JP4398525B2

JP4398525B2 - Ｘ線コンピュータ断層撮影装置

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Publication number: JP4398525B2
Application number: JP00280099A
Authority: JP
Inventors: 確足立
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-01-08
Filing date: 1999-01-08
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2019-01-08
Also published as: JP2000197628A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マルチスライス型Ｘ線検出器を装備して、スライス数及びスライス幅を切り替えることができるＸ線コンピュータ断層撮影装置に関する
【０００２】
【従来の技術】
一般的な多チャンネルのシングルスライス型Ｘ線検出器では、複数、例えば２００個のＸ線素子がＸ線管を中心として略円弧状に配列されている。この検出素子列の中で１つの検出素子が１チャンネルとして、又は近隣の数個の検出素子をチャンネルとして投影データが多方向にわたって収集され、これらの投影データに基づいて１つのスライスの断層像データが再構成されるようになっている。近年、このような検出素子列を複数列、スライス方向に沿って併設し、スライス数及びスライス幅を切り替えることができるようなマルチスライス型Ｘ線検出器の実用化が進んでいる。
【０００３】
ところで、近年のＸ線コンピュータ断層撮影装置では、エネルギー分解能の高い半導体検出素子や高速で安価なプロセッサの採用等の理由により、ＣＴ値の分解能が従来よりも２桁以上というオーダで向上している。このように分解能が向上してくると、従来ではそれほど重要視されていなかった散乱線補正が、俄然重要になってくる。たとえ散乱線の強度は比較的低くても、それをＣＴ値に換算すると、高い分解能のもとでは、数十レベルの違いとして顕在化するからである。
【０００４】
そこで、シングルスライス型Ｘ線検出器で使われていた散乱線データ取得専用の検出素子及びそのプロセッサをそのままマルチスライス型Ｘ線検出器に移植しようと試みられているが、なかなかうまく実現できないという状況にある。
【０００５】
その理由の第１としては次の通りである。まず、シングルスライス型Ｘ線検出器では、投影データ取得用のメインとなる検出素子列の直ぐ隣に、散乱線データ取得専用の検出素子を設置して、この専用の検出素子からの出力データに基づいて散乱線データを求めるようにしていた。一方、マルチスライス型Ｘ線検出器では、複数の検出素子列をスライス方向に併設している関係上、特に中央付近の検出素子列から、最外に付加する散乱線データ取得専用の検出素子までの物理的な距離が非常に長くなり、さらに散乱線の空間的な分布としてはその発生原理からして非常に不均一であるので、この散乱線データによる散乱線補正の精度があまり高くならないことがあげられる。
【０００６】
また、別な理由としては次の通りである。まず、近年のＸ線コンピュータ断層撮影装置では、連続回転のために、Ｘ線管やＸ線検出器等の回転部分と、固定部分との電気的な接続をスリップリングに委ねているが、このスリップリングはＸ線管駆動用の高電圧信号、Ｘ線検出器やデータ収集システム（ＤＡＳ）やＸ線絞り装置等のための制御信号や電源にも割り当てなければならず、マルチスライス型Ｘ線検出器のデータ送信のためにあまり多くを割くことはできない。もちろんスリップリング数を増やせば、マルチスライス型Ｘ線検出器のデータの送信のためのパラレル数を増やせるが、スリップリングやガントリの筐体といった構造物の大幅な設計変更が余儀なくされるだけでなく、信号処理プロセッサやその入力系統もこれまでのものが使えなくなってしまう。
【０００７】
このため、貴重なスリップリングを１つとはいえ散乱線データ送信のために割り当てる余裕などないのが現状である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、マルチスライス型Ｘ線検出器を装備したＸ線コンピュータ断層撮影装置において、散乱線補正を実現することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、Ｘ線を放射するＸ線管と、複数の検出素子列がスライス方向に併設されてなるマルチスライス型Ｘ線検出器と、前記スライス方向の開度を変更可能なＸ線絞り装置と、操作者がスライス数とスライス幅とを指定する指定部と、前記複数の検出素子列各々からの出力データを自在に組み合わせて前記Ｘ線検出器の検出素子列の数よりも少ない出力チャンネル数で出力するように構成されたスイッチング手段と、前記Ｘ線絞り装置を制御して前記操作者により指定されたスライス数とスライス幅に応じて前記Ｘ線絞り装置の開度を設定するとともに、投影データ取得時においては、前記スイッチング手段を制御して前記操作者により指定されたスライス数とスライス幅に従って選択された検出素子列から出力される投影データを出力させ、散乱線データ取得時においては、前記選択された検出素子列から出力される投影データと前記選択された検出素子列以外の前記Ｘ線が直接的に照射されないＸ線素子列から出力される散乱線データとを出力させる制御部と、前記投影データ取得時においては、前記選択された検出素子列からの投影データに基づいて断層像データを再構成し、前記散乱線データ取得時においては、前記選択された検出素子列からの投影データを、前記Ｘ線が直接的に照射されないＸ線素子列から出力される散乱線データに基づいて散乱線補正し、この補正した投影データに基づいて断層像データを再構成する再構成部とを具備することを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置を実施形態により説明する。なお、コンピュータ断層撮影装置には、Ｘ線管とＸ線検出器とが１体として被検体の周囲を回転するローテート／ローテートタイプ(ROTATE/ROTATE-TYPE)や、リング状にアレイされた多数の検出素子が固定され、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転する固定／ローテートタイプ(STATIONARY/ROTATE-TYPE)等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発明を適用可能である。ここでは、現在、主流を占めている前者のローテート／ローテートタイプとして説明する。
【００１１】
また、１枚の断層像を再構成するには、被検体の周囲１周、約３６０゜分の投影データが、またハーフスキャン法でも１８０゜＋α程度分の投影データが必要とされる。これらのいずれの方式にも本発明を適用可能であるが、ここでは、一般的な前者の約３６０゜分の投影データから１枚の断層像を再構成するものとして説明する。
【００１２】
図１に、本実施形態に係るコンピュータ断層撮影装置の構成をブロック図により示している。スキャン本体（ガントリともいう）は、回転リング１１に、Ｘ線管１２と、スライス方向Ｘ線絞り装置１３と、マルチスライス型Ｘ線検出器１４５と、スイッチングボード１５と、データ収集システム（ＤＡＳ）１６とが取り付けられている。
【００１３】
高電圧発生器２１から高電圧用スリップリング２２を介して高電圧がＸ線管１２に印加され、これによりＸ線管１２の放射窓から放射されたＸ線は、Ｘ線絞り装置１３でコーンビーム状に成形され、そして被検体を透過して、それぞれのＸ線パスの組織構造に応じた減衰を受けた後、さらに進んでマルチスライス型Ｘ線検出器１４に到達する。なお、Ｘ線絞り装置１３はスライス方向の絞り開度が可変のタイプであり、この開度調整は、スキャン動作全体を統括的に管理するスキャンコントローラ３１からスリップリング２４を介して供給される制御信号により制御されるようになっている。
【００１４】
マルチスライス型Ｘ線検出器１４は、図２（ａ），（ｂ）に示すように、複数、個々では２００個の検出素子（半導体素子）１７がＸ線管１２を中心として略円弧状にチャンネル方向に沿って配列されてなる検出素子列が、スライス方向に沿って複数、ここでは８列併設されてなる。この８つの検出素子列は全て同じ（２・ｄ）というスライス幅で統一されている。なお、検出素子をチャンネル方向に沿って第１チャンネル、第２チャンネル、…、第２０００チャンネルと称し、また検出素子列各々を、紙面の左から順番に第１列、第２列、…第８列と称して識別するものとする。
【００１５】
このマルチスライスＸ線検出器１４には、スイッチングボード１５を介して、一般的にＤＡＳ(data acquisition system) と呼ばれているデータ収集システム１６が接続されている。このデータ収集システム１６の入出力端子は、従来のマルチスライスタイプと同様に、スリップリング２６と同じ、ここでは４個ずつ、つまり４スライス分用意されている。すなわち、ここでは同時に撮影可能な最大スライス数は、従来のマルチスライスタイプと同様に、４スライスとして説明する。
【００１６】
このようにデータ収集システム１６の４つの入力端子とそれより多い８つの検出素子列との接続関係を、操作者により指定されたスライス数及びスライス幅に従って適当に切り替えるために、アナログのスイッチングボード１５が必要とされている。このスイッチングボード１５に対する切替のための制御信号は、スキャン動作全体を統括的に管理するスキャンコントローラ３１からスリップリング２５を介して供給されるようになっている。なお、スイッチングボード１５の切替により、４スライス同時撮影を、１スライスあたりのスライス幅が（２・ｄ）と（４・ｄ）とのいずれか、つまり最小スライス幅又はその２倍のスライス幅で行えるようになっている。
【００１７】
散乱線補正プロセッサ４１は、データ収集システム１６で収集された投影データに対して、散乱線の強度を表している散乱線データに基づいて散乱線補正をかける。なお、この散乱線データは、マルチスライス型Ｘ線検出器１４の出力データに基づいて散乱線補正プロセッサ４１において収集される。
【００１８】
この散乱線データの収集に関わるスイッチングボード１５の切替及び、投影データ収集動作との関わりを考慮した上でのその切替シーケンス等が、本実施形態での特徴的な部分であり、詳細は後述する。
【００１９】
この散乱線補正プロセッサ４１で散乱線補正された投影データに基づいて断層像をマルチスライスで再構成するのが、再構成プロセッサ５１であり、この再構成プロセッサ５１で再構成された断層像データを表示するためにディスプレイ６１が設けられている。
【００２０】
次に以上のように構成された本実施形態のＸ線コンピュータ断層撮影装置の動きについて説明する。ここでは特に、本実施形態で特徴的なスイッチングボード１５の切替及びその切替シーケンスを中心に説明する。
【００２１】
まず、操作者によりスライス数が最大スライス数の４よりも少ない２に指定され、また１スライスあたりのスライス幅が１列分の（２・ｄ）という条件が指定されたケースについて説明する。このケースでは、図３（ａ）に示すように、Ｘ線絞り装置１３の開度は、スライス方向で中心に位置する第４列の検出素子列と第５列の検出素子列とにだけ、Ｘ線管１２から被検体を透過して直線的（直接的）にＸ線が照射されるように調整される。このときには、それら以外の第１列、第２列、第３列、第６列、第７列、第８列の６つの検出素子列には、Ｘ線が直接的に照射されない、換言すると被検体内で散乱現象を起こした散乱線だけが照射する。
【００２２】
このケースにおいて、スイッチングボード１５を介して、図３（ｂ）に示すように、第３列、第４列、第５列、第６列の４つの検出素子列がデータ収集システム１６の４つの入力端子にそれぞれ１対１で接続される。そして、第４列のデータと、第５列のデータとはそれぞれ投影データとしてＤＡＳ１６からスリップリングを介して散乱線補正プロセッサ４１にパラレルに取り込まれる。また、第４列のデータと第５列のデータと同時に、Ｘ線が直接的に照射されない第３列のデータと、第６列のデータとがＤＡＳ１６からスリップリング２６を介して散乱線補正プロセッサ４１にパラレルで取り込まれ、これらのデータに基づいて散乱線データ、つまりチャンネル毎の散乱線強度を表すデータがビューポイント（サンプリングポイント）毎に計算される。
【００２３】
そして、ビューポイント毎に、散乱線データに基づいて第４列の投影データと、第５列の投影データとを散乱線補正にかける。簡単には、投影値から散乱線の強度をチャンネル毎に減算するという処理である。こうして散乱線補正された３６０゜分の投影データに基づいて再構成プロセッサ５１で第４列に相当するスライスの断層像データと、第５列に相当するスライスの断層像データとが再構成され、そしてディスプレイ６１に表示される。
【００２４】
このように操作者により指定されたスライス数が最大スライス数の４よりも少ないときには、投影データと散乱線データとを同時に収集することができるが、操作者によりスライス数が最大スライス数の４に指定されたときには、投影データと散乱線データとを同時に収集することはできない。
【００２５】
次に、操作者によりスライス数が最大スライス数の４で、スライス幅が（２・ｄ）という条件が指定されたケースについて説明する。このケースでのＸ線照射野を図４（ａ）に示し、図４（ｂ）に投影データ収集時のスイッチングボード１５による接続関係を示し、図４（ｃ）に散乱線データ収集時のスイッチングボード１５による接続関係を示している。投影データ収集には、中央から順番に第３列、第４列、第５列、第６列が使われ、各列のデータがそれぞれ別のスリップリング２６を介して散乱線補正プロセッサ４１にパラレルで取り込まれる。
【００２６】
また、散乱線データ収集時には、投影データ収集時の２倍のスライス幅（４・ｄ）に切り替えられ、第１列と第２列とが組み合わされ、第３列と第４列とが組み合わされ、第５列と第６列とが組み合わされ、さらに第７列と第８列とが組み合わされる。これら各組のデータがそれぞれ別のスリップリング２６を介して散乱線補正プロセッサ４１にパラレルで取り込まれ、そしてこれらの中のＸ線が直接的に照射されない第１列と第２列との組のデータと、第７列と第８列との組のデータとに基づいて散乱線データがビューポイント毎に計算される。
【００２７】
なお、このように基本的には、投影データ収集時と散乱線データ収集時とで、散乱線データ収集時のスライス幅が、投影データ収集時のスライス幅の２倍になるように、スイッチングするものであり、このようなスイッチングは従来のスイッチングボード１５でも当然可能になっており、したがって従来のスイッチングボード１５に改良を加えることなく、そのまま流用できるものである。
【００２８】
そして、ビューポイント毎に、散乱線データに基づいて第３列〜第６列それぞれの投影データを散乱線補正にかける。こうして散乱線補正された３６０゜分の投影データに基づいて再構成プロセッサ５１で第３列〜第６列に相当する４スライス分の断層像データが再構成され、そしてディスプレイ６１に表示される。
【００２９】
ところで上述したように操作者によりスライス数が最大スライス数の４に指定されたときには、投影データと散乱線データとを同時に収集することはできないので、図４（ｂ）に示した投影データ収集と、図４（ｃ）に示した散乱線データ収集とをタイムシェアリングで時間的に切り替えることになる。
【００３０】
このタイムシェアリングの方法としては、ここでは２種類提供する。まず、第１の方法として、図５に示すように、Ｘ線管１２等が被検体の周囲を１回転する毎に、投影データ収集と、散乱線データ収集とを交互に切り替えるというものである。つまり、ｎ回目の回転ではその１周にわたって投影データを収集し、ｎ＋１回転目の回転ではその１周にわたって散乱線データを収集する。なお、投影データ収集と、散乱線データ収集とを交互に切り替えるのではなく、投影データを連続的に収集し、その中で所定回数回転する毎に又は操作者が指定した時点で１回だけ散乱線データ収集を割り込ませるようにしてもよいし、その他、最初の１回転だけ散乱線データを収集し、それ以後は、投影データを連続的に収集するようにしてもよい。
【００３１】
また、第２の方法としては、図６に示すビューポイント単位で、投影データ収集と、散乱線データ収集とを切り替えるような動きである。具体的には、図７（ａ）に示すように、ビューポイント毎に投影データ収集と、散乱線データ収集とを交互に切り替えるようにしてもよいし、図７（ｂ）に示すように、例えばＮ回かに１回の割合で、散乱線データ収集を割り込ませるようにしてもよい。この場合、Ｎ回転で、全てのビューポイントの散乱線データが揃うように、回転毎に散乱線データを収集するビューポイントをずらしていくことが好ましい。さらには、完全にランダムに投影データ収集と散乱線データ収集とを切り替えてもよい。
【００３２】
ところで、従来の所でも述べたように、散乱線データを収集する検出素子列のスライス位置と、投影データを収集する検出素子列のスライス位置とは必然的に一致しない。このため散乱線データには、空間的な位置に依存した若干の誤差が含まれてると考えられる。また、上述のように投影データ収集と散乱線データ収集とをタイムシェアリングで切り替える場合、投影データ収集時刻と、散乱線データ収集時刻とはやはり必然的に一致しない。このため、散乱線補正の精度は、散乱線の時間的な変動に応じて若干低下すると考えられる。
【００３３】
本実施形態では、これら空間的時間的誤差要因に対して、空間的な補間、及び時間的な補間により対処するものである。まず、図８（ａ）には、図４のケースに対応した空間的な補間方法の原理について示している。この図８（ａ）において、実測したチャンネル方向の散乱線分布を太字で、補間により推定した散乱線分布を細字で区別している。この補間は第３列〜第６列各々の散乱線分布を、第１列と第２列の組の出力で実測した散乱線分布と、第７列と第８列の組の出力で実測した散乱線分布とに基づいて、線形距離補間をかけることを基本としている。つまり、例えば、第３列のｉ番目のチャンネルの散乱線強度Ｓ3iは、第１列と第２列の組の出力で実測したのｉ番目のチャンネルの散乱線強度Ｓ12i と、第７列と第８列の組の出力で実測したのｉ番目のチャンネルの散乱線強度Ｓ78i とから、
Ｓ3i＝（Ｓ12i ＋Ｓ78i ）・（３・ｄ）／（３・ｄ＋９・ｄ）
で与えられる。
【００３４】
距離補間については、このような線形補間に限定されることなく、種々の任意の方法を採用すればよい。また、時間補間についても、基本的には、距離補間と同様であり、図８（ｂ）に示すように、上述の距離パラメータを時間パラメータに置き換えればよい。
このように空間的時間的に補間かけることにより、より高精度で散乱線補間をかけることができる。
【００３５】
なお、上述した方法では、８列全部を使って、例えばスライス幅４・ｄで、４スライスを同時撮影する場合には、全ての検出素子列にＸ線が直接的に照射されるので、散乱線データを収集することはできない。このような場合に対処するには、図９に示すように、８つの検出素子列の外側に、散乱線データ収集専用の検出素子列１８を両側又は片側に追加することが必要になる。この場合、やはりこの散乱線データ収集専用の検出素子列１８のデータ送信だけのために２つ又は１つのスリップリング２６を割り当てることはできないので、この散乱線データ収集専用の検出素子列１８を含めて、スイッチングボード１５で接続切替可能に設計変更が必要とされる。また、図９に示すように、この散乱線データ収集専用の検出素子列１８を多チャンネルで設けなくても、図１０に示すように、１チャンネル仕様にしてもよい。
【００３６】
次に、マルチスライス型Ｘ線検出器１４としては、上述したスライス幅が一定の検出素子列を併設するような構成が一般的ではあるが、近年、様々なスライス幅の検出素子列を併設したような構成のものも登場してきている。この構成の主流は、図１１に示すように、スライス幅ｄの４つの検出素子列３４を隣接して併設し、その両側それぞれにスライス幅２・ｄという検出素子列３３を１列ずつ併設し、さらに、それぞれの外側にスライス幅４・ｄという検出素子列３２を１列ずつ併設した構成である。このような構成では、スライス幅の選択自由度が、スライス幅が一定のものよりも広くなり、スライス幅ｄ、２・ｄ、４・ｄの中から任意のスライス幅を選択して４スライス同時撮影を実現できるようになる。
【００３７】
このような構成のマルチスライス型Ｘ線検出器１４を採用した場合の投影データ収集時と散乱線データ収集時とのスイッチングボード１５によるＸ線検出器１４とデータ収集システム１６との接続関係の切替について説明する。この切替は、基本的には、スライス幅が一定のケースと同様に、散乱線データ収集時のスライス幅が、投影データ収集時のスライス幅の２倍になるようにスイッチングするものである。
【００３８】
このようなマルチスライス型Ｘ線検出器で、例えばスライス数４、スライス幅（ｄ）という条件が指定されたとき、Ｘ線の照射野（スライス方向の幅）は図１２（ａ）に示すように中央のスライス幅（ｄ）の４つの検出素子列３４にだけＸ線が直接的に照射されるように絞り開度が調整される。投影データ収集時には、図１２（ｂ）に示すように、この４つの検出素子列３４をスイッチングボード１５を介して個別にＤＡＳ１６に接続する。一方、散乱線データ収集時には、図１２（ｃ）に示すように、２倍のスライス幅（２・ｄ）の接続関係、つまり４つの検出素子列３４の外側に隣接するＸ線が直接的に照射されない第２列と第７列を含めて、第３列と第４列の組と、第５列と第６列の組とを、スイッチングボード１５を介して個別にＤＡＳ１６に接続する。
【００３９】
そして、このケースでも投影データと散乱線データとを同時収集することはできないので、図５又は図７に示したタイムシェアリングの手法が採用され、投影データ収集と散乱線データ収集とが時間的に切り替えられることになる。この動きは、図５又は図７を参照して上述した通りであるので、ここでは省略する。
【００４０】
また、マルチスライス型Ｘ線検出器で、スライス数４、スライス幅（２・ｄ）という条件が指定されたとき、Ｘ線の照射野（スライス方向の幅）は図１３（ａ）に示すように中央のスライス幅（ｄ）の４つの検出素子列３４とその両側のスライス幅（２・ｄ）の２つの検出素子列３３とにだけＸ線が直接的に照射されるように絞り開度が調整される。
【００４１】
そして投影データ収集時には、図１３（ｂ）に示すように、スライス幅（ｄ）の隣り合う２つの検出素子列３４の２つの組と、その両側のスライス幅（２・ｄ）の２つの検出素子列３３とをスイッチングボード１５を介して個別にＤＡＳ１６に接続する。一方、散乱線データ収集時には、図１３（ｃ）に示すように、２倍のスライス幅（４・ｄ）の接続関係、つまりスライス幅（ｄ）の隣り合う２つの検出素子列３４とその外側のスライス幅（２・ｄ）の１つの検出素子列３３との２つの組と、その外側に隣接するＸ線が直接的に照射されないスライス幅（４・ｄ）の第１列と第８列とを、スイッチングボード１５を介して個別にＤＡＳ１６に接続する。
【００４２】
やはり、このケースでも投影データと散乱線データとを同時収集することはできないので、図５又は図７に示したタイムシェアリングの手法が採用され、投影データ収集と散乱線データ収集とが時間的に切り替えられることになる。この動きも、図５又は図７を参照して上述した通りであるので、省略する。
【００４３】
以上のように本実施形態では、マルチスライス型Ｘ線検出器の中でＸ線が直接的に照射されないＸ線素子列の出力データに基づいて散乱線データを取得するので、散乱線データ取得の専用検出器等の構成要素を特別に付加する必要もなく、またスライス幅が２倍で切り替わるという現行のスイッチングをそのまま活用して、比較的簡単に現行のマルチスライス型Ｘ線検出器を装備したＸ線コンピュータ断層撮影装置で散乱線補正を実現することができるものである。
【００４４】
本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々変形して実施可能である。
【００４５】
【発明の効果】
本発明では、マルチスライス型Ｘ線検出器の中でＸ線が直接的に照射されないＸ線素子列の出力データに基づいて散乱線データを取得するので、散乱線データ取得の専用検出器等の構成要素を特別に付加する必要もなく、比較的簡単に現行のマルチスライス型Ｘ線検出器を装備したＸ線コンピュータ断層撮影装置で散乱線補正を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好ましい実施形態によるコンピュータ断層撮影装置の構成を示すブロック図。
【図２】（ａ）は図１のマルチスライス型Ｘ線検出器の平面図、（ｂ）はその側面図。
【図３】（ａ）は図２のマルチスライス型Ｘ線検出器において、スライス数２、スライス幅（２・ｄ）という条件が指定されたときのＸ線の照射野（スライス方向の幅）を示す図、（ｂ）はそのときのスイッチングボードによるＸ線検出器とデータ収集システムとの接続関係を示す図。
【図４】（ａ）は図２のマルチスライス型Ｘ線検出器において、スライス数４、スライス幅（２・ｄ）という条件が指定されたときのＸ線の照射野（スライス方向の幅）を示す図、（ｂ）はそのときのスイッチングボードによるＸ線検出器とデータ収集システムとの接続関係であって特に投影データ収集時の接続関係を示す図、（ｃ）は散乱線データ収集時の接続関係を示す図。
【図５】投影データと散乱線データとの収集シーケンスを示す図。
【図６】データ収集タイミングを表すビューポイント（サンプリングポイント）の一例を示す図。
【図７】（ａ）は投影データと散乱線データとの他の収集シーケンスを示す図、（ｂ）は投影データと散乱線データとのさらに他の収集シーケンスを示す図。
【図８】（ａ）は散乱線データの空間的補間処理の説明図、（ｂ）は散乱線データの時間的補間処理の説明図。
【図９】専ら散乱線データを収集するためのＸ線検出素子列を追加したＸ線検出器の平面図。
【図１０】散乱線データ専用のＸ線検出素子列の他の形態を示す平面図。
【図１１】（ａ）はスライス幅調整の自由度の高い他のマルチスライス型Ｘ線検出器の平面図、（ｂ）はその側面図。
【図１２】（ａ）は図１１のマルチスライス型Ｘ線検出器において、スライス数４、スライス幅（ｄ）という条件が指定されたときのＸ線の照射野（スライス方向の幅）を示す図、（ｂ）はそのときのスイッチングボードによるＸ線検出器とデータ収集システムとの接続関係であって特に投影データ収集時の接続関係を示す図、（ｃ）は散乱線データ収集時の接続関係を示す図。
【図１３】（ａ）は図１１のマルチスライス型Ｘ線検出器において、スライス数４、スライス幅（２・ｄ）という条件が指定されたときのＸ線の照射野（スライス方向の幅）を示す図、（ｂ）はそのときのスイッチングボードによるＸ線検出器とデータ収集システムとの接続関係であって特に投影データ収集時の接続関係を示す図、（ｃ）は散乱線データ収集時の接続関係を示す図。
【符号の説明】
１１…回転リング、
１２…Ｘ線管、
１３…スライス方向Ｘ線絞り装置、
１４…マルチスライス型Ｘ線検出器、
１５…スイッチングボード、
１６…データ収集システム（ＤＡＳ）、
２１…高電圧発生器、
２２…高電圧用スリップリング、
２３…低電圧用スリップリング、
２５、２６…低電圧用スリップリング、
３１…スキャンコントロール、
４１…散乱線補正プロセッサ、
５１…再構成プロセッサ、
６１…ディスプレイ。

Claims

Ｘ線を放射するＸ線管と、
複数の検出素子列がスライス方向に併設されてなるマルチスライス型Ｘ線検出器と、
前記スライス方向の開度を変更可能なＸ線絞り装置と、
操作者がスライス数とスライス幅とを指定する指定部と、
前記複数の検出素子列各々からの出力データを自在に組み合わせて前記Ｘ線検出器の検出素子列の数よりも少ない出力チャンネル数で出力するように構成されたスイッチング手段と、
前記Ｘ線絞り装置を制御して前記操作者により指定されたスライス数とスライス幅に応じて前記Ｘ線絞り装置の開度を設定するとともに、投影データ取得時においては、前記スイッチング手段を制御して前記操作者により指定されたスライス数とスライス幅に従って選択された検出素子列から出力される投影データを出力させ、散乱線データ取得時においては、前記選択された検出素子列から出力される投影データと前記選択された検出素子列以外の前記Ｘ線が直接的に照射されないＸ線素子列から出力される散乱線データとを出力させる制御部と、
前記投影データ取得時においては、前記選択された検出素子列からの投影データに基づいて断層像データを再構成し、前記散乱線データ取得時においては、前記選択された検出素子列からの投影データを、前記Ｘ線が直接的に照射されないＸ線素子列から出力される散乱線データに基づいて散乱線補正し、この補正した投影データに基づいて断層像データを再構成する再構成部とを具備することを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記散乱線データが前記操作者により指定されたスライス幅よりも広いスライス幅で取得されるように前記複数の検出素子列の出力データを組み合わせて前記散乱線データを取得することを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記散乱線データが前記操作者により指定されたスライス幅の２倍以上の整数倍のスライス幅で取得されるよう前記複数の検出素子列の出力データを組み合わせて前記散乱線データを取得することを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記散乱線データが前記操作者により指定されたスライス幅と同じスライス幅で取得されるように前記複数の検出素子列の出力データを組み合わせて前記散乱線データを取得することを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記散乱線データは、前記投影データを取得する最外の検出素子列に隣り合う検出素子列の出力データを含めて取得されることを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記散乱線データは、前記投影データを取得する最外の検出素子列から少なくとも１検出素子列を隔てた検出素子列の出力データから取得されることを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記複数の検出素子列の中の少なくとも１つは前記散乱線データの取得専用であることを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記Ｘ線が直接的に照射されないＸ線素子列の出力データから前記Ｘ線が直接的に照射されるＸ線素子列に対応する散乱線データを空間的に補間することを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記Ｘ線が直接的に照射されないＸ線素子列の出力データから前記Ｘ線が直接的に照射されるＸ線素子列に対応する散乱線データを時間的に補間することを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記Ｘ線管とマルチスライス型Ｘ線検出器とが被検体の周囲を１周回転する毎に、前記投影データの取得と前記散乱線データの取得とを切り替えることを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記Ｘ線管とマルチスライス型Ｘ線検出器とが被検体の周囲を連続的に回転するという動きの中で、１回転を単位として所定回数に１回という割合で、前記投影データの取得に代えて前記散乱線データを取得することを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記Ｘ線管とマルチスライス型Ｘ線検出器とが被検体の周囲を１周回転する間に前記マルチスライス型Ｘ線検出器の出力データを微小角度毎に次々とサンプリングするという動きの中で、サンプリングポイント単位で前記投影データの取得と前記散乱線データの取得とを切り替えることを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記Ｘ線管とマルチスライス型Ｘ線検出器とが被検体の周囲を１周回転する間に前記マルチスライス型Ｘ線検出器の出力データを微小角度毎に次々とサンプリングするという動きの中で、前記投影データの取得と前記散乱線データの取得とをサンプリングポイント毎に交互に切り替えることを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記Ｘ線管とマルチスライス型Ｘ線検出器とが被検体の周囲を１周回転する間に前記マルチスライス型Ｘ線検出器の出力データを微小角度毎に次々とサンプリングするという動きの中で、偶数又は奇数番目のサンプリングポイントでは前記投影データを取得し、奇数又は偶数番目のサンプリングポイントでは前記散乱線データを取得することを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記Ｘ線管とマルチスライス型Ｘ線検出器とが１周回転する間に前記マルチスライス型Ｘ線検出器の出力データを微小角度毎に次々とサンプリングするという動きの中で、所定回数に１回の割合で前記投影データの取得に代えて前記散乱線データを取得することを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記マルチスライス型Ｘ線検出器を構成する複数の検出素子列は、スライス幅が略同一であることを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記マルチスライス型Ｘ線検出器は、最小スライス幅を有する複数の検出素子列と、前記最小スライス幅の２のべき乗のスライス幅を有する複数の検出素子列とからなることを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
前記マルチスライス型Ｘ線検出器は、最小スライス幅を有する複数の検出素子列と、前記最小スライス幅の２倍のスライス幅を有する複数の検出素子列と、前記最小スライス幅の４倍のスライス幅を有する複数の検出素子列とからなることを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。