JPH11146872A - X-ray computed tomograph - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To additionally reduce a imaging time by freely designate a slice surface for obtaining a tomogram and a scanning range to be an imaging range at the time of spirally scanning so as to avoid the unnecessary exposure of X-rays to the other places. SOLUTION: In advance of scanning, localization for scanning is executed. A desired tomographic surface F is fixed for positioning and a scanning range Wo is fixed. The desired tomographic surface F and the scanning range Wo are fixed mutually uniquely and in reality, only one of them is required to fix. At the time of fixing the range Wo , positions A to C and A' to C' are obtained. Then positioning is executed by setting the position A to be a bed moving starting point, the position B to move at regular speed to be the starting point of the range Wo , the position C to be the starting point of the desired surface F, the position C' to be the finishing point of the desired surface F, the position B' to be the finishing point of the range Wo and the position A' to be the stopping point of the bed of a patient. After this, the moving of a patient's bed is started from the position A.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray CT apparatus for performing a spiral scan.

【０００２】[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。2. Description of the Related Art Conventional examples of an X-ray CT apparatus that has performed a helical scan include "Application of digital image processing to medical equipment and problems" (see the seminar "Digital Signal Processing Technology for Medical Images" Issues in Clinical Application ", October 26, 1981, by Isao Horiba. II42
-II page 44) (referred to as Conventional Example A), and
-1111738 (referred to as Conventional Example B). Conventional example A
Is a document showing the principle of a spiral scan CT apparatus.
The principle of a spiral scan having two features of rotating the source around the subject and moving the subject in the body axis direction with the rotation is disclosed. Further, Conventional Example A discloses reconstructing data collected by the spiral scan. Thus, the principle of the spiral scan X-ray CT apparatus has been described.

【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。A conventional example B discloses a spiral scan X-ray CT apparatus as in the conventional example A. Further, Conventional Example B discloses various methods for reconstructing data from data acquired by spiral scanning and for reducing artifacts.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記後者従来例は、患
者ベッドの移動及びＸ線スキャナの回転によりら旋スキ
ャンを行う旨の記載はあるが、実際のら旋スキャンを行
うに際しての手順の記載はない。特にら旋スキャン行う
際に、断層像を得るスライス面や、撮影範囲となる走査
範囲を自在に指定できれば、他の部位へのＸ線の無駄な
照射を避けることができ、撮影時間もより短縮できるこ
とになる。In the latter conventional example, there is a description that a spiral scan is performed by moving a patient bed and rotating an X-ray scanner. However, a procedure for performing an actual spiral scan is described. There is no. In particular, when performing a spiral scan, if the slice plane for obtaining a tomographic image and the scanning range that is the imaging range can be freely specified, unnecessary irradiation of X-rays to other parts can be avoided, and the imaging time can be further reduced. You can do it.

【０００５】本発明の目的は、ら旋スキャンによる再構
成のために必要なら旋走査範囲を与えてら旋スキャン計
測を可能にするＸ線ＣＴ装置を提供するものである。An object of the present invention is to provide an X-ray CT apparatus which enables a spiral scan measurement by providing a spiral scan range if necessary for reconstruction by a spiral scan.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、Ｘ線源を被検
体の周囲に回転させながら被検体を搭載する患者ベッド
を移動させ、被検体の透過Ｘ線をＸ線検出器で検出する
ら旋走査を行ってＸ線ＣＴ計測を行うＸ線ＣＴ装置にお
いて、ら旋走査範囲を設定する手段と、この走査範囲で
患者ベッドの移動及びＸ線源の回転を行わせると共にＸ
線を被検体に照射してら線走査を行う手段と、このら旋
走査で得たら旋データから任意のスライス位置の再構成
に必要な多数の投影データを求める手段と、この投影デ
ータから当該任意のスライス位置の断層像データを再構
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線源を被検体の周囲に回
転させながら被検体を搭載する患者ベッドを移動させ、
被検体の透過Ｘ線をＸ線検出器で検出するら旋走査を行
ってＸ線ＣＴ計測を行うＸ線ＣＴ装置において、ら旋走
査範囲を設定する手段と、この走査範囲で患者ベッドの
移動及びＸ線源の回転制御を行うと共にＸ線を被検体に
照射してら旋走査を行う手段と、走査範囲中の任意の一
点又は複数の点をスライス位置として選択設定する手段
と、上記ら旋走査で得たら旋データから上記１又は２以
上の選択設定したスライス位置についての再構成に必要
な多数の投影データを求める手段と、この投影データか
ら当該１又は２以上のスライス位置の断層像データを再
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。According to the present invention, a patient bed on which a subject is mounted is moved while rotating an X-ray source around the subject, and transmitted X-rays of the subject are detected by an X-ray detector. In an X-ray CT apparatus that performs X-ray CT measurement by performing helical scanning, means for setting a helical scanning range, movement of a patient bed and rotation of an X-ray source in this scanning range, and
Means for performing line scanning after irradiating the object with a line, means for obtaining a large number of projection data necessary for reconstruction of an arbitrary slice position from the rotation data obtained by the spiral scanning, Means for reconstructing tomographic image data at the slice position of the X-ray CT apparatus. Further, the present invention moves the patient bed on which the subject is mounted while rotating the X-ray source around the subject,
Means for setting a spiral scan range in an X-ray CT apparatus that performs X-ray CT measurement by performing spiral scan by detecting transmitted X-rays of an object with an X-ray detector, and moving a patient bed in this scan range Means for performing rotation control of the X-ray source and irradiating the subject with X-rays to perform spiral scanning, means for selectively setting one or more points in the scanning range as slice positions, Means for obtaining a large number of projection data necessary for reconstruction of the one or more selected slice positions from the rotation data obtained by scanning, and tomographic image data of the one or more slice positions from the projection data And an X-ray CT apparatus comprising:

【０００７】更に本発明は、Ｘ線源を被検体の周囲に回
転させながら被検体を搭載する患者ベッドを移動させ、
被検体の透過Ｘ線をＸ線検出器で検出するら旋走査を行
ってＸ線ＣＴ計測を行うＸ線ＣＴ装置において、設定さ
れた１点又は２点以上のスライス位置を含むら旋走査範
囲を設定する手段と、この走査範囲で患者ベッドの移動
及びＸ線源の回転制御を行うと共にＸ線を被検体に照射
してら線走査を行う手段と、上記ら旋走査で得たら旋デ
ータから上記設定された１又は２以上のスライス位置に
ついての再構成に必要な多数の投影データを求める手段
と、この投影データから当該１又は２以上のスライス位
置の断層像データ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
線源を被検体の周囲に回転させながら被検体を搭載する
患者ベッドを移動させ、被検体の透過Ｘ線をＸ線検出器
で検出するら旋走査を行ってＸ線ＣＴ計測を行うＸ線Ｃ
Ｔ装置において、ら旋走査範囲を設定する手段と、この
走査範囲で被検体を搭載するベッドの移動及びＸ線源の
回転制御を行わせると共にＸ線を被検体に照射してら線
走査を行う手段と、このら旋走査で得たら旋データから
任意のスライス位置についての再構成に必要な多数の投
影データを、補間処理によって求める手段と、この投影
データから当該任意のスライス位置の断層像データを再
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線源を被検体の周囲に
回転させながら患者ベッドを移動させ、被検体の透過Ｘ
線をＸ線検出器で検出するら旋走査を行ってＸ線ＣＴ計
測を行うＸ線ＣＴ装置において、ら旋走査範囲を設定す
る手段と、この走査範囲で被検体を搭載するベッドの移
動及びＸ線源の回転を行わせると共にＸ線を被検体に照
射してら線走査を行う手段と、走査範囲中の任意の一点
又は複数の点をスライス位置として選択する手段と、上
記ら旋走査で得たら旋データから上記１又は２以上の選
択設定したスライス位置についての再構成に必要な多数
の投影データを、補間処理によって求める手段と、この
投影データから当該１又は２以上のスライス位置の断層
像データ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。Further, according to the present invention, a patient bed on which a subject is mounted is moved while rotating the X-ray source around the subject,
In an X-ray CT apparatus that performs X-ray CT measurement by performing spiral scanning by detecting transmitted X-rays of an object with an X-ray detector, a spiral scanning range including one or more set slice positions Means for setting the movement of the patient bed and controlling the rotation of the X-ray source in this scanning range, irradiating the subject with X-rays, and performing line scanning. Means for obtaining a large number of projection data necessary for reconstruction for the set one or more slice positions, means for reconstructing tomographic image data of the one or more slice positions from the projection data, An X-ray CT apparatus characterized by comprising: Further, the present invention relates to X
An X-ray that performs X-ray CT measurement by performing a spiral scan in which the patient bed on which the subject is mounted is moved while rotating the source around the subject, and the transmitted X-rays of the subject are detected by an X-ray detector. C
In the T apparatus, means for setting a helical scan range, movement of a bed on which the subject is mounted and control of the rotation of the X-ray source are performed in the scan range, and X-rays are irradiated on the subject to perform a line scan. Means for obtaining a large number of projection data necessary for reconstruction at an arbitrary slice position from the rotation data obtained by the spiral scan by interpolation processing; and tomographic image data at the arbitrary slice position from the projection data. And an X-ray CT apparatus comprising: Further, the present invention provides a method for moving a patient bed while rotating an X-ray source around a subject, thereby obtaining a transmission X-ray of the subject.
In an X-ray CT apparatus for performing X-ray CT measurement by performing helical scanning by detecting a line with an X-ray detector, means for setting a helical scanning range, movement of a bed on which a subject is mounted in the scanning range, and Means for rotating the X-ray source and irradiating the subject with X-rays and then performing line scanning; means for selecting any one or more points in the scanning range as slice positions; Means for obtaining, by interpolation, a large number of projection data required for reconstruction of the one or more selected slice positions from the rotation data, and a slice at one or more slice positions from the projection data. An X-ray CT apparatus comprising: means for reconstructing image data.

【０００８】更に本発明は、Ｘ線源を被検体の周囲に回
転させながら患者ベッドを移動させ、被検体の透過Ｘ線
をＸ線検出器で検出するら旋走査を行ってＸ線ＣＴ計測
を行うＸ線ＣＴ装置において、１点又は２点以上のスラ
イス位置を含むら旋走査範囲を設定する手段と、この走
査範囲で被検体を搭載するベッドの移動及びＸ線源の回
転を行わせると共にＸ線を被検体に照射してら旋走査を
行う手段と、上記ら旋走査で得たら旋データから上記１
又は２以上のスライス位置についての再構成に必要な多
数の投影データを、補間処理によって求める手段と、こ
の投影データから当該１又は２以上のスライス位置の断
層像データ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。Further, the present invention provides an X-ray CT measurement by rotating a patient bed while rotating an X-ray source around a subject, and performing a spiral scan in which a transmitted X-ray of the subject is detected by an X-ray detector. Means for setting a helical scanning range including one or more slice positions, and moving a bed on which a subject is mounted and rotating an X-ray source in this scanning range. Means for performing a spiral scan by irradiating the subject with X-rays,
Or means for obtaining a large number of projection data necessary for reconstruction for two or more slice positions by interpolation processing, and means for reconstructing tomographic image data at the one or more slice positions from the projection data. Disclosed is an X-ray CT apparatus provided with the above.

【０００９】更に本発明は、走査範囲は、スライス位置
に対応して定められたものとするＸ線ＣＴ装置を開示す
る。更に本発明は、走査範囲は、走査開始位置Ｘｓ並び
に走査終了位置Ｘｅで定められたものとするＸ線ＣＴ装
置を開示する。更に本発明は、走査範囲は、スライス位
置に対応して定められたものとするＸ線ＣＴ装置を開示
する。更に本発明は、走査範囲は、走査開始位置Ｘｓ並
びに走査終了位置Ｘｅで定められたものとするＸ線ＣＴ
装置を開示する。Further, the present invention discloses an X-ray CT apparatus in which a scanning range is determined corresponding to a slice position. Further, the present invention discloses an X-ray CT apparatus in which a scanning range is defined by a scanning start position Xs and a scanning end position Xe. Further, the present invention discloses an X-ray CT apparatus in which a scan range is determined corresponding to a slice position. Further, according to the present invention, the scan range is defined by the scan start position Xs and the scan end position Xe.
An apparatus is disclosed.

【００１０】[0010]

【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。FIG. 2 is an external view of an RR type CT apparatus. The X-ray CT apparatus includes an X-ray tube device (X-ray generator) 1, an X-ray detector 2, a high-voltage generator for an X-ray tube (not shown), and a patient bed 3. The X-ray tube apparatus 1 and the X-ray detector 2 are in a positional relationship to face each other with the subject on the bed 3 interposed therebetween. The X-ray tube apparatus 1 and the X-ray detector 2 are continuously rotated under the opposed positional relationship. For continuous rotation, high voltage from the high voltage device to the X-ray tube device 1 was supplied via a slip ring. This rotation speed is a constant speed as can be seen from a sine wave locus of FIG. 5 described later.

【００１１】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（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。The X-ray tube device 1 and the X-ray detector 2 are integrally mounted on a frame. A frame (scanner) is equipped with a slip ring mechanism to supply high voltage.

【００１２】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。ここで同期とは、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。The patient bed 3 can move at a constant speed in a direction (arrow) perpendicular to the rotation plane of the scanner. Patient bed 3
Movement and X-ray irradiation by the X-ray tube device 1 and the X-ray tube device 1
Are synchronized with each other. Here, the synchronization means that the rotation speed of the scanner and the moving speed of the patient bed move at a predetermined fixed speed in a section between R ₁ and R ₂ as shown in an example of FIG. It means that the lines are exposed one after another. Synchronization of the three enables scanning by spiral scan and spiral scan measurement. Furthermore, constant speed rotation of the X-ray scanner,
In order to realize constant movement of the patient bed, control is performed according to a predetermined speed pattern as shown in FIG.

【００１３】患者ベッド及びＸ線管装置１がそれぞれで
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。By moving and rotating the patient bed and the X-ray tube apparatus 1 at a constant speed determined respectively, there is an advantage that management of acquired data in a spiral scan is facilitated.
If the movement of the patient bed and the rotation of the X-ray tube apparatus 1 are not constant, it is not easy to set the coefficients a and b in the interpolation processing described later, and it is not easy to extract two data having the same projection angle.

【００１４】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。Now, the scanner rotates continuously and at a high speed on a fixed rotating surface. At this time, the patient bed 3 is inserted into the gantry opening 4 at a constant speed as shown in FIG. 3, it is scanned in the range (i.e. the scanning range W ₀ shown in FIG. 3) containing the desired tomographic plane F.

【００１５】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′がその走査終点位置を示す終
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。Here, the scanning range W ₀ is a measurement section (synonymous with an imaging section) required for reconstruction, and the desired tomographic plane F is a slice plane obtained from the scanning range. Various slice planes are set within the width of the tomographic plane F. Here, the slice plane is a slice plane S (X _n ) in FIG.
, And a reconstructed image is calculated along this surface. In the figure, the scanning range W ₀ is a range determined by B and B ′, and the desired tomographic plane F is a range determined by C and C ′. B is a starting point which indicates a scanning start position of the scan range W _0, 'end point indicates the scanning end position, the starting point of C is desired tomographic plane F, C' B is at its end point. Furthermore, 'a widely set bed movement section than interval scan range W ₀ connecting the, A movement start point of the patient bed, A' A and A is a movement stopping point of the patient bed. The section connecting A and B is the necessary and sufficient time until the patient bed starts moving and reaches a constant speed, and the section connecting B 'and A' is the time from the constant speed movement to the deceleration and stop. It is. Thus, in the scanning range W ₀ , constant movement of the patient bed is secured, and the X-ray scan is also rotated at a constant speed. In this section W ₀ , CT spiral scan measurement can be performed by exposing X-rays. .

【００１６】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。The scanning range W ₀ of the starting point B to the starting point C of a desired tomographic plane F section and the desired interval 'from the end point B of the scanning range W _0' end point C of the fault plane F to the , A data measurement section used for interpolation. By measuring extra data for such interpolation, the desired tomographic plane F
CT tomographic image can be obtained.

【００１７】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。Prior to such scanning, positioning for scanning is performed. For positioning defines a desired tomographic plane F of course, it is necessary to determine the scanning range W _0.
Desired it is clear that is uniquely determined together with the tomographic plane F and the scan range W _0, in practice, it may be determined either one. If the scanning range W ₀ is determined, A, B,
The positions of C, A ', B', and C 'are obtained. So, A
Is the bed movement start point, B is the constant speed movement, B is the start point of the scanning range W ₀ , C is the desired tomographic plane F start point,
Let C 'be the end point of the desired tomographic plane F and B' be the scanning range W
Positioning is performed so that _{0 is} the end point and A ′ is the stop point of the patient bed. Thereafter, the movement of the patient bed is started from the position A.

【００１８】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。As described above, for positioning, a desired tomographic plane F or a scanning range W ₀ corresponding thereto is given, and the starting point C (position 6) of the desired tomographic plane F is separated by a certain distance a. C and A are given so that the position A comes to the position where the camera is moved. A
And B, that is, a section of the distance (ab) is a section until the scanner and the patient bed have a constant speed. Further, B
As described above, the section between C and C is an extra measurement section for obtaining projection data using interpolation in the direction in which the patient bed moves. When the patient bed reaches the plane B ', which is a distance b after the final tomographic plane C' (position 7), the X-ray irradiation is stopped, and the patient bed decelerates and stops at the plane A '.
Thus, by constant speed moves at a scan range W ₀ during scanning the patient's bed, as viewed from the subject at rest, during the interval of the scanning range W ₀ as shown in FIG. 4 (b) Nira旋Is scanned. FIG. 5 shows the trajectory of the X-ray tube apparatus at this time by one-way scanning of the subject.

【００１９】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。The above-described setting of the scanning range and the A,
The setting of B, C, A ', B', and C ', and the control of the patient bed and the control of the X-ray irradiation using the positioning are performed in FIG. 11 described later.

【００２０】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。As shown in FIG. 4, projection data obtained by helical scanning (hereinafter referred to as helical data) is obtained when a scanner is helically rotated around an object and scanned. It is equivalent to projection data.

【００２１】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。The spiral data SR is determined by the projection angle β and the position X of the subject in the body axis direction. Here, the position X ₀ at the start of scanning and the distance that the bed (and the subject) moves during one rotation of the scanner are D. To reconstruct a tomographic image of a slice plane (tomographic plane) S (X _n ) at the subject position X _n , projection data R (β, X _n ) (where β = 0 ゜ −36)
0 °) is required. Then, projection data R (β, X _n ) of the desired tomographic plane S (X _n ) is obtained from the spiral data SR by interpolation, and an image is reconstructed from the projection data.

【００２２】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。To obtain a tomographic image, projection data R (β, X _n ) on the tomographic plane (where β = 0β360
I) can be obtained. The spiral data is represented by the following general formula.

【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。SR = (β _i , X _j ) where the projection angle β _i is a value in the range of 0 ° ≦ β _i ≦ 360 °, and the position X _j satisfies X ₀ ≦ X _j ≦ X _e Is any one point. X ₀ is the scanning start position, the X _e is a scan end position.
The projection angle β _i corresponds to the X-ray tube height on the vertical axis in FIG.

【００２３】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Therefore, in one-way scanning, X _j
= In the position of X _n X _n slice plane S (X _n), the projection data in the projection angle beta _i

【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。## EQU2 ## R (β _i , X _n ) is a section (± D) of one rotation before and after X _n (that is, X _n −D
<X _n <X _n + D section) and the projection angle R (β _i , X _n ) from the spiral data of the same projection angle β _i
Is obtained by interpolation. This interpolation is a two-point linear interpolation, for example, the projection angle β shown in FIG.
_{In FIG. 1} , the front and rear positions of X _n that match the projection angle β ₁ are X _g and X _m , and the projection data at that time is SR (β ₁ ,
X _g ), SR (β ₁ , X _m ), and the distance b between X _g and X _n is b = X _n −X _g , and the distance a between X _m and X _n is a = X _m −
Since it is X _n , the interpolation equation is (Equation 3).

【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。R (β ₁ , X _n ) = ｛SR (β ₁ , X _g ) × a +
SR (β ₁ , X _m ) × b｝ / (a + b) If this processing is performed in all directions (all projection angles) of 360 ° of 0 ° ≦ β _i ≦ 360 ° with X _n fixed, the position X
_n projection data are obtained.

【００２４】片方向スキャンでのＸ線ＣＴ装置の実施例
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１２、
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。FIG. 1 shows an embodiment of an X-ray CT apparatus for one-way scanning. The X-ray CT apparatus includes an X-ray generator 1, an X-ray detector 2, a data acquisition circuit 2A, a buffer memory 12,
It comprises an interpolation circuit 13, a filter correction circuit 14, a back projection operation circuit 15, and a CRT 16. X-ray generator 1 generates a fan-shaped X-ray beam. X-ray detector 2 is composed of a multi-channel detection element for detecting a transmission fan-shaped X-ray beam. Data collection circuit 2A: fetches the detection values of the multi-channel detector 2 and performs processing such as preamplification and AD conversion to obtain spiral projection data SR.

【００２５】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。A two-dimensional buffer is a buffer having an address of i × j. The helical projection data SR is stored. That is, the buffer 12 is determined by the projection number i and the scanner rotation number (number of rotations) j. Scanner 1
Assuming that the number of projections in rotation is pp and the total number of rotations of the scanner (how many scans) is JC, the parameters of the spiral data SR are obtained as follows by the arguments i and j of the two-dimensional array.

【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、## EQU4 ## Projection angle β _i = β ₀ + (i−1) × Δθ Position X _ij = X ₀ + (j−1) × D + (i−1) × ΔD where

【数５】Δθ＝３６０゜／ｐｐ ΔＤ＝Ｄ／ｐｐ となる。Δθ = 360 ° / pp ΔD = D / pp

【００２６】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。Interpolation circuit 13: When the position _Xn is designated,
Projection data R in the X _n and (beta _i, X _n) created by interpolation. That is, the helical projection data SR is converted into projection data R.

【００２７】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。Filter correction circuit 14 performs blur correction.
The filter function is determined by the details of the blur correction. Back-projection operation circuit 15 Back-projects the output of the filter correction circuit 14 after filtering. Thereby, a tomographic image is obtained. CRT16 ... Displays a tomographic image.

【００２８】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。The operation will be described. The X-ray generator 1 and the X-ray detector 2 are continuously rotating on a predetermined plane. In this state, the bed 3 on which the subject is placed advances at a constant speed. In the process of moving forward, the X-ray
The line is exposed. This irradiation is performed by helical scanning. The transmitted X-ray obtained by helical scanning is
The data is detected by the X-ray detector 2 and subjected to various preprocessing and AD conversion by the data acquisition circuit 2A. Thus, spiral data SR
Get. The spiral data SR is stored in the two-dimensional buffer 12 having the addresses of the arguments i and j. Similarly, spiral data SR is obtained over the entire measurement range of the subject and stored in the two-dimensional buffer 12.

【００２９】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。After the spiral data is filled in the two-dimensional buffer 12, the interpolation circuit 13 obtains projection data R of a desired tomographic plane from the spiral data SR. That is, to identify the desired tomographic plane by specifying the position X _n, projected at the position X _n data R
Create (i, X _n ). Specifically, as is clear from (Equation 4) and (Equation 5), when the horizontal axis represents the sample position of the spiral data SR in the body axis direction of the subject and the vertical axis represents the projection number i, 6 is obtained. Therefore, the projection data R (i,
X _n ) can be obtained by the following equation.

【数６】Ｒ（ｉ，Ｘ_n）＝｛ＳＲ（ｉ，ｍ）×ａ＋ＳＲ
（ｉ，ｍ＋１）×ｂ｝／（ａ＋ｂ）R (i, X _n ) = ｛SR (i, m) × a + SR
(I, m + 1) × b｝ / (a + b)

【００３０】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。Next, the obtained projection data R (i, X _n )
Undergoes blur correction processing in the filter correction circuit 14. The projection data after the blur correction processing is back-projected by the back-projection operation circuit 15 to obtain a tomographic image at the position _Xn . CRT1
6 displays a tomographic image.

【００３１】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例を述べる。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。An embodiment of the present invention in which a reciprocating bidirectional scan is performed instead of the above-described one-way scan, and a reconstructed image is obtained from the scan by an interpolation process will be described. The patient bed is moved not only in one direction but also in the opposite direction, and is scanned from plane B to plane B 'in FIG. At this time, if the scanning is performed so that the trajectory 9 of the forward movement (forward direction) and the trajectory 8 of the backward movement (reverse direction) intersect, the subject is scanned as shown in FIG. A case where only one tomographic image is obtained will be described with reference to FIGS.

【００３２】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。FIG. 7A is a time chart showing the relationship among the scanner rotation speed 16, the patient bed moving speed 17, and the X-ray pulse 18. From FIG. 7 (b), a scan 9 of 180 ° (or more) necessary for obtaining one tomographic image is performed in the forward direction, and the movement of the patient bed and the X-ray scan are performed until the scanner is further rotated by 180 °. After stopping the irradiation and shifting the phase by 180 ° (in this way, the trajectory in the forward direction and the trajectory in the reverse direction intersect), a scan 8 of 180 ° (or more) is performed in the reverse direction. The trajectory 9 of the X-ray tube apparatus with respect to the subject is as shown in FIG. However, the broken line indicates the movement of the patient bed.
It indicates that the scanner is rotating only after stopping the exposure.

【００３３】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。When scanning is performed in this manner, projection data is obtained by interpolation between projection data when the patient bed is moving in the forward direction and projection data when the patient bed is moving in the reverse direction. In the one-way scan, the error caused by the interpolation is the same on any tomographic plane. However, in the two-way scan, the plane including the intersection and perpendicular to the bed moving direction has the least error due to the interpolation. Therefore, when the scanning shown in FIG. 7B is performed, the tomographic plane 19 is obtained.

【００３４】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、In FIG. 8, (a) is from above, (b)
Is the projection of the trajectory from the side. The tomographic plane 19 in FIG. 7B corresponds to the plane S in FIG. To obtain a tomographic image of the surface S, projection data on the surface S may be obtained. Therefore,
Consider projection data P1 and P2 having the same projection angle β. P
Reference numeral 1 denotes forward data, and P2 denotes projection data at the time of backward movement.
The projection data P on the surface S is obtained from P1 and P2.
If linear interpolation is used for the projection data P (i, j),

【数７】Ｐ（ｉ，ｊ）＝（Ｐ１（ｉ，ｊ）＋Ｐ２（ｉ，
ｊ））／２ ｉ＝１，２，…ＣＮ ＣＮ：全チャンネル数 ｊ＝１，２，…ＮＰ ＮＰ：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。P (i, j) = (P1 (i, j) + P2 (i, j
j)) / 2 i = 1, 2,... CN CN: total number of channels j = 1, 2,... NP NP: total number of views When this processing is performed for 0 ≦ β ≦ 180 °, projection data of the first half of the half scan is obtained. 1 obtained
If one tomographic image is obtained from the projection data for 80 °, and this data is subjected to blur correction and back-projection, a desired tomographic image can be obtained.

【００３５】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。FIG. 9 shows the bidirectional scan of FIG.
The corresponding diagram is shown. The horizontal axis indicates the sample position of the object in the body axis direction of the spiral data, and the vertical axis indicates the projection number. Compare with FIG. To slice position X _n in FIG. 6, to obtain a reconstructed image of two loci L ₁ and L ₂ Metropolitan on both sides. 9, to obtain a reconstructed image from the locus L ₃ on both sides L ₄ Prefecture. L
₁ and the L ₂ are completely separated on either side of the position X _n, greater its body axis direction width. That is, in order to obtain a reconstructed image, it is necessary to obtain the reconstructed image by interpolation from the position in the body axis direction where the width is large. On the other hand, in FIG. 9, the locus L ₃ and L ₄ cross with X _n, is small body axis direction of the width of the L ₃ and L _4. That is, reconstruction can be performed with data at a position closer to the slice position _Xn . As a result, the reliability of the reconstructed image increases.

【００３６】以上の実施例では得られた１８０゜分の投
影データから１枚の断層像を求めたが、他の実施例とし
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。
実施例２の範囲を０゜〜１８０゜とすると、本実施例で
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例と同様に求められ、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の実施例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。In the above embodiment, one tomographic image is obtained from the obtained 180 ° projection data, but another embodiment will be described with respect to a method for obtaining 360 ° projection data and obtaining a tomographic image. In FIG. 10, 360 ° scanning is required in both forward and reverse directions to obtain 360 ° projection data.
Assuming that the range of the second embodiment is 0 ° to 180 °, the present embodiment requires scanning in the range of −90 ° to 280 °. The first half scan is obtained in the same manner as in the first embodiment. In the second half scan, Q is similarly obtained from Q1 and Q2 shown in FIG. 10A, and one tomographic image is obtained from the obtained total projection data. Can be reconstructed. However, in the second embodiment, it is considered that when obtaining the second half scan, the projection data used for the interpolation is far away from the distance, and the error due to the interpolation becomes larger than when obtaining the first half scan. There must be. However, the error is small compared to the one-way scan.

【００３７】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。FIG. 11 shows a control system diagram of the present invention. The X-ray control unit 101 controls the high voltage generator 110 to generate a high voltage. This is so-called X-ray irradiation control. The rotating frame control unit 102 is an X-ray tube device (X-ray generator)
In addition to control for continuously rotating the X-ray detector and the X-ray detector in opposition, control taking into account the projection angle is also possible, and the projection angle can be arbitrarily controlled. The bed movement control unit 103 controls the bed movement direction and speed. However, the speed is constant during scanning.

【００３８】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。The synchronization device 100 in the system control unit
Using the position information from the bed position detector 113 and the projection angle information from the projection angle detector 114, the X-ray controller 10
1, rotating frame controller 102, bed movement controller 10
Synchronize 3.

【００３９】具体的には、各実施例において、予め指定
されたスライス位置がSpecifically, in each embodiment, the slice position specified in advance is

【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。Equation 8] _{X n = X s +3 (D} / 4) + n (D / 2) , where, n = 0, 1, 2, 3, as will become ... determines the scanning start position X _s. However, D is determined by the bed moving speed and the rotation speed of the rotating frame. Further, the position X _e at the end of the forward scan and the projection angle θ _e
Is stored, and the system is controlled such that the start position of the reverse scan is X _e and the start projection angle is θ _e + 180 °. Here, looking at (Equation 8) with respect to the reciprocating motion, it is as follows from FIG. Intersections between the forward sample points and the backward sample points occur at (D / 2) intervals. In order to obtain the data at the X _n point by interpolation, sample data before and after the X _n point and between (D / 2) are required. X _n
When −X _s = (D / 4), the data in the area from X _s to X _n is insufficient (only half), so interpolation data is insufficient, and image reconstruction cannot be performed. Therefore, X _n −X _s =
3 (D / 4) and later are valid. here,
X _n −X _s = (D / 4) means that when n = −1, X _n −X _s =
3 (D / 4) corresponds to n = 0.

【００４０】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。In a third-generation (RR) CT apparatus, an algorithm for reconstructing a tomographic image from projection data includes a direct method for back-projecting the detected fan beam data as it is, and a parallel beam method for reconstructing the fan beam data. Arrangement method of back projection after converting to data is known, but the present invention can be applied to various applications such as rotary scan and electronic scanning type using cone beam, regardless of those algorithms and generations. It is effective.

【００４１】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。Further, as an interpolation method, in addition to linear interpolation, 2
Next-order, third-order, and other higher-order interpolation (for several slices) is also possible.

【００４２】[0042]

【発明の効果】本発明によれば、走査範囲を任意の位置
に自在に設定でき、更には、この設定した走査範囲で、
ら旋スキャンにおける位置決めができ、任意の部位での
ら旋スキャン計測を実現できることになった。更に、ス
ライス位置は、任意のどこでも可能であり、断層像をそ
の任意の位置で自在に生成可能になった。According to the present invention, the scanning range can be freely set at an arbitrary position.
Positioning can be performed in a spiral scan, and spiral scan measurement can be realized at any part. Further, a slice position can be set at any arbitrary position, and a tomographic image can be freely generated at the arbitrary position.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明のＣＴ装置の実施例図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a CT apparatus according to the present invention.

【図２】Ｒ−Ｒ方式ＣＴ装置の外観図である。FIG. 2 is an external view of an RR type CT apparatus.

【図３】片方向スキャンの説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of one-way scanning.

【図４】片方向スキャンと両方向スキャンの説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram of one-way scanning and two-way scanning.

【図５】回転位置とら旋データとの関係図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a relationship between a rotational position and spiral data.

【図６】位置と投影番号との関係図である。FIG. 6 is a relationship diagram between a position and a projection number.

【図７】本発明の実施例でのタイムチャート及び軌跡を
示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a time chart and a trajectory according to the embodiment of the present invention.

【図８】本発明の実施例での軌跡を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a trajectory in the embodiment of the present invention.

【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。FIG. 9 is a diagram illustrating a relationship between a position and a projection number in bidirectional scanning according to the present invention.

【図１０】本発明の他の実施例の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of another embodiment of the present invention.

【図１１】本発明のシステム構成図である。FIG. 11 is a system configuration diagram of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ Ｘ線管装置 ２ Ｘ線検出器 1 X-ray tube device 2 X-ray detector

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 Ｘ線源を被検体の周囲に回転させながら
被検体を搭載する患者ベッドを移動させ、被検体の透過
Ｘ線をＸ線検出器で検出するら旋走査を行ってＸ線ＣＴ
計測を行うＸ線ＣＴ装置において、 ら旋走査範囲を設定する手段と、 この走査範囲で患者ベッドの移動及びＸ線源の回転を行
わせると共にＸ線を被検体に照射してら線走査を行う手
段と、 このら旋走査で得たら旋データから任意のスライス位置
の再構成に必要な多数の投影データを求める手段と、 この投影データから当該任意のスライス位置の断層像デ
ータ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。1. A patient bed on which a subject is mounted is moved while rotating an X-ray source around the subject, and spiral scanning is performed by detecting a transmitted X-ray of the subject with an X-ray detector. CT
In an X-ray CT apparatus for performing measurement, means for setting a helical scanning range, and moving a patient bed and rotating an X-ray source in this scanning range and irradiating a subject with X-rays to perform a line scan. Means for obtaining a large number of projection data necessary for reconstruction of an arbitrary slice position from the rotation data obtained by the spiral scan, and means for reconstructing tomographic image data at the arbitrary slice position from the projection data An X-ray CT apparatus comprising: 【請求項２】 Ｘ線源を被検体の周囲に回転させながら
被検体を搭載する患者ベッドを移動させ、被検体の透過
Ｘ線をＸ線検出器で検出するら旋走査を行ってＸ線ＣＴ
計測を行うＸ線ＣＴ装置において、 ら旋走査範囲を設定する手段と、 この走査範囲で患者ベッドの移動及びＸ線源の回転制御
を行うと共にＸ線を被検体に照射してら旋走査を行う手
段と、 走査範囲中の任意の一点又は複数の点をスライス位置と
して選択設定する手段と、 上記ら旋走査で得たら旋データから上記１又は２以上の
選択設定したスライス位置についての再構成に必要な多
数の投影データを求める手段と、 この投影データから当該１又は２以上のスライス位置の
断層像データ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. A patient bed on which a subject is mounted is moved while rotating an X-ray source around the subject, and spiral scanning is performed by detecting a transmitted X-ray of the subject with an X-ray detector. CT
In an X-ray CT apparatus for performing measurement, means for setting a spiral scanning range, movement of a patient bed and rotation control of an X-ray source in this scanning range, and spiral scanning by irradiating the subject with X-rays Means for selecting and setting an arbitrary point or a plurality of points in a scanning range as a slice position; and reconstructing one or more of the selected and set slice positions from the rotation data obtained by the spiral scan. An X-ray CT apparatus comprising: means for obtaining a large number of necessary projection data; and means for reconstructing tomographic image data at the one or more slice positions from the projection data. 【請求項３】 Ｘ線源を被検体の周囲に回転させながら
被検体を搭載する患者ベッドを移動させ、被検体の透過
Ｘ線をＸ線検出器で検出するら旋走査を行ってＸ線ＣＴ
計測を行うＸ線ＣＴ装置において、 設定された１点又は２点以上のスライス位置を含むら旋
走査範囲を設定する手段と、 この走査範囲で患者ベッドの移動及びＸ線源の回転制御
を行うと共にＸ線を被検体に照射してら線走査を行う手
段と、 上記ら旋走査で得たら旋データから上記設定された１又
は２以上のスライス位置についての再構成に必要な多数
の投影データを求める手段と、 この投影データから当該１又は２以上のスライス位置の
断層像データ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. A patient bed on which the subject is mounted is moved while rotating the X-ray source around the subject, and a spiral scan is performed by detecting a transmitted X-ray of the subject with an X-ray detector. CT
In an X-ray CT apparatus for performing measurement, means for setting a helical scan range including one or more set slice positions, and movement of a patient bed and rotation control of an X-ray source in the scan range Means for performing a line scan after irradiating the subject with X-rays; and obtaining a large number of projection data necessary for reconstruction of the set one or more slice positions from the rotation data obtained by the spiral scan. An X-ray CT apparatus, comprising: a means for determining; and means for reconstructing tomographic image data at the one or more slice positions from the projection data. 【請求項４】 Ｘ線源を被検体の周囲に回転させながら
被検体を搭載する患者ベッドを移動させ、被検体の透過
Ｘ線をＸ線検出器で検出するら旋走査を行ってＸ線ＣＴ
計測を行うＸ線ＣＴ装置において、 ら旋走査範囲を設定する手段と、 この走査範囲で被検体を搭載するベッドの移動及びＸ線
源の回転制御を行わせると共にＸ線を被検体に照射して
ら線走査を行う手段と、 このら旋走査で得たら旋データから任意のスライス位置
についての再構成に必要な多数の投影データを、補間処
理によって求める手段と、 この投影データから当該任意のスライス位置の断層像デ
ータ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。4. A patient bed on which the subject is mounted is moved while rotating the X-ray source around the subject, and a spiral scan is performed by detecting a transmitted X-ray of the subject with an X-ray detector. CT
In an X-ray CT apparatus for measurement, means for setting a spiral scanning range, movement of a bed on which a subject is mounted and rotation control of an X-ray source are performed in the scanning range, and X-rays are irradiated onto the subject. Means for performing line scanning, means for obtaining a large number of projection data necessary for reconstruction at an arbitrary slice position from the rotation data obtained by the spiral scanning by interpolation processing, and means for obtaining the arbitrary slice from the projection data Means for reconstructing tomographic image data of a position. An X-ray CT apparatus comprising: 【請求項５】 Ｘ線源を被検体の周囲に回転させながら
患者ベッドを移動させ、被検体の透過Ｘ線をＸ線検出器
で検出するら旋走査を行ってＸ線ＣＴ計測を行うＸ線Ｃ
Ｔ装置において、 ら旋走査範囲を設定する手段と、 この走査範囲で被検体を搭載するベッドの移動及びＸ線
源の回転を行わせると共にＸ線を被検体に照射してら線
走査を行う手段と、 走査範囲中の任意の一点又は複数の点をスライス位置と
して選択する手段と、 上記ら旋走査で得たら旋データから上記１又は２以上の
選択設定したスライス位置についての再構成に必要な多
数の投影データを、補間処理によって求める手段と、 この投影データから当該１又は２以上のスライス位置の
断層像データ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。5. An X-ray CT system in which a patient bed is moved while rotating an X-ray source around a subject, and helical scanning is performed to detect transmitted X-rays of the subject with an X-ray detector to perform X-ray CT measurement. Line C
In the T apparatus, means for setting a spiral scanning range, means for moving a bed on which a subject is mounted and rotating an X-ray source in the scanning range, and performing line scanning after irradiating the subject with X-rays Means for selecting an arbitrary point or a plurality of points in a scanning range as slice positions; and necessary for reconstructing one or more selected slice positions from the rotation data obtained from the spiral scan. An X-ray CT apparatus comprising: means for obtaining a large number of projection data by interpolation; and means for reconstructing tomographic image data at the one or more slice positions from the projection data. 【請求項６】 Ｘ線源を被検体の周囲に回転させながら
患者ベッドを移動させ、被検体の透過Ｘ線をＸ線検出器
で検出するら旋走査を行ってＸ線ＣＴ計測を行うＸ線Ｃ
Ｔ装置において、 １点又は２点以上のスライス位置を含むら旋走査範囲を
設定する手段と、 この走査範囲で被検体を搭載するベッドの移動及びＸ線
源の回転を行わせると共にＸ線を被検体に照射してら旋
走査を行う手段と、 上記ら旋走査で得たら旋データから上記１又は２以上の
スライス位置についての再構成に必要な多数の投影デー
タを、補間処理によって求める手段と、 この投影データから当該１又は２以上のスライス位置の
断層像データ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。6. An X-ray CT apparatus for performing X-ray CT measurement by moving a patient bed while rotating an X-ray source around a subject and performing spiral scanning for detecting transmitted X-rays of the subject with an X-ray detector. Line C
In the T apparatus, means for setting a spiral scan range including one or more slice positions, and movement of a bed on which a subject is mounted and rotation of an X-ray source while performing X-rays in this scan range Means for performing spiral scanning by irradiating the object, and means for obtaining a large number of projection data necessary for reconstruction of the one or more slice positions from the spiral data obtained by the spiral scanning by interpolation processing Means for reconstructing tomographic image data at the one or more slice positions from the projection data. 【請求項７】 上記走査範囲は、スライス位置に対応し
て定められたものとする請求項１のＸ線ＣＴ装置。7. The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein the scanning range is determined corresponding to a slice position. 【請求項８】 上記走査範囲は、走査開始位置Ｘｓ並び
に走査終了位置Ｘｅで定められたものとする請求項１の
Ｘ線ＣＴ装置。8. The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein the scan range is determined by a scan start position Xs and a scan end position Xe. 【請求項９】 上記走査範囲は、スライス位置に対応し
て定められたものとする請求項４のＸ線ＣＴ装置。9. The X-ray CT apparatus according to claim 4, wherein said scanning range is determined corresponding to a slice position. 【請求項１０】 上記走査範囲は、走査開始位置Ｘｓ並
びに走査終了位置Ｘｅで定められたものとする請求項２
のＸ線ＣＴ装置。10. The scanning range is defined by a scanning start position Xs and a scanning end position Xe.
X-ray CT apparatus.