JP4781024B2

JP4781024B2 - Ｘ線ｃｔ装置及び逆投影演算器

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Publication number: JP4781024B2
Application number: JP2005200173A
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Inventors: 秀昭浪潟
Original assignee: Hitachi Medical Corp
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Priority date: 2005-07-08
Filing date: 2005-07-08
Publication date: 2011-09-28
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Description

本発明は、Ｘ線ＣＴ装置及び逆投影演算器に係り、特に多列検出器又は面検出器を持ち、3DBP演算の処理速度を向上させるＸ線ＣＴ装置及び逆投影演算器に関するものである。

Ｘ線ＣＴ装置は、寝台に乗った被検体の周囲をＸ線発生装置と多列検出器とが対となって回転しながらＸ線を照射し、一定角度毎にデータをサンプリングしていく。この一定角度のデータをビューデータと呼ぶ。

多列検出器からのサンプリングデータは、順次ビュー毎に画像処理装置へ送られる。この画像処理装置には、投影データに基づいて逆投影演算を行うBack Projection Unit(逆投影ユニット、以下「BP Unit」という)が備えられている。以下、図12に基づいて逆投影ユニット（BP Unit）の構成を説明する。

逆投影ユニット（BP Unit）は、複数の逆投影演算器（以下「BP演算器」という）BP1、BP2、…BPn-1、BPnから構成される。そして、各BP演算器はフィルタリング処理を終えた2次元投影データ（Projection Dataと呼ぶ）を必要となる最大量保存可能なProjection Memory(プロジェクションメモリ)120と、演算に使うデータをProjection Dataより抽出するAddress Generator(アドレスジェネレータ、以下「AG」という)121、3DBP演算を行う算術演算装置（Arithmetic Logical Unit、以下「ALU」という)122とから構成されている。BP演算器の実現手法にはDiscreet ICでの構築や、汎用プロセッサ、プログラミングできる集積回路であるFPGA（Field Programmable Gate Array）、特定用途向けＩＣ集積回路（Application Specific Integrated Circuits、以下「ASIC」という）等の高集積ICを用いた手法がとられる。

Projection Dataをビュー毎に各BP演算器のプロジェクションメモリ（Projection Memory）へロードし、そのデータに対し各ALUで3DBP演算を行う。

BP1で演算された結果は順次隣のBP2に送られる。

BP2は、プロジェクションメモリ（Projection Memory）のデータから演算した結果と、BP1から送られてきた結果を加算し、BP3へ送る。

これをパイプライン処理で行い、高速に断面像を求めている。例えば、図12のようにBP演算器をＮ個備えてＮ段のパイプライン処理を行う場合には、BP演算器単体で処理する時間Ｔの約1／Ｎの時間で処理を行う事が出来る。

一方、特許文献1は、コーンビーム型多列検出器を備えたヘリカルスキャンを行なうＸ線ＣＴ装置を開示する。このＸ線ＣＴ装置は、コーン角アーチファクトの発生を防ぐために、再構成領域を透過したＸ線ビームに正しく対応した投影データを用いて再構成を行なう。その結果、多列検出器、例えば64列の検出器により投影データを得る場合であっても、実際に再構成に必要な投影データは、64列全てから検出された投影データではなく、64列のうちの一部列、即ち、再構成領域を透過したＸ線ビームに基づく投影データだけでよい。
特開2003−334188号公報

特許文献1のＸ線ＣＴ装置では、管球位置と再構成断面により必要となる検出器データの列方向の数が変化する。しかし、従来のBP Unitでは、検出器データの列方向の数に関わらず、一BP演算器に対して一ビューの投影データを取り込んで処理していたため、列方向の数が少ない場合には、プロジェクションメモリ（Projection Memory）は有効に活用されず、扱う投影データ量が少なくなっても処理時間が変わらなかった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものでありプロジェクションメモリ（Projection Memory）の有効活用を図り、処理時間を短縮できるＸ線ＣＴ装置及び逆投影演算器を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明に係るＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線ビームを照射するＸ線源と、被検体をはさんで前記Ｘ線源に対向して配置され、前記Ｘ線源が所定の角度から照射したＸ線を検出することによりビュー方向毎の投影データを出力するＸ線検出器と、前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を搭載して回転可能な回転手段と、前記投影データに基づいて前記被検体の断面を再構成して断面像を生成する画像処理手段と、前記断面像を表示する表示手段と、を備えたＸ線ＣＴ装置であって、前記画像処理手段は、前記投影データに基づいて逆投影演算処理を行う逆投影処理手段を備え、その逆投影処理手段は、前記投影データを記憶する少なくとも一の記憶手段と、その記憶手段に記憶された投影データに基づいて逆投影演算処理を行なう少なくとも一つの演算手段と、前記記憶手段と前記演算手段とを含んで構成される処理ラインの段数を、前記断面像の再構成に必要な投影データ量に応じて設定するライン数設定手段と、前記ライン数設定手段が処理ラインの段数を複数設定した場合に、前記複数の処理ラインのうちの一の処理ラインと他の処理ラインとで異なるビュー方向の投影データに基づく逆投影演算処理を同時に実行する制御手段と、を備えたことを特徴とする。

また本発明は、前記Ｘ線源は、コーン角を有するＸ線ビームを照射し、前記Ｘ線検出器は、複数スライスを備えたマルチスライス検出器であって、前記ライン数設定手段は、少なくとも前記Ｘ線源及び前記マルチスライス検出器の体軸方向の位置と、再構成される断面の体軸方向の位置と、の相対的な位置関係に基づいて前記断面の再構成に必要なスライス数を算出し、そのスライス数に応じて前記処理ラインの段数を決定する、ことを特徴とする。また、本発明は、前記ライン数設定手段により設定されたライン数が入力され、前記記憶手段を前記入力された段数に分割するアドレス選択手段と、前記入力されたライン数に分割された記憶手段に前記投影データをそれぞれ入力するデータ制御手段と、を備えたことを特徴とする。更に、前記演算手段は、前記ライン数設定手段により設定されたライン数と同数設けられ、前記ライン数に分割された記憶手段にそれぞれ入力された投影データを、前記ライン数と同数設けられた演算手段にそれぞれ出力するメモリ出力選択手段を備えたことを特徴とする。

また本発明は、Ｘ線ＣＴ装置が、被検体に対して所定の角度からＸ線を照射し、前記被検体を透過したＸ線を検出することにより出力したビュー方向毎の投影データに基づいて前記被検体の断面像を再構成するための逆投影演算処理を行う逆投影演算器であって、前記投影データを記憶する少なくとも一の記憶手段と、その記憶手段に記憶された投影データに基づいて逆投影演算処理を行なう少なくとも一つの演算手段と、前記記憶手段と前記演算手段とを含んで構成される処理ラインの段数を、前記断面像の再構成に必要な投影データ量に応じて設定するライン数設定手段と、を備え、前記ライン数設定手段が処理ラインの段数を複数設定した場合に、前記複数の処理ラインのうちの一の処理ラインと他の処理ラインとは、異なるビュー方向の投影データに基づく逆投影演算処理を同時に実行する、ことを特徴とする。

本発明の逆投影手段または逆投影演算器は、投影データ量に応じて処理ラインを組んで処理を行なう。そのため、プロジェクションメモリ（Projection Memory）の有効活用を図り、処理時間を短縮できるＸ線ＣＴ装置及び逆投影演算器を提供することができる。

以下、添付図面に従って本発明に係るＸ線ＣＴ装置及び逆投影演算器の好ましい実施の形態について詳説する。

図1は、本発明の一実施の形態にかかるマルチスライスＸ線ＣＴ装置1の構成を示す概念図である。図2は、図1のマルチスライスＸ線ＣＴ装置1のハードウェア構成を示すブロック図である。

図1のマルチスライスＸ線ＣＴ装置1は、投影データを出力する計測部10と、投影データに基づいて画像再構成処理を行い、再構成画像を生成する画像処理装置20と、再構成画像を表示する画像表示装置30とを備える。

計測部10は、図2に示すように、円錐又は角錐状に広がるＸ線ビームを照射するＸ線管球11を備えたＸ線源と、透過Ｘ線を検出するニ次元検出器例えば64列配列された多列検出器12とを備える。また計測部10は、Ｘ線源11と多列検出器12とを対向させた状態で寝台40に載置した被検体50の周囲を回転させる回転盤13を備える。多列検出器12は、被検体50を透過した透過Ｘ線を検出して投影データを出力する。計測部10は、プリアンプ14により投影データを増幅し、画像処理装置20に増幅後の投影データを転送する。

画像処理装置20は、ＣＰＵ21ａと、前処理ユニット、再構成ユニット、及び後処理ユニットを含む演算処理装置21ｂと、画像処理装置20等の制御プログラムを格納する主メモリ22と、投影データや画像処理プログラム等を格納する磁気ディスク23と、有効視野範囲等のパラメータの設定を行うためのキーボード24と、マウス25やトラックボール、ジョイスティック等からなるポインティングデバイス及びそのコントローラ26と、画像表示装置30に表示させる画像データを一時的に格納する表示メモリ27と、計測部10から投影データを取得する入出力インターフェース28と、を備える。上記各構成要素は、共通バス29により互いに接続される。画像処理装置20は、記憶装置として主メモリ22及び磁気ディスク23を備えるが、その他の記憶装置、例えばＦＤＤ、ＣＤ−ＲＷドライブ、ＭＯ（光ディスク）ドライブ、ＺＩＰドライブを備えてもよい。

画像処理装置20は、上記ハードウェア及び上記ハードウェアにＸ線撮影を行う範囲である有効視野範囲（以下「ＦＯＶ」という。）を設定する処理を実行させるプログラムからなる有効視野範囲設定部を備える。ＦＯＶは、マルチスライスＸ線ＣＴ装置1の操作者が、Ｘ線撮影の度にキーボード24等を操作して、ＦＯＶの数値を入力する。またＦＯＶは、予め設定された固定の数値であってもよい。

画像表示装置30は、ＣＲＴ装置や液晶ディスプレイ装置等により構成される。

次に図3に基づいて、上記画像処理装置20の演算処理装置21ｂについて説明する。演算処理装置21ｂは、Pre-processing Unit(前処理ユニット)60、Re-construction Unit（再構成ユニット）70、及びPost-processing Unit（後処理ユニット）80から構成されている。

Pre-processing Unit60は、Offset補正処理（オフセット補正処理）、Reference補正処理（リファンス補正処理）、Air Calibration処理（エアキャリブレーション処理）、Phantom Calibration処理（ファントムキャリブレーション処理）、及びその他の処理を行なう。これにより、計測系の歪が補正される（このデータをRaw data(ローデータ)と呼ぶ）。

Raw Dataは、Pre-processing Unit60からRe-construction Unit70に送られる。Re-construction Unit70は、Raw Dataに対して、Rebinning処理、Filter処理を掛けた後、3D Back Projection(3次元逆投影処理、以下「3DBP」という)演算を行う。Re-construction Unit70は、3DBPの演算結果をPost-processing Unit80に送る。

Post-processing Unit80は、3DBPの演算結果に対してＩ画像フィルタ処理、CT値調整処理などを行う。これにより、任意断面の断面像を作成する。

図4に基づいて、本実施の形態に係るBP演算器の基本構成を説明する。図4は、Ｘ線ＣＴ装置に実装される演算処理装置21bのうち、3DBPの処理を行なう逆投影ユニット（BP Unit）90に搭載されるBP演算器のハードウェア構成を示す図である。

図4のBP演算器91は、PM101をｎ個のメモリ手段PM₀、PM₁、…PM_n-1で構成する。同様に、BP演算器91は、AG102をｎ個のアドレスジェエネレータAG₀、AG₁、…AG_n-1により構成する。さらに、ALU103をｎ個の演算手段ALU₀、ALU₁、…ALU_n-1により構成する。PM101とAG102との間をアドレスセレクタ（Address Selector）104により接続する。PM101とALU103との間をメモリアウトプットセレクタ（Memory Output Selector）105により接続する。

Projection Dataのサイズが最大の場合、PM₀から順次、データをロードしておく。アドレスの計算は、AG₀にて行い、そのアドレスをアドレスセレクタ（Address Selector）104によって振り分け、必要なデータの入っているPMよりデータを出力する。

出力されたデータは、メモリアウトプットセレクタ（Memory Output Selector）105によってALU₀に入力される。

ALU₀で3DBP演算を行い、その結果はALU₁に送られる。この時、ALU₁〜ALU_ｎ-1までは演算を行わず、ALU₀の結果をスルー処理（結果をそのまま次のALUに渡す）する。

次に、Projection Dataのサイズが最大必要サイズの半分以下の場合について説明する。この場合、PM₀からPM_n/2-1と、PM_n/2からPM_n-1へビュー毎に順次ロードしておく。アドレスの計算は、AG₀、AG₁それぞれ各ビューに対して行い、そのアドレスをアドレスセレクタ（Address Selector）104によって振り分け、必要なデータの入っているPMよりデータを出力する。

出力されたデータは、メモリアウトプットセレクタ（Memory Output Selector）105によってPM₀からPM_n/2-1のデータはALU₀に、PM_n/2からPM_n-1のデータはALU₁に入力される。

ALU₀の結果はALU₁に送られ、ALU₁はこの結果と、ALU₁で演算した結果を加算してALU₂に送る。この時、ALU₂〜ALU_ｎまでは演算を行わず、ALU₀の結果をThroughする。

これにより、一つのBP演算器において、3DBP演算を2段のパイプライン処理で実現でき、処理時間を1/2にする事が出来る。

同様に、Projection Dataのサイズが最大必要サイズの1/n以下の場合、PM₀からPM_n-1へビューデータをそれぞれ順次ロードしておく。アドレスの計算は、AG₀〜AG_ｎ-1それぞれで各ビューに対して行い、そのアドレスをアドレスセレクタ（Address Selector）104によって各PMへ振り分け、必要なデータの入っているPMよりデータを出力する。

出力されたデータは、メモリアウトプットセレクタ(Memory Output Selector)105によってPM₀のデータはALU₀に、PM₁のデータはALU1と言うように、PMとALUが1対1に接続されるようにデータが入力される。

ALU₀の結果はALU₁に送られ、ALU₁はこの結果と、ALU₁で演算した結果を加算してALU₂に送る。これをALU_ｎ-1まで行う。

これにより、一つのBP演算器により、3DBP演算をｎ段のパイプライン処理で実現でき、処理時間を1/nにする事が出来る。

図5の逆投影ユニット（BP Unit）90は、上記BP演算器を、4つ搭載したBP Unit（逆投影処理ユニット）であり、マルチスライスＸ線ＣＴ装置のスライス数が64スライス、1スライスあたりデータサイズを4kByte、ASICの最大搭載メモリサイズが2Mbit（256ｋByteに相当）の環境で動作するＸ線ＣＴ装置の画像処理装置20に備えられるものである。

逆投影ユニット（BP Unit）90は、ASICにて作成した4つのBP演算器91、92、93、94（BP₁、BP₂、BP_3、BP₄）を基板に搭載する。逆投影ユニット（BP Unit）90は、更に、計算結果をCacheする二つのキャッシュメモリ（Cache Memory）95と、ASICをコントロールするためのマイクロプロセッサであるDSP（Digital Signal Processor）96とASIC91、92、93、94とDSP96とキャッシュメモリ（CacheMemory）95とのインターフェースである二つのチップセット（Chip Set）97とにより構成する。

図6に基づいてASICで実現したBP演算器内の構成を説明する。図6では、ASIC91（BP1）を例に説明するが、ASIC92、93、94はASIC91と同様の構成である。

ASIC91は、3DBP演算を行なえるALU103を4つ、64kバイト(Byte)のプロジェクションメモリ（Projection Memory）101が4ブロック（block）、アドレスジェネレータ（Address Generator）102が4つ、アドレスセレクタ（Address Selector）104、及びメモリアウトプットセレクタ（Memory Output Selector）105を備える。また、演算結果を入出力するためのイメージコントロールユニット（Image Control Unit）106とProjection Dataの入出力をコントロールするためのデータコントロールユニット（Data Control Unit）107とを備える。PM101とAG102との間をアドレスセレクタ（Address Selector）104により接続する。PM101とALU103との間をメモリアウトプットセレクタ（Memory Output Selector）105により接続する。

次に図7に基づいて、本実施の形態に係るＸ線ＣＴ装置の処理の流れを説明する。

ステップＳ１では、撮影者が撮影条件を設定する（Ｓ１）。撮影条件には、被検体の体軸方向に沿った撮影開始位置、撮影終了位置、有効視野範囲などが含まれる。

ステップＳ２では、Ｓ１の撮影条件に基づいて、BP演算器のパイプライン段数を決定する（Ｓ２）。本実施形態ではパイプライン段数テーブルを読込む方法を用いる。磁気ディスク２３には、図8に示すパイプライン段数テーブルが格納される。図8（b）に示すようにX線管球11が照射するx線のうち、FOVを透過するx線が２次元検出器（多列検出器）12に入射するスライス数は、X線管球11の体軸方向の位置によって変化する。例えば、X線管球11が体軸方向z2位置にある場合、２次元検出器（多列検出器）12に入射するスライス数は、７スライスである。X線管球11が体軸方向z9位置にある場合、２次元検出器（多列検出器）12に入射するスライス数は、15スライスである。この「被検体50の体軸方向の位置」及び「投影データを検出するために必要なスライス数」に「パイプライン段数」を対応付けたものが図8(a)のパイプライン段数テーブルである。図8(a)のパイプライン段数テーブルは、FOVの大きさや形に応じたFOVパターン毎に生成される。

CPU21ａは、Ｓ１の撮影条件（F0V）にあったパイプライン段数テーブルを磁気ディスク23から読み出す。CPU21ａは、撮影中の被検体50の体軸方向の位置ｚと、パイプライン段数テーブルを比較し、撮影が進行するに従って変化するスライス数とそれに対応するパイプライン段数とを決定する。

ステップＳ３では、Ｓ１で設定した撮影条件に従って撮影を行う（Ｓ３）。

ステップＳ４では、逆投影ユニット（BP Unit）90を構成するDSP96に、CPU21ａがパイプラインの段数情報を送る（Ｓ４）。

ステップＳ５では、DSP96がチップセット（Chip Set）97を介してASIC91のアドレスセレクタ（Address Selector）102,メモリアウトプットセレクタ（Memory Output Selector）105に段数情報を送る（Ｓ５）。ステップＳ６では、アドレスセレクタ（Address Selector）102,が、プロジェクションメモリ（Projection Memory）101を段数情報に基づいて分割する（Ｓ６）。ステップＳ７では、Projection dataが、分割されたプロジェクションメモリ（Projection Memory）101にロードされる（Ｓ７）。ステップＳ８では、プロジェクションメモリ（Projection Memory）101にロードされたProjection data(投影データ)をALU103が演算する（Ｓ８）。ステップＳ９では、Ｓ８の演算結果をイメージコントロールユニット（Image Control Unit）106を介して次のBP演算器（ASIC92）へ送る（Ｓ９）。ステップＳ１０では、CPU21aが全てのProjection data(投影データ)を処理が終わっているか否かを判断する。全てのProjection data(投影データ)を処理が終わっていなければＳ４に戻る。全てのProjection data(投影データ)を処理が終わると、処理を終了する。

なお、ステップＳ３の「撮影開始」は、図７のフローチャートの順序に限らず、ステップＳ１よりも後で、かつステップＳ７よりも前であればどの順序でおこなってもよい。例えば、本実施形態では、スライス数に応じてパイプラインの段数を決定する方法として、予めパイプライン段数テーブルを用意しておき、随時必要な情報を読み出す方法を用いたが、X線管球11の位置及び再構成断面の位置、及びX線管球11又は再構成断面から2次元検出器面12までの距離をパラメータとする関数に基づいて随時スライス数を算出する方法でもよい。この場合には、Ｓ１の撮影条件設定の後、Ｓ３の撮影を開始し、次に上記関数を用いて随時パイプラインの段数を決定する処理（パイプライン段数テーブルを作成する処理）であるＳ２を行なう。続いて、Ｓ４乃至Ｓ１０の処理を行なう。Ｓ１０において全てのProjection data(投影データ)を処理が終わっていなければＳ２に戻りパイプライン段数のテーブルを作成する処理を行なう。

また、Ｓ１及びＳ３を予め行なって投影データを磁気ディスク等の格納手段に格納しておき、その投影データを読み込んで画像再構成を行なってもよい。

次に図９に基づいて、ASIC91を１段で動作させる場合について説明する。64スライスのデータを必要とする際には、4つのプロジェクションメモリ（Projection Memory）を256kByteの一つのメモリとして扱う。そして、一つのALUで演算し、残りのALUは演算結果をスルー処理する。このとき、残りのALUはアイドリング状態になる。

次に図10に基づいて、ASIC91を２段で動作させる場合について説明する。32スライス以下のデータを必要とする際には、4つのプロジェクションメモリ（Projection Memory）を128kByte毎に2つのメモリとして扱う。そして、2つのALUで演算し、残りのALUは演算結果をスルー処理する。これにより、パイプライン処理の段数を2倍にすることができる。

次に図11に基づいてASIC91を２段で動作させる場合について説明する。16スライス以下のデータを必要とする場合には、図11に示すように4つのプロジェクションメモリ（Projection Memory）を各々個別に扱う。そして、全てのALUを用いて演算する。これにより、パイプライン処理の段数を4倍にすることが出来る。

本実施形態により、逆投影ユニット（BP Unit）90を4つのBP演算器を用いて構成し、各BP演算器が１ビューの投影データを処理するパイプラインを組んだときの処理速度（従来）を1/Nとすると、図9のようにBP演算器を１段で動作する場合の処理速度は1/Nで従来と同様であるが、図10のようにBP演算器を2段で動作する場合の処理速度は1/(2N)で従来の1/2の処理速度になる。また、図11のようにBP演算器を4段で動作する場合の処理速度は1/(4N)で従来の1/4の処理速度になる。このように、一つのBP演算器を、スライス数に応じて複数のパイプライン段数に分けて逆投影演算処理を行なうとことにより、BP演算器のハードウェア資源を有効利用しつつ処理速度を向上することができる。

上記実施形態では、X線検出器として多列検出器を用いたが、多列検出器に代えてFPDを用いたX線検出器を用いてもよい。この場合、FOVを透過したX線を検出するFPD上の面積に応じて、BP演算器のパイプライン段数を設定する。即ち、上記実施形態における「スライス数」を「FPD上の面積」に読み替えることにより、FPDを用いたX線検出器を備えたX線CT装置においても本発明を適用することができる。

X線CT装置のハードウェア構成図 X線CT装置のハードウェア構成を示すブロック図画像処理装置の構成を示すブロック図 BP演算器のハードウェア構成を示すブロック図 BP Unit基板の構成を示すブロック図 BP演算器（ASIC）のブロック図 X線CT装置の動作処理の流れを示すフローチャート図8(a)はパイプライン段数テーブル、図8(b)はX線管球とスライス数との関係を示す模式図 64スライス時の動作を示すブロック図 32スライス時の動作を示すブロック図 16スライス時の動作を示すブロック図従来技術に係るBP Unitの構成を示すブロック図

符号の説明

1…マルチスライスＸ線ＣＴ装置、10…計測部、11…Ｘ線管球、12…多列検出器、13…回転盤、14…プリアンプ、20…画像処理装置、21a…CPU、21b…演算処理装置、22…主メモリ、23…磁気ディスク、24…キーボード、25…マウス、26…コントローラ、27…表示メモリ、28…入出力インターフェース、29…共通バス、30…画像表示装置、40…寝台、50…被検体、60…Pre-processing Unit、70…Re-construction Unit、80…Post-processing Unit、90…BP Unit、91…BP演算器(ASIC)、92…BP演算器(ASIC)、93…BP演算器(ASIC)、94…BP演算器(ASIC)、95…Cache Memory、96…DSP、97…Chip Set、101…Projection Memory、102…Address Generator、103…ALU、104…Address Selector、105…Memory Output Selector

Claims

Ｘ線ビームを照射するＸ線源と、
被検体をはさんで前記Ｘ線源に対向して配置され、前記Ｘ線源が所定の角度から照射したＸ線を検出することによりビュー方向毎の投影データを出力するＸ線検出器と、
前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を搭載して回転可能な回転手段と、
Ｘ線撮影を行う範囲である有効視野範囲を設定する有効視野範囲設定手段と、
前記投影データに基づいて前記被検体の断面を再構成して断面像を生成する画像処理手段と、
前記断面像を表示する表示手段と、
を備えたＸ線ＣＴ装置であって、
前記画像処理手段は、
前記投影データに基づいて逆投影演算処理を行う逆投影処理手段を備え、
その逆投影処理手段は、
前記投影データを記憶する少なくとも一の記憶手段と、
その記憶手段に記憶された投影データに基づいて逆投影演算処理を行なう少なくとも一つの演算手段と、
前記有効視野範囲の断面像の再構成に必要な投影データのサイズ、スライス数、若しくは前記Ｘ線検出器における前記設定された有効視野範囲を透過したＸ線の検出面の面積であって、前記Ｘ線源と前記有効視野範囲に含まれる再構成断面と前記Ｘ線検出器との体軸方向の相対位置によって決まる前記投影データのサイズ、スライス数、若しくは検出面の面積の何れかに応じて、前記記憶手段と前記演算手段とを含んで構成される処理ラインの段数を設定するライン数設定手段と、
前記ライン数設定手段が処理ラインの段数を複数設定した場合に、前記複数の処理ラインのうちの一の処理ラインと他の処理ラインとで異なるビュー方向の投影データに基づく逆投影演算処理を同時に実行する制御手段と、を備え、
前記ライン数設定手段は、前記Ｘ線撮影の進行に伴って変化する前記Ｘ線源と前記再構成断面と前記Ｘ線検出器との相対位置に追従して前記パイプラインの段数を決定し、前記制御手段は、前記決定された段数に応じて処理ラインの段数を変更しながら逆投影演算処理を実行する、
ことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
前記逆投影処理手段は、
前記ライン数設定手段により設定された段数が入力され、前記記憶手段を前記入力された段数に分割するアドレス選択手段と、
前記入力された段数に分割された記憶手段に前記投影データをそれぞれ入力するデータ制御手段と、を更に備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記演算手段は、前記ライン数設定手段により設定された段数と同数設けられ、
前記逆投影処理手段は、前記段数に分割された記憶手段にそれぞれ入力された投影データを、前記段数と同数設けられた演算手段にそれぞれ出力するメモリ出力選択手段を更に備える、
ことを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記Ｘ線ＣＴ装置は、有効視野範囲毎に、被検体の体軸方向の位置と、その位置におけるスライス数又は前記面積と、前記段数と、を規定したパイプライン段数テーブルを格納する格納手段を更に備え、
前記ライン数設定手段は、前記設定された有効視野範囲に応じたパイプライン段数テーブルを前記格納手段から読み出し、その読み出したパイプライン段数テーブルを参照して、前記Ｘ線撮影中における前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器の体軸方向の位置と、スライス数又は前記検出面の面積と、に応じたパイプラインの段数を設定する、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のＸ線ＣＴ装置。
前記ライン数設定手段は、前記Ｘ線源の位置及び再構成断面の位置、及び前記Ｘ線源又は前記再構成断面から前記Ｘ線検出器までの距離をパラメータとする関数に基づいてスライス数又は前記検出面の面積を算出し、これに応じたパイプラインの段数を設定する、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のＸ線ＣＴ装置。
Ｘ線ＣＴ装置が、被検体に対して所定の角度からＸ線を照射し、前記被検体を透過したＸ線を検出することにより出力したビュー方向毎の投影データに基づいて前記被検体の断面像を再構成するための逆投影演算処理を行う逆投影演算器であって、
前記投影データを記憶する少なくとも一の記憶手段と、
その記憶手段に記憶された投影データに基づいて逆投影演算処理を行なう少なくとも一つの演算手段と、
前記有効視野範囲の断面像の再構成に必要な投影データのサイズ、スライス数、若しくは前記Ｘ線検出器における前記設定された有効視野範囲を透過したＸ線の検出面の面積であって、前記Ｘ線源と前記有効視野範囲に含まれる再構成断面と前記Ｘ線検出器との体軸方向の相対位置によって決まる前記投影データのサイズ、スライス数、若しくは検出面の面積の何れかに応じて、前記記憶手段と前記演算手段とを含んで構成される処理ラインの段数を設定するライン数設定手段と、
前記ライン数設定手段が処理ラインの段数を複数設定した場合に、前記複数の処理ラインのうちの一の処理ラインと他の処理ラインとで異なるビュー方向の投影データに基づく逆投影演算処理を同時に実行する制御手段と、を備え、
前記ライン数設定手段は、前記Ｘ線撮影の進行に伴って変化する前記Ｘ線源と前記再構成断面と前記Ｘ線検出器との相対位置に追従して前記パイプラインの段数を決定し、前記制御手段は、前記決定された段数に応じて処理ラインの段数を変更しながら逆投影演算処理を実行する、
ことを特徴とする逆投影演算器。