JP2001145622A - Method and apparatus for x-ray tomography - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線源及び二次元
Ｘ線検出器とからなるスキャナを被検体の周囲に回転さ
せることによって、被検体の多方向からの投影データを
計測し、計測した投影データから被検体中のＸ線吸収係
数の三次元分布を再構成するＸ線断層撮影方法および装
置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention measures projection data of a subject from multiple directions by rotating a scanner comprising an X-ray source and a two-dimensional X-ray detector around the subject. The present invention relates to an X-ray tomography method and apparatus for reconstructing a three-dimensional distribution of an X-ray absorption coefficient in a subject from projection data obtained.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図２に従来のＸ線断層撮影装置の一般的
な構成を示す。このＸ線断層撮影装置は、計測を行なう
計測部１と計測された画像データを処理するデータ処理
部２とに分かれる。また、計測部１およびデータ処理部
２全体の制御を行なう制御部３を有する。計測部１のス
キャナ４上にはＸ線源５およびＸ線検出器６が被検体７
を挟んで互いに対向する位置に配置されている。Ｘ線検
出器６は、Ｘ線イメージインテンシファイア（以下 Ｘ
線Ｉ.Ｉと略記する）−カメラ系，あるいはフォトダイ
オードとＴＦＴスイッチ等を二次元的に配置したフラッ
ト・パネル・センサ等の二次元Ｘ線検出器である。2. Description of the Related Art FIG. 2 shows a general configuration of a conventional X-ray tomography apparatus. The X-ray tomography apparatus is divided into a measurement unit 1 for performing measurement and a data processing unit 2 for processing measured image data. Further, it has a control unit 3 for controlling the entire measurement unit 1 and data processing unit 2. An X-ray source 5 and an X-ray detector 6 are provided on a scanner 4 of the measurement unit 1.
Are arranged at positions facing each other with the. The X-ray detector 6 is provided with an X-ray image intensifier (hereinafter referred to as X-ray image intensifier).
Abbreviated as line II) -a two-dimensional X-ray detector such as a camera system or a flat panel sensor in which a photodiode and a TFT switch are two-dimensionally arranged.
【０００３】Ｘ線源５からＸ線８を放射して被検体７に
照射する。被検体７を透過したＸ線の強度を検出器６に
よって計測する。スキャナ４は、回転中心軸９を回転中
心として被検体７の回りを回転する。この時、スキャナ
４が決められた角度回転する毎に透過Ｘ線強度の計測を
行なう。これを被検体７の全周にわたって繰り返し、百
から数百組の透過Ｘ線強度画像データを収集する。ある
投影においてスキャナ４の位置する回転角を投影角と呼
ぶ。[0005] An X-ray 8 is emitted from an X-ray source 5 and is irradiated on a subject 7. The intensity of the X-ray transmitted through the subject 7 is measured by the detector 6. The scanner 4 rotates around the subject 7 about the rotation center axis 9. At this time, every time the scanner 4 rotates by a predetermined angle, the transmitted X-ray intensity is measured. This is repeated over the entire circumference of the subject 7, and one hundred to several hundred sets of transmitted X-ray intensity image data are collected. The rotation angle at which the scanner 4 is located in a certain projection is called a projection angle.
【０００４】次に、計測した透過Ｘ線強度画像データを
ディジタル化し、データ処理部２に送る。データ処理部
２では、まず前処理部１０において、ガンマ補正や画像
歪み補正，対数変換，検出器６の感度むら補正等必要な
前処理を加える。この前処理を行なって得られた全投影
データを基に再構成演算手段１１において被検体７の視
野領域内の三次元的なＸ線吸収係数分布を再構成する。
この再構成演算方法としては、フェルドカンプ等による
コーンビーム再構成演算法等が知られている。(L.A.Fel
dkamp et al.; Practical cone beam algorithm, J. Op
t. Soc. Am. AVol.1, No.6, (1984), pp.612-619)(引用
文献１)。Next, the measured transmitted X-ray intensity image data is digitized and sent to the data processing unit 2. The data processing unit 2 first performs necessary preprocessing such as gamma correction, image distortion correction, logarithmic conversion, and sensitivity unevenness correction of the detector 6 in the preprocessing unit 10. Based on the total projection data obtained by performing this preprocessing, the reconstruction calculation means 11 reconstructs a three-dimensional X-ray absorption coefficient distribution in the visual field region of the subject 7.
As this reconstruction calculation method, a cone beam reconstruction calculation method using Feldkamp or the like is known. (LAFel
dkamp et al .; Practical cone beam algorithm, J. Op
t. Soc. Am. AVol. 1, No. 6, (1984), pp. 612-619) (cited reference 1).
【０００５】最終的には、上記の三次元再構成画像に対
して画像化手段１２においてボリュームレンダリング処
理或いは最大値投影処理等の画像処理を施し、画像表示
手段１３上に二次元画像として表示する。操作者はキー
ボード，マウス，トラック・ボール等の図示しない指示
装置を介して、画像化手段１２に対して、観察したい視
点、部位等のパラメータを入力し、所望の表示画像を得
る。医師或いは操作者は、上記二次元表示画像或いは三
次元再構成像に様々な処理を加え、これを利用して診断
を下し、治療計画を立て、また、治療経過の観察を行な
う。[0005] Finally, the above three-dimensional reconstructed image is subjected to image processing such as volume rendering processing or maximum value projection processing in the imaging means 12 and is displayed on the image display means 13 as a two-dimensional image. . The operator inputs parameters such as a viewpoint and a part to be observed to the imaging means 12 via an indicating device (not shown) such as a keyboard, a mouse, and a track ball to obtain a desired display image. The physician or the operator applies various processes to the two-dimensional display image or the three-dimensional reconstructed image, makes a diagnosis using this, makes a treatment plan, and observes the progress of the treatment.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のＸ線断
層撮影装置には、二次元検出器６の視野が被検体全体を
カバーする程十分な大きさが無いという問題があった。
例えば、二次元検出器６として前述のＸ線Ｉ.Ｉ−テレ
ビカメラ系を用いた場合、そのＸ線Ｉ.Ｉの入射面直径
は、通常最大十数インチ程度である。この時、被検体の
全方向投影の視野に含まれる領域は、計測系全体の幾何
学的な構成にもよるが、最大で直径２０ｃｍ程度の球状
の領域でしかない。このような二次元検出器の視野の大
きさの制限のために、従来のＸ線断層撮影装置では「偽
像の発生」および「定量性の低下」と云う２つの問題が
生じていた。The conventional X-ray tomography apparatus described above has a problem that the field of view of the two-dimensional detector 6 is not large enough to cover the entire subject.
For example, when the above-mentioned X-ray II-television camera system is used as the two-dimensional detector 6, the incident surface diameter of the X-ray II is usually about ten and several inches at the maximum. At this time, the area included in the omnidirectional projection field of view of the subject is only a spherical area having a diameter of about 20 cm at the maximum, depending on the geometric configuration of the entire measurement system. Due to such a limitation on the size of the field of view of the two-dimensional detector, there have been two problems in the conventional X-ray tomography apparatus, namely, "generation of a false image" and "decrease of quantitativeness".
【０００７】まず、第一の問題点である「偽像の発生」
について説明する。上記した従来のＸ線断層撮影装置に
おいては、二次元検出器の視野の大きさの制限のために
視野からはみ出した部分が欠落した投影データしか得ら
れない。この欠落のある投影データから上記したフェル
ドカンプのコーンビーム再構成演算によって三次元再構
成データを求めると、視野領域境界付近のＸ線吸収係数
値が実際の値より高く持ち上がり、視野領域中心部付近
で低く落ち込む現象，すなわちシェーディングアーチフ
ァクトを生じる。この再構成データは被検体の三次元的
なＸ線吸収系数分布を正しく再現していないがため、こ
れを基にしての正確な診断はできない。これを回避する
ための方法の一つは明らかに二次元検出器の視野を被検
体全体をカバーする程大きくすることである。しかし、
それだけ大きな視野を持つ二次元検出器の実現は困難で
ある。また、仮にそれが実現できたとしても、実際の診
断に必要な関心領域はそれ程大きくないことを考える
と、いたずらに装置規模及び計算量を増大させることに
なり、現実的な方法ではない。First, the first problem, "generation of false images"
Will be described. In the above-described conventional X-ray tomography apparatus, only projection data in which a portion protruding from the field of view is missing due to the limitation of the size of the field of view of the two-dimensional detector can be obtained. When the three-dimensional reconstruction data is obtained from the projection data having the missing portion by the above-mentioned Feldkamp's cone beam reconstruction operation, the X-ray absorption coefficient near the boundary of the visual field rises higher than the actual value, and the X-ray absorption coefficient near the center of the visual field is increased. , A phenomenon of lowering, that is, a shading artifact occurs. Although the reconstructed data does not correctly reproduce the three-dimensional X-ray absorption number distribution of the subject, accurate diagnosis cannot be performed based on the data. One way to avoid this is to make the field of view of the two-dimensional detector large enough to cover the entire subject. But,
It is difficult to realize a two-dimensional detector having such a large field of view. Even if this can be achieved, considering that the region of interest necessary for actual diagnosis is not so large, the scale of the apparatus and the amount of calculation are unnecessarily increased, which is not a practical method.
【０００８】そこで、上記のシェーディングアーチファ
クトの発生を回避する方法として、計測系の規模や構成
を変えることなく、欠落のある不完全な投影データから
関心領域における正しいＸ線吸収係数分布を再構成する
方法が必要になる。上記した「偽像の発生」の問題点に
対しては、特開平９−６６０５１号公報(引用文献２)
に、投影データの欠落部位を曲線によって外挿するとい
う解決方法が提案されている。前述の再構成画像上のア
ーチファクトは、直接的には投影データの不連続性に起
因していた。上述のフェルドカンプによるコーンビーム
再構成演算では、投影データに対して高周波強調フィル
タ処理を施す段階があり、その時に二次元検出器の視野
境界部，すなわち投影データの有効部位と欠落部位の境
界のデータの不連続的な変化が強調されて、アーチファ
クトを生じていた。上記引用文献２記載の方法では、二
次元検出器の視野境界部でデータが連続的に変化するよ
うなデータを外挿し、欠落部位を埋めて、アーチファク
トの発生を回避しようとしていた。（図３）Therefore, as a method of avoiding the occurrence of the above-mentioned shading artifact, a correct X-ray absorption coefficient distribution in a region of interest is reconstructed from incomplete projection data with missing data without changing the scale or configuration of the measurement system. You need a way. Regarding the above-mentioned problem of "generation of false images", Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-66051 (Reference 2)
A solution to extrapolate a missing part of projection data by a curve has been proposed. The above-mentioned artifact on the reconstructed image was directly caused by discontinuity of the projection data. In the above-described cone beam reconstruction calculation by Feldkamp, there is a step of performing high-frequency emphasis filter processing on projection data. Discontinuous changes in the data were emphasized, causing artifacts. In the method described in Patent Document 2, extrapolation of data in which the data continuously changes at the boundary of the visual field of the two-dimensional detector is performed, and the missing part is filled to avoid the occurrence of artifacts. (Fig. 3)
【０００９】次に、第二の問題点である「定量性の低
下」について説明する。一般に、Ｘ線断層撮影装置によ
り計測を行なう場合は、被検体のサイズやＸ線吸収の度
合いに応じて最適な「Ｘ線照射・計測条件」を選択し計
測を行なう。正確な診断のためにはこのＸ線照射・計測
条件が異なるからと云って再構成画像が変化するような
ことがあってはならない。このようなことが起らないよ
う、従来のファンビームＸ線断層撮影装置では、以下に
説明するような投影データ補正を行なっている。Next, the second problem, “decrease in quantitativeness” will be described. Generally, when measurement is performed by an X-ray tomography apparatus, an optimum “X-ray irradiation / measurement condition” is selected and measured according to the size of the subject and the degree of X-ray absorption. For accurate diagnosis, the reconstructed image should not change due to different X-ray irradiation / measurement conditions. In order to prevent this from occurring, the conventional fan beam X-ray tomography apparatus performs projection data correction as described below.
【００１０】図４の(Ａ)に示すように、従来の一次元検
出器１４を用いたＸ線断層撮影装置（以下、ファンビー
ムＸ線断層撮影装置と呼ぶ）では、Ｘ線源５から放射さ
れたＸ線８のうち、被検体７を透過せずに直接一次元検
出器１４の視野周辺部に入射したＸ線を「リファレンス
・データ」としてＸ線照射・計測条件を補正するための
データとして利用していた。ここで云う「Ｘ線照射・計
測条件」とは、一次元検出器１４で計測する強度値のゲ
インを左右するパラメータである。すなわち、Ｘ線源
(Ｘ線管)５より放射されるＸ線の強度を決める管電流
値、Ｘ線照射パルス幅、一次元検出器１４のアンプ・ゲ
イン等である。これ以外の、例えば管電圧の変更は放射
されるＸ線のスペクトル自体を変えてしまうので、一般
には、エア・データ計測時と被検体７計測時とで、ある
いは、異なる被検体７を計測する度毎にこの管電圧を変
更することはない。As shown in FIG. 4A, in an X-ray tomography apparatus using a conventional one-dimensional detector 14 (hereinafter referred to as a fan-beam X-ray tomography apparatus), an X-ray source 5 emits radiation. Data for correcting the X-ray irradiation / measurement conditions, of which the X-rays which are not transmitted through the subject 7 and which are directly incident on the periphery of the visual field of the one-dimensional detector 14 are used as “reference data”. Was used as. The “X-ray irradiation / measurement conditions” mentioned here are parameters that influence the gain of the intensity value measured by the one-dimensional detector 14. That is, the X-ray source
(X-ray tube) A tube current value that determines the intensity of X-rays emitted from the X-ray tube 5, an X-ray irradiation pulse width, an amplifier gain of the one-dimensional detector 14, and the like. Other than this, for example, a change in the tube voltage changes the spectrum of the emitted X-rays. Therefore, generally, the subject 7 is measured at the time of air data measurement and the subject 7 measurement, or different subjects 7 are measured. The tube voltage is not changed every time.
【００１１】ここで、被検体７を透過して一次元検出器
１４上の位置ｕにて検出されるＸ線強度データを被検体
計測データＩｏ(ｕ)とする。また、被検体７を置かずに
計測した時に位置ｕにて検出されるＸ線強度データをエ
ア・データＩａ(ｕ)とする。（図４の(Ｂ)）Here, the X-ray intensity data transmitted through the subject 7 and detected at the position u on the one-dimensional detector 14 is referred to as subject measurement data Io (u). The X-ray intensity data detected at the position u when the measurement is performed without placing the subject 7 is referred to as air data Ia (u). ((B) of FIG. 4)
【００１２】被検体７を置かずにエア・データ計測を行
なうのは、エア・データＩａ(ｕ)を一次元検出器１４の
感度むら補正に利用するためである。すなわち、次式に
より一次元検出器１４の感度むらを補正した投影データ
Ｐ(ｕ)を得る（但し、ｌｏｇ(ｘ)はｘの自然対数）。 Ｐ(ｕ)＝−ｌｏｇ(Ｉｏ(ｕ)／Ｉａ(ｕ))The reason why the air data is measured without placing the subject 7 is to use the air data Ia (u) for correcting the sensitivity unevenness of the one-dimensional detector 14. That is, projection data P (u) in which the sensitivity unevenness of the one-dimensional detector 14 is corrected by the following equation is obtained (however, log (x) is a natural logarithm of x). P (u) =-log (Io (u) / Ia (u))
【００１３】ただし、一般に被検体７の投影データ計測
時とエア・データ計測時とではＸ線照射・計測条件が異
なるため、上記の感度むら補正だけでは再構成画像の定
量性は保証されない。そこで、前述のように、被検体７
のサイズやＸ線吸収の度合いに応じて最適なＸ線照射・
計測条件を選択して計測を行なう。すなわち、前記のリ
ファレンス・データを利用して投影データを補正し、Ｘ
線照射・計測条件に拘らず一定の再構成画像が得られる
ようにする。However, since the X-ray irradiation / measurement conditions are generally different between when the projection data of the subject 7 is measured and when the air data is measured, the quantitativeness of the reconstructed image cannot be guaranteed only by the above-described sensitivity unevenness correction. Therefore, as described above, the subject 7
Optimum X-ray irradiation according to the size of the
Measurement is performed by selecting measurement conditions. That is, the projection data is corrected using the above-mentioned reference data, and X
A constant reconstructed image is obtained regardless of the line irradiation / measurement conditions.
【００１４】Ｘ線源５から放射されたＸ線８のうち、被
検体７を透過せずに、一次元検出器１４の視野周辺部に
直接入射するＸ線が存在する。この直接入射Ｘ線を計測
したデータをリファレンス・データとする。ここでは、
一次元検出器１４の視野周辺部の位置ｕ０でリファレン
ス・データを計測できたとすると、この位置における被
検体計測データＩｏ(ｕ０)，およびこの被検体計測デー
タＩｏ(ｕ０)とエア・データＩａ(ｕ０)との比Ｉｏ(ｕ
０)／Ｉａ(ｕ０)は、被検体計測データ，および被検体
計測データとエア・データとのゲイン比を意味する。Among the X-rays 8 emitted from the X-ray source 5, there are X-rays that do not pass through the subject 7 and directly enter the periphery of the visual field of the one-dimensional detector 14. The data obtained by measuring the directly incident X-rays is used as reference data. here,
Assuming that the reference data can be measured at the position u0 in the peripheral portion of the visual field of the one-dimensional detector 14, the subject measurement data Io (u0) at this position, and the subject measurement data Io (u0) and the air data Ia ( u0) and Io (u
0) / Ia (u0) means the subject measurement data and the gain ratio between the subject measurement data and the air data.
【００１５】以上のようにして計測したリファレンス・
データを利用すれば、被検体計測時とエア計測時とのＸ
線照射・計測条件の差異、すなわちゲインの差異を補正
することができる。すなわち、次式によりＸ線照射・計
測条件の差異を補正した投影データＰｒ(ｕ)を得る（以
下、Ｘ線照射・計測条件補正投影データと呼ぶ）。 Ｐｒ(ｕ)＝−ｌｏｇ(Ｉｏ(ｕ)／Ｉａ(ｕ))・(Ｉａ(ｕ
０)／Ｉｏ(ｕ０))The reference measured as described above
If the data is used, the X between the measurement of the subject and the measurement of the air
Differences in line irradiation / measurement conditions, that is, differences in gain can be corrected. That is, projection data Pr (u) in which the difference between the X-ray irradiation / measurement conditions is corrected by the following equation is obtained (hereinafter, referred to as X-ray irradiation / measurement condition corrected projection data). Pr (u) = − log (Io (u) / Ia (u)) · (Ia (u
0) / Io (u0))
【００１６】また、上式を変形して次式が得られる。 Ｐｒ(ｕ)＝−ｌｏｇ(Ｉｏ(ｕ)／Ｉａ(ｕ))＋ｌｏｇ(Ｉ
ｏ(ｕ０)／Ｉａ(ｕ０)) ここで、Ｐｒｅｆ＝ｌｏｇ(Ｉｏ(ｕ０)／Ｉａ(ｕ０))と
し、これをリファレンス補正値と呼ぶこととする。その
結果、次式によってＸ線照射・計測条件補正投影データ
Ｐｒ(ｕ)が得られる。 Ｐｒ(ｕ)＝−ｌｏｇ(Ｉｏ(ｕ)／Ｉａ(ｕ))＋Ｐｒｅｆ ただし、議論を簡便にするため、ここではリファレンス
・データの計測を一次元検出器１４上の一点ｕ０でのみ
行なっているかのように説明したが、一般には、ノイズ
の影響を除くために多数点あるいは幅を持った領域で計
測されたデータの平均値をリファレンス・データとして
利用する。The following equation is obtained by modifying the above equation. Pr (u) =-log (Io (u) / Ia (u)) + log (I
o (u0) / Ia (u0)) Here, Pref = log (Io (u0) / Ia (u0)), and this is referred to as a reference correction value. As a result, X-ray irradiation / measurement condition corrected projection data Pr (u) is obtained by the following equation. Pr (u) = − log (Io (u) / Ia (u)) + Pref However, for the sake of simplicity, here, reference data is measured only at one point u0 on the one-dimensional detector 14. However, in general, an average value of data measured at a large number of points or a region having a width is used as reference data in order to eliminate the influence of noise.
【００１７】以上のようにして得られたＸ線照射・計測
条件補正投影データＰｒ(ｕ)により再構成を行なえば被
検体計測時とエア計測時のＸ線照射・計測条件の違いが
相殺される。よって、被検体計測時のＸ線照射・計測条
件がどのようであれ、同一の被検体７に対しては補正投
影データＰｒ(ｕ)は同一の値となり、その結果同一の再
構成画像が得られる（但し、Ｘ線照射・計測条件が変わ
れば、投影データ及び再構成画像のＳＮは変化する）。
つまり、従来のファンビームＸ線断層撮影装置において
は、計測時のＸ線照射・計測条件に拘らず再構成画像の
定量性は保たれる。If reconstruction is performed using the X-ray irradiation / measurement condition corrected projection data Pr (u) obtained as described above, the difference between the X-ray irradiation / measurement conditions at the time of measuring the object and the air measurement is offset. You. Therefore, regardless of the X-ray irradiation / measurement conditions at the time of measuring the subject, the corrected projection data Pr (u) has the same value for the same subject 7, and as a result, the same reconstructed image is obtained. (However, if the X-ray irradiation / measurement conditions change, the SN of the projection data and the reconstructed image change).
That is, in the conventional fan-beam X-ray tomography apparatus, the quantitativeness of the reconstructed image is maintained regardless of the X-ray irradiation and measurement conditions at the time of measurement.
【００１８】一方、従来の二次元検出器６を用いたＸ線
断層撮影装置（前述のファンビームＸ線断層撮影装置と
対比して、以下ではコーンビームＸ線断層撮影装置と呼
ぶ）においては、二次元検出器６の視野サイズおよびダ
イナミックレンジの制限から上記のようなリファレンス
・データを得ることができない。On the other hand, in a conventional X-ray tomography apparatus using a two-dimensional detector 6 (hereinafter, referred to as a cone-beam X-ray tomography apparatus in contrast to the above-described fan-beam X-ray tomography apparatus). The above-described reference data cannot be obtained due to the limitations on the visual field size and dynamic range of the two-dimensional detector 6.
【００１９】まず、視野の問題を説明する。コーンビー
ムＸ線断層撮影装置における二次元検出器６として一般
的に利用されているＸ線Ｉ.Ｉ-カメラ系あるいはフラッ
ト・パネル・センサは大視野のものを製造することが困
難である。すなわち、二次元検出器６の視野が被検体７
に比べて狭いため、被検体７を透過せずに直接検出器６
に入射するＸ線が存在せず、上記のようなリファレンス
・データを得ることができない。First, the problem of the visual field will be described. It is difficult to manufacture an X-ray II-camera system or a flat panel sensor generally used as the two-dimensional detector 6 in a cone beam X-ray tomography apparatus having a large field of view. That is, the visual field of the two-dimensional detector 6 is
Is smaller than that of
There is no X-ray incident on the device, and the above-described reference data cannot be obtained.
【００２０】次に、ダイナミックレンジの問題を説明す
る。上記のＸ線Ｉ.Ｉ-カメラ系あるいはフラット・パネ
ル・センサは、従来のファンビームＸ線断層撮影装置に
一次元検出器１４として用いられているＸenon検出器或
いは固体検出器に比べダイナミックレンジが狭い。従っ
て、例え視野サイズが十分であったとしても、被検体７
中のＸ線吸収が大なる部位を透過してきたＸ線と、被検
体７を透過せずに直接検出器６に入射するＸ線とを同時
に精度よく計測するのが困難である。よって、リファレ
ンス・データとして意味のある高精度なデータを計測す
ることは一般的に困難である。Next, the problem of the dynamic range will be described. The above-mentioned X-ray II-camera system or flat panel sensor has a larger dynamic range than a Xenon detector or a solid state detector used as a one-dimensional detector 14 in a conventional fan beam X-ray tomography apparatus. narrow. Therefore, even if the size of the visual field is sufficient,
It is difficult to accurately and simultaneously measure X-rays that have transmitted through a region where the X-ray absorption is large and X-rays that do not pass through the subject 7 and directly enter the detector 6. Therefore, it is generally difficult to measure meaningful and highly accurate data as reference data.
【００２１】以上のように、コーンビームＸ線断層撮影
装置においては、検出器の狭視野，狭ダイナミック・レ
ンジと云う二つの問題点から、リファレンス・データを
得ることができず、被検体計測データ，エア・データ間
でのＸ線照射・計測条件の違いによる差異を補正できな
い。結果的に、被検体計測時のＸ線照射・計測条件によ
り再構成画像の定量性が左右される。そのため、従来の
コーンビームＸ線断層撮影装置では、Ｘ線照射・計測条
件の異なる計測により得られた再構成画像同士のＣＴ値
が一定せず、医師による正確な診断の妨げとなってい
た。As described above, in the cone-beam X-ray tomography apparatus, reference data cannot be obtained due to two problems of a narrow field of view and a narrow dynamic range of the detector, and the measurement data of the object cannot be obtained. However, differences due to differences in X-ray irradiation / measurement conditions between air and data cannot be corrected. As a result, the quantitativeness of the reconstructed image depends on the X-ray irradiation and measurement conditions at the time of measuring the subject. Therefore, in the conventional cone-beam X-ray tomography apparatus, CT values of reconstructed images obtained by measurement under different X-ray irradiation / measurement conditions are not constant, which hinders accurate diagnosis by a doctor.
【００２２】ここで、先のフェルドカンプによるコーン
ビーム再構成演算を子細に検討してみると、本来であれ
ば、上記変換式における補正項Ｐｒｅｆは、フィルタ演
算の過程で消去されるべき項であることがわかる。何故
ならば、上記変換式における補正項Ｐｒｅｆは位置ｕに
因らない定数項であり、フェルドカンプによるコーンビ
ーム再構成演算法におけるフィルタ演算では、位置ｕに
対する高周波強調を行なってこの定数項を削除してい
る。従って、本来であれば、被検体計測時のＸ線照射・
計測条件の変化は、再構成画像の像質に影響を及ぼさな
いのである。Here, when the cone beam reconstruction calculation by Feldkamp is examined in detail, the correction term Pref in the above conversion equation is originally a term that should be eliminated in the course of the filter calculation. You can see that there is. The reason is that the correction term Pref in the above conversion equation is a constant term that does not depend on the position u. In the filter operation in the cone beam reconstruction operation method by Feldkamp, high-frequency emphasis is performed on the position u and this constant term is deleted. are doing. Therefore, it should be supposed that X-ray irradiation and
The change in the measurement condition does not affect the image quality of the reconstructed image.
【００２３】ところが、前述の第一の問題点である投影
データの欠落による「偽像の発生」を回避するために投
影データの外挿を行なった場合、外挿部の曲線の形状が
Ｘ線照射・計測条件によって変化してしまう。Ｘ線照射
・計測条件の変化は、すなわち計測されるＸ線強度Ｉｏ
(ｕ)のゲインの変化である（図５の(Ａ)）。Ｘ線強度Ｉ
ｏ(ｕ)のゲイン変化は、すなわち投影値Ｐ(ｕ)のオフセ
ットの変化である（図５の(Ｂ)）。図５の(Ｃ)に示すよ
うに、投影値Ｐ(ｕ)のオフセットが変化すると外挿部の
曲線形状が変化する。この曲線形状の変化分は、前記し
たフィルタ演算の過程でも消去されることはない。外挿
部の曲線形状が変化すると再構成画像の視野周辺部の画
像データが変化し、結果的に、Ｘ線照射・計測条件の変
化により再構成画像が変化することになる。However, when extrapolation of projection data is performed in order to avoid the above-mentioned first problem of “generation of false images” due to lack of projection data, the shape of the curve of the extrapolation section is X-ray. It changes depending on the irradiation and measurement conditions. The change in the X-ray irradiation / measurement conditions is,
This is a change in the gain of (u) (FIG. 5 (A)). X-ray intensity I
The change in the gain of o (u) is a change in the offset of the projection value P (u) (FIG. 5B). As shown in FIG. 5C, when the offset of the projection value P (u) changes, the curve shape of the extrapolated portion changes. The change in the curve shape is not deleted even in the process of the above-described filter operation. If the curve shape of the extrapolation part changes, image data of the peripheral part of the visual field of the reconstructed image changes, and as a result, the reconstructed image changes due to a change in X-ray irradiation / measurement conditions.
【００２４】以上、Ｘ線照射・計測条件の変動に起因す
る「定量性の低下」の問題について述べてきたが、コー
ンビームＸ線断層撮影装置におけるＳＮ向上手法として
特願平０９−００４９８６号出願(引用文献３)及び特願
平１０−１７７５５２号出願(引用文献４)に述べられて
いるような線量／感度制御を行なうコーンビーム計測系
においては、さらに複雑な問題が生じる。As mentioned above, the problem of "decrease in quantitativeness" caused by the fluctuation of X-ray irradiation / measurement conditions has been described. As a SN improvement method in a cone beam X-ray tomography apparatus, Japanese Patent Application No. 09-004986 is filed. A more complicated problem arises in a cone beam measurement system that performs dose / sensitivity control as described in (Patent Document 3) and Japanese Patent Application No. 10-177552 (Patent Document 4).
【００２５】前記引用文献３，４に記載の線量／感度制
御とは、各投影毎に照射するＸ線量および検出器６の感
度を最適に制御することにより、同一照射線量において
ＳＮの向上を図るものである（あるいは、同一ＳＮを得
るのにより低線量で済む）。一般に被検体７の厚さは投
影角毎に異なる。例えば人体は横方向に延びた楕円形を
しているので、横方向で体厚が厚く、前後方向では体厚
が薄い。そこで、Ｘ線が透過し易い方向と透過し難い方
向とで照射線量や検出器感度を変化させてやると無駄の
ない計測が行なえる。つまり、Ｘ線が透過し難い方向で
は照射線量を上げ、透過し易い方向では照射線量を下げ
るという制御を行なう。前記の引用文献３，４には、直
前の数投影分の計測データから次の投影における最適な
照射線量および検出器感度を算出する方法についても記
載されている。そして、引用文献３では、Ｘ線検出器と
してＸ線Ｉ.Ｉ-カメラ系を用い、カメラの光学絞りを制
御することにより検出器感度を制御しており、引用文献
４では、Ｘ線検出器としてフラット・パネル・センサを
用い、センサのアンプゲインを制御することで検出器感
度を制御している。The dose / sensitivity control described in the cited documents 3 and 4 is intended to improve the SN at the same irradiation dose by optimally controlling the X-ray dose irradiated for each projection and the sensitivity of the detector 6. (Or lower doses to obtain the same SN). Generally, the thickness of the subject 7 differs for each projection angle. For example, since the human body has an elliptical shape extending in the lateral direction, the body thickness is large in the lateral direction and small in the front-rear direction. Therefore, by changing the irradiation dose and the detector sensitivity in the direction in which X-rays are easily transmitted and the direction in which X-rays are hardly transmitted, measurement can be performed without waste. That is, control is performed such that the irradiation dose is increased in the direction where X-rays are hardly transmitted, and the irradiation dose is decreased in the direction where X-rays are easily transmitted. The above cited references 3 and 4 also describe a method of calculating an optimum irradiation dose and a detector sensitivity in the next projection from measurement data for several projections immediately before. In Patent Document 3, an X-ray II-camera system is used as an X-ray detector, and the sensitivity of the detector is controlled by controlling the optical aperture of the camera. In Patent Document 4, the X-ray detector is used. The sensor sensitivity is controlled by controlling the amplifier gain of the sensor using a flat panel sensor.
【００２６】さて、上記の線量／感度制御を行なった場
合、投影角毎にＸ線照射・計測条件を変化させつつ計測
を行なっていることになる。従って、上記線量／感度制
御を行なう従来のコーンビームＸ線断層撮影装置におい
ては、投影角毎のＸ線照射・計測条件の補正がなされな
いために、再構成画像の定量性が保証されないばかり
か、再構成画像上にアーチファクトが生じる。When the above dose / sensitivity control is performed, the measurement is performed while changing the X-ray irradiation / measurement conditions for each projection angle. Therefore, in the conventional cone-beam X-ray tomography apparatus that performs the above-described dose / sensitivity control, since the X-ray irradiation / measurement conditions are not corrected for each projection angle, not only the quantitativeness of the reconstructed image is not guaranteed. , Artifacts occur on the reconstructed image.
【００２７】以上のことから、計測時のＸ線照射・計測
条件に依存せずに再構成画像を得るための計測データ補
正手段が必要である。また、特に各投影毎にＸ線照射・
計測条件を制御する線量／感度制御を行なって計測した
場合にも、それに対応しての計測データの補正手段が必
要である。From the above, a measurement data correction means for obtaining a reconstructed image without depending on the X-ray irradiation and measurement conditions at the time of measurement is required. In addition, X-ray irradiation,
Even when the measurement is performed by performing the dose / sensitivity control for controlling the measurement condition, a correction means for the measurement data corresponding to the measurement is required.
【００２８】従って、本発明の目的は、計測時のＸ線照
射・計測条件に依存せずに、良質の再構成画像を得るこ
とのできるＸ線断層撮影方法及びその方法を実施するた
めの装置を提供することである。Accordingly, an object of the present invention is to provide an X-ray tomography method capable of obtaining a high-quality reconstructed image without depending on X-ray irradiation and measurement conditions at the time of measurement, and an apparatus for implementing the method. It is to provide.
【００２９】[0029]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明によれば、 (１)被検体に照射するＸ線を放射するためのＸ線源と、
上記被検体を透過したＸ線を投影データとして検出する
ため上記Ｘ線源に対向して配置された二次元Ｘ線検出器
と、上記Ｘ線源と上記二次元Ｘ線検出器とを搭載して上
記被検体の回りを回転するスキャナ部と、上記Ｘ線源に
よる上記被検体へのＸ線の照射条件と上記二次元Ｘ線検
出器による上記投影データの計測条件とを記録するため
の記録手段と、上記記録手段に記録された上記Ｘ線の照
射条件と上記投影データの計測条件とを使用して上記二
次元Ｘ線検出器により検出された上記投影データを補正
するための補正手段とを具備してなるＸ線断層撮影装置
が提供される。上記の記録手段および補正手段を備える
ことにより、計測時のＸ線照射・計測条件に依存せず
に、良質の再構成画像を得ることができる。According to the present invention, there is provided: (1) an X-ray source for emitting X-rays for irradiating an object;
A two-dimensional X-ray detector arranged opposite to the X-ray source for detecting the X-rays transmitted through the subject as projection data; and the X-ray source and the two-dimensional X-ray detector mounted thereon. A scanner section rotating around the subject, and recording for recording conditions for irradiating the subject with X-rays by the X-ray source and measurement conditions for the projection data by the two-dimensional X-ray detector. Means for correcting the projection data detected by the two-dimensional X-ray detector using the X-ray irradiation condition and the measurement condition of the projection data recorded in the recording means; and An X-ray tomography apparatus comprising: By providing the above-mentioned recording means and correction means, a high-quality reconstructed image can be obtained without depending on X-ray irradiation / measurement conditions at the time of measurement.
【００３０】(２)上記Ｘ線源としてＸ線管を用いた場
合、上記したＸ線の照射条件とは、上記Ｘ線管により上
記被検体にＸ線を照射する際の上記Ｘ線管の管電流値お
よびＸ線照射パルス幅であることができる。 (３)また、上記した投影データの計測条件とは、上記二
次元検出器の検出感度であることができる。 (４)また、上記記録手段は、上記Ｘ線管の管電流値，Ｘ
線照射パルス幅，および上記二次元検出器の検出感度，
または、それらから計算により得られる値を記録してお
く手段であることができる。 (５)上記の二次元Ｘ線検出器として光学絞りを備えた二
次元Ｘ線検出器を用いた場合、上記した投影データの計
測条件とは、上記光学絞りの開口面積（あるいは開口
径）であることができる。 (６)上記の記録手段は、上記Ｘ線管の管電流値，Ｘ線照
射パルス幅，および上記光学絞りの開口面積(あるいは
開口径)，または、それらから計算により得られる値を
記録しておく手段であることができる。 (７)上記の二次元Ｘ線検出器は、光学絞り及び該光学絞
りの開口面積（あるいは開口径）を制御するための駆動
手段としてステッピング・モータを備えた二次元Ｘ線検
出器であり、上記した投影データの計測条件とは、上記
ステッピング・モータに入力する駆動信号値であること
ができる。 (８)上記の記録手段は、上記Ｘ線管の管電流値，Ｘ線照
射パルス幅，および上記ステッピング・モータに入力す
る駆動信号値，または、それらから計算により得られる
値を記録しておく手段であり、上記の補正手段は、上記
記録手段に記録された上記駆動信号値からそれに対応す
る上記光学絞りの開口面積（あるいは開口径）を求める
手段を備えたものとすることができる。(2) In the case where an X-ray tube is used as the X-ray source, the above-mentioned X-ray irradiation conditions are the same as those of the X-ray tube when the subject is irradiated with X-rays by the X-ray tube. It can be a tube current value and an X-ray irradiation pulse width. (3) The measurement condition of the projection data can be the detection sensitivity of the two-dimensional detector. (4) Further, the recording means stores the tube current value of the X-ray tube, X
Beam irradiation pulse width, and the detection sensitivity of the above two-dimensional detector,
Alternatively, it may be a means for recording a value obtained by calculation from them. (5) In the case where a two-dimensional X-ray detector having an optical diaphragm is used as the two-dimensional X-ray detector, the measurement condition of the projection data is the opening area (or aperture diameter) of the optical diaphragm. There can be. (6) The recording means records the tube current value of the X-ray tube, the X-ray irradiation pulse width, and the aperture area (or aperture diameter) of the optical stop, or a value obtained by calculation from them. Can be a means of keeping. (7) The two-dimensional X-ray detector is a two-dimensional X-ray detector including an optical stop and a stepping motor as a driving unit for controlling an opening area (or an opening diameter) of the optical stop, The measurement condition of the projection data can be a drive signal value input to the stepping motor. (8) The recording means records a tube current value of the X-ray tube, an X-ray irradiation pulse width, a drive signal value inputted to the stepping motor, or a value obtained by calculation therefrom. The correction means may include means for calculating an opening area (or diameter) of the optical stop corresponding to the drive signal value recorded in the recording means.
【００３１】なお、上記の補正手段による補正演算処理
の詳細については、以下の実施例に関する説明の中で順
次明らかにされよう。The details of the correction calculation processing by the correction means will be made clear in the following description of the embodiments.
【００３２】また、本発明によれば、 (９)Ｘ線源と上記Ｘ線源に対向して配置した二次元Ｘ線
検出器とを被検体の回りに回転させながら、上記Ｘ線源
から放射されるＸ線を上記被検体に照射し、上記被検体
を透過したＸ線を上記二次元Ｘ線検出器により投影デー
タとして検出する検出工程と、上記Ｘ線源による上記被
検体への上記Ｘ線の照射条件と上記二次元Ｘ線検出器に
よる上記投影データの計測条件とを記録する記録工程
と、上記記録工程において記録された上記Ｘ線の照射条
件と上記投影データの計測条件とを用いて上記検出工程
で検出された投影データを補正する補正工程とを含んで
なるＸ線断層撮影方法が提供される。上記の記録工程お
よび補正工程を備えることにより、計測時のＸ線照射・
計測条件に依存せずに、常に良質の再構成画像を得るこ
とができる。 (１０)上記のＸ線源としてＸ線管を用いた場合、上記し
たＸ線の照射条件とは、上記Ｘ線管により上記被検体に
Ｘ線を照射する際の上記Ｘ線管の管電流値およびＸ線照
射パルス幅であることができる。 (１１)また、上記した投影データの計測条件とは、上記
二次元検出器の検出感度であることができる。 (１２)上記した記録工程は、上記Ｘ線管の管電流値，Ｘ
線照射パルス幅，および上記二次元検出器の検出感度，
または、それらから計算により得られる値を記録してお
く工程であることができる。 (１３)上記の二次元Ｘ線検出器は、光学絞りを備えた二
次元Ｘ線検出器であり、上記の投影データの計測条件と
は、上記光学絞りの開口面積（あるいは開口径）である
ことができる。 (１４)上記記録工程は、上記Ｘ線管の管電流値，Ｘ線照
射パルス幅，および上記光学絞りの開口面積（あるいは
開口径），または、それらから計算により得られる値を
記録しておく工程であることができる。 (１５)上記二次元Ｘ線検出器は、光学絞り及び該光学絞
りの開口面積（あるいは開口径）を制御するための駆動
手段としてステッピング・モータを備えた二次元Ｘ線検
出器であり、上記した投影データの計測条件とは、上記
ステッピング・モータに入力する駆動信号値であること
ができる。 (１６)上記記録工程は、上記Ｘ線管の管電流値，Ｘ線照
射パルス幅，および上記ステッピング・モータに入力す
る駆動信号値，または、それらから計算により得られる
値を記録しておく工程であり、上記の補正工程は、上記
記録工程において記録された上記駆動信号値からそれに
対応する上記光学絞りの開口面積（あるいは開口径）を
求める段階を含んでなる工程とすることができる。Further, according to the present invention, (9) the X-ray source and the two-dimensional X-ray detector arranged opposite to the X-ray source are rotated around the subject while being rotated from the X-ray source. Irradiating the object with the emitted X-rays, detecting the X-rays transmitted through the object as projection data by the two-dimensional X-ray detector, and detecting the X-rays on the object by the X-ray source. A recording step of recording the X-ray irradiation condition and the measurement condition of the projection data by the two-dimensional X-ray detector; and the X-ray irradiation condition and the measurement condition of the projection data recorded in the recording process. And a correcting step of correcting the projection data detected in the detecting step by using the X-ray tomographic imaging method. By providing the above recording step and correction step, X-ray irradiation and
A high-quality reconstructed image can always be obtained without depending on measurement conditions. (10) In the case where an X-ray tube is used as the X-ray source, the X-ray irradiation condition is defined as a tube current of the X-ray tube when the subject is irradiated with X-rays by the X-ray tube. Value and X-ray irradiation pulse width. (11) The measurement condition of the projection data can be the detection sensitivity of the two-dimensional detector. (12) The recording step described above is performed by using the tube current value of the X-ray tube, X
Beam irradiation pulse width, and the detection sensitivity of the above two-dimensional detector,
Alternatively, it may be a step of recording a value obtained by calculation from them. (13) The two-dimensional X-ray detector is a two-dimensional X-ray detector provided with an optical diaphragm, and the measurement condition of the projection data is an opening area (or aperture diameter) of the optical diaphragm. be able to. (14) In the recording step, the tube current value of the X-ray tube, the X-ray irradiation pulse width, the opening area (or opening diameter) of the optical stop, or a value obtained by calculation from them is recorded. Can be a process. (15) The two-dimensional X-ray detector is a two-dimensional X-ray detector including an optical stop and a stepping motor as a driving unit for controlling an opening area (or an opening diameter) of the optical stop. The measurement condition of the projection data may be a drive signal value input to the stepping motor. (16) In the recording step, a step of recording a tube current value of the X-ray tube, an X-ray irradiation pulse width, a drive signal value input to the stepping motor, or a value obtained by calculation from them. The correcting step may include a step of obtaining an opening area (or opening diameter) of the optical stop corresponding to the driving signal value recorded in the recording step.
【００３３】[0033]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、実施例を挙げ、図面を参照して詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
【００３４】〈実施例１〉図１に、本発明の第一の実施
例になるＸ線断層撮影装置の概略構成を示す。本実施例
になるＸ線断層撮影装置は、計測を行なう計測部１と、
計測された画像データを処理するデータ処理部２と、計
測部１及びデータ処理部２の双方の制御を行なう制御部
３とを有する。計測部１のスキャナ４上には、Ｘ線源５
および二次元Ｘ線検出器６が被検体７を間に挟んで互い
に対向する位置に配置されている。なお、ここで使用し
ているＸ線検出器６は、Ｘ線Ｉ.Ｉ-カメラ系からなる二
次元Ｘ線検出器である。Embodiment 1 FIG. 1 shows a schematic structure of an X-ray tomography apparatus according to a first embodiment of the present invention. The X-ray tomography apparatus according to the present embodiment includes a measurement unit 1 that performs measurement,
It has a data processing unit 2 for processing the measured image data, and a control unit 3 for controlling both the measuring unit 1 and the data processing unit 2. An X-ray source 5 is provided on the scanner 4 of the measurement unit 1.
The two-dimensional X-ray detector 6 is arranged at a position facing each other with the subject 7 interposed therebetween. The X-ray detector 6 used here is a two-dimensional X-ray detector comprising an X-ray II-camera system.
【００３５】図１の装置構成による計測方法について説
明する。Ｘ線源５からＸ線８を放射させて被検体７に照
射し、被検体７を透過したＸ線の強度を二次元Ｘ線検出
器６により計測する。スキャナ４は回転中心軸９を回転
中心として被検体７の回りを回転する。この時、スキャ
ナ４が決められた角度を回転する毎に透過Ｘ線強度の計
測を行なう。これを被検体７の全周にわたって繰り返し
て、合計百乃至数百組の透過Ｘ線強度画像データを収集
する。それぞれの計測時点におけるスキャナ４の回転角
位置を「投影角」と呼ぶ。A measuring method using the apparatus configuration shown in FIG. 1 will be described. An X-ray 8 is radiated from the X-ray source 5 to irradiate the subject 7, and the intensity of the X-ray transmitted through the subject 7 is measured by the two-dimensional X-ray detector 6. The scanner 4 rotates around the subject 7 about the rotation center axis 9. At this time, the transmitted X-ray intensity is measured each time the scanner 4 rotates by a predetermined angle. This is repeated over the entire circumference of the subject 7 to collect a total of one hundred to several hundred sets of transmitted X-ray intensity image data. The rotation angle position of the scanner 4 at each measurement time is called a “projection angle”.
【００３６】本発明によるＸ線断層撮影装置では、特
に、前記制御部３が、Ｘ線照射・計測条件記録手段１５
を有しており、これにより上記計測に際してのＸ線照射
・計測条件を記録する。本発明におけるＸ線照射・計測
条件とは、Ｘ線源（Ｘ線管）５の管電流，Ｘ線照射パル
ス幅，および検出器６の感度等の計測データのゲインを
左右するパラメータを意味する。Ｘ線照射・計測条件記
録手段１５は、被検体７の投影画像データ及びエア・デ
ータを計測する際に、上記Ｘ線照射・計測条件を示すパ
ラメータを記録する手段であり、具体的には、ハード・
ディスク，半導体メモリ，光磁気ディスク等の記憶媒体
である。また、上記のＸ線検出器６の感度とは、カメラ
の光学絞りの開口面積のことである。また、光学絞り開
口面積そのものでなくとも、光学絞り開口面積をコント
ロールするサーボ・モータ等の駆動手段（光学絞り制御
モータ１７と呼ぶことにする）に入力する信号値（ステ
ップ数）であってもよい。In the X-ray tomography apparatus according to the present invention, in particular, the control unit 3 controls the X-ray irradiation / measurement condition recording means 15.
The X-ray irradiation / measurement conditions at the time of the above measurement are recorded. The X-ray irradiation / measurement conditions in the present invention mean parameters that influence the gain of measurement data such as the tube current of the X-ray source (X-ray tube) 5, the X-ray irradiation pulse width, and the sensitivity of the detector 6. . The X-ray irradiation / measurement condition recording means 15 is a means for recording parameters indicating the X-ray irradiation / measurement conditions when measuring the projection image data and the air data of the subject 7, and specifically, hard·
It is a storage medium such as a disk, a semiconductor memory, and a magneto-optical disk. The sensitivity of the X-ray detector 6 refers to the opening area of the optical stop of the camera. Further, the signal value (the number of steps) input to a driving means (referred to as an optical stop control motor 17) such as a servo motor for controlling the optical stop opening area is not limited to the optical stop opening area itself. Good.
【００３７】Ｘ線照射・計測条件記録手段１５は、少な
くともこれらのパラメータを再構成演算の前処理が行わ
れるまで保持する。これらパラメータは再構成演算の前
処理に際して利用される。ただし、エア・データは、二
次元検出器６の感度むら補正のために必要なデータなの
で、二次元検出器６やＸ線源５を取り替える等の装置構
成の変更がない限りは原則として変更する必要がなく、
エア・データ計測時のＸ線照射・計測条件は何度も同一
の条件を用いることができる。一般に、二次元検出器６
としてＸ線Ｉ.Ｉ-カメラ系を用いたＸ線断層撮影装置
は、同一の計測系で必要に応じて撮影視野サイズを切り
替えることができるが、この場合には撮影視野サイズ毎
に新たなエア・データが必要である。よって、装置毎に
選択できる撮影視野サイズに応じた分だけエア・データ
を計測しておけば、後は、被検体７計測毎にエア・デー
タを計測する必要はない。エア・データ計測時のＸ線照
射・計測条件もその時々のものを記録しておいて、何度
もそれらを利用する。The X-ray irradiation / measurement condition recording means 15 retains at least these parameters until preprocessing for reconstruction calculation is performed. These parameters are used in preprocessing of the reconstruction operation. However, since the air data is data necessary for correcting the sensitivity unevenness of the two-dimensional detector 6, the air data is changed in principle unless the two-dimensional detector 6 or the X-ray source 5 is replaced or the like. No need,
The same conditions can be used as the X-ray irradiation and measurement conditions at the time of air data measurement many times. Generally, a two-dimensional detector 6
An X-ray tomography apparatus using an X-ray II-camera system can switch the imaging field size as needed with the same measurement system, but in this case, a new air・ Data is required. Therefore, if the air data is measured by an amount corresponding to the imaging visual field size that can be selected for each device, thereafter, it is not necessary to measure the air data each time the subject 7 is measured. The X-ray irradiation / measurement conditions at the time of air data measurement are also recorded at each time, and these are used many times.
【００３８】次に、計測した透過Ｘ線強度画像データを
ディジタル化し、データ処理部２に送る。データ処理部
２では、まず前処理部１０において、ガンマ補正や画像
歪み補正、対数変換、二次元検出器６の感度むら補正、
前記投影データ補正等必要な前処理を加える。Next, the measured transmitted X-ray intensity image data is digitized and sent to the data processing unit 2. In the data processing unit 2, first, in the preprocessing unit 10, gamma correction, image distortion correction, logarithmic conversion, sensitivity unevenness correction of the two-dimensional detector 6,
Necessary preprocessing such as the projection data correction is added.
【００３９】本発明によるＸ線断層撮影装置では、特
に、データ処理部２における前処理部１０が投影データ
補正手段１６を有しており、前記Ｘ線照射・計測条件記
録手段１５が保持しているＸ線照射・計測条件を利用し
て、投影データの補正を行なう（この投影データ補正法
に関しては後述する）。最終的に前処理部１０において
Ｘ線照射・計測条件が補正された投影データすなわちＸ
線条件補正投影データは再構成演算手段１１に送られ
る。In the X-ray tomography apparatus according to the present invention, in particular, the pre-processing unit 10 in the data processing unit 2 has the projection data correction means 16 and the X-ray irradiation / measurement condition recording means 15 holds the data. The projection data is corrected using the existing X-ray irradiation / measurement conditions (this projection data correction method will be described later). Finally, the projection data, ie, X
The line condition corrected projection data is sent to the reconstruction calculating means 11.
【００４０】以上のような前処理を行なって得られた全
Ｘ線照射・計測条件補正投影データを基に再構成演算手
段１１において被検体７の視野領域内の三次元的なＸ線
吸収係数分布を再構成する。この再構成演算方法として
は、フェルドカンプ等によるコーンビーム再構成演算法
等が知られている(前掲の引用文献１)。Based on the total X-ray irradiation / measurement condition corrected projection data obtained by performing the above pre-processing, the reconstruction calculating means 11 causes the three-dimensional X-ray absorption coefficient in the visual field region of the subject 7 to be calculated. Reconstruct the distribution. As this reconstruction calculation method, a cone beam reconstruction calculation method by Feldkamp and the like is known (cited document 1 cited above).
【００４１】最終的には、画像化手段１２において上記
三次元再構成画像に対しボリュームレンダリング処理あ
るいは最大値投影処理等の画像処理を施して、画像表示
手段１３上に二次元画像として表示する。操作者はキー
ボード、マウス、トラック・ボール等の図示してない指
示装置を介して、画像化手段１２に対して観察したい視
点、部位等のパラメータを入力し、所望の画像を得る。Finally, the image forming means 12 performs image processing such as volume rendering processing or maximum value projection processing on the three-dimensional reconstructed image and displays it on the image display means 13 as a two-dimensional image. The operator inputs parameters such as a viewpoint and a part to be observed to the imaging means 12 via an indicating device (not shown) such as a keyboard, a mouse, and a track ball to obtain a desired image.
【００４２】医師あるいは操作者は、上記二次元画像あ
るいは三次元再構成像に様々な処理を加え、これを利用
して診断を下し、治療計画を立て、経過の観察を行な
う。The physician or the operator applies various processes to the two-dimensional image or the three-dimensional reconstructed image, makes a diagnosis using this, makes a treatment plan, and observes the progress.
【００４３】〈実施例２〉次に、本発明の第二の実施例
になるＸ線断層撮影装置の構成及び動作について説明す
る。本実施例では、二次元Ｘ線検出器６としてフォトダ
イオードとＴＦＴスイッチ等を二次元的に配置してなる
フラット・パネル・センサを用いている。この場合、二
次元検出器６の感度とは、アンプゲインのことである。
すなわち、Ｘ線管電流、Ｘ線照射パルス幅及びアンプゲ
インが、Ｘ線照射・計測条件を示すパラメータであり、
本実施例２におけるＸ線照射・計測条件記録手段１５
は、被検体７およびエア・データを計測する際に、Ｘ線
管電流、Ｘ線照射パルス幅及びアンプゲインを記録する
手段であって、具体的には、ハード・ディスク、半導体
メモリ、光磁気ディスク等の記憶媒体である。Embodiment 2 Next, the configuration and operation of an X-ray tomography apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, a flat panel sensor in which a photodiode, a TFT switch, and the like are two-dimensionally arranged is used as the two-dimensional X-ray detector 6. In this case, the sensitivity of the two-dimensional detector 6 is an amplifier gain.
That is, the X-ray tube current, the X-ray irradiation pulse width, and the amplifier gain are parameters indicating X-ray irradiation / measurement conditions,
X-ray irradiation / measurement condition recording means 15 in the second embodiment
Is a means for recording an X-ray tube current, an X-ray irradiation pulse width and an amplifier gain when measuring the subject 7 and air data, and specifically includes a hard disk, a semiconductor memory, It is a storage medium such as a disk.
【００４４】また、本実施例２における投影データ補正
手段１６は、上記のＸ線照射・計測条件、すなわちＸ線
管電流、Ｘ線照射パルス幅及びアンプゲインを利用して
投影データ補正を行なう（投影データ補正法の詳細につ
いては後述する）。The projection data correction means 16 in the second embodiment performs projection data correction using the above-mentioned X-ray irradiation / measurement conditions, that is, the X-ray tube current, the X-ray irradiation pulse width and the amplifier gain ( Details of the projection data correction method will be described later).
【００４５】なお、本実施例２におけるＸ線断層撮影装
置の構成及び動作は、上記した部分を除けば、先の実施
例１におけるＸ線断層撮影装置の場合と同様である。The configuration and operation of the X-ray tomography apparatus according to the second embodiment are the same as those of the X-ray tomography apparatus according to the first embodiment except for the above-described parts.
【００４６】〈実施例３〉次に、本発明の第三の実施例
になるＸ線断層撮影装置の構成及び動作について示す。
本実施例では、Ｘ線照射・計測条件記録手段１５は、上
記以外にも被検体７に照射されるＸ線の状態を左右する
全てのパラメータ、あるいは二次元検出器６に入射され
るＸ線の状態を左右する全てのパラメータ、あるいは計
測部１からデータ処理部２に送られる計測データのゲイ
ンを左右する全てのパラメータ等を記録する手段であ
る。<Embodiment 3> Next, the configuration and operation of an X-ray tomography apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described.
In the present embodiment, the X-ray irradiation / measurement condition recording unit 15 performs all other parameters that influence the state of the X-ray irradiated on the subject 7 or the X-ray incident on the two-dimensional detector 6. Is a means for recording all the parameters that affect the state of the data, or all the parameters that affect the gain of the measurement data sent from the measurement unit 1 to the data processing unit 2.
【００４７】本実施例３におけるＸ線照射・計測条件記
録手段１５は、被検体７及びエア・データを計測する際
に、上記のパラメータを記録する手段であり、具体的に
は、ハード・ディスク、半導体メモリ、光磁気ディスク
等の記憶媒体である。The X-ray irradiation / measurement condition recording means 15 in the third embodiment is a means for recording the above parameters when measuring the subject 7 and the air data. , A storage medium such as a semiconductor memory and a magneto-optical disk.
【００４８】また、本実施例３における投影データ補正
手段１６は、上記のＸ線条件、すなわち上記のパラメー
タを利用して投影データ補正を行なう（投影データ補正
法の詳細については後述する）。The projection data correction means 16 in the third embodiment performs projection data correction using the above-mentioned X-ray conditions, that is, the above-mentioned parameters (the details of the projection data correction method will be described later).
【００４９】なお、本実施例３におけるＸ線断層撮影装
置の構成及び動作は、上記の部分を除けば、先の実施例
１におけるＸ線断層撮影装置場合と同様である。The configuration and operation of the X-ray tomography apparatus according to the third embodiment are the same as those of the X-ray tomography apparatus according to the first embodiment except for the above-described parts.
【００５０】ここで、本発明におけるＸ線照射・計測条
件の変動を補正するための計測データ補正法の原理を説
明する。本発明における二次Ｘ線元検出器６を利用した
Ｘ線断層撮影装置では、先に従来の技術として説明した
リファレンス・データ自体を直接計測するのではなく、
Ｘ線照射・計測条件を決めるパラメータを基に補正値Ｐ
ｃを計算し、これを用いて投影データ補正を行なう。Here, the principle of the measurement data correction method for correcting fluctuations in X-ray irradiation / measurement conditions according to the present invention will be described. In the X-ray tomography apparatus using the secondary X-ray source detector 6 according to the present invention, instead of directly measuring the reference data itself described above as a conventional technique,
Correction value P based on parameters that determine X-ray irradiation and measurement conditions
c is calculated, and projection data correction is performed using this.
【００５１】二次Ｘ線元検出器６としてＸ線Ｉ.Ｉ-カメ
ラ系を用いた先の実施例１においては、計測データのゲ
インは、Ｘ線管電流、Ｘ線照射パルス幅、カメラの光学
絞り開口面積に比例する。そこで、被検体計測時のＸ線
管電流をＣｏ、Ｘ線照射パルス幅をＴｏ、光学絞り開口
面積をＳｏとし、エア・データ計測時のＸ線管電流をＣ
ａ、Ｘ線照射パルス幅をＴａ、光学絞り開口面積をＳａ
とすれば、次式により補正値Ｐｃを得る。 Ｐｃ＝ｌｏｇ((Ｃｏ・Ｔｏ・Ｓｏ)／(Ｃａ・Ｔａ・Ｓ
ａ))In the first embodiment in which an X-ray II-camera system is used as the secondary X-ray source detector 6, the gain of the measurement data is determined by the X-ray tube current, X-ray irradiation pulse width, camera It is proportional to the aperture area of the optical stop. Therefore, the X-ray tube current at the time of measuring the object is Co, the X-ray irradiation pulse width is To, the optical aperture opening area is So, and the X-ray tube current at the time of air data measurement is C.
a, X-ray irradiation pulse width is Ta, optical aperture opening area is Sa
Then, the correction value Pc is obtained by the following equation. Pc = log ((Co ・ To ・ So) / (Ca ・ Ta ・ S
a))
【００５２】または、被検体計測時およびエア・データ
計測時の光学絞り開口径をそれぞれＬｏ、Ｌａとすれ
ば、次式によって補正値Ｐｃを得る。 Ｐｃ＝ｌｏｇ((Ｃｏ・Ｔｏ・Ｌｏ2）／(Ｃａ・Ｔａ・Ｌ
ａ2))Alternatively, assuming that the aperture diameters of the optical stop at the time of measuring the object and at the time of measuring the air data are Lo and La, respectively, the correction value Pc is obtained by the following equation. Pc = log ((Co · To · Lo 2 ) / (Ca · Ta · L)
a 2 ))
【００５３】または、光学絞り開口面積あるいは光学絞
り開口径の代わりに、被検体計測時及びエア・データ計
測時の光学絞り制御モータ１７への入力信号値(ステッ
プ数)をそれぞれＮｏ、Ｎａとすれば、次式によって補
正値Ｐｃを得る。 Ｐｃ＝ｌｏｇ((Ｃｏ・Ｔｏ・Ｔｂl(Ｎｏ))／(Ｃａ・Ｔ
ａ・Ｔｂl(Ｎａ))) ただし、Ｔｂl(Ｎ)は 光学絞り制御モータ１７のステッ
プ数Ｎから光学絞り開口面積を求める関数である。具体
的には、光学絞り制御モータ１７のステップ数と光学絞
り開口面積との対応表であり、これは周知のテーブル参
照手段により実現する。Alternatively, instead of the aperture area or the aperture diameter of the optical aperture, the input signal values (the number of steps) to the optical aperture control motor 17 at the time of measuring the object and at the time of measuring the air data are set to No and Na, respectively. Then, the correction value Pc is obtained by the following equation. Pc = log ((Co.To.Tbl (No)) / (Ca.T
a · Tbl (Na))) where Tbl (N) is a function for obtaining the aperture area of the optical aperture from the number of steps N of the optical aperture control motor 17. Specifically, it is a correspondence table between the number of steps of the optical aperture control motor 17 and the aperture area of the optical aperture, which is realized by a well-known table reference unit.
【００５４】また、二次元検出器６としてフラット・パ
ネル・センサを利用した先の実施例２においては、計測
データのゲインは、Ｘ線管電流、Ｘ線照射パルス幅、ア
ンプゲインに比例する。そこで、被検体計測時のＸ線管
電流をＣｏ、Ｘ線照射パルス幅をＴｏ、アンプゲインを
Ｇｏとし、エア・データ計測時のＸ線管電流をＣａ、Ｘ
線照射パルス幅をＴａ、アンプゲインをＧａとすれば、
次式により補正値Ｐｃを得る。 Ｐｃ＝ｌｏｇ((Ｃｏ・Ｔｏ・Ｇｏ)／(Ｃａ・Ｔａ・Ｇ
ａ))In the second embodiment using a flat panel sensor as the two-dimensional detector 6, the gain of the measurement data is proportional to the X-ray tube current, the X-ray irradiation pulse width, and the amplifier gain. Therefore, the X-ray tube current at the time of measuring the subject is Co, the X-ray irradiation pulse width is To, the amplifier gain is Go, and the X-ray tube current at the time of air data measurement is Ca, X
Assuming that the line irradiation pulse width is Ta and the amplifier gain is Ga,
The correction value Pc is obtained by the following equation. Pc = log ((Co · To · Go) / (Ca · Ta · G)
a))
【００５５】また、先の実施例３においては、被検体計
測時及びエア・データ計測時の計測データのゲインを左
右するパラメータを、それぞれ o1, o2, …、 a1, a2,
…とし、それらのパラメータから被検体計測時及びエア
・データ計測時の計測データのゲインを求めるための関
数をそれぞれＧ(o1, o2, …)、Ｇ(a1, a2, …)とする
と、次式によって補正値Ｐｃを得る。 Ｐｃ=ｌｏｇ(Ｇ(o1, o2, …)／Ｇ(a1, a2, …))In the third embodiment, the parameters which influence the gain of the measurement data at the time of measuring the object and at the time of measuring the air data are respectively defined as o1, o2,..., A1, a2,
, And G (o1, o2,...) And G (a1, a2,...) As functions for obtaining the gain of the measurement data at the time of measuring the object and at the time of measuring the air data from these parameters, respectively. The correction value Pc is obtained by the equation. Pc = log (G (o1, o2,…) / G (a1, a2,…))
【００５６】以上のようにして先の実施例１〜３におい
て求めた補正値Ｐｃを用いて、次式によりＸ線照射・計
測条件補正投影データＰｘ(ｕ，ｖ)を求めることができ
る。これは、従来の一次元検出器１４を用いたＸ線断層
撮影装置において、計測したリファレンス・データか
ら、リファレンス補正値Ｐｒｅｆ＝ｌｏｇ(Ｉｏ(ｕ０)
／Ｉａ(ｕ０)) を求め、投影データ補正を行っていたこ
とに相当する補正である（但し、従来の一次元検出器１
４を用いたＸ線断層撮影装置における投影データ補正に
関する説明では、検出器１４上での位置は座標(ｕ)のみ
で指定されていたが、本発明におけるＸ線断層撮影装置
においては、二次元検出器６を用いているため、検出器
６上での位置は座標(ｕ，ｖ)によって指定される）。 Ｐｘ(ｕ，ｖ)＝−ｌｏｇ(Ｉｏ(ｕ，ｖ)／Ｉａ(ｕ，ｖ))
＋ＰｃUsing the correction values Pc obtained in the first to third embodiments as described above, X-ray irradiation / measurement condition correction projection data Px (u, v) can be obtained by the following equation. This is because the reference correction value Pref = log (Io (u0) is obtained from the measured reference data in the X-ray tomography apparatus using the conventional one-dimensional detector 14.
/ Ia (u0)), which is equivalent to performing projection data correction (however, the conventional one-dimensional detector 1
In the description regarding the projection data correction in the X-ray tomography apparatus using No. 4, the position on the detector 14 is designated only by the coordinates (u). Since the detector 6 is used, the position on the detector 6 is specified by coordinates (u, v)). Px (u, v) =-log (Io (u, v) / Ia (u, v))
+ Pc
【００５７】以上のようにして、先の実施例１〜３にお
いて、本発明におけるコーンビームＸ線断層撮影装置で
は、従来装置におけるように、直接リファレンス・デー
タを計測することなくして、Ｘ線照射・計測条件を決め
るパラメータを基にして投影データの補正を行なう。As described above, in the first to third embodiments, the cone-beam X-ray tomography apparatus of the present invention does not directly measure the reference data as in the conventional apparatus, but irradiates the X-ray. • Correction of projection data based on parameters that determine measurement conditions.
【００５８】以上のようにして得られたＸ線照射・計測
条件補正投影データＰｘ(ｕ，ｖ)により再構成を行なえ
ば、被検体計測時とエア計測時のＸ線照射・計測条件の
違いが相殺される。よって、被検体計測時のＸ線照射・
計測条件がどのようなものであれ、同一の被検体７に対
しては、投影データＰｘ(ｕ，ｖ)は同一の値となり、す
なわち同一の再構成画像が得られる（但し、Ｘ線照射・
計測条件が変われば、投影データ及び再構成画像のＳＮ
は変化する）。つまり、本発明によるＸ線断層撮影装置
においては、計測時のＸ線照射・計測条件に拘らず再構
成画像の定量性は保たれる。If the reconstruction is performed using the X-ray irradiation / measurement condition corrected projection data Px (u, v) obtained as described above, the difference between the X-ray irradiation / measurement conditions at the time of measuring the subject and the air is obtained. Are offset. Therefore, X-ray irradiation and
Regardless of the measurement conditions, the projection data Px (u, v) has the same value for the same subject 7, that is, the same reconstructed image is obtained (however, X-ray irradiation /
If the measurement conditions change, the SN of the projection data and the reconstructed image
Changes). That is, in the X-ray tomography apparatus according to the present invention, the quantitativeness of the reconstructed image is maintained regardless of the X-ray irradiation and measurement conditions at the time of measurement.
【００５９】〈実施例４〉本発明の第四の実施例になる
Ｘ線断層撮影装置の構成及び動作について示す。本実施
例は、計測中の線量／感度制御を行なうＸ線断層撮影装
置に関するものである。線量／感度制御とは、投影角毎
に最適なＸ線照射線量及び検出器６の感度制御を行なう
ことであり、同一のＸ線量総和に対して再構成画像のＳ
Ｎを最適化するか、あるいは、より少ないＸ線量総和に
対して同一のＳＮを持つ再構成画像を得ようとするもの
である。Ｘ線断層撮影装置における線量／感度制御その
ものの詳細に関しては、前掲の引用文献３及び４に記載
されている。その概略を説明すると、引用文献３及び４
に記載の線量／感度制御とは、各投影毎に照射Ｘ線量及
び検出器感度を最適に制御することによって、同一照射
線量においてのＳＮの向上を図ろうとする（あるいは、
同一ＳＮを得るのに、より低線量で済ませようとする）
ものである。一般に、被検体７の厚さは、投影角毎に異
なる。例えば、人体は横方向に延びた楕円形をしている
ので、横方向では体厚が厚く、前後方向では体厚が薄
い。そこで、Ｘ線が透過し易い方向と透過し難い方向と
で照射線量や検出器感度を変化させてやると無駄のない
計測が行える。つまり、Ｘ線が透過し難い方向の時には
照射線量を上げ、透過し易い方向の時は照射線量を下げ
るという制御を行なう。引用文献３及び４には、この照
射線量及び検出器感度の制御を直前の数投影分の計測デ
ータから次の投影における最適な照射線量及び検出器感
度を算出する方法についても記載されている。なお、引
用文献３では、検出器としてＸ線Ｉ.Ｉ-カメラ系を用
い、カメラがの光学絞りを制御することで検出器感度を
制御しており、引用文献４では、検出器としてフラット
・パネル・センサを用い、センサのアンプゲインを制御
することで検出器感度を制御している。Fourth Embodiment The configuration and operation of an X-ray tomography apparatus according to a fourth embodiment of the present invention will be described. The present embodiment relates to an X-ray tomography apparatus for performing dose / sensitivity control during measurement. The dose / sensitivity control is to perform the optimum X-ray irradiation dose and sensitivity control of the detector 6 for each projection angle, and the S / S of the reconstructed image is the same for the same total X-ray dose.
It is intended to optimize N or to obtain a reconstructed image having the same SN for a smaller total X-ray dose. Details of the dose / sensitivity control itself in the X-ray tomography apparatus are described in the above-cited references 3 and 4. The outline of the method is as follows.
The dose / sensitivity control described in is intended to improve the SN at the same irradiation dose by optimally controlling the irradiation X dose and the detector sensitivity for each projection (or
(In order to obtain the same SN, we try to use lower dose)
Things. Generally, the thickness of the subject 7 differs for each projection angle. For example, since the human body has an elliptical shape extending in the lateral direction, the body thickness is large in the lateral direction and small in the front-back direction. Therefore, by changing the irradiation dose and the detector sensitivity in the direction in which X-rays are easily transmitted and the direction in which X-rays are hardly transmitted, measurement can be performed without waste. That is, control is performed such that the irradiation dose is increased in the direction where X-rays are hardly transmitted, and the irradiation dose is decreased in the direction where X-rays are easily transmitted. Patent Documents 3 and 4 also describe a method of calculating the optimum irradiation dose and detector sensitivity in the next projection from the measurement data for several projections immediately before the control of the irradiation dose and detector sensitivity. In the cited reference 3, an X-ray II-camera system is used as the detector, and the sensitivity of the detector is controlled by controlling the optical aperture of the camera. In the cited reference 4, a flat-type detector is used as the detector. Using a panel sensor, the sensitivity of the detector is controlled by controlling the amplifier gain of the sensor.
【００６０】上記の引用文献３及び４に記載の従来の計
測中の線量／感度制御を行なうＸ線断層撮影装置では、
線量／感度制御を行なうことによって、投影毎にＸ線照
射・計測条件を変化させつつ計測を行なっていた。既に
説明したように、Ｘ線照射・計測条件の変動は再構成画
像の定量性の低下をもたらしていた。また、特に計測中
の線量／感度制御を行なうＸ線断層撮影装置では、投影
角毎にＸ線照射・計測条件が変動し、これが補正されな
いがため、再構成画像上にアーチファクトが生じてい
た。In the conventional X-ray tomography apparatus for performing dose / sensitivity control during measurement described in the above cited documents 3 and 4,
By performing dose / sensitivity control, measurement was performed while changing the X-ray irradiation and measurement conditions for each projection. As described above, the fluctuation of the X-ray irradiation / measurement conditions has caused a decrease in the quantitativeness of the reconstructed image. Further, in an X-ray tomography apparatus that performs dose / sensitivity control during measurement, X-ray irradiation / measurement conditions vary for each projection angle, and these are not corrected. Therefore, artifacts are generated on a reconstructed image.
【００６１】そこで、本実施例４では、先の実施例１〜
３で説明したようなＸ線照射・計測条件補正を各投影毎
に行なうことにより上記の問題を解決する。これを実現
するために、本実施例におけるＸ線断層撮影装置にも、
先の実施例１〜３で説明したと同様のＸ線照射・計測条
件記録手段１５及び投影データ補正手段１６を備えてあ
る。但し、本実施例におけるＸ線照射・計測条件記録手
段１５は、被検体７及びエア・データを計測する際に、
各投影毎にＸ線照射・計測条件を記録する手段である。
但し、先の実施例１〜３で説明したＸ線照射・計測条件
記録手段１５では、被検体計測時及びエア・データ計測
時のＸ線照射・計測条件を記録する領域を一組ずつ持つ
だけであったが、本実施例におけるＸ線照射・計測条件
記録手段１５では、上記の機能を実現するため、被検体
計測時のＸ線照射・計測条件記録用に全投影数分の記録
領域を持たせてある。一方、エア・データ計測時には線
量／感度補正を行なわないので、一投影数分（すなわ
ち、一組）のＸ線照射・計測条件記録領域を持たせるだ
けで済む。Therefore, in the fourth embodiment, the first to first embodiments are used.
The above problem is solved by performing the X-ray irradiation / measurement condition correction as described in 3 for each projection. In order to realize this, the X-ray tomography apparatus according to the present embodiment also includes:
An X-ray irradiation / measurement condition recording unit 15 and a projection data correction unit 16 similar to those described in the first to third embodiments are provided. However, the X-ray irradiation / measurement condition recording unit 15 in the present embodiment, when measuring the subject 7 and air data,
This is a means for recording X-ray irradiation / measurement conditions for each projection.
However, the X-ray irradiation / measurement condition recording means 15 described in the first to third embodiments only has one set of areas for recording the X-ray irradiation / measurement conditions at the time of measuring the subject and at the time of measuring the air data. However, the X-ray irradiation / measurement condition recording means 15 in the present embodiment uses the recording area for the total number of projections for recording the X-ray irradiation / measurement conditions at the time of measuring the subject in order to realize the above function. I have it. On the other hand, since dose / sensitivity correction is not performed at the time of air data measurement, only one projection number (ie, one set) of X-ray irradiation / measurement condition recording areas is required.
【００６２】また、本実施例における投影データ補正手
段１６は、投影データの補正処理を行なう投影毎に対応
するＸ線照射・計測条件を上記Ｘ線照射・計測条件記録
手段１５から読み出し、このＸ線照射・計測条件を基に
して投影データ補正を行なう手段である。すなわち、本
実施例における計測および処理は、次のようにして行な
われる（Ｎp は全投影数）。 (１)先ず、被検体７を設置せずに、エア・データの計測
を行なう。ここで、ｉ番目（ｉ＝１，２，…，Ｎp ）に
おけるエア・データをＩａ(ｉ，ｕ，ｖ)とする。なお、
(ｕ，ｖ)は二次元検出器６の検出面上での位置座標であ
る。エア・データ計測時には線量／感度制御は行なわな
いので、この時のアンプゲインＧａをＸ線照射・計測条
件記録手段１５に記録する。 (２)次に、被検体７を設置して、線量／感度補正を行な
いながら被検体計測を行なう。ここで、ｉ番目の投影に
おける被検体計測データをＩｏ(ｉ，ｕ，ｖ)とする。ま
た、ｉ番目の投影に対応したアンプゲインＧｏ(ｉ)をＸ
線照射・計測条件記録手段１５に記録する。 (３)次いで、投影データ補正手段１６において、各投影
ｉ毎に、Ｘ線照射・計測条件補正を行なって、Ｘ線照射
・計測条件補正投影データＰｘ(ｉ，ｕ，ｖ)＝−ｌｏｇ
(Ｉｏ(ｉ，ｕ，ｖ)／Ｉａ(ｉ，ｕ，ｖ))＋Ｐｃ(ｉ)を得
る。但し、補正値Ｐｃ(ｉ)も、各投影ｉ毎に、Ｐｃ(ｉ)
＝ｌｏｇ(Ｇｏ(ｉ)／Ｇａ)として求める。 (４)ｉ＝１からｉ＝Ｎp になるまで、上記(２)，(３)の
処理を繰り返す。Further, the projection data correcting means 16 in this embodiment reads out the X-ray irradiation / measurement conditions corresponding to each projection for which the projection data is to be corrected from the X-ray irradiation / measurement condition recording means 15. This is a means for performing projection data correction based on the line irradiation / measurement conditions. That is, the measurement and processing in this embodiment are performed as follows (Np is the total number of projections). (1) First, air data is measured without setting the subject 7. Here, the air data at the i-th (i = 1, 2,..., Np) is defined as Ia (i, u, v). In addition,
(u, v) are position coordinates on the detection surface of the two-dimensional detector 6. Since dose / sensitivity control is not performed at the time of air data measurement, the amplifier gain Ga at this time is recorded in the X-ray irradiation / measurement condition recording means 15. (2) Next, the subject 7 is set, and the subject is measured while performing dose / sensitivity correction. Here, the subject measurement data in the i-th projection is defined as Io (i, u, v). Further, the amplifier gain Go (i) corresponding to the i-th projection is represented by X
It is recorded in the line irradiation / measurement condition recording means 15. (3) Next, the projection data correction means 16 performs X-ray irradiation / measurement condition correction for each projection i, and X-ray irradiation / measurement condition corrected projection data Px (i, u, v) =-log.
(Io (i, u, v) / Ia (i, u, v)) + Pc (i) is obtained. However, the correction value Pc (i) is also Pc (i) for each projection i.
= Log (Go (i) / Ga). (4) The above processes (2) and (3) are repeated until i = 1 to i = Np.
【００６３】上記実施例では、エア・データも投影数Ｎ
ｐ分だけ計測したが、別の変形例においては、Ｘ線源５
と二次元検出器６が固定されており、計測に際しては回
転台上に設置された被検体７が回転する。この場合、エ
ア・データは、１投影分だけ計測すれば済む。すなわ
ち、上式において、Ｉａ(ｉ，ｕ，ｖ)＝Ｉａ(ｕ，ｖ)；
但し、ｉ＝１，２，…，Ｎp と置き換えれば済む。In the above embodiment, the number of projections N
p, but in another modification, the X-ray source 5
And the two-dimensional detector 6 are fixed, and the subject 7 mounted on the turntable rotates during measurement. In this case, the air data only needs to be measured for one projection. That is, in the above equation, Ia (i, u, v) = Ia (u, v);
However, it suffices to replace i = 1, 2,..., Np.
【００６４】また、更に別の変形例においては、Ｘ線照
射・計測条件記録手段１５は、上記のアンプゲインＧｏ
(ｉ)を記録するのではなく、上記(２)の段階において、
補正値Ｐｃ(ｉ)＝ｌｏｇ(Ｇｏ(ｉ)／Ｇａ)を計算し、そ
れを記録して置き、上記(３)の段階では、直ちにこのＰ
ｃ(ｉ)を用いて、Ｘ線照射・計測条件補正を行なう。In still another modification, the X-ray irradiation / measurement condition recording means 15 stores the amplifier gain Go
Instead of recording (i), in step (2) above,
The correction value Pc (i) = log (Go (i) / Ga) is calculated, recorded and stored, and in step (3) above, this P
X-ray irradiation / measurement condition correction is performed using c (i).
【００６５】また、上記のアンプゲインＧａ，Ｇｏ(ｉ)
は、先の実施例１〜３において説明したように、エア・
データ計測時におけるＸ線管電流をＣａ，Ｘ線照射パル
ス幅をＴａ，光学絞り開口面積をＳａ，光学絞り開口径
をＬａ，光学絞り制御モータ１７のステップ数をＮａ，
アンプゲインをＧａとし、被検体計測時におけるｉ番目
の投影に際してのＸ線管電流をＣｏ(ｉ)，Ｘ線照射パル
ス幅をＴｏ(ｉ)，光学絞り開口面積をＳｏ(ｉ)，光学絞
り開口径をＬｏ(ｉ)，光学絞り制御モータ１７のステッ
プ数をＮｏ(ｉ)，アンプゲインをＧｏ(ｉ)とすれば、 Ｇａ＝Ｃａ・Ｔａ・Ｓａ；かつ、 Ｇｏ(ｉ)＝Ｃｏ(ｉ)・Ｔｏ(ｉ)・Ｓｏ(ｉ) あるいは、 Ｇａ＝Ｃａ・Ｔａ・Ｌａ2 ；かつ、 Ｇｏ(ｉ)＝Ｃｏ(ｉ)・Ｔｏ(ｉ)・(Ｌｏ(ｉ))2 あるいは、 Ｇａ＝Ｃａ・Ｔａ・Ｔｂl(Ｎａ)；かつ、 Ｇｏ(ｉ)＝Ｃｏ(ｉ)・Ｔｏ(ｉ)・Ｔｂl(Ｎｏ(ｉ)) である。The above-mentioned amplifier gains Ga, Go (i)
Is, as described in the previous Examples 1 to 3,
At the time of data measurement, the X-ray tube current is Ca, the X-ray irradiation pulse width is Ta, the optical aperture opening area is Sa, the optical aperture opening diameter is La, the number of steps of the optical aperture control motor 17 is Na,
The amplifier gain is Ga, the X-ray tube current at the time of the i-th projection at the time of measuring the object is Co (i), the X-ray irradiation pulse width is To (i), the aperture area of the optical aperture is So (i), and the optical aperture is If the aperture diameter is Lo (i), the number of steps of the optical diaphragm control motor 17 is No (i), and the amplifier gain is Go (i), Ga = Ca · Ta · Sa; and Go (i) = Co ( i) · To (i) · So (i) or Ga = Ca · Ta · La 2 ; and Go (i) = Co (i) · To (i) · (Lo (i)) 2 or Ga = Ca · Ta · Tbl (Na); and Go (i) = Co (i) · To (i) · Tbl (No (i)).
【００６６】なお、先の実施例１〜４では、Ｘ線照射・
計測条件として、Ｘ線管電流、Ｘ線照射パルス幅、検出
器感度（光学絞り開口面積，光学絞り開口径，光学絞り
制御モータ１７のステップ数，或いはアンプゲイン）、
或いはその他の計測データのゲインを決める全てのパラ
メータをＸ線照射・計測条件記録手段１５が記録すると
説明したが、場合によっては、これらのうちの一部のも
ののみを記録するだけでもよい。つまり、エア・データ
計測時と被検体計測時との間、あるいは異なる被検体間
等での異なる計測の間でＸ線照射・計測条件として変更
するもののみを記録するだけでもよい。In the first to fourth embodiments, X-ray irradiation and
Measurement conditions include X-ray tube current, X-ray irradiation pulse width, detector sensitivity (optical aperture opening area, optical aperture diameter, number of steps of optical aperture control motor 17, or amplifier gain),
Alternatively, it has been described that all the parameters for determining the gain of the measurement data are recorded by the X-ray irradiation / measurement condition recording means 15, but in some cases, only some of them may be recorded. That is, it is only necessary to record only the X-ray irradiation / measurement conditions that are changed between the time of air data measurement and the time of measurement of an object, or between different measurements such as between different objects.
【００６７】また、上記においては、被検体７が固定さ
れ、Ｘ線源５と検出器６が設置されたスキャナ４が被検
体７の周囲を回転する構成のＸ線断層撮影装置について
説明したが、逆に、スキャナ４側が固定され、回転テー
ブル上の被検体７が回転して計測を行なう構成のＸ線断
層撮影装置であってもよいことは云うまでもない。In the above description, the X-ray tomography apparatus in which the subject 7 is fixed and the scanner 4 provided with the X-ray source 5 and the detector 6 rotates around the subject 7 has been described. Conversely, it goes without saying that the X-ray tomography apparatus may be configured such that the scanner 7 side is fixed and the subject 7 on the turntable rotates to perform measurement.
【００６８】図７に本発明によるＸ線断層撮影装置にお
ける処理の流れを示す。以下、図７の各ステップにおけ
る処理の内容について説明する。 ＳＴＥＰ１０１／エア・データ計測：被検体７を設置せ
ずに、エア・データの計測を行なう。この時のＸ線照射
・計測条件をＸ線照射・計測条件記録手段１５により記
録する。 ＳＴＥＰ１０２／被検体計測：被検体７を設置して被検
体計測を行なう。この時の各投影毎のＸ線照射・計測条
件をＸ線照射・計測条件記録手段１５により記録する。 ＳＴＥＰ１０３／補正値の計算：各投影毎に、記録され
たエア・データ計測時及び被検体計測時のＸ線照射・計
測条件から補正値を求める。 ＳＴＥＰ１０４／投影データ補正：各投影毎に、求めた
補正値により投影データの補正を行なう。 ＳＴＥＰ１０５／視野はみ出し補正：補正された投影デ
ータに対して視野はみ出し補正処理(外挿演算)を施す。 ＳＴＥＰ１０６／フィルタ逆投影演算：視野はみ出し補
正された投影データに対し、引用文献１に開示のフェル
ドカンプのコーンビーム再構成演算法に従って再構成演
算処理を行なった後に、逆投影演算処理を行なう。 ＳＴＥＰ１０７／終了判定：全投影データに対して処理
を行なったかどうかを判定し、まだ全ての処理が終了し
ていなければ、ＳＴＥＰ１０３に戻って処理を繰り返
す。 以上の過程により得られた再構成データをユーザの所望
する形式で出力・表示させる。FIG. 7 shows a flow of processing in the X-ray tomography apparatus according to the present invention. Hereinafter, the contents of the processing in each step of FIG. 7 will be described. STEP 101: Air data measurement: Air data is measured without placing the subject 7. The X-ray irradiation / measurement condition at this time is recorded by the X-ray irradiation / measurement condition recording means 15. STEP 102 / Measurement of the subject: The subject 7 is set and the subject is measured. The X-ray irradiation / measurement conditions for each projection at this time are recorded by the X-ray irradiation / measurement condition recording means 15. STEP 103 / Calculation of correction value: For each projection, a correction value is obtained from the recorded X-ray irradiation and measurement conditions at the time of air data measurement and at the time of subject measurement. STEP104 / Projection Data Correction: For each projection, the projection data is corrected by the obtained correction value. STEP 105: Field-of-view extension correction: Field-of-view extension correction processing (extrapolation operation) is performed on the corrected projection data. STEP106: Filter backprojection calculation: A backprojection calculation process is performed on the projection data whose field of view has been corrected according to the Feldkamp cone beam reconstruction calculation method disclosed in Patent Document 1. STEP 107 / End determination: It is determined whether or not processing has been performed on all projection data. If all processing has not been completed, the process returns to STEP 103 and repeats the processing. The reconstructed data obtained by the above process is output and displayed in a format desired by the user.
【００６９】最後に、本発明の効果を実験により確認し
た結果を示す。実験は、直径約１６センチのアクリル製
円筒に水を満たした模擬被検体（以下ファントム）を用
いて行なわれた。上記ファントムには、空気を満たした
中空の部位（以下エア部）も設けてあり、再構成画像か
ら水の部位（以下水部）とエア部の値（ＣＴ値）を計測
することによりＣＴ値の定量性を調べることができる。
検出器としてＸ線ＩＩ−ＣＣＤカメラ系を用いたコーン
ビーム計測装置を用い、Ｘ線管電流を変化させて計測を
行なって得られた再構成画像間での上記両部位のＣＴ値
を比較した。その他の条件は、管電圧１２０ｋＶ，Ｘ線
照射パルス幅３ｍｓｅｃ，検出器アイリス径１４ｍｍで
固定した。また、エア・データの計測条件はＸ線管電圧
１２０ｋＶ，Ｘ線照射パルス幅５ｍｓｅｃ，アイリス径
１３ｍｍ，Ｘ線管電流５ｍＡである。図６に、各条件に
おける水部，エア部のＣＴ値をグラフ化して示した。水
部，エア部共に、補正前は管電流の増加に従いＣＴ値が
低下しており、ＣＴ値の変動幅が２００ＨＵ程度あるの
に対して、補正後はＣＴ値の変動幅が２０ＨＵ程度に減
少している。以上の結果より、本発明によって、計測時
のＸ線照射・計測条件に依存せずに一定した再構成画像
が得られる、すなわち再構成画像の定量性が向上すると
云う効果が得られることが確認された。Finally, the results of confirming the effects of the present invention by experiments will be described. The experiment was performed using a simulated subject (hereinafter, a phantom) in which an acrylic cylinder having a diameter of about 16 cm was filled with water. The phantom is also provided with a hollow portion (hereinafter, air portion) filled with air, and a CT value is obtained by measuring a water portion (hereinafter, water portion) and an air portion value (CT value) from a reconstructed image. Can be determined.
Using a cone beam measuring device using an X-ray II-CCD camera system as a detector, CT values of the above two parts were compared between reconstructed images obtained by performing measurement while changing the X-ray tube current. . Other conditions were fixed at a tube voltage of 120 kV, an X-ray irradiation pulse width of 3 msec, and a detector iris diameter of 14 mm. The measurement conditions of the air data are an X-ray tube voltage of 120 kV, an X-ray irradiation pulse width of 5 msec, an iris diameter of 13 mm, and an X-ray tube current of 5 mA. FIG. 6 is a graph showing the CT values of the water part and the air part under each condition. In both the water and air sections, before correction, the CT value decreased as the tube current increased, and the fluctuation range of the CT value was about 200 HU, but after the correction, the fluctuation range of the CT value decreased to about 20 HU. are doing. From the above results, it was confirmed that the present invention provides a constant reconstructed image independent of the X-ray irradiation / measurement conditions at the time of measurement, that is, an effect of improving the quantitativeness of the reconstructed image. Was done.
【００７０】[0070]
【発明の効果】本発明によれば、計測時のＸ線照射・計
測条件に依存しない再構成画像を得ることができる。ま
た、特にＳＮを向上する目的を持って各投影毎にＸ線照
射量と検出器感度とを制御する計測を行なった場合でも
アーチファクトが発生しない。また、本発明によれば、
リファレンス・データを計測すること無しに上記の効果
を達成できるので、二次元Ｘ線検出器の受光面積を拡大
したり、リファレンス・データ計測用の特別な検出器を
付設する等の必要もない。According to the present invention, it is possible to obtain a reconstructed image independent of the X-ray irradiation / measurement conditions at the time of measurement. Further, no artifact is generated even when measurement for controlling the X-ray irradiation amount and the detector sensitivity is performed for each projection for the purpose of improving SN in particular. According to the present invention,
Since the above effects can be achieved without measuring the reference data, there is no need to increase the light receiving area of the two-dimensional X-ray detector or to provide a special detector for measuring the reference data.
【図１】本発明によるＸ線断層撮影装置の概略構成を示
す図，FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an X-ray tomography apparatus according to the present invention,
【図２】従来の二次元検出器を用いたＸ線断層撮影装置
の概略構成を示す図，FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of an X-ray tomography apparatus using a conventional two-dimensional detector,
【図３】従来の一次元検出器を用いたＸ線断層撮影装置
におけるリファレンス・データ計測を説明する図，FIG. 3 is a view for explaining reference data measurement in an X-ray tomography apparatus using a conventional one-dimensional detector,
【図４】従来の二次元検出器を用いたＸ線断層撮影装置
における検出器視野の制限によるデータの欠落とその補
正方法を説明する図，FIG. 4 is a view for explaining a data loss due to limitation of a detector field of view in a conventional X-ray tomography apparatus using a two-dimensional detector and a method for correcting the data loss.
【図５】従来の二次元検出器を用いたＸ線断層撮影装置
における計測データのゲイン変動による外挿曲線形状の
変化を説明する図，FIG. 5 is a diagram illustrating a change in the shape of an extrapolated curve due to a change in gain of measurement data in an X-ray tomography apparatus using a conventional two-dimensional detector;
【図６】本発明の効果を確認するための実験結果を示す
グラフ図，FIG. 6 is a graph showing experimental results for confirming the effect of the present invention,
【図７】本発明によるＸ線断層撮影装置における処理の
流れを示すフローチャート図。FIG. 7 is a flowchart showing the flow of processing in the X-ray tomography apparatus according to the present invention.
１…計測部， ２…データ処理
部，３…制御部， ４…スキャ
ナ，５…Ｘ線源， ６…二次元Ｘ
線検出器，７…被検体， ８…Ｘ
線，９…回転中心軸， １０…前処理
部，１１…再構成演算手段， １２…画像化
手段，１３…画像表示手段， １４…一次
元Ｘ線検出器，１５…Ｘ線照射・計測条件記録手段，１
６…投影データ補正手段，１７…光学絞り制御モータ。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Measurement part, 2 ... Data processing part, 3 ... Control part, 4 ... Scanner, 5 ... X-ray source, 6 ... Two-dimensional X
X-ray detector, 7 ... subject, 8 ... X
Line, 9: rotation center axis, 10: pre-processing unit, 11: reconstruction calculation means, 12: imaging means, 13: image display means, 14: one-dimensional X-ray detector, 15: X-ray irradiation / measurement conditions Recording means, 1
6 Projection data correction means, 17 Optical stop control motor.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡島 健一 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Ｆターム(参考） 4C093 AA22 BA03 CA05 CA13 EA02 EB02 EB13 EB17 FA18 FA23 FA59 FA60 FC12 FC23 FE06 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Kenichi Okajima 1-280 Higashi Koigakubo, Kokubunji-shi, Tokyo F-term in Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. 4C093 AA22 BA03 CA05 CA13 EA02 EB02 EB13 EB17 FA18 FA23 FA59 FA60 FC12 FC23 FE06
Claims (33)
線源と、上記被検体を透過したＸ線を投影データとして
検出するために上記Ｘ線源に対向して配置された二次元
Ｘ線検出器と、上記Ｘ線源と上記二次元Ｘ線検出器とを
搭載して上記被検体の回りを回転するスキャナ部と、上
記Ｘ線源による上記被検体へのＸ線の照射条件と上記二
次元Ｘ線検出器による上記投影データの計測条件とを記
録するための記録手段と、上記記録手段に記録された上
記Ｘ線の照射条件と上記投影データの計測条件とを使用
して上記二次元Ｘ線検出器により計測された上記投影デ
ータを補正するための補正手段とを具備してなることを
特徴とするＸ線断層撮影装置。1. An X-ray for irradiating an X-ray for irradiating a subject.
A radiation source, a two-dimensional X-ray detector arranged to face the X-ray source for detecting X-rays transmitted through the subject as projection data, the X-ray source and the two-dimensional X-ray detection A scanner unit mounted around the subject and rotating around the subject; and a condition for irradiating the subject with X-rays by the X-ray source and a condition for measuring the projection data by the two-dimensional X-ray detector. The projection data measured by the two-dimensional X-ray detector is corrected using recording means for recording, and the X-ray irradiation conditions and the measurement conditions of the projection data recorded in the recording means. X-ray tomography apparatus, comprising: a correction unit for the
の照射条件とは、上記Ｘ線管により上記被検体にＸ線を
照射する際の上記Ｘ線管の管電流値及びＸ線照射パルス
幅であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線断層撮
影装置。2. The X-ray source is an X-ray tube, and the X-ray irradiation condition includes a tube current value of the X-ray tube when the subject is irradiated with X-rays by the X-ray tube. The X-ray tomography apparatus according to claim 1, wherein the X-ray irradiation pulse width is a pulse width.
二次元検出器の検出感度であることを特徴とする請求項
２に記載のＸ線断層撮影装置。3. The X-ray tomography apparatus according to claim 2, wherein the measurement condition of the projection data is a detection sensitivity of the two-dimensional detector.
Ｘ線照射パルス幅，および上記二次元検出器の検出感
度，または、それらから計算により得られる値を記録し
ておく手段であることを特徴とする請求項３に記載のＸ
線断層撮影装置。4. The recording means comprises: a tube current value of the X-ray tube;
The X-ray irradiation apparatus according to claim 3, wherein the X-ray irradiation pulse width, the detection sensitivity of the two-dimensional detector, or a value obtained by calculation from the X-ray irradiation pulse width is recorded.
Line tomography equipment.
二次元Ｘ線検出器であり、上記した投影データの計測条
件とは、上記光学絞りの開口面積（あるいは開口径）で
あることを特徴とする請求項１に記載のＸ線断層撮影装
置。5. The two-dimensional X-ray detector according to claim 1, wherein the two-dimensional X-ray detector includes an optical diaphragm. The measurement condition of the projection data is an opening area (or an aperture diameter) of the optical diaphragm. The X-ray tomography apparatus according to claim 1, wherein:
二次元Ｘ線検出器であり、上記した投影データの計測条
件とは、上記光学絞りの開口面積（あるいは開口径）で
あることを特徴とする請求項２に記載のＸ線断層撮影装
置。6. The two-dimensional X-ray detector is a two-dimensional X-ray detector having an optical diaphragm, and the measurement condition of the projection data is an opening area (or aperture diameter) of the optical diaphragm. The X-ray tomography apparatus according to claim 2, wherein:
Ｘ線照射パルス幅，および上記光学絞りの開口面積(あ
るいは開口径)，または、それらから計算により得られ
る値を記録しておく手段であることを特徴とする請求項
６に記載のＸ線断層撮影装置。7. The recording means includes a tube current value of the X-ray tube,
7. An X-ray tomography according to claim 6, wherein said means is for recording an X-ray irradiation pulse width, an opening area (or opening diameter) of said optical diaphragm, or a value obtained by calculation therefrom. Shooting equipment.
光学絞りの開口面積（あるいは開口径）を制御するため
の駆動手段としてステッピング・モータを備えた二次元
Ｘ線検出器であり、上記した投影データの計測条件と
は、上記ステッピング・モータに入力する駆動信号値で
あることを特徴とする請求項２に記載のＸ線断層撮影装
置。8. The two-dimensional X-ray detector according to claim 1, wherein the two-dimensional X-ray detector includes an optical stop and a stepping motor as a driving unit for controlling an opening area (or an opening diameter) of the optical stop. The X-ray tomography apparatus according to claim 2, wherein the measurement condition of the projection data is a drive signal value input to the stepping motor.
Ｘ線照射パルス幅，及び上記ステッピング・モータに入
力する駆動信号値，または、それらから計算により得ら
れる値を記録しておく手段であり、上記補正手段は、上
記記録手段に記録された上記駆動信号値からそれに対応
する上記光学絞りの開口面積（あるいは開口径）を求め
る手段を備えてなることを特徴とする請求項８に記載の
Ｘ線断層撮影装置。9. The recording means comprises: a tube current value of the X-ray tube;
Means for recording an X-ray irradiation pulse width, a drive signal value input to the stepping motor, or a value obtained by calculation from the X-irradiation pulse width; 9. The X-ray tomography apparatus according to claim 8, further comprising means for obtaining an opening area (or opening diameter) of the optical stop corresponding to the signal value.
元Ｘ線検出器との間に上記被検体を置かずに、上記スキ
ャナ部により上記Ｘ線管と上記二次元Ｘ線検出器とを所
定角度ずつ回転させつつ、各回転角度位置毎に上記Ｘ線
管からのＸ線を上記二次元Ｘ線検出器上に投影して投影
Ｘ線強度を計測した時に、第ｉ番目（ｉ＝１，２，…，
Ｎp ）の投影に際して上記二次元Ｘ線検出器上の位置
(ｕ，ｖ)で計測された投影Ｘ線強度データをエア・デー
タＩａ(ｉ，ｕ，ｖ)とし、上記Ｘ線管と上記二次元Ｘ線
検出器との間に上記被検体を置いて、上記スキャナ部に
よって上記Ｘ線管と上記二次元Ｘ線検出器とを所定角度
ずつ回転させつつ、各回転角度位置毎に上記Ｘ線管から
のＸ線を上記被検体を介して上記二次元Ｘ線検出器上に
投影して上記被検体を透過してきたＸ線の投影Ｘ線強度
を計測した時に、第ｉ番目（ｉ＝１，２，…，Ｎp ）の
投影に際して上記二次元Ｘ線検出器上の位置(ｕ，ｖ)に
て計測された投影Ｘ線強度データを被検体計測データＩ
ｏ(ｉ，ｕ，ｖ)とし、上記投影データをＰ(ｉ，ｕ，ｖ)
＝−ｌｏｇ(Ｉｏ(ｉ，ｕ，ｖ)／Ｉａ(ｉ，ｕ，ｖ))とし
て、上記エア・データ計測時の上記Ｘ線管の管電流値を
Ｃａ，Ｘ線照射パルス幅をＴａ，上記光学絞りの開口面
積をＳａとし、上記被検体計測時の上記Ｘ線管の管電流
値をＣｏ，Ｘ線照射パルス幅をＴｏ，上記光学絞りの開
口面積をＳｏとした時に、Ｐｃ＝ｌｏｇ((Ｃｏ，Ｔｏ，
Ｓｏ)／(Ｃａ，Ｔａ，Ｓａ))として求めた補正値Ｐｃを
上記投影データＰ(ｉ，ｕ，ｖ)に加えて、Ｘ線照射・計
測条件補正投影データＰｘ(ｉ，ｕ，ｖ)＝Ｐ(ｉ，ｕ，
ｖ)＋Ｐｃを求める処理を行なうものであることを特徴
とする請求項７に記載のＸ線断層撮影装置。10. The X-ray tube and the two-dimensional X-ray detector by the scanner unit without the subject being placed between the X-ray tube and the two-dimensional X-ray detector. When the projected X-ray intensity is measured by projecting the X-rays from the X-ray tube on the two-dimensional X-ray detector for each rotation angle position while rotating the = 1,2,…,
Np) position on the two-dimensional X-ray detector during projection
The projection X-ray intensity data measured at (u, v) is defined as air data Ia (i, u, v), and the subject is placed between the X-ray tube and the two-dimensional X-ray detector. While rotating the X-ray tube and the two-dimensional X-ray detector by a predetermined angle by the scanner unit, the X-rays from the X-ray tube are passed through the subject at each rotation angle position through the subject. When the projected X-ray intensity of the X-ray that has been projected onto the X-ray detector and transmitted through the subject is measured, the two-dimensional X-ray is projected at the ith (i = 1, 2,..., Np) projection. The projected X-ray intensity data measured at the position (u, v) on the detector is converted into the subject measurement data I.
Let o (i, u, v) be the projection data P (i, u, v)
= -Log (Io (i, u, v) / Ia (i, u, v)), the tube current value of the X-ray tube at the time of the air data measurement is Ca, the X-ray irradiation pulse width is Ta, When the opening area of the optical stop is Sa, the tube current value of the X-ray tube at the time of measuring the subject is Co, the X-ray irradiation pulse width is To, and the opening area of the optical stop is So, Pc = log. ((Co, To,
The correction value Pc obtained as (So) / (Ca, Ta, Sa)) is added to the projection data P (i, u, v), and the X-ray irradiation / measurement condition correction projection data Px (i, u, v) is added. = P (i, u,
The X-ray tomography apparatus according to claim 7, wherein v) + Pc is processed.
元Ｘ線検出器との間に上記被検体を置かずに、上記スキ
ャナ部により上記Ｘ線管と上記二次元Ｘ線検出器とを所
定角度ずつ回転させつつ、各回転角度位置毎に上記Ｘ線
管からのＸ線を上記二次元Ｘ線検出器上に投影して投影
Ｘ線強度を計測した時に、第ｉ番目（ｉ＝１，２，…，
Ｎp ）の投影に際して上記二次元Ｘ線検出器上の位置
(ｕ，ｖ)で計測された投影Ｘ線強度データをエア・デー
タＩａ(ｉ，ｕ，ｖ)とし、上記Ｘ線管と上記二次元Ｘ線
検出器との間に上記被検体を置いて、上記スキャナ部に
よって上記Ｘ線管と上記二次元Ｘ線検出器とを所定角度
ずつ回転させつつ、各回転角度位置毎に上記Ｘ線管から
のＸ線を上記被検体を介して上記二次元Ｘ線検出器上に
投影して上記被検体を透過してきたＸ線の投影Ｘ線強度
を計測した時に、第ｉ番目（ｉ＝１，２，…，Ｎp ）の
投影に際して上記二次元Ｘ線検出器上の位置(ｕ，ｖ)に
て計測された投影Ｘ線強度データを被検体計測データＩ
ｏ(ｉ，ｕ，ｖ)とし、上記投影データをＰ(ｉ，ｕ，ｖ)
＝−ｌｏｇ(Ｉｏ(ｉ，ｕ，ｖ)／Ｉａ(ｉ，ｕ，ｖ))とし
て、上記エア・データ計測時の上記Ｘ線管の管電流値を
Ｃａ，Ｘ線照射パルス幅をＴａ，上記光学絞りの開口径
をＬａとし、上記被検体計測時の上記Ｘ線管の管電流値
をＣｏ，Ｘ線照射パルス幅をＴｏ，上記光学絞りの開口
径をＬｏとした時に、Ｐｃ＝ｌｏｇ((Ｃｏ，Ｔｏ，Ｌｏ
2)／(Ｃａ，Ｔａ，Ｌａ2))として求めた補正値Ｐｃを上
記投影データＰ(ｉ，ｕ，ｖ)に加えてＸ線照射・計測条
件補正投影データＰｘ(ｉ，ｕ，ｖ)＝Ｐ(ｉ，ｕ，ｖ)＋
Ｐｃを求める処理を行なうものであることを特徴とする
請求項７に記載のＸ線断層撮影装置。11. The X-ray tube and the two-dimensional X-ray detector by the scanner unit without the subject being placed between the X-ray tube and the two-dimensional X-ray detector. When the projected X-ray intensity is measured by projecting the X-rays from the X-ray tube on the two-dimensional X-ray detector for each rotation angle position while rotating the = 1,2,…,
Np) position on the two-dimensional X-ray detector during projection
The projection X-ray intensity data measured at (u, v) is defined as air data Ia (i, u, v), and the subject is placed between the X-ray tube and the two-dimensional X-ray detector. While rotating the X-ray tube and the two-dimensional X-ray detector by a predetermined angle by the scanner unit, the X-rays from the X-ray tube are passed through the subject at each rotation angle position through the subject. When the projected X-ray intensity of the X-ray that has been projected onto the X-ray detector and transmitted through the subject is measured, the two-dimensional X-ray is projected at the ith (i = 1, 2,..., Np) projection. The projected X-ray intensity data measured at the position (u, v) on the detector is converted into the subject measurement data I.
Let o (i, u, v) be the projection data P (i, u, v)
= -Log (Io (i, u, v) / Ia (i, u, v)), the tube current value of the X-ray tube at the time of the air data measurement is Ca, the X-ray irradiation pulse width is Ta, When the opening diameter of the optical stop is La, the tube current value of the X-ray tube at the time of measuring the object is Co, the X-ray irradiation pulse width is To, and the opening diameter of the optical stop is Lo, Pc = log. ((Co, To, Lo
2 ) / (Ca, Ta, La 2 )) is added to the projection data P (i, u, v), and the X-ray irradiation / measurement condition corrected projection data Px (i, u, v) is added. = P (i, u, v) +
The X-ray tomography apparatus according to claim 7, wherein processing for obtaining Pc is performed.
ログ信号を増幅するアンプを具備したものであり、上記
した投影データの計測条件とは、上記アンプのアンプゲ
インであり、上記記録手段は、上記Ｘ線管の管電流値，
Ｘ線照射パルス幅，および上記アンプゲイン，または、
それらから計算により得られる値を記録しておく手段で
あることを特徴とする請求項２に記載のＸ線断層撮影装
置。12. The two-dimensional X-ray detector according to claim 1, further comprising an amplifier for amplifying an output analog signal of the two-dimensional X-ray detector, wherein the measurement condition of the projection data is an amplifier gain of the amplifier. Is the tube current value of the X-ray tube,
X-ray irradiation pulse width and the above amplifier gain, or
3. An X-ray tomography apparatus according to claim 2, wherein said means is a means for recording a value obtained by calculation therefrom.
元Ｘ線検出器との間に上記被検体を置かずに、上記スキ
ャナ部により上記Ｘ線管と上記二次元Ｘ線検出器とを所
定角度ずつ回転させつつ、各回転角度位置毎に上記Ｘ線
管からのＸ線を上記二次元Ｘ線検出器上に投影して投影
Ｘ線強度を計測した時に、第ｉ番目（ｉ＝１，２，…，
Ｎp ）の投影に際して上記二次元Ｘ線検出器上の位置
(ｕ，ｖ)で計測された投影Ｘ線強度データをエア・デー
タＩａ(ｉ，ｕ，ｖ)とし、上記Ｘ線管と上記二次元Ｘ線
検出器との間に上記被検体を置いて、上記スキャナ部に
よって上記Ｘ線管と上記二次元Ｘ線検出器とを所定角度
ずつ回転させつつ、各回転角度位置毎に上記Ｘ線管から
のＸ線を上記被検体を介して上記二次元Ｘ線検出器上に
投影して上記被検体を透過してきたＸ線の投影Ｘ線強度
を計測した時に、第ｉ番目（ｉ＝１，２，…，Ｎp ）の
投影に際して上記二次元Ｘ線検出器上の位置(ｕ，ｖ)に
て計測された投影Ｘ線強度データを被検体計測データＩ
ｏ(ｉ，ｕ，ｖ)とし、上記投影データをＰ(ｉ，ｕ，ｖ)
＝−ｌｏｇ(Ｉｏ(ｉ，ｕ，ｖ)／Ｉａ(ｉ，ｕ，ｖ))とし
て、上記エア・データ計測時の上記Ｘ線管の管電流値を
Ｃａ，Ｘ線照射パルス幅をＴａ，上記アンプゲインをＧ
ａとし、上記被検体計測時の上記Ｘ線管の管電流値をＣ
ｏ，Ｘ線照射パルス幅をＴｏ，上記アンプゲインをＧｏ
とした時に、Ｐｃ＝ｌｏｇ((Ｃｏ，Ｔｏ，Ｇｏ)／(Ｃ
ａ，Ｔａ，Ｇａ))として求めた補正値Ｐｃを上記投影デ
ータＰ(ｉ，ｕ，ｖ)に加えてＸ線照射・計測条件補正投
影データＰｘ(ｉ，ｕ，ｖ)＝Ｐ(ｉ，ｕ，ｖ)＋Ｐｃを求
める処理を行なうものであることを特徴とする請求項１
２に記載のＸ線断層撮影装置。13. The X-ray tube and the two-dimensional X-ray detector by the scanner unit without the subject being placed between the X-ray tube and the two-dimensional X-ray detector. When the projected X-ray intensity is measured by projecting the X-rays from the X-ray tube on the two-dimensional X-ray detector for each rotation angle position while rotating the = 1,2,…,
Np) position on the two-dimensional X-ray detector during projection
The projection X-ray intensity data measured at (u, v) is defined as air data Ia (i, u, v), and the subject is placed between the X-ray tube and the two-dimensional X-ray detector. While rotating the X-ray tube and the two-dimensional X-ray detector by a predetermined angle by the scanner unit, the X-rays from the X-ray tube are passed through the subject at each rotation angle position through the subject. When the projected X-ray intensity of the X-ray that has been projected onto the X-ray detector and transmitted through the subject is measured, the two-dimensional X-ray is projected at the ith (i = 1, 2,..., Np) projection. The projected X-ray intensity data measured at the position (u, v) on the detector is converted into the subject measurement data I.
Let o (i, u, v) be the projection data P (i, u, v)
= -Log (Io (i, u, v) / Ia (i, u, v)), the tube current value of the X-ray tube at the time of the air data measurement is Ca, the X-ray irradiation pulse width is Ta, The above amplifier gain is G
a, and the tube current value of the X-ray tube at the time of measurement of the subject is C
o, X-ray irradiation pulse width is To, and the above amplifier gain is Go.
And Pc = log ((Co, To, Go) / (C
a, Ta, Ga)) is added to the projection data P (i, u, v), and the X-ray irradiation / measurement condition corrected projection data Px (i, u, v) = P (i, 2. A process for determining u, v) + Pc.
3. The X-ray tomography apparatus according to 2.
二次元Ｘ線検出器を搭載したスキャナを用い、該スキャ
ナを被検体の周囲で回転させることにより上記被検体の
周囲の複数の投影角方向から上記被検体に上記Ｘ線を照
射して上記被検体の複数の透過Ｘ線像を投影データとし
て計測し、この複数の透過Ｘ線像を用いて上記被検体内
のＸ線吸収係数の三次元分布像を再構成するＸ線断層撮
影装置であって、上記の被検体計測時に、上記複数の投
影角毎に上記Ｘ線源によるＸ線の照射条件と上記二次元
Ｘ線検出器によるＸ線の計測条件との双方或いはいずれ
か一方を変化させつつ計測を行なうＸ線断層撮影装置で
あり、上記被検体計測時の上記複数の投影角毎の上記Ｘ
線照射条件および上記Ｘ線計測条件とを記録するための
Ｘ線照射・計測条件記録手段と、該Ｘ線照射・計測条件
記録手段に記録された上記Ｘ線照射条件及び上記Ｘ線計
測条件とを用いて上記二次元Ｘ線検出器で計測した上記
投影データを各投影角毎に補正する投影データ補正手段
とを具備してなることを特徴とするＸ線断層撮影装置。14. A scanner equipped with an X-ray source and a two-dimensional X-ray detector for detecting X-rays from the X-ray source, wherein the scanner is rotated around the subject to rotate around the subject. Irradiating the subject with the X-rays from a plurality of projection angle directions to measure a plurality of transmission X-ray images of the subject as projection data, and using the plurality of transmission X-ray images, An X-ray tomography apparatus for reconstructing a three-dimensional distribution image of an X-ray absorption coefficient, wherein the X-ray irradiation conditions of the X-ray source and the two-dimensional An X-ray tomography apparatus for performing measurement while changing both or any of the X-ray measurement conditions by an X-ray detector, wherein the X-ray for each of the plurality of projection angles at the time of measurement of the subject is measured.
X-ray irradiation / measurement condition recording means for recording the X-ray irradiation condition and the X-ray measurement condition, and the X-ray irradiation condition and the X-ray measurement condition recorded in the X-ray irradiation / measurement condition recording means An X-ray tomography apparatus, comprising: projection data correction means for correcting the projection data measured by the two-dimensional X-ray detector using the method described above for each projection angle.
線照射条件とは上記Ｘ線管の管電流値及びＸ線照射パル
ス幅であり、上記したＸ線計測条件とは上記二次元Ｘ線
検出器の検出感度であることを特徴とする請求項１４に
記載のＸ線断層撮影装置。15. The X-ray source is an X-ray tube.
15. The X-ray irradiation condition is a tube current value of the X-ray tube and an X-ray irradiation pulse width, and the X-ray measurement condition is a detection sensitivity of the two-dimensional X-ray detector. 2. The X-ray tomography apparatus according to 1.
記Ｘ線管の管電流値，Ｘ線照射パルス幅，および上記二
次元Ｘ線検出器の検出感度、または、それらから計算に
よって得られる値を記録しておく手段であることを特徴
とする請求項１５に記載のＸ線断層撮影装置。16. The X-ray irradiation / measurement condition recording means obtains the tube current value of the X-ray tube, the X-ray irradiation pulse width, and the detection sensitivity of the two-dimensional X-ray detector, or obtains them by calculation. 16. The X-ray tomography apparatus according to claim 15, wherein the X-ray tomography apparatus is means for recording a value to be obtained.
射条件とは上記Ｘ線管の管電流値及びＸ線照射パルス幅
であり、上記二次元Ｘ線検出器は光学絞りを備えた二次
元Ｘ線検出器であって、上記Ｘ線計測条件とは上記光学
絞りの開口面積または開口径であることを特徴とする請
求項１４に記載のＸ線断層撮影装置。17. The X-ray source is an X-ray tube, the X-ray irradiation conditions are a tube current value of the X-ray tube and an X-ray irradiation pulse width, and the two-dimensional X-ray detector is an optical diaphragm. The X-ray tomography apparatus according to claim 14, wherein the X-ray measurement condition is an aperture area or an aperture diameter of the optical stop.
記Ｘ線管の管電流値，Ｘ線照射パルス幅，および上記光
学絞りの開口面積または開口径、または、それらから計
算して得られる値を記録しておく手段であることを特徴
とする請求項１７に記載のＸ線断層撮影装置。18. The X-ray irradiation / measurement condition recording means calculates a tube current value of the X-ray tube, an X-ray irradiation pulse width, an opening area or an opening diameter of the optical stop, or a value obtained by calculating from them. 18. The X-ray tomography apparatus according to claim 17, wherein the X-ray tomography apparatus is means for recording a value to be obtained.
射条件とは上記Ｘ線管の管電流値及びＸ線照射パルス幅
であり、上記二次元Ｘ線検出器は光学絞りと該光学絞り
の開口面積を制御するための駆動手段としてステッピン
グ・モータを備えた二次元Ｘ線検出器であり、上記Ｘ線
計測条件とは上記ステッピング・モータに入力する駆動
信号値であることを特徴とする請求項１４に記載のＸ線
断層撮影装置。19. The X-ray source is an X-ray tube, the X-ray irradiation conditions are a tube current value of the X-ray tube and an X-ray irradiation pulse width, and the two-dimensional X-ray detector is an optical diaphragm. And a two-dimensional X-ray detector provided with a stepping motor as driving means for controlling the aperture area of the optical stop, wherein the X-ray measurement condition is a drive signal value input to the stepping motor. The X-ray tomography apparatus according to claim 14, wherein:
記Ｘ線管の管電流値，Ｘ線照射パルス幅，及び上記ステ
ッピング・モータに入力する駆動信号値，または、それ
らから計算により得られる値を記録しておく手段であ
り、上記投影データ補正手段は、上記Ｘ線照射・計測条
件記録手段に記録された上記駆動信号値から対応する上
記光学絞りの開口面積（あるいは開口径）を求める手段
を備えてなることを特徴とする請求項１９に記載のＸ線
断層撮影装置。20. The X-ray irradiation / measurement condition recording means obtains a tube current value of the X-ray tube, an X-ray irradiation pulse width, and a drive signal value input to the stepping motor, or obtains a calculation value from them. The projection data correction means calculates the corresponding aperture area (or aperture diameter) of the optical stop from the drive signal value recorded in the X-ray irradiation / measurement condition recording means. 20. The X-ray tomography apparatus according to claim 19, further comprising means for determining.
と上記二次元Ｘ線検出器との間に上記被検体を置かずに
上記スキャナ部により上記Ｘ線管と上記二次元Ｘ線検出
器とを所定角度ずつ回転させつつ各回転角度位置毎に上
記Ｘ線管からのＸ線を上記二次元Ｘ線検出器上に投影し
て投影Ｘ線強度を計測した時の第ｉ番目（ｉ＝１，２，
…，Ｎp ）の投影に際して上記二次元Ｘ線検出器上の位
置(ｕ，ｖ)で計測された投影Ｘ線強度データをエア・デ
ータＩａ(ｉ，ｕ，ｖ)とし、上記Ｘ線管と上記二次元Ｘ
線検出器との間に上記被検体を置いて上記スキャナ部に
より上記Ｘ線管と上記二次元Ｘ線検出器とを所定角度ず
つ回転させつつ各回転角度位置毎に上記Ｘ線管からのＸ
線を上記被検体を介して上記二次元Ｘ線検出器上に投影
して上記被検体を透過してきたＸ線の投影Ｘ線強度を計
測した時の第ｉ番目（ｉ＝１，２，…，Ｎp ）の投影に
際して上記二次元Ｘ線検出器上の位置(ｕ，ｖ)にて計測
された投影Ｘ線強度データを被検体計測データＩｏ
(ｉ，ｕ，ｖ)とし、上記投影データをＰ(ｉ，ｕ，ｖ)＝
−ｌｏｇ(Ｉｏ(ｉ，ｕ，ｖ)／Ｉａ(ｉ，ｕ，ｖ))とし
て、上記のエア・データ計測時の上記Ｘ線管の管電流値
をＣａ，Ｘ線照射パルス幅をＴａ，上記光学絞りの開口
面積をＳａとし、上記の被検体計測時の上記Ｘ線管の管
電流値をＣｏ(ｉ)，上記Ｘ線照射パルス幅をＴｏ(ｉ)，
上記光学絞りの開口面積をＳｏ(ｉ)とした時に Ｐｃ
(ｉ)＝ｌｏｇ((Ｃｏ(ｉ)，Ｔｏ(ｉ)，Ｓｏ(ｉ))／(Ｃ
ａ，Ｔａ，Ｓａ))として求めた補正値Ｐｃ(ｉ)を上記投
影データＰ(ｉ，ｕ，ｖ)に加えてＸ線照射・計測条件補
正投影データＰｘ(ｉ，ｕ，ｖ)＝Ｐ(ｉ，ｕ，ｖ)＋Ｐｃ
(ｉ) を求める処理を行なうものであることを特徴とす
る請求項１８に記載のＸ線断層撮影装置。21. The projection data correcting means, wherein the X-ray tube and the two-dimensional X-ray detector are detected by the scanner unit without placing the subject between the X-ray tube and the two-dimensional X-ray detector. I-th (i) when the projected X-ray intensity is measured by projecting the X-rays from the X-ray tube on the two-dimensional X-ray detector at each rotational angle position while rotating the detector at a predetermined angle. = 1, 2,
, Np), the projected X-ray intensity data measured at the position (u, v) on the two-dimensional X-ray detector is referred to as air data Ia (i, u, v). The above two-dimensional X
The X-ray tube and the two-dimensional X-ray detector are rotated by a predetermined angle by the scanner unit while the subject is placed between the X-ray tube and the X-ray tube.
When the projected X-ray intensity of the X-ray transmitted through the subject is measured by projecting the X-ray onto the two-dimensional X-ray detector via the subject (i = 1, 2,...). , Np), the projected X-ray intensity data measured at the position (u, v) on the two-dimensional X-ray detector is used as the subject measurement data Io.
(i, u, v), and the projection data is P (i, u, v) =
-Log (Io (i, u, v) / Ia (i, u, v)), the tube current value of the X-ray tube at the time of the air data measurement is Ca, the X-ray irradiation pulse width is Ta, The opening area of the optical stop is defined as Sa, the tube current value of the X-ray tube at the time of measurement of the subject is Co (i), the X-ray irradiation pulse width is To (i),
When the opening area of the optical stop is So (i), Pc
(i) = log ((Co (i), To (i), So (i)) / (C
a, Ta, Sa)) is added to the projection data P (i, u, v), and the X-ray irradiation / measurement condition corrected projection data Px (i, u, v) = P (i, u, v) + Pc
19. The X-ray tomography apparatus according to claim 18, wherein the processing for obtaining (i) is performed.
と上記二次元Ｘ線検出器との間に上記被検体を置かずに
上記スキャナ部により上記Ｘ線管と上記二次元Ｘ線検出
器とを所定角度ずつ回転させつつ各回転角度位置毎に上
記Ｘ線管からのＸ線を上記二次元Ｘ線検出器上に投影し
て投影Ｘ線強度を計測した時の第ｉ番目（ｉ＝１，２，
…，Ｎp ）の投影に際して上記二次元Ｘ線検出器上の位
置(ｕ，ｖ)で計測された投影Ｘ線強度データをエア・デ
ータＩａ(ｉ，ｕ，ｖ)とし、上記Ｘ線管と上記二次元Ｘ
線検出器との間に上記被検体を置いて上記スキャナ部に
より上記Ｘ線管と上記二次元Ｘ線検出器とを所定角度ず
つ回転させつつ各回転角度位置毎に上記Ｘ線管からのＸ
線を上記被検体を介して上記二次元Ｘ線検出器上に投影
して上記被検体を透過してきたＸ線の投影Ｘ線強度を計
測した時の第ｉ番目（ｉ＝１，２，…，Ｎp ）の投影に
際して上記二次元Ｘ線検出器上の位置(ｕ，ｖ)にて計測
された投影Ｘ線強度データを被検体計測データＩｏ
(ｉ，ｕ，ｖ)とし、上記投影データをＰ(ｉ，ｕ，ｖ)＝
−ｌｏｇ(Ｉｏ(ｉ，ｕ，ｖ)／Ｉａ(ｉ，ｕ，ｖ))とし
て、上記のエア・データ計測時の上記Ｘ線管の管電流値
をＣａ，Ｘ線照射パルス幅をＴａ，上記光学絞りの開口
径をＬａとし、上記の被検体計測時の上記Ｘ線管の管電
流値をＣｏ(ｉ)，上記Ｘ線照射パルス幅をＴｏ(ｉ)，上
記光学絞りの開口径をＬｏ(ｉ)とした時に、Ｐｃ(ｉ)＝
ｌｏｇ( (Ｃｏ(ｉ)，Ｔｏ(ｉ)，Ｌｏ(ｉ)2 )／(Ｃａ，
Ｔａ，Ｌａ2 ) )として求めた補正値Ｐｃ(ｉ)を 上記投
影データＰ(ｉ，ｕ，ｖ)に加えてＸ線照射・計測条件補
正投影データＰｘ(ｉ，ｕ，ｖ)＝Ｐ(ｉ，ｕ，ｖ)＋Ｐｃ
(ｉ) を求める処理を行なうものであることを特徴とす
る請求項１８に記載のＸ線断層撮影装置。22. The projection data correcting means, wherein the X-ray tube and the two-dimensional X-ray detector are detected by the scanner unit without placing the subject between the X-ray tube and the two-dimensional X-ray detector. I-th (i) when the projected X-ray intensity is measured by projecting the X-rays from the X-ray tube on the two-dimensional X-ray detector at each rotational angle position while rotating the detector at a predetermined angle. = 1, 2,
, Np), the projected X-ray intensity data measured at the position (u, v) on the two-dimensional X-ray detector is referred to as air data Ia (i, u, v). The above two-dimensional X
The X-ray tube and the two-dimensional X-ray detector are rotated by a predetermined angle by the scanner unit while the subject is placed between the X-ray tube and the X-ray tube.
When the projected X-ray intensity of the X-ray transmitted through the subject is measured by projecting the X-ray onto the two-dimensional X-ray detector via the subject (i = 1, 2,...). , Np), the projected X-ray intensity data measured at the position (u, v) on the two-dimensional X-ray detector is used as the subject measurement data Io.
(i, u, v), and the projection data is P (i, u, v) =
-Log (Io (i, u, v) / Ia (i, u, v)), the tube current value of the X-ray tube at the time of the air data measurement is Ca, the X-ray irradiation pulse width is Ta, The aperture diameter of the optical stop is La, the tube current value of the X-ray tube at the time of measurement of the subject is Co (i), the X-ray irradiation pulse width is To (i), and the aperture diameter of the optical stop is When Lo (i), Pc (i) =
log ((Co (i), To (i), Lo (i) 2 ) / (Ca,
The correction value Pc (i) obtained as Ta, La 2 )) is added to the projection data P (i, u, v) and the X-ray irradiation / measurement condition correction projection data Px (i, u, v) = P ( i, u, v) + Pc
19. The X-ray tomography apparatus according to claim 18, wherein the processing for obtaining (i) is performed.
ログ信号を増幅するアンプを具備したものであり、上記
した投影データの計測条件とは、上記アンプのアンプゲ
インであり、上記記録手段は、上記Ｘ線管の管電流値，
Ｘ線照射パルス幅，および上記アンプゲイン，または、
それらから計算により得られる値を記録しておく手段で
あることを特徴とする請求項１５に記載のＸ線断層撮影
装置。23. The two-dimensional X-ray detector comprises an amplifier for amplifying an output analog signal of the two-dimensional X-ray detector. The measurement condition of the projection data is an amplifier gain of the amplifier. Is the tube current value of the X-ray tube,
X-ray irradiation pulse width and the above amplifier gain, or
16. The X-ray tomography apparatus according to claim 15, wherein the X-ray tomography apparatus is means for recording a value obtained by calculation from the apparatus.
元Ｘ線検出器との間に上記被検体を置かずに、上記スキ
ャナ部により上記Ｘ線管と上記二次元Ｘ線検出器とを所
定角度ずつ回転させつつ、各回転角度位置毎に上記Ｘ線
管からのＸ線を上記二次元Ｘ線検出器上に投影して投影
Ｘ線強度を計測した時に、第ｉ番目（ｉ＝１，２，…，
Ｎp ）の投影に際して上記二次元Ｘ線検出器上の位置
(ｕ，ｖ)で計測された投影Ｘ線強度データをエア・デー
タＩａ(ｉ，ｕ，ｖ)とし、上記Ｘ線管と上記二次元Ｘ線
検出器との間に上記被検体を置いて、上記スキャナ部に
よって上記Ｘ線管と上記二次元Ｘ線検出器とを所定角度
ずつ回転させつつ、各回転角度位置毎に上記Ｘ線管から
のＸ線を上記被検体を介して上記二次元Ｘ線検出器上に
投影して上記被検体を透過してきたＸ線の投影Ｘ線強度
を計測した時に、第ｉ番目（ｉ＝１，２，…，Ｎp ）の
投影に際して上記二次元Ｘ線検出器上の位置(ｕ，ｖ)に
て計測された投影Ｘ線強度データを被検体計測データＩ
ｏ(ｉ，ｕ，ｖ)とし、上記投影データをＰ(ｉ，ｕ，ｖ)
＝−ｌｏｇ(Ｉｏ(ｉ，ｕ，ｖ)／Ｉａ(ｉ，ｕ，ｖ))とし
て、上記エア・データ計測時の上記Ｘ線管の管電流値を
Ｃａ，Ｘ線照射パルス幅をＴａ，上記アンプゲインをＧ
ａとし、上記被検体計測時の上記Ｘ線管の管電流値をＣ
ｏ(ｉ)，Ｘ線照射パルス幅をＴｏ(ｉ)，上記アンプゲイ
ンをＧｏ(ｉ)とした時に、Ｐｃ(ｉ) ＝ ｌｏｇ((Ｃｏ
(ｉ)，Ｔｏ(ｉ)，Ｇｏ(ｉ))／(Ｃａ，Ｔａ，Ｇａ))とし
て求めた補正値Ｐｃ(ｉ)を上記投影データＰ(ｉ，ｕ，
ｖ)に加えてＸ線照射・計測条件補正投影データＰｘ
(ｉ，ｕ，ｖ)＝Ｐ(ｉ，ｕ，ｖ)＋Ｐｃ(ｉ)を求める処理
を行なうものであることを特徴とする請求項２３に記載
のＸ線断層撮影装置。24. The correction means, wherein the X-ray tube and the two-dimensional X-ray detector are provided by the scanner unit without placing the subject between the X-ray tube and the two-dimensional X-ray detector. When the projected X-ray intensity is measured by projecting the X-rays from the X-ray tube on the two-dimensional X-ray detector for each rotation angle position while rotating the = 1,2,…,
Np) position on the two-dimensional X-ray detector during projection
The projection X-ray intensity data measured at (u, v) is defined as air data Ia (i, u, v), and the subject is placed between the X-ray tube and the two-dimensional X-ray detector. While rotating the X-ray tube and the two-dimensional X-ray detector by a predetermined angle by the scanner unit, the X-rays from the X-ray tube are passed through the subject at each rotation angle position through the subject. When the projected X-ray intensity of the X-ray that has been projected onto the X-ray detector and transmitted through the subject is measured, the two-dimensional X-ray is projected at the ith (i = 1, 2,..., Np) projection. The projected X-ray intensity data measured at the position (u, v) on the detector is converted into the subject measurement data I.
Let o (i, u, v) be the projection data P (i, u, v)
= -Log (Io (i, u, v) / Ia (i, u, v)), the tube current value of the X-ray tube at the time of the air data measurement is Ca, the X-ray irradiation pulse width is Ta, The above amplifier gain is G
a, and the tube current value of the X-ray tube at the time of measurement of the subject is C
o (i), when the X-ray irradiation pulse width is To (i), and the amplifier gain is Go (i), Pc (i) = log ((Co
The correction value Pc (i) obtained as (i), To (i), Go (i)) / (Ca, Ta, Ga)) is used as the projection data P (i, u,
v) plus X-ray irradiation / measurement condition corrected projection data Px
24. The X-ray tomography apparatus according to claim 23, wherein a process for obtaining (i, u, v) = P (i, u, v) + Pc (i) is performed.
二次元Ｘ線検出器とを被検体の回りで回転させながら上
記Ｘ線源からのＸ線を上記被検体に照射して上記被検体
を透過したＸ線を上記二次元Ｘ線検出器により投影デー
タとして検出する検出工程と、上記Ｘ線源による上記被
検体へのＸ線の照射条件と上記二次元Ｘ線検出器による
上記投影データの計測条件とを記録する記録工程と、上
記記録工程において記録された上記Ｘ線の照射条件と上
記投影データの計測条件とを使用して上記二次元Ｘ線検
出器により検出された上記投影データを補正する補正工
程とを含んでなることを特徴とするＸ線断層撮影方法。25. The subject is irradiated with X-rays from the X-ray source while rotating the X-ray source and a two-dimensional X-ray detector arranged opposite to the X-ray source around the subject. Detecting the X-rays transmitted through the subject as projection data by the two-dimensional X-ray detector, irradiating the subject with the X-rays by the X-ray source, and detecting the two-dimensional X-rays. A recording step of recording the measurement conditions of the projection data by the detector, and detection by the two-dimensional X-ray detector using the X-ray irradiation conditions recorded in the recording step and the measurement conditions of the projection data. A correction step of correcting the projection data obtained above.
線の照射条件とは、上記Ｘ線管により上記被検体にＸ線
を照射する際の上記Ｘ線管の管電流値及びＸ線照射パル
ス幅であることを特徴とする請求項２５に記載のＸ線断
層撮影方法。26. The X-ray source according to claim 26, wherein the X-ray source is an X-ray tube.
26. The X-ray tube irradiation condition according to claim 25, wherein the X-ray tube irradiates the subject with X-rays by X-ray tube current and X-ray irradiation pulse width. X-ray tomography method.
記二次元検出器の検出感度であることを特徴とする請求
項２６に記載のＸ線断層撮影方法。27. The X-ray tomography method according to claim 26, wherein the measurement condition of the projection data is a detection sensitivity of the two-dimensional detector.
値，Ｘ線照射パルス幅，および上記二次元検出器の検出
感度，または、それらから計算により得られる値を記録
しておく工程であることを特徴とする請求項２７に記載
のＸ線断層撮影方法。28. The recording step, wherein a tube current value of the X-ray tube, an X-ray irradiation pulse width, a detection sensitivity of the two-dimensional detector, or a value obtained by calculation therefrom is recorded. The X-ray tomography method according to claim 27, wherein:
た二次元Ｘ線検出器であり、上記した投影データの計測
条件とは、上記光学絞りの開口面積（あるいは開口径）
であることを特徴とする請求項２５に記載のＸ線断層撮
影方法。29. The two-dimensional X-ray detector is a two-dimensional X-ray detector having an optical diaphragm, and the measurement condition of the projection data is defined as an opening area (or aperture diameter) of the optical diaphragm.
The X-ray tomography method according to claim 25, wherein:
た二次元Ｘ線検出器であり、上記した投影データの計測
条件とは、上記光学絞りの開口面積（あるいは開口径）
であることを特徴とする請求項２６に記載のＸ線断層撮
影方法。30. The two-dimensional X-ray detector is a two-dimensional X-ray detector having an optical diaphragm, and the measurement condition of the projection data is defined as an opening area (or aperture diameter) of the optical diaphragm.
The X-ray tomography method according to claim 26, wherein:
値，Ｘ線照射パルス幅，および上記光学絞りの開口面積
（あるいは開口径），または、それらから計算により得
られる値を記録しておく工程であることを特徴とする請
求項３０に記載のＸ線断層撮影方法。31. The recording step records a tube current value of the X-ray tube, an X-ray irradiation pulse width, an opening area (or opening diameter) of the optical diaphragm, or a value obtained by calculation from them. 31. The X-ray tomography method according to claim 30, wherein the step is a preparatory step.
該光学絞りの開口面積（あるいは開口径）を制御するた
めの駆動手段としてステッピング・モータを備えた二次
元Ｘ線検出器であり、上記した投影データの計測条件と
は、上記ステッピング・モータに入力する駆動信号値で
あることを特徴とする請求項２６に記載のＸ線断層撮影
方法。32. A two-dimensional X-ray detector comprising an optical diaphragm and a stepping motor as a driving means for controlling an opening area (or aperture diameter) of the optical diaphragm. 27. The X-ray tomography method according to claim 26, wherein the measurement condition of the projection data is a drive signal value input to the stepping motor.
値，Ｘ線照射パルス幅，及び上記ステッピング・モータ
に入力する駆動信号値，または、それらから計算により
得られる値を記録しておく工程であり、上記補正工程
は、上記記録工程において記録された上記駆動信号値か
らそれに対応する上記光学絞りの開口面積(あるいは開
口径)を求める段階を含んでなることを特徴とする請求
項３２に記載のＸ線断層撮影方法。33. The recording step includes recording a tube current value of the X-ray tube, an X-ray irradiation pulse width, a drive signal value input to the stepping motor, or a value obtained by calculation from them. Wherein the correcting step includes a step of obtaining an opening area (or an opening diameter) of the optical stop corresponding to the driving signal value recorded in the recording step from the driving signal value. 32. The X-ray tomography method according to 32.
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Patent Citations (2)
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