JPH0623696B2 - 連続波断層撮影装置 - Google Patents
連続波断層撮影装置Info
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- JPH0623696B2 JPH0623696B2 JP56184334A JP18433481A JPH0623696B2 JP H0623696 B2 JPH0623696 B2 JP H0623696B2 JP 56184334 A JP56184334 A JP 56184334A JP 18433481 A JP18433481 A JP 18433481A JP H0623696 B2 JPH0623696 B2 JP H0623696B2
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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
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
- G01N23/06—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and measuring the absorption
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Description
本発明はＸ線断層写真作成に関する装置で、医療におけ
る患部の診断、その他に利用される。
る患部の診断、その他に利用される。
コンピュータを利用するＸ線断層写真装置は、Ｘ線源か
らＸ線を患者その他の被検体に照射し、被検体を通って
きたＸ線を１個以上のＸ線検出器が受け、これを、Ｘ線
源とＸ線検出器とを同時に被検体の周りに回転させた多
数の位置で行い、Ｘ線検出器の出力から得る多数のデー
タをコンピュータで処理して我々が理解できるような断
層影像を構成する装置である。 Ｘ線検出器から多数のデータを得る場合、従来は、Ｘ線
検出器の出力を速やかに積分し、積分期間の終わりに直
ちにリセットできる多数の精密なリセット可能積分器と
付属の伝達回路を必要とし高価なものとなった。 また、診療のためのＸ線断層写真では、照射するＸ線の
線量をできるだけ少なくしなければならない。従来、種
々の改良がなされたが、必要とする線量は依然として多
いという欠点がある。
らＸ線を患者その他の被検体に照射し、被検体を通って
きたＸ線を１個以上のＸ線検出器が受け、これを、Ｘ線
源とＸ線検出器とを同時に被検体の周りに回転させた多
数の位置で行い、Ｘ線検出器の出力から得る多数のデー
タをコンピュータで処理して我々が理解できるような断
層影像を構成する装置である。 Ｘ線検出器から多数のデータを得る場合、従来は、Ｘ線
検出器の出力を速やかに積分し、積分期間の終わりに直
ちにリセットできる多数の精密なリセット可能積分器と
付属の伝達回路を必要とし高価なものとなった。 また、診療のためのＸ線断層写真では、照射するＸ線の
線量をできるだけ少なくしなければならない。従来、種
々の改良がなされたが、必要とする線量は依然として多
いという欠点がある。
従来のＸ線断層写真撮影装置におけるＸ線検出器の出力
を処理する過程に改良を加えて、従来より安価で、且
つ、照射線量がより少なくて済む装置及び方法を提供す
ることを目的とする。
を処理する過程に改良を加えて、従来より安価で、且
つ、照射線量がより少なくて済む装置及び方法を提供す
ることを目的とする。
本発明による、被検体のＸ線断層影像データ処理装置は
次のように構成される。 軸の周りに回転し得る架台に固定されて共に回転し、架
台の回転軸に垂直な平面内では扇形に開き、この面に垂
直な面内では発散しない幅の狭い扇形Ｘ線を送り出すＸ
線源が被検体を照射する。 同一構造を持つ複数個の、前記Ｘ線源を中心とする円弧
上に相接して、前記架台に固定されて設けられたＸ線検
出器が前記被検体を透過してきたＸ線を検出する。 前記複数個のＸ線検出器の各々の出力は、同様に構成さ
れたそれぞれの処理手段で処理される。 前記複数個の処理手段の出力は、コンピュータに供与さ
れて前記被検体のＸ線断層映像が作成される。 前記処理手段は次のように構成されている。 前記Ｘ線検出器の出力は第１の関数ブロックに与えられ
る。第１の関数ブロックの出力は乗算器に送られるが、
乗算器に加えられているサンプリング信号のサンプリン
グ周波数f0でサンプリングされて、サンプリングされた
出力とサンプリング信号との積がつくられる。乗算器の
出力は、第１の関数ブロックと同一構成の第２の関数ブ
ロックに与えられ、第２の関数ブロックの出力が前記コ
ンピュータに供与される。 前記コンピュータが作成したＸ線断層影像は表示手段で
表示される。 前記第１及び第２の関数ブロックには、カットオフ周波
数が前記サンプリング周波数f0の１／２の低域フィルタ
が設けられている。 前記サンプリング周波数f0は、Ｘ線検出器の出力をフー
リエ変換で展開した式SX(f) において振幅の大きな項の
周波数の最高値の２倍に取る。 前記第１及び第２の関数ブロックには、更に、次の４つ
の回路が設けられている。 入力を増幅してから前記低域フィルタに与える増幅
回路。 前記低域フィルタの出力をデジタル値に変換するア
ナログ・デジタル変換器。 一時的な過大入力から前記低域フィルタを保護する
保護回路。 必要に応じ、前記低域フィルタを校正するため、所
定の周波数と振幅の信号を与える校正回路。
次のように構成される。 軸の周りに回転し得る架台に固定されて共に回転し、架
台の回転軸に垂直な平面内では扇形に開き、この面に垂
直な面内では発散しない幅の狭い扇形Ｘ線を送り出すＸ
線源が被検体を照射する。 同一構造を持つ複数個の、前記Ｘ線源を中心とする円弧
上に相接して、前記架台に固定されて設けられたＸ線検
出器が前記被検体を透過してきたＸ線を検出する。 前記複数個のＸ線検出器の各々の出力は、同様に構成さ
れたそれぞれの処理手段で処理される。 前記複数個の処理手段の出力は、コンピュータに供与さ
れて前記被検体のＸ線断層映像が作成される。 前記処理手段は次のように構成されている。 前記Ｘ線検出器の出力は第１の関数ブロックに与えられ
る。第１の関数ブロックの出力は乗算器に送られるが、
乗算器に加えられているサンプリング信号のサンプリン
グ周波数f0でサンプリングされて、サンプリングされた
出力とサンプリング信号との積がつくられる。乗算器の
出力は、第１の関数ブロックと同一構成の第２の関数ブ
ロックに与えられ、第２の関数ブロックの出力が前記コ
ンピュータに供与される。 前記コンピュータが作成したＸ線断層影像は表示手段で
表示される。 前記第１及び第２の関数ブロックには、カットオフ周波
数が前記サンプリング周波数f0の１／２の低域フィルタ
が設けられている。 前記サンプリング周波数f0は、Ｘ線検出器の出力をフー
リエ変換で展開した式SX(f) において振幅の大きな項の
周波数の最高値の２倍に取る。 前記第１及び第２の関数ブロックには、更に、次の４つ
の回路が設けられている。 入力を増幅してから前記低域フィルタに与える増幅
回路。 前記低域フィルタの出力をデジタル値に変換するア
ナログ・デジタル変換器。 一時的な過大入力から前記低域フィルタを保護する
保護回路。 必要に応じ、前記低域フィルタを校正するため、所
定の周波数と振幅の信号を与える校正回路。
図面を参照して本発明の実施例について説明する。 第１図において、10は軸の周りに回転し得る架台、12は
Ｘ線源、14は被検体（円で示す）、15はＸ線ビームの進
む方向、20は被検体14の内部に在るＸ線を透過しない不
透過部で、図には簡単のため黒丸１個で示す。線源12か
らのＸ線は、架台10の回転軸に垂直な平面内では18で示
すように扇形に開き、この面に垂直な面内では発散しな
い幅の狭い扇形Ｘ線で被検体14を照射する。16はＸ線検
出器で、同一構造を持つ複数個が、線源12を中心とする
円弧上に相接して設けられていて、被検体14を透過して
きたＸ線を検出する。不透過部20の後方に位置する検出
器16が受けるＸ線強度は他の検出器16が受けるＸ線強度
とは異なる。17はデータ取得器で、Ｘ線検出器16の出力
を、この図には示していないデータ処理機器に出力を供
与する。Ｘ線源12とＸ線検出器16とデータ取得器17は、
架台10に固定され、架台10を回転させると一緒に回転す
る。（回転した状態を第１図に破線で示す。19が回転
角。）回転中、Ｘ線源12から連続してＸ線を送り出し
て、被検体14を連続して違った方向から照射し、透過し
たＸ線を検出器16で受け、その出力をデータ取得器17か
ら先の回路で処理する。架台10を１回転させれば、被検
体14の内部に在る不透過部20の位置、大きさ、形状など
の情報が得られる。 次に、第２図を参照して、１個のＸ線検出器16の出力の
処理について説明する。他のＸ線検出器16の出力処理に
ついても同様である。 各Ｘ線検出器16は、時間ｔに依存する出力x(t)を、伝達
関数H(f)或は時間領域応答関数h(t)を持つ第１の関数ブ
ロック22に与える。第１の関数ブロック22は出力y(t)を
乗算器24に与える。乗算器24は、供与されたy(t)と、別
に与えられるサンプリング信号S(t)との積出力z(t)を伝
達関数G(f)或は時間領域応答関数g(t)を持つ第２の関数
ブロック26に与える。第２の関数ブロック26の出力
(t)がコンピュータ（図示せず）に送られる。このコン
ピュータで、複数個の第２の関数ブロック26から次々に
入るデータが集められて被検体14のＸ線断層影像が作成
される。作成された影像は適当な表示手段（図示せず）
によって表示される。 サンプリング信号S(t)は次式で与えられる： ここで Tはサンプリング周期、f0はサンプリング周波
数、U0はインパルス関数で、位相定数αについては後で
第６図に関連して説明する。乗算器24は、周期T 毎の入
力y(t)とサンプリング信号S(t)との積をつくり、出力z
(t)は次のようになる： ここでy(KT+α)はサンプリングされたy(t)の値であっ
て、次にサンプリングされるまで一定値である。第２の
関数ブロック26の出力(t)は次式のようになる： この式には時間領域応答関数g(t)を使ったが、この関数
を伝達関数G(f)で表すと第２Ａ図に示す伝達特性を持っ
ている。第２Ａ図は理想低周波フィルタを示し、カット
オフ周波数f0／２はサンプリング周波数f0の半分であ
る。 第１の関数ブロック22の伝達関数H(f)について説明す
る。第２の関数ブロック26とＸ線検出器16の出力の差を
ε(t) とすると： Ｘ線検出器16の出力x(t)をフーリエ変換で展開した式SX
(f) を次式のように置く： SX(f)＝SL(f)+SH(f) ……(5) ここで SL(f)＝SX(f)、｜ｆ｜≦f0／２ ＝０、 ｜ｆ｜＞f0／２ ……(6A) 及び SH(f)＝０、 ｜ｆ｜≦f0／２ ＝SX(f)、｜ｆ｜＞f0／２ ……(6B) ε2(t)の平均値は次式で表される： この式はH(f)が次のとき最小値になる： H(f)＝１、｜ｆ｜≦f0／２ ＝０、｜ｆ｜＞f0／２ ……(8) このとき は次のようになる： もしＸ線検出器16の出力x(t)に高周波成分が含まれてい
なければ、SH(f)＝0 で、 になり、第２の関数ブロック26の出力(t)はＸ線検出
器16の出力x(t)を正しく再現することになる。サンプリ
ング周波数f0は、Ｘ線検出器16の出力x(t)をフーリエ変
換で展開した式SX(f) において振幅の大きな項の周波数
の最高値の２倍に取る。サンプリング周波数f0をこのよ
うに取れば、SH(f)＝0 が満足される。(8)式はカットオ
フ周波数f0／２の理想低域フィルタを示し、本発明の１
つの実施例では、第１の関数ブロック22の伝達関数H(f)
をこのように取る。第３図において40で (8)式のH(f)を
示す。 もし、第１の関数ブロック22の時間領域応答関数h(t)
が、従来から使われているような、第２Ｂ図に示すh
2(t) の特性を持っていると、伝達関数H2(f)は となり、第３図において42で示すものとなる。第３図に
おける斜線部分50は、伝達関数がそれぞれ (8)式と(10)
式で表される関数ブロックを通るＸ線検出器16の出力x
(t)の SH(f)成分の振幅の差を示す。後述する光子に起
因する高周波雑音を小さくするためには、第１の関数ブ
ロック22の伝達関数は (8)式で表される値を持つのが好
ましい。第１の関数ブロック22は、カットオフ周波数が
サンプリング周波数f0の半分の低域フィルタである。第
２の関数ブロック26の伝達関数についても同様な議論が
成り立ち、第１の関数ブロック22と同じカットオフ周波
数を持つ低域フィルタである。 第３図において、44は光子に起因するノイズ、48はＸ線
検出器16の出力の１例、46は本発明の装置でサンプリン
グ周期が１ミリ秒のとき使われる１つの低域フィルタの特
性曲線で、約380ヘルツで、 3db下がる。 第４図は第１及び第２の関数ブロック22,26 の構成を示
すブロック図で、54は校正回路、34は保護回路、70は増
幅回路を持った低域フィルタ、32はアナログ・デジタル
変換器である。 第５図に、保護回路34と、低域フィルタ70の詳しい回路
を示す。校正回路54は所定の周波数と振幅の信号を第５
図の入力端子66からコンデンサC1に加えてフィルタを校
正するもので、公知のもので良いので第５図には示して
ない。校正回路を使用しない場合は入力端子66は接地す
る。 第５図において、Ｘ線検出器16の出力電流lSが入力端子
60から抵抗R1を通って接合形ＦＥＴQ1A のゲートに与え
られる。ＦＥＴQ1Aのゲートは、２つのダイオードD1A,D
1B の整流方向を互いに逆にして並列に接続した回路CR1
を介して接地される。回路CR1 が第４図に示す保護回
路34で、フィルタ回路70を過大入力から保護する。ＦＥ
ＴQ1A のソースは、Q1A と同じ特性を持ち、ゲートが接
地された接合形ＦＥＴQ1A のソースと接続され、この接
続点は抵抗R4とR5の直列回路を介して−12ボルトの直流電
源に接続される。抵抗R4とR5の接続点はコンデンサC5を
介して接地される。２つのＦＥＴQ1A,Q1B のドレイン間
には、抵抗R6とコンデンサC2の直列回路と、同じ抵抗値
を持つ２つの抵抗R2,R3 の直列回路とが並列に接続され
る。抵抗R2,R3 の接続点は、抵抗R7を介して＋12ボルトの
直流電源に接続されると共に、コンデンサC9を介して接
地される。そして、ＦＥＴQ1A,Q1B のドレインは、演算
増幅器U1の非反転入力端子、反転入力端子にそれぞれ接
続される。ＦＥＴQ1A,Q1B は、本発明の装置が使用され
る温度範囲にわたって同じ特性を保つように、１つの容
器62に封入される。演算増幅器U1の出力端子は、コンデ
ンサC4を介してＦＥＴQ1A のゲートに、抵抗R8,R9 の直
列回路を介して第２の演算増幅器U2の非反転入力端子に
接続される。第２の演算増幅器U2の非反転入力端子はコ
ンデンサC6を介して接地される。第２の演算増幅器U2の
反転入力端子は抵抗R11 を介して接地される。第２の演
算増幅器U2の出力端子は、抵抗R10 とコンデンサC7の並
列回路を介して、反転入力端子に、抵抗R12 を介してＦ
ＥＴQ1A のゲートに、コンデンサC5を介して抵抗R8,R9
の接続点に接続される。第２の演算増幅器U2の出力端子
から抵抗R13 を介して出力端子64があり、出力端子64は
コンデンサC8を介して接地され、出力端子64と接地との
間で出力VOが取り出される。この出力VOがアナログ・デ
ジタル変換器32によってデジタル値が変換されてサンプ
リング回路24に送られる。 第６図はＸ線検出器16の出力の振幅80とサンプリング時
点との関係を示すもので、時間軸t のt1とt2の間の時間
が、82をサンプリング時点とするときのサンプリング周
期である。αはサンプリング周期の基準点から決まる位
相定数で、前に記した (1),(2),(3)式における位相定数
αはこの意味である。Ｘ線検出器16の出力の振幅が80で
示すようにサンプリング時点82の間で山を持つと、82の
時点でのサンプリングではＸ線検出器16の出力を正しく
再構成することはできない。サンプリング周期を短くし
て、84,86 の時点でもサンプリングすることによって80
の形が正しく再構成される。
Ｘ線源、14は被検体（円で示す）、15はＸ線ビームの進
む方向、20は被検体14の内部に在るＸ線を透過しない不
透過部で、図には簡単のため黒丸１個で示す。線源12か
らのＸ線は、架台10の回転軸に垂直な平面内では18で示
すように扇形に開き、この面に垂直な面内では発散しな
い幅の狭い扇形Ｘ線で被検体14を照射する。16はＸ線検
出器で、同一構造を持つ複数個が、線源12を中心とする
円弧上に相接して設けられていて、被検体14を透過して
きたＸ線を検出する。不透過部20の後方に位置する検出
器16が受けるＸ線強度は他の検出器16が受けるＸ線強度
とは異なる。17はデータ取得器で、Ｘ線検出器16の出力
を、この図には示していないデータ処理機器に出力を供
与する。Ｘ線源12とＸ線検出器16とデータ取得器17は、
架台10に固定され、架台10を回転させると一緒に回転す
る。（回転した状態を第１図に破線で示す。19が回転
角。）回転中、Ｘ線源12から連続してＸ線を送り出し
て、被検体14を連続して違った方向から照射し、透過し
たＸ線を検出器16で受け、その出力をデータ取得器17か
ら先の回路で処理する。架台10を１回転させれば、被検
体14の内部に在る不透過部20の位置、大きさ、形状など
の情報が得られる。 次に、第２図を参照して、１個のＸ線検出器16の出力の
処理について説明する。他のＸ線検出器16の出力処理に
ついても同様である。 各Ｘ線検出器16は、時間ｔに依存する出力x(t)を、伝達
関数H(f)或は時間領域応答関数h(t)を持つ第１の関数ブ
ロック22に与える。第１の関数ブロック22は出力y(t)を
乗算器24に与える。乗算器24は、供与されたy(t)と、別
に与えられるサンプリング信号S(t)との積出力z(t)を伝
達関数G(f)或は時間領域応答関数g(t)を持つ第２の関数
ブロック26に与える。第２の関数ブロック26の出力
(t)がコンピュータ（図示せず）に送られる。このコン
ピュータで、複数個の第２の関数ブロック26から次々に
入るデータが集められて被検体14のＸ線断層影像が作成
される。作成された影像は適当な表示手段（図示せず）
によって表示される。 サンプリング信号S(t)は次式で与えられる： ここで Tはサンプリング周期、f0はサンプリング周波
数、U0はインパルス関数で、位相定数αについては後で
第６図に関連して説明する。乗算器24は、周期T 毎の入
力y(t)とサンプリング信号S(t)との積をつくり、出力z
(t)は次のようになる： ここでy(KT+α)はサンプリングされたy(t)の値であっ
て、次にサンプリングされるまで一定値である。第２の
関数ブロック26の出力(t)は次式のようになる： この式には時間領域応答関数g(t)を使ったが、この関数
を伝達関数G(f)で表すと第２Ａ図に示す伝達特性を持っ
ている。第２Ａ図は理想低周波フィルタを示し、カット
オフ周波数f0／２はサンプリング周波数f0の半分であ
る。 第１の関数ブロック22の伝達関数H(f)について説明す
る。第２の関数ブロック26とＸ線検出器16の出力の差を
ε(t) とすると： Ｘ線検出器16の出力x(t)をフーリエ変換で展開した式SX
(f) を次式のように置く： SX(f)＝SL(f)+SH(f) ……(5) ここで SL(f)＝SX(f)、｜ｆ｜≦f0／２ ＝０、 ｜ｆ｜＞f0／２ ……(6A) 及び SH(f)＝０、 ｜ｆ｜≦f0／２ ＝SX(f)、｜ｆ｜＞f0／２ ……(6B) ε2(t)の平均値は次式で表される： この式はH(f)が次のとき最小値になる： H(f)＝１、｜ｆ｜≦f0／２ ＝０、｜ｆ｜＞f0／２ ……(8) このとき は次のようになる： もしＸ線検出器16の出力x(t)に高周波成分が含まれてい
なければ、SH(f)＝0 で、 になり、第２の関数ブロック26の出力(t)はＸ線検出
器16の出力x(t)を正しく再現することになる。サンプリ
ング周波数f0は、Ｘ線検出器16の出力x(t)をフーリエ変
換で展開した式SX(f) において振幅の大きな項の周波数
の最高値の２倍に取る。サンプリング周波数f0をこのよ
うに取れば、SH(f)＝0 が満足される。(8)式はカットオ
フ周波数f0／２の理想低域フィルタを示し、本発明の１
つの実施例では、第１の関数ブロック22の伝達関数H(f)
をこのように取る。第３図において40で (8)式のH(f)を
示す。 もし、第１の関数ブロック22の時間領域応答関数h(t)
が、従来から使われているような、第２Ｂ図に示すh
2(t) の特性を持っていると、伝達関数H2(f)は となり、第３図において42で示すものとなる。第３図に
おける斜線部分50は、伝達関数がそれぞれ (8)式と(10)
式で表される関数ブロックを通るＸ線検出器16の出力x
(t)の SH(f)成分の振幅の差を示す。後述する光子に起
因する高周波雑音を小さくするためには、第１の関数ブ
ロック22の伝達関数は (8)式で表される値を持つのが好
ましい。第１の関数ブロック22は、カットオフ周波数が
サンプリング周波数f0の半分の低域フィルタである。第
２の関数ブロック26の伝達関数についても同様な議論が
成り立ち、第１の関数ブロック22と同じカットオフ周波
数を持つ低域フィルタである。 第３図において、44は光子に起因するノイズ、48はＸ線
検出器16の出力の１例、46は本発明の装置でサンプリン
グ周期が１ミリ秒のとき使われる１つの低域フィルタの特
性曲線で、約380ヘルツで、 3db下がる。 第４図は第１及び第２の関数ブロック22,26 の構成を示
すブロック図で、54は校正回路、34は保護回路、70は増
幅回路を持った低域フィルタ、32はアナログ・デジタル
変換器である。 第５図に、保護回路34と、低域フィルタ70の詳しい回路
を示す。校正回路54は所定の周波数と振幅の信号を第５
図の入力端子66からコンデンサC1に加えてフィルタを校
正するもので、公知のもので良いので第５図には示して
ない。校正回路を使用しない場合は入力端子66は接地す
る。 第５図において、Ｘ線検出器16の出力電流lSが入力端子
60から抵抗R1を通って接合形ＦＥＴQ1A のゲートに与え
られる。ＦＥＴQ1Aのゲートは、２つのダイオードD1A,D
1B の整流方向を互いに逆にして並列に接続した回路CR1
を介して接地される。回路CR1 が第４図に示す保護回
路34で、フィルタ回路70を過大入力から保護する。ＦＥ
ＴQ1A のソースは、Q1A と同じ特性を持ち、ゲートが接
地された接合形ＦＥＴQ1A のソースと接続され、この接
続点は抵抗R4とR5の直列回路を介して−12ボルトの直流電
源に接続される。抵抗R4とR5の接続点はコンデンサC5を
介して接地される。２つのＦＥＴQ1A,Q1B のドレイン間
には、抵抗R6とコンデンサC2の直列回路と、同じ抵抗値
を持つ２つの抵抗R2,R3 の直列回路とが並列に接続され
る。抵抗R2,R3 の接続点は、抵抗R7を介して＋12ボルトの
直流電源に接続されると共に、コンデンサC9を介して接
地される。そして、ＦＥＴQ1A,Q1B のドレインは、演算
増幅器U1の非反転入力端子、反転入力端子にそれぞれ接
続される。ＦＥＴQ1A,Q1B は、本発明の装置が使用され
る温度範囲にわたって同じ特性を保つように、１つの容
器62に封入される。演算増幅器U1の出力端子は、コンデ
ンサC4を介してＦＥＴQ1A のゲートに、抵抗R8,R9 の直
列回路を介して第２の演算増幅器U2の非反転入力端子に
接続される。第２の演算増幅器U2の非反転入力端子はコ
ンデンサC6を介して接地される。第２の演算増幅器U2の
反転入力端子は抵抗R11 を介して接地される。第２の演
算増幅器U2の出力端子は、抵抗R10 とコンデンサC7の並
列回路を介して、反転入力端子に、抵抗R12 を介してＦ
ＥＴQ1A のゲートに、コンデンサC5を介して抵抗R8,R9
の接続点に接続される。第２の演算増幅器U2の出力端子
から抵抗R13 を介して出力端子64があり、出力端子64は
コンデンサC8を介して接地され、出力端子64と接地との
間で出力VOが取り出される。この出力VOがアナログ・デ
ジタル変換器32によってデジタル値が変換されてサンプ
リング回路24に送られる。 第６図はＸ線検出器16の出力の振幅80とサンプリング時
点との関係を示すもので、時間軸t のt1とt2の間の時間
が、82をサンプリング時点とするときのサンプリング周
期である。αはサンプリング周期の基準点から決まる位
相定数で、前に記した (1),(2),(3)式における位相定数
αはこの意味である。Ｘ線検出器16の出力の振幅が80で
示すようにサンプリング時点82の間で山を持つと、82の
時点でのサンプリングではＸ線検出器16の出力を正しく
再構成することはできない。サンプリング周期を短くし
て、84,86 の時点でもサンプリングすることによって80
の形が正しく再構成される。
【発明の効果】 Ｘ線源が載った架台を回転しながら連続して被検体
を照射し、透過したＸ線を自動的に処理して被検体の断
層映像を得るので、操作が容易で、短時間で済む。 Ｘ線検出器の出力を処理する回路に低域フィルタを
使用するので、光子に起因する高周波雑音が除去される
ので S／N 比が高められ、従って必要照射線量が少なく
て済む。 従来の装置で使われた多数の精密なリセット可能積
分器などを使わないので安価で済む。
を照射し、透過したＸ線を自動的に処理して被検体の断
層映像を得るので、操作が容易で、短時間で済む。 Ｘ線検出器の出力を処理する回路に低域フィルタを
使用するので、光子に起因する高周波雑音が除去される
ので S／N 比が高められ、従って必要照射線量が少なく
て済む。 従来の装置で使われた多数の精密なリセット可能積
分器などを使わないので安価で済む。
第１図は、本発明の断層Ｘ線影像を得る装置の配置図： 第２図は、第１図に示す装置のデータ処理過程を示すブ
ロック図： 第２Ａ図は、第２図に示す関数ブロック22,26 の伝達特
性を示す図： 第２Ｂ図は、従来使われた関数ブロックの伝達関数の１
例を示す図： 第３図は、第２Ａ，２Ｂ図に示す伝達関数を持つ関数ブ
ロックを使った場合の出力の周波数と振幅との関係を示
す図： 第４図は、第２図に示す２つの関数ブロックの構成ブロ
ック図： 第５図は、第４図に示すブロック図の中のフィルタの回
路図： 第６図は、第１図に示すＸ線検出器16の出力をサンプリ
ングする時点を示す図である。 符号の説明 10……架台、12……Ｘ線源 14……被検体、15……Ｘ線ビームの進む方向 16……Ｘ線検出器、17……データ取得器 18……扇形Ｘ線、19……回転角 20……Ｘ線不透過部、22,26……関数ブロック 24……乗算器、32……アナログ・デジタル変換器 34……保護回路、40……伝達関数H(f) 42……伝達関数H2(f)、44……光子ノイズ 46……フィルタ特性曲線、48……検出器出力 50……検出器出力の差、54……校正回路 60……入力端子、62……封入容器 64……出力端子、66……校正信号入力端子 70……フィルタ回路、80……検出器出力の１例 82,84,86……サンプリング時点
ロック図： 第２Ａ図は、第２図に示す関数ブロック22,26 の伝達特
性を示す図： 第２Ｂ図は、従来使われた関数ブロックの伝達関数の１
例を示す図： 第３図は、第２Ａ，２Ｂ図に示す伝達関数を持つ関数ブ
ロックを使った場合の出力の周波数と振幅との関係を示
す図： 第４図は、第２図に示す２つの関数ブロックの構成ブロ
ック図： 第５図は、第４図に示すブロック図の中のフィルタの回
路図： 第６図は、第１図に示すＸ線検出器16の出力をサンプリ
ングする時点を示す図である。 符号の説明 10……架台、12……Ｘ線源 14……被検体、15……Ｘ線ビームの進む方向 16……Ｘ線検出器、17……データ取得器 18……扇形Ｘ線、19……回転角 20……Ｘ線不透過部、22,26……関数ブロック 24……乗算器、32……アナログ・デジタル変換器 34……保護回路、40……伝達関数H(f) 42……伝達関数H2(f)、44……光子ノイズ 46……フィルタ特性曲線、48……検出器出力 50……検出器出力の差、54……校正回路 60……入力端子、62……封入容器 64……出力端子、66……校正信号入力端子 70……フィルタ回路、80……検出器出力の１例 82,84,86……サンプリング時点
Claims (1)
- 【請求項１】（ａ）Ｘ線光子を連続波ビームとして供給
する１個の放射源と、（ｂ）１列に配列されている複数
の検出器であって、前記放射源及び該検出器が共通の一
点を軸にして対応する第１の複数の離隔した時点で複数
の角位置に回転する際、実質上連続的に前記Ｘ線光子を
受け入れるべく備えられた検出器と、（ｃ）前記放射源
と前記検出器とが第１の所定の周期で前記複数の角位置
に回転するよう、該放射源及び該検出器を保持し且つそ
れらを前記共通の一点を軸にして移動させる手段とを具
備する連続波断層撮影装置において、さらに、 前記検出器の各々の出力を実質上連続的に濾波して濾波
された出力信号を生成するフィルター手段と、 該フィルター手段に連結されるサンプリング手段であっ
て、該濾波された出力信号の各々を第２の複数の離隔し
た時点において瞬間的にサンプリングし、該第２の複数
の離隔した時点において前記複数の検出器が受け取った
Ｘ線光子を表す前記濾波された出力信号の各々の一連の
瞬間サンプル値を第２の所定の周期で生成させ、かつ前
記第１の所定の周期は前記第２の所定の周期と独立であ
り、それにより前記第１の複数の離隔した時点と前記第
２の複数の離隔した時点とが実質的に異なるようにした
サンプリング手段と、 前記第１の複数の離隔した時点の各々において前記検出
器の各々によって受け取られるＸ線光子の値を、前記第
２の複数の離隔した時点において得られる前記濾波され
た出力信号の各々の前記一連の瞬間サンプル値の関数と
して推定する手段とを含み、かつ、 上記推定手段が、最高使用可能周波数を通過させるが、
この周波数をこえる領域の、ノイズを含む誤差信号は通
過させず、かつ該最高使用可能周波数が、前記連続波ビ
ーム内に配置される被検体の内部構造と、該被検体を貫
通するＸ線光子の相対運動とに関連づけられており、そ
して更に、 上記第２の所定の周期が、ナイキスト基準を満足させる
べく、サンプリング間隔を前記最高使用可能周波数の逆
数の半分以下に規定することを特徴とする連続波断層撮
影装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US27303381A | 1981-06-12 | 1981-06-12 | |
| US273033 | 1981-06-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57206430A JPS57206430A (en) | 1982-12-17 |
| JPH0623696B2 true JPH0623696B2 (ja) | 1994-03-30 |
Family
ID=23042270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56184334A Expired - Lifetime JPH0623696B2 (ja) | 1981-06-12 | 1981-11-17 | 連続波断層撮影装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0623696B2 (ja) |
| DE (1) | DE3150238C2 (ja) |
| FR (1) | FR2507466B1 (ja) |
| GB (1) | GB2100545B (ja) |
| IL (1) | IL64106A0 (ja) |
| NL (1) | NL192081C (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5867553A (en) * | 1995-11-02 | 1999-02-02 | Analogic Corporation | Computed tomography scanner with reduced power x-ray source |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2503789C3 (de) * | 1975-01-30 | 1980-10-09 | Philips Patentverwaltung Gmbh, 2000 Hamburg | Einrichtung zum Ermitteln der Absorption einer Strahlung in einer Ebene eines Körpers, mit einer Anordnung einer Strahlenquelle und einer Vielzahl von Strahlendetektoren, die relativ zu dem Körper kontinuierlich gedreht wird |
| DE2556012A1 (de) * | 1975-12-12 | 1977-06-16 | Philips Patentverwaltung | Verfahren und anordnung zur ermittlung der raeumlichen verteilung einer strahlung in einer ebene eines koerpers |
| GB1536448A (en) * | 1976-06-01 | 1978-12-20 | Emi Ltd | Radiography |
| US4070707A (en) * | 1976-07-12 | 1978-01-24 | General Electric Company | Reduction of offsets in data acquisition systems |
| US4135247A (en) * | 1977-08-15 | 1979-01-16 | Siemens Aktiengesellschaft | Tomography signal processing system |
| US4260894A (en) * | 1978-11-30 | 1981-04-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Optimum dose tomography scanning system |
-
1981
- 1981-10-23 IL IL64106A patent/IL64106A0/xx not_active IP Right Cessation
- 1981-10-29 GB GB8132582A patent/GB2100545B/en not_active Expired
- 1981-11-03 NL NL8104977A patent/NL192081C/nl not_active IP Right Cessation
- 1981-11-06 FR FR8120883A patent/FR2507466B1/fr not_active Expired
- 1981-11-17 JP JP56184334A patent/JPH0623696B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1981-12-18 DE DE3150238A patent/DE3150238C2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3150238C2 (de) | 1993-12-02 |
| NL8104977A (nl) | 1983-01-03 |
| GB2100545A (en) | 1982-12-22 |
| FR2507466B1 (fr) | 1988-07-29 |
| GB2100545B (en) | 1985-10-30 |
| DE3150238A1 (de) | 1983-01-05 |
| FR2507466A1 (fr) | 1982-12-17 |
| IL64106A0 (en) | 1982-01-31 |
| JPS57206430A (en) | 1982-12-17 |
| NL192081C (nl) | 1997-02-04 |
| NL192081B (nl) | 1996-10-01 |
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