JP2003116839A - Ｘ線ｃｔ装置における投影データの収集方法およびｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｘ線ＣＴ装置において、解像度の高い断層画
像を得ること。 【解決手段】 投影データを収集するための、被検体Ｐ
の周りを回転するＸ線管１１の位置数を、所定の第１の
回転角度範囲における位置数と、前記第１の回転角度範
囲に続く前記第１の回転角度範囲と同じ第２の回転角度
範囲における位置数とは、公約数をもたないように設定
するようにした。これにより、１回転で得るビュー数の
略２倍の投影データが細かい角度間隔で得られ、この投
影データを基に画像再構成を行うことにより、解像度の
高い断層画像を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、解像度の高い画像
を得るようにした、Ｘ線ＣＴ装置における投影データの
収集方法およびＸ線ＣＴ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線ＣＴ装置は、被検体を間にしてＸ線
管とＸ線検出器とを対向配置して、これを被検体の周囲
に回転させてＸ線管から照射し、被検体を透過したＸ線
量をＸ線検出器で計測し、この計測データをデータ収集
システムにて積分し更にデジタル信号に変換して投影デ
ータとして収集し、この収集した投影データを、コンピ
ュータを用いて画像再構成することによって、被検体の
断層像を得るものである。このＸ線ＣＴ装置は、それが
発明されて以来めざましい進歩を遂げ、それは、画質改
善、撮影時間および画像再構成時間の短縮、Ｘ線被曝量
の低減等に対する飽くなき挑戦の賜物と言っても過言で
はない。第３世代と称されるＸ線ＣＴ装置は、図９に模
式的に示すように、被検体Ｐを間にして、Ｘ線管１１と
多チャンネルのＸ線検出器１２とを対向配置し、これら
を、被検体Ｐの周りに３６０°に亘って回転させなが
ら、Ｘ線管１１からコリメートされた扇形のＸ線ビーム
を被検体Ｐへ照射し、複数の検出素子が円弧状に配列さ
れたＸ線検出器１２で、前記被検体Ｐを透過したＸ線を
検出している。この或る角度においてＸ線検出器１２で
検出された検出データの集合をビュー（view）と称し、
Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを被検体Ｐの周りに１回
転させて、画像を再構成するのに必要な複数ビューの投
影データを収集することをスキャン（scan）と称してい
る。なお、このスキャンは、撮影する断層面（スライ
ス）毎に行われる。そして、１スキャンによって得られ
た複数ビューの投影データを、高速演算装置などを用い
て再構成処理をすることにより、被検体Ｐの断層画像が
得られる。よって、上記の例えば１°毎に１ビューの投
影データを収集する場合には、３６０ビューの投影デー
タを用いて画像を再構成することになる。

【０００３】この再構成によって得られる画像の解像度
は、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを被検体Ｐの周りに
１回転させて得られるビュー数が多い程高くすることが
可能となる。そのため、最近の通常の撮影では、１回転
につき９００ビューの投影データを収集している（すな
わち、０．４°毎に１ビューの投影データを収集し、こ
れを３６０°にわたって順次収集する）。また、画像の
信号対雑音比（Ｓ／Ｎ）が悪い場合には、同一スライス
に対して複数回転で得られるデータ（例えば、２回転で
は１８００ビューのデータとなる）を用いて画像を作成
することによって、Ｓ／Ｎを向上させるスタックスキャ
ンと称する手法が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、画像の
解像度を高めるための一つの方法は、１回転で得るビュ
ー数を増すことである。しかし、現在では１回転に要す
る時間が、１秒〜０．５秒に設定されているので、この
時間内に収集する投影データのビュー数を、いま以上に
増加させることは、ハードウェアのデータ転送性能など
から極めて困難であると言わざるを得ない。また、複数
回転で得られるデータを用いて画像を作成するスタック
スキャンは、例えば、図９に示されているＸ線管１１と
Ｘ線検出器１２との位置が、１ビュー目の位置であると
すると、１回転目も２回転目も１ビュー目の位置は同じ
である。すなわち、回転数に拘わらず何ビュー目であっ
ても、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２との位置関係は同じ
であり、スタックスキャンは、回転角度の位置が同一で
あるビューの投影データを、複数回使用して画像再構成
するものである。よって、スタックスキャンは、Ｓ／Ｎ
の向上は図られるものの、画像そのものの解像度を改善
することはできないという問題がある。本発明は、この
ような問題を解決して、より解像度の高い画像を得るこ
とを実現しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、Ｘ線ＣＴ装置における投
影データの収集方法であって、投影データを収集するた
めの、被検体の周りを回転するＸ線発生源の位置数を、
所定の第１の回転角度範囲における位置数と、前記第１
の回転角度範囲に続く前記第１の回転角度範囲と同じ第
２の回転角度範囲における位置数とは、公約数をもたな
いように設定することを特徴とする。また、請求項３に
記載の発明は、前記Ｘ線発生源を被検体の周りに複数回
回転させ、この複数回の回転中に、合計が奇数となるビ
ュー数の投影データを、所定の回転角度毎に収集するこ
とを特徴とする。これらにより、データ収集レートを高
めることなく、被検体に対して細かい角度間隔で多数ビ
ューの投影データを容易に収集することができる。

【０００６】また、請求項８に記載の発明は、Ｘ線ＣＴ
装置であって、Ｘ線発生源が被検体の周りを少なくとも
１回転する間に、所定の第１の回転角度範囲におけるＸ
線発生源の所定の位置の数と、前記第１の回転角度範囲
に続く前記第１の回転角度範囲と同じ第２の回転角度範
囲におけるＸ線発生源の所定の位置の数とが公約数をも
たないように設定して、複数ビューの投影データを収集
する投影データ収集手段と、この投影データ収集手段に
よって収集した複数ビューの投影データに基づき、画像
再構成を行う画像再構成手段とを備えたことを特徴とす
る。これにより、被検体に対して細かい角度間隔で多数
ビューの投影データを収集し、この投影データを用いて
画像を再構成することにより、極めて解像度の高い断層
画像を得ることができる。

【０００７】さらに、請求項９に記載の発明は、被検体
の周りを回転するＸ線発生源から複数ビューの投影デー
タを収集する投影データ収集手段と、この投影データ収
集手段によって収集した複数ビューの投影データに基づ
き、画像再構成を行う画像再構成手段とを備えるＸ線Ｃ
Ｔ装置において、前記投影データ収集手段を、前記Ｘ線
発生源が前記被検体の周りを１回転したときに、合計が
偶数ビューの投影データを収集し、または、前記Ｘ線発
生源が前記被検体の周りをｍ回転（ｍは２以上の正の整
数）したときに、合計が奇数となるビュー数の投影デー
タを収集するように切替える切替え手段を具備すること
を特徴とする。これにより、容易な切替え操作により、
従来型のデータ収集と本発明によるデータ収集とを選択
的に実施することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るＸ線ＣＴ装置
における投影データの収集方法とその方法を適用するＸ
線ＣＴ装置の一実施の形態について、図１ないし図８を
参照して詳細に説明する。図１は、本発明に係るＸ線Ｃ
Ｔ装置の一実施の形態の概略構成を示した外観図であ
り、図２は、同じく概略的なブロック図である。このＸ
線ＣＴ装置は、架台１と、架台１の前面に配置される寝
台２と、架台１および寝台２を操作する操作卓３から構
成される。架台１の略中心部には、撮影部となる開口部
４が設けられている。また、寝台２の上面には、被検体
が載置される天板５が設けられている。操作卓３の操作
によって、寝台２の高さは適宜調節され、天板５も架台
１側へスライドさせられる。よって、撮影時には、天板
５に載置された状態で被検体が、架台１の開口部４へ送
り込まれる。操作卓３上には、キーボードを始めマウス
やトラックボール、ジョイスティックなどのポインティ
ングデバイスを備えた入力器６やモニタ７が配置され、
操作卓３内には後述する制御部２０が収納されている。

【０００９】架台１内には、図２に示すように、天板５
に載置されて開口部４に位置する被検体Ｐを間にして、
Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とが対向するように配置さ
れている。そして、Ｘ線管１１からは扇状のＸ線ビーム
を被検体Ｐへ照射し、この被検体Ｐを透過したＸ線を、
Ｘ線管１１の焦点を中心として多チャンネルの検出素子
を円弧状に配列したＸ線検出器１２で検出するようにな
っている。なお、１スキャンで複数スライス分の投影デ
ータを得る場合には、Ｘ線検出器１２は、被検体Ｐの体
軸方向に、複数列の検出素子が配列された構成となる。
このＸ線管１１とＸ線検出器１２とは、回転部１３に支
持されていて、被検体Ｐの周りを連続回転することがで
きるようになっている。この回転部１３は、回転駆動部
１４によって制御部２０から供給される駆動制御信号に
基づき駆動される。なお、寝台２には寝台制御部１５が
設けられており、制御部２０から供給される寝台制御信
号に基づき、例えば、天板５を所望のスライス位置へと
所定量移動させたり、所定のスキャン範囲にわたって連
続的に移動させる。

【００１０】また、架台１内には、高電圧発生装置１６
が設置されている。この高電圧発生装置１６は、図示し
ないスリップリングを介してＸ線管１１に接続されてい
て、制御部２０から供給されるＸ線制御信号に基づき、
Ｘ線管１１に供給する管電流、管電圧を決定し、これを
所定のタイミングで供給しＸ線を発生させる。さらに、
架台１内には、図示しないスリップリングを介してＸ線
検出器１２に接続されるデータ収集システム（data ac
quisition system；以下、ＤＡＳと略称する。）１７
が設置されている。このＤＡＳ１７は、Ｘ線の発生に関
連するタイミングで、制御部２０から供給されるデータ
収集制御信号に基づき、Ｘ線検出器１２から得られる、
Ｘ線パス毎のＸ線透過率を反映した計測データを収集す
る。なお、図示は省略したが、ＤＡＳ１７は、Ｘ線検出
器１２の各検出素子からの出力を時間的に積分する積分
器と、積分器の出力をチャンネル単位で高速かつシリア
ルに取り込むマルチプレクサと、マルチプレクサの出力
信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータなどか
ら構成されている。

【００１１】次に、操作卓３内に収納されている制御部
２０について説明する。この制御部２０の構成を図３に
ブロック図で示してある。制御部２０は、Ｘ線ＣＴ装置
を構成する各構成機器を有機的に制御する中枢的機能を
果し、ホストコントローラとしてのＣＰＵ２１を有して
いる。このＣＰＵ２１はクロック回路２２を内蔵し、こ
のクロック回路２２からのクロックを用いて、各部の動
作および時間を管理し、またこのクロックを共通クロッ
クとして、制御部２０内の各部に供給するようになって
いる。ＣＰＵ２１には、コントロールバス２３とデータ
バス２４とが接続されており、コントロールバス２３に
は、前処理部２５、ディスクインターフェース２６、再
構成部２７および表示メモリ２８が接続されている。ま
た、データバス２４には、前処理部２５、ディスクイン
ターフェース２６、再構成部２７、表示メモリ２８およ
びメモリ２９が接続されている。なお、ディスクインタ
ーフェース２６には、大容量記憶装置としての磁気ディ
スク装置３０が接続されている。一方、制御部２０のコ
ントロールバス２３には、制御部２０外の機器として、
前述の入力器６、回転駆動部１４、寝台制御部１５、高
電圧発生装置１６、ＤＡＳ１７が接続される。また、Ｄ
ＡＳ１７は前処理部２５に接続され、モニタ７は表示メ
モリ２８に接続される。

【００１２】入力器６からスキャン条件などが入力され
ると、制御部２０のＣＰＵ２１から、スキャン条件に応
じて各部へ制御信号が出力される。すなわち、回転駆動
部１４へ駆動制御信号が供給され、回転部１３を１回転
０．５秒あるいは１秒など所定の速度で回転させる。ま
た、高電圧発生装置１６へＸ線制御信号を供給するとと
もに、ＤＡＳ１７へデータ収集制御信号を供給し、回転
しているＸ線管１１からＸ線を照射させ、所定のタイミ
ングでＸ線検出器１２によって検出される計測データ
を、積分し更にＡ／Ｄ変換して投影データとして収集す
る。ＤＡＳ１７は投影データの収集を繰返し、収集され
た投影データは、前処理部２５でキャリブレーションな
どの前処理を受けた後、被検体Ｐの周りにおけるビュー
の位置を表す位置情報とともに、生データとしてデータ
バス２４を介して読み書き可能なＤＲＡＭなどのメモリ
２９に一旦書き込まれ、さらにここから読み出されて再
構成部２７に送られる。再構成部２７は、スキャン毎の
多方向の投影データに基づいて断層画像データを再構成
する。この断層画像データは、読み書き可能なＤＲＡＭ
などの表示メモリ２８に一旦書き込まれ、さらにここか
らモニタ７に読み出され、断層画像として表示される。
また、この断層画像データは、表示メモリ２８から読み
出され、ディスクインターフェース２６を介して磁気デ
ィスク装置３０に格納される。

【００１３】次に、本発明のＸ線ＣＴ装置における、投
影データの収集手段の種々の実施の形態について説明す
る。従来のＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線管１１とＸ線検出器
１２とを被検体Ｐの周りに１回転させることによって、
例えば９００ビューの投影データを収集し、このデータ
を用いて１枚の断層画像を再構成するものと説明した。
この場合、１回転に要する時間は、例えば１秒であり、
０．４°毎に１ビューの投影データを収集している。説
明を簡単にするために、１回転で８ビューの投影データ
を収集する場合を、図４を参照して説明する。この場
合、４５°毎に１ビューの投影データを収集することに
なり、図４から明らかなように、Ｘ線管１１が、０°の
位置、４５°の位置、９０°の位置、１３５°の位置、
１８０°の位置、２２５°の位置、２７０°の位置、３
１５°の位置にあるときに投影データを収集する（な
お、図を複雑にしないため、Ｘ線検出器１２の図示を省
略した）。ところで、０°と１８０°、４５°と２２５
°、９０°と２７０°、そして１３５°と３１５°の位
置での投影データは、同じＸ線パスであることがわか
る。なお、Ｘ線パスは、図４に破線で示してある。すな
わち、Ｘ線管１１の１回転について、初めの半回転分
（０°〜１８０°）と、それに続く半回転分（１８０°
〜３６０°）とは対称となり、同じＸ線パスの投影デー
タを２回収集している訳であり、よって、独立したＸ線
パスの投影データは４ビューとなり、同じパスのデータ
を２回使って画像再構成をしていることがわかる。

【００１４】これに対して本発明は、回転速度を変える
ことなく（すなわち、１回転に要する時間を同じとす
る）、初めの半回転分（０°〜１８０°）と、それに続
く半回転分（１８０°〜３６０°）とで、投影データを
収集するＸ線パスを異なるようにしようとするものであ
る。これは、半回転分に限らず、初めの１回転とそれに
続く次の１回転についても同様である。そして、このよ
うにして収集した投影データを基に画像を再構成しよう
とするものである。図４で説明した従来のものと対比で
きるように、本発明の実施の形態として、初めの半回転
（０°〜１８０°）で４ビューの投影データを収集し、
それに続く半回転（１８０°〜３６０°）で５ビューの
投影データを収集する場合を、図５を参照して説明す
る。なお、投影データの収集中被検体Ｐ（すなわち、天
板５）は静止している。すなわち、図５に示されている
ように、この実施の形態では、初めの半回転（０°〜１
８０°）の範囲では、従来と同様に、例えば４５°毎に
４ビューの投影データを収集する。この場合のＸ線パス
を破線で示してある。そして、それに続く半回転（１８
０°〜３６０°）の範囲では、例えば１８５°の位置か
ら３５°毎に５ビューの投影データを収集するものとす
る。この場合のＸ線パスを実線で示してある。よって、
夫々独立したＸ線パスをもつ合計９ビューの投影データ
が収集される。

【００１５】このような投影データの収集方法は、一つ
のスキャンモードとして、予めＣＰＵ２１に記憶させて
おく。よって、入力器６を操作して、このスキャンモー
ドを指定すると、ＣＰＵ２１は、Ｘ線管１１からのＸ線
照射タイミングと、ＤＡＳ１７による投影データ収集の
タイミングとを、初めの半回転と、それに続く半回転と
で変更するように、指定されたスキャンモードに合わせ
て制御する。そして、ＤＡＳ１７で順次収集される投影
データは、前処理部２５で前処理を受けた後、ビューの
位置を表す位置情報とともに、生データとしてメモリ２
９に一旦書き込まれる。さらに生データはメモリ２９か
ら読み出されて再構成部２７へ送られ、ここで通常の画
像再構成処理と同様の処理により、１枚の断層画像が再
構成される。なお、この再構成された断層画像データ
は、表示メモリ２８に一旦書き込まれ、ここからモニタ
７に読み出されて、断層画像として表示される。また、
この断層画像データは、表示メモリ２８から読み出さ
れ、ディスクインターフェース２６を介して磁気ディス
ク装置３０に格納される。このように本発明は、投影デ
ータを収集するための、被検体の周りを回転するＸ線管
１１の位置数を、所定の第１の回転角度範囲（例えば、
０°〜１８０°の範囲）における位置数と、この角度範
囲に続く第１の回転角度範囲と同じ第２の回転角度範囲
（例えば、１８０°〜３６０°の範囲）における位置数
とは、公約数をもたないように設定するものである。こ
のようにすることにより、各ビューの投影データのＸ線
パスは重ならないので、この投影データを用いて画像再
構成した断層画像の解像度を高くすることができる。

【００１６】この実施の形態では、第１の回転角度範囲
を０°〜１８０°とし、それに続く第２の回転角度範囲
を１８０°〜３６０°としたが、次に、第１の回転角度
範囲を０°〜３６０°とし、それに続く第２の回転角度
範囲を３６０°〜７２０°とする場合の実施の形態（第
２の実施の形態）について、図６を参照して説明する。
すなわち、第２の実施の形態は、Ｘ線管１１とＸ線検出
器１２とを被検体Ｐの周りに２回転させることによっ
て、一定角度毎にビューの合計が奇数となる（２ｎ＋
１）ビュー（ｎは正の整数である。）の投影データを収
集するものである。この場合、図６に、符号１１〜１で
示すＸ線管１１の位置に対応するＸ線検出器１２の符号
１２〜１で示す位置において、最初（１回転目）の１ビ
ュー目の投影データを収集するものとすると、２ビュー
目の投影データは、Ｘ線管１１が１１〜２の位置（Ｘ線
検出器１２は１２〜２の位置）で収集することになり、
１回転目の最後となるｎビュー目は、Ｘ線管１１の１１
〜ｎの位置となる（Ｘ線検出器１２は１２〜ｎの位置と
なるが、図示は省略した）。さらに、（ｎ＋１）ビュー
目は、２回転目の１ビュー目に当たり、そのときのＸ線
管１１の位置は、１１〜（ｎ＋１）の位置（Ｘ線検出器
１２は１２〜（ｎ＋１）の位置）となる。

【００１７】よって、最後のビュー（２ｎ＋１）は、２
回転目の（ｎ＋１）ビュー目に当たり、そのときのＸ線
管１１の位置は、１１〜（２ｎ＋１）の位置（Ｘ線検出
器１２の位置は図示を省略する）となる。従って、３回
転目の１ビュー目にＸ線管１１は、１回転目の１ビュー
目と同じ１１〜１で示す位置（Ｘ線検出器１２は１２〜
１の位置）に戻ることになる。このようなスキャンモー
ドも、予めＣＰＵ２１に記憶させておき、入力器６の操
作によりこのスキャンモードが指定されると、ＣＰＵ２
１は指定されたスキャンモードで、Ｘ線照射や投影デー
タの収集タイミングなどを制御する。なお、２回転で収
集するビュー数は、（２ｎ−１）ビューでもよく、例え
ば、従来１回転で９００ビューの投影データを収集して
いたものに対しては、本発明では、２回転で９００×２
＋１＝１８０１ビューまたは、９００×２−１＝１７９
９ビューの投影データを収集するものと考えればよい。
そして、これら例えば１８０１または１７９９ビューの
投影データは、ＤＡＳ１７で順次収集され、前処理部２
５で前処理を受けた後、ビューの位置を表す位置情報と
ともに、生データとしてメモリ２９に一旦書き込まれ
る。さらに生データはメモリ２９から読み出されて再構
成部２７へ送られ、ここで通常の画像再構成処理と同様
の処理により、１枚の断層画像が再構成される。なお、
この再構成された断層画像データは、表示メモリ２８に
一旦書き込まれ、ここからモニタ７に読み出されて、断
層画像として表示される。また、この断層画像データ
は、表示メモリ２８から読み出され、ディスクインター
フェース２６を介して磁気ディスク装置３０に格納され
る。

【００１８】このように、本実施の形態において画像再
構成に供される投影データのビューは、従来よりも略半
分の細かい角度間隔で得られることになる。従って、こ
の投影データを用いて再構成された断層画像の解像度
は、極めて高いものとなり、従来のスタックスキャンに
よって得た画像に比べても、極めて高いものとなる。こ
の実施の形態では、１画像分の投影データを収集するの
に、２倍のスキャン時間を要することになる。よって、
早く画像を確認する必要がある場合には、Ｘ線管１１と
Ｘ線検出器１２との１回転目で得られる１番目からｎ番
目までのｎビューの投影データを基に先ず画像を再構成
し、次の２回転目で得られる（ｎ＋１）番目から（２ｎ
＋１）番目までの（ｎ＋１）ビューの投影データを基に
画像を再構成し、その後２回転で得られた（２ｎ＋１）
ビュー全ての投影データを用いて画像再構成を行うよう
にしてもよい。なお、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２とを
被検体Ｐの周りにｍ回転（ｍは２以上の整数である。）
させることによって、一定角度毎にビューの合計が奇数
となる投影データを収集し、このデータを用いて１枚の
断層画像を再構成してもよい。

【００１９】次に、本発明をヘリカルスキャン方式のＸ
線ＣＴ装置に適用した場合を、第３の実施の形態とし
て、図７および図８を参照して説明する。ヘリカルスキ
ャン方式は、回転部１３を連続回転させるとともに、天
板５を一定速度で被検体Ｐの体軸方向にスライドさせな
がら、投影データの収集を繰り返すもので、図７（ａ）
に示すように、被検体Ｐから見てＸ線管１１が螺旋軌道
を移動しながら投影データが収集される。ここで、投影
データＤは、Ｄ（ＣＨ，φ，Ｚ）で表される。なお、Ｃ
ＨはＸ線検出器１２を構成する検出素子のチャンネル、
φは回転部１３の角度すなわち、Ｘ線管１１の角度位
置、Ｚは天板５の長手方向の位置である。ヘリカルスキ
ャンでは、天板５が連続的にスライドしているので、φ
に応じてＺが変化する。なお、天板５を移動させず、架
台１（すなわち、Ｘ線管１１とＸ線検出器１２）を一定
速度で移動させる場合も同様である。そして、１枚の断
層画像を再構成するには、天板５の位置Ｚが同一の３６
０°分の投影データが必要である。しかし、ヘリカルス
キャンで実際に得られる投影データは、Ｘ線管１１の角
度位置φに応じてＺが変化しているので、図７（ｂ）に
示すように、例えばＺ１〜Ｚ２にわたる７２０°分の投
影データを収集し、これらの投影データは、あたかも収
集範囲（Ｚ１〜Ｚ２）の中心Ｚｃ（Ｚｃ＝（Ｚ１＋Ｚ
２）／２）から収集した３６０°分の投影データとなる
ように、距離補間処理により変換される。よって、距離
補間処理の施された投影データを用いて画像再構成を行
い、位置Ｚｃにおける断層画像が得られる。なお、２回
転に限らずそれ以上のｎ回転分の投影データを収集し
て、その中心Ｚｃから収集した３６０°分の投影データ
としてもよい。このように、ヘリカルスキャンの断層画
像のスライス位置は、このＺｃで定義される。

【００２０】そこで、本発明をヘリカルスキャン方式の
Ｘ線ＣＴ装置に適用した場合は、第２の実施の形態とし
て説明した場合と同様に、Ｘ線管１１が複数回転する間
に、Ｘ線管１１の所定角度位置毎に合計が奇数ビューと
なる投影データを収集して、１枚の断層画像を再構成す
るものとする。その様子を、例えば、２回転で９ビュー
の投影データを収集するものとして、図８を参照して説
明する。なお、図８は、被検体Ｐに対するＸ線管１１の
移動軌跡を示したもので、横軸は被検体Ｐ（天板５）の
位置Ｚであり、縦軸はＸ線管１１の角度位置φである。
さて、２回転で９ビューの投影データを収集するものと
すると、８０°毎に１ビューの投影データを収集するこ
とになる。よって、図中白丸で示すように、１回転目で
は、Ｘ線管１１の角度位置が０°、８０°、１６０°、
２４０°、３２０°のところで、Ｘ線検出器１２から投
影データがＤＡＳ１７によって収集される。そして、Ｘ
線管１１が１回転する間に天板５はＺ１だけ移動する。
また、３２０°の次は、４００°すなわち、２回転目の
４０°の角度位置で投影データが収集され、その後１２
０°、２００°、２８０°の位置で投影データの収集が
続けられる。

【００２１】なお、２８０°の次は、３６０°（＝０
°）の位置で投影データを収集することになるが、これ
は３回転目の最初に収集される投影データである。ま
た、２回転目でも天板５はＺ２だけ移動する。ここで、
移動距離Ｚ１とＺ２とは等しい。そして、これらの各投
影テータは、ヘリカルスキャンにおいて一般的に実施さ
れる距離補間処理により、Ｚ１とＺ２との中間位置Ｚｃ
上の投影データに変換される。このＺｃの位置に距離補
間処理の施された投影データを、図８中に黒丸で示して
ある。従って、画像再構成は、スライス位置Ｚｃに距離
補間処理の施された合計９ビューの投影データを用いて
行われる。これらのＸ線パスはいずれも重なることはな
いので、画像再構成によって、より解像度の高い断層画
像を得ることができる。これに対して、通常のヘリカル
スキャンでは、本実施の形態に対応付けて説明すると、
１回転で４ビュー、よって、２回転で８ビューの投影デ
ータを収集し、この２回転分で得られる８ビューの投影
データを、距離補間処理して、スライス位置Ｚｃでの投
影データに変換する。しかし、元の投影データを収集し
た角度位置は、１回転目も２回転目も同じなので、同じ
角度位置のＸ線パスは重なり、結局、位置Ｚｃに距離補
間処理された投影データは、４ビューの投影データとな
る。そして、この４ビューの投影データを使って再構成
処理を行い、断層画像を得ている。よって、本発明をヘ
リカルスキャンに適用した場合にも、より解像度の高い
断層画像が得られることが理解される。

【００２２】本発明は、上述の第１ないし第３の実施の
形態に限られるものではなく、種々の形態として実施す
ることが可能である。例えば３回転（ｍ＝３）で収集す
るビューの数を（３ｎ＋１）または（３ｎ−１）として
もよく、この場合は、より細かい角度毎に３倍のビュー
数の投影データを得て画像再構成を行うので、より解像
度を上げることができる。ただし、回転数が増える分だ
けスキャン時間は長くなる。さらに、１台のＸ線ＣＴ装
置を、本発明のように、複数回転で合計が奇数となるビ
ュー数の投影データを、所定角度毎に収集して１枚の画
像を再構成する場合と、従来と同じく１回転で偶数ビュ
ーの投影データを、所定角度毎に収集して１枚の画像を
再構成する場合とを切替えて使用することもできる。こ
の場合は、入力器６からの操作によって制御部２０へ切
替え指令を発し、これをＣＰＵ２１が受けて、指令に基
づきＸ線照射のタイミングすなわち、データ収集のタイ
ミングを変更するとともに、画像再構成する投影データ
の数（ビュー数）を変更すればよい。この変更は、ソフ
トウエアまたはファームウエアの変更により対応するこ
とが可能であり、ハードウェアの変更を伴なうものでは
ない。また、回転駆動部１４によるＸ線管１１とＸ線検
出器１２との回転速度を変更することもない。

【００２３】また、本発明を、Ｘ線検出器が、Ｘ線管と
一体となって回転するいわゆる第３世代（Ｒ／Ｒ方式）
のＸ線ＣＴ装置に適用した場合について説明したが、Ｘ
線検出器が被検体の周りに３６０°にわたって配列さ
れ、Ｘ線管のみが被検体の周りを回転するいわゆる第４
世代（Ｒ／Ｓ方式）のＸ線ＣＴ装置にも適用が可能であ
ることは言うまでもない。さらに、Ｘ線管は、Ｘ線ビー
ムを発生させることの可能な固体素子であってもよい。

【００２４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１お
よび請求項３に記載の発明によれば、データ収集レート
を高めることなく、被検体に対して細かい角度間隔で多
数ビューの投影データを容易に収集することができる。
また、請求項８に記載の発明によれば、被検体に対して
細かい角度間隔で多数ビューの投影データを収集し、こ
の投影データを用いて画像を再構成することにより、極
めて解像度の高い断層画像を得ることができる。さら
に、請求項９に記載の発明によれば、容易な切替え操作
により、本発明によるデータ収集と従来型のデータ収集
とを選択できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の一実施の形態の概
略構成を示した外観図である。

【図２】図１に示したＸ線ＣＴ装置の概略構成を示した
ブロック図である。

【図３】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の制御部の構成を示
したブロック図である。

【図４】従来のＸ線ＣＴ装置における、投影データの収
集方法を説明した説明図である。

【図５】本発明の一実施の形態としての、投影データの
収集方法を説明するために示した説明図である。

【図６】本発明の他の実施の形態を説明するために示し
た説明図である。

【図７】ヘリカルスキャン方式のＸ線ＣＴ装置を説明す
るために示した説明図である。

【図８】本発明のさらに他の実施の形態を説明するため
に示した説明図である。

【図９】第３世代のＸ線ＣＴ装置の概略を説明するため
に示した説明図である。

【符号の説明】

１１ Ｘ線管 １２ Ｘ線検出器 １３ 回転部 Ｐ 被検体

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投影データを収集するための、被検体の
   周りを回転するＸ線発生源の位置数を、所定の第１の回
   転角度範囲における位置数と、前記第１の回転角度範囲
   に続く前記第１の回転角度範囲と同じ第２の回転角度範
   囲における位置数とは、公約数をもたないように設定す
   ることを特徴とするＸ線ＣＴ装置における投影データの
   収集方法。
2. 【請求項２】 前記所定の回転角度範囲は、１８０°ま
   たは３６０°であることを特徴とする請求項１に記載の
   Ｘ線ＣＴ装置における投影データの収集方法。
3. 【請求項３】 前記Ｘ線発生源を被検体の周りに複数回
   回転させ、この複数回の回転中に、合計が奇数となるビ
   ュー数の投影データを、所定の回転角度毎に収集するこ
   とを特徴とするＸ線ＣＴ装置における投影データの収集
   方法。
4. 【請求項４】 前記Ｘ線発生源の奇数回転目における最
   初のビューの位置は、互いに同じ位置となることを特徴
   とする請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置における投影デー
   タの収集方法。
5. 【請求項５】 前記合計が奇数となるビュー数の投影デ
   ータは、前記Ｘ線発生源を２回転させて収集することを
   特徴とする請求項３または請求項４のいずれか１項に記
   載のＸ線ＣＴ装置における投影データの収集方法。
6. 【請求項６】 前記２回転で（２ｎ＋１）または（２ｎ
   −１）ビュー（ｎは正の整数）の投影データを収集する
   ことを特徴とする請求項５に記載のＸ線ＣＴ装置におけ
   る投影データの収集方法。
7. 【請求項７】 前記投影データの収集は、前記Ｘ線発生
   源または前記被検体を相対的に、前記被検体の体軸方向
   に沿って一定速度で移動させながら行うことを特徴とす
   る請求項３ないし請求項６のいずれか１項に記載のＸ線
   ＣＴ装置における投影データの収集方法。
8. 【請求項８】 Ｘ線発生源が被検体の周りを少なくとも
   １回転する間に、所定の第１の回転角度範囲におけるＸ
   線発生源の所定の位置の数と、前記第１の回転角度範囲
   に続く前記第１の回転角度範囲と同じ第２の回転角度範
   囲におけるＸ線発生源の所定の位置の数とが公約数をも
   たないように設定して、複数ビューの投影データを収集
   する投影データ収集手段と、この投影データ収集手段に
   よって収集した複数ビューの投影データに基づき、画像
   再構成を行う画像再構成手段とを備えたことを特徴とす
   るＸ線ＣＴ装置。
9. 【請求項９】 被検体の周りを回転するＸ線発生源から
   複数ビューの投影データを収集する投影データ収集手段
   と、この投影データ収集手段によって収集した複数ビュ
   ーの投影データに基づき、画像再構成を行う画像再構成
   手段とを備えるＸ線ＣＴ装置において、前記投影データ
   収集手段を、前記Ｘ線発生源が前記被検体の周りを１回
   転したときに、合計が偶数ビューの投影データを収集
   し、または、前記Ｘ線発生源が前記被検体の周りをｍ回
   転（ｍは２以上の正の整数）したときに、合計が奇数と
   なるビュー数の投影データを収集するように切替える切
   替え手段を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
10. 【請求項１０】 前記合計が奇数となるビュー数は、前
    記合計が偶数であるビュー数ｎのｍ倍＋１またはｍ倍−
    １とすることを特徴とする請求項９に記載のＸ線ＣＴ装
    置。
11. 【請求項１１】 前記投影データの収集中に、前記Ｘ線
    発生源または前記被検体を相対的に、前記被検体の体軸
    方向に沿って一定速度で移動させる移動手段を具備する
    ことを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれか
    １項に記載のＸ線ＣＴ装置。