JPH0113376B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、CT装置（コンピユーテツドトモグ
ラフイ装置）に係り、さらに詳しくはＸ線CT装
置の多素子検出器で検出した被検体断層データを
もとに断層画像を再構成する画像再構成演算回路
におけるデータ数を減少させ、演算時間を短縮さ
せるに好適な演算回路を備えたCT装置に関する
ものである。

CT装置においては第１図の原理図に示すよう
に、Ｘ線管１より被検体２にＸ線照射し、その被
検体２を透過したＸ線をＸ線検出器３により検出
し、図示していない演算回路により被検体のＸ線
吸収値を求め、その値から断層像を再構成してい
る。ここで、第１図のＡ部は照射Ｘ線ビームの最
大拡がり角内で、被検体２にＸ線照射されない部
分であり、Ｂ部のみが被検体を透過したＸ線が得
られる部分である。このようにＸ線検出器３は、
最大拡がり角いつぱいに被検体が位置されるのを
予想して広角度のものを設置し、被検体２が幅狭
な場合でもＸ線検出器３に一様なＸ線を照射して
いる。従来のCT装置においては、被検体２が位
置しないＡ部をもＸ線検出し、演算しており、そ
のため被検体の断層像を構成するに不必要なデー
タをも演算処理することになり、１画面の断層像
を再構成する時間としてはその分長かつた。

本発明の目的は、前記従来技術の欠点をなく
し、画像再構成時間の短いCT装置を提供するに
ある。

本発明においては、被検体がないにもかかわら
ずＸ線照射される部分ＡのＸ線量を、被検体が位
置し、被検体の透過Ｘ線を検出する部分Ｂとの変
遷点である外側各１点Ｃ，C′で代表させ、透過Ｘ
線量を検出演算するに必要なデータ数を減少させ
ることにより画像再構成時間を短縮させたもので
ある。

以下、第２図〜第４図に従つて本発明を詳述す
る。第２図は本発明の一実施例を示すものであつ
て、第１図と同一符号は同一機能を有するもので
ある。図中、４は多チヤンネル計測回路であり、
多素子検出器３で検出したＸ線量を計測するもの
である。５は入力切換回路、６はメモリ回路、７
は出力切換回路、８はデータ長マーク回路、９は
多素子検出器３で検出したＸ線量から変遷点Ｃ，
C′を求める変遷点検出回路、１０は出力切換回路
７の出力を得て、演算データ数を指定する回路、
１１は画像再構成演算回路、１２は再構成された
画像を表示する表示装置（モニタ）であり、これ
らは図示の如く接続してある。入線管１より照射
されたＸ線は、被検体２を透過した後、透過Ｘ線
としてＢ部は多素子検出器３により検出される。
そのとき同時に被検体２を透過しないＡ部におけ
る周辺の照射Ｘ線も同じ多素子検出器３により検
出される。多素子検出器３により検出されたＸ線
量は電気信号に変換され、多チヤンネル計測回路
４により演算処理に適したデイジタル信号に変換
され、入力切換回路５に入力される。ここで入力
切換回路５は、多チヤンネル計測回路４からのデ
ータが伝送される時は、多チヤンネル計測回路４
とメモリ回路６とを接続し、Ｘ線が照射されてい
る時間は多チヤンネル計測回路４と変遷点検出回
路９を接続する。７の出力切換回路は、計測後再
構成演算を行なう場合においては計測中常にメモ
リ回路６と変遷点検出回路９とを接続し、計測時
演算を行なう場合はメモリ回路６と画像再構成演
算回路１１とを接続する。さらに、変遷点検出回
路９においてはとなり合うデータの差分（Ａ部に
おけるデータの差分）を常に計算し、定められた
閾値以上の差分を検出し、変遷点を求めると共
に、変遷点に達するまでのデータの大きさを常に
加算平均し、代表値を算出している。

第３図は第２図に示す変遷点検出回路９の具体
的構成図であり、１３は変遷点検出回路内の入力
切換回路、１４はＸ線照射１回について得られる
データの全てを保持できる容量を有するメモリ、
１５は閾値検出回路、１６は加算平均回路、１７
は第２図に示すメモリ回路６の番地を定める番地
計算回路で、図示の如く接続構成してある。

同回路によると、まず、１回のＸ線照射のデー
タは、多素子検出回路３により検出され、多チヤ
ンネル計測回路４、入力切換回路５を介してメモ
リ回路６に一時記憶し、そのメモリ回路出力は出
力切換回路７を介して変遷点検出回路９内の入力
切換回路１３に入力される。入力切換回路１３は
出力切換回路７の出力をメモリ回路１４に与え、
全てのデータはそのメモリ回路１４に記憶され
る。そこで、番地計算回路１７はメモリ回路１４
に対しメモリ番地を与え、メモリ内容を読出す。
メモリ回路１４の出力は閾値検出回路１５、加算
平均回路１６に加えられる。そのうち閾値検出回
路１５では、閾値と読出し値を比較し「閾値＞読
出し値」のときは番地計算回路１７に番地の更新
命令を出し、加算平均回路１６に平均演算命令を
出す。

また、「閾値＜読出し値」のときは、データ長
マーク回路８に閾値以下であるデータの個数を与
え、番地計算回路１７は前もつて定めてあるメモ
リ番地を与え、メモリ回路１４にデータ長マーク
回路８の内容と加算平均回路１６の演算結果（平
均値）を書込む。

第４図に示したデータ配列を例にとり説明する
と、第４図ａのＡ部は、第１図のＡ部に相当し、
被検体２を透過しないデータであり、Ｂ部は同じ
く第１図のＢ部に相当し、被検体２を透過した演
算処理に有効なデータである。

これを処理するには、まず、番地計算回路１７
はデータD₁に対応するメモリ番地をメモリ回路
１４に与え、データD₁をメモリ回路１４より読
出し、閾値検出回路１５で閾値との比較をし、加
算平均回路１６に格納する。それと同時に、番地
計算回路１７に番地更新命令を与える。

次に、番地計算回路１７の出力によりデータ
D₂をメモリ回路１４より読出し、閾値検出回路
１５で閾値比較を行ない、閾値以下の場合はデー
タD₂を加算平均回路１６に加え、平均演算命令
を与えると共に、番地計算回路１７に番地更新命
令を与える。以下同様に順次図の左から右へ比
較、平均演算処理を行なう。

そして、データの変遷点であるＡ部とＢ部、す
なわち、番地計算回路１７の番地出力によりデー
タD₉₇が読出され、閾値検出回路１５での比較に
よりＢ部の始点であるデータD₉₇は閾値を越える
ため、データD₉₆とD₉₇の間が変遷点となる。閾
値検出回路１５はこの点を検出し、データ長マー
ク回路８に閾値以下のデータ数（第４図ｂでは
D₉₆）および加算平均回路１６のデータD₁〜D₉₇
までの平均演算結果を与える。

次に、番地計算回路１７はデータD₅₁₂に対応す
るメモリ番地をメモリ回路１４に与え、データ
D₅₁₂をメモリ回路１４より読出し、閾値との比較
をし、加算平均回路１６に格納すると共に、番地
計算回路１７に番地更新命令を与える。以下、同
様に第４図ａに示す如く順次右から左へと比較、
平均演算動作を行なう。番地計算回路１７の番地
出力によりデータD₄₁₆が読出され、閾値検出回路
１５での比較によりＢ部の終点であるデータD₄₁₆
は閾値を越えるため、データD₄₁₆とD₄₁₇の間が変
遷点となる。閾値検出回路１５はこの点を検出
し、データ長マーク回路８に閾値以下のデータ数
（第４図ｂではD₉₆）および加算平均回路１６の
データD₄₁₇〜D₅₁₂までの平均演算結果を与える。

以上の動作によりＢ部に属する有益なデータの
抽出が行なわれる。そして、データ長マーク回路
８に格納されている情報は全ての動作が終了後、
所定の番地に書き込まれ、第４図ｂの形式とな
る。このようにＡ部のデータは代表データとして
処理するものであるから、同例においては512個
のデータが322個に圧縮されることになる。

そして、第２図に示す演算データ数指定回路１
０は第４図ｂの形式の先頭からの４つのデータ
イ，ロ，ハ，ニを入力信号として受けとり、第４
図ｃのようなデータの配列にすると共に、前半Ａ
部のデータ数、後半Ａ部のデータ数より再構成演
算すべきデータ数（本データ配列、図においては
データ数322個）を算出し、画像再構成演算回路
１１に演算個数および演算回数を指定する。そし
て、その画像再構成演算回路１１は演算データ数
指定回路１０の指示によりコンボルーシヨン演
算、逆投影演算を行ない、表示装置に断層像を表
示する。

上述の実施例の如く、多素子検出器３の素子数
を512、角度方向のデータ収集数を１回転当たり、
360個とすると、従来では再構成に用いるデータ
数は512×360＝184320であるのに対し、本発明の
実施例では被検体を透過しない部分のデータは代
表化しているので、322×360＝115920となり、デ
ータ数を約63％に圧縮することができ、したがつ
て同一再構成方式を用いるCT装置では演算時間
を従来の約63％に短縮できる。

以上の説明からも明らかなように本発明によれ
ば、被検体を透過しない検出Ｘ線データは代表化
し、その部分のデータは代表点のみ処理するよう
にしたものであるから、演算処理時間を大幅に短
縮でき、画像再構成時間の短縮が要求されるこの
種のCT装置において極めて有益なものといえる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＸ線CT装置における透過Ｘ線検出部
の概略構成図、第２図は本発明の一実施例を示す
Ｘ線CT装置の全体的構成図、第３図は第２図の
一部を詳細化したブロツク図、第４図ａ，ｂ，ｃ
は本発明により検出データを圧縮できたことを説
明するデータ配列図である。 １……Ｘ線管、２……被検体、３……多素子検
出器、４……多チヤンネル計測回路、５，１３…
…入力切換回路、６，１４……メモリ回路、７…
…出力切換回路、８……データ長マーク回路、９
……変遷点検出回路、１０……演算データ数指定
回路、１１……画像再構成演算回路、１２……表
示回路、１５……閾値検出回路、１６……加算平
均回路、１７……番地計算回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ フアンビームＸ線を照射するＸ線管と、該Ｘ
   線管と対向して設置した多素子Ｘ線検出器との間
   に、被検体を位置させ、前記多素子Ｘ線検出器に
   より検出した透過Ｘ線データを演算処理して被検
   体の断層像を再構成し、表示するようにしたＸ線
   CT装置であつて、前記多素子Ｘ線検出器で検出
   した隣り合う検出データ間の差を計算し、定めら
   れた閾値以上の差分を検出して検出Ｘ線データの
   変遷点を求めると共に、変遷点までのデータの大
   きさを加算平均し、該変遷点の代表値を算出する
   変遷点検出手段を備え、被検体を透過しない部分
   の検出Ｘ線データは前記変遷点での代表データで
   演算処理するようにしたことを特徴とするCT装
   置における検出データ演算処理回路。