JPH0484940A - 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線を照射することにより得られる
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
の断層像等の画像を構成して表示するＸ線ＣＴ装置に係
り、特にＸ線管が被検体に対して（１８０°＋ファン角
度）だけ回転するときに得られるデータを基にして画像
を再構成するいわゆるハーフスキャン再構成を行うＸ線
ＣＴ装置に関する。

（従来の技術） Ｘ線ＣＴ装置は、被検体にＸ線を照射するＸ線管と、被
検体を透過したＸ線を検出する検出器とを備え、例えば
いわゆる第３世代のＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線管と検出器
が被検体の回りを回転しながら、被検体へのＸ線照射及
び被検体を透過したＸ線の検出を行う。検出器で検出さ
れた被検体のＸ線吸収係数に関するデータは電気信号と
じてデータ収集部に送られ、データ収集部でＡ／Ｄ変換
等の信号処理が行われた信号が画像再構成部に送られる
。画像再構成部ではこの信号に対数変換を行って得られ
る投影データを用いて演算処理を行い、画像を再構成す
る。そして、この再構成画像を内容とする映像信号が画
像再構成部からＣＲＴデイスプレィ等の表示手段に送ら
れ、表示手段に被検体の所定断面の断層像が表示される
。

ここで、撮影中に被検体の体動があると、Ｘ線管が１回
転するときに得られる１回転分のデータに矛盾が生じア
ーチファクトが発生する。特に第３世代のＸ線ＣＴ装置
では撮影時間が２〜数秒と比較的長く、そのため体動に
よるアーチファクトを発生しやすい。例えば腹部を撮影
する場合等に、被検体（被検者）の体を意識的に静止状
態にしても、撮影中に腸内のガスが移動すると、１回転
分のデータのうち本来は同じデータであるはずの最初と
最後のデータが、ガスが移動した部分でＸ線の吸収値が
大きく異なり、このデータの矛盾のために画像のハイコ
ントラスト部分（腸内ガス部分）から顕著なアーチファ
クトを発生する。　このようなアーチファクトを低減す
る方法として、ハーフスキャン再構成法とよばれる画像
再構成法がある。この方法では、Ｘ線管が被検体に対し
て（１８０″＋ファン角度）回転するときにデータ収集
部で収集されるデータ（以下ハーフデータと記す）を基
にして、未収集部分のデータを対向データにより補間し
て１回転分のデータを得る。この１回転分のデータを用
いて画像の再構成を行えば、１回転分のデータを得るた
めの実質的な撮影時間が短くなり、実質的撮影時間中の
被検体の体動が低減され、体動によるアーチファクトも
低減される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら上記したハーフスキャン再構成法において
は、（１８０＠＋ファン角度）に対応するハーフデータ
のみを用いて１回転分のデータを得るため、ハーフデー
タの収集開始部分と収集終了部分のデータは補間により
作成された部分のデータと時間的に不連続となり、この
２カ所の切目部分ではデータは不連続となる。それによ
りアーチファクトが２方向で発生するという問題があっ
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、ハーフスキャン
再構成法により実質的撮影時間中の体動を低減し、かつ
２方向で生じるアーチファクトを低減して、撮影画像の
画質を向上させることができる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
にＸ線を照射するＸ線管と、被検体を透過したＸ線を検
出する検出器と、該検出器で得られる被検体のＸ線吸収
係数に関するデータを収集するデータ収集部と、該デー
タ収集部から送られるデータを基にして被検体の画像を
再構成する画像再構成部とを備え、前記Ｘ線管が被検体
に対して（１８０’＋ファン角度）回転するときに前記
データ収集部で収集されるノ１−フデータが前記画像再
構成部で補間処理されて１回転分のデータとされ、この
１回転分のデータを基にして画像が再構成されるＸ線Ｃ
Ｔ装置において、 前記データ収集部で収集されたハーフデータのうちの収
集開始部分及び収集終了部分のデータと、これらのデー
タの対向データであり該ハーフデータに含まれるデータ
とを合成したデータをこれらの部分の補正データとする
補正処理部が設けられて成ることを特徴とする。

（作用） 上記構成を有する本発明のＸ線ＣＴ装置においては、デ
ータ収集部で収集された上記ハーフデータの収集開始部
分と収集終了部分のデータは、上記補正処理部によりハ
ーフデータに含まれる対向データと合成されて補正され
る。他の未収集部分のデータは従来のハーフスキャン再
構成法と同様に、画像再構成部でハーフデータに含まれ
るこれらの未収集データの対向データにより補間される
。従って、得られる１回転分のデータ中の上記ハーフデ
ータの収集開始部分と収集終了部分の切目は、上記補正
処理によって補間部分のデータと滑らかにつなげる（連
続させる）ことができ、ハーフスキャン再構成法におい
て２方向で生じるアーチファクトを低減することが可能
となる。

（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装置の構成を示すブロ
ック図である。図においてこのＸ線ＣＴ装置１は、概略
被検体Ｐに対してスキャンを行うためのスキャナ部２と
、スキャナ部２から送られるデータを処理するための情
報処理部３と、被検体Ｐの撮影画像を表示するためのＣ
ＲＴデイスプレィ等の表示手段４とから成る。

スキャナ部２では、被検体ＰにＸ線を照射するＸ線管５
と、被検体Ｐを透過したＸ線を検出する検出器６とが、
被検体Ｐを挟んで対向配置される。

撮影時には、Ｘ線管５及び検出器６が被検体Ｐの回りを
回転してスキャンを行い、被検体ＰへのＸ線照射及び被
検体Ｐを透過したＸ線の検出を行う。

検出器６で検出された被検体ＰのＸ線吸収係数に関する
データは電気信号として情報処理部３内のデータ収集部
７に送られ、データ収集部７でＡ／Ｄ変換等の信号処理
が行われた後情報処理部３内の画像再構成部８に送られ
、画像再構成部８で対数変換されて投影データとされる
。

本実施例ではハーフスキャン再構成法を用いており、画
像再構成時には、Ｘ線管５が被検体Ｐに対して（１８０
’＋ファン角度）回転するときに検出器６で得られるデ
ータがデータ収集部７て収集され、画像再構成部８で投
影データとされる。

画像再構成部８．補正処理部９はこれらのハーフデータ
（生データ）に対して後述する補間処理。

補正処理を行い、画像再構成部８はそれによって得られ
る１回転分のデータに演算処理等を行って画像を再構成
する。この再構成画像を内容とする映像信号が情報処理
部３から表示手段４に送られ、表示手段４に被検体Ｐの
所定断面の断層像等の撮影画像が表示される。

次に、まず画像再構成部８で行う補間処理動作について
説明する。

第２図において右側のサイラグラムはデータ収集部７で
収集されて得られたハーフデータを示すサイノブラム、
左側のサイラグラムはこれらのハーフデータを基にして
作成されるデータを示すサイラグラムである。サイラグ
ラムの縦方向はＸ線管５の回転角度方向、横方向はチャ
ンネル方向を示す。チャンネルは一φ／２〜φ／２（φ
はファン角度）で表わしている。ハーフデータは同図中
右側のサイラグラムにおける長方形Ａ、Ｅ２　Ｂ。

Ｂ１上のデータである。ここで、対向データについて第
３図を用いて説明する。同図においてＸ線ビームｘ、、
ｘ２．ｘ３．ｘ４は、それぞれ第２図のサイラグラムに
おける点Ａ、、Ｂ、、Ｅ２゜Ｂ、のデータが得られるＸ
線ビームを示している。

同図中ａ１〜ａ３はＸ線管５の位置、ｂｌはＸ線管５が
位置ａ１にあるときの検出器６の位置を示している。

第３図に示すように、ビームＸ１とビームＸ４＋ビーム
Ｘ２とビームＸ３は同じ通路を通るので、第２図のサイ
ラグラムにおいて点Ａ、と点Ｂ０゜点Ｂ１と点Ｅ２のデ
ータは同じデータとなるはずである。この点Ａ、、Ｂ、
のデータが点Ｂ７゜Ｂ２のデータの対向データであり、
同様に線分Ａ、Ｂ、上のデータは線分Ｂ、、Ｅ２上のデ
ータの対向データである。従って、線分Ａ、Ｂ、上のデ
ータを第２図中左側のサイラグラムの線分ＤＩＣＩ上の
データとして作成し、この作成データである線分り、Ｃ
，上のデータを未収集部分の線分Ｂ、Ｅ２上のデータと
して補間する。

同様にして、第２図中右側のサイラグラムにおける線分
Ａ２　Ｂ２　、Ａ３　Ｂ３、−Ａ、Ｂ、上のデータから
同図中左側のサイラグラムにおける線分Ｄ２　Ｃ２、Ｄ
３　ｃ、、、−Ｄ、Ｃ０上のデータを作成し、このよう
にして平行四辺形Ａ、Ａ、Ｂ。

Ｂ１上のデータから作成した長方形り、Ｄ、Ｃ。

Ｃ１上のデータを、同図中右側のサイラグラムにおける
未収集部分の長方形Ｂ、Ｅ４　Ｂ３　Ｂ２上のデータと
して補間する。

次に、補正処理部９て行う補正処理動作について説明す
る。

上記ハーフデータのうちの収集開始部分と収集終了部分
である三角形Ａ、Ｂ、Ｅ、上のデータと三角形Ｂ、Ａ、
Ｅ２上のデータは、互いに他の部分のデータの対向デー
タである。従って、収集して得られたデータとその対向
データとの加重平均を算出し、この部分の合成データ（
補正データ）とする。まず、第４図に示すように、上記
サイノブラムの線分Ａ、Ｂ、、Ｆ、Ｇ、、Ｆ２　Ｇ２．
−９゜Ｆ、Ｇ、上のデータから線分Ｈｏ　Ｋｏ　、ＨＩ
Ｋ１Ｈ２Ｋ２　、　・・・Ｈ，に、上のデータを作成し
、このようにして三角形Ａ、Ｂ、Ｅ、上のデータから三
角形Ｈｏ　ＬＫｏ上のデータを作成する。同様にして三
角形Ｂ。Ａ、Ｅ２上のデータから三角形ＭＱＮ上のデー
タを作成する。この三角形ＭＱＮ上のデータは角度２π
〜２π＋２φにおけるデータであり、角度０°〜２φに
おける三角形Ｍ’　Ｑ’Ｎ′上のデータと等しい。

第５図に示すように三角形Ｍ’　Ｑ’　Ｎ’上のデータ
は上記収集開始部分の三角形Ａ、Ｂ、Ｅ、上のデータの
対向データであり、三角形Ｈａ　ＬＫ。

上のデータは上記収集終了部分の三角形Ｂ、Ａ。

Ｅ２上のデータの対向データである。この三角形ＡＩ　
ＢＩ　Ｅｌ上のデータと三角形Ｍ’　Ｑ’　Ｎ’上のデ
ータとの加重平均を算出し、得られたデータを三角形Ａ
、Ｂ、Ｅ、上の補正データとする。同様に、三角形Ｂ。

Ａ、Ｅ２上のデータと三角形ＨｏＬＫａ上のデータとの
加重平均を算出し、得られたデータを三角形Ｂ　、、Ａ
　ｎ　Ｅ　２上の補正データとする。このとき、得られ
る三角形Ａ、Ｂ。

Ｅｉ上の補正データ及び三角形Ｂ。Ａ、Ｅ２上の補正デ
ータが他の部分のデータと滑らかにつながるように各デ
ータに重みをかけて、加重平均を算出する。

上記補間処理及び補正処理によりハーフデータを基にし
た１回転分のデータが得られ、この１回転分のデータに
おいては上記補正処理によって、ハーフデータの収集開
始部分と収集終了部分のデータ（上記三角形Ａ＋　Ｂ、
Ｅ、、Ｂ、Ａ、Ｅ２上のデータと、補間により作成され
たデータ（長方形Ｅ２　Ｂ□Ｅ４　Ｅ３上のデータ）と
が滑らかに連続している。従って、本実施例においては
、ハーフスキャン再構成法が用いられているので実質的
撮影時間が短く、体動による悪影響が低減される上に、
ハーフスキャン再構成法においてハーフデータの２か所
の切目部分から生じるアーチファクトが低減される。ま
た、撮影時間中のＸ線管取付部分のたわみ等によるＸ線
ビームのずれから発生する０°、π＋φの２方向でハイ
コントラスト部分付近で生じるアーチファクトも同様に
低減される。

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。

［発明の効果］ 本発明のＸ！ＩＣＴ装置は以上の構成及び作用を有する
もので、ハーフスキャン再構成法により実質的撮影時間
における体動やＸ線ビームのずれによる悪影響を低減し
、かつハーフスキャン再構成法において２方向で生じる
アーチファクトを低減することができる。従って、高画
質の撮影画像を得ることができ、アーチファクトにより
臨床評価が妨げられることが少なくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のＸ線ＣＴ装置の構成を示す
ブロック図、第２図は同実施例における補間処理動作を
説明するためのサイノブラムを示す図、第３図は同実施
例における対向データを説明するためのＸ線ビームを示
す説明図、第４図及び第５図は同実施例における補正処
理動作を説明するためのサイノブラムを示す図である。 １・・・Ｘ線ＣＴ装置　　５・・・Ｘ線管６・・・検出
器　　　　　７・・・データ収集部８・・・画像再構成
部　　９・・・補正処理部Ｐ・・・被検体

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 被検体にＸ線を照射するＸ線管と、被検体を透過したＸ
   線を検出する検出器と、該検出器で得られる被検体のＸ
   線吸収係数に関するデータを収集するデータ収集部と、
   該データ収集部から送られるデータを基にして被検体の
   画像を再構成する画像再構成部とを備え、前記Ｘ線管が
   被検体に対して（１８０゜＋ファン角度）回転するとき
   に前記データ収集部で収集されるハーフデータが前記画
   像再構成部で補間処理されて１回転分のデータとされ、
   この１回転分のデータを基にして画像が再構成されるＸ
   線ＣＴ装置において、 前記データ収集部で収集されたハーフデータのうちの収
   集開始部分・及び収集終了部分のデータと、これらのデ
   ータの対向データであり該ハーフデータに含まれるデー
   タとを合成したデータをこれらの部分の補正データとす
   る補正処理部が設けられて成ることを特徴とするＸ線Ｃ
   Ｔ装置。