JP4654551B2

JP4654551B2 - Ｃｔ装置

Info

Publication number: JP4654551B2
Application number: JP2001255623A
Authority: JP
Inventors: 四郎及川
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2001-08-27
Filing date: 2001-08-27
Publication date: 2011-03-23
Anticipated expiration: 2021-08-27
Also published as: JP2003061946A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、医療分野や工業分野の非破壊計測に用いられるＣＴ装置に係り、特に、再構成画像を出力する際に発生する偽像を防止する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のＸ線ＣＴ装置として、図１２示すように、被検体Ｍに向けてＸ線を照射するＸ線管４１と、被検体Ｍを挟んでＸ線管４１と対向配置されたフラットパネル形Ｘ線検出器４２（以下、単に、「Ｘ線検出器４２」という）とを備え、このＸ線管４１とＸ線検出器４２が同期して被検体Ｍの周りを矢印ＲＡ方向に回転するものがある。
【０００３】
このＸ線ＣＴ装置に使用されるＸ線検出器４２のサイズは、ガントリ開口Ｇの径が６００ｍｍであるのに対して１７インチ正方のものが通常使用されている。そのため、被検体Ｍを透過してＸ線検出器４２で検出するコーンビーム状のＸ線透過像は、被検体Ｍをガントリの中心部に載置したときに直径が２４０ｍｍ程度の大きさでなければならないようになっている。つまり、再構成視野の範囲が直径２４０ｍｍで、この再構成視野Ｖに対応した広がりをもった透過Ｘ線がＸ線検出器４２の全面で検出されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成を有する従来の装置には、次のような問題がある。
すなわち、従来のＸ線ＣＴ装置で再構成視野の範囲（径）が２４０ｍｍ（ｍａｘ）となる条件でもってＣＴ撮像を実行し、Ｘ線検出器から得られた検出信号に基づく透過データでコンボリューション処理を実行して再構成画像を出力すると偽像が発生してしまうといった問題がある。
【０００５】
例えば、図１２に示すように、患者である被検体ＭについてＣＴ撮像する場合、実際全身スキャンを実行する。このとき、被検体Ｍの胴体部分は略再構成視野Ｖに収まるものの、腕部分Ｍ１などが再構成視野Ｖからはみ出してしまう。
【０００６】
このような状態でコンボリューション処理を実行する場合、Ｘ線検出器４２の端部で検出された透過データには、再構成視野から外れて腕部分Ｍ１などの一部分を透過して得られる透過データを利用しなければデータ不足により偽像が発生してしまう。
【０００７】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、再構成視野から外れる部分の不足しがちなデータを補充して再構成画像に偽像が発生しないＣＴ装置を提供することを主たる目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわち、請求項１に記載の発明は、（ａ）天板に載置した被検体に向けて透過性を有する電磁波を末広がりビーム形状にして照射する照射手段と、（ｂ）前記被検体を挟んで前記照射手段に対向配置され、被検体を透過した電磁波を検出する複数個の検出素子を備えた検出手段と、（ｃ）前記電磁波が前記被検体の周りを走査するように、前記照射手段と前記検出手段とを前記被検体の周りに相対的に回転移動させる第１駆動手段とを備えたＣＴ装置において、前記検出手段は、（ｄ）再構成視野をカバーする広がりをもった電磁波を検出する主検出器と、（ｅ）前記主検出器を外れて透過した電磁波を検出するサブ検出器とを備え、かつ前記サブ検出器は前記主検出器よりも前記照射手段側または前記照射手段から見て前記主検出器の背部に配置され、前記主検出器と前記サブ検出器の検出素子の密度はそれぞれ一定であり、前記サブ検出器の検出素子の密度が前記主検出器のそれよりも小さいことを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＣＴ装置において、（ｆ）前記主検出器と前記サブ検出器との各検出素子が、２次元配列されていることを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のＣＴ装置において、（ｈ）前記照射手段と前記検出手段とを被検体の周りに相対的に回転移動させる最中、照射手段から照射される電磁波の中心軸が撮影対象である関心領域の中心を通って、主検出器の検出面の中心点に入射するように、被検体の３次元の位置を予め調節する第２駆動手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載のＣＴ装置において、（ｉ）前記照射手段と前記検出手段とを被検体の周りに相対的に回転移動させる最中、照射手段から照射される電磁波の中心軸が撮影対象である関心領域の中心を通って、主検出器の検出面の中心点に入射するように、主検出器を変位させる第３駆動手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、（ｊ）前記照射手段と前記検出手段の組と、前記被検体とを相対的に移動させて、前記電磁波が前記被検体の周りを螺旋走査するように前記第１駆動手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
〔作用〕
請求項１に記載の発明の作用は次のとおりである。
すなわち、再構成視野をカバーする広がりをもった電磁波を主検出器によって検出して得られる透過データでは不足しがちなデータが、サブ検出器によって検出される主検出器から外れる電磁波に基づいて補充される。つまり、再構成画像処理を実行する際、透過データの不足による偽像の発生が防止される。
【００１５】
また、サブ検出器の検出素子の密度が、主検出器の密度よりも小さいので、検出されるデータの数が少なくなる、結果、演算処理の高速化が図れるとともに、検出器自体の構成の簡素化を図れ、安価に構成することができる。
【００１６】
また、請求項２に記載の発明によれば、主検出器とサブ検出器の検出素子を２次元配列することによって、被検体の広い範囲の透過データが得られる。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明によれば、照射手段から照射される電磁波の中心軸が撮影対象である関心領域の中心を通って、主検出器の中心点に常に入射するように、予め被検体の３次元の位置が決定されるので、主検出器がカバーする広い関心領域の透過データが安定して収集される。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明によれば、照射手段と両検出器とを被検体の周りに同期して回転走査する最中、照射手段から照射される電磁波の中心軸が撮影対象である関心領域の中心を通って、主検出器の中心点に入射するように主検出器の回転移動が実行される。つまり、ガントリ開口に配置された被検体の偏心した関心領域の透過データが安定して主検出器で収集される。
【００２０】
また、請求項５に記載の発明によれば、被検体の回転中心軸の周りに照射手段と両検出器の組と、被検体とを相対的に移動させて電磁波が被検体の周りに螺旋走査することによって、回転中心軸方向の広い領域での再構成画像が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
<第１実施例>
以下、図面を参照してこの発明の一実施形態を説明する。
図１はこの発明のＣＴ装置の一実施例として、Ｘ線ＣＴ装置を例に採って説明する。図１はこの実施例のＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図である。
【００２２】
この実施例装置は、種々の情報および命令を入力する操作部１０と、これら入力された情報および命令に基づいてＸ線撮影を制御する撮影制御部２０と、この撮影制御部２０により制御されながら撮像部４０を動作させる回転駆動部３０と、被検体Ｍの撮影対象である関心領域を撮影する撮像部４０と、撮像部４０のＸ線管のＸ線照射を制御する照射制御部５０と、天板の移動を行なう天板駆動部６０と、撮像部４０の回転リングに傾きを持たせるガントリ傾斜駆動部７０と、撮像部４０から検出されたＸ線透過像のＸ線検出信号をデジタル信号に変換し、画像情報として収集するデータ収集部（ＤＡＳ）８０と、このデータ収集部８０から出力されるデジタル信号に基づいて被検体の関心領域の画像再構成を行ない、再構成された画像情報を記憶するデータ処理部９０と、このデータ処理部９０に記憶された画像情報を出力表示するモニタ１００とを備えている。
【００２３】
以下、各部の構成および機能について具体的に説明する。
図２は、この実施例のＸ線ＣＴ装置におけるＸ線管４１とＸ線検出器４２（４２Ａ，４２Ｂ）との一走査形態を示す概略平面図である。つまり、図２に示すように、被検体Ｍを挟んで、被検体Ｍの再構成視野Ｖのほぼ中心に設定される回転中心軸Ｏ周りに、Ｘ線管４１とＸ線検出器４２とを相対的に回転移動させ、被検体Ｍの周りにＸ線を一回転走査して撮影する。結果、被検体Ｍの体軸周り略１回転分の透過像を取得する。
【００２４】
操作部１０からは、被検体Ｍの再構成視野Ｖを撮影する前に、Ｘ線管４１からＸ線検出器４２までの距離や、Ｘ線管４１およびＸ線検出器４２を円形に回転移動させるその円形方向への移動ピッチや、被検体Ｍの位置などが予め設定入力される。なお、この操作部１０としては、キーボード、マウス、タッチパネルなどの入力装置が用いられる。なお、Ｘ線管４１は、この発明における照射手段に相当する。
【００２５】
撮影制御部２０には、操作部１０、回転駆動部３０、照射制御部５０、天板駆動部６０、ガントリ傾斜駆動部７０、データ処理部９０、およびモニタ１００とが接続されている。そして、撮影制御部２０は、操作部１０より設定入力された各情報に基づいて、接続された各部のそれぞれを総括的に制御している。なお、各部の制御については後述する。
【００２６】
回転駆動部３０は、図２に示すように、被検体Ｍを挟んで対向配置されるＸ線管４１とＸ線検出器４２（４２Ａ，４２Ｂ）を、被検体Ｍの再構成視野Ｖのほぼ中心に設定される回転中心軸Ｏ周りに、相対的に回転移動させながら走査させるものである。このとき、被検体Ｍに向けてＸ線管４１から照射されるコーンビーム状のＸ線の中心軸が、関心領域の中心位置に合わされた再構成視野Ｖの中心Ｏを通り、Ｘ線検出器４２の検出面の中心点Ｆに垂直に入射されるように、Ｘ線管４１とＸ線検出器４２とを対向させている。なお、回転駆動部３０は、この発明における第１駆動手段に相当する。
【００２７】
次に、この実施例装置の特徴的な構成を有する撮像部４０について説明する。
撮像部４０は、図１および図２に示すように、被検体Ｍに向けてコーンビーム状のＸ線を照射するＸ線管４１と、被検体Ｍを透過したＸ線透過像を検出するＸ線検出器４２（４２Ａ，４２Ｂ）とが、天板Ｔに載置した被検体Ｍの周りに相対的に回転移動する構成となっている。また、撮像部４０は、ガントリ４３に備えられている。
【００２８】
つまり、撮像部４０は、Ｘ線管４１とＸ線検出器４２が固定されている回転リング４４と、プーリ４５ａおよびベルト４５ｂからなるリング回転機構４５とが設けられており、回転駆動部３０のコントロールにより、リング回転機構４５が回転リング４４を回すのに伴って、Ｘ線管４１とＸ線検出器４２（４２ａ、４２ｂ）とが被検体Ｍの周りを相対的に回転移動する。なお、この回転移動は、この発明の制御手段に相当する撮影制御部２０からの出力信号によって回転駆動部３０の制御によって行なわれている。
【００２９】
また、Ｘ線検出器４２は、フラットパネル型Ｘ線検出器４２Ａ（以下、適宜「主検出器４２Ａ」という）と、この主検出器４２Ａの回転方向の前後にサブ検出器としての多チャンネル式Ｘ線検出器４２Ｂ（以下、適宜「サブ検出器４２Ｂ」という）とが一体形成された構成となっている。
【００３０】
Ｘ線検出器４２Ａは、図示しないが多数の検出素子が縦横に配列されている２次元マトリックスのＸ線検出器であって、Ｘ線管４１によるＸ線照射によって生じる被検体ＭのＸ線透過像を検出してＸ線検出信号としての電気信号に変換して出力するようになっている。この検出素子は、例えば、そのサイズが１６０μｍの正方格子であり、その配列は横方向１０２４，縦方向１０２４の正方マトリックスとなるものなどが挙げられる。
【００３１】
また、サブ検出器４２Ｂは、図４に示すように、主検出器４２Ａから遠ざかる方向、つまり、矢印ＲＡおよびＲＢで示すＸ線検出器４２（４２Ａ、４２Ｂ）の回転方向に向かうにつれて検出素子のサイズが大きくなるように構成されている。また、サブ検出器４２Ｂは、図２に示すように、ガントリ開口Ｇに対応した広がりをもったＸ線を検出する大きさになっており、Ｘ線管４１によるＸ線照射によって生じる被検体ＭのＸ線透過像を検出してＸ線検出信号としての電気信号に変換して出力するようになっている。
【００３２】
つまり、このサブ検出器４２Ｂで検出されるＸ線透過像の電気信号としての透過データは、この検出器４２Ｂで検出された被検体Ｍの再構成画像を出力するための精度を要求するものではなく、主検出器４２Ａから出力する再構成画像用に利用する再構成視野Ｖの透過データを補完するために取得するものである。したがって、サブ検出器４２Ｂからの透過データ数は、コンボリューション処理の際に補完処理でもって再構成視野Ｖの出力画像部分に偽像が発生しない程度のものであればよい。
【００３３】
次に、サブ検出器４２Ｂの検出素子の構成について具体的に説明する。
サブ検出器４２Ｂにおける検出素子の配列・密度として、例えば検出素子サイズの調整が挙げられる。この場合の検出素子サイズの決定は、主検出器４２Ａからの距離とコンボリューション処理の関数値とに関係する。つまり、図６に示すように、コンボリューション関数値ＣＶの変化量は、主検出器４２Ａからの距離ｒの３乗分の１に依存することとなる。すなわち、コンボリューション関数ＣＶの変化量が一定となる距離ピッチは、逆に主検出器４２Ａからの距離ｒの３乗に比例することとなる。
【００３４】
例えば、再構成視野の範囲（径）が２４０ｍｍであり、この再構成視野をカバーする広がりをもったＸ線透過像を主検出器４２Ａの全面で検出する場合、図６に示すように、主検出器４２Ａから２０ｍｍの範囲（領域Ｅ０）は主検出器４２Ａと同じサイズ（１６０μｍ）の検出素子を２次元配列する。そして、この検出素子が配列された領域Ｅ０から順番に遠ざかる領域Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４・・・については、検出素子のサイズが１ｍｍ、８ｍｍ、２７ｍｍ、６４ｍｍ・・・となるように検出素子を配列することがきる。
【００３５】
なお、図６で領域Ｅ０の検出素子の密度およびサイズを主検出器４２Ａと同じに設定している理由は、コンボリューションプロファイルを作成して再構成画像を出力するとき、再構成視野Ｖの境界部分にあたる出力画像の精度を保つことが好ましいからである。
【００３６】
なお、サブ検出器４２Ｂの検出素子の配列・密度は、この形態に限定されるものではない。
【００３７】
次に、照射制御部５０は、高電圧発生器などを含み、撮像制御部により、管電圧・管電流などの設定照射条件に従ってＸ線管４１から被検体Ｍにコーンビーム状のＸ線を照射する構成となっている。
【００３８】
天板駆動部６０は、図３に示すように、天板Ｔが被検体Ｍを載せたままガントリ開口Ｇ内で３次元の位置を調整するようになっている。つまり、天板駆動部６０は、操作部１０からの入力情報によって撮影制御部２０から送出される命令信号に基づいて、被検体Ｍに向けてＸ線管４１から照射されるコーンビーム状のＸ線の中心軸が、関心領域の中心位置に合わされた再構成視野Ｖの中心Ｏを通り、Ｘ線検出器４２の検出面の中心点Ｆに垂直に入射されるように、ガントリ開口Ｇ内の所定の位置に予め被検体Ｍを移動させるものである。
【００３９】
ガントリ傾斜駆動部７０は、回転リング４４に傾斜角度を持たせ、被検体Ｍに向けて照射するＸ線管４１からのコーンビーム状のＸ線の照射角度を変更するようになっている。
【００４０】
次に、データ収集部８０は、両検出器４２Ａ、４２Ｂで検出されたＸ線透過像の透過データをデジタル変換してデータ処理部９０に送るようになっている。
【００４１】
データ処理部９０は、さらにコンボリューションプロファイル作成部９１（以下、適宜「ＣＶＰ作成部９１」という）と、再構成処理部９２、および画像記憶部９３とを備えている。
【００４２】
ＣＶＰ作成部９１は、データ収集部８０から送られてきた主検出器４２Ａとサブ検出器４２Ｂからの透過データに基づいて、再構成視野Ｖと一致する関心領域の画像を再構成するためのコンボリューションプロファイル（以下、適宜に「ＣＶＰ」という）を作成するようになっている。なお、この作成方法については後述する。
【００４３】
再構成処理部９２は、ＣＶＰ作成部９１で得られたプロファイルに基づいて、画像を再構成するようになっている。
【００４４】
画像記憶部９３は、再構成処理部９２で作成された再構成画像を逐次記憶するようになっている。なお、この記憶されている画像データは、オペレータの操作により、適時に読み出されモニタ１００に表示されるようになっている。
【００４５】
モニタ１９は、撮像系がＣＴ撮像モードで駆動された場合には、画面にＸ線ＣＴ画像が映し出され、透過撮像モードで駆動された場合には、Ｘ線透過画像が映し出され、さらに、入力手段である操作卓１７やマウス１８などをオペレータが操作することによって適宜に各種情報類の切り替え表示が可能になっている。
【００４６】
次に、上述の実施例装置を用いて再構成視野Ｖの再構成画像を得るための手順について説明する。
オペレータは、操作部１０を操作して、Ｘ線管４１から照射したコーンビーム状のＸ線の中心軸が天板Ｔに載置した被検体Ｍの関心領域の中心位置に合わされた再構成視野Ｖの中心Ｏを通り、主検出器４２Ａの検出面の中心点Ｆで常に検出されるように天板Ｔの移動調整を行ない、ＣＴ撮影を実行する。
【００４７】
このとき、図６ａに示す主検出器４２Ａとサブ検出器４２ＢとからなるＸ線検出器４２から得られた透過データは、図６ｂに示すようになる。
つまり、主検出器４２Ａおよび主検出器４２Ａと同じ検出素子のサイズを有するサブ検出器４２Ｂの部分からは、●印で示すように多数の詳細データが得られる。
【００４８】
また、検出素子のサイズが大きくなるサブ検出器４２Ｂの部分から得られる透過データは、○印で示すように●印で示したデータ数よりも少ないデータが得られることとなる。
【００４９】
ここでサブ検出器４２Ｂから得られた透過データが主検出器４２Ａの検出素子のサイズで得たデータ数と同じになるように、補完処理を行って補完データを求める。つまり、図６の△印で示す部分が補完データとして求まる。
【００５０】
そして、補完処理した後の主検出器４２Ａとサブ検出器４２Ｂとの透過データから、図６ｃに示すコンボリューション処理に使う関数を求める。
求まった関数から画像として再構成出力するため再構成視野ＶのＣＶＰを作成する。つまり、図６ｄに示すＣＶＰが作成される。
【００５１】
ＣＶＰ作成部９１で上述の手順によって得られたＣＶＰに基づいて、再構成処理部９２で再構成視野Ｖの画像が再構成され、画像記憶部９３に記憶される。
【００５２】
上述のように、主検出器４２Ａの回転方向の前後にサブ検出器４２Ｂを備えることによって、コンボリューション処理の際、従来の装置では再構成視野Ｖからはみ出て不足していた部分の透過データが補充される、結果、透過データ不足により発生する偽像を防止することができるとともに、従来装置よりも広い再構成視野の画像を実質得ることができる。
【００５３】
また、サブ検出器４２Ｂの検出素子のサイズおよび密度を主検出器４２Ａのものよりも大きく（サイズ）、または小さく（密度）構成することができるので、構成を簡素化することができるとともに、安価にできる。
【００５４】
<第２実施例>
この第２実施例のＸ線ＣＴ装置について図面を参照しながら説明する。
なお、第２実施例の装置では、先の第１実施例と異なる部分について説明し、共通する部分には同一符号を付すに留め説明を省略する。
【００５５】
この実施例のＸ線ＣＴ装置は、図７に示すように、主検出器４２Ａと、この主検出器４２Ａの背部に主検出器４２Ａを覆うように主検出器４２Ａの回転方向に横長のサブ検出器４２Ｂを備えている。
【００５６】
主検出器４２Ａは、多数の検出素子が縦横に配列されている２次元マトリックスのフラットパネル型Ｘ線検出器であって、Ｘ線管４１によるＸ線照射によって生じる被検体ＭのＸ線透過像を検出してＸ線検出信号としての電気信号に変換して出力するようになっている。検出素子の配列は、例えば、素子サイズが１６０μｍで横方向１０２４，縦方向１０２４の正方マトリックスのものが挙げられる。
【００５７】
また、主検出器４２Ａは、図８に示すように、スライド機構４６を備えており、撮影制御部２０から送出される信号に応じて主検出器駆動部３３が制御されてガントリ４３内に円周状に設けられたガイドレール４７の上を移動するようになっている。つまり、主検出器４２Ａとサブ検出器４２Ｂとは独立駆動するように構成されている。特に、主検出器４２Ａは、走査時にサブ検出器４２Ｂの幅方向（回転移動方向）の範囲内で変位するように構成されている。
【００５８】
すなわち、走査時に被検体Ｍに向けてＸ線管４１から照射されるコーンビーム状のＸ線の中心軸が、図７に示すように、関心領域の中心位置に合わされた再構成視野Ｖの中心Ｏを通り、主検出器４２Ａの検出面の中心点Ｆに常に垂直に入射するように、サブ検出器４２Ｂで覆われる範囲内の前後で主検出器４２Ａが変位する。このとき、Ｘ線管４１とサブ検出器４２Ｂとは同期をとり、対向しながら回転移動する。なお、主検出器駆動部３３は、この発明の第３駆動手段に相当する。
【００５９】
次に、サブ検出器４２Ｂは、主検出器４２Ａと同様に多数の検出素子が縦横に配列されている２次元マトリックスの多チャンネル式Ｘ線検出器である。このサブ検出器４２Ｂの検出素子の配列には、素子サイズが１．０〜６４ｍｍの範囲で正方または縦長のものが適時に選択されて使用される。
【００６０】
サブ検出器４２Ｂの大きさは、ガントリ開口Ｇに対応した広がりをもった透過Ｘ線を検出する程度のものが好ましい。
【００６１】
次に、上述の実施例装置を用いて再構成視野Ｖの再構成画像を得るための手順について説明する上述の構成を有する実施例装置からは、図９に示すように、主検出器４２Ａで検出されたＸ線検出信号に透過データと、主検出器４２ＡによってＸ線が遮蔽された部分（図９の斜線部分）を除くサブ検出器４２Ｂで検出されたＸ線検出信号に基づく透過データとがデータ処理部９０に入力される。この入力された透過データに基づいてＣＶＰ作成部９１で再構成視野Ｖ用のＣＶＰが作成されるようになっている。
【００６２】
ＣＶＰ作成後は、先の各実施例と同じ方法により再構成視野Ｖに一致した関心領域の再構成画像が再構成処理部９２で作成され画像記憶部９３に記憶される。
【００６３】
<第３実施例>
この第３実施例のＸ線ＣＴ装置について図面を参照しながら説明する。
なお、第３実施例の装置では、先の第１実施例と異なる部分について説明し、共通する部分については同一符号を付すに留め説明を省略する。
【００６４】
この実施例のＸ線ＣＴ装置は、図１０に示すように、Ｘ線検出器４２Ａの回転方向に横長のサブ検出器４２Ｂが主検出器４２Ａの前段に配備されている。
【００６５】
このサブ検出器４２Ｂは、内部にキセノンガス（Ｘｅ）が充填されているとともに、２次元マトリックス状に配列された電極を備えた電離箱によって構成されている。また、各電極間のピッチは、主検出器４２Ａの検出素子のピッチよりも広く、主検出器４２Ａの検出素子のサイズよりも大きなものとなっている。さらに、このサブ検出器４２Ｂは、被検体Ｍを透過したＸ線のうち一部を検出し、残りのＸ線はそのまま透過させるようになっている。サブ検出器４２ＢのＸ線の検出効率は、例えば、透過Ｘ線の１％以下となるものが挙げられる。
【００６６】
なお、このサブ検出器４２Ｂの大きさは、ガントリ開口Ｇに対応した広がりをもった透過Ｘ線を検出する程度のものが好ましい。
【００６７】
そして、主検出器４２Ａとサブ検出器４２Ｂとは、Ｘ線管４１から照射されるコーンビーム状のＸ線の中心軸が、関心領域の中心位置に合わされた再構成視野Ｖの中心Ｏを通り、Ｘ線が主検出器４２Ａの検出面の中心点Ｆに垂直に入射して検出されるように回転駆動部３０によって、Ｘ線管４１と一緒に回転移動する。なお、主検出器４２Ａとサブ検出器４２Ｂの移動は、両検出器４２Ａ、４２Ｂの位置を固定して回転移動させる構成であってもよいし、第２実施例のようにサブ検出器４２Ｂの幅方向内で主検出器４２Ａが変位するような構成のものであってもよい。
【００６８】
次に、上述の実施例装置を用いて再構成視野Ｖの再構成画像を得るための手順について説明する。
上述の構成を有する実施例装置から得られたＸ線検出信号に基づく透過データは、データ収集部８０を介してデータ処理部９０に入力される。この入力されたデータに基づいてＣＶＰ作成部９１で再構成視野Ｖ用のＣＶＰが作成される。
【００６９】
ＣＶＰの作成は、例えば、サブ検出器４２Ｂで検出された透過データのうち主検出器４２Ａで得られた透過データと重複する部分については使用せず、残りの部分の透過データと、主検出器４２Ａの透過データとを利用して行なう。なお、この実施例装置のＣＶＰ作成の方法は、この形態に限定されるものではない。
【００７０】
ＣＶＰ作成後は、先の各実施例と同じ方法により再構成視野Ｖの再構成画像が再構成処理部９２で作成され、画像記憶部９３に記憶される。
【００７１】
この発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、以下のように変形実施することができる。
（１）上記各実施例装置では、Ｘ線が被検体Ｍの周りに走査するようにＸ線管４１と両検出器４２Ａ、４２Ｂとが、被検体Ｍの周りを回転移動していたが、この実施の形態に限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、検査対象物Ｍ１を載せた載置台が回転するような形態であってもよい。つまり、非破壊計測用として好適に利用することができる。
【００７２】
（２）上記各実施例装置では、被検体Ｍの回転中心軸の周りにＸ線検出器４１と両検出器４２Ａ、４２Ｂを回転移動させていたが、この形態に限定されるものではなく、例えば、被検体Ｍの周りをＸ線が螺旋走査するようにＸ線管４１と両検出器４２Ａ、４２Ｂの組と、被検体Ｍとを相対的に回転移動させる構成のものであってもよい。
【００７３】
なお、走査時は、Ｘ線管４１から照射されるコーンビーム状のＸ線の中心軸が再構成視野Ｖの中心、つまり螺旋走査に伴って天板Ｔに載置された被検体Ｍが移動する方向に延伸した再構成視野の中心軸を通って、主検出器４２Ａの検出面の中心点に垂直に検出されるようになっている。
【００７４】
（３）上記各実施例装置では、サブ検出器４２Ｂの検出素子が隣接するように２次元配列していたが、この形態に限定されるものではなく、隣接せず所定の間隔で検出素子が１次元または２次元状（例えば、図４の４２Ｂ部分を参照）に配列したものであってもよい。
【００７５】
（４）上記各実施例装置では、Ｘ線管４１から照射されるコーンビーム状のＸ線の中心軸が、関心領域の中心位置に合わされた再構成視野Ｖの中心Ｏを通り、主検出器４２Ａの検出面の中心点Ｆに垂直に検出されるように走査していが、この形態に限定されず、単純にガントリ４３の中心を軸にＸ線管４１と両検出器４２Ａ、４２Ｂを被検体Ｍの周りに対向させて移動するような構成であってもよいし、再構成視野Ｖの中心Ｏと関心領域の中心の位置とが必ずしも合わされたものでなくてもよい。
【００７６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、サブ検出器を備えることによって、主検出器のみで検出した透過データを用いてコンボリューション処理を実行したときに発生するＣＶＰの誤差を再構成視野から外れた領域の透過データを用いて修復することができる。すなわち、偽像の発生を防止することができるとともに、従来装置の再構成視野よりも広い範囲の再構成画像の出力を実現することができる。
【００７７】
また、サブ検出器の検出素子の密度が、主検出器のものより小さいので、構成を簡素化することができるとともに、安価にできる。
【００７８】
また、請求項２に記載の発明によれば、主検出器とサブ検出器の検出素子を２次元配列することによって、被検体の広い範囲の透過データを得ることができる。
【００８０】
また、請求項３に記載の発明によれば、照射手段と両検出器とを被検体の周りに同期して回転走査する最中、照射手段から照射される電磁波の中心軸が撮影対象である関心領域の中心を通って、主検出器の中心点に常に入射するように予め被検体の３次元の位置を決定することによって、主検出器がカバーする関心領域の透過データを安定して収集することができ、偽像の発生を一層防止することができる。
【００８１】
また、請求項４に記載の発明によれば、照射手段と両検出器とを被検体の周りに同期して回転走査する最中、照射手段から照射される電磁波の中心軸が撮影対象である関心領域の中心を通って、主検出器の中心点に入射するように主検出器を変位させることによって、ガントリ開口に配置された被検体の偏心した関心領域の透過データを安定して収集することが可能となり、偽像の発生を一層防止することができる。
【００８２】
また、請求項５に記載の発明によれば、螺旋走査を実行することによって、広い関心領域の再構成画像データを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施例のＸ線ＣＴ装置の走査形態を示す概略平面図である。
【図３】天板の移動を示した模式図である。
【図４】サブ検出器の検出素子の配列を示した構成図である。
【図５】サブ検出器の検出素子のサイズを決めるための模式図である。
【図６】コンボリューションプロファイル（ＣＶＰ）を作成するときの模式図であって、（ａ）プロファイル処理に使用する検出器の図、（ｂ）両検出器で検出されたデータに基づきサブ検出器のデータを補完処理したときのデータ分布を示す図、（ｃ）コンボリューション関数を示した図。（ｄ）演算処理により求まったＣＶＰを示す図である。
【図７】第２実施例のＸ線ＣＴ装置の走査形態を示す概略平面図である。
【図８】主検出器の移動を示した模式図である。
【図９】Ｘ線の検出状況を示した図である。
【図１０】第３実施例の両検出器の配置およびＸ線の検出状況を示した図である。
【図１１】変形例のＸ線ＣＴ装置の走査形態を示した斜視図である。
【図１２】従来例のＸ線ＣＴ装置の要部構成を示した概略平面図である。
【符号の説明】
Ｇ … ガントリ開口
Ｍ … 被検体
Ｔ … 天板
Ｖ … 再構成視野
１０ … 操作部
２０ … 撮像制御部
３０ … 回転駆動部
４１ … Ｘ線管
４２ … Ｘ線検出器
４２Ａ… 主検出器
４２Ｂ… サブ検出器
７０ … 天板駆動部
９０ … データ処理部
９１ … ＣＶＰ作成部（コンボリューションプロファイル）
９２ … 再構成処理部
９３ … 画像記憶部

Claims

（ａ）天板に載置した被検体に向けて透過性を有する電磁波を末広がりビーム形状にして照射する照射手段と、（ｂ）前記被検体を挟んで前記照射手段に対向配置され、被検体を透過した電磁波を検出する複数個の検出素子を備えた検出手段と、（ｃ）前記電磁波が前記被検体の周りを走査するように、前記照射手段と前記検出手段とを前記被検体の周りに相対的に回転移動させる第１駆動手段とを備えたＣＴ装置において、前記検出手段は、（ｄ）再構成視野をカバーする広がりをもった電磁波を検出する主検出器と、（ｅ）前記主検出器を外れて透過した電磁波を検出するサブ検出器とを備え、かつ前記サブ検出器は前記主検出器よりも前記照射手段側または前記照射手段から見て前記主検出器の背部に配置され、前記主検出器と前記サブ検出器の検出素子の密度はそれぞれ一定であり、前記サブ検出器の検出素子の密度が前記主検出器のそれよりも小さいことを特徴とするＣＴ装置。
請求項１に記載のＣＴ装置において、（ｆ）前記主検出器と前記サブ検出器との各検出素子が、２次元配列されていることを特徴とするＣＴ装置。
請求項１または請求項２に記載のＣＴ装置において、（ｈ）前記照射手段と前記検出手段とを被検体の周りに相対的に回転移動させる最中、照射手段から照射される電磁波の中心軸が撮影対象である関心領域の中心を通って、主検出器の検出面の中心点に入射するように、被検体の３次元の位置を予め調節する第２駆動手段を備えたことを特徴とするＣＴ装置。
請求項１または請求項２に記載のＣＴ装置において、（ｉ）前記照射手段と前記検出手段とを被検体の周りに相対的に回転移動させる最中、照射手段から照射される電磁波の中心軸が撮影対象である関心領域の中心を通って、主検出器の検出面の中心点に入射するように、主検出器を変位させる第３駆動手段を備えたことを特徴とするＣＴ装置。
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のＣＴ装置において、（ｊ）前記照射手段と前記検出手段の組と、前記被検体とを相対的に移動させて、前記電磁波が前記被検体の周りを螺旋走査するように前記第１駆動手段を制御する制御手段を備えたことを特徴とするＣＴ装置。