JP3377496B2 - Ｃｔシステムで投影データを作成する方法およびシステム - Google Patents
Ｃｔシステムで投影データを作成する方法およびシステムInfo
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、全般的にはコンピ
ュータ断層撮影（ＣＴ）イメージング法に関し、更に詳
細には、ＣＴスキャナにより関心のある物体をスキャン
することに関するものである。
ュータ断層撮影（ＣＴ）イメージング法に関し、更に詳
細には、ＣＴスキャナにより関心のある物体をスキャン
することに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】少なくとも一つのＣＴシステムの構成で
は、スキャン過程の間に、Ｘ線源が検出器に向けてＸ線
ビームを投射し、このＸ線ビームは撮影する物体を透過
する。周知の工業用ＣＴシステムでは、たとえば、撮影
される物体は、スキャン過程の間にこの物体を回転させ
るマニピュレータ上に位置決めされる。ビームは、この
物体により減衰された後、検出器に入射する。この検出
器は、複数の概して矩形の検出器セル（または、素子）
のアレイ（配列）を含む。またこの各検出器セルに入射
する、減衰を受けた放射線ビームの強度は、物体による
Ｘ線ビームの減衰に依存する。このアレイの各検出器セ
ル（または各素子）は、その検出器セル位置でのビーム
強度の計測値である電気信号を別々に発生する。すべて
の検出器セルからの減衰量計測値は別々に収集されて、
透過プロフィールが作成される。
は、スキャン過程の間に、Ｘ線源が検出器に向けてＸ線
ビームを投射し、このＸ線ビームは撮影する物体を透過
する。周知の工業用ＣＴシステムでは、たとえば、撮影
される物体は、スキャン過程の間にこの物体を回転させ
るマニピュレータ上に位置決めされる。ビームは、この
物体により減衰された後、検出器に入射する。この検出
器は、複数の概して矩形の検出器セル（または、素子）
のアレイ（配列）を含む。またこの各検出器セルに入射
する、減衰を受けた放射線ビームの強度は、物体による
Ｘ線ビームの減衰に依存する。このアレイの各検出器セ
ル（または各素子）は、その検出器セル位置でのビーム
強度の計測値である電気信号を別々に発生する。すべて
の検出器セルからの減衰量計測値は別々に収集されて、
透過プロフィールが作成される。
【０００３】検出器アレイ位置で受け取られるＸ線ビー
ムは、２つの成分、すなわち、一次信号および散乱信号
を含むのが普通である。この散乱信号は一般に、再構成
された画像の分解能およびコントラストに望ましくない
低下を起こさせる。散乱信号の入射を減少させるため、
その検出器を覆うようにコリメータを配置させることが
可能である。このコリメータは散乱ビームの検出器セル
への入射を実質的に防止するように構成される。
ムは、２つの成分、すなわち、一次信号および散乱信号
を含むのが普通である。この散乱信号は一般に、再構成
された画像の分解能およびコントラストに望ましくない
低下を起こさせる。散乱信号の入射を減少させるため、
その検出器を覆うようにコリメータを配置させることが
可能である。このコリメータは散乱ビームの検出器セル
への入射を実質的に防止するように構成される。
【０００４】静止型コリメータは一般に、一次元検出器
アレイすなわち線形検出器アレイに対する散乱信号の影
響を減少させるためには満足のゆくものであるが、こう
したコリメータは、多次元検出器アレイすなわち面積形
検出器アレイに用いた場合には最良の結果を得ることが
できない。具体的には、面積形アレイの検出器素子のピ
ッチは、線形アレイの検出器素子のピッチと比較して大
幅に狭いことがある。また、静止型コリメータはこうし
た狭いピッチの検出器素子に用いた場合には十分な効果
を発揮できない。
アレイすなわち線形検出器アレイに対する散乱信号の影
響を減少させるためには満足のゆくものであるが、こう
したコリメータは、多次元検出器アレイすなわち面積形
検出器アレイに用いた場合には最良の結果を得ることが
できない。具体的には、面積形アレイの検出器素子のピ
ッチは、線形アレイの検出器素子のピッチと比較して大
幅に狭いことがある。また、静止型コリメータはこうし
た狭いピッチの検出器素子に用いた場合には十分な効果
を発揮できない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】面積形検出器アレイの
位置で受け取る散乱信号による寄与を減少させるため
に、ＣＴシステムを散乱信号または一次信号のいずれか
を直接計測するように構成することができる。これによ
り、計測信号のうちの散乱に由来する成分を決定し、次
いでこれを全信号から差し引き、実質的に劣化のない投
影データを作成することができる。しかし、散乱信号ま
たは一次信号のいずれかを直接計測することは複雑であ
り、時間がかかる。
位置で受け取る散乱信号による寄与を減少させるため
に、ＣＴシステムを散乱信号または一次信号のいずれか
を直接計測するように構成することができる。これによ
り、計測信号のうちの散乱に由来する成分を決定し、次
いでこれを全信号から差し引き、実質的に劣化のない投
影データを作成することができる。しかし、散乱信号ま
たは一次信号のいずれかを直接計測することは複雑であ
り、時間がかかる。
【０００６】ＣＴシステムで面積形検出器により収集さ
れたデータから再構成された画像に対する散乱の寄与を
低下できることが望ましい。また、散乱信号や一次信号
を直接計測せずに散乱の寄与を低下させることが望まし
い。
れたデータから再構成された画像に対する散乱の寄与を
低下できることが望ましい。また、散乱信号や一次信号
を直接計測せずに散乱の寄与を低下させることが望まし
い。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、一実施
態様では、コンピュータ断層撮影システムに可動型コリ
メータを設け、またこのシステムでは、一次信号および
散乱信号を直接計測することなく、これらの信号を推定
する散乱補正アルゴリズムが実装されるようにする。ス
キャンの間に、このコリメータを第１の位置から第２の
位置まで移動させる。コリメータが第１の位置あるいは
第２の位置にあるときには、コリメータは検出器を覆う
ように位置しておらず、検出器に入射するビームをコリ
メートしない。しかし、コリメータが第１の位置と第２
の位置の間を移動するにつれて、このコリメータは、検
出器アレイに入射するＸ線ビームの少なくとも一部分を
コリメートする。コリメータが第１の位置または第２の
位置にあるとき、検出器アレイで第１の信号強度が得ら
れる。またコリメータが第１の位置と第２の位置の間を
移動した後、検出器アレイで第２の信号強度が得られ
る。次に、これらの信号強度を用いて散乱信号を推定す
る。次に、推定した散乱信号を用いて実質的に劣化のな
い投影データを作成する。
態様では、コンピュータ断層撮影システムに可動型コリ
メータを設け、またこのシステムでは、一次信号および
散乱信号を直接計測することなく、これらの信号を推定
する散乱補正アルゴリズムが実装されるようにする。ス
キャンの間に、このコリメータを第１の位置から第２の
位置まで移動させる。コリメータが第１の位置あるいは
第２の位置にあるときには、コリメータは検出器を覆う
ように位置しておらず、検出器に入射するビームをコリ
メートしない。しかし、コリメータが第１の位置と第２
の位置の間を移動するにつれて、このコリメータは、検
出器アレイに入射するＸ線ビームの少なくとも一部分を
コリメートする。コリメータが第１の位置または第２の
位置にあるとき、検出器アレイで第１の信号強度が得ら
れる。またコリメータが第１の位置と第２の位置の間を
移動した後、検出器アレイで第２の信号強度が得られ
る。次に、これらの信号強度を用いて散乱信号を推定す
る。次に、推定した散乱信号を用いて実質的に劣化のな
い投影データを作成する。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１を参照して、ＣＴシステム５
のＸ線源１４の動作に関して説明すると、Ｘ線ビーム１
６が線源１４の焦点５０から放出される。Ｘ線ビーム１
６は、扇形ビーム１６内の中心にある扇形ビームの軸５
２に沿って投射され、工作物境界円５４を境界とする物
体を透過する。Ｘ線ビーム１６はこの物体により減衰を
受け、次いで検出器アレイ１８上に位置する静止型コリ
メータ５６によりコリメートされる。コリメートされた
ビーム１６は検出器アレイ１８に向けて投射され、上記
したようにこの検出器アレイ１８のさまざまな位置での
入射Ｘ線ビーム強度を表す電気信号を発生させる。
のＸ線源１４の動作に関して説明すると、Ｘ線ビーム１
６が線源１４の焦点５０から放出される。Ｘ線ビーム１
６は、扇形ビーム１６内の中心にある扇形ビームの軸５
２に沿って投射され、工作物境界円５４を境界とする物
体を透過する。Ｘ線ビーム１６はこの物体により減衰を
受け、次いで検出器アレイ１８上に位置する静止型コリ
メータ５６によりコリメートされる。コリメートされた
ビーム１６は検出器アレイ１８に向けて投射され、上記
したようにこの検出器アレイ１８のさまざまな位置での
入射Ｘ線ビーム強度を表す電気信号を発生させる。
【０００９】次に図２Ａおよび２Ｂを参照すると、コリ
メータ５６は、Ｘ線減衰材料で製作された実質的に正方
形のコリメータ・プレート５８を含み、このコリメータ
・プレート５８は複数のスリットまたは開口６０をその
中に有する。コリメータ・プレート５８は通常、検出器
アレイ１８の実効面積に対応した寸法を有し（図１参
照）、またスリット６０はＸ線源１４に対して集束性に
整列する（すなわち、焦点に向かって整列する）。実効
アレイの寸法に満たない寸法（特にコリメータの移動軸
１３０に垂直な軸に沿った寸法）を有するコリメータ・
プレートは、検出器アレイに入射する散乱信号を阻止す
る効果が低い。
メータ５６は、Ｘ線減衰材料で製作された実質的に正方
形のコリメータ・プレート５８を含み、このコリメータ
・プレート５８は複数のスリットまたは開口６０をその
中に有する。コリメータ・プレート５８は通常、検出器
アレイ１８の実効面積に対応した寸法を有し（図１参
照）、またスリット６０はＸ線源１４に対して集束性に
整列する（すなわち、焦点に向かって整列する）。実効
アレイの寸法に満たない寸法（特にコリメータの移動軸
１３０に垂直な軸に沿った寸法）を有するコリメータ・
プレートは、検出器アレイに入射する散乱信号を阻止す
る効果が低い。
【００１０】コリメータ５６は、スリット６０と平行で
ない傾斜経路に沿って伝搬する散乱信号が検出器アレイ
１８と相互作用するのを防止する。コリメータ５６のＸ
線減衰材料は、いくつかの検出器素子（ピクセル）を覆
い、またスリット６０はいくつかの検出器列（行）に対
する信号をコリメートする。こうした信号を検出器アレ
イ１８から遮ることにより、散乱信号に起因する誤りデ
ータが発生しないため画像品質が改善されると考えられ
る。
ない傾斜経路に沿って伝搬する散乱信号が検出器アレイ
１８と相互作用するのを防止する。コリメータ５６のＸ
線減衰材料は、いくつかの検出器素子（ピクセル）を覆
い、またスリット６０はいくつかの検出器列（行）に対
する信号をコリメートする。こうした信号を検出器アレ
イ１８から遮ることにより、散乱信号に起因する誤りデ
ータが発生しないため画像品質が改善されると考えられ
る。
【００１１】図３は、Ｘ線源７２と面積形検出器アレイ
７４とＣＴコントローラ１５０とを含むＣＴイメージン
グ・システム７０の概略図である。コントローラ１５０
はＸ線源７２、検出器７４およびコリメータ・マニピュ
レータ１１０と結合され、またこのコリメータ・マニピ
ュレータ１１０は可動型コリメータ７６に結合されてい
る。コントローラ１５０は、ＣＴシステムのコンポーネ
ントを制御すると共に、検出器７４からの信号を処理
し、撮影しようとする物体８２の画像のディスプレイ２
００用の信号を発生させるように構成する。本明細書で
使用する「するようになした」「するように構成した」
など表現は、選択した制御アルゴリズムに従ったプログ
ラムあるいは動きが実行されるように、コンポーネント
がプログラム可能なコンピュータ・デバイスや特定用途
向けの集積回路などの制御デバイスを含むか又はこれに
接続されることを意味する。
７４とＣＴコントローラ１５０とを含むＣＴイメージン
グ・システム７０の概略図である。コントローラ１５０
はＸ線源７２、検出器７４およびコリメータ・マニピュ
レータ１１０と結合され、またこのコリメータ・マニピ
ュレータ１１０は可動型コリメータ７６に結合されてい
る。コントローラ１５０は、ＣＴシステムのコンポーネ
ントを制御すると共に、検出器７４からの信号を処理
し、撮影しようとする物体８２の画像のディスプレイ２
００用の信号を発生させるように構成する。本明細書で
使用する「するようになした」「するように構成した」
など表現は、選択した制御アルゴリズムに従ったプログ
ラムあるいは動きが実行されるように、コンポーネント
がプログラム可能なコンピュータ・デバイスや特定用途
向けの集積回路などの制御デバイスを含むか又はこれに
接続されることを意味する。
【００１２】代表的な動作では、Ｘ線源７２は焦点８０
から検出器アレイ７４に向けて円錐状Ｘ線ビーム７８を
投射する。検出器アレイ７４は、関心のある物体あるい
は工作物８２の中または周辺を通過するＸ線を共同して
検知する検出器素子群（図３では示さず）により形成さ
れる。アレイ７４上で陰を付けた領域８３によって、線
源７２から工作物８２を通り検出器７４に向かって直接
に進む投射Ｘ線が、（図３で示す具体的配置の際に）検
出器アレイ７４に入射する位置を示している。検出器素
子の各々は、入射Ｘ線ビームの強度を表す電気信号を発
生する。スキャンの間に、物体８２は通常、物体８２の
複数の放射線像（ビュー）を収集することができるよう
に物体用マニピュレータ１１５により回転される。検出
器７４からの信号は物体８２のこの複数のビューに対し
て生成され、コントローラ１５０により処理される。物
体８２を操作し所望の複数の放射線画像を得るための図
示した配置は、工業用ＣＴシステムでよく用いられるも
のであり、また別法としては、放射線源と検出器は、互
いの位置関係が固定され、撮影しようとする物体の周り
を回転し、医用システムで通例行われるように所望の放
射線撮影用データ・セットを収集できる。
から検出器アレイ７４に向けて円錐状Ｘ線ビーム７８を
投射する。検出器アレイ７４は、関心のある物体あるい
は工作物８２の中または周辺を通過するＸ線を共同して
検知する検出器素子群（図３では示さず）により形成さ
れる。アレイ７４上で陰を付けた領域８３によって、線
源７２から工作物８２を通り検出器７４に向かって直接
に進む投射Ｘ線が、（図３で示す具体的配置の際に）検
出器アレイ７４に入射する位置を示している。検出器素
子の各々は、入射Ｘ線ビームの強度を表す電気信号を発
生する。スキャンの間に、物体８２は通常、物体８２の
複数の放射線像（ビュー）を収集することができるよう
に物体用マニピュレータ１１５により回転される。検出
器７４からの信号は物体８２のこの複数のビューに対し
て生成され、コントローラ１５０により処理される。物
体８２を操作し所望の複数の放射線画像を得るための図
示した配置は、工業用ＣＴシステムでよく用いられるも
のであり、また別法としては、放射線源と検出器は、互
いの位置関係が固定され、撮影しようとする物体の周り
を回転し、医用システムで通例行われるように所望の放
射線撮影用データ・セットを収集できる。
【００１３】コリメータ７６は、検出器アレイ７４に対
して移動するように構成されていて、Ｘ線減衰材料より
製造され且つその中に複数のスリットまたは開口８６を
有するコリメータ・プレート８４を含む。コリメータ・
プレート８４は、アレイ７４の上方で中心にくるように
位置決めしたとき、実質的に検出器アレイ７４の全体に
わたる広がりを有するような大きさとする。コリメータ
・プレート８４は、コリメータ・プレートの軸１３０
（図３で矢印により示す）に沿ってアレイ７４と整列
し、またスリット６０はＸ線源７２に対し集束性に整列
するようにする。一例を挙げると、コリメータ・プレー
ト８４のスリット８６はコリメータ・プレートの軸１３
０（図ではｚ軸として示す）に沿って延伸する。コリメ
ータ・プレート８４は、第１の位置と第２の位置の間で
ｚ軸方向に移動可能である。コリメータ・マニピュレー
タ１１０は、（たとえば、コリメータ・プレートの軸１
３０に一致したトラックに沿ってコリメータ・プレート
を駆動するように結合させたモータなどの電気機械式デ
バイスを用いて）、コリメータ・プレートを第１の位置
１０や、複数の中間位置１５（図３でコリメータ・プレ
ート８４が少なくとも部分的に検出器アレイ７４と重な
り合う領域として示す）や、第２の位置２０にくるよう
に構成する。第１の位置１０と第２の位置２０では、コ
リメータ７６は、線源７２からアレイ７４に向かって直
接進む放射線がコリメータ・プレートに入射しないよう
に配置される。複数の中間位置１５のいずれにおいて
も、コリメータ・プレートは、線源７２と検出器７４に
対する空間的関係が線源７２からアレイ７４に向かって
直接進む放射線がコリメータ・プレート８４の少なくと
も一部分に入射するようにして配置される。コリメータ
７６が第１の位置と第２の位置の間を移動するにつれ
て、コリメータ７６は少なくとも部分的に検出器アレイ
７４を覆う。
して移動するように構成されていて、Ｘ線減衰材料より
製造され且つその中に複数のスリットまたは開口８６を
有するコリメータ・プレート８４を含む。コリメータ・
プレート８４は、アレイ７４の上方で中心にくるように
位置決めしたとき、実質的に検出器アレイ７４の全体に
わたる広がりを有するような大きさとする。コリメータ
・プレート８４は、コリメータ・プレートの軸１３０
（図３で矢印により示す）に沿ってアレイ７４と整列
し、またスリット６０はＸ線源７２に対し集束性に整列
するようにする。一例を挙げると、コリメータ・プレー
ト８４のスリット８６はコリメータ・プレートの軸１３
０（図ではｚ軸として示す）に沿って延伸する。コリメ
ータ・プレート８４は、第１の位置と第２の位置の間で
ｚ軸方向に移動可能である。コリメータ・マニピュレー
タ１１０は、（たとえば、コリメータ・プレートの軸１
３０に一致したトラックに沿ってコリメータ・プレート
を駆動するように結合させたモータなどの電気機械式デ
バイスを用いて）、コリメータ・プレートを第１の位置
１０や、複数の中間位置１５（図３でコリメータ・プレ
ート８４が少なくとも部分的に検出器アレイ７４と重な
り合う領域として示す）や、第２の位置２０にくるよう
に構成する。第１の位置１０と第２の位置２０では、コ
リメータ７６は、線源７２からアレイ７４に向かって直
接進む放射線がコリメータ・プレートに入射しないよう
に配置される。複数の中間位置１５のいずれにおいて
も、コリメータ・プレートは、線源７２と検出器７４に
対する空間的関係が線源７２からアレイ７４に向かって
直接進む放射線がコリメータ・プレート８４の少なくと
も一部分に入射するようにして配置される。コリメータ
７６が第１の位置と第２の位置の間を移動するにつれ
て、コリメータ７６は少なくとも部分的に検出器アレイ
７４を覆う。
【００１４】スキャンの間に、ＣＴコントローラ１５０
は物体８２に対して少なくとも２回の照射を行うように
装置を制御する。この２回のそれぞれの照射時間は同じ
である。第１の照射では、コリメータ７６が検出器と重
なり合わない位置（たとえば、第１の位置１０あるいは
第２の位置２０）にあるときに、検出器アレイ７４の位
置での第１の照射信号強度が得られるようにして物体８
２の撮影を行う。ここで、「重なり合う（ｏｖｅｒｌｉ
ｅ）」とは、本明細書で用いる場合、コリメータの少な
くとも一部分が放射線源７２と検出器アレイ７４の間を
結ぶ直線内に配置されることを意味する。第２の照射
は、コリメータ・プレート８４が第１の位置１０から第
２の位置２０への間（または、第２の位置２０から第１
の位置１０への間）を移動する際に行われる。このた
め、第２の照射信号によって、コリメータが検出器の少
なくとも一部分と重なり合う位置である複数の中間位置
１５をコリメータが通り過ぎる間に検出した、コリメー
タを通過する放射線を表す。次いで、２回の照射より得
たデータを利用し、Ｘ線ビーム７８の散乱信号を決定
し、以下に示すように実質的に劣化のない投影データを
作成する。
は物体８２に対して少なくとも２回の照射を行うように
装置を制御する。この２回のそれぞれの照射時間は同じ
である。第１の照射では、コリメータ７６が検出器と重
なり合わない位置（たとえば、第１の位置１０あるいは
第２の位置２０）にあるときに、検出器アレイ７４の位
置での第１の照射信号強度が得られるようにして物体８
２の撮影を行う。ここで、「重なり合う（ｏｖｅｒｌｉ
ｅ）」とは、本明細書で用いる場合、コリメータの少な
くとも一部分が放射線源７２と検出器アレイ７４の間を
結ぶ直線内に配置されることを意味する。第２の照射
は、コリメータ・プレート８４が第１の位置１０から第
２の位置２０への間（または、第２の位置２０から第１
の位置１０への間）を移動する際に行われる。このた
め、第２の照射信号によって、コリメータが検出器の少
なくとも一部分と重なり合う位置である複数の中間位置
１５をコリメータが通り過ぎる間に検出した、コリメー
タを通過する放射線を表す。次いで、２回の照射より得
たデータを利用し、Ｘ線ビーム７８の散乱信号を決定
し、以下に示すように実質的に劣化のない投影データを
作成する。
【００１５】限定ではなく例として挙げると、コリメー
タ７６は初めは検出器アレイ７４の下方すなわち第１の
位置１０に位置しており、検出器アレイ７４はコリメー
トされないＸ線７８を受けている。スキャンの間に、マ
ニピュレータはコリメータ７６をコリメータの軸１３０
（図３では、垂直すなわちｚ方向で示す）に沿って移動
させて、コリメータを検出器アレイ７４の上を移動さ
せ、これによりコリメータがアレイと重なり合う位置で
ある複数の中間位置１５を通過して、検出器アレイ７４
がコリメートされたＸ線７８を受ける。コリメータ７６
は、完全に検出器アレイ７４の上方の位置すなわち第２
の位置２０に至るまでコリメータ軸に沿って移動し、検
出器アレイ７４は再びコリメートされないＸ線７８を受
ける。コリメータ７６が第１の位置と第２の位置の間を
移動するのに要する時間は、一回分の照射時間に相当す
る。たとえば物体８２のビューを一つ得るのに十分なデ
ータを収集するため物体８２への照射に要する時間に相
当する。
タ７６は初めは検出器アレイ７４の下方すなわち第１の
位置１０に位置しており、検出器アレイ７４はコリメー
トされないＸ線７８を受けている。スキャンの間に、マ
ニピュレータはコリメータ７６をコリメータの軸１３０
（図３では、垂直すなわちｚ方向で示す）に沿って移動
させて、コリメータを検出器アレイ７４の上を移動さ
せ、これによりコリメータがアレイと重なり合う位置で
ある複数の中間位置１５を通過して、検出器アレイ７４
がコリメートされたＸ線７８を受ける。コリメータ７６
は、完全に検出器アレイ７４の上方の位置すなわち第２
の位置２０に至るまでコリメータ軸に沿って移動し、検
出器アレイ７４は再びコリメートされないＸ線７８を受
ける。コリメータ７６が第１の位置と第２の位置の間を
移動するのに要する時間は、一回分の照射時間に相当す
る。たとえば物体８２のビューを一つ得るのに十分なデ
ータを収集するため物体８２への照射に要する時間に相
当する。
【００１６】コリメータ７６は、Ｎ−１個のビューから
投影データが収集されるまでは、検出器アレイ７４の上
方に、たとえば第２の位置にとどまる。ここでＮは、Ｎ
は、周期的に行われる一次信号サンプリング（測定）の
間で収集されるビューの個数である。たとえば、一次信
号は２０個のビュー毎にサンプリングされるとすると
（Ｎ＝２０）。次の照射時間内で、マニピュレータはコ
リメータ７６を下方に移動させ、コリメータ７６は、検
出器アレイ７４を通り、第１の位置に至る。コリメータ
７６は、第１の位置のままに置かれ、さらにＮ−１個の
ビューに対するデータが収集される。次いでコリメータ
を再び第２の位置まで移動させる。マニピュレータは、
スキャン期間の全体にわたって、上記のように、コリメ
ータ７６を第１の位置と第２の位置の間で往復させる。
ビューの数Ｎを事前に選択し、たとえばＣＴシステム用
コンピュータ内に記憶しておくことができる。
投影データが収集されるまでは、検出器アレイ７４の上
方に、たとえば第２の位置にとどまる。ここでＮは、Ｎ
は、周期的に行われる一次信号サンプリング（測定）の
間で収集されるビューの個数である。たとえば、一次信
号は２０個のビュー毎にサンプリングされるとすると
（Ｎ＝２０）。次の照射時間内で、マニピュレータはコ
リメータ７６を下方に移動させ、コリメータ７６は、検
出器アレイ７４を通り、第１の位置に至る。コリメータ
７６は、第１の位置のままに置かれ、さらにＮ−１個の
ビューに対するデータが収集される。次いでコリメータ
を再び第２の位置まで移動させる。マニピュレータは、
スキャン期間の全体にわたって、上記のように、コリメ
ータ７６を第１の位置と第２の位置の間で往復させる。
ビューの数Ｎを事前に選択し、たとえばＣＴシステム用
コンピュータ内に記憶しておくことができる。
【００１７】スキャンの間に、コリメータ７６が位置
（ｙ，ｚ）を覆わないとき、たとえば、コリメータが第
１の位置や第２の位置にあるときに、検出器アレイ７４
の各位置（ｙ，ｚ）に対して第１の信号強度Ｉ1 （ｙ，
ｚ）を決定する。また照射期間中に第２の信号強度を決
定するためコリメータが位置（ｙ，ｚ）の少なくとも一
部分を覆うようにコリメータ７６が複数の中間位置を通
って移動中のときに、各位置（ｙ，ｚ）に対して第２の
信号強度Ｉ2 （ｙ，ｚ）を決定する。具体的には、コリ
メータ７６が第１の位置または第２の位置のいずれかに
あるとき、第１の信号強度Ｉ1 （ｙ，ｚ）を表す第１の
データ・セットが収集され格納される。またコリメータ
７６を第１の位置と第２の位置の間で移動させながら、
第２の信号強度Ｉ2 （ｙ，ｚ）を表す第２のデータ・セ
ットが収集され格納される。次いで、これらのデータ・
セットを用いて検出器アレイ７４の位置で受け取ったＸ
線７８の一次信号成分と散乱信号成分を決定する。
（ｙ，ｚ）を覆わないとき、たとえば、コリメータが第
１の位置や第２の位置にあるときに、検出器アレイ７４
の各位置（ｙ，ｚ）に対して第１の信号強度Ｉ1 （ｙ，
ｚ）を決定する。また照射期間中に第２の信号強度を決
定するためコリメータが位置（ｙ，ｚ）の少なくとも一
部分を覆うようにコリメータ７６が複数の中間位置を通
って移動中のときに、各位置（ｙ，ｚ）に対して第２の
信号強度Ｉ2 （ｙ，ｚ）を決定する。具体的には、コリ
メータ７６が第１の位置または第２の位置のいずれかに
あるとき、第１の信号強度Ｉ1 （ｙ，ｚ）を表す第１の
データ・セットが収集され格納される。またコリメータ
７６を第１の位置と第２の位置の間で移動させながら、
第２の信号強度Ｉ2 （ｙ，ｚ）を表す第２のデータ・セ
ットが収集され格納される。次いで、これらのデータ・
セットを用いて検出器アレイ７４の位置で受け取ったＸ
線７８の一次信号成分と散乱信号成分を決定する。
【００１８】具体的には、第１の信号強度Ｉ1 （ｙ，
ｚ）は次式で表せる。
ｚ）は次式で表せる。
【００１９】
Ｉ1（ｙ，ｚ）＝ｐ（ｙ，ｚ）＋ｓ（ｙ，ｚ） ［式１］
上式において、ｐ（ｙ，ｚ）は検出器アレイ７４で計測
された一次信号強度であり、ｓ（ｙ，ｚ）は検出器アレ
イ７４で計測された散乱信号強度であり、ｙは検出器ア
レイ７４の水平方向の寸法であり、またｚは検出器アレ
イ７４の垂直方向の寸法である。
された一次信号強度であり、ｓ（ｙ，ｚ）は検出器アレ
イ７４で計測された散乱信号強度であり、ｙは検出器ア
レイ７４の水平方向の寸法であり、またｚは検出器アレ
イ７４の垂直方向の寸法である。
【００２０】しかしコリメータ７６は、第１の位置と第
２の位置の間を移動するときに検出器アレイ７４上に入
射する散乱信号ｓ（ｙ，ｚ）を減少させるため、第２の
信号強度Ｉ2（ｙ，ｚ）はあまり大きな散乱信号ｓ
（ｙ，ｚ）を含まない。その減少量は、アレイの大きさ
に対するコリメータ・プレートの大きさの関数である。
たとえば、コリメータ・プレートの寸法が実質的にアレ
イの寸法に相当する場合、散乱信号の減少は約５０％で
ある。またコリメータ・プレートの寸法（たとえば、コ
リメータ・プレートの移動軸と垂直方向のコリメータ・
プレートの寸法）がアレイの寸法に満たない場合、その
散乱信号の減少は５０％に満たない。したがって、第２
の信号強度Ｉ2（ｙ，ｚ）は次式で表すことができる。
２の位置の間を移動するときに検出器アレイ７４上に入
射する散乱信号ｓ（ｙ，ｚ）を減少させるため、第２の
信号強度Ｉ2（ｙ，ｚ）はあまり大きな散乱信号ｓ
（ｙ，ｚ）を含まない。その減少量は、アレイの大きさ
に対するコリメータ・プレートの大きさの関数である。
たとえば、コリメータ・プレートの寸法が実質的にアレ
イの寸法に相当する場合、散乱信号の減少は約５０％で
ある。またコリメータ・プレートの寸法（たとえば、コ
リメータ・プレートの移動軸と垂直方向のコリメータ・
プレートの寸法）がアレイの寸法に満たない場合、その
散乱信号の減少は５０％に満たない。したがって、第２
の信号強度Ｉ2（ｙ，ｚ）は次式で表すことができる。
【００２１】
Ｉ2（ｙ，ｚ）＝ｐ（ｙ，ｚ）＋αｓ（ｙ，ｚ） ［式２］
ここで、αは分数値である。
【００２２】第１の信号強度Ｉ1 （ｙ，ｚ）および第２
の信号強度Ｉ2 （ｙ，ｚ）の両方を用いて解くことによ
って、検出器アレイ７４上の各位置（ｙ，ｚ）での一次
信号ｐ（ｙ，ｚ）および散乱信号ｓ（ｙ，ｚ）をスリッ
ト領域内で次式により表現できる。
の信号強度Ｉ2 （ｙ，ｚ）の両方を用いて解くことによ
って、検出器アレイ７４上の各位置（ｙ，ｚ）での一次
信号ｐ（ｙ，ｚ）および散乱信号ｓ（ｙ，ｚ）をスリッ
ト領域内で次式により表現できる。
【００２３】
ｐ（ｙ，ｚ）
＝｛Ｉ2（ｙ，ｚ）−αＩ1（ｙ，ｚ）｝／（１−α） ［式３］
ｓ（ｙ，ｚ）
＝｛Ｉ1（ｙ，ｚ）−Ｉ2（ｙ，ｚ）｝／（１−α） ［式４］
上の方程式は、垂直方向の平面内(in-phase)の散乱を無
視して、スリット８６と整列した検出器アレイ７４の部
分に関して少なくとも有効である。計測される散乱信号
の比率は、コリメータ７６の高さの関数である。次い
で、決定した一次信号ｐ（ｙ，ｚ）および散乱信号ｓ
（ｙ，ｚ）を用いて、投影データを作成する。更に具体
的に述べると、検出器アレイ７４の位置で受け取った散
乱信号ｓ（ｙ，ｚ）を決定した後、多項式と散乱サンプ
ル値の間の誤差の自乗が検出器アレイ７４のいくつかの
行にわたって最小となるようにして、散乱の２Ｄマップ
を作成する。次いで、サンプル値と多項式の間の誤差の
自乗を最小とする多項式面によって散乱信号を近似させ
る。
視して、スリット８６と整列した検出器アレイ７４の部
分に関して少なくとも有効である。計測される散乱信号
の比率は、コリメータ７６の高さの関数である。次い
で、決定した一次信号ｐ（ｙ，ｚ）および散乱信号ｓ
（ｙ，ｚ）を用いて、投影データを作成する。更に具体
的に述べると、検出器アレイ７４の位置で受け取った散
乱信号ｓ（ｙ，ｚ）を決定した後、多項式と散乱サンプ
ル値の間の誤差の自乗が検出器アレイ７４のいくつかの
行にわたって最小となるようにして、散乱の２Ｄマップ
を作成する。次いで、サンプル値と多項式の間の誤差の
自乗を最小とする多項式面によって散乱信号を近似させ
る。
【００２４】この散乱信号は検出器のスリット領域内の
位置（ｙ，ｚ）で決定できる。スリット領域は検出器ア
レイの幅全体にまたがった位置にあるため（たとえば、
図３では検出器の幅は水平軸の方向と一致するように示
してある）、散乱信号のサンプリングはこの方向で行
う。散乱信号は低周波数信号成分を含むため、このサン
プル技法が適する。このためナイキストの定理に従っ
て、この散乱信号に関し該当するデータがこのサンプル
技法より得られる。イメージャ全体のさまざまな位置で
サンプリングした散乱信号を用い、最小自乗近似法を用
いることによって２Ｄ面をサンプル値に当てはめる。次
いで、この面を用いて検出器の各位置（ｙ，ｚ）での散
乱信号の近似を行う。引き続きデータ収集を行うため、
この近似した散乱信号（たとえば、時間的に隣接する散
乱のサンプル値から内挿させた散乱信号）を計測した強
度信号から差し引き、画像再構成およびディスプレイ
（たとえば、映像またはプリントアウト・ディスプレイ
手段２００）に用いるための散乱のない信号を作成す
る。
位置（ｙ，ｚ）で決定できる。スリット領域は検出器ア
レイの幅全体にまたがった位置にあるため（たとえば、
図３では検出器の幅は水平軸の方向と一致するように示
してある）、散乱信号のサンプリングはこの方向で行
う。散乱信号は低周波数信号成分を含むため、このサン
プル技法が適する。このためナイキストの定理に従っ
て、この散乱信号に関し該当するデータがこのサンプル
技法より得られる。イメージャ全体のさまざまな位置で
サンプリングした散乱信号を用い、最小自乗近似法を用
いることによって２Ｄ面をサンプル値に当てはめる。次
いで、この面を用いて検出器の各位置（ｙ，ｚ）での散
乱信号の近似を行う。引き続きデータ収集を行うため、
この近似した散乱信号（たとえば、時間的に隣接する散
乱のサンプル値から内挿させた散乱信号）を計測した強
度信号から差し引き、画像再構成およびディスプレイ
（たとえば、映像またはプリントアウト・ディスプレイ
手段２００）に用いるための散乱のない信号を作成す
る。
【００２５】上記のＣＴシステム７０および散乱補正ア
ルゴリズムは、散乱誤差を減少させることにより画像品
質を向上させると考えられる。さらに、こうしたシステ
ムおよびアルゴリズムにより、散乱信号および一次信号
を直接計測することなしに、面積形検出器アレイ７４の
位置で受け取った散乱信号の寄与を減少させることがで
きる。
ルゴリズムは、散乱誤差を減少させることにより画像品
質を向上させると考えられる。さらに、こうしたシステ
ムおよびアルゴリズムにより、散乱信号および一次信号
を直接計測することなしに、面積形検出器アレイ７４の
位置で受け取った散乱信号の寄与を減少させることがで
きる。
【００２６】コリメータ・スリット８６を貫通する平面
内の散乱信号の影響を減少させるためには、コリメータ
７６の別の配置が用いられる。たとえば、図４は面積形
検出器アレイ９２および本発明の別の実施形態による可
動型コリメータ９４を含むＣＴイメージング・システム
９０の部分概略図である。検出器アレイ９２は関心のあ
る物体あるいは工作物を透過した投射Ｘ線を共同して検
知する検出器素子群（図４では示さず）より形成され
る。各検出器素子は入射Ｘ線ビームの強度、したがって
ビームが物体を透過する際のビームの減衰を表す電気信
号を発生する。
内の散乱信号の影響を減少させるためには、コリメータ
７６の別の配置が用いられる。たとえば、図４は面積形
検出器アレイ９２および本発明の別の実施形態による可
動型コリメータ９４を含むＣＴイメージング・システム
９０の部分概略図である。検出器アレイ９２は関心のあ
る物体あるいは工作物を透過した投射Ｘ線を共同して検
知する検出器素子群（図４では示さず）より形成され
る。各検出器素子は入射Ｘ線ビームの強度、したがって
ビームが物体を透過する際のビームの減衰を表す電気信
号を発生する。
【００２７】コリメータ９４は、第１のコリメータ・プ
レート９６と第２のコリメータ・プレート９８とを備
え、これらの各々は検出器アレイ９２に対して移動する
ように構成される。プレート９６および９８の各々は、
Ｘ線減衰材料より製作されていて、その中に複数のスリ
ットまたは開口１００を含む。コリメータ・プレート９
６および９８はそれぞれ、実質的に検出器アレイ９２の
全体にわたって広がる（たとえば、アレイ９２の実効面
積に対応する寸法を有する）ような大きさとするのが普
通であり、またスリット１００はＸ線源に対し集束性に
整列する。さらに、コリメータ・プレート９６および９
８の各々は、一次信号を計測しようとする場合に、各ピ
クセルが散乱信号を同じ比率で含むことが実質的に保証
されるように構成する。
レート９６と第２のコリメータ・プレート９８とを備
え、これらの各々は検出器アレイ９２に対して移動する
ように構成される。プレート９６および９８の各々は、
Ｘ線減衰材料より製作されていて、その中に複数のスリ
ットまたは開口１００を含む。コリメータ・プレート９
６および９８はそれぞれ、実質的に検出器アレイ９２の
全体にわたって広がる（たとえば、アレイ９２の実効面
積に対応する寸法を有する）ような大きさとするのが普
通であり、またスリット１００はＸ線源に対し集束性に
整列する。さらに、コリメータ・プレート９６および９
８の各々は、一次信号を計測しようとする場合に、各ピ
クセルが散乱信号を同じ比率で含むことが実質的に保証
されるように構成する。
【００２８】第１のコリメータ・プレート９６は第１の
コリメータ軸１０１に沿ってｚ方向に移動可能であり、
また第２のコリメータ・プレート９８は第２のコリメー
タ軸１０２に沿ってｙ方向に移動可能である。具体的に
は、コリメータ・プレート９６は第１のコリメータ・マ
ニピュレータ１１０と結合され、第１のコリメータ・マ
ニピュレータ１１０は、検出器アレイ９２に対してコリ
メータ・プレート９６を移動させるように構成されると
共に、ＣＴ制御メカニズム１５０から信号を受け取るよ
うに構成さる。同様に、コリメータ・プレート９８は第
２のコリメータ・マニピュレータと結合され、第２のコ
リメータ・マニピュレータは、検出器アレイ９２に対し
てコリメータ・プレート９８を移動させるように構成さ
れると共に、ＣＴ制御メカニズムから信号を受け取るよ
うに構成される。コリメータ・プレート９６は第１の位
置と第２の位置の間でｚ方向に移動可能である（この用
語の意味は、上記で図３に示す配置に関して用いたもの
と同じである）。第１の位置と第２の位置では、コリメ
ータ・プレート９６は検出器アレイ９２と重なり合わな
い、すなわち、コリメータ・プレート９６はＸ線源と検
出器アレイ９２の間に位置しない。第１のコリメータ・
プレート９６がこのプレートの第１の位置と第２の位置
の間で移動するにつれて、コリメータ・プレート９６は
少なくとも部分的に検出器アレイ９２を覆う、すなわ
ち、この場合、コリメータ・プレート９６が少なくとも
部分的にＸ線源と検出器アレイ９２の間の位置にくる。
同様に、第２のコリメータ・プレート９８は、第２のコ
リメータ・プレートの第１の位置と第２の位置の間でｙ
方向に移動可能であり、この第１の位置と第２の位置で
は、第２のコリメータ・プレート９８は検出器アレイ９
２と重なり合わない。第２のコリメータ・プレート９８
が、このプレートの第１の位置と第２の位置の間で移動
するにつれて、コリメータ・プレート９８は少なくとも
部分的に検出器アレイ９２と重なり合う。
コリメータ軸１０１に沿ってｚ方向に移動可能であり、
また第２のコリメータ・プレート９８は第２のコリメー
タ軸１０２に沿ってｙ方向に移動可能である。具体的に
は、コリメータ・プレート９６は第１のコリメータ・マ
ニピュレータ１１０と結合され、第１のコリメータ・マ
ニピュレータ１１０は、検出器アレイ９２に対してコリ
メータ・プレート９６を移動させるように構成されると
共に、ＣＴ制御メカニズム１５０から信号を受け取るよ
うに構成さる。同様に、コリメータ・プレート９８は第
２のコリメータ・マニピュレータと結合され、第２のコ
リメータ・マニピュレータは、検出器アレイ９２に対し
てコリメータ・プレート９８を移動させるように構成さ
れると共に、ＣＴ制御メカニズムから信号を受け取るよ
うに構成される。コリメータ・プレート９６は第１の位
置と第２の位置の間でｚ方向に移動可能である（この用
語の意味は、上記で図３に示す配置に関して用いたもの
と同じである）。第１の位置と第２の位置では、コリメ
ータ・プレート９６は検出器アレイ９２と重なり合わな
い、すなわち、コリメータ・プレート９６はＸ線源と検
出器アレイ９２の間に位置しない。第１のコリメータ・
プレート９６がこのプレートの第１の位置と第２の位置
の間で移動するにつれて、コリメータ・プレート９６は
少なくとも部分的に検出器アレイ９２を覆う、すなわ
ち、この場合、コリメータ・プレート９６が少なくとも
部分的にＸ線源と検出器アレイ９２の間の位置にくる。
同様に、第２のコリメータ・プレート９８は、第２のコ
リメータ・プレートの第１の位置と第２の位置の間でｙ
方向に移動可能であり、この第１の位置と第２の位置で
は、第２のコリメータ・プレート９８は検出器アレイ９
２と重なり合わない。第２のコリメータ・プレート９８
が、このプレートの第１の位置と第２の位置の間で移動
するにつれて、コリメータ・プレート９８は少なくとも
部分的に検出器アレイ９２と重なり合う。
【００２９】スキャンの間に、コリメータ・プレート９
６および９８は、コリメータ・プレート７６および検出
器アレイ７４に関して上で説明したのと同様に、それぞ
れの軸に沿い検出器アレイ９２に対し同期して移動す
る。ここで「同期して移動」とは、第１および第２のコ
リメータ・プレートの移動を連携させ、各プレートがそ
れぞれ同時にアレイ９２のピクセルを覆い始め、かつ同
時にアレイ９２のピクセルを通過するように移動すると
いう意味である。具体的には、第１のマニピュレータに
より第１のコリメータ・プレート９６をこのプレートの
第１の位置と第２の位置の間でｚ方向に移動させ、照射
時間中に第１のコリメータ・プレート９６が（第１およ
び第２の位置の間の）複数の中間位置にくるようにす
る。この位置では、第１のコリメータ・プレート９６に
より検出器アレイ９２に入射するＸ線が少なくとも部分
的にコリメートされる。同様に第２のマニピュレータ１
２０により第２のコリメータ・プレート９８をこのプレ
ートの第１の位置と第２の位置の間でｙ方向に移動さ
せ、これにより照射時間中に第２のコリメータ・プレー
ト９８はやはり検出器アレイ９２に入射するＸ線を少な
くとも部分的にコリメートするように配置される。コリ
メータ・プレート９６および９８がこれらのプレートの
それぞれ第１の位置と第２の位置の間を移動するのに要
する時間は、たとえば関心のある物体のビューを一つ得
るのに要する時間である、一回分の照射時間であること
が普通である。
６および９８は、コリメータ・プレート７６および検出
器アレイ７４に関して上で説明したのと同様に、それぞ
れの軸に沿い検出器アレイ９２に対し同期して移動す
る。ここで「同期して移動」とは、第１および第２のコ
リメータ・プレートの移動を連携させ、各プレートがそ
れぞれ同時にアレイ９２のピクセルを覆い始め、かつ同
時にアレイ９２のピクセルを通過するように移動すると
いう意味である。具体的には、第１のマニピュレータに
より第１のコリメータ・プレート９６をこのプレートの
第１の位置と第２の位置の間でｚ方向に移動させ、照射
時間中に第１のコリメータ・プレート９６が（第１およ
び第２の位置の間の）複数の中間位置にくるようにす
る。この位置では、第１のコリメータ・プレート９６に
より検出器アレイ９２に入射するＸ線が少なくとも部分
的にコリメートされる。同様に第２のマニピュレータ１
２０により第２のコリメータ・プレート９８をこのプレ
ートの第１の位置と第２の位置の間でｙ方向に移動さ
せ、これにより照射時間中に第２のコリメータ・プレー
ト９８はやはり検出器アレイ９２に入射するＸ線を少な
くとも部分的にコリメートするように配置される。コリ
メータ・プレート９６および９８がこれらのプレートの
それぞれ第１の位置と第２の位置の間を移動するのに要
する時間は、たとえば関心のある物体のビューを一つ得
るのに要する時間である、一回分の照射時間であること
が普通である。
【００３０】次いで、第１の信号強度と第２の信号強度
Ｉ1 （ｙ，ｚ）およびＩ2 （ｙ，ｚ）を上記の方程式に
従って決定する。信号強度Ｉ1 （ｙ，ｚ）およびＩ
2 （ｙ，ｚ）を利用して検出器アレイ９２の各位置
（ｙ，ｚ）での散乱信号ｓ（ｙ，ｚ）を上記したように
して決定し、実質的に劣化のない投影データを作成す
る。ＣＴシステム９０は、同一平面内の散乱信号の影響
を実質的に軽減するものと考えられる。
Ｉ1 （ｙ，ｚ）およびＩ2 （ｙ，ｚ）を上記の方程式に
従って決定する。信号強度Ｉ1 （ｙ，ｚ）およびＩ
2 （ｙ，ｚ）を利用して検出器アレイ９２の各位置
（ｙ，ｚ）での散乱信号ｓ（ｙ，ｚ）を上記したように
して決定し、実質的に劣化のない投影データを作成す
る。ＣＴシステム９０は、同一平面内の散乱信号の影響
を実質的に軽減するものと考えられる。
【００３１】本発明のさまざまな実施態様に関するこれ
までの記述から、本発明の目的が達成されることは明ら
かである。本発明について詳細に記述し図示してきた
が、これらの態様は図示および例示とすることのみを意
図したものであり限定を意図したものではないことを明
瞭に理解すべきである。たとえば、本発明は別の多くの
ＣＴシステムで使用することができる。したがって、本
発明の精神および範囲は、添付の特許請求の範囲によっ
て限定されるべきである。
までの記述から、本発明の目的が達成されることは明ら
かである。本発明について詳細に記述し図示してきた
が、これらの態様は図示および例示とすることのみを意
図したものであり限定を意図したものではないことを明
瞭に理解すべきである。たとえば、本発明は別の多くの
ＣＴシステムで使用することができる。したがって、本
発明の精神および範囲は、添付の特許請求の範囲によっ
て限定されるべきである。
【図１】静止型コリメータを有するＣＴイメージング・
システムの概略図である。
システムの概略図である。
【図２】図１に示すコリメータの上面図（Ａ）および前
面図（Ｂ）である。
面図（Ｂ）である。
【図３】本発明の一実施態様による可動型コリメータを
含むＣＴイメージング・システムの概略図である。
含むＣＴイメージング・システムの概略図である。
【図４】本発明の別の実施態様による患者後置式可動型
コリメータを含むＣＴイメージング・システムの部分概
略図である。
コリメータを含むＣＴイメージング・システムの部分概
略図である。
５ ＣＴシステム
１０ 第１の位置
１４ Ｘ線源
１５ 複数の中間位置
１６ Ｘ線ビーム
１８ 検出器アレイ
２０ 第２の位置
５０ 焦点
５２ 扇形ビームの軸
５４ 工作物境界円
５６ 静止型コリメータ
５８ コリメータ・プレート
６０ スリット
７０ ＣＴイメージング・システム
７２ Ｘ線源
７４ 面積形検出器アレイ
７６ コリメータ
７８ 円錐状Ｘ線ビーム
８０ 焦点
８２ 物体
８４ コリメータ・プレート
８６ スリット
９０ ＣＴイメージング・システム
９２ 面積形検出器アレイ
９４ 可動型コリメータ
９６ 第１のコリメータ・プレート
９８ 第２のコリメータ・プレート
１００ スリット
１０１ 第１のコリメータ軸
１０２ 第２のコリメータ軸
１１０ 第１のコリメータ・マニピュレータ
１１５ 物体用マニピュレータ
１２０ 第２のマニピュレータ
１３０ コリメータの移動軸
１５０ ＣＴコントローラ
２００ ディスプレイ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭60−63031（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−176433（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−305930（ＪＰ，Ａ)
実開 昭62−50604（ＪＰ，Ｕ)
実開 平２−47554（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01N 23/04
A61B 6/03 320
A61B 6/03 350
Claims (18)
- 【請求項１】 Ｘ線ビームを検出器アレイおよび少なく
とも一つのコリメータに向けて投射するためのＸ線源を
含むコンピュータ断層撮影（ＣＴ）システムによってス
キャンされる物体の投影データを作成する方法であっ
て、 少なくとも一つのコリメータ・プレートを第１の位置か
ら第２の位置まで、若しくは、第２の位置から第１の位
置まで移動させるステップと、 前記少なくとも一つのコリメータが第１の位置にあると
きに、検出器アレイで受け取ったＸ線ビームの強度を表
す第１の信号強度を決定するステップと、 前記少なくとも一つのコリメータが前記第１の位置と前
記第２の位置の間を移動し、前記コリメータが前記検出
器アレイと少なくとも部分的に重なり合うときに、検出
器アレイで受け取ったＸ線ビームの強度を表す第２の信
号強度を決定するステップと、 前記第１および第２の信号強度を利用して、計測信号の
うちの散乱に由来する成分を決定することにより、投影
データを作成するステップと、 を含んでいる前記方法。 - 【請求項２】 一つのコリメータ・プレートの前記第１
の位置と第２の位置の各々がコリメータ軸に沿って検出
器アレイに対して整列している請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記ＣＴシステムが２つのコリメータ・
プレートを備え、その内の第１のコリメータ・プレート
の前記第１の位置と第２の位置の各々が第１のコリメー
タ軸に沿って検出器アレイに対して整列しており、第２
のコリメータ・プレートの第１の位置と第２の位置の各
々が前記第１のコリメータ軸と直交する第２のコリメー
タの軸に沿って検出器アレイに対して整列している請求
項１に記載の方法。 - 【請求項４】 前記第２の信号強度を決定する間に、前
記第１および第２のコリメータ・プレートが同期して移
動する請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 前記第１の信号強度が次の関係式によっ
て決定される請求項２に記載の方法。 Ｉ1（ｙ，ｚ）＝ｐ（ｙ，ｚ）＋ｓ（ｙ，ｚ） 上式において、Ｉ1 （ｙ，ｚ）は検出器アレイの第１の
信号強度であり、ｐ（ｙ，ｚ）は検出器アレイで計測さ
れる一次強度であり、ｓ（ｙ，ｚ）は検出器アレイで計
測される散乱強度であり、ｙは検出器アレイの水平方向
の寸法であり、ｚは検出器アレイの垂直方向の寸法であ
る。 - 【請求項６】 前記第２の信号強度が次式によって決定
される請求項５に記載の方法。 Ｉ2（ｙ，ｚ）＝ｐ（ｙ，ｚ）＋αｓ（ｙ，ｚ） 上式において、Ｉ2 （ｙ，ｚ）は検出器アレイの第２の
信号強度であり、またαは分数値である。 - 【請求項７】 前記第１および第２の信号強度を利用し
て投影データを作成する前記ステップが、前記第１およ
び第２の信号強度を利用して散乱信号を決定するステッ
プを含み、 前記散乱信号が次式によって決定される請求項６に記載
の方法。 ｓ（ｙ，ｚ）＝｛Ｉ1（ｙ，ｚ）−Ｉ2（ｙ，ｚ）｝／（１−α） - 【請求項８】 前記第１の位置と前記第２の位置は、い
ずれも、前記少なくとも１つのコリメータが前記検出器
アレイと重なり合わない位置であり、 前記少なくとも１つのコリメータが第１の位置と第２の
位置の間を移動するのに要する時間が、前記第2の信号
強度を決定するために照射されるＸ線ビームの照射時間
に相当することを特徴とする請求項１乃至７に記載の方
法。 - 【請求項９】 前記コンピュータ断層撮影（ＣＴ）シス
テム内で関心のある物体に関する投影データを作成する
システムであって、 Ｘ線源と、 前記Ｘ線源によって投射されたＸ線ビームを受け取る検
出器アレイと、 前記Ｘ線源と前記検出器アレイの間の複数の位置に配置
が可能である少なくとも一つの可動型コリメータ・プレ
ートと、 前記少なくとも一つのコリメータ・プレートと結合され
ていて、このプレートを前記検出器アレイに関する軸に
沿う選択された位置に配置するマニピュレータと、 前記検出器アレイと結合されていて、これから放射線検
出信号を受け取るＣＴコントローラであって、前記検出
信号を処理し、且つ少なくとも一つのこのコリメータ・
プレートのそれぞれの位置に対応した検出信号に応答し
て散乱補正信号を作成するＣＴコントローラと、 を備えている前記システム。 - 【請求項１０】 前記システムが、第１の位置と第２の
位置のそれぞれ並びにこれら２つの位置の間にある中間
位置の間で検出器アレイに対して第１のコリメータ軸に
沿った移動が可能である第１のコリメータ・プレートを
備え、前記第１のコリメータ・プレートは、前記中間位
置にあるときに前記線源から前記検出器アレイまで通過
する入射放射線に暴露されるように配置されている請求
項９に記載のシステム。 - 【請求項１１】 前記システムがさらに、前記第１のコ
リメータ軸と直交する第２のコリメータ軸に沿い検出器
アレイに対して移動可能である第２のコリメータ・プレ
ートを備えている請求項９に記載のシステム。 - 【請求項１２】 前記ＣＴコントローラが、前記少なく
とも一つのコリメータ・プレートが前記第１の位置にあ
るときに、前記検出器アレイで受け取る前記Ｘ線ビーム
強度を表す第１の信号強度を決定し、また、前記少なく
とも一つのコリメータが前記第１の位置と第２の位置の
間の複数の中間位置に配置されるときに、前記検出器ア
レイで受け取る前記Ｘ線ビーム強度を表す第２の信号強
度を決定するように構成されている請求項１１に記載の
システム。 - 【請求項１３】 前記ＣＴコントローラが、前記第１の
信号強度および前記第２の信号強度を利用して投影デー
タを作成するように構成されている請求項１２に記載の
システム。 - 【請求項１４】 前記第１の信号強度が次の関係式によ
って決定される請求項１３に記載のシステム。 Ｉ1（ｙ，ｚ）＝ｐ（ｙ，ｚ）＋ｓ（ｙ，ｚ） 上式において、Ｉ1 （ｙ，ｚ）は前記検出器アレイの前
記第１の信号強度であり、ｐ（ｙ，ｚ）は前記検出器ア
レイで計測される一次強度であり、ｓ（ｙ，ｚ）は前記
検出器アレイで計測される散乱強度であり、ｙは前記検
出器アレイの水平方向の寸法であり、ｚは前記検出器ア
レイの垂直方向の寸法である。 - 【請求項１５】 前記第２の信号強度が次の関係式によ
り決定される請求項１４に記載のシステム。 Ｉ2（ｙ，ｚ）＝ｐ（ｙ，ｚ）＋αｓ（ｙ，ｚ） 上式において、Ｉ2 （ｙ，ｚ）は前記検出器アレイの前
記第２の信号強度であり、またαは分数値である。 - 【請求項１６】 前記システムは、前記第１の信号強度
および前記第２の信号強度を利用して投影データを作成
するために、前記第１の信号強度および前記第２の信号
強度を利用して散乱信号を決定するように構成されてお
り、 前記ＣＴコントローラが次式により前記散乱信号を決定
するように構成されている請求項１５に記載のシステ
ム。 ｓ（ｙ，ｚ）＝｛Ｉ1（ｙ，ｚ）−Ｉ2（ｙ，ｚ）｝／（１−α） - 【請求項１７】 前記第１の位置と前記第２の位置は、
いずれも、前記少なくとも１つのコリメータが前記検出
器アレイと重なり合わない位置であり、 前記少なくとも１つのコリメータが第１の位置と第２の
位置の間を移動するのに要する時間が、前記第2の信号
強度を決定するために照射されるＸ線ビームの照射時間
に相当することを特徴とする請求項９乃至１６に記載の
方法。 - 【請求項１８】 前記第１のコリメータ・プレートが第
１のコリメータ・マニピュレータと結合され、また前記
第２のコリメータ・プレートが第２のコリメータ・マニ
ピュレータと結合され、かつ前記第１および第２のコリ
メータ・プレート・マニピュレータの各々は前記ＣＴコ
ントローラに結合されると共に、前記第２の信号強度に
対するデータを作成するため照射期間中に前記第１およ
び第２のコリメータ・プレートを同期して移動させるよ
うに構成されている請求項１１に記載のシステム。
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