JP2007097754A - Radiographic apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent generation of artifacts in image and to improve image quality. <P>SOLUTION: An image reconstitution part 303 reconstructs the slant surface image of a subject so that an axial surface where a column direction j is a perpendicular corresponds to inclined slant surfaces T1 and T2 within the range of an elevation angle θ of X-rays emitted in the column direction j by a scan gantry 2 inside an area where the X-rays are emitted by the scan gantry 2 in the subject. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、放射線撮影装置に関し、特に、被検体の周囲を回転するように被検体へ放射線を放射し、その被検体を透過した放射線を検出するスキャンを実施することによって得られる投影データに基づいて、被検体についての画像を画像再構成する放射線撮影装置に関する。   The present invention relates to a radiation imaging apparatus, and more particularly, based on projection data obtained by performing a scan that radiates radiation to a subject so as to rotate around the subject and detects radiation that has passed through the subject. The present invention relates to a radiation imaging apparatus that reconstructs an image of a subject.

X線CT(Computed Tomography)装置などの放射線撮影装置は、被検体へX線などの放射線を放射し、その被検体を透過した放射線を検出するスキャンを実施する。そして、このスキャンの実施によって得られる被検体の投影データに基づいて、被検体の断層についてのスライス画像を画像再構成する。このような放射線撮影装置は、医療用途や産業用途などの広範な用途で利用されている。   A radiography apparatus such as an X-ray CT (Computed Tomography) apparatus irradiates a subject with radiation such as X-rays and performs a scan for detecting the radiation transmitted through the subject. Then, based on the projection data of the subject obtained by performing this scan, a slice image of the tomogram of the subject is reconstructed. Such radiation imaging apparatuses are used in a wide range of applications such as medical applications and industrial applications.

X線CT装置は、被検体の体軸方向を中心にして被検体の周囲を回転するようにX線管と多列X線検出器とを移動させることによってスキャンを実施する。ここでは、被検体の周囲を回転する回転方向に沿ったチャネル方向と、その回転の回転軸に沿った列方向とに放射状に広がったコーン状のX線をX線管が被検体へ放射し、チャネル方向と列方向とに沿うように複数の検出素子が配列された多列X線検出器が、被検体を透過したX線を検出することによって、スキャンが実施される。このスキャンは、アキシャルスキャン方式、ヘリカルスキャン方式などによって実施される。そして、このスキャンにより得られた投影データに基づいて、その被検体の体軸方向において連続的に並ぶ複数のアキシャル面についてのスライス画像を、複数、画像再構成する。   The X-ray CT apparatus performs scanning by moving the X-ray tube and the multi-row X-ray detector so as to rotate around the subject around the body axis direction of the subject. Here, the X-ray tube emits cone-shaped X-rays that radiate in the channel direction along the rotation direction rotating around the subject and the column direction along the rotation axis of the rotation to the subject. The multi-row X-ray detector, in which a plurality of detection elements are arranged along the channel direction and the column direction, detects the X-rays that have passed through the subject, thereby performing a scan. This scan is performed by an axial scan method, a helical scan method, or the like. Based on the projection data obtained by this scan, a plurality of slice images of a plurality of axial planes continuously arranged in the body axis direction of the subject are reconstructed.

ここでは、3次元逆投影法やコーンビーム逆投影法と呼ばれる画像再構成法のように、フェルドカンプ(Feldkamp)法をベースとした画像再構成法によって、互いに対向する投影データにおいて重み付け加算処理を実施し、体軸方向を垂線とした垂直面であるアキシャル面に対応するようにスライス画像を画像再構成している(たとえば、特許文献1参照)。   Here, weighted addition processing is performed on projection data facing each other by an image reconstruction method based on the Feldkamp method, such as an image reconstruction method called a three-dimensional backprojection method or a cone beam backprojection method. The slice image is reconstructed so as to correspond to an axial plane that is a vertical plane with the body axis direction as a normal (see, for example, Patent Document 1).

しかし、互いに対向する投影データにおいては、各投影データが取得される際にX線が放射される経路が、大きく異なる場合があるために、画像再構成の際に矛盾が生じ、アーチファクトなどが画像に発生して、画像品質が低下する場合があった。   However, in the projection data facing each other, the path through which X-rays are radiated when each projection data is acquired may differ greatly, resulting in inconsistencies during image reconstruction and artifacts etc. In some cases, the image quality may deteriorate.

特に、アキシャルスキャン方式にてスキャンを実施し、多列X線検出器の列方向の端部に対応するアキシャル面を画像再構成面としてスライス画像を画像再構成する場合においては、X線管の焦点から多列X線検出器の端部へ向かうコーン状のX線の仰角(あおり角:elevation angle)が、多列X線検出器の列の増加に伴って大きくなるために、この画像再構成面においてX線が透過しないミッシングコーンと呼ばれるデータ不足領域が存在して対向データの矛盾が生じ、コーンビームアーチファクトなどが画像に発生する等、上記の不具合が顕在化する場合があった。これは、多列X線検出器の列方向の端部においても、X線管から多列X線検出器の各列の検出素子へ照射されるX線が、列方向を垂線とする面に沿って照射されていると仮定して、画像再構成が実施されていることに主に起因する。   In particular, when scanning is performed by the axial scan method and the slice image is reconstructed using the axial surface corresponding to the end of the multi-row X-ray detector in the column direction as the image reconstruction plane, the X-ray tube Since the elevation angle (elevation angle) of the cone-shaped X-ray from the focal point toward the end of the multi-row X-ray detector increases as the number of rows of the multi-row X-ray detector increases, In some cases, the above-mentioned problems may become apparent, such as a lack of data area called a missing cone that does not transmit X-rays on the construction surface, contradiction of opposing data, and cone beam artifacts appear in the image. This is because the X-rays radiated from the X-ray tube to the detection elements in each column of the multi-row X-ray detector are arranged on the surface whose vertical direction is the column direction even at the end of the multi-row X-ray detector in the column direction. This is mainly due to the fact that image reconstruction is being performed assuming that

このような不具合を改善するために、アキシャルスキャン方式でのスキャンを、体軸方向において異なる複数の位置で複数回実施し、各スキャンでのデータ不足領域に対応するデータを他方のスキャンのデータによって相互に境界領域で補って画像再構成を実施している(たとえば、特許文献2,特許文献3参照)。   In order to improve such problems, the scan in the axial scan method is performed a plurality of times at a plurality of different positions in the body axis direction, and the data corresponding to the data shortage area in each scan is determined by the data of the other scan. Image reconstruction is performed by complementing each other with a boundary region (see, for example, Patent Document 2 and Patent Document 3).

特開2005−58598号公報JP 2005-58598 A 特開2004−313655号公報JP 2004-313655 A 特開2004−313657号公報JP 2004-313657 A

しかしながら、このような方法においても、補われた投影データの経路が大きく異なって矛盾が生ずる場合があるために、充分に上記の不具合を改善することができない場合があった。   However, even in such a method, there is a case where the path of the compensated projection data is greatly different and a contradiction may occur, so that the above-described problem may not be sufficiently improved.

また、ヘリカルスキャン方式にてスキャンを実施する場合においても、互いに対向する投影データの経路が大きく異なる場合があるために、上記の不具合が顕在化する場合があった。   Further, even when scanning is performed by the helical scan method, the above-described problems may become apparent because the paths of projection data facing each other may be greatly different.

したがって、本発明の目的は、画像にアーチファクトが発生することを防止し、画像品質を向上可能な放射線撮影装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a radiation imaging apparatus that can prevent the occurrence of artifacts in an image and improve the image quality.

上記目的を達成するため、本発明の放射線撮影装置は、被検体の周囲を回転するように前記被検体へ放射線を放射し、前記被検体を透過した前記放射線を検出するスキャンを実施することによって前記被検体の投影データを得るスキャン部と、前記スキャン部によって得られる前記投影データに基づいて、前記被検体についての画像を画像再構成する画像再構成部とを有し、前記画像再構成部は、前記スキャン部が前記放射線を前記被検体の周囲に回転させる回転軸方向を垂線とする面が傾いた斜平面に対応するように、前記被検体の画像を画像再構成する。   In order to achieve the above object, the radiation imaging apparatus of the present invention emits radiation to the subject so as to rotate around the subject, and performs a scan for detecting the radiation that has passed through the subject. A scan unit that obtains projection data of the subject; and an image reconstruction unit that reconstructs an image of the subject based on the projection data obtained by the scan unit, and the image reconstruction unit The image of the subject is reconstructed so as to correspond to an oblique plane whose surface is perpendicular to the rotation axis direction in which the scanning unit rotates the radiation around the subject.

上記目的を達成するため、本発明の放射線撮影装置は、被検体の周囲を回転するように前記被検体へ放射線を放射し、前記被検体を透過した前記放射線を検出するスキャンを実施することによって前記被検体の投影データを得るスキャン部と、前記スキャン部によって得られる前記投影データに基づいて、前記被検体についての画像を画像再構成する画像再構成部とを有し、前記スキャン部は、前記放射線を前記被検体の周囲に回転させる回転軸方向の第1の位置において前記被検体の第1被検体領域をスキャンする第1スキャンと、前記回転軸方向にて前記第1の位置と異なる第2の位置において前記被検体の第2被検体領域をスキャンする第2スキャンとを実施し、前記画像再構成部は、前記第1被検体領域と前記第2被検体領域とであって、前記回転軸方向を垂線とする面が傾いた複数の斜平面に対応するように、複数の斜平面画像を画像再構成した後に、前記複数の斜平面画像に基づいて、前記回転軸方向を垂線とする面に対応する前記被検体についての画像を画像再構成する。   In order to achieve the above object, the radiation imaging apparatus of the present invention emits radiation to the subject so as to rotate around the subject, and performs a scan for detecting the radiation that has passed through the subject. A scan unit that obtains projection data of the subject; and an image reconstruction unit that reconstructs an image of the subject based on the projection data obtained by the scan unit, and the scan unit includes: A first scan that scans a first subject region of the subject at a first position in a rotation axis direction that rotates the radiation around the subject is different from the first position in the rotation axis direction. A second scan that scans a second subject region of the subject at a second position, and the image reconstruction unit includes the first subject region and the second subject region. Then, after reconstructing a plurality of oblique plane images so as to correspond to a plurality of oblique planes whose surfaces perpendicular to the rotation axis direction are inclined, the direction of the rotation axis is based on the plurality of oblique plane images. An image of the subject corresponding to a surface having a perpendicular line is reconstructed.

本発明によれば、画像にアーチファクトが発生することを防止し、画像品質を向上可能な放射線撮影装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a radiation imaging apparatus capable of preventing the occurrence of artifacts in an image and improving the image quality.

本発明にかかる実施形態について説明する。   Embodiments according to the present invention will be described.

<実施形態1>
以下より、本発明の実施形態1について説明する。
<Embodiment 1>
The first embodiment of the present invention will be described below.

図1は、本発明にかかる実施形態において、X線CT装置1の全体構成を示すブロック図であり、図2は、本実施形態において、X線CT装置1の要部を示す斜視図である。   FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an X-ray CT apparatus 1 in an embodiment according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing an essential part of the X-ray CT apparatus 1 in this embodiment. .

図1に示すように、X線CT装置1は、走査ガントリ2と、操作コンソール3と、被検体搬送部4とを有する。X線CT装置1は、被検体にX線を照射し、その被検体を透過したX線を検出するスキャンを実施することによって得られる投影データを用いて、被検体についての画像を画像再構成する。   As shown in FIG. 1, the X-ray CT apparatus 1 includes a scanning gantry 2, an operation console 3, and a subject transport unit 4. The X-ray CT apparatus 1 reconstructs an image of a subject using projection data obtained by irradiating the subject with X-rays and performing a scan for detecting X-rays transmitted through the subject. To do.

走査ガントリ2について説明する。   The scanning gantry 2 will be described.

走査ガントリ2は、図1に示すように、X線管20とX線管移動部21とコリメータ22とX線検出器23とデータ収集部24とX線コントローラ25とコリメータコントローラ26と回転部27とガントリコントローラ28とを有し、操作コンソール3からの制御信号CTL30aに基づいて、被検体搬送部4により撮影空間29に移動された被検体をX線でスキャンして、その被検体の投影データを得る。走査ガントリ2においては、図2に示すように、被検体が搬入される撮影空間29を挟むように、X線管20とX線検出器23とが対面して配置されている。そして、コリメータ22が、X線管20から撮影空間29の被検体へ照射されるX線を成形するように、X線管20とX線検出器23との間に配置されている。そして、走査ガントリ2は、被検体を中心にしてX線管20とコリメータ22とX線検出器23とを被検体の周囲で旋回させて、被検体の周囲の各ビュー角度vにおいて、X線管20から被検体へX線を放射し、その被検体を透過したX線をX線検出器23で検出するスキャンを実施することによって、被検体の投影データを得る。なお、ここで、ビュー角度vは、図1に示すように、鉛直方向であるy方向を0°として、X線管20が被検体の周囲を回転移動された角度をいう。また、詳細については後述するが、本実施形態においては、走査ガントリ2は、操作コンソール3のスキャン条件設定部302により設定されたスキャン条件に基づいて、列方向jの第1の位置において被検体の第1被検体領域をアキシャルスキャン方式でスキャンする第1スキャンと、列方向jにて第1の位置と異なる第2の位置において被検体の第2被検体領域をアキシャルスキャン方式でスキャンする第2スキャンとを実施する。走査ガントリ2の各部について、順次、説明する。   As shown in FIG. 1, the scanning gantry 2 includes an X-ray tube 20, an X-ray tube moving unit 21, a collimator 22, an X-ray detector 23, a data collecting unit 24, an X-ray controller 25, a collimator controller 26, and a rotating unit 27. And a gantry controller 28, based on a control signal CTL 30 a from the operation console 3, the subject moved to the imaging space 29 by the subject transport unit 4 is scanned with X-rays, and projection data of the subject Get. In the scanning gantry 2, as shown in FIG. 2, the X-ray tube 20 and the X-ray detector 23 are arranged facing each other so as to sandwich an imaging space 29 into which the subject is carried. A collimator 22 is disposed between the X-ray tube 20 and the X-ray detector 23 so as to shape X-rays irradiated from the X-ray tube 20 onto the subject in the imaging space 29. Then, the scanning gantry 2 rotates the X-ray tube 20, the collimator 22, and the X-ray detector 23 around the subject around the subject, and at each view angle v around the subject, the X-ray By performing a scan in which X-rays are emitted from the tube 20 to the subject and the X-rays transmitted through the subject are detected by the X-ray detector 23, projection data of the subject is obtained. Here, as shown in FIG. 1, the view angle v refers to an angle at which the X-ray tube 20 is rotated around the subject with the y direction as the vertical direction being 0 °. Although details will be described later, in the present embodiment, the scanning gantry 2 detects the subject at the first position in the column direction j based on the scanning conditions set by the scanning condition setting unit 302 of the operation console 3. A first scan that scans the first subject region using the axial scan method, and a second scan that scans the second subject region of the subject using the axial scan method at a second position different from the first position in the column direction j. Two scans are performed. Each part of the scanning gantry 2 will be described sequentially.

X線管20は、たとえば、回転陽極型であり、X線を被検体に放射する。X線管20は、図2に示すように、X線コントローラ25からの制御信号CTL251に基づいて、所定強度のX線を被検体の撮影領域にコリメータ22を介して照射する。そして、X線管20は、被検体搬送部4が被検体を撮影空間29に移動する方向に沿った体軸方向zを中心にして、回転部27によって被検体の周囲を回転し、被検体の周囲からX線を放射する。ここでは、X線管20は、回転部27によって回転される回転方向であるチャネル方向iと、その回転の回転軸方向である列方向jとに放射状に広がるように、X線を放射する。そして、X線管20から放射されたX線は、コリメータ22によってコーン状に成形され、X線検出器23の側へ出射される。   The X-ray tube 20 is, for example, a rotary anode type, and emits X-rays to a subject. As shown in FIG. 2, the X-ray tube 20 irradiates X-rays having a predetermined intensity to the imaging region of the subject via the collimator 22 based on a control signal CTL 251 from the X-ray controller 25. The X-ray tube 20 is rotated around the subject by the rotating unit 27 around the body axis direction z along the direction in which the subject transport unit 4 moves the subject to the imaging space 29, X-rays are emitted from around. Here, the X-ray tube 20 emits X-rays so as to spread radially in a channel direction i that is a rotation direction rotated by the rotating unit 27 and a column direction j that is a rotation axis direction of the rotation. The X-rays emitted from the X-ray tube 20 are formed into a cone shape by the collimator 22 and emitted to the X-ray detector 23 side.

X線管移動部21は、図2に示すように、X線コントローラ25からの制御信号CTL252に基づいて、X線管20の放射中心を列方向jに移動させる。   As shown in FIG. 2, the X-ray tube moving unit 21 moves the radiation center of the X-ray tube 20 in the column direction j based on a control signal CTL 252 from the X-ray controller 25.

コリメータ22は、図2に示すように、X線管20とX線検出器23との間に配置されている。コリメータ22は、たとえば、X線が透過させずに遮蔽する遮蔽板を含み、その遮蔽板がチャネル方向iと列方向jとにそれぞれ2枚ずつ設けられている。コリメータ22は、コリメータコントローラ26からの制御信号CTL261に基づいて、チャネル方向iと列方向jとに設けられた2枚の遮蔽板を独立して移動させて、X線管20から照射されたX線をそれぞれの方向において遮ってコーン状に成形し、被検体へ照射されるX線の照射範囲を調整する。つまり、コリメータ22は、X線管20から照射されたX線が通過する開口の大きさをチャネル方向iの遮蔽板を移動させることによって可変して、X線の放射角度が所定のファン角になるように調整すると共に、その開口の大きさを列方向jの遮蔽板を移動させることによって可変して、X線の放射角度が所定のコーン角になるように調整する。   As shown in FIG. 2, the collimator 22 is disposed between the X-ray tube 20 and the X-ray detector 23. The collimator 22 includes, for example, a shielding plate that shields X-rays without transmitting them, and two shielding plates are provided in each of the channel direction i and the column direction j. Based on the control signal CTL 261 from the collimator controller 26, the collimator 22 independently moves two shielding plates provided in the channel direction i and the column direction j, and the X-ray irradiated from the X-ray tube 20 The line is blocked in each direction, shaped into a cone, and the irradiation range of X-rays irradiated to the subject is adjusted. That is, the collimator 22 varies the size of the opening through which the X-rays irradiated from the X-ray tube 20 pass by moving the shielding plate in the channel direction i, so that the X-ray radiation angle becomes a predetermined fan angle. In addition, the size of the opening is varied by moving the shielding plate in the column direction j, and the X-ray radiation angle is adjusted to a predetermined cone angle.

X線検出器23は、X線管20から照射され、撮影空間29の被検体を透過するX線を検出して、被検体の投影データを生成する。X線検出器23は、X線管20と共に、回転部27によって被検体の周囲を回転する。そして、被検体の周囲からX線管20により照射され、被検体を透過したX線を検出して投影データを生成する。   The X-ray detector 23 detects X-rays irradiated from the X-ray tube 20 and transmitted through the subject in the imaging space 29, and generates projection data of the subject. The X-ray detector 23 is rotated around the subject by the rotating unit 27 together with the X-ray tube 20. Then, X-rays irradiated from the periphery of the subject and transmitted through the subject are detected to generate projection data.

図2に示すように、X線検出器23は、いわゆる多列X線検出器であり、たとえば、X線管20が撮影空間29の被検体の周囲を回転部27により回転する回転方向に沿ったチャネル方向iと、X線管20が回転部27によって回転する際に中心軸となる回転軸方向に沿った列方向jとに、検出素子23aがアレイ状に2次元的に配列されている。たとえば、X線検出器23は、検出素子23aがチャネル方向iに1000個程度配列され、列方向jに8個程度配列されている。また、X線検出器23は、2次元的に配列された複数の検出素子23aによって、凹状に湾曲した検出面が形成されている。   As shown in FIG. 2, the X-ray detector 23 is a so-called multi-row X-ray detector. For example, the X-ray tube 20 is rotated along the direction in which the X-ray tube 20 rotates around the subject in the imaging space 29 by the rotating unit 27. The detection elements 23a are two-dimensionally arranged in an array in the channel direction i and in the column direction j along the rotation axis direction that becomes the central axis when the X-ray tube 20 is rotated by the rotation unit 27. . For example, in the X-ray detector 23, about 1000 detection elements 23a are arranged in the channel direction i and about 8 are arranged in the column direction j. The X-ray detector 23 has a detection surface curved in a concave shape by a plurality of detection elements 23a arranged two-dimensionally.

X線検出器23を構成する検出素子23aは、たとえば、固体検出器として構成されており、X線を光に変換するシンチレータ(図示なし)と、シンチレータが変換した光を電荷に変換するフォトダイオード(図示なし)とを有する。なお、検出素子23aは、これに限定されるものではなく、たとえば、カドミウム・テルル(CdTe)等を利用した半導体検出素子、あるいはキセノン(Xe)ガスを利用した電離箱型の検出素子であって良い。   The detection element 23a constituting the X-ray detector 23 is configured as, for example, a solid state detector, and includes a scintillator (not shown) that converts X-rays into light, and a photodiode that converts light converted by the scintillator into electric charge. (Not shown). The detection element 23a is not limited to this. For example, the detection element 23a is a semiconductor detection element using cadmium tellurium (CdTe) or the like, or an ionization chamber type detection element using xenon (Xe) gas. good.

データ収集部24は、X線検出器23からの投影データを収集するために設けられている。データ収集部24は、X線検出器23のそれぞれの検出素子23aが検出したX線による投影データを収集して、操作コンソール3に出力する。図2に示すように、データ収集部24は、選択・加算切換回路(MUX,ADD)241とアナログ−デジタル変換器(ADC)242とを有する。選択・加算切換回路241は、X線検出器23の検出素子23aによる投影データを、中央処理装置30からの制御信号CTL303に応じて選択し、あるいは組み合わせを変えて足し合わせ、その結果をアナログ−デジタル変換器242に出力する。アナログ−デジタル変換器242は、選択・加算切換回路241において選択あるいは任意の組み合わせで足し合わされた投影データをアナログ信号からデジタル信号に変換して中央処理装置30に出力する。   The data collection unit 24 is provided for collecting projection data from the X-ray detector 23. The data collection unit 24 collects X-ray projection data detected by each detection element 23 a of the X-ray detector 23 and outputs it to the operation console 3. As shown in FIG. 2, the data collection unit 24 includes a selection / addition switching circuit (MUX, ADD) 241 and an analog-digital converter (ADC) 242. The selection / addition switching circuit 241 selects projection data by the detection element 23a of the X-ray detector 23 in accordance with the control signal CTL303 from the central processing unit 30, or adds a combination thereof, and the result is analog- Output to the digital converter 242. The analog-digital converter 242 converts the projection data selected by the selection / addition switching circuit 241 or added in an arbitrary combination from an analog signal to a digital signal and outputs it to the central processing unit 30.

X線コントローラ25は、図2に示すように、中央処理装置30からの制御信号CTL301に応じて、X線管20に制御信号CTL251を出力し、X線の照射を制御する。X線コントローラ25は、たとえば、X線管20の管電流や照射時間などを制御する。また、X線コントローラ25は、中央処理装置30による制御信号CTL301に応じて、X線管移動部221に対し制御信号CTL252を出力し、X線管20の放射中心を列方向jに移動するように制御する。   As shown in FIG. 2, the X-ray controller 25 outputs a control signal CTL 251 to the X-ray tube 20 in accordance with a control signal CTL 301 from the central processing unit 30 to control X-ray irradiation. The X-ray controller 25 controls, for example, the tube current and irradiation time of the X-ray tube 20. Further, the X-ray controller 25 outputs a control signal CTL 252 to the X-ray tube moving unit 221 in response to the control signal CTL 301 from the central processing unit 30 so as to move the radiation center of the X-ray tube 20 in the column direction j. To control.

コリメータコントローラ26は、図2に示すように、中央処理装置30からの制御信号CTL302に応じてコリメータ22に制御信号CTL261を出力し、X線管20から被検体へ照射されたX線を成形するように、コリメータ22を制御する。   As shown in FIG. 2, the collimator controller 26 outputs a control signal CTL 261 to the collimator 22 in response to the control signal CTL 302 from the central processing unit 30, and shapes X-rays irradiated from the X-ray tube 20 onto the subject. Thus, the collimator 22 is controlled.

回転部27は、図1に示すように、円筒形状であり、中心部分に撮影空間29が形成されている。回転部27は、ガントリコントローラ28からの制御信号CTL28に応じて、たとえば、モーター(図示なし)を駆動し、撮影空間29内における被検体の体軸方向zを中心にして回転する。すなわち、回転部27は、列方向jを回転軸にしてチャネル方向iへ回転する。回転部27は、X線管20とX線管移動部21とコリメータ22とX線検出器23とデータ収集部24とX線コントローラ25とコリメータコントローラ26とが搭載されており、各部を支持している。そして、回転部27は、スリップリング(図示なし)を介して、各部に電力を供給する。また、回転部27は、各部を被検体の周囲に回転移動させ、撮影空間29に搬入される被検体と各部との位置関係を回転方向にて相対的に変化させる。   As shown in FIG. 1, the rotating unit 27 has a cylindrical shape, and a photographing space 29 is formed at the center. The rotation unit 27 drives, for example, a motor (not shown) according to the control signal CTL 28 from the gantry controller 28 and rotates around the body axis direction z of the subject in the imaging space 29. That is, the rotating unit 27 rotates in the channel direction i with the column direction j as the rotation axis. The rotating unit 27 includes an X-ray tube 20, an X-ray tube moving unit 21, a collimator 22, an X-ray detector 23, a data collection unit 24, an X-ray controller 25, and a collimator controller 26, and supports each unit. ing. And the rotation part 27 supplies electric power to each part via a slip ring (not shown). Further, the rotating unit 27 rotates each part around the subject, and relatively changes the positional relationship between the subject and each part carried into the imaging space 29 in the rotation direction.

ガントリコントローラ28は、図1および図2に示すように、操作コンソール3の中央処理装置30による制御信号CTL304に基づいて、回転部27に制御信号CTL28を出力し、回転部27が回転するように制御する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the gantry controller 28 outputs a control signal CTL28 to the rotating unit 27 based on the control signal CTL304 from the central processing unit 30 of the operation console 3, so that the rotating unit 27 rotates. Control.

操作コンソール3について説明する。   The operation console 3 will be described.

操作コンソール3は、図1に示すように、中央処理装置30と、入力装置41と、表示装置51と、記憶装置61とを有する。   As shown in FIG. 1, the operation console 3 includes a central processing device 30, an input device 41, a display device 51, and a storage device 61.

操作コンソール3における中央処理装置30は、オペレータにより入力装置41に入力される指令に基づいて、種々の処理を実施する。中央処理装置30は、コンピュータと、このコンピュータを種々の手段として機能させるプログラムとを含む。   The central processing unit 30 in the operation console 3 performs various processes based on a command input to the input device 41 by the operator. The central processing unit 30 includes a computer and a program that causes the computer to function as various means.

図3は、中央処理装置30の構成を示すブロック図である。   FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the central processing unit 30.

中央処理装置30は、図3に示すように、制御部301と、スキャン条件設定部302と、画像再構成部303とを有する。各部は、コンピュータを種々の手段として機能させるプログラムを含む。   As illustrated in FIG. 3, the central processing unit 30 includes a control unit 301, a scan condition setting unit 302, and an image reconstruction unit 303. Each unit includes a program that causes a computer to function as various means.

制御部301は、X線CT装置1の各部を制御するために設けられている。制御部301は、オペレータにより入力装置41に入力された指令に基づいて各部を制御する。たとえば、制御部301は、オペレータにより入力装置41に入力された指令に基づいてスキャン条件設定部302が設定したスキャン条件に対応するように、各部を制御してスキャンを実施する。具体的には、制御部301は、被検体搬送部4に制御信号CTL30bを出力し、被検体搬送部4に被検体を撮影空間29へ搬送させて移動させる。そして、制御部301は、ガントリコントローラ28に制御信号CTL304を出力して、走査ガントリ2の回転部27を回転させる。そして、制御部301は、X線管20からX線の照射するように、制御信号CTL301をX線コントローラ25に出力する。そして、制御部301は、制御信号CTL302をコリメータコントローラ26に出力し、コリメータ22を制御してX線を成形する。また、制御部301は、制御信号CTL303をデータ収集部24に出力し、X線検出器23の検出素子23aが得る投影データを収集するように制御する。   The control unit 301 is provided to control each unit of the X-ray CT apparatus 1. The control unit 301 controls each unit based on a command input to the input device 41 by the operator. For example, the control unit 301 performs scanning by controlling each unit so as to correspond to the scan condition set by the scan condition setting unit 302 based on a command input to the input device 41 by the operator. Specifically, the control unit 301 outputs a control signal CTL 30 b to the subject transport unit 4, causes the subject transport unit 4 to transport the subject to the imaging space 29 and move it. Then, the control unit 301 outputs a control signal CTL 304 to the gantry controller 28 to rotate the rotation unit 27 of the scanning gantry 2. Then, the control unit 301 outputs a control signal CTL 301 to the X-ray controller 25 so that X-rays are emitted from the X-ray tube 20. And the control part 301 outputs the control signal CTL302 to the collimator controller 26, controls the collimator 22, and shape | molds X-ray | X_line. In addition, the control unit 301 outputs a control signal CTL 303 to the data collection unit 24 and controls to collect projection data obtained by the detection element 23a of the X-ray detector 23.

スキャン条件設定部302は、オペレータにより入力装置41に入力されたスキャンパラメータに基づいて、スキャンの実施において各部を動作させるスキャン条件を設定する。たとえば、スキャン条件設定部302は、スライス厚、スキャン開始位置、スキャン終了位置、スキャンピッチ、X線ビーム幅、管電流値などに対応するように、各部を動作させるスキャン条件を設定する。そして、スキャン条件設定部302は、その設定したスキャン条件についてのデータを制御部301に出力して、各部を制御させる。   The scan condition setting unit 302 sets scan conditions for operating each unit in the execution of scanning based on the scan parameters input to the input device 41 by the operator. For example, the scan condition setting unit 302 sets scan conditions for operating each unit so as to correspond to slice thickness, scan start position, scan end position, scan pitch, X-ray beam width, tube current value, and the like. Then, the scan condition setting unit 302 outputs data on the set scan condition to the control unit 301 to control each unit.

本実施形態においては、スキャン条件設定部302は、列方向jの第1の位置において被検体の第1被検体領域をアキシャルスキャン方式でスキャンする第1スキャンと、列方向jにて第1の位置と異なる第2の位置において被検体の第2被検体領域をアキシャルスキャン方式でスキャンする第2スキャンとを実施するように、スキャン条件を設定する。ここでは、列方向jにおいて互いに隣接する第1被検体領域と第2被検体領域とをそれぞれスキャンするように、第1スキャンと第2スキャンとのスキャン条件を設定する。   In the present embodiment, the scan condition setting unit 302 performs the first scan that scans the first subject region of the subject by the axial scan method at the first position in the column direction j, and the first scan in the column direction j. The scan condition is set so that the second scan of the subject is scanned by the axial scan method at a second position different from the position. Here, the scan conditions for the first scan and the second scan are set so as to scan the first subject region and the second subject region adjacent to each other in the column direction j.

画像再構成部303は、スキャンの実施によってデータ収集部24が収集した投影データに基づいて、被検体のスライスについてのスライス画像を、複数の画素からなるデジタル画像として画像再構成する。たとえば、画像再構成部303は、コーンビーム逆投影法によって、スキャンにて得られた投影データから、被検体の複数のスライスについての画像を、CT値を画素値として画像再構成する。つまり、画像再構成部303は、画像再構成面上の画素に一致する投影データを利用し、被検体のスライスについての画像を画像再構成する。ここでは、まず、データ収集部24が収集した投影データに対して、オフセット補正,対数補正,X線線量補正,感度補正などの前処理を、画像再構成部303が実施する。そして、その前処理をした投影データに対して、フィルタリング処理を画像再構成部303が実施する。ここでは、フーリエ変換をした後に画像再構成関数を重畳し、逆フーリエ変換をするフィルタリング処理を実施する。その後、このフィルタリング処理を施した投影データに対して3次元逆投影処理を行った後に、後処理を実施して画像データを生成する。   The image reconstruction unit 303 reconstructs the slice image of the slice of the subject as a digital image composed of a plurality of pixels based on the projection data collected by the data collection unit 24 by performing the scan. For example, the image reconstruction unit 303 reconstructs an image of a plurality of slices of the subject from the projection data obtained by the scan by using the cone beam backprojection method, using the CT values as pixel values. That is, the image reconstruction unit 303 reconstructs an image of a slice of the subject using projection data that matches the pixels on the image reconstruction plane. Here, first, the image reconstruction unit 303 performs preprocessing such as offset correction, logarithmic correction, X-ray dose correction, and sensitivity correction on the projection data collected by the data collection unit 24. Then, the image reconstruction unit 303 performs a filtering process on the preprocessed projection data. Here, a filtering process is performed in which the image reconstruction function is superimposed after the Fourier transform and the inverse Fourier transform is performed. Thereafter, a three-dimensional backprojection process is performed on the projection data subjected to the filtering process, and then post-processing is performed to generate image data.

本実施形態においては、画像再構成部303は、体軸方向zと列方向jとを垂線とするアキシャル面(xy面)が、被検体において走査ガントリ2によりX線が放射された領域内であって、列方向jへ放射されたX線の仰角の範囲内にて列方向jに傾いた斜平面を、画像再構成面として、被検体のスライスについての斜平面画像を画像再構成する。具体的には、画像再構成部303は、上記の第1スキャンが実施された被検体の第1被検体領域であって、その第1スキャンの際にX線管20により列方向jへ放射されたX線の仰角の範囲内において、列方向jを垂線とするアキシャル面が列方向jに傾いた第1の斜平面についての第1斜平面画像を、その第1の斜平面に対応する投影データから画像再構成する。さらに、画像再構成部303は、上記の第2スキャンが実施された被検体の第2被検体領域であって、その第2スキャンの際にX線管20により列方向jへ放射されたX線の仰角の範囲内において、アキシャル面が列方向iに傾いた第2の斜平面についての第2斜平面画像を、その第2の斜平面に対応する投影データから画像再構成する。ここでは、画像再構成部303は、第1スキャンと第2スキャンとの実施の際に、X線管20からX線検出器23において列方向jに並ぶ検出素子23aへ向かうX線の経路が互いに平行になる斜平面を、第1の斜平面と第2の斜平面とをし、この第1の斜平面と第2の斜平面とに対応するように、第1斜平面画像と第2斜平面画像とをそれぞれ画像再構成する。たとえば、画像再構成部303は、X線検出器23の列方向jの端部であって第2スキャンが実施される側に位置する検出素子23aの中心へ、第1スキャンの実施の際にX線管20から放射されるX線の放射方向に沿った斜平面を、第1の斜平面とし、第1スキャンと第2スキャンとにより得られた投影データから第1斜平面画像を画像再構成する。そして、画像再構成部303は、X線検出器23の列方向jの端部であって第1スキャンが実施される側に位置する検出素子23aの中心へ、第2スキャンの実施の際にX線管20から放射されるX線の放射方向に沿った斜平面を第2の斜平面とし、第1スキャンと第2スキャンとにより得られた投影データから第2斜平面画像を画像再構成する。   In the present embodiment, the image reconstruction unit 303 has an axial plane (xy plane) having a normal in the body axis direction z and the column direction j within a region where X-rays are emitted from the scanning gantry 2 in the subject. Then, an oblique plane image of the slice of the subject is image-reconstructed using an oblique plane inclined in the column direction j within the range of the elevation angle of the X-rays radiated in the column direction j as an image reconstruction plane. Specifically, the image reconstruction unit 303 is a first subject region of the subject on which the first scan is performed, and radiates in the column direction j by the X-ray tube 20 during the first scan. The first oblique plane image of the first oblique plane in which the axial plane with the column direction j perpendicular to the column direction j is tilted in the column direction j within the range of the elevation angle of the X-ray corresponding to the first oblique plane. Reconstruct an image from projection data. Further, the image reconstruction unit 303 is a second subject region of the subject on which the second scan has been performed, and X emitted from the X-ray tube 20 in the column direction j during the second scan. Within the range of the elevation angle of the line, a second oblique plane image of the second oblique plane whose axial plane is inclined in the column direction i is reconstructed from projection data corresponding to the second oblique plane. Here, the image reconstructing unit 303 has an X-ray path from the X-ray tube 20 to the detection elements 23a arranged in the column direction j in the X-ray detector 23 when the first scan and the second scan are performed. The oblique planes that are parallel to each other are defined as a first oblique plane and a second oblique plane, and the first oblique plane image and the second oblique plane correspond to the first oblique plane and the second oblique plane. Each of the oblique plane images is reconstructed. For example, the image reconstruction unit 303 performs the first scan to the center of the detection element 23a located on the side where the second scan is performed at the end in the column direction j of the X-ray detector 23. The oblique plane along the radiation direction of the X-rays emitted from the X-ray tube 20 is defined as the first oblique plane, and the first oblique plane image is reconstructed from the projection data obtained by the first scan and the second scan. Constitute. Then, the image reconstruction unit 303 performs the second scan to the center of the detection element 23a located on the side where the first scan is performed at the end in the column direction j of the X-ray detector 23. The oblique plane along the radiation direction of the X-ray emitted from the X-ray tube 20 is set as the second oblique plane, and the second oblique plane image is reconstructed from the projection data obtained by the first scan and the second scan. To do.

操作コンソール3の入力装置41は、たとえば、キーボードやマウスなどにより構成されている。入力装置41は、オペレータの入力操作に基づいて、スキャンパラメータや被検体情報などの各種情報や指令を中央処理装置30に入力する。たとえば、本スキャン条件を設定する際においては、入力装置41は、そのスキャンパラメータとして、スキャン開始位置、スキャン終了位置、スキャンピッチ、X線ビーム幅、管電流値、スライス厚についてのデータをオペレータからの指令に基づいて入力する。   The input device 41 of the operation console 3 is composed of, for example, a keyboard and a mouse. The input device 41 inputs various information and commands such as scan parameters and subject information to the central processing unit 30 based on an input operation by the operator. For example, when setting the main scan condition, the input device 41 receives, as scan parameters, data on the scan start position, scan end position, scan pitch, X-ray beam width, tube current value, and slice thickness from the operator. Input based on the command.

操作コンソール3の表示装置51は、たとえば、CRTを含み、中央処理装置30からの指令に基づき、表示面に画像を表示する。本実施形態においては、表示装置51は、たとえば、画像再構成部303によって画像再構成されたスライス画像を、表示面に表示する。   The display device 51 of the operation console 3 includes, for example, a CRT, and displays an image on the display surface based on a command from the central processing unit 30. In the present embodiment, the display device 51 displays, for example, the slice image reconstructed by the image reconstruction unit 303 on the display surface.

操作コンソール3の記憶装置61は、メモリにより構成されており、各種データを記憶している。記憶装置61は、その記憶されたデータが必要に応じて中央処理装置30によってアクセスされる。   The storage device 61 of the operation console 3 includes a memory and stores various data. In the storage device 61, the stored data is accessed by the central processing unit 30 as necessary.

被検体搬送部4について説明する。   The subject transport unit 4 will be described.

被検体搬送部4は、撮影空間29の内部と外部との間で被検体を搬送する。   The subject transport unit 4 transports the subject between the inside and outside of the imaging space 29.

図4は、被検体搬送部4の構成を示す斜視図である。   FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the subject transport unit 4.

図4に示すように、被検体搬送部4は、テーブル部401と、テーブル移動部402とを有する。   As shown in FIG. 4, the subject transport unit 4 includes a table unit 401 and a table moving unit 402.

被検体搬送部4のテーブル部401は、被検体が載置される載置面が水平面に沿うように形成されており、その載置面で被検体を支持する。たとえば、被検体は、仰向けになるようにテーブルに寝かされて、被検体搬送部4のテーブル部401に支持される。   The table unit 401 of the subject transport unit 4 is formed such that the placement surface on which the subject is placed is along a horizontal plane, and supports the subject on the placement surface. For example, the subject is laid on the table so as to be on his back and supported by the table unit 401 of the subject transport unit 4.

被検体搬送部4のテーブル移動部402は、被検体の体軸方向zに沿った水平方向Hにテーブル部401を移動させる水平移動部402aと、水平方向Hに対して垂直な鉛直方向Vにテーブル部401を移動させる垂直移動部402bとを有し、中央処理装置30からの制御信号CTL30bに基づいて、撮影空間29の内部に被検体を搬入するように、テーブル部401を移動させる。   The table moving unit 402 of the subject transport unit 4 includes a horizontal moving unit 402a that moves the table unit 401 in the horizontal direction H along the body axis direction z of the subject, and a vertical direction V perpendicular to the horizontal direction H. The table unit 401 is moved so as to carry the subject into the imaging space 29 based on the control signal CTL 30 b from the central processing unit 30.

本実施形態のX線CT装置1の動作について説明する。   An operation of the X-ray CT apparatus 1 of the present embodiment will be described.

図5は、本実施形態において、X線CT装置1の動作を示すフロー図である。   FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the X-ray CT apparatus 1 in the present embodiment.

まず、図5に示すように、アキシャルスキャンの実施を行う(S11)。   First, as shown in FIG. 5, an axial scan is performed (S11).

ここでは、操作コンソール3からの制御信号CTL30aに基づいて、被検体搬送部4により撮影空間29に移動された被検体を、走査ガントリ2がアキシャルスキャン方式によりX線でスキャンし、その被検体の投影データを得る。   Here, based on the control signal CTL 30 a from the operation console 3, the scanning gantry 2 scans the subject moved to the imaging space 29 by the subject transport unit 4 with an X-ray by the axial scan method, and the subject's Obtain projection data.

図6は、本実施形態において、スキャンを実施する際の走査ガントリ2を示す側面図である。   FIG. 6 is a side view showing the scanning gantry 2 when performing scanning in the present embodiment.

図6に示すように、列方向jの第1の位置J1において被検体の第1被検体領域をアキシャルスキャン方式でスキャンする第1スキャンS1と、列方向jにて第1の位置J1と異なる第2の位置J2において被検体の第2被検体領域をアキシャルスキャン方式でスキャンする第2スキャンS2とを、順次、走査ガントリ2が実施する。   As shown in FIG. 6, the first scan S1 that scans the first subject region of the subject at the first position J1 in the column direction j by the axial scan method is different from the first position J1 in the column direction j. The scanning gantry 2 sequentially performs the second scan S2 in which the second subject region of the subject is scanned by the axial scan method at the second position J2.

具体的には、第1スキャンS1を実施する際には、図6に示すように、列方向jの第1の位置J1において、走査ガントリ2がX線管20とX線検出器23とを列方向jを回転軸にして、列方向jと体軸方向zとを垂線とするアキシャル面(xy面)に沿うように被検体の周囲で旋回させる。そして、X線管20とX線検出器23とを被検体の周囲で旋回させながら、X線管20が所定のコーン角αのX線を被検体の周囲から照射し、その被検体を透過したX線をX線検出器23が検出して投影データを生成する。そして、X線検出器23からの投影データをデータ収集部24が収集する。   Specifically, when performing the first scan S1, as shown in FIG. 6, the scanning gantry 2 moves the X-ray tube 20 and the X-ray detector 23 at the first position J1 in the column direction j. The subject is swung around the subject along an axial plane (xy plane) having the column direction j as a rotation axis and the column direction j and the body axis direction z as a perpendicular line. Then, while the X-ray tube 20 and the X-ray detector 23 are swung around the subject, the X-ray tube 20 irradiates the subject with X-rays having a predetermined cone angle α and transmits through the subject. The X-ray detector 23 detects the X-rays thus generated and generates projection data. The data collection unit 24 collects projection data from the X-ray detector 23.

そして、列方向jにおいて第1の位置J1と異なる第2の位置J2にて被検体の第2被検体領域をアキシャルスキャン方式でスキャンする第2スキャンS2を実施可能なように、テーブル移動部402がテーブル部401を体軸方向zおよび列方向jに沿って移動する。ここでは、図6に示すように、列方向jにおいて互いに間隔が無く隣接する第1被検体領域と第2被検体領域とをそれぞれスキャンするように、テーブル移動部402がテーブル部401を列方向jに沿って移動する。   Then, the table moving unit 402 is configured so that the second scan S2 in which the second subject region of the subject is scanned by the axial scan method at the second position J2 different from the first position J1 in the column direction j. Moves along the body axis direction z and the column direction j. Here, as shown in FIG. 6, the table moving unit 402 moves the table unit 401 in the column direction so as to scan the first subject region and the second subject region that are adjacent to each other without any interval in the column direction j. Move along j.

その後、図6に示すように、列方向jの第2の位置J2において、走査ガントリ2がX線管20とX線検出器23とを列方向jを回転軸にして、アキシャル面(xy面)に沿うように被検体の周囲で旋回させる。そして、X線管20とX線検出器23とを被検体の周囲で旋回させながら、X線管20が所定のコーン角αのX線を被検体の周囲から照射し、その被検体を透過したX線をX線検出器23が検出して投影データを生成する。そして、X線検出器23からの投影データをデータ収集部24が収集する。   Thereafter, as shown in FIG. 6, at the second position J2 in the column direction j, the scanning gantry 2 uses the X-ray tube 20 and the X-ray detector 23 as the rotation axis in the column direction j and the axial plane (xy plane). ) Is swung around the subject so as to follow. Then, while the X-ray tube 20 and the X-ray detector 23 are swung around the subject, the X-ray tube 20 irradiates the subject with X-rays having a predetermined cone angle α and transmits through the subject. The X-ray detector 23 detects the X-rays thus generated and generates projection data. The data collection unit 24 collects projection data from the X-ray detector 23.

つぎに、図5に示すように、斜平面画像の画像再構成を行う(S21)。   Next, as shown in FIG. 5, image reconstruction of the oblique plane image is performed (S21).

ここでは、上記のスキャンにより得られた投影データに基づいて、被検体のスライスについてのスライス画像を、画像再構成部303が画像再構成する。   Here, the image reconstruction unit 303 reconstructs a slice image of the slice of the subject based on the projection data obtained by the above scan.

図7は、本実施形態において、画像再構成部303が画像再構成する斜平面を示す側面図である。   FIG. 7 is a side view showing an oblique plane on which the image reconstruction unit 303 reconstructs an image in the present embodiment.

図7に示すように、第1スキャンS1が実施された被検体の第1被検体領域であって、その第1スキャンS1の際にX線管20により列方向jへ放射されたX線の仰角θの範囲内において、アキシャル面が列方向jに傾いた第1の斜平面T1についての第1斜平面画像を、その第1の斜平面T1に対応する投影データから画像再構成部303が画像再構成する。そして、さらに、第2スキャンS2が実施された被検体の第2被検体領域であって、その第2スキャンS2の際にX線管20により列方向jへ放射されたX線の仰角θの範囲内において、アキシャル面が傾いた第2の斜平面T2についての第2斜平面画像を、その第2の斜平面T2に対応する投影データから画像再構成部303が画像再構成する。   As shown in FIG. 7, the X-ray emitted from the X-ray tube 20 in the column direction j is the first object region of the object on which the first scan S1 has been performed. Within the range of the elevation angle θ, the image reconstruction unit 303 obtains a first oblique plane image of the first oblique plane T1 whose axial plane is inclined in the column direction j from projection data corresponding to the first oblique plane T1. Reconstruct the image. Further, in the second subject region of the subject on which the second scan S2 has been performed, the elevation angle θ of the X-ray emitted in the column direction j by the X-ray tube 20 during the second scan S2 Within the range, the image reconstruction unit 303 reconstructs a second oblique plane image for the second oblique plane T2 with the inclined axial plane from projection data corresponding to the second oblique plane T2.

ここでは、図7に示すように、第1スキャンS1と第2スキャンS2との実施の際に、X線管20からX線検出器23において列方向jに並ぶ検出素子23aへ向かうX線の経路が互いに平行になる斜平面を、第1の斜平面T1と第2の斜平面T2とをし、この第1の斜平面T1と第2の斜平面T2とに対応するように、第1斜平面画像と第2斜平面画像とを、画像再構成部303がそれぞれ画像再構成する。   Here, as shown in FIG. 7, when the first scan S <b> 1 and the second scan S <b> 2 are performed, X-rays traveling from the X-ray tube 20 toward the detection elements 23 a arranged in the column direction j in the X-ray detector 23 are detected. The oblique planes in which the paths are parallel to each other are defined as the first oblique plane T1 and the second oblique plane T2, and the first oblique plane T1 and the second oblique plane T2 correspond to the first oblique plane T1 and the second oblique plane T2. The image reconstruction unit 303 reconstructs the oblique plane image and the second oblique plane image, respectively.

具体的には、図7に示すように、第1斜平面画像を再構成する場合には、第1スキャンS1の実施においてビュー角度vが0度の際に、X線検出器23の列方向jの端部であって第2スキャンS2が実施される側に位置する検出素子23aの中心へ、X線管20から放射されるX線の放射方向に沿った斜平面を、画像再構成部303が第1の斜平面T1とする。そして、第2斜平面画像を画像再構成する場合には、図7に示すように、2スキャンS2の実施においてビュー角度vが180度の際に、X線検出器23の列方向jの端部であって第1スキャンS2が実施される側に位置する検出素子23aの中心へ、第X線管20から放射されるX線の放射方向に沿った斜平面を、画像再構成部303が第2の斜平面T2とする。すなわち、列方向jと体軸方向zとを垂線とするアキシャル面がy方向に対して傾いた第1斜平面T1,第2斜平面T2を、画像再構成面として、第1斜平面画像と第2斜平面画像とを画像再構成部303がそれぞれ画像再構成する。   Specifically, as shown in FIG. 7, when the first oblique plane image is reconstructed, the column direction of the X-ray detector 23 when the view angle v is 0 degrees in the execution of the first scan S1. An oblique plane along the radiation direction of the X-rays radiated from the X-ray tube 20 to the center of the detection element 23a located on the side where the second scan S2 is performed at the end of j is an image reconstruction unit. Reference numeral 303 denotes a first oblique plane T1. When the second oblique plane image is reconstructed, as shown in FIG. 7, the end of the X-ray detector 23 in the column direction j when the view angle v is 180 degrees in the execution of the two scans S2. The image reconstruction unit 303 displays an oblique plane along the radiation direction of the X-rays emitted from the X-ray tube 20 toward the center of the detection element 23a located on the side where the first scan S2 is performed. The second oblique plane T2. That is, the first oblique plane image and the first oblique plane image T1 and the second oblique plane T2 in which the axial planes having the vertical direction in the column direction j and the body axis direction z are inclined with respect to the y direction are used as image reconstruction planes. The image reconstruction unit 303 reconstructs the second oblique plane image.

図8は、画像再構成を実施する際の幾何学的関係をyz平面上で示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating a geometric relationship on the yz plane when performing image reconstruction.

本実施形態においては、図8に示すように、上記のような斜平面を画像再構成面Rとし、その画像再構成面Rの画素Pを画像再構成する場合においては、以下の数式(1)に示すような列位置(row_pos)に対応する多列X線検出器23の検出素子にて得られた投影データを用いて、画像再構成を実施する。   In the present embodiment, as shown in FIG. 8, when the oblique plane as described above is used as the image reconstruction plane R and the pixels P of the image reconstruction plane R are reconstructed, the following mathematical formula (1 The image reconstruction is performed using the projection data obtained by the detection element of the multi-row X-ray detector 23 corresponding to the row position (row_pos) as shown in FIG.

row_pos=(zpos(x,y)*XL/L)/detector_configuration ・・・(1)   row_pos = (zpos (x, y) * XL / L) / detector_configuration (1)

なお、数式(1)において、row_posは、多列X線検出器23の中心からの列単位の位置を示す。また、zpos(x,y)は、図8に示すように、X線管20の焦点Fと、多列X線検出器23の体軸方向z(列方向j)における中心とを結ぶ位置(xy面)から、画像再構成面R上の画素Pが体軸方向z(列方向j)において離れた距離を示している。また、Lは、図8に示すように、y方向において、画像再構成面R上の画素PがX線管20の焦点Fから離れた距離を示している。また、XLは、図8に示すように、X線管20の焦点と、X線管20の焦点Fが被検体の周囲を回転する際に軸となる回転軸Cとが、y方向において離れた距離を示している。また、detector_configurationは、z方向の座標と列単位の座標の間の変換係数を示す。   In Equation (1), row_pos indicates the position of the column unit from the center of the multi-row X-ray detector 23. Further, as shown in FIG. 8, zpos (x, y) is a position connecting the focal point F of the X-ray tube 20 and the center in the body axis direction z (column direction j) of the multi-row X-ray detector 23 ( The distance from the xy plane) to the pixel P on the image reconstruction plane R in the body axis direction z (column direction j) is shown. 8, L indicates the distance that the pixel P on the image reconstruction plane R is away from the focal point F of the X-ray tube 20 in the y direction. Further, as shown in FIG. 8, XL indicates that the focal point of the X-ray tube 20 and the rotation axis C that becomes an axis when the focal point F of the X-ray tube 20 rotates around the subject are separated in the y direction. Shows the distance. Further, detector_configuration represents a conversion coefficient between coordinates in the z direction and coordinates in column units.

つぎに、図5に示すように、斜平面画像の表示を行う(S31)。   Next, as shown in FIG. 5, an oblique plane image is displayed (S31).

ここでは、上記のように、画像再構成部303によって画像再構成された第1斜平面画像と第2斜平面画像とを、表示装置51が表示面に表示する。   Here, as described above, the display device 51 displays the first oblique plane image and the second oblique plane image reconstructed by the image reconstruction unit 303 on the display surface.

以上のように、本実施形態においては、列方向jを回転軸にしてX線管20が被検体の周囲を回転して被検体の周囲から被検体へX線を放射し、その被検体を透過したX線を検出するスキャンをアキシャルスキャン方式で実施することによって、走査ガントリ2が被検体の投影データを得る。そして、走査ガントリ2によって得られる投影データに基づいて、被検体のスライスについての画像を画像再構成部303がコーンビーム逆投影法によって画像再構成する。ここでは、画像再構成部303は、被検体において走査ガントリ2によりX線が放射された領域内であって、走査ガントリ2により列方向jへ放射されたX線の仰角θの範囲内において、列方向jを垂線とする面が列方向jに傾いた斜平面T1,T2に対応するように、被検体の斜平面画像をそれぞれ画像再構成する。具体的には、画像再構成部303は、列方向jにおいて走査ガントリ2がX線を放射する放射方向に沿った斜平面T1,T2に対応するように、その斜平面画像を画像再構成する。したがって、本実施形態は、対向データの矛盾が発生することを抑制しているために、画像再構成された斜平面画像にアーチファクトが発生することを防止することができ、画像品質を向上することができる。   As described above, in the present embodiment, the X-ray tube 20 rotates around the subject around the column direction j as the rotation axis, and emits X-rays from the periphery of the subject to the subject. The scanning gantry 2 obtains the projection data of the subject by performing a scan for detecting the transmitted X-rays by the axial scan method. Then, based on the projection data obtained by the scanning gantry 2, the image reconstruction unit 303 reconstructs an image of the slice of the subject by the cone beam back projection method. Here, the image reconstruction unit 303 is in a region where X-rays are emitted from the scanning gantry 2 in the subject and within the range of the elevation angle θ of the X-rays emitted from the scanning gantry 2 in the column direction j. The oblique plane images of the subject are respectively reconstructed so that the plane with the column direction j as a perpendicular corresponds to the oblique planes T1 and T2 inclined in the column direction j. Specifically, the image reconstruction unit 303 reconstructs the oblique plane image so as to correspond to the oblique planes T1 and T2 along the radiation direction in which the scanning gantry 2 emits X-rays in the column direction j. . Therefore, since this embodiment suppresses the occurrence of contradiction in the opposing data, it is possible to prevent the occurrence of artifacts in the reconstructed oblique plane image and improve the image quality. Can do.

<実施形態2>
以下より、本発明の実施形態2について説明する。
<Embodiment 2>
The second embodiment of the present invention will be described below.

本実施形態においては、画像再構成部303の動作が、実施形態1と異なる。この点を除き、本実施形態は、実施形態1と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。   In the present embodiment, the operation of the image reconstruction unit 303 is different from that in the first embodiment. Except for this point, the present embodiment is the same as the first embodiment. For this reason, description is omitted about the overlapping part.

図9は、本実施形態において、X線CT装置1の動作を示すフロー図である。   FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the X-ray CT apparatus 1 in this embodiment.

まず、図9に示すように、アキシャルスキャンの実施を行う(S111)。   First, as shown in FIG. 9, an axial scan is performed (S111).

ここでは、実施形態1と同様に、図6に示すように、列方向jの第1の位置J1において被検体の第1被検体領域をアキシャルスキャン方式でスキャンする第1スキャンS1と、列方向jにて第1の位置J1と異なる第2の位置J2において被検体の第2被検体領域をアキシャルスキャン方式でスキャンする第2スキャンS2とを、順次、走査ガントリ2が実施する。   Here, as in the first embodiment, as shown in FIG. 6, the first scan S1 that scans the first subject region of the subject at the first position J1 in the column direction j by the axial scan method, and the column direction The scanning gantry 2 sequentially performs the second scan S2 in which the second subject region of the subject is scanned by the axial scan method at the second position J2 different from the first position J1 at j.

つぎに、図9に示すように、斜平面画像の画像再構成を行う(S121)。   Next, as shown in FIG. 9, image reconstruction of the oblique plane image is performed (S121).

ここでは、実施形態1と同様に、図7に示すように、第1スキャンS1においてビュー角度vが0°の際に、X線検出器23の列方向jの端部であって第2スキャンS2が実施される側に位置する検出素子23aの中心へX線管20が放射するX線の放射方向に沿った第1の斜平面T1を、画像再構成面として、画像再構成部303が第1斜平面画像を画像再構成する。そして、図7に示すように、第2スキャンS2においてビュー角度vが180°の際に、X線検出器23の列方向jの端部であって第1スキャンS1が実施される側に位置する検出素子23aの中心へX線管20が放射するX線の放射方向に沿った第2の斜平面T2を、画像再構成面として、画像再構成部303が第2斜平面画像を画像再構成する。   Here, as in the first embodiment, as shown in FIG. 7, when the view angle v is 0 ° in the first scan S1, the second scan is the end of the X-ray detector 23 in the column direction j. The image reconstruction unit 303 uses the first oblique plane T1 along the radiation direction of the X-rays emitted from the X-ray tube 20 to the center of the detection element 23a located on the side where S2 is performed as an image reconstruction surface. The first oblique plane image is reconstructed. Then, as shown in FIG. 7, when the view angle v is 180 ° in the second scan S2, it is located at the end of the X-ray detector 23 in the column direction j and on the side where the first scan S1 is performed. The second oblique plane T2 along the X-ray emission direction radiated from the X-ray tube 20 to the center of the detection element 23a to be used is an image reconstruction plane, and the image reconstruction unit 303 performs image reconstruction on the second oblique plane image. Constitute.

この他に、本実施形態においては、他の斜平面についての斜平面画像の画像再構成を行う。   In addition, in the present embodiment, image reconstruction of oblique plane images for other oblique planes is performed.

図10は、本実施形態において、画像再構成部303が画像再構成する斜平面を示す側面図である。   FIG. 10 is a side view showing an oblique plane on which the image reconstruction unit 303 reconstructs an image in the present embodiment.

図10に示すように、第1スキャンS1においてビュー角度vが180°の際に、X線検出器23の列方向jの端部であって第2スキャンS2が実施される側に位置する検出素子23aの中心へX線管20が放射するX線の放射方向に沿った第3の斜平面T3を、画像再構成面として、画像再構成部303が第3斜平面画像を画像再構成する。そして、図10に示すように、第2スキャンS2においてビュー角度vが0°の際に、X線検出器23の列方向jの端部であって第1スキャンS1が実施される側に位置する検出素子23aの中心へX線管20が放射するX線の放射方向に沿った第4の斜平面T4を、画像再構成面として、画像再構成部303が第4斜平面画像を画像再構成する。すなわち、第1斜平面T1,第2斜平面T2がy方向に対して傾斜した方向と反対の方向へアキシャル面が傾いた第3斜平面T3,第4斜平面T4を、画像再構成面として、第3斜平面画像と第4斜平面画像とを画像再構成部303がそれぞれ画像再構成する。   As shown in FIG. 10, when the view angle v is 180 ° in the first scan S1, the detection is located at the end in the column direction j of the X-ray detector 23 on the side where the second scan S2 is performed. The image reconstruction unit 303 reconstructs the third oblique plane image using the third oblique plane T3 along the X-ray emission direction radiated from the X-ray tube 20 to the center of the element 23a as an image reconstruction plane. . As shown in FIG. 10, when the view angle v is 0 ° in the second scan S2, it is located at the end of the X-ray detector 23 in the column direction j and on the side where the first scan S1 is performed. The image reconstruction unit 303 converts the fourth oblique plane image into an image reconstruction plane using the fourth oblique plane T4 along the radiation direction of the X-rays emitted from the X-ray tube 20 to the center of the detection element 23a. Constitute. That is, the third oblique plane T3 and the fourth oblique plane T4 in which the axial plane is inclined in the direction opposite to the direction in which the first oblique plane T1 and the second oblique plane T2 are inclined with respect to the y direction are used as the image reconstruction plane. The image reconstruction unit 303 reconstructs the third oblique plane image and the fourth oblique plane image, respectively.

また、特に図示しないが、この他に、第1スキャンS1においてビュー角度vが90°の際に、X線検出器23の列方向jの端部であって第2スキャンS2が実施される側に位置する検出素子23aの中心へX線管20が放射するX線の放射方向に沿った第5の斜平面T5を、画像再構成面として、画像再構成部303が第5斜平面画像を画像再構成する。そして、第2スキャンS2においてビュー角度vが270°の際に、X線検出器23の列方向jの端部であって第1スキャンS1が実施される側に位置する検出素子23aの中心へX線管20が放射するX線の放射方向に沿った第6の斜平面T6を、画像再構成面として、画像再構成部303が第6斜平面画像を画像再構成する。すなわち、アキシャル面がx方向に対して傾いた第5斜平面T5,第6斜平面T6を、画像再構成面として、画像再構成部303が第5斜平面画像と第6斜平面画像とをそれぞれ画像再構成する。   In addition, although not particularly illustrated, in addition to this, when the view angle v is 90 ° in the first scan S1, it is the end of the X-ray detector 23 in the column direction j and the side on which the second scan S2 is performed. The image reconstruction unit 303 uses the fifth oblique plane T5 along the radiation direction of the X-rays radiated from the X-ray tube 20 to the center of the detection element 23a located at the image reconstruction plane as an image reconstruction plane. Reconstruct the image. When the view angle v is 270 ° in the second scan S2, the end of the X-ray detector 23 in the column direction j and to the center of the detection element 23a located on the side where the first scan S1 is performed. The image reconstruction unit 303 reconstructs the sixth oblique plane image using the sixth oblique plane T6 along the radiation direction of the X-rays emitted by the X-ray tube 20 as an image reconstruction plane. That is, the fifth oblique plane T5 and the sixth oblique plane T6 whose axial planes are inclined with respect to the x direction are used as image reconstruction planes, and the image reconstruction unit 303 obtains the fifth oblique plane image and the sixth oblique plane image. Reconstruct each image.

さらに、第1スキャンS1においてビュー角度vが270°の際に、X線検出器23の列方向jの端部であって第2スキャンS2が実施される側に位置する検出素子23aの中心へX線管20が放射するX線の放射方向に沿った第7の斜平面T7を、画像再構成面として、画像再構成部303が第7斜平面画像を画像再構成する。そして、第2スキャンS2においてビュー角度vが90°の際に、X線検出器23の列方向jの端部であって第1スキャンS1が実施される側に位置する検出素子23aの中心へX線管20が放射するX線の放射方向に沿った第8の斜平面T8を、画像再構成面として、画像再構成部303が第8斜平面画像を画像再構成する。すなわち、第5斜平面T5,第6斜平面T6がy方向に対して傾斜した方向と反対の方向へアキシャル面が傾いた第7斜平面T7,第8斜平面T8を、画像再構成面として、第7斜平面画像と第8斜平面画像とを画像再構成部303がそれぞれ画像再構成する。   Further, when the view angle v is 270 ° in the first scan S1, the end of the X-ray detector 23 in the column direction j and to the center of the detection element 23a located on the side where the second scan S2 is performed. The image reconstruction unit 303 reconstructs the seventh oblique plane image using the seventh oblique plane T7 along the radiation direction of the X-rays emitted by the X-ray tube 20 as an image reconstruction plane. When the view angle v is 90 ° in the second scan S2, the end of the X-ray detector 23 in the column direction j and to the center of the detection element 23a located on the side where the first scan S1 is performed. The image reconstruction unit 303 reconstructs an eighth oblique plane image using the eighth oblique plane T8 along the X-ray emission direction emitted by the X-ray tube 20 as an image reconstruction plane. That is, the seventh oblique plane T7 and the eighth oblique plane T8 in which the axial plane is inclined in a direction opposite to the direction in which the fifth oblique plane T5 and the sixth oblique plane T6 are inclined with respect to the y direction are used as image reconstruction planes. The image reconstruction unit 303 reconstructs the seventh oblique plane image and the eighth oblique plane image.

つぎに、図9に示すように、アキシャル画像の画像再構成を行う(S122)。   Next, as shown in FIG. 9, the image reconstruction of the axial image is performed (S122).

ここでは、列方向jと体軸方向zとを垂線とする面であって、第1スキャンが実施された第1被検体領域と、第2スキャンが実施された第2被検体領域との両者を含むアキシャル面に対応するアキシャル画像を、上記のようにして画像再構成した複数の斜平面画像に基づいて画像再構成部303が画像再構成する。   Here, both the first subject region in which the first scan is performed and the second subject region in which the second scan is performed are surfaces having the column direction j and the body axis direction z as perpendicular lines. The image reconstruction unit 303 reconstructs an axial image corresponding to the axial plane including the image based on a plurality of oblique plane images obtained by image reconstruction as described above.

図11は、本実施形態において、画像再構成部303が画像再構成する斜平面画像に対応する斜平面と、その斜平面画像から画像再構成するアキシャル面画像に対応するアキシャル面とを示す側面図である。図11において、図11(a)は、上記のように斜平面画像が画像再構成された第1斜平面T1,第2斜平面T2,第3斜平面T3,第4斜平面T4,第5斜平面T5,第6斜平面T6,第7斜平面T7,第8斜平面T8を、x方向を視線にして示す側面図である。なお、図11(a)において、第5斜平面T5,第6斜平面T6,第7斜平面T7,第8斜平面T8については、作画を簡略するためにx方向における中心線を点線で示しているが、実際にはx方向において傾斜している。   FIG. 11 is a side view showing an oblique plane corresponding to an oblique plane image reconstructed by the image reconstruction unit 303 and an axial plane corresponding to an axial plane image reconstructed from the oblique plane image in the present embodiment. FIG. In FIG. 11, FIG. 11A shows the first oblique plane T1, the second oblique plane T2, the third oblique plane T3, the fourth oblique plane T4, and the fifth, in which the oblique plane image is reconstructed as described above. FIG. 6 is a side view showing an oblique plane T5, a sixth oblique plane T6, a seventh oblique plane T7, and an eighth oblique plane T8 with the x direction as a line of sight. In FIG. 11A, for the fifth oblique plane T5, the sixth oblique plane T6, the seventh oblique plane T7, and the eighth oblique plane T8, the center line in the x direction is indicated by a dotted line in order to simplify the drawing. However, it is actually inclined in the x direction.

図11(a)と図11(b)に示すように、本実施形態においては、被検体の複数のアキシャル面A1,A2,A3,A4に交差する斜平面T1,T2,T3,T4,T5,T6,T7,T8に対応した複数の斜平面画像を用いて、その複数のアキシャル面A1,A2,A3,A4についてのアキシャル画像を、画像再構成部303が画像再構成する。具体的には、複数の斜平面T1,T2,T3,T4,T5,T6,T7,T8に対応した複数の斜平面画像を、重み付け加算処理することによって断面変換し、列方向jに沿って順次並ぶ第1アキシャル面A1,第2アキシャル面A2,第3アキシャル面A3,第4アキシャル面A4のそれぞれについて、画像再構成部303が第1アキシャル画像,第2アキシャル画像,第3アキシャル画像,第4アキシャル画像を画像再構成する。たとえば、図11(b)に示すように、第1アキシャル面A1と第3アキシャル面A3との間に位置する第2アキシャル面A2に対応する第2アキシャル画像については、図11(a)に示すように、その第2アキシャル面A2に近接し交差する第1斜平面T1,第3斜平面T3,第5斜平面T5,第7斜平面T7についての第1斜平面画像,第3斜平面画像,第5斜平面画像,第7斜平面画像の各画素値を、画素位置に応じた重み付け加算処理することによって画像再構成する。   As shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b), in this embodiment, oblique planes T1, T2, T3, T4, T5 intersecting a plurality of axial surfaces A1, A2, A3, A4 of the subject. , T6, T7, and T8, the image reconstructing unit 303 reconstructs the axial images of the plurality of axial planes A1, A2, A3, and A4. Specifically, a plurality of oblique plane images corresponding to the plurality of oblique planes T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, and T8 are subjected to weighted addition processing to perform cross-sectional conversion, and along the column direction j. For each of the first axial plane A1, the second axial plane A2, the third axial plane A3, and the fourth axial plane A4 that are sequentially arranged, the image reconstruction unit 303 performs the first axial image, the second axial image, the third axial image, The fourth axial image is reconstructed. For example, as shown in FIG. 11B, the second axial image corresponding to the second axial surface A2 located between the first axial surface A1 and the third axial surface A3 is shown in FIG. As shown, the first oblique plane image and the third oblique plane for the first oblique plane T1, the third oblique plane T3, the fifth oblique plane T5, and the seventh oblique plane T7 that are close to and intersect the second axial plane A2. Each pixel value of the image, the fifth oblique plane image, and the seventh oblique plane image is reconstructed by performing weighted addition processing according to the pixel position.

つぎに、図9に示すように、アキシャル画像の表示を行う(S131)。   Next, as shown in FIG. 9, an axial image is displayed (S131).

ここでは、上記のように、画像再構成部303によって画像再構成された複数のアキシャル画像を、表示装置51が表示面に表示する。   Here, as described above, the display device 51 displays a plurality of axial images reconstructed by the image reconstruction unit 303 on the display surface.

以上のように、本実施形態においては、列方向jの第1の位置J1において被検体の第1被検体領域をアキシャルスキャン方式でスキャンする第1スキャンと、列方向jにて第1の位置J1と異なる第2の位置J2において被検体の第2被検体領域をアキシャルスキャン方式でスキャンする第2スキャンとを走査ガントリ2が実施する。ここでは、列方向jにおいて第1被検体領域と第2被検体領域とが互いに隣接するように第1スキャンと第2スキャンとを走査ガントリ2が実施する。その後、第1被検体領域と第2被検体領域とであって、走査ガントリ2により列方向jへ放射されたX線の仰角の範囲内においてアキシャル面が傾いた複数の斜平面に対応するように、複数の斜平面画像を画像再構成部303が画像再構成する。ここでは、列方向jにおいて走査ガントリ2がX線を放射する放射方向に沿った斜平面を、画像再構成部303が画像再構成面として複数の斜平面画像を画像再構成する。そして、その複数の斜平面画像に基づいて、アキシャル面に対応するアキシャル画像を画像再構成部303が画像再構成する。ここでは、第1被検体領域と第2被検体領域との両者を含むアキシャル面に対応するアキシャル画像を、そのアキシャル面に交差する斜平面に対応した斜平面画像を用いて、画像再構成部303が画像再構成する。したがって、本実施形態は、互いに対向する投影データにおいて、各投影データが取得される際にX線が放射される経路が同様であるために、画像再構成されたアキシャル画像にアーチファクトが発生することを防止することができ、画像品質を向上することができる。   As described above, in the present embodiment, the first scan in which the first subject region of the subject is scanned by the axial scan method at the first position J1 in the column direction j, and the first position in the column direction j. The scanning gantry 2 performs a second scan in which the second subject region of the subject is scanned by the axial scan method at a second position J2 different from J1. Here, the scanning gantry 2 performs the first scan and the second scan so that the first subject region and the second subject region are adjacent to each other in the column direction j. Thereafter, the first subject region and the second subject region correspond to a plurality of oblique planes in which the axial plane is inclined within the range of the elevation angle of the X-rays emitted in the column direction j by the scanning gantry 2. In addition, the image reconstruction unit 303 reconstructs a plurality of oblique plane images. Here, in the column direction j, the image reconstruction unit 303 reconstructs a plurality of oblique plane images using the oblique plane along the radiation direction in which the scanning gantry 2 emits X-rays as an image reconstruction plane. Then, based on the plurality of oblique plane images, the image reconstruction unit 303 reconstructs an axial image corresponding to the axial plane. Here, the image reconstruction unit uses an oblique plane image corresponding to an oblique plane intersecting the axial plane as an axial image corresponding to the axial plane including both the first subject area and the second subject area. 303 reconstructs an image. Therefore, according to the present embodiment, in the projection data facing each other, the path through which X-rays are emitted when each projection data is acquired is the same, and thus an artifact is generated in the reconstructed axial image. Can be prevented, and the image quality can be improved.

<実施形態3>
以下より、本発明の実施形態3について説明する。
<Embodiment 3>
The third embodiment of the present invention will be described below.

本実施形態においては、走査ガントリ2と画像再構成部303との動作が、実施形態1と異なる。この点を除き、本実施形態は、実施形態1と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。   In the present embodiment, the operations of the scanning gantry 2 and the image reconstruction unit 303 are different from those in the first embodiment. Except for this point, the present embodiment is the same as the first embodiment. For this reason, description is omitted about the overlapping part.

図12は、本実施形態において、X線CT装置1の動作を示すフロー図である。   FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the X-ray CT apparatus 1 in this embodiment.

まず、図12に示すように、ヘリカルスキャンの実施を行う(S211)。   First, as shown in FIG. 12, a helical scan is performed (S211).

ここでは、操作コンソール3からの制御信号CTL30aに基づいて、被検体搬送部4により撮影空間29に移動された被検体を、走査ガントリ2がヘリカルスキャン方式によってX線でスキャンし、その被検体の投影データを得る。たとえば、ヘリカルピッチが1.5であって被検体の周囲を1回転するヘリカルスキャン方式のスキャンを、走査ガントリ2が実施する。   Here, based on the control signal CTL 30a from the operation console 3, the subject moved to the imaging space 29 by the subject transport unit 4 is scanned by the scanning gantry 2 with an X-ray by the helical scan method, and the subject's Obtain projection data. For example, the scanning gantry 2 performs a helical scan type scan in which the helical pitch is 1.5 and the subject is rotated once.

つぎに、図12に示すように、斜平面画像の画像再構成を行う(S21)。   Next, as shown in FIG. 12, image reconstruction of the oblique plane image is performed (S21).

ここでは、上記のスキャンにより得られた投影データに基づいて、被検体のスライスについてのスライス画像を、画像再構成部303が画像再構成する。   Here, the image reconstruction unit 303 reconstructs a slice image of the slice of the subject based on the projection data obtained by the above scan.

図13は、本実施形態において、画像再構成部303が画像再構成する斜平面と、走査ガントリ2との関係を、y方向を視線にして示す側面図である。図13においては、ヘリカルスキャン方式でのスキャンにおいて、ビュー角度が90°と270°の場合の走査ガントリ2と斜平面との関係を示している。   FIG. 13 is a side view showing the relationship between the oblique plane reconstructed by the image reconstruction unit 303 and the scanning gantry 2 in this embodiment, with the y direction as the line of sight. FIG. 13 shows the relationship between the scanning gantry 2 and the oblique plane when the view angle is 90 ° and 270 ° in the helical scan method.

本実施形態においては、図13に示すように、ヘリカルスキャン方式でのスキャンの実施の際に、X線管20が被検体の周囲を回転する回転角度(本実施形態では360°)の中心値(本実施形態では180°)に対して、−90°となるビュー角度(本実施形態では90°)でのスキャンS90と、+90°となるビュー角度(本実施形態では270°)でのスキャンS270とにおいて、各スキャンS90,S270の際にX線管20により列方向jへ放射されたX線の仰角θの範囲内においてアキシャル面が傾いた斜平面Tを、画像再構成部303が画像再構成面として斜平面画像を画像再構成する。たとえば、90°のビュー角度のスキャンS90にて得られる投影データと、そのスキャンS90に対向するビュー角度である270°でのスキャンS270において得られる投影データとを用いて、各スキャンS90,S270において放射されるX線の経路が一致する斜平面Tについての斜平面画像を、画像再構成部303がコーンビーム再構成法により画像再構成する。すなわち、互いに対向するビュー角度にて得られた投影データに対して、画像再構成部303が重み付け加算処理を斜平面Tに対応するように実施し、斜平面画像を画像再構成する。   In the present embodiment, as shown in FIG. 13, the center value of the rotation angle (360 ° in the present embodiment) at which the X-ray tube 20 rotates around the subject when performing the scan in the helical scan method. Scan S90 at a view angle (90 ° in the present embodiment) at −90 ° with respect to (180 ° in the present embodiment) and scan at a view angle (270 ° in the present embodiment) at + 90 °. In S270, the image reconstructing unit 303 displays an oblique plane T in which the axial plane is inclined within the range of the elevation angle θ of the X-rays radiated in the column direction j by the X-ray tube 20 during each scan S90 and S270. An oblique plane image is reconstructed as a reconstruction plane. For example, in each of the scans S90 and S270, the projection data obtained in the scan S90 having a view angle of 90 ° and the projection data obtained in the scan S270 at 270 ° that is the view angle facing the scan S90 are used. The image reconstruction unit 303 reconstructs an oblique plane image of the oblique plane T with which the paths of the emitted X-rays coincide with each other by the cone beam reconstruction method. That is, the image reconstruction unit 303 performs weighted addition processing corresponding to the oblique plane T on the projection data obtained at mutually opposing view angles, and reconstructs the oblique plane image.

つぎに、図12に示すように、斜平面画像の表示を行う(S31)。   Next, as shown in FIG. 12, an oblique plane image is displayed (S31).

ここでは、上記のように、画像再構成部303によって画像再構成された斜平面画像を、表示装置51が表示面に表示する。   Here, as described above, the display device 51 displays the oblique plane image reconstructed by the image reconstruction unit 303 on the display surface.

以上のように、本実施形態においては、列方向jを中心にしてX線管20が被検体の周囲を回転して被検体の周囲から被検体へX線を放射し、その被検体を透過したX線を検出するスキャンをヘリカルスキャン方式で実施することによって走査ガントリ2が被検体の投影データを得る。そして、走査ガントリ2によって得られる投影データに基づいて、被検体のスライスについての画像を画像再構成部303がコーンビーム逆投影法によって画像再構成する。ここでは、画像再構成部303は、被検体において走査ガントリ2によりX線が放射された領域内であって、走査ガントリ2により列方向jへ放射されたX線の仰角θの範囲内においてアキシャル面が列方向jに傾いた斜平面Tに対応するように、被検体の斜平面画像を画像再構成する。具体的には、画像再構成部303は、90°と270°のように、互いに対向するビュー角度のスキャンS90,S270において放射される放射方向に沿った斜平面Tについての斜平面画像を、その互いに対向するビュー角度のスキャンS90,S270にて得られた投影データを斜平面Tに対応するように重み付け加算処理することによって画像再構成する。つまり、ヘリカルスキャン方式でのスキャンにおける螺旋軌道に沿った斜平面Tを、画像再構成面として、画像再構成部303が斜平面画像を画像再構成する。したがって、本実施形態は、互いに対向する投影データにおいて、各投影データが取得される際にX線が放射される経路が同様であるために、画像再構成された斜平面画像にアーチファクトが発生することを防止することができ、画像品質を向上することができる。   As described above, in this embodiment, the X-ray tube 20 rotates around the subject around the column direction j, emits X-rays from the periphery of the subject to the subject, and passes through the subject. The scanning gantry 2 obtains the projection data of the subject by performing the scan for detecting the X-rays by the helical scan method. Then, based on the projection data obtained by the scanning gantry 2, the image reconstruction unit 303 reconstructs an image of the slice of the subject by the cone beam back projection method. Here, the image reconstruction unit 303 is axial in the region where X-rays are emitted from the scanning gantry 2 in the subject and within the range of the elevation angle θ of the X-rays emitted from the scanning gantry 2 in the column direction j. The oblique plane image of the subject is reconstructed so that the plane corresponds to the oblique plane T inclined in the column direction j. Specifically, the image reconstruction unit 303 performs oblique plane images on the oblique plane T along the radial direction radiated in the scans S90 and S270 having mutually opposite view angles, such as 90 ° and 270 °, An image is reconstructed by performing weighted addition processing so that the projection data obtained in the scans S90 and S270 at the opposite view angles correspond to the oblique plane T. That is, the image reconstruction unit 303 reconstructs an oblique plane image using the oblique plane T along the spiral orbit in the helical scan method as an image reconstruction plane. Therefore, in the present embodiment, in the projection data facing each other, the path through which X-rays are emitted when each projection data is acquired is the same, and thus an artifact is generated in the oblique plane image that has been reconstructed. This can be prevented and the image quality can be improved.

<実施形態4>
以下より、本発明の実施形態4について説明する。
<Embodiment 4>
Hereinafter, Embodiment 4 of the present invention will be described.

本実施形態においては、画像再構成部303の動作が、実施形態3と異なる。この点を除き、本実施形態は、実施形態3と同様である。このため、重複する個所については、説明を省略する。   In the present embodiment, the operation of the image reconstruction unit 303 is different from that in the third embodiment. Except for this point, the present embodiment is the same as the third embodiment. For this reason, description is omitted about the overlapping part.

図14は、本実施形態において、X線CT装置1の動作を示すフロー図である。   FIG. 14 is a flowchart showing the operation of the X-ray CT apparatus 1 in the present embodiment.

まず、図14に示すように、ヘリカルスキャンの実施を行う(S311)。   First, as shown in FIG. 14, a helical scan is performed (S311).

ここでは、実施形態3と同様に、ヘリカルスキャン方式でのスキャンを走査ガントリ2が実施する。   Here, as in the third embodiment, the scanning gantry 2 performs scanning in the helical scan method.

つぎに、図14に示すように、斜平面画像の画像再構成を行う(S321)。   Next, as shown in FIG. 14, image reconstruction of the oblique plane image is performed (S321).

図15は、本実施形態において、画像再構成部303が画像再構成する斜平面を示す側面図である。図15において、図15(a)は、x方向を視線とした側面図であり、図15(b)は、y方向を視線とした側面図である。   FIG. 15 is a side view showing an oblique plane on which the image reconstruction unit 303 reconstructs an image in the present embodiment. 15A is a side view with the x direction as the line of sight, and FIG. 15B is a side view with the y direction as the line of sight.

ここでは、図15に示すように、走査ガントリ2により実施されるヘリカルスキャン方式でのスキャンの際に、互いに対向するビュー角度において放射されるX線の放射方向に沿った複数の斜平面T11,T12,T13,T14,T15、T16,T17,T18,T19,T20,T21,T22,T23に対応するように、実施形態1と同様にして、画像再構成部303が複数の斜平面画像を画像再構成する。   Here, as shown in FIG. 15, a plurality of oblique planes T11 along the radiation direction of X-rays radiated at mutually opposing view angles during the scan in the helical scan system performed by the scanning gantry 2 are provided. Similar to the first embodiment, the image reconstruction unit 303 generates a plurality of oblique plane images corresponding to T12, T13, T14, T15, T16, T17, T18, T19, T20, T21, T22, and T23. Reconfigure.

つぎに、図14に示すように、アキシャル画像の画像再構成を行う(S322)。   Next, as shown in FIG. 14, the image reconstruction of the axial image is performed (S322).

図16は、本実施形態において、画像再構成部303が画像再構成するアキシャル面を示す側面図である。図16において、図16(a)は、x方向を視線とした側面図であり、図16(b)は、y方向を視線とした側面図である。   FIG. 16 is a side view showing an axial plane on which the image reconstruction unit 303 reconstructs an image in the present embodiment. 16A is a side view with the x direction as the line of sight, and FIG. 16B is a side view with the y direction as the line of sight.

ここでは、図16に示すように、複数のアキシャル面A11,A12,A13,A14,A15、A16,A17,A18,A19,A20,A21,A22,A23に対応するアキシャル画像を、上記のように複数の斜平面T11,T12,T13,T14,T15、T16,T17,T18,T19,T20,T21,T22,T23に対応するように画像再構成した複数の斜平面画像に基づいて画像再構成部303が画像再構成する。たとえば、図16に示すように、第1アキシャル面A1と第3アキシャル面A3との間に位置する第2アキシャル面A2に対応する第2アキシャル画像については、図15に示すように、その第2アキシャル面A2に近接する複数の斜平面T11,T12,T13についての斜平面画像の各画素値を、画素位置に応じた重み付け加算処理することによって画像再構成する。   Here, as shown in FIG. 16, the axial images corresponding to the plurality of axial surfaces A11, A12, A13, A14, A15, A16, A17, A18, A19, A20, A21, A22, A23 are as described above. An image reconstruction unit based on a plurality of oblique plane images reconstructed to correspond to a plurality of oblique planes T11, T12, T13, T14, T15, T16, T17, T18, T19, T20, T21, T22, and T23. 303 reconstructs an image. For example, as shown in FIG. 16, for the second axial image corresponding to the second axial surface A2 located between the first axial surface A1 and the third axial surface A3, as shown in FIG. The image reconstruction is performed by weighting and adding the pixel values of the oblique plane image for the plurality of oblique planes T11, T12, and T13 adjacent to the 2-axial plane A2 according to the pixel position.

つぎに、図14に示すように、アキシャル画像の表示を行う(S331)。   Next, as shown in FIG. 14, an axial image is displayed (S331).

ここでは、上記のように、画像再構成部303によって画像再構成された複数のアキシャル画像を、表示装置51が表示面に表示する。   Here, as described above, the display device 51 displays a plurality of axial images reconstructed by the image reconstruction unit 303 on the display surface.

以上のように、本実施形態においては、走査ガントリ2により実施されるヘリカルスキャン方式でのスキャンの際に互いに対向するビュー角度において放射される放射線の放射方向に沿った複数の斜平面に対応するように、画像再構成部303が複数の斜平面画像を画像再構成する。つまり、ヘリカルスキャン方式でのスキャンにおける螺旋軌道に沿った複数の斜平面Tを、画像再構成面として、画像再構成部303が複数の斜平面画像を画像再構成する。その後、その画像再構成した複数の斜平面画像に基づいて、画像再構成部303が、被検体の複数のアキシャル面に対応するアキシャル画像を複数画像再構成する。したがって、本実施形態は、互いに対向する投影データにおいて、各投影データが取得される際にX線が放射される経路が同様であるために、アキシャル画像にアーチファクトが発生することを防止することができ、画像品質を向上することができる。   As described above, the present embodiment corresponds to a plurality of oblique planes along the radiation direction of the radiation emitted at the mutually opposing view angles during the scan in the helical scan system performed by the scanning gantry 2. As described above, the image reconstruction unit 303 reconstructs a plurality of oblique plane images. In other words, the image reconstruction unit 303 reconstructs a plurality of oblique plane images using the plurality of oblique planes T along the spiral trajectory in the scan by the helical scan method as an image reconstruction plane. Thereafter, based on the plurality of oblique plane images reconstructed, the image reconstruction unit 303 reconstructs a plurality of axial images corresponding to the plurality of axial surfaces of the subject. Therefore, the present embodiment prevents the occurrence of artifacts in the axial image because the paths in which X-rays are emitted when the projection data are acquired are the same in the projection data facing each other. Image quality can be improved.

なお、上記の実施形態において、X線CT装置1は、本発明の放射線撮影装置に相当する。また、上記の実施形態において、走査ガントリ2は、本発明のスキャン部に相当する。また、上記の実施形態において、X線管20は、本発明の放射線源に相当する。また、上記の実施形態において、X線検出器23は、本発明の検出部に相当する。また、上記の実施形態において、回転部27は、本発明の回転部に相当する。また、上記の実施形態において、画像再構成部303は、本発明の画像再構成部に相当する。また、「X線の仰角」とは、X線管20の焦点から出射するX線が、X線管20の焦点と列方向jにおけるX線検出器23の中心とを結ぶ面を基準に、列方向jに傾いて放射される角度に相当する。   In the above embodiment, the X-ray CT apparatus 1 corresponds to the radiation imaging apparatus of the present invention. In the above embodiment, the scanning gantry 2 corresponds to the scanning unit of the present invention. In the above embodiment, the X-ray tube 20 corresponds to the radiation source of the present invention. In the above embodiment, the X-ray detector 23 corresponds to the detection unit of the present invention. Moreover, in said embodiment, the rotation part 27 is corresponded to the rotation part of this invention. In the above embodiment, the image reconstruction unit 303 corresponds to the image reconstruction unit of the present invention. The “elevation angle of the X-ray” is based on the plane where the X-ray emitted from the focal point of the X-ray tube 20 connects the focal point of the X-ray tube 20 and the center of the X-ray detector 23 in the column direction j. This corresponds to the angle emitted in the column direction j.

また、本発明の実施に際しては、上記した実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形形態を採用することができる。   In implementing the present invention, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be employed.

たとえば、上記の実施形態においては、放射線としてX線を用いている例について説明しているが、これに限定されない。たとえば、たとえば、ガンマ線等の放射線を用いても良い。   For example, in the above embodiment, an example in which X-rays are used as radiation has been described, but the present invention is not limited to this. For example, radiation such as gamma rays may be used.

また、たとえば、上記の実施形態においては、列方向jにおいて放射されるX線の放射方向に沿った斜平面についての斜平面画像を画像再構成する例について説明しているが、これに限定されない。図17は、本発明にかかる実施形態の変形例において、アキシャルスキャン方式でのスキャンによって得られた投影データから、画像再構成部303が画像再構成する斜平面を示す側面図である。また、図18は、本発明にかかる実施形態の変形例において、ヘリカルスキャンスキャン方式でのスキャンによって得られた投影データから、画像再構成部303が画像再構成する斜平面を示す側面図である。図17と図18とに示すように、たとえば、曲面を描くように複数の斜平面が連なった面Tに対応する画像を画像再構成してもよい。   Further, for example, in the above-described embodiment, an example in which an oblique plane image of an oblique plane along the radiation direction of X-rays radiated in the column direction j is described is described, but the present invention is not limited to this. . FIG. 17 is a side view showing an oblique plane in which the image reconstruction unit 303 reconstructs an image from projection data obtained by scanning using the axial scan method in a modification of the embodiment according to the present invention. FIG. 18 is a side view showing an oblique plane in which the image reconstruction unit 303 reconstructs an image from projection data obtained by scanning using the helical scan scan method in a modification of the embodiment according to the present invention. . As shown in FIGS. 17 and 18, for example, an image corresponding to a surface T in which a plurality of oblique planes are connected so as to draw a curved surface may be reconstructed.

また、たとえば、上記の実施形態においては、ヘリカルスキャン方式のスキャンをヘリカルピッチが1.5として実施する例について説明しているが、これに限定されない。図19は、本発明にかかる実施形態の変形例において、ヘリカルスキャン方式のスキャンを、1.0のヘリカルピッチで実施した場合に、画像再構成部303が画像再構成する斜平面と、走査ガントリ2との関係を、y方向を視線にして示す側面図である。また、図20は、本発明にかかる実施形態の変形例において、ヘリカルスキャン方式のスキャンを、0.5のヘリカルピッチで実施した場合に、画像再構成部303が画像再構成する斜平面と、走査ガントリ2との関係を、y方向を視線にして示す側面図である。図19と図20とに示すように、任意のヘリカルピッチでヘリカルスキャン方式のスキャンを実施した場合に適用してもよい。   For example, in the above-described embodiment, an example in which the helical scan is performed with a helical pitch of 1.5 has been described. However, the present invention is not limited to this. FIG. 19 shows an oblique plane that the image reconstruction unit 303 reconstructs when a helical scan is performed at a helical pitch of 1.0 in a modification of the embodiment according to the present invention, and a scanning gantry. 2 is a side view showing the relationship with FIG. FIG. 20 shows an oblique plane in which the image reconstruction unit 303 reconstructs an image when a helical scan is performed at a helical pitch of 0.5 in a modification of the embodiment of the present invention. It is a side view which shows the relationship with the scanning gantry 2 by making a y direction a line of sight. As shown in FIG. 19 and FIG. 20, the present invention may be applied when a helical scan type scan is performed at an arbitrary helical pitch.

図1は、本発明にかかる実施形態1において、X線CT装置1の全体構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration of an X-ray CT apparatus 1 in Embodiment 1 according to the present invention. 図2は、本発明にかかる実施形態1において、X線CT装置1の要部を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a main part of the X-ray CT apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. 図3は、本発明にかかる実施形態1において、中央処理装置30の構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of the central processing unit 30 in the first embodiment according to the present invention. 図4は、本発明にかかる実施形態1において、被検体搬送部4の構成を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing a configuration of the subject transport unit 4 in the first embodiment according to the present invention. 図5は、本発明にかかる実施形態1において、X線CT装置1の動作を示すフロー図である。FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the X-ray CT apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. 図6は、本発明にかかる実施形態1において、スキャンを実施する際の走査ガントリ2を示す側面図である。FIG. 6 is a side view showing the scanning gantry 2 when performing scanning in the first embodiment of the present invention. 図7は、本発明にかかる実施形態1において、画像再構成部303が画像再構成する斜平面を示す側面図である。FIG. 7 is a side view showing an oblique plane on which the image reconstruction unit 303 reconstructs an image according to the first embodiment of the present invention. 図8は、画像再構成を実施する際の幾何学的関係をyz平面上で示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a geometric relationship on the yz plane when performing image reconstruction. 図9は、本発明にかかる実施形態2において、X線CT装置1の動作を示すフロー図である。FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the X-ray CT apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention. 図10は、本発明にかかる実施形態2において、画像再構成部303が画像再構成する斜平面を示す側面図である。FIG. 10 is a side view showing an oblique plane on which the image reconstruction unit 303 reconstructs an image according to the second embodiment of the present invention. 図11は、本発明にかかる実施形態2において、画像再構成部303が画像再構成する斜平面画像に対応する斜平面と、その斜平面画像から画像再構成するアキシャル面画像に対応するアキシャル面とを示す側面図である。FIG. 11 shows an oblique plane corresponding to an oblique plane image reconstructed by the image reconstruction unit 303 and an axial plane corresponding to an axial plane image reconstructed from the oblique plane image in Embodiment 2 according to the present invention. FIG. 図12は、本発明にかかる実施形態3において、X線CT装置1の動作を示すフロー図である。FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the X-ray CT apparatus 1 according to the third embodiment of the present invention. 図13は、本発明にかかる実施形態3において、画像再構成部303が画像再構成する斜平面と、走査ガントリ2との関係を、y方向を視線にして示す側面図である。FIG. 13 is a side view showing the relationship between the oblique plane reconstructed by the image reconstruction unit 303 and the scanning gantry 2 in the third embodiment according to the present invention, with the y direction as the line of sight. 図14は、本発明にかかる実施形態4において、X線CT装置1の動作を示すフロー図である。FIG. 14 is a flowchart showing the operation of the X-ray CT apparatus 1 in Embodiment 4 according to the present invention. 図15は、本発明にかかる実施形態4において、画像再構成部303が画像再構成する斜平面を示す側面図である。FIG. 15 is a side view showing an oblique plane on which the image reconstruction unit 303 reconstructs an image according to the fourth embodiment of the present invention. 図16は、本発明にかかる実施形態4において、画像再構成部303が画像再構成するアキシャル面を示す側面図である。FIG. 16 is a side view showing an axial plane on which the image reconstruction unit 303 reconstructs an image according to the fourth embodiment of the present invention. 図17は、本発明にかかる実施形態の変形例において、アキシャルスキャン方式でのスキャンによって得られた投影データから、画像再構成部303が画像再構成する斜平面を示す側面図である。FIG. 17 is a side view showing an oblique plane in which the image reconstruction unit 303 reconstructs an image from projection data obtained by scanning using the axial scan method in a modification of the embodiment according to the present invention. 図18は、本発明にかかる実施形態の変形例において、ヘリカルスキャンスキャン方式でのスキャンによって得られた投影データから、画像再構成部303が画像再構成する斜平面を示す側面図である。FIG. 18 is a side view showing an oblique plane in which the image reconstruction unit 303 reconstructs an image from projection data obtained by scanning using the helical scan scan method in a modification of the embodiment according to the present invention. 図19は、本発明にかかる実施形態の変形例において、ヘリカルスキャン方式のスキャンを、1.0のヘリカルピッチで実施した場合に、画像再構成部303が画像再構成する斜平面と、走査ガントリ2との関係を、y方向を視線にして示す側面図である。FIG. 19 shows an oblique plane that the image reconstruction unit 303 reconstructs when a helical scan is performed at a helical pitch of 1.0 in a modification of the embodiment according to the present invention, and a scanning gantry. 2 is a side view showing the relationship with FIG. 図20は、本発明にかかる実施形態の変形例において、ヘリカルスキャン方式のスキャンを、0.5のヘリカルピッチで実施した場合に、画像再構成部303が画像再構成する斜平面と、走査ガントリ2との関係を、y方向を視線にして示す側面図である。FIG. 20 shows an oblique plane that the image reconstruction unit 303 reconstructs when a helical scan is performed at a helical pitch of 0.5 in a modification of the embodiment according to the present invention, and a scanning gantry. 2 is a side view showing the relationship with FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…X線CT装置(放射線撮影装置)、
2…走査ガントリ(スキャン部)、
3…操作コンソール、
4…被検体搬送部、
20…X線管(放射線源)、
21…X線管移動部、
22…コリメータ、
23…X線検出器(検出部)、
23a…検出素子、
24…データ収集部、
241…選択・加算切換回路、
242…アナログ−デジタル変換器、
25…X線コントローラ、
26…コリメータコントローラ、
27…回転部(回転部)、
28…ガントリコントローラ、
29…撮影空間、
30…中央処理装置、
41…入力装置、
51…表示装置、
61…記憶装置、
301…制御部、
302…スキャン条件設定部、
303…画像再構成部(画像再構成部)、
401…テーブル部、
402…テーブル移動部
1 ... X-ray CT apparatus (radiation imaging apparatus),
2. Scanning gantry (scanning part)
3. Operation console,
4 ... Subject transport section,
20 ... X-ray tube (radiation source),
21 ... X-ray tube moving part,
22 ... Collimator,
23 ... X-ray detector (detector),
23a ... detecting element,
24 ... Data collection unit,
241 ... Selection / addition switching circuit,
242 ... Analog-to-digital converter,
25 ... X-ray controller,
26 ... Collimator controller,
27: Rotating part (rotating part),
28 ... Gantry controller,
29 ... Shooting space,
30 ... Central processing unit,
41 ... input device,
51. Display device,
61 ... Storage device,
301 ... control unit,
302: Scan condition setting unit,
303 ... Image reconstruction unit (image reconstruction unit)
401 ... table part,
402: Table moving unit

Claims (20)

被検体の周囲を回転するように前記被検体へ放射線を放射し、前記被検体を透過した前記放射線を検出するスキャンを実施することによって前記被検体の投影データを得るスキャン部と、
前記スキャン部によって得られる前記投影データに基づいて、前記被検体についての画像を画像再構成する画像再構成部と
を有し、
前記画像再構成部は、前記スキャン部が前記放射線を前記被検体の周囲に回転させる回転軸方向を垂線とする面が傾いた斜平面に対応するように、前記被検体の画像を画像再構成する
放射線撮影装置。
A scan unit that emits radiation to the subject so as to rotate around the subject, and obtains projection data of the subject by performing a scan that detects the radiation transmitted through the subject; and
An image reconstruction unit that reconstructs an image of the subject based on the projection data obtained by the scan unit, and
The image reconstruction unit reconstructs an image of the subject so as to correspond to an oblique plane with a plane perpendicular to a rotation axis direction in which the scanning unit rotates the radiation around the subject. Radiography equipment.
前記画像再構成部は、前記スキャン部が前記放射線を前記被検体の周囲に回転させる回転軸方向を垂線とする面が、前記被検体において前記スキャン部により前記放射線が放射された領域内であって、前記回転軸方向へ放射された前記放射線の仰角の範囲内にて前記回転軸方向に傾いた斜平面に対応するように、前記被検体の画像を画像再構成する
請求項1に記載の放射線撮影装置。
In the image reconstruction unit, a surface having a perpendicular to a rotation axis direction in which the scanning unit rotates the radiation around the subject is in a region where the radiation is emitted from the scanning unit in the subject. The image of the subject is reconstructed so as to correspond to an oblique plane inclined in the rotation axis direction within an elevation angle range of the radiation emitted in the rotation axis direction. Radiography equipment.
前記画像再構成部は、前記回転軸方向において前記スキャン部が前記放射線を放射する放射方向に沿った前記斜平面に対応するように、前記被検体の画像を画像再構成する
請求項2に記載の放射線撮影装置。
The image reconstruction unit reconstructs an image of the subject so as to correspond to the oblique plane along the radiation direction in which the scanning unit emits the radiation in the rotation axis direction. Radiography equipment.
前記スキャン部は、アキシャルスキャン方式によって前記スキャンを実施する
請求項1から3のいずれかに記載の放射線撮影装置。
The radiographic apparatus according to claim 1, wherein the scan unit performs the scan by an axial scan method.
前記スキャン部は、ヘリカルスキャン方式によって前記スキャンを実施し、
前記画像再構成部は、
前記スキャン部により実施されるヘリカルスキャン方式でのスキャンの際に、互いに対向するビュー角度において放射される放射線の放射方向に沿った前記斜平面に対応するように、前記被検体の画像を画像再構成する
請求項1から4のいずれかに記載の放射線撮影装置。
The scan unit performs the scan by a helical scan method,
The image reconstruction unit
During the helical scan method performed by the scanning unit, the image of the subject is re-imaged so as to correspond to the oblique plane along the radiation direction of the radiation emitted at mutually opposing view angles. The radiation imaging apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記画像再構成部は、前記回転軸方向において互いに位置が異なる複数の前記斜平面に対応するように複数の斜平面画像を画像再構成した後に、前記複数の斜平面画像に基づいて、前記回転軸方向を垂線とする面に対応する前記被検体の画像を画像再構成する
請求項5に記載の放射線撮影装置。
The image reconstruction unit reconstructs a plurality of oblique plane images so as to correspond to the plurality of oblique planes having different positions in the rotation axis direction, and then performs the rotation based on the plurality of oblique plane images. The radiation imaging apparatus according to claim 5, wherein an image of the subject corresponding to a plane having a perpendicular axis is reconstructed.
前記スキャン部は、
前記放射線を放射する放射線源と、
前記放射線源から放射され、前記被検体を透過した前記放射線を検出する検出部と、
前記回転軸方向を軸にして前記放射線源と前記検出部とを前記被検体の周囲に回転させる回転部と
を有し、
前記放射線源は、前記回転部によって回転される回転方向と、前記回転軸方向とに放射状に広がるように、前記放射線を放射し、
前記検出部は、前記回転方向と、前記回転軸方向とに沿うように、前記放射線を検出する検出素子が複数配置されている
請求項1から6のいずれかに記載の放射線撮影装置。
The scanning unit
A radiation source emitting the radiation;
A detector that detects the radiation emitted from the radiation source and transmitted through the subject;
A rotation unit that rotates the radiation source and the detection unit around the subject around the rotation axis direction;
The radiation source radiates the radiation so as to spread radially in the rotation direction rotated by the rotating unit and the rotation axis direction,
The radiation imaging apparatus according to claim 1, wherein the detection unit includes a plurality of detection elements that detect the radiation along the rotation direction and the rotation axis direction.
前記放射線源は、X線を前記放射線として放射する
請求項7に記載の放射線撮影装置。
The radiation imaging apparatus according to claim 7, wherein the radiation source emits X-rays as the radiation.
前記画像再構成部によって画像再構成された前記被検体についての画像を表示面に表示する表示部
を有する
請求項1から8のいずれかに記載の放射線撮影装置。
The radiation imaging apparatus according to claim 1, further comprising: a display unit configured to display an image of the subject reconstructed by the image reconstruction unit on a display surface.
被検体の周囲を回転するように前記被検体へ放射線を放射し、前記被検体を透過した前記放射線を検出するスキャンを実施することによって前記被検体の投影データを得るスキャン部と、
前記スキャン部によって得られる前記投影データに基づいて、前記被検体についての画像を画像再構成する画像再構成部と
を有し、
前記スキャン部は、前記放射線を前記被検体の周囲に回転させる回転軸方向の第1の位置において前記被検体の第1被検体領域をスキャンする第1スキャンと、前記回転軸方向にて前記第1の位置と異なる第2の位置において前記被検体の第2被検体領域をスキャンする第2スキャンとを実施し、
前記画像再構成部は、前記第1被検体領域と前記第2被検体領域とであって、前記回転軸方向を垂線とする面が傾いた複数の斜平面に対応するように、複数の斜平面画像を画像再構成した後に、前記複数の斜平面画像に基づいて、前記回転軸方向を垂線とする面に対応する前記被検体についての画像を画像再構成する
放射線撮影装置。
A scan unit that emits radiation to the subject so as to rotate around the subject, and obtains projection data of the subject by performing a scan that detects the radiation transmitted through the subject; and
An image reconstruction unit that reconstructs an image of the subject based on the projection data obtained by the scan unit, and
The scan unit scans a first subject region of the subject at a first position in a rotation axis direction that rotates the radiation around the subject, and the first scan in the rotation axis direction. Performing a second scan for scanning a second subject region of the subject at a second position different from the first position;
The image reconstructing unit includes a plurality of oblique planes corresponding to a plurality of oblique planes, the first subject area and the second subject area being inclined with a surface perpendicular to the rotation axis direction. A radiographic apparatus that reconstructs an image of the subject corresponding to a plane with the rotation axis direction as a normal after reconstructing a planar image based on the plurality of oblique planar images.
前記画像再構成部は、前記第1被検体領域と前記第2被検体領域とであって、前記スキャン部により前記回転軸方向へ放射された前記放射線の仰角の範囲内において、前記回転軸方向を垂線とする面が前記回転軸方向に傾いた複数の斜平面に対応するように、前記複数の斜平面画像を画像再構成する
請求項10に記載の放射線撮影装置。
The image reconstruction unit includes the first subject region and the second subject region, and the direction of the rotation axis is within the range of the elevation angle of the radiation emitted in the direction of the rotation axis by the scanning unit. The radiation imaging apparatus according to claim 10, wherein the plurality of oblique plane images are reconstructed so that a plane having a perpendicular line corresponds to a plurality of oblique planes inclined in the rotation axis direction.
前記画像再構成部は、投影データ空間において、前記複数の斜平面画像を画像再構成する
請求項10または11に記載の放射線撮影装置。
The radiation imaging apparatus according to claim 10, wherein the image reconstruction unit reconstructs the plurality of oblique plane images in a projection data space.
前記画像再構成部は、画像空間において、前記複数の斜平面画像を画像再構成する
請求項10または11に記載の放射線撮影装置。
The radiation imaging apparatus according to claim 10, wherein the image reconstruction unit reconstructs the plurality of oblique plane images in an image space.
前記スキャン部は、前記第1スキャンと前記第2スキャンとを、アキシャルスキャン方式によって実施する
請求項10から13のいずれかに記載の放射線撮影装置。
The radiation imaging apparatus according to claim 10, wherein the scan unit performs the first scan and the second scan by an axial scan method.
前記スキャン部は、前記回転軸方向において前記第1被検体領域と前記第2被検体領域とが互いに隣接するように前記第1スキャンと前記第2スキャンとを実施する
請求項14に記載の放射線撮影装置。
The radiation according to claim 14, wherein the scan unit performs the first scan and the second scan so that the first subject region and the second subject region are adjacent to each other in the rotation axis direction. Shooting device.
前記画像再構成部は、前記回転軸方向を垂線とする面において、前記第1被検体領域と前記第2被検体領域との両者を含む面に対応する前記被検体についての画像を、前記複数の斜平面画像に基づいて画像再構成する
請求項15に記載の放射線撮影装置。
The image reconstruction unit is configured to display an image of the subject corresponding to a surface including both the first subject region and the second subject region on a surface having the rotation axis direction as a perpendicular line. The radiation imaging apparatus according to claim 15, wherein the image is reconstructed based on the oblique plane image.
前記画像再構成部は、前記回転軸方向において前記スキャン部が前記放射線を放射する放射方向に沿った前記斜平面を含むように、前記複数の斜平面画像を画像再構成する
請求項14から16のいずれかに記載の放射線撮影装置。
The image reconstruction unit reconstructs the plurality of oblique plane images so as to include the oblique plane along the radial direction in which the scanning unit emits the radiation in the rotation axis direction. The radiation imaging apparatus according to any one of the above.
前記画像再構成部は、前記回転軸方向を垂線とする面に交差する前記斜平面に対応した前記斜平面画像を用いて、当該回転軸方向を垂線とする面に対応する前記被検体の画像を画像再構成する
請求項14から17のいずれかに記載の放射線撮影装置。
The image reconstruction unit uses the oblique plane image corresponding to the oblique plane intersecting the plane having the rotation axis direction as a perpendicular line, and the image of the subject corresponding to the plane having the rotation axis direction as a perpendicular line. The radiation imaging apparatus according to claim 14, wherein the image is reconstructed.
前記スキャン部は、
前記放射線を放射する放射線源と、
前記放射線源から放射され、前記被検体を透過した前記放射線を検出する検出部と、
前記回転軸方向を軸にして前記放射線源と前記検出部とを前記被検体の周囲に回転させる回転部と
を有し、
前記放射線源は、前記回転部によって回転される回転方向と、前記回転軸方向とに放射状に広がるように、前記放射線を放射し、
前記検出部は、前記回転方向と、前記回転軸方向とに沿うように、前記放射線を検出する検出素子が複数配置されている
請求項10から18のいずれかに記載の放射線撮影装置。
The scanning unit
A radiation source emitting the radiation;
A detector that detects the radiation emitted from the radiation source and transmitted through the subject;
A rotation unit that rotates the radiation source and the detection unit around the subject around the rotation axis direction;
The radiation source emits the radiation so as to spread radially in a rotation direction rotated by the rotating unit and in the rotation axis direction,
The radiation imaging apparatus according to claim 10, wherein the detection unit includes a plurality of detection elements that detect the radiation along the rotation direction and the rotation axis direction.
前記画像再構成部によって画像再構成された前記被検体についての画像を表示面に表示する表示部
を有する
請求項10から19のいずれかに記載の放射線撮影装置。
The radiation imaging apparatus according to claim 10, further comprising: a display unit configured to display an image of the subject reconstructed by the image reconstruction unit on a display surface.
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