JP2003334188A - ３次元逆投影方法およびｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】再構成領域の各画素を透過したＸ線ビームに正
しく対応した投影データを用いて、いわゆるコーンビー
ム再構成を行う。 【解決手段】投影データＤ０から投影面に面投影された
データＤ１を得、投影面に面投影されたデータＤ１をＸ
線透過方向に再構成領域に投影してラインＬ０〜Ｌ９の
逆投影画素データＤ２を得ると共にライン間を補間し、
得られた逆投影画素データＤ２を画素対応に全ビュー加
算し、逆投影データＤ３を得る（Ｒ３）。 【効果】再構成領域を透過したＸ線ビームに正しく対応
した投影データを用いて再構成を行いうる。処理の簡単
化および高速化が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、３次元逆投影方法
およびＸ線ＣＴ（Computed Tomography）装置に関し、
更に詳しくは、マルチ検出器を用いたアキシャルスキャ
ン（axial scan）またはヘリカルスキャン（helical sc
an）によって収集した投影データを基にした画像再構成
（コーンビーム再構成とも呼ばれる）において、再構成
領域を透過したＸ線ビームに正しく対応した投影データ
を用いて再構成を行うことが出来る３次元逆投影方法お
よびＸ線ＣＴ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、Ｘ線ＣＴ装置は、データ収集、前
処理、フィルタ処理、逆投影処理および後処理の過程を
経て画像を再構成するフィルタ補正逆投影（filtered b
ack projection）法のものが主流になっている。

【０００３】図３５は、マルチ検出器２４を用いたスキ
ャンによってビュー角度view＝０゜の投影データを収集
した状況および再構成領域Ｐの位置を例示している。従
来の逆投影処理では、再構成に用いるビュー角度view＝
０゜の投影データとして、再構成領域Ｐのｚ座標に対応
する第５検出器列ｄ５で収集した投影データを採用して
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図３６は、図３５の
（ｂ）において、再構成領域Ｐを透過するＸ線ビームを
ｚ方向に拡大して示した図である。再構成領域Ｐを透過
するＸ線ビームのＡ部分は、第５検出器列ｄ５に入射し
ており、第５検出器列ｄ５で収集した投影データをビュ
ー角度view＝０゜の投影データとして再構成に用いるこ
とに問題はない。しかし、再構成領域Ｐを透過するＸ線
ビームのＢ部分は、第５検出器列ｄ５ではなく、第６検
出器列ｄ６に入射している。このため、第５検出器列ｄ
５で収集した投影データをビュー角度view＝０゜の投影
データとして再構成に用いると矛盾を生じ、いわゆるコ
ーン角アーチファクトを生じる問題がある。そこで、本
発明の目的は、いわゆるコーンビーム再構成において、
再構成領域を透過したＸ線ビームに正しく対応した投影
データを用いて再構成を行うことが出来る３次元逆投影
方法およびＸ線ＣＴ装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】第１の観点では、本発明
は、複数の検出器列を持つマルチ検出器を用いたアキシ
ャルスキャンまたはヘリカルスキャンによって収集した
投影データＤ０を基に投影面上に面投影されたデータＤ
１を求め、次いで再構成領域上の複数画素間隔あけた複
数のラインであって投影面に平行な方向の複数のライン
を構成する各画素上に前記面投影されたデータＤ１をＸ
線透過方向に投影して再構成領域上のラインを構成する
各画素の逆投影画素データＤ２を求め、前記複数のライ
ン間を補間して再構成領域上のライン間の各画素の逆投
影画素データＤ２を求め、画像再構成に用いる全ビュー
の逆投影画素データＤ２を画素対応に加算して逆投影デ
ータＤ３を求めることを特徴とする３次元逆投影方法を
提供する。上記第１の観点による３次元逆投影方法で
は、投影データＤ０から面投影されたデータＤ１を求
め、その面投影されたデータＤ１を再構成領域にＸ線透
過方向に投影して逆投影画素データＤ２を求めるように
した。これにより、再構成領域を透過したＸ線ビームに
正しく対応した投影データを用いて再構成を高速に行う
ことが出来る。なお、再構成領域は平面であるが、マル
チ検出器は円弧状の空間配置に位置している。ここで、
円弧状に位置しているデータを、格子座標である再構成
領域に直接投影する場合、座標変換の処理が煩雑にな
り、計算量を要する。しかも、再構成領域のすべての画
素で行うと、膨大な計算量となる。すなわち、逆投影画
素データＤ２を投影データＤ０から直接求めるのは、処
理が煩雑になり、処理時間も長くかかる。これに対し
て、上記第１の観点による３次元逆投影方法では、投影
データＤ０から逆投影画素データＤ２を直接求めるので
はなく、投影データＤ０から面投影されたデータＤ１を
求め、その面投影されたデータＤ１から逆投影画素デー
タＤ２を求めるようにしている。ここで、平面に位置し
ているデータを、格子座標である再構成領域に投影する
場合、等サンプリングピッチのデータサンプリングで処
理を実現できる１次変換（アフィン変換）で処理が済
む。従って、総合的に見れば、処理の簡単化および高速
化が可能となる。

【０００６】なお、面投影されたデータＤ１は、補間処
理により、少なくとも検出器のチャネル方向に十分密な
間隔とするのが好ましい。さらに、面投影されたデータ
Ｄ１から逆投影画素データＤ２を求める際、再構成領域
上の複数画素間隔おきのラインであって投影面に平行な
方向のラインを構成する各画素上の逆投影画素データＤ
２だけを求め、複数画素間隔おきのライン間は補間処理
で埋めるので、面投影されたデータＤ１から再構成領域
を構成する全画素上の逆投影画素データＤ２を求めるよ
りも、処理時間を短縮できる。なお、複数画素間隔おき
のライン数を適正に選べば、画質の劣化は無視できる程
度に抑制できる。

【０００７】第２の観点では、本発明は、複数の検出器
列を持つマルチ検出器を用いたアキシャルスキャンまた
はヘリカルスキャンによって収集した投影データＤ０を
基に再構成領域上の複数画素間隔あけた複数のラインで
あって投影面に平行な方向の複数のラインに対応する投
影面上のライン上に面投影されたデータＤ１を求め、該
投影面上のライン上の面投影されたデータＤ１を基に再
構成領域上の各画素の逆投影画素データＤ２を求め、画
像再構成に用いる全ビューの逆投影画素データＤ２を画
素対応に加算して逆投影データＤ３を求めることを特徴
とする３次元逆投影方法を提供する。上記第２の観点に
よる３次元逆投影方法では、投影データＤ０から面投影
されたデータＤ１を求め、その面投影されたデータＤ１
を再構成領域にＸ線透過方向に投影して逆投影画素デー
タＤ２を求めるようにした。これにより、再構成領域を
透過したＸ線ビームに正しく対応した投影データを用い
て再構成を高速に行うことが出来る。なお、再構成領域
は平面であるが、マルチ検出器は円弧状の空間配置に位
置している。ここで、円弧状に位置しているデータを、
格子座標である再構成領域に直接投影する場合、座標変
換の処理が煩雑になり、計算量を要する。しかも、再構
成領域のすべての画素で行うと、膨大な計算量となる。
すなわち、逆投影画素データＤ２を投影データＤ０から
直接求めるのは、処理が煩雑になり、処理時間も長くか
かる。これに対して、上記第１の観点による３次元逆投
影方法では、投影データＤ０から逆投影画素データＤ２
を直接求めるのではなく、投影データＤ０から面投影さ
れたデータＤ１を求め、その面投影されたデータＤ１か
ら逆投影画素データＤ２を求めるようにしている。ここ
で、平面に位置しているデータを、格子座標である再構
成領域に投影する場合、等サンプリングピッチのデータ
サンプリングで処理を実現できる１次変換（アフィン変
換）で処理が済む。従って、総合的に見れば、処理の簡
単化および高速化が可能となる。なお、面投影されたデ
ータＤ１は、補間処理により、少なくとも検出器のチャ
ネル方向に十分密な間隔とするのが好ましい。さらに、
面投影されたデータＤ１を求める際、再構成領域上の複
数画素間隔あけた複数のラインであって投影面に平行な
方向の複数のラインに対応する投影面上のライン上に面
投影されたデータＤ１を求めるのに不必要な演算を省略
できるので、処理時間を短縮できる。なお、複数画素間
隔おきのライン数を適正に選べば、画質の劣化は無視で
きる程度に抑制できる。

【０００８】第３の観点では、本発明は、上記構成の３
次元逆投影方法において、前記ライン数が、ラインに直
交する方向の再構成領域の画素数の１／６４〜１／２で
あることを特徴とする３次元逆投影方法を提供する。上
記第３の観点による３次元逆投影方法では、複数画素間
隔おきのライン数を、ラインに直交する方向の再構成領
域の画素数の１／６４〜１／２とすることにより、処理
時間の短縮効果と画質の劣化とを好適にバランスさせる
ことが出来る。

【０００９】第４の観点では、本発明は、上記構成の３
次元逆投影方法において、Ｘ線管またはマルチ検出器の
回転平面に垂直な方向またはヘリカルスキャンの直線移
動方向をｚ方向とし、view＝０゜の時のＸ線ビームの中
心軸方向をｙ方向とし、ｚ方向およびｙ方向に直交する
方向をｘ方向とするとき、−４５゜≦view＜４５゜もし
くはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲および
１３５゜≦view＜２２５゜もしくはそれを主体とし周辺
をも含むビュー角度範囲では回転中心を通るｘｚ平面を
前記投影面とし、４５゜≦view＜１３５゜もしくはそれ
を主体とし周辺をも含むビュー角度範囲および２２５゜
≦view＜３１５゜もしくはそれを主体とし周辺をも含む
ビュー角度範囲では回転中心を通るｙｚ平面を前記投影
面とすることを特徴とする３次元逆投影方法を提供す
る。なお、本明細書において、view＝−４５゜とview＝
３１５゜とは、表現の都合上異なる表記にしているが、
実際は、両者は等しく、同一ビューである。投影面上に
データを投影する場合、その投影方向線と投影面との成
す角度が９０゜に近いほど精度が高くなり、０゜に近い
ほど精度が低くなる。上記第４の観点による３次元逆投
影方法では、投影面であるｘｚ平面またはｙｚ平面と投
影方向線との成す角度が約４５゜より小さくならないた
め、計算精度の低下を許容範囲内に抑制することが出来
る。

【００１０】第５の観点では、本発明は、上記構成の３
次元逆投影方法において、複数の投影データＤ０から補
間／補外処理により１つの面投影されたデータＤ１を求
めることを特徴とする３次元逆投影方法を提供する。上
記第５の観点による３次元逆投影方法では、複数の投影
データＤ０から補間処理により１つの面投影されたデー
タＤ１を求めるから、再構成領域の画素密度に較べて、
面投影されたデータＤ１の密度を十分高くすることが出
来る。これにより、面投影されたデータＤ１をＸ線透過
方向に再構成領域に投影して逆投影画素データＤ２を求
める処理を最近傍アフィン変換処理つまりサンプリング
処理のみとし、補間処理をなくすことが可能となり、処
理の簡単化および高速化が可能となる。ただし、所望に
より補間処理を行ってもよい。

【００１１】第６の観点では、本発明は、上記構成の３
次元逆投影方法において、１つの面投影されたデータＤ
１を求めるための複数の投影データＤ０のアドレスおよ
び補間／補外係数をテーブル化しておくことを特徴とす
る３次元逆投影方法を提供する。１つの面投影されたデ
ータＤ１を求めるための複数の投影データＤ０のアドレ
スおよび補間／補外係数は、１つの面投影されたデータ
Ｄ１を求めようとする毎に算出してもよいが、その算出
時間がオーバーヘッドになる。上記第６の観点による３
次元逆投影方法では、複数の投影データＤ０のアドレス
および補間／補外係数を予め算出してテーブルに設定し
ておくことで、上記オーバーヘッドをなくすことが出来
る。すなわち、テーブル化により、処理を高速化でき
る。

【００１２】第７の観点では、本発明は、上記構成の３
次元逆投影方法において、複数の投影データＤ０から補
間／補外処理により１つの面投影されたデータＤ１を求
めると共に、−４５゜≦view＜４５゜もしくはそれを主
体とし周辺をも含むビュー角度範囲，１３５゜≦view＜
２２５゜もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角
度範囲，４５゜≦view＜１３５゜もしくはそれを主体と
し周辺をも含むビュー角度範囲または２２５゜≦view＜
３１５゜もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角
度範囲のいずれか一つのビュー角度範囲で１つの面投影
されたデータＤ１を求めるための複数の投影データＤ０
のアドレスおよび補間／補外係数をテーブル化してお
き、他のビュー角度範囲では前記テーブルを利用するこ
とを特徴とする３次元逆投影方法を提供する。回転中心
を通るｘｚ平面を投影面とした場合、１３５゜≦view＜
２２５゜もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角
度範囲でのＸ線管，検出器および投影軸の幾何学的関係
を回転中心の周りに１８０゜回転させると、−４５゜≦
view＜４５゜もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュ
ー角度範囲でのＸ線管，検出器および投影軸の幾何学的
関係に一致する。よって、１つの面投影されたデータＤ
１を求めるための投影データＤ０のアドレスおよび補間
／補外係数は、両者で共用可能である。また、回転中心
を通るｙｚ平面を投影面とした場合に４５゜≦view＜１
３５゜もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度
範囲でのＸ線管，検出器および投影軸の幾何学的関係を
回転中心の周りに−９０゜回転させると、回転中心を通
るｘｚ平面を投影面とした場合に−４５゜≦view＜４５
゜もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲
でのＸ線管，検出器および投影軸の幾何学的関係に一致
する。よって、１つの面投影されたデータＤ１を求める
ための投影データＤ０のアドレスおよび補間／補外係数
は、両者で共用可能である。さらに、回転中心を通るｙ
ｚ平面を投影面とした場合に２２５゜≦view＜３１５゜
もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲で
のＸ線管，検出器および投影軸の幾何学的関係を回転中
心の周りに９０゜回転させると、回転中心を通るｘｚ平
面を投影面とした場合に−４５゜≦view＜４５゜もしく
はそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲でのＸ線
管，検出器および投影軸の幾何学的関係に一致する。よ
って、１つの面投影されたデータＤ１を求めるための投
影データＤ０のアドレスおよび補間／補外係数は、両者
で共用可能である。上記第７の観点による３次元逆投影
方法では、−４５゜≦view＜４５゜もしくはそれを主体
とし周辺をも含むビュー角度範囲，１３５゜≦view＜２
２５゜もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度
範囲，４５゜≦view＜１３５゜もしくはそれを主体とし
周辺をも含むビュー角度範囲または２２５゜≦view＜３
１５゜もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度
範囲のいずれか一つのビュー角度範囲で用いるテーブル
を他のビュー角度範囲でも共用するので、テーブルに必
要な記憶容量を小さくすることが出来る。

【００１３】第８の観点では、本発明は、上記構成の３
次元逆投影方法において、前記補間／補外処理が、０次
の補間／補外処理または１次の補間／補外処理を含むこ
とを特徴とする３次元逆投影方法を提供する。上記第８
の観点による３次元逆投影方法では、０次の補間／補外
処理（すなわち、近傍データの採用）や１次の補間／補
外処理（すなわち、２つの近傍データを用いた内挿／外
挿補間）を含むから、補間／補外処理が簡単で済む。

【００１４】第９の観点では、本発明は、上記構成の３
次元逆投影方法において、複数の面投影されたデータＤ
１の荷重加算処理により１つの逆投影画素データＤ２を
求めることを特徴とする３次元逆投影方法を提供する。
上記第９の観点による３次元逆投影方法では、再構成領
域近傍の同一ビューまたは対向ビューの複数のデータの
荷重加算を適用可能となる。

【００１５】第１０の観点では、本発明は、上記構成の
３次元逆投影方法において、Ｘ線焦点から面投影された
データＤ１までの距離に応じて前記荷重加算処理の荷重
を定めることを特徴とする３次元逆投影方法を提供す
る。一般的に、Ｘ線焦点から面投影されたデータＤ１ま
での距離が近いデータＤ１は、距離が遠いデータＤ１に
比べて、各画素に関する情報をより正しく含んでいると
考えられる。従って、上記第１０の観点による３次元逆
投影方法では、逆投影画素データＤ２をより正しく求め
ることが可能となる。

【００１６】第１１の観点では、本発明は、上記構成の
３次元逆投影方法において、Ｘ線焦点から再構成領域の
各画素までの距離に応じて前記荷重加算処理の荷重を定
めることを特徴とする３次元逆投影方法を提供する。Ｘ
線焦点から検出器までの距離は一定であるから、再構成
領域の各画素からＸ線焦点までの距離が遠いときのデー
タＤ１は、距離が近いときのデータＤ１に比べて、検出
器までの距離が近く、各画素に関する情報をより正しく
含んでいると考えられる。従って、上記第１１の観点に
よる３次元逆投影方法では、逆投影画素データＤ２をよ
り正しく求めることが可能となる。

【００１７】第１２の観点では、本発明は、上記構成の
３次元逆投影方法において、再構成領域の各画素であっ
て且つ投影面に平行な直線上に在る画素については前記
荷重加算処理の荷重を共通とすることを特徴とする３次
元逆投影方法を提供する。荷重加算処理の荷重は、Ｘ線
焦点から面投影されたデータＤ１までの距離とＸ線焦点
から再構成領域の各画素までの距離の比として定めるこ
とが出来る。この場合、比は、再構成領域の各画素であ
って且つ投影面に平行な直線上に位置する画素について
は同じ値になる。従って、上記第１２の観点による３次
元逆投影方法では、荷重を共通とし、処理を簡単化可能
としている。

【００１８】第１３の観点では、本発明は、上記構成の
３次元逆投影方法において、開始アドレス，サンプリン
グピッチ，サンプリング個数を決めて、前記面投影され
たデータＤ１をサンプリングし、再構成領域の各画素で
あって且つ投影面に平行な直線上にある画素について前
記荷重加算処理をするための面投影されたデータＤ１を
選択することを特徴とする３次元逆投影方法を提供す
る。再構成領域の各画素であって且つ投影面に平行な直
線上に位置する画素についての逆投影画素データＤ２を
求めるための面投影されたデータＤ１は、投影面上の直
線上に在る。よって、開始アドレス，サンプリングピッ
チ，サンプリング個数を決めておけば、簡単な処理で選
択できる。従って、上記第１３の観点による３次元逆投
影方法では、逆投影画素データＤ２を求めるための面投
影されたデータＤ１を簡単な処理で選択できる。

【００１９】第１４の観点では、本発明は、上記構成の
３次元逆投影方法において、前記荷重加算処理の荷重，
開始アドレス，サンプリングピッチ，サンプリング個数
を予め決めてテーブル化しておくことを特徴とする３次
元逆投影方法を提供する。上記第１４の観点による３次
元逆投影方法では、テーブル化により、処理を高速化で
きる。

【００２０】第１５の観点では、本発明は、上記構成の
３次元逆投影方法において、あるビューでの逆投影画素
データＤ２と対向ビューでの逆投影画素データＤ２とに
両ビューでの再構成領域の各画素とＸ線焦点を結ぶ直線
と再構成領域を含む平面とがなす角度に応じた重み係数
ωａ，ωｂ（ただし、ωａ＋ωｂ＝１）を掛けて加算し
た結果を、あるビューでの逆投影画素データＤ２とする
ことを特徴とする３次元逆投影方法を提供する。一般的
に、再構成領域の各画素とＸ線焦点を結ぶ直線と再構成
領域を含む平面とがなす角度が９０゜に近いほど、各画
素に関する情報をより正しく含んでいると考えられる。
従って、上記第１５の観点による３次元逆投影方法で
は、逆投影画素データＤ２をより正しく求めることが可
能となる。

【００２１】第１６の観点では、本発明は、Ｘ線管と、
複数の検出器列を持つマルチ検出器と、前記Ｘ線管また
は前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周り
に回転しながら又は回転させると共に両方を撮影対象に
対して直線状に相対移動しながら投影データＤ０を収集
するスキャン手段と、前記投影データＤ０を基に投影面
上に面投影されたデータＤ１を求める面投影データ算出
手段と、再構成領域上の複数画素間隔あけた複数のライ
ンであって投影面に平行な方向の複数のラインを構成す
る各画素上に前記面投影されたデータＤ１をＸ線透過方
向に投影して再構成領域上のラインを構成する各画素の
逆投影画素データＤ２を求めると共に前記複数のライン
間を補間して再構成領域上のライン間の各画素の逆投影
画素データＤ２を求める逆投影画素データ算出手段と、
画像再構成に用いる全ビューの逆投影画素データＤ２を
画素対応に加算して逆投影データＤ３を求める逆投影デ
ータ算出手段とを具備してなることを特徴とするＸ線Ｃ
Ｔ装置を提供する。上記第１６の観点によるＸ線ＣＴ装
置では、前記第１の観点による３次元逆投影方法を好適
に実施しうる。

【００２２】第１７の観点では、本発明は、Ｘ線管と、
複数の検出器列を持つマルチ検出器と、前記Ｘ線管また
は前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周り
に回転しながら又は回転させると共に両方を撮影対象に
対して直線状に相対移動しながら投影データＤ０を収集
するスキャン手段と、前記投影データＤ０を基に再構成
領域上の複数画素間隔あけた複数のラインであって投影
面に平行な方向の複数のラインに対応する投影面上のラ
イン上の面投影されたデータＤ１を求める面投影データ
算出手段と、前記面投影されたデータＤ１を基に再構成
領域上の各画素の逆投影画素データＤ２を求める逆投影
画素データ算出手段と、画像再構成に用いる全ビューの
逆投影画素データＤ２を画素対応に加算して逆投影デー
タＤ３を求める逆投影データ算出手段とを具備してなる
ことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。上記第１７
の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第２の観点による
３次元逆投影方法を好適に実施しうる。

【００２３】第１８の観点では、本発明は、上記構成の
Ｘ線ＣＴ装置において、前記ライン数が、ラインに直交
する方向の再構成領域の画素数の１／６４〜１／２であ
ることを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。上記第１
８の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第３の観点によ
る３次元逆投影方法を好適に実施しうる。

【００２４】第１９の観点では、本発明は、上記構成の
Ｘ線ＣＴ装置において、前記面投影データ算出手段は、
Ｘ線管またはマルチ検出器の回転平面に垂直な方向また
はヘリカルスキャンの直線移動方向をｚ方向とし、view
＝０゜の時のＸ線ビームの中心軸方向をｙ方向とし、ｚ
方向およびｙ方向に直交する方向をｘ方向とするとき、
−４５゜≦view＜４５゜もしくはそれを主体とし周辺を
も含むビュー角度範囲および１３５゜≦view＜２２５゜
もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲で
は回転中心を通るｘｚ平面を前記投影面とし、４５゜≦
view＜１３５゜もしくはそれを主体とし周辺をも含むビ
ュー角度範囲および２２５゜≦view＜３１５゜もしくは
それを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲では回転中
心を通るｙｚ平面を前記投影面とすることを特徴とする
Ｘ線ＣＴ装置を提供する。上記第１９の観点によるＸ線
ＣＴ装置では、前記第４の観点による３次元逆投影方法
を好適に実施しうる。

【００２５】第２０の観点では、本発明は、上記構成の
Ｘ線ＣＴ装置において、前記面投影データ算出手段は、
複数の投影データＤ０から補間／補外処理により１つの
面投影されたデータＤ１を求めることを特徴とするＸ線
ＣＴ装置を提供する。上記第２０の観点によるＸ線ＣＴ
装置では、前記第５の観点による３次元逆投影方法を好
適に実施しうる。

【００２６】第２１の観点では、本発明は、上記構成の
Ｘ線ＣＴ装置において、前記面投影データ算出手段は、
１つの面投影されたデータＤ１を求めるための複数の投
影データＤ０のアドレスおよび補間／補外係数を設定し
たテーブルを利用することを特徴とするＸ線ＣＴ装置を
提供する。上記第２１の観点によるＸ線ＣＴ装置では、
前記第６の観点による３次元逆投影方法を好適に実施し
うる。

【００２７】第２２の観点では、本発明は、上記構成の
Ｘ線ＣＴ装置において、前記面投影データ算出手段は、
複数の投影データＤ０から補間／補外処理により１つの
面投影されたデータＤ１を求めると共に、−４５゜≦vi
ew＜４５゜もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー
角度範囲，１３５゜≦view＜２２５゜もしくはそれを主
体とし周辺をも含むビュー角度範囲，４５゜≦view＜１
３５゜もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度
範囲または２２５゜≦view＜３１５゜もしくはそれを主
体とし周辺をも含むビュー角度範囲のいずれか一つのビ
ュー角度範囲で１つの面投影されたデータＤ１を求める
ための複数の投影データＤ０のアドレスおよび補間／補
外係数をテーブル化しておき、他のビュー角度範囲では
前記テーブルを利用することを特徴とするＸ線ＣＴ装置
を提供する。上記第２２の観点によるＸ線ＣＴ装置で
は、前記第７の観点による３次元逆投影方法を好適に実
施しうる。

【００２８】第２３の観点では、本発明は、上記構成の
Ｘ線ＣＴ装置において、前記補間／補外処理が、０次の
補間／補外処理または１次の補間／補外処理を含むこと
を特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。上記第２３の観
点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第８の観点による３次
元逆投影方法を好適に実施しうる。

【００２９】第２４の観点では、本発明は、上記構成の
Ｘ線ＣＴ装置において、複数の面投影されたデータＤ１
の荷重加算処理により１つの逆投影画素データＤ２を求
めることを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。上記第
２４の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第９の観点に
よる３次元逆投影方法を好適に実施しうる。

【００３０】第２５の観点では、本発明は、上記構成の
Ｘ線ＣＴ装置において、再構成領域の各画素から面投影
されたデータＤ１までの距離に応じて前記荷重加算処理
の荷重を定めることを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供す
る。上記第２５の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第
１０の観点による３次元逆投影方法を好適に実施しう
る。

【００３１】第２６の観点では、本発明は、上記構成の
Ｘ線ＣＴ装置において、再構成領域の各画素からＸ線焦
点までの距離に応じて前記荷重加算処理の荷重を定める
ことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。上記第２６
の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第１１の観点によ
る３次元逆投影方法を好適に実施しうる。

【００３２】第２７の観点では、本発明は、上記構成の
Ｘ線ＣＴ装置において、再構成領域の各画素であって且
つ投影面に平行な直線上にある画素については前記荷重
加算処理の荷重を共通とすることを特徴とするＸ線ＣＴ
装置を提供する。上記第２７の観点によるＸ線ＣＴ装置
では、前記第１２の観点による３次元逆投影方法を好適
に実施しうる。

【００３３】第２８の観点では、本発明は、上記構成の
Ｘ線ＣＴ装置において、開始アドレス，サンプリングピ
ッチ，サンプリング個数を決めて、前記面投影されたデ
ータＤ１をサンプリングし、再構成領域の各画素であっ
て且つ投影面に平行な直線上にある画素について前記荷
重加算処理をするための面投影されたデータＤ１を連続
的に選択することを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供す
る。上記第２８の観点によるＸ線ＣＴ装置では、前記第
１３の観点による３次元逆投影方法を好適に実施しう
る。

【００３４】第２９の観点では、本発明は、上記構成の
Ｘ線ＣＴ装置において、前記荷重加算処理の荷重，開始
アドレス，サンプリングピッチ，サンプリング個数を予
め決めてテーブル化しておくことを特徴とするＸ線ＣＴ
装置を提供する。上記第２９の観点によるＸ線ＣＴ装置
では、前記第１４の観点による３次元逆投影方法を好適
に実施しうる。

【００３５】第３０の観点では、本発明は、上記構成の
Ｘ線ＣＴ装置において、あるビューで再構成領域の各画
素とＸ線焦点を結ぶ直線と再構成領域を含む平面とがな
す角度および対向ビューで再構成領域の各画素とＸ線焦
点を結ぶ直線と再構成領域を含む平面とがなす角度に応
じて前記荷重加算処理の荷重を定めることを特徴とする
Ｘ線ＣＴ装置を提供する。上記第３０の観点によるＸ線
ＣＴ装置では、前記第１５の観点による３次元逆投影方
法を好適に実施しうる。

【００３６】第３１の観点では、本発明は、上記構成の
３次元逆投影方法において、複数の検出器列を持つマル
チ検出器を用いたアキシャルスキャンまたはヘリカルス
キャンによって収集したファンデータの投影データＤ0f
からパラレルデータの投影データＤ0pを求め、パラレル
データの投影データＤ0pを基に投影面上に面投影された
データＤ１を求めることを特徴とする３次元逆投影方法
を提供する。上記第３１の観点による３次元逆投影方法
では、ファンデータの投影データＤ0fから面投影された
データＤ１を直接求めるのではなく、ファンデータの投
影データＤ0fからパラレルデータの投影データＤ0pを求
め、そのパラレルデータの投影データＤ0pから面投影さ
れたデータＤ１を求めるようにしている。ここで、ファ
ンデータの投影データＤ0fから面投影されたデータＤ１
を直接求める場合は、Ｘ線焦点から各投影データＤ0fに
対応するチャネルまでの距離およびＸ線焦点から投影面
上の投影位置までの距離を考慮する必要があった。すな
わち、距離係数を乗算する必要があった。ところが、パ
ラレルデータの投影データＤ0pから面投影されたデータ
Ｄ１を求める場合は、距離係数を乗算する必要がなくな
るため、演算を簡単化できる。また、ファンデータの投
影データＤ0fでは、対向ビューの取扱いに工夫をこらす
ことが出来なかったが、パラレルデータの投影データＤ
0pでは、対向ビューの取扱いが簡単になる。このため、
対向ビューを−１／４チャンネル、オリジナルビューを
＋１／４チャンネルずらしたものを組み合わせることに
より、チャンネル方向の分解能を向上でき、逆投影時の
ビュー数も１／２になり、計算量も少なくできる。

【００３７】第３２の観点では、本発明は、上記構成の
Ｘ線ＣＴ装置において、ファンデータの投影データＤ0f
からパラレルデータの投影データＤ0pを求めるファン−
パラ変換手段をさらに具備し、前記スキャン手段は、フ
ァンデータの投影データＤ0fを収集し、前記面投影デー
タ算出手段は、前記パラレルデータの投影データＤ0pを
基に投影面上に面投影されたデータＤ１を求めることを
特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。上記第３２の観点
によるＸ線ＣＴ装置では、前記第３１の観点による３次
元逆投影方法を好適に実施しうる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、図に示す実施の形態により
本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発
明が限定されるものではない。

【００３９】図１は、本発明の一実施形態にかかるＸ線
ＣＴ装置の構成ブロック図である。このＸ線ＣＴ装置１
００は、操作コンソール１と、撮影テーブル１０と、走
査ガントリ２０とを具備している。

【００４０】前記操作コンソール１は、操作者の入力を
受け付ける入力装置２と、本発明に係る３次元逆投影処
理などを実行する中央処理装置３と、走査ガントリ２０
で取得した投影データを収集するデータ収集バッファ５
と、前記投影データから再構成したＣＴ画像を表示する
ＣＲＴ６と、プログラムやデータやＸ線ＣＴ画像を記憶
する記憶装置７とを具備している。

【００４１】前記テーブル装置１０は、被検体を乗せて
前記走査ガントリ２０のボア（空洞部）に入れ出しする
クレードル１２を具備している。クレードル１２は、テ
ーブル装置１０に内蔵するモータで駆動される。

【００４２】前記走査ガントリ２０は、Ｘ線管２１と、
Ｘ線コントローラ２２と、コリメータ２３と、マルチ検
出器２４と、ＤＡＳ（Data Acquisition System）２５
と、被検体の体軸の回りにＸ線管２１などを回転させる
回転コントローラ２６と、制御信号などを前記操作コン
ソール１や撮影テーブル１０とやり取りする制御インタ
フェース２９とを具備している。

【００４３】以下、ヘリカルスキャンを想定して説明す
る。なお、アキシャルスキャンではクレードル１２の直
線移動がないが、ヘリカルスキャンと同様に本発明を実
施可能である。図２は、Ｘ線ＣＴ装置１００の動作の概
略の流れを示すフロー図である。ステップＳ１では、Ｘ
線管２１とマルチ検出器２４とを撮影対象の周りに回転
させ且つクレードル１２を直線移動させながらビュー角
度viewと相対角度差δと検出器列番号ｊとチャネル番号
ｉとで表わされる投影データＤ０(view,δ,j,i)を収集
する。なお、相対角度差δとは同一ビューで何回転目か
を表すパラメータであり、例えば１回転目はδ＝360゜
で表す。

【００４４】ステップＳ２では、投影データＤ０(view,
δ,j,i)に対して、前処理（オフセット補正，対数補
正，Ｘ線線量補正，感度補正）を行う。ステップＳ３で
は、前処理した投影データＤ０(view,δ,j,i)に対し
て、フィルタ処理を行う。すなわち、フーリエ変換し、
フィルタ（再構成関数）を掛け、逆フーリエ変換する。
ステップＳ４では、フィルタ処理した投影データＤ０(v
iew,δ,j,i)に対して、本発明に係る３次元逆投影処理
を行い、逆投影データＤ３(x,y)を求める。この３次元
逆投影処理については、図３を参照して後述する。ステ
ップＳ５では、逆投影データＤ３(x,y)に対して後処理
を行い、ＣＴ画像を得る。

【００４５】図３は、３次元逆投影処理（Ｓ４）の詳細
フロー図である。ステップＲ１では、投影データＤ０(v
iew,δ,j,i)から面投影されたデータＤ１(view,qt,pt)
を得る。この処理については、図４〜図１２を参照して
後述する。ステップＲ２では、投影面に面投影されたデ
ータＤ１(view,qt,pt)から逆投影画素データＤ２(view,
x,y)を得る。この処理については、図１３〜図１８，図
２０〜図２５を参照して後述する。ステップＲ３では、
逆投影画素データＤ２(view,x,y)を画素対応に３６０゜
分のビューを加算するか又は「１８０゜分＋ファン角度
分」のビューを加算し、逆投影データＤ３(x,y)を得
る。この処理については、図１９を参照して後述する。

【００４６】図４の（ａ）（ｂ）は、Ｘ線管２１とマル
チ検出器２４のview＝０゜，δ＝０゜における配置を示
している。この時の投影面ｐｐは、回転中心ＩＣを通る
ｘｚ平面である。マルチ検出器２４の各チャネルをＸ線
透過方向に投影面ｐｐに面投影した位置に、当該チャネ
ルで得られた投影データＤ０(view=0,δ=0,j,i)に距離
係数を乗算してから配置し、続いてチャネル方向に補間
処理してデータ密度を十分密にすると、図４の（ｃ）に
示すように、面投影されたデータＤ１’(view=0,δ=0,
j,pt)が得られる。これを「投影データＤ０(view,δ,j,
i)をＸ線透過方向に投影面ｐｐに面投影する」と表現す
ることとする。なお、Ｘ線管２１のＸ線焦点からマルチ
検出器２４のチャネルまでの距離をｒ０とし、Ｘ線管２
１から投影面ｐｐ上の投影位置までの距離をｒ１とする
とき、距離係数は、（ｒ１／ｒ０）²である。図４の
（ｃ）のＺ０は、面投影されたデータＤ１’(view=0,δ
=0,j=1,pt=0)の空間位置を示す原点座標である。

【００４７】図５の（ａ）（ｂ）は、Ｘ線管２１とマル
チ検出器２４のview＝０゜，δ＝３６０゜（つまり、δ
＝０゜から１回転後）における配置を示している。この
時に得られた投影データＤ０(view=0,δ=360,j,i)を投
影面ｐｐに面投影すると、図５の（ｃ）に示すように、
面投影されたデータＤ１’(view=0,δ=360,j,pt)が得ら
れる。

【００４８】同様にして、図６に示すように、view＝０
゜，δ＝７２０゜（２回転目）に対応する面投影された
データＤ１’(view=0,δ=720,j,pt)も得られる。

【００４９】次に、図６に示す面投影されたデータＤ
１’(0,0,j,i)，Ｄ１’(0,360,j,i)，Ｄ１’(0,720,j,
i)に対して、補間／補外処理を施し、図７に示すよう
に、qt方向（再構成領域Ｐと投影面ｐｐの交差線に直交
する方向）およびpt方向（再構成領域Ｐと投影面ｐｐの
交差線に平行な方向）に十分密な面投影されたデータＤ
１(view=0,qt,pt)を算出する。ここで、面投影されたデ
ータＤ１(view=0,qt,pt)の密度は、面投影されたデータ
Ｄ１から逆投影画素データＤ２を求めるときに補間処理
を省けるように、再構成領域における画素密度より十分
高くなるようにすることが好ましい。

【００５０】図８は、view＝３０゜の０回転目，１回転
目，２回転目に対応する面投影されたデータＤ１’(vie
w=30,δ=0,j,pt)，Ｄ１’(view=30,δ=360,j,pt)，Ｄ
１’(view=30,δ=720,j,pt)の概念図である。view＝０
゜の時に較べて、マルチ検出器２４の第１チャネル側が
投影面ｐｐに近づき、第Ｉチャネル側が投影面ｐｐから
遠くなるため、面投影されたデータＤ１’(30,0,j,p
t)，Ｄ１’(30,360,j,pt)，Ｄ１’(30,720,j,pt)は、第
１チャネル側が幅広くなり、第Ｉチャネル側が幅狭くな
る。なお、Ｚ30は、面投影されたデータＤ１’(30,0,1,
0)の空間位置を示す原点座標である。

【００５１】図９は、図８に示す面投影されたデータＤ
１’(30,0,j,pt)，Ｄ１’(30,360,j,pt)，Ｄ１’(30,72
0,j,pt)に対して、補間／補外処理を施し、qt方向およ
びpt方向に十分密に算出した面投影されたデータＤ１(3
0,qt,pt)の概念図である。

【００５２】図１０の（ａ）（ｂ）は、Ｘ線管２１とマ
ルチ検出器２４のview＝９０゜における配置を示してい
る。この時の投影面ｐｐは、回転中心ＩＣを通るｙｚ平
面である。得られた投影データＤ０(view=90,δ,j,i)を
投影面ｐｐに面投影すると、図１０の（ｃ）に示すよう
に、面投影されたデータＤ１’(view=90,δ,j,pt)が得
られる。

【００５３】このように、−４５゜≦view＜４５゜もし
くはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲および
１３５゜≦view＜２２５゜もしくはそれを主体とし周辺
をも含むビュー角度範囲では回転中心ＩＣを通るｘｚ平
面を投影面ｐｐとし、４５゜≦view＜１３５゜もしくは
それを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲および２２
５゜≦view＜３１５゜もしくはそれを主体とし周辺をも
含むビュー角度範囲では回転中心ＩＣを通るｙｚ平面を
投影面ｐｐとする。

【００５４】投影データＤ０(view,δ,j,i)から面投影
されたデータＤ１’(view,δ,j,pt)を求めるには、図１
１に示す如き面投影用のルックアップテーブル３１を記
憶装置７に記憶しておき、これを利用するのが好まし
い。

【００５５】図１１の（ａ）に示すルックアップテーブ
ル３１は、面投影されたデータＤ１’(view,δ,j,pt)を
２点補間／補外で求めるためのものであり、−４５゜≦
view＜４５゜のビュー角度範囲（もしくはそれを主体と
し周辺をも含むビュー角度範囲）内の各ビュー角度view
毎に、座標(j,pt)の面投影されたデータＤ１’(view,
δ,j,pt)を２点補間／補外で求めるための複数のチャネ
ルアドレスｉ，i+1の投影データＤ０を取り出すための
基準チャネルアドレスｉと、pt方向の２点補間／補外係
数k1，k2とが予め算出されて設定されている。Ｄ１(vie
w,δ,j,pt)＝k1×Ｄ０(view,δ,j,i)＋k2×Ｄ０(view,
δ,j,i+1)となる。なお、Δviewは、ビュー角度のステ
ップ角度（隣接するビュー間のビュー角度差）であり、
例えば全部で１０００ビューであれば「０.３６゜」で
ある。

【００５６】図１１の（ｂ）に示すルックアップテーブ
ル３１’は、面投影されたデータＤ１’(view,qt,pt)を
３点補間／補外で求めるためのものであり、−４５゜≦
view＜４５゜のビュー角度範囲（もしくはそれを主体と
し周辺をも含むビュー角度範囲）内の各ビュー角度view
毎に、座標(j,pt)の面投影されたデータＤ１’(view,
δ,j,pt)を３点補間／補外で求めるための複数のチャネ
ルアドレスｉ，i+1，i+2の投影データＤ０を取り出すた
めの基準チャネルアドレスｉと、pt方向の３点補間／補
外係数k1，k2，k3とが予め算出されて設定されている。

【００５７】また、ヘリカルスキャンでは、qt方向の補
間係数も上記ルックアップテーブル３１，３１’と同様
のルックアップテーブルに設定され、qt方向にも同様の
補間／補外が行われる。このqt方向の補間は、図１２に
示すような長方形領域Ｒａでの繰り返しとなる。また、
長方形領域Ｒａ内では、中心線を挟んでqt方向に対称と
なる。なお、アキシャルスキャンでは、図１２に示すよ
うな長方形領域Ｒａの一つ内での補間／補外となる。

【００５８】また、幾何学的な類似性から、−４５゜≦
view＜４５゜のビュー角度範囲（もしくはそれを主体と
し周辺をも含むビュー角度範囲）以外でも、−４５゜≦
view＜４５゜のビュー角度範囲（もしくはそれを主体と
し周辺をも含むビュー角度範囲）のルックアップテーブ
ル３１，３１’を流用できる。

【００５９】図１３は、再構成領域Ｐの空間位置を例示
している。ここでは、view＝０゜，δ＝０゜におけるＸ
線管２１のｚ座標をＺａとし、view＝０゜，δ＝３６０
゜におけるＸ線管２１のｚ座標をＺｂとするとき、Ｚｐ
＝Ｚａ＋（Ｚｂ−Ｚａ）／４の位置に再構成領域Ｐが存
在する例を示している。

【００６０】図１４は、面投影されたデータＤ１(0,qt,
pt)をＸ線透過方向に再構成領域Ｐに投影して、逆投影
画素データＤ２(0,x,y)を求める状態を示している。図
１４の（ａ）に示すように、view＝０゜におけるＸ線管
２１の焦点と再構成領域Ｐ上の画素ｇ(x,y)とを結ぶ直
線が投影面ｐｐに交差する点から座標X0を求める。ま
た、図１４の（ｂ）に示すように、view＝０゜における
Ｘ線管２１の焦点と再構成領域Ｐ上の画素ｇ(x,y)とを
結ぶ直線が投影面ｐｐに交差する点から座標Z0_aを求め
る。同様に、図１４の（ｃ）（ｄ）に示すように、対向
ビューにおけるＸ線管２１の焦点と再構成領域Ｐ上の画
素ｇ(x,y)とを結ぶ直線が投影面ｐｐに交差する点から
座標Z0_bを求める。なお、一般に、view＝βａでＸ線管
２１の焦点と再構成領域Ｐ上の画素ｇ(x,y)とを結ぶ直
線がＸ線ビームの中心軸Ｂｃに対してなす角度をγと
し、その対向ビューをview＝βｂとするとき、 βｂ＝βａ＋１８０゜−２γ である。

【００６１】次に、座標(X0,Z0_a)に対応する面投影さ
れたデータＤ１(0,qt_a,pt)を求める。また、座標(X0,Z
0_b)に対応する面投影されたデータＤ１(0,qt_b,pt)を
求める。そして、view＝０゜でのＸ線管２１のＸ線焦点
から面投影されたデータＤ１(0,qt_a,pt)までの距離をr
0_0aとし、Ｘ線管２１のＸ線焦点から画素ｇ(x,y)まで
の距離をr0_1aとするとき、view＝０゜での逆投影画素
データＤ２(0,x,y)_aを次式により求める。 Ｄ２(0,x,y)_a＝（r0_0a／r0_1a）²・Ｄ１(0,qt_a,pt)

【００６２】また、対向ビューでのＸ線管２１から面投
影されたデータＤ１(0,qt_b,pt)までの距離をr0_0bと
し、Ｘ線管２１から画素ｇ(x,y)までの距離をr0_1bとす
るとき、対向ビューでの逆投影画素データＤ２(0,x,y)_
bを次式により求める。 Ｄ２(0,x,y)_b＝（r0_0b／r0_1b）²・Ｄ１(0,qt_b,pt)

【００６３】次に、逆投影画素データＤ２(0,x,y)_a，
Ｄ２(0,x,y)_bに、図１４に示す角度αa，αbに依存し
たコーンビーム再構成重み係数ωａ，ωｂを掛けて加算
し、逆投影画素データＤ２(0,x,y)を求める。 Ｄ２(0,x,y)＝ωａ・Ｄ２(0,x,y)_a＋ωｂ・Ｄ２(0,x,
y)_b なお、角度αaは、view＝０゜で画素ｇ(x,y)を通るＸ線
と再構成領域Ｐを含む平面のなす角度である。また、角
度αbは、対向ビューで画素ｇ(x,y)を通るＸ線と再構成
領域Ｐを含む平面のなす角度である。また、 ωａ＋ωｂ＝１ である。コーンビーム再構成重み係数ωａ，ωｂを掛け
て加算することにより、コーン角アーチファクトを低減
することが出来る。

【００６４】例えば、コーンビーム再構成重み係数ω
ａ，ωｂは、次式により求めたものを用いることが出来
る。max〔〕を値の大きい方を採る関数とし、ファンビ
ーム角の１／２をγmaxとするとき、 ｇａ＝max〔０，{(π／２＋γmax)−|βａ|}〕・|tan
(αa)| ｇｂ＝max〔０，{(π／２＋γmax)−|βｂ|}〕・|tan
(αb)| ｘａ＝２・ｇａ^q／（ｇａ^q＋ｇｂ^q） ｘｂ＝２・ｇｂ^q／（ｇａ^q＋ｇｂ^q） ωａ＝ｘａ²・（３−２ｘａ） ωｂ＝ｘｂ²・（３−２ｘｂ） （例えば、ｑ＝１）

【００６５】図１５は、記憶装置７に記憶されている逆
投影用のルックアップテーブル３２の概念図である。こ
の逆投影用のルックアップテーブル３２を利用して、再
構成領域Ｐ上の複数画素間隔あけた複数（ここでは９
本）のラインであって投影面に平行な方向（ここではｘ
方向）の複数のライン（ｙ＝０，Ye/8，2Ye/8，3Ye/8，
4Ye/8，5Ye/8，6Ye/8，7Ye/8，Ye）を構成する各画素の
逆投影画素データＤ２(view,x,y)_a を求める。

【００６６】このルックアップテーブル３２には、−４
５゜≦view＜４５゜のビュー角度範囲（もしくはそれを
主体とし周辺をも含むビュー角度範囲）内の各ビュー角
度view毎に、逆投影画素データＤ２のｙ座標ｙ（ライン
のｙ座標）と、１つの面投影されたデータＤ１(view,q
t,pt)から１つの逆投影画素データＤ２(view,x,y)_aを
求めるための変換演算のパラメータとして荷重Ｒ(y)_a
＝（r0_0a／r0_1a）²、開始アドレスstr_ｘ，str_qt、
サンプリングピッチΔqt，Δpt、サンプリング個数ｎ
(y)が予め算出されて設定されている。

【００６７】なお、幾何学的な類似性から、−４５゜≦
view＜４５゜のビュー角度範囲（もしくはそれを主体と
し周辺をも含むビュー角度範囲）以外でも、−４５゜≦
view＜４５゜のビュー角度範囲（もしくはそれを主体と
し周辺をも含むビュー角度範囲）のルックアップテーブ
ル３２を流用できる。

【００６８】図１６は、再構成領域Ｐがｘｙ面に平行な
平面であり且つ投影面ｐｐがｘｚ平面であるとき、ｘ軸
に平行なライン上に在る画素ｇ(x,y)についての逆投影
画素データＤ２(view,str_x,y)_a〜Ｄ２(view,str_x＋n
(y),y)_aを求める状況を示している。ｘ軸に平行なライ
ン上に在る画素ｇ(x,y)についての荷重Ｒ(y)_aは、すべ
て（r0_1a／r0_0a）²となり、共通となる。従って、 Ｄ２(view,x,y)_a＝Ｒ(y)_a×Ｄ１(view,str_qt＋(x−s
tr_x)Δqt,str_pt＋(x−str_x)Δpt) となる。

【００６９】図１７の（ａ）は、ｘ軸に平行なラインＬ
０〜Ｌ８についての逆投影画素データＤ２(view=0,x,y)
_ａを示す概念図である。図１７の（ｂ）は、同様にし
て求めたｘ軸に平行なラインＬ０〜Ｌ８についての逆投
影画素データＤ２(view=0,x,y)_ｂを示す概念図であ
る。

【００７０】図１８の（ａ）は、逆投影画素データＤ２
(0,x,y)_ａ，Ｄ２(0,x,y)_ｂにコーンビーム再構成重み
係数ωａ，ωｂを掛けて加算して求めた逆投影画素デー
タＤ２(0,x,y)を示す概念図である。図１８の（ｂ）
は、ラインＬ０〜Ｌ８の間を補間して求めた逆投影画素
データＤ２(0,x,y)を示す概念図である。

【００７１】図１９は、図１８の（ｂ）に示す逆投影画
素データＤ２(view,x,y)を画素対応に全ビュー加算し、
逆投影データＤ３(x,y)を得る状態を示している。すな
わち、 Ｄ３(x,y)＝_viewΣＤ２(view,x,y) である。

【００７２】第１の実施形態のＸ線ＣＴ装置１００によ
れば、投影データＤ０から面投影されたデータＤ１を求
め、その面投影されたデータＤ１を再構成領域にＸ線透
過方向に投影して逆投影画素データＤ２を求めるように
したから、再構成領域を透過したＸ線ビームに正しく対
応した投影データを用いて再構成を行うことが出来る。
また、総合的に見れば、処理の簡単化および高速化が可
能となる。

【００７３】さらに、面投影されたデータＤ１から逆投
影画素データＤ２を求める際、ラインＬ０〜Ｌ８を構成
する各画素上の逆投影画素データＤ２だけを求め、ライ
ン間は補間処理で埋めるので、面投影されたデータＤ１
から再構成領域Ｐを構成する全画素上の逆投影画素デー
タＤ２を求めるよりも、処理時間を短縮することが出来
る。

【００７４】−第２の実施形態− 図２０，図２１に示すように、再構成領域Ｐ上のライン
Ｌ０〜Ｌ８に対応する投影面ｐｐ上のラインをＬ０’〜
Ｌ８’とする。図２２に示すように、図６に示す面投影
されたデータＤ１’(view,δ,j,pt)を基に補間／補外処
理によりラインＬ０’〜Ｌ８’上の面投影されたデータ
Ｄ１(view,Lm',pt)だけを求める。すなわち、図３のス
テップＲ１で、投影データＤ０(view,δ,j,i)からライ
ンＬ０’〜Ｌ８’上の面投影されたデータＤ１(view,L
m',pt)を得る。

【００７５】次に、図２３に示す逆投影用のルックアッ
プテーブル３２’を用いて逆投影画素データＤ２(view,
x,y)を求める。すなわち、図３のステップＲ２で、デー
タＤ１(view,Lm',pt)から逆投影画素データＤ２(view,
x,y)を得る。

【００７６】このルックアップテーブル３２’には、−
４５゜≦view＜４５゜のビュー角度範囲（もしくはそれ
を主体とし周辺をも含むビュー角度範囲）内の各ビュー
角度view毎に、逆投影画素データＤ２のｙ座標ｙ（再構
成領域Ｐを構成する全ラインのｙ座標）と、２ラインの
面投影されたデータＤ１(view,Lm',pt), Ｄ１(view,Lm
+1',pt)から１つの逆投影画素データＤ２(view,x,y)を
求めるための変換演算のパラメータとして補間係数ｋ
ｍ，ｋm+1、荷重Ｓ(y)＝ωａ×Ｒ(y)_a、開始アドレスs
tr_ｘ，サンプリングピッチΔpt、サンプリング個数ｎ
(y)が予め算出されて設定されている。

【００７７】なお、幾何学的な類似性から、−４５゜≦
view＜４５゜のビュー角度範囲（もしくはそれを主体と
し周辺をも含むビュー角度範囲）以外でも、−４５゜≦
view＜４５゜のビュー角度範囲（もしくはそれを主体と
し周辺をも含むビュー角度範囲）のルックアップテーブ
ル３２を流用できる。

【００７８】図２４に示すように、逆投影画素データＤ
２(view,x,y=0)は、面投影されたデータＤ１(view,L0',
pt)をΔptごとにサンプリングしていくことにより求め
うる。

【００７９】また、図２５に示すように、逆投影画素デ
ータＤ２(view,x,y=0.6Ye/8)は、面投影されたデータＤ
１(view,L0',pt)とＤ１(view,L1',pt)を補間処理するこ
とにより求めうる。 Ｄ２（view,x,y）＝Ｓ(y) ×｛km ×Ｄ１（view,Lm' ,(ｘ−str_x)Δpt） ＋km+1×Ｄ１（view,Lm+1',(ｘ−str_x)Δpt）｝

【００８０】第２の実施形態のＸ線ＣＴ装置によれば、
ラインＬ０’〜Ｌ８’上の面投影されたデータＤ１（vi
ew,Lm',pt）だけを求めるため、多量の面投影されたデ
ータＤ１（view,qt,pt）を求めるよりも、処理時間を短
縮することが出来る。

【００８１】−第３の実施形態− 図２６は、Ｘ線ＣＴ装置１００の動作の概略の流れを示
すフロー図である。ステップＳ１１では、Ｘ線管２１と
マルチ検出器２４とを撮影対象の周りに回転させ且つク
レードル１２を直線移動させながらビュー角度viewと相
対角度差δと検出器列番号ｊとチャネル番号ｉとで表わ
されるファンデータの投影データＤ0f(view,δ,j,i)を
収集する。

【００８２】ステップＳ１２では、ファンデータの投影
データＤ0f(view,δ,j,i)に対して、前処理（オフセッ
ト補正，対数補正，Ｘ線線量補正，感度補正）を行う。

【００８３】ステップＳ１３では、前処理したファンデ
ータの投影データＤ0f(view,δ,j,i)に対して、ファン
−パラ変換処理を行い、パラレルデータの投影データＤ
0p(view,δ,j,i)を求める。このファン−パラ変換処理
については、図２７を参照して後述する。

【００８４】ステップＳ１４では、パラレルデータの投
影データＤ0p(view,δ,j,i)に対して、フィルタ処理を
行う。すなわち、フーリエ変換し、フィルタ（再構成関
数）を掛け、逆フーリエ変換する。ステップＳ１５で
は、フィルタ処理した投影データＤ0p(view,δ,j,i)に
対して、３次元逆投影処理を行い、逆投影データＤ３
(x,y)を求める。この３次元逆投影処理については、図
３２を参照して後述する。ステップＳ１６では、逆投影
データＤ３(x,y)に対して後処理を行い、ＣＴ画像を得
る。

【００８５】図２７は、ファン−パラ変換処理（Ｓ１
３）の詳細フロー図である。ステップＦ１では、ファン
データの投影データＤ0f(view,δ,i,j)からパラレルデ
ータの投影データＤ0p(view,δ,j,i)を作成する。すな
わち、ファンデータの投影データＤ0f(view,δ,i,j)
は、図２８の（ａ）に示すごときサイノグラムで表され
る。このサイノグラム上に破線で示すようにデータを斜
めに拾ってゆくことで、図２８の（ｂ）に示すようにパ
ラレルデータの投影データＤ0p(view,δ,j,i)を作成す
ることが出来る。パラレルデータの投影データＤ0p(vie
w,δ,j,i)に対応する各チャネルに入射するＸ線透過経
路は、図２９の（ａ）に破線で示すようにチャネル方向
について平行で且つ中央チャネル近傍よりも端チャネル
近傍での間隔が狭くなり、また、図２９の（ｂ）に破線
で示すように、検出器列方向については放射線状にな
る。

【００８６】図２７に戻り、ステップＦ２では、ヘリカ
ルピッチが小さい場合、すなわち、対向ビューのデータ
間のＺ方向に関する矛盾が小さい場合、対向ビューを組
み合わせてパラレルデータの投影データＤ0p(view,δ,
i,j)を倍密度にする。なお、図３０に示すように、対向
ビューのＸ線透過経路は、重ならないようにチャネル方
向にシフトされており、インターリーブ状態になってい
る。

【００８７】パラレルデータの投影データＤ0p(view,
δ,j,i)では、ビュー角度viewが１８０゜異なれば、対
向ビューとなるので、取り扱いが簡単になる（例えば、
対向ビューのビュー荷重をかけやすい）。これに対し
て、パラレルデータの投影データＤ0f(view,δ,j,i)で
は、ビュー角度viewが１８０゜異なっても、ファン中央
以外は対向ビューとならないので、取り扱いが煩雑にな
る。

【００８８】ステップＦ３では、図３１に示すように、
チャネル間隔が等間隔になるように、補間処理により、
パラレルデータの投影データＤ0p(view,δ,i,j)をアレ
ンジする。図３１の（ａ）は対向ビューを組み合わせて
倍密度にした場合、図３１の（ｂ）はステップＦ２をス
キップした場合である。

【００８９】図３２は、３次元逆投影処理（Ｓ１５）の
詳細フロー図である。ステップＲ１１では、第１，第２
の実施形態で説明したと同様に、図３３に示すように、
投影データＤ0p(view,δ,j,i)から面投影されたデータ
Ｄ１(view,qt,pt)またはデータＤ１(view,Lm',pt)を得
る。

【００９０】図３２に戻り、ステップＲ１２では、第
１，第２の実施形態で説明したと同様に、図３４に示す
ように、投影面に面投影されたデータＤ１(view,qt,pt)
またはデータＤ１(view,Lm',pt)から逆投影画素データ
Ｄ２(view,x,y)を得る。

【００９１】ステップＲ１３では、第１，第２の実施形
態で説明したと同様に、逆投影画素データＤ２(view,x,
y)を画素対応に３６０゜分のビューを加算するか又は
「１８０゜分＋ファン角度分」のビューを加算し、逆投
影データＤ３(x,y)を得る。

【００９２】−他の実施形態− （１）前記実施形態では“ライン数”／“ラインに直交
する方向の再構成領域Ｐの画素数”＝９／５１２≒１／
５７としたが、ライン数を８本〜２５６本としてもよ
い。ただし、本願発明者の実験によれば、“ラインに直
交する方向の再構成領域Ｐの画素数”＝５１２の場合、
ライン数を８本にすると画質の劣化が認められ、ライン
数を６５本より増やしても臨床上問題になる画質の変化
は認められなかったので、９本〜６５本とすることが好
ましい。 （２）前記実施形態では再構成領域Ｐとして５１２画素
構成を想定したが、１０２４画素構成やその他の画素数
の場合にも本発明を適用可能である。 （３）前記実施形態では、１次の補間／補外処理を想定
したが、０次の補間／補外処理（最近傍データのコピ
ー）または２次以上の補間／補外処理（例えばＨanning
補間やＣubic補間）としてもよい。 （４）前記実施形態では対向ビューの２つのデータＤ２
を用いた補間を想定したが、実効スライスが厚くなって
もかまわなければ、同一ビューの２つのデータＤ２を用
いたヘリカル補間としてもよい。 （５）前記実施形態ではＸ線ビームの中心軸Ｂｃがｙ軸
に平行となるビューをview＝０゜としているが、任意の
角度をview＝０゜としてもよい。 （６）前記実施形態では医用Ｘ線ＣＴ装置を想定した
が、産業用Ｘ線ＣＴ装置にも本発明を適用可能である。

【００９３】

【発明の効果】本発明の３次元逆投影方法およびＸ線Ｃ
Ｔ装置によれば、投影データＤ０から逆投影画素データ
Ｄ２を直接求めるのではなく、まず投影データＤ０から
面投影されたデータＤ１を求め、その面投影されたデー
タＤ１を再構成領域にＸ線透過方向に投影して逆投影画
素データＤ２を求めるようにしたから、再構成領域を透
過したＸ線ビームに正しく対応した投影データを用いて
再構成を行うことが出来る。

【００９４】また、面投影されたデータＤ１から逆投影
画素データＤ２を求める際、再構成領域の複数画素間隔
あいたラインであって投影面に平行な方向のラインを構
成する逆投影画素データＤ２だけを求め、複数画素間隔
あいたライン間は補間処理で埋めるので、処理時間を短
縮することが出来る。

【００９５】さらに、面投影されたデータＤ１を求める
際、再構成領域の複数画素間隔あいたラインであって投
影面に平行な方向のラインに対応する投影面上のライン
を構成する面投影されたデータＤ１だけを求め、ライン
間は補間処理で埋めるので、処理時間をより短縮するこ
とが出来る。

【００９６】さらにまた、ファンデータの投影データＤ
0fからパラレルデータの投影データＤ0pを求め、そのパ
ラレルデータの投影データＤ0pから面投影されたデータ
Ｄ１を求めるため、演算を簡単化できる。また、対向ビ
ューの取り扱いが簡単になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置を示すブ
ロック図である。

【図２】第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置の動作の
概略フロー図である。

【図３】第１の実施形態にかかる３次元逆投影処理のフ
ロー図である。

【図４】Ｘ線管とマルチ検出器のview＝０゜，δ＝０゜
における配置および面投影されたデータを示す説明図で
ある。

【図５】Ｘ線管とマルチ検出器のview＝０゜，δ＝３６
０゜における配置および面投影されたデータを示す説明
図である。

【図６】view＝０゜における面投影されたデータを示す
説明図である。

【図７】qt方向に補間／補外処理後のview＝０゜におけ
る面投影されたデータを示す説明図である。

【図８】view＝３０゜における面投影されたデータを示
す説明図である。

【図９】qt方向に補間／補外処理後のview＝３０゜にお
ける面投影されたデータを示す説明図である。

【図１０】Ｘ線管とマルチ検出器のview＝９０゜におけ
る配置および面投影されたデータを示す説明図である。

【図１１】面投影されたデータ算出用のルックアップテ
ーブルの例示図である。

【図１２】qt方向の補間／補外処理の繰り返し単位を示
す説明図である。

【図１３】再構成領域の空間位置の例示図である。

【図１４】view＝０゜における面投影されたデータをＸ
線透過方向に再構成領域に投影して逆投影画素データを
求める状態を示す説明図である。

【図１５】逆投影用のルックアップテーブルの例示図で
ある。

【図１６】再構成領域上のラインであって投影面に平行
なライン上の画素についての逆投影画素データを求める
場合を示す説明図である。

【図１７】（ａ）はview＝０゜における再構成領域上の
複数画素間隔あけた複数のラインであって投影面に平行
な複数のライン上の画素についての逆投影画素データＤ
２を示す概念図、（ｂ）は対向ビューの逆投影画素デー
タＤ２を示す概念図である。

【図１８】（ａ）はview＝０゜における再構成領域上の
複数画素間隔あけた複数のラインであって投影面に平行
な複数のライン上の画素についての逆投影画素データＤ
２を示す概念図、（ｂ）はライン間を補間して得られた
view＝０゜における再構成領域の全画素の逆投影画素デ
ータＤ２の説明図である。

【図１９】逆投影画素データＤ２を画素対応に全ビュー
加算して逆投影データＤ３を得る状態を示す説明図であ
る。

【図２０】（ａ）はview＝０゜における再構成領域上の
複数画素間隔あけた複数のラインであって投影面に平行
な複数のラインを示す概念図、（ｂ）はview＝０゜にお
ける再構成領域上の複数画素間隔あけた複数のラインで
あって投影面に平行な複数のラインに対応する投影面上
のラインを示す概念図である。

【図２１】view＝０゜における再構成領域上の複数画素
間隔あけた複数のラインであって投影面に平行な複数の
ラインに対応する投影面上のラインを示す概念図であ
る。

【図２２】view＝０゜における再構成領域上の複数画素
間隔あけた複数のラインであって投影面に平行な複数の
ラインに対応する投影面上のラインについての面投影さ
れたデータＤ１を求める処理を示す概念図である。

【図２３】逆投影用のルックアップテーブルの例示図で
ある。

【図２４】投影面上のラインについての面投影されたデ
ータＤ１をサンプリングして再構成領域上のラインの逆
投影画素データＤ２を求める処理を示す概念図である。

【図２５】投影面上のラインについての面投影されたデ
ータＤ１を補間処理して再構成領域上のラインの逆投影
画素データＤ２を求める処理を示す概念図である。

【図２６】第３の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置の動作
の概略フロー図である。

【図２７】第３の実施形態にかかるファン−パラ変換処
理のフロー図である。

【図２８】ファン−パラ変換処理の概念を示すサイノグ
ラム図である。

【図２９】パラレルデータに対応するＸ線透過経路とチ
ャネルとを示す概念図である。

【図３０】パラレルデータの対向ビューを示す概念図で
ある。

【図３１】チャネル方向の密度を均等化したパラレルデ
ータを示す概念図である。

【図３２】第３の実施形態にかかる３次元逆投影処理の
フロー図である。

【図３３】view＝０゜におけるファンデータの投影デー
タＤ0pをＸ線透過方向に投影面に投影して面投影された
データＤ１を求める状態を示す説明図である。

【図３４】view＝０゜における面投影されたデータＤ１
をＸ線透過方向に再構成領域Ｐに投影して逆投影画素デ
ータＤ２を求める状態を示す説明図である。

【図３５】再構成領域の空間位置の例示図である。

【図３６】従来の課題を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 操作コンソール ３ 中央処理装置 ２０ 走査ガントリ ２１ Ｘ線管 ２４ マルチ検出器 ３１ ルックアップテーブル Ｌ０〜Ｌ８ 再構成領域上のライン Ｌ０’〜Ｌ８’ 投影面上のライン Ｐ 再構成領域 ｐｐ 投影面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｔ 3/00 ３００ Ｇ０６Ｔ 3/00 ３００ (72)発明者 西出 明彦 東京都日野市旭ケ丘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 (72)発明者 萩原 明 東京都日野市旭ケ丘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 BA08 BA10 CA13 EB18 FE06 FE12 FE14 FE15 FE22 FF42 5B057 AA09 BA03 CA02 CA08 CA12 CA16 CB02 CB08 CB13 CB16 CD11 CD14 CE06 CE08

Claims (32)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の検出器列を持つマルチ検出器を用
   いたアキシャルスキャンまたはヘリカルスキャンによっ
   て収集した投影データＤ０を基に投影面上に面投影され
   たデータＤ１を求め、次いで再構成領域上の複数画素間
   隔あけた複数のラインであって投影面に平行な方向の複
   数のラインを構成する各画素上に前記面投影されたデー
   タＤ１をＸ線透過方向に投影して再構成領域上のライン
   を構成する各画素の逆投影画素データＤ２を求め、前記
   複数のライン間を補間して再構成領域上のライン間の各
   画素の逆投影画素データＤ２を求め、画像再構成に用い
   る全ビューの逆投影画素データＤ２を画素対応に加算し
   て逆投影データＤ３を求めることを特徴とする３次元逆
   投影方法。
2. 【請求項２】 複数の検出器列を持つマルチ検出器を用
   いたアキシャルスキャンまたはヘリカルスキャンによっ
   て収集した投影データＤ０を基に再構成領域上の複数画
   素間隔あけた複数のラインであって投影面に平行な方向
   の複数のラインに対応する投影面上のライン上に面投影
   されたデータＤ１を求め、該投影面上のライン上の面投
   影されたデータＤ１を基に再構成領域上の各画素の逆投
   影画素データＤ２を求め、画像再構成に用いる全ビュー
   の逆投影画素データＤ２を画素対応に加算して逆投影デ
   ータＤ３を求めることを特徴とする３次元逆投影方法。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の３次元
   逆投影方法において、前記ライン数が、ラインに直交す
   る方向の再構成領域の画素数の１／６４〜１／２である
   ことを特徴とする３次元逆投影方法。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
   の３次元逆投影方法において、Ｘ線管またはマルチ検出
   器の回転平面に垂直な方向またはヘリカルスキャンの直
   線移動方向をｚ方向とし、view＝０゜の時のＸ線ビーム
   の中心軸方向をｙ方向とし、ｚ方向およびｙ方向に直交
   する方向をｘ方向とするとき、−４５゜≦view＜４５゜
   もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲お
   よび１３５゜≦view＜２２５゜もしくはそれを主体とし
   周辺をも含むビュー角度範囲では回転中心を通るｘｚ平
   面を前記投影面とし、４５゜≦view＜１３５゜もしくは
   それを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲および２２
   ５゜≦view＜３１５゜もしくはそれを主体とし周辺をも
   含むビュー角度範囲では回転中心を通るｙｚ平面を前記
   投影面とすることを特徴とする３次元逆投影方法。
5. 【請求項５】 請求項１から請求項４のいずれかに記載
   の３次元逆投影方法において、複数の投影データＤ０か
   ら補間／補外処理により１つの面投影されたデータＤ１
   を求めることを特徴とする３次元逆投影方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の３次元逆投影方法にお
   いて、１つの面投影されたデータＤ１を求めるための複
   数の投影データＤ０のアドレスおよび補間／補外係数を
   テーブル化しておくことを特徴とする３次元逆投影方
   法。
7. 【請求項７】 請求項４に記載の３次元逆投影方法にお
   いて、複数の投影データＤ０から補間／補外処理により
   １つの面投影されたデータＤ１を求めると共に、−４５
   ゜≦view＜４５゜もしくはそれを主体とし周辺をも含む
   ビュー角度範囲，１３５゜≦view＜２２５゜もしくはそ
   れを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲，４５゜≦vi
   ew＜１３５゜もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュ
   ー角度範囲または２２５゜≦view＜３１５゜もしくはそ
   れを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲のいずれか一
   つのビュー角度範囲で１つの面投影されたデータＤ１を
   求めるための複数の投影データＤ０のアドレスおよび補
   間／補外係数をテーブル化しておき、他のビュー角度範
   囲では前記テーブルを利用することを特徴とする３次元
   逆投影方法。
8. 【請求項８】 請求項５から請求項７のいずれかに記載
   の３次元逆投影方法において、前記補間／補外処理が、
   ０次の補間／補外処理または１次の補間／補外処理を含
   むことを特徴とする３次元逆投影方法。
9. 【請求項９】 請求項１から請求項８のいずれかに記載
   の３次元逆投影方法において、複数の面投影されたデー
   タＤ１の荷重加算処理により１つの逆投影画素データＤ
   ２を求めることを特徴とする３次元逆投影方法。
10. 【請求項１０】 請求項９に記載の３次元逆投影方法に
    おいて、Ｘ線焦点から面投影されたデータＤ１までの距
    離に応じて前記荷重加算処理の荷重を定めることを特徴
    とする３次元逆投影方法。
11. 【請求項１１】 請求項９または請求項１０に記載の３
    次元逆投影方法において、Ｘ線焦点から再構成領域の各
    画素までの距離に応じて前記荷重加算処理の荷重を定め
    ることを特徴とする３次元逆投影方法。
12. 【請求項１２】 請求項９から請求項１１のいずれかに
    記載の３次元逆投影方法において、再構成領域の各画素
    であって且つ投影面に平行な直線上に在る画素について
    は前記荷重加算処理の荷重を共通とすることを特徴とす
    る３次元逆投影方法。
13. 【請求項１３】 請求項１２に記載の３次元逆投影方法
    において、開始アドレス，サンプリングピッチ，サンプ
    リング個数を決めて、前記面投影されたデータＤ１をサ
    ンプリングし、再構成領域の各画素であって且つ投影面
    に平行な直線上にある画素について前記荷重加算処理を
    するための面投影されたデータＤ１を選択することを特
    徴とする３次元逆投影方法。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載の３次元逆投影方法
    において、前記荷重加算処理の荷重，開始アドレス，サ
    ンプリングピッチ，サンプリング個数を予め決めてテー
    ブル化しておくことを特徴とする３次元逆投影方法。
15. 【請求項１５】 請求項１から請求項１４のいずれかに
    記載の３次元逆投影方法において、あるビューでの逆投
    影画素データＤ２と対向ビューでの逆投影画素データＤ
    ２とに両ビューでの再構成領域の各画素とＸ線焦点を結
    ぶ直線と再構成領域を含む平面とがなす角度に応じた重
    み係数ωａ，ωｂ（ただし、ωａ＋ωｂ＝１）を掛けて
    加算した結果を、あるビューでの逆投影画素データＤ２
    とすることを特徴とする３次元逆投影方法。
16. 【請求項１６】 Ｘ線管と、複数の検出器列を持つマル
    チ検出器と、前記Ｘ線管または前記マルチ検出器の少な
    くとも一方を撮影対象の周りに回転しながら又は回転さ
    せると共に両方を撮影対象に対して直線状に相対移動し
    ながら投影データＤ０を収集するスキャン手段と、前記
    投影データＤ０を基に投影面上に面投影されたデータＤ
    １を求める面投影データ算出手段と、再構成領域上の複
    数画素間隔あけた複数のラインであって投影面に平行な
    方向の複数のラインを構成する各画素上に前記面投影さ
    れたデータＤ１をＸ線透過方向に投影して再構成領域上
    のラインを構成する各画素の逆投影画素データＤ２を求
    めると共に前記複数のライン間を補間して再構成領域上
    のライン間の各画素の逆投影画素データＤ２を求める逆
    投影画素データ算出手段と、画像再構成に用いる全ビュ
    ーの逆投影画素データＤ２を画素対応に加算して逆投影
    データＤ３を求める逆投影データ算出手段とを具備して
    なることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
17. 【請求項１７】 Ｘ線管と、複数の検出器列を持つマル
    チ検出器と、前記Ｘ線管または前記マルチ検出器の少な
    くとも一方を撮影対象の周りに回転しながら又は回転さ
    せると共に両方を撮影対象に対して直線状に相対移動し
    ながら投影データＤ０を収集するスキャン手段と、前記
    投影データＤ０を基に再構成領域上の複数画素間隔あけ
    た複数のラインであって投影面に平行な方向の複数のラ
    インに対応する投影面上のライン上の面投影されたデー
    タＤ１を求める面投影データ算出手段と、前記面投影さ
    れたデータＤ１を基に再構成領域上の各画素の逆投影画
    素データＤ２を求める逆投影画素データ算出手段と、画
    像再構成に用いる全ビューの逆投影画素データＤ２を画
    素対応に加算して逆投影データＤ３を求める逆投影デー
    タ算出手段とを具備してなることを特徴とするＸ線ＣＴ
    装置。
18. 【請求項１８】 請求項１６または請求項１７に記載の
    Ｘ線ＣＴ装置において、前記ライン数が、ラインに直交
    する方向の再構成領域の画素数の１／６４〜１／２であ
    ることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
19. 【請求項１９】 請求項１７から請求項１８のいずれか
    に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記面投影データ算出
    手段は、Ｘ線管またはマルチ検出器の回転平面に垂直な
    方向またはヘリカルスキャンの直線移動方向をｚ方向と
    し、view＝０゜の時のＸ線ビームの中心軸方向をｙ方向
    とし、ｚ方向およびｙ方向に直交する方向をｘ方向とす
    るとき、−４５゜≦view＜４５゜もしくはそれを主体と
    し周辺をも含むビュー角度範囲および１３５゜≦view＜
    ２２５゜もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角
    度範囲では回転中心を通るｘｚ平面を前記投影面とし、
    ４５゜≦view＜１３５゜もしくはそれを主体とし周辺を
    も含むビュー角度範囲および２２５゜≦view＜３１５゜
    もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲で
    は回転中心を通るｙｚ平面を前記投影面とすることを特
    徴とするＸ線ＣＴ装置。
20. 【請求項２０】 請求項１７から請求項１９のいずれか
    に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記面投影データ算出
    手段は、複数の投影データＤ０から補間／補外処理によ
    り１つの面投影されたデータＤ１を求めることを特徴と
    するＸ線ＣＴ装置。
21. 【請求項２１】 請求項２０に記載のＸ線ＣＴ装置にお
    いて、前記面投影データ算出手段は、１つの面投影され
    たデータＤ１を求めるための複数の投影データＤ０のア
    ドレスおよび補間／補外係数を設定したテーブルを利用
    することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
22. 【請求項２２】 請求項２１に記載のＸ線ＣＴ装置にお
    いて、前記面投影データ算出手段は、複数の投影データ
    Ｄ０から補間／補外処理により１つの面投影されたデー
    タＤ１を求めると共に、−４５゜≦view＜４５゜もしく
    はそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲，１３５
    ゜≦view＜２２５゜もしくはそれを主体とし周辺をも含
    むビュー角度範囲，４５゜≦view＜１３５゜もしくはそ
    れを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲または２２５
    ゜≦view＜３１５゜もしくはそれを主体とし周辺をも含
    むビュー角度範囲のいずれか一つのビュー角度範囲で１
    つの面投影されたデータＤ１を求めるための複数の投影
    データＤ０のアドレスおよび補間／補外係数をテーブル
    化しておき、他のビュー角度範囲では前記テーブルを利
    用することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
23. 【請求項２３】 請求項２０から請求項２２のいずれか
    に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記補間／補外処理
    が、０次の補間／補外処理または１次の補間／補外処理
    を含むことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
24. 【請求項２４】 請求項１７から請求項２３のいずれか
    に記載のＸ線ＣＴ装置において、複数の面投影されたデ
    ータＤ１の荷重加算処理により１つの逆投影画素データ
    Ｄ２を求めることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
25. 【請求項２５】 請求項２４に記載のＸ線ＣＴ装置にお
    いて、再構成領域の各画素から面投影されたデータＤ１
    までの距離に応じて前記荷重加算処理の荷重を定めるこ
    とを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
26. 【請求項２６】 請求項２４または請求項２５に記載の
    Ｘ線ＣＴ装置において、再構成領域の各画素からＸ線焦
    点までの距離に応じて前記荷重加算処理の荷重を定める
    ことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
27. 【請求項２７】 請求項２４から請求項２６に記載のＸ
    線ＣＴ装置において、再構成領域の各画素であって且つ
    投影面に平行な直線上にある画素については前記荷重加
    算処理の荷重を共通とすることを特徴とするＸ線ＣＴ装
    置。
28. 【請求項２８】 請求項２７に記載のＸ線ＣＴ装置にお
    いて、開始アドレス，サンプリングピッチ，サンプリン
    グ個数を決めて、前記面投影されたデータＤ１をサンプ
    リングし、再構成領域の各画素であって且つ投影面に平
    行な直線上にある画素について前記荷重加算処理をする
    ための面投影されたデータＤ１を連続的に選択すること
    を特徴とするＸ線ＣＴ装置。
29. 【請求項２９】 請求項２８に記載のＸ線ＣＴ装置にお
    いて、前記荷重加算処理の荷重，開始アドレス，サンプ
    リングピッチ，サンプリング個数を予め決めてテーブル
    化しておくことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
30. 【請求項３０】 請求項１６から請求項２９のいずれか
    に記載のＸ線ＣＴ装置において、あるビューで再構成領
    域の各画素とＸ線焦点を結ぶ直線と再構成領域を含む平
    面とがなす角度および対向ビューで再構成領域の各画素
    とＸ線焦点を結ぶ直線と再構成領域を含む平面とがなす
    角度に応じて前記荷重加算処理の荷重を定めることを特
    徴とするＸ線ＣＴ装置。
31. 【請求項３１】 請求項１から請求項１５のいずれかに
    記載の３次元逆投影方法において、複数の検出器列を持
    つマルチ検出器を用いたアキシャルスキャンまたはヘリ
    カルスキャンによって収集したファンデータの投影デー
    タＤ0fからパラレルデータの投影データＤ0pを求め、パ
    ラレルデータの投影データＤ0pを基に投影面上に面投影
    されたデータＤ１を求めることを特徴とする３次元逆投
    影方法。
32. 【請求項３２】 請求項１６ら請求項３０のいずれかに
    記載のＸ線ＣＴ装置において、ファンデータの投影デー
    タＤ0fからパラレルデータの投影データＤ0pを求めるフ
    ァン−パラ変換手段をさらに具備し、前記スキャン手段
    は、ファンデータの投影データＤ0fを収集し、前記面投
    影データ算出手段は、前記パラレルデータの投影データ
    Ｄ0pを基に投影面上に面投影されたデータＤ１を求める
    ことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。