JP3285944B2 - コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はハーフスキャン方式のコ
ンピュータ断層撮影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（以下、
Ｘ線ＣＴ装置と略称する）は被検体の断層像を撮影する
装置として医用のみならず産業用にも広く普及してい
る。特に、医用におけるＸ線ＣＴ装置は画像診断機器と
して重要な位置を占めている。最近のＸ線ＣＴ装置は初
期のものに比較すれば、スキャン速度が非常に早く、全
体の撮影時間も短くなっているが、さらに早く撮影を行
ないたいという要求がある。これは、例えばダイナミッ
クスキャンと呼ばれる方式の場合に、体内に注入した造
影剤の動きを撮影するために短時間の撮影が必要とされ
ること等のためである。特に、最近はスリップリングを
用いて連続スキャンが行えるので、ダイナミックスキャ
ンがより有効になってきている。

【０００３】スライス面内で扇状に広がるファンビーム
を用いて撮影を行なう場合、通常は、投影データを均一
にするために、３６０゜の投影データから断層像を再構
成する。このように３６０゜の投影データから断層像を
再構成する方式をフルスキャン方式と称し、３６０゜の
投影データから再構成された断層像をフル画像と称す
る。

【０００４】しかしながら、原理的には１８０゜の投影
データがあれば断層像を再構成することができる。図６
に示すように、（１８０゜＋ファン角度（２α））の投
影角度からファンビームを被検体に照射すれば、断層像
の全領域について１８０゜以上の投影データが得られ
る。従って、（１８０゜＋ファン角度）の投影データか
ら断層像を再構成することができる。このように（１８
０゜＋ファン角度）の投影データから断層像を再構成す
る方式をハーフスキャン方式と称し、（１８０゜＋ファ
ン角度）の投影データから再構成された断層像をハーフ
画像と称する。

【０００５】このようにハーフスキャン方式はフルスキ
ャン方式に比較すると、使用する投影データが少ないの
で、画質は悪くなるが、スキャン時間が短いので、時間
分解能が重要なダイナミックスキャンなどに用いられて
いる。

【０００６】しかしながら、図６から明らかなように、
Ａ点についてはちょうど１８０゜の投影データが存在す
るが、Ｂ点については１８０゜以上の投影データが存在
する。このように投影データの角度が場所によって均一
ではないので、ハーフスキャン方式の場合は通常の再構
成演算ではうまくいかない。そこでリフレクション(Ref
lection)方式が用いられている。

【０００７】リフレクション方式とは、実際に収集され
た０゜〜（１８０゜＋ファン角度）の投影データから、
収集されていない残りの（１８０゜＋ファン角度）〜３
６０゜の投影データを仮想的に作り出す（リフレクショ
ンする）方式である。この概念を図７に示す。図７はサ
イノグラムと呼ばれ、横軸が検出器番号ｎ（以降、チャ
ンネルＣＨと称する）、縦軸が投影番号ｍを表わし投影
データを模式的に示す図である。なお、同一の投影番号
（投影角度）に属する投影データの集まり、すなわちサ
イノグラムの横線を、ビューと称する。

【０００８】ここでは、説明の便宜上、ファンビームを
検出するＸ線検出器アレイはＸ線管焦点と回転中心とを
結ぶ線（以降、中心線と称する）に対して対称に配置し
た場合について説明するが、非対称に配置した場合もほ
ぼ同様である。

【０００９】ファンビームの開き角を４０゜（＝２
α）、検出器のチャンネル数を８００、ビュー数を１４
４０（投影角度＝３６０゜）とする。従って、１チャン
ネルの開き角は４０゜／８００＝０．０５゜、ビューと
ビューの間の角度は３６０゜／１４４０＝０．２５゜で
ある。

【００１０】図７において破線より上の部分が実際に収
集された投影データであり、これをＤ（ｍ，ｎ）で表わ
す。破線より下の部分がリフレクションにより作成され
たデータであり、これをＤＤ（ｍ，ｎ）で表わす。ｍ，
ｎとｍｍ，ｎｎには下記の関係がある。 ｎ＝８０１−ｎｎ （１） ｍ＝ｍｍ−７２０−（２ｎ−８０１）０．０５／０．２５ ＝ｍｍ−７２０−（２ｎ−８０１）／５ （２）

【００１１】ハ−フ画像の再構成には連続した（１８０
゜＋ファン角度）のビューを用いる。すなわち、第ｍビ
ュー〜第（ｍ＋８７９）ビューを用いる。ｍは第（ｍ＋
８７９）ビューが存在する範囲ならば任意に選ぶことが
できるが、説明を簡単にするためにｍ＝１、すなわち第
１ビュー〜第８８０ビューを用いて再構成する場合につ
いて説明する。この場合は、第８８１リフレクションビ
ュー〜第１４４０リフレクションビューを作成する必要
がある。例えば、第８８１ビューの第１チャンネルに対
向する投影データのチャンネル番号ｎ、ビュー番号ｍ
は、ｎｎ＝１、ｍｍ＝８８１を（１）式、（２）式に代
入すると次のように求められる。 ｎ＝８００ （３） ｍ＝１．２ （４）

【００１２】しかし、ビュー番号ｍは整数であるので、
ｍ＝１．２のビューは存在しない。そのため、隣接する
２つのビューを補間する。従って、第８８１ビューの第
１チャンネルのリフレクションデータは次のように求め
られる。 ＤＤ（８８１，１） ＝０．８×Ｄ（１，８００）＋０．２×Ｄ（２，８００） （５） 同様に、第８８１ビューの第８００チャンネルのリフレ
クションデータは次のように求められる。 ＤＤ（８８１，８００） ＝０．２×Ｄ（３２０，１）＋０．８×Ｄ（３２１，１） （６）

【００１３】ｍｍ＝８８１〜１４４０，ｎｎ＝１〜８０
０について、ＤＤ（ｍｍ，ｎｎ）を求めれば、収集され
ていない（１８０゜＋ファン角度）〜３６０゜のリフレ
クションデータが作成できる。これらのリフレクション
データと収集された０゜〜（１８０゜＋ファン角度）の
投影データとを合わせてハーフ画像を再構成する。
（５）式、（６）式はｍ＝１の場合について行なった
が、ｍ＝１以外の場合についても同様である。そして、
ｍ＝１，２，３，…５６１のように順次づらしてリフレ
クションデータを作成すれば、僅かづつ時間のづれた５
６１枚のハーフ画像が再構成できる。

【００１４】これまでは３６０゜のスキャンについて説
明したが、最近はスリップリングを使用して３６０゜以
上のスキャンを連続して行うＸ線ＣＴ装置もある。例え
ば、連続５回転のスキャンを行えば、３６０゜×５＝１
８００゜、すなわち１４４０ビュー×５＝７２００ビュ
ーが得られる。この場合は、フル画像も任意の連続した
３６０゜、すなわち、ｍ〜ｍ＋１４３９のビューを用い
て再構成できる。そして、ｍ＝１，２，３，…５７６１
のように順次づらして再構成すれば、僅かづつ時間のづ
れた５７６１枚のフル画像が再構成できる。同様に、６
３２１枚のハーフ画像が再構成できる。

【００１５】このように、リフレクション方式、特に連
続スキャンにおいては多数枚のハーフ画像を再構成でき
るが、それだけに再構成に要する時間も長くなる。そこ
で、連続したハーフ画像の再構成を高速に行うことが求
められている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
に対処すべくなされたもので、その目的は撮影時間がず
れた多数枚のハーフ画像を短時間に再構成するコンピュ
ータ断層撮影装置を提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明によるコンピュー
タ断層撮影装置は、被検体を連続スキャンして投影デー
タを収集する収集手段と、前記収集手段により収集され
た投影データからリフレクション法により仮想投影デー
タを作成する手段と、第１の画像を構成する第１投影角
度から（当該第１の投影角度＋１８０度＋ファン角度）
の第１の投影データ群と、前記第１の投影角度に隣接す
る第２の投影角度から（当該第２の投影角度＋１８０度
＋ファン角度）の第２の投影データ群との差分を第１の
コンボリューション及びバックプロジェクションする手
段と、（前記第１の投影角度＋１８０度＋ファン角度）
乃至３６０度の第１の仮想投影データ群と、前記第２の
投影角度から（前記第２の投影角度＋１８０度＋ファン
角度）乃至（前記第２の投影角度＋３６０度）の第２の
仮想投影データ群との差分を第２のコンボリューション
及びバックプロジェクションする手段と、前記第１及び
第２のコンボリューションバックプロジェクションされ
た結果を前記第１の画像に加えることで、前記第１の画
像に時間的に隣接する第２の画像を再構成する手段とを
具備することを特徴とする。また、本発明による他のコ
ンピュータ断層撮影装置は、被検体を連続スキャンして
投影データを収集する収集手段と、前記収集手段により
収集された投影データからリフレクション法により仮想
投影データを作成する手段と、第１の投影角度から（当
該第１の投影角度＋１８０度＋ファン角度）の第１の投
影データ群、及び（前記第１の投影角度＋１８０度＋フ
ァン角度）乃至３６０度の第１の仮想投影データ群に基
づいて第１の画像を再構成する手段と、前記第１の投影
角度に隣接する第２の投影角度から（当該第２の投影角
度＋１８０度＋ファン角度）の第２の投影データ群と前
記第１の投影データ群との差、前記第２の投影角度から
（前記第２の投影角度＋１８０度＋ファン角度）乃至
（前記第２の投影角度＋３６０度）の第２の仮想投影デ
ータ群と前記第１の仮想投影データ群との差、及び前記
第１の画像に基づいて前記第１の画像と時間的にずれた
第２の画像を再構成する手段とを具備することを特徴と
する。 前記第１の画像及び前記第２の画像における所定
の関心領域のＣＴ値の時間変 化を示すタイムカーブを作
成する手段を更に備えてもよい。

【００１８】

【作用】本発明の再構成方式によれば、最初の断層像
（ハーフ画像）は３６０゜の投影データ、仮想投影デー
タをコンボリューション、バックプロジェクションして
通常通り再構成するが、それに隣接する断層像は、最初
の断層像を再構成する際に使った投影データ、仮想投影
データと今回再構成する断層像の通常再構成に必要な３
６０゜の投影データ、仮想投影データとの差分のみをコ
ンボリューション、バックプロジェクションして、その
結果を既に再構成されている断層像に加えることにより
再構成しているので、多数枚の断層像を短時間に再構成
することができ、撮影時間がずれた多数のハーフ画像を
連続して再構成することができる。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明によるコンピュ
ータ断層撮影装置の一実施例を説明する。

【００２０】最初に、本発明により連続して撮影した多
数枚のハーフ画像を再構成する原理を説明する。先ず、
３６０゜以上の連続スキャンが可能ないわゆる第３世代
のＸ線ＣＴ装置によって、被検体を連続スキャンして投
影データを得る。連続スキャンについては数多くの第３
世代Ｘ線ＣＴ装置において広く行われているので、詳細
な説明は省略する。

【００２１】図２は５回転の連続スキャンによって得ら
れた投影データとリフレクション法により投影データか
ら得られたリフレクションデータの関係を模式的に示し
たものである。ここでｍは投影データのビュー番号、ｍ
ｍは仮想投影データのビュー番号であり、１回転（３６
０゜）のビュー数を１４４０とする。また、図示してい
ないが、ファンの開き角２αを４０゜、チャンネル数を
８００とする。上述したように、第１番目の画像は第１
ビュー〜第８８０ビューと第８８１リフレクションビュ
ー〜第１４４０リフレクションビューとを用いて再構成
する。第２番目の画像は第２ビュー〜第８８１ビューと
第８８２リフレクションビュー〜第１４４１リフレクシ
ョンビューとを用いて再構成する。ここで、第ｍビュー
〜第（ｍ＋８７９）ビューと第（ｍ＋８８０）リフレク
ションビュー〜第（ｍ＋１４３９）リフレクションビュ
ーとを用いて再構成した画像を第ｍ画像と定義し、Ｉm
で表わす。第１画像Ｉ₁ は下記によって再構成できる。 Ｉ1 ＝ＢＰ｛ＣＯＮＶ（Ｖ₁ ）｝＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（Ｖ₂ ）｝ ＋…＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（Ｖ_i ）｝＋…＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（Ｖ ₈₈₀ ）｝ ＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（ＲＶ₈₈₁ ）｝＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（ＲＶ₈₈₂ ）｝ ＋…＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（ＲＶ_j ）｝＋…＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（ＲＶ₁₄₄₀）｝ （７） ここで、 Ｖ_i ：第ｉビュー ＲＶ_j ：第ｊリフレクションビュー ＣＯＮＶ：コンボリューション演算 ＢＰ：バックプロパゲーション演算 同様に第２画像Ｉ₂ は下記によって再構成できる。 Ｉ₂ ＝ＢＰ｛ＣＯＮＶ（Ｖ₂ ）｝＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（Ｖ₃ ）｝ ＋…＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（Ｖ_i ）｝＋…＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（Ｖ ₈₈₁ ）｝ ＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（ＲＶ₈₈₂ ）｝＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（ＲＶ₈₈₃ ）｝ ＋…＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（ＲＶ_j ）｝＋…＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（ＲＶ₁₄₄₁）｝ （８） （８）式より（７）式を引くと、ＣＯＮＶ、ＢＰは線形
演算であるから、第１画像と第２画像との差は次のよう
に表わされる。 Ｉ₂ −Ｉ₁ ＝ＢＰ｛ＣＯＮＶ（Ｖ₈₈₁ ）｝−ＢＰ｛ＣＯＮＶ（Ｖ₁ ）｝ ＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（ＲＶ₁₄₄₁）｝−ＢＰ｛ＣＯＮＶ（ＲＶ₈₈₁ ）｝ ＝ＢＰ｛ＣＯＮＶ（Ｖ₈₈₁ −ＲＶ₈₈₁ ）｝ ＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（ＲＶ₁₄₄₁）｝−ＢＰ｛ＣＯＮＶ（Ｖ₁ ）｝ （９） ここで、ＲＶ₁₄₄₁とＶ₁ のビュー角度は０．２５゜で一
致している。従って、（９）式は次のように変形でき
る。 Ｉ₂ −Ｉ₁

【００２２】 ＝ＢＰ｛ＣＯＮＶ（Ｖ₈₈₁ −ＲＶ₈₈₁ ）｝＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（ＲＶ₁₄₄₁−Ｖ₁ )} （１０） （１０）式を変形すると、第２画像は次のように求める
ことができる。 Ｉ₂ ＝Ｉ₁ ＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（Ｖ₈₈₁ −ＲＶ₈₈₁ ）｝ ＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（ＲＶ₁₄₄₁−Ｖ₁ ）｝ （１１）

【００２３】（１１）式から、第２画像は第１画像の上
に、第８８１ビューから第８８１リフレクションビュー
を引いたビュー、及び第１４４１リフレクションビュー
から第１ビューを引いたビューをコンボリューション、
バックプロパゲーションすることによって再構成できる
ことがわかる。（８）式が１４４０回のコンボリューシ
ョン、バックプロパゲーションを必要とするのに比較し
て、（１１）式は僅かに２回の差分と２回のコンボリュ
ーション、バックプロパゲーションしか必要としないの
で、非常に高速に再構成することができる。逆に第２画
像から第１画像を再構成する場合は、（１０）式を変形
して、次のように求めることができる。 Ｉ₁ ＝Ｉ₂ −ＢＰ｛ＣＯＮＶ（Ｖ₈₈₁ −ＲＶ₈₈₁ ）｝ −ＢＰ｛ＣＯＮＶ（ＲＶ₁₄₄₁−Ｖ₁ ）｝ ＝Ｉ₂ ＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（ＲＶ₈₈₁ −Ｖ₈₈₁ ）｝ ＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（Ｖ₁ −ＲＶ₁₄₄₁）｝ （１２） （１１）、（１２）式を一般化すると、下記のようにな
る。 Ｉ_m+1 ＝Ｉ_m ＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（Ｖ_m+880 −ＲＶ_m+880 ）｝ ＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（ＲＶ_m+1440−Ｖ_m ）｝ （１３） Ｉ_m-1 ＝Ｉ_m ＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（ＲＶ_m+879 −Ｖ_m+879 ）｝ ＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（Ｖ_m-1 −ＲＶ_m+1439）｝ （１４） 従って、（１３）式によって第ｍ画像から第（ｍ＋１）
画像を、（１４）式によって第ｍ画像から第（ｍ−１）
画像を再構成することができる。

【００２４】次に、このような原理に基づいた本発明に
よるコンピュータ断層撮影装置の実施例を説明する。図
３は本発明の第１実施例の概略構成を示すブロック図で
ある。Ｘ線管１０から放射され被検体１２を透過したフ
ァンビームが検出器アレイ１４で検出され、データ収集
部１６に入力される。データ収集部１６で得られた投影
データ画像再構成部１８に送られる。画像再構成部１８
で再構成されたＣＴ画像は表示装置２０によって表示さ
れるとともに、画像メモリ２２に記憶される。データ収
集部１６、画像再構成部１８、表示装置２０、画像メモ
リ２２はバスライン２４を介して互いに接続される。

【００２５】図４は図３における画像再構成部１８の概
略構成を示すブロック図である。投影データは前処理回
路３０に供給され、前処理回路３０の出力が生データ記
憶装置３２に記憶される。生データ記憶装置３２の出力
からリフレクション回路３６によってリフレクションデ
ータが作成され、リフレクションデータ記憶装置３８に
記憶される。生データ記憶装置３２、リフレクション回
路３６、リフレクションデータ記憶装置３８はＣＰＵ３
４によって制御される。生データ記憶装置３２とリフレ
クションデータ記憶装置３８の出力が差分回路４０を介
してコンボリューション（ＣＯＮＶ）演算回路４２に供
給される。ＣＯＮＶ回路４２の出力がバックプロジェク
ション（ＢＰ）演算回路４４を介して再構成画像メモリ
４６に供給される。差分回路４０、ＣＯＮＶ回路４２、
ＢＰ回路４４はＣＰＵ５２によって制御される。また、
ＢＰ回路４４には定数設定部５４が接続される。再構成
画像メモリ４６の出力がコントラストスケール回路４８
を介してＣＴ画像メモリ５０に供給される。図１に示し
た流れ図を参照して第１実施例の動作を説明する。 １）ステップ＃１０５で被検体を連続スキャンして投影
データを得る。 ２）ステップ＃１１０でリフレクション法によってリフ
レクションデータを作成する。 ３）ステップ＃１１５で最初に再構成する画像の番号ｍ
を指定する。 ４）ステップ＃１２０で次に示す（１５）式に従って第
ｍ画像を再構成する。 Ｉ_m ＝ＢＰ｛ＣＯＮＶ（Ｖ_m ）｝＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（Ｖ_m+1 ）｝ ＋…＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（Ｖ_i ）｝＋…＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（Ｖ_m+799 ）｝ ＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（ＲＶ _m+880 ）｝＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（ＲＶ_m+881 ）｝ ＋…＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（ＲＶ_j ）｝＋…＋ＢＰ｛ＣＯＮＶ（ＲＶ_m+1439）｝ （１５） ここで、 Ｖ_i ：第ｉビュー ＲＶ_j ：第ｊリフレクションビュー ＣＯＮＶ：コンボリューション演算 ＢＰ：バックプロパゲーション演算

【００２６】５）ステップ＃１２５で次に再構成する画
像の方向を判定する。方向は、例えば３点スイッチなど
によってｍの変化方向を指示することにより選択され
る。スイッチが中立の場合はいずれかの方向が指示され
るまで待つ。マイナス方向にｍを変化することが指示さ
れた場合は、ｍ≧２であればステップ＃１３０に進む。
ｍ＝１の場合は何もしないでステップ＃１２５で待つ。
プラス方向にｍを変化することが指示された場合は、
（ｍ＋１）≦再構成可能な最大画像番号であればステッ
プ＃１５０に進み、そうでなければ、何もしないでステ
ップ＃１２５で待つ。 ６）ステップ＃１２５でマイナス方向が選択された場合
は、ステップ＃１３０で上述した（１４）式によって１
つ前の画像を再構成する。 ７）ステップ＃１３５で、ステップ＃１３０で再構成し
た画像を表示する。 ８）ステップ＃１４０でｍから１をひいてステップ＃１
２５に戻る。 ９）ステップ＃１２５でプラス方向が選択された場合
は、ステップ＃１５０で上述した（１３）式によって１
つ後の画像を再構成する。 ７）ステップ＃１５５で、ステップ＃１５０で再構成し
た画像を表示する。 ８）ステップ＃１６０でｍに１を加算してステップ１２
５に戻る。

【００２７】９）以上の動作を繰返すことにより、ｍを
連続して変化させながら、（１３）式、または（１４）
式により隣接画像を連続して再構成する。ｍの変化方向
はステップ＃１２５で変更してもよいし、ｍの変化を終
了してもよい。

【００２８】以上説明したように第１実施例によれば、
既に再構成した画像に隣接する画像が２回の差分と２回
のコンボリューション、バックプロパゲーションのみで
再構成できるので、連続した画像を高速に再構成するこ
とができる。なお、上述の説明では、リフレクションビ
ューは再構成に先だって予め全て作成したが、そのつど
必要なリフレクションビューを作成するようにしてもよ
い。

【００２９】また、チャンネルの位置が中心線に関して
非対称の場合は、リフレクションビューを作成する際の
リフレクションの補間を２データではなくより多くのデ
ータ、例えば４データで行なう等、補間方法が異なるだ
けで第１実施例と同様に実施できる。

【００３０】さらに、第１実施例は第３世代ＣＴの場合
について説明したが、第４世代ＣＴの場合でも同様に実
施できる。第４世代ＣＴの再構成は、スキャンで得られ
たソースファン投影データをディテクタファン投影デー
タに変換して再構成する方式と、ソースファン投影デー
タの間に０を挿入して再構成する方式とがある。ディテ
クタファンから再構成する場合は、ディテクタファンを
第１実施例の投影データとして扱えば、全く同様に実施
できる。ソースファンのまま再構成する場合は、ソース
ファンを第１実施例の投影データとして扱い、コンボリ
ューションの際に、投影データの間に０を挿入するよう
にすれば第１実施例と同様に実施できる。

【００３１】以下、本発明の他の実施例を説明する。他
の実施例は装置構成は第１実施例と同様であるので、そ
の説明は省略し、動作のみを説明する。また、動作にお
いても、第１実施例と同一部分は説明を省略する。

【００３２】第１実施例では隣接画像を順次再構成し、
それを順次表示しているが、表示は複数（ｎ）画像毎に
行なってもよい。これを行なう第２実施例を次に説明す
る。図５はその流れ図である。第ｍ画像を再構成するス
テップ＃１２０までは第１実施例と同様であるので、図
示は省略する。ステップ＃２００で表示画像間隔ｎ（ｎ
≧１）を指定する。

【００３３】ステップ＃１２５でマイナス方向が指示さ
れた場合は、ステップ＃２０２でｉ＝１とされ、ステッ
プ＃１３０で第（ｍ−１）画像が再構成され、ステップ
＃１４０でｍ←ｍ−１とされる。次に、ステップ＃２０
４でｉ＜ｎか否か判定される。ｉ＜ｎの場合はステップ
＃２０６でｉ←ｉ＋１とされてからステップ＃１３０に
戻り、ｉ＜ｎでない場合はステップ＃１３５で最後に再
構成された画像を表示し、ステップ＃１２５に戻る。

【００３４】ステップ＃１２５でプラス方向が指示され
た場合は、ステップ＃２０８でｉ＝１とされ、ステップ
＃１５０で第（ｍ＋１）画像が再構成され、ステップ＃
１６０でｍ←ｍ＋１とされる。次に、ステップ＃２１０
でｉ＜ｎか否か判定される。ｉ＜ｎの場合はステップ＃
２１２でｉ←ｉ＋１とされてからステップ＃１５０に戻
り、ｉ＜ｎでない場合はステップ＃１５５で最後に再構
成された画像を表示し、ステップ＃１２５に戻る。

【００３５】第２実施例では表示の有無に関わらず（１
３）式、または（１４）式によって各断層像を求めてい
たが、第（ｍ＋ｎ）画像は（１３）式から次のように表
わされる。 同様に、第（ｍ−ｎ）画像は（１４）式から次のように
表わされる。

【００３６】そのため、図５に示した第２実施例のステ
ップ＃１３０で（１４）式によって第（ｍ−１）画像を
計算する代わりに、（１７）式の右辺第２項、第３項の
みを計算し、ステップ＃１３５において表示の前に第ｍ
画像に（１７）式の右辺第２項、第３項の和を加算して
第（ｍ−ｎ）画像を求めてもよい。同様に、ステップ＃
１５０で（１３）式によって第（ｍ＋１）画像を計算す
る代わりに、（１６）式の右辺第２項、第３項のみを計
算し、ステップ＃１５５において表示の前に第ｍ画像に
（１６）式の右辺第２項、第３項の和を加算して第（ｍ
＋ｎ）画像を求めてもよい。

【００３７】なお、上述した実施例においてはスイッチ
により画像番号を順次可変したが、マウス、トラックボ
ールなどのポインタに連動して所望の画像番号を直接指
定してもよい。この場合は、第１実施例のステップ＃１
２５の代わりに、マウス等のポインタからの信号を読み
込み、信号に変化がなければステップ＃１２５で待機
し、変化がある場合は変化量に一定の係数を乗じて変化
すべき画像数ｎを求める。ｎ＞０の場合はプラス方向の
処理を実行し、ｎ＜０の場合はマイナス方向の処理を実
行する。

【００３８】上述の実施例では再構成された画像は表示
はされるが、画像メモリ２２には記憶されない。これは
全ての画像を記憶するためには膨大な記憶メモリ容量を
必要とするためである。しかし、再構成は全ての画像に
ついて行なうが、指定した画像のみを画像メモリ２２に
記憶するようにしてもよい。

【００３９】さらに、再構成画像をそのまま記憶するの
ではなく、タイムカーブを作成してそれを記憶してもよ
い。タイムカーブとはある部分（関心領域）のＣＴ値
（平均値）の時間変化を示すものであり、タイムカーブ
の作成の一例は特願平４−３６０７１号に記載されてい
る。

【００４０】本発明は上述した実施例に限定されず、種
々変形して実施可能である。例えば、上述の説明では放
射線としてはＸ線を説明したが、他の放射線を用いても
よい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、既
に再構成した画像に隣接する位置の画像を、対応する２
つの投影角度の投影データと仮想投影データとの差を求
める演算、２つの差分のコンボリューション、バックプ
ロパゲーション演算、その結果を既に再構成した画像の
加算することのみで再構成することができるので、連続
的に撮影した多数枚の画像を高速に再構成することがで
きるコンピュータ断層撮影装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるコンピュータ断層撮影装置の第１
実施例の動作を示す流れ図。

【図２】第１実施例で用いられる仮想投影データと実際
に収集された投影データとの関係を示す図。

【図３】本発明によるコンピュータ断層撮影装置の第１
実施例の構成を示すブロック図。

【図４】図３に示す画像再構成部の詳細を示す図。

【図５】本発明によるコンピュータ断層撮影装置の第２
実施例の動作を示す流れ図。

【図６】ハーフスキャン方式を説明するための図。

【図７】リフレクション法を説明するためのサイノグラ
ム。

【符号の説明】

１０…Ｘ線管、１２…被検体、１４…検出器アレイ、１
６…データ収集部、１８…画像再構成部、２０…表示装
置、２２…画像メモリ。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体を連続スキャンして投影データを
   収集する収集手段と、 前記収集手段により収集された投影データからリフレク
   ション法により仮想投影データを作成する手段と、 第１の画像を構成する第１投影角度から（当該第１の投
   影角度＋１８０度＋ファン角度）の第１の投影データ群
   と、前記第１の投影角度に隣接する第２の投影角度から
   （当該第２の投影角度＋１８０度＋ファン角度）の第２
   の投影データ群との差分を第１のコンボリューション及
   びバックプロジェクションする手段と、 （前記第１の投影角度＋１８０度＋ファン角度）乃至３
   ６０度の第１の仮想投影データ群と、前記第２の投影角
   度から（前記第２の投影角度＋１８０度＋ファン角度）
   乃至（前記第２の投影角度＋３６０度）の第２の仮想投
   影データ群との差分を第２のコンボリューション及びバ
   ックプロジェクションする手段と、 前記第１及び第２のコンボリューションバックプロジェ
   クションされた結果を前記第１の画像に加えることで、
   前記第１の画像に時間的に隣接する第２の画像を再構成
   する手段と、 を具備することを特徴とするコンピュータ断層撮影装
   置。
2. 【請求項２】 被検体を連続スキャンして投影データを
   収集する収集手段と、 前記収集手段により収集された投影データからリフレク
   ション法により仮想投影データを作成する手段と、 第１の投影角度から（当該第１の投影角度＋１８０度＋
   ファン角度）の第１の投影データ群、及び（前記第１の
   投影角度＋１８０度＋ファン角度）乃至３６０度の第１
   の仮想投影データ群に基づいて第１の画像を再構成する
   手段と、 前記第１の投影角度に隣接する第２の投影角度から（当
   該第２の投影角度＋１８０度＋ファン角度）の第２の投
   影データ群と前記第１の投影データ群との差、前記第２
   の投影角度から（前記第２の投影角度＋１８０度＋ファ
   ン角度）乃至（前記第２の投影角度＋３６０度）の第２
   の仮想投影データ群と前記第１の仮想投影データ群との
   差、及び前記第１の画像に基づいて前記第１の画像と時
   間的にず れた第２の画像を再構成する手段と、 を具備することを特徴とするコンピュータ断層撮影装
   置。
3. 【請求項３】 前記第１の画像及び前記第２の画像にお
   ける所定の関心領域のＣＴ値の時間変化を示すタイムカ
   ーブを作成する手段を更に備えたことを特徴とする請求
   項１又は請求項２記載のコンピュータ断層撮影装置。