JP2011172967A - X線ct装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 連続した円状軌道に沿って収集された投影データの第1のサブセットと、当該円状軌道と異なる軌道に沿って収集された投影データとを組み合わせて、実質的に投影データのサブセットが収集された時点でのボリュームデータを再構成するX線CT装置等である。例えば、この円状軌道と異なる軌道には、直線軌道又は螺旋軌道を採用することができる。さらに、連続した円形軌道に沿って収集された投影データのサブセットであって、第1のサブセットをずらした第2のサブセットも使用することが可能である。これにより、例えば直線に沿って収集された投影データは、ボリュームの時間に関する連続的及び/又は相対的で迅速な変化の解決を促進する。
【選択図】 図3
Description
なお、上記式(1)において、Fc(・)は円軌道に沿って得られる投影データの処理を、pc|tは円軌道に沿って得られる時刻tにおける投影データを、V|tは時刻tにおいて存在する再構成ボリュームを、t1はデータ収集時間、例えばイメージング時間を、それぞれ示している。
上記式(2)において、Fc(・)は円形軌道に沿って得られる投影データpcの再構成処理を、FL(・)は直線軌道に沿って得られる投影データpLの再構成処理を、pc|tは円軌道に沿って得られる時刻tにおける投影データを、それぞれ示している。特に、Fc(・)については、フェルドカンプ再構成処理である必要はなく、円形軌道によって得られた投影データによる再構成処理を趣旨とする。
まず、本実施形態に係るX線CT装置10の概略構成を、図1を参照しながら説明する。
図1に示すように、X線CT装置10は、X線管球101、回転リング102、二次元検出器システム103、データ収集回路(DAS)104、非接触データ伝送装置105、前処理装置106、架台駆動部107、スリップリング108、高電圧発生装置109、ホストコントローラ110、主記憶装置111、補助記憶装置112、データ処理装置113、再構成装置114、入力装置115、画像処理部118、表示装置119、データ/制御バス300、寝台(図示せず)を有している。また、データ/制御バス300を介して、当該装置本体100には外部のコンピュータシステム801が接続されている。
再構成、断面変換などのデータ処理及び表示オペレーションは、上記X線CT装置10内で行われるのが一般的である。しかし、図2に示すような外部のコンピュータシステム801において実行するようにしてもよい。外部のコンピュータシステム801を使用する場合、X線CT装置本体100から、コンピュータシステム801に送られるデータは、再構成前でも、再構成後でも、データ処理後の表示直前でも、いずれの状態でも本実施形態の効果を妨げるものではない。
ここで、Fc(・)は円軌道に沿って得られる投影データの処理を、FL(・)は直線軌道に沿って得られる投影データの処理を、pc|tは円軌道に沿って得られる時刻tにおける投影データを、pL|tは直線軌道に沿って得られる時刻tにおける投影データを、w(t)は時刻tにおける重み係数を、V|tは時刻tにおいて存在する再構成ボリュームを、それぞれ示している。
ここで、FH(・)は螺旋軌道に沿って得られる投影データを示す。
(4)又は(5)に示すように、軌道の重複する部分に沿った投影データを重み付けし足し会わせる場合には、フェルドカンプ再構成を使用することが可能である(C. Crawford and K. F. King, “Computed tomography scanning with simultaneous patient translation”, Med. Phy. 17, pp. 967-982, 1990 参照)。
次に、画質の低下させずに、ボリュームの時間に関する連続的及び/又は相対的で迅速な変化を解決することを目的とした、第2の実施形態に係るボリュームイメージング方法について説明する。本実施形態に係る方法では、直線軌道に沿ったスキャンが初めに実行され、次いで連続した円形軌道スキャンが実行される。すなわち、上記目的を達成するためには、連続した円形軌道スキャンを際限なく継続する必要はなく、むしろ時間差のある幾つかの部分的及び/或いは完全な円形軌道をスキャンから切り取り可能であることが望ましい。すなわち、本方法では、しばらく連続した円形軌道スキャンが実行された場合には、交互に直線軌道に沿ったスキャンを実行する。この場合、例えば直線軌道に沿った二つのスキャンから得られた投影データPLの重み付けされた平均を、円形軌道による投影データPCと組み合わせてるデータとして使用することができる。これは、次の式(6)、(7)によって表現される。
ただし、0≦w0(t)+wm(t)≦1 (6´)
また、式(7)における重み係数w(t)も、単なる投影データの二点の線型補間である必要はない。例えば、立方スプライン等の高次補間や、多項式フィッティング等の近似によっても、同様の効果を得ることができる。この重み係数w(t)の例示的にグラフに表すと、図10(a)、(b)、(c)のようである。図10(a)、(b)、(c)に示すように、w0(t)は広義の単調減少関数であり、wm(t)は広義の単調増加関数となっている。なお、広義の単調増加関数とは、x<x1とした場合に、関数y=f(x)において常にf(x)≦f(x1)が成り立つ関数であり、広義の単調減少関数とは、x<x1とした場合に、関数y=f(x)において常にf(x)≧f(x1)が成り立つ関数である。
Claims (4)
- 被検体にコーン形状のX線ビームを曝射するX線曝射手段と、
前記コーン形状のX線ビームのうち、前記被検体を透過した少なくとも一部を複数の検出素子にて検出するX線検出手段と、
前記被検体の体軸上の所定位置を中心として前記X線曝射手段と前記X線検出手段とを回転させながらコーン形状のX線ビームを曝射し、前記所定位置を基準とする断面に対応する第1の投影データを収集する第1のスキャンとを実行すると共に、前記体軸を中心とする螺旋軌道又は前記体軸に沿った直線軌道の少なくとも一方の軌道に沿って前記X線曝射手段と前記X線検出手段とを移動させながらコーン形状のX線ビームを曝射し、前記断面を含む第1の範囲に対応する第2の投影データを収集する第2のスキャンを、前記第1のスキャンの前後において実行する制御手段と、
前記各第2の投影データを重み付けする重み付け手段と、
前記重み付けされた各第2の投影データと、前記断面に対応する前記第1の投影データと、を用いて、前記第1のスキャンを実行した時刻におけるボリュームデータを再構成する再構成手段と、
を具備することを特徴とすることを特徴とするX線CT装置。 - 前記制御手段は、前記体軸に沿った第1の方向に前記X線曝射手段及び前記X線検出手段を移動させながら前記第1のスキャンを実行し、前記第1の方向とは逆方向である第2の方向に沿って前記X線曝射手段及び前記X線検出手段を移動させながら前記第2のスキャンを実行することを特徴とする請求項1記載のX線CT装置。
- 前記制御手段は、前記第1のスキャンと前記第2のスキャンとを交互に繰り返すことを特徴とする請求項1又は2記載のX線CT装置。
- 前記重み付け手段は、前記各第2の投影データについての重み付け係数と、前記第1のスキャンを実行した時刻を基準として決定することを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一項記載のX線CT装置。
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