JPS58185136A - Computer tomography apparatus - Google Patents

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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、被検査物体の所定の平坦断面の平面１・・の
方向における多数の測定路の各々に沿って透過放射線の
減衰を測定し、測定結果から被検査物体における局部減
衰従って密度の如き物理的変数の分布を算出するコンピ
ュータ断層撮影装置であって、前記被検査物体断面と共
通平面状態の扇形状トビームで前記被検査物体断面を照
射するよう配設した透過放射線源と、前記被検査物体断
面を通過した透過放射線が入射するよう配設した検出器
アレイを備え、該検出器アレイは、その端部検出器には
前記被検査物体断面に工って減衰され々い透、。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention measures the attenuation of transmitted radiation along each of a number of measurement paths in the direction of a plane 1 of a predetermined flat cross section of an object to be inspected, and uses the measurement results to determine the attenuation of the object to be inspected. A computed tomography apparatus that calculates the distribution of physical variables such as local attenuation and density, the computer tomography apparatus comprising: a transmission beam arranged to irradiate a cross section of the object to be inspected with a fan-shaped beam coplanar with the cross section of the object to be inspected; a radiation source; a detector array disposed so that transmitted radiation passing through the cross section of the object to be inspected is incident; Dear Tooru.

過放躬線源からの放射線が直接入射するよう延設□し、
透過放射線源および検出器アレイを相対的に変位可能と
して前記被検査物体断面につき各測定路からの放射線を
検出器アレイの異なる検出器によって順次測定できるよ
うにし、更に、信号処理装置を備え、該信号処理装置が
検出器アレイの検出器から測定信号を供給され、前記被
検査物体断面につきほぼ同一のそれぞれの測定路からの
放射線測定から検出器アレイの異なる検出器によって発
生した信号を検出器対の形態で比較して各検出１・・器
対の一方の検出器の他方の検出器に対する感度を決定し
、順次オーバーラツプする検出器対につき前記比較を繰
返して検出器アレイに沿って少なくとも一つの検出器校
正列を確立し、その際前記端部検出器につき順次対を成
す検出器の感度を決１゜定し修正するコンピュータ断層
撮影装置に関するものである。かかるコンピュータ断層
撮影装置においては、各測定路は測定が行われている際
被検査物体断面に対する放射線源および検出器アレイに
おける対応する個々の検出器の瞬時位置に工つ。Extend it so that the radiation from the hyperradiation source directly enters,
The transmitting radiation source and the detector array are relatively displaceable so that the radiation from each measurement path can be sequentially measured for the cross section of the object to be inspected by different detectors of the detector array, further comprising a signal processing device, A signal processing device is supplied with measurement signals from the detectors of the detector array and converts the signals generated by different detectors of the detector array from radiation measurements from respective substantially identical measurement paths for the cross-section of the object to be detected into detector pairs. The sensitivity of one detector of each detector pair relative to the other detector is determined by comparing in the form of The present invention relates to a computed tomography apparatus in which a detector calibration array is established, in which the sensitivities of sequential pairs of detectors are determined and corrected for said edge detector. In such computed tomography devices, each measurement path is directed to the instantaneous position of a corresponding individual detector in the radiation source and detector array with respect to the cross-section of the object to be examined when a measurement is being carried out.

て規定され、対応するサンプリングおよび積分期（間に
際しコンピュータ断層撮影装置の走査変位が考慮される
。and the corresponding sampling and integration period (during which the scanning displacement of the computed tomography apparatus is taken into account).

検出器アレイに対し放射線源の位置も走査して、患者に
つきほぼ同一測定路に沿った減衰を異なる検出器によっ
て測定できるようにして検出器の相対感度を決定する回
転走査扇形ビーム形コンピュータ断層撮影装置の例は米
国特許第４．０９７．７４４号、同第４．０１．０．８
７０号、同第４．１７１．４７６号および同第４．１７
８．５１１号に記載されており、検出器１・・感度比較
装置は米国特許第４．０６６、９０２号および同第４．
１７２．９７８号に記載されている。Rotating scan fan-beam computed tomography in which the position of the radiation source is also scanned relative to the detector array, allowing attenuation along approximately the same measurement path per patient to be measured by different detectors, thereby determining the relative sensitivity of the detectors. Examples of devices are U.S. Pat. Nos. 4.097.744 and 4.01.0.8.
No. 70, No. 4.171.476 and No. 4.17
Detector 1...sensitivity comparison device is described in U.S. Pat. No. 4.066,902 and U.S. Pat.
No. 172.978.

測定路のオーバーラツプするかかる測定方法を使用する
ことにより、各検出器および増幅器組の感度または総合
利得を、検出器アレイに沿って前１位検出器の感度また
は利得を比較することができ、最終的には、対の形態で
順次比較した後、各検出器および増幅器組の感度を、実
際上グレーデッド減衰体を介し被検査物体断面を通過す
ることなく放射線源から放射線が直接入射する検出器ア
レイ１゜の端部検出器および増幅器組の感度に対し規定
す゛ることかでき、即ち校正することができる。実際上
、検出器アレイの両端において端部検出器を使用し、校
正列に対し最適修正を適用するのが普通である。By using such a measurement method with overlapping measurement paths, the sensitivity or overall gain of each detector and amplifier set can be compared to the sensitivity or gain of the previous first detector along the detector array, and the final Specifically, after comparing the sensitivities of each detector and amplifier set sequentially in pairwise fashion, the sensitivity of each detector and amplifier set is determined for the detector in which the radiation directly enters from the radiation source without passing through the cross section of the object to be inspected through a graded attenuator. The sensitivity of the end detector and amplifier set of the array 1° can be specified or calibrated. In practice, it is common to use edge detectors at both ends of the detector array to apply optimal corrections to the calibration column.

走査のための幾何学的構成およびタイミングのため一般
に、検出器アレイのすべての検出器を単−校正列におい
て修正することは不可能であるが、複数の飛び飛びの検
出器対（飛び飛びの各検出器対を比較検出器対と称する
）は対応する端部検出・・・器基準点から校正する必要
がある。しかし検出器アレイの所定端部におけるそれぞ
れの端部検出器の感度を互に比較することは簡単である
。Because of the geometry and timing for scanning, it is generally not possible to correct all detectors in a detector array in a single calibration row, but rather multiple discrete detector pairs (each discrete detection The pair of detectors (referred to as a pair of comparison detectors) must be calibrated from the corresponding end detector... detector reference point. However, it is easy to compare the sensitivities of each end detector at a given end of the detector array to each other.

例えば米国特許第４．１７８．５１１号に記載された如
きコンピュータ断層撮影装置では、８０捷たけ１それ以
上の検出器対を直列形式で比較して得た結果を検出器ア
レイの中央に対する検出器校正として適用することがで
きる。連鎖状校正過程の直列の性質により、一致誤り（
ｏｏｎｓｉｓｔｅｒ＋ｔ　６ｒｒＯｒ）は各比較におい
て累積する傾向を呈し、かつ著しい、。For example, in a computed tomography system such as that described in U.S. Pat. Can be applied as proofreading. Due to the serial nature of the chained calibration process, matching errors (
oonsister+t 6rrOr) exhibits a tendency to accumulate in each comparison, and is significant.

測定誤りを生じるおそれがある。There is a risk of measurement errors.

平均的な患者と同一の断面および平均減衰値を有する標
準の一様なファントムを使用して検出器感度をあらかじ
め校正し、連鎖状校正過程を適用して患者の走査に当シ
校正された感度からの変化を修正するということによっ
て修正を行うことができる。しかし、それにも拘らず実
際には一致誤りが起り、これにより許容できない累積誤
りを生ぜしめ、かかる誤りは非直線性過程から起ること
を見出した。Precalibrate the detector sensitivity using a standard uniform phantom with the same cross-section and average attenuation value as an average patient, and apply a chained calibration process to calibrate the current calibrated sensitivity to the patient's scan. Modifications can be made by modifying changes from . However, it has been found that matching errors nevertheless occur in practice, resulting in unacceptable cumulative errors, and that such errors arise from non-linear processes.

放射線源および被検査物体断面の間のビーム通路にグレ
ーデッド減衰体を配設して、検出器アレイに沿った異々
る箇所における検出器、特に検出器アレイの中央近くの
検出器に比べ検出器アレイの両端近くの検出器の出力を
一層類似させるようｌにするのが普通である。このよう
にすることにより、検出器アレイのすべての部分におけ
る検出器をその動作特性の同様な部分において作動させ
ることができ、検出器の非直線性の影響が低減され、患
者に対する全ａｉも低減される。グレーデッド１．。A graded attenuator is placed in the beam path between the radiation source and the cross-section of the object to be inspected to reduce the detection of detectors at different locations along the detector array, especially those near the center of the detector array. It is common to make the outputs of the detectors near the ends of the detector array more similar. In this way, the detectors in all parts of the detector array can be operated at similar parts of their operating characteristics, reducing the effects of detector nonlinearity and also reducing the overall AI for the patient. be done. Graded 1. .

減衰体によって生ずる減衰は初期校正走査中に測□定お
よび校正され、この初期校正走査に際してグレーデッド
減衰体に対し放射線源を効果的にシフトするＸ線管の焦
点の位置を走査することによる放射線源位置のシフトの
影響も考慮することかで・きる。The attenuation caused by the attenuator is measured and calibrated during an initial calibration scan during which the radiation by scanning the position of the X-ray tube focal point effectively shifts the radiation source relative to the graded attenuator. This can be done by also considering the effect of a shift in the source position.

しかし、その結果として、ある検出器が被検査物体を介
する所定通路を測定できる位置から異なる検出器が同じ
通路を測定できる位置に至る放射線源の走査に当って起
る放射線源の位置のシフトド・によって一般に、放射線
が減衰体を介して異なる通路を通るようになり、これに
よりビームのハードネスの変イビが起る。形状等が校正
用ファントムに対応する被検査物体断面における測定の
場合には、この放射線源のシフトの影響は初期校正測定
１゜に包含させることができる。しかし、減衰は非直線
関係でビームのハードネスに依存するから、形状および
／または密度分布において校正用断面と著しく異なる被
検査物体断面を測定すると、比較検出器対において前記
一致形態の誤りが生じる。、１゜なおかかる誤りによっ
てアーティファクトが生ｌじ、局部吸収値の計算された
映像マトリックスに誤りが生じる。However, this results in a shift in the position of the radiation source that occurs when scanning the radiation source from a position where one detector can measure a given path through the object under test to a position where a different detector can measure the same path. This generally causes the radiation to take different paths through the attenuator, resulting in a change in beam hardness. In the case of measurement on a cross section of the object to be inspected whose shape etc. corresponds to the calibration phantom, the influence of this shift of the radiation source can be included in the initial calibration measurement of 1°. However, since the attenuation is non-linear and dependent on the beam hardness, measuring a cross-section of the object to be inspected that differs significantly in shape and/or density distribution from the calibration cross-section will result in errors in the form of coincidence in the comparison detector pair. , 1°. However, such an error causes artifacts and errors in the calculated image matrix of local absorption values.

本発明の目的は、かかる一致誤りの影響を軽減または補
正するコンピュータ断層撮影装置を提供゛するにある。An object of the present invention is to provide a computed tomography apparatus that reduces or corrects the effects of such matching errors.

本発明のコンピュータ断層撮影装置は、透過放射線に対
しほぼ透明であり、かつ透過放射線の通路において前記
被検査物体断面の後方で検出器アレイの少なくとも１個
の中間検出器の前方に配設置０する少なくとも１個の基
準検出器を備え、前記信号処理手段により、基準検出器
によって発生した信号と、前記検出器校正列の一部を構
成しかつ基準検出器を通過した放射線が入射する検出器
アレイの少なくとも１個の対応する中間検出器によつ１
・て発生した信号を比較して、前記検出器校正列の関連
する範囲に存在する累積修正誤りを示す対応する修正信
号を発生し、前記検出器校正列の前記範囲に存在する検
出器につき関連する修正を分布させて、検出器出力信号
から導出して蓄積される０１．。The computed tomography apparatus of the present invention is substantially transparent to transmitted radiation and is arranged in the path of transmitted radiation behind the cross-section of the object to be inspected and in front of at least one intermediate detector of the detector array. a detector array comprising at least one reference detector, into which, by the signal processing means, a signal generated by the reference detector and radiation forming part of the detector calibration array and having passed through the reference detector are incident; 1 by at least one corresponding intermediate detector of
- comparing the signals generated by the detector calibration column to generate a corresponding correction signal indicative of the cumulative correction error present in the relevant range of the detector calibration column; 01. which is derived from the detector output signal and accumulated. .

信号を、前記分布させる修正が欠如する場合に比１べ、
前記被検査物体断面を通過後の放射線強度従って前記被
検査物体断面における測定路減衰の遥に正確な目安なら
しめるよう構成したことを特徴とする。Compared to the case where the modification to distribute the signal is absent,
The present invention is characterized in that it is configured to provide a much more accurate measure of the radiation intensity after passing through the cross-section of the object to be inspected, and hence of the measurement path attenuation in the cross-section of the object to be inspected.

本発明は、測定路につきオーバーラツプする感度測定を
行うため上述した種類のコンピュータ断層撮影装置にお
いて使用する放射線源および検出器を相対的に変位する
ことにより、感度比較検出器対において著しい累積誤り
が生じ、かかる誤り１・・はビームハードニングの如き
非直線効果から生じ、かかる非直線性効果は、異なる患
者の身体断面が形状および寸法だけでなく密度分布も異
なるから、標準ファントムを用いる通常の校正処置によ
って補正することは難しいことを認識し、これを基礎１
゜とじて為したものでおる。更に本発明は、放射線の扇
形状波がりの測定路減衰曲線を極めて正確に測定するに
も拘らず検出器アレイの所定検出器の前方にほぼ透明な
基準検出器を配置することができ、その際この精度を著
しく劣化することがなく、。The present invention provides that, by relatively displacing the radiation sources and detectors used in computed tomography apparatus of the type described above to make overlapping sensitivity measurements per measurement path, significant cumulative errors in the sensitivity comparison detector pairs are produced. , such errors 1... arise from non-linear effects such as beam hardening, which cannot be achieved by normal calibration using standard phantoms, since the body cross-sections of different patients differ not only in shape and size but also in density distribution. Recognizing that it is difficult to correct through treatment, we base this on Basic 1.
゜This is what I did. Furthermore, the present invention allows a substantially transparent reference detector to be placed in front of a given detector of the detector array, even though the measurement path attenuation curve of the fan-shaped radiation wave is measured very accurately. In this case, the accuracy is not significantly degraded.

かつ測定過程の精度を著しく増大できる有用な修１正信
号を発生する。and generates a useful correction signal that can significantly increase the accuracy of the measurement process.

はぼ透明な基準検出器とは、それに入射する透過放射線
（例えばＸ線）の有用な部分を基準検出器の背後に配設
した検出器アレイへ通過して、局・部減衰または密度（
例えばハウンズフィールド）値の計算された出力映像マ
トリックスを本発明による精度の近接した両限界内に維
持できるようにする検出器を意味する。A transparent reference detector is one in which a useful portion of the transmitted radiation (e.g.
(e.g. Hounsfield)) means a detector which makes it possible to maintain the calculated output image matrix of values within close limits of accuracy according to the invention.

好ましくは基準検出器は入射放射線の２０ｔＩ）以１・
・上を吸収しないようにすべきであり、可能ならば入射
放射線の１０％以上を吸収できないようにすると有利で
ある。しかし、本発明のコンピュータ断層撮影装置によ
れば基準検出器が上記より多い量の入射放射線を吸収す
る場合でも、前記基準検１、出器を備えずかつ本発明を
使用しないコンピュータ断層撮影装置に対し、局部値の
計算されたマトリックスの精度を向上させることができ
る。Preferably, the reference detector is at least 20 tI) of the incident radiation.
- If possible, it is advantageous not to be able to absorb more than 10% of the incident radiation. However, according to the computer tomography apparatus of the present invention, even if the reference detector absorbs a larger amount of incident radiation than the above, a computer tomography apparatus without the reference detector 1 and the output device and not using the present invention may On the other hand, the accuracy of the calculated matrix of local values can be improved.

本発明のコンピュータ断層撮影装置の実施例においては
、前記信号処理装置により、前記被検査１，１゜物体断
面の周りで、透過放射線源および検出器ア□レイを含む
集合体によって行われる回転測定走査の少なくとも主要
部分に際し基準検出器の出力および基準検出器を通過し
た放射線が入射する検出器アレイの少なくとも１個の中
間検出器の出力を□積分し、両者の積分値の比を形成し
、前記比と、基準検出器の感度を示す蓄積された値の積
を形成して中間検出器の感度または平均感度を示す測定
された感度値を発生し、該測定された感度値と、前記検
出器校正列を用いて最初に修正した中間積１“出器の感
度または平均感度を示す対応する初期修正感度値との差
を決定し、前記検出器校正列の関連する範囲に存在する
累積誤りを示す前記修正信号を発生するＩう構成する。In an embodiment of the computed tomography apparatus of the present invention, the signal processing device performs a rotational measurement around the 1,1° object cross section to be inspected by an assembly including a transmitted radiation source and a detector array. □integrating the output of the reference detector and the output of at least one intermediate detector of the detector array into which the radiation passing through the reference detector is incident during at least a major part of the scan, forming a ratio of the two integrals; forming a product of said ratio and an accumulated value indicative of the sensitivity of the reference detector to produce a measured sensitivity value indicative of the sensitivity or average sensitivity of the intermediate detector; Determine the difference between the first corrected intermediate product 1" using the detector calibration sequence and the corresponding initial corrected sensitivity value representing the sensitivity or average sensitivity of the detector, and calculate the cumulative error present in the relevant range of said detector calibration sequence. The modified signal is configured to generate the modified signal indicative of .

更に本発明においては、基準検出器が検出器アＩ・レイ
において基準検出器の背後における中間検出器群の前方
で検出器アレイに沿って延在し、前記信号処理手段によ
り、前記背後中間検出器群の検出器の出力を前記積分に
つき加重し、これに対応して、初期修正感度値を形成す
る以前に前記検出−・・器校正列を用いて最初に修正し
た検出器感度に加１重し、前記中間検出器群の各検出器
について施す加重が中央を通る測定路に関する基準検出
器の感度に対し、中間検出器によって規定される対応測
定路を通過する放射線に対する基準検出器の感度−□に
依存するよう構成する。Further, in the present invention, a reference detector extends along the detector array in front of a group of intermediate detectors behind the reference detector in the detector array I-array, and the signal processing means causes the rear intermediate detector to The outputs of the detectors of the detector group are weighted for the integral and correspondingly added to the detector sensitivity initially modified using the detector calibration sequence before forming the initial modified sensitivity value. The weight applied to each detector of the intermediate detector group is the sensitivity of the reference detector with respect to the measurement path passing through the center relative to the sensitivity of the reference detector with respect to the radiation passing through the corresponding measurement path defined by the intermediate detector. - Configure to depend on □.

修正信号を種々の検出器に分布させるために好適な本発
明の実施例においては、前記信号処理装置により、検出
器出力信号および前記検出器校正列を用いて最初に修正
した１組の対応する検出器ｊ・・感度値から発生した測
定路減衰曲線の勾配の積分を含む分布関数を算出し、次
いで前記検出器校正列の関連する範囲に存在する累積修
正誤シを示す前記修正信号から前記関連する修正量を導
出し、前記関連する修正量を前記検出器校正列の関連す
１・る範囲を構成する検出器に前記分布関数に従って分
布させ；端部検出器と合致するか、または先に処理され
た即ち一層修正された前記検出器校正列範囲の終端を形
成する一層修正された検出器感度値と合致する前記検出
器校正列の前記関連する範−・１・囲の始端において前
記分布関数の値が零であるよ゛う構成する。In an embodiment of the invention preferred for distributing modified signals to different detectors, the signal processing device first modifies a set of corresponding signals using the detector output signals and the detector calibration sequence. Detector j... calculates a distribution function comprising the integral of the slope of the path attenuation curve generated from the sensitivity values and then calculates the correction signal from the correction signal indicating the cumulative correction errors present in the relevant range of the detector calibration series. derive a relevant correction amount, and distribute the relevant correction amount to the detectors constituting the relevant range of the detector calibration series according to the distribution function; 1. At the beginning of the range, the associated range of the detector calibration train corresponds to a further modified detector sensitivity value which forms the end of the further modified detector calibration row range. Configure it so that the value of the distribution function is zero.

以下図面につき本発明の詳細な説明する。The invention will now be described in detail with reference to the drawings.

第１図は本発明のコンピュータ断層撮影装置の実施例を
示す。第１図においてｌは支持台ｚ上に□支持した患者
の如き被検査物体の被検査部分の断面を示す。この被検
査物体断面は水バツグ（図示せず）により普通の態様で
囲んで、吸収領域の境界をほぼ円形状にして後の計算が
容易になるようにすることができる。FIG. 1 shows an embodiment of the computed tomography apparatus of the present invention. In FIG. 1, l indicates a cross section of a portion to be inspected of an object to be inspected, such as a patient, supported on a support z. This inspected object cross-section can be surrounded in the usual manner by a water bag (not shown) so that the boundaries of the absorbing region are approximately circular to facilitate subsequent calculations.

コンピュータ断層撮影装置は中央開口４を有する回転部
材８を備え、支持台２によりこの中央開口４の中心に被
検査物体断面１を配置する。回転部材８はローラ５ａ、
５ｂ、５ａ上に支承して、被検査物体断面に対し長手方
向に延在しかつ被検査１・物体断面ｌおよび第１図の図
面の平面に対し垂直な中心軸６の周りで回転自在となる
ようにする。The computed tomography apparatus includes a rotating member 8 having a central opening 4 , and a cross section 1 of the object to be examined is placed in the center of the central opening 4 by means of a support 2 . The rotating member 8 includes a roller 5a,
5b, supported on 5a, extends in the longitudinal direction with respect to the cross section of the object to be inspected, and is rotatable around a central axis 6 perpendicular to the plane of the drawing of FIG. I will make it happen.

ローラ５ａ、　５ｂ、５ｃは、コンピュータ断層撮影装
置を支持しかつ必要な回転を可能ならしめるのに好適な
任意の形態とすることができる主支持枠−・・・７に支
承する。回転部材８は有歯駆動結合装置（゛図示せず）
、例えば回転部材の一部を構成する有歯周縁部材と係合
する有歯ベルトを介して回転部材８に適切に結合した駆
動モータ８にエリ中心軸６０周りで回転させる。The rollers 5a, 5b, 5c rest on a main support frame . The rotating member 8 is a toothed drive coupling device (not shown).
, for example, by a drive motor 8 suitably coupled to the rotating member 8 via a toothed belt that engages with a toothed peripheral member forming a part of the rotating member.

回転部材８にはＸ線源と、検出器アレイｌＯおよび関連
するコリメータ１１を配設する。検出器は任意の適切な
形式のものとし、例えばシンチレーション結晶およびこ
れに関連するホトダイオードまたは光増倍器の如き光・
電気信号変換器で構１“成する。検出器アレイ１０の検
出器に要求される重要な特性は、Ｘ線から光線への高い
変換効率つまり高い感度を有し、従って患者に対する線
量を所定の雑音の規定された動作限界に対する最小値に
維持できるようにしなければならないことであトす、か
つ検出器アレイ１０の中心の近辺において高い空間分解
能が得られるようにしなければならないことである。The rotating member 8 is equipped with an X-ray source, a detector array IO and an associated collimator 11. The detector may be of any suitable type, e.g. a scintillation crystal and associated photodiode or photomultiplier.
An important property required of the detectors in the detector array 10 is a high x-ray to light conversion efficiency, i.e. high sensitivity, so that the dose to the patient can be controlled at a given dose. It must be possible to maintain the noise to a minimum value for specified operating limits, and it must be possible to obtain high spatial resolution in the vicinity of the center of the detector array 10.

検出器の便宜な形態の一例は、シリコン・ホトダイオー
ドに直接結合した沃化セシウム・シンチー・・・レーシ
ョン結晶である典型的庁検出器アレイにお゛ける検出器
の数は１０００であるが、通常は、低分解能が要求され
る検出器アレイの端部に向って２測寸たはそれ以上の検
出器をグループにまとめ、かかる検出器群から出力を導
出するようにする。An example of a convenient form of detector is a cesium iodide scintillation crystal coupled directly to a silicon photodiode.The number of detectors in a typical detector array is 1000, but usually The method groups detectors of two or more dimensions toward the end of the detector array where low resolution is required, and derives the output from such detector groups.

Ｘ線源９は細長いターゲット／アノード１２を備え、こ
れに沿って電子ビーム衝撃スポットを適当な偏向装置（
図示せず）により周期的に偏向させ、放射線が被検査物
体断面１の平面に指向しかつ検出器アレイｌＯの範囲に
わたり形成される扇１′形状ビーム１８に制限されるよ
うにする。扇形状ビーム１Ｂの原点は位置１８ａから位
置１８ｂ寸で走査される。これに好適な走査スボッ）Ｘ
線管は米国特許第４．００２．９１７号オヨび同第４．
０８９．８０７号に記載されているので、これ以上の説
明は省略Ｈする。後述する理由のため、扇形状ビームは
常に被検査物体断面の境界を超えて被検査物体断面の一
側へ横方向に延在させる必要があり（被検査物体断面の
両側に延在させるのが好適）、従って検出器アレイ１０
の端部における検出器２５．２（ｉ″ｊｆ、・・・たは
検出器アレイ１０の両端における各検出器に、□被検査
物体断面によって減衰されないＸ線源からの放射線が直
接入射するようにする。本例では扇形状ビームは角度５
００にわたり延在し、ターゲットに沿ったＸ線源の走査
は約４ｃｒｎであるが、こ−れは所要に応じ増減するこ
とができる。The X-ray source 9 comprises an elongated target/anode 12 along which the electron beam impact spot is guided by suitable deflection devices (
(not shown) in such a way that the radiation is confined to a fan 1'-shaped beam 18 directed in the plane of the object section 1 to be examined and formed over the extent of the detector array IO. The origin of the fan-shaped beam 1B is scanned from position 18a to position 18b. Scanning sub-box suitable for this)
The wire tube is disclosed in U.S. Patent Nos. 4.002.917 and 4.002.917.
Since it is described in No. 089.807, further explanation will be omitted. For reasons explained below, the fan-shaped beam must always extend laterally beyond the boundaries of the object cross-section to one side of the object cross-section (rather than extending to both sides of the object cross-section). preferred), thus the detector array 10
□ so that the radiation from the X-ray source that is not attenuated by the cross section of the object to be inspected is directly incident on the detector 25.2 (i''jf, ... or each detector at both ends of the detector array 10). In this example, the fan-shaped beam has an angle of 5
The scan of the x-ray source along the target is approximately 4 crn, but this can be increased or decreased as required.

本例ではＸ線源９を中心軸６から約６０１：ｎｎの個所
に配置し、検出器アレイｌＯをＸ線源とは反対側におい
て中心軸６から６０ｃ１ｎの箇所に配置する。In this example, the X-ray source 9 is placed approximately 601:nn from the central axis 6, and the detector array 10 is placed 60c1n from the central axis 6 on the opposite side from the X-ray source.

しかし中心軸６からＸ線源９お工び検出器アレイト・１
０までの距離は、所要に応じ、互に相違させることがで
きる。コリメータ１１はその長手方向コリメート軸がア
ノード１２の中心と交さするよう配設し、かつ検出器ア
レイ１０はアノード１２の中心を中心とし従って約１２
０ｃｒｎの半径を有する１・円弧にほぼ合致する工う配
設する。However, from the central axis 6 to the X-ray source 9, the detector array 1
The distances to 0 can be made different from each other as required. The collimator 11 is arranged such that its longitudinal collimating axis intersects the center of the anode 12, and the detector array 10 is centered at the center of the anode 12 and thus about 12
It is arranged so as to approximately match a circular arc having a radius of 0 crn.

実際には通常、Ｘ線源９お工び被検査物体断面ｌの間に
おいて回転部材８上にグレーデッド減衰体０（ｒａｄａ
ｄ　ａｔｔａｎｎａｔｉｎｇ　ｂｏ６ｙ　）　２９を配
設する。In practice, a graded attenuator 0 (rada
29 is provided.

走査スポット源が使用されるから、減衰体２９を、。Attenuator 29, since a scanning spot source is used.

Ｘ線源９から遠方に配置しかつ被検査物体断面１′に近
すけて配置して走査スポット源のシフトの影響を低減す
るようにする必要があり、その場合直線性の影響は初期
校正過程に際して修正される傾向を呈する。代案として
減衰体２９を被検査物体断面１お工び検出器アレイｌＯ
の間に配置するととができ、この場合減衰体により被検
査物体断面において変化する平均通路減衰を同様に良好
に補正できかつ走査スポット源のシフトの影響を少なく
できるが、この状態では患者に対する線量が不□゛所望
に増大される。そこで妥協案として減衰体２９を上記の
両方の箇所に配置して、それぞれ部分的な補正を行うよ
うにすることができる。It is necessary to reduce the effects of shifts in the scanning spot source by placing it far from the X-ray source 9 and close to the cross-section 1' of the object to be inspected, in which case the linearity effect is eliminated during the initial calibration process. It shows a tendency to be corrected when As an alternative, the attenuator 29 is installed in the cross section of the object to be inspected and the detector array lO
If the attenuator is placed between is increased undesirably. Therefore, as a compromise, the attenuator 29 can be arranged at both of the above locations to perform partial correction respectively.

Ｘ線源９の放射線出カニ　は普通のビーム制限絞しく図
示せず）につきＸ線源側であって、照射１・扇形状ビー
ム１８ａ、１８ｂを形成する放射線通路の外部に配置し
た安定な検出器（図示せず）によって監視する。Ｘ線源
監視検出器からの出力は普通の態様で積分し、サンプリ
ングし、ディジタル形式に変換し、次いで、所要に応じ
、計算を容易・・にするため対数形式に変換し、この場
合乗算およ゛び割算は加算および減算を介して行うこと
ができ、Ｌ２かも減衰は強度の比の対数で表わされてい
る。The radiation output of the X-ray source 9 is an ordinary beam limiting device (not shown), so a stable detection system is placed on the X-ray source side and outside the radiation path that forms the irradiation 1 and fan-shaped beams 18a and 18b. monitor (not shown). The output from the X-ray source monitoring detector is integrated, sampled and converted to digital form in the usual manner and then, if necessary, converted to logarithmic form for ease of calculation, in which case multiplication and The addition and division can be performed via addition and subtraction, and the L2 attenuation is expressed as the logarithm of the ratio of intensities.

作動に当り回転部材８は矢印１４で示した時計方向にお
いてモータ８により中心軸６の周すで定１常速度で回転
させる。同時にＸ線スポットをアノード１２の右端のビ
ーム１８ａからアノード１２の左端のビーム１８ｂ４で
一様な速度で偏向し、その場合電子ビームはスポット偏
向が第１図に示したように右端へ復帰するフライバック
期間に際゛゛し中断される。例えば米国特許第４．０１
０．８７０号、同第４．０９’７．７４４号、同第４．
　Ｉ’ｌｌ、　４７６号および同第４．１７８．５１１
号において説明されているように、Ｘ線源に対し適切な
対応変位速度を選定することにより検出器アレイの各検
出器は、被検査物休所１−・面に対し互に平行かまたは
検出器アレイをある距離だけ超えた仮想点で交さする多
数の隣接測定路に沿って減衰を測定することができる。In operation, the rotating member 8 is rotated by the motor 8 in the clockwise direction indicated by the arrow 14 around the central shaft 6 at a constant speed. At the same time, the X-ray spot is deflected at a uniform speed from the beam 18a at the right end of the anode 12 to the beam 18b4 at the left end of the anode 12, in which case the electron beam will fly back to the right end as shown in FIG. It is frequently interrupted during the backup period. For example, U.S. Patent No. 4.01
No. 0.870, No. 4.09'7.744, No. 4.
I'll, No. 476 and No. 4.178.511
By selecting an appropriate corresponding displacement velocity for the Attenuation can be measured along a number of adjacent measurement paths that intersect at virtual points a distance beyond the instrument array.

各測定路の有効幅は検出器の寸法と、Ｘ線源スポットの
寸法と、被検査物体断面の走査に当りｘｍ源および２．
・（２８） 検出器を結ぶ仮想直線の変位速度に対する検出器□出力
のサンプリングおよび積分期間の長さとによって規定さ
れる。The effective width of each measurement path depends on the dimensions of the detector, the dimensions of the X-ray source spot, the xm source and 2.
(28) Defined by the sampling and integration period length of the detector □ output with respect to the displacement velocity of the virtual straight line connecting the detectors.

検出器アレイ１０の各検出器からのアナログ出力信号は
対応する増幅器１５および積分器１６に供給し、積分器
の出力信号はＡ／Ｄコンバータ１７においてディジタル
形式に変換し、対数変換回路１８において対数形式に変
換する。検出器出力信号のサンプリング時間は、バック
ラッシュを伴わないように回転部材８に取付けたか、寸
たは結合１・・シタコーディング・ディスク１９と、主
支持枠７に配設した対応する光センサ２０とにより、回
転部材８０回転に同期し、光センサ２０は普通の光源お
よびホトセルを備える。ホトセルの出力はタイミング回
路２１に供給し、タイミング回路２１１・の発生した検
出器出力サンプリングパルスにより積分器１６の出力を
Ａ／Ｄコンバータ１７へ転送させ、かつ積分器をリセッ
トし、検出器サンプルに関連する走査位置および検出器
番号識別コードを発生させるようにする。またタイミン
グ回路　、４（２４゜ ２１は、回転部材Ｂの回転および検出器出力サン□７　
　プリング時間に対するＸ線源走査を制御することによ
り、被検査物体断面に対し所要の測定路を生ぜしめるＸ
線源スポットの走査を同期して、被検査物体断面ｌに対
して規定された所定測定路に沿□った減衰を異なる検出
器により順次測定し、一つの検出器の感度をこれと対を
成す他の検出器の感度につき相対的に決定できるように
する。The analog output signal from each detector of the detector array 10 is fed to a corresponding amplifier 15 and integrator 16, and the output signal of the integrator is converted to digital form in an A/D converter 17 and converted to a logarithm in a logarithmic conversion circuit 18. Convert to format. The sampling time of the detector output signal is determined by the distance between the sensor 20 mounted on the rotating member 8 without backlash, or the coupling 1. Accordingly, the optical sensor 20 is provided with a conventional light source and a photocell in synchronization with the rotation of the rotating member 80. The output of the photocell is supplied to the timing circuit 21, and the output of the integrator 16 is transferred to the A/D converter 17 by the detector output sampling pulse generated by the timing circuit 211, and the integrator is reset, and the detector sample is The associated scan position and detector number identification codes are generated. Also, the timing circuit 4 (24°21 is the rotation of the rotating member B and the detector output sample □7
By controlling the X-ray source scanning relative to the pulling time, the X
The scanning of the source spot is synchronized, and the attenuation along a predetermined measurement path defined for the cross section l of the object to be inspected is sequentially measured by different detectors, and the sensitivity of one detector is compared with this. The relative sensitivity of other detectors can be determined.

対数変換回路１８の出力信号は信号処理装置２８の一部
を構成するブロック２２で示した検出°“器信号修正装
＃廿たはプログラムされた機能を遂行する装置に供給す
る。実際上ブロック２２によって示した装置は、対数変
換回路１８から導出した種々の検出器出力を分類、蓄積
、選択および比較し、検出器感度修正信号を発生し、修
正された″□測定路減衰値を形成および蓄積しこれら減
衰値を普通のコンピュータ断層撮影データ処理および映
像発生装置２４に供給する以前に、被検査物体断面ｌを
通る測定路に関する測定値を修正する装置であり、上記
装置２４によっても信号処理装置　゛・・・２Ｂのプロ
グラムされた機能を遂行させることが□できる。ブロッ
ク２２の機能は普通の専用回路配置によって遂行させる
か、または出力映像を計算するために使用する汎用コン
ピュータにおける適切にプログラムされた動作によって
遂行させることができる。The output signal of the logarithmic conversion circuit 18 is supplied to a detector signal modifying device indicated by block 22 forming part of a signal processing device 28 or to a device for performing a programmed function. The apparatus shown by classifies, stores, selects and compares the various detector outputs derived from the logarithmic conversion circuit 18, generates a detector sensitivity correction signal, and forms and stores a modified "□measurement path attenuation value. However, before supplying these attenuation values to a conventional computed tomography data processing and image generation device 24, the device corrects the measured values regarding the measurement path passing through the cross-section l of the object to be examined, and the device 24 also provides a signal processing device.゛...It is possible to perform the programmed functions of 2B. The functions of block 22 may be performed by conventional dedicated circuitry or by suitably programmed operations in a general purpose computer used to calculate the output image.

ブロック２２の機能はまず、種々の校正走査に当シ対数
変換検出器出力を蓄積することである。The function of block 22 is first to accumulate the log-transformed detector outputs in the various calibration scans.

従って、回転部材８の中央開口４内の対象物スペースが
空の状態で第１の走査を行い、対数変換検１・・出器出
力を対応するＸＭ源の強度と共に蓄積する。Therefore, a first scan is performed with the object space in the central aperture 4 of the rotary member 8 empty, and the logarithmic transform test 1... output is accumulated together with the intensity of the corresponding XM source.

これによりグレーデッド減衰体２９の影智を考慮した基
本的基準が得られる。This provides a basic standard that takes into account the influence of the graded attenuator 29.

次いで、被検査物体断面ｌに代え水と同様な一様な放射
線吸収分布を有する基準物体を使用して・更に校正走査
を行う。基準物体は適轟な容器における水を備えるか、
捷たは測定すべき被検査物体断面ｌと同様な寸法の円形
断面を有するプラスチック・ファントムを備えることが
できる。Next, a calibration scan is performed using a reference object having a uniform radiation absorption distribution similar to water in place of the cross section l of the object to be inspected. The reference object comprises water in a suitable container;
It is possible to provide a plastic phantom with a circular cross-section of similar dimensions to the cross-section l of the object to be measured.

被検査物体断面の走査中または走査後に遂行できるブロ
ック２Ｂの他の機能としては、被検査物１体の値に対し
同一測定路に治って測定した１対の検出器の対数変換検
出器出力対を対称方式で選択し、検出器対の一方の検出
器の感度を他方の検出器の感度について測定し、順次の
検出器対につき一比較を繰返して検出器アレイｌＯに沿
って検出器の校正を順次を行って、検出器の感度を、測
定すべき被検査物体断面１に工って減衰されることなく
グレーデッド減衰体２９を介してＸ線源９からの放射線
が直接入射するよう配設した端部検出器ｌ・・２６お工
び２６の一方（両方が好適）に対し検出器対の形態で決
定し修正するようにする。Other functions of block 2B that can be performed during or after scanning the cross-section of the object to be inspected include the logarithmic conversion of the detector outputs of a pair of detectors measured on the same measurement path for the values of one object to be inspected; Calibrate the detectors along the detector array lO by selecting in a symmetrical manner, measuring the sensitivity of one detector of the detector pair with respect to the sensitivity of the other detector, and repeating one comparison for each successive pair of detectors. By sequentially performing One (both are preferred) of the installed edge detectors l... 26 and 26 are determined and modified in the form of a detector pair.

検出器出力は対数値として蓄積されるから、端部検出器
の感度から非端部検出器の感度を導出しかつ両者の比を
導出するために必要な乗算および１・割算動作は対応す
る対数値の加算および減算に１って簡単に遂行すること
ができる。Since the detector output is stored as a logarithm, the multiplication and division operations required to derive the sensitivity of the non-edge detector from the sensitivity of the edge detector and to derive the ratio of the two are corresponding. Addition and subtraction of logarithmic values can be easily accomplished.

コンピュータ断層撮影においては被検査物体断面全体の
走査をできるだけ迅速に行って、走査に当９被検査物体
の著しい移動が起らないようにす２．。In computed tomography, the entire cross-section of the object to be inspected is scanned as quickly as possible to avoid significant movement of the object during scanning.2. .

るのが普通である。その際、所要に応じ、各検出器から
の順次のサンプルのすべてを、各サンプルに関連する被
検査物体断面につき対応する検出器および測定路を後で
呼出すため簡単に識別される態様で蓄積するようにする
ことができる。その場□合、修正を個々の検出器の感度
の変化に関連させることができ、かかる修正を検出器か
らのサンプル・データに施して、走査速度の減速の必要
性または測定データの喪失を伴うことなく、減衰係数の
出力分布を計算し従って出力映像を形成するの１°゛に
好適な修正されたデータを発生させることができる。It is normal to In doing so, if required, all successive samples from each detector are stored in an easily identifiable manner for later recall of the corresponding detector and measurement path for the examined object section associated with each sample. You can do it like this. In that case, modifications can be related to changes in the sensitivity of individual detectors, and such modifications can be made to the sample data from the detectors without the need for slowing down the scan rate or loss of measured data. It is possible to calculate the output distribution of the attenuation coefficients and thus generate corrected data suitable for 1° to form the output image without having to do so.

ここまでに説明したコンピュータ断層撮影装置は一般の
ものと同様であり、特に米国特許第４、１７８．５１１
号、同第４．１７２．９７８号、同第　　　１・４、１
７１．４７６号、同第４．０９７．７４４号、同第４、
０６６、９０２号および同第４．０１０．８７０号に記
載されているものと同様である。The computed tomography apparatus described so far is similar to the general one, and in particular US Pat. No. 4,178.511
No. 4.172.978, No. 1.4, 1
No. 71.476, No. 4.097.744, No. 4,
No. 066,902 and No. 4.010.870.

端部検出器２６および２６に隣接する検出器アレイ１０
の端部区域の中間に位置する検出器の対・・・の形態で
順次修正される感度における累積誤りを。Detector array 10 adjacent edge detectors 26 and 26
The cumulative error in sensitivity is corrected sequentially in the form of a pair of detectors located midway between the end areas of...

打消すため、本発明では放射線源９からの放射線の通路
において被検査物体断面１の後方であって検出器アレイ
ｌＯの少なくとも１個の中間検出器２Ｂの前方に少なく
とも１個の基準検出器２７を□配設する。基準検出器２
７は検出器アレイｌＯにおいて使用される検出器２８よ
り遥に安定であり、かつ検出器２８工９良好な直線性を
有する必要がある。また基準検出器２７は使用される透
過放射線に対する透過度を著しく高くする必要があり、
１・・入射放射線の２０係以上（所要に応じ１０係以上
）を吸収しないようにすると好適である。しかし基準検
出器２７は検出器２８の如き高効率および高い空間分解
能を有せず、実際上基準検出器２７は検出器アレイｌＯ
における数個の検出器２８の前１・方に延設するができ
、このようにしても好適であ。To counteract this, the invention provides at least one reference detector 27 in the path of the radiation from the radiation source 9 behind the object section 1 to be examined and in front of the at least one intermediate detector 2B of the detector array IO. □ Place. Reference detector 2
7 should be much more stable than the detector 28 used in the detector array 10 and have good linearity. In addition, the reference detector 27 must have significantly high transparency to the penetrating radiation used.
1. It is preferable not to absorb the 20th factor or more (or the 10th factor or more if necessary) of the incident radiation. However, the reference detector 27 does not have as high efficiency and high spatial resolution as the detector 28, and in practice the reference detector 27 does not have the same high efficiency and high spatial resolution as the detector 28.
It is also possible to extend the detector 1 in front of several detectors 28, and it is preferable to do so.

る。Ru.

基準検出器２７の好適な実施例を第２および８図に示し
、これらの図は検出器アレイ１０の中間部分を示してい
る。基準検出器２７は、透過放射−・、。A preferred embodiment of the reference detector 27 is shown in FIGS. 2 and 8, which depict the middle portion of the detector array 10. The reference detector 27 transmits transmitted radiation.

線の入射光子に応動して極めて短い相互作用時間゛また
は崩壊時間内に光子を発生できるシンチレーション・プ
ラスチック材料で構成したプラスチック・シンチレータ
８０を備える。かかる材料の例には、米国カリフォルニ
ア州サン・カルロス所在のＮｕｃｌｅａｒ　Ｅｎｔｅｒ
　Ｐｒｌｓｅｓ社に工りＮＢ：１０２　Ａ、　ＮＥ１０
６　、　ＮＥ　１１１およびＮＥ１４０として製造され
た材料があり、これら材料はすべてが適当に短い崩壊時
間を呈する。A plastic scintillator 80 is comprised of a scintillating plastic material capable of generating photons within an extremely short interaction or decay time in response to incident photons of the line. Examples of such materials include Nuclear Enter, San Carlos, California, USA.
Manufactured by Prlses NB: 102 A, NE10
There are materials manufactured as NE 6, NE 111 and NE 140, all of which exhibit reasonably short disintegration times.

このシンチレータは検出器プレイｌＯの前方をＩＬＩ横
切って延設し、第２図に示したように検出器アレイ１０
に沿った方向においてレンズ状の一様な断面を呈する形
状として、検出器アレイ１０の少い個数の°中間検出器
２８の前方に延設し、その際その両側縁部にはＸ線源の
走査時に変位される傾ｌ・向を呈する著しいハードシャ
ドーが投影されることがない。This scintillator extends across the ILI in front of the detector play lO, and as shown in FIG.
The detector array 10 has a uniform lens-like cross section in the direction along which the intermediate detectors 28 extend in front of a small number of intermediate detectors 28, and the X-ray source is located on both side edges thereof. No significant hard shadows are projected which exhibit a tilt that is displaced during scanning.

一例においてはビーム方向におけるシンチレータ８０の
厚さは５　ｍｍであり、検出器アレイ１０に沿った方向
における幅はｌｙｍｍである。従つ２・・て基準検出器
は検出器アレイ１０における約１１’個の中間検出器２
８の前方に延在することに々る。In one example, the thickness of the scintillator 80 in the beam direction is 5 mm and the width along the detector array 10 is lymm. Therefore, the reference detectors are approximately 11' intermediate detectors 2 in the detector array 10.
It often extends in front of 8.

シンチレータ８０は一端８１を除く全表面に、Ｘ線の吸
収をほぼ付加しないアルミニウムを可とする光学的反射
材料の薄層を被着する。シンチレータ８０は一端８１に
おいて、同様な反射外側表面を有する透明アクリル？プ
ラスチック材料を可とする光案内部材８２を介して光増
倍器８４の入口窓８Ｂに結合する。The entire surface of the scintillator 80 except for one end 81 is coated with a thin layer of an optically reflective material, such as aluminum, which adds substantially no absorption of X-rays. At one end 81, scintillator 80 is made of transparent acrylic with a similar reflective outer surface. It is coupled to the entrance window 8B of a light multiplier 84 via a light guiding member 82 which can be made of plastic material.

円筒レンズ状シンチレータ８０は検出器アレイｈ」ｌＯ
に対向するコリメータ１１の除去区域に収納して、基準
測定が散乱放射線に工って擾乱されないようにすると好
適である。しかし、実際上、散乱放射線の総量を予測で
きる場合、または種々の被検査物体につき完全な走査に
当シ積算された散１１乱放射線の総量が比較的一定であ
る場合には、基準検出器をコリメータ１１の被検査物体
側に配置することができる。The cylindrical lenticular scintillator 80 has a detector array h'lO
Advantageously, it is housed in the removal zone of the collimator 11 opposite to the collimator 11, so that the reference measurement is not disturbed by scattered radiation. However, in practice, if the total amount of scattered radiation can be predicted, or if the total amount of scattered radiation integrated over a complete scan of the various inspected objects is relatively constant, then the reference detector is It can be placed on the side of the object to be inspected of the collimator 11.

第１図に示した基準検出器２７の光増倍器８４からの出
力は、所要に応じ増幅した後、予期され−２１゜る振幅
範囲外に位置する不要パルスを除去する窓□回路８１ｓ
を介してパルス計数積算器Ｂ６に供給する。積算器８６
の出力はライン８８を介して供給されるタイミング信号
（積算器８６の計数値を零にリセットもする）に応動し
て割算回路４Ｂの除□数入力端子に供給する。積算器８
６から送出される出力は、基準検出器の感度係数と逆関
係の積算期間中に基準検出器によって測定された全線量
を示す。The output from the optical multiplier 84 of the reference detector 27 shown in FIG.
to the pulse counting integrator B6. Totalizer 86
is applied to the divisor input terminal of divider circuit 4B in response to a timing signal provided via line 88 (which also resets the count value of integrator 86 to zero). Totalizer 8
The output sent from 6 indicates the total dose measured by the reference detector during the integration period inversely related to the sensitivity coefficient of the reference detector.

ライン８８上のリセット・タイミングパルスは（・・所
要に応じ、タイミング回路２１から、検出器アレイの検
出器に接続した積分器１６お工びＡ／Ｄコンバータ１７
に供給するパルスと同期させて、各サンプル期間に対し
個別の基準信号を発生させるようにすることができる。The reset timing pulse on line 88 is supplied from the timing circuit 21 to the integrator 16 connected to the detector of the detector array and to the A/D converter 17, as required.
A separate reference signal may be generated for each sample period in synchronization with the pulses provided to the sample period.

しかし、一層安定な１・形式の検出器に付随し、かつ基
準検出器の透過度を比較的高くする必要があるという要
件によって増大する基準検出器の相対的不感特性のため
、本例では基準検出器２７の出力を回転部材８の回転走
査の大部分にわたり積分し、その場合基準検出、１゜器
２７の出力を回転部材８の回転走査全体にわた゛り積分
すると好適である。However, due to the relative insensitivity of the reference detector, which is attendant to the more stable Type 1 detector and increased by the requirement that the reference detector must have relatively high transparency, the reference detector in this example is Preferably, the output of the detector 27 is integrated over a large part of the rotational scan of the rotary member 8, in which case the reference detection, the output of the 1° detector 27 is integrated over the entire rotational scan of the rotary member 8.

また、同一積分期間につき、走査に当りまたは走査に対
応するデータの蓄積後に、基準検出器２７の背後に配置
された検出器アレイｌＯの各中間積−・出器即ち各背後
検出器２８からのサンプルを順次積分したサンプルを示
すすべてのディジタル信号が、選択装置４０によってＡ
／Ｄコンバータ１７の出力から選択され、アキュムレー
タレジスタ４１に蓄積される。回転走査に当り中間検出
器２８か１・・ら得た全データがレジスタ４１に蓄積さ
れた場合、ライン８Ｂ上のタイミング信号によりこの全
データが割算回路４Ｂの被除数入力端子に供給され、か
つレジスタ４１がリセットされる。In addition, for the same integration period, during a scan or after accumulation of data corresponding to a scan, each intermediate product of the detector array 10 arranged behind the reference detector 27 and the output device, that is, from each rear detector 28, All digital signals representative of the samples integrated in sequence are selected by the selection device 40 as A
The signal is selected from the output of the /D converter 17 and accumulated in the accumulator register 41. When all the data obtained from the intermediate detectors 28 or 1 during the rotational scan are stored in the register 41, the timing signal on the line 8B supplies all the data to the dividend input terminal of the divider circuit 4B, and Register 41 is reset.

この動作態様では各中間検出器に対する加重ま１−たは
重みづけは等しく、これは基準検出器の幅方向において
放射線に対する感度が等しいことを意味−する。シンチ
レータ８０はレンズ状断面を有するから、一般に感度は
検出器アレイ１０に沿った測定路の位置と共に変化する
。この影響はレジ７−１゜り４１に蓄積した全データに
対し、基準検出器　“２？の背後の個々の検出器即ち背
後検出器２８に工って為される寄与を適切に加重するこ
とによって考慮することができる。従ってシンチレータ
８θθ縁部近くの検出器２８からの各入力サンプルには
、蓄積前に、ｌより小さい加重係数を乗算する一方、中
間検出器２８からの入力サンプルは変形することなくそ
のまま蓄積する。In this mode of operation, the weighting for each intermediate detector is equal, meaning that the sensitivity to radiation is equal across the width of the reference detector. Because the scintillator 80 has a lenticular cross section, the sensitivity generally varies with the position of the measurement path along the detector array 10. This effect is to appropriately weight the contributions made by the individual detectors behind the reference detector "2", ie the rear detector 28, to the total data accumulated in the register 7-1° 41. Each input sample from the detector 28 near the edge of the scintillator 8θθ is therefore multiplied by a weighting factor smaller than l before accumulation, while the input sample from the intermediate detector 28 is deformed. Accumulate it without any problem.

レジスタ４１およびパルス計数積算器８６から出力が送
出された場合、割算回路４４が付勢され１゛て、回転走
査に当シ積分された基準検出器２７からの全データに対
する蓄積された背後検出器２８からの全データの比が得
られる。両データは同一放射線から導出されるから、両
データは検出器プレイに沿った当該箇所における同じ全
線量値を示・し、両者の比は基準検出器２７の実際の平
均感度に対する１群の背後検出器２８の実際の平均感度
の比を示す〇 パルス計数積算器８６およびレジスタ４１の出力は、所
要に応じ割算回路４Ｂへ供給する以前に対数変換回路８
７．４２によって対数形式に変換　□し、割算回路４８
において減算を行って感度の比の対数を形成するように
できることは明らかである。その場合対数値はその後の
計算に直接使用できる点で便宜である。When outputs are sent from register 41 and pulse counting integrator 86, divider circuit 44 is energized and calculates the accumulated background detection for all data from reference detector 27 integrated over the rotational scan. A ratio of all data from the device 28 is obtained. Since both data are derived from the same radiation, both data show the same total dose value at that point along the detector play, and the ratio of the two is the back of one group to the actual average sensitivity of the reference detector 27. The output of the pulse counting integrator 86 and the register 41, which indicates the ratio of the actual average sensitivity of the detector 28, is sent to the logarithmic conversion circuit 8 before being supplied to the division circuit 4B as required.
Convert to logarithmic form by 7.42 and divide by circuit 48
It is clear that a subtraction can be performed in order to form the logarithm of the ratio of sensitivities. In that case, the logarithm value is convenient in that it can be used directly for subsequent calculations.

割算回路４８の出力は検出器感度修正装Ｗｔ４４に供給
する。The output of the divider circuit 48 is supplied to a detector sensitivity correction device Wt44.

作動に当り本例は次の如く使用される。初期校正は、前
述したように、標準影像について行われる走査につき１
群の背後検出器２８の平均感度に１・・対する基準検出
器２７の感度の比またはこの比の対数を形成するという
ことを付加して行われる。In operation, this example is used as follows. The initial calibration consists of one scan per scan performed on a standard image, as described above.
This is done by adding to the average sensitivity of the rear detector 28 of the group the ratio of the sensitivity of the reference detector 27 to 1... or forming the logarithm of this ratio.

また校正過程により背後検出器２８の実際の感度値を決
定することもできる。その場合これら感度値を合成して
１群の背後検出器２８に対する平１均感度値を形成し、
これは検出器からのデータをレジスタ４１に蓄積する過
程によって得られる感度値に対応する。云い換えれば、
寄与の等しい個個の検出器２８の感度の算術平均を求め
るか、または加重された寄与の形態の場合適切な加重平
均、。The actual sensitivity value of the rear detector 28 can also be determined through a calibration process. In that case, these sensitivity values are combined to form an average sensitivity value for one group of rear detectors 28;
This corresponds to the sensitivity value obtained by the process of storing data from the detector in register 41. In other words,
Determine the arithmetic mean of the sensitivities of the individual detectors 28 with equal contributions or, in the case of a form of weighted contribution, a suitable weighted average.

を求める。seek.

その場合背後検出器の平均感度に感度比を適切に乗算し
て基準検出器の感度を求め、これを後の測定の修正に使
用するため蓄積する。The average sensitivity of the rear detector is then appropriately multiplied by the sensitivity ratio to determine the sensitivity of the reference detector, which is stored for use in correcting subsequent measurements.

被検査物体断面ｌにおける測定路減衰を測定する場合、
検出器アレイｌＯの高能率検出器の感度がかなり変動す
る傾向を呈するので、各測定に対しては前述したように
対応する検出器感度の逐次比較が行われる。かかる逐次
比較では８０対の検出器の逐次比較を行うことが可能で
あり、これにｌ累積誤りが生じるおそれがある。When measuring the measurement path attenuation in the cross section l of the object to be inspected,
Since the sensitivities of the high efficiency detectors of the detector array IO tend to vary considerably, for each measurement a successive comparison of the corresponding detector sensitivities is performed as described above. In such successive approximation, it is possible to perform successive approximation of 80 pairs of detectors, and there is a possibility that l cumulative errors may occur.

第４図は通常の固定減衰器２９（修正ウェッジ）を設け
た状態において扇形状ビームを横切って検出器アレイ１
０による減衰値の測定を示し、説明を簡明にするため被
検査物体断面ｌにおける減衰１は一様であるものとする
。FIG. 4 shows the detector array 1 across the fan-shaped beam with a conventional fixed attenuator 29 (correction wedge) installed.
The measurement of the attenuation value with 0 is shown, and for the sake of simplicity, it is assumed that the attenuation 1 in the cross section l of the object to be inspected is uniform.

固定減衰器２９のウェッジ減衰領域の回転中心６の周り
の半径方向外側境界を第４ｅｔ図において破線円５０で
示し、この破線円５０の外側においては第４ｂ図に理想
的な形として５１によって示・・した測定された減衰値
は一定であり、この破線円゛５０の内側では減衰は第４
ｂ図に破線６Ｂで示したように回転中心６の投影に向っ
て円滑に減少し、従って水の減衰に等しい一様な減衰を
呈する被検査物体が存在する場合、検出器アレイの検出
器によって強度を測定すべき全範囲が減少する。The radially outer boundary around the center of rotation 6 of the wedge damping region of the fixed damper 29 is shown in FIG. ...The measured attenuation value is constant, and inside this dashed circle 50, the attenuation is the fourth
If there is an object to be examined which exhibits a uniform attenuation that decreases smoothly towards the projection of the center of rotation 6 and is therefore equal to the attenuation of water, as indicated by the dashed line 6B in figure b, then the detectors of the detector array The total range over which intensity must be measured is reduced.

一様な密度の被検査物体断面５８に関する測定された減
衰値の理想的な形状を第４ｂ図において実線５４で示す
。The ideal shape of the measured attenuation values for a uniform density test object cross-section 58 is shown by the solid line 54 in FIG. 4b.

第４ｃ図は端部検出器２５の感度につき検出器１・・プ
レイｌＯの検出器の出力信号に対し検出器感度逐次比較
修正を適用することによって得られる減衰値を曲線５５
で示す。検出器アレイの中央における正確な減衰値を点
２７′において示し、一般に、これは検出器２８に関し
逐次修正感度値を用いて１導出した減衰値２８′と大き
さＢだけ相違する。FIG. 4c shows the attenuation value obtained by applying the detector sensitivity successive approximation correction to the output signal of the detector of detector 1...play lO with respect to the sensitivity of the end detector 25.
Indicated by The exact attenuation value at the center of the detector array is shown at point 27' and generally differs by an amount B from the attenuation value 28' derived for detector 28 using the successively modified sensitivity values.

本発明では、基準減衰値２７′と、検出器２８に工って
測定され従ってこれら検出器に対して決定された逐次修
正感度値に依存する減衰値２８′との差Ｂは測定に当り
次の如く確定される。１群の背２・・後検出器２８の平
均感度に対する基準検出器２７゛の感度の比は、先に説
明したように、回転部材８の回転測定走査に際して得ら
れる測定データから決定する。その場合、初期校正に際
して決定された基準検出器の蓄積したＷ＆度値を呼出し
、測定走査に関連する感度比の逆数を乗算することによ
って１群の背後検出器２８の平均（または加重平均）感
度値に対する修正基準値を求める。In the present invention, the difference B between the reference attenuation value 27' and the attenuation value 28' which is measured by means of the detectors 28 and which is therefore dependent on successively corrected sensitivity values determined for these detectors is It is confirmed as follows. The ratio of the sensitivity of the reference detector 27' to the average sensitivity of the back 2...rear detectors 28 of the first group is determined from the measurement data obtained during the rotation measurement scan of the rotation member 8, as explained above. In that case, the average (or weighted average) sensitivity of a group of back detectors 28 is determined by recalling the accumulated W&D values of the reference detectors determined during the initial calibration and multiplying them by the reciprocal of the sensitivity ratio associated with the measurement scan. Find the corrected reference value for the value.

次いで、測定データに関連する背後検出器２８の逐次修
正感度の対応する平均（捷たは加重平均）１・・値が得
られ、これを前記修正基準値から減算して、差Ｂに対応
する誤り修正値を得る。次いで、逐次比較の開始時に適
正感度を確立する端部検出器２５の感度値に対する零修
正から開始して、検出器アレイｌＯに沿った順次の検出
器の蓄積した感１度値に対する漸増修正値を、逐次比較
の最後の検出器２８に対する全修正値に適用することに
より、検出器アレイ１０の一部に関連する蓄積した逐次
修正感度値が修正される。A corresponding average (or weighted average) 1... value of the sequentially corrected sensitivity of the rear detector 28 associated with the measured data is then obtained, which is subtracted from said corrected reference value and corresponds to the difference B. Get the error correction value. Then, starting with a zero correction to the sensitivity value of the edge detector 25 that establishes the proper sensitivity at the beginning of the successive approximation, incremental correction values are applied to the accumulated sensitivity values of successive detectors along the detector array IO. is applied to all the correction values for the last detector 28 of the successive approximation, thereby modifying the accumulated successive correction sensitivity values associated with the portion of the detector array 10.

修正値は種々の態様で種々の検出器感度値にわた・・り
分布させることができる。例えば、実際の感度□値を使
用する場合、修正は等差数列の形態に分布させることが
できる一方、計算の目的のため対数感度値および対数修
正値を使用する場合には、順次蓄積した検出器の対数感
度値に対数修正値の順１次の端数を加えることにより、
等比数列の形態に分布させることができる。対数値を使
用する場合の難点は個々の対数感度値を逆対数変換回路
を介して算術平均または加重平均値を求めでければなら
ないことである。The correction values can be distributed across the various detector sensitivity values in various ways. For example, when using actual sensitivity □ values, the corrections can be distributed in the form of an arithmetic progression, whereas when using logarithmic sensitivity values and logarithmic correction values for calculation purposes, the detections accumulated sequentially By adding the linear fraction of the logarithmic correction value to the logarithmic sensitivity value of the instrument,
It can be distributed in the form of a geometric progression. The difficulty with using logarithmic values is that the individual logarithmic sensitivity values must be passed through an anti-logarithm transform circuit to obtain an arithmetic or weighted average value.

１〜かし、本例では検出器アレイの種々の検出器の間に
誤り修正値を分散させるのに好適な方法を、１組の測定
に関連する減衰値曲線の勾配の積分に従って実施するよ
うにする。これを第４０図に示した減衰値曲線５５につ
き第４ｄお工び４０図に　１示した曲線５６お工び５７
によって示す。In this example, a method suitable for distributing error correction values among the various detectors of a detector array is implemented according to the integral of the slope of the attenuation value curve associated with a set of measurements. Make it. This is shown in Figure 40 for the attenuation value curve 55 shown in Figure 40.
Indicated by

寸ず減衰値曲線５６を、検出器アレイの検出器の出力お
よび対の形態で修正された感度並にＸ線源の強度Ｔ。か
ら普通の態様で算出する。次いで、減衰値曲線５５を検
出器アレイに沿った検出器の・・・位置につき微分する
ことにより計算によって減衰□値曲線５５の勾配を決定
し、第４ｄ図に示す曲線５６を得る。The attenuation value curve 56 is modified in the form of a pair with the output of the detector of the detector array and the intensity T of the X-ray source. Calculate in the usual manner from The slope of the attenuation value curve 55 is then determined by calculation by differentiating the attenuation value curve 55 with respect to the ... position of the detector along the detector array, resulting in the curve 56 shown in FIG. 4d.

次いで曲線５６を端部検出器２５に関連する端部から積
分して曲線５７（第４ｅ図）を求め、この積分の最終積
分値Ｂ′は対数で表わした実際の検出器感度および対数
で表わした対の形態で修正された検出器感度の差から導
出した誤り修正値に関連させて、αＢ′が誤り修正値に
等しくなるような倍率αを設定する。Curve 56 is then integrated from the edge associated with edge detector 25 to yield curve 57 (Figure 4e), the final integral of this integration B' being the logarithmic actual detector sensitivity and the logarithm of the actual detector sensitivity. In relation to the error correction value derived from the difference in detector sensitivities corrected in the form of pairs, a scaling factor α is set such that αB' is equal to the error correction value.

実際上、曲線５７は検出器アレイｌＯにおいて端部検出
器２５から最後の比較検出器対を構成する検出器２８ま
での検出器にそれぞれ関連する一連の蓄積された個別デ
ィジタル値を含む。曲線５７に倍率αを乗算し、これに
よって得られる各□ディジタル値を、対の形態で修正さ
れた感度と、基準検出器２７につき測定した実際の平均
感度との間の差例えばＢの符号に応じて、対応する検出
器に関連する対の形態で修正された感度値に加算するか
またはこの修正された感度値から減算する。、。In practice, the curve 57 comprises a series of accumulated individual digital values associated with each detector in the detector array IO from the end detector 25 to the detector 28 forming the last comparison detector pair. The curve 57 is multiplied by a scaling factor α, and each resulting digital value is calculated as the difference between the pairwise corrected sensitivity and the actual average sensitivity measured for the reference detector 27, for example by the sign of B. Accordingly, it is added to or subtracted from the modified sensitivity value in the form of a pair associated with the corresponding detector. ,.

実際上、倍率を乗算した曲線５７を検出器感度値□に加
算するかまたは検出器感度値から減算するので、更に修
正された検出器感度値を用いて、蓄積した検出器測定信
号から減衰値を再度算出した後には第４Ｃ図の曲線５５
は２８′において基準点２７′を通ることとなる。In practice, the curve 57 multiplied by the magnification is added to or subtracted from the detector sensitivity value □, so that the further modified detector sensitivity value is used to calculate the attenuation value from the accumulated detector measurement signal. After recalculating the curve 55 in Figure 4C,
passes through the reference point 27' at 28'.

上述した修正分布方法は、最大の相対修正量が検出器ア
レイ１０に沿って対の形態での修正過程において一致誤
りが最も起り易い箇所、即ち測定信号が検出器アレイに
沿った検出器位置につき最１・１も迅速に変化する箇所
に供給されるという利点を有する。The correction distribution method described above is such that the largest relative correction amount is located along the detector array 10 at the points where coincidence errors are most likely to occur during the correction process in the form of pairs, i.e. when the measured signal is at the detector position along the detector array. It has the advantage that even 1.1 can be supplied to locations that change rapidly.

以上、検出器プレイｌＯの中央前方に配設した１個の基
準検出器だけ使用する例を説明したが、端部検出器２５
および２６の間において検出器ア・レイＩＯの前方を横
切って複数の基準検出器を一様な間隔で配設することが
でき、その場合各基率検出器の感度が積分期間に当りほ
ぼ同一放射線が入射する検出器アレイ１０中の検出器の
平均感度に関連するようにする。Above, an example in which only one reference detector disposed in front of the center of the detector play 1O is used has been described, but the edge detector 25
A plurality of reference detectors may be uniformly spaced across the front of the detector array IO between Let it be related to the average sensitivity of the detectors in the detector array 10 on which the radiation is incident.

検出器アレイ１０を横切って複数の基準検出器□２７を
使用した場合、通常の対の形態での検出器比較は対応す
る端部検出器を初期基準点として使用し、検出器アレイ
の中央で終了し、その後中央におけるずれに対し対の形
態での修正を調整することによって行われるようにする
。次いで対の形態での修正を一つの基準検出器から次の
基準検出器オでの範囲に分割する。上述した本発明によ
る一層の修正を端部検出器２５．２６で始まりかつ第１
基準検出器で終る範囲に捷ず適用する。その場・・・今
次の基準検出器に対する次の範囲は第１の範囲の終端に
供給された修正量αＢ′を第２の範囲のすべての蓄積さ
れた感度値に加算（棟たは減算）Ｌまた後同様の態様で
修正される。この第２の開始点からは第２範囲の終端に
おける誤りは反対方向の１修正を示す反対符号のものと
することができる。When multiple reference detectors □ 27 are used across the detector array 10, a typical pairwise detector comparison uses the corresponding edge detector as the initial reference point and and then by adjusting the correction in the form of a pair for the offset in the center. The correction in pairs is then divided into ranges from one reference detector to the next. The further modification according to the invention described above starts with the end detector 25,26 and the first
Apply without hesitation to the range ending with the reference detector. In situ... The next range for the current reference detector is determined by adding (or subtracting) the correction amount αB' supplied at the end of the first range to all accumulated sensitivity values of the second range. )L is also modified in a similar manner. From this second starting point, errors at the end of the second range can be of opposite sign indicating one correction in the opposite direction.

かかる過程を、検出器アレイ１０のすべての検出器が対
応する基準検出器に関連する値につき修正されるまで継
続する。This process continues until all detectors of detector array 10 have been modified to values associated with their corresponding reference detectors.

基準測定に対する積分期間を全走査期間より短、・くす
ることができるが、これを過度に短くすると、゛基準検
出器の感度の低下により比較に当り著しい雑音が導入さ
れるだけです＜、積分期間に当り各検出器に入射する放
射線の相対量を示す個別の係数によって、比較平均を示
す対の形態で修正され□た感度に加重を施すことが必要
になる。その理由は、短い積分期間により最終結果に影
響を及ぼす高い空間用波数の大きい振幅の存在を可能な
らしめるからである。The integration period for the reference measurement can be shorter than the entire scan period, but making it too short will only introduce significant noise into the comparison due to the reduced sensitivity of the reference detector. It is necessary to weight the modified sensitivities in pairs representing comparative averages by individual coefficients representing the relative amount of radiation incident on each detector over a period of time. The reason is that the short integration period allows the presence of large amplitudes of high spatial wavenumbers that influence the final result.

上述した例では基準検出器ｚ７の背後に位置す１１゛る
検出器アレイ１０中のすべての検出器２８の出力を合成
して基準比較量を形成する。しかし１積分を全回転走査
捷たは少なくともその大部分にわたって行い、かつ被検
査物体断面が異常な密度分布を含まない場合には、基準
検出器２７によってｉ′カバーされる区域の中央に位置
する検出器を可とする一個の検出器ｚ８だけからの出力
を積分することによって有用な修正量を得ることができ
る。In the example described above, the outputs of all detectors 28 in the 11 detector array 10 located behind the reference detector z7 are combined to form the reference comparison quantity. However, if one integration is carried out over the entire rotational scan section, or at least over a large part of it, and the cross-section of the object to be examined does not contain an abnormal density distribution, then the center of the area covered by the reference detector 27 A useful amount of correction can be obtained by integrating the output from only one detector z8.

これは計算を簡単化し、かつ回転走査の全体または大部
分を通じて１個の検出器によって測定した２・・測定路
減衰の平均を形成することに依存している。′これによ
り検出器測定曲線から高い空間周波数が効果的に除去さ
れ、これは、近接した検出器２８によって測定した全線
量から同様に、１個の検出器２８によって行った全測定
を他の検出器に工つ“□て行われる測定を表わすと見做
すととができることを意味する。これにＪ：す、誤り修
正の差の値を形成する際に、ある修正性能を犠牲にして
１群の対の形態での修正感度を平均または加重する必要
がなくなる。This simplifies calculations and relies on forming an average of the 2...measurement path attenuation measured by one detector over the entire or most part of the rotational scan. 'This effectively removes high spatial frequencies from the detector measurement curves, which similarly reduces all measurements made by one detector 28 from the total dose measured by adjacent detectors 28. This means that in forming the error correction difference value, 1 can be taken at the expense of some correction performance. There is no need to average or weight the modified sensitivities in the form of group pairs.

基準検出器は、長期間にわたり良好な安定度および直線
性を有するという要件が満足される場合には他の形態の
検出器を備えることができる。例えば、沃化ナトリウム
の結晶をシンチレータトシて使用することができ、また
は基準検出器が有用１・な量の放射線を検出器アレイｌ
Ｏ上へ通過させ、かつ基準検出器の部品例えば電離検出
器の電極或は外匣によって検出器アレイｌＯ上の重要な
範囲にハードシャドーを投影しないならば、例えばキセ
ノンを用いる電離検出器を使用することができ−・・。The reference detector can comprise other forms of detector if the requirements of good stability and linearity over long periods of time are met. For example, sodium iodide crystals can be used as a scintillator, or a reference detector can provide a useful amount of radiation to the detector array.
An ionization detector using e.g. I can...

る。Ru.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明のコンピュータ断層撮影装置の実施例を
関連する電気回路部分のブロック図と共に示す路線図、 第２図は第１図の要部を第８図の■−■線上断面で示す
断面図、 第８図は第２図の■−■線上断面図、 第４図は第１図の作動説明図である。 ｌ・・・被検査物体断面　　２・・・支持台８・・・回
転部材　　　　　４・・・中央開口５ａ、　５ｂ、　５
ａ・・・ローラ　　６・・・中心軸？・・・主支持枠　
　　　　８・・・駆動モータ９・−・Ｘ線源　　　　　
　１０・・・検出器アレイ１６・・・積分器１７・・・
Ａ／Ｄコンバータ１８・・・対数変換回路 １９・・・コーディング・ディスク ２０・・・光センサ　　　　　２１・・・タイミング回
路　　・・２２・・・検出器信号修正装置 ２８・・・信号処理装置 ２４・・・コンピュータ断層撮影データ処理および映像
発生装置 ２５．２６・・・端部検出器　　２７・・・基準検出器
２８・・・中間検出器　　　　２９・・・グレーデッド
減衰体３０・・・プラスチック・シンチレータ３２・・
・光案内部材　　　　３３・・・入口窓８４・・・光増
倍器　　　　　３５・・・窓回路８６・・・パルス計数
積算器　８７・・・対数変換回路　　１・・４；０・・
・選択装置 ４１・・・アキュムレータレジスタ ４２・・・対数変換回路　　　４３・・・割算回路４４
・・・検出器感度修正装置Fig. 1 is a route diagram showing an embodiment of the computerized tomography apparatus of the present invention together with a block diagram of the related electric circuit portion, and Fig. 2 shows the main part of Fig. 1 in a cross section on the line ■-■ of Fig. 8. 8 is a sectional view taken along the line ■--■ in FIG. 2, and FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation in FIG. 1. l... Cross section of the object to be inspected 2... Support stand 8... Rotating member 4... Central opening 5a, 5b, 5
a...Roller 6...Central shaft? ...Main support frame
8... Drive motor 9... X-ray source
10...Detector array 16...Integrator 17...
A/D converter 18...logarithmic conversion circuit 19...coding disk 20...optical sensor 21...timing circuit...22...detector signal modification device 28...signal processing device 24... ... Computed tomography data processing and image generation device 25.26 ... Edge detector 27 ... Reference detector 28 ... Intermediate detector 29 ... Graded attenuator 30 ... Plastic scintillator 32...
- Light guide member 33... Entrance window 84... Light multiplier 35... Window circuit 86... Pulse counting integrator 87... Logarithmic conversion circuit 1...4; 0...
- Selection device 41... Accumulator register 42... Logarithmic conversion circuit 43... Division circuit 44
...Detector sensitivity correction device

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １　被検査物体の所定の平坦断面の平面の方向における
多数の測定路の各々に沿って透過数゛射線の減衰を測定
し、測定結果から被検査物体における局部減衰従って密
度の如き物理的変数の分布を算出するコンピュータ断層
撮影装置であって、 前記被検査物体断面と共通平面状態の扇形Ｉ・・状ビー
ムで前記被検査物体断面を照射するよう配設した透過放
射線源と、 前記被検査物体断面を通過した透過放射線が入射するよ
う配設した検出器アレイを備え、該検出器アレイは、そ
の端部検出器には前記１′・被検査物体断面によって減
衰されない透過放射線源からの放射線が直接入射するよ
う延設し、透過放射線源および検出器アレイを相対的に
変位可能として前記被検査物体断面につき各測定路から
の放射線を検出器アレイの異−１゜なる検出器によって
順次測定できるようにし４更に、信号処理装置を備え、
該信号処理装置が検出器アレイの検出器から測定信号を
供給され、前記被検査物体断面につきほぼ同一のそれぞ
れの測定路からの放射線測定から検出器アレイの異なる
検出器によって発生した信号を検出器対の形態で比較し
て各検出器対の一方の検出器の他方の検出器に対する感
度を決定し、順次オーバーラツプする検出器対につき前
記比較を繰返して検出器アレイに沿１・・つて少なくと
も一つの検出器校正列を確立し、その際前記端部検出器
につき順次対を成す検出器の感度を決定し修正するコン
ピュータ断層撮影装置において、 透過放射線に対しほぼ透明であり、かつ透ｉ・過敏射線
の通路において前記被検査物体断面の後方で検出器アレ
イの少なくとも１個の中間検出器の前方に配設する少な
くとも１個の基準検出器を備え、 前記信号処理手段により、基準検出器によ。 つて発生した信号と、前記検出器校正列の一１部を構成
しかつ基準検出器を通過した放射線が入射する検出器ア
レイの少なくとも１個の対応する中間検出器によって発
生した信号を比較して、前記検出器校正列の関連する範
囲゛・に存在する累積修正誤りを示す対応する修正信号
を発生し、前記検出器校正列の前記範囲に存在する検出
器につき関連する修正を分布させて、検出器出力信号か
ら導出して蓄積される信号を、前記分布させる修正が欠
如する１・・場合に比べ、前記被検査物体断面を通過後
の放射線強度従って前記被検査物体断面における測定路
減衰の遥に正確な目安ならしめるよう構成したことを特
徴とするコンピュータ断層撮影装置。 ２　前記信号処理装置により、前記被検査物体断面の周
りで、透過放射線源および検出器アレイを含む集合体に
よって行われる回転測定走査の少なくとも主要部分に際
し基準検出器の出力および基準検出器を通過した放射線
が、１入射する検出器アレイの少なくとも１個の中□間
検出器の出力を積分し、両者の積分値の比を形成し、前
記比と、基準検出器の感度を示す蓄積された値の積を形
成して中間検出器の感度または平均ＩＧ度を示す測定さ
れた感度値を発生し、該測定された感度値と、前記検出
器校正列を用いて最初に修正した中間検出器の感度捷た
は平均感度を示す対応する初期修正感度値との差を決定
し、前記検出器校正列の関連する範囲に存在する累積誤
りを示す前１・・記修正信号を発生する特許請求の範囲
第１項記載のコンピュータ断層撮影装置。 ８　基準検出器が検出器アレイにおいて基準検出器の背
後における中間検出器群の前方で検出器アレイに沿って
延在し、 前記信号処理手段により、前記背後中間検出器群の検出
器の出力を前記積分につき加重し、これに対応して、初
期修正感度値を形成する以前に前記検出器校正列を用い
て最初に修正した検出器感度に加重し、前記中間検出−
，１器群の各検出器について施す加重が、中央を通る測
定路に関する基準検出器の感度に対し、中間検出器によ
って規定される対応測定路を通過する放射線に対する基
準検出器の感度に依存する特許請求の範囲第２項記載の
コンビ゛・ユータ断層撮影装置。 弧　前記信号処理装置により、検出器出力信号および前
記検出器校正列を用いて最初に修正した１組の対応する
検出器感度値から発生した測定路減衰曲線の勾配の積分
を含む分布間１（・数を算出し、次いで前記検出器校正
列の関連する範囲に存在する累積修正誤ｐを示す前記修
正信号から前記関連する修正量を導出し、前記関連する
修正量を前記検出器校正列の関連する範囲を構成する検
出器に前記分布関数ｉ′１に従って分布させ１端部検出
器と合致するが、または先に処理された即ち一層修正さ
れた前記検出器校正列範囲の終端を形成する一層修正さ
れた検出器感度値と合致する前記検出器校正列の前記関
連する範囲の始端において前−、、。 記分布関数の値が零である特許請求の範囲第□１乃至８
項中のいずれか一項記載のコンピュータ断層撮影装置。 五　基準検出器がホトセルに光学的に結合したシンチレ
ータを備え、基準検出器によって発□生したシンチレー
ションパルスを計数することによって出力信号が積分さ
れる特許請求の範囲第１乃至４項中のいずれか一項記載
のコンピュータ断層撮影装置。 ６　シンチレータがプラスチック・シンチレー１【・り
であり、かつホトセルが光増倍器である特許請求の範囲
第５項記載のコンピュータ断層撮影装置。 ７、　シンチレータが検出器アレイの前方を横切って横
方向に延在し、かつ検出器アレイの長１・平方向におい
て凸レンズ状断面形状を有する特許請求の範囲第５また
は６項記載のコンピュータ断層撮影装置。 ８　基準検出器が電離検出器を備える特許請求の範囲第
１乃至４項中のいずれか一項記載の１゜コンピュータ断
層撮影装置。 ９　透過放射線源がターゲット・アノードの表面上で電
子ビームを偏向する手段を設けたＸ線管を備え、該手段
によりＸ線管および検出器アレイを含む集合体に対し電
子衝突スボッ・ト従って有効放射線源位置を変位する特
許請求の範囲第１乃至８項中のいずれか一項記載のコン
ピュータ断層撮影装置。[Claims] 1. Measure the attenuation of the transmission number ray along each of a number of measurement paths in the direction of the plane of a predetermined flat cross section of the object to be inspected, and from the measurement results, determine the local attenuation and therefore the density in the object to be inspected. A computerized tomography apparatus for calculating the distribution of physical variables such as: a transmitted radiation source arranged to irradiate a cross section of the object to be inspected with a fan-shaped beam coplanar with the cross section of the object to be inspected; and a detector array arranged so that the transmitted radiation that has passed through the cross section of the object to be inspected is incident, and the detector array has an end detector that receives the transmitted radiation that is not attenuated by the cross section of the object to be inspected. The transmitting radiation source and the detector array are installed so that the radiation from the radiation source is directly incident thereon, and the transmitted radiation source and the detector array are relatively displaceable so that the radiation from each measurement path is transmitted to the cross section of the object to be inspected at a difference of -1° between the detector arrays. 4 further includes a signal processing device,
The signal processing device is supplied with measurement signals from the detectors of the detector array and detects the signals generated by different detectors of the detector array from radiation measurements from respective substantially identical measurement paths for the cross-section of the object to be inspected. A pairwise comparison is made to determine the sensitivity of one detector relative to the other of each detector pair, and the comparison is repeated for sequentially overlapping detector pairs at least once along the detector array. In a computed tomography apparatus in which a detector calibration array is established, in which the sensitivities of the pair of detectors are determined and corrected in sequence for said edge detector, the apparatus is substantially transparent to penetrating radiation; at least one reference detector disposed in the ray path behind the cross-section of the object to be inspected and in front of at least one intermediate detector of the detector array; . and a signal generated by at least one corresponding intermediate detector of a detector array forming part of said detector calibration array and in which radiation passing through a reference detector is incident. , generating a corresponding correction signal indicative of cumulative correction errors present in a relevant range of the detector calibration series, and distributing the relevant corrections for the detectors present in the range of the detector calibration series; The radiation intensity after passing through the cross-section of the object to be inspected, and therefore the measurement path attenuation in the cross-section of the object to be inspected, is lower than in the case where the correction for distributing the signal derived from the detector output signal and accumulated is lacking. A computerized tomography apparatus characterized by being configured to provide a much more accurate guide. 2. The signal processing device causes the output of a reference detector and the reference detector to pass through the reference detector during at least a major part of a rotational measurement scan performed by an assembly including a transmitted radiation source and a detector array around the inspected object cross-section. integrating the outputs of at least one intermediate detector of the detector array on which the radiation is incident, forming a ratio of the two integral values, and an accumulated value representing the ratio and the sensitivity of the reference detector; to form a product of the intermediate detector sensitivity or average IG degree, the measured sensitivity value and the intermediate detector initially modified using said detector calibration sequence. 1. Determining the difference between a corresponding initial corrected sensitivity value indicative of the sensitivity deviation or average sensitivity and generating a corrected signal indicating the cumulative error present in the relevant range of the detector calibration series. A computed tomography apparatus according to scope 1. 8. A reference detector extends along the detector array in front of the intermediate detector group behind the reference detector in the detector array, and the signal processing means outputs the outputs of the detectors of the rear intermediate detector group. weighting for said integral and correspondingly weighting the detector sensitivity initially corrected using said detector calibration sequence before forming an initial corrected sensitivity value;
, the weighting applied to each detector in a group depends on the sensitivity of the reference detector with respect to the sensitivity of the reference detector with respect to the measurement path passing through the center, with respect to the radiation passing through the corresponding measurement path defined by the intermediate detectors. A combination user tomography apparatus according to claim 2. arc between the distributions 1 ( - calculating the relevant correction amount from the correction signal indicating the cumulative correction error p present in the relevant range of the detector calibration series; Detectors constituting the relevant range are distributed according to said distribution function i′1 to coincide with one end detector, or form the end of said detector calibration array range that has been previously processed, i.e. further modified. At the beginning of the relevant range of the detector calibration series that matches the further modified detector sensitivity value, the value of the distribution function is zero.
The computed tomography apparatus according to any one of the following items. (5) Any one of claims 1 to 4, wherein the reference detector comprises a scintillator optically coupled to the photocell, and the output signal is integrated by counting scintillation pulses generated by the reference detector. The computed tomography apparatus according to item 1. 6. The computed tomography apparatus according to claim 5, wherein the scintillator is a plastic scintillator and the photocell is a light multiplier. 7. Computed tomography according to claim 5 or 6, wherein the scintillator extends laterally across the front of the detector array and has a convex lens-like cross-sectional shape in the longitudinal and horizontal directions of the detector array. Device. 8. The 1° computed tomography apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the reference detector comprises an ionization detector. 9. The penetrating radiation source comprises an X-ray tube provided with means for deflecting the electron beam onto the surface of the target anode, whereby the electron impingement sub-bot is thus effective against the assembly comprising the X-ray tube and the detector array. A computed tomography apparatus according to any one of claims 1 to 8, wherein the radiation source position is displaced.