JPS63214241A - 散乱ｘ線画像装置 - Google Patents
散乱ｘ線画像装置Info
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- JPS63214241A JPS63214241A JP62047579A JP4757987A JPS63214241A JP S63214241 A JPS63214241 A JP S63214241A JP 62047579 A JP62047579 A JP 62047579A JP 4757987 A JP4757987 A JP 4757987A JP S63214241 A JPS63214241 A JP S63214241A
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- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 13
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Landscapes
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (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〕
本発明はＸ線画像装置に係り、特に被検体組織観察に好
適な散乱Ｘ線を利用した装置に関するものである。
適な散乱Ｘ線を利用した装置に関するものである。
放射線を被検体に照射し、それによる散乱線を計測する
ことによって、画像を得る方法が米国雑誌ｒ Ｉ ｎｔ
ｅｒｎａｔｊ、ｏｎａｌ Ａｄｖａｎｃｅ ｉｎ Ｎｏ
ｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅＴｅｓｔｉｎｇＪ （１９８
５，ｖｏ １．１１ ｐｐ、２７１〜２９５）におい
て述べられているが、この散乱線画像は直接透過線画像
とは異なった情報が得られるものの、被検体組織の識別
における定量性が良くなかった。
ことによって、画像を得る方法が米国雑誌ｒ Ｉ ｎｔ
ｅｒｎａｔｊ、ｏｎａｌ Ａｄｖａｎｃｅ ｉｎ Ｎｏ
ｎｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅＴｅｓｔｉｎｇＪ （１９８
５，ｖｏ １．１１ ｐｐ、２７１〜２９５）におい
て述べられているが、この散乱線画像は直接透過線画像
とは異なった情報が得られるものの、被検体組織の識別
における定量性が良くなかった。
本発明の目的は、前記散乱線の性質をさらに演算的に処
理することにより定量性を向上し、被検体組織の弁別を
より明確化に画像化して表示する装置を提供することに
ある。
理することにより定量性を向上し、被検体組織の弁別を
より明確化に画像化して表示する装置を提供することに
ある。
ここでＸ線計測における散乱線を含む物理現象について
第２図で説明する。
第２図で説明する。
Ｘ線管１で発生したＸ線はコリメータ２で細いペンシル
ビームにされ、被検体４へ照射する。このＸ線は被検体
内のビーム通過位置において、その一部が吸収されたり
散乱されたりして、しだいに減弱される。従来方法は、
第２図における後方散乱線Ｉｓｂを後方散乱線検出器６
および前方散乱線Ｉｓｚを前方散乱線検出器７で検出し
、これら検出結果をそのまま画像化をしていた。
ビームにされ、被検体４へ照射する。このＸ線は被検体
内のビーム通過位置において、その一部が吸収されたり
散乱されたりして、しだいに減弱される。従来方法は、
第２図における後方散乱線Ｉｓｂを後方散乱線検出器６
および前方散乱線Ｉｓｚを前方散乱線検出器７で検出し
、これら検出結果をそのまま画像化をしていた。
本発明はＸ線ビームに沿って被検体を通過した透過直接
線工、を透過Ｘ線検出器５で検出し、その計測データを
前記散乱線計測データと相互演算することにより、被検
体物質の定量化をより向上させるものである。
線工、を透過Ｘ線検出器５で検出し、その計測データを
前記散乱線計測データと相互演算することにより、被検
体物質の定量化をより向上させるものである。
本発明の目的を達成するために、散乱線と透過直接線の
関係を以下に説明する。
関係を以下に説明する。
被検体４である物質内でのｘｇ減弱は、Ｘ線エネルギー
の吸収と散乱と云う観点から定式化すると、Ｘ線の減弱
係数μは次式で示される。
の吸収と散乱と云う観点から定式化すると、Ｘ線の減弱
係数μは次式で示される。
μ＝μｅｎ十μｓ
ここでμｅｎ；エネルギー吸収係数
μ５ ；散乱線のエネルぎ一伝達吸収係数例えば人体を
構成する基本的な物質である軟部組織及び骨について、
前記パラメータのエネルギー特性を第３図に示す。軟部
組織では第３図（Ａ）に示すように吸収と散乱のクロス
オーバ点が２６ｋｅＶ付近にあり、この点を境に散乱の
効果が吸収よりも大きくなる。また骨では第３図（Ｂ）
に示すように前記クロスオーバ点が５３ｋｅＶ付近にあ
る。
構成する基本的な物質である軟部組織及び骨について、
前記パラメータのエネルギー特性を第３図に示す。軟部
組織では第３図（Ａ）に示すように吸収と散乱のクロス
オーバ点が２６ｋｅＶ付近にあり、この点を境に散乱の
効果が吸収よりも大きくなる。また骨では第３図（Ｂ）
に示すように前記クロスオーバ点が５３ｋｅＶ付近にあ
る。
第２図に示した検出手法で均一物質で得られる透過直接
線■ｄおよび散乱線強度工Ｓｂ ＋ ＩＳｆの関係を第
４図に示す。透過直接線の強度■、は、減弱係数μにし
たがって厚さｄの増加に対し指数関数的に単調減小する
。これに対し前方散乱線強度Ｉｓｚは、厚さｄの増加に
対して最大点が存在する。この曲線の傾きが正の部分は
、主にμＳに基づく散乱線が支配的であり、傾きが負の
部分は、μ８ｏに基づく吸収が支配的である部分である
。従って前方散乱線強度Ｉｓｚの最大点はμ８およびμ
ｅｎの特性に依存し、物質によって異なる。一方、後方
散乱線の強度Ｉｓｂは、厚さｄの増加に対して指数関数
的に単調増加する。この単調増加関数の減衰定数と飽和
値は、共にμＳおよびμｅｎの関数であり、物質によっ
て異なる。
線■ｄおよび散乱線強度工Ｓｂ ＋ ＩＳｆの関係を第
４図に示す。透過直接線の強度■、は、減弱係数μにし
たがって厚さｄの増加に対し指数関数的に単調減小する
。これに対し前方散乱線強度Ｉｓｚは、厚さｄの増加に
対して最大点が存在する。この曲線の傾きが正の部分は
、主にμＳに基づく散乱線が支配的であり、傾きが負の
部分は、μ８ｏに基づく吸収が支配的である部分である
。従って前方散乱線強度Ｉｓｚの最大点はμ８およびμ
ｅｎの特性に依存し、物質によって異なる。一方、後方
散乱線の強度Ｉｓｂは、厚さｄの増加に対して指数関数
的に単調増加する。この単調増加関数の減衰定数と飽和
値は、共にμＳおよびμｅｎの関数であり、物質によっ
て異なる。
本発明は以上説明した観点にもとづき、透過直接線Ｉｖ
、後方散乱線１．ｓｂ、および前方散乱線Ｉｓｂのデー
タをそれぞれ計測空間において計測し、これら各データ
を相互演算を行なうことにより新しい物質の情報を得る
ことができる。
、後方散乱線１．ｓｂ、および前方散乱線Ｉｓｂのデー
タをそれぞれ計測空間において計測し、これら各データ
を相互演算を行なうことにより新しい物質の情報を得る
ことができる。
以下、本発明の一実施例を図面によって説明する。
第１図は本発明装置の全体構成図で、第１図（Ｂ）は第
１図（Ａ）の走査部の側面図である。
１図（Ａ）の走査部の側面図である。
Ｘ線管１より発生されたＸ線は、コリメータ２でペンシ
ルビーム状として被検体４へ照射する。
ルビーム状として被検体４へ照射する。
ここでＸ線管１、コリメータ２、透過直接線検出器５、
後方散乱線検出器６および前方散乱線検出器７は固定枠
１０に摺動自在に設けられたスライド枠１１に取付けら
れ、被検体４の体軸と直角方向に平行移動してＸ線走査
するよう構成されている。この走査のスライド枠移動は
固定枠１０に固定されたスライド枠駆動装置１２により
ラック。
後方散乱線検出器６および前方散乱線検出器７は固定枠
１０に摺動自在に設けられたスライド枠１１に取付けら
れ、被検体４の体軸と直角方向に平行移動してＸ線走査
するよう構成されている。この走査のスライド枠移動は
固定枠１０に固定されたスライド枠駆動装置１２により
ラック。
ピニオン等の伝達手段を介して駆動される。ペンシルビ
ーム状のＸ線は被検体４を走査するが、この時第２図で
示したように透過直接線は透過直接線検出器５で、さら
に被検体４で散乱されたＸ線は後方散乱線検出器６およ
び前方散乱線検出器７で検出し、電気信号に変換され、
それぞれの検出信号が計測回路２２に入力する。計測回
路２２は計測制御回路２１からの制御信号で駆動される
マルチプレクサとＡ／Ｄ変換器から構成される装置以上
の構成において、被検体４の任意の横断面上をＸ線管１
および検出器５，６．７が例えば第１図（Ａ）に図示さ
れた被検体４の左側から右側へと順次移動してＸ線走査
が行なわれる。そして走査線上の各位置において、計測
された前記検出器５，６および７の出力信号は計測制御
回路２１の制御信号により、計測回路２２で順次Ａ／Ｄ
変換され、そのデータはメモリ２３にそれぞれ順次格納
される。このような走査は前述のようにスライド枠１１
の移動によってなされ一走査が完了するまで各位置での
データ収集は同様のシーケンスにて繰り返えし行われる
。この−走査が終了すると天板駆動装置１４が動作し、
被検体４を乗せた天板１３が所定の距離だけ体軸方向に
移動する。
ーム状のＸ線は被検体４を走査するが、この時第２図で
示したように透過直接線は透過直接線検出器５で、さら
に被検体４で散乱されたＸ線は後方散乱線検出器６およ
び前方散乱線検出器７で検出し、電気信号に変換され、
それぞれの検出信号が計測回路２２に入力する。計測回
路２２は計測制御回路２１からの制御信号で駆動される
マルチプレクサとＡ／Ｄ変換器から構成される装置以上
の構成において、被検体４の任意の横断面上をＸ線管１
および検出器５，６．７が例えば第１図（Ａ）に図示さ
れた被検体４の左側から右側へと順次移動してＸ線走査
が行なわれる。そして走査線上の各位置において、計測
された前記検出器５，６および７の出力信号は計測制御
回路２１の制御信号により、計測回路２２で順次Ａ／Ｄ
変換され、そのデータはメモリ２３にそれぞれ順次格納
される。このような走査は前述のようにスライド枠１１
の移動によってなされ一走査が完了するまで各位置での
データ収集は同様のシーケンスにて繰り返えし行われる
。この−走査が終了すると天板駆動装置１４が動作し、
被検体４を乗せた天板１３が所定の距離だけ体軸方向に
移動する。
この移動が完了すると、前記スライド枠１１が例えば、
今度は右側から左側へと移動開始し、被検体４前記横断
面に隣接する横断面の走査線上を走査し、透過直接線お
よびそれぞれの散乱線を前記検出器５，６、および７で
計測し、計測データを前記同様のシーケンスにてメモリ
２３に順次格納される。第５図は前記データがメモリ２
３に格納される状況を示し同図（Ａ）はＩ＋＋、同図（
Ｂ）はＩｓｂ、同図（Ｃ）はＩｓｚをそれぞれ示したも
ので、Ｘ線ＣＴ装置におけるスキャノグラムと同様な方
法であり、画像空間対応となっている。メモＩＪ ２３
は透過直接線データＩｄ、後方散乱線データＩｓｂ、お
よび前方散乱線データＩＳｆの３面を有している。横方
向に並ぶデータ１１ｔ 、 １１２・・・Ｉｚｎは１ス
ライド（走査）分の順次計測データで、天板移動後の隣
接する１スライド分のデータＩ２１ ＋■２２．・・・
Ｉｚｎと並んで記憶される。このようにして順次繰り返
すようにして計測データが記憶される。
今度は右側から左側へと移動開始し、被検体４前記横断
面に隣接する横断面の走査線上を走査し、透過直接線お
よびそれぞれの散乱線を前記検出器５，６、および７で
計測し、計測データを前記同様のシーケンスにてメモリ
２３に順次格納される。第５図は前記データがメモリ２
３に格納される状況を示し同図（Ａ）はＩ＋＋、同図（
Ｂ）はＩｓｂ、同図（Ｃ）はＩｓｚをそれぞれ示したも
ので、Ｘ線ＣＴ装置におけるスキャノグラムと同様な方
法であり、画像空間対応となっている。メモＩＪ ２３
は透過直接線データＩｄ、後方散乱線データＩｓｂ、お
よび前方散乱線データＩＳｆの３面を有している。横方
向に並ぶデータ１１ｔ 、 １１２・・・Ｉｚｎは１ス
ライド（走査）分の順次計測データで、天板移動後の隣
接する１スライド分のデータＩ２１ ＋■２２．・・・
Ｉｚｎと並んで記憶される。このようにして順次繰り返
すようにして計測データが記憶される。
メモリ２３内に取り込まれたデータは、演算器２４にて
相互演算を行なう。これは画像空間対応で画素ごとに透
過直接線データＩｄ、後方散乱線データ■ｓｂおよび前
方散乱線データＩＳｆについて相互演算を行なう。例え
ばｌ５ｚｉａ／Ｉ。、を行なうことにより散乱線画像の
強調となり、散乱線の多い物質を画像上で目立たせるこ
とができる。演算器２４で相互演算されたデータはＤ／
Ａ変換器等で構成されビデオ増幅回路２５でビデオ信号
に変換し、ディスプレイ装置２６で被検体４の散乱線画
像がディスプレイされる。
相互演算を行なう。これは画像空間対応で画素ごとに透
過直接線データＩｄ、後方散乱線データ■ｓｂおよび前
方散乱線データＩＳｆについて相互演算を行なう。例え
ばｌ５ｚｉａ／Ｉ。、を行なうことにより散乱線画像の
強調となり、散乱線の多い物質を画像上で目立たせるこ
とができる。演算器２４で相互演算されたデータはＤ／
Ａ変換器等で構成されビデオ増幅回路２５でビデオ信号
に変換し、ディスプレイ装置２６で被検体４の散乱線画
像がディスプレイされる。
第６図は他の実施例を示し、前記実施例の走査機構に代
え、電子走査型Ｘ線管３１を用いた場合で、より高速ス
キャンが可能となる。電子走査型Ｘ線管３１は電子銃３
３がら放出された電子を偏向ヨーク３２によって偏向し
、広いアノードターゲット３４に当てて、Ｘ線を発生す
る。従って、Ｘ線スポットを移動することにより前記実
施例と同様なＸ線走査ができ、かつ同じシーケンスで計
測し演算することにより同等のＸ線画像をディスプレイ
させることができる。
え、電子走査型Ｘ線管３１を用いた場合で、より高速ス
キャンが可能となる。電子走査型Ｘ線管３１は電子銃３
３がら放出された電子を偏向ヨーク３２によって偏向し
、広いアノードターゲット３４に当てて、Ｘ線を発生す
る。従って、Ｘ線スポットを移動することにより前記実
施例と同様なＸ線走査ができ、かつ同じシーケンスで計
測し演算することにより同等のＸ線画像をディスプレイ
させることができる。
本発明によれば被検体の物質を画像化して特徴的に映出
できるので、物質の定量化や組織診断等に効果がある。
できるので、物質の定量化や組織診断等に効果がある。
第１図は本発明の一実施例の構成図で、第１図（Ａ）は
正面図、第」図（Ｂ）は側面図、第２図は本発明の原理
説明図、第３図は物質のＸ線吸収特性図、第４図は透過
直接線および散乱線強度と１・・・Ｘ線管、２・・・コ
リメータ、５・・・透過直接線検出器、６・・・後方散
乱線検出器、７・・・前方散乱線検出器、１０・・・固
定枠、１１・・・スライド枠、］３・天板、２２・・・
計測回路、２３・・・メモリ、２４・・・演算器、２５
・・・ビデオ増幅回路、２６・・・ディスプレイ装置。
正面図、第」図（Ｂ）は側面図、第２図は本発明の原理
説明図、第３図は物質のＸ線吸収特性図、第４図は透過
直接線および散乱線強度と１・・・Ｘ線管、２・・・コ
リメータ、５・・・透過直接線検出器、６・・・後方散
乱線検出器、７・・・前方散乱線検出器、１０・・・固
定枠、１１・・・スライド枠、］３・天板、２２・・・
計測回路、２３・・・メモリ、２４・・・演算器、２５
・・・ビデオ増幅回路、２６・・・ディスプレイ装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ペンシルビーム状のＸ線を被検体横断面にそつて走
査する手段と、該Ｘ線走査による被検体の透過直接線を
検出する第１の検出手段と、前記Ｘ線走査による被検体
からの散乱Ｘ線を検出する第２の検出手段と、前記第１
、第２の検出手段による検出手段をメモリする手段と、
該メモリ手段から読み出された前記検出信号を計測空間
内に対応し相互演算する手段と、該演算手段の出力信号
によりＸ線画像を表示する表示手段とを備えた散乱Ｘ線
画像装置。 ２、前記第２の検出手段が、前記第１の検出手段側にお
いて被検体からの散乱Ｘ線を検出する前方散乱線検出器
と、Ｘ線源側において被検体からの散乱線を検出する後
方散乱線検出器でなることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の散乱Ｘ線画像装置。 ３、前記相互演算する手段が、前記前方散乱線検出器に
よる検出信号を前記第１の検出手段による検出信号で計
測空間対応で除す演算回路を具備することを特徴とする
特許請求の範囲第２項記載の散乱Ｘ線画像装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62047579A JPS63214241A (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | 散乱ｘ線画像装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62047579A JPS63214241A (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | 散乱ｘ線画像装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63214241A true JPS63214241A (ja) | 1988-09-06 |
Family
ID=12779160
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62047579A Pending JPS63214241A (ja) | 1987-03-04 | 1987-03-04 | 散乱ｘ線画像装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63214241A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012513023A (ja) * | 2008-12-19 | 2012-06-07 | クロメック リミテッド | 材料の特性評価のための装置及び方法 |
-
1987
- 1987-03-04 JP JP62047579A patent/JPS63214241A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012513023A (ja) * | 2008-12-19 | 2012-06-07 | クロメック リミテッド | 材料の特性評価のための装置及び方法 |
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