JP2000083947A - 計算機式断層写真装置 - Google Patents
計算機式断層写真装置Info
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- 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
- A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
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Abstract
(57)【要約】
【課題】作像物体の縦軸線に対して異なる回転中心を持
つ投影データで構成された傾動ガントリ画像を正確に再
構成する装置と方法を提供する。 【解決手段】再構成された画像の回転中心を、傾き角の
値に基づいて、患者の縦軸線と整合する様にシフトす
る。画像を整合させる為のオフセット量を決定するアル
ゴリズムを提供する。オフセット量は、画像を形成する
のに使われた複数個の生投影データから決定される。オ
フセット量が軸方向走査及び螺旋走査の両方の場合に対
して提供され、正確な画像の再構成が出来る様にする。
更に、この発明の装置及び方法は、傾きを用いた並びに
用いない走査の間の、患者の縦軸線のところでのｘ線ビ
ームの厚さの食い違いを考慮して、テーブル速度のオフ
セット並びに割出しのオフセットを提供する。
つ投影データで構成された傾動ガントリ画像を正確に再
構成する装置と方法を提供する。 【解決手段】再構成された画像の回転中心を、傾き角の
値に基づいて、患者の縦軸線と整合する様にシフトす
る。画像を整合させる為のオフセット量を決定するアル
ゴリズムを提供する。オフセット量は、画像を形成する
のに使われた複数個の生投影データから決定される。オ
フセット量が軸方向走査及び螺旋走査の両方の場合に対
して提供され、正確な画像の再構成が出来る様にする。
更に、この発明の装置及び方法は、傾きを用いた並びに
用いない走査の間の、患者の縦軸線のところでのｘ線ビ
ームの厚さの食い違いを考慮して、テーブル速度のオフ
セット並びに割出しのオフセットを提供する。
Description
【０００１】
【発明の背景】この発明は全般的に計算機式断層写真装
置、更に具体的に言えば、多重スライス計算機式断層写
真装置を用いて傾動ガントリを用いて走査を実施する時
の画像の再構成に関する。典型的なＣＴ装置の形式で
は、ｘ線源が扇形ビームを投射する。このビームは、直
角座標系のＸ−Ｙ平面内にあるようにコリメートされて
いて、この平面は一般的に「作像平面」と呼ばれてい
る。ｘ線ビームが患者の様な作像しようとする物体を通
過する。ビームは、物体による減衰を受けた後、放射検
出器の配列に入射する。検出器配列が受け取った減衰し
たビーム放射の強度は、物体によるｘ線ビームの減衰に
関係する。配列の各々の検出素子又はセルが、その検出
器の場所に於けるビームの減衰の測定値である別々の電
気信号を発生する。すべての検出セルからの減衰測定値
を別々に収集して透過分布を作る。
置、更に具体的に言えば、多重スライス計算機式断層写
真装置を用いて傾動ガントリを用いて走査を実施する時
の画像の再構成に関する。典型的なＣＴ装置の形式で
は、ｘ線源が扇形ビームを投射する。このビームは、直
角座標系のＸ−Ｙ平面内にあるようにコリメートされて
いて、この平面は一般的に「作像平面」と呼ばれてい
る。ｘ線ビームが患者の様な作像しようとする物体を通
過する。ビームは、物体による減衰を受けた後、放射検
出器の配列に入射する。検出器配列が受け取った減衰し
たビーム放射の強度は、物体によるｘ線ビームの減衰に
関係する。配列の各々の検出素子又はセルが、その検出
器の場所に於けるビームの減衰の測定値である別々の電
気信号を発生する。すべての検出セルからの減衰測定値
を別々に収集して透過分布を作る。
【０００２】典型的なＣＴ装置では、ｘ線源及び検出器
配列が作像平面内でガントリと共に作像しようとする物
体の周りを回転し、この為、ｘ線ビームが物体と交わる
時の回転角度が絶えず変化する。ある１つのガントリの
回転角度で検出器配列から得られた一群のｘ線減衰測定
値、即ち、投影データが「図」と呼ばれる。物体の「走
査」は、ｘ線源及び検出器が１回転する間の異なるガン
トリの回転角度または図の角度で求められた１組の図で
構成される。ある走査では、投影データが、物体を通り
抜ける様な２次元スライスに対応する画像を構成するよ
うに処理される。この過程が画像再構成と呼ばれ、色々
な画像再構成方式がある。１組の投影データから画像を
再構成するこの様な１つの方法が、この業界では、フィ
ルタ逆投影方式と呼ばれている。この方法は、走査で得
られた減衰測定値を「ＣＴ数」又は「ハウンズフィール
ド単位」と呼ばれる整数に変換し、この整数を使って、
陰極線管表示装置の対応する画素の輝度を制御し、こう
して画像を発生する。
配列が作像平面内でガントリと共に作像しようとする物
体の周りを回転し、この為、ｘ線ビームが物体と交わる
時の回転角度が絶えず変化する。ある１つのガントリの
回転角度で検出器配列から得られた一群のｘ線減衰測定
値、即ち、投影データが「図」と呼ばれる。物体の「走
査」は、ｘ線源及び検出器が１回転する間の異なるガン
トリの回転角度または図の角度で求められた１組の図で
構成される。ある走査では、投影データが、物体を通り
抜ける様な２次元スライスに対応する画像を構成するよ
うに処理される。この過程が画像再構成と呼ばれ、色々
な画像再構成方式がある。１組の投影データから画像を
再構成するこの様な１つの方法が、この業界では、フィ
ルタ逆投影方式と呼ばれている。この方法は、走査で得
られた減衰測定値を「ＣＴ数」又は「ハウンズフィール
ド単位」と呼ばれる整数に変換し、この整数を使って、
陰極線管表示装置の対応する画素の輝度を制御し、こう
して画像を発生する。
【０００３】典型的には、各々のスライスが患者の縦軸
線に対して垂直になるように、即ち、スライスが互いに
略平行であって、Ｚ方向に相隔たるように、画像スライ
スが収集される。しかし、患者の内部のある構造を視覚
的に捉え易くするためには、垂直でない向きのスライス
を収集する事が好ましい場合が多い。例えば、患者の縦
軸線に対して９０度以内の角度で求めたスライス、即ち
非横断平面スライスが、ある内部器官を調べるときに好
ましい。
線に対して垂直になるように、即ち、スライスが互いに
略平行であって、Ｚ方向に相隔たるように、画像スライ
スが収集される。しかし、患者の内部のある構造を視覚
的に捉え易くするためには、垂直でない向きのスライス
を収集する事が好ましい場合が多い。例えば、患者の縦
軸線に対して９０度以内の角度で求めたスライス、即ち
非横断平面スライスが、ある内部器官を調べるときに好
ましい。
【０００４】この様な角度配向にする為、装置のガント
リを、ｘ線源の回転軸線又はガントリ軸線が患者の軸線
に対して傾斜するように傾ける。ガントリを異なる傾き
角に位置ぎめすることが出来る様に、ガントリを旋回点
の周りに傾動させる。符号器又は他の何らかの変換器を
ガントリに結合して、この傾き角を検出する。この符号
器または変換器が示す、旋回点の周りのガントリの角度
配向（θ）を、装置の動作を制御するようにプログラム
された制御プロセッサに供給する。
リを、ｘ線源の回転軸線又はガントリ軸線が患者の軸線
に対して傾斜するように傾ける。ガントリを異なる傾き
角に位置ぎめすることが出来る様に、ガントリを旋回点
の周りに傾動させる。符号器又は他の何らかの変換器を
ガントリに結合して、この傾き角を検出する。この符号
器または変換器が示す、旋回点の周りのガントリの角度
配向（θ）を、装置の動作を制御するようにプログラム
された制御プロセッサに供給する。
【０００５】しかし、「多重スライス」装置の名前で知
られているように、Ｚ方向に検出器の多数の列を持つＣ
Ｔ装置では、傾動ガントリを利用して画像を求める事は
問題がある。多重スライス装置によって収集された投影
データは、Ｚ方向に検出器の多数の列がある為に、異な
る回転中心を持つデータで構成されている。しかし、典
型的な画像再構成方法は、データが同じ回転中心を持つ
と仮定している。現在の装置を用いて投影データから画
像を再構成したとき、回転の中心が異なる事により、画
像の中心が上下に動く。
られているように、Ｚ方向に検出器の多数の列を持つＣ
Ｔ装置では、傾動ガントリを利用して画像を求める事は
問題がある。多重スライス装置によって収集された投影
データは、Ｚ方向に検出器の多数の列がある為に、異な
る回転中心を持つデータで構成されている。しかし、典
型的な画像再構成方法は、データが同じ回転中心を持つ
と仮定している。現在の装置を用いて投影データから画
像を再構成したとき、回転の中心が異なる事により、画
像の中心が上下に動く。
【０００６】更に、ストップ・アンド・シュート走査と
も呼ばれている軸方向ＣＴ走査では、現在のテーブル割
出し方法では、多重スライス装置に一層の誤りが導入さ
れる。現在の装置は、テーブルをスライス毎にＺ方向に
於けるｘ線ビームの厚さだけ前進させる。しかし、傾動
ガントリを用いて検出器の多数の列があるとき、このテ
ーブル割出し方式では、スライスの間隔が不均一にな
る。
も呼ばれている軸方向ＣＴ走査では、現在のテーブル割
出し方法では、多重スライス装置に一層の誤りが導入さ
れる。現在の装置は、テーブルをスライス毎にＺ方向に
於けるｘ線ビームの厚さだけ前進させる。しかし、傾動
ガントリを用いて検出器の多数の列があるとき、このテ
ーブル割出し方式では、スライスの間隔が不均一にな
る。
【０００７】更に、現在の画像再構成方式では、傾動ガ
ントリを用いた螺旋ＣＴ走査に問題が生ずる。螺旋ＣＴ
走査では、所定数のスライスのデータを収集する間、テ
ーブルが患者をＺ方向に特定の速度で絶えず動かす。こ
の様な走査では、１扇形ビームの螺旋走査からは１個の
螺旋が発生し、多重スライス装置の場合は、多数の螺旋
が発生する。扇形ビームの写像する螺旋が投影データを
作り、それから各々の所定のスライス内の画像を再構成
する事が出来る。多重スライス装置では、多数の扇形ビ
ームからの投影データの部分が、１個のスライスを再構
成する為に利用されることがある。画像を再構成するた
めに使われるデータの各部分に対する回転の中心が異な
ることにより、多重スライス装置では、人為効果（アー
ティファクト）並びにその他画像の誤りが生ずる。更
に、現在のある多重スライス装置は、前に述べたフィル
タ逆投影動作の前に投影データを組合わせて、再構成速
度を高めている。しかし、回転中心が異なる投影データ
を組合わせると、再構成画像に人為効果及びその他の画
像の誤りが生ずる。
ントリを用いた螺旋ＣＴ走査に問題が生ずる。螺旋ＣＴ
走査では、所定数のスライスのデータを収集する間、テ
ーブルが患者をＺ方向に特定の速度で絶えず動かす。こ
の様な走査では、１扇形ビームの螺旋走査からは１個の
螺旋が発生し、多重スライス装置の場合は、多数の螺旋
が発生する。扇形ビームの写像する螺旋が投影データを
作り、それから各々の所定のスライス内の画像を再構成
する事が出来る。多重スライス装置では、多数の扇形ビ
ームからの投影データの部分が、１個のスライスを再構
成する為に利用されることがある。画像を再構成するた
めに使われるデータの各部分に対する回転の中心が異な
ることにより、多重スライス装置では、人為効果（アー
ティファクト）並びにその他画像の誤りが生ずる。更
に、現在のある多重スライス装置は、前に述べたフィル
タ逆投影動作の前に投影データを組合わせて、再構成速
度を高めている。しかし、回転中心が異なる投影データ
を組合わせると、再構成画像に人為効果及びその他の画
像の誤りが生ずる。
【０００８】従って、傾動ガントリを持つ多重スライス
装置と共に現在の再構成方式を利用すると、画像に人為
効果並びにその他の受容れられない欠陥が生ずる。しか
し、多重スライス装置で傾動ガントリ走査に対してだ
け、新しい再構成方式を使うことは時間がかかり、費用
がかかり、現在の基準となる方式に対して例外を作り出
すことになる。従って、現在の再構成方式をそのまま使
って、それを多重スライス装置と一体化して同等の品質
を持つ画像を発生する事が望ましい。
装置と共に現在の再構成方式を利用すると、画像に人為
効果並びにその他の受容れられない欠陥が生ずる。しか
し、多重スライス装置で傾動ガントリ走査に対してだ
け、新しい再構成方式を使うことは時間がかかり、費用
がかかり、現在の基準となる方式に対して例外を作り出
すことになる。従って、現在の再構成方式をそのまま使
って、それを多重スライス装置と一体化して同等の品質
を持つ画像を発生する事が望ましい。
【０００９】
【発明の要約】この発明は、患者の縦軸線に対して異な
る回転中心を持つ投影データで構成された傾動ガントリ
画像を正確に再構成する装置と方法を提供する。この発
明では、計算機式断層写真装置が、作像物体を取り巻く
様になっている開口を持っていて、ｘ線源及びそれと向
い合った検出器配列が夫々開口の両側に回転自在に装着
されているガントリを有する。ｘ線源と検出器配列の間
の平面がガントリ平面を形成し、これは物体の縦軸線に
沿って位置ぎめ可能である。フレームが、縦軸線に対
し、ある傾き角でガントリ平面の傾動変位が出来る様に
している。ｘ線源は、傾き角に対して垂直な回転軸線の
周りに回転可能であって、回転角度の値及び関連する傾
き角の値の組合わせに対応する複数個の図の各々で、焦
点スポットからｘ線を放出する事が出来る。検出器配列
が、複数個の検出素子の各々とｘ線源の間に複数個の扇
形ビーム平面を形成する複数個の検出素子を持ってい
る。複数個の扇形ビーム平面の各々が、回転軸線に沿っ
た回転中心の値を持っている。複数個の検出素子の各々
が、複数個の図の各々で放出されたｘ線を受取って、複
数個の図の各々で受取ったｘ線の強度を表わす生投影デ
ータを発生することが出来る。
る回転中心を持つ投影データで構成された傾動ガントリ
画像を正確に再構成する装置と方法を提供する。この発
明では、計算機式断層写真装置が、作像物体を取り巻く
様になっている開口を持っていて、ｘ線源及びそれと向
い合った検出器配列が夫々開口の両側に回転自在に装着
されているガントリを有する。ｘ線源と検出器配列の間
の平面がガントリ平面を形成し、これは物体の縦軸線に
沿って位置ぎめ可能である。フレームが、縦軸線に対
し、ある傾き角でガントリ平面の傾動変位が出来る様に
している。ｘ線源は、傾き角に対して垂直な回転軸線の
周りに回転可能であって、回転角度の値及び関連する傾
き角の値の組合わせに対応する複数個の図の各々で、焦
点スポットからｘ線を放出する事が出来る。検出器配列
が、複数個の検出素子の各々とｘ線源の間に複数個の扇
形ビーム平面を形成する複数個の検出素子を持ってい
る。複数個の扇形ビーム平面の各々が、回転軸線に沿っ
た回転中心の値を持っている。複数個の検出素子の各々
が、複数個の図の各々で放出されたｘ線を受取って、複
数個の図の各々で受取ったｘ線の強度を表わす生投影デ
ータを発生することが出来る。
【００１０】更に装置が、検出器配列と連絡するコンピ
ュータ・システムを持っている。コンピュータ・システ
ムは、生投影データと、この生投影データに対応する回
転角度の値、傾き角の値、及び回転中心の値とを表わす
データを含むデータを記憶するメモリを持っている。更
に、コンピュータ・システムが、生投影データから画像
データを構成する為のアルゴリズムを表わすプログラム
信号を含んでいる。このアルゴリズムが、画像データに
関連する回転中心の値を、傾き角の関数であるオフセッ
ト量だけシフトして、画像データが物体の縦軸線を中心
とする様にする。
ュータ・システムを持っている。コンピュータ・システ
ムは、生投影データと、この生投影データに対応する回
転角度の値、傾き角の値、及び回転中心の値とを表わす
データを含むデータを記憶するメモリを持っている。更
に、コンピュータ・システムが、生投影データから画像
データを構成する為のアルゴリズムを表わすプログラム
信号を含んでいる。このアルゴリズムが、画像データに
関連する回転中心の値を、傾き角の関数であるオフセッ
ト量だけシフトして、画像データが物体の縦軸線を中心
とする様にする。
【００１１】オフセット量はＹ＿ｓｈｉｆｔ＝ｄFBｘｔ
ａｎ（θ）と定義することが出来る。ここでｄFBは、画
像データに関連する生投影データに関連する扇形ビーム
平面とガントリ平面の間の、回転軸線に沿った距離であ
り、θは画像データに関連する生投影データに対応する
傾き角の値である。更にコンピュータ・システムが、生
投影データの誤り補正をするアルゴリズムを表すプログ
ラム信号を含んでいて、対応する補正済み投影データを
作ることが出来る。このアルゴリズムは補正済み投影デ
ータを更に再構成して画像データにする。
ａｎ（θ）と定義することが出来る。ここでｄFBは、画
像データに関連する生投影データに関連する扇形ビーム
平面とガントリ平面の間の、回転軸線に沿った距離であ
り、θは画像データに関連する生投影データに対応する
傾き角の値である。更にコンピュータ・システムが、生
投影データの誤り補正をするアルゴリズムを表すプログ
ラム信号を含んでいて、対応する補正済み投影データを
作ることが出来る。このアルゴリズムは補正済み投影デ
ータを更に再構成して画像データにする。
【００１２】このアルゴリズムは、複数個の扇形ビーム
平面の各々に関連する画像データに関連する回転中心の
値をオフセット量だけシフトさせて、複数個の画像デー
タの各々の相対位置を整合させることが出来る。この代
りに、アルゴリズムが投影データの回転中心の値をオフ
セット量だけシフトしてもよい。更にコンピュータ・シ
ステムは、画像データのスライスの厚さの倍数である割
出し歩進で、作像物体を前記開口の中で前進させるアル
ゴリズムを表す信号をも含んでいてよい。Ｄ＿ｔで表す
この割出し歩進は、ｔを画像データのスライスの厚さ、
θを傾き角の値として、Ｄ＿ｔ＝ｔ／ｃｏｓθによって
定義される。
平面の各々に関連する画像データに関連する回転中心の
値をオフセット量だけシフトさせて、複数個の画像デー
タの各々の相対位置を整合させることが出来る。この代
りに、アルゴリズムが投影データの回転中心の値をオフ
セット量だけシフトしてもよい。更にコンピュータ・シ
ステムは、画像データのスライスの厚さの倍数である割
出し歩進で、作像物体を前記開口の中で前進させるアル
ゴリズムを表す信号をも含んでいてよい。Ｄ＿ｔで表す
この割出し歩進は、ｔを画像データのスライスの厚さ、
θを傾き角の値として、Ｄ＿ｔ＝ｔ／ｃｏｓθによって
定義される。
【００１３】更に検出器配列は、何れもｘ線源に対して
開口に沿って角度変位した複数個のチャンネルを持って
いてよい。更にコンピュータ・システムは、生投影デー
タの誤り補正をするアルゴリズムを表すプログラム信号
を含んでいて、対応する補正済み投影データを作ること
が出来る。このアルゴリズムが、補正済み投影データを
加重関数で更に加重して、加重投影データを作り、この
アルゴリズムが、複数個の図及び複数個の扇形ビーム平
面に対応する複数個の加重投影データを更に組合わせ
て、加重和データを形成することが出来る。このアルゴ
リズムは加重和データを更に再構成して画像データにす
る。アルゴリズムは、補正済み投影データの各々の回転
中心の値をオフセット量だけシフトしてもよい。オフセ
ット量は、ｄFBを画像データに関連する生投影データに
対応する扇形ビーム平面とガントリ平面との間の、回転
軸線に沿った距離、θを画像データに関連する生投影デ
ータに対応する傾き角の値として、Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＝ｄ
FB＊ｔａｎ（θ）と定義することが出来る。
開口に沿って角度変位した複数個のチャンネルを持って
いてよい。更にコンピュータ・システムは、生投影デー
タの誤り補正をするアルゴリズムを表すプログラム信号
を含んでいて、対応する補正済み投影データを作ること
が出来る。このアルゴリズムが、補正済み投影データを
加重関数で更に加重して、加重投影データを作り、この
アルゴリズムが、複数個の図及び複数個の扇形ビーム平
面に対応する複数個の加重投影データを更に組合わせ
て、加重和データを形成することが出来る。このアルゴ
リズムは加重和データを更に再構成して画像データにす
る。アルゴリズムは、補正済み投影データの各々の回転
中心の値をオフセット量だけシフトしてもよい。オフセ
ット量は、ｄFBを画像データに関連する生投影データに
対応する扇形ビーム平面とガントリ平面との間の、回転
軸線に沿った距離、θを画像データに関連する生投影デ
ータに対応する傾き角の値として、Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＝ｄ
FB＊ｔａｎ（θ）と定義することが出来る。
【００１４】更に装置は、開口に沿ったｘ線源の回転毎
に、作像物体を開口の中でテーブル送り速度ｓで動かす
ことが出来るテーブルをも含んでいてよい。オフセット
量が、各々の図及び各々のチャンネルに対し、補正済み
投影データをチャンネル方向に沿ってシフトする。この
オフセット量は次の式で与えられ、 ｄｅｔ＿ｓｈｉｆｔ＝ ａｔａｎ｛（ｓｉｎ（β）＊Ｙ０＿ｓｈｉｆｔ）／Ｌfb −（ｃｏｓ（β）＊Ｙ０＿ｓｈｉｆｔ）｝／ｄｅｔ＿ｄ
ｇａｍｍａ ここでβは回転角度の値、Ｌfbはｘ線源の焦点スポット
から回転軸線までの距離、ｄｅｔ＿ｄｇａｍｍａは検出
器チャンネルの角度増分であり、 Ｙ０＿ｓｈｉｆｔ＝Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＋Ｆ＿ｓｈｉｆｔ ここで Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＝ｄFBｘｔａｎ（θ） であって、ｄFBは、画像データに関連する生投影データ
に対応する扇形ビーム平面とガントリ平面の間の、回転
軸線に沿った距離、θは画像データに関連する生投影デ
ータに対応する傾き角の値であり、 Ｆ＿ｓｈｉｆｔ＝［−ｎ，−ｎ＋１，…ｎ−１，ｎ］ ＊｛（Δβ）／（２Π）｝＊（ｓ）＊ｔａｎ（θ） である。
に、作像物体を開口の中でテーブル送り速度ｓで動かす
ことが出来るテーブルをも含んでいてよい。オフセット
量が、各々の図及び各々のチャンネルに対し、補正済み
投影データをチャンネル方向に沿ってシフトする。この
オフセット量は次の式で与えられ、 ｄｅｔ＿ｓｈｉｆｔ＝ ａｔａｎ｛（ｓｉｎ（β）＊Ｙ０＿ｓｈｉｆｔ）／Ｌfb −（ｃｏｓ（β）＊Ｙ０＿ｓｈｉｆｔ）｝／ｄｅｔ＿ｄ
ｇａｍｍａ ここでβは回転角度の値、Ｌfbはｘ線源の焦点スポット
から回転軸線までの距離、ｄｅｔ＿ｄｇａｍｍａは検出
器チャンネルの角度増分であり、 Ｙ０＿ｓｈｉｆｔ＝Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＋Ｆ＿ｓｈｉｆｔ ここで Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＝ｄFBｘｔａｎ（θ） であって、ｄFBは、画像データに関連する生投影データ
に対応する扇形ビーム平面とガントリ平面の間の、回転
軸線に沿った距離、θは画像データに関連する生投影デ
ータに対応する傾き角の値であり、 Ｆ＿ｓｈｉｆｔ＝［−ｎ，−ｎ＋１，…ｎ−１，ｎ］ ＊｛（Δβ）／（２Π）｝＊（ｓ）＊ｔａｎ（θ） である。
【００１５】更にコンピュータ・システムが、ｐを螺旋
ピッチ、θを画像データに関連する生投影データに対応
する傾き角の値、ｔを患者の縦軸線に於ける画像データ
のスライスの厚さとして、ｓ＝（ｐ＊ｃｏｓθ）／ｔで
定義されたテーブル速度ｓで、作像物体を開口の中で前
進させるアルゴリズムを表す信号を含んでいてよい。同
様に、この発明は、多重扇形ビーム検出装置から計算機
式断層写真画像を求めるときにガントリの傾き角を補償
する方法を開示する。この方法は、ｘ線源が作像物体を
取り巻く開口の周り並びにガントリ平面に対して垂直な
回転軸線の周りに回転するとき、ｘ線源から放出され
て、検出器配列が受取ったｘ線の作像物体による減衰を
表す複数個の投影データで構成された画像データを収集
することを含む。更にこの方法は、投影データに対応す
る回転中心の値を表すデータを収集して、画像データの
位置を、回転中心の値及び傾き角の値の関数であるオフ
セット量だけ調節することを含む。
ピッチ、θを画像データに関連する生投影データに対応
する傾き角の値、ｔを患者の縦軸線に於ける画像データ
のスライスの厚さとして、ｓ＝（ｐ＊ｃｏｓθ）／ｔで
定義されたテーブル速度ｓで、作像物体を開口の中で前
進させるアルゴリズムを表す信号を含んでいてよい。同
様に、この発明は、多重扇形ビーム検出装置から計算機
式断層写真画像を求めるときにガントリの傾き角を補償
する方法を開示する。この方法は、ｘ線源が作像物体を
取り巻く開口の周り並びにガントリ平面に対して垂直な
回転軸線の周りに回転するとき、ｘ線源から放出され
て、検出器配列が受取ったｘ線の作像物体による減衰を
表す複数個の投影データで構成された画像データを収集
することを含む。更にこの方法は、投影データに対応す
る回転中心の値を表すデータを収集して、画像データの
位置を、回転中心の値及び傾き角の値の関数であるオフ
セット量だけ調節することを含む。
【００１６】更に、この方法は、画像データに関連する
投影データに対応する扇形ビーム平面とガントリ平面の
間の、回転軸線に沿った距離の値ｄFBを収集し、θを画
像データに関連する投影データに対応する傾き角の値と
して、オフセット量Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＝ｄFB＊ｔａｎ
（θ）を決定することを含んでいてよい。更にこの方法
は、各々の投影データに対して用いられた誤り補正の値
に基づいて、補正済み投影データを収集し、補正済み投
影データを再構成して画像データとすることを含んでい
てよい。調節する工程が、各々の検出器扇形ビームに関
連する画像データの回転中心の値をオフセット量だけシ
フトさせて、各々の画像データの相対位置を整合させ
る。この代りに、調節する工程が、複数個の投影データ
の各々の回転中心の値をオフセット量だけシフトする。
投影データに対応する扇形ビーム平面とガントリ平面の
間の、回転軸線に沿った距離の値ｄFBを収集し、θを画
像データに関連する投影データに対応する傾き角の値と
して、オフセット量Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＝ｄFB＊ｔａｎ
（θ）を決定することを含んでいてよい。更にこの方法
は、各々の投影データに対して用いられた誤り補正の値
に基づいて、補正済み投影データを収集し、補正済み投
影データを再構成して画像データとすることを含んでい
てよい。調節する工程が、各々の検出器扇形ビームに関
連する画像データの回転中心の値をオフセット量だけシ
フトさせて、各々の画像データの相対位置を整合させ
る。この代りに、調節する工程が、複数個の投影データ
の各々の回転中心の値をオフセット量だけシフトする。
【００１７】この方法は、画像データのスライスの厚さ
の倍数である割出し歩進で、作像物体を開口の中で前進
させることを含んでいてよい。ｔを画像データのスライ
スの厚さ、θを傾き角の値として、Ｄ＿ｔで表す割出し
歩進の値が、Ｄ＿ｔ＝ｔ／ｃｏｓθによって定義され
る。更にこの方法は、複数個の投影データの各々に対し
て用いられた誤り補正の値に基づいて、補正済み投影デ
ータを収集することを含んでいてよい。各々の補正済み
投影データは、ｘ線源の回転角度を表す対応する図の
値、及びｘ線源に対する検出器配列のチャンネルの角度
変位を表す対応するチャンネルの値を持っている。この
方法は、補正済み投影データに加重関数を加重して、加
重済み投影データを作ることを含む。この方法は、複数
個の関連した図の角度の値を持ち、複数個の検出器扇形
ビーム平面に関連した複数個の加重投影データを組合わ
せて、加重和データを形成する。更にこの方法は、加重
和データを再構成して画像データにする。
の倍数である割出し歩進で、作像物体を開口の中で前進
させることを含んでいてよい。ｔを画像データのスライ
スの厚さ、θを傾き角の値として、Ｄ＿ｔで表す割出し
歩進の値が、Ｄ＿ｔ＝ｔ／ｃｏｓθによって定義され
る。更にこの方法は、複数個の投影データの各々に対し
て用いられた誤り補正の値に基づいて、補正済み投影デ
ータを収集することを含んでいてよい。各々の補正済み
投影データは、ｘ線源の回転角度を表す対応する図の
値、及びｘ線源に対する検出器配列のチャンネルの角度
変位を表す対応するチャンネルの値を持っている。この
方法は、補正済み投影データに加重関数を加重して、加
重済み投影データを作ることを含む。この方法は、複数
個の関連した図の角度の値を持ち、複数個の検出器扇形
ビーム平面に関連した複数個の加重投影データを組合わ
せて、加重和データを形成する。更にこの方法は、加重
和データを再構成して画像データにする。
【００１８】この方法は、螺旋ピッチｐを決定し、作像
物体の縦軸線に於ける画像データのスライスの厚さｔを
決定し、θを画像データに関連する生投影データに対応
するガントリの傾き角の値として、ｓ＝（ｐ＊ｃｏｓ
θ）／ｔによって定義される速度ｓで、作像物体を開口
の中で前進させることを含んでいてよい。更にこの方法
は、画像データに関連する投影データに対応する検出器
扇形ビーム平面とガントリ平面の間の、回転軸線に沿っ
た距離の値ｄFBを収集することを含んでいてよい。次
に、この方法は、画像データに関連する投影データに対
応する傾き角の値θを収集し、オフセット量Ｙ＿ｓｈｉ
ｆｔ＝ｄFB＊ｔａｎ（θ）を決定することを含む。
物体の縦軸線に於ける画像データのスライスの厚さｔを
決定し、θを画像データに関連する生投影データに対応
するガントリの傾き角の値として、ｓ＝（ｐ＊ｃｏｓ
θ）／ｔによって定義される速度ｓで、作像物体を開口
の中で前進させることを含んでいてよい。更にこの方法
は、画像データに関連する投影データに対応する検出器
扇形ビーム平面とガントリ平面の間の、回転軸線に沿っ
た距離の値ｄFBを収集することを含んでいてよい。次
に、この方法は、画像データに関連する投影データに対
応する傾き角の値θを収集し、オフセット量Ｙ＿ｓｈｉ
ｆｔ＝ｄFB＊ｔａｎ（θ）を決定することを含む。
【００１９】更に、この方法は、開口に沿ったｘ線源の
回転毎に、作像物体を開口の中で速度ｓで前進させるこ
とを含む。この場合、検出器配列は複数個のチャンネル
で構成される。この方法は、各々の図及び各々のチャン
ネルに対し、補正済み投影データをチャンネル方向に沿
ってシフトさせるオフセット量を決定することを含み、
このオフセット量の値は次の式で与えられ、 ｄｅｔ＿ｓｈｉｆｔ＝ ａｔａｎ｛（ｓｉｎ（β）＊Ｙ０＿ｓｈｉｆｔ）／Ｌfb −（ｃｏｓ（β）＊Ｙ０＿ｓｈｉｆｔ）｝／ｄｅｔ＿ｄ
ｇａｍｍａ ここでβは回転角度の値、Ｌfbはｘ線源の焦点スポット
から回転軸線までの距離、ｄｅｔ＿ｄｇａｍｍａは検出
器チャンネルの角度増分であり、 Ｙ０＿ｓｈｉｆｔ＝Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＋Ｆ＿ｓｈｉｆｔ であって、ここで Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＝ｄFBｘｔａｎ（θ） であって、ｄFBは画像データに関連する生投影データに
対応する扇形ビーム平面とガントリ平面の間の回転軸線
に沿った距離、θは画像データに関連する生投影データ
に対応する傾き角の値であり、 Ｆ＿ｓｈｉｆｔ＝［−ｎ，−ｎ＋１，…ｎ−１，ｎ］ ＊｛（Δβ）／（２Π）｝＊（ｓ）＊ｔａｎ（θ） である。
回転毎に、作像物体を開口の中で速度ｓで前進させるこ
とを含む。この場合、検出器配列は複数個のチャンネル
で構成される。この方法は、各々の図及び各々のチャン
ネルに対し、補正済み投影データをチャンネル方向に沿
ってシフトさせるオフセット量を決定することを含み、
このオフセット量の値は次の式で与えられ、 ｄｅｔ＿ｓｈｉｆｔ＝ ａｔａｎ｛（ｓｉｎ（β）＊Ｙ０＿ｓｈｉｆｔ）／Ｌfb −（ｃｏｓ（β）＊Ｙ０＿ｓｈｉｆｔ）｝／ｄｅｔ＿ｄ
ｇａｍｍａ ここでβは回転角度の値、Ｌfbはｘ線源の焦点スポット
から回転軸線までの距離、ｄｅｔ＿ｄｇａｍｍａは検出
器チャンネルの角度増分であり、 Ｙ０＿ｓｈｉｆｔ＝Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＋Ｆ＿ｓｈｉｆｔ であって、ここで Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＝ｄFBｘｔａｎ（θ） であって、ｄFBは画像データに関連する生投影データに
対応する扇形ビーム平面とガントリ平面の間の回転軸線
に沿った距離、θは画像データに関連する生投影データ
に対応する傾き角の値であり、 Ｆ＿ｓｈｉｆｔ＝［−ｎ，−ｎ＋１，…ｎ−１，ｎ］ ＊｛（Δβ）／（２Π）｝＊（ｓ）＊ｔａｎ（θ） である。
【００２０】
【発明の詳しい説明】図１及び２には、計算機式断層写
真（ＣＴ）作像装置１０が、「第３世代」ＣＴスキャナ
を表すガントリ１２を含むことが示されている。ガント
リ１２がｘ線源１４を持ち、これがｘ線ビーム１４をガ
ントリ１２の反対側にある検出器配列１８に向かって投
射する。検出器配列１８は、検出素子２０によって形成
されたチャンネルに分割されており、これらの検出素子
が一緒になって、医療の患者２２又はその他の作像物体
を通過する投射されたｘ線を感知する。各々の検出素子
２０が、入射するｘ線ビームの強度、従って、患者２２
を通過したときのビームの減衰を表す電気信号を発生す
る。ｘ線投影データを収集する走査の間、ガントリ１２
及びその上に装着された部品が回転軸線２４の周りを回
転する。
真（ＣＴ）作像装置１０が、「第３世代」ＣＴスキャナ
を表すガントリ１２を含むことが示されている。ガント
リ１２がｘ線源１４を持ち、これがｘ線ビーム１４をガ
ントリ１２の反対側にある検出器配列１８に向かって投
射する。検出器配列１８は、検出素子２０によって形成
されたチャンネルに分割されており、これらの検出素子
が一緒になって、医療の患者２２又はその他の作像物体
を通過する投射されたｘ線を感知する。各々の検出素子
２０が、入射するｘ線ビームの強度、従って、患者２２
を通過したときのビームの減衰を表す電気信号を発生す
る。ｘ線投影データを収集する走査の間、ガントリ１２
及びその上に装着された部品が回転軸線２４の周りを回
転する。
【００２１】ガントリ１２の回転及びｘ線源１４の動作
が、ＣＴ装置１０の制御機構２６によって制御される。
制御機構２６が、ｘ線源１４に電力及びタイミング信号
を供給するｘ線制御器２８、及びガントリ１２の回転速
度及び位置を制御するガントリ・モータ制御器３０を含
む。制御機構２６にあるデータ収集装置（ＤＡＳ）３２
が、検出素子２０からのアナログ投影データを標本化
し、このアナログ・データをこの後の処理の為にディジ
タル投影データに変換する。画像再構成装置３４が、Ｄ
ＡＳ ３２からの、ディジタル化されたｘ線投影データ
をそのメモリ３５に受入れ、メモリに記憶されたプログ
ラム信号によって定められた高速画像再構成アルゴリズ
ムを実施するプロセッサ３７を有する。再構成された画
像がコンピュータ３６に対する入力として印加され、こ
のコンピュータが大量記憶装置３８に画像を記憶する。
が、ＣＴ装置１０の制御機構２６によって制御される。
制御機構２６が、ｘ線源１４に電力及びタイミング信号
を供給するｘ線制御器２８、及びガントリ１２の回転速
度及び位置を制御するガントリ・モータ制御器３０を含
む。制御機構２６にあるデータ収集装置（ＤＡＳ）３２
が、検出素子２０からのアナログ投影データを標本化
し、このアナログ・データをこの後の処理の為にディジ
タル投影データに変換する。画像再構成装置３４が、Ｄ
ＡＳ ３２からの、ディジタル化されたｘ線投影データ
をそのメモリ３５に受入れ、メモリに記憶されたプログ
ラム信号によって定められた高速画像再構成アルゴリズ
ムを実施するプロセッサ３７を有する。再構成された画
像がコンピュータ３６に対する入力として印加され、こ
のコンピュータが大量記憶装置３８に画像を記憶する。
【００２２】走査の間、ガントリ１２がＺ軸に対して傾
けられる場合が多い。駆動機構（図に示していない）が
ガントリの回転軸線２４がＺ軸と平行にならない様に、
ガントリ１２を旋回点（図に示していない）の周りに傾
ける。符号器（図に示していない）がガントリ１２に結
合されていて、傾き角θ、即ち旋回点の周りのガントリ
の傾きの量を検出し、旋回点の周りのガントリの角度配
向θを表すパルスを発生ずる。符号器の出力が、例えば
コンピュータ３６又はガントリ・モータ制御器３０に結
合される。
けられる場合が多い。駆動機構（図に示していない）が
ガントリの回転軸線２４がＺ軸と平行にならない様に、
ガントリ１２を旋回点（図に示していない）の周りに傾
ける。符号器（図に示していない）がガントリ１２に結
合されていて、傾き角θ、即ち旋回点の周りのガントリ
の傾きの量を検出し、旋回点の周りのガントリの角度配
向θを表すパルスを発生ずる。符号器の出力が、例えば
コンピュータ３６又はガントリ・モータ制御器３０に結
合される。
【００２３】コンピュータ３６は、オペレータから、キ
ーボードを持つコンソール４０を介して、指令及び走査
パラメータをも受取る。関連した陰極線管表示装置４２
が、オペレータが再構成された画像及びコンピュータ３
６からのその他のデータを観察することが出来る様にす
る。オペレータから供給された指令及びパラメータが、
ＤＡＳ ３２、ｘ線制御器２８及びガントリ・モータ制
御器３０に対する制御信号及び情報を供給するために、
コンピュータ３６によって利用される。更に、コンピュ
ータ３６は、ガントリ１２内で患者２２を位置ぎめする
為にモータ式テーブル４６を制御するテーブル・モータ
制御器４４を作動する。ストップ・アンド・シュート走
査とも呼ばれる軸方向走査では、テーブル４６が患者２
２をある場所に割出し、その場所でガントリ１２が患者
の周りを回転することが出来る様にする。これと対照的
に、螺旋走査では、テーブル４６がガントリ１２の回転
毎に、Ｚ軸に沿ったある変位に等しいテーブル速度ｓ
で、患者２２を開口４８の中で移動させる。
ーボードを持つコンソール４０を介して、指令及び走査
パラメータをも受取る。関連した陰極線管表示装置４２
が、オペレータが再構成された画像及びコンピュータ３
６からのその他のデータを観察することが出来る様にす
る。オペレータから供給された指令及びパラメータが、
ＤＡＳ ３２、ｘ線制御器２８及びガントリ・モータ制
御器３０に対する制御信号及び情報を供給するために、
コンピュータ３６によって利用される。更に、コンピュ
ータ３６は、ガントリ１２内で患者２２を位置ぎめする
為にモータ式テーブル４６を制御するテーブル・モータ
制御器４４を作動する。ストップ・アンド・シュート走
査とも呼ばれる軸方向走査では、テーブル４６が患者２
２をある場所に割出し、その場所でガントリ１２が患者
の周りを回転することが出来る様にする。これと対照的
に、螺旋走査では、テーブル４６がガントリ１２の回転
毎に、Ｚ軸に沿ったある変位に等しいテーブル速度ｓ
で、患者２２を開口４８の中で移動させる。
【００２４】図３に示す様に、４列の検出器２０及びｘ
線源１４の焦点スポット５２の間に４つの扇形ビーム平
面５０が定められる。ｘ線源１４及び検出器配列１８を
担持するガントリ平面５４は、垂直位置から傾き角θだ
け角度方向に変位しており、回転軸線２４が同じく患者
の縦軸線５６から角度方向に変位する様にする。４つの
扇形ビーム５０の各々が、ガントリ平面５４からそれ自
身の等長図法の回転中心５８までの、回転軸線２４に沿
った距離ｄfbだけ変位している。従って、ガントリ１２
が傾くとき、各々の扇形ビーム５０に対する等長図法の
回転中心５８は、ある等長図法のオフセット量ｏｆｆfb
だけ患者の縦軸線５６から変位している。
線源１４の焦点スポット５２の間に４つの扇形ビーム平
面５０が定められる。ｘ線源１４及び検出器配列１８を
担持するガントリ平面５４は、垂直位置から傾き角θだ
け角度方向に変位しており、回転軸線２４が同じく患者
の縦軸線５６から角度方向に変位する様にする。４つの
扇形ビーム５０の各々が、ガントリ平面５４からそれ自
身の等長図法の回転中心５８までの、回転軸線２４に沿
った距離ｄfbだけ変位している。従って、ガントリ１２
が傾くとき、各々の扇形ビーム５０に対する等長図法の
回転中心５８は、ある等長図法のオフセット量ｏｆｆfb
だけ患者の縦軸線５６から変位している。
【００２５】各々の扇形ビーム５０の回転中心５８に対
するオフセット量ｏｆｆfbは、典型的な再構成方式を使
った画像再構成で問題を生ずる。軸方向走査及び螺旋走
査の両方に対する典型的な装置は、回転軸線２４、従っ
て各々の扇形ビーム５０に対する回転中心５８が、患者
の縦軸線５６と一致するか又は平行であると仮定してい
る。螺旋走査データから画像を再構成する為に使うこと
が出来る画像再構成アルゴリズムの例が、何れもこの発
明の被譲渡人に譲渡された米国特許第５，５５９，８４
７号、同第５，５４１，９７０号及び同第５，６０６，
５８５号に記載されており、ここで引用する。こういう
装置に傾動ガントリ１２を利用すると、画像の中心が患
者の縦軸線５６に対してシフトする。このシフトが再構
成された画像に人為効果及びその他の誤りを生ずること
がある。
するオフセット量ｏｆｆfbは、典型的な再構成方式を使
った画像再構成で問題を生ずる。軸方向走査及び螺旋走
査の両方に対する典型的な装置は、回転軸線２４、従っ
て各々の扇形ビーム５０に対する回転中心５８が、患者
の縦軸線５６と一致するか又は平行であると仮定してい
る。螺旋走査データから画像を再構成する為に使うこと
が出来る画像再構成アルゴリズムの例が、何れもこの発
明の被譲渡人に譲渡された米国特許第５，５５９，８４
７号、同第５，５４１，９７０号及び同第５，６０６，
５８５号に記載されており、ここで引用する。こういう
装置に傾動ガントリ１２を利用すると、画像の中心が患
者の縦軸線５６に対してシフトする。このシフトが再構
成された画像に人為効果及びその他の誤りを生ずること
がある。
【００２６】図４について説明すると、この発明は、異
なる回転中心５８を持つ生投影データ配列６２Ａ−Ｄか
ら傾きを補償した画像データ６０Ａ−Ｄを作る画像再構
成装置３４を提供する。画像再構成装置は、これから説
明する様な種々のアルゴリズムを表す種々のデータ及び
信号を記憶するメモリ３５（図２）を有する。特に、各
々の扇形ビームに対してＤＡＳ ３２から得られる生デ
ィジタル・データ配列６２Ａ−Ｄの各々の図を夫々のプ
リプロセッサ６４Ａ−Ｄで受取り、そこで夫々のビーム
を、ビーム硬化、検出器及びチャンネル利得のオフセッ
ト及び変動の様な周知の種々の誤りに対して補正する為
に前処理する。更に、負の対数を求めて、補正済み投影
データ配列６６Ａ−Ｄを作る。
なる回転中心５８を持つ生投影データ配列６２Ａ−Ｄか
ら傾きを補償した画像データ６０Ａ−Ｄを作る画像再構
成装置３４を提供する。画像再構成装置は、これから説
明する様な種々のアルゴリズムを表す種々のデータ及び
信号を記憶するメモリ３５（図２）を有する。特に、各
々の扇形ビームに対してＤＡＳ ３２から得られる生デ
ィジタル・データ配列６２Ａ−Ｄの各々の図を夫々のプ
リプロセッサ６４Ａ−Ｄで受取り、そこで夫々のビーム
を、ビーム硬化、検出器及びチャンネル利得のオフセッ
ト及び変動の様な周知の種々の誤りに対して補正する為
に前処理する。更に、負の対数を求めて、補正済み投影
データ配列６６Ａ−Ｄを作る。
【００２７】ステップ・アンド・シュート走査とも呼ば
れる軸方向走査では、各々の補正済み投影データ配列６
６Ａ−Ｄが、軸方向傾き補償関数を利用する再構成動作
又はアルゴリズム６８Ａ−Ｄ又はアルゴリズム７０Ａ−
Ｄに入力し、各々の扇形ビームに対する画像データ配列
７２Ａ−Ｄを発生する。螺旋走査では、各々のビームに
対する補正済み投影データ配列６６Ａ−Ｄを、螺旋傾き
補償関数又はアルゴリズム７６Ａ−Ｄを利用する対応す
る加重動作又はアルゴリズム７４Ａ−Ｄに入力して、加
重し且つ傾き補償をした投影データを作る。加重投影デ
ータが、加重投影データ配列７８Ａ−Ｄ内の対応する位
置に書き込まれる。各々の加重投影データ配列７８Ａ−
Ｄを８０のところで加算して、加算データ配列８２を作
る。具体的に言うと、同じ図に対し、ビーム１配列にあ
る各々の画素の大きさを、ビーム２、ビーム３及びビー
ム４配列にある対応する画素の大きさと加算する。次
に、加算データ配列８２を再構成動作又はアルゴリズム
６８Ｅで利用して、画像データ配列７２Ｅを作る。この
結果得られた画像データ配列７２Ａ−Ｅを、後で使う為
に記憶するか、又はオペレータに対して表示することが
出来る。
れる軸方向走査では、各々の補正済み投影データ配列６
６Ａ−Ｄが、軸方向傾き補償関数を利用する再構成動作
又はアルゴリズム６８Ａ−Ｄ又はアルゴリズム７０Ａ−
Ｄに入力し、各々の扇形ビームに対する画像データ配列
７２Ａ−Ｄを発生する。螺旋走査では、各々のビームに
対する補正済み投影データ配列６６Ａ−Ｄを、螺旋傾き
補償関数又はアルゴリズム７６Ａ−Ｄを利用する対応す
る加重動作又はアルゴリズム７４Ａ−Ｄに入力して、加
重し且つ傾き補償をした投影データを作る。加重投影デ
ータが、加重投影データ配列７８Ａ−Ｄ内の対応する位
置に書き込まれる。各々の加重投影データ配列７８Ａ−
Ｄを８０のところで加算して、加算データ配列８２を作
る。具体的に言うと、同じ図に対し、ビーム１配列にあ
る各々の画素の大きさを、ビーム２、ビーム３及びビー
ム４配列にある対応する画素の大きさと加算する。次
に、加算データ配列８２を再構成動作又はアルゴリズム
６８Ｅで利用して、画像データ配列７２Ｅを作る。この
結果得られた画像データ配列７２Ａ−Ｅを、後で使う為
に記憶するか、又はオペレータに対して表示することが
出来る。
【００２８】前に述べた様に、異なる回転中心を持つ投
影データを使うことに対する補正の為に、傾き補償が必
要である。これは再構成に於ける次に述べる２つの問題
に通ずる。第１に、多重スライスＣＴに固有であるが、
各々の扇形ビーム平面５０に対応する異なる検出器の列
のイソセンタ５８が、Ｙ＿ｓｈｉｆｔだけ、患者に対し
てシフトする。ここで、 Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＝ｄfb＊ｔａｎ（θ） （１） 例えば、４×５ ｍｍ走査では、ガントリを３０゜傾
け、最も遠く離れた２つの扇形ビームがガントリ平面５
４から±７．５ ｍｍである場合、最も大きいシフト
は、Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＝±７．５＊ｔａｎ（３０゜）＝±
４．３３ ｍｍである。この代りに、傾き角３０゜の２
×１０ ｍｍ走査で、最も遠く離れた２つの扇形ビーム
がガントリ平面５４から±５．０ ｍｍである場合、最
も大きいシフトはＹ＿ｓｈｉｆｔ＝±５＊ｔａｎ（３０
゜）＝±２．８９ ｍｍである。従って、（上及び下の
検出器の列からの）最も大きい相対的なシフトは、４×
５では８．６６ ｍｍ、２×１０では５．７８ ｍｍで
ある。Ｙ＿ｓｈｉｆｔが、ガントリの傾き角及びｄfbの
関数であることに注意されたい。記号ｄfbは、回転軸線
２４の方向に於けるｘ線ビーム１６のコリメートされた
厚さ及び検出器列の関数である。従って、一旦こういう
パラメータが選ばれれば、Ｙ＿ｓｈｉｆｔを決定するこ
とが出来る。
影データを使うことに対する補正の為に、傾き補償が必
要である。これは再構成に於ける次に述べる２つの問題
に通ずる。第１に、多重スライスＣＴに固有であるが、
各々の扇形ビーム平面５０に対応する異なる検出器の列
のイソセンタ５８が、Ｙ＿ｓｈｉｆｔだけ、患者に対し
てシフトする。ここで、 Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＝ｄfb＊ｔａｎ（θ） （１） 例えば、４×５ ｍｍ走査では、ガントリを３０゜傾
け、最も遠く離れた２つの扇形ビームがガントリ平面５
４から±７．５ ｍｍである場合、最も大きいシフト
は、Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＝±７．５＊ｔａｎ（３０゜）＝±
４．３３ ｍｍである。この代りに、傾き角３０゜の２
×１０ ｍｍ走査で、最も遠く離れた２つの扇形ビーム
がガントリ平面５４から±５．０ ｍｍである場合、最
も大きいシフトはＹ＿ｓｈｉｆｔ＝±５＊ｔａｎ（３０
゜）＝±２．８９ ｍｍである。従って、（上及び下の
検出器の列からの）最も大きい相対的なシフトは、４×
５では８．６６ ｍｍ、２×１０では５．７８ ｍｍで
ある。Ｙ＿ｓｈｉｆｔが、ガントリの傾き角及びｄfbの
関数であることに注意されたい。記号ｄfbは、回転軸線
２４の方向に於けるｘ線ビーム１６のコリメートされた
厚さ及び検出器列の関数である。従って、一旦こういう
パラメータが選ばれれば、Ｙ＿ｓｈｉｆｔを決定するこ
とが出来る。
【００２９】２番目の更に複雑な問題が、螺旋ＣＴで利
用されるガントリの傾きの場合に起こる。螺旋ＣＴで
は、米国特許第５，６０６，５８５号に記載されている
様なＺフィルタ式再構成方法によって、もう１つの中心
シフトであるＦ＿ｓｈｉｆｔが導入される。即ち Ｆ＿ｓｈｉｆｔ＝［−ｎ，−ｎ＋１，…ｎ−１，ｎ］ ＊｛（Δβ）／（２Π）｝＊（ｓ）＊ｔａｎ（θ） （２） この式で、ｎ及びΔβは米国特許５，６０６，５８５号
に記載されたＺフィルタ式再構成方法によって導入され
たＺ−核のパラメータである。Ｆ＿ｓｈｉｆｔが、ガン
トリの傾き角、回転毎のテーブルの速度ｓ、フィルタの
角度変位及び核項の関数であることに注意されたい。従
って、一旦こういうパラメータが選ばれれば、Ｆ＿ｓｈ
ｉｆｔを決定することが出来る。
用されるガントリの傾きの場合に起こる。螺旋ＣＴで
は、米国特許第５，６０６，５８５号に記載されている
様なＺフィルタ式再構成方法によって、もう１つの中心
シフトであるＦ＿ｓｈｉｆｔが導入される。即ち Ｆ＿ｓｈｉｆｔ＝［−ｎ，−ｎ＋１，…ｎ−１，ｎ］ ＊｛（Δβ）／（２Π）｝＊（ｓ）＊ｔａｎ（θ） （２） この式で、ｎ及びΔβは米国特許５，６０６，５８５号
に記載されたＺフィルタ式再構成方法によって導入され
たＺ−核のパラメータである。Ｆ＿ｓｈｉｆｔが、ガン
トリの傾き角、回転毎のテーブルの速度ｓ、フィルタの
角度変位及び核項の関数であることに注意されたい。従
って、一旦こういうパラメータが選ばれれば、Ｆ＿ｓｈ
ｉｆｔを決定することが出来る。
【００３０】傾き角θを持つガントリを用いた軸方向走
査は、１種類の中心シフト、即ち、Ｙ＿ｓｈｉｆｔしか
含まない。このシフトは、もし補償しないと、画像デー
タ配列７２Ａ−Ｅの等長図法の中心５８が、患者の縦軸
線５６に対して、Ｙ＿ｓｈｉｆｔだけ上下にシフトする
原因になる。このスライスの不整合により、３Ｄ、ＭＰ
Ｒ及びページング・モードの様なアプリケーションで
は、問題が生ずる。
査は、１種類の中心シフト、即ち、Ｙ＿ｓｈｉｆｔしか
含まない。このシフトは、もし補償しないと、画像デー
タ配列７２Ａ−Ｅの等長図法の中心５８が、患者の縦軸
線５６に対して、Ｙ＿ｓｈｉｆｔだけ上下にシフトする
原因になる。このスライスの不整合により、３Ｄ、ＭＰ
Ｒ及びページング・モードの様なアプリケーションで
は、問題が生ずる。
【００３１】軸方向ＣＴに対する解決策は、固有の中心
シフトを補償する為に、見込み形及び遡及形の両方の再
構成の画像の中心を、Ｙ＿ｓｈｉｆｔに等しい量だけ、
但し反対向きにシフトすることである。図４について説
明すると、この発明は、再構成動作６８Ａ−Ｄで傾きを
補償した画像データ配列７２Ａ−Ｄを作る為に利用され
る軸方向傾き補償関数７０Ａ−Ｄ（Ｙ＿ｓｈｉｆｔに等
しい）を有利に提供する。軸方向ＣＴに対する傾きの補
償は正確であって、ＩＱ及び再構成速度に何の悪影響も
生じない。
シフトを補償する為に、見込み形及び遡及形の両方の再
構成の画像の中心を、Ｙ＿ｓｈｉｆｔに等しい量だけ、
但し反対向きにシフトすることである。図４について説
明すると、この発明は、再構成動作６８Ａ−Ｄで傾きを
補償した画像データ配列７２Ａ−Ｄを作る為に利用され
る軸方向傾き補償関数７０Ａ−Ｄ（Ｙ＿ｓｈｉｆｔに等
しい）を有利に提供する。軸方向ＣＴに対する傾きの補
償は正確であって、ＩＱ及び再構成速度に何の悪影響も
生じない。
【００３２】現在の扇形ビームに基づく多重スライス螺
旋ＣＴ再構成では、各々の扇形ビーム平面５０に対応す
る異なる検出器列からの補正済み投影データ６６Ａ−Ｄ
が、再構成動作６８Ｅの前に組合わされる。この投影デ
ータの組合せが、大まかに４：１のデータ圧縮をし、従
って、現在の速度仕様の範囲内で、現在の扇形ビーム再
構成装置を用いて多重スライス・データの処理が出来る
様にする重要な考えである。この組合せを用いることが
出来ないことが、傾動ガントリ再構成の再構成時間がず
っと長くなる、即ち４倍も長くなり、異なるデータ・プ
ロセス・アーキテクチュアを使わなくてはならないこと
を意味する。
旋ＣＴ再構成では、各々の扇形ビーム平面５０に対応す
る異なる検出器列からの補正済み投影データ６６Ａ−Ｄ
が、再構成動作６８Ｅの前に組合わされる。この投影デ
ータの組合せが、大まかに４：１のデータ圧縮をし、従
って、現在の速度仕様の範囲内で、現在の扇形ビーム再
構成装置を用いて多重スライス・データの処理が出来る
様にする重要な考えである。この組合せを用いることが
出来ないことが、傾動ガントリ再構成の再構成時間がず
っと長くなる、即ち４倍も長くなり、異なるデータ・プ
ロセス・アーキテクチュアを使わなくてはならないこと
を意味する。
【００３３】この発明は螺旋ＣＴ走査の為の近似的な傾
き補償の解決策を有利に提供する。図４についてこれま
で一般的に説明したように、中心シフトを補償する為
に、この発明は、下に示す様に、各々の図及び各々の検
出器列及び各々のＺ核項に対し、補正投影データ６６Ａ
−Ｄをチャンネル方向（Ｘ方向）に沿ってｄｅｔ＿ｓｈ
ｉｆｔだけシフトする。
き補償の解決策を有利に提供する。図４についてこれま
で一般的に説明したように、中心シフトを補償する為
に、この発明は、下に示す様に、各々の図及び各々の検
出器列及び各々のＺ核項に対し、補正投影データ６６Ａ
−Ｄをチャンネル方向（Ｘ方向）に沿ってｄｅｔ＿ｓｈ
ｉｆｔだけシフトする。
【００３４】 ｄｅｔ＿ｓｈｉｆｔ＝ ａｔａｎ｛（ｓｉｎ（β）＊Ｙ０＿ｓｈｉｆｔ）／Ｌfb −（ｃｏｓ（β）＊Ｙ０＿ｓｈｉｆｔ）｝／ｄｅｔ＿ｄｇａｍｍａ （３） ここで Ｙ０＿ｓｈｉｆｔ＝Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＋Ｆ＿ｓｈｉｆｔ （４） であり、Ｌfbはｘ線焦点スポット５２から回転軸線２４
（図４）までの距離、ｄｅｔ＿ｄｇａｍｍａは、γをチ
ャンネルの角度の値として、検出器チャンネルの角度増
分Δγである。
（図４）までの距離、ｄｅｔ＿ｄｇａｍｍａは、γをチ
ャンネルの角度の値として、検出器チャンネルの角度増
分Δγである。
【００３５】一般的に、このシフトは補間による投影デ
ータの再標本化を必要とする。更に、上に述べた補間に
よる平滑作用の埋合わせとして、縁強化フィルタとして
作用する鮮鋭化の核がチャンネル方向に用いられる。こ
の鮮鋭化の核は再構成の核と組合わせることが出来る。
この傾き補償方法は、フィルタ逆投影の前に投影データ
を組合わせることが出来るようにする。従って、データ
処理のアーキテクチュアは、傾動ガントリを利用する螺
旋ＣＴ走査の場合と同じままである。
ータの再標本化を必要とする。更に、上に述べた補間に
よる平滑作用の埋合わせとして、縁強化フィルタとして
作用する鮮鋭化の核がチャンネル方向に用いられる。こ
の鮮鋭化の核は再構成の核と組合わせることが出来る。
この傾き補償方法は、フィルタ逆投影の前に投影データ
を組合わせることが出来るようにする。従って、データ
処理のアーキテクチュアは、傾動ガントリを利用する螺
旋ＣＴ走査の場合と同じままである。
【００３６】更に、傾動ガントリを用いることにより、
扇形ビーム平面が、傾きのないガントリを用いる場合の
様に、同じ場所で患者の縦軸線５６と交差しない為に、
画像の再構成に不正確さを招く。この違いにより、傾き
のないガントリのビーム位置に依存する画像の再構成に
問題を生ずる。傾動ガントリを使う軸方向ＣＴ走査で
は、ｘ線ビーム１６の厚さｔとスライスの位置増分との
間に食い違いがある。典型的な装置がテーブル４６をｔ
のｎ倍、例えば、４又は２スライス装置ではｎ＝４又は
２であることを考えると、この食い違いが問題を生ず
る。多重スライス装置でテーブル４６の典型的な割出し
を使うと、スライスの間隔が不均一になる。ガントリの
傾きがあると、軸方向ＣＴに於ける実際のスライスの位
置増分は、Ｄ＿ｔで表し、患者の縦軸線５６に沿って表
すと次の様に表すことが出来る。
扇形ビーム平面が、傾きのないガントリを用いる場合の
様に、同じ場所で患者の縦軸線５６と交差しない為に、
画像の再構成に不正確さを招く。この違いにより、傾き
のないガントリのビーム位置に依存する画像の再構成に
問題を生ずる。傾動ガントリを使う軸方向ＣＴ走査で
は、ｘ線ビーム１６の厚さｔとスライスの位置増分との
間に食い違いがある。典型的な装置がテーブル４６をｔ
のｎ倍、例えば、４又は２スライス装置ではｎ＝４又は
２であることを考えると、この食い違いが問題を生ず
る。多重スライス装置でテーブル４６の典型的な割出し
を使うと、スライスの間隔が不均一になる。ガントリの
傾きがあると、軸方向ＣＴに於ける実際のスライスの位
置増分は、Ｄ＿ｔで表し、患者の縦軸線５６に沿って表
すと次の様に表すことが出来る。
【００３７】 Ｄ＿ｔ＝（ｔ）／ｃｏｓ（θ） （５） ここでｔはビームの厚さであり、θは前に述べた様にガ
ントリの傾き角の値である。従って、ガントリ１２が傾
く時、Ｄ＿ｔ≠ｔである。例えば、θ＝３０゜の４×５
モードでは、Ｄ＿ｔ＝５／ｃｏｓ（３０゜）＝５．７７
ｍｍである。同様に、θ＝３０゜の２×１０モードで
は、Ｄ＿ｔ＝１０／ｃｏｓ（３０゜）＝１１．５４ ｍ
ｍである。このようにテーブルの４６をｔのｎ倍だけ前
進させると、スライス間隔が不均一になる。従って、こ
の代りにテーブルはＤ＿ｔのｎ倍だけ前進させなければ
ならない。例えば、θ＝３０゜の４×５ ｍｍモードで
は、テーブル４６は２０ ｍｍではなく、２３．０８
ｍｍだけ増分される。
ントリの傾き角の値である。従って、ガントリ１２が傾
く時、Ｄ＿ｔ≠ｔである。例えば、θ＝３０゜の４×５
モードでは、Ｄ＿ｔ＝５／ｃｏｓ（３０゜）＝５．７７
ｍｍである。同様に、θ＝３０゜の２×１０モードで
は、Ｄ＿ｔ＝１０／ｃｏｓ（３０゜）＝１１．５４ ｍ
ｍである。このようにテーブルの４６をｔのｎ倍だけ前
進させると、スライス間隔が不均一になる。従って、こ
の代りにテーブルはＤ＿ｔのｎ倍だけ前進させなければ
ならない。例えば、θ＝３０゜の４×５ ｍｍモードで
は、テーブル４６は２０ ｍｍではなく、２３．０８
ｍｍだけ増分される。
【００３８】同様に螺旋走査では、傾いていないガント
リ及び傾いたガントリのビームの厚さの間のｔの食い違
いにより、再構成に問題が生ずる。典型的な傾いていな
い場合、再構成アルゴリズムは、テーブル速度をビーム
の厚さで割った値に等しい螺旋ピッチに頼っている。し
かし、傾き角θの為、螺旋ピッチは次の様に定義すべき
である。
リ及び傾いたガントリのビームの厚さの間のｔの食い違
いにより、再構成に問題が生ずる。典型的な傾いていな
い場合、再構成アルゴリズムは、テーブル速度をビーム
の厚さで割った値に等しい螺旋ピッチに頼っている。し
かし、傾き角θの為、螺旋ピッチは次の様に定義すべき
である。
【００３９】 ｐ＝（ｓ／ｔ）＊ｃｏｓ（θ） （６） ここでｓ、ｔ及びθは前に定義したように、テーブル速
度、ビームの厚さ及び傾き角である。例えば、ガントリ
の傾きが２５゜で４×１．２５ ｍｍモードでは、３：
１のピッチの螺旋走査では、テーブル速度は、３．７５
ｍｍ／回転ではなく、４．１５ ｍｍ／回転にするこ
とを必要とする。従って、この発明の装置は、傾きを用
いる場合及び用いない場合の走査の間で、患者の縦軸線
５６のところでのｘ線ビーム１６の厚さｔの食い違いを
考慮するテーブル速度及び割出しのオフセットを用い
る。
度、ビームの厚さ及び傾き角である。例えば、ガントリ
の傾きが２５゜で４×１．２５ ｍｍモードでは、３：
１のピッチの螺旋走査では、テーブル速度は、３．７５
ｍｍ／回転ではなく、４．１５ ｍｍ／回転にするこ
とを必要とする。従って、この発明の装置は、傾きを用
いる場合及び用いない場合の走査の間で、患者の縦軸線
５６のところでのｘ線ビーム１６の厚さｔの食い違いを
考慮するテーブル速度及び割出しのオフセットを用い
る。
【００４０】この為、この発明の装置及び方法は、画像
のぼやけを著しく減少する傾き補償を提供する。その結
果、この発明の装置及び方法は、高い画像の品質を提供
しながら、且つ再構成時間に著しい悪影響を与えずに、
傾動ガントリを使うことが出来る様にする。その為、こ
の発明は、患者の縦軸線に対して異なる回転中心を持つ
投影データで構成された傾動ガントリ画像の正確な再構
成が出来る様にする。
のぼやけを著しく減少する傾き補償を提供する。その結
果、この発明の装置及び方法は、高い画像の品質を提供
しながら、且つ再構成時間に著しい悪影響を与えずに、
傾動ガントリを使うことが出来る様にする。その為、こ
の発明は、患者の縦軸線に対して異なる回転中心を持つ
投影データで構成された傾動ガントリ画像の正確な再構
成が出来る様にする。
【００４１】この発明を好ましい実施例の場合について
説明したが、他の実施例でも同じ効果を達成することが
出来る。この発明の変更は、当業者に明らかであろう
し、特許請求の範囲はこの様なすべての変更を包括する
ことを承知されたい。
説明したが、他の実施例でも同じ効果を達成することが
出来る。この発明の変更は、当業者に明らかであろう
し、特許請求の範囲はこの様なすべての変更を包括する
ことを承知されたい。
【図１】ＣＴ作像装置の見取り図。
【図２】図１に示した装置の簡略ブロック図。
【図３】ＣＴ作像装置のガントリが傾くときの患者の縦
軸線及び検出器配列の回転軸線の間の関係を示す作図。
軸線及び検出器配列の回転軸線の間の関係を示す作図。
【図４】この発明のＣＴ作像装置の一部分を構成する画
像再構成装置のブロック図。
像再構成装置のブロック図。
１２ ガントリ １４ ｘ線源 １８ 検出器配列 ２２ 作像物体 ４８ 開口 ５０ 扇形ビーム平面 ５４ ガントリ平面 ５６ 作像物体の縦軸線
Claims (22)
- 【請求項１】 作像物体を取巻く様にした開口を持つと
共に、回転自在に装着されたｘ線源及び向い合う検出器
配列を持ち、該ｘ線源及び検出器配列の間の平面が、前
記物体の縦軸線に沿って位置ぎめ可能なガントリ平面を
形成し、フレームが、前記ガントリ平面を前記縦軸線に
対して傾き角で傾動変位させるようになっているガント
リを有し、前記ｘ線源は、前記傾き角に対して垂直な回
転軸線の周りに回転可能であると共に、回転角の値及び
関連する傾き角の値の組合せに対応する複数個の図の各
々で焦点スポットからｘ線を放出する事が出来、前記検
出器配列は当該複数個の検出素子の各々と前記ｘ線源の
間に複数個の扇形ビーム平面を形成する複数個の検出素
子を持っており、前記複数個の扇形ビーム平面の各々が
前記回転軸線に沿った回転中心の値を持ち、前記複数個
の検出素子の各々が、前記複数個の図の各々で放出され
たｘ線を受け取って、該複数個の図の各々で受け取った
ｘ線強度を表わす生投影データを作るようになってお
り、更に、前記検出器配列と連絡するコンピュータ・シ
ステムを有し、該コンピュータ・システムは、前記生投
影データを表わすデータ、及び前記生投影データに対応
する前記回転角度の値、前記傾き角の値及び回転中心の
値を含むデータを記憶するメモリを持ち、更に前記コン
ピュータ・システムは、前記生投影データから画像デー
タを構成するアルゴリズムを表わすプログラム信号を含
んでおり、該アルゴリズムは前記画像データに関連する
回転中心の値を、前記画像データが前記物体の前記縦軸
線を中心とするように、前記傾き角の関数であるオフセ
ット量だけシフトさせる計算機式断層写真装置。 - 【請求項２】 ｄFBを前記画像データに関連する前記生
投影データに対応する前記扇形ビーム平面と前記ガント
リ平面の間の、前記回転軸線に沿った距離、θを前記画
像データに関連する前記生投影データに対応する傾き角
の値として、前記オフセット量が Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＝ｄFBｘｔａｎ（θ） である請求項１記載の計算機式断層写真装置。 - 【請求項３】 前記コンピュータ・システムが、更に、
前記生投影データの誤り補正をするためのアルゴリズム
を表すプログラム信号を含んでいて、対応する補正済み
投影データを作り、前記アルゴリズムが前記補正済み投
影データを更に再構成して前記画像データにする請求項
１記載の計算機式断層写真装置。 - 【請求項４】 前記アルゴリズムが、前記複数個の扇形
ビーム平面の各々に関連する前記画像データに関連する
回転中心の値を前記オフセット量だけシフトして、前記
複数個の画像データの各々の相対位置を整合させる請求
項３記載の計算機式断層写真装置。 - 【請求項５】 前記アルゴリズムが、前記投影データの
回転中心の値を前記オフセット量だけシフトする請求項
３記載の計算機式断層写真装置。 - 【請求項６】 更に前記コンピュータ・システムが、前
記画像データのスライスの厚さの倍数である割出し歩進
だけ、前記作像物体を前記開口の中で前進させるアルゴ
リズムを表す信号を含み、ｔを前記画像データのスライ
スの厚さ、θを前記傾き角の値として、Ｄ＿ｔで表すで
表す割出し歩進が次の式 Ｄ＿ｔ＝ｔ／ｃｏｓθ によって定義されている請求項１記載の計算機式断層写
真装置。 - 【請求項７】 更に前記検出器配列が、前記ｘ線源に対
して前記開口の周りで夫々角度変位した複数個のチャン
ネルを有し、更に前記コンピュータ・システムが、前記
生投影データの誤り補正の為のアルゴリズムを表すプロ
グラム信号を含んでいて、対応する補正済み投影データ
を作り、更に前記アルゴリズムは前記補正済み投影デー
タに加重関数を加重して加重済み投影データを作り、更
に前記アルゴリズムは、複数個の図並びに複数個の扇形
ビーム平面に対応する複数個の前記加重済み投影データ
を組合わせて加重和データを形成し、前記アルゴリズム
が前記加重和データを更に再構成して前記画像データと
する請求項１記載の計算機式断層写真装置。 - 【請求項８】 前記アルゴリズムが各々の前記補正済み
投影データの回転中心の値を前記オフセット量だけシフ
トする請求項７記載の計算機式断層写真装置。 - 【請求項９】 ｄFBを前記画像データに関連する前記生
投影データに対応する扇形ビーム平面と前記ガントリ平
面の間の回転軸線に沿った距離、θを前記画像データに
関連する前記生投影データに対応する傾き角の値とし
て、前記オフセット量が Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＝ｄFB＊ｔａｎ（θ） である請求項８記載の計算機式断層写真装置。 - 【請求項１０】 更に前記開口に沿った前記ｘ線源の回
転毎に、前記作像物体を前記開口の中でテーブル送り速
度ｓで移動させることができるテーブルを有し、前記オ
フセット量が、各々の図及び各々のチャンネルに対し、
前記補正済み投影データをチャンネル方向に沿ってシフ
トさせ、該シフト量は ｄｅｔ＿ｓｈｉｆｔ＝ ａｔａｎ｛（ｓｉｎ（β）＊Ｙ０＿ｓｈｉｆｔ）／Ｌfb −（ｃｏｓ（β）＊Ｙ０＿ｓｈｉｆｔ）｝／ｄｅｔ＿ｄ
ｇａｍｍａ であり、ここでβ は前記回転角度の値、Ｌfbは前記ｘ
線源の焦点スポットから回転軸線までの距離、ｄｅｔ＿
ｄｇａｍｍａは前記検出チャンネルの角度増分、 Ｙ０＿ｓｈｉｆｔ＝Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＋Ｆ＿ｓｈｉｆｔ であって、ここで Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＝ｄFBｘｔａｎ（θ） であって、ｄFBは前記画像データに関連する前記生投影
データに対応する扇形ビーム平面とガントリ平面の間の
回転軸線に沿った距離、θは前記画像データに関連する
前記生投影データに対応する傾き角の値であり、 Ｆ＿ｓｈｉｆｔ＝［−ｎ，−ｎ＋１，…ｎ−１，ｎ］ ＊｛（Δβ）／（２Π）｝＊（ｓ）＊ｔａｎ（θ） である請求項８記載の計算機式断層写真装置。 - 【請求項１１】 更に前記コンピュータ・システムが、
ｐを螺旋ピッチ、θを前記画像データに関連する前記生
投影データに対応する傾き角の値、ｔを患者の前記縦軸
線に於ける前記画像データのスライスの厚さとして、次
の式 ｓ＝（ｐ＊ｃｏｓθ）／ｔ によって定義されるテーブル速度ｓで、前記作像物体を
前記開口の中で前進させるアルゴリズムを表す信号を含
んでいる請求項１０記載の計算機式断層写真装置。 - 【請求項１２】 多重扇形ビーム検出装置から計算機式
断層写真画像を求める時に、ガントリの傾き角を補償す
る方法に於て、ｘ線源が作像物体を取巻く開口に沿っ
て、ガントリの平面に対して垂直な回転軸線の周りに回
転するときに、該ｘ線源から放出されて検出器配列が受
け取ったｘ線の作像物体による減衰を表す複数個の投影
データで構成された画像データを収集し、前記投影デー
タに対応する回転中心の値を表すデータを収集し、前記
画像データの位置を、前記回転中心の値及び傾き角の値
の関数であるオフセット量だけ調節する工程を含む方
法。 - 【請求項１３】 更に、前記画像データに関連する投影
データに対応する扇形ビーム平面とガントリ平面との間
の、回転軸線に沿った距離の値ｄFBを収集し、θを前記
画像データに関連する投影データに対応する傾き角の値
として、オフセット量 Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＝ｄFB＊ｔａｎ（θ） を決定する工程を含む請求項１２記載の方法。 - 【請求項１４】 更に、各々の投影データに対して用い
られた誤り補正の値に基づいて、補正済み投影データを
収集し、該補正済み投影データを再構成して画像データ
とする工程を含む請求項１２記載の方法。 - 【請求項１５】 前記調節する工程が、各々の検出器扇
形ビームに関連する画像データの回転中心の値をオフセ
ット量だけシフトして、各々の画像データの相対位置を
整合させる請求項１４記載の方法。 - 【請求項１６】 前記調節する工程が、前記複数個の投
影データの各々の回転中心の値を前記オフセット量だけ
シフトする請求項１４記載の方法。 - 【請求項１７】 更に、前記画像データのスライスの厚
さの倍数である割出し歩進で、前記作像物体を前記開口
の中で前進させる工程を含み、ｔを画像データのスライ
スの厚さ、θを傾き角の値として、Ｄ＿ｔで表した割出
し歩進の値が次の式 Ｄ＿ｔ＝ｔ／ｃｏｓθ によって定義されている請求項１２記載の方法。 - 【請求項１８】 更に、前記複数個の投影データの各々
に対して用いられる誤り補正の値に基づいて、補正済み
投影データを収集し、各々の補正済み投影データは、ｘ
線源の回転角度を表わす対応する図の値、並びにｘ線源
に対する検出配列のチャンネルの角度変位を表わす対応
するチャンネルの値を持ち、前記補正済み投影データに
加重関数を加重して加重済み投影データを作り、複数個
の関連した図の角度の値を持つと共に複数個の検出器扇
形ビーム平面に関連する複数個の加重済み投影データを
組合わせて、加重和データを形成し、該加重和データを
再構成して前記画像データとする工程を含む請求項１２
記載の方法。 - 【請求項１９】 前記調節する工程が、各々の補正済み
投影データに関連する回転中心の値を前記オフセット量
だけシフトする請求項１８記載の方法。 - 【請求項２０】 更に、前記画像データに関連する投影
データに対応する検出器扇形ビーム平面とガントリ平面
の間の、回転軸線に沿った距離の値ｄFBを収集し、前記
画像データに関連する投影データに対応する傾き角の値
θを収集し、次のオフセット量 Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＝ｄFB＊ｔａｎ（θ） を決定する工程を含む請求項１９記載の方法。 - 【請求項２１】 更に、前記作像物体を、開口に沿った
ｘ線源の回転毎に開口の中に速度ｓで前進させ、前記検
出器配列が複数個のチャンネルを含み、各々の図及び各
々のチャンネル毎に、補正済み投影データをチャンネル
方向に沿ってシフトさせるオフセット量を決定し、該オ
フセット量の値は次の値 ｄｅｔ＿ｓｈｉｆｔ＝ ａｔａｎ｛（ｓｉｎ（β）＊Ｙ０＿ｓｈｉｆｔ）／Ｌfb −（ｃｏｓ（β）＊Ｙ０＿ｓｈｉｆｔ）｝／ｄｅｔ＿ｄ
ｇａｍｍａ で与えられ、ここでβは前記回転角度の値、Ｌfbは前記
ｘ線源の前記焦点スポットから前記回転軸線までの距
離、ｄｅｔ＿ｄｇａｍｍａは前記検出チャンネルの角度
増分であって、 Ｙ０＿ｓｈｉｆｔ＝Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＋Ｆ＿ｓｈｉｆｔ であって、ここで Ｙ＿ｓｈｉｆｔ＝ｄFBｘｔａｎ（θ） であって、ｄFBは前記画像データに関連する前記生投影
データに対応する扇形ビーム平面とガントリ平面の間の
前記回転軸線に沿った距離、θは前記画像データに関連
する前記生投影データに対応する前記傾き角の値であ
り、 Ｆ＿ｓｈｉｆｔ＝［−ｎ，−ｎ＋１，…ｎ−１，ｎ］ ＊｛（Δβ）／（２Π）｝＊（ｓ）＊ｔａｎ（θ） である請求項１８記載の方法。 - 【請求項２２】 更に、螺旋ピッチｐを決定し、前記作
像物体の縦軸線に於ける前記画像データのスライスの厚
さｔを決定し、θを前記画像データに関連する前記生投
影データに対応するガントリの傾き角の値として、前記
作像物体を開口の中で次の式 ｓ＝ｐ＊ｃｏｓθ／ｔ によって定義される速度ｓで前進させる工程を含む請求
項１８記載の方法。
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