JPS5817613B2 - Ｘ線断層装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコンピュータを利用して画像を再構成するＸ線
断層装置に関するものである。

Ｘ線断層装置の一つにコンピュータ・トモグラフィ（Ｃ
ｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ
：以下ＣＴスキャナと略称する）と呼ばれる装置がある
。

このＣＴスキャナは、例えばＸ線管とＸ線検出装置を対
峙させながら例えばペンシルビーム状のＸ線を曝射し、
このペンシルビームＸ線を振らせて被検体の断層面に照
射して、これをＸ線検出装置で捕え、これを−回行なう
毎に断層面に対してＸ線管とＸ線検出装置とを微小角回
転させ再びこれを行ない、以後順次角度を変えながら被
検体の断層面の種々の方向から見たＸ線吸収データを収
集する。

そして、通常３６０°の角度範囲のデータを収集した後
、このデータをコンピュータで解析し、断層面の個々の
位置のＸ線吸収率を算出して、その吸収率に応じた階調
度で断層面を再構成するようにしたもので、断層面各部
分の組成をＸ線吸収率に関して２０００段階にも及ぶ階
調度で分析することができるので、軟質組織から硬質組
織に至るまで明確な断層像が得られる。

、 ところで、従来この種の装置ではＸ線管に印加する
高電圧が半固定であり、通常の診断用Ｘ線装置の如く診
断部位に応じて管電圧を変えるようなことはしない。

その理由は各部位のＸ線吸収係数を所定のＸ線エネルギ
ーに対する平均値で算出し、νこれを水等の基準とする
物質のＸ線吸収係数の平均値と比較対比しているためで
、Ｘ線管の管電圧を変えると平均のとり方が変わる（Ｘ
線エネルギー分布が変わる）ため、診断部位に対応した
管電圧とすることができないからである。

デ 従って、体厚が薄く、シかもＸ線吸収の小さい部位
等では必要以上の被曝を受けることとなり、またＸ線エ
ネルギー分布が適切でないため良質のデータが得にくく
なり、データ解析に支障を来たして最適な画像の再構成
ができない心配がある。

本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、Ｘ線吸収率
のそれぞれ異なる複数種のＸ線フィルタを用い、部位に
応じてこれらＸ線フィルタを選択して使用することによ
り、管電圧を変えずに適宜なるエネルギー分布のＸ線を
放射させることができるようにして良質の再構成画像が
得られるようにすると共にＸ線フィルタを除くことによ
り標準Ｘ線強度の再構成像も得られ、他の部位の再構成
像との比較も可能としたＸ線断層装置を提供することを
目的とする。

以下、本発明の一実施例について図面を参照し聾 なから説明する。

第１図は本発明装置の櫃略的な構成を示すブロック図で
あり、図中１はＸ線管２に与える高電圧を発生するＸ線
高電圧装置、３ａ。

３ｂはそれぞれ異なる厚みとしそれぞれ所定のＸ線吸収
率を持たせたＸ線フィルタ、４はこのＸ線フィルタ３ａ
、３ｂのうち所望のフィルタをＸ線管２の放射するＸ
線束中に移動させるフィルタ駆。

動装置、５は被検体、６はこの被検体５を介して前記Ｘ
線管２に対峙して設けられ被検体５を透過した前記Ｘ線
管２からのＸ線を検出するＸ線検出器、７はこのＸ線検
出器６の検出出力を増幅する増幅器、８はこの増幅器７
にて増幅された検出用。

力を演算処理し画像の再構成を行なう画像再構成装置、
９はこの画像再構成装置８の出力を表示する表示器であ
る。

次に上記構成の本装置の動作について説明する。

まず、Ｘ線高電圧装置１より標準Ｘ線強度のＸ線。

を放射する電圧値の高電圧を発生させ、Ｘ線管２に与え
る。

するとＸ線管２は標準Ｘ線強度のＸ線が放射され、被検
体５に照射される。

被検体５を透過したＸ線はＸ線検出器６に入射し、ここ
でそのＸ線強度に応じた信号に変換された後、増幅器７
に送られ増幅される。

そして、この増幅器７にて増幅された後、画像再構成装
置８に送られる。

Ｘ線は前述した如く被検体５の断層面を移動して同一方
向から見た断層面透過データを得ると次に断層面に対し
て所定角度移動させ再びこれを行ない、以後、順次角度
基えながらあらゆる方向からの断層面透過Ｘ線データを
収集し、これを画像再構成装置８にて演算解析して断層
面各位置に対応するＸ線吸収率を算出し、画像の再構成
が行われる。

この再構成された画像は表示器９に送られ、ここで像と
して表示される。

以上は標準Ｘ線強度のＸ線を用いた場合であるが、この
標準Ｘ線強度のＸ線ではエネルギー分布が適切でない場
合には、その断層面に最適なＸ線エネルギー分布を得る
ためのＸ線フィル 、例えば３ａを選択し、フィルタ駆
動装置４に選択指令を与える。

するとこのフィルタ、駆動装置４は作動してＸ線管の放
射するＸ線束中にＸ線フィルタ３ａを移動させる。

するとＸ線管２から放射されたＸ線束はこのＸ線フィル
タ３ａを通って、エネルギー分布が変化し断層面に最適
なエネルギー分布となって被検体５に照射されるから、
微妙な差違の認識が行ない得る良質の透過Ｘ線データ（
Ｘ線吸収データ）が検出できる。

従って、診断対象とする部位に応じて最適なＸ線エネル
ギー分布となるようなＸ線フィルタを選択してこれを通
したＸ線束を用い断層面の種々の方向に対するＸ線吸収
データを得ることにより、明確な断層面再構成画像を得
ることができる。

本装置はＸ線フィルタをＸ線束から外せば標準Ｘ線強度
のＸ線による再構成画像を得ることができるから、異な
る部位の断層面を比較したい場合にはこの標準Ｘ線強度
のＸ線を用いれは対比を容易に行なうことができる。

第２図は厚みの異なる２種類のアルミニウムフィルタを
用いたときのＸ線エネルギーと出力Ｘ線強度の関係を示
す特性図であり、Ｘ線管から放射されるＸ線をＡ１厚み
の薄いＸ線フィルタを用いた場合のＸ線をＢ１厚みのや
や厚いＸ線フィルタを用いた場合のＸ線をＣで示す。

フィルタとしてはアルミニウムの他にＸ線管２の陽極材
料と同材料もしくは、その材料の原子番号近傍の材料に
よるフィルタを用いても良い。

この場合は第２図にＤで示す如き分布となり、陽極材料
に対する特性Ｘ線を主とするスペクトルが得られる。

また、他の例としてバランスフィルタと呼ばれる原子番
号の近いＥ、Ｆ２組のフィルタを組み合わせて用い、第
３図に示す如くその２組のバランスフィルタＥ、 Ｆの
Ｘ線吸収端のずれを利用して両者の差の部分のＧなる透
過Ｘ線を利用することにより、所望とする強さのＸ線を
得ることができる。

ここでバランスフィルタについて説明しておく。

バランスフィルタは、原子番号の近いＥ、Ｆ２組のフィ
ルタを用いて構成したものでフィルタＥ１Ｆの各々の厚
みを選んで、Ｘ線吸収端部以外のＸ線吸収係数が一致す
るようにしておく、Ｅ１Ｆフィルタを透過したＸ線スペ
クトルの相違は、各々のフィルタの吸収端附近にのみお
こる。

すなわち第３図において、フィルタＥ透過後のスペクト
ルハ、エネルギー範囲Ｇにおいてのみ、Ｆの透過スペク
トルより太きい。

これが第３図の一点鎖線で示されている。

フィルタＥ、Ｆ透過後の各々の透過信号の差をとるとエ
ネルギー範囲Ｇのみの被検体の情報が得られる。

これは、はぼ単一エネルギーのＸ線に相当するため、Ｘ
線のビームハードニング等の効果がキャンセルされ、良
好な画像が得られる。

このようにＣＴ装置において、Ｘ線吸収率のそれぞれ異
なる複数種のＸ線フィルタを用い診断部位に応じてこれ
らＸ線フィルタを任意に選択使用することにより標準的
なエネルギー分布のＸ線を放射するＸ線管からのＸ線を
所望とするエネルギー分布のＸ線に変換することができ
るようにしたので、Ｘ線管の管電圧を変えることなく所
望とするＸ線エネルギー分布のＸ線が得られるから、体
厚の薄い又は吸収の異なる部位であっても適正な強さの
Ｘ線とすることができるので良質の再構成画像を得るこ
とができ、また、Ｘ線管は常に一定の強さのＸ線を放射
するので、フィルタを除いて標準のＸ線にて撮影を行な
えば異なる部位の比較もできる等、優れた特徴を有する
Ｘ線断層装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略的なブロック図、
第２図、第３図は各種フィルタを透過させた場合におけ
るＸ線強度を示す特性図である。 ２・・・・・・Ｘ線管、３ａ、３ｂ・・・・・・Ｘ線フ
ィルタ、５・・・・・・被検体、６・・・・・・Ｘ線検
出器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Ｘ線源とＸ線検出器とを対峙させて配置すると共に
   被検体の断層面に沿って前記Ｘ線源及びＸ線検出器とを
   移動させ前記被検体断層面の各方向からのＸ線吸収デー
   タを収集し解析して前記断層面像の再構成を行なうもの
   において、複数種のＸ線バランスフィルタを備え、これ
   らＸ線バランスフィルタを任意に１対選択して使用する
   ことにより、Ｘ線フィルタ間のＸ線吸収差により、Ｘ線
   源からのＸ線を被検体厚や部位に応じたエネルギー分布
   とすることができるようにしたことを特徴とするＸ線断
   層装置。