JPS6327009B2 - - Google Patents
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- JPS6327009B2 JPS6327009B2 JP51021403A JP2140376A JPS6327009B2 JP S6327009 B2 JPS6327009 B2 JP S6327009B2 JP 51021403 A JP51021403 A JP 51021403A JP 2140376 A JP2140376 A JP 2140376A JP S6327009 B2 JPS6327009 B2 JP S6327009B2
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- Japan
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- ray
- tube
- output signal
- intensity
- subject
- Prior art date
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- Expired
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/10—Safety means specially adapted therefor
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/08—Electrical details
- H05G1/26—Measuring, controlling or protecting
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は被検体の所定断層面におけるＸ線吸
収率分布の画像をコンピユータを用いて構成する
所謂コンピユータ断層撮影装置に関するもので、
特に被検体の透過Ｘ線強度をＸ線管出力の変動に
関係なく常に正確に測定して所定断層面内各部に
おける正確なＸ線吸収率が得られるようにしたＸ
線断層撮影装置に関するものである。
収率分布の画像をコンピユータを用いて構成する
所謂コンピユータ断層撮影装置に関するもので、
特に被検体の透過Ｘ線強度をＸ線管出力の変動に
関係なく常に正確に測定して所定断層面内各部に
おける正確なＸ線吸収率が得られるようにしたＸ
線断層撮影装置に関するものである。
この種断層撮影装置は、すでに知られているよ
うに被検体の所望の断面内をＸ線ビームでくまな
く照射し、その際の透過Ｘ線強度に関するデータ
を収集し、このデータをコンピユータでフーリエ
変換等の信号処理を行なつて前記Ｘ線ビーム軸上
の所定位置のＸ線吸収率を求め、断層面内のＸ線
吸収率分布の画像を構成し、それをブラウン管上
に表示するようにしたものである。
うに被検体の所望の断面内をＸ線ビームでくまな
く照射し、その際の透過Ｘ線強度に関するデータ
を収集し、このデータをコンピユータでフーリエ
変換等の信号処理を行なつて前記Ｘ線ビーム軸上
の所定位置のＸ線吸収率を求め、断層面内のＸ線
吸収率分布の画像を構成し、それをブラウン管上
に表示するようにしたものである。
また、この種装置において透過Ｘ線強度は被検
体の身体組織のＸ線吸収量のみならず、Ｘ線源の
出力によつても変化し、正確な透過Ｘ線強度が得
られず、信号処理回路による被検体のＸ線吸収率
の計算誤差となるので、一般にＸ線源に近接して
その出力を監視するリフアレンス検出器が設けら
れ、この検出器と透過Ｘ線を検出する検出器との
出力の比を求めることによりＸ線源の出力変動を
補償している。
体の身体組織のＸ線吸収量のみならず、Ｘ線源の
出力によつても変化し、正確な透過Ｘ線強度が得
られず、信号処理回路による被検体のＸ線吸収率
の計算誤差となるので、一般にＸ線源に近接して
その出力を監視するリフアレンス検出器が設けら
れ、この検出器と透過Ｘ線を検出する検出器との
出力の比を求めることによりＸ線源の出力変動を
補償している。
第１図は上記した従来のこの種装置の一例を示
すブロツク図である。
すブロツク図である。
図においてＸ線管１より照射されたＸ線は被検
体Ｐを透過し、その透過Ｘ線強度はＸ線管１と対
向して設けられたＸ線検出器２で検出され、Ｘ線
照射野内の透過Ｘ線強度に関するデータが得られ
る。このデータは対数演算増幅器（以上Log.
Ampという）３を経て信号処理回路４に導かれ
る。
体Ｐを透過し、その透過Ｘ線強度はＸ線管１と対
向して設けられたＸ線検出器２で検出され、Ｘ線
照射野内の透過Ｘ線強度に関するデータが得られ
る。このデータは対数演算増幅器（以上Log.
Ampという）３を経て信号処理回路４に導かれ
る。
前記Ｘ線管１とＸ線検出器２とは被検体Ｐを中
心として回転する図示しない回転枠に取り付けら
れており、この回転枠を回転することにより所望
の断面内の透過Ｘ線強度に関するデータが収集で
きることになる。
心として回転する図示しない回転枠に取り付けら
れており、この回転枠を回転することにより所望
の断面内の透過Ｘ線強度に関するデータが収集で
きることになる。
このデータは信号処理回路４で断層面内各部の
Ｘ線吸収率が求められ、Ｘ線吸収率の２次元分布
がCRT５に表示される。
Ｘ線吸収率が求められ、Ｘ線吸収率の２次元分布
がCRT５に表示される。
前記Log.Amp３の一方の入力端子には前記Ｘ
線管１に近設して設けられたそれの出力監視用の
リフアレンス検出器６の出力が導かれている。し
たがつてLog.Amp３の出力信号E01はＸ線管１の
出力の変動が補償された透過Ｘ線強度信号とな
る。
線管１に近設して設けられたそれの出力監視用の
リフアレンス検出器６の出力が導かれている。し
たがつてLog.Amp３の出力信号E01はＸ線管１の
出力の変動が補償された透過Ｘ線強度信号とな
る。
上記構成においてＸ線検出器２の出力eA1とリ
フアレンス検出器６の出力eR1との関係よりLog.
Amp３の出力E01を求めると次のようになる。
フアレンス検出器６の出力eR1との関係よりLog.
Amp３の出力E01を求めると次のようになる。
被検体Ｐ透過後のＸ線強度Ｉは次式で表わされ
る。
る。
Ｉ＝I0e-〓x ………(1)
但し、
I0：被検体に入る前のＸ線強度
μ：被検体のＸ線吸収係数
ｘ：被検体の厚さ
Ｘ線検出器２の出力eA1ならびにリフアレンス
検出器６の出力eR1は次のようになる。
検出器６の出力eR1は次のようになる。
eA1＝A1I＝A1I0e-〓x ………(2)
但し、
A1：定数
eR1＝R1I0 ………(3)
但し、
R1：定数
また上記両出力eA1・eR1を入力とするLog.Amp
３の出力E01は次式のようになる。
３の出力E01は次式のようになる。
E01＝−K1logeA1／eR1 ………(4)
但し、
K1：定数
上記(4)式に(2)・(3)式を代入するとE01は
E01＝−K1logA1I0e-〓x／R1I0＝−K1logA1e-〓x／R1
………(5)
となる。
リフアレンス検出器６を設けた第１図の装置に
よれば、上記(5)式からして被検体Ｐに入る前のＸ
線強度、すなわちＸ線管１から出るＸ線強度I0の
変動は補償されることがわかる。
よれば、上記(5)式からして被検体Ｐに入る前のＸ
線強度、すなわちＸ線管１から出るＸ線強度I0の
変動は補償されることがわかる。
しかしながら前記リフアレンス検出器６で検出
されるＸ線強度はＸ線管１から出るＸ線量を検出
しているものであり、Ｘ線管１に供給される電
力、すなわち管電圧Ｖと管電流mAに直接関係す
るＸ線強度を表わすものでない。
されるＸ線強度はＸ線管１から出るＸ線量を検出
しているものであり、Ｘ線管１に供給される電
力、すなわち管電圧Ｖと管電流mAに直接関係す
るＸ線強度を表わすものでない。
したがつて電源電圧の変動等で管電圧ならびに
管電流が変化し、線量と共にＸ線質が変化した場
合、特に管電圧の変動によるＸ線質の変化は補償
できず、信号処理回路でＸ線吸収係数率の計算処
理上誤差を生じる。
管電流が変化し、線量と共にＸ線質が変化した場
合、特に管電圧の変動によるＸ線質の変化は補償
できず、信号処理回路でＸ線吸収係数率の計算処
理上誤差を生じる。
すなわち、管電圧の変化によりＸ線質が変化し
Ｘ線の透過度が変化するからである。但し、Ｘ線
管電圧の変化によりＸ線質のみならずＸ線量も変
化する。
Ｘ線の透過度が変化するからである。但し、Ｘ線
管電圧の変化によりＸ線質のみならずＸ線量も変
化する。
またリフアレンス検出器は高価であるので、装
置が複雑・高価になる。
置が複雑・高価になる。
なお、第１図においてはＸ線管１より被検体に
照射されるＸ線ビームは細い扇状であり、Ｘ線検
出器２は、例えばコリメータ、シンチレータ、光
電子増倍管よりなり、Ｘ線照射野内に前記コリメ
ータをＸ線管１の焦点に指向させて複数個配設さ
れている。７はＸ線管１の高電圧発生器８はＸ線
検出器付勢用の高電圧電源、９はリフアレンス検
出器９の高電圧電源である。
照射されるＸ線ビームは細い扇状であり、Ｘ線検
出器２は、例えばコリメータ、シンチレータ、光
電子増倍管よりなり、Ｘ線照射野内に前記コリメ
ータをＸ線管１の焦点に指向させて複数個配設さ
れている。７はＸ線管１の高電圧発生器８はＸ線
検出器付勢用の高電圧電源、９はリフアレンス検
出器９の高電圧電源である。
この発明は上記に鑑み、Ｘ線管よりの放射され
るＸ線強度、すなわちＸ線量はもとよりＸ線質の
変動をも自動的に補償し、これらの変動に関係な
く透過Ｘ線強度を正確に検出してＸ線強度、特に
Ｘ線質の変化に起因する誤差が被検体の所望断層
面各部のＸ線吸収率の計算処理上介在することの
ないＸ線断層撮影装置を提供しようとするもの
で、Ｘ線管の管電圧と管電流を検出し、この検出
信号でもつて透過Ｘ線強度信号を補償するように
したものである。
るＸ線強度、すなわちＸ線量はもとよりＸ線質の
変動をも自動的に補償し、これらの変動に関係な
く透過Ｘ線強度を正確に検出してＸ線強度、特に
Ｘ線質の変化に起因する誤差が被検体の所望断層
面各部のＸ線吸収率の計算処理上介在することの
ないＸ線断層撮影装置を提供しようとするもの
で、Ｘ線管の管電圧と管電流を検出し、この検出
信号でもつて透過Ｘ線強度信号を補償するように
したものである。
以下この発明を第２図の実施例に沿つて説明す
る。なお第１図と同一構成部品には同一部付号が
付されている。
る。なお第１図と同一構成部品には同一部付号が
付されている。
図中１０は演算増幅器（以下OP、Ampとい
う）で、入力端子にはそれぞれＸ線管１の付勢用
高電圧発生器７内に設けられた検出回路１１で検
出された管電圧Ｖならびに管電流mAが印加され
ており、その出力は一方の入力端子にＸ線検出器
２の出力が印加されているLog.Amp３の他方の
入力端子に接続されている。
う）で、入力端子にはそれぞれＸ線管１の付勢用
高電圧発生器７内に設けられた検出回路１１で検
出された管電圧Ｖならびに管電流mAが印加され
ており、その出力は一方の入力端子にＸ線検出器
２の出力が印加されているLog.Amp３の他方の
入力端子に接続されている。
前記高電圧発生器７内に設けられた管電圧Ｖな
らびに管電流mAの検出回路１１は周知のものが
適用できるのでその構成は省略する。
らびに管電流mAの検出回路１１は周知のものが
適用できるのでその構成は省略する。
上記構成においてLog.Amp３の出力E02は次の
ようになる。すなわち、OP.Amp１０の出力eR2
は eR2＝R2VnmA ………(6) 但し、 R2：定数 Ｖ：Ｘ線管電圧 mA：Ｘ線管電流 ｎ：定数 となる。なお、OP.Amp１０としては、例えばア
ナログデイパイス（ANALOG DEVICES）社の
オペアンプモデル433を用いれば上式の出力が得
られる。Ｘ線管１からのでるＸ線強度I0は次式で
表わされる。
ようになる。すなわち、OP.Amp１０の出力eR2
は eR2＝R2VnmA ………(6) 但し、 R2：定数 Ｖ：Ｘ線管電圧 mA：Ｘ線管電流 ｎ：定数 となる。なお、OP.Amp１０としては、例えばア
ナログデイパイス（ANALOG DEVICES）社の
オペアンプモデル433を用いれば上式の出力が得
られる。Ｘ線管１からのでるＸ線強度I0は次式で
表わされる。
I0＝B1VnmA ………(7)
但し、1
：定数
したがつて(2)式に(7)式を代入するとeA1は
eA1＝A1B1VnmAe-〓x ………(8)
となる。
Ｘ線検出器２の出力eA1とOP.Amp１０の出力
eR2を入力とするLog.Ampの出力E02は E02＝−K2logeA1／eR2 ………(9) となるので、これに上記(6)(8)式を代入すると次式
のようになる。
eR2を入力とするLog.Ampの出力E02は E02＝−K2logeA1／eR2 ………(9) となるので、これに上記(6)(8)式を代入すると次式
のようになる。
E02＝−K2logA1B1VnmAe-〓x／R2VnmA＝−K2log
A1B1e-〓x／R2 ………(10)
上記においてB2＝R2／B1とおくと、上式は
E02＝−K2logA1e-〓x／B2 ……(11)
となる。
(11)式を上記(5)式と比較すれば明らかなように第
２図の構成におけるLog.Amp３の出力と第１図
のリフアレンス検出器６を設け、それよりの出力
を一方の入力とするLog.Amp３の出力は同一性
格をもつているので、第２図のように構成すれ
ば、従来のこの種装置で不可欠である高価なリフ
アレンス検出器を除去しても良いことになる。
２図の構成におけるLog.Amp３の出力と第１図
のリフアレンス検出器６を設け、それよりの出力
を一方の入力とするLog.Amp３の出力は同一性
格をもつているので、第２図のように構成すれ
ば、従来のこの種装置で不可欠である高価なリフ
アレンス検出器を除去しても良いことになる。
この場合、Log.Amp３の出力E02は上記(6)(8)な
らびに(11)式で明らかなようにＸ線管１の管電圧
Ｖ、管電流mAの変化によるＸ線量ならびにＸ線
質の補償された透過Ｘ線検出信号であり、その結
果後段の信号処理回路４で、Ｘ線量ならびにＸ線
質の変化に起因する誤差を生じることなく被検体
の所定断層面内各部のＸ線吸収率が算出される。
らびに(11)式で明らかなようにＸ線管１の管電圧
Ｖ、管電流mAの変化によるＸ線量ならびにＸ線
質の補償された透過Ｘ線検出信号であり、その結
果後段の信号処理回路４で、Ｘ線量ならびにＸ線
質の変化に起因する誤差を生じることなく被検体
の所定断層面内各部のＸ線吸収率が算出される。
一方、被検体の線吸収係数μとＸ線管電圧Ｖの
関係はＸ線管電圧の変動というせまい範囲では次
式で表わされる。
関係はＸ線管電圧の変動というせまい範囲では次
式で表わされる。
μ＝K3／V〓 ………(12)
K3：定数
α：定数
例えば第１図に示す従来の装置でＸ線管電圧Ｖ
を上昇し、Ｘ線管電流mAを減少させてＸ線強度
I0を一定にしても上記(12)式で明らかなようにＸ線
吸収係数μが変化するので、上記(5)式で明かなよ
うにLog.Ampの出力E01は変化する。これに対し
て第２図に示すこの発明の装置では上記(6)、(8)式
のｎをn1＝ｎ＋αとしておけばＸ線管電圧Ｖ、管
電流mAが変化しても上記(10)(11)式で明らかなよう
にLog.Ampの出力E02はほぼ一定に保てる。
を上昇し、Ｘ線管電流mAを減少させてＸ線強度
I0を一定にしても上記(12)式で明らかなようにＸ線
吸収係数μが変化するので、上記(5)式で明かなよ
うにLog.Ampの出力E01は変化する。これに対し
て第２図に示すこの発明の装置では上記(6)、(8)式
のｎをn1＝ｎ＋αとしておけばＸ線管電圧Ｖ、管
電流mAが変化しても上記(10)(11)式で明らかなよう
にLog.Ampの出力E02はほぼ一定に保てる。
なお、上記実施例においては被検体Ｐの所定断
層面内の透過Ｘ線強度に関するデータの集収を高
速化するためにＸ線管より扇状のＸ線ビームを照
射し、この照射野内に複数個の検出器を配設し、
Ｘ線管と検出器を共に被検体の廻りに回転するよ
うにしたが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、例えば被検体を挾んで細く絞られ
たＸ線ビームを発生するＸ線管と単一のＸ線検出
器とを対向配設し、この両者の平行移動による走
査と、両者の被検体の廻りの回転とを組み合わせ
て透過Ｘ線強度に関するデータを集収するように
してもよい。
層面内の透過Ｘ線強度に関するデータの集収を高
速化するためにＸ線管より扇状のＸ線ビームを照
射し、この照射野内に複数個の検出器を配設し、
Ｘ線管と検出器を共に被検体の廻りに回転するよ
うにしたが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、例えば被検体を挾んで細く絞られ
たＸ線ビームを発生するＸ線管と単一のＸ線検出
器とを対向配設し、この両者の平行移動による走
査と、両者の被検体の廻りの回転とを組み合わせ
て透過Ｘ線強度に関するデータを集収するように
してもよい。
以上のようにこの発明によれば管電流・管電圧
の変化によるＸ線管より放射されるＸ線の線量な
らびに線質の変動は自動的に補償されるので、そ
れらの変動、特に線質の変動に関係なく被検体の
所定断層面内の透過Ｘ線強度に関するデータの収
集が可能となるので正確な断層面内各部のＸ線吸
収率が得られ、画質の優れた断層像を得ることが
できる。
の変化によるＸ線管より放射されるＸ線の線量な
らびに線質の変動は自動的に補償されるので、そ
れらの変動、特に線質の変動に関係なく被検体の
所定断層面内の透過Ｘ線強度に関するデータの収
集が可能となるので正確な断層面内各部のＸ線吸
収率が得られ、画質の優れた断層像を得ることが
できる。
第１図は従来の装置を示す概略的に示すブロツ
ク図、第２図はこの発明の一実施例を概略的に示
すブロツク図である。 １：Ｘ線管、２：Ｘ線検出器、３：対数演算増
幅器Log.Amp、４：信号処理回路、５：CRT、
７：Ｘ線管付勢用高電圧発生器、８：Ｘ線検出器
用高電圧電源、１０：演算増幅器OP.Amp、１
１：管電圧Ｖおよび管電流mA検出回路。
ク図、第２図はこの発明の一実施例を概略的に示
すブロツク図である。 １：Ｘ線管、２：Ｘ線検出器、３：対数演算増
幅器Log.Amp、４：信号処理回路、５：CRT、
７：Ｘ線管付勢用高電圧発生器、８：Ｘ線検出器
用高電圧電源、１０：演算増幅器OP.Amp、１
１：管電圧Ｖおよび管電流mA検出回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｘ線管よりのＸ線ビームを被検体の所望の断
層面に照射し、その際の被検体の透過Ｘ線強度を
前記Ｘ線管と被検体を挾んで対向するＸ線検出器
でもつて検出し、この透過Ｘ線強度信号を処理す
ることにより断層面内におけるＸ線吸収率分布の
画像を構成するようにしたＸ線断層撮影装置にお
いて前記Ｘ線管の管電圧と管電流を検出する検出
手段と、この検出手段の検出信号に基づいてＸ線
管から放射されるＸ線強度に関連する出力信号を
得る手段と、この手段の出力信号と前記Ｘ線検出
器の出力信号との比を求める手段とよりなり、前
記Ｘ線管の供給電力の変化によるＸ線出力の変動
を補償するようにしたことを特徴とするＸ線断層
撮影装置。 ２ 比を求める手段は、前記検出手段の検出信号
と前記Ｘ線検出器の出力信号とを対数演算する対
数演算増幅器であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載のＸ線断層撮影装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2140376A JPS52104890A (en) | 1976-02-27 | 1976-02-27 | Tomography apparatus using x-ray |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2140376A JPS52104890A (en) | 1976-02-27 | 1976-02-27 | Tomography apparatus using x-ray |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52104890A JPS52104890A (en) | 1977-09-02 |
| JPS6327009B2 true JPS6327009B2 (ja) | 1988-06-01 |
Family
ID=12054075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2140376A Granted JPS52104890A (en) | 1976-02-27 | 1976-02-27 | Tomography apparatus using x-ray |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS52104890A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01119233A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-11 | Yokogawa Medical Syst Ltd | Ｘ線断層撮影装置 |
| JP4761804B2 (ja) * | 2005-03-28 | 2011-08-31 | 東芝Ｉｔコントロールシステム株式会社 | 放射線検査装置及び放射線検査方法 |
-
1976
- 1976-02-27 JP JP2140376A patent/JPS52104890A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52104890A (en) | 1977-09-02 |
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