JP2005192803A

JP2005192803A - Ｘ線ｃｔ装置

Info

Publication number: JP2005192803A
Application number: JP2004002181A
Authority: JP
Inventors: Kotoko Morikawa; 琴子森川; Akira Hagiwara; 明萩原; Akihiko Nishide; 明彦西出
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2004-01-07
Filing date: 2004-01-07
Publication date: 2005-07-21
Anticipated expiration: 2024-01-07
Also published as: JP4884649B2

Abstract

【課題】再構成される画像の位置の自由度が大きいＸ線ＣＴ装置を提供する。
【解決手段】
スキャン位置設定手段と、スキャン位置設定とは独立に再構成領域を設定する再構成領域設定手段と、スキャン位置について投影データD0を収集するスキャン手段と、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のラインであって投影面に平行な方向の複数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する。
【選択図】図２９

Description

本発明は、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置に関し、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）における３次元逆投影方法の画像再構成を行うＸ線ＣＴ装置に関する。

３次元逆投影方法に基づいたコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）の画像再構成を行う場合、多列検出器の各列ごとに画像再構成方法を行っていた（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−２２５２３０号公報（第９−１０頁、図１−２）

上記のような画像再構成では、再構成される画像の位置が多列検出器の各列の位置によって規制されるという問題があった。そこで、本発明の目的は、再構成される画像の位置の自由度が大きいＸ線ＣＴ装置を提供することにある。

上記の課題を解決するための本発明は、スキャンを行う位置を設定するスキャン位置設定手段と、前記スキャン位置設定手段によるスキャン位置設定とは独立に再構成領域を設定する再構成領域設定手段と、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前記スキャン位置について投影データ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、または、再構成領域上の各画素上に、投影データD0をＸ線透過方向に投影して再構成領域上の各画素の逆投影画素データD2を求めて３次元逆投影を投影データから直接再構成領域に行う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装置である。

前記面投影データ算出手段は、Ｘ線管とＸ線検出器の回転平面に垂直な方向をｚ軸方向とし、回転角度が０度の時のＸ線ビームの中心軸方向をy軸方向とし、ｚ軸方向およびｙ軸方向に直交する方向をｘ軸方向とする時、-45度≦回転角度＜45度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転角度範囲および135度≦回転角度＜225度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転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度≦回転角度＜135度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転角度範囲および225度≦回転角度＜315度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転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が、面投影されたデータD1または逆投影画素データD２を適切に求める点で好ましい。

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を求めることが、逆投影画素データD2を適切に得る点で好ましい。前記逆投影画素データ算出手段は、複数の面投影されたデータD1の荷重加算処理または投影データD0の荷重加算処理により１つの逆投影画素データD2を求めることが、逆投影画素データD2を適切に得る点で好ましい。

前記逆投影画素データ算出手段は、ある回転角度（ビュー）での逆投影画素データD2と対向する回転角度（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画素とＸ線焦点を結ぶ直線と再構成領域平面とがなす角度に応じた重み係数ｗ_a、ｗ_b（ただし、ｗ_a＋ｗ_b＝１）で荷重加算した結果を逆投影画素データD2とする逆投影画素データD2を適切に得る点で好ましい。

３次元表示などにおいて最適な画像を得るために、前記再構成領域設定手段は再構成領域の位置をｚ方向の位置に制限なく設定できることが、所望の位置における断層像を得る点で好ましい。ある診断目的においては前記再構成領域設定手段は再構成領域の厚みを設定することが、所望の厚みに関する断層像を得る点で好ましい。

あるアプリケーションの用途においては前記再構成領域設定手段は再構成領域の傾斜を設定することことが、所望の傾斜面における断層像を得る点で好ましい。前記再構成領域設定手段は複数の再構成領域の数を設定することが、複数の断層像を得る点で好ましい。前記再構成領域設定手段は複数の再構成領域の間隔を設定することが、複数の平行な断層像を得る点で好ましい。

本発明では、複数の検出器列を持つマルチ検出器を用いたコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）により所望のスキャン位置について収集した投影データD0を投影面に面投影されたデータD1を求め、所望の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を求めるようにしたので、再構成領域の位置すなわち再構成される画像の位置を任意に設定することが可能になる。すなわち、再構成される画像の位置の自由度が大きいＸ線ＣＴ装置を提供することができる。

以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。なお、本発明は、発明を実施するための最良の形態に限定されるものではない。図１に、Ｘ線ＣＴ装置のブロック（ｂｌｏｃｋ）図を示す。本装置は発明を実施するための最良の形態の一例である。本装置の構成によって、本発明のＸ線ＣＴ装置に関する本発明を実施するための最良の形態の一例が示される。

Ｘ線ＣＴ装置１００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。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、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。

撮影テーブル１０は、被検体を乗せて走査ガントリ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、撮影テーブル１０に内蔵するモータで駆動される。

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（多列検出器）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。Ｘ線コントローラ２２、コリメータ２３および回転コントローラ２６も制御インタフェース２９を通じて中央処理装置３の制御下にある。

以下、アキシャルスキャンを想定して説明する。図２および図３は、Ｘ線管２１と多列検出器２４の説明図である。Ｘ線管２１と多列検出器２４は、回転中心ＩＣの回りを回転する。鉛直方向をｙ方向とし、水平方向をｘ方向とし、これらに垂直な方向をｚ方向とする時、Ｘ線管２１および多列検出器２４の回転平面は、ｘｙ面である。また、クレードル１２の移動方向はｚ方向である。なお、多列検出器２４の代わりに平面Ｘ線検出器を用いてもよい。

Ｘ線管２１は、コーンビームＣＢと呼ばれるＸ線ビームを発生する。コーンビームＣＢの中心軸方向がｙ方向に平行な時を、回転角＝０°とする。多列検出器２４は、例えば２５６列の検出器列を有する。また、各検出器列は、例えば１０２４チャネルのチャネルを有する。

図４は、Ｘ線ＣＴ装置１００の動作の概略を示すフロー図である。ステップＳ０ではローカライズを行う。ローカライズはスキャン位置および画像再構成位置を設定する作業であり、本装置の操作者により操作コンソール１を使用して行われる。操作コンソール１は本発明におけるスキャン位置設定手段の一例である。操作コンソール１はまた本発明における再構成領域設定手段の一例である。ローカライズについては後にあらためて説明する。

ステップＳ１では、Ｘ線管２１と多列検出器２４とを撮影対象の周りに回転させながらテーブル直線移動位置ｚとビュー角度viewと検出器列番号ｊとチャネル番号ｉとで表される投影データD0(z,view,j,i)を収集する。データ収集は走査ガントリ２０によって行われる。走査ガントリ２０は本発明におけるスキャン手段の一例である。

ステップＳ２では、投影データD0(z,view,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(z,view,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、フィルタ関数（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(z,view,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５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。

図５は、３次元逆投影処理（図４のステップＳ４）の詳細を示すフロー図である。このフロー図は中央処理装置３の動作を示す。ステップＲ１では、ＣＴ画像の再構成に必要な全ビュー（すなわち、３６０°分のビュー又は「１８０°分＋ファン角度分」のビュー）中の一つのビューに着目する。ステップＲ２では、着目ビューの投影データD0(z,view,j,i)の中から再構成領域上の複数画素間隔あけた複数の平行なラインに対応する投影データＤｒを抽出する。

図６に再構成領域Ｐ上の複数の平行なラインＬ０〜Ｌ８を例示する。ライン数は、ラインに直交する方向の再構成領域の最大画素数の１／６４〜１／２とする。例えば、再構成領域Ｐの画素数が５１２×５１２である時、ライン数は９本とする。再構成領域Ｐはローカライズによって設定されたものである。

また、−４５°≦回転角＜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°≦回転角＜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、ｘ方向をライン方向とする。また、４５°≦回転角＜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°≦回転角＜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、ｙ方向をライン方向とする。また、回転中心ＩＣを通り、ラインＬ０〜Ｌ８に平行な投影面ｐｐを想定する。

図７は、ラインＬ０〜Ｌ８をＸ線透過方向に検出器面ｄｐに投影したラインＴ０〜Ｔ８を示している。Ｘ線透過方向は、Ｘ線管２１と多列検出器２４とラインＬ０〜Ｌ８の幾何学的位置（多列検出器２４のｚ軸方向の中心を通るｘｙ面から画像再構成領域Ｐまでのｚ軸方向の距離や、画像再構成面Ｐ上の画素点の集合であるラインＬ０〜Ｌ８の位置を含む）によって決まるが、投影データD0(z,view,j,i)のテーブル直線移動方向の位置ｚが判っているため、Ｘ線透過方向を正確に求めることができる。

検出器面ｄｐに投影したラインＴ０〜Ｔ８に対応する検出器列ｊおよびチャネルｉの投影データを抽出すれば、それらがラインＬ０〜Ｌ８に対応する投影データＤｒである。投影データＤｒは必要に応じて補間ないし補外によって求められる。

そして、図８に示すように、ラインＴ０〜Ｔ８をＸ線透過方向に投影面ｐｐ上に投影したラインＬ０‘〜Ｌ８’を想定し、それらラインＬ０‘〜Ｌ８’に投影データＤｒをｚ軸座標情報に基づいて配置しておく。

図５に戻り、ステップＲ３では、各ラインＬ０‘〜Ｌ８’の投影データＤｒにコーンビーム再構成荷重を乗算し、図９に示す如き投影ライン・データＤｐを作成する。ここで、コーンビーム再構成荷重は、Ｘ線管２１の焦点から投影データＤｒに対応する多列検出器２４の検出器列ｊ，チャネルｉまでの距離をｒ０とし、Ｘ線管２１の焦点から投影データＤｒに対応する再構成領域上の点までの距離をｒ１とする時、（ｒ１／ｒ０）²である。

ステップＲ４では、投影ライン・データＤｐに対して、フィルタ処理を行う。すなわち、投影ライン・データＤｐにＦＦＴを施し、フィルタ関数(再構成関数)を掛け、逆ＦＦＴを施して、図１０に示す如き画像各位置ライン・データＤｆとする。

ステップＲ５では、画像各位置ライン・データＤｆに対してライン方向に補間処理を施し、図１１に示す如き高密度画像各位置ライン・データＤｈを作成する。高密度画像各位置ライン・データＤｈのデータ密度は、ライン方向の再構成領域の最大画素数の８倍〜３２倍とする。例えば、１６倍として再構成領域Ｐの画素数が５１２×５１２である時、データ密度は８１９２点／ラインとする。ステップＲ１からＲ５までの処理を行う中央処理装置３は、本発明における面投影データ算出手段の一例である。

ステップＲ６では、高密度画像各位置ライン・データＤｈをサンプリングし且つ必要に応じて補間・補外処理して、図１２に示すように、ラインＬ０〜Ｌ８上の画素の逆投影画素データD2を得る。

ステップＲ７では、高密度画像各位置ライン・データＤｈをサンプリングし且つ補間・補外処理して、図１３に示すように、ラインＬ０〜Ｌ８間の画素の逆投影画素データD2を得る。ステップＲ６からＲ７までの処理を行う中央処理装置３は、本発明における逆投影画素データ算出手段の一例である。

なお、図８〜１３は、−４５°≦回転角＜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°≦回転角＜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）を想定しているが、４５°≦回転角＜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°≦回転角＜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、図１４〜図１９に示すようになる。

なお、ある回転角度（ビュー）での逆投影画素データD2と対向する回転角度（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画素とＸ線焦点を結ぶ直線と再構成領域平面とがなす角度に応じた重み係数ｗ_a、ｗ_b（ただし、ｗ_a＋ｗ_b＝１）で荷重加算した結果を逆投影画素データD2とするようにしてもよい。

図５に戻り、ステップＲ８では、図２０に示すように、図１３または図１９に示す逆投影画素データD2を画素対応に加算する。ステップＲ９では、ＣＴ画像の再構成に必要な全ビュー（すなわち、３６０°分のビュー又は「１８０°分＋ファン角度分」のビュー）について、ステップＲ１〜Ｒ８を繰り返し、逆投影データD3(x,y)を得る。ステップＲ８からＲ９までの処理を行う中央処理装置３は、本発明における逆投影データ算出手段の一例である。

ローカライズについて説明する。図２１にローカライズのフロー図を示す。このフロー図は図４におけるステップＳ０の詳細を示す。同図に示すように、ステップＱ１で被検体のスカウト撮影を行う。スカウト撮影は走査ガントリ２０を回転させない状態でＸ線を照射しながらクレードルを体軸方向に直線移動させることにより行われる。スカウト撮影は例えば被検体の側面と正面の２方向から行われ、図２２の（ａ）、（ｂ）に示すような２種類の透視像が得られる。これらの透視像はＣＲＴ６に表示される。なお、スカウト撮影は側面または正面の一方からだけから行うようにしてもよい。

次に、ステップＱ２で、スキャン位置設定を行う。スキャン位置設定は操作者によりＣＲＴ６および入力装置２を使用して行われる。ＣＲＴ６および入力装置２は本発明におけるスキャン位置設定手段の一例である。入力装置２はトラックボールやマウス等適宜のポインティングデバイスを備え、操作者はそれを用いてスカウト画像上の所望の個所を指定すること等によりスキャン位置設定を行う。

これによって、例えば図２３に示すようにスキャン位置が設定される。同図ではスキャン位置を破線の枠で示す。Ｘ線検出をマルチ検出器２４で行うので、スキャン位置は同図に示すように体軸方向に所定の範囲を持つものとなる。

次に、ステップＱ３で、再構成領域設定を行う。再構成領域設定は操作者によりＣＲＴ６および入力装置２を通じて行われる。ＣＲＴ６および入力装置２は本発明における再構成領域設定手段の一例である。再構成領域設定にあたって、ＣＲＴ６には例えば図２４に示すような設定画面が表示される。

同図に示すように、設定画面は入力ボックス６０１−６０７を有し、操作者がそこに適宜の数値をキーボードにより入力できるようになっている。入力ボックス６０１−６０７は三角マークを付したプルダウンボタンを備えているので、このボタンをクリックして複数の数値候補を表示させ、その中から所望のものを選択するようにしてもよい。数値候補は標準的な組合せ（デフォルト値）が予め記憶されている。数値候補は書き替え可能になっており、デフォルト値をスキャン実績あるいは操作者のニーズに合わせてカスタマイズすることができる。

入力ボックス６０１は、スライスナンバー（ｓｌｉｃｅｎｕｍｂｅｒ）すなわちスライス数の入力ボックスである。操作者はこのボックスに数値を入力することによりスライス数を設定する。スライスとは断層像のことでｘｙ平面上では再構成領域Ｐのことである。以下、再構成領域Ｐまたは断層像をスライスともいう。入力ボックス６０３は、シックネス（ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）すなわちスライス厚の入力ボックスである。スライス厚の単位はｍｍである。

入力ボックス６０５はスライスポジション（ｓｌｉｃｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）すなわちスライス位置の入力ボックスである。操作者はこのボックスに数値を入力することによりスライス位置を設定する。なお、スライス位置はランドマークされたｚ方向の位置からの距離として設定される。単位はｍｍである。

入力ボックス６０７はスライスインターバル（ｓｌｉｃｅｉｎｔｅｒｖａｌ））すなわちスライス間隔の入力ボックスである。操作者はこのボックスに数値を入力することによりスライス間隔を設定する。なお、スライス間隔の単位はｍｍである。

設定画面はまた選択ボタン６０９−６１７を有する。選択ボタン６０９はオブリーク（ｏｂｌｉｑｕｅ）すなわちスライスを傾斜させるためのボタンである。このボタンには入力ボックス６１５，６１７が付属する。入力ボックス６１５はｘ軸を中心とする傾斜角を入力するためのものであり、入力ボックス６１７はｙ軸を中心とする傾斜角を入力するためのものである。

選択ボタン６１１はサジタル（ｓａｇｉｔｔａｌ）すなわち矢状スライスを選択するためのボタンである。選択ボタン６１３はコロナル（ｃｏｒｏｎａｌ）すなわち冠状スライスを選択するためのボタンである。

このような画面を用いて設定されたスライス（断層像または再構成領域）の一例を図２５に示す。同図ではスライスを実線の直線で表す。なお、スライスは図２６に示すようにスライス厚に応じた幅を持つ帯状図形で表すようにしてもよい。

スライス数が複数の場合は例えば図２７に示すようになる。スライスをオブリークさせた時は例えば図２８に示すようになる。オブリークの角度は、入力ボックス６１５，６１７に数値を入力する代わりに、スライスを表す直線の端をポインティングデバイスでドラッグすることにより調節するようにしてもよい。その際、入力ボックスの数値も連動して変化し、傾斜角度を表示する。

本装置では、前述のような３次元逆投影による画像再構成を行うので、スライスすなわち断層像または再構成領域Ｐの設定は、マルチ検出器２４の構成による制約なしに行うことができる。すなわち、マルチ検出器２４の各検出器列のｚ方向の幅が例えば０．５ｍｍであったとしても、スライス位置の設定は、従来のようにその整数倍の位置に限られることなく任意の位置例えば０．１ｍｍごとに設定することができる。スライス厚およびスライス間隔についても同様である。また、前述のような３次元逆投影による画像再構成を行うので、スキャン位置の範囲内は任意のオブリーク面を再構成領域とすることができ、しかも走査ガントリ２０を傾斜させる必要がない。

従来も、断面変換の技法を用いれば、任意のスライス位置、スライス厚および傾斜角度の断層を得ることができるが、本装置では、そのような断面変換によらず直接的に、任意のスライス位置、スライス厚および傾斜角度の断層を得ることができるのである。

また、スキャン位置設定と再構成領域設定を互いに独立なものとしたので、例えば図２９に示すように、スキャン位置を傾斜させ、そのスキャン位置において傾斜しないスライスを設定することももできる。これによって、特定部位におけるＸ線被曝を回避しつつ所望のスライスについて断層像を得ることが可能となる。

特にコンベンショナルスキャンでの３次元表示では、従来検出器のｚ方向の幅ｄｚおきにしか再構成できず、スライス厚ｄｚの断層像をｄｚ間隔にしか作れず十分な画質の３次元画像が得られなかった。ヘリカルスキャンではスライス厚ｄｚに対してｄｚ／２間隔にもしくはそれより細かく断層像を再構成して３次元表示を行っているため、高画質な３次元画像表示が行えていた。

本発明によると、コンベンショナルスキャンでも、ｄｚ／２間隔もしくはそれ以上に細かく画像を再構成できるために高画質な３次元画像表示が行える。このようなアプリケーション上の効果が大きい。また、石灰化指数測定（ＣａｌｃｉｕｍＳｃｏｒｉｎｇ）でも従来はコンベンショナルスキャンまたはシネスキャンでスライス厚ｄｚの断層像をｄｚ間隔で画像再構成していたが、本発明により画像再構成間隔をいくらでも細かくできるために、石灰化指数測定の再現性の向上が実現できる。これらのアプリケーション上の効果も期待できる。

なお、画像再構成法は、従来公知のフェルドカンプ法による３次元画像再構成法でもよい。さらに、特願２００２−０６６４２０号、特願２００２−１４７０６１号、特願２００２−１４７２３１号、特願２００２−２３５５６１号、特願２００２−２３５６６２号、特願２００２−２６７８３３号、特願２００２−３２２７５６号および特願２００２−３３８９４７号で提案されている３次元画像再構成法を用いてもよい。

本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を示すブロック図である。Ｘ線管および多列検出器の回転を示す説明図である。コーンビームを示す説明図である。本発明の一実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略動作を示すフロー図である。３次元画像再構成処理の詳細を示すフロー図である。再構成領域上のラインをＸ線透過方向へ投影する状態を示す概念図である。検出器器面に投影したラインを示す概念図である。回転角＝０°における各ラインの投影データＤｒを投影面に投影した状態を示す概念図である。回転角＝０°における各ラインの投影ライン・データＤｐを投影面に投影した状態を示す概念図である。回転角＝０°における各ラインの画像各位置ライン・データＤｆを投影面に投影した状態を示す概念図である。回転角＝０°における各ラインの高密度画像各位置ライン・データＤｈを投影面に投影した状態を示す概念図である。回転角＝０°における再構成領域上の各ラインの逆投影画素データD2を示す概念図である。回転角＝０°における再構成領域上の各画素の逆投影画素データD2を示す概念図である。回転角＝９０°における各ラインの投影データＤｒを投影面に投影した状態を示す概念図である。回転角＝９０°における各ラインの投影ライン・データＤｐを投影面に投影した状態を示す概念図である。回転角＝９０°における各ラインの画像各位置ライン・データＤｆを投影面に投影した状態を示す概念図である。回転角＝９０°における各ラインの高密度画像各位置ライン・データＤｈを投影面に投影した状態を示す概念図である。回転角＝９０°における再構成領域上の各ラインの逆投影画素データD2を示す概念図である。回転角＝９０°における再構成領域上の各画素の逆投影画素データD2を示す概念図である。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。ローカライズの詳細を示すフロー図である。スカウト撮影によって得られる画像を示す図である。スキャン位置設定を示す図である。再構成領域設定用の画面を示す図である。再構成領域設定を示す図である。再構成領域設定を示す図である。再構成領域設定を示す図である。再構成領域設定を示す図である。再構成領域設定を示す図である。

符号の説明

１操作コンソール
２入力装置
３中央処理装置
５データ収集バッファ
６ＣＲＴ
７記憶装置
１０撮影テーブル
１２クレードル
１５回転部
２０走査ガントリ
２１Ｘ線管
２２Ｘ線コントローラ
２３コリメータ
２４Ｘ線検出器
２５ＤＡＳ（データ収集装置）
２６回転部コントローラ
２９制御コントローラ
ｄＰ検出器面
Ｐ再構成領域
ＰＰ投影面

Claims

スキャンを行う位置を設定するスキャン位置設定手段と、
前記スキャン位置設定手段によるスキャン位置設定とは独立に再構成領域を設定する再構成領域設定手段と、
Ｘ線管と、
複数の検出器列を持つマルチ検出器と、
前記Ｘ線管および前記マルチ検出器のうちの少なくとも一方を撮影対象の周りに回転しながら前記スキャン位置について投影データD0を収集するスキャン手段と、
再構成領域上の各画素上に前記投影データD0をＸ線透過方向に投影して再構成領域上の画素の逆投影画素データD2を求めて、３次元逆投影を投影データから直接再構成領域に行う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。
スキャンを行う位置を設定するスキャン位置設定手段と、
前記スキャン位置設定手段によるスキャン位置設定とは独立に再構成領域を設定する再構成領域設定手段と、
Ｘ線管と、
複数の検出器列を持つマルチ検出器と、
前記Ｘ線管および前記マルチ検出器のうちの少なくとも一方を撮影対象の周りに回転しながら前記スキャン位置について投影データ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。
請求項１または請求項２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線管とＸ線検出器の回転平面に垂直な方向をｚ軸方向とし、回転角度が０度の時のＸ線ビームの中心軸方向をy軸方向とし、ｚ軸方向およびｙ軸方向に直交する方向をｘ軸方向とする時、-45度≦回転角度＜45度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転角度範囲および135度≦回転角度＜225度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転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度≦回転角度＜135度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転角度範囲および225度≦回転角度＜315度もしくはそれを主体とし周辺をも含む回転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したＸ線ＣＴ装置。
請求項１から請求項３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から補外処理により１つの面投影されたデータD1または逆投影画素データD2を求めることを特徴としたＸ線ＣＴ装置。
請求項１から請求項４のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において、前記逆投影画素データ算出手段は、複数の面投影されたデータD1の荷重加算処理または投影データD0の荷重加算処理より１つの逆投影画素データD2を求めることを特徴としたＸ線ＣＴ装置。
請求項１から請求項５のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において、前記逆投影画素データ算出手段は、ある回転角度（ビュー）での逆投影画素データD2と対向する回転角度（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画素とＸ線焦点を結ぶ直線と再構成領域平面とがなす角度に応じた重み係数ｗ_a、ｗ_b（ただし、ｗ_a＋ｗ_b＝１）で荷重加算した結果を逆投影画素データD2とすることを特徴としたＸ線ＣＴ装置。
請求項１から請求項６のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において、前記再構成領域設定手段は再構成領域の位置を設定することを特徴としたＸ線ＣＴ装置。
請求項１から請求項７のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において、前記再構成領域設定手段は再構成領域の厚みを設定することを特徴としたＸ線ＣＴ装置。
請求項１から請求項８のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において、前記再構成領域設定手段は再構成領域の傾斜を設定することを特徴としたＸ線ＣＴ装置。
請求項１から請求項９のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において、前記再構成領域設定手段は複数の再構成領域の数を設定することを特徴としたＸ線ＣＴ装置。
請求項１０に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記再構成領域設定手段は複数の再構成領域の間隔を設定することを特徴としたＸ線ＣＴ装置。