JPH0654841A - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents
Ｘ線ｃｔ装置Info
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- JPH0654841A JPH0654841A JP4211111A JP21111192A JPH0654841A JP H0654841 A JPH0654841 A JP H0654841A JP 4211111 A JP4211111 A JP 4211111A JP 21111192 A JP21111192 A JP 21111192A JP H0654841 A JPH0654841 A JP H0654841A
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- 238000003702 image correction Methods 0.000 claims description 7
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- 238000012937 correction Methods 0.000 abstract description 10
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- Image Analysis (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ヘリカルスキャンによる、投影データから複数
の連続した画像を高速に再構成することのできるＸ線Ｃ
Ｔ装置を提供する。 【構成】画像再生装置１３は投影データを基にして画像
を再構成し、再構成画像記憶装置１８に記憶する。補正
画像再構成装置１４は、投影データを基にしてスライス
位置をΔＺだけ移動したときの画像を再構成するのに必
要な補正画像Ｔａと補正画像Ｔ２を計算する。補正画像
Ｔａは加算器１５を通して補正画像Ｔ１記憶装置１６に
記憶されているデータに加算して記憶し、補正画像Ｔ２
は補正画像Ｔ２記憶装置１７に記憶する。加算器１９
は、再構成画像記憶装置１８と補正画像Ｔ１記憶装置１
６と補正画像Ｔ２記憶装置１７に記憶されているデータ
を合成し再構成画像記憶装置１８に記憶し、この画像を
表示装置２１に表示する。
の連続した画像を高速に再構成することのできるＸ線Ｃ
Ｔ装置を提供する。 【構成】画像再生装置１３は投影データを基にして画像
を再構成し、再構成画像記憶装置１８に記憶する。補正
画像再構成装置１４は、投影データを基にしてスライス
位置をΔＺだけ移動したときの画像を再構成するのに必
要な補正画像Ｔａと補正画像Ｔ２を計算する。補正画像
Ｔａは加算器１５を通して補正画像Ｔ１記憶装置１６に
記憶されているデータに加算して記憶し、補正画像Ｔ２
は補正画像Ｔ２記憶装置１７に記憶する。加算器１９
は、再構成画像記憶装置１８と補正画像Ｔ１記憶装置１
６と補正画像Ｔ２記憶装置１７に記憶されているデータ
を合成し再構成画像記憶装置１８に記憶し、この画像を
表示装置２１に表示する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、螺旋状の走査（以下ヘ
リカルスキャンと称する）を行うことにより、複数の断
層像を表示することのできるＸ線ＣＴ装置に関する。
リカルスキャンと称する）を行うことにより、複数の断
層像を表示することのできるＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線ＣＴ装置は被検体Ｍを固定した状態
で、この被検体Ｍを挟むように配置したＸ線管及びＸ線
検出器を一体的に被検体Ｍの周囲を回転しながらＸ線ビ
ームを曝射して被検体Ｍの３６０°方向にわたるＸ線投
影データ（いわゆるプロジェクションデータ）を収集す
るようにしたものであり、この投影データを基に演算処
理（再構成）を行い、被検体Ｍのスライス面の各部の放
射線の透過度を求め、この透過度を画像の濃淡で表した
画像（再構成画像）を表示する装置である。
で、この被検体Ｍを挟むように配置したＸ線管及びＸ線
検出器を一体的に被検体Ｍの周囲を回転しながらＸ線ビ
ームを曝射して被検体Ｍの３６０°方向にわたるＸ線投
影データ（いわゆるプロジェクションデータ）を収集す
るようにしたものであり、この投影データを基に演算処
理（再構成）を行い、被検体Ｍのスライス面の各部の放
射線の透過度を求め、この透過度を画像の濃淡で表した
画像（再構成画像）を表示する装置である。
【０００３】画像の再構成を行う方法として、ＣＢＰ
（コンボルーション−バックプロジェクション）法が一
般に知られている。ＣＢＰ法は、画像を構成するある点
の放射線の透過度をその点を中心にした周囲の３６０°
方向にわたる投影データから求める方法である。
（コンボルーション−バックプロジェクション）法が一
般に知られている。ＣＢＰ法は、画像を構成するある点
の放射線の透過度をその点を中心にした周囲の３６０°
方向にわたる投影データから求める方法である。
【０００４】例えば、Ｘ−Ｙ平面の原点を中心とした円
形の物体Ｐの投影データから画像の再構成を行う方法に
ついて説明する。なお、各部の放射線の透過度は等しい
ものとする。
形の物体Ｐの投影データから画像の再構成を行う方法に
ついて説明する。なお、各部の放射線の透過度は等しい
ものとする。
【０００５】Ｘ線ＣＴ装置で測定したＸ線の透過量Ｐ
（Ｒ，θ）は、原点と角度θ交わる直線と直角に交わ
り、この交わった点と原点との距離がＲである方向のＸ
線の透過量を示している。このときＸ−Ｙ座標とＸ線ビ
ームの位置関係は、図５に表され、Ｘ，Ｙ，Ｒ，θは、
数１のような関係にある。
（Ｒ，θ）は、原点と角度θ交わる直線と直角に交わ
り、この交わった点と原点との距離がＲである方向のＸ
線の透過量を示している。このときＸ−Ｙ座標とＸ線ビ
ームの位置関係は、図５に表され、Ｘ，Ｙ，Ｒ，θは、
数１のような関係にある。
【０００６】
【数１】 図６は、原点を中心とした円形の物体Ｐの投影データを
示している。この場合Ｐ（Ｒ，θ）の値はθに関係なく
一定となる。
示している。この場合Ｐ（Ｒ，θ）の値はθに関係なく
一定となる。
【０００７】このような投影データＰ（Ｒ，θ）から再
構成画像ｆ（Ｘ，Ｙ）を求めるには、まず、数２に示さ
れるように、投影データＰ（Ｒ，θ）と再構成関数ｈ
（Ｘ）をコンボルーション（畳み込み演算）し、この結
果を関数Ｑ（Ｒ，θ）とする。物体Ｐのコンボルーショ
ン結果Ｑ（Ｒ，θ）は、図７のような関数である。
構成画像ｆ（Ｘ，Ｙ）を求めるには、まず、数２に示さ
れるように、投影データＰ（Ｒ，θ）と再構成関数ｈ
（Ｘ）をコンボルーション（畳み込み演算）し、この結
果を関数Ｑ（Ｒ，θ）とする。物体Ｐのコンボルーショ
ン結果Ｑ（Ｒ，θ）は、図７のような関数である。
【０００８】
【数２】
【０００９】この関数Ｑ（Ｒ，θ）は、数１を代入する
ことにより、数３のようにＸ，Ｙ，θの関数として表す
ことができる。このときｆθ（Ｘ，Ｙ，θ）をＸ−Ｙ座
標上に投影すると、図８のようになる。
ことにより、数３のようにＸ，Ｙ，θの関数として表す
ことができる。このときｆθ（Ｘ，Ｙ，θ）をＸ−Ｙ座
標上に投影すると、図８のようになる。
【００１０】
【数３】 このｆθ（Ｘ，Ｙ，θ）を数４で示されている積分を行
うことにより、再構成画像ｆ（Ｘ，Ｙ）が得られる。
うことにより、再構成画像ｆ（Ｘ，Ｙ）が得られる。
【００１１】
【数４】
【００１２】この数４はｆθ（Ｘ，Ｙ，θ）のθを０°
から３６０°まで変化させた時のｆθ（Ｘ，Ｙ，θ）の
値を積算することを意味しており、これをバックプロジ
ェクション（逆投影）といい、このとき求められたｆ
（Ｘ，Ｙ）が再構成画像である。
から３６０°まで変化させた時のｆθ（Ｘ，Ｙ，θ）の
値を積算することを意味しており、これをバックプロジ
ェクション（逆投影）といい、このとき求められたｆ
（Ｘ，Ｙ）が再構成画像である。
【００１３】また、再構成関数ｈ（Ｘ）は数５で表され
る関数で、この関数をコンボルーションすることで、バ
ックプロジェクションを行ったとき物体Ｐ以外の点で、
プラスの部分とマイナスの部分が打ち消しあって０とな
る。
る関数で、この関数をコンボルーションすることで、バ
ックプロジェクションを行ったとき物体Ｐ以外の点で、
プラスの部分とマイナスの部分が打ち消しあって０とな
る。
【００１４】
【数５】
【００１５】例えば、図９のように、物体Ｐ以外の点、
ａ点について説明すると、ｆθ（Ｘ，Ｙ，θ１）はａ点
でプラスの値となるが、ｆθ（Ｘ，Ｙ，θ２），ｆθ
（Ｘ，Ｙ，θ３）はａ点でマイナスの値となる。さらに
角度θを変化させながら３６０°分のデータをａ点で加
算すると、最終的には打ち消しあって０となり、画像と
して現れない。また、物体Ｐの部分では、プラスの値が
マイナスの値より多くなるため、これらを加算した結果
はプラスとなり物体Ｐの画像が現れることになる。
ａ点について説明すると、ｆθ（Ｘ，Ｙ，θ１）はａ点
でプラスの値となるが、ｆθ（Ｘ，Ｙ，θ２），ｆθ
（Ｘ，Ｙ，θ３）はａ点でマイナスの値となる。さらに
角度θを変化させながら３６０°分のデータをａ点で加
算すると、最終的には打ち消しあって０となり、画像と
して現れない。また、物体Ｐの部分では、プラスの値が
マイナスの値より多くなるため、これらを加算した結果
はプラスとなり物体Ｐの画像が現れることになる。
【００１６】このＣＢＰ法は、画像再構成の基礎となる
もので、現在行われている画像再構成装置のほとんど
が、この方法、または、この方法の応用により画像の再
構成を行っている。
もので、現在行われている画像再構成装置のほとんど
が、この方法、または、この方法の応用により画像の再
構成を行っている。
【００１７】ところで、このように被検体Ｍを固定した
状態で被検体Ｍの周囲からＸ線ビームを曝射して３６０
°の範囲でＸ線投影データを収集するスキャン方法で、
被検体Ｍの異なったスライス一の断層像を得る場合に
は、その都度Ｘ線のスキャン動作を一度停止して、被検
体Ｍを移動してＸ線曝射路（Ｘ線管の軌跡）にスライス
予定位置を位置決めした後、再びスキャン動作を行い、
以下必要な断層像の枚数に合わせて同様な操作を繰り返
す必要がある。このため同一被検体Ｍから複数の断層像
を得る場合のスキャン時間が長くなるので、ＣＴ装置の
稼働率が悪くなる。また、被検体Ｍを寝台上に拘束して
おく時間が長くなるので、被検体Ｍに必要以上の精神的
苦痛を与えていた。
状態で被検体Ｍの周囲からＸ線ビームを曝射して３６０
°の範囲でＸ線投影データを収集するスキャン方法で、
被検体Ｍの異なったスライス一の断層像を得る場合に
は、その都度Ｘ線のスキャン動作を一度停止して、被検
体Ｍを移動してＸ線曝射路（Ｘ線管の軌跡）にスライス
予定位置を位置決めした後、再びスキャン動作を行い、
以下必要な断層像の枚数に合わせて同様な操作を繰り返
す必要がある。このため同一被検体Ｍから複数の断層像
を得る場合のスキャン時間が長くなるので、ＣＴ装置の
稼働率が悪くなる。また、被検体Ｍを寝台上に拘束して
おく時間が長くなるので、被検体Ｍに必要以上の精神的
苦痛を与えていた。
【００１８】このような欠点を改善するようにしたスキ
ャン方法が提供されている。この方法は図１０（ａ）に
示すように、被検体Ｍを支えている寝台２を矢印のよう
に移動しながらＸ線管３を被検体Ｍの周囲を連続して回
転させてＸ線ビームを曝射するようにしたもので、図１
０（ｂ）に示すようにＸ線曝射路Ｋは被検体Ｍに対して
螺旋状に変化することからヘリカルスキャン方法と称さ
れている。このヘリカルスキャン方法によれば、連続し
てＸ線ビームの曝射を行うことで前記のようなスキャン
方法の欠点を除けると共に、一度のスキャンで多くのデ
ータを収集できるという利点がある。
ャン方法が提供されている。この方法は図１０（ａ）に
示すように、被検体Ｍを支えている寝台２を矢印のよう
に移動しながらＸ線管３を被検体Ｍの周囲を連続して回
転させてＸ線ビームを曝射するようにしたもので、図１
０（ｂ）に示すようにＸ線曝射路Ｋは被検体Ｍに対して
螺旋状に変化することからヘリカルスキャン方法と称さ
れている。このヘリカルスキャン方法によれば、連続し
てＸ線ビームの曝射を行うことで前記のようなスキャン
方法の欠点を除けると共に、一度のスキャンで多くのデ
ータを収集できるという利点がある。
【００１９】しかし、このヘリカルスキャン方法では１
回転３６０°にわたるＸ線ビームの被検体Ｍ上の位置は
少しずつずれるので、スライス位置が常に変化している
ことになり、０°と３６０°におけるデータの不一致が
生じることになる。このことはＣＴ画像再構成の原理で
ある「同一スライス面内の全ての方向からのデータを収
集する」という条件から外れることになるので、得られ
る断層像には強いアーチファクトが生じ、正しい診断情
報が得られなくなる。
回転３６０°にわたるＸ線ビームの被検体Ｍ上の位置は
少しずつずれるので、スライス位置が常に変化している
ことになり、０°と３６０°におけるデータの不一致が
生じることになる。このことはＣＴ画像再構成の原理で
ある「同一スライス面内の全ての方向からのデータを収
集する」という条件から外れることになるので、得られ
る断層像には強いアーチファクトが生じ、正しい診断情
報が得られなくなる。
【００２０】このため、ヘリカルスキャン方法では収集
したデータを基に任意のスライス位置のデータを補間し
た後、画像再構成を行うという手法が採用されている。
図１１は従来の補間方法の原理を説明するもので、スキ
ャン時間の経過に伴いＸ線管軌跡が図１１のようにサイ
ン波状に変化している状態で、Ｘ線管が１回転（３６０
°）したとき寝台２は、矢印方向にαだけ移動するもの
とする。このとき、スライス位置上では軌跡が通過した
Ｋ点以外ではデータが収集されない。このためスライス
位置上で例えば回転位相ｃ1 点と同じ回転位相で最も近
い距離にあるａ1 点及びａ1 点の反対側のｂ1 点のデー
タを用いてデータ補間を行うようにする。補間は、一次
補間（線形補間）によって行い、補間すべきｃ1 点から
の距離を重み係数として用いる。例えば，ａ１−ｂ１の
距離を１とし、ｃ１−ｂ１の距離をΦとすると、Ｚｃ点
のデータＰ（Ｚｃ，Ｒ，θ）は次のような距離の重み付
けに基いて補間処理が行われる。
したデータを基に任意のスライス位置のデータを補間し
た後、画像再構成を行うという手法が採用されている。
図１１は従来の補間方法の原理を説明するもので、スキ
ャン時間の経過に伴いＸ線管軌跡が図１１のようにサイ
ン波状に変化している状態で、Ｘ線管が１回転（３６０
°）したとき寝台２は、矢印方向にαだけ移動するもの
とする。このとき、スライス位置上では軌跡が通過した
Ｋ点以外ではデータが収集されない。このためスライス
位置上で例えば回転位相ｃ1 点と同じ回転位相で最も近
い距離にあるａ1 点及びａ1 点の反対側のｂ1 点のデー
タを用いてデータ補間を行うようにする。補間は、一次
補間（線形補間）によって行い、補間すべきｃ1 点から
の距離を重み係数として用いる。例えば，ａ１−ｂ１の
距離を１とし、ｃ１−ｂ１の距離をΦとすると、Ｚｃ点
のデータＰ（Ｚｃ，Ｒ，θ）は次のような距離の重み付
けに基いて補間処理が行われる。
【００２１】
【数６】 すなわち、補間すべき位置に近い位置のデータほど重み
付けされて補間が行われることになる。
付けされて補間が行われることになる。
【００２２】同様にしてスライス位置上で例えば回転位
相ｃ２点のデータが欲しい時はこのＣ２点と同じ回転位
相で最も近い距離にあるａ２点及びａ２点の反対側のｂ
２点のデータを用いてデータ補間を行うようにする。以
下同様な方法によってデータ補間処理が行われることに
より、３６０°にわたるＸ線ビーム曝射範囲の０°と３
６０°におけるデータが一致されるので、アーチファク
トの少ない画像を得ることができる。
相ｃ２点のデータが欲しい時はこのＣ２点と同じ回転位
相で最も近い距離にあるａ２点及びａ２点の反対側のｂ
２点のデータを用いてデータ補間を行うようにする。以
下同様な方法によってデータ補間処理が行われることに
より、３６０°にわたるＸ線ビーム曝射範囲の０°と３
６０°におけるデータが一致されるので、アーチファク
トの少ない画像を得ることができる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】ヘリカルスキャンによ
り得た投影データから、複数のスライス位置における画
像を再構成するには、各断層像毎に、スライス位置上の
投影データを、数６に示した補間の式により求め、この
データからＣＢＰ法により、画像の再構成を行ってい
た。この方法により画像の再構成を行うには、１枚当り
数億回の演算を必要とするため数秒から数十秒の時間を
要していた。
り得た投影データから、複数のスライス位置における画
像を再構成するには、各断層像毎に、スライス位置上の
投影データを、数６に示した補間の式により求め、この
データからＣＢＰ法により、画像の再構成を行ってい
た。この方法により画像の再構成を行うには、１枚当り
数億回の演算を必要とするため数秒から数十秒の時間を
要していた。
【００２４】そこで本発明は、ヘリカルスキャンにより
得られた投影データから連続した複数の画像を高速に再
構成することができるＸ線ＣＴ装置を提供することを目
的とする。
得られた投影データから連続した複数の画像を高速に再
構成することができるＸ線ＣＴ装置を提供することを目
的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明は、被検体の投影データをヘリカルスキャンに
より測定する投影データ測定手段と、被検体の断層面の
画像データを記憶しておく画像データ記憶手段と、前記
画像データと合成することにより異なる断層面の画像デ
ータ作成することのできる画像補正データを前記投影デ
ータから求める補正画像再構成手段と、前記画像データ
と前記画像補正データを合成して前記画像データ記憶手
段に記憶する画像合成手段と、前記画像データを画像と
して表示する表示手段を有することを特徴とするＸ線Ｃ
Ｔ装置を提供する。
に本発明は、被検体の投影データをヘリカルスキャンに
より測定する投影データ測定手段と、被検体の断層面の
画像データを記憶しておく画像データ記憶手段と、前記
画像データと合成することにより異なる断層面の画像デ
ータ作成することのできる画像補正データを前記投影デ
ータから求める補正画像再構成手段と、前記画像データ
と前記画像補正データを合成して前記画像データ記憶手
段に記憶する画像合成手段と、前記画像データを画像と
して表示する表示手段を有することを特徴とするＸ線Ｃ
Ｔ装置を提供する。
【００２６】
【作用】投影データ測定手段は、被検体の回りから螺旋
状にＸ線を照射し、このとき得られるＸ線投影データを
測定する。画像データ記憶手段には、あらかじめ被検体
の断層面の画像データを記憶しておく。画像補正データ
演算手段は、画像データと合成することにより異なる断
層面の画像データ作成することのできる画像補正データ
を前記投影データから求める。この第１の画像データと
画像補正データを合成して画像データ記憶手段に記憶
し、このとき画像データ記憶手段に記憶されている画像
データを表示手段に表示することにより異なる断層面の
断層像を表示する。
状にＸ線を照射し、このとき得られるＸ線投影データを
測定する。画像データ記憶手段には、あらかじめ被検体
の断層面の画像データを記憶しておく。画像補正データ
演算手段は、画像データと合成することにより異なる断
層面の画像データ作成することのできる画像補正データ
を前記投影データから求める。この第１の画像データと
画像補正データを合成して画像データ記憶手段に記憶
し、このとき画像データ記憶手段に記憶されている画像
データを表示手段に表示することにより異なる断層面の
断層像を表示する。
【００２７】
【実施例】第１図は本発明に関わるＸ線ＣＴ装置の一実
施例を示す構成図である。
施例を示す構成図である。
【００２８】架台部１は、寝台２上に支えられた被検体
Ｍをガイドするドーム６を備えると共に、被検体Ｍを挟
んでＸ線管３と複数個のＸ線検出器を配したＸ線検出器
アレイ４とが対向配置されている。Ｘ線管３は高圧発生
装置７によって制御されると共に、Ｘ線管制御装置５に
よってドーム６の周囲を回転運動するように制御されて
いる。Ｘ線検出器アレイ４はＸ線管３から曝射された被
検体Ｍの透過Ｘ線を検出する。寝台２は、寝台駆動制御
装置８によって被検体Ｍの体軸方向Ｚに沿って連続的に
移動できるように制御されている。画像処理装置１０
は、Ｘ線検出器アレイ４によって得られた投影データか
ら、スライス面の画像を再構成する。図２は、本実施例
に関わる画像処理装置１０の構成図である。
Ｍをガイドするドーム６を備えると共に、被検体Ｍを挟
んでＸ線管３と複数個のＸ線検出器を配したＸ線検出器
アレイ４とが対向配置されている。Ｘ線管３は高圧発生
装置７によって制御されると共に、Ｘ線管制御装置５に
よってドーム６の周囲を回転運動するように制御されて
いる。Ｘ線検出器アレイ４はＸ線管３から曝射された被
検体Ｍの透過Ｘ線を検出する。寝台２は、寝台駆動制御
装置８によって被検体Ｍの体軸方向Ｚに沿って連続的に
移動できるように制御されている。画像処理装置１０
は、Ｘ線検出器アレイ４によって得られた投影データか
ら、スライス面の画像を再構成する。図２は、本実施例
に関わる画像処理装置１０の構成図である。
【００２９】投影データ記憶装置１１はＸ線検出器アレ
イ４によって得られた投影データを収集する装置であ
る。補均処理装置１２はＸ線検出器アレイ４に配された
Ｘ線検出器の個体差を補正するための装置である。画像
再生装置１３は補均処理装置１２から送られてくるデー
タを基にして画像を再構成し、再構成画像記憶装置１８
に記憶する。補正画像再構成装置１４は、補均処理装置
１２から送られてくるデータを基にして、スライス位置
をΔＺだけ移動したときの画像を再構成するのにに必要
な補正画像Ｔａと補正画像Ｔ２を計算する。補正画像Ｔ
ａは加算器１５を通して補正画像Ｔ１記憶装置１６に記
憶されているデータに加算して記憶し、補正画像Ｔ２は
補正画像Ｔ２記憶装置１７に記憶する。
イ４によって得られた投影データを収集する装置であ
る。補均処理装置１２はＸ線検出器アレイ４に配された
Ｘ線検出器の個体差を補正するための装置である。画像
再生装置１３は補均処理装置１２から送られてくるデー
タを基にして画像を再構成し、再構成画像記憶装置１８
に記憶する。補正画像再構成装置１４は、補均処理装置
１２から送られてくるデータを基にして、スライス位置
をΔＺだけ移動したときの画像を再構成するのにに必要
な補正画像Ｔａと補正画像Ｔ２を計算する。補正画像Ｔ
ａは加算器１５を通して補正画像Ｔ１記憶装置１６に記
憶されているデータに加算して記憶し、補正画像Ｔ２は
補正画像Ｔ２記憶装置１７に記憶する。
【００３０】加算器１９は、再構成画像記憶装置１８と
補正画像Ｔ１記憶装置１６と補正画像Ｔ２記憶装置１７
に記憶されているデータを合成しスライス位置をΔＺ移
動させたときの画像を求め再構成画像記憶装置１８に記
憶する。表示装置２１は再構成画像記憶装置１８に記憶
された画像を表示する装置である。画像補助記憶装置２
０は再構成画像記憶装置１８の画像を記憶するための補
助記憶装置である。本実施例の補正画像再構成装置１４
は次のような演算を行う。
補正画像Ｔ１記憶装置１６と補正画像Ｔ２記憶装置１７
に記憶されているデータを合成しスライス位置をΔＺ移
動させたときの画像を求め再構成画像記憶装置１８に記
憶する。表示装置２１は再構成画像記憶装置１８に記憶
された画像を表示する装置である。画像補助記憶装置２
０は再構成画像記憶装置１８の画像を記憶するための補
助記憶装置である。本実施例の補正画像再構成装置１４
は次のような演算を行う。
【００３１】数１及至数６は、ＣＢＰ法により画像を再
構成するための畳み込み積分とバックプロジェクション
を表す式で、式中の投影データＰ（Ｚ，Ｒ，θ）は、座
標Ｚ点のスライス面の３６０°分のデータを、ヘリカル
スキャンにより測定された投影データから数６により線
形補間を行って求めたものである。この数１及至数６を
一つにまとめると、数７のように表すことができる。
構成するための畳み込み積分とバックプロジェクション
を表す式で、式中の投影データＰ（Ｚ，Ｒ，θ）は、座
標Ｚ点のスライス面の３６０°分のデータを、ヘリカル
スキャンにより測定された投影データから数６により線
形補間を行って求めたものである。この数１及至数６を
一つにまとめると、数７のように表すことができる。
【００３２】
【数７】 この式によれば、ヘリカルスキャンの投影データから直
接Ｚ点のスライス面の再構成画像ｆ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を得
ることができる。このとき、スライス面の位置をΔＺだ
けずらした点、Ｚ＋ΔＺ点の再構成画像ｆ（Ｘ，Ｙ，Ｚ
＋ΔＺ）は数８で表される。
接Ｚ点のスライス面の再構成画像ｆ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を得
ることができる。このとき、スライス面の位置をΔＺだ
けずらした点、Ｚ＋ΔＺ点の再構成画像ｆ（Ｘ，Ｙ，Ｚ
＋ΔＺ）は数８で表される。
【００３３】
【数８】 この式は、Ｚ点のスライス面の再構成画像ｆ（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）に補正画像Ｔ１（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と補正画像Ｔ２
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を加えたものである。さらに、スライス
位置をΔＺ移動したＺ＋２ΔＺ点の再構成画像は、数９
のように表すことができる。
Ｚ）に補正画像Ｔ１（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と補正画像Ｔ２
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を加えたものである。さらに、スライス
位置をΔＺ移動したＺ＋２ΔＺ点の再構成画像は、数９
のように表すことができる。
【００３４】
【数９】
【００３５】この数９中のｆ（Ｘ，Ｙ，Ｚ＋ΔＺ）は数
８により一度計算されているため改めて計算しなおす必
要がない。また、Ｔ１（Ｘ，Ｙ，Ｚ＋ΔＺ）は数１０に
より求めることができる。
８により一度計算されているため改めて計算しなおす必
要がない。また、Ｔ１（Ｘ，Ｙ，Ｚ＋ΔＺ）は数１０に
より求めることができる。
【００３６】
【数１０】
【００３７】数１０中のＴ１（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は，前Ｚ＋
Δ点の再構成画像を求める際に一度計算されているた
め、Ｔａ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を計算しＴ１（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に
加算することによりＴ１（Ｘ，Ｙ，Ｚ＋ΔＺ）を求める
ことができる。さらに、この動作を繰り返すことでｆ
（Ｘ，Ｙ，Ｚ＋３ΔＺ）・ｆ（Ｘ，Ｙ，Ｚ＋４ΔＺ）・
ｆ（Ｘ，Ｙ，Ｚ＋５ΔＺ）・・・と次々に画像の再構成
を行うことができる。
Δ点の再構成画像を求める際に一度計算されているた
め、Ｔａ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を計算しＴ１（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に
加算することによりＴ１（Ｘ，Ｙ，Ｚ＋ΔＺ）を求める
ことができる。さらに、この動作を繰り返すことでｆ
（Ｘ，Ｙ，Ｚ＋３ΔＺ）・ｆ（Ｘ，Ｙ，Ｚ＋４ΔＺ）・
ｆ（Ｘ，Ｙ，Ｚ＋５ΔＺ）・・・と次々に画像の再構成
を行うことができる。
【００３８】このように、先に計算した再構成画像ｆ
（Ｘ，Ｙ，Ｚ＋Δ）と補正画像Ｔ１（Ｘ，Ｙ，Ｚ）をそ
れぞれ再構成画像記憶装置１８と補正画像Ｔ１記憶装置
１６に記憶しておくことにより、新たに補正画像Ｔ２
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とＴａ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を計算するだけで
スライス位置を移動させたときの再構成画像を次々と求
めることができる。
（Ｘ，Ｙ，Ｚ＋Δ）と補正画像Ｔ１（Ｘ，Ｙ，Ｚ）をそ
れぞれ再構成画像記憶装置１８と補正画像Ｔ１記憶装置
１６に記憶しておくことにより、新たに補正画像Ｔ２
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とＴａ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を計算するだけで
スライス位置を移動させたときの再構成画像を次々と求
めることができる。
【００３９】画像を再構成する際に、一番時間を要する
計算は、畳み込み積分と逆投影の部分であるが上述した
実施例で畳み込み積分と逆投影の計算が行われるのは、
補正画像Ｔ２（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とＴａ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を計
算する部分である。この補正画像Ｔ２（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と
Ｔａ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の積分区間は０から２πΔＺ／αで
あるから、従来の数７による画像再構成方法では、０か
ら２πの範囲で積分を行う必要があったためそれに比
べ、本実施例の方法では、積分にかかる時間が、２ΔＺ
／αで済むことになる。つまりΔＺの値がα／２より小
さければ小さい程積分にかかる時間が短くて済む。
計算は、畳み込み積分と逆投影の部分であるが上述した
実施例で畳み込み積分と逆投影の計算が行われるのは、
補正画像Ｔ２（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とＴａ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を計
算する部分である。この補正画像Ｔ２（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と
Ｔａ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の積分区間は０から２πΔＺ／αで
あるから、従来の数７による画像再構成方法では、０か
ら２πの範囲で積分を行う必要があったためそれに比
べ、本実施例の方法では、積分にかかる時間が、２ΔＺ
／αで済むことになる。つまりΔＺの値がα／２より小
さければ小さい程積分にかかる時間が短くて済む。
【００４０】また、数７でスライス位置Ｚの画像を再構
成するには、β−２π及至β＋２πの範囲の投影データ
が必要であるため、スライス位置を少しづつ移動させて
画像の再構成を行う場合は、図３の示ように同じ点の投
影データを何回も呼び出す必要があり、その都度、補均
処理を行っていたため時間の無駄となっていた。
成するには、β−２π及至β＋２πの範囲の投影データ
が必要であるため、スライス位置を少しづつ移動させて
画像の再構成を行う場合は、図３の示ように同じ点の投
影データを何回も呼び出す必要があり、その都度、補均
処理を行っていたため時間の無駄となっていた。
【００４１】しかし、本実施例では、図４に示すように
１画面目と２画面目の再構成を行うには、それぞれβ−
２π及至β＋２π、β−２π及至β＋γ＋２πの範囲の
投影データが計算に必要となるが、３画面目以降はβ＋
γ−２π及至β＋２γ−２π、、β＋γ及至β＋２γ、
β＋γ＋２π及至β＋２γ＋２π、β＋２γ−２π及至
β＋３γ−２π、β＋２γ及至β＋３γ、β＋２γ＋２
π及至β＋３γ＋２π、のように１画面辺り３γ分の投
影データを呼び出すだけで良いため補均処理の回数を減
らすことができ、画像の再構成にかかる時間を短くでき
る。
１画面目と２画面目の再構成を行うには、それぞれβ−
２π及至β＋２π、β−２π及至β＋γ＋２πの範囲の
投影データが計算に必要となるが、３画面目以降はβ＋
γ−２π及至β＋２γ−２π、、β＋γ及至β＋２γ、
β＋γ＋２π及至β＋２γ＋２π、β＋２γ−２π及至
β＋３γ−２π、β＋２γ及至β＋３γ、β＋２γ＋２
π及至β＋３γ＋２π、のように１画面辺り３γ分の投
影データを呼び出すだけで良いため補均処理の回数を減
らすことができ、画像の再構成にかかる時間を短くでき
る。
【００４２】このように、先に計算した再構成画像ｆ
（Ｘ，Ｙ，Ｚ＋ΔＺ）と補正画像Ｔ１（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を
それぞれ再構成画像記憶装置１８と補正画像Ｔ１記憶装
置１６に記憶しておくことにより、新たに補正画像Ｔ２
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とＴａ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を計算するだけで
スライス位置を移動させたときの再構成画像を次々と求
めることができる。このため、３次元データの作成や、
シネ画像のように短い間隔で複数の再構成画像を必要と
する画像処理を行う場合画像の再構成時間を短くでき
る。
（Ｘ，Ｙ，Ｚ＋ΔＺ）と補正画像Ｔ１（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を
それぞれ再構成画像記憶装置１８と補正画像Ｔ１記憶装
置１６に記憶しておくことにより、新たに補正画像Ｔ２
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とＴａ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を計算するだけで
スライス位置を移動させたときの再構成画像を次々と求
めることができる。このため、３次元データの作成や、
シネ画像のように短い間隔で複数の再構成画像を必要と
する画像処理を行う場合画像の再構成時間を短くでき
る。
【００４３】また、本実施例の方法では、既に求められ
ている再構成画像に補正画像を加算することにより次の
再構成画像を求めている為、再構成する枚数が増えると
画像に含まれる誤差が多くなるが、これは一定枚数ごと
（例えば１００枚毎）に数７により、画像の再構成を行
うことにより画像の誤差を抑えることができる。
ている再構成画像に補正画像を加算することにより次の
再構成画像を求めている為、再構成する枚数が増えると
画像に含まれる誤差が多くなるが、これは一定枚数ごと
（例えば１００枚毎）に数７により、画像の再構成を行
うことにより画像の誤差を抑えることができる。
【００４４】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形実施可能であることはいうまでもない。例えば、補正
画像Ｔ２記憶装置を用いずに直接、再構成画像記憶装置
に加算しても良い。また、本発明は上述した数式に限定
されるものではなく、上記数式の変形や他の数式にによ
り補正画像を求めても良い。
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変
形実施可能であることはいうまでもない。例えば、補正
画像Ｔ２記憶装置を用いずに直接、再構成画像記憶装置
に加算しても良い。また、本発明は上述した数式に限定
されるものではなく、上記数式の変形や他の数式にによ
り補正画像を求めても良い。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、ヘリカルスキャンによ
る、投影データから複数の連続した画像を高速に再構成
することのできるＸ線ＣＴ装置を提供できる。
る、投影データから複数の連続した画像を高速に再構成
することのできるＸ線ＣＴ装置を提供できる。
【図１】本発明のＸ線ＣＴ装置の実施例を示すブロック
図である。
図である。
【図２】本発明のＸ線ＣＴ装置用画像処理装置の実施例
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図３】従来の方式で画像再構成を行うのに必要な投影
データの範囲である。
データの範囲である。
【図４】本実施例で画像再構成を行うのに必要な投影デ
ータの範囲である。
ータの範囲である。
【図５】投影データＰ（Ｒ，θ）とＸ−Ｙ座標の位置関
係を示す図である。
係を示す図である。
【図６】投影データＰ（Ｒ，θ）を示す図である。
【図７】投影データＰ（Ｒ，θ）を再構成関数ｈ（Ｘ）
とコンボルーションした結果Ｑ（Ｒ，θ）を示す図であ
る。
とコンボルーションした結果Ｑ（Ｒ，θ）を示す図であ
る。
【図８】Ｑ（Ｒ，θ）をＸ−Ｙ座標に投影した様子を示
す図である。
す図である。
【図９】バックプロジェクションの様子を示す図であ
る。
る。
【図１０】ヘリカルスキャンの概略図である。
【図１１】投影データの補間方法の原理の説明図であ
る。
る。
１ 架台 ２ 寝台 ３ Ｘ線管 ４ Ｘ線検出器アレイ ５ Ｘ線管制御装置 ６ ドーム ７ 高圧発生装置 ８ 寝台駆動制御装置 ９ システム制御装置 １０ 画像処理装置 １１ 投影データ記憶装置 １２ 補均処理装置 １３ 画像再構成装置 １４ 補正画像再構成装置 １５ 加算器 １６ 補正画像Ｔ１記憶装置 １７ 補正画像Ｔ２記憶装置 １８ 再構成画像記憶装置 １９ 加算器 ２０ 画像補助記憶装置 ２１ 表示装置 Ｍ 被検体 Ｋ ヘリカルスキャンの走査路
Claims (4)
- 【請求項１】 被検体の投影データをヘリカルスキャン
により測定する投影データ測定手段と、被検体の断層面
の画像データを記憶しておく画像データ記憶手段と、前
記画像データと合成することにより異なる断層面の画像
データ作成するための画像補正データを前記投影データ
から求める手段と、前記画像データと前記画像補正デー
タを合成した画像を前記画像データ記憶手段に記憶する
画像合成手段と、前記画像データ記憶手段に記憶された
画像データを画像として表示する表示手段を有すること
を特徴とするＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項２】 連続した複数の断層面の画像データを求
めることを特徴とする請求項１記載のＸ線ＣＴ装置。 - 【請求項３】 前記画像データ記憶手段に記憶される１
枚目の画像データは、前記投影データから所定の断層面
の画像データを求める画像再構成手段により求めたもの
であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
Ｘ線ＣＴ装置。 - 【請求項４】 前記画像記憶手段に記憶される画像デー
タは、所定の枚数毎に前記画像再構成手段により求めた
画像データとなることを特徴とする請求項３記載のＸ線
ＣＴ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4211111A JPH0654841A (ja) | 1992-08-07 | 1992-08-07 | Ｘ線ｃｔ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4211111A JPH0654841A (ja) | 1992-08-07 | 1992-08-07 | Ｘ線ｃｔ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0654841A true JPH0654841A (ja) | 1994-03-01 |
Family
ID=16600595
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4211111A Pending JPH0654841A (ja) | 1992-08-07 | 1992-08-07 | Ｘ線ｃｔ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0654841A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4844768A (en) * | 1987-04-14 | 1989-07-04 | Bridgestone Corporation | Apparatus for attaching belt-like materials |
| US4858901A (en) * | 1987-06-04 | 1989-08-22 | Bridgestone Corporation | End holder for band-like material |
| JP2000139900A (ja) * | 1998-07-01 | 2000-05-23 | General Electric Co <Ge> | 物体の基本断層撮影画像及び後続の断層撮影画像を形成するシステム及び方法 |
| JP2001212134A (ja) * | 1999-12-27 | 2001-08-07 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | ネットワークを通じてのデータ通信を含む、コンピュータ断層撮影透視検査システムでのヘリカル・マルチフレーム画像再構成のための方法および装置 |
| JP2010172969A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Yaskawa Electric Corp | ロボットシステムおよびロボットの制御方法 |
-
1992
- 1992-08-07 JP JP4211111A patent/JPH0654841A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4844768A (en) * | 1987-04-14 | 1989-07-04 | Bridgestone Corporation | Apparatus for attaching belt-like materials |
| US4858901A (en) * | 1987-06-04 | 1989-08-22 | Bridgestone Corporation | End holder for band-like material |
| JP2000139900A (ja) * | 1998-07-01 | 2000-05-23 | General Electric Co <Ge> | 物体の基本断層撮影画像及び後続の断層撮影画像を形成するシステム及び方法 |
| JP4558858B2 (ja) * | 1998-07-01 | 2010-10-06 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 物体の基本断層撮影画像及び後続の断層撮影画像を形成するシステム及び方法 |
| JP2001212134A (ja) * | 1999-12-27 | 2001-08-07 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | ネットワークを通じてのデータ通信を含む、コンピュータ断層撮影透視検査システムでのヘリカル・マルチフレーム画像再構成のための方法および装置 |
| JP4642222B2 (ja) * | 1999-12-27 | 2011-03-02 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | ネットワークを通じてのデータ通信を含む、コンピュータ断層撮影透視検査システムでのヘリカル・マルチフレーム画像再構成のための方法および装置 |
| JP2010172969A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Yaskawa Electric Corp | ロボットシステムおよびロボットの制御方法 |
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