JP2003061948A - 画像生成方法およびx線ct装置 - Google Patents
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Abstract
させてヘリカルスキャンした場合でも、アーチファクト
を抑制した画像を得られるようにする。 【解決手段】 マルチ検出器を用い且つスキャン面をチ
ルトさせたヘリカルスキャンにより収集したデータに感
度補正等の前処理を施し(S1)、スキャン面のチルト
に起因して検出器列の各チャネルの直線移動軸に対する
位置がビュー毎に変動するのを補正するチルト補正処理
を施し(S2)、画像再構成面上の補間データを近傍の
データから算出するマルチスライス−ヘリカル補間処理
を施し(S3)、補間データに対して逆投影処理を施し
て画像を生成する(S4)。 【効果】 被爆を避けたい部分(例えば胎児)やX線が
透過するとアーチファクトを生じる部分(例えば金属が
埋め込まれた部分)を避けるようにチルトさせたスキャ
ンを実施可能となる。
Description
びX線CT(Computed Tomography)装置に関し、さ
らに詳しくは、2以上の検出器列を有するマルチ検出器
を用い且つスキャン面をチルト(tilt)させてヘリカル
スキャン(helical scan)した場合でも、アーチファク
ト(artifact)を抑制した画像を得ることが出来る画像
生成方法およびX線CT装置に関する。
ルチ検出器を用いてヘリカルスキャンして得たデータを
基に画像を生成する従来の画像生成方法を示すフロー図
である。ステップS1では、データに感度補正等の前処
理を施す。ステップS3では、画像再構成面上の補間デ
ータを近傍のデータから算出するマルチスライス−ヘリ
カル補間処理を施す。ステップS4では、補間データに
対して逆投影処理を施して画像を生成する。
ライス−ヘリカル補間処理の一例を示す模式図である。
図は、ビュー角度π/2の時のツイン検出器をX線管か
ら見た状態を表している。ビュー角度π/2、チャネル
iの補間データD(π/2,i)は、ビュー角度π/2、チャ
ネルiの第1検出器列(j=1)のデータd1(π/2,i)
とビュー角度π/2、チャネルiの第2検出器列(j=
2)のデータd2(π/2,i)とによる線形補間演算で算出
される。ここで、線形補間が使われるのは、被検体の体
軸方向にCT値が線形に変化することを前提にした上
で、データd1(π/2,i)とデータd2(π/2,i)とが被検
体の体軸に沿った直線上に位置するためである。
ャン面がチルトしていないため、第1検出器列(j=
1)のデータd1(π/2,i)の直線移動軸に対する位置h
1と第2検出器列(j=2)のデータd2(π/2,i)の直
線移動軸に対する位置h2とは等しい。すなわち、デー
タd1(π/2,i)とデータd2(π/2,i)とは被検体の体軸
に沿った直線上に位置し、線形補間の条件に合ってい
る。
面をチルトさせると、データd1(π/2,i)の直線移動軸
に対する位置h1とデータd2(π/2,i)の直線移動軸に
対する位置h2とが等しくなくなる。すなわち、データ
d1(π/2,i)とデータd2(π/2,i)とが被検体の体軸に
沿った直線上に位置しなくなる。このため、線形補間の
条件に合わなくなり、これがアーチファクトの原因とな
る問題点がある。
列を有するマルチ検出器を用い且つスキャン面をチルト
させてヘリカルスキャンした場合でも、アーチファクト
を抑制した画像を得ることが出来る画像生成方法および
X線CT装置を提供することにある。
は、2以上の検出器列を有するマルチ検出器を用い且つ
スキャン面をチルトさせたヘリカルスキャンにより収集
したデータを基に画像を生成する画像生成方法であっ
て、スキャン面のチルトに起因して、検出器列の各チャ
ネルの直線移動軸に対する位置が、ビュー毎に変動する
のを補正するチルト補正処理を、データに対して施すこ
とを特徴とする画像生成方法を提供する。上記第1の観
点による画像生成方法では、チルト補正処理を新たに導
入し、スキャン面のチルトに起因して検出器列の各チャ
ネルの直線移動軸に対する位置がビュー毎に変動するの
を補正することとした。これにより、2以上の検出器列
を有するマルチ検出器を用い且つスキャン面をチルトさ
せてヘリカルスキャンした場合でも、アーチファクトを
抑制した画像を得ることが出来る。
器列を有するマルチ検出器を用い且つスキャン面をチル
トさせたヘリカルスキャンにより収集したデータに感度
補正等の前処理を施し、次にスキャン面のチルトに起因
して検出器列の各チャネルの直線移動軸に対する位置が
ビュー毎に変動するのを補正するチルト補正処理を施
し、画像再構成面上の補間データを近傍のデータから算
出するマルチスライス−ヘリカル補間処理を施し、補間
データに対して逆投影処理を施して画像を生成すること
を特徴とする画像生成方法を提供する。上記第2の観点
による画像生成方法では、マルチスライス−ヘリカル補
間処理の前に、チルト補正処理を施し、スキャン面のチ
ルトに起因して検出器列の各チャネルの直線移動軸に対
する位置がビュー毎に変動するのを補正する。これによ
り、2以上の検出器列を有するマルチ検出器を用い且つ
スキャン面をチルトさせてヘリカルスキャンした場合で
も、従来と同じマルチスライス−ヘリカル補間処理で、
アーチファクトを抑制した画像を得ることが出来る。
像生成方法において、前記チルト補正処理は、チャネル
番号軸とビュー番号軸の2次元に配列したデータを、ス
キャン面のチルトに起因して検出器列の各チャネルの直
線移動軸に対する位置がビュー毎に変動するのを打ち消
すように、データ位置を移動させるデータ位置移動処理
と、移動後のデータ配列でビュー方向に見て全ビューで
データが存在している範囲のデータを切り出すデータ切
出し処理と、切り出したデータにダミーデータを追加し
てデータ範囲を整えるダミーデータ追加処理と、全ビュ
ーのチャネル位置を合わせたデータに変換するデータ変
換処理とからなることを特徴とする画像生成方法を提供
する。上記第3の観点による画像生成方法では、まず、
スキャン面のチルトに起因して検出器列の各チャネルの
直線移動軸に対する位置がビュー毎に変動するのを打ち
消すようにデータ位置を移動させる。なお、データ位置
の移動量は、チャネル間距離の整数倍とは限らない。こ
れにより、移動後のデータ配列では、チャネル番号軸の
両端に凹凸が生じ、ビュー方向に見て全ビューでデータ
が存在している部分と一部が欠けている部分とが生じ
る。そこで、ビュー方向に見て全ビューでデータが存在
している部分は、そのまま使えるので、その範囲を切り
出す。また、一部が欠けている部分は、これを使うとア
ーチファクトの原因になるので、捨てる。すると、捨て
た部分のデータが不足するため、ダミーデータで埋め
て、データ範囲を整える。上述のように、データ位置の
移動量はチャネル間距離の整数倍とは限らないので、得
られたデータ配列のデータ位置とチャネル位置とが全ビ
ューで合致していない。そこで、例えば補間演算によ
り、全ビューのチャネル位置を合致させたデータに変換
する。これにより、2以上の検出器列を有するマルチ検
出器を用い且つスキャン面をチルトさせてヘリカルスキ
ャンした場合でも、従来と同じマルチスライス−ヘリカ
ル補間処理で、アーチファクトを抑制した画像を得るこ
とが出来る。
像生成方法において、pvnをビュー番号とし、1≦pvn≦
VWNとし、全ビューで実質的に2πだけ回転するものと
し、チルト角をθとし、直線移動軸と回転軸の交点から
第j(jは検出器列番号で、1≦j≦J)検出器列に対
応するスキャン面までの距離をLjとするとき、前記デ
ータ位置移動処理で、第j検出器列のパラレル化した各
チャネルのデータ位置を、 j_delt_iso=Lj・tanθ・sin{2π(pvn−1)/VWN} だけチャネル方向に移動することを特徴とする画像生成
方法を提供する。データ位置移動処理でのデータ位置の
移動量は、ヘリカルスキャンの条件(ヘリカルピッチな
ど)によって異なるが、上記第4の観点による画像生成
方法に示される移動量が一つの例である。
像生成方法において、チャネル間距離をDMMとし、Round
up{}を切り上げ関数とするとき、前記データ切出し処理
で、第j検出器列の第pvnビューの第(Roundup{Lj・ta
nθ/DMM}+1+j_delt_iso)チャネルから第(I−Rou
ndup{Lj・tanθ/DMM}−1+j_delt_iso)チャネルま
でのデータを切り出すことを特徴とする画像生成方法を
提供する。データ切出し処理でデータを切り出す範囲
は、ヘリカルスキャンの条件(ヘリカルピッチなど)に
よって異なるが、上記第5の観点による画像生成方法に
示される範囲が一つの例である。
像生成方法において、pvnをビュー番号とし、1≦pvn≦
VWNとし、全ビューで実質的に2πだけ回転するものと
し、チルト角をθとし、直線移動軸と回転軸の交点から
第j(jは検出器列番号で、1≦j≦J)検出器列に対
応するスキャン面までの距離をLjとし、チャネル間距
離をDMMとし、Roundup{}を切り上げ関数とし、 j_delt_iso=Lj・tanθ・sin{2π(pvn−1)/VWN} とするとき、前記チルト補正処理は、第j検出器列の第
pvnビューの第(Roundup{Lj・tanθ/DMM}+1+j_del
t_iso)チャネルから第(I−Roundup{Lj・tanθ/DM
M}−1+j_delt_iso)チャネルまでのデータを切り出す
データ切出し処理と、切り出したデータにダミーデータ
を追加してデータ範囲を整えるダミーデータ追加処理
と、全ビューのチャネル位置を合わせたデータに変換す
るデータ変換処理とからなることを特徴とする画像生成
方法を提供する。上記第6の観点による画像生成方法で
は、データ切出し処理、ダミーデータ追加処理およびデ
ータ変換処理の順に実行し、データ位置移動処理を行わ
ないが、上記第5の観点による画像生成方法と同じ結果
が得られる。
像生成方法において、前記ダミーデータが、空気データ
であることを特徴とする画像生成方法を提供する。上記
第7の観点による画像生成方法では、ダミーデータとし
て空気データ(空気のCT値)を用いる。これが最も良
い画像を与える。
請求項7のいずれか上記構成の画像生成方法において、
前記データ変換処理が、補間演算処理であることを特徴
とする画像生成方法を提供する。最近傍のデータをコピ
ーして全ビューのチャネル位置を合致させたデータへと
変換することも可能であるが、上記第8の観点による画
像生成方法では、補間演算処理を用いて、全ビューのチ
ャネル位置を合致させたデータへと変換する。これが最
も良い画像を与える。
のX線管に対向し且つ2以上の検出器列を有するマルチ
検出器と、前記X線管および前記マルチ検出器を直線移
動軸に沿って被検体に対して直線的に相対移動させる直
線移動制御手段と、前記X線管および前記マルチ検出器
の少なくとも一方を回転軸の周りに回転させる回転制御
手段と、前記回転により形成されるスキャン面の直線移
動軸に対する角度を90゜以外の角度にチルトさせるチ
ルト制御手段と、前記マルチ検出器を用い且つスキャン
面をチルトさせたヘリカルスキャンによりデータを収集
するスキャン制御手段と、収集したデータを基に画像を
生成する画像生成手段とを備えたX線CT装置であっ
て、スキャン面のチルトに起因して検出器列の各チャネ
ルの直線移動軸に対する位置がビュー毎に変動するのを
補正するチルト補正処理をデータに対して施すチルト補
正処理手段を具備したことを特徴とするX線CT装置を
提供する。上記第9の観点によるX線CT装置では、上
記第1の観点による画像生成方法を好適に実施できる。
そのX線管に対向し且つ2以上の検出器列を有するマル
チ検出器と、前記X線管および前記マルチ検出器を直線
移動軸に沿って被検体に対して直線的に相対移動させる
直線移動制御手段と、前記X線管および前記マルチ検出
器の少なくとも一方を回転軸の周りに回転させる回転制
御手段と、前記回転により形成されるスキャン面の直線
移動軸に対する角度を90゜以外の角度にチルトさせる
チルト制御手段と、前記マルチ検出器を用い且つスキャ
ン面をチルトさせたヘリカルスキャンによりデータを収
集するスキャン制御手段と、収集したデータを基に画像
を生成する画像生成手段とを備えたX線CT装置であっ
て、前記データに感度補正等の前処理を施す前処理手段
と、スキャン面のチルトに起因して検出器列の各チャネ
ルの直線移動軸に対する位置がビュー毎に変動するのを
補正するチルト補正処理を施すチルト補正処理手段と、
画像再構成面上の補間データを近傍のデータから算出す
るマルチスライス−ヘリカル補間処理を施すマルチスラ
イス−ヘリカル補間処理手段と、補間データに対して逆
投影処理を施して画像を生成する逆投影処理手段とを具
備したことを特徴とするX線CT装置を提供する。上記
第10の観点によるX線CT装置では、上記第2の観点
による画像生成方法を好適に実施できる。
X線CT装置において、前記チルト補正処理手段は、チ
ャネル番号軸とビュー番号軸の2次元に配列したデータ
を、スキャン面のチルトに起因して検出器列の各チャネ
ルの直線移動軸に対する位置がビュー毎に変動するのを
打ち消すように、データ位置を移動させるデータ位置移
動手段と、移動後のデータ配列でビュー方向に見て全ビ
ューでデータが存在している範囲のデータを切り出すデ
ータ切出し手段と、切り出したデータにダミーデータを
追加してデータ範囲を整えるダミーデータ追加手段と、
全ビューのチャネル位置を合わせたデータに変換するデ
ータ変換手段とを備えてなることを特徴とするX線CT
装置を提供する。上記第11の観点によるX線CT装置
では、上記第3の観点による画像生成方法を好適に実施
できる。
X線CT装置において、pvnをビュー番号とし、1≦pvn
≦VWNとし、全ビューで実質的に2πだけ回転するもの
とし、チルト角をθとし、直線移動軸と回転軸の交点か
ら第j(jは検出器列番号で、1≦j≦J)検出器列に
対応するスキャン面までの距離をLjとするとき、前記
データ位置移動手段で、第j検出器列のパラレル化した
各チャネルのデータ位置を、 j_delt_iso=Lj・tanθ・sin{2π(pvn−1)/VWN} だけチャネル方向に移動することを特徴とするX線CT
装置を提供する。上記第12の観点によるX線CT装置
では、上記第4の観点による画像生成方法を好適に実施
できる。
X線CT装置において、チャネル間距離をDMMとし、Rou
ndup{}を切り上げ関数とするとき、前記データ切出し手
段で、第j検出器列の第pvnビューの第(Roundup{Lj・
tanθ/DMM}+1+j_delt_iso)チャネルから第(I−R
oundup{Lj・tanθ/DMM}−1+j_delt_iso)チャネル
までのデータを切り出すことを特徴とするX線CT装置
を提供する。上記第13の観点によるX線CT装置で
は、上記第5の観点による画像生成方法を好適に実施で
きる。
X線CT装置において、pvnをビュー番号とし、1≦pvn
≦VWNとし、全ビューで実質的に2πだけ回転するもの
とし、チルト角をθとし、直線移動軸と回転軸の交点か
ら第j(jは検出器列番号で、1≦j≦J)検出器列に
対応するスキャン面までの距離をLjとし、チャネル間
距離をDMMとし、Roundup{}を切り上げ関数とし、 j_delt_iso=Lj・tanθ・sin{2π(pvn−1)/VWN} とするとき、前記チルト補正手段は、第j検出器列の第
pvnビューの第(Roundup{Lj・tanθ/DMM}+1+j_del
t_iso)チャネルから第(I−Roundup{Lj・tanθ/DM
M}−1+j_delt_iso)チャネルまでのデータを切り出す
データ切出し手段と、切り出したデータにダミーデータ
を追加してデータ範囲を整えるダミーデータ追加手段
と、全ビューのチャネル位置を合わせたデータに変換す
るデータ変換手段とを備えてなることを特徴とするX線
CT装置を提供する。上記第14の観点によるX線CT
装置では、上記第6の観点による画像生成方法を好適に
実施できる。
X線CT装置において、前記ダミーデータが、空気デー
タであることを特徴とするX線CT装置を提供する。上
記第15の観点によるX線CT装置では、上記第7の観
点による画像生成方法を好適に実施できる。
X線CT装置において、前記データ変換手段が、補間演
算手段であることを特徴とするX線CT装置を提供す
る。上記第16の観点によるX線CT装置では、上記第
8の観点による画像生成方法を好適に実施できる。
の形態を説明する。なお、これにより本発明が限定され
るものではない。
100のブロック図である。このX線CT装置100
は、操作コンソール1と、テーブル装置8と、走査ガン
トリ9とを具備している。
情報入力などの受け付ける入力装置2と、スキャン処理
や画像生成処理などを実行する中央処理装置3と、制御
信号などを撮影テーブル8や走査ガントリ9とやり取り
する制御インタフェース4と、走査ガントリ9で取得し
たデータを収集するデータ収集バッファ5と、データか
ら再構成した画像を表示するCRT6と、プログラムや
データや画像を記憶する記憶装置7とを具備している。
ドル8cと、そのクレードル8cをz軸方向およびy軸
方向に移動させるための移動コントローラ8aとを具備
している。なお、y軸を上下方向とし、z軸をクレード
ル8cの長手方向とする。また、y軸とz軸に直交する
軸をx軸とする。被検体の体軸は、z軸方向を向くこと
になる。
と、X線管11と、コリメータ12と、2以上の検出器
列を有するマルチ検出器13と、データ収集部14と、
アイソセンタISOの回りにX線管11やマルチ検出器
13などを回転させるための回転コントローラ15と、
スキャン面の角度を傾斜させるためのチルトコントロー
ラ16とを具備している。
成処理のフロー図である。ステップS1では、走査ガン
トリ9に対してクレードル8cを直線移動させながらX
線管11やマルチ検出器13などをアイソセンタISO
の周りに回転させ且つスキャン面をチルトさせたヘリカ
ルスキャンにより収集したデータに対して、感度補正等
の前処理を施す。ステップS2では、スキャン面のチル
トに起因して検出器列の各チャネルの直線移動軸に対す
る位置がビュー毎に変動するのを補正するチルト補正処
理を施す。このチルト補正処理については後で詳述す
る。ステップS3では、画像再構成面上の補間データを
近傍のデータから算出するマルチスライス−ヘリカル補
間処理を施す。ステップS4では、補間データに対して
逆投影処理を施して画像を生成する。なお、ステップS
1,S3,S4は、従来と同じ処理である。
ある。ステップT1では、データをチャネル番号軸とビ
ュー番号軸の2次元に配列し、次に、スキャン面のチル
トに起因して検出器列の各チャネルの直線移動軸に対す
る位置がビュー毎に変動するのを打ち消すようにデータ
位置を移動させる。このデータ位置移動処理の具体例に
ついては後述する。ステップT2では、移動後のデータ
配列でビュー方向に見て全ビューでデータが存在してい
る範囲のデータを切り出す。このデータ切出し処理の具
体例については後述する。ステップT3では、切り出し
たデータにダミーデータを追加してデータ範囲を整え
る。このダミーデータ追加処理の具体例については後述
する。ステップT4では、全ビューのチャネル位置を合
わせたデータに変換する。このデータ変換処理の具体例
については後述する。
ヘリカルスキャンは、全ビュー(1サイクル分のビュ
ー)で実質的に2πだけ回転し、2πの回転でスライス
幅だけ直線移動し(ヘリカルピッチ=1)、チルト角を
θとし、直線移動軸と回転軸の交点(アイソセンタIS
O)から第j検出器列に対応するスキャン面までの距離
をLjとする。また、マルチ検出器13が真下に位置す
る時のビュー角度φ=0とし、ビュー番号pvn=1とす
る。
出器を表している。第1検出器列(j=1)の第iチャ
ネルの直線移動軸に対する位置h(0,i)と第2検出器列
(j=2)の第iチャネルの直線移動軸に対する位置h
(0,i)とは、チルト角θに拘わらず、等しい。
ン検出器を表している。第1検出器列(j=1)の第i
チャネルの直線移動軸に対する位置h1(π/2,i)と第2
検出器列(j=2)の第iチャネルの直線移動軸に対す
る位置h2(π/2,i)とは、チルト角θのため、等しくな
い。
ャネルの直線移動軸に対する位置h1(pvn,i)および第2
検出器列(j=2)の第iチャネルの直線移動軸に対す
る位置h2(pvn,i)が、スキャン面のチルトに起因して、
ビュー毎に変動する様子を示している。pvnをビュー番
号とし、1≦pvn≦VWNとするとき、一般に、位置hj(pv
n,i)は、次式で示される。 hj(pvn,i)=h(0,i)+j_delt_iso_max・sin{2π(pvn−
1)/VWN} なお、ビュー角度φ=2π(pvn−1)/VWNである。
検出器列を表している。図から判るように、 j_delt_iso_max=Lj・tanθ である。
=1)についてのデータ位置移動処理の説明図である。
データをチャネル番号軸とビュー番号軸の2次元に配列
し、次に、ビュー番号pvnのデータ位置をチャネル番号
方向に、 1_delt_iso_max・sin{2π(pvn−1)/VWN} だけ移動させる。図8に示す移動後のデータ配列では、
ビュー番号方向の直線上のデータの直線移動軸に対する
位置は同一になる。
=2)についてのデータ位置移動処理の説明図である。
データをチャネル番号軸とビュー番号軸の2次元に配列
し、次に、ビュー番号pvnのデータ位置をチャネル番号
方向に、 2_delt_iso_max・sin{2π(pvn−1)/VWN} だけ移動させる。図9に示す移動後のデータ配列では、
ビュー番号方向の直線上のデータの直線移動軸に対する
位置は同一になる。
(j=1)についてのデータ切出し処理の説明図であ
る。データ位置移動後のデータ配列で、ビュー方向に見
て全ビューでデータが存在している範囲(太線内)のデ
ータを切り出す。切り出す範囲を一般的に表現すると、
チャネル間距離をDMMとし、Roundup{}を切り上げ関数と
するとき、第j検出器列の第pvnビューの第(Roundup
{Lj・tanθ/DMM}+1+j_delt_iso)チャネルから第
(I−Roundup{Lj・tanθ/DMM}−1+j_delt_iso)チ
ャネルまでである。
(j=1)についてのダミーデータ追加処理の説明図で
ある。切り出したデータ配列に空気データを追加して、
最初のデータ配列と同じようにデータ範囲を整える。
(j=2)についてのデータ切出し処理の説明図であ
る。データ位置移動後のデータ配列で、ビュー方向に見
て全ビューでデータが存在している範囲(太線内)のデ
ータを切り出す。
(j=2)についてのダミーデータ追加処理の説明図で
ある。切り出したデータ配列に空気データを追加して、
最初のデータ配列と同じようにデータ範囲を整える。
処理の説明図である。src[i]は、あるビューの最初のデ
ータ配列における各チャネルのデータを表している。デ
ータ位置移動処理により、データ位置がずれる。そこ
で、線形補間処理で、最初の位置のデータdest[i]を求
める。線形補間処理は、int{}を整数部取出し関数と
し、abs{}を絶対値関数とするとき、図14のようにチ
ャネル番号の小さい方に移動した場合は、 delt_iso=delt_iso_max・sin{2π(pvn−1)/VWN} int_delt_iso=abs{int{delt_iso/DMM}} ratio=abs{delt_iso/DMM}-int_delt_iso dest[i-int_delt_iso]=src[i]・(1-ratio)+src[i+1]・ra
tio となる。一方、チャネル番号の大きい方に移動した場合
は、 dest[i+int_delt_iso]=src[i]・(1-ratio)+src[i+1]・ra
tio となる。
チ検出器13を用い且つスキャン面をチルトさせてヘリ
カルスキャンした場合でも、アーチファクトを抑制した
画像を得ることが出来る。
ロー図である。ステップT11では、第j検出器列の第
pvnビューの第(Roundup{Lj・tanθ/DMM}+1+j_del
t_iso)チャネルから第(I−Roundup{Lj・tanθ/DM
M}−1+j_delt_iso)チャネルまでのデータを切り出
す。ステップT12では、切り出したデータにダミーデ
ータを追加して各ビューのデータ範囲を整える。ステッ
プT13では、データ位置を移動して図11または図1
3に示すように、最初と同様の2次元データ配列にす
る。そして、全ビューのチャネル位置を合わせたデータ
に変換する。
ダミーデータ追加処理の後にしただけであり、第1の実
施形態と実質的に等価である。なお、データ位置移動処
理をデータ切出し処理の後にし、その後でダミーデータ
追加処理を行ってもよい。
X線CT装置100で収集しパラレル化したデータを想
定したが、パラレル化前のデータに対してチルト補正処
理を施すことも容易に可能である。
例で想定したが、3以上の検出器列を有するマルチ検出
器にも本発明を容易に適用可能である。
置によれば、マルチ検出器を用い且つスキャン面をチル
トさせてヘリカルスキャンした場合でも、アーチファク
トを抑制した画像を得ることが出来る。このため、被爆
を避けたい部分(例えば胎児)やX線が透過するとアー
チファクトを生じる部分(例えば金属が埋め込まれた部
分)を避けるようにチルトさせたスキャンを実施可能と
なる。
ク図である。
である。
図である。
動軸に対する位置を示す説明図である。
線移動軸に対する位置を示す説明図である。
キャン面のチルトに起因して、ビュー毎に変動する様子
を示す説明図である。
す説明図である。
位置移動処理の説明図である。
位置移動処理の説明図である。
タ切出し処理の説明図である。
ーデータ追加処理の説明図である。
タ切出し処理の説明図である。
ーデータ追加処理の説明図である。
である。
ー図である。
時の直線移動軸に対する第iチャネルの位置を示す説明
図である。
の直線移動軸に対する第iチャネルの位置を示す説明図
である。
Claims (16)
- 【請求項1】 2以上の検出器列を有するマルチ検出器
を用い且つスキャン面をチルトさせたヘリカルスキャン
により収集したデータを基に画像を生成する画像生成方
法であって、 スキャン面のチルトに起因して、検出器列の各チャネル
の直線移動軸に対する位置が、ビュー毎に変動するのを
補正するチルト補正処理を、データに対して施すことを
特徴とする画像生成方法。 - 【請求項2】 2以上の検出器列を有するマルチ検出器
を用い且つスキャン面をチルトさせたヘリカルスキャン
により収集したデータに感度補正等の前処理を施し、次
にスキャン面のチルトに起因して検出器列の各チャネル
の直線移動軸に対する位置がビュー毎に変動するのを補
正するチルト補正処理を施し、画像再構成面上の補間デ
ータを近傍のデータから算出するマルチスライス−ヘリ
カル補間処理を施し、補間データに対して逆投影処理を
施して画像を生成することを特徴とする画像生成方法。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の画像生
成方法において、前記チルト補正処理は、チャネル番号
軸とビュー番号軸の2次元に配列したデータを、スキャ
ン面のチルトに起因して検出器列の各チャネルの直線移
動軸に対する位置がビュー毎に変動するのを打ち消すよ
うに、データ位置を移動させるデータ位置移動処理と、
移動後のデータ配列でビュー方向に見て全ビューでデー
タが存在している範囲のデータを切り出すデータ切出し
処理と、切り出したデータにダミーデータを追加してデ
ータ範囲を整えるダミーデータ追加処理と、全ビューの
チャネル位置を合わせたデータに変換するデータ変換処
理とからなることを特徴とする画像生成方法。 - 【請求項4】 請求項3に記載の画像生成方法におい
て、pvnをビュー番号とし、1≦pvn≦VWNとし、全ビュ
ーで実質的に2πだけ回転するものとし、チルト角をθ
とし、直線移動軸と回転軸の交点から第j(jは検出器
列番号で、1≦j≦J)検出器列に対応するスキャン面
までの距離をLjとするとき、 前記データ位置移動処理で、第j検出器列のパラレル化
した各チャネルのデータ位置を、 j_delt_iso=Lj・tanθ・sin{2π(pvn−1)/VWN} だけチャネル方向に移動することを特徴とする画像生成
方法。 - 【請求項5】 請求項4に記載の画像生成方法におい
て、チャネル間距離をDMMとし、Roundup{}を切り上げ関
数とするとき、 前記データ切出し処理で、第j検出器列の第pvnビュー
の第(Roundup{Lj・tanθ/DMM}+1+j_delt_iso)チ
ャネルから第(I−Roundup{Lj・tanθ/DMM}−1+j_
delt_iso)チャネルまでのデータを切り出すことを特徴
とする画像生成方法。 - 【請求項6】 請求項1または請求項2に記載の画像生
成方法において、pvnをビュー番号とし、1≦pvn≦VWN
とし、全ビューで実質的に2πだけ回転するものとし、
チルト角をθとし、直線移動軸と回転軸の交点から第j
(jは検出器列番号で、1≦j≦J)検出器列に対応す
るスキャン面までの距離をLjとし、チャネル間距離をD
MMとし、Roundup{}を切り上げ関数とし、 j_delt_iso=Lj・tanθ・sin{2π(pvn−1)/VWN} とするとき、 前記チルト補正処理は、第j検出器列の第pvnビューの
第(Roundup{Lj・tanθ/DMM}+1+j_delt_iso)チャ
ネルから第(I−Roundup{Lj・tanθ/DMM}−1+j_de
lt_iso)チャネルまでのデータを切り出すデータ切出し
処理と、切り出したデータにダミーデータを追加してデ
ータ範囲を整えるダミーデータ追加処理と、全ビューの
チャネル位置を合わせたデータに変換するデータ変換処
理とからなることを特徴とする画像生成方法。 - 【請求項7】 請求項3から請求項6のいずれかに記載
の画像生成方法において、前記ダミーデータが、空気デ
ータであることを特徴とする画像生成方法。 - 【請求項8】 請求項3から請求項7のいずれかに記載
の画像生成方法において、前記データ変換処理が、補間
演算処理であることを特徴とする画像生成方法。 - 【請求項9】 X線管と、そのX線管に対向し且つ2以
上の検出器列を有するマルチ検出器と、前記X線管およ
び前記マルチ検出器を直線移動軸に沿って被検体に対し
て直線的に相対移動させる直線移動制御手段と、前記X
線管および前記マルチ検出器の少なくとも一方を回転軸
の周りに回転させる回転制御手段と、前記回転により形
成されるスキャン面の直線移動軸に対する角度を90゜
以外の角度にチルトさせるチルト制御手段と、前記マル
チ検出器を用い且つスキャン面をチルトさせたヘリカル
スキャンによりデータを収集するスキャン制御手段と、
収集したデータを基に画像を生成する画像生成手段とを
備えたX線CT装置であって、 スキャン面のチルトに起因して検出器列の各チャネルの
直線移動軸に対する位置がビュー毎に変動するのを補正
するチルト補正処理をデータに対して施すチルト補正処
理手段を具備したことを特徴とするX線CT装置。 - 【請求項10】 X線管と、そのX線管に対向し且つ2
以上の検出器列を有するマルチ検出器と、前記X線管お
よび前記マルチ検出器を直線移動軸に沿って被検体に対
して直線的に相対移動させる直線移動制御手段と、前記
X線管および前記マルチ検出器の少なくとも一方を回転
軸の周りに回転させる回転制御手段と、前記回転により
形成されるスキャン面の直線移動軸に対する角度を90
゜以外の角度にチルトさせるチルト制御手段と、前記マ
ルチ検出器を用い且つスキャン面をチルトさせたヘリカ
ルスキャンによりデータを収集するスキャン制御手段
と、収集したデータを基に画像を生成する画像生成手段
とを備えたX線CT装置であって、 前記データに感度補正等の前処理を施す前処理手段と、
スキャン面のチルトに起因して検出器列の各チャネルの
直線移動軸に対する位置がビュー毎に変動するのを補正
するチルト補正処理を施すチルト補正処理手段と、画像
再構成面上の補間データを近傍のデータから算出するマ
ルチスライス−ヘリカル補間処理を施すマルチスライス
−ヘリカル補間処理手段と、補間データに対して逆投影
処理を施して画像を生成する逆投影処理手段とを具備し
たことを特徴とするX線CT装置。 - 【請求項11】 請求項9または請求項10に記載のX
線CT装置において、前記チルト補正処理手段は、チャ
ネル番号軸とビュー番号軸の2次元に配列したデータ
を、スキャン面のチルトに起因して検出器列の各チャネ
ルの直線移動軸に対する位置がビュー毎に変動するのを
打ち消すように、データ位置を移動させるデータ位置移
動手段と、移動後のデータ配列でビュー方向に見て全ビ
ューでデータが存在している範囲のデータを切り出すデ
ータ切出し手段と、切り出したデータにダミーデータを
追加してデータ範囲を整えるダミーデータ追加手段と、
全ビューのチャネル位置を合わせたデータに変換するデ
ータ変換手段とを備えてなることを特徴とするX線CT
装置。 - 【請求項12】 請求項11に記載のX線CT装置にお
いて、pvnをビュー番号とし、1≦pvn≦VWNとし、全ビ
ューで実質的に2πだけ回転するものとし、チルト角を
θとし、直線移動軸と回転軸の交点から第j(jは検出
器列番号で、1≦j≦J)検出器列に対応するスキャン
面までの距離をLjとするとき、 前記データ位置移動手段で、第j検出器列のパラレル化
した各チャネルのデータ位置を、 j_delt_iso=Lj・tanθ・sin{2π(pvn−1)/VWN} だけチャネル方向に移動することを特徴とするX線CT
装置。 - 【請求項13】 請求項12に記載のX線CT装置にお
いて、チャネル間距離をDMMとし、Roundup{}を切り上げ
関数とするとき、 前記データ切出し手段で、第j検出器列の第pvnビュー
の第(Roundup{Lj・tanθ/DMM}+1+j_delt_iso)チ
ャネルから第(I−Roundup{Lj・tanθ/DMM}−1+j_
delt_iso)チャネルまでのデータを切り出すことを特徴
とするX線CT装置。 - 【請求項14】 請求項9または請求項10に記載のX
線CT装置において、pvnをビュー番号とし、1≦pvn≦
VWNとし、全ビューで実質的に2πだけ回転するものと
し、チルト角をθとし、直線移動軸と回転軸の交点から
第j(jは検出器列番号で、1≦j≦J)検出器列に対
応するスキャン面までの距離をLjとし、チャネル間距
離をDMMとし、Roundup{}を切り上げ関数とし、 j_delt_iso=Lj・tanθ・sin{2π(pvn−1)/VWN} とするとき、 前記チルト補正手段は、第j検出器列の第pvnビューの
第(Roundup{Lj・tanθ/DMM}+1+j_delt_iso)チャ
ネルから第(I−Roundup{Lj・tanθ/DMM}−1+j_de
lt_iso)チャネルまでのデータを切り出すデータ切出し
手段と、切り出したデータにダミーデータを追加してデ
ータ範囲を整えるダミーデータ追加手段と、全ビューの
チャネル位置を合わせたデータに変換するデータ変換手
段とを備えてなることを特徴とするX線CT装置。 - 【請求項15】 請求項11から請求項14のいずれか
に記載のX線CT装置において、前記ダミーデータが、
空気データであることを特徴とするX線CT装置。 - 【請求項16】 請求項11から請求項15のいずれか
に記載のX線CT装置において、前記データ変換手段
が、補間演算手段であることを特徴とするX線CT装
置。
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