JPS5849906B2 - デ−タシヨリソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はＣＴスキャナに関し、さらに詳細には、記憶さ
れた情報を一連の処理段階に付し、かつその処理の種々
の段階において、記憶された情報を、それぞれ異なるシ
ーケンスで、記憶器から回収するようになされたデータ
処理装置を備えたＣＴスキャナに関するものである。

このような処理は例えば特公昭５２−１２７４号（英国
特許第１２８３９１５号）公報に記載されたＣＴスキャ
ナでも用いられている。

すなわち、上記特許公報のものにおいては、Ｘ線または
γ線゜のような放射線によって検査されつつある物体の
平面状の仮想輪切り部分（ｓｌｉｃｅ）内に観念的に画
定された２次元のマトリクスの各要素における放射線の
吸収値を表わすデータのための記憶場所を有する記憶器
が設けられている。

前記放射線は複数の放射線ビームの組を用いて被検査領
域を順次走査することによって前記被検査体中を通過せ
しめられるのであるが、その場合、・放射線ビームの各
組は前記マトリクスに対してそれぞれの角度すなわち平
均角度をもってかつそれの平面内において前記被検査体
中を通過せしめられる。

各放射線ビーム通路に沿って前記被検査体を透過した放
射線が検知されかつ操作されて、ビーム通路内の各マト
リクス要素における放射線の吸収値の総和を表わすエッ
ジ値と呼ばれる電気信号を発生する。

各記憶場所には最初に各マトＩＪクス要素の吸収に関す
る推定値が記憶される（ただし、その初期推定値はゼロ
であってもよい）。

１つのビーム通路内の各マｌ− ＩＪクス要素について
の推定値を加算することにより、そのビーム通路内の各
マトリクス要素における放射線の吸収値の総和の推定値
が得られる。

その推定値は、測定された吸収を表わすエッジ値と比較
され、真のエッジ値と推定値との差から誤差信号が得ら
れる。

その誤差信号は上記ビーム通路内の各マトリクス要素に
対する記憶場所に分配され、記憶器内に保持された推定
値を更新する。

このことをすべての放射線ビームにつき、好ましくは各
放射線ビームにつき数回、反復すると、記憶された推定
値が各マｌ− ＩＪクス要素における放射線の吸収値に
遂次近似することになる。

放射線ビームの各組に対して、記１意器のすべての記憶
場所がアドレスされなければならないことがありうるが
、放射線ビームの各組は観念的なマトリクスに対してそ
れぞれの角度すなわち平均角度をもって該マトリクスを
通過せしめられるので、前記記憶場所がアドレスされる
順序は各放射線ビームの組につき異なることが理解され
るであろう。

それらの記憶場所は、すべての放射線ビームの位置と各
ビーム通路内のすべての場所に対応する記憶場所とがあ
らかじめわかっているから従来のデジタルコンピュータ
の態様でアドレスされうる。

しかしながら、このような動作態様は、放射線ビーム間
の相対的な関係と隣接のビーム通路内のマトリクス要素
が被検査領域内で互いに接近しているという事実を考慮
していないから比較的非能率的であることが明らかであ
る。

したがって、本発明は、被検査体内におけるマトリクス
要素と放射線ビームとの空間的な関係が、それらのマト
リクス要素に対応する記憶器内の記憶場所にそれらの放
射線ビームから得られた情報を能率的に蓄積するために
用いられるようになされたデータ処理装置を備えたＣＴ
スキャナを提供することを目的とするものである。

また、一般的に、放射線ビームの軸線はそれの通路に沿
って各マトリクス要素の中心を正確には通過しないこと
も理解されるであろう。

典型的には、放射線ビームはマＩ− ＩＪクス要素の部
分にオーバーラップするから、前記推定値と前記種々の
記憶場所間に分配された誤差信号の量とを再構成する場
合に用いられる記憶された値にウェイトをつけることが
必要である。

まず第１図を参照すると、前記特許公報に開示されてい
るＣＴスキャナに適用されうる処理装置の構成がブロッ
ク図で示されている。

係数記憶器１には、前述した観念的なマトリクスの各要
素に対する記憶場所が設けられている。

この記憶器の各記憶場所は、検査のために使用される放
射線に対する前記マトリクスの適当な要素の吸収（また
は透過）係数の推定値を保持するが、その推定値は推定
工程の開始時点においては零かあるいはある有限の均一
な値でありうると仮定しよう。

放射線ビームが被検査領域（すなわちマトリクス）のあ
る通路を通過したときに受ける実際の吸収を表わすエッ
ジ値が放射線検知器から直接得られる場合には、問題に
している放射線ビームの特定の通路がマトリクス要素の
ある組合せ内の各マトリクス要素をある程度横切ること
が被検査領域に対する放射線ビームの位置からわかる。

すなわち、この場合、被検査領域に対する放射線ビーム
の位置は例えばＸ線装置に設けられた位置表示器によっ
て表示されてわかっており、被検査領域に対するマトリ
クスの各要素の位置は、装置の設計者によって任意に選
定されうるものであり、これもわかっているから、どの
要素にどの程度だけ各放射線ビームが横切ったかを知る
ことができるのである。

次に、記憶器１は、それから前記ビーム通路内の各マｌ
−ＩＪクス要素におけるそれぞれに関する記憶された推
定値を得るように、図示されていない手段によってアド
レスされる。

記憶器１から得られた推定値は掛算回路２に送られ、そ
こでビーム通路とマトリクスの各要素との間のオーバー
ラップの大きさによって決定されるウェイテイング係数
が各値に掛けられる。

それらのウェイテイング係数は第２の記憶器（図示せず
）に保持されている。

適当なウェイトをつけられた推定値が蓄積ユニット（ア
キュームレータ）３で加算され、そして比較回路４に供
給される。

この比較回路４は、問題にしているビームに関する実際
のエッジ値（すなわちマトリクス要素から直接得られた
情報）をも端子５から受取る。

記憶された値が正しい場合には、上記の比較は零の誤差
信号を発生するが、一般的にはそのようなことはなく、
比較回路４は、推定値の和と検出された吸収値との間の
不一致の程度を表わす誤差信号を与える。

この誤差信号は、各組合せにおけるすべての要素に対し
記憶器１の記憶場所に保持された推定値を最新化するた
めの補正信号を与えるために用いられる。

どの記憶場所が特に誤差のある推定値を有しているかに
ついては表示されないから、補正は等しく分配された形
でなされ、放射線ビームが同じ程度だけ横切るすべての
マＩ− ＩＪクス要素につき同じとなる。

しかしながら、放射線ビームが１つの要素と部分的にし
か横切らない場合には、完全な補正信号では大きすぎる
ことになる。

従って、補正信号を横切りの度合に応じた大きさとする
ためにウエイテイング係数が再び用いられる。

この第２のウエイティング演算は掛算回路６で実施され
る。

掛算回路６でウェイトをつけられた出力は加算回路７で
記憶器１内の対応する推定値に加算され、その場合のタ
イミングは、それらの出力と推定値を加算するのに適し
たものとなされる。

加算回路７の出力における和は記憶器１の適当な記憶場
所にフィードバックされる。

上述の演算は１つの組内のすべての放射線ビームに対し
ておよび走査におけるすべての放射線ビームの組に対し
て実施されることが理解されるであろう。

その演算は一連の近似計算のうちの１つすなわち誤差補
正工程であり、したがって、マトリクスの要素の吸収ま
たは透過係数を十分な精度をもって検知しうるためには
、通常その演算を各放射線ビームに対して少なくとも一
回繰返すことが必要である。

第２図は第１図に示されたものの変形例である。

これはいわゆる「ワン・ショットＪ （ｏｎｅ−ｓｈｏ
ｔ）構或であり、したがって上述した演算を反復するこ
とを必要としないものである。

第２図の構或においては、係数記憶器８が設けられてお
り、これは第１図の構成における記憶器１と類似したも
のである。

被検査領域内を通過するときに個々の放射線ビームが受
けた吸収に関するエッジ値が端子９に与えられ、そして
修正回路（モデファイヤ）１０で特開昭５０−２８３８
５号（英国特許第１４７１５３１号）公報に記載されて
いるようにして修正される。

修正回路１０の動作についてはその公報に詳細に説明さ
れているが、各放射線ビームについての吸収値が他のビ
ームについての吸収を考慮するようにコンポリュション
法によって修正され、その結果、その各ビームの吸収値
は、該当するマＩ− ＩＪクス要素についてすでに記憶
されている他のビームに関する任意の値に加算されるだ
けで、該当ビーム通路内のマトリクス要素間に分配され
る。

出力信号を修正するためのこの手法の簡略化の基礎は同
じ組の他のエッジ値に各修正係数が掛算される点にある
。

それらのエッジ値は力目算されそして修正されつつある
エッジ値に加算される。

このような加算によって得られるものが、所要の修正さ
れたエッジ値である。

エッジ値に対して使用されるウェイティング係数は、エ
ッジ値を生せしめる各放射線ビーム間の距離に依存する
。

１つの放射線ビームに対する修正されたエッジ値に依存
する量がその放射線ビームが横切ったマトリクス要素の
それぞれに分配され、第１図の構成に関連して上述した
のと同じ理由により回路１１内でウエイティング係数を
掛算される。

上記の分配は、そのようにウェイトをつけられた量を記
憶器８の適当な場所にすでに記憶されている値に適当な
タイミングをもって加算回路１２によって加算すること
によって行なわれる。

これまで説明してきた構成のいずれの動作も記憶器（例
えば１または８）に対するアクセスが困難であるという
問題が惹起する。

なぜならば、前記マトリクスに関する種々の放射線ビー
ムの入射方向に依存して記憶器の場所の組合せから情報
を取出す（またはそれに情報を挿入する）ことが必要だ
からである。

すなわち、次の２つの問題が発生する。

（ａ） 種々の放射線ビームがどのマトリクス要素を
横切ったかを知るという問題。

（ｂ） 全記憶器がすべての放射線ビームについて検
索されなければならないので、その検索が数分というオ
ーダーの時間内で結果が発生されつるようにするのに十
分なだけ迅速でなければならないという問題。

本発明の１つの目的はこのような問題に対処しうるデー
タ処理機構を提供することである。

本発明によれば、多数の要素よりなるマトリクスを観念
的に形成された平面状被検査領域を複数の放射線ビーム
により走査し、該走査におけるビーム通路内の各マトリ
クス要素における放射線の吸収値の総和を表わす電気信
号を得、該電気信号に基づいて前記各マトリクス要素に
おける放射線の吸収値を表わすデータを得るようになさ
れたＣＴスキャナにおいて、 前記マトリクスの行と列に対応する行と列に配列されて
いて前記各マトリクス要素における放射線の吸収値を表
わすデータをそれぞれ蓄積するようになされた多数の記
憶場所を有し、該記憶場所の各行がそれぞれ再循環シフ
トレジスタをもって構戒された第１の記憶器と、 該第１の記憶器における前記記憶場所の各行にそれぞれ
連結せしめられうる記憶場所を有し、該記憶場所に、前
記ビーム通路内の各マｌ− ＩＪクス要素における放射
線の吸収値の総和を表わすデータが記憶され、かつ該記
憶されたデータが前記第１の記憶器における前記各マト
リクス要素のための記憶場所に分配されるようになされ
た両方向にシフト可能な１つの再循環シフトレジスタよ
りなる第２の記憶器と、 前記第２の記憶器における１つの記憶場所に記憶された
前記データが前記第１の記憶器における対応する前記シ
フトレジスクの第１番目の記憶場所に力日えられて前記
第１の記憶器における適切な記憶場所に分配されるよう
に、前記第２の記憶器を構戒する前記シフ１・レジスタ
の記憶内容と、前記第１の記憶器における前記行を構成
する前記複数のシフトレジスタの記憶内容とをシフトし
て、前記第１の記憶器に前記各マトリクス要素における
放射線の吸収値を表わすデータを蓄積せしめるようにな
された制御手段とを具備するＣＴスキャナが提供される
。

以下図面を参照しながら本発明によるＣＴスキャナの実
施例について詳細に説明しよう。

第３図は、本発明の１つの実施例による構成を、検査さ
れている被検査体３１に対してＸ線源３２および検知器
３３を走査せしめるための走査装置３４と組合わせてブ
ロック図で示している。

特公昭５２−１２７４号（英国特許第１２８３９１５号
）公報に記載されているように、その走査は互いに関連
づけられた直線横動と軌動運動とよりなるものであり、
それらの運動は走査制御回路３５の作用のもとで行なわ
れる。

第３図において、第１図の記憶器１または第２図の記憶
器８に対応する第１の記憶器は再循環シフトレジスタ１
３（１）， １ ３（２） ， ・−・−・， １
３（ｎ）の列（ｂａｎｋ）よりなっており、それらのシ
フトレジスタは被検査領域における観念的なマトリクス
内の要素の各行（ｒｏｗ）につき１つずつ設けられてい
る。

各シフトレジスタ１３（１）〜１３（ｎ）は任意所望の
個数の、すなわちｎ゛個の記憶場所（マトリクスの１列
（ｃｏｌｕｍｎ）に関しては各シフトレジスタ１ ３（
１） ， １ ３（２） ，・・・・・・，１ ３（ｎ
）につき１つずつ）をそれぞれ有しており、それらの記
憶場所はそれぞれ所要の精度を与えるのに十分な情報ビ
ットを有する語（ｗｏｒｄ）を記憶することができる。

典型的には、１０〜１６のビットが必要とされる。

したがって、図面では単一の接続として概略的に示され
ているワード通路のための接続は、実際には、当業者に
は公知のごとく、多数の並列接続である。

走査装置３４から得られたエッジ値は、中間（バツファ
）記憶手段に、すなわちこの実施例では磁気ディスク１
４に与えられ、そしてタイミング機構１５の制御のもと
てそのバツファ記憶器から、第２の記憶器を構戒するｎ
個の記憶場所を有する１つのシフトレジスタ１６に与え
られる。

シフトレジスタ１６は両方向シフトが可能であるととも
に、並列アクセス機能を有している。

シフトレジスタ１６のシフト動作は垂直シフト論理回路
１７によって制御され、その論理回路１７自体はタイミ
ング機構１５によって制御される。

各シフトレジスタ１ ３（１）， １ ３（２），・・
・・・・， １ ３（ｎ）のシフト動作はそれぞれ局部
論理回路１ Ｂ（１） ， １ ８（２） ，・・・・
・・， １ ８（ｎ）によって制御される。

各局部論理回路１ ８（１）〜１８（ｎ）は垂直論理回
路１７に接続された出力線を有している。

各局部論理回路１ Ｂ（１）， １ ８（２） ，・・
・・・・１８（ｎ）はタイミング機構１５からｍｓｉｎ
θという入力（これについては後で説明する）を受取る
。

「水平」記憶器であるシフトレジスタ１．３（１）〜１
３（ｎ）と「垂直」記憶器であるシフトレジスタ１６に
記憶されたデータのシフト速度を適当に制御することに
よって、シフトレジＺタ１６に入るデータの動きが、シ
フトレジスク１ ３（１）〜１３（ｎ）に記憶されてい
るデータの選択された組合せと相互に関連づけられ、か
くして前述した観念的なマトリクスを通るある放射線ビ
ームの通路が模擬（シミュレート）される。

この点につき付言すると、放射線ビームは特定の角度を
もって被検査領域を通過し、従って、一連のマトリクス
要素を通過する。

シフトレジスク１３（１）〜１３（ｎ）によって構戒さ
れる第１の記憶器は被検査体領域を形成するマトリクス
の行と列に対応する行と列とからなる場所のマトリクス
として構威されており、この場合、各行は、それぞれシ
フトレジスタ１ ３（１）〜１３（ｎ）によって構或さ
れている。

つまり、放射線ビームが被検査領域マ｝ ＩＪクス要素
を通るのと同じシーケンスで、対応する各記憶場所にデ
ータを加えるようにしているのである。

このことは、実質的に、被検査領域内のマトリクスを放
射線ビームが通過したことが第１の記憶器内で模擬され
ることを意味する（この場合、被検査領域に形戒された
マトリクスが「観念的な」もの、すなわち設計者によっ
て画定されたものであって、被検査体の細胞のような具
体的要素に直接対応するものではないことに留意すべき
である）。

所望の機能を実現するために、入力信号を保持したシフ
トレジスタ１６と、マトリクスを形成するシフトレジス
タ１３（１）〜１３（ｎ）とが、所望の順序で信号が正
しい記憶場所に遭遇するようなシーケンスでシフトされ
る。

さらに付言すると、（ａ）前述のように、シフトレジス
タ１３（１）〜１ ３（ｎ）はマトリクスに対応してお
り、シフトレジスタ１６は、正しい時点で正しい場所に
信号を得るために用いられるバツファ記憶器であり、（
ｂ）シフトレジスタ１６内への情報の動きはシフトレジ
スク１ ３（１）〜１３（ｎ）内におけるシフト動作と
相互に関連づけられ、従って、シフトレジスタ１６内の
情報は、前述した観念的なマトリクスを一定の放射線ビ
ームが通過したのを模擬するシフトレジスタ１３（１）
〜１３（ｎ）内における場所のシーケンスに関連づけら
れることになり、（Ｃ）推定値は前述の相互関連づけに
よって得られるのではなく、２つの記憶器の動きの相互
関連づけは、２つの記憶器すなわちシフトレジスタ１３
（１）〜１３（ｎ）および１６の記憶場所を引き寄せて
正しい記憶場所内へのデータの交換を可能ならしめるた
めに必要とされるのである。

シフトレジスタ１６内のデータが静止しておりかつシフ
トレジスタ１３（１）〜１３（ｎ）がすべて同期的に脈
動されているときに、最も単純な状態が発生する。

そのような状態では、シフトレジスタ１ ３（１）〜１
３（ｎ）のうちの１つ例えばシフトレジスク１ ３（１
）のすべての場所に記憶されているデータが単一の列（
ｂａｎｋ）のシフトレジスタ１６に保持されているデー
タに対して相関関係を有せしめられ、その結果、観念的
なマトリクスの要素の適当な行を直接通過する放射線ビ
ームが模擬（シミュレート）される。

放射線ビームとマトリクスの行との間の任意の角度θに
対して、本発明のこの実施例による構成では、次の関係
が維持されることが理論的に要求される。

ただし、Ｃ■は「垂直」記憶器であるシフトレジスタ１
６に与えられるシフト速度（レート）であり、ＣＨは「
水平」記憶器であるシフトレジスタ１３（１）〜１３（
ｎ）に与えられる平均シフト速度（レート）である。

したがって、θ＝０°のときＣ■＝０となり、θ＝９０
°のときＣＨ＝０となる。

しかしながら、実際には、要素の有限なマトリクスが検
索されているが故に、シフトレジスタ１３（１）〜１
３（ｎ）とシフトレジスタ１６に与えられるシフトによ
り実現される実効相対運動が不連続な関数よりなるため
には、空間的な量子化が必要とされる。

そのような不連続関数は論理回路１７および１８を適当
な態様で動作せしめることによって模擬（シミュレート
）されうる。

ここで理解を容易にするために、上述したシフトレジス
タ１３（１）〜１３（ｎ）および１６の動作を、第４図
に示されたような単純な例、すなわち被検査体３１にお
ける被検査領域が４×４個すなわち１６個の要素よりな
るマトリクスで形戒されているものについて考える。

これはあくまでも説明の便宜上であり、実際にはそれよ
りも非常に多数の要素よりなることは前述した通りであ
る。

第４図Ａには、被検査領域が、行１〜４と列Ａ−Ｄに対
する数字と文字の組合せで示されている。

ここで被検査領域を対角線方向および水平方向の２本の
放射線ビームＸおよびＹが透過するものと考えるが、こ
れらのビームＸおよびＹは互いに平行な多数のビームの
組を典型的にあらわしているものである。

この場合のデータの処理は、前述した特開昭５０−２８
３８５号（英国特許第１４７１５３１号）公報および本
願第２図に説明されているような態様で行なわれるもの
とし、かつビーム吸収値は各ビームに対する場所に加え
られさえすればよい各吸収値Ｘおよびｙが存在するよう
にすでに修正されているものとする。

第４図Ｂには、第４図Ａに示されたようにマトリクス要
素が１６個の場合につき、第３図に示された第１の記憶
器を構戒する水平シフトレジスタ１３（１）〜１３（ｎ
）に対応する水平シフトレジスタ１３、〜１３４が示さ
れている。

マｌ− ＩＪクスの行に対応する各シフトレジスタ１３
１〜１３４は、それぞれ４つの記憶場所ＡＢＣＤで構成
されており、これら４つの記憶場所は一度に１つの位置
だけ水平方向にシフトされうるようになされている。

また第４図Ｂには第２の記憶器を構戒するシフトレジス
タ１６も示されており、このシフトレジスタ１６は、第
３番目の行に対する位置において、その行の記憶場所に
カロえられるべき吸収値をあらわすデークｙを保持して
いる。

他の行については吸収値をあらわすデークは示されてい
ないが、それらは水平方向のビームＹに平行なビームに
ついての吸収値をあらわすデークを含んでいる。

このような状態で、デークｙは場所Ａ３のみに印加され
るが、これによってシフトレジスク１３、〜１３４にお
いて左方向にシフトがなされ、その結果、第４図Ｃに示
されている状態に変化し、デークｙが場所Ｂ３にカロえ
られうる。

さらにシフトすると第４図Ｄおよび第４図Ｅに示されて
いる状態となり、データｙは場所Ｃ３およびＤ３に順次
力口えられ、結局データｙは、ビームＹに沿って分布さ
れたすべての要素に対する場所に加えられることになる
。

また列Ａに沿った垂直方向のビーム（図示せず）につい
てみれば、レジスタ１３１〜１３４の水平方向シフトを
全く伴なうことなしに、レジスタ１６におけるデータｙ
の一連の垂直方向シフトに追従して複数の段階で加算が
なされることはいうまでもない。

次に対角線方向のビームＸの場合についてみれば ビー
ムＸについての修正された値である吸収値をあらわすデ
ータＸが場所ＡＩ，Ａ２，Ｃ３およびＤ３に加えられる
べきことが第４図Ａより明らかである。

この場合は、レジスタ１３１〜１３４の各場所に保持さ
れた値とレジスタ１６におけるデータＸの値との相互に
関係づけられたシフトによって達成される。

これらの順次の動きは第４図Ｆ〜■に示されている。

この場合の加算は一度に１つのビームということに限定
される必要のないことも明らかであり、ビームＸと平行
なビームの幾つかは、第４図ＡにビームＺとして示され
ているように、同時に各場所に加えられるものであり、
そのビームＺに対する吸収値をあらわすデータ２が第４
図Ｆ，ＧおよびＨにおける場所Ａ２，Ｂ３およびＣ４に
加えられる。

上述のビームＸおよびＹ以外のそれらの中間の角度をな
す他のビームについては、シフトレジスタ１３１〜１３
４の水平方向シフトとシフトレジスク１６の垂直方向の
移動との適当な組合せによって正しい通路がトレースさ
れうる。

第５図は、第３図に示された局部論理回路１８（１）〜
１Ｂ（ｎ）のうちの１つの構造をブロック図で示してい
る。

第５図において破線の長方形１８内に一般的に示されて
いる回路は、３つのサブユニット１９，２０および２１
を包含している。

サブユニット１９はタイミング機構１５から前述した入
力信号ｍｓｉｎθを受取り、サブユニット２０に出力信
号Ｗを与えるように作用する。

信号Ｗは前述のウエイテイング係数であり、それは放射
線ビームとそれの通路に沿った一連の要素との間のオー
バーラップ（ｏｖｅｒｌａｐ）程度を計算することによ
って決定される。

Ｗはそのオーバーラップのそれぞれに対応する値をとる
。

サブユニット２０は「垂直」記憶器であるシフトレジス
タ１６からエッジ値を受取り、かつ各「水平」記憶器で
あるシフトレジスタ１ ３（１）〜１３（ｎ）に連絡し
ている。

また、そのサブユニット２０は例えば第１図に示されて
いる構戒要素２〜７かあるいは第２図に示されている構
或要素９〜１２よりなるものである。

「水平」記憶器であるシフトレジスタ１ ３（１）〜１
３（ｎ）内に保持された情報をシフトさせることは、サ
ブユニット１９の動作から派生された入力情報を受取る
サブユニット２１によって制御される。

サブユニット１９からサブユニット２１に供給される信
号はＮで示されているが、これはその信号が後で説明す
るいわゆる「次のビーム」信号をあらわしているからで
ある。

サブユニット２１は、シフトレジスタ１６中における情
報のシフトを制御する垂直シフト論理回路１７に接続さ
れているので、「水平」記憶器であるシフトレジスタ１
３（１）〜１ ３（ｎ）のそれぞれを動作させる局部論
理回路１８（１）〜１８（ｎ）も垂直論理回路１７の動
作に寄与する。

次に第６図においては、説明を簡単にするために、１つ
の組内の放射線ビームの配置は、隣接した放射線ビーム
が接触するがオーバーラップしないようになされている
と仮定されている。

実際には、オーバーラップは１つのビーム幅以下の横方
向シフトを放射線ビームに与えた状態で走査を繰返すこ
とによって実現される。

第６図では、被検査領域における観念的なマトリクスの
一部分が破線枠２２で一般的に示されている。

そのマトリクスの部分を構威しておりかつ３×４のマト
リクス要素よりなる矩形状サブマトリクスとして配列さ
れている１２の要素がＰｉ，ｊで示されている。

この場合、添字ｉはそれらの要素が存在しているサブマ
トリクスの行を表わしており、添字ｊはそのサブマｔ−
ＩＪクスの列を表わしている。

説明を簡単にするために、以下においては、サブマトリ
クス内のある要素のすべての事項が中心Ｐｉ，ｊに位置
しており、したがって正方形の要素ではなく点について
考えうるようになされているものと仮定する。

さらに、放射線ビームの横断面エネルギー分布は第６図
に示された一般的な形態を有するものであると仮定する
。

点Ｐ１，１はマトリクス２２の水平方向の行に対して角
度θをなしてそのマトリクスを通過せしめられる１つの
組の第ｒ番目の放射線ビームが点Ｐ１，１を横切ること
が第６図からわかるであろう。

その点に対するその放射線ビームｒの配置は、Ｐ１，１
を通過するエネルギーが放射線ビームに対？る前述した
エネルギー分布曲線上の点ａによって表わされるように
なされている。

同様に、点Ｐ１，２を通過するエネルギーは同じ組の放
射線ビーム（ｒ＋１）に対する対応する曲線上の点ｂに
よって表わされ、そして点Ｐｉ ３を通過せしめられ
るエネルギーは同じ組の放射線ビーム（ｒ＋２）に対す
る曲線上の点Ｃによって表わされる。

第ｒ番目の放射線ビームの左側エッジから点Ｐ１，１ま
での距離（ビーム方向に対して垂直にかつマトリクスの
平面内で測定された．）はＸ１１で表わされており、Ｘ
１１が既知であるとすると、対応する距離ｘ１，Ｘ１３
等は次の関係式によって与えられる。

？だしｂは各放射線ビームの横断面幅であり、ｍはマｌ
− ＩＪクスの同じ行内の隣接した要素の中心間の間隔
であり、θはすでに定義されたように１つの組の放射線
ビームとマｌ− ＩＪクスの水平方向の行との間の角度
である。

前述したｍｓｉｎθという値の意味は第６図から容易に
わかるであろう。

すなわち、この値は、値Ｘｌｌ等と同じ方向に測定され
たマトリクスの同じ行内の隣接する要素の中心間の間隔
を表わしている。

第７図は、第５図について説明するときに言及したサブ
ユニット１９に対する典型的な構成をブロック図でさら
に詳細に示している。

このサブユニットは信号ｍｓｉｎθだけを入力情報とし
て受取るものであり、このことから、上述したｘ１（１
＋ｋ）に対する関係式を利用して、「次のビーム」信号
Ｎ、距離Ｘ ＋ ， Ｊおよび対応するウエイテイング
係数Ｗを発生するようになされている。

この１次のビーム」信号とは、マトリクス中を１つの放
射線ビームが通ったことを追跡する工程が、現在考慮さ
れている放射線ビームが横切るマトリクス要素より先の
要素について、すなわち隣接放射線ビームが横切るマト
リクス要素につき行なわれるときに発生される信号であ
り、従って正しい関係を維持するためには、隣接放射線
ビーム（次のビーム）についてのエッジ値に対する変更
が必要とされるのである。

ｘ１は既知でありかつ最初はユニット２３内に保持され
ていると仮定する。

タイミング機構１５からｍｓｉｎθの値が受取られると
、それが加算器ユニット２４に与えられ、そこでその値
はｘ１１の値と加算されその和から固定の量ｂだけ減算
される、そして加算器ユニット２４の出力がユニット２
３に与えられ（そのユニット２３は最新の値ｘ，２を保
持する）、そしてまた信号Ｎを発生するユニット２５に
も与えられる。

この信号Ｎは、この実施例では、後述するように１かＯ
である。

ユニット２５は、公知の技術により、（Ｘｌｋ＋ｍｓｉ
ｎθ）≧ｂである場合にはＮ＝１に相当する信号を発生
し、（ ｘ １ ｋ＋ｍ ｓｉｎθ）＜ｂである場合に
はＮ＝０に相当する信号を発生するようになされている
。

ユニット２３内に現在保持されている値は、その値を放
射線ビームの（固定した）エネルギー分布曲線に関連づ
けて１つの放射線ビームと１つのマトリクス要素との特
定の交差に対するウエイデイング係数を発生する他のユ
ニツ｝（ＲＯＭ）２６にも与えられる。

Ｎの値がＯである場合には、これは、値Ｘ１（ ｋ＋１
）を発生するマトリクス要素が、それが値Ｘｌｋを発
生するのと同じ放射線ビーム通路内にあることを示すが
、Ｎの値が１である場合には、それは、それら２つのマ
トリクス要素が隣接する放射線ビーム通路内にあること
を示す。

マトリクスのすべての行に対してＮの値が１である（す
なわち、「水平」記憶器であるシフトレジスタ１３（１
）〜１３（ｎ）のそれぞれに関連した局部論理回路１
Ｂ（１）〜１８（ｎ）のサブユニット１９が１という出
力を与える）状況は、「垂直」記憶器であるシフトレジ
スタ１６に対するシフトパルスを発生するために用いら
れる。

この状況が発生する場合には、それはその時点で記憶場
所がアクセスされつつあるすべてのマトリクス要素が隣
接ビーム内にあり、かつ「垂直」記憶器であるシフトレ
ジスタ１６内における情報のシフトがシフトレジスタ１
３（１）〜１ ３（ｎ）および１６の記憶場所を再整
合（ｒｅａｌ ｉｇｎ）するために必要とされることを
示す。

実際的な見地からは、ｂが１という値をとるのが好都合
である。

この場合には、加算器ユニット２４は整数部分と正の端
数部分とに分割されうるものであり、その整数部分は信
号Ｎを与え、端数部分はＸの対応する値を与える。

観念的なマトリクスにおけるある行内の次のマトリクス
要素が考慮されるべき場合にはその都度、ｍｓｉｎθと
いう量が適当に動作されるゲート（図示せず）によつて
ユニット２４に加えられる。

ｍｓｉｎθという値は任意の放射線ビームの組に対して
定数であることが理解されるであろう。

本発明のこの実施例においては、「水平」記憶器である
シフトレジスタ１３（１）〜１３（ｎ）はその中に保持
された情報を一方向にシフトできるのみである。

しかしながら、「垂直」記憶器であるシフトレジスタ１
６は両方向のシフトが可能なものでなければならない。

「垂直」シフトは角度θが００〜１８０°の範囲にある
か１８００〜３６００の範囲にあるかに応じて上方向ま
たは下方向である。

シフトレジスタ１３（１）〜１３（ｎ）および１６の他
の構成においては、「水平」記憶器はｌ個の隣接要素行
までを記憶するように拡張される。

その場合、ｌは４という値をとる。

このような構戊によれば、より大型（ただしより少数の
）「水平」記憶器を有するという犠性により局部論理回
路１８（１）〜１８（ｎ）の数をｌ分の１に減少させる
ことができる「水平」記憶器の寸法の増大それ自体は経
済的な観点からすればあまり問題にはならないが、装置
の動作速度は勿論低下する。

つまり、この構成は、動作速度を犠性にする代りに局部
論理回路１ ８（１）〜１８（ｎ）に要する費用を低減
せしめうるものである。

「水平」および「垂直」シフトを与えるための方法は、
「水平」および「垂直」記憶器が各放射線ビームの組に
対して１回アドレスされるかわりにそれぞれｌ回アドレ
スされるという点を除けば、前述した実施例の場合と実
質的に同一である。

以上においては互いに平行な放射線ビームの組を用いる
場合について本発明を説明したが、もし所望されればそ
れに代えて扇状に散開する放射線ビームの組を用いるこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はそれぞれ本発明の基礎となる処理
装置を示すブロック図、第３図は本発明の一実施例によ
る構或を示すブロック図、第４図Ａ−Ｉは第１および第
２の記憶器の動作の説明図、第５図は第３図に示された
構戒に使用するのに適した論理ユニットを示すブロック
図、第６図は被検査領域を検査するために用いられる一
組の放射線ビームの一部分と該被検査領域内に観念的に
確定されたマトリクス要素の二次元配列との間の関係を
概略的に示す図、第７図は第５図に示されたユニットに
組込むのに適した論理サブユニットのブロック図である
。 図面において、１は係数記憶器、２は掛算回路、３は蓄
積ユニット、４は比較回路、５は端子、６は掛算回路、
７は加算回路、８は係数記憶器、９は端子、１０は修正
回路、１３（１）〜１３（ｎ）は再循環シフトレジスタ
（「水平」記憶器）、１４は磁気ディスク、１５はタイ
ミング機構、１６はシフトレジスク（「垂直」記憶器）
、１７は垂直シフト論理回路、１８（１）〜１Ｂ（ｎ）
は局部論理回路をそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多数の要素よりなるマトリクスを観念的に形威され
   た平面状被検査領域を複数の放射線ビームにより走査し
   、該走査におけるビーム通路内の各マトリクス要素にお
   ける放射線の吸収値の総和を表わす電気信号を得、該電
   気信号に基づいて前記各マｌ− ＩＪクス要素における
   放射線の吸収値を表わすデータを得るようになされたＣ
   Ｔスキャナにおいて、 前記マｌ− ＩＪクスの行と列に対応する行と列に配列
   されていて前記各マトリクス要素における放射線の吸収
   値を表わすデータをそれぞれ蓄積するようになされた多
   数の記憶場所を有し、該記憶場所の各行がそれぞれ再循
   環シフトレジスクをもって構威された第１の記憶器と、 該第１の記憶器における前記記憶場所の各行にそれぞれ
   連結せしめられうる記憶場所を有し、該記憶場所に、前
   記ビーム通路内の各マトリクス要素における放射線の吸
   収値の総和を表わすデータが記憶され、かつ該記憶され
   たデータが前記第１の記憶器における前記各マトリクス
   要素のための記憶場所に分配されるようになされた両方
   向にシフト可能な１つの再循環シフトレジスタよりなる
   第２の記憶器と、 前記第２の記憶器における１つの記憶場所に記憶された
   前記データが前記第１の記憶器における対応する前記シ
   フトレジスタの第１番目の記憶場所に加えられて前記第
   １の記憶器における適切な記憶場所に分配されるように
   、前記第２の記憶器を構成する前記シフトレジスタの記
   憶内容と、前記第１の記憶器における前記行を構成する
   前記複数のシフトレジスタの記憶内容とをシフトして、
   前記第１の記憶器に前記各マトリクス要素における放射
   線の吸収値を表わすデータを蓄積せしめるようになされ
   た制御手段とを具備することを特徴とするＣＴスキャナ
   。