JPH0479260B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、Ｘ線源が照射するＸ線の時間的な強
度の変動補正のために複数のチヤネルから成るＸ
線検出器の一部を参照チヤネルとして用いるＸ線
断層撮影装置に関する。

（従来の技術） Ｘ線断層撮影装置はＸ線によつて患部の断層撮
影を行う装置である。そのＸ線断層撮影装置の概
略の構成を第２図に示す。図において、１はＸ線
断層撮影を行うためのＸ線を放射するＸ線源で、
その放射Ｘ線はコリメータ２によつて扇形に整形
されて被検体３を照射する。４は被検体３を透過
して入射するＸ線をそのエネルギーに比例した電
気信号に変換するＸ線検出器で、５はＸ線検出器
４を構成する測定用チヤネル（以下Achという）
である。このＸ線検出器４にはAch５の他に、そ
の取得データに各種補正を行うために、照射Ｘ線
が被検体３に通らずに直接入射する位置に参照チ
ヤネル（以下Rchという）６が設けられていて、
スキヤン中絶えず変化する可能性のあるＸ線の強
度を測定してAch５で得られた測定値のうちＸ線
源に起因する測定値の変化を補正している。Ach
５及びRch６のデータはマルチプレクサやアナロ
グデイジタル変換器（以下AD変換器という）等
で構成されているデータ収集装置７を介してコン
ピユータ８に取り込まれ、コンピユータ８によつ
てＸ線強度補正処理やその他の前処理がなされる
ようになつている。画像再構成のための演算は専
用の高速演算装置９において行われる。１０はコ
ンピユータ８に取り込まれたデータをそのまま格
納したり、前処理及び再構成演算処理後のデータ
等を格納する外部メモリである。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、従来Ach５とRch６のデータ採取の
タイミングにはデータ収集装置の構成上差があつ
て、計測中に起つたＸ線の変動等を各チヤネル毎
に正確に補正することはできなかつた。又、Rch
６の個々の差をなくすために複数個のRch６と複
数個のAD変換器とを備えていて、その平均値を
Rch６の測定値として用いて補正を行う必要があ
つた。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、各Ach５による測定データ採取時に、
そのチヤネルの計測時間内に起つたＸ線の変動等
による影響を１個のRchで正確に補正することの
できるデータ収集装置を備えたＸ線断層撮影装置
を実現することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、Ｘ線源が照射するＸ線の時間的な強
度の変動補正のために複数のチヤンネルから成る
Ｘ線検出器の一部を参照チヤンネルとして用い、
残りを測定用チヤンネルとして用い、参照チヤン
ネルから得られる参照データを用いて測定用チヤ
ンネルから得られる測定データを補正するＸ線断
層撮影装置において、 Ｘ線検出器の測定用チヤンネルの出力を順次読
み出す測定データ読み出し手段と、 測定データ読み出し手段の各チヤンネルの読み
出し周期に合わせて参照チヤンネルの出力を読み
出す参照サンプリング手段と、 参照サンプリング手段の出力を順次加算し、測
定用チヤンネルのデータ積分時間に相当する参照
データを逐次更新する参照データ生成手段とを備
えたことを特徴とするものである。

（作用） 各Achの検出データをそれぞれ積分手段により
一定時間の積分を行うと共に電圧に変換し、Rch
の検出データの電圧変換されたデータと交互に
AD変換手段によりデイジタル信号に変換する。
デイジタル化されたRchの検出データは加算手段
で一定時間毎のデータが加算されてコンピユータ
に入力され、各Achの検出データは加算手段をバ
イパスしてコンピユータにおいて前記Rchのデー
タに基づいて補正される。

（実施例） 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。

第１図は本発明の一実施例の要部構成図であ
る。図において、第２図と同じ部分には同一の符
号を付してある。図中、CH１〜CHnはAch５の
各チヤネルでCHRがRch６である。１１ａ，１
１ｂ，…，１１ｎはそれぞれ各チヤネルCH１，
CH２，…，CHnで検出された電流出力がコンデ
ンサＣ１，Ｃ２，…，Cnで積分され電圧値に変
換された測定データを逐次切り替えて増幅器Ａ１
に入力するスイツチ、１２はコンデンサＣ１，Ｃ
２，…，Cnに充電された電荷を放電させるため
にコンデンサＣ１，Ｃ２，…，Cnをアースに落
すためのスイツチである。１３ａ，１３ｂ，１３
ｃ，１３ｄは１３ａと１３ｃがオンになる時１３
ｂと１３ｄがオフになり、１３ｂと１３ｄがオン
になる時１３ａと１３ｃがオフになるSPSTのス
イツチ４個から成る連動スイツチである。スイツ
チ１３ａとスイツチ１３ｃがオンの時Ach５の各
チヤネルのデータのいずれか１つがAD変換器１
４でデイジタル信号に変換されて加算器１５を経
由せずにコンピユータ８に入力され、スイツチ１
３ｂとスイツチ１３ｄがオンの時Rch６のデータ
がAD変換器１４でデイジタル信号に変換されて
加算器１５に入力され、加算演算後コンピユータ
８に入力される。スイツチ１１ａ〜１１ｎ，１
２，１３ａ〜１３ｄは制御回路１６によつてオン
オフの時期を制御され、又、AD変換器１４の
AD変換のタイミング及び加算器１５の加算演算
のタイミングも制御回路１６によつて制御されて
いる。

次に、上記のように構成された実施例の動作を
説明する。Ｘ線源１から放射され、被検体３を透
過したＸ線はＸ線検出器４に達し、Ach５におい
て検出されて電流信号として出力される。Rch６
では被検体３を透過しないＸ線が検出されて電流
信号として出力される。Ach５のCH１〜CHnの
検出データはそれぞれコンデンサＣ１〜Cnに充
電されて所定時間積分され電圧信号として出力さ
れる。前記の電圧信号は制御回路１６の制御によ
つて順々にオンオフされるスイツチ１１ａ〜１１
ｎによつて増幅器Ａ１に入力され、スイツチ１３
ａを経てAD変換器１４で時系列のデイジタル信
号に変換される。スイツチ１２は前記のスイツチ
１１ａ〜１１ｎのそれぞれのオンオフの間にオン
になつて各コンデンサＣ１〜Cnの充電電荷を放
電させる。Rch６の測定データの電流信号は増幅
器Ａ２によつて電圧信号に変換され、増幅器Ａ３
において反転増幅されて増幅器Ａ１の出力と同位
相にされ、スイツチ１３ｂに入力される。スイツ
チ１３ａが“オフ”でスイツチ１３ｂが“オン”
の時、増幅器Ａ３の出力は制御回路１６のAD変
換タイミング信号によりAD変換器１４でデイジ
タル信号に変換され、スイツチ１３ｂと同時に
“オン”となつているスイツチ１３ｄを経て加算
器１５に入力される。加算器１５は例えばCH１
のスイツチ１１ａのオンから次のオン迄の時間に
到達する１番目からｍ番目迄のｍ個のRch６のデ
ータを加算しCH１のデータの参照データとす
る。ｍ＋１番目のRch６のデータが入力される
と、１番目のデータが加算結果から除去されて、
加算器１５からは常にｍ個のRch６のデータの加
算結果が出力されている。コンピユータ８に入力
されたCH１の測定データは、同時に入力される
スイツチ１１ａの“オン”から次の“オン”まで
の時間間隔のデータを加算したRch６のデータと
対比されてＸ線強度変動に対して補正される。以
上の動作を第３図のタイムチヤートによつて詳し
く説明する。図において、イはスイツチ１１ａの
動作時間、ロはスイツチ１１ｂ、ハはスイツチ１
１ｎの動作時間を表す波形、ニはスイツチ１３
ａ、ホはスイツチ１３ｂ、ヘはスイツチ１２の動
作時間を表す波形である。トは制御回路１６から
AD変換器１４に供給するAD変換のタイミング
信号波形で、パルス波形の立下り時点でアナログ
信号をデイジタルに変換する動作を行う。チは
Rch６のデータが増幅器Ａ２において電圧信号に
変換され、各パルス毎に振幅の変動している増幅
器Ａ２の出力波形、リはCH１の測定データによ
る電流を充電したコンデンサＣ１の端電圧波形、
ヌはCH２の測定データによる電流を充電したコ
ンデンサＣ２の端電圧波形、ルはコンデンサCn
の端電圧波形である。下端の符号はスイツチ１１
ａが“オン”となつた時点からの各パルスの立上
り又は立下りの時刻に付したものである。ここ
で、各波形のタイミングと回路の動作を説明す
る。

時 刻 （あ） スイツチ１１ａ“オン”、スイツチ１３ａ
“オン”リのコンデンサＣ１端電圧AD変換器
１４に入力。

（い） AD変換タイミング信号によりAD変換
器１４がAD変換、CH１の計測を行う。

（う） スイツチ１２“オン”、コンデンサＣ１
の電荷放電。

スイツチ１３ａ“オフ”、スイツチ１３ｂ“オ
ン”、Rch６のデータAD変換器１１４に入力。

（え） AD変換タイミング信号によりAD変換
器１４がAD変換、Rch６の計測を行う。

（お） スイツチ１１ａ“オフ”、スイツチ１１ｂ
“オン”、スイツチ１２“オフ”、リのコンデン
サＣ１充電開始、電流積分モードとなる。

スイツチ１３ａ“オン”、スイツチ１３ｂ“オ
フ”、ヌのコンデンサＣ２端電圧AD変換器１
４に入力。

（か） AD変換タイミング信号によりAD変換
器１４がAD変換、CH２の計測を行う。

（き） スイツチ１２“オン”、コンデンサＣ２
の電荷放電。

スイツチ１３ａ“オフ”、スイツチ１３ｂ“オ
ン”、Rch６のデータAD変換器１４に入力。

（く） AD変換タイミング信号によりAD変換
器１４がAD変換、Rch６の計測を行う。

（け） スイツチ１１ｂ“オフ”、スイツチ１２
“オフ”、ヌのコンデンサＣ２充電開始、電流積
分モードとなる。

スイツチ１３ａ“オン”、スイツチ１３ｂ“オ
フ”。

（こ） スイツチ１１ｎ“オン”、スイツチ１３ａ
“オン”、スイツチ１３ｂ“オフ”ルのコンデン
サCn端電圧AD変換器１４に入力。

（さ） AD変換タイミング信号によりAD変換
器１４がAD変換、ルのコンデンサCn端電圧の
計測を行う。

（し） スイツチ１３ａ“オフ”、スイツチ１３ｂ
“オン”スイツチ１２“オン”、コンデンサCn
の電荷放電。

（す） AD変換タイミング信号によりAD変換
器１４がAD変換、Rch６の計測を行う。

（せ） （あ）以下の動作を繰り返す。

上記の説明において、Ach５の各チヤネルによ
る測定データ、例えばCH１のデータの集計間隔
は、時刻（お）におけるＣ１電圧の充電開始か
ら、放電の前のAD変換タイミング時刻（そ）迄
であり、Rch６の測定データの集計間隔は、スイ
ツチ１１ａ“オン”時点におけるスイツチ１３ｂ
“オン”中のAD変換タイミング時刻（え）から
次のCH１の計測の同様な点（ち）迄で多少のず
れはあるが、このずれは多数データ中の僅かのず
れなのでＸ線強度変化に対するデータ補正には殆
ど影響はない。同様にCH２の測定データの集計
間隔は（く）−（な）で、Rch６の集計間隔は
（け）−（て）で、CH１と同様なずれである。以
下全く同様なので特に説明はしない。

以上のようにRch６のデータを各Ach５の測定
データ採取の時間間隔中において多数のデータを
取ることにより特別な一瞬の変動に影響されるこ
とのない、純粋にＸ線源１の照射Ｘ線の強度の変
動を反映するデータを各Ach毎に取ることができ
るようになり、RchやAD変換器の数を増やすこ
となく各AchのＸ線強度の変動による影響を正確
に補正することができるようになつた。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
ない。例えばRch６の計測を更に正確にするため
にAD変換器１４の変換タイミングの周波数を上
げてサンプリングレートを更に高速にしてもよ
い。又、スイツチ１３ａ，１３ｂ及び１３ｃ，１
３ｄはSPSTのスイツチ４個の連動スイツチを用
いて説明したが、SPDTのスイツチ２個の連動ス
イツチ２組を用いてもよい。

又、AD変換器を２個使用して実計測時間と加
算器による加算区間とを正確に一致させるように
してもよい。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、
Achによつて測定した測定データ採取時に生ずる
時間的なＸ線の変動を各チヤネル毎に正確に計測
して各チヤネルのデータを補正することができる
ようになつて実用上の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部構成図、第２
図はＸ線断層撮影装置の説明図、第３図は本発明
の装置の動作のタイムチヤートである。 １…Ｘ線源、３…被検体、４…Ｘ線検出器、５
…Ach、６…Rch、７…データ収集装置、８…コ
ンピユータ、９…メモリ、１１ａ〜１１ｎ，１
２，１３ａ〜１３ｄ…スイツチ、１４…AD変換
器、１５…加算器、１６…制御回路、Ｃ１，Ｃ２
〜Cn…コンデンサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ Ｘ線源が照射するＸ線の時間的な強度の変動
   補正のために複数のチヤンネルから成るＸ線検出
   器の一部を参照チヤンネルとして用い、残りを測
   定用チヤンネルとして用い、参照チヤンネルから
   得られる参照データを用いて測定用チヤンネルか
   ら得られる測定データを補正するＸ線断層撮影装
   置において、 Ｘ線検出器の測定用チヤンネルの出力を順次読
   み出す測定データ読み出し手段と、 測定データ読み出し手段の各チヤンネルの読み
   出し周期に合わせて参照チヤンネルの出力を読み
   出す参照サンプリング手段と、 参照サンプリング手段の出力を順次加算し、測
   定用チヤンネルのデータ積分時間に相当する参照
   データを逐次更新する参照データ生成手段とを備
   えたことを特徴とするＸ線断層診断装置。