JPS6096230A - 多軌道断層撮影装置 - 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】 （イ）産業−１−の利用分野 この発明は、放射線開用ｆ一段と２次元放射線検出手段
とを被写体を挟んで対向配置し、これら両者を被写体中
の断層面の」−の中心点を中心として対称的に移動させ
て断層面Ｊメ外の部分の陰影をぼかすことによって、透
過放射線による任意断層面の陰影画像を得る多軌道断層
撮影装置の改良に関する。

（ロ）従来技術 多軌道断層撮影装置は、原理的に述べると、通常、第１
図に示すように、Ｘ線管１とフィルム２とを、テーブル
３１−の被検者４を間に挟んで対向配置し、被検者４の
体内の任意の位置に設定された目的面５に平行な平面６
．７上をＸ線管ｌとフィルム２とがそれぞれ移動できる
ようにしておいて、これら両者が目的面５の中心点０を
中心に対称的に移動するようにこれら両者の運動を連結
レバー等で関連づけて構成されている。そして上記の面
６．７上での移動軌跡は直線、円、楕円、ハイボサイク
ロイダルおよびうす巻き軌道などの種々のものが採用さ
れている。また、面６．７は上記のような平行平面に限
らず中心点Ｏを中心とする球面とする場合もある。この
構成で、被検者４の目的面５から離れた上下にある物体
（Ｘ線吸収体）の陰影像をフィルム２上に写さずまたは
人間の目で認識することが困難である程度にぼかす。す
なわち、被検者４の目的面５からＸだけ離れた位置にあ
る点がフィルム２面上でＸだけずれるとすると、このず
れＸは、 Ｘ＝　（ｘ　ａ　ｌ　＊　ｔａｎ　θφＭ）／（１−ｘ
）但し、Ｍ（拡大率）＝Ｌ／１ で表わすことができる。ここで、θはＸ線焦点の角度で
あり、ｒは中心点Ｏを通る法線からＸ線焦点までの距離
（つまり半径）、Ｌは面６．７間の距離、ｌは面５．６
間の距陶アある。角度０が大きくなればそれだけずれＸ
が大；’ｉ　＜　ｔ　ｌｌ、このずれＸによりぼけが生
じる。ぼけの人、きき（ずれＸに対応）ｌ−１：目的面
１ｉからの距Ｉｌｌ　ｘ　ニー）ｔｌ、　−ｃ　Ｉｌ’
ｌ大し、明瞭に写し１１１される目的面５の厚ｙは角度
０の増大につれて減少する。

ところで、上記の直線、円、楕円、ハイポサイクロイダ
ルおよびう４す巻き軌道などの種々の軌道のうち、円軌
道（一般的には角度θを５〜２０゜とする）ではＸ線管
ｌとフィルム２とが一定速度で運動するので、撮影中一
定線量率曝射が行なえ、目的面５以外を均一に効率良く
抹消することができる。また目的面５での歪み（障害陰
影）の少ない忠実度の高い断層像が得られる。一方ゾノ
グラフィ（小角断層撮影、角度０は一般的に２〜１０’
）ではＸ線管ｌとフィルム２とが小さな角度で円運動す
るので、Ｘ線写真的には目的面５の厚い層の断層像が得
られ、円軌道の写真とは異なった多少立体感のある断層
像が得られる。これに対して角度θの変化に対し半径ｒ
を少しずつ大きくまたは小さくすることによって創成さ
れるうす巻き軌道では上記円軌道とジノグラフィとの両
方のぼかし効果を兼ね備えたようなぼかし効果が得られ
、複雑な構造をもつ目的面を撮影する（たとえば内耳な
どの小さな骨性部分の抽出）場合特に効果的な断層軌道
であると言える。しかも。

フィルムに対する入射角の制約によって角度θが制限さ
れるので、このうず巻き軌道では同様な角度θの円軌道
に比べて軌道が長いことから、うす巻き軌道はぼかし効
果に優れるものである。

また、目的面以外にある物体の像がぼけるといっても、
吸収の大きい物体の場合にはＸ線焦点の移動方向に一致
した帯状の線陰影が残ったりする。これらは目的面から
距離が離れていてもなかなか消えにくい性質があり、読
影上あってはいけないもので好ましくないものである。

しかし、円軌道またはジノグラフィの場合は上記したよ
うに目的面での忠実度の高い断層像が得られるためこの
ような問題が生じても読影上支障にならない。

これに対してうす巻き軌道では断層像に歪みに生じるた
めこの問題は大きな支障になる。

（ハ）目的 この発明は、円軌道とジノグラフィとのぼかし効果を兼
ね佑１え、しかもこれらとうす巻き軌道との利点のみを
有し、ぼかし効果に優れ且つ吸収の大きい物体の帯状の
線陰影が残ったとしても読影上で支障にならないような
断層像を１）ることのできる多軌道断層撮影装置を提供
することを目的とする。

（ニ）構成 この発明の多軌道断層撮影装置では、放射線照射手段お
よび２次元放射線検出手段を半径を変化させずに１回転
させながら上記放射線照射手段から放射線照射させ、こ
の１回転が終了したことを位置検出手段により検出し放
射線照射を停＋１しながら半径を変化させ、この半径で
の回転非動および放射線照射を行ない、この動作を繰り
返４−ことによって異なった半径の複数の同心固執１ｎ
アの撮影を行なうようにしている。

（ホ）実施例 第２図においてＸ線管１は直線運動機構９とこの直線運
動機構９を回転させる回転運動機構８とによって保持之
れで、回転方向に移動させられるようになっているとと
もに半径方向に移動させられるようになっている。なお
、このように回転方向および半径方向に移動させる機構
はこの第２図の構成以外に種々の構成を採用することが
できる。この第２図には示していないが、フィルム２は
中心点０（第１図参照）を支点として回動可能に支持さ
れた連結レバーを介してＸ線管１と連結され、Ｘ線管１
が上記の機構８．９により移動させられたときこのＸ線
管ｌの運動に対して点０を中心としてフィルム２が対称
的に運動するようにされている。このような相対運動を
実現する機構は多軌道断層撮影装置において従来より一
般に用いられているので説明は省略する。

この回転運動機構８および直線運動機構９は、第３図に
示すような制御系に組み込まれたモータ１５．１８のそ
れぞれにより駆動される。モータ１５は回転運動機構８
を、モータ１８は直線運動機構９をそれぞれ駆動する。

この第３図の制御系において、１１は軌道設定部であっ
て直線、円、楕円、ハイポサイクロイダル、うす巻き、
同心円など断層撮影の任意の軌道条件を選択、設定する
ものである。１２は軌道設定部１１で設定した軌道条件
が同心円軌道の場合にその半径を設定する半径設定部で
ある。主制御部１３には種々の断層撮影軌道についての
モータ制御情報があらかじめ記憶させられており、軌道
設定部１１や半径設定部１２で設定された軌道条件や他
の外部条件に応じた断層撮影軌道を形成するため、この
主制御部１３から、２個のモータ１５．１８の速度を同
時に制御するための制御指令を、軌道運動の開始および
停止の命令を与える動作信号に応じて発生する。この制
御指令はモータ制４Ｊ１部１４．１７に同時に与えられ
１回転方向と半径方向との連動が同時に制御される。こ
のときモータ１５．１８の各々の実際の回転速度が回転
速度検出部１６．１９によりそれぞれ検出され、モータ
制御部１４．１７にそれぞれフィードバックされて、こ
れらと主制御部１３より与えられた指令とが一致するよ
うモータ制御部１４．１７からモータ１５．１８に対し
て駆動信号が各々供給される。２０は軌道径検出部であ
って、検出された軌道径に応じて主制御部１３を介して
モータ１５．１８の速度が制御されＸ線管ｌの移動速度
が調整されるようになっている。また、２１は回転角検
出部で、円軌道を移動中のＸ線管ｌの現在位置をその円
運動の開始点からの回転角度として検出する。

次に第４図の２０−チャートを参照しながら第３図の制
御系の動作について説明する。まず、軌道設定部１１に
おいて希望する断層軌道を設定する。ここで同心円軌道
が設定された場合、半径設定部１２で希望する同心円半
径の最大値を設定するとともに、初期円の半径と各内聞
の間隔を設定する。主制御部１３は軌道設定部１１およ
び半径設定部１２からの設定信号を受け、まず初期円を
描くのに必要なモータ速度の制御指令をモータ制御部１
４．１７に送る。モータ制御部１４．１７はこの指令を
受けて駆動信号をモータ１５．１８に供給するとともに
モータ回転速度検出部１６．１９により検出した実際の
回転速度に応じてこの駆動信号を修正していく。こうし
て、この場合はモータ１５のみが回転し初期円の円軌道
が描かれていく。この円軌道の回転角は回転角検出部２
１により検出され、１回転終了したときその終了信号が
主制御部１３に送られる。すると、主制御部１３では吹
田の円軌道ＩＪｌ動を行なうか否かの判定がなされ、設
定した最大径内で１１つ詐＊Ｉ￥内であれば吹田の半径
がめられ、これに応じたＩＬＩＩ　ＩＪＩＩ　１１７令
がモータ制御部１４．１７に供給されてモータ１５．１
８が同時に回転し、うす巻き軌道が描かれて半径が吹田
の半径になるまでこの動作が続けられ、吹田の半径に達
したことが軌道径検出部２０で検出されたときにモータ
１８の回転が停止しうす巻き軌道の移動が終了して次の
円軌道運動に入る。こうして再び円軌道の運動を行なう
ための制御がなされる。そして同心円半径が円軌道の許
容半径内で且つ設定された最大半径内である限り、これ
が繰り返され、設定された最大半径内のすべての同心円
軌道での運動が行なわれた後、終了する。Ｘ線管ｌから
のＸ線発生は円軌道の運動開始を命令する動作信号より
少し遅延してから行なわれ、１回転終了信号を受けるま
で継続され、この信号により停止し、うす巻き軌道を描
いて同心円半径を変更している期間はＸ線発生が停止す
るようになっている。

したがって、このように半径の異なる複数個の同心円軌
道が描かれるため、円軌道とジノグラフィとのぼかし効
果を兼ねたようなぼかし効果が得られる。またうす巻き
軌道の場合と同じく軌道の総延長が長いので、うす巻き
軌道と同等のぼかし効果が得られる。しかも、複数の円
軌道の集合であるため歪みが少なく、うす巻き軌道で問
題になった読影上の障害も生じない。

なお、上記では主に平行平面式について述べたが、Ｘ線
管１とフィルム２のそれぞれの移動面が中心Ｏを中心と
する球面となっている円弧移動方式でも同様に適用でき
る。

（へ）効果 この発明によれば、異なった半径の複数の同心円軌道で
の撮影を行なうようにしているため、円軌道とジノグラ
フィとの両方のぼかし効果を兼ね備えながら、しかもう
す巻き軌道の優れたぼかし効果をも得ることができ、且
つうす巻き軌道におけるような歪みを解消できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は多軌道断層撮影装置の動作を説明するための模
式図、第２図はこの発明の一実施例にかかる多軌道断層
撮影装置の非動機構を模式的に示す到視図、第３図１ｊ
回実施例の制御系を示すブロック図、第４図は第３図の
制御系の動作を説明するためのフローチャー１・である
。 ｌ・・・Ｘ＆１管　２・・・フィルム ３・・・テーブル　４・・・被検者 ５・・・目的面　８・・・回転運動機構９・・・直線運
動機構　１１・・・軌道設定部１２・・・半径設定部　
１３・・・主制御部１ １４．１７・・・モータ制御部 １５．１８・・・モータ １６．１９・・・モータ回転速度検出部２０・・・軌道
径検出部　２１・・・回転角検出部出願人　株式会社島
津製作所 ２ 第１頁の続き ０発　明　者　鈴　木　英　文　京都市中京区西条工場
内 ノ京桑原町１番地　株式会社島津製作所三１６０−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被写体に対して放射線を照射する放射線照射手段
   と、被写体を透過した放射線が入射するよう被写体を挟
   んで上記放射線照射手段に対して対向配置される２次元
   放射線検出手段と、上記放射線照射手段と２次元放射線
   検出手段とが被写体中に設定された断層面上の中心点を
   中心として対称的に移動するよう両者の連動を関連づけ
   る連結手段と、上記放射線照射り段および２次元放射線
   検出手段を回転方向に移動させる回転運動手段と、上記
   放射線照射手段および２次元放射線検出手段を半径方向
   に移動させる直線運動手段と、上記放射線照射手段また
   は２次元放射線検出手段の位置を検出する位置検出手段
   と、上記放射線照射手段および２次元放射線検出手段を
   半径を変化させずに１回転させながら上記放射線照射手
   段から放射線照射させ、この１回転が終了したことを上
   記位置検出手段により検出し放射線照射を停止しながら
   半径を変化させ、この半径での回転運動および放射線照
   射を行ない、この動作を繰り返すことによって異なった
   半径の複数の同心円軌道での撮影を行なうよう上記回転
   運動手段と直線運動手段とを制御する制御手段とからな
   る多軌道断層撮影装置。