JP2607749B2 - Ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents

Ｘ線ｃｔ装置

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JP2607749B2 JP2293595A JP29359590A JP2607749B2 JP 2607749 B2 JP2607749 B2 JP 2607749B2 JP 2293595 A JP2293595 A JP 2293595A JP 29359590 A JP29359590 A JP 29359590A JP 2607749 B2 JP2607749 B2 JP 2607749B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、被検体にＸ線を照射して得られる被検体の
Ｘ線吸収係数に関するデータを基にして被検体の断層像
を再構成するＸ線CT装置に係り、特にスキャン時に被検
体を体軸方向に移動させるいわゆるヘリカルスキャンを
行うＸ線CT装置に関する。
（従来の技術） 最近Ｘ線CT装置として、例えば第４図に示すように、
被検体Ｐを載置した寝台天板100を被検体Ｐの体軸方向
に移動させるとともに、Ｘ線管101及び検出器102を被検
体Ｐの回りに回転させるいわゆるペリカルスキャンを行
うものが提案されている。この場合には第５図に示すよ
うに、Ｘ線管101の被検体Ｐに対する相対的な軌跡103は
らせん形状を描き、画像の再構成を行う際には、例えば
軌跡103の天ａから天Ｂに至る部分に対応するデータを
１回転分のデータとして用いて画像の再構成を行い、被
検体Ｐのスライス像（断層像）を得ることができる。こ
のようなヘリカルスキャンには、短時間で被検体Ｐの３
次元的な上方を得ることができるという長所がある。
しかし、上記したような点ａから点ｂまでのデータか
ら得られるスライス面は、第６図（ａ）に示すような通
常のスキャンにより得られるスライス面とは異なり、同
図（ｂ）に示すように回転角度０度と360度でスライス
面が一致せず、これらのデータをそのまま用いて画像を
再構成すると著しくアーチファクトが生じることが多
い。そのため、例えば次に説明するような補間により同
一スライス位置の360度分のデータを得て、スライス面
のずれによるデータの矛盾から生じるアーチファクトを
低減することが考えられている。
例えば第７図に示すように、Ｘ線管の軌跡103におい
て、所定のスライス位置の所定の回転位相の点Ｃのデー
タを補間により作成する場合には、点Ｃを挟んでこれと
同じ回転位相の点ＡのデータdAと点のデータdBを用いて
補間処理を行う。すなわち、一次補間を行う場合には点
Ａと点Ｃの距離1,点Ｂと点Ｃの距離ｍを重み係数として
用いて、次式により点ＣのデータdCを作成する。
このような補間により任意のスライス面の360度分の
データが得られ、スライス像のアーチファクトを低減す
ることができる。
ところで、第８図に示すように、360度分のデータか
ら画像を再構成する場合、360度分の主データ領域Ｄの
中心位置Ｅをこれらのデータのスライスセンター位置と
するので、この位置のスライス像を得るためにはスライ
スセンター位置Ｅの両側に180度分（1/2主領域分）ずつ
データが必要である。すなわち、スライス像を得たい所
望のスライス位置に対して、少なくともその前後180度
分のデータを収集する必要がある。また、上記したよう
な補間を行う場合には、第８図に示すように、上記領域
Ｄの両端側に補間用データを得るための補間用領域F,G
を加えた範囲のデータを収集する必要がある。
従って、操作者が被検体Ｐを設置する際には、操作者
は、被検体Ｐに対して画像を得たい撮影領域を決めた
後、この撮影領域に上記/12主領域分，またはさらに上
記補間用領域分を加えた範囲に対してスキャン及びデー
タ収集を行うように、被検体Ｐ及び天板100を位置決
め，設置し、スキャン領域を設定する。または、上記範
囲にさらに天板100が移動し始める際の天板助走分や天
板100が停止する際の減速移動分を加えた範囲に対して
スキャンを行うように、被検体Ｐ及び天板100の位置決
め，設置、スキャン領域の設定を行う。それにより、上
記撮影領域のスキャン時には天板100はほぼ等速度で移
動するため、より正確なデータが得られる。
（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記した従来技術の場合には、操作者が
上記1/2主領域分，補間用領域分，天板助走分及び減速
移動分を判断して、被検体Ｐ及び天板100の位置決め，
スキャン領域の設定を行うので、操作が煩雑であり、ま
た、被検体Ｐ及び天板100の位置決め，スキャン領域の
精度が悪いという問題があった。
本発明は上記した従来技術の課題を解決するためにな
されたもので、その目的とするところは、簡単な操作
で、正確に、撮影領域に補間用領域分、天板助走、減速
移動分を加えた必要な領域に対してスキャンを行うこと
ができるＸ線CT装置を提供することにある。
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明にあ
っては、被検体を載置した天板を被検体の体軸方向に移
動させるとともに、この被検体の周囲を回転寸るＸ線源
により前記被検体に対して螺旋状のスキャンを行い、こ
のスキャンにより得られたデータを基にして断層像の再
構成を行うＸ線CT装置において、前記被検体の体軸方向
における断層像を得たい撮影領域を操作者が入力し得る
入力手段と、この入力手段にて入力された撮影領域側端
の撮影開始位置に基づいて、この撮影開始位置における
断層像を再構成する必要な補間用領域分及び天板の助走
分を前記撮影開始位置に加えた位置まで天板を移動させ
る天板制御手段と、を有することを特徴とする。
また、請求項２記載の本発明にあっては、被検体を載
置した天板を被検体の体軸方向に移動させるとともに、
この被検体の周囲を回転するＸ線源により前記被検体に
対して螺旋状のスキャンを行い、このスキャンにより得
られたデータを基にして断層像の再構成を行うＸ線CT装
置において、前記被検体の体軸方向における断層像を得
たい撮影領域を操作者が入力し得る入力手段と、この入
力手段にて入力された撮影領域に基づいて、この撮影領
域の両側端位置における断層像をそれぞれ再構成するに
必要な補間用領域分及び天板の助走分及び減速分を前記
撮影領域に加えた範囲に亘って天板を移動させる天板制
御手段と、前記撮影領域に前記補間用領域分を加えた範
囲に対してデータの収集を行うデータ収集手段と、を有
することを特徴とする。
（作用） 上記構成を有する本発明のＸ線CT装置においては、操
作者が天板に載置された被検体に対して画像を得たい撮
影領域を設定すると、上記天板制御手段は、この撮影領
域の撮影開始位置、さらには撮影終了位置にて断層像を
再構成するに必要な補間用領域及び天板の助走分、さら
には減速分を加えた位置まで天板が移動するよう制御す
る。すなわち、操作者は天板上の被検体に対して画像を
得たい撮影領域を設定するだけで、この撮影範囲側端部
の断層像を再構成するためのデータを収集することがで
きる。従って、確実に断層像撮影や補間処理に必要なデ
ータが得られ、あるいは天板の等速移動時の正確なデー
タのみが得られるので、アーチファクトの発生を低減す
ることができる。
（実施例） 以下に、本発明の実施例を図に基づいて説明する。第
１図は本発明の一実施例のＸ線CT装置の構成を概略的に
示すブロック図である。同図においてＸ線CT装置１に
は、被検体Ｐに対するスキャンを行うスキャナ部２が設
けられており、スキャナ部２は、被検体Ｐを載置し、被
検体Ｐの体軸方向（矢印a,b方向）に移動可能に設けら
れた寝台天板３と、被検体ＰにＸ線を照射するＸ線管４
と、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する検出器５とを備
えている。天板３は天板駆動回路６により駆動され、天
板駆動回路６は天板制御手段７により制御される。それ
により、天板３が所定の方向に所定の距離だけ移動する
ようになっている。
被検体Ｐの撮影時には、被検体Ｐを載置した天板３を
被検体Ｐの体軸方向に移動させるとともに、Ｘ線管４及
び検出器５を被検体Ｐの体軸の回りに回転させて、Ｘ線
管４の被検体Ｐに対する相対的な軌跡がらせん形状を描
くようなヘリカルスキャンを行う。検出器５から出力さ
れるデータはデータ収集回路８を介して画像再構成部９
に送られ、画像再構成部９はこのデータを基にして画像
を再構成した後、この再構成画像を内容とする映像信号
をCRTディスプレス等の表示手段10に送り、表示手段10
上に被検体Ｐのスライス像（断層像）等の撮影画像が表
示される。また、上記データ収集回路８はデータ収集制
御手段11により制御され、それによりデータ収集回路８
は被検体Ｐにおける所定の範囲から得られるデータのみ
を収集するようになっている。
被検体Ｐに対してスキャンを行う際には、まず、操作
者は被検体Ｐに対して画像を得たい撮影領域を設定し、
この設定撮影領域のスキャン開始側端部がスキャン開始
位置になるように、被検体Ｐを設置する。また、この設
定撮影領域の上方を入力手段12により入力する。それに
応じて天板制御手段７及びデータ収集制御手段11は、後
述するように、それぞれ天板駆動回路6,データ収集回路
８を介して天板３の移動，データの収集範囲を制御す
る。
天板３の移動の制御について説明すると、スキャン開
始前には、第２図に示すように、被検体Ｐに対して撮影
領域Ｊが設定され、この撮影領域Ｊの端部Ｋがスキャン
開始位置に配置されると、このスキャン開始側端部Ｋ
に、180度分のデータを得るための1/2主領域分と補間用
データを得るための補間用領域分（180度分）の和の領
域Ｌと、天板３が移動し始める際の天板助走分Ｍを加え
た位置Ｎが上記スキャン開始位置に配置されるように、
天板３を移動させる。
そして、スキャン時には、撮影領域Ｊのスキャン終了
側端部Ｑに、上記領域Ｌと同様な1/2主領域分と補間用
領域分の和の領域Ｒと、天板３が停止する際の減速移動
分Ｓとを加えた位置Ｔまでスキャンが行われるように、
天板３を移動させる。すなわち、スキャン開始前には、
天板３は上記領域L,Mを加えた分だけスキャン方向とは
逆方向に移動し、スキャン時には、天板３は位置Ｎから
位置Ｔまでの距離をスキャン方向に移動する。
一方、データの収集については、撮影領域Ｊに上記領
域L,Rを加えた範囲に対してデータの収集が行われるよ
うに、すなわち第２図における位置Ｕから位置Ｗまでの
スキャン時に得られるデータのみが収集されるように、
データ収集制御手段11がデータ収集回路８を制御する。
収集された撮影領域Ｊ及び1/2主領域分，補間用領域分
のデータは画像再構成部９に送られ、前記従来例で説明
したような補間処理が行われた後、所望のスライス位置
のスライス像が再構成される。
上述したように、本実施例においては、操作者が撮影
領域Ｊを設定し指示するだけで、システムが天板３の移
動領域，データ収集領域を自動的に設定するので、簡単
な操作で、確実に、高精度で、撮影領域Ｊに1/2主領域
分，補間用領域分，天板助走分や減速移動分を加えた必
要な領域に対してスキャンを行い、また必要な範囲のみ
からデータを収集することができる。従って、操作者の
負担が軽減され、スライス像作成，補間処理のために必
要なデータが容易な操作で得られるので、撮影領域のセ
ッティングの誤り、延いては間違った領域の撮影を防止
できる。
また、上記実施例において、設定撮影領域Ｊが広く、
複数回のヘリカルスキャンを行う必要がある場合には、
第３図に示すように、１回のスキャンが終了する位置Ｘ
で、1/2主領域分（180度分）と補正用データを得るため
の補正用領域分と天板助走分とを加えた領域Ｙの分だけ
天板３をスキャン方向とは逆方向に移動させ、次のスキ
ャンが位置Ｚから開始されるようにしてもよい。ここ
で、上記補正は、体動による被検体Ｐ上のスライス位置
のずれから生じるデータの矛盾を低減するためのデータ
補正である。この場合には、領域Ｙにおいては1/2主領
域分及び補正用領域分だけ前回のスキャン領域とオーバ
ーラップしてデータの収集を行う。それによって、スキ
ャンとスキャンの継ぎ目部分で確実に補間用領域分，補
正用領域分，天板助走分だけ余分にスキャンが行われ、
補間や補正に必要な補間用データ，補正用データが得ら
れるので、スキャンの継ぎ目部分で支障なく補間や、体
動によるデータの矛盾を低減するための補正を行い、ア
ーチファクトの発生を低減することができる。また呼吸
動等による目的部位の動きを考慮し予め設定した分だけ
主領域分もオーバーラップさせてもよい。
以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、種々変形実施が可能であ
る。例えば、上記実施例においては撮影領域に1/2主領
域分，補間用領域分，天板助走分，減速移動分の全てを
加えた領域に対してスキャン行う場合を例にとったが、
これらのうち1/2主領域のみを加えた領域や、またはさ
らに補間用領域分を加えた領域に対してスキャンを行う
ようにしてもよい。これらの場合には、スキャン領域と
データ収集領域とが一致することになる。
また、上記実施例においては第３世代のＸ線CT装置を
例にとったが、本発明は第４世代のＸ線CT装置にも適用
可能である。さらに、ハーフスキャンを行うＸ線CT装置
において、180度＋ファン角度のスキャンにより１回転
分のデータを得る場合にも本発明は適用可能である。
［発明の効果］ 本発明のＸ線CT装置は以上の構成及び作用を有するも
ので、操作者が画像を得たい撮影領域を設定するだけ
で、正確に、撮影領域に補間用領域分，天板助走，減速
移動分を加えた必要な領域に対してスキャンを行うこと
ができ、必要な範囲のみから正確なデータを収集するこ
とができる。従って、操作が簡単なので、操作者の負担
が軽減され、確実に、スライス像作成や補間処理に必要
なデータが容易な操作で得られるので、撮影領域のセッ
ティングの誤り、延いては間違った領域の撮影を防止で
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例のＸ線CT装置の構成を概略的
に示すブロック図、第２図，第３図は同実施例における
スキャン領域を示す説明図、第４図は従来例のＸ線CT装
置の一部を示す図、第５図は同従来例におけるＸ線管の
被検体に対する相対的な軌跡を示す図、第６図（ａ），
（ｂ）はＸ線CT装置により得られるスライス面を示す
図、第７図，第８図はヘリカルスキャンにおける補間処
理を説明するための説明図である。 １……Ｘ線CT装置、３……寝台天板 ４……Ｘ線管、５……検出器 ７……天板制御手段、Ｊ……撮影領域 L,R……1/2主領域分と補間用領域分の和の領域 Ｍ……天板助走分、Ｓ……減速移動分 Ｐ……被検体

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】被検体を載置した天板を被検体の体軸方向
    に移動させるとともに、この被検体の周囲を回転するＸ
    線源により前記被検体に対して螺旋状のスキャンを行
    い、このスキャンにより得られたデータを基にして断層
    像の再構成を行うＸ線CT装置において、前記被検体の体
    軸方向における断層像を得たい撮影領域を操作者が入力
    し得る入力手段と、この入力手段にて入力された撮影領
    域側端の撮影開始位置に基づいて、この撮影開始位置に
    おける断層像を再構成するに必要な補間用領域分及び天
    板の助走分を前記撮影開始位置に加えた位置まで天板を
    移動させる天板制御手段と、を有することを特徴とする
    Ｘ線CT装置。
  2. 【請求項２】被検体を載置した天板を被検体の体軸方向
    に移動させるとともに、この被検体の周囲を回転するＸ
    線源により前記被検体に対して螺旋状のスキャンを行
    い、このスキャンにより得られたデータを基にして断層
    像の再構成を行うＸ線CT装置において、前記被検体の体
    軸方向における断層像を得たい撮影領域を操作者が入力
    し得る入力手段と、この入力手段にて入力された撮影領
    域に基づいて、この撮影領域の両側端位置における断層
    像をそれぞれ再構成するに必要な補間用領域分及び天板
    の助走分及び減速分を前記撮影領域に加えた範囲に亘っ
    て天板を移動させる天板制御手段と、前記撮影領域に前
    記補間用領域分を加えた範囲に対してデータの収集を行
    うデータ収集手段と、を有することを特徴とするＸ線CT
    装置。
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