JPH0669452B2 - 入れなおしを用いた扇状ビームらせん走査法 - Google Patents

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。

扇状ビームｘ線コンピュータ断層撮影法では、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で扇状
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、上述の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
ることができる。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
カメラによってフイルム記録に変換してもよい。

通常のコンピュータ断層投影の検査ではイメージング対
象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次元を重い浮かべる
ことができる。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・プログラムで編集し
て、イメージング対象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つの構成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約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」と呼ばれ、イメージング対象の物体上の
基準点に対するガントリ上の一点の見掛けの径路を表わ
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を並進させることなく断層撮影
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を連続的に並進させると、走
査相互の合間で患者を再位置ぎめするために通常必要と
される時間長がなくなり、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
てあるエラーが生じる。断層撮影再構成の数学では一定
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像アー
チファクトが生じる。像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
ｚ軸値との差として測定された投影データの「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
誤差はまとめて「スキュー」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いくつかの方
法が使用されてきた。1989年６月26日出願の米国特許出
願第371,332号（特願平２−163057号）「らせん投影走
査でスキュー像アーチファクトを減らすための方法」に
開示された第１の手法では、非一様なテーブルの動きを
使用することにより患者に加わる加速力を制限すると共
にらせん状に取得される投影をスライス平面の近くに集
中させている。

1989年11月２日出願の米国特許出願第430,372号（特願
平２−295600号）「らせん走査のためのコンピュータ断
層撮影像再構成法」では180゜と扇状ビーム角度との和
の角度にわたるガントリ回転のみをそれぞれ必要とする
２つの半走査データの間で補間することによってスキュ
ーアーチファクトを減らしている。半走査に必要なガン
トリ回転が少なくなるので、テーブルの動きが少なくな
り、これにより投影データの全体のらせんオフセットが
少なくなる。

1989年11月13日出願の米国特許出願第435,980号（特願
平２−304189号）「らせん走査用の補外式再構成方法」
に述べられている第３の手法では、180゜のみのガント
リ回転の２つの部分投影組の間で補間および補外を行な
うことによってスキューアーチファクトを少なくする。
２つの部分投影組は上記の半走査手法よりも更に少ない
ガントリ回転しか必要としないので、投影データの全体
のらせんオフセットは更に少なくなる。

発明の要約 当業者には理解されるように、360゜未満のガントリ回
転で取得される投影データから断層撮影像を作成するこ
とができる。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ある射線の減衰が等しいこと
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」再構成と呼ばれる。半走査データ組からの像
の重み付けと再構成についてはメデイカル・フィジック
ス誌、９（２）、1982年３／４月号所載のデニス・エル
・パーカによる論文「扇状ビームに対する最適短走査コ
ンボリューション再構成」に述べられている。

本発明はスライス平面の近くで取得された２つの平行ビ
ーム半走査からのらせんオフセットを小さくした投影組
の補間および補外を行なうことによりらせん状に取得し
たデータのスキューアーチファクトを小さくする。半走
査は接合（splicing）手順により２πのガントリ回転の
みで取得された扇状ビーム投影から作成される。

詳しく述べると、扇状ビーム投影データが２πのガント
リ回転中に取得され、対応する平行ビーム投影組に入れ
なおされる。２つの半走査は入れなおされた平行ビーム
投影組から分割される。これらの半走査からのデータは
接合されて全２πの平行ビーム投影が作成される。半走
査は重み付けされてスライス平面に対する補間および補
外を行なえるようにした像、再構成されて像を形成す
る。

本発明の１つの目的はより短いｚ軸距離で単一のスライ
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。接合過程により、平行ビーム半走査を360゜で取
得することができる。与えられた走査ピッチに対して72
0゜で取得された２つの全走査ではなくて360゜で取得さ
れた２つの平行ビーム半走査を使うことにより、らせん
走査で必要とされるｚ軸行程が短かくなる。これによ
り、取得される投影がスライス平面により近い点に集中
するので、補間と補外の正確さが向上し、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の患者の動きによっ
て像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゜のみガントリ回転で取得される平行
半走査を使用することによって、モーション・アーチフ
ァクトすなわち動きによるアーチファクトの起りにくい
像の再構成が可能にになる。

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。360゜のガントリ回転で取得されたデータ
を接合して２つの平行ビーム半走査を形成することによ
り、患者のｘ先総被曝量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
ら明らかとなる。以下の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かならずしも本発明
の全範囲を表わすものではないので、発明の範囲の解釈
にあたっては請求の範囲を参照しなければならない。

好適な実施例の説明 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は、イメージング対象12を通して検出器
列18に扇状ｘ線ビームの24を投影するように配向された
ｘ線源10を含んでいる。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「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ｘ線がイメージング対
象12を透過することによって生じる投影像を受けて、そ
の大きさに比例した値を検出する。

ガントリ16はスリップリング50を介して第３図に示すガ
ントリに付設された制御モジュール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、ｘ−ｙイメージング平
面に垂直なｚ軸に沿ってテーブル22の上表面が並進する
ようにテーブル22を制御することができる。簡単のため
に以後、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図に示すように、ガントリの角度位置
およびイメージング対象に対するイメージング平面のｚ
軸位置はそれぞれ一定ｚ軸走査およびらせん走査に対し
て投影矢印20で示される。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へと動かされる。

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
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
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
ジング装置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て
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上のそれに対応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からの再構成された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アを記憶する手段を提供す
る。

上記の扇状ビーム断層撮影方式で取得される投影組の各
データ要素は角度θおよびφによって表わすことができ
る。第4a図に示すように、角度φは第１図に示す扇状ビ
ーム24の真ん中の射線20から測ったものであり、扇状ビ
ーム24の中の射線21とそれに対応する検出器26を表わ
す。φは扇状ビーム角度と呼ばれる。θは（第１図に示
される）ガントリ16の角度位置であり、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基
準値０とされる。線源10とガントリ16の回転の中心との
間の距離はＤと表わされ、後で参照する。

従来のCTイメージングでは投影組と呼ばれる360゜の投
影データが取得され、スライス像に再構成される。第5a
図に示されるように、投影組70に対するデータは垂直軸
測定引数θおよび水平軸測定引数φを持つデカルト「扇
状ビーム」空間の中の長方形の領域を充たす。θが一定
の水平線はガントリ位置θで取得された単一の投影を表
わし、−φmax＜φ＜＋φmaxと表わされる角度からの検
出器信号を含んでいる。最も低い投影のガントリ角度θ
が任意に０に割り当てられ、投影組70の第１の投影であ
る。上記のらせん走査技術により、テーブル22がｚ軸に
沿って進んでいる間にガントリ角度θがθ＝２πラジア
ンまで増大していく状態で相次ぐ投影が取得される。

投影組70は２段で取得される。第１に、ガントリ角度が
０からπまで進められて、第１の部分的な扇状ビーム投
影組72が取得される。この取得の終りに、（第１図に示
される）イメージング対象12のスライス平面14がイメー
ジング平面とそろっている。次に第２の部分的な扇状ビ
ーム投影組74が開始され、ガントリ角度θ＝πで始まっ
てガントリ角度θ＝２πまで続く。当業者には既知の扇
状ビーム再構成技術によって２πラジアンの完全な扇状
ビーム投影組70を像に変換することができる。

計算効率のため、第１および第２の部分的な扇状ビーム
投影組72および74は「平行ビーム」投影に入れなおすこ
とができる。このような入れなおし（rebinning）は米
国特許第4,852,132号「ｘ線断層撮影のためのデータ収
集方法」に述べられている。名前が示すように、平行ビ
ーム投影は各投影が平行射線のみを持っているような投
影である。

第4b図に示すように、このような投影組は線源10′およ
び検出器26′によって得られる。平行投影組のデータ要
素は変数βおよびｔによって表わすことができる。平行
ビーム24′の真ん中の射線20′から測った距離ｔは平行
ビーム24′の各射線21′およびそれに対応する検出器2
6′を表わし、平行ビーム・オフセットと呼ばれる。β
はガントリ16（図示されていない）の角度位置であり、
各射線21′の角度を規定する。扇状ビーム方式のθと同
様、平行ビームの真ん中の射線20′が垂直で下向きのと
き任意に基準値０とされる。

扇状ビーム投影組70から平行ビーム投影組を作成する
際、第5a図の扇状ビーム投影の各射線21が分離され、新
しい平行投影に分類される。分類は扇状ビーム装置によ
って取得された投影データと平行ビーム方式によって取
得された投影データとの間の以下の関係によって支配さ
れる。扇状ビーム投影組と平行ビーム投影組のそれぞれ
の任意の２つのデータ要素P₁およびP₂に対して P₁（θ，φ）＝P₂（β,t） （１） 但し、 β＝θ＋φ （２） ｔ＝Dsin（φ） （３） とする。

数学上の便宜のため、以下の置き換えを行なう。

このため P₁（θ，φ）＝P₂（β，γ） （５） となる。但し、 β＝θ＋φ （６） γ＝φ （７） とする。

第5a図の扇状ビーム投影組を入れなおす過程により、上
記のようにβを測る垂直軸およびγを測る水平軸を持
つ、第5b図のデカルト「平行ビーム」空間に示されるよ
うな平行ビーム投影組76が得られる。

スライス平面の近くの２つの投影組を確認し、らせんオ
フセットを小さくした新しい投影組を補間および補外す
ることにより像再構成の前に第5a図の入れなおされた平
行ビーム投影に対してスキューアーチファクトの補正を
行なうことができる。

この補間および補外に使用される投影組は完全な360゜
の走査データである必要はない。180゜の投影データし
かない平行ビーム投影組を像に再構成した後、補外およ
び補間の過程のために使用することができる。このよう
に削減された投影組は「半走査」と呼ばれる。

半走査からスライス像全体を再構成できるという事実は
360゜の全平行ビーム投影組の中のデータの冗長性によ
って生じる。この冗長性の起源は第4b図を点検すること
によって明らかとなる。非らせん走査の場合、すなわち
走査中にイメージング対象12が動かない場合には、ガン
トリ角度βの任意の投影の中の射線24はガントリ角度β
＋πラジアンで取得される投影の射線21に対して丁度逆
の180゜となる。イメージング対象12による射線21の減
衰は射線21の方向に無関係であるので、２つの同時に生
じるが逆向きの射線21に対して得られるデータ要素は同
じとなる。そしてこの２つのガントリ角度に対する投影
データは同じになる。但し、データの順序は逆になる。
更に詳しく述べると、任意の２つのデータ要素Paおよび
Pbについて次式が成り立つ。

Pa（β，γ）＝Pb（β＋π，−γ） （８） らせん走査では、この関係は正確には成立しない。イメ
ージング対照12はガントリ16の回転につれて動くので、
対向する角度の２つの射線21に対して得られる投影デー
タは異なる。それにも拘わらず、上記の式（８）は他の
データ要素対に比べて非常に相関度が高くなると予想さ
れ得る投影相互の間のデータ要素対を記述している。ら
せん走査で得られるデータに対する式（８）の関係は
「冗長性」と呼ばれる。

したがって平行投影の場合、半走査はπの投影データを
必要とし、２πの平行ビーム投影で２つの半走査を得る
ことができる。

再び第5b図の平行ビーム空間を参照すると、第5a図の扇
状ビーム投影組70を入れなおしたデータから２πの完全
な平行ビーム投影データを得ることはできないというこ
とがわかる。詳しく述べると、２π＋γ＜β＜２πであ
る領域82および０＜β＜γである領域84はある角度βに
対する投影の欠落部分を表わす。

したがって、補間のための２つの半走査の平行ビーム・
データを得るために、平行ビーム空間の別のところから
これらの領域82および84にデータを接合しなければなら
ない。このようなデータは上記の冗長性の式（８）によ
って領域82および84の欠落データに関連付けることが好
ましい。信号対雑音比に配慮すると、再構成過程で処理
されない領域からのデータを接合することが好ましい。
２π＜β＜２π＋γである領域86およびγ＜β＜０であ
る領域88はこれらの必要条件を満たす。したがって、式
（８）の関係に従って領域88のデータが領域82に接合さ
れ、領域86のデータが領域84に接合される。

２つの半走査は平行投影組76から構成することができ
る。第１の半走査は０＜β＜πの範囲のデータから構成
され、第２の半走査はπ＜β＜２πの範囲のデータから
構成される。次にこの２つの半走査は適宜重み付けして
加算することによりスライス平面に補間および補外する
ことができる。あるいは代案として、そしてより効率的
には、像再構成過程の陰の加算によって重み付けと加算
を行なってもよいことは当業者には理解されよう。

接合される平行ビーム投影組の中の各データ要素に必要
な補間および補外の重みは、上記の式（８）による対応
する冗長データ要素のスライス平面からの距離に対す
る、データ要素のスライス平面からの距離によってきま
る。重み付けは冗長データ要素の値にそれぞれの重みを
乗算することによって行なわれる。

詳しく述べると、Z₁に於けるP₁（β，γ）およびZ₂に於
けるP₂（β，γ）の任意の２つの冗長データ要素に対し
て、Z_SPスライス平面に対する線形の補間または補外の
ための点P₁に対する重みW₁は次式で表わされる。

データ要素P₂に対する重みW₂は次式で表わされる。

W₁＝１−W₂ （10） これらの重みの計算には平行ビーム投影組76の中の冗長
データ要素を決定する必要がある。第6a図に示すよう
に、扇状ビーム・データ70から入れなおされた元の平行
ビーム・データ76は式（８）によりβ＞π＋γの組90お
よびβ＜π＋γの組92に分割される。領域90および92は
冗長データの組を表わすので、上記の式（９）および
（10）による別々の重み関数を必要とする。更に接合動
作により組92および90のデータ要素のいくつかが転置さ
れ、転位を補償する付加的な独自の重み関数を必要とす
るような転位されたデータの付加的な領域が生じる。

したがって第6b図に示すように、接合動作の結果として
４つの領域が作られ、各領域は異なる重みを必要とす
る。

領域 境界 １ γ＜β＜π−γ ２ π−γ＜β＜２π＋γ １′ β＞２π＋γ ２′ β＜γ 領域１′および２′は第6b図で領域１および２として表
わされている組80および78の一部分としてのそれらの起
源を反映している。

対応する冗長データ要素の領域が識別された状態で、そ
れらの領域のデータ要素のｚの値を決定しなければなら
ない。各データ要素のｚの値は扇状ビーム投影組の対応
するデータ要素に対するθの値に比例する。したがっ
て、 ｚ（β，γ）＝ｋ（θ） （11） ＝ｋ（β−γ）［式（７）および（８）による］（12） スライス平面のｚの値は前に定めたようにｋ（π）であ
る。

領域１に対する重み関数W₁（β，γ）は次のように容易
に決定することができる。

同様に領域２に対する重み係数は次式で表わされる 領域１′に対する重み係数は領域１に対する重み係数と
同じであるが、接合手順の結果として２πだけ移され
る。したがって 領域２′に対する重み係数W₂′は次式で表わされる。

上記のデータの補間に使用される重み係数が不連続であ
るため、領域1,1′,2および２′の間の境界は不連続に
なる。これらの不連続により最終像に縞状の像アーチフ
ァクトが生じ得る。それらの領域の界面の近くでW₁,
W₁′,W₂およびW₂′のフェザリング（feathering）を行
なうことによって不連続をなくすことができる。高さω
の領域相互の間の領域でフェザリングが行なわれる。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
ことがわかる。

詳しく説明すると、W₁,W₁′,W₂およびW₂′にそれぞれの
フェザリング関数f₁（β，γ）,f₁′（β，γ）,f
₂（β，γ）,f₂′（β，γ）を乗算し、積を投影組全体
のデータに印加する。ここで 但し、 但し、 但し、 但し、 本発明の趣旨と範囲に入る実施例の多数の変形および変
更は当業者には明らかであろう。たとえば、線形補間以
外の補間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補間方
法、より高次の補間方法等である。更に、線形関係のフ
ェザリング関数のような他もフェザリング関数を使うこ
ともできる。

【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
を含むCT装置の簡略斜視図であり、相対角度とそれと結
合された軸を示す。第2a図および第2b図は、第１図のイ
メージング対象を簡略に表わした斜視図であり、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
に対するガントリとイメージング平面の相対配向を示
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、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4a図は、ｘ線扇
状ビームCT装置の幾何学的配置、ならびに扇状ビーム投
影組の各データ要素を規定する引数θおよびφの関係を
示す簡略平面図である。第4b図は、ｘ線平行ビームCT装
置の幾何学的配置、ならびに平行ビーム投影組の各デー
タ要素を規定する変数βおよびｔの関係を示す簡略平面
図である。第5a図は、第１図のCT装置に於いてらせん走
査で取得された扇状ビーム投影組の投影データに対応す
る引数θおよびφを表わしたグラフである。第5b図は、
第5a図の扇状ビーム投影組を入れなおすことによって作
成される平行ビーム投影組の投影データに対応する引数
βおよびγを表わしたグラフである。第6a図は、入れな
おした投影組の中の冗長データを表わした第5b図と同様
なグラフである。第6b図は、２つの平行ビーム半走査を
作るために接合データとともに入れなおされた平行ビー
ム投影組を表わした第5b図および第6a図と同様なグラフ
である。 ［主な符号の説明］ 10……ｘ線源、 12……イメージング対象、 14……スライス平面、 70……扇状ビーム投影組、 76……平行ビーム投影組、 90,92……平行ビーム・データを分割した組。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】らせん走査で取得されたデータからイメー
   ジング対象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に於ける
   イメージ平面内の一連の扇状ビーム投影として取得さ
   れ、該投影が扇状ビーム角度φに於ける複数のデータを
   含んでいる断層撮影像作成方法に於て ａ）イメージ平面と平行な、イメージング対象に対する
   スライス平面Z_SPを定めるステップ、 ｂ）２πの線源の回転にわたって扇状ビーム投影組のデ
   ータを取得するステップ、 ｃ）上記の線源の回転を行いながらｚ軸に沿ってイメー
   ジング対象を動かすことにより、扇状ビーム投影組の取
   得中にイメージング平面がスライス平面を横切るように
   するステップ、 ｄ）扇状ビーム投影組を、平行ビーム・ガントリ角度β
   および扇状ビーム・オフセットを有する平行ビーム投影
   組に入れなおすステップであって、この入れなおしによ
   る該平行ビーム投影組には２πの平行ビーム・ガントリ
   角度にわたる完全な平行ビーム投影組と比べて冗長なデ
   ータおよび欠落データがあるステップ、 ｅ）上記の入れなおしにより得られた平行ビーム投影組
   を２つの半走査に分割するステップ、 ｆ）少なくとも冗長なデータについての平行ビーム・ガ
   ントリ角度を変えて、一方の半走査の冗長なデータを他
   方の半走査の欠落データとして用いることによって、２
   つの半走査相互の間でデータを接合することにより、２
   πの平行ビーム・ガントリ角度にわたる完全な平行ビー
   ム投影組を作成するステップ、 ｇ）半走査のデータに対して補外および補間を行なって
   スライス平面の平行ビーム投影組を得るステップ、およ
   び ｈ）スライス平面の平行ビーム投影組を再構成してスラ
   イス像を得るステップ、 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】半走査のデータに対して補外および補間を
   行なうため、半走査に重み関数を印加し、ステップ
   （ｈ）で該重み付けされた半走査を再構成してスライス
   像を得る請求項１記載の断層撮影像作成方法。
3. 【請求項３】各半走査の中の冗長データ対に対する重み
   関数は加算すると定数となり、任意の冗長データに対す
   る重みがθの関数である請求項２記載の断層撮影像作成
   方法。
4. 【請求項４】半走査に対してフェザリング重みを印加す
   るステップを含む請求項１記載の断層撮影像作成方法。
5. 【請求項５】扇状ビーム投影組の取得の中間にスライス
   平面がイメージング平面を横切る請求項１記載の断層撮
   影像作成方法。