JP4280018B2

JP4280018B2 - X-ray computed tomography system

Info

Publication number: JP4280018B2
Application number: JP2002087047A
Authority: JP
Inventors: 克行田口
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-04-03
Filing date: 2002-03-26
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2022-03-26
Also published as: JP2002360562A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、立体情報を得るために角錐形状のＸ線ビームで被検体をスキャンするいわゆるコーンビーム型Ｘ線コンピュータ断層撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コーンビームスキャン方式では、Ｘ線管から放射され、Ｘ線コリメータで角錐形状にトリムされたＸ線で被検体をスキャンする。被検体を透過したＸ線は、２次元アレイタイプの検出器で検出される。このタイプのＸ線検出器は、ライン検出器を比較的少数、典型的には、４列並べたものが普及している。しかし、最近では、シンチレータ素子とフォトダイオード素子を組み合わせた固体検出素子、又はＸ線を電荷に直接的に変換するセレン等の固体検出素子の採用により、３２列、さらにそれを越える列数を持ったＸ線検出器が登場している。このＸ線検出器の外形は、円筒形、平面形等様々である。
【０００３】
コーンビーム画像再構成法には、フェルドカンプ法(Feldkamp method)が一般的に用いられる。フェルドカンプ法は、ファンビームコンボリューション・バックプロジェクション法をもとにした近似的再構成法であり、コンボリューション処理は、コーン角が比較的小さいことを前提として、データをファン投影データと見なして行われる。しかし、バックプロジェクション処理は、実際のレイ(ray)に沿って行われる。
【０００４】
つまり、
（１）投影データにＺ座標に依存した重みをかけ、
（２）（１）のデータに、ファンビーム再構成と同じ再構成関数をコンボリューションし、
（３）（２）のデータを、コーン角を持つ斜めの実際のレイに沿って逆投影する、
という手順で画像が再構成される。
【０００５】
このような画像再構成法は、撮影視野(field of view)の有効長が、撮影視野の径に依存して変化されるという問題を有している。以下に、具体的に説明する。
【０００６】
図１には比較的長いＲ_ＬＬに径が設定された撮影視野を側面から示し、図２には、比較的短いＲ_ＳＳに径が設定された撮影視野を示している。撮影視野の径Ｒは、頭部、肺、胴体等の検査部位が収まる長さに設定される。なお、撮影視野の有効長とは、設定された径Ｒが維持される撮影視野のスライス方向に関する長さ（被検体の体軸方向に関する撮影視野の長さ）を、“有効長”と定義する。
【０００７】
フェルドカンプ法では、１回転分のデータが必要とされるので、画像再構成可能な最大範囲は、円柱形状に限定される。この範囲内で径Ｒが維持される撮影視野の有効長は、径がＲ_ＬＬの場合には、図３Ａに示すように、Ｗ_ＬＬに限定され、また、径がＲ_ＳＳの場合には、図３Ｂに示すように、Ｗ_ＳＳに限定される。このように撮影視野の有効長は、撮影視野の設定される径に対応して変化してしまう。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、コーンビーム型Ｘ線コンピュータ断層撮影装置において、撮影視野の径に対する有効長の依存性を緩和することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のある局面によるＸ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線を角錐形状で被検体に照射するように構成されたＸ線管装置と、前記被検体を透過したＸ線を検出するスライス方向とチャンネル方向との２方向に関して少なくともスライス方向にアレイされた複数の検出素子を有する検出器と、前記検出素子により検出された実データに基づいて、前記検出素子がアレイされた領域から前記スライス方向に関して外側に位置する拡張領域に対応する仮想データを発生するように構成されたデータ拡張部と、前記実データと、前記仮想データとに基づいて、画像データを再構成するように構成された再構成装置と、撮影視野の径を入力する入力装置と、前記入力された撮影視野の径に基づいて、前記拡張領域の長さを決定するように構成された拡張領域長決定部とを具備する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明によるＸ線コンピュータ断層撮影装置を好ましい実施例により説明する。なお、Ｘ線コンピュータ断層撮影装置には、Ｘ線管とＸ線検出器とが１体として被検体の周囲を回転するROTATE/ROTATE-TYPE、リング状にアレイされた多数の検出素子が固定され、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転するSTATIONARY/ROTATE-TYPE等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発明を適用可能である。ここでは、ROTATE/ROTATE-TYPEとして説明する。
【００１１】
また、画像データ（断層画像データ）を再構成するには、被検体の周囲１周、３６０°分の投影データが、またハーフスキャン法でも１８０°＋ファン角分の投影データが必要とされる。いずれの再構成方式にも本発明は適用可能である。ここでは、３６０°法を例に説明する。
【００１２】
また、入射Ｘ線を電荷に変換するメカニズムは、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し更にその光をフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換形と、Ｘ線によるセレン等の半導体内での電子正孔対の生成及びその電極への移動すなわち光導電現象を利用した直接変換形とが主流である。検出素子としては、それらのいずれの方式を採用してもよい。
【００１３】
また、近年では、Ｘ線管とＸ線検出器との複数のペアを回転リングに搭載したいわゆる多管球型のＸ線ＣＴ装置の製品化が進み、その周辺技術の開発が進んでいる。本発明では、従来からの一管球型のＸ線ＣＴ装置であっても、多管球型のＸ線ＣＴ装置であってもいずれにも適用可能である。ここでは、一管球型として説明する。
【００１４】
図４は本実施例に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成を示す図である。ガントリ１００には、回転軸Ｏを中心として回転自在に支持された回転リング１０２が収容されている。回転リング１０２には、Ｘ線管装置１０１が搭載される。Ｘ線管装置１０１は、Ｘ線管と、トリミング装置とを有する。Ｘ線管は、高電圧発生装置１０９から管電圧の印加及び管電流の供給を受けて、焦点からＸ線(X-rays)を放射する。トリミング装置は、Ｘ線管からのＸ線を四角形にトリムする。このトリミングにより、Ｘ線は、角錐形状に成形される。
【００１５】
回転リング１０２には、Ｘ線管装置１０１とともに、２次元アレイ型のＸ線検出器１０３が搭載されている。Ｘ線検出器１０３は、回転軸Ｏを挟んでＸ線管装置１０１に正対する一及びアングルで取り付けられる。Ｘ線検出器１０３は、図２に示すように、複数の検出素子１０８を有している。複数の検出素子１０８は、回転軸Ｏに平行な方向（スライス方向）と、回転軸Ｏに直交し、且つＸ線焦点を中心として緩やかにカーブする方向（チャンネル方向）との２方向に関して２次元状に配列される。このような２次元の検出器１０３は、チャンネル方向に関して１列に配列された検出素子１０８を、スライス方向に関して複数列並べることで構成するようにしてもよいし、検出素子１０８がＭ×Ｎのマトリクスに配列されてなる複数のモジュールを配列することで構成するようにしてもよい。
【００１６】
撮影に際しては、Ｘ線管装置１０１とＸ線検出器１０３との間に、被検体が配置される。ヘリカルスキャン時には、被検体とガントリ１００の相対的な位置が一定速度で変位される。
【００１７】
Ｘ線検出器１０３の出力には、一般的にＤＡＳ(Data Acquisition System) と呼ばれるデータ収集システム１０４が接続されている。このデータ収集システム１０４には、Ｘ線検出器１０３の各素子の電流信号を電圧に変換するＩ−Ｖ変換器と、この電圧信号をＸ線の曝射周期に同期して周期的に積分する積分器と、この積分器の出力信号を増幅するアンプと、このプリアンプの出力信号をディジタル信号に変換するアナログ・ディジタル・コンバータとが、チャンネルごとに設けられている。
【００１８】
このデータ収集システム１０４から出力されるデータ（純生データ(pure raw data)）は、スリップリング又は非接触信号伝送装置を経由して、前処理装置１０６に伝送される。前処理装置１０６は、この純生データに対して前処理を施す。前処理には、例えばチャンネル間の感度不均一補正処理、Ｘ線強吸収体、主に金属部による極端な信号強度の低下又は信号脱落を補正する処理等が含まれる。この前処理装置１０６から出力されるデータ（生データ(raw data)）は、磁気ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリを備えたデータストレージ装置１１１に記憶される。
【００１９】
ＧＵＩ制御部１１７は、表示装置１１６の画面に、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を表示する。グラフィカルユーザインターフェースは、スキャン条件及び再構成条件等の複数の設定項目に対応付けされたアイコン、ボタン、プルダウンメニュー等のグラフィカルな要素を含んでいる。このグラフィカルな要素をマウス等のポインティング・デバイス（入力装置）１１５により操作することにより、様々な操作を簡易に実現することができるようになっている。なお、再構成条件には、画像データ（ここではボリュームデータ）を再構成する領域を表す略円柱形の撮影視野の大きさが含まれる。撮影視野の大きさは、径Ｒと長さＷとにより定義される。この撮影視野の大きさ、つまり径Ｒと長さＷの入力は、グラフィカルな要素により簡易化されている。
【００２０】
拡張領域長決定部１１２は、入力装置１１５を介して設定された撮影視野の径Ｒが維持される撮影視野の有効長を所定長に固定するために、Ｘ線検出器１０３の検出素子１０８がアレイされている実在のＸ線有感領域を、スライス方向に関して外側に仮想的に拡張する長さを、入力装置１１５を介して設定された撮影視野の径Ｒに基づいて、決定する。なお、実在の有感領域に対して、拡張された仮想的な有感領域を、拡張領域と称する。
【００２１】
拡張領域の長さは、撮影視野の径Ｒに基づいて演算される。または、撮影視野の複数の径に対して、拡張領域の複数の長さをそれぞれ関連付けたテーブルを予め作成し、データストレージ装置１１１に記憶させておき、このテーブルから、入力装置１１５を介して設定された撮影視野の径Ｒに関連付けられている拡張領域の長さを読み出すようにしてもよい。
【００２２】
この拡張領域の長さは、詳細は後述するが、操作者により設定された径Ｒが維持される撮影視野の有効長Ｗが、任意に設定される撮影視野の径Ｒの大小に依存しないで、一定又は略一定に固定することを目的として決定される。
【００２３】
投影データ拡張部１１３は、拡張領域長決定部１１２で決定された長さを有する拡張領域に、実在の検出素子と同じ密度で仮想的にアレイした複数の仮想検出素子に対して設定した仮想的な複数のレイ（射線）のデータ（仮想データ）を、データストレージ装置１１１に保持されているＸ線検出器１０３の検出素子で実測された生データ（実データ）に基づいて、作成する。なお、レイとは、Ｘ線管装置１０１のＸ線焦点から検出器１０３の検出素子の中心に引かれる直線として定義され、このレイに沿って逆投影処理が行われる。
【００２４】
再構成装置１１４は、Ｘ線管装置１０１が３６０°又は１８０°＋ファン角の範囲内の実データと、それから作成された同じ範囲の仮想データとに基づいて、拡張フェルドカンプ再構成法に従って、設定された径Ｒで上述した一定の長さＷを持つ略円柱形の撮影視野の画像データ（ボリュームデータ）を再構成する。表示装置１１６では、この画像データに基づいて任意断面、３次元のレンダリング画像を作成し、表示する。
【００２５】
なお、逆投影処理において、再構成装置１１４では、厳密には、Ｘ線焦点とボクセルの中心とを結ぶ直線（計算上のレイ）に沿って逆投影が行われる。しかし、実際には、上述したように、Ｘ線焦点と検出素子中心とを結ぶレイ（実際のレイ）に沿ってＸ線投影が行われている。計算上のレイと、実際のレイとの空間的な若干のずれは、画質の低下を引き起こしてしまう。
【００２６】
再構成装置１１４では、この計算上のレイと、実際のレイとの空間的な若干のずれを解消して画質低下を軽減するために、実データ及び仮想データに対してずれ補正処理を行う。ずれ補正処理の詳細は、特開平０９−１９４２５号公報、米国特許５，８２５，８４２に記載されているので、ここでは簡単に説明する。ここであるボクセルに対する逆投影を考える。Ｘ線焦点とボクセルの中心とを結んだ直線を延長し、有感領域の平面に交差する点を点Ｃとする。点Ｃは（ｎ，ｍ）の検出素子、（ｎ，ｍ+1）の検出素子、（ｎ+1，ｍ）の検出素子、（ｎ+1，ｍ+1）の検出素子各々の中心点間に存在するものとする。この点Ｃの近傍の複数、ここでは４つの検出素子のデータから距離補間により点Ｃのデータを推定する。この推定したデータを使って逆投影処理を行うことにより、上述した計算上のレイと実際のレイとの空間的なずれによる画質低下を軽減することができる。
【００２７】
図６には、拡張領域長決定部１１２により撮影視野の比較的長い径Ｒ_ＬＬに応じて決定される拡張領域の長さ（拡張幅）ＥＤ_ＬＬを示し、図７には比較的短い径Ｒ_ＳＳに応じて決定される拡張領域の拡張幅ＥＤ_ＳＳを示している。また、図８Ａは図６の拡張幅ＥＤ_ＬＬに応じて決まる撮影視野の有効長Ｗ_ＬＬを示し、図８Ｂは拡張幅ＥＤ_ＳＳに応じて決まる撮影視野の有効長Ｗ_ＳＳを示している。なお、図６、図７では、理解を容易にするために、角度位置が０°にあるときのＸ線管装置１０１及び検出器１０３とともに、それに対向する１８０°の角度位置にあるＸ線管装置及び検出器をそれぞれ１０１´、１０３´として示している。また、図６、図７において、実データレイを実線で、仮想データレイを破線で示している。また、実データに対応する撮影視野内の領域を斜線で、また仮想データに対応する撮影視野内の領域を網線で示している。
【００２８】
仮想データを作成する目的は、撮影視野の径Ｒに対するその径が維持される有効長Ｗの依存性を緩和することにある。つまり撮影視野の径Ｒが様々に設定されたとしても、その径Ｒが維持される撮影視野の有効長Ｗが変動しない又はその変動が微小な範囲に抑えられることを実現することにある。この目的達成の為に、検出器１０３のスライス方向に関して実在有感領域の外側に拡張領域を付加し、換言すると、有感領域をスライス方向に仮想的に拡大し、この拡張領域の仮想データに最外又はその近傍の検出素子の実データをあてる、又は仮想データを、最外の検出素子の実データと近傍の検出素子の実データとから外挿補間により作成し、しかも有効長が所定長に固定されるように、拡張領域の長さＷを、撮影視野の径Ｒに応じて変化させる。
【００２９】
図６及び図８Ａに示すように、撮影視野の径Ｒが比較的長い径Ｒ_ＬＬに設定されたとき、拡張領域の長さはＥＤ_ＬＬに決定される。この拡張幅ＥＤ_ＬＬにより、撮影視野の有効長はＷ_ＬＬに決まる。もちろん、この撮影視野の有効長Ｗ_ＬＬは、同じ径Ｒ_ＬＬの条件もとで検出器１０３の実在の有感領域に依存して決まる有効長ＷＲ_ＬＬより長い。
【００３０】
また、図７及び図８Ｂに示すように、撮影視野の径Ｒが比較的短い径Ｒ_ＳＳに設定されたとき、拡張領域の長さはＥＤ_ＳＳに決定される。この拡張幅ＥＤ_ＳＳにより、撮影視野の有効長はＷ_ＳＳに決まる。
【００３１】
拡張領域の長さＥＤ_ＬＬは、拡張領域の長さＥＤ_ＳＳよりも長く決定されている。それぞれの長さは、最終的な撮影視野の有効長Ｗが、等しく又は略等しくなる、換言すると最終的な撮影視野の有効長Ｗが所定長又はほぼ所定長に固定されるように、Ｘ線管装置１０１のＸ線焦点から検出器１０３の検出面までの最短距離、撮影視野の径Ｒ、撮影視野の所望の有効長Ｗ、および検出器１０３の実在の有感領域の長さに基づいて幾何学的に決定される。
【００３２】
拡張領域は検出器１０３の実在の有感領域外に設定されているのであるから、その拡張領域上の仮想データは、実測されない。従って、作り出す必要がある。ここでは、作成効率と画質劣化抑制とがバランスした２種類の方法を提供する。いずれの方法を採用しても良いし、両方法を装備してユーザ指示に従って選択的に使用しても良いし、両方法を使用して２種類の画像を再構成して最終的にユーザが選択するようにしも良い。
【００３３】
その一方の方法は、図９、図１０に示すように、仮想データの仮想検出素子とスライス方向に関して同じライン上であって、仮想データの仮想検出素子に最も近い実在の検出素子で検出した実データ、つまり実在の検出素子の中でスライス方向に関して最外(outermost)に位置する検出素子で検出した実データを、そのまま仮想データにあてる方法である。
【００３４】
これは実際には、実データを保持しているデータストレージ装置１１１から再構成装置１１４へのデータの読み出し制御により実現され得る。つまり、データ拡張部１１３は、仮想データを発生するに際して、データストレージ装置１１１を、最外に位置する検出素子で検出した実データと同じアドレスでアクセスし、その最外に位置する検出素子で検出した実データを当該仮想検出素子の仮想データとして再構成装置１１４へ読み出させる。
【００３５】
この方法では、拡張領域上においてスライス方向に並んでいる複数の仮想検出素子の仮想データは、同じ実データで統一される。実際にその仮想データが影響するのは、図６、図７に網線で示したスライスの周辺部分である。実際の検査上では、スライス中心付近に関心部位が配置されるケースが多く、スライスの周辺部分は中心付近よりも重要視されない。また、スライス中心付近に関心部位を配置したとき、スライスの周辺部分は、比較的簡単な組織構造であることが解剖学的には多い。従って、周辺部分の画質低下はそれほど問題にはならない。この変形例としては、最外列の検出素子のデータの代わりに、最外列から一列内側の検出素子の実データを仮想データに割り当てても良い。
【００３６】
他の方法は、仮想データを、その仮想検出素子に近傍する複数の実在検出素子で検出された実データから外挿補間により作成する方法である。具体的には、例えば、図９、図１０に示すように、仮想データの仮想検出素子に最も近い位置、つまり最外に位置する実在検出素子で検出された実データｄ１と、その最外の実在検出素子より１つ内側の実在検出素子の実データｄ２とから、それぞれの実在の検出素子と仮想検出素子との間の検出面上での距離Ｓ１、Ｓ２に基づいて計算される。もちろん、最外を含めて近傍の３以上の実在県素子の実データを使って補間するようにしてもよい。この方法でも、先の方法より多少改善されるものの、やはり、多少画質（ここでは画像再現性、信頼性を意味する）は低下するが、その影響が強く現れるのがスライスの周辺部分であり、その周辺部分の画質低下は実際上それほど問題にはならないと想定される。この変形列としては、仮想検出素子に近傍する複数の実在検出素子で検出された実データの平均値等を仮想データとして作成しても良い。
【００３７】
このように検出器１０３のスライス方向に関して実在の有感領域の外側に拡張領域を設定し、この拡張領域の投影データを、実データから作成し、しかもその拡張領域の長さＷを、撮影視野の径Ｒに応じて変化させることにより、撮影視野の径Ｒに対するその有効長Ｗの依存性が解消又は緩和される。
【００３８】
図１１に撮影視野の径Ｒと拡張領域の長さＥＤとの関係をシュミレーションした結果を示している。なお、図１１では拡張領域の長さＥＤを、拡張する仮想的な検出素子列の列数として表している。撮影視野の直径２Ｒが約２５０ｍｍ以下では、ほとんど拡張領域を設定しなくてよい。これは実データだけで、所定の有効長Ｗが達成されることを理由とする。撮影視野の直径２Ｒが約２５０ｍｍを超えたあたりから、撮影視野の有効長Ｗの短縮を抑えるために、拡張領域が設定され、その拡張領域の拡張幅ＥＤは撮影視野の径Ｒの増大に対してほぼ比例する関係で増大される。
【００３９】
また、ヘリカルスキャンでは、撮影視野の径Ｒに応じて撮影視野の有効長が変動する不具合を抑えるために、１回転あたり寝台の天板が移動する単位距離、つまりヘリカルピッチを変化させる必要があった。図１２に太線で示すように、本方法を使うことで、ヘリカルピッチの変動を抑制することができる。
【００４０】
図１３には、ＧＵＩ制御部１１７により表示装置１１６の画面に表示される再構成条件設定用のグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を示している。このＧＵＩには、スキャノグラム２０１とともに、再構成条件設定項目が表示される。スキャノグラム２０１上には、撮影視野が四角図形２０２により示されている。この四角カーソル２０２の長さ（紙面上下）は撮影視野の有効幅Ｗに対応し、また、四角カーソル２０２の幅（紙面左右）は撮影視野の直径２Ｒに対応している。また、撮影視野の中心線２０３がスキャノグラム２０１上に示されている。
【００４１】
スキャノグラム２０１の下側には、再構成関数、フィルタ、スライス厚、スライスピッチ、撮影視野の径Ｒ、撮影視野の有効幅Ｗ、撮影視野の中心位置（Ｘ、Ｙ）、画像枚数それぞれの設定ボタン２０４乃至２１２が配列される。スライスピッチは隣接スライスとの間の中心線間距離を表し、このスライスピッチ、スライス厚、そして撮影視野の有効幅Ｗにより、画像枚数が自動設定される。撮影視野の径Ｒに対応するボタン２０８に数値入力すると、それに追従して四角カーソル２０２の幅が変化し、逆に四角カーソル２０２の幅をポインタドラッグにより変化させると、それに追従して撮影視野の径Ｒに対応するボタン２０８の数値が変化する。同様に、撮影視野の有効幅Ｗと四角カーソル２０２の長さとは関連して変化する。また、撮影視野の中心位置（Ｘ、Ｙ）と、四角カーソル２０２の位置及び中心線２０３とも、関連して変化する。
【００４２】
撮影視野の径Ｒと撮影視野の有効幅Ｗそれぞれの入力方法としては、数値入力、四角カーソル２０２の伸縮の他に、図１４に示すように、頭部（ＨＥＡＤ）、肺野（ＬＵＮＧＳ）、胴体（ＢＯＤＹ）等の検査部位の選択肢をリストしたプルダウンメニュー２１３，２１４から選択的に指定する方法が、入力操作を支援するために用意されている。頭部（ＨＥＡＤ）、肺野（ＬＵＮＧＳ）、胴体（ＢＯＤＹ）等の各検査部位には、撮影視野の径Ｒと撮影視野の有効幅Ｗそれぞれの標準値が関連付けられている。ＧＵＩ制御部１１７は、選択された検査部位に関連付けられている標準値に撮影視野の径Ｒと撮影視野の有効幅Ｗそれぞれの値を自動的に設定する。
【００４３】
なお、プルダウンメニュー２１３，２１４の選択肢の表記方法は、検査部位の名称に限定されることはなく、図１５に示すように、Ｓ（ｓｍａｌｌ）、Ｍ（ｍｅｄｉｕｍ）、Ｌ（ｌａｒｇｅ）というサイズで表記するようにしても良い。
【００４４】
（変形例）
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されてもよい。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、コーンビーム型Ｘ線コンピュータ断層撮影装置において、撮影視野の径に対する有効長の依存性を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来において、径がＲ_ＬＬに設定された撮影視野の側面図。
【図２】従来において、径がＲ_ＳＳに設定された撮影視野の側面図。
【図３】従来において図１の撮影視野の有効長Ｗ_ＬＬと、図２の撮影視野の有効長Ｗ_ＳＳとを示す図。
【図４】本発明の実施例によるＸ線コンピュータ断層撮影装置の構成図。
【図５】図４の２次元アレイタイプのＸ線検出器の斜視図。
【図６】図４の拡張領域決定部により撮影視野の径Ｒ_ＬＬに応じて決定される拡張領域の拡張幅ＥＤ_ＬＬを示す図。
【図７】図４の拡張領域決定部により撮影視野の径Ｒ_ＳＳに応じて決定される拡張領域の拡張幅ＥＤ_ＳＳを示す図。
【図８】図６の拡張領域により拡大された撮影視野の有効長Ｗ_ＬＬと、図７の拡張領域により拡大された撮影視野の有効長Ｗ_ＳＳとを示す図。
【図９】図６の拡張領域上の仮想レイを示す図。
【図１０】図７の拡張領域上の仮想レイを示す図。
【図１１】図４のデータストレージ装置に記憶される撮影視野の径に対する拡張幅（検出素子列の数）の対応表を示す図。
【図１２】図４のデータストレージ装置に記憶される撮影視野の径に対するヘリカルピッチの対応表を示す図。
【図１３】図４のＧＵＩ制御部により提供される再構成条件設定のためのグラフィカルユーザインタフェースを示す図。
【図１４】図４のＧＵＩ制御部により提供される再構成条件設定のためのグラフィカルユーザインタフェースの他の例を示す図。
【図１５】図４のＧＵＩ制御部により提供される再構成条件設定のためのグラフィカルユーザインタフェースのさらに他の例を示す図。
【符号の説明】
１００…ガントリ、
１０２…回転リング、
１０１…Ｘ線管装置、
１０９…高電圧発生装置、
１０３…２次元アレイ型Ｘ線検出器、
１０８…検出素子、
１０４…データ収集システム、
１０６…前処理装置、
１１１…データストレージ装置、
１１７…ＧＵＩ制御部、
１１６…表示装置、
１１５…ポインティング・デバイス（入力装置）、
１１２…拡張領域長決定部、
１１３…投影データ拡張部、
１１４…再構成装置。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a so-called cone beam X-ray computed tomography apparatus that scans a subject with a pyramid-shaped X-ray beam in order to obtain stereoscopic information.
[0002]
[Prior art]
In the cone beam scanning method, a subject is scanned with X-rays emitted from an X-ray tube and trimmed into a pyramid shape by an X-ray collimator. X-rays transmitted through the subject are detected by a two-dimensional array type detector. As this type of X-ray detector, a relatively small number of line detectors, typically four rows are arranged. Recently, however, the number of columns exceeds 32 by adopting a solid-state detection element that combines a scintillator element and a photodiode element, or a solid-state detection element such as selenium that directly converts X-rays into electric charges. X-ray detectors have appeared. The X-ray detector has various external shapes such as a cylindrical shape and a planar shape.
[0003]
A Feldkamp method is generally used as the cone beam image reconstruction method. The Feldkamp method is an approximate reconstruction method based on the fan beam convolution and back projection method. The convolution process assumes that the cone angle is relatively small and regards the data as fan projection data. Done. However, the back projection process is performed along an actual ray.
[0004]
That means
(1) The projection data is weighted depending on the Z coordinate,
(2) Convolution the same reconstruction function as the fan beam reconstruction into the data of (1),
(3) Back-project the data of (2) along an oblique actual ray with a cone angle,
The image is reconstructed by the procedure.
[0005]
Such an image reconstruction method has a problem that the effective length of the field of view is changed depending on the diameter of the field of view. This will be specifically described below.
[0006]
FIG. 1 shows a field of view with a diameter set to a relatively long R _LL from the side, and FIG. 2 shows a field of view with a diameter set to a relatively short R _SS . The diameter R of the field of view is set to a length that can accommodate the examination site such as the head, lungs, and trunk. The effective length of the field of view is defined as the “effective length” as the length of the field of view in which the set radius R is maintained (the length of the field of view regarding the body axis direction of the subject). .
[0007]
Since the Feldkamp method requires data for one rotation, the maximum range in which an image can be reconstructed is limited to a cylindrical shape. The effective length of the field of view in which the diameter R is maintained within this range is limited to W _LL when the diameter is R _LL , as shown in FIG. 3A, and when the diameter is R _SS , As shown in FIG. 3B, it is limited to W _SS . As described above, the effective length of the photographing field of view changes in accordance with the set diameter of the photographing field of view.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to alleviate the dependence of the effective length on the diameter of the field of view in a cone beam X-ray computed tomography apparatus.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
An X-ray computed tomography apparatus according to an aspect of the present invention includes an X-ray tube apparatus configured to irradiate a subject with X-rays in a pyramid shape, and a slice direction for detecting X-rays transmitted through the subject. A detector having a plurality of detection elements arrayed in at least a slice direction with respect to two directions with respect to the channel direction, and the slice direction from the region where the detection elements are arrayed based on actual data detected by the detection elements A data extension unit configured to generate virtual data corresponding to an extension region located outside, a reconstruction unit configured to reconstruct image data based on the real data and the virtual data An apparatus, an input device for inputting a diameter of the photographing field of view, and a length of the extended region are determined based on the input diameter of the photographing field of view. ; And a clad region length determining unit.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the X-ray computed tomography apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In the X-ray computed tomography system, ROTATE / ROTATE-TYPE, which rotates around the subject as a single X-ray tube and X-ray detector, and a large number of detection elements arrayed in a ring shape are fixed. There are various types such as STATIONARY / ROTATE-TYPE in which only the X-ray tube rotates around the subject, and the present invention can be applied to any type. Here, it is described as ROTATE / ROTATE-TYPE.
[0011]
Further, in order to reconstruct image data (tomographic image data), projection data for one rotation around the subject and 360 ° is required, and projection data for 180 ° + fan angle is also required in the half scan method. . The present invention can be applied to any reconstruction method. Here, the 360 ° method will be described as an example.
[0012]
In addition, the mechanism for converting incident X-rays into electric charges is based on an indirect conversion type in which X-rays are converted into light by a phosphor such as a scintillator and the light is further converted into electric charges by a photoelectric conversion element such as a photodiode. The generation of electron-hole pairs in a semiconductor such as selenium and the transfer to the electrodes, that is, the direct conversion type utilizing a photoconductive phenomenon, are the mainstream. Any of these methods may be adopted as the detection element.
[0013]
In recent years, the so-called multi-tube type X-ray CT apparatus in which a plurality of pairs of X-ray tubes and X-ray detectors are mounted on a rotating ring has been commercialized, and the development of peripheral technologies has been advanced. The present invention can be applied to both a conventional single-tube X-ray CT apparatus and a multi-tube X-ray CT apparatus. Here, a single tube type will be described.
[0014]
FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the X-ray computed tomography apparatus according to the present embodiment. The gantry 100 accommodates a rotating ring 102 that is supported so as to be rotatable about a rotation axis O. An X-ray tube device 101 is mounted on the rotating ring 102. The X-ray tube device 101 includes an X-ray tube and a trimming device. The X-ray tube receives a tube voltage and a tube current from the high voltage generator 109 and emits X-rays from the focal point. The trimming device trims X-rays from the X-ray tube into a quadrangle. By this trimming, the X-ray is shaped into a pyramid shape.
[0015]
A two-dimensional array type X-ray detector 103 is mounted on the rotating ring 102 together with the X-ray tube device 101. The X-ray detector 103 is attached at an angle and an angle facing the X-ray tube apparatus 101 across the rotation axis O. As shown in FIG. 2, the X-ray detector 103 has a plurality of detection elements 108. The plurality of detection elements 108 are two-dimensional in two directions: a direction parallel to the rotation axis O (slice direction) and a direction orthogonal to the rotation axis O and a direction gently curved around the X-ray focal point (channel direction). Arranged in a shape. Such a two-dimensional detector 103 may be configured by arranging a plurality of detection elements 108 arranged in a line in the channel direction in a row in the slice direction. A plurality of modules arranged in a matrix may be arranged.
[0016]
When imaging, a subject is placed between the X-ray tube apparatus 101 and the X-ray detector 103. During the helical scan, the relative position of the subject and the gantry 100 is displaced at a constant speed.
[0017]
A data acquisition system 104 generally called a DAS (Data Acquisition System) is connected to the output of the X-ray detector 103. The data acquisition system 104 includes an IV converter that converts the current signal of each element of the X-ray detector 103 into a voltage, and periodically integrates the voltage signal in synchronization with the X-ray exposure period. An integrator, an amplifier that amplifies the output signal of the integrator, and an analog / digital converter that converts the output signal of the preamplifier into a digital signal are provided for each channel.
[0018]
Data (pure raw data) output from the data collection system 104 is transmitted to the preprocessing device 106 via a slip ring or a non-contact signal transmission device. The preprocessing device 106 performs preprocessing on the pure raw data. Preprocessing includes, for example, sensitivity non-uniformity correction processing between channels, X-ray strong absorber, processing for correcting an extremely low signal strength drop or signal drop mainly due to a metal part, and the like. Data (raw data) output from the preprocessing device 106 is stored in a data storage device 111 having a magnetic disk, a magneto-optical disk, or a semiconductor memory.
[0019]
The GUI control unit 117 displays a graphical user interface (GUI) on the screen of the display device 116. The graphical user interface includes graphical elements such as icons, buttons, and pull-down menus associated with a plurality of setting items such as scan conditions and reconstruction conditions. By operating this graphical element with a pointing device (input device) 115 such as a mouse, various operations can be easily realized. Note that the reconstruction condition includes the size of a substantially cylindrical imaging field of view representing a region for reconstructing image data (volume data in this case). The size of the field of view is defined by the diameter R and the length W. The input of the size of the field of view, that is, the diameter R and the length W is simplified by graphical elements.
[0020]
In order to fix the effective length of the imaging field in which the diameter R of the imaging field set via the input device 115 is maintained, the extended region length determination unit 112 is configured so that the detection element 108 of the X-ray detector 103 has a predetermined length. Based on the imaging field diameter R set via the input device 115, the length of the actual X-ray sensitive area that is arrayed is virtually extended outward in the slice direction. Note that a virtual sensitive area expanded with respect to an actual sensitive area is referred to as an extended area.
[0021]
The length of the extended area is calculated based on the diameter R of the imaging field. Alternatively, a table in which a plurality of lengths of the extended area are associated with a plurality of diameters of the imaging field of view is created in advance, stored in the data storage device 111, and set from the table via the input device 115 The length of the extended area associated with the diameter R of the captured field of view may be read out.
[0022]
Although the details of the length of the extended area will be described later, the effective length W of the imaging field of view in which the diameter R set by the operator is maintained does not depend on the size of the diameter R of the imaging field of view set arbitrarily. It is determined for the purpose of fixing to a constant or substantially constant.
[0023]
The projection data extension unit 113 is a virtual set for a plurality of virtual detection elements virtually arrayed in the extension region having the length determined by the extension region length determination unit 112 at the same density as the actual detection elements. A plurality of rays (rays) data (virtual data) is created based on raw data (actual data) actually measured by the detection elements of the X-ray detector 103 held in the data storage device 111. A ray is defined as a straight line drawn from the X-ray focal point of the X-ray tube apparatus 101 to the center of the detection element of the detector 103, and back projection processing is performed along this ray.
[0024]
The reconstruction device 114 is based on the actual data within the range of 360 ° or 180 ° + fan angle by the X-ray tube device 101 and the virtual data of the same range created therefrom, according to the extended Feldkamp reconstruction method, The image data (volume data) of the substantially cylindrical photographic field of view having the above-described fixed length W with the set diameter R is reconstructed. The display device 116 creates and displays an arbitrary cross section and a three-dimensional rendering image based on the image data.
[0025]
In the backprojection process, strictly speaking, the reconstruction device 114 performs backprojection along a straight line (calculation ray) connecting the X-ray focal point and the center of the voxel. However, actually, as described above, X-ray projection is performed along a ray (actual ray) connecting the X-ray focal point and the detection element center. A slight spatial deviation between the calculated ray and the actual ray causes a reduction in image quality.
[0026]
The reconstructing device 114 performs a shift correction process on the actual data and the virtual data in order to eliminate a slight spatial shift between the calculated ray and the actual ray to reduce image quality degradation. Details of the shift correction processing are described in Japanese Patent Laid-Open No. 09-19425 and US Pat. No. 5,825,842, and will be briefly described here. Consider back projection for a voxel. A point that extends a straight line connecting the X-ray focal point and the center of the voxel and intersects the plane of the sensitive region is defined as a point C. Point C is the center point of each of the (n, m) detection elements, (n, m + 1) detection elements, (n + 1, m) detection elements, and (n + 1, m + 1) detection elements. It shall exist in between. The data of the point C is estimated by distance interpolation from the data of a plurality of, in this case, four detection elements in the vicinity of the point C. By performing the back projection process using the estimated data, it is possible to reduce the deterioration in image quality due to the spatial deviation between the calculated ray and the actual ray.
[0027]
FIG. 6 shows the length (expansion width) ED _LL of the extension region determined by the extension region length determination unit 112 according to the relatively long diameter R _LL of the field of view, and FIG. It shows an expanded width ED _SS expansion region determined in accordance with the _SS. 8A shows the effective length W _LL of the imaging field determined according to the extended width ED _LL in FIG. 6, and FIG. 8B shows the effective length W _SS of the imaging field determined according to the extended width ED _SS . 6 and 7, for easy understanding, together with the X-ray tube device 101 and the detector 103 when the angular position is 0 °, the X-ray tube at the 180 ° angular position facing it. The device and detector are shown as 101 'and 103', respectively. In FIGS. 6 and 7, the actual data ray is indicated by a solid line, and the virtual data ray is indicated by a broken line. In addition, a region in the field of view corresponding to actual data is indicated by diagonal lines, and a region in the field of view corresponding to virtual data is indicated by halftone lines.
[0028]
The purpose of creating the virtual data is to alleviate the dependency of the effective length W on which the diameter of the photographing field of view R is maintained. In other words, even if the photographing field diameter R is variously set, the effective length W of the photographing field in which the diameter R is maintained does not vary or the variation is suppressed to a minute range. In order to achieve this object, an extension region is added outside the actual sensitive region in the slice direction of the detector 103, in other words, the sensitive region is virtually expanded in the slice direction, and the virtual data of this extension region is converted into virtual data. Use the actual data of the outermost detection element or its vicinity, or create virtual data by extrapolation from the actual data of the outermost detection element and the actual data of the adjacent detection element, and the effective length is a predetermined length The length W of the extended region is changed according to the diameter R of the imaging field of view.
[0029]
As shown in FIGS. 6 and 8A, when the diameter R of the field of view is set to a relatively long diameter _RLL , the length of the extended region is determined to be _EDLL . The effective length of the field of view is determined as W _LL by the extended width ED _LL . Of course, the effective length W _LL of this field of view is longer than the effective length WR _LL determined depending on the actual sensitive area of the detector 103 under the condition of the same diameter R _LL .
[0030]
As shown in FIGS. 7 and 8B, when the diameter R of the field of view is set to a relatively short diameter R _SS , the length of the extended region is determined to be ED _SS . The effective length of the field of view is determined as W _SS by this extended width ED _SS .
[0031]
The extension area length ED _LL is determined to be longer than the extension area length ED _SS . Each length is equal to or substantially equal to the effective length W of the final imaging field, in other words, the effective length W of the final imaging field is fixed to a predetermined length or almost a predetermined length. Based on the shortest distance from the X-ray focal point of the tube device 101 to the detection surface of the detector 103, the diameter R of the field of view, the desired effective length W of the field of view, and the length of the actual sensitive region of the detector 103. Determined geometrically.
[0032]
Since the extended area is set outside the actual sensitive area of the detector 103, the virtual data on the extended area is not actually measured. Therefore, it is necessary to produce. Here, two types of methods are provided that balance production efficiency and image quality degradation suppression. Either method may be adopted, both methods may be installed and selectively used according to a user instruction, or two types of images may be reconstructed using both methods and finally the user may You may choose it.
[0033]
As shown in FIGS. 9 and 10, one of the methods is the same as the virtual data virtual detection element in the slice direction, and is detected by a real detection element closest to the virtual data virtual detection element. This is a method in which data, that is, actual data detected by a detection element located at the outermost position in the slice direction among actual detection elements is directly applied to virtual data.
[0034]
In practice, this can be realized by data read control from the data storage device 111 holding actual data to the reconfiguration device 114. That is, when generating the virtual data, the data expansion unit 113 accesses the data storage device 111 with the same address as the actual data detected by the outermost detection element, and detects it by the outermost detection element. The reconstructed device 114 is made to read the actual data thus obtained as virtual data of the virtual detection element.
[0035]
In this method, virtual data of a plurality of virtual detection elements arranged in the slice direction on the extended region is unified with the same actual data. The virtual data actually affects the peripheral portion of the slice indicated by the mesh line in FIGS. In actual examination, the region of interest is often placed near the center of the slice, and the peripheral portion of the slice is less important than the vicinity of the center. In addition, when the region of interest is arranged near the center of the slice, the peripheral portion of the slice often has a relatively simple tissue structure. Therefore, the deterioration in image quality in the peripheral part is not so much of a problem. As a modification, instead of the data of the detection elements in the outermost row, the actual data of the detection elements in one row from the outermost row may be assigned to the virtual data.
[0036]
The other method is a method of creating virtual data by extrapolation from real data detected by a plurality of real detection elements near the virtual detection element. Specifically, for example, as shown in FIG. 9 and FIG. 10, the actual data d1 detected by the actual detection element located closest to the virtual detection element of the virtual data, that is, the outermost actual detection element, and the outermost data Calculation is performed based on the distances S1 and S2 on the detection surface between the actual detection element and the virtual detection element from the actual data d2 of the actual detection element one inner side than the actual detection element. Of course, interpolation may be performed using actual data of three or more existing prefecture elements in the vicinity including the outermost part. Although this method is somewhat improved over the previous method, the image quality (which means image reproducibility and reliability in this case) is still somewhat reduced, but the influence of this method appears strongly in the peripheral portion of the slice, It is assumed that the degradation of the image quality in the peripheral portion is not so much a problem in practice. As this modified sequence, an average value of real data detected by a plurality of real detection elements close to the virtual detection element may be created as virtual data.
[0037]
In this way, an extended area is set outside the actual sensitive area with respect to the slice direction of the detector 103, projection data of the extended area is created from the actual data, and the length W of the extended area is set as the imaging field of view. By changing in accordance with the diameter R, the dependence of the effective length W on the diameter R of the field of view is eliminated or alleviated.
[0038]
FIG. 11 shows the result of simulating the relationship between the imaging field diameter R and the extended region length ED. In FIG. 11, the length ED of the extension region is represented as the number of virtual detection element rows to be extended. When the diameter 2R of the field of view is about 250 mm or less, almost no expansion area may be set. This is because a predetermined effective length W is achieved with only actual data. In order to suppress the reduction of the effective length W of the field of view when the diameter 2R of the field of view exceeds about 250 mm, an extension region is set, and the expansion width ED of the extension region is increased with respect to the increase of the diameter R of the field of view. It is increased in a proportional relationship.
[0039]
Further, in the helical scan, it is necessary to change the unit distance that the couch top moves, that is, the helical pitch, in order to suppress the problem that the effective length of the field of view varies depending on the diameter R of the field of view. It was. As shown by a thick line in FIG. 12, the fluctuation of the helical pitch can be suppressed by using this method.
[0040]
FIG. 13 shows a graphical user interface (GUI) for setting reconstruction conditions displayed on the screen of the display device 116 by the GUI control unit 117. In this GUI, a reconstruction condition setting item is displayed together with the scanogram 201. On the scanogram 201, the field of view is indicated by a square graphic 202. The length of the square cursor 202 (up and down on the paper surface) corresponds to the effective width W of the photographing field of view, and the width of the square cursor 202 (left and right of the paper surface) corresponds to the diameter 2R of the photographing field of view. Further, the center line 203 of the photographing field is shown on the scanogram 201.
[0041]
Below the scanogram 201 are buttons for setting the reconstruction function, filter, slice thickness, slice pitch, shooting field diameter R, shooting field effective width W, shooting field center position (X, Y), and number of images. 204 to 212 are arranged. The slice pitch represents the distance between the center lines between adjacent slices, and the number of images is automatically set based on the slice pitch, the slice thickness, and the effective width W of the field of view. When a numerical value is input to the button 208 corresponding to the diameter R of the shooting field of view, the width of the square cursor 202 changes accordingly, and conversely, when the width of the square cursor 202 is changed by a pointer drag, the width of the shooting field of view changes accordingly. The numerical value of the button 208 corresponding to the diameter R changes. Similarly, the effective width W of the field of view and the length of the square cursor 202 change in relation to each other. Further, the center position (X, Y) of the photographing field of view, the position of the square cursor 202 and the center line 203 also change in relation to each other.
[0042]
As input methods for the imaging field diameter R and the imaging field effective width W, in addition to numerical input and expansion / contraction of the square cursor 202, as shown in FIG. 14, the head (HEAD), lung field (LUNGS), A method of selectively designating from the pull-down menus 213 and 214 that list options of the examination region such as the body (BODY) is prepared to support the input operation. Each inspection site such as the head (HEAD), lung field (LUNGS), and trunk (BODY) is associated with a standard value of each of the imaging field diameter R and the imaging field effective width W. The GUI control unit 117 automatically sets the values of the imaging field diameter R and the imaging field effective width W to the standard values associated with the selected examination site.
[0043]
It should be noted that the method of representing the choices in the pull-down menus 213 and 214 is not limited to the name of the examination site, and as shown in FIG. 15, it has sizes of S (small), M (medium), and L (large). You may make it indicate.
[0044]
(Modification)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention at the stage of implementation. Furthermore, the above embodiment includes various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, some constituent requirements may be deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment.
[0045]
【The invention's effect】
According to the present invention, in the cone beam X-ray computed tomography apparatus, the dependency of the effective length on the diameter of the field of view can be relaxed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of an imaging field of view with a diameter set to R _LL in the related art.
FIG. 2 is a side view of an imaging field of view in which the diameter is set to R _SS in the related art.
3 is a diagram showing the effective length W _LL of the imaging field of view of FIG. 1 and the effective length W _SS of the imaging field of view of FIG. 2 in the prior art.
FIG. 4 is a configuration diagram of an X-ray computed tomography apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of the two-dimensional array type X-ray detector of FIG. 4;
6 is a diagram showing an expansion width ED _LL of an expansion region determined according to a shooting field diameter R _LL by the expansion region determination unit of FIG. 4;
7 is a diagram showing an expansion width ED _SS of an expansion area determined according to the diameter R _SS of the field of view by the expansion area determination unit in FIG. 4;
8 is a diagram showing an effective length W _LL of the photographing field enlarged by the extended region of FIG. 6 and an effective length W _SS of the photographing field enlarged by the extended region of FIG. 7;
9 is a diagram showing a virtual ray on the extended area of FIG. 6. FIG.
10 is a view showing a virtual ray on the extended area of FIG. 7;
11 is a view showing a correspondence table of the expansion width (number of detection element arrays) with respect to the diameter of the field of view to be stored in the data storage device of FIG. 4;
12 is a view showing a correspondence table of helical pitches with respect to the diameter of the field of view to be stored stored in the data storage device of FIG. 4;
13 is a diagram showing a graphical user interface for setting reconfiguration conditions provided by the GUI control unit of FIG. 4;
14 is a diagram showing another example of a graphical user interface for setting reconstruction conditions provided by the GUI control unit of FIG. 4;
FIG. 15 is a diagram showing still another example of a graphical user interface for setting reconstruction conditions provided by the GUI control unit of FIG. 4;
[Explanation of symbols]
100 ... Gantry,
102 ... rotating ring,
101 ... X-ray tube device,
109 ... high voltage generator,
103 ... Two-dimensional array type X-ray detector,
108 ... detecting element,
104 ... Data collection system,
106: Pretreatment device,
111 ... data storage device,
117 ... GUI control unit,
116 ... display device,
115 ... pointing device (input device),
112 ... Extended region length determination unit,
113 ... Projection data expansion unit,
114: Reconstruction device.

Claims

An X-ray tube device configured to irradiate a subject with X-rays in a pyramid shape;
A detector having a plurality of detection elements arrayed in at least a slice direction with respect to two directions of a slice direction and a channel direction for detecting X-rays transmitted through the subject;
A data extension unit configured to generate virtual data corresponding to an extension area located outside the area in which the detection elements are arrayed with respect to the slice direction, based on actual data detected by the detection elements;
A reconstruction device configured to reconstruct image data based on the real data and the virtual data;
An input device for inputting the diameter of the field of view;
An X-ray computed tomography apparatus comprising: an extended region length determination unit configured to determine a length of the extended region based on the input imaging visual field diameter.

The X-ray computed tomography apparatus according to claim 1, wherein the data extension unit applies real data detected by a detection element located at the outermost position among the plurality of detection elements to the virtual data. .

The data extension unit is configured to detect actual data detected by an outermost detection element among the plurality of detection elements and actual data detected by at least one detection element adjacent to the outermost detection element. The X-ray computed tomography apparatus according to claim 1, wherein the virtual data is created based on the data.

The data extension unit creates the virtual data by extrapolation from real data detected by the outermost detection element and real data detected by the neighboring detection element. The X-ray computed tomography apparatus according to claim 3.

The data expansion unit is detected by actual data detected by the outermost detection element among the plurality of detection elements and by a detection element positioned one inside from the outermost detection element. The X-ray computed tomography apparatus according to claim 1, wherein the virtual data is created based on actual data.

The data expansion unit creates the virtual data by extrapolation from real data detected by the outermost detection element and real data detected by the one inner detection element. The X-ray computed tomography apparatus according to claim 5.

The extended area length determination unit determines the length of the extended area in order to set the effective length of the imaging field of view in which the diameter of the input imaging field of view is maintained to a predetermined length. Item 2. The X-ray computed tomography apparatus according to Item 1.

The X-ray computed tomography apparatus according to claim 7, further comprising a storage device that stores a table that associates a plurality of lengths related to the extended region with a plurality of diameters related to the imaging visual field.

The X-ray according to claim 1, further comprising a GUI control unit configured to provide a graphical user interface including options related to a plurality of examination sites in order to support the input of the imaging field diameter. Computer tomography equipment.

The X-ray computer according to claim 1, further comprising a GUI control unit configured to provide a graphical user interface including options regarding a plurality of sizes to assist in inputting the diameter of the field of view. Tomography equipment.