JPH03188832A - 断層撮影像作成方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明はらせん走査を使用するコンピュータ断層撮影法
に関するものである。更に詳しく述べると、本発明はら
せん走査で断層撮影投影データを取得することによって
生じる像のアーチファクトを少なくするための像再構成
方法に関するものである。

ここで使用しているように、コンピュータ断層撮影法と
は「透過形イメージング」すなわちイメージング対象物
を透過した放射線の検出を行なうものと、「エミッショ
ン形イメージング」すなわちイメージング対象物から放
出される放射線たとえば放射性医薬品の同位体から放出
される放射線の検出を行なうものの両方を指す。

透過形イメージングのコンピュータ断層撮影システムで
は、Ｘ線源がコリメーションされて、規定された扇状ビ
ーム角の扇状ビームが形成される。

扇状ビームは「イメージング平面」と呼ばれるデカルト
座標系のｘ−ｙ平面内にあるように、またイメージング
対象物を透過してイメージング平面内に配向されたＸ線
検出器列に達するように配向される。検出器列は多数の
検出素子で構成される。

各検出素子はＸ線源からその特定の検出素子に投射され
る射線に沿って透過した放射線の強度を測定する。これ
らの検出素子はそれぞれ扇状ビームの異なる射線に沿っ
たＸ線源からのＸ線を遮えぎるように円弧状に配列する
ことができる。透過する放射線の強度はイメージング対
象物による射線に沿ったＸ線ビームの減衰によってきま
る。

Ｘ線源および検出器列はイメージング対象物を中心とし
てイメージング平面内でガントリ上で回転させることが
できる。これにより扇状ビームは異なる角度でイメージ
ング対象物を横切る。各角度で、各検出素子からの強度
信号で構成される「投影」が取得される。次にガントリ
を新しい角度まで回転して、過程を反復することにより
、様４の角度での多数の投射を収集して、１つの断層撮
影投影組を形成する。

取得された断層撮影投影組は通常、数値型式で記憶され
る。これをコンピュータで処理して、当業者には既知の
再構成アルゴリズムに従ってスライス像を「再構成」す
ることができる。再構成されたスライス像は従来の陰極
線管にデイスプレーしてもよいし、コンピュータ制御の
カメラによってフィルム記録に変換してもよい。

エミッション形または透過形のコンピュータ断層撮影法
では、検出器列は円弧状でなく直線状に配列してもよい
。

通常のコンピュータ断層撮影の検査ではイメージング対
象物の一連のスライスのイメージングが行なわれ、この
一連のスライスはｙ軸およびｙ軸に垂直なＺ軸に沿って
増分的に位置がずれている。

これにより第３空間次元の情報が得られる。放射線区は
２軸に沿った位置の順にスライス像を見ることによって
この第３次元を可視化できる。あるいは再構成されたス
ライスの組を構成する数値データをコンピュータのプロ
グラムにより編集して、イメージング対象物の三次元の
陰影付き斜視図を作成することもできる。

コンピュータ断層撮影法の分解能が増大するにつれて、
２次元で付加的なスライスが必要となる。

断層撮影検査の時間および費用は必要なスライス数がふ
えるにつれて増大する。また、走査時間が長くなると、
断層撮影像再構成の忠実度を維持するためにほぼ不動で
なければならない患者の苦痛が増大する。したがって、
一連のスライスを得るために必要な時間を減らすことに
がなり関心が集まっている。

一連のスライスに対するデータを収集するために必要な
時間は部分的に次の４つの要素によってきまる。すなわ
ち（ａ）ガントリを走査速度まで加速するために必要な
時間、（ｂ）完全な１つの断層撮影投影組を得るために
必要な時間、（ｃ）ガントリを減速するために必要な時
間、および（ｄ）次のスライスのために２軸方向に患者
を再位置ぎめするために必要な時間によってきまる。

全スライス列を得るために必要な時間の短縮はこの４つ
のステップのいずれかを完了するために必要な時間を短
縮することによって行なうことができる。

ガントリの加速および減速に必要な時間はガントリと通
信するケーブルではなくてスリップリングを使用する断
層撮影システムでは避けることができる。スリップリン
グによって、ガントリを連続的に回転することができる
。以下に説明するＣＴシステムではスリップリングまた
は同等のものをそなえることにより３６ｏ０を超えて連
続的に回転することができるものとする。

断層撮影データ組を取得するために必要な時間は短縮す
ることが難しい。現在のＣＴスキャナでは１つのスライ
スに対する投影組を取得するのに１秒乃至２秒必要であ
る。この走査時間はガントリをより早い速度で回転させ
ることによって短縮することができる。一般に、ガント
リ速度が早くなると、取得したデータの信号対雑音比は
回転速度上昇率の平方根だけ小さくなる。これは透過形
断層撮影装置ではＸ線管の放射線出力を大きくすること
によりある程度は克服することができるが、このような
装置ではパワーに限界がある。

患者の再位置ぎめ時間の短縮はガントリの回転と同期し
て２軸方向に患者を並進させることによって達成するこ
とができる。ガントリの回転中にｚ軸に沿って患者を一
定速度で並進させながら投射データを取得する方式は「
らせん走査」方式と呼ばれ、これはイメージング対象物
上の基準点に対するガントリ上の一点の見かけの径路を
指している。ここで使用されているように、「らせん走
査」は一般に断層撮影イメージング・データの取得中に
患者またはイメージング対象物の連続的な並進を使用す
ることを指す。また「一定２軸走査」は取得期間中に患
者またはイメージング対象物を並進させないで断層撮影
データ組を取得することを指す。

走査中にイメージング対象物を連続的に並進させると、
走査相互の合間に患者を再位置ぎめするために通常必要
とされる時間がなくなり、与えられた数のスライスの取
得に必要とされる総走査時間が短縮される。しかし、ら
せん走査では取得された断層撮影投影組のデータについ
てエラーが生じる。断層撮影再構成の数学では一定２軸
スライス平面に沿って断層撮影投影組が取得されると仮
定している。らせん走査径路は明らかにこの条件からず
れており、このずれの結果、２軸方向に対象物に著しい
変化がある場合には再構成されたスライス像にアーチフ
ァクトが生じる。像のアーチファクトのひどさは一般に
、走査データのテーブル位置と所望のスライス平面の２
軸値との差として測定された投射データの「らせんオフ
セット」によってきまる。らせん走査によって生じるエ
ラーはまとめて［スキュー（ｓｋｅｗ）　Ｊエラーと呼
ばれる。

らせん走査のスキューエラーを減らすために幾つかの方
法が使用されてきた。米国特許箱４，６３０．２０２号
に開示されている第１の手法はらせん走査のピッチを小
さくシ、相次ぐ３６０°断層撮影投射組の投射データを
平均する。その効果は２軸に沿った幅が一層大きい検出
器列を使用して、この検出器列をガントリの回転中に２
方向に少ししか動かないようにすること、すなわち走査
ピッチをより小さくしたことと等価である。この方法を
使えばスキューエラーは小さくなるが、走査ピッチが小
さいので走査時間が余計にかかる。

したがって、この方法ではらせん走査で得られる筈の利
点がある程度減殺される。

この手法に関連して「平均」過程で相次ぐ３６０°断層
撮影投影組の最後および最初の投影についての重みを変
えてスライス平面に最も近い投影により大きな重みを与
えることにより断層撮影投影組の端のスキューエラーを
減らすことができる。

米国特許第４，７８９，９２９号に開示されている第２
の手法でも組み合わされた相次ぐ３６０°断層撮影投影
組の投影に重みを加えるが、この重みは与えられたガン
トリ角度に於ける各投影のらせんオフセットの関数であ
る。７２０°にわたって補間するこの手法を用いると、
一般に部分的な容積アーチファクトが増大する。部分的
な容積アーチファクトはイメージング対象物のある容積
要素が投影組のいくつかの投影にだけ寄与するときに生
ずる像のアーチファクトである。

１９８９年１１月２日出願の米国特許出願第４３０．３
７２号「らせん走査用のコンピュータ断層撮影像再構成
法」に述べられている第３の手法は半走査技術を使うこ
とにより各スライスの取得中のテーブルの動きを少なく
している。投影データは３６０°に扇状ビーム角の２倍
を加えた角度にわたるガントリの回転中に取得されて、
スライス平面に補間される。ガントリの動きを小さくす
ることはテーブルの動きを小さくすることに対応する。

したがって、あるらせん走査のアーチファクトは少なく
なる。

発明の要約 当業者には理解されるように、１８０°に扇状ビーム角
を加えた角度にわたるガントリの回転中に取得された投
影データから断層撮影像を作成できる。一般に、この結
果は１８０°離れたガントリ角度で取得された投影では
射線の減衰が等しいということによって生じる。断層撮
影像を再構成するこの方法は「半走査」と呼ばれ、通常
、各半走査内のある冗長データを弱めるように像再構成
の前に取得データを「半走査重み関数」で重み付けする
ことが必要である。

本発明は２つの半走査のデータから像を再構成１ することによりスキューアーチファクトを低減する。し
かし、冗長データを半走査重で分配することによって、
２つの半走査を収集するために本来必要とされるガント
リの３６０°に扇状ビーム角の２倍を加えた角度にわた
る回転ではなくて３６０°のみのガントリの回転でそれ
らを取得することができる。この圧縮データ取得を可能
とする冗長データの分配には、スライス平面に対して半
走査投影組を補作および補間することが必要となる。

本発明によれば、１８０°のガントリ回転で取得された
、スライス平面の各々の側に１つづつの、２つの部分的
な投影組のデータが収集される。このデータは２つの半
走査投影組に分割され、各走査はスライス平面の両側か
らのデータで構成される。スライス平面に対して補間お
よび補作が行なえるように半走査の重み付けが行なわれ
、これらの組み合わされた半走査を再構成して像を形成
する。

本発明の１つの目的はより短い２軸距離で単一２ のスライス像に対する投影データを取得できるようにす
ることである。与えられた走査ピッチに対して、３６０
°に扇状ビーム角の２倍を加えたものではなくて３６０
°で取得される２つの半走査を使うために必要とされる
らせん走査の２軸行程は小さくなる。これにより、スラ
イス平面により近い点で取得される投影が集中するので
、補間および補作の正確さが向上し、部分的な容積アー
チファクトが少なくなる。

本発明のもう１つの目的はより短い時間で単一スライス
像の投影データを取得できるようにすることである。断
層撮影投影組の投影データの取得中での患者の動きによ
って像のアーチファクトが生じ得る。与えられたガント
リ速度に対して、３６０°のみのガントリ回転で取得さ
れる半走査を使用することによって、モーション・アー
チファクトの生じにくい像の再構成が可能になる。

本発明のもう１つの目的は半走査過程の効率を向上する
ことである。冗長データを半走査重で分配することによ
って、患者のＸ線総被曝を減らすことができる。

本発明の上記および他の目的および利点は以下の説明か
ら明らかとなろう。説明で参照する付図は本発明の一部
を形成するものであり、本発明の実施例を図示している
。しかし、このような実施例は必ずしも本発明の全範囲
を表わすものではないので、発明の範囲の解釈にあたっ
ては請求範囲を参照しなければならない。

実施例の説明 第１図に示すように、「第三世代」のＣＴスキャナを表
わすＣＴガントリ１６には、イメージング対象物１２を
通して検出器列１８に扇状ビームのＸ線２４を投影する
ように配向されたＸ線源１０が含まれている。扇状ビー
ム２４はデカルト座標系のｘ−ｙ平面すなわち「イメー
ジング平面」に沿った方向を向いており、イメージング
平面に沿って測ったとき２φ　　の「扇状角度」を形成
ａｘ する。検出器列１８は多数の検出素子２６で構成される
。多数の検出素子２６はイメージング対象物を通るＸ線
の透過によって生じる透過像の太きさ、またエミッショ
ン形断層撮影法の場合にはイメージング対象物１２の中
の放射性医薬品の同位体から放射される放射線によって
生じる投影像の大きさに比例した値を検出する。扇状ビ
ーム２４の真ん中の射線２０から測った角度φは、扇状
ビム２４の各射線２１およびそれに対応する検出素子２
６を表わし、扇状ビーム角と呼ばれる。

イメージング対象物１２に対するガントリ１６の角度位
置θは扇状ビームの真ん中の射線２０が垂直で下向きに
なっているとき任意に零とみなされる。ガントリ１６は
後で述べるようにスリップリング５０を介して第３図に
示される制御モジュル４８に結合されているので、投影
データの取得のために３６０°より大きい角度にわたっ
て自由に連続的に回転し得る。

イメージング対象物１２はテーブル２２の上にのってい
る。イメージング過程に対する妨害を最小限にするよう
にテーブル２２は放射線に対して半透明になっている。

扇状ビーム２４によって掃引されるイメージング平面を
横切るようにイメー５ ジング対象物１２を動かすことによって、テーブル２２
の上表面がｘ−ｙ平面すなわちイメージング平面に垂直
なＺ軸に沿って並進するようにテブル２２を制御するこ
とができる。簡単のため以後、テーブル２２は一定速度
で動き、したがってテーブル２２の２軸位置はガントリ
１６の角度位置θに比例するものと仮定する。したがっ
て、取得される断層撮影投影は２またはθによって規定
することができる。

第２ａ図および第２ｂ図に示すように、ガントリの角度
位置合よびイメージング対象物に対するイメージング平
面の２軸位置はそれぞれ一定２軸走査およびらせん走査
の場合について投影の射線２０で示される。第２ａ図に
示される一定２軸走査では、各断層撮影投影組は一部２
軸位置で取得され、イメージング対象物はこのような取
得の間に２軸に沿って次のスライス平面に動かされる。

これは第２ｂ図のらせん走査とは異なっている。

第２ｂ図の場合には、イメージング平面に対するイメー
ジング対象物の２軸位置は各断層撮影投影６ 組の取得中に絶えず変化する。したがって矢印２０はｚ
軸に沿ってイメージング対象物の中でらせんを描く。ら
せんのピッチを走査ピッチと呼ぶ。

第３図に示すように、本発明に使うのに適したＣＴイメ
ージングφシステムの制御システムはガントリに結合さ
れた制御モジュール４８をそなえている。制御モジュー
ル４８には電力信号およびタイミング信号をＸ線源１０
に供給するＸ線制御器５４、ガントリ１６の回転速度お
よび位置を制御し、情報をコンピュータ６０に供給する
ガントリ電動機制御器５６、ガントリ位置に関するデー
タ取得システム６２、およびデータ取得システム６２を
介して検出器列１８からサンプルおよびディジタル化さ
れた信号を受けて当業者には知られている方法に従って
高速像再構成を行なう像再構成器６８が含まれている。

上記の各々はスリップリング５０を介してガントリ１６
上のそれに関連する素子に接続することができ、コンピ
ュータ６０の種々のガントリ機能に対するインタフェー
スの役目を果す。

２軸に沿ったテーブル２２の速度および位置はテーブル
電動機制御器５２を介してコンピュータ６０に伝えられ
、コンピュータ６０によって制御される。コンピュータ
６０は操作卓６４を介して指令および走査パラメータを
受ける。操作卓は一般にＣＲＴデイスプレーおよびキー
ボードを有し、これにより操作者は走査用のパラメータ
を入力したり、コンピュータ６０からの再構成された像
等の情報をデイスプレーすることができる。大容量記憶
装置６６はＣＴイメージング・システムのためのオペレ
ーティング・プログラムおよび操作者が将来参照するた
めの像データを記憶する手段を提供する。

従来のＣＴイメージングでは３６０°の投影データ、す
なわち１つの全断層撮影投影組が取得されて、１つのス
ライス像に再構成される。代案として、少なくとも１８
０°と扇状ビーム角の和の角度にわたる最小ガントリ回
転が得られれば、ガントリ１６の３６０°より小さい角
度にわたる回転で取得された投影データから再構成され
た断層撮影像を得ることもできる。３６０°より小さい
角度にわたる投影データを使うイメージ再構成は、３６
０°の角度にわたる投影データを必要とする「全走査」
イメージ再構成と区別するために「半走査」と呼ばれる
。半走査像を再構成するために使用されるデータを「半
走査投影組組」と呼ぶことにする。

後で更に詳しく説明するＸ線源１０および検出器列１８
の扇状ビーム形式の幾何学的配置の結果、半走査にはあ
る二重のデータが含まれる。この二重データでは通常、
半走査投影組組を「半走査重み関数」で重み付けするこ
とにより、非冗長データと組み合せたときに二重データ
が最終像に対して不釣り合いな寄与をしないようにしな
ければならない。半走査投影組組からのイメージの重み
付けと事構成については、デニス・エル・パーカーの論
文［扇状ビームＣＴ用の最適短走査コンボリューション
再構成法］　（メディカル・フィジックス誌９　（２）
　、１９８２年３月１４日号）に詳細に論じられている
。

９ 扇状ビーム形式のもので取得される半走査内。

二重データの発生源はグラフ的に表示することができる
。第４図に示すように、第１のガントリ位置θ＝０に於
ける扇状ビーム２４には角度−φ　　に於ける射線Ａが
含まれている。射線Ａａｘ は検出素子２６（図示しない）によって受けられ、その
検出素子２６はイメージング対象物１２による射線Ａに
沿ったＸ線の吸収の線積分に比例した信号Ｐ（θ１−φ
　　）（但しθ１−０）を発生ａｘ する。第２のガントリ位置θ２＝（２φ　　でａｘ の第２の扇状ビーム２４では、第１のガントリ位置での
射線Ａに沿って測定したのと同じ線積分吸収が第２のガ
ントリ位置での射線Ａ′に沿っても測定されることがわ
かる。ここで射線Ａ′は扇状ビーム２４の中の角度子φ
　　の所にある。射線ａｘ Ａ′に沿ったＸ線を受けた検出素子２６（図示しない）
は信号Ｐ（θ２．φ　　）を発生する。射ＩＩｌ＋ｌＸ 線ＡおよびＡ′に沿った測定値の識別は次式で一般化す
ることができる。

Ｐ（θ、φ）＝Ｐ（θ＋π＋２φ、−φ）（１）０ 但し、θおよびφはそれぞれ任意のガントリ角度および
任意の扇状ビーム角である。らせん走査では、その射線
が式（１）では等しくなるようなデータも、ガントリの
回転中にテーブルが動くことによって異なる値となるこ
とがある。本明細書で「冗長データ」という用語はらせ
ん走査の結果、データ値が異なることがあっても射線が
式（１）の関係にある各半走査内のこのデータを指すた
めに用いられる。

本発明では、２πラジアン（３６０°）にわたるガント
リ１６の回転で断層撮影データの２つの相次ぐ部分投影
組が取得される。これらの投影組の取得中、テーブル２
２したがってイメージング対象物１２は２軸に沿って前
進される。第５ａ図にはこの第１および第２の部分投影
組のデータに対する引数θおよびφが図式的に示されて
いる。

ＡＢに平行な線はガントリ位置θで得られた投影を表わ
しており、−φ　　くφく＋φｌ１１．ｘであるｌｘ 角度φからの検出器信号を含んでいる。線ＡＢに沿った
投影のガントリ角度θは任意に０に割り当てられ、第１
の部分投影組の第１の投影である。

上記のらせん走査技術によってテーブル２２を２軸に沿
って進めている間にθ＝πラジアンまで増大していく各
ガントリ角度θで相次いで投影が取得される。

ガントリ角度が第５ａ図の線７０で示されるθπラジア
ンに達したとき、第１の部分投影組８０が完了し、イメ
ージング対象物１２のスライス平面Ｚ　がイメージング
平面とそろう。次に第２ｐ の部分投影組７８がガントリ角度θ−πで始まり、ガン
トリ角度θ＝２πまで続く。

第５ｂ図に示すように、この第１および第２の部分投影
組８０および７８から第１の半走査８２を形成すること
ができる。イメージ再構成のため、半走査は少なくとも
π＋２φ　　ラジアンの投影ａｘ を含んでいなければならない。したがって、半走査８２
はθ＝０からθ＝π＋２φ　　までのデａｘ 夕を含み、第５ｂ図に線ＡＢとＣＤとの間の斜線を施し
た領域で表わされている。ここで線ＣＤはθ＝π＋２φ
　　と規定されている。

ａｘ 第１の半走査８２は三角形領域８４で示される上記の式
（１）による冗長データを含んでおり、線ＣＤと線ＣＥ
との間のデータを含む。ここでＣＥはθ＝（２φと定め
られている。

通常、半走査の冗長データは半走査重み関数によって半
走査の他のデータと組み合わされる。しかし、本発明で
は、半走査８２′が領域ＡＢＣＥから冗長データなしで
形成される。詳しく述べると、三角領域８４の冗長デー
タは第１の半走査８２′の中に含まれない。やはり冗長
データのない第２の半走査８６が領域ＥＣＧＦで形成さ
れ、第５ｃ図の斜線領域として示されている。ここで線
ＧＦはθ＝２πと定められる。要するに、２つの半走査
投影組８２′および８６はどの半走査も冗長データを含
まないように合計２πの投影データから形成することが
できる。しかし注意しなければならないのは、各半走査
はθ＝πの線７０で示されるスライス平面の両側からの
データを含んでいるということである。

３ 式（１）により、第１の半走査８２′のデータは第２の
半走査８６の相補データに適合させ得る。

相補データは、イメージング対象物が２軸に沿って並進
しなかった場合にイメージング対象物を通る同じ射線を
測定する異なる半走査の投影データである。２つの半走
査８２′および８６の相補データを数学的に組み合わせ
ることにより、スライス平面７０で求めた有効な第３の
半走査投影組（図示しない）の値を推定することができ
る。しかし、部分投影組７８および８０を半走査８２′
および８６に分割した結果、半走査８２′および８６の
相補データは必らずしもスライス平面７０の両側にない
ので、スライス平面７０に対するデータを得るためには
補作法と補間法を用いなければならない。

たとえば第５Ｃ図に示すように、第１の部分的な投影組
８０内で第２の半走査の中にある点αはスライス平面７
０の同じ側にあるα′と相補である。逆に、線φ＝０に
沿って位置した点βはスライス平面７０の反対側のβ′
と相補である。した４ かって前肩の場合には、スライス平面のデータは相補点
αおよびα′から補作により求めなければならない。後
者の場合には、スライス平面値を相補点βおよびβ′か
ら補間により求めなければならない。

補作過程はそのちととなるデータ要素の値の外側にある
値を作成するので、補間過程よりも推測し難い。このた
め、補外自体によりアーチファクトが生じると思われた
。しかし、補作の不利な効果は何ら検出されなかった。

計算効率のため、最初にスライス平面半走査を第１およ
び第２の半走査８２′および８６から求めることはして
いないで、第１および第２の半走査８２′および８６に
重み関数を適用し、組み合わされた第１および第２の半
走査８２′および８６を全走査として再構成し、補作お
よび補間は再構成過程に含まれている。

位置ｚ１で取得されたＰ（θ１．φ１）と位置ｚ２で取
得されたＰ（θ２．φ２）の２つの相補データ要素に対
して、２　で取得されたスライスｓｐ 平面データ要素Ｐ（θ３．φ３）についての線形補間ま
たは補作は次のように重み関数ｗ、、Ｗ２で相補点を重
み付けすることによって行なうことができる。

Ｚ　２　　Ｚ　Ｓ。

Ｗｌ　＝ （２） ２２″″′ｚ１ ｚ　、、−ｚ　１ ｗ２＝　　　　　　　　　　　　　　　（３）Ｚ　２　
　Ｚ　ｌ ここで、 Ｐ　（θ３．φ３）＝ＷＩＰ（θ１．φ１）＋ｗ２　　
ｐ　　（θ２．φ２） テーブルとガントリの速度が一定のらせん走査では、テ
ーブル位置２はガントリ角度θに比例するので、重み関
数は次のように書き換えることができる。

θ２−θ呻 １− （４） θ２−θ１ θ６．−θ１ Ｗ２＝　　　　　　　　　　（５） ０２　　ｅ　１ スライス平面に於けるガントリ角度を任意にπと定め、
また相補データ点に対する上記式（１）の等価式、すな
わちθ２＝θ１＋π＋２φ１を参照することにより、次
の単純化が行なえる。

θ１−π Ｗ＋　＝１＋　　　　　　　　　　　　（６）π＋２φ
１ （θ２ Ｗ２＝１＋ （７） （２φ１ したがって、第１の半走査投影組８２′のブタに次の重
みを乗算する。

７ θ−π Ｗｌ　（θ、φ）＝１＋　　　　　　　　　　（８）π
＋２φ 第２の半走査投影組８６のデータには次の重みを乗算す
る。

（θ Ｗ２（θ、φ）＝１＋　　　　　　　　　（９）（２φ 次に、当業者には知られている従来の全走査再構成技術
に従って、投影組全体が再構成される。

第５ｃ図を参照して説明を続けると、上記の重みは半走
査投影組相互を隔てている線ＣＥで異なる値を持つ。こ
れにより、相次いで取得された投影データ間に不連続が
生じ、その結果、最終イメージに縞状のアーチファクト
が生じる。この不連続性は、線ＣＥに平行な線７２およ
び７４の間の範囲内の線ＣＥの両側の２つの半走査の界
面の近くでＷ、およびＷ２をフェザリング（ｌｅａｔｈ
ｅｒｉｎｇ）することによって除くことができる。

詳しく述べると、Ｗ２にｆ（φ）を乗算して、８ その積を両方の半走査８２′および８６のデータに印加
し、またＷｌに［１−ｆ（φ）］を乗算して、その積を
両方の半走査８２′および８６のデータに印加する。但
し、 （１０） φ−φＣ Ｘ　（φ）＝ ＋０．５ （１１） ω （θ φｃ＝　　　　　　　　　　　　　　　（１２）ωは２
つの重み関数を結合するフェザリング幅であり、線７２
および７４の水平離隔距離である。

１０個の検出素子２６が張る角度に等しいωの値が充分
であることがわかった。関数３Ｘ２　（φ）２Ｘ３　（
φ）がフェザリング速度を制御している。これは０と１
の間でなめらかに変るので選ばれている。

本発明の趣旨と範囲の中にある実施例の多数の変形およ
び変更が当業者には考え付くことができよう。たとえば
、他の補間または補作方法を使うことができる。第１お
よび第２の半走査の前後の付加的な半走査からのデータ
を使う方法や高次の補間方法等である。ここで注意しな
ければならないのは、重み付けと再構成の順序は重要で
ないこと、また代案として半走査からイメージを再構成
し、その結果得られたイメージを再構成後に重み付けし
て組み合わせてもよいということである。

更に、各データ要素に関連する２軸位置が決められれば
、テーブルに対してガントリが一定速度で動かない場合
にもこの方法を使うことができる。

最後に、説明を簡単にするため、スライス平面を横切る
ときガントリはπラジアンの所に位置するものと仮定し
てきた。しかし、部分投影組がスライス平面のガントリ
位置を正しく基準としていれば、任意の開始ガントリ角
を用い得ることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図はガントリ、テーブルおよびイメージング対象物
を含むＣＴ装置の概略斜視図であり、相対角度とそれら
と関連した軸を示す。第２ａ図および第２ｂ図は第１図
のイメージング対象物を図式的に表わしたものであり、
それぞれ一定２軸走査およびらせん走査の場合のイメー
ジング対象物に対するガントリとイメージング平面の相
対配向を示す斜視図であり、らせん走査のピッチはわか
りやすくするため誇張して示しである。第３図は第１図
のＣＴ装置に使用し得る本発明の実施に有用なＣＴ制御
システムのブロック図である。第４図はＺ軸に沿って見
て２つのガントリ角θにガントリを配置した場合におけ
る第１図のＣＴ装置からのＸ線扇状ビームの幾何学的配
置形状を示す線図である。第５ａ図は第１図のＣＴ装置
に於いてらせん走査で取得される２つの部分的な投影組
の投影データに関連する引数θおよびφを示すグラ１ フである。第５ｂ図は第５ａ図の部分的な投影組から形
成される第１の半走査を表わすグラフである。第５Ｃ図
は第５ａ図の部分的な投影組から形成される第１および
第２の半走査を表わすグラフである。 ［主な符号の説明］ １２・・・イメージング対象物、 １６・・・ガントリ、 θ・・・ガントリ角度、 φ・・・扇状ビーム角。 ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、らせん走査で取得したデータからイメージング対象
   物の断層撮影像を作成する方法であって、上記データが
   イメージング平面内でｚ軸を中心とした複数のガントリ
   角度θに於ける一連の扇状ビームの投影で収集され、こ
   れらの扇状ビームの投影が扇状ビーム角φで複数のデー
   タを含んでいるような断層撮影像作成方法に於いて、 ａ）イメージング対象物に対して、イメー ジング平面と平行なスライス平面ｚ＿ｓ＿ｐを識別する
   ステップ、 ｂ）イメージング平面がガントリ角度πで スライス平面を横切るようにｚ軸に沿ってイメージング
   対象物を動かすと共にガントリを回転させるステップ、 ｃ）イメージング平面がスライス平面を横 切る前のπラジアンのガントリの回転の間に第１の部分
   的投影組のデータを取得するステップ、ｄ）イメージン
   グ平面がスライス平面を横 切った後のπラジアンのガントリの回転の間に第２の部
   分的投影組のデータを取得するステップ、ｅ）第１およ
   び第２の部分的な投影組のデ ータを第１および第２の半走査投影組に分割するステッ
   プ、 ｆ）第１および第２の半走査データを補外 および補間してスライス平面でのデータを求めるステッ
   プ、および ｇ）該スライス平面のデータから断層撮影 像を再構成するステップ を含むことを特徴とする断層撮影像作成方法。 ２、上記第１の半走査のデータに第１の重み関数を印加
   し、上記第２の半走査のデータに第２の重み関数を印加
   し、この組み合わされた第１および第２の半走査を全走
   査として再構成することにより、上記のデータの補外お
   よび補間が行なわれる請求項１記載の断層撮影像作成方
   法。 ３、上記半走査のデータが対応するガントリ角度θおよ
   び扇状ビーム角φに関連し、第１の重み関数Ｗ＿１およ
   び第２の重み関数Ｗ＿２が Ｗ＿１（θ、φ）＝１＋（θ−π／π＋２φ）Ｗ＿２（
   θ、φ）＝１＋（π−θ／π−２φ）で表わされる請求
   項２記載の断層撮影像作成方法。 ４、第１の重み関数と第１のフェザリング関数との積を
   上記第１および第２の半走査のデータに印加し、第２の
   重み関数と第２のフェザリング関数との積を上記第１お
   よび第２の半走査のデータに印加し、この組み合わされ
   た第１および第２の半走査を全走査として再構成するこ
   とにより上記のデータの補外および補間が行なわれる請
   求項１記載の断層撮影像作成方法。