CN105431090A - 放射线断层像拍摄装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种放射线断层像拍摄装置，始终将被检体的关注部位移动至拍摄中心并进行拍摄，为了提供高空间分辨的CT图像、没有因插值导致的劣化的CPR像，在使将放射线源与放射线检测器相对置配置的旋转盘进行旋转的同时，在与旋转方向交叉的方向即被检体的体轴方向上移动被检体并进行拍摄时，使载置了被检体的卧台在与被检体的体轴方向正交的方向上移动或者使扫描器的角度发生变化。在图像重构中，使用拍摄过程中的卧台的移动信息(与体轴方向正交的方向上的移动信息)或者扫描器的角度信息来进行图像重构。

Description

放射线断层像拍摄装置

技术领域

本发明涉及X射线CT装置等放射线断层像拍摄装置，特别涉及具备拍摄过程中将卧台在与被检体的体轴方向正交的方向上移动的机构的放射线断层像拍摄装置的图像重构方法。此外，本发明涉及以高空间分辨率对沿与被检体的体轴方向大致平行的方向存在的关注部位进行拍摄的技术。

背景技术

X射线CT装置是将被检体配置在旋转盘的中央的开口处，使旋转盘旋转来拍摄被检体的断层像的装置，其中，该旋转盘将X射线源与X射线检测器相对置地配置。在这样的X射线CT装置中，在关注部位沿与被检体的体轴方向大致平行的方向存在的情况下，使被检体和旋转盘的位置针对体轴方向相对地进行变化，针对沿体轴方向的给定区域获取多个断层像，并从这些断层像中提取关注部位的图像。

一般，在X射线CT装置中，设计成空间分辨率在拍摄中心变高。在专利文献1中，提出有将关注部位移动至拍摄中心进行拍摄的技术。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2007-267783号公报

专利文献2：JP特开2004-188163号公报

专利文献3：JP特开平9-19425号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述专利文献1记载的技术中，按每个拍摄区域来移动拍摄中心进行拍摄。但是，由于血管等关注部位不一定总是与体轴方向平行地行进，所以无法始终将关注部位配置在拍摄中心。

本发明的课题是提供一种解决上述存在于X射线CT等放射线断层像拍摄装置中的课题的方法。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的放射线断层像拍摄装置具备以下部件：该部件在拍摄过程中，使载置了被检体的卧台在与被检体的体轴方向正交的方向上移动或者使扫描器的角度发生变化，并且在图像重构中，使用拍摄过程中的卧台的移动信息(与体轴正交的方向上的移动信息)或者扫描器的角度变化量来进行图像重构。

即，本发明的放射线断层像拍摄装置具备：卧台，其载置被检体，且能够在所述被检体的体轴方向上进行移动；旋转盘，其夹着所述卧台使照射放射线的放射线源与放射线检测器相对置地配置，且围绕所述卧台的周围进行旋转；图像作成部，其基于在所述旋转盘的旋转过程中所述放射线检测器检测出的放射线的数据，对所述被检体的断层像进行图像重构；机构部，其变更所述卧台的位置以及/或者所述旋转盘相对于垂直面的角度；控制部，其对所述机构部进行控制；以及移动量设定部，其设定拍摄过程中的所述卧台在与所述体轴方向正交的方向上的移动量以及/或者所述旋转盘的角度变化量。控制部按照由所述移动量设定部设定的所述卧台的移动量以及/或者所述旋转盘的角度变化量，来控制所述机构部并进行拍摄。图像作成部使用拍摄过程中的所述卧台在与所述体轴方向正交的方向上的移动信息以及/或者所述旋转盘的角度信息来作成图像。

发明效果

根据本发明，在被检体的关注部位具有如血管、消化道、脊椎等这样在给定方向上连续的构造的情况下，能够将该关注部位配置为始终大致成为拍摄中心。其结果是，低照射且能够针对关注部位得到高空间分辨率的图像。

此外，本发明的各种效果在后述的各实施方式中进行说明。

附图说明

图1是表示应用本发明的X射线CT装置的一例的外观图。

图2是表示本发明的X射线CT装置的一实施方式的方框构成图。

图3是表示本发明的X射线CT装置所采用的拍摄方式的例子的图，图3(a)表示普通扫描方式，图3(b)表示螺旋扫描方式，图3(c)表示穿梭扫描方式。

图4是说明卧台的移动方向的图。

图5是表示本发明的X射线CT装置的动作顺序的一实施方式的图。

图6是说明卧台移动曲线的设定的图。

图7是说明卧台移动曲线的设定的图。

图8是表示卧台移动曲线设定时的显示装置的显示例的图，图8(a)表示显示了冠状面(コロナル)图像的情况，图8(b)表示显示了矢形图像的情况。

图9是表示基于本发明的拍摄方法和图像重构法的效果的图，图9(a)是表示基于现有的拍摄方法的投影数据和重构图像的图，图9(b)是表示伴有卧台的左右方向移动的拍摄下的投影数据和基于现有的重构法的重构图像的图，图9(c)是表示伴有卧台的左右方向移动的拍摄下的投影数据和基于本发明的重构法的重构图像的图。

图10是说明扫描器的倾斜角度的变更的图。

图11是表示第二实施方式的动作顺序的图。

图12是表示被检体尺寸与X射线检测器尺寸之间的关系的图，图12(a)表示检测器尺寸为覆盖被检体整体而具有足够大小的情况，图12(b)表示检测器尺寸小而无法覆盖被检体整体的情况。

图13是说明基于第三实施方式的卧台移动拍摄的图。

图14是说明基于第四实施方式的卧台移动拍摄的图，图14(a)是表示现有方法的采样密度的图，图14(b)表示第四实施方式的采样密度。

图15是表示第四实施方式的卧台移动曲线的图，图15(a)表示使卧台在上下/左右方向上连续移动的情况，图15(b)表示使卧台在上下/左右方向上间歇移动的情况。

图16是说明基于第四实施方式的卧台移动拍摄的图，图16(a)表示不伴有卧台移动的情况下的图像重构(现有方法)，图16(b)表示进行了卧台移动的情况下的图像重构(第四实施方式)。

图17是说明第五实施方式的图像的合成的图，图17(a)是表示合成前的一个图像的图，图17(b)是表示合成后的图像的图。

图18是说明第六实施方式的CPR像重构的图，图18(a)是表示基于现有方法的CPR像作成的图，图18(b)是表示基于第六实施方式的CPR像作成的概念的图。

图19是表示第七实施方式的X射线CT装置的显示装置的显示画面例的图。

图20是表示第七实施方式的图像重构处理的流程的图。

具体实施方式

说明将本发明的放射线断层像拍摄装置应用于X射线CT装置的实施方式。

本实施方式的X射线CT装置具备：卧台(20)，其载置被检体，且能够在所述被检体的体轴方向上进行移动；旋转盘(扫描器10)，其夹着卧台(20)使照射X射线的X射线源(11)与X射线检测器(12)相对置地配置，且围绕所述卧台的周围进行旋转；图像作成部(重构运算部32，图像处理部33)，其基于旋转盘的旋转过程中由X射线检测器(12)检测出的X射线数据来对所述被检体的断层像进行图像重构；机构部(机构部25，倾斜机构部151)，其变更所述卧台的位置以及/或者所述旋转盘相对于垂直面的角度；控制部(中央控制装置40)，其对所述机构部进行控制；以及移动量设定部(卧台移动量设定部31)，其设定拍摄过程中的所述卧台的与所述体轴方向正交的方向的移动量以及/或者所述旋转盘的角度变化量。

控制部(40)按照由移动量设定部(31)设定的所述卧台的移动量以及/或者所述旋转盘的角度变化量，控制机构部(25，151)来进行拍摄。图像作成部(32，33)使用拍摄过程中的所述卧台的与所述体轴方向正交的方向的移动信息以及/或者所述旋转盘的角度信息来作成图像。

图像作成部例如使用由移动量设定部设定的所述卧台的与所述体轴方向正交的方向的移动量以及/或者所述旋转盘的角度变化量来作成图像。此外，在机构部(25，151)具备测量拍摄过程中的所述卧台的与所述体轴方向正交的方向的移动量以及/或者所述旋转盘的角度变化量的测量部(卧台移动测量部23)的情况下，图像作成部使用由测量部(23)记录的卧台的移动量以及/或者旋转盘的角度变化量来作成图像。

以下，参照附图来说明本实施方式的X射线CT装置。图1是表示本实施方式的X射线CT装置100的外观的图，图2是表示整体构成的图。该X射线CT装置具备：进行被检体的拍摄的扫描器10；载置被检体的卧台20；以及操作组件300。操作组件300包括：进行图像的重构等运算的运算装置30；以及具备输入部36以及显示部37等的输入输出装置35。

扫描器10是将使X射线产生装置11与X射线检测器12相对置配置的旋转盘(未图示)容纳于在中央具有开口的扫描架内的装置，通过使旋转盘以给定的环绕速度旋转来进行拍摄。扫描方式是旋转-旋转方式(第3代)，但并不被限定。

在扫描器10的内部容纳有：向X射线产生装置11提供高电压的高电压产生装置13；控制高电压产生装置13并从X射线产生装置进行X射线的照射的X射线控制装置41；旋转盘的驱动装置15和控制驱动装置的扫描器控制装置42；用于使卧台20移动的机构部25和控制该机构部的卧台控制装置43；对X射线产生装置11所具备的准直器16进行控制的准直器控制装置44；以及对各控制装置41～44进行控制的中央控制装置40等。

X射线检测器12例如是将多个检测器列排列在与圆周方向正交的方向上的多列检测器(二维检测器)，其中，该检测器列沿旋转盘的圆周方向排列了许多X射线检测元件，各检测元件产生与检测出的X射线量对应的电信号。在扫描器10中配备放大X射线检测器12的输出的前置放大器18、A/D转换器19。A/D转换器19的输出即数字信号被输入到运算装置30。

扫描器10可以具备能相对于卧台20的上表面改变角度的倾斜机构部151。当将与卧台20的长边方向垂直的面作为基准面时，将扫描器(旋转盘)10相对于该基准面的角度称为倾斜角度。倾斜角度能够变化的范围是扫描器10的开口与卧台20不干涉的范围，通常为±30°左右。

卧台20具备支撑台21和其上的顶板部22，能够在沿被检体的体轴方向的方向(这里设为Z方向)上移动顶板部22，由此能够将载置于卧台20的被检体运送至扫描器10的开口内的拍摄位置。卧台20除了具备在Z方向上移动顶板部22的机构以外，还具备在与Z方向正交的方向例如上下方向(垂直方向，Y方向)以及左右(与体轴方向正交的水平方向，X方向)上移动顶板部22的机构部25。机构部25能够采用步进电动机、线性电动机等公知的驱动机构。机构部25由卧台控制装置43进行控制。卧台控制装置43能够在拍摄过程中驱动机构部25而使卧台20的X方向、Y方向的位置发生变化。在卧台20的附近配置有测量卧台20的各方向的移动量并将该移动量作为移动信息输出至运算装置30的卧台移动测量装置23。另外，在本实施方式中，优选配置有卧台移动测量装置23，但并不是必须配置。在配置了卧台移动测量装置23的情况下，由卧台移动测量装置23测量到的卧台的位置信息被送至运算装置30，用于图像作成。

操作组件300的输入输出装置35包括键盘、鼠标等指示设备等输入部36、显示部37以及存储运算装置30的运算所需的参数、数据、运算结果等的存储部38。运算装置30在中央控制装置40的控制下进行动作，且包括使用从X射线检测器12经由A/D转换器19送来的信号进行图像的重构运算的重构运算部32、和进行由重构运算部32重构成的图像的补正等的图像处理部33。重构运算部32以及图像处理部33作为本发明的图像作成部起作用。运算装置30进一步具有对卧台的移动量进行设定的移动量设定部31。

简单说明该X射线CT装置的动作。

从操作组件300的输入部36输入拍摄条件(管电流、管电压、环绕速度、向体轴方向的卧台移动速度)、重构条件(重构模式、图像FOV、重构滤波器、图像切片厚、重构切片位置)、其他处理条件(CPR模式)，基于其指示，拍摄所需的控制信号被从中央控制装置40送至X射线控制装置41、卧台控制装置43、扫描器控制装置42，接受拍摄开始信号而开始拍摄。若拍摄开始，则通过X射线控制装置41将控制信号送至高电压产生装置13，高电压被施加至X射线产生装置11，从X射线产生装置11向被检体照射X射线。同时，从扫描器控制装置42向驱动装置15送出控制信号，X射线产生装置11、X射线检测器12、前置放大器18被环绕在被检体的周围。此时，通过卧台控制装置43并根据拍摄方式将搭载了被检体的卧台在被检体的体轴方向(Z方向)上移动。

如图3所示，拍摄方式有如下方式：按扫描器的例如每1圈旋转分阶段地进行卧台的体轴方向的移动的方式(这里称为普通扫描方式)(a)；连续地进行体轴方向的移动的方式(螺旋扫描方式)(b)；正反都进行体轴方向的移动的方式(穿梭扫描方式)(c)等。此外，虽未图示，但还有在将卧台向体轴方向移动的同时在拍摄过程中使卧台移动速度发生变化的方式(可变间距扫描：variablepitchscan)。

从X射线产生装置11照射的X射线借助准直器16来限制照射区域，由被检体内的各组织吸收(衰减)，通过被检体后，由X射线检测器12检测。

由X射线检测器12检测到的X射线被变换成电流，在由前置放大器18放大，并由A/D转换器进行了A/D变换后，作为投影数据信号被输入至运算装置30。输入到运算装置30的投影数据信号由运算装置30内的重构运算部32进行图像重构处理。

重构图像被保存在输入输出装置35内的存储部38中，并由显示部37显示为CT图像。或者，在由图像处理部33进行了加工后，由显示部37显示为CT图像。

本实施方式的X射线CT装置的特征在于，在上述的拍摄中，通过卧台移动量设定部31来设定卧台移动量，基于所设定的移动量，在与Z方向正交的方向(上下方向以及/或者左右方向)上移动卧台20并进行拍摄，或者使扫描器方式的倾斜角度发生变化并进行拍摄。

以下，以使卧台进行移动的情况为例，来说明本实施方式的X射线CT装置的基本动作。图4是说明卧台的移动方向的图，图5是表示动作顺序的图。

如图4所示，被检体躺卧的卧台20的顶板部分与地面大致平行，其长边方向与被检体的体轴方向(Z方向)一致。与Z方向正交的方向是与Z轴正交的面内的任意的方向，但这里说明能够在被检体的左右方向(X方向)以及上下方向(Y方向)上进行移动的情况。

首先，进行事前拍摄(S501)。事前拍摄是为了得到之后进行的正式拍摄所需的与被检体相关的信息而进行的拍摄，以比较低的分辨率来得到图像数据。拍摄方式可以是图3所示的任一种拍摄方式，为了设为低分辨率，例如加快相对于旋转盘的旋转速度的体轴方向的移动速度，低照射地在短时间得到体投影数据。通过公知的图像重构法将该体投影数据设为图像数据(以下称为事前拍摄图像数据)。一般，在X射线CT装置中，在拍摄中为了将被检体的关注部位配置在拍摄***的合适的位置，而将低空间分辨率的体图像获取为定位图像。该定位图像可以被使用为本实施方式的事前拍摄图像数据。

接着，基于事前拍摄图像数据来设定卧台移动曲线(S502)。卧台移动曲线是相对于视角(view)角度设定卧台的移动量(与体轴方向正交的方向，例如X方向以及/或者Y方向的移动量)而得到的曲线。卧台移动曲线的具体形状根据拍摄目的以及被检体的关注部位的不同而不同，例如有表示为将被检体的关注部位的位置置于拍摄中心(旋转盘的旋转中心)所需的卧台的移动量的曲线、在一定范围内线性地变化的曲线等。

卧台移动曲线的设定在后详述，但能够使事前拍摄图像显示于显示装置并由检查者在显示画面上交互地进行设定，也能够由图像处理部33基于事前拍摄图像数据，通过将各切片的关注部位的像素相连而自动地作成。

若卧台移动曲线被设定，就开始正式拍摄(S503)。在正式拍摄中，基于卧台移动曲线来移动卧台，并在给定的整个范围内取得投影数据。这里，拍摄方式也可以是图3所示的任一种拍摄方式，除了伴随旋转盘的旋转而附随有卧台20的X方向/Y方向的移动以外与通常的拍摄相同。

在拍摄后，使用投影数据来进行图像重构(S504)。图像重构能够使用滤波补正逆投影法、扩展了滤波补正逆投影法的方法(例如专利文献2、专利文献3记载的方法)、逐次近似重构法等公知的重构算法，但在重构运算式中，使用每一视角的位置信息来变换拍摄中心的位置坐标。位置信息能够根据步骤S502中设定的卧台移动曲线来求取。此外，在X射线CT装置具备卧台20的卧台移动测量装置23的情况下，能够使用由卧台移动测量装置23测量到的卧台的位置信息。该位置信息由于使用实际的位置，所以相比使用所设定的卧台移动曲线的情况，能够进行精度更高的图像重构。

根据以上所说明的本实施方式的装置和动作的概要，来详细描述卧台或者扫描器的移动形式和这些位置信息的利用形式不同的各实施方式。

<第一实施方式>

本实施方式的X射线CT装置的特征在于，控制卧台的位置以使得在拍摄过程中沿关注部位的中心线逐渐移动拍摄中心。即，对卧台的移动量进行设定的移动量设定部设定卧台的移动量以使得被检体的关注部位位于旋转盘的旋转中心(拍摄中心)。

以下，一面参照图5所示的拍摄顺序，一面说明本实施方式的X射线CT装置的动作。

基于通过事前拍摄(S501)得到的图像数据来设定卧台移动曲线(S502)。卧台移动曲线的设定虽然也能够自动地进行，但以下说明通过操作者的指定来交互地进行设定的情况下的顺序。

首先，如图6所示，在显示部37显示事前拍摄图像(这里是冠状面图像)600。在该图像上在想要移动至拍摄中心的关注位置设定控制点P。此时，在图像上指定要设定控制点P的断面，将该断面的图像601～603显示于子画面，也可以是在这些断层像601～603上设定控制点P。运算装置30的卧台移动量设定部31将这些被指定的多个控制点P相连来作成卧台移动曲线L。卧台移动曲线L在是在事前拍摄图像600上指定控制点而作成的情况下，成为使卧台在被检体的左右方向(X方向)上移动的移动曲线。在是在断层像601～603上指定了控制点的情况下，成为不仅包含左右方向的移动而且包含上下方向的移动的移动曲线。另外，卧台移动曲线可以是线性地连结多个控制点P而成的曲线，也可以是通过样条曲线等非线性插值来连结而成的曲线。

卧台移动曲线是表示相对于体轴方向的位置在左右方向以及/或者上下方向上的移动量的曲线，但拍摄过程中的卧台的体轴方向的位置由于是视角角度(扇形束的投影角度)β的函数，所以能够由下式(1-1)、(1-2)来记述。

【数1】

κ_x＝f1(β)(1-1)

κ_y＝f2(β)(1-2)

在关注部位是被检体的脊柱、沿脊柱的组织等的情况下，事前拍摄图像可以是图7所示的矢形面的图像700。在该情况下，可以在图像700上指定控制点，也可以使在体轴方向上不同的多个位置的断面的图像被显示，并在这些断层像上指定控制点。

另外，在自动地设定卧台移动曲线的情况下，能够判别关注部位的图像上的特征(像素值的分布、特征量)，将满足特征的像素或者满足特征的区域的中心像素作为控制点相连而设为卧台移动曲线。

这里，卧台的移动范围受到上下方向以及左右方向的卧台移动机构部给出的制约。即，当以给定的速度在Z方向上逐渐移动卧台时，在从某点起移动至下一点的时间内，卧台能够在上下方向、左右方向上移动的范围被通过卧台的上下以及左右的移动速度、卧台的可动范围等来限制。因此，在本实施方式的X射线CT装置中，计算出卧台的与所述体轴方向正交的方向的移动量的限制值，基于限制值来控制卧台的与所述体轴方向正交的方向的移动。

具体来说，在逐步指定多个控制点P的过程中，设定下一次能够设定为控制点的范围(可设定范围)。可设定范围能够根据卧台的上下以及左右的移动速度、卧台的可动范围等按照Z方向的移动速度由运算装置30来计算。此外，也可以有可设定范围的设定值作为默认值。

在相对于某个控制点，在可移动的范围内指定了下一个控制点的情况下，将其设定为下一个控制点，在超出该范围而指定了的情况下，可以不设定控制点而促使再指定，或者设定为移动至该范围内的最近的位置。在控制点无法设定这一情况成为问题的情况下，若卧台的上下左右移动速度是原因，则由于能够通过减小卧台向体轴方向的移动速度(所谓束间距)或者减慢扫描器的旋转速度来进行改善，所以也可以对这些设定进行变更。在变更了条件的情况下，控制点即使暂时设定之后也能够在可移动范围内进行移动。

为了使上述的控制点的指定容易，也可以将可设定范围显示于显示装置。

图8示出显示例。图8(a)是显示了冠状面图像810的情况，图8(b)是显示了矢形图像820的情况。在图8中，虽然用线示出可设定范围W，但在范围内着色示出等显示方法并不限定为图8所示的例子。在图8中，示出显示二维图像的情况，但可设定范围也适用于根据体图像生成沿管腔的卧台移动曲线的情况。通过这样显示可设定范围W，从而操作者能够顺畅地进行交互的卧台移动曲线的设定。

在这样设定了卧台移动曲线后，开始扫描并将卧台20在体轴方向上移动，并且按照所设定的卧台移动曲线将卧台20在与体轴方向正交的方向上进行移动(步骤S503)。此时，在配置有卧台移动测量装置23的情况下，测量拍摄时实际移动的卧台移动轨迹，作为卧台移动曲线。在事前设想的卧台移动曲线与实际移动的卧台移动曲线之间存在大的误差的情况下，在图像重构中，使用测量到的卧台移动轨迹取代所设定的卧台移动曲线。

最后使用通过拍摄而由X射线检测器12检测到的每个视角的投影数据来作成图像(S504)。在上述的拍摄(S503)中得到的每个视角的投影数据中，被检***置成为基于卧台移动曲线在上下左右方向上偏移后的位置。例如，在各视角下将卧台向右方各移动1mm并进行拍摄的情况下，在第1视角位置到达中心的被检体在下一第2视角往右侧1mm。若直接采用现有的图像重构法来对这样的投影数据进行重构，就会产生因被检体活动所造成的伪影、被检体形状的形变。因此，在本实施方式中，配合卧台移动曲线按每个视角来移动重构中心位置并进行重构。即，在上述的例子中，若在第2的视角使重构图像向右侧偏移1mm，则重构图像内的被检***置仍旧不改变。通过这样能够改善伴随卧台上下左右移动的伪影、被检体形状的形变。

以下，详细叙述具体的图像重构的运算方法。

首先，为了比较，说明与现有的螺旋扫描对应的扇形束方式的图像重构法。在现有的扇形束方式的图像重构中，例如通过使用了下式(2)的计算来生成断层像。

【数2】

这里，

式中的变量的定义如下。

I：图像数据

x_I，y_I，z_I：对象像素位置[mm]

L：从线源至对象像素的距离[mm]

R：线源与环绕中心之间的距离[mm]

β：扇形束的投影角度[rad]

fP_fan：滤波补正扇形束投影数据

α_I：通道角(扇形角)[rad]

v_I：检测器列位置[mm]

x_s，y_s，z_s：线源位置[mm]

SID：线源与检测器的距离

T：卧台移动速度(Z方向)[mm/旋转]

相对于此，在本实施方式中，作为上述的式(2-1)、(2-2)中使用的x_I以及y_I的值，采用加上了根据式(1)的卧台移动曲线κ_x、κ_y求取的X方向以及Y方向的移动量后得到的值，进行式(2)的计算。即，按下式(3-1)～(3-3)这样来变更式(2-1)～(2-3)。

【数3】

可知，本实施方式的重构与现有重构相比较，借助卧台的上下左右位置数据κ_x、κ_y来修正了像素位置x、y。可知，卧台的上下左右位置数据κ_x、κ_y成为视角的函数，即等价于按每个视角来移动重构中心。

式(2)是扇形束方式的图像重构法，但在运算高速化、提高画质的均匀性的目的下，采用了使用扇形-平行变换的方法，其中，扇形-平行变换是从扇形束投影变换为平行束投影。现有的平行束方式的图像重构例如能够由下式(4)表示。

【数4】

这里，

式中的变量的定义如下这样(与上述式中使用的符号相同的符号的定义是相同的，省略说明)。

fP_para：滤波补正平行束投影数据

φ：平行束的投影角[rad]

W_p(φ)：平行束用视角权重

F：进行逆投影的相位宽(相对于像素被逆投影的视角的角度幅度)

此外，从扇形束投影到平行束投影的重排处理(扇形-平行变换)例如如下式(5)这样表示。

【数5】

P_para(φ，t)＝P_fan(β-α，Rsinα)(5)

φ＝β-α(5-1)

t＝R·sinα(5-2)

重构滤波处理例如如下式(6-1)、(6-2)这样表示。

【数6】

${\mathrm{fP}}_{fan}(\mathrm{\&beta;},\mathrm{\&alpha;},v)={\&Integral;}_{{\mathrm{\&alpha;}}_m}^{{\mathrm{\&alpha;}}_m}{P}_{fan}(\mathrm{\&beta;},{\mathrm{\&alpha;}}^{\&prime;},v)\&CenterDot;g(\mathrm{\&alpha;}-{\mathrm{\&alpha;}}^{\&prime;},v)\&CenterDot;{\mathrm{d\&alpha;}}^{\&prime;}---(6-1)$

${\mathrm{fP}}_{para}(\mathrm{\&phi;},t,v)={\&Integral;}_{-{\mathrm{\&alpha;}}_m}^{{\mathrm{\&alpha;}}_m}{P}_{para}(\mathrm{\&phi;},t^{\&prime;},v)\&CenterDot;g(t-t^{\&prime;},v)\&CenterDot;{\mathrm{dt}}^{\&prime;}---(6-2)$

针对本实施例，在应用使用了上述式(4)的平行束重构的情况下，将求取从线源到对象像素的距离L的式(4-3)的2项中包含的x_I以及y_I的值变换成加上根据式(1)的卧台移动曲线κ_x、κ_y求取的X方向以及Y方向的移动量后得到的值，进行式(4)的计算。即，进行使用了以下的式(7)、(7-1)～(7-8)的平行束重构。

【数7】

这里、

n＝1，2，3...

另外，上述式(7-3)、(7-4)虽然与现有的平行束重构的式(4-3)、(4-4)表面上相同，但式(7-3)、(7-4)中采用的像素位置x、y分别借助卧台的上下左右位置信息κ_x、κ_y被修正了。即，可知，卧台的上下左右位置数据κ_x、κ_y成为视角的函数，且与按每个视角来移动重构中心的情况是等价的。此外，上述式虽然成为以平行束投影角度φ、像素位置x、y为参数的循环函数，但该循环函数的循环数(循环次数)为几次左右是足够的。

以上，针对螺旋扫描的情况，用式子说明了图像重构法，但即使在拍摄方式不同的情况下，通过配合卧台移动曲线按每个视角来变更重构中使用的重构中心位置的坐标，也能够同样地进行图像重构。由此，能够得到伴随上下左右地移动卧台的伪影不存在的图像。

图9示出针对细的圆筒状的体模实施了上述图像重构的结果。图9中的上侧的3个图是投影数据，下侧的3个图是图像重构后的断层像，(a)表示未移动卧台而拍摄的情况，(b)表示在X方向以及Y方向上移动卧台并拍摄，进行了现有的重构的情况，(c)表示在X方向以及Y方向上移动卧台并拍摄，进行了本实施方式的图像重构的情况。在移动卧台并进行拍摄的情况下，如(b)以及(c)的上侧所示，成为反映了拍摄中心的运动的投影数据。

在直接对该投影数据进行重构的情况下，如(b)所示出现伪影，产生图像的形变。相对于此，在进行了本实施方式的重构的情况下，能够与未伴有卧台的移动的拍摄(a)相同地，得到没有伪影、形变的良好画质的图像。

根据本实施方式，提供一种X射线CT装置，移动卧台使被检体的关注部位大致位于拍摄中心并进行拍摄，得到没有因移动卧台而导致的伪影且关注部位的空间分辨率高的图像。

<第二实施方式>

在本实施方式中，配合关注部位来使拍摄中心位置变化这一点与第一实施方式相同，但在本实施方式中，特征在于，不移动卧台位置，而是配合关注部位的倾斜度的变化来变更扫描器的倾斜角。以下，以与第一实施方式不同的点为中心来说明本实施方式。

如图10所示，扫描器10的基本姿势是，将X射线产生装置11的X射线源和X射线检测器的中心连结的直线与卧台的移动方向(Z方向)正交这样的垂直的姿势。扫描器10能够在其开口内移动的卧台20的顶板部22与开口不干涉的范围内，取从该垂直的姿势进行倾斜的姿势(倾斜姿势)。在以该倾斜姿势例如进行了螺旋扫描方式的拍摄的情况下，相比垂直姿势的情况，更能提高Z方向的空间分辨率，以倾斜姿势进行螺旋扫描的方法是以往已知的。其中，若在扫描过程中倾斜角度发生变化，则图像重构时会产生误差并产生很大的伪影，所以以往倾斜角度是固定的。在本实施方式中，在拍摄过程中配合关注部位的形状来使倾斜角度发生变化，以高空间分辨率对关注部位进行拍摄连续。

以下，参照图11所示的拍摄顺序，说明本实施方式的X射线CT装置的动作。另外，在图11中，与图5所示的拍摄顺序对应的步骤由相同的符号示出。

在本实施方式中，进行事前拍摄(S501)、基于事前拍摄图像来设定卧台移动曲线(S5021)也与第一实施方式相同，事前拍摄图像采用定位图像。在本实施方式中，进一步地，为了决定倾斜角度变化量，而计算出所设定的卧台移动曲线相对于Z方向的角度变化量ΔΓ。角度变化量ΔΓ例如能够通过式(8)来计算。

【数8】

ΔΓ＝arctan((κ_y(β)-κ_y(β-Δβ))/Δβ)(8)

Δβ表示给定的视角角度的范围。

若将从Y轴的正方向向Z轴的正方向的旋转设为“+”，将其逆旋转设为“-”，则扫描器的倾斜角γ成为γ＝-Γ。由此，作为视角角度β的函数，计算出倾斜角度γ(S5022)。

此时，在第一实施方式中，能够设定扫描器的可倾斜范围以便设定可移动范围。如前述那样，倾斜角度被限制在卧台的顶板部与开口不干涉的范围内。此外，在顶板部向上下左右进行了移动的状态下，该可倾斜范围发生变化。由于可倾斜的范围(±两个方向的最大角度)是根据卧台的上下左右方向的位置来决定的，所以运算装置判断通过上述式(8)算出的角度是否是在该视角的卧台位置(以所设定的移动量进行了移动的情况下的位置)处能够容许的角度，在超出能够容许的角度的情况下，设定为能够容许的最大角度。

设定的倾斜角度用于后面的图像重构。此外，在配置有测量并记录扫描器的倾斜角度的装置的情况下，来自记录装置的角度信息被用于图像重构。由此，在所设定的倾斜角度与实际的倾斜角度有误差的情况下，也能够进行无误差的图像重构。

在这样设定了倾斜角度变化量后，开始正式拍摄，在Z方向上移动卧台20的同时，一面与视角角度相对应地使扫描器10的倾斜角度发生变化一面进行拍摄(S503)。另外，在借助卧台移动曲线而设定了卧台20的X方向以及Y方向的移动量的情况下，也可以与扫描器的倾斜角度的变更一起来进行卧台的上下左右方向的移动。这里，拍摄方式也能够采用例如图3所示的各种方式。

在拍摄后，使用X射线检测器12所收集到的投影数据来进行重构(S504)。在扇形束方式的情况下，例如能够使用下面的式(9)来进行重构。

【数9】

这里，

上述的式(9)、(9-1)～(9-3)与第一实施方式的(2)、(2-1)～(2-3)对应，但由于扫描器发生了倾斜，这些式子中用到的对象像素的Y方向的位置“y_I”被变更成式(9-5)所示的“y’_I”。此外，式(2-3)中用到的线源的Z方向的位置“z_s”被变更成式(9-4)所示的“z’_s”。

针对平行束方式的图像重构，也反映扫描器的倾斜角度的变更，如以下那样变更式(7)、(7-1)～(7-8)。由此，在拍摄过程中使扫描器的倾斜角度发生了变化的情况下，也能够得到不产生误差且没有伪影的图像。

【数10】

这里，

n＝1，2，3...

根据本实施方式，例如，在被检体的关注部位弯曲(多数情况是符合的)，或者虽然沿体轴方向(Z方向)进入但从与Z方向构成角度这样的情况下，也能够追随该弯曲方向、角度而始终拍摄正交断面，所以能够得到良好的图像。此外，不论是否使倾斜角度发生变化，都能够得到没有伪影的图像。

另外，在上述式(9)、(10)中，示出除了倾斜角度的变更还包含卧台的上下左右方向的移动在内的一般式子，但是仅进行倾斜角度的变更的情况也包含在本实施方式中。即，图11所示的动作顺序总括地表示第一实施方式以及第二实施方式的动作顺序，本实施方式的特征在于进行图中步骤S502的右侧的步骤S5022，且伴有左侧的步骤S5021的情况、不伴有左侧的步骤S5021的情况都包含在本实施方式中。另外，第一实施方式是进行左侧的步骤S5021的情况。

<第三实施方式>

本实施方式的特征在于，在相对于X射线检测器12的尺寸，被检体尺寸较大时，设定卧台移动范围以扩大FOV来覆盖被检体。首先，参照图12说明被检体尺寸与X射线检测器尺寸的关系。图12(a)示出为使检测器尺寸覆盖被检体整体而具有足够的大小的情况，图12(b)示出检测器尺寸小而无法覆盖被检体整体的情况。

如图12(a)所示，在检测器尺寸相对较大的情况下，被检体进入从X射线产生装置11产生的扇形束的角度范围内，能够在360°(最低为180°)的旋转下收集断层像作成所需的投影数据。另一方面，如图12(b)所示，在检测器尺寸相对较小的情况下，存在从扇形束突出出来的被检体部分，在360°的旋转下断层像所需的投影数据不足，无法正确地重构图像。

相对于此，虽然有进行使卧台的左右方向的位置不同的2次拍摄，对2次拍摄中得到的图像数据进行合成而获取1张图像的方法，但在该情况下，若在2次拍摄之间被检体的姿势有变化，则有图像模糊而出现伪影的可能性。此外，仅使左右方向的位置不同也存在无法对应的情况。本实施方式的X射线CT装置使卧台(被检体)的位置发生变化并连续地进行拍摄，并且使用卧台的位置信息来进行图像重构，从而在检测器尺寸相对小的情况下也能够扩大实质的FOV，能够与尺寸大的被检体对应。

以下，再次参照图5所示的拍摄顺序来说明本实施方式的X射线CT装置的动作。

首先，进行事前拍摄(S501)，将事前拍摄图像显示于显示装置，决定进行本实施方式的卧台移动拍摄的范围。所谓卧台移动拍摄指的是，一面在上下方向以及/或者左右方向上移动卧台一面进行的拍摄。例如，在进行从被检体的头部至足部的整体拍摄的情况下，如图12(a)所示，即使对于头部、足部等来说，检测器能够覆盖整体，胸部、腹部也可能并不能覆盖整体。在这样的情况下，指定开始卧台移动拍摄的切片和结束卧台移动拍摄的切片，决定进行卧台移动拍摄的范围(Z方向的范围)。也可以不进行卧台移动拍摄的范围指定，而对拍摄范围整体进行卧台移动拍摄，在该情况下省去范围决定的工序。

接着，针对进行卧台移动拍摄的范围，决定卧台的上下左右方向的移动范围，设定卧台移动曲线(S502)。卧台的上下左右方向的移动范围可以基于事前测定的被检体的腹围、从顶板部的上表面至被检体的上表面的高度等，设定成预先规定的移动范围，也可以使进行卧台移动拍摄的范围内的切片的事前拍摄断层像显示于显示装置，并在该断层像上进行指定。此外，由于对卧台的移动范围有机械方面的制约，所以要设定的移动范围成为该制约的范围内。

若指定了移动范围，则设定该移动范围内的视角数，决定卧台移动曲线。关于视角数，若将360°的视角数设为M，则优选视角数设为M×1.5以上。由此，能够得到数据无欠缺的图像。卧台移动曲线相对于视角成为使卧台位置从上下左右方向的1点(移动范围的一个端部)线性地变化至1点(移动范围的另一个端部)的直线(式(11-1)、(11-2))。

【数11】

κ_x(β)＝aβ+x0(11-1)

κ_y(β)＝bβ+y0(11-2)

式中，a、b表示常数，(x0，y0)表示卧台移动拍摄开始时间点的拍摄中心的坐标。

接着，一面基于这样设定的卧台移动曲线来移动卧台一面进行拍摄(S503)。拍摄方式可以是图3所示的拍摄方式中的任一种，在普通扫描的情况下，一面在Z方向上间歇地移动卧台，一面在停止Z方向的移动的各切片位置进行指定视角数的卧台移动拍摄。在螺旋扫描的情况下，在Z方向上连续地移动卧台并进行卧台移动(X、Y方向移动)拍摄。在穿梭扫描的情况下也同样。在设定了进行卧台移动拍摄的范围的情况下，仅进行所设定的范围的卧台移动拍摄，在范围外在XY方向上以卧台被固定的状态进行拍摄。

图13示出针对一个断面进行卧台移动拍摄的情况下的例子。图13示出仅在左右方向(X方向)上移动卧台的例子，但是移动卧台的方向可以是上下方向、将上下方向和左右方向合成后的方向。如图所示，通过卧台进行移动，从而拍摄中心从比被检体的中心更靠左的位置按每个视角向右侧移动。

在各个视角下，被检体虽然产生了从X射线检测器12所接受的扇形束的宽度突出出来的部分，但通过扫描器(旋转盘)旋转一圈半，从而从被检体的所有区域得到CT图像的重构所需的数据。具体来说，若将图13的中央部的扫描器位置设为0°，则在从-270°(左端)至0°的视角下，得到包含被检体右端的点P_R在内的被检体部分的重构所使用的投影数据，在从0°至+270°(右端)的视角下，得到包含被检体左端的点P_L在内的被检体部分的重构所使用的投影数据。

另外，图13表示将扫描器旋转一圈半的情况，但也可以将扫描器旋转两圈，得到上述2张的量的投影数据。即，在被检体的中心大致成为拍摄中心的卧台位置处开始拍摄，在扫描器角度-360°(0°)处开始卧台向左侧的移动，在扫描器角度-270°(图13的左端)处到达左侧的端部，并返回。同样地，在扫描器角度+270°处，使卧台位置在右侧端部返回，在+360°处回到与0°相同的卧台位置(被检体的中心大致成为拍摄中心的位置)。

拍摄后，使用这些一圈半的量或者两圈的量的投影数据的前一半和后一半，进行重构，将2张图像合成，作成断层像(S504)。若是扇形束重构，则使用由式(3-1)、(3-2)修正后的式(2)来进行重构，若是平行束重构，则使用式(7)来进行重构，这一点与第一实施方式相同。其中，使用式(11)所示的卧台移动曲线作为卧台移动曲线κ。或者，这里也在配置了卧台移动测量装置23的情况下，使用拍摄时实际移动的卧台移动轨迹(位置信息)来进行重构。

由于这样在图像重构中对像素位置施加了与卧台的移动的量相应的修正，所以能够得到无伪影的图像。

根据本实施方式，通过移动卧台位置(被检***置)以便在拍摄过程中得到覆盖被检体整体的投影数据，从而在X射线检测装置尺寸相对于被检体尺寸较小且被检体的一部分从扇形束突出出来的情况下，也能够使数据无欠缺地针对被检体整体得到良好的图像。此外，与使卧台位置不同而进行多次拍摄的情况相比，由于连续地进行拍摄，所以不会受到拍摄与拍摄之间的被检体的姿势变化的影响，也没有起因于姿势变化的画质的劣化的问题。

<第四实施方式>

本实施方式的特征在于，通过采用卧台移动拍摄，增加由检测器尺寸决定的采样密度，提高空间分辨率。

一般，扇形束的采样间距由检测器尺寸(元件尺寸)决定。构成检测器的元件尺寸越小则采样间距越小越能够增大采样密度，但在减小了元件尺寸的情况下，占据分离器的比例变多从而剂量效应降低，其中，分离器是防止元件间的串扰的。由此，在一般的CT装置中，元件尺寸在通道方向以及检测器列方向上分别为1mm左右的尺寸，拍摄中心附近的采样间距为0.6mm左右。此外，在使用了被称为四分之一偏移的将检测器通道偏移了1/4通道的量的检测器的情况下，通过在相对数据间使采样位置进行偏移，从而在旋转中心附近实现0.35mm左右的空间分辨率。

本实施方式通过采用卧台移动拍摄，从而实现与四分之一偏移检测器相同程度或者其以上的空间分辨率。以下，参照图14以及图15说明本实施方式的详细情况。此外，处理顺序根据需要而参照图5所示的拍摄顺序。

在本实施方式中，在拍摄过程中进行卧台的上下方向以及/或者左右方向移动这一点也与上述的实施方式相同，但在本实施方式中，使用了事前拍摄图像的卧台移动曲线的设定能够省略，考虑拍摄中心处的采样间距来决定卧台移动曲线(S501)。以将采样间距设为1/3的情况为例进行说明。

在不伴有卧台移动的情况下，如图14(a)所示，采样间距成为由检测器尺寸决定的给定的间距(称为基本间距)，但在本实施方式中，对同一切片拍摄3圈，同一切片在同一投影角度下被拍摄3次。

此时，将卧台位置例如在X方向上进行挪移以便在每1圈中使拍摄中心从基本间距偏移1/3间距。由此，在3次拍摄结束时间点，如图14(b)所示，采样间距为基本间距的情况下的1/3，即采样密度成为3倍，能够提高空间分辨率。

卧台移动曲线可以如图15(a)所示在扫描器1圈之间也使移动连续，成为连续的移动，也可以如图15(b)所示按每1圈来移动卧台位置。在该情况下，每1圈的卧台移动的变化量可以不是基本间距的1/3，而是设为“基本间距的整数倍+1/3间距”。由此，例如在图15(a)的卧台移动曲线的情况下，能够设定比较大的变化量来作为从第1圈的最初的视角至第3圈的最终视角的变化量，卧台的机构部的控制变得容易。

此外，在图14中仅示出X方向的移动量，但卧台的移动方向可以是Y方向，也可以是X方向和Y方向双方。

接着，基于卧台移动曲线，一面进行卧台移动一面执行拍摄(S503)。拍摄如上述这样以3圈拍摄同一切片。拍摄方式可以是普通扫描、起诉的螺旋扫描、穿梭扫描中的任一种。通过拍摄，得到拍摄中心的位置不同的3个投影数据。这3个投影数据例如如下式(12)所示是视角β、通道角(扇形角)αI、和检测器列位置v_I的函数。

【数12】

P_fan(β，α_I，v_I)(12)

针对各投影数据，带入使用上述的式(3-1)～(3-3)求取到的值来作为式(12)的αI、vI，通过对这3个投影数据进行合成，从而得到高密度采样后的投影数据。

拍摄后的图像重构将通过多次拍摄而被高密度采样的数据之中与给定的像素最接近的数据用作该像素的数据来进行重构(S504)。图16示出这种情况。图16(a)是说明现有重构的图，(b)是说明本实施方式的重构的图。另外，原始的投影数据从体轴方向看是扇形束状的投影数据，但由于能够通过扇形平行变换而从扇形束变换成平行束，所以这里为简化说明而示出平行束的情况。

如图所示，在重构时，对于给定的像素(图中，由□示出的位置的像素)161的数据来说，利用与其接近的投影数据对其进行插值。可知，在本实施方式中，利用最接近数据被进行了插值的像素161的数据与利用现有方法的投影数据被进行了插值的数据相比，精度高。之后，如果是平行束重构则使用式(7)或者式(4)进行重构。在该情况下，重构滤波器优选使用空间分辨率低且频带比现有技术的重构所使用的滤波器更宽的滤波器。由此，不妨碍高密度采样的效果就能够重构高空间分辨率的图像。

根据本实施方式，不变更现有装置的检测器等，就能够一面连续拍摄一面得到被高密度采样的数据，从而能够提高图像的空间分辨率。另外，理论上，虽然能够通过使拍摄中心的位置偏移成元件尺寸(排列间距)的1/2、1/3···等进行多次拍摄来增加采样密度，但很难以小于元件尺寸的移动量高精度地使卧台进行移动。相对于此，在本实施方式中，将元件尺寸以上的移动量设定为卧台的最大移动量，连续至最大移动量地移动卧台即可，所以容易进行卧台的控制。

<第五实施方式>

本实施方式也通过采用卧台移动拍摄，增加由检测器尺寸决定的采样密度，提高空间分辨率，这一点与第四实施方式相同。其中，第四实施方式的X射线CT装置具有使投影数据高密度化来进行重构的功能，相对于此，本实施方式的X射线CT装置对多张使采样位置偏移了的图像进行重构并合成，这一点不同。以下，以不同点为中心进行说明。

在本实施方式中，例如如图17(b)所示，为了得到拍摄中心位置不同的4张图像，以4圈拍摄同一切片。卧台的移动量按照使该每1圈的上下左右方向移动量与图像的偏移量一致的方式来决定(S502)。图像的偏移量例如以使一个图像的采样位置成为其他图像的采样位置的中间的方式设为等间隔的偏移量。在图17所示的例子中，按以下方式来决定卧台移动量，即，相对于第1圈的位置，第2圈成为向右方偏移了1/2间距的位置、第3圈成为从第2圈的位置向上方偏移了1/2间距的位置、第4圈成为相对于第3圈的位置偏移了1/2间距的位置(即，相对于第1圈的位置向上方偏移了的位置)。卧台移动量可以在各圈的各视角处发生变化，也可以按每圈固定(参照第四实施方式的图15)。

接着，基于所决定的卧台移动量来进行拍摄(S503)，得到各圈的投影数据。对这些投影数据进行重构而得到图像(S504)。如果是扇形束重构则能够采用式(2)等来进行重构，如果是平行束重构则能够采用式(4)等来进行重构。

此时，在1圈之间连续移动卧台的情况下，采用式(3)等或者式(7)等进行使用了卧台位置信息的修正。卧台位置信息可以是S502中设定的移动量，在配置了卧台移动测量装置23的情况下，使用拍摄时实际移动的卧台移动轨迹(位置信息)。

接着，根据所得到的4张图像生成1张图像。此时，若相对于被检体的像素的采样位置按等间隔进行偏移，则不进行插值处理就能够生成1张图像。被合成之前的各重构图像的空间分辨率与图17(a)所示的通常的拍摄图像的空间分辨率相同。因此，对于所合成的图像来说，像素数成为原始的图像的像素数的4倍，但空间分辨率本身与原始的图像相同。于是，对所得到的4倍密度采样图像，进行频率增强处理等模糊补正，得到高空间分辨率图像。作为频率增强处理，能够使用公知的超分辨技术。

根据本实施方式，不变更现有装置的检测器等，就能够得到高空间分辨率图像。

<第六实施方式>

本实施方式的特征在于，使用卧台的位置信息直接作成CPR像。

CPR像是沿管腔的图像，现有技术如图18(a)所示，根据各切片的投影数据作成体数据(三维图像数据)，利用体数据将管腔的中心点相连在一起而作成CPR像。即，在CPR像作成中，需要作成体数据，此外，需要借助体数据内的插值处理来生成与连结管腔的中心点的线垂直且经过管腔的中心点的图像。由此，空间分辨率会劣化。相对于此，在本实施方式中，如图18(b)所示，一面使卧台沿将管腔的中心点连结的线进行移动一面进行拍摄，并且将该卧台的移动信息作为管腔的中心点位置信息而使用在图像重构中，由此不进行基于体数据内的插值的CPR作成就能够直接作成CPR像。

以下，说明本实施方式的X射线CT装置的动作。在本实施方式中，基于事前拍摄图像设定沿管腔的中心点的卧台移动曲线以及一面遵循所设定的卧台移动曲线来移动卧台一面进行拍摄(图5：S501～S503)与第一实施方式相同。接着，使用所设定的卧台位置信息或者拍摄过程中测量到的卧台的位置信息来重构CPR像。

CPR面能够基于其中心线的坐标和角度(将体轴作为旋转轴的角度)来规定，将相对于CPR面的μ_I坐标的重构中心坐标设为(x₀(μ_I)，y₀(μ_I))时的CPR面sημ坐标和XYZ坐标能够如下式这样建立对应。

【数13】

x_I＝s_Icosη_I+x₀(μ_I)(13-1)

y_I＝s_Isinη_I+y₀(μ_I)(13-2)

z_I＝ρ(μ_I)(13-3)

式中，η_I是CPR面的角度(将体轴设为CPR面的旋转轴的角度)，s_I是CPR面上与z轴垂直的坐标的位置，μ_I是与沿CPR面的s轴垂直的坐标，ρ是规定CPR面的行进的函数。

基于该关系，本实施方式的相对于CPR面的扇形束方式的图像重构能够由下式(14)表示。

【数14】

这里，

$z_S^{\&prime;}=\frac{\cos \mathrm{\&gamma;}\left(\mathrm{\&beta;}\right)\&CenterDot;T\left(\mathrm{\&beta;}\right)\&CenterDot;\mathrm{\&beta;}}{2\mathrm{\&pi;}}+z_{S0}---(14-4)$

同样地，相对于CPR图像的平行束方式的图像重构能够由下式(15)表示。

【数15】

这里，

n＝1，2，3...

基于上述的式(14)或者(15)的图像重构以在拍摄过程中将卧台位置向上下左右方向移动为前提，在不移动卧台而是如第二实施方式那样使扫描器的角度进行变化的情况下，也能够应用本实施方式。

在该情况下，各切片的扫描器的角度信息作为CPR面的角度来使用，并且将拍摄中心的坐标设为CPR面的中心坐标，由此能够进行采用了上述式(14)、(15)的CPR像的重构。

根据本实施方式，使用卧台的位置信息，使重构CPR像时的管腔的中心点坐标发生变化地进行重构，从而不必预先重构体数据，能够直接得到CPR像。此外，由于不是根据体数据的重构，所以没有因插值导致的画质的劣化，能够得到高空间分辨率的CPR像。

另外，在通过事前拍摄图像而得到将中心点相连的曲线的情况下，即使是不进行拍摄过程中的上下左右方向卧台移动、扫描器倾斜角度变更的情况，也能够应用本实施方式的图像重构来直接重构CPR像，本实施方式是还能够应用于不伴有卧台移动拍摄的X射线CT装置的技术。其中，通过进行卧台移动拍摄，管腔的中心点始终成为拍摄中心地被拍摄，所以能够得到最良好地描绘出管腔的空间分辨率的CPR像。

<第七实施方式>

本实施方式的特征在于，相对于具备上述第六实施方式的CPR像作成功能的X射线CT装置，追加了图像重构的选择功能，特别是在用于选择的GUI方面具有特征。

即，在本实施方式中基于事前拍摄图像来设定卧台移动曲线或者扫描器的倾斜角度的变化量(S502)、基于卧台移动曲线或者倾斜角度来进行拍摄(S503)与第六实施方式相同。在本实施方式中，具备以下GUI，该GUI具有作成CPR像的模式(CPR模式)和作成通常的重构图像的模式(体模式)这两个种类的图像重构模式，并由操作者选择模式。

图19示出本实施方式的显示画面例。图示的显示画面200由图像显示部210、被检体信息显示部220、拍摄条件显示部230、重构条件显示部240、状态显示部250等构成。在图像显示部210例如显示通过事前拍摄而拍摄到的被检体的定位图像、图像重构后的CT图像、CPR像。在被检体信息显示部220显示被检体的姓名、性别、生年月日、ID等与被检体相关的信息。拍摄条件显示部230以及重构条件显示部240作为促进对输入部36的输入并且对被输入的内容进行显示的GUI起作用，经由GUI分别设定拍摄条件(管电流、管电压、环绕速度、向体轴方向的卧台移动速度)、以及重构条件(重构模式、图像FOV、重构滤波器、图像切片厚、重构切片位置)。在状态显示部250显示当前的X射线CT装置的状态(拍摄过程中或停止过程中)、被选择的模式。

作为拍摄条件，在拍摄条件显示部230除了显示上述内容以外，还显示用于选择卧台上下左右移动拍摄或者扫描器倾斜角度变更拍摄的GUI。这样的GUI可以在定位拍摄结束且在图像显示部210显示有定位图像的状态下被显示，也能够在该时间点选择卧台上下左右移动拍摄以及/或者扫描器倾斜角度变更拍摄。进一步地，在选择了这些卧台上下左右移动拍摄以及/或者扫描器倾斜角度变更拍摄的情况下，如第一实施方式所说明的那样，能够与操作者交互地设定卧台移动曲线，也能够根据定位图像由装置决定卧台移动曲线。

此外，作为拍摄条件，在选择了卧台上下左右移动拍摄以及/或者扫描器倾斜角度变更拍摄的情况下，作为重构模式，在重构条件显示部240显示用于选择体模式和CPR模式中的任一种的GUI。该GUI可以是CPR选择按钮，以便在按压按钮时选择CPR，也可以是复选框等。作为重构模式，在选择了CPR模式的情况下，显示用于选择标准模式或直线模式的GUI。CPR像是沿血管等管的图像，直接显示血管等的行进方向的显示模式是标准模式，使血管等的行进方向与画面的Y方向(纵向)一致的显示模式是直线模式。

图20示出操作者操作这样的显示画面的图像重构条件显示部240时的处理的流程。如图所示，在选择了CPR模式的情况下，进行在第六实施方式说明的图像重构，不重构体图像，而直接形成CPR像(直线像或者标准像)，并显示于图像显示部210。在选择了体模式的情况下，进行在第一实施方式、第二实施方式说明的图像重构，作成体图像数据。该体图像数据在进行了公知的体绘制等图像处理后，显示于图像显示部210。也可以根据该体图像来作成CPR像。

通过本实施方式，操作者能够顺畅地推进卧台上下左右移动拍摄/扫描器倾斜角度变更拍摄，并能够顺畅地进行伴随这些拍摄的条件设定。

工业可利用性

通过本发明，提供一种伴随卧台的上下左右方向移动的拍摄或者伴有扫描器的倾斜角度变更的拍摄和与其对应的新颖的图像重构方法。由此，能够在诊断中显示有效的高空间分辨率图像。

符号说明

10扫描器，11X射线产生装置，12X射线检测器，20卧台，23卧台移动测量装置，25机构部，30运算装置，31卧台移动量设定部，40中央控制装置，43卧台控制装置，100X射线CT装置，300操作组件。

Claims (17)

1.一种放射线断层像拍摄装置，其特征在于，具备：

卧台，其载置被检体，能够在所述被检体的体轴方向上移动；

旋转盘，其夹着所述卧台使照射放射线的放射线源与放射线检测器相对置地配置，围绕所述卧台的周围进行旋转；

图像作成部，其基于在所述旋转盘的旋转过程中由所述放射线检测器检测出的放射线的数据，对所述被检体的断层像进行图像重构；

机构部，其变更所述卧台在与所述体轴方向正交的方向上的位置以及/或者所述旋转盘相对于垂直面的角度；

控制部，其对所述机构部进行控制；以及

移动量设定部，其设定拍摄过程中的所述卧台在与所述体轴方向正交的方向上的移动量以及/或者所述旋转盘的角度变化量，

所述控制部按照由所述移动量设定部设定的所述卧台的移动量以及/或者所述旋转盘的角度变化量，驱动所述机构部并进行拍摄，所述图像作成部使用拍摄过程中的所述卧台在与所述体轴方向正交的方向上的移动信息以及/或者所述旋转盘的角度信息来作成图像。

2.根据权利要求1所述的放射线断层像拍摄装置，其特征在于，

所述控制部与所述卧台在所述体轴方向上的移动联动地控制所述卧台在与所述体轴方向正交的方向上的移动。

3.根据权利要求2所述的放射线断层像拍摄装置，其特征在于，

所述控制部具备限制值算出部，该限制值算出部按所述卧台在所述体轴方向上的每个位置，算出所述卧台在与所述体轴方向正交的方向上的移动量的限制值。

4.根据权利要求3所述的放射线断层像拍摄装置，其特征在于，

该放射线断层像拍摄装置具备显示部，该显示部显示所述图像作成部作成的图像，

所述控制部使由所述限制值算出部算出的移动量的限制值显示于所述显示部。

5.根据权利要求1所述的放射线断层像拍摄装置，其特征在于，

所述图像作成部使用由所述移动量设定部设定的所述卧台在与所述体轴方向正交的方向上的移动量以及/或者所述旋转盘的角度变化量来作成图像。

6.根据权利要求1所述的放射线断层像拍摄装置，其特征在于，

所述机构部具备测量部，该测量部测量拍摄过程中的所述卧台在与所述体轴方向正交的方向上的移动量以及/或者所述旋转盘的角度变化量，

所述图像作成部使用由所述测量部记录的所述卧台的移动量以及/或者所述旋转盘的角度变化量来作成图像。

7.根据权利要求1所述的放射线断层像拍摄装置，其特征在于，

所述移动量设定部基于所述被检体的事前拍摄图像数据，来设定所述卧台在与所述体轴方向正交的方向上的移动量以及/或者所述旋转盘的角度变化量。

8.根据权利要求7所述的放射线断层像拍摄装置，其特征在于，

所述移动量设定部设定所述卧台的移动量以使所述被检体的关注部位位于所述旋转盘的旋转中心。

9.根据权利要求7所述的放射线断层像拍摄装置，其特征在于，

所述移动量设定部设定所述旋转盘的角度变化量以使所述旋转盘的角度追随所述被检体的关注部位的相对于所述体轴方向的倾斜度的变化。

10.根据权利要求1所述的放射线断层像拍摄装置，其特征在于，

所述移动量设定部设定所述卧台在与所述体轴方向正交的方向上的移动量以使该移动量相对于拍摄的视角角度线性地进行变化。

11.根据权利要求10所述的放射线断层像拍摄装置，其特征在于，

所述移动量设定部基于所述放射线检测器的尺寸与所述被检体的拍摄对象面积之差，来算出所述卧台在与所述移动方向正交的方向上的移动量。

12.根据权利要求1所述的放射线断层像拍摄装置，其特征在于，

所述控制部针对同一切片位置进行比一张断层像所需的视角数更多的视角数的拍摄，针对同一切片位置以比所述放射线检测器的元件尺寸更小的间距将所述卧台在与所述被检体的体轴方向正交的方向上移动。

13.根据权利要求1所述的放射线断层像拍摄装置，其特征在于，

所述图像作成部作成所述卧台在与所述体轴方向正交的方向上的位置不同的多个图像，对该多个图像进行合成而作成合成图像。

14.根据权利要求13所述的放射线断层像拍摄装置，其特征在于，

所述图像作成部对所述合成图像进行频率增强滤波而作为一张图像。

15.根据权利要求1所述的放射线断层像拍摄装置，其特征在于，

所述图像作成部使用将所述卧台在与所述被检体的体轴方向上进行移动并使所述卧台在与所述体轴方向正交的方向上的位置以及/或者所述旋转盘的相对于所述垂直面的角度发生变化而拍摄到的投影数据，作成沿所述被检体的关注部位的CPR像。

16.根据权利要求15所述的放射线断层像拍摄装置，其特征在于，

该放射线断层像拍摄装置具备输入装置，该输入装置使操作者选择三维图像和CPR像中的任一个，作为由所述图像作成部作成的图像。

17.一种放射线断层像拍摄装置，其特征在于，具备：

卧台，其载置被检体，能够在所述被检体的体轴方向上移动；

旋转盘，其夹着所述卧台使照射放射线的放射线源与放射线检测器相对置地配置，围绕所述卧台的周围进行旋转；

图像作成部，其基于在所述旋转盘的旋转过程中由所述放射线检测器检测出的放射线的数据，对所述被检体的断层像进行图像重构；以及

记录部，其记录所述被检体的关注部位的沿所述体轴方向的坐标的变化，

所述图像作成部使用由所述记录部记录的所述被检体的关注部位的坐标的变化和沿所述被检体的体轴方向收集到的投影数据，来作成沿所述被检体的关注部位的CPR像。