JPH07384A

JPH07384A - Ｘ線ｃｔ装置

Info

Publication number: JPH07384A
Application number: JP5146315A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Uda; 晋一右田; Yasushi Miyazaki; 宮崎　　靖
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1993-06-17
Filing date: 1993-06-17
Publication date: 1995-01-06

Abstract

(57)【要約】【目的】検出器３の両端側にリファレンスチャンネル
３ａ，３ｃをもち、このリファレンスチャンネルからの
データ（リファレンスデータ）によりＸ線出力変動補正
であるリファレンス補正を行うＸ線ＣＴ装置において、
計測中の被写体９によるリファレンス計測パスの遮断に
よる画像悪化を起こすことなくリファレンス補正を実現
する。【構成】計測時に被写体９が少なくとも片側のリファ
レンス計測パスを遮った時のリファレンスデータの異常
を判定するリファレンスデータ異常判定手段（５）と、
このリファレンスデータ異常判定手段により異常と判定
されたリファレンスデータを補正する異常リファレンス
データ補正手段（５）とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、断層像計測やスキャノ
グラム画像計測中にＸ線出力変動（Ｘ線リップル変動）
の補正であるリファレンス補正を行うＸ線ＣＴ装置にお
いて、被写体がリファレンス計測パスを遮断してリファ
レンスデータが異常になることで発生する画像障害を少
なくして良好な画像を得るＸ線ＣＴ装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】Ｘ線ＣＴ装置の計測データにおいては、
何も被写体が遮らない空気領域の計測データで検出器
（Ｘ線検出器をいう。本明細書において同じ。）で計測
される画像再構成領域計測データを正規化してＸ線の出
力変動を補正するリファレンス補正を行っている。

【０００３】特にスキャノグラム画像は、ＣＴスキャナ
のＸ線管−検出器系を固定し、被写体をその体軸方向に
所定のスライス厚さで移動させつつＸ線撮影して、被写
体方向に連なる１枚の透過Ｘ線像を得てなるもので、こ
のスキャノグラム画像は簡単にいえば透過Ｘ線データを
並べた画像であるため、Ｘ線出力変動によるリップル変
動がそのまま画像に現れることからこの補正は必要不可
欠である。

【０００４】図９はスキャノグラム計測とリファレンス
補正の説明図である。このうち、（ａ）はスキャノグラ
ム計測における被写体９及び検出器３をＸ線管２の上方
から見た図で、Ｘ線管２−検出器３に対して被写体９が
矢印方向に一定速度で移動している状況を示し、この
間、Ｘ線管２からＸ線が連続的に曝射され、検出器３で
計測されている。

【０００５】図９の（ｂ）は、この時の被写体９と計測
データとの関係を示し、横軸方向が検出器３のチャンネ
ルで縦軸方向は計測ビュー数を示す。すなわち、検出器
３の１チャンネルから最終ｎチャンネルまでの一連の１
投影計測をビューといい、被写体９の特定領域を計測す
るためにＮビュー回繰り返して計測が行われる。

【０００６】ここでは、各計測ビューでのＸ線出力変動
により各ビュー毎で計測出力値が変動しており、（ｂ）
に示すような横縞のノイズが目立つ。図９の（ｃ）はリ
ファレンス補正した結果を示す。リファレンス補正は、
被写体９が計測されない空気領域を測定したチャンネル
３ａ，３ｃ部のデータをリファレンスデータとして使用
し、下式（１）により補正をなすことで行われる。

【０００７】Ｌｏｇ（ＸＤ）−Ｌｏｇ（ＸＲ） ……（１）ここで、ＸＤは検出器３の各チャンネルデータ、ＸＲは
リファレンスデータを示す。実際には、（１）式の補正
は計測領域の全チャンネルデータ、全ビュー方向に行わ
れる。

【０００８】Ｘ線ＣＴ装置では、このようなリファレン
ス補正は補正用の検出器（チャンネル）位置の違いで次
の２種類に分けられる。１つは、Ｘ線管２側に画像再構
成用検出器とは異なるリファレンス検出器を設ける方法
であり、他の１つは、被写体を通らない計測パス上にあ
る検出器３の端部複数チャンネル３ａ，３ｃをリファレ
ンス補正に用いる方法である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
画像再構成用検出器とは異なるリファレンス検出器を設
ける方法では、リファレンス検出器の構造が画像再構成
用検出器とは異なるため各種物理特性も異なり、充分な
補正効果がなされないという問題があり、実用的でな
い。

【００１０】後者の検出器３の端部複数チャンネル３
ａ，３ｃをリファレンス補正に用いる方法では、リファ
レンスデータの計測に同一検出器３を用いていることか
らＸ線リップル変動補正の効果は極めて良好で高画質が
得られるが、計測途中に被写体によりリファレンス計測
パスが遮られと、この区間のみリファレンスデータが異
常になるため、スキャノグラム画像（断層像計測のとき
にはその断層像）の上記区間のみに大きなＣＴ値変動が
生じるという問題点がある。

【００１１】この問題点の解決方法として、特願平３−
３５１８９号において、各種スキャノ計測条件における
スキャノデータ正常値を記録保管しておき、計測中にリ
ファレンスデータの異常を検出した際には保管されてい
たリファレンス正常値に置き換えて補正する手法が提案
されている。この方法は、補正効果の面では充分である
が、各種計測条件での正常値を事前に計測して記録する
作業が必要で時間もかかり、作業効率の点では問題があ
る。また、補正用のデータやプログラムを保管するメモ
リなどが必要であり、原価を上げる点でも問題であっ
た。

【００１２】本発明の目的は、事前の作業を行うことな
く、また原価上昇もなく、計測中の被写体によるリファ
レンス計測パス遮断に起因する画像のＣＴ値段差変動を
低減し、高品位な画像を得ることのできるＸ線ＣＴ装置
を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的は、ＣＴスキャ
ナの多チャンネル検出器の両端側に１又は複数のリファ
レンスチャンネルをもち、このリファレンスチャンネル
からのデータ（リファレンスデータ）によりＸ線出力変
動補正であるリファレンス補正を行うＸ線ＣＴ装置にお
いて、計測時に被写体が少なくとも片側のリファレンス
計測パスを遮った時のリファレンスデータの異常を判定
するリファレンスデータ異常判定手段と、このリファレ
ンスデータ異常判定手段により異常と判定されたリファ
レンスデータを補正する異常リファレンスデータ補正手
段とを設けることにより達成される。

【００１４】

【作用】リファレンス補正のためのリファレンスチャン
ネルは、被写体計測領域外の検出器両端側に１又は複数
設定され、検出器両端側からリファレンスデータが計測
される。そして、リファレンスデータ異常判定手段は、
計測時に被写体が少なくとも片側のリファレンス計測パ
スを遮った時のリファレンスデータの異常を判定し、異
常リファレンスデータ補正手段に判定結果を与える。異
常リファレンスデータ補正手段は、異常と判定されたリ
ファレンスデータを補正する。

【００１５】これによれば、リファレンス補正するに際
し、各種計測条件におけるデータ正常値を計測，保管し
ておくことなく、また補正用のデータやプログラムを保
管するメモリなどを必要とすることなく、換言すれば事
前の作業や原価上昇なくして、計測中の被写体によるリ
ファレンス計測パス遮断に起因する画像のＣＴ値段差変
動を低減させ得、高品位な画像が得られることになる。

【００１６】ここで、リファレンスデータは被写体が入
らない領域の空気計測データであるため、検出器両端側
のリファレンスチャンネルによるリファレンスデータ、
更に各計測ビューにおけるリファレンスデータは常にほ
ぼ同じ値を保ち、各計測ビューにおけるリファレンスデ
ータの変化量は小さくほぼ一定値になっている。特に計
測開始時は、操作者が被写体のすぐ横で計測領域はみ出
し警告ランプを確認しながらセッテイングを行い位置決
めを行っているため、計測開始区間ではリファレンスデ
ータが遮断される状況にはなく基準値として参照可能な
値である。また、スキャノグラム計測中にリファレンス
データが被写体に遮られた場合はリファレンスデータが
大幅に増加するため、ある特定値以上の変化量を検出し
た場合は被写体の遮断があったと容易に判定することが
できる。

【００１７】また、リファレンスチャンネルを検出器の
両端側に設定されており、被写体が片方のリファレンス
計測パスを遮った場合、異常判定されたリファレンスデ
ータを用いないで正常側のリファレンスデータに切換え
使用すればよい。両方のリファレンス計測パスが遮断さ
れた場合は、同一計測中で取得される他のリファレンス
データを用いれれば、リファレンス補正後の極端なデー
タ変化が防止される。

【００１８】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明によるＸ線ＣＴ装置の一実施例の
概略構成を示すブロック図で、この図１において、１は
ＣＴスキャナである。このスキャナ１内にＸ線管２と多
チャンネル検出器３が１８０度対向した位置関係で配置
され、それら相互間に寝台（図示せず）に載った被写体
９が設定される。ここで、スキャノグラム計測の場合
は、被写体９がその体軸方向に移動される間、Ｘ線発生
回路８で駆動されるＸ線管２によりＸ線が連続的に曝射
される。通常の断層像計測の場合は、被写体９はスキャ
ナ１中心部に静止状態で設定され、スキャナ１が被写体
９の回りを３６０゜未満回転中にＸ線が連続的に曝射さ
れる。また、スキャナ１回転計測中に被写体９が移動し
て計測する方法もある。

【００１９】被写体９を透過したＸ線は、検出器３によ
り電流信号に変換された後、データ収集回路４で画像再
構成のための電気信号に変換され、演算・制御回路５に
送られ、その演算・制御回路５により画像再構成され
る。演算・制御回路５で再構成されたスキャノグラム画
像や通常の断層像は表示装置６で表示される。これら一
連の計測と画像再構成処理手順は操作卓７によるコマン
ド，データなどの入力により実行される。

【００２０】ここで、検出器３の両端部には１又は複数
のリファレンスチャンネル３ａ，３ｃが設けられてい
る。リファレンスデータ（ＸＲ）としては、リファレン
スチャンネル３ａ，３ｃのどちらかの計測データを用い
ればよく、あるいは両者の平均値をリファレンスデータ
（ＸＲ）としてもよい。図１に示す例のように、リファ
レンスチャンネル３ａ，３ｃを複数個（３ａ1〜３ａn，
３ｃ1〜３ｃn）設定した場合は、複数チャンネルからな
るリファレンスチャンネル群のデータの平均値を、検出
器３端部それぞれのリファレンスデータとしてもよい。

【００２１】また、演算・制御回路５は、計測時のＸ線
出力変動（Ｘ線リップル変動）の補正手段であるリファ
レンス補正手段、計測時に被写体が少なくとも片側のリ
ファレンス計測パスを遮った時のリファレンスデータの
異常を判定するリファレンスデータ異常判定手段、及
び、このリファレンスデータ異常判定手段により異常と
判定されたリファレンスデータを補正する異常リファレ
ンスデータ補正手段としても兼用されている。

【００２２】次に、図２〜図７を参照して上記本発明装
置、特にリファレンス補正手段、リファレンスデータ異
常判定手段及び異常リファレンスデータ補正手段として
も兼用されている演算・制御回路５によるリファレンス
補正処理動作について説明する。ここでは、単数リファ
レンスチャンネル３ａ，３ｃの場合を例にとって説明す
るが、複数リファレンスチャンネル３ａ1〜３ａn，３ｃ
1〜３ｃnの場合でも、単数リファレンスチャンネル３
ａ，３ｃのデータに代えてリファレンスチャンネル群の
平均値データを用いることで同様に適用される。また、
各図の３ａ，３ｃはリファレンスチャンネル３ａ，３ｃ
の計測データ、すなわちリファレンスデータ（ＸＲ）を
も示すものとする。

【００２３】図２〜図７は、各々異なる実施例の処理フ
ロー図である。これらのうち図２は、一連の計測データ
で１ビュー目のリファレンスデータを基準値３Ａ，３Ｃ
としてリファレンス補正する場合の例である。図２にお
いて、Ｓｔｅｐ１〜３では１ビュー目のみ通常のリファ
レンス補正を行う。Ｓｔｅｐ４で、検出器３両端部のリ
ファレンスデータを基準値として保管し、次のビューの
処理に移る。

【００２４】Ｓｔｅｐ６，８で検出器３両端部各々のリ
ファレンスデータと上記基準値との増分がしきい値Ｈ１
以上あれば異常と判定して、異常があればＳｔｅｐ７，
９で１ビュー目のリファレンスデータに置き換えてい
る。異常がない場合は現行のリファレンスデータのまま
とする。そのため、Ｓｔｅｐ１０と１１でのリファレン
ス補正処理は、両方のリファレンスデータ共に正常な場
合は通常のリファレンス補正処理を行い、片方のリファ
レンスデータが異常な場合は異常の方のリファレンスデ
ータを１ビュー目のリファレンスデータに置き換えて現
行のリファレンスデータとの平均値を用いたリファレン
ス補正処理を行い、更に、両方のリファレンスデータ共
に異常の場合は両方とも１ビュー目のリファレンスデー
タの平均値を用いたリファレンス補正処理になる。以後
のＳｔｅｐはこのような処理を最終ビューまで繰り返し
て完了される。

【００２５】図３に示す実施例では、リファレンス基準
値３Ａ，３Ｃを異常発生前の計測ビューのリファレンス
データとする例である。Ｓｔｅｐ１〜５は図２の例と同
じである。Ｓｔｅｐ６，８でも同様に検出器３両端部各
々のリファレンスデータと基準値との増分がしきい値Ｈ
１以上あれば異常と判定するが、Ｓｔｅｐ７，９の処理
が異なり、異常があれば現行のリファレンスデータのま
まとし、異常がない場合は前のビュー処理でのリファレ
ンスデータに置き換えている。

【００２６】Ｓｔｅｐ１０でのリファレンスデータ設定
算出式も基準値の平均式になっており、Ｓｔｅｐ１１で
のリファレンス補正処理は、両方共正常な場合は通常の
リファレンス補正処理を行い、片方が異常な場合は異常
の方のリファレンスデータを前のビュー処理で最新の正
常リファレンスデータに置き換えて現行のリファレンス
データとの平均値でのリファレンス補正処理を行い、更
に両方異常の場合は両方とも前のビュー処理で最新の正
常リファレンスデータの平均値によるリファレンス補正
処理に置き換わる。以後のＳｔｅｐは、このような処理
を最終ビューまで繰り返して完了される。

【００２７】図４，図５に示す実施例は、図２，図３に
示す実施例中のリファレンス基準値３Ａ，３Ｃに置き換
えてリファレンス補正する処理の中で、片方のみ異常の
生じた場合はこの異常のリファレンスデータを用いない
で、正常なもう一方のリファレンスデータのみでリファ
レンス補正を行う方法である。このうち図４の例では、
Ｓｔｅｐ６と７で検出器３両端部各々のリファレンスデ
ータと基準値との増分で異常判定し、Ｓｔｅｐ８，９で
のリファレンス補正処理で、両方共正常な場合は通常の
リファレンス処理を行い、片方が異常な場合はもう一方
の正常リファレンスデータのみでリファレンス補正を行
い、両方共異常の場合は両方とも１ビュー目のリファレ
ンスデータの平均値を用いたリファレンス補正を行う。
以後のＳｔｅｐは、このような処理を最終ビューまで繰
り返して完了される。

【００２８】図５に示す例も上述と同様な処理をＳｔｅ
ｐ６〜１１で行っているが、Ｓｔｅｐ７，９で、現行ビ
ューでのリファレンスデータが正常であれば基準値を置
き換えているため、補正に用いられる基準値は前ビュー
最新の正常リファレンスデータになっている。

【００２９】図６に示す実施例では、Ｓｔｅｐ２，４で
検出器３両端部のリファレンスデータ間の差分値が、あ
る値Ｈ１以上増加して変化した場合にリファレンスデー
タの異常と判定し、両者の増加比較でデータ変化がない
方を正常なリファレンスデータと看做し、Ｓｔｅｐ３，
５，６でこのデータを使用してリファレンス補正を行っ
ている。なお、Ｓｔｅｐ６において、ＸＲ＝３ａ又は３
ｃとしてもよい。

【００３０】図７に示す実施例では、Ｓｔｅｐ４で１ビ
ュー目のリファレンスデータが基準値として記録保管さ
れる。ただし、Ｓｔｅｐ８，１１で常に最新の正常デー
タに書き換えられている。そのため、Ｓｔｅｐ６，９で
は現行ビューリファレンスデータと基準値（前ビュー最
新正常リファレンスデータ）との差分値がある値Ｈ２以
上増加して変化した場合にはリファレンスデータの異常
と判定し、両者の増加比較でデータ変化がない方を正常
なリファレンスデータと看做し、Ｓｔｅｐ７，１０，１
３でこのデータを使用してリファレンス補正を行ってい
る。この例でも、Ｓｔｅｐ８，１１を省略すれば基準値
は１ビュー目のリファレンスデータに固定され、異常の
判定は１ビュー目のリファレンスデータとの差分判定に
なる。なお、Ｓｔｅｐ１２において、ＸＲ＝３ａ又は３
ｃとしてもよい。

【００３１】上述本発明装置によるリファレンス補正の
効果につき図８を参照して説明する。図８の（ａ）は補
正前のスキャノグラム計測データによる画像を示す。こ
の例では、向かって左側の肘部分５１がリファレンス計
測パスを遮り、従来のリファレンス補正では同（ｂ）の
ようにリファレンス計測パス遮断区間５２はＣＴ値の大
きな変動を生じ、画像診断不可能になる。図８の（ｃ）
が本発明装置の効果例を示すが、この例のように片方だ
けのリファレンス計測パス遮断の場合は図２，図３に示
した実施例でもこのように良好な結果を得ることができ
る。通常の断層像計測の場合も同様の効果が得られる。
断層像計測の場合は、被写体９の設定位置が計測中心部
からずれた場合、計測データ領域は計測データ上では正
弦波の振幅が大きくなり、この振幅が大きいと検出器３
のどちらか一方側の計測範囲を越える（リファレンス計
測パスを遮る）ことが大半になるため、本発明の上記効
果の有効性は大である。

【００３２】なお上述実施例では、１ビュー目のリファ
レンスデータを基準値として最初に記録したが、最初の
数ビューの平均をとってよりノイズの影響の少ない基準
値とすることも可能である。また、１ビュー目のリファ
レンスデータを基準値とする代わりに、Ｘ線ＣＴ装置で
必ず行われるエアーキャリブレーションデータにおける
リファレンスチャンネルデータを基準値とすることも可
能である。

【００３３】更に、被写体９がリファレンス計測パスを
遮断した場合、計測値が増加するため増加分をＨ１，Ｈ
２のしきい値でそれを判定したが、基準値に対しての変
化分（±変化）でリファレンス計測パスの遮断を判定し
てもよい。ここで、しきい値Ｈ１は空気計測時のＸ線リ
ップル変動値以上に設定すればよく、ノイズの影響を受
けない適宜値が選定されている。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、事
前の作業を行うことなく、また原価上昇もなく、計測中
の被写体によるリファレンス計測パス遮断に起因する画
像のＣＴ値変動を低減し、高品位な画像を得ることがで
きるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の一実施例の概略構成を示すブロッ
ク図である。

【図２】同上装置におけるリファレンス補正の処理手順
の第１例を示すフロー図である。

【図３】同じく第２例を示すフロー図である。

【図４】同じく第３例を示すフロー図である。

【図５】同じく第４例を示すフロー図である。

【図６】同じく第５例を示すフロー図である。

【図７】同じく第６例を示すフロー図である。

【図８】本発明装置によるリファレンス補正の効果を説
明するための図である。

【図９】スキャノグラム計測とリファレンス補正の説明
図である。

【符号の説明】

１ＣＴスキャナ２Ｘ線管３多チャンネル検出器３ａ，３ｃリファレンスチャンネル４データ収集回路５演算・制御回路（リファレンス補正手段、リフ
ァレンスデータ異常判定手段、異常リファレンスデータ
補正手段）６表示装置７操作卓８Ｘ線発生回路９被写体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＣＴスキャナの多チャンネル検出器の両
端側に１又は複数のリファレンスチャンネルをもち、こ
のリファレンスチャンネルからのデータ（リファレンス
データ）によりＸ線出力変動補正であるリファレンス補
正を行うＸ線ＣＴ装置において、計測時に被写体が少な
くとも片側のリファレンス計測パスを遮った時のリファ
レンスデータの異常を判定するリファレンスデータ異常
判定手段と、このリファレンスデータ異常判定手段によ
り異常と判定されたリファレンスデータを補正する異常
リファレンスデータ補正手段とを具備することを特徴と
するＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】リファレンスデータ異常判定手段は、Ｃ
ＴスキャナのＸ線管−検出器系に対して、被写体をその
体軸方向に所定のスライス厚さで相対移動させつつＸ線
撮影して被写体方向に連なる１枚の透過Ｘ線像を得るス
キャノグラム像の計測時に被写体がリファレンス計測パ
スを遮った時のリファレンスデータの異常を判定するリ
ファレンスデータ異常判定手段である請求項１に記載の
Ｘ線ＣＴ装置。
【請求項３】リファレンスデータ異常判定手段は、多
チャンネル検出器の両端側からのリファレンスデータの
差を検出し、これによりリファレンスデータの異常を判
定する手段である請求項１又は２に記載のＸ線ＣＴ装
置。
【請求項４】リファレンスデータ異常判定手段は、現
在計測ビューのリファレンスデータと計測開始時におけ
る１ビュー目のリファレンスデータ又は複数ビューのリ
ファレンスデータの平均値との変化量を検出し、これに
よりリファレンスデータの異常を判定する手段である請
求項１又は２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】リファレンスデータ異常判定手段は、現
在計測ビューのリファレンスデータと直前の正常計測ビ
ューのリファレンスデータとの変化量を検出し、これに
よりリファレンスデータの異常を判定する手段である請
求項１又は２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】異常リファレンスデータ補正手段は、多
チャンネル検出器のいずれか一端側のリファレンスデー
タのみ異常と判定されたときには他端側のリファレンス
データのみで補正を行う手段である請求項１〜５のいず
れかに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】異常リファレンスデータ補正手段は、リ
ファレンスデータ異常判定手段による異常判定時には異
常と判定されたリファレンスデータを計測開始時におけ
る１ビュー目のリファレンスデータ又は複数ビューのリ
ファレンスデータの平均値に置き換えて補正を行う手段
である請求項１〜５のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】異常リファレンスデータ補正手段は、リ
ファレンスデータ異常判定手段による異常判定時には異
常と判定されたリファレンスデータを直前の正常計測ビ
ューのリファレンスデータに置き換えて補正を行う手段
である請求項１〜５のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】異常リファレンスデータ補正手段は、リ
ファレンスデータ異常判定手段による多チャンネル検出
器のいずれか一端側のリファレンスデータのみの異常判
定時には、その異常リファレンスデータを、同じ側の計
測開始時における１ビュー目のリファレンスデータ若し
くは複数ビューのリファレンスデータの平均値又は直前
の正常計測ビューのリファレンスデータに置き換え、そ
のリファレンスデータともう一端側の正常なリファレン
スデータとの平均値で補正を行う手段である請求項１〜
５のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１０】リファレンスチャンネルは、複数のチ
ャンネルからなるリファレンスチャンネル群である請求
項１〜９のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置。