JPH0551295B2 - - Google Patents

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JPH0551295B2
JPH0551295B2 JP1056158A JP5615889A JPH0551295B2 JP H0551295 B2 JPH0551295 B2 JP H0551295B2 JP 1056158 A JP1056158 A JP 1056158A JP 5615889 A JP5615889 A JP 5615889A JP H0551295 B2 JPH0551295 B2 JP H0551295B2
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JP
Japan
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ray
detection element
ray detection
ray source
data
Prior art date
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Application number
JP1056158A
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Japanese (ja)
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JPH02237547A (en
Inventor
Kyojiro Nanbu
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP1056158A priority Critical patent/JPH02237547A/en
Publication of JPH02237547A publication Critical patent/JPH02237547A/en
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  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、X線フアンビームにより得られるフ
アンビームデータをパラレルビームデータに変換
して画像再構成を行うX線CT装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention provides an X-ray CT apparatus that reconstructs images by converting fan beam data obtained by an X-ray fan beam into parallel beam data. Regarding.

(従来の技術) 従来の第3世代のX線CT装置として、第9図
に示す装置が知られている。
(Prior Art) As a conventional third generation X-ray CT apparatus, the apparatus shown in FIG. 9 is known.

X線管1と、X線源1aを中心とする円弧上に
この円弧に沿つて等しい間隔で配置された多数の
X線検出素子2aよりなるX線検出素子アレイ2
とを対向配置している。そして、この装置は、被
検体3の体軸を回転中心として被検体3の周囲に
前記X線管1と前記X線検出素子アレイ2とを同
時に回転させながら、所定回転角度毎に前記X線
管1よりX線フアンビーム1bを曝射し、前記X
線検出素子アレイ2より出力されると共に前記X
線管1の一回転中に得られる多数のチヤンネルの
X線検出データをデータ収集装置4で処理する構
成を有する。
An X-ray detection element array 2 consisting of an X-ray tube 1 and a large number of X-ray detection elements 2a arranged on an arc centered on an X-ray source 1a at equal intervals along this arc.
are placed facing each other. This apparatus rotates the X-ray tube 1 and the X-ray detection element array 2 around the subject 3 around the body axis of the subject 3 at the same time, and rotates the X-ray at every predetermined rotation angle. An X-ray fan beam 1b is irradiated from the tube 1, and the
The X
It has a configuration in which X-ray detection data of a large number of channels obtained during one rotation of the ray tube 1 is processed by a data acquisition device 4.

このように構成された従来のX線CT装置で用
いられる画像再構成の方式には、主に、フアンビ
ームデータをパラレルビームデータに変換した後
にパラレルビームアルゴリズムを用いるParallel
View方式と、フアンビームデータを直接再構成
する直接フアン再構成方式とがある。
The image reconstruction method used in conventional X-ray CT equipment configured in this way is mainly a parallel beam algorithm that uses a parallel beam algorithm after converting fan beam data to parallel beam data.
There is a View method and a direct fan reconstruction method that directly reconstructs fan beam data.

Parallel View方式について、第10図を参照
して説明する。同図aはX線源1aが点F0(真
上)に位置する図を示したものである。次に、同
図bに示すように、X線源1aが点F0から点F1
へnΔβ回転するとX線検出素子D1がX線ビーム
1cを検出する。続いて、同図cに示すように、
さらにX線源1aが回転して点F0から点F2へ
(n+1)Δβ移動するとX線検出素子D2がX線ビ
ーム1cを検出する。同様に同図dに示すよう
に、X線源1aが点F0から点F3へ(n+2)Δβ
回転してX線検出素子D2の隣の検出素子D3(図示
せず)がX線ビーム1cを検出する。このように
して得られるX線ビーム1cは第10図dに示す
ように各X線ビーム1aの間隔L12,L23は一定と
はならない。従つて、フアンビームデータをパラ
レルビームデータに変換しても不等間隔のビーム
データであるため、このビームデータを等間隔の
データに補間するための補間処理が必要となる。
このため演算時間が長くなり、更に、補間により
画像にボケが生じるという問題がある。
The Parallel View method will be explained with reference to FIG. 10. Figure a shows a diagram in which the X-ray source 1a is located at point F 0 (directly above). Next, as shown in Figure b, the X-ray source 1a moves from point F 0 to point F 1
When the X-ray beam 1c is rotated nΔβ, the X-ray detection element D1 detects the X-ray beam 1c. Next, as shown in Figure c,
When the X-ray source 1a further rotates and moves (n+1)Δβ from the point F 0 to the point F 2 , the X-ray detection element D 2 detects the X-ray beam 1c. Similarly, as shown in figure d, the X-ray source 1a moves from point F 0 to point F 3 (n+2)Δβ
After rotation, a detection element D 3 (not shown) next to the X-ray detection element D 2 detects the X-ray beam 1c. In the X-ray beams 1c thus obtained, the intervals L 12 and L 23 between the X-ray beams 1a are not constant, as shown in FIG. 10d. Therefore, even if the fan beam data is converted into parallel beam data, the beam data is non-uniformly spaced, so interpolation processing is required to interpolate this beam data into data that is equally spaced.
This increases the computation time, and furthermore, there is a problem that the interpolation causes blurring of the image.

また、直接フアン再構成方式は、演算時間は短
いが、画像の周辺にボケが生じるという問題があ
る。
Further, although the direct fan reconstruction method requires a short calculation time, it has the problem of blurring around the image.

また、従来の他の例として、本出願人は上記問
題を解決した特開昭60−114236号記載の『不等間
隔でX線素子を配列してなるX線検出器と前記X
線検出器に対向して、被検体の周囲を回転可能に
配置すると共にフアンビームX線を曝射するX線
管と、曝射するX線の検出データを、X線検出素
子ごとに異なるタイミングでサンプリングするデ
ータ収集回路とを備えたX線CT装置』を提案し
ている。
In addition, as another conventional example, the present applicant has proposed an X-ray detector having X-ray elements arranged at unequal intervals and the
An X-ray tube that faces the radiation detector and is rotatably arranged around the subject and emits fan beam X-rays, and detects data of the exposed X-rays at different timings for each X-ray detection element. We are proposing an X-ray CT system equipped with a data acquisition circuit that performs sampling.

この装置は、X線検出素子を密閉容器内にX線
を受けて電離する気体と電極板とを有する電離箱
型のX線検出素子を用いた場合、X線検出素子を
互いに隙間無く配列すると電極板の間隔が不等間
隔となるため、X線検出素子間の特性が不揃とな
り、均一なデータが得られないという問題があ
る。
This device uses an ionization chamber-type X-ray detection element that has an electrode plate and a gas that ionizes upon receiving X-rays in a closed container. Since the electrode plates are spaced unevenly, the characteristics of the X-ray detection elements become uneven, resulting in a problem that uniform data cannot be obtained.

また、X線検出素子を構成する電極板同志の間
隔を等間隔となるように配置すると、X線検出素
子間に隙間が生じX線の利用効率が悪くなるとい
う問題がある。
Further, if the electrode plates constituting the X-ray detection element are arranged at equal intervals, there is a problem that gaps are created between the X-ray detection elements, resulting in poor X-ray utilization efficiency.

(発明が解決しようとする課題) 従来のX線CT装置では、フアンビームデータ
を等間隔パラレルビームデータに変換するための
補間処理が必要であつたため再構成時間が長かつ
た。また、この補間処理を不要とした電極板間が
不等間隔のX線検出素子を用いた方式では均一な
データが得られなかつた。
(Problems to be Solved by the Invention) Conventional X-ray CT apparatuses required interpolation processing to convert fan beam data to equidistant parallel beam data, resulting in a long reconstruction time. Further, in a method using an X-ray detection element with electrode plates arranged at irregular intervals, which does not require this interpolation process, uniform data cannot be obtained.

本発明の目的は、画像再構成の時間を短縮で
き、しかも均一なデータが得られるX線CT装置
を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an X-ray CT apparatus that can shorten image reconstruction time and obtain uniform data.

[発明の構成] (課題を解決するための手段) 上記目的を達成するために、本発明は、X線フ
アンビームを照射するX線源と、このX線フアン
ビームからのX線ビームを検出する多数のX線検
出素子とを回転中心を挟んで対向配置し、前記X
線源とX線検出素子との相対位置を保つて回転さ
せ、取り込み制御手段により前記X線源の所定回
転位置毎にX線ビームを取り込むX線CT装置に
おいて、前記X線検出素子を、このX線検出素子
の前記X線源側の先端中心と前記X線源とを共通
の円周上に配置し、この共通の円周の中心に対し
X線源と点対称の位置にある定点から互いに隣り
合う前記X線検出素子の先端中心への距離の差が
一定となるように配置したことを特徴としてい
る。
[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides an X-ray source that irradiates an X-ray fan beam, and detects the X-ray beam from the A large number of X-ray detecting elements are placed facing each other across the center of rotation, and
In an X-ray CT apparatus in which a radiation source and an X-ray detection element are rotated while maintaining their relative positions, and an X-ray beam is taken in at every predetermined rotational position of the X-ray source by an intake control means, the X-ray detection element is The center of the tip of the X-ray detection element on the X-ray source side and the X-ray source are arranged on a common circumference, and from a fixed point located point-symmetrical to the X-ray source with respect to the center of this common circumference. The present invention is characterized in that the adjacent X-ray detection elements are arranged so that the difference in distance to the center of the tip is constant.

(作用) X線源とX線検出素子との間に被検体が載置さ
れると、次に、X線源とX線検出素子とは、この
被検体の回りをX線源がX線フアンビームを照射
しながら、同時に回転する。そして、取り込み制
御手段により、隣り合うX線検出素子に入射する
X線ビームが平行となるX線源の回転角度位置毎
にX線ビームを取り込む。そして、X線源とX線
検出素子との幾何学的配列によつて、取り込まれ
たX線ビームは等間隔でしかも平行なデータが得
られる。このため、補間処理が不要となり画像再
構成の時間が短縮できる。
(Function) When a subject is placed between the X-ray source and the X-ray detection element, the X-ray source and the X-ray detection element then move around the subject. Rotates at the same time while irradiating the fan beam. Then, the capture control means captures the X-ray beam at each rotational angular position of the X-ray source where the X-ray beams incident on adjacent X-ray detection elements become parallel. Due to the geometrical arrangement of the X-ray source and the X-ray detection element, the captured X-ray beams provide equally spaced and parallel data. Therefore, interpolation processing becomes unnecessary, and the time for image reconstruction can be shortened.

(実施例) 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。
(Example) An example of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例のX線CT装置の構
成図で、1はX線源1aを有するX線管、20は
多数のX線検出素子20aから成るX線検出素子
アレイ、3は被検体、40はデータ収集装置、5
は画像処理装置である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an X-ray CT apparatus according to an embodiment of the present invention, in which 1 is an X-ray tube having an X-ray source 1a, 20 is an X-ray detection element array consisting of a large number of X-ray detection elements 20a, 3 is the subject, 40 is the data collection device, 5
is an image processing device.

X線検出素子20aはX線源1a側のX線入射
空間20cを有し、X線入射方向に所定長さdを
有する電極板20bで挟まれた電離箱型X線検出
素子である。X線管1とX線検出素子アレイ20
とは被検体3を挟んで対向した位置にある。前記
電極板20bのX線源1a側端部20dは、X線
源1aと共通の円周C1上に、電極板20b間の
距離Pが等しくなるように配置され、かつ、該電
極板20bは、X線の入射方向に沿つて配置され
ている。データ収集装置40は取り込み手段であ
るX線検出素子20aに対応したデータ収集器4
0aから構成されている。
The X-ray detection element 20a is an ionization box type X-ray detection element that has an X-ray incidence space 20c on the side of the X-ray source 1a and is sandwiched between electrode plates 20b having a predetermined length d in the X-ray incidence direction. X-ray tube 1 and X-ray detection element array 20
and are located opposite each other with the subject 3 in between. The end 20d of the electrode plate 20b on the X-ray source 1a side is arranged on the common circumference C1 with the X-ray source 1a so that the distance P between the electrode plates 20b is equal, and the electrode plate 20b is , are arranged along the incident direction of the X-rays. The data collecting device 40 is a data collecting device 4 corresponding to the X-ray detection element 20a which is a capturing means.
It consists of 0a.

前記X線管1と前記X線検出素子アレイ20と
は、それぞれの対向位置関係を保ち、被検体3の
周囲を回転しながらX線源1aより曝射する。被
検体3を透過したX線は、X線検出素子アレイ2
0で検出され、この検出量をX線検出素子20a
毎に異なるタイミングでデータ収集装置40でデ
ータ収集後、画像処理装置5で画像再構成し画像
表示する。
The X-ray tube 1 and the X-ray detection element array 20 maintain their opposing positions and rotate around the subject 3 while irradiating the subject 3 from the X-ray source 1a. The X-rays transmitted through the object 3 are transmitted to the X-ray detection element array 2
0, and this detected amount is detected by the X-ray detection element 20a.
After the data collection device 40 collects data at different timings, the image processing device 5 reconstructs the image and displays the image.

第2図は、X線源1aとX線検出素子20aの
位置関係を詳細に示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing in detail the positional relationship between the X-ray source 1a and the X-ray detection element 20a.

点F0はX線源1aの位置を示し、1cはX線
検出素子20aに入射するX線ビームを示す。該
X線源1aとX線検出素子20aのX線焦点1a
側の先端中心Eが配置されている共通の円C1の
周と点F0から該円C1の中心Mを通る線と交わ
る点をGとする。点Gは、前記X線検出素子20
aの位置を決める基準となる基準位置である。回
転中心をOとし、線分0の中点をNとしてこ
のNを中心とする円をC2とする。点Gから反時
計方向にn番目及びn+1番目のX線検出素子2
0aの点F0側の先端中心をそれぞれEo,Eo+1と
して円C1の周上にとる。そして、線分o及び線
分o+1の長さをそれぞれho,ho+1とすると、Δh
(=ho+1−ho)はnによらずに一定となる。従つ
て、 o+1=ho+1=(n+1)Δh の関係となる。
Point F 0 indicates the position of the X-ray source 1a, and 1c indicates the X-ray beam incident on the X-ray detection element 20a. The X-ray source 1a and the X-ray focal point 1a of the X-ray detection element 20a
Let G be the point where the circumference of the common circle C1 in which the side tip center E is arranged intersects with a line passing through the center M of the circle C1 from point F0 . Point G is the X-ray detection element 20
This is a reference position that serves as a reference for determining the position of a. The center of rotation is O, the midpoint of line segment 0 is N, and the circle centered at this N is C2. n-th and n+1-th X-ray detection elements 2 counterclockwise from point G
The center of the tip on the point F 0 side of 0a is set as E o and E o+1 , respectively, on the circumference of the circle C1. Then, if the lengths of line segment o and line segment o+1 are h o and h o+1 , respectively, then Δh
(=ho +1 −ho ) remains constant regardless of n. Therefore, the relationship is o+1 = h o+1 = (n+1)Δh.

また、電極板20bの点F0側の先端も、円C
1の周上にあり前記先端中心E,Eの中間位置に
ありかつX線ビーム1cに沿つて長さdを有して
配置している。
Also, the tip of the electrode plate 20b on the point F0 side is also connected to the circle C
The X-ray beam 1c is located on the circumference of the X-ray beam 1c, is located midway between the tip centers E and E, and has a length d along the X-ray beam 1c.

次に、線分F0Eo及び線分0 o+1と円C1と交
わる点をそれぞれPo,Po+1とし、線分oの長さ
をro、線分o+1の長さをro+1とする。点Eoは円
C1の周上にあり、点Poは円C2の周上にある
のでΔF0GEo及びΔF0OPoは直角三角形となる。
更に、 ∠GE0Eo=∠OF0Po であるからΔF0GEoとΔF0OPoは相似である。こ
の相似関係は、X線源1a(点F0)とX線検出素
子20aの点F0側の先端中心Eとが共通の円C
1の周上にあるために導かれることである。
Next, let the points where line segment F 0 E o and line segment 0 o+1 intersect with circle C1 be P o and P o+1 , respectively, and the length of line segment o is r o and the length of line segment o+1 is Let the value be r o+1 . Since the point E o is on the circumference of the circle C1 and the point P o is on the circumference of the circle C2, ΔF 0 GE o and ΔF 0 OP o form a right triangle.
Furthermore, since ∠GE 0 E o =∠OF 0 P o , ΔF 0 GE o and ΔF 0 OP o are similar. This similarity relationship means that the X-ray source 1a (point F 0 ) and the tip center E on the point F 0 side of the X-ray detection element 20a are located in a common circle C.
It is because it is on the circumference of 1 that it is guided.

従つて、 ro/ho=0/0 となり、この式を前述の関係式を用いて変形する
と、 ro=ho・(0/0) =n・Δh・(F0O/F0G) ここで、 Δr=ro+1−ro とすると、 Δr=(n+1)・Δh・(0/0) −n・Δh・(0/0) =(0/0)・Δh となりΔrはnによらず一定となる。
Therefore, r o / ho = 0 / 0 , and if this equation is transformed using the above relational expression, r o = ho・( 0/0 ) =n・Δh・(F 0 O/F 0 G) Here, if Δr=r o+1 −r o , Δr=(n+ 1 )・Δh・( 0/0 ) −n・Δh・( 0/0 )= (0/0 ) ・Δh, and Δr is constant regardless of n.

X線源1aと検出器アレイ20が回転動作をす
るにつれて平行、かつ、等間隔の投影データが得
られる様子を第3図に示す。
FIG. 3 shows how parallel and equally spaced projection data are obtained as the X-ray source 1a and the detector array 20 rotate.

X線源1aと回転中心Oとを結ぶ線上に電極板
20bは配置されており、X線源1aが点F0か
ら所定の角度β1だけ回転して点F1へ回転するとX
線検出素子20aの先端中心E1にX線ビーム1
cが入射し、更にX線源1aが点F0から点F2へ
所定角度β2だけ回転するとX線検出素子20aの
先端中心E2にX線ビーム1cが入射し、同様に
X線源1aが点F3の位置へ回転するとX線検出
素子20aの先端中心E3にX線ビーム1cが入
射する。このようにして、X線検出素子20aに
入射したX線ビーム1cの間隔は一定のΔrとな
る。
The electrode plate 20b is arranged on a line connecting the X-ray source 1a and the rotation center O, and when the X-ray source 1a rotates from point F0 by a predetermined angle β1 to point F1 ,
X-ray beam 1 is placed at the center E 1 of the tip of the ray detection element 20a.
c is incident, and when the X-ray source 1a is further rotated by a predetermined angle β 2 from point F 0 to point F 2 , the X-ray beam 1c is incident on the tip center E 2 of the X-ray detection element 20a, and the When the X-ray beam 1a rotates to the position F3 , the X-ray beam 1c is incident on the center E3 of the tip of the X-ray detection element 20a. In this way, the interval between the X-ray beams 1c incident on the X-ray detection element 20a becomes constant Δr.

本実施例装置では、一対の電極板20bとこの
電極板20bで挟まれた空間がX線検出素子20
aを構成し、点F0と対向する位置に、電極板2
0bが配置されているので、中心OからΔr/2
ずれた所の空間を真下の電極板20bを挟んで両
側のX線検出素子20aが検出する。
In the device of this embodiment, the pair of electrode plates 20b and the space sandwiched between the electrode plates 20b serve as the X-ray detection element 20.
a, and an electrode plate 2 is placed at a position facing the point F0 .
Since 0b is placed, Δr/2 from the center O
The space at the shifted location is detected by the X-ray detection elements 20a on both sides with the electrode plate 20b directly below in between.

次に、第4図及び第5図を用いて等間隔パラレ
ルビームを収集するタイミングについて説明す
る。
Next, the timing of collecting equidistant parallel beams will be explained using FIGS. 4 and 5.

第3図に示す点F0に対向している真下の電極
板20bを挟んだX線検出素子20aのうち反時
計方向側の素子をD1とし該素子20aからn番
目のX線検出素子をDoとする。すると、第4図
に示すように、中心0からΔr/2離れたX線ビ
ームXOをX線検出素子DOが検出し、該X線ビ
ームXOに平行でro離れたX線ビームXoをX線検
出素子Doが検出し、このようにして等間隔のパ
ラレルビームデータが得られる。
Among the X-ray detecting elements 20a with the electrode plate 20b directly below facing the point F0 shown in FIG . Let it be D o . Then, as shown in Fig. 4, the X-ray detection element DO detects the X-ray beam XO that is Δr/2 away from the center 0, and detects the X-ray beam XO that is parallel to the X-ray beam The X-ray detection element D o detects it, and in this way, equally spaced parallel beam data is obtained.

図4でΔr/2ずれたX線ビームXOを曝射する
X線源1aの位置をF1とし、鉛直線0と線分
OF1とのなす角度をθOとする。例えば、第5図
に示すように鉛直線0から角度θだけ傾いたU
方向に平行な等間隔パラレルデータをX線検出素
子Doが検出する場合、鉛直線0と線分oとの
なす角度をβ、線分oと線分o oとのなす角度
をφoとするとβは β=θ+φo と表される。投影する方向Uの鉛直線0とのな
す角度θは一定ピツチ角度Δθの整数倍でデータ
を収集すると画像再構成が容易となる。θは、 θ=θO+kΔθ(k=0,1,2,……) と表される。
In Figure 4, the position of the X-ray source 1a that emits the X-ray beam XO shifted by Δr/2 is F 1 , and the vertical line 0 and the line segment
Let the angle between it and OF 1 be θO. For example, as shown in Figure 5, U is tilted by an angle θ from the vertical line 0.
When the X-ray detection element D o detects parallel data at equal intervals parallel to the direction, the angle between the vertical line 0 and the line segment o is β, and the angle between the line segment o and the line segment o is φ o . Then, β is expressed as β=θ+φ o . Image reconstruction is facilitated by collecting data at an angle θ between the projection direction U and the vertical line 0 that is an integral multiple of a constant pitch angle Δθ. θ is expressed as θ=θO+kΔθ (k=0, 1, 2,...).

また、X線源がβ=βk=θk+φoとなる位置Foに
来たときに、X線検出素子Doの出力をデータ収
集装置がサンプリングするので、 β=kΔθ+(θO+φo) となるときにサンプリングすればよい。すなわ
ち、φoはX線検出素子Doに対応してθによらず
一定であるので、どのX線検出素子20aもΔθ
の整数倍の角度位置でサンプリングを繰返せばよ
いので、サンプリングシステムが単純となる。
Also, when the X-ray source comes to the position F o where β = β k = θ k + φ o , the data acquisition device samples the output of the X-ray detection element D o , so β = kΔθ + (θ o + φ o ) You can sample when . In other words, since φ o is constant regardless of θ corresponding to the X-ray detection element D o , any X-ray detection element 20a has Δθ
The sampling system is simple because it is sufficient to repeat sampling at angular positions that are integral multiples of .

更に、2π/Δθが整数になるようにΔθを決めて
おくと、従来技術のように、点Fが中心Oの周囲
を少くとも1回転すれば必要なデータ θ=θO+kΔθ(k=0,1,……,2π/Δθ−
1) r=ro(n=−N〜N) の全てが揃う。
Furthermore, if Δθ is determined so that 2π/Δθ is an integer, as in the conventional technology, if the point F rotates at least once around the center O, the necessary data θ=θO+kΔθ(k=0,1 ,...,2π/Δθ−
1) All of r= ro (n=-N to N) are present.

次に、データ取込みの動作を、図面を参照して
説明する。第6図は前記装置のデータ収集器40
aiの詳細ブロツク図であり、第7図はその動作説
明のためのタイムチヤートである。
Next, the data importing operation will be explained with reference to the drawings. FIG. 6 shows the data collector 40 of the device.
This is a detailed block diagram of ai, and FIG. 7 is a time chart for explaining its operation.

X線検出素子2aiで検出されたX線強度はこの
X線強度に対応した電流に変換され、データ収集
器40ai内の積分器40bに入り積分される。タ
イミングジエネレータ6から信号SOがタイミン
グデイレイ回路40dに入ると、予め各X線検出
素子2ai毎にROM40c内に設定されたデイレ
イ時間t1(第7図参照)後に、タイミングデイレ
イ回路40dは、S/H(サンプルホールド回路)
40eに信号S1を出力する。この信号S1に従つて
S/H(サンプルホールド回路)40eは、積分
器40bにより積分された出力をサンプリング
し、さらにS/H40eがサンプリングしたアナ
ログデータはADC40fに出力されてデジタル
データに変換され画像処理装置に送られる。また
前記信号S1が出力された直後(一定時間t2経過
後)、タイミングデイレイ回路40dは信号S2を
前記積分器40bに出力し、この積分器40b内
のデータをリセツトさせる。
The X-ray intensity detected by the X-ray detection element 2ai is converted into a current corresponding to this X-ray intensity, which is input to an integrator 40b in the data collector 40ai and integrated. When the signal SO from the timing generator 6 enters the timing delay circuit 40d, after a delay time t 1 (see FIG. 7) previously set in the ROM 40c for each X-ray detection element 2ai, the timing delay circuit 40d /H (sample hold circuit)
A signal S1 is output to 40e. According to this signal S1 , the S/H (sample and hold circuit) 40e samples the output integrated by the integrator 40b, and the analog data sampled by the S/H 40e is output to the ADC 40f and converted into digital data. Sent to an image processing device. Immediately after the signal S 1 is output (after a predetermined time t 2 has elapsed), the timing delay circuit 40d outputs the signal S 2 to the integrator 40b to reset the data in the integrator 40b.

このようにX線源F0とX線検出素子Doの先端
中心Eoは、共通の円C1上に配置され、しかも
基準位置Gから前記先端中心Eへの距離の差が一
定のΔrとなるので、各X線検出素子毎に所定の
タイミングでデータ収集できるので、補間処理な
しで等間隔パラレル変換データが得られる。
In this way, the X-ray source F 0 and the tip center E o of the X-ray detection element D o are arranged on a common circle C1, and the difference in distance from the reference position G to the tip center E is a constant Δr. Therefore, since data can be collected at a predetermined timing for each X-ray detection element, equally spaced parallel converted data can be obtained without interpolation processing.

また、電極板20bは、この板20bの間隔が
どのX線検出素子20aに於ても一定の距離Pで
配列されており、しかも電極板20bは全てX線
源1aに向いているので各X線検出素子20aの
感度特性が均一となるため、被検体透過後のX線
強度を忠実に検出できる。
Further, the electrode plates 20b are arranged at a constant distance P for any X-ray detection element 20a, and all the electrode plates 20b face the X-ray source 1a, so that each Since the sensitivity characteristics of the radiation detection element 20a are uniform, the X-ray intensity after passing through the object can be detected faithfully.

更に、スキヤンエリアの周辺は、従来の画像再
構成方式の直接フアン再構成方式では誤差により
ボケが生じていたが、本実施例では、等間隔パラ
レルビームに変更しているので正確な再構成画像
が得られる。
Furthermore, in the conventional image reconstruction method, direct fan reconstruction, the area around the scan area would be blurred due to errors, but in this example, it is changed to equally spaced parallel beams, so an accurate reconstructed image can be obtained. is obtained.

その他、X線源Fと電極板20bの先端20d
とが共通の円C1の周上に配置されていることか
らスキヤナを小形化できる。このことを第8図a
に従来のスキヤナ、同図bに本発明の一実施例の
スキヤナを示して説明する。X線源1aの点F0
と回転中心0との距離F0OD及び画像再構成エリ
アの直径SEDを同じとして両者を比較する。同
図aでX線管1とカバーCOVaとの最小すきま
G3の方がX線検出素子アレイ2とカバーCOVa
との適当な最小すきまG2より大きい条件で、ス
キヤナの小形化が本実施例装置により実施でき
る。すなわち、同図bのX線管1とカバーCOVb
との最小すきまG1を、X線検出素子アレイ20
とカバーCOVbとの最小すきまG2と同等までに
小さくでき、従来のスキヤナ寸法Haより本実施
例装置のスキヤナ寸法Hbを小形化できる。
In addition, the X-ray source F and the tip 20d of the electrode plate 20b
Since these are arranged on the circumference of a common circle C1, the scanner can be made smaller. This can be seen in Figure 8a.
A conventional scanner is shown in FIG. 1, and a scanner according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. Point F 0 of X-ray source 1a
The distance F 0 OD between the rotation center 0 and the diameter SED of the image reconstruction area are the same, and the two are compared. Minimum clearance between X-ray tube 1 and cover COVa in figure a
G3 has X-ray detection element array 2 and cover COVa
Under the condition that the minimum gap G2 is larger than the appropriate minimum gap G2, the scanner can be downsized with the device of this embodiment. In other words, the X-ray tube 1 and cover COVb in Figure b
The minimum gap G1 between the X-ray detection element array 20 and
The minimum gap G2 between the cover COVb and the cover COVb can be made as small as the minimum gap G2, and the scanner dimension Hb of the apparatus of this embodiment can be made smaller than the conventional scanner dimension Ha.

以上、一実施例について説明したが、本発明は
これに限定されるものでなく、その要旨を変更し
ない範囲で種々に変形実施が可能である。
Although one embodiment has been described above, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made without changing the gist thereof.

例えば、基準位置Gを円C1上で、点F0と対向
する位置としたが、この点からずれた円C1上の
位置としてもよい。
For example, although the reference position G is set to be a position on the circle C1 facing the point F0 , it may be set to a position on the circle C1 that is deviated from this point.

また、X線源1aから回転中心0を通る線の延
長上に電極板が設けられているが、例えばΔh/
2ずらして前記延長上にX線検出素子を設けるよ
うに各X線検出素子を配列してもよい。
Further, an electrode plate is provided on the extension of the line passing from the X-ray source 1a through the rotation center 0, for example, Δh/
Each X-ray detection element may be arranged so that the X-ray detection element is provided on the extension with a shift of 2.

更に、X線検出素子は電離箱方式のX線検出素
子としたが、半導体を用いた固体検出素子やその
他のX線強度検出手段を用いても同様の効果が得
られる。
Further, although the X-ray detection element is an ion chamber type X-ray detection element, similar effects can be obtained by using a solid-state detection element using a semiconductor or other X-ray intensity detection means.

[発明の効果] 本発明は、以上説明したように構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
[Effects of the Invention] Since the present invention is configured as described above, it produces the following effects.

請求項1記載のX線CT装置においては、X線
源とX線検出素子との幾何学的配列により不等間
隔パラレルデータを等間隔にするための補間処理
を必要とせずにフアンビームデータを等間隔パラ
レルビームに変換できる。従つて、画像再構成の
時間を短縮でき、しかも均一なデータが得られる
X線CT装置を提供することができる。
In the X-ray CT apparatus according to claim 1, the geometric arrangement of the X-ray source and the X-ray detection element enables fan beam data to be obtained without the need for interpolation processing to make irregularly spaced parallel data into equal spaces. Can be converted to equally spaced parallel beams. Therefore, it is possible to provide an X-ray CT apparatus that can shorten image reconstruction time and obtain uniform data.

また、請求項2記載のX線CT装置においては、
請求項1記載の効果に加え、電極板の間隔が等間
隔のX線検出素子を用いているので、X線検出素
子間の感度特性が均一となり被検体透過後のX線
強度を忠実に検出できる。
Furthermore, in the X-ray CT apparatus according to claim 2,
In addition to the effect described in claim 1, since the X-ray detection elements in which the electrode plates are equally spaced are used, the sensitivity characteristics between the X-ray detection elements are uniform, and the X-ray intensity after passing through the object is faithfully detected. can.

請求項3のX線CT装置においては、請求項1
記載の効果に加えて、振動に強い固体検出器を用
いることにより、該検出器より安定した信号が得
られる。
In the X-ray CT apparatus of claim 3, claim 1
In addition to the effects described, the use of a solid-state detector that is resistant to vibrations provides a more stable signal.

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

第1図は本発明の一実施例のX線CT装置の構
成図、第2図はX線源とX線検出素子との位置関
係図、第3図a乃至d、第4図及び第5図はX線
ビームの取り込み説明図、第6図は特定のX線検
出素子とデータ処理器との構成を示すブロツク
図、第7図はその動作を示すタイムチヤート、第
8図aは従来のスキヤナの正面図、第8図bは本
発明の一実施例のスキヤナの正面図、第9図は従
来のX線CT装置の構成図、第10図a乃至dは
従来装置のX線ビームの取り込み説明図である。 1……X線管、1a……X線源、F……X線源
の位置、1b……X線フアンビーム、1c……X
線ビーム、20……X線検出素子アレイ、20a
……X線検出素子、20b……電極板、3……被
検体、40……データ収集装置(取り込み手段)、
C1……円(共通の円)、E……先端中心、Δh…
…距離の差。
FIG. 1 is a configuration diagram of an X-ray CT apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing the positional relationship between an X-ray source and an X-ray detection element, FIGS. 3 a to d, FIGS. 4 and 5 6 is a block diagram showing the configuration of a specific X-ray detection element and data processor, FIG. 7 is a time chart showing its operation, and FIG. 8a is a conventional FIG. 8b is a front view of a scanner according to an embodiment of the present invention, FIG. 9 is a configuration diagram of a conventional X-ray CT device, and FIGS. 10a to 10d are diagrams of the X-ray beam of the conventional device It is an explanatory diagram of import. 1...X-ray tube, 1a...X-ray source, F...X-ray source position, 1b...X-ray fan beam, 1c...X
Ray beam, 20...X-ray detection element array, 20a
...X-ray detection element, 20b...electrode plate, 3...subject, 40...data acquisition device (intake means),
C1...Circle (common circle), E...Tip center, Δh...
...difference in distance.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 X線フアンビームを照射するX線源と、この
X線フアンビームからのX線ビームを検出する多
数のX線検出素子とを回転中心を挟んで対向配置
し、前記X線源とX線検出素子との相対位置を保
つて回転させ、取り込み制御手段により前記X線
源の所定回転位置毎にX線ビームを取り込むX線
CT装置において、前記X線検出素子を、このX
線検出素子の前記X線源側の先端中心と前記X線
源とを共通の円周上に配置し、この共通の円周の
中心に対しX線源と点対称の位置にある定点から
互いに隣り合う前記X線検出素子の先端中心への
距離の差が一定となるように配置したことを特徴
とするX線CT装置。 2 前記X線検出素子を、密閉容器内に電極板と
X線を受けて電離する気体とを有する電離箱型X
線検出素子とし、前記電極板を、X線ビームの入
射方向に沿つて配置した請求項1記載のX線CT
装置。 3 前記X線検出素子を、X線を受けて発光する
シンチレータと、このシンチレータの光を電気信
号に変換するフオトデイテクタとを有する固体検
出素子とした請求項1記載のX線CT装置。
[Scope of Claims] 1. An X-ray source that emits an X-ray fan beam and a number of X-ray detection elements that detect the The X-ray source is rotated while maintaining the relative position of the X-ray source and the X-ray detection element, and an X-ray beam is captured at each predetermined rotational position of the X-ray source by a capture control means.
In the CT apparatus, the X-ray detection element is
The center of the tip of the X-ray source side of the radiation detection element and the X-ray source are arranged on a common circumference, and the X-ray source and the center of the tip of the radiation detection element are arranged on a common circumference. An X-ray CT apparatus characterized in that the adjacent X-ray detection elements are arranged so that the difference in distance to the center of the tip is constant. 2 The X-ray detection element is an ionization box type X having an electrode plate and a gas that ionizes upon receiving X-rays in a closed container
The X-ray CT according to claim 1, wherein the X-ray CT is a radiation detection element, and the electrode plate is arranged along the incident direction of the X-ray beam.
Device. 3. The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein the X-ray detection element is a solid-state detection element having a scintillator that emits light upon receiving X-rays, and a photodetector that converts the light from the scintillator into an electrical signal.
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