JPH0577995B2 - - Google Patents
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- JPH0577995B2 JPH0577995B2 JP63089644A JP8964488A JPH0577995B2 JP H0577995 B2 JPH0577995 B2 JP H0577995B2 JP 63089644 A JP63089644 A JP 63089644A JP 8964488 A JP8964488 A JP 8964488A JP H0577995 B2 JPH0577995 B2 JP H0577995B2
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- high voltage
- voltage application
- ray
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- Measurement Of Radiation (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[発明の目的]
〈産業上の利用分野〉
本発明は、放射線例えばX線を検出する放射線
検出器、及び該検出器を用いたX線CT装置に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] <Industrial Application Field> The present invention relates to a radiation detector that detects radiation, for example, X-rays, and an X-ray CT apparatus using the detector.
〈従来の技術〉
X線CT装置は、偏平な扇状の拡がり角θを有
するフアンビームX線(以下X線と称する)を曝
射するX線管と、このX線を検出する放射線検出
器とを被検体を挟んで対向させ、かつこれらX線
管及び放射線検出器を前記被検体を中心に互いに
同方向に同一角速度で回転移動させて、被検体断
面上の種々の方向についてのX線投影データを収
集し、充分なデータを収集した後、このデータを
解析し被検体断面の個々の位置に対応するX線吸
収率を算出して、その吸収率に応じた階調度を与
えて前記被検体断面における画像情報を再構成す
るようにしたものである。<Conventional technology> An X-ray CT device consists of an X-ray tube that emits fan beam X-rays (hereinafter referred to as X-rays) having a flat, fan-shaped spread angle θ, and a radiation detector that detects the X-rays. are opposed to each other with the subject in between, and these X-ray tubes and radiation detectors are rotated in the same direction and at the same angular velocity around the subject to perform X-ray projection in various directions on the cross section of the subject. After collecting data and collecting sufficient data, this data is analyzed to calculate the X-ray absorption rate corresponding to each position in the cross section of the object, and a gradation level corresponding to the absorption rate is given to the object. This method reconstructs image information in a cross section of a specimen.
第4図は従来のX線CT装置に用いられている
放射線検出器を示している。この放射線検出器1
は、高圧容器4内に多数の高電圧印加用電極2及
び信号取出用電極3を交互に配置し、容器内部に
Xe(キセノン)等の高圧ガスを封入して成る。
尚、放射線検出器は一般に円弧状の外形をなす
が、第4図ではその一部のみを切出し直線で近似
してある。 FIG. 4 shows a radiation detector used in a conventional X-ray CT apparatus. This radiation detector 1
In this method, a large number of high-voltage application electrodes 2 and signal extraction electrodes 3 are arranged alternately in a high-pressure container 4, and
It is filled with high-pressure gas such as Xe (xenon).
Although a radiation detector generally has an arcuate outer shape, in FIG. 4 only a portion of the outer shape is cut out and approximated by a straight line.
放射線検出器1における複数の高電圧印加用電
極2は、共通の高電圧源5に接続され、複数の信
号取出電極3は、X線CT装置におけるデータ収
集部(DAS:Data Acquisition System)6に
接続されている。被検体を透過したX線は同図に
おいて矢印7で示す方向から入射する。すると、
この入射X線が本検出器1により電離電流として
検出され、それが検出信号としてデータ収集部6
に伝達される。 The plurality of high voltage application electrodes 2 in the radiation detector 1 are connected to a common high voltage source 5, and the plurality of signal extraction electrodes 3 are connected to a data acquisition unit (DAS: Data Acquisition System) 6 in the X-ray CT apparatus. It is connected. The X-rays that have passed through the subject enter from the direction indicated by arrow 7 in the figure. Then,
This incident X-ray is detected by the main detector 1 as an ionizing current, which is sent as a detection signal to the data acquisition unit 6.
transmitted to.
第5図は上記データ収集部6の詳細な構成を示
している。 FIG. 5 shows a detailed configuration of the data collection section 6. As shown in FIG.
放射線検出器1のチヤネル数を512(CH0乃至
CH511)とした場合、データ収集部6内には32
個のフロントエンド81乃至832が設けられる。
各フロントエンド81乃至832には、DASコント
ローラ15より、RESET(リセツト)、S/H
(サンプルホールド)、CH−ADRS(チヤンネ
ル・アドレス)なる制御信号が入力されるように
なつており、この信号入力によつて各フロントエ
ンド81乃至832は、それぞれX線検出器1の16
チヤネル分のデータ収集処理を行う。しかしてこ
のフロントエンド81乃至832の処理出力は、
DASコントローラ15よりのBOARD−ADRS
(ボード・アドレス)信号によつて動作する
BOARD MUX(ボード・マルチプレクサ)9に
より選択され、後段に配置されたバツフアアンプ
10、サンプルホールド回路(S/H)11、
A/D変換器12を順に介してデータレジスタ1
3に入力され、ここでタイミング調整された後に
データトランスミツタ14を介して画像再構成部
(図示せず)に送出されるようになつている。こ
こに、上記のサンプルホールド回路11、A/D
変換器12、データレジスタ13、データトラン
スミツタ14の動作は、DASコントローラ15
によつて制御される。しかして、X線CT装置の
ガントリには、ガントリ回転系の回動に応じて所
定のパルス(グラチキユールパルス)を出力する
グラチキユールシステムが設けられており、この
グラチキユール(GRATICULE)パルスがDAS
コントローラ15に伝達される。また、DASコ
ントローラ15には、スキヤンコントローラ(図
示せず)からイネーブル(ENABLE)信号が入
力されるようになつており、このイネーブル信号
がHレベルの場合にデータ収集部6において投影
データ収集が行われる。 Set the number of channels of radiation detector 1 to 512 (CH0 to
CH511), there are 32
Front ends 8 1 to 8 32 are provided.
Each front end 81 to 832 receives RESET and S/H from the DAS controller 15.
(sample hold) and CH-ADRS (channel address) are input, and each front end 8 1 to 8 32 controls the 16 of the X-ray detector 1 by this signal input.
Performs data collection processing for channels. However, the processing output of the front ends 8 1 to 8 32 is
BOARD-ADRS from DAS controller 15
(board address) signal
Buffer amplifier 10, sample hold circuit (S/H) 11, selected by BOARD MUX (board multiplexer) 9 and placed in the subsequent stage.
Data register 1 via A/D converter 12 in turn.
3, and after the timing is adjusted here, it is sent to an image reconstruction unit (not shown) via a data transmitter 14. Here, the above sample hold circuit 11, A/D
The operation of the converter 12, data register 13, and data transmitter 14 is controlled by the DAS controller 15.
controlled by. Therefore, the gantry of an X-ray CT device is equipped with a graticule system that outputs a predetermined pulse (GRATICULE pulse) according to the rotation of the gantry rotation system. DAS
The information is transmitted to the controller 15. Further, an enable signal is input to the DAS controller 15 from a scan controller (not shown), and when this enable signal is at H level, projection data collection is performed in the data collection unit 6. be exposed.
第6図は第5図におけるフロントエンド81の
詳細を示している。同図に示すようにこのフロン
トエンド81は、放射線検出器1の検出チヤンネ
ルCHO乃至CH15の出力を積分する積分回路3
00乃至3015と、各積分回路の後段に配置され
たサンプルホールド回路310乃至3115と、こ
のサンプルホールド回路のサンプルホールド出力
を選択するマルチプレクサ(MUX)32とを有
して成る。各積分回路300乃至3015は、オペ
アンプ26の反転入力端と出力端との間にコンデ
ンサ27とFET(電界効果トランジスタ)28と
を接続して成る。積分回路300乃至3015には、
RESET信号が入力され、更に、サンプルホール
ド回路310乃至3115には、S/H信号が入力
されるようになつている。CH−ADRSは4ビツ
トであり、これがマルプレクサ32における選択
制御信号となる。尚、他のフロントエンド82乃
至832も上記と同様に構成されている。各制御信
号の入力タイミングを第7図及び第8図に示す。 FIG. 6 shows details of the front end 81 in FIG. 5. As shown in the figure, this front end 81 includes an integrating circuit 3 that integrates the outputs of the detection channels CHO to CH15 of the radiation detector 1.
0 0 to 30 15 , sample and hold circuits 31 0 to 31 15 arranged after each integrating circuit, and a multiplexer (MUX) 32 that selects the sample and hold output of the sample and hold circuit. Each of the integrating circuits 30 0 to 30 15 is formed by connecting a capacitor 27 and a FET (field effect transistor) 28 between the inverting input terminal and the output terminal of an operational amplifier 26 . Integrating circuits 30 0 to 30 15 include
The RESET signal is inputted, and the S/H signal is further inputted to the sample and hold circuits 31 0 to 31 15 . CH-ADRS is 4 bits, and serves as a selection control signal for multiplexer 32. Note that the other front ends 8 2 to 8 32 are also configured in the same manner as described above. The input timing of each control signal is shown in FIGS. 7 and 8.
X線管の微小回動毎にグチキユールパルスが生
成され、該パルス1個毎に、第7図、第8図のシ
ーケンスで投影データが収集される。このように
して得られた投影データは画像再構成部(図示せ
ず)に伝送され、被検体の断層像形成に供され
る。 A grout pulse is generated every minute rotation of the X-ray tube, and projection data is collected for each pulse in the sequence shown in FIGS. 7 and 8. The projection data thus obtained is transmitted to an image reconstruction unit (not shown) and used to form a tomographic image of the subject.
(発明が解決しようとする課題)
ところで、投影データのサンプリングピツチ
は、第10図に示すように、信号取出用電極3の
配列ピツチによつて決定される。そして一つのチ
ヤネルの検出出力に寄与する区間は、当該信号取
出電極3と隣り合う高電圧印加用電極2までであ
る。信号取出電極3及び高電圧印加用電極2の厚
み分はデツドスペースであり、X線に対して不感
である。(Problem to be Solved by the Invention) Incidentally, the sampling pitch of the projection data is determined by the arrangement pitch of the signal extraction electrodes 3, as shown in FIG. The section that contributes to the detection output of one channel is up to the high voltage application electrode 2 adjacent to the signal extraction electrode 3. The thickness of the signal extraction electrode 3 and the high voltage application electrode 2 is a dead space and is insensitive to X-rays.
空間解像力を向上させるためには、サンプリン
グピツチを小さくするのが望ましく、そのために
は、信号取出用電極3の配列ピツチを小さくしな
ければならない。しかしながら、信号取出用電極
3の配列ピツチを仮に0.8mmとした場合でも、振
動、たわみに起因する悪影響を防止するために各
電極に0.15乃至0.2mmの厚みが必要であることを
考慮すれば、0.3乃至0.4mmのデツドスペースを生
じX線検出効率が低下するから、信号取出用電極
3の配列ピツチを小さくして空間解像力の向上を
図るには限界がある。 In order to improve the spatial resolution, it is desirable to reduce the sampling pitch, and for this purpose, the arrangement pitch of the signal extraction electrodes 3 must be reduced. However, even if the arrangement pitch of the signal extraction electrodes 3 is set to 0.8 mm, considering that each electrode needs to have a thickness of 0.15 to 0.2 mm to prevent adverse effects caused by vibration and deflection, Since a dead space of 0.3 to 0.4 mm is created and the X-ray detection efficiency is reduced, there is a limit to improving the spatial resolution by reducing the arrangement pitch of the signal extraction electrodes 3.
そこで本発明は上記の欠点を除去するもので、
その目的とするところは、信号取出用電極3の配
列ピツチが従来と等しい場合であつても、投影デ
ータのサンプリングピツチを容易に小さくするこ
とができる放射線検出器、及び該検出器を用いる
ことにより空間解像力に優れた再構成画像を得る
ことができるX線CT装置を提供することにある。 Therefore, the present invention aims to eliminate the above-mentioned drawbacks.
The purpose is to provide a radiation detector that can easily reduce the sampling pitch of projection data even when the arrangement pitch of the signal extraction electrodes 3 is the same as conventional ones, and by using this detector. An object of the present invention is to provide an X-ray CT device that can obtain reconstructed images with excellent spatial resolution.
[発明の構成]
(課題を解決するための手段)
上記目的を達成するために本発明では、複数の
信号取出用電極及び高電圧印加用電極を交互に配
置し、各信号取出用電極から信号取出し用の第1
のリード線を引出して成る放射線検出器におい
て、前記各高電圧印加用電極から個別的に第2の
リード線を引出すことにより高電圧印加用電極を
高電圧印加用と信号取出用とに兼用し得るように
している。更に、複数の信号取出用電極及び高電
圧印加用電極を交互に配置し、各信号取出用電極
から信号取出用の第1のリード線を引出し、各高
電圧印加用電極から個別的に第2のリード線を引
出して成る放射線検出器と、前記第2のリード線
を介して前記高電圧印加用電極に高電圧を印加す
ると共に、前記第1、第2のリード線を介して被
検体のX線投影データを収集するデータ収集部
と、得られたX線投影データに基づいて画像再構
成処理を行う画像再構成部とを有してX線CT装
置を形成するよううにしている。また、前記デー
タ収集部は、前記第1のリード線を介して得られ
るX線検出信号を積分する第1の積分回路群と、
前記第2のリード線を介して得られるX線検出信
号を積分する第2の積分回路群とを有し、この第
2の積分回路群を介して前記高電圧印加用電極に
高電圧を印加するようにしている。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, in the present invention, a plurality of signal extraction electrodes and high voltage application electrodes are arranged alternately, and a signal is transmitted from each signal extraction electrode. 1st for taking out
In a radiation detector having lead wires drawn out, the high voltage application electrodes can be used for both high voltage application and signal extraction by individually drawing out second lead wires from each of the high voltage application electrodes. I'm trying to get it. Furthermore, a plurality of signal extraction electrodes and high voltage application electrodes are arranged alternately, a first lead wire for signal extraction is drawn out from each signal extraction electrode, and a second lead wire is individually connected from each high voltage application electrode. A radiation detector is formed by drawing out a lead wire, and a high voltage is applied to the high voltage application electrode through the second lead wire, and a high voltage is applied to the subject through the first and second lead wires. The X-ray CT apparatus is configured to include a data collection section that collects X-ray projection data and an image reconstruction section that performs image reconstruction processing based on the obtained X-ray projection data. Further, the data collection unit includes a first integrating circuit group that integrates the X-ray detection signal obtained via the first lead wire;
and a second integrating circuit group that integrates the X-ray detection signal obtained through the second lead wire, and applies a high voltage to the high voltage application electrode via the second integrating circuit group. I try to do that.
(作用)
前記各高電圧印加用電極から個別的に第2のリ
ード線を引出すことにより高電圧印加用電極を高
電圧印加用と信号取出用とに兼用することがで
き、このようにすれば、本来の信号取出用電極の
配列ピツチが従来検出器のそれと等しい場合であ
つても、X線投影データのサンプリングピツチを
従来の1/2とすることができる。(Function) By individually drawing out the second lead wires from each of the high voltage application electrodes, the high voltage application electrodes can be used for both high voltage application and signal extraction. Even if the original arrangement pitch of the signal extraction electrodes is equal to that of the conventional detector, the sampling pitch of the X-ray projection data can be reduced to 1/2 of that of the conventional detector.
更に、X線CT装置において、上記の放射線検
出器を用いて前記データ収集部によりX線投影デ
ータを収集し、得られたX線投影データに基づい
て画像再構成処理を行うことにより、空間解像力
に優れた再構成画像を得ることができる。 Furthermore, in the X-ray CT apparatus, the data collection unit collects X-ray projection data using the radiation detector described above, and performs image reconstruction processing based on the obtained X-ray projection data, thereby improving spatial resolution. It is possible to obtain excellent reconstructed images.
(実施例)
以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。(Example) Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples.
第1図aは本発明に係る放射線検出器の一実施
例を示している。 FIG. 1a shows an embodiment of a radiation detector according to the invention.
この放射線検出器35は、複数の高電圧印加用
電極2及び信号取出用電極3を交互に配置し、容
器内部にXeガスを封入して成る。しかして各信
号取出用電極3からは個別的にリード線37が引
出されている。このリード線37を第1のリード
線と称する。また、各高電圧印加電極2から個別
的にリード線38が引出されている。このリード
線38を第2のリード線と称する。第1図aと第
4図とを比較して明らかなように、この放射線検
出器35が従来の検出器1と大きく異なるのは、
複数の高電圧印加用電極2のそれぞれより個別的
に第2のリード線38を引出していいる点であ
る。このように第2のリード線38を引出すこと
により、複数の高電圧印加用電極2を、高電圧印
加用と信号取出用とに兼用し得るようにしてい
る。高圧容器36内に高圧Xeガスが封入される
ため、第1、第2のリード線引出し部はハーメチ
ツクシール(気密封止)される。 This radiation detector 35 is constructed by alternately arranging a plurality of high voltage application electrodes 2 and signal extraction electrodes 3, and filling a container with Xe gas. Lead wires 37 are individually led out from each signal extraction electrode 3. This lead wire 37 is called a first lead wire. Further, lead wires 38 are individually drawn out from each high voltage applying electrode 2. This lead wire 38 is referred to as a second lead wire. As is clear from a comparison of FIG. 1a and FIG. 4, this radiation detector 35 is significantly different from the conventional detector 1 because:
The point is that the second lead wires 38 are individually drawn out from each of the plurality of high voltage application electrodes 2. By drawing out the second lead wire 38 in this manner, the plurality of high voltage application electrodes 2 can be used for both high voltage application and signal extraction. Since high-pressure Xe gas is sealed in the high-pressure container 36, the first and second lead wire lead-out portions are hermetically sealed.
この放射線検出器35をX線CT装置に用いる
場合には、第1、第2のリード線37,38の他
端をデータ収集部(DAS)39に接続する。こ
のデータ収集部39は、第1のリード線37を介
して得られるX線検出信号を積分する第1の積分
回路群40と、第2のリード線38を介して得ら
れるX線検出信号を積分する第2の積分回路群4
1とを有して成る。第2の積分回路群41を形成
する各オペアンプ26の非反転入力端に高電圧源
5の正極側が接続されており、このようにするこ
とで、各高電圧印加用電極2に高電圧を印加する
ことができる。尚、このデータ収集部39の構成
については後に詳述する。 When this radiation detector 35 is used in an X-ray CT apparatus, the other ends of the first and second lead wires 37 and 38 are connected to a data acquisition section (DAS) 39. This data collection section 39 includes a first integrating circuit group 40 that integrates the X-ray detection signal obtained via the first lead wire 37 and an X-ray detection signal obtained via the second lead wire 38. Second integration circuit group 4 for integration
1. The positive electrode side of the high voltage source 5 is connected to the non-inverting input terminal of each operational amplifier 26 forming the second integrating circuit group 41, and by doing so, a high voltage is applied to each high voltage application electrode 2. can do. Note that the configuration of this data collection section 39 will be described in detail later.
第1図bは上記構成の放射線検出器を用いたX
線CT装置を示している。 Figure 1b shows the X
A line CT device is shown.
X線管43、X線CT装置35、データ収集部
39は、ガリント(架台とも称される)の回転系
に属し、被検体Pを中心に同一方向に回動する。
ガリントは撮影孔を有し、この撮影孔内に被検体
Pが配置される。X線管43は、高圧発生部46
によつて生成された高電圧の印加により、被検体
Pに向けてX線を曝射するものである。放射線検
出器39は、X線の被検体透過成分を検出するも
のであり、複数(例えば512)の検出チヤネルを
有して成る。この放射線検出器39の詳細な構成
は第1図aに示すのと同様である。データ収集部
39は、放射線検出器35の検出出力を取込んで
被検体PのX線投影データの収集を行うものであ
る。このデータ収集部39はスキヤンコントロー
ラ5の制御下にある。スキヤンコントローラ45
は、X線によるCTスキヤンの実行制御を司るも
のである。 The X-ray tube 43, the X-ray CT device 35, and the data acquisition unit 39 belong to a rotating system of a galint (also referred to as a gantry), and rotate in the same direction around the subject P.
The galint has a photographing hole, and the subject P is placed in this photographing hole. The X-ray tube 43 includes a high pressure generating section 46
X-rays are emitted toward the subject P by applying a high voltage generated by the The radiation detector 39 detects the component of X-rays transmitted through the object, and has a plurality of (for example, 512) detection channels. The detailed configuration of this radiation detector 39 is similar to that shown in FIG. 1a. The data collection unit 39 receives the detection output of the radiation detector 35 and collects X-ray projection data of the subject P. This data collection section 39 is under the control of the scan controller 5. scan controller 45
is responsible for controlling the execution of CT scans using X-rays.
尚、寝台コントローラ48は、被検体はPを載
置する寝台の動作(主として天板移動)を制御す
るものであり、この寝台コントローラ48、高圧
発生部46及びガリントコントローラ47は、ス
キヤンコントローラ45の制御下にある。 The bed controller 48 controls the operation (mainly movement of the top plate) of the bed on which the subject P is placed, and the bed controller 48, the high pressure generator 46, and the Galint controller 47 are connected to the scan controller 45. is under the control of.
画像再構成部44は、前記データ収集部39に
よつて収集されたX線投影データに基づく画像再
構成処理の実行により、被検体Pの断層像を形成
するものである。また、CPU(中央処理装置)5
4は、本実施例装置全体の動作制御を司るもので
あり、メモリ53、デイスク52、デイスプレイ
コンソール51、画像再構成部44、スキヤンコ
ントローラ45は、CPUバス55を介してこの
CPU54に結合されている。しかして前記画像
再構成部44において形成された断層像のデータ
はCPU54の制御下でデイスプレコンソール5
1に転送され、CRTデイスプレイ50により可
視化されるようになつている。デイスプレコンソ
ール51にはキーボード49が接続されており、
このキーボード49によつて、撮影条件や画像デ
ータの処理条件を設定するようになつている。 The image reconstruction unit 44 forms a tomographic image of the subject P by executing image reconstruction processing based on the X-ray projection data collected by the data collection unit 39. In addition, CPU (central processing unit) 5
A memory 53, a disk 52, a display console 51, an image reconstruction unit 44, and a scan controller 45 are connected to this unit via a CPU bus 55.
It is coupled to the CPU 54. The data of the tomographic image formed in the image reconstruction section 44 is then transferred to the display console 5 under the control of the CPU 54.
1 and is visualized on a CRT display 50. A keyboard 49 is connected to the display console 51,
This keyboard 49 is used to set photographing conditions and image data processing conditions.
次に、前記データ収集部39の詳細な構成につ
いて第2図を基に説明する。 Next, the detailed configuration of the data collection section 39 will be explained based on FIG. 2.
尚、第2図において第5図に示すのと同様の機
能を有するものには同一符号を付してその詳細な
説明を省略する。 In FIG. 2, parts having the same functions as those shown in FIG. 5 are designated by the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.
このデータ収集部39が第5図に示すものと大
きく相違するのは、オプテイカルカプラ(OPC)
回路61,62、フロントエンド81′乃至832′、
ボードマルチプレクサ(BOARD MUX)9′、
バツフアアンプ10′、サンプルホールド(S/
H)回路11′、A/D変換器12′、アウトプツ
トレジスタ13′を設けた点、DASコントローラ
60の制御機能を拡張した点、及びフロントエン
ド81′乃至832′を介して高電圧源5の高電圧を放
射線検出器35の高電圧印加用電極2(第1図a
参照)に印加し得るようにした点である。 The main difference between this data collection section 39 and the one shown in FIG. 5 is that it uses an optical coupler (OPC).
circuits 61, 62, front ends 8 1 ′ to 8 32 ′,
Board multiplexer (BOARD MUX) 9′,
Buffer amplifier 10', sample hold (S/
H) The provision of the circuit 11', the A/D converter 12', and the output register 13', the expansion of the control function of the DAS controller 60, and the high voltage via the front ends 81 ' to 832 '. The high voltage of the source 5 is connected to the high voltage application electrode 2 of the radiation detector 35 (Fig. 1a).
(see).
放射線検出器35の各高電圧印加用電極2から
引出された第2のリード線38はフロントエンド
81′乃至832′に接続される。各フロントエンド8
1′乃至T32′での処理は、放射線検出器35の高電
圧印加用電極2によつて新たに形成されるチヤネ
ル(CH0′乃至CH511′)の出力であり、各
フロントエンド81′乃至832′はそれぞれ16チヤン
ネル分の処理を行う。 Second lead wires 38 drawn out from each high voltage application electrode 2 of the radiation detector 35 are connected to the front ends 8 1 ′ to 8 32 ′. Each front end 8
1 ′ to T 32 ′ are the outputs of channels (CH0′ to CH511′) newly formed by the high voltage application electrode 2 of the radiation detector 35, and each front end 8 1 ′ to 8 32 ' performs processing for 16 channels each.
フロントエンド81′乃至832′、ボードマルチプ
レクサ9′、バツフアアンプ10′、サンプルホー
ルド回路11′、A/D変換器12′、アウトプツ
トレジスタ13′には、高電圧が印加されること
から、OPC回路61,72によつて電気的に絶
縁することで、他回路への高電圧印加を防止して
いる。この高圧側回路群の基本的動作は、従来と
同様の回路群(81乃至832,9,10,11,
12,13;以下、便宜上[低圧側回路群]と称
する)と同様であるが、高圧側回路群と低圧側回
路群とは信号電流の流れる方向が逆であるため、
回路設計において若干の制約がある。例えばフロ
ントエンド81乃至832内の積分回路群(第1図
aにおける第1の積分回路群40に相当する)が
負(例えば9乃至10V)で動作する場合には、フ
ロントエンド81′乃至832′内の積分回路群(第1
図aにおける第2の積分回路群41に相当する)
を正(例えば0乃至+10V)で動作させる必要が
ある。サンプルホールド回路がバツフアアンプ、
A/D変換器等についても同様に高圧側と低圧側
と相反する極性となるように動作させる。ただ
し、高圧側各フロントエンド81′乃至832′の初段
に信号反転回路を配置すれば、上記制約は回避さ
れる。つまり、信号反転回路を設けることによ
り、高圧側回路群を低圧側回路群と同様に形成で
きる。 Since a high voltage is applied to the front ends 81 ' to 832 ', the board multiplexer 9', the buffer amplifier 10', the sample and hold circuit 11', the A/D converter 12', and the output register 13', Electrical insulation by the OPC circuits 61 and 72 prevents high voltage from being applied to other circuits. The basic operation of this high voltage side circuit group is the same as the conventional circuit group (8 1 to 8 32 , 9, 10, 11,
12, 13; hereinafter referred to as [low-voltage side circuit group] for convenience), but since the signal current flows in opposite directions in the high-voltage side circuit group and the low-voltage side circuit group,
There are some restrictions in circuit design. For example, when the integrator circuits in the front ends 8 1 to 8 32 (corresponding to the first integrator circuit group 40 in FIG. to 8 32 ' integration circuit group (first
(corresponds to the second integrating circuit group 41 in Figure a)
must be operated at a positive voltage (for example, 0 to +10V). The sample and hold circuit is a buffer amplifier,
Similarly, the A/D converter and the like are operated so that the high voltage side and the low voltage side have opposite polarities. However, if a signal inversion circuit is placed at the first stage of each of the high-voltage side front ends 8 1 ′ to 8 32 ′, the above restriction can be avoided. That is, by providing the signal inversion circuit, the high voltage side circuit group can be formed in the same way as the low voltage side circuit group.
高圧側回路群の動作はOPC回路61を介して
DASコントローラ60によつて制御され、この
制御下で得られたX線投影データがOPC回路6
2を介してデータトランスミツタ14に伝達さ
れ、これがアウトプツトレジスタ13内のX線投
影データと共に画像再構成部44に送出されるよ
うになつている。 The operation of the high voltage side circuit group is via the OPC circuit 61.
It is controlled by the DAS controller 60, and the X-ray projection data obtained under this control is transmitted to the OPC circuit 6.
2 to the data transmitter 14, and is sent to the image reconstruction unit 44 together with the X-ray projection data in the output register 13.
次に、上記の構成の作用について説明する。 Next, the operation of the above configuration will be explained.
X線管43の微小回動毎に被検体Pに向けてX
線が曝射され、被検体Pを透過したX線が放射線
検出器35に入射される。放射線検出器35の高
電圧印加用電極2には、データ収集部39内の第
2の積分回路群41を介して高電圧が印加され、
この第2の積分回路群41を含む高圧側回路群
は、高電圧を基準電位として動作することにな
る。 Every minute rotation of the X-ray tube 43, the
X-rays are emitted, and the X-rays that have passed through the subject P are incident on the radiation detector 35. A high voltage is applied to the high voltage application electrode 2 of the radiation detector 35 via the second integrating circuit group 41 in the data acquisition unit 39,
The high voltage side circuit group including this second integrating circuit group 41 operates with the high voltage as a reference potential.
放射線検出器35における各信号取出用電極3
による検出信号(CHn,CHo+1,CHo+2,…)
は、フロントエンド81乃至832で処理され、こ
の処理出力がボードマルチプレクサ10、サンプ
ルホールド回路11を介してA/D変換器12に
取込まれ、ここでA/D変換器された後にアウト
プツトレジスタ13に保持される。 Each signal extraction electrode 3 in the radiation detector 35
Detection signal by (CHn, CH o+1 , CH o+2 ,…)
are processed by the front ends 8 1 to 8 32 , and the processed output is taken into the A/D converter 12 via the board multiplexer 10 and sample hold circuit 11 , where it is A/D converted and then output. It is held in the output register 13.
一方、放射線検出器35における各高電圧印加
用電極3による検出信号(CHn′,CHo′+1,
CHo′+2,…)は、フロントエンド81′乃至832′で
処理され、この処理出力がボードマルチプレクサ
9′,バツフアアンプ10′を介してA/D変換器
12′に取込まれ、ここでA/D変換器された後
にアウトプツトレジスタ13′に保持される。こ
のレジスタ13′内の投影データはOPC回路62
を介してデータトランスミツタ14に伝達され、
アウトプツトレジスタ13内の投影データと共に
画像再構成部44に伝達される。 On the other hand, the detection signals (CHn′, CH o ′ +1 ,
CH o ′ +2 ,...) are processed by the front ends 8 1 ′ to 8 32 ′, and the processed output is taken into the A/D converter 12 ′ via the board multiplexer 9 ′ and the buffer amplifier 10 ′. Here, after being A/D converted, it is held in the output register 13'. The projection data in this register 13' is stored in the OPC circuit 62.
transmitted to the data transmitter 14 via
It is transmitted to the image reconstruction unit 44 together with the projection data in the output register 13.
以上のデータ収集動作は、DASコントローラ
60より、第9図のタイミングで出力される各種
制御信号によつて制御される。同図より明らかな
ように、投影データ収集タイミングは、高圧側と
低圧側とで全く同一となる。このような投影デー
タ収集によれば、グラチキユールパルス1個につ
いて(すなわち1回のX線曝射で)得られる投影
データのサンプリングピツチは、高圧側データと
低圧側データとの合成により、従来装置のそれに
比して1/2となる。すなわち、第3図に示すよう
に、高圧側、低圧側、それぞれのサンプリングピ
ツチは従来(第10図参照)と同様であるが、互
いにX方向に0.5チヤンネル分のピツチずれが存
在するため、それらを合成することにより、従来
の1/2のサンプリングピツチとなるのである。換
言すれば、幾何効率の犠性(又はデツドスペース
の増大)を伴なうことなく、チヤンネル数(密
度)が倍増することになる。尚、サンプリング周
波数は放射線検出器35の開口応答のカツトオフ
周波数の2倍弱となり、ほぼ理想的な状態でサン
プリング定理が満たされることになる。 The above data collection operation is controlled by various control signals output from the DAS controller 60 at the timing shown in FIG. As is clear from the figure, the projection data acquisition timing is exactly the same on the high pressure side and the low pressure side. According to such projection data collection, the sampling pitch of the projection data obtained for one graticule pulse (that is, one X-ray exposure) is different from the conventional one by combining the high-pressure side data and the low-pressure side data. It is 1/2 compared to that of the device. In other words, as shown in Fig. 3, the sampling pitches on the high-pressure side and the low-pressure side are the same as in the conventional case (see Fig. 10), but since there is a pitch shift of 0.5 channels in the X direction, By combining these, the sampling pitch is 1/2 that of the conventional one. In other words, the number of channels (density) is doubled without sacrificing geometric efficiency (or increasing dead space). Note that the sampling frequency is a little less than twice the cutoff frequency of the aperture response of the radiation detector 35, so that the sampling theorem is satisfied in an almost ideal state.
画像再構成部44での画像再構成処理は、従来
のと同様のコンボルーシヨン/バツクプロジエク
シヨン法がとられるが、上述したように投影デー
タのサンプリングピツチが従来の1/2となるため、
空間解像力に優れた画像を形成することができ
る。この画像再構成部44の処理によつて得られ
た再成画像データは、CPU54の制御下で、デ
イスプレイコンソール51に転送され、CRTデ
イスプレイ50で可視化され、また、必要に応じ
てメモリ13、デイスク12に格納される。 The image reconstruction process in the image reconstruction unit 44 uses the convolution/back projection method similar to the conventional method, but as mentioned above, the sampling pitch of the projection data is 1/2 that of the conventional method. ,
Images with excellent spatial resolution can be formed. The regenerated image data obtained through the processing of the image reconstruction unit 44 is transferred to the display console 51 under the control of the CPU 54, visualized on the CRT display 50, and stored in the memory 13 and disk as necessary. 12.
このように本実施例装置においては、放射線検
出器35を備え、従来の1/2のサンプリングピツ
チでX線投影データ収集を行い、このデータを用
いて被検体Pの断層像を再構成するようにしてい
るので、空間解像力に優れた画像を得ることがで
きる。また、X線検出の幾何効率向上により、再
構成画像のS/N比が向上する、X線曝射量を減
少させることができる、等の利点を有し、更に、
同様の理由により短時間スキヤンでもX線量
(mAs)不足にならないため高速スキヤンが可能
となるなど優れた効果を奏する。 In this way, the apparatus of this embodiment is equipped with the radiation detector 35, collects X-ray projection data at half the sampling pitch of the conventional method, and uses this data to reconstruct a tomographic image of the subject P. This makes it possible to obtain images with excellent spatial resolution. In addition, by improving the geometric efficiency of X-ray detection, it has advantages such as improving the S/N ratio of reconstructed images and reducing the amount of X-ray irradiation.
For the same reason, the X-ray dose (mAs) is not insufficient even during short-time scans, and high-speed scans are possible, resulting in excellent effects.
以上本発明の一実施例について説明したが、本
発明は上記実施例に限定されるものではなく、
種々の変形実施が可能となる。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment.
Various modifications are possible.
上記実施例では、Xeガスを封入して成る放射
線検出器、及び該検出器を用いたX線CT装置に
ついて説明したが、希ガスの電離作用を利用する
多チヤネル放射線検出器はもとより、複数の高電
圧印加用電極及び信号取出用電極が交互に配置さ
れて成る検出器一般にも、本発明を適用すること
ができる。また、全ての高電圧印加用電極を信号
取出しに使用するのではなく、CTの視野中央領
域のみ高電圧印加用電極からも検出信号を取出
し、そその他の領域については従来と同様に、本
来の信号取出用電極のみより検出信号を取出すよ
うにしてもよい。 In the above embodiment, a radiation detector filled with Xe gas and an X-ray CT device using the detector have been described. The present invention can also be applied to general detectors in which high voltage application electrodes and signal extraction electrodes are alternately arranged. In addition, instead of using all high-voltage application electrodes for signal extraction, detection signals are also extracted from the high-voltage application electrodes only in the central area of the CT field of view, and other areas are left with their original state as before. The detection signal may be extracted only from the signal extraction electrode.
更に、上記実施例では第2の積分回路群41を
介して高電圧印加用電極2に高電圧を印加するよ
うにしたが、データ収集部における積分回路群以
外の回路を介して高電圧印加を行つてもよい。
尚、高電圧印加用電極2側の高電圧極性は、正負
のいずれでもよい。 Furthermore, in the above embodiment, a high voltage is applied to the high voltage application electrode 2 via the second integrating circuit group 41, but it is also possible to apply a high voltage via a circuit other than the integrating circuit group in the data collection section. You may go.
Note that the high voltage polarity on the high voltage application electrode 2 side may be either positive or negative.
[発明の効果]
以上詳述したように本発明によれば、高電圧印
加用電極を高電圧印加用と信号取出用とに兼用し
得るようにすることにより、信号取出用電極の配
列ピツチが従来と等しい場合であつても、投影デ
ータのサンプリングピツチを容易に小さくするこ
とができる放射線検出器、及び該検出器を用いる
ことにより空間解像力に優れた再構成画像を得る
ことができるX線CT装置を提供することができ
る。[Effects of the Invention] As detailed above, according to the present invention, the arrangement pitch of the signal extraction electrodes can be reduced by enabling the high voltage application electrodes to be used both for high voltage application and signal extraction. A radiation detector that can easily reduce the sampling pitch of projection data even in the same case as before, and an X-ray CT that can obtain reconstructed images with excellent spatial resolution by using the detector equipment can be provided.
第1図aは本発明に係る放射線検出器の一実施
例説明図、第1図bは該検出器を用いたX線CT
装置の構成ブロツク図、第2図は第1図bの主要
部の詳細な構成ブロツク図、第3図は第1図aの
放射線検出器におけるサンプリングピツチ説明
図、第4図は従来の放射線検出器の説明図、第5
図は従来のX線CT装置における主要部の詳細な
構成ブロツク図、第6図は第5図の主要部の詳細
な構成ブロツク図、第7図及び第8図は従来装置
における各種制御信号のタイミング図、第9図は
本実施例装置における各種制御信号のタイミング
図、第10図は第4図の放射線検出器のサンプリ
ングピツチ説明図である。
2……高電圧印加用電極、3……信号取出用電
極、35……放射線検出器、37……第1のリー
ド線、38……第2のリード線、39……データ
収集部、40……第1の積分回路群、41……第
2の積分回路群、44……画像再構成部。
FIG. 1a is an explanatory diagram of an embodiment of the radiation detector according to the present invention, and FIG. 1b is an X-ray CT using the detector.
2 is a detailed configuration block diagram of the main parts of FIG. 1b, FIG. 3 is an explanatory diagram of the sampling pitch in the radiation detector of FIG. 1a, and FIG. 4 is a diagram of conventional radiation detection. Illustration of the vessel, No. 5
The figure shows a detailed configuration block diagram of the main parts of a conventional X-ray CT device, FIG. 6 shows a detailed configuration block diagram of the main parts of FIG. 5, and FIGS. 7 and 8 show various control signals in the conventional device. FIG. 9 is a timing diagram of various control signals in the apparatus of this embodiment, and FIG. 10 is a diagram illustrating the sampling pitch of the radiation detector of FIG. 4. 2... Electrode for high voltage application, 3... Electrode for signal extraction, 35... Radiation detector, 37... First lead wire, 38... Second lead wire, 39... Data collection unit, 40 . . . first integration circuit group, 41 . . . second integration circuit group, 44 . . . image reconstruction unit.
Claims (1)
を交互に配置し、各信号取出用電極から信号取出
用の第1のリード線を引出して成る放射線検出器
において、前記各高電圧印加用電極から個別的に
第2のリード線を引出すことにより高電圧印加用
電極を高電圧印加用と信号取出用とに兼用し得る
ようにしたことを特徴とする放射線検出器。 2 複数の信号取出用電極及び高電圧印加用電極
を交互に配置し、各信号取出用電極から信号取出
用の第1のリード線を引出し、各高電圧印加用電
極から個別的に第2のリード線を引出して成り、
被検体を透過したX線を検出し得る放射線検出器
と、前記第2のリード線を介して前記高電圧印加
用電極に高電圧を印加すると共に、前記第1、第
2のリード線を介して前記被検体のX線投影デー
タを収集するデータ収集部と、得られたX線投影
データに基づいて画像再構成処理を行う画像再構
成部とを有することを特徴とするX線CT装置。 3 前記データ収集部は、前記第1のリード線を
介して得られるX線検出信号を積分する第1の積
分回路群と、前記第2のリード線を介し得られる
X線検出信号を積分する第2の積分回路群とを有
し、この第2の積分回路群を介して前記高電圧印
加用電極に高電圧を印加する請求項2記載のX線
CT装置。[Scope of Claims] 1. A radiation detector in which a plurality of signal extraction electrodes and high voltage application electrodes are arranged alternately, and a first lead wire for signal extraction is drawn out from each signal extraction electrode, A radiation detector characterized in that a second lead wire is individually drawn out from each high voltage application electrode so that the high voltage application electrode can be used for both high voltage application and signal extraction. 2 Arrange a plurality of signal extraction electrodes and high voltage application electrodes alternately, draw out the first lead wire for signal extraction from each signal extraction electrode, and individually connect the second lead wire from each high voltage application electrode. Consisting of a lead wire drawn out,
A radiation detector capable of detecting X-rays transmitted through the subject, and applying a high voltage to the high voltage application electrode through the second lead wire, and applying a high voltage to the high voltage application electrode through the first and second lead wires. An X-ray CT apparatus comprising: a data collection section that collects X-ray projection data of the subject; and an image reconstruction section that performs image reconstruction processing based on the obtained X-ray projection data. 3. The data collection unit includes a first integrating circuit group that integrates an X-ray detection signal obtained through the first lead wire, and a first integration circuit group that integrates an X-ray detection signal obtained through the second lead wire. 3. The X-ray according to claim 2, further comprising a second integrating circuit group, and applying a high voltage to the high voltage applying electrode via the second integrating circuit group.
CT device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63089644A JPH01260390A (en) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | Radiation detector and x-ray ct apparatus using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63089644A JPH01260390A (en) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | Radiation detector and x-ray ct apparatus using the same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01260390A JPH01260390A (en) | 1989-10-17 |
| JPH0577995B2 true JPH0577995B2 (en) | 1993-10-27 |
Family
ID=13976479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63089644A Granted JPH01260390A (en) | 1988-04-11 | 1988-04-11 | Radiation detector and x-ray ct apparatus using the same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01260390A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6745903B2 (en) | 2016-11-24 | 2020-08-26 | 旭化成株式会社 | Carbon foam, membrane electrode assembly |
-
1988
- 1988-04-11 JP JP63089644A patent/JPH01260390A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01260390A (en) | 1989-10-17 |
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