JP2968239B2

JP2968239B2 - Ｘ線ｃｔ装置

Info

Publication number: JP2968239B2
Application number: JP9258698A
Authority: JP
Inventors: 宮崎　　靖; 博西村
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1997-09-24
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 1999-10-25
Anticipated expiration: 2014-10-25
Also published as: JPH10155783A

Description

【発明の詳細な説明】【０００１】【発明の属する技術分野】本発明はら旋スキャンを行う
Ｘ線ＣＴ装置に関する。【０００２】【従来の技術】ら旋スキャンを行ったＸ線ＣＴ装置の従
来例には、「ディジタル画像処理の医用機器への応用と
問題点」（技研センタ主催のセミナー「医用画像のディ
ジタル信号処理技術とその臨床応用への問題点」での発
表論文。昭和５６年１０月２６日。堀場勇夫著。II４２
〜II４４ページ）（従来例Ａと称す）、及び特開昭５９
−１１１７３８号（従来例Ｂと称す）がある。従来例Ａ
は、ら旋スキャンＣＴ装置の原理を示す文献であり、Ｘ
線源を被検体の囲りに回転させること、この回転と共に
被検体を体軸方向に移動させることの２つの特徴を持つ
ら旋スキャンの原理を開示する。更に、従来例Ａは、こ
のら旋スキャンで収集したデータを再構成する旨を開示
する。かくして、ら旋スキャンによるＸ線ＣＴ装置の原
理が記載されたことになる。【０００３】従来例Ｂは、従来例Ａと同様にら旋スキャ
ンＸ線ＣＴ装置を開示する。更に従来例Ｂは、ら旋スキ
ャンで収集したデータからの再構成法及びアーチファク
ト低減法を各種開示する。【０００４】【発明が解決しようとする課題】従来例Ａ、Ｂ共に、ら
旋スキャンを行う時の、Ｘ線源と、被検体搭載ベッドと
の制御機構についての具体的な記載はない。従来例Ａは
原理的なものである故に当然であるが、従来例Ｂにおい
ても、ベッドが連続的に移動すること、ベッドの周囲を
Ｘ線源がＸ線検出器と対向して回転すること、の記載が
あるのみである（特開昭５９−１１１７３８号公報２
頁、右上欄１７行〜２頁、左下欄８行）。ベッド移動、
対向回転といっても、それぞれが勝手に独立に制御され
ているのであれば、何時から計測するか、何時終了する
かといった実際のら旋スキャンを実現するためには、複
雑な制御シーケンスが不可欠である。【０００５】本発明の目的は、ら旋スキャン計測を簡便
に且つ確実に行えるＸ線ＣＴ装置を提供するものであ
る。【０００６】【課題を解決するための手段】本発明は、Ｘ線を発生さ
せるためのＸ線源と、Ｘ線源から照射されて被検体を透
過してきたＸ線を検出するためのＸ線検出器と、被検体
を搭載し被検体の体軸方向へ移動するベッドを有し、前
記Ｘ線源を回転させる回転フレームが被検体の周りを回
転することで多数の角度からＸ線ビームを照射して走査
し、ら旋走査データを得て、該ら旋データを記憶し、再
構成するＸ線ＣＴ装置において、前記ら旋走査データを
得た範囲で前記被検体の任意のスライス位置（Ｘn）を
設定する手段と、前記回転フレームの一回転当りに前記
ベッドの移動する距離（Ｄ）に基づいて前記記憶された
ら旋データを前記スライス位置と対応付けられるアドレ
スを含む所定領域分読み出し、該ら旋データを前記スラ
イス位置からの距離に基づいて補間処理して前記スライ
ス位置の多数の角度の投影データを演算する手段と、こ
れらの多数の角度の投影データから前記スライス位置の
断層像を再構成する手段と、を備えたことを特徴とする
Ｘ線ＣＴ装置を開示する。更に本発明は、Ｘ線を発生さ
せるためのＸ線源と、Ｘ線源から照射されて被検体を透
過してきたＸ線を検出するためのＸ線検出器と、被検体
を搭載し被検体の体軸方向へ移動するベッドを有し、前
記Ｘ線源を回転させる回転フレームが被検体の周りを回
転することで多数の角度からＸ線ビームを照射して走査
し、ら旋走査データを得て、該ら旋走査データを記憶
し、再構成するＸ線ＣＴ装置において、前記ら旋走査デ
ータを得た範囲で前記被検体の任意のスライス位置（Ｘ
n）を設定する手段と、前記ベッドの被検体の体軸方向
の位置情報（Ｘij）および前記回転フレームの投影角情
報（βi）に基づいて前記記憶されたら旋データを前記
スライス位置と対応付けられるアドレスを含む所定領域
分読み出し、該ら旋データを前記スライス位置を指す投
影角からの角度差に基づいて補間処理して前記スライス
位置の多数の角度の投影データを演算する手段と、これ
らの多数の角度の投影データから前記スライス位置の断
層像を再構成する手段と、を備えたことを特徴とするＸ
線ＣＴ装置を開示する。【０００７】更に本発明は、Ｘ線を発生させるためのＸ
線源と、Ｘ線源から照射されて被検体を透過してきたＸ
線を検出するためのＸ線検出器と、被検体を搭載し被検
体の体軸方向へ移動するベッドを有し、前記Ｘ線源を回
転させる回転フレームが被検体の周りを回転することで
多数の角度からＸ線ビームを照射して走査し、ら旋走査
データを得て、該ら旋データを記憶し、再構成するＸ線
ＣＴ装置において、前記ら旋走査データを得た範囲で前
記被検体の任意のスライス位置（Ｘｎ）を設定する手段
と、前記ベッドの単位移動距離（△Ｄ）当りに前記回転
フレームの回転する投影角（△θ）に基づいて前記記憶
されたら旋データを前記スライス位置と対応付けられる
アドレスを含む所定領域分読み出し、該ら旋データを補
間処理して前記スライス位置の多数の角度の投影データ
を演算する手段と、これらの多数の角度の投影データか
ら前記スライス位置の断層像を再構成する手段とを備え
たこと、を特徴とするＸ線ＣＴ装置を開示する。【０００８】【発明の実施の形態】図２はＲ−Ｒ方式ＣＴ装置の外観
図である。Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線管装置（Ｘ線発生装
置）１と、Ｘ線検出器２、Ｘ線管用高電圧発生器（図示
せず）、患者ベッド３より成る。Ｘ線管装置１とＸ線検
出器２とは互いにベッド３上の被検体を挟んで対向した
位置関係にある。この対向した位置関係のもとで、Ｘ線
管装置１とＸ線検出器２とは、連続回転させる。連続回
転のために、Ｘ線管装置１への高電圧装置からの高電圧
は、スリップリングを介して給電させた。この回転速度
は後述の図５の正弦波軌跡からわかるように一定速度で
ある。【０００９】Ｘ線管装置１とＸ線検出器２とはフレーム
に一体的に搭載させた。フレーム（回転スキャナ）にス
リップリング機構をつけて高電圧を給電させる。【００１０】患者ベッド３は、スキャナの回転面に垂直
な方向（矢印）に一定速度で移動できる。患者ベッド３
の移動とＸ線管装置１によるＸ線の曝射とＸ線管装置１
の回転とは互いに同期させる。ここで同期の一例として
は、例えば後述の図７の例に示すように、Ｒ₁とＲ₂との
区間においてスキャナの回転速度と患者ベッドの移動速
度とが各々定まった一定速度で動き、且つこの間におい
てＸ線が次々に又は連続的に曝射されるということを意
味する。こうした三者の同期がとれたことで、ら旋スキ
ャンによる走査及びら旋スキャン計測が簡便且つ確実に
可能になる。更に、Ｘ線スキャナの定速回転、及び患者
ベッドの定速移動を実現するには、各々図に示すような
所定の速度パターンによる制御を行う。【００１１】患者ベッド及びＸ線管装置１が同期制御さ
れて、それぞれで定まる一定速度で移動及び回転するこ
とにより、ら旋スキャンでの収集データの管理が容易と
なる利点を持つ。もし、患者ベッドの移動及びＸ線管装
置１の回転がそれぞれ一定でないと、後述する補間処理
での係数ａ、ｂの設定も容易でなく、同一投影角の２つ
のデータの抽出も容易でない。【００１２】今、スキャナは、ある固定された回転面で
連続して、且つ高速で回転させる。このとき、患者ベッ
ド３を図３に示すように一定速度でガントリ開口部４に
挿入し、所望の断層面Ｆを含む範囲（即ち図３に示した
走査範囲Ｗ₀のこと）で走査する。【００１３】ここで、走査範囲Ｗ₀とは再構成のために
必要な計測区間（撮影区間と同義）であり、所望の断層
面Ｆとはその走査範囲から得られるスライス面のことで
あり、この断層面Ｆの幅の中で種々のスライス面が設定
される。ここでスライス面とは図５の断層面Ｓ（Ｘ_n）
の如き任意に選択する面であり、この面に沿って再構成
像を算出することになる。図で走査範囲Ｗ₀は、Ｂと
Ｂ′とで定まる範囲であり、所望の断層面ＦとはＣと
Ｃ′とで定まる範囲である。Ｂが走査範囲Ｗ₀の走査開
始位置を示す開始点、Ｂ′がその走査終了位置を示す終
了点、Ｃが所望の断層面Ｆの開始点、Ｃ′がその終了点
である。更に、ＡとＡ′とを結ぶ区間が走査範囲Ｗ₀よ
りも広く設定されたベッド移動区間であり、Ａが患者ベ
ッドの移動開始点、Ａ′が患者ベッドの移動停止点であ
る。ＡとＢとを結ぶ区間は患者ベッドが移動開始として
定速移動になるまでに必要充分な時間であり、Ｂ′と
Ａ′とを結ぶ区間は定速移動から減速して停止するまで
の時間である。かくして、走査範囲Ｗ₀では、患者ベッ
ドの定速移動が確保され、Ｘ線スキャンも定速回転がな
され、この区間Ｗ₀で、Ｘ線を曝射することでＣＴら旋
スキャン計測を実行できる。【００１４】走査範囲Ｗ₀の開始点Ｂから所望の断層面
Ｆの開始点Ｃまでの区間、及び所望の断層面Ｆの終了点
Ｃ′から走査範囲Ｗ₀の終了点Ｂ′までの区間は、補間
のために使用するデータ計測区間である。こうした補間
のために余分にデータを計測することで所望の断層面Ｆ
でのＣＴ断層像を得ることができる。【００１５】こうした走査に先立って、走査のための位
置決めを行う。位置決めのためには、当然に所望の断層
面Ｆを定め、走査範囲Ｗ₀を定めることが必要である。
所望の断層面Ｆと走査範囲Ｗ₀とは互いに一義的に定ま
るものであることは明らかであり、実際上、どちらか一
方を定めればよい。走査範囲Ｗ₀を定めれば、Ａ、Ｂ、
Ｃ、Ａ′、Ｂ′、Ｃ′の各位置が得られる。そこで、Ａ
をベッド移動開始点とし、定速移動になるＢを走査範囲
Ｗ₀の開始点とし、Ｃを所望の断層面Ｆの開始点とし、
Ｃ′を所望の断層面Ｆの終了点とし、Ｂ′を走査範囲Ｗ
₀の終了点とし、Ａ′を患者ベッドの停止点とするよう
に位置付けを行う。この後で位置Ａから患者ベッドの移
動を開始する。【００１６】このように、位置決めには、所望の断層面
Ｆ又はこれに対応する走査範囲Ｗ₀を与え、所望の断層
面Ｆの開始点Ｃ（位置６）に対して、ある距離ａだけ離
れた位置に位置Ａがくるように、ＣとＡとを与える。Ａ
とＢとの区間即ち、距離（ａ−ｂ）の区間がスキャナ及
び患者ベッドが定速になるまでの区間である。更に、Ｂ
とＣとの区間が、患者ベッドが移動する方向での補間を
用いて投影データを得るための、余分に計測する区間で
あることは前述した。患者ベッドが最終断層面Ｃ′（位
置７）を距離ｂだけ過ぎたＢ′面まで達するとＸ線の曝
射は停止され、患者ベッドは減速しＡ′面で停止する。
この様に、患者ベッドを走査中に走査範囲Ｗ₀で定速移
動することによって、静止した被検体から見て、走査範
囲Ｗ₀の区間中には図４（イ）に示すようにら旋状に走
査される。この際のＸ線管装置の被検体に対する片方向
スキャンによる軌跡を図５に示す。【００１７】以上の走査範囲の設定及び各位置のＡ、
Ｂ、Ｃ、Ａ′、Ｂ′、Ｃ′の設定、及びその後のこの位
置決めを利用しての患者ベッドの制御、Ｘ線曝射の制御
は、後述する図１１で行われる。【００１８】ら旋状走査によって得た投影データ（以
後、ら旋データと呼ぶ）は、図４に示すように、スキャ
ナを被検体の囲りにら旋状に回転させ走査した場合に得
られる投影データと等価である。【００１９】ら旋データＳＲは投影角β、及び被検体の
体軸方向の位置Ｘとで決定される。ここで走査開始時の
位置Ｘ₀、スキャナが１回転する間にベッド（及び被検
体）が移動する距離をＤとする。被検***置Ｘ_nでのス
ライス面（断層面）Ｓ（Ｘ_n）の断層像を再構成するに
は、投影データＲ（β、Ｘ_n）（但し、β＝０゜〜３６
０゜）が必要である。そしてら旋データＳＲから所望断
層面Ｓ（Ｘ_n）の投影データＲ（β、Ｘ_n）を補間によっ
て求め、その投影データから画像再構成する。【００２０】断層像を求めるには、その断層面における
投影データＲ（β、Ｘ_n）（但し、β＝０゜〜３６０
゜）を求めればよい。ら旋データを一般式で示すと以下
となる。【数１】ＳＲ＝（β_i、Ｘ_j）但し、投影角β_iは０゜≦β_i≦３６０゜の範囲の値であ
り、位置Ｘ_jは、Ｘ₀≦Ｘ_j≦Ｘ_eを満足する任意の一点で
ある。Ｘ₀は走査開始位置、Ｘ_eは走査終了位置である。
投影角β_iは図５の縦軸のＸ線管高さに相当する。【００２１】そこで、片方向スキャンにあっては、Ｘ_j
＝Ｘ_nの位置Ｘ_nのスライス面Ｓ（Ｘ_n）における、投影
角β_iでの投影データ【数２】Ｒ（β_i、Ｘ_n）は、Ｘ_nの前後１回転分（±Ｄ）の区間（即ち、Ｘ_n−Ｄ
＜Ｘ_n＜Ｘ_n＋Ｄの区間）のデータを利用すること、及び
同じ投影角β_iのら旋データから投影角Ｒ（β_i、Ｘ_n）
を補間によって求めること、によって算出する。この補
間は、２点線形補間であり、例えば図５に示す投影角β
₁でみるに、投影角β₁と一致する、Ｘ_nの前後位置は
Ｘ_g、Ｘ_mであり、その時の投影データはＳＲ（β₁、
Ｘ_g）、ＳＲ（β₁、Ｘ_m）であり、且つＸ_gとＸ_nとの距
離ｂはｂ＝Ｘ_n−Ｘ_g、Ｘ_mとＸ_nとの距離ａはａ＝Ｘ_m−
Ｘ_nである故に、補間式は（数３）となる。【数３】Ｒ（β₁、Ｘ_n）＝｛ＳＲ（β₁、Ｘ_g）×ａ＋
ＳＲ（β₁、Ｘ_m）×ｂ｝／（ａ＋ｂ）この処理をＸ_nを固定したままで、０゜≦β_i≦３６０゜
の３６０゜全方向（全投影角）について行えば、位置Ｘ
_nの投影データが得られる。【００２２】片方向スキャンでのＸ線ＣＴ装置の実施の
形態を図１に示す。Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線発生装置１、
Ｘ線検出器２、データ収集回路２Ａ、バッファメモリ１
２、補間回路１３、フィルタ補正回路１４、逆投影演算
回路１５、ＣＲＴ１６より成る。Ｘ線発生装置１…フ
ァン状Ｘ線ビームを発生する。Ｘ線検出器２…透過ファン状Ｘ線ビームの検出を行う多
チャンネル検出素子より成る。データ収集回路２Ａ…多チャンネルの検出器２の検出値
を取り込みプリアンプ、ＡＤ変換等の処理を行い、ら旋
投影データＳＲを得る。【００２３】２次元バッファ…ｉ×ｊのアドレスを持つ
バッファである。ら旋投影データＳＲを格納する。即
ち、このバッファ１２は投影番号ｉ、スキャナ回転数番
号（何回転目か）ｊで決定づけられる。更にスキャナ１
回転における投影数をｐｐ，スキャナの回転総数（何ス
キャンしたか）をＪＣとすると、ら旋データＳＲのパラ
メータは、この２次元配列の引数ｉ，ｊによって次のよ
うに求められる。【数４】投影角β_i＝β₀＋（ｉ−１）×Δθ 位置Ｘ_ij＝Ｘ₀＋（ｊ−１）×Ｄ＋（ｉ−１）×ΔＤただし、【数５】Δθ＝３６０゜／ｐｐ ΔＤ＝Ｄ／ｐｐとなる。【００２４】補間回路１３…位置Ｘ_nが指定されると、
Ｘ_nにおける投影データＲ（β_i、Ｘ_n）を補間によって
作成する。即ち、ら旋投影データＳＲを投影データＲに
変換する。【００２５】フィルタ補正回路１４…ぼけ補正を行う。
フィルタ関数は、ぼけ補正の内容によって決まる。逆投影演算回路１５…フィルタ補正回路１４のフィルタ
リング後の出力を逆投影する。これによって断層像を得
る。ＣＲＴ１６…断層像の表示を行う。【００２６】動作を説明する。Ｘ線発生装置１とＸ線検
出器２とは予め定められた平面上を連続的に回転してい
る。この状態で被検体を乗せたベッド３が一定速度で前
進する。前進の過程で被検体にＸ線発生装置１からのＸ
線が曝射される。この曝射は、ら旋状走査によってなさ
れたものとなる。ら旋状走査によって得る透過Ｘ線は、
Ｘ線検出器２で検出され、データ収集回路２Ａで各種の
前処理及びＡＤ変換される。かくして、ら旋データＳＲ
を得る。このら旋データＳＲは引数ｉ，ｊをアドレスと
する２次元バッファ１２に格納される。被検体の測定範
囲全域にわたって、同様にら旋データＳＲを得、２次元
バッファ１２に格納する。【００２７】２次元バッファ１２にら旋データが埋まっ
た後に、補間回路１３はら旋データＳＲから所望断層面
の投影データＲを得る。即ち、位置Ｘ_nを指定して所望
断層面を特定化し、位置Ｘ_nにおける投影データＲ
（ｉ，Ｘ_n）を作成する。具体的には、（数４），（数
５）から明らかなように、ら旋データＳＲの被検体の体
軸方向のサンプル位置を横軸に、投影番号ｉを縦軸にと
ると、図６の関係となる。従って、投影データＲ（ｉ，
Ｘ_n）は、次の式で求めることができる。【数６】Ｒ（ｉ，Ｘ_n）＝｛ＳＲ（ｉ，ｍ）×ａ＋ＳＲ
（ｉ，ｍ＋１）×ｂ｝／（ａ＋ｂ）【００２８】次に、得られた投影データＲ（ｉ，Ｘ_n）
は、フィルタ補正回路１４でぼけ補正処理を受ける。ぼ
け補正処理後の投影データは逆投影演算回路１５で逆投
影処理され、位置Ｘ_nにおける断層像を得る。ＣＲＴ１
６が断層像を表示する。【００２９】以上の片方向スキャンに代わって往復両方
向スキャンを行って、そこから補間処理で再構成像を得
ようとする本発明の実施の形態を述べる。患者ベッドを
一方向だけでなく逆方向にも移動し、図３のＢ面から
Ｂ′面まで走査させる。この際、往路方向（順方向）移
動の軌跡９と復路方向（逆方向）移動の軌跡８が交差す
る様に走査を行うと、被検体は図４（ロ）に示す様に走
査される。断層像を１枚だけ得る場合を図７（イ）、
（ロ）により説明する。【００３０】図７（イ）はスキャナ回転速度１６、患者
ベッド移動速度１７及びＸ線パルス１８の関係をタイム
・チャートで示したものである。図７（ロ）より、１枚
の断層像を得るために必要な１８０゜（あるいはそれ以
上）の走査９を順方向について行い、スキャナがさらに
１８０゜回転するまで患者ベッドの移動・Ｘ線の曝射を
休止させ、１８０゜位相をずらした後（こうすることに
よって、順方向の軌跡と逆方向の軌跡が交差する）、逆
方向に１８０゜（あるいはそれ以上）の走査８を行う
と、被検体に対するＸ線管装置の軌跡９は図７（ロ）に
示す様になる。ただし、破線部は、患者ベッドの移動・
曝射を休止してスキャナのみ回転していることを表わ
す。【００３１】このように走査した場合、投影データは患
者ベッドが順方向に移動している時の投影データと、逆
方向に移動している時の投影データとの補間によって求
める。また、片方向スキャンでは、どの断層面でも補間
による誤差は同じ条件であったが、両方向スキャンでは
交点を含み、ベッド移動方向に対し垂直な面が最も補間
による誤差が少ない。そこで、図７（ロ）に示した走査
をした場合、断層面１９を求める。【００３２】図８において、（イ）は上からの、（ロ）
は横からの軌跡の投影である。図７（ロ）における断層
面１９は図８の面Ｓに対応する。面Ｓの断層像を求める
には、面Ｓ上での投影データを求めればよい。そこで、
同じ投影角βをもつ投影データＰ１，Ｐ２を考える。Ｐ
１は順方向、Ｐ２は逆方向移動時の投影データである。
Ｐ１，Ｐ２からは面Ｓ上の投影データＰが求められる。
投影データＰ（ｉ，ｊ）は線形補間を用いれば、【数７】Ｐ（ｉ，ｊ）＝（Ｐ１（ｉ，ｊ）＋Ｐ２（ｉ，
ｊ））／２ｉ＝１，２，…ＣＮＣＮ：全チャンネル数ｊ＝１，２，…ＮＰＮＰ：全ビュー数と求まる。この処理を０≦β≦１８０゜について行う
と、前半の半走査の投影データが得られる。得られた１
８０゜分の投影データから１枚の断層像を求め、このデ
ータをぼけ補正し逆投影すれば、所望の断層像が得られ
る。【００３３】尚、図９にはこの両方向スキャンでの図６
対応図を示す。ら旋データの被検体の体軸方向のサンプ
ル位置を横軸に、投影番号を縦軸にとってある。図６と
対比する。図６ではスライス位置Ｘ_nに対し、その両側
の２つの軌跡Ｌ₁とＬ₂とから再構成像を得る。図９で
は、その両側の軌跡Ｌ₃とＬ₄とから再構成像を得る。Ｌ
₁とＬ₂とは位置Ｘ_nの両側に完全に分離されており、そ
の体軸方向幅も大きい。即ち、再構成像を得るのにその
幅の大きい体軸方向の位置から補間で求める必要があ
る。一方、図９では、軌跡Ｌ₃とＬ４とはＸ_nでクロス
し、Ｌ₃とＬ₄との体軸方向の幅も小さい。即ち、スライ
ス位置Ｘ_nにより近い位置のデータで再構成が可能にな
る。この結果、再構成画像の信頼性が高まる。【００３４】以上の実施の形態で得られた１８０゜分の
投影データから１枚の断層像を求めたが、他の実施の形
態として３６０゜分の投影データを求め断層像を求める
方法を述べる。図１０において、３６０゜分の投影デー
タを求めるには、順・逆方向共３６０゜の走査が必要と
なる。実施の形態２の範囲を０゜〜１８０゜とすると、
本実施の形態では−９０゜〜２８０゜の範囲で走査が必
要となる。前半の半走査は最初の実施の形態と同様に求
められ、後半の半走査は図１０（イ）に示すＱ１，Ｑ２
から同様にＱが求められ、得られた全投影データから１
枚の断層像が再構成できる。ただし、この第２の実施の
形態では後半の半走査を求める場合、補間に用いる投影
データが距離的に遠く離れてしまい、前半の半走査を求
める場合と比べ、補間による誤差が大きくなる点を考え
なければならない。しかし、片方向スキャンに比しては
誤差は少ない。【００３５】図１１は本発明の制御系統図を示す。Ｘ線
制御部１０１は、高圧発生器１１０を制御して高圧電圧
の発生を行わせる。いわゆるＸ線の曝射制御である。回
転フレーム制御部１０２は、Ｘ線管装置（Ｘ線発生器）
とＸ線検出器とを対向して連続回転させる制御だけでは
なく、投影角も加味した制御が可能で、任意に投影角を
制御できる。ベッド移動制御部１０３は、ベッド移動方
向、速度を制御する。ただし、走査最中は一定速度であ
る。【００３６】システム制御部内の同期化装置１００は、
ベッド位置検出器１１３からの位置情報と、投影角検出
器１１４からの投影角情報を用いて、Ｘ線制御部１０
１、回転フレーム制御器１０２、ベッド移動制御部１０
３の同期をとる。【００３７】具体的には、各実施の形態において、予め
指定されたスライス位置が【数８】Ｘ_n＝Ｘ_s＋３（Ｄ／４）＋ｎ（Ｄ／２）ここで、ｎ＝０、１、２、３、…… になるように、走査開始位置Ｘ_sを決定する。ただし、
Ｄはベッド移動スピード及び回転フレームの回転スピー
ドによって決定される。また、順方向走査終了時の位置
Ｘ_e、及び投影角θ_eを記憶しておき、逆方向走査の開始
位置がＸ_e、開始投影角がθ_e＋１８０゜になるように、
システムを制御する。ここで、（数８）を往復動に関し
てみるに、図９に示したことから以下のようになる。順
方向サンプル点と逆方向サンプル点との交点は、（Ｄ／
２）間隔で発生する。Ｘ_n点のデータを補間で求めるた
めには、Ｘ_n点の前後、（Ｄ／２）間のサンプルデータ
が必要とする。Ｘ_n−Ｘ_s＝（Ｄ／４）のときは、Ｘ_sか
らＸ_nへの領域のデータが不足（半分しかない）するた
め、補間データが不足し、画像再構成ができない。その
ために、Ｘ_n−Ｘ_s＝３（Ｄ／４）以降のものについて有
効となる。ここで、Ｘ_n−Ｘ_s＝（Ｄ／４）は、ｎ＝−１
のとき、Ｘ_n−Ｘ_s＝３（Ｄ／４）はｎ＝０に対応する。【００３８】第３世代（Ｒ−Ｒ方式）ＣＴ装置におい
て、投影データから断層像を再構成するアルゴリズムと
しては、検出された扇状ビームデータをそのまま逆投影
するダイレクト法と、扇状ビームデータを並行ビームデ
ータに変換してから逆投影するアレンジ法などが知られ
ているが、本発明はそれらのアルゴリズムや世代によら
ず、例えばコーンビームを利用したら旋スキャンや電子
走査形等種々の適用ができ、効果を発揮する。【００３９】更に、補間法としては、線形補間の他に２
次、３次等の高次補間（数スライス分）も可能である。【００４０】【発明の効果】本発明によれば、回転スキャナとベッド
との同期制御等を達成でき、ら旋スキャン計測を簡便、
確実に実行できることになった。

【図面の簡単な説明】【図１】本発明のＣＴ装置の実施の形態図である。【図２】Ｒ−Ｒ方式ＣＴ装置の外観図である。【図３】片方向スキャンの説明図である。【図４】片方向スキャンと両方向スキャンの説明図であ
る。【図５】回転位置とら旋データとの関係図である。【図６】位置と投影番号との関係図である。【図７】本発明の実施の形態でのタイムチャート及び軌
跡を示す図である。【図８】本発明の実施の形態での軌跡を示す図である。【図９】本発明の両方向スキャンでの位置と投影番号と
の関係図である。【図１０】本発明の他の実施の形態の説明図である。【図１１】本発明のシステム構成図である。【符号の説明】１Ｘ線管装置２Ｘ線検出器

Claims

(57)【特許請求の範囲】１．Ｘ線を発生させるためのＸ線源と、Ｘ線源から照射
されて被検体を透過してきたＸ線を検出するためのＸ線
検出器と、被検体を搭載し被検体の体軸方向へ移動する
ベッドを有し、前記Ｘ線源を回転させる回転フレームが
被検体の周りを回転することで多数の角度からＸ線ビー
ムを照射して走査し、ら旋走査データを得て、該ら旋デ
ータを記憶し、再構成するＸ線ＣＴ装置において、前記
ら旋走査データを得た範囲で前記被検体の任意のスライ
ス位置（Ｘn）を設定する手段と、前記回転フレームの
一回転当りに前記ベッドの移動する距離（Ｄ）に基づい
て前記記憶されたら旋データを前記スライス位置と対応
付けられるアドレスを含む所定領域分読み出し、該ら旋
データを前記スライス位置からの距離に基づいて補間処
理して前記スライス位置の多数の角度の投影データを演
算する手段と、これらの多数の角度の投影データから前
記スライス位置の断層像を再構成する手段と、を備えた
ことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。２．Ｘ線を発生させるためのＸ線源と、Ｘ線源から照射
されて被検体を透過してきたＸ線を検出するためのＸ線
検出器と、被検体を搭載し被検体の体軸方向へ移動する
ベッドを有し、前記Ｘ線源を回転させる回転フレームが
被検体の周りを回転することで多数の角度からＸ線ビー
ムを照射して走査し、ら旋走査データを得て、該ら旋走
査データを記憶し、再構成するＸ線ＣＴ装置において、
前記ら旋走査データを得た範囲で前記被検体の任意のス
ライス位置（Ｘn）を設定する手段と、前記ベッドの被
検体の体軸方向の位置情報（Ｘij）および前記回転フレ
ームの投影角情報（βi）に基づいて前記記憶されたら
旋データを前記スライス位置と対応付けられるアドレス
を含む所定領域分読み出し、該ら旋データを前記スライ
ス位置を指す投影角からの角度差に基づいて補間処理し
て前記スライス位置の多数の角度の投影データを演算す
る手段と、これらの多数の角度の投影データから前記ス
ライス位置の断層像を再構成する手段と、を備えたこと
を特徴とするＸ線ＣＴ装置。３．Ｘ線を発生させるためのＸ線源と、Ｘ線源から照射
されて被検体を透過してきたＸ線を検出するためのＸ線
検出器と、被検体を搭載し被検体の体軸方向へ移動する
ベッドを有し、前記Ｘ線源を回転させる回転フレームが
被検体の周りを回転することで多数の角度からＸ線ビー
ムを照射して走査し、ら旋走査データを得て、該ら旋デ
ータを記憶し、再構成するＸ線ＣＴ装置において、前記
ら旋走査データを得た範囲で前記被検体の任意のスライ
ス位置（Ｘn）を設定する手段と、前記ベッドの単位移
動距離（ΔＤ）当りに前記回転フレームの回転する投影
角（Δθ）に基づいて前記記憶されたら旋データを前記
スライス位置と対応付けられるアドレスを含む所定領域
分読み出し、該ら旋データを補間処理して前記スライス
位置の多数の角度の投影データを演算する手段と、これ
らの多数の角度の投影データから前記スライス位置の断
層像を再構成する手段と、を備えたことを特徴とするＸ
線ＣＴ装置。