JP2527802B2

JP2527802B2 - Ｘ線ｃｔ装置

Info

Publication number: JP2527802B2
Application number: JP1067541A
Authority: JP
Inventors: 和之花川
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1989-03-22
Filing date: 1989-03-22
Publication date: 1996-08-28
Anticipated expiration: 2011-08-28
Also published as: JPH02246934A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明はＸ線CT装置に係わり、特にＸ線検出器を所
定の方式で移動させることにより位置分解能を向上させ
たＸ線CT装置に関するものである。

［従来の技術］第３図はＸ線CT装置を一般的に示すブロックであり、
図において（７）は検査対象の撮像体（15）は加速器
（図示しない）からの電子線を偏向させた後にＸ線発生
用ターゲツト（図示しない）にあててＸ線を発生させる
Ｘ線発生装置、（16）は撮像体（７）を挟んでＸ線発生
装置（15）に対向配置され、後で説明する金属フレーム
など出できた構造体の中に固定されてＸ線発生装置（1
5）が発生したＸ線を実際に検出する複数のＸ線検出器
から成り、一度のＸ線照射で多数のデータを得ることが
できる検出器システム、（17）はこの検出器システム
（16）を制御する検出器制御装置、（18）はこの検出器
制御装置（17）の制御下で検出器システム（16）からの
アナログ信号をデイジタル信号に変換するA/D変換器、
（19）はこのA/D変換器（18）からの、撮像体（７）に
関するデイジタル信号から画像再構成などの演算処理を
行う中央演算装置、（20）はこの中央演算装置（19）で
処理中のデータを一時格納するメモリ、（21）は中央演
算装置（19）からの再構成画像を表示する画像表示装
置、（22）は中央演算装置（19）からの指令によりＸ線
発生装置（15）に制御信号を送出し、Ｘ線の発生を制御
するＸ線発生装置制御器である。

第４図はＸ線CT装置用の従来の検出器システムを示す
概略断面図であり、図において（５）は加速器（図示し
ない）などからの電子線、（６）はこの電子線（５）が
照射されてＸ線を発生するＸ線発生用ターゲット、
（８）は撮像体（７）を支承する支持台、（９）は検出
器システム（16）の複数のＸ線検出器を支持する検出器
フレーム、（10）はこの検出器フレーム（９）に固着さ
れたＸ線検出器である。

一般のＸ線CT装置および従来の検出器システムは上述
したように構成され、その動作は次のとおりである。中
央演算装置（19）の指令によりＸ線発生装置制御器（2
2）はＸ線発生装置（15）に制御信号を送出し、Ｘ線発
生装置（15）に適宜Ｘ線を発生させる。発生したＸ線は
撮像体（７）を透過し、検出器システム（16）で検出さ
れる。検出された信号は検出器制御装置（17）の制御下
でA/D変換器（18）によってデイジタル信号に変換さ
れ、中央演算装置（19）にデータとして送られる。Ｘ線
発生装置（15）と検出器システム（16）は撮像体（７）
を中心に360゜回転され、それぞれの角度で上記データ
が取得される。このデータは中央演算装置（19）を介し
てメモリ（20）に一時格納される。回転が終了した後、
メモリ（20）に保存されたデータは中央演算装置（19）
に適宜取り出され、演算が施され、撮像体（７）の画像
再構成が行われる。結果は画像表示装置（21）に送られ
て表示される。

ここで、上記動作において撮像体（７）の再構成画像
を得るには撮像体（７）に対してＸ線発生装置（15）か
らのＸ線は360゜回転され、各角度毎にデータを取得す
るようにしなければならない。

第５図はこのときのＸ線発生装置（15）中のＸ線線源
Ｓとこれと一体的に回転される検出器システム（16）の
検出器Ａとの、撮像体（７）（原点０に中心がある。）
に対する回転角度β（これはガントリ角度と呼ばれ
る。）と、撮像体（７）におけるＸ線照射着目点Ｐ（第
６図）に対する実験室に固定した（x,y）座標系からの
回転角度θと、距離Ｘとの関係を示したものである。こ
の場合の検出器Ａによる取得データをｇ（X,θ）で表わ
すと、データ取得の状況は第６図に示したようになる。
なお、第６図（ａ）は、撮像体（７）の中心を原点０と
し、実験室に固定した（x,y）座標系に対して撮像体
（７）のＸ線照射着目点Ｐの上記角度θとOPを結ぶ距離
Ｘとの関係を示したものである。第６図（ｂ）は第６図
（ａ）の（x,y）座標系をθ回転して得られる座標系
（X,Y）に対してｇ（X,θ）をプロットしたものであ
る。第６図（ａ）に示したように撮像体（７）の斜線で
示した部分にＸ線が照射されると、この部位での撮像体
（７）によるＸ線の吸収のため取得データは第６図
（ｂ）に示すようになる。

第７図は、上記の角度θと座標系Ｘをそれぞれ横軸、
縦軸に取り（以下θ−Ｘ座標系と呼ぶ。）、ガントリ角
度βをパラメータとして検出器システム（16）のそれぞ
れの検出器の位置を示したもので、従来の場合はθ−Ｘ
座標系上の固定格子点（○印）の位置でデータを取得す
るようにしていた。画像再構成には、θ方向で角度幅π
にわたるデータが必要になる。

［発明が解決しようとする課題］従来のＸ線CT装置では、第４図に示したように検出器
システム（16）のそれぞれのＸ線検出器（10）が固定式
になっているので、第７図の固定格子点（○印）におけ
るデータだけしか取得できず、再構成画像の分解能はＸ
線検出器の個数で定まりかつ制限されるという問題点が
あった。即ち、360゜回転データでは分解能が低下し、
分解能を向上させるには360゜以上の回転が必要であ
り、照射線量やデータ取得時間が増加するなどの問題点
があった。

この発明は、このような問題点を解決するためににさ
れたもので、Ｘ線発生装置と一体で回転する検出器シス
テムのそれぞれのＸ線検出器を個別に移動自在になし、
所定の方式で駆動することにより360゜回転で位置分解
能を２倍にできるＸ線CT装置を提供することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］この発明に係るＸ線CT装置は、Ｘ線発生装置に対して
撮像体に間にはさんで一体的に対置された複数の移動可
能なＸ線検出器を、これら両者の回転角度であるガント
リ角度に従って個別に移動させる駆動手段と、この駆動
手段を制御して各移動可能なＸ線検出器を半ピッチ移動
させる制御手段とを備えたものである。

［作用］この発明においては、駆動手段により複数の移動可能
なＸ線検出器を個別に移動させる。そしてガントリ角度
に従って各移動可能なＸ線検出器を予め設定されたピッ
チの半分移動させるように走査することにより従来装置
に比べて２倍の位置分解能を有する画像再構成が可能と
なる。

［実施例］第１図はこの発明によるＸ線CT装置の一実施例を示す
断面図であり、図において（１）はＸ線発生用電子線
（５）を形成する加速器、（２）はこの加速器（１）の
端部に設けられ、電子線（５）が導入される真空ダク
ト、（３）はこの真空ダクト（２）に導入された電子線
（５）を偏向させる偏向電磁石、（４）は真空ダクト
（３）に設けられ、電子線（５）を大気中に取り出す電
子線取り出し窓、（６）はＸ線発生用ターケットであっ
て、これら（１）〜（４）および（６）はＸ線発生装置
（15）を構成する。（16A）はこの発明で使用される検
出器システム、（10A）は移動可能なＸ線検出器、（1
1）はＸ線検出器（10A）を駆動する駆動手段であるパル
スモータ、（12）はこのパルスモータ（11）の回転をＸ
線検出器（10A）に伝えるギアである。

第２図はＸ線検出器（10A）を含む検出器システム（1
6A）の一部を詳細に示す斜視図であり、図において（1
3）はＸ線検出器（10A）に設けられ撮像体（７）からの
透過Ｘ線を取り込むＸ線検出窓、（14）はこの上をＸ線
検出器（10A）が滑動する検出器スライドレールであ
る。

上述したように構成されたＸ線CT装置においては、加
速器（１）で加速された電子線（５）、真空ダクト
（２）を通り、偏向電磁石（３）で270゜偏向され、電
子線取り出し窓（４）を通して真空から大気中に取り出
される。取り出された電子線（５）をＸ線発生用ターゲ
ット（６）にあて、制動Ｘ線を発生させる。発生したＸ
線は撮像体（７）に照射され、これを透過した透過Ｘ線
は検出器システム（16A）中のそれぞれのＸ線検出器（1
0A）にＸ線検出窓（13）を通して取り込まれ、Ｘ線検出
器（10A）で検出される。検出された信号は従来装置と
同様に図示しない後段の処理装置でデータ処理され、画
像再構成される。この画像再構成を実施するにはＸ線発
生装置（15）と検出器システム（16A）を一体としたガ
ントリを回転させ、それぞれのガントリ角度βでデータ
を取得し、画像再構成に供する点は従来例と同じであ
る。

ただし、この発明では、上記ガントリ角度β毎にその
角度βに依存して次に説明するようにそれぞれＸ線検出
器（10A）をパルスモータ（11）で駆動し、撮像体
（７）に関するデータを取得するようにしている。

第７図に示したように、X₁〜X₇の７個のＸ線検出器
（10A）を使用し、θのπ当たり６回（π/6おき）プロ
ジエクシヨンデータ（透過Ｘ線データ）を取得する。こ
のデータ取得のためのスキヤンニング方式は、制御手段
である検出器制御装置と中央演算装置でなされる。具体
的には、第７図に示したように、１）β＝0,π/6では通
常の固定位置（・印）でプロジエクシヨンデータを取得
する。２）β＝2/6πではＸ線検出器X₇を図示しの矢印
で示したように半ピツチだけＸ線検出器X₆に近つけ、・
印の位置でデータを取得する。３）β＝3/6πでは更に
Ｘ線検出器X₆をＸ線検出器X₅に半ピツチ近づけ、・印位
置でデータを取得する。４）以下同様にガントリ角度β
＝7/6πまでＸ線検出器（10A）を同じ方向に半ピツチ移
動させてデータを取得する。５）次にβ＝8/6πではＸ
線検出器X₇を元の位置に戻してデータを取得する。６）
更にβ＝9/6πではＸ線検出器X₆を元の位置に戻してデ
ータを取得する。７）以下同様にＸ線検出器（10A）を
第７図に従って移動させ、β＝２πまでデータを取得す
る。このようにそれぞれのＸ線検出器（10A）を駆動さ
せることにより、θ_１〜θ_２のπの間と、その他のπの
間でＸ方向に半ピツチずらしたデータ取得を行ったこと
になり、従って２π回転で14個のＸ線検出器（10A）を
使った場合と同じ分解能を得ることができる。

［発明の効果］この発明は、以上説明したとおり、移動可能なＸ線検
出器を個別に移動させるパルスモータなどの駆動手段
と、この駆動手段を特別の方式で駆動するスキヤンニン
グ方式を実行する制御手段とを設けたことにより、従来
のＸ線CT装置と比べて撮像体の位置分解能を２倍に向上
させ得る効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図は検
出器システムの一部を詳細に示す斜視図、第３図は一般
のＸ線CT装置を示すブロック図、第４図は従来の検出器
システムを示す断面図、第５図はＸ線源、Ｘ線検出器、
および撮像体の位置関係を示す図、第６図は第５図で用
いた変数θ,Xと、取得データを表す関数ｇ（X,θ）との
関係を示す説明図、第７図はガントリ角度をパラメータ
として各検出器の位置をθ−Ｘ座標系に示した図であ
る。図において、（１）は加速器、（３）は偏向電磁石、
（５）は電子線、（６）はＸ線発生用ターゲット、
（７）は撮像体、（10A）は移動可能なＸ線検出器、（1
1）はパルスモータである。なお、各図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】加速器で加速された電子線を偏向させてＸ
線発生用ターゲツトにあてることによりＸ線を発生する
Ｘ線発生装置と、このＸ線発生装置と一体化され連動し
てガントリを構成し、撮像体を間にはさんで対置され、
前記撮像体からの透過Ｘ線を検出して電気信号に変換す
る複数のＸ線検出器と、このＸ線検出器からの電気信号
を処理して前記撮像体を再構成するデータ処理装置とを
備えたＸ線CT装置において、各Ｘ線検出器が移動可能で
あり、各移動可能なＸ線検出器を、前記ガントリの回転
角度であるガントリ角度に従って個別に移動させる駆動
手段と、この駆動手段を制御して前記ガントリが360゜
回転するうちに各移動可能なＸ線検出器を半ピッチ移動
させる制御手段とを備えたことを特徴とするＸ線CT装
置。