JPH06277208A - X線ct装置 - Google Patents

X線ct装置

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JPH06277208A
JPH06277208A JP5070606A JP7060693A JPH06277208A JP H06277208 A JPH06277208 A JP H06277208A JP 5070606 A JP5070606 A JP 5070606A JP 7060693 A JP7060693 A JP 7060693A JP H06277208 A JPH06277208 A JP H06277208A
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JP
Japan
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ray
detector
solid
data
image
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JP5070606A
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English (en)
Inventor
Machiko Iso
真知子 磯
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 X線CT装置において固体検出器により複数
のエネルギー特性を弁別し、弁別されたエネルギー特性
データをそれぞれ収集し、再構成して1つの断層像また
はエネルギー特性毎に異なる複数の断層像を得るX線C
T装置の提供。 【構成】 X線管1は所定の電圧で駆動されX線を発生
する。固体検出器31,32,33はシンチレータとフ
ォトダイオードを組合せて構成されており、X線入射方
向に対して3層に重ねられている。なお、重ねられてい
る固体検出器31,32,33の間にはフィルタ4,4
が挿入されている。固体検出器31,32,33はそれ
ぞれ増幅器5の入力端に接続されている。そして、各増
幅器の出力は演算処理装置に加えられここでデジタル信
号に変換されたのち、被検体2のX線吸収率の空間的分
布データを断層画像または透過画像として再構成する。
求められた再構成画像は表示装置7に表示される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はX線CT装置に関し、被
検体の複数のエネルギー特性を弁別し弁別されたエネル
ギー特性データをそれぞれ収集し再構成して1つ、或い
はエネルギー特性毎に異なる複数の、断層像若しくは透
視画像を得るX線CT装置に関する。
【0002】
【従来の技術】X線CT装置により断層像を得る場合に
1回のスキャンで被写体の複数のエネルギー特性を弁別
し、弁別されたエネルギー特性データをそれぞれ収集
し、それぞれ再構成して断層画像を得る方法がある。
【0003】1回のスキャンで被写体の複数のエネルギ
ー特性を弁別する方法の一つとして1回のスキャンで2
つの異なるスペクトルを持つX線を交互に発生して各エ
ネルギーによる線吸収計数をカルシュウム(Ca)また
は水に等価な物質として分離・合成して、カルシュウム
等価画像や水等価画像を計算し、測定物質の構成原子を
解明するデュアルエネルギースキャン(dual energy sc
an)方式がある。
【0004】また、第2の方法として、X線CT装置の
透過X線の検出器として特公平4ー34705に開示さ
れているガス検出器を用いて、検出器に封入されたガス
が被検体を透過したX線を吸収し電離する電離度から被
写体の複数のエネルギー特性を弁別する方法がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記デ
ュアルエネルギースキャン方式を用いた場合、図4に示
すように管電圧aとbとを交互に切換えてX線を交互に
発生させるので1画像当りのビュー数(view数;X
線管が被検体の周りを1回転する間に曝謝するX線の回
数)が減り画質が悪くなるという問題点があった。
【0006】また、ガス検出器を用いる方法ではX線の
吸収効率が悪く、電極板を分割するだけではエネルギー
特性の弁別能力が低いという問題点がある。本発明は上
記問題点に鑑みてなされたものであり、X線CT装置に
おいて固体検出器により複数のエネルギー特性を弁別
し、弁別されたエネルギー特性データをそれぞれ収集
し、再構成して1つの断層像またはエネルギー特性毎に
異なる複数の断層像を得るX線CT装置を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに第1の発明によるX線CT装置は、被検体にX線を
曝射するX線源と、被検体の透過X線量を検出する検出
器と、検出器からの透過X線量に基づくデータを収集す
るデータ収集部と、データ収集部からのデータに基づい
て前記被検体の断層像または透視像を再構成する画像再
構成部と、を有し、データ収集部が検出器で得た被検体
のX線吸収率の空間的分布をデータとして収集し、画像
再構成部が該収集されたデータから断層画像又は透視画
像を再構成するX線CT装置において、検出器が、シン
チレータとフォトダイオードからなる固体検出器をX線
入射方向に対して2層以上重ね合わせて構成されている
こと、を特徴とする。
【0008】第2の発明は上記第1の発明のX線CT装
置において、検出器が、該検出器を構成するそれぞれの
固体検出器と隣り合う固体検出器の間、若しくは該検出
器を構成する固体検出器のうちの特定の固体検出器とそ
れに隣り合う固体検出器の間にフィルタを有することを
特徴とする。
【0009】第3の発明は上記第2の発明のX線CT装
置において、スキャン条件に基づいて、データ収集部が
それぞれの固体検出器から得るデータの組合せを所望の
組合せに組替える組替え手段を有し、画像再構成部が1
つの固体検出器から得られるデータ、若しくは前記組替
え手段によって組替えられたデータの組合せを基に画像
を再構成することを特徴とする。
【0010】第4の発明は上記第3の発明のX線CT装
置において、画像再構成部が、更に、それぞれの固体検
出器から得られるデータ、若しくは組替え手段によって
組替えられたデータの組合せから得られるそれぞれのデ
ータを、低エネルギーX線成分に対する各固体検出器の
X線源からの距離の相違に基づく感度の相違により画像
を再構成することをことを特徴とする。
【0011】
【作用】上記構成により第1の発明によるX線CT装置
は、検出器が、シンチレータとフォトダイオードからな
る固体検出器をX線入射方向に対して2層以上重ね合わ
せて構成されているので、被検体のエネルギー特性を弁
別し、データ収集部が弁別されたエネルギー特性データ
をそれぞれ収集し、再構成部が収集されたエネルギー特
性データを再構成して1つ又は複数の断層画像または透
視画像を得ることができる。
【0012】第2の発明は上記第1の発明のX線CT装
置において、検出器が、固体検出器の間にフィルタを有
しているので、被検体のエネルギー特性の弁別能力が高
まる。
【0013】第3の発明は上記第2の発明のX線CT装
置において、スキャン条件に基づいて、データ収集部が
組替え手段によりそれぞれの固体検出器から得るデータ
の組合せを所望の組合せに組替え、画像再構成部が1つ
の固体検出器から得られるデータ、若しくは前記組替え
手段によって組替えられたデータの組合せを基に画像を
再構成する。
【0014】第4の発明は上記第3の発明のX線CT装
置において、画像再構成部が、更に、それぞれの固体検
出器から得られるデータ、若しくは組替え手段によって
組替えられたデータの組合せから得られるそれぞれのデ
ータを、低エネルギーX線成分に対する各固体検出器の
X線源からの距離の相違に基づく感度の相違により画像
を再構成する。
【0015】
【実施例】図1はX線CT装置の基本的構成例を示すブ
ロック図であり、X線CT装置の外観は架台部,寝台
部,コンソール部等からなっている。架台部には被検体
2の周囲を回転しながらX線を曝射するX線管1と、被
検体2のX吸収線量を検出する検出器3と、検出器3か
らのX線吸収線量および被検体の移動情報に基づくデー
タを収集するデータ収集部5が設けられている。
【0016】寝台部は寝台駆動装置16と被検体2を載
せて寝台駆動装置16により架台内を体軸方向に移動可
能な寝台17を有している。また、コンソール部には装
置全体の動作を制御する主制御部10,主制御部10に
よって制御される架台制御装置14,画像再構成装置
6,寝台制御装置15,及び画像データ記憶装置11と
画像表示装置7が設けられている。
【0017】高電圧制御部12は主制御装置10の制御
により高電圧発生装置13を制御してX線管1からX線
ビームを被検体2に曝謝する。データ収集部によって収
集されたデータは画像再構成装置16で断層画像若しく
は透視画像として再構成され画像表示装置7に表示され
ると共に画像データ記憶装置に格納される。
【0018】図2は本発明に基づくX線CT装置の一実
施例の要部(検出器,データ収集部,画像再構成部をい
う)の構成図であり、1はX線管、2は被検体、4はフ
ィルタ、5’は増幅器、6’は演算処理装置、7は画像
表示装置、31,32,33は固体検出器である。
【0019】図2においてX線管1は所定の電圧で駆動
されX線を発生する。固体検出器31,32,33はシ
ンチレータとフォトダイオードを組合せて構成されてお
り、X線入射方向に対して3層に重ねられて検出器3を
構成する。なお、重ねられている固体検出器31,3
2,33の間にはフィルタ4,4が挿入されている。
【0020】固体検出器31,32,33はそれぞれ増
幅器5’の入力端に接続されている。そして、各増幅器
5’の出力はA/D変換器(図示せず)でデジタル信号
に変換されたのち、被検体2のX線吸収率の空間的分布
データとして演算処理装置6’に加えられ演算処理装置
6’は入力データから断層画像または透過画像を再構成
する。求められた再構成画像は画像表示装置7に表示さ
れる。
【0021】次に動作を説明する。図3は固体検出器3
1,32,33によって吸収される入射X線エネルギー
の分布図であり、31’は固体検出器31による入射X
線エネルギーの分布曲線、32’は固体検出器32によ
る入射X線エネルギーの分布曲線、33’は固体検出器
33による入射X線エネルギーの分布曲線である。
【0022】図1で被検体2を透過しX線検出器31,
32,33に入射したX線のうちエネルギーの低いもの
は図2の入射X線エネルギー分布図に示すように最初の
検出器31によって殆ど吸収される(図2参照)。エネ
ルギーの高い場合は最初の検出器31だけでは吸収され
ずエネルギーが高いほどX線管より遠い位置にある検出
器32または33によって吸収される。
【0023】このようにして、固体検出器31,32,
33でそれぞれ吸収されるX線の平均エネルギーを弁別
することができる。この場合、固体検出器の間にフィル
タ4をそれぞれ挿入することにより弁別が顕著になる。
【0024】異なる平均エネルギーでの出力が得られる
と、被検体をカルシュームと水の等価物質と看做すこと
によって密度を求めることができる。線吸収係数(μ)
はエネルギーのよって絶えず変化する質量吸収係数(μ
/ρ)と物質の密度(ρ)が関与しているので、既知の
物質の特定エネルギーにおける質量吸収係数を知り、そ
のテーブルから特定エネルギーにおける線吸収係数を計
算して画像データとし、CT画像として再構成する。
【0025】なお、検出器3の固体検出器の重ね数は実
施例では3としたがこれに限ることなく、2以上であれ
ばよい。また、各増幅器の出力の組合せは任意であり1
つまたは1組の出力だけでも画像を再構成することがで
きる。また、固体検出器の分割数を増やしその組合せ方
によりエネルギー特性を意図的に調節できるよう構成し
てもよい。以上本発明の一実施例について説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、種々の
変形実施が可能であることはいうまでもない。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、固
体検出器をX線入射方向に分割していることにより被検
体のエネルギー特性を弁別できるので、弁別されたエネ
ルギー特性データをそれぞれ収集し、再構成して1つ又
は複数の断層画像または透視画像を得ることができる。
【0027】被検体のエネルギー特性を弁別できること
からビームハードニング(X線の硬化現象)の補正を行
うことができ、ビームハードニングによるアーチフェク
トを低減することが出来る。
【0028】なお、分割した固定検出器の間にフィルタ
を挿入することによりエネルギー特性の弁別能力が高ま
りビームハードニング補正効果が増す。を行うことが出
来る。また、異なるエネルギー特性のデータを同時に収
集できるのでスキャンの時間が相対的に短くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】X線CT装置の基本的構成を示すブロック図で
ある。
【図2】本発明に基づくX線CT装置の一実施例の要部
構成図である。
【図3】図2の固体検出器によって吸収される入射X線
エネルギーの分布図である。
【図4】デュアルエネルギースキャン方式の説明図であ
る。
【符号の説明】
1 X線管 2 被検体 4 フィルタ 5 増幅器 6 演算処理装置 31,32,33 固体検出器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被検体にX線を曝射するX線源と、前記
    被検体の透過X線量を検出する検出器と、前記検出器か
    らの前記透過X線量に基づくデータを収集するデータ収
    集部と、前記データ収集部からのデータに基づいて前記
    被検体の断層像または透視像を再構成する画像再構成部
    と、を有し、 前記データ収集部が前記検出器で得た前記被検体のX線
    吸収率の空間的分布をデータとして収集し、前記画像再
    構成部が該収集されたデータから断層画像又は透視画像
    を再構成するX線CT装置において、 前記検出器が、シンチレータとフォトダイオードからな
    る固体検出器をX線入射方向に対して2層以上重ね合わ
    せて構成されていること、 を特徴とするX線CT装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のX線CT装置において、
    検出器が、該検出器を構成するそれぞれの固体検出器と
    隣り合う固体検出器の間、若しくは該検出器を構成する
    固体検出器のうちの特定の固体検出器とそれに隣り合う
    固体検出器の間にフィルタを有することを特徴とするX
    線CT装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載のX線CT装置に
    おいて、スキャン条件に基づいて、データ収集部がそれ
    ぞれの固体検出器から得るデータの組合せを所望の組合
    せに組替える組替え手段を有し、画像再構成部が1つの
    固体検出器から得られるデータ、若しくは前記組替え手
    段によって組替えられたデータの組合せを基に画像を再
    構成することを特徴とするX線CT装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載のX線CT装置において、
    画像再構成部が、更に、それぞれの固体検出器から得ら
    れるデータ、若しくは組替え手段によって組替えられた
    データの組合せから得られるそれぞれのデータを、低エ
    ネルギーX線成分に対する各固体検出器のX線源からの
    距離の相違に基づく感度の相違により画像を再構成する
    ことをことを特徴とするX線CT装置。
JP5070606A 1993-03-30 1993-03-30 X線ct装置 Pending JPH06277208A (ja)

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