JP2004117024A - Ｘ線ｃｔ装置およびｘ線ｃｔ撮像方法 - Google Patents

Abstract

【課題】リングアーチファクトのみを低減できるＸ線ＣＴ装置を提供する。
【解決手段】Ｘ線源７より出射され、かつ回転テーブル３上の対象物２を透過したＸ線ビーム６を、複数の検出素子８ａよりなるＸ線検出手段８で検出すると共に、Ｘ線検出手段８が検出したＸ線ビーム６の強度を基に対象物２の断層像を再構成するＸ線ＣＴ撮像装置であって、対象物２の断層に含まれる複数の点のうち、ある点を透過したＸ線ビーム６を検出する複数の検出素子８ａの数が最小となる点を特異点とし、かつ回転テーブル３を回転させた状態で特異点の位置を回転テーブル３の半径方向へ並行移動させる並進駆動手段５を設けたもので、検出素子８ａの感度特性にばらつきがあっても感度特性が平均化されるため、対象物２の断層像を劣化させることなく、リングアーチファクトを低減することができる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は対象物の断層像を劣化させずにリングアーチファクトのみを低減することができるＸ線ＣＴ装置及びＸ線ＣＴ撮像方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線が物体の内部を減衰しながら透過していく性質を利用したもので、線源からのＸ線ビームを対象物に照射し、反対側に設置した検出器でＸ線の強度を測定するように構成されており、対象物の断層像を非破壊的に撮像することができることから従来から広く採用されていると共に、Ｘ線の減衰率は媒質の密度にほぼ比例することから、これを定量的に測ることにより、対象物を構成する材料の密度分布を求めることができる。
またＸ線ＣＴ装置の動作シーケンスにはいくつかの方式が存在するが、現在主流となっているのは「第二世代方式」と「第三世代方式」である。
第二世代方式では比較的少数の検出器を使用し、対象物（または線源と検出器）を回転走査及び並進走査させることによって断層像を作成するために必要な情報を取得するように構成されているが、この方式では２次元の走査が必要なため、撮像時間が長くかかる等の問題がある。
【０００３】
これに対して第三世代方式は多数の検出器を使用して、対象物の回転走査のみによって断層像を作成するために必要な情報を取得する方式であるため、第二世代方式の１０倍〜１００倍の高速化が可能であるが、この第三世代方式では、検出器の感度特性のばらつきにより出現する「リングアーチファクト」と呼ばれる現象が問題になる。
このリングアーチファクトとは、断層像に同心円状の虚像（アーチファクト）が出現する現象で、並進走査を行わない第三世代方式では、対象物の回転中心を通るＸ線ビームはいつも同じ一つの検出器で検出されるのに対し、回転中心から離れた周辺部の点を通るＸ線ビームは、対象物の回転に伴って多数の検出器で検出されるようになっている。
【０００４】
このため対象物の周辺部では、多数の検出器の感度特性が統計的に平均化されるのに対し、回転中心近くの点に対しては平均化がなされにくくなり、その結果ある検出器の感度が他のものより低いと、その検出器に対応する同心円状の領域で、あたかも材質の密度が高いかのように検出されてしまうため、ＣＴ画像上で対象物を観察しながら対象物の形状、密度を評価する際の妨げとなる等の問題がある。
以上の理由からリングアーチファクトの除去は、第三世代方式のＸ線ＣＴにとってきわめて重要な課題であり、従来からリングアーチファクトを低減する方法が種々提案され、また実用化もされている。
【０００５】
例えば特開２００１−９５７９３号公報には、画像処理装置でソフト的にリング補正処理を行うことにより、リングアーチファクトの低減を行う方法が記載されている。
また特開２００１−３３０５６８号公報には、被検体を載置した回転テーブルを、回転とほぼ同時に回転中心の軸方向へ移動（並進）させることにより、被検体の回転軸方向の広い領域に亘る３次元像を一度に得ると共に、放射線検出器が検出する放射線ビームの端部に回転中心を設定して、この端部側のビーム外に被検体をはみ出させて大きい被検体の透過データを得るオフセットスキャンの場合は、窓関数を掛けて投影データの急激な変化を防止することにより、リングアーチファクトの少ない３次元像が得られるようにしたコンピュータ断層撮影装置が記載されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前者公報のＸ線ＣＴ装置では、対象物がリング状の物体である場合、リングアーチファクトだけでなく、断層像そのものまで消去されてしまう虞があると共に、リングアーチファクトは、通常対象物の回転中心付近の狭い領域（通常は半径数十ピクセル以内の領域）に特に強く出現するため、発泡材料のように数ｍｍの内部構造を持つ対象物の場合、前者公報のＸ線ＣＴ装置では、像がアーチファクトなのか、実際の構造なのかを判断するのが難しい等の問題がある。
また後者公報のコンピュータ断層撮影装置のように、被検体を回転中心の軸方向へ並進させるようにしたものでは、放射線検出器の感度特性のばらつきにより発生するリングアーチファクトを低減することができないと共に、窓関数を掛けて投影データの急激な変化を防止するソフト的な処理によりリングアーチファクトを低減するため、ＣＴ画像上で対象物を観察しながら形状、密度を評価する場合、実像と虚像の判断がしにくい等の問題もあった。
【０００７】
本発明はかかる従来の問題を改善するためになされたもので、対象物の断層像そのものを劣化させることなく、リングアーチファクトのみを効果的に除去することができるＸ線ＣＴ装置及びＸ線ＣＴ撮像方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため本発明のＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線ビームを出射するＸ線源と、Ｘ線ビーム内で対象物を回転させる回転テーブルと、対象物を透過したＸ線ビームを検出する複数の検出素子よりなるＸ線検出手段と、Ｘ線検出手段が検出したＸ線ビームの強度を基に対象物の断層像を構成する断層像再構成手段とを具備したＸ線ＣＴ装置であって、対象物の断層に含まれる複数の点のうち、ある点を透過したＸ線ビームを検出する複数の検出素子の数が最小となる点を特異点とし、かつ回転テーブルを回転させた状態で特異点の位置を回転テーブルの半径方向へ並行移動させる並進駆動手段を設けものである。
【０００９】
前記構成により、対象物の特異点が複数の検出素子により検出されることから、Ｘ線検出手段を構成する検出素子の感度特性にばらつきがあっても感度特性が平均化されるため、感度特性のばらつきにより発生するリングアーチファクトを、対象物の断層像を劣化させることなく低減することができる。
これによってＣＴ画像上で対象物を観察しながら対象物の形状、密度を評価する際、リングアーチファクトが評価の妨げとなることがないため、評価精度の向上が図れると共に、特に対象物の回転中心付近に発生するリングアーチファクトを効果的に低減することができるため、発泡材料のように数ｍｍの内部構造を持つ対象物であっても、断層像がアーチファクトなのか、実際の構造なのかの判断が容易に行えるようになる。
【００１０】
前記目的を達成するため本発明のＸ線ＣＴ装置は、回転テーブルを回転駆動する回転駆動手段と並進駆動手段を制御する回転走査及び並進同期手段より出力される回転走査制御信号に同期させて特異点を並行移動させるようにしたものである。
【００１１】
前記構成により、特異点の移動はリングアーチファクトに対する移動平均処理と本質的に等価であり、またリングアーチファクトは、検出素子の感度の統計的なばらつきによって発生するものなので、移動平均処理によってリングアーチファクトを大幅に低減させることができる。
【００１２】
前記目的を達成するため本発明のＸ線ＣＴ装置は、回転テーブルの並行移動により生じる偏差を補正する並行移動補正手段を設けたものである。
【００１３】
前記構成により、回転テーブルの並行移動によって生じる断層像の劣化を抑制することができるようになる。
【００１４】
前記目的を達成するため本発明のＸ線ＣＴ装置は、対象物に応じて特異点の並行移動量を指定する特異点指定手段を設けたものである。
【００１５】
前記構成により、断層像上に出現したリングアーチファクトを、対象物の形状、密度の評価に支障のない位置まで移動させて対象物の形状、密度を評価することができるため、リングアーチファクトに邪魔されることなく対象物の評価が行えると共に、対象物に応じて特異点の移動量が調整できるため、撮像時間の短縮化が図れるようになる。
【００１６】
前記目的を達成するため本発明のＸ線ＣＴ撮像方法は、Ｘ線ビームを出射するＸ線源と、Ｘ線ビーム内で対象物を回転させる回転テーブルと、対象物を透過したＸ線ビームを検出する複数の検出素子よりなるＸ線検出手段と、Ｘ線検出手段が検出したＸ線ビームの強度を基に対象物の断層像を構成する断層像再構成手段とから構成されたＸ線ＣＴ装置により対象物の断層像を撮像するＸ線ＣＴ撮像方法であって、対象物の断層に含まれる複数の点のうち、ある点を透過したＸ線ビームを検出する複数の検出素子の数が最小となる点を特異点とし、かつ回転テーブルを回転させた状態で特異点の位置を回転テーブルの半径方向へ並行移動さて対象物の断層像を撮像するようにしたものである。
【００１７】
前記方法により、対象物の特異点が複数の検出素子により検出されることから、Ｘ線検出手段を構成する検出素子の感度特性にばらつきがあっても感度特性が平均化されるため、感度特性のばらつきにより発生するリングアーチファクトを、対象物の断層像を劣化させることなく低減することができる。
【００１８】
前記目的を達成するため本発明のＸ線ＣＴ撮像方法は、回転テーブルを回転駆動する回転駆動手段と並進駆動手段を制御する回転走査及び並進同期手段より出力される回転走査制御信号に同期させて特異点を並行移動させるようにしたものである。
【００１９】
前記方法により、特異点の移動はリングアーチファクトに対する移動平均処理と本質的に等価であり、またリングアーチファクトは、検出素子の感度の統計的なばらつきによって発生するものなので、移動平均処理によってリングアーチファクトを大幅に低減させることができる。
【００２０】
前記目的を達成するため本発明のＸ線ＣＴ撮像方法は、回転テーブルの並行移動により生じる偏差を補正する並行移動補正工程を設けたものである。
【００２１】
前記方法により、回転テーブルの並行移動によって生じる断層像の劣化を抑制することができるようになる。
【００２２】
前記目的を達成するため本発明のＸ線ＣＴ撮像方法は、対象物に応じて特異点の並行移動量を指定する特異点指定工程を設けたものである。
【００２３】
前記方法により、断層像上に出現したリングアーチファクトを、対象物の形状、密度の評価に支障のない位置まで移動させて対象物の形状、密度を評価することができるため、より精度の高い評価が可能になると共に、対象物に応じて特異点の移動量が調整できるため、撮像時間の短縮化が図れるようになる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図面を参照して詳述する。
図１はＸ線ＣＴ装置の全体的な構成図を示すもので、Ｘ線ＣＴ装置本体１は対象物２を載置する回転テーブル３と、回転テーブル３を回転駆動する回転駆動手段４及び回転テーブル３を回転中心Ｏに対して半径方向へ移動（並進）させる並進駆動手段５を有している。
また回転テーブル３を挟んで対向する位置には、対象物２に向けてＸ線ビーム６を照射するＸ線源７と、対象物２を透過したＸ線ビーム６を検出する多数の検出素子８ａよりなるＸ線検出手段８が設置されている。
Ｘ線源７は、電子を強い電界により加速してターゲット材に衝突させ、そのときの制動輻射により発生するＸ線ビーム６を扇形に出射する加速器により構成されていて、制御手段１０より出力される加速機制御信号１１により制御されるようになっている。
【００２５】
Ｘ線検出手段８は、重金属材料よりなるコリメータ１２の後方に設けられていて、コリメータ１２に形成された複数のスリット１２ａ毎に設けられた複数の検出素子８ａにより構成されている。
コリメータ１２は、Ｘ線源７より扇状に放射されるＸ線ビーム６を分離して各検出素子８ａに到達させるようにしたもので、Ｘ線源７と各検出素子８ａを結ぶ光路と平行するよう各スリット１２ａが形成されている。
Ｘ線検出手段８の各検出素子８ａは光電素子により形成されていて、コリメータ１２の各スリット１２ａを通過したＸ線ビーム６の強度に応じて強度信号１４を発生するようになっており、各検出素子８ａより発生されたＸ線強度信号１４は、信号処理手段１５へ出力されるようになっている。
【００２６】
信号処理手段１５は、例えば対数増幅器とＡ／Ｄコンバータとにより構成されていて、各検出素子８ａより出力されたＸ線強度信号１４を演算処理することによって密度積分値１６を算出し、得られた密度積分値１６を断層像再構成手段１７へ出力するようになっている。
断層像再構成手段１７は、信号処理手段１５より出力された密度積分値１６を画像にマッピングすることにより、断層像２０を再構成して入出力端末２１へ出力するもので、この断層像再構成手段１７には、密度積分値１６のマッピングを行う際、回転テーブル３を半径方向へ並行移動した際に発生する偏差を補正する並行移動量補正手段１８が設けられている。
入出力端末２１は、対象物２を検査する際検査に必要な対象物２の各種情報を入力したり、断層像再構成手段１７より出力された断層像２０や各種情報を可視像化して表示部２１ａに表示するもので、パソコンやワークステーション等のコンピュータを使用しており、入出力端末２１より入力されたコマンドを含む各種情報２２を、制御手段１０へ出力するようになっている。
【００２７】
制御手段１０は、入出力端末２１より入力された各種情報２２を基にＸ線源７を制御するようになっており、制御手段１０には回転走査及び並進同期手段２３が設けられていて、この回転走査及び並進同期手段２３により回転駆動手段４及び並進駆動手段５へ回転走査制御信号２４及び並行移動制御信号２５へ出力することにより、Ｘ線源７と回転駆動手段４及び並進駆動手段５を同期制御できるようになっている。
回転駆動手段４及び並進駆動手段５は、例えばＮＣ制御されるステッピングモータと図示しない動力伝達手段とにより構成されていて、回転駆動手段４は回転テーブル３を回転駆動し、また並進駆動手段５は回転する回転テーブル３を半径方向へ並行移動できるようになっている。
【００２８】
なお断層像再構成手段１７と入出力端末２１及び制御手段１０は、それぞれの機能を持つソフトウエアを同一コンピュータに予めインストールすることにより、１台のコンピュータで構成するようにしてもよい。
【００２９】
次の前記構成されたＸ線ＣＴ装置の作用を、第３世代方式のＸ線ＣＴ装置の原理と併せて説明する。
検査する対象物２を回転テーブル３に載置してＸ線ＣＴ装置の運転を開始すると、Ｘ線源７より対象物２へ向けて扇状に照射されたＸ線ビーム６は、回転テーブル３とともに回転する対象物２を透過してＸ線検出手段８の各検出素子８ａに達し、各検出素子８ａによりＸ線ビーム６の強度が検出されるが、対象物２を透過したＸ線の減衰係数は、透過した媒質の密度にほぼ比例する。
そこでＸ線検出手段８の各検出素子８ａが検出したＸ線強度信号１４から減衰係数の積分値である減衰量を求め、これを基に各Ｘ線ビーム６毎に媒質の密度を積分値である密度積分値１６として求める。
【００３０】
次に得られた密度積分値１６から断層像２０の画像を再構成する処理を行うが、画像再構成の処理は、図２に示すように回転テーブル３とまったく同じように回転しながら、描画が可能なキャンバス３０を想像すると理解しやすい。
回転テーブル３上の対象物２にＸ線ビーム６を照射することにより、対象物２を透過した１本の線（光路）Ｌ１に沿った対象物２の内部の密度積分値１６を知ることができるので、図２に示すキャンバス３０は予め中間色である灰色で塗り潰されているものとし、図２の（ａ）に示すように、光路Ｌ１に沿った密度積分値１６が一定の基準値よりも大きい場合、キャンバス３０にも線分Ｌ１’に沿って白い線を引き、また光路Ｌ２に沿った密度積分値１６が一定の基準値よりも小さい場合、線分Ｌ２’に沿って黒い線を引くものとする。
ここでいう「線を引く」とは、正確にはそれぞれの光路Ｌに対応する線分Ｌ’が通過するすべての「ピクセル」において、密度積分値１６に応じてキャンバス３０の色を、白色側あるいは黒色側に変化させるということであり、「ピクセル」とは、キャンバス３０に画像を構成する小さい点状の要素である。
また図２に示すキャンバス３０には、白い線を点線で、また黒い線を実線で表示している。
【００３１】
次に図２の（ｂ）で示すように、回転駆動手段４による回転走査のステップだけ回転テーブル３を回転させ、図２の（ａ）のときと同じように線を引くと共に、さらに回転テーブル３を回転させながら線を引くと図２の（ｃ）のようになる。
このような操作を回転テーブル３のすべての回転角度、Ｘ線ビーム６のすべての光路に対して行うと、最終的にはキャンバス３０上にあるすべての点（ピクセル）において、角度の異なる多くの白い線や黒い線が重なり合うことになる。
いま２つの点、点Ｐと点Ｑを考えてみると、もし対象物２の内部にある点Ｐの密度が他の領域より高ければ、キャンバス３０の上にある点Ｐ’を通る線の多くが白い線となるので、それらが重なり合う点Ｐ’も白い点となって浮かび上がってくる。同様に点Ｑの密度が他の領域より低ければ、キャンバス３０上にある点Ｑ’を通る線の多くが黒い線となるので、それらが重なり合う点Ｑ’も黒い点となって浮かび上がってくる。
【００３２】
そして以上の操作を繰り返すことにより、Ｘ線ビーム６の光路Ｌに沿った密度積分値１６から対象物２の内部の密度分布を色の分布として知ることができるようになり、これが画像再構成処理の基本的な原理である。
ここで回転テーブル３の回転中心Ｏにある点Ｃを考えてみると、点Ｃを通るＸ線ビーム６は回転テーブル３の回転角度にかかわらず、いつも中央にある検出素子８ａで受光されるが、もし複数の検出素子８ａに感度のばらつきがあり、中央の検出素子８ａの感度がたまたま他の検出素子８ａの感度よりも低かったとすると、キャンバス３０上にある点Ｃ’を通る線Ｌ’は、すべて本来の色に対して白色側に偏ることになり、その結果これらが重なり合う点Ｐ’も白色側に偏って現れることになり、これがリングアーチファクトの現れる原理である。
【００３３】
対象とする点が回転テーブル３の回転中心Ｏから離れていくと、回転テーブル３の回転に伴い、その点を通るＸ線ビーム６は多くの検出素子８ａで受光されるようになるため、各検出素子８ａの感度のばらつきが平均化され、これによって統計的にばらつきが小さくなるので、リングアーチファクトは出現しにくくなる。
以後点Ｃやその近傍の点のように、単一またはごく少数の検出素子８ａから出力されるＸ線強度信号１４から、ピクセルの色、つまり媒質の密度が求められる点のことを「特異点」と呼ぶことにする。
これらの特異点は、Ｘ線源７や検出素子８ａに対して静止している点であり、リングアーチファクトは、その発生原理から、特異点を中心として環状に現れることが分かる。
前記実施の形態になるＸ線ＣＴ装置本体１では、回転テーブル３の回転走査を行っている間に、回転と同期させて回転テーブル３を並進駆動手段５により半径方向へ並行移動させることにより、リングアーチファクトの発生を抑制するようにしているが、理解を容易にするために、回転テーブル３を並行移動させるいくつかの方法を図３に示す図面を参照して説明する。
なお以下の説明では、光軸方向を「Ｘ軸」、これに直角な方向を「Ｙ軸」と呼ぶ。
【００３４】
図３の（ａ）は、並行移動の振幅がＸ軸・Ｙ軸方向とも０、つまり並行移動をさせない場合を示すもので、回転テーブル３の回転中心Ｏにある点Ｃが特異点である。
図３の（ｂ）は、回転走査と同じ周期でＸ軸・Ｙ軸方向ともに並行移動を行う場合を示すもので、回転テーブル３の回転軸が、半径Ｒの円周に沿って並行移動することになるので、点Ｃから距離Ｒだけ離れた点が特異点となり、点Ｃに対する特異点の方向・距離は、Ｘ軸・Ｙ軸方向の移動量の位相と振幅によって変わる。
【００３５】
すなわちこの方法を利用すると、リングアーチファクトは減少しないが、リングアーチファクトの中心を任意の位置に移動させることができるようになる。
図３の（ｃ）は、回転走査の１／２の周期でＸ軸・Ｙ軸方向ともに並行移動を行う場合を示しており、この方法では回転テーブル３の回転に伴い、点Ｃを中心とする円に沿って特異点が移動して行き、特異点の移動は、リングアーチファクトに対する移動平均処理と本質的に等価であり、またリングアーチファクトは、検出手段８ａの感度の統計的なばらつきによって発生するものなので、移動平均処理によってリングアーチファクトを大幅に低減させることができる。
図３の（ｄ）は、回転走査と同じ周期でＹ軸方向のみに並行移動を行う場合を示すもので、この場合点Ｃを通る円に沿って特異点が移動していくことから、この方法によっても、リングアーチファクトを低減させることができるようになる。
従ってＸ線ＣＴ装置本体１に回転駆動手段４及び並進駆動手段５を設け、かつ前記図３の（ｃ）及び（ｄ）で説明した方法を利用して、回転走査制御信号２４に同期させながら特異点を移動させることにより、リングアーチファクトの大幅な低減が図れることが容易に理解できる。
【００３６】
また並行移動量補正手段１８は、回転テーブル３の並行移動量を画像再構成処理に反映させるためのもので、図２で説明したキャンバス３０を回転テーブル３と同じように並行移動させることにより、Ｘ線ビーム６の光路Ｌと線分Ｌ’を常時一致させておくことができ、これによって回転テーブル３の並行移動によって生じる断層像１６の劣化を（アーチファクトが低減されることを除いて）抑制することができるようになる。
以上のようにリングアーチファクトは、特異点の移動量を大きくすることにより効率よく低減させることができるが、回転テーブル３の並行移動量をあまり大きくし過ぎると、第二世代方式と同じように撮像に長い時間がかかることから、特異点の移動量は通常数十ボクセルで充分である。
また特異点の移動量を調整する手段を設ければ、対象物２に応じて特異点の移動量が調整できるため、撮像時間の短縮化が図れるようになる。
【００３７】
一方図４は、Ｘ線ＣＴ装置本体１に特異点指定手段２６を設けた変形例を示すもので、次にこの変形例について説明する。
この変形例では図３の（ｂ）で説明した方法を利用するが、この方法では回転テーブル３の回転に伴う特異点の移動が生じないのでリングアーチファクトは低減されないが、特異点の位置を変えることによりリングアーチファクトの中心を任意の位置に移動させることができることから、リングアーチファクトが現れても問題とならない位置にその中心を移動させることにより、リングアーチファクトによる影響を少なくしている。
次に変形例になるＸ線ＣＴ装置本体１の作用を説明すると、まず準備撮像を行い、次に特異点の位置を指定した後、最後に本撮像を行うが、準備撮像では対象物２の断層撮像を行って、得られた断層像２０を入出力端末２１の表示部２１ａに、特異点指定画面２７として図５に示すように表示させる。
【００３８】
特異点指定画面２７に表示される断層像２０には、リングアーチファクト２８が含まれているので、ユーザは入出力端末２１に付属しているマウスなどのポインティングデバイス２１ｂを使用してカーソル２９を移動させ、リングアーチファクト２８が現れても問題とならない位置を、断層像２０の上で指定する。
このようにして指定された特異点の位置は制御手段１０へ送られて、制御手段１０の回転走査及び並進同期手段２３に伝えられ、本撮像の際に回転走査及び並進同期手段２３は、指定された特異点の位置に基づいて並行移動制御信号２５を並進駆動手段５に出力する。
これによって回転テーブル３は、回転走査と同期した並行移動により特異点が指定された位置に移動されるため、リングアーチファクト２８が現れているものの、実用の上で問題ない断層像２０が得られるようになる。
【００３９】
なお前記実施の形態及び変形例では、Ｘ線源７及び検出手段８を回転テーブル３を挟んで対向する位置に固定し、かつ回転テーブル３を回転及び並行移動させる構成としたが、Ｘ線源７及び検出手段８を回転移動させ、回転テーブル３を並行移動させるようにしてもよく、Ｘ線源７及び検出手段８を回転及び並行移動させ、回転テーブル３を固定してもよい。
また回転走査及び並進同期手段２３により、回転テーブル３の回転走査と並行移動を同時に行うようにしたが、Ｘ線ビーム６をパルス的に出射して撮像する場合は、個々のパルスの間に回転走査と並行移動を時間的に分離して行うようにしてもよく、Ｘ線ビーム６が連続的に出射される場合であっても、回転テーブル３の微小な角度の回転走査と微小な距離の並行移動を短い周期で切り替え、時間的に分離して行うようにしてもよい。
さらにここまで説明してきた前記方法は、Ｘ線ＣＴのみならず、光ＣＴや中性子ＣＴ等にも応用できるものである。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は以上詳述したように、対象物の断層に含まれる複数の点のうち、ある点を透過したＸ線ビームを検出する複数の検出素子の数が最小となる点を特異点とし、かつ回転テーブルを回転させた状態で特異点の位置を回転テーブルの半径方向へ並行移動させる並進駆動手段を設けたことにより、対象物の特異点が複数の検出素子により検出されることから、Ｘ線検出手段を構成する検出素子の感度特性にばらつきがあっても感度特性が平均化されるため、感度特性のばらつきにより発生するリングアーチファクトを、対象物の断層像を劣化させることなく低減することができる。
これによってＣＴ画像上で対象物を観察しながら対象物の形状、密度を評価する際、リングアーチファクトが評価の妨げとなることがないため、評価精度の向上が図れると共に、特に対象物の回転中心付近に発生するリングアーチファクトを効果的に低減することができるため、発泡材料のように数ｍｍの内部構造を持つ対象物であっても、断層像がアーチファクトなのか、実際の構造なのかの判断が容易に行えるようになる。
【００４１】
また回転テーブルを回転駆動する回転駆動手段と並進駆動手段を制御する回転走査及び並進同期手段より出力される回転走査制御信号に同期させて特異点を並行移動させるようにしたことから、特異点の移動はリングアーチファクトに対する移動平均処理と本質的に等価であり、またリングアーチファクトは、検出素子の感度の統計的なばらつきによって発生するものなので、移動平均処理によってリングアーチファクトを大幅に低減させることができると共に、回転テーブルの並行移動により生じる偏差を補正する並行移動補正手段を設けたことから、特異点の並行移動に伴う断層像の劣化を防止することができる。
【００４２】
さらに対象物に応じて特異点の並行移動量を指定する特異点指定手段を設けたことから、断層像上に出現したリングアーチファクトを、対象物の形状、密度の評価に支障のない位置まで移動させて対象物の形状、密度を評価することができるため、リングアーチファクトに邪魔されることなく対象物の評価が行えると共に、対象物に応じて特異点の移動量が調整できるため、撮像時間の短縮化が図れるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置の構成図である。
【図２】（ａ）ないし（ｃ）は本発明の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置により画像再構成処理を行う際の説明図である。
【図３】（ａ）ないし（ｄ）は本発明の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置を構成する回転テーブルを並行移動した際の特異点の軌跡を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置の変形例を示す構成図である。
【図５】本発明の実施の形態になるＸ線ＣＴ装置の変形例により表示される特異点指定画面の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１　Ｘ線ＣＴ装置本体
２　対象物
３　回転テーブル
４　回転駆動手段
５　並進駆動手段
６　Ｘ線ビーム
７　Ｘ線源
８　Ｘ線検出手段
８ａ　検出素子
１７　断層像再構成手段
１８　並行移動補正手段
２０　断層像
２３　回転走査及び並進同期手段
２６　特異点指定手段

Claims (8)

1. Ｘ線ビームを出射するＸ線源と、前記Ｘ線ビーム内で対象物を回転させる回転テーブルと、前記対象物を透過したＸ線ビームを検出する複数の検出素子よりなるＸ線検出手段と、前記Ｘ線検出手段が検出したＸ線ビームの強度を基に前記対象物の断層像を構成する断層像再構成手段とを具備したＸ線ＣＴ装置であって、前記対象物の断層に含まれる複数の点のうち、ある点を透過したＸ線ビームを検出する前記複数の検出素子の数が最小となる点を特異点とし、かつ前記回転テーブルを回転させた状態で前記特異点の位置を前記回転テーブルの半径方向へ並行移動させる並進駆動手段を設けたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
2. 前記回転テーブルを回転駆動する回転駆動手段と前記並進駆動手段を制御する回転走査及び並進同期手段より出力される回転走査制御信号に同期させて前記特異点を並行移動させることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
3. 前記回転テーブルの並行移動により生じる偏差を補正する並行移動補正手段を設けてなる請求項１または２に記載のＸ線ＣＴ装置。
4. 前記対象物に応じて前記特異点の並行移動量または移動先の位置を指定する特異点指定手段を設けてなる請求項１ないし３の何れかに記載のＸ線ＣＴ装置。
5. Ｘ線ビームを出射するＸ線源と、前記Ｘ線ビーム内で対象物を回転させる回転テーブルと、前記対象物を透過したＸ線ビームを検出する複数の検出素子よりなるＸ線検出手段と、前記Ｘ線検出手段が検出したＸ線ビームの強度を基に前記対象物の断層像を構成する断層像再構成手段とから構成されたＸ線ＣＴ装置により前記対象物の断層像を撮像するＸ線ＣＴ撮像方法であって、前記対象物の断層に含まれる複数の点のうち、ある点を透過したＸ線ビームを検出する前記複数の検出素子の数が最小となる点を特異点とし、かつ前記回転テーブルを回転させた状態で前記特異点の位置を前記回転テーブルの半径方向へ並行移動さて前記対象物の断層像を撮像することを特徴とするＸ線ＣＴ撮像方法。
6. 前記回転テーブルを回転駆動する回転駆動手段と前記並進駆動手段を制御する回転走査及び並進同期手段より出力される回転走査制御信号に同期させて前記特異点を並行移動させることを特徴とする請求項５に記載のＸ線ＣＴ撮像方法。
7. 前記回転テーブルの並行移動により生じる偏差を補正する並行移動補正工程を設けてなる請求項５または６に記載のＸ線ＣＴ撮像方法。
8. 前記対象物に応じて前記特異点の並行移動量または移動先の位置を指定する特異点指定工程を設けてなる請求項５ないし７の何れかに記載のＸ線ＣＴ撮像方法。

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