JPH0229926Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、Ｘ線キモグラフイ装置（Ｘ線動態撮
影）装置に関する。

従来のキモグラフイは、周知の如く、フイルム
とスリツトを使用し、そのいずれかを移動するこ
とによつて得ているが、得られた透視像はフイル
ム上のものである。このため次のような欠点があ
る。

(1) フイルムまたはスリツトの移動を精度良く行
わなければならず、取扱いが面倒である。

(2) 透視像がＸ線変動やフイルム現像条件の影響
を受け、定量的診断が困難で、動態量の数値的
観察が難しい。

(3) フイルムに像を現出するものであるから、他
の情報との組合わせが困難であり、より以上の
機能の拡張が困難である。

本考案の目的は、上記した従来技術の欠点をな
くし、取扱いの容易化、定量的診断の向上が達成
され、かつ他情報の組合せなどによつて良好なキ
モグラフイ像を映出しえるＸ線キモグラフイ装置
を提供することにある。

本考案装置の一実施例を図面にしたがつて説明
する。CT画像（被検体輪切り像）を得るにはい
ろいろな方法が提案されており、これについては
周知である。

本考案によるキモグラフイ装置は、フアンビー
ム方式CT装置を用いてＸ線キモグラフイ像を得
るものである。第１図によりこれを説明する。中
心に被検体（患者）９が通る開口６ａを有する円
板６の片面には、開口６ａをはさんで対向するよ
うに、コリメータ２を取付けたＸ線管１と、弧状
をなす検出器群４とが装着されている。被検体９
は穴部６ａを移動しうるテーブル３４上に載せら
れ、Ｘ線管１から照射されるＸ線が被検体９を透
過して検出器群４に入射される。この場合、Ｘ線
管１から照射されるＸ線の照射領域はフアン状
（扇形）をなし、被検体９を載せたテーブル３４
は、順次矢印方向、即ちCT装置としての回転中
心軸方向に沿つて手前から前方へ移動する。この
移動は、所定ピツチ巾単位に行い、各ピツチ巾移
動位置毎にサンプル点を形成する。かかるピツチ
単位の移動によつて、キモグラフイ像を得る診断
部位の位置決めを行う。更に、キモグラフ像を得
るには、Ｘ線管１とＸ線検出器群４とを特定位置
に固定せしめる。結局キモグラフイ像を得るに
は、テーブル３４を特定位置に固定して被検体を
固定し、更にＸ線源１とＸ線検出器群４とを特定
位置（互いに対向した位置）に固定し、これによ
つて診断部位の位置決めがなされる。第１図ａ
は、Ｘ線源１が上位で、Ｘ線検出器群４が下位の
位置関係にある場合を示す。第１図ｂは、同じ断
面位置での診断部位とし、右側にＸ線源１をお
き、左側にＸ線検出器群４をおく位置関係にある
場合を示す。

かかる位置決め後、Ｘ線源１を励起し、Ｘ線を
所定の時間間隔で発生させる。この回数は、数10
回以上である。各回毎に被検体透過Ｘ線をＸ線検
出器群４で検出し、データ化し、後述するメモリ
（第３図のメモリ２７）にＸ線放射順で且つ検出
器群４の検出器順に配列して格納する。このメモ
リの中味は、先に位置決めした診断部位に対する
動態を示すデータ、即ちキモグラフデータとな
る。このメモリの内容をデイスプレイ装置（第３
図のデイスプレイ装置３３）に表示させることに
よつてキモグラフイ像を得る。

第２図は、被検体搬送機構を示す図である。こ
の機構は、被検体位置決めの他にスキヤナグラフ
イ像を得るのにも利用できる。スキヤナグラフイ
像の検出では、被検体を所定ピツチ巾単位に移動
させて撮影させることを条件とする故、この機構
を利用できるのである。

第２図に於いて、７は円板６の回転支持体、５
は入射Ｘ線検出器、１１は被検体９に着けた心音
又は心電検出器、３５はテーブル３４移動用モー
タ、３６は該モータで駆動されるテーブル移動用
ギヤである。

この機構を利用しての位置決めを説明する。先
ず、回転体であるCT用の円板６を固定し、この
固定によりＸ線源１と検出器群４とも特定の位置
に固定する。第２図のＸ線源１と検出器群４との
固定位置は、第１図ａに該当する。次にテーブル
移動用モータ３５に移動指令３７を与え、開始点
からピツチ巾単位にテーブル３４を矢印方向に移
動する。被検体９の診断部位がＸ線源１とＸ線検
出器群４とを結ぶ系路中に入つた時点でテーブル
３４の移動を停止する。これによつて、被検体の
診断部位の位置決めが終了する。

かかる機構をスキヤナグラフイ像を得るのに利
用するには、各ピツチ巾移動毎のサンプル点毎に
１回のＸ線爆射を行い、その各サンプル点毎に得
られる透過Ｘ線をＸ線検出器群４を介してデータ
化してメモリ（第３図のメモリ２７）に格納させ
る。このメモリの格納内容は、サンプル点単位で
且つ検出器単位のデータであり、メモリ全体の内
容を持つてスキヤナグラフイ像となる。

第３図は、本考案のCT装置を利用したキモグ
ラフイ装置の実施例を示す。

第３図において、６は支持体７により回転可能
に支持された回転円板、１はＸ線源、４はＸ線検
出器４１〜４７である検出器群、５は入射Ｘ線検
出器、１０はＸ線管１に印加する高圧を発生させ
る高圧発生器、１２，１５及び１３１〜１３７は
増幅器、１４はマルチプレクサ、１６は該マルチ
プレクサ１４で選択された信号及び増幅器１５の
出力信号の対数比変換器、１７は心電又は心音検
出器１１の増幅器１２の出力信号をデイジタルレ
ベルに変換するＡ／Ｄ変換器、１８は該Ａ／Ｄ変
換器の出力信号のバイナリーデシマルデコーダか
らなるデジタルデコーダで、信号の大きさによつ
てマルチプレクサ１４に対して入力アドレスに入
るデジタルレベルの信号を変えるようにしてあ
る。２０は前記対数比変換器１６の出力をデジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、２６は基準デー
タ用メモリ、２７はスキヤナグラフイ用メモリ、
２８はCT画像再生メモリ、２５は起動コントロ
ーラ２１に備える複数のスイツチの選択操作によ
り、前記Ａ／Ｄ変換器２０の出力データを前記各
メモリ２６，２７，２８のいずれかに記憶させる
機能を有すデータコントローラ、２９はスキヤナ
グラフイ用メモリ２７に記憶されたデータから基
準データ用メモリ２６の対応番地の内容を引算す
る引算回路、３０はCT画像再生メモリ２８から
CT画像を再構成する再構成装置、３２は画像デ
イスプレイ用メモリ、３１は前記起動コントロー
ラ２１のスイツチ操作により画像デイスプレイ用
メモリのいずれのアドレスにデータを記憶するか
を制御するアドレスコントローラ、３３はデイス
プレイ装置である。２２は発振器、２３は起動コ
ントローラ２１により起動されて前記発振器から
の定周期パルスあるいは増幅器１２の信号を遅延
させる遅延回路１９の出力信号から、前記高圧発
生器１０、マルチプレクサ１４、Ａ／Ｄ変換器２
０、及び前記テーブル移動用モータ（パルスモー
タ）３５の駆動回路２４をそれぞれ駆動するパル
スを作る駆動パルス発生器である。

以上の構成で、本来のCT機能を果すCT装置の
主なる構成要素は、Ｘ線源１、円板６、ローラ
７、開口部６ａ、検出器群４，４１〜４７、高圧
発生器１０、アンプ１３１〜１３７、マルチプレ
クサ１４、入射Ｘ線検出器５、アンプ１５、対数
比変換器１６、AD変換器２０、CT画像再生用
メモリ２８、再構成演算装置２０、画像デイスプ
レイメモリ３２、デイスプレイ装置３３である。

本実施例では、そのCT装置の構成要素の一部
を利用してキモグラフイ像を得る。更に、キモグ
ラフイ像を得るために、新規な構成をなす。この
新規な構成をなす要素は、メモリ２７である。こ
のメモリ２７の名称は、データの取込み方はスキ
ヤノグラフイ的であるが、結果としてはキモグラ
フイ像を得る故に、キモグラフイメモリと呼んで
よい。更に、発振器２２、パルス発生器２３、駆
動回路２４、データコントローラ２５、アドレス
コントローラ３１が、重要な役割を持つ。

更に、心電又は心音検出計１１、アンプ１２、
AD変換器１７、デコーダ１８、遅延回路１９も
動きのある診断部位の動きを特定して検出する場
合のキモグラフイ像を得るのに利用される。更
に、これらの要素は本考案に直接的には関係しな
い技術であるスキヤノグラフイ像を得るのにも利
用される。

基準データメモリ２６は、本考案とは異なるキ
モグラフイ像を得るのに利用される。

次に、第３図を利用してCT機能を実現する動
作を説明する。このCT動作は公知である故に、
簡単な説明にとどめる。

先ず、第３図の動作をCT検出モードとする。
このCT検出モードでは、第２図のテーブル移動
用テーブル３４をCT断層像を求める診断部位に
固定する。この状態で、Ｘ線源１と検出器群４と
を対向させた形で、被検体９の断層診断部位の周
りを所定ピツチ間隔で周回させる。所定ピツチ間
隔の位置毎のサンプル点毎にＸ線源１をパルス発
生器２３→高圧発生器１０→Ｘ線源１の経路で励
起させ、Ｘ線を爆射する。尚、Ｘ線源１と検出器
群４とは周回（回転）のみでなく、直線運動を伴
うこともある。これはシステムの違いによる。
尚、このCTモードでのピツチ巾とは前述したス
キヤノグラフイ像を得る際のテーブル移動でのピ
ツチ巾とは全く異なる値であることは云うまでも
ない。

CT検出モード下での各サンプル点での透過Ｘ
線は検出器群４，４１〜４７で検出を受け、アン
プ１３１〜１３７、マルチプレクサ１４を経て対
数変換器１６に入力する。このマルチプレクサ１
４は検出器４１〜４７の位置関係に従つてその各
出力を選択的に取込む。この対数変換器１６に
は、入射Ｘ線検出器５で検出された入射Ｘ線がア
ンプ１５を経て入力しており、対数変換器１６
は、入射Ｘ線検出器５の出力によりマルチプレク
サ１４の出力を較正（入力変動の補正）し、且つ
対数変換を行う。AD変換器２０は、対数変換器
１６の出力をAD変換し、データコントローラ２
５に入力する。データコントローラ２５は、起動
コントローラ２１の制御を受け、CT検出モード
下では、AD変換器２０の出力をCT用メモリ２
８側に切換え、スキヤノグラフイ検出モード（キ
モノグラフイ検出モードでも同じ）下ではAD変
換器２０の出力をメモリ２７側に切換える。

CT検出モード下にあるため、AD変換器２０
の出力は、次々にメモリ２８に格納される。CT
検出終了までの間に全サンプル点にわたつて得た
被検体診断部位の透過Ｘ線対応のデータは、すべ
てメモリ２８に格納する。このデータ格納終了
後、再構成演算部３０は、メモリ２８のデータを
取込み再構成演算を行いCT断層像を得る。この
CT断層像は、アドレスコントローラ３１を経て
デイスプレイ用メモリ３２に一時的に格納され、
デイスプレイ装置３３でCT断層像の表示を行う。

次に、第３図でキモグラフイ像を得るキモグラ
フイ像検出モードの動作を説明する。

このキモグラフイ像を得るには、被検体を診断
したい部位がＸ線源１とＸ線検出器群４とを結ぶ
系路上に位置するように、位置決めさせておく。
この位置決めは、起動コントローラ２１内のキモ
グラフイスイツチを操作者がONとすることによ
つて、位置決めさせてもよく、或いは、スイツチ
ON以前に位置決め時間を設定しておき位置決め
してもよい。この位置決めは、駆動回路２４がパ
ルス発生器２３の指示を受け、移動指令信号３７
をモータ３５（第２図）に与えることによつてな
す。

位置決め終了後、発振器２２は、パルスを発生
し、パルス発生器２３は、このパルスを取込み、
高圧発生器１０に対して指示を与え、キモグラフ
イ像検出のためのＸ線を時系列的に発生させる。
この時系列の指定は、発振器２２が行うが、パル
ス発生器２３は回路制御に好都合なタイミングの
信号として出力する。パルス発生器２３は、他の
入力に対しても、即ち遅延回路１９の出力等に対
しても同様である。

発振器２２の出力によつて指定されパルス発生
器２３のタイミングで放射する時系列的なＸ線
は、Ｘ線検出器群４，４１〜４７がその透過Ｘ線
として検出する。マルチプレクサ１４は、検出器
４１〜４７の配列順序に従つて１個毎にその出力
の選択を行う。

対数比変換器１６では、マルチプレクサ１４の
選択出力を入射Ｘ線検出器５の出力によつて入力
変動分の補正を行つた後、対数変換する。対数比
変換器１６の出力をAD変換器２０が取込みAD
変換する。データコントローラ２５は、起動コン
トローラ２１の制御を受け、キモグラフイ像検出
モード下では、AD変換器２０の出力をキモグラ
フイメモリ２７に導く。

キモグラフイメモリ２７は、時系列的なＸ線放
射に伴う時系列的な透過Ｘ線順に、且つ検出器４
１〜４７の各位置単位に透過データを配列する。

必要なＸ線放射回数を行つてキモグラフイデー
タの収集は終了する。次に、メモリ２７に格納し
たデータを引算回路２９を介してアドレスコント
ローラ３１に送り、次いでメモリ３２に格納す
る。デイスプレイ装置３３は、これを表示するこ
とによつてキモグラフイ像を得る。

基準データメモリ２６の内容をゼロ、即ち、リ
セツトしておくことによつて、引算回路２９はメ
モリ２７の内容をそのまま出力する。逆に云え
ば、メモリ２７の内容をそのままデイスプレイメ
モリ３２に送出するには、基準データメモリ２
６、引算回路２９は不用とみてよい。

キモグラフイ像を得るには、心電心音検出器１
１の出力を併せて表示することによつて、キモグ
ラフイ像の診断情報としての価値を増す場合があ
る。心臓の動きをキモグラフする場合がその代表
的な事例である。

心電図を併せて表示する際の動作を説明する。

第２図、第３図において、被検体９である患者
に対し、心電検出器１１で心電を電気信号に変換
し、増幅器１２で増幅し、Ａ／Ｄ変換器１７でデ
イジタル信号とし、デジタルデコーダ１８によ
り、信号の大きさによつてマルチプレクサ１４に
対して入力アドレスに入るデジタルレベルの信号
を変える。ここで前記した発振器２２からのパル
ス信号によつて駆動パルス発生器２３からマルチ
プレクサ１４に駆動信号が発せられ、各検出器４
１，４２…の出力信号と、心電についてのデジタ
ルデコーダ１８の出力信号が順次切換えられ、対
数比変換器１６、Ａ／Ｄ変換器２０、データコン
トローラ２５を通し、前記スキヤナグラフイ用メ
モリ２７に順次格納される。ここで、心電の信号
は、第４図のS₁₁，S₁₂，…として格納され、以下
順次同様の動作が行われる。以上のデータを前記
同様にデイスプレイメモリ３２に転送し、それを
デイスプレイ装置３３でデイスプレイすると、第
８図の如く、キモグラフイと同時に心電図信号ａ
を得ることができる。この第８図は、第７図に示
すスキヤノグラフイ像Ａ−A′線上でのキモグラ
フイ像である。第７図のスキヤノグラフイ像は第
２図の移動機構を使つて収集することができるこ
とは前述した。尚、第４図は、メモリ３２内のデ
ータ配列順序を示す図であり、横軸は検出器番号
（位置）の順位を示し、縦軸は、時系列的なＸ線
爆射回数を示す。従つて、a_ijとは、検出器番号が
ｊで且つ第ｉ番目のＸ線爆射回数番目の透過Ｘ線
のデータであることを意味する。更に、右端の３
組のデータは、各回毎の心電波形データを意味す
る。尚、基準データメモリ２６は、前述した如く
オールゼロとする場合以外に、種々のデータのセ
ツトが可能である。以下説明する。

第９図の如く被検体の動体のみを心電図波形ａ
と共にデイスプレイさせたい時には基準データメ
モリ２６には、動体としての比較対象となる部位
での特定の状態データを格納する。これは１種の
サブトラクシヨンによるキモグラフイ像である。
例えば、心臓の例をとる。心臓は拡張期と収縮期
とを持つ。この拡張と収縮の相対的な変位を検出
するには、このサブトラクシヨンによるキモグラ
フイ検出を利用する。例えば、基準データメモリ
２６に収縮期のキモグラフイデータを格納する。
この収縮期のキモグラフデータを収集する動作は
以下となる。

第３図に於いて、操作者が起動コントローラ２
１に対し、サブトラクシヨンによるキモグラフイ
のスイツチを入れ、これを起動すると、被検体９
に取付けられた心電検出器１１で心電をピツクア
ツプし、増幅器１２でその信号を増幅し、増幅さ
れた信号を遅延回路１９で任意時間遅らせる。こ
の遅延動作は、透過像を拡張期でとるか収縮期で
とるかの調整を行うために行わせるものである。
即ち、遅延回路１９で適当に遅延された心電パル
スは、駆動パルス発生器２３に入り、ここで各回
路の制御を都合よく行うように制御信号を作成す
る。まず、高圧発生器１０のトリガー信号を作成
し、前記同様にパルス状Ｘ線をＸ線管１で発生さ
せ、被検体９に照射する。以下前記と同様に、検
出器４１，４２…の出力信号は、増幅器１３１，
１３２…、マルチプレクサ１４をへて対数比変換
器１６の一方の入力として送り込まれる。また、
入射Ｘ線検出器５の出力信号は、増幅器１５を通
り、対数変換器２０でデジタル化され、データコ
ントローラ２５を通り、基準データ用メモリ２６
に順次格納される。この様子を第５図に示す。Ci
とは、ｉ番目の検出器での収縮期の透過データを
意味する。

次に発振器２２よりある時間間隔でパルスが出
力され、駆動パルス発生器２３で、該パルスにも
とづいて高圧発生器１０をトリガーし、前記同様
にＸ線管１からパルス状のＸ線を発生させ、該Ｘ
線を被検体に照射し、被検体を通過したＸ線は前
記同様に処理され、今度はデータコントローラ２
５により、スキヤナグラフイ用メモリ２７に順次
格納される。また、次の発振器２２のパルス出力
により、前記一連の動作が繰り返えされ、この動
作がある時間間隔毎に数十〜数百回繰り返えさ
れ、被検体の透過Ｘ線強度に相当するデータが全
てスキヤナグラフイ用メモリ２７に格納される。
次に引算回路２９で、第４図に示した各データ
a₁₁′，a₁₂′，a₁₃′……からそれぞれ基準データ用メ
モリ２６のデータc₁，c₂，c₃…を減じ、a₁₁（＝
a₁₁′−c₁）、a₁₂（＝a₁₂′−c₂）、a₁₃（＝a₁₃′−c₃
）…
を得、同様にa₂₁（a₂₁′−c₁）、a₂₂（＝a₂₂′−c₂）、
a₂₃
（＝a₂₃′−c₃）…を用め、これをa_on′（最終デー
タ）まで繰り返し、第６図に示すように、各デー
タをアドレスコントローラ３１を通して画像デイ
スプレイ用メモリ３２に格納する。これをデイス
プレイ装置３３でデイスプレイすることにより、
第９図に示す如く、被検体９の動きのある部位の
みが抽出され、表示される。

他に、基準データメモリへセツトする基準デー
タは診断部位によつて種々ありうることは当然で
ある。

以上述べたように、本考案は、CT装置の機構
を使用しうる構成であるから、従来のフイルム使
用したものに比べ、取扱いが容易であり、精度の
良いキモグラフイ像が得られる。また、従来のよ
うなフイルム使用のものでは、現象条件の影響を
受け、定量的診断が困難であるが、CT装置を用
いることにより、このような影響を受けず、かつ
実施例のような入射Ｘ線検出器を備えることによ
りＸ線変動に左右されず定量的診断が可能とな
る。また、心電や心音等の臓器に関する情報を同
時に容易にデイスプレイし得、かつ動態量の定量
的観察が容易となるから、被検体の検査上有効で
ある。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示していて、第１図
ａ，ｂはスキヤナグラフイの説明図、第２図は搬
送機構部の側面図、第３図は信号系統図、第４図
ないし第６図は、メモリの記憶態様を説明する
図、第７図ないし第９図はデイスプレイ内容を説
明する図である。 １……Ｘ線管、２……コリメータ、３……Ｘ
線、４……Ｘ線検出器群、５……入射Ｘ線検出
器、６……回転円板、１０……高圧発生器、１１
……心電又は心音検出器、１４……マルチプレク
サ、１７，２０……Ａ／Ｄ変換器、１８……デコ
ーダ、１９……遅延回路、２１……起動コントロ
ーラ、２３……駆動パルス発生器、２４……モー
タ駆動回路、２５……データコントローラ、２６
……基準データ用メモリ、２７……スキヤナグラ
フイ用メモリ、２９……引算回路、３１……アド
レスコントローラ、３２……画像デイスプレイ用
メモリ、３３……デイスプレイ装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ フアンビームＸ線を発生するＸ線源と、Ｘ線
   源から照射され、被検体を透過したＸ線を検出
   する複数個のＸ線検出器と、Ｘ線源に高圧を印
   加する高圧発生器を断続駆動する駆動パルス発
   生器と、前記Ｘ線検出器の出力データをＸ線検
   出器の検出動作毎に格納し蓄積するCT画像用
   の第１のメモリと、該メモリの内容を再構成し
   て断層像データを得るデータ再構成手段と、該
   手段の出力をCT断層像として表示するデイス
   プレイ装置とから構成すると共に、被検体の任
   意断面を特定し、該断面に対して時系列でＸ線
   を発生すべく上記駆動パルス発生器及びＸ線源
   を制御する手段と、該特定断面に対して時系列
   で発生するＸ線に対応して、上記複数個のＸ線
   検出器を介して得られる時系列なＸ線透過デー
   タを複数のＸ線検出器対応に格納する第２のメ
   モリと、該第２のメモリの内容をその時系列な
   生起順位に従つて上記デイスプレイ装置に表示
   させるべく制御する手段とより成るＸ線キモグ
   ラフ装置。 ２ 実用新案登録請求の範囲第１項記載のＸ線キ
   モグラフ装置に於いて、臓器の動きを検出する
   検出器を有し、該検出器出力により前記駆動パ
   ルス発生器が動作する如く構成されたＸ線キモ
   グラフイ装置。 ３ 実用新案登録請求の範囲第２項のＸ線キモグ
   ラフイ装置において、前記検出器の出力データ
   を第２のメモリに記憶し、前記デイスプレイ装
   置にＸ線検出器出力と共に表示する如く構成さ
   れたＸ線キモグラフイ装置。