JP2002200073A

JP2002200073A - Ｘ線ｃｔ装置

Info

Publication number: JP2002200073A
Application number: JP2000388453A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Nishide; 明彦西出
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2002-07-16

Abstract

(57)【要約】【課題】Ｘ線ＣＴ装置に関し、被検体のサイズ等に応
じて必要なＣＴ断層像を高速かつ効率よく得られること
を課題とする。【解決手段】被検体１００を挟んで相対向するＸ線管
４０及びＸ線検出器７０を備え、該Ｘ線検出器から収集
した投影データに基づき被検体のＣＴ断層像を再構成す
るＸ線ＣＴ装置において、被検体を撮影した各所定ビュ
ーの投影データｇ（Ｘ，θ）と空気のＸ線吸収係数に対
応する空気レベルＴＨ_airとを比較することで前記投影
データが空気レベルを超えるＸ線検出チャネル方向の範
囲（ａ_i〜ｂ_i，ｃ_j〜ｄ_j等）を検出する範囲検出手段１
と、検出された範囲の両側に所定の余裕範囲を加えてＣ
Ｔ断層像の再構成エリア（ａ_i'〜ｂ_i'，ｃ_j'〜ｄ_j'等）
を設定する再構成エリア設定手段２と、設定された再構
成エリア内の各注目画素につきＣＴ断層像を再構成する
再構成手段３とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はＸ線ＣＴ装置に関
し、更に詳しくは被検体を挟んで相対向するＸ線管及び
Ｘ線検出器を備え、該Ｘ線検出器から収集した投影デー
タに基づき被検体のＣＴ断層像を再構成するＸ線ＣＴ装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１０，図１１は従来技術を説明する図
（１），（２）で、図１０は従来のＸ線ＣＴ装置の要部
構成を示している。図において、４０はＸ線管、５０は
Ｘ線の体（Ｚ）軸方向の曝射範囲を制限するコリメー
タ、１００は被検体、２０は被検体１００を載せて体軸
方向に移動させる撮影テーブル、７０は多数（ｎ＝１０
００程度）のＸ線検出器（素子）が円弧状の一列に配列
されているＸ線検出器、１１はＸ線ＣＴ装置の主制御・
処理（スキャン制御，投影データ収集，ＣＴ断層像再構
成処理等）を行う中央処理装置、１３はスキャン計画画
面やスキャン結果のＣＴ断層像等を表示する表示装置
（ＣＲＴ）である。

【０００３】動作を概説すると、Ｘ線管４０からのファ
ンビームは被検体１００を介してＸ線検出器７０に一斉
に入射する。中央処理装置１１はＸ線検出器７０の検出
データに基づく投影データｇ(Ｘ，θ)を走査・収集して
不図示のデータ収集バッファに格納する。ここで、Ｘは
Ｘ線検出器７０のチャネル方向の座標（１〜ｎ）、θは
走査ガントリ（Ｘ線管４０及びＸ線検出器７０等を含
む）の被検体体軸回りの回転角を夫々表す。更に、走査
ガントリが僅かに回転した各ビューで上記同様の投影を
行い、こうして走査ガントリ１回転分の投影データを収
集・蓄積すると共に、アキシャル／ヘリカルスキャン方
式に従って撮影テーブル２０を体軸方向に間欠的／連続
的に移動させ、こうして所要撮像領域についての全投影
データを収集・蓄積する。そして、中央処理装置１１
は、得られた全投影データに基づき被検体１００のＣＴ
断層像を再構成（Back Projection）し、表示装置１３
に表示する。

【０００４】図１１はＸ線ＣＴ装置の投影・逆投影処理
を説明する図で、この種のＸ線ＣＴ装置は被検体断面を
撮影した全方向からのＸ線投影データを注目する各点に
つき全方向から重ね合わせることでＣＴ断層像を再構成
する基本原理に基づいている。図１１（Ａ）は投影処理
を示しており、図において、ｘ，ｙは被検体１００に固
定した座標系、ｆ(ｘ，ｙ）は被検体のＸ線吸収係数分
布、Ｘ，Ｙは走査ガントリの座標系を夫々表す。今、走
査ガントリの回転角＝θとすると、被検体１００上の座
標(ｘ，ｙ）と走査ガントリの座標（Ｘ，Ｙ）間には
（１）式の関係がある。

【０００５】

【数１】従って、被検体上のＸ線吸収係数分布ｆ(ｘ，ｙ）の各
投影データg(Ｘ，θ_i)，g(Ｘ，θ_j)は（２）式で与えら
れる。

【０００６】

【数２】図１１（Ｂ）は逆投影処理を示しており、被検体上の着
目点(ｘ，ｙ)を通過する投影データg(Ｘ，θ)を全方向
から逆投影し、これらを重ね合わせることでＸ線吸収係
数分布ｐ(ｘ，ｙ）｛ｆ(ｘ，ｙ）に対応｝を推定する。
ここで被検体上の着目点(ｘ，ｙ)に対応する走査ガント
リのＸ座標は（３）式で与えられる。

【０００７】

【数３】従って、逆投影法により再構成される着目点(ｘ，ｙ)の
断層像は（４）式で与えられる。

【０００８】

【数４】なお、このままでは再構成画像に逆投影によるボケが生
じるため、これを回避するために予め投影データg(Ｘ，
θ)に所定の再構成関数をコンボリューションする所謂
コンボリューション・バックプロジェクション法、その
他のフーリェ変換法、フィルタ補正逆投影法等が知られ
ている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来は一律一定サイズ
（例えば５１２×５１２画素）の再構成エリア２２につ
き画像再構成を行っていため，ＣＴ断層像の表示までに
多大の時間を要していた。

【００１０】本発明は上記従来技術の問題点に鑑みなさ
れたもので、その目的とする所は、被検体のサイズ等に
応じて必要なＣＴ断層像を高速かつ効率よく得られるＸ
線ＣＴ装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題は例えば図１
の構成により解決される。即ち、本発明（１）のＸ線Ｃ
Ｔ装置は、被検体１００を挟んで相対向するＸ線管４０
及びＸ線検出器７０を備え、該Ｘ線検出器から収集した
投影データに基づき被検体のＣＴ断層像を再構成するＸ
線ＣＴ装置において、被検体を撮影した各所定ビューの
投影データｇ（Ｘ，θ）と空気のＸ線吸収係数に対応す
る空気レベルＴＨ_airとを比較することにより前記投影
データが空気レベルを超えるＸ線検出チャネル方向の範
囲（ａ_i〜ｂ_i，ｃ_j〜ｄ_j等）を検出する範囲検出手段１
と、前記検出された範囲の両側に所定の余裕範囲を加え
てＣＴ断層像の再構成エリア（ａ_i'〜ｂ_i'，ｃ_j'〜ｄ_j'
等）を設定する再構成エリア設定手段２と、前記設定さ
れた再構成エリア内の各注目画素につきＣＴ断層像を再
構成する再構成手段３とを備えるものである。

【００１２】本発明(1)によれば、被検体断層像が存在
しないようなエリアについての画像再構成処理を行わな
いため、被検体のサイズ等に応じて必要なＣＴ断層像を
高速かつ効率よく得られる。

【００１３】好ましくは本発明（２）においては、上記
本発明（１）において、範囲検出手段１は被検体体軸回
りのＸ線照射角を固定して行うスカウトスキャンにより
収集された各所定スライス位置の投影データに基づき夫
々に空気レベルを超える範囲を検出する。従って、事前
に行うスカウトスキャンによりその方向で必要な再構成
範囲を検出でき、これに基づく再構成エリアの情報を続
くアキシャル／ヘリカルスキャンのためのスキャン計画
に反映できる。

【００１４】また好ましくは本発明（３）においては、
上記本発明（２）において、範囲検出手段１は被検体体
軸回りのＸ線照射角を変えて行う複数のスカウトスキャ
ンに基づき各対応する空気レベルを超えるＸ線検出チャ
ネル方向の範囲を検出すると共に、再構成エリア設定手
段２は前記各対応する空気レベルを超えるＸ線検出チャ
ネル方向の範囲より求めた各再構成エリアにつきスライ
ス位置毎の論理積を採ることにより続くアキシャル／ヘ
リカルスキャンのための再構成エリアを設定する。

【００１５】図１において、今、所定サイズの再構成エ
リアを２２とすると、例えばθ_i＝０°とするような第
１のスカウトスキャンに対応して被検体のｘ軸方向に制
限された再構成エリア２２Ａが設定され、またθ_i＝９
０°とするような第２のスカウトスキャンに対応して被
検体のｙ軸方向に制限された再構成エリア２２Ｂが設定
され、これらの各再構成エリア２２Ａ，２２Ｂにつきス
ライス位置毎の論理積を採ることにより被検体のｘ軸及
びｙ軸方向に制限された再構成エリア２２Ｃが設定され
る。

【００１６】また好ましくは本発明（４）においては、
上記本発明（２）又は（３）において、被検体のスカウ
ト像に対して再構成エリアの範囲を表すマークを重ねて
表示する表示手段と、前記再構成エリアの範囲を変更可
能な入力手段とを備える。従って、ユーザは上k自動設
定された再構成エリアの確認と微調整とを容易に行え
る。

【００１７】また好ましくは本発明（５）においては、
上記本発明（４）において、再構成エリアの範囲を表す
マーク表示はスカウトスキャン後のアキシャル／ヘリカ
ルスキャン計画に基づく被検体の各スライス位置に対応
させて表示される。

【００１８】好ましくは本発明（６）においては、上記
本発明（１）において、範囲検出手段１は被検体に対す
るアキシャル／ヘリカルスキャンにより収集された各所
定ビューの投影データに基づき空気レベルを超える範囲
を検出する。

【００１９】従って、事前にスカウトスキャンを行わな
いような場合であっても、アキシャル／ヘリカルスキャ
ンの投影データに基づき精密な範囲を検出でき、かつこ
れらに基づき再構成エリアを最適に設定できる。また、
再構成エリア設定のためのスカウトスキャンを必要とし
ないので被検体の被曝を軽減できる。

【００２０】また好ましくは本発明（７）においては、
上記本発明（６）において、範囲検出手段１は被検体に
対するアキシャル／ヘリカルスキャンにより収集された
各所定ビューの投影データに基づき対応する範囲を検出
すると共に、再構成エリア設定手段２は前記各対応する
範囲より求めた各再構成エリアにつきビュー毎の論理積
を採ることにより前記アキシャル／ヘリカルスキャンに
基づく再構成エリアを設定する。

【００２１】従って、アキシャル／ヘリカルスキャンに
より得られる豊富な投影データを利用し、所望に制限さ
れた再構成エリアを容易に設定でき、よって再構成処理
を大幅に軽減かつ高速化できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に従って本発明に
好適なる複数の実施の形態を詳細に説明する。なお、全
図を通して同一符号は同一又は相当部分を示すものとす
る。

【００２３】図２は実施の形態によるＸ線ＣＴ装置の要
部構成図で、図において、１０はユーザが操作する操作
コンソール部、２０は被検体１００を載せて体軸方向に
移動させる撮影テーブル、３０はＸ線ファンビームによ
り被検体のアキシャル（Ａxial）／ヘリカル（Ｈerica
l）スキャン・読取を行う走査ガントリである。

【００２４】走査ガントリ３０において、４０は回転陽
極型のＸ線管、４１はＸ線管４０の管電圧ｋＶ，管電流
ｍＡ，曝射時間Ｓｅｃ等を制御するＸ線制御部、５０は
Ｘ線の体軸方向の曝射範囲を制限するコリメータ、５１
はコリメータ制御部、７０は多数（ｎ＝１０００程度）
のＸ線検出器（素子）が円弧状の例えば一列に配列され
ているＸ線検出器（ＸＤＡ）、８０はＸ線検出器７０の
検出データ（投影データ）を収集するデータ収集部（Ｄ
ＡＳ）、６０は走査ガントリ３０を被検体体軸の回りに
回転させる回転制御部である。

【００２５】操作コンソール部１０において、１１はＸ
線ＣＴ装置の主制御・処理（スキャン計画処理，スキャ
ン制御，ＣＴ断層像再構成処理等）を行う中央処理装
置、１１ａはそのＣＰＵ、１１ｂはＣＰＵ１１ａが使用
する主メモリ（ＭＥＭ）、１２はキーボードやマウス等
を含む入力装置、１３はスキャン計画画面やスキャン結
果のＣＴ断層像等を表示するための表示装置（ＣＲ
Ｔ）、１４はＣＰＵ１１ａと走査ガントリ３０や撮影テ
ーブル２０との間で制御信号Ｃやモニタ信号ＳＤのやり
取りを行う制御インタフェース、１５はデータ収集部８
０からの投影データを蓄積するデータ収集バッファ、１
６はＸ線ＣＴ装置の運用に必要な各種データやアプリケ
ーションプログラム等を記憶している二次記憶装置（デ
ィスク装置等）、１７はＣＰＵ１１ａの共通バスであ
る。

【００２６】係る構成により、Ｘ線管４０からのファン
ビームは被検体１００を介してＸ線検出器７０に一斉に
入射する。データ収集部８０はＸ線検出器７０の検出デ
ータ（投影データ）を走査・収集してデータ収集バッフ
ァ１５に格納する。更に走査ガントリ３０が僅かに回転
した各ビューで上記同様の投影を行い、こうして走査ガ
ントリ１回転分の投影データを収集・蓄積すると共に、
アキシャル／ヘリカルスキャン方式に従って撮影テーブ
ル２０を体軸方向に間欠的／連続的に移動させ、こうし
て所要撮像領域についての全投影データを収集・蓄積す
る。そして、ＣＰＵ１１ａは得られた全投影データに基
づき被検体１００のＣＴ断層像を再構成し、表示装置１
３に表示する。

【００２７】なお、以下の説明ではアキシャルスキャン
方式の場合を中心に述べるが、ヘリカルスキャン方式で
も画像再構成に関してはデータ補間によりアキシャルス
キャン相当の投影データが得られることから、アキシャ
ルスキャン方式と同様に考えられる。

【００２８】図３は実施の形態によるＸ線ＣＴ撮像処理
のフローチャートである。ステップＳ１ではスキャンパ
ラメータ（管電圧ｋＶ，管電流ｍＡ，ガントリ回転角，
スキャン領域等）の設定を行い、ステップＳ２では被検
体１００のスカウトスキャンを行う。スカウトスキャン
とは、走査ガントリ３０を所定回転角に保持したまま撮
影テーブル２０を体軸方向に移動させ、被検体１００の
二次元レントゲン透視画像（スカウト像）を得るスキャ
ンである。ステップＳ３ではこのスカウトスキャンで得
られた投影データg(Ｘ,θ)に基づきＸ線ＣＴ断層像の再
構成エリアを求める。

【００２９】図４にこの再構成エリア決定処理のイメー
ジを示す。図４（ａ）において、この例では被検体１０
０の真上（例えばθ＝０°）からスカウトスキャンを行
なっている。図４（ｂ）において、Ｘ線検出器７０のチ
ャネルＣＨ方向をＸ軸、被検体１００の体軸（ビュー）
方向をＺ軸とすると、撮影テーブル２０の移動に伴い図
示のようなスカウト像１００Ａが得られる。

【００３０】これに伴い、上記ステップＳ３では、まず
投影データg(Ｘ，θ)が空気レベルＴＨ_airを下回る（即
ち、Ｘ線吸収係数が大きい）領域を検出する。この処理
イメージを図４（ｃ）〜（ｅ）に示す。図４（ｃ）はＺ
＝ｉ（ビューｉ）の状態を示しており、ここでは投影デ
ータg(Ｘ，θ)はａ_i＜Ｘ＜ｂ_iの範囲内で空気レベルＴ
Ｈ_airを下回っている。図４（ｄ）はＺ＝ｊ（ビュー
ｊ）の状態を示しており、ここでは投影データg(Ｘ，
θ)はａ_j＜Ｘ＜ｂ_jの範囲内で空気レベルＴＨ_airを下回
っている。図４（ｄ）はＺ＝ｋ（ビューｋ）の状態を示
しており、ここでは投影データg(Ｘ，θ)はａ_k＜Ｘ＜ｂ
_kの範囲内で空気レベルＴＨ_airを下回っている。

【００３１】次にＣＰＵ１１ａは上記検出された範囲を
幾分広げるようにして再構成エリアを決定する。この処
理イメージを図４（ｆ）〜（ｈ）に示す。これらは上記
図４（ｃ）〜（ｅ）に各対応している。図４（ｆ）で
は、例えば再構成エリアの開始座標ａ_i'＝ａ_i−α
（α：所定値）、また終了座標ｂ_i'＝ｂ_i＋β（β：所
定値）により夫々求める。α，βは余裕のための値であ
る。以下同様にして、図４（ｇ）では開始座標ａ_j'＝ａ
_j−α、かつ終了座標ｂ_j'＝ｂ_j＋βにより求め、また図
４（ｈ）では開始座標ａ_k'＝ａ_k−α、かつ終了座標
ｂ_k'＝ｂ_k＋βにより求める。こうして得られる再構成
エリアは所定エリア２２の内のｘ軸方向に制限された再
構成エリア２２Ａ_i〜２２Ａ_kである。なお、実際の再構
成エリア２２Ａ_i〜２２Ａ_kは、図の点線で挟まれるエリ
アの如く、Ｘ線ファンビームの傾き（Ｘ軸方向への広が
り）を考慮したものである。この点は、以下の説明でも
同様である、

【００３２】図３に戻り、ステップＳ４では、必要なら
得られたスカウト像を画面に表示し、ステップＳ５では
続くアキシャル／ヘリカルスキャンのためのスキャン計
画（ローカライズ情報等の設定）操作を行う。以下、一
例のスキャン計画処理を具体的に説明する。

【００３３】図６は実施の形態によるアキシャルスキャ
ン設定画面の説明図（１）で、被検体１００の広範囲に
渡る疾患の有無を大まかに検査する場合を示している。
上記スカウトスキャンの終了後、表示装置１３にはアキ
シャルスキャンのためのスキャン設定（View/Edit）画
面１３ａが表示され、ユーザは必要なアキシャルスキャ
ンパラメータをマウスでクリック入力又はキー入力等す
る。イメージＡを取得するための一例のスキャン計画は
以下の通りである。

【００３４】スキャンタイプ[Scan Type]＝アキシャルスキャンＺ軸上のスキャン開始位置[Start Loc]＝Ｚ１Ｚ軸上のスキャン終了位置[End Loc]＝Ｚ４撮像枚数[NO.of Images]＝１１枚被検体のスライス厚[Thick]＝１０ｍｍＸ線管の管電圧[kV]＝１２０ｋＶＸ線管の管電流[mA]＝２８０ｍＡこのスキャン設定画面上でユーザが更に[Show Localize
r]アイコンをクリックすると、表示装置１３のイメージ
表示エリア１３ｂには図示のようなスカウト像１００Ａ
が表示され、その上にアキシャルスライス位置を示す線
が重ねて表示される。図中の太線はアキシャルスキャン
の開始位置Ｚ１及び終了位置Ｚ４に対応し、点線は中間
の各スライス位置に対応する。なお、実際には被検体１
００の息継ぎ／息止めを考慮して、このスキャン計画は
いくつかのグループにグループ分けされるが、ここでは
説明の簡単のために全体を１グループとして説明する。

【００３５】ユーザは、更に入力装置（マウス，キーボ
−ド等）１２を介して、全スライス位置のシフト、スラ
イス間隔（ピッチ）の変更、グループの先頭／後備に対
するスライス位置の追加／削除等の各種調整を行える。
また、このスカウト像１００Ａに重ねて再構成エリアの
決定情報が例えば図示の如く各横線分ａ'，ｂ'で示され
る。各横線分ａ'，ｂ'は各アキシャルスライス位置に対
応して必要なものだけが選択（演算）され、表示され
る。これにより、ユーザは再構成エリアの過不足を確認
でき、かつ過不足があるときは対応する横線分ａ'及び
又はｂ'の部分を例えばマウス等により移動し、微調整
できる。

【００３６】図３に戻り、ステップＳ６ではスキャン計
画の設定終了か否かを判別し、設定終了でない（例えば
更に他の角度のスカウト像が欲しい）場合はステップＳ
１に戻る。ステップＳ１では新たなガントリ回転角(例
えばθ＝９０°）を設定し、ステップＳ２ではスカウト
スキャンを行う。ステップＳ３ではこのスカウトスキャ
ンで得られた投影データg(Ｘ,θ)に基づきＸ線ＣＴ断層
像の再構成エリアを求める。

【００３７】図５にこの再構成エリア決定処理のイメー
ジを示す。図５（ａ）において、この例では被検体１０
０の真横（例えばθ＝９０°）からスカウトスキャンを
行なっている。図５（ｂ）において、Ｘ線検出器７０の
チャネルＣＨ方向をＸ軸、被検体１００の体軸（ビュ
ー）方向をＺ軸とすると、撮影テーブル２０の移動に伴
い図示のようなスカウト像１００Ａが得られる。

【００３８】これに伴い、上記ステップＳ３では、まず
投影データg(Ｘ，θ)が空気レベルＴＨ_airを下回る領域
を検出する。この処理イメージを図５（ｃ）〜（ｅ）に
示す。図５（ｃ）はＺ＝ｉ（ビューｉ）の状態を示して
おり、ここでは投影データg(Ｘ，θ)はｃ_i＜Ｘ＜ｄ_iの
範囲内で空気レベルＴＨ_airを下回っている。図５
（ｄ）はＺ＝ｊ（ビューｊ）の状態を示しており、ここ
では投影データg(Ｘ，θ)はｃ_j＜Ｘ＜ｄ_jの範囲内で空
気レベルＴＨ_airを下回っている。図５（ｅ）はＺ＝ｋ
（ビューｋ）の状態を示しており、ここでは投影データ
g(Ｘ，θ)はｃ_k＜Ｘ＜ｄ_kの範囲内で空気レベルＴＨ_air
を下回っている。

【００３９】次にＣＰＵ１１ａは上記検出された範囲を
幾分広げるようにして再構成エリアを決定する。この処
理イメージを図５（ｆ）〜（ｈ）に示す。これらは上記
図５（ｃ）〜（ｅ）に各対応している。図５（ｆ）で
は、例えば再構成エリアの開始座標ｃ_i'＝ｃ_i−α
（α：所定値）、また終了座標ｄ_i'＝ｄ_i＋β（β：所
定値）により夫々求める。α，βは余裕のための値であ
る。同様にして、図５（ｇ）では開始座標ｃ_j'＝ｃ_j−
α、かつ終了座標ｄ_j'＝ｄ_j＋βにより求め、また図５
（ｈ）では開始座標ｃ_k'＝ｃ_k−α、かつ終了座標ｄ_k'
＝ｄ_k＋βにより求める。こうして得られる再構成エリ
アは被検体のｙ軸方向に制限された再構成エリア２２Ｂ
_i〜２２Ｂ_kである。また上記１回目及び２回目の各再構
成エリアの論理積（ＡＮＤ）を採ると、最終的に得られ
る再構成エリアは図の太点線で囲まれるような再構成エ
リア２２Ｃ_i〜２２Ｃ_kである。かくして、被検体1００
のサイズに応じて再構成エリアを大幅に削減できる。

【００４０】図３に戻り、ステップＳ４では、必要なら
得られたスカウト像を画面に表示し、ステップＳ５では
スキャン計画（ローカライズ情報等の設定）操作を行
う。但し，ここで行うのは主に再構成エリアの確認と必
要な微調整である。この場合のアキシャルスキャン設定
画面を図７に示す。このスカウト像１００Ａに重ねて再
構成エリアの決定情報が例えば図示の如く各横線分
ｃ'，ｄ'で示される。各横線分ｃ'，ｄ'はアキシャルス
ライス位置に対応して必要なものだけが選択（演算）さ
れ、表示される。これにより、ユーザは再構成エリアの
過不足を確認でき、かつ過不足があるときは対応する横
線分ｃ'及び又はｄ'の部分をマウス等により移動し、微
調整できる。また、この時点でユーザは図６，図７の各
設定画面を容易に切替表示できる。

【００４１】図３に戻り、ステップＳ６の判別で設定終
了になると、ステップＳ７では上記ステップＳ５の設定
情報に従い走査ガントリ３０及び撮影テーブル２０に対
する各種制御情報（コリメータ５０のスリット幅ｗ，Ｘ
線管４０の曝射開始及び終了位置，撮影テーブル２０の
搬送ピッチ／搬送速度等）を生成する。ステップＳ８で
は上記ステップＳ７の制御情報に従いアキシャル／ヘリ
カルスキャンを行う。

【００４２】ステップＳ９では各ビューの投影データを
収集し、ステップＳ１０では収集した投影データにつき
必要な補正処理（リファレンス補正，チャネル間感度補
正等）を行う。なお、ヘリカルスキャンの場合は更にア
キシャルスキャン相当の投影データを得るための補間処
理等を行う。ステップＳ１１では投影データに対するフ
ィルタ処理を行い、ステップＳ１２では上記スキャン計
画に従うＣＴ断層像の再構成(逆投影）処理を行う。こ
のとき、再構成処理は、各スライス位置の投影データに
基づき上記決定された各再構成エリア（２２Ｃ_i〜２２
Ｃ_k等）内の各画素点（注目点）についてのみ行われ
る。従って、トータルの再構成時間及び処理が大幅に削
減される。そして、ステップＳ１３では処理結果のＣＴ
断層像を表示装置１３に表示する。

【００４３】図８は他の実施の形態による再構成エリア
決定処理のイメージ図で、上記スカウトスキャンに代
え、アキシャル／ヘリカルスキャンで得られた投影デー
タを基にＣＴ断層像の再構成エリアを決定する場合を示
している。図８（Ａ）において、アキシャル／ヘリカル
スキャンをスタートすると、走査ガントリ３０は例えば
ｉ→ｊ→ｋの方向に回転し、ビュー毎に被検体１００の
投影データｇ(Ｘ，θ)を収集する。

【００４４】この場合のＣＰＵ１１ａは、図示しない
が、例えば図３のステップＳ１１とステップＳ１２との
間で以下のような再構成エリア決定処理を行う。即ち、
まず走査ガントリの各所定の回転角（ＶＩＥＷ）に対応
して、得られた投影データg(Ｘ，θ)が空気レベルＴＨ
_airを下回る領域を検出する。

【００４５】この処理イメージを図８（ｃ）〜（ｅ）に
示す。図８（ｃ）はθ＝ｉ（ビューｉ）の状態を示して
おり、ここでは投影データg(Ｘ，θ_i)はａ_i＜Ｘ＜ｂ_iの
範囲内で空気レベルＴＨ_airを下回っている。図８
（ｄ）はθ＝ｊ（ビューｊ）の状態を示しており、ここ
では投影データg(Ｘ，θ_j)はｃ_j＜Ｘ＜ｄ_jの範囲内で空
気レベルＴＨ_airを下回っている。図８（ｅ）はθ＝ｋ
（ビューｋ）の状態を示しており、ここでは投影データ
g(Ｘ，θ_k)はｅ_k＜Ｘ＜ｆ_kの範囲内で空気レベルＴＨ
_airを下回っている。

【００４６】次に好ましくは上記検出された範囲を幾分
広げるようにして再構成エリアを決定する。この処理イ
メージを図８（ｆ）〜（ｈ）に示す。これらは上記図８
（ｃ）〜（ｅ）に各対応している。図８（ｆ）では再構
成エリアのｘ軸の開始座標ａ _i'＝ａ_i−α（α：所定
値）、かつその終了座標ｂ_i'＝ｂ_i＋β（β：所定値）
により夫々求める。α，βは余裕のための値である。ま
た図８（ｇ）では再構成エリアの開始座標ｃ_j'＝ｃ_j−
α、かつその終了座標ｄ_j'＝ｄ_j＋βにより求める。こ
こで、走査ガントリ３０の座標（Ｘ，Ｙ）の再構成メモ
リ２２の座標（ｘ，ｙ）への座標変換は上記（１）式に
より得られる。このとき、α，βは上記座標変換で得ら
れる各線分ｃ_j'，ｄ_j'に直角の方向の長さに相当する。
また図８（ｈ）では再構成エリアのｙ軸の開始座標ｅ_k'
＝ｅ_k−α、かつ終了座標ｆ_k'＝ｆ_k＋βにより求める。

【００４７】こうして得られる再構成エリアは、各段階
で得られる再構成エリアのＡＮＤを採ることにより図示
の再構成エリア２２Ａ_i→２２Ａ_j→２２Ａ_kと変化す
る。以上は３つの再構成エリアを重ねる（ＡＮＤを採
る）場合を示したが、再構成エリア決定のためのガント
リ角度θを細分化すればするほど、得られる再構成エリ
アは被検体１００の断面視形状１００Ｂに限りなく近づ
くことは明らかである。これにより、スカウトスキャン
を行うことなく、再構成エリアを必要最小限のものにで
き、かつ被検体の被曝を軽減できる。

【００４８】図９は更に他の実施の形態による再構成エ
リア決定処理のイメージ図で、一部の産業用Ｘ線装置又
は第二世代のＸ線ＣＴ装置等への適用例を示している、
図９（Ａ）において、この種のＸ線装置では撮影部に対
する被検体２００のサイズが相対的に大きくなるので、
例えば１度目は被検体２００の左半分についてスカウト
スキャンを行い、２度目は被検体２００の右半分につい
てスカウトスキャンを行い、２つをつなげて合成表示す
ることによりスカウト画像が得られる。更に各スカウト
スキャンで検出された各範囲の情報Ｘ＞ａ_i，Ｘ＜ｂ_jを
図９（Ｂ）に示す如く所定サイズの再構成エリア２２上
で合成することにより、上記同様にして再構成エリア２
２Ａ_i，２２Ａ_jを設定できる。これにより、再構成エリ
アの制限ができ、再構成処理時間の短縮が図れる。

【００４９】なお、上記本発明に好適なる複数の実施の
形態を述べたが、本発明思想を逸脱しない範囲内で各部
の構成、制御、処理及びこれらの組み合わせの様々な変
更が行えることは言うまでも無い。

【００５０】

【発明の効果】以上述べた如く本発明によれば、被検体
のサイズ等に応じて必要最小限の画像再構成処理を行う
ことにより、必要な枚数のＣＴ断層像を高速かつ効率よ
く得られ、Ｘ線ＣＴ撮影の高速化に寄与するところが極
めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理を説明する図である。

【図２】実施の形態によるＸ線ＣＴ装置の要部構成図で
ある。

【図３】実施の形態によるＸ線ＣＴ撮像処理のフローチ
ャートである。

【図４】実施の形態による再構成エリア決定処理のイメ
ージ図（１）である。

【図５】実施の形態による再構成エリア決定処理のイメ
ージ図（２）である。

【図６】実施の形態によるアキシャルスキャン設定画面
の説明図（１）である。

【図７】実施の形態によるアキシャルスキャン設定画面
の説明図（２）である。

【図８】他の実施の形態による再構成エリア決定処理の
イメージ図である。

【図９】更に他の実施の形態による再構成エリア決定処
理のイメージ図である。

【図１０】従来技術を説明する図（１）である。

【図１１】従来技術を説明する図（２）である。

【符号の説明】

１０ 1操作コンソール部１１中央処理装置１１ａＣＰＵ１１ｂ主メモリ１２入力装置１３表示装置（ＣＲＴ）１４制御インタフェース１５データ収集バッファ１６二次記憶装置（ディスク装置等）２０撮影テーブル３０走査ガントリ４０Ｘ線管４１Ｘ線制御部５０コリメータ５１コリメータ制御部７０Ｘ線検出器（ＸＤＡ）８０データ収集部（ＤＡＳ）６０回転制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西出明彦東京都日野市旭が丘４丁目７番地の127 ジーイー横河メディカルシステム株式会社内Ｆターム(参考） 4C093 AA22 BA10 BA17 CA26 FD09 FD11 FE13 FF28 FG13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体を挟んで相対向するＸ線管及びＸ
線検出器を備え、該Ｘ線検出器から収集した投影データ
に基づき被検体のＣＴ断層像を再構成するＸ線ＣＴ装置
において、被検体を撮影した各所定ビューの投影データと空気のＸ
線吸収係数に対応する空気レベルとを比較することによ
り前記投影データが空気レベルを超えるＸ線検出チャネ
ル方向の範囲を検出する範囲検出手段と、前記検出された範囲の両側に所定の余裕範囲を加えてＣ
Ｔ断層像の再構成エリアを設定する再構成エリア設定手
段と、前記設定された再構成エリア内の各注目画素につきＣＴ
断層像を再構成する再構成手段とを備えることを特徴と
するＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】範囲検出手段は被検体体軸回りのＸ線照
射角を固定して行うスカウトスキャンにより収集された
各所定スライス位置の投影データに基づき夫々に空気レ
ベルを超える範囲を検出することを特徴とする請求項１
に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】範囲検出手段は被検体体軸回りのＸ線照
射角を変えて行う複数のスカウトスキャンに基づき各対
応する空気レベルを超えるＸ線検出チャネル方向の範囲
を検出すると共に、再構成エリア設定手段は前記各対応
する空気レベルを超えるＸ線検出チャネル方向の範囲よ
り求めた各再構成エリアにつきスライス位置毎の論理積
を採ることにより続くアキシャル／ヘリカルスキャンの
ための再構成エリアを設定することを特徴とする請求項
２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】被検体のスカウト像に対して再構成エリ
アの範囲を表すマークを重ねて表示する表示手段と、前
記再構成エリアの範囲を変更可能な入力手段とを備える
ことを特徴とする請求項２又は３に記載のＸ線ＣＴ装
置。
【請求項５】再構成エリアの範囲を表すマーク表示は
スカウトスキャン後のアキシャル／ヘリカルスキャン計
画に基づく被検体の各スライス位置に対応させて表示さ
れることを特徴とする請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】範囲検出手段は被検体に対するアキシャ
ル／ヘリカルスキャンにより収集された各所定ビューの
投影データに基づき空気レベルを超える範囲を検出する
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】範囲検出手段は被検体に対するアキシャ
ル／ヘリカルスキャンにより収集された各所定ビューの
投影データに基づき対応する範囲を検出すると共に、再
構成エリア設定手段は前記各対応する範囲より求めた各
再構成エリアにつきビュー毎の論理積を採ることにより
前記アキシャル／ヘリカルスキャンに基づく再構成エリ
アを設定することを特徴とする請求項６に記載のＸ線Ｃ
Ｔ装置。