JPH02201254A - Scanning for radiation ct apparatus - Google Patents

Scanning for radiation ct apparatus

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JPH02201254A
JPH02201254A JP1019626A JP1962689A JPH02201254A JP H02201254 A JPH02201254 A JP H02201254A JP 1019626 A JP1019626 A JP 1019626A JP 1962689 A JP1962689 A JP 1962689A JP H02201254 A JPH02201254 A JP H02201254A
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JP
Japan
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detector
angle
radiation
radiation source
rotation
Prior art date
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Application number
JP1019626A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuo Nagasawa
長沢 康夫
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prevent a streak artifact by adding a fine rotating action to one translating action and rotating action to sample a data at a dead angle between detectors. CONSTITUTION:A case herein considered is a detector in which detectors each with an effective width of P/2 are arrange in a range of a pitch P. With both of an X-ray source 1 and a detector 2 left at a specified position, a translating is performed to obtain a data and thereafter, a fine rotating is performed by a portion corresponding to P/2. Then, a translating is performed again to obtain a data. Then, rotating is performed by a portion equivalent to subtraction of an angle corresponding to P/2 from a prescribed rotating value. This operation is repeated to sample all data. This enables the sampling of a data by method corresponding to a gap liable to be of oversight for detectors unable to be measured traditionally thereby preventing a streak artifact.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〕 本発明は、X線やr線等の放射線をファンビーム角をも
って曝射するようにした放射線CT装置に係り、特に放
射線源及び検出器を相対的に平行移動させるトランスレ
ート動作と被検体の周りに回転移動させるローテート動
作とを順次繰り返すことにより、被検体の断層画像を再
構成するようにした走査方法に関する。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a radiation CT apparatus that irradiates radiation such as X-rays and R-rays at a fan beam angle, and particularly relates to a radiation CT apparatus that irradiates radiation such as X-rays and R-rays at a fan beam angle. The present invention relates to a scanning method in which a tomographic image of a subject is reconstructed by sequentially repeating a translation operation for relatively parallel translation and a rotation operation for rotationally moving around the subject.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

放射線CT装置の従来技術を第6図乃至第9図に示す。 Conventional techniques for radiation CT apparatuses are shown in FIGS. 6 to 9.

この従来技術では、第6図に示すように、放射線源とし
てのX線源lと、検出器2と、トランスレート機構3と
、ローテート機構4とを有している。X線源1は回転体
5に設けられた移動枠6の上に設置され、第8図に示す
ようにファンビーム角(5〜10度ぐらい)αをもって
被検体100に曝射するようにしている。移動枠6は回
転体5に固定されたガイドレール7に搭載され、該ガイ
ドレール7に沿って移動するようになっている。検出器
2は移動枠6において被検体100を挾むようX線源1
と対向する位置に設置されており、その各検出素子21
〜24が第7図に示すようにX線ファンビーム角α0幅
方向に沿ってしかも検出素子と同じ寸法のをもって配列
されている。さらに検出素子21”:24は確実XvA
ファンビーム角αの内、夫々対応する角度のX線量を計
測するようにしている。トランスレート機構3は移動枠
6に設けられたラック3aと、これを移動させるビニオ
ン3bと、該ビニオン3bを駆動するモータとからなり
、ビニオン3bの回転によってラック3aと共に移動枠
6が移動することにより、X線源l及び検出器2を相対
的に平行移動させ、かくしてトランスレート動作を行な
うようにしている。ローテート機構4は、ローテート用
のモータ4aと、その回転軸に取付けられたスプロケッ
ト4bと、該スプロケット4b及び回転体5間に巻装さ
れたチェーン4cとからなり、スプロケット4bの駆動
によって回転体5がX線ファンビーム角αと対応する角
度で順次回転することにより、X線源l及び検出器2を
被検体100の周りに回転させ、かくしてローテート動
作を行なうようにしている。
As shown in FIG. 6, this prior art includes an X-ray source 1 as a radiation source, a detector 2, a translation mechanism 3, and a rotation mechanism 4. The X-ray source 1 is installed on a movable frame 6 provided on a rotating body 5, and is configured to irradiate the subject 100 at a fan beam angle (approximately 5 to 10 degrees) α as shown in FIG. There is. The movable frame 6 is mounted on a guide rail 7 fixed to the rotating body 5 and is configured to move along the guide rail 7. The detector 2 is arranged so that the X-ray source 1 is sandwiched between the object 100 in the movable frame 6.
are installed in a position facing each other, and each detection element 21
24 are arranged along the width direction of the X-ray fan beam angle α0 and have the same dimensions as the detection elements, as shown in FIG. Furthermore, the detection element 21":24 is definitely XvA
The X-ray dose at each corresponding angle within the fan beam angle α is measured. The translation mechanism 3 consists of a rack 3a provided on the movable frame 6, a binion 3b for moving the rack, and a motor for driving the binion 3b, and the movable frame 6 is moved together with the rack 3a by rotation of the binion 3b. Accordingly, the X-ray source 1 and the detector 2 are relatively moved in parallel, thus performing a translation operation. The rotation mechanism 4 consists of a rotating motor 4a, a sprocket 4b attached to its rotating shaft, and a chain 4c wound between the sprocket 4b and the rotating body 5. The rotating body 5 is rotated by the drive of the sprocket 4b. is sequentially rotated at an angle corresponding to the X-ray fan beam angle α, thereby rotating the X-ray source 1 and the detector 2 around the subject 100, thus performing a rotation operation.

そして、第7図に示すように、前記トランスレート機構
3によりX線源1及び検出器2を、被検体100の全領
域に亘るように相対的に一方向に移動させて1回目のト
ランスレート動作を行ない、そのとき、検出器2の各検
出素子はX線源1の移動中の各点においてX線ファンビ
ーム角α内の対応する夫々の角度のX線が被検体100
を通過したデータを計測する。即ち、被検体100の全
領域の各点についてファンビーム角α内の各検出素子に
対応した方向のX線の透過データを計測する。
Then, as shown in FIG. 7, the translation mechanism 3 moves the X-ray source 1 and the detector 2 relatively in one direction so as to cover the entire area of the subject 100, and performs the first translation. At this time, each detection element of the detector 2 detects that the X-rays at the respective angles within the X-ray fan beam angle α are detected by the object 100 at each point during the movement of the X-ray source 1.
Measure the data that passes through. That is, X-ray transmission data in the direction corresponding to each detection element within the fan beam angle α is measured for each point in the entire area of the subject 100.

次いで、前記ローテート機構4によりX線源l及び検出
器2・を、ファンビーム角αに相当する角度だけ相対的
に回転させて1回目のローテート動作を行ない、そのと
き、検出器2の各検出素子はX線源1の回転中の各点に
おいて前述と同様にX線の被検体100の透過データを
計測する−その後、前記トランスレート機構3によりX
線源l及び検出器2を、最初のトランスレート動作と反
対方向に移動させて二回目のトランスレート動作を行な
うことによりX線の透過データを計測し、かくしてトラ
ンスレート動作及びローテート動作を順次複数回繰り返
して、被検体100の各点について360度方向の透過
データを計測することにより、被検体100の断層画像
を再構成し得るようにしている。
Next, the rotation mechanism 4 performs a first rotation operation by relatively rotating the X-ray source 1 and the detector 2 by an angle corresponding to the fan beam angle α, and at that time, each detection of the detector 2 The element measures the X-ray transmission data of the object 100 at each point during the rotation of the X-ray source 1 in the same manner as described above.
X-ray transmission data is measured by moving the radiation source 1 and the detector 2 in the opposite direction to the first translation operation and performing a second translation operation, thus performing multiple translation and rotation operations sequentially. By repeatedly measuring transmission data in 360-degree directions for each point on the subject 100, a tomographic image of the subject 100 can be reconstructed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところで、一般に放射線CT装置では、検出器によって
計測される夫々の計測角度の密度が高い方が望まれ、こ
のため、検出器の各検出素子を多数設けると共に、可及
的に小さくすることが好ましい。
By the way, in general, in a radiation CT apparatus, it is desired that the density of each measurement angle measured by the detector is high, and for this reason, it is preferable to provide a large number of each detection element of the detector and to make it as small as possible. .

しかし乍ら、上記に示す従来技術では、各検出素子21
〜24の数によって計測すべき角度の角度の密度が制限
され、また検出素子2I〜24のサイズが小さくなると
、これら各検出素子21〜24に入射する放射線量が減
少するので、計測が困難となるのが実状である。
However, in the conventional technology shown above, each detection element 21
The density of angles to be measured is limited by the number of ~24, and as the size of the detection elements 2I-24 becomes smaller, the amount of radiation incident on each of these detection elements 21-24 decreases, making measurement difficult. The reality is that.

さらに、各検出素子21〜24は所望角度以来の角度の
放射線が入射しないようにするため、タングステン等の
ような遮蔽部材としてのセプタで仕切っておく必要があ
る。
Furthermore, each of the detection elements 21 to 24 needs to be partitioned off with a septa as a shielding member made of tungsten or the like in order to prevent radiation from entering at angles beyond a desired angle.

上記に示す従来技術では、人体を対象とする医用CT装
置の場合、例えばX線管電圧が120KV程度で使用さ
れるので、問題ないが、特に、人体に比べ放射線吸収係
数の高い物質、例えば鉄や銅等を対象とした産業用CT
装置の場合には、数百KVの高電圧のX線管を使用した
り、高エネルギのr線を発生するアイソトープを線源と
して用いたりすることがあるため、検出器2の各検出素
子を仕切るセプタの厚みを厚くしなければならないので
、各検出素子2L〜2.間の間隔が広くなるのが実状で
ある。ファンビーム角αと検出器2との関係は第7図に
示すように、ファンビーム角α−2nP (nは検出素
子の個数、Pは検出素子間のピッチに相当する角度であ
ってかつ検出素子の幅寸法の倍の大きさ)となっている
With the above-mentioned conventional technology, in the case of a medical CT apparatus that targets the human body, the X-ray tube voltage is used at about 120 KV, so there is no problem, but in particular, materials with a higher radiation absorption coefficient than the human body, such as iron, are used. Industrial CT for copper, copper, etc.
In the case of a device, an X-ray tube with a high voltage of several hundred KV or an isotope that generates high-energy R-rays may be used as a radiation source, so each detection element of the detector 2 is Since the thickness of the dividing septa must be increased, each detection element 2L to 2. The reality is that the distance between them is widening. The relationship between the fan beam angle α and the detector 2 is as shown in FIG. (twice the width of the element).

そして、各検出素子間の間隔が広(なると、第7図を参
照してわかるファンビーム角αの中で計測されない角度
が生じ、それだけ計測角度が粗くなる。計測角度の粗く
なる状況は第9図に示す如くである。
Then, if the distance between each detection element becomes wide (as shown in FIG. 7), there will be an angle that is not measured within the fan beam angle α, and the measurement angle will become coarser. As shown in the figure.

第9図はトランスレート動作時におけるデータサンプリ
ング点を示し、横軸Xに回転中心からトランスレート動
作方向の移動時における計測位置の座標を、縦軸0に同
じく計測角度の座標を夫々表わしている。なお、この場
合、検出素子21〜24は第7図に対応し4個で、それ
らはギャップ寸法の2倍の寸法に応じた角度2P(検出
素子の2倍の幅)で配列されているものとする。
Figure 9 shows data sampling points during translation operation, with the horizontal axis X representing the coordinates of the measurement position during movement in the direction of translation operation from the center of rotation, and the vertical axis 0 representing the coordinates of the measurement angle. . In this case, there are four detection elements 21 to 24 corresponding to FIG. 7, and they are arranged at an angle 2P (twice the width of the detection elements) corresponding to twice the gap dimension. shall be.

第7図より、トランスレート動作中の計測位置の数を増
やすと、横軸X方向(トランスレート動作方向)のデー
タ密度が増加するが、縦軸0方向(角度方向)のデータ
密度は増加しないことが判る。
From Figure 7, when the number of measurement positions during translation operation is increased, the data density in the horizontal axis X direction (translation operation direction) increases, but the data density in the vertical axis 0 direction (angular direction) does not increase. I understand that.

従って、ファンビーム角αの中で計測されない角度が生
じ、計測角度間隔が粗くなる結果、画像を再構成した場
合、放射状のノイズ、即ちストリークアーチファクトと
呼ばれるノイズが発生する問題がある。
Therefore, there are angles that are not measured within the fan beam angle α, and as a result, the measurement angle interval becomes coarse. When an image is reconstructed, radial noise, that is, noise called streak artifact occurs.

本発明の目的は、前記従来技術の問題点に鑑み、検出器
の各検出素子間の間隔が広くとも、ストソークアーチフ
ァクトが発生するのを確実に防ぎ得る放射線CT装置に
おける走査方法を提供することにあり、また他の目的は
走査時間が長くかかることなく、ストリークアーチファ
クトが発生するのを確実に防ぎ得る放射線CT装置にお
ける回転制御方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the problems of the prior art, an object of the present invention is to provide a scanning method for a radiation CT apparatus that can reliably prevent the occurrence of strike and soak artifacts even if the distance between each detection element of a detector is wide. Another object of the present invention is to provide a rotation control method for a radiation CT apparatus that can reliably prevent streak artifacts from occurring without requiring a long scanning time.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的は、ファンビーム放射線源及び検出器を相対的
に平行移動させるトランスレート動作と、前記放射線及
び検出器を特定の角度をもってで回転移動させるローテ
ート動作とを順次繰り返し、被検体の周囲における放射
線の透過データを計測するT−R型の放射線CT装置に
おける走査方法において、 (イ)放射線源及び検出器を、これらの双方が互いに所
定位置のままにしてトランスレート動作した後、(ロ)
k−1回数の微小ローテート動作と、その各回毎の微小
ローテート動作後に移動すべきトランスレート動作とを
、放射線源と検出器との何れか一方が微小ローテート動
作の次繰り返して実行させ(ファンビーム角α=度の位
置でトランスレート動作した時点で、放射線源及び検出
器をα角度の位置まで大ローテートどうささせ、 (ニ)以下、(イ)〜(ハ)の処理をα角度毎に順次N
回数繰り返して実行する、 ことに特徴を有する。
The above purpose is to sequentially repeat a translation operation in which the fan beam radiation source and the detector are moved in parallel, and a rotation operation in which the radiation source and the detector are rotated at a specific angle. In a scanning method for a TR-type radiation CT apparatus that measures transmission data of (a) a translation operation with the radiation source and detector both remaining in their predetermined positions, (b)
Either the radiation source or the detector repeatedly executes k-1 micro-rotate operations and the translation operation that should be moved after each micro-rotate operation (fan beam). When the translation operation is performed at the position of angle α = degrees, the radiation source and detector are rotated to the position of α angle, and (d) The following processes (a) to (c) are performed for each α angle. Sequential N
It is characterized by being executed repeatedly.

(ホ)以下、(イ)〜(ニ)の処理をα角度毎に順次N
回数繰り返して実行する、ことに特徴を有する。
(e) Below, process (a) to (d) sequentially for each α angle N
It is characterized by being executed repeatedly.

〔作用〕[Effect]

本発明方法では、前述の如((イ)放射線源及び検出器
を、これらの双方が互いに所定位置のままにしてトラン
スレート動作した後、(ロ)k−1回数の微小ローテー
ト動作と、その各回毎の微tJz’ローテート動作後に
移動すべきトランスレート動作とを、放射線源と検出器
との何れか一方が微範囲まで順次繰り返して実行させ(
ファンビームの位置でトランスレート動作した時点で、
放射線源及び検出器をα角度の位置まで大ローテートど
うささせ、 (ニ)以下、(イ)〜(ハ)の処理をα角度毎に順次N
回数繰り返して実行するので、例えばk−2とし、かつ
検出器を「一回転させた場合、記(ロ)において微小ロ
ーテート動作を一回した前後でトランスレート動作する
ことにより、第6図における縦方向の密度を上げること
ができる結果、各検出素子間の間隔が広がっても、計測
角度をそれたけ確実に密にでき、ストリークアーチファ
クトのようなノイズが発生するものを防ぎ得る。
In the method of the present invention, as described above, (a) the radiation source and the detector are translated while keeping both of them in their predetermined positions, and then (b) k-1 times of minute rotation operations and Either the radiation source or the detector sequentially executes the translation operation to be moved after each minute tJz' rotation operation up to the minute range (
When the translation operation is performed at the fan beam position,
Move the radiation source and detector in a large rotation to the α angle position, and (d) perform the following steps (a) to (c) sequentially for each α angle N
Since the execution is repeated a number of times, for example, if the value is k-2 and the detector is rotated once, the vertical rotation in Fig. 6 can be achieved by performing a translation operation before and after performing one minute rotation operation in (b). As a result of being able to increase the density in the direction, even if the distance between the detection elements increases, the measurement angle can be reliably made denser, and noise such as streak artifacts can be prevented.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明方法の実施例を第1図乃至第5図により説
明する。第1図及び第2図は本発明方法の第1の実施例
を示し、同図において従来例と同一部分にはそれぞれ同
一符号を付している。
Embodiments of the method of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 5. 1 and 2 show a first embodiment of the method of the present invention, in which the same parts as in the conventional example are given the same reference numerals, respectively.

実施例の放射線CT装置における走査方法は、X線源l
及び検出器2の双方が、該検出器2の検出素子2.〜2
4を所定位置のままにしてトランスレート動作した後、
X線源1及び検出器2を、該検出器の検出素子2.〜2
4間のピッチ 2角度ずれた位置で微小ローテート動作
させ、その後、検出器2がそのままの位置でX線源1及
び検出器2の双方をトランスレート動作させ、そのトラ
ンスレート動作が実行した時点で、大ローテート動作さ
せ、以上の処理をα角度毎に順次N回数繰り返して実行
し、これによって2倍のデータ密度を得るようにしてい
る。
The scanning method in the radiation CT apparatus of the embodiment is as follows:
and detector 2, both of which detect element 2. of detector 2. ~2
After performing the translation operation while leaving 4 in the specified position,
An X-ray source 1 and a detector 2 are connected to a detection element 2. ~2
Pitch between 4. Perform a minute rotation operation at a position shifted by 2 angles, then perform a translation operation on both the X-ray source 1 and the detector 2 while the detector 2 remains in the same position, and at the point when the translation operation is executed. , a large rotation operation is performed, and the above processing is sequentially repeated N times for each α angle, thereby obtaining twice the data density.

具体的に述べると、まずX線源l及び検出器2の双方が
1回目のトランスレート動作した後、そのX線源l及び
検出器2を、各検出素子21〜2゜間のギャップ間隔に
対応する角度Pだけ回転することにより、1回目の微小
ローテート動作を行なうようにしている。即ち、1回目
の微小ローテート動作時では、第1図に示すように、X
線源1及び検出器2の双方を、各検出素子21〜24間
の半ピツチに対応する角度分だけ回転させるようにして
いる(第7図参照)。
Specifically, after both the X-ray source 1 and the detector 2 perform the first translation operation, the X-ray source 1 and the detector 2 are moved to the gap between each detection element 21 to 2 degrees. By rotating by the corresponding angle P, the first minute rotation operation is performed. That is, during the first minute rotation operation, as shown in FIG.
Both the radiation source 1 and the detector 2 are rotated by an angle corresponding to a half pitch between each of the detection elements 21 to 24 (see FIG. 7).

その場合、各検出素子2.〜24は当然のことながら、
ファンビーム角αの範囲内に収まるようになっている。
In that case, each detection element 2. ~24 is of course,
It is designed to fall within the range of the fan beam angle α.

また、2回目のトランスレート動作後、X線源1及び検
出器2の双方を、ファンビーム角αから前記角度Pを引
いた角度で回転することにより、2回目のローテート動
作を行なうようにしている。
Further, after the second translation operation, the second rotation operation is performed by rotating both the X-ray source 1 and the detector 2 by an angle obtained by subtracting the angle P from the fan beam angle α. There is.

即ち、2回目のローテート動作時では、α−Pの角度で
回転させるようにしている。
That is, during the second rotation operation, the rotation is made at an angle of α-P.

そして、3回目以降のローテート動作時、X線源1及び
検出器2の双方が、1回目のローテート動作時の回転角
度と2回目のローテート動作時の回転角度とを順次繰り
返して回転するようにしている。
Then, during the third and subsequent rotation operations, both the X-ray source 1 and the detector 2 are rotated by sequentially repeating the rotation angle during the first rotation operation and the rotation angle during the second rotation operation. ing.

従って、XmI源1及び検出器2は偶数回目にローテー
ト動作したとき、ファンビーム角αで割り切れる角度位
置に位置するようにしている。
Therefore, when the XmI source 1 and the detector 2 are rotated an even number of times, they are positioned at an angular position divisible by the fan beam angle α.

360゜ そのため、ファンビーム角α=2N   はX線源lが
被検体の周りに360°回転するようにしている(Nは
整数)。
360° Therefore, the fan beam angle α=2N is such that the X-ray source l rotates 360° around the subject (N is an integer).

このように、X線源l及び検出器2の双方が、1回目の
微小ローテート動作時では各検出素子21〜21間のピ
ッチ寸法に対応する角度 2で回転し、2回目のローテ
ート動作時ではα−作時には前記角度とを順次繰り返す
ようにしたので、単にファンビーム角αでローチー)動
作ヲh−なう従来例に比較すると、第2図に示すように
、1回目、3回目、5回目・・・等の奇数のトランスレ
ート動作時における計測データが従来と同様であるもの
の、2回目、4回目・・・等の偶数のトランスレート動
作時における計測データは、その前の奇数回のトランス
レート動作時に計測されたデータに対し、角度Pずれた
データを計測することができる。
In this way, both the X-ray source 1 and the detector 2 rotate at an angle 2 corresponding to the pitch dimension between the detection elements 21 to 21 during the first minute rotation operation, and during the second rotation operation. Since the above-mentioned angles are repeated sequentially during the α-operation, compared to the conventional example in which the fan beam angle α is simply used for the roach operation, the first, third, and fifth Although the measurement data during odd-numbered translation operations such as the 2nd, 4th, etc. are the same as before, the measurement data during even-numbered translation operations such as the 2nd, 4th, etc. It is possible to measure data that is shifted by an angle P with respect to data measured during the translation operation.

従って、偶数回目のトランスレート動作では、角度Pだ
けずれてデータを計測するので、それだけX線の計測角
度の密度を上げることができる。
Therefore, in the even-numbered translation operations, data is measured with a shift of the angle P, so that the density of the X-ray measurement angles can be increased accordingly.

その結果、検出器の各検出素子2I〜21間の間隔が広
がっても、計測角度が粗くなることがないので、画像を
再構成した場合、ストリークアーチファクトのようなノ
イズが発生するのを防ぎ得る。また、実施例によれば、
ローテート動作の回転角を変更するだけであるので、シ
ーケースを若干変えるだけで装置を使用できる。
As a result, even if the distance between the detection elements 2I to 21 of the detector increases, the measurement angle will not become coarse, so when reconstructing an image, it is possible to prevent noise such as streak artifacts from occurring. . Also, according to the example,
Since only the rotation angle of the rotation operation is changed, the device can be used by only slightly changing the sea case.

なお、図示実施例では、検出素子間の角度方向の密度を
2倍にするため、1回の微小ローテート動作とその後の
トランスレート動作とを、検出器で順次実行するように
しているが、3倍の密度を得る場合には、2回の微小ロ
ーテート動作とその各回毎に移動するトランスレート動
作とを、ロー角度位置で実行した時点で、X線源1.検
出器2をa角度の位置までローテート動作させ、以下上
記処理を順次繰り返すことにより第3図に示すように3
倍の高密度のデータを得ることが達成できる。
In the illustrated embodiment, in order to double the density in the angular direction between the detection elements, the detector sequentially performs one minute rotation operation and the subsequent translation operation. In order to obtain double the density, the X-ray source 1. The detector 2 is rotated to the position of angle a, and the above process is repeated sequentially to obtain 3 as shown in FIG.
Obtaining twice as dense data can be achieved.

従って、より高密度を得る為には、kの値を大きくすれ
ば、微小ローテート動作回数とその後のトランスレート
動作回数とが増えることになるものの、それだけ確実に
達成することができる。
Therefore, in order to obtain higher density, if the value of k is increased, the number of minute rotation operations and the number of subsequent translation operations will increase, but this can be achieved more reliably.

そして、X線源lのファンビーム角αを次式のように設
定したとする。
Assume that the fan beam angle α of the X-ray source l is set as shown in the following equation.

そして、X線源1及び検出器2が被検体の周りに360
°方向からトランスレート動作とファンビーム角α毎の
ローテート動作を順次繰り返す場合、第4図に示すよう
に、N回目にローテート動作した時点での計測線aと、
1回目のトランスレート動作を開始した時点での計測線
すとが互に平行の角度となる。このため、N+1回目に
トランスレート動作することによってX線源lがSから
S′に移動すると、1回目の計測線すと同方向のデータ
を計測することとなる。これに加え、N+1回目以降、
トランスレート動作とローテート動作を繰り返すと、1
回目からN回目のトランスレート動作とローテート動作
によって計測したデータと同方向のデータを計測するこ
ととなる。
Then, the X-ray source 1 and the detector 2 are placed around the subject at a 360-degree angle.
When repeating the translation operation from the ° direction and the rotation operation for each fan beam angle α, as shown in Fig. 4, the measurement line a at the time of the Nth rotation operation,
The measurement lines at the time when the first translation operation is started are parallel to each other. Therefore, when the X-ray source l moves from S to S' by the N+1 translation operation, data in the same direction as the first measurement line will be measured. In addition to this, after the N+1 time,
If you repeat the translate and rotate operations, 1
Data in the same direction as the data measured by the Nth to Nth translation and rotation operations will be measured.

しかも、放射線吸収係数の分布の不均一な被検体をX線
が通過する場合、X線源1から検出器2までのX線ビー
ムの広がり方が異なったり、X線の実効エネルギがその
透過方向によって異なったりするので、両者を180°
反転させた場合、計測データに差を生じることがある。
Furthermore, when X-rays pass through a subject with an uneven distribution of radiation absorption coefficients, the spread of the X-ray beam from the X-ray source 1 to the detector 2 may differ, and the effective energy of the X-rays may vary in the direction of transmission. Because the difference may differ depending on the
If it is reversed, a difference may occur in the measurement data.

しかし、通常では検出素子21〜21が数−の幅しかな
く、X線ビームの広がり誤差が微小でかつX線の実効エ
ネルギの変化も極く小さいので、無視できる。
However, normally, the width of the detection elements 21 to 21 is only a few -, the spread error of the X-ray beam is minute, and the change in the effective energy of the X-ray is also extremely small, so it can be ignored.

そのため、N回目である微小ローテート動作からは、以
後の2N−1回目までの一切の動作を省略しても、その
範囲内では予め計測した1〜N回目のデータを代用する
ことにより、被検体の周囲360 °方向のデータを計
測したこととなり、かつそのデータが実質上問題ないの
で、2N−1回目までの処理を必要としない、従って、
α=18°。
Therefore, even if all subsequent movements up to the 2N-1st rotation are omitted from the Nth microrotation operation, within that range, the data measured in advance from the 1st to Nth rotations can be used as a substitute for the subject. Since data has been measured in a 360° direction around , and there is virtually no problem with the data, processing up to the 2N-1st time is not required. Therefore,
α=18°.

として設定し、X線源l及び検出器2をN回数実行する
ことによって画像を再構成することができる。
The image can be reconstructed by setting the X-ray source l and the detector 2 as N times.

第5図は本発明方法の第2の実施例を示して入る。FIG. 5 shows a second embodiment of the method of the invention.

この実施例では、X線源ファンビーム角α−N回数の内
、1〜N回目までの処理内容とN〜2−1までの処理内
容とそれぞれ変えることによってデータ密度を上げるよ
うにしている。
In this embodiment, the data density is increased by changing the processing contents of the 1st to Nth times and the processing contents of N to 2-1 times out of the X-ray source fan beam angle α-N times.

具体的に述べると、例えば、k−2どし、かつ1−N−
1回目のローテート動作まではX線源。
Specifically, for example, k-2 and 1-N-
X-ray source until the first rotation operation.

検出器の双方がファンビーム角αをもって回転する。Both detectors rotate with a fan beam angle α.

次いで、N回目のローテート動作時には、X線源l及び
検出器2が、検出素子21〜21間のギャップ寸法に相
当する角度Pにファンビーム角αを加えた角度P+αで
回転するようにしている。
Next, during the N-th rotation operation, the X-ray source 1 and the detector 2 are rotated at an angle P+α obtained by adding the fan beam angle α to the angle P corresponding to the gap size between the detection elements 21 to 21. .

しかる後、N+1回目から2N−1回目のローテート動
作時には再びファンビーム角αの角度で回転させるよう
にしている。
Thereafter, during the N+1st to 2N-1st rotation operations, the fan beam angle α is again rotated.

なお、2N回のローテート動作時にはその残りの角度、
即ちα−Pの角度でX線源1及び検出器2を回転させる
In addition, when rotating 2N times, the remaining angle,
That is, the X-ray source 1 and detector 2 are rotated by an angle of α-P.

このように、X線源1及び検出器2がN回目のローテー
ト動作時、前記角度P+αで回転し、それ以降2N−1
回目までのローテート動作時、ファンビーム角αで回転
すると、N回目から2N−1回目までのローテート動作
により1回目からN回目までのローテート動作時に比べ
、角度P分だけずれてデータを計測することができる。
In this way, the X-ray source 1 and the detector 2 rotate at the angle P+α during the N-th rotation operation, and thereafter rotate at the angle P+α
During the first rotation operation, when rotating at the fan beam angle α, the data is measured by an angle P compared to the first to N rotation operations due to the Nth to 2N-1st rotation operation. Can be done.

従って、本実施例によれば、従来のようにファンビーム
角αでローテート動作するのに比較すると、N回目から
2N−1回目までは角度P分ずれて計測するので、それ
だけ角度密度を上げることができ、第1の実施例と同様
の効果がある。これに加え、N回目のローテート動作時
に角度P+αで回転させるだけで良いので、第1の実施
例に比べ、ローテート動作回数は勿論、トランスレート
動作回数を大幅に減縮できるので、走査時間が長くかか
ることもない。
Therefore, according to this embodiment, compared to the conventional rotating operation at the fan beam angle α, the measurement is shifted by the angle P from the Nth time to the 2N-1st time, so the angular density can be increased by that much. This has the same effect as the first embodiment. In addition, since it is only necessary to rotate by the angle P + α during the Nth rotation operation, the number of rotation operations and the number of translation operations can be significantly reduced compared to the first embodiment, so that the scanning time is longer. Not at all.

なお、本実施例では、N回目のローテート動作時、X線
源1及び検出器2を角度α+Pで回転させるようにした
例を示したが、角度α−Pでも同様の効果を得ることが
できる。
In addition, in this embodiment, an example was shown in which the X-ray source 1 and the detector 2 were rotated at the angle α+P during the N-th rotation operation, but the same effect can be obtained by using the angle α−P. .

また図示実施例では、検出素子間の角度方向の密度を2
倍にするため、N回目から1回の微小ローテート動作と
その後のトランスレート動作とを、検出素子21〜24
がα±P/に角度回転したままで実行し、その後トラン
スレート動作とローテート動作とを2N−1回目まで順
次繰り返すようにした例を示したが、本発明方法におい
ては図示実施例に限定されるものではない。
In addition, in the illustrated embodiment, the density in the angular direction between the detection elements is set to 2.
In order to double the number, the detection elements 21 to 24 perform one minute rotation operation and the subsequent translation operation from the Nth time.
An example has been shown in which the rotation is performed while the angle is rotated to α±P/, and then the translate operation and the rotate operation are sequentially repeated up to the 2N-1st time. However, the method of the present invention is limited to the illustrated embodiment. It's not something you can do.

即ち、3倍(=k)の密度を得る場合、1−N−1回目
までは、1回の微小ローテート動作とその後のトランス
レート動作とを、検出素子2.〜変位置で実行した時点
で、X線源1.検出器2をα角度の位置までローテート
動作させ、これらを順次繰り返して行う。
That is, when obtaining a density three times (=k), up to the 1-N-1th time, one minute rotation operation and the subsequent translation operation are performed on the detection element 2. ~ When executed at a variable position, the X-ray source 1. The detector 2 is rotated to the position of the α angle, and these operations are repeated in sequence.

転した位置にしてローテート動作させて、かつトランス
レート動作させ、その後、X線源1.検出器2を、前記
検出素子21〜24が所定位置のままでしかもα角度ず
つ、順次2N−1回目まで、繰り返すようにすれば、高
密度を得ることができる。
rotate the X-ray source 1. High density can be obtained by repeating the operation of the detector 2 sequentially up to 2N-1 times with the detection elements 21 to 24 remaining at the predetermined positions and at angles of α.

従って、より高密度を得るためには、kの値をおおきく
すれば、微小ローテート回数とその後のトランスレート
動作回数とが増えることとなるものの、それだけ確実に
達成することができる〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明方法は、検出器の検出素子間
の間隔が広がっても、計測角度の密度を上げることがで
きる結果、ストリークアーチファクトのようなノイズが
発生するのを防ぎ得る効果がある。
Therefore, in order to obtain higher density, if the value of k is increased, the number of minute rotations and the number of subsequent translation operations will increase, but this can be achieved more reliably [Effect of the invention] As described above, the method of the present invention can increase the density of measurement angles even if the distance between the detection elements of the detector increases, and as a result, has the effect of preventing noise such as streak artifacts from occurring. be.

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

第1図は本発明方法の第1の実施例を示すローテート動
作時の回転角の説明図、第2図はローテート動作によっ
て計測したデータサンプリング点を示す説明図、第3図
は本発明方法の第1の実施例の変形例を示すデータサン
プリング点の説明図、第4図はファンビーム角で180
°回転した場合の説明図、第5図は本発明方法の第2の
実施例を示す回転角の説明図、第6図は従来のX&IC
T装置の一構成例を示す要部の概略図、第7図はX線の
ファンビーム角と検出器との関係図、第8図は従来の走
査方法を示す説明図、第9図は従来方によって計測した
データサンプリング点を示す説明図である。 l・・・放射線源、2・・・検出器、21〜24・・・
検出素子、3・・・トランスレート機構、4・・・ロー
テート機構、α・・・ファンビーム角、P・・・検出素
子間のピッチ。 第 1 図 代理人 弁理士  秋 本  正 実外1名第 図 第 図 IX縁隠    2:検払呑 21〜24:秋を素+ 久ニアアンビーlA角第 図 1回0ロー子−ト 第 図 1:X線源 2;検匠豚 100;掖検体
FIG. 1 is an explanatory diagram of the rotation angle during the rotation operation showing the first embodiment of the method of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the data sampling points measured by the rotation operation, and FIG. An explanatory diagram of data sampling points showing a modification of the first embodiment, FIG. 4 is a fan beam angle of 180
5 is an explanatory diagram of the rotation angle showing the second embodiment of the method of the present invention, and FIG. 6 is an explanatory diagram of the rotation angle of the conventional X&IC.
A schematic diagram of the main parts showing an example of the configuration of the T device, FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the X-ray fan beam angle and the detector, FIG. 8 is an explanatory diagram showing the conventional scanning method, and FIG. 9 is the conventional scanning method. FIG. l... Radiation source, 2... Detector, 21-24...
Detection element, 3... Translate mechanism, 4... Rotate mechanism, α... Fan beam angle, P... Pitch between detection elements. Figure 1 Agent Patent attorney Tadashi Akimoto 1 other person Figure IX Engakure 2: Examination 21-24: Autumn + Kunia Ambie lA angle Figure 1 0 Roko-to Figure 1 : X-ray source 2; Test pig 100; Sample sample

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ファンビーム放射線源及び検出器を相対的に平行移
動させるトランスレート動作と、前記放射線及び検出器
を特定の角度をもってで回転移動させるローテート動作
とを順次繰り返し、被検体の周囲における放射線の透過
データを計測するT−R型の放射線CT装置における走
査方法において、 (イ)放射線源及び検出器を、これらの双方が互いに所
定位置のままにしてトランスレート動作した後、 (ロ)k−1回数の微小ローテート動作と、その各回毎
の微小ローテート動作後に移動すべきトランスレート動
作とを、放射線源と検出器との何れか一方が微小ローテ
ート動作の各回毎にP/k角度ずつ順次回転した位置に
しておいて、 α−(P/k)(k−1) 角度の範囲まで順次繰り 返して実行させ(ファンビーム角=180°/N、Pは
検出器の各検出素子間のピッチ、kは2以上の整数)、 (ハ)α−(P/k)(k−1)角度の位置でトランス
レート動作した時点で、放射線源及び検出器をα角度の
位置まで大ローテートどうささせ、(ニ)以下、(イ)
〜(ハ)の処理をα角度毎に順次N回数繰り返して実行
する、 ことを特徴とする放射線CT装置における走査方法。 2、ファンビーム放射線源及び検出器を相対的に平行移
動させるトランスレート動作と、前記放射線及び検出器
を特定の角度をもってで回転移動させるローテート動作
とを順次繰り返し、被検体の周囲における放射線の透過
データを計測するT−R型の放射線CT装置における走
査方法において (イ)放射線源ファンビーム角 α=360°/2Nとして設定(Nは整数)する一方、
放射線源及び検出器の双方のトランスレート動作とロー
テート動作との繰り返し処理を、1〜N−1回目までと
N〜2−1回目までとにそれぞれ分けて設定しておき、 1〜N−1回目までにおいては、 (ロ)放射線源及び検出器の双方を所定位置のままでト
ランスレート動作させ、 (ハ)その後、k−m回数の微小ローテート動作と、そ
の各回毎の微小ローテート動作後 に移動すべきトランスレート動作とを、微 小ローテート動作の各回毎に前記一方を P/k角度ずつ順次ずらした位置にしてお いて、α−(P/k)(k−m)角度の範囲まで順次繰
り返して実行し(Pは検出器の各検 出素子間のピッチに相当する角度、kは2 以上の整数、mはkより小さい整数)、 (ニ)α−(P/k)(k−m)角度の位置でトランス
レート動作を実行した時点で、放射線源及び 検出器をα角度の位置まで大ローテート動 作させ、 (ホ)以下、(ロ)〜(ニ)の処理をN−1回目までα
角度毎に順次繰り返して実行し、 N〜2−1回目までにおいては (ヘ)放射線源及び検出器の双方を、前記一方を所定位
置のままにしてさらにトランスレ ート動作させ、 (ト)その後、m−1回数の微小ローテート動作とその
各回毎の微小ローテート動作後に 移動すべきトランスレート動作とを、前記 一方が微少ローテート動作の各回毎に α−(P/k)(k−m)の角度位置からさらにP/k
角度ずつ順次回転した位置にしておいて、 順次繰り返し実行し、 (チ)しかる後、放射線源及び検出器をまたさらにα−
(P/k)(k−m)角度でローテート動作させた後に
トランスレート動作させ、 (リ)以下、(ト)、(チ)の処理を2N−1回目まで
順次繰り返し実行する、 ことを特徴とする放射線CT装置における 走査方法。
[Claims] 1. By sequentially repeating a translation operation in which the fan beam radiation source and the detector are moved in parallel, and a rotation operation in which the radiation and the detector are rotated at a specific angle, In a scanning method in a TR-type radiation CT apparatus that measures radiation transmission data around the area, (a) after performing a translation operation with the radiation source and detector both remaining in their predetermined positions, (b) Either the radiation source or the detector performs k-1 micro-rotate operations and the translation motion that should be moved after each micro-rotate operation. The position is rotated sequentially by k angles, and the execution is repeated sequentially up to a range of α-(P/k)(k-1) angles (fan beam angle = 180°/N, P is each detection of the detector). pitch between elements, k is an integer of 2 or more), (c) When the translation operation is performed at the position of α-(P/k) (k-1) angle, move the radiation source and detector to the position of α angle. Large rotation, (d) below, (b)
A scanning method in a radiation CT apparatus, characterized in that the processes of (c) to (c) are sequentially repeated N times for each α angle. 2. A translation operation in which the fan beam radiation source and the detector are relatively translated in parallel, and a rotation operation in which the radiation and the detector are rotated at a specific angle are sequentially repeated to improve the transmission of radiation around the subject. In the scanning method of the TR type radiation CT device that measures data, (a) the radiation source fan beam angle α is set as α=360°/2N (N is an integer);
The repetitive processing of the translation operation and rotation operation of both the radiation source and the detector is set separately for 1st to N-1 times and N to 2-1th times, and 1 to N-1. Up to the first time, (b) both the radiation source and the detector are translated while remaining in the predetermined position; (c) thereafter, the radiation source and the detector are moved in a micro-rotation motion km times, and after each micro-rotation motion, they are moved; The translation operation to be performed is set at a position that is sequentially shifted by the P/k angle for each minute rotation operation, and is sequentially repeated up to the range of α-(P/k)(km) angle. (P is the angle corresponding to the pitch between each detection element of the detector, k is an integer greater than or equal to 2, and m is an integer smaller than k), (d) α-(P/k) (k-m) When the translation operation is executed at the angle position, the radiation source and detector are rotated in a large rotation to the α angle position, and (e) the following processes (b) to (d) are performed at α until the N-1st time.
It is executed sequentially for each angle, and in the N to 2-1 times, (f) both the radiation source and the detector are further translated while leaving one at the predetermined position, and (g) after that, m-1 times of minute rotation operation and the translation operation to be moved after each minute rotation operation, one of the above is calculated by an angle of α-(P/k)(k-m) for each minute rotation operation. Further P/k from the position
(H) After that, the radiation source and detector are further rotated to α-
It is characterized by performing a translation operation after performing a rotation operation at an angle of (P/k) (k-m), and repeating the processes of (i), (g), and (h) sequentially up to the 2N-1st time. A scanning method in a radiation CT apparatus.
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