JP4881521B2 - 画像生成方法およびx線ct装置 - Google Patents
画像生成方法およびx線ct装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4881521B2 JP4881521B2 JP2001290299A JP2001290299A JP4881521B2 JP 4881521 B2 JP4881521 B2 JP 4881521B2 JP 2001290299 A JP2001290299 A JP 2001290299A JP 2001290299 A JP2001290299 A JP 2001290299A JP 4881521 B2 JP4881521 B2 JP 4881521B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray
- data
- image
- ray tube
- image reconstruction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 49
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims description 12
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 30
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 4
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
Images
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像生成方法およびX線CT(Computed Tomography)装置に関し、さらに詳しくは、X線ビームの形状が錐形になることに起因するアーチファクト(artifact)を抑制した画像を得ることが出来る画像生成方法およびX線CT装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図13は、従来の画像生成方法を示す説明図である。
X線管11およびX線検出器53は、回転中心ICの周りに回転し、種々のビュー角度でデータを収集する。
回転中心ICでのX線ビーム幅を2・Dとするとき、厚さ2・D,直径SFOVの円筒形空間を画像再構成範囲S1として画像が生成される。
なお、スキャン面(回転面)をxy面とし、それに直交する軸をz軸とする。
【0003】
図14に示すように、X線管11およびX線検出器53をz軸方向に2・Dずつ移動し、各位置でスキャンを行えば、隣接する画像再構成範囲S1,S2,…のデータが得られる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
図13および図14に示すように、X線管11とX線検出器53の距離fddに較べて2・Dが十分小さい場合、X線ビームXbの形状が略平板形とみなせるため、従来の画像生成方法で特に問題はなかった。
しかし、図15に示すように、X線管11とX線検出器13の距離fddに較べて2・Dが小さくない場合、X線ビームXbの形状が錐形となり、画像再構成範囲S1の一部β11,β12をX線ビームXbが透過せず、データが不足し、これによるアーチファクトを生じる問題点がある。
そこで、本発明の目的は、X線ビームの形状が錐形になることに起因するアーチファクトを抑制した画像を得ることが出来る画像生成方法およびX線CT装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
第1の観点では、本発明は、錐形のX線ビームを用いX線管およびX線検出器の少なくとも一方を回転中心の周りに回転させ各ビュー角度でデータを収集し画像再構成に必要なデータを得ることを、隣接する複数のスキャン位置毎に行い、各スキャン位置で得たデータを基に各スキャン位置での画像を生成する画像生成方法であって、回転中心でのX線ビーム幅を2・Dとし、X線管と回転中心の距離をFCとし、画像再構成範囲の直径の直径をSFOVとし、
Z=D・(FC−SFOV/2)/FC
とするとき、画像再構成範囲の厚さを2・Zとすると共に、隣接するスキャン位置の間隔を2・Zとすることを特徴とする画像生成方法を提供する。
上記第1の観点による画像生成方法では、画像再構成範囲の厚さを2・Dとせず、それより薄い2・Zとする。後で詳述するように、画像再構成範囲の厚さを2・Zとすることで、画像再構成範囲の一部をX線ビームが透過しないことがなくなり、アーチファクトを抑制できる。但し、従来のようにz軸方向に2・Dずつ移動すると、隣接する画像再構成範囲の間に欠落を生じるため、z軸方向に2・Zずつ移動し、各位置でスキャンを行い、隣接する画像再構成範囲の間に欠落を生じないようにする。
なお、本明細書において、画像再構成範囲とは、画像再構成時に設定される画像の直径(すなわち、実際に再構成され表示される画像の直径)または画像再構成が可能な最大の画像の直径(すなわち、補正処理が行われている範囲)のいずれでもよい。画像再構成時に設定される画像の直径は、画像再構成が可能な最大の画像の直径と等しいか小さい。
【0006】
第2の観点では、本発明は、上記構成の画像生成方法において、あるスキャン位置での画像を生成する際に、該スキャン位置での画像再構成範囲に含まれるデータであって隣接するスキャン位置で得たデータをも利用することを特徴とする画像生成方法を提供する。
後で詳述するように、z軸方向に2・Zずつ移動し、各位置でスキャンを行うと、あるスキャン位置での画像再構成範囲の一部のデータが、隣接するスキャン位置でのスキャンでも余分に得られる。
そこで、上記第2の観点による画像生成方法では、隣接するスキャン位置でのスキャンで得られた余分のデータをも利用して、あるスキャン位置での画像再構成範囲の画像を生成する。これにより、画質を向上することが出来る。
【0007】
第3の観点では、本発明は、錐形のX線ビームを用いX線管およびX線検出器の少なくとも一方を回転中心の周りに回転させ各ビュー角度でデータを収集し画像再構成に必要なデータを得ることを、隣接する複数のスキャン位置毎に行い、各スキャン位置で得たデータを基に各スキャン位置での画像を生成する画像生成方法であって、回転中心でのX線ビーム幅を2・Dとするとき、画像再構成範囲の厚さを2・Dとすると共に、隣接するスキャン位置の間隔を2・Dとし、更に、あるスキャン位置での画像を生成する際に、該スキャン位置での画像再構成範囲に含まれるデータであって隣接するスキャン位置で得たデータをも利用することを特徴とする画像生成方法を提供する。
前述したように、画像再構成範囲の厚さを2・Dとすると、画像再構成範囲の一部をX線ビームが透過せず、データが不足する。ところが、後で詳述するように、あるスキャン位置での画像再構成範囲の一部のデータが、隣接するスキャン位置でのスキャンで余分に得られ、この余分のデータで前記不足したデータを補完することが出来る。
そこで、上記第3の観点による画像生成方法では、隣接するスキャン位置でのスキャンで得られた余分のデータを利用して、あるスキャン位置での画像再構成範囲の画像を生成する。これにより、アーチファクトを抑制することが出来る。
【0008】
第4の観点では、本発明は、錐形のX線ビームを用いX線管およびX線検出器の少なくとも一方を回転中心の周りに回転させ各ビュー角度でデータを収集し得られた画像再構成に必要なデータを基に画像を生成する画像生成方法であって、回転中心でのX線ビーム幅を2・Dとするとき、厚さ2・Dの画像再構成範囲がどのビュー角度でも少なくとも一方の状態でのX線ビームに含まれるように、X線管焦点およびX線検出器の少なくとも一方を画像再構成範囲の厚さ方向の前後に移動した2つの状態でデータをそれぞれ収集し、これらデータを基に厚さ2・Dの画像再構成範囲の画像を生成することを特徴とする画像生成方法を提供する。
前述したように、画像再構成範囲の厚さを2・Dとすると、画像再構成範囲の一部をX線ビームが透過せず、データが不足する。ところが、X線管焦点およびX線検出器の少なくとも一方を画像再構成範囲の厚さ方向の前後に移動すると、前に移動した状態および後ろに移動した状態の少なくとも一方の状態では、前記X線ビームが透過しなかった部分にもX線ビームが透過するようになる。
そこで、上記第4の観点による画像生成方法では、X線管焦点およびX線検出器の少なくとも一方を画像再構成範囲の厚さ方向の前後に移動した2つの状態でデータをそれぞれ収集する。これにより、不足したデータを補完でき、アーチファクトを抑制することが出来る。
【0009】
第5の観点では、本発明は、錐形のX線ビームを用いX線管およびX線検出器の少なくとも一方を回転中心の周りに回転させ各ビュー角度でデータを収集し得られた画像再構成に必要なデータを基に画像を生成する画像生成方法であって、回転中心でのX線ビーム幅を2・Dとし、X線管と回転中心の距離をFCとし、X線管とX線検出器の距離をfddとし、画像再構成範囲の直径の直径をSFOVとするとき、回転中心とX線検出器中心とを結ぶ中心線の前後に、
Zf=(D−Z)・fdd/(fdd−FC+SFOV/2)
Z=D・(FC−SFOV/2)/FC
なるZfだけ変位した各位置にX線管焦点を置いてデータをそれぞれ収集し、これらデータを基に厚さ2・Dの画像再構成範囲の画像を生成することを特徴とする画像生成方法を提供する。
上記第5の観点による画像生成方法では、X線検出器は移動せず、X線管焦点だけを画像再構成範囲の厚さ方向の前後にZfだけ移動した2つの状態でデータをそれぞれ収集する。これにより、不足したデータを補完でき、アーチファクトを抑制することが出来る。
【0010】
第6の観点では、本発明は、錐形のX線ビームを用いX線管およびX線検出器の少なくとも一方を回転中心の周りに回転させ各ビュー角度でデータを収集し得られた画像再構成に必要なデータを基に画像を生成する画像生成方法であって、回転中心でのX線ビーム幅を2・Dとし、X線管と回転中心の距離をFCとし、X線管とX線検出器の距離をfddとし、画像再構成範囲の直径の直径をSFOVとするとき、X線管焦点と回転中心とを結ぶ中心線の前後に、
Zd=(D−Z)・fdd/(FC−SFOV/2)
Z=D・(FC−SFOV/2)/FC
なるZdだけ変位した各位置にX線検出器を置いてデータをそれぞれ収集し、これらデータを基に厚さ2・Dの画像再構成範囲の画像を生成することを特徴とする画像生成方法を提供する。
上記第6の観点による画像生成方法では、X線管焦点は移動せず、X線検出器だけを画像再構成範囲の厚さ方向の前後にZdだけ移動した2つの状態でデータをそれぞれ収集する。これにより、不足したデータを補完でき、アーチファクトを抑制することが出来る。
【0011】
第7の観点では、本発明は、錐形のX線ビームを用いX線管およびX線検出器の少なくとも一方を回転中心の周りに回転させ各ビュー角度でデータを収集し得られた画像再構成に必要なデータを基に画像を生成する画像生成方法であって、X線管焦点と回転中心とX線検出器中心とが直線上に並んだ状態を想定した時の回転中心でのX線ビーム幅を2・Dとし、X線管と回転中心の距離をFCとし、X線管とX線検出器の距離をfddとし、画像再構成範囲の直径の直径をSFOVとするとき、回転中心とX線検出器中心とを結ぶ中心線の前後に、
Zf=(D−Z)・fdd/(fdd−FC+SFOV/2)
Z=D・(FC−SFOV/2)/FC
なるZfだけ幅を持ったX線管焦点とすることを特徴とする画像生成方法を提供する。
前述したように、画像再構成範囲の厚さを2・Dとすると、画像再構成範囲の一部をX線ビームが透過せず、データが不足する。ところが、X線管焦点に画像再構成範囲の厚さ方向に幅を持たせると、X線ビームの画像再構成範囲の厚さ方向の幅が広がり、前記X線ビームが透過しなかった部分にもX線ビームが透過するようになる。
そこで、上記第7の観点による画像生成方法では、X線管焦点に幅を持たせてデータを収集する。これにより、データの不足を生じず、アーチファクトを抑制することが出来る。
【0012】
第8の観点では、本発明は、X線管と、X線検出器と、錐形のX線ビームを用い前記X線管および前記X線検出器の少なくとも一方を回転中心の周りに回転させ各ビュー角度でデータを収集し画像再構成に必要なデータを得ることを隣接する複数のスキャン位置毎に行うデータ収集手段と、各スキャン位置で得たデータを基に各スキャン位置での画像を生成する画像再構成手段とを備えたX線CT装置であって、前記データ収集手段は、回転中心でのX線ビーム幅を2・Dとし、X線管と回転中心の距離をFCとし、画像再構成範囲の直径の直径をSFOVとするとき、隣接するスキャン位置の間隔Zsを、
Zs=2・Z
Z=D・(FC−SFOV/2)/FC
とし、前記画像再構成手段は、画像再構成範囲の厚さを2・Zとすることを特徴とするX線CT装置を提供する。
上記第8の観点によるX線CT装置では、上記第1の観点による画像生成方法を好適に実施できる。
【0013】
第9の観点では、本発明は、上記構成のX線CT装置において、前記画像再構成手段は、あるスキャン位置での画像を生成する際に、該スキャン位置での画像再構成範囲に含まれるデータであって隣接するスキャン位置で得たデータをも利用することを特徴とするX線CT装置を提供する。
上記第9の観点によるX線CT装置では、上記第2の観点による画像生成方法を好適に実施できる。
【0014】
第10の観点では、本発明は、X線管と、X線検出器と、錐形のX線ビームを用い前記X線管および前記X線検出器の少なくとも一方を回転中心の周りに回転させ各ビュー角度でデータを収集し画像再構成に必要なデータを得ることを隣接する複数のスキャン位置毎に行うデータ収集手段と、各スキャン位置で得たデータを基に各スキャン位置での画像を生成する画像再構成手段とを備えたX線CT装置であって、前記データ収集手段は、回転中心でのX線ビーム幅を2・Dとするとき、隣接するスキャン位置の間隔Zsを、
Zs=2・D
とし、前記画像再構成手段は、画像再構成範囲の厚さを2・Dとし、更に、あるスキャン位置での画像を生成する際に、該スキャン位置での画像再構成範囲に含まれるデータであって隣接するスキャン位置で得たデータをも利用することを特徴とするX線CT装置を提供する。
上記第10の観点によるX線CT装置では、上記第3の観点による画像生成方法を好適に実施できる。
【0015】
第11の観点では、本発明は、X線管と、X線検出器と、錐形のX線ビームを用い前記X線管および前記X線検出器の少なくとも一方を回転中心の周りに回転させ各ビュー角度でデータを収集し画像再構成に必要なデータを得るデータ収集手段と、得たデータを基に画像を生成する画像再構成手段とを備えたX線CT装置であって、前記データ収集手段は、回転中心でのX線ビーム幅を2・Dとするとき、厚さ2・Dの画像再構成範囲がどのビュー角度でもX線ビームに含まれるように、X線管およびX線検出器の少なくとも一方を画像再構成範囲の厚さ方向の前後に移動した2つの状態でデータをそれぞれ収集し、前記画像再構成手段は、2つの状態で収集したデータを基に厚さ2・Dの画像再構成範囲の画像を生成することを特徴とするX線CT装置を提供する。
上記第11の観点によるX線CT装置では、上記第4の観点による画像生成方法を好適に実施できる。
【0016】
第12の観点では、本発明は、X線管と、X線検出器と、錐形のX線ビームを用い前記X線管および前記X線検出器の少なくとも一方を回転中心の周りに回転させ各ビュー角度でデータを収集し画像再構成に必要なデータを得るデータ収集手段と、得たデータを基に画像を生成する画像再構成手段とを備えたX線CT装置であって、前記データ収集手段は、回転中心でのX線ビーム幅を2・Dとし、X線管と回転中心の距離をFCとし、X線管とX線検出器の距離をfddとし、画像再構成範囲の直径の直径をSFOVとするとき、回転中心とX線検出器中心とを結ぶ中心線の前後に、
Zf=(D−Z)・fdd/(fdd−FC+SFOV/2)
Z=D・(FC−SFOV/2)/FC
なるZfだけ変位した各位置にX線管焦点を置いてデータをそれぞれ収集し、前記画像再構成手段は、Zfだけ変位した各位置にX線管焦点を置いて収集したデータを基に厚さ2・Dの画像再構成範囲の画像を生成することを特徴とするX線CT装置を提供する。
上記第12の観点によるX線CT装置では、上記第5の観点による画像生成方法を好適に実施できる。
【0017】
第13の観点では、本発明は、X線管と、X線検出器と、錐形のX線ビームを用い前記X線管および前記X線検出器の少なくとも一方を回転中心の周りに回転させ各ビュー角度でデータを収集し画像再構成に必要なデータを得るデータ収集手段と、得たデータを基に画像を生成する画像再構成手段とを備えたX線CT装置であって、前記データ収集手段は、回転中心でのX線ビーム幅を2・Dとし、X線管と回転中心の距離をFCとし、X線管とX線検出器の距離をfddとし、画像再構成範囲の直径の直径をSFOVとするとき、X線管焦点と回転中心とを結ぶ中心線の前後に、
Zd=(D−Z)・fdd/(FC−SFOV/2)
Z=D・(FC−SFOV/2)/FC
なるZdだけ変位した各位置にX線検出器を置いてデータをそれぞれ収集し、前記画像再構成手段は、Zdだけ変位した各位置にX線検出器を置いて収集したデータを基に厚さ2・Dの画像再構成範囲の画像を生成することを特徴とするX線CT装置を提供する。
上記第13の観点によるX線CT装置では、上記第6の観点による画像生成方法を好適に実施できる。
【0018】
第14の観点では、本発明は、X線管と、X線検出器と、錐形のX線ビームを用い前記X線管および前記X線検出器の少なくとも一方を回転中心の周りに回転させ各ビュー角度でデータを収集し画像再構成に必要なデータを得るデータ収集手段と、得たデータを基に画像を生成する画像再構成手段とを備えたX線CT装置であって、前記X線管は、X線管焦点と回転中心とX線検出器中心とが直線上に並んだ状態を想定した時の回転中心でのX線ビーム幅を2・Dとし、X線管と回転中心の距離をFCとし、X線管とX線検出器の距離をfddとし、画像再構成範囲の直径の直径をSFOVとするとき、回転中心とX線検出器中心とを結ぶ中心線の前後に、
Zf=(D−Z)・fdd/(fdd−FC+SFOV/2)
Z=D・(FC−SFOV/2)/FC
なるZfだけ幅を持った焦点を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
上記第14の観点によるX線CT装置では、上記第7の観点による画像生成方法を好適に実施できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【0020】
図1は、本発明の実施形態にかかるX線CT装置100のブロック図である。
このX線CT装置100は、操作コンソール1と、テーブル装置8と、走査ガントリ9とを具備している。
【0021】
操作コンソール1は、操作者の指示入力や情報入力などの受け付ける入力装置2と、スキャン処理や画像生成処理などを実行する中央処理装置3と、制御信号などを撮影テーブル8や走査ガントリ9とやり取りする制御インタフェース4と、走査ガントリ9で取得したデータを収集するデータ収集バッファ5と、データから再構成した画像を表示するCRT6と、プログラムやデータや画像を記憶する記憶装置7とを具備している。
【0022】
テーブル装置8は、被検体を乗せるクレードル8cと、そのクレードル8cをz軸方向およびy軸方向に移動させるための移動コントローラ8aとを具備している。
なお、y軸を上下方向とし、z軸をクレードル8cの長手方向とする。また、y軸とz軸に直交する軸をx軸とする。被検体の体軸は、z軸方向を向くことになる。
【0023】
走査ガントリ9は、X線管コントローラ10と、X線管11と、コリメータ12と、X線検出器13と、データ収集部14と、回転中心ICの回りにX線管11やX線検出器13などを回転させるための回転コントローラ15と、X線検出器コントローラ16とを具備している。
【0024】
中央処理装置3の制御下で、移動コントローラ8aと、X線管コントローラ10と、コリメータ12と、データ収集部14と、回転コントローラ15と、X線検出器コントローラ16と、データ収集バッファ5とが、データ収集手段として動作し、画像再構成に必要なデータを得る。
また、中央処理装置3が、データ収集バッファ5に得たデータを基に画像を生成する。
【0025】
−第1の実施形態−
図2に示すように、回転中心ICでのX線ビーム幅を2・Dとし、X線管11と回転中心ICの距離をFCとし、画像再構成範囲S1の直径をSFOVとし、
Z=D・(FC−SFOV/2)/FC
とするとき、中央処理装置3は、厚さ2・Z,直径SFOVの円筒形空間を画像再構成範囲S1として画像を生成する。
図2の(a)と(b)は対向ビューを表しているが、これらの図から判るように、画像再構成範囲S1の一部をX線ビームXbが透過しないことがなくなり、アーチファクトを抑制できる。
【0026】
図3に示すように、移動コントローラ8aは、z軸方向に2・Zずつ離れた各スキャン位置Z1,Z2,…にクレードル8cを移動する。
そして、中央処理装置3は、各スキャン位置Z1,Z2,…で得たデータから厚さ2・Z,直径SFOVの画像再構成範囲S1,S2,…の画像を生成する
これにより、隣接する画像再構成範囲S1,S2,…の間に欠落を生じないようになる。
【0027】
−第2の実施形態−
第2の実施形態では、上記第1の実施形態と同様に画像再構成範囲の厚さを2・Zとすると共に隣接するスキャン位置の間隔を2・Zとするが、ある画像再構成範囲の画像を生成するのに、対応するスキャン位置で得たデータだけでなく、隣接するスキャン位置で得たデータの一部をも使用する。
【0028】
例えば、図4に示すように、画像再構成範囲S2の斜線部α1のデータは、対応するスキャン位置Z2でのスキャンで得られるだけでなく、隣接するスキャン位置Z1でのスキャンでも得られる。また、画像再構成範囲S2の斜線部α3のデータは、対応するスキャン位置Z2でのスキャンで得られるだけでなく、隣接するスキャン位置Z3でのスキャンでも得られる。
そこで、中央処理装置3は、スキャン位置Z2で得たデータだけでなく、スキャン位置Z1,Z3で得たデータの一部をも使用して、画像再構成範囲S2の画像を生成する。
【0029】
第2の実施形態では、データ数が増えるため、画質を向上できる。
【0030】
−第3の実施形態−
第3の実施形態では、従来と同様に画像再構成範囲の厚さを2・Dとすると共に隣接するスキャン位置の間隔を2・Dとするが、ある画像再構成範囲の画像を生成するのに、対応するスキャン位置で得たデータだけでは不足するデータを、隣接するスキャン位置で得たデータの一部で補完する。
【0031】
図5に示すように、画像再構成範囲S2の厚さを2・Dとした場合、先に説明したように、画像再構成範囲S2の画像を生成するのにデータが不足する部分β21,β22,β23,β24 を生じる。
一方、画像再構成範囲S2の画像を生成するのに使用しない余分のデータが得られる部分γ21,γ22,γ23,γ24 をも生じる。
【0032】
図6,図7は、スキャン位置Z2での一つのビューと、隣接するスキャン位置Z1,Z3での対向ビューとを示している。
中央処理装置3は、スキャン位置Z2で得たデータでは画像再構成範囲S2の画像を生成するのに不足する部分β21(図5の(a)参照))のデータを、隣接するスキャン位置Z1でのスキャンで部分γ14から得られる余分のデータで補完する。また、スキャン位置Z2で得たデータでは画像再構成範囲S2の画像を生成するのに不足する部分β22(図5の(a)参照))のデータを、隣接するスキャン位置Z3でのスキャンで部分γ33から得られる余分のデータで補完する。また、スキャン位置Z2で得たデータでは画像再構成範囲S2の画像を生成するのに不足する部分β23(図5の(b)参照))のデータを、隣接するスキャン位置Z1でのスキャンで部分γ12から得られる余分のデータで補完する。さらに、スキャン位置Z2で得たデータでは画像再構成範囲S2の画像を生成するのに不足する部分β24(図5の(b)参照))のデータを、隣接するスキャン位置Z3でのスキャンで部分γ31から得られる余分のデータで補完する。
【0033】
第3の実施形態では、データ不足を補えるため、アーチファクトを抑制できる。また、第1及び第2の実施形態に較べて、スキャン位置の間隔を大きくすることが出来る。
【0034】
−第4の実施形態−
第4の実施形態では、従来と同様に画像再構成範囲の厚さを2・Dとするが、画像を生成するのにデータが不足する部分(図5のβ21,β22,β23,β24)を作らないため、X線管焦点を移動して2つの状態でスキャンを行う。
【0035】
図8に示すように、X線管コントローラ10は、X線管11を通常の位置(破線で示す位置=X線管焦点と回転中心ICとX線検出器中心とが直線上に並ぶ位置)よりz方向に−Zfだけ移動させる。ここで、
Zf=(D−Z)・fdd/(fdd−FC+SFOV/2)
である。
そして、この状態でスキャンし、データを得る。
【0036】
次に、図9に示すように、X線管コントローラ10は、X線管11を通常の位置よりz方向に+Zfだけ移動させる。
そして、この状態でスキャンし、データを得る。
【0037】
図8と図9を参照すれば判るように、画像再構成範囲S0のどの部分も、−Zfだけ移動した状態および+Zfだけ移動した状態の少なくとも一方の状態では、X線ビームXbが透過している。よって、2つの状態で得たデータを使用して画像を生成すれば、データの不足がなくなり、アーチファクトを抑制することが出来る。
【0038】
−第5の実施形態−
第5の実施形態では、従来と同様に画像再構成範囲の厚さを2・Dとするが、画像を生成するのにデータが不足する部分(図5のβ21,β22,β23,β24)を作らないため、X線検出器13を移動して2つの状態でスキャンを行う。
【0039】
図10に示すように、X線検出器コントローラ16は、X線検出器13を通常の位置(破線で示す位置=X線管焦点と回転中心ICとX線検出器中心とが直線上に並ぶ位置)よりz方向に−Zdだけ移動させる。ここで、
Zd=(D−Z)・fdd/(FC−SFOV/2)
である。
そして、この状態でスキャンし、データを得る。
【0040】
次に、図11に示すように、X線検出器コントローラ16は、X線検出器13を通常の位置よりz方向に+Zdだけ移動させる。
そして、この状態でスキャンし、データを得る。
【0041】
図10と図11を参照すれば判るように、画像再構成範囲S0のどの部分も、−Zdだけ移動した状態および+Zdだけ移動した状態の少なくとも一方の状態では、X線ビームXbが透過している。よって、2つの状態で得たデータを使用して画像を生成すれば、データの不足がなくなり、アーチファクトを抑制することが出来る。
【0042】
なお、X線管焦点およびX線検出器13の両方を移動してもよい。
例えば、X線管11を−Zf/2だけ移動し且つX線検出器13を−Zd/2だけ移動した状態と、X線管11を+Zf/2だけ移動し且つX線検出器13を+Zd/2だけ移動した状態の2つの状態でそれぞれスキャンを行ってもよい。
【0043】
−第6の実施形態−
第6の実施形態では、従来と同様に画像再構成範囲の厚さを2・Dとするが、画像を生成するのにデータが不足する部分(図5のβ21,β22,β23,β24)を作らないために、X線管焦点に幅を持たせる。
【0044】
図12に示すように、X線管11は、z軸方向に2・Zfの焦点幅を持っている。
このZfは、回転中心でのX線ビーム幅を2・Dとし、X線管11と回転中心ICの距離をFCとし、X線管11とX線検出器13の距離をfddとし、画像再構成範囲の直径の直径をSFOVとするとき、
Zf=(D−Z)・fdd/(fdd−FC+SFOV/2)
Z=D・(FC−SFOV/2)/FC
である。
このように、2・Zfの焦点幅を持たせると、X線ビームXbの厚さが広がり、一点のX線管焦点の場合のX線ビーム(破線で示す)の幅2・Dでは透過しなかった画像再構成範囲S0の部分にもX線ビームXbが透過するようになる。
これにより、データの不足を生じず、アーチファクトを抑制することが出来る。
【0045】
【発明の効果】
本発明の画像生成方法およびX線CT装置によれば、スキャン面が錐形になることに起因するアーチファクトを抑制することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態にかかるX線CT装置のブロック図である。
【図2】第1の実施形態に係る画像生成処理の説明図である。
【図3】第1の実施形態に係るスキャン位置の移動を示す説明図である。
【図4】第2の実施形態に係る画像生成処理の説明図である。
【図5】データが不足する部分と余分のデータが得られる部分の説明図である。
【図6】第3の実施形態に係る画像生成処理の説明図である。
【図7】図6の対向ビューの説明図である。
【図8】第4の実施形態に係る画像生成処理の説明図である(第1の状態)。
【図9】第4の実施形態に係る画像生成処理の説明図である(第2の状態)。
【図10】第5の実施形態に係る画像生成処理の説明図である(第1の状態)。
【図11】第5の実施形態に係る画像生成処理の説明図である(第2の状態)。
【図12】第6の実施形態に係る画像生成処理の説明図である。
【図13】従来の画像生成処理の説明図である(略平板形のX線ビームの場合)。
【図14】従来のスキャン位置の移動の説明図である。
【図15】従来の画像生成処理の説明図である(錐形のX線ビームの場合)。
【符号の説明】
1 操作コンソール
3 中央処理装置
8 テーブル装置
8a 移動コントローラ
8c クレードル
9 走査ガントリ
11 X線管
13 X線検出器
100 X線CT装置
Claims (14)
- 錐形のX線ビームを用いX線管およびX線検出器の少なくとも一方を回転中心の周りに回転させ各ビュー角度でデータを収集することによって得られた画像再構成に必要なデータであって、回転中心における回転軸方向のX線ビーム幅を2・Dとした場合に前記X線管を2・Dまたはそれよりも薄い間隔で回転軸方向に等間隔で移動させた3以上の各スキャン位置において収集されたデータを用いて、回転軸方向に連続した画像再構成範囲におけるCT画像を生成する画像生成方法であって、
前記画像再構成範囲には、前記画像再構成範囲におけるCT画像を生成するのに必要なデータとして、互いに隣接する2つのスキャン位置において収集されたデータが存在する隣接部を2ヶ所以上含み、当該2ヶ所以上の隣接部において、当該互いに隣接する2つのスキャン位置において収集されたデータの両方を用いてCT画像を生成することを特徴とする画像生成方法。 - 前記隣接するスキャン位置の間隔を2・Dよりも薄くすることを特徴とする請求項1に記載の画像生成方法。
- 前記X線管と回転中心の距離をFCとし、画像再構成範囲の直径をSFOVとし、Z=D・(FC−SFOV/2)/FCとするとき、隣接するスキャン位置の間隔を2・Zとすることを特徴とする請求項2に記載の画像生成方法。
- 隣接する前記複数のスキャン位置において、画像再構成範囲がどのビュー角度でも少なくとも一方の状態でのX線ビームに含まれるように、X線管焦点およびX線検出器の少なくとも一方を画像再構成範囲の厚さ方向の前後に移動した2つの状態でデータがそれぞれ収集されることを特徴とする請求項1に記載の画像生成方法。
- X線管と回転中心の距離をFCとし、X線管とX線検出器の距離をfddとし、画像再構成範囲の直径をSFOVとするとき、回転中心とX線検出器中心とを結ぶ中心線の前後に、
Zf=(D−Z)・fdd/(fdd−FC+SFOV/2)
Z=D・(FC−SFOV/2)/FC
なるZfだけ変位した各位置にX線管焦点を置く、又はZfだけ幅を持ったX線管焦点としてデータを収集することを特徴とする請求項4に記載の画像生成方法。 - X線管と回転中心の距離をFCとし、X線管とX線検出器の距離をfddとし、画像再構成範囲の直径をSFOVとするとき、X線管焦点と回転中心とを結ぶ中心線の前後に、
Zd=(D−Z)・fdd/(FC−SFOV/2)
Z=D・(FC−SFOV/2)/FC
なるZdだけ変位した各位置にX線検出器を置いてデータを収集することを特徴とする請求項4に記載の画像生成方法。 - あるCT画像を生成するのに互いに隣接する複数のスキャン位置において得られたデータのうちの一方だけでは不足するデータを、他方のデータにて補完することを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載の画像生成方法。
- X線管と、X線検出器と、錐形のX線ビームを用い前記X線管および前記X線検出器の少なくとも一方を回転中心の周りに回転させ各ビュー角度でデータを収集し画像再構成に必要なデータを得ることを等間隔に隣接する3以上のスキャン位置毎に行うデータ収集手段と、
各スキャン位置で得たデータを用いて、回転軸方向に連続した画像再構成範囲におけるCT画像を生成する画像再構成手段と
を備えたX線CT装置であって、
前記データ収集手段は、回転中心における回転軸方向のX線ビーム幅を2・Dとした場合に前記X線管を2・Dまたはそれよりも薄い間隔で回転軸方向に移動させ各スキャン位置においてデータを収集するものであり、
前記画像再構成手段には、前記画像再構成範囲におけるCT画像を生成するのに必要なデータとして、互いに隣接する2つのスキャン位置において収集されたデータが存在する隣接部を2ヶ所以上含み、当該2ヶ所以上の隣接部において、当該互いに隣接する複数のスキャン位置において収集されたデータの両方を用いてCT画像を生成するものであることを特徴とするX線CT装置。 - 前記隣接するスキャン位置の間隔を2・Dよりも薄くすることを特徴とする請求項8に記載のX線CT装置。
- 前記X線管と回転中心の距離をFCとし、画像再構成範囲の直径をSFOVとし、Z=D・(FC−SFOV/2)/FCとするとき、隣接するスキャン位置の間隔を2・Zとすることを特徴とする請求項9に記載のX線CT装置。
- 隣接する前記複数のスキャン位置において、画像再構成範囲がどのビュー角度でも少なくとも一方の状態でのX線ビームに含まれるように、X線管焦点およびX線検出器の少なくとも一方を画像再構成範囲の厚さ方向の前後に移動した2つの状態でデータがそれぞれ収集されることを特徴とする請求項8に記載のX線CT装置。
- X線管と回転中心の距離をFCとし、X線管とX線検出器の距離をfddとし、画像再構成範囲の直径をSFOVとするとき、回転中心とX線検出器中心とを結ぶ中心線の前後に、
Zf=(D−Z)・fdd/(fdd−FC+SFOV/2)
Z=D・(FC−SFOV/2)/FC
なるZfだけ変位した各位置にX線管焦点を置く、又はZfだけ幅を持ったX線管焦点としてデータを収集することを特徴とする請求項11に記載のX線CT装置。 - X線管と回転中心の距離をFCとし、X線管とX線検出器の距離をfddとし、画像再構成範囲の直径をSFOVとするとき、X線管焦点と回転中心とを結ぶ中心線の前後に、
Zd=(D−Z)・fdd/(FC−SFOV/2)
Z=D・(FC−SFOV/2)/FC
なるZdだけ変位した各位置にX線検出器を置いてデータを収集することを特徴とする請求項11に記載のX線CT装置。 - あるCT画像を生成するのに互いに隣接する複数のスキャン位置において得られたデータのうちの一方だけでは不足するデータを、他方のデータにて補完することを特徴とする請求項8から13の何れか一項に記載のX線CT装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001290299A JP4881521B2 (ja) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | 画像生成方法およびx線ct装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001290299A JP4881521B2 (ja) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | 画像生成方法およびx線ct装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003102720A JP2003102720A (ja) | 2003-04-08 |
JP4881521B2 true JP4881521B2 (ja) | 2012-02-22 |
Family
ID=19112625
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001290299A Expired - Fee Related JP4881521B2 (ja) | 2001-09-25 | 2001-09-25 | 画像生成方法およびx線ct装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4881521B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6990170B2 (en) | 2001-08-09 | 2006-01-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray computed tomographic imaging apparatus |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06125888A (ja) * | 1992-10-20 | 1994-05-10 | Toshiba Corp | コーンビームct用管球 |
JP3788846B2 (ja) * | 1997-06-23 | 2006-06-21 | 株式会社東芝 | X線コンピュータ断層撮影装置 |
JP4286347B2 (ja) * | 1998-10-01 | 2009-06-24 | 株式会社東芝 | 放射線撮像装置 |
-
2001
- 2001-09-25 JP JP2001290299A patent/JP4881521B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2003102720A (ja) | 2003-04-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7639772B2 (en) | Image reconstructing method and X-ray CT apparatus | |
US5598453A (en) | Method for X-ray fluoroscopy or radiography, and X-ray apparatus | |
EP0520778B1 (en) | Tomographic image reconstruction using cross-plane rays | |
JP4509903B2 (ja) | X線ct装置 | |
JP2007000406A (ja) | X線ct撮影方法およびx線ct装置 | |
JP2007236662A (ja) | X線ct装置およびそのx線ct画像再構成方法、x線ct画像撮影方法。 | |
WO2000040152A1 (en) | X-ray ct apparatus | |
US6873679B2 (en) | Multi-row detector X-ray CT apparatus | |
JP2007000408A (ja) | X線ct装置 | |
JP2007136039A (ja) | X線ct装置 | |
JP2008006032A (ja) | X線ct装置およびx線ct撮影方法 | |
JP3540916B2 (ja) | 3次元x線ct装置 | |
JP2008012206A (ja) | X線断層撮影装置 | |
JP5022612B2 (ja) | X線ct装置 | |
JP2005137389A (ja) | X線ct撮像方法およびx線ct装置 | |
JP4884765B2 (ja) | X線ct装置 | |
JP2008012129A (ja) | X線ct装置 | |
JP2007159878A (ja) | X線ct装置およびそのx線ct画像再構成方法 | |
JP5725885B2 (ja) | X線ct装置 | |
JP4881521B2 (ja) | 画像生成方法およびx線ct装置 | |
WO2011055741A1 (ja) | X線ct装置及びx線ct撮影方法 | |
JP2008125909A (ja) | X線ct装置 | |
JP5179007B2 (ja) | X線ct装置およびそのx線ct画像再構成方法 | |
JP2007319482A (ja) | X線ct装置 | |
JP2008154680A (ja) | X線ct装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20080811 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101124 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101125 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110223 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110510 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110725 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20111122 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20111205 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4881521 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141209 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141209 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |