JPH1189825A

JPH1189825A - 放射線照射・検出装置および放射線断層撮影装置

Info

Publication number: JPH1189825A
Application number: JP9260043A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Yasunaga; 恭安永; Koji Bessho; 浩治別所; Haruo Kuroji; 治夫黒地
Original assignee: GE Yokogawa Medical System Ltd; Yokogawa Medical Systems Ltd
Current assignee: GE Healthcare Japan Corp
Priority date: 1997-09-25
Filing date: 1997-09-25
Publication date: 1999-04-06

Abstract

(57)【要約】【課題】照射位置検出のための予備測定が不要な放射
線照射・検出装置およびそのような放射線照射・検出装
置を備えた放射線断層撮影装置を実現する。【解決手段】放射線検出素子アレイ２４における放射
線ビーム４０の照射位置検出用に、放射線検出素子アレ
イの厚みの中心２９２に関し互いに反対側にそれぞれ放
射線受光面２５０，２７０を有する偶数個の放射線検出
素子２４２，２４４を設けるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射線照射・検出
装置および放射線断層撮影装置に関し、特に、幅と厚み
を持つ放射線ビームを照射し、この放射線ビームを放射
線検出素子アレイで受ける放射線照射・検出装置、およ
びそのような放射線照射・検出装置を備えた放射線断層
撮影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】放射線断層撮影装置の一例として、例え
ば、Ｘ線ＣＴ(computed tomography)装置がある。Ｘ線
ＣＴ装置においては、放射線としてはＸ線が利用され
る。そして、放射線照射・検出系、すなわちＸ線照射・
検出系を被検体の周りで回転（スキャン(scan)）させ
て、被検体の周囲の複数のビュー(view)方向でそれぞれ
Ｘ線による被検体の投影データ(data)を測定し、それら
投影データに基づいて断層像を生成（再構成）するよう
になっている。

【０００３】Ｘ線照射装置は、撮影範囲を包含する幅を
持ちそれに垂直な方向に所定の厚みを持つＸ線ビーム(b
eam)を照射する。Ｘ線検出装置は、Ｘ線ビームの幅の方
向に多数のＸ線検出素子をアレイ(array) 状に配列した
多チャンネル(channel) のＸ線検出器によってＸ線を検
出する。

【０００４】Ｘ線検出器は、Ｘ線ビームの幅の方向に、
Ｘ線ビームの幅に相当する寸法（幅）を有する。また、
Ｘ線ビームの厚みの方向に、Ｘ線ビームの厚みよりも大
きな寸法（厚み）を有する。

【０００５】Ｘ線ビームの厚みは、断層撮影のスライス
(slice) 厚を決定する。スライス厚は、撮影の目的に合
わせて適宜の値に調節される。スライス厚の調節には、
Ｘ線ビームの厚みを調節するコリメータ(collimeter)が
用いられる。コリメータは、また、Ｘ線検出器における
Ｘ線ビームの厚み方向における照射位置をも制御する。
これによって、例えば、Ｘ線ビームが常にＸ線検出器の
厚み方向の中央に入射するように制御し、個々のＸ線検
出素子の予め較正された既知の感度でのＸ線検出が行え
るようしている。

【０００６】Ｘ線検出器に対するＸ線ビームの照射位置
を制御するためには、Ｘ線検出器における厚み方向のＸ
線ビームの照射位置を検出する必要がある。そのため
に、図１１に示すように、Ｘ線検出器９０の端部に、照
射位置検出用のＸ線検出素子９２〜９６が設けられる。

【０００７】Ｘ線検出素子９２〜９６は、それらのＸ線
入射面９２０〜９６０の合成として与えられるＸ線入射
面の幅が、矢印９８の方向すなわちＸ線ビーム１００の
厚みの方向での距離に応じて次第に変化するようになっ
ている。

【０００８】このようなＸ線検出素子９２〜９６は、Ｘ
線検出器９０の端部において、Ｘ線検出素子９２から９
６にかけて、Ｘ線入射面をＸ線遮蔽板９７０で対角的に
半分覆うことによって構成される。

【０００９】Ｘ線検出素子９２〜９６がこのようなＸ線
入射面９２０〜９６０を有することにより、Ｘ線ビーム
１００がその厚みの方向で変位すると、それに応じてＸ
線検出素子９２〜９６のＸ線検出信号の和が変化する。
したがって、Ｘ線検出素子９２〜９６のＸ線検出信号の
和の値に基づいて、Ｘ線検出器９０におけるＸ線ビーム
１００の厚み方向の照射位置を知ることができる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記のような構成でＸ
線検出器における厚み方向のＸ線照射位置を検出するた
めには、予め、Ｘ線検出器における厚み方向のＸ線照射
位置とＸ線検出信号との関係を求めておかなければなら
ない。すなわち、Ｘ線検出器９０におけるＸ線ビーム１
００の厚み方向の照射位置を何らかの方法で測定し、各
照射位置ごとにＸ線検出素子９２〜９６のＸ線検出信号
の和を測定し、両測定値の関係を求める必要がある。

【００１１】特に、照射位置検出信号に基づいて、Ｘ線
ビーム１００の照射位置がＸ線検出器９０の厚み方向の
中央となるように制御するためには、予め、Ｘ線ビーム
１００がＸ線検出器９０の厚み方向の中央に照射したと
きのＸ線検出信号の値を正しく求めておく必要がある。

【００１２】その場合、照射位置が同一でもＸ線ビーム
１００の厚みによってＸ線検出信号の値が異なるので、
Ｘ線ビーム１００の厚みが可変なＸ線ＣＴ装置では、Ｘ
線ビーム１００の厚みを変えてそれぞれＸ線検出信号を
求めることが必要になる。

【００１３】Ｘ線ビームの照射位置は、Ｘ線検出素子９
２〜９６の近傍に感光フィルムを取り付け、それに感光
したＸ線ビーム像の位置から求めるようにしているが、
この方法はフィルムの現像等を必要とするので作業性が
悪く、特に、上記のように照射位置とＸ線検出信号との
関係をＸ線ビーム１００の複数の厚みごとに逐一求める
場合は、作業の能率が大幅に低下する。

【００１４】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、照射位置検出のための予備
測定が不要な放射線照射・検出装置およびそのような放
射線照射・検出装置を備えた放射線断層撮影装置を実現
することである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

（１）上記の課題を解決する第１の発明は、照射方向に
垂直でかつ互いに垂直な２つの方向の一方では相対的に
大きな寸法の幅を持ち他方では相対的に小さな寸法の厚
みを持つ放射線ビームを照射する放射線照射手段と、前
記放射線ビームの厚みの方向において前記放射線ビーム
の厚みよりも大きな寸法を持つ放射線検出素子が前記放
射線ビームの幅の方向に複数個配列され前記放射線ビー
ムの照射を受ける放射線検出素子アレイと、前記放射線
検出素子アレイの少なくとも一端部に設けられ、前記放
射線ビームの厚みの方向における前記放射線検出素子ア
レイの中心に関し半数ずつが互いに反対側にそれぞれ放
射線受光面を有する偶数個の放射線検出素子と、前記偶
数個の放射線検出素子の放射線検出信号に基づいて、前
記放射線検出素子アレイにおける前記放射線ビームの照
射位置を示す照射位置信号を生じる照射位置検出手段
と、を具備することを特徴とする。

【００１６】第１の発明において、前記照射位置信号に
基づいて、前記放射線検出素子アレイにおける前記放射
線ビームの照射位置を制御する制御手段を備えること
が、放射線検出素子アレイにおける放射線ビームの照射
位置を適正化する点で好ましい。

【００１７】（２）上記の課題を解決する第２の発明
は、照射方向に垂直でかつ互いに垂直な２つの方向の一
方では相対的に大きな寸法の幅を持ち他方では相対的に
小さな寸法の厚みを持つ放射線ビームを照射する放射線
照射手段と、前記放射線ビームの厚みの方向において前
記放射線ビームの厚みよりも大きな寸法を持つ放射線検
出素子が前記放射線ビームの幅の方向に複数個配列され
前記放射線ビームの照射を受ける放射線検出素子アレイ
と、前記放射線検出素子アレイの少なくとも一端部に設
けられ、前記放射線ビームの厚みの方向における前記放
射線検出素子アレイの中心に関し半数ずつが互いに反対
側にそれぞれ放射線受光面を有する偶数個の放射線検出
素子と、前記偶数個の放射線検出素子の放射線検出信号
に基づいて、前記放射線検出素子アレイにおける前記放
射線ビームの照射位置を示す照射位置信号を生じる照射
位置検出手段と、前記照射位置信号に基づいて、前記放
射線検出素子アレイにおける前記放射線ビームの照射位
置を制御する制御手段と、前記放射線検出素子アレイに
よる複数ビューの放射線検出信号に基づいて前記放射線
ビームの通過領域についての断層像を生成する断層像生
成手段と、を具備することを特徴とする。

【００１８】第１の発明または第２の発明において、前
記偶数個の放射線検出素子は前記放射線検出素子アレイ
の両端部に設けられたものであることが、放射線検出素
子アレイにおける放射線照射位置をより適切に検出する
点で好ましい。

【００１９】また、第１の発明または第２の発明におい
て、前記偶数個の放射線検出素子の放射線検出信号の和
に基づいて、前記放射線の強度を示す信号を生じる放射
線強度検出手段を備えることが、放射線検出信号のレフ
ァレンスを得る点で好ましい。

【００２０】また、第１の発明または第２の発明におい
て、前記偶数個の放射線検出素子が、前記放射線検出素
子アレイ中の放射線検出素子であって、前記放射線ビー
ムの厚みの方向における前記放射線検出素子アレイの中
心に関し互いに反対側の放射線入射面が放射線遮蔽部材
で遮蔽されたものであることが、放射線検出素子アレイ
中の放射線検出素子を利用する点で好ましい。

【００２１】また、第１の発明または第２の発明におい
て、前記放射線がＸ線であることが、その発生、検出お
よび制御等に関し実用的な手段が最も充実している点で
好ましい。

【００２２】（作用）第１の発明または第２の発明で
は、偶数個の放射線検出素子の放射線受光面が、放射線
ビームの厚みの方向における放射線検出素子アレイの中
心に関し半数ずつ互いに反対側にあるので、反対側同士
では放射線検出信号が厚み方向における放射線ビームの
位置に応じて差動的に変化する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。

【００２４】図１にＸ線ＣＴ装置のブロック(block) 図
を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。図
１に示すように、本装置は、走査ガントリ(gantry)２
と、撮影テーブル４と、操作コンソール(console) ６を
備えている。

【００２５】走査ガントリ２は、放射線源としてのＸ線
管２０を有する。Ｘ線管２０から放射された図示しない
Ｘ線は、コリメータ２２により例えば扇状のＸ線ビーム
となるように成形され、検出器アレイ２４に照射される
ようになっている。Ｘ線管２０とコリメータ２２は、本
発明における放射線照射手段の実施の形態の一例であ
る。

【００２６】検出器アレイ２４は、本発明における放射
線検出素子アレイの実施の形態の一例である。検出器ア
レイ２４は、扇状のＸ線ビームの幅の方向にアレイ状に
配列された複数のＸ線検出素子を有する。検出器アレイ
２４の構成については後にあらためて説明する。

【００２７】Ｘ線管２０、コリメータ２２および検出器
アレイ２４は、Ｘ線照射・検出系を構成する。Ｘ線照射
・検出系の構成については後にあらためて説明する。検
出器アレイ２４にはデータ収集部２６が接続されてい
る。データ収集部２６は検出器アレイ２４の個々のＸ線
検出素子の検出データを収集するようになっている。

【００２８】Ｘ線管２０からのＸ線の照射は、Ｘ線コン
トローラ(controller)２８によって制御されるようにな
っている。なお、Ｘ線管２０とＸ線コントローラ２８と
の接続関係については図示を省略する。

【００２９】コリメータ２２は、コリメータコントロー
ラ３０によって制御されるようになっている。なお、コ
リメータ２２とコリメータコントローラ３０との接続関
係については図示を省略する。

【００３０】以上のＸ線管２０乃至コリメータコントロ
ーラ３０が、走査ガントリ２の回転部３２に搭載されて
いる。回転部３２の回転は、回転コントローラ３４によ
って制御されるようになっている。なお、回転部３２と
回転コントローラ３４との接続関係については図示を省
略する。

【００３１】撮影テーブル４は、図示しない被検体を走
査ガントリ２のＸ線照射空間に搬入および搬出するよう
になっている。被検体とＸ線照射空間との関係について
は後にあらためて説明する。

【００３２】操作コンソール６は、中央処理装置６０を
有している。中央処理装置６０は、例えばコンピュータ
(computer)等によって構成される。中央処理装置６０に
は、制御インタフェース(interface) ６２が接続されて
いる。制御インタフェース６２には、走査ガントリ２と
撮影テーブル４が接続されている。

【００３３】中央処理装置６０は制御インタフェース６
２を通じて走査ガントリ２および撮影テーブル４を制御
するようになっている。走査ガントリ２内のデータ収集
部２６、Ｘ線コントローラ２８、コリメータコントロー
ラ３０および回転コントローラ３４が制御インタフェー
ス６２によって制御される。なお、それら各部と制御イ
ンタフェース６２との個別の接続については図示を省略
する。中央処理装置６０、制御インタフェース６２、コ
リメータコントローラ３０およびコリメータ２２は、本
発明における制御手段の実施の形態の一例である。

【００３４】中央処理装置６０には、また、データ収集
バッファ６４が接続されている。データ収集バッファ６
４には、走査ガントリ２のデータ収集部２６が接続され
ている。データ収集部２６で収集されたデータがデータ
収集バッファ６４に入力される。データ収集バッファ６
４は、入力データを一時的に記憶する。

【００３５】中央処理装置６０には、また、記憶装置６
６が接続されている。記憶装置６６は、各種のデータや
再構成画像およびプログラム(program) 等を記憶する。
中央処理装置６０には、また、表示装置６８と操作装置
７０がそれぞれ接続されている。表示装置６８は、中央
処理装置６０から出力される再構成画像やその他の情報
を表示するようになっている。操作装置７０は、操作者
によって操作され、各種の指示や情報等を中央処理装置
６０に入力するようになっている。

【００３６】図２に、検出器アレイ２４の模式的構成を
示す。検出器アレイ２４は、多数（例えば１０００個）
のＸ線検出素子２４（ｉ）を円弧状に配列した多チャン
ネルのＸ線検出器を形成している。ｉはチャンネル番号
であり例えばｉ＝１〜１０００である。Ｘ線検出素子２
４（ｉ）は、本発明における放射線検出素子の実施の形
態の一例である。

【００３７】図３に、Ｘ線照射・検出系におけるＸ線管
２０とコリメータ２２と検出器アレイ２４の相互関係を
示す。なお、図３の（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図で
ある。同図に示すように、Ｘ線管２０から放射されたＸ
線は、コリメータ２２により扇状のＸ線ビーム４０とな
るように成形され、検出器アレイ２４に照射されるよう
になっている。図３の（ａ）においては、扇状のＸ線ビ
ーム４０の広がりすなわちＸ線ビーム４０の幅を示して
いる。図３の（ｂ）では、Ｘ線ビーム４０の厚みを示し
ている。

【００３８】このようなＸ線ビーム４０の扇面に体軸を
交叉させて、例えば図４に示すように、撮影テーブル４
に載置された被検体８がＸ線照射空間に搬入される。Ｘ
線ビーム４０によってスライスされた被検体８の投影像
が検出器アレイ２４に投影される。被検体８のアイソセ
ンタ(isocenter) におけるＸ線ビーム４０の厚みが、被
検体８のスライス厚ｔｈを与える。スライス厚ｔｈは、
コリメータ２２のＸ線通過開口によって定まる。

【００３９】検出器アレイ２４に対するＸ線ビーム４０
の照射状態のさらに詳細な模式図を図５に示す。同図に
示すように、コリメータ２２におけるコリメータ片２２
０，２２２をＸ線通過開口を狭める方向に変位させるこ
とにより、検出器アレイ２４における投影像のスライス
厚ｔｈを薄くすることができる。また、コリメータ片２
２０，２２２をＸ線通過開口を広げる方向に動かすこと
により、検出器アレイ２４における投影像のスライス厚
ｔｈを厚くすることができる。

【００４０】また、スライス厚ｔｈを設定したコリメー
タ片２２０，２２２の相対的位置関係を維持しながら両
者を同時に動かすことにより、検出器アレイ２４上のＸ
線ビーム４０の厚み方向の照射位置を制御するようにな
っている。なお、厚み方向の照射位置の制御は、コリメ
ータ片２２０，２２２を動かす代わりに、検出器アレイ
２４を、破線矢印で示すように、Ｘ線ビーム４０の厚み
方向にコリメータ２２に関して相対的に変位させて行う
ようにしても良い。このようにすれば、スライス厚の調
節機構と厚み方向の照射位置の制御機構を別々に２系統
設けることができ、多角的な制御が可能になる。これに
対して、上記のように全てコリメータ２２で行えば、制
御の系統が１系統に統一でき、簡素化の要請に応じられ
る。

【００４１】図６に、検出器アレイ２４のＸ線入射面の
構成例を示す。同図に示すように、検出器アレイ２４の
端部には、偶数個（この場合２個）の照射位置検出用の
Ｘ線検出素子２４２，２４４が設けられている。Ｘ線検
出素子２４２，２４４は、本発明における偶数個の放射
線検出素子の実施の形態の一例である。なお、Ｘ線検出
素子２４２，２４４が設けられている検出器アレイ２４
の端部付近は、被検体の透過像が投影される範囲外とな
っており、これによって、Ｘ線管２０からのＸ線が被検
体８を透過することなく直接照射される。

【００４２】Ｘ線検出素子２４２，２４４は、それぞれ
のＸ線受光面すなわちＸ線入射面２５０，２７０が、検
出器アレイ２４の厚みの中心線２９２に関して互いに反
対側になるように構成されている。

【００４３】このようなＸ線検出素子２４２，２４４
は、例えば、検出器アレイ２４の端部にある２つのＸ線
検出素子のＸ線入射面を、それぞれＸ線遮蔽板２５２，
２７２で互いに反対側を半分ずつ覆うこと等によって構
成される。これは、検出器アレイ２４における他のＸ線
検出素子と同じ構造のＸ線検出素子を利用できる点で好
ましい。なお、それに限らず、ｚ方向の寸法を半分にし
たＸ線検出素子を用いるようにしても良いのは勿論であ
る。

【００４４】Ｘ線検出素子２４２，２４４がこのような
Ｘ線入射面２５０，２７０を有することにより、厚みが
ＴのＸ線ビーム４０がその厚みの方向（ｚ方向）で変位
したとき、それに応じてＸ線検出素子２４２，２４４の
Ｘ線検出信号がそれぞれ変化する。

【００４５】その様子を図７に示す。図７は、Ｘ線ビー
ム４０の移動距離ｚとＸ線検出信号ｉとの関係の一例を
示すグラフである。なお、移動距離ｚの原点は、中心線
２９２の位置にとり、移動方向は図６における上向きを
正とする。また、Ｘ線ビーム４０の位置は厚みの中心の
位置で代表する。

【００４６】図７に示すように、Ｘ線検出素子２４２の
Ｘ線検出信号は、Ｘ線ビーム４０がｚ＝０の位置にある
とき、Ｘ線入射面２５０にＸ線ビーム４０の厚みＴの半
分が照射されることにより、Ｉｍ／２となる。この状態
から、Ｘ線ビーム４０が正方向に移動すると、Ｘ線入射
面２５０におけるＸ線ビーム４０の照射面積の増加にと
もなって次第にＸ線検出信号が増加する。そして、ｚ＝
Ｔ／２の位置以降は、照射面積がＸ線ビーム４０の厚み
Ｔに対応した一定値になることにより、Ｘ線検出信号が
Ｉｍとなる。

【００４７】また、Ｘ線ビーム４０が負方向に移動する
ときは、Ｘ線入射面２５０におけるＸ線ビーム４０の照
射面積の減少につれてＸ線検出信号が次第に減少し、ｚ
＝−Ｔ／２の位置以降は、Ｘ線ビーム４０がＸ線入射面
２５０を外れることにより０となる。

【００４８】Ｘ線検出素子２４４については、Ｘ線入射
面２７０が中心線２９２に関してＸ線入射面２５０とは
反対側にあることにより、上記とは反対方向のＸ線ビー
ム４０の移動について、上記と同様なＸ線検出信号が得
られる。

【００４９】すなわち、Ｘ線検出素子２４２，２４４に
より、Ｘ線ビーム４０の照射位置の変化に応じて互いに
差動的に変化する１対のＸ線検出信号が得られる。これ
らのＸ線検出信号は、データ収集部２６により収集され
てデータ収集バッファ６４に入力される。

【００５０】中央処理装置６０は、データ収集バッファ
６４に入力されたこれら１対の入力信号の差を求め、Ｘ
線ビーム４０の照射位置検出信号を形成するようになっ
ている。中央処理装置６０は、本発明における照射位置
検出手段の実施の形態の一例である。

【００５１】照射位置検出信号は、図７に一点鎖線で示
すように、Ｘ線ビーム４０の照射位置が検出アレイ２４
の中心線２９２上にあるとき０となり、この位置からの
ｚ方向の正負の変位に応じて、０を中心として正負に変
化する信号となる。

【００５２】すなわち、Ｘ線ビーム４０の照射位置が検
出アレイ２４の中心線２９２上にあるとき、照射検出信
号が０となる。このため、従来のように、予めＸ線ビー
ムの照射位置と照射位置検出信号との対応関係を実測
し、それに基づいてＸ線ビーム４０の照射位置が検出ア
レイ２４の中心線２９２上にあるときの照射位置検出信
号の値を求める作業は不要になる。

【００５３】しかも、Ｘ線ビーム４０の照射位置が検出
アレイ２４の中心線２９２上にあるときは、照射位置検
出信号の値がＸ線ビーム４０の厚みの如何に関わらず常
に０となるので、従来のようにＸ線ビーム４０の照射位
置と照射位置検出信号との対応をビームの厚みごとにい
ちいち求める必要もなくなる。これによって、調整の作
業性が大幅に向上する。

【００５４】なお、照射位置検出信号は、Ｘ線検出素子
２４２，２４４のＸ線検出信号の比として求めるように
しても良い。その場合は、照射位置検出信号は、Ｘ線ビ
ーム４０の照射位置が検出アレイ２４の中心線２９２上
にあるとき、Ｘ線ビーム４０の厚みに関わらず１となる
ので、やはり予備的な測定は不要であり、調整が極めて
容易である。

【００５５】中央処理装置６０は、このような照射位置
検出信号に基づいて、検出器アレイ２４におけるＸ線ビ
ーム４０の厚み方向の照射位置を認識し、Ｘ線ビーム４
０が常に検出器アレイ２４の厚み方向の中心に照射され
るように、すなわち、照射位置検出信号が０（あるいは
１）になるように、制御インタフェース６２およびコリ
メータコントローラ３０を通じてコリメータ２２を制御
する。

【００５６】中央処理装置６０、制御インタフェース６
２、コリメータコントローラ３０およびコリメータ２２
は、本発明における制御手段の実施の形態の一例であ
る。検出器アレイ２４に位置調節機構が備わっていると
きは、検出器アレイ２４のｚ方向の位置を制御してＸ線
ビームの照射位置を制御するようにしても良い。

【００５７】中央処理装置６０は、また、Ｘ線検出素子
２４２，２４４のＸ線検出信号の和を求め、Ｘ線の強度
を示すレファレンス(reference) 信号を得るようになっ
ている。中央処理装置６０は、本発明における放射線強
度検出手段の実施の形態の一例である。図８は、Ｘ線検
出素子２４２，２４４のＸ線検出信号の和がレファレン
ス信号に等しいことを説明する図である。

【００５８】Ｘ線検出素子２４４に隣接するＸ線検出素
子２４６も、被検体８の透過像の投影範囲の外にあり、
レファレンス用のＸ線検出素子となっている。Ｘ線検出
素子２４６は、遮蔽されない本来のＸ線入射面２９０を
有する。

【００５９】Ｘ線ビーム４０が照射された状態で、Ｘ線
検出素子２４２，２４４におけるＸ線照射面積（横のハ
ッチングを付した部分）の和は、レファレンス用のＸ線
検出素子２４６におけるＸ線照射面積（縦のハッチング
を付した部分）に等しい。

【００６０】これによって、Ｘ線検出素子２４２，２４
４のＸ線検出信号の和は、図７に二点鎖線で示すよう
に、Ｘ線ビーム４０のｚ方向における照射位置に関わら
ず値が一定ものとなる。このＸ線検出信号は、Ｘ線の強
度を示すレファレンス信号を与える。すなわち、Ｘ線検
出素子２４２，２４４は、Ｘ線ビーム４０の照射位置検
出とレファレンス信号検出とに共用される。

【００６１】中央処理装置６０は、Ｘ線検出素子２４
２，２４４のＸ線検出信号の和を、Ｘ線検出素子２４６
のＸ線検出信号と共にレファレンス信号として用る。こ
のようにレファレンス信号を複数化し、それらの平均値
を求めることにより、ノイズ(noise) の影響が少ないレ
ファレンス信号を得ている。

【００６２】検出器アレイ２４の他方の端部には、Ｘ線
検出素子２４２，２４４，２４６と同様に構成された３
つのＸ線検出素子２４２’，２４４’，２４６’が設け
られている。これらＸ線検出素子２４２’，２４４’，
２４６’のＸ線検出信号も、上記と同様に、Ｘ線ビーム
４０の照射位置制御およびレファレンスのために利用さ
れる。このように、検出器アレイ２４の両端においてＸ
線ビームの照射位置の検出および制御を行うことによ
り、Ｘ線ビーム４０と検出器アレイ２４との平行性を良
くすることができる。

【００６３】Ｘ線管２０とコリメータ２２と検出器アレ
イ２４とからなるＸ線照射・検出系は、それらの相互関
係を保ったまま被検体８の体軸の周りを回転（スキャ
ン）する。スキャンの１回転当たり複数（例えば１００
０）のビュー角度で被検体の投影データが収集される。
投影データの収集は、検出器アレイ２４−データ収集部
２６−データ収集バッファ６２の系統によって行われ
る。

【００６４】データ収集バッファ６２に収集された投影
データは、中央処理装置６０により、同時に収集された
レファレンス信号を用いてＸ線強度補正が施され、補正
後の投影データに基づいて、中央処理装置６０により断
層像の生成すなわち画像再構成が行われる。中央処理装
置６０は、本発明における断層像生成手段の実施の形態
の一例である。画像再構成は、１回転のスキャンで得ら
れた例えば１０００ビューの投影データを、例えばフィ
ルタード・バックプロジェクション(filteredback-proj
ection)法によって処理すること等により行われる。

【００６５】図９に、照射位置検出用のＸ線検出素子の
構成の他の例を模式的に示す。同図において、図６と同
様の部分については同一の符号を付し説明を省略する。
ここでは、照射位置検出用のＸ線検出素子２４２，２４
４の間に他のＸ線検出素子２４８が介在するようになっ
ている。また、Ｘ線遮蔽板２５２は、Ｘ線検出素子２４
２，２４４のＸ線受光面の、図における上半分と下半分
をそれぞれ残し、残りの部分を覆う形状を持つ一体の遮
蔽板となっている。

【００６６】このようなＸ線遮蔽板２５２は、Ｘ線検出
器２４８を覆う１チャンネル幅分の中間部を持つことに
より、その一体性を保つことが容易になる。これによ
り、Ｘ線検出素子２４２，２４４，２４８に対するＸ線
遮蔽板２５２の取り付け作業がやり易くなる。なお、Ｘ
線検出素子２４８は、Ｘ線遮蔽板２５２でＸ線入射面の
全部が覆われることにより、Ｘ線検出の役目を果たさな
くなり、その出力信号は利用されない。

【００６７】図１０に、照射位置検出用のＸ線検出素子
のさらに他の構成例を模式的に示す。同図において、図
９と同様の部分については同一の符号を付し説明を省略
する。ここでは、Ｘ線遮蔽板２５２を、その中間部の縁
部２５４，２５６が、Ｘ線検出素子２４８のＸ線受光面
上に来るように構成している。

【００６８】これによって、チャンネルの並び方向での
Ｘ線遮蔽板２５２の位置合わせが楽になり、また、縁部
２５４，２５６の加工精度がＸ線検出素子２４２，２４
４のＸ線受光面積に影響を及ぼすおそれが少なくなる。
実際の検出器アレイにおいては、Ｘ線検出素子２４２，
２４４は、そのチャンネル幅がｚ方向の寸法の例えば２
０分の１ないし３０分の１程度なので、このように縁部
２５４，２５６にマージン(margin)を設けるのは、作業
性を良くする点で極めて効果的である。なお、Ｘ線検出
素子２４８の出力信号は利用されない。

【００６９】なお、以上の例では、照射位置検出用に２
つのＸ線検出素子を用いる例を示したが、４つ以上の偶
数のＸ線検出素子を用い、半数づつ、検出アレイの中心
線に関して互いに反対側にＸ線受光面を持つようにして
も良い。これは、それらのＸ線検出信号を総合すること
により、感度ないしＳＮＲ(signal-to-noise ratio)が
さらによい照射位置検出を行う点で好ましい。

【００７０】以上、放射線としてＸ線を用いた例につい
て説明したが、放射線はＸ線に限るものではなく、例え
ばγ線等の他の種類の放射線であっても良い。ただし、
現時点では、Ｘ線がその発生、検出および制御等に関し
実用的な手段が最も充実している点で好ましい。

【００７１】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明で
は、放射線ビームの照射位置検出用に、放射線検出素子
アレイの厚みの中心に関し半数ずつが互いに反対側にそ
れぞれ放射線受光面を有する偶数個の放射線検出素子を
用いるようにしたので、照射位置検出のための予備測定
が不要な放射線照射・検出装置およびそのような放射線
照射・検出装置を備えた放射線断層撮影装置を実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。

【図２】本発明の実施の形態の一例の装置における検出
器アレイの模式的構成図である。

【図３】本発明の実施の形態の一例の装置におけるＸ線
照射・検出系の模式的構成図である。

【図４】本発明の実施の形態の一例の装置におけるＸ線
照射・検出系の模式的構成図である。

【図５】本発明の実施の形態の一例の装置におけるＸ線
照射・検出系の模式的構成図である。

【図６】本発明の実施の形態の一例の装置における検出
器アレイの模式的構成図である。

【図７】本発明の実施の形態の一例の装置における照射
位置検出信号の一例を示すグラフである。

【図８】図６に示す実施の形態において、１対のＸ線検
出素子の検出信号の和がレファレンス信号に等しいこと
を示す図である。

【図９】本発明の実施の形態の一例の装置における検出
器アレイの一部の模式的構成図である。

【図１０】本発明の実施の形態の一例の装置における検
出器アレイの一部の模式的構成図である。

【図１１】Ｘ線検出器におけるＸ線ビームの照射位置検
出の従来例を示す模式図である。

【符号の説明】

２走査ガントリ２０Ｘ線管２２コリメータ２４検出器アレイ２６データ収集部２８Ｘ線コントローラ３０コリメータコントローラ３２回転部３４回転コントローラ４撮影テーブル６操作コンソール６０中央処理装置６２制御インタフェース６４データ収集バッファ６６記憶装置６８表示装置７０操作装置４０Ｘ線ビーム８被検体２２０，２２２コリメータ片２４（ｉ），２４２〜２４８，２４２’〜２４６’ Ｘ
線検出素子２５０，２７０，２９０Ｘ線入射面２５２，２７２Ｘ線遮蔽板

フロントページの続き (72)発明者黒地治夫東京都日野市旭が丘四丁目７番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】照射方向に垂直でかつ互いに垂直な２つ
の方向の一方では相対的に大きな寸法の幅を持ち他方で
は相対的に小さな寸法の厚みを持つ放射線ビームを照射
する放射線照射手段と、前記放射線ビームの厚みの方向において前記放射線ビー
ムの厚みよりも大きな寸法を持つ放射線検出素子が前記
放射線ビームの幅の方向に複数個配列され前記放射線ビ
ームの照射を受ける放射線検出素子アレイと、前記放射線検出素子アレイの少なくとも一端部に設けら
れ、前記放射線ビームの厚みの方向における前記放射線
検出素子アレイの中心に関し半数ずつが互いに反対側に
それぞれ放射線受光面を有する偶数個の放射線検出素子
と、前記偶数個の放射線検出素子の放射線検出信号に基づい
て、前記放射線検出素子アレイにおける前記放射線ビー
ムの照射位置を示す照射位置信号を生じる照射位置検出
手段と、を具備することを特徴とする放射線照射・検出
装置。
【請求項２】照射方向に垂直でかつ互いに垂直な２つ
の方向の一方では相対的に大きな寸法の幅を持ち他方で
は相対的に小さな寸法の厚みを持つ放射線ビームを照射
する放射線照射手段と、前記放射線ビームの厚みの方向において前記放射線ビー
ムの厚みよりも大きな寸法を持つ放射線検出素子が前記
放射線ビームの幅の方向に複数個配列され前記放射線ビ
ームの照射を受ける放射線検出素子アレイと、前記放射線検出素子アレイの少なくとも一端部に設けら
れ、前記放射線ビームの厚みの方向における前記放射線
検出素子アレイの中心に関し半数ずつが互いに反対側に
それぞれ放射線受光面を有する偶数個の放射線検出素子
と、前記偶数個の放射線検出素子の放射線検出信号に基づい
て、前記放射線検出素子アレイにおける前記放射線ビー
ムの照射位置を示す照射位置信号を生じる照射位置検出
手段と、前記照射位置信号に基づいて、前記放射線検出素子アレ
イにおける前記放射線ビームの照射位置を制御する制御
手段と、前記放射線検出素子アレイによる複数ビューの放射線検
出信号に基づいて前記放射線ビームの通過領域について
の断層像を生成する断層像生成手段と、を具備すること
を特徴とする放射線断層撮影装置。