JP4818611B2 - 非対称検出器によるハーフスキャンct復元 - Google Patents
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Description
本発明は、物体の断層X線写真画像を生成する装置に関し、非対称検出器系を利用するCT走査システムにおけるハーフスキャン復元のための装置に関する。
逆ランダム変換等公知のアルゴリズムを利用し、全て同一走査平面を共有する一セットの投影から一枚の断層X線写真が生成され、この上述した共通走査平面が「スライス平面」と称される。断層X線写真は、オブジェクトが走査されているスライス平面に沿った二枚の次元「スライス」の密度を表す。断層X線写真を投影から生成するプロセスは、断層X線写真が投影データから復元されると考えることもできるので、通常「濾過背景映写」または「復元」と称される。CTスキャナの信号処理部は、通常、投影から断層X線写真を生成する背景プロジェクタを備える。
ヘリカル・ハーフスキャン、もしくはHH走査法は、上述のハーフスキャン法をCSH走査に適用した走査法である。HH走査の利点は、4πの投影データより少ない数で一枚の断層X線写真を生成できる点にある。HH走査において、CSHスキャンデータは、(0,2π+4γm)の範囲βに対して取得される。そして、CSHスキャン投影角βsp=π+2γmに対応するZ軸位置にあるスライス平面の対向面各々のデータを直線的に補間することにより、(0,2π+2γm)の範囲のβに対するCZAスキャンデータに近似される。そして、公知のハーフスキャン濾過背景映写アルゴリズムがこの近似CZAスキャンデータから断層X線写真を生成する。上述したヘリカル・フルスキャン法に対するHH走査の利点は、HH走査では各断層X線写真の復元に用いるビューの数が少ないので患者の動きも少なくなる。そこで、HHスキャン断層X線写真の有効スライス幅がヘリカル・フルスキャン断層X線写真のものより小さくなる。
また本発明は、ハーフスキャン法を利用して非対称検出器系が収集したデータから一枚の断層X線写真を生成することのできる一定Z軸走査のための方法および装置を提供することを目的とする。
さらにまた、本発明は、一定Z軸スキャン時に収集されたデータに対してアイソセンタ補間を実行する方法および装置を提供することを目的とする。
この一次補正は、データアレイの内218ポイントの前端および後端をそれぞれランプ関数および逆ランプ関数に置き換え、データ値が両端に向けて徐々に0へと目減りし続けるようにするものである。
重み付け関数の値はビュー角および検出器角に左右される。ハーフスキャンの重み付け関数は全てのビュー角β(0≦β≦2π)に対して以下のように定められる。
HSA復元に対して入力されるのが、2πラジアンに渡って収集された扇形ビームデータである。図19はHSA方法のためのラドン空間を示す。領域Iは検出器アレイの非対称部に対応する。領域II,IVおよびVのデータは検出器アレイの対称部を利用して収集される。ハーフスキャン重み関数値がアレイの対称部に加えられるため、領域IVおよびVはゼロに合わせられる。また、領域III のデータは非対称検出器アレイにより収集されず、0であるとみなされる。γm はアレイの非対称部が対する半扇形角、(γm−α) はアレイの対称部が対する半扇形角、またζはフェザリングされた領域の対する角度である。また、角度βs はハーフスキャン重み付け領域の重み関数値の始まりに対応するビュー角である。図19に示すように、この方法は、検出器アレイの非対称部ではフルスキャン復元を利用し、中央部ではハーフスキャン復元を利用する。これら二つの領域の不連続性はフェザーリング関数を用いてならされる。
上記装置では、ここに含まれる本発明の範囲から逸脱することなく、ある程度の変更が可能であるから、上記説明に含まれ、あるいは添付図面に示される全ての技術は説明に供された実例として解されるもので、意味を限定するものではない。
Claims (1)
- 物体に対して断層X線写真画像を生成する装置において、
放射線源であって、該放射線源の焦点から物体を通る扇形ビームを生成する放射線源、
該放射線源に対向して配置され、該放射線源の焦点から物体を通った扇形ビームを受信する検出器列、
複数の投影角βnにより回転軸のまわりに該放射線源と検出器列を回転させる回転手段であって、nは投影角の数で1〜m迄変わり、走査される物体の一部の画像スライスを表わす走査データを形成する回転手段、及び
該放射線源と検出器列が該回転軸のまわりを回転する際の該検出器列から得られるデータを用いて、画像データを生成する手段とからなり、
該放射線源の焦点から該回転軸を通り該検出器列に至る該扇形ビーム内のラインに対して、非対称的に該検出器列の検出器が配置されており、それにより該ラインの一方の側に他方よりもより多くの検出器が配置されて、
該より多くの検出器に向けられる扇状ビームの部分の角度は角度φmaxで規定され、該より少ない検出器に向けられる扇状ビームの部分の角度φmimで規定され、該検出器の対称部が、視野の対称部を規定するように、該回転軸を通じて該放射線源の焦点から該扇形ビーム内の該ラインの各側における角度φmimにある該検出器を含み、該角度φmaxにより規定される該より多くの検出器の角度φmax−φmim内の残りの検出器が、視野の非対称部を規定し、
該検出器列は、該より多くの検出器の角度φmax−φmim内の残りの検出器が、該より少ない検出器の端部における検出器と重なるように、回転し、そして、
完全な画像スライスのための十分なデータは、該放射線源と検出器列が0≦βn≦π+2φmimで規定される投影角回転し得られたデータから、該より多くの検出器の角度φmax−φmim内の残りの検出器により取得されたデータを用いて、該より少ない検出器の端部における検出器により取得されたデータを補償することにより得られる装置。
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