JPH0474017B2 - - Google Patents

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JPH0474017B2
JPH0474017B2 JP63203015A JP20301588A JPH0474017B2 JP H0474017 B2 JPH0474017 B2 JP H0474017B2 JP 63203015 A JP63203015 A JP 63203015A JP 20301588 A JP20301588 A JP 20301588A JP H0474017 B2 JPH0474017 B2 JP H0474017B2
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    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • AHUMAN NECESSITIES
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は、所謂、第3世代(Rotate/Rotate
型)X線CTスキヤナ装置に関し、特に、複数の
X線源、X線検出器ペアを有し、高速スキヤンを
可能とし得、また、高分解能を可能とするX線
CTスキヤナ装置に関する。
(従来の技術) 先づ、第3世代のX線CTスキヤナ装置を、第
3図を参照して説明する。すなわち、ガントリ1
内には、高速回転されるフレームが設けられ(図
示せず)、このフレームには撮影或を形成する穴
(被検体導入穴)が形成されている。そして、こ
の穴を介してX線源2と多チヤンネル型X線検出
器3とが対向配置されている。
上述のガントリ1にあつて、前記撮影或に被検
体Pを置き、制御装置4を動作させて、X線源2
とX線検出器3とのペアを高速回転させつつ、X
線源2に高圧電源を供給する。これにより、制御
装置4にて制御を受けているデータ収集装置5で
は、被検体Pについての多方向からのX線透過に
よる投影データが得られる。この投影データは、
画像再構成装置6にて、例えばフイルタ補正逆投
影法により画像再構成、つまり、被検体Pにおけ
るX線源2とX線検出器3とのなす面の断層像が
生成される。画像変換装置7では、画像再構成装
置6で生成された画像に対し、所望の範囲のCT
値を濃淡像の映像信号に変換し、表示装置8に与
え、ここで、所望の範囲のCT値による断層像が
表示されるようになる。
以上が第3世代X線CTスキヤナ装置の構成で
あるが、この構成を延長したものとして複数のX
線源とX線検出器とのペアを持つ装置が知られて
いる。第4図は、その一構成を示すものであ 、
第1のペア“A”としてX線源2a,X線検出器
3aと、第2のペア“B”としてX線源2b,X
線検出器3bと、第3のペア“C”としてX線源
2c,X線検出器3cとを有し、これらは回転中
心Oに対し120゜ずつずらして配置し、1/3回転す
れば、全く元の状況になるように回転対称として
いる。
(発明が解決しようとする課題) 第4図による構成では、1/3回転により第3図
の1回転と同じデータを得ることができる、つま
り、スキヤン時間を1/3とすることができるが、
検出器の総チヤンネル数を3倍したにもかかわら
ず、空間分解能には向上はない。これは、1/3回
転でなく2/3回転、1回転したとしても同じであ
る。これを第5図a,bを参照して説明する。す
なわち、第5図aに示すように、X線源と各チヤ
ンネルとの中心を結ぶ線は、サンプリング点をあ
らわすことになるが、1/3回転、2/3回転、1回転
しても、元の位置と全く同じところにサンプリン
グ点はくる。第5図bで示すθなる角度で、サン
プリング間隔が定まる。
そこで本発明の目的は、高速スキヤンを可能と
し得、また、高い空間分解能を実現し得るX線
CTスキヤナ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) 本発明は上記課題を解決し且つ目的を達成する
ために次のような手段を講じた構成としている。
すなわち、回転移動に伴つて第1のX線源の初期
位置に第2のX線源が到来した際に、第2のX線
源と第2のX線検出器の各チヤンネルの中心とを
結ぶ線が、初期位置における第1のX線源と第1
のX線検出器の各チヤンネルの中心とを結ぶ線に
対してサンプリングピツチより小さい角度だけず
れるように第1のペアおよび第2のペアを配置し
たことを特徴とする。
(作用) このような構成によれば、第1のペアおよび第
2のペアが撮影域の周囲を回転移動し、第1のX
線源の初期位置に第2のX線源が到来した際に、
第2のX線源と第2のX検出器の各チヤンネルの
中心とを結ぶ線が、初期位置における第1のX線
源と第1のX線検出器の各チヤンネルの中心とを
結ぶ線に対してサンプリングピツチより小さい角
度だけずれるように第1のペアおよび第2のペア
を配置したことによつて、第1のペアが収集する
サンプリング点と第2のペアが収集するサンプリ
ング点とは重畳することなく相違することとな
り、この結果、第1のペアおよび第2のペアが1
回転する間に両ペアが収集する投影データを重ね
合わせると、1ペアの構成のものに比べて、サン
プリングピツチの細かい投影データ群を得ること
ができ、このサンプリングピツチの細かい投影デ
ータ群を用いて画像を再構成できるので、スキヤ
ンの高速化・短時間化を実現できる。
(実施例) 以下本発明にかかるX線CTスキヤナ装置の一
実施例を、第3図及び第4図と同一部分には同一
符号を付した第1図を参照して説明する。
本実施例では、第1のペア“A”を基準とし、
第2のペア“B”は、そのX線源2bとX線検出
器3bの各チヤンネルの中心を結ぶ線が、基準で
ある第1のペア“A”に比べて+(−)1/3×
θだけずれるようにして配置されている。また、
同様に第3のペア“C”は+(−)2/3×θだ
けずれるように配置されている。
上述したように3つのペアを、n×1/3×θ
づつずらして配置したことにより(n=±1,±
2、θは通常のサンプリングピツチ)、3つのペ
アそれぞれが収集するサンプリング点は重畳する
ことなく相違することとなり、1回転した後のデ
ータをそれぞれデータ収集装置5a,5b,5c
で得、これを画像再構成装置6にて縮集すること
により、通常のデータピツチ(サンプリングピツ
チ)θの1/3で並んだデータ列を得ることができ、
このデータ列に基づいて再構成画像を生成するこ
とができる。
以上をさらに詳細に説明する。すなわち、第2
図aに示すように、第1のペア“A”を基準とし
て、第2のペア“B”は、−1/3θだけサンプリン
グ点がずれるように、第3のペア“C”は、−2/3
θだけサンプリング点がずれるように、配置され
ている。この配置構成にて、1回転しながらデー
タが収集される。
第1のペア“A”によつて得られるデータDA
(n,m)、ただし、n=0〜N,m=0〜Mであ
つて、本実施例ではM=4、nはX線源1の回転
位置に相当する値。1回転で360回サンプリング
するのであれば、1゜回転毎にnが1つ進み、1サ
ンプリングする。N=359である。
第2のペア“B”によつて得られるデータDB
(n、m)、第3のペア“C”によつて得られるデ
ータDC(n,m)に関し、1回転で得られる全デ
ータDは次のようになる。
D(n,m)−(DA(n,m)+DB(n,m)+DC
(n,m)/3 これは、第2図bに示すように、1つのペアに
おいて、そのX線検出器のチヤンネル数が3倍で
あるシステムであつて、1回転にわたつてN回サ
ンプリングしたのと全く同じデータ配列を与える
ことになる。従つて、サンプリングピツチθが1/
3θになれば、空間分解能、解像度が向上する。
また、1/3回転をして得られる3系統のデータ
列を用いることにより、第5図と同じ結果を得る
こともできる。ただし、この場合は、各ペアのず
れ分に相当するデータ補正を必要とする。
尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、次のような他の実施例がある。すなわち、
上記実施例では、各ペアのずれの程度はn×1/
3×θ(n=±1,±2)としたが、nは±3以外
であれば、他の数でもよく、つまり3つのペアそ
れぞれが収集するサンプリング点が重畳しないよ
うなずれの程度を設定すればよい。また、3つの
ペアの内で2つのペアを可動型とする、つまり、
円周方向にペアを移動させるための駆動機構を設
け、空間解像力が必要なときには、第1図の配置
として1回転でスキヤンをし、空間解像力よりも
高速スキヤンであることが重要なときには、第4
図及び第5図の配置として1/3回転でスキヤンす
るようにしてもよい。
また、上記の例では3つのペアを例としたが、
これに限定されず、次のような関係を有する複数
ペアで実施することができる。すなわち、X線源
の広がり角φを多チヤンネル型X線検出器のチヤ
ンネル数Mで除した角度をθとすれば、Kケのペ
アからなるとき、ある1つのペアにおけるX線源
と各チヤンネル中心を結ぶ線に対し、他のペアの
X線源がちようど同じX線源位置に回動してきた
ときに、X線源と各チヤンネル中心とを結ぶ線
が、元の線に対してθ/Kの整数倍程度にずれる
ように、回転対称からずれるように配置した構
成。
この他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変形して実施できる。
[発明の効果] 以上のように本発明では、X線源とX線検出器
とのペアを複数有しーのペアおよび他のペアが撮
影域の周囲を回転移動し、一のペアのX線源の初
期位置に他のペアのX線源が到来した際に、他の
ペアのX線源とX線検出器の各チヤンネルの中心
とを結ぶ線が、初期位置における一のペアのX線
源とX線検出器の各チヤンネルの中心とを結ぶ線
に対してサンプリングピツチより小さい角度だけ
ずれるように一のペアおよび他のペアを配置した
ことによつて、一のペアが収集するサンプリング
点と他のペアが収集するサンプリング点とは重畳
することなく相違することとなり、この結果、一
のペアおよび他のペアが1回転する間に両ペアが
収集する投影データを重ね合わせると、1ペアの
構成のものに比べて、サンプリングピツチの細か
いデータ群を得ることができ、高い空間分解能の
画像を生成することができる。また、1回転しな
くても、1ペアの構成のものと同等の投影データ
群を得ることができ、これにより画像を再構成で
きるので、スキヤンの高速化・短時間化を実現で
きる。
よつて、本発明によれば、高速スキヤン及び高
い空間分解能を実現するX線CTスキヤナ装置を
提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかるX線CTスキヤナ装置
の一実施例を示す図、第2図は同実施例の作用を
示す図、第3図は第3世代X線CTスキヤナ装置
の構成を示す図、第4図及び第5図は従来例を示
す図である。 1……ガントリ、2a,2b,2c……X線
源、3a,3b,3c……X線検出器、4……制
御装置、5a,5b,5c……データ収集装置、
6……画像再構成装置、7……画像変換装置、8
……表示装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 X線源とこのX線源に対して撮影域を介して
    対向配置された多チヤンネル型X線検出器とを有
    し、これらX線源及び多チヤンネル型X線検出器
    とを前記撮影域の周囲を回転移動させることで前
    記撮影域内に載置された被検体についての多方向
    の投影データを収集し、再構成処理に供するX線
    CTスキヤナ装置において、 第1のX線源とこの第1のX線源に対して前記
    撮影域を介して対向配置された第1の多チヤンネ
    ル型X線検出器とからなる第1のペアと、第2の
    X線源とこの第2のX線源に対して前記撮影域を
    介して対向配置された第2の多チヤンネル型X線
    検出器とからなる第2のペアとを備え、 前記回転移動に伴つて前記第1のX線源の初期
    位置に前記第2のX線源が到来した際に、前記第
    2のX線源と前記第2のX線検出器の各チヤンネ
    ルの中心とを結ぶ線が、前記初期位置における第
    1のX線源と前記第1のX線検出器の各チヤンネ
    ルの中心とを結ぶ線に対してサンプリングピツチ
    より小さい角度だけずれるように前記第1のペア
    および前記第2のペアを配置したことを特徴とす
    るX線CTスキヤナ装置。
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