JPH03251235A

JPH03251235A - Ｘ線ｃｔ装置

Info

Publication number: JPH03251235A
Application number: JP2050701A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Goto; 後藤　光弘
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1990-02-28
Filing date: 1990-02-28
Publication date: 1991-11-08

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。

Description

【発明の詳細な説明】【産業上の利用分野】

この発明は、連続回転型のＸ線ＣＴ装置の改良に関する
。

【従来の技術】

連続回転型Ｘ１ｉＣＴ装置では、Ｘ線管球、検出器、デ
ータ収集装置等が取り付けられたローテーションフレー
ムがスキャン中、エンドレスに回転し続ける。データ収
集装置からの出力データ、各種制御信号、Ｘ線管に印加
する高電圧などの信号や電力等の外部との間でのやり取
りは、ローテーションフレームに取り付けられたスリッ
プリングとブラシを介して行われる。標準スキャン時間
をたとえば１秒とすると、ローテーションフレームは被
写体の回りを１秒間１回転の割合で１連のスキャンが終
了するまで回転し続けることになる。そして、データの収集は、ローテーションフレームがあ
る角度回転する時間内で検出器の各チャンネルの出力を
集積することにより行われる。たとえば上記のように１
秒間１回転する場合、１７１８０秒ごとに出力のサンプ
リングを行えば、２°ずつ異なる１８０の方向（ビュー
；　Ｖ　ｉ　ｅ　ｗと呼ぶ）の投影データを得ることが
できる。そこで、従来では、標準スキャンの場合よりもサンプリ
ングピッチの細かい精密スキャンを行う場合、回転速度
をその分遅くするようにしている。たとえば上記の例で２秒間で１回転するようにすれば、
同じ＜　１／１８０秒ごとに出力のサンプリングを行う
ことにより、１°ずつ角度が異なる３６０のビューを得
ることができる。そのため、複数種類の回転速度をとれ
るような機械的構成が採用されている。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、従来のＸＩＣＴ装置のように複数種類の
回転速度を選択できるような機械的構成をもたせるので
は、機械的に複雑な構成とならざるを得す、製造コスト
が増大するという問題がある。また、１回のスキャンに
ついて数回の回転を行い、多数の投影データを得たとし
ても、各回の回転については同じ角度からのビューとな
り、データのサンプリング点は各回転で同じ場所となっ
て、空間分解能を上げることはできないという問題もあ
る。この発明は、回転速度は１種類でありながら精密スキャ
ンを行うことができるとともにサンプリングピッチの細
かい投影データを得ることができる、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】

上記の目的を達成するため、この発明によるＸ線ＣＴ装
置においては、Ｘ線発生手段と、放射線検出手段と、該
放射線検出手段の出力からデータ収集を行うデータ収集
手段と、これらＸ線発生手段、放射線検出手段及びデー
タ収集手段を一体に回転させる手段と、１枚の画像を再
構成するためのデータを、各回転ごとにビューを異なる
ものとしながら行われる複数の回転によって収集するよ
う上記データ収集手段を制御する制御手段とが備えられ
ている。

【作　　用】

１枚の画像を再構成するためのデータを得るのに複数の
回転が行われるが、その各回転ごとにビューが異なるも
のとなるようにデータ収集が行われる。そのため、単一の回転速度でも、回転数を増やすことに
よりビュー数を増やすことができ、サンプリングピッチ
の細かい精密スキャンを行ったことになり、このビュー
数の増えたデータを用いることによって精密な再構成画
像を得ることができる。また、各回転ごとにデータサンプリング位置が異なるの
で、空間分解能の向上したデータを得たことになり、こ
れを用いて画像再構成することにより、空間分解能の優
れた、画質のよい、再構成画像を得ることができる。

【実　施　例】

つぎにこの発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。第１図において、Ｘ線管球１と、多チャンネ
ルの放射線検出器２と、ＤＳＡ装置（データ収集装置）
３とがローテーションフレーム４に取り付けられており
、ローテーションフレーム４が回転することによってこ
れらが一体に回転するようにされている。ローテーショ
ンフレーム４の中には被写体（患者）２０が挿入される
ので、Ｘ線管球１、検出器２、ＤＳＡ装ｗ３が一体とな
ってこの被写体２０の周囲に回転することになる。ローテーションフレーム４はモーター５によりたとえば
ベルト６などの適宜な機構によって回転させられる。連
続回転型Ｘ！ＩｃＴ装置ではローテーションフレーム４
はエンドレスに連続回転するため、Ｘ線管球１へのＸ線
高電圧装置１０からの電力の供給や、ＤＳＡ装置３から
出力されるデータを取り出して演算・制御装置９に送っ
たり、演算・制御袋Ｗ９から検出器２、ＤＳＡ装ｗ３等
へ各種の制御信号を送ったりするなどの電力及び信号の
やり取りは、ローテーションフレーム４に設けられたス
リップリング７とブラシ８との摺動接触により行う。演算・制御装置９は、モーター５を制御することによっ
てローテーションフレーム４の回転を制御するとともに
、Ｘ線高電圧装置１０を制御する。そのため、モーター５の回転を検出するロータリーエン
コーダ１１の出力パルスを取り入れ、また、ローテーシ
ョンフレーム４に取り付けられたビン１２を検出するフ
ォトセンサ１３の出力を入力する。さらにこの演算・制
御装置９は図示しないベツド（被写体２０が載せられて
いる）を駆動する（ローテーションフレーム４に挿入す
る方向及びその逆方向に移動させる）などＸ線ＣＴ装置
全体の制御を行うとともに、ＤＳＡ装置３から得られた
データよりコンボリューション、バックプロジェクショ
ンなどの画像再構成の演算処理を行って断層像などを作
成するデータ演算処理も行う。ピン１２はデータ収集開始位置に応じた位置に設けられ
ており、ローテーションフレーム４の回転にともなって
ビン１２がフォトセンサ１３を横切ることによって第２
図に示すようなスタート信号が得られる。このスタート
信号が生じると、以降、ロータリーエンコーダ１１から
の出力パルス（第２図参照）の所定カウント（この実施
例では４カウント）ごとにＤＳＡ装置３におけるデータ
サンプリングが行われる。たとえば、被写体２０に対する１スキヤン（１枚の画像
を得るために行われるスキャン）が、ローテーションフ
レーム４の２回転によって構成される場合（２回転モー
ド）、最初の１回転目では、第２図に示すようにスター
ト信号直後からロータリーエンコーダ１１の出力パルス
が４つ生じる間に１回データサンプリングが行われる。すなわち、ロータリーエンコーダ１１の出力パルスの４
個ごとに１つのビューのデータが収集される。ローテーションフレーム４の２回転目では、第２図に示
すようにスタート信号が生じてからすぐにはデータサン
プリングを行わず、上記の所定カウントの１／２のカウ
ント（この例では２カウント）のオフセット期間を設け
て、このオフセット期間が終了してからロータリーエン
コーダ１１の出力パルスの４個ごとにデータサンプリン
グを行い、それぞれのビューのデータを収集する。すると、２回転目のデータサンプリング位置は、１回転
目のデータサンプリング位置のちょうど中間となる。そ
のため、この２回転のスキャンで、ロータリーエンコー
ダ１１の出力パルスの２個に相当する回転角度だけ、方
向が異なるビューにおいてデータを得たことになり、こ
れらの投影データを演算・制御装置９においてコンボリ
ューション、バックプロジェクションなどの画像再構成
演算処理することにより、非常に優れた画質の画像が得
られる。すなわち、ロータリーエンコーダ１１の回転速
度を１／２にして２倍のビュー数として投影データを得
たことに相当するからである。また、上記のようにビュー数を増やすのではなく、１回
転目で得た１つの投影データと２回転目で得た投影デー
タとを合成して１つの投影データを作った後画像再構成
してもよい、すなわち、第３図に示すように、１回転目
で得た投影データの○印で示す各チャンネルのデータの
間に、２回転目で得た投影データのＸ印で示す各チャン
ネルのデータをはめ込んで１ビユーの投影データとして
構成する。これは、１／４オフセットデテクタ方式を利
用したいわゆるはめ込み再構成に相当し、１つの投影デ
ータでのサンプリングピッチを細かくすることができて
、空間分解能の高い画像を再構成できる°。上記の例では、２回転で１スキヤンを行う場合について
説明したが、スタート信号からのオフセット期間をロー
タリーエンコーダ１１からの出力パルスに関して、２回
転目て゛は１カウント、３回転目では２カウント、４回
転目では３カウントとして、４回転で１スキヤンとする
こともできる。さらにロータリーエンコーダ１１の分解能を上げてパル
ス間隔をより細かな角度とし、同様にしてサンプリング
ピッチを任意に細かくすることも可能である。ところで、一連のスキャンの前に第４図に示すようなＣ
Ｒ像４１を撮影し、その画像上で直線カーソル４２を設
定して、そのカーソル４２の位置・角度によりスライス
位置・角度を定めることが、検査における通常の手順と
なっている。そこで、カーソル４２によりスライス位置
・角度の設定を行った後、特に精密な画像が必要なスラ
イスに対応するカーソル４２の番号をキーボードなどか
ら入力したり、あるいはマウスなどで指定したりすれば
、そのスライスの場合だけ回転数を増やして精密スキャ
ンするように構成できる。すなわち、上記のように多数
のスライスの設定が行われたとき、Ｘ線ＣＴ装置全体を
制御する演算・制御装置９によって、被写体２０が載せ
られているベツドを移動させて、各スライス位置で静止
させ、その位置でローテーションフレーム４を何回転か
させてデータ収集（撮像）するということを繰り返すこ
とになるが、上記のように特に精密な画像が必要である
として指定されたスライスでは、その静止時間を長くし
てローテーションフレーム４の回転数を増やし、そのス
ライスに関して精密スキャンを行うことができる。たと
えば第４図のカーソル４２の５．６．７番が精密画像を
得るものとして指定されたとすると、それらに対応する
スライスについては精密スキャンが自動的に行われるこ
とになる。

【発明の効果】

この発明のＸ線ＣＴ装置によれば、標準スキャンと精密
スキャンとでロータリーフレームの回転速度を同一とす
ることができるため、回転のためのモーターが１つの速
度で済み、機構が簡単になって製造コストを低減するこ
とができる。また、１回の撮像スキャンのためのロータ
リーフレームの回転数を増やすことにより、データサン
プリングピッチを細かくし、分解能の良好な画像を再構
成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の模式図、第２図は動作説
明のためのタイムチャート、第３図はデータのはめ込み
合成を説明するための図、第４図はＣＲ像およびスライ
スに対応するカーソルを表す図である。１・・・Ｘ線管球、２・・・多チャンネル放射線検出器
、３・・・ＤＳＡ装置、４・・・ローテーションフレー
ム、５・・・モーター、６・・・ベルト、７・・・スリ
ップリング、８・・・ブラシ、９・・・演算・制御装置
、１０・・・Ｘ線高電圧装置、１１・・・ロータリーエ
ンコーダ、１２・・・ビン、１３・・・フォトセンサ、
２０・・・被写体、４１・・・ＣＲ像、４２・・・直線
カーソル。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）Ｘ線発生手段と、放射線検出手段と、該放射線検
出手段の出力からデータ収集を行うデータ収集手段と、
これらＸ線発生手段、放射線検出手段及びデータ収集手
段を一体に回転させる手段と、１枚の画像を再構成する
ためのデータを、各回転ごとにビューを異なるものとし
ながら行われる複数の回転によって収集するよう上記デ
ータ収集手段を制御する制御手段とを備えることを特徴
とするＸ線ＣＴ装置。