JP3319518B2 - Ｘ線コンピュータ断層像撮影装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＸ線コンピュータ断層像
撮影装置（以下、Ｘ線ＣＴ装置と称する）に関し、特に
ヘリカルスキャン方式を採用した、例えば第３世代のＸ
線ＣＴ装置の画像再構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１４に従来のＸ線ＣＴ装置の画像再構
成演算に関する処理回路の概略ブロック図を示す。Ｘ線
検出器（図示せず）からの投影データが前処理回路２に
供給され、増幅、Ａ／Ｄ変換等が行なわれる。前処理回
路２の出力には生データ記憶装置４と中央処理ユニット
（以下、ＣＰＵと称する）６とが接続される。前処理回
路２の出力がコンボリューション演算回路（以下、ＣＯ
ＮＶ回路と称する）８、バックプロジェクション演算回
路（以下、ＢＰ回路と称する）１０を介して再構成画像
として画像メモリ１２に格納される。画像メモリ１２内
の画像データはコントラストスケール回路１４に供給さ
れ、ＣＴ画像とされる。ＣＴ画像も画像メモリ１２に格
納され、ＣＴ画像が表示装置（図示せぬ）に供給され
る。そのため、画像メモリ１２は１つでもよいが、再構
成画像とＣＴ画像とで別々のメモリに記憶する場合は２
つ設ける。

【０００３】ＣＯＮＶ回路８、ＢＰ回路１０、コントラ
ストスケール回路１４にはＣＰＵ１６が接続され、ＢＰ
回路１０にはバックプロジェクション演算のための種々
の定数をＣＰＵ１６の制御の下で設定する定数設定部１
８も接続される。尚、図示してはいないが、再構成演算
を高速に行うために、ＣＯＮＶ回路８、ＢＰ回路１０等
には種々のバッファが設けられている。

【０００４】このような従来例においては、基本的には
３６０°、または１８０°の投影に関するデータが１個
のグループ（単位）として演算が行われる。画像再構成
は３６０°、または１８０°の投影データのグループか
ら１スライス位置毎に単独に行われている。そのため、
多数のスライス位置の画像を再構成する場合、枚数に比
例して再構成の時間が長くならざるを得ない。また、再
構成した画像を記憶することを考えると、多数のスライ
ス位置の画像を１枚１枚再構成すると、多量の記憶領域
が必要となる不具合がある。

【０００５】そのため、連続した多数のスライス位置の
画像を効率良く再構成するための方法が考えられてい
る。この一例としては、特開昭５７−１３４１４２号
（米国特許第４，４９５，６４５号）に記載の方法があ
る。

【０００６】しかし、この従来の連続スライス再構成法
は、同一スライス位置における連続スキャン方式に関す
るものであり、ヘリカルスキャン方式における連続した
スライス位置の画像を効率良く再構成する方法は提案さ
れていなかった。

【０００７】

【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、その目的はヘリカルスキ
ャン方式を採用したＸ線ＣＴ装置において、連続した多
数のスライス位置の画像を効率良く再構成することであ
る。

【０００８】本発明の他の目的はヘリカルスキャン方式
を採用したＸ線ＣＴ装置において、連続した多数のスラ
イス位置の画像を連続的に表示することにより体内を連
続的に観察できるＸ線ＣＴ装置を提供することである。

【０００９】本発明の別の目的はヘリカルスキャン方式
を採用したＸ線ＣＴ装置において、連続した多数のスラ
イス位置の画像を表示する際に再構成して表示すること
により記憶する画像の枚数を少なくできるＸ線ＣＴ装置
を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によるヘリカルス
キャンにより投影データを収集するＸ線ＣＴ装置は、第
１スライス位置の前後の所定の投影角度分の第１の投影
データ群を補間して前記第１のスライス位置の投影デー
タを取得して、取得された第１スライス位置の投影デー
タに対して再構成演算を行い、該第１スライス位置の断
層像を求める手段と、前記第１の投影データ群の中から
前記第１スライス位置に隣接する第２スライス位置の断
層像を再構成するのに必要な第２の投影データ群と共通
でない第１の投影データ部分を抽出する手段と、前記第
２の投影データ群の中から前記第１の投影データ部分と
同一の投影角度の第２の投影データ部分を抽出する手段
と、前記第１の投影データ部分、前記第２の投影データ
部分に対して補間しないで再構成演算を行いそれぞれ第
１サブ画像、第２サブ画像を取得し、当該第１サブ画
像、第２サブ画像及び前記第１スライス位置の断層像と
を合成して前記第２スライス位置の断層像を得る手段と
を備えたことを特徴とする。また、本発明によるヘリカ
ルスキャンにより投影データを収集するＸ線コンピュー
タ断層像撮影装置は、第１スライス位置の前３６０゜
分、後３６０゜分の投影データに対して補間してから所
定の再構成演算を行い、該第１スライス位置の断層像を
求める手段と、前記第１スライス位置より時間的に後に
撮影される第２のスライス位置より時間的に前に収集さ
れた３６０°の投影データを補間しないで画像再構成し
た第２スライス位置の前画像、前記第２スライス位置よ
り時間的に後に収集された３６０°の投影データを補間
しないで画像再構成した第２スライス位置の後画像を求
める手段と、前記前画像と前記後画像を差分処理した結
果に所定の係数を掛けた画像を、前記第１スライス位置
の画像に加えることにより、前記第２スライス位置の断
層像を求める手段とを備えたことを特徴とする。さら
に、本発明によるヘリカルスキャンにより投影データを
収集するＸ線コンピュータ断層像撮影装置は、前記投影
データに対して補間処理を施して得られた投影データを
用いて、第１の画像を再構成する手段と、前記投影デー
タに対して補間処理を施さないで第２の画像を再構成す
る手段と、前記第１の画像及び前記第２の画像を用い
て、所定スライス位置の断層像を再構成する手段とを具
備したことを特徴とする。さらに、本発明によるヘリカ
ルスキャンにより投影データを収集するＸ線コンピュー
タ断層像撮影装置は、前記投影データに対して補間処理
を施さないで所定投影角度毎にコンボリューション及び
バックプロジェクションを行い、スライス位置が連続し
た画像を次々と再構成する手段を具備したことを特徴と
する。

【００１１】

【作用】本発明によるＸ線ＣＴ装置によれば、ヘリカル
スキャンにおいて、連続するスライス位置の画像が高速
で得られる。従って、マウス等のコマンド入力装置の操
作におうじてスライス位置を連続的に可変することによ
り、体内を連続して観察することができ、診断に有用な
情報が提供される。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明によるＸ線ＣＴ
装置の第１実施例を説明する。先ず、本発明による画像
再構成の原理を説明する。以下で、本発明による投影デ
ータはヘリカルスキャン方式により収集した投影データ
である。あるスライス位置における画像を第ｍ画像（第
ｍ番目の画像）ｍＩとすると、この第ｍ画像はこのスラ
イス位置を中心として前後７２０°の投影角度範囲の投
影デ−タを１次補間してスライス位置の投影データを求
め、これを再構成することにより求めることができる。
この再構成は通常のヘリカルスキャン方式再構成処理と
同じでよい。

【００１３】このスライス位置に隣接するスライス位置
の画像は上のような通常の処理とは異なる以下のような
本発明特有の処理により求める。ここで、スライス位置
番号はスキャンの進行に従って増えるとする。第ｍ画像
のスライス位置より時間的に前（スライス位置番号が減
る方向）で収集された３６０度の投影データを補間しな
いで画像を再構成し、この画像を第ｍＢ画像ｍＢＩとす
る。同様に、第ｍ画像のスライス位置より時間的に後
（スライス位置番号が増える方向）で収集された３６０
度の投影データを補間しないで画像を再構成し、この画
像を第ｍＦ画像ｍＦＩとする。また、３６０度の投影デ
ータを得るためにＸ線管とＸ線検出器とが１投影角度だ
け回転する間に、寝台が移動する距離をｄとし、第ｍ画
像のスライス位置より距離ｄだけ時間的に後のスライス
位置における画像を第（ｍ＋１）画像とする。以下、説
明を簡単にするために、スライス位置と投影位置（寝台
位置）は一致しているものとする。第（ｍ＋１）画像を
求めるために以下の画像を求める。 （ｍ＋１）ＢＩ＝ｍＢＩ＋ＢＰ［ＣＯＮＶ（ａ−ｂ）］ …（１） （ｍ＋１）ＦＩ＝ｍＦＩ＋ＢＰ［ＣＯＮＶ（ｃ−ａ）］ …（２） ここで、ＢＰ ：バックプロジェクション演算 ＣＯＮＶ：コンボリューション演算 ａ ：第ｍ画像のスライス位置における投影データ ｂ ：第ｍ画像のスライス位置より３６０度だけ前
のスライス位置における投影データ ｃ ：第ｍ画像のスライス位置より３６０度だけ後
のスライス位置における投影データである。 本願発明では（１）式、（２）式を用いて第（ｍ＋１）
画像（ｍ＋１）Ｉを次のようにして求める。 （ｍ＋１）Ｉ ＝ｍＩ＋ＤＷ×｛（ｍ＋１）ＦＩ−（ｍ＋１）ＢＩ｝ …（３） ここで ＤＷ：１次補間の傾斜である。 同様に、第（ｍ−１）画像を求めるために以下の画像を
求める。 （ｍ−１）ＢＩ＝ｍＢＩ＋ＢＰ［ＣＯＮＶ（ｅ−ｄ）］ …（４） （ｍ−１）ＦＩ＝ｍＦＩ＋ＢＰ［ＣＯＮＶ（ｄ−ｆ）］ …（５） ここで、ｄ：第（ｍ−１）画像のスライス位置における
投影データ ｅ：ｄより３６０度だけ前のスライス位置における投影
データ ｆ：ｄより３６０度だけ後のスライス位置における投影
データである。 本願発明では（４）式、（５）式を用いて第（ｍ−１）
画像（ｍ−１）Ｉを次のようにして求める。 （ｍ−１）Ｉ ＝ｍＩ−ＤＷ×（ｍＦＩ−ｍＢＩ） …（６）

【００１４】ここで、投影データａ，ｂ，ｃは同一投影
角度、投影データｄ，ｅ，ｆも同一投影角度であるの
で、ｍＦＩ−ｍＢＩ＝ｍＦＢＩと定義をすると、（１）
式、（２）式から次の式が得られる。 （ｍ＋１）ＦＢＩ ＝（ｍ＋１）ＦＩ−（ｍ＋１）ＢＩ

【００１５】 ＝ｍＦＩ＋ＢＰ［ＣＯＮＶ（ｃ−ａ）］−ｍＢＩ−ＢＰ［ＣＯＮＶ（ａ−ｂ）］ ＝ｍＦＩ−ｍＢＩ＋ＢＰ［ＣＯＮＶ（ｃ−ａ）］−ＢＰ［ＣＯＮＶ（ａ−ｂ）］ ＝ｍＦＢＩ＋ＢＰ［ＣＯＮＶ（ｃ＋ｂ−２ａ）］ …（７） 同様に、（４）式、（５）式から次の式が得られる。 （ｍ−１）ＦＢＩ ＝（ｍ−１）ＦＩ−（ｍ−１）ＢＩ

【００１６】 ＝ｍＦＩ＋ＢＰ［ＣＯＮＶ（ｄ−ｆ）］−ｍＢＩ−ＢＰ［ＣＯＮＶ（ｅ−ｄ）］ ＝ｍＦＩ−ｍＢＩ＋ＢＰ［ＣＯＮＶ（ｄ−ｆ）］−ＢＰ［ＣＯＮＶ（ｅ−ｄ）］ ＝ｍＦＢＩ−ＢＰ［ＣＯＮＶ（２ｄ−ｆ−ｅ）］ …（８） （７）式、（８）式を（３）式、（６）式に代入する
と、次の式により連続すライス位置の画像の再構成が可
能であることがわかる。 （ｍ＋１）Ｉ＝ｍＩ＋ＤＷ×（ｍ＋１）ＦＢＩ …（９） （ｍ−１）Ｉ＝ｍＩ−ＤＷ×ｍＦＢＩ …（１０）

【００１７】このようにすれば、各スライス位置では既
に再構成により断層像を求めたスライス位置との投影デ
ータの差のみを再構成するだけで断層像を求めることが
でき、各スライス位置毎に３６０°の投影データの補
間、再構成を行なわずに済むので、ヘリカルスキャンに
おける連続したスライス位置の画像を少ない計算量で高
速に求めることができ、マウス等を用いて第ｍ画像のス
ライス位置を連続的に変えていけば、各スライス位置の
画像を連続して表示でき、体内を連続的に観察できる。

【００１８】このような原理に基づいた本発明の実施例
を説明する。図１は第１実施例のＸ線ＣＴ装置の概略構
成を示すブロック図である。ここでは、第３世代のＸ線
ＣＴ装置を例にとり説明するが、他の世代の装置にも適
用可能である。第３世代においては、Ｘ線管２０とＸ線
検出器２４とが寝台２２を中心に回転しながら撮影が行
なわれる。第３世代ＣＴ装置ではこの回転方向が１スキ
ャン毎に時計方向と反時計方向に反転する方式が多い
が、最近は連続的に同一方向に回転させて撮影する方式
がある。通常は、Ｘ線管２０とＸ線検出器２４が３６０
°回転する間は寝台２２を停止させて撮影する。しかし
ながら、本発明ではＸ線管２２、Ｘ線検出器２４の回転
と同期して寝台２２も連続して移動することにより被検
体が螺旋状に走査されるヘリカルスキャンと呼ばれる撮
影方式が採用されている。これによると、高速に多スラ
イスの断層像を撮影することができる。

【００１９】Ｘ線検出器２４の出力が検出信号に対して
増幅、Ａ／Ｄ変換、種々の補正等を行なう前処理回路２
６を介して再構成回路２８に入力される。再構成回路２
８にはキースイッチ、マウス等からなる入力装置３２も
接続される。再構成回路２８の出力が表示装置３０で表
示される。

【００２０】図２は図１の再構成回路２８の詳細なブロ
ック図である。前処理回路２６の出力には生データ記憶
装置４０とＣＰＵ４２とが接続される。前処理回路２６
の出力が補間（差分）回路４４を介してＣＯＮＶ回路４
６に供給される。補間回路４４は補間定数を−１，＋１
と設定することにより差分回路となる。ＣＯＮＶ回路４
６の出力がＢＰ回路４８を介してＦＢ画像メモリ５０、
再構成画像メモリ５４に供給される。ＦＢ画像の定義は
既に前述してある通りである。差分回路４４、ＣＯＮＶ
回路４６、ＢＰ回路４８にもＣＰＵ５６が接続される。
また、ＢＰ回路４８には定数設定部５８が接続される。
ＦＢ画像メモリ５０、再構成画像メモリ５４の出力が画
像合成回路６０で合成され、その合成結果が再構成画像
メモリ５４に再度供給される。再構成画像メモリ５４の
出力がコントラストスケール回路６２を介してＣＴ画像
メモリ６４に供給される。ＣＴ画像メモリ６４の出力が
表示装置３０で表示される。ＣＰＵ５６には入力装置３
２が接続される。ヘリカルスキャンにより収集されたデ
−タの集合を表１に示す。

【００２１】

【表１】 また、このデータを模式的に図３に示す。

【００２２】ここで、ｄはＸ線管２０とＸ線検出器２４
が１投影角度だけ回転する間に寝台２２が移動する距離
である。寝台位置、投影角度は、厳密には連続している
が、デ−タ収集時間の中央の値で代表させている。

【００２３】表１はＸ線管２０とＸ線検出器２４の回転
の１度ごとに投影を行う場合の例である。したがって、
１回転で３６０組の投影デ−タが得られる。その間に寝
台はＤ＝３６０ｄだけ移動する。これが、例えば連続し
て２０回撮影される。その場合に、スキャンの長さは２
０Ｄであり、得られた投影数は７２００になる。

【００２４】ヘリカルスキャンは多スライスの断層像を
高速にスキャン出来るが、数学的に厳密な断層像を得る
ことは出来ない。なぜならば、断層像を投影像から再構
成するためには、同一断層面において、１８０°以上の
投影像が必要であるが、ヘリカルスキャンの場合には投
影する断層面が連続して移動するから、同一断層面にお
ける１８０°以上の投影像を得ることが出来ないからで
ある。しかしながら、投影像は一定のスライス厚を有し
ているから、寝台の移動がそれほど早くなければ、実用
上は十分な断層像を得ることが出来る。

【００２５】しかしながら、ヘリカルスキャンにおいて
断層像を再構成するためには、再構成する位置において
不足する投影像を、他のスライス位置における投影像か
ら疑似的に計算する必要がある。これには代表的な２種
類の方法がある。第１は、スライス位置に最も近い位置
で投影された同一投影角度の２個の投影デ−タを補間す
る方法である。第２は、いわゆるリフレクション法によ
りリフレクションデ−タを作成し、同様に補間する方法
である。本発明は連続した画像を再構成する場合に、第
１の方法を能率よく実行する方式を提供する。

【００２６】以下、表１、図３を参照して、本実施例に
よる再構成方法を説明する。ここでは、一例として画像
番号２の第２画像を再構成する場合を説明する。第２画
像の投影データ位置は寝台の位置で示すと３６１ｄであ
る。投影デ−タ３６１はこの位置における投影であるか
ら、角度１の投影デ−タは存在するが、他の角度の投影
デ−タは存在しない。この存在しない投影デ−タは角度
が同一であり、スライス位置が近い２つの投影デ−タか
ら補間により求める。例えば、角度２の補間投影デ−タ
は投影デ−タ２と投影デ−タ３６２とから補間により求
めることができる。補間は投影デ−タの位置と画像のス
ライス位置との距離の１次補間で行うことが多い。した
がって、第２画像に対する角度２の補間投影デ−タは下
記により求める。 ２ＰＰ2 ＝２Ｐ×ＷＢ2 ＋３６２Ｐ×ＷＦ2 …（１１） ここで、２ＰＰ2 ：第２画像に対する角度２の補
間投影デ−タ ２Ｐ ：第２投影デ−タ ３６２Ｐ ：第３６２投影デ−タ ＷＢ2 ，ＷＦ2 ：補間係数である。 補間係数は次のように表わされる。 ＷＢ2 ＝ｄ／３６０ｄ＝１／３６０ …（１２） ＷＦ2 ＝（３６０ｄ−ｄ）／３６０ｄ＝３５９／３６０ …（１３）

【００２７】なお、ｎは、その画像のスライス位置の投
影デ−タと同一角度の投影デ−タをｎ＝１、すなわち第
１補間投影デ−タとする。例えば画像２の場合は、角度
１の補間投影デ−タが、画像３の場合は、角度２の補間
投影デ−タが第１補間投影デ−タとなる。それを基準に
投影デ−タの番号が増加する方向にｎも増加する。した
がって、例えば画像２の場合は、角度２の補間投影デ−
タが、画像３の場合は、角度３の補間投影デ−タが、ｎ
＝２すなわち第２補間投影デ−タとなる。 ｍＰＰn ：第ｍ画像の第ｎ補間投影デ−タ Ｐｊ ：第ｊ投影デ−タ（但し、Ｐｏ＝０） Ｐｋ ：第ｋ投影デ−タ（但し、ｋ＞投影数の場合は
Ｐｋ＝０） ｊ＝ｍ＋３５８＋ｎ−３６０ …（１４） ｋ＝ｊ＋３６０ …（１５） とすると、 ｍＰＰn ＝Ｐｊ×ＷＢn ＋Ｐｋ×ＷＦn …（１６） となる（ただし、ｎ＝１〜３６０）。ここで、ｍ：画像
番号、ｎ：補間投影デ−タ番号（１〜３６０）である。
ＷＢn ，ＷＦn は第ｎ補間投影デ−タの補間係数であ
り、これらは次のように表わされる。 ＷＢn ＝（ｎ−１）／３６０ …（１７） ＷＦn ＝（３６１−ｎ）／３６０ …（１８） である。 ここで、ＣＯＮＶ：コンボリューション ＢＰ ：バックプロジェクション ｍＩ ：第ｍ画像 ｍＱＱ ：ｍＰＰn （ｎ＝１〜３６０）の集合 とすると、第ｍ画像ｍＩは次のように求めることができ
る。 ｍＩ＝ＢＰ［ＣＯＮＶ（ｍＱＱ）］ …（１９） ただし、コンボリューション、バックプロジェクション
は投影角度毎に行なう。次に、本発明による連続スライ
ス画像の再構成を説明するために、Ｂ画像、Ｆ画像、Ｆ
Ｂ画像と名付けた画像を下記により定義する。 ｍＢＩ＝ＢＰ［ＣＯＮＶ（ｍＢＰＪ）］ …（２０） ｍＦＩ＝ＢＰ［ＣＯＮＶ（ｍＦＰＫ）］ …（２１） ｍＦＢＩ＝ｍＦＩ−ｍＢＩ …（２２） ここで、ｍＦＢＩ：第ｍ画像に関するＦＢ画像 ｍＢＩ ：第ｍ画像に関するＢ画像 ｍＦＩ ：第ｍ画像に関するＦ画像 ｍＢＰｊ：Ｐｊの集合（ｊ＝（ｍ−１）〜（ｍ＋３５
８）） ｍＦＰｋ：Ｐｋの集合（ｋ＝ｊ＋３６０）である。 （２０）式、（２１）式を（２２）式に代入すると、次
の式が得られる。 ｍＦＢＩ ＝ＢＰ［ＣＯＮＶ（ｍＦＰｋ）］−ＢＰ［ＣＯＮＶ（ｍＢＰｊ）］ ＝ＢＰ［ＣＯＮＶ（ｍＦＰｋ）］＋ＢＰ［ＣＯＮＶ｛（−１）×ｍＢＰｊ｝］ …（２３）

【００２８】次に、第ｍ番目のＦＢ画像ｍＦＢＩ、第ｍ
番目のＢ画像ｍＢＩ、第ｍ番目のＦ画像ｍＦＩから第
（ｍ＋１）番目のＦＢ画像（ｍ＋１）ＦＢＩ、第（ｍ＋
１）番目のＢ画像（ｍ＋１）ＢＩ、第（ｍ＋１）番目の
Ｆ画像（ｍ＋１）ＦＩを求める方法を説明する。

【００２９】ｍＢＩ、ｍＦＩと、（ｍ＋１）ＢＩ、（ｍ
＋１）ＦＩとは３６０°の投影デ−タから再構成された
画像であり、１投影のみが異なる。したがって、前述し
た特開昭５８−３２７４８号の方式により、次のように
求めることができる。 （ｍ＋１）ＢＩ＝ｍＢＩ＋ＢＰ［ＣＯＮＶ（ＳＢＰ_m+1 ）］ …（２４） （ｍ＋１）ＦＩ＝ｍＦＩ＋ＢＰ［ＣＯＮＶ（ＳＦＰ_m+1 ）］ …（２５） ここで、 ＳＢＰ_m+1 ＝Ｐ（ｍ＋３５９）−Ｐ（ｍ−１） …（２６） ＳＦＰ_m+1 ＝Ｐ（ｍ＋７１９）−Ｐ（ｍ＋３５９） …（２７） である。同様に、（ｍ−１）ＢＩ、（ｍ−１）ＦＩは次
のようにｍＢＩ、ｍＦＩから求められる。 （ｍ−１）ＢＩ＝ｍＢＩ＋ＢＰ［ＣＯＮＶ（ＳＭＢＰ_m-1 ）］ …（２８） （ｍ−１）ＦＩ＝ｍＦＩ＋ＢＰ［ＣＯＮＶ（ＳＭＦＰ_m-1 ）］ …（２９） ここで、 ＳＭＢＰ_m-1 ＝Ｐ（ｍ−２）−Ｐ（ｍ＋３５８） …（３０） ＳＭＦＰ_m-1 ＝Ｐ（ｍ＋３５８）−Ｐ（ｍ＋７１８） …（３１） である。よって、（２２）式から次の式が得られる。 （ｍ＋１）ＦＢＩ ＝（ｍ＋１）ＦＩ−（ｍ＋１）ＢＩ ＝ｍＦＩ＋ＢＰ［ＣＯＮＶ（ＳＦＰ_m+1 ）］−ｍＢＩ −ＢＰ［ＣＯＮＶ（ＳＢＰ_m+1 ）］

【００３０】 ＝ｍＦＢＩ＋ＢＰ［ＣＯＮＶ（ＳＦＰ_m+1 ）］−ＢＰ［ＣＯＮＶ（ＳＢＰ_m+1 ） ］ …（３２） ここで、Ｐ（ｍ−２），Ｐ（ｍ＋３５８），Ｐ（ｍ＋７
１８）の投影角度は同じであるから、（３２）式は次の
ように書き直すことができる。 （ｍ＋１）ＦＢＩ ＝ｍＦＢＩ＋ＢＰ［ＣＯＮＶ（ＳＦＰ_m −ＳＢＰ_m+1 ）］ ＝ｍＦＢＩ＋ＢＰ［ＣＯＮＶ｛Ｐ（ｍ＋７１９）＋Ｐ（ｍ−１） −２×Ｐ（ｍ＋３５９）｝］ …（３３） 同様に、 （ｍ−１）ＦＢＩ ＝ｍＦＢＩ＋ＢＰ［ＣＯＮＶ｛２×Ｐ（ｍ＋３５８）−Ｐ（ｍ＋７１８） −Ｐ（ｍ−２）｝］ …（３４） が得られる。

【００３１】次に、図４に示したフローチャートを参照
して本実施例の手順を詳細に説明する。以下の各ステッ
プはＣＰＵ４２とＣＰＵ５６のプログラムにより制御さ
れる。ステップ＃１０でヘリカルスキャンにより投影デ
−タを収集する。ステップ＃１２で現在の画像として表
示する画像番号（スライス位置）ｍを適宜決め、入力装
置３２から入力する。

【００３２】ステップ＃１４で（１９）式により現在の
画像（第ｍ画像）を再構成し、表示する。ステップ＃１
６で（２３）式により現在のＦＢ画像（第ｍＦＢ画像）
を再構成する。バックプロジェクションに必要な定数
（再構成画像、ＦＢ画像）を発生するために必要な値、
およびコンボリューション関数、その他再構成に必要な
定数がＣＰＵ５６から補間回路４４，ＣＯＮＶ回路４
６，ＢＰ回路４８に転送し、記憶させる。

【００３３】ステップ＃２０で入力装置３２の方向指示
スイッチが操作されているか否かを判定する。すなわ
ち、第ｍ画像に隣接する他の画像の再構成を連続して行
なうか否かを判定する。方向指示スイッチが操作されて
いない場合は、ステップ＃２０で待機する。ステップ＃
２２で方向指示スイッチが操作されていると判定された
場合は、ステップ＃２４で連続再構成の方向、すなわ
ち、画像番号ｍが増える順番（昇順）に連続するスライ
ス位置の画像を表示するか、画像番号ｍが減る順番（降
順）に連続するスライス位置の画像を表示するかを判断
する。昇順方向に連続するスライス位置の画像を表示す
る場合はステップ＃２４へ進み、降順方向に連続するス
ライス位置の画像を表示する場合はステップ＃３４へ進
む。

【００３４】ステップ＃２４では、（３３）式により第
（ｍ＋１）ＦＢ画像を再構成する。ステップ＃２８でス
ライス位置（ｍ＋１）における第（ｍ＋１）画像を下記
のようにｍＩ、（ｍ＋１）ＦＢＩを合成することにより
再構成する。 （ｍ＋１）Ｉ＝ｍＩ＋ＤＷ×（ｍ＋１）ＦＢＩ …（３５） ここで、ＤＷは１次補間の係数であり、次のように表わ
される。 ＤＷ＝ＷＢ_n+1 −ＷＢ_n ＝−（ＷＦ_n+1 −ＷＦ_n ） ＝１／３６０ …（３６）

【００３５】ステップ＃３０でｍ←ｍ＋１とし、ステッ
プ＃３２で（３５）式により求められた第（ｍ＋１）画
像をコントラストスケール変換して得られたＣＴ画像を
表示し、ステップ＃２０に戻る。このように、ｍを順次
増加することにより、時間的に前方向に順次スライス位
置がずれた画像が連続して観察できる。一方、ステップ
＃３４では、スライス位置（ｍ−１）における第（ｍ−
１）画像を次のようにしてｍＩ、ｍＦＢＩを合成するこ
とにより再構成する。 （ｍ−１）Ｉ＝ｍＩ−ＤＷ×ｍＦＢＩ …（３７）

【００３６】ステップ＃３６で（３４）式により第（ｍ
−１）ＦＢ画像を再構成する。ステップ＃４０でｍ←ｍ
−１とし、ステップ＃４２で（３７）式により求められ
た第（ｍ−１）画像をコントラストスケール変換して得
られたＣＴ画像を表示し、ステップ＃２０に戻る。この
ように、ｍを順次減少することにより、時間的に後方向
に順次スライス位置がずれた画像が連続して観察でき
る。次に、（３７）式を証明する。（１９）式：ｍＩ＝
ＢＰ［ＣＯＮＶ（ｍＱＱ）］において、ｍ←ｍ−１とお
くと次式が得られる。 （ｍ−１）Ｉ＝ＢＰ［ＣＯＮＶ｛（ｍ−１）ＱＱ｝］ …（３８） （１９）式と（３８）式から、 ｍＩ−（ｍ−１）Ｉ＝ＢＰ［ＣＯＮＶ｛（ｍ−１），ｍＲＲ｝］…（３９）

【００３７】が得られる。ここで（ｍ−１），ｍＲＲは
集合ｍＱＱと集合（ｍ−１）ＱＱとの差集合である。ｍ
ＱＱはｍＰＰ_n （ｎ＝１〜３６０）の集合であるから次
のように表わされる。 同様に、集合（ｍ−１）ＱＱは次のように表わされる。 従って、差集合（ｍ−１），ｍＲＲは次のように表わさ
れる。 （３６）式より ＷＢ_n −ＷＢ_n+1 ＝ＷＦ_n −ＷＦ_n+1 ＝−ＤＷ であるから、これを上記の集合に代入して、同一角度の
投影データをまとめると、差集合（ｍ−１），ｍＲＲは
次のようになる。

【００３８】ここで、（ＷＦ₁ −ＷＢ₃₆₀ ）＝１／３６
０＝ＤＷ，ＷＢ₁ ＝０，ＷＦ₃₆₀ ＝１／３６０＝ＤＷで
あるから，これを上記の集合に代入して、整理すると差
集合（ｍ−１），ｍＲＲは次のようになる。 −ＤＷ｛Ｐ（ｍ−１），…Ｐ（ｍ＋３５８）｝＋ＤＷ｛Ｐ（ｍ＋３５９），… Ｐ（ｍ＋７１８）｝ ＝−ＤＷ×ｍＢＰｊ＋ＤＷ×ｍＦＰｋ …（４０） （４０）式を（３９）式に代入すると、次式が得られ
る。 ｍＩ−（ｍ−１）Ｉ ＝ＢＰ［ＣＯＮＶ｛（ｍ−１），ｍＲＲ｝］ ＝ＢＰ［ＣＯＮＶ（−ＤＷ×ｍＢＰｊ＋ＤＷ×ｍＦＰｋ）］ ＝ＤＷ×ＢＰ［ＣＯＮＶ（ｍＦＰｋ）］−ＤＷ×ＢＰ［ＣＯＮＶ（ｍＢＰｊ）］ ＝ＤＷ×［ｍＦＩ−ｍＢＩ］ ＝ＤＷ×ｍＦＢＩ …（４１） これを変形すると、（ｍ−１）Ｉ＝ｍＩ−ＤＷ×ｍＦＢ
Ｉとなる。よって（３７）式が得られた。（３５）式は
（３７）式を次のように変形すると、同様に求められ
る。 ｍＩ＝（ｍ−１）Ｉ＋ＤＷ×ｍＦＢＩ …（３７’） （３７’）式において、ｍ←ｍ＋１とおくと、（３５）
式が得られる。以下、図４の各ステップの詳細を説明す
る。

【００３９】図４のステップ＃１４の第ｍ画像の再構成
の詳細を図５に示したフローチャートを参照して説明す
る。再構成画像の再構成に必要な補間投影像の数をＲＰ
ＪＮとする。ステップ＃１４１でＣＰＵ５６は補間回路
４４，ＣＯＮＶ回路４６，ＢＰ回路４８に対して、最初
の再構成画像の再構成であることを知らせるともにＣＰ
Ｕ５６は再構成画像メモリ５４を初期化し、再構成画像
データを０とする。

【００４０】ステップ＃１４２でｎ＝１とし、ステップ
＃１４３でｊ＝ｍ＋３５８＋ｎ−３６０とし、ステップ
＃１４４でｋ＝ｊ＋３６０とする。ステップ＃１４５で
ＣＰＵ４２は生デ−タ記憶装置４０から第ｊ投影デ−タ
Ｐｊ（Ｐ0 ＝０）を読出し、補間回路４４に転送する。
ステップ＃１４６でＣＰＵ４２は生デ−タ記憶装置４０
から第ｋ投影デ−タＰｋ（ここで、ｋ＞全投影数の場合
は、Ｐｋ＝０とする）を読出し、補間回路４４に転送す
る。ステップ＃１４７で第ｍ画像の第ｎ補間投影デ−タ
ＰＰを次のように求める。 ＰＰ＝Ｐｊ×ＷＢ_n ＋Ｐｋ×ＷＦ_n …（４２） ここで、ＷＢ_n 、ＷＦ_n は第ｎ補間投影デ−タの補間係
数である。

【００４１】ステップ＃１４８でＣＯＮＶ回路４６は差
分回路４４の出力ＰＰとコンボリューション関数とをコ
ンボリューション演算する。ステップ＃１４９でＢＰ回
路４８はコンボルーション結果ＰＰＣＶを再構成画像メ
モリ５４の画像ｍＩにバックプロジェクション（加算）
する。バックプロジェクション結果は再構成メモリ５４
に格納される。

【００４２】ステップ＃１５０でｎ←ｎ＋１、ｊ←ｊ＋
１、ｋ←ｋ＋１とし、ステップ＃１５１でｎ≦ＲＰＪＮ
か否か判定する。ｎ≦ＲＰＪＮの場合は、ステップ＃１
４５に戻り、ｎ＞ＲＰＪＮの場合は次のステップ＃１５
２に進む。このとき、再構成画像メモリ５４には再構成
画像が格納されている。

【００４３】ステップ＃１５２でコントラストスケ−ル
回路６２により、再構成画像の全画素について各画素毎
にコントラストスケ−ル変換を行い、ＣＴ画像を作成
し、これをＣＴ画像メモリ６４に記憶する。コントラス
トスケ−ル変換は公知の技術であり、一般的に下記の式
により行われる。 ＰＶ＝ａ×ＲＰＶ＋ｂ …（４３） ここで、ＰＶ ：ＣＴ画像の画素値 ＲＰＶ：再構成画像の画素値 ａ，ｂ：定数であり、ａ，ｂは一般的に水が０、空気が
−１０００になるように装置、Ｘ線の管電圧などに合わ
せて決められている。 ステップ＃１５３でＣＴ画像を画像表示装置３０に転送
し、画像を表示する。これにより、現在の画像（第ｍ画
像）が表示される。図４の第ｍＦＢ画像の再構成のため
のステップ＃１６の詳細を図６に示したフローチャート
を参照して説明する。

【００４４】先ず、ステップ＃１６２でＣＰＵ５６は各
回路４４，４６，４８に対して、最初のＦＢ画像の再構
成であることを知らせるとともに、ＦＢ画像メモリ５０
を初期化し、ＦＢ画像データを０とする。

【００４５】ステップ＃１６４でｎ＝１とし、ステップ
＃１６６でｋ＝ｍ−３５９とし、ステップ＃１６８でｊ
＝ｍ−１とする。ステップ＃１７０でＣＰＵ４２は生デ
−タ記憶装置４０から第ｋ投影デ−タＰｋを読出し、こ
れを補間回路４４に転送する。ここで、補間回路４４に
は補間係数１，０が設定されており、ステップ＃１７２
では補間回路４４は何もせずに、単にデ−タを通過さ
せ、投影データＰｋをＰＰとして出力する。

【００４６】ステップ＃１７４でＣＯＮＶ回路４６は補
間回路４４の出力ＰＰとコンボリューション関数とをコ
ンボリューション演算する。ステップ＃１７６でＢＰ回
路４８はコンボルーション結果ＰＰＣＶをＦＢ画像メモ
リ５０の画像にバックプロジェクション（加算）する。
バックプロジェクション結果ＦＢＩはＦＢ画像メモリ５
０に格納される。

【００４７】ステップ＃１７８でＣＰＵ４２は第ｊ投影
データＰｊを生データメモリ４０から読み込んで補間回
路４４に送る。ステップ＃１８０では補間係数は−１と
０に設定され、補間回路は投影データＰｊに−１を乗じ
てＰＰとして出力する。

【００４８】ステップ＃１８２ではＣＯＮＶ回路４６が
ＰＰをコンボリューションしてＰＰＣＶとして出力す
る。ステップ＃１８４ではＦＢ画像にＰＰＣＶをバック
プロジェクションしてＦＢ画像メモリ５０に記憶する。

【００４９】ステップ＃１８６でｎ←ｎ＋１とし、ステ
ップ＃１８８でｋ←ｋ＋１とし、ステップ＃１９０でｊ
←ｊ＋１とする。ステップ＃１９２でｎ≦ＲＰＪＮか否
か判定する。ｎ≦ＲＰＪＮの場合はステップ＃１７０に
戻る。ｎ＞ＲＰＪＮの場合は終了する。このとき、現在
の（第ｍ番目の）ＦＢ画像ｍＦＢＩが再構成され、ＦＢ
画像メモリ５０に格納される。

【００５０】図４の第（ｍ＋１）番目のＦＢ画像（ｍ＋
１）ＦＢＩを再構成するステップ＃２４の具体的なフロ
ーチャートを図７に示す。ここでは、ｍＩ、ｍＦＢＩ
は、それぞれ再構成画像メモリ５４、ＢＦ画像メモリ５
０に記憶されているものとする。

【００５１】図示していないが、先ず、ｍが増える方向
の連続画像の再構成であるという情報、一次補間の傾斜
ＤＷ、ＦＢ画像のバックプロジェクションに必要な定数
を発生するために必要な値、およびコンボリューション
関数、その他の必要な情報をＣＰＵ５６から補間回路４
４、ＣＯＮＶ回路４６、ＢＰ回路４８に転送し、記憶さ
せる。なお、既に再構成演算装置に記憶されている情報
は転送する必要がない。

【００５２】ステップ＃２４２でＣＰＵ４２は生データ
記憶装置４０から第（ｍ＋３５９）投影データ、第（ｍ
−１）投影データ、第（ｍ＋７１９）投影データの３個
の投影データを読出し、補間（差分）回路４４に供給す
る。ここで、各投影像データをＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３
とする。

【００５３】ステップ＃２４４で補間回路４４はＰＣ２
＋ＰＣ３を計算し、結果をＳＢＰＣＡとして記憶する。
ステップ＃２４６で補間回路４４はＳＢＰＣＡ−２×Ｐ
Ｃ１を演算し、演算結果をＳＢＰＣＢとし、ＣＯＮＶ回
路４６に転送する。ステップ＃２４８でＣＯＮＶ回路４
６は差分結果ＳＢＰＣＢをコンボリューション演算関数
によりコンボリューション演算する。コンボルーション
演算は公知の手法を適宜用いることができる。コンボル
ーション結果をＳＢＰＣＶとする。ステップ＃２５０で
ＢＰ回路４８はコンボルーション結果ＳＢＰＣＶをＦＢ
画像メモリ５０内の第ｍＦＢ画像ｍＢＦＩに加算するこ
とにより、バックプロジェクションする。バックプロジ
ェクションは公知の手法を適宜用いることができる。な
お、ＦＢ画像のバックプロジェクションに必要な定数は
ＣＰＵ５６の制御の下で定数設定部５８により作成さ
れ、ＢＰ回路４８に転送される。

【００５４】なお、ステップ＃２４８，ステップ＃２５
０の１部または全部を多重化して、別々の回路、プリン
ト基板、あるい別々の装置により実施するようにしても
よい。

【００５５】図４のステップ＃２８の具体的なフローチ
ャートを図８に示す。ここで、画像のマトッリクスサイ
ズをＭｘ（画素）×Ｍｙ（画素）とする。ステップ＃２
８１でｊ＝１とし、ステップ＃２８２でｉ＝１とする。
ステップ＃２８３でＦＢ画像メモリ５０の（ｉ，ｊ）番
地の画素値ＦＢＩ（ｉ，ｊ）を読み出し、これをＦＢＰ
Ｖとする。ステップ＃２８５で再構成画像メモリ５４の
（ｉ，ｊ）番地の画素値Ｉ（ｉ，ｊ）を読み出し、これ
をＲＰＶとする。ステップ＃２８６で次の演算を行な
う。 ＲＰＶ＝ＲＰＶ＋ＤＷ×ＦＢＰＶ …（４４） ここで、ＤＷはヘリカルスキャンの１次補間係数の傾斜
（差分）である。

【００５６】ステップ＃２８７でＲＰＶを再構成画像メ
モリ５４の（ｉ，ｊ）番地に書き込む。ステップ＃２８
８でｉ←ｉ＋１とし、ステップ＃２８９でｉ≦Ｍｘか否
か判定する。ｉ≦Ｍｘの場合はステップ＃２８３に戻
る。ｉ＞Ｍｘの場合はステップ＃２９０でｊ←ｊ＋１と
し、ステップ＃２９１でｊ≦Ｍｙか否か判定する。ｊ≦
Ｍｙの場合はステップ＃２８２に戻る。ｊ＞Ｍｙの場合
はステップ＃２９２で再構成画像の全画素についてコン
トラストスケ−ル装置６２により各画素毎にコントラス
トスケ−ル変換を行い、ＣＴ画像を作成し、これをＣＴ
画像メモリ６４に記憶する。

【００５７】図４のステップ＃３４の詳細は図８に示し
たフローチャートと同様であるが、ステップ＃２８６：
ＲＰＶ←ＲＰＶ＋ＤＷ×ＦＢＰＶを次のように変更する
点のみが異なる。 ＲＰＶ＝ＲＰＶ−ＤＷ×ＦＢＰＶ …（４５）

【００５８】第（ｍ−１）番目のＦＢ画像（ｍ−１）Ｆ
ＢＩを再構成する図４のステップ＃３６の詳細なフロー
チャートを図９に示す。図示していないが、先ず、ｍが
減る方向に連続するスライス位置の画像再構成であると
いう情報、一次補間の傾斜ＤＷ、ＦＢ画像のバックプロ
ジェクションに必要な定数を発生するために必要な値、
およびコンボリューション関数、その他の必要な情報を
ＣＰＵ５６から補間回路４４，ＣＯＮＶ回路４６、ＢＰ
回路４８に転送し、記憶させる。なお、既に再構成演算
装置に記憶されている情報は転送する必要がない。

【００５９】ステップ＃３６２でＣＰＵ４２は生データ
記憶装置４０から第（ｍ＋３５８）投影データ、第（ｍ
−２）投影データ、第（ｍ＋７１８）投影データの３個
の投影像を読出し、補間（差分）回路４４に供給する。
ここで、各投影像データをＰＣ１，ＰＣ２，ＰＣ３とす
る。

【００６０】ステップ＃３６４で補間回路４４は２×Ｐ
Ｃ１−ＰＣ３を演算し、演算結果をＳＢＰＣＡとして記
憶する。ステップ＃３６６で補間回路４４はＳＢＰＣＡ
−ＰＣ２を演算し、演算結果をＳＢＰＣＢとし、ＣＯＮ
Ｖ回路４６に転送する。ステップ＃３６８でＣＯＮＶ回
路４６は差分結果ＳＢＰＣＢをコンボリューション演算
関数によりコンボリューション演算する。コンボルーシ
ョン演算は公知の手法を適宜用いることができる。コン
ボルーション結果をＳＢＰＣＶとする。ステップ＃３７
０でＢＰ回路４８はＳＢＰＣＶをバックプロジェクショ
ンし、ＦＢ画像メモリ５０内のＦＢ画像に加算する。バ
ックプロジェクションは公知の手法を適宜用いることが
できる。なお、ＦＢ画像のバックプロジェクションに必
要な定数はＣＰＵ５６の制御の下で定数設定部５８によ
り作成され、ＢＰ回路４８に転送される。

【００６１】なお、ステップ＃３６８，ステップ＃３７
０の１部または全部を多重化して、別々の回路、プリン
ト基板、あるい別々の装置により実施するようにしても
よい。

【００６２】以上説明したように、第１実施例によれ
ば、１つのスライス位置の断層像は２回転分の投影デー
タを補間処理して通常の再構成処理により求め、それに
隣接するスライス位置の断層像は両スライス位置の投影
データの差のみを再構成処理し、係数を乗じ合成するこ
とにより求めている。このため、各スライス位置毎に３
６０°の投影データの補間、再構成を行なわずに済むの
で、ヘリカルスキャンにおける連続したスライス位置の
画像を高速に求めることができ、マウス等を用いて隣接
スライス位置を連続的に変えていけば、各スライス位置
の画像を連続して表示でき、体内を連続的に観察でき
る。

【００６３】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。

【００６４】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、表示は複数スライス位置毎
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１０はそのフローチャートである。ステップ＃
１０から第ｍＦＢ画像を再構成するステップ＃１６まで
は第１実施例と同様であるので、図示省略する。ステッ
プ＃５０で表示スライス間隔ｎ（ｎ≧１）を指定する。

【００６５】ステップ＃２２でｍが増える方向が指示さ
れた場合は、ステップ＃５２でｉ＝０とされ、第１実施
例と同様にステップ＃２４，＃２８が実行される。次
に、ステップ＃５４でｉ←ｉ＋１とされ、ステップ＃３
０でｍ←ｍ＋１とされ、ステップ＃５６でｉ＜ｎか否か
判定される。ｉ＜ｎの場合はステップ＃２４に戻り、ｉ
＜ｎでない場合はステップ＃３２で第（ｍ＋１）番目の
ＣＴ画像を表示し、ステップ＃２０に戻る。

【００６６】ステップ＃２２でｍが減る方向が指示され
た場合は、ステップ＃５８でｉ＝０とされ、第１実施例
と同様にステップ＃３４，＃３６が実行される。次に、
ステップ＃６０でｉ←ｉ＋１とされ、ステップ＃４０で
ｍ←ｍ−１とされ、ステップ＃６２でｉ＜ｎか否か判定
される。ｉ＜ｎの場合は、ステップ＃３４に戻り、ｉ＜
ｎでない場合は、ステップ＃４２で第（ｍ−１）番目の
ＣＴ画像を表示し、ステップ＃２０に戻る。

【００６７】第１、第２実施例では表示の有無に関わら
ず各スライス位置毎に断層像を求めていたが、次に、複
数スライス位置毎に断層像を求める第３実施例を説明す
る。この実施例は第１、第２実施例に対して適応可能で
あるが、ここでは、第２実施例に適応した実施例を図１
１に示したフローチャートを参照して説明する。スライ
ス位置の変化方向を判断するステップ＃２２までは図１
０と同一である。ステップ＃２２でｍが増える方向が指
示された場合はステップ＃６４に進み、ｍが減る方向が
指示された場合はステップ＃８３に進む。

【００６８】スライス位置を昇順に変化させる場合、ス
テップ＃６４でｉ＝１とされ、ステップ＃６５で（３
３）式により第（ｍ＋１）ＦＢ画像を再構成する。ステ
ップ＃６７で第（ｍ＋１）ＦＢ画像をレジスタＳＩＧＦ
Ｂに格納する。ステップ＃６９でｍ←ｍ＋１とされ、ス
テップ＃７０でｎ＝１か否か判定する。ｎは図１０に示
すステップ＃５０で初期設定されている。

【００６９】ｎ＝１ならばステップ＃８０に進む。ｎ＝
１でない場合は、ステップ＃７１で（３３）式により第
（ｍ＋１）ＦＢ画像を再構成する。ステップ＃７３でレ
ジスタＳＩＧＦＢのデータに第（ｍ＋１）ＦＢ画像を加
算したものをレジスタＳＩＧＦＢに新たに格納する。ス
テップ＃７６でｍ←ｍ＋１とし、ステップ＃７７でｉ←
ｉ＋１とし、ステップ＃７８でｉ＜ｎか否か判定する。

【００７０】ｉ＜ｎの場合はステップ＃７１に戻り、ｉ
＜ｎでない場合は、ステップ＃８０で次に表示する画像
（第ｍ画像）ｍＩを次式に従って求める。ここで、（ｍ
−ｎ）Ｉは現在表示している画像である。 ｍＩ＝（ｍ−ｎ）Ｉ＋ＤＷ×ＳＩＧＦＢ …（４６）

【００７１】ステップ＃８２でｍＩをコントラストスケ
ール変換して得られたＣＴ画像を表示し、ステップ＃２
０（連続スライスの再構成・表示の指示の有無の判別：
図４）に戻る。

【００７２】ステップ＃２２で降順が指示された場合
は、ステップ＃８３でｉ＝１とされ、ステップ＃８４で
第ｍＦＢ画像をレジスタＳＩＧＦＢに格納する。ステッ
プ＃８６で（３４）式により第（ｍ−１）ＦＢ画像を再
構成する。ステップ＃８８でｍ←ｍ−１とし、ステップ
＃８９でｎ＝１か否か判定する。

【００７３】ｎ＝１の場合はステップ＃９７に進み、ｎ
＝１でない場合はステップ＃９０でレジスタＳＩＧＦＢ
のデータに第ｍＦＢ画像を加算したものをレジスタＳＩ
ＧＦＢに新たに格納する。ステップ＃９２で（３４）式
により第（ｍ−１）ＦＢ画像を再構成する。ステップ＃
９４でｍ←ｍ−１とし、ステップ＃９５でｉ←ｉ＋１と
し、ステップ＃９６でｉ＜ｎか否か判定する。

【００７４】ｉ＜ｎの場合はステップ＃９０に戻り、ｉ
＜ｎでない場合はステップ＃９７で次に表示する画像
（第ｍ画像）ｍＩを次式により求める。ここで、（ｍ＋
ｎ）Ｉは現在表示している画像である。 ｍＩ＝（ｍ＋ｎ）Ｉ−ＤＷ×ＳＩＧＦＢ …（４７） ステップ＃９８で第ｍ画像をコントラストスケール変換
して得られたＣＴ画像を表示し、ステップ＃２０に戻
る。次に、（４６）式を証明する。（３５）式において
ｍ←ｍ＋ｎ−１とすると次のように（４６）式が得られ
る。 同様に、（４７）式は（３７）式においてｍ←ｍ−ｎ＋
１とおいて同様に展開すれば求められる。

【００７５】なお、上述した実施例においてはスイッチ
によりスライス位置を前後方向に順次可変したが、マウ
ス、トラックボ−ルなどのポインタに連動して所望のス
ライス位置を指定してもよい。この場合は、各実施例の
ステップ＃２０，＃２２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＃２０に戻り、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スライス数ｎを求める。ｎ＞０の場
合は手前方向の処理を、ｎ＜０の場合は後ろ方向の処理
を実行する。

【００７６】上の説明ではスライス位置をマウス、トラ
ックボ−ルなどのポインタに連動して変化させたが、こ
れをさらに変形した第４実施例を説明する。通常、Ｘ線
ＣＴ装置の表示装置では、スライス位置の決定のため
に、スキャノグラム（Ｘ線管を回転しないで、寝台だけ
を移動させてスキャンした投影像）を表示し、スキャノ
グラム上に縦線ＲＯＩカーソルを重ねて表示し、マウス
等でＲＯＩカーソルの表示位置を動かすことが行われて
いる。第４実施例はこのスキャノグラム上の縦線ＲＯＩ
の位置に再構成スライスを合わせる。図１２はそのフロ
ーチャートである。

【００７７】ステップ＃１０１でスキャノグラムをスキ
ャンし、ステップ＃１０２でヘリカルスキャンを行い、
投影デ−タを収集する。ステップ＃１０３で画像表示装
置の一部にスキャノグラムを表示する。ステップ＃１０
４でスキャノグラム上に縦線ＲＯＩカーソルを重畳して
表示する。ステップ＃１０５で縦線ＲＯＩカーソルの位
置ＲＰを記憶し、ステップ＃１０６でカーソル位置ＲＰ
に相当する画像番号ｍを求める。

【００７８】ステップ＃１０７で（１９）式により現在
の画像（第ｍ画像）を再構成し、そのＣＴ画像を表示す
る。ステップ＃１０８で（２３）式により現在のＦＢ画
像（第ｍＦＢ画像）を再構成する。ステップ＃１１０で
マウス等を用いてスキャノグラム上の縦線ＲＯＩカーソ
ルの表示位置を移動させる。

【００７９】ステップ＃１１１でカーソル位置ＲＰを更
新するとともに、この変化量を求め、変化量に一定の係
数を乗じて変化スライス数ｎを求める。ステップ＃１１
２でｎ＞０か否か判定する。ｎ＞０の場合は前述の実施
例のステップ＃２２（図４）で昇順が指示された場合と
同様にステップ＃２４、またはステップ＃５２（図１
０）を実行し、ｎ＞０でない場合は前述の実施例のステ
ップ＃２２で降順が指示された場合と同様にステップ＃
３４（図４）、またはステップ＃５８（図１０）を実行
する。なお、ヘリカルスキャンを位置決め用のプリスキ
ャンとして使用し、この実施例の機能をスキャノグラム
上でのスキャン計画に使用してもよい。また、上述の実
施例では再構成された画像を記憶していないが、指定し
た画像を必要に応じて画像記憶装置に記憶するようにし
てもよい。さらに、指定した画像のスライス位置の画像
を必要に応じて別の方法、例えば、リフレクションデ−
タを用いて、再構成、表示、記憶するようにしてもよ
い。

【００８０】次に、第５実施例を説明する。第５実施例
は、複数のアキシャル画像について、１枚の画像につい
てはその一部だけを再構成し、この画像からコロナル、
サジタル、オブリ−ク画像を作成して(Multi-planar re
construction) 表示するようにしたものである。従来の
ＭＰＲ表示においては、アキシャル画像の間隔がアキシ
ャル画像の画素に比較して大きいので、ＭＰＲ画像の縦
軸（横軸）に段差が見える問題点があった。しかし、本
実施例ではアキシャル画像の間隔を短くできるので、段
差の無いＭＰＲ画像が再構成できる。図１４は、コロナ
ル画像を再構成する場合の第５実施例のフローチャート
である。サジタル、オブリ−ク画像についても線カーソ
ルの向きを変更することにより同様に実施できる。

【００８１】ステップ＃１１６で上述の実施例のいずれ
かにより適当なアキシャル画像を表示する。ステップ＃
１１７でコロナル画像を作成するために、再構成するア
キシャル画像のスライス間隔ｎを指定する。ステップ＃
１１８でアキシャル表示画像上の再構成したいコロナル
画像の位置に横線ＲＯＩカーソルを表示する。ステップ
＃１１９でｍ＝１とする。以下の動作では、バックプロ
ジェクション、および画像の記憶はこの横線ＲＯＩカー
ソルが表示されている１ラインの画素のみについて実行
する。

【００８２】ステップ＃１２０で（１９）式により画像
（第１画像）を再構成し、記憶する。ステップ＃１２１
で（２３）式によりＦＢ画像（第１ＦＢ画像）を再構成
する。ステップ＃１２３で（ｍ＋ｎ）が撮影された最大
スライス番号以上か否かを判定する。

【００８３】（ｍ＋ｎ）が撮影された最大スライス番号
以上でない場合は、ステップ＃１２３において図１１に
示す第３実施例のステップ＃６４〜＃８０により第（ｍ
＋ｎ）画像を再構成し、記憶して、ステップ＃１２２に
戻る。ただし、この場合も、横線ＲＯＩカーソルの１ラ
インの画素のみについて再構成する。

【００８４】ステップ＃１２２でｍ＋ｎが撮影された最
大スライス番号以上であると判定されると、ステップ＃
１２４でこれまでに記憶されている画像から公知の方法
によりコロナル画像を再構成し、表示する。

【００８５】なお、第５実施例はＭＰＲ画像を１枚作成
する方式であるが、アキシャル画像（線ＲＯＩカーソル
を含む）とＭＰＲ画像を同時に表示し、線ＲＯＩカーソ
ルをマウスで移動し、その線ＲＯＩカーソルの位置に合
わせてＭＰＲ画像を再構成し、表示するようにしてもよ
い。このようにすれば、ＭＰＲ画像を連続して観察でき
る。

【００８６】次に、複数のアキシャル画像を再構成し、
これらの画像から３次元表示画像（表面表示など）を作
成して表示する第６実施例を説明する。従来の３次元表
示画像は、アキシャル画像の間隔が、アキシャル画像の
画素に比較して大きいので、スライス厚方向に段差が見
える問題点があった。本実施例によればアキシャル画像
の間隔を短くできるので、段差の無い３次元表示画像が
再構成できる。（ｍ＋ｎ）画像を再構成するステップ＃
１１６〜＃１２４は第５実施例と同様に行なわれる。し
かし、ステップ＃１２０，＃１２１，＃１２３の再構成
は全部の画像について行なわれる。そのため、図１３に
示すフローチャートにおいて、ステップ＃１２４でコロ
ナル画像の再構成の代わりに記憶画像から公知の方法に
より３次元表示画像を作成し、表示すればよい。

【００８７】なお、上述した実施例では、スライスと投
影像が同一の位置にある場合であるが、位置がずれてい
る場合でも、数式を変形することにより、本発明を実施
することができる。

【００８８】さらに、スライス位置の間隔が、投影位置
の間隔の整数倍でない場合でも、同様に数式を変形する
ことにより、本発明を実施することができる。そのた
め、第５実施例、およびその変形例である第６実施例に
おいて、スライス位置の間隔をアキシャル画像の画素の
ピッチに合わせることが可能である。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。

【００８９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像を短時間に生成することができるので、ヘリカルス
キャンにより得られた画像をほぼリアルタイムに観察で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＸ線ＣＴ装置の第１実施例の概略
構成を示す図。

【図２】図１の再構成回路の詳細なブロック図。

【図３】第１実施例において収集される投影データを用
いてヘリカルスキャンを説明する図。

【図４】第１実施例の動作を示すフローチャート。

【図５】図４の第ｍ画像の再構成ステップの詳細を示す
フローチャート。

【図６】図４の第ｍＦＢ画像の再構成ステップの詳細を
示すフローチャート。

【図７】図４の第（ｍ＋１）ＦＢ画像の再構成ステップ
の詳細を示すフローチャート。

【図８】図４の第（ｍ＋１）画像の再構成ステップの詳
細を示すフローチャート。

【図９】図４の第（ｍ−１）ＦＢ画像の再構成ステップ
の詳細を示すフローチャート。

【図１０】ＣＴ画像の表示はｎスライス毎に行なう本発
明の第２実施例の動作を示すフローチャート。

【図１１】ＣＴ画像の再構成、表示をｎスライス毎に行
なう本発明の第３実施例の動作を示すフローチャート。

【図１２】スキャノグラム上の縦線ＲＯＩカーソルの位
置を再構成するスライス位置とする本発明の第４実施例
の動作を示すフローチャート。

【図１３】ＭＰＲ画像を表示する本発明の第５実施例の
動作を示すフローチャート。

【図１４】従来のＸ線ＣＴ装置の画像再構成演算に関す
る処理回路の概略ブロック図。

【符号の説明】

２０…Ｘ線管、２４…検出器、２６…前処理回路、２８
…再構成回路、３０…表示装置、３２…入力装置、４０
…生データ記憶装置、４４…補間回路、４６…コンボリ
ューション回路、４８…バックプロジェクション回路、
５０…ＦＢ画像メモリ、５４…再構成メモリ、６０…画
像合成回路、６２…コントラストスケール回路、６４…
ＣＴ画像メモリ。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ヘリカルスキャンにより投影データを収
   集するＸ線コンピュータ断層像撮影装置において、 第１スライス位置の前後の所定の投影角度分の第１の投
   影データ群を補間して前記第１のスライス位置の投影デ
   ータを取得して、取得された第１スライス位置の投影デ
   ータに対して再構成演算を行い、該第１スライス位置の
   断層像を求める手段と、 前記第１の投影データ群の中から前記第１スライス位置
   に隣接する第２スライス位置の断層像を再構成するのに
   必要な第２の投影データ群と共通でない第１の投影デー
   タ部分を抽出する手段と、 前記第２の投影データ群の中から前記第１の投影データ
   部分と同一の投影角度の第２の投影データ部分を抽出す
   る手段と、 前記第１の投影データ部分、前記第２の投影データ部分
   に対して補間しないで再構成演算を行いそれぞれ第１サ
   ブ画像、第２サブ画像を取得し、当該第１サブ画像、第
   ２サブ画像及び前記第１スライス位置の断層像とを合成
   して前記第２スライス位置の断層像を得る手段とを備え
   たことを特徴とするＸ線コンピュータ断層像撮影装置。
2. 【請求項２】 ヘリカルスキャンにより投影データを収
   集するＸ線コンピュータ断層像撮影装置において、 第１スライス位置の前３６０゜分、後３６０゜分の投影
   データに対して補間してから所定の再構成演算を行い、
   該第１スライス位置の断層像を求める手段と、 前記第１スライス位置より時間的に後に撮影される第２
   のスライス位置より時間的に前に収集された３６０°の
   投影データを補間しないで画像再構成した第２スライス
   位置の前画像、前記第２スライス位置より時間的に後に
   収集された３６０°の投影データを補間しないで画像再
   構成した第２スライス位置の後画像を求める手段と、 前記前画像と前記後画像を差分処理した結果に所定の係
   数を掛けた画像を、前記第１スライス位置の画像に加え
   ることにより、前記第２スライス位置の断層像を求める
   手段と、を備えたことを特徴とするＸ線コンピュータ断
   層撮影装置。
3. 【請求項３】 前記第１スライス位置の前３６０゜分、
   後３６０゜分の投影データに対してそれぞれ補間しない
   で再構成演算を行い、前記第１スライス位置の前画像、
   前記第１スライス位置の後画像を求める手段と前記第１
   スライス位置の前画像と前記第１スライス位置の後画像
   とを差分処理した結果に所定の係数を掛けた画像を、前
   記第１スライス位置の断層像から差し引くことにより、
   前記第１スライス位置に隣接し、第１スライス位置より
   も時間的に前に撮影された第３スライス位置の断層像を
   求める手段とをさらに具備することを特徴とする請求項
   ２に記載のＸ線コンピュータ断層像撮影装置。
4. 【請求項４】 ヘリカルスキャンにより投影データを収
   集するＸ線コンピュータ断層像撮影装置において、 前記投影データに対して補間処理を施して得られた投影
   データを用いて、第１の画像を再構成する手段と、 前記投影データに対して補間処理を施さないで第２の画
   像を再構成する手段と、 前記第１の画像及び前記第２の画像を用いて、所定スラ
   イス位置の断層像を再構成する手段と、 を具備したことを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影
   装置。
5. 【請求項５】 ヘリカルスキャンにより投影データを収
   集するＸ線コンピュータ断層像撮影装置において、 前記投影データに対して補間処理を施さないで所定投影
   角度毎にコンボリューション及びバックプロジェクショ
   ンを行い、スライス位置が連続した画像を次々と再構成
   する手段を具備したことを特徴とするＸ線コンピュータ
   断層撮影装置。