JPH0661330B2 - 断層撮影像作成方法および装置 - Google Patents

断層撮影像作成方法および装置

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JPH0661330B2
JPH0661330B2 JP2315690A JP31569090A JPH0661330B2 JP H0661330 B2 JPH0661330 B2 JP H0661330B2 JP 2315690 A JP2315690 A JP 2315690A JP 31569090 A JP31569090 A JP 31569090A JP H0661330 B2 JPH0661330 B2 JP H0661330B2
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computerised tomographs
    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/027—Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis characterised by the use of a particular data acquisition trajectory, e.g. helical or spiral
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T11/00—2D [Two Dimensional] image generation
    • G06T11/003—Reconstruction from projections, e.g. tomography
    • G06T11/005—Specific pre-processing for tomographic reconstruction, e.g. calibration, source positioning, rebinning, scatter correction, retrospective gating

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撮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
す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
による放線に沿った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、様々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、数値形式で記憶され
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
ることがきる。再構成されたスライス像は従来の陰極線
管にディ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われ、この一
連のスライスｘ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。放射線医はｚ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、
ｚ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かなり関心が
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必要な時
間、および（ｄ）次のスライスのためにｚ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360゜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ｚ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影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ｚ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字では一定ｚ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、ｚ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
ｚ軸値との差の絶対値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）」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。米国特許第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し、
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ｚ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ｚ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
り小さくしたことを等価である。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、他の相次ぐ360゜断層撮影投影組
と「平均」するとき360゜断層撮影投影組の最後および
最初の投影の重みを変えてスライス平面に最も近い360
゜投影のデータに最も大きい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、重みは360゜投影組相互の間の補間の
ため各投影のｚ軸位置の関数である。720゜にわたって
補間するこの手法によって一般に、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６月26日出願の米国特許出願第371,332号（米国
特許第5046003号）「らせん投影走査におけるスキュー
アーチファクトの低減方法」に述べられている第３の手
法では、一様でないテーブルの動きを使用することによ
り、患者にに対する加速力を制限しつつ、らせん状に取
得した投影をスライス平面の近くに集中させている。
発明の要約 本発明はスライス平面から最も遠い投影に与える重みを
小さくし、スライス平面に近い投影に与える重みを大き
くするような重み関数をらせん状に取得した投影組に印
加することによりスキューアーチファクトを小さくす
る。したがって、らせんオフセットが最大であるデータ
が弱められて、像のアーチファクトが小さくなる。
したがって本発明の１つの目的はらせんオフセットに応
じて各投影に重み付けすることによりスキューアーチフ
ァクトを減らすことである。
一態様では、投影組のデータの取得をテーブルの動きと
調和させることにより、投影組のビュー（view）をｚ軸
に対してスライス平面に中心合わせするようにする。
したがって本発明のもう１つの目的はスライス平面から
最も遠いところで取得された投影データの重みを小さく
するのに加えて投影組をスライス平面に中心合わせする
ことによりスキューアーチファクトを減らすことであ
る。投影組をスライス平面に中心合わせすることによ
り、どの投影の最大らせんオフセットも小さくなる。ま
た、投影組をスライス平面に中心合わせした状態で重み
付けすることにより、投影組の各端のデータが弱められ
て、その結果、従来の不足走査技術において生じる動き
に起因するアーチファクトが少なくなる。
本発明の上記および他の目的ならびに利点は以下の説明
から明らかとなる。説明に際して、付図を参照するが、
これは本発明の一部を構成するものであり、本発明の一
実施例を図示したものである。しかし、このような実施
例は必らずしも本発明の全範囲を表わすものではない。
したがって、発明の範囲の解釈にあたっては請求の範囲
を参酌すべきである。
実施例の詳細な説明 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ｘ線ビーム24を投影するように配向され
たｘ線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２φmaxの「扇状角度」を形成する。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投影像
の大きさ、または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
測った角度度φ扇状ビーム24の各射線21およびそれに対
応する検出器26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
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
モジュール48に結合されているので、360゜より大きい
角度にわたって自由に連続的に回転して投影データを取
得することができる。
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って
イメージング対象12に対して規定されたスライス平面14
を動かすことによって、テーブル22の上表面がイメージ
ング平面（ｘ−ｙ平面）に垂直なｚ軸に沿って並進する
ようにテーブル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ｚ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
ｚ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図にはガントリの角度位置およびイメ
ージング対象物に対するイメージング平面のｚ軸位置が
それぞれ一定ｚ軸走査およびらせん走査の場合について
投影の射線20で示されている。第2a図に示される一定ｚ
軸走査では、各断層撮影投影組は一定ｚ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合間にｚ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ｚ軸位置は各断層撮影投影組の取得中に絶
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。らせんのピッチと呼
ぶ。
次に第３図に示すように、本発明に使うのに適したCTイ
メージング装置の制御システムはガントリに付設された
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
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上のその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。
ｚ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ディスプレーおよびキーボードであり、
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からの再構成像等の情報を表示すること
ができる。大容量記憶装置66はCTイメージング装置のた
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。
再び第１図を参照して説明すると、投影を収集するため
にガントリを360゜回転させながら、イメージング対象
物に対して規定されたスライス平面14がイメージング平
面を通過するようにテーブル22を動かすことによってら
せん投影組が取得される。この360゜にわたる投影デー
タの中に、180゜隔った角度で取得された射線に沿った
イメージング対象物12による減衰が等しいことから二重
のデータがある。
360゜（２πラジアン）の扇状ビーム投影データの中の
二重データの発生源はグラフ的に表現することができ
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−φmaxの射線Ａが含まれ
ている。射線Ａは検出素子26（図示しない）によって受
けられ、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
−φmax）（但しθ１＝０）を発生する。第２のガント
リ位置θ２＝π−２φmaxに於ける第２の扇状ビーム24
では、第１のガントリ位置で射線Ａに沿って測定したの
と同じ線積分吸収が第２のガントリ位置の射線Ａ′に沿
っても測定されることがわかる。但し射線Ａ′は扇状ビ
ーム24の中の角度＋φmaxにある。射線Ａ′に沿ったｘ
線を受ける検出素子26（図示しない）は信号Ｐ（θ２，
φmax）を発生する。射線ＡおよびＡ′に沿った測定値
の恒等式は次のように一般化することができる。
Ｐ（θ，φ）＝Ｐ（θ＋π＋２φ，−φ）（１）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。
ここで注意すべきことは、らせん走査の場合にはガント
リが回転するときにテーブル22とイメージング対象物12
が動いているため二重データ対が同じ値を持たないこと
があるということである。らせん走査の結果として異な
る値を持つ二重データは「冗長」データと呼ばれる。
第5a図に示すように、らせん投影組を含むデータに対す
る引数θおよびφを図式的に表わすことができる。水平
線は一定ガントリ位置θで取得された投影を表わし、−
φmax＜φ＜＋φmaxである角度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、らせん投影組の第１の投影を表わ
す。上記のらせん走査技術によってテーブル22をｚ軸に
沿って進めている間にθ＝πラジアンまでの増大してい
くガントリ角度θで相次いで投影が取得される。
走査過程中のテーブルが動くので、各ガントリ角度θに
関連する投影データは一義的にテーブル位置ｚに対応す
る。定義によりθ＝θspでイメージング対象物12のスラ
イス平面14がイメージング平面とそろい、らせんオフセ
ットが零となる。ガントリ角度がθｓより大きいかまた
は小さい場合、イメージング平面がスライス平面14から
ずれ、投影データのらせんオフセットが増大する。らせ
んオフセットが最大になるのは投影がθspから最も離れ
たガントリ角度で取得された場合である。
らせんオフセットがかなり大きいデータによって作られ
る像のアーチファクトはこのオフセット・データに重み
係数を印加して、それの最終イメージングに対する寄与
を小さくすることにより減らすことができる。さらに、
この新しい重み付けによって誘起される像のアーチファ
クトを避けるため、このデータに対して冗長なデータに
第２の重み係数を印加しなければならない。
たとえば第5a図に示すように、スライス平面14がθ＝π
＋２φmaxのときのイメージング平面とそろっている場
合には、０＜θ＜θｕ（但し、θｕはπ−２φmaxより
小さくなるように選定された所定の値である）に対する
領域80のデータは大きならせんオフセットの領域を包含
する。この実施例ではθｕとして45゜が選定されてい
る。しかし、θｕを大きくしたときアーチファクトの減
少が大きくなるがそれに対応して像ノイズが大きくなる
ので、これらが釣り合うような他の値を選択してもよ
い。重みＷ１が領域82のデータに印加される。上記の式
（１）による領域80に対する冗長データはπ−２φ＜θ
＜π＋２φ＋θｕとななる領域82に含まれている。補償
重みＷ３がこの領域に印加される。領域81および領域83
と表わされ、領域80に対して「非冗長な」データを含む
残りの領域には重みＷ２が与えられる。一般に、任意の
重み関数Ｗ（Ｐ）により発生される重みは次の条件を満
たす限り選択することができる。すなわち、任意の２つ
の冗長点Ｐ１およびＰ３ならびに非冗長点Ｐ２に対して Ｗ（Ｐ１）＋Ｗ（Ｐ３）＝2W（Ｐ２） （２） Ｗ（Ｐ１）＜Ｗ（Ｐ３） （３） でなければならない。ここでＰ１はＰ３の投影よりらせ
んオフセットが大きい投影からのものである。
ここで、冗長性の定義は相対的なものであること、そし
て２π投影組の半分未満をカバーする任意の第１領域に
対して第２の冗長な領域を確認できるということを認識
されたい。したがって、データを取得した後、スライス
平面14を選択することができ、らせんオフセットが最も
大きい投影組の領域に基いて適当な重みを決定すること
ができる。したがって第２の実施例では、スライス平面
はデータ取得の前に選択して、オプションにより投影組
内に中心合わせすることができる。
第5b図を参照して説明すると、データの取得はテーブル
の動きと調和して行なわれるので、θ＝πのときスライ
ス平面14がイメージング平面を横切り、θは走査開始時
に任意に０に定められる。最大らせんオフセットの領域
はスライス平面14を中心として対称であり、領域86およ
び84として示されている。領域86の場合０＜θ＜θｕ″
であり、領域84の場合２π−θｕ′＜θ＜２πである。
ここでθｕ″およびθｕ′は任意の数の投影θｕ″＜π
−θｕ′およびθｕ′＞π＋２φmax＋θｕ″である。
これらの領域には小さくした重み関数が与えられる。上
記の式（１）による冗長領域88および90には大きくした
重み関数が与えられる。この場合もθｕ′およびθｕ″
はアーチファクトの減少と像ノイズの裕度の関数が釣り
合うように選定される。
スライス平面14の中心合わせにより、いくつかの利点が
得られる。第１に、最大らせんオフセットが小さくな
る。また、像のアーチファクトがらせんオフセットに対
して線形の関係でなくなる程度まで、像のアーチファク
トが前の実施例より更に少なくなる。第２に、呼吸運動
のような他の運動アーチファクトによって生じる不連続
が、このような不連続が投影組の端に集中するような傾
向となる程度まで小さくなる。
第６図に示すように、第5b図に示された投影組に対する
いくつかの重み関数が上記の式（２）および（３）の条
件を満足するように与えられている。たとえば、重み関
数は曲線96によって示されるように線形関数であっても
よいし、曲線92によって示されるようにθの三次関数で
あってもよい。式3X２−2X３に基く後者の三次重み関数
が最も有効である。これは、その一次導関数が該重みの
印加される領域の境界で零になるからである。曲線94に
よって示される部分的に一定の重み関数は冗長領域の簡
単な平均を行なって、信号対雑音比の劣化を最小にす
る。重み関数96および92では信号対雑音比は若干小さく
なる。
当業者には知られているように投影組に対する重み付け
方法は一般的に、米国特許第4,580,219号「投影測定の
不一致による像のアーチファクトの低減方法」に記載さ
れている。この特許はイメージング対象物の動きによっ
て生じるアーチファクトを少なくするように投影組の端
の投影の相対的重みを小さくする方法を開示している。
本発明はらせんオフセットの最も大きい投影に小さくし
た重みを印加する点が異なっている。これまで説明した
ように、このオフセットの大きい投影は端の投影であっ
てもなくてもよい。
本発明の趣旨と範囲の中に入る実施例の多数の変形およ
び変更を当業者は考え付くことができよう。たとえば、
像のアーチファクトを更に減らすためにらせんオフセッ
トの程度に応じて「非冗長」データに重み付けを加える
こともできる。また、重み付け領域の中を適当に変更し
て、スライス平面14を投影組の中の任意の場所に配置し
てもよい。
【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装置を簡略に示す斜視図であり、相対角度とそ
れに関連する軸も示してある。第2a図および第2b図は第
１図のイメージング対象物を示す斜視図であり、それぞ
れ一定ｚ軸走査と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表
わし、らせん走査のピッチはわかりやすくするため誇張
して示してある。第３図は本発明の実施に有用な、第１
図のCT装置に使用し得る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装置により
発生されたｘ線扇状ビームの幾何学的配置を示す平面図
である。第5a図はデータをスライス平面に中心合わせし
ていない場合の２πラジアンの投影データに関連する引
数θおよびφを表わすグラフであり、そのデータの重み
を示している。第5b図はデータをスライス平面に中心合
わせした場合の第5a図と同様なグラフであり、そのデー
タの重みを示している。第６図は第5b図の投影データに
印加し得る、θ＝０に沿って見た３つの重み関数を表わ
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。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−111738（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−87137（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−139630（ＪＰ，Ａ)

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】らせん走査で取得された投影データからイ
    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、該データがｚ軸を中心とした複数のガントリ角度θ
    における、ｚ軸に沿ってらせんオフセットを持つ一連の
    扇状ビーム投影から得られ、該扇状ビーム投影が２φ
    maxの広がり角を有している断層撮影像作成方法に於い
    て、 （ａ）イメージング対象物をｚ軸に沿って並進させなが
    ら360゜のガントリ角度わたって、扇状ビームの平面に
    沿ったイメージング対象によるエネルギ減衰を表わす投
    影の組を取得するステップ、 （ｂ）上記投影組の中で、所定の値より大きいらせんオ
    フセットを持つ第１組のデータの相対的寄与分を小さく
    するステップ、 （ｃ）上記投影組の中で、上記第１組のデータに対して
    冗長な第２組のデータの相対的寄与分を大きくするステ
    ップ、および （ｄ）上記第１および第２のデータ組ならびに上記投影
    組の残りのデータから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. 【請求項２】上記ステップ（ｂ）が投影データに重み係
    数を割り当てることを含み、該重み係数がらせんオフセ
    ットの関数として単調に減少する請求項１記載の断層撮
    影像作成方法。
  3. 【請求項３】上記ステップ（ｂ）が投影データに重み係
    数を割り当てることを含み、該重み係数がらせんオフセ
    ットの三次関数である請求項１記載の断層撮影像作成方
    法。
  4. 【請求項４】上記ステップ（ｂ）が投影データに重み係
    数を割り当てることを含み、該重み係数がらせんオフセ
    ットの部分毎の連続的な関数である請求項１記載の断層
    撮影像作成方法。
  5. 【請求項５】らせん走査で取得した投影データからイメ
    ージング対象物の断層撮影像を作成する方法であって、
    該データがｚ軸を中心とした複数のガントリ角度θにお
    ける、ｚ軸に沿ってらせんオフセットを持つ一連の扇状
    ビーム投影から得られ、該扇状ビーム投影が２φmaxの
    広がり角を有している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Ｚspを定めるステップ、 （ｂ）ガントリ角度が180゜のときにイメージング平面
    がスライス平面を横切るようにｚ軸に沿ってイメージン
    グ対象物を動かしながらガントリを回転させて、360゜
    のガントリ角度にわたって、扇状ビーム平面に沿ったイ
    メージング対象によるエネルギ減衰を表わす投影の組を
    取得するステップ、 （ｃ）上記投影組の中で、所定値よりらせんオフセット
    が大きい第１組のデータの相対的寄与分を小さくするス
    テップ、 （ｄ）上記投影組の中で、上記第１組のデータに対して
    冗長な第２組のデータの相対的寄与分を大きくするステ
    ップ、および （ｅ）上記第１および第２のデータ組ならびに上記投影
    組の残りのデータから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。
  6. 【請求項６】上記第１組のデータが２つの別個の領域を
    含み、その一方の領域には投影組の最初の投影が含ま
    れ、他方の領域には投影組の最後の投影が含まれている
    請求項５記載の断層撮影像作成方法。
  7. 【請求項７】上記２つの別個の領域のデータがスライス
    平面に対して対称に配置されている請求項６記載の断層
    撮影像作成方法。
  8. 【請求項８】らせん走査で取得された投影データからイ
    メージング対象物の断層撮影像を作成する装置であっ
    て、該データがｚ軸を中心とした複数のガントリ角度θ
    における、ｚ軸に沿ってらせんオフセットを持つ一連の
    扇状ビーム投影から得られ、該扇状ビーム投影が２φ
    maxの広がり角を有している断層撮影像作成装置に於い
    て、 （ａ）イメージング対象物をｚ軸に沿って並進させなが
    ら360゜のガントリ角度わたって、扇状ビームの平面に
    沿ったイメージング対象によるエネルギ減衰を表わす投
    影の組を取得する手段、 （ｂ）上記投影組の中で、所定の値より大きいらせんオ
    フセットを持つ第１組のデータの相対的寄与分を小さく
    する手段、 （ｃ）上記投影の中で、上記第１組のデータに対して冗
    長な第２組のデータの相対的寄与分を大きくする手段、
    および （ｄ）上記第１および第２のデータ組ならびに上記投影
    組の残りのデータから像を再構成する手段 を含むことを特徴とする断層撮影像作成装置。
  9. 【請求項９】上記手段（ｂ）が投影データに重み係数を
    割り当てる手段を含み、該重み係数がらせんオフセット
    の関数として単調に減少する請求項８記載の断層撮影像
    作成装置。
  10. 【請求項１０】上記手段（ｂ）が投影データに重み係数
    を割り当てる手段を含み、該重み係数がらせんオフセッ
    トの三次関数である請求項８記載の断層撮影像作成装
    置。
  11. 【請求項１１】上記手段（ｂ）が投影データに重み係数
    を割り当てる手段を含み、該重み係数がらせんオフセッ
    トの部分毎の連続的な関数である請求項８記載の断層撮
    影像作成装置。
  12. 【請求項１２】らせん走査で取得した投影データからイ
    メージング対象物の断層撮影像を作成する装置であっ
    て、該データがｚ軸を中心とした複数のガントリ角度θ
    における、ｚ軸に沿ってらせんオフセットを持つ一連の
    扇状ビーム投影から得られ、該扇状ビーム投影が２φ
    maxの広がり角を有している断層撮影像作成装置に於い
    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Ｚspを定める手段、 （ｂ）ガントリ角度が180゜のときにイメージング平面
    がスライス平面を横切るようにｚ軸に沿ってイメージン
    グ対象物を動かしながらガントリを回転させて、360゜
    のガントリ角度にわたって、扇状ビーム平面に沿ったイ
    メージング対象によるエネルギ減衰を表わす投影の組を
    取得する手段、 （ｃ）上記投影組の中で、所定値よりらせんオフセット
    が大きい第１組のデータの相対的寄与分を小さくする手
    段、 （ｄ）上記投影組の中で、上記第１組のデータに対して
    冗長な第２組のデータの相対的寄与分を大きくする手
    段、および （ｅ）上記第１および第２のデータ組ならびに上記投影
    組の残りのデータから像を再構成する手段 を含むことを特徴とする断層撮影像作成装置。
  13. 【請求項１３】上記第１組のデータが２つの別個の領域
    を含み、その一方の領域には投影組の最初の投影が含ま
    れ、他方の領域には投影組の最後の投影が含まれている
    請求項12記載の断層撮影像作成装置。
  14. 【請求項１４】上記２つの別個の領域のデータがスライ
    ス平面に対して対称に配置されている請求項13記載の断
    層撮影像作成装置。
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