JP2005017059A

JP2005017059A - Ｘ線ｃｔ装置

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Publication number: JP2005017059A
Application number: JP2003180626A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Yamakoshi; 淳山越; Yutaka Abe; 豊安部; Toru Otsubo; 亨大坪
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】分解能や検出能などの指標を個々の被検体ごとに表示して、より正確な診断結果や検査結果をより容易に導くことを可能とするＸ線ＣＴ装置の提供。
【解決手段】Ｘ線源１から照射されて被検体５を透過してきたＸ線４をアレイ検出器２で検出し、このアレイ検出器からの検出器出力データを用いてＣＴ画像作成手段１３がＣＴ画像を作成するようになっているＸ線ＣＴ装置について、ＣＴ画像における保証分解能と保証検出能を評価する分解能・検出能評価手段２０を備え、この分解能・検出能評価手段で導出した保証分解能と保証検出能をＣＴ画像と併せて表示装置１４に表示できるようにしている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線ＣＴ装置は、被検体にＸ線を照射してそのＸ線の透過状態に応じて得られるＣＴ画像に基づいて被検体の診断や検査をなすのに用いられる。このようなＸ線ＣＴ装置については例えば特許文献１〜３などで開示されるように、既に多くの例が知られている。図１１に従来のＸ線ＣＴ装置における一般的な構成例を模式化して示す。図に見られるように、Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線源１、アレイ検出器２および被検体支持台３を備えている。Ｘ線源１からは扇状にＸ線４が照射され、このＸ線４が被検体支持台３上の被検体５を透過した後にアレイ検出器２に入射して検出される。アレイ検出器２は、複数のＸ線検出器２−ｉ（ｉ＝１〜ｉｍａｘ）を円弧状に配列して形成されており、各Ｘ線検出器が検出したＸ線の強さに応じた電気信号を出力する。その電気信号は検出器回路６を経てデジタル信号に変換され、検出器出力データとして検出器出力データメモリ７上に保持される。
【０００３】
またＸ線ＣＴ装置は、直進スキャナ機能８と回転スキャナ機能９を有している。直進スキャナ機能８は、３次元ＣＴ画像を得るために被検体５に対して異なる位置で断層像を順次撮影する際に被検体５のＸ線源１とアレイ検出器２に対する相対的な直進動（図のような構成のＸ線ＣＴ装置の場合であれば上下動）を所定の間隔で行わせる機能である。この直進スキャナ機能８による被検体５のＸ線源１とアレイ検出器２に対する相対的な直進位置ｋは直進位置検出回路１１により検出され、アレイ検出器２からの検出器出力データと組み合わせて検出器出力データメモリ７上に保持される。一方、回転スキャナ機能９は、一つの断層位置（直進位置）において被検体５に対するＸ線の照射角度の異なる断層像を順次撮影するために被検体５を所定の角度ずつ回転させる機能である。この回転スキャナ機能９による被検体５の回転位置ｊは回転位置検出回路１２により検出され、同じくアレイ検出器２からの検出器出力データと組み合わせて検出器出力データメモリ７上に保持される。
【０００４】
アレイ検出器２におけるＸ線検出器のチャンネル数をｉｍａｘとし、回転スキャナ機能９による回転スキャンニング数（Ｘ線射影数）をｊｍａｘとし、直進スキャナ機能８による直進おけるスキャンニング数（直進数）をｋｍａｘとすると、検出器出力データメモリ７上に保持される検出器出力データ数は最大でｉｍａｘ×ｊｍａｘ×ｋｍａｘとなる。このデータにＣＴ画像作成手段１３でＣＴ画像再構成演算処理を施すことで２次元または３次元のＣＴ画像が得られる。得られたＣＴ画像は表示手段４に表示され、また記憶装置１５に保存される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−９６６２号公報
【特許文献２】
特開２００２−３６５２３９号公報
【特許文献３】
特開２００２−６２２６８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
Ｘ線ＣＴ装置についてはその性能を評価する指標がある。その主要なものとして、ＣＴ画像の画質（精度）を表す指標である分解能と検出能がある。分解能は、例えば被検体内部の欠陥を検査する場合であれば、微小な欠陥が近接して存在する場合に、その隣接した欠陥を個々に識別できる限界距離に関するものであり、画像の鮮明さと言い換えることもできる。一方、検出能は、同様に被検体内部の欠陥を検査する場合にたとえれば、識別可能な欠陥の最小サイズに関するものである。これらの指標については、ＡＳＴＭ（ＡｍｅｒｉｃａｎＳｏｃｉｅｔｙｆｏｒＴｅｓｔｉｎｇａｎｄＭａｔｅｒｉａｌｓ）・Ｅ１４４１‐９５にその評価方法が規定されており、これを用いるのが一般的である。また診断や検査などで３次元ＣＴ画像を扱う場合には、ＣＴ画像における部分体積効果、すなわちＸ線が作る扇形の平面と平行する面（端面）が被検体に存在する場合に３次元ＣＴ画像が実際の被検体に比べて断層像の積層方向で縮小して見える効果も重要な性能評価の指標となる。
【０００７】
Ｘ線ＣＴ装置を用いて被検体の診断や検査などを行う場合に、より正しい診断結果や検査結果をＣＴ画像から導くのには、上記のような指標に基づいてＸ線ＣＴ装置の限界性能を十分に見極める必要がある。しかるに上記のような指標によるＸ線ＣＴ装置の性能評価の過程は複雑であり、また指標自体も被検体の形状、サイズ、材質などに依存している。このため診断や検査を行う担当者などにとってＸ線ＣＴ装置の限界性能を十分に見極めるのは一般的に困難である。
【０００８】
本発明は、このような事情を背景になされたものであり、分解能や検出能などの指標を個々の被検体ごとに表示して、より正確な診断結果や検査結果をより容易に導くことを可能とするＸ線ＣＴ装置の提供を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的のために本発明では、Ｘ線源から照射されて被検体を透過してきたＸ線をアレイ検出器で検出し、このアレイ検出器からの検出器出力データを用いてＣＴ画像作成手段がＣＴ画像を作成するようになっているＸ線ＣＴ装置において、前記ＣＴ画像における保証分解能と保証検出能を評価する分解能・検出能評価手段を備え、この分解能・検出能評価手段で導出した前記保証分解能と保証検出能を前記ＣＴ画像と併せて表示できるようにされていることを特徴としている。
【００１０】
また本発明で上記のようなＸ線ＣＴ装置について、前記分解能・検出能評価手段は、前記アレイ検出器における各Ｘ線検出器からの検出器出力データより検出器最小出力を求める処理をなす検出器最小出力判定手段と、この検出器最小出力判定手段で求めた前記検出器最小出力から前記保証分解能と保証検出能を導出する処理をなす分解能・検出能変換テーブルを含んでなるように構成するものとしている。
【００１１】
また本発明で上記のようなＸ線ＣＴ装置について、前記分解能・検出能評価手段は、前記保証分解能と保証検出能の導出に必要な保証分解能・検出能導出用データを入力するための保証分解能・検出能導出用データ入力手段と、この保証分解能・検出能導出用データ入力手段で入力された前記保証分解能・検出能導出用データから前記保証分解能と保証検出能を導出する処理をなす保証分解能・検出能導出手段を含んでなるように構成するものとしている。
【００１２】
また上記目的のために本発明では、Ｘ線源から照射されて被検体を透過してきたＸ線をアレイ検出器で検出し、このアレイ検出器からの検出器出力データを用いてＣＴ画像作成手段がＣＴ画像を作成するようになっており、さらに直進スキャン機能により複数の直進位置のそれぞれで前記被検体を撮影して得られる２次元ＣＴ画像を重ねて３次元ＣＴ画像を得ることができるようになっているＸ線ＣＴ装置において、前記３次元ＣＴ画像における保証部分体積効果を評価する部分体積効果評価手段を備え、この部分体積効果評価手段で導出した前記保証部分体積効果を前記ＣＴ画像と併せて表示できるようにされていることを特徴としている。
【００１３】
また本発明で上記のようなＸ線ＣＴ装置について、前記部分体積効果評価手段は、前記アレイ検出器における各Ｘ線検出器からの検出器出力データを用いて前記複数の直進位置それぞれにおける検出器出力ついての隣接する同士の出力比をとる処理、この処理で得られた出力比値の中から最小値を求める処理、およびこの処理で求められた出力比最小値に対応する出力比最小時検出器出力を求める処理の各処理をなす検出器最小出力比判定手段と、この検出器最小出力比判定手段で求めた前記出力比最小時検出器出力から前記保証部分体積効果を導出する処理をなす部分体積効果変換テーブルを含んでなるように構成するものとしている。
【００１４】
また本発明で上記のようなＸ線ＣＴ装置について、前記部分体積効果評価手段は、前記保証部分体積効果の導出に必要な保証部分体積効果導出用データを入力するための保証部分体積効果導出用データ入力手段と、この保証部分体積効果導出用データ入力手段で入力された前記保証部分体積効果導出用データから前記保証部分体積効果を導出する処理をなす保証部分体積効果導出手段を含んでなるように構成するものとしている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１に第１の実施形態によるＸ線ＣＴ装置の構成を模式化して示す。このＸ線ＣＴ装置は、分解能・検出能評価手段２０と部分体積効果評価手段３０を備えている。その他の構成については図１１に関して説明した従来のＸ線ＣＴ装置と同様である。したがって共通する構成要素については図１１におけるのと同一の符号を付し、その説明については上での説明を援用する。
【００１６】
分解能・検出能評価手段２０は、検出器最小出力判定手段２１と分解能・検出能変換テーブル２２を含んでなり、Ｘ線ＣＴ装置における保証分解能と検出能を求め、それを表示手段４の画面上にＣＴ画像と併せて表示できるようになっている。一方、部分体積効果評価手段３０は、検出器最小出力比判定手段３１と部分体積効果変換テーブル３２を含んでなり、Ｘ線ＣＴ装置における部分体積効果を求め、それを表示手段４の画面上にＣＴ画像と併せて表示できるようになっている。
【００１７】
まず分解能・検出能評価手段２０について具体的に説明する。分解能・検出能評価手段２０おける検出器最小出力判定手段２１は、コンピュータ・プログラムとして構成されており、アレイ検出器２における各Ｘ線検出器２−ｉからの検出器出力データより最小値を求める。これは最低限として保障できる分解能や検出能が検出器出力の最小値に相関するからであり、その最小検出器出力に基づいて分解能・検出能変換テーブル２２から保証分解能と保証検出能を求める。以上のような検出器最小出力判定手段２１においてなされる処理の流を図２に示す。検出器最小出力判定手段２１における処理では、一つの直進位置における断層像のみを扱う場合（２次元ＣＴ画像の場合）であれば、まず処理１０１として各Ｘ線検出器２−ｉのそれぞれについて予め測定しておいた空気層データＡ（ｉ）を読み込む。次いで対象としている直進位置ｋにおける検出器出力ｄ_ｋ（ｉ、ｊ）を検出器出力データメモリ７から読み込み、それらを空気層データで規格化する（処理１０４）。それから、その直進位置ｋにおける検出器出力ｄ_ｋ（ｉ、ｊ）の中から最小値ｄ_ｋｍｉｎを第１の検出器最小出力として求め（処理１０５）、その第１の検出器最小出力ｄ_ｋｍｉｎを分解能・検出能変換テーブル２２へ引き渡す（処理１０８）。
【００１８】
一方、複数の直進位置における断層像を扱う場合（３次元ＣＴ画像の場合）であれば、まず直進数ｋｍａｘの分だけ処理１０４と処理１０５を繰り返して各直進位置ｋにおける第１の検出器最小出力ｄ_ｋｍｉｎを求める。具体的には、処理１０１に続く処理１０２で直進初期位置ｋ＝０を設定し、その直進位置について処理１０４と処理１０５をなす。それから処理１０７で直進位置を更新しながら直進数ｋｍａｘになるまで以上の処理を繰り返す（処理１０３）。このようにして各直進位置ｋにおける第１の検出器最小出力ｄ_ｋｍｉｎを求めたら、さらにこれらの中から最小値ｄｍｉｎを第２の検出器最小出力として求め（処理１０６）、その第２の検出器最小出力ｄｍｉｎを分解能・検出能変換テーブル２２へ引き渡す（処理１０８）。
【００１９】
ここで、一つの直進位置についての検出器出力の最小値である第１の検出器最小出力ｄ_ｋｍｉｎは、その直進位置における最大Ｘ線透過長経路での検出器出力に相当し、複数の直進位置についての検出器出力の最小値である第２の検出器最小出力ｄｍｉｎは、全直進位置における最大Ｘ線透過長経路での検出器出力に相当する。
【００２０】
図３に、分解能・検出能変換テーブル２２に格納されるデータの一構成例を示す。このデータは、検出能曲線４００と分解能曲線４０１として構成されており、横軸は第１、第２の各検出器最小出力ｄ_ｋｍｉｎ、ｄｍｉｎで、縦軸は任意の単位で表わされる分解能と検出能である。これら検出能曲線４００と分解能曲線４０１は、前述した分解能や検出能の検出器最小出力に対する相関性を表わしている。そしてこの相関性により分解能や検出能を規定する検出器出力ｄは、Ｘ線透過長をＬ、被検体の減衰係数をμとした場合、式（１）のように表される。
【数１】

ここで、減衰係数μは被検体の材質に依存する。したがって式（１）からは被検体のサイズや材質が変わるとＣＴ画像の分解能や検出能も変わることがわかる。そしてこのことがＸ線ＣＴ装置を使用した診断や検査においてその結果の判定を難しくする一因となっている。
【００２１】
図３の検出能曲線４００と分解能曲線４０１は、前述のＡＳＴＭＥ１４４１‐９５に記載されている一般的な評価手法に基づいて作成したものである。具体的には、図４に示すような円柱形の標準試験片３００を用い、その中心位置３０１での検出器出力から分解能や検出能を評価したものである。このように円柱形の標準試験片３００を用いれば、Ｘ線源１、アレイ検出器２および被検体支持台３の幾何学的配置などの装置固有の設計条件を元に検出能曲線４００や分解能曲線４０１を作成することができる。なお、標準試験片３００には、分解能や検出能をＣＴ画像上で視覚的に評価できるようにするための模擬的な構造として円筒状の孔ｈが設けられている。
【００２２】
中心位置３０１での検出器出力は標準試験片３００における最大Ｘ線透過長経路での検出器出力である。したがって周辺位置３０２での分解能や検出能は、この中心位置３０１での分解能や検出能に比べて高くなっている。すなわち中心位置３０１についてのＣＴ画像は、標準試験片３００の中心を通る減衰の大きなＸ線４−１や４−２による検出器出力データを用いて再構成されるのに対して、周辺位置３０２のＣＴ画像は、減衰の大きなＸ線４−１だけでなく、標準試験片３００周辺部を通る減衰の小さなＸ線４−３も用いて再構成され、このために周辺位置３０２での分解能や検出能は、中心位置３０１での分解能や検出能に比べて高くなる。また実際の被検体５は標準試験片３００のように円柱形であるとは限らないが、円柱形でない被検体の場合でもその分解能や検出能は、同じ理由により、その被検体における最大Ｘ線透過長Ｌを直径とする標準試験片３００の中心位置３０１における分解能や検出能よりよくなる。
【００２３】
以上のことから、直進位置ｋでの２次元ＣＴ画像の保証分解能・検出能は、検出器最小出力判定手段２１で求めた第１の最小検出器出力ｄ_ｋｍｉｎを図３のようなデータ構成の分解能・検出能変換テーブル２２に当てはめることで求めることができる。同様に、３次元ＣＴ画像の保証分解能・検出能も、検出器最小出力判定手段２１で求めた第２の最小検出器出力ｄｍｉｎを分解能・検出能変換テーブル２２に当てはめることで求めることができる。分解能・検出能変換テーブル２２は、以上のような原理に基づいており、検出器最小出力判定手段２１から最小値ｄ_ｋｍｉｎや最小値ｄｍｉｎを受け取ると、それを当てはめて保証分解能と保証検出能を導出し、その結果を出力する。なお後述のようにして表示手段４などに表示する保証値には、以上のようにして求めた分解能や検出能の値に余裕度を付加するようにしてもよい。
【００２４】
次に部分体積効果評価手段３０について具体的に説明する。それにあたってまず部分体積効果について説明する。図１のＸ線ＣＴ装置では被検体５に対して所定の厚み（スライス厚）を有したＸ線４が照射される。そのため、Ｘ線４の扇形平面と平行する端面が被検体５にあると、その端面部位においてスライス厚方向でＸ線４の一部のみが被検体５の内部を透過し、残りが被検体５周囲の空気層を透過する状態を生じることになる。図５に被検体５の端面部位を撮影する状態を模式化して示し、また図６に端面部位でない部分を撮影する状態を模式化して示す。図５に示す端面部位の撮影では、上述のようにＸ線４はその一部のみが被検体内部を透過し残りは被検体５周囲の空気層を透過する。このためＸ線４のスライス厚ＨはＸ線４の被検体透過厚Ｚに一致しない。一方、図６に示す端面部位でない部分の撮影では、Ｘ線４はその全てが被検体４の内部を透過する。このためＸ線４のスライス厚ＨはＸ線４の被検体透過厚Ｚに一致する。部分体積効果は、このようにＸ線４がそのスライス厚方向で被検体５の端面をかすめることにより生じ、特に３次元ＣＴ画像を扱う場合に問題となり、２次元ＣＴ画像を扱う場合には問題にならないのが通常である。
【００２５】
図７は部分体積効果の説明図である。横軸は直進位置ｋ（図５や図６におけるｚ方向に相当）を、縦軸はアレイ検出器２のチャンネルｉ、回転位置ｊにおける検出器出力ｄ_ｋ（ｉ、ｊ）を空気層データＡ（ｉ）で規格化したｄ_ｋ（ｉ、ｊ）／Ａ（ｉ）を示している。図中では、ｄ_ｋ（ｉ、ｊ）／Ａ（ｉ）＝１の部分が空気層領域４１５、ｄ_ｋ（ｉ、ｊ）／Ａ（ｉ）＝ｅｘｐ（−μＬ）の部分が被検体領域、そしてそれらの中間部分が端面領域となる。図５からもわかるように、端面領域における実際の検出器出力［ｄ_ｋ（ｉ、ｊ）／Ａ（ｉ）］４１０は式（２）に従う。
【数２】

一方、ＣＴ画像は被検体５の減衰係数の２次元表示に相当することから、理想的には、検出器出力検出器出力［ｄ_ｋ（ｉ、ｊ）／Ａ（ｉ）］４１０は、式（３）に示すように、減衰係数としてＺ／Ｈに比例した値、つまりμＺ／Ｈにより与えられるべきである。
【数３】

すなわち、この理想的な検出器出力４１１と実際の検出器出力４１０の差が、部分体積効果の原因となっており、実際には、ｄ_ｋ（ｉ、ｊ）／Ａ（ｉ）＝１／２＋（１／２）ｅｘｐ（−μＬ）となる位置が被検体境界位置４１２であるのに、ＣＴ画像では、ｄ_ｋ（ｉ、ｊ）／Ａ（ｉ）＝ｅｘｐ（−１／２μＬ）となる位置をＣＴ画像上の境界位置４１３と誤認識してしまう。両者の差は、被検体５の減衰係数μと端面における最大Ｘ線透過長Ｌがわかれば容易に計算可能である。
【００２６】
部分体積効果評価手段３０では、検出器最小出力判定手段２１と同様にコンピュータ・プログラムとして構成されている検出器最小出力比判定手段３１が検出器出力比最小時の検出器出力を求め、この検出器出力比最小時検出器出力をもとに部分体積効果変換テーブル３２から保証部分体積効果を求める。その検出器最小出力比判定手段３１においてなされる処理の流を図８に示す。検出器最小出力比判定手段３１においては、まず処理２０１として各Ｘ線検出器２−ｉのそれぞれについて予め測定しておいた空気層データＡ（ｉ）を読み込む。次いで相隣接する直進位置ｋとｋ−１のそれぞれにおける検出器出力ｄ_ｋ−１（ｉ、ｊ）とｄ_ｋ（ｉ、ｊ）を検出器出力データメモリから読み込み（処理２０４）、その両者の比ｒ_ｋ（ｉ、ｊ）＝ｄ_ｋ−１（ｉ、ｊ）／ｄ_ｋ（ｉ、ｊ）を求める（処理２０５）。端面は＋Ｚ側にも−Ｚ側にも存在しうるので、ｒ_ｋ（ｉ、ｊ）＞１の場合にはその逆数をとる（処理２０６）。以上により一つの直進位置ｋに関してｉｍａｘ×ｊｍａｘ個の比ｒ_ｋ（ｉ、ｊ）が得られるので、その中から最小値ｒ_ｋｍｉｎを求める（処理２０７）。以上の処理２０４〜２０７は、処理２０２で設定した最初の直進位置ｋ＝１から始めて処理２０８で直進位置を更新しながら直進数ｋｍａｘになるまで繰り返す（処理２０３）。この繰り返しによりｋｍａｘ−１個の最小値ｒ_ｋｍｉｎが得られる。処理２０９では、このｋｍａｘ−１個の最小値ｒ_ｋｍｉｎの中から最小値ｒｍｉｎを求める。次いでこのｒｍｉｎに対応する２つの検出器出力ｄ_ｋ−１（ｉ、ｊ）／Ａ（ｉ）とｄ_ｋ（ｉ、ｊ）／Ａ（ｉ）のうちの小さい方を出力比最小時の検出器出力ｄｒｍｉｎとして求め（処理２１０）、それを部分体積効果変換テーブル３２へ引き渡す（処理２１１）。ここで、図７に示すように、出力比最小となるデータ組４１４は被検体の端面位置に現れる。したがってｄｒｍｉｎは、Ｘ線がそのスライス厚の方向について全て端面における最大Ｘ線透過長（被検体最大端面長）を通過したときの検出器出力に相当する。
【００２７】
図９に、部分体積効果変換テーブル３２に格納されるデータの一構成例を示す。このデータは部分体積効果曲線４２０として構成されており、横軸は出力比最小時検出器出力ｄｒｍｉｎで、縦軸は任意の単位で表わされる部分体積効果である。この場合も検出器出力ｄは上記の式（１）で表される。したがって分解能や検出能の場合と同様に、被検体のサイズや材質が変わると部分体積効果も変わる。そしてこのことも同様に、Ｘ線ＣＴ装置を使用した診断や検査においてその結果の判定を難しくする一因となっている。
【００２８】
図９の部分体積効果曲線４２０は、分解能や検出能の場合と同様に、図４における円柱形の標準試験片３００の中心位置３０１での端面について前述した式（２）（３）基づいて評価したものである。実際には、周辺位置３０２での部分体積効果は、中心位置３０１と比較してその影響が小さくなる。これは、検出能や分解能の場合と同様、中心位置３０１では標準試験片３００の中心を通る減衰の大きなＸ線４−１や４−２の検出データを用いてＣＴ画像が再構成されるのに対して、周辺位置３０２では減衰の大きなＸ線４−１だけでなく、標準試験片３００の周辺部を通る減衰の小さなＸ線４−３も用いてＣＴ画像が再構成されるためである。また実際の被検体は標準試験片３００のように円柱形であるとは限らないが、円柱形でない被検体の場合でもその部分体積効果は、同じ理由により、その被検体における最大Ｘ線透過長Ｌを直径とする標準試験片３００の中心位置３０１における部分体積効果より小さくなる。このことから、３次元ＣＴ画像の保証部分体積効果は、最小検出器出力比判定手段３１で求めた出力比最小時検出器出力ｄｒｍｉｎを部分体積効果変換テーブル３２に当てはめることで求めることができる。部分体積効果変換テーブル３２は、このような原理に基づいており、最小検出器出力比判定手段３１から出力比最小時検出器出力ｄｒｍｉｎを受け取ると、それを当てはめて保証部分体積効果を導出し、その結果を出力する。なお後述のようにして表示手段４などに表示する保証値には、以上のようにして求めた部分体積効果の値に余裕度を付加するようにしてもよい。
【００２９】
図１０に、図１における表示手段１４に表示される画面の一例を示す。表示手段１４は、３次元ＣＴ画像３０１と２次元ＣＴ画像３０２を並べて表示するとともに、分解能・検出能評価手段２０で得られる保証分解能と保証検出能、それに部分体積効果評価手段３０で得られる保証部分体積効果を表示する。また表示手段１４は、選択用のスライダ３０３を備えており、このスライダ３０３を移動させることで表示したい２次元ＣＴ画像を選択できるようになっており、その選択された２次元ＣＴ画像についての分解能と検出能が２次元ＣＴ画像保証値表示部３０５に表示される。３次元ＣＴ画像保証値表示部３０４には、保証部分体積効果と３次元ＣＴ画像の保証分解能と保証検出能を表示する。３次元ＣＴ画像の保証分解能や保証検出能は、全ての２次元ＣＴ画像の保証分解能や保証検出能のうちの最も大きな数値に相当する。
【００３０】
以上の第１の実施形態では、検出器最小出力判定手段２１と分解能・検出能変換テーブル２２を含んでなる分解能・検出能評価手段２０により保証分解能と検出能を求め、また検出器最小出力比判定手段３１と部分体積効果変換テーブル３２を含んでなる部分体積効果評価手段３０により部分体積効果を求めるようにしていた。第２の実施形態では、このような構成に代えて以下のような構成をとる。分解能・検出能評価手段は、保証分解能と保証検出能の導出に必要な保証分解能・検出能導出用データを入力するための保証分解能・検出能導出用データ入力手段と、この保証分解能・検出能導出用データ入力手段で入力された保証分解能・検出能導出用データから保証分解能と保証検出能を導出する処理をなす保証分解能・検出能導出手段を含んだ構成とする。この場合の保証分解能・検出能導出用データとしては、被検体の一つの直進位置におけるＸ線最大透過長Ｌ（２次元ＣＴ画像の場合）または各直進位置におけるＸ線最大透過長Ｌ（３次元ＣＴ画像の場合）と被検体の減衰係数μなどであり、これらのデータを予め被検体について取得しておき、それを保証分解能・検出能導出用データ入力手段で入力する。保証分解能・検出能導出手段は、入力されたこれらのデータに基づいて上記の式（１）を用いることで第１の検出器最小出力ｄ_ｋｍｉｎや第２の検出器最小出力ｄｍｉｎを求め、さらにこれらのｄ_ｋｍｉｎやｄｍｉｎから第１の実施形態における分解能・検出能変換テーブル２２の検出能曲線４００や分解能曲線４０１を用いるなどして保証分解能や保証検出能を導出する。
【００３１】
一方、部分体積効果評価手段は、保証部分体積効果の導出に必要な保証部分体積効果導出用データを入力するための保証部分体積効果導出用データ入力手段と、この保証部分体積効果導出用データ入力手段で入力された保証部分体積効果導出用データから保証部分体積効果を導出する処理をなす保証部分体積効果導出手段を含んだ構成とする。この場合の保証部分体積効果導出用データとしては、被検体の端面におけるＸ線最大透過長Ｌ、被検体の減衰係数μなどであり、これらのデータを予め被検体について取得しておき、それを保証部分体積効果導出用データ入力手段で入力する。保証部分体積効果導出手段は、入力されたこれらのデータに基づいて上記の式（１）を用いることで出力比最小時の検出器出力ｄｒｍｉｎを求め、さらにこのｄｒｍｉｎから第１の実施形態における部分体積効果変換テーブル３２の部分体積効果曲線４２０を用いるなどして保証分解能や保証検出能を導出する。その他の構成は第１の実施形態の場合と同様であるので上での説明を援用する。
【００３２】
以上の実施形態では、分解能・検出能変換テーブル２２や部分体積効果変換テーブル３２を理論計算式に基づいて作成するようにしていたが、これに代えて図４に示したような標準試験片を用いて分解能・検出能変換テーブル２２や部分体積効果変換テーブル３２用のデータを実験的に取得するようにすることも可能である。具体的には、材質や大きさの異なる標準試験片を複数用意し、それらの標準試験片について当該Ｘ線ＣＴ装置で分解能と検出能や部分体積効果を予め評価し、それらをデータベース化して分解能・検出能変換テーブル２２や部分体積効果変換テーブル３２を作成する。
【００３３】
また以上の実施形態では、保証分解能と保証検出能に加えて保証部分体積効果も表示するようにしていたが、保証分解能と保証検出能だけを表示し、あるいは保証部分体積効果だけを表示するようにしてもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明では、保証分解能や保証検出能を個々の被検体ごとに求めこれをＣＴ画像と併せて表示できるようにしている。このため本発明によれば、Ｘ線ＣＴ装置を用いてなす被検体の診断や検査などにおいて、より正確な結果をより容易に導くことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態によるＸ線ＣＴ装置の構成を模式化して示す図である。
【図２】検出器最小出力比判定手段における処理の流を示す図である。
【図３】分解能・検出能変換テーブルに格納されるデータの一構成例を示す図である。
【図４】分解能・検出能変換テーブルの作成に用いる標準試験片の例を示す図である。
【図５】被検体の端面部位を撮影する状態を模式化して示す図である。
【図６】被検体の端面部位でない部分を撮影する状態を模式化して示す図である。
【図７】部分体積効果を説明するための図である。
【図８】検出器最小出力比判定手段における処理の流を示す図である。
【図９】部分体積効果変換テーブルに格納されるデータの一構成例を示す図である。
【図１０】図１のＸ線ＣＴ装置における表示手段に表示される画面の一例を示す図である。
【図１１】従来のＸ線ＣＴ装置における一般的な構成例を模式化して示す図である。
【符号の説明】
１Ｘ線源
２アレイ検出器
４Ｘ線
５被検体
１３ＣＴ画像作成手段
２０分解能・検出能評価手段
２１検出器最小出力判定手段
２２分解能・検出能変換テーブル
３０部分体積効果評価手段
３１検出器最小出力比判定手段
３２部分体積効果変換テーブル

Claims

Ｘ線源から照射されて被検体を透過してきたＸ線をアレイ検出器で検出し、このアレイ検出器からの検出器出力データを用いてＣＴ画像作成手段がＣＴ画像を作成するようになっているＸ線ＣＴ装置において、
前記ＣＴ画像における保証分解能と保証検出能を評価する分解能・検出能評価手段を備え、この分解能・検出能評価手段で導出した前記保証分解能と保証検出能を前記ＣＴ画像と併せて表示できるようにされていることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
前記分解能・検出能評価手段は、前記アレイ検出器における各Ｘ線検出器からの検出器出力データより検出器最小出力を求める処理をなす検出器最小出力判定手段と、この検出器最小出力判定手段で求めた前記検出器最小出力から前記保証分解能と保証検出能を導出する処理をなす分解能・検出能変換テーブルを含んでなる請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記分解能・検出能評価手段は、前記保証分解能と保証検出能の導出に必要な保証分解能・検出能導出用データを入力するための保証分解能・検出能導出用データ入力手段と、この保証分解能・検出能導出用データ入力手段で入力された前記保証分解能・検出能導出用データから前記保証分解能と保証検出能を導出する処理をなす保証分解能・検出能導出手段を含んでなる請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
Ｘ線源から照射されて被検体を透過してきたＸ線をアレイ検出器で検出し、このアレイ検出器からの検出器出力データを用いてＣＴ画像作成手段がＣＴ画像を作成するようになっており、さらに直進スキャン機能により複数の直進位置のそれぞれで前記被検体を撮影して得られる２次元ＣＴ画像を重ねて３次元ＣＴ画像を得ることができるようになっているＸ線ＣＴ装置において、
前記３次元ＣＴ画像における保証部分体積効果を評価する部分体積効果評価手段を備え、この部分体積効果評価手段で導出した前記保証部分体積効果を前記ＣＴ画像と併せて表示できるようにされていることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
前記部分体積効果評価手段は、前記アレイ検出器における各Ｘ線検出器からの検出器出力データを用いて前記複数の直進位置それぞれにおける検出器出力について隣接する同士の出力比をとる処理、この処理で得られた出力比値の中から最小値を求める処理、およびこの処理で求められた出力比最小値に対応する出力比最小時検出器出力を求める処理の各処理をなす検出器最小出力比判定手段と、この検出器最小出力比判定手段で求めた前記出力比最小時検出器出力から前記保証部分体積効果を導出する処理をなす部分体積効果変換テーブルを含んでなる請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記部分体積効果評価手段は、前記保証部分体積効果の導出に必要な保証部分体積効果導出用データを入力するための保証部分体積効果導出用データ入力手段と、この保証部分体積効果導出用データ入力手段で入力された前記保証部分体積効果導出用データから前記保証部分体積効果を導出する処理をなす保証部分体積効果導出手段を含んでなる請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。