JP2001330568A5

JP2001330568A5 -

Info

Publication number: JP2001330568A5
Application number: JP2000148407A
Authority: JP
Filing date: 2000-05-19
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2020-05-19

Description

【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線ビームを放射する放射線源と、
前記放射線源からの放射線ビームを２次元の空間分解能をもって検出する放射線検出器と、
前記放射線ビーム内で被検体を相対回転させる回転手段と、
前記回転手段による回転中に前記放射線検出器で得られた被検体の多方向からの２次元透過データを、３次元像の体積素の回転軸にほぼ平行な一つの面にほぼ平行なセンタリング面上に逆投影（２次元センタリング）し、当該センタリング面上の値を当該センタリング面にほぼ平行な体積素の集合毎に各体積素に逆投影して前記被検体の３次元像を作成する再構成手段と、
を備えて成ることを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置において、
前記放射線ビーム内で被検体を前記回転の軸方向に相対移動（並進）させる並進手段を付加し、前記回転手段による回転と前記並進手段による並進とをほぼ同時に行ないながら透過データを収集するようにしたことを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】
前記請求項１または請求項２に記載のコンピュータ断層撮影装置において、
前記再構成手段は、前記２次元透過データを回転の軸位置で０．５、当該回転の軸に直交する左右側に傾きが対称な０から１まで変化する傾斜部を有し、当該傾斜部の外は片側が０逆側が１である窓関数を掛ける窓関数掛け部を有することを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】
前記請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のコンピュータ断層撮影装置において、
前記放射線ビームを回転面に沿ったファンビームに制限するコリメータと、前記コリメータにより遮られた通路の透過データを用いて、遮られなかった透過データの散乱放射線の補正を行なう散乱線補正手段と、を備えて成ることを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】
前記請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のコンピュータ断層撮影装置において、
前記再構成手段は、前記透過データの信号ノイズ比に基づいてフィルタ関数を選択しフィルタ補正逆投影して３次元像を作成するようにしたことを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】
放射線ビームを放射する放射線源と、前記放射線源からの放射線ビームを２次元の空間分解能をもって検出する放射線検出器と、前記放射線ビーム内で被検体を回転させる回転手段と、前記回転手段による回転中に前記放射線検出器で得られた被検体の多方向からの２次元透過データから前記被検体の断面像を作成する再構成手段とを備えたコンピュータ断層撮影装置を用いたコンピュータ断層撮影方法であって、
撮影前に前記被検体に一定速度の前記回転を行なわせる工程と、
前記一定速度の回転を保ったまま前記２次元透過データを収集して３次元像あるいは断面像の撮影を行なう工程と、
を含むことを特徴とするコンピュータ断層撮影方法。

【００２３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に対応する発明のコンピュータ断層撮影装置は、放射線ビームを放射する放射線源と、放射線源からの放射線ビームを２次元の空間分解能をもって検出する放射線検出器と、放射線ビーム内で被検体を相対回転させる回転手段と、回転手段による回転中に放射線検出器で得られた被検体の多方向からの２次元透過データを、３次元像の体積素の回転軸にほぼ平行な一つの面にほぼ平行なセンタリング面上に逆投影（２次元センタリング）し、当該センタリング面上の値を当該センタリング面にほぼ平行な体積素の集合毎に各体積素に逆投影して被検体の３次元像を作成する再構成手段とを備えている。

従って、請求項１に対応する発明のコンピュータ断層撮影装置においては、第２の逆投影が平行面間の逆投影となるため、逆投影係数の計算時間が短縮でき、再構成を高速で行なうことができる。

さらに、請求項２に対応する発明のコンピュータ断層撮影装置は、上記請求項１に対応する発明のコンピュータ断層撮影装置において、放射線ビーム内で被検体を回転の軸方向に相対移動（並進）させる並進手段を付加し、回転手段による回転と並進手段による並進とをほぼ同時に行ないながら透過データを収集するようにしている。

従って、請求項２に対応する発明のコンピュータ断層撮影装置においては、被検体の回転軸方向の広い領域にわたる３次元像を一度に得ることができる。

さらにまた、請求項３に対応する発明では、上記請求項１または請求項２に対応する発明のコンピュータ断層撮影装置において、再構成手段は、２次元透過データを回転の軸位置で０．５、当該回転の軸に直交する左右側に傾きが対称な０から１まで変化する傾斜部を有し、当該傾斜部の外は片側が０逆側が１である窓関数を掛ける窓関数掛け部を有している。

従って、請求項３に対応する発明のコンピュータ断層撮影装置においては、大きな被検体を撮影する目的で、放射線検出器の検出する放射線ビームの端部に回転中心を設定して、この端部側のビーム外に被検体をはみ出させて透過データを得る(オフセットスキャン)場合に、窓関数を掛けることで投影データの急激な変化が避けられ、偽像(リング状)の少ない３次元像を得ることができる。また、データ列を再編成(パラレルデータへの変換等)することが不要となり、再構成を高速で行なうことができる。

一方、請求項４に対応する発明のコンピュータ断層撮影装置は、前記放射線ビームを回転面に沿ったファンビームに制限するコリメータと、前記コリメータにより遮られた通路の透過データを用いて、遮られなかった透過データの散乱放射線の補正を行なう散乱線補正手段とを備えている。

従って、請求項４に対応する発明のコンピュータ断層撮影装置においては、遮られた通路の透過データから散乱放射線のみの強度が得られ、遮られなかった透過データからこの透過データの２次元位置に近い遮られた通路の透過データを差し引くことで散乱線補正ができ、高品質な断面像を得ることができる。

一方、請求項５に対応する発明のコンピュータ断層撮影装置は、前記再構成手段は、前記透過データの信号ノイズ比に基づいてフィルタ関数を選択しフィルタ補正逆投影して３次元像を作成するようにしたことを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。

従って、請求項５に対応する発明のコンピュータ断層撮影装置においては、撮影倍率や管電圧、管電流、スキャン時間等の撮影条件を任意に変更しても、透過データの信号ノイズ比でフィルタ関数を選択するため、画像ノイズと空間分解能との関係が最適な断面像を得ることができる。

一方、請求項６に対応する発明のコンピュータ断層撮影方法は、撮影前に前記被検体に一定速度の前記回転を行なわせる工程と、前記一定速度の回転を保ったまま前記２次元透過データを収集して３次元像あるいは断面像の撮影を行なう工程とを含むことを特徴とする。

従って、請求項６に対応する発明のコンピュータ断層撮影方法においては、一定速度回転を続けて、その後に回転速度を変えずに撮影するため、変形し易い被検体でも動きを終息させて撮影でき、高品質な３次元像を得ることができる。