JPH04170941A - Ｘ線ｃｔ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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、被検体にＸ線を照射して得られる被検体のＸ
線吸収係数に関するデータを基にして被検体の断層像を
再構成するＸ＠ＣＴ装置に係り、特にスキャン時に被検
体を体軸方向に移動させるいわゆるヘリカルスキャンを
行うＸ線ＣＴ装置に関する。

（従来の技術） 最近Ｘ！ＩＣＴ装置として、例えば第４図に示すように
、被検体Ｐを載置した寝台天板１００を被検体Ｐの体軸
方向に移動させるとともに、Ｘ線管１０１及び検出器１
０２を被検体Ｐの回りに回転させるいわゆるヘリカルス
キャンを行うものが提案されている。この場合には第５
図に示すように、Ｘ線管１０１の被検体Ｐに対する相対
的な軌跡１０３はらせん形状を描き、画像の再構成を行
う際には、例えば軌跡１０３の点ａから点すに至る部分
に対応するデータを１回転分のデータとして用いて画像
の再構成を行い、被検体Ｐのスライス像（断層像）を得
ることができる。このようなヘリカルスキャンには、短
時間で被検体Ｐの３次元的な情報を得ることができると
いう長所かある。

しかし、上記したような点ａから点すまてのデータから
得られるスライス面は、第６図（ａ）に示すような通常
のスキャンにより得られるスライス面とは異なり、同図
（ｂ）に示すように回転角度０度と３６０度でスライス
面が一致せず、これらのデータをそのまま用いて画像を
再構成すると著しくアーチファクトが生しることが多い
。そのため、例えば次に説明するような補間により同一
スライス位置の３６０度分のデータを得て、スライス面
のずれによるデータの矛盾から生しるアーチファクトを
低減することが考えられている。

例えば第７図に示すように、Ｘ線管の軌跡１０３におい
て、所定のスライス位置の所定の回転位相の点Ｃのデー
タを補間により作成する場合には、点Ｃを挟んでこれと
同じ回転位相の点Ａのデータｄ＾と点ＢのデータｄＢを
用いて補間処理を行う。

すなわち、−次補間を行う場合には点Ａと点Ｃの距離ｌ
２点Ｂと点Ｃの距離ｍを重み係数として用いて、次式に
より点Ｃのデータｄ。を作成する。

１　＋　ｍ　　　　　　　ｌ　＋　ｍ このような補間により任意のスライス面の３６０度分の
データが得られ、スライス像のアーチファクトを低減す
ることができる。

ところで、第８図に示すように、３６０度分のデータか
ら画像を再構成する場合、３６０度分の主データ領域り
の中心位置Ｅをこれらのデータのスライスセンター位置
とするので、この位置のスライス像を得るためにはスラ
イスセンター位置Ｅの両側に１８０度分（１／２主領域
分）ずつデータが必要である。すなわち、スライス像を
得たい所望のスライス位置に対して、少なくともその前
後１８０度分のデータを収集する必要がある。また、上
記したような補間を行う場合には、第８図に示すように
、上記領域りの両端側に補間用データを得るための補間
用領域Ｆ、Ｇを加えた範囲のデータを収集する必要があ
る。

従って、操作者か被検体Ｐを設置する際には、操作者は
、被検体Ｐに対して画像を得たい撮影領域を決めた後、
この撮影領域に上記１／２主領域分、またはさらに上紀
補間用領域分を加えた範囲に対してスキャン及びデータ
収集を行うように、被検体Ｐ及び天板１００を位置決め
、設置し、スキャン領域を設定する。または、上記範囲
にさらに天板１００が移動し始める際の天板助走分や天
板１００が停止する際の減速移動分を加えた範囲に対し
てスキャンを行うように、被検体Ｐ及び天板１００の位
置決め、設置、スキャン領域の設定を行う。それにより
、上記撮影領域のスキャン時には天板１００はほぼ等速
度で移動するため、より正確なデータが得られる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記した従来技術の場合には、操作者が上
記１／２主領域分、補間用領域分、天板助走分及び減速
移動分を判断して、被検体Ｐ及び天板１００の位置決め
、スキャン領域の設定を行うので、操作が煩雑であり、
また、被検体Ｐ及び天板１００の位置決め、スキャン領
域の精度が悪いという問題かあった。

本発明は上記した従来技術の課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、簡単な操作で、
正確に、１／２主領域分、補間用領域分、天板助走分や
減速移動分等を加えた必要な領域に対してスキャンを行
うことができるＸ線ＣＴ装置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明にあっては、被検体
を載置した寝台天板を被検体の体軸方向に移動させると
ともに、被検体にＸ線を照射するＸ線管及び被検体を透
過したＸ線を検出する検出器を被検体の回りに回転させ
て、Ｘ線管の被検体に対する相対的な軌跡がらせん形状
に描くようなヘリカルスキャンを行い、このスキャンに
より得られたデータを基にして画像の再構成を行うＸ線
ＣＴ装置において、 天板上の被検体に対する撮影領域の設定に応して、この
撮影領域のスキャン開始側端部にスキャン方向とは逆方
向に所定角度分のデータを得るための１／２主領域分、
またはさらに補間用データを得るための補間用領域針、
またはさらに天板が移動し始める際の天板助走分を加え
た位置からスキャンが開始されるように天板を移動させ
、またスキャン時には、前記撮影領域のスキャン終了側
端部に前記１／２主領域分、またはさらに前記補間用領
域針、またはさらに天板が停止する際の減速移動分を加
えた位置までスキャンが行われるように天板を移動させ
る天板制御手段が設けられ、前記撮影領域に前記１／２
主領域、またはさらに補間用領域針を加えた範囲に対し
てデータの収集が行われるようにしたことを特徴とする
。

また、被検体の撮影領域に対して複数回のヘリカルスキ
ャンを行い、１回のスキャンが終了し次のスキャンを行
う前に、天板制御手段により天板を補間用領域針、また
はさらに補正用データを得るための補正用領域分、また
はさらに天板助走分だけスキャン方向とは逆方向に移動
させ、前記補間用領域針、またはさらに補正用領域分、
またはさらに呼吸動等による臓器の動きを考慮して予め
設定した任意の距離分だけオーバーラツプしてデータの
収集が行われるようにしてもよい。

（作用） 上記構成を有する本発明のＸ線ＣＴ装屓においては、操
作者が天板に載置された被検体に対して画像を得たい撮
影領域を設定すると、上記天板制御手段が天板をスキャ
ン方向とは逆方向に移動させ、上記撮影領域のスキャン
開始側端部に上記１／２主領域分、またはさらに補間用
領域針、またはさらに天板助走分だけ加えた位置からス
キャンが開始されるように、被検体及び天板を配置する
。そして、スキャン時には、上記撮影領域のスキャン終
了側端部に上記１／２主領域分、またはさらに補間用領
域針、またはさらに減速移動分を加えた位置までスキャ
ンが行われるように、上記天板制御手段が天板を移動さ
せる。

すなわち、操作者は天板上の被検体に対して画像を得た
い撮影領域を設定するだけで、この撮影領域に正確に１
／２主領域分や補間用領域針、さらには天板助走分や減
速移動分を加えた領域に対してスキャンが行われるので
、操作が簡単である。

また、正確に上記１／２主領域分、補間用領域分。

天板助走分、減速移動分を加えた領域に対してスキャン
が行われ、上記撮影領域に１／２主領域分。

またはさらに補間用領域針を加えた範囲に対してデータ
の収集が行われるので、確実にスライス像作成や補間処
理に必要なデータが得られ、あるいは天板の等速移動時
の正確なデータのみが得られるので、アーチファクトの
発生を低減することができる。

また、複数回ヘリカルスキャンを行う場合には、１回の
スキャンが終了し次のスキャンを行う前に、天板制御手
段が天板を補間用領域針、またはさらに体動によるデー
タの矛盾を低減する補正等に用いる補正用データを得る
ための補正用領域分、またはさらに天板助走分だけスキ
ャン方向とは逆方向に移動させ、補間用領域針、または
さらに補正用領域分だけオーバーラツプしてデータの収
集が行われるようにすることにより、スキャンとスキャ
ンの継ぎ目部分で確実に１／２主領域分、補正用領域分
、天板助走分だけ余分にスキャンが行われ、補間や補正
に必要な補間用データ、補正用データが得られる。従っ
て、各スキャンの継ぎ目部分でも支障なく補間や、体動
によるデータの矛盾を低減するための補正等を行い、ア
ーチファクトの発生を低減することができる。

（実施例） 以下に、本発明の実施例を図に基づいて説明する。第１
図は本発明の一実施例のＸ線ＣＴ装置の構成を概略的に
示すブロック図である。同図においてＸ線ＣＴ装置１に
は、被検体Ｐに対するスキャンを行うスキャナ部２が設
けられており、スキャナ部２は、被検体Ｐを載置し、被
検体Ｐの体軸方向（矢印ａ、ｂ方向）に移動可能に設け
られた寝台天板３と、被検体ＰにＸ線を照射するＸ線管
４と、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する検出器５とを
備えている。天板３は天板駆動回路６により駆動され、
天板駆動回路６は天板制御手段７により制御される。そ
れにより、天板３が所定の方向に所定の距離たけ移動す
るようになっている。

被検体Ｐの撮影時には、被検体Ｐを載置した天板３を被
検体Ｐの体軸方向に移動させるとともに、Ｘ線管４及び
検出器５を被検体Ｐの体軸の回りに回転させて、Ｘ線管
４の被検体Ｐに対する相対的な軌跡がらせん形状を描く
ようなヘリカルスキャンを行う。検出器５から出力され
るデータはデータ収集回路８を介して画像再構成部９に
送られ、画像再構成部９はこのデータを基にして画像を
再構成した後、この再構成画像を内容とする映像信号を
ＣＲＴディスブレス等の表示手段１０に送り、表示手段
１０上に被検体Ｐのスライス像（断層像）等の撮影画像
が表示される。また、上記データ収集回路８はデータ収
集制御手段１１により制御され、それによりデータ収集
回路８は被検体Ｐにおける所定の範囲から得られるデー
タのみを収集するようになっている。

被検体Ｐに対してスキャンを行う際には、まず、操作者
は被検体Ｐに対して画像を得たい撮影領域を設定し、こ
の設定撮影領域のスキャン開始側端部がスキャン開始位
置になるように、被検体Ｐを天板３上に設置する。また
、この設定撮影領域の情報を人力手段１２により入力す
る。それに応して天板制御手段７及びデータ収集制御手
段１１は、後述するように、それぞれ天板駆動回路６．
データ収集回路８を介して天板３の移動、データの収集
範囲を制御する。

天板３の移動の制御について説明すると、スキャン開始
前には、第２図に示すように、被検体Ｐに対して撮影領
域Ｊが設定され、この撮影領域Ｊの端部Ｋがスキャン開
始位置に配置されると、このスキャン開始側端部Ｋに、
１８０度分のデータを得るための１／２生領域分と補間
用データを得るための補間用領域分（１８０度分）の和
の領域りと、天板３が移動し始める際の天板助走分Ｍを
加えた位置Ｎが上記スキャン開始位置に配置されるよう
に、天板３を移動させる。

そして、スキャン時には、撮影領域Ｊのスキャン終了側
端部Ｑに、上記領域りと同様な１／２主領域分と補間用
領域分の和の領域Ｒと、天板３が停止する際の減速移動
分Ｓとを加えた位［Ｔまてスキャンが行われるように、
天板３を移動させる。

すなわち、スキャン開始前には、天板３は上記領域り、
Ｍを加えた分だけスキャン方向とは逆方向に移動し、ス
キャン時には、天板３は位置Ｎから位ｆｔＴまての距離
をスキャン方向に移動する。

一方、データの収集については、撮影領域Ｊに上記領域
り、Ｒを加えた範囲に対してデータの収集が行われるよ
うに、すなわち第２図における位置Ｕから位置Ｗまでの
スキャン時に得られるデータのみが収集されるように、
データ収集制御手段１１がデータ収集回路８を制御する
。収集された撮影領域Ｊ及び１／２主領域分、補間用領
域分のデータは画像再構成部９に送られ、前記従来例で
説明したような補間処理が行われた後、所望のスライス
位置のスライス像が再構成される。

上述したように、本実施例においては、操作者が撮影領
域Ｊを設定し指示するだけで、システムが天板３の移動
領域、データ収集領域を自動的に設定するので、簡単な
操作で、確実に、高精度で、撮影領域Ｊに１／２主領域
分、補間用領域分、天板助走分や減速移動分を加えた必
要な領域に対してスキャンを行い、また必要な範囲のみ
からデータを収集することができる。従って、操作者の
負担が軽減され、スライス像作成、補間処理のために必
要なデータが容易な操作で得られるので、撮影領域のセ
ツティングの誤り、延いては間違った領域の撮影を防止
できる。。

また、上記実施例において、設定撮影領域Ｊが広く、複
数回のヘリカルスキャンを行う必要がある場合には、第
３図に示すように、１回のスキャンが終了する位置Ｘで
、１／２主領域分（１８０度分）と補正用データを得る
ための補正用領域分と天板助走針とを加えた領域Ｙの分
だけ天板３をスキャン方向とは逆方向に移動させ、次の
スキャンが位置Ｚから開始されるようにしてもよい。こ
こで、上記補正は、体動による被検体Ｐ上のスライス位
置のずれから生しるデータの矛盾を低減するだめのデー
タ補正である。この場合には、領域Ｙにおいては１／２
主領域分及び補正用領域分たけ前回のスキャン領域とオ
ーバーラツプしてデータの収集を行う。それによって、
スキャンとスキャンの継ぎ目部分て確実に補間用領域針
、補正用領域分、天板助走分たけ余分にスキャンが行わ
れ、補間や補正に必要な補間用データ、補正用データが
得られるので、スキャンの継ぎ目部分で支障なく補間や
、体動によるデータの矛盾を低減するための補正を行い
、アーチファクトの発生を低減することができる。また
呼吸動等による目的部位の動きを考慮し予め設定した分
だけ主領域骨もオーバーラツプさせてもよい。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、種々変形実施が可能である
。例えば、上記実施例においては撮影領域に１／２主領
域分、補間用領域分、天板助走分、減速移動分の全てを
加えた領域に対してスキャン行う場合を例にとったが、
これらのうち１／２主領域のみを加えた領域や、または
さらに補間用領域分を加えた領域に対してスキャンを行
うようにしてもよい。これらの場合には、スキャン領域
とデータ収集領域とが一致することになる。

また、上記実施例においては第３世代のＸ５ＣＴ装置を
例にとったが、本発明は第４世代のＸ線ＣＴ装置にも適
用可能である。さらに、ハーフスキャンを行うＸ線ＣＴ
装置において、９０度十ファン角度のスキャンにより１
回転分のデータを得る場合にも本発明は適用可能である
。

［発明の効果］ 本発明のＸ＠ＣＴ装置は以上の構成及び作用を有するも
ので、操作者が画像を得たい撮影領域を設定するだけで
、正確に、撮影領域に１／２主領域分、補間用領域分、
天板助走分や減速移動分等を加えた必要な領域に対して
スキャンを行うことができ、必要な範囲のみから正確な
データを収集することができる。従って、操作が簡単な
ので、操作者の負担が軽減され、確実に、スライス像作
成や補間、補正処理に必要なデータが容易な操作で得ら
れるので、撮影領域のセツティングの誤り、延いては間
違った領域の撮影を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のＸｍｃｒ装置の構成を概略
的に示すブロック図、第２図、第３図は同実施例におけ
るスキャン領域を示す説明図、第４図は従来例のＸ線Ｃ
Ｔ装置の一部を示す図、第５図は同従来例におけるＸ線
管の被検体に対する相対的な軌跡を示す図、第６図（ａ
）、（ｂ）はＸＳ＊ＣＴ装置により得られるスライス面
を示す図、第７図、第８図はヘリカルスキャンにおける
補間処理を説明するための説明図である。 １・・・Ｘ＊ＣＴ装置　３・・・寝台天板４・・・Ｘ線
管　　　　５・・・検出器７・・・天板制御手段　Ｊ・
・・撮影領域り、Ｒ・・・１／２主領域分と補間用領域
分の和の領域 Ｍ・・・天板助走針　　Ｓ・・・減速移動分Ｐ・・・被
検体 ■理人弁理士三好秀和 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図 （ａ）（ｂ） 第６図 第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被検体を載置した寝台天板を被検体の体軸方向に
   移動させるとともに、被検体にＸ線を照射するＸ線管及
   び被検体を透過したＸ線を検出する検出器を被検体の回
   りに回転させて、Ｘ線管の被検体に対する相対的な軌跡
   がらせん形状に描くようなヘリカルスキャンを行い、こ
   のスキャンにより得られたデータを基にして画像の再構
   成を行うＸ線ＣＴ装置において、 天板上の被検体に対する撮影領域の設定に応じて、この
   撮影領域のスキャン開始側端部にスキャン方向とは逆方
   向に所定角度分のデータを得るための１／２主領域分、
   またはさらに補間用データを得るための補間用領域分、
   またはさらに天板が移動し始める際の天板助走分を加え
   た位置からスキャンが開始されるように天板を移動させ
   、またスキャン時には、前記撮影領域のスキャン終了側
   端部に前記１／２主領域分、またはさらに前記補間用領
   域分、またはさらに天板が停止する際の減速移動分を加
   えた位置までスキャンが行われるように天板を移動させ
   る天板制御手段が設けられ、前記撮影領域に前記１／２
   主領域、またはさらに補間用領域分を加えた範囲に対し
   てデータの収集が行われるようにしたことを特徴とする
   Ｘ線ＣＴ装置。
2. （２）被検体の撮影領域に対して複数回のヘリカルスキ
   ャンを行い、１回のスキャンが終了し次のスキャンを行
   う前に、天板制御手段により天板を補間用領域分、また
   はさらに補正用データを得るための補正用領域分、また
   はさらに天板助走分だけスキャン方向とは逆方向に移動
   させ、前記補間用領域分、またはさらに補正用領域分、
   またはさらに呼吸動等による臓器の動きを考慮して予め
   設定した任意の距離分だけオーバーラップしてデータの
   収集が行われるようにしたことを特徴とする請求項１記
   載のＸ線ＣＴ装置。