配置された彼照射体(3)にX線源(第8図の(1
))からのX線が照射され、その入射面とX軸とは角度
Oをなしている。被照射体(3)の斜線部(座標X)お
よびその近傍を透過した透過X線(40), (4..
), (4−1)はX線検出器(7)の対応するチャン
ネル(7。), (7.1). (7−1)によって検
出される。チャンネル(7。)によって直接得られた透
過データ(以下P (x, θ)とする)は増幅器(
8)を介して図示しない画像再構成アルゴリズムを計算
するアルゴリズム演算手段に送出され、?理される。図
の(α),(β)はチャンネル(L.)(7..)から
チャン不ル(7。)へのクロストークによる散乱X線(
第1図の5)で、照射X線が傅工不ルギー(例えばX線
工不ルギーをEγとすればEγ> l MaV )にな
ると無睨できなくなり、例えばEγ” 6 MeVでは
約20%がクロストークによる散乱X線として作用する
ようになる。
うに配置された彼照射体(3)にX線源(第8図の(1
))からのX線が照射され、その入射面とX軸とは角度
Oをなしている。被照射体(3)の斜線部(座標X)お
よびその近傍を透過した透過X線(40), (4..
), (4−1)はX線検出器(7)の対応するチャン
ネル(7。), (7.1). (7−1)によって検
出される。チャンネル(7。)によって直接得られた透
過データ(以下P (x, θ)とする)は増幅器(
8)を介して図示しない画像再構成アルゴリズムを計算
するアルゴリズム演算手段に送出され、?理される。図
の(α),(β)はチャンネル(L.)(7..)から
チャン不ル(7。)へのクロストークによる散乱X線(
第1図の5)で、照射X線が傅工不ルギー(例えばX線
工不ルギーをEγとすればEγ> l MaV )にな
ると無睨できなくなり、例えばEγ” 6 MeVでは
約20%がクロストークによる散乱X線として作用する
ようになる。
これは、この発明が解決しようとする課題であり、以下
に次第に明らかにする。クロストークがある場合の透過
データP’ (X, 0 )はP’ (X, 0 )
=q(X,θ)+α+βと表わされる。
に次第に明らかにする。クロストークがある場合の透過
データP’ (X, 0 )はP’ (X, 0 )
=q(X,θ)+α+βと表わされる。
第10図において、X線検出盟(7)の各チャンネル・
・・(71−,). (7υ,(7,.,)・・・を検
出する。各チャンネルの間にはX線じゃへい体・・・(
6■一+). (at), (a■.,)・・・が設け
られている。
・・(71−,). (7υ,(7,.,)・・・を検
出する。各チャンネルの間にはX線じゃへい体・・・(
6■一+). (at), (a■.,)・・・が設け
られている。
従来の場合は、第11図に示したように、クロストーク
がないものとして、即ち透過データP(X,0)を用い
、所定のアルゴリズムに従って画像再構成データを得て
いた。照射線が高エネルギーの場合は各チャンネルは隣
接チャンネルからクロストーク口スト荷なる散乱線(5
)により影響される。 即ち、第l1゜図において、 ■ 各投影角度0に対して多数のチャンネルにより透過
データ(透過線強度) P(X.θ)を検出も得する。
がないものとして、即ち透過データP(X,0)を用い
、所定のアルゴリズムに従って画像再構成データを得て
いた。照射線が高エネルギーの場合は各チャンネルは隣
接チャンネルからクロストーク口スト荷なる散乱線(5
)により影響される。 即ち、第l1゜図において、 ■ 各投影角度0に対して多数のチャンネルにより透過
データ(透過線強度) P(X.θ)を検出も得する。
■ この透過データP(X,θ)と、被照射体く3)■
披照射体(3)への1回の曝射により得られるファン
ビームデータを内そう法などにより平行ビームデータに
変換する(回転方式のXIC T装置の場合)。
披照射体(3)への1回の曝射により得られるファン
ビームデータを内そう法などにより平行ビームデータに
変換する(回転方式のXIC T装置の場合)。
■ この変換を施した後の上記透過データP(X,0)
、役彰データg(X.Dも同じ表示であらわされるもの
とし、投影データP(X,θ)に対してフィルター関数
h (x)の畳込み変換(convolution)を
行い、変形投影データk(X,θ)を得る。即ち、k(
X, e )=1/2 f g(X’,θ)h(X−X
’ )dX’■ この変形投影データk(X,θ)に逆
投影(back projection)演算を施し、
X線吸収係数の空間分布r(x.y)を得る。即ち、 r(x,y)=1/2πf k(x cosθ+y
sinθ,θ)dθ■ この空間分布r(x, y)を
図示しない画像表示装置に表示する。
、役彰データg(X.Dも同じ表示であらわされるもの
とし、投影データP(X,θ)に対してフィルター関数
h (x)の畳込み変換(convolution)を
行い、変形投影データk(X,θ)を得る。即ち、k(
X, e )=1/2 f g(X’,θ)h(X−X
’ )dX’■ この変形投影データk(X,θ)に逆
投影(back projection)演算を施し、
X線吸収係数の空間分布r(x.y)を得る。即ち、 r(x,y)=1/2πf k(x cosθ+y
sinθ,θ)dθ■ この空間分布r(x, y)を
図示しない画像表示装置に表示する。
このように従来のX線CT装置では、チャンネル間のク
ロストークロストを考慮せずに、Xll収係数分布f(
x.y)を計算している。
ロストークロストを考慮せずに、Xll収係数分布f(
x.y)を計算している。
ところで、従来のX線CT装置においては、X線検出器
の隣接チャンネル間の間隔であるX線検出器ピッチへγ
については十分な検討がなされておらず、画像分解能の
低下をもたらしている。即ちナイキスト(Nyquis
t)のサンプリング定理によると△7= (2 ・fm
ax)−’と表わせる。rIlaxは画像の最高空間周
波数である。この関係から理解されるようにX線検出器
ピッチへγが大きくなるとfmaxは小さくなり従って
画像の最高空間周波数が小さくなり、結果的に空間分解
能が低下する。
の隣接チャンネル間の間隔であるX線検出器ピッチへγ
については十分な検討がなされておらず、画像分解能の
低下をもたらしている。即ちナイキスト(Nyquis
t)のサンプリング定理によると△7= (2 ・fm
ax)−’と表わせる。rIlaxは画像の最高空間周
波数である。この関係から理解されるようにX線検出器
ピッチへγが大きくなるとfmaxは小さくなり従って
画像の最高空間周波数が小さくなり、結果的に空間分解
能が低下する。
第12図はこのような空間分解能の低下を改善する従来
例であるスキャンニング方式を説明する概略図である。
例であるスキャンニング方式を説明する概略図である。
図において、冬チャンネル(71)を任意の照射角度で
半ピッチだけ動かすことにより等価的にX線検出器ビッ
チ△γを1/2にしたデータを手得することができる。
半ピッチだけ動かすことにより等価的にX線検出器ビッ
チ△γを1/2にしたデータを手得することができる。
即ち△γが大きくなったときの分解能低下を改善するこ
とができる。
とができる。
但し、その場合X線検出器を移動させる操作が必要であ
り、スキャンニング時間が大幅に増加することになる。
り、スキャンニング時間が大幅に増加することになる。
なお、X線検出誉におけるクロストークに対処する従来
例として以下のものがあるが、後に説明するようなこの
発明によるX線検出謬の各チャンネル間のクロストーク
ロズトを計算アルゴリズムにより除去する機能を有した
ものはない。特開昭57−144478ではクロストー
クロズト分を分離するための浦正回路をハード的に構成
し、特開昭59−65487では放射線検出素子の構造
をクロストークロズト分を減少させるように構成し、特
開昭62−74334では隣接素子間にクロストークロ
ズト吸収材を配置し、特開昭59一183385では隣
接X線検出素子間にクロストークロズト防止材(反射材
)を配置し、特開昭57−21.1538,特開昭57
−195444では計算アルゴリズムによりX線通過デ
ータを求め、特開昭62−292142ではバックスパ
ッタ現象の発生を防止するものをそれぞれ示している。
例として以下のものがあるが、後に説明するようなこの
発明によるX線検出謬の各チャンネル間のクロストーク
ロズトを計算アルゴリズムにより除去する機能を有した
ものはない。特開昭57−144478ではクロストー
クロズト分を分離するための浦正回路をハード的に構成
し、特開昭59−65487では放射線検出素子の構造
をクロストークロズト分を減少させるように構成し、特
開昭62−74334では隣接素子間にクロストークロ
ズト吸収材を配置し、特開昭59一183385では隣
接X線検出素子間にクロストークロズト防止材(反射材
)を配置し、特開昭57−21.1538,特開昭57
−195444では計算アルゴリズムによりX線通過デ
ータを求め、特開昭62−292142ではバックスパ
ッタ現象の発生を防止するものをそれぞれ示している。
また特開昭60−108039. 60−181638
. 61−290573 6260539. 62−7
0785. 62−191972. 62−26134
2では散乱X線成分を除去する試みがなされている。
. 61−290573 6260539. 62−7
0785. 62−191972. 62−26134
2では散乱X線成分を除去する試みがなされている。
[発明が解決しようとする課題]
従来のX線CT装置では値第10図に示したようにX線
検出器(7)の副検出チャンネルとX線じゃへい体を交
圧に並べて配置したが、このように配置すると隣接チャ
ンネル間に散乱X線によるクロストークが発生し、これ
は高エネルギー線を用いた場合特に無視できなくなり、
従ってX線吸収係数の空間分布f(x.y)を計算する
ためのX線強度P(X,θ)が真の透過X線出力を表わ
さなくなるという問題点がある。また、このクロストー
クを除去するためにX線じゃへい体を厚くするとチャン
ネル間のピッチが大きくなり、従って再構成画像の分解
能が低下すると共にデータ手得時間が長くなるという問
題点がある。
検出器(7)の副検出チャンネルとX線じゃへい体を交
圧に並べて配置したが、このように配置すると隣接チャ
ンネル間に散乱X線によるクロストークが発生し、これ
は高エネルギー線を用いた場合特に無視できなくなり、
従ってX線吸収係数の空間分布f(x.y)を計算する
ためのX線強度P(X,θ)が真の透過X線出力を表わ
さなくなるという問題点がある。また、このクロストー
クを除去するためにX線じゃへい体を厚くするとチャン
ネル間のピッチが大きくなり、従って再構成画像の分解
能が低下すると共にデータ手得時間が長くなるという問
題点がある。
この発明は、このような問題点を解決するためこなされ
たもので、X線検出器のチャンネル間での散乱X線(ク
ロストーク)をアルゴリズムで除去することにより正確
な画像再構成を可能にすると共に分解能の向上、データ
取得時間の短縮を実現できるX線CT装置を得ることを
目的とする。
たもので、X線検出器のチャンネル間での散乱X線(ク
ロストーク)をアルゴリズムで除去することにより正確
な画像再構成を可能にすると共に分解能の向上、データ
取得時間の短縮を実現できるX線CT装置を得ることを
目的とする。
[課題を解決するための手段]
この発明に係るX #jA C T装置は、彼照射体を
透過したX線を検出するX線検出器のそれぞれの隣接チ
ャンネル間で生じるX線散乱によるクロストークに対し
て線形性を仮定し、各チャンネルからの検出出力を多元
一次連立方程式で表わしてこれを解くことによりクロス
トークがないとしたときのxi#1度を求め、これを対
数変換して適切なフィルタ関数をかけ、畳込み積分を行
い、これを逆投影してX線吸収、係数分布を求め画像再
構成に供するアルゴリズムを演算する演算手段を備尤た
ものである。
透過したX線を検出するX線検出器のそれぞれの隣接チ
ャンネル間で生じるX線散乱によるクロストークに対し
て線形性を仮定し、各チャンネルからの検出出力を多元
一次連立方程式で表わしてこれを解くことによりクロス
トークがないとしたときのxi#1度を求め、これを対
数変換して適切なフィルタ関数をかけ、畳込み積分を行
い、これを逆投影してX線吸収、係数分布を求め画像再
構成に供するアルゴリズムを演算する演算手段を備尤た
ものである。
[作 用]
この発明においては、チャンネル間のクロストークが太
き《でもクロストーク除去アルゴリズムにより真の値を
導くことができ、従ってより正確な再構成画像を得るこ
とができる。また、X線じゃへい体を薄くすることがで
きることから各チャンネルのピッチを小さくすることが
でき、再構成画像の、空間分解能を向上させることがで
きると共にデータ手得時間を短縮することができる。
き《でもクロストーク除去アルゴリズムにより真の値を
導くことができ、従ってより正確な再構成画像を得るこ
とができる。また、X線じゃへい体を薄くすることがで
きることから各チャンネルのピッチを小さくすることが
でき、再構成画像の、空間分解能を向上させることがで
きると共にデータ手得時間を短縮することができる。
[実施例]
第1図はこの発明によるX線CT装置の一実施例を示す
断面図で、(1)〜(7)は第8図の従来例と同じであ
り、(9)はこの発明による画像再構1戊アルゴリズム
を演算する演算手段である。
断面図で、(1)〜(7)は第8図の従来例と同じであ
り、(9)はこの発明による画像再構1戊アルゴリズム
を演算する演算手段である。
第2図は第1図の実施例中のX線検出器(7)の各チャ
ンネルと対応する増幅器を強調して示した構成図で、(
ア,)〜(ア,)はX線検出器(7)の各チャンネル、
(8,)〜(8.)は各チャンネルに対応して設けられ
た増幅器で、それぞれ検出器出力Xll、Xfl+
X311 X411 XSII X611 X
?ll Xlllを1共給する。
ンネルと対応する増幅器を強調して示した構成図で、(
ア,)〜(ア,)はX線検出器(7)の各チャンネル、
(8,)〜(8.)は各チャンネルに対応して設けられ
た増幅器で、それぞれ検出器出力Xll、Xfl+
X311 X411 XSII X611 X
?ll Xlllを1共給する。
第3図はX線検出器を更に詳細に示した断面図で、隣接
チャンネル間のX線散乱によるクロストクを示した図で
あり、図において(71)〜(71.1)はX線検出盟
(7)のそれぞれのチャンネル、(6I)〜(61.1
)はこれらのチャンネル(7.)〜(71.1)の間に
設けられ、X線散乱によるクロストークをしゃへいする
X線じゃへい体、(q1)〜(Q+−+)は被照射体(
3)から6チャン不ル(71)〜(.7..,)に入射
する真の透過X線、(P1)〜(P,.,”)はこれら
に対応する各チャンネルの出力としての、即ちクロスト
ークの影響を受けた実際の透過X線強度であり、図の破
線は隣接チャンネル間の散乱X線(5)を表わす。上述
したように構成されたX線CT装置においては、被照射
体(3)からの透過X線(4)がX線検出器(7)のそ
れぞれのチャンネル、例えば第2図に示した(7l)〜
(7,)により検出器出力例えば、第2図のくX.)〜
(x−1)として与えられる。
チャンネル間のX線散乱によるクロストクを示した図で
あり、図において(71)〜(71.1)はX線検出盟
(7)のそれぞれのチャンネル、(6I)〜(61.1
)はこれらのチャンネル(7.)〜(71.1)の間に
設けられ、X線散乱によるクロストークをしゃへいする
X線じゃへい体、(q1)〜(Q+−+)は被照射体(
3)から6チャン不ル(71)〜(.7..,)に入射
する真の透過X線、(P1)〜(P,.,”)はこれら
に対応する各チャンネルの出力としての、即ちクロスト
ークの影響を受けた実際の透過X線強度であり、図の破
線は隣接チャンネル間の散乱X線(5)を表わす。上述
したように構成されたX線CT装置においては、被照射
体(3)からの透過X線(4)がX線検出器(7)のそ
れぞれのチャンネル、例えば第2図に示した(7l)〜
(7,)により検出器出力例えば、第2図のくX.)〜
(x−1)として与えられる。
これらの出力は第1図に示した演算手段(9)によりこ
の発明の特徴をなす画像再構成アルゴリズムに従って演
算され、画像が再構成される。
の発明の特徴をなす画像再構成アルゴリズムに従って演
算され、画像が再構成される。
第4図は上記アルゴリズムを示す流れ図であり、以下に
これを説明する。ステップ■1■〜■は第11図の従来
例と同じであり、ステップ(la)はとして透過データ
l’(X, 0 )からクロストークの無いデータq
(X,θ)を作成し、ステップ(2a)において作成す
る。次にステップ(1a)におけるクロストークの無い
データq (X, 0 )を作成する方法について説明
する。
これを説明する。ステップ■1■〜■は第11図の従来
例と同じであり、ステップ(la)はとして透過データ
l’(X, 0 )からクロストークの無いデータq
(X,θ)を作成し、ステップ(2a)において作成す
る。次にステップ(1a)におけるクロストークの無い
データq (X, 0 )を作成する方法について説明
する。
第3図に示したようにX線検出器(7)の各チャンネル
(7υ〜(7t.l)〜(7n)に強度(q,) 〜(
q. .,)〜(qn)の透過X線が入射したとき、各
チャンネル(7.)〜(7l.1)〜(7n)の出力を
(P+)〜(P+−+)〜(Pn)とする。チャンネル
(71)の出力(Pi)は、これに直接入射したX線の
強度(qi)と他のチャンネル(71)・・・+ (L
−t)+(7te+)+ ・・・+ (7n)からの散
乱X線(5)によるクロストークの割合(a=1),
(a.)・・・(ai−+)+(at.+)+ ” ”
’ + (ai)との積の和の形で表わされる。これ
を全てのチャンネルからの出力について考え、行列の形
で表わすと次のようになる。
(7υ〜(7t.l)〜(7n)に強度(q,) 〜(
q. .,)〜(qn)の透過X線が入射したとき、各
チャンネル(7.)〜(7l.1)〜(7n)の出力を
(P+)〜(P+−+)〜(Pn)とする。チャンネル
(71)の出力(Pi)は、これに直接入射したX線の
強度(qi)と他のチャンネル(71)・・・+ (L
−t)+(7te+)+ ・・・+ (7n)からの散
乱X線(5)によるクロストークの割合(a=1),
(a.)・・・(ai−+)+(at.+)+ ” ”
’ + (ai)との積の和の形で表わされる。これ
を全てのチャンネルからの出力について考え、行列の形
で表わすと次のようになる。
但、Aは、
である。式■から真の透過X線強度(q+),(qt)
,・・(qn)は、 となる。但し、Δ゜lは八の逆行列である。式■からわ
かるように、真のX線透過強度(q1),・・・(qn
)は、逆行列A−11従って行列A1或いは行列八の要
素a,が子め実験的に求めてあれば、直ちに算出するこ
とができ、この算出した値を用い、先ノアルゴリズムを
利用すればクロストークの影響を除いた画像再構成がで
きることになる。
,・・(qn)は、 となる。但し、Δ゜lは八の逆行列である。式■からわ
かるように、真のX線透過強度(q1),・・・(qn
)は、逆行列A−11従って行列A1或いは行列八の要
素a,が子め実験的に求めてあれば、直ちに算出するこ
とができ、この算出した値を用い、先ノアルゴリズムを
利用すればクロストークの影響を除いた画像再構成がで
きることになる。
なお、上記の実施例においては行列八の要素aiJを求
めるにはnxn個の実験値が必要となるが、X線検出器
の特性(形状も含む)が同じで、配列らX線検出器の間
隔を同じにすれば、X線検出器間のクロストークは隣同
志で同じとなり、また1つ飛ばしたもの同志も同じにな
る。この場合は、 a I””a +2=ata=asa= ” ” ”
=a tn−znas+=as*=a+3= ”
” =an+n−++a2 a+t=at+ a35 ” ’ ” a in−tina11”’a4
t a ,3== * e 。
めるにはnxn個の実験値が必要となるが、X線検出器
の特性(形状も含む)が同じで、配列らX線検出器の間
隔を同じにすれば、X線検出器間のクロストークは隣同
志で同じとなり、また1つ飛ばしたもの同志も同じにな
る。この場合は、 a I””a +2=ata=asa= ” ” ”
=a tn−znas+=as*=a+3= ”
” =an+n−++a2 a+t=at+ a35 ” ’ ” a in−tina11”’a4
t a ,3== * e 。
a n(n−y+
となり、行列Aは
と表わされることになり、従ってこの場合は(n1)個
の行列要素を実験的に定めればよいことになる。また、
クロストークが小さく、従って間接検出器の間でのみそ
れを考慮すればよいとすると、a,=0 となるので、
行列Aは、?される出力(”II)+・・・r (x■
)の間に次の関係式が成立する。
の行列要素を実験的に定めればよいことになる。また、
クロストークが小さく、従って間接検出器の間でのみそ
れを考慮すればよいとすると、a,=0 となるので、
行列Aは、?される出力(”II)+・・・r (x■
)の間に次の関係式が成立する。
となり、従ってこの場合は行列要素aだけを実験的に求
めればよいことになる。
めればよいことになる。
次に、上記の行列要素aiJを実験的に求める方法をチ
ャンネルの個数を8個として第2図により説明する。
ャンネルの個数を8個として第2図により説明する。
■ 先ずX線コリメータ(2)をしぼり、チャンネル(
7.)にのみX線が入射するようにする。
7.)にのみX線が入射するようにする。
■ 次にこの入射X線強度が単位線量になるようにし、
それぞれのチャンネル(7.). (7t),・・・(
7a)からの検出器出力(X.,). (X2.),
(X,lI)(X.1). (X−1). (X−,)
. (X?.), (X−.)を得る。
それぞれのチャンネル(7.). (7t),・・・(
7a)からの検出器出力(X.,). (X2.),
(X,lI)(X.1). (X−1). (X−,)
. (X?.), (X−.)を得る。
■ このとき、真のXI;1出力(X,,)と実際に検
■ 上式からa I+”” l r 8 21= X
t+/ Xa3+=Xs+/ XI1+ ” ’
”2ae+=Xa+/ Xとなり、行列要素が求め
られる。
■ 上式からa I+”” l r 8 21= X
t+/ Xa3+=Xs+/ XI1+ ” ’
”2ae+=Xa+/ Xとなり、行列要素が求め
られる。
同様にして、X線コリメー夕手段(2)をチャンネル(
7,)にのみX線が入射するように設定し、上記ステソ
プ■〜■を実施し、alt−X )*/Xttaf?”
” 1+ a3t”X3t/ Xt!+ ” ”
” + all!=xsJxeeのように行列要素が
求められる。
7,)にのみX線が入射するように設定し、上記ステソ
プ■〜■を実施し、alt−X )*/Xttaf?”
” 1+ a3t”X3t/ Xt!+ ” ”
” + all!=xsJxeeのように行列要素が
求められる。
?下同じ戸順を他のチャンネルに対して実施し、行列A
= (a+.+)(i, j=8)が実験的に定めら
れることになる。
= (a+.+)(i, j=8)が実験的に定めら
れることになる。
ここで、直ちにわかるように、
a l>a,2>a,3> 1 6・〉aa■〈a■
〉a.〉・・・> a tsa ,,< a .,<
a ,3>●・+>aS,なる関係が成立するので、ク
ロストークが急激ζこ減衰するときは、一般にaz+−
++ +ai++a+++*++の3つの行列要素を求
めればよい。
〉a.〉・・・> a tsa ,,< a .,<
a ,3>●・+>aS,なる関係が成立するので、ク
ロストークが急激ζこ減衰するときは、一般にaz+−
++ +ai++a+++*++の3つの行列要素を求
めればよい。
また、それぞれのチャンネルの配列が規則正しく、等ピ
ノチで推べられているときは、a 宏1” a 3
t” a 41” ’ − 拳 = a 87
ミ aH3+t=ats°a,4=* ” =a?l
lミaとなり、行列要素としてはただ1つだけ(aのみ
)求めればよい。この場合の(a)は次のようにして求
めることができる。
ノチで推べられているときは、a 宏1” a 3
t” a 41” ’ − 拳 = a 87
ミ aH3+t=ats°a,4=* ” =a?l
lミaとなり、行列要素としてはただ1つだけ(aのみ
)求めればよい。この場合の(a)は次のようにして求
めることができる。
第5図に示したように、ある1つのチャンネル(例えば
(7。))にのみX線が入射するようにX線コリメー夕
手段(2)を設定し、図に示したようにfflA f&
チャンネルからの検出出力(x),(y)を取得し、そ
の比y/x をaとすればよい。即らa = y /
x . この場合は、 の関係から真のX線透過強度が求められる。
(7。))にのみX線が入射するようにX線コリメー夕
手段(2)を設定し、図に示したようにfflA f&
チャンネルからの検出出力(x),(y)を取得し、そ
の比y/x をaとすればよい。即らa = y /
x . この場合は、 の関係から真のX線透過強度が求められる。
以上示したようにクロストークを除去することにより本
来使うべき真のX線透過強度q i (x, 0 )を
使用することができるようになり、従ってボケの小さな
正確な画像再構成ができることになる。
来使うべき真のX線透過強度q i (x, 0 )を
使用することができるようになり、従ってボケの小さな
正確な画像再構成ができることになる。
今第6図に示したような肢照射体としての密度分布を4
III1ピッチのヂャンネルを配置したX線検出器(7
)で1°ごとにサンプリングして画像シミュレーシッン
を行うと、第7図(a)〜(d)のようになる。これか
らわかるように(a)の場合に比べて(b)〜(d)で
はボケが大きくなっている。上記のクロストーク補正を
施すことにより(b)〜(d)は(a)にようになる。
III1ピッチのヂャンネルを配置したX線検出器(7
)で1°ごとにサンプリングして画像シミュレーシッン
を行うと、第7図(a)〜(d)のようになる。これか
らわかるように(a)の場合に比べて(b)〜(d)で
はボケが大きくなっている。上記のクロストーク補正を
施すことにより(b)〜(d)は(a)にようになる。
[発明の効果]
この発明は、以上説明したとおり、クロストークのある
X線検出信号からクロストークのないX線検出信号を得
る計算アルゴリズムを演算する演算手段を設けることに
より、空間分解能の高い再構成画像が得られると共にデ
ータ収集を短時間で行うことができる効果を奏する。
X線検出信号からクロストークのないX線検出信号を得
る計算アルゴリズムを演算する演算手段を設けることに
より、空間分解能の高い再構成画像が得られると共にデ
ータ収集を短時間で行うことができる効果を奏する。
第1図はこの発明によるX線CT装置の一実施例を示す
断面図、第2図は第1図の実施例中のX線検出器の各チ
ャンネルと対応する増幅器を詳細に示した構成図、第3
図は上述した実施例中のX線検出器を更に詳しく示した
断面図、第4図はこの発明による真の透過X線強度を算
出し、画像再構成を行うアルゴリズムの流れ図、第5図
は真のX線透過強度の算出に必要な行列要素を実験的に
求める場合の説明図、第6図および第7図はそれぞれこ
の発明を適用した場合の効果を例示する説明図で、第6
図は彼照射体の形状を示し、第7図は得られた結果を示
した図、第8図は従来のX線CT装置を示す断面図、第
9図は第8図のX線CT装置におけるX線検出器近傍の
状況を示す断面図、第lO図はX線検出器を更に詳しく
示した断面図、第11図は第8図のXlijC T装置
で用いられる画像再構成アルゴリズムを示す概略流れ図
、第12図は空間分解能の低下を改善する従来例である
スキャンニング方式を説明する概略図である。 図において、(1)はX線源、(3)は被照射体、(6
)はX線じゃへい体、(7)はX線検出器、(9)は演
算詳手段である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
断面図、第2図は第1図の実施例中のX線検出器の各チ
ャンネルと対応する増幅器を詳細に示した構成図、第3
図は上述した実施例中のX線検出器を更に詳しく示した
断面図、第4図はこの発明による真の透過X線強度を算
出し、画像再構成を行うアルゴリズムの流れ図、第5図
は真のX線透過強度の算出に必要な行列要素を実験的に
求める場合の説明図、第6図および第7図はそれぞれこ
の発明を適用した場合の効果を例示する説明図で、第6
図は彼照射体の形状を示し、第7図は得られた結果を示
した図、第8図は従来のX線CT装置を示す断面図、第
9図は第8図のX線CT装置におけるX線検出器近傍の
状況を示す断面図、第lO図はX線検出器を更に詳しく
示した断面図、第11図は第8図のXlijC T装置
で用いられる画像再構成アルゴリズムを示す概略流れ図
、第12図は空間分解能の低下を改善する従来例である
スキャンニング方式を説明する概略図である。 図において、(1)はX線源、(3)は被照射体、(6
)はX線じゃへい体、(7)はX線検出器、(9)は演
算詳手段である。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- X線源からのX線を被照射体に照射して得られるX線の
うち散乱X線をしゃへいするX線しゃへい体と、このX
線しゃへい体のX線照射方向前方に設けられ、前記被照
射体を透過したX線を検出する複数のチャンネルから成
るX線検出器と、このX線検出器のそれぞれ隣接チャン
ネル間での散乱X線によるクロストークに対し線形性を
仮定して多元1次連立方程式を立て、これを解くことに
よりクロストークがないとした時のX線強度を求め、こ
れを対数変換して適切なフィルタ関数をかけて畳込み積
分を行い、更に逆投影してX線吸収係数分布を求めるア
ルゴリズムを演算する演算手段とを備えたX線CT装置
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1112184A JPH02291842A (ja) | 1989-05-02 | 1989-05-02 | X線ct装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1112184A JPH02291842A (ja) | 1989-05-02 | 1989-05-02 | X線ct装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02291842A true JPH02291842A (ja) | 1990-12-03 |
Family
ID=14580359
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1112184A Pending JPH02291842A (ja) | 1989-05-02 | 1989-05-02 | X線ct装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02291842A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005508504A (ja) * | 2001-11-02 | 2005-03-31 | バリアン・メディカル・システムズ・テクノロジーズ・インコーポレイテッド | X線像取得装置 |
JP2008142146A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | クロストーク補正方法およびx線ct装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6484140A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-29 | Toshiba Corp | Tomographic image pickup device |
-
1989
- 1989-05-02 JP JP1112184A patent/JPH02291842A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6484140A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-29 | Toshiba Corp | Tomographic image pickup device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005508504A (ja) * | 2001-11-02 | 2005-03-31 | バリアン・メディカル・システムズ・テクノロジーズ・インコーポレイテッド | X線像取得装置 |
JP2008142146A (ja) * | 2006-12-07 | 2008-06-26 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | クロストーク補正方法およびx線ct装置 |
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