JPH05212028A - 放射線３次元画像撮影装置 - Google Patents
放射線３次元画像撮影装置Info
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- JPH05212028A JPH05212028A JP4020343A JP2034392A JPH05212028A JP H05212028 A JPH05212028 A JP H05212028A JP 4020343 A JP4020343 A JP 4020343A JP 2034392 A JP2034392 A JP 2034392A JP H05212028 A JPH05212028 A JP H05212028A
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4208—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
- A61B6/4241—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector using energy resolving detectors, e.g. photon counting
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Abstract
(57)【要約】
【目的】３次元方向の被写体の材料情報を得る。
【構成】被写体14にＸ線ビーム13を照射し、被写体14か
ら発生するコンプトン散乱Ｘ線15の深さ方向のエネルギ
ー強度情報を複数個のＣｄＴｅ半導体よりなるセンサ17
により検出して深さ方向を含む３次元画像情報を得、さ
らに、２組のディスクリミネータ19ａ、19ｂおよびカウ
ンタ20ａ、20ｂにより散乱Ｘ線15のエネルギーを高、低
２つのエネルギー帯に分離して検出し、その２つのエネ
ルギーのＸ線強度情報の比を画像処理部21で演算し、こ
れを利用することにより、被写体14の構造のみならず材
料に関する情報としての画像コントラストなどによる３
次元画像を表示部22に表示する。
ら発生するコンプトン散乱Ｘ線15の深さ方向のエネルギ
ー強度情報を複数個のＣｄＴｅ半導体よりなるセンサ17
により検出して深さ方向を含む３次元画像情報を得、さ
らに、２組のディスクリミネータ19ａ、19ｂおよびカウ
ンタ20ａ、20ｂにより散乱Ｘ線15のエネルギーを高、低
２つのエネルギー帯に分離して検出し、その２つのエネ
ルギーのＸ線強度情報の比を画像処理部21で演算し、こ
れを利用することにより、被写体14の構造のみならず材
料に関する情報としての画像コントラストなどによる３
次元画像を表示部22に表示する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、工業用分析装置または
医療用放射線診断装置などに用いられる放射線３次元画
像撮影装置に関するものである。
医療用放射線診断装置などに用いられる放射線３次元画
像撮影装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図５はコンプトン散乱によるＸ線の散乱
方向分布図である。コンプトン散乱とは、Ｘ線またはγ
線と物質の電子が相互作用を起こし、Ｘ線またはγ線が
入射方向と異なる方向に散乱することであり、このコン
プトン散乱を利用した計測の試みが成されている。入射
Ｘ線は、たとえば左方向から入射すると、図１に示すよ
うに四方に散乱する。０°が入射方向と同じ方向であ
り、０°〜90°方向の散乱は前方散乱とよばれ、90°〜
180 °方向はその逆で後方散乱と呼ばれている。この後
方散乱を利用すると、被写体に対しＸ線発生器と同一方
向からの散乱Ｘ線を検出することができる。この検出原
理に関しては参考文献として下記の文献に詳細が記され
ている。 G.HARDING "X-RAY SCATTER IMAGING IN NON-DESTRUCTIV
E TESTING" International Advances in Nondestructive Testing,1
985,Vol.11,pp.271-295 以下、上記方法について説明する。
方向分布図である。コンプトン散乱とは、Ｘ線またはγ
線と物質の電子が相互作用を起こし、Ｘ線またはγ線が
入射方向と異なる方向に散乱することであり、このコン
プトン散乱を利用した計測の試みが成されている。入射
Ｘ線は、たとえば左方向から入射すると、図１に示すよ
うに四方に散乱する。０°が入射方向と同じ方向であ
り、０°〜90°方向の散乱は前方散乱とよばれ、90°〜
180 °方向はその逆で後方散乱と呼ばれている。この後
方散乱を利用すると、被写体に対しＸ線発生器と同一方
向からの散乱Ｘ線を検出することができる。この検出原
理に関しては参考文献として下記の文献に詳細が記され
ている。 G.HARDING "X-RAY SCATTER IMAGING IN NON-DESTRUCTIV
E TESTING" International Advances in Nondestructive Testing,1
985,Vol.11,pp.271-295 以下、上記方法について説明する。
【０００３】図６はＸ線の後方散乱を用いた従来の放射
線３次元画像撮影装置の概略構成図である。図６におい
て、Ｘ線源としてのＸ線発生器１から発生するＸ線をス
リット２によりペンシルビーム状のＸ線ビーム３に絞
り、これを被写体４に照射する。被写体４に照射された
Ｘ線ビーム３上から発生するコンプトン散乱Ｘ線５をス
リット６を通してＸ線センサ７で検出することにより、
被写体４内の縦方向の断層像を得ることができる。ま
た、Ｘ線発生器１とＸ線センサ７を被写体４に対して相
対的に移動させることにより、３次元画像を得ることが
できる。
線３次元画像撮影装置の概略構成図である。図６におい
て、Ｘ線源としてのＸ線発生器１から発生するＸ線をス
リット２によりペンシルビーム状のＸ線ビーム３に絞
り、これを被写体４に照射する。被写体４に照射された
Ｘ線ビーム３上から発生するコンプトン散乱Ｘ線５をス
リット６を通してＸ線センサ７で検出することにより、
被写体４内の縦方向の断層像を得ることができる。ま
た、Ｘ線発生器１とＸ線センサ７を被写体４に対して相
対的に移動させることにより、３次元画像を得ることが
できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、被写体４の構造に関する３次元画像は得ら
れるが、被写体４におけるＸ線のエネルギーに関する情
報は扱っておらず被写体４の材料に関する情報は得られ
なかった。
の構成では、被写体４の構造に関する３次元画像は得ら
れるが、被写体４におけるＸ線のエネルギーに関する情
報は扱っておらず被写体４の材料に関する情報は得られ
なかった。
【０００５】本発明は上記従来の問題を解決するもの
で、被写体の材料に関する情報を得ることができる放射
線３次元画像撮影装置を提供することを目的とするもの
である。
で、被写体の材料に関する情報を得ることができる放射
線３次元画像撮影装置を提供することを目的とするもの
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の放射線３次元画像撮影装置は、放射線発生器
から被写体に照射された放射線ビーム上から発生するコ
ンプトン散乱放射線を検出することにより前記被写体内
の縦方向の断層像を得る放射線３次元画像撮影装置であ
って、前記コンプトン散乱放射線のエネルギー強度を検
出する放射線検出器を備え、前記エネルギー強度を比較
して前記被写体を構成する材料に関する情報を得る構成
としたものである。
に本発明の放射線３次元画像撮影装置は、放射線発生器
から被写体に照射された放射線ビーム上から発生するコ
ンプトン散乱放射線を検出することにより前記被写体内
の縦方向の断層像を得る放射線３次元画像撮影装置であ
って、前記コンプトン散乱放射線のエネルギー強度を検
出する放射線検出器を備え、前記エネルギー強度を比較
して前記被写体を構成する材料に関する情報を得る構成
としたものである。
【０００７】また、本発明の放射線３次元画像撮影装置
は、上記構成に加えて、放射線検出器に、コンプトン散
乱放射線のエネルギー強度を２つのエネルギー範囲に分
離して検出する２組のディスクリミネータおよびカウン
タと、前記２組のディスクリミネータおよびカウンタに
より分離した前記コンプトン散乱放射線のエネルギー強
度情報よりなる画像情報を用いて、低エネルギー画像情
報と高エネルギー画像情報の比、または、低エネルギー
画像情報を対数化した画像情報と高エネルギー画像情報
を対数化した画像情報の比を演算して画像情報とする画
像処理部とを設けたものである。
は、上記構成に加えて、放射線検出器に、コンプトン散
乱放射線のエネルギー強度を２つのエネルギー範囲に分
離して検出する２組のディスクリミネータおよびカウン
タと、前記２組のディスクリミネータおよびカウンタに
より分離した前記コンプトン散乱放射線のエネルギー強
度情報よりなる画像情報を用いて、低エネルギー画像情
報と高エネルギー画像情報の比、または、低エネルギー
画像情報を対数化した画像情報と高エネルギー画像情報
を対数化した画像情報の比を演算して画像情報とする画
像処理部とを設けたものである。
【０００８】さらに、本発明の放射線３次元画像処理装
置は、上記構成に加えて、放射線発生器と被写体の間
に、前記放射線発生器から発生する放射線エネルギー強
度を２つの領域に分離する、タンタル（Ｔａ）、タング
ステン（Ｗ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、鉛（Ｐｂ）
のうち少なくとも１元素を含みＫ殻吸収端を利用したＫ
エッジフィルタを設けたものである。
置は、上記構成に加えて、放射線発生器と被写体の間
に、前記放射線発生器から発生する放射線エネルギー強
度を２つの領域に分離する、タンタル（Ｔａ）、タング
ステン（Ｗ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、鉛（Ｐｂ）
のうち少なくとも１元素を含みＫ殻吸収端を利用したＫ
エッジフィルタを設けたものである。
【０００９】
【作用】上記構成により、放射線発生器から被写体に照
射された放射線ビーム上から発生するコンプトン散乱放
射線のエネルギー強度情報を、たとえば画像のコントラ
ストとして検出すれば、光電効果による吸収特性は材料
に大きく依存しており、材料の原子番号が大きくなれば
光電効果による吸収もまた大きくなるので、画像のコン
トラストを比較して被写体を構成する材料に関する情報
を得ることが可能となる。
射された放射線ビーム上から発生するコンプトン散乱放
射線のエネルギー強度情報を、たとえば画像のコントラ
ストとして検出すれば、光電効果による吸収特性は材料
に大きく依存しており、材料の原子番号が大きくなれば
光電効果による吸収もまた大きくなるので、画像のコン
トラストを比較して被写体を構成する材料に関する情報
を得ることが可能となる。
【００１０】また、コンプトン散乱放射線を高低２つの
エネルギー範囲に分離してそれぞれのエネルギー強度に
対する強度情報よりなる画像情報を用いて、低エネルギ
ー画像情報と高エネルギー画像情報の比、または、低エ
ネルギー画像情報を対数化した画像情報と高エネルギー
画像情報を対数化した画像情報の比を演算した画像情報
を、たとえば画像のコントラストとして検出すれば、コ
ントラストがよりはっきりして画像のコントラストが比
較し易くなり被写体を構成する材料に関する情報をより
正確に得ることが可能となる。このとき、対数化した画
像情報の比を演算した画像情報の場合、材料の厚さによ
らず差が出るのでより正確な情報となる。
エネルギー範囲に分離してそれぞれのエネルギー強度に
対する強度情報よりなる画像情報を用いて、低エネルギ
ー画像情報と高エネルギー画像情報の比、または、低エ
ネルギー画像情報を対数化した画像情報と高エネルギー
画像情報を対数化した画像情報の比を演算した画像情報
を、たとえば画像のコントラストとして検出すれば、コ
ントラストがよりはっきりして画像のコントラストが比
較し易くなり被写体を構成する材料に関する情報をより
正確に得ることが可能となる。このとき、対数化した画
像情報の比を演算した画像情報の場合、材料の厚さによ
らず差が出るのでより正確な情報となる。
【００１１】さらに、放射線発生器と被写体の間に、放
射線発生器から発生する放射線エネルギー強度を２つの
領域に分離するＫエッジフィルタを設けたので、入射放
射線のエネルギースペクトルが狭くなり、対数化散乱放
射線情報比は厚くなるほど若干値が高くなるビームハー
ドニング現象は低減してより正確な情報となる。
射線発生器から発生する放射線エネルギー強度を２つの
領域に分離するＫエッジフィルタを設けたので、入射放
射線のエネルギースペクトルが狭くなり、対数化散乱放
射線情報比は厚くなるほど若干値が高くなるビームハー
ドニング現象は低減してより正確な情報となる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。図１は本発明の一実施例を示す放射
線３次元画像撮影装置の構成図である。図１において、
Ｘ線発生器11からのＸ線をスリット12によりペンシルビ
ーム状に絞ったＸ線ビーム13を被写体14に照射し、Ｘ線
ビーム13上から発生するコンプトン散乱Ｘ線15はスリッ
ト16を通過する。この散乱Ｘ線15の光子はＣｄＴｅ半導
体でできたセンサ17により電流パルスに変換される。こ
の電流パルスに変換された情報は、増幅器18により電圧
パルスに変換され、この電圧パルスの異なる所定レベル
以上を通過させるディスクリミネータ19ａ，19ｂに入力
され、さらに、ディスクリミネータ19ａ，19ｂからそれ
ぞれ出力される電圧パルスをカウントするカウンタ20
ａ，20ｂに入力される。このようにして、２組のディス
クリミネータ19ａ，19ｂおよびカウンタ20ａ，20ｂによ
りコンプトン散乱Ｘ線15のエネルギー強度を所定の低エ
ネルギー強度以上と高エネルギー強度以上の２つのエネ
ルギー範囲に分離されてそれぞれ検出される。
しながら説明する。図１は本発明の一実施例を示す放射
線３次元画像撮影装置の構成図である。図１において、
Ｘ線発生器11からのＸ線をスリット12によりペンシルビ
ーム状に絞ったＸ線ビーム13を被写体14に照射し、Ｘ線
ビーム13上から発生するコンプトン散乱Ｘ線15はスリッ
ト16を通過する。この散乱Ｘ線15の光子はＣｄＴｅ半導
体でできたセンサ17により電流パルスに変換される。こ
の電流パルスに変換された情報は、増幅器18により電圧
パルスに変換され、この電圧パルスの異なる所定レベル
以上を通過させるディスクリミネータ19ａ，19ｂに入力
され、さらに、ディスクリミネータ19ａ，19ｂからそれ
ぞれ出力される電圧パルスをカウントするカウンタ20
ａ，20ｂに入力される。このようにして、２組のディス
クリミネータ19ａ，19ｂおよびカウンタ20ａ，20ｂによ
りコンプトン散乱Ｘ線15のエネルギー強度を所定の低エ
ネルギー強度以上と高エネルギー強度以上の２つのエネ
ルギー範囲に分離されてそれぞれ検出される。
【００１３】これらの検出情報は画像処理部21に入力さ
れて記憶された後、高エネルギー強度以上の高エネルギ
ー画像情報と、この高エネルギー画像情報と低エネルギ
ー強度以上の情報の差分により得られる低エネルギー画
像情報を得、これらの画像情報を用いて、低エネルギー
画像情報または高エネルギー画像情報を画像情報とする
かまたは、低エネルギー画像情報と高エネルギー画像情
報の比、または、低エネルギー画像情報を対数化した画
像情報と高エネルギー画像情報を対数化した画像情報の
比を演算して画像情報とする。
れて記憶された後、高エネルギー強度以上の高エネルギ
ー画像情報と、この高エネルギー画像情報と低エネルギ
ー強度以上の情報の差分により得られる低エネルギー画
像情報を得、これらの画像情報を用いて、低エネルギー
画像情報または高エネルギー画像情報を画像情報とする
かまたは、低エネルギー画像情報と高エネルギー画像情
報の比、または、低エネルギー画像情報を対数化した画
像情報と高エネルギー画像情報を対数化した画像情報の
比を演算して画像情報とする。
【００１４】これらの画像情報を画像処理部21により画
像処理した後、表示部22によりエネルギー強度情報を画
像のコントラストとして表示する。この画像のコントラ
ストを比較して被写体14を構成する材料に関する情報と
する。以上のセンサ17、２組のディスクリミネータ19
ａ、19ｂおよびカウンタ20ａ、20ｂ、画像処理部21さら
に表示部22によりＸ線検出器23が構成され、さらに、Ｘ
線発生器11、スリット12、16およびＸ線検出器23により
放射線３次元画像撮影装置24が構成される。
像処理した後、表示部22によりエネルギー強度情報を画
像のコントラストとして表示する。この画像のコントラ
ストを比較して被写体14を構成する材料に関する情報と
する。以上のセンサ17、２組のディスクリミネータ19
ａ、19ｂおよびカウンタ20ａ、20ｂ、画像処理部21さら
に表示部22によりＸ線検出器23が構成され、さらに、Ｘ
線発生器11、スリット12、16およびＸ線検出器23により
放射線３次元画像撮影装置24が構成される。
【００１５】上述した被写体14の構成材料に関する情報
を得る方法について、以下、さらに詳しく説明する。ま
ず、被写体14を構成する材料とＸ線光子との相互作用を
図２に示す。光子エネルギー100keVを中心とするエネル
ギー範囲における相互作用は光電効果による吸収とコン
プトン効果による散乱が主であり、図２では光子エネル
ギーに対する光子減弱係数をアルミニウムと鉄に関して
示している。図２から判るように、コンプトン散乱に関
する特性Ａについてはアルミニウムと鉄の両者において
大きな違いは無いが、光電効果による吸収に関する特性
Ｂについてはアルミニウムと鉄において材料に大きく依
存しており、材料の原子番号が大きくなれば、光電効果
による吸収もまた大きくなる。このことは、被写体14内
でコンプトン効果により発生した散乱Ｘ線15が被写体14
外に出るまでに吸収される吸収量が被写体14の材料に依
存することを示している。そこで、散乱Ｘ線15の散乱線
のエネルギー依存度合を測定することにより、被写体14
の材料に関する情報を得ることができる。
を得る方法について、以下、さらに詳しく説明する。ま
ず、被写体14を構成する材料とＸ線光子との相互作用を
図２に示す。光子エネルギー100keVを中心とするエネル
ギー範囲における相互作用は光電効果による吸収とコン
プトン効果による散乱が主であり、図２では光子エネル
ギーに対する光子減弱係数をアルミニウムと鉄に関して
示している。図２から判るように、コンプトン散乱に関
する特性Ａについてはアルミニウムと鉄の両者において
大きな違いは無いが、光電効果による吸収に関する特性
Ｂについてはアルミニウムと鉄において材料に大きく依
存しており、材料の原子番号が大きくなれば、光電効果
による吸収もまた大きくなる。このことは、被写体14内
でコンプトン効果により発生した散乱Ｘ線15が被写体14
外に出るまでに吸収される吸収量が被写体14の材料に依
存することを示している。そこで、散乱Ｘ線15の散乱線
のエネルギー依存度合を測定することにより、被写体14
の材料に関する情報を得ることができる。
【００１６】したがって、ＣｄＴｅ半導体検出器である
Ｘ線検出器23は原子番号が大きく、吸収効率がよいた
め、使用するＸ線エネルギー領域（〜200keV）において
エネルギー分析を行うには適した放射線検出器である。
このようなＸ線検出器23を複数個並べて散乱Ｘ線15のエ
ネルギー強度を検出することにより、エネルギー情報を
有した深さ方向の画像情報を得ることができる。この画
像情報を表示部22により画像のコントラストとして表示
することで、この画像のコントラストを比較すれば被写
体14を構成する材料に関する情報を得ることができる。
Ｘ線検出器23は原子番号が大きく、吸収効率がよいた
め、使用するＸ線エネルギー領域（〜200keV）において
エネルギー分析を行うには適した放射線検出器である。
このようなＸ線検出器23を複数個並べて散乱Ｘ線15のエ
ネルギー強度を検出することにより、エネルギー情報を
有した深さ方向の画像情報を得ることができる。この画
像情報を表示部22により画像のコントラストとして表示
することで、この画像のコントラストを比較すれば被写
体14を構成する材料に関する情報を得ることができる。
【００１７】この具体的測定は、Ｘ線ビーム13を0.5mm
の径に絞り、被写体14に照射した。被写体14とスリット
16間距離は１cm、センサ17とスリット16との間の距離は
５cmとし、深さ方向の拡大率は５倍である。センサ17は
２mmピッチで５個のＸ線検出器23を並べ、全長10mmであ
る。この構成により被写体14の深さ方向において２mm間
の情報を得ることができる。被写体14として鉄とアルミ
ニウムを用い、被写体14から発生する散乱Ｘ線15のエネ
ルギー強度を２つのエネルギー帯に分離して測定した。
Ｘ線発生器11に150kV 定電圧を印加してＸ線を発生さ
せ、Ｘ線検出器23により２つのエネルギー帯に分離し
た。２つのエネルギー帯の実効エネルギーを銅の半価層
を用いて計算すると、略80keV,100keVであった。
の径に絞り、被写体14に照射した。被写体14とスリット
16間距離は１cm、センサ17とスリット16との間の距離は
５cmとし、深さ方向の拡大率は５倍である。センサ17は
２mmピッチで５個のＸ線検出器23を並べ、全長10mmであ
る。この構成により被写体14の深さ方向において２mm間
の情報を得ることができる。被写体14として鉄とアルミ
ニウムを用い、被写体14から発生する散乱Ｘ線15のエネ
ルギー強度を２つのエネルギー帯に分離して測定した。
Ｘ線発生器11に150kV 定電圧を印加してＸ線を発生さ
せ、Ｘ線検出器23により２つのエネルギー帯に分離し
た。２つのエネルギー帯の実効エネルギーを銅の半価層
を用いて計算すると、略80keV,100keVであった。
【００１８】図３にアルミニウムと鉄に対する厚さ方向
における散乱Ｘ線透過強度比率を示す。図３においては
厚さが０における値を１として正規化した。図３に示す
ように、アルミニウムに対する測定結果Ｃでは、アルミ
ニウムは吸収が少ないため、高エネルギーおよび低エネ
ルギーに対して減衰が少ない。また、鉄に対する測定結
果Ｄでは、高エネルギーの吸収に対しては低エネルギー
の減衰が顕著に大きいことが判る。これら高および低エ
ネルギーの減衰曲線を比較することにより、被写体14を
構成する材料に関する情報が正確に得られる。
における散乱Ｘ線透過強度比率を示す。図３においては
厚さが０における値を１として正規化した。図３に示す
ように、アルミニウムに対する測定結果Ｃでは、アルミ
ニウムは吸収が少ないため、高エネルギーおよび低エネ
ルギーに対して減衰が少ない。また、鉄に対する測定結
果Ｄでは、高エネルギーの吸収に対しては低エネルギー
の減衰が顕著に大きいことが判る。これら高および低エ
ネルギーの減衰曲線を比較することにより、被写体14を
構成する材料に関する情報が正確に得られる。
【００１９】図４は高エネルギーおよび低エネルギーの
散乱Ｘ線透過強度比を対数化した値の比を示したもの
で、材料の厚さによらず、材料の種類に依存しているこ
とが判る。図４に示すように、対数化散乱Ｘ線情報比は
厚さの増加により若干値が高くなる傾向を示している
が、これはＸ線特有のビームハードニング現象と呼ば
れ、被写体14の厚さが増加することにより透過するＸ線
の実効エネルギーが高い方にシフトする現象が起こるた
めである。
散乱Ｘ線透過強度比を対数化した値の比を示したもの
で、材料の厚さによらず、材料の種類に依存しているこ
とが判る。図４に示すように、対数化散乱Ｘ線情報比は
厚さの増加により若干値が高くなる傾向を示している
が、これはＸ線特有のビームハードニング現象と呼ば
れ、被写体14の厚さが増加することにより透過するＸ線
の実効エネルギーが高い方にシフトする現象が起こるた
めである。
【００２０】このビームハードニング現象を低減する方
法としては入射Ｘ線のエネルギースペクトルをできうる
限り狭くすることである。この方法としては、Ｘ線を２
つのエネルギー領域に前もって分離した後に被写体14に
照射すればよい。その１例としてＸ線発生器11と被写体
14の間にＫ殻吸収端を利用したＫエッジフィルタ25を設
け、Ｋエッジフィルタ25は、分離したいエネルギーに吸
収端の存在する材料を挿入することにより、Ｘ線発生器
11から発生するＸ線エネルギー強度を容易に２つのエネ
ルギー帯に分離することができる。本発明の散乱Ｘ線エ
ネルギー領域で使用するＫエッジフィルタとして適した
ものはタンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、白金
（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、鉛（Ｐｂ）のうち少なくとも１
元素を含むフィルタで、いずれも60〜80keV に吸収端を
有している。このフィルタを使用することにより、Ｘ線
の実効エネルギー約60keV 、100keVが容易に得られる。
また、より簡単に行うには、Ｘ線発生器11に印加する電
圧をスイッチングすることによりＸ線エネルギーを容易
に変化させることが可能であるが、この場合、Ｘ線スペ
クトルに重なりが生じる。なお、Ｘ線発生器11に印加す
る電圧をスイッチングし、発生するＸ線のエネルギーを
交互に切り換えて被写体14に照射し、被写体14から発生
するコンプトン散乱Ｘ線15をスイッチングと同期させて
検出してもよい。
法としては入射Ｘ線のエネルギースペクトルをできうる
限り狭くすることである。この方法としては、Ｘ線を２
つのエネルギー領域に前もって分離した後に被写体14に
照射すればよい。その１例としてＸ線発生器11と被写体
14の間にＫ殻吸収端を利用したＫエッジフィルタ25を設
け、Ｋエッジフィルタ25は、分離したいエネルギーに吸
収端の存在する材料を挿入することにより、Ｘ線発生器
11から発生するＸ線エネルギー強度を容易に２つのエネ
ルギー帯に分離することができる。本発明の散乱Ｘ線エ
ネルギー領域で使用するＫエッジフィルタとして適した
ものはタンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、白金
（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、鉛（Ｐｂ）のうち少なくとも１
元素を含むフィルタで、いずれも60〜80keV に吸収端を
有している。このフィルタを使用することにより、Ｘ線
の実効エネルギー約60keV 、100keVが容易に得られる。
また、より簡単に行うには、Ｘ線発生器11に印加する電
圧をスイッチングすることによりＸ線エネルギーを容易
に変化させることが可能であるが、この場合、Ｘ線スペ
クトルに重なりが生じる。なお、Ｘ線発生器11に印加す
る電圧をスイッチングし、発生するＸ線のエネルギーを
交互に切り換えて被写体14に照射し、被写体14から発生
するコンプトン散乱Ｘ線15をスイッチングと同期させて
検出してもよい。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、被写体か
らのコンプトン散乱放射線のエネルギー強度を分離して
検出することにより、被写体の３次元の構造を示す放射
線画像のみならず、被写体の３次元の構造における材料
に関する情報も得ることができるものである。
らのコンプトン散乱放射線のエネルギー強度を分離して
検出することにより、被写体の３次元の構造を示す放射
線画像のみならず、被写体の３次元の構造における材料
に関する情報も得ることができるものである。
【図１】本発明の一実施例を示す放射線３次元画像撮影
装置の構成図である。
装置の構成図である。
【図２】被写体を構成する材料とＸ線光子との相互作用
によりＸ線光子エネルギーに対する減弱を示す図であ
る。
によりＸ線光子エネルギーに対する減弱を示す図であ
る。
【図３】アルミニウムと鉄に対する厚さ方向における散
乱Ｘ線透過強度比率を示す図である。
乱Ｘ線透過強度比率を示す図である。
【図４】被写体の厚さに対する対数化した高エネルギー
および低エネルギーの散乱Ｘ線透過強度比を示す図であ
る。
および低エネルギーの散乱Ｘ線透過強度比を示す図であ
る。
【図５】コンプトン散乱によるＸ線の散乱方向分布図で
ある。
ある。
【図６】Ｘ線の後方散乱を用いた従来の放射線３次元画
像撮影装置の概略構成図である。
像撮影装置の概略構成図である。
11 Ｘ線発生器 12、16 スリット 13 Ｘ線ビーム 14 被写体 15 コンプトン散乱Ｘ線 17 センサ 19ａ、19ｂ ディスクリミネータ 20ａ、20ｂ カウンタ 21 画像処理部 22 表示部 23 Ｘ線検出器 24 放射線３次元画像撮影装置 25 Ｋエッジフィルタ
Claims (3)
- 【請求項１】放射線発生器から被写体に照射された放射
線ビーム上から発生するコンプトン散乱放射線を検出す
ることにより前記被写体内の縦方向の断層像を得る放射
線３次元画像撮影装置であって、前記コンプトン散乱放
射線のエネルギー強度を検出する放射線検出器を備え、
前記エネルギー強度を比較して前記被写体を構成する材
料に関する情報を得る構成とした放射線３次元画像撮影
装置。 - 【請求項２】放射線検出器に、コンプトン散乱放射線の
エネルギー強度を２つのエネルギー範囲に分離して検出
する２組のディスクリミネータおよびカウンタと、前記
２組のディスクリミネータおよびカウンタにより分離し
た前記コンプトン散乱放射線のエネルギー強度情報より
なる画像情報を用いて、低エネルギー画像情報と高エネ
ルギー画像情報の比、または、低エネルギー画像情報を
対数化した画像情報と高エネルギー画像情報を対数化し
た画像情報の比を演算して画像情報とする画像処理部と
を設けた請求項１記載の放射線３次元画像撮影装置。 - 【請求項３】放射線発生器と被写体の間に、前記放射線
発生器から発生する放射線エネルギー強度を２つの領域
に分離する、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、
白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、鉛（Ｐｂ）のうち少なくと
も１元素を含みＫ殻吸収端を利用したＫエッジフィルタ
を設けた請求項２記載の放射線３次元画像撮影装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4020343A JPH05212028A (ja) | 1992-02-06 | 1992-02-06 | 放射線３次元画像撮影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4020343A JPH05212028A (ja) | 1992-02-06 | 1992-02-06 | 放射線３次元画像撮影装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05212028A true JPH05212028A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=12024496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4020343A Pending JPH05212028A (ja) | 1992-02-06 | 1992-02-06 | 放射線３次元画像撮影装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05212028A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004516456A (ja) * | 2000-08-15 | 2004-06-03 | ノースロップ グラマン コーポレイション | 見えないエッジの検出システム及び方法 |
| JP2008506124A (ja) * | 2004-07-08 | 2008-02-28 | パスポート システムズ， インク． | 物質の平均原子番号及び質量を求めるための方法及びシステム |
| US8611633B2 (en) | 2010-09-15 | 2013-12-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for processing image, image processing apparatus and medical image system for performing the same |
| JP2014503828A (ja) * | 2011-01-31 | 2014-02-13 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 検出値処理装置 |
| JP2022038497A (ja) * | 2020-08-26 | 2022-03-10 | 株式会社日立製作所 | 内部状態検査システム及び内部状態検査方法 |
| JP2022137883A (ja) * | 2021-03-09 | 2022-09-22 | 富士フイルム株式会社 | 散乱線モデル導出装置、方法およびプログラム、並びに放射線画像処理装置、方法およびプログラム |
-
1992
- 1992-02-06 JP JP4020343A patent/JPH05212028A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004516456A (ja) * | 2000-08-15 | 2004-06-03 | ノースロップ グラマン コーポレイション | 見えないエッジの検出システム及び方法 |
| JP2008506124A (ja) * | 2004-07-08 | 2008-02-28 | パスポート システムズ， インク． | 物質の平均原子番号及び質量を求めるための方法及びシステム |
| US8611633B2 (en) | 2010-09-15 | 2013-12-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method for processing image, image processing apparatus and medical image system for performing the same |
| JP2014503828A (ja) * | 2011-01-31 | 2014-02-13 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | 検出値処理装置 |
| JP2022038497A (ja) * | 2020-08-26 | 2022-03-10 | 株式会社日立製作所 | 内部状態検査システム及び内部状態検査方法 |
| JP2022137883A (ja) * | 2021-03-09 | 2022-09-22 | 富士フイルム株式会社 | 散乱線モデル導出装置、方法およびプログラム、並びに放射線画像処理装置、方法およびプログラム |
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