JPS5867246A - コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコンピュータ断層撮影方法に関し、さらに詳し
くはＸ線被検査体の或る意図した断面に対して、複数の
異なる方向からＸ線を照射することにより得られたＸ線
射影分布像を一旦蓄積性螢光体シートに蓄積記録したの
ち、この蓄積性螢光体シート上を励起元で走査すること
により前記蓄積記録されているＸ線射影分布像に応じた
強度をもつ輝尽発光光を発生させ、この輝尽発光光を九
電変換することによって得られた電気信号を用いて前記
Ｘ線被検査体の断層像を再構成するコンピュータ断層撮
影方法に関するものである。

Ｘ線被検査体の或る意図した断面に対して、複数の異な
る方向からＸ線を照射することによって得られた複数の
Ｘ線射影分布像からＸ線被検査体の断層像を再構成する
コンピューター断層撮影装置（　Ｃｏｍｐｕｔｅｄ　Ｔ
ｏｍｏｇｒａｐｈｙ装置：以下［ＣＴ装置１という）が
Ｈｏｕｎｓ　ｆ　ｉ　ｅ　ｌｄらによって開発されたが
、このＣＴ装置は従来のフィルム法では到底撮影できな
かった軟部組織の鮮明な断層像が得られ、医療診断分野
での革新的な技術として注目を浴びている。

今日使用されているＣ′ｖ装置の代表的な一実施例を第
１図に示す。

Ｘ線被検査体が位置する撮影領域１を包含する扇状Ｘ線
２（通常広がり角３ｆ１０〜４０°）を放射するＸ線管
３、Ｘ線管３から等距前になるよう円弧状に形成され、
Ｘ線被検査体を透過した扇状Ｘ線２を検出する検出器４
がらＣＴ装置の撮影部は構成されている３、検出器４は
稠密に配列された数百に及ぶ検出素子から構成されてお
り、検出素子としてはシンチレータを受光面に有ｌ〜だ
ホトマル、高圧ギセノンガスあるいは半導体検出器等が
用いられる。

Ｘ線管３と検出器４は一体となってｘｇｉ被検査体の回
りをそれぞれ矢印５．６方向に回転可能となっている。

さらにＣＴ装置は検出器４によりＸ線被検査体を透過す
ることによって得られたＸ線射影分布像を処理するため
のコンピュータを有している。

撮影にあたっては、Ｘ線管３と検出器４とをＸ線被検査
体に対しである角度に設定し、Ｘ線管３からパルス的に
扇状Ｘ線２を照射する。Ｘ線被検査体を透過した扇状Ｘ
線２はＸ線射影分布像として検出器４により検出される
。この検出されたＸ線射影分布像はコンピュータのメモ
リーに記憶される。一つの角度に対して撮影が終了した
のちはＸ線管３と検出器４をＸ線被検査体に対してそれ
ぞれ矢印５．６方向に微小一定角回転させたのち、再び
上述したようにＸ線射影分布像を得るための撮影が行な
われ、得られたＸ線射影分布像がコンピュータに記憶さ
れる。上述の動作を繰り返し、Ｘ線被検査体に対し順次
一定角度でＸ線射影分布像を得、Ｘ線管３と検出器４が
Ｘ線被検査体の回りを一回転（３６００）　したところ
でＸ線被検査体の断層像を得る撮影は終了する。こうし
てコンピュータのメモリに記憶されたＸ線被検査体に対
して様々な角度のＸ線射影分布像をコンピュータを用い
て演算処理することによりＸ線被検査体のある部分の断
層像を得ることができる。

上述のよりなＣＴ装置の他に、Ｘ線管と比較的少数個の
検出素子からなる検出器をＸ線被検査体に対しである角
度で直線走査を行ない、この直線走査を行なった後、Ｘ
線管と検出器をＸ線被検査体に対し微小一定角だけ回転
させたのち、再び直線走査を行ない、以後、回転と直線
走査とを交互に繰り返して、Ｘ線管と検出器がＸ線被検
査体に対１．て１８０°　回転したところで撮影を終了
する方式のもの、更に第１図において、検出器をＸ線被
検査体の回りに３６０°　リング状に配置し、Ｘ線管の
みを３６０°　回転させる方式のもの等がある。

一般に断層像が診断適性のよいものであるためには、細
部の組織をも弁別することができるよう高い空間分解能
を有していることが望まれるが、上述したいずれの方法
においても、最終的に得られる断層像の空間分解能は検
出器が単位スペースあたり何個の検出素子により構成さ
れているかで決定される。しかしながら、検出素子とし
て受光面にシンチレータを有したホトマルを用いると、
ホトマルの形状が大であるので十分な空間分解能を得る
ことはできない。高圧キセノンガス検出器或は半導体検
出器を使用すればホトマルを使用した場合よりも稠密に
検出素子を配列することができるが、この場合でも高々
１本／罷程度の空間分解能しか得られないのが現状であ
るし、高圧キセノンガス或は半導体検出器は受光面にシ
ンチレータを有したホトマルに比較して感度が低いとい
う欠点を有しており、従って、ホトマルを用いた場合と
同一の良好な断層像を得るためには、Ｘ線被検査体が受
けるＸ線被４遣を増大させざるを得ない。また、複数個
の検出素子により検出器を構成する場合は各検出素子が
同一の感度を有していることが必要条件であるが、各検
出素子の感度を全く同一にすることは技術的に非常に困
難であった。

さらに従来のＣＴ装置においては少なくともＸ線管をＸ
線被検査体の回りを一定角度で　゛間欠的に回転さぜ、
各角度毎において一旦Ｘ線管を静止させＸ線をＸ線被検
査体に照射することによりＸ線射影分布像をａるのであ
るが、このようにＸ線被検査体に対してＸ線を照射する
角度を変化させろためにＸ線管を移送する間はデッドタ
イムとなり撮影時間がそのデッドタイムの分だけ長くな
っていた３、このように撮影時間が長くなるということ
はＣＴ装置にとって重大な欠陥である。即し、頭部或は
骨格等の静止像を撮影する場合は撮影時間が長びいても
、比較的問題はないが、臓器を撮影する場合は撮影時間
が長びくと筋肉運動、呼吸運動、１１％動等によりＸ線
被写体が撮影中に動き最終的に得られる断層像のコント
ラストや空間分解能を低下させたり、アーティファクト
といわれるノイズを牛じさせたりする原因となり、診断
適性のよい断層像を得るこ従って、本発明の目的は従来
ＯＣＴ装置と比較して高い空間分解能を有し、かつ高感
度を有するＣＴ装置を提供することにあり、さらに撮影
時間を従来のＣＴ装置に比して短かくすることのできる
ＣＴ装置を提供することにある。

本発明者は、かがる目的を達成するため鋭意研究を重ね
た結果、各々のＸ線照射に対して得られるＸ線射影分布
像を蓄積性螢光体シートの異なった位置に一旦蓄積記録
せしめ、しかる後に前記蓄積性螢光体シートを励起光に
よって走査し、前記蓄積性螢光体シートより発した輝尽
発光光を光電的に読み取って得られた電気信号を用いて
Ｘ線被検査体の断層像を再構成することによって、前記
目的が達成されることを見出した。

本発明において、蓄積性螢光体とは、放射線（Ｘ線、α
線、β線、γ線、紫外線等）が照射されると、この放射
線エネルギーの一部を内部に蓄積し、その後可視光等の
励起光を照射すると、蓄積エネルギーに応じた先覚の輝
尽発光光を発する性質を有するものをいう。

かかる蓄積性螢光体を利用ｌ〜で人体等の放射線画像情
報を一江蓄積ｆ１−螢光体シートに記録し、この螢光体
シートをレーザ光等の励起光で走査して輝尽発光を生ぜ
゛しめ、１１られた輝尽発光光を光電的に読み取って電
気信月をイ；Ｉ、この電気信号に信号処理を施した上で
写真感光拐オ９１等の記録材料、ＣＩ（、Ｔ等の表示装
置に可視像とＩ−て出力させる放射線画像情報読取方法
が本出願人によりすでに提案されている３、（特開昭５
５−１２４９２号、同５６−１１３４１５月など。）か
かる方法において、蓄積性螢光体シートは、Ｘ線被検査
体を透過したＸ線強度に比例した電子又は正孔を発生し
、この発生した電子又は正孔が蓄積性螢光体のトラップ
レベルにトラップされ、Ｘ線被検査体のＸ線透過像を放
射線画像情報として蓄積記録し、次いで励起光をこの蓄
積性螢光体シートに照射すると、トラップレベルにトラ
ップされた電子又は正孔が追い出され、これによって輝
尽発光光が発せられるという性質を有している。こうし
て発せられた輝尽発光光の強度は、トラップされていた
電子又は正孔の数、即ち、Ｘ線被検査体を透過したＸ線
の強度に比例することが判明しており、したがって、こ
の輝尽発光光を効率よく集光し、更にフォトマル等の高
感度の光検出器で光電変換することにより高感度にＸ線
透過像を電気信号の形で取り出すことができる。更にか
かる蓄積性螢光体においては、１０本／　ｍｍ以上に及
ぶ高い空間分解能を得ることができることも認められる
。

従って、本発明によれば、一旦Ｘ線射影分布像を蓄積性
螢光体シートに蓄積記録させるようにしたことにより、
多数の検出素子を稠密に配列１〜てなる検出器を用いる
必要がなくなり、高い空間分解能を有しかつ高感度な撮
影を行なうことができるだけでなく、検出素子間におけ
る感度のばらつきという問題も生じる余地がなくなる。

更に、Ｘ線管が回転することにより形成される面に対し
てほぼ垂直方向に蓄積性螢光体シートを撮影時に連続的
に移送するようにすれば、Ｘ線管から連続的にＸ線を照
射しつつ、Ｘ線管を連続的に回転させることが可能とな
り上述した従来ＯＣＴ装置におけるテッドタイツ、をな
くすることができ、撮影時間の短縮を達成することもで
きる。

本発明において用いられる蓄積性螢光体は、励起光照射
によって発する輝尽発光光の波長領域が励起光の波長領
域と重／、「り合わないものであることが８７Ｎ比を向
１−させる十で望ましい。具体的には特開昭５５−１２
４４’１２号公報に開示されているように、励起光波長
が６００〜７００　ｎｍ　　に、輝尽発光光の波長が３
００〜５００ｎｍとなるようなものが好：Ｉ：　１〜い
。

このように、３００〜５００旧１１の輝尽発光光を発し
、本発明において好ましく使用しうろ蓄積性螢光体とし
ては、例えば、希七類元素体〔具体的には、特開昭５５
−１２１４３　号公報に記載されている（　Ｂａ、ｘ−
、、Ｍｇ、、　Ｃａ、、　）ＦＸ：ａＥｕ２＋（但１．
　ＸはＣＺ　　およびＢｒ　　のうちの少なくとも１つ
であシ、Ｘおよびｙば０〈Ｘ＋ｙ≦０．６かつＸｙ＼０
であシ、ａは１Ｏ−６１ａ嘱５　Ｘ　ｌ　Ｏ−２である
）、　特開昭５５−１２１４５号公報に記載されている
（　Ｂａ１−ｘ、Ｍ”ｘ）１”Ｘ：ｙＡ　（但しＭＨは
Ｍｇ、　Ｃａ、　Ｓｒ、　Ｚｎ　オヨびＣｄ　　のうち
の少なくとも１つ、ＸはＣ１，Ｂｒおよび■のうちの少
なくとも１つ、ＡばＥｕ、ＴＩ）、Ｃｅ、−Ｄｙ、Ｐｒ
、　Ｈｏ、Ｎｄ、　Ｙｂ　およびＥｒのうちの少なくと
も１つ、Ｘは０≦Ｘ≦０６、ｙは０≦ｙ≦０．２である
）等〕；特開昭５５−１２１４２号公報に記載されてい
るＺｎＳ：Ｃｕ、　ｐｂ。

Ｂａ０−ｘＡ１２０ａ：Ｅｕ　　（但し０．８　＜：、
　ｘ≦１０）およびＭＩＩＯ・Ｘ８１０２：Ａ（但シＭ
ｌｌ　はＭｇ、　Ｃａ、　Ｓｒ、　ＺｒＬ。

Ｃｄ　　ま；ｉはＢａ　　Ｔあシ、ＡばＣｅ、　Ｔｂ、
　Ｅｕ、　Ｔｍ。

Ｐｂ、　Ｔｌ、　Ｂｉ　　”Ｌ　ｆｃはＭｎ　　テｈ　
”）、Ｘは０．５≦Ｘ≦２．５である）；および特開昭
５５−１２１４４号公報に記載されたＬｎＯＸ：　ｘ八
（イＩ１．　ｌ、　、１．＋＋１はＬ；ｔ　。

Ｙ、ＧｄおよびＬｌ＋のうちの少なくとも１つ、又はＣ
Ｉおよび１３ｒ　　のうちの少なくとも１つ、ＡはＣｅ
およびＴｂ　　のうちの少な（とも１つ、ＸはＯ＜　ｘ
　＜　０．１である）；などが拳げられる。

これらの内でも好まＩ−いのは希土類元素付活アルカリ
土類金属フルオロハライド螢光体であるが、その中でも
具体例とＩ−て示したバリウムフルオロハライド類が特
に輝尽性の発光が優れているので好ましい。

更には、バリウムフルオロハライド螢光体に特開昭５６
−２３８５号公報、同５６−２３８６号公報に開示され
る如く金属弗化物を添加したもの、或いは特願昭５４　
１５０８７３−”４明細書に開示される如く全域塩化物
、金属臭化物、金属沃化物の少なくとも一柚を添加し７
たものは、輝尽発光が更に改善され、好ましい。

また、特開昭５５−１６３５００号公報に開示される如
く前述の如き蓄積性螢光体を用いて作成された蓄積性螢
光体板の螢光体層を顔料又は染料を用いて着色すると、
最終的に得られる画像の鮮鋭度が向上し、好ましい。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施態様について詳細
に説明する。

第２図は本発明の好ましい実施態様であるＣＴ装置の概
略図である。

Ｘ線被検査体が位置する撮影領域１１を包含する扇状Ｘ
線１２（広がり角３０°〜４０°程度）を放射するＸ線
管１３、Ｘ線被検査体を透過した扇状Ｘ線１２を蓄積記
録する蓄積性螢光体シート１７がＸ線管１３から等距離
になるよう円弧状に形成されて設置されている。

Ｘ線管１３と蓄積性螢光体シート１７は一体となってＸ
線被検査体の回りをそれぞれ矢印１５．１８方向に回転
可能となっている。さらに蓄積性螢光体シート１７はＸ
線管１３と蓄積性螢光体シート１７が回転することによ
って形成される面にほぼ垂直な矢印１９の方向に移送可
能となっている。本実施態様においてはＸ線管１３とし
てはＸ線を連続的に照射することのできるものが使用さ
れる。

撮影にあたっては、Ｘ線管１：（から連続的にＸ線を照
射しつつＸ線’７：’１　＋　：３および蓄積性螢光体
シート１７をそれぞれ矢印１５．１８方向に回転する。

その際、蓄積１〆１４螢光体シート］７も矢印１９方向
に移送されるため、Ｘ線被検査体の成る意図した断面に
対して複数の異なる方向からＸ線を照射することに」：
り得られた複数のＸ線射影分布像が蓄積性螢光体シート
」二の異ｔ、（る位置に順次蓄積記録される。Ｘ線被検
査体に対し３６００　　方向からのＸ線射影分布像が蓄
積性螢光体シー１・１７に蓄積記録されると、撮影は終
了ずろ。撮影終了後は蓄積性螢光体シート１７を撮影部
から取り出し、読取装置によって蓄積性螢光体シート１
７に蓄積記録されたＸ線被検査体に対（〜て各角度を有
するＸ線射影分布像を読みとる。

この読取装置としては例えば、特開昭５６−１１３９５
号公報に開示されているものと同一のものを使用するこ
とができる。即ち、レーザ光等の励起光により蓄積性螢
光体シート上を２次元的に走査し、その特発する輝尽発
光光をホトマル等の光検出器で光電変換することにより
検出し、次いで得られた電気信号をコンピュータを用い
て演算処理することによりＸ線被検査体の断層像を再構
成することは従来ＯＣＴ装置におけるのと全く同一であ
る。

上述した実施態様においてはデッドタイムをなくし、撮
影時間を短縮するためにＸｉをＸ線管から連続的に照射
し、Ｘ線管および蓄積性螢光体シートを連続的に移送さ
せたが、第１図を用いて説明された従来のＣＴ装置のよ
うにＸ線被検査体に対して各角度で間欠的に撮影を行な
うようにしてもよい。

以上、詳細に説明したように本発明のＣＴ装置は従来の
ＣＴ装置において使用されている検出器の代わりに蓄積
性螢光体シートを設置し、一旦放射線射影像を蓄積性螢
光体シートに蓄積記録させるようにしたので、多数の検
出素子を稠密に配列した場合と比較して、高い空間分解
能を有し、かつ高感度の撮影を行なうことができるとと
もに、各検出素子間に生じる感度のばらつきの問題が生
じず、また従来のＣ′Ｆ装置における多数のＸ線検出素
子からなる検出器のかわりに極めて１ｌｉｌ量で取り扱
いの簡単な蓄積性螢光体シートを用いるので撮影装置が
小型、１１イ量で簡（Ｌなものにできるだけでなく、更
にデッドタイムがないので、撮影時間が短かくなり筋肉
運動、呼吸運動ｄ情動等を有する臓器を撮影ｌ−ても、
撮影中にＸ線被検査体が動くことがなく、従ってコント
ラストや空間分解能が低下したり、アーティファクトが
生じなく、診断適性のよい断層像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のＣ′Ｆ装置を示す概略図第２図は、本
発明のＣ′Ｆ装置の好ましい実施例を示す概略図である
。 ■、１１・・・撮影領域　２，１２・・・扇状Ｘ＋％！
３．＋３・・・Ｘ線管４・・・検出器　５，６，１５．
１８．１９・・・移送方向１７・・・蓄ｆ１１（性螢光
体シート ”　　　　　　　　　　　−２７５ （自発）手続補正書 １．事件の表示 昭和５６年特許願第１６５１１９号 ３　補正をする者 事件との関係　　　　特許出願人 ４代理人 な　　し ９、添付書類　　　タイプ浄書明細書　　　　　　　　
１　通（自発）手続補正書 １　事件の表示 昭和５６年特許願第１６５１１９　　号３　補正をする
者 事件との関係　　　特許出馳１人 な　　し

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｘ線被検査体のある断面に対して、複数の異なった方向
   からＸ線を照射することにより得られた複数のＸ線射影
   分布像から前記Ｘ線被検査体の断層像を再構成するコン
   ピュータ断層撮影方法において、各々のＸ線照射に対し
   て得られるＸ線射影分布像を蓄積性螢光体シートの異な
   った位置に一旦蓄積記録せしめ、しかる後に前記蓄積性
   螢光体シートを励起光によって走査し、前記蓄積性螢光
   体シートより発した輝尽発光光を光電的に読み取って得
   られた電気信号を用いてＸ線被検査体の断層像を再構成
   することを特徴とするコンピュータ断層撮影方法。