JP2003159244A - 画像再構成方法およびｘ線ｃｔ装置 - Google Patents
画像再構成方法およびｘ線ｃｔ装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マルチ検出器を用いた場合にスキャン面が回
転面に対して傾くことに起因するアーチファクトを抑制
する。 【解決手段】 画像再構成面Ｐをｘｙ面とし、検出器列
の方向をｚ軸方向とするとき、検出器のｚ軸方向の中心
を通るｘｙ面と画像再構成面Ｐのｚ軸方向の距離Δｚと
画像再構成面Ｐ上の画素点ｇの位置（x,y）とに基づい
て、画素点ｇ(x,y)を透過したＸ線が入る第ｊ検出器列
を選択し、第ｊ検出器列のデータを画素点ｇの画素値を
求めるのに使用する。 【効果】 画素点ｇ(x,y)を透過したＸ線がｘｙ面に対
して傾くことに起因するコーン角アーチファクトを抑制
できる。
転面に対して傾くことに起因するアーチファクトを抑制
する。 【解決手段】 画像再構成面Ｐをｘｙ面とし、検出器列
の方向をｚ軸方向とするとき、検出器のｚ軸方向の中心
を通るｘｙ面と画像再構成面Ｐのｚ軸方向の距離Δｚと
画像再構成面Ｐ上の画素点ｇの位置（x,y）とに基づい
て、画素点ｇ(x,y)を透過したＸ線が入る第ｊ検出器列
を選択し、第ｊ検出器列のデータを画素点ｇの画素値を
求めるのに使用する。 【効果】 画素点ｇ(x,y)を透過したＸ線がｘｙ面に対
して傾くことに起因するコーン角アーチファクトを抑制
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像再構成方法お
よびＸ線ＣＴ（Ｃomputed Ｔomography）装置に関し、
さらに詳しくは、マルチ検出器を用いた場合にスキャン
面が回転面に対して傾くことに起因するコーン角アーチ
ファクト（cone artifact）を抑制した画像を得ること
が出来る画像再構成方法およびＸ線ＣＴ装置に関する。
よびＸ線ＣＴ（Ｃomputed Ｔomography）装置に関し、
さらに詳しくは、マルチ検出器を用いた場合にスキャン
面が回転面に対して傾くことに起因するコーン角アーチ
ファクト（cone artifact）を抑制した画像を得ること
が出来る画像再構成方法およびＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平８−１８７２４１号公報に記載さ
れている画像再構成方法では、画像の生成を次のように
行っている。 （１）Ｘ線管およびＸ線検出器を回転中心の周りに回転
し、種々のビュー角度でデータを収集する。 （２）画像再構成面をｘｙ面（ｘ軸およびｙ軸に平行な
面）とするとき、画像再構成面の全ての画素点ｇ(x,y)
の画素値を“０”に初期化する。 （３）ビュー角度βで画像再構成面上の画素点ｇ(x,y)
を透過したＸ線を検出した検出器のチャネルｉを求め
る。 （４）チャネルｉのデータを画素点ｇ(x,y)の画素値に
加算する。 （５）必要な角度範囲（例えば３６０゜）の各ビュー角
度βについて(３)(４)を繰り返し、画素点ｇ(x,y)の画
素値とする。 （６）画像再構成面上の全ての画素点ｇ(x,y)について
(３)〜(５)を繰り返す。
れている画像再構成方法では、画像の生成を次のように
行っている。 （１）Ｘ線管およびＸ線検出器を回転中心の周りに回転
し、種々のビュー角度でデータを収集する。 （２）画像再構成面をｘｙ面（ｘ軸およびｙ軸に平行な
面）とするとき、画像再構成面の全ての画素点ｇ(x,y)
の画素値を“０”に初期化する。 （３）ビュー角度βで画像再構成面上の画素点ｇ(x,y)
を透過したＸ線を検出した検出器のチャネルｉを求め
る。 （４）チャネルｉのデータを画素点ｇ(x,y)の画素値に
加算する。 （５）必要な角度範囲（例えば３６０゜）の各ビュー角
度βについて(３)(４)を繰り返し、画素点ｇ(x,y)の画
素値とする。 （６）画像再構成面上の全ての画素点ｇ(x,y)について
(３)〜(５)を繰り返す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】２以上の検出器列（ｚ
軸方向を列方向とする）を有するマルチ検出器を用いた
場合、マルチ検出器のｚ軸方向の中心を通るｘｙ面と画
像再構成面のｚ軸方向の距離Δｚが「０」でないと、ｘ
ｙ面に対する画像再構成面を通るＸ線の傾きαが「０」
ではなくなる。
軸方向を列方向とする）を有するマルチ検出器を用いた
場合、マルチ検出器のｚ軸方向の中心を通るｘｙ面と画
像再構成面のｚ軸方向の距離Δｚが「０」でないと、ｘ
ｙ面に対する画像再構成面を通るＸ線の傾きαが「０」
ではなくなる。
【０００４】ところが、従来は、この傾きαを無視し
（つまり、傾きαを「０」とし）、画像再構成面を通る
ｘｙ面のｚ軸位置に対応する検出器列を選択し、その検
出器列のデータから画像再構成面の画像を生成してい
た。
（つまり、傾きαを「０」とし）、画像再構成面を通る
ｘｙ面のｚ軸位置に対応する検出器列を選択し、その検
出器列のデータから画像再構成面の画像を生成してい
た。
【０００５】しかし、傾きαによっては画素点ｇ(x,y,
z)を透過したＸ線は、選択した検出器列ではなく、別の
検出器列に入ることになる。そして、これがアーチファ
クトの原因となる問題点があった。すなわち、マルチ検
出器を用いて距離Δｚが「０」でなくなった場合に、傾
きαが「０」ではなくなることに起因するコーン角アー
チファクトが現れる問題点があった。
z)を透過したＸ線は、選択した検出器列ではなく、別の
検出器列に入ることになる。そして、これがアーチファ
クトの原因となる問題点があった。すなわち、マルチ検
出器を用いて距離Δｚが「０」でなくなった場合に、傾
きαが「０」ではなくなることに起因するコーン角アー
チファクトが現れる問題点があった。
【０００６】そこで、本発明の目的は、コーン角アーチ
ファクトを抑制した画像を得ることが出来る画像再構成
方法およびＸ線ＣＴ装置を提供することにある。
ファクトを抑制した画像を得ることが出来る画像再構成
方法およびＸ線ＣＴ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明
は、Ｘ線管および第１から第Ｊ（≧２）の検出器列を有
するマルチ検出器の少なくとも一方または検査対象物を
回転中心の周りに回転させ、種々のビュー角度で収集し
たデータを基に指定された画像再構成面での画像を再構
成する画像再構成方法であって、画像再構成面をｘｙ面
（ｘ軸およびｙ軸に平行な面）とし、検出器の列の方向
をｚ軸方向とするとき、検出器のｚ軸方向の中心を通る
ｘｙ面と画像再構成面のｚ軸方向の距離Δｚと画像再構
成面上の画素点ｇの位置（x,y）とに基づいて、画素点
ｇ(x,y)を透過したＸ線が入る検出器列を選択し、該検
出器列のデータを前記画素点ｇの画素値を求めるのに使
用することを特徴とする画像再構成方法を提供する。上
記第１の観点による画像再構成方法では、画素点ｇ(x,
y)を透過したＸ線が実際に入る検出器列を、検出器のｚ
軸方向の中心を通るｘｙ面と画像再構成面のｚ軸方向の
距離Δｚと画像再構成面上の画素点ｇの位置（x,y）と
に基づいて求め、該検出器列のデータを前記画素点ｇの
画素値を求めるのに使用する。よって、マルチ検出器を
用い距離Δｚが０でない場合に傾きαが「０」ではなく
なることに起因するコーン角アーチファクトを抑制でき
る。
は、Ｘ線管および第１から第Ｊ（≧２）の検出器列を有
するマルチ検出器の少なくとも一方または検査対象物を
回転中心の周りに回転させ、種々のビュー角度で収集し
たデータを基に指定された画像再構成面での画像を再構
成する画像再構成方法であって、画像再構成面をｘｙ面
（ｘ軸およびｙ軸に平行な面）とし、検出器の列の方向
をｚ軸方向とするとき、検出器のｚ軸方向の中心を通る
ｘｙ面と画像再構成面のｚ軸方向の距離Δｚと画像再構
成面上の画素点ｇの位置（x,y）とに基づいて、画素点
ｇ(x,y)を透過したＸ線が入る検出器列を選択し、該検
出器列のデータを前記画素点ｇの画素値を求めるのに使
用することを特徴とする画像再構成方法を提供する。上
記第１の観点による画像再構成方法では、画素点ｇ(x,
y)を透過したＸ線が実際に入る検出器列を、検出器のｚ
軸方向の中心を通るｘｙ面と画像再構成面のｚ軸方向の
距離Δｚと画像再構成面上の画素点ｇの位置（x,y）と
に基づいて求め、該検出器列のデータを前記画素点ｇの
画素値を求めるのに使用する。よって、マルチ検出器を
用い距離Δｚが０でない場合に傾きαが「０」ではなく
なることに起因するコーン角アーチファクトを抑制でき
る。
【０００８】第２の観点では、本発明は、上記構成の画
像再構成方法において、検出器のｚ軸方向の中心を通る
ｘｙ面にＸ線焦点が位置するとみなせる場合、Ｘ線ビー
ムの中心軸におけるＸ線管と回転中心の距離をＤとし、
Ｘ線ビームの中心軸におけるＸ線管とマルチ検出器の距
離をfddとし、Ｘ線ビームの中心軸に画素点ｇから下ろ
した垂線の足とＸ線ビームの中心軸における回転中心の
距離をｓとし、一つの検出器列のｚ軸方向の長さをΔｄ
とし、rup{}を切り上げ整数化関数とし、rdwn{}を切り
捨て整数化関数とするとき、 Ｈ＝Δｚ・fdd／(Ｄ＋ｓ) ｊ＝rup{Ｈ／Δｄ＋Ｊ／２} または ｊ＝rdwn{Ｈ／Δｄ＋Ｊ／２} で求められる第ｊ検出器列を選択することを特徴とする
画像再構成方法を提供する。上記第２の観点による画像
再構成方法では、画素点ｇ(x,y)を透過したＸ線が実際
に入る第ｊ検出器列を好適に求めることが出来る。な
お、ｊ＝rup{Ｈ／Δｄ＋Ｊ／２}は、Ｊが奇数の場合お
よびＪが偶数かつＨが正の場合に用い、ｊ＝rdwn{Ｈ／
Δｄ＋Ｊ／２}は、Ｊが偶数かつＨが負の場合に用い
る。
像再構成方法において、検出器のｚ軸方向の中心を通る
ｘｙ面にＸ線焦点が位置するとみなせる場合、Ｘ線ビー
ムの中心軸におけるＸ線管と回転中心の距離をＤとし、
Ｘ線ビームの中心軸におけるＸ線管とマルチ検出器の距
離をfddとし、Ｘ線ビームの中心軸に画素点ｇから下ろ
した垂線の足とＸ線ビームの中心軸における回転中心の
距離をｓとし、一つの検出器列のｚ軸方向の長さをΔｄ
とし、rup{}を切り上げ整数化関数とし、rdwn{}を切り
捨て整数化関数とするとき、 Ｈ＝Δｚ・fdd／(Ｄ＋ｓ) ｊ＝rup{Ｈ／Δｄ＋Ｊ／２} または ｊ＝rdwn{Ｈ／Δｄ＋Ｊ／２} で求められる第ｊ検出器列を選択することを特徴とする
画像再構成方法を提供する。上記第２の観点による画像
再構成方法では、画素点ｇ(x,y)を透過したＸ線が実際
に入る第ｊ検出器列を好適に求めることが出来る。な
お、ｊ＝rup{Ｈ／Δｄ＋Ｊ／２}は、Ｊが奇数の場合お
よびＪが偶数かつＨが正の場合に用い、ｊ＝rdwn{Ｈ／
Δｄ＋Ｊ／２}は、Ｊが偶数かつＨが負の場合に用い
る。
【０００９】第３の観点では、本発明は、上記構成の画
像再構成方法において、検出器のｚ軸方向の中心を通る
ｘｙ面とＸ線焦点のｚ方向の距離をΔｆとするとき、 ΔＨ＝Δｆ{fdd−(Ｄ＋ｓ)}／(Ｄ＋ｓ) を上記構成のＨに加えることを特徴とする画像再構成方
法を提供する。Ｘ線焦点のｚ方向の位置は、管球温度に
より、例えば±０.２ｍｍ〜０.５ｍｍ程度変動する。こ
の変動は、スライスが厚い場合には無視できるが、スラ
イス厚が例えば０.５ｍｍとかになると無視できなくな
る。そこで、上記第３の観点による画像再構成方法で
は、検出器のｚ軸方向の中心を通るｘｙ面とＸ線焦点の
ｚ方向の距離Δｆにより補正値ΔＨを求めて補正する。
これにより、Ｘ線焦点のｚ方向の位置が管球温度により
変動しても、適正な検出器列を求めることが出来る。ま
た、ガントリの傾斜や振動によるＸ線焦点位置の変動に
も対応できる。
像再構成方法において、検出器のｚ軸方向の中心を通る
ｘｙ面とＸ線焦点のｚ方向の距離をΔｆとするとき、 ΔＨ＝Δｆ{fdd−(Ｄ＋ｓ)}／(Ｄ＋ｓ) を上記構成のＨに加えることを特徴とする画像再構成方
法を提供する。Ｘ線焦点のｚ方向の位置は、管球温度に
より、例えば±０.２ｍｍ〜０.５ｍｍ程度変動する。こ
の変動は、スライスが厚い場合には無視できるが、スラ
イス厚が例えば０.５ｍｍとかになると無視できなくな
る。そこで、上記第３の観点による画像再構成方法で
は、検出器のｚ軸方向の中心を通るｘｙ面とＸ線焦点の
ｚ方向の距離Δｆにより補正値ΔＨを求めて補正する。
これにより、Ｘ線焦点のｚ方向の位置が管球温度により
変動しても、適正な検出器列を求めることが出来る。ま
た、ガントリの傾斜や振動によるＸ線焦点位置の変動に
も対応できる。
【００１０】第４の観点では、本発明は、上記構成の画
像再構成方法において、第ｊ検出器列と、その近傍の検
出器列とを選択し、選択した検出器列のデータに対して
補間演算を施して得たデータを使用することを特徴とす
る画像再構成方法を提供する。画素点ｇ(x,y)を透過し
たＸ線は、ある程度の広がりを持っており、第ｊ検出器
列だけでなく、その近傍の検出器列にも入っている。そ
こで、上記第４の観点による画像再構成方法では、それ
ら複数の検出器列のデータを補間演算により合成したデ
ータを画素点ｇの画素値を求めるのに使用する。これに
より、コーン角アーチファクトをさらに抑制できる。
像再構成方法において、第ｊ検出器列と、その近傍の検
出器列とを選択し、選択した検出器列のデータに対して
補間演算を施して得たデータを使用することを特徴とす
る画像再構成方法を提供する。画素点ｇ(x,y)を透過し
たＸ線は、ある程度の広がりを持っており、第ｊ検出器
列だけでなく、その近傍の検出器列にも入っている。そ
こで、上記第４の観点による画像再構成方法では、それ
ら複数の検出器列のデータを補間演算により合成したデ
ータを画素点ｇの画素値を求めるのに使用する。これに
より、コーン角アーチファクトをさらに抑制できる。
【００１１】第５の観点では、本発明は、上記構成の画
像再構成方法において、第ｊ検出器列と、第（ｊ−１）
検出器列または第（ｊ＋１）検出器列とを選択し、選択
した検出器列のデータに線形補間演算を施したデータを
使用することを特徴とする画像再構成方法を提供する。
上記第５の観点による画像再構成方法では、線形補間演
算を用いるので、補間演算処理が最も簡単になる。
像再構成方法において、第ｊ検出器列と、第（ｊ−１）
検出器列または第（ｊ＋１）検出器列とを選択し、選択
した検出器列のデータに線形補間演算を施したデータを
使用することを特徴とする画像再構成方法を提供する。
上記第５の観点による画像再構成方法では、線形補間演
算を用いるので、補間演算処理が最も簡単になる。
【００１２】第６の観点では、本発明は、上記構成の画
像再構成方法において、ｊ＞Ｊの場合はｊ＝Ｊとし、ｊ
＜１の場合はｊ＝１とすることを特徴とする画像再構成
方法を提供する。上記第６の観点による画像再構成方法
では、画素点ｇ(x,y)を透過したＸ線がマルチ検出器の
列の方向の第１端または第２端より外側を通る場合は、
第１端または第２端の検出器列を選択する。これによ
り、再構成可能な最も誤差の少ないデータを使用でき
る。
像再構成方法において、ｊ＞Ｊの場合はｊ＝Ｊとし、ｊ
＜１の場合はｊ＝１とすることを特徴とする画像再構成
方法を提供する。上記第６の観点による画像再構成方法
では、画素点ｇ(x,y)を透過したＸ線がマルチ検出器の
列の方向の第１端または第２端より外側を通る場合は、
第１端または第２端の検出器列を選択する。これによ
り、再構成可能な最も誤差の少ないデータを使用でき
る。
【００１３】第７の観点では、本発明は、上記構成の画
像再構成方法において、ヘリカルスキャンの場合、ビュ
ー角度に応じて距離Δｚを変えることを特徴とする画像
再構成方法を提供する。ヘリカルスキャンでは、テーブ
ルがガントリに対して相対的に動くため、ビュー角度に
よって検出器のｚ軸方向の中心を通るｘｙ面がｚ軸方向
に移動する。そこで、上記第７の観点による画像再構成
方法では、ビュー角度毎に少しずつテーブル移動距離分
だけ距離Δｚを変える。これにより、ヘリカルスキャン
の場合でも、画素点ｇ(x,y)を透過したＸ線が入る検出
器列を正確に求めることが出来る。
像再構成方法において、ヘリカルスキャンの場合、ビュ
ー角度に応じて距離Δｚを変えることを特徴とする画像
再構成方法を提供する。ヘリカルスキャンでは、テーブ
ルがガントリに対して相対的に動くため、ビュー角度に
よって検出器のｚ軸方向の中心を通るｘｙ面がｚ軸方向
に移動する。そこで、上記第７の観点による画像再構成
方法では、ビュー角度毎に少しずつテーブル移動距離分
だけ距離Δｚを変える。これにより、ヘリカルスキャン
の場合でも、画素点ｇ(x,y)を透過したＸ線が入る検出
器列を正確に求めることが出来る。
【００１４】第８の観点では、本発明は、上記構成の画
像再構成方法において、Ｘ線ビームの中心軸に画素点ｇ
から下ろした垂線の足の長さをｔとするとき、各ビュー
角度で選択した検出器列のデータに、｛（Ｄ＋ｓ）２＋
ｔ２｝に反比例した重みを付けて加算し、画素点ｇの画
素値を求めることを特徴とする画像再構成方法を提供す
る。Ｘ線管とある画素点の距離は、ビューによって変化
する。一方、Ｘ線検出器で得られるデータに対する画素
点の影響の強さは、Ｘ線管と画素点の距離が近い方が遠
い方よりも大きい。そこで、上記第８の観点による画像
再構成方法では、Ｘ線管と画素点の距離の自乗に反比例
した重みを付けて加算する。これにより、より自然な画
像を生成できる。
像再構成方法において、Ｘ線ビームの中心軸に画素点ｇ
から下ろした垂線の足の長さをｔとするとき、各ビュー
角度で選択した検出器列のデータに、｛（Ｄ＋ｓ）２＋
ｔ２｝に反比例した重みを付けて加算し、画素点ｇの画
素値を求めることを特徴とする画像再構成方法を提供す
る。Ｘ線管とある画素点の距離は、ビューによって変化
する。一方、Ｘ線検出器で得られるデータに対する画素
点の影響の強さは、Ｘ線管と画素点の距離が近い方が遠
い方よりも大きい。そこで、上記第８の観点による画像
再構成方法では、Ｘ線管と画素点の距離の自乗に反比例
した重みを付けて加算する。これにより、より自然な画
像を生成できる。
【００１５】第９の観点では、本発明は、上記構成の画
像再構成方法において、ビュー角度および画像再構成面
上の画素点ｇの位置（x,y）に基づいて、前記画素点ｇ
の画素値を求めるのに使用するデータを得るチャネルを
選択することを特徴とする画像再構成方法を提供する。
上記第９の観点による画像再構成方法では、画素点ｇ
(x,y)を透過したＸ線が実際に入るチャネルを選択する
ことが出来る。
像再構成方法において、ビュー角度および画像再構成面
上の画素点ｇの位置（x,y）に基づいて、前記画素点ｇ
の画素値を求めるのに使用するデータを得るチャネルを
選択することを特徴とする画像再構成方法を提供する。
上記第９の観点による画像再構成方法では、画素点ｇ
(x,y)を透過したＸ線が実際に入るチャネルを選択する
ことが出来る。
【００１６】第１０の観点では、本発明は、Ｘ線管と、
第１から第Ｊ（≧２）の検出器列を有するマルチ検出器
と、前記Ｘ線管および前記マルチ検出器の少なくとも一
方または検査対象物を回転中心の周りに回転させながら
種々のビュー角度でデータを収集するデータ収集手段
と、画像再構成面をｘｙ面（ｘ軸およびｙ軸に平行な
面）とし、検出器の列の方向をｚ軸方向とするとき、検
出器のｚ軸方向の中心を通るｘｙ面と画像再構成面のｚ
軸方向の距離Δｚと画像再構成面上の画素点ｇの位置
（x,y）とに基づいて、画素点ｇ(x,y)を透過したＸ線が
入る検出器列を選択する検出器列選択手段と、各ビュー
角度で選択した検出器列のデータを用いて前記画素点ｇ
の画素値を求め、画像再構成面での画像を再構成する画
像生成手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置
を提供する。上記第１０の観点によるＸ線ＣＴ装置で
は、上記第１の観点による画像再構成方法を好適に実施
できる。
第１から第Ｊ（≧２）の検出器列を有するマルチ検出器
と、前記Ｘ線管および前記マルチ検出器の少なくとも一
方または検査対象物を回転中心の周りに回転させながら
種々のビュー角度でデータを収集するデータ収集手段
と、画像再構成面をｘｙ面（ｘ軸およびｙ軸に平行な
面）とし、検出器の列の方向をｚ軸方向とするとき、検
出器のｚ軸方向の中心を通るｘｙ面と画像再構成面のｚ
軸方向の距離Δｚと画像再構成面上の画素点ｇの位置
（x,y）とに基づいて、画素点ｇ(x,y)を透過したＸ線が
入る検出器列を選択する検出器列選択手段と、各ビュー
角度で選択した検出器列のデータを用いて前記画素点ｇ
の画素値を求め、画像再構成面での画像を再構成する画
像生成手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置
を提供する。上記第１０の観点によるＸ線ＣＴ装置で
は、上記第１の観点による画像再構成方法を好適に実施
できる。
【００１７】第１１の観点では、本発明は、上記構成の
Ｘ線ＣＴ装置において、前記検出器列選択手段は、検出
器のｚ軸方向の中心を通るｘｙ面にＸ線焦点が位置する
とみなせる場合、Ｘ線ビームの中心軸におけるＸ線管と
回転中心の距離をＤとし、Ｘ線ビームの中心軸における
Ｘ線管とマルチ検出器の距離をfddとし、Ｘ線ビームの
中心軸に画素点ｇから下ろした垂線の足とＸ線ビームの
中心軸における回転中心の距離をｓとし、一つの検出器
列のｚ軸方向の長さをΔｄとし、rup{}を切り上げ整数
化関数とし、rdwn{}を切り捨て整数化関数とするとき、 Ｈ＝Δｚ・fdd／(Ｄ＋ｓ) ｊ＝rup{Ｈ／Δｄ＋Ｊ／２} または ｊ＝rdwn{Ｈ／Δｄ＋Ｊ／２} で求められる第ｊ検出器列を選択することを特徴とする
Ｘ線ＣＴ装置を提供する。上記第１１の観点によるＸ線
ＣＴ装置では、上記第２の観点による画像再構成方法を
好適に実施できる。
Ｘ線ＣＴ装置において、前記検出器列選択手段は、検出
器のｚ軸方向の中心を通るｘｙ面にＸ線焦点が位置する
とみなせる場合、Ｘ線ビームの中心軸におけるＸ線管と
回転中心の距離をＤとし、Ｘ線ビームの中心軸における
Ｘ線管とマルチ検出器の距離をfddとし、Ｘ線ビームの
中心軸に画素点ｇから下ろした垂線の足とＸ線ビームの
中心軸における回転中心の距離をｓとし、一つの検出器
列のｚ軸方向の長さをΔｄとし、rup{}を切り上げ整数
化関数とし、rdwn{}を切り捨て整数化関数とするとき、 Ｈ＝Δｚ・fdd／(Ｄ＋ｓ) ｊ＝rup{Ｈ／Δｄ＋Ｊ／２} または ｊ＝rdwn{Ｈ／Δｄ＋Ｊ／２} で求められる第ｊ検出器列を選択することを特徴とする
Ｘ線ＣＴ装置を提供する。上記第１１の観点によるＸ線
ＣＴ装置では、上記第２の観点による画像再構成方法を
好適に実施できる。
【００１８】第１２の観点では、本発明は、上記構成の
Ｘ線ＣＴ装置において、前記検出器列選択手段は、検出
器のｚ軸方向の中心を通るｘｙ面とＸ線焦点のｚ方向の
距離をΔｆとするとき、 ΔＨ＝Δｆ{fdd−(Ｄ＋ｓ)}／(Ｄ＋ｓ) を上記構成のＨに加えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置
を提供する。上記第１２の観点によるＸ線ＣＴ装置で
は、上記第３の観点による画像再構成方法を好適に実施
できる。
Ｘ線ＣＴ装置において、前記検出器列選択手段は、検出
器のｚ軸方向の中心を通るｘｙ面とＸ線焦点のｚ方向の
距離をΔｆとするとき、 ΔＨ＝Δｆ{fdd−(Ｄ＋ｓ)}／(Ｄ＋ｓ) を上記構成のＨに加えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置
を提供する。上記第１２の観点によるＸ線ＣＴ装置で
は、上記第３の観点による画像再構成方法を好適に実施
できる。
【００１９】第１３の観点では、本発明は、上記構成の
Ｘ線ＣＴ装置において、前記検出器列選択手段は、第ｊ
検出器列と、その近傍の検出器列とを選択し、前記画像
生成手段は、選択した検出器列のデータに対して補間演
算を施して得たデータを使用することを特徴とするＸ線
ＣＴ装置を提供する。上記第１３の観点によるＸ線ＣＴ
装置では、上記第４の観点による画像再構成方法を好適
に実施できる。
Ｘ線ＣＴ装置において、前記検出器列選択手段は、第ｊ
検出器列と、その近傍の検出器列とを選択し、前記画像
生成手段は、選択した検出器列のデータに対して補間演
算を施して得たデータを使用することを特徴とするＸ線
ＣＴ装置を提供する。上記第１３の観点によるＸ線ＣＴ
装置では、上記第４の観点による画像再構成方法を好適
に実施できる。
【００２０】第１４の観点では、本発明は、上記構成の
Ｘ線ＣＴ装置において、前記検出器列選択手段は、第ｊ
検出器列と、第（ｊ−１）検出器列または第（ｊ＋１）
検出器列とを選択し、前記画像生成手段は、選択した検
出器列のデータに線形補間演算を施したデータを使用す
ることを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。上記第１
４の観点によるＸ線ＣＴ装置では、上記第５の観点によ
る画像再構成方法を好適に実施できる。
Ｘ線ＣＴ装置において、前記検出器列選択手段は、第ｊ
検出器列と、第（ｊ−１）検出器列または第（ｊ＋１）
検出器列とを選択し、前記画像生成手段は、選択した検
出器列のデータに線形補間演算を施したデータを使用す
ることを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。上記第１
４の観点によるＸ線ＣＴ装置では、上記第５の観点によ
る画像再構成方法を好適に実施できる。
【００２１】第１５の観点では、本発明は、上記構成の
Ｘ線ＣＴ装置において、前記検出器列選択手段は、ｊ＞
Ｊの場合はｊ＝Ｊとし、ｊ＜１の場合はｊ＝１とするこ
とを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。上記第１５の
観点によるＸ線ＣＴ装置では、上記第６の観点による画
像再構成方法を好適に実施できる。
Ｘ線ＣＴ装置において、前記検出器列選択手段は、ｊ＞
Ｊの場合はｊ＝Ｊとし、ｊ＜１の場合はｊ＝１とするこ
とを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。上記第１５の
観点によるＸ線ＣＴ装置では、上記第６の観点による画
像再構成方法を好適に実施できる。
【００２２】第１６の観点では、本発明は、上記構成の
Ｘ線ＣＴ装置において、前記検出器列選択手段は、ヘリ
カルスキャンの場合、ビュー角度に応じて距離Δｚを変
えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。上記第
１６の観点によるＸ線ＣＴ装置では、上記第７の観点に
よる画像再構成方法を好適に実施できる。
Ｘ線ＣＴ装置において、前記検出器列選択手段は、ヘリ
カルスキャンの場合、ビュー角度に応じて距離Δｚを変
えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。上記第
１６の観点によるＸ線ＣＴ装置では、上記第７の観点に
よる画像再構成方法を好適に実施できる。
【００２３】第１７の観点では、本発明は、上記構成の
Ｘ線ＣＴ装置において、前記画像生成手段は、Ｘ線ビー
ムの中心軸に画素点ｇから下ろした垂線の足の長さをｔ
とするとき、各ビュー角度で選択した検出器列のデータ
に、｛（Ｄ＋ｓ）２＋ｔ２｝に反比例した重みを付けて
加算し、画素点ｇの画素値を求めることを特徴とするＸ
線ＣＴ装置を提供する。上記第１７の観点によるＸ線Ｃ
Ｔ装置では、上記第８の観点による画像再構成方法を好
適に実施できる。
Ｘ線ＣＴ装置において、前記画像生成手段は、Ｘ線ビー
ムの中心軸に画素点ｇから下ろした垂線の足の長さをｔ
とするとき、各ビュー角度で選択した検出器列のデータ
に、｛（Ｄ＋ｓ）２＋ｔ２｝に反比例した重みを付けて
加算し、画素点ｇの画素値を求めることを特徴とするＸ
線ＣＴ装置を提供する。上記第１７の観点によるＸ線Ｃ
Ｔ装置では、上記第８の観点による画像再構成方法を好
適に実施できる。
【００２４】第１８の観点では、本発明は、上記構成の
Ｘ線ＣＴ装置において、ビュー角度および画像再構成面
上の画素点ｇの位置（x,y）に基づいて、前記画素点ｇ
の画素値を求めるのに使用するデータを得るチャネルを
選択するチャネル選択手段を具備することを特徴とする
Ｘ線ＣＴ装置を提供する。上記第１８の観点によるＸ線
ＣＴ装置では、上記第９の観点による画像再構成方法を
好適に実施できる。
Ｘ線ＣＴ装置において、ビュー角度および画像再構成面
上の画素点ｇの位置（x,y）に基づいて、前記画素点ｇ
の画素値を求めるのに使用するデータを得るチャネルを
選択するチャネル選択手段を具備することを特徴とする
Ｘ線ＣＴ装置を提供する。上記第１８の観点によるＸ線
ＣＴ装置では、上記第９の観点による画像再構成方法を
好適に実施できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を説明する。なお、これにより本発明が限定され
るものではない。
の形態を説明する。なお、これにより本発明が限定され
るものではない。
【００２６】−第１の実施形態−
第１の実施形態は、マルチ検出器のｚ軸方向の中心を通
るｘｙ面にＸ線焦点が位置するとみなせる場合の実施形
態である。
るｘｙ面にＸ線焦点が位置するとみなせる場合の実施形
態である。
【００２７】図１は、第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ
装置１００のブロック図である。このＸ線ＣＴ装置１０
０は、操作コンソール１と、テーブル装置８と、走査ガ
ントリ９とを具備している。
装置１００のブロック図である。このＸ線ＣＴ装置１０
０は、操作コンソール１と、テーブル装置８と、走査ガ
ントリ９とを具備している。
【００２８】操作コンソール１は、操作者の指示入力や
情報入力などの受け付ける入力装置２と、スキャン処理
や画像再構成処理などを実行する中央処理装置３と、制
御信号などを撮影テーブル８や走査ガントリ９とやり取
りする制御インタフェース４と、走査ガントリ９で取得
したデータを収集するデータ収集バッファ５と、データ
から再構成した画像を表示するＣＲＴ６と、プログラム
やデータや画像を記憶する記憶装置７とを具備してい
る。
情報入力などの受け付ける入力装置２と、スキャン処理
や画像再構成処理などを実行する中央処理装置３と、制
御信号などを撮影テーブル８や走査ガントリ９とやり取
りする制御インタフェース４と、走査ガントリ９で取得
したデータを収集するデータ収集バッファ５と、データ
から再構成した画像を表示するＣＲＴ６と、プログラム
やデータや画像を記憶する記憶装置７とを具備してい
る。
【００２９】テーブル装置８は、被検体を乗せるクレー
ドル８ｃと、そのクレードル８ｃをｚ軸方向およびｙ軸
方向に移動させるための移動コントローラ８ａとを具備
している。なお、ｙ軸を上下方向とし、ｚ軸をクレード
ル８ｃの長手方向とする。また、ｙ軸とｚ軸に直交する
軸をｘ軸とする。被検体の体軸は、ｚ軸方向を向くこと
になる。
ドル８ｃと、そのクレードル８ｃをｚ軸方向およびｙ軸
方向に移動させるための移動コントローラ８ａとを具備
している。なお、ｙ軸を上下方向とし、ｚ軸をクレード
ル８ｃの長手方向とする。また、ｙ軸とｚ軸に直交する
軸をｘ軸とする。被検体の体軸は、ｚ軸方向を向くこと
になる。
【００３０】走査ガントリ９は、Ｘ線コントローラ１０
と、Ｘ線管１１と、コリメータ１２と、２列以上の検出
器列を有するマルチ検出器１３と、データ収集部１４
と、回転中心ＩＣの回りにＸ線管１１やマルチ検出器１
３などを回転させるための回転コントローラ１５とを具
備している。
と、Ｘ線管１１と、コリメータ１２と、２列以上の検出
器列を有するマルチ検出器１３と、データ収集部１４
と、回転中心ＩＣの回りにＸ線管１１やマルチ検出器１
３などを回転させるための回転コントローラ１５とを具
備している。
【００３１】図２および図３は、本発明の第１の実施形
態にかかる画像再構成方法を示す説明図である。図２は
ｚ軸方向から見た図であり、Ｘ線管１１およびマルチ検
出器１３は、回転中心ＩＣの周りに回転し、種々のビュ
ー角度でデータを収集する。図３はｚ軸及びＸ線ビーム
の中心軸Ｂｃに直交する方向から見た図であり、マルチ
検出器１３はｚ軸方向に第１検出器列〜第Ｊ（≧２）検
出器列を有している。画像再構成面Ｐを通るＸ線は、マ
ルチ検出器１３のｚ軸方向の中心を通るｘｙ面に対して
角度αだけ傾いている。Ｘ線ビームの中心軸Ｂｃは、マ
ルチ検出器１３のｚ軸方向の中心を通るｘｙ面にある。
態にかかる画像再構成方法を示す説明図である。図２は
ｚ軸方向から見た図であり、Ｘ線管１１およびマルチ検
出器１３は、回転中心ＩＣの周りに回転し、種々のビュ
ー角度でデータを収集する。図３はｚ軸及びＸ線ビーム
の中心軸Ｂｃに直交する方向から見た図であり、マルチ
検出器１３はｚ軸方向に第１検出器列〜第Ｊ（≧２）検
出器列を有している。画像再構成面Ｐを通るＸ線は、マ
ルチ検出器１３のｚ軸方向の中心を通るｘｙ面に対して
角度αだけ傾いている。Ｘ線ビームの中心軸Ｂｃは、マ
ルチ検出器１３のｚ軸方向の中心を通るｘｙ面にある。
【００３２】画像の生成は、基本的には、次のように行
う。 （０）画像再構成面Ｐの全ての画素点ｇ(x,y)の画素値
を“０”に初期化する。 （１）図２に示すように、ビュー角度βで画像再構成面
Ｐ上の画素点ｇ(x,y)を透過したＸ線を検出したチャネ
ルｉを求める。 （２）図３に示すように、画像再構成面Ｐ上の画素点ｇ
(x,y)を透過したＸ線を検出した第ｊ検出器列を求め
る。 （３）第ｊ検出器列のチャネルｉのデータの重みＷを算
出する。 （４）第ｊ検出器列のチャネルｉのデータに重みＷを掛
けてから画素点ｇ(x,y)の画素値に加算する。 （５）必要な角度範囲（例えば３６０゜）の各ビュー角
度βについて(１)〜(４)を繰り返し、画素点ｇ(x,y)の
画素値とする。 （６）画像再構成面Ｐ上の全ての画素点ｇ(x,y)につい
て(０)〜(５)を繰り返す。
う。 （０）画像再構成面Ｐの全ての画素点ｇ(x,y)の画素値
を“０”に初期化する。 （１）図２に示すように、ビュー角度βで画像再構成面
Ｐ上の画素点ｇ(x,y)を透過したＸ線を検出したチャネ
ルｉを求める。 （２）図３に示すように、画像再構成面Ｐ上の画素点ｇ
(x,y)を透過したＸ線を検出した第ｊ検出器列を求め
る。 （３）第ｊ検出器列のチャネルｉのデータの重みＷを算
出する。 （４）第ｊ検出器列のチャネルｉのデータに重みＷを掛
けてから画素点ｇ(x,y)の画素値に加算する。 （５）必要な角度範囲（例えば３６０゜）の各ビュー角
度βについて(１)〜(４)を繰り返し、画素点ｇ(x,y)の
画素値とする。 （６）画像再構成面Ｐ上の全ての画素点ｇ(x,y)につい
て(０)〜(５)を繰り返す。
【００３３】上記（１）で、チャネルｉは、図２から判
るように、画素点ｇ(x,y)を透過したＸ線がＸ線ビーム
の中心軸Ｂｃとなす角度γが判れば、一意的に決まる。
角度γは、次式で求められる。 γ＝arctan{ｔ’／（Ｄ＋ｓ）} ｓ＝ｘ・cosβ−ｙ・sinβ ｔ’＝ｘ・sinβ＋ｙ・cosβ なお、回転中心ＩＣの座標（ｘ，ｙ）＝（０，０）とす
る。ｓは、Ｘ線ビームの中心軸Ｂｃに画素点ｇから下ろ
した垂線の足とＸ線ビームの中心軸Ｂｃにおける回転中
心ＩＣの距離である。また、ｔ’は、Ｘ線ビームの中心
軸Ｂｃに画素点ｇから下ろした垂線の足の長さのｘｙ面
への射影の長さである。また、Ｄは、Ｘ線ビームの中心
軸ＢｃにおけるＸ線管１１と回転中心ＩＣの距離であ
る。ｘ，ｙ，β，ｓ，ｔ’は、図２で示す矢印方向を正
方向とする。
るように、画素点ｇ(x,y)を透過したＸ線がＸ線ビーム
の中心軸Ｂｃとなす角度γが判れば、一意的に決まる。
角度γは、次式で求められる。 γ＝arctan{ｔ’／（Ｄ＋ｓ）} ｓ＝ｘ・cosβ−ｙ・sinβ ｔ’＝ｘ・sinβ＋ｙ・cosβ なお、回転中心ＩＣの座標（ｘ，ｙ）＝（０，０）とす
る。ｓは、Ｘ線ビームの中心軸Ｂｃに画素点ｇから下ろ
した垂線の足とＸ線ビームの中心軸Ｂｃにおける回転中
心ＩＣの距離である。また、ｔ’は、Ｘ線ビームの中心
軸Ｂｃに画素点ｇから下ろした垂線の足の長さのｘｙ面
への射影の長さである。また、Ｄは、Ｘ線ビームの中心
軸ＢｃにおけるＸ線管１１と回転中心ＩＣの距離であ
る。ｘ，ｙ，β，ｓ，ｔ’は、図２で示す矢印方向を正
方向とする。
【００３４】上記（２）で、第ｊ検出器列は、図３から
判るように、画素点ｇ(x,y)を透過したＸ線がマルチ検
出器１３のｚ軸方向の中心を通るｘｙ面となす角度αが
判れば、一意的に決まる。角度αは、次式で求められ
る。 α＝arctan{Δｚ／（Ｄ＋ｓ）} なお、Δｚは、マルチ検出器１３のｚ軸方向の中心を通
るｘｙ面と画像再構成面Ｐのｚ軸方向の距離である。Δ
ｚは、図３で示す矢印方向を正方向とする。
判るように、画素点ｇ(x,y)を透過したＸ線がマルチ検
出器１３のｚ軸方向の中心を通るｘｙ面となす角度αが
判れば、一意的に決まる。角度αは、次式で求められ
る。 α＝arctan{Δｚ／（Ｄ＋ｓ）} なお、Δｚは、マルチ検出器１３のｚ軸方向の中心を通
るｘｙ面と画像再構成面Ｐのｚ軸方向の距離である。Δ
ｚは、図３で示す矢印方向を正方向とする。
【００３５】ここで、Ｘ線ビームの中心軸Ｂｃにおける
Ｘ線管１１とマルチ検出器１３の距離をfddとし、一つ
の検出器列のｚ軸方向の長さをΔｄとし、rup{}を切り
上げ整数化関数とし、rdwn{}を切り捨て整数化関数とす
るとき、 Ｈ＝fdd・tanα＝fdd・Δｚ／（Ｄ＋ｓ） ｊ＝rup{Ｈ／Δｄ＋Ｊ／２} または ｊ＝rdwn{Ｈ／Δｄ＋Ｊ／２} でｊを求めることが出来る。なお、ｊ＝rup{Ｈ／Δｄ＋
Ｊ／２}は、Ｊが奇数の場合およびＪが偶数かつＨが正
の場合に用い、ｊ＝rdwn{Ｈ／Δｄ＋Ｊ／２}は、Ｊが偶
数かつＨが負の場合に用いる。ヘリカルスキャン（heli
cal scan）の場合は、画像再構成面Ｐの位置は変わらな
いが、ビュー角度によってマルチ検出器１３のｚ軸方向
の中心を通るｘｙ面の位置が移動するので、ビュー角度
に応じてΔｚを変えればよい。
Ｘ線管１１とマルチ検出器１３の距離をfddとし、一つ
の検出器列のｚ軸方向の長さをΔｄとし、rup{}を切り
上げ整数化関数とし、rdwn{}を切り捨て整数化関数とす
るとき、 Ｈ＝fdd・tanα＝fdd・Δｚ／（Ｄ＋ｓ） ｊ＝rup{Ｈ／Δｄ＋Ｊ／２} または ｊ＝rdwn{Ｈ／Δｄ＋Ｊ／２} でｊを求めることが出来る。なお、ｊ＝rup{Ｈ／Δｄ＋
Ｊ／２}は、Ｊが奇数の場合およびＪが偶数かつＨが正
の場合に用い、ｊ＝rdwn{Ｈ／Δｄ＋Ｊ／２}は、Ｊが偶
数かつＨが負の場合に用いる。ヘリカルスキャン（heli
cal scan）の場合は、画像再構成面Ｐの位置は変わらな
いが、ビュー角度によってマルチ検出器１３のｚ軸方向
の中心を通るｘｙ面の位置が移動するので、ビュー角度
に応じてΔｚを変えればよい。
【００３６】重みＷは、Ｘ線ビームの中心軸Ｂｃに画素
点ｇから下ろした垂線の足の長さをｔとするとき、 Ｗ＝１／｛（Ｄ＋ｓ）２＋ｔ２｝ とする。
点ｇから下ろした垂線の足の長さをｔとするとき、 Ｗ＝１／｛（Ｄ＋ｓ）２＋ｔ２｝ とする。
【００３７】上記第１の実施形態のＸ線ＣＴ装置１００
によれば、画素点ｇを透過したＸ線が実際に入る第ｊ検
出器列・チャネルｉを求め、その第ｊ検出器列・チャネ
ルｉのデータを画素点ｇの画素値を求めるのに使用す
る。よって、マルチ検出器１３を用いた場合に角度αが
「０」でないことに起因するコーン角アーチファクトを
抑制できる。
によれば、画素点ｇを透過したＸ線が実際に入る第ｊ検
出器列・チャネルｉを求め、その第ｊ検出器列・チャネ
ルｉのデータを画素点ｇの画素値を求めるのに使用す
る。よって、マルチ検出器１３を用いた場合に角度αが
「０」でないことに起因するコーン角アーチファクトを
抑制できる。
【００３８】−第２の実施形態−
第２の実施形態では、第ｊ検出器列のデータのみでな
く、その近傍の検出器列のデータをも使用し、それらの
データを線形補間演算して得たデータから画像を再構成
する。
く、その近傍の検出器列のデータをも使用し、それらの
データを線形補間演算して得たデータから画像を再構成
する。
【００３９】まず、図４に示すように、第１の実施形態
と同様にして第ｊ検出器を選択する。
と同様にして第ｊ検出器を選択する。
【００４０】“ｊ＝rup{Ｈ／Δｄ＋Ｊ／２}”から第ｊ
検出器を選択し、“Ｈ／Δｄ−rdwn{Ｈ／Δｄ}≦０.
５”の場合、第（ｊ−１）検出器列を選択する。そし
て、第ｊ検出器・チャネルｉのデータをｄ(j,i)とし、
第（ｊ−１）検出器・チャネルｉのデータをｄ(j-1,i)
とするとき、 ａ＝０.５−Ｈ／Δｄ−rdwn{Ｈ／Δｄ｝ ｂ＝１−ａ ｄ＝ａ・ｄ(j-1,i)＋ｂ・ｄ(j,i) なる線形補間演算により求めたデータｄに重みＷを掛け
て画素点ｇの画素値に加算する。また、“ｊ＝rup{Ｈ／
Δｄ＋Ｊ／２}”から第ｊ検出器を選択し、“Ｈ／Δｄ
−rdwn{Ｈ／Δｄ}＞０.５”の場合、第（ｊ＋１）検出
器列を選択する。そして、第ｊ検出器・チャネルｉのデ
ータをｄ(j,i)とし、第（ｊ＋１）検出器・チャネルｉ
のデータをｄ(j+1,i)とするとき、 ａ＝Ｈ／Δｄ−rdwn{Ｈ／Δｄ｝−０.５ ｂ＝１−ａ ｄ＝ａ・ｄ(j+1,i)＋ｂ・ｄ(j,i) なる線形補間演算により求めたデータｄに重みＷを掛け
て画素点ｇの画素値に加算する。
検出器を選択し、“Ｈ／Δｄ−rdwn{Ｈ／Δｄ}≦０.
５”の場合、第（ｊ−１）検出器列を選択する。そし
て、第ｊ検出器・チャネルｉのデータをｄ(j,i)とし、
第（ｊ−１）検出器・チャネルｉのデータをｄ(j-1,i)
とするとき、 ａ＝０.５−Ｈ／Δｄ−rdwn{Ｈ／Δｄ｝ ｂ＝１−ａ ｄ＝ａ・ｄ(j-1,i)＋ｂ・ｄ(j,i) なる線形補間演算により求めたデータｄに重みＷを掛け
て画素点ｇの画素値に加算する。また、“ｊ＝rup{Ｈ／
Δｄ＋Ｊ／２}”から第ｊ検出器を選択し、“Ｈ／Δｄ
−rdwn{Ｈ／Δｄ}＞０.５”の場合、第（ｊ＋１）検出
器列を選択する。そして、第ｊ検出器・チャネルｉのデ
ータをｄ(j,i)とし、第（ｊ＋１）検出器・チャネルｉ
のデータをｄ(j+1,i)とするとき、 ａ＝Ｈ／Δｄ−rdwn{Ｈ／Δｄ｝−０.５ ｂ＝１−ａ ｄ＝ａ・ｄ(j+1,i)＋ｂ・ｄ(j,i) なる線形補間演算により求めたデータｄに重みＷを掛け
て画素点ｇの画素値に加算する。
【００４１】一方、“ｊ＝rdwn{Ｈ／Δｄ＋Ｊ／２}”か
ら第ｊ検出器を選択し、“Ｈ／Δｄ−rdwn{Ｈ／Δｄ}≦
０.５”の場合、第（ｊ−１）検出器列を選択する。そ
して、第ｊ検出器・チャネルｉのデータをｄ(j,i)と
し、第（ｊ−１）検出器・チャネルｉのデータをｄ(j-
1,i)とするとき、 ａ＝０.５−Ｈ／Δｄ−rdwn{Ｈ／Δｄ｝ ｂ＝１−ａ ｄ＝ａ・ｄ(j-1,i)＋ｂ・ｄ(j,i) なる線形補間演算により求めたデータｄに重みＷを掛け
て画素点ｇの画素値に加算する。また、“ｊ＝rdwn{Ｈ
／Δｄ＋Ｊ／２}”から第ｊ検出器を選択し、“Ｈ／Δ
ｄ−rdwn{Ｈ／Δｄ}＞０.５”の場合、第（ｊ＋１）検
出器列を選択する。そして、第ｊ検出器・チャネルｉの
データをｄ(j,i)とし、第（ｊ＋１）検出器・チャネル
ｉのデータをｄ(j+1,i)とするとき、 ａ＝Ｈ／Δｄ−rdwn{Ｈ／Δｄ｝−０.５ ｂ＝１−ａ ｄ＝ａ・ｄ(j+1,i)＋ｂ・ｄ(j,i) なる線形補間演算により求めたデータｄに重みＷを掛け
て画素点ｇの画素値に加算する。
ら第ｊ検出器を選択し、“Ｈ／Δｄ−rdwn{Ｈ／Δｄ}≦
０.５”の場合、第（ｊ−１）検出器列を選択する。そ
して、第ｊ検出器・チャネルｉのデータをｄ(j,i)と
し、第（ｊ−１）検出器・チャネルｉのデータをｄ(j-
1,i)とするとき、 ａ＝０.５−Ｈ／Δｄ−rdwn{Ｈ／Δｄ｝ ｂ＝１−ａ ｄ＝ａ・ｄ(j-1,i)＋ｂ・ｄ(j,i) なる線形補間演算により求めたデータｄに重みＷを掛け
て画素点ｇの画素値に加算する。また、“ｊ＝rdwn{Ｈ
／Δｄ＋Ｊ／２}”から第ｊ検出器を選択し、“Ｈ／Δ
ｄ−rdwn{Ｈ／Δｄ}＞０.５”の場合、第（ｊ＋１）検
出器列を選択する。そして、第ｊ検出器・チャネルｉの
データをｄ(j,i)とし、第（ｊ＋１）検出器・チャネル
ｉのデータをｄ(j+1,i)とするとき、 ａ＝Ｈ／Δｄ−rdwn{Ｈ／Δｄ｝−０.５ ｂ＝１−ａ ｄ＝ａ・ｄ(j+1,i)＋ｂ・ｄ(j,i) なる線形補間演算により求めたデータｄに重みＷを掛け
て画素点ｇの画素値に加算する。
【００４２】上記第２の実施形態のＸ線ＣＴ装置によれ
ば、第１の実施形態よりもアーチファクトをさらに抑制
できる。
ば、第１の実施形態よりもアーチファクトをさらに抑制
できる。
【００４３】なお、チャネル方向についても、チャネル
ｉのデータとチャネル（ｉ−１）またはチャネル（ｉ＋
１）のデータとで線形補間を行うのが好ましい。
ｉのデータとチャネル（ｉ−１）またはチャネル（ｉ＋
１）のデータとで線形補間を行うのが好ましい。
【００４４】−第３の実施形態−
線形補間演算の代わりに、検出器の列の方向およびチャ
ネル方向の２次元でハニング（hanning）補間を行って
もよい。また、キュービック（cubic）補間やラグラン
ジェ補間などを行ってもよい。これらの補間は、線形補
間演算に較べて、演算処理は複雑になるが、良い画質の
画像が得られる。
ネル方向の２次元でハニング（hanning）補間を行って
もよい。また、キュービック（cubic）補間やラグラン
ジェ補間などを行ってもよい。これらの補間は、線形補
間演算に較べて、演算処理は複雑になるが、良い画質の
画像が得られる。
【００４５】−第４の実施形態−
図５に示すように、ｊ＞Ｊとなった場合は、ｊ＝Ｊと
し、第Ｊ検出器列を選択する。一方、ｊ＜１となった場
合は、ｊ＝１とし、第１検出器列を選択する。
し、第Ｊ検出器列を選択する。一方、ｊ＜１となった場
合は、ｊ＝１とし、第１検出器列を選択する。
【００４６】上記第４の観点による画像再構成方法で
は、画素点ｇを透過したＸ線がマルチ検出器１３の第１
端または第２端より外側を通る場合でも、可能な最適の
データを使用できる。
は、画素点ｇを透過したＸ線がマルチ検出器１３の第１
端または第２端より外側を通る場合でも、可能な最適の
データを使用できる。
【００４７】−第５の実施形態−
第５の実施形態は、マルチ検出器１３のｚ軸方向の中心
を通るｘｙ面からＸ線焦点が離れている場合の実施形態
である。
を通るｘｙ面からＸ線焦点が離れている場合の実施形態
である。
【００４８】図６は、ｚ軸及びＸ線ビームの中心軸Ｂｃ
に直交する方向から見た図である。マルチ検出器１３の
ｚ軸方向の中心を通るｘｙ面にあったＸ線焦点ｆが、管
球温度の変動によりｚ方向にΔｆだけ移動し、Ｘ線焦点
ｆ’になったものとする。画素点ｇ(x,y)を通るＸ線
は、検出器の列の方向にΔＨだけ移動し、このΔＨは、
幾何学的関係から、 ΔＨ＝Δｆ{fdd−(Ｄ＋ｓ)}／(Ｄ＋ｓ) となる。
に直交する方向から見た図である。マルチ検出器１３の
ｚ軸方向の中心を通るｘｙ面にあったＸ線焦点ｆが、管
球温度の変動によりｚ方向にΔｆだけ移動し、Ｘ線焦点
ｆ’になったものとする。画素点ｇ(x,y)を通るＸ線
は、検出器の列の方向にΔＨだけ移動し、このΔＨは、
幾何学的関係から、 ΔＨ＝Δｆ{fdd−(Ｄ＋ｓ)}／(Ｄ＋ｓ) となる。
【００４９】すなわち、
ｊ＝rup{(Ｈ＋ΔＨ)／Δｄ＋Ｊ／２}
または
ｊ＝rdwn{(Ｈ＋ΔＨ)／Δｄ＋Ｊ／２}
でｊを求めればよい。
【００５０】第５の実施形態は、管球温度によるＸ線焦
点位置の変動に対応できるだけでなく、ガントリの傾斜
や振動によるＸ線焦点位置の変動にも対応できる。ま
た、第５の実施形態は、第２の実施形態〜第４の実施形
態とも組み合わせ可能である。
点位置の変動に対応できるだけでなく、ガントリの傾斜
や振動によるＸ線焦点位置の変動にも対応できる。ま
た、第５の実施形態は、第２の実施形態〜第４の実施形
態とも組み合わせ可能である。
【００５１】
【発明の効果】本発明の画像再構成方法およびＸ線ＣＴ
装置によれば、マルチ検出器を用いた場合にスキャン面
が回転面に対して傾くことに起因するアーチファクトを
抑制できる。
装置によれば、マルチ検出器を用いた場合にスキャン面
が回転面に対して傾くことに起因するアーチファクトを
抑制できる。
【図１】第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置のブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】第１の実施形態に係る画像再構成処理の説明図
（ｚ軸方向から見た図）である。
（ｚ軸方向から見た図）である。
【図３】第１の実施形態に係る画像再構成処理の説明図
（ｚ軸とＸ線ビーム中心軸とに直交する方向から見た
図）である。
（ｚ軸とＸ線ビーム中心軸とに直交する方向から見た
図）である。
【図４】第２の実施形態に係る画像再構成処理の説明図
（ｚ軸とＸ線ビーム中心軸とに直交する方向から見た
図）である。
（ｚ軸とＸ線ビーム中心軸とに直交する方向から見た
図）である。
【図５】第４の実施形態に係る画像再構成処理の説明図
（ｚ軸とＸ線ビーム中心軸とに直交する方向から見た
図）である。
（ｚ軸とＸ線ビーム中心軸とに直交する方向から見た
図）である。
【図６】第５の実施形態に係る画像再構成処理の説明図
（ｚ軸とＸ線ビーム中心軸とに直交する方向から見た
図）である。
（ｚ軸とＸ線ビーム中心軸とに直交する方向から見た
図）である。
１ 操作コンソール
３ 中央処理装置
４ 制御インターフェース
９ 走査ガントリ
１１ Ｘ線管
１３ マルチ検出器
１００ Ｘ線ＣＴ装置
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 西出 明彦
東京都日野市旭ケ丘４丁目７番地の127
ジーイー横河メディカルシステム株式会社
内
(72)発明者 熊崎 昌也
東京都日野市旭ケ丘４丁目７番地の127
ジーイー横河メディカルシステム株式会社
内
Ｆターム(参考） 4C093 AA22 BA07 BA10 CA13 FC16
FC28 FD12 FE14
5B047 AA17 AB02 BA04 BB02 BC16
CA12 CB09 CB18
Claims (18)
- 【請求項１】 Ｘ線管および第１から第Ｊ（≧２）の検
出器列を有するマルチ検出器の少なくとも一方または検
査対象物を回転中心の周りに回転させ、種々のビュー角
度で収集したデータを基に指定された画像再構成面での
画像を再構成する画像再構成方法であって、 画像再構成面をｘｙ面（ｘ軸およびｙ軸に平行な面）と
し、検出器の列の方向をｚ軸方向とするとき、検出器の
ｚ軸方向の中心を通るｘｙ面と画像再構成面のｚ軸方向
の距離Δｚと画像再構成面上の画素点ｇの位置（x,y）
とに基づいて、画素点ｇ(x,y)を透過したＸ線が入る検
出器列を選択し、該検出器列のデータを前記画素点ｇの
画素値を求めるのに使用することを特徴とする画像再構
成方法。 - 【請求項２】 請求項１に記載の画像再構成方法におい
て、検出器のｚ軸方向の中心を通るｘｙ面にＸ線焦点が
位置するとみなせる場合、Ｘ線ビームの中心軸における
Ｘ線管と回転中心の距離をＤとし、Ｘ線ビームの中心軸
におけるＸ線管とマルチ検出器の距離をfddとし、Ｘ線
ビームの中心軸に画素点ｇから下ろした垂線の足とＸ線
ビームの中心軸における回転中心の距離をｓとし、一つ
の検出器列のｚ軸方向の長さをΔｄとし、rup{}を切り
上げ整数化関数とし、rdwn{}を切り捨て整数化関数とす
るとき、 Ｈ＝Δｚ・fdd／(Ｄ＋ｓ) ｊ＝rup{Ｈ／Δｄ＋Ｊ／２} または ｊ＝rdwn{Ｈ／Δｄ＋Ｊ／２} で求められる第ｊ検出器列を選択することを特徴とする
画像再構成方法。 - 【請求項３】 請求項２に記載の画像再構成方法におい
て、検出器のｚ軸方向の中心を通るｘｙ面とＸ線焦点の
ｚ方向の距離をΔｆとするとき、 ΔＨ＝Δｆ{fdd−(Ｄ＋ｓ)}／(Ｄ＋ｓ) を請求項２に記載のＨに加えることを特徴とする画像再
構成方法。 - 【請求項４】 請求項２または請求項３に記載の画像再
構成方法において、第ｊ検出器列と、その近傍の検出器
列とを選択し、選択した検出器列のデータに対して補間
演算を施して得たデータを使用することを特徴とする画
像再構成方法。 - 【請求項５】 請求項４に記載の画像再構成方法におい
て、第ｊ検出器列と、第（ｊ−１）検出器列または第
（ｊ＋１）検出器列とを選択し、選択した検出器列のデ
ータに線形補間演算を施したデータを使用することを特
徴とする画像再構成方法。 - 【請求項６】 請求項２から請求項５のいずれかに記載
の画像再構成方法において、ｊ＞Ｊの場合はｊ＝Ｊと
し、ｊ＜１の場合はｊ＝１とすることを特徴とする画像
再構成方法。 - 【請求項７】 請求項１から請求項６のいずれかに記載
の画像再構成方法において、ヘリカルスキャンの場合、
ビュー角度に応じて距離Δｚを変えることを特徴とする
画像再構成方法。 - 【請求項８】 請求項１から請求項７のいずれかに記載
の画像再構成方法において、Ｘ線ビームの中心軸に画素
点ｇから下ろした垂線の足の長さをｔとするとき、各ビ
ュー角度で選択した検出器列のデータに、｛（Ｄ＋ｓ）
２＋ｔ２｝に反比例した重みを付けて加算し、画素点ｇ
の画素値を求めることを特徴とする画像再構成方法。 - 【請求項９】 請求項１から請求項８のいずれかに記載
の画像再構成方法において、ビュー角度および画像再構
成面上の画素点ｇの位置（x,y）に基づいて、前記画素
点ｇの画素値を求めるのに使用するデータを得るチャネ
ルを選択することを特徴とする画像再構成方法。 - 【請求項１０】 Ｘ線管と、第１から第Ｊ（≧２）の検
出器列を有するマルチ検出器と、前記Ｘ線管および前記
マルチ検出器の少なくとも一方または検査対象物を回転
中心の周りに回転させながら種々のビュー角度でデータ
を収集するデータ収集手段と、 画像再構成面をｘｙ面（ｘ軸およびｙ軸に平行な面）と
し、検出器の列の方向をｚ軸方向とするとき、検出器の
ｚ軸方向の中心を通るｘｙ面と画像再構成面のｚ軸方向
の距離Δｚと画像再構成面上の画素点ｇの位置（x,y）
とに基づいて、画素点ｇ(x,y)を透過したＸ線が入る検
出器列を選択する検出器列選択手段と、 各ビュー角度で選択した検出器列のデータを用いて前記
画素点ｇの画素値を求め、画像再構成面での画像を再構
成する画像生成手段とを具備したことを特徴とするＸ線
ＣＴ装置。 - 【請求項１１】 請求項１０に記載のＸ線ＣＴ装置にお
いて、前記検出器列選択手段は、検出器のｚ軸方向の中
心を通るｘｙ面にＸ線焦点が位置するとみなせる場合、
Ｘ線ビームの中心軸におけるＸ線管と回転中心の距離を
Ｄとし、Ｘ線ビームの中心軸におけるＸ線管とマルチ検
出器の距離をfddとし、Ｘ線ビームの中心軸に画素点ｇ
から下ろした垂線の足とＸ線ビームの中心軸における回
転中心の距離をｓとし、一つの検出器列のｚ軸方向の長
さをΔｄとし、rup{}を切り上げ整数化関数とし、rdw
n{}を切り捨て整数化関数とするとき、 Ｈ＝Δｚ・fdd／(Ｄ＋ｓ) ｊ＝rup{Ｈ／Δｄ＋Ｊ／２} または ｊ＝rdwn{Ｈ／Δｄ＋Ｊ／２} で求められる第ｊ検出器列を選択することを特徴とする
Ｘ線ＣＴ装置。 - 【請求項１２】 請求項１１に記載のＸ線ＣＴ装置にお
いて、前記検出器列選択手段は、検出器のｚ軸方向の中
心を通るｘｙ面とＸ線焦点のｚ方向の距離をΔｆとする
とき、 ΔＨ＝Δｆ{fdd−(Ｄ＋ｓ)}／(Ｄ＋ｓ) を請求項１１のＨに加えることを特徴とするＸ線ＣＴ装
置。 - 【請求項１３】 請求項１１または請求項１２に記載の
Ｘ線ＣＴ装置において、前記検出器列選択手段は、第ｊ
検出器列と、その近傍の検出器列とを選択し、前記画像
生成手段は、選択した検出器列のデータに対して補間演
算を施して得たデータを使用することを特徴とするＸ線
ＣＴ装置。 - 【請求項１４】 請求項１３に記載のＸ線ＣＴ装置にお
いて、前記検出器列選択手段は、第ｊ検出器列と、第
（ｊ−１）検出器列または第（ｊ＋１）検出器列とを選
択し、前記画像生成手段は、選択した検出器列のデータ
に線形補間演算を施したデータを使用することを特徴と
するＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項１５】 請求項１１から請求項１４のいずれか
に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記検出器列選択手段
は、ｊ＞Ｊの場合はｊ＝Ｊとし、ｊ＜１の場合はｊ＝１
とすることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項１６】 請求項１０から請求項１５のいずれか
に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記検出器列選択手段
は、ヘリカルスキャンの場合、ビュー角度に応じて距離
Δｚを変えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項１７】 請求項１０から請求項１６のいずれか
に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記画像生成手段は、
Ｘ線ビームの中心軸に画素点ｇから下ろした垂線の足の
長さをｔとするとき、各ビュー角度で選択した検出器列
のデータに、｛（Ｄ＋ｓ）２＋ｔ２｝に反比例した重み
を付けて加算し、画素点ｇの画素値を求めることを特徴
とするＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項１８】 請求項１０から請求項１７のいずれか
に記載のＸ線ＣＴ装置において、ビュー角度および画像
再構成面上の画素点ｇの位置（x,y）に基づいて、前記
画素点ｇの画素値を求めるのに使用するデータを得るチ
ャネルを選択するチャネル選択手段を具備することを特
徴とするＸ線ＣＴ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002267833A JP2003159244A (ja) | 2001-09-17 | 2002-09-13 | 画像再構成方法およびｘ線ｃｔ装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001281732 | 2001-09-17 | ||
| JP2001-281732 | 2001-09-17 | ||
| JP2002267833A JP2003159244A (ja) | 2001-09-17 | 2002-09-13 | 画像再構成方法およびｘ線ｃｔ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003159244A true JP2003159244A (ja) | 2003-06-03 |
Family
ID=26622344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002267833A Pending JP2003159244A (ja) | 2001-09-17 | 2002-09-13 | 画像再構成方法およびｘ線ｃｔ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003159244A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2005065837A (ja) * | 2003-08-21 | 2005-03-17 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Ｘ線ｃｔ装置、及びその制御方法 |
| JP2005192803A (ja) * | 2004-01-07 | 2005-07-21 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Ｘ線ｃｔ装置 |
| US7260175B2 (en) | 2004-03-09 | 2007-08-21 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | CT image producing method and X-ray CT apparatus |
| NL1032638C2 (nl) | 2005-10-07 | 2007-11-23 | Ge Med Sys Global Tech Co Llc | Beeldreconstructiewerkwijze en röntgen-CT-apparatuur. |
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| CN100384378C (zh) * | 2003-11-04 | 2008-04-30 | Ge医疗***环球技术有限公司 | X射线ct图像产生方法和x射线ct*** |
| US7379526B2 (en) | 2004-11-04 | 2008-05-27 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | X-ray CT apparatus and X-ray CT imaging method |
| NL1034066C2 (nl) | 2006-06-29 | 2009-03-24 | Ge Med Sys Global Tech Co Llc | Röntgen-CT-apparatuur. |
| US7508903B2 (en) | 2004-08-13 | 2009-03-24 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Collimator control method and X-ray CT apparatus |
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-
2002
- 2002-09-13 JP JP2002267833A patent/JP2003159244A/ja active Pending
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| US7379534B2 (en) | 2003-11-04 | 2008-05-27 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | X-ray CT image production method and X-ray CT system |
| US7519144B2 (en) | 2003-12-22 | 2009-04-14 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Multi-positional CT image producing method and X-ray CT apparatus |
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| US7639772B2 (en) | 2005-10-07 | 2009-12-29 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Image reconstructing method and X-ray CT apparatus |
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|
| A02 | Decision of refusal |
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