JP3313611B2 - 放射線断層撮影方法および装置 - Google Patents
放射線断層撮影方法および装置Info
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放射線断層撮影方
法および装置に関し、特に、広がりと厚みを持つ放射線
ビーム(beam)による複数ビュー(view)方向での被検体の
投影像に基づいて断層像を生成する放射線断層撮影方法
および装置に関する。
法および装置に関し、特に、広がりと厚みを持つ放射線
ビーム(beam)による複数ビュー(view)方向での被検体の
投影像に基づいて断層像を生成する放射線断層撮影方法
および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】放射線断層撮影装置の一例として、例え
ば、Ｘ線ＣＴ(computed tomography)装置がある。Ｘ線
ＣＴ装置においては、放射線としてはＸ線が利用され
る。そして、Ｘ線照射・検出系を被検体の周りで回転
（スキャン(scan)）させて、被検体の周囲の複数のビュ
ー方向でそれぞれＸ線による被検体の投影データ(data)
を測定し、それら投影データに基づいて断層像を生成
（再構成）するようになっている。
ば、Ｘ線ＣＴ(computed tomography)装置がある。Ｘ線
ＣＴ装置においては、放射線としてはＸ線が利用され
る。そして、Ｘ線照射・検出系を被検体の周りで回転
（スキャン(scan)）させて、被検体の周囲の複数のビュ
ー方向でそれぞれＸ線による被検体の投影データ(data)
を測定し、それら投影データに基づいて断層像を生成
（再構成）するようになっている。
【０００３】Ｘ線照射系は、撮影範囲を包含する広がり
を持ち、それに垂直な方向に所定の厚みを持つＸ線ビー
ムを照射する。Ｘ線検出系は、Ｘ線ビームの広がりの方
向に多数のＸ線検出器をアレイ(array) 状に配列した、
多チャンネルのＸ線検出器によって投影データを検出す
る。
を持ち、それに垂直な方向に所定の厚みを持つＸ線ビー
ムを照射する。Ｘ線検出系は、Ｘ線ビームの広がりの方
向に多数のＸ線検出器をアレイ(array) 状に配列した、
多チャンネルのＸ線検出器によって投影データを検出す
る。
【０００４】Ｘ線ビームの厚みは、断層撮影のスライス
(slice) 厚を決定する。スライス厚は、撮影の目的に合
わせて適宜の値に設定される。スライス厚の設定には、
Ｘ線ビームの厚みを調節する例えばコリメータ(collime
ter)等が用いられる。放射線がＸ線ではなく、他の放射
線例えばγ線等である場合も、同様にコリメータ等によ
って放射線ビームの厚みすなわちスライス厚が調節され
る。
(slice) 厚を決定する。スライス厚は、撮影の目的に合
わせて適宜の値に設定される。スライス厚の設定には、
Ｘ線ビームの厚みを調節する例えばコリメータ(collime
ter)等が用いられる。放射線がＸ線ではなく、他の放射
線例えばγ線等である場合も、同様にコリメータ等によ
って放射線ビームの厚みすなわちスライス厚が調節され
る。
【０００５】例えば、肺癌検診等を行う場合は、比較的
厚いスライスでマルチスライス(multi-slice) スキャン
を行い、肺野全体を限られたスライス数で切れ目なく能
率良く撮影するようにしている。また、それに加えて、
薄いスライスによるマルチスライススキャンをも行い、
細部の描写力の良い撮影を行うようにしている。ただ
し、スライス数に制限があるので、薄いスライスによる
マルチスライススキャンは、跳び跳びに離れたスライス
について行われる。
厚いスライスでマルチスライス(multi-slice) スキャン
を行い、肺野全体を限られたスライス数で切れ目なく能
率良く撮影するようにしている。また、それに加えて、
薄いスライスによるマルチスライススキャンをも行い、
細部の描写力の良い撮影を行うようにしている。ただ
し、スライス数に制限があるので、薄いスライスによる
マルチスライススキャンは、跳び跳びに離れたスライス
について行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】設定されたスライス厚
は、一連の断層像を撮影する間は一定に保たれる。この
ため、上記のようなマルチスライススキャンを行う場合
は、先ず、厚いスライスにより肺野全体についての切れ
目のないスキャンを行い、その後にコリメータ等により
スライス厚を設定し直して、あらためて薄いスライスの
スキャンを行わなければならず、能率が悪い。
は、一連の断層像を撮影する間は一定に保たれる。この
ため、上記のようなマルチスライススキャンを行う場合
は、先ず、厚いスライスにより肺野全体についての切れ
目のないスキャンを行い、その後にコリメータ等により
スライス厚を設定し直して、あらためて薄いスライスの
スキャンを行わなければならず、能率が悪い。
【０００７】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、１回の撮影でスライス厚の
異なる複数の断層像を撮影する放射線断層撮影方法およ
び装置を実現することである。
されたもので、その目的は、１回の撮影でスライス厚の
異なる複数の断層像を撮影する放射線断層撮影方法およ
び装置を実現することである。
【０００８】
（１）上記の課題を解決する第１の発明は、広がりと厚
みを持つ放射線ビームによる被検体の投影像を前記放射
線ビームの厚み方向において分割してそれぞれの投影デ
ータを複数のビュー方向で測定し、前記分割した投影像
の各々に関する投影データと前記分割した投影像の全て
に関する投影データとに基づいてそれぞれ断層像を生成
することを特徴とする。
みを持つ放射線ビームによる被検体の投影像を前記放射
線ビームの厚み方向において分割してそれぞれの投影デ
ータを複数のビュー方向で測定し、前記分割した投影像
の各々に関する投影データと前記分割した投影像の全て
に関する投影データとに基づいてそれぞれ断層像を生成
することを特徴とする。
【０００９】第１の発明において、前記分割が不等分割
であることがスライス厚の差異の大きい複数の断層像を
得る点で好ましい。また、第１の発明において、前記放
射線がＸ線であることが、その発生および制御等に関し
実用的な手段が最も充実している点で好ましい。
であることがスライス厚の差異の大きい複数の断層像を
得る点で好ましい。また、第１の発明において、前記放
射線がＸ線であることが、その発生および制御等に関し
実用的な手段が最も充実している点で好ましい。
【００１０】（２）上記の課題を解決する第２の発明
は、広がりと厚みを持つ放射線ビームによる被検体の投
影像を前記放射線ビームの厚み方向において分割してそ
れぞれの投影データを複数のビュー方向で測定する測定
手段と、前記分割した投影像の各々に関する投影データ
と前記分割した投影像の全てに関する投影データとに基
づいてそれぞれ断層像を生成する断層像生成手段とを具
備することを特徴とする。
は、広がりと厚みを持つ放射線ビームによる被検体の投
影像を前記放射線ビームの厚み方向において分割してそ
れぞれの投影データを複数のビュー方向で測定する測定
手段と、前記分割した投影像の各々に関する投影データ
と前記分割した投影像の全てに関する投影データとに基
づいてそれぞれ断層像を生成する断層像生成手段とを具
備することを特徴とする。
【００１１】第２の発明において、前記測定手段が、前
記放射線ビームによる被検体の投影像を前記放射線ビー
ムの厚み方向において不等分割する分割手段を備えるこ
とが、スライス厚の差異の大きい複数の断層像を得る点
で好ましい。
記放射線ビームによる被検体の投影像を前記放射線ビー
ムの厚み方向において不等分割する分割手段を備えるこ
とが、スライス厚の差異の大きい複数の断層像を得る点
で好ましい。
【００１２】また、第２の発明において、前記測定手段
が、前記放射線ビームによる被検体の投影像を前記放射
線ビームの厚み方向において分割する厚みを調節する厚
み調節手段を備えることが、断層像のスライス厚を調節
する点で好ましい。
が、前記放射線ビームによる被検体の投影像を前記放射
線ビームの厚み方向において分割する厚みを調節する厚
み調節手段を備えることが、断層像のスライス厚を調節
する点で好ましい。
【００１３】また、第２の発明において、前記放射線が
Ｘ線であることが、その発生および制御等に関し実用的
な手段が最も充実している点で好ましい。 （３）上記の課題を解決する第３の発明は、広がりと厚
みを持つ放射線ビームによる被検体の投影像を前記放射
線ビームの厚み方向に並設された複数の放射線検出器を
用いて複数のビュー方向で測定する測定手段と、前記測
定手段における前記複数の放射線検出器の各々によって
得られる投影データと前記複数の放射線検出器の全てに
よって得られる投影データとに基づいてそれぞれ断層像
を生成する断層像生成手段とを具備することを特徴とす
る。
Ｘ線であることが、その発生および制御等に関し実用的
な手段が最も充実している点で好ましい。 （３）上記の課題を解決する第３の発明は、広がりと厚
みを持つ放射線ビームによる被検体の投影像を前記放射
線ビームの厚み方向に並設された複数の放射線検出器を
用いて複数のビュー方向で測定する測定手段と、前記測
定手段における前記複数の放射線検出器の各々によって
得られる投影データと前記複数の放射線検出器の全てに
よって得られる投影データとに基づいてそれぞれ断層像
を生成する断層像生成手段とを具備することを特徴とす
る。
【００１４】第３の発明において、前記測定手段が、前
記放射線ビームによる被検体の投影像を前記複数の放射
線検出器に前記放射線ビームの厚み方向において不等分
に配分する配分手段を備えることが、スライス厚の差異
の大きい複数の断層像を得る点で好ましい。
記放射線ビームによる被検体の投影像を前記複数の放射
線検出器に前記放射線ビームの厚み方向において不等分
に配分する配分手段を備えることが、スライス厚の差異
の大きい複数の断層像を得る点で好ましい。
【００１５】また、第３の発明において、前記測定手段
が、前記放射線ビームによる被検体の投影像の厚みを調
節する厚み調節手段を備えることが、断層像のスライス
厚を調節する点で好ましい。
が、前記放射線ビームによる被検体の投影像の厚みを調
節する厚み調節手段を備えることが、断層像のスライス
厚を調節する点で好ましい。
【００１６】また、第３の発明において、前記放射線が
Ｘ線であることが、その発生および制御等に関し実用的
な手段が最も充実している点で好ましい。 （作用）放射線ビームの厚み方向において分割した被検
体の投影像について、それぞれ投影データを測定して複
数系列の投影データを得る。そして、全系列の投影デー
タに基づいて放射線ビームの厚みに対応したスライス厚
を持つ断層像を生成し、１系列の投影データに基づいて
より薄いスライス厚を持つ断層像を生成する。
Ｘ線であることが、その発生および制御等に関し実用的
な手段が最も充実している点で好ましい。 （作用）放射線ビームの厚み方向において分割した被検
体の投影像について、それぞれ投影データを測定して複
数系列の投影データを得る。そして、全系列の投影デー
タに基づいて放射線ビームの厚みに対応したスライス厚
を持つ断層像を生成し、１系列の投影データに基づいて
より薄いスライス厚を持つ断層像を生成する。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。
【００１８】図１にＸ線ＣＴ装置のブロック(block) 図
を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。な
お、本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施
の形態の一例が示される。また、本装置の動作によっ
て、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示され
る。
を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例である。な
お、本装置の構成によって、本発明の装置に関する実施
の形態の一例が示される。また、本装置の動作によっ
て、本発明の方法に関する実施の形態の一例が示され
る。
【００１９】（構成）本装置の構成を説明する。図１に
示すように、本装置は、走査ガントリ(gantry)２と、撮
影テーブル４と、操作コンソール(console) ６を備えて
いる。
示すように、本装置は、走査ガントリ(gantry)２と、撮
影テーブル４と、操作コンソール(console) ６を備えて
いる。
【００２０】走査ガントリ２は、放射線源としてのＸ線
管２０を有する。Ｘ線管２０から放射されたＸ線は、コ
リメータ(collimater)２２により例えば扇状のＸ線ビー
ムとなるように成形され、検出器アレイ(array) ２４に
照射されるようになっている。
管２０を有する。Ｘ線管２０から放射されたＸ線は、コ
リメータ(collimater)２２により例えば扇状のＸ線ビー
ムとなるように成形され、検出器アレイ(array) ２４に
照射されるようになっている。
【００２１】検出器アレイ２４は、扇状のＸ線ビームの
広がりの方向にアレイ状に配列された複数のＸ線検出器
を有する。検出器アレイ２４の構成については後にあら
ためて説明する。
広がりの方向にアレイ状に配列された複数のＸ線検出器
を有する。検出器アレイ２４の構成については後にあら
ためて説明する。
【００２２】Ｘ線管２０、コリメータ２２および検出器
アレイ２４は、Ｘ線照射・検出系を構成する。Ｘ線照射
・検出系の構成については後にあらためて説明する。検
出器アレイ２４にはデータ収集部２６が接続されてい
る。データ収集部２６は、検出器アレイ２４の個々のＸ
線検出器の検出データを収集するようになっている。
アレイ２４は、Ｘ線照射・検出系を構成する。Ｘ線照射
・検出系の構成については後にあらためて説明する。検
出器アレイ２４にはデータ収集部２６が接続されてい
る。データ収集部２６は、検出器アレイ２４の個々のＸ
線検出器の検出データを収集するようになっている。
【００２３】Ｘ線管２０からのＸ線の照射は、Ｘ線コン
トローラ(controller)２８によって制御されるようにな
っている。なお、Ｘ線管２０とＸ線コントローラ２８と
の接続関係については図示を省略する。
トローラ(controller)２８によって制御されるようにな
っている。なお、Ｘ線管２０とＸ線コントローラ２８と
の接続関係については図示を省略する。
【００２４】コリメータ２２のＸ線通過開口（アパーチ
ャ(aperture)）は、コリメータコントローラ３０によっ
て調節されるようになっている。なお、コリメータ２２
とコリメータコントローラ３０との接続関係については
図示を省略する。
ャ(aperture)）は、コリメータコントローラ３０によっ
て調節されるようになっている。なお、コリメータ２２
とコリメータコントローラ３０との接続関係については
図示を省略する。
【００２５】以上のＸ線管２０乃至コリメータコントロ
ーラ３０が、走査ガントリ２の回転部３２に搭載されて
いる。回転部３２の回転は、回転コントローラ３４によ
って制御されるようになっている。なお、回転部３２と
回転コントローラ３４との接続関係については図示を省
略する。
ーラ３０が、走査ガントリ２の回転部３２に搭載されて
いる。回転部３２の回転は、回転コントローラ３４によ
って制御されるようになっている。なお、回転部３２と
回転コントローラ３４との接続関係については図示を省
略する。
【００２６】撮影テーブル４は、図示しない被検体を走
査ガントリ２のＸ線照射空間に搬入および搬出するよう
になっている。被検体とＸ線照射空間との関係について
は後にあらためて説明する。
査ガントリ２のＸ線照射空間に搬入および搬出するよう
になっている。被検体とＸ線照射空間との関係について
は後にあらためて説明する。
【００２７】操作コンソール６は、中央処理装置６０を
有している。中央処理装置６０は、例えばコンピュータ
(computer)等によって実現される。中央処理装置６０に
は、制御インタフェース６２が接続されている。制御イ
ンタフェース６２には、走査ガントリ２と撮影テーブル
４が接続されている。
有している。中央処理装置６０は、例えばコンピュータ
(computer)等によって実現される。中央処理装置６０に
は、制御インタフェース６２が接続されている。制御イ
ンタフェース６２には、走査ガントリ２と撮影テーブル
４が接続されている。
【００２８】中央処理装置６０は制御インタフェース６
２を通じて走査ガントリ２および撮影テーブル４を制御
するようになっている。走査ガントリ２内のデータ収集
部２６、Ｘ線コントローラ２８、コリメータコントロー
ラ３０および回転コントローラ３４が制御インタフェー
ス６２によって制御される。なお、それら各部と制御イ
ンタフェース６２との個別の接続については図示を省略
する。
２を通じて走査ガントリ２および撮影テーブル４を制御
するようになっている。走査ガントリ２内のデータ収集
部２６、Ｘ線コントローラ２８、コリメータコントロー
ラ３０および回転コントローラ３４が制御インタフェー
ス６２によって制御される。なお、それら各部と制御イ
ンタフェース６２との個別の接続については図示を省略
する。
【００２９】中央処理装置６０には、また、データ収集
バッファ６４が接続されている。データ収集バッファ６
４には、走査ガントリ２のデータ収集部２６が接続され
ている。データ収集部２６で収集されたデータがデータ
収集バッファ６４に入力される。データ収集バッファ６
４は、入力データを一時的に記憶する。中央処理装置６
０には、また、記憶装置６６が接続されている。記憶装
置６６は、各種のデータや再構成画像およびプログラム
(program) 等を記憶する。
バッファ６４が接続されている。データ収集バッファ６
４には、走査ガントリ２のデータ収集部２６が接続され
ている。データ収集部２６で収集されたデータがデータ
収集バッファ６４に入力される。データ収集バッファ６
４は、入力データを一時的に記憶する。中央処理装置６
０には、また、記憶装置６６が接続されている。記憶装
置６６は、各種のデータや再構成画像およびプログラム
(program) 等を記憶する。
【００３０】中央処理装置６０には、また、表示装置６
８と操作装置７０がそれぞれ接続されている。表示装置
６８は、中央処理装置６０から出力される再構成画像や
その他の情報を表示するようになっている。操作装置７
０は、操作者によって操作され、各種の指示や情報等を
中央処理装置６０に入力するようになっている。
８と操作装置７０がそれぞれ接続されている。表示装置
６８は、中央処理装置６０から出力される再構成画像や
その他の情報を表示するようになっている。操作装置７
０は、操作者によって操作され、各種の指示や情報等を
中央処理装置６０に入力するようになっている。
【００３１】図２に、検出器アレイ２４の模式的構成を
示す。検出器アレイ２４は、第１列の検出器アレイ２４
０と第２列の検出器アレイ２４２とを一体化したものと
なっている。第１列の検出器アレイ２４０と第２列の検
出器アレイ２４２は、本発明における複数の放射線検出
器の実施の形態の一例である。
示す。検出器アレイ２４は、第１列の検出器アレイ２４
０と第２列の検出器アレイ２４２とを一体化したものと
なっている。第１列の検出器アレイ２４０と第２列の検
出器アレイ２４２は、本発明における複数の放射線検出
器の実施の形態の一例である。
【００３２】第１列の検出器アレイ２４０は、多数（例
えば１０００個）のＸ線検出器２４０（ｉ）を円弧状に
配列した多チャンネルの検出器アレイを形成している。
ｉはチャンネル番号であり例えばｉ＝１〜１０００であ
る。同様に、第２列の検出器アレイ２４２も多数のＸ線
検出器２４２（ｉ）を円弧状に配列した多チャンネルの
検出器アレイを形成している。
えば１０００個）のＸ線検出器２４０（ｉ）を円弧状に
配列した多チャンネルの検出器アレイを形成している。
ｉはチャンネル番号であり例えばｉ＝１〜１０００であ
る。同様に、第２列の検出器アレイ２４２も多数のＸ線
検出器２４２（ｉ）を円弧状に配列した多チャンネルの
検出器アレイを形成している。
【００３３】図３に、Ｘ線照射・検出系におけるＸ線管
２０とコリメータ２２と検出器アレイ２４の相互関係を
示す。なお、図３の（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図で
ある。同図に示すように、Ｘ線管２０から放射されたＸ
線は、コリメータ２２により扇状のＸ線ビーム４０とな
るように成形され、検出器アレイ２４に照射されるよう
になっている。扇状のＸ線ビーム４０は、本発明におけ
る広がりと厚みを持つ放射線ビームの実施の形態の一例
である。
２０とコリメータ２２と検出器アレイ２４の相互関係を
示す。なお、図３の（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図で
ある。同図に示すように、Ｘ線管２０から放射されたＸ
線は、コリメータ２２により扇状のＸ線ビーム４０とな
るように成形され、検出器アレイ２４に照射されるよう
になっている。扇状のＸ線ビーム４０は、本発明におけ
る広がりと厚みを持つ放射線ビームの実施の形態の一例
である。
【００３４】Ｘ線ビーム４０の扇面に体軸を交叉させて
被検体が搬入される。その状態を図４に示す。同図に示
すように、Ｘ線ビーム４０によってスライスされた被検
体８の投影像が検出器アレイ２４に投影される。被検体
８のアイソセンタ(isocenter) におけるＸ線ビーム４０
の厚みが、被検体８のスライス厚ｔｈを与える。スライ
ス厚ｔｈはコリメータ２２のＸ線通過開口によって定ま
る。コリメータ２２は、本発明における厚み調節手段の
実施の形態の一例である。
被検体が搬入される。その状態を図４に示す。同図に示
すように、Ｘ線ビーム４０によってスライスされた被検
体８の投影像が検出器アレイ２４に投影される。被検体
８のアイソセンタ(isocenter) におけるＸ線ビーム４０
の厚みが、被検体８のスライス厚ｔｈを与える。スライ
ス厚ｔｈはコリメータ２２のＸ線通過開口によって定ま
る。コリメータ２２は、本発明における厚み調節手段の
実施の形態の一例である。
【００３５】スライス厚ｔｈの投影像は、第１列の検出
器アレイ２４０と第２列の検出器アレイ２４２に跨がっ
て投影されるようになっている。言い換えれば、Ｘ線ビ
ーム４０による被検体の投影像がＸ線ビーム４０の厚み
方向において２分割されて、２つの投影像としてそれぞ
れ投影されることになる。これによって、厚み方向に隣
合う２つのスライスの投影像についての投影データが、
第１列の検出器アレイ２４０と第２列の検出器アレイ２
４２によってそれぞれ得られるようになる。投影データ
は、本発明における投影データの実施の形態の一例であ
る。
器アレイ２４０と第２列の検出器アレイ２４２に跨がっ
て投影されるようになっている。言い換えれば、Ｘ線ビ
ーム４０による被検体の投影像がＸ線ビーム４０の厚み
方向において２分割されて、２つの投影像としてそれぞ
れ投影されることになる。これによって、厚み方向に隣
合う２つのスライスの投影像についての投影データが、
第１列の検出器アレイ２４０と第２列の検出器アレイ２
４２によってそれぞれ得られるようになる。投影データ
は、本発明における投影データの実施の形態の一例であ
る。
【００３６】スライス厚ｔｈを分割する比率は、コリメ
ータ２２によって調節できるようになっている。すなわ
ち、例えば、図５に模式的に示すように、コリメータ２
２の一方のコリメータ片２２２をＸ線通過開口を狭める
方向に変位させることにより、第２列の検出器アレイ２
４２における投影像のスライス厚を薄く（比率を小さ
く）することができる。また、他方のコリメータ片２２
０を動かしてＸ線通過開口を大きくすることにより、第
１列の検出器アレイ２４０における投影像のスライス厚
を厚く（比率を大きく）することができる。両者の比率
を逆にするときは、コリメータ片２２０，２２２の移動
方向を逆にする。
ータ２２によって調節できるようになっている。すなわ
ち、例えば、図５に模式的に示すように、コリメータ２
２の一方のコリメータ片２２２をＸ線通過開口を狭める
方向に変位させることにより、第２列の検出器アレイ２
４２における投影像のスライス厚を薄く（比率を小さ
く）することができる。また、他方のコリメータ片２２
０を動かしてＸ線通過開口を大きくすることにより、第
１列の検出器アレイ２４０における投影像のスライス厚
を厚く（比率を大きく）することができる。両者の比率
を逆にするときは、コリメータ片２２０，２２２の移動
方向を逆にする。
【００３７】あるいは、スライス厚ｔｈを設定したコリ
メータ２２のアパーチャを固定して、検出器アレイ２４
を破線矢印で示すようにスライス厚ｔｈの方向にコリメ
ータ２２に関して相対的に変位させるようにしても良
い。これは、スライス厚の調節と分割比率の調節を別々
にする点で好ましい。これに対して、上記のように全て
コリメータ２２で行うのは調節箇所を共通化する点で好
ましい。
メータ２２のアパーチャを固定して、検出器アレイ２４
を破線矢印で示すようにスライス厚ｔｈの方向にコリメ
ータ２２に関して相対的に変位させるようにしても良
い。これは、スライス厚の調節と分割比率の調節を別々
にする点で好ましい。これに対して、上記のように全て
コリメータ２２で行うのは調節箇所を共通化する点で好
ましい。
【００３８】これによって、第１列の検出器アレイ２４
０と第２列の検出器アレイ２４２により、スライス厚方
向に非対称に分割された投影像、すなわち、スライス厚
の異なる２つの投影像について、それぞれ投影データを
得ることができる。２つの投影像はスライス厚方向に隣
接するものとなる。コリメータ２２と検出器アレイ２４
は、本発明における分割手段の実施の形態の一例であ
る。また、本発明における配分手段の実施の形態の一例
である。２列の検出器アレイ２４０および２４２を有す
る検出器アレイ２４は、分割手段の構成を簡素化する点
で好ましい。
０と第２列の検出器アレイ２４２により、スライス厚方
向に非対称に分割された投影像、すなわち、スライス厚
の異なる２つの投影像について、それぞれ投影データを
得ることができる。２つの投影像はスライス厚方向に隣
接するものとなる。コリメータ２２と検出器アレイ２４
は、本発明における分割手段の実施の形態の一例であ
る。また、本発明における配分手段の実施の形態の一例
である。２列の検出器アレイ２４０および２４２を有す
る検出器アレイ２４は、分割手段の構成を簡素化する点
で好ましい。
【００３９】Ｘ線管２０とコリメータ２２と検出器アレ
イ２４とからなるＸ線照射・検出系は、それらの相互関
係を保ったまま被検体８の体軸の周りを回転（スキャ
ン）する。スキャンの１回転当たり複数（例えば１００
０）のビュー角度で被検体の投影データが収集される。
投影データの収集は、検出器アレイ２４−データ収集部
２６−データ収集バッファ６２の系統によって行われ
る。投影データの収集は隣接する２スライスの投影像に
ついて並行的に行われる。Ｘ線管２０乃至データ収集部
２６およびデータ収集バッファ６２は、本発明における
測定手段の実施の形態の一例である。
イ２４とからなるＸ線照射・検出系は、それらの相互関
係を保ったまま被検体８の体軸の周りを回転（スキャ
ン）する。スキャンの１回転当たり複数（例えば１００
０）のビュー角度で被検体の投影データが収集される。
投影データの収集は、検出器アレイ２４−データ収集部
２６−データ収集バッファ６２の系統によって行われ
る。投影データの収集は隣接する２スライスの投影像に
ついて並行的に行われる。Ｘ線管２０乃至データ収集部
２６およびデータ収集バッファ６２は、本発明における
測定手段の実施の形態の一例である。
【００４０】データ収集バッファ６２に収集された２ス
ライス分の投影データに基づいて、中央処理装置６０に
より断層像の生成すなわち画像再構成が行われる。中央
処理装置６０は、本発明における断層像生成手段の実施
の形態の一例である。画像再構成は、１回転のスキャン
で得られた例えば１０００ビューの投影データを、例え
ばフィルタード・バックプロジェクション(filtered ba
ck-projection)処理すること等によって行われる。中央
処理装置６０による画像再構成については後にあらため
て説明する。
ライス分の投影データに基づいて、中央処理装置６０に
より断層像の生成すなわち画像再構成が行われる。中央
処理装置６０は、本発明における断層像生成手段の実施
の形態の一例である。画像再構成は、１回転のスキャン
で得られた例えば１０００ビューの投影データを、例え
ばフィルタード・バックプロジェクション(filtered ba
ck-projection)処理すること等によって行われる。中央
処理装置６０による画像再構成については後にあらため
て説明する。
【００４１】（動作）本装置の動作を説明する。図６
に、本装置の動作のフロー(flow)図を示す。操作装置７
０を通じて操作者から中央処理装置６０に与えられる指
令等に基づいて、本装置の動作が開始する。
に、本装置の動作のフロー(flow)図を示す。操作装置７
０を通じて操作者から中央処理装置６０に与えられる指
令等に基づいて、本装置の動作が開始する。
【００４２】先ず、ステップ１００において、スキャン
計画の作成が行われる。スキャン計画の作成は、例え
ば、操作者が表示装置６８と操作装置７０を介して中央
処理装置６０と対話すること等によって行われる。スキ
ャン計画により、被検体８の撮影範囲が設定され、ま
た、それに適合した撮影条件が設定される。
計画の作成が行われる。スキャン計画の作成は、例え
ば、操作者が表示装置６８と操作装置７０を介して中央
処理装置６０と対話すること等によって行われる。スキ
ャン計画により、被検体８の撮影範囲が設定され、ま
た、それに適合した撮影条件が設定される。
【００４３】ここでは、一例として、肺野全体を撮影範
囲とし、肺野撮影に適したＸ線強度やその他の撮影条件
が設定される。また、肺野全体を撮影するため、スライ
ス位置を順次変更しながら複数の断層像を撮影するいわ
ゆるマルチスライススキャンが採用されたとする。
囲とし、肺野撮影に適したＸ線強度やその他の撮影条件
が設定される。また、肺野全体を撮影するため、スライ
ス位置を順次変更しながら複数の断層像を撮影するいわ
ゆるマルチスライススキャンが採用されたとする。
【００４４】次に、ステップ１０２において、スライス
厚およびその分割が設定される。ここでは、例えば、ス
ライス厚として１０ｍｍが設定され、その分割として
７：３の分割比が設定されたとする。この設定も、操作
者が表示装置６８と操作装置７０を介して中央処理装置
６０と対話すること等によって行われる。
厚およびその分割が設定される。ここでは、例えば、ス
ライス厚として１０ｍｍが設定され、その分割として
７：３の分割比が設定されたとする。この設定も、操作
者が表示装置６８と操作装置７０を介して中央処理装置
６０と対話すること等によって行われる。
【００４５】次に、ステップ１０４において、Ｘ線ビー
ムの厚み調節とその配分が行われる。Ｘ線ビームの厚み
調節とその配分は、上記のスライス厚およびその分割の
設定に基づき、中央処理装置６０がコリメータコントロ
ーラ３０を通じてコリメータ２２を制御することによっ
て行われる。
ムの厚み調節とその配分が行われる。Ｘ線ビームの厚み
調節とその配分は、上記のスライス厚およびその分割の
設定に基づき、中央処理装置６０がコリメータコントロ
ーラ３０を通じてコリメータ２２を制御することによっ
て行われる。
【００４６】これにより、例えば図５において、Ｘ線ビ
ームの厚みｔｈが１０ｍｍとされ、この厚みが、７：３
で配分されることにより、第１列の検出器アレイ２４０
に照射されるＸ線ビームの厚みが７ｍｍ、第２列の検出
器アレイ２４２に照射されるＸ線ビームの厚みが３ｍｍ
とされる。
ームの厚みｔｈが１０ｍｍとされ、この厚みが、７：３
で配分されることにより、第１列の検出器アレイ２４０
に照射されるＸ線ビームの厚みが７ｍｍ、第２列の検出
器アレイ２４２に照射されるＸ線ビームの厚みが３ｍｍ
とされる。
【００４７】次に、ステップ１０６において、スキャン
が開始される。以後、中央処理装置６０によって走査ガ
ントリ２と撮影テーブル４が制御され、マルチスライス
スキャンが実行される。これによって、Ｘ線照射・検出
系が１回転するたびに、撮影テーブル４が１０ｍｍずつ
間欠的に送られ、厚さが１０ｍｍの連続する複数のスラ
イスが順次スキャンされる。
が開始される。以後、中央処理装置６０によって走査ガ
ントリ２と撮影テーブル４が制御され、マルチスライス
スキャンが実行される。これによって、Ｘ線照射・検出
系が１回転するたびに、撮影テーブル４が１０ｍｍずつ
間欠的に送られ、厚さが１０ｍｍの連続する複数のスラ
イスが順次スキャンされる。
【００４８】各スキャン位置ごとに、ステップ１０８，
１０８’において、２列の検出器アレイ２４０，２４２
を通じて、それぞれ７ｍｍ(thick) スライスおよび３ｍ
ｍ（thin) スライスによる投影データが並行的に収集さ
れる。
１０８’において、２列の検出器アレイ２４０，２４２
を通じて、それぞれ７ｍｍ(thick) スライスおよび３ｍ
ｍ（thin) スライスによる投影データが並行的に収集さ
れる。
【００４９】その様子を模式的に示したものが図７であ
る。同図において、厚いスライスが７ｍｍスライス、薄
いスライスが３ｍｍスライス、和のスライスが１０ｍｍ
スライスである。
る。同図において、厚いスライスが７ｍｍスライス、薄
いスライスが３ｍｍスライス、和のスライスが１０ｍｍ
スライスである。
【００５０】次に、ステップ１１０，１１０’におい
て、各スキャン位置ごとに、これら２つのスライスの投
影データについて、それぞれ前処理が行われる。これら
の前処理により、例えば、各スライス厚に対応した各列
の検出器アレイごとの感度補正等が行われる。
て、各スキャン位置ごとに、これら２つのスライスの投
影データについて、それぞれ前処理が行われる。これら
の前処理により、例えば、各スライス厚に対応した各列
の検出器アレイごとの感度補正等が行われる。
【００５１】次に、ステップ１１２において、各スキャ
ン位置ごとに、２つのスライスの投影データの加算が行
われる。投影データの加算は、同じビュー同士で行われ
る。この加算によって、２つのスライス厚を足し合わせ
たスライス厚、すなわち、１０ｍｍスライスの投影デー
タに相当する投影データが形成される。
ン位置ごとに、２つのスライスの投影データの加算が行
われる。投影データの加算は、同じビュー同士で行われ
る。この加算によって、２つのスライス厚を足し合わせ
たスライス厚、すなわち、１０ｍｍスライスの投影デー
タに相当する投影データが形成される。
【００５２】次に、ステップ１１４，１１４’，１１
４''において、各スキャン位置ごとに、それぞれ画像再
構成が行われる。ステップ１１４では、７ｍｍスライス
の投影データに基づく画像再構成が行われる。ステップ
１１４’では、３ｍｍスライスの投影データに基づく画
像再構成が行われる。ステップ１１４''では、実質的な
１０ｍｍスライスの投影データに基づく画像再構成が行
われる。これによって、１つのスキャン位置当たりスラ
イス厚の異なる３つの断層像が得られる。
４''において、各スキャン位置ごとに、それぞれ画像再
構成が行われる。ステップ１１４では、７ｍｍスライス
の投影データに基づく画像再構成が行われる。ステップ
１１４’では、３ｍｍスライスの投影データに基づく画
像再構成が行われる。ステップ１１４''では、実質的な
１０ｍｍスライスの投影データに基づく画像再構成が行
われる。これによって、１つのスキャン位置当たりスラ
イス厚の異なる３つの断層像が得られる。
【００５３】１０ｍｍスライスの複数の断層像は、スラ
イス厚方向に連続する複数のスライスについての断層像
となる。７ｍｍスライスの複数の断層像は、スライス厚
方向に３ｍｍ間隔で並ぶ複数のスライスについての断層
像となる。３ｍｍスライスの複数の断層像は、スライス
厚方向に７ｍｍ間隔で並ぶ複数のスライスについての断
層像となる。
イス厚方向に連続する複数のスライスについての断層像
となる。７ｍｍスライスの複数の断層像は、スライス厚
方向に３ｍｍ間隔で並ぶ複数のスライスについての断層
像となる。３ｍｍスライスの複数の断層像は、スライス
厚方向に７ｍｍ間隔で並ぶ複数のスライスについての断
層像となる。
【００５４】これらの画像の再構成には、それぞれのス
ライス厚に適合した再構成関数が用いられる。例えば、
１０ｍｍスライスおよび７ｍｍスライスの投影データに
ついていては、低域強調型の再構成関数が用いられる。
これによって、体内組織の実質部の描写性が良い断層像
がそれぞれ得られる。３ｍｍスライスの投影データにつ
いては、高域強調型の再構成関数が用いられる。これに
よって、体内組織の細部の描写性が良い断層像が得られ
る。
ライス厚に適合した再構成関数が用いられる。例えば、
１０ｍｍスライスおよび７ｍｍスライスの投影データに
ついていては、低域強調型の再構成関数が用いられる。
これによって、体内組織の実質部の描写性が良い断層像
がそれぞれ得られる。３ｍｍスライスの投影データにつ
いては、高域強調型の再構成関数が用いられる。これに
よって、体内組織の細部の描写性が良い断層像が得られ
る。
【００５５】すなわち、１回のマルチスライススキャン
で、肺野全体を連続的に撮影した複数の１０ｍｍスライ
スの断層像と、一定間隔でサンプリング(sampling)的に
撮影した複数の３ｍｍスライスの細密断層像とが一挙に
得られる。すなわち、スライス厚の差異が大きい２種類
の断層像が一挙に得られる。このため、従来のようにス
ライス厚を変えてマルチスライススキャンを２度行う必
要はなく、極めて能率が良い。
で、肺野全体を連続的に撮影した複数の１０ｍｍスライ
スの断層像と、一定間隔でサンプリング(sampling)的に
撮影した複数の３ｍｍスライスの細密断層像とが一挙に
得られる。すなわち、スライス厚の差異が大きい２種類
の断層像が一挙に得られる。このため、従来のようにス
ライス厚を変えてマルチスライススキャンを２度行う必
要はなく、極めて能率が良い。
【００５６】次に、ステップ１１６，１１６’，１１
６''において、それぞれ画像の表示および記憶が行われ
る。画像の表示は表示装置６８によって行われる。画像
の記憶は記憶装置７０によって行われる。
６''において、それぞれ画像の表示および記憶が行われ
る。画像の表示は表示装置６８によって行われる。画像
の記憶は記憶装置７０によって行われる。
【００５７】表示装置６８に表示された１０ｍｍスライ
スの複数の断層像を観察することにより、肺野全体を連
続的にもれなく診断することができる。さらに、表示装
置６８に表示された３ｍｍスライスの複数の断層像を観
察することにより、肺野を一定間隔ごとに精密に診断す
ることができる。また、７ｍｍスライスの断層像も必要
に応じて診断に利用される。
スの複数の断層像を観察することにより、肺野全体を連
続的にもれなく診断することができる。さらに、表示装
置６８に表示された３ｍｍスライスの複数の断層像を観
察することにより、肺野を一定間隔ごとに精密に診断す
ることができる。また、７ｍｍスライスの断層像も必要
に応じて診断に利用される。
【００５８】以上は、検出器アレイを２列とした例であ
るが、検出器アレイは２列に限らず３列以上の多列と
し、それらに跨がってＸ線ビームを照射するようにして
も良い。これは、一挙に撮影する断層像を４以上にする
点で好ましい。
るが、検出器アレイは２列に限らず３列以上の多列と
し、それらに跨がってＸ線ビームを照射するようにして
も良い。これは、一挙に撮影する断層像を４以上にする
点で好ましい。
【００５９】また、マルチスライススキャンの例につい
て説明したが、シングル(single)スライススキャンを行
う場合でも、スライス厚が異なる複数の断層像を一挙に
撮影できることは撮影能率向上に大きな効果がある。
て説明したが、シングル(single)スライススキャンを行
う場合でも、スライス厚が異なる複数の断層像を一挙に
撮影できることは撮影能率向上に大きな効果がある。
【００６０】また、放射線としてＸ線を用いる例につい
て説明したが、放射線はＸ線に限定するものではなく、
γ線等の他の種類の放射線を利用するようにしても良
い。もっとも、現時点では、発生手段および制御手段が
充実している点で、Ｘ線を採用するのが好ましい。
て説明したが、放射線はＸ線に限定するものではなく、
γ線等の他の種類の放射線を利用するようにしても良
い。もっとも、現時点では、発生手段および制御手段が
充実している点で、Ｘ線を採用するのが好ましい。
【００６１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明で
は、広がりと厚みを持つ放射線ビームによる被検体の投
影像を放射線ビームの厚み方向において分割してそれぞ
れの投影データを複数のビュー方向で測定し、分割した
投影像の各々に関する投影データと分割した投影像の全
てに関する投影データとに基づいてそれぞれ断層像を生
成するようにしたので、１回の撮影でスライス厚の異な
る複数の断層像を撮影する放射線断層撮影方法または装
置を実現することができる。
は、広がりと厚みを持つ放射線ビームによる被検体の投
影像を放射線ビームの厚み方向において分割してそれぞ
れの投影データを複数のビュー方向で測定し、分割した
投影像の各々に関する投影データと分割した投影像の全
てに関する投影データとに基づいてそれぞれ断層像を生
成するようにしたので、１回の撮影でスライス厚の異な
る複数の断層像を撮影する放射線断層撮影方法または装
置を実現することができる。
【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。
である。
【図２】本発明の実施の形態の一例の装置におけるＸ線
検出器アレイの模式的構成図である。
検出器アレイの模式的構成図である。
【図３】本発明の実施の形態の一例の装置におけるＸ線
照射・検出系の模式的構成図である。
照射・検出系の模式的構成図である。
【図４】本発明の実施の形態の一例の装置におけるＸ線
照射・検出系の模式的構成図である。
照射・検出系の模式的構成図である。
【図５】本発明の実施の形態の一例の装置においてＸ線
ビームによる投影像を分割する一例を示す模式図であ
る。
ビームによる投影像を分割する一例を示す模式図であ
る。
【図６】本発明の実施の形態の一例の装置の動作を示す
フロー図である。
フロー図である。
【図７】本発明の実施の形態の一例の装置によるマルチ
スライススキャンの一例を示す模式図である。
スライススキャンの一例を示す模式図である。
２ 走査ガントリ ２０ Ｘ線管 ２２ コリメータ ２４ 検出器アレイ ２６ データ収集部 ２８ Ｘ線コントローラ ３０ コリメータコントローラ ３２ 回転部 ３４ 回転コントローラ ４ 撮影テーブル ６ 操作コンソール ６０ 中央処理装置 ６２ 制御インタフェース ６４ データ収集バッファ ６６ 記憶装置 ６８ 表示装置 ７０ 操作装置 ２４０，２４２ 検出器アレイ ４０ Ｘ線ビーム ８ 被検体 ２２０，２２２ コリメータ片
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−169912（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−215187（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−75943（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−169911（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−124147（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−10203（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−224929（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61B 6/00 - 6/14
Claims (2)
- 【請求項１】 広がりと厚みを持つ放射線ビームによる
被検体の所定の断層位置の投影像を、前記放射線ビーム
の厚み方向に並設されておりその厚み方向における幅が
同じである２列の放射線検出器を用いて、前記放射線ビ
ームの厚み方向において分割した投影データとして複数
のビュー方向で測定する測定手段であって、前記放射線
ビームを前記放射線ビームの厚み方向に並設された２列
の放射線検出器に不均等に照射することにより、前記放
射線ビームによる被検体の投影像を前記２列の放射線検
出器に前記放射線ビーム厚み方向において不均等に配分
する配分手段を有する測定手段と、 前記被検体の所定の断層位置において、前記測定手段に
おける前記２列の放射線検出器の各々によって得られる
各投影データに基いた各断層像と、前記２列の放射線検
出器の各投影データを全て加算した加算投影データに基
いた断層像とを同時に生成する断層像生成手段を具備す
ることを特徴とする放射線断層撮影装置。 - 【請求項２】 広がりと厚みを持つ放射線ビームによる
被検体の所定の断層位置の投影像を、前記放射線ビーム
の厚み方向に並設されておりその厚み方向における幅が
同じである２列の放射線検出器を用いて、前記放射線ビ
ームの厚み方向において分割した投影データとして複数
のビュー方向で測定する測定手段であって、前記２列の
放射線検出器を前記放射線ビームに対して相対的に変位
し、前記放射線ビームによる被検体の投影像を前記放射
線ビームの厚み方向において分割する厚みを調整する厚
み調整手段を有し、前記投影像を前記放射線ビームの厚
み方向において不等分割する測定手段と、 前記被検体の所定の断層位置において、前記測定手段に
おける前記２列の放射線検出器の各々によって得られる
各投影データに基いた各断層像と、前記２列の放射線検
出器の各投影データを全て加算した加算投影データに基
いた断層像とを同時に生成する断層像生成手段を具備す
ることを特徴とする放射線断層撮影装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11539997A JP3313611B2 (ja) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | 放射線断層撮影方法および装置 |
| US09/146,692 US6137858A (en) | 1997-05-06 | 1998-09-03 | Radiation tomography method and apparatus |
| TW087114833A TW368405B (en) | 1997-05-06 | 1998-09-07 | Radiation tomography method and apparatus |
| EP98307321A EP0985379B1 (en) | 1997-05-06 | 1998-09-10 | Radiation tomography method and apparatus |
| CN98120932.7A CN1216573C (zh) | 1997-05-06 | 1998-10-07 | 辐射线断层摄影法和装置 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11539997A JP3313611B2 (ja) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | 放射線断層撮影方法および装置 |
| US09/146,692 US6137858A (en) | 1997-05-06 | 1998-09-03 | Radiation tomography method and apparatus |
| EP98307321A EP0985379B1 (en) | 1997-05-06 | 1998-09-10 | Radiation tomography method and apparatus |
| CN98120932.7A CN1216573C (zh) | 1997-05-06 | 1998-10-07 | 辐射线断层摄影法和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10305027A JPH10305027A (ja) | 1998-11-17 |
| JP3313611B2 true JP3313611B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=27430041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11539997A Expired - Fee Related JP3313611B2 (ja) | 1997-05-06 | 1997-05-06 | 放射線断層撮影方法および装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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