JP2003126080A - 多列検出器型ｘ線ｃｔ装置とその断層写真像の作成方法 - Google Patents
多列検出器型ｘ線ｃｔ装置とその断層写真像の作成方法Info
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- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
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- A61B6/583—Calibration using calibration phantoms
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S378/00—X-ray or gamma ray systems or devices
- Y10S378/901—Computer tomography program or processor
Abstract
(57)【要約】
【課題】 体軸分解能を低下せずに各位相での特定方向
の歪を補正して高画質な断層画像を得る多列検出器型Ｘ
線ＣＴ装置とその断層画像作成方法を提供する。 【解決手段】 Ｘ線発生器１を被検体４に周回させなが
ら、被検体を周回軸に対して移動させ、又は、静止さ
せ、同時に、Ｘ線発生器から三次元的に広がりを有する
Ｘ線を照射し、被検体を透過したＸ線を、二次元的に配
列された多列検出器５を用いて検出し、検出された投影
データから断層写真像を作成する多列検出器型Ｘ線ＣＴ
装置において、検出器による螺旋走査で収集されたり検
出された投影データから断層画像を作成する画像処理装
置９は、同一スライス位置における複数の異なる位相デ
ータを使用することで、体軸分解能を低下することなく
各位相において特定の方向に発生する歪み（アーチファ
クト）を補正する。
の歪を補正して高画質な断層画像を得る多列検出器型Ｘ
線ＣＴ装置とその断層画像作成方法を提供する。 【解決手段】 Ｘ線発生器１を被検体４に周回させなが
ら、被検体を周回軸に対して移動させ、又は、静止さ
せ、同時に、Ｘ線発生器から三次元的に広がりを有する
Ｘ線を照射し、被検体を透過したＸ線を、二次元的に配
列された多列検出器５を用いて検出し、検出された投影
データから断層写真像を作成する多列検出器型Ｘ線ＣＴ
装置において、検出器による螺旋走査で収集されたり検
出された投影データから断層画像を作成する画像処理装
置９は、同一スライス位置における複数の異なる位相デ
ータを使用することで、体軸分解能を低下することなく
各位相において特定の方向に発生する歪み（アーチファ
クト）を補正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線を照射した被
検体からの透過Ｘ線を検出して得た計測データをコンピ
ュータにより画像処理して断層画像を得るコンピュータ
断層写真像（ＣＴ）に係り、特に、複数列の検出素子を
被検体の体軸方向に複数列並べた多列検出器を有する多
列検出器型Ｘ線ＣＴ装置とその断層写真像の作成方法に
関する。
検体からの透過Ｘ線を検出して得た計測データをコンピ
ュータにより画像処理して断層画像を得るコンピュータ
断層写真像（ＣＴ）に係り、特に、複数列の検出素子を
被検体の体軸方向に複数列並べた多列検出器を有する多
列検出器型Ｘ線ＣＴ装置とその断層写真像の作成方法に
関する。
【０００２】
【従来技術】従来、単一の列のＸ線検出器から成る検出
器（以下、単列検出器と称する）を有するスキャナによ
り、被検体を螺旋状に走査して断層画像を得る、螺旋走
査ＣＴ（以下、単列検出器型ＣＴと称する）は、既に知
られている。かかる単列検出器型ＣＴにおいては、スキ
ャナによる螺旋走査によって上記単列のＸ線検出器から
得られた投影データから断層写真像を作成する方法とし
ては、得られた単一列の投影データに対し、例えば、
「３６０度補間法」、「１８０度対向補間法」、又は
「ハーフスキャン法」等といった、公知の螺旋補正用の
加重関数を適用して加重投影データを得た後、この加重
投影データを、例えば、「フィルタ補正逆投影法」や
「フーリエ再構成法」などによって再構成することによ
り、断層写真像を作成することが行われていた。
器（以下、単列検出器と称する）を有するスキャナによ
り、被検体を螺旋状に走査して断層画像を得る、螺旋走
査ＣＴ（以下、単列検出器型ＣＴと称する）は、既に知
られている。かかる単列検出器型ＣＴにおいては、スキ
ャナによる螺旋走査によって上記単列のＸ線検出器から
得られた投影データから断層写真像を作成する方法とし
ては、得られた単一列の投影データに対し、例えば、
「３６０度補間法」、「１８０度対向補間法」、又は
「ハーフスキャン法」等といった、公知の螺旋補正用の
加重関数を適用して加重投影データを得た後、この加重
投影データを、例えば、「フィルタ補正逆投影法」や
「フーリエ再構成法」などによって再構成することによ
り、断層写真像を作成することが行われていた。
【０００３】一方、近年、上記の単一列のＸ線検出器に
代えて、Ｘ線検出素子を被検体の体軸方向に複数列配置
して成る検出装置（以下、多列検出装置）を備え、被検
体を螺旋状に走査して断層画像を得る螺旋走査ＣＴ（以
下、多列検出器型ＣＴ）も既に知られている。なお、か
かる多列検出器型ＣＴにおいても、被検体の螺旋走査に
よって断層画像を得る場合には、単一の投影データから
断層写真像が作成される。その場合、螺旋走査により多
列検出器から得られた投影データ配列から単一の投影デ
ータを得て断層写真像を作成する際には、例えば特開平
９−９８９６８号公報や特開２０００−７０２Ｓ７号公
報により知られるように、得られた投影データ配列の全
てに対し、固有の加重関数を実存する全ての列に適用す
ることで螺旋補正をし、これにより得られた螺旋補正デ
ータを再構成することで、断層写真像を作成している。
代えて、Ｘ線検出素子を被検体の体軸方向に複数列配置
して成る検出装置（以下、多列検出装置）を備え、被検
体を螺旋状に走査して断層画像を得る螺旋走査ＣＴ（以
下、多列検出器型ＣＴ）も既に知られている。なお、か
かる多列検出器型ＣＴにおいても、被検体の螺旋走査に
よって断層画像を得る場合には、単一の投影データから
断層写真像が作成される。その場合、螺旋走査により多
列検出器から得られた投影データ配列から単一の投影デ
ータを得て断層写真像を作成する際には、例えば特開平
９−９８９６８号公報や特開２０００−７０２Ｓ７号公
報により知られるように、得られた投影データ配列の全
てに対し、固有の加重関数を実存する全ての列に適用す
ることで螺旋補正をし、これにより得られた螺旋補正デ
ータを再構成することで、断層写真像を作成している。
【０００４】さらには、異なるスライス位置画像に対し
て重み付け加算処理を行い、再構成出力画像を作成する
手法、又は、それと同等の効果を得るために投影データ
上で投影角度方向に重み付けを行う手法が、例えば、特
開平１０−２１６１２０号公報により知られている。
て重み付け加算処理を行い、再構成出力画像を作成する
手法、又は、それと同等の効果を得るために投影データ
上で投影角度方向に重み付けを行う手法が、例えば、特
開平１０−２１６１２０号公報により知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記に
示したこれらの従来技術になる手法では、螺旋走査によ
り得られた投影データ配列から再構成した断層写真像上
において、アーチファクトが強く発生する場合があり、
また、アーチファクトが「再構成に使用した投影デー
タ」の各投影角度に依存した方向に発生する場合があっ
た。また、上記特開平１０−２１６１２０号公報におい
て提案されるように、異なるスライス位置画像に対して
重み付け加算処理を行い、又は、投影データ上で投影角
度方向に重み付けを行う場合には、被検体の体軸方向に
広がりを有するデータを使用するため、体軸方向の分解
能が劣化するといった問題点もあった。
示したこれらの従来技術になる手法では、螺旋走査によ
り得られた投影データ配列から再構成した断層写真像上
において、アーチファクトが強く発生する場合があり、
また、アーチファクトが「再構成に使用した投影デー
タ」の各投影角度に依存した方向に発生する場合があっ
た。また、上記特開平１０−２１６１２０号公報におい
て提案されるように、異なるスライス位置画像に対して
重み付け加算処理を行い、又は、投影データ上で投影角
度方向に重み付けを行う場合には、被検体の体軸方向に
広がりを有するデータを使用するため、体軸方向の分解
能が劣化するといった問題点もあった。
【０００６】そこで、本発明は、このような従来技術に
おける事情に鑑みてなされたものであり、多列検出器を
備えたＣＴ装置において、螺旋走査によって得られた投
影データ配列から断層写真像を再構成する際に、被検体
の体軸分解能を低下することなく、各位相において特定
の方向に発生する歪み（アーチファクト）を補正するこ
とにより、より高画質な断層写真像を得ることが可能な
多列検出器型Ｘ線ＣＴ装置とその断層写真像の作成方法
を提供することを目的としている。
おける事情に鑑みてなされたものであり、多列検出器を
備えたＣＴ装置において、螺旋走査によって得られた投
影データ配列から断層写真像を再構成する際に、被検体
の体軸分解能を低下することなく、各位相において特定
の方向に発生する歪み（アーチファクト）を補正するこ
とにより、より高画質な断層写真像を得ることが可能な
多列検出器型Ｘ線ＣＴ装置とその断層写真像の作成方法
を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明では、まず、Ｘ線源を対象物に対して相対的
に周回させながら、前記対象物を周回軸に対して相対的
に平行かつ直線的に移動させ、又は、静止させ、同時
に、前記対象物に対して前記Ｘ線源から三次元的に広が
りを有するＸ線を照射して該対象物を透過したＸ線を、
前記Ｘ線源に対向して二次元的に配列されたＸ線検出器
を用いて検出し、前記検出器により検出された投影デー
タから断層写真像を作成する多列検出器型Ｘ線ＣＴ装置
において、前記検出器による螺旋走査で収集されたり検
出された投影データから前記対象物の断層画像を作成す
る画像処理装置は、前記対象物の回転中心において、前
記対象物の回転軸上の同一位置における異なる位相のデ
ータを組み合わせることで断層画像を作成する多列検出
器型Ｘ線ＣＴ装置が提供される。
め、本発明では、まず、Ｘ線源を対象物に対して相対的
に周回させながら、前記対象物を周回軸に対して相対的
に平行かつ直線的に移動させ、又は、静止させ、同時
に、前記対象物に対して前記Ｘ線源から三次元的に広が
りを有するＸ線を照射して該対象物を透過したＸ線を、
前記Ｘ線源に対向して二次元的に配列されたＸ線検出器
を用いて検出し、前記検出器により検出された投影デー
タから断層写真像を作成する多列検出器型Ｘ線ＣＴ装置
において、前記検出器による螺旋走査で収集されたり検
出された投影データから前記対象物の断層画像を作成す
る画像処理装置は、前記対象物の回転中心において、前
記対象物の回転軸上の同一位置における異なる位相のデ
ータを組み合わせることで断層画像を作成する多列検出
器型Ｘ線ＣＴ装置が提供される。
【０００８】また、本発明では、上記と同様の多列検出
器型Ｘ線ＣＴ装置において、前記検出器による螺旋走査
で収集されたり検出された投影データから前記対象物の
断層画像を作成する画像処理装置は、位相の異なる複数
の再構成画像を重み付け加算により組み合わせることで
断層画像を作成するようにしてもよい。
器型Ｘ線ＣＴ装置において、前記検出器による螺旋走査
で収集されたり検出された投影データから前記対象物の
断層画像を作成する画像処理装置は、位相の異なる複数
の再構成画像を重み付け加算により組み合わせることで
断層画像を作成するようにしてもよい。
【０００９】さらに、本発明によれば、上記多列検出器
型Ｘ線ＣＴ装置において、前記画像処理装置は、前記対
象物の回転軸上の同一位置における異なる位相の複数の
ハーフ再構成画像を作成し、重み付け加算により出力画
像を作成するようにしてもよく、又は、前記重み付け加
算を行う位相範囲がπ／２であってもよい。
型Ｘ線ＣＴ装置において、前記画像処理装置は、前記対
象物の回転軸上の同一位置における異なる位相の複数の
ハーフ再構成画像を作成し、重み付け加算により出力画
像を作成するようにしてもよく、又は、前記重み付け加
算を行う位相範囲がπ／２であってもよい。
【００１０】加えて、本発明によれば、やはり上記した
目的を達成するため、上記した多列検出器型Ｘ線ＣＴ装
置における断層写真像の作成方法であって、前記検出器
による螺旋走査で収集されたり検出された投影データか
ら、前記対象物の回転軸上の同一位置における異なる位
相のデータを組み合わせることで断層画像を作成する断
層写真像の作成方法が提供されている。
目的を達成するため、上記した多列検出器型Ｘ線ＣＴ装
置における断層写真像の作成方法であって、前記検出器
による螺旋走査で収集されたり検出された投影データか
ら、前記対象物の回転軸上の同一位置における異なる位
相のデータを組み合わせることで断層画像を作成する断
層写真像の作成方法が提供されている。
【００１１】また、本発明によれば、前記検出器による
螺旋走査で収集されたり検出された投影データから、位
相の異なる複数の再構成画像を重み付け加算により組み
合わせることで断層画像を作成してもよく、又は、前記
対象物の回転軸上の同一位置における異なる位相の複数
のハーフ再構成画像を作成し、重み付け加算により出力
画像を作成するようにしてもよい。すなわち、本発明に
よれば、同一スライス位置における複数の異なる位相デ
ータを使用することで、体軸分解能を低下することなく
各位相において特定の方向に発生する歪み（アーチファ
クト）を補正するものである。
螺旋走査で収集されたり検出された投影データから、位
相の異なる複数の再構成画像を重み付け加算により組み
合わせることで断層画像を作成してもよく、又は、前記
対象物の回転軸上の同一位置における異なる位相の複数
のハーフ再構成画像を作成し、重み付け加算により出力
画像を作成するようにしてもよい。すなわち、本発明に
よれば、同一スライス位置における複数の異なる位相デ
ータを使用することで、体軸分解能を低下することなく
各位相において特定の方向に発生する歪み（アーチファ
クト）を補正するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、
ここでは、Ｘ線を被検体に照射し、その透過Ｘ線を検出
して得た計測データをコンピュータにより画像処理する
ことにより被検体の断層写真像を作成するＸ線螺旋走査
ＣＴ装置を示す。
て、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。なお、
ここでは、Ｘ線を被検体に照射し、その透過Ｘ線を検出
して得た計測データをコンピュータにより画像処理する
ことにより被検体の断層写真像を作成するＸ線螺旋走査
ＣＴ装置を示す。
【００１３】まず、図１は、本発明に係る、複数の検出
素子を複数列配置してなる多列検出器をＸ線検出器とし
て備えた、いわゆる、多列検出器型のＸ線螺旋走査ＣＴ
装置の概略構成を示している。図にも示すように、この
多列検出器型螺旋走査ＣＴ装置は、Ｘ線を発生させるた
めのＸ線発生装置１と、発生されたＸ線をコリーメート
するためのコリメータ２とを備えている。そして、本発
明では、この螺旋走査ＣＴ装置は、患者テーブル３上の
被検体４に照射されたＸ線（透過Ｘ線）を検出するため
のＸ線検出装置として、Ｘ線検出素子の列を平面上に被
検体の体軸方向に複数列、本例では、例えば１６列だけ
配列してなるＸ線検出装置５とを備えたスキャナ７を有
している。
素子を複数列配置してなる多列検出器をＸ線検出器とし
て備えた、いわゆる、多列検出器型のＸ線螺旋走査ＣＴ
装置の概略構成を示している。図にも示すように、この
多列検出器型螺旋走査ＣＴ装置は、Ｘ線を発生させるた
めのＸ線発生装置１と、発生されたＸ線をコリーメート
するためのコリメータ２とを備えている。そして、本発
明では、この螺旋走査ＣＴ装置は、患者テーブル３上の
被検体４に照射されたＸ線（透過Ｘ線）を検出するため
のＸ線検出装置として、Ｘ線検出素子の列を平面上に被
検体の体軸方向に複数列、本例では、例えば１６列だけ
配列してなるＸ線検出装置５とを備えたスキャナ７を有
している。
【００１４】この螺旋走査ＣＴ装置は、さらに、前記ス
キャナ７を前記患者テーブル３上の被検体４の周囲を周
回しながら連続的な螺旋状の回転を可能とするためのス
キャナ駆動装置６と、前記スキャナ７をコントロールす
るためのスキャナコントローラ７１と、前記スキャナコ
ントローラ７１内に設置されて前記コリメータをコント
ロールするためのコリメータコントローラ８と、前記ス
キャナ７により得られた計測データを基に断層写真像を
作成するための所定の画像処理を実行する前処理／画像
再構成処理と共に、各種の解析処理を行うための画像処
理装置９と、前記Ｘ線発生装置１にＸ線発生のための高
電圧を供給する高電圧発生装置１０と、そして、前記に
より得られた断層写真像等を、例えばディスプレイ上に
画像表示するための、表示装置１１とから構成されてい
る。
キャナ７を前記患者テーブル３上の被検体４の周囲を周
回しながら連続的な螺旋状の回転を可能とするためのス
キャナ駆動装置６と、前記スキャナ７をコントロールす
るためのスキャナコントローラ７１と、前記スキャナコ
ントローラ７１内に設置されて前記コリメータをコント
ロールするためのコリメータコントローラ８と、前記ス
キャナ７により得られた計測データを基に断層写真像を
作成するための所定の画像処理を実行する前処理／画像
再構成処理と共に、各種の解析処理を行うための画像処
理装置９と、前記Ｘ線発生装置１にＸ線発生のための高
電圧を供給する高電圧発生装置１０と、そして、前記に
より得られた断層写真像等を、例えばディスプレイ上に
画像表示するための、表示装置１１とから構成されてい
る。
【００１５】次に、添付の図２には、上記した多列検出
器型螺旋走査ＣＴ装置、特に、そのスキャナ７による螺
旋スキャン動作によって、被検体４をスキャンするため
の方法を示す。この図において、上述したようにＸ線発
生装置１等を搭載したスキャナ７は、これを被検体４に
対して、相対的に移動しながら、具体的には、図のｚ方
向（すなわち、被検体４の体軸方向）に移動しながら、
被検体４の周囲を回転することにより、螺旋移動、すな
わち、螺旋スキャンを行うこととなる。
器型螺旋走査ＣＴ装置、特に、そのスキャナ７による螺
旋スキャン動作によって、被検体４をスキャンするため
の方法を示す。この図において、上述したようにＸ線発
生装置１等を搭載したスキャナ７は、これを被検体４に
対して、相対的に移動しながら、具体的には、図のｚ方
向（すなわち、被検体４の体軸方向）に移動しながら、
被検体４の周囲を回転することにより、螺旋移動、すな
わち、螺旋スキャンを行うこととなる。
【００１６】次に、図３には、上記に説明した走査ＣＴ
装置により行われるスキャンのうち、特に、本発明に係
る、ノーマルスキャンと共に、螺旋スキャンとを説明す
るための説明図である。
装置により行われるスキャンのうち、特に、本発明に係
る、ノーマルスキャンと共に、螺旋スキャンとを説明す
るための説明図である。
【００１７】まず、図３（ａ）は、被検体に対してＸ線
焦点を移動させない、いわゆる、ノーマルスキャン（円
軌跡）を表しており、他方、図３（ｂ）は被検体に対し
てＸ線焦点を移動させる螺旋スキャン（螺旋軌跡）を表
している。なお、図３（ｂ）に示すような螺旋スキャン
で撮影された場合には、その螺旋状の軌跡を、上記図３
（ａ）に示すようなノーマルスキャンの円軌跡に補間
し、これにより画像の再構成を行う。これは、かかる補
間を行わずに画像再構成を行った場合には、所謂、螺旋
歪みにより、得られる断層写真像に偽像（アーチフアク
ト）が発生することによる。
焦点を移動させない、いわゆる、ノーマルスキャン（円
軌跡）を表しており、他方、図３（ｂ）は被検体に対し
てＸ線焦点を移動させる螺旋スキャン（螺旋軌跡）を表
している。なお、図３（ｂ）に示すような螺旋スキャン
で撮影された場合には、その螺旋状の軌跡を、上記図３
（ａ）に示すようなノーマルスキャンの円軌跡に補間
し、これにより画像の再構成を行う。これは、かかる補
間を行わずに画像再構成を行った場合には、所謂、螺旋
歪みにより、得られる断層写真像に偽像（アーチフアク
ト）が発生することによる。
【００１８】続いて、図４は、単列検出器型ＣＴにおけ
るファンビーム、及び、パラレルビームにおける１８０
度再構成（ハーフ再構成）を説明する図である。通常、
第３世代ＣＴでは、Ｘ線発生装置から照射されるＸ繰
は、図４（ａ）に示すようなファンビームである。ま
た、第３世代ＣＴでは、場合によって（例えば、高速化
のために）、図４（ｂ）に示すようなｒｅｂｉｎｎｉｇ
プロセスによって並べ替えたパラレルビームを用いる場
合もある。
るファンビーム、及び、パラレルビームにおける１８０
度再構成（ハーフ再構成）を説明する図である。通常、
第３世代ＣＴでは、Ｘ線発生装置から照射されるＸ繰
は、図４（ａ）に示すようなファンビームである。ま
た、第３世代ＣＴでは、場合によって（例えば、高速化
のために）、図４（ｂ）に示すようなｒｅｂｉｎｎｉｇ
プロセスによって並べ替えたパラレルビームを用いる場
合もある。
【００１９】なお、上記図４（ａ）及び（ｂ）のどちら
の場合においても、再構成画像を作成するための最小投
影角度は、図のＳ１からＳ２までの角度（１８０度＋フ
ァン角度）である。この最小投影角度で得られた画像
は、一般に、「１８０度再構成画像（ハーフスキャン画
像）」と呼ばれる。逆に、３６０度分の投影データから
再構成する場合には、これを「３６０度再構成（フル再
構成）」と呼び、これによって得られた再構成画像は、
「３６０度再構成画像（フルスキャン画像）」と呼ばれ
る。ここで、上記最小投影角度（＝１８０度＋ファン角
度）より大きく、かつ、３６０度より小さいデータにお
いても、冗長なデータを正規化することによって、上記
１８０度再構成を行うことも可能である。
の場合においても、再構成画像を作成するための最小投
影角度は、図のＳ１からＳ２までの角度（１８０度＋フ
ァン角度）である。この最小投影角度で得られた画像
は、一般に、「１８０度再構成画像（ハーフスキャン画
像）」と呼ばれる。逆に、３６０度分の投影データから
再構成する場合には、これを「３６０度再構成（フル再
構成）」と呼び、これによって得られた再構成画像は、
「３６０度再構成画像（フルスキャン画像）」と呼ばれ
る。ここで、上記最小投影角度（＝１８０度＋ファン角
度）より大きく、かつ、３６０度より小さいデータにお
いても、冗長なデータを正規化することによって、上記
１８０度再構成を行うことも可能である。
【００２０】続いて、添付の図５は、上記に説明した多
列検出器型ＣＴにおける計測を説明する図であり、１８
０度再構成と異位相データの取得方法を説明する図であ
る。
列検出器型ＣＴにおける計測を説明する図であり、１８
０度再構成と異位相データの取得方法を説明する図であ
る。
【００２１】すなわち、多列検出器型ＣＴでは、複数の
列が同一スライス位置を通過し、また、その時の位相が
各々異なることから、３６０度再構成では３６０度分の
データを、１８０度再構成では１８０度分のデータを、
異なる位相で分割し、それらを複数の列で分担して再構
成データを作成することとなる。なお、図５は、８列検
出器型ＣＴにおける螺旋ピッチ８の場合の計測図であ
る。
列が同一スライス位置を通過し、また、その時の位相が
各々異なることから、３６０度再構成では３６０度分の
データを、１８０度再構成では１８０度分のデータを、
異なる位相で分割し、それらを複数の列で分担して再構
成データを作成することとなる。なお、図５は、８列検
出器型ＣＴにおける螺旋ピッチ８の場合の計測図であ
る。
【００２２】図５（ａ）は、８列全ての列を使用した場
合の３６０度再構成であり、図５（ｂ）は、８列のうち
４列目から７列目までの４列を使用した場合の１８０度
再構成を示す図である。図中において、細実線は各列に
おける計測ラインを示しており、また、太実線は再構成
画像を得る上で使用するデータ範囲を示している。そし
て、上記図５（ｂ）からも明らかなように、螺旋ピッチ
８において１８０度再構成を行う場合には、４列のデー
タのみでの再構成（位相角度範囲は、５／８π〜１３／
８π）が可能である。これは、不足するデータを対向す
るデータで補うことにより達成される。実際には８列あ
ることから、使用する列範囲をかえる（例えば２列目か
ら５列目）ことにより異なる位相角度範囲の画像を作成
することが可能となる。
合の３６０度再構成であり、図５（ｂ）は、８列のうち
４列目から７列目までの４列を使用した場合の１８０度
再構成を示す図である。図中において、細実線は各列に
おける計測ラインを示しており、また、太実線は再構成
画像を得る上で使用するデータ範囲を示している。そし
て、上記図５（ｂ）からも明らかなように、螺旋ピッチ
８において１８０度再構成を行う場合には、４列のデー
タのみでの再構成（位相角度範囲は、５／８π〜１３／
８π）が可能である。これは、不足するデータを対向す
るデータで補うことにより達成される。実際には８列あ
ることから、使用する列範囲をかえる（例えば２列目か
ら５列目）ことにより異なる位相角度範囲の画像を作成
することが可能となる。
【００２３】次に、図６は、本発明に係る画像作成手順
を示す図である。図６（ａ）は、再構成画像加算方式に
よる画像作成方法を示す。この方法では、まず、入力装
置から計測パラメータの設定をする（ステップ１）。続
いて、この設定された計測パラメータを基にして螺旋ス
キャンを行う（ステップ２）。このスキャンによって得
られた各列の投影データから同一スライス位置における
複数の異位相の再構成画像を作成するための加重関数を
作成・適用して、異なる列範囲に対して螺旋補正を行
い、同一スライス位置における複数の異位相投影データ
を作成する（ステップ３）。その後、得られた各加重投
影データ（各異位相投影データ）を再構成する（ステッ
プ４）。そして、得られた複数の再構成画像（同一スラ
イス位置画像）を重み付け加算処理し（ステップ５）、
最終的な再構成画像を得るものである。
を示す図である。図６（ａ）は、再構成画像加算方式に
よる画像作成方法を示す。この方法では、まず、入力装
置から計測パラメータの設定をする（ステップ１）。続
いて、この設定された計測パラメータを基にして螺旋ス
キャンを行う（ステップ２）。このスキャンによって得
られた各列の投影データから同一スライス位置における
複数の異位相の再構成画像を作成するための加重関数を
作成・適用して、異なる列範囲に対して螺旋補正を行
い、同一スライス位置における複数の異位相投影データ
を作成する（ステップ３）。その後、得られた各加重投
影データ（各異位相投影データ）を再構成する（ステッ
プ４）。そして、得られた複数の再構成画像（同一スラ
イス位置画像）を重み付け加算処理し（ステップ５）、
最終的な再構成画像を得るものである。
【００２４】また、図６（ｂ）は、投影データ加算方式
による画像作成方法を示すが、この方法では、その開始
後、ステップ１〜ステップ３は同じであるが、その後、
上記図６に示すステップ４と５を逆転して、まず、各異
位相投影データを重み付け加算処理し（ステップ５）、
その後、各異位相投影データを再構成する（ステップ
４）ことにより、最終的な再構成画像を得るものであ
る。
による画像作成方法を示すが、この方法では、その開始
後、ステップ１〜ステップ３は同じであるが、その後、
上記図６に示すステップ４と５を逆転して、まず、各異
位相投影データを重み付け加算処理し（ステップ５）、
その後、各異位相投影データを再構成する（ステップ
４）ことにより、最終的な再構成画像を得るものであ
る。
【００２５】なお、ここで、重み付け加算用の位相の異
なる再構成画像を得るに際しては、公知の断層写真像作
成方法を一部の検出器列データ範囲に適用し、同様に、
前記検出器列データ範囲とは異なる検出器列データ範囲
に適用し、これを複数回繰り返すことにより複数の異な
る断層写真像を作成してもかまわない。また、各異なる
投影データ位相範囲は、各重み付け加算データ間で、相
互に重なりあう位相範囲を持ってもかまわない。また、
検出器列数の増加に伴い、Ｘ線ビーム傾斜角度による誤
差影響が顕著になるため、ビーム傾斜角度を考慮した処
理を行う方が望ましいであろう。
なる再構成画像を得るに際しては、公知の断層写真像作
成方法を一部の検出器列データ範囲に適用し、同様に、
前記検出器列データ範囲とは異なる検出器列データ範囲
に適用し、これを複数回繰り返すことにより複数の異な
る断層写真像を作成してもかまわない。また、各異なる
投影データ位相範囲は、各重み付け加算データ間で、相
互に重なりあう位相範囲を持ってもかまわない。また、
検出器列数の増加に伴い、Ｘ線ビーム傾斜角度による誤
差影響が顕著になるため、ビーム傾斜角度を考慮した処
理を行う方が望ましいであろう。
【００２６】以上に詳細に示したように、上述した本発
明の様々な実施の形態に関する記述から、本発明の目的
が達成されたことは明らかであろう。また、以上の説明
では、本発明の実施の形態の詳細について記述すると共
に、これらを図示したが、しかしながら、これらは説明
及び例示のみを意図したものであって、本発明がこれら
にのみ限定されるものではないことは明らかであろう。
明の様々な実施の形態に関する記述から、本発明の目的
が達成されたことは明らかであろう。また、以上の説明
では、本発明の実施の形態の詳細について記述すると共
に、これらを図示したが、しかしながら、これらは説明
及び例示のみを意図したものであって、本発明がこれら
にのみ限定されるものではないことは明らかであろう。
【００２７】例えば、上記の本発明の実施の形態では、
螺旋走査型ＣＴにおいて、１６列の多列検出器から１６
列の投影データを得、これに加重関数を適用すること
で、加重投影データ配列を得ているが、しかしながら、
本発明はこれにのみ限定されず、例えば、２以上の列で
構成される多列検出器又は平面検出器から、２以上の投
影データ配列を得、これらを加重関数として適用するこ
とで加重投影配列を得てもよい。また、ヘリカルピッチ
についても、例えば「３」や「４」などの整数値に限定
されるものではなく、投影データ列数より小さい値であ
れば、例えば「１．５」や「２．５」などといった少数
値であってもよい。本実施の形態では１つのＸ線焦点に
よって単一回の撮影により、得られた投影データを用い
ているが、これは、同一スライス位置において、異なる
位相を有するように、１つ以上のＸ線焦点によって、更
には複数回の撮影によって、得られた投影データを用い
てよい。また、本発明は、画像再構成方法によって限定
されるものではなく、いかなる画像再構成方法に適用し
てもよい。従って、本発明の範囲は、特許請求の範囲に
よってのみ限定されるべきものである。
螺旋走査型ＣＴにおいて、１６列の多列検出器から１６
列の投影データを得、これに加重関数を適用すること
で、加重投影データ配列を得ているが、しかしながら、
本発明はこれにのみ限定されず、例えば、２以上の列で
構成される多列検出器又は平面検出器から、２以上の投
影データ配列を得、これらを加重関数として適用するこ
とで加重投影配列を得てもよい。また、ヘリカルピッチ
についても、例えば「３」や「４」などの整数値に限定
されるものではなく、投影データ列数より小さい値であ
れば、例えば「１．５」や「２．５」などといった少数
値であってもよい。本実施の形態では１つのＸ線焦点に
よって単一回の撮影により、得られた投影データを用い
ているが、これは、同一スライス位置において、異なる
位相を有するように、１つ以上のＸ線焦点によって、更
には複数回の撮影によって、得られた投影データを用い
てよい。また、本発明は、画像再構成方法によって限定
されるものではなく、いかなる画像再構成方法に適用し
てもよい。従って、本発明の範囲は、特許請求の範囲に
よってのみ限定されるべきものである。
【００２８】
【発明の効果】以上に詳細に説明したように、本発明に
なる多列検出器型Ｘ線ＣＴ装置とその断層写真像の作成
方法によれば、多列検出器又は平面センサを有する螺旋
走査Ｘ線ＣＴスキャナにおいて、あらゆるヘリカルピッ
チによって得られた投影データから断層写真像を作成す
る場合において、また、作成された断層写真像から３次
元画像を作成する場合において、ヘリカルピッチに依存
することなく、各再構成データの位相に依存して発生す
る歪み（アーチフアクト）を補正することができ、これ
により、より薄い断層写真像が作成できることから、よ
り体軸分解能の高い、かつ、高画質な画像を作成するこ
とができる。
なる多列検出器型Ｘ線ＣＴ装置とその断層写真像の作成
方法によれば、多列検出器又は平面センサを有する螺旋
走査Ｘ線ＣＴスキャナにおいて、あらゆるヘリカルピッ
チによって得られた投影データから断層写真像を作成す
る場合において、また、作成された断層写真像から３次
元画像を作成する場合において、ヘリカルピッチに依存
することなく、各再構成データの位相に依存して発生す
る歪み（アーチフアクト）を補正することができ、これ
により、より薄い断層写真像が作成できることから、よ
り体軸分解能の高い、かつ、高画質な画像を作成するこ
とができる。
【図１】本発明の一実施の形態になる多列検出器型ＣＴ
装置の全体構成を示す図である。
装置の全体構成を示す図である。
【図２】上記本発明の多列検出器型ＣＴ装置による螺旋
スキャンを説明する図である。
スキャンを説明する図である。
【図３】上記多列検出器型ＣＴ装置におけるノーマルス
キャンと螺旋スキャンとを示す図である。
キャンと螺旋スキャンとを示す図である。
【図４】上記多列検出器型ＣＴ装置のファンビームによ
る１８０度再構成とパラレルビームによる１８０度再構
成を説明する図である。
る１８０度再構成とパラレルビームによる１８０度再構
成を説明する図である。
【図５】上記多列検出器型ＣＴ装置における３６０度構
成と１８０度再構成との投影データ位相範囲を説明する
図である。
成と１８０度再構成との投影データ位相範囲を説明する
図である。
【図６】上記本発明の多列検出器型ＣＴ装置における２
つの方式の画像作成フローを示す図である。
つの方式の画像作成フローを示す図である。
１ Ｘ緑発生装置
２ コリメータ
３ 患者テーブル
４ 被検体
５ 多列検出装置
６ スキャナ駆動装置
７ スキャナコントローラ
８ コリメータコントローラ
９ 処理装置
１０ 高電圧発生装置
１１ 表示装置
Claims (7)
- 【請求項１】 Ｘ線源を対象物に対して相対的に周回さ
せながら、前記対象物を周回軸に対して相対的に平行か
つ直線的に移動させ、又は、静止させ、同時に、前記対
象物に対して前記Ｘ線源から三次元的に広がりを有する
Ｘ線を照射して該対象物を透過したＸ線を、前記Ｘ線源
に対向して二次元的に配列されたＸ線検出器を用いて検
出し、前記検出器により検出された投影データから断層
写真像を作成する多列検出器型Ｘ線ＣＴ装置において、
前記検出器による螺旋走査で収集されたり検出された投
影データから前記対象物の断層画像を作成する画像処理
装置は、前記対象物の回転中心において、前記対象物の
回転軸上の同一位置における異なる位相のデータを組み
合わせることで断層画像を作成することを特徴とする多
列検出器型Ｘ線ＣＴ装置。 - 【請求項２】 Ｘ線源を対象物に対して相対的に周回さ
せながら、前記対象物を周回軸に対して相対的に平行か
つ直線的に移動させ、又は、静止させ、同時に、前記対
象物に対して前記Ｘ線源から三次元的に広がりを有する
Ｘ線を照射して該対象物を透過したＸ線を、前記Ｘ線源
に対向して二次元的に配列されたＸ線検出器を用いて検
出し、前記検出器により検出された投影データから断層
写真像を作成する多列検出器型Ｘ線ＣＴ装置において、
前記検出器による螺旋走査で収集されたり検出された投
影データから前記対象物の断層画像を作成する画像処理
装置は、位相の異なる複数の再構成画像を重み付け加算
により組み合わせることで断層画像を作成することを特
徴とする多列検出器型Ｘ線ＣＴ装置。 - 【請求項３】 前記画像処理装置は、前記対象物の回転
軸上の同一位置における異なる位相の複数のハーフ再構
成画像を作成し、重み付け加算により出力画像を作成す
ることを特徴とする請求項２の多列検出器型Ｘ線ＣＴ装
置。 - 【請求項４】 前記重み付け加算を行う位相範囲がπ／
２であることを特徴とする請求項２の多列検出器型Ｘ線
ＣＴ装置。 - 【請求項５】 Ｘ線源を対象物に対して相対的に周回さ
せながら、前記対象物を周回軸に対して相対的に平行か
つ直線的に移動させ、又は、静止させ、同時に、前記対
象物に対して前記Ｘ線源から三次元的に広がりを有する
Ｘ線を照射して該対象物を透過したＸ線を、前記Ｘ線源
に対向して二次元的に配列されたＸ線検出器を用いて検
出し、前記検出器により検出された投影データから断層
写真像を作成する多列検出器型Ｘ線ＣＴ装置における断
層写真像の作成方法であって、前記検出器による螺旋走
査で収集されたり検出された投影データから、前記対象
物の回転軸上の同一位置における異なる位相のデータを
組み合わせることで断層画像を作成することを特徴とす
る断層写真像の作成方法。 - 【請求項６】 Ｘ線源を対象物に対して相対的に周回さ
せながら、前記対象物を周回軸に対して相対的に平行か
つ直線的に移動させ、又は、静止させ、同時に、前記対
象物に対して前記Ｘ線源から三次元的に広がりを有する
Ｘ線を照射して該対象物を透過したＸ線を、前記Ｘ線源
に対向して二次元的に配列されたＸ線検出器を用いて検
出し、前記検出器により検出された投影データから断層
写真像を作成する多列検出器型Ｘ線ＣＴ装置における断
層写真像の作成方法であって、前記検出器による螺旋走
査で収集されたり検出された投影データから、位相の異
なる複数の再構成画像を重み付け加算により組み合わせ
ることで断層画像を作成することを特徴とする断層写真
像の作成方法。 - 【請求項７】 前記対象物の回転軸上の同一位置におけ
る異なる位相の複数のハーフ再構成画像を作成し、重み
付け加算により出力画像を作成することを特徴とする請
求項６の断層写真像の作成方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001326669A JP4025530B2 (ja) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | Ｘ線ｃｔ装置 |
| PCT/JP2002/010997 WO2003034920A1 (fr) | 2001-10-24 | 2002-10-23 | Appareil tomodensitometre a rayons x et a detecteur multi-rangees, et procede de production de tomogrammes |
| CNB028212835A CN100411591C (zh) | 2001-10-24 | 2002-10-23 | 多列检测器型x线ct装置及断层照片图像的制作方法 |
| US10/493,678 US7221730B2 (en) | 2001-10-24 | 2002-10-23 | Multi-row detector x-ray CT apparatus and method for creating tomogram |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001326669A JP4025530B2 (ja) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | Ｘ線ｃｔ装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003126080A true JP2003126080A (ja) | 2003-05-07 |
| JP2003126080A5 JP2003126080A5 (ja) | 2005-06-30 |
| JP4025530B2 JP4025530B2 (ja) | 2007-12-19 |
Family
ID=19143016
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001326669A Expired - Fee Related JP4025530B2 (ja) | 2001-10-24 | 2001-10-24 | Ｘ線ｃｔ装置 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP4025530B2 (ja) |
| CN (1) | CN100411591C (ja) |
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| US7003070B1 (en) * | 2004-08-03 | 2006-02-21 | William Barry Chen | Upright CT scanner |
| JP2007519460A (ja) * | 2004-01-29 | 2007-07-19 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | マルチスライスｃｔ再構成におけるウィンドミルアーティファクト低減装置及び方法 |
| JP2013000479A (ja) * | 2011-06-21 | 2013-01-07 | Hitachi Medical Corp | Ｘ線ｃｔ装置及び画像再構成方法 |
| JP2019051305A (ja) * | 2017-09-12 | 2019-04-04 | キヤノンメディカルシステムズ株式会社 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置及び画像生成装置 |
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| US8019135B2 (en) * | 2005-03-09 | 2011-09-13 | Koninklijke Philips Electronics N. V. | Apparatus and method for providing 2D representation of 3D image data representing an anatomical lumen tree structure |
| JP2019158534A (ja) * | 2018-03-12 | 2019-09-19 | 株式会社ミツトヨ | 計測用ｘ線ｃｔ装置、及び、その断層画像生成方法 |
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| US5541971A (en) * | 1993-09-06 | 1996-07-30 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray computerized tomography apparatus |
| JP2825446B2 (ja) | 1993-09-06 | 1998-11-18 | 株式会社東芝 | Ｘ線コンピュータトモグラフィ装置 |
| US5513236A (en) | 1995-01-23 | 1996-04-30 | General Electric Company | Image reconstruction for a CT system implementing a dual fan beam helical scan |
| JP2914891B2 (ja) * | 1995-07-05 | 1999-07-05 | 株式会社東芝 | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
| US5559847A (en) * | 1995-12-06 | 1996-09-24 | General Electric Company | Systems, methods and apparatus for reconstructing images in a CT system implementing a helical scan |
| US5838756A (en) * | 1996-01-08 | 1998-11-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Radiation computed tomography apparatus |
| US5974110A (en) | 1997-11-26 | 1999-10-26 | General Electric Company | Helical reconstruction algorithm |
| US6028909A (en) | 1998-02-18 | 2000-02-22 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method and system for the correction of artifacts in computed tomography images |
| DE19832276C2 (de) | 1998-07-17 | 2002-10-24 | Siemens Ag | Verfahren zur Rekonstruktion von aus mittels eines CT-Gerätes durch Spiralabtastung gewonnenen Meßwerten |
| DE19832275B4 (de) * | 1998-07-17 | 2006-09-14 | Siemens Ag | Verfahren zur Rekonstruktion von Bildern aus mittels eines CT-Gerätes durch Spiralabtastung des Untersuchungsobjekts gewonnenen Meßwerten und CT-Gerät zur Durchführung des Verfahrens |
| DE19854947B4 (de) * | 1998-11-27 | 2005-01-05 | Siemens Ag | Verfahren zur Bildrekonstruktion für ein Spiral-CT-Gerät und Spiral-CT-Gerät zur Durchführung eines solchen Verfahrens |
| JP4406106B2 (ja) | 1999-02-04 | 2010-01-27 | 株式会社東芝 | Ｘ線ｃｔ装置 |
| JP2000278702A (ja) | 1999-03-26 | 2000-10-06 | Nikon Corp | 補間処理装置および補間処理プログラムを記録した記録媒体 |
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-
2001
- 2001-10-24 JP JP2001326669A patent/JP4025530B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-10-23 WO PCT/JP2002/010997 patent/WO2003034920A1/ja active Application Filing
- 2002-10-23 US US10/493,678 patent/US7221730B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-10-23 CN CNB028212835A patent/CN100411591C/zh not_active Expired - Fee Related
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