JPS6363224B2 - - Google Patents
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- JPS6363224B2 JPS6363224B2 JP54150060A JP15006079A JPS6363224B2 JP S6363224 B2 JPS6363224 B2 JP S6363224B2 JP 54150060 A JP54150060 A JP 54150060A JP 15006079 A JP15006079 A JP 15006079A JP S6363224 B2 JPS6363224 B2 JP S6363224B2
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 13
- 238000013213 extrapolation Methods 0.000 claims description 7
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 5
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003325 tomography Methods 0.000 description 1
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はＸ線又はγ線のような透過性放射線を
用いて、被検査体の仮想輪切り部分の断面の多方
向から計測された射影から、断面の放射線に対す
る吸収係数あるいは放射線の分布を再構成する装
置（Computerized Tomography、以下CTと略
記）において、被検査体の１部が有効視野の外側
に出ているとき、その影響が再構成された画像に
現われない断層像再生装置を提供するものであ
る。
用いて、被検査体の仮想輪切り部分の断面の多方
向から計測された射影から、断面の放射線に対す
る吸収係数あるいは放射線の分布を再構成する装
置（Computerized Tomography、以下CTと略
記）において、被検査体の１部が有効視野の外側
に出ているとき、その影響が再構成された画像に
現われない断層像再生装置を提供するものであ
る。
通常、CT装置では有効視野が定められている。
有効視野は１方向から計測される射影の両端の値
を与えるＸ線ビームが、回転に伴つて示す軌跡で
定義される円形の領域である。CTにより被検査
体の断面の像が正確に再構成されるためには、被
検査体の断面が有効視野内に含まれていなければ
ならない。もし被検査体の１部が有効視野から外
に出た状態で断面の像を再構成すると、断面の像
は正確に再構成されないばかりでなく、本来存在
しない雑音が画面に現われてくる。
有効視野は１方向から計測される射影の両端の値
を与えるＸ線ビームが、回転に伴つて示す軌跡で
定義される円形の領域である。CTにより被検査
体の断面の像が正確に再構成されるためには、被
検査体の断面が有効視野内に含まれていなければ
ならない。もし被検査体の１部が有効視野から外
に出た状態で断面の像を再構成すると、断面の像
は正確に再構成されないばかりでなく、本来存在
しない雑音が画面に現われてくる。
本発明は上述した欠点を解消するためになされ
たもので、被検査体の断面の１部が有効視野から
はずれているかを判定し、はずれている場合には
欠落している射影部分を外挿法により推定するこ
とにより、被検査体の断面の１部が有効視野から
はずれていても、有効視野内に存在する部分は正
確に再構成可能な断層像再生装置を提供するもの
である。
たもので、被検査体の断面の１部が有効視野から
はずれているかを判定し、はずれている場合には
欠落している射影部分を外挿法により推定するこ
とにより、被検査体の断面の１部が有効視野から
はずれていても、有効視野内に存在する部分は正
確に再構成可能な断層像再生装置を提供するもの
である。
以下本発明を実施例によつて詳しく説明する。
以下の説明では、扇状に広がつたＸ線を発生する
Ｘ線管と扇の弧に沿つて配列された複数のＸ線検
出器を視野中心を回転中心として回転する、いわ
ゆるフアンビームCTと呼ばれるCTについて述べ
るが、本発明は他の方式のCTにおいても、全く
同様の方法が適用され得る。第１図は本発明の像
再生方法を説明する図である。第１図において、
１０１で示される円は有効視野を表わし、１０２
は被検体の断面である。１０２は１部が有効視野
からはずれており、その部分は斜線で示してあ
る。１０３はＸ線管で、Ｘ線管が１０３ａの状態
に置かれているとき、Ｘ線検出器（図には示して
いない）の出力は１０４ａのようになり、このな
かには被検査体の断面の情報は全て含まれてい
る。次にＸ線管が１０３ｂの状態まで回転してき
たとき、Ｘ線検出器の出力１０４ｂには被検査体
の断面の情報の１部、１０４ｂの点線の部分が不
足している。そこで被検査体の断面の１部が有効
視野から出ていることを検知し、不足している情
報、１０４ｂの点線の部分を推定可能であれば、
１０２の有効視野内の部分は完全に再生可能であ
る。
以下の説明では、扇状に広がつたＸ線を発生する
Ｘ線管と扇の弧に沿つて配列された複数のＸ線検
出器を視野中心を回転中心として回転する、いわ
ゆるフアンビームCTと呼ばれるCTについて述べ
るが、本発明は他の方式のCTにおいても、全く
同様の方法が適用され得る。第１図は本発明の像
再生方法を説明する図である。第１図において、
１０１で示される円は有効視野を表わし、１０２
は被検体の断面である。１０２は１部が有効視野
からはずれており、その部分は斜線で示してあ
る。１０３はＸ線管で、Ｘ線管が１０３ａの状態
に置かれているとき、Ｘ線検出器（図には示して
いない）の出力は１０４ａのようになり、このな
かには被検査体の断面の情報は全て含まれてい
る。次にＸ線管が１０３ｂの状態まで回転してき
たとき、Ｘ線検出器の出力１０４ｂには被検査体
の断面の情報の１部、１０４ｂの点線の部分が不
足している。そこで被検査体の断面の１部が有効
視野から出ていることを検知し、不足している情
報、１０４ｂの点線の部分を推定可能であれば、
１０２の有効視野内の部分は完全に再生可能であ
る。
第１図においてＸ線検出器の出力１０５をＰ
（Ｎ、θ）とおく。ここにＮは検出器の番号、θ
はＸ線管と有効視野の中心を結ぶ任意の軸となす
角度である。いまＸ線検出器の個数を256個とす
ると、被検査体が有効視野外に出ない条件は、 P0−Δ≦Ｐ（１、θ）≦P0＋Δ P0−Δ≦Ｐ（256、θ）≦P0＋Δ である。ここでP0はＸ線が被検査体に吸収され
ないときの検出器出力、Δは、Ｘ線源のＸ線強度
変動などによる検出器出力誤差の発生可能な幅を
示し、したがつて、P0−Δ、及びP0＋ΔはＸ線
源から当該検出器までのＸ線経路中に空気以外の
Ｘ線吸収物質が存在するか否かの判定をするため
のしきい値を示す。したがつて全てのθに関して
Ｐ（１、θ）、Ｐ（256、θ）が所定の範囲内に入つ
ているかの判定を行なうことにより、被検査体の
断面が有効視野内に入つているか否かの判定を行
なうことが可能である。
（Ｎ、θ）とおく。ここにＮは検出器の番号、θ
はＸ線管と有効視野の中心を結ぶ任意の軸となす
角度である。いまＸ線検出器の個数を256個とす
ると、被検査体が有効視野外に出ない条件は、 P0−Δ≦Ｐ（１、θ）≦P0＋Δ P0−Δ≦Ｐ（256、θ）≦P0＋Δ である。ここでP0はＸ線が被検査体に吸収され
ないときの検出器出力、Δは、Ｘ線源のＸ線強度
変動などによる検出器出力誤差の発生可能な幅を
示し、したがつて、P0−Δ、及びP0＋ΔはＸ線
源から当該検出器までのＸ線経路中に空気以外の
Ｘ線吸収物質が存在するか否かの判定をするため
のしきい値を示す。したがつて全てのθに関して
Ｐ（１、θ）、Ｐ（256、θ）が所定の範囲内に入つ
ているかの判定を行なうことにより、被検査体の
断面が有効視野内に入つているか否かの判定を行
なうことが可能である。
次に被検査体の１部が有効視野から出ていると
きに、欠落した射影を外挿法により推定する方法
について述べる。被検査体の断面をｆ（ｘ、ｙ）
とし、その射影をＰ（ｕ、θ）（検出器番号Ｎのか
わりに、連続量ｕで表わす）とすると、 Ｐ（Ｕ、θ）＝∫lｆ（ｘ、ｙ）dl ｌは１本のＸ線ビームに沿つた積分 なる関係を持つ。そこで、 ∫P（ｕ、θ）du＝∫du∫lｆ（ｘ、ｙ）dl であるから、ｆ（ｘ、ｙ）が有効視野内に入つて
いれば ∫P（ｕ、θ）du＝∫sｆ（ｘ、ｙ）dS Ｓは有効視野の面積積分 が成り立つ。上式の右辺の面積積分は被検査体の
体積に関する量であるから、被検査体に個有の値
を持つ。したがつて、θの値によらず ∫P（ｕ、θ）du＝一定 がなりたつ。上式を離散形に書き直すと、 256 〓N=1 Ｐ（Ｎ、θ）＝S0＝一定 となるが、一般にはＰ（Ｎ、θ）は雑音を持つた
め、上式はある程度のはばを持つ。次に被検査体
の１部が有効視野内から出ている時、すなわちＰ
（Ｎ、θ）が第１図の104bの状態になつている
時、 256 〓N=1 Ｐ（Ｎ、θ）＝Ｓ とすると、 Ｓ＜S0 となる。したがつてＳがS0と等しくなるように、
Ｐ（Ｎ、θ）の欠落した部分を外挿することがで
きる。
きに、欠落した射影を外挿法により推定する方法
について述べる。被検査体の断面をｆ（ｘ、ｙ）
とし、その射影をＰ（ｕ、θ）（検出器番号Ｎのか
わりに、連続量ｕで表わす）とすると、 Ｐ（Ｕ、θ）＝∫lｆ（ｘ、ｙ）dl ｌは１本のＸ線ビームに沿つた積分 なる関係を持つ。そこで、 ∫P（ｕ、θ）du＝∫du∫lｆ（ｘ、ｙ）dl であるから、ｆ（ｘ、ｙ）が有効視野内に入つて
いれば ∫P（ｕ、θ）du＝∫sｆ（ｘ、ｙ）dS Ｓは有効視野の面積積分 が成り立つ。上式の右辺の面積積分は被検査体の
体積に関する量であるから、被検査体に個有の値
を持つ。したがつて、θの値によらず ∫P（ｕ、θ）du＝一定 がなりたつ。上式を離散形に書き直すと、 256 〓N=1 Ｐ（Ｎ、θ）＝S0＝一定 となるが、一般にはＰ（Ｎ、θ）は雑音を持つた
め、上式はある程度のはばを持つ。次に被検査体
の１部が有効視野内から出ている時、すなわちＰ
（Ｎ、θ）が第１図の104bの状態になつている
時、 256 〓N=1 Ｐ（Ｎ、θ）＝Ｓ とすると、 Ｓ＜S0 となる。したがつてＳがS0と等しくなるように、
Ｐ（Ｎ、θ）の欠落した部分を外挿することがで
きる。
欠落した射影を外挿する方法として、直線で外
挿する方法がある。第２図はその原理を示す図で
あつて、特定の角度θ0で射影201（Ｐ（Ｎ、θ0）で
表わす）のＮ＞256に被検査体が存在する。この
とき、射影202のごとく、欠落した射影を図中の
斜線の部分がS0−Ｓに等しくなるようにデータを
外挿すれば、視野内の断層像は完全に再生可能で
ある。すなわち、図中のａ，ｂを、 ａ＝Ｐ（256、θ0） ab／２＝S0−Ｓ に等しくすれば外挿することができる。
挿する方法がある。第２図はその原理を示す図で
あつて、特定の角度θ0で射影201（Ｐ（Ｎ、θ0）で
表わす）のＮ＞256に被検査体が存在する。この
とき、射影202のごとく、欠落した射影を図中の
斜線の部分がS0−Ｓに等しくなるようにデータを
外挿すれば、視野内の断層像は完全に再生可能で
ある。すなわち、図中のａ，ｂを、 ａ＝Ｐ（256、θ0） ab／２＝S0−Ｓ に等しくすれば外挿することができる。
さて、CT装置における断層像再生では、各角
度の射影から逆投影により分布像を再構成する際
に、重み関係により射影に補正を加えてから逆投
影を行なう。この補正演算は、特開昭54−59856
号公報に詳細に述べられているように、原則的に
は射影の軸にそつた無限区間の積分もしくは積和
演算が必要となる。従来の実際の装置では、有効
視野内の射影しか得られないので、有効視野から
はずれた領域では被検査体によるＸ線吸収がなか
つた、つまりＸ線検出器の出力がP0だつたよう
に無限区間の射影を推定して補正演算を行なつて
いる。被検査体が有効視野内にあるときはこの推
定は正しいが、被検査体が有効視野からはみ出し
ている場合には上記のような従来の射影の推定は
誤りであるので、誤つた補正演算がなされてしま
い、逆投影により得た再構成像と実際の被検査体
の吸収分布とは大きな差が生じてしまう。
度の射影から逆投影により分布像を再構成する際
に、重み関係により射影に補正を加えてから逆投
影を行なう。この補正演算は、特開昭54−59856
号公報に詳細に述べられているように、原則的に
は射影の軸にそつた無限区間の積分もしくは積和
演算が必要となる。従来の実際の装置では、有効
視野内の射影しか得られないので、有効視野から
はずれた領域では被検査体によるＸ線吸収がなか
つた、つまりＸ線検出器の出力がP0だつたよう
に無限区間の射影を推定して補正演算を行なつて
いる。被検査体が有効視野内にあるときはこの推
定は正しいが、被検査体が有効視野からはみ出し
ている場合には上記のような従来の射影の推定は
誤りであるので、誤つた補正演算がなされてしま
い、逆投影により得た再構成像と実際の被検査体
の吸収分布とは大きな差が生じてしまう。
一方、第２図のように、有効視野内で計測され
た射影の面積積分Ｓと外挿により補足した射影
（第２図の斜線部分）の面積積分の和が被検査体
の射影の面積積分の真の値S0と等しくなるように
欠落した射影を外挿して推定し、この外挿部分を
含めた射影を用いて補正演算を行なうと、有効視
野内についてはほぼ完全な補正射影データが得ら
れるので、正しい像再生が可能となる。
た射影の面積積分Ｓと外挿により補足した射影
（第２図の斜線部分）の面積積分の和が被検査体
の射影の面積積分の真の値S0と等しくなるように
欠落した射影を外挿して推定し、この外挿部分を
含めた射影を用いて補正演算を行なうと、有効視
野内についてはほぼ完全な補正射影データが得ら
れるので、正しい像再生が可能となる。
第３図は本発明の一実施例を示す図であり、１
個の射影は256個のデータ（Ｎ＝１〜256）から成
つていると仮定する。図において、３０１は記憶
装置でＰ（Ｎ、θ）が格納されており、３０２は
制御装置であり、制御装置３０２の制御のもと
に、３０１の内容を順次読み出し、面積算出装置
３０３へＰ（Ｎ、θ）（Ｎ＝１〜256）を送るとと
もに、Ｐ（１、θ）、Ｐ（256、θ）を判定回路３０
４へ送る。面積算出装置３０３は、 Ｓ＝256 〓N=1 Ｐ（Ｎ、θ） を各θについて求める回路で、通常の加算回路で
実現でき、判定回路３０４は入力がある値の範囲
内にあるか否かの判定を行なう装置で、比較器で
構成できる。面積算出装置３０３、判定回路３０
４の出力、すなわちＰ（Ｎ、θ）の面積と視野外
に被検査体があるか否かの判定結果は記憶装置３
０５，３０６へ記憶される。この演算を全てのθ
について行なつた後、被検査体が全て視野内に存
在する射影Ｐ（Ｎ、θ）の面積の平均値を平均値
算出装置３０７で求める。この平均値は、被検査
体の射影の面積積分の真の値S0を示す。次に制御
装置３０２の制御のもとに、記憶装置３０６の内
容を読み出し、被検査体が視野外に存在しない場
合には、対応するＰ（Ｎ、θ）を記憶装置３０１
から読み出し、像再生装置３０８へ送り、断層像
を再生する。３０８は汎用の計算機か専用の装置
で構成されており、この装置はすでに公知であ
る。一方被検査体が視野外に存在する場合には、
Ｐ（Ｎ、θ）を１度記憶装置３０９へ送るととも
に、演算装置３１０でａ、ｂを ａ＝Ｐ（Ｎ、θ） Ｎ＝１又は256 ｂ＝２（S0−Ｓ）／ａ で求める。ａ、ｂは通常の四則演算で求まるた
め、演算装置３１０は公知の演算回路で実現でき
る。３１は外挿演算装置で、Ｐ（Ｎ、θ）のＮを
被検査体がはみ出している側へＮを変化させなが
ら、すなわち第２図に示す場合には、 Ｐ（256＋Ｍ、θ）＝Ｐ（256、θ）＋ａ／ｂＭ の演算を、ｂ＝Ｍになるまで繰り返し、補正した
結果を308へ送る。
個の射影は256個のデータ（Ｎ＝１〜256）から成
つていると仮定する。図において、３０１は記憶
装置でＰ（Ｎ、θ）が格納されており、３０２は
制御装置であり、制御装置３０２の制御のもと
に、３０１の内容を順次読み出し、面積算出装置
３０３へＰ（Ｎ、θ）（Ｎ＝１〜256）を送るとと
もに、Ｐ（１、θ）、Ｐ（256、θ）を判定回路３０
４へ送る。面積算出装置３０３は、 Ｓ＝256 〓N=1 Ｐ（Ｎ、θ） を各θについて求める回路で、通常の加算回路で
実現でき、判定回路３０４は入力がある値の範囲
内にあるか否かの判定を行なう装置で、比較器で
構成できる。面積算出装置３０３、判定回路３０
４の出力、すなわちＰ（Ｎ、θ）の面積と視野外
に被検査体があるか否かの判定結果は記憶装置３
０５，３０６へ記憶される。この演算を全てのθ
について行なつた後、被検査体が全て視野内に存
在する射影Ｐ（Ｎ、θ）の面積の平均値を平均値
算出装置３０７で求める。この平均値は、被検査
体の射影の面積積分の真の値S0を示す。次に制御
装置３０２の制御のもとに、記憶装置３０６の内
容を読み出し、被検査体が視野外に存在しない場
合には、対応するＰ（Ｎ、θ）を記憶装置３０１
から読み出し、像再生装置３０８へ送り、断層像
を再生する。３０８は汎用の計算機か専用の装置
で構成されており、この装置はすでに公知であ
る。一方被検査体が視野外に存在する場合には、
Ｐ（Ｎ、θ）を１度記憶装置３０９へ送るととも
に、演算装置３１０でａ、ｂを ａ＝Ｐ（Ｎ、θ） Ｎ＝１又は256 ｂ＝２（S0−Ｓ）／ａ で求める。ａ、ｂは通常の四則演算で求まるた
め、演算装置３１０は公知の演算回路で実現でき
る。３１は外挿演算装置で、Ｐ（Ｎ、θ）のＮを
被検査体がはみ出している側へＮを変化させなが
ら、すなわち第２図に示す場合には、 Ｐ（256＋Ｍ、θ）＝Ｐ（256、θ）＋ａ／ｂＭ の演算を、ｂ＝Ｍになるまで繰り返し、補正した
結果を308へ送る。
以上の説明は直線で外挿する場合について述べ
たが、一般には曲線でも同様な外挿が可能であ
り、簡単な処理で、視野内の断面は完全に再生可
能となる。
たが、一般には曲線でも同様な外挿が可能であ
り、簡単な処理で、視野内の断面は完全に再生可
能となる。
第１図、第２図は本発明に係る像再生方法を説
明する図、第３図は本発明に係る方法を実現する
装置の一実施例の構成を示す図である。
明する図、第３図は本発明に係る方法を実現する
装置の一実施例の構成を示す図である。
Claims (1)
- １ Ｘ線又はγ線のような透過性放射線を用い
て、被検査体の仮想輪切り部分の断面の多方向か
ら計測された射影から、断面の放射線に対する吸
収係数あるいは放射線の分布を再構成する装置に
おいて、(1)多方向から計測された各射影を記憶す
る記憶手段、(2)上記各射影につき被検体の断面の
射影にあらかじめ定められる有効視野からはずれ
ている部分があるか否かを判定する判定手段、(3)
上記各射影の上記有効視野内の面積積分を求める
面積算出手段、(4)断面の射影に有効視野からはず
れている部分がある場合には、当該射影の有効視
野内の面積Ｓと、はずれている部分がない射影の
面積積分S0との差（S0−Ｓ）から外挿法により欠
落している射影部を推定する演算手段、及び(5)上
記記憶手段に記憶された射影及び上記演算手段に
より推定された射影部が補足された射影から吸収
係数の分布を再構成する手段、を含んで成ること
を特徴とする断層像再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15006079A JPS5672849A (en) | 1979-11-21 | 1979-11-21 | Method of regenerating tomographing image |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15006079A JPS5672849A (en) | 1979-11-21 | 1979-11-21 | Method of regenerating tomographing image |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5672849A JPS5672849A (en) | 1981-06-17 |
| JPS6363224B2 true JPS6363224B2 (ja) | 1988-12-06 |
Family
ID=15488626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15006079A Granted JPS5672849A (en) | 1979-11-21 | 1979-11-21 | Method of regenerating tomographing image |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5672849A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007143954A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Shimadzu Corp | 断面像再構成装置およびそれを用いたｘ線撮影装置 |
| JP2010501855A (ja) * | 2006-08-22 | 2010-01-21 | アナログ・デバイシズ・インコーポレーテッド | 信号変化を特定する方法、および同方法を実現するように配設された回路を含む装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4550371A (en) * | 1982-09-27 | 1985-10-29 | General Electric Company | Method and apparatus for compensating CT images for truncated projections |
| US5848117A (en) * | 1996-11-27 | 1998-12-08 | Analogic Corporation | Apparatus and method for computed tomography scanning using halfscan reconstruction with asymmetric detector system |
| JP2004065706A (ja) * | 2002-08-08 | 2004-03-04 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 投影データ補正方法、画像生成方法およびｘ線ｃｔ装置 |
| JP2005087592A (ja) * | 2003-09-19 | 2005-04-07 | Hitachi Ltd | Ｘ線計測装置 |
| JP4322709B2 (ja) | 2004-03-08 | 2009-09-02 | ブラザー工業株式会社 | 原稿搬送装置 |
-
1979
- 1979-11-21 JP JP15006079A patent/JPS5672849A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007143954A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Shimadzu Corp | 断面像再構成装置およびそれを用いたｘ線撮影装置 |
| JP2010501855A (ja) * | 2006-08-22 | 2010-01-21 | アナログ・デバイシズ・インコーポレーテッド | 信号変化を特定する方法、および同方法を実現するように配設された回路を含む装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5672849A (en) | 1981-06-17 |
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