JPH06258257A - コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents
コンピュータ断層撮影装置Info
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Abstract
ルギを切り換えても最良の断層像を常に得ることができ
るコンピュータ断層撮影装置を提供する。 【構成】 X線源切り換え手段で切り換えられたX線源
1からのX線エネルギに対応して主検出器7および比較
検出器9に入射するX線量をそれぞれ調整する主検出器
用フィルタ、比較検出器用フィルタをX線源切り換え手
段の切り換え動作に応じてフィルタ切り換え機構8によ
って同時に切り換えることができる。
Description
線を被検体に照射し、該被検体を透過したX線データか
ら被検体の断層像を構成するコンピュータ断層撮影装置
に関する。
キャナは、医療用として普及しているが、産業用として
もここ10年間で徐々に普及し始めている。
検体が千差万別であるため、被検体に応じてX線源のX
線エネルギを切り換え、これによりX線が透過し得る透
過厚を可変し得るようにしている。例えば、特開平2−
87049号公報に記載のCTスキャナは、X線源から
発生するX線エネルギを被検体に応じて切り換えられ得
るとともに、X線強度変化を測定する比較検出器のX線
フィルタも切り換えられるようにし、これにより比較検
出器に入射するX線量を調整し、高品位な画像を得るよ
うにしている。
キャナでは、X線源から発生するX線エネルギの切り換
え、すなわちX線管電圧の切り換えに応じて比較検出器
のX線フィルタは切り換えているが、被検体を透過した
X線を検出する主検出器のフィルタは同時に切り換えて
いないため、最良の画像を得ることができないという問
題がある。
フィルタは、軟X線成分を除去して線質硬化現象を緩和
させ、断面像の画質を向上させるために使用されるもの
であるが、フィルタ材の厚さを厚くするほど、緩和度は
高くなるが、厚くしすぎると、X線量が低下し、画像ノ
イズが増大する。従って、X線管電圧を切り換えると、
適切なフィルタ厚も変化することになるが、従来のCT
スキャナにおいては、X線管電圧を切り換えても、主検
出器のフィルタを切り換えず、1つのフィルタで間に合
わせていたため、X線管電圧を切り換えても、最良の画
像を得ることができないという問題がある。
するX線を遮蔽するX線シャッタがフィルタ機構とは、
別の独立した機構として設けられているため、機構が複
雑化するとともに、機構部のスペースも大きくなり、被
検体を載置するスペースを大きくすることができないと
いう問題がある。
器の厚さが比較的大きく、すなわち比較検出器のX線経
路に沿った厚さが大きいため、X線源とX線源側コリメ
ータとの間の距離が長くなり、被検体を載置するスペー
スを大きくとることができないという問題がある。
検出器を構成している光電変換手段であるフォトダイオ
ードおよび検出回路がX線源からのX線経路に近い位置
に配設されているため、散乱X線の影響でフォトダイオ
ードや検出回路の寿命が比較的短いという問題がある。
その目的とするところは、被検体に応じてX線源から発
生するX線エネルギを切り換えても最良の断層像を常に
得ることができるコンピュータ断層撮影装置を提供する
ことにある。
およびX線遮蔽機構を同一の切り換え手段で制御し、機
構部の小型化を図り、被検体の載置スペースを大きくし
たコンピュータ断層撮影装置を提供することにある。
構成要素に散乱X線が当り難くして、寿命を長くしたコ
ンピュータ断層撮影装置を提供することにある。
め、本発明のコンピュータ断層撮影装置は、X線源から
X線を発生し、このX線を被検体に向けて照射し、被検
体を透過したX線を主検出器で検出するとともに、X線
源から発生するX線の強度を検出すべく被検体を透過し
ないX線源からのX線を比較検出器で検出し、該比較検
出器で検出したX線強度データを参照しながら前記主検
出器で検出したX線透過データに基づいて被検体の断層
像を構成するコンピュータ断層撮影装置であって、前記
X線源から発生するX線エネルギを切り換えるX線源切
り換え手段と、該X線源切り換え手段で切り換えられた
X線源からのX線エネルギに対応して前記主検出器およ
び前記比較検出器に入射するX線量をそれぞれ調整する
主フィルタ手段および比較フィルタ手段と、前記X線源
切り換え手段の切り換え動作に応じて前記主フィルタ手
段および比較フィルタ手段をそれぞれ同時に切り換える
フィルタ切り換え手段とを有することを要旨とする。
は、X線源からX線を発生し、このX線を被検体に向け
て照射し、被検体を透過したX線を主検出器で検出し、
前記主検出器で検出したX線透過データに基づいて被検
体の断層像を構成するコンピュータ断層撮影装置であっ
て、前記X線源から発生するX線エネルギを切り換える
X線源切り換え手段と、該X線源切り換え手段で切り換
えられたX線源からのX線エネルギに対応して前記主検
出器に入射するX線量を調整する主フィルタ手段と、前
記X線源からのX線を遮蔽する遮蔽手段と、前記X線源
切り換え手段の切り換え動作に応じて前記主フィルタ手
段を切り換え得るとともに、該主フィルタ手段を前記遮
蔽手段に切り換え得るフィルタ切り換え手段とを有する
ことを要旨とする。
は、X線源からX線を発生し、このX線を被検体に向け
て照射し、被検体を透過したX線を主検出器で検出する
とともに、X線源から発生するX線の強度を検出すべく
被検体を透過しないX線源からのX線を比較検出器で検
出し、該比較検出器で検出したX線強度データを参照し
ながら前記主検出器で検出したX線透過データに基づい
て被検体の断層像を構成するコンピュータ断層撮影装置
であって、前記比較検出器は、前記X線源からのX線を
可視光に変換するシンチレータと、該シンチレータから
の可視光を電気信号に変換する光電変換手段と、前記シ
ンチレータから発生する可視光を前記光電変換手段に導
くライトガイドとを有することを要旨とする。
源切り換え手段で切り換えられたX線源からのX線エネ
ルギに対応して主検出器および比較検出器に入射するX
線量をそれぞれ調整する主フィルタ手段および比較フィ
ルタ手段をX線源切り換え手段の切り換え動作に応じて
同時に切り換えている。
では、主検出器に入射するX線量を調整する主フィルタ
手段をX線源切り換え手段の切り換え動作に応じて切り
換え得るとともに、該主フィルタ手段をX線源からのX
線を遮蔽する遮蔽手段に切り換えることができる。
では、比較検出器はシンチレータからの可視光をライト
ガイドを使用して光電変換手段に導いている。
る。
に係わるコンピュータ断層撮影装置の構成をそれぞれ示
す平面図および正面図である。同図に示すコンピュータ
断層撮影装置(以下、CTスキャナと称する)は、トラ
バース/ローテーション方式の所謂第2世代のCTスキ
ャナであり、X線を発生するX線源1を有し、このX線
源1から発生するX線は1次コリメータ2、フィルタ切
り換え機構8、線源側コリメータ5を介してX線ファン
ビーム3として被検体13を照射し、該被検体13を透
過したX線が検出器側コリメータ6を介して主検出器7
に当り、該主検出器7により検出されるようになってい
る。
され、該回転テーブル10はその下方に設けられている
回転機構11によって垂直軸の周りを回転し得るととも
に、またトラバース機構12によって水平方向にX線フ
ァンビーム3を横切ってトラバースするように構成され
ている。
コリメータ2によってX線ファンビーム3として形成さ
れる以外に、比較検出器用X線ビーム4が取り出され、
比較検出器9に入射するように構成されている。
と比較検出器9との間およびX線源1と線源側コリメー
タ5との間に設けられ、後述するようにX線ファンビー
ム3と比較検出器用X線ビーム4のそれぞれの経路に挿
入されるフィルタを同時に切り換えたり、またはX線源
1からのX線を遮蔽するようになっている。
制御装置、コンソール、機構制御装置、データ収集装置
(DAS)、再構成装置、CRTディスプレイ等は図示
されずに省略されているが、これらの各装置も通常のC
Tスキャナのように設けられているものであり、これに
より例えばX線制御装置によってX線源1から発生する
X線エネルギを被検体13に応じて切り換え、機構制御
装置によって回転機構11およびトラバース機構12を
制御して被検体13を回転させながらX線ファンビーム
3を横切ってトラバースするとともに、主検出器7で検
出した被検体透過データをデータ収集装置に供給し、更
に再構成装置で被検体の断層像を再構成して、CRTデ
ィスプレイに表示するようになっているものである。
換え機構8を構成している回転板81の構造および該回
転板81を回転させる機構部の構造をそれぞれ示してい
る図である。
え機構8の回転板81には、主検出器用第1フィルタ8
3aに隣接して比較検出器用第1フィルタ83bが設け
られるとともに、これらの主検出器用第1フィルタ83
aおよび比較検出器用第1フィルタ83bの対角線上に
主検出器用第2フィルタ84aに隣接した比較検出器用
第2フィルタ84bが設けられている。また、これらの
間には、シャッタ板82aおよびシャッタ板82bが対
角線上で対向するように設けられている。
検出器用第1フィルタ83bは、X線源1に供給される
管電圧が400kVに切り換えられた場合に使用される
ものであり、例えば主検出器用第1フィルタ83aは2
mmの鋼板で構成され、比較検出器用第1フィルタ83
bは10mmの鋼板で構成されている。また、主検出器
用第2フィルタ84aおよび比較検出器用第2フィルタ
84bは、X線源1に供給される管電圧が260kVに
切り換えられた場合に使用されるものであり、例えば主
検出器用第2フィルタ84aは1mmの鋼板で構成さ
れ、比較検出器用第2フィルタ84bは4mmの鋼板で
構成されている。
(b)に示すように、回転板81がモータ86によって
回転制御されるとともに、その回転位置が位置センサ8
5によって検出されるように構成され、これにより前記
主検出器用第1フィルタ83a、比較検出器用第1フィ
ルタ83b、主検出器用第2フィルタ84a、比較検出
器用第2フィルタ84b、シャッタ板82a、シャッタ
板82bのいずれかがX線源1から発生するX線をフィ
ルタまたは遮蔽するようになっている。
す図である。同図に示すように、比較検出器9は、X線
源1からの比較検出器用X線ビーム4を例えばCdWO
4 単結晶からなるシンチレータ91で受けて、可視光に
変換し、シンチレータ91からの可視光を鉛ガラスで形
成されたライトガイド92を介してフォトダイオード9
5に導いている。そして、フォトダイオード95はライ
トガイド92を介して導かれたシンチレータ91からの
可視光を電気信号に変換し、この電気信号を検出器回路
96に供給している。
によってライトガイド92の一端に接合され、ライトガ
イド92の他端はシリコン系の透明な接着剤によってフ
ォトダイオード95に接合されている。検出器回路96
は例えば増幅器、積分器、サンプルアンドホールド回路
等で構成されている。
およびアルミ箔層からなる反射遮光膜93で覆われ、ラ
イトガイド92の外周も同様にアルミ蒸着層とアルミ箔
層からなる反射遮光膜93で覆われている。これらの外
側にX線遮蔽部94が設けられ、そして全体がハウジン
グ97内に収納されている。なお、図3では、シンチレ
ータ91、ライトガイド92、検出器回路96の保持部
材は省略されている。
て、フォトダイオード95および検出器回路96をシン
チレータ91等から離隔して設けるように比較検出器9
を構成することにより、シンチレータ91および比較検
出器9の構造体等のX線ビームの通路の周辺からの散乱
X線がフォトダイオード95および検出器回路96に届
き難くなり、これによりフォトダイオード95および検
出器回路96の寿命を長くすることができるのである。
用を次に説明する。
X線源1の管電圧を400kVと260kVの2段階に
切り換えて使用することができる。まず、図示しないコ
ンソールの切り替えスイッチによってX線源1の管電圧
を400kVに切り換えると、この400kVが図示し
ないX線制御装置に設定されるとともに、図示しない機
構制御装置によってフィルタ切り換え機構8が回転制御
され、これにより主検出器用第1フィルタ83aおよび
比較検出器用第1フィルタ83bが選択されて、X線フ
ァンビーム3および比較検出器用X線ビーム4の経路に
挿入される。この結果、X線ファンビーム3および比較
検出器用X線ビーム4がX線源1の管電圧400kVに
対応した主検出器用第1フィルタ83a、比較検出器用
第1フィルタ83bによってフィルタされ、これにより
X線源1の管電圧に対応したフィルタを介して適切なX
線が被検体に供給されるようになっている。
り換えると、この260kVがX線制御装置に設定され
るとともに、機構制御装置によってフィルタ切り換え機
構8が回転制御され、これにより主検出器用第2フィル
タ84a、比較検出器用第2フィルタ84bが選択され
て、X線ファンビーム3および比較検出器用X線ビーム
4の経路に挿入される。
されると、操作者がコンソールのスキャンスタートスイ
ッチを操作することによりスキャンが開始される。スキ
ャンは従来のトラバース/ローテーション方式のCTス
キャナと全く同じであり、上述したように機構制御装置
によって回転機構11およびトラバース機構12を制御
して被検体13を回転させながらX線ファンビーム3を
横切ってトラバースする動作に従ってX線源1からのX
線を被検体13に照射し、被検体13を透過したX線を
主検出器7で検出するとともに、X線源1からの被検体
13を透過しないX線を比較検出器9で検出したX線強
度データを参照しながら前記主検出器7で検出したX線
透過データをデータ収集装置で収集して再構成装置に供
給することにより被検体13の断層像を構成している。
ている一方のシャッタ板82aは、連続スキャンを行う
場合に、スキャンとスキャンとの間にフィルタ切り換え
機構8の制御によってX線ファンビーム3および比較検
出器用X線ビーム4の経路に挿入され、これによりX線
ファンビーム3および比較検出器用X線ビーム4をそれ
ぞれ主検出器7および比較検出器9に対して遮断し、こ
の場合の主検出器7、比較検出器9のオフセットデータ
を収集するために使用される。オフセットデータとは、
検出器にX線が入射しない時の出力データであり、オフ
セット補正に使用される。このようにシャッタ板82a
を使用して検出器に対するX線を遮断することによって
X線源をオフにすることなく、連続的にスキャンを行う
ことができる。
を交換する時に使用されるものであり、被検体を次々と
交換しながら検査を行いたい場合に、フィルタ切り換え
機構8によってシャッタ板82bをX線ファンビーム3
および比較検出器用X線ビーム4の経路に挿入し、これ
によりX線源1からのX線を遮断し、この状態で被検体
を交換することにより、X線源1をいちいちオフにする
ことなく、また操作者が被爆することなく、被検体を交
換することができる。
ナに使用され得る他のフィルタ切り換え機構の構成をそ
れぞれ示す正面図および側断面図である。
板状のフィルタホルダー31の下端部寄りに前記主検出
器用第1フィルタ83a、比較検出器用第1フィルタ8
3b、シャッタ板82a、主検出器用第2フィルタ84
a、比較検出器用第2フィルタ84bにそれぞれ対応す
る主検出器用第1フィルタ83aa、比較検出器用第1
フィルタ83bb、シャッタ板82aa、主検出器用第
2フィルタ84aa、比較検出器用第2フィルタ84b
bを設け、このフィルタホルダー31をガイドレール3
2、ベース33、ねじ34、ナット35、モータ36に
よって垂直方向に上下動させることによりフィルタおよ
びシャッタ板を切り換えるように構成したものである。
X線源切り換え手段で切り換えられたX線源からのX線
エネルギに対応して主検出器および比較検出器に入射す
るX線量をそれぞれ調整する主フィルタ手段および比較
フィルタ手段をX線源切り換え手段の切り換え動作に応
じて同時に切り換えているので、高品質の断層像を得る
ことができるとともに、切り換え間違いも発生しにくい
上に、構造も簡単になり、全体のスペースを小さくで
き、また被検体を載置するスペースを大きくすることが
できる。
るX線量を調整する主フィルタ手段をX線源切り換え手
段の切り換え動作に応じて切り換え得るとともに、該主
フィルタ手段をX線源からのX線を遮蔽する遮蔽手段に
切り換えることができるので、フィルタ切り換え機構が
遮蔽手段切り換え機構を兼用することができ、全体のス
ペースを小さくでき、また被検体を載置するスペースを
大きくすることができる。更に、被検体をX線源に近い
位置に設置するように構成することも可能となるので、
断層像の分解能や欠陥検出能力を増大することができ
る。更に、遮蔽手段によってX線源をオフにすることな
く、オフセットデータを取ったり、被検体を交換するこ
とができ、X線源の立ち上げや立ち下げを待つ必要がな
いので、スキャンの無駄がなくなり、検査時間を短縮す
ることができる上に、X線源の寿命を長くすることがで
きる。
チレータからの可視光をライトガイドを使用して光電変
換手段に導いているので、比較検出器の寿命を長くする
ことができる。
影装置の構成を示す平面図および正面図である。
いるフィルタ切り換え機構の構成を示す図である。
いる比較検出器の構成を示す図である。
他のフィルタ切り換え機構の構成を示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 X線源からX線を発生し、このX線を被
検体に向けて照射し、被検体を透過したX線を主検出器
で検出するとともに、X線源から発生するX線の強度を
検出すべく被検体を透過しないX線源からのX線を比較
検出器で検出し、該比較検出器で検出したX線強度デー
タを参照しながら前記主検出器で検出したX線透過デー
タに基づいて被検体の断層像を構成するコンピュータ断
層撮影装置であって、 前記X線源から発生するX線エネルギを切り換えるX線
源切り換え手段と、 該X線源切り換え手段で切り換えられたX線源からのX
線エネルギに対応して前記主検出器および前記比較検出
器に入射するX線量をそれぞれ調整する主フィルタ手段
および比較フィルタ手段と、 前記X線源切り換え手段の切り換え動作に応じて前記主
フィルタ手段および比較フィルタ手段をそれぞれ同時に
切り換えるフィルタ切り換え手段とを有することを特徴
とするコンピュータ断層撮影装置。 - 【請求項2】 X線源からX線を発生し、このX線を被
検体に向けて照射し、被検体を透過したX線を主検出器
で検出し、前記主検出器で検出したX線透過データに基
づいて被検体の断層像を構成するコンピュータ断層撮影
装置であって、 前記X線源から発生するX線エネルギを切り換えるX線
源切り換え手段と、 該X線源切り換え手段で切り換えられたX線源からのX
線エネルギに対応して前記主検出器に入射するX線量を
調整する主フィルタ手段と、 前記X線源からのX線を遮蔽する遮蔽手段と、 前記X線源切り換え手段の切り換え動作に応じて前記主
フィルタ手段を切り換え得るとともに、該主フィルタ手
段を前記遮蔽手段に切り換え得るフィルタ切り換え手段
とを有することを特徴とするコンピュータ断層撮影装
置。 - 【請求項3】 X線源からX線を発生し、このX線を被
検体に向けて照射し、被検体を透過したX線を主検出器
で検出するとともに、X線源から発生するX線の強度を
検出すべく被検体を透過しないX線源からのX線を比較
検出器で検出し、該比較検出器で検出したX線強度デー
タを参照しながら前記主検出器で検出したX線透過デー
タに基づいて被検体の断層像を構成するコンピュータ断
層撮影装置であって、 前記比較検出器は、前記X線源からのX線を可視光に変
換するシンチレータと、該シンチレータからの可視光を
電気信号に変換する光電変換手段と、前記シンチレータ
から発生する可視光を前記光電変換手段に導くライトガ
イドとを有することを特徴とするコンピュータ断層撮影
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP04621993A JP3265035B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | コンピュータ断層撮影装置 |
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JPH06258257A true JPH06258257A (ja) | 1994-09-16 |
JP3265035B2 JP3265035B2 (ja) | 2002-03-11 |
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ID=12741002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP04621993A Expired - Lifetime JP3265035B2 (ja) | 1993-03-08 | 1993-03-08 | コンピュータ断層撮影装置 |
Country Status (1)
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JP (1) | JP3265035B2 (ja) |
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